JPH08200092A - ガスタービン設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】吸気ダクトと吸気ダクト上に形成される排気ダ
クトとを有するプラントにおいて、両ダクトを一度に搬
入できる据付方法を提供する。 【構成】吸気ダクト１３と排気ダクト１９とを一体形成
し、下部に運搬車の進入スペース、及びダクトの荷重の
受梁を備えた架構１８とを備えている。吸気フィルタ室
の上部には、配管サポート及び配管を備えている。 【効果】吸気ダクトと排気ダクトとを一体形成したこと
により、現地での両ダクトの搬入，据付けが一度にでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電所に設置されるガ
スタービン設備に関し、特に、ガスタービンの下方から
空気を取り入れる下方吸気型のガスタービン設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平4−187830 号公報に示され
るような下方吸気型のガスタービン設備は、吸気通路や
排気通路がそれぞれ単独に製作され、それぞれが別個に
据え付けられていた。

【０００３】また、通常これらの部分の搬入及び据え付
けは、それぞれが運搬車等により輸送され、その後クレ
ーン等により吊り揚げ、基礎等の上の所定の位置に吊り
降ろすような方法が採られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、上下
に位置する吸気通路や排気通路の製作，搬入，据え付け
を別々に行っていたため、現地における作業工程が複雑
化し、作業日程が長期化する傾向にあった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、下方吸気型のガ
スタービン設備において現地における作業工程を単純化
し、作業日程を低減することが可能な吸気通路及び排気
通路を有するガスタービン設備を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のガスタービン設
備は、架台上にガスタービンを載置し、載置面より下方
に前記ガスタービンへ空気を供給する吸気通路を、更
に、前記吸気通路より上方に前記ガスタービンからの排
気を導く排気通路を形成したものであって、前記吸気通
路と排気通路との少なくとも一部分が、一体に形成され
た構造であることを特徴とする。

【０００７】ガスタービン設備は、通常、コンバインド
サイクル発電プラントの一部を構成するものであり、ガ
スタービンをその中心構成とする。本発明におけるコン
バインドサイクル発電プラントは、ガスタービンと蒸気
タービンとを組み合わせた複合発電プラントである。ガ
スタービンから排気された高温の排気ガスの熱を排熱回
収ボイラで回収し、その回収された熱で蒸気を発生させ
る。そして、その蒸気を用いて蒸気タービンを駆動す
る。そして、ガスタービンと蒸気タービンとが一軸に接
続された一軸型と、ガスタービンと蒸気タービンとがそ
れぞれ発電機を有する多軸型とがある。

【０００８】また、排熱回収ボイラは使用せずに、ガス
タービンからの排気ガスをボイラにて再燃し、そのボイ
ラで発生した蒸気を用いて蒸気タービンを駆動する排気
再燃型もある。

【０００９】ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機
と、その圧縮空気と燃料とを燃焼させる燃焼器と、燃焼
ガスによって駆動するタービンとを有する。

【００１０】本発明においては、こうしたガスタービン
が、架台上に形成される。この架台は、コンクリートに
よって形成され高架型に形成される。そして、圧縮機で
圧縮される空気は、ガスタービンが載置される架台面の
下方から供給される。この供給される空気は空気室から
取り入れられる。空気室にはフィルタ室が設置され、清
浄化させる。この空気室は、排熱回収ボイラが設置され
るタイプのプラントではガスタービンが設置される建屋
と排熱回収ボイラとの間のスペースに設置されることが
好ましい。しかも、ガスタービンと排熱回収ボイラとを
つなぐライン（軸方向）に設置されることによって、省
スペース化が図れる。

【００１１】このように設置することにより圧縮器で使
用される空気は、空気室から軸方向に添って、空気通路
内をとおり、架台をとおり抜けて圧縮機に供給されるこ
とになる。この空気通路は、一般に、吸気通路とも称さ
れ、吸気ダクト，吸気サイレンサ等からなる。

