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Gas turbine and gas turbine power facility

阅读:1007发布:2021-11-17

专利汇可以提供Gas turbine and gas turbine power facility专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine and a gas turbine power facility capable of flexibly accommodating changes in layout of devices and in user's needs.SOLUTION: A gas turbine includes: a compressor 1; a turbine 2 coaxially coupled to the compressor 1; a casing 4 for encasing the compressor 1 and the turbine 2; a compressor output shaft 22 protruding from the casing 4 towards the compressor 1 and for coupling rotary devices including a power generator 200; and a turbine output shaft 23 protruding from the casing 4 towards the turbine 2 and for coupling the rotary devices.,下面是Gas turbine and gas turbine power facility专利的具体信息内容。

  • 圧縮機と、
    この圧縮機と同軸に連結されたタービンと、
    これら圧縮機及びタービンを収容するケーシングとを備え、
    発電機を含む回転機器を連結するための軸であって前記ケーシングから前記圧縮機側に突出した圧縮機側出力軸と、
    前記回転機器を連結するための軸であって前記ケーシングから前記タービン側に突出したタービン側出力軸とを備えていることを特徴とするガスタービン。
  • 請求項1のガスタービンにおいて、
    前記ケーシングの圧縮機側の部分に設けた圧縮機側取付け部と、
    前記ケーシングのタービン側の部分に設けたタービン側取付け部と 前記圧縮機側取付け部及び前記タービン側取付け部のうち前記回転機器に近い側に取り付けた剛構造支持部材と、
    前記圧縮機側取付け部及び前記タービン側取付け部のうち前記回転機器から遠い側に取り付けた柔構造支持部材とを備えていることを特徴とするガスタービン。
  • 請求項2のガスタービンにおいて、
    前記剛構造支持部材は、当該剛構造支持部材との間で選択されて同じ取付け部に取り付けられる柔構造支持部材よりも高剛性であることを特徴とするガスタービン。
  • 請求項2のガスタービンにおいて、
    前記剛構造支持部材は、前記圧縮機側取付け部及び前記タービン側取付け部の一方に固定して取り付けられるのに対し、当該剛構造支持部材との間で選択されて当該取付け部に取り付けられる柔構造支持部材は、当該取付け部に対して回動可能に取り付けられることを特徴とするガスタービン。
  • 請求項3−5のいずれかのガスタービンにおいて、
    前記圧縮機側出力軸に前記回転機器を取り付ける場合に前記ケーシングに取り付ける軸流排気構造の排気ダクトと、
    前記タービン側出力軸に前記回転機器を取り付ける場合に前記ケーシングに取り付けるラジアル流排気構造の排気ダクトとのいずれかを選択的に備えていることを特徴とするガスタービン。
  • 請求項5のガスタービンと、
    このガスタービンに接続した前記回転機器とを備えたことを特徴とするガスタービン発電設備。
  • 請求項5のガスタービンと、
    このガスタービンに接続した前記回転機器と、
    前記回転機器を介して前記ガスタービンに接続した蒸気タービンとを備えたことを特徴とするガスタービン発電設備。
  • 说明书全文

    本発明はガスタービン及びガスタービン発電設備に関する。

    発電プラント等で用いられるガスタービン発電設備では、配置の最適化と効率向上の観点から発電機をガスタービンの圧縮機側に配置する場合がある。 同様の理由で、発電プラントで用いられるコンバインドサイクル設備でも発電機および蒸気タービンをガスタービンの圧縮機側に配置する場合がある(特許文献1等参照)。 このようにガスタービンの圧縮機側に機器を接続することで、ガスタービンの熱伸びの影響を低減しつつ、ガスタービンの排気ダクトを軸流排気構造としてガスタービンの性能向上をさせることができる。

    特開2003−138911号公報

    発電機や蒸気タービン等がガスタービンの圧縮機側とタービン側のいずれに接続されるかは、一般にガスタービンの機種毎に決まっている。

    しかし、発電プラントの機器の配置には、設置場所の広さにより制約を受け、例えば軸流排気構造のガスタービン発電設備では設置予定場所に収まらない場合もある。 また、レイアウトに関して顧客の希望が急に変更されることもある。 ところが、発電プラントのレイアウトの変更に応じてガスタービンを逐次設計及び製作するとなると、ガスタービンの部品数や設計及び製作に要する時間が著しく増加してしまう。

