JP6956724B2 - 燃焼器アセンブリリフトシステム、ならびに燃焼器アセンブリリフトシステムを用いて燃焼器アセンブリを取り付けるおよび取り外すための方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示する主題は、燃焼器アセンブリに関し、より具体的には、ガスタービンに関する燃焼器アセンブリを取り付けるおよび取り外すための装置および方法に関する。

ガスタービンは、圧縮機部、燃焼部、およびタービン部を含むことができる。圧縮機部は、タービン内に流入する空気を加圧する。圧縮機部から排出された加圧空気は燃焼部に流入し、燃焼部は一般に複数の燃焼器によって特徴付けられる。複数の燃焼器の各々は燃焼ライナーを含み、燃焼ライナーは燃焼器の燃焼室を画定する。したがって、各燃焼器に入る空気は、燃料と混合され、燃焼ライナー内で燃焼される。高温の燃焼ガスは、燃焼ライナーからトランジションピースを通ってガスタービンのタービン部に流れ、タービンを駆動し、機械的動力を生成する。

より具体的には、ガスタービン燃焼器は、大量の燃料と圧縮空気とを混合し、得られた混合物を燃焼させる。産業用ガスタービンの燃焼器は、空気と燃料とが混合されて燃焼が生じる円筒状の燃焼「缶」の環状アレイを含むことができる。軸流圧縮機からの圧縮空気が燃焼器に流入する。燃料は、各缶内に延在する燃料ノズルアセンブリを介して噴射される。燃料と空気との混合物は、各缶の燃焼室内で燃焼する。燃焼ガスは各缶からタービンに通じるダクト内に排出される。

いくつかの実施形態では、低排出用に設計された燃焼器アセンブリは、予混合室および燃焼室を含むことができる。各燃焼器アセンブリの燃料ノズルアセンブリは、燃料および空気を缶のチャンバ内に噴射する。ノズルアセンブリからの燃料の一部は、缶の予混合室に排出され、そこで空気が燃料に加えられ、燃料と予混合される。予混合室内で空気と燃料を予混合することにより、各缶の燃焼室内での迅速かつ効率的な燃焼が促進され、燃焼からの低排出が促進される。空気と燃料との混合物は、予混合室から燃焼を支援する燃焼室へ下流に流れ、いくつかの条件下では、燃料ノズルアセンブリの前面によって排出される追加の燃料を受け取る。追加の燃料は、低出力動作のために火炎を安定させる手段を提供し、高出力条件では完全に遮断することができる。

燃焼器アセンブリは、ガスタービンの最初の構築時に取り付ける必要があり、その後のメンテナンス作業中に取り外すことができる。しかし、燃焼器アセンブリを取り付け、取り外し、または再取り付けするためには、燃焼器アセンブリに対して燃焼器アセンブリを適切に持ち上げ、配置し、および／または位置合わせするためにかなりの量の力が必要となる場合がある。したがって、ガスタービンに対して燃焼器アセンブリを取り付けおよび取り外すための代替的な装置および方法は、当技術分野で歓迎されるであろう。

国際公開第２０１５／１９８８５８号

一実施形態では、燃焼器アセンブリリフトシステムは、ベース部分およびアーム部分を含む外部リフトフレームであって、アーム部分はベース部分から離れて内部を形成するように延在する、外部リフトフレームと、外部リフトフレームの内部に少なくとも部分的に配置され、燃焼器アセンブリの少なくとも一部に一時的に固定されるように構成された内部燃焼器アセンブリ係合フレームと、を含む。内部燃焼器アセンブリ係合フレームは、外部リフトフレームのベース部分に接続される。

別の実施形態では、ターボ機械に燃焼器アセンブリを取り付けるための方法が開示される。本方法は、燃焼器アセンブリリフトシステムを燃焼器アセンブリに近接して配置するステップを含む。燃焼器アセンブリリフトシステムは、ベース部分およびアーム部分を含む外部リフトフレームであって、アーム部分はベース部分から離れて内部を形成するように延在する、外部リフトフレームと、外部リフトフレームの内部に少なくとも部分的に配置され、燃焼器アセンブリの少なくとも一部に一時的に固定されるように構成された内部燃焼器アセンブリ係合フレームと、を含み、内部燃焼器アセンブリ係合フレームは、外部リフトフレームのベース部分に接続される。本方法は、内部燃焼器アセンブリ係合フレームを燃焼器アセンブリに一時的に固定するステップと、燃焼器アセンブリをターボ機械に位置合わせして固定するステップと、燃焼器アセンブリを内部燃焼器アセンブリ係合フレームから解放するステップと、をさらに含む。

