JP2002332868A - ガスタービンプラントの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単位フィルタ４−１を支持枠４−２に取付ける
際、数個のファスナー４−３を用いており、しかも単位
フィルタ４−１の数も多いため、その取付、取外しおよ
び搬出入作業には多くの作業員と時間が必要であった。 【解決手段】パネル状吸気フィルタを複数個平面的に並
置しかつフィルタ支持枠により固定するようにし、各パ
ネル状吸気フィルタの上縁および下縁と嵌合し、各パネ
ル状吸気フィルタを横方向に摺動可能に支持する複数個
の水平支持部材と、これらの水平支持部材を固定する外
枠部材とから前記フィルタ支持枠を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンプラン
トの吸気室に設けた吸気フィルタの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は現在採用されているガスタービン
吸気室の概略図である。図８において、１はガスタービ
ンプラントであり、２はこのガスタービンプラント１の
吸気取入れ口に設置した吸気室であり、大気中に含まれ
る粉塵や雨水を取り除いて清浄な空気をガスタービン圧
縮機６に供給するように構成されている。

【０００３】この吸気室２は、入口に設置したウェザー
ルーバ３によって、大気中に含まれる雨水、昆虫、鳥等
を取り除き、除去しきれなかった塵埃等を、内部に設置
した吸気フィルタ４により取り除き、浄化した空気を吸
気ダクト５を通して前記ガスタービン圧縮機６に導くよ
うに構成されている。

【０００４】前記吸気フィルタ４は、正方形のパネル状
吸気フィルタ（以下、単位フィルタという）４−１を支
持枠４−２に取付けたのち、これを縦に３段ないし５段
程度積み重ね、更に横に数列並置したうえで、これらを
隙間なく結合して構成したものである。

【０００５】図９は単位フィルタ４−１と前記支持枠４
−２との取付け状況を示す斜視図である。前記単位フィ
ルタ４−１は、紙あるいはそれ以外の適当な材質のろ材
を波形に繰り返し折り曲げて形成したフィルタエレメン
ト４−１ａと、このフィルタエレメント４−１ａと１体
化されたフィルタ枠４−１ｂとから構成されている。更
に、このフィルタ枠４−１ｂは数箇所をフック式ファス
ナー等の適宜なファスナー４−３によって前記支持枠４
−２に固定されている。

【０００６】なお、図示していないが実際には単位フィ
ルタ４−１と支持枠４−２との接合面にガスケットを設
けて、吸気フィルタ４の上流側と下流側との間の空気の
逃げ道を塞ぎ、下流側へ粉塵の通過を阻止するように構
成されている。

【０００７】前記吸気フィルタ４の圧力損失は、大気中
の粉塵を捕集することによってタービンの運転中徐じょ
に増加してゆくので、予め定めた圧力損失に到達する
と、新しいフィルタに交換しなければならない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
では単位フィルタ４−１を支持枠４−２に取付ける場
合、数個のファスナー４−３を用いており、しかも単位
フィルタ４−１の数も多いため、その取付、取外しおよ
び搬出入作業には多くの作業員と時間が必要であった。

【０００９】単位フィルタ４−１の寿命は、その圧力損
失を計測することにより、ある程度把握できるため、交
換時期を計画することはできるが、実際の交換作業日は
電力供給に支障を来さない電力需要の比較的少ない時期
（例えば、週末停止の2日間）が選ばれている。したが
って、単位フィルタ４−１の交換作業はこの２日程度の
短いプラント停止期間内で行わなければならず、作業効
率の改善や安全性の確保が課題となる。

【００１０】また、前述のフック状のファスナーやバネ
式の伸縮ファスナー４−３は、薄板状や針金状の金属で
構成されているため、長期間の使用により腐食し、単位
フィルタ３−１交換作業の際に折損したり、ガスタービ
ンプラント運転中に振動等で折損することがある。

【００１１】この折損した破片を取り除かないと、この
破片がガスタービン圧縮機に入り動翼、静翼を損傷さ
せ、プラント全体に致命的なダメージを与える危険性が
ある。また更に、ファスナーによる吸気フィルタの交換
作業には、吸気フィルタを取付ける場所で交換作業を行
なわなければならず、この交換のための作業スペースが
必要となり、吸気室をコンパクトに設計できず、初期の
建設コストが削減できないといった欠点があった。

