JP7032015B2

JP7032015B2 - 液体注入装置、および液体注入装置を有する圧縮機アセンブリ

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Publication number: JP7032015B2
Application number: JP2017086737A
Authority: JP
Inventors: ラクスミカント・マーチャント; ヴァレリー・イワノビッチ・ポニアビン; ジェフリー・パトリック・ミルズ; ディヴィア・レディ・コタカプ; ウェイロン・ユー; ジョシュア・アダム・バグウェル
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2037-04-26
Also published as: US10670018B2; EP3242003A3; EP3242003A2; KR20170124969A; EP3242003B1; CN107435589A; JP2017201174A; US20170321700A1; CN107435589B; US20200284261A1; US11248610B2; KR102372547B1

Description

この開示の分野は、一般に液体注入装置に関し、より詳細には圧縮機と共に使用するための液体注入装置に関する。

多くの公知のパワープラントは、発電機と、発電機に動力を供給するために発電機に結合されるタービンアセンブリとを有する。タービンアセンブリは、一般に、圧縮機、燃焼器、および、タービンを含み、これらは共に流体連通状態で結合される。圧縮機は、ケーシングと、ケーシング内に位置決めされるロータとを有し、それにより、圧縮機内へ導かれるガスがロータによって圧縮される。圧縮ガスは燃焼器内へ導かれ、この燃焼器内で、圧縮ガスが燃料と混合されて点火され、燃焼ガスが生成される。燃焼ガスはタービン内へ導かれ、それにより、タービンが回転して発電機に結合されるシャフトを駆動させる。

少なくとも幾つかの公知のタービンアセンブリは入口ハウジングを有し、この入口ハウジングは、入口ハウジングのダクトを介して作動ガスを圧縮機内へ導く。時として、ダクトを通過するガス流中へこのガス流が圧縮機に入る前に液体を注入するための装置がダクト内に結合される。しかしながら、ある状況において、装置は、メンテナンス手順中にタービンアセンブリの他の構成要素への接近を妨げる場合があり、また、そのような構成要素に近づくために装置全体をダクトから取り外すことは、時間がかかるとともに、費用がかかる可能性がある。

１つの態様では、ロータシャフトおよびケーシング部品を有する圧縮機と共に使用するための液体注入装置が提供される。液体注入装置は、少なくとも１つの導管と、少なくとも１つの導管に結合される少なくとも１つのノズルとを含む。液体注入装置は、パネル形状を成すとともに、第１のパネルセグメントと、第２のパネルセグメントと、第１のパネルセグメントと第２のパネルセグメントとの間に画定される通路であって、通路がロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる、通路、および、第１のパネルセグメントと第２のパネルセグメントとの間に位置決めされる第３のパネルセグメントのうちの少なくとも一方とを有する。第３のパネルセグメントは、第１のパネルセグメントと第２のパネルセグメントとの間でロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために第１のパネルセグメントおよび第２のパネルセグメントのうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である。

別の態様では、圧縮機アセンブリが提供される。圧縮機アセンブリは、部品を有するケーシングと、ケーシング内に結合されるロータとを含む。ロータはロータシャフトを含む。また、圧縮機アセンブリは入口ハウジングも含み、入口ハウジングは、ロータシャフトが入口ハウジング内へと延在するようにケーシングに結合される。入口ハウジングは、ケーシング内へ向かう流路を画定するとともに、流路内に結合される液体注入装置を含む。液体注入装置は、少なくとも１つの導管と、少なくとも１つの導管に結合される少なくとも１つのノズルとを有する。液体注入装置は、パネル形状を成すとともに、第１のパネルセグメントと、第２のパネルセグメントと、第１のパネルセグメントと第２のパネルセグメントとの間に画定される通路であって、通路がロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるように寸法付けられる、通路、および、第１のパネルセグメントと第２のパネルセグメントとの間に位置決めされる第３のパネルセグメントのうちの少なくとも一方とを有する。第３のパネルセグメントは、第１のパネルセグメントと第２のパネルセグメントとの間でロータシャフトおよびケーシング部品のうちの少なくとも一方を受けるために第１のパネルセグメントおよび第２のパネルセグメントのうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である。

別の態様では、圧縮機アセンブリが提供される。圧縮機アセンブリは、ケーシングと、ケーシング内に結合されるロータとを含む。ロータはロータシャフトを含む。また、圧縮機アセンブリは入口ハウジングも含み、入口ハウジングは、ロータシャフトが入口ハウジング内へと延在するようにケーシングに結合される。入口ハウジングは、ケーシング内へ向かう流路を画定する少なくとも１つのパネルを有するダクトを含む。また、入口ハウジングは、流路内で少なくとも１つのパネルに取り付けられる複数のノズルを含む液体注入装置も含む。

典型的なパワープラントの概略図である。図１に示されるパワープラントで用いる典型的な入口ハウジングの正面斜視図である。図２に示される入口ハウジングの背面斜視図である。フロントパネルおよびリアパネルが取り外された状態の図３に示される入口ハウジングの背面斜視図である。図２に示される入口ハウジング内に取り付けられる典型的な液体注入装置であって、入口ハウジングが図１に示されるパワープラントで使用されるときに図１の平面５－５に沿ってとられる液体注入装置の概略断面図である。図５に示される液体注入装置の図５の平面６－６に沿ってとられた概略断面図である。リアパネルおよびサイドパネルが入口ハウジングから取り外された状態の図２に示される入口ハウジング内に設置される図６に示される液体注入装置の一実施形態の斜視図である。図５に示される液体注入装置の図５の平面８－８に沿ってとられた概略断面図である。リアパネルおよびサイドパネルが入口ハウジングから取り外された状態の図１に示されるパワープラントで用いる他の典型的な入口ハウジングの背面斜視図である。

