JP6777456B2 - Basic equipment for rotary machines - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、ガスタービンや蒸気タービンなどの回転機械を所定の位置に設置するために使用される回転機械の基礎設備に関するものである。 The present invention relates to, for example, the basic equipment of a rotating machine used to install a rotating machine such as a gas turbine or a steam turbine at a predetermined position.
火力発電プラントとして、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた複合発電プラントがある。この火力発電プラントは、ガスタービンにて、圧縮空気に燃料ガスを供給して燃焼することで発生した燃焼ガスによりタービンを回転駆動して発電すると共に、ガスタービンから排出された高温の排気ガスを排熱回収ボイラに送り、この排熱回収ボイラの加熱ユニットを用いて蒸気を生成し、蒸気タービンにて、生成した蒸気によりタービンを回転駆動して発電するものである。 As a thermal power plant, there is a combined cycle power plant that combines a gas turbine and a steam turbine. In this thermal power generation plant, a gas turbine supplies fuel gas to compressed air and burns it to generate electricity by rotating the turbine with combustion gas generated, and at the same time, the high-temperature exhaust gas discharged from the gas turbine is discharged. It is sent to an exhaust heat recovery boiler, steam is generated using the heating unit of this exhaust heat recovery boiler, and the generated steam is used to rotate and drive the turbine to generate electricity.
このように構成された火力発電プラントにて、ガスタービンや蒸気タービンは、例えば、鉄筋コンクリートにより形成された基礎に設置されている。この基礎は、サポート架台と架台凹部により構成され、ガスタービンや蒸気タービンのロータが複数の位置で軸受を介してサポート架台に支持されると共に、ガスタービン本体や蒸気タービン本体が架台凹部に設置される。このような基礎にて、ガスタービンは、燃焼ガスによりタービンを回転駆動するものであり、蒸気タービンは、高温の蒸気によりタービンを回転駆動するものであるから、周囲に輻射熱が作用する。この輻射熱は、サポート架台や架台凹部に作用して変形を招くおそれがあり、サポート架台や架台凹部が変形すると、ガスタービンや蒸気タービンを適正位置に支持することが困難となる。 In a thermal power plant configured in this way, gas turbines and steam turbines are installed, for example, on a foundation formed of reinforced concrete. This foundation is composed of a support pedestal and a pedestal recess, and the rotor of the gas turbine or steam turbine is supported by the support pedestal via bearings at multiple positions, and the gas turbine body or steam turbine body is installed in the pedestal recess. To. On such a basis, the gas turbine rotationally drives the turbine with combustion gas, and the steam turbine rotationally drives the turbine with high-temperature steam, so that radiant heat acts on the surroundings. This radiant heat may act on the support pedestal and the pedestal recess to cause deformation, and if the support pedestal and the pedestal recess are deformed, it becomes difficult to support the gas turbine and the steam turbine at an appropriate position.
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載されたガスタービン設備は、架台のトップテーブルの上面に断熱材を設けてガスタービンからの熱を遮断するものである。 As a solution to such a problem, for example, there is one described in Patent Document 1 below. The gas turbine equipment described in Patent Document 1 is provided with a heat insulating material on the upper surface of the top table of the gantry to block heat from the gas turbine.
ガスタービンや蒸気タービンは、ロータが軸受を介してサポート架台に支持され、ガスタービン本体や蒸気タービン本体が架台凹部に設置される。上述した従来のガスタービン設備では、架台のトップテーブルの上面に断熱材を設けてガスタービンからの熱を遮断している。ところが、サポート架台は、鉛直方向に所定の高さを有しており、鉛直方向に沿う壁面がガスタービンからの輻射熱を受ける。このとき、サポート架台は、一方側の壁面が常温であり、他方側の壁面が輻射熱を受けて高温になると、左右の壁面の熱伸び差により一方側に傾くような変形が発生し、ロータにおける軸方向の位置が変化してしまうという問題がある。特に、低カロリー燃料を使用するガスタービンにあっては、燃料系の配管径が大きくなって大型化することから、サポート架台は、更に鉛直方向に高いものとなり、輻射熱の影響が大きくなる。 In the gas turbine and the steam turbine, the rotor is supported by the support pedestal via bearings, and the gas turbine main body and the steam turbine main body are installed in the pedestal recess. In the conventional gas turbine equipment described above, a heat insulating material is provided on the upper surface of the top table of the gantry to block heat from the gas turbine. However, the support pedestal has a predetermined height in the vertical direction, and the wall surface along the vertical direction receives radiant heat from the gas turbine. At this time, when the wall surface on one side of the support frame is at room temperature and the wall surface on the other side receives radiant heat and becomes high in temperature, the support pedestal is deformed so as to be tilted to one side due to the difference in thermal expansion between the left and right wall surfaces. There is a problem that the position in the axial direction changes. In particular, in a gas turbine that uses low-calorie fuel, the diameter of the fuel system piping becomes large and the size becomes large, so that the support pedestal becomes even higher in the vertical direction, and the influence of radiant heat becomes large.
