[发明专利]燃气涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮机，更详细来说，涉及对涡轮机的排气部进行冷却的燃气涡轮机。

背景技术

燃气涡轮机由压缩机、燃烧器、涡轮机构成。压缩机通过对从空气取入口取入的空气进行压缩而形成高温、高压的压缩空气。燃烧器通过对压缩空气供给燃料并使燃料燃烧而形成高温、高压的燃烧气体。涡轮机通过在壳体内交替配设多个涡轮机静叶片及涡轮机动叶片而构成，通过向排气通路供给的燃烧气体来驱动涡轮机动叶片，从而驱动例如与发电机连结的转子旋转。并且，驱动涡轮机的燃烧气体由扩散器变换成静压后向大气排出。

在此种燃气涡轮机中，伴随高效率化，驱动涡轮机的燃烧气体的温度升高。因此，涡轮机的几乎全部的结构部成为冷却对象，其中，也包含涡轮机的排气部即扩散器。

以往，对扩散器进行冷却的燃气涡轮机中存在例如专利文献1所示的情况。在该燃气涡轮机中，设有由与涡轮机的下游侧连接的外周侧壳体及内周侧壳体构成的排气壳体。在内周侧壳体与外周侧壳体之间设有支承件。而且，在排气壳体的外周侧及内周侧分别具有扩散器，并且设有排气增压室，该排气增压室具有覆盖支承件并具有将各扩散器连结的支承件罩。并且，设有使冷却空气从外周侧扩散器的外周侧通过支承件罩内、经由内周侧扩散器的内周侧供给到排气增压室内的第一冷却系统、以及在内周侧扩散器的更内周侧沿内周侧扩散器供给冷却空气的第二冷却系统。

该专利文献1所示的燃气涡轮机是例如专利文献2所示的燃气涡轮机那样通过支承件将内周侧壳体相对于内周侧壳体进行支承的部件，支承件以转子的轴心为中心沿径向(放射方向)延伸设置。并且，在内周侧壳体内支承有转子的轴承部。即，专利文献1及专利文献2所示的燃气涡轮机的转子由内周侧壳体支承，该内周侧壳体隔着支承件由外周侧壳体支承，因此，外周侧壳体、内周侧壳体及支承件构成为刚性结构。因此，在专利文献1所示的燃气涡轮机中，为了使转子的位置不变，需要通过第一冷却系统及第二冷却系统将外周侧壳体、内周侧壳体及支承件冷却成均匀的温度，防止由燃烧气体的热量引起的伸长。

另一方面，例如，在专利文献3所示的燃气涡轮机中，取代专利文献1中的内周侧壳体而设置支承转子轴承部的筒状的轴承箱。并且，在该轴承箱与外周侧壳体(车室壁)之间设置沿轴承箱的圆周方向等间隔且沿轴承箱的切线(切向)方向延伸的多个支承件。在该燃气涡轮机中，由于热量变化而支承件产生伸缩时，通过使轴承箱以转子的轴心为中心进行旋转而维持转子的位置。而且，专利文献3所示的燃气涡轮机的扩散器分别设置在外周侧壳体的内侧及轴承箱的外周侧，并且由覆盖支承件的支承件罩连结，其外周侧及内周侧形成有在支承件罩内连结的冷却室。

专利文献1：日本特开2005-83199号公报

专利文献2：日本特开2003-314299号公报

专利文献3：日本特开2007-192028号公报

在上述专利文献3所示的燃气涡轮机中，通过供给到冷却室内的冷却空气来冷却各扩散器。然而，扩散器暴露在高温的燃烧气体中下时，冷却空气的温度上升，该温度上升会影响轴承箱，从而轴承箱内的向轴承部供给的润滑油的温度也上升。并且，由于该温度上升而润滑油的润滑性受损时，轴承性能有可能会降低。

发明内容

本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于，提供一种能够防止由于冷却涡轮机的扩散器部、支承件的冷却空气的温度上升而转子的轴承部被加热的情况的燃气涡轮机。

为了实现上述目的，在本发明的燃气涡轮机中，具备：圆筒状的车室壁，其成为涡轮机下游的侧外壳；轴承箱，其在所述车室壁内支承转子的轴承部；支承件，其沿所述轴承箱的圆周方向设置多个且沿所述轴承箱的切线方向延伸而将所述车室壁和所述轴承箱连结；扩散器部，其具有沿所述车室壁的内周设置的外侧扩散器及沿所述轴承箱的外周设置的内侧扩散器；隔壁，其在所述轴承箱与所述内侧扩散器之间并覆盖所述轴承箱的外周；冷却室，其利用覆盖所述支承件的支承件罩将所述外侧扩散器及所述内侧扩散器连结，并通过所述车室壁与所述外侧扩散器之间、所述隔壁与所述内侧扩散器之间、以及所述支承件罩内而形成，所述燃气涡轮机的特征在于，所述隔壁供所述支承件贯通并将所述冷却室的冷却介质和绕所述轴承箱的冷却介质隔离。

冷却空气在外侧扩散器→支承件罩→内侧扩散器的流动的过程中进行热交换。并且，在到达内侧扩散器时，越加热轴承箱内的轴承部的润滑油，冷却空气的温度就越上升。本发明的燃气涡轮机通过设置隔壁而防止冷却空气向轴承箱侧的流动。其结果是，对内侧、外侧扩散器、支承件罩、支承件进行冷却，并且防止由于温度上升的冷却空气而转子的轴承部被加热的情况。