JP2018028293A - 回転機械の基礎設備 - Google Patents

Abstract

【課題】回転機械の基礎設備において、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。【解決手段】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とを設ける。【選択図】図１

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。

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。

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。

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。

特開平０６−１５９０９４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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である。 図２は、図１のII−II断面図である。 図３は、遮熱板を表す斜視図である。 図４は、遮熱板を表す正面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。 図６は、遮熱板の断面図である。 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である。 図８は、ガスタービンを表す概略構成図である。 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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

Claims (11)

1. 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回転機械の基礎設備。
2. 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する請求項１に記載の回転機械の基礎設備。
3. 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する請求項１または請求項２に記載の回転機械の基礎設備。
4. 前記断熱層は、空間部であることを特徴とする請求項３に記載の回転機械の基礎設備。
5. 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する請求項４に記載の回転機械の基礎設備。
6. 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する請求項５に記載の回転機械の基礎設備。
7. 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する請求項５または請求項６に記載の回転機械の基礎設備。
8. 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する請求項５または請求項６に記載の回転機械の基礎設備。
9. 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する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の回転機械の基礎設備。
10. 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する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の回転機械の基礎設備。
11. 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する請求項１０に記載の回転機械の基礎設備。

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