燃?xì)廨啓C及其運轉(zhuǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燃?xì)廨啓C及其運轉(zhuǎn)方法，燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有：升壓機構(gòu)，其與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的、獨立于壓縮機的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過渦輪冷卻介質(zhì)流路后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，在燃?xì)廨啓C額定運轉(zhuǎn)時，使升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使升壓溫度調(diào)整介質(zhì)流入渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)而冷卻。
【專利說明】燃?xì)廨啓C及其運轉(zhuǎn)方法
[0001]本申請是申請?zhí)枮?00980130681.0、申請日為2009年9月24日、發(fā)明名稱為“燃
氣輪機及其運轉(zhuǎn)方法”的申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C及其運轉(zhuǎn)方法，尤其涉及燃?xì)廨啓C起動時的主動間隙控制(Active Clearance Control ；ACC)系統(tǒng)及燃?xì)廨啓C停止時的貓背(cat back)防止。
【背景技術(shù)】
[0003]通常的燃?xì)廨啓C由壓縮機、燃燒器和渦輪構(gòu)成，通過壓縮機將從空氣取入口取入的空氣壓縮而成為高溫?高壓的壓縮空氣。該壓縮空氣向燃燒器供給，在燃燒器內(nèi)，對壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，從而生成高溫?高壓的燃燒廢氣。該燃燒廢氣驅(qū)動與壓縮機連接的渦輪，因此若在例如燃?xì)廨啓C的輸出軸側(cè)連結(jié)發(fā)電機，則能夠通過燃?xì)廨啓C驅(qū)動發(fā)電機而使其發(fā)電。
[0004]在這樣的燃?xì)廨啓C中，通過主動間隙控制(以下，稱為ACC)系統(tǒng)，將受到根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)變化的溫度、離心カ的影響而變動的頂隙控制為最小，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)部/靜止部間的干渉防止及運轉(zhuǎn)的高效化。
[0005]通常，在未控制頂隙的燃?xì)廨啓C中，頂隙為最小的位置不是額定運轉(zhuǎn)時而是起動吋。因此，在ACC系統(tǒng)中，通過在起動燃?xì)廨啓C前的階段使對頂隙波及影響的靜止系部件升溫，將頂隙為最小的運轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定成額定運轉(zhuǎn)時。即，如圖12A至圖12D所示，ACC系統(tǒng)是在起動燃?xì)廨啓C前使渦輪靜止部升溫而預(yù)先擴大間隙，在額定運轉(zhuǎn)時調(diào)整渦輪靜止部的溫度，從而在額定運轉(zhuǎn)時實現(xiàn)最小的間隙而確保運轉(zhuǎn)效率的方法。
[0006]此外，基于上述的ACC系統(tǒng)`的燃?xì)廨啓C的運轉(zhuǎn)可以大致劃分為下述的五個狀態(tài)。
[0007](I)即將即將起動之前
[0008]為了運行ACC系統(tǒng)，在渦輪靜葉片側(cè)的靜止系部件中使溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì))流動而使該靜止系部件升溫，擴大伸長率而使葉片環(huán)等的靜止部與作為旋轉(zhuǎn)部的動葉片之間的間隙擴大。
[0009](2)起動狀態(tài)(增加負(fù)載的中途)
[0010]與即將即將起動之前同樣地使靜止系部件繼續(xù)升溫，以消除起動狀態(tài)下沒有間隙(靜止部與旋轉(zhuǎn)部不接觸)。
[0011](3)額定運轉(zhuǎn)時
[0012]通過改變在靜止系部件中流動的溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì))的狀態(tài)(溫度等)，使靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間的間隙最小。
[0013](4)停止?fàn)顟B(tài)(減小負(fù)載的中途)
[0014]與即將即將起動之前同樣地使靜止系部件繼續(xù)升溫，以消除停止時沒有間隙(靜止部與旋轉(zhuǎn)部不接觸)。
[0015](5)停止時[0016]為了防止貓背，將殘留在燃?xì)廨啓C內(nèi)部的高溫的氣體向燃?xì)廨啓C外部排出。此外，為了防止貓背，在靜止系部件中使溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì))流動而消除殘留在燃?xì)廨啓C內(nèi)部的氣體的分布。[0017]在上述的ACC系統(tǒng)中，燃?xì)廨啓C的間隙控制方法分成下述的三類。
[0018](I)使在渦輪葉片內(nèi)部流動的冷卻介質(zhì)的狀態(tài)變化而控制的方法
[0019]是通過變更冷卻介質(zhì)的冷卻方法(例如從無冷卻變更為空氣冷卻或蒸氣冷卻)等而使在渦輪內(nèi)部流動的冷卻介質(zhì)的溫度變化，使渦輪葉片自身的伸長量變化而調(diào)整間隙的控制方法，其需要改變冷卻介質(zhì)的冷卻方法的機構(gòu)。
[0020](2)通過空氣或蒸氣對靜止系部件進(jìn)行溫度調(diào)整而進(jìn)行控制的方法
[0021]在通過閥等調(diào)整由排氣鍋爐產(chǎn)生的蒸氣等后，使其在靜止系部件中流動而控制間隙的方式，通常在使用空氣的情況下，不進(jìn)行回收而向氣體排出側(cè)放掉，因此循環(huán)效率降低。
[0022]此外，在使用蒸氣的情況下，通過單循環(huán)無法運轉(zhuǎn)，需要進(jìn)行鍋爐暖機因此起動時間長。另外，在使用蒸氣的情況下，需要用于起動的輔助鍋爐、來自排氣鍋爐的蒸氣配管等附帯設(shè)備。
[0023](3)通過機械的機構(gòu)使葉片或箱體動作而進(jìn)行控制的方法
[0024]是通過設(shè)置致動器這樣的機械的機構(gòu)而使葉片或箱體移動而調(diào)整間隙的控制方法。
[0025]作為與上述的ACC系統(tǒng)相關(guān)的現(xiàn)有技木，存在抽取壓縮空氣，使其經(jīng)過流量調(diào)整閥后將靜止系部件的分割環(huán)冷卻的技木。(例如，參照專利文獻(xiàn)I)
[0026]此外，存在取出在蒸氣渦輪中使用的蒸氣的一部分，使其通過閥調(diào)整后冷卻分割環(huán)并返回蒸氣渦輪系統(tǒng)的技木。(例如，專利文獻(xiàn)2參照)
[0027]如此，在通過ACC系統(tǒng)將燃?xì)廨啓C停止吋，發(fā)現(xiàn)存在貓背的間題。該貓背是在燃?xì)廨啓C停止時因溫度差引起燃?xì)廨啓C彎曲的現(xiàn)象。即，由于在運轉(zhuǎn)時燃?xì)廨啓C內(nèi)部為高溫，因此停止后在燃?xì)廨啓C內(nèi)部也產(chǎn)生溫度分層，在燃?xì)廨啓C上部(高溫)與燃?xì)廨啓C下部(低溫)之間形成溫度差。其結(jié)果是，由于在燃?xì)廨啓C的上部與下部之間產(chǎn)生伸長量的差，因此燃?xì)廨啓C整體如貓背那樣彎曲。
[0028]作為防止這樣的貓背的現(xiàn)有技術(shù)，有如下技木:為了減小上下的溫度差，在機室箱體的上部設(shè)置噴嘴，使冷卻用的空氣朝向機室內(nèi)壁面的上部流動(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
[0029]此外，有如下技術(shù):在機室下部和機室上部設(shè)置開ロ部，利用泵而在機室內(nèi)進(jìn)行空氣循環(huán)。(例如，參照專利文獻(xiàn)4)
[0030]【專利文獻(xiàn)I】:日本特開平6-317184號公報
[0031]【專利文獻(xiàn)2】:日本特開2001-248406號公報
[0032]【專利文獻(xiàn)3】:日本特開2005-171455號公報
[0033]【專利文獻(xiàn)4】:日本特開2002-371806號公報
[0034]此外，在上述的燃?xì)廨啓C中，從提高設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率等的觀點出發(fā)，要求燃?xì)廨啓C起動的高速化。因此，在燃?xì)廨啓C起動時的ACC系統(tǒng)中，希望使靜止系部件迅速地升溫至期望的溫度而伸長，使在靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間形成的間隙擴展至最佳值而達(dá)成燃?xì)廨啓C起動的高速化。此時，希望將附帶設(shè)備的附加抑制在最小限度。[0035]此外，在上述的燃?xì)廨啓C中，要求提高額定運轉(zhuǎn)時的渦輪靜止系部件的冷卻效率。此時，希望將附帶設(shè)備的附加抑制在最小限度。
[0036]另外，驅(qū)動例如發(fā)電機的燃?xì)廨啓C為了應(yīng)對白天及夜間的電力需要變動而進(jìn)行DSS(Daily Start and Stop)運轉(zhuǎn)。即，在這樣的DSS運轉(zhuǎn)下，由于頻繁進(jìn)行燃?xì)廨啓C的運轉(zhuǎn)?停止，因此希望迅速地完成貓背防止所必要的運轉(zhuǎn)操作。此外，在進(jìn)行DSS運轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C的情況下，希望起動需要的時間為短時間。另外，希望將貓背防止所必要的附帯設(shè)備限制在最小限度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0037]本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種進(jìn)行燃?xì)廨啓C起動時的ACC系統(tǒng)的迅速的運轉(zhuǎn)控制，能夠達(dá)成燃?xì)廨啓C起動的高速化的燃?xì)廨啓C及其起動時運轉(zhuǎn)方法。
[0038]本發(fā)明的另ー目的在于提供一種能夠在燃?xì)廨啓C額定運轉(zhuǎn)時的ACC系統(tǒng)中達(dá)成渦輪靜止系部件的冷卻效率提高的燃?xì)廨啓C及其額定時運轉(zhuǎn)方法。
[0039]本發(fā)明的又一目的在于提供一種能夠在燃?xì)廨啓C停止時迅速地實施貓背防止所需要的運轉(zhuǎn)操作的燃?xì)廨啓C及其停止時運轉(zhuǎn)方法。
[0040]本發(fā)明為了解決上述問題，采用下述的機構(gòu)。
[0041]本發(fā)明的第一方案所涉及的燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將加熱介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的、獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)；加熱介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓加熱介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；カロ熱介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓加熱介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，作為燃?xì)廨啓C起動時及即將該起動之前準(zhǔn)備，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使所述升壓加熱介質(zhì)在所述渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)流動而升溫。
[0042]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C裝置，由于具有:升壓機構(gòu)，其與從壓縮機的噴出側(cè)分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將加熱介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的從所述壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)；加熱介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓加熱介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；加熱介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓加熱介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，作為燃?xì)廨啓C起動時及即將該起動之前準(zhǔn)備，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使所述升壓加熱介質(zhì)在所述渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)流動而升溫，因此，通過升壓機構(gòu)升壓而溫度上升的升壓加熱介質(zhì)在通過渦輪冷卻介質(zhì)流路時，對渦輪的靜止系部件加熱而使其升溫。此時，升壓機構(gòu)能夠進(jìn)行與燃?xì)廨啓C主體獨立的運轉(zhuǎn)，因此作為燃?xì)廨啓C起動時的即將起動之前準(zhǔn)備，能夠進(jìn)行迅速的間隙控制。