    本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、機器配置や要求の変更にも柔軟に対応することができるガスタービン及びガスタービン発電設備を提供することを目的とする。

    上記目的を達成するために、本発明は、発電機を含む回転機器を連結するための軸であってタービンケーシングから圧縮機側に突出した圧縮機側出軸と、回転機器を連結するための軸であってタービンケーシングからタービン側に突出したタービン側出力軸とを備える。

    本発明によれば、機器配置や要求の変更にも柔軟に対応することができる。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービン発電設備の全体構造を一部断面で表した概略図であり、ガスタービンに対して圧縮機側に発電機等を連結した場合の構成を表す図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービン発電設備の全体構造を一部断面で表した概略図であり、ガスタービンに対してタービン側に発電機等を連結した場合の構成を表す図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービンに対する軸流排気構造の排気ダクトの取り付け構造を表す概略図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービンに対するラジアル流排気構造の排気ダクトの取り付け構造を表す概略図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービンにおける圧縮機側取付け部に対する剛構造支持部材の取り付け構造を表した図であって図1中の矢印V方向に見た矢視図である。

    図5中のVI−VI線による矢視断面図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービンにおける圧縮機側取付け部に対する柔構造支持部材の取り付け構造を表した図であって図2中の矢印VII方向に見た矢視図である。

    図7中のVIII−VIII線による矢視断面図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービンにおけるタービン側取付け部に対する柔構造支持部材の取り付け構造を表した図であって図1中の矢印IX方向に見た外観を一部断面で表す矢視図である。

    図9中の矢印X方向に見た矢視図である。

    図10中のタービン側取付け部4bを抜き出して表した部分図である。

    本発明の第1の実施の形態に係るガスタービンにおけるタービン側取付け部に対する剛構造支持部材の取り付け構造を表した図であって図2中の矢印XII方向に見た外観を一部断面で表す矢視図である。

    図12中の矢印XIII方向に見た矢視図である。

    本発明の第2の実施の形態に係るガスタービン発電設備の全体構造を一部断面で表した概略図であってガスタービンに対して圧縮機側に発電機等を連結した場合の構成を表す図である。

    本発明の第2の実施の形態に係るガスタービン発電設備の全体構造を一部断面で表した概略図であってガスタービンに対してタービン側に発電機等を連結した場合の構成を表す図である。

    以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

    (第1の実施の形態)
    図1は本発明の第1の実施の形態に係るガスタービン発電設備の全体構造を一部断面で表した概略図であり、ガスタービンに対して圧縮機側に発電機等を連結した場合の構成を表している。

    図1に示したガスタービン発電設備は、ガスタービン100、及びこのガスタービン100に接続した発電機200を備えている。

    ガスタービン100は、空気を圧縮する圧縮機1、及びこの圧縮機1を駆動するタービン2を備えている。 圧縮機1とタービン2はケーシング4を共用している。 ケーシング4は筒状の部材であり、圧縮機1の圧縮機ロータ1aとタービン2のタービンロータ2aを収容している。 圧縮機ロータ1aとタービンロータ2aは中間軸21を介して同軸に連結されている。 図示していないが、ガスタービン100には、圧縮機1部分のケーシング4の外周部に環状に配置した複数の燃焼器が備えられている。 各燃焼器では圧縮機1で圧縮された圧縮空気とともに燃料を燃焼して燃焼ガスが生成され、タービン2はこれら燃焼器からの燃焼ガスによって回転駆動する。

    圧縮機ロータ1aには、発電機200を含む回転機器を連結するための圧縮機側出力軸22が備えられている。 圧縮機側出力軸22は、ケーシング4から圧縮機1側すなわちタービン2と反対側に中間軸21と同軸上に突出している。 他方、タービンロータ2aには、回転機器を連結するためのタービン側出力軸23が備えられている。 タービン側出力軸23は、ケーシング4からタービン2側すなわち圧縮機1と反対側に中間軸21及び圧縮機側出力軸22と同軸上に突出している。 回転機器は、圧縮機側出力軸22又はタービン側出力軸23のいずれか一方に選択的に連結される。 ガスタービン100に対してタービン側に発電機等を連結した場合の構成を図2に示した。

