JP6417606B2 - コンバインドサイクルプラント、及びそのプラント建屋 - Google Patents

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Description

本発明は、ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備えているコンバインドサイクルプラント、及びそのプラント建屋に関する。
コンバインドサイクルプラントとしては、例えば、以下の特許文献1に記載されているものがある。このコンバインドサイクルプラントは、複数の一軸型コンバインドユニットと、複数の一軸型コンバインドユニット毎に設けられている排熱回収ボイラーと、複数の一軸型コンバインドユニットを覆う建屋本体、この建屋本体内に設けられている一台の天井クレーンと、を備えている。
一軸型コンバインドユニットは、発電機と蒸気タービンとガスタービンとを備えている。この一軸型コンバインドユニットは、発電機と蒸気タービンとガスタービンがこの順序で同一軸線上に配置されている。排熱回収ボイラーは、軸線が延びている軸線方向で、ガスタービンを基準にして蒸気タービンとは反対側の第一の側に配置されている。この排熱回収ボイラーは、ガスタービンから排気された排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる。この蒸気は、蒸気タービンを駆動させる蒸気として利用される。複数の一軸型コンバインドユニットは、それぞれの軸線が互いに平行に配置されている。
天井クレーンは、複数の一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に延びている一対の走行レールと、一対の走行レールに支持されて並び方向に走行可能なガーダと、一対の走行レールのうち前記第一の側の走行レールを支持する複数の第一クレーン柱と、一対の走行レールのうち前記第一の側と反対側の第二の側の走行レールを支持する複数の第二クレーン柱と、を有する。複数の第一クレーン柱及び複数の第二クレーン柱は、いずれも並び方向に並んでいる。複数の第一クレーン柱は、軸線方向でガスタービンの第一の側に配置されている。また、複数の第二クレーン柱は、軸線方向で発電機の位置に配置されている。
建屋本体は、並び方向に連なって、複数の一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根と、この屋根を支える柱と、を有する。この建屋本体の柱としては、軸線方向で第一クレーン柱よりも第一の側に配置されている複数の第一建屋柱と、軸線方向で第二クレーン柱よりも第二の側に配置されている複数の第二建屋柱とがある。複数の第一建屋柱及び複数の第二建屋柱は、いずれも並び方向に並んでいる。
特開平09−079005号公報 (図1、図2)
上記特許文献1に記載のコンバインドサイクルプラントでは、一台の天井クレーンで、複数の一軸型コンバインドユニットを点検、修理することができる。この点検、修理の期間は、運用コストの面からできるかぎり、短時間であることが望まれる。しかしながら、上記特許文献1のコンバインドサイクルプラントでは、一つの一軸型コンバインドユニットを点検、修理する場合でも、一台の天井クレーンしか利用できないため、一つの一軸型コンバイドユニットの点検、修理の期間が長びく、という問題点がある。
また、上記特許文献1に記載のコンバインドサイクルプラントでは、複数の一軸型コンバインドユニットの上方を含む領域をユニットの並び方向に、一台の天井クレーンのガーダを走行させることになる。このため、上記特許文献1に記載のコンバインドサイクルプラントでは、このガーダが走行する領域内に建屋の柱を配置することができず、特に、一軸型コンバインドユニットの軸線方向の柱のスパンが長くなる。この関係で、上記特許文献1に記載のコンバインドサイクルプラントでは、屋根を支える横梁として、断面係数の高い横梁を用いることになり、横梁の重量が重くなる。さらに、この横梁を支える柱も、断面係数を高くする必要性が生じる。また、柱を支える基礎も大型化する。よって、上記特許文献1に記載のコンバインドサイクルプラントでは、プラント建屋の建設コストがかさむ、という問題点がある。
そこで、本願に係る発明は、一軸型コンバインドユニットの点検、修理の期間を短くすることができるプラント建屋、このプラント建屋を含むコンバインドサイクルプラントを提供することを第一の目的とする。また、本願に係る発明は、建設コストを抑えることができるプラント建屋、このプラント建屋を含むコンバインドサイクルプラントを提供することを第二の目的とする。
上記第一の目的を達成するための発明に係る第一態様としてのプラント建屋は、
ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備え、複数の前記一軸型コンバインドユニットのそれぞれの前記軸線が互いに平行なコンバインドサイクルプラントのプラント建屋において、複数の前記一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に連なって、複数の前記一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根を有する建屋本体と、前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各ガスタービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第一天井クレーンと、前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各蒸気タービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第二天井クレーンと、を備える。前記第一天井クレーン及び前記第二天井クレーンは、いずれも、互いに平行で前記並び方向に延びている一対の走行レールを有し、前記ガーダは、前記並び方向に走行可能に前記一対の走行レールに支持される。前記建屋本体は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第一支持部と、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第二支持部と、を有する。前記第一支持部は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記軸線が延びている軸線方向で前記蒸気タービンを基準にして前記ガスタービンの側である第一の側の走行レールを支持する第一外側支持部と、前記第一の側の反対側である第二の側の走行レールを支持する第一内側支持部と、を有する。前記第二支持部は、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールを支持する第二内側支持部と、前記第二の側の走行レールを支持する第二外側支持部と、を有する。前記第一内側支持部と前記第二内側支持部とは、一体の支持部である。