[0043]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:設(shè)有旁通流路，該旁通流路從所述加熱介質(zhì)供給流路的中途分支而向所述噴出側(cè)流路連接且具有流路開閉機構(gòu)，由此，若使通過升壓機構(gòu)升壓而溫度上升的升壓加熱介質(zhì)的一部分在流路開閉機構(gòu)進(jìn)行了打開操作的旁通流路中流動，能夠?qū)囟壬仙说纳龎杭訜峤橘|(zhì)的一部分進(jìn)行再度升壓及再加熱。由此，通過渦輪冷卻加熱介質(zhì)通路的升壓后的升壓加熱介質(zhì)的溫度進(jìn)ー步提高。[0044]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:在所述分支流路或所述加熱介質(zhì)供給流路上設(shè)有與所述加熱介質(zhì)或所述升壓加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換而使其升溫的加熱機構(gòu)，由此，對通過渦輪冷卻加熱介質(zhì)通路的升壓加熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，能夠?qū)⑸龎杭訜峤橘|(zhì)的溫度進(jìn)ー步提高。
[0045]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:設(shè)置有:從所述加熱介質(zhì)供給流路分支而與所述壓縮機內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路連接的加熱介質(zhì)分支供給流路；將通過所述壓縮機冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓加熱介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的加熱介質(zhì)分支返回流路，由此，能夠使壓縮機側(cè)也與燃?xì)廨啓C的靜止系部件一起升溫，因此能夠進(jìn)行渦輪及壓縮機的間隙控制。
[0046]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:在所述升壓機構(gòu)的吸入側(cè)設(shè)有所述加熱介質(zhì)的選擇切換機構(gòu)，由此，能夠根據(jù)需要從燃?xì)廨啓C的外部導(dǎo)入溫度高的加熱介質(zhì)而使其升壓及升溫。
[0047]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓加熱介質(zhì)與所述渦輪冷卻介質(zhì)流路串聯(lián)或并聯(lián)連接，并在所述燃燒器內(nèi)進(jìn)行冷卻后，被向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而合流，由此，能夠在進(jìn)行燃?xì)廨啓C的間隙控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行燃燒器的冷卻。
[0048]本發(fā)明的第二方案涉及ー種燃?xì)廨啓C的起動時運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，作為燃?xì)廨啓C起動時及即將該起動之前準(zhǔn)備，具有:與從所述壓縮機的噴出側(cè)分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將加熱介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓加熱介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路供給，并利用通過該渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的所述升壓加熱介質(zhì)使所述靜止系部件升溫的過程；將所述升壓加熱介質(zhì)從所述渦輪冷媒流路向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的過程。
[0049]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C的起動時運轉(zhuǎn)方法，由于作為燃?xì)廨啓C起動時及即將該起動之前準(zhǔn)備，具有:與從所述壓縮機的噴出側(cè)分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從所述壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將加熱介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓加熱介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路供給，并利用通過該渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的所述升壓加熱介質(zhì)使所述靜止系部件升溫的過程；將所述升壓加熱介質(zhì)從所述渦輪冷媒流路向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的過程，因此，通過升壓機構(gòu)升壓而溫度上升的升壓加熱介質(zhì)在通過渦輪冷卻介質(zhì)流路時對渦輪的靜止系部件進(jìn)行加熱而使其升溫。此時，由于升壓機構(gòu)能夠進(jìn)行從燃?xì)廨啓C主體獨立的運轉(zhuǎn)，因此作為燃?xì)廨啓C起動時的即將起動之前準(zhǔn)備能夠進(jìn)行迅速的間隙控制。
[0050]本發(fā)明的第三方案所涉及的燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的、獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，在燃?xì)廨啓C額定運轉(zhuǎn)時，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在所述渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)流動而冷卻。[0051]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C，由于具有:升壓機構(gòu)，其與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過渦輪冷卻介質(zhì)流路后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，在燃?xì)廨啓C額定運轉(zhuǎn)時，使升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)流動而冷卻，因此能夠利用渦輪的靜止系部件與升壓冷卻介質(zhì)的溫度差高效地進(jìn)行冷卻。
[0052]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:由所述升壓機構(gòu)升壓后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)與所述渦輪冷卻介質(zhì)流路串聯(lián)或并聯(lián)連接，并在所述燃燒器內(nèi)進(jìn)行冷卻后，被向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而合流，由此，能夠在進(jìn)行燃?xì)廨啓C的間隙控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行燃燒器的冷卻。
[0053]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:具有能夠調(diào)整所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度的溫度控制機構(gòu)，由此能夠増加相對溫度差而進(jìn)ー步提高冷卻效率。
[0054]此時，優(yōu)選所述溫度控制機構(gòu)是向所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路添加冷卻劑的冷卻劑供給流路，由此，能夠通過添加冷卻劑而使通過升壓機構(gòu)升壓而溫度上升的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度降低。此時的冷卻劑為液體或氣體均可。
[0055]進(jìn)而，優(yōu)選:所述溫度控制機構(gòu)是熱交換器，其設(shè)置在所述分支流路或所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路上，使所述溫度調(diào)整介質(zhì)或所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度降低，由此，能夠通過熱交換器使通過升壓機構(gòu)升壓前的溫度調(diào)整介質(zhì)溫度或升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)溫度降低。
[0056]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:設(shè)置有:從所述加熱介質(zhì)供給流路分支而與所述壓縮機內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路連接的加熱介質(zhì)分支供給流路；將通過所述壓縮機冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓加熱介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的加熱介質(zhì)分支返回流路，由此，能夠使壓縮機側(cè)也與燃?xì)廨啓C的靜止系部件一起升溫，因此能夠進(jìn)行渦輪及壓縮機的間隙控制。
[0057]本發(fā)明的第四方案涉及ー種燃?xì)廨啓C的額定時運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，在燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)時，具有:與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路供給，并利用通過該渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)冷卻靜止系部件的過程；將升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從渦輪冷卻介質(zhì)流路向噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的過程。
[0058]根據(jù)該燃?xì)廨啓C的額定時運轉(zhuǎn)方法，由于在燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)時，具有:與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路供給，并利用通過該渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)冷卻靜止系部件的過程；將升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從渦輪冷卻介質(zhì)流路向噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的過程，因此，能夠利用渦輪的靜止系部件與升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度差聞效地進(jìn)行冷卻。[0059]本發(fā)明的第五方案所涉及的燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的從所述壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，所述燃?xì)廨啓C設(shè)有換氣冷卻系統(tǒng)，其在燃?xì)廨啓C停止吋，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并將殘留在所述渦輪內(nèi)的高溫廢氣排出。
[0060]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C，由于具有:升壓機構(gòu)，其與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過渦輪冷卻介質(zhì)流路后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，所述燃?xì)廨啓C設(shè)有換氣冷卻系統(tǒng)，其在燃?xì)廨啓C停止時使升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并將殘留在渦輪內(nèi)的高溫廢氣排出，因此，在燃?xì)廨啓C停止時，殘留在渦輪內(nèi)的高溫廢氣強制地向大氣放出而迅速地進(jìn)行換氣冷卻。
[0061]在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:所述換氣冷卻系統(tǒng)具有:從所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路分支且設(shè)有流路開閉機構(gòu)的排氣流路；設(shè)置在比該排氣流路的分支位置靠下游側(cè)的所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路中的流路開閉機構(gòu)。