【００１２】一方、ガスタービンから排気された排気ガ
スは、空気通路を介して排熱回収ボイラに導かれる。こ
の空気通路は、一般に、排気通路とも称され、排気ダク
ト，排気サイレンサ等からなる。ガスタービンと排熱回
収ボイラとをつなぐ排気通路は、軸方向にほぼ直線的に
形成されることが好ましい。つまり、軸流排気である。
これにより、排気ガスの流れに乱れを生じさせることな
く、排熱回収ボイラで熱回収を効率良く行うことができ
る。

【００１３】空気室から取り入れられた空気は、吸気ダ
クト内を軸方向に添って流れ、下方からガスタービンに
導かれる。そして、ガスタービンから排出された排気ガ
スは、排気ダクト内を吸気ダクトを流れた空気とは反対
方向に流れ、排熱回収ボイラに導かれる。

【００１４】本発明は、こうした構成を有するプラント
に関して、吸気通路と排気通路との一部が上下の位置関
係を有するに着目して、この吸気通路と排気通路との少
なくとも一部分を一体に形成することを特徴とする。特
に、吸気ダクトと排気ダクトとの一部を一体に形成する
ことが好ましい。一体に形成するためには、吸気ダクト
と排気ダクトとを一体に支えるような柱を用いることが
好ましい。一体に形成することにより、現地に据え付け
る前に工場等により組み立てることが可能となり、据え
付け工事期間を短縮することができる。

【００１５】更に、一体形成された吸気通路と排気通路
との間に、所定の間隙を有することが好ましい。吸気通
路を流れる空気と排気通路を流れる空気では、温度差を
有している。つまり、吸気通路を流れる空気は、通常、
大気温度とほぼ同等であるのに対して、排気通路を流れ
る空気は、ガスタービンの燃焼器で燃焼された空気であ
るため、タービンで冷却されたとはいえ、数１００度程
度の温度はある。従って、これら流れる空気温度が著し
く異なる通路を直接形成するよりもむしろ所定の間隙を
設けて形成することが好ましい。

【００１６】更に、吸気ダクトの下面と基礎面（地面）
との間に所定の間隙を形成することが好ましい。一体に
形成された吸気通路と排気通路とを工場等で形成する場
合、その運搬はトラック等で行われることになる。この
際、所定の間隙部分にトラックの荷台をいれ、油圧等で
ジャッキアップして一体形成された通路（ダクト）を据
え付け現場にそのまま輸送し、据え付け場所でそのまま
ジャッキダウンさせれば、現地でのクレーン作業等を削
減でき、据え付け工程の削減が可能である。

【００１７】更に、ガスタービン設備は、ガスタービン
と、ガスタービンで使用される空気を取り入れる吸気室
と、吸気室の上方に形成されガスタービンからの排気を
消音する排気サイレンサとを有することが好ましい。

【００１８】吸気ダクトと排気ダクトとを一体に形成す
るのと同様に、プラントの形態によっては、必ずしも吸
気ダクトと排気ダクトとが上下の位置関係になるとは限
らない。空気室（吸気室）と排気ダクト、空気室と排気
通路に形成される排気サイレンサ、吸気ダクトと排気サ
イレンサ等の組合せが考えられる。特に、プラント構成
上、空気室と排気サイレンサと一体に構成することが好
ましい。

【００１９】更に、吸気室の両側に吸気フィルタ室を設
置することが好ましい。吸気室は、空気を供給するた
め、空気供給面の面積を十分広く確保する必要がある。
つまり、吸気室の側面の３方向、又は上面を含めた４方
向から吸気することができる。この方式は空気を十分確
保できるという観点から好ましい。

【００２０】一方で、外気を直接ガスタービンに供給す
るとごみ等を吸い込む恐れがあり好ましくない。そこ
で、吸気フィルタ室を設け、空気を清浄化する必要があ
る。吸気フィルタ室の高さ及び奥行、吸気室の高さ等を
勘案すると吸気室の２側面から吸気することも可能であ
ることがわかる。こうすることにより、ガスタービンか
ら排熱回収ボイラまでの距離を短縮することができ、プ
ラントの省スペース化が図れる。