    なお、本願明細書でいう回転機器とは、発電機200等の被駆動機械に加え、図示しない減速機、ターニング装置、起動装置、その他の回転機器(コンバインドサイクルにおける蒸気タービン等)も含まれ得る。 図1及び図2では、それぞれカップリング9又は14を介して圧縮機側出力軸22又はタービン側出力軸23に対して発電機200の入力軸を直接連結した構成を例示しているが、減速機を用いる場合には、減速機を介して圧縮機側出力軸22又はタービン側出力軸23に発電機200が連結される。 ターニング装置や起動装置は、通常、減速機にギヤ(図示せず)を介して連結され、減速機に内蔵される場合もある。 カップリング9,14は圧縮機側出力軸22及びタービン側出力軸23のカップリングとの連結部の大きさや形状を共通化しておけば、カップリング9,14は共通部品とすることができる。 また、これら回転機器は支持部材(図示せず)によって基礎(図示せず)から支持されている。

    また、ケーシング4には、圧縮機側出力軸22とタービン側出力軸23のどちらに回転機器を取り付けるかによって、軸流排気構造の排気ダクト及びラジアル流排気構造の排気ダクトのいずれかが選択的にケーシング4に取り付けられる。 具体的には、回転機器を圧縮機側出力軸22に連結する場合、タービン排気側にスペースが確保されるため、タービン2の排気をタービン中心軸方向に排出する軸流排気構造の排気ダクト5をケーシング4のタービン2側に連結することができる。 反対に、回転機器をタービン側出力軸23に連結する場合には、回転機器を避けて排気を排出する必要があるため、タービン2の排気をラジアル方向に排出するラジアル流排気構造の排気ダクト13がケーシング4のタービン2側に連結される。 排気ダクト5,13の排気流路はいずれも環状に形成されている。

    図3は軸流排気構造の排気ダクト5の取り付け構造を表す概略図、図4はラジアル流排気構造の排気ダクト13の取り付け構造を表す概略図である。 いずれの図もタービン2の上半側におけるタービン中心軸を含む鉛直断面を表している。

    これらの図に示したように、ケーシング4に対する排気ダクト5,13の取り付け構造は同一であり、内外周2列のボルト15によってケーシング4の排気部に締結されている。 したがって、排気ダクト5,13のどちらを取り付けることになっても、同じ要領でケーシング4に取り付けることができる。 なお、図3及び図4にそれぞれ示した排気ダクト5,13の取り付け構造は一例であり、軸流排気構造の排気ダクトとラジアル流排気構造の排気ダクトを選択的にケーシング4に対して取り付けられる構成であれば、他の構成であっても良い。

    ここで、ケーシング4は、圧縮機1側の部分及びタービン2側の部分にそれぞれ圧縮機側取付け部及びタービン側取付け部(図6のフランジ4a、図10のタービン側取付け部4b)を備えている。 圧縮機側取付け部には、回転機器を圧縮機側出力軸22及びタービン側出力軸23のどちらに取り付けるかによって、図1及び図2に示したように剛構造支持部材6(図1参照)又は柔構造支持部材11(図2参照)が取り付けられる。 すなわち、これら剛構造支持部材6及び柔構造支持部材11は対で用意され、いずれかが選択されて圧縮機側取付け部に取り付けられる。 同様に、タービン側取付け部にも、回転機器を圧縮機側出力軸22及びタービン側出力軸23のどちらに取り付けるかによって、図1及び図2に示したように柔構造支持部材7(図1参照)又は剛構造支持部材12(図2参照)が取り付けられる。 すなわち、これら柔構造支持部材7及び剛構造支持部材12は対で用意され、いずれかが選択されてタービン側取付け部に取り付けられる。

