JPH1136814A

JPH1136814A - 発電プラント建屋およびその建屋への重量物搬入方法

Info

Publication number: JPH1136814A
Application number: JP19423497A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Torikai; 高行鳥飼; Tadashi Honda; 正本田; Hiroshi Arai; 博新居; Mitsunobu Nakajo; 光伸中条; Yukio Ote; 幸雄大手; Bunji Otsubo; 文治大坪; Shigeru Kumagai; 茂熊谷; Kazuhide Maruyama; 和秀丸山; Kazuhiko Osawa; 一彦大沢; Tadashi Tamura; 正田村
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp; Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp; Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】建屋を支持する柱のスパンを等間隔に設定して
強度の一定化を図るとともに、建屋への重量物の搬入作
業改善を図った発電プラント建屋およびその建屋への重
量物搬入方法を提供する。【解決手段】本発明に係る発電プラント建屋は、建屋を
高建屋部１ａと低建屋部１ｂとに区分けし、上記高建屋
部１ｂの横断方向に、パワートレイン部７を載設するタ
ービン基礎台９を複数並列状に設置するとともに、上記
高建屋部１ａにクレーン１４を設置したものである。ま
た、本発明に係る発電プラント建屋への重量物搬入方法
は、高建屋部１ａにパワートレイン部７を搬入させる
際、上記高建屋部１ａの搬出入口１３に設置したジャッ
キアップ装置１７でタービン基礎台９の高さまでジャッ
キアップし、パワートレイン部７をジャッキアップ後、
リフティングジャッキアップ装置１８でタービン基礎台
９まで搬送させる方法である。

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
ントに蒸気タービンプラントを組み合せたコンバインド
サイクル発電プラントを収容する発電プラント建屋およ
びその建屋の重量物搬入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の火力発電プラントでは、コンベン
ショナルな発電プラントに較べて熱効率が高い点、起動
運転時間が短い点が評価され、ガスタービンプラントに
蒸気タービンプラントを組み合せたコンバインドサイク
ル発電プラントが数多く発電所に設置され、民生部門に
電力を供給するようになっている。

【０００３】このコンバインドサイクル発電プラント
は、ガスタービンプラントを主体に置いて出力設定を計
画しているが、何分にもガスタービン自身の製作可能な
出力が現在のところ１５万ＫＷ前後の比較的小容量であ
り、大出力、例えば１００万ＫＷ以上の出力を必要とす
るときでも、ガスタービンに小出力の蒸気タービンを組
み合せている。

【０００４】この組合せ方には、幾つかの種類があるも
のの、部分負荷運転時の熱効率の低下が比較的少なく、
また、運転操作の容易性を勘案すると、ガスタービンに
蒸気タービンを列車状に軸直結させた、いわゆるパワー
トレインとしての一軸型が各発電所で数多く適用されて
いる。

【０００５】一軸型のコンバインドサイクル発電プラン
トは、計画出力１００万ＫＷ以上に対し、通常、６軸か
ら８軸を必要としており、一つ一つの軸を、別名、軸系
列と総称している。一つの軸系列は、ガスタービンプラ
ントに蒸気タービンプラントを組み合せたパワートレイ
ン部（電力発生部）と、ガスタービンプラントのガスタ
ービンから出た排熱（排ガス）を熱源として蒸気を発生
せしめ、その蒸気を蒸気タービンプラントの蒸気タービ
ンに供給する排熱回収ボイラとを備えており、パワート
レイン部を発電プラント建屋内に設置するとともに、排
熱回収ボイラを屋外に設置する構成になっている。

【０００６】ガスタービンプラントは、空気圧縮機、ガ
スタービン燃焼器、ガスタービン等を備え、空気圧縮機
で吸い込んだ大気を高圧空気にし、その高圧空気に燃料
を加えてガスタービン燃焼器で高温燃焼ガスを生成し、
その高温燃焼ガスをガスタービンに供給して膨張仕事を
させ、膨張仕事により得た回転トルクで蒸気タービンを
回転駆動するようになっている。

【０００７】また、蒸気タービンプラントは、蒸気ター
ビン、復水器、給水加熱器等を備え、排熱回収ボイラか
ら供給された蒸気を蒸気タービンで膨張仕事をさせ、そ
の回転トルクで発電機を駆動し、電力を発生させるよう
になっている。

【０００８】一方、排熱回収ボイラは、コンベンショナ
ル発電プラントのボイラに相当するもので、熱交換器、
蒸発器、蒸気ドラム等を備え、蒸気タービンプラントの
復水器から給水加熱器等を経て供給される給水に、ガス
タービンの排熱で熱交換させて蒸気を発生せしめ、その
蒸気を蒸気タービンに供給するようになっている。

