KR102121883B1 - 정지 후에 가스 터빈을 언로킹하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

공기 흡입 플레넘(103); 공기 흡입 플레넘(103)과 유체 연통하는 압축기 공기 흡입구를 갖는 압축기; 연소기; 고압 터빈; 동력 터빈을 포함하는, 개조형 가스 터빈(102)이 개시된다. 강제 공기 스트림 발생기(111)가 공기 흡입 플레넘(103)과 유체 연통하도록 배열된다. 셔터 장치(123)가 연소 공기 유동 통로(105)에 제공되며, 셔터 장치는, 개조형 가스 터빈(102)을 통해 가압 공기가 유동하는 것을 야기하기에 충분한 압력까지 강제 공기 스트림 발생기(111)에 의해 상기 공기 흡입 플레넘을 가압하기 위해, 연소 공기 유동 경로를 폐쇄하도록 배열되고 제어된다.

Description

정지 후에 가스 터빈을 언로킹하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR GAS TURBINE UNLOCKING AFTER SHUT DOWN}
본 개시는 전반적으로 가스 터빈, 구체적으로 개조형 가스 터빈(aeroderivative gas turbine)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 터보 기계류 내측의 온도차로 인한 정지 및 로터 로킹에 뒤따라 가스 터빈을 언로킹하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
개조형 가스 터빈은 기계적 구동 적용을 위한 동력원으로서, 뿐만 아니라 산업 플랜트, 파이프라인, 연안 플랫폼, LNG 적용 등을 위한 동력 생산에 널리 이용된다.
가스 터빈은 예컨대 비상 상황에 정지되고, 짧은 시간 후에 재가동될 수 있다. 터빈의 로터가 정지시에 움직이지 않는 상태로 남아 있는 경우, 로터와 스테이터 부품들 사이에 간극의 감소 또는 제거로 인해 열 변형이 발생할 수 있고, 이런 이유로 로터와 스테이터 부품들 간의 마찰(rubbing) 또는 로터 로킹 현상의 발생을 초래할 수 있다. 열 변형은, 여러 인자들로 인한, 균일하지 않은 온도장들(temperature fields)에 관한 것이다. 터빈이 움직이지 않을 때에 로터의 냉각은 균일하지 않고, 로터의 위쪽 부분은, 자연적인 대류 현상으로 인해, 아래쪽 부분보다 낮은 속도로 냉각되고, 이에 따라 로터 굽힘 및 휨 변형을 발생시킨다. 스테이터와 로터 사이의 간극의 감소는 또한, 정지 도중에 이차적 유동 분배에 관련되는 온도 범위(temperature spreads)로부터 생길 수 있다. 터빈은, 로터가 적절한 온도장 뿐만 아니라 기하학적 형태에 도달될 때까지, 재가동될 수 없다. 이러한 점에서, 개조형 가스 터빈의 가장 중요한 부분은, 스테이터와 로터 사이에 제한된 간극이 제공되는, 압축기 스테이지들 내의 블레이드 팁들이다.
몇몇 종류의 가스 터빈 비상 정지의 경우, 냉각 프로세스는 상당한 양의 시간을 필요로 하고, 따라서 이 시간 동안 터빈과 피구동 부하(driven load)는 재가동될 수 없다. 이는 실질적인 경제적 손실을 유발하고 및/또는 기술적 또는 관리 문제들을 일으킨다.
정지 기간 도중에 터빈 로터가 느린 회전 상태로 회전하도록 유지함으로써 이 문제를 해결하는 것이 제안된 바 있고, 이에 따라 로터의 불균일한 냉각을 회피하도록 하고 로터가 로킹되는 것을 방지하도록 한다. 이는 일반적으로 시동 전기 모터에 의해 터빈 로터를 회전 상태로 구동함으로써 실행된다. 시동 전기 모터는 구동되는 데에 많은 양의 전기 에너지를 필요로 한다. 몇몇의 특정한 플랜트 비상 정지 상태의 경우, AC 전류가 이용가능하지 않고, 이에 따라 시동 모터 또는 임의의 높은 에너지 소비 설비가 사용될 수 없다.
정지 및 로킹에 뒤따라 가스 터빈을 냉각시키는 데에 요구되는 중단 시간을 줄이기 위하여, 가스 터빈이 로킹된 모드에 있을 때, 가스 터빈 전체에 걸쳐 냉각 공기를 순환시키기에 충분한 압력의 강제 냉각 공기의 스트림을 발생시키는, 강제 공기 스트림 발생기가 제공된다. 강제 공기 스트림은 터빈 로터를 언로킹하기 위해 요구되는 시간을 감소시켜서, 강제 냉각 공기가 제공되지 않을 때보다 실질적으로 더 짧은 시간 간격 이후에, 가스 터빈이 재가동될 수 있다.
미국 특허 제4,003,200호는, 보조 송풍기가 공기 공급 라인에 연결되는, 터보 기계류 시스템을 개시하고 있다. 그러나, 이 경우에, 송풍기는, 터보 기계류의 로터를 느린 회전 상태로 유지하기 위해 사용되는 공기 유동을 발생시키기 위해 이용된다. 그러나, 이러한 종래 기술의 장치는, 정지 후에 가스 터빈을 언로킹하는 문제를 취급하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 공기 흡입 플레넘, 공기 흡입 플레넘과 유체 연통하는 압축기 공기 흡입구를 갖는 압축기, 연소 챔버, 고압 터빈, 및 동력 터빈을 포함하는 개조형 가스 터빈이 제공된다. 유리하게는, 강제 공기 스트림 발생기가 공기 흡입 플레넘과 유체 연통하도록 배치된다. 더욱이, 가스 터빈에 진입하는 공기가 유동하는 연소 공기 유동 경로에, 셔터 장치가 제공된다. 셔터 장치는, 개조형 가스 터빈이 예컨대 정지 이후의 로킹에 뒤따라 회전하지 않는 가운데, 상기 개조형 가스 터빈을 통해 가압 공기가 유동하는 것을 야기하기에 충분한 압력까지 공기 흡입 플레넘이 강제 공기 스트림 발생기에 의해 가압되도록 하기 위해, 연소 공기 유동 경로를 폐쇄하도록 배치되고 제어된다. 강제 공기 스트림 발생기에 의해 발생되는 강제적 냉각 공기는 터보 기계류로부터 열을 제거함으로써, 로터의 로킹을 유발하는 열 차등 팽창의 효과가, 강제적인 냉각이 없는 경우보다 짧은 시간 안에 상쇄되도록 한다.