本発明は上述した課題を解決するものであり、サポート架台に作用する輻射熱の影響を軽減することでサポート架台の変形を防止し、回転機械の安定した支持を可能とする回転機械の基礎設備を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and provides basic equipment for a rotating machine that prevents deformation of the support frame by reducing the influence of radiant heat acting on the support frame and enables stable support of the rotating machine. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するための本発明の回転機械の基礎設備は、回転機械が設置されるサポート架台と、前記サポート架台の一方の鉛直方向に沿って前記回転機械側に形成される第1壁面と、前記回転機械からの輻射熱が前記第1壁面に到達するのを抑制する第1抑制部材と、を備えることを特徴とするものである。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention for achieving the above object is a support pedestal on which the rotary machine is installed and a first wall surface formed on the rotary machine side along the vertical direction of one of the support pedestals. It is characterized by including a first suppressing member for suppressing the radiant heat from the rotating machine from reaching the first wall surface.
従って、回転機械からの輻射熱が第1抑制部材により第1壁面に到達するのが抑制されることから、第1壁面の温度上昇が抑制され、サポート架台における第1壁面と他の壁面との温度差が低減される。そのため、サポート架台における第1壁面と他の壁面との熱膨張差による変形が抑制され、回転機械を安定して支持することができる。 Therefore, since the radiant heat from the rotating machine is suppressed from reaching the first wall surface by the first suppressing member, the temperature rise of the first wall surface is suppressed, and the temperature of the first wall surface and the other wall surface in the support frame is suppressed. The difference is reduced. Therefore, deformation of the support frame due to the difference in thermal expansion between the first wall surface and the other wall surface is suppressed, and the rotating machine can be stably supported.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記第1抑制部材は、前記第1壁面に沿って配置されて前記回転機械からの輻射熱を反射する第1遮熱部材であることを特徴としている。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention is characterized in that the first suppressing member is a first heat shield member arranged along the first wall surface and reflecting radiant heat from the rotary machine.
従って、回転機械からの輻射熱が第1遮熱部材により反射されて第1壁面に到達するのが抑制されることから、第1壁面の温度上昇だけでなく、第1遮熱部材自体の温度上昇も抑制され、第1壁面と第2壁面との温度差を低減することができる。 Therefore, since the radiant heat from the rotating machine is suppressed from being reflected by the first heat shield member and reaching the first wall surface, not only the temperature rise of the first wall surface but also the temperature rise of the first heat shield member itself. Is also suppressed, and the temperature difference between the first wall surface and the second wall surface can be reduced.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記第1壁面と前記第1抑制部材との間に断熱層が設けられることを特徴としている。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention is characterized in that a heat insulating layer is provided between the first wall surface and the first restraining member.
従って、第1壁面と第1抑制部材との間に断熱層が設けられることから、回転機械からの輻射熱により第1抑制部材が温度上昇しても、断熱層により第1抑制部材から第1壁面への熱伝達が抑制され、第1壁面と第2壁面との温度差を低減することができる。 Therefore, since the heat insulating layer is provided between the first wall surface and the first suppressing member, even if the temperature of the first suppressing member rises due to the radiant heat from the rotating machine, the heat insulating layer causes the first suppressing member to the first wall surface. Heat transfer to is suppressed, and the temperature difference between the first wall surface and the second wall surface can be reduced.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記断熱層は、空間部であることを特徴としている。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention is characterized in that the heat insulating layer is a space portion.
従って、断熱層を空間部とすることで、簡単な構成で断熱層を形成し、第1抑制部材から第1壁面への熱伝達を抑制することができる。 Therefore, by using the heat insulating layer as a space portion, the heat insulating layer can be formed with a simple structure, and heat transfer from the first suppressing member to the first wall surface can be suppressed.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記空間部にパージガスを供給するパージガス供給装置が設けられることを特徴としている。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention is characterized in that a purge gas supply device for supplying purge gas to the space is provided.
従って、パージガス供給装置により第1壁面と第1抑制部材との空間部にパージガスが供給されることとなり、第1壁面に接触する空気がパージガスにより流動されてこの第1壁面が冷却されることとなり、第1壁面の温度上昇を抑制することができる。 Therefore, the purge gas is supplied to the space between the first wall surface and the first restraining member by the purge gas supply device, and the air in contact with the first wall surface is flowed by the purge gas to cool the first wall surface. , The temperature rise of the first wall surface can be suppressed.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記パージガス供給装置は、前記空間部における下方に水平方向に沿って配置されるパージガス用配管と、前記パージガス用配管の上部に設けられる複数のパージガス噴射部とを有することを特徴としている。 In the basic equipment of the rotary machine of the present invention, the purge gas supply device includes a purge gas pipe arranged downward in the space portion along the horizontal direction, and a plurality of purge gas injection portions provided above the purge gas pipe. It is characterized by having.
