JPS6048616B2

JPS6048616B2 - ガスタ−ビン発電装置

Info

Publication number: JPS6048616B2
Application number: JP11455978A
Authority: JP
Inventors: 柾男大井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1978-09-20
Publication date: 1985-10-28
Also published as: JPS5543213A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はガスタービン発電装置に係り、特に開放空気冷
却形ガスタービン発電機を備えたガスタービン発電装置
の通風冷却方式に関する。

ガスタービンのベアリングルームは、高温（４００゜Ｃ
以上）の排ガス排出筒に隣接しているため、このベアリ
ングルーム内に収納されたベアリング等の各部品が高温
にさらされることになり、その潤滑油の炭化、ベアリン
グメタルの焼損、回転部が高温となることに起因するア
ライメント狂い、あるいは排気温度測定用サーモカップ
ルのリード線の焼損等が生ずる虞れがある。

そこで、従来は例えば、ガスタービン発電機および減速
ギヤを冷却した後の暖まつた冷却風をベアリングルーム
内に供給し、ベアリング等の部品を冷却していた。まず
、このような従来のガスタービン発電装置を第１図およ
び第２図について説明する。

これらの図はガスタービン発電装置の通風路をモテル化
して示した平面図および側面図で、１はガスタービン発
電機の外被、２は人気口３およびエアフィルタ４を有す
る人気部、５はベース、６はベース内風胴、７はガスタ
ービン発電機のステータフレーム、８はこのステータフ
レーム内に収納された発電機本体で、その回転子にはフ
ァン９が設けられている。

１０はサイレンサ、１１は排気ダクト、１２はギヤルー
ムで、この中には減速ギヤボックス１３が収納されてい
る。

１４はガスタービンの外被、１５はガスタービンのベア
リングルーム（ロードカップリングルームあるいはトＪ
ンネル部ともいう）、１６はその排気口、１７はベアリ
ングルーム１４内に収納されたガスタービンベアリング
、１８はロードカップリング、１９はギヤルーム１２と
ベアリングルーム１５との間の仕切壁、２０は排ガス排
出筒、２１はベアリンタグルーム１５と排ガス排出筒と
の間の熱遮蔽壁、２２はサーモカップルである。

発電機のファン９により、冷却風は矢印で示すように、
人気口３よりエアフィルタ４を通つて人気部２に入り、
ここからベース内風胴６を経てステータフレーム７内に
導かれ、ここで発電機本体８を冷却した後、サイレンサ
１０から排気ダクト１１に達し、さらにギヤルーム１２
に入る。

ギヤルーム１２内に導入された冷却風は、ギヤボックス
１３を冷却した後、ベアリングルーム１５内へ入り、こ
の中に収納されたベアリング１７等をさらに冷却して、
その排気口１６より屋外へ排出される。ところで、この
ような従来のガスタービン発電装置では、次のような問
題点があつた。

（１）ベアリングルーム１５へ導入された冷却風は、
すてにタービン発電機本体８およびギヤボックス１３を
冷却して、かなり高温に暖められているため、通気量が
多量（約７００ゴＩｍｉｎ）であるにもかかわらず、そ
の冷却効果が充分でなく、前述の如きベアリングメタル
の焼損、潤滑油の炭火等の不具合力化ばしば生じていた
。

（２）ギヤルーム１２には発電機本体８を冷却した後の
排気温風が通り抜けるため、運転中における保守員の作
業環境が極めて悪く、顧客の評判が甚だ芳しくなかつた
。（３）ガスタービンの停止直後に、排ガス排出筒２
０の余熱により熱せられたベアリングルーム１；５内の
熱気がギヤルーム１２に入り込むため、前記（２）と同
様の問題が生じる。

そこで、第３図および第４図に示すように、発電機本体
８の通風冷却系統と、ギヤルーム１２およびベアリング
ルーム１５の通風冷却系統を切離３した通風冷却方式が
提案されている。

すなわち、排気ダクト１１には排気口２３が設けられて
おり、発電機本体８を冷却した後、排気ダクト１１に達
した冷却風は、ギヤルーム１２へ導かれることなく、排
気口２３から屋外へ排出さ３．れる。