【００２１】つまり、本発明は、吸気ダクト，排気ダク
ト，吸気フィルタ室、及び配管等の一部を所定の機器据
付位置に搬入及び据え付ける技術に利用される。

【００２２】本発明により、プラントの吸気ダクト，排
気ダクト，配管サポート及び配管、並びに吸気フィルタ
室と配管サポート及び配管等を一緒に製作することが可
能となった。吸気ダクトと排気ダクトの搬入及び据え付
けを、各々を運搬車で輸送し、所定の位置で揚重機にて
吊上げ、各々の基礎上へ吊降すような従来の方法を取ら
ずに行うことができた。吸気フィルタ室も同様である。

【００２３】また、配管の据付方法も、ダクトや空気フ
ィルタ室と独立した配管ラックを屋外の所定の場所に設
置し、配管ラック上に布設するような従来の方法を取ら
ずに、システム化した一体の部品として据え付けること
ができる。

【００２４】本発明は、上下に位置する吸気ダクトと排
気ダクトを一体形成する。一体形成した両ダクトの間隙
及び両サイドに、配管サポート及び配管も一体形成す
る。並びに、吸気フィルタ室上部に配管サポート及び配
管を一体形成するようにしたものである。

【００２５】さらに、一体形成した両ダクトの下部、及
び吸気フィルタ室の下部に運搬車の進入スペースを設け
るようにしたものである。そして、以下のような特徴を
有しても良い。

【００２６】(1）一体形成された両ダクトを同時に運搬
し、同時に据え付けること、(2）一体形成された両ダク
トを同時に運搬し、同時に据え付けてから、両サイドに
配置される吸気フィルタ室を据え付けること、(3）一体
形成した両ダクトの下部に、運搬車が進入するための間
隙を有していること、(4）吸気フィルタ室の下部に、運
搬車が進入するための間隙を有していること、(5）一体
形成した両ダクトの間隙内に配管を有すること、(6）一
体形成した両ダクトの両側に、配管サポートを有するこ
と、(7）一体形成した両ダクトの両側に配置した配管サ
ポートに配管を有すること、(8）一体形成した両ダク
ト，配管サポート及び配管を同時に運搬し、同時に据え
付けること、(9）吸気フィルタ室の上部に配管サポート
を有すること、(10)吸気フィルタ室上部の配管サポート
上に配管を有すること、(11)吸気フィルタ室，配管サポ
ート及び配管を同時に運搬し、同時に据え付けること。

【００２７】本発明により、作業をなるべく単純化し、
現地における実作業量を軽減しようという昨今の作業環
境に合致した技術を提供することができた。

【００２８】本発明は、吸気ダクトと排気ダクトとを一
体形成するとともに、その一体形成物に配管サポート及
び配管も一体形成して製作，搬入，据え付けを同時に行
うこと、さらに、吸気フィルタ室上部に配管サポートを
一体形成することにより、吸気フィルタ室と配管サポー
ト及び配管も同時に製作，搬入，据え付けを行うことに
より作業の単純化、現地における実作業量の軽減を図っ
た。

【００２９】

【作用】上記のガスタービンダクトの据付方法は、一体
形成した吸気ダクトと排気ダクト、並びに配管サポート
と配管を、一度に搬入，据え付けすることができる。次
に、一体形成した吸気フィルタ室と配管サポート及び配
管を一度に搬入，据え付けることができる。

【００３０】さらに、両ダクト、並びに吸気フィルタ室
を据え付ける際には、揚重機による吊上げ，吊降ろし作
業を省略することができる。

【００３１】また、配管ラックの製作，据付作業を省略
することができるとともに、配管ラックの設置スペース
を不要とすることができる。

【００３２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１から図９により
説明する。本実施例は、架台上にガスタービンを載置
し、載置面より下方にガスタービンへ空気を供給する吸
気通路を、更に、吸気通路より上方にガスタービンから
の排気を導く排気通路を形成したガスタービン設備にお
いて、吸気通路と排気通路との少なくとも一部分が、一
体に形成された構造であるガスタービン設備に関するも
のである。