従って、空間部における下方に水平方向に沿ってパージガス用配管を配置し、パージガス用配管の上部に設けられる複数のパージガス噴射部から第1壁面と第1抑制部材との空間部にパージガスを供給することとなり、第1壁面に接触する空気をパージガスにより上方に流してこの第1壁面を冷却することとなり、第1壁面の温度上昇を適正に抑制することができる。 Therefore, the purge gas pipe is arranged downward in the space portion along the horizontal direction, and the purge gas is supplied to the space portion between the first wall surface and the first suppression member from the plurality of purge gas injection portions provided above the purge gas pipe. As a result, the air in contact with the first wall surface is flowed upward by the purge gas to cool the first wall surface, and the temperature rise of the first wall surface can be appropriately suppressed.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記第1壁面の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器の検出結果に基づいて前記パージガス供給装置によるパージガスの供給量を制御する制御装置が設けられることを特徴としている。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention is provided with a temperature detector that detects the temperature of the first wall surface and a control device that controls the amount of purge gas supplied by the purge gas supply device based on the detection result of the temperature detector. It is characterized by being able to.
従って、第1壁面の温度に基づいてパージガスの供給量を制御することから、周囲の環境などに応じてパージガスの供給量を調整することで、第1壁面の温度を常時適正温度に維持することができる。 Therefore, since the supply amount of purge gas is controlled based on the temperature of the first wall surface, the temperature of the first wall surface is always maintained at an appropriate temperature by adjusting the supply amount of purge gas according to the surrounding environment and the like. Can be done.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記サポート架台の変形量を検出する変形量検出器と、前記変形量検出器の検出結果に基づいて前記パージガス供給装置によるパージガスの供給量を制御する制御装置が設けられることを特徴としている。 In the basic equipment of the rotary machine of the present invention, a deformation amount detector that detects the deformation amount of the support frame and a control device that controls the supply amount of purge gas by the purge gas supply device based on the detection result of the deformation amount detector. Is provided.
従って、サポート架台の変形量に基づいてパージガスの供給量を制御することから、サポート架台の変形量が予め設定された許容量以下になるようにパージガスの供給量を調整することで、サポート架台の変形を抑制することができる。 Therefore, since the supply amount of purge gas is controlled based on the deformation amount of the support pedestal, the supply amount of purge gas is adjusted so that the deformation amount of the support pedestal is equal to or less than the preset allowable amount. Deformation can be suppressed.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記回転機械からの輻射熱が前記サポート架台の前記回転機械に対向する床面に到達するのを抑制する第2抑制部材が設けられることを特徴としている。 The basic equipment of the rotating machine of the present invention is characterized in that a second suppressing member for suppressing radiant heat from the rotating machine from reaching the floor surface of the support pedestal facing the rotating machine is provided.
従って、回転機械からの輻射熱が第2抑制部材によりサポート架台の床面に到達するのが抑制されることから、サポート架台の床面の温度上昇が抑制され、この床面の熱膨張による変形が抑制され、回転機械を安定して支持することができる。 Therefore, since the radiant heat from the rotating machine is suppressed from reaching the floor surface of the support pedestal by the second suppressing member, the temperature rise of the floor surface of the support pedestal is suppressed, and the deformation of the floor surface due to thermal expansion is suppressed. It is suppressed and can stably support the rotating machine.
本発明の回転機械の基礎設備では、前記第1抑制部材と前記第2抑制部材が連続して配置されることを特徴としている。 The basic equipment of the rotary machine of the present invention is characterized in that the first restraining member and the second restraining member are continuously arranged.
従って、第1抑制部材と第2抑制部材が連続して配置されることから、第1抑制部材及び第2抑制部材により第1壁面とサポート架台の床面が隙間なく被覆されることとなり、第1壁面と床面の熱膨張による変形が抑制され、回転機械を安定して支持することができる。 Therefore, since the first restraining member and the second restraining member are continuously arranged, the first suppressing member and the second restraining member cover the first wall surface and the floor surface of the support frame without a gap. 1 Deformation due to thermal expansion of the wall surface and floor surface is suppressed, and the rotating machine can be stably supported.
本発明の回転機械の基礎設備によれば、回転機械が設置されるサポート架台における第1壁面にこの回転機械からの輻射熱が到達するのを抑制する第1抑制部材を設けるので、サポート架台における第1壁面と第2壁面との熱膨張差による変形が抑制され、回転機械を安定して支持することができる。 According to the basic equipment of the rotating machine of the present invention, the first suppressing member for suppressing the arrival of radiant heat from the rotating machine is provided on the first wall surface of the support pedestal on which the rotating machine is installed. Deformation due to the difference in thermal expansion between the first wall surface and the second wall surface is suppressed, and the rotating machine can be stably supported.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る回転機械の基礎設備の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Hereinafter, embodiments of the basic equipment of the rotary machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present invention also includes a combination of the respective embodiments.
[第1実施形態]
図7は、ガスタービン及び蒸気タービンの設置状態を表す概略図、図8は、ガスタービンを表す概略構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram showing an installed state of a gas turbine and a steam turbine, and FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a gas turbine.
