ガスタービン及びガスタービンの保守点検方法
【課題】エアダクトを吊り上げずにガスタービンを保守点検できること。
【解決手段】ガスタービン１は、燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによってロータ１０を回転させて回転エネルギーをロータ１０から取り出すガスタービン本体１００と、ガスタービン本体１００に取り付けされて空気を圧縮する圧縮部へ空気を導く入口ケーシング１２１と、入口ケーシング１２１と連結されて大気から取り入れた空気をガスタービン本体１００へ導く吸気室３１と、ロータ１０が移動される際にロータ１０が通過または存在する範囲を全て含んで吸気室３１に形成される切欠部３４とを備える。
【解決手段】ガスタービン１は、燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによってロータ１０を回転させて回転エネルギーをロータ１０から取り出すガスタービン本体１００と、ガスタービン本体１００に取り付けされて空気を圧縮する圧縮部へ空気を導く入口ケーシング１２１と、入口ケーシング１２１と連結されて大気から取り入れた空気をガスタービン本体１００へ導く吸気室３１と、ロータ１０が移動される際にロータ１０が通過または存在する範囲を全て含んで吸気室３１に形成される切欠部３４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン及びガスタービンの保守点検方法に関し、さらに詳しくは、保守点検の際にガスタービン本体が吊り上げられるガスタービン及びガスタービンの保守点検方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料を燃焼させた燃焼ガスからエネルギーを取り出す装置としてガスタービンがある。ガスタービンは、例えば、燃焼に圧縮した空気を供給して燃焼させることで発生する燃焼ガスのエネルギーを用いてタービンを回転させてロータから回転エネルギーを出力する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軸受スパンの外側のオーバハング部分にスラスト軸受カラーを有する高速回転用ロータにおいて、スラスト軸受カラーより外側に軸部分がない構造にすると共に、上記オーバハング部分の軸部分を中空にすることで、定格速度におけるロータの振動特性を単純化し、バランシングが容易な高速回転用ロータを提供するガスタービンが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１１８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで一般的に、ガスタービンは例えばガスタービンの保守点検の際にクレーンによって吊り上げられる。この際、通常は、ガスタービン本体に空気を供給するエアダクトを前記クレーンによって吊り上げる必要がある。これにより、ガスタービンの保守点検に係る作業が複雑化するおそれがある。また、エアダクトをクレーンで吊り上げるため、ガスタービンを保守点検するのに必要な施設が大型化するおそれがある。特許文献１に開示されている技術は、振動特性には着目されているが、このようなガスタービンの保守点検に関しては着目されていない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エアダクトを吊り上げずにガスタービンを保守点検できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガスタービンは、燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、前記ガスタービン本体に取り付けられて前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、前記回転体が移動される際に前記回転体との干渉を避けるように形成されると共に前記空気吸入部材と連結されて大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、前記回転体が移動される時、例えば前記ガスタービンが保守点検される際に、前記回転体が前記吸気室と干渉しない。よって、前記ガスタービンは、前記ガスタービンが保守点検される際に前記エアダクトが例えばクレーンによって吊り上げられて移動されなくてもよい。
【０００９】
本発明の好ましい態様としては、前記吸気室は、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口を備えることが望ましい。
【００１０】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、前記回転体が移動される時、例えば前記ガスタービンが保守点検される際に、前記回転体が前記吸気室と干渉しない。よって、前記ガスタービンは、前記ガスタービンが保守点検される際に前記吸気室が例えばクレーンによって吊り上げられて移動されなくてもよい。
【００１１】
ここで、前記エアダクトを前記クレーンで吊り上げる場合、前記エアダクトを前記クレーンが収容される建屋に収納する必要がある。しかし、前記ガスタービンは、保守点検の際、前記エアダクトが前記クレーンで吊り上げられる必要がない。よって、前記ガスタービンは、前記エアダクトが前記建屋に収容される必要がない。これにより、前記ガスタービンは、前記ガスタービン本体を収容する前記建屋の大きさが低減される。
【００１２】
本発明の好ましい態様としては、前記回転体に取り外しできるように直接連結される発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、を備えることが望ましい。
【００１３】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、保守点検の際、前記発電機が前記回転体から取り外される。これにより、前記ガスタービンは、保守点検の際に移動される要素数を低減できる。よって、前記ガスタービンは、保守点検の際の前記回転体の移動を容易化できる。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記回転体に取り外しできるように中間軸を介して連結される発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、を備えることが望ましい。
【００１５】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、保守点検の際に前記中間軸が取り外される。これにより、前記回転体は、前記発電機用から取り外される。なお、前記発電機と前記回転体とは、所定の間隔をおいて離れて配置される。よって、前記ガスタービンは、前記中間軸を介して前記回転体と前記発電機とが連結されることによって、前記回転体において前記発電機と連結される部分の長さを縮小できる。これにより、前記ガスタービンは、保守点検の際の前記回転体の移動量を低減できる。
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記中間軸は、孔が形成されることが望ましい。
【００１７】
一般的に、質量のバランスが同じ部材では、質量が小さい部材ほど回転する際の振動は低減される。本発明に係るガスタービンは、前記中間軸に孔が形成される。これにより、前記中間軸は、質量が低減される。よって、前記ガスタービンは、前記回転体の回転を前記発電機に伝える際の振動を低減できる。
【００１８】
本発明の好ましい態様としては、前記開口に取り外しできるように設けられて、前記吸気室に形成される前記開口を覆うカバーを備えることが望ましい。
【００１９】
上記構成により、前記ガスタービンは、前記開口から漏出する空気の流量を低減できる。