【００１２】（発明の目的）本発明は、上記従来の技術
の欠点に鑑み、吸気フィルタの取付け、取外し作業の効
率を高め、かつ交換のための広い作業スペースを必要と
しないガスタービンプラントの吸気室を提供することを
目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のガスタービンプラントの吸気装
置に係る発明は、パネル状吸気フィルタを複数個平面的
に並置しかつフィルタ支持枠により吸気室内に固定する
ようにしたガスタービンプラントの吸気装置において、
前記各パネル状吸気フィルタの上縁および下縁と嵌合
し、各パネル状吸気フィルタを横方向に摺動可能に支持
する複数個の水平支持部材と、これらの水平支持部材を
固定する外枠部材とから前記フィルタ支持枠を構成した
ことを特徴とするものである。

【００１４】この発明によれば、パネル状の吸気フィル
タは溝型形状の水平支持部材により横方向に移動可能に
支持されるので、吸気フィルタの支持構造が簡略化さ
れ、取付、取外し作業時間の短縮や支持部品の信頼性向
上が可能となる。

【００１５】また、請求項２に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、前記水平支持部材の前記
各パネル状吸気フィルタと嵌合する部分に摩擦力低減手
段を設けたことを特徴とするものである。

【００１６】この発明によれば、溝型形状の支持材と吸
気フィルタとの接触部の摩擦力を低減することが、パネ
ル状吸気フィルタの移動をよりスムーズに行うことがで
き、パネル状吸気フィルタの取付、取外しのための作業
時間が短縮できる。

【００１７】また、請求項３に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、前記フィルタ支持枠の吸
気流れ方向の下流側に、格子状のシール部材を取付け、
このシール部材と前記パネル状吸気フィルタとの間にシ
ールパッキンを介挿したことを特徴とするものである。

【００１８】この発明によれば、ガスタービン運転時に
は吸気流れによる吸気フィルタの圧力損失により生じる
力で格子状のシール面と吸気フィルタパネルとが密着す
るので吸気フィルタの機密性が得られる。

【００１９】また、請求項４に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、前記シールパッキンを伸
縮性チューブで構成するとともに、この伸縮性チューブ
内に流体を充填および排出する系統を接続し、前記フィ
ルタ支持枠に吸気フィルタを装着した時に前記伸縮性チ
ューブに流体を充填し、前記パネル状吸気フィルタと前
記フィルタ支持枠との機密性を確保するようにしたもの
である。

【００２０】この発明によれば、伸縮性チューブ内に流
体を充填することにより、格子状のシール部材と吸気フ
ィルタが密着し吸気フィルタの機密性が得られ、より安
定した保持固定が可能となる。

【００２１】また、請求項５に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、前記フィルタ支持枠を、
ガスタービン吸気流れ方向に対して複数列設置したこと
を特徴とするものである。

【００２２】この発明によれば、多列構成を必要とする
吸気フィルタ室において、各々の列の吸気フィルタを出
し入れ口より連続的に移動、挿入、排出できる構造とす
ることが可能となり、吸気フィルタの支持構造が簡略化
され、取付・取外し作業時間の短縮や支持部品の信頼性
向上、さらに吸気フィルタ室のコンパクト化が可能とな
る。

【００２３】また、請求項６に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、パネル状吸気フィルタを
複数個平面的に並置しかつフィルタ支持枠により吸気室
内に固定するようにしたガスタービンプラントの吸気装
置において、前記各パネル状吸気フィルタの両側縁と嵌
合し、各パネル状吸気フィルタを縦方向に摺動可能に支
持する複数個の垂直支持部材と、これらの垂直支持部材
を固定する外枠部材とから前記フィルタ支持枠を構成し
たことを特徴とするものである。

【００２４】この発明によれば、パネル状の吸気フィル
タには自重が作用するので、吸気フィルタを所定位置に
設置する場合および交換する場合、連続的に取付、取外
しできるので、取付、取外し作業時間の短縮が可能とな
る。

【００２５】また、請求項７に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、前記フィルタ支持枠に、
前記パネル状吸気フィルタを挿脱するための出し入れ口
を設けたことを特徴とするものである。

【００２６】この発明によれば、専用の出し入れ口を利
用してパネル状の吸気フィルタを支持枠に取付けたり、
取り外したりすることができるので、その作業を能率よ
く行うことができる。

