[发明专利]支柱罩、排气机室以及燃气轮机

说明书

一种支柱罩、排气机室以及燃气轮机。燃气轮机的支柱罩具备：筒状金属板构件，其具有中空部；以及扩口构件，其与筒状金属板构件的轴向上的一端连接，且包括弯曲部，该弯曲部具有随着在轴向上远离筒状金属板构件而距筒状金属板构件的中心轴的距离增加的外表面，扩口构件至少在弯曲部处具有比筒状金属板构件的最小厚度大的厚度。

技术领域

本发明涉及燃气轮机的支柱罩、具备上述支柱罩的排气机室以及燃气轮机。

背景技术

燃气轮机具备：燃烧器，其使用压缩空气及燃料产生高温高压的燃烧气体；涡轮机，其由上述燃烧气体驱动为旋转而产生旋转动力；以及排气机室，其被输送驱动涡轮机旋转后的燃烧气体(例如，参照专利文献1)。驱动涡轮机旋转后的燃烧气体在排气机室的扩散器流路中被转换为静压。上述扩散器流路由筒状的外侧扩散器和设置于外侧扩散器的内侧的筒状的内侧扩散器划定。

在专利文献1中，支柱与形成排气机室的外形的机室壁以及将支承转子的轴承部收容于内部的轴承箱连结。上述机室壁设置于外侧扩散器的外侧，上述轴承箱设置于内侧扩散器的内侧。因此，支柱以横穿扩散器流路的方式配置。

在专利文献1中，支柱罩覆盖支柱，并且在其与支柱之间形成冷却空气的流路。上述支柱罩的外端与外侧扩散器连结，内端与内侧扩散器连结。支柱罩的外端、内端具有使其外形较大地鼓出的扩口形状。另外，支柱罩等排气室的构成部件通过金属板焊接而制作。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-57302号公报

发明内容

发明要解决的课题

外侧扩散器、内侧扩散器由于燃烧气体在扩散器流路中流动而振动，在连结外侧扩散器与内侧扩散器的支柱罩中因振动而产生应力(振动应力)。另外，由于燃烧气体与支柱罩碰撞而产生应力(冲击应力)。

近年来，随着燃气轮机的高输出化，有时在扩散器流路中流动的燃烧气体的温度成为高温。外侧扩散器、内侧扩散器、支柱罩也有时被从燃烧气体传递热量而成为高温。在这样的高温环境下，由于因在支柱罩中产生的应力引起的高循环疲劳，支柱罩破损、损伤的风险提高。

专利文献1所记载的支柱罩从外端到内端其厚度均匀，因此应力集中在扩口形状部，由于因上述应力引起的高循环疲劳，支柱罩有可能破损、损伤。

鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的提供一种能够提高高循环疲劳强度的燃气轮机的支柱罩。

用于解决课题的方案

本发明的燃气轮机的支柱罩具备：

筒状金属板构件，其具有中空部；以及

扩口构件，其与上述筒状金属板构件的轴向上的一端连接，且包括弯曲部，该弯曲部具有随着在上述轴向上远离上述筒状金属板构件而距上述筒状金属板构件的中心轴的距离增加的外表面，

上述扩口构件至少在上述弯曲部处具有比上述筒状金属板构件的最小厚度大的厚度。

本发明的燃气轮机的排气机室具备：

筒状的机室壁；

筒状的外侧扩散器，其配置于上述机室壁的径向内侧；

内侧扩散器，其配置于上述外侧扩散器的径向内侧，在该内侧扩散器与上述外侧扩散器之间形成扩散器流路；以及

上述支柱罩，

上述支柱罩的上述扩口构件包括：

外侧扩口构件，其与上述外侧扩散器连结；以及

内侧扩口构件，其与上述内侧扩散器连结。