WO2023219100A1 - ガスタービンのメンテナンス方法 - Google Patents

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Mitsubishi Power Ltd
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    • F02C7/042—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having variable geometry
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for maintaining a gas turbine.
  • This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2022-77565 filed on May 10, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • a gas turbine consists of a compressor that compresses air to produce high-pressure air, a combustor that mixes fuel with high-pressure air and burns it to produce high-temperature, high-pressure combustion gas, and a turbine that is driven by the combustion gas. , is equipped with.
  • the compressor has an inlet guide vane (IGV) for adjusting the flow rate of incoming air, and a variable vane (Variable Vane) for adjusting the flow direction of the air in the compressor. are doing.
  • the inlet guide vane and the variable stator vane are each supported so as to be rotatable about a rotation axis extending in the radial direction with respect to the casing of the compressor.
  • a ring rotatable in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the casing is connected to these inlet guide vanes and variable stator vanes.
  • the inlet guide vanes and the variable stator vanes rotate about their respective rotation axes and can change their postures.
  • the above ring is generally driven by an actuator having a rod that moves forward and backward.
  • an actuator having a rod that moves forward and backward.
  • it is necessary to regularly inspect and replace the electrical system, internal ball screws, etc.
  • Patent Document 1 a method of rotating common components at different locations is disclosed in Patent Document 1 listed below.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a gas turbine maintenance method that can reduce costs.
  • a gas turbine maintenance method includes an inlet guide vane provided at the inlet of a compressor that is rotationally driven around an axis, and a first ring connected to the inlet guide vane. a plurality of rows of variable stator vanes provided downstream of the inlet guide vane in the axial direction, a second ring connected to the plurality of rows of variable stator vanes, the first ring, and the second ring.
  • a gas turbine maintenance method comprising a first actuator and a second actuator that rotate two rings in the circumferential direction, the method comprising preparing a third actuator different from the first actuator and the second actuator.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas turbine according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of an inlet guide vane according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a variable stator vane according to an embodiment of the present disclosure.
  • 1 is a flowchart showing each step of a gas turbine maintenance method according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a block diagram illustrating an example of actuator rotation according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 1 to 5 a gas turbine 1 and a maintenance method for the gas turbine 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the gas turbine 1 includes a compressor 10, a combustor 20, and a turbine 30.
  • the compressor 10 compresses air to generate high-pressure air.
  • the compressor 10 includes a compressor rotor 11 , a plurality of compressor rotor blade rows 12 , a compressor casing 13 , a plurality of compressor stator blade rows 14 , and an inlet guide vane 40 .
  • the compressor rotor 11 has a columnar shape centered on the axis O.
  • Compressor rotor 11 is rotatably supported around axis O.
  • a plurality of compressor rotor blade rows 12 are provided on the outer peripheral surface of the compressor rotor 11 and arranged at intervals in the direction of the axis O.
  • Each compressor rotor blade row 12 has a plurality of compressor rotor blades 15 extending in the radial direction and arranged at intervals in the circumferential direction.
  • Each compressor rotor blade row 14 has a plurality of compressor stator blades 16 extending in the radial direction and arranged at intervals in the circumferential direction.
  • An inlet guide vane is provided at the inlet, which is one end of the compressor 10 in the axis O direction.
  • the inlet guide vane 40 includes a plurality of guide vanes 41 , a first ring 42 , and an actuator 43 .
  • the plurality of guide vanes 41 extend radially inward from the inner peripheral surface of the compressor casing 13 and are arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the center portion of the guide vane 41 is a first rotation shaft 44 fixed to the compressor casing 13.
  • the guide vane 41 is rotatably supported around the first rotation shaft 44 .
  • a first ring 42 is connected to the leading edge side end of the guide vane 41 via a first support shaft 45 .
  • the first ring 42 has an annular shape centered on the axis O, and is rotatable around the axis O.
  • An actuator 43 is connected to the first ring 42 .
  • the actuator 43 has a cylinder 51 and a bar-shaped rod 52.
  • the rod 52 moves forward and backward in the direction in which it extends with the cylinder 51 as a reference.
  • the first ring 42 rotates in the circumferential direction with respect to the axis O.
  • the plurality of guide vanes 41 rotate around the first rotation axis 44. In other words, the attitude of each guide vane 41 changes.
  • variable stator blades 60 are made into variable stator blades 60.