一方、ギヤルーム１２には人気口２４が設けられるとと
もに、仕切壁１９に換気扇２５が取付けられており、換
気扇２５により人気口２４からギヤルーム１２内に吸込
まれた冷却風は、ギヤボックス１３を冷却した後、矢印
で示すように、４ιベアリングルーム１５内へ吹き出さ
れ、この中に収納されたベアリング１７等をさらに冷却
して、その排気口１６より屋外へ排出される。この通風
冷却方式によれば、ベアリングルーム１５内への冷却風
の温度が前記従来例に比較して低いため、通風量が少量
であるにもかかわらず、冷却効果が大きい、ギヤルーム
１２内の温度が前記従来例に比較して格段に低いため、
保守員の作業環境が著しく良好になる、等の利点が得ら
れる。

しかし、その反面次の如き欠点があつた。

（１）換気扇２５を付設するため、その分たけ高価と
なる。

（２）第３図に示すように、換気扇２５は駆動軸の両側
に２個設けられるが、これらをバランスして起動完了さ
せることが難カルく、例えば一方の換気扇が先に起動完
了すると、その風圧を逆に受けて、他方の換気扇は逆回
転するか、あるいは仲々起動できず、低速にて長時間回
転されるため、その駆動用モータが焼損するという不具
合が生じる。

これを解決するためには、起動特性の優れた高価な駆動
用モータを用いる必要がある。（３）ガスタービンのベ
アリングルーム１５とギヤルーム１２間を仕切る仕切壁
１９に換気扇２５を取付けるための加工を施こさなけれ
ばならず、その構造が複雑で、高価になる。

（４）換気扇２５部分を通してベアリングルーム１５と
ギヤルーム１２は連通しているため、ガスタービン停止
時にベアリングルーム１５内の熱気がギヤルーム１２内
に逆流して、換気扇駆動用モータのリード線を焼損する
という不具合が生じる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、換気
扇を要することなく、簡単な構造で、べ？リングルーム
内のベアリング等やギヤルーム内りギヤボックスを効果
的に通風冷却することので）る安価で、しかもギヤルー
ム内の作業環境が良子なガスタービン発電装置を提供す
るにある。

この目的を達成するため、本発明は、ガスターー゛ン発
電機のステータフレーム内に篤入された発ｔ機本体を冷
却する以前の冷却風の一部を直接べ」ノングルームに導
く通風路を設けるとともに、゛ヤルームの下方に人気口
を、上方に排気口をそゝぞれ設け、自然対流作用により
下方の人気口か．ギヤルーム内に新たな冷却風を吸い込
んでギヤ゛ツクスを冷却したのち上方の排気口から排出
すようにしたことを特徴とする。以下、本発明の一実施
例を第５図について説明する。

第５図中、第１図ないし第４図と同一符号は同一物又は
均等物を示す。この実施例では、第３図および第４図に
示した従来例において換気扇２５が省略され、その代り
Ｚに、ガスタービン発電機のステータフレーム７内に導
入された、発電機本体８を冷却する前の冷たい冷却風の
一部を直接ベアリングルーム１５へ導くため冷却通風路
２６が、ステータフレーム７内の下部からベース５内を
通り、仕切壁１９に達す１る直前に上向きに曲げられ、
ギヤルーム１２内を貫通して、ベアリングルーム１５内
の下部に開口している。

したがつて、運転中、回転子のファン９のヘッドにより
、発電機本体８用冷却風の一部は、通風管２６を通して
ベアリングルーム１５下１方へ導かれ、このルーム１５
内を冷却しながら上方の排気口１６から屋外へ排出され
る。発電機本体用冷却風は外気温と同一温度の冷たい空
気であるため、発電機本体冷却風量の約５％程度の微少
量で充分その冷却機能を果たすことができる。な２お、
発電機本体冷却風量はその分だけ減少するが、これによ
る冷却風の温度上昇は約１．５度程度であり、発電機本
体の冷却に与える影響は無視することができる。また、
換気扇の省略に伴い、ギヤルーム１２内．を通風冷却す
るために、従来ギヤルーム１２の上方に設けられていた
人気口２４が下方に移され、上方には排気口２７が設け
られている。