以下の詳細な説明は、液体注入装置を非限定的な一例として例示する。説明は、当業者が装置を作製して使用できるようにするはずであり、また、説明は、装置を作製して使用する最良の態様であると現在考えられるものを含む装置の幾つかの実施形態を記載する。本明細書中では、典型的な装置がタービンアセンブリの圧縮機と共に有用であるとして記載される。しかしながら、装置が圧縮機および／またはタービンアセンブリ以外の様々な分野における幅広い範囲のシステムに対する一般的な用途を有することが企図される。

図１は、典型的なパワープラント１００の概略図である。典型的な実施形態において、パワープラント１００は、タービンアセンブリ１０２と、タービンアセンブリ１０２に結合される発電機１０４とを含む。タービンアセンブリ１０２は、互いに直列的な流体連通状態で結合される圧縮機入口ハウジング１０６、圧縮機１０８、燃焼器１１０、および、タービン１１２を含む。タービン１１２は、ケーシング１１４と、ケーシング１１４内に結合されるロータ１１６とを有し、また、ロータ１１６は、シャフト１２０に結合される複数のブレード１１８を含む。同様に、圧縮機１０８は、ケーシング１２２と、ケーシング１２２内に結合されるロータ１２４とを有し、また、ロータ１２４は、シャフト１２８に結合される複数のブレード１２６を含む。タービンロータシャフト１２０は、圧縮機ロータシャフト１２８に結合するために燃焼器１１０の少なくとも一部を貫いて延在し、また、圧縮機ロータシャフト１２８は、発電機１０４の駆動シャフト１３０に結合するために入口ハウジング１０６の少なくとも一部を貫いて延在する。他の実施形態において、タービンアセンブリ１０２は、入口ハウジング１０６が本明細書中に記載されるように容易に機能できるようにする任意の適した態様で発電機１０４に配置されて結合される任意の適した構成要素を有してもよい。

パワープラント１００の動作中、作動ガス１３２（例えば、外気）が入口ハウジング１０６を通じて圧縮機１０８内へと流れ、この圧縮機内で作動ガス１３２が圧縮機ロータブレード１２６によって圧縮される。圧縮ガス１３４は、その後、圧縮機１０８から燃焼器１１０内へ排出され、この燃焼器内で圧縮ガス１３４が燃料と混合されて点火される。燃焼ガス１３６は、その後、燃焼器１１０からタービン１１２内へと排出され、このタービン内で、燃焼ガス１３６は、タービンロータブレード１１８を駆動し、したがってタービンロータシャフト１２０を駆動する。タービンロータシャフト１２０は圧縮機ロータシャフト１２８を駆動させ、それにより、発電機駆動シャフト１３０が駆動されて、発電機１０４が作動される。燃焼ガス１３６がタービン１１２を通じ流れた後、燃焼ガス１３６は排ガス１３８として排出される。

典型的な実施形態において、入口ハウジング１０６は、口部１４０と、口部１４０と圧縮機ケーシング１２２との間に流体連通状態で結合されるダクト１４２とを含む。また、入口ハウジング１０６は、口部１４０内に取り付けられるフィルタアセンブリ１４４、圧縮機ロータシャフト１２８よりも上側でダクト１４２内に取り付けられる液体注入装置１４６、および、口部１４０と装置１４６との間でダクト１４２内に取り付けられるバッフルアセンブリ１４８も含む。バッフルアセンブリ１４８は、圧縮機１０８から入口ハウジング１０６のダクト１４２および口部１４０を介した周囲環境への音の反響を軽減する。フィルタアセンブリ１４４は、作動ガス１３２中に浮遊する粒子状物質を取り外し、また、装置１４６は、作動ガス１３２が圧縮機１０８に入る前に液体１５０を作動ガス１３２中に注入する。液体１５０を作動ガス１３２中へ注入することにより、タービンアセンブリ１０２の全体の出力を増大させることができる。他の実施形態において、入口ハウジング１０６は、フィルタアセンブリ１４４および／またはバッフルアセンブリ１４８を含まなくてもよく、また、装置１４６がダクト１４２内の任意の適した位置に取り付けられてもよい。

図２および図３はそれぞれ、パワープラント１００で用いる典型的な圧縮機入口ハウジング２００の正面斜視図および背面斜視図である。典型的な実施形態において、入口ハウジング２００は、口部２０２、口部２０２に結合されるダクト２０４、および、ダクト２０４内に取り付けられるバッフルアセンブリ２０６を含む。口部２０２は、ダクト２０４よりも大きいサイズを成し、その内部にフィルタアセンブリ（図示せず）を受けるように設計される。ダクト２０４は、口部２０２に結合されるエルボー部分２０８と、エルボー部分２０８に結合される移行部分２１０と、移行部分２１０に結合されるプレナム部分２１２とを有する。プレナム部分２１２は、フロントパネルアセンブリ２１４、リアパネルアセンブリ２１６、および、フロントパネルアセンブリ２１４とリアパネルアセンブリ２１６との間で延在する一対のサイドパネルアセンブリ２１８とを有する。フロントパネルアセンブリ２１４およびリアパネルアセンブリ２１６は、プレナム部分２１２を貫通するシャフト通路２２４を画定するそれぞれの前後の開口２２０、２２２を有し、また、シャフト通路２２４は、（図１に示される）圧縮機ロータシャフト１２８を受けるように寸法付けられる。更に、移行部分２１０は、フロントパネルアセンブリ２２６、リアパネルアセンブリ２２８、および、一対のサイドパネルアセンブリ２３０を有し、また、エルボー部分２０も同様に、フロントパネルアセンブリ２３２、リアパネルアセンブリ２３４、および、一対のサイドパネルアセンブリ２３６を有する。