몇몇 실시예에서, 소음기 장치가 연소 공기 유동 경로에 마련된다. 이 경우에, 셔터 장치는 상기 연소 공기 유동 경로 내의 공기 스트림에 관하여 소음기 장치의 하류측에 배치될 수 있다.
소음기 장치는, 그들 사이에 공기 통로를 획정하는, 다수의 병렬 배치 소음기 패널을 포함할 수 있고, 각 공기 통로는 공기 배출구를 갖는다. 선회 셔터가, 공기 통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해, 각각의 공기 배출구에 배치될 수 있다. 선회 셔터들은 각각 독립적인 액추에이터에 의해 작동될 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 셔터들은 공통의 개방 및 폐쇄 액추에이터에 의해 동시에 제어되도록 서로 연결된다.
각 선회 셔터는 개별적인 선회 샤프트 둘레에서 선회될 수 있다. 선회 셔터는 개별적인 소음기 패널에 평행하게 연장되도록 그리고 상기 소음기 패널의 뒷전(trailing edge)의 하류측에서 연장되도록, 위치하게 될 수 있다. 뒷전은 공기 유동 방향을 나타내는 패널의 최하류측 가장자리이다.
몇몇 실시예에서, 경사판이 각각의 선회 샤프트에 평행하게 배열되며 그리고 각각의 소음기 패널의 하류측에서 공기 유동 방향으로 연장된다. 셔터가 개방 위치에 있을 때, 경사판과 셔터는 공통의 위치(mutual position)를 취할 수 있어서, 이들이 공기 유동 방향에서 서로 수렴하도록 그리고 낮은 압력 강하 프로파일을 형성하기 위해 개별적인 소음기 패널의 하류측에서 연장되도록 설계 및 배열되도록 하여, 그의 단면이 공기 유동 방향에서 축소되도록 한다.
몇몇 실시예에 따르면, 각각의 소음기 패널은 평평한 표면들을 갖고, 각 쌍의 인접한 소음기 패널의 대향하는 평평한 표면들이 개별적인 공기 통로를 획정한다. 각각의 공기 통로는, 소음기 패널들의 평평한 표면들에 평행한 제1 치수와 상기 평평한 표면들과 직교하는 제2 치수를 갖는, 실질적으로 직사각형 단면을 가질 수 있다. 제1 치수는 상기 제2 치수보다 크고, 예컨대 10배 더 크며, 즉 공기 통로들은 장변과 단변을 갖는 직사각형 단면을 갖고, 단변이 예컨대 장변보다 10배 짧거나 작다.
공기 흡입 플레넘의 보다 양호한 폐쇄, 및 이에 따른 가스 터빈의 보다 효율적인 강제 냉각을 달성하기 위하여, 적어도 일부의, 바람직하게는 각각의, 공기 배출구가 적어도 부분적으로, 개별적인 셔터와 함께 협력하는 밀봉 개스킷에 의해 둘러싸인다. 밀봉 개스킷은 자체 밀봉 형상(self-sealing shape)을 가질 수 있다. 자체 밀봉 형상은, 공기 흡입 플레넘 내의 공기 압력이 증가할 때 밀봉 효과를 증가시키는 형상이다.
예컨대, 밀봉 개스킷은 개스킷 몸체 및 개스킷 몸체로부터 돌출하는 밀봉 립(sealing lip)을 포함할 수 있다. 밀봉 립은 셔터가 폐쇄 위치에 있을 때에 개별적인 셔터와 협력하도록 배열되고 설계될 수 있고, 공기 흡입 플레넘 내의 압력은 밀봉 립을 셔터에 대해 압박한다.
각각의 공기 배출구는 적어도 부분적으로, 밀봉 개스킷을 고정시키고 제 위치에 구속하기 위해, 개스킷 구속 프로파일(gasket retention profile)에 의해 둘러싸일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 말단 정지부가 각각의 공기 배출구에 위해 제공될 수 있고, 상기 말단 정지부는 개별적인 셔터의 폐쇄 위치를 결정함으로써, 공기 흡입 플레넘 내부의 압력이 밀봉 개스킷을 압착하지 않도록 할 것이다. 이는 밀봉 개스킷에 대한 기계적인 손상을 방지한다.
몇몇 실시예에서, 강제 공기 스트림 발생기는, 상기 강제 공기 스트림 발생기가 작동하지 않을 때, 공기 유동이 자체를 통과하는 것을 방지하도록 설계되고 배열된다. 이는 유익하게, 예를 들어, 용적형 압축기(positive displacement compressor), 예컨대 루트 압축기(Roots compressor)와 같은 회전형 압축기, 또는 스크류 압축기 또는 이와 유사한 것을 이용함으로써 달성될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 본 개시는 개조형 가스 터빈의 정지에 뒤따라 개조형 가스 터빈 내의 로터를 언로킹하는 방법에 관한 것으로서,
연소 공기 유동 경로, 개조형 가스 터빈의 압축기 공기 흡입구 및 강제 공기 스트림 발생기와 유체 연통하도록 공기 흡입 플레넘을 제공하는 단계,
상기 연소 공기 유동 경로를 폐쇄하도록 배열되고 제어되는 셔터 장치를 제공하는 단계;
로터가 정지에 뒤따라 로킹될 때, 셔터 장치를 폐쇄함으로써 그리고 강제 공기 스트림 발생기에 의해 공기 흡입 플레넘 내에, 개조형 가스 터빈의 로킹된 로터를 통해 가압 공기를 강제 이동시키기에 충분한, 과압을 발생시킴으로써 개조형 가스 터빈의 로터를 냉각시키는 단계를 포함한다.