  • the variable stator vanes 60 have a configuration that allows the attitude of the compressor stator vanes 16 to be changed, similar to the above-mentioned inlet guide vanes 40.
  • the variable stator blade 60 connects three second rings 61 provided for each compressor stator blade row 14 and these three second rings 61 in the direction of the axis O. It has a connecting part 62 and an actuator 43.
  • a second rotation shaft 63 fixed to the compressor casing 13 is provided at the center of the compressor stationary blade 16.
  • the compressor stationary blades 16 are rotatably supported around a second rotation shaft 63.
  • a second ring 61 is connected to the leading edge side end of the compressor stationary blade 16 via a second support shaft 64 .
  • the second ring 61 has an annular shape centered on the axis O, and is rotatable around the axis O.
  • the actuator 43 is connected to the second ring 61 .
  • the actuator 43 used in the variable stator vane 60 has the same specifications and dimensions as the actuator 43 used in the inlet guide vane 40 described above. Note that the term “identical” here refers to substantially the same, and individual differences in manufacturing are allowed.
  • the combustor 20 is attached to an intermediate casing 21 provided on the downstream side of the compressor casing 13 in the direction of the axis O.
  • the combustor 20 generates high-temperature, high-pressure combustion gas by mixing fuel with the high-pressure air generated by the compressor 10 and combusting the mixture.
  • a plurality of combustors 20 are provided at intervals in the circumferential direction with respect to the axis O. Combustion gas generated by the combustor 20 is sent into a turbine casing 33, which will be described later.
  • the turbine 30 includes a turbine rotor 31, a plurality of turbine rotor blade rows 32, a turbine casing 33, and a plurality of turbine stationary blade rows 34.
  • the turbine rotor 31 has a columnar shape centered on the axis O.
  • the turbine rotor 31 is rotatably supported around an axis O.
  • a plurality of turbine rotor blade rows 32 are provided on the outer circumferential surface of the turbine rotor 31 and arranged at intervals in the axis O direction.
  • Each turbine rotor blade row 32 has a plurality of turbine rotor blades 35 extending in the radial direction and arranged at intervals in the circumferential direction.
  • These plurality of turbine rotor blade rows 32 are covered by a turbine casing 33 from the outer peripheral side.
  • the turbine casing 33 has a cylindrical shape centered on the axis O.
  • a plurality of turbine stationary blade rows 34 are provided on the inner circumferential surface of the turbine casing 33 and arranged at intervals in the direction of the axis O.
  • Each turbine stator blade row 34 has a plurality of turbine stator blades 36 extending in the radial direction and arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the compressor rotor 11 and the turbine rotor 31 described above are integrally connected to each other on the axis O, thereby forming a gas turbine rotor 91.
  • the compressor casing 13, the intermediate casing 21, and the turbine casing 33 are integrally connected in the direction of the axis O to form a gas turbine casing 92. That is, the gas turbine rotor 91 can rotate integrally around the axis O within the gas turbine casing 92.
  • the high pressure air generated by the compressor 10 is sent from the compressor casing 13 to the combustor 20 in the intermediate casing 21.
  • the combustor 20 generates high-temperature, high-pressure combustion gas by mixing fuel with high-pressure air and combusting the mixture.
  • the combustion gas is sent into the turbine casing 33 and provides rotational energy to the turbine rotor 31.
  • the gas turbine 1 is operated by such operations occurring continuously.
  • This maintenance method is a method related to rotation (replacement) of the actuator 43 used for the above-mentioned inlet guide vane 40 and variable stator vane 60.
  • step S1 it is determined whether or not the actuator 43 can be replaced. If it is determined that the actuator 43 is not in a replaceable state (step S1: No), the process ends. If it is determined that the actuator 43 is replaceable (step S1: Yes), the process proceeds to the subsequent step S2. As described above, each of the inlet guide vanes 40 and the variable stator vanes 60 uses one actuator 43. In this step S2, a third actuator 43 having the same specifications as these two actuators 43 is prepared.
  • the actuator 43 attached to the inlet guide vane 40 is referred to as the "first actuator”
  • the actuator 43 attached to the variable stationary vane 60 is referred to as the "first actuator”.
  • the third actuator 43 prepared in step S2 is called a "third actuator”.
  • step S3 the first actuator is removed from the inlet guide vane 40 at a predetermined first inspection time.
  • the second actuator continues to operate as the variable stator blade 60.
  • the third actuator has completed its repair (maintenance) by this first inspection period.