当該プラント建屋では、第一天井クレーンを用いて、一軸型コンバインドユニットのガスタービンを分解する、及び組み立てることができる。また、当該プラント建屋では、第二天井クレーンを用いて、この一軸型コンバインドユニットの蒸気タービンを分解する、及び組み立てることができる。よって、当該プラント建屋では、第一天井クレーン及び第二天井クレーンを用いることで、一軸型コンバインドユニットのガスタービン及び蒸気タービンの分解、組立を併行して実施することができる。
また、当該プラント建屋では、一の一軸型コンバインドユニットのガスタービンに対する分解、組立と、他の一軸型コンバインドユニットの蒸気タービンに対する分解、組立とを併行して実施することができる。すなわち、当該プラント建屋では、2台の一軸型コンバインドユニットに対する分解、組立を併行して実施することができる。
また、当該プラント建屋では、当該プラント建屋内に3台以上の一軸型コンバインドユニットが配置されている場合でも、2台の天井クレーンで、3台以上の一軸型コンバインドユニットのそれぞれを分解する、組み立てることができる。
該プラント建屋では、第一天井クレーンの走行レールを支持する支持部の一部と第二天井クレーンの走行レールを支持する支持部の一部とを共有化することで、支持部の数量を減らすことができる。よって、当該プラント建屋では、建設コストを抑えることができる。
なお、複数の一軸型コンバインドユニットの蒸気タービンにおける軸線方向のガスタービン側の位置が相互に一致している、又は、複数の一軸型コンバインドユニットのガスタービンにおける軸線方向の蒸気タービン側の位置が相互に一致していることが好ましい。
上記目的を達成するための発明に係る第二態様としてのプラント建屋は、
ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備え、複数の前記一軸型コンバインドユニットのそれぞれの前記軸線が互いに平行なコンバインドサイクルプラントのプラント建屋において、複数の前記一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に連なって、複数の前記一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根を有する建屋本体と、前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各ガスタービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第一天井クレーンと、前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各蒸気タービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第二天井クレーンと、を備える。前記第一天井クレーン及び前記第二天井クレーンは、いずれも、互いに平行で前記並び方向に延びている一対の走行レールを有し、前記ガーダは、前記並び方向に走行可能に前記一対の走行レールに支持される。前記一軸型コンバインドユニットは、前記軸線が延びている軸線方向で、前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間に前記発電機が配置されており、前記第一天井クレーンは、前記軸線方向で前記蒸気タービンを基準にして前記ガスタービンの側である第一の側に配置され、前記第二天井クレーンは、前記軸線方向で前記ガスタービンを基準にして前記蒸気タービンの側である第二の側に配置され、前記建屋本体は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第一支持部と、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第二支持部と、を有し、前記第一支持部は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールを支持する第一外側支持部と、前記第二の側の走行レールを支持する第一内側支持部と、を有し、前記第二支持部は、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールを支持する第二内側支持部と、前記第二の側の走行レールを支持する第二外側支持部と、を有し、前記第一内側支持部と前記第二内側支持部とは、前記軸線方向で前記発電機が存在する領域に配置されている。
前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間に前記発電機が配置されている前記コンバインドサイクルプラントの前記プラント建屋において、前記第一内側支持部と前記第二内側支持部とは、一体の支持部であってもよい。
当該プラント建屋では、第一天井クレーンの走行レールを支持する支持部の一部と第二天井クレーンの走行レールを支持する支持部の一部とを共有化することで、支持部の数量を減らすことができる。よって、当該プラント建屋では、建設コストを抑えることができる。
上記目的を達成するための発明に係る第三態様としてのプラント建屋は、
ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備え、複数の前記一軸型コンバインドユニットのそれぞれの前記軸線が互いに平行なコンバインドサイクルプラントのプラント建屋において、複数の前記一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に連なって、複数の前記一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根と、複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記ガスタービンよりも、前記軸線が延びている軸線方向で前記蒸気タービンを基準にして前記ガスタービンの側である第一の側に配置され、前記並び方向に並んで、前記屋根を支持する複数の第一外側支持部と、複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記蒸気タービンよりも、前記軸線方向で第一の側とは反対側である第二の側に配置され、前記並び方向に並んで、前記屋根を支持する複数の第二外側支持部と、前記軸線方向で、複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間の領域に配置され、前記並び方向に並んで、前記屋根を支持する複数の内側支持部と、前記屋根の下方に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各ガスタービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第一天井クレーンと、前記屋根の下方に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各蒸気タービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第二天井クレーンと、を備える。