特許 6125394 ガスタービンの防錆ユニット及びシール装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6125394

(24)【登録日】2017年4月14日

(45)【発行日】2017年5月10日

(54)【発明の名称】ガスタービンの防錆ユニット及びシール装置

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/055 20060101AFI20170424BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20170424BHJP

   F02C 7/28 20060101ALI20170424BHJP

   F02C 7/30 20060101ALI20170424BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20170424BHJP

【ＦＩ】

   F02C7/055

   F02C7/00 A

   F02C7/00 B

   F02C7/28 Z

   F02C7/30

   F01D25/00 Q

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-205898(P2013-205898)

(22)【出願日】2013年9月30日

(65)【公開番号】特開2015-68326(P2015-68326A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2016年5月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】朝來野 二郎

【審査官】 瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第２７４４３８２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第５１１４０９８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２３５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１１５４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３１８４０１６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０２Ｃ ７／００

ＤＷＰＩ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機と、燃焼器と、タービンと、前記圧縮機の上流側に接続された吸気ケーシングと、前記タービンの下流側に接続された排気ダクトと、を有するガスタービンの防錆ユニットであって、
前記吸気ケーシングの径方向内側の壁面に着脱可能な状態で固定される第１取付け部と、前記第１取付け部に支持され、前記吸気ケーシングの径方向外側の壁面に当接する複数の第１シール板と、を備え、複数の前記第１シール板が周方向に接して配置され、前記圧縮機と前記吸気ケーシングとの間をシールする第１シール装置と、
前記タービンのテールコーンに着脱可能な状態で固定される第２取付け部と、前記第２取付け部に支持され、前記排気ダクトの径方向外側の壁面に当接する複数の第２シール板と、を備え、複数の前記第２シール板が周方向に接して配置され、前記タービンと前記排気ダクトとの間をシールする第２シール装置と、を有することを特徴とするガスタービンの防錆ユニット。

【請求項2】

前記第２取付け部は、前記テールコーンに形成されたねじ溝に螺合して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のガスタービンの防錆ユニット。

【請求項3】

前記第２取付け部は、前記テールコーンに固定された内周部と、前記第２シール板を支持し、前記内周部に対して回転可能な外周部と、を有す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の防錆ユニット。

【請求項4】

前記第２取付け部は、前記第２シール板の径方向の位置を調整する径方向位置調整機構を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガスタービンの防錆ユニット。

【請求項5】

前記第１取付け部は、前記第１シール板を案内する溝が形成された案内部材と、前記案内部材を前記吸気ケーシングの内周側の壁面に固定する固定部と、を有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガスタービンの防錆ユニット。

【請求項6】

前記ガスタービンの前記第１シール装置と前記第２シール装置とで囲われた空間に乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガスタービンの防錆ユニット。

【請求項7】

圧縮機と、燃焼器と、タービンと、前記圧縮機の上流側に接続された吸気ケーシングと、タービンの下流側に接続された排気ダクトと、を有することを特徴とするガスタービンに設置されるシール装置であって、
前記吸気ケーシングの径方向内側の壁面に着脱可能な状態で固定される取付け部と、前記取付け部に支持され、前記吸気ケーシングの径方向外側の壁面に当接する複数のシール板と、を備え、複数の前記シール板が周方向に接して配置され、前記圧縮機と前記吸気ケーシングとの間をシールすることを特徴とするシール装置。

【請求項8】

圧縮機と、燃焼器と、タービンと、前記圧縮機の上流側に接続された吸気ケーシングと、タービンの下流側に接続された排気ダクトと、を有するガスタービンに設置されるシール装置であって、
前記タービンのテールコーンに着脱可能な状態で固定される取付け部と、前記取付け部に支持され、前記排気ダクトの径方向外側の壁面に当接する複数のシール板と、を備え、複数の前記シール板が周方向に接して配置され、前記タービンと前記排気ダクトとの間をシールすることを特徴とするシール装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスタービンに設置するガスタービンの防錆ユニット及びシール装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンとを有する。ガスタービンは、吸気ケーシングから取り込まれた空気を圧縮機で圧縮することで高温・高圧の圧縮空気とし、燃焼器で、圧縮空気に対して燃料を供給して燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスを生成し、燃焼ガスによりタービンを駆動する。また、タービンを通過した排ガスは、排気ダクトから排出される。ガスタービンは、タービンに連結された発電機を駆動して発電を行う。