    剛構造支持部材6,12はいずれも、圧縮機側取付け部及びタービン側取付け部のうち回転機器に近い側に取り付けられるものである。 反対に、柔構造支持部材7,11はいずれも、圧縮機側取付け部及びタービン側取付け部のうち回転機器から遠い側に取り付けられるものである。 具体的には、圧縮機側出力軸22に回転機器が接続された場合には、圧縮機側取付け部に剛構造支持部材6が、タービン側取付け部に柔構造支持部材7がそれぞれ取り付けられる。 反対に、タービン側出力軸23に回転機器が接続された場合には、圧縮機側取付け部に柔構造支持部材11が、タービン側取付け部に剛構造支持部材12がそれぞれ取り付けられる。 付言すれば、剛構造支持部材6及び柔構造支持部材7は、圧縮機側出力軸22に回転機器が接続された場合に使用されるものであるって、互いに対をなして使用されるものである。 反対に、柔構造支持部材11及び剛構造支持部材12は、タービン側出力軸23に回転機器が接続された場合に使用されるものであって、互いに対をなして使用されるものである。

    図5は圧縮機側取付け部に対する剛構造支持部材の取り付け構造を表した図であり図1中の矢印V方向に見た矢視図、図6は図5中のVI−VI線による矢視断面図である。 これらの図において説明済みの部材については既出図面と同符号を付して説明を省略する。 なお、図5には図1中において発電機200側から見て左半分側の剛構造支持部材が図示してあり、剛構造支持部材6の右半分側については図5の構成と左右対称の構成であるため図示を省略してある。

    図5及び図6に示したように、ケーシング4における圧縮機側の部分には、当該ケーシング4の外周面の下半側の部分にフランジ4aが設けられている。 このフランジ4aが前述した圧縮機側取付け部に相当する。 柔構造支持部材11との間で選択して圧縮機側取付け部であるフランジ4aに取り付ける剛構造支持部材6は、ケーシング4を支持する本体6a、及び本体6aを補強して剛性を向上させるリブ6bを備えている。 本体6aはタービン中心軸と直交する面に沿って配置された板状の部材であり、ガスタービン100の少なくとも圧縮機側の部分の重量を支持するのに十分な板厚を有している。 本体6aの上縁部は、タービン中心軸方向に見るとフランジ4aに対応して円弧状に窪んだフランジ6aになっている。 このフランジ6aをケーシング4側のフランジ4aと複数のボルト24で締結することによって、剛構造支持部材6はケーシング4の下部に連結される。 また、本体6aの下端部には平な板状部材で形成した脚部6dが溶接等によって固着されていて、脚部6dを基礎(図示せず)に対して複数のボルト25で締結することによって剛構造支持部材6が基礎に固定される。 上記のリブ6bは脚部6d上でタービン中心軸と面を平行にして起立した板状の補強部材であり、本体6aのタービン2と反対側の面と脚部6dの上面に溶接等によって固着されている。 こうして十分な板厚を有する本体6aをリブ6bで補強することによって、剛構造支持部材6は、ケーシング4の熱伸びに抗してタービン中心軸方向に撓み難く、対で使用される柔構造支持部材7に比べてもケーシング4のタービン中心軸方向への動きを拘束し易い構造になっている。

    なお、図示した剛構造支持部材6の構成は一例であり、ガスタービン100を支持するのに十分な強度、及び対で使用される柔構造支持部材7と比較してケーシング4のタービン中心軸方向への動きを拘束するのに十分な剛性を備える構成であれば、他の構成であっても良い。

    図7は圧縮機側取付け部に対する柔構造支持部材の取り付け構造を表した図であり図2中の矢印VII方向に見た矢視図、図8は図7中のVIII−VIII線による矢視断面図である。 これらの図において説明済みの部材については既出図面と同符号を付して説明を省略する。 なお、図7には図2中において発電機200と反対側から見て左半分側の柔構造支持部材11が図示してあり、柔構造支持部材11の右半分側については図7の構成と左右対称の構成であるため図示を省略してある。