前記第一天井クレーン及び前記第二天井クレーンは、いずれも、互いに平行で前記並び方向に延びている一対の走行レールを有し、前記ガーダは、前記並び方向に走行可能に前記一対の走行レールに支持される。前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールは、複数の前記第一外側支持部により支持され、前記第二の側の走行レールは、複数の前記内側支持部により支持され、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールは、複数の前記内側支持部により支持され、前記第二の側の走行レールは、複数の前記第二外側支持部により支持されている。
当該プラント建屋では、屋根を支持する支持部が第一天井クレーンや第二天井クレーンも支えるので、天井クレーン用の柱等を別途設ける場合よりも、プラント建屋の構成要素としての支持部の数量を減らすことができる。
また、前記走行レールが支持部に支持されている前記プラント建屋において、複数の前記内側支持部は、複数の第一内側支持部と、複数の前記第一内側支持部よりも前記第二の側に配置されている複数の第二内側支持部と、を有し、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第二の側の走行レールは、複数の前記第一内側支持部により支持され、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールは、複数の前記第二内側支持部により支持されていてもよい。
また、前記第三態様の前記プラント建屋を含む、いずれかの前記プラント建屋において、前記一軸型コンバインドユニットは、前記軸線方向で、前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間に前記発電機が配置されており、複数の前記内側支持部は、前記軸線方向で、複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記発電機が存在する領域に配置されていてもよい。
また、本願の発明に係る第一態様としてのコンバインドサイクルプラントは、
以上のいずれかの前記プラント建屋と、複数の前記一軸型コンバインドユニットと、複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンに空気を導く吸気ダクト、及び前記吸気ダクトに流入する空気中の異物を除去する吸気フィルタと、複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラーと、を備える。
ここで、前記コンバインドサイクルプラントにおいて、前記吸気フィルタは、前記ガスタービンよりも上方に配置されていてもよい。
また、本願の発明に係る第二態様としてのコンバインドサイクルプラントは、
ガスタービンと発電機と蒸気タービンとがこの順序で同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットと、前記一軸型コンバインドユニットに対する、以上のいずれかの前記プラント建屋と、複数の前記一軸型コンバインドユニットと、複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンに空気を導く吸気ダクト、及び前記吸気ダクトに流入する空気中の異物を除去する吸気フィルタと、複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラーと、を備え、前記吸気フィルタは、前記発電機の上方に配置されている。
また、前記第一態様としての前記コンバインドサイクルプラントにおいて、前記吸気フィルタは、前記ガスタービンよりも下方に配置されていてもよい。
この場合、前記吸気フィルタは、前記排熱回収ボイラーの下方に配置されていてもよい。
また、以上のいずれかの前記コンバインドサイクルプラントにおいて、前記吸気フィルタは、前記吸気フィルタが設けられている前記一軸型コンバインドプラントの前記軸線を含んで鉛直方向に広がる仮想平面上に配置されていてもよい。
当該コンバインドサイクルプラントでは、前記仮想平面から並び方向にずれた位置に吸気フィルタを配置する場合よりも、複数の一軸型コンバインドユニットの並び方向における相互の間隔を狭くすることができる上に、この相互間の空間を有効利用することができる。
本発明の一態様によれば、一軸型コンバインドユニットの分解、組立にあたり、2台の天井クレーンを併行して利用できるので、一軸型コンバインドユニットの修理、点検の期間を短くすることができる。
本発明の他の態様によれば、屋根を支持する複数の支持部における、一軸型コンバインドユニットの軸線方向にスパンを短くできるので、プラント建屋の建設コストを抑えることができる。
本発明に係る第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの平面である。 本発明に係る第一実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの要部平面図である。 図2におけるIII−III線断面図である。 図3におけるIV−IV線断面図である。 本発明に係る第一実施形態におけるコンバインドサイクル設備の系統図である。 本発明に係る第二実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの平面である。 本発明に係る第二実施形態におけるコンバインドサイクルプラントの要部平面図である。 図7におけるVIII−VIII線断面図である。 図8におけるIX−IX線断面図である。
以下、本発明に係るコンバインドサイクルプラントの各種実施形態について、図面を参照して説明する。
「第一実施形態」
図1〜図5を参照して、本発明に係るコンバインドサイクルプラントの第一実施形態について説明する。
本実施形態のコンバインドサイクルプラントは、複数のコンバインドサイクル設備を備えている。図5に示すように、コンバインドサイクル設備10は、ガスタービン設備20と、ガスタービン設備20から排気される排気ガスEGの熱で蒸気Sを発生させる排熱回収ボイラー60と、排熱回収ボイラー60からの蒸気Sで駆動する蒸気タービン70と、発電機65と、蒸気タービン70から排気された蒸気Sを水に戻す復水器73と、復水器73からの水を排熱回収ボイラー60に送るポンプ74と、を備えている。