【0003】

ガスタービンは、例えば供給先の電力の使用事情により運転する必要がない場合、また、発電システムの組み換え等のため、一定期間運転を停止する場合がある。ガスタービンが、設置されている環境によっては、運転を停止している間に内部に錆が発生してしまう虞がある。

【0004】

特許文献１及び特許文献２には、蒸気タービンの保管方法として、蒸気が流れる経路において、タービンの上流と下流に乾燥空気を循環させる配管を配置し、運転停止時は、各経路に配置されている弁を切り換えて、タービンに乾燥空気を循環させる方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１１５４８７号公報

【特許文献2】特許第３１８４０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１及び特許文献２の方法を用いて、ガスタービンに乾燥空気や不活性ガスを供給することで、運転停止時に錆が生じることを抑制できる。しかしながら、乾燥空気を循環させる配管や、経路を切り替えるための弁等を設置するには多くの作業が必要となる。また、装置構成も大型化してしまう。

【0007】

本発明は上述した課題を解決するものであり、簡単な作業で装着することができ、ガスタービンの内部の錆の発生を抑制できるガスタービンの防錆ユニット及びシール装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本発明は、圧縮機と、燃焼器と、タービンと、前記圧縮機の上流側に接続された吸気ケーシングと、前記タービンの下流側に接続された排気ダクトと、を有するガスタービンの防錆ユニットであって、前記吸気ケーシングの径方向内側の壁面に着脱可能な状態で固定される第１取付け部と、前記第１取付け部に支持され、前記吸気ケーシングの径方向外側の壁面に当接する複数の第１シール板と、を備え、複数の前記第１シール板が周方向に接して配置され、前記圧縮機と前記吸気ケーシングとの間をシールする第１シール装置と、前記タービンのテールコーンに着脱可能な状態で固定される第２取付け部と、前記第２取付け部に支持され、前記排気ダクトの径方向外側の壁面に当接する複数の第２シール板と、を備え、複数の前記第２シール板が周方向に接して配置され、前記タービンと前記排気ダクトとの間をシールする第２シール装置と、を有することを特徴とする。

【0009】

防錆ユニットは、第１シール装置の複数の第１シール板でガスタービンの入口側を塞ぎ、第２シール装置の複数の第２シール板でガスタービンの出口側を塞ぐことで、簡単な作業でガスタービンの入口と出口を簡単に塞ぐことができる。これにより、簡単な作業で装着することができる。また、ガスタービンの内部への外気の侵入を抑制でき、ガスタービンの内部の錆の発生を抑制できる。また、防錆ユニットは、第１取付け部と第２取付け部をガスタービンに対して着脱可能とすることで、ガスタービンの運転に対して影響を与えず、必要な場合のみ設置することができる。

【0010】

また、防錆ユニットは、前記第２取付け部が、前記テールコーンに形成されたねじ溝に螺合して固定されていることを特徴とする。

【0011】

これにより、テールコーンに形成されている既存のねじ溝を利用して、第２シール装置をガスタービンに対して固定することができる。

【0012】

また、防錆ユニットは、前記第２取付け部は、前記テールコーンに固定された内周部と、前記第２シール板を支持し、前記内周部に対して回転可能な外周部と、を有することを特徴とする。

【0013】

外周部を内周部に対して回転させることができることで、作業者は、同じ位置で、外周部に対して第２シール板を装着することができる。これにより、簡単な作業で装着することができる。

【0014】

また、防錆ユニットは、前記第２取付け部が、前記第２シール板の径方向の位置を調整する径方向位置調整機構を有することを特徴とする。

【0015】

第２シール板の径方向位置を調整可能とすることで、第２シール板と排気ダクトの径方向外側の壁面とをより確実に接触させることができる。

【0016】

また、防錆ユニットは、前記第１取付け部が、前記第１シール板を案内する溝が形成された案内部材と、前記案内部材を前記吸気ケーシングの内周側の壁面に固定する固定部と、を有することを特徴とする。