  • the third actuator is attached to the inlet guide vane 40 (step S4). This puts the third actuator into operation.
  • the removed first actuator is repaired (step S5). Note that, assuming that the length of the period allowed for repairing the first actuator is 1, the length of the period during which the remaining two actuators 43 are put into operation is 2.
  • step S6 the second actuator is removed.
  • the third actuator continues to operate as the inlet guide vane 40.
  • the first actuator has completed its repair (maintenance) by this second inspection time.
  • the first actuator is attached to the variable stator blade 60 (step S7). This puts the first actuator into operation.
  • the removed second actuator is repaired (step S8). Note that, assuming that the length of the period allowed for repairing the second actuator is 1, the length of the period during which the remaining two actuators 43 are put into operation is 2.
  • step S9 the third actuator is removed.
  • the first actuator continues to operate for the variable stator blade 60.
  • the second actuator has completed its repair (maintenance) by this third inspection period.
  • the second actuator is attached to the inlet guide vane 40 (step S9). This puts the second actuator into operation.
  • the removed third actuator is repaired (step S10). Note that, assuming that the length of the period allowed for repairing the third actuator is 1, the length of the period during which the remaining two actuators 43 are put into operation is 2.
  • step S2 The above steps from step S2 to step S10 are continuously continued until it is determined in step S1 that the actuator 43 is not in a replaceable state.
  • the specifications of the actuator 43 are aligned on the variable stator vane 60 side where a larger thrust is required. This makes it possible to operate the actuator 43 while rotating between the inlet guide vane 40 and the variable stator vane 60, thereby reducing costs.
  • any two of the three actuators 43 are operated.
  • the remaining one actuator 43 can be used as a backup including a maintenance step.
  • only one actuator 43 is required as a spare. This makes it possible to reduce the number of parts, reduce maintenance costs, and shorten the period required for maintenance.
  • the length of the period in which one of the first actuator, second actuator, and third actuator is used as a reserve is the same as the length of the period in which two of these actuators 43 are used in operation. This is half the length of the period. This makes it possible to stagger the periods of use of the two actuators 43 that are in operation. Therefore, only one actuator 43 can be replaced during one maintenance. In other words, it is possible to limit the number of actuators 43 provided as a backup to only one. As a result, the number of parts can be reduced, and the maintenance cost and period can be further reduced compared to the case where two actuators 43 are replaced at the same time.
  • the three actuators 43 are sequentially used only in the same gas turbine 1. This suppresses changes in the load on the actuator 43 due to individual differences between gas turbines 1. Therefore, it becomes possible to continue operating the three actuators 43 in a stable environment for a long period of time.
  • the actuators 43 for the same individual gas turbine it becomes easier for the operator to predict aging and failures that may occur in each actuator 43 in that individual. This also makes it possible to reduce the burden on workers required for maintenance.
  • the maintenance method for the gas turbine 1 includes an inlet guide vane 40 provided at the inlet of the compressor 10 that is rotationally driven around an axis O, and an inlet guide vane 40 connected to the inlet guide vane 40. a second ring 42, a plurality of rows of variable stator vanes 60 provided downstream of the inlet guide vanes 40 in the direction of the axis O, and a second ring 61 connected to the plurality of rows of variable stator vanes 60; A method for maintaining a gas turbine 1, comprising a first actuator and a second actuator that rotate the first ring 42 and the second ring 61 in the circumferential direction, respectively.
  • preparing a third actuator different from the actuator removing the first actuator and installing the third actuator at a predetermined first inspection time; and performing maintenance on the removed first actuator. a step of removing the second actuator and attaching the first actuator for which maintenance has been completed at a predetermined second inspection time; a step of performing maintenance on the removed second actuator; At a predetermined third inspection period, the third actuator is removed and the second actuator for which maintenance has been completed is installed, the first actuator, the second actuator, and the third actuator
  • the specifications are the same.
  • the first actuator, the second actuator, and the third actuator are connected to the first ring 42 connected to the inlet guide vane 40 and the variable stator vane 60. It can be used in common with the second ring 61 connected to the second ring 61. Furthermore, by preparing a third actuator 43 separately from the two actuators 43 used for the first ring 42 and the second ring 61, any two of the three actuators 43 are operated. In the meantime, the remaining one actuator 43 can be used as a backup including a maintenance step.