【０００９】このような構成を備えた軸系列のうち、ガ
スタービンプラントと蒸気タービンプラントを収容する
発電プラント建屋は、従来から各プラントの設置面積に
応じた建屋柱割りの設計を行っていたが、各プラントの
設置面積の大小に応じてその都度、建屋柱割りの再設計
をしなければならず、設計効率の点から標準化が求めら
れていた。

【００１０】特に、最近のコンバインドサイクル発電プ
ラントは、プラント熱効率の向上を求めてガスタービン
燃焼器で生成する燃焼ガスを高温化させ、これに伴って
ガスタービン構成部品を蒸気冷却させる開発が進められ
ており、蒸気冷却に必要な付帯設備の増加による収容面
積の拡大化の傾向にあるだけに、建屋柱割りの標準化が
必要とされる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の発電プラント建
屋では、軸直結させたガスタービン、蒸気タービン、発
電機を、他の付帯設備よりも高い位置に設置するために
タービン基礎台を備えているが、このタービン基礎台の
形状寸法に合せて建屋柱割りの設計計画を行っていた。
このため、建屋柱割りの相互間のスパンは、タービン基
礎台の軸方向に横断する方向の距離がその軸方向に較べ
て相対的に長くなっているのに対し、その基礎台を除い
た他の部分の各柱の相互間のスパンが短くなっている。

【００１２】このように、場所毎に各柱のスパンに変動
があったのでは、建屋の柱割りは、その都度再設計をし
なければならず、設計高率の点から標準化が必要とされ
ている。建屋の柱割りの標準化は、単に設計効率の改善
にとどまらず、各スパンの異なった柱に較べ耐震性も安
定化し、また柱に使用する鋼材の総重量も少なくなって
いることが認められている。

【００１３】また、タービン基礎台に載設するガスター
ビンおよび蒸気タービンは、定期的に検査を行うことが
法的に義務付けられている。定期検査の際、各タービン
を開放させるためにクレーンを必要とするが、このクレ
ーンの揚重能力は、ガスタービンが約２００〜３００ト
ン、蒸気タービンが約２００〜４００トン、発電機が約
２００〜４００トンであることを考慮すると、１台あた
り１５０〜２００トン級のものを２台分必要である。こ
のため、２台分のクレーンを支持するガーダは、その分
だけスパンが長くなって建屋自体が大きくなり、また、
ガーダを支持する建屋の柱も充分な材力強度が必要とな
り、建設コスト上、好ましくない。むしろ、クレーンの
揚重能力を必要最低限度にとどめて建屋自体の空間面積
を小さくすることが耐震性の安定化上、好ましい。

【００１４】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、建屋柱割りを標準化するとともに、クレー
ンの揚重能力を極力少なくさせて各場所での柱の強度を
一定化させた発電プラント建屋を提供することを目的と
する。

【００１５】また、本発明は、クレーンの揚重能力を低
くすることに伴って、ガスタービンプラント、蒸気ター
ビンプラント等で構成するパワートレイン部を発電プラ
ント建屋に搬入させる際、その搬入の作業改善を図った
発電プラント建屋への重量物搬入方法を提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発電プラン
ト建屋は、上記目的を達成するために、請求項１に記載
したように、建屋を高建屋部と低建屋部とに区分けし、
上記高建屋部の横断方向に、パワートレイン部を載設す
るタービン基礎台を複数並行状に設置するとともに、上
記高建屋部にクレーンを設置したものである。

【００１７】また、本発明に係る発電プラント建屋は、
上記目的を達成するために、請求項２に記載したよう
に、高建屋部および低建屋部を支持する柱は、その軸方
向のスパンを１２ｍに設定する一方、上記高建屋部の横
断方向を支持する柱は、スパンを１０〜２０ｍに設定し
たものである。

【００１８】また、本発明に係る発電プラント建屋は、
上記目的を達成するために、請求項３に記載したよう
に、高建屋部は、軸方向に沿って６台のタービン基礎台
を設置するとともに、その１台目と２台目、３台目と４
台目、５台目と６台目との間を他のタービン基礎台間よ
り広い空間部分に形成し、その広い空間部に対応する建
屋側壁に搬出入口を備えたものである。

【００１９】また、本発明に係る発電プラント建屋は、
上記目的を達成するために、請求項４に記載したよう
に、タービン基礎台を支持する基礎マットは、他のマッ
トより強度の高い高強度コンクリート、鋼管コンクリー
ト、鉄骨を混入させて形成したものである。