【００２０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガスタービンの保守点検方法は、燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、前記吸気室に取り外しできるように連結され、前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口と、前記回転体に取り外しできるように連結されて前記回転体の回転が伝えられる発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、前記開口に取り外しできるように設けられて、前記開口を覆うカバーとを含んで構成されるガスタービンを保守点検する際、前記カバーを取り外す手順と、前記空気吸入部材を前記吸気室から取り外す手順と、前記発電機用入力軸を前記回転体から取り外す手順と、前記ガスタービンが設置される床から離れる方向に前記回転体を移動する手順と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成により、本発明に係るガスタービンの保守点検方法は、前記回転体が移動される時、例えば前記ガスタービンが保守点検される際に、前記ガスタービン本体と前記吸気室に形成される前記開口とを干渉させない。よって、前記ガスタービンの保守点検方法は、前記ガスタービン本体が保守点検される際に前記エアダクトを例えばクレーンによって吊り上げて移動する必要がない。
【００２２】
ここで、前記エアダクトを前記クレーンで吊り上げる場合、前記エアダクトを前記クレーンが収容される建屋に収納する必要がある。しかし、前記ガスタービンの保守点検方法は、保守点検の際、前記エアダクトが前記クレーンで吊り上げられる必要がない。よって、前記ガスタービンの保守点検方法は、前記エアダクトが前記建屋に収容される必要がない。これにより、前記ガスタービンの保守点検方法は、前記ガスタービン本体を収容する前記建屋の大きさが低減される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、エアダクトを吊り上げずにガスタービン本体を保守点検できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るガスタービンの構成を示す模式図である。本実施形態に係るガスタービン本体１００は、ガスタービン１の中核をなす要素である。図１に示すように、ガスタービン本体１００は、床ＧＮＤに設置される。ガスタービン本体１００は、流体の流れの上流側から下流側に向けて順に、圧縮部１２０と、燃焼部１３０と、タービン部１１０と、排気部１４０とを含んで構成される。
【００２６】
圧縮部１２０は空気を加圧して、燃焼部１３０へ加圧された空気を送り出す。燃焼部１３０は、前記加圧された空気に燃料を供給する。そして、燃焼部１３０は、燃料を燃焼させる。タービン部１１０は、燃焼部１３０から送り出された前記燃焼ガスが持つエネルギーを回転エネルギーに変換する。排気部１４０は、前記燃焼ガスを大気へと排出する。
【００２７】
圧縮部１２０は、空気吸入部材としての入口ケーシング１２１と、圧縮部筐体１２２と、圧縮部側静翼１２３と、圧縮部側動翼１２４とを含んで構成される。入口ケーシング１２１は、大気から空気を圧縮部筐体１２２に取り込む。複数の圧縮部側静翼１２３と複数の圧縮部側動翼１２４とは、圧縮部筐体１２２内に交互に設けられる。
【００２８】
タービン部１１０は、タービン部車室１１１と、タービン部側静翼１１２と、タービン部側動翼１１３とを含んで構成される。複数のタービン部側静翼１１２と複数のタービン部側動翼１１３とは、タービン部車室１１１内に交互に配設される。排気部１４０は、タービン部１１０に連続する排気ディフューザ１４１を有する。排気ディフューザ１４１は、タービン部１１０を通過した排気ガスの動圧を静圧に変換する。
【００２９】
ガスタービン本体１００は、回転体としてのロータ１０を有する。ロータ１０は、圧縮部１２０、燃焼部１３０、タービン部１１０、排気部１４０の中心部を貫通するように設けられる。ロータ１０は、圧縮部１２０側の端部が軸受１５１により回転自在に支持され、排気部１４０側の端部が軸受１５２により回転自在に支持される。
【００３０】
また、ロータ１０には複数のディスク１１４が固定される。ディスク１１４には、圧縮部側動翼１２４及びタービン部側動翼１１３が連結される。ロータ１０の圧縮部１２０側の端部には、図２に示す発電機６０の発電機用入力軸６１が連結される。ロータ１０と発電機６０との接続部の構成については、後に詳細に説明する。
【００３１】
ガスタービン本体１００は、まず、圧縮部１２０の入口ケーシング１２１から空気を取り込む。取り込まれた空気は、複数の圧縮部側静翼１２３と圧縮部側動翼１２４とによって圧縮される。これにより、前記空気は、高温・高圧の圧縮空気となる。続いて、燃焼部１３０は、前記圧縮空気に対して所定の燃料を供給して前記燃料を燃焼させる。
【００３２】
続いて、タービン部１１０を構成する複数のタービン部側静翼１１２と複数のタービン部側動翼１１３とは、燃焼部１３０で生成された高温・高圧の燃焼ガスが有するエネルギーを回転エネルギーに変換する。タービン部側動翼１１３は、前記回転エネルギーをロータ１０に伝える。これにより、ロータ１０が回転運動する。
【００３３】
上記構成により、ガスタービン本体１００は、ロータ１０に連結された図２に示す発電機６０を駆動する。なお、タービン部１１０を通過後の排気ガスは、排気部１４０の排気ディフューザ１４１で動圧が静圧に変換された後、大気に放出される。
【００３４】
図２は、本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の構成を示す模式図である。図３は、本実施形態に係るガスタービンの全体の構成を示す模式図である。
【００３５】
ガスタービン１は、図２に示すように、中間軸としてのジャックシャフト２０を備える。ジャックシャフト２０は、一方の端部が発電機６０の発電機用入力軸６１と取り外しできるように連結される。また、ジャックシャフト２０は、他方の端部がロータ１０と取り外しできるように連結される。つまり、ジャックシャフト２０は、発電機用入力軸６１とロータ１０とを直接連結する。これにより、ジャックシャフト２０は、ロータ１０の回転を発電機６０へ伝える。
【００３６】
ジャックシャフト２０は、例えば略円筒形状に形成される。つまり、ジャックシャフト２０は、軸線方向に貫通孔が形成される。これにより、ジャックシャフト２０は、質量が低減される。ここで、質量のバランスが同じであれば、回転体は質量が小さいほど、回転する際の振動が低減される。よって、ジャックシャフト２０は、ロータ１０の回転を発電機６０に伝える際の振動が低減される。
【００３７】
なお、前記貫通孔は、軸線方向に形成されなくてもよい。また、ジャックシャフト２０は、貫通孔に代えて、貫通しない孔を備えてもよい。このような構成であっても、ジャックシャフト２０は、質量が低減される。よって、ジャックシャフト２０は、ロータ１０の回転を発電機６０に伝える際の振動が低減される。
【００３８】
エアダクト３０は、例えば、ガスタービン本体１００の入口ケーシング１２１に吸気室３１を介して接続される。エアダクト３０は、図３に示すように、エアダクト吸気部３２を有する。エアダクト吸気部３２は、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０の外部の大気に開口する。なお、エアダクト吸気部３２には、空気中に含まれる塵を取り除くエアクリーナ３６が設けられる。
【００３９】
吸気室３１は、一方の開口がエアダクト３０に連結され、他方の開口が入口ケーシング１２１に連結される。これにより、吸気室３１はエアダクト３０内の空気を入口ケーシング１２１に導く。また、吸気室３１は、吸気室開口部３３を有する。ここで、吸気室３１は、発電機６０と、ガスタービン本体１００との間に配置される。吸気室開口部３３は、ロータ１０が吸気室３１を貫通するための開口である。
【００４０】
入口ケーシング１２１は、一方の開口が吸気室３１に連結され、他方の端部がガスタービン本体１００の圧縮部１２０に連結される。入口ケーシング１２１は、吸気室３１とガスタービン本体１００の圧縮部１２０から取り外しできるように連結される。上記構成により、エアダクト吸気部３２から取り込まれた空気は、エアダクト３０を介して、吸気室３１へ導かれる。吸気室３１に導かれた空気は、入口ケーシング１２１を介してガスタービン本体１００の圧縮部１２０へ供給される。
【００４１】