특징들 및 실시예들이 이하에 개시되고 본 명세서의 통합된 일부를 형성하는 첨부된 청구범위에 또한 기술된다. 이상의 간략한 설명은, 뒤따르는 상세한 설명이 더 잘 이해될 수 있도록 그리고 당업계에 대한 본 발명의 기여가 더 잘 인식될 수 있도록, 본 발명의 다양한 실시예의 특징들을 기술한다. 물론, 이후에 설명되고 첨부된 청구범위에 기술될 본 발명의 다른 특징들 존재한다. 이와 관련하여, 본 발명의 여러 실시예들을 상세하게 설명하기 전에, 본 발명의 여러 실시예들은 그들의 적용이 아래의 설명에 기술되거나 도면에 도시된 구성의 상세 및 구성요소들의 배열에 제한되지 않는다는 점을 이해해야 된다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하고 다양한 방식으로 실시 및 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 채용된 어법 및 용어는 설명을 위한 것이고 제한으로서 간주되어서는 안된다.
따라서, 당업자라면, 본 개시가 기초로 하는 개념이 본 발명의 여러 목적을 수행하기 위한 다른 구조들, 방법들, 및/또는 시스템들을 설계하기 위한 기초로서 쉽게 이용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 특허청구범위는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 한 그러한 균등한 구성들을 포함하는 것으로서 간주된다는 것이 중요하다.
본 발명의 개시된 실시예 및 그의 동반된 많은 장점들에 대한 보다 완전한 인식은, 첨부 도면과 함께 고려될 때에 뒤따르는 상세한 설명을 참조하여 더 양호하게 이해됨에 따라, 쉽게 얻어질 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 2개의 상이한 작동 상태에 있는, 터빈 로터의 언로킹을 위한 강제 공기 시스템을 포함하는 개조형 공기 터빈 패키지의 개략적인 측면도를 도시하고;
도 1c는 개조형 가스 터빈의 예시적인 실시예의 개략적인 길이방향 단면도를 도시하며;
도 2는 일 실시예에서의 강제 공기 시스템의 셔터 장치의 등각 투영도를 도시하고;
도 3은 도 2의 셔터 장치의 평면도를 도시하며;
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따르는 단면도를 도시하고;
도 4a는 폐쇄 위치에 있는 셔터 장치를 갖는 도 4의 세부 확대도를 도시하며;
도 5는 도 3의 V-V 선을 따르는 측면도를 도시하고;
도 6은 도 5의 VI-VI 선을 따르는 단면도를 도시하며;
도 7은 상이한 실시예에서의 공기 흡입 플레넘의 위쪽 부분의 수직 단면도를 도시한다.
예시적인 실시예의 아래의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 여러 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 가리킨다. 게다가, 도면은 반드시 실척으로 도시되지 않는다. 또한, 아래의 상세한 설명은 본 발명을 제한하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.
"일 실시예" 또는 "실시예" 또는 "몇몇 실시예"에 대한 명세서 전반의 참조는, 실시예와 관련하여 설명되는 특별한 특징, 구조 또는 특성이 개시된 대상의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을, 의미한다. 따라서, 명세서의 다양한 장소에서 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서" 또는 "몇몇 실시예에서"라는 문구의 출현은 반드시 동일한 실시예(들)를 참조하지 않는다. 또한, 특별한 특징들, 구조들 또는 특성들은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 개조형 가스 터빈 설비의 측면도 및 부분 단면도를 개략적으로 도시한다. 도 1a에서, 가스 터빈은 작동 중에 있고, 도 1b에서 가스 터빈은 비작동 중에 있고 언로킹 장치가 실행되고 있다.
설비는 전체적으로 참조 번호 100으로 지시된다. 설비는 패키지(101)와, 패키지 내부에 배치되는 개조형 가스 터빈(102)을 포함한다. 개조형 가스 터빈(102)의 상류측에, 공기 흡입 플레넘(103)이 제공된다. 공기 흡입 플레넘(103)은 공기 흡입 플레넘(103) 위에서 연장되는 연소 공기 유동 경로(105)와 유체 연통 상태에 놓인다. 연소 공기 유동 경로(105)의 유입측에는 필터(107)가 마련된다. 연소 공기 유동 경로(105) 내측에, 공기 흡입에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위한 소음기 장치(109)가 마련된다.
도 1a를 참조하여 아래에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 개조형 가스 터빈(102)은, 압축기 섹션, 연소기, 고압 터빈 및 동력 터빈을 포함하는, 다수의 섹션을 포함한다. 개조형 가스 터빈(102)은, 압축기와 터빈 뿐만 아니라 연소기를 둘러싸는, 외부 케이싱(102c)을 더 포함한다. 개조형 가스 터빈(102)의 케이싱(102C)은, 내부 공간(101A)을 획정하는, 패키지(101)에 의해 둘러싸인다. 냉각 공기는 케이싱(102C) 둘레에서 순환되어 방출 덕트(115)를 통해 방출된다. 동력 터빈으로부터 방출되는 배기 연소 가스는 배기 장치(117)를 통해 패키지에서 빠져나간다. 도 1a 및 도 1b의 개략도에서, 종동 샤프트(119)가 개조형 가스 터빈(102)의 고온측에, 일반적인 부하(121), 예컨대 발전기, 압축기 또는 천연 가스 액화 라인의 압축기 트레인, 또는 임의의 다른 적절한 부하를 구동시키기 위해, 마련된다.
몇몇 실시예에서, 개조형 가스 터빈(102)에 대향하는 흡입 플레넘(103)측에, 공기 흡입 덕트(113) 및 터빈 패키지(101)의 내부 공간(101A)과 유체 연통하는, 격실(106)이 배열된다. 공기 흡입 덕트(113) 내에 공기 팬(110)이 배열될 수 있다. 대안적으로, 공기 팬(112)이 방출 덕트(115) 내에 배열될 수 있다. 더 많은 팬의 조합이 배제되지 않는다. 공기 팬(들)(110 및/또는 112)은, 가스 터빈 케이싱(102C)을 냉각시키기 위해, 공기 흡입 덕트(113)와 격실(106)을 통해 그리고 공기 흡입 플레넘(103) 둘레에서 유동함으로써 가스 터빈 패키지(101)의 내부 공간(101A)에 진입하는, 냉각 공기 스트림을 발생시킨다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예에 따르면, 강제 공기 스트림 발생기(111)가 격실(106) 내에 배열된다. 몇몇 실시예에서, 강제 공기 스트림 발생기(111)는, 회전형 용적 압축기와 같은 용적형 압축기를 포함한다. 적절한 회전형 압축기들은, 루트 압축기, 스크류 압축기 또는 베인 압축기와 같은, 회전형 로브 압축기들(rotary lobe compressors)이다. 더욱 일반적으로, 강제 공기 스트림 발생기(111)는, 강제 공기 스트림 발생기가 작동하지 않을 때 공기가 강제 공기 스트림 발생기를 통해 유동하는 것을 방지하는 수단을 포함한다. 루트 압축기와 같은 용적형 압축기가 사용되면, 추가의 체크 밸브 장치 등에 대한 필요 없이, 압축기가 작동 불가능할 때에 압축기를 통과하는 공기 유동이 방지된다. 이는 장치를 더욱 단순하게 하고 덜 비싸게 만든다.