例えば、以下で更に詳しく説明されるように圧縮機ロータ１２４および／または圧縮機ケーシング１２２の部品を取り外す際に（例えば、定期的なメンテナンスのために）ダクト２０４の内部に近づくことを容易にするために、移行部分２１０のフロントパネルアセンブリ２２６は、少なくとも１つの取り外し可能なフロントパネル２３８を有し、また、移行部分２１０のリアパネルアセンブリ２２８も同様に少なくとも１つの取り外し可能なリアパネル２４０を有する。また、エルボー部分２０８のリアパネルアセンブリ２３４も、移行部分のリアパネル２４０の上側に少なくとも１つの取り外し可能なリアパネル２４２を有し、また、プレナム部分２１２のリアパネルアセンブリ２１６も同様に、移行部分のリアパネル２４０の下側に少なくとも１つの取り外し可能なリアパネル２４４を有する。プレナム部分のリアパネル２４４は、ロータシャフトケーシング２５０の取り外し可能な上側部品２４８の周囲で後開口２２２の少なくとも上側外周縁２４６を画定し、ロータシャフトケーシング２５０は、開口２２２内に位置決めされるとともに、圧縮機ケーシング１２２および／または入口ハウジング２００の構成部品である。典型的な実施形態では、エルボー部分のリアパネル２４２が移行部分のリアパネル２４０よりも幅狭いように示されるが、他の実施形態では、エルボー部分のリアパネル２４２が移行部分のリアパネル２４０に対して任意の適したサイズおよび形状を有してもよい。

図４は、フロントパネルおよびリアパネル２３８、２４０、２４２、２４４が取り外された状態の入口ハウジング２００の背面斜視図である。典型的な実施形態では、フロントパネルおよびリアパネル２３８、２４０、２４２、２４４が取り外されると、前開口部２５２がフロントパネルアセンブリ２２６内に画定され、また、後開口部２５４がリアパネルアセンブリ２１６、２２８、２３４内に画定される。したがって、以下で更に詳しく記載されるように、前開口部２５２および／または後開口部２５４を介して入口ハウジング２００の液体注入装置２５６に近づくことができ、それにより、装置２５６の部品の移動および／または取り外しを容易にして、ロータシャフトケーシング２５０の上側部品２４８が取り外されるときに圧縮機１０８の構成要素（例えば、圧縮機ロータ１２４および／または圧縮機ケーシング１２２の部品）を後開口部２５４を介してダクト２０４に沿って装置２５６の上側に持ち上げることができる。

図５は、入口ハウジング２００内に取り付けられる典型的な液体注入装置３００であって、入口ハウジング２００がパワープラント１００で使用されるときに図１の平面５－５に沿ってとられる液体注入装置３００の概略断面図である。典型的な実施形態において、ダクト２０４は、横方向（例えば、短い方の）寸法２６０と縦方向（例えば、長い方の）寸法２６２とを伴う略長方形の断面を有する流路２５８（図１にも示される）を画定する。装置３００は、ダクト２０４内に取り付けられるときに流路２５８の長手方向軸２６４（図１に示される）に対して略垂直に配向されるパネル形状の構造体である。より具体的には、典型的な実施形態において、装置３００は、流路２５８の断面のほぼ全体にわたって及ぶように寸法付けられる（例えば、装置３００は、一方の移行部分のサイドパネルアセンブリ２３０から他方のサイドパネルアセンブリまでにわたって、および、移行部分のフロントパネルアセンブリ２２６から移行部分のリアパネルアセンブリ２２８までにわたって広がる）。他の実施形態において、装置３００は、流路２５８の断面のほぼ全体にわたって及ばなくてもよく、軸２６４に対して任意の適した配向を有してもよく、また、任意の適した寸法を有してもよい（例えば、幾つかの実施形態では、横方向寸法２６０の長さが縦方向寸法２６２の長さ以上であってもよい）。

典型的な実施形態において、装置３００は、ブラケット３０２と、ブラケット３０２に結合される液体送出システム３０４とを有する。ブラケット３０２は、プレナム部分２１２および／または移行部分２１０のそれぞれのフロントパネルアセンブリ２１４、２２６、リアパネルアセンブリ２１６、２２８、および、サイドパネルアセンブリ２１８、２３０のうちの少なくとも１つに隣接して位置されて結合される略長方形のフレーム３０６を有する。また、ブラケット３０２は、少なくとも１つの縦方向ビーム３０８（例えば、後方縦方向ビーム３１０および前方縦方向ビーム３１２）、および、少なくとも１つの横方向ビーム３１４（例えば、第１の横方向ビーム３１６および第２の横方向ビーム３１８）も有し、これらのビームはフレーム３０６を横切って延在する。典型的な実施形態ではフレーム３０６が略長方形であるが、他の実施形態では、フレーム３０６が任意の適した形状を有してもよい。更に、典型的な実施形態では、ブラケット３０２が一対の縦方向ビーム３０８と一対の横方向ビーム３１４とを有するが、他の実施形態において、ブラケット３０２は、任意の適した態様で配向される任意の適した数のビームを有してもよい（例えば、他の実施形態では、ブラケット３０２がビームを有さなくてもよい）。

典型的な実施形態において、液体送出システム３０４は、ヘッダアセンブリ３２０と、ヘッダアセンブリ３２０に結合される少なくとも１つの導管３２２、および、各導管３２２に結合される少なくとも１つのノズル３２４とを含む。ヘッダアセンブリ３２０は少なくとも１つのヘッダライン３２６を有し、また、各ヘッダライン３２６は少なくとも１つの導管３２２に結合される。より具体的には、典型的な実施形態では、第１のヘッダライン３２８が複数の第１の導管３３０に結合され、第２のヘッダライン３３２が複数の第２の導管３３４に結合さ、および、第３のヘッダライン３３６が複数の第３の導管３３８に結合される。ヘッダアセンブリ３２０は、移行部分２１０のフロントパネルアセンブリ２２６および／またはプレナム部分２１２のフロントパネルアセンブリ２１４に結合するように設計される。導管３２２は、ブラケット３０２（例えば、フレーム３０６および／または縦方向ビーム３０８）に結合されるとともに、それらのそれぞれのヘッダライン３２６から略垂直に流路２５８を横切って延在し、それにより、導管３２２は、フレーム３０６を横方向で横切って延在するとともに、フレーム３０６に沿って縦方向で離間される。典型的な実施形態では、液体送出システム３０４が、３つのヘッダライン３２６、１０本の導管３２２、および、導管３２２ごとに３つのノズル３２４を伴って示されるが、他の実施形態において、液体送出システム３０４は、任意の適した数のヘッダライン３２６、導管３２２、および、ノズル３２４を有してもよい。更に、ヘッダライン３２６が任意の適した構造の入口ハウジング２００に結合されてもよく、また、導管３２２がヘッダライン３２６に対して任意の適した配向を有してもよく、それにより、装置３００は本明細書中に記載されるように容易に機能できる。