図４は、本実施形態に係る吸気室をガスタービン部側から示す模式図である。図４に示すように、吸気室３１は、開口としての切欠部３４が形成される。切欠部３４は、吸気室３１を形成する壁面に形成される。切欠部３４は、吸気室開口部３３を含み、吸気室開口部３３からエアダクト３０側の壁面に形成される。本実施形態では、切欠部３４は、長方形状であって、吸気室開口部３３側は円弧状に欠く形状である。
【００４２】
切欠部３４には、カバー３５が設けられる。カバー３５は、切欠部３４を隙間無く覆って設けられる。これにより、カバー３５は、吸気室３１内の密閉性を保つ。カバー３５が取り外されると、切欠部３４は吸気室開口部３３と連通して開口を形成する。
【００４３】
ここで、図２に示すガスタービン本体１００のロータ１０は、保守点検の際、図３に示すクレーン５０によって床ＧＮＤから吊り上げられて移動させられる。ガスタービン本体１００の保守点検時に、カバー３５は取り外される。これにより、切欠部３４が現れる。切欠部３４は、ロータ１０がクレーン５０によって吊り上げられて移動させられる際に、ロータ１０と吸気室３１との接触を回避するために設けられる。その結果、ロータ１０の吊り上げ移動の際、クレーンが水平方向に移動させられる距離が小さくなる。
【００４４】
また、切欠部３４は、吸気室３１に例えば一箇所形成されるが、本実施形態はこれに限定されない。切欠部３４は、吸気室３１に複数箇所形成されてもよい。つまりガスタービン１は、ロータ１０がクレーン５０によって吊り上げられて移動させられる際に、ロータ１０が通過または存在する範囲に含まれる部分全てに開口が形成されればよい。
【００４５】
ガスタービン１は、保守点検の際、まず、カバー３５が吸気室３１から取り外される。次に、ガスタービン１は、入口ケーシング１２１が吸気室３１とガスタービン本体１００の圧縮部１２０とから取り外される。次に、ガスタービン１は、ジャックシャフト２０がロータ１０から取り外される。
【００４６】
次に、ガスタービン１は、図３に示すクレーン５０によって図２に示すロータ１０が矢印ＡＲ１１が示すように床ＧＮＤから離れる方向へ吊り上げられる。この時、入口ケーシング１２１及びカバー３５は上述のように吸気室３１から取り外されている。よって、ロータ１０は、吸気室３１と干渉しない。
【００４７】
次に、床ＧＮＤからロータ１０が離れると、ガスタービン１は、矢印ＡＲ１２が示すように、吸気室３１から離れる方向にロータ１０が移動される。この時、ロータ１０は、床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０がさらに移動した際に、ジャックシャフト２０側の端部が吸気室３１と干渉しない位置まで移動される。つまり、ロータ１０のジャックシャフト２０側の端部が、鉛直方向において吸気室３１と対向しない位置まで移動される。
【００４８】
ここで、矢印ＡＲ１１が示すように、床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０が移動される範囲中で吸気室３１の最も入口ケーシング１２１側の部分を通り、かつ床ＧＮＤと垂直な仮想の面から、ロータ１０の発電機６０側の端部までの距離を距離ＤＩＭ０１とする。
【００４９】
ロータ１０は、距離ＤＩＭ０１以上、矢印ＡＲ１２が示すように吸気室３１から離れる方向に移動する。つまり、距離ＤＩＭ０１が小さいほど、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。
【００５０】
ガスタービン１は、上述のように取り外しできるジャックシャフト２０を介してロータ１０と発電機用入力軸６１とが連結される。よって、ガスタービン本体１００と発電機６０との距離が一定のとき、ジャックシャフト２０を介さずロータ１０が発電機用入力軸６１に連結される場合よりも、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０１が縮小される。
【００５１】
よって、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。これにより、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とを低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールが小型化される。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【００５２】
また、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００と発電機６０との距離が小さく設定される方がより好ましい。これにより、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０１の大きさをさらに縮小できる。よって、ガスタービン１は、より良好に、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。これにより、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とをさらに低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールがさらに小型化される。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【００５３】
矢印ＡＲ１２が示すように吸気室３１から離れる方向にロータ１０が移動されると、ガスタービン１は、矢印ＡＲ１３が示すように、床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０が移動される。この時、ロータ１０は保守点検されるのに必要な高さまで床ＧＮＤから離れる方向に移動される。
【００５４】
図５は、従来のガスタービンの全体の構成を示す模式図である。ここで、図５に示す従来のガスタービン２は、保守点検の際、ロータがクレーン５０で吊り上げられる前に、まずエアダクト２３０をクレーン５０で吊り上げて取り外される。これにより、エアダクト２３０は、クレーン５０が存在する建屋２４０に少なくとも取り外される部分が収容されている必要がある。
【００５５】
また、クレーン５０は、エアダクト２３０を吊り上げるために、エアダクト２３０の取り外される部分よりも、床ＧＮＤから高い位置に設置されなければならない。これにより、図５に示す建屋２４０は、図３に示す建屋４０よりも大型化するおそれがある。
【００５６】
しかしながら、ガスタービン１は、上述のように保守点検の際にエアダクト３０や吸気室３１がクレーンで吊り上げられない。これにより、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０に設けられるクレーン５０は、少なくともガスタービン本体１００よりも高い位置に設けられればよい。よって、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０の床ＧＮＤから天井部までの高さが低減される。
【００５７】
また、ガスタービン１は、保守点検の際であってもエアダクト３０が移動されない。よって、ガスタービン１は、エアダクト３０が建屋４０の外部に設けられてもよい。これらにより、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０の大きさが低減される。
【００５８】
また、ガスタービン１は、エアダクト３０が取り外されないため、保守点検されるのに必要な時間が低減される。また、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００の保守点検に係る作業をする作業員の労働量を低減できる。
【００５９】
図６は、本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。なお、ロータ１０とジャックシャフト２０との連結部は、図６に示すように床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０が移動される範囲中で吸気室３１の最も入口ケーシング１２１側の部分を通り、かつ床ＧＮＤと垂直な仮想の面を基準としたときに、発電機６０と反対側の領域に配置されてもよい。つまり、ロータ１０とジャックシャフト２０との連結部は、鉛直方向において吸気室３１と対向しない位置に設けられる。すなわち、図２に示す距離ＤＩＭ０１を正の値とすると、図６に示す距離ＤＩＭ０１は負の値となる。