【0017】

第１取付け部は、案内部材を固定部で固定する構造とすることで、着脱作業を簡単にすることができる。

【0018】

また、防錆ユニットは、前記ガスタービンの前記第１シール装置と前記第２シール装置とで囲われた空間に乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置をさらに有することを特徴とする。

【0019】

乾燥空気供給装置で、前記第１シール装置と前記第２シール装置とで囲われた空間に乾燥空気を供給することで、錆の発生をより確実に抑制することができる。

【0020】

上記の目的を達成するための本発明は、圧縮機と、燃焼器と、タービンと、前記圧縮機の上流側に接続された吸気ケーシングと、タービンの下流側に接続された排気ダクトと、を有するガスタービンに設置されるシール装置であって、前記吸気ケーシングの径方向内側の壁面に着脱可能な状態で固定される取付け部と、前記取付け部に支持され、前記吸気ケーシングの径方向外側の壁面に当接する複数のシール板と、を備え、複数の前記シール板が周方向に接して配置され、前記圧縮機と前記吸気ケーシングとの間をシールすることを特徴とする。

【0021】

シール装置は、複数の第１シール板でガスタービンの入口側を塞ぐ構造とすることで、簡単な作業でガスタービンの入口を簡単に塞ぐことができる。これにより、簡単な作業で装着することができる。また、ガスタービンの入口から外気の進入を抑制できガスタービンの内部の錆の発生を抑制できる。また、シール装置は、取付け部をガスタービンに対して着脱可能とすることで、ガスタービンの運転に対して影響を与えず、必要な場合のみ設置することができる。

【0022】

上記の目的を達成するための本発明は、圧縮機と、燃焼器と、タービンと、前記圧縮機の上流側に接続された吸気ケーシングと、タービンの下流側に接続された排気ダクトと、を有するガスタービンに設置されるシール装置であって、前記タービンのテールコーンに着脱可能な状態で固定される取付け部と、前記取付け部に支持され、前記排気ダクトの径方向外側の壁面に当接する複数のシール板と、を備え、複数の前記シール板が周方向に接して配置され、前記タービンと前記排気ダクトとの間をシールすることを特徴とする。

【0023】

シール装置は、複数の第１シール板でガスタービンの入口側を塞ぐ構造とすることで、簡単な作業でガスタービンの出口を簡単に塞ぐことができる。これにより、簡単な作業で装着することができる。また、ガスタービンの出口から外気の進入を抑制でき、ガスタービンの内部の錆の発生を抑制できる。また、シール装置は、取付け部をガスタービンに対して着脱可能とすることで、ガスタービンの運転に対して影響を与えず、必要な場合のみ設置することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、複数の第１シール板を周方向に配置する第１シール装置でガスタービンの圧縮空気が流れる経路の入口を塞ぐことで、簡単な作業でガスタービンの入口を簡単に塞ぐことができる。また、本発明によれば、第２シール板を周方向に配置する第２シール装置でガスタービンの排ガスが流れる経路の出口を塞ぐことで、簡単な作業でガスタービンの出口を簡単に塞ぐことができる。これにより、シールする装置をガスタービンの圧縮空気の入口及び排ガスの出口に簡単な作業で装着することができ、ガスタービンの内部の錆の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、本実施形態のガスタービンを表す概略構成図である。

【図2】図２は、本実施形態のガスタービンに防錆ユニットを設置した状態を示す概略構成図である。

【図3】図３は、第１シール装置の概略構成を示す断面図である。

【図4】図４は、第１シール装置の概略構成を示す正面図である。

【図5A】図５Ａは、第１取付け部の案内部材の概略構成を示す展開図である。

【図5B】図５Ｂは、第１取付け部の案内部材の拡大斜視図である。

【図6】図６は、第１取付け部の案内部材に第１シール板を取り付ける作業を説明するための説明図である。

【図7】図７は、第２シール装置の概略構成を示す断面図である。

【図8】図８は、第２シール装置の概略構成を示す正面図である。

【図9】図９は、第２シール装置の概略構成を示す拡大断面図である。

【図10】図１０は、第２シール装置の概略構成を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に添付図面を参照して、本発明に係るガスタービン燃焼器の好適な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。