さらに別の実施形態では、ターボ機械から燃焼器アセンブリを取り外すための方法が開示される。本方法は、燃焼器アセンブリリフトシステムを燃焼器アセンブリに近接して配置するステップを含む。燃焼器アセンブリリフトシステムは、ベース部分およびアーム部分を含む外部リフトフレームであって、アーム部分はベース部分から離れて内部を形成するように延在する、外部リフトフレームと、外部リフトフレームの内部に少なくとも部分的に配置され、燃焼器アセンブリの少なくとも一部に一時的に固定されるように構成された内部燃焼器アセンブリ係合フレームと、を含み、内部燃焼器アセンブリ係合フレームは、外部リフトフレームのベース部分に接続される。本方法は、内部燃焼器アセンブリ係合フレームを燃焼器アセンブリに一時的に固定するステップと、燃焼器アセンブリをターボ機械から解放し、外部リフトフレームへの１つまたは複数の接続を介して、燃焼器アセンブリリフトシステムをターボ機械から離れるように移動させるステップと、をさらに含む。

本明細書に述べる実施形態によって提供されるこれらの特徴およびさらなる特徴は、図面と併せて、以下の詳細な説明からより完全に理解されよう。

図面に示された実施形態は、本質的に例証的かつ例示的なものであって、特許請求の範囲に規定される発明を限定するものではない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読めば、理解することができる。図面では、類似の構成は類似の符号で示している。

本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態によるターボ機械の側面図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による燃焼システムの側面図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による燃焼器アセンブリの断面側面図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による燃焼器アセンブリリフトシステムの斜視図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による、燃焼器アセンブリが一時的に固定された燃焼器アセンブリリフトシステムの斜視図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による異なる構成における図５に示す燃焼器アセンブリリフトシステムの斜視図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による、燃焼器アセンブリが一時的に固定された別の燃焼器アセンブリリフトシステムの斜視図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による燃焼器アセンブリを取り付けるための方法を示す図である。 本明細書に図示または説明される１つまたは複数の実施形態による燃焼器アセンブリを取り外すための方法を示す図である。

以下で、本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようと努力しても、実際の実施のすべての特徴を本明細書に記載することができるというわけではない。エンジニアリングまたは設計プロジェクトのような実際の実施の開発においては、開発者の特定の目的を達成するために、例えばシステム関連および事業関連の制約条件への対応など実施に特有の決定を数多くしなければならないし、また、これらの制約条件は実施ごとに異なる可能性があることを理解されたい。さらに、このような開発作業は複雑で時間がかかるかもしれないが、にもかかわらず、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作、および製造の日常的な仕事であることを理解されたい。

本発明の様々な実施形態の要素を導入する場合に、単数の表現（「１つの（ａ、ａｎ）」）および「前記（ｔｈｅ、ｓａｉｄ）」は１つまたは複数の要素があることを意味するものである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味するものである。

ここで図１を参照すると、ガスタービン、航空派生品などのいくつかのターボ機械は、燃焼プロセス中に燃料と空気の混合物を燃焼させてエネルギーを生成する。図１は、ターボ機械１００の一例を示す。一般に、ターボ機械１００は、圧縮機ケーシング１１０内に収容された圧縮機に向かって空気流を導く入口プレナム１０５を含む。空気流は圧縮され、次に燃焼システム１１５に排出され、そこで天然ガスなどの燃料が燃焼されて高エネルギー燃焼ガスを提供し、高エネルギー燃焼ガスがタービン部１２０を駆動する。タービン部１２０において、高温ガスのエネルギーが仕事に変換され、その一部は圧縮機を駆動するために使用され、残りは発電機、機械的駆動装置など（いずれも図示していない）の負荷を駆動するための有用な仕事に利用可能である。

ここで図２をさらに参照すると、燃焼システム１１５の一実施形態は、少なくとも１つの燃焼器アセンブリ２０を含むことができる。図２に示すようないくつかのターボ機械１００は、中心軸Ａの周りに環状アレイに配置された複数の燃焼器アセンブリ２０を含むことができる。一般に、燃焼器アセンブリ２０の各々の中で、前述の燃焼プロセスが行われる。いくつかの実施形態では、燃焼器アセンブリ２０は、燃焼器アセンブリ２０のうちのいくつかの火炎燃焼を監視する火炎検出システムなどの１つまたは複数の補助システム１３０を含むことができる。そのような火炎検出システムは、火炎スキャナーの形態であってもよく、その一部分は燃焼器アセンブリ２０内に挿入されてもよい。追加のまたは代替的な補助システム１３０は、燃焼器アセンブリプロセスの１つまたは複数を監視、制御および／または影響を与えるために、燃焼器アセンブリ２０内に同様に組み込まれてもよい。

さらに図３を参照すると、ターボ機械１００の燃焼器アセンブリ２０の一実施形態の断面側面図が示されている。燃焼器アセンブリ２０は、少なくとも燃焼缶１２５と、場合によっては、圧縮機吐出ケーシングまたは燃焼ラッパーケーシングなどのガスタービンケーシング２４の一部分に固定された実質的に円筒形の燃焼ケーシング２２と、を一般的に含むことができる。図示するように、フランジ２６が、燃焼ケーシング２２の上流端から外向きに延在することができる。フランジ２６は、一般に、燃焼器アセンブリ２０のエンドカバーアセンブリが燃焼ケーシング２２に固定されるように構成することができる。例えば、フランジ２６は、エンドカバーアセンブリを燃焼ケーシング２２に取り付けるための複数のフランジ穴７２を画定することができる。