ガスタービン設備20は、ガスタービン30と、ガスタービン30に空気を導く吸気ダクト21と、この吸気ダクト21に流入する空気中の異物を除去する吸気フィルタ22と、ガスタービン30からの排気ガスEGを排熱回収ボイラー60に導く排気ダクト25と、を有する。ガスタービン30は、吸気ダクト21からの空気を圧縮する圧縮機31と、圧縮機31で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器35と、燃焼ガスで駆動するタービン41と、を有する。
圧縮機31は、軸線を中心として回転する圧縮機ロータ32と、この圧縮機ロータ32を回転可能に覆う圧縮機車室33と、圧縮機車室33内に吸気ダクト21からの空気を導く吸気室34と、を有する。タービン41は、軸線を中心として回転するタービンロータ42と、このタービンロータ42を回転可能に覆うタービン車室43と、タービン車室43内の排気ガスEGを排気ダクト25に導く排気室44と、を有する。圧縮機ロータ32とタービンロータ42とは、同一軸線を中心として回転するもので、相互に連結されて、ガスタービンロータ48を成している。ガスタービンロータ48における軸線方向の一方の端部は、タービン41の排気室44に位置し、他方の端部は、圧縮機31の吸気室34に位置している。このガスタービンロータ48の両端部は、ガスタービンロータ48が回転可能に軸受49で支持されている。
蒸気タービン70は、軸線を中心として回転する蒸気タービンロータ71と、この蒸気タービンロータ71を回転可能に覆う蒸気タービン車室72と、を有する。発電機65は、軸線を中心として回転する発電機ロータ66と、この発電機ロータ66を回転可能に覆う発電機ケーシング67を有する。発電機ケーシング67は、発電機ロータ66の外周側に対向配置されるステータを有する。
蒸気タービンロータ71の軸線、発電機ロータ66の軸線、及びガスタービンロータ48の軸線は、同一直線上に位置している。蒸気タービンロータ71、発電機ロータ66、及びガスタービンロータ48は、これら軸線Auが延びている軸線方向Daに、この順序で並んで、相互に連結されている。すなわち、蒸気タービン70、発電機65及びガスタービン30は、この順序で、軸線方向Daに並び、相互に連結されて、一軸型コンバインドユニット1を構成している。
複数の一軸型コンバインドユニット1は、図1〜図3に示すように、互いの軸線Auが相互に平行になり、且つ軸線方向Daにおける各発電機65の位置が同じになるよう配置されている。ここで、この軸線方向Daで、蒸気タービン70を基準にしてガスタービン30の側を第一の側とし、その反対側を第二の側とする。また、複数の一軸型コンバインドユニット1が並んでいる方向を並び方向Drとする。なお、本実施形態では、軸線方向Daに対して、並び方向Drは垂直な方向である。
吸気フィルタ22(図3参照)、吸気ダクト21(図3参照)、排気ダクト25、及び排熱回収ボイラー60は、これらが設けられている一軸型コンバインドユニット1の軸線Auを含んで鉛直方向に広がる仮想平面上に配置されている。吸気フィルタ22及び吸気ダクト21は、ガスタービン30よりも下側に配置されている。特に、吸気フィルタ22は、排熱回収ボイラー60の下に配置されている。
本実施形態のコンバインドサイクルプラントは、さらに、プラント建屋100を備えている。このプラント建屋100は、複数の一軸型コンバインドユニット1を覆う建屋本体150と、建屋本体150に内に設けられている第一天井クレーン110及び第二天井クレーン120と、を備えている。
第一天井クレーン110は、図2及び図3に示すように、建屋本体150内に配置され、複数の一軸型コンバインドユニット1における各ガスタービン30の上方を含む領域を並び方向Drに走行可能な第一ガーダ111と、互いに平行で並び方向Drに延びている一対の第一走行レール115,116と、第一ガーダ111に取り付けられている第一ホイスト112と、を有する。第一ガーダ111は、軸線方向Daに延びる梁部材である。一対の第一走行レール115,116は、第一ガーダ111が並び方向Drに走行可能に、第一ガーダ111の両端部を支持する。第一ホイスト112は、第一ガーダ111に沿って軸線方向Daに移動可能である。
第二天井クレーン120は、建屋本体150内に配置され、複数の一軸型コンバインドユニット1における各蒸気タービン70の上方を含む領域を並び方向Drに走行可能な第二ガーダ121と、互いに平行で並び方向Drに延びている一対の第二走行レール125,126と、第二ガーダ121に取り付けられている第二ホイスト122と、を有する。第二ガーダ121は、軸線方向Daに延びる梁部材である。一対の第二走行レール125,126は、第二ガーダ121が並び方向Drに走行可能に、第二ガーダ121の両端部を支持する。第二ホイスト122は、第二ガーダ121に沿って軸線方向Daに移動可能である。
建屋本体150は、図1〜図4に示すように、一対の第一走行レール115,116のそれぞれを支持する複数の第一支持柱(第一支持部)161と、一対の第二走行レール125,126のそれぞれを支持する複数の第二支持柱(第二支持部)172と、並び方向Drに連なって複数の一軸型コンバインドユニット1の上方を覆う屋根151と、を備えている。
複数の第一支持柱161は、一対の第一走行レール115,116のうち、第一の側の第一走行レール115を支持する複数の第一外側支持柱165と、第二の側の第一走行レール116を支持する複数の第一内側支持柱166と、有する。複数の第一外側支持柱165及び複数の第一内側支持柱166は、いずれも、並び方向Drに並んでいる。複数の第一外側支持柱165は、軸線方向Daでガスタービン30よりも第一の側の位置、より詳細には、軸線方向Daで排気ダクト25が存在する位置に配置されている。複数の第一内側支持柱166は、軸線方向Daで発電機65が存在する位置に配置されている。
複数の第二支持柱172は、一対の第二走行レール125,126のうち、第一の側の第二走行レール126を支持する複数の第二内側支持柱176と、第二の側の第二走行レール125を支持する複数の第二外側支持柱175と、有する。複数の第二内側支持柱176及び複数の第二外側支持柱175は、いずれも、並び方向Drに並んでいる。複数の第二内側支持柱176は、軸線方向Daで発電機65が存在する位置に配置されている。複数の第二外側支持柱175は、軸線方向Daで蒸気タービン70よりも第二の側の位置に配置されている。
本実施形態では、複数の第一内側支持柱166と複数の第二内側支持柱176は、同一の柱で、内側支持柱(内側支持部)を成している。この内側支持柱は、軸線方向Daにおける発電機65の中央部に位置している。