[0062]此外，在上述方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選:所述換氣冷卻系統(tǒng)具有從所述分支流路分支且設(shè)置有流路開閉機構(gòu)的排氣流路排氣流路。
[0063]本發(fā)明的第六方案所涉及的燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的從所述壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，在燃?xì)廨啓C停止時，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在所述渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)流動。
[0064]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C，由于具有:升壓機構(gòu)，其與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過渦輪冷卻介質(zhì)流路后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，在燃?xì)廨啓C停止時，使升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)流動，因此，在燃?xì)廨啓C停止時，升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)流動，能夠使燃?xì)廨啓C內(nèi)部的溫度分布大致均勻化。
[0065]本發(fā)明的第七方案涉及ー種燃?xì)廨啓C的停止時運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，在燃?xì)廨啓C的停止時，包括:與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從所述壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路、渦輪冷卻介質(zhì)流路及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路而向所述噴出側(cè)流路返回的過程；所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從所述噴出側(cè)流路通過所述燃燒器及所述渦輪而向大氣排氣的過程。
[0066]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C的停止時運轉(zhuǎn)方法，由于在燃?xì)廨啓C的停止吋，具有:與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路、渦輪冷卻介質(zhì)流路及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路而向噴出側(cè)流路返回的過程；升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從噴出側(cè)流路通過燃燒器及渦輪而向大氣排氣的過程，因此，在燃?xì)廨啓C停止時，能夠?qū)埩粼跍u輪內(nèi)的高溫廢氣強制地向大氣放出，能夠迅速地進(jìn)行換氣冷卻。
[0067]本發(fā)明的第八方案涉及ー種燃?xì)廨啓C的停止時運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，在燃?xì)廨啓C的停止時，具有:與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從所述壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路、渦輪冷卻介質(zhì)流路及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路而向所述噴出側(cè)流路返回的過程；所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從所述噴出側(cè)流路通過所述分支流路而向所述升壓機構(gòu)吸入的過程。
[0068]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C的停止時運轉(zhuǎn)方法，由于在燃?xì)廨啓C的停止吋，具有:與從壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路、渦輪冷卻介質(zhì)流路及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路而向噴出側(cè)流路返回的過程；升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從噴出側(cè)流路通過分支流路而向升壓機構(gòu)吸入的過程，因此，在燃?xì)廨啓C停止吋，能夠使升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)流動，能夠使燃?xì)廨啓C內(nèi)部的溫度分布大致均勻化。
[0069]本發(fā)明的第九方案涉及ー種燃?xì)廨啓C的停止時運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，在燃?xì)廨啓C的停止時，在燃?xì)廨啓C停止期間長時選擇第十九方面所述的停止時運轉(zhuǎn)方法，在燃?xì)廨啓C停止期間短時選擇第二十方面所述的停止時運轉(zhuǎn)方法。
[0070]根據(jù)這樣的燃?xì)廨啓C的停止時運轉(zhuǎn)方法，由于在燃?xì)廨啓C的停止時，在燃?xì)廨啓C停止期間長時選擇第十九方面所述的停止時運轉(zhuǎn)方法，在燃?xì)廨啓C停止期間短時選擇第二十方面所述的停止時運轉(zhuǎn)方法，因此能夠在例如DSS運轉(zhuǎn)那樣的燃?xì)廨啓C停止期間短的情況下，通過選擇第二十方面所述的停止時運轉(zhuǎn)方法而使渦輪內(nèi)部以比較高的溫度維持為大致均勻，能夠縮短起動時的暖機運轉(zhuǎn)時間。
[0071]發(fā)明效果
[0072]根據(jù)上述的本發(fā)明，作為燃?xì)廨啓C起動時及即將該起動之前準(zhǔn)備進(jìn)行ACC系統(tǒng)的迅速的運轉(zhuǎn)控制，能夠達(dá)成燃?xì)廨啓C起動的高速化。即，在燃?xì)廨啓C起動時及即將該起動之前準(zhǔn)備中，能夠進(jìn)行使靜止系部件迅速地升溫至期望的溫度從而伸長，使形成在靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間的間隙變寬至最佳值的ACC控制，因此，能夠以短時間完成燃?xì)廨啓C的起動準(zhǔn)備，從而能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)廨啓C起動的高速化，燃?xì)廨啓C的設(shè)備運轉(zhuǎn)效率提高。
[0073]此時，若有效利用升壓機構(gòu)等使其與用于封閉冷卻的增壓用的升壓機構(gòu)通用，則能夠?qū)⒏綆гO(shè)備的附加抑制在最小限度，即，能夠在不附加新的設(shè)備的情況下實施ACC控制從而實現(xiàn)燃?xì)廨啓C起動的高速化。
[0074]根據(jù)本發(fā)明，在燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)時運行的ACC系統(tǒng)中，由于通過升壓溫度調(diào)整介質(zhì)冷卻渦輪靜止系部件的冷卻效率提高，因此能夠?qū)⑸龎簻囟日{(diào)整介質(zhì)的使用量抑制在最小限度，可靠地進(jìn)行將靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間的間隙位置為最小的ACC控制。
[0075]此時，若有效利用升壓機構(gòu)等使其與用于封閉冷卻的增壓用的升壓機構(gòu)通用，則能夠?qū)⒏綆гO(shè)備的附加抑制在最小限度，即，能夠在不附加新的設(shè)備的情況下實施ACC控制從而使穩(wěn)定的燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)繼續(xù)。
[0076]根據(jù)本發(fā)明，在燃?xì)廨啓C停止時，由于將渦輪內(nèi)部的高溫廢氣向大氣放出，或使渦輪內(nèi)部的溫度分布保持為大致均勻，由此能夠可靠且迅速地實施貓背防止所必要的運轉(zhuǎn)操作。
[0077]尤其是，若使升壓溫度調(diào)整介質(zhì)在渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)流動，使渦輪內(nèi)部的溫度分布保持為大致均勻，則在如DSS運轉(zhuǎn)這樣的頻繁進(jìn)行燃?xì)廨啓C的運轉(zhuǎn)?停止的情況下，也能夠在迅速完成貓背防止所必要運轉(zhuǎn)操作的同時，縮短起動時的暖機運轉(zhuǎn)時間。
[0078]此外，對于貓背防止所必要的附帯設(shè)備，若有效利用升壓機構(gòu)等使其與用于封閉冷卻的增壓用的升壓機構(gòu)通用，則將附帶設(shè)備的附加抑制在最小限度，即，能夠在不附加新的設(shè)備的情況下實施能夠防止貓背的ACC系統(tǒng)的控制，進(jìn)行穩(wěn)定的燃?xì)廨啓C的運轉(zhuǎn)停止。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0079]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式及本發(fā)明的第十實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0080]圖2是表示燃?xì)廨啓C的結(jié)構(gòu)例的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0081]圖3是設(shè)置在渦輪的靜止系部件上的渦輪冷卻介質(zhì)流路的說明圖。
[0082]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0083]圖5是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0084]圖6是表示圖5所示的第三實施方式所涉及的變形例的示意圖。
[0085]圖7是表示本發(fā)明的第四實施方式及本發(fā)明的第九實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0086]圖8是表示設(shè)置在壓縮機的靜止系部件上的壓縮機冷卻介質(zhì)流路的說明圖。
[0087]圖9是表示本發(fā)明的第五實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0088]圖10是表示本發(fā)明的第六實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0089]圖11是表示圖10所示的第六實施方式所涉及的變形例的示意圖。
[0090]圖12A是ACC系統(tǒng)的說明圖,表不時間與轉(zhuǎn)速/負(fù)載的關(guān)系。
[0091]圖12B是ACC系統(tǒng)的說明圖，表示時間與溫度的關(guān)系。
[0092]圖12C是ACC系統(tǒng)的說明圖，表示時間與伸長率的關(guān)系。
[0093]圖12D是ACC系統(tǒng)的說明圖，是時間與間隙的關(guān)系。[0094]圖13是表示本發(fā)明的第七實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0095]圖14是表示圖13所示的第七實施方式所涉及的變形例的示意圖。
[0096]圖15是表示本發(fā)明的第八實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
[0097]圖16是表示圖15所示的第八實施方式所涉及的第一變形例的示意圖。
[0098]圖17是表示圖15所示的第八實施方式所涉及的第二變形例的示意圖。
[0099]圖18是表示圖1所示的第十實施方式所涉及的第一變形例的示意圖。
[0100]圖19是表示圖1所示的第十實施方式所涉及的第二變形例的示意圖。
[0101]圖20是表示本發(fā)明的第十一實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。
【具體實施方式】
[0102]以下，根據(jù)【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明所涉及的燃?xì)廨啓C及其運轉(zhuǎn)方法的實施方式。
[0103]〈第一實施方式〉
[0104]圖1是表示第一實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖，圖2是表示燃?xì)廨啓C的大致結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖3是表示燃?xì)廨啓C的渦輪部的示意結(jié)構(gòu)圖。需要說明的是，在附圖的實施方式中，對驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的燃?xì)廨啓C進(jìn)行說明，但不局限于此。