【００６０】
この場合、ガスタービン１は、保守点検される際に、矢印ＡＲ１４が示すように、床ＧＮＤから離れる方向にのみロータ１０が移動される。この時、ロータ１０は保守点検されるのに必要な高さまで床ＧＮＤから離れる方向に移動される。これにより、ガスタービン１は、吸気室３１から離れる方向にロータ１０が移動されない。
【００６１】
これにより、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。よって、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とを低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールが小型化される。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【００６２】
ここで、図２及び図６において、発電機６０の最も入口ケーシング１２１側の部分を通り、かつ床ＧＮＤと垂直な仮想の面から、ロータ１０までの距離を距離ＤＩＭ０２とする。一般的に、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０２が小さく設定される方が好ましい。距離ＤＩＭ０２が小さいほど、ガスタービン１はロータ１０の振動が低減される。
【００６３】
しかしながら、エアダクト３０の設計や配置の関係上、距離ＤＩＭ０２を一定に保ちつつ、距離ＤＩＭ０１の大きさを低減できない場合は、ガスタービン１は、ロータ１０の振動が許容される程度に距離ＤＩＭ０１の大きさと距離ＤＩＭ０２の大きさとを設定されると好ましい。これにより、ガスタービン１は、ロータ１０の振動を低減しつつ、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。
【００６４】
なお、この場合、ロータ１０が図３示すクレーンで吊り上げられる際に、ロータ１０は、吸気室３１と完全に干渉しない。よって、吸気室３１は、切欠部３４が形成されなくてもよい。また、吸気室３１は、カバー３５を備えなくてもよい。これにより、ガスタービン１は、構成が簡素化されて、部品点数が低減される。また、ガスタービン１は、ガスタービン１の製作に必要なコストが低減される。
【００６５】
図７は、本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。なお、ガスタービン１は、例えば、図７に示すように、ロータ１０と発電機６０の発電機用入力軸６１とが、ジャックシャフト２０を介さずに直接連結されてもよい。
【００６６】
但し、ジャックシャフト２０は、上述のように軸線方向に貫通孔が形成される。これにより、ロータ１０と発電機用入力軸６１とが直接連結される場合よりも、ジャックシャフト２０を介してロータ１０と発電機用入力軸６１とが連結される場合の方が、ガスタービン１は、ロータ１０と発電機用入力軸６１との連結部の質量が低減される。これにより、ガスタービン１は、ロータ１０の振動が低減される。
【００６７】
そこで、本実施形態では、例えば、発電機用入力軸６１は、軸線方向に孔が形成される。これにより、ガスタービン１は、ジャックシャフト２０を備えずとも、ロータ１０と発電機用入力軸６１との連結部の質量が低減される。
【００６８】
また、距離ＤＩＭ０２が一定の場合、ガスタービン１は、発電機用入力軸６１の軸線方向の長さがより長く設定される方が好ましい。これにより、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０１の大きさが低減される。
【００６９】
よって、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。これにより、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とを低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールを小型化できる。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るガスタービンは、ガスタービン本体が保守点検の際に移動されるガスタービンに有用であり、特に、エアダクトをクレーンによって吊り上げずに保守点検が行われるガスタービンに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態に係るガスタービンの構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の構成を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係るガスタービンの全体の構成を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係る吸気室をガスタービン部側から示す模式図である。
【図５】従来のガスタービンの全体の構成を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。
【図７】本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ ガスタービン
１０ ロータ
２０ ジャックシャフト
３０、２３０ エアダクト
３１ 吸気室
３２ エアダクト吸気部
３３ 吸気室開口部
３４ 切欠部
３５ カバー
３６ エアクリーナ
４０、２４０ 建屋
５０ クレーン
６０ 発電機
６１ 発電機用入力軸
１００ ガスタービン本体
１１０ タービン部
１１１ タービン部車室
１１２ タービン部側静翼
１１３ タービン部側動翼
１１４ ディスク
１２０ 圧縮部
１２１ 入口ケーシング
１２２ 圧縮部筐体
１２３ 圧縮部側静翼
１２４ 圧縮部側動翼
１３０ 燃焼部
１４０ 排気部
１４１ 排気ディフューザ
１５１、１５２ 軸受
ＧＮＤ 床
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン及びガスタービンの保守点検方法に関し、さらに詳しくは、保守点検の際にガスタービン本体が吊り上げられるガスタービン及びガスタービンの保守点検方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料を燃焼させた燃焼ガスからエネルギーを取り出す装置としてガスタービンがある。ガスタービンは、例えば、燃焼に圧縮した空気を供給して燃焼させることで発生する燃焼ガスのエネルギーを用いてタービンを回転させてロータから回転エネルギーを出力する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軸受スパンの外側のオーバハング部分にスラスト軸受カラーを有する高速回転用ロータにおいて、スラスト軸受カラーより外側に軸部分がない構造にすると共に、上記オーバハング部分の軸部分を中空にすることで、定格速度におけるロータの振動特性を単純化し、バランシングが容易な高速回転用ロータを提供するガスタービンが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１１８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで一般的に、ガスタービンは例えばガスタービンの保守点検の際にクレーンによって吊り上げられる。この際、通常は、ガスタービン本体に空気を供給するエアダクトを前記クレーンによって吊り上げる必要がある。これにより、ガスタービンの保守点検に係る作業が複雑化するおそれがある。また、エアダクトをクレーンで吊り上げるため、ガスタービンを保守点検するのに必要な施設が大型化するおそれがある。特許文献１に開示されている技術は、振動特性には着目されているが、このようなガスタービンの保守点検に関しては着目されていない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エアダクトを吊り上げずにガスタービンを保守点検できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガスタービンは、燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、前記ガスタービン本体に取り付けられて前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、前記回転体が移動される際に前記回転体との干渉を避けるように形成されると共に前記空気吸入部材と連結されて大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、前記回転体が移動される時、例えば前記ガスタービンが保守点検される際に、前記回転体が前記吸気室と干渉しない。よって、前記ガスタービンは、前記ガスタービンが保守点検される際に前記エアダクトが例えばクレーンによって吊り上げられて移動されなくてもよい。