第1実施形態の火力発電プラントは、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたものであり、ガスタービンにて、圧縮空気に燃料ガスを供給して燃焼することで発生した燃焼ガスによりタービンを回転駆動して発電すると共に、ガスタービンから排出された高温の排気ガスを排熱回収ボイラに送り、この排熱回収ボイラの加熱ユニットを用いて蒸気を生成し、蒸気タービンにて、生成した蒸気によりタービンを回転駆動して発電する。 The thermal power plant of the first embodiment is a combination of a gas turbine and a steam turbine, and the turbine is rotationally driven by a combustion gas generated by supplying fuel gas to compressed air and burning the gas turbine. Along with generating electricity, the high-temperature exhaust gas discharged from the gas turbine is sent to the exhaust heat recovery boiler, steam is generated using the heating unit of this exhaust heat recovery boiler, and the turbine is generated by the generated steam in the steam turbine. It is driven by rotation to generate power.
図7に示すように、基礎100は、複数のサポート架台101,102,103,104,105と、複数の架台凹部106,107,108,109,110から構成されている。蒸気タービン111は、低圧タービン112と高中圧タービン113により構成されている。低圧タービン112は、架台凹部106に設置され、高中圧タービン113は、架台凹部107に設置され、共通の回転軸(ロータ)114が支持部(軸受)115,116,117によりサポート架台101,102,103に支持されている。
As shown in FIG. 7, the
また、ガスタービン121は、架台凹部109に設置され、ケーシングが後述する脚部35,36によりサポート架台104,105に支持されている。この場合、ガスタービン121は、低カロリーガスを燃料ガスとして使用するものであり、例えば、石炭ガス化複合発電設備(IGCC:Integrated Coal Gasification Combined Cycle)に適用される。そのため、ガスタービン121は、燃焼器の周辺に燃料系配管122が複雑に配置されており、架台凹部109内に設置されている。また、ガスタービン121は、後述する空気取入部20が架台凹部108に設置され、水平方向に沿う吸気ダクト123が架台凹部109,110の下方から鉛直方向に屈曲して架台凹部108に侵入し、空気取入部20に連結されている。
Further, the
このガスタービン121は、図8に示すように、圧縮機11と燃焼器12とタービン13により構成されている。このガスタービン121は、同軸上に図示しない発電機が連結されており、発電可能となっている。
As shown in FIG. 8, the
圧縮機11は、空気を取り込む空気取入部20を有し、圧縮機車室21内に入口案内翼(IGV:Inlet Guide Vane)22が配設されると共に、複数の静翼23と動翼24が前後方向(後述するロータ32の軸方向)に交互に配設されてなり、その外側に抽気室25が設けられている。燃焼器12は、圧縮機11で圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、点火することで燃焼可能となっている。タービン13は、タービン車室26内に複数の静翼27と動翼28が前後方向(後述するロータ32の軸方向)に交互に配設されている。このタービン車室26の下流側には、排気車室29を介して排気室30が配設されており、排気室30は、タービン13に連続する排気ディフューザ31を有している。
The
また、圧縮機11、燃焼器12、タービン13、排気室30の中心部を貫通するようにロータ(回転軸)32が位置している。ロータ32は、圧縮機11側の端部が軸受部33により回転自在に支持される一方、排気室30側の端部が軸受部34により回転自在に支持されている。そして、このロータ32は、圧縮機11にて、各動翼24が装着されたディスクが複数重ねられて固定され、タービン13にて、各動翼28が装着されたディスクが複数重ねられて固定されており、排気室30側の端部に図示しない発電機の駆動軸が連結されている。
Further, the rotor (rotating shaft) 32 is located so as to penetrate the central portion of the
そして、このガスタービン121は、圧縮機11の圧縮機車室21が脚部35に支持され、タービン13のタービン車室26が脚部36により支持され、排気室30が脚部37により支持されている。
In this
従って、圧縮機11の空気取入部20から取り込まれた空気が、入口案内翼22、複数の静翼23と動翼24を通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。燃焼器12にて、この圧縮空気に対して所定の燃料が供給され、燃焼する。そして、この燃焼器12で生成された作動流体である高温・高圧の燃焼ガスが、タービン13を構成する複数の静翼27と動翼28を通過することでロータ32を駆動回転し、このロータ32に連結された発電機を駆動する。一方、タービン13を駆動した燃焼ガスは、排気ガスとして大気に放出される。
Therefore, the air taken in from the
第1実施形態の回転機械の基礎設備は、上述した基礎100において、回転機械としてのガスタービン121が設置されるサポート架台104,105及びガスタービン121の一部の構成部材が設置される架台凹部109に適用したものである。
The basic equipment of the rotary machine of the first embodiment is a pedestal recess in which the support pedestals 104 and 105 on which the
図1は、第1実施形態の回転機械の基礎設備を表す概略図、図2は、図1のII−II断面図、図3は、遮熱板を表す斜視図、図4は、遮熱板を表す正面図、図5は、図4のV−V断面図、図6は、遮熱板の断面図である。 1 is a schematic view showing the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view showing a heat shield plate, and FIG. 4 is a heat shield. A front view showing the plate, FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4, and FIG. 6 is a sectional view of the heat shield plate.