[0105]圖示的燃?xì)廨啓C10由壓縮機11、燃燒器12、渦輪13構(gòu)成，在該渦輪13上連結(jié)有發(fā)電機14。該壓縮機11具有取入空氣的空氣取入口 15，在壓縮機機室16內(nèi)交替設(shè)置有多個靜葉片17和動葉片18，在其外側(cè)設(shè)置有抽氣集管19。
`[0106]燃燒器12對由壓縮機11壓縮的壓縮空氣供給燃料，通過利用噴燒器(burner)點火而能夠燃燒。
[0107]在渦輪13的渦輪機室20內(nèi)交替配置有多個靜葉片21和動葉片22。
[0108]在渦輪13的渦輪機室20上連續(xù)設(shè)置有排氣室23，該排氣室23具有與渦輪13連續(xù)的排氣擴散器24。此外，轉(zhuǎn)子(渦輪軸)25以貫通壓縮機11、燃燒器12、渦輪13、排氣室23的中心部的方式設(shè)置，壓縮機11側(cè)的端部通過軸承部26支承為旋轉(zhuǎn)自如，另ー方面，排氣室23側(cè)的端部通過軸承部27支承為旋轉(zhuǎn)自如。并且，在該轉(zhuǎn)子25上固定有多個盤形板，連結(jié)有各動葉片18、22且在排氣室23側(cè)的端部連結(jié)有發(fā)電機14的驅(qū)動軸。
[0109]由此，從壓縮機11的空氣取入口 15取入的空氣通過多個靜葉片17和動葉片18而壓縮，從而成為高溫?高壓的壓縮空氣，在燃燒器12中，對該壓縮空氣供給的規(guī)定量的燃料燃燒。并且，在該燃燒器12中生成的高溫?高壓的燃燒廢氣通過構(gòu)成渦輪13的多個靜葉片21和動葉片22，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)，對與該轉(zhuǎn)子25連結(jié)的發(fā)電機14賦予旋轉(zhuǎn)動カ由此進(jìn)行發(fā)電，另一方面，廢氣在排氣室23的排氣擴散器24中轉(zhuǎn)換成靜壓，然后向大氣放出。
[0110]如此，燃?xì)廨啓C10構(gòu)成為，在燃燒器12中對通過與渦輪13同軸的壓縮機11壓縮的壓縮空氣供給燃料而使燃料燃燒，將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪13供給而得到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，例如如圖1所示，在該燃?xì)廨啓C10上設(shè)置有經(jīng)由停止?fàn)顟B(tài)的壓縮機11或從機室抽取由壓縮機11壓縮后的壓縮空氣的一部分而使其升壓的升壓裝置40。
[0111]在圖1中，對于通過壓縮機11壓縮的壓縮空氣，在燃?xì)廨啓C10的負(fù)載增加直到額定運轉(zhuǎn)為止的起動狀態(tài)、額定運轉(zhuǎn)時及負(fù)載減小直到停止為止的停止?fàn)顟B(tài)下，由壓縮機11壓縮的壓縮空氣通過壓縮空氣供給流路28向燃燒器12供給，在燃燒器12中產(chǎn)生的燃燒廢氣，通過箱體內(nèi)的排出流路29向渦輪13供給。需要說明的是，圖中的符號30為燃料供給流路。
[0112]該升壓裝置40是用于使作為后述的加熱介質(zhì)使用的空氣升壓的升壓機構(gòu)，例如使用壓縮機或增壓器(blower)等。此外，該升壓裝置40具有專用的電動機41，能夠進(jìn)行將空氣導(dǎo)入而升壓的從壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)。此外，關(guān)于該升壓裝置40，優(yōu)選與例如在額定運轉(zhuǎn)時等將燃燒器冷卻用的空氣壓縮而供給的裝置(用于封閉冷卻的增壓用升壓裝置)通用。
[0113]升壓裝置40的吸入側(cè)與從形成于機室內(nèi)的壓縮空氣供給流路28分支的分支流路42連接，噴出側(cè)與溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43連接。該溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43是將壓縮空氣(升壓加熱介質(zhì))向設(shè)置在渦輪13的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50引導(dǎo)的流路。
[0114]例如如圖3所示，渦輪冷卻介質(zhì)流路50是連通渦輪機室20、靜葉片21、葉片環(huán)31的流路，尤其是通過在位干與動葉片22的前端部對置的位置且對頂隙波及影響的靜止側(cè)部件的葉片環(huán)31中使壓縮空氣等溫度調(diào)整介質(zhì)流動，能夠用于基于冷卻或加熱的溫度調(diào)整。葉片環(huán)31是以包圍動葉片22的外周側(cè)的方式安裝在渦輪機室20上的構(gòu)件。
[0115]即，這種情況下的渦輪冷卻介質(zhì)流路50在額定運轉(zhuǎn)時等的燃?xì)廨啓C運轉(zhuǎn)時，通過不便升壓加熱介質(zhì)的壓縮空氣流動而使適當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)整介質(zhì)流動，從而形成在冷卻靜葉片21的基礎(chǔ)上冷卻葉片環(huán)31的結(jié)構(gòu)，通過在該渦輪冷卻介質(zhì)流路50中使壓縮空氣流動，能夠成為利用于ACC系統(tǒng)的加熱的部分。需要說明的是，圖中的符號31a是遍及葉片環(huán)31的整周設(shè)置的葉片環(huán)內(nèi)流路。
[0116]通過渦輪冷卻介質(zhì)流路50后的壓縮空氣通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44而向壓縮空氣供給流路28合流，然后，通過該壓縮空氣供給流路28而向燃燒器12流入。
[0117]由此，升壓裝置40通過作為燃?xì)廨啓C起動時(起動狀態(tài))及即將該起動之前準(zhǔn)備而運轉(zhuǎn)，能夠使壓縮空氣在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)流動，進(jìn)行ACC系統(tǒng)中的靜止系部件的升溫。
[0118]S卩，在作為燃?xì)廨啓C10的即將起動之前準(zhǔn)備而運轉(zhuǎn)升壓裝置40時，作為加熱介質(zhì)的空氣從壓縮機11的空氣取入口 15吸入，通過壓縮機11的內(nèi)部、壓縮空氣吸入流路28及分支流路42而吸入升壓裝置40。該空氣因在升壓裝置40中升壓而成為溫度上升了的升壓加熱介質(zhì)的壓縮空氣，向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43噴出。
[0119]向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43噴出的壓縮空氣在通過渦輪13內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50而流動時，對葉片環(huán)31等的靜止系部件(靜止部)進(jìn)行加熱而使其升溫。尤其是，由于通過對頂隙波及大的影響的葉片環(huán)31的葉片環(huán)內(nèi)流路31a而流動，使得葉片環(huán)31的溫度上升而膨脹，因此成為在與幾乎不受加熱的影響的溫度不變化的動葉片22之間形成的頂隙變寬的狀態(tài)。
[0120]如此，對靜止系部件進(jìn)行加熱后壓縮空氣通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44向壓縮空氣供給流路28返回，然后，通過燃燒器12及渦輪13的燃燒廢氣流路而向大氣放出。
[0121]此外，升壓裝置40通過在燃?xì)廨啓C起動時(起動狀態(tài))進(jìn)行運轉(zhuǎn)而與上述的即將即將起動之前準(zhǔn)備時同樣地，使壓縮空氣在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)流動而使靜止系部件升溫。此時的升壓裝置40通過壓縮機11的運轉(zhuǎn)開始而從空氣取入口 15吸入加熱介質(zhì)的空氣，將在壓縮機11的內(nèi)部壓縮的壓縮空氣主流的一部分導(dǎo)入而使其升壓。該狀態(tài)下的壓縮空氣主流與額定運轉(zhuǎn)時等相比為低壓，基本通過壓縮空氣吸入流路28而向燃燒器12供
o
[0122]但是，升壓裝置40的運轉(zhuǎn)使壓縮空氣主流的一部分通過分支流路42而吸入升壓裝置40。于是，吸入升壓裝置40的壓縮空氣受到升壓裝置40的升壓而溫度上升，成為升壓加熱介質(zhì)的壓縮空氣而向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43噴出。
[0123]于是，向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43噴出的壓縮空氣經(jīng)過以下的與上述即將起動之前準(zhǔn)備時同樣的路徑而流動，對葉片環(huán)31等的靜止系部件(靜止部)進(jìn)行加熱而使其升溫，然后通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44向壓縮空氣供給流路28返回。即，對于從壓縮空氣主流分支的一部分的壓縮空氣，在用于靜止系部件加熱的用途后返回壓縮空氣供給流路28而合流，因此最終向燃燒器12供給的空氣量不會減小。
[0124]如此，在上述的ACC系統(tǒng)的頂隙控制中，由壓縮機11壓縮的空氣的主流不向氣體排出側(cè)流動而被回收，使全部空氣量向燃燒器12供給，因此，不僅循環(huán)效率降低較少，而且能夠確保較多的燃燒用的空氣，因而能夠?qū)崿F(xiàn)低NOx。此外，供給用于靜止系部件的加熱的壓縮空氣的升壓裝置40能夠通過專用的電動機41驅(qū)動而単獨運轉(zhuǎn)，因此不僅能夠?qū)⑷細(xì)廨啓C10以獨立體的方式獨立起動，而且起動花費的時間也縮短。即，在燃?xì)廨啓C10的起動時，通過使升壓裝置40與燃?xì)廨啓C主體獨立運轉(zhuǎn)，使升壓后的壓縮空氣在葉片環(huán)31中流動，從而能夠使葉片環(huán)31升溫而進(jìn)行間隙控制。
[0125]〈第二實施方式〉
[0126]接下來，根據(jù)圖 4說明第二實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0127]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中，設(shè)置有從溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43的中途分支，且與壓縮機11的噴出側(cè)流路即壓縮空氣供給流路28連接的旁通流路45。此外，在旁通流路45的適當(dāng)部位具有流路開閉機構(gòu)即開閉閥46。
[0128]在如此構(gòu)成的燃?xì)廨啓C10中，在ACC系統(tǒng)的間隙控制時，通過對開閉閥46進(jìn)行打開操作，能夠使通過升壓裝置40升壓而溫度上升了的壓縮空氣的一部分在旁通流路45中流動。其結(jié)果是，分流到旁通流路45中的壓縮空氣被升壓裝置40吸入而再度升壓。
[0129]由此，通過升壓裝置40升壓而向渦輪冷卻介質(zhì)流路50供給的壓縮空氣的一部分被再度升壓而被再加熱因而溫度進(jìn)ー步升高，能夠相應(yīng)地縮短燃?xì)廨啓C10的起動所必要的時間。
[0130]〈第三實施方式〉
[0131]接下來，根據(jù)圖5說明第三實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0132]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在分支流路42中設(shè)置有與作為加熱介質(zhì)的壓縮空氣進(jìn)行熱交換而使其升溫的熱交換器(加熱機構(gòu))60。該熱交換器60是使在分支流路42中流動的升壓前的空氣與在溫度調(diào)整介質(zhì)流路61中流動的加熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換的裝置，是將從例如排氣鍋爐導(dǎo)入的高溫的蒸氣等作為加熱介質(zhì)來加熱壓縮空氣的裝置。
[0133]由此，具備上述的熱交換器60的燃?xì)廨啓C10能夠進(jìn)ー步提高通過渦輪冷卻加熱介質(zhì)通路50的壓縮空氣的溫度，因此能夠相應(yīng)地縮短燃?xì)廨啓C10的起動所必要的時間。[0134]此外，在圖6所示的變形例中，熱交換器62設(shè)置于溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43中，通過在溫度調(diào)整介質(zhì)流路63中流動的高溫的加熱用介質(zhì)對由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣進(jìn)行加熱。這樣，也能夠進(jìn)ー步提高通過渦輪冷卻加熱介質(zhì)通路50的壓縮空氣的溫度，因此能夠相應(yīng)地縮短燃?xì)廨啓C10的起動所必要的時間。
[0135]〈第四實施方式〉
[0136]接下來，根據(jù)圖7及圖8說明第四實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0137]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中設(shè)置有:從溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43分支而與壓縮機11內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路51連接的加熱介質(zhì)分支供給流路47 ;將通過壓縮機冷卻介質(zhì)流路51后的壓縮空氣向壓縮空氣供給流路28引導(dǎo)而使其合流的加熱介質(zhì)分支返回流路48。
[0138]圖8是表示設(shè)置在壓縮機機室16內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路51的大致結(jié)構(gòu)的圖。該壓縮機冷卻介質(zhì)通路51是在通常的運轉(zhuǎn)時使冷卻介質(zhì)流動而冷卻壓縮機11的靜止系部件的流路，控制在壓縮機11的動葉片18與靜止部側(cè)即壓縮機機室16之間形成的頂隙。