【０００９】
本発明の好ましい態様としては、前記吸気室は、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口を備えることが望ましい。
【００１０】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、前記回転体が移動される時、例えば前記ガスタービンが保守点検される際に、前記回転体が前記吸気室と干渉しない。よって、前記ガスタービンは、前記ガスタービンが保守点検される際に前記吸気室が例えばクレーンによって吊り上げられて移動されなくてもよい。
【００１１】
ここで、前記エアダクトを前記クレーンで吊り上げる場合、前記エアダクトを前記クレーンが収容される建屋に収納する必要がある。しかし、前記ガスタービンは、保守点検の際、前記エアダクトが前記クレーンで吊り上げられる必要がない。よって、前記ガスタービンは、前記エアダクトが前記建屋に収容される必要がない。これにより、前記ガスタービンは、前記ガスタービン本体を収容する前記建屋の大きさが低減される。
【００１２】
本発明の好ましい態様としては、前記回転体に取り外しできるように直接連結される発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、を備えることが望ましい。
【００１３】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、保守点検の際、前記発電機が前記回転体から取り外される。これにより、前記ガスタービンは、保守点検の際に移動される要素数を低減できる。よって、前記ガスタービンは、保守点検の際の前記回転体の移動を容易化できる。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記回転体に取り外しできるように中間軸を介して連結される発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、を備えることが望ましい。
【００１５】
上記構成により、本発明に係るガスタービンは、保守点検の際に前記中間軸が取り外される。これにより、前記回転体は、前記発電機用から取り外される。なお、前記発電機と前記回転体とは、所定の間隔をおいて離れて配置される。よって、前記ガスタービンは、前記中間軸を介して前記回転体と前記発電機とが連結されることによって、前記回転体において前記発電機と連結される部分の長さを縮小できる。これにより、前記ガスタービンは、保守点検の際の前記回転体の移動量を低減できる。
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記中間軸は、孔が形成されることが望ましい。
【００１７】
一般的に、質量のバランスが同じ部材では、質量が小さい部材ほど回転する際の振動は低減される。本発明に係るガスタービンは、前記中間軸に孔が形成される。これにより、前記中間軸は、質量が低減される。よって、前記ガスタービンは、前記回転体の回転を前記発電機に伝える際の振動を低減できる。
【００１８】
本発明の好ましい態様としては、前記開口に取り外しできるように設けられて、前記吸気室に形成される前記開口を覆うカバーを備えることが望ましい。
【００１９】
上記構成により、前記ガスタービンは、前記開口から漏出する空気の流量を低減できる。
【００２０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガスタービンの保守点検方法は、燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、前記吸気室に取り外しできるように連結され、前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口と、前記回転体に取り外しできるように連結されて前記回転体の回転が伝えられる発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、前記開口に取り外しできるように設けられて、前記開口を覆うカバーとを含んで構成されるガスタービンを保守点検する際、前記カバーを取り外す手順と、前記空気吸入部材を前記吸気室から取り外す手順と、前記発電機用入力軸を前記回転体から取り外す手順と、前記ガスタービンが設置される床から離れる方向に前記回転体を移動する手順と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成により、本発明に係るガスタービンの保守点検方法は、前記回転体が移動される時、例えば前記ガスタービンが保守点検される際に、前記ガスタービン本体と前記吸気室に形成される前記開口とを干渉させない。よって、前記ガスタービンの保守点検方法は、前記ガスタービン本体が保守点検される際に前記エアダクトを例えばクレーンによって吊り上げて移動する必要がない。
【００２２】
ここで、前記エアダクトを前記クレーンで吊り上げる場合、前記エアダクトを前記クレーンが収容される建屋に収納する必要がある。しかし、前記ガスタービンの保守点検方法は、保守点検の際、前記エアダクトが前記クレーンで吊り上げられる必要がない。よって、前記ガスタービンの保守点検方法は、前記エアダクトが前記建屋に収容される必要がない。これにより、前記ガスタービンの保守点検方法は、前記ガスタービン本体を収容する前記建屋の大きさが低減される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、エアダクトを吊り上げずにガスタービン本体を保守点検できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るガスタービンの構成を示す模式図である。本実施形態に係るガスタービン本体１００は、ガスタービン１の中核をなす要素である。図１に示すように、ガスタービン本体１００は、床ＧＮＤに設置される。ガスタービン本体１００は、流体の流れの上流側から下流側に向けて順に、圧縮部１２０と、燃焼部１３０と、タービン部１１０と、排気部１４０とを含んで構成される。
【００２６】
圧縮部１２０は空気を加圧して、燃焼部１３０へ加圧された空気を送り出す。燃焼部１３０は、前記加圧された空気に燃料を供給する。そして、燃焼部１３０は、燃料を燃焼させる。タービン部１１０は、燃焼部１３０から送り出された前記燃焼ガスが持つエネルギーを回転エネルギーに変換する。排気部１４０は、前記燃焼ガスを大気へと排出する。
【００２７】
圧縮部１２０は、空気吸入部材としての入口ケーシング１２１と、圧縮部筐体１２２と、圧縮部側静翼１２３と、圧縮部側動翼１２４とを含んで構成される。入口ケーシング１２１は、大気から空気を圧縮部筐体１２２に取り込む。複数の圧縮部側静翼１２３と複数の圧縮部側動翼１２４とは、圧縮部筐体１２２内に交互に設けられる。
【００２８】
タービン部１１０は、タービン部車室１１１と、タービン部側静翼１１２と、タービン部側動翼１１３とを含んで構成される。複数のタービン部側静翼１１２と複数のタービン部側動翼１１３とは、タービン部車室１１１内に交互に配設される。排気部１４０は、タービン部１１０に連続する排気ディフューザ１４１を有する。排気ディフューザ１４１は、タービン部１１０を通過した排気ガスの動圧を静圧に変換する。
【００２９】