【００３３】図１は、本発明によるガスタービン設備の
実施例を示す側面図である。１は火力発電プラントの主
要機器が配置されるタービン建屋、２は発電機、３は発
電機２に直結される低圧蒸気タービン、４は低圧蒸気タ
ービンに直結される高圧蒸気タービン、５は低圧蒸気タ
ービン３の下方に直結され、蒸気を水に戻す復水器、６
は高圧蒸気タービン４に直結されるガスタービン、７は
ガスタービン６に接続され、ガスタービン６が使用する
空気を取り入れる吸気室、８はガスタービン６に接続さ
れ、ガスタービン６の排気の通路となる排気ディフュー
ザ、９は静荷重や動荷重を考慮し、堅固な構造とした鉄
筋コンクリート性で、ガスタービン６に下方から空気を
供給する吸気通路を形成した架台、１０は架台９内の吸
気通路内にコンクリートの飛散防止のために塗る下塗り
カーボライン１９５サーフェサー、上塗りカーボライン
８９０からなる特殊塗装、１１は架台９の吸気通路内の
ガスタービン６側に設置され、ガスタービン６に部品や
破片等の異物が吸い込まれるのを防止するために設ける
φ１.６ ワイヤでメッシュ構造としたトラッシュスクリ
ーン、１２は架台９の吸気通路内のトラッシュスクリー
ン１１の外側に設置され、ガスタービン６の放射音を減
衰させるために内部にロックウール等の吸音材をパネル
状に組み込んだ構造とした吸気サイレンサ、１３は架台
９の吸気トンネル内の吸気サイレンサ１２に接続され、
ガスタービン６に空気を供給する通路となる吸気ダク
ト、１４はタービン建屋１の外側に配置され、吸気ダク
ト１３に接続し、ガスタービン６に空気を供給する通路
となる吸気室、１７は吸気室１４上方に配置され、排気
ディフェーザ８と接続し、ガスタービン６からの排気の
通路となるとともに、ガスタービン６の放射音を減衰さ
せるために内部にロックウール等の吸音材をパネル状に
組み込んだ構造とした排気サイレンサ、１８は上下に配
置される吸気室１４と排気サイレンサ１７を支持する架
構、１９は排気サイレンサ１７に接続され、排気の通路
となる排気ダクト、２０は排気ダクトに接続され、ガス
タービン６からの排気ガスを利用して熱交換により蒸気
を発生させる排熱回収ボイラである。排熱回収ボイラは
煙道を通じて煙突と接続される。

【００３４】図２は、本発明によるガスタービン設備の
実施例を示す平面図である。１５及び１６はタービン建
屋１の外側に配置され、吸気室１４に接続し、内部に空
気中の塵埃を除去するためのフィルタ設備を備えた吸気
フィルタ室である。

【００３５】本発明では、上下に配置される吸気室１４
と排気サイレンサ１７を架構１８により一体形成してい
る。また、吸気フィルタ室１５，１６は、排気ダクト１
９下方にスペースがないため、吸気室１４の両側に配置
している。

【００３６】図３は、本発明による吸気室と排気サイレ
ンサとを一体形成した実施例を示す図である。１４は、
ガスタービンに空気を供給する通路となる吸気室であ
る。１７は、吸気室上に形成され、ガスタービンからの
排気を排熱回収ボイラに導く排気サイレンサである。１
８は、吸気室１４と排気サイレンサ１７を上下に支える
架構である。架構１８は、脚部１８Ａを高くし、運搬車
が吸気室１４の下方に進入できる構造としてある。ま
た、受梁１８Ｂにより、運搬車の荷台に吸気室１４と排
気サイレンサ１７の荷重をかけるような構造としてあ
る。また、上下に位置する吸気室１４と排気サイレンサ
１７との間は、５００℃の排気の影響を軽減するため所
定の間隙を有した構造としてある。