建屋本体150は、さらに、複数の一軸型コンバインドユニット1の集まりであるユニット群を基準にして、並び方向Drの両側に配置されている複数の建屋外柱181と、複数の第二外側支持柱175よりも第二の側に配置されている複数の付帯建屋外柱185と、を備えている。
複数の建屋外柱181は、軸線方向Daに並んでいる。複数の建屋外柱181のうち、複数の第一支持柱161が並んでいる位置に存在する柱は、第一支持柱161として機能する。また、複数の建屋外柱181のうち、複数の第二支持柱172が並んでいる位置に存在する柱は、第二支持柱172として機能する。複数の付帯建屋外柱185は、並び方向Drに並んでいる。
屋根151は、複数の一軸型コンバインドユニット1の上方を覆う第一屋根155と、第一屋根155よりも第二の側に配置されて、補機類(図示されていない)等の上方を覆う第二屋根156とを有する。第一屋根155は、複数の第一支持柱161と、複数の第二支持柱172と、複数の建屋外柱181のうちで第一の側の柱群とにより支持されている。また、第二屋根156は、複数の第二外側支持柱175と、複数の付帯建屋外柱185と、複数の建屋外柱181のうちで第二の側の柱群とにより支持されている。
次に、以上で説明したコンバインドサイクルプラントの点検、修理について説明する。
コンバインドサイクルプラントの点検、修理では、複数のコンバインドサイクル設備10の全てを停止させて、複数のコンバインドサイクル設備10の点検、修理を同時期に行うこともありえるが、まれである。多くの場合、複数のコンバインドサイクル設備10の一つを停止させ、このコンバインドサイクル設備10を点検、修理し、他のコンバインドサイクル設備10を稼働させおく。
一つのコンバインドサイクル設備10のガスタービン30を点検、修理する場合には、第一天井クレーン110を用いて、このガスタービン30を分解する、及び組み立てる。ガスタービン30の圧縮機車室33及びタービン車室43は、いずれも、上下に二分割できる構造になっている。そこで、例えば、ガスタービン30を分解する場合、圧縮機上半車室や、タービン上半車室を第一天井クレーン110で持ち上げる。その後、ガスタービンロータ48を第一天井クレーン110で持ち上げる。
また、このコンバインドサイクル設備10の蒸気タービン70を点検、修理する場合には、第二天井クレーン120を用いて、この蒸気タービン70を分解する、及び組み立てる。蒸気タービン車室72も、上下に二分割できる構造になっている。そこで、例えば、蒸気タービン70を分解する場合、蒸気タービン上半車室を第二天井クレーン120で持ち上げる。その後、蒸気タービンロータ71を第二天井クレーン120で持ち上げる。
以上のように、本実施形態では、第一天井クレーン110及び第二天井クレーン120を用いることで、一軸型コンバインドユニット1のガスタービン30及び蒸気タービン70に対する分解、組立を併行して実施することができる。よって、本実施形態では、1台の一軸型コンバインドユニット1の点検、修理のための期間を短くすることができる。なお、ガスタービン30の点検、修理に、第一天井クレーン110と共に、必要に応じて第二天井クレーン120を用いてもよい。また、蒸気タービン70の点検、修理には、第二天井クレーン120と共に、必要に応じて第一天井クレーン110を用いてもよい。
また、本実施形態では、1台の一軸型コンバインドユニットのガスタービンに対する分解、組立と、他の一台の一軸型コンバインドユニットの蒸気タービンに対する分解、組立とを併行して実施することができる。すなわち、本実施形態では、2台の一軸型コンバインドユニットに対する分解、組立を併行して実施することができる。
また、本実施形態では、コンバインドサイクルブラントが3台以上の一軸型コンバインドユニット1を備えている場合でも、2台の天井クレーン110,120で、3台以上の一軸型コンバインドユニット1のそれぞれを分解する、組み立てることができる。よって、本実施形態では、複数の一軸型コンバインドユニット1毎に天井クレーンを設けるよりも、プラント建屋100の製造コストを抑えることができる。
ところで、発電機65のロータやステータは、重量物である。このため、発電機65は、蒸気タービン70やガスタービン30に比べて重い。また、発電機ケーシング67は、多くの場合、上下に二分割できる構造になっていない。このため、発電機65の分解、組立では、例えば、複数のジャッキ等を用いて、一軸型コンバインドユニット1の軸線Au上から発電機65を軸線Auと垂直な方向にずらし、ずらした発電機65のケーシング67から、チェーンブロック等を用いて発電機ロータ66を軸線方向Daに引き抜く。よって、発電機65の分解、組立のために、天井クレーン110,120のホイスト112,122を発電機65の真上に位置させる必要性があまりない。
そこで、本実施形態では、軸線方向Daで第一天井クレーン110と第二天井クレーン120との境目に位置に、発電機65を配置している。言い換えると、本実施形態では、一対の第一走行レール115,116のうちの第二の側の第一走行レール116、この第一走行レール116を支持する第一内側支持柱166、一対の第二走行レール125,126のうちの第一の側の第二走行レール126、この第二走行レール126を支持する第二内側支持柱176を、軸線方向Daで発電機65が存在する領域に配置している。
さらに、本実施形態では、以上のように、軸線方向Daで発電機65が存在する領域に屋根151も支持する支持柱166,176を配置することで、軸線方向Daにおける柱のスパンを短くすることができる。この関係で、本実施形態では、屋根151を支える横梁として、断面係数が高くない横梁を用いることができ、横梁を軽量化できる。つまり、本実施形態では、屋根151及びその横梁を含む屋根構造全体を軽量化できる。さらに、この横梁を支える柱も、断面係数を高くする必要性がない。また、柱を支える基礎も小型化できる。よって、本実施形態では、この観点からも、プラント建屋100の建設コストを抑えることができる。
また、本実施形態では、第一天井クレーン110を支える第一支持柱161及び第二天井クレーン120を支持する第二支持柱172は、屋根151も支えるので、天井クレーン用の柱を別途設ける場合よりも、プラント建屋100の建設コストを抑えることができる。
また、本実施形態では、一軸型コンバインドユニット1の軸線Auを含み鉛直方向の広がる仮想平面上に、この一軸型コンバインドユニット1に接続される吸気フィルタ22を設けている。このため、本実施形態では、この仮想平面から並び方向Drにずれた位置に吸気フィルタを配置する場合よりも、複数の一軸型コンバインドユニット1の並び方向Drにおける相互の間隔を狭くすることができる上に、この相互間の空間を有効利用することができる。
「第二実施形態」
