[发明专利]轴流压缩机及具备该轴流压缩机的燃气轮机

说明书

技术领域

本发明涉及在吸气中对液滴进行喷雾的轴流压缩机及具备该轴流压缩机的燃气轮机。

背景技术

燃气轮机一般具备压缩空气的轴流压缩机、使燃料与由该压缩机产生的压缩空气混合并燃烧的燃烧器、以及由在该燃烧器中产生的燃烧气体旋转驱动的涡轮机。例如，当如夏天那样大气温度（即压缩机的吸气温度）高时，吸气密度下降，燃气轮机的输出下降。因此，为了与之对应，提出在压缩机的吸气中对水等液滴进行喷雾的方法（例如参照专利文献1）。

当在压缩机的吸气中对液滴喷雾时，由于在压缩机的吸气侧，液滴蒸发而散热，因此吸气温度下降，并且吸气密度上升。利用该吸气冷却效果，能提高燃气轮机的输出。另外，使液滴的喷雾量例如普遍为吸气质量流量的2%以上，当将液滴导入压缩机的内部时（换言之，在压缩机的吸气侧未完全气化的液滴流入压缩机的内部），液滴在压缩机的内部蒸发而散热，因此压缩中的空气温度下降。通过该中间冷却效果，由于压缩特性近似于等温压缩，因此压缩动力下降，从而能提高燃气轮机的效率。

如上所述，在将液滴导入压缩机的内部并蒸发的场合，前级侧的级负荷（详细地说，在压缩机的内部，比液滴完全蒸发的蒸发结束位置靠上游侧的叶片列负荷）减少，后级侧的级负荷（详细地说，比蒸发结束位置靠下游侧的叶片列负荷）增加。因此，当在压缩机的吸气中对液滴进行喷雾时（换言之，在将液滴导入压缩机的内部的场合），为了为最适的运转，期望设计为前级侧的级负荷估计减少量地预先高，后级侧的级负荷估计增加量地预先低。但是，当这样设计时，如在燃气轮机起动时，在未在压缩机的吸气中对液滴进行喷雾的场合（换言之，在未将液滴导入压缩机的内部的场合），前级侧的叶片列为高负荷。另外，一般地，在燃气轮机起动时初期的低转数区域，压缩机的上游侧的叶片列容易为高负荷。在高负荷动叶片中，通过在动叶片与箱的间隙产生的泄漏气流和在动叶片间产生的冲击波之间的干涉，剥离区域扩大，失速的问题大。

在此，作为抑制高负荷动叶片的失速的方法，例如公开了在箱的内周面，以位于动叶片的周围的方式形成环状的槽（矩形切口）的箱处置（例如参照专利文献2）。该槽抑制在动叶片与箱的间隙产生的泄露气流和在动叶片之间产生的冲击波的干涉。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-48213号公报

专利文献2：日本特开2009-236069号公报

相对于在吸气中对液滴进行喷雾并在内部导入液滴的上述压缩机，当假想采用箱处置（即，在箱的内周面以位于前级侧的动叶片的周围的方式形成槽）的场合时，产生以下那样的问题。

流入压缩机的内部的液滴中、依附于气流的微细的液滴一边通过动叶片间及静叶片间一边蒸发。另一方面，未依附于气流的较大的液滴与动叶片及静叶片等碰撞。并且，依附于动叶片的液滴由于伴随动叶片的旋转的离心力而被向径向外侧吹飞，到达箱的内周面。因此，在箱的槽内积聚液滴，存在成为液膜（冷凝水）而附着的可能性。另外，伴随箱的槽内的液膜的附着，还存在液膜中的杂质或大气中的杂质（尘埃）也附着的可能性。因此，伴随压缩机的长期运转，液膜或杂质附着在箱的槽内，抑制动叶片的失速的作用降低。

发明内容

本发明的目的在于提供能够去除箱的槽内的附着物，能够恢复抑制动叶片的失速的作用的轴流压缩机及具备该轴流压缩机的燃气轮机。

为了实现上述目的，本发明的轴流压缩机具备压缩气体的压缩机主体、以将液滴导入上述压缩机主体的内部并蒸发的方式在上述压缩机主体的吸气中对液滴进行喷雾的喷雾器，上述压缩机主体具有箱、能旋转地设在上述箱内的转子、设在上述转子的外周侧的多级动叶片、设在上述箱的内周侧的多级静叶片，在上述箱的内周面以位于前级侧的动叶片的周围的方式形成槽，在上述箱形成与上述槽连通的连通孔，为了去除上述槽内的附着物，设置通过上述连通孔向上述槽供给高压气体的清洗系统。

在这种本发明中，例如在压缩机停止前未在吸气中对液滴进行喷雾的状态下（换言之，未向压缩机的内部导入液滴的状态下），清洗系统通过箱的连通孔向槽供给高压气体。由此，能够去除箱的槽内的附着物（详细地说，例如液膜或杂质），能够恢复抑制动叶片的失速的作用。因此，例如在压缩机起动时能够抑制动叶片的失速，能够使压缩机的起动稳定。其结果，能够提高可靠性。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够去除箱的槽内的附着物，能够恢复抑制动叶片的失速的作用。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的燃气轮机的整体结构的概略图。