【００３７】図４は、架構１８で一体形成した吸気室１
４と排気サイレンサ１７を運搬した実施例を示す図であ
る。２１は、一体形成した吸気室１４と排気サイレンサ
１７の運搬車である。本実施例では、運搬車２１は架構
の脚部１８Ａ間に２台並列に配置されている。運搬車２
１は、油圧ジャッキにより上下動する荷台２１Ａを有し
ている。運搬車２１は、荷台２１Ａを下げたまま架構の
受梁１８Ｂ下へ進入する。進入後荷台２１Ａを上げ、架
構の受梁１８Ｂに接触させて架構１８及び吸気室１４と
排気サイレンサ１７を持ち上げる。この状態で吸気室１
４と排気サイレンサ１７の配置位置まで運搬する。配置
位置に到着後、荷台２１Ａを下げることにより架構１８
及び吸気室１４と排気サイレンサ１７を基礎上に降ろす
ことができる。その後荷台２１Ａを下げたまま運搬車２
１は後退し、一体形成した吸気室１４と排気サイレンサ
１７の同時搬入が完了する。運搬車２１により所定の位
置に配置された吸気室１４と排気サイレンサ１７は、図
１に示すように吸気室１４は吸気ダクト１３に接続さ
れ、排気サイレンサ１７は排気ディフェーザ８に接続さ
れる。その後、図２に示すように吸気室１４の両側に吸
気フィルタ室１５及び１６が据え付けられる。

【００３８】図５は、本発明による吸気フィルタ室１５
及び１６の形成例を示した図である。１５，１６は、吸
気フィルタ室である。２２は、吸気フィルタ室１５，１
６を支える架構である。架構２２は、脚部２２Ａを高く
し、運搬車２１が吸気フィルタ室１５，１６の下方に進
入できる構造としてある。また、受梁２２Ｂにより、運
搬車２１の荷台２１Ａに吸気フィルタ室１５，１６の荷
重をかけるような構造としてある。

【００３９】図６は、吸気フィルタ室１５，１６を運搬
した実施例を示す図である。本実施例では、運搬車２１
は架構の脚部２２Ａ間に１台配置され、一体形成した吸
気室１４と排気サイレンサ１７を運搬した方法と同様な
方法で所定の位置に据え付けられる。所定の位置に配置
された吸気フィルタ室１５，１６は、吸気室１４に接続
される。

【００４０】図７は、本発明の第２の方法として、一体
形成した吸気室１４と排気サイレンサ１７の間隙を利用
し、吸気室１４と排気サイレンサ１７と配管サポート及
び配管を一体形成した実施例を示す図である。２３は配
管サポート、２４は排熱回収ボイラ２０に接続される配
管である。吸気室１４と排気サイレンサ１７の間隙に、
架構１８を利用して配管サポート２３を設置する。この
配管サポート２３の上部に排熱回収ボイラ２０に接続さ
れる配管２４を据え付けることにより一体形成すること
ができる。この方法によれば、吸気室１４と排気サイレ
ンサ１７及び配管２４を同時搬入，据え付けすることが
できる。

【００４１】図８は、本発明の第３の方法として、一体
形成した吸気室１４と排気サイレンサ１７の両サイドを
利用し、吸気室１４と排気サイレンサ１７と配管サポー
ト及び配管を一体形成した実施例を示す図である。２５
は配管サポート、２６は排熱回収ボイラ２０に接続する
配管である。排気サイレンサ１７の両側に配管サポート
２５を設置し、この配管サポート２５の上部に配管２６
を据え付けることにより一体形成することができる。こ
の方法によれば、吸気室１４と排気サイレンサ１７及び
配管２６を同時搬入，据え付けすることができる。

【００４２】図９は、本発明による吸気フィルタ室１
５，１６と配管サポート及び配管を一体形成した実施例
を示す図である。２７は配管サポート、２８は排熱回収
ボイラ２０に接続する配管である。吸気フィルタ室１
５，１６の上部に配管サポート２７を設置し、この配管
サポート２７の上部に配管２８を据え付けることにより
一体形成することができる。この方法によれば、吸気フ
ィルタ室１５，１６及び配管２８を同時搬入，据え付け
することができる。