図6〜図9を参照して、本発明に係るコンバインドサイクルプラントの第二実施形態について説明する。
本実施形態のコンバインドサイクルプラントも、図6に示すように、第一実施形態と同様、複数のコンバインドサイクル設備10aを備えている。本実施形態のコンバインドサイクル設備10aの構成要素は、第一実施形態のコンバインドサイクル設備10の構成要素と同じである。さらに、本実施形態のプラント建屋100aの構成要素も、第一実施形態のプラント建屋100の構成要素と同じである。但し、本実施形態のコンバインドサイクル設備10aの構成要素の一つである吸気フィルタ22a(図8及び図9参照)の配置が第一実施形態と異なっている。この関係で、本実施形態のプラント建屋100aの第一天井クレーン110a及び第二天井クレーン120aの配置、さらに、建屋本体150aの一部の柱の配置も第一実施形態と異なっている。
図6及び図7に示すように、本実施形態の一軸型コンバインドユニット1も、蒸気タービン70、発電機65及びガスタービン30を備え、これらがこの順序で軸線方向Daに並び、相互に連結されている。
図8及び図9に示すように、一軸型コンバインドユニット1に接続される吸気フィルタ22aは、第一実施形態と同様に、一軸型コンバインドユニット1の軸線Auを含み鉛直方向に広がる仮想平面上に配置されている。但し、この吸気フィルタ22aは、第一実施形態と異なり、ガスタービン30よりも上方で発電機65の真上に配置されている。このように、吸気フィルタ22aを発電機65の真上に配置しても、前述の仮想平面上に配置されていれば、第一実施形態と同様、複数の一軸型コンバインドユニット1の並び方向Drにおける相互の間隔を狭くすることができる上に、この相互間の空間を有効利用することができる。
吸気ダクト21aは、発電機65の真上に配置されている吸気フィルタ22aからガスタービン30の吸気室34まで延びている。
本実施形態の第一天井クレーン110aは、第一実施形態の第一天井クレーン110と同様、複数の一軸型コンバインドユニット1における各ガスタービン30の上方を含む領域を並び方向Drに走行可能な第一ガーダ111を有する。また、本実施形態の第二天井クレーン120aも、第一実施形態の第二天井クレーン120と同様、複数の一軸型コンバインドユニット1における各蒸気タービン70の上方を含む領域を並び方向Drに走行可能な第二ガーダ121を有する。但し、本実施形態では、前述したように、吸気フィルタ22aが発電機65の真上に配置され、吸気ダクト21aがこの発電機65から吸気室34に延びている関係で、軸線方向Daにおける発電機65の中央部を天井クレーンのガーダが並び方向Drに走行することができない。このため、本実施形態では、第一天井クレーン110aと第二天井クレーン120aとは、軸線方向Daで離間している。しかも、軸線方向Daにおける発電機65の中央部に、第一天井クレーン110aと第二天井クレーン120aとの軸線方向Daの中間部が位置するよう、第一天井クレーン110a及び第二天井クレーン120aが配置されている。
具体的に、第一天井クレーン110aの一対の第一走行レール115,116のうち、第一の側の第一走行レール115は、第一実施形態と同様、軸線方向Daにおける排気ダクト25の位置に配置されているものの、第二の側の第一走行レール116は、軸線方向Daで、発電機65の中央部を避け、発電機65の第一の側に縁の位置に配置されている。また、第二天井クレーン120aの一対の第二走行レール125,126のうち、第二の側の第二走行レール125は、第一実施形態と同様、軸線方向Daで蒸気タービン70よりも第二の側に配置されているものの、第一の側の第二走行レール126は、軸線方向Daで、発電機65の中央部を避け、発電機65の第二の側に縁の位置に配置されている。
よって、本実施形態では、第一ガーダ111及び第二ガーダ121は、発電機65の真上に配置されている吸気フィルタ22a及びこれに接続されている吸気ダクト21aを避けて、並び方向Drに走行することができる。
本実施形態では、以上のように、一対の第一走行レール115,116のうちの第二の側の第一走行レール116と、一対の第二走行レール125,126のうちの第一の側の第二走行レール126とは、軸線方向Daで離間している。この関係で、本実施形態では、一対の第一走行レール115,116を支持する第一支持柱161a、及び一対の第二走行レール125,126を支持する第二支持柱172aも、その配置等が第一実施形態と異なっている。具体的に、一対の第一走行レール115,116のうちの第二の側の第一走行レール116を支持する第一内側支持柱166aと、一対の第二走行レール125,126のうちの第一の側の第二走行レール126を支持する第二内側支持柱176aとが、別体のもので構成され、軸線方向Daで離間している。なお、本実施形態でも、第一内側支持柱166a、第二内側支持柱176aを含め、各支持柱は、屋根151も支持する。
以上、本実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態でも、複数の一軸型コンバインドユニット1における各ガスタービン30の上方を含む領域を並び方向Drに走行可能な第一ガーダ111を有する第一天井クレーン110aと、複数の一軸型コンバインドユニット1における各蒸気タービン70の上方を含む領域を並び方向Drに走行可能な第二ガーダ121を有する第二天井クレーン120aとを備えているので、1台の一軸型コンバインドユニット1の点検、修理のための期間を短くすることができる。また、本実施形態でも、2台の天井クレーン110a,120aで、3台以上の一軸型コンバインドユニット1のそれぞれを修理、点検することができ、複数の一軸型コンバインドユニット1毎に天井クレーンを設けるよりも、プラント建屋100aの製造コストを抑えることができる。
また、本実施形態でも、軸線方向Daで発電機65が存在する領域に屋根151も支持する支持柱を配置することで、軸線方向Daにおける柱のスパンを短くすることができ、プラント建屋100aの建設コストを抑えることができる。
また、吸気フィルタを発電機の上方に設ける場合、本実施形態では、一対の第一走行レール115,116のうちの第二の側の第一走行レール116を支持する第一内側支持柱166aと、一対の第二走行レール125,126のうちの第一の側の第二走行レール126を支持する第二内側支持柱176aとで、吸気フィルタ22aを支持することができる。よって、本実施形態では、吸気フィルタ22aの支持構造と走行レール116,126の支持構造とを共有化でき、この観点からもプラント建屋100aの建設コストを抑えることができる。
なお、以上の各実施形態で、走行レール及び屋根を支持する支持部が柱であるが、この支持部が柱でなくてもよく、例えば、壁であってもよい。