図１および図５を参照すると、タービンアセンブリ１０２の動作中、作動ガス１３２は、装置３００のビーム３０８、３１４および導管３２２の格子状配列により画定される空間３４０を貫いて軸２６４に沿って流れる。一方、液体１５０（例えば、水）がヘッダライン３２６に沿って導管３２２内へと導かれ、また、液体１５０がノズル３２４から流路２５８内へと排出され、それにより、作動ガス１３２が圧縮機１０８内へ導かれる前に液体１５０の小滴が作動ガス１３２中に浮遊されるようになる。

時として、圧縮機１０８の構成要素（例えば、ロータ１２４および／またはケーシング１２２の部品）を取り外す必要があるかもしれない。しかしながら、プロセス中に入口ハウジング２００を完全に分解することは、時間がかかるとともに、費用がかかる可能性があり、そのため、入口ハウジング２００の少なくとも一部をそのままにしておくことが好ましい。これは、例えばロータ１２４を取り外すことに関しては、ロータシャフト１２８が発電機の駆動シャフト１３０から外された後にロータシャフト１２８を入口ハウジング２００から後方１５２へ滑り出させ、それにより、ロータシャフト１２８の端部１５４をダクト２０４から引き出すことによって達成され得る。しかしながら、燃焼器１１０が最初にロータ１２４の後方移動を妨げるため、ロータ１２４を後方に移動させてシャフト端部１５４をダクト２０４から引き出すことができる前にロータ１２４を最初にダクト２０４に沿って垂直方向１５６に持ち上げて燃焼器１１０を避ける必要がある。このようにしてシャフト１２８をダクト２０４に沿って持ち上げてことができるようにするため、ダクト２０４のパネル２３８、２４０、２４２、２４４が取り外され、また、ロータシャフトケーシング２５０の上側部品２４８も取り外される。更に、入口ハウジング２００を完全に分解することなく装置３００全体をダクト２０４から取り外すことが困難となり得るため、装置３００は、以下で更に詳しく記載されるように、装置３００全体をダクト２０４から取り外す必要なく圧縮機１０８の構成要素（例えば、ロータ１２４のシャフト端部１５４および／またはケーシング１２２の部品）を装置３００の傍を通り過ぎて持ち上げることができるように設計される。特に、圧縮機１０８の他の構成要素は、ロータ１２４の取外しに関して本明細書中に記載される態様と同様の態様で取り外されてもよい。

具体的に図５を参照すると、典型的な実施形態において、装置３００は、第１のパネルセグメント３４２と、第２のパネルセグメント３４４と、第１のパネルセグメント３４２と第２のパネルセグメント３４４との間の第３のパネルセグメント３４６とを有し、その結果第３のパネルセグメント３４６が第１の横方向ビーム３１６と第２の横方向ビーム３１８との間で少なくとも部分的に線引きされるようになっている。各横方向ビーム３１４は、少なくとも１つのフレームジョイント３４７を介してフレーム３０６に結合される（例えば、第１の横方向ビーム３１６は、第１の後方フレームジョイント３４８および第１の前方フレームジョイント３５０でフレーム３０６に結合され、また、第２の横方向ビーム３１８は、第２の後方フレームジョイント３５２および第２の前方フレームジョイント３５４でフレーム３０６に結合される）。また、各横方向ビーム３１４は、ビームジョイント３５６で各縦方向ビーム３０８にも結合される（例えば、第１の横方向ビーム３１６は、第１の前方ビームジョイント３５８で前方縦方向ビーム３１２に結合されるとともに、第１の後方ビームジョイント３６０で後方縦方向ビーム３１０に結合され、また、第２の横方向ビーム３１８は、第２の前方ビームジョイント３６２で前方縦方向ビーム３１２に結合されるとともに、第２の後方ビームジョイント３６４で後方縦方向ビーム３１０に結合される）。

幾つかの実施形態では、以下で更に詳しく記載されるように、フレーム３０６は、前方フレームジョイント３５０、３５４間に縦方向で少なくとも１つの中間前方フレームジョイント３６６を有するとともに、後方フレームジョイント３４８、３５２間に縦方向で少なくとも１つの中間後方フレームジョイント３６８を有してもよい。各縦方向ビーム３０８も同様にそのそれぞれのビームジョイント３５６間に縦方向で少なくとも１つの中間ビームジョイント３７０を有してもよい（例えば、後方縦方向ビーム３１０は、第１の後方ビームジョイント３６０と第２の後方ビームジョイント３６４との間に中間後方ビームジョイント３７２を有してもよく、また、前方縦方向ビーム３１２は、第１の前方ビームジョイント３５８と第２の前方ビームジョイント３６２との間に中間前方ビームジョイント３７４を有してもよい）。加えて、幾つかの実施形態において、第３のパネルセグメント３４６の各導管３２２は、以下で更に詳しく記載されるように、内部導管ジョイント３７６および／または外部導管ジョイント３７８を有してもよい。

本明細書中で使用される場合、用語「内部導管ジョイント」とは、装置３００が動作のためにダクト２０４に取り付けられるときにダクト２０４の流路２５８内に位置決めされる導管ジョイントのことである。他方、本明細書中で使用される場合、用語「外部導管ジョイント」とは、装置３００が動作のためにダクト２０４に取り付けられるときにダクト２０４の流路２５８の外側に位置決めされる導管ジョイントのことである。更に、本明細書中で使用される場合、用語「分離可能なジョイント」とは、互いに結合される構造体の完全な分離を可能にするジョイント（例えば、ボルトジョイント）のことであり、また、用語「回動可能なジョイント」とは、互いに結合される構造体の相対的な移動を可能にするジョイント（例えば、ボールジョイントまたはヒンジジョイント）のことである。