  • the method for maintaining the gas turbine 1 according to the second aspect is the method for maintaining the gas turbine 1 according to the first aspect, in which the steps after the step of preparing the third actuator are performed continuously. Repeat.
  • a maintenance method for a gas turbine 1 according to a third aspect is a maintenance method for a gas turbine 1 according to the first or second aspect, in which the first actuator, the second actuator, and the second actuator are When the length of the period during which the three actuators are attached to either the first ring 42 or the second ring 61 is 2, the first actuator, the second actuator, and the third actuator. However, the length of the period during which it is provided for backup including maintenance steps is 1.
  • the length of the period during which one of the first actuator, the second actuator, and the third actuator is used as a backup is the length of the period during which two of these actuators 43 are used for operation. It is half the length. This makes it possible to stagger the periods of use of the two actuators 43 that are in operation. Therefore, it is possible to limit the number of actuators 43 provided as a backup to only one.
  • a maintenance method for a gas turbine 1 according to a fourth aspect is a maintenance method for a gas turbine 1 according to any one of the first to third aspects, wherein the first actuator, the second actuator , and the third actuator are sequentially used only in the same gas turbine 1.
  • the three actuators 43 are sequentially used only in the same gas turbine 1. This suppresses changes in the load on the actuator 43 due to individual differences between the main bodies of the gas turbine 1.

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Abstract

本開示は、ガスタービンのメンテナンス方法であって、第三アクチュエータを準備するステップと、第一の点検時期に、第一アクチュエータを取り外して第三アクチュエータを取り付けるステップと、第一アクチュエータをメンテナンスするステップと、第二の点検時期に、第二アクチュエータを取り外して、第一アクチュエータを取り付けるステップと、第二アクチュエータをメンテナンスするステップと、第三の点検時期に、第三アクチュエータを取り外して、第二アクチュエータを取り付けるステップと、を含み、第一アクチュエータ、第二アクチュエータ、及び第三アクチュエータの仕様を同一とする。

Description

ガスタービンのメンテナンス方法
　本開示は、ガスタービンのメンテナンス方法に関する。