また、以上の各実施形態の一軸型コンバインドユニット1は、軸線方向Daで、ガスタービン30、発電機65、蒸気タービン70の順序で配置されている。しかしながら、一軸型コンバインドユニットは、軸線方向Daで、発電機65、ガスタービン30、蒸気タービン70の順序で配置されていても、ガスタービン30、蒸気タービン70、発電機65の順序で配置されていてもよい。但し、ガスタービン30における蒸気タービン側の部分に対する第一天井クレーン110の操作性、蒸気タービン70におけるガスタービン側の部分に対する第二天井クレーン120の操作性等の観点からは、以上の各実施形態のように、一軸型コンバインドユニット1は、軸線方向Daで、ガスタービン30、発電機65、蒸気タービン70の順序で配置されていることが好ましい。
1:一軸型コンバインドユニット、10,10a:コンバインドサイクル設備、20:ガスタービン設備、21,21a:吸気ダクト、22,22a:吸気フィルタ、25:排気ダクト、30:ガスタービン、31:圧縮機、35:燃焼器、41:タービン、60:排熱回収ボイラー、65:発電機、70:蒸気タービン、73:復水器、100,100a:プラント建屋、110:第一天井クレーン、111:第一ガーダ、112:第一ホイスト、115,116:第一走行レール、120:第二天井クレーン、121:第二ガーダ、122:第二ホイスト、125,126:第二走行レール、150,150a:建屋本体、151:屋根、155:第一屋根、156:第二屋根、161,161a:第一支持柱(第一支持部)、165:第一外側支持柱(第一外側支持部)、166,166a:第一内側支持柱(第一内側支持部)、172,172a:第二支持柱(第二支持部)、175:第二外側支持柱(第二外側支持部)、176,176a:第二内側支持柱(第二内側支持部)

Claims (12)

  1. ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備え、複数の前記一軸型コンバインドユニットのそれぞれの前記軸線が互いに平行なコンバインドサイクルプラントのプラント建屋において、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に連なって、複数の前記一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根を有する建屋本体と、
    前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各ガスタービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第一天井クレーンと、
    前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各蒸気タービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第二天井クレーンと、
    を備え、
    前記第一天井クレーン及び前記第二天井クレーンは、いずれも、互いに平行で前記並び方向に延びている一対の走行レールを有し、前記ガーダは、前記並び方向に走行可能に前記一対の走行レールに支持され、
    前記建屋本体は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第一支持部と、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第二支持部と、を有し、
    前記第一支持部は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記軸線が延びている軸線方向で前記蒸気タービンを基準にして前記ガスタービンの側である第一の側の走行レールを支持する第一外側支持部と、前記第一の側の反対側である第二の側の走行レールを支持する第一内側支持部と、を有し、
    前記第二支持部は、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールを支持する第二内側支持部と、前記第二の側の走行レールを支持する第二外側支持部と、を有し、
    前記第一内側支持部と前記第二内側支持部とは、一体の支持部である、
    プラント建屋。
  2. ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備え、複数の前記一軸型コンバインドユニットのそれぞれの前記軸線が互いに平行なコンバインドサイクルプラントのプラント建屋において、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に連なって、複数の前記一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根を有する建屋本体と、
    前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各ガスタービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第一天井クレーンと、
    前記建屋本体内に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各蒸気タービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第二天井クレーンと、
    を備え、
    前記第一天井クレーン及び前記第二天井クレーンは、いずれも、互いに平行で前記並び方向に延びている一対の走行レールを有し、前記ガーダは、前記並び方向に走行可能に前記一対の走行レールに支持され、
    前記一軸型コンバインドユニットは、前記軸線が延びている軸線方向で、前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間に前記発電機が配置されており、
    前記第一天井クレーンは、前記軸線方向で前記蒸気タービンを基準にして前記ガスタービンの側である第一の側に配置され、
    前記第二天井クレーンは、前記軸線方向で前記ガスタービンを基準にして前記蒸気タービンの側である第二の側に配置され、
    前記建屋本体は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第一支持部と、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのそれぞれを支持する第二支持部と、を有し、
    前記第一支持部は、前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールを支持する第一外側支持部と、前記第二の側の走行レールを支持する第一内側支持部と、を有し、