【0027】

図１は、本実施形態のガスタービンを表す概略構成図である。本実施形態のガスタービン１０は、図１に示すように、圧縮機１１と燃焼器１２とタービン１３と吸気ケーシング２０と排気ダクト３０により構成されている。このガスタービン１０には、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。まず、吸気ケーシング２０は、空気が流れる通路であり、圧縮機１１に空気を供給する。吸気ケーシング２０は、圧縮機１１の一部でもある。

【0028】

圧縮機１１は、空気を取り込む吸気ケーシング２０に接続されている。圧縮機１１は、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を介して排気ダクト３０が配設されており、排気ダクト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。排気ダクト３０は、タービン１３を通過した排ガス（燃焼ガス）が通過する通路である。排気ダクト３０は、排ガス処理装置や熱交換器が配置された配管に接続されており、接続された配管に排ガスを供給する。排気ダクト３０は、タービン１３の一部でもある。排気ダクト３０の内側にはテールコーン４０が設けられている。テールコーン４０は、中空の部材であり、内部に後述するロータ３２が設けれ、外周面が排気ガスの流れる通路の径方向内側の壁面となる。

【0029】

また、ガスタービン１０は、圧縮機１１、燃焼器１２、タービン１３、排気ダクト３０の中心部を貫通するようにロータ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、排気ダクト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。つまり、軸受部３４は、テールコーン４０とロータ３２との間に設けられている。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、吸気ケーシング２０側の端部３２ａに図示しない発電機の駆動軸が連結されている。

【0030】

ガスタービン１０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、排気ダクト３０が脚部３７により支持されている。

【0031】

以上より、ガスタービン１０では、圧縮機１１の吸気ケーシング２０から取り込まれた空気が、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、排気ガスのエネルギは、排気ダクト３０の排気ディフューザ３１により圧力に変換され減速されてから大気に放出される。

【0032】

次に、図２から図１０を用いて、ガスタービン１０に設置可能な防錆ユニットについて説明する。図２は、本実施形態のガスタービンに防錆ユニットを設置した状態を示す概略構成図である。本実施形態の防錆ユニットは、ガスタービン１０に対して着脱可能なユニットであり、ガスタービン１０の運転停止時に設置される。防錆ユニット５０は、圧縮機１１と吸気ケーシング２０との間をシールする第１シール装置５２と、タービン１３と排気ダクト３０との間をシールする第２シール装置５４と、第１シール装置５２と第２シール装置５４とでシールされた空間に乾燥空気を供給する乾燥空気供給装置５６と、を有する。以下、各部について説明する。

【0033】

図２から図６を用いて、第１シール装置５２について説明する。図３は、第１シール装置の概略構成を示す断面図である。図４は、第１シール装置の概略構成を示す正面図である。図５Ａは、第１取付け部の案内部材の概略構成を示す展開図である。図５Ｂは、第１取付け部の案内部材の拡大斜視図である。図６は、第１取付け部の案内部材に第１シール板を取り付ける作業を説明するための説明図である。

【0034】

第１シール装置５２は、図３に示すように、第１取付け部６０と複数枚の第１シール板６２とを有し、圧縮機１１と吸気ケーシング２０との間をシールする。第１取付け部６０は、吸気ケーシング２０の内周側の壁面２０ａに設置されている案内部材６３と、案内部材６３を固定する固定部６４と、を有する。吸気ケーシング２０の内周側の壁面２０ａとは、吸気ケーシング２０の空気が流れる通路を形成する壁面のうち、ロータ３２を基準とした径方向において、径方向内側となる壁面である。

【0035】

複数の第１シール板６２は、図４に示すように、ロータ３２の周方向に隣接して複数配置されている。本実施形態の第１シール板６２は、周方向に１６枚配置されている。なお、第１シール板６２の枚数は特に限定されない。第１シール板６２は、周方向に隣接した第１シール板６２と接している。