　本願は、２０２２年５月１０日に出願された特願２０２２－７７５６５号に対して優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ガスタービンは、空気を圧縮して高圧空気を生成する圧縮機と、高圧空気に燃料を混合して燃焼させることで高温高圧の燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスによって駆動されるタービンと、を備えている。圧縮機は、流入する空気の流量を調節するための入口案内翼（ＩＧＶ：Ｉｎｌｅｔ　Ｇｕｉｄｅ　Ｖａｎｅ）と、圧縮機中の空気の流れ方向を調節するための可変静翼（Ｖａｒｒｉａｂｌｅ　Ｖａｎｅ）と、を有している。入口案内翼、及び可変静翼は、圧縮機のケーシングに対して径方向に延びる回動軸回りに回動可能にそれぞれ支持されている。これらの入口案内翼、及び可変静翼には、ケーシングの外周面に沿って周方向に回動可能なリングが接続されている。リングを周方向に回動させると、入口案内翼、及び可変静翼は、それぞれの回動軸回りに回動してその姿勢を変えることが可能とされている。
　上記のリングは、進退動するロッドを有するアクチュエータによって駆動されることが一般的である。アクチュエータを運用する上では、電気系統や内部のボールネジ等を定期的に点検・交換する必要がある。この種のガスタービン部品をメンテナンスする際に、共通する部品を異なる部位でローテーションさせる方法が下記特許文献１に開示されている。
特開２００６－２６４９８８号公報
　しかしながら、入口案内翼と可変静翼とでは、アクチュエータに要求される性能要件が異なっている。このため、これら入口案内翼と可変静翼との間でアクチュエータを相互に交換することは難しかった。その結果、メンテナンスコストが増大してしまうという課題があった。
　本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、コストダウンを実現することが可能なガスタービンのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示に係るガスタービンのメンテナンス方法は、軸線回りに回転駆動される圧縮機の入口に設けられた入口案内翼、及び該入口案内翼に接続された第一リングと、前記入口案内翼よりも前記軸線方向における下流側に設けられた複数列の可変静翼、及び該複数列の可変静翼に接続された第二リングと、前記第一リング、及び前記第二リングをそれぞれ周方向に回動させる第一アクチュエータ、及び第二アクチュエータと、を備えるガスタービンのメンテナンス方法であって、前記第一アクチュエータ、及び第二アクチュエータとは別の第三アクチュエータを準備するステップと、予め定められた第一の点検時期に、前記第一アクチュエータを取り外して前記第三アクチュエータを取り付けるステップと、取り外された前記第一アクチュエータをメンテナンスするステップと、予め定められた第二の点検時期に、前記第二アクチュエータを取り外して、メンテナンスの完了した前記第一アクチュエータを取り付けるステップと、取り外された前記第二アクチュエータをメンテナンスするステップと、予め定められた第三の点検時期に、前記第三アクチュエータを取り外して、メンテナンスの完了した前記第二アクチュエータを取り付けるステップと、を含み、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータは互いに仕様が同一である。
　本開示によれば、コストダウンを実現することが可能なガスタービンのメンテナンス方法を提供することができる。
本開示の実施形態に係るガスタービンの構成を示す模式図である。 本開示の実施形態に係る入口案内翼の構成を示す模式図である。 本開示の実施形態に係る可変静翼の構成を示す模式図である。 本開示の実施形態に係るガスタービンのメンテナンス方法の各ステップを示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係るアクチュエータのローテーションの例を示すブロックダイアグラムである。
　以下、本開示の実施形態に係るガスタービン１、及びガスタービン１のメンテナンス方法について、図１から図５を参照して説明する。
（ガスタービンの構成）
　図１に示すように、ガスタービン１は、圧縮機１０と、燃焼器２０と、タービン３０と、を備えている。
　圧縮機１０は、空気を圧縮して高圧空気を生成する。圧縮機１０は、圧縮機ロータ１１と、複数の圧縮機動翼列１２と、圧縮機ケーシング１３と、複数の圧縮機静翼列１４と、入口案内翼４０と、を有する。圧縮機ロータ１１は、軸線Ｏを中心とする柱状をなしている。圧縮機ロータ１１は、軸線Ｏ回りに回転可能に支持されている。圧縮機ロータ１１の外周面には、軸線Ｏ方向に間隔をあけて配列された複数の圧縮機動翼列１２が設けられている。それぞれの圧縮機動翼列１２は、径方向に延びるとともに周方向に間隔をあけて配列された複数の圧縮機動翼１５を有する。
　これら複数の圧縮機動翼列１２は、圧縮機ケーシング１３によって外周側から覆われている。圧縮機ケーシング１３は、軸線Ｏを中心とする筒状をなしている。圧縮機ケーシング１３の内周面には、軸線Ｏ方向に間隔をあけて配列された複数の圧縮機静翼列１４が設けられている。それぞれの圧縮機静翼列１４は、径方向に延びるとともに周方向に間隔をあけて配列された複数の圧縮機静翼１６を有する。