강제 공기 스트림 발생기(111)는, 예컨대 전기 모터(114)와 같은, 발동기(mover)에 의해 구동될 수 있다. 강제 공기 스트림 발생기(111)의 입구측이 111A로 도시되고 출구측이 111B로 도시된다. 입구측(111A)은 격실(106)과 유체 연통하고, 출구측(111B)은 공기 흡입 플레넘(103)과 유체 연통되어, 강제 공기 스트림 발생기가 작동될 때에, 공기가 공기 흡입 덕트(113)를 통해 흡입되어, 나중에 명확해질 목적을 위해, 공기 흡입 플레넘(103)를 통해 강제적으로 유동한다.
이하, 도 1c를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 개조형 가스 터빈(102)은, 압축기 공기 흡입구를 형성하는 압축기 전방 프레임 또는 벨 마우스(11), 케이싱(13) 및 샤프트(16)에 의해 회전 방식으로 지지되고 케이싱(13) 내에 배열되는 로터(14)를 포함하는, 압축기 섹션(9)을 포함한다. 로터(14) 상의 회전 블레이드들과 케이싱(13) 상의 고정 블레이드들은, 공기가 벨 마우스(11)를 통해 흡입되고, 압축되며 압축기 섹션(9)의 출구(15)로 공급되도록 야기한다. 출구(15)는 연소기(17)와 유체 연통 상태에 놓인다. 압축기 섹션(9)을 빠져나가는 압축 공기는 기상 또는 액상 연료와 함께 연소기(17) 내로 공급된다.
연소기(17)는 고압 터빈(19)과 유체 연통 상태에 놓인다. 고압 터빈(19)은 그를 통해 유동하는 연소 가스에 의해 회전상태로 구동되어 압축기 섹션(9)을 구동하도록 동력을 제공한다. 이용 가능한 동력 부분만이 압축기를 구동하기 위해 고압 터빈(19)에 의해 사용된다. 고압 터빈(19)을 빠져나가는 고온 가스는 여전히 가압되고 기계적 동력을 발생시키기 위해 개조형 가스 터빈의 하류 섹션에서 이용될 것이다. 압축기 섹션(9), 연소기(17) 및 고압 터빈(19)의 조합은 일반적으로, 가스 발생기로 명명되며, 도면들에서 전체적으로 참조 부호 20으로 지시된다.
도면에 도시된 실시예에서, 압축기 섹션(9)의 로터(14)와 고압 터빈(19)의 로터는 공통 샤프트(16)에 의해 지지되고 공동으로 가스 발생기 로터를 형성한다.
가스 발생기(20)에 의해 발생되고 고압 터빈(19)을 빠져나가는 가스는 동력 터빈 섹션 하류측을 통해 유동하고, 여기에서 가스에 함유된 에너지는 부분적으로 기계적 에너지로 변환된다.
도면에 도시된 예시적인 실시예에서, 동력 터빈 섹션은, 스테이터(21S)와 로터(21R)를 포함하는, 저압 동력 터빈(21)을 포함한다. 도면에 예시된 실시예에서, 동력 터빈(21)의 로터(21R)는, 가스 발생기의 샤프트(16)로부터 기계적으로 분리되는, 터빈 샤프트(22) 상에 지지되고 비틀림형으로 연결된다.
동력 터빈(21)은 가변적인 수의 팽창 스테이지들을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 예시적인 실시예는 저속의 6 스테이지 동력 터빈을 포함한다. 다른 실시예들은, 고속 동력 터빈, 예컨대 고속의 2 스테이지 동력 터빈을 포함할 수 있다. 동력 터빈으로부터 빠져나가는 가스(23)는 폐열 발전(co-generation) 목적을 위해 사용되거나, 단순히 대기 중으로 방출될 수 있다.
도 1c에 도시된 개조형 가스 터빈은 단지 예시이다. 다양하고 상이한 상업적으로 입수 가능한 개조형 가스 터빈이 본 적용에서 이용될 수 있다. 압축기의 개수, 터빈의 개수, 샤프트의 개수 및 압축과 팽창 스테이지의 개수를 포함하는, 전체적인 구조 및 레이아웃은 개조형 가스 터빈들 간에 변경될 수 있다. 적절한 개조형 가스 터빈은, LM2500 Plus G4 HSPT 또는 LM2500 Plus 6 스테이지 가스 터빈이고, 둘 모두는 미국 오하이오주 에벤데일 소재의 GE Aviation사로부터 상업적으로 입수 가능하다. 다른 적절한 개조형 가스 터빈은, 이탈리아 플로렌스 소재의 GE Oil and Gas사로부터 상업적으로 입수 가능한 PGT25+ 개조형 가스 터빈; 또는 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 Dresser-Rand Company사로부터 상업적으로 입수 가능한 Dresser-Rand Vectra® 40G4 개조형 가스 터빈이다. 다른 실시예에서, 개조형 가스 터빈은, 이탈리아 플로렌스 소재의 GE Oil and Gas사로부터 상업적으로 모두 입수 가능한 PGT16, PGT 20, 또는 PGT 25일 수 있다. 또한, 미국 오하이오주 에벤데일 소재의 GE Aviation사로부터 상업적으로 입수 가능한 LM6000 개조형 가스 터빈이 적절하다.
몇몇 실시예에서, 개조형 가스 터빈의 샤프트는 부하(121)를 직접적으로, 즉 직접적인 기계 연결을 통해 구동시킬 수 있어서, 부하(121)는 개조형 가스 터빈(102)의 동력 터빈과 실질적으로 동일한 속도로 회전한다. 다른 실시예에서, 기어박스가 동력 터빈의 샤프트와 부하(121)의 샤프트 사이에 배치될 수 있다. 구체적인 배열은, 사용되는 동력 터빈의 종류(고속 또는 저속) 및/또는 부하(121)의 회전 속도에 근거하는, 설계 고려사항에 따라 좌우된다.