第1実施形態の回転機械の基礎設備において、図1から図3に示すように、サポート架台104,105は、架台凹部109を間にして所定距離だけ離間した位置に立設されている。ガスタービン121は、ロータ32(図8参照)の回転軸心がサポート架台104,105の配列方向に沿って配置され、複数の脚部35,36によりサポート架台104,105上に設置されている。このとき、ガスタービン121は、圧縮機11の一部と燃焼器12の一部が架台凹部109に入り込んで設置される。また、ガスタービン121は、空気取入部20がサポート架台104を隔てて設けられる架台凹部108に設置され、鉛直方向に沿う外気流路としての吸気ダクト123の上端部が架台凹部108を通って空気取入部20に連結されている。
In the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the support pedestals 104 and 105 are erected at positions separated by a predetermined distance with the pedestal recesses 109 in between. In the
架台凹部109は、サポート架台104の鉛直方向に沿う壁面(第1壁面)131と、サポート架台105の鉛直方向に沿う壁面132と、各壁面131,132の下端を接続する水平方向に沿う床面133により構成されている。なお、図示しないが、架台凹部109は、各壁面131,132の側部同士を接続する鉛直方向に沿う左右の壁面も設けられている。また、架台凹部108は、サポート架台104の鉛直方向に沿う壁面(第2壁面)134が面している。この場合、サポート架台104は、一方の鉛直方向に沿う壁面131がガスタービン121の一部の構成部材を設置する架台凹部109に面し、他方の鉛直方向に沿う壁面134が吸気ダクト123を設置する架台凹部108に面している。
The
そして、本実施形態では、ガスタービン121(特に、燃焼器12)からの輻射熱が壁面131及び床面133に到達するのを抑制する遮熱板(抑制部材、遮熱部材)50が設けられている。この遮熱板50は、鉛直方向に沿う壁面131に沿って配置される第1遮熱板(第1抑制部材、第1遮熱部材)51と、水平方向に沿う床面133に沿って配置される第2遮熱板(第2抑制部材、第2遮熱部材)52とから構成されている。
Then, in the present embodiment, a heat shield plate (suppressor member, heat shield member) 50 for suppressing the radiant heat from the gas turbine 121 (particularly the combustor 12) from reaching the
この第1遮熱板51と第2遮熱板52は、L字形状をなすように連結されており、第1遮熱板51は、壁面131における鉛直方向のほぼ全域を被覆し、第2遮熱板52は、床面133における水平鉛直方向の壁面131の領域を被覆している。この場合、第1遮熱板51と第2遮熱板52は、必ずしも、L字形状をなすように連結する必要はなく、別部材として構成し、密着するように配置したり、所定隙間を空けて配置するようにしてもよい。
The first
第1遮熱板51は、ガスタービン121からの輻射熱がサポート架台104の壁面131に到達するのを抑制するため、この輻射熱を反射して温度上昇し難い遮熱機能を有している。この第1遮熱板51は、図6に示すように、板厚の薄い複数枚(本実施形態では、3枚)のステンレス鋼板61,62,63を複数枚重ねると共に、各ステンレス鋼板61,62,63の間に平面方向に所定間隔を空けて複数のワイヤ64,65を介装することで、断熱層(空気層)66,67を設けて構成されている。そして、第1遮熱板51は、ガスタービン121に対向する側に配置されるステンレス鋼板61表面が鏡面となるように仕上げ加工が施されている。
Since the first
なお、第1遮熱板51を構成するためのステンレス鋼板61,62,63の枚数は、3枚に限定されるものではなく、1枚や2枚、4枚以上であってもよい。また、ステンレス鋼板に限らず、アルミニウム鋼板などを用いてもよい。
The number of
また、図1から図3に戻り、第2遮熱板52は、ガスタービン121からの輻射熱が架台凹部109の床面133に到達するのを抑制するため、この輻射熱を反射して温度上昇し難い遮熱機能を有している。なお、この第2遮熱板52も、第1遮熱板51とほぼ同様の構成となっている。
Further, returning from FIG. 1 to FIG. 3, the second
第1遮熱板51は、壁面131との間に断熱層としての空気層(空間部)53が設けられ、第2遮熱板52は、床面133との間に断熱層としての空気層(空間部)54が設けられている。即ち、第1遮熱板51は、第1支持部材55によりサポート架台104(壁面131)に位置決め支持されることで、空気層53が確保され、第2遮熱板52は、第2支持部材56により架台凹部109(床面133)に支持されることで、床面133との間に空気層54が確保されている。
The first
図3から図5に示すように、第1支持部材55は、複数のパイプ部材71と、連結部材72により構成されている。複数のパイプ部材71は、それぞれが鉛直方向に沿って配置されると共に、水平方向に所定間隔を空けて配置されている。そして、この複数のパイプ部材71は、上端部が水平方向に沿って配置される連結部材72により連結されている。この場合、連結部材72により連結された複数のパイプ部材71は、全幅が第1遮熱板51の幅とほぼ同等となっている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
第1遮熱板51は、所定間隔で配置された複数のパイプ部材71に密着するように固定されている。この場合、第1遮熱板51は、複数のパイプ部材71に対して、上端からパイプ部材71の上端部が上方に所定長さだけ突出するように位置決めされると共に、下端からパイプ部材71の下端部が所定長さだけ上方に位置するように位置決めされる。複数のパイプ部材71は、サポート架台104の壁面131に密着するように配置され、連結部材72は、長手方向の各端部が連結片73を介して足場74に連結される。そのため、第1遮熱板51は、空気層53を介して壁面131に沿って配置される。