ガスタービン本体１００は、回転体としてのロータ１０を有する。ロータ１０は、圧縮部１２０、燃焼部１３０、タービン部１１０、排気部１４０の中心部を貫通するように設けられる。ロータ１０は、圧縮部１２０側の端部が軸受１５１により回転自在に支持され、排気部１４０側の端部が軸受１５２により回転自在に支持される。
【００３０】
また、ロータ１０には複数のディスク１１４が固定される。ディスク１１４には、圧縮部側動翼１２４及びタービン部側動翼１１３が連結される。ロータ１０の圧縮部１２０側の端部には、図２に示す発電機６０の発電機用入力軸６１が連結される。ロータ１０と発電機６０との接続部の構成については、後に詳細に説明する。
【００３１】
ガスタービン本体１００は、まず、圧縮部１２０の入口ケーシング１２１から空気を取り込む。取り込まれた空気は、複数の圧縮部側静翼１２３と圧縮部側動翼１２４とによって圧縮される。これにより、前記空気は、高温・高圧の圧縮空気となる。続いて、燃焼部１３０は、前記圧縮空気に対して所定の燃料を供給して前記燃料を燃焼させる。
【００３２】
続いて、タービン部１１０を構成する複数のタービン部側静翼１１２と複数のタービン部側動翼１１３とは、燃焼部１３０で生成された高温・高圧の燃焼ガスが有するエネルギーを回転エネルギーに変換する。タービン部側動翼１１３は、前記回転エネルギーをロータ１０に伝える。これにより、ロータ１０が回転運動する。
【００３３】
上記構成により、ガスタービン本体１００は、ロータ１０に連結された図２に示す発電機６０を駆動する。なお、タービン部１１０を通過後の排気ガスは、排気部１４０の排気ディフューザ１４１で動圧が静圧に変換された後、大気に放出される。
【００３４】
図２は、本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の構成を示す模式図である。図３は、本実施形態に係るガスタービンの全体の構成を示す模式図である。
【００３５】
ガスタービン１は、図２に示すように、中間軸としてのジャックシャフト２０を備える。ジャックシャフト２０は、一方の端部が発電機６０の発電機用入力軸６１と取り外しできるように連結される。また、ジャックシャフト２０は、他方の端部がロータ１０と取り外しできるように連結される。つまり、ジャックシャフト２０は、発電機用入力軸６１とロータ１０とを直接連結する。これにより、ジャックシャフト２０は、ロータ１０の回転を発電機６０へ伝える。
【００３６】
ジャックシャフト２０は、例えば略円筒形状に形成される。つまり、ジャックシャフト２０は、軸線方向に貫通孔が形成される。これにより、ジャックシャフト２０は、質量が低減される。ここで、質量のバランスが同じであれば、回転体は質量が小さいほど、回転する際の振動が低減される。よって、ジャックシャフト２０は、ロータ１０の回転を発電機６０に伝える際の振動が低減される。
【００３７】
なお、前記貫通孔は、軸線方向に形成されなくてもよい。また、ジャックシャフト２０は、貫通孔に代えて、貫通しない孔を備えてもよい。このような構成であっても、ジャックシャフト２０は、質量が低減される。よって、ジャックシャフト２０は、ロータ１０の回転を発電機６０に伝える際の振動が低減される。
【００３８】
エアダクト３０は、例えば、ガスタービン本体１００の入口ケーシング１２１に吸気室３１を介して接続される。エアダクト３０は、図３に示すように、エアダクト吸気部３２を有する。エアダクト吸気部３２は、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０の外部の大気に開口する。なお、エアダクト吸気部３２には、空気中に含まれる塵を取り除くエアクリーナ３６が設けられる。
【００３９】
吸気室３１は、一方の開口がエアダクト３０に連結され、他方の開口が入口ケーシング１２１に連結される。これにより、吸気室３１はエアダクト３０内の空気を入口ケーシング１２１に導く。また、吸気室３１は、吸気室開口部３３を有する。ここで、吸気室３１は、発電機６０と、ガスタービン本体１００との間に配置される。吸気室開口部３３は、ロータ１０が吸気室３１を貫通するための開口である。
【００４０】
入口ケーシング１２１は、一方の開口が吸気室３１に連結され、他方の端部がガスタービン本体１００の圧縮部１２０に連結される。入口ケーシング１２１は、吸気室３１とガスタービン本体１００の圧縮部１２０から取り外しできるように連結される。上記構成により、エアダクト吸気部３２から取り込まれた空気は、エアダクト３０を介して、吸気室３１へ導かれる。吸気室３１に導かれた空気は、入口ケーシング１２１を介してガスタービン本体１００の圧縮部１２０へ供給される。
【００４１】
図４は、本実施形態に係る吸気室をガスタービン部側から示す模式図である。図４に示すように、吸気室３１は、開口としての切欠部３４が形成される。切欠部３４は、吸気室３１を形成する壁面に形成される。切欠部３４は、吸気室開口部３３を含み、吸気室開口部３３からエアダクト３０側の壁面に形成される。本実施形態では、切欠部３４は、長方形状であって、吸気室開口部３３側は円弧状に欠く形状である。
【００４２】
切欠部３４には、カバー３５が設けられる。カバー３５は、切欠部３４を隙間無く覆って設けられる。これにより、カバー３５は、吸気室３１内の密閉性を保つ。カバー３５が取り外されると、切欠部３４は吸気室開口部３３と連通して開口を形成する。
【００４３】
ここで、図２に示すガスタービン本体１００のロータ１０は、保守点検の際、図３に示すクレーン５０によって床ＧＮＤから吊り上げられて移動させられる。ガスタービン本体１００の保守点検時に、カバー３５は取り外される。これにより、切欠部３４が現れる。切欠部３４は、ロータ１０がクレーン５０によって吊り上げられて移動させられる際に、ロータ１０と吸気室３１との接触を回避するために設けられる。その結果、ロータ１０の吊り上げ移動の際、クレーンが水平方向に移動させられる距離が小さくなる。
【００４４】
また、切欠部３４は、吸気室３１に例えば一箇所形成されるが、本実施形態はこれに限定されない。切欠部３４は、吸気室３１に複数箇所形成されてもよい。つまりガスタービン１は、ロータ１０がクレーン５０によって吊り上げられて移動させられる際に、ロータ１０が通過または存在する範囲に含まれる部分全てに開口が形成されればよい。
【００４５】
ガスタービン１は、保守点検の際、まず、カバー３５が吸気室３１から取り外される。次に、ガスタービン１は、入口ケーシング１２１が吸気室３１とガスタービン本体１００の圧縮部１２０とから取り外される。次に、ガスタービン１は、ジャックシャフト２０がロータ１０から取り外される。
【００４６】
次に、ガスタービン１は、図３に示すクレーン５０によって図２に示すロータ１０が矢印ＡＲ１１が示すように床ＧＮＤから離れる方向へ吊り上げられる。この時、入口ケーシング１２１及びカバー３５は上述のように吸気室３１から取り外されている。よって、ロータ１０は、吸気室３１と干渉しない。
【００４７】
次に、床ＧＮＤからロータ１０が離れると、ガスタービン１は、矢印ＡＲ１２が示すように、吸気室３１から離れる方向にロータ１０が移動される。この時、ロータ１０は、床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０がさらに移動した際に、ジャックシャフト２０側の端部が吸気室３１と干渉しない位置まで移動される。つまり、ロータ１０のジャックシャフト２０側の端部が、鉛直方向において吸気室３１と対向しない位置まで移動される。
【００４８】
ここで、矢印ＡＲ１１が示すように、床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０が移動される範囲中で吸気室３１の最も入口ケーシング１２１側の部分を通り、かつ床ＧＮＤと垂直な仮想の面から、ロータ１０の発電機６０側の端部までの距離を距離ＤＩＭ０１とする。
【００４９】
ロータ１０は、距離ＤＩＭ０１以上、矢印ＡＲ１２が示すように吸気室３１から離れる方向に移動する。つまり、距離ＤＩＭ０１が小さいほど、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。
【００５０】
ガスタービン１は、上述のように取り外しできるジャックシャフト２０を介してロータ１０と発電機用入力軸６１とが連結される。よって、ガスタービン本体１００と発電機６０との距離が一定のとき、ジャックシャフト２０を介さずロータ１０が発電機用入力軸６１に連結される場合よりも、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０１が縮小される。