いくつかの実施形態では、燃焼器アセンブリ２０は、内部流れスリーブ２８と、流れスリーブ２８内に実質的に同心状に配置された燃焼ライナー３０と、を含むこともできる。燃焼器アセンブリ２０は、燃焼缶１２５と、燃焼缶１２５に接続された流れスリーブ２８または燃焼ライナー３０のうちの少なくとも一方と、を含む単一体燃焼器アセンブリ２０を単一の予め組み立てられた構造として含んでもよいし、あるいは燃焼器アセンブリ２０は、燃焼缶１２５、流れスリーブ２８および燃焼ライナー３０がすべてタービンケーシング２４（燃焼排出ケーシングまたは「ＣＤＣ」と呼ばれることもある）などのターボ機械１００に直接接続されるアセンブリを含んでもよい。例えば、流れスリーブ２８および燃焼ライナー３０は、それらの下流端において、インピンジメントスリーブ３２およびインピンジメントスリーブ３２内に配置されたトランジションピース３４を含む二重壁トランジションダクトまで延在することができる。いくつかの実施形態では、インピンジメントスリーブ３２および流れスリーブ２８には、それらの表面の一部分の上に複数の空気供給孔３６が設けられており、それによって、圧縮機部からの加圧空気が燃焼ライナー３０と流れスリーブ２８との間の半径方向空間に入ることが可能になることを理解されたい。

燃焼器アセンブリ２０の燃焼ライナー３０は、実質的に円筒形の燃焼室３８を一般的に画定することができ、燃焼室３８において燃料および空気が噴射され、燃焼されて高温燃焼ガスが生成される。さらに、燃焼ライナー３０は、燃焼ライナー３０およびトランジションピース３４が、各燃焼器アセンブリからタービンアセンブリのタービン部に流れる高温燃焼ガスのための流路を一般的に画定するように、下流端でトランジションピース３４に結合することができる。

図３に示すようないくつかの実施形態では、トランジションピース３４は、シール４０（例えば、圧縮シール）を用いて燃焼ライナー３０の下流端に結合されてもよい。例えば、シール４０は、トランジションピース３４および燃焼ライナー３０の重なり合う端部に配置されて、２つの構成要素の間の接合面をシールすることができる。例えば、シール４０は、係合する部品の内径と外径との間にばね／圧縮荷重がかかるように構成された周囲の金属シールを含んでもよい。しかしながら、燃焼ライナー３０とトランジションピース３４との間の接合面は、圧縮シール４０でシールする必要はないが、当技術分野で公知の任意の適切なシールによって一般的にシールしてもよいことを理解されたい。

いくつかの実施形態では、燃焼ライナー３０はまた、流れスリーブ２８に固定された、または流れスリーブ２８のない燃焼器アセンブリ２０では燃焼ケーシング２２に固定された、１つまたは複数の雌ライナーストップ４４と係合する１つまたは複数の雄ライナーストップ４２を含むことができる。特に、雄ライナーストップ４２は、燃焼ライナー３０が燃焼器アセンブリ２０内に取り付けられる際に、雌ライナーストップ４４内に摺動するように適合されて、燃焼ライナー３０の適切な取り付け深さを示すとともに、タービンアセンブリ１０の動作中のライナー３０の回転を防止することができる。さらに、いくつかの実施形態では、雌ライナーストップ４４が燃焼ライナー３０上に配置されている間に、雄ライナーストップ４２を流れスリーブ２８または燃焼ケーシング上に追加的または代替的に配置することができることを理解されたい。

いくつかの実施形態では、燃焼ライナー３０は、まず、燃焼器アセンブリ２０内に押し込まれることによって、燃焼器アセンブリ２０内に取り付けられてもよい。例えば、燃焼ライナー３０は、力がトランジションピース３４内へのさらなる取り付け深さを制限するまで、燃焼器アセンブリ２０内に押し込むことができる。引き続き図２を参照すると、次にそれぞれの燃焼器アセンブリ２０内に燃焼缶１２５を取り付けることができる。具体的には、燃焼缶１２５は、そのエンドカバーアセンブリが燃焼器アセンブリ２０のフランジ２６に当接するように、配置され、位置合わせされ、挿入することができる。

特定の実施形態が本明細書に提示されているが、燃焼器アセンブリ２０は、ターボ機械１００との個々の接続に関して様々な異なる順序で組み立てられる様々な異なる構成要素を含むことができることを理解されたい。例えば、燃焼器アセンブリ２０は、ターボ機械１００に取り付ける前に完全に組み立てられてもよく（例えば、単一体燃焼器アセンブリ２０）、ターボ機械１００に取り付ける前に部分的に組み立てられてもよく、ターボ機械１００に接続されている間に完全に組み立てられてもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。