【００４３】なお、以上の実施例においては、吸気室１
４と排気サイレンサ１７、並びに吸気フィルタ室１５，
１６に対し、配管サポート及び配管も一体形成すること
で説明してきたが、配管を一体形成から除いた構成でも
良い。この場合は、配管の据え付けは後から行うことに
なる。

【００４４】また、プラントの設計において、本実施例
のように吸気フィルタ室が吸気室の両サイドに配置され
るのではなく、吸気室に置き替わって吸気室の位置に据
え付けられる場合がある。この場合は、上下に吸気フィ
ルタ室と排気サイレンサとを一体形成することで、本実
施例と同様に同時搬入，据え付けすることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、吸気室
と排気サイレンサとを一体形成したことにより、現地で
の両ダクトの搬入，据え付けが一度にできるため、作業
時間を短縮することができる。また、両ダクト、並びに
吸気フィルタ室の下部は、架構により運搬車の進入スペ
ースが設けられているため、揚重機を使用しての吊上
げ，吊降し作業を不要とすることができる。さらに、両
ダクトと配管サポート及び配管を一体形成したこと、並
びに吸気フィルタ室と配管サポート及び配管を一体形成
したことにより、独立に製作，据え付けていた配管ラッ
クが不要になるという効果がある。また、配管まで含め
た搬入，据え付けが一度にできるため作業の単純化、現
地における実作業量を軽減する上で大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスタービン設備を示す断面図。

【図２】本発明のガスタービン設備を示す平面図。

【図３】本発明の実施例の吸気室及び排気サイレンサの
一体形成図。

【図４】一体形成した吸気室及び排気サイレンサの搬入
図。

【図５】本発明の吸気フィルタ室を高架に形成した形成
図。

【図６】吸気フィルタ室の搬入図。

【図７】吸気室と排気サイレンサ間に配管を設置した一
体形成図。

【図８】排気サイレンサの両サイドに配管を設置した一
体形成図。

【図９】吸気フィルタ室の上部に配管を設置した一体形
成図。

【符号の説明】

１…タービン建屋、２…発電機、３…低圧蒸気タービ
ン、４…高圧蒸気タービン、５…復水器、６…ガスター
ビン、７…ガスタービン吸気室、８…排気ディフュー
ザ、９…架台、１０…特殊塗装、１１…トラッシュスク
リーン、１２…吸気サイレンサ、１３…吸気ダクト、１
４…吸気室、１５，１６…吸気フィルタ室、１７…排気
サイレンサ、１８…架構、１９…排気ダクト、２０…排
熱回収ボイラ、２１…運搬車、２２…吸気フィルタ室架
構、２３，２５，２７…配管サポート、２４，２６，２
８…配管。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架台上にガスタービンを載置し、載置面よ
   り下方に前記ガスタービンへ空気を供給する吸気通路
   を、更に、前記吸気通路より上方に前記ガスタービンか
   らの排気を導く排気通路を形成したガスタービン設備に
   おいて、 前記吸気通路と排気通路との少なくとも一部分が、一体
   に形成された構造であることを特徴とするガスタービン
   設備。
2. 【請求項２】請求項１記載のガスタービン設備におい
   て、一体形成された吸気通路と排気通路との間に、所定
   の間隙を有することを特徴とするガスタービン設備。
3. 【請求項３】請求項１記載のガスタービン設備におい
   て、前記吸気通路の下方に、所定の間隙を有することを
   特徴とするガスタービン設備。
4. 【請求項４】ガスタービンと、前記ガスタービンで使用
   される空気を取り入れる吸気室と、前記吸気室の上方に
   形成され前記ガスタービンからの排気を導く排気サイレ
   ンサとを有するガスタービン設備。
5. 【請求項５】請求項４記載のガスタービン設備におい
   て、前記吸気室の両側に吸気フィルタ室を設置したこと
   を特徴とするガスタービン設備。