The first
第2支持部材56は、複数のコンクリードブロックにより構成されている。複数のコンクリードブロックは、床面133の水平方向に所定間隔をもって配置されており、この複数のコンクリードブロックの上に第2遮熱板52が配置され、固定されている。そのため、床面133と第2遮熱板52との間に各コンクリードブロックの隙間として空気層54が確保される。
The
サポート架台104の壁面131と第1遮熱板51との間に設けられる空気層53にパージガスを供給するパージガス供給装置80が設けられている。パージガス供給装置80を構成するパージガス用配管81は、空気層53における下部に水平方向に沿って配置されており、例えば、複数のパイプ部材71の下端部に支持されている。このパージガス用配管81は、上部に複数の噴射孔(パージガス噴射部)82が設けられている。この各噴射孔82は、パージガス用配管81における各パイプ部材71の間に位置するように設けられている。なお、パージガス用配管81を複数のパイプ部材71により支持せずに、別の支持部材により支持してもよい。また、パージガス用配管81は、パージガス供給配管83を介して図示しないパージガス供給源に連結されている。本実施形態にて、パージガスは、タービン建屋内の空気、タービン建屋外の空気(外気)、不活性ガス(窒素など)などである。このパージガスは、図示しないポンプによりパージガス供給配管83を通してパージガス用配管81に供給され、複数の噴出孔82から空気層53の上方に向けて噴出される。
A purge
ガスタービン121が運転されると、特に、燃焼器12で熱が発生することから、架台凹部109内に輻射熱が作用し、この輻射熱によりサポート架台104の壁面131や床面133が加熱される。一方、ガスタービン121は、外気(空気)が吸気ダクト123を通して空気取入部20に供給されることから、架台凹部108内が冷却される。すると、壁面131,134との間に温度差が発生し、熱膨張差によりサポート架台104が架台凹部108側に倒れるように変形してしまう。
When the
ところが、本実施形態では、壁面131に対して第1遮熱板51が配置されると共に、床面133に対して第2遮熱板52が配置されている。そのため、ガスタービン121からの輻射熱が第1遮熱板51により壁面131に到達するのが抑制されると共に、第2遮熱板52により床面133に到達するのが抑制される。すると、壁面131や床面133の温度上昇が抑制され、サポート架台104の倒れが抑制され、ガスタービン121が各サポート架台104,105により安定して支持されることとなる。
However, in the present embodiment, the first
このように第1実施形態の回転機械の基礎設備にあっては、ガスタービン121が設置されるサポート架台104,105と、サポート架台104の一方の鉛直方向に沿ってガスタービン121側に形成される壁面131と、ガスタービン121からの輻射熱が壁面131に到達するのを抑制する第1遮熱板51とを設けている。
As described above, in the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, the support pedestals 104 and 105 on which the
従って、ガスタービン121からの輻射熱が第1遮熱板51により壁面131に到達するのが抑制されることから、壁面131の温度上昇が抑制され、壁面131と壁面134との温度差が低減される。そのため、サポート架台104における壁面131と壁面134との熱膨張差による変形が抑制され、サポート架台104の倒れを抑制してガスタービン121を安定して支持することができる。
Therefore, since the radiant heat from the
第1実施形態の回転機械の基礎設備では、第1遮熱板51を壁面131に沿って配置することで、ガスタービン121からの輻射熱を反射する。従って、壁面131の温度上昇だけでなく、第1遮熱板51自体の温度上昇も抑制され、壁面131と壁面134との温度差を適正に低減することができる。
In the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, the first
第1実施形態の回転機械の基礎設備では、壁面131と第1遮熱板51との間に空気層53を設けている。従って、ガスタービン121からの輻射熱により第1遮熱板51が温度上昇しても、空気層53により第1遮熱板51から壁面131への熱伝達が抑制され、壁面131と壁面134との温度差を低減することができる。また、簡単な構成で断熱層を形成することができる。
In the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, an
第1実施形態の回転機械の基礎設備では、空気層53にパージガスを供給するパージガス供給装置80を設けている。従って、パージガス供給装置80により壁面131と第1遮熱板51との間の空気層53にパージガスが供給されることとなり、壁面131に接触する空気がパージガスにより流動されて壁面131が冷却されることとなり、壁面131の温度上昇を抑制することができる。
The basic equipment of the rotary machine of the first embodiment is provided with a purge
第1実施形態の回転機械の基礎設備では、パージガス供給装置80として、空気層53における下方に水平方向に沿って配置されるパージガス用配管81と、パージガス用配管81の上部に設けられる複数の噴射孔82とを設けている。従って、空気層53における下方に水平方向に沿ってパージガス用配管81を配置し、パージガス用配管81の上部に設けられる複数の噴射孔82から壁面131と第1遮熱板51との間の空気層53にパージガスを供給することとなり、壁面131に接触する空気をパージガスにより上方に流してこの壁面131を冷却することとなり、壁面131の温度上昇を適正に抑制することができる。
In the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, the purge
第1実施形態の回転機械の基礎設備では、ガスタービン121からの輻射熱が架台凹部109の床面133に到達するのを抑制する第2遮熱板52を設けている。従って、架台凹部109の床面133の温度上昇が抑制され、この床面133の熱膨張による下方への反り変形が抑制され、ガスタービン121を安定して支持することができる。