図４〜図７をさらに参照すると、燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、燃焼器アセンブリ２０のターボ機械１００への取り付け、取り外し、または再取り付けを助けるために設けることができる。具体的には、燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、各構成要素に特有の適切な位置合わせを提供しながら、１つまたは複数の燃焼器アセンブリ２０の取り付けおよび取り外しを可能にすることができる。燃焼器アセンブリリフトシステム２００はまた、燃焼器アセンブリ２０が輸送容器内にある間に燃焼器アセンブリ２０を把持して、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００内の適切な位置に移動させて位置合わせし、燃焼器アセンブリ２０を複数の異なるリフトシステム間で交換する必要なしにプロセス全体を逆にすることができることによって、連続的な取り付けおよび／または取り外しのプロセスを可能にすることができる。

燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、外部リフトフレーム２２０および内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を一般的に含むことができる。外部リフトフレーム２２０は、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の全体的な吊り上げおよび移動を容易にするのに役立つ外部フレーム構造を含むことができる。内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、外部リフトフレーム２２０の内部に配置され、燃焼器アセンブリ２０の少なくとも一部分に一時的に固定されるように構成することができる。さらに、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、ターボ機械１００の個々のスロットに対する、１つまたは複数の燃焼器アセンブリ２０の全体的な吊り上げ、輸送、回転、位置合わせ、取り付けおよび／または取り外しを容易にするのを助けるために、様々な構成で外部リフトフレーム２２０のベース部分２２２に接続することができる。

さらに図４〜図７を参照すると、外部リフトフレーム２２０は、ベース部分２２２およびアーム部分２２４を一般的に含むことができ、アーム部分２２４は、ベース部分２２２から離れて延在し、内部２０５を形成する。これにより、外部リフトフレーム２２０は、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の全体的な吊り上げおよび移動を容易にする外部構造を提供することができ、それは図５〜図７に示すように燃焼器アセンブリ２０が内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０に一時的に固定される場合を含んでいる。

これによって、外部リフトフレーム２２０は、移動中に燃焼器アセンブリ２０を支持するのに適した様々な構成および材料を含むことができる。図６および図７に示すようないくつかの実施形態では、外部リフトフレーム２２０は、実質的に真っ直ぐなベース部分２２２と、ベース部分２２２から延在する１つまたは複数の実質的に真っ直ぐなアーム部分２２４と、を含むことができる。そのような実施形態では、実質的に真っ直ぐなアーム部分２２４は、実質的に真っ直ぐなベース部分２２２から約９０度以上の角度で延在することができる。そのような実施形態は、燃焼器アセンブリ２０が燃焼器アセンブリリフトシステム２００の内部２０５に入るのに適した空間を確保するのを助けることができる。いくつかの実施形態では、ベース部分２２２および／またはアーム部分２２４は、図４および図５に示すような、より湾曲したまたは先細の構成を含むことができる。このような実施形態は、燃焼器アセンブリ２０が燃焼器アセンブリリフトシステム２００の内部に入るための適切な空間を確保しながら、外部リフトフレーム２２０全体の荷重伝達を助けることができる。

さらに、外部リフトフレーム２２０は、互いに組み合わされた任意の量の要素を含み、ベース部分２２２およびアーム部分２２４の全体を形成することができる。例えば、外部リフトフレーム２２０は、図６および図７に示すように、別々のベースから延在する１つまたは複数の別々のアームを含むことができる。いくつかの実施形態では、外部リフトフレーム２２０は、ベース部分２２２およびアーム部分２２４の両方を含む単一の湾曲構造（例えば、ベル形状構造）を含むことができる。さらにいくつかの実施形態では、外部リフトフレーム２２０は、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の全体的な吊り上げおよび移動を容易にするために、これらの構成の組み合わせを含むことができる。

外部リフトフレーム２２０は、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の全体的な吊り上げおよび移動を助けるための１つまたは複数のピックポイントをさらに含むことができる。本明細書で使用されるように、ピックポイントは、フック、リング、ハンドルまたは他の類似の把持ポイントを提供するために、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の１つまたは複数の部分に取り付けられた、または一体化された任意の特徴を含むことができる。これにより、ピックポイントを使用して、チェーン２７０または他の外部吊り上げ機構を燃焼器アセンブリリフトシステム２００に取り付けることができる。例えば、１つまたは複数のピックポイントは、外部リフトフレーム２２０の一部分にボルト止めされ、溶接され、またはステーク留めされたリングを含むことができ、その結果、チェーンを使用して燃焼器アセンブリリフトシステム２００を吊り上げて移動させるときに、チェーン２７０の端部のフックが１つまたは複数のピックポイントを把持することができる。