装置３００の第１の典型的な実施形態では、フレーム３０６が中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４を含まない。後方フレームジョイント３４８、３５２、後方ビームジョイント３６０、３６４、および、前方ビームジョイント３５８、３６２は分離可能なジョイントである。内部導管ジョイント３７６も、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントである。したがって、図６に示されるように、装置の第３のパネルセグメント３４６の後部３８０は、（１）後方フレームジョイント３４８、３５２、後方ビームジョイント３６０、３６４、および、前方ビームジョイント３５８、３６２を分離し、（２）内部導管ジョイント３７６を分離し、（４）第３のパネルセグメントの後部３８０を第１のパネルセグメント３４２、第２のパネルセグメント３４４、および、第３のパネルセグメントの前部３８２に対して軸方向に移動させ（または持ち上げ）る（線３８１Ａにより示されるように）とともに、（５）ダクトの前開口部２５２またはダクトの後開口部２５４を介して第３のパネルセグメントの後部３８０を流路２５８から取り外すことによって、装置の第１のパネルセグメント３４２、装置の第２のパネルセグメント３４４、および、第３のパネルセグメント３４６の前部３８２から一時的に取り外すことができる。それにより、第３のパネルセグメント３４６の取り外された後部３８０に対応する通路（図示せず）が装置３００内に画定され、この通路を通じて圧縮機１０８の構成要素（例えば、ロータ１２４の部品および／またはケーシング１２２の部品）を持ち上げることができる。例えば、圧縮機のロータシャフト端部１５４は、圧縮機のロータ１２４が燃焼器１１０を垂直方向で避けるまで装置３００内の通路を通じてダクト２０４に沿って軸方向に持ち上げられてもよい。したがって、装置３００全体をダクト２０４から取り外す必要なく通路を介して圧縮機ロータ１２４（および他の圧縮機構成要素）を装置３００の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる（例えば、圧縮機ロータ１２４および／または他の圧縮機構成要素を装置３００の上側に持ち上げるために装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４をダクト２０４から取り外す必要がない）。

任意選択で、幾つかの実施形態において、前方フレームジョイント３５０、３５４および中間前方フレームジョイント３６６は、装置３００を貫くより大きな通路を与えるべく第３のパネルセグメントの後部３８０および第３のパネルセグメントの前部３８２が後部３８０および前部３８２を一緒に軸方向に移動させる（または持ち上げる）こと（線３８１Ｂにより示されるように）によって第１のパネルセグメント３４２および第２のパネルセグメント３４４から一時的に取り外し可能であるように分離可能なジョイントであってもよい。そのような実施形態では、流路２５８内への液体の漏れを更に軽減するために第３のパネルセグメント３４６の導管３２２が内部導管ジョイント３７６を有さず、ひいては、過大なサイズの液滴が圧縮機１０８内へ取り込まれるリスクが低減され、したがって、圧縮機１０８の構成要素（例えばロータブレード１２６）で生じる酸化の可能性が低減される。むしろ、そのような実施形態において、外部導管ジョイント３７８は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントであり、それにより、外部導管ジョイント３７８を分離した後に装置３００の第３のパネルセグメント３４６の全体（すなわち、後部３８０および前部３８２）を取り外すことができる。

装置３００の第２の典型的な実施形態では、フレーム３０６が中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４を含まない。後方フレームジョイント３４８、３５２が分離可能なジョイントであり、後方ビームジョイント３６０、３６４が分離可能なジョイントであり、および、前方ビームジョイント３５８、３６２が回動可能なジョイントである。内部導管ジョイント３７６は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントである。したがって、図６に示されるように、装置の第３のパネルセグメント３４６の後部３８０は、（１）後方フレームジョイント３４８、３５２、後方ビームジョイント３６０、３６４、および、内部導管ジョイント３７６を分離するとともに、（２）第３のパネルセグメントの後部３８０を前方ビームジョイント３５８、３６２の周りで第３のパネルセグメントの前部３８２へ向けて横方向に回動させて（線３８３Ａにより示される）装置３００内に通路（図示せず）を画定することによって、装置の第１のパネルセグメント３４２、装置の第２のパネルセグメント３４４、および、第３のパネルセグメント３４６の前部３８２に対して一時的に移動できる。したがって、装置３００全体をダクト２０４から取り外す必要なく通路を介して圧縮機１０８の構成要素（例えば、圧縮機ロータ１２４の部品および／または圧縮機ケーシング１２２の部品）を装置３００の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる（例えば、圧縮機ロータ１２４および／または他の圧縮機構成要素を装置３００の上側に持ち上げるために装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４をダクト２０４から取り外す必要がない）。

装置３００の第３の典型的な実施形態では、フレーム３０６が中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４を含まず、また、装置の第３のパネルセグメント３４６の導管３２２は、流路内への液体の漏れを軽減するために内部導管ジョイント３７６を含まない。後方フレームジョイント３４８、３５２、後方ビームジョイント３６０、３６４、および、前方ビームジョイント３５８、３６２は分離可能なジョイントであり、また、前方フレームジョイント３５０、３５４は回動可能なジョイントである。外部導管ジョイント３７８は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントである。図６および図７に示されるように、装置３００の第３のパネルセグメント３４６の全体（例えば、後部３８０および前部３８２）は、（１）後方フレームジョイント３４８、３５２、後方ビームジョイント３６０、３６４、前方ビームジョイント３５８、３６２、および、外部導管ジョイント３７８を分離するとともに、（２）第３のパネルセグメント３４６の後部３８０および前部３８２を一緒に前方フレームジョイント３５０、３５４の周りで第１のパネルセグメント３４２および第２のパネルセグメント３４４に対して横方向に回動させて（線３８３Ｂにより示されるように）装置３００内に通路２５３を画定することによって、装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４に対して一時的に移動できる。したがって、装置３００全体をダクト２０４から取り外す必要なく通路２５３を介して圧縮機１０８の構成要素（例えば、圧縮機ロータ１２４の部品および／または圧縮機ケーシング１２２の部品）を装置３００の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる（例えば、圧縮機ロータ１２４および／または他の圧縮機構成要素を装置３００の上側に持ち上げるために装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４をダクト２０４から取り外す必要がない）。特に、図７は、回動中に導管３２２の支持を更に容易にするために一対の更なる横方向ビーム３１４’を示す。