　圧縮機１０の軸線Ｏ方向一方側の端部である入口には、入口案内翼４０（Ｉｎｌｅｔ　Ｇｕｉｄｅ　Ｖａｎｅ：ＩＧＶ）が設けられている。入口案内翼４０は、複数の案内翼４１と、第一リング４２と、アクチュエータ４３と、を有する。複数の案内翼４１は、圧縮機ケーシング１３の内周面から径方向内側に向かって延びるとともに、周方向に間隔をあけて配列されている。
　図２に示すように、案内翼４１の中央部は圧縮機ケーシング１３に固定された第一回動軸４４とされている。案内翼４１は、当該第一回動軸４４回りに回動自在に支持されている。さらに、案内翼４１の前縁側の端部には、第一支持軸４５を介して第一リング４２が接続されている。第一リング４２は、軸線Ｏを中心とする環状をなし、当該軸線Ｏ回りに回動自在である。第一リング４２には、アクチュエータ４３が接続されている。
　アクチュエータ４３は、シリンダ５１と、棒状のロッド５２と、を有する。ロッド５２は、シリンダ５１を基準として、自身の延びる方向に進退動する。ロッド５２が進退動することで、第一リング４２が軸線Ｏに対する周方向に回動する。第一リング４２が回動すると、複数の案内翼４１が第一回動軸４４回りに回動する。つまり、各案内翼４１の姿勢が変化する。
　さらに、圧縮機静翼列１４のうち、一例として３列の圧縮機静翼列１４は、可変静翼６０とされている。可変静翼６０は、上記の入口案内翼４０と同様に、圧縮機静翼１６の姿勢を変化させることが可能な構成を有している。具体的には図３に示すように、可変静翼６０は、圧縮機静翼列１４ごとに設けられた３つの第二リング６１と、これら３つの第二リング６１を軸線Ｏ方向に接続する接続部６２と、アクチュエータ４３とを有する。
　圧縮機静翼１６の中央部には圧縮機ケーシング１３に固定された第二回動軸６３が設けられている。圧縮機静翼１６は、第二回動軸６３回りに回動自在に支持されている。さらに、圧縮機静翼１６の前縁側の端部には、第二支持軸６４を介して第二リング６１が接続されている。第二リング６１は、軸線Ｏを中心とする環状をなし、当該軸線Ｏ回りに回動自在である。第二リング６１には、アクチュエータ４３が接続されている。
　可変静翼６０に用いられるアクチュエータ４３は、上記の入口案内翼４０に用いられるアクチュエータ４３と同一の仕様・寸法体格を有する。なお、ここで言う同一とは実質的な同一を指すものであり、製造上の個体差は許容される。
　ロッド５２が進退動することで、接続部６２を介して３つの第二リング６１が軸線Ｏに対する周方向に回動する。第二リング６１が回動すると、複数の圧縮機静翼１６が第二回動軸６３回りに回動する。つまり、各圧縮機静翼１６の姿勢が変化する。
　燃焼器２０は、圧縮機ケーシング１３の軸線Ｏ方向における下流側に設けられた中間ケーシング２１に取り付けられている。燃焼器２０は、圧縮機１０が生成した高圧空気に燃料を混合して燃焼させることで高温高圧の燃焼ガスを生成する。燃焼器２０は、軸線Ｏに対する周方向に間隔をあけて複数設けられている。燃焼器２０が生成した燃焼ガスは、後述するタービンケーシング３３内に送られる。
　タービン３０は、タービンロータ３１と、複数のタービン動翼列３２と、タービンケーシング３３と、複数のタービン静翼列３４と、を有する。タービンロータ３１は、軸線Ｏを中心とする柱状をなしている。タービンロータ３１は、軸線Ｏ回りに回転可能に支持されている。タービンロータ３１の外周面には、軸線Ｏ方向に間隔をあけて配列された複数のタービン動翼列３２が設けられている。それぞれのタービン動翼列３２は、径方向に延びるとともに周方向に間隔をあけて配列された複数のタービン動翼３５を有する。
　これら複数のタービン動翼列３２は、タービンケーシング３３によって外周側から覆われている。タービンケーシング３３は、軸線Ｏを中心とする筒状をなしている。タービンケーシング３３の内周面には、軸線Ｏ方向に間隔をあけて配列された複数のタービン静翼列３４が設けられている。それぞれのタービン静翼列３４は、径方向に延びるとともに周方向に間隔をあけて配列された複数のタービン静翼３６を有する。
　上述の圧縮機ロータ１１とタービンロータ３１とは、軸線Ｏ上で互いに一体に接続されることで、ガスタービンロータ９１を形成する。圧縮機ケーシング１３と、中間ケーシング２１と、タービンケーシング３３とは軸線Ｏ方向に一体に接続されてガスタービンケーシング９２を形成する。つまり、ガスタービンロータ９１は、ガスタービンケーシング９２内で軸線Ｏ回りに一体となって回転可能である。
　不図示の電動機等でガスタービンロータ９１を回転させると、圧縮機１０に空気が取り込まれる。圧縮機１０に取り込まれる空気の流量は、上記の入口案内翼４０の姿勢によってコントロールされる。圧縮機１０が駆動されることで高圧空気が生成される。圧縮機１０が生成する高圧空気の流量は、上記の可変静翼６０の姿勢によってコントロールされる。
　圧縮機１０が生成した高圧空気は、圧縮機ケーシング１３から中間ケーシング２１の燃焼器２０へ送られる。燃焼器２０は、高圧空気に燃料を混合して燃焼させることで高温高圧の燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、タービンケーシング３３内に送られてタービンロータ３１に回転エネルギーを与える。このような動作が連続して生じることで、ガスタービン１が運転される。
（ガスタービンのメンテナンス方法）