    前記第二支持部は、前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールを支持する第二内側支持部と、前記第二の側の走行レールを支持する第二外側支持部と、を有し、
    前記第一内側支持部と前記第二内側支持部とは、前記軸線方向で前記発電機が存在する領域に配置されている、
    プラント建屋。
  3. 請求項2に記載のプラント建屋において、
    前記第一内側支持部と前記第二内側支持部とは、一体の支持部である、
    プラント建屋。
  4. ガスタービンと発電機と蒸気タービンとが同一軸線上に配置されている複数の一軸型コンバインドユニットを備え、複数の前記一軸型コンバインドユニットのそれぞれの前記軸線が互いに平行なコンバインドサイクルプラントのプラント建屋において、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットが並んでいる並び方向に連なって、複数の前記一軸型コンバインドユニットの上方を覆う屋根と、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記ガスタービンよりも、前記軸線が延びている軸線方向で前記蒸気タービンを基準にして前記ガスタービンの側である第一の側に配置され、前記並び方向に並んで、前記屋根を支持する複数の第一外側支持部と、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記蒸気タービンよりも、前記軸線方向で第一の側とは反対側である第二の側に配置され、前記並び方向に並んで、前記屋根を支持する複数の第二外側支持部と、
    前記軸線方向で、複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間の領域に配置され、前記並び方向に並んで、前記屋根を支持する複数の内側支持部と、
    前記屋根の下方に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各ガスタービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第一天井クレーンと、
    前記屋根の下方に配置され、複数の前記一軸型コンバインドユニットにおける各蒸気タービンの上方を含む領域を前記並び方向に走行可能なガーダを有する第二天井クレーンと、
    前記第一天井クレーン及び前記第二天井クレーンは、いずれも、互いに平行で前記並び方向に延びている一対の走行レールを有し、前記ガーダは、前記並び方向に走行可能に前記一対の走行レールに支持され、
    前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールは、複数の前記第一外側支持部により支持され、前記第二の側の走行レールは、複数の前記内側支持部により支持され、
    前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールは、複数の前記内側支持部により支持され、前記第二の側の走行レールは、複数の前記第二外側支持部により支持されている、
    プラント建屋。
  5. 請求項4に記載のプラント建屋において、
    複数の前記内側支持部は、複数の第一内側支持部と、複数の前記第一内側支持部よりも前記第二の側に配置されている複数の第二内側支持部と、を有し、
    前記第一天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第二の側の走行レールは、複数の前記第一内側支持部により支持され、
    前記第二天井クレーンにおける一対の前記走行レールのうち、前記第一の側の走行レールは、複数の前記第二内側支持部により支持されている、
    プラント建屋。
  6. 請求項4又は5に記載のプラント建屋において、
    前記一軸型コンバインドユニットは、前記軸線方向で、前記ガスタービンと前記蒸気タービンとの間に前記発電機が配置されており、
    複数の前記内側支持部は、前記軸線方向で、複数の前記一軸型コンバインドユニットの前記発電機が存在する領域に配置されている、
    プラント建屋。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載のプラント建屋と、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットと、
    複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンに空気を導く吸気ダクト、及び前記吸気ダクトに流入する空気中の異物を除去する吸気フィルタと、
    複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラーと、
    を備えるコンバインドサイクルプラント。
  8. 請求項7に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
    前記吸気フィルタは、前記ガスタービンよりも上方に配置されている、
    コンバインドサイクルプラント。
  9. 請求項2又は6に記載のプラント建屋と、
    複数の前記一軸型コンバインドユニットと、
    複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンに空気を導く吸気ダクト、及び前記吸気ダクトに流入する空気中の異物を除去する吸気フィルタと、
    複数の前記一軸型コンバインドユニット毎に設けられ、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラーと、
    を備え、
    前記吸気フィルタは、前記発電機の上方に配置されている、
    コンバインドサイクルプラント。
  10. 請求項7に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
    前記吸気フィルタは、前記ガスタービンよりも下方に配置されている、
    コンバインドサイクルプラント。
  11. 請求項10に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
    前記吸気フィルタは、前記排熱回収ボイラーの下方に配置されている、
    コンバインドサイクルプラント。
  12. 請求項7から11のいずれか一項に記載のコンバインドサイクルプラントにおいて、
    前記吸気フィルタは、前記吸気フィルタが設けられている前記一軸型コンバインドプラントの前記軸線を含んで鉛直方向に広がる仮想平面上に配置されている、
    コンバインドサイクルプラント。
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