装置３００の第４の典型的な実施形態において、第３のパネルセグメント３４６の導管３２２は、流路内への液体の漏れを軽減するために内部導管ジョイント３７６を含まない。フレームジョイント３４８、３５０、３５２、３５４は回動可能なジョイントであり、ビームジョイント３５８、３６０、３６２、３６４は回動可能なジョイントであり、および、中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４は分離可能なジョイントである。外部導管ジョイント３７８は、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントである。したがって、図８に示されるように、装置の第３のパネルセグメント３４６の第１の部分３８４および第２の部分３８６は、（１）中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４を分離し、（２）外部導管ジョイント３７８を分離し、（３）第３のパネルセグメントの第１の部分３８４を第１のフレームジョイント３４８、３５０および第１のビームジョイント３５８、３６０の周りで装置の第１のパネルセグメント３４２へ向けて縦方向で回動させる（線３８４Ａにより示されるように）とともに、（４）第３のパネルセグメントの第２の部分３８６を第２のフレームジョイント３５２、３５４および第２のビームジョイント３６２、３６４の周りで装置の第２のパネルセグメント３４４へ向けて縦方向で回動させる（線３８６Ａにより示されるように）ことによって、装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４に対してそれぞれ一時的に移動できる。第３のパネルセグメントの第１の部分３８４および第３のパネルセグメントの第２の部分３８６のそのような移動は、装置３００を貫く通路を画定する。したがって、装置３００全体をダクト２０４から取り外す必要なく通路を介して圧縮機１０８の構成要素（例えば、圧縮機ロータ１２４の部品および／または圧縮機ケーシング１２２の部品）を装置３００の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる（例えば、圧縮機ロータ１２４および／または他の圧縮機構成要素を装置３００の上側に持ち上げるために装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４をダクト２０４から取り外す必要がない）。任意選択で、幾つかの実施形態では、装置の第３のパネルセグメント３４６の第１の部分３８４全体および／または第２の部分３８６全体が回動可能ではなく、むしろ、それぞれの部分３８４、３８６の後領域３８８のみが回動可能であり、それにより、それぞれの部分３８４、３８６の前領域３９０は回動しない。例えば、幾つかのそのような実施形態において、導管３２２は、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントである内部導管ジョイント３７６を有してもよく、また、前方フレームジョイント３５０、３５４が回動可能なジョイントでなくてもよい。

装置３００の第５の典型的な実施形態において、導管３２２は、流路内への液体の漏れを軽減するために内部導管ジョイント３７６を含まない。フレームジョイント３４８、３５０、３５２、３５４は分離可能なジョイントであり、ビームジョイント３５８、３６０、３６２、３６４は分離可能なジョイントであり、および、中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４は分離可能なジョイントである。外部導管ジョイント３７８も、そこからの液体の漏れを軽減するために、それぞれが適切なシール（例えばＯリングシール、例えばＯリングフェイスシール取付具など）を有する分離可能なジョイントである。それにより、図８に示されるように、第３のパネルセグメントの第１の部分３８４および第３のパネルセグメントの第２の部分３８６は、（１）中間ジョイント３６６、３６８、３７２、３７４を分離し、（２）フレームジョイント３４８、３５０、３５２、３５４およびビームジョイント３５８、３６０、３６２、３６４を分離し、（３）外部導管ジョイント３７８を分離し、（４）第３のパネルセグメントの第１の部分３８４を装置の第１のパネルセグメント３４２に対して軸方向に移動させる（または持ち上げる）とともに、第３のパネルセグメントの第１の部分３８４を装置の第１のパネルセグメント３４２の少なくとも１つの第１のレール３９２に沿って縦方向にスライドさせ（線３８４Ｂにより示されるように）、および、（５）第３のパネルセグメントの第２の部分３８６を装置の第２のパネルセグメント３４４に対して軸方向に移動させる（または持ち上げる）とともに、第３のパネルセグメントの第２の部分３８６を装置の第２のパネルセグメント３４４の少なくとも１つの第２のレール３９４に沿って縦方向にスライドさせる（線３８６Ｂにより示されるように）ことによって、装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４に対してそれぞれ一時的に移動できる。第３のパネルセグメントの第１の部分３８４および第３のパネルセグメントの第２の部分３８６のそのような移動は、装置３００を貫く通路を画定する。したがって、装置３００全体をダクト２０４から取り外す必要なく通路を介して圧縮機１０８の構成要素（例えば、圧縮機ロータ１２４の部品および／または圧縮機ケーシング１２２の部品）を装置３００の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる（例えば、圧縮機ロータ１２４および／または他の圧縮機構成要素を装置３００の上側に持ち上げるために装置の第１のパネルセグメント３４２および装置の第２のパネルセグメント３４４をダクト２０４から取り外す必要がない）。特に、他の実施形態では、第３のパネルセグメント３４６の任意の適した部分（例えば、第３のパネルセグメント３４６の全体）が、持ち上げられ、または、下げられ、および、本明細書中に記載されるように装置３００内に画定される対応する通路を通じた圧縮機１０８の構成要素の持ち上げを容易にする任意の適した方向で第１のパネルセグメント３４２および／または第２のパネルセグメント３４４のレールに沿ってスライドされてもよい。

任意選択で、幾つかの実施形態において、装置３００は、導管３２２のための支持を行なうビーム３０８および／または３１４を含まなくてもよい。むしろ、装置３００は、代わりに、導管および／またはヘッダライン（例えば、導管３２２および／またはヘッダライン３２６）の自立構成と、前に記載した実施形態の態様と同様の態様で第３のパネルセグメント３４６の部分の移動および／または取り外しを可能にする複数の導管ジョイント（例えば、導管ジョイント３７６および／または３７８）とを有してもよい。