[0139]在該實施方式中，在燃?xì)廨啓C起動時利用上述的壓縮機冷卻介質(zhì)流路51，能夠進(jìn)行壓縮機11側(cè)的間隙控制。由此，能夠使壓縮機11側(cè)的靜止部也與燃?xì)廨啓C10的靜止系部件一起升溫，因此能夠進(jìn)行渦輪13及壓縮機11的間隙控制。
[0140]〈第五實施方式〉
[0141]接下來，根據(jù)圖9說明第五實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0142]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在升壓裝置40的吸入側(cè)設(shè)置有加熱介質(zhì)的選擇切換機構(gòu)。在圖示的例子中具備:使升壓裝置40直接從大氣吸入空氣的大氣吸入流路70 ；接受溫度高的加熱介質(zhì)的供給的加熱介質(zhì)接受流路71，通過對作為向兩流路選擇切換的選擇切換機構(gòu)的開閉閥72、73進(jìn)行開閉操作，能夠選擇任一方流路。需要說明的是，作為溫度高的加熱介質(zhì)，從例如排熱鍋爐等導(dǎo)入溫度高的空氣或蒸氣等使用即可。
[0143]這樣構(gòu)成的燃?xì)廨啓C10在即將起動之前準(zhǔn)備階段等根據(jù)需要從燃?xì)廨啓C10的外部導(dǎo)入溫度高的加熱介質(zhì)，由升壓裝置40升壓從而使其進(jìn)ー步升溫。因此，能夠使用溫度高的升壓加熱介質(zhì)迅速地使渦輪13的靜止系部件升溫，能夠縮短燃?xì)廨啓C10的起動所必要的時間。需要說明的是，此時，對渦輪13的靜止系部件進(jìn)行加熱的升壓加熱介質(zhì)作為廢氣從渦輪13及壓縮機11的空氣取入口 15排出。
[0144]〈第六實施方式〉
[0145]根據(jù)圖10及圖11說明第六實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0146]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中具有由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣與渦輪冷卻介質(zhì)流路50串聯(lián)或并聯(lián)連接的燃燒器冷卻流路80。S卩，對渦輪13的靜止系部件進(jìn)行加熱后的壓縮空氣通過串聯(lián)或并聯(lián)連接的燃燒器冷卻流路80，由此在冷卻燃燒器12內(nèi)的必要部位后，向壓縮空氣供給流路28引導(dǎo)而合流。
[0147]在圖10所示的結(jié)構(gòu)例中，燃燒器冷卻流路80設(shè)置在從溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43分支的溫度調(diào)整介質(zhì)分支流路81中，由此，燃燒器冷卻流路80與渦輪冷卻介質(zhì)流路50并聯(lián)連接。
[0148]此外，在作為圖10的變形例的圖11所示的結(jié)構(gòu)例中，燃燒器冷卻流路80與渦輪冷卻介質(zhì)流路50串聯(lián)設(shè)置。
[0149]若采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過使用I臺升壓裝置40，能夠在進(jìn)行燃?xì)廨啓C13的間隙控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行燃燒器12的冷卻。由此，在具有下述的升壓機構(gòu)的燃?xì)廨啓C10中，該升壓機構(gòu)能夠與上述的ACC系統(tǒng)用的升壓裝置40通用，其中，所述升壓機構(gòu)例如為了冷卻燃燒器12而抽取由壓縮機11壓縮的壓縮空氣的一部分，將該壓縮空氣升壓所得的冷卻介質(zhì)向燃燒器12供給。即，作為上述的ACC系統(tǒng)用升壓機構(gòu)無需設(shè)置新的升壓裝置40。
[0150]如此，在上述的各實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在即將起動之前準(zhǔn)備及起動時，采用以下說明的起動時運轉(zhuǎn)方法。
[0151]即，作為燃?xì)廨啓C起動時及該即將起動之前準(zhǔn)備，具有:與從壓縮機11的噴出側(cè)分支的分支流路42連接且能夠進(jìn)行從壓縮機獨立的運轉(zhuǎn)的升壓裝置40導(dǎo)入作為加熱介質(zhì)的空氣而使其升壓的過程；由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣向設(shè)置在渦輪13的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50供給，利用在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)通過的壓縮空氣使靜止系部件升溫的過程；將壓縮空氣從渦輪冷卻介質(zhì)流路50向壓縮空氣供給流路28引導(dǎo)而使其合流的過程。
[0152]由此，通過升壓裝置40升壓而溫度上升后的壓縮空氣能夠在通過渦輪冷卻介質(zhì)流路50時對渦輪13的靜止系部件加熱而使其升溫。此時，升壓裝置40能夠進(jìn)行與燃?xì)廨啓C主體獨立的運轉(zhuǎn)，因此作為燃?xì)廨啓C起動時的即將起動之前準(zhǔn)備，即使燃?xì)廨啓C主體未被起動也能夠進(jìn)行迅速的間隙控制。
[0153]S卩，根據(jù)上述的本發(fā)明，作為燃?xì)廨啓C起動時及該即將起動之前準(zhǔn)備而進(jìn)行ACC系統(tǒng)的迅速的運轉(zhuǎn)控制，能夠達(dá)成燃?xì)廨啓C起動的高速化。換言之，在燃?xì)廨啓C起動時及該即將起動之前準(zhǔn)備中，由于能夠進(jìn)行ACC控制，即，使靜止系部件迅速地升溫至期望的溫度而伸長，使形成在靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間的間隙變寬至最佳值，因此能夠縮短燃?xì)廨啓C10的起動準(zhǔn)備所需要的時間而實現(xiàn)燃?xì)廨啓C起動的高速化。因此，本來的運轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C10而驅(qū)動發(fā)電機14的運轉(zhuǎn)時間變長，燃?xì)廨啓C10的設(shè)備運轉(zhuǎn)效率提高。
[0154]此外，若有效利用升壓裝置10等使其與用于封閉冷卻的增壓用升壓裝置通用，則能夠?qū)⒏綆гO(shè)備的附加抑制在最小限度，即，無需附加新的設(shè)備而實施ACC控制，實現(xiàn)燃?xì)廨啓C起動的高速化。
[0155]〈第七實施方式〉
[0156]圖13是表示第七實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。由于表示本實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意結(jié)構(gòu)圖的剖視圖及表示渦輪部的示意結(jié)構(gòu)圖與第一實施方式同樣，因此在本實施方式的說明中，分別參照圖2及圖3，對與第一實施方式共通的構(gòu)件使用同一符號進(jìn)行說明。另外，在圖示的實施方式中，對驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的燃?xì)廨啓C進(jìn)行說明，但不局限于此。
[0157]圖示的燃?xì)廨啓C10由壓縮機11、燃燒器12、渦輪13構(gòu)成，在該渦輪13上連結(jié)有發(fā)電機14。該壓縮機11具有取入空氣的空氣取入口 15，在壓縮機機室16內(nèi)交替設(shè)置有多個靜葉片17和動葉片18，在其外側(cè)設(shè)置有抽氣集管19。
[0158]燃燒器12對由壓縮機11壓縮的壓縮空氣供給燃料，通過利用噴燒器點火而能夠燃燒。
[0159]在渦輪13的渦輪機室20內(nèi)交替配置有多個靜葉片21和動葉片22。
[0160]在渦輪13的渦輪機室20上連續(xù)設(shè)置有排氣室23，該排氣室23具有與渦輪13連續(xù)的排氣擴散器24。此外，轉(zhuǎn)子(渦輪軸)25以貫通壓縮機11、燃燒器12、渦輪13、排氣室23的中心部的方式設(shè)置，壓縮機11側(cè)的端部通過軸承部26支承為旋轉(zhuǎn)自如，另ー方面，排氣室23側(cè)的端部通過軸承部27支承為旋轉(zhuǎn)自如。并且，在該轉(zhuǎn)子25上固定有多個盤形板，連結(jié)有各動葉片18、22且在排氣室23側(cè)的端部連結(jié)有發(fā)電機14的驅(qū)動軸。
[0161]由此，從壓縮機11的空氣取入口 15取入的空氣通過多個靜葉片17和動葉片18而壓縮，從而成為高溫?高壓的壓縮空氣，在燃燒器12中，對該壓縮空氣供給的規(guī)定量的燃料燃燒。并且，在該燃燒器12中生成的高溫?高壓的燃燒廢氣通過構(gòu)成渦輪13的多個靜葉片21和動葉片22，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)，對與該轉(zhuǎn)子25連結(jié)的發(fā)電機14賦予旋轉(zhuǎn)動カ由此進(jìn)行發(fā)電，另一方面，廢氣在排氣室23的排氣擴散器24中轉(zhuǎn)換成靜壓，然后向大氣放出。
[0162]如此，燃?xì)廨啓C10構(gòu)成為，在燃燒器12中對通過由壓縮機11壓縮的壓縮空氣供給燃料而使燃料燃燒，將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪13供給而得到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，例如如圖1所示，在該燃?xì)廨啓C10上設(shè)置有經(jīng)由停止?fàn)顟B(tài)的壓縮機11或從機室抽取由壓縮機11壓縮后的壓縮空氣的一部分而使其升壓的升壓裝置40。
[0163]在圖13中，在燃?xì)廨啓C10的負(fù)載增加直到額定運轉(zhuǎn)為止的起動狀態(tài)、額定運轉(zhuǎn)時及負(fù)載減小直到停止為止的停止?fàn)顟B(tài)下，由壓縮機11壓縮的壓縮空氣通過壓縮空氣供給流路28向燃燒器12供給，在燃燒器12中產(chǎn)生的燃燒廢氣，通過箱體內(nèi)的排出流路29向渦輪13供給。需要說明的是，圖中的符號30為燃料供給流路。
[0164]該升壓裝置40是用于使作為后述的溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì))使用的空氣升壓的升壓機構(gòu)，例如使用壓縮機或增壓器等。此外，該升壓裝置40具有專用的電動機41，能夠進(jìn)行將空氣導(dǎo)入而升`壓的與壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)。此外，關(guān)于該升壓裝置40，優(yōu)選與例如在額定運轉(zhuǎn)時等將燃燒器冷卻用的空氣壓縮而供給的裝置(用于封閉冷卻的增壓用升壓裝置)通用。
[0165]升壓裝置40的吸入側(cè)與從形成于機室內(nèi)的壓縮空氣供給流路28分支的分支流路42連接，噴出側(cè)與溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43連接。該溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43是將壓縮空氣(升壓加熱介質(zhì))向設(shè)置在渦輪13的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50引導(dǎo)的流路。
[0166]例如如圖3所示，渦輪冷卻介質(zhì)流路50是連通渦輪機室20、靜葉片21、葉片環(huán)31的流路，尤其是通過在位干與動葉片22的前端部對置的位置且對頂隙波及影響的靜止側(cè)部件的葉片環(huán)31中使壓縮空氣流動，能夠用于基于冷卻或加熱的溫度調(diào)整。葉片環(huán)31是以包圍動葉片22的外周側(cè)的方式安裝在渦輪機室20上的構(gòu)件。
[0167]即，該渦輪冷卻介質(zhì)流路50在燃?xì)廨啓C10的額定運轉(zhuǎn)時等，通過使相對溫度低的壓縮空氣流動，從而形成在冷卻靜葉片21的基礎(chǔ)上冷卻葉片環(huán)31的結(jié)構(gòu)。此外，該渦輪冷卻介質(zhì)流路50在燃?xì)廨啓C10的即將起動之前準(zhǔn)備、起動狀態(tài)及停止?fàn)顟B(tài)下，使相對溫度高的壓縮空氣流動，從而形成對靜葉片21及葉片環(huán)31進(jìn)行加熱而使它們升溫的結(jié)構(gòu)。由此，該渦輪冷卻介質(zhì)流路50能夠在ACC系統(tǒng)中用于靜止系部件的冷卻及加熱。需要說明的是，圖中的符號31a是遍及葉片環(huán)31的整周設(shè)置的葉片環(huán)內(nèi)流路。
[0168]通過渦輪冷卻介質(zhì)流路50后的壓縮空氣通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44而向壓縮空氣供給流路28合流，然后，通過該壓縮空氣供給流路28而向燃燒器12流入。
[0169]由此，升壓裝置40通過在燃?xì)廨啓C額定運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)，能夠使壓縮空氣在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)流動，進(jìn)行ACC系統(tǒng)中的靜止系部件的冷卻。