    図7及び図8に示したように、剛構造支持部材6との間で選択して圧縮機側取付け部であるフランジ4aに取り付ける柔構造支持部材11は、ケーシング4を支持する本体11a、及び本体11aの下端部に設けた脚部11dを備えている。 本体11aは剛構造支持部材6の本体6aの板厚を薄くした部材であるが、ガスタービン100の少なくとも圧縮機側の重量を支持するのに十分な強度は備えている。 ケーシング4に対する柔構造支持部材11の取り付け構造は剛構造支持部材6のそれと同じで、本体11aの上縁部に形成した円弧状のフランジ11aをケーシング4側のフランジ4aと複数のボルト24で締結することによって、柔構造支持部材11はケーシング4の下部に連結される。 脚部11dは剛構造支持部材6の脚部6dと実質的に同様の構成であり、本体11aに対して溶接等によって固着されている。 この脚部11dを複数のボルト25で基礎(図示せず)に締結することによって、柔構造支持部材11が基礎に固定されている。 柔構造支持部材11は剛構造支持部材6に比べて本体11aの厚みが薄くリブも設けられていないためタービン中心軸方向に撓み易く、対で使用される剛構造支持部材12に比してもケーシング4の熱伸びに追従して熱伸びを吸収し易い構造になっている。

    なお、図示した柔構造支持部材11の構成は一例であり、ガスタービン100を支持するのに十分な強度、及び対で使用される剛構造支持部材12と比較してケーシング4のタービン中心軸方向への熱伸びに追従し易い構成であれば、他の構成であっても良い。

    図9はタービン側取付け部に対する柔構造支持部材の取り付け構造を表した図であり図1中の矢印IX方向に見た外観を一部断面で表す矢視図、図10は図9中の矢印X方向に見た矢視図である。 これらの図において説明済みの部材については既出図面と同符号を付して説明を省略する。 なお、図9には図1中において発電機200と反対側から見て右側の柔構造支持部材7が図示してあり、左側の柔構造支持部材7は図9の構成と左右対称の構成であるため図示省略してある。

    図9及び図10に示したように、ケーシング4におけるタービン側の部分には、当該ケーシング4の外周面の側部にタービン側取付け部4bが設けられている。 詳細には図示していないが、ケーシング4は上下半割れ構造になっており、タービン中心軸を通る水平面と交わる部分の辺りで上半ケーシングと下半ケーシングをフランジで連結してある。 本実施の形態では、下半ケーシングのフランジ4cにタービン側取付け部4bを設けた場合を例示している。

    ここで、図11は図10中のタービン側取付け部4bを抜き出して表した部分図である。 この図において説明済みの部材については既出図面と同符号を付して説明を省略する。

    図11に示すように、タービン側取付け部4bには、ピン穴18及びボルト穴19が設けられている。 ピン穴18の周りに複数(本例では4つ)のボルト穴19を設けた構成である。 これらピン穴18及びボルト穴19はいずれもタービン中心軸を含む鉛直面に直交する方向に延在している。 また、ボルト穴19に比べてピン穴18は径が大きい。

    このタービン側取付け部4bに対して剛構造支持部材12との間で選択して取り付ける柔構造支持部材7は、図9−図11から分かるように、ケーシング4を支持する本体7a、及び本体7aの下部に取り付けた脚部7bを備えている。 本体7aはタービン中心軸と面を平行にして鉛直に延びるフラットバー状の部材であり、ガスタービン100の少なくともタービン側の部分の重量を支持するのに十分な板厚を有している。 本体7aの上部はピン10aでケーシング4に回動可能に連結されている。 ピン10aは本体7aに直交する方向に延びていて、タービン側取付け部4bのピン穴18に挿し込まれている。 柔構造支持部材7を取り付ける場合には、タービン側取付け部4bのボルト穴19(図11参照)は使用されない。 一方、本体7aの下部には、ピン10bを介して脚部7bが回動可能に連結してある。 ピン10bは本体7aに直交する方向に延びている。 脚部7bは、複数のボルト26で基礎(図示せず)に固定されている。 この柔構造支持部材7の本体7aは面をタービン中心軸に平行にした姿勢であるためそれ自体はタービン中心軸方向に撓み難いが、上下がピン10a,10bでケーシング4及び脚部7bに連結されてリンク機構を構成しているので、ガスタービン100を十分に支持できる強度を持ちつつ、ケーシング4がタービン中心軸方向に熱伸びした場合はピン10a,10bを支点に傾動し、対で使用される剛構造支持部材6に比べてもケーシング4の熱伸びに追従して熱伸びを吸収し易い構造になっている。

    なお、図示した柔構造支持部材7の構成は一例であり、ガスタービン100を支持するのに十分な強度、及び対で使用される剛構造支持部材6と比較してケーシング4のタービン中心軸方向への動きに追従し易い構成であれば、他の構成であっても良い。