【0036】

第１シール板６２は、図３に示すように、吸気ケーシング２０の壁面２０ａに固定された第１取付け部６０の案内部材６３に支持される基部７６と、一方の端部が基部７６に固定された板部７８と、を有する。基部７６は、案内部材６３に対して径方向に移動できず、周方向に移動できるように移動方向を規制する凹凸形状が径方向内側の端部に形成されている。板部７８は、基部７６から離れるに従って幅が大きくなり、径方向内側と外側の辺が円弧となる扇形状である。第１シール板６２は、基部７６が案内部材６３に支持されており、板部７８の径方向外側の端部が吸気ケーシング２０の外周側の壁面２０ｂに接している。吸気ケーシング２０の外周側の壁面２０ｂとは、吸気ケーシング２０の空気が流れる通路を形成する壁面のうち、ロータ３２を基準とした径方向において、径方向外側となる壁面である。第１シール板６２は、径方向内側の端部が案内部材６３に固定され、径方向外側の端部が壁面２０ｂに接することで、吸気ケーシング２０の壁面２０ａと壁面２０ｂとの間の空間を塞ぐ。

【0037】

案内部材６３は、上述したように、吸気ケーシング２０の内周側の壁面２０ａに設置されている。図５Ａに示すように、案内部材６３は、壁面２０ａの外周に巻かれる細長い部材であり、一方の端部が端部６３ａとなり他方の端部が端部６３ｂとなる。案内部材６３は、延在方向に沿って、端部６３ａから端部６３ｂまで繋がった案内溝７０が形成されている。案内溝７０は、端部６３ｂにおける形状が、開口側（壁面２０ａに巻きつけたときに径方向外側となる端面側）の幅が、中心側（径方向外側の端面よりも径方向内側）の部分よりも狭くなっている。つまり、案内溝７０は、開口側に、案内溝７０の内側に突出した突起が両端から出ている形状となる。

【0038】

案内部材６３は、壁面２０ａに装着したときに接する面の延在方向に直交する端部に張り出し部７２が形成されている。張り出し部７２は、案内溝７０と平行に延びており、壁面２０ａに装着したときの周方向において、壁面２０ａの全周に配置される。

【0039】

案内部材６３は、案内溝７０の張り出し部７２側の面の一部に開口７４が形成されている。開口７４は、案内溝７０と繋がっている。開口７４は、第１シール板６２の基部７６の案内溝７０に挿入される凹凸形状の周方向の長さよりも長い。これにより、第１シール装置５２は、第１シール板６２を、開口７４から案内溝７０に挿入することができる。

【0040】

固定部６４は、締結可能な紐であり、張り出し部７２に巻きつけることができる。これにより、固定部６４は、案内部材６３を壁面２０ａに固定する。なお固定部６４は、案内部材６３を壁面２０ａに固定できればよく、固定方法は、これに限定されない。例えば、ねじ止めや、溶接で案内部材６３の両端を固定して、案内部材６３を壁面２０ａに固定する。

【0041】

第１シール装置５２は、第１取付け部６０を壁面２０ａに固定し、かつ、第１取付け部６０に固定され壁面２０ｂに接触する複数の第１シール板６２を周方向の全周に配置することで、吸気ケーシング２０と圧縮機１１との間をシールすることができる。

【0042】

次に、第１シール装置５２をガスタービン１０に装着する方法について説明する。作業者は、案内部材６３を壁面２０ａに巻き付けた後、張り出し部７２に固定部６４を巻きつけ、固定部６４を締結しリング形状とする。これにより、図６に示すように、案内部材６３の端部６３ａと端部６３ｂとが接した状態で壁面２０ａに固定された状態となり、案内溝７２が壁面２０ａの周方向に繋がった１本のリング形状となる。その後、作業者は、第１シール板６２を矢印７９ａ方向に移動させて、基部７８の径方向内側の突起を開口７４に挿入し、突起が案内溝７０に挿入された状態とする。その後、作業者は、第１シール板６２を矢印７９ｂの方向に移動させ、第１シール板６２を周方向に移動させる。作業者は、１６枚の第１シール板６２を第１取付け部６０に取り付ける。このように取り付けられた第１シール装置５２は、第１取付け部６０と複数の第１シール板６２とで吸気ケーシング２０と圧縮機１１との間をシールした状態となる。また、１６枚目の第１シール板６２は、開口７４に固定できる構造とすること好ましい。これにより、開口７４に挿入されたままの第１シール板６２が第１取付け部６０から外れることを防ぐことができる。