The basic equipment of the rotary machine of the first embodiment is provided with a second
第1実施形態の回転機械の基礎設備では、第1遮熱板51と第2遮熱板52を連続して配置している。従って、第1遮熱板51及び第2遮熱板52により壁面131と床面133が隙間なく被覆されることとなり、壁面131と床面133の熱膨張による変形が抑制され、ガスタービン121を安定して支持することができる。
In the basic equipment of the rotary machine of the first embodiment, the first
[第2実施形態]
図9は、第2実施形態の回転機械の基礎設備を表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the basic equipment of the rotary machine of the second embodiment. Members having the same functions as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
第2実施形態において、図9に示すように、架台凹部109は、サポート架台104の鉛直方向に沿う壁面131と、サポート架台105の鉛直方向に沿う壁面132と、各壁面131,132の下端を接続する水平方向に沿う床面133により構成されている。そして、サポート架台104は、壁面131の反対側に架台凹部108の壁面134が設けられている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the
そして、ガスタービン121からの輻射熱が壁面131及び床面133に到達するのを抑制する遮熱板50が設けられている。即ち、鉛直方向に沿う壁面131に沿って第1遮熱板51が配置されると共に、水平方向に沿う床面133に沿って第2遮熱板52が配置されている。この第1遮熱板51と第2遮熱板52は、第1実施形態と同様であることから、詳細な説明は省略する。
A
サポート架台104は、壁面131と第1遮熱板51との間に設けられる空気層53にパージガスを供給するパージガス供給装置80が設けられている。パージガス供給装置80を構成するパージガス用配管81は、空気層53における下部に水平方向に沿って配置されており、上部に複数の噴射孔82が設けられている。パージガス用配管81は、パージガス供給配管83が連結されており、このパージガス供給配管83に開閉弁(流量調整弁)84と供給ポンプ85が設けられている。
The
サポート架台104は、ガスタービン121の一部が設置される架台凹部109側の壁面131の温度を検出する第1温度検出器91と、吸気ダクト123の一部が設置される架台凹部108側の壁面134の温度を検出する第2温度検出器92が設けられている。各温度検出器91,92は、制御装置93に接続されており、検出した壁面131の温度と壁面134の温度が入力される。制御装置93は、壁面131の温度と壁面134の温度に基づいてパージガス供給装置80によるパージガスの供給量を制御する。具体的に、制御装置93は、壁面131の温度と壁面134の温度との温度差が予め設定された上限温度許容値を上回ると、開閉弁84の開度を大きくするか、または、供給ポンプ85の回転数を上昇することでパージガスの供給量を増加し、温度差が予め設定された下限温度許容値を下回ると、開閉弁84の開度を小さくするか、または、供給ポンプ85の回転数を下降することでパージガスの供給量を減少する。
The
タービン建屋内の温度は、季節や時間により変化する。また、パージガスが外気であるとき、このパージガスの温度も、季節や時間により変化する。そのため、制御装置93は、壁面131の温度と壁面134の温度との温度差を把握し、タービン建屋内の温度やパージガスの温度が変化したとき、壁面131を冷却するパージガスの供給量を調整することで、壁面131の温度と壁面134の温度との温度差が温度許容値の範囲内になるようにしている。
The temperature inside the turbine building changes depending on the season and time. Further, when the purge gas is outside air, the temperature of the purge gas also changes depending on the season and time. Therefore, the
ここで、壁面131の温度と壁面134の温度を検出せずに、サポート架台104の変形量を検出してもよい。サポート架台104は、蒸気タービン111における支持部115における回転軸114の軸方向の伸び量(変形量)を検出する第1伸び量検出器94と、蒸気タービン111における支持部116における回転軸114の軸方向の伸び量(変形量)を検出する第2伸び量検出器95が設けられている。各伸び量検出器94,95は、制御装置93に接続されており、検出した支持部115の伸び量と支持部116の伸び量が入力される。制御装置93は、支持部115の伸び量と支持部116の伸び量に基づいてパージガス供給装置80によるパージガスの供給量を制御する。具体的に、制御装置93は、支持部115の伸び量と支持部116の伸び量が予め設定された上限伸び量許容値を上回ると、パージガス供給装置80によりパージガスの供給量を増加し、伸び量が予め設定された下限伸び量許容値を下回ると、パージガス供給装置80によりパージガスの供給量を減少する。
Here, the amount of deformation of the
なお、ここでは、蒸気タービン111における支持部115,116における回転軸114の軸方向の伸び量を検出したが、変形量検出器によりサポート架台104の変形量(倒れ量)を検出してもよい。
Here, although the amount of axial elongation of the
このように第2実施形態の回転機械の基礎設備では、壁面131の温度を検出する第1温度検出器91と、壁面134の温度を検出する第2温度検出器92と、各温度検出器91,92の検出結果に基づいてパージガス供給装置80によるパージガスの供給量を制御する制御装置93とを設けている。従って、周囲の環境などに応じてパージガスの供給量を調整することで、壁面131の温度を常時適正温度に維持することができる。