【００２７】また、請求項８に記載のガスタービンプラ
ントの吸気装置に係る発明は、前記フィルタ支持枠に設
けた前記パネル状吸気フィルタ挿脱用の出し入れ口に摩
擦力低減手段を設けるとともに、この擦力低減手段の側
部にガイドレールを設置したことを特徴とするものであ
る。この発明によれば、摩擦力低減手段により、吸気フ
ィルタのフィルタ支持枠への搬出入作業を迅速、安全に
することが可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
の主要部の構成図である。なお、図８および図９と対応
する部分には同一符号を付けて説明する。図１（Ａ）に
おいて、１０は単位フィルタ４−１を固定するための支
持枠であり、次の２つの部材から構成されている。すな
わち、切断面がＬ字状の部材を溶接等により口状に１体
化した外枠部材１０−１と、この外枠部材１０−１の内
側に溶接等で固定され、切断面がコ字状に形成され案内
溝ｄを有する複数個の水平支持部材１０−２とから構成
されている。

【００２９】この水平支持部材１０−２については、図
１（Ｂ）で詳細を示すように、外枠部材１０−１の天地
部に１０−２ａ、１０−２ｈが固定されるとともに、そ
れ以外の部分については、１０−２ｂと１０−２ｃ、１
０−２ｄと１０−２ｅ、１０−２ｆと１０−２ｇのよう
に、背面同士すなわち前記案内溝ｄが外側に向くように
相互に溶接等で固定されている。

【００３０】この結果、前記単位フィルタ４−１の上縁
部および下縁部は、水平支持部材１０−２ａの溝ｄと１
０−２ｂの溝ｄ、…１０−２ｇの溝ｄと１０−２ｈの溝
ｄに嵌合支持され、結局、前記単位フィルタ４−１は水
平支持部材１０−２の溝ｄ内を横方向に摺動可能に支持
される。

【００３１】なお、前記各水平支持部材１０−２の任意
の個所、例えば図示左端の個所には、図１（Ａ）で示す
ように縁の一部分を切り欠いて前記単位フィルタ４−１
の上縁および下縁が案内溝ｄに出し入れするための出し
入れ口１０−３を設けている。前記単位フィルタ４−１
は図１（Ａ）の矢印１１のように、この出し入れ口１０
−３から１個づつ案内溝ｄに挿入され、順次所定個数分
図示右端に向けて移動され所定の位置に固定される。な
お、各段において、最後に挿入された単位フィルタ４−
１が脱落しないように、前記出し入れ口１０−３は押え
枠１０−４で塞がれるように構成されている。

【００３２】なお、図１（Ｂ）には示していないが、単
位フィルタ４−１と水平支持部材１０−２との隙間から
粉塵等が通り抜けるのを確実に防止するために、必要に
応じて溝に適当なガスケットを設けるようにしても良
い。

【００３３】以上述べたように、本実施形態によれば、
従来のように、単位フィルタを１個１個ファスナーで固
定するのに比べ、水平支持部材で複数個の単位フィルタ
を支持するようにしたので、支持構造が簡略化され、取
付、取外し作業時間の短縮や支持部品の信頼性向上が可
能となる。

【００３４】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態の構成図であり、図２（Ａ）は斜視図、図
２（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。なお、すでに説明した
要素には同一符号を付けて説明を省略する。

【００３５】前記第１の実施形態と本実施形態との主な
相違点は、単位フィルタ４−１の上縁、下縁と前記水平
支持部材１０−２の溝ｄ内で接触する部分に、摩擦力低
減手段として転動体（ローラ）１２あるいは丸棒１３を
設置した構成としたものである。

【００３６】この実施形態によれば、水平支持部材１０
−２と単位フィルタ４−１との接触部の摩擦力を低減す
ることができるので、その分、単位フィルタ４−１をよ
りスムーズに移動することができ、取付、取外しのため
の作業時間を短縮することができる。

【００３７】（第３の実施の形態）図３は本発明の第３
の実施の形態の構成図であり、図３（Ａ）は斜視図、図
３（Ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。本実施形態について
も、すでに説明した要素には同一符号を付けて説明を省
略する。

【００３８】前記第１の実施形態と本実施形態との主な
相違点は、吸気流れ方向１４の下流側に単位フィルタ４
−１の平面寸法と等しい格子状のシール部材支持枠１５
を設置し、更にこのシール部材支持枠１５の前記単位フ
ィルタ４−１と接触する面にシート状のシールパッキン
１６を取付けるように構成したものである。