【００２０】また、本発明に係る発電プラント建屋は、
上記目的を達成するために、請求項５に記載したよう
に、タービン基礎台に載設するパワートレイン部のガス
タービンは、高建屋部の１階に油圧ユニットを備えたも
のである。

【００２１】また、本発明に係る発電プラント建屋は、
上記目的を達成するために、請求項６に記載したよう
に、高建屋部は、発電機、蒸気タービン、空気圧縮機、
ガスタービンを互いに軸直結させた１軸型のパワートレ
イン部を収容したものである。

【００２２】また、本発明に係る発電プラント建屋への
重量物搬入方法は、上記目的を達成するために、請求項
７に記載したように、高建屋部にパワートレイン部を搬
入する際、上記高建屋部の搬出入口に設置したジャッキ
アップ装置でタービン基礎台の高さまでジャッキアップ
し、パワートレイン部をジャッキアップ後、リフティン
グジャッキアップ装置でタービン基礎台まで搬送させる
方法である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る発電プラント
建屋およびその建屋への重量物搬入方法の実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００２４】図１は、本発明に係る発電プラント建屋
に、コンバインドサイクル発電プラントの軸系列を配置
した概略平面図である。

【００２５】全体を符号１で示す発電プラント建屋に
は、第１軸系列２ａから第６軸系列２ｆまでの合計６台
の軸系列２が並列的に設置されている。各軸系列２ａ〜
２ｆは、発電機３、蒸気タービン４、空気圧縮機５、ガ
スタービン６を列車状に軸直結したパワートレイン部７
と排熱回収ボイラ８とを備えた構成になっている。な
お、各軸系列２ａ〜２ｆのうち、第１軸系列２ａと第２
軸系列２ｂとの軸間隔は２４ｍに、また第２軸系列２ｂ
と第３軸系列２ｃとの軸間隔は３６ｍになっている。残
りの軸系列２ｄ〜２ｆも上述の距離を置いた軸間隔にな
っている。

【００２６】パワートレイン部７は、発電プラント建屋
１内に設置したタービン基礎台９に載設されており、ま
た排熱回収ボイラ８は、屋外に設置されている。また、
タービン基礎台９の周辺には、大気吸入室１０と油圧ユ
ニット１１とが設置され、大気吸入室１０により吸い込
んだ大気を空気圧縮機５に供給する一方、油圧ユニット
１１より供給される圧油でガスタービン６をコントロー
ルするようになっている。さらに、第１軸系列２ａと第
２軸系列２ｂとの間、第３軸系列２ｃと第４軸系列２ｄ
との間、および第５軸系列２ｅと第６軸系列２ｆとの間
には、パワーイトレイン部７の各構成機器の据付、メン
テナンスを考慮して他の軸系列との間と比較して広い空
間部分１２，１２，…が確保されており、各空間部分１
２に対応する発電プラント建屋１の側壁である入口側に
は、各構成機器を屋内外に搬出入させる搬出入口１３，
１３，…が開設されている。本実施形態に係る空間部分
１２，１２，…および搬出入口１３，１３，…は、２軸
系列毎に備えているので、パワートレイン部７の各構成
機器を屋内外に搬出入させる際、他の軸系列を跨がずに
行うことができ、万一、各構成機器のクレーンからの吊
り落しがあっても他の軸系列に損傷を与えることがな
い。

【００２７】一方、発電プラント建屋１は、図２および
図３に示すように、建屋高さの高い（具体的には約３５
ｍ）高建屋部１ａと、建屋高さの低い（具体的には約１
８ｍ）低建屋部１ｂとに区分けられており、高建屋部１
ａおよび低建屋部１ｂを支持する軸方向Ｘの各柱Ｓ₁，
Ｓ₂，Ｓ₃，…の相互間のスパンを図３に示すように、
等間隔の１２ｍを基本としている。また、高建屋部１ａ
を支持し、その軸方向Ｘの横断方向Ｙにおける各柱（図
示せず）は、その相互間のスパンを等間隔の１０〜２０
ｍに設定している。なお、低建屋部１ｂの一側端側（妻
側）の各柱Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，…のスパンは、将来の増
設等を考慮して設定される。