연소 공기 유동 경로(105)에서, 소음기 장치(109)의 하류측에, 셔터 장치(123)가 마련된다. 그의 작동 및 구조는 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다. 아래에서 더 상세하게 설명될 것으로서, 개조형 가스 터빈의 중지이 뒤따라, 개조형 가스 터빈의 로터, 구체적으로 가스 발생기의 로터가 로킹되고, 개조형 가스 터빈의 재가동을 허용하기 위해 냉각 및 언로킹될 필요가 있을 때마다, 셔터 장치(123)는 폐쇄되고 강제 공기 스트림 발생기(111)는 시동된다.
구체적으로, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 지금부터 셔터 장치(123)의 제1 실시예가 설명된다.
유리한 실시예에서, 셔터 장치(123)는, 도 1에 도시된 바와 같이 소음기 장치(109) 아래에, 즉 공기 유동 방향에 관하여 소음기 장치(109)의 하류측에 위치하게 된다. 소음기 장치(109)는, 다수의 병렬 소음기 패널(131)을 포함할 수 있다. 소음기 패널은 바람직하게는 평탄하거나 평평하다. 각 쌍의 인접한 소음기 패널들(131) 사이에, 개별적인 공기 통로가 형성된다. 아래의 설명으로 명백해지는 바와 같이, 셔터 장치(123)는, 소음기 장치(109)의 하류측에서 연소 공기 유동 경로(105)의 효율적인 폐쇄를 제공하기 위해, 각각의 공기 통로를 위한 선회 셔터를 포함한다.
도 2 내지 도 6에 도시된 실시예에서, 셔터 장치(123)는 프레임(135)을 포함한다. 바람직하게는, 프레임(135)은, 직사각형 또는 정사각형 프레임(135)을 형성하기 위해 함께 연결되는, 측면 프로파일들(137, 138, 139, 140)로 구성된다. 바람직한 실시예에서, 프레임(135)의 외측 치수는 연소 공기 유동 경로(105)의 단면에 대응한다.
도면에 도시된 예시적인 실시예에서, 복수의 빔(143)이 프레임(135)의 내측에 배열된다. 각 빔(143)은, 프로파일(137)로부터 프로파일(139)까지 프레임(135)의 폭을 가로질러 걸쳐 있다. 빔들(143)은, 각 쌍의 인접한 빔(143)들 사이에 공기 통로(145)를 획정하도록, 서로 간에 떨어져 있다.
도 4의 개략도로부터 인지될 수 있는 바와 같이, 각 빔(143)은 소음기 장치(109)를 형성하는 소음기 패널(131)들 중 하나의 소음기 패널의 아래쪽 가장자리 아래에 배열된다. 몇몇 실시예에서, 빔들(143)은 정사각형 또는 직사각형 단면을 갖는다. 그러나, 상이한 단면들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
인접하고 평행한 빔들(143) 사이에 획정되는 공기 통로들(145)은, 대응하는 평행한 소음기 패널(131)들 사이에 획정되는 대응하는 통로들(147)의 연장부를 형성한다. 이 방식에서, 소음기 장치(109)의 그리고 셔터 장치(123)의 영역에서, 연소 공기 유동 경로(105)의 내부는, 복수의 나란히 배열되는 공기 통로들(145, 147)로 분할된다. 각 통로는 직사각형 단면을 갖는다. 보다 구체적으로, 각 공기 통로(145, 147)의 단면은 제1 치수(D1)와 제2 치수(D2)를 갖는다. 제1 치수(D1)는 소음기 패널(131)의 폭 및 빔(143)의 길이에 대응하고, 제2 치수(D2)는 인접한 빔(143)들 사이의 거리에 대응한다. 바람직한 실시예에서, 치수(D1)는 치수(D2)보다 수 배만큼 더 크다. 몇몇 실시예에서, 치수(D1)는 치수(D2)보다 적어도 10배 이상 크다.
각 공기 통로(145, 147)는 2개의 개별적인 평행한 빔(143) 및 2개의 대향 프로파일(137, 139)에 의해 형성되는 공기 배출구를 갖는다. 도 4a 및 도 4a에서 참조 번호 145A로 지시되는 공기 배출구는, 아래에서 더 설명될 것으로서, 선회 셔터와 협력하는 밀봉 개스킷에 의해 둘러싸인다.
몇몇 실시예에서, 각 빔(143)의 아래쪽 측벽으로부터, 경사판(149)이 공기 흡입 플레넘(103)을 향해 연장된다. 각 경사판(149)은, 각각의 빔(143)의 전체 길이를 따라 전개되고, 대응하는 소음기 패널(131) 뿐만 아니라 대응하는 빔(143)의 수직 중간 평면을 향해 하류 방향에서 수렴하도록 배열된다.
몇몇 실시예에서, 각 빔(143)의 아래에서, 즉 각 빔(143)의 하류측에서, 공기 흡입 플레넘(103)을 향해 연소 공기 유동 경로(105)를 통해 유동하는 공기에 관하여, 셔터(151)가 대응하는 선회 샤프트(153)에 의해 선회 가능하게 지지된다. 각 선회 샤프트(153; 특히 도 6 참조)는 지지 베어링들(155, 157)에 의해 양단부에서 지지된다. 도 6에 도시된 예시적인 실시예에서, 각 선회 샤프트(153)의 베어링(155)는 프로파일(137)에 의해 지지되며 그리고 각 베어링(157)은 대향하는 프로파일(139)에 의해 지지된다. 따라서, 각 선회 샤프트(153)는 그 축선(A-A) 둘레에서 선회될 수 있다.
각 선회 샤프트(153)는 레버(154; 특히 도 5 참조)를 갖도록 제공된다. 선회 샤프트들(153)의 레버들(154)은 모두 로드들(159)에 의해 서로 연결된다. 로드들(159)은 여러 레버들(154)의 첫번째에서 마지막까지 연장되는 일종의 복합 샤프트를 형성하므로, 단일 액추에이터(예컨대, 도 5에 개략적으로 도시된 실린더-피스톤 액추에이터(160))에 의해 모든 선회 샤프트(153)가, 셔터들(151)의 동시 개방 및 폐쇄를 달성하기 위해, 그 자신의 축선(A-A) 둘레에서 동시에 선회될 수 있다. 선회 운동은 대략 90°의 왕복 회전 운동이다.