【００３９】このような構成によれば、ガスタービン運
転時の単位フィルタ４−１の圧力損失により生じる押圧
力１７で単位フィルタ４−１と格子状のシール部材支持
枠１５とが密着するので、単位フィルタ４−１の機密性
が得られ、従来のファスナー部品を使用することなく、
より安定した保持固定が可能となる。

【００４０】（第４の実施の形態）図４は本発明の第４
の実施の形態の構成図であり、図４（Ａ）は斜視図、図
４（Ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。前述同様、すでに説明
した要素には同一符号を付けて説明を省略する。

【００４１】前記第３の実施形態と本実施形態との主な
相違点は、シール部材支持枠１５と単位フィルタ４−１
とが接触する部分に前記シート状のシールパッキン１６
を設ける代わりに、シール部材支持枠１５に伸縮性チュ
ーブ１６´を設け、このチューブ１６´内に圧縮性ある
いは非圧縮性の流体を充填および排出する系統１８を設
けるようにしたものである。

【００４２】このように、単位フィルタ４−１の装着後
に、伸縮チューブ１６´内に流体を充填することによ
り、格子状のシール部材支持枠１５と単位フィルタ４−
１とが良好に密着するので、各単位フィルタ４−１の機
密性が得られ、従来のファスナー部品を使用することな
く、より安定した保持固定が可能となる。

【００４３】（第５の実施の形態）（請求項５対応） 図５は本発明の第５の実施の形態の構成図であり、図５
（Ａ）は斜視図、図５（Ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。す
でに説明した要素には同一符号を付けて説明を省略す
る。

【００４４】本実施形態は、ガスタービン吸気流れ方向
１４に対して単位フィルタを複数列（本例では２列）４
−１、４−１´配置し、多列構成の吸気フィルタ配列と
したものである。

【００４５】これにより、多列構成を必要とする吸気室
２において、各々の列の吸気フィルタ４−1、４−1´を
出し入れ口１０−３より連続的に移動、挿入、排出でき
る構造とすることが可能となり、吸気フィルタの支持構
造を簡略化することができ、取付、取外し作業時間の短
縮や支持部品の信頼性向上が可能となるとともに、吸気
室内での単位フィルタの交換作業スペースを削減でき、
吸気室のコンパクト化を可能にすることができる。

【００４６】（第６の実施の形態）図６は本発明の第６
の実施の形態の構成図であり、すでに説明した要素には
同一符号を付けて説明を省略する。本実施形態は、前記
前記水平支持部材１０−２に対して、単位フィルタ４−
１の出し入れ口１０−3部に搬出入用のローラーコンベ
ア１９、及びこのローラーコンベア１９の側部にガイド
レール２０を設置するようにしたものである。

【００４７】この構成を採用することにより、比較的重
い単位フィルタ４−１を水平支持部材１０−２の溝ｄへ
組込む作業、あるいは水平支持部材１０−２の溝ｄから
搬出する作業を迅速かつ安全に行うことが可能となる。

【００４８】（第７の実施の形態）図７は本発明の第７
の実施の形態の構成図であり、すでに説明した要素には
同一符号を付けて説明を省略する。本実施形態は、単位
フィルタ４−１を支持する支持枠４−２として、水平支
持部材１０−２の代わりに垂直方向の支持部材１０−５
を設けるようにし、これに合わせて単位フィルタ４−１
を垂直支持部材１０−５の上部に設けた挿入口１０−６
から挿入し、下部に設けた取出し口１０−７から取り出
すような構成としたものである。

【００４９】このような構成を採用することにより、単
位フィルタ４−１を交換する場合には上部の挿入口１０
−６、下部の取出し口１０−７より単位フィルタ４−１
に作用する重力により連続的に挿入、排出することが可
能となり、単位フィルタ４−１の支持構造が簡略化さ
れ、取付、取外し作業時間の短縮や支持部品の信頼性向
上が可能となる。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ガ
スタービン吸気室内に設置する単位フィルタの支持構造
を従来のファスナーによる１個づつ固定する方法から、
溝型形状の連続的な水平または垂直支持部材により１段
毎または１列毎に固定する方法に代えたので、単位フィ
ルタを複数個同時に保持することができ、短時間で連続
的に移動および交換することができる。