ピックポイントは、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の周りの様々な場所に配置することができる。例えば、いくつかの実施形態では、外部リフトフレーム２２０のアーム部分２２４は、１つまたは複数のサイドピックポイント２２５を含むことができる。サイドピックポイント２２５は、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の回転運動を容易にするのに役立つ。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のサイドピックポイント２２５のうちの少なくとも１つは、燃焼器アセンブリリフトシステム２００が燃焼器アセンブリ２０に固定されるときに、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の重心の周りに配置されてもよい。そのような実施形態は、よりバランスのとれた荷重を促進することによって垂直方向の回転位置合わせをさらに助けることができる。
いくつかの実施形態では、外部リフトフレーム２２０のベース部分２２２は、１つまたは複数のベースピックポイント２２３を含むことができる。１つまたは複数のベースピックポイント２２３は、取り外し後に燃焼器アセンブリ２０を輸送容器内に取り付けまたは降下させる前に、輸送容器から燃焼器アセンブリ２０を取り外す場合など、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の垂直吊り上げを容易にするのに役立つ。本明細書で使用されるように、輸送容器は、ターボ機械１００の場所へのまたはその場所からの輸送中に燃焼器アセンブリ２０を収容する任意のボックス、クレートなどを指すことができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のベースピックポイント２２３は、燃焼器アセンブリリフトシステム２００が燃焼器アセンブリ２０に固定されるときに、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の重心の周りに配置されてもよい。そのような実施形態は、取り付けまたは取り外しプロセス中に傾斜したまたはバランスのとれていない荷重が移動することを制限するのを助けることができる。

さらに図４〜図７を参照すると、外部リフトフレーム２２０は、燃焼器アセンブリの取り外しおよび／または取り付けの１つまたは複数のステップを支援するための１つまたは複数のさらなる特徴を含むことができる。例えば、外部リフトフレーム２２０のアーム部分２２４は、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００のそれぞれのスロットに位置合わせするのを助けるための１つまたは複数の特徴を含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、外部リフトフレーム２２０のアーム部分２２４は、ターボ機械１００の１つまたは複数の穴に係合するように構成された１つまたは複数のアライメントボルトを含むことができる。これにより、アライメントボルトは、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の全体をターボ機械１００と適切に位置合わせすることができ、燃焼器アセンブリ２０を適切な角度で取り外すまたは取り付けることを助けることができる。本明細書で使用されるアライメントボルトは、燃焼ケーシングの１つまたは複数のフランジ穴７２内に一時的に挿入することができる任意のボルト、ロッド、ねじ、または他の器具を指すことができることを理解されたい。

いくつかの実施形態では、燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、外部リフトフレーム２２０のアーム部分２２４の周りに少なくとも部分的に延在する保護バリアを含むことができる。保護バリアは、燃焼器アセンブリリフトシステム２００の内部２０５内への外部アクセスを制限または防止する任意のシート、ケージ、壁または他の材料を含むことができる。このようなアクセスを制限することによって、保護バリアは、燃焼器アセンブリ２０およびその対応する要素（例えば、パイプ、チューブ、コードなど）を意図しないまたは望ましくない接触から保護するのを助けることができる。保護バリアは、外部リフトフレーム２２０の全体の周りに、または外部リフトフレーム２２０の１つまたは複数の部分だけに延在してもよい。

図４〜図７をさらに参照すると、燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、外部リフトフレーム２２０の内部２０５に少なくとも部分的に配置された内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０をさらに含み、それは燃焼器アセンブリ２０の少なくとも一部分に一時的に固定されるように構成され、かつ、外部リフトフレーム２２０のベース部分２２２に接続される。

内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、燃焼器アセンブリ２０への一時的な固定を容易にするための様々な構成を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、燃焼器アセンブリ２０に一時的に固定するために開放状態と閉鎖状態との間で遷移することができるクラムシェル構成を含むことができる。より具体的には、そのような実施形態では、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、燃焼器アセンブリ２０の少なくとも一部分を受け入れるために、互いに少なくとも部分的に旋回して開放するように回転することができるか、あるいは、互いに完全に分離することができる２つ以上の部分を含むことができる。次いで、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、燃焼器アセンブリ２０を一時的に固定するために、燃焼器アセンブリ２０の周りで共に閉じることができる。

いくつかの実施形態では、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、外部リフトフレーム２２０と同様の構成を含むことができる。例えば、図６および図７に示すように、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、ベース部分２４２およびアーム部分２４４を含むことができ、アーム部分２４４はベース部分から離れるように延在する。アーム部分２４４は、燃焼器アセンブリ２０への一時的な固定に利用することができ、一方、ベース部分２４２は、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０の外部リフトフレーム２２０への接続に利用することができる。