    図12はタービン側取付け部に対する剛構造支持部材の取り付け構造を表した図であり図2中の矢印XII方向に見た外観を一部断面で表す矢視図、図13は図12中の矢印XIII方向に見た矢視図である。 これらの図において説明済みの部材については既出図面と同符号を付して説明を省略する。 なお、図12には図2中において発電機200と反対側から見て右側の柔構造支持部材12が図示してあり、左側の柔構造支持部材12は図12及び図13の構成と左右対称の構成であるため図示省略してある。

    図12及び図13に示したように、柔構造支持部材7との間で選択してタービン側取付け部4bに取り付ける剛構造支持部材12は、ケーシング4を支持する本体12a、及び本体12aの下部に取り付けた脚部12bを備えている。 本体12aはタービン中心軸と面を平行にして鉛直に延びるフラットバー状の部材であり、柔構造支持部材7の本体7aに比べてタービン中心軸方向の幅寸法が広く、ガスタービン100の少なくともタービン側の部分の重量を支持するのに十分な板厚を有している。 剛構造支持部材12の本体12aの上部は、柔構造支持部材7の本体7aと同じくピン10aによってケーシング4のタービン側取付け部4bに連結されている。 加えて、この本体12aは、複数(本例では4本)のボルト17でタービン側取付け部4bに締結されている。 ボルト17はそれぞれタービン側取付け部4bのボルト穴19(図11参照)に螺合している。 また、本体12aの下端部には上記脚部12bが溶接等によって固着されていて、脚部12bを基礎(図示せず)に対して複数のボルト27で締結することによって本体12aが基礎に固定されている。 この剛構造支持部材12の本体12aは面を柔構造支持部材7の本体7aに比べて幅広であってより撓み難く、勿論ガスタービン100を十分に支持できる強度を持つ。 加えて、本体12aの上部はピン10aで連結されるとともにボルト17でケーシング4に対して回り止めされており、下部は脚部12bに対して溶接されている。 そのため、ケーシング4がタービン中心軸方向に熱伸びしても柔構造支持部材7のように傾動し難く、対で使用される柔構造支持部材11に比べてもケーシング4の軸方向への移動を拘束し易い構成である。

    なお、図示した剛構造支持部材12の構成は一例であり、ガスタービン100を支持するのに十分な強度、及び対で使用される柔構造支持部材11と比較してケーシング4のタービン中心軸方向への動きを拘束するのに十分な剛性を備える構成であれば、他の構成であっても良い。

    上記構成のガスタービン発電設備において、発電機200はガスタービン100を原動機として駆動して発電する。 ガスタービン100は、圧縮機1で圧縮された空気を燃焼器(図示せず)で燃料とともに燃焼し、その燃料ガスによってタービン2を駆動する。 そのため、ガスタービン100は、作動流体である高温高圧の燃焼ガスによって高温に曝されて大きな温度変化を生じ、この温度変化に伴って特にタービン中心軸方向に一定の熱伸びを発生させる。 したがって、このガスタービン100の熱伸びの発電機200への影響を抑えるために、ガスタービン100は、発電機200を接続する側では剛的に、反対側では柔的に支持する必要がある。 このような支持構造とすることで、発電機200に近い側の支持位置を基点にしてガスタービン100が発電機200と反対側に延びるため、ガスタービン100の熱伸びの発電機200への影響が抑えられる。

    ガスタービン発電設備を建造するにあたり、予め発電機等の回転機器(被駆動器)を圧縮機側に連結するかタービン側に連結するかが早い段階で決まっていれば、上記の支持構造も含めて機器の配置を検討して製造組立を進めることができるが、決まっていなければ進められない。 また、例えば、製造組立の作業が進んでからレイアウトに関して顧客の希望が急に変更されることもあり、発電設備のレイアウトの変更に応じてガスタービンを逐次設計及び製作するとなると、ガスタービンの部品数や設計及び製作に要する時間が著しく増加してしまう。