【００５１】この結果、作業効率の向上や支持部品の信
頼性向上が可能となるとともに、吸気フィルタ室内のフ
ィルタ交換作業スペースを削減でき、コンパクトな吸気
フィルタ室を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の構成図であり、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）はＡ
−Ａ断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の構成図であり、（Ａ）は部分斜視図、（Ｂ）はＢ
−Ｂ断面図。

【図３】本発明の第３の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の構成図であり、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）はＣ
−Ｃ断面図。

【図４】本発明の第４の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の構成図であり、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）はＤ
−Ｄ断面図。

【図５】本発明の第５の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の構成図であり、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）はＥ
−Ｅ断面図。

【図６】本発明の第６の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の一部を示す構成図。

【図７】本発明の第７の実施の形態で用いるフィルタ支
持枠の構成図。

【図８】ガスタービン吸気室の構成図。

【図９】従来の吸気フィルタ支持枠の構成図。

【符号の説明】

１…ガスタービンプラント、２…吸気室、３…ウェザー
ルーバ、４…吸気フィルタ、４−１…パネル状吸気フィ
ルタ、５…吸気ダクト、６…ガスタービン圧縮機、１３
…丸棒、１０…フィルタ支持枠、１０−１…外枠部材、
１０−２…水平支持部材、１０−３…出し入れ口、１０
−４押さえカバー、１０−５…垂直支持部材、１０−６
…挿入口、１０−７…取出し口、１２…転動体、１３…
丸棒、１５…シール部材支持枠、１６…シールパッキ
ン。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネル状吸気フィルタを複数個平面的に
   並置しかつフィルタ支持枠により吸気室内に固定するよ
   うにしたガスタービンプラントの吸気装置において、 前記各パネル状吸気フィルタの上縁および下縁と嵌合
   し、各パネル状吸気フィルタを横方向に摺動可能に支持
   する複数個の水平支持部材と、これらの水平支持部材を
   固定する外枠部材とから前記フィルタ支持枠を構成した
   ことを特徴とするガスタービンプラントの吸気装置。
2. 【請求項２】 前記水平支持部材の前記各パネル状吸気
   フィルタと嵌合する部分に摩擦力低減手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のガスタービンプラントの吸
   気装置。
3. 【請求項３】 前記フィルタ支持枠の吸気流れ方向の下
   流側に、前記パネル状吸気フィルタの平面寸法と等しい
   格子状のシール部材を取付け、このシール部材とパネル
   状吸気フィルタとの間にシールパッキンを介挿したこと
   を特徴とする請求項１記載または請求項２記載のガスタ
   ービンプラントの吸気装置。
4. 【請求項４】 前記シールパッキンを伸縮性チューブで
   構成し、このチューブ内に流体を充填、排出する系統を
   接続し、全故意フィルタ支持枠に吸気フィルタを装着し
   た時に前記伸縮性チューブに流体を充填し、前記パネル
   状吸気フィルタと前記フィルタ支持枠との機密性を確保
   するようにした請求項３記載のガスタービンプラントの
   吸気装置。
5. 【請求項５】 前記フィルタ支持枠を、ガスタービン吸
   気流れ方向に対して複数列設置したことを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載のガスタービンプラン
   トの吸気装置。
6. 【請求項６】 パネル状吸気フィルタを複数個平面的に
   並置しかつフィルタ支持枠により吸気室内に固定するよ
   うにしたガスタービンプラントの吸気装置において、 前記各パネル状吸気フィルタの両側縁と嵌合し、各パネ
   ル状吸気フィルタを縦方向に摺動可能に支持する複数個
   の垂直支持部材と、これらの垂直支持部材を固定する外
   枠部材とから前記フィルタ支持枠を構成したことを特徴
   とするガスタービンプラントの吸気装置。
7. 【請求項７】 前記フィルタ支持枠に、前記パネル状吸
   気フィルタを挿脱するための出し入れ口を設けたことを
   特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のガスタ
   ービンプラントの吸気装置。
8. 【請求項８】 前記フィルタ支持枠に設けた前記パネル
   状吸気フィルタ挿脱用の出し入れ口に、摩擦力低減手段
   を設けるとともに、この擦力低減手段の側部にガイドレ
   ールを設置したことを特徴とする請求項７記載のガスタ
   ービンプラントの吸気装置。