[0170]S卩，若燃?xì)廨啓C10的額定運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)升壓裝置40，則作為溫度調(diào)整介質(zhì)的空氣從壓縮機11的空氣取入口 15吸入，通過壓縮機11的內(nèi)部、壓縮空氣吸入流路28及分支流路42而吸入升壓裝置40。該空氣因在升壓裝置40中升壓而成為壓縮空氣(升壓溫度調(diào)整介質(zhì))，向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43噴出。
[0171 ] 向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43噴出的壓縮空氣在通過渦輪13內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50而流動時，對葉片環(huán)31等的靜止系部件(靜止部)進(jìn)行冷卻。
[0172]尤其是，由于通過對頂隙波及大的影響的葉片環(huán)31的葉片環(huán)內(nèi)流路31a而流動，將受到燃燒廢氣的熱影響而溫度上升的葉片環(huán)31冷卻，由此調(diào)整在動葉片22之間形成頂隙使其成為最小。
[0173]如此，對靜止系部件進(jìn)行冷卻后壓縮空氣通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44向上述的與渦輪冷卻介質(zhì)流路50串聯(lián)連接的燃燒器冷卻流路80引導(dǎo)。
[0174]在燃燒器冷卻流路80中流動的壓縮空氣冷卻燃燒器12內(nèi)的必要部位后，再度通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44，向壓縮空氣供給流路28引導(dǎo)而合流。該壓縮空氣通過返回空氣供給流路28而作為燃燒器12的燃燒用空氣使用。因此，由壓縮機11壓縮的壓縮空氣的全部量向燃燒器12供給。即，對于從壓縮空氣主流分支的一部分壓縮空氣，在用于靜止系部件冷卻及燃燒器冷卻的用途后，返回壓縮空氣供給流路28而合流，因此最終向燃燒器12供給的空氣量不會減少。
[0175]若采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過使用I臺升壓裝置40，能夠在進(jìn)行燃?xì)廨啓C13的冷卻及間隙控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行燃燒器12的冷卻。由此，在具有下述的升壓機構(gòu)的燃?xì)廨啓C10中，該升壓機構(gòu)能夠與上述的ACC系統(tǒng)用的升壓裝置40通用，其中，所述升壓機構(gòu)例如為了冷卻燃燒器12而抽取由壓縮機11壓縮的壓縮空氣的一部分，將該壓縮空氣升壓所得的冷卻介質(zhì)向燃燒器12供給。即，作為上述的ACC系統(tǒng)用升壓機構(gòu)無需設(shè)置新的升壓裝置40。另夕卜，對于壓縮空氣的溫度及冷卻能力可以通過升壓裝置40的運轉(zhuǎn)控制來調(diào)整壓縮空氣的壓力、流量而進(jìn)行調(diào)整。
[0176]此外，在圖14所示的變形例中，燃燒器冷卻流路80與渦輪冷卻介質(zhì)流路50并聯(lián)設(shè)置。即，燃燒器冷卻流路80設(shè)置在從溫度調(diào)整介質(zhì)流路43分支的溫度調(diào)整介質(zhì)分支流路81中，冷卻燃燒器12后的壓縮空氣向溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44合流。
[0177]如此，本實施方式的燃?xì)廨啓C10具備與渦輪冷卻介質(zhì)流路50串聯(lián)或并聯(lián)連接的燃燒器冷卻流路80，冷卻渦輪13的靜止系部件的壓縮空氣在冷卻后或冷卻前分流而通過燃燒器冷卻流路80，因此，在冷卻燃燒器12內(nèi)的必要部位后向壓縮空氣供給流路28合流。
[0178]此外，在圖13及圖14所示的實施方式及變形例中，升壓裝置40及其流路與燃燒器12的冷卻通用，但也可以如后述實施方式那樣，使升壓裝置40及其流路為渦輪13的ACC系統(tǒng)專用。
[0179]在上述ACC系統(tǒng)的頂隙控制中，由壓縮機11壓縮的空氣的主流不向氣體排出側(cè)流動而被回收，使全部空氣量向燃燒器12供給，因此，不僅循環(huán)效率降低較少，而且能夠確保較多的燃燒用的空氣，因而能夠?qū)崿F(xiàn)低NOx。
[0180]此外，由于上述的升壓裝置40能夠通過專用的電動機41驅(qū)動而単獨運轉(zhuǎn)，因此不僅能夠?qū)⑷細(xì)廨啓C10在燃?xì)廨啓C10的即將起動之前準(zhǔn)備及起動時以獨立體的方式獨立起動，而且起動花費的時間也縮短。即，在起動燃?xì)廨啓C10時，通過使升壓裝置40與燃?xì)廨啓C主體獨立運轉(zhuǎn)，使升壓及升溫后的壓縮空氣在葉片環(huán)31中流動，從而能夠使葉片環(huán)31升溫而進(jìn)行迅速的間隙控制。
[0181]〈第八實施方式〉
[0182]接下來，根據(jù)圖15至圖17說明第八實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0183]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中設(shè)置有能夠調(diào)整升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度的溫度控制機構(gòu)。圖15所示的燃?xì)廨啓C10具備作為溫度控制機構(gòu)的、向溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43添加冷卻劑的冷卻劑供給流路75。此時的冷卻劑為氣體或液體均可，例如向壓縮空氣中添加霧狀的水而將其冷卻即可。
[0184]其結(jié)果是，通過升壓裝置40的升壓而溫度上升后的壓縮空氣受到添加的冷卻劑而溫度降低，與冷卻對象即靜止系部件的相對溫度差増大。由此，壓縮空氣能夠通過大的溫度差高效地冷卻靜止系部件，因此進(jìn)ー步提高冷卻效率。
[0185]另外，由于添加水作為冷卻劑，雖然燃?xì)廨啓C10的循環(huán)效率下降，但能夠增加輸出且實現(xiàn)低NOx化。
[0186]此外，在圖16所示的第一變形例中，在溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43中設(shè)置有溫度控制機構(gòu)的熱交換器90。該熱交換器90通過在冷卻介質(zhì)流路91中流動的冷卻介質(zhì)與在溫度調(diào)整介質(zhì)流路43中流動的壓縮空氣的熱交換，能夠使壓縮空氣的溫度降低。需要說明的是，作為能夠在此利用的冷卻介質(zhì)包括機室空氣、燃料、蒸氣渦輪的供水及蒸氣渦輪的蒸氣
坐寸o
[0187]此外，在圖17所示的第二變形例中，上述的熱交換器90設(shè)置在分支流路42中，降低被升壓裝置40升壓前的空氣溫度。需要說明的是，此時的冷卻介質(zhì)可以利用機室空氣、燃料、蒸氣渦輪的供水及蒸氣渦輪的蒸氣等。
[0188]如此，通過設(shè)置熱交換器90，能夠通過與冷卻介質(zhì)的熱交換來降低通過升壓裝置40升壓前的空氣溫度或升壓后的壓縮空氣溫度，因此，在額定運轉(zhuǎn)時冷卻靜止系部件的壓縮空氣溫度降低而能夠進(jìn)行高效的冷卻。
[0189]〈第九實施方式〉
[0190]接下來，根據(jù)圖7及圖8說明第九實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。本實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意結(jié)構(gòu)圖與第四實施方式的圖相同，因此在本實施方式的說明分別參照圖7及圖8。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0191]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中，設(shè)置有:從加熱介質(zhì)供給流路43分支而與壓縮機11內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路51連接的加熱介質(zhì)分支供給流路47 ;將通過壓縮機冷卻介質(zhì)流路51后的壓縮空氣向壓縮空氣供給流路28引導(dǎo)而使其合流的加熱介質(zhì)分支返回流路48。
[0192]圖8是表示設(shè)置在壓縮機機室16內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路51的大致結(jié)構(gòu)的圖。該壓縮機冷卻介質(zhì)通路51是在通常的運轉(zhuǎn)時使冷卻介質(zhì)流動而冷卻壓縮機11的靜止系部件的流路，控制在壓縮機11的動葉片18與靜止部側(cè)即壓縮機機室16之間形成的頂隙。
[0193]在該實施方式中，在燃?xì)廨啓C起動時利用上述的壓縮機冷卻介質(zhì)流路51，能夠進(jìn)行壓縮機11側(cè)的間隙控制。由此，能夠使壓縮機11側(cè)的靜止部也與燃?xì)廨啓C10的靜止系部件一起升溫，因此能夠進(jìn)行渦輪13及壓縮機11的間隙控制。
[0194]如此，在上述的實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在額定運轉(zhuǎn)時采用以下說明的額定時運轉(zhuǎn)方法。
[0195]S卩，作為燃?xì)廨啓C10的額定運轉(zhuǎn)方法，具有:與從壓縮機11的壓縮空氣供給流路28分支的分支流路42連接且能夠進(jìn)行從壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)的升壓裝置40將空氣導(dǎo)入并使其升壓的過程；由升壓裝置升壓后的壓縮空氣向設(shè)置在渦輪13的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50供給，利用通過渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)的壓縮空氣冷卻靜止系部件的過程；將壓縮空氣從渦輪冷媒介質(zhì)流路50向壓縮空氣供給流路28引導(dǎo)而使其合流的過程。
[0196]由此，在燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)時，能夠利用渦輪13的靜止系部件與壓縮空氣的溫度差高效地進(jìn)行冷卻，能夠在使頂隙最小的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。通過上述的冷卻劑的投入、熱交換器90的設(shè)置等，期望成為使此時的壓縮空氣溫度降低的狀態(tài)而提高冷卻效率。
[0197]如此，根據(jù)上述的本發(fā)明的燃?xì)廨啓C及其額定時運轉(zhuǎn)方法，在燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)時進(jìn)行動作的ACC系統(tǒng)中，由于通過壓縮空氣冷卻渦輪靜止系部件的冷卻效率提高，因此能夠?qū)嚎s空氣的使用量抑制在最小限度，可靠地進(jìn)行將靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間的間隙維持為最小的ACC控制。此時，若有效利用升壓裝置40等使其與用于封閉冷卻的增壓用的升壓裝置40通用，則將附帶設(shè)備的附加抑制在最小限度，S卩，無需附加新的設(shè)備而實施ACC系統(tǒng)的控制，能夠使穩(wěn)定的燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)繼續(xù)。
[0198]〈第十實施方式〉
[0199]圖1是表示第十實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意圖。表示本實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C的示意結(jié)構(gòu)圖的剖視圖及表示渦輪部的示意結(jié)構(gòu)圖與第一實施方式的圖同樣，因此在本實施方式的說明中，分別參照圖2及圖3，對與第一實施方式共通的構(gòu)件標(biāo)注同一符號進(jìn)行說明。此外，在圖示的實施方式中，對驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的燃?xì)廨啓C進(jìn)行說明，但不局限于此。
[0200]圖示的燃?xì)廨啓C10由壓縮機11、燃燒器12、渦輪13構(gòu)成，在該渦輪13上連結(jié)有發(fā)電機14。該壓縮機11具有取入空氣的空氣取入口 15，在壓縮機機室16內(nèi)交替設(shè)置有多個靜葉片17和動葉片18，在其外側(cè)設(shè)置有抽氣集管19。
[0201]燃燒器12對由壓縮機11壓縮的壓縮空氣供給燃料，通過利用噴燒器點火而能夠燃燒。
[0202]在渦輪13的渦輪機室20內(nèi)交替配置有多個靜葉片21和動葉片22。
[0203]在渦輪13的渦輪機室20上連續(xù)設(shè)置有排氣室23，該排氣室23具有與渦輪13連續(xù)的排氣擴散器24。此外，轉(zhuǎn)子(渦輪軸)25以貫通壓縮機11、燃燒器12、渦輪13、排氣室23的中心部的方式設(shè)置，壓縮機11側(cè)的端部通過軸承部26支承為旋轉(zhuǎn)自如，另ー方面，排氣室23側(cè)的端部通過軸承部27支承為旋轉(zhuǎn)自如。并且，在該轉(zhuǎn)子25上固定有多個盤形板，連結(jié)有各動葉片18、22且在排氣室23側(cè)的端部連結(jié)有發(fā)電機14的驅(qū)動軸。
[0204]由此，從壓縮機11的空氣取入口 15取入的空氣通過多個靜葉片17和動葉片18而壓縮，從而成為高溫?高壓的壓縮空氣，在燃燒器12中，對該壓縮空氣供給的規(guī)定量的燃料燃燒。并且，在該燃燒器12中生成的高溫?高壓的燃燒廢氣通過構(gòu)成渦輪13的多個靜葉片21和動葉片22，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)，對與該轉(zhuǎn)子25連結(jié)的發(fā)電機14賦予旋轉(zhuǎn)動カ由此進(jìn)行發(fā)電，另一方面，廢氣在排氣室23的排氣擴散器24中轉(zhuǎn)換成靜壓，然后向大氣放出。