    それに対し、本実施の形態のガスタービン発電設備によれば、発電機200等の回転機器を接続する出力軸22,23を圧縮機側及びタービン側の双方に備え、いずれの側にも選択的に回転機器を接続することができる。 すなわち、発電機200等の回転機器を圧縮機側出力軸22とタービン側出力軸23のどちらに接続することになっても追って柔軟に対応できるため、どちらに発電機200等を連結するかが明らかになる前からガスタービン100の製造組立を進めることができる。 製造組立を進めてからの機器配置等を含めた顧客の要求の変更にも柔軟に対応することができ、仕様変更にも短期にかつ柔軟に対応することができる。

    また、発電機200が圧縮機側出力軸22及びタービン側出力軸23のいずれかに選択的に取り付けられるのみならず、ガスタービン100の支持構造や排気ダクトについても発電機200の配置に柔軟に対応することができる。 具体的には、まず、圧縮機側取付け部であるフランジ4aについて、剛構造支持部材6及び柔構造支持部材11のいずれも同じ要領で取り付けることができる。 タービン側取付け部4bに対しても、柔構造支持部材7及び剛構造支持部材12を選択的に取り付けることができる。 また、排気ダクト5,13もケーシング4に対して同じ要領で取り付けることができる。 したがって、ガスタービン発電設備全体として、機器レイアウト等に柔軟に応じ、仕様変更への対応や制作組立を短期に進めることができる。

    (第2の実施の形態)
    図14及び図15は本発明の第2の実施の形態に係るガスタービン発電設備の全体構造を一部断面で表した概略図であり、図14はガスタービンに対して圧縮機側に発電機等を連結した場合の構成、図15はガスタービンに対してタービン側に発電機等を連結した場合の構成を表している。 これらの図において説明済みの部材については既出図面と同符号を付して説明を省略する。

    第1の実施の形態がガスタービン100単体で発電機200等の回転機器を駆動するシンプルサイクル発電設備であったのに対し、本実施の形態はコンバインドサイクル発電設備である点で第1の実施の形態と相違する。 具体的には、本獅子の形態のガスタービン発電設備は、ガスタービン100、ガスタービン100に接続した発電機200等の回転機器、及びこの回転機器を介してガスタービン100に接続した蒸気タービン300を備えている。

    本実施の形態において、発電機200等を圧縮機側出力軸22に接続する場合には、図14に示したように、蒸気タービン300を発電機200とともに吸気側に配置し、ガスタービン100及び発電機200と同軸上に接続される。 その際の剛構造支持部材6、柔構造支持部材7及び排気ダクト5のケーシング4に対する取り付け態様は図1の例と同様である。 発電機200等をタービン側出力軸23に接続する場合には、図15に示したように、蒸気タービン300を発電機200とともに排気側に配置し、ガスタービン100及び発電機200と同軸上に接続する。 その際の剛構造支持部材6、柔構造支持部材7及び排気ダクト5のケーシング4に対する取り付け態様は図1の例と同様である。

    なお、特に図示していないが、蒸気タービン300を駆動する蒸気発生源(ボイラ等)が設けられることは言うまでもない。 蒸気発生源の熱源にガスタービン100の排気を用いる場合もある。 また、図15では起動装置400を発電機200等とは別に圧縮機側出力軸22に接続した場合を例示しているが、発電機200等とともに排気側に起動装置400を取り付けることも当然できる。 その他の構成は第1の実施の形態と同様である。

    本実施の形態のようにコンバインドサイクル発電設備にも本発明は適用可能であり、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

    なお、以上で説明した実施の形態は本発明の代表的な構成例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で様々な形態で実施することができる。 例えば、ケーシング4を圧縮機側取付け部(フランジ4a)とタービン側取付け部4bの2カ所で支持する構成を例示したが、支持位置は3か所以上であっても良い。 支持位置が増える場合、最も発電機200に近い取付け部を剛構造支持部材で剛的に支持し、それ以外の支持位置は全て柔構造支持部材で柔的に支持する構成とする。

    1 圧縮機2 タービン4 ケーシング4a フランジ(圧縮機側取付け部)
    4b タービン側取付け部5 軸流構造の排気ダクト6 剛構造支持部材7 柔構造支持部材11 柔構造支持部材12 剛構造支持部材13 ラジアル流排気構造の排気ダクト22 圧縮機側出力軸23 タービン側出力軸100 ガスタービン200 発電機300 蒸気タービン

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