【0043】

図２及び図７から図１０を用いて、第２シール装置５４について説明する。図７は、第２シール装置の概略構成を示す断面図である。図８は、第２シール装置の概略構成を示す正面図である。図９は、第２シール装置の概略構成を示す拡大断面図である。図１０は、第２シール装置の概略構成を示す拡大断面図である。

【0044】

第２シール装置５４は、図７に示すように、第２取付け部８０と、複数枚の第２シール板８２と、を有し、タービン１３と排気ダクト３０との間をシールする。第２取付け部８０は、テールコーン４０に固定された内周部９０と、複数の第２シール板８２を支持する外周部９２と、内周部９０に対して外周部９２を回転自在な状態で連結する軸受９４と、内周部９０に対する外周部９２の回転を規制するストッパ９６と、外周部９２を回転させる操作を入力するハンドル９８と、第２シール板８２の外周部９２に対する径方向位置を調整する径方向位置調整機構９９と、を有する。

【0045】

先に第２シール板８２について説明する。複数の第２シール板８２は、図８に示すように、ロータ３２の周方向に隣接して複数配置されている。本実施形態の第２シール板８２は、周方向に１６枚配置されている。なお、第２シール板８２の枚数は特に限定されない。第２シール板８２は、周方向に隣接した第２シール板８２と接している。

【0046】

第２シール板８２は、図７、図９及び図１０に示すように、外周部９２に支持される基部１０２と、一方の端部が基部１０２に固定された板部１０４と、突出部１０６と、を有する。基部１０２は、外周部９２に嵌めこまれる凹凸形状が径方向内側の端部に形成されている。板部１０４は、基部１０２から離れるに従って幅が大きくなり、径方向内側と外側の辺が円弧となる扇形状である。第２シール板８２は、板部１０４が、基部１０２に支持されており板部１０４の径方向外側の端部が排気ダクト３０の外周側の壁面３０ａに接している。排気ダクト３０の外周側の壁面３０ａとは、排気ダクト３０の空気が流れる通路を形成する壁面のうち、ロータ３２を基準とした径方向において、径方向外側となる壁面である。第２シール板８２は、径方向内側の端部が外周部９２に固定され、径方向外側の端部が壁面３０ａに接することで、外周部９２と排気ダクト３０の壁面３０ａとの間の空間を塞ぐ。突出部１０６は、基部１０２に対して、少なくとも板部１０４の面に直交する方向に突出している。また、突出部１０６は、基部１０２よりも径方向内側に伸びている。

【0047】

次に、第２取付け部８０の各部について説明する。内周部９０は、位置によって径が変化する円柱状の部材であり、テールコーン４０と接する部分にねじ溝９０ａが形成され、テールコーン４０の内周部９０に接する部分に形成されたねじ溝４０ａに螺合される。内周部９０とテールコーン４０と内周部９０がボルト、テールコーン４０がナットの関係となる。テールコーン４０に形成されたねじ溝は、他の目的で形成されている既存のねじ溝である。内周部９０は、テールコーン４０に固定されることで、ロータ３２と同心円上に配置される。

【0048】

外周部９２は、円筒上の部材であり、軸受９４を介して内周部９０に支持されている。外周部９２は、第２シール板８２の径方向内側に形成された凹凸とかみ合う凹凸が形成されており、当該凹凸がかみ合わされることで、第２シール板８２を支持する。軸受９４は、内周部９０に対して外周部９２を回転自在な状態で連結する。軸受け９４は、転がり玉軸受等、種々の軸受用いることができる。

【0049】

ストッパ９６は、内周部９０と外周部９２との両方と連結することで、内周部９０に対する外周部９２の回転を規制する。ストッパ９６は、内周部９０及び外周部９２の少なくとも一方に対して着脱可能であり、内周部９０及び外周部９２の少なくとも一方と連結していない場合、内周部９０に対して外周部９２が回転可能となる。ハンドル９８は、外周部９２に配置されている。作業者は、ハンドル９８を回転させることで外周部９２を回転させる。