これらのまたは他の実施形態では、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、１つまたは複数のボルトを介して燃焼器アセンブリ２０の少なくとも一部分に一時的に固定されるように構成されてもよい。例えば、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、燃焼器アセンブリ２０の対応する穴と位置合わせすることができる複数の穴を含むことができる。位置合わせされると、ボルトは、燃焼器アセンブリ２０を内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０に一時的に固定するために、対応する穴の両方のセットを通過することができる。

さらに、いくつかの実施形態では、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、外部リフトフレーム２２０内に完全に配置されてもよい。具体的には、外部リフトフレーム２２０のアーム部分２２４は、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を越えて延在することができる。このような実施形態は、燃焼器アセンブリ２０がターボ機械１００に取り付けられているかまたは取り外されているときに、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０およびそれに一時的に固定された燃焼器アセンブリ２０に対して、外部リフトフレーム２２０が適切なクリアランスを提供することを保証することができる。

内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０と燃焼器アセンブリ２０との間の可能な一時的な固定構成を例示するために、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０の特定の実施形態を本明細書で開示してきたが、これらは単なる例示であり、限定することを意図するものではないことを理解されたい。燃焼器アセンブリリフトシステム２００の内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０への燃焼器アセンブリ２０の一時的な固定を容易にするために、追加のまたは代替的な構成を実現することもできる。

内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、ターボ機械１００に対する燃焼器アセンブリ２０の取り外しまたは取り付けなどのための、固定された燃焼器アセンブリ２０の吊り上げおよび移動を容易にするために、様々な構成で外部リフトフレーム２２０に接続されてもよい。例えば、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０と外部リフトフレーム２２０との間の接続２３０は、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０が外部リフトフレーム２２０に対して回転することができる回転接続を含むことができる。回転接続は、燃焼器アセンブリ２０とターボ機械１００内のそれぞれのスロットとの間の回転配向を容易にするのを助けるために、任意の１つまたは複数の軸の周りの回転を可能にすることができる。回転接続は、限定はしないが、図４〜図５に示すようなボールジョイント（例えば、ボールとソケット）接続などの任意の適切な構成によって容易にすることができる。他の実施形態では、回転接続は、ねじ接続、ボルトとワッシャ接続、または任意の他の適切な接続を含むことができる。

さらに図８を参照すると、ターボ機械１００に燃焼器アセンブリ２０を取り付けるための方法３００が示されている。本方法は、ステップ３１０において燃焼器アセンブリリフトシステム２００を燃焼器アセンブリ２０に近接して配置するステップを一般的に含む。上述したように、燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、ベース部分２２２およびアーム部分２２４を含む外部リフトフレーム２２０であって、アーム部分２２４はベース部分２２２から離れて内部２０５を形成するように延在する、外部リフトフレーム２２０と、外部リフトフレーム２２０の内部２０５に少なくとも部分的に配置され、燃焼器アセンブリ２０の少なくとも一部に一時的に固定されるように構成された内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０と、を含み、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、外部リフトフレーム２２０のベース部分２２２に接続される。

いくつかの実施形態では、ステップ３１０において燃焼器アセンブリリフトシステム２００を燃焼器アセンブリ２０に近接して配置するステップは、燃焼器アセンブリ２０が輸送容器内に配置されている間、燃焼器アセンブリリフトシステム２００を燃焼器アセンブリ２０の上に垂直方向に位置合わせして配置するステップを含む。このような実施形態は、燃焼器アセンブリ２０の輸送容器からの取り出し、燃焼器アセンブリ２０のターボ機械１００への移動、および最終的にターボ機械１００上のそれぞれのスロットに燃焼器アセンブリ２０を位置合わせして取り付けるための、単一の燃焼器アセンブリリフトシステム２００の使用を容易にすることができる。

方法３００は、ステップ３２０において、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を燃焼器アセンブリ２０に一時的に固定するステップをさらに含むことができる。本明細書で説明するように、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、クラムシェル構成を含む内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を開閉するような様々な構成を使用するか、１つまたは複数のボルトを使用するか、あるいは任意の他の適切な固定システムを使用して、燃焼器アセンブリ２０に一時的に固定することができる。

方法３００は、次にステップ３３０において、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００に位置合わせして固定するステップを含むことができる。燃焼器アセンブリ２０を位置合わせするステップは、燃焼器アセンブリ２０が任意の適切な手段によって一時的にそこに固定されている間に、燃焼器アセンブリリフトシステム２００全体を移動させるステップを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のチェーンを、外部リフトフレーム２２０上の１つまたは複数のピックポイントに接続することができる。いくつかの特定の実施形態では、燃焼器アセンブリ２０を輸送容器から垂直経路で吊り上げるために、第１のチェーン２７０をベースピックポイント２２３に接続することができる。続いて、追加のチェーン２７０を１つまたは複数のサイドピックポイント２２５に接続して、荷重を移送するのを助けることができ、および／またはターボ機械１００内の対応するスロットとより良く位置合わせされように、燃焼器アセンブリ２０をより水平な向きに回転させることができる。燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００に固定するステップは、当業者には理解されるように、任意の適切な技術によって達成されてもよい。例えば、燃焼器アセンブリ２０を、１つまたは複数のボルト、クランプなどにより固定してもよい。