몇몇 실시예에서, 각 셔터(151)는, 개별적인 선회 샤프트(153)에 대해 비틀림형으로 구속되는 평평한 패널로 구성되어, 각 선회 샤프트(153)의 왕복 회전이 개별적인 셔터(151; 도 4a)의 이중 화살표(f151)에 따르는 대응하는 왕복 회전을 유발하도록 한다.
개별적인 선회 샤프트(153)의 축선(A-A) 둘레의 선회 운동을 제어함으로써, 각 셔터(151)는 개방 위치(도 4)로부터 폐쇄 위치(도 4a)로 그리고 그 반대로 이동하게 될 수 있다.
개방 위치(도 4)에서, 각 셔터(151)는 개별적인 빔(153) 아래에 위치하게 된다. 바람직한 실시예에서, 각 셔터(151) 및 대응하는 경사판(149)은, 셔터(151)가 개방 위치에 있을 때, 공기 흡입 플레넘(103)을 향한 공기 유동 방향으로 소음기 패널(131)과 개별적인 빔(143) 너머로 연장되는, 일종의 뒷전을 형성한다. 이러한 배열은 공기 유동 압력 강하 및 소음 모두 상당히 감소시킨다.
모든 선회 샤프트(153)를 그들의 축선(A-A) 둘레에서 액추에이터(160)에 의해 동시에 회전시킴으로써, 모든 셔터(151)가 도 4a에 도시된 폐쇄 위치로 동시에 이동하게 된다. 이 위치에서, 각 셔터(151)는 개별적인 공기 유입구(145A)를 완전히 폐쇄한다.
바람직한 실시예에서, 각각의 공기 유입구(145A)는 밀봉 개스킷(163)에 의해 둘러싸인다. 공기 유입구(145A)는 치수들(D1-D2)을 갖는 좁은 직사각형 단면을 갖는다. 따라서, 밀봉 개스킷(163)은 이에 따라, 공기 유입구(145A)의 직선형 가장자리들 둘레에서 연장되는, 직선형 개스킷 부분들에 의해 대응하게 형성된다. 밀봉 개스킷(163)은, 좁고 길쭉한 직사각형 밀봉 개스킷의 형상을 취하도록, 45°로 절단되고 함께 접합 또는 납땝되는, 압출 프로파일의 부분들에 의해 형성된다.
몇몇 실시예에서, 각 셔터(151)의 폐쇄 위치는 말단 정지부(150)에 의해 결정되며, 말단 정지부는, 셔터가 폐쇄 위치에 있을 때(도 4a) 셔터가 밀봉 개스킷(163)을 지나치게 압착하거나 죄는 것을 방지한다.
몇몇 실시예에서, 밀봉 개스킷(163)은, 특히 도 4a에 도시된 바와 같이, 적절한 단면의 금속 섹션에 의해 형성되는 채널형 프로파일(165) 내에 밀봉 개스킷을 구속함에 의해, 그 위치에 구속된다. 채널형 프로파일(165)은 전체 공기 유입구(145A) 둘레에서 연장되어 밀봉 개스킷(163)을 제 위치에 유지한다.
더 효율적인 밀봉 효과를 위해, 몇몇 실시예에서, 밀봉 개스킷(163)은 대응하는 채널형 프로파일(165) 내에 확실하게 구속되는 개스킷 몸체(163B)를 포함하고, 나아가 제1 립(163X)과 제2 립(163Y)을 포함한다. 2개의 립(163X, 163Y)은 갈라져서 웨지형 공간(163S)을 형성한다. 폐쇄 위치(도 4a)에서, 셔터(151)는 아래쪽 립(163Y)에 대해 압착된다. 셔터(151)의 위쪽 표면에 대한 립(163Y)의 밀봉 작용은, 립(163Y)의 가요성 및 2개의 립(163X, 163Y) 사이의 웨지형 공간(163S)으로 인해, 공기 흡입 플레넘(103) 내의 공기 압력에 의해 증가하게 된다. 이 방식으로, 선회 샤프트(153)에 대해 작은 토크를 인가하는 것으로도 효과적인 밀봉이 달성된다.
터빈 정지에 뒤따라, 예컨대 압축기 케이싱의 내측에 대한 압축기 블레이드의 마찰로 인해, 개조형 가스 터빈(102)의 가스 발생기의 로터가 로킹되면, 로터를 냉각시키고 가스 터빈을 언로킹시키기 위해 요구되는 중단 시간을 줄이기 위하여, 셔터 장치(123)가 폐쇄되고 강제 공기 스트림 발생기(111)가 시동된다. 공기가 공기 흡입 덕트(113)를 통해 흡입되고, 공기가 개조형 가스 터빈(102)의 로킹된 로터를 통해 유동하는 값으로, 강제 공기 스트림 발생기(111)에 의해 공기 흡입 플레넘(103) 내에서 공기가 가압된다. 몇몇 실시예에서, 공기 흡입 플레넘(103) 내에 대기압보다 0.05 내지 0.3 Bar, 바람직하게는 0.1 내지 0.15 Bar 높은 공기 압력이 요망된다. 이들 압력 조건하에, 개조형 가스 터빈(102)을 통과하는 공기 유동이 발생된다. 공기 유동은 가스 발생기 로터, 터빈 로터 및 케이싱을 냉각시키고 로터가 언로킹될 때까지 유지된다. 냉각 및 언로킹은, 개조형 가스 터빈(102)의 빠른 재가동을 허용하도록, 감소된 시간 내에 달성된다.
전술한 특별한 밀봉 개스킷 구조는, 강제 공기 스트림 발생기(111)가 작동 중일 때에, 연소 공기 유동 경로(105)를 폐쇄하고 공기 흡입 플레넘(103)으로부터 대기로 향하는 역류를 회피하도록 하는데 특히 효과적이다.