したがつて、自然対流作用により、下方の人気口２４か
らギヤルーム１２内に新たな冷たい冷却風が吸い込−ま
れ、ギヤボックス１３を冷却した後、上方の排気口２７
から屋外へ排出される。本実施例によれば、次の如き諸
効果が得られる。

（１）外気温と同一の最も冷たい冷却風をベアリングル
ーム１５内へ供給できるので、最小限度の通風量でベア
リングルーム１５内を効果的に冷却することがてきる。

（２）ベアリングルーム１５とギヤルーム１２は完全に
仕切壁１９て仕切られているため、ガスタＪ−ピン停止
時にベアリングルーム１５内の熱気がギヤルーム１２内
へ逆流してくることはない。（３）ベアリングルーム
１５内とステータフレーム７内は通気管２６を通して連
通しており、ガスタービン停止時にベアリングルーム１
５内の熱気がステータフレーム７内へ逆流する虞れがあ
るが、ベアリングルーム１５内の熱気は上昇気流となつ
て上方に上がる性質があるので、本実施例のように、こ
の性質を利用して通気管２６のベアリングルーム１５側
の端部を上方に曲げることにより、これを防止すること
ができる。

（４）ギヤルーム１２内の作業環境を最適状態に維持で
きる。（５）単に通風管２６を設けるだけで済み、換気
扇が不要となり、かつ仕切壁の構造も簡単となるので、
著しい原価低減を計ることができる。

（６）従来運転中にギヤルーム１２内に入ると、ベアリ
ングルーム１５との隙間（又は窓）からガスタービン側
の騒音がそのまま伝わつてきて、非常に不評であつたが
、本実施例では一枚壁で完全に仕切ることができるので
、この騒音を遮断することができる。以上説明したよう
に、本発明によれば、ガスタービン発電機のステータフ
レーム内に導入された発電機本体を冷却する以前の冷た
い冷却風の一部を有効に利用して、ベアリングルーム内
を通風冷却するとともに、ギヤルーム内はこれとは別に
自然対流作用により吸い込んだ新たな冷却風により通風
冷却するようにしたので、従来用いられていた換気扇を
用いることなく、簡単な構造で、ベアリング内のベアリ
ング等やギヤルーム内のギヤボックスを効果的に冷却す
ることができ、この種ガスタービン発電装置を安価に製
作することが可能となり、かつギヤルーム内の作業環境
を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来におけるガスタービン発電装置の一例の通
風路をモデル化して示した概略平面図、第２図は同概略
側面図、第３図は従来におけるガスタービン発電装置の
他例の通風路をモテル化して示した概略平面図、第４図
は同概略側面図、第５図は本発明の一実施例に係るガス
タービン発・電装置の通風路をモデル化して示した概略
側面図てある。１・・・ガスタービン発電機の外被、２・・・人気部
、６・・・ベース内風胴、７・・・ガスタービン発電
機のステータフレーム、８・・・発電機本体、９・・・
ファン、１２・・・ギヤルーム、１３・・・ギヤボック
ス、１５・・・ガスタービンのベアリングルーム、２４
・・・人気口、２６・・・通風管、２７・・・排気口。

Claims

【特許請求の範囲】

１通風冷却されるベアリングを収納したベアリングル
ームを有するガスタービンと、このガスタービンに直結
されかつ通風冷却されるガスタービン発電機と、これら
ガスタービンとガスタービン発電機との間に配置されか
つ通風冷却されるギヤボックスを収納したギヤルームと
を備えたものにおいて、前記ガスタービン発電機のステ
ータフレーム内に導入された発電機本体を冷却する以前
の冷却風の一部を直結前記ベアリングルームに導く通風
路を設けるとともに、前記ギヤルームの下方に入気口を
、上方に排気口をそれぞれ設け、自然対流作用により下
方の入気口からギヤルーム内に新たな冷却風を吸い込ん
でギヤボックスを冷却したのち上方の排気口から排出す
るようにしたことを特徴とするガスタービン発電装置。