最後に、方法３００は、ステップ３４０において、燃焼器アセンブリ２０を内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０から解放するステップを含むことができる。燃焼器アセンブリ２０を解放するステップは、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０の構成に基づく任意の適切な方法（例えば、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を開放するステップ、または内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０のボルトを外すステップ）を含むことができる。

さらに図９を参照すると、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００から取り外すための方法４００が示されている。本方法は、ステップ４１０において、燃焼器アセンブリリフトシステム２００を燃焼器アセンブリ２０に近接して配置するステップを一般的に含む。上述したように、燃焼器アセンブリリフトシステム２００は、ベース部分２２２およびアーム部分２２４を含む外部リフトフレームであって、アーム部分２２４はベース部分から離れて内部２０５を形成するように延在する、外部リフトフレーム２２０と、外部リフトフレーム２２０の内部２０５に少なくとも部分的に配置され、燃焼器アセンブリ２０の少なくとも一部に一時的に固定されるように構成された内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０と、を含み、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、外部リフトフレーム２２０のベース部分２２２に接続される。

方法４００は、ステップ４２０において、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を燃焼器アセンブリ２０に一時的に固定するステップをさらに含むことができる。本明細書で説明するように、内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０は、クラムシェル構成を含む内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０を開閉するような様々な構成を使用するか、１つまたは複数のボルトを使用するか、あるいは任意の他の適切な固定システムを使用して、燃焼器アセンブリ２０に一時的に固定することができる。

最後に、方法４００は、ステップ４３０において、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００から解放し、１つまたは複数の外部リフトフレーム２２０への接続を介して、燃焼器アセンブリリフトシステム２００をターボ機械１００から離れるように移動させるステップをさらに含むことができる。燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００から解放するステップは、燃焼器アセンブリ２０およびターボ機械１００のそれぞれの構成に基づく任意の適切な手段によって達成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、燃焼器アセンブリ２０を解放するステップは、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００に接続する１つまたは複数のボルトを取り外すステップを含むことができる。さらに、燃焼器アセンブリリフトシステム２００を移動させるステップは、外部リフトフレーム２２０の１つまたは複数のピックポイントに接続された１つまたは複数のチェーンなどの任意の適切な手段によって達成することができる。

いくつかの実施形態では、方法４００は、燃焼器アセンブリ２０が内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０に依然として一時的に固定されている間に、燃焼器アセンブリリフトシステム２００を実質的に垂直な向きに移行させるステップをさらに含むことができる。そのような実施形態は、燃焼器アセンブリ２０を輸送容器内に降下させ、燃焼器アセンブリ２０を内部燃焼器アセンブリ係合フレーム２４０から解放するステップをさらに含むことができる。上記の取り付け方法３００と同様に、そのような取り外し方法４００は、燃焼器アセンブリ２０をターボ機械１００のスロットから取り外し、続いて単一の燃焼器アセンブリリフトシステム２００を使用して輸送容器内に配置することを容易にすることができる。

本明細書で開示するような燃焼器アセンブリリフトシステムは、燃焼器アセンブリをターボ機械の燃焼器アセンブリに取り付け、取り外し、または再取り付けするのを助けるために設けることができることをここで理解されたい。このような燃焼器アセンブリリフトシステムは、単一の燃焼器アセンブリリフトシステムによる連続的な取り付けおよび／または取り外しプロセスを可能にしながら、各燃焼器アセンブリに特有の適切な位置合わせを容易にすることができる。これにより、これらの燃焼器アセンブリリフトシステムおよび方法は、より簡素で迅速な全体的な取り付けおよび取り外し作業を提供することができる。

本発明について、限られた数の実施形態に関連して詳細に説明してきたが、本発明がこのような開示された実施形態に限定されないことは容易に理解されよう。むしろ、本発明は、これまでに説明していないが、本発明の趣旨および範囲に相応する、任意の数の変形、変更、置換または等価な構成を組み込むように修正されてもよい。さらに、本発明の様々な実施形態について説明してきたが、本発明の態様が、説明した実施形態の一部しか含まなくてもよいことを理解されたい。したがって、本発明は、前述の説明によって限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

２０ 燃焼器アセンブリ
２２ 燃焼ケーシング
２４ ガスタービンケーシング
２６ フランジ
２８ 流れスリーブ
３０ 燃焼ライナー
３２ インピンジメントスリーブ
３４ トランジションピース
３６ 空気供給孔
３８ 燃焼室
４０ シール
４２ 雄ライナーストップ
４４ 雌ライナーストップ
７２ フランジ穴
１００ ターボ機械
１０５ 入口プレナム
１１０ 圧縮機ケーシング
１１５ 燃焼システム
１２０ タービン部
１２５ 燃焼缶
１３０ 補助システム
２００ 燃焼器アセンブリリフトシステム
２０５ 内部
２２０ 外部リフトフレーム
２２２ ベース部分
２２３ ベースピックポイント
２２４ アーム部分
２２５ サイドピックポイント
２３０ 接続
２４０ 内部燃焼器アセンブリ係合フレーム
２４２ ベース部分
２４４ アーム部分
２７０ チェーン