【0050】

径方向位置調整機構９９は、第２シール板８２の外周部９２に対する径方向位置を調整する。径方向位置調整機構９９は、第２シール板８２が設置されている位置に対応して周方向に複数配置されている。径方向位置調整機構９９は、突起部１２０とボルト１２２とを有する。突起部１２０は、外周部９２に固定され、外周部９２の軸方向に向けて突出している。突起部１２０は、ボルト１２２が挿入されるねじ溝が形成されている。ねじ溝は、径方向が溝の中心軸の方向となる向きで形成されている。ボルト１２２は、突起部１２０に形成されたねじ溝に挿入されている。ボルト１２２は、外周部９２に第２シール板８２が設置されている場合、径方向外側の端部が第２シール板８２の突出部１０６と接触可能な位置に配置されている。径方向位置調整機構９９は、ボルト１２２を回転させ、突起部１２０と接触させ、さらにボルト１２２を回転させることで、突起部１２０を径方向外側に移動させることができる。突起部１２０が径方向外側に移動すると、第２シール板８２も径方向外側に移動する。したがって、径方向位置調整機構９９は、ボルト１２２の位置を調整することで、突出部１０６の径方向の位置を調整し、第２シール板８２の径方向の位置を調整することができる。

【0051】

第２シール装置５４は、第２取付け部８０をテールコーン４０に固定し、第２取付け部８０に固定されつつ、壁面３０ａに接触する複数の第２シール板８２を周方向の全周に配置することで、タービン１３と排気ダクト３０との間をシールすることができる。なお、第２シール装置５４は、タービン１３と排気ダクト３０との間を密閉する必要はなく、隙間が空いていてもよい。

【0052】

次に、第２シール装置５４をガスタービン１０に装着する方法について説明する。作業者は、第２取付け部８０の内周部９０のねじ溝９０ａをテールコーン４０のねじ溝４０ａに挿入し、第２取付け部８０をテールコーン４０に装着する。その後、作業者は、第２シール板８２を外周部９２に装着する。その後、ハンドル９８で外周部９２を一定角度回転させる。作業者は、１６枚の第２シール板８２を第２取付け部８０に取り付ける。作業者は、第２シール板８２を第２取付け部８０に取り付けたら、第２シール板８２ごとに、径方向位置調整機構９９により外周部９２に対する第２シール板８２の位置を調整する。このように取り付けることで、第２シール装置５４は、第２取付け部８０と複数の第２シール板８２とでタービン１３と排気ダクト３０との間をシールした状態となる。

【0053】

次に、乾燥空気供給装置５６は、第２シール装置５４のシール板の一部に挿入された配管と、乾燥空気を供給する供給源と、を有する。乾燥空気供給装置５６は、配管を介して、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域、つまりガスタービン１０の圧縮空気と排ガスが流れる通路に乾燥空気を供給する。乾燥空気としては、水分含有量の少ない空気を用いてもよいし、窒素等の不活性ガスを用いてもよい。また、乾燥空気供給装置５６は、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域に乾燥空気を供給できればよく、供給する経路は、特に限定されない。乾燥空気供給装置５６は、ガスタービン１０に設けられている既存の配管を用いて、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域に乾燥空気を供給してもよい。

【0054】

防錆ユニット５０は、以上のような構成であり、ガスタービン１０の運転停止時に第１シール装置５２をガスタービン１０の入口（圧縮機１１と吸気ケーシン２０との間）に設置し、第２シール装置５４をガスタービン１０の出口（タービン１３と排気ダクト３０との間）に設置される。さらに、防錆ユニット５０は、乾燥空気供給装置５６により、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域に乾燥空気を供給する。

【0055】

このように、防錆ユニット５０は、第１シール装置５２と第２シール装置５４とを設置することで、ガスタービン１０の圧縮空気と排ガスが流れる空間を塞ぐことができ、当該領域への外気の進入を抑制することができる。