As described above, in the basic equipment of the rotary machine of the second embodiment, the
第2実施形態の回転機械の基礎設備では、蒸気タービン111における支持部115,116における回転軸114の軸方向の伸び量を検出する伸び量検出器94,95と、伸び量検出器94,95の検出結果に基づいてパージガス供給装置80によるパージガスの供給量を制御する制御装置93とを設けている。サポート架台104の変形量が許容量以下になるようにパージガスの供給量を調整することで、サポート架台104の変形を抑制することができる。
In the basic equipment of the rotary machine of the second embodiment, the
なお、上述した本実施形態では、抑制部材を遮熱板50,51,52により構成したが、この構成に限定されるものではない。抑制部材は、輻射熱の到達を抑制するものであれば、どのような形状であってもよい。
In the above-described embodiment, the suppressing member is composed of the
また、上述した本実施形態では、空気層53にパージガス供給装置80を設けたが、空気層53に単なる送風機を設けてもよいものである。なお、パージガス供給装置80や送風機を設けなくても、自然対流により空気層53内の空気が上昇流となり、壁面131を冷却することができる。
Further, in the above-described embodiment, the purge
また、上述した本実施形態では、回転機械をガスタービン121として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、回転機械を蒸気タービン111として、第1抑制部材をサポート架台103における架台凹部107側の壁面に設けてもよい。また、ガスタービン121や蒸気タービン111に限らず、可動時に熱を発生する他の回転機械に適用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the rotary machine has been described as the
11 圧縮機
12 燃焼器
13 タービン
20 空気取入部
35,36,37 脚部
50 遮熱板(抑制部材、遮熱部材)
51 第1遮熱板(第1抑制部材、第1遮熱部材)
52 第2遮熱板(第2抑制部材、第2遮熱部材)
53,54 空気層(空間部、断熱層)
55 第1支持部材
56 第2支持部材
61,62,63 ステンレス鋼板
64,65 ワイヤ
66,67 断熱層(空気層)
71 パイプ部材
72 連結部材
80 パージガス供給装置
81 パージガス用配管
82 噴射孔(パージガス噴射部)
91 第1温度検出器
92 第2温度検出器
93 制御装置
94 第1伸び量検出器(変形量検出器)
95 第2伸び量検出器(変形量検出器)
100 基礎
101,102,103,104,105 サポート架台
106,107,108,109,110 架台凹部
111 蒸気タービン
114 回転軸
121 ガスタービン
122 燃料系配管
123 吸気ダクト(外気流路)
131 壁面(第1壁面)
132 壁面
133 床面
134 壁面(第2壁面)
11
51 First heat shield plate (first suppression member, first heat shield member)
52 Second heat shield plate (second suppression member, second heat shield member)
53,54 Air layer (space, heat insulation layer)
55
71
91
95 Second elongation amount detector (deformation amount detector)
131 wall surface (first wall surface)
132
Claims (9)
前記サポート架台の一方の鉛直方向に沿って前記回転機械側に形成される第1壁面と、
前記回転機械からの輻射熱が前記第1壁面に到達するのを抑制する第1抑制部材と、
を備え、
前記第1抑制部材は、前記回転機械からの輻射熱を反射する遮熱部材であり、複数の鋼板を重ねて構成される、
ことを特徴とする回転機械の基礎設備。 A support stand on which a rotating machine is installed and
A first wall surface formed on the rotating machine side along one vertical direction of the support frame, and
A first suppressing member that suppresses the radiant heat from the rotating machine from reaching the first wall surface,
Bei to give a,
The first suppressing member is a heat shield member that reflects radiant heat from the rotating machine, and is formed by stacking a plurality of steel plates.
The basic equipment of rotating machines, which is characterized by this.
The basic equipment of a rotary machine according to claim 8 , wherein the first restraining member and the second restraining member are continuously arranged.
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