図９は、パワープラント１００で用いる別の典型的な圧縮機入口ハウジング４００を示す。典型的な実施形態において、入口ハウジング４００は、ダクト４０２と、ダクト４０２内に結合される装置３００の一実施形態とを含む。ダクト４０２は、フロントパネルアセンブリ４０４およびリアパネルアセンブリ４０６を有するプレナム部分４０３を含む。特に、装置３００のこの実施形態は、第１のパネルセグメント３４２と第２のパネルセグメント３４４との間に第３のパネルセグメント３４６（図５に示される）を有さず、それにより、第１のパネルセグメント３４２と第２のパネルセグメント３４４との間で通路４０８が画定される。装置３００のこの実施形態は第３のパネルセグメント３４６（したがって、さもなければ第３のパネルセグメント３４６に設けられたであろうノズル３２４）を欠いているため、代わりに複数のノズル３２４がヘッダライン３２６（図５に示される）と流体連通状態でダクト４０２に直接に取り付けられる（例えば、ノズル３２４は、フロントパネルアセンブリ４０４（図９に示されるように）および／またはリアパネルアセンブリ４０６に直接に取り付けられてもよい）。幾つかの実施形態では、装置３００が第３のパネルセグメント３４６の一部のみを有してもよく（例えば、装置３００は、第３のパネルセグメント３４６の前部３８２のみを有し、後部３８０を有さない）、また、さもなければ第３のパネルセグメント３４６の欠けている部分に結合されたであろうノズル３２４は、代わりに、ヘッダライン３２６と流体連通状態でダクト４０２に直接に取り付けられる。他の実施形態において、さもなければ欠けている第３のパネルセグメント３４６または第３のパネルセグメントの欠けている部分に結合されたであろうノズル３２４は、ノズル３２４がダクト４０２に直接に取り付けられないように、残存するパネルセグメント３４２および／または３４４に結合されてもよい。本明細書中に記載される実施形態のいずれかにおいて液体１５０がノズル３２４から流路内へ注入される方向の選択を容易にするために、そのような各ノズル３２４は、その配向（または角度）を調整できるように設計されてもよい。

あるいは、装置３００は、ブラケット３０２または導管３２２（図５に示される）を含まなくてもよく、それにより、装置３００は、ダクト４０２にまたがって広がらず、代わりに、そのノズル３２４の全てがダクト４０２に直接に取り付けられる（例えば、装置３００の全てのノズル３２４は、図５に示されるようにブラケット３０２に結合されてダクト４０２内で吊り下げられるのではなく、代わりに、フロントパネルアセンブリ４０４および／またはリアパネルアセンブリ４０６に適切なパターンで配置されてもよい）。したがって、装置３００全体をダクト４００から取り外す必要なく（例えば通路４０８を介して）圧縮機１０８の構成要素（例えば、圧縮機ロータ１２４の部品および／または圧縮機ケーシング１２２の部品）を装置３００の傍を通り過ぎて垂直に持ち上げることができる。

本明細書中に記載される方法およびシステムは、液体注入装置を圧縮機と共に使用するべく設けることを容易にする。例えば、方法およびシステムは、装置全体を流路から取り外す必要なくタービンアセンブリの構成要素（例えば、圧縮機の構成要素、例えば圧縮機ロータシャフトおよび／または圧縮機ケーシング部品など）を流路に沿って装置の傍を通り過ぎて移動させることができるように入口流路の障害物を少なくしつつ、タービンアセンブリの入口流路内に取り付く液体注入装置を設けることを容易にする。したがって、方法およびシステムは、さもなければ装置全体を取り外して再び設置する必要があれば起こったであろう装置の損傷および／または汚染の軽減を容易にする。したがって、更に、方法およびシステムは、装置が取り付けられる入口ハウジングを完全に分解する必要なくタービンアセンブリの他の構成要素（例えば、圧縮機の構成要素、例えば圧縮機ロータなど）の取外しおよび／または保守点検を容易にする。そのため、方法およびシステムは、タービンアセンブリの構成要素を取り外す、および／または、保守点検するために必要な時間の減少を容易にし、結果として、タービンアセンブリがオフラインである時間の減少を容易にし、ひいては、それと関連付けられるコストを低減する。

以上、液体注入装置の典型的な実施形態について詳しく説明した。本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、本明細書中に記載される特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムおよび方法の構成要素は、本明細書中に記載される他の構成要素とは無関係に別々に利用されてもよい。例えば、本明細書中に記載される方法およびシステムは、本明細書中に記載されるように圧縮機および／またはタービンアセンブリと共に実践することに限定されない他の用途を有してもよい。むしろ、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、様々な他の産業に関連して実装および利用され得る。

本発明を様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者は、特許請求の範囲の趣旨および範囲内の変更を伴って本発明を実践できると認識できるであろう。