【0056】

また、防錆ユニット５０は、第１シール装置５２を吸気ケーシング２０の壁面２０ａに固定することで、ロータ３２をたわみ防止のためにターニングしていても設置できる。これにより、ガスタービン１０の運転に与える影響を少なくすることができる。また、防錆ユニット５０は、ロータ３２がターニングしていても、第１シール装置５２の第１シール板６２が固定された状態を維持できる。これにより、圧縮機１１と吸気ケーシン２０との間のシールをより高い確率で維持することができる。同様に、防錆ユニット５０は、ロータ３２がターニングしていても、第２シール装置５４の第２シール板８２が固定された状態を維持できる。これにより、タービン１３と排気ダクト３０との間のシールをより高い確率で維持することができる。

【0057】

さらに、防錆ユニット５０は、乾燥空気供給装置５６によって乾燥空気を供給することで、外気の進入をより確実に抑制し、さらに、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域の水分を低減することができる。これにより、ガスタービンの内部を錆がより発生しにくい雰囲気にすることができる。

【0058】

ここで、防錆ユニット５０は、乾燥空気供給装置５６により乾燥空気を供給し、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域を周囲よりの高い圧力、例えば２０ｍｍＨｇ程度高い圧力とすることで、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域から外に空気が流れる状態とし、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域に外部の空気が進入することを抑制できる。

【0059】

また、防錆ユニット５０は、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域の圧力や湿度を計測し、計測結果に基づいて、乾燥空気供給装置５６から供給する乾燥空気を調整することが好ましい。これにより、第１シール装置５２と第２シール装置５４とで囲まれた領域を一定範囲の雰囲気に維持することができ、錆の発生等をより確実に防止することができ、かつ、供給する乾燥空気の量の増加も抑制できる。

【0060】

また、防錆ユニット５０は、第１シール板６２、第２シール板８２を複数の板に分割した構造とすることで、ガスタービン１０の内部への搬入しやすくすることができる。例えば、ガスタービン１０に形成されているマンホールから第１シール板６２、第２シール板８２を搬入することができる。これにより簡単な作業で第１シール装置５２と第２シール装置５４とを装着することができる。

【0061】

また、第１シール装置５２は、案内溝に沿って第１シール板６２を移動させる構造とすることで、同一位置で、第１シール板６２を第１取り付け部６０に取り付けることができる。また、第２シール装置５４は、外周部９２を回転可能な構造とすることで、同一位置で、第２シール板８２を第２取り付け部８０に取り付けることができる。

【0062】

なお、第１シール装置５２と第２シール装置５４は、第１取付け部６０、第２取付け部８０に対して第１シール板６２、第２シール板８２を固定する方法として、種々の方法を用いることができる。例えば第１シール装置５２は、案内溝に開口を設け、開口から第１シール板を挿入したが、これに限定されない。案内溝に対して着脱可能な固定部材、例えば、ねじ止めで装着できる案内溝の壁面の一部を設け、一部が欠けた溝にシール板を挿入した後、案内溝の壁面の一部をねじで止めて、シール板を案内溝に対して固定してもよい。

【0063】

また、第２シール装置５４は、径方向位置調整機構９９を備えることで、第２シール板８２の径方向の位置を調整することができる。これにより、第２シール板８２と壁面３０ａとをより確実に接触させることができる。

【符号の説明】

【0064】

１０ ガスタービン
１１ 圧縮機
１２ 燃焼器
１３ タービン
２０ 吸気ケーシング
２０ａ 壁面
２０ｂ 壁面
３０ 排気ダクト
３０ａ 壁面
３１ 排気ディフューザ
３２ ロータ
４０ テールコーン
５０ 防錆ユニット
５２ 第１シール装置
５４ 第２シール装置
５６ 乾燥空気供給装置
６０ 第１取付け部
６２ 第１シール板
６３ 案内部材
６４ 固定部
７０ 案内溝
７２ 張り出し部
７４ 開口
８０ 第２取付け部
８２ 第２シール板
９０ 内周部
９２ 外周部
９４ 軸受
９６ ストッパ
９８ ハンドル
９９ 径方向位置調整機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】