[0205]如此，燃?xì)廨啓C10構(gòu)成為，在燃燒器12中對通過壓縮機11壓縮的壓縮空氣供給燃料而使燃料燃燒，將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪13供給而得到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動カ，例如如圖1所示，在該燃?xì)廨啓C10上設(shè)置有經(jīng)由停止?fàn)顟B(tài)的壓縮機11或從機室抽取由壓縮機11壓縮后的壓縮空氣的一部分而使其升壓的升壓裝置40。
[0206]在圖1中，負(fù)載增加直到額定運轉(zhuǎn)為止的起動狀態(tài)、額定運轉(zhuǎn)時及負(fù)載減小直到停止為止的停止?fàn)顟B(tài)下，由壓縮機11壓縮的壓縮空氣通過壓縮空氣供給流路28向燃燒器12供給，在燃燒器12中產(chǎn)生的燃燒廢氣，通過箱體內(nèi)的排出流路29向渦輪13供給。需要說明的是，圖中的符號30為燃料 供給流路。
[0207]該升壓裝置40是用于使作為后述的溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì))使用的空氣升壓的升壓機構(gòu)，例如使用壓縮機或增壓器等。此外，該升壓裝置40具有專用的電動機41，能夠進(jìn)行將空氣導(dǎo)入而升壓的從壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)。此外，關(guān)于該升壓裝置40，優(yōu)選與例如在額定運轉(zhuǎn)時等將燃燒器冷卻用的空氣壓縮而供給的裝置(用于封閉冷卻的增壓用升壓裝置)通用。
[0208]升壓裝置40的吸入側(cè)與從形成于機室內(nèi)的壓縮空氣供給流路28分支的分支流路42連接，噴出側(cè)與溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43連接。該溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43是將壓縮空氣(升壓溫度調(diào)整介質(zhì))向設(shè)置在渦輪13的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路50引導(dǎo)的流路。
[0209]例如如圖3所示，渦輪冷卻介質(zhì)流路50是連通渦輪機室20、靜葉片21、葉片環(huán)31的流路，尤其是通過在位干與動葉片22的前端部對置的位置且對頂隙波及影響的靜止側(cè)部件的葉片環(huán)31中使壓縮空氣流動，能夠用于基于冷卻或加熱的溫度調(diào)整。葉片環(huán)31是以包圍動葉片22的外周側(cè)的方式安裝在渦輪機室20上的構(gòu)件。
[0210]即，這種情況下的渦輪冷卻介質(zhì)流路50在燃?xì)廨啓C10的燃?xì)廨啓C運轉(zhuǎn)時等，通過使相對溫度低的壓縮空氣流動，從而形成在冷卻靜葉片21的基礎(chǔ)上冷卻葉片環(huán)31的結(jié)構(gòu)。此外，該渦輪冷卻介質(zhì)流路50在燃?xì)廨啓C10的即將起動之前準(zhǔn)備、起動狀態(tài)及停止?fàn)顟B(tài)下，使相對溫度高的壓縮空氣流動，從而形成對靜葉片21及葉片環(huán)31進(jìn)行加熱而使它們升溫的結(jié)構(gòu)。由此，該渦輪冷卻介質(zhì)流路50能夠在ACC系統(tǒng)中用于靜止系部件的冷卻及加熱。需要說明的是，圖中的符號31a是遍及葉片環(huán)31的整周設(shè)置的葉片環(huán)內(nèi)流路。
[0211]通過渦輪冷卻介質(zhì)流路50后的壓縮空氣通過溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44而向壓縮空氣供給流路28合流，然后，通過該壓縮空氣供給流路28而向燃燒器12流入。
[0212]由此，升壓裝置40通過在燃?xì)廨啓C10的停止時運轉(zhuǎn)，能夠?qū)埩粼跍u輪13的內(nèi)部的殘留高溫廢氣排出而進(jìn)行換氣冷卻。以下，對用于對燃?xì)廨啓C10的停止時的渦輪13內(nèi)部的高溫廢氣進(jìn)行換氣而進(jìn)行冷卻的換氣冷卻系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0213]在燃?xì)廨啓C10的停止時，與渦輪13連接的壓縮機11也處于停止了的狀態(tài)，因此若起動能夠進(jìn)行從壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)的升壓裝置40，則從分支流路42吸入的空氣升壓而成為壓縮空氣，井向溫度調(diào)整介質(zhì)流路43流出。
[0214]該壓縮空氣通過溫度調(diào)整介質(zhì)流路43、渦輪冷卻介質(zhì)流路50及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44流入壓縮空氣供給流路28。流入壓縮空氣供給流路28的壓縮空氣向燃燒器12側(cè)流動。
[0215]向燃燒器12側(cè)流動后的壓縮空氣，通過燃燒器12及渦輪13向大氣放出。此時，殘留在燃燒器12及渦輪13內(nèi)的高溫的氣體以被壓縮空氣擠出的方式向大氣流出。
[0216]由此，通過在燃?xì)廨啓C10的停止時運轉(zhuǎn)升壓裝置40，由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣使殘留在渦輪內(nèi)的高溫廢氣強制地向大氣放出，能夠形成用于進(jìn)行迅速的換氣冷卻的換氣冷卻系統(tǒng)。即，在換氣冷卻系統(tǒng)中流動的壓縮空氣從升壓裝置40流出，并通過溫度調(diào)整介質(zhì)流路43、渦輪冷卻介質(zhì)流路50及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44，進(jìn)而從壓縮空氣供給流路28通過燃燒器12及渦輪13而向大氣放出，由此，對殘留在燃燒器12及渦輪13內(nèi)的高溫廢氣進(jìn)行換氣而使其冷卻。
[0217]在本實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在燃?xì)廨啓C10的停止時，通過下述的運轉(zhuǎn)方法對燃?xì)廨啓C內(nèi)部進(jìn)行換氣冷卻而防止貓背。
[0218]即，在燃?xì)廨啓C10的停止時將殘留在渦輪13內(nèi)的高溫廢氣強制地向大氣放出，迅速地進(jìn)行換氣冷卻，因此，具有:與從壓縮機11的壓縮空氣供給流路28分支的分支流路42連接且能夠進(jìn)行從壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)的升壓裝置40將空氣導(dǎo)入并使其升壓的過程；由升壓裝置升壓后的壓縮空氣經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43、渦輪冷卻介質(zhì)流路50及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44而向壓縮空氣供給流路28返回的過程；從壓縮空氣供給流路28通過燃燒器12及渦輪13而向大氣排出的過程。
[0219]此外，對于上述的換氣冷卻系統(tǒng)，也可以采用例如圖18或圖19所示的變形例。
[0220]圖18所示的第一變形例的換氣冷卻系統(tǒng)具有:從溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43分支且設(shè)置有作為流路開閉機構(gòu)的第一開閉閥65的排氣流路59 ;在位于比該排氣流路59分支的位置靠下游側(cè)的位置的溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43中設(shè)置的作為流路開閉機構(gòu)的第二開閉閥66。
[0221 ] 在這樣構(gòu)成的換氣冷卻系統(tǒng)中，在燃?xì)廨啓C10的停止時起動升壓裝置40之際，使第一開閉閥65打開，使第二開閉閥66關(guān)閉。另外，在燃?xì)廨啓C10的停止時以外，使第一開閉閥65關(guān)閉，使第二開閉閥66打開。
[0222]若在上述狀態(tài)下在燃?xì)廨啓C10的停止時運轉(zhuǎn)升壓裝置40，則由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣從排氣流路59向大氣放出。此時，升壓機40的吸入側(cè)成為負(fù)壓，強制地殘留在渦輪13內(nèi)的高溫廢氣而使其向大氣放出，因此能夠進(jìn)行迅速的換氣冷卻。即，在此時的換氣冷卻系統(tǒng)中，高溫的氣體從渦輪13內(nèi)通過排出流路29、燃燒器12及壓縮空氣供給流路28而向分支流路42逆流，在由升壓裝置40進(jìn)行升壓后，從溫度調(diào)整介質(zhì)流路43通過第一開閉閥65打開的排氣流路59而向大氣放出。
[0223]圖19所示的第二變形例的換氣冷卻系統(tǒng)具有排氣流路64，其從分支流路42分支，且設(shè)置有作為流路開閉機構(gòu)的第三開閉閥67。
[0224]在如此構(gòu)成的換氣冷卻系統(tǒng)中，在燃?xì)廨啓C10的停止時起動升壓裝置40之際，使第三開閉閥67打開。另外，在燃?xì)廨啓C10的停止時以外，使第三開閉閥67關(guān)閉。
[0225]若在上述的狀態(tài)下在燃?xì)廨啓C10的停止時運轉(zhuǎn)升壓裝置40，則由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣通過渦輪13的內(nèi)部，且溫度高的氣體向升壓裝置40的吸入側(cè)吸入。因此，存在于渦輪13內(nèi)的溫度的高的氣體在被壓縮空氣強制地擠出的同時被吸引而從排氣流路64向大氣放出，因此能夠進(jìn)行迅速的換氣冷卻。此時，可以使升壓機40的吸入側(cè)為負(fù)壓，在將殘留在渦輪13內(nèi)的高溫廢氣強制地擠出的同時對其進(jìn)行吸引，或者，也可以設(shè)置升壓裝置40直接從大氣吸入空氣的吸入系統(tǒng)49，從而將殘留在渦輪13內(nèi)的高溫廢氣強制地擠出。
[0226]如此，在停止燃?xì)廨啓C10后，若能夠?qū)u輪13內(nèi)的高溫廢氣向大氣放出而進(jìn)行迅速的換氣冷卻，則能夠緩解或消除在渦輪內(nèi)部產(chǎn)生的溫度差，因此能夠防止貓背。
[0227]此外，對于上述的貓背防止所必要的附帯設(shè)備，通過有效利用升壓裝置40等使其與用于封閉冷卻的增壓用的升壓機構(gòu)通用，能夠在不附加新的設(shè)備的情況下防止貓背。
[0228]<第^^一實施方式>
[0229]接下來，根據(jù)圖20說明第十一實施方式所涉及的燃?xì)廨啓C。需要說明的是，對與上述實施方式同樣的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細(xì)說明。
[0230]在該實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在燃?xì)廨啓C10的停止時使升壓裝置40運轉(zhuǎn)，使壓縮空氣(升壓溫度調(diào)整介質(zhì))在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)流動。即，與積極地對渦輪13的內(nèi)部進(jìn)行換氣冷卻的第十實施方式不同，通過根據(jù)需要使例如壓縮機11的空氣取入口 15或渦輪13的排氣側(cè)關(guān)閉等，使壓縮空氣(包括高溫的氣體)在渦輪冷卻流路50中循環(huán)流動，從而實現(xiàn)溫度分布的均勻化。
[0231]即，通過升壓裝置40的運轉(zhuǎn)，存在于燃燒器12、渦輪13的內(nèi)部的高溫的氣體(溫度調(diào)整介質(zhì))被吸入而升壓，成為作為升壓溫度調(diào)整介質(zhì)發(fā)揮功能的壓縮空氣。該壓縮空氣在向溫度調(diào)整介質(zhì)流路43 流出后，通過渦輪冷卻介質(zhì)流路50、溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44、壓縮空氣供給流路28及分支流路42而吸入升壓裝置40。其結(jié)果是，壓縮空氣在閉回路的流路中循環(huán)。
[0232]如此循環(huán)的壓縮空氣在通過渦輪冷卻介質(zhì)流50時，在葉片環(huán)31中形成的葉片環(huán)內(nèi)流路31a中流動，因此渦輪機室20的周圍在整周的范圍內(nèi)溫度分布大致均勻。因此，在渦輪13的內(nèi)部不易產(chǎn)生因?qū)α鞫a(chǎn)生的溫度差，使整體的溫度分布大致均勻化，因此能夠防止貓背。
[0233]此外，若使由升壓裝置40升壓的壓縮空氣循環(huán)，則雖然因從渦輪機室20的散熱等使溫度下降，但是通過使因升壓而溫度上升的壓縮空氣循環(huán)，能夠?qū)u輪13的內(nèi)部溫度保持在相対的高溫。其結(jié)果是，在進(jìn)行例如DSS運轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C10中，能夠?qū)耐Ｖ沟皆俅芜\轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的溫度下降抑制在最小限度，因此能夠縮短再起動時必要的暖機運轉(zhuǎn)的時間。
[0234]在本實施方式的燃?xì)廨啓C10中，在燃?xì)廨啓C10的停止時，通過下述的運轉(zhuǎn)方法對燃?xì)廨啓C內(nèi)部進(jìn)行換氣冷卻而防止貓背。