１００パワープラント
１０２タービンアセンブリ
１０４発電機
１０６圧縮機入口ハウジング
１０８圧縮機
１１０燃焼器
１１２タービン
１１４ケーシング
１１６ロータ
１１８ブレード
１２２ケーシング
１２４ロータ
１２６ブレード
１２８圧縮機ロータシャフト
１３０駆動シャフト
１３２作動ガス
１３４圧縮ガス
１３６燃焼ガス
１３８排ガス
１４０口部
１４２ダクト
１４４フィルタアセンブリ
１４６液体注入装置
１４８バッフルアセンブリ
１５０液体
２００圧縮機入口ハウジング
２０２口部
２０４ダクト
２０６バッフルアセンブリ
２０８エルボー部分
２１０移行部分
２１２プレナム部分
２１４フロントパネルアセンブリ
２１６リアパネルアセンブリ
２１８サイドパネルアセンブリ
２２０、２２２開口
２２４シャフト通路
２２６フロントパネルアセンブリ
２２８リアパネルアセンブリ
２３０サイドパネルアセンブリ
２３２フロントパネルアセンブリ
２３４リアパネルアセンブリ
２３６サイドパネルアセンブリ
２４０リアパネル
２４２リアパネル
２４４リアパネル
２４６上側外周縁
２４８上側部品
２５０ロータシャフトケーシング
２５２前開口部
２５４後開口部
２５６液体注入装置
２５８流路
２６４長手方向軸
３００液体注入装置
３０２ブラケット
３０４液体送出システム
３０６フレーム
３０８縦方向ビーム
３１０後方縦方向ビーム
３１２前方縦方向ビーム
３１４横方向ビーム
３１６第１の横方向ビーム
３１８第２の横方向ビーム
３２０ヘッダアセンブリ
３２２導管
３２４ノズル
３２６ヘッダライン
３２８第１のヘッダライン
３３０第１の導管
３３２第２のヘッダライン
３３４第２の導管
３３６第３のヘッダライン
３３８第３の導管
３４２第１のパネルセグメント
３４４第２のパネルセグメント
３４６第３のパネルセグメント
３４７フレームジョイント
３４８後方フレームジョイント
３５０前方フレームジョイント
３５２第２の後方フレームジョイント
３５４第２の前方フレームジョイント
３５８第１の前方ビームジョイント
３６０第１の後方ビームジョイント
３６２第２の前方ビームジョイント
３６４第２の後方ビームジョイント
３６６中間前方フレームジョイント
３６８中間後方フレームジョイント
３７０中間ビームジョイント
３７２中間後方ビームジョイント
３７４中間前方ビームジョイント
３７６内部導管ジョイント
３７８外部導管ジョイント
３８０後部
３８２前部
３８４第１の部分
３８６第２の部分
３８８後領域
３９０前領域
４００圧縮機入口ハウジング
４０２ダクト
４０３プレナム部分
４０４フロントパネルアセンブリ
４０６リアパネルアセンブリ

Claims

ロータシャフト（１２８）及びケーシング部品を有する圧縮機（１０８）と共に使用するための液体注入装置（３００）であって、前記液体注入装置（３００）が、少なくとも１つの導管（３２２）と、前記少なくとも１つの導管（３２２）に結合される少なくとも１つのノズル（３２４）とを備えており、前記液体注入装置（３００）が、パネル形状を成すとともに、第１のパネルセグメント（３４２）と、第２のパネルセグメント（３４４）と、
第１のパネルセグメント（３４２）と第２のパネルセグメント（３４４）との間に画定される通路（２５３）であって、前記ロータシャフト（１２８）及び前記ケーシング部品のうちの少なくとも一方を通過させることができる寸法を有する通路（２５３）、及び
第１のパネルセグメント（３４２）と第２のパネルセグメント（３４４）との間に位置決めされる第３のパネルセグメント（３４６）であって、第１のパネルセグメント（３４２）と第２のパネルセグメント（３４４）との間で前記ロータシャフト（１２８）及び前記ケーシング部品のうちの少なくとも一方を通過させるために第３のパネルセグメント（３４６）が第１のパネルセグメント（３４２）及び第２のパネルセグメント（３４４）のうちの少なくとも一方から少なくとも部分的に取り外し可能である、第３のパネルセグメント（３４６）
のうちの少なくとも一方とを有する、液体注入装置（３００）。
第３のパネルセグメント（３４６）が第１のパネルセグメント（３４２）及び第２のパネルセグメント（３４４）から少なくとも部分的に取り外し可能である、請求項１に記載の液体注入装置（３００）。
第３のパネルセグメント（３４６）が第１のパネルセグメント（３４２）と第２のパネルセグメント（３４４）との間で少なくとも部分的に回動可能である、請求項１に記載の液体注入装置（３００）。
第３のパネルセグメント（３４６）が第１の部分（３８４）及び第２の部分（３８６）を備え、第１の部分（３８４）が第１のパネルセグメント（３４２）へ向けて回動可能であり、第２の部分（３８６）が第２のパネルセグメント（３４４）へ向けて回動可能である、請求項３に記載の液体注入装置（３００）。
第３のパネルセグメント（３４６）が第１のパネルセグメント（３４２）及び第２のパネルセグメント（３４４）のうちの少なくとも一方に沿って少なくとも部分的にスライド可能である、請求項１に記載の液体注入装置（３００）。
前記少なくとも１つの導管（３２２）が導管ジョイント（３７６、３７８）を備える、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体注入装置（３００）。
前記導管ジョイント（３７６、３７８）がＯリングシールを備える、請求項６に記載の液体注入装置（３００）。
部品を備えるケーシング（１２２）と、
前記ケーシング（１２２）内に結合されるロータ（１２４）であって、前記ロータ（１２４）がロータシャフト（１２８）を備える、ロータ（１２４）と、
入口ハウジング（２００）であって、前記ロータシャフト（１２８）が前記入口ハウジング（２００）内へと延在するように前記入口ハウジング（２００）が前記ケーシング（１２２）に結合され、前記入口ハウジング（２００）が、前記ケーシング（１２２）内へ向かう流路（２５８）を画定するとともに、前記流路（２５８）内に結合される請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液体注入装置（３００）を備える、入口ハウジング（２００）と、
を備える圧縮機アセンブリ。
前記装置（３００）が、前記少なくとも１つの導管（３２２）が結合されるブラケット（３０２）を備え、前記ブラケット（３０２）が、フレーム（３０６）と、前記フレーム（３０６）を横切って延在する少なくとも１つのビーム（３０８、３１４）とを備える、請求項８に記載の圧縮機アセンブリ。
前記少なくとも１つのビーム（３０８、３１４）が、第１のビームと、第２のビームと、第１のビームを第２のビームに結合する回動可能なジョイントとを備えること、及び
前記ブラケット（３０２）が、前記少なくとも１つのビーム（３０８、３１４）を前記フレーム（３０６）に結合する回動可能なジョイントを備えること
のうちの少なくとも一方を具備する、請求項９に記載の圧縮機アセンブリ。
前記少なくとも１つの導管（３２２）が前記流路（２５８）内に位置決めされるジョイントを備えない、請求項８に記載の圧縮機アセンブリ。