【００２８】高建屋部１ａは、パワートレイン部７を載
設するタービン基礎台９と、クレーン１４とを設置・収
容する構成になっている。

【００２９】タービン基礎台９は、パワートレイン部７
を載設する関係上、長さ３０ｍ、幅１７ｍの平坦部に形
成し、この平坦部を支持する各柱のスパンを８ｍ，７
ｍ，９．１ｍ，１ｍ等に設定している。またタービン基
礎台９を支持する各柱は、地震、機械振動等の外力に充
分に対処できるよう１〜３ｍの柱幅に設定するととも
に、その基礎マットを、他の場所のマットと比較して強
度の高い高強度コンクリート、鋼管コンクリート、鉄骨
を混入させて作成している。

【００３０】また、クレーン１４は、パワートレイン部
７の各構成機器を、メンテナンス時の分解・組立および
据付時の搬入のみにとどめているので、その揚重能力を
従来に較べて低くし、５０〜１００トン級にしている。
さらに、クレーン１４は、パワートレイン部７の発電機
３のクーラ１５およびガスタービン６の油圧ユニット１
１にアクセスできるようになっている。クーラ１５およ
び油圧ユニット１１の分解点検時に使用できるよう考慮
したものである。なお、クレーン１４が１階のマットに
設置した油圧ユニット１１にアクセスする場合、２階，
３階のハッチを取り外すことにより可能である。

【００３１】他方、発電プラント建屋１の低建屋部１ｂ
には、パワートレイン部７の分解点検の際、発電機ロー
タ１６の引き抜き代が図示の二点鎖線で示すように確保
されている。通常、発電機ロータ１６のメンテナンス
は、２〜４年毎に発電機３から引き抜き、目視点検を行
っている。その際の発電機ロータ１６の引き抜きは、ジ
ャッキアップにより発電機ロータ１６を持ち上げ、チェ
ーンブロックを利用して引き抜けばよい。なお、１０〜
２０年に一度、発電機ロータ１６を製作工場へ持ち帰る
ことが考えられるが、その際は、コロ引きを利用してク
レーン１４の揚重範囲内に移動させ、その後、クレーン
１４で吊り上げて搬出入口１３に移動させればよい。

【００３２】ところで、発電プラント建屋１の高建屋部
１ａを設計するにあたり、その高建屋部１ａの強度は、
最大荷重条件における対地震設計を考慮して算出する必
要がある。つまり、クレーン１４に最大荷重が掛けられ
た状態で、地震を想定し、その強度に必要な建屋構造に
する必要がある。

【００３３】従来の建屋構造は、建屋高さ約２０〜３０
ｍのところにスパン４０〜５０ｍのクレーンを設置して
おり、そのクレーンを支持する柱相互間のスパンは長く
なるため、その強度維持に、多量の鋼材量を使用してい
た。

【００３４】しかし、本実施形態では、高建屋部１ａの
軸方向Ｘの横断方向Ｙにおける柱相互間のスパンを１０
〜２０ｍの等間隔にするとともに、高建屋部１ａの軸方
向Ｘにおける柱相互間のスパンを１２ｍの等間隔を設定
しているので、地震等の外力に対し、各柱をして均等に
分担させることができる。

【００３５】このように、本実施形態では、外力に対す
る各柱の荷重分担を均等にさせているので、各柱の横断
面積を均等に設計することができる。その結果、各柱に
使用する鋼材重量を従来よりも大幅に削減することがで
きる。ちなみに、試算によれば、鋼材使用重量は、従来
に較べて約２０〜３０％削減することができた。

【００３６】次に、パワートレイン部７の高建屋部１ａ
への搬入方法を説明する。

【００３７】まず、パワートレイン部７を構成する発電
機３、蒸気タービン４、空気圧縮機５、ガスタービン６
は、それぞれ製作工場内で組立完成させ、大型トレーラ
またはいかだ等の洋上船で発電所内に陸上または海上輸
送される。次に、発電機等の各構成機器３〜６は、図４
および図５に示すように、高建屋部１ａの搬出入口１
３，１３，…に設置するジャッキアップ装置１７でター
ビン基礎台９の高さまで図示の矢印のようにジャッキア
ップされる。

【００３８】ジャッキアップ装置１７によりジャッキア
ップされた各構成機器３〜６は、リフティングジャッキ
アップ装置１８で、図示の矢印のように、据付位置まで
搬送される。このリフティングジャッキアップ装置１８
は、自走可能な車輪および動力を備えたもので、各構成
機器３〜６の昇降を自在に操作できるようになってい
る。

【００３９】このように、本実施形態では、各構成機器
３〜６のタービン基礎台９への据付位置に、ジャッキア
ップ装置１７およびリフティングジャッキアップ装置１
８の搬送力を利用しているので、各構成機器３〜６を容
易にして迅速に据え付けることができる。その結果、高
建屋部１ａに設置するクレーン１４は、上述したように
各構成機器３〜６の分解・点検時の吊上げだけに使用で
き、その揚重能力を従来よりも低くすることができる。