　続いて、図４と図５を参照して、ガスタービン１のメンテナンス方法について説明する。このメンテナンス方法は、上述した入口案内翼４０、及び可変静翼６０に用いられるアクチュエータ４３のローテーション（交換）に関する方法である。
　図４に示すように、このメンテナンス方法では、まず、アクチュエータ４３の交換が可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ１）。アクチュエータ４３が交換可能な状態にないと判定された場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、処理は終了する。アクチュエータ４３が交換可能な状態であると判定された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、後続のステップＳ２に進む。上述したように、入口案内翼４０と可変静翼６０では、それぞれ１つずつのアクチュエータ４３を用いている。このステップＳ２では、これら２つのアクチュエータ４３と同一の仕様を有する３つ目のアクチュエータ４３を準備する。
　なお、以下の説明、及び図５では、始めに入口案内翼４０（ＩＧＶ）に取り付けられているアクチュエータ４３を「第一アクチュエータ」と呼び、可変静翼６０（ＶＶ）に取り付けられているアクチュエータ４３を「第二アクチュエータ」と呼び、ステップＳ２で準備した３つ目のアクチュエータ４３を「第三アクチュエータ」と呼ぶ。これら３つのアクチュエータ４３は、同一のガスタービン１のみで順次用いられる。
　続くステップＳ３では、予め定められた第一の点検時期に、第一アクチュエータを入口案内翼４０から取り外す。このとき、図５に示すように、第二アクチュエータは、可変静翼６０用として運用を継続する。また、第三アクチュエータは、この第一の点検時期までに補修（メンテナンス）を完了している。
　第一アクチュエータが取り外された後、第三アクチュエータを入口案内翼４０に取り付ける（ステップＳ４）。これにより、第三アクチュエータが運用に投入される。取り外された第一アクチュエータは、補修を施される（ステップＳ５）。なお、第一アクチュエータの補修に許容される期間の長さを１とすると、残余の２つのアクチュエータ４３が運用に投入されている期間の長さは２である。
　次いで、予め定められた第二の点検時期に至ると、第二アクチュエータを取り外す（ステップＳ６）。このとき、図５に示すように、第三アクチュエータは、入口案内翼４０用として運用を継続する。また、第一アクチュエータは、この第二の点検時期までに補修（メンテナンス）を完了している。
　第二アクチュエータが取り外された後、第一アクチュエータを可変静翼６０に取り付ける（ステップＳ７）。これにより、第一アクチュエータが運用に投入される。取り外された第二アクチュエータは、補修を施される（ステップＳ８）。なお、第二アクチュエータの補修に許容される期間の長さを１とすると、残余の２つのアクチュエータ４３が運用に投入されている期間の長さは２である。
　その後、予め定められた第三の点検時期に至ると、第三アクチュエータを取り外す（ステップＳ９）。このとき、図５に示すように、第一アクチュエータは、可変静翼６０用として運用を継続する。また、第二アクチュエータは、この第三の点検時期までに補修（メンテナンス）を完了している。
　第三アクチュエータが取り外された後、第二アクチュエータを入口案内翼４０に取り付ける（ステップＳ９）。これにより、第二アクチュエータが運用に投入される。取り外された第三アクチュエータは、補修を施される（ステップＳ１０）。なお、第三アクチュエータの補修に許容される期間の長さを１とすると、残余の２つのアクチュエータ４３が運用に投入されている期間の長さは２である。
　以上のステップＳ２からステップＳ１０までの各ステップが、ステップＳ１でアクチュエータ４３が交換可能な状態にないと判定されるまで連続して継続される。
（作用効果）
　ここで、ガスタービン１をメンテナンスする上では、上述のアクチュエータ４３の動作の安定性を確保することが肝要である。アクチュエータ４３を運用する上では、電気系統や内部のボールネジ等を定期的に点検・交換する必要がある。しかしながら、入口案内翼４０と可変静翼６０とでは、アクチュエータに要求される性能要件が異なっている。このため、これら入口案内翼４０と可変静翼６０との間でアクチュエータ４３を相互に交換することは難しかった。その結果、メンテナンスコストが増大してしまうという課題があった。そこで、本実施形態では、入口案内翼４０と、可変静翼６０とにそれぞれ取り付けられるアクチュエータ４３の仕様を共通化している。具体的には、より大きな推力が必要とされる可変静翼６０側にアクチュエータ４３の仕様を揃えている。これにより、入口案内翼４０と可変静翼６０との間でアクチュエータ４３をローテーションしながら運用することが可能となるため、コストダウンを図ることができる。
　さらに、第一リング４２、及び第二リング６１に使用される２つのアクチュエータ４３とは別に、３つ目のアクチュエータ４３を準備することで、３つのうちいずれか２つのアクチュエータ４３が運用されている間に、残余の１つのアクチュエータ４３を、メンテナンスステップを含む予備用に供