Claims (15)

1. 燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）であって、当該燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）が、
   ベース部分（２２２）及びアーム部分（２２４）を含む外部リフトフレーム（２２０）であって、前記アーム部分（２２４）が前記ベース部分（２２２）から離れて内部（２０５）を形成するように延在しており、前記外部リフトフレーム（２２０）の前記アーム部分（２２４）が、外部吊り上げ機構を前記燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）に取り付けるための１又は複数のサイドピックポイント（２２５）を含んでいて、該１又は複数のサイドピックポイント（２２５）が垂直方向の回転位置合わせを可能にする、外部リフトフレーム（２２０）と、
   前記外部リフトフレーム（２２０）の前記内部（２０５）に少なくとも部分的に配置され、燃焼器アセンブリ（２０）の少なくとも一部に一時的に固定されるように構成された内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）と
   を含み、
   前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）が、前記外部リフトフレーム（２２０）の前記ベース部分（２２２）に接続され、
   前記外部リフトフレーム（２２０）の前記ベース部分（２２２）が、１又は複数のベースピックポイント（２２３）を含む、燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
2. 前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）と前記外部リフトフレーム（２２０）との間の接続が、前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）が前記外部リフトフレーム（２２０）に対して回転することができる回転接続を含んでおり、前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）と前記外部リフトフレーム（２２０）との間の接続がボールジョイント接続を含む、請求項１に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
3. 前記１又は複数のサイドピックポイントのうちの少なくとも１つが、燃焼器アセンブリ（２０）に固定されたときに、前記燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）の重心に配置される、請求項１又は請求項２に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
4. 前記外部リフトフレーム（２２０）の前記アーム部分（２２４）が、前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）を越えて延在する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
5. 前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）が、開状態と閉状態との間を遷移して前記燃焼器アセンブリ（２０）に一時的に固定するように構成されたクラムシェル構成を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
6. 前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）が、１又は複数のボルトにより前記燃焼器アセンブリ（２０）の少なくとも一部分に一時的に固定されるように構成される、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
7. 前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）が、内部ベース部分（２４２）と、前記内部ベース部分（２４２）から離れるように延在する内部アーム部分（２４４）とを含んでおり、前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）の前記内部ベース部分（２４２）が、前記外部リフトフレーム（２２０）の前記ベース部分（２２２）に接続される、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
8. 前記外部リフトフレーム（２２０）の前記アーム部分（２２４）が、ターボ機械（１００）の１又は複数の穴に係合するように構成された１又は複数のアライメントボルトを含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
9. 保護バリアが、前記外部リフトフレーム（２２０）の前記アーム部分（２２４）の周りに少なくとも部分的に延在する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
10. 前記アーム部分（２２４）が、前記ベース部分（２２２）から離れるように延在する複数のアームを含む、請求項１に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
11. 前記燃焼器アセンブリ（２０）が、燃焼缶（１２５）と、前記燃焼缶（１２５）に接続された流れスリーブ（２８）又は燃焼ライナー（３０）の少なくとも一方とを含む単一体燃焼器アセンブリ（２０）を含む、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）。
12. ターボ機械（１００）に燃焼器アセンブリ（２０）を取り付けるための方法（３００）であって、
    請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）を前記燃焼器アセンブリ（２０）に近接して配置するステップ（３１０）と、
    前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）を前記燃焼器アセンブリ（２０）に一時的に固定するステップ（３２０）と、
    前記燃焼器アセンブリ（２０）を前記ターボ機械（１００）に位置合わせして固定するステップ（３３０）と、
    前記燃焼器アセンブリ（２０）を前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）から解放するステップ（３４０）と
    を含む方法（３００）。
13. 前記燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）を前記燃焼器アセンブリ（２０）に近接して配置するステップ（３１０）が、前記燃焼器アセンブリ（２０）が輸送容器内に配置されている間に、前記燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）を前記燃焼器アセンブリ（２０）の上に垂直方向に位置合わせして配置するステップを含む、請求項１２に記載の方法（３００）。
14. 前記燃焼器アセンブリ（２０）が依然として前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）に一時的に固定されている間に、前記燃焼器アセンブリリフトシステム（２００）を垂直な向きに移行させるステップをさらに含む、請求項１２又は請求項１３に記載の方法（３００）。
15. 前記燃焼器アセンブリ（２０）を輸送容器内に降下させ、前記内部燃焼器アセンブリ係合フレーム（２４０）から前記燃焼器アセンブリ（２０）を解放するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法（３００）。

Images