【００４０】したがって、本実施形態によれば、クレー
ン１４を小さくすることができ、それに伴って発電プラ
ント建屋の上部の重量を少なくすることができるので、
より耐震性を向上させることができ、建屋全体をコンパ
クトにすることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る発電プラ
ント建屋は、高建屋部と低建屋部に区分けし、高建屋部
に複数のタービン基礎台を設置する一方、高建屋部を支
持する各柱相互間のスパンを、その建屋の軸方向および
横断方向に等間隔に設定したので、その建屋を従来に較
べて鋼材使用重量の少ない柱で地震等の外力に対し充分
に対処させることができる。

【００４２】また、本発明に係る発電プラント建屋への
重量物搬入方法は、ジャッキアップ装置およびリフティ
ングジャッキアップ装置の搬送力を利用してパワートレ
イン部としての発電機、蒸気タービン、ガスタービン等
をタービン基礎台に据え付けるので、その据付作業を従
来に較べて容易化、迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電プラント建屋にコンバインド
サイクル発電プラントの軸系列を配置した概略平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向から切断した発電プラン
ト建屋の概略横断断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視方向から切断した発電プラン
ト建屋の概略軸方向断面図。

【図４】本発明に係る発電プラント建屋への重量物搬入
方法を説明するジャッキアップ装置およびリフティング
ジャッキアップ装置の概略側面図。

【図５】本発明に係る発電プラント建屋への重量物搬入
方法を説明するジャッキアップ装置およびリフティング
ジャッキアップ装置の概略平面図。

【符号の説明】

１発電プラント建屋１ａ高建屋部１ｂ低建屋部２軸系列２ａ第１軸系列２ｂ第２軸系列２ｃ第３軸系列２ｄ第４軸系列２ｅ第５軸系列２ｆ第６軸系列３発電機４蒸気タービン５空気圧縮機６ガスタービン７パワートレイン部８排熱回収ボイラ９タービン基礎台１０大気吸入室１１油圧ユニット１２空間部分１３搬出入口１４クレーン１５クーラ１６発電機ロータ１７ジャッキアップ装置１８リフティングジャッキアップ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本田正神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内 (72)発明者新居博東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者中条光伸東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者大手幸雄東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者大坪文治東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者熊谷茂東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者丸山和秀東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者大沢一彦東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者田村正東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建屋を高建屋部と低建屋部とに区分け
し、上記高建屋部の横断方向に、パワートレイン部を載
設するタービン基礎台を複数並行状に設置するととも
に、上記高建屋部にクレーンを設置したことを特徴とす
る発電プラント建屋。
【請求項２】高建屋部および低建屋部を支持する柱
は、その軸方向のスパンを１２ｍに設定する一方、上記
高建屋部の横断方向を支持する柱は、スパンを１０〜２
０ｍに設定したことを特徴とする請求項１記載の発電プ
ラント建屋。
【請求項３】高建屋部は、軸方向に沿って６台のター
ビン基礎台を設置するとともに、その１台目と２台目、
３台目と４台目、５台目と６台目との間を他のタービン
基礎台間より広い空間部分に形成し、その広い空間部に
対応する建屋側壁に搬出入口を備えたことを特徴とする
請求項１記載の発電プラント建屋。
【請求項４】タービン基礎台を支持する基礎マット
は、他のマット部より強度が高い高強度コンクリート、
鋼管コンクリート、鉄骨を混入させて形成したことを特
徴とする請求項１記載の発電プラント建屋。
【請求項５】タービン基礎台に載設するパワートレイ
ン部のガスタービンは、高建屋部の１階に油圧ユニット
を備えたことを特徴とする請求項１記載の発電プラント
建屋。
【請求項６】高建屋部は、発電機、蒸気タービン、空
気圧縮機、ガスタービンを互いに軸直結させた１軸型の
パワートレイン部を収容したことを特徴とする請求項１
記載の発電プラント建屋。
【請求項７】請求項１記載の高建屋部にパワートレイ
ン部を搬入する際、上記高建屋部の搬出入口に設置した
ジャッキアップ装置でタービン基礎台の高さまでジャッ
キアップし、パワートレイン部をジャッキアップ後、リ
フティングジャッキアップ装置でタービン基礎台まで搬
送させることを特徴とする発電プラント建屋への重量物
搬入方法。