【００５１】
よって、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。これにより、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とを低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールが小型化される。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【００５２】
また、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００と発電機６０との距離が小さく設定される方がより好ましい。これにより、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０１の大きさをさらに縮小できる。よって、ガスタービン１は、より良好に、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。これにより、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とをさらに低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールがさらに小型化される。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【００５３】
矢印ＡＲ１２が示すように吸気室３１から離れる方向にロータ１０が移動されると、ガスタービン１は、矢印ＡＲ１３が示すように、床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０が移動される。この時、ロータ１０は保守点検されるのに必要な高さまで床ＧＮＤから離れる方向に移動される。
【００５４】
図５は、従来のガスタービンの全体の構成を示す模式図である。ここで、図５に示す従来のガスタービン２は、保守点検の際、ロータがクレーン５０で吊り上げられる前に、まずエアダクト２３０をクレーン５０で吊り上げて取り外される。これにより、エアダクト２３０は、クレーン５０が存在する建屋２４０に少なくとも取り外される部分が収容されている必要がある。
【００５５】
また、クレーン５０は、エアダクト２３０を吊り上げるために、エアダクト２３０の取り外される部分よりも、床ＧＮＤから高い位置に設置されなければならない。これにより、図５に示す建屋２４０は、図３に示す建屋４０よりも大型化するおそれがある。
【００５６】
しかしながら、ガスタービン１は、上述のように保守点検の際にエアダクト３０や吸気室３１がクレーンで吊り上げられない。これにより、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０に設けられるクレーン５０は、少なくともガスタービン本体１００よりも高い位置に設けられればよい。よって、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０の床ＧＮＤから天井部までの高さが低減される。
【００５７】
また、ガスタービン１は、保守点検の際であってもエアダクト３０が移動されない。よって、ガスタービン１は、エアダクト３０が建屋４０の外部に設けられてもよい。これらにより、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００を収容する建屋４０の大きさが低減される。
【００５８】
また、ガスタービン１は、エアダクト３０が取り外されないため、保守点検されるのに必要な時間が低減される。また、ガスタービン１は、ガスタービン本体１００の保守点検に係る作業をする作業員の労働量を低減できる。
【００５９】
図６は、本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。なお、ロータ１０とジャックシャフト２０との連結部は、図６に示すように床ＧＮＤから離れる方向にロータ１０が移動される範囲中で吸気室３１の最も入口ケーシング１２１側の部分を通り、かつ床ＧＮＤと垂直な仮想の面を基準としたときに、発電機６０と反対側の領域に配置されてもよい。つまり、ロータ１０とジャックシャフト２０との連結部は、鉛直方向において吸気室３１と対向しない位置に設けられる。すなわち、図２に示す距離ＤＩＭ０１を正の値とすると、図６に示す距離ＤＩＭ０１は負の値となる。
【００６０】
この場合、ガスタービン１は、保守点検される際に、矢印ＡＲ１４が示すように、床ＧＮＤから離れる方向にのみロータ１０が移動される。この時、ロータ１０は保守点検されるのに必要な高さまで床ＧＮＤから離れる方向に移動される。これにより、ガスタービン１は、吸気室３１から離れる方向にロータ１０が移動されない。
【００６１】
これにより、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。よって、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とを低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールが小型化される。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【００６２】
ここで、図２及び図６において、発電機６０の最も入口ケーシング１２１側の部分を通り、かつ床ＧＮＤと垂直な仮想の面から、ロータ１０までの距離を距離ＤＩＭ０２とする。一般的に、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０２が小さく設定される方が好ましい。距離ＤＩＭ０２が小さいほど、ガスタービン１はロータ１０の振動が低減される。
【００６３】
しかしながら、エアダクト３０の設計や配置の関係上、距離ＤＩＭ０２を一定に保ちつつ、距離ＤＩＭ０１の大きさを低減できない場合は、ガスタービン１は、ロータ１０の振動が許容される程度に距離ＤＩＭ０１の大きさと距離ＤＩＭ０２の大きさとを設定されると好ましい。これにより、ガスタービン１は、ロータ１０の振動を低減しつつ、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。
【００６４】
なお、この場合、ロータ１０が図３示すクレーンで吊り上げられる際に、ロータ１０は、吸気室３１と完全に干渉しない。よって、吸気室３１は、切欠部３４が形成されなくてもよい。また、吸気室３１は、カバー３５を備えなくてもよい。これにより、ガスタービン１は、構成が簡素化されて、部品点数が低減される。また、ガスタービン１は、ガスタービン１の製作に必要なコストが低減される。
【００６５】
図７は、本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。なお、ガスタービン１は、例えば、図７に示すように、ロータ１０と発電機６０の発電機用入力軸６１とが、ジャックシャフト２０を介さずに直接連結されてもよい。
【００６６】
但し、ジャックシャフト２０は、上述のように軸線方向に貫通孔が形成される。これにより、ロータ１０と発電機用入力軸６１とが直接連結される場合よりも、ジャックシャフト２０を介してロータ１０と発電機用入力軸６１とが連結される場合の方が、ガスタービン１は、ロータ１０と発電機用入力軸６１との連結部の質量が低減される。これにより、ガスタービン１は、ロータ１０の振動が低減される。
【００６７】
そこで、本実施形態では、例えば、発電機用入力軸６１は、軸線方向に孔が形成される。これにより、ガスタービン１は、ジャックシャフト２０を備えずとも、ロータ１０と発電機用入力軸６１との連結部の質量が低減される。
【００６８】
また、距離ＤＩＭ０２が一定の場合、ガスタービン１は、発電機用入力軸６１の軸線方向の長さがより長く設定される方が好ましい。これにより、ガスタービン１は、距離ＤＩＭ０１の大きさが低減される。
【００６９】