도 7은 상이한 셔터 장치가 마련된 공기 흡입 플레넘(103)의 수직 평면을 따르는 단면을 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, 전체적으로 다시 참조 부호 123으로 지시되는 셔터 장치는, 연소 공기 유동 경로(105)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위해, 예컨대 수평축 둘레에서 선회하도록 공기 흡입 플레넘(103)의 측벽에 대해 참조 부호 171의 위치에서 힌지 결합되는, 단일 도어 또는 해치(170)를 포함한다. 실린더-피스톤 액추에이터(173)가, 개방 위치(도 7에 실선으로 도시됨)로부터 폐쇄 위치(도 7에 점선으로 도시됨)로 도어 또는 해치를 이동시키도록, 도어 또는 해치(170)의 이중 화살표(f170)에 따르는 선회 운동을 제어하고, 폐쇄 위치에서 도어(170)는 소음기 장치(109)의 하류측에서 연소 공기 유동 경로(105)를 폐쇄한다.
지금까지 설명된 가스 터빈 장치의 작동은 다음과 같다. 가스 터빈이 실행 중일 때에(도 1a), 연소 공기 유동 경로(105), 소음기 장치(109) 및 셔터 장치(123)를 통해 유동하는 공기(도 1a의 화살표 A)는, 공기 흡입 플레넘(103)과 가스 터빈(102)에 진입한다. 가스 발생기에 의해 생성되는 연소 가스는 동력 터빈 내에서 팽창되고 배기 장치(117)를 통해 방출된다. 냉각 공기(화살표 C)는, 공기 흡입 덕트(113)를 통해 가스 터빈 패키지(101)의 내부 공간(101A)을 유동하여 방출 덕트(115)를 통해 빠져나간다. 공기는, 사용되는 장치, 말하자면 예컨대 용적형 압축기의 본질적 특성에 의해, 공기 흡입 플레넘(103)으로부터 격실(106) 내의 강제 공기 스트림 발생기(111)를 통해 유동하는 것이 방지된다.
가스 터빈이 정지되면, 짧은 시간 후에 이미 가스 발생기 로터가 마찰로 인해 로킹된다. 가스 터빈은 반드시, 충분히 균일한 온도 분포(온도장)가 달성될 때까지, 냉각되도록 허용되어야 하며, 따라서 가스 발생기 로터는 다시 회전하는데 자유로워지게 된다.
가스 터빈을 재가동하는데 요구되는 중단 시간을 줄이기 위해, 강제 공기 스트림 발생기(111)가 가스 터빈을 통한 강제 냉각 공기 스트림을 발생시키도록 사용된다. 강제 공기 스트림 발생기(111)가 적절하게 작동하도록 하기 위해, 셔터 장치(123)가 폐쇄되어, 강제 공기 스트림 발생기(111)로부터의 공기가 연소 공기 유동 경로(105)를 통해 빠져나가는 것을 방지한다.
강제 공기 스트림 발생기(111)는 모터(114)를 구동시킴으로써 시동된다. 따라서, 공기가 공기 흡입 덕트(113)를 통해 흡입되고 충분한 과압 상태에서 공기 흡입 플레넘(103)으로 운반되며 가스 터빈을 통해 강제로 유동하도록 그리고 배기 장치(117)로부터 빠져나가도록 야기하게 된다(도 1b의 화살표 D 참조).
냉각 공기는, 고정식(비회전식) 개조형 가스 터빈(102)을 통해 강제적으로 유동하여, 개조형 가스 터빈(102)의 로터와 케이싱을 냉각시키고 강제적인 대류에 의해 열을 제거한다. 로터는, 강제적 냉각이 제공되지 않는 경우에 요구되는 것보다 훨씬 더 짧은 시간 내에, 언로킹된다. 로터를 언로킹하는 데에 요구되는 시간은, 터빈 설계 또는 다른 인자들에 의존하여 변동될 수 있다. PGT25+ 가스 터빈에서 수행된 테스트는 결과적으로, 대략 40분의 총 언로킹 시간을 초래했다. 일반적으로, 전술한 바와 같은 강제 공기 시스템을 이용하는데 요구되는 냉각 시간은 통상적으로 30 내지 90분이다. 이들 수치값들은 일례로서 제공되고, 여러 가지의 파라미터들이 로터의 언로킹을 달성하는 데에 요구되는 실제의 총 시간에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 설명된 발명의 대상에 대한 개시된 실시예를 도면에 도시하고 여러 가지의 예시적인 실시예와 관련하여 꼼꼼하고 상세하게 위에서 충분히 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 신규한 개시들, 원리들 및 개념들, 그리고 첨부된 청구범위에 기재된 발명의 대상에 대한 이점들으로부터 실질적으로 벗어남이 없이 많은 수정들, 변경들 및 생략들이 가능하다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 개시된 혁신의 적절한 범위는 그러한 모든 변경, 변화 및 생략을 포괄하도록 첨부된 청구범위의 가장 넓은 해석에 의해서만 결정되어야 한다. 또한, 임의의 프로세스 또는 방법 단계들의 순서 또는 절차는 변형예에 따라 변경되거나 재배열될 수 있다.

Claims (25)

  1. 개조형 가스 터빈으로서,
    공기 흡입 플레넘; 상기 공기 흡입 플레넘과 유체 연통하는 압축기 공기 흡입구를 갖는 압축기; 연소기; 고압 터빈; 동력 터빈을 포함하고;
    강제 공기 스트림 발생기가 상기 공기 흡입 플레넘과 유체 연통하도록 배열되며; 그리고
    공기가 흡입 플레넘에 진입하는 연소 공기 유동 경로 내에 셔터 장치가 제공되며, 상기 셔터 장치는, 상기 개조형 가스 터빈을 통해 가압 공기를 강제 이동시키기에 충분한 압력까지 상기 강제 공기 스트림 발생기에 의해 상기 공기 흡입 플레넘을 가압하기 위해, 상기 연소 공기 유동 경로를 폐쇄하도록 배열되고 제어되며,
    상기 개조형 가스 터빈은 상기 연소 공기 유동 경로 내에 배열되는 소음기 장치를 포함하며;
    상기 셔터 장치는 상기 연소 공기 유동 경로 내의 공기 스트림에 관하여 상기 소음기 장치의 하류측에 배치되고,
    상기 소음기 장치는 복수의 병렬 배치된 소음기 패널을 포함하며;
    공기 통로가 각 쌍의 인접한 소음기 패널들 사이에 획정되고, 각 공기 통로는 공기 배출구를 구비하며;
    셔터가, 상기 공기 통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해, 각각의 공기 배출구에 이동 가능하게 배열되고;
    상기 셔터들은, 상기 공기 통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해, 개별적인 축선 둘레에서 왕복으로 선회하도록 배열되는, 선회 셔터들이며;
    상기 셔터들은, 개방 및 폐쇄 액추에이터에 의해 동시에 제어되는 것인 개조형 가스 터빈.