[0235]即，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C停止時運轉(zhuǎn)方法具有:與從壓縮機11的壓縮空氣供給流路28分支的分支流路42連接且能夠進(jìn)行從壓縮機11獨立的運轉(zhuǎn)的升壓裝置40將空氣導(dǎo)入并使其升壓的過程；由升壓裝置40升壓后的壓縮空氣經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路43、渦輪冷卻介質(zhì)流路50及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路44向壓縮空氣供給流路28返回的過程；從壓縮空氣供給流路28通過分支流路42而吸入升壓裝置40的過程。
[0236]由此，在燃?xì)廨啓C10的停止時，使壓縮空氣在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)循環(huán)流動，由于該流動遍及渦輪機室20的整周，因此燃?xì)廨啓C10的內(nèi)部的溫度分布大致均勻化。
[0237]并且，優(yōu)選在考慮燃?xì)廨啓C10的停止期間的基礎(chǔ)上，分開使用在上述的第十實施方式中說明的進(jìn)行換氣冷卻的停止時運轉(zhuǎn)方法、和在本實施方式中說明的進(jìn)行利用壓縮空氣循環(huán)的溫度分布的均勻化的停止時運轉(zhuǎn)方法。
[0238]具體來說，在燃?xì)廨啓C停止期間長的情況下選擇進(jìn)行換氣冷卻的停止時運轉(zhuǎn)方法，在燃?xì)廨啓C停止期間短的情況下選擇利用壓縮空氣循環(huán)的停止時運轉(zhuǎn)方法即可。
[0239]通過進(jìn)行這樣的選擇，在例如DSS運轉(zhuǎn)那樣燃?xì)廨啓C停止期間短，經(jīng)過短時間的停止后進(jìn)行再起動的情況下，能夠?qū)耐Ｖ沟皆俅芜\轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的溫度下降抑制在最小限度，因此能夠縮短再起動時必要的暖機運轉(zhuǎn)時間。即，在防止貓背的同時，能夠?qū)嵭许樌腋咝У腄SS運轉(zhuǎn)。
[0240]如此，根據(jù)上述的本發(fā)明，在燃?xì)廨啓C10的停止時，將渦輪13的內(nèi)的高溫廢氣向大氣放出，或?qū)u輪13內(nèi)的溫度分布保持為大致均勻，由此能夠可靠且迅速地實施貓背防止所必要的運轉(zhuǎn)操作。尤其是，若使壓縮空氣在渦輪冷卻介質(zhì)流路50內(nèi)循環(huán)流動而將渦輪13內(nèi)的溫度分布保持為大致均勻，則在如DSS運轉(zhuǎn)那樣頻繁地進(jìn)行燃?xì)廨啓C的運轉(zhuǎn)?停止的情況下，也能夠迅速完成貓背防止所必要的運轉(zhuǎn)操作，且能夠縮短起動時的暖機運轉(zhuǎn)時間。
[0241]此外，對于貓背防止所必要的附帯設(shè)備，若有效利用升壓裝置40等使其與用于封閉冷卻的增壓用的升壓機構(gòu)通用，則能夠?qū)⒏綆гO(shè)備的附加抑制在最小限度，即，能夠?qū)嵤┰诓桓郊有碌脑O(shè)備的情況下防止貓背的ACC系統(tǒng)的控制，進(jìn)行穩(wěn)定的燃?xì)廨啓C10的運轉(zhuǎn)停止。
[0242]需要說明的是，本發(fā)明不局限于上述的實施方式，對于例如壓縮機與渦輪的連接方式等，在本發(fā)明的主g的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0243]符號說明
[0244]10 燃?xì)廨啓C
[0245]11 壓縮機
[0246]12 燃燒器
[0247]13 渦輪
[0248]20 渦輪機室
[0249]21 靜葉片
[0250]22 動葉片
[0251]28 壓縮空氣供給流路
[0252]29 排出流路
[0253]31 葉片環(huán)
[0254]40 升壓裝置
[0255]42 分支流路
[0256]43 溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì))供給流路
[0257]44 溫度調(diào)整介質(zhì)(加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì))返回流路
[0258]45 旁通流路
[0259]47 加熱 介質(zhì)分支供給流路[0260]48 加熱介質(zhì)分支返回流路
[0261]50 渦輪冷卻介質(zhì)流路
[0262]51 壓縮機冷卻介質(zhì)流路
[0263]60、62、90 熱交換器
[0264]59、64 排氣流路
[0265]70 大氣吸入流路
[0266]71 加熱介質(zhì)接受流路
[0267]80 燃燒器冷卻流路
[0268]75 冷卻劑供給流路
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)廨啓C，其構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的、獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，在燃?xì)廨啓C額定運轉(zhuǎn)時，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)流入所述渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)而冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C，其中，由所述升壓機構(gòu)升壓后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)與所述渦輪冷卻介質(zhì)流路串聯(lián)或并聯(lián)連接，并在所述燃燒器內(nèi)進(jìn)行冷卻后，被向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而合流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)廨啓C，其中，具有能夠調(diào)整所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度的溫度控制機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C，其中，所述溫度控制機構(gòu)是向所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路添加冷卻劑的冷卻劑供給流路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C，其中，所述溫度控制機構(gòu)是熱交換器，其設(shè)置在所述分支流路或所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路上，并使所述溫度調(diào)整介質(zhì)或所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)的溫度降低。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C，其中，設(shè)有:從所述加熱介質(zhì)供給流路分支而與所述壓縮機內(nèi)的壓縮機冷卻介質(zhì)流路連接的加熱介質(zhì)分支供給流路；將通過所述壓縮機冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓加熱介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的加熱介質(zhì)分支流路。
7.一種燃?xì)廨啓C額定時的運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，在燃?xì)廨啓C的額定運轉(zhuǎn)時，包括:與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程；由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路供給，并利用通過該渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)冷卻所述靜止系部件的過程；將所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)從所述渦輪冷卻介質(zhì)流路向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流的過程。
8.一種燃?xì)廨啓C，其構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中，具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的、獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流， 所述燃?xì)廨啓C還設(shè)有換氣冷卻系統(tǒng)，其在燃?xì)廨啓C停止時，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并將殘留在所述渦輪內(nèi)的高溫廢氣排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃?xì)廨啓C，其中， 所述換氣冷卻系統(tǒng)具有:從所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路分支且設(shè)有流路開閉機構(gòu)的排氣流路；設(shè)置在比該排氣流路的分支位置靠下游側(cè)的所述溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路中的流路開閉機構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃?xì)廨啓C，其中， 所述換氣冷卻系統(tǒng)具有從所述分支流路分支且設(shè)有流路開閉機構(gòu)的排氣流路排氣流路。
11.ー種燃?xì)廨啓C，其構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中， 具有:升壓機構(gòu)，其與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接，且能夠進(jìn)行將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的、獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)；溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路，其將由該升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向設(shè)置在所述渦輪的靜止系部件內(nèi)的渦輪冷卻介質(zhì)流路引導(dǎo)；溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路，其將通過所述渦輪冷卻介質(zhì)流路后的所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)向所述噴出側(cè)流路引導(dǎo)而使其合流，` 在燃?xì)廨啓C停止吋，使所述升壓機構(gòu)運轉(zhuǎn)，并使所述升壓溫度調(diào)整介質(zhì)流入所述渦輪冷卻介質(zhì)流路內(nèi)。
12.ー種燃?xì)廨啓C停止時的運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中， 在燃?xì)廨啓C的停上時，包括: 與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程； 由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路、渦輪冷卻介質(zhì)流路及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路而向所述噴出側(cè)流路返回的過程； 從所述噴出側(cè)流路通過所述燃燒器及所述渦輪而向大氣排氣的過程。
13.ー種燃?xì)廨啓C停止時的運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中， 在燃?xì)廨啓C的停止吋，包括: 與從所述壓縮機的噴出側(cè)流路分支的分支流路連接且能夠進(jìn)行獨立于所述壓縮機的運轉(zhuǎn)的升壓機構(gòu)將溫度調(diào)整介質(zhì)導(dǎo)入而使其升壓的過程； 由所述升壓機構(gòu)升壓后的升壓溫度調(diào)整介質(zhì)經(jīng)過溫度調(diào)整介質(zhì)供給流路、渦輪冷卻介質(zhì)流路及溫度調(diào)整介質(zhì)返回流路而向所述噴出側(cè)流路返回的過程； 從所述噴出側(cè)流路通過所述分支流路而向所述升壓機構(gòu)吸入的過程。
14.ー種燃?xì)廨啓C停止時的運轉(zhuǎn)方法，該燃?xì)廨啓C構(gòu)成為在燃燒器中對由壓縮機壓縮而成的壓縮空氣供給燃料而使該燃料燃燒，并將產(chǎn)生的燃燒廢氣向渦輪供給從而得到旋轉(zhuǎn)動力，其中， 在燃?xì)廨啓C的停止時，在燃?xì)廨啓C停止期間長時選擇權(quán)利要求12所述的停止時運轉(zhuǎn)方法，在燃?xì)廨啓C停止期間短 時選擇權(quán)利要求13所述的停止時運轉(zhuǎn)方法。
【文檔編號】F02C9/00GK103557079SQ201310355200
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2008年10月8日
【發(fā)明者】水上聰, 石黑達(dá)男, 正田淳一郎, 高田和正, 福永祐也, 高橋宏樹, 佐藤真樹, 西村由明, 大貝宣雄, 長谷川宗司, 林將人 申請人:三菱重工業(yè)株式會社, 東北電力株式會社