よって、ガスタービン１は、ロータ１０の図３に示すクレーン５０での移動量が低減される。これにより、ガスタービン１は、保守点検に係る作業時間と、作業員の労働量とを低減できる。また、ガスタービン１は、クレーン５０の移動量が低減されることにより、クレーン５０のレールを小型化できる。これにより、ガスタービン１は、クレーン５０を収容する図３に示す建屋４０が小型化される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るガスタービンは、ガスタービン本体が保守点検の際に移動されるガスタービンに有用であり、特に、エアダクトをクレーンによって吊り上げずに保守点検が行われるガスタービンに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態に係るガスタービンの構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の構成を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係るガスタービンの全体の構成を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係る吸気室をガスタービン部側から示す模式図である。
【図５】従来のガスタービンの全体の構成を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。
【図７】本実施形態に係るガスタービン本体と発電機との接続部周辺の他の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ ガスタービン
１０ ロータ
２０ ジャックシャフト
３０、２３０ エアダクト
３１ 吸気室
３２ エアダクト吸気部
３３ 吸気室開口部
３４ 切欠部
３５ カバー
３６ エアクリーナ
４０、２４０ 建屋
５０ クレーン
６０ 発電機
６１ 発電機用入力軸
１００ ガスタービン本体
１１０ タービン部
１１１ タービン部車室
１１２ タービン部側静翼
１１３ タービン部側動翼
１１４ ディスク
１２０ 圧縮部
１２１ 入口ケーシング
１２２ 圧縮部筐体
１２３ 圧縮部側静翼
１２４ 圧縮部側動翼
１３０ 燃焼部
１４０ 排気部
１４１ 排気ディフューザ
１５１、１５２ 軸受
ＧＮＤ 床
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、
前記ガスタービン本体に取り付けられて前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、
前記回転体が移動される際に前記回転体との干渉を避けるように形成されると共に前記空気吸入部材と連結されて大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、
を備えることを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
前記吸気室は、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン。
【請求項３】
前記回転体に取り外しできるように直接連結される発電機用入力軸と、
前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスタービン。
【請求項４】
前記回転体に取り外しできるように中間軸を介して連結される発電機用入力軸と、
前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスタービン。
【請求項５】
前記中間軸は、孔が形成されることを特徴とする請求項４に記載のガスタービン。
【請求項６】
前記開口に取り外しできるように設けられて、前記吸気室に形成される前記開口を覆うカバーを備えることを特徴とする請求項２に記載のガスタービン。
【請求項７】
燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、前記回転体が移動される際に前記回転体との干渉を避けるように形成されると共に前記空気吸入部材と連結されて大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、前記吸気室に取り外しできるように連結され、前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口と、前記回転体に取り外しできるように連結されて前記回転体の回転が伝えられる発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、前記開口に取り外しできるように設けられて、前記開口を覆うカバーとを含んで構成されるガスタービンを保守点検する際、
前記カバーを取り外す手順と、
前記空気吸入部材を前記吸気室から取り外す手順と、
前記発電機用入力軸を前記回転体から取り外す手順と、
前記ガスタービンが設置される床から離れる方向に前記回転体を移動する手順と、
を備えることを特徴とするガスタービンの保守点検方法。
【請求項１】
燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、
前記ガスタービン本体に取り付けられて前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、
前記回転体が移動される際に前記回転体との干渉を避けるように形成されると共に前記空気吸入部材と連結されて大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、
を備えることを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
前記吸気室は、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスタービン。
【請求項３】
前記回転体に取り外しできるように直接連結される発電機用入力軸と、
前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスタービン。
【請求項４】
前記回転体に取り外しできるように中間軸を介して連結される発電機用入力軸と、
前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスタービン。
【請求項５】
前記中間軸は、孔が形成されることを特徴とする請求項４に記載のガスタービン。
【請求項６】
前記開口に取り外しできるように設けられて、前記吸気室に形成される前記開口を覆うカバーを備えることを特徴とする請求項２に記載のガスタービン。
【請求項７】
燃料を燃焼させた燃焼ガスのエネルギーによって回転体を回転させて回転エネルギーを前記回転体から取り出すガスタービン本体と、前記回転体が移動される際に前記回転体との干渉を避けるように形成されると共に前記空気吸入部材と連結されて大気から取り入れた前記空気を前記圧縮部へ導く吸気室と、前記吸気室に取り外しできるように連結され、前記空気を圧縮する圧縮部へ前記空気を導く空気吸入部材と、前記回転体が移動される際に前記回転体が通過または存在する範囲を全て含んで前記吸気室に形成される開口と、前記回転体に取り外しできるように連結されて前記回転体の回転が伝えられる発電機用入力軸と、前記発電機用入力軸が回転することにより発電する発電機と、前記開口に取り外しできるように設けられて、前記開口を覆うカバーとを含んで構成されるガスタービンを保守点検する際、
前記カバーを取り外す手順と、
前記空気吸入部材を前記吸気室から取り外す手順と、
前記発電機用入力軸を前記回転体から取り外す手順と、
前記ガスタービンが設置される床から離れる方向に前記回転体を移動する手順と、
を備えることを特徴とするガスタービンの保守点検方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２０３９２５（Ｐ２００９−２０３９２５Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４８２４８（Ｐ２００８−４８２４８）
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
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