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  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 선회 셔터는, 개별적인 소음기 패널에 평행하게 그리고 상기 소음기 패널의 뒷전의 하류측에서 연장되는, 개별적인 선회 샤프트 둘레에서 선회하도록 배열되는 것인 개조형 가스 터빈.
  5. 제4항에 있어서,
    경사판이 각각의 선회 샤프트에 평행하게 그리고 각각의 소음기 패널의 하류측에서 공기 유동 방향으로 연장되도록 배열되고, 상기 경사판과 상기 셔터는 공기 유동 방향에서 서로 수렴하며 그리고 개별적인 소음기 패널의 하류측에서 연장되는 뒷전 윤곽(trailing profile)을 형성하도록 설계되고 배치되는 것인 개조형 가스 터빈.
  6. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 소음기 패널은 평평한 표면들을 갖고, 각 쌍의 인접한 소음기 패널의 대향하는 평평한 표면들이 각각의 공기 통로를 획정하며, 각각의 공기 통로는 상기 평평한 표면에 평행한 제1 치수와 상기 평평한 표면에 직교하는 제2 치수를 갖는 실질적으로 직사각형 단면을 가지며, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수보다 더 크고, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수의 적어도 10배인 것인 개조형 가스 터빈.
  7. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연소 공기 유동 경로 내의 공기 유동에 관하여 각각의 소음기 패널의 하류측에 배열되는 빔을 포함하며, 그리고
    각 셔터는 상기 빔의 하류측에서 선회되는 것인 개조형 가스 터빈.
  8. 제5항에 있어서,
    각각의 경사판은 개별적인 빔에 의해 지지되고 빔에 대해 평행하게 연장되는 것인 개조형 가스 터빈.
  9. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 공기 배출구는 적어도 부분적으로, 개별적인 셔터와 함께 협력하는, 밀봉 개스킷에 의해 둘러싸이고;
    각각의 공기 배출구는 상기 밀봉 개스킷에 의해 완전히 둘러싸이며; 그리고
    상기 밀봉 개스킷은 자체 밀봉 형상을 가지며, 따라서 상기 밀봉 개스킷의 밀봉 작용은 상기 공기 흡입 플레넘 내의 공기 압력에 의해 증가하게 되는 것인 개조형 가스 터빈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밀봉 개스킷은 개스킷 몸체 및 상기 개스킷 몸체로부터 돌출하는 밀봉 립을 포함하고, 상기 밀봉 립은, 상기 셔터가 폐쇄 위치에 있을 때, 개별적인 셔터와 함께 협력하여, 상기 공기 흡입 플레넘 내의 압력이 상기 밀봉 립을 상기 셔터에 대해 압착하도록 하는 것인 개조형 가스 터빈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 공기 배출구는 적어도 부분적으로 개스킷 구속 프로파일에 의해 둘러싸이고, 상기 밀봉 개스킷은 상기 개스킷 구속 프로파일 내에 고정되는 것인 개조형 가스 터빈.
  12. 제9항에 있어서,
    각각의 공기 배출구에 대한 말단 정지부가 제공되고, 상기 말단 정지부는 각각의 셔터의 폐쇄 위치를 결정하는 것인 개조형 가스 터빈.
  13. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강제 공기 스트림 발생기와 상기 압축기 공기 흡입구는 상기 공기 흡입 플레넘 내에서 서로 마주하도록 배열되며; 그리고
    상기 강제 공기 스트림 발생기는 통풍 공기 입구 아래의 가스 터빈 격실 내에 배열되는 것인 개조형 가스 터빈.
  14. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강제 공기 스트림 발생기는, 상기 강제 공기 스트림 발생기가 작동하지 않을 때 자체를 통한 공기 유동을 방지하도록 설계되며; 그리고
    상기 강제 공기 스트림 발생기는, 용적형 압축기 또는 회전형 압축기 중의 적어도 하나를 포함하는 것인 개조형 가스 터빈.
  15. 개조형 가스 터빈의 정지에 뒤따라 개조형 가스 터빈의 로터를 언로킹하는 방법으로서,
    연소 공기 유동 경로, 상기 개조형 가스 터빈의 압축기 공기 흡입구 및 강제 공기 스트림 발생기와 유체 연통하도록 공기 흡입 플레넘을 제공하는 단계;
    상기 연소 공기 유동 경로를 폐쇄하도록 배열되고 제어되는 셔터 장치를 제공하는 단계;
    정지에 뒤따라 상기 로터가 로킹될 때, 상기 셔터 장치를 폐쇄하며 그리고 상기 강제 공기 스트림 발생기에 의해 상기 공기 흡입 플레넘 내에 상기 개조형 가스 터빈의 로킹된 로터를 통해 가압 공기를 강제 이동시키기에 충분한 과압을 발생시킴으로써, 상기 개조형 가스 터빈의 상기 로터를 냉각시키는 단계로서, 상기 과압은 대기압보다 0.05 내지 0.3 Bar 높은 것인, 로터를 냉각시키는 단계를 포함하고,
    상기 개조형 가스 터빈은 상기 연소 공기 유동 경로 내에 배열되는 소음기 장치를 포함하며;
    상기 셔터 장치는 상기 연소 공기 유동 경로 내의 공기 스트림에 관하여 상기 소음기 장치의 하류측에 배치되고,
    상기 소음기 장치는 복수의 병렬 배치된 소음기 패널을 포함하며;
    공기 통로가 각 쌍의 인접한 소음기 패널들 사이에 획정되고, 각 공기 통로는 공기 배출구를 구비하며;
    셔터가, 상기 공기 통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해, 각각의 공기 배출구에 이동 가능하게 배열되고;
    상기 셔터들은, 상기 공기 통로를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해, 개별적인 축선 둘레에서 왕복으로 선회하도록 배열되는, 선회 셔터들이며;
    상기 셔터들은, 개방 및 폐쇄 액추에이터에 의해 동시에 제어되는 것인 개조형 가스 터빈의 로터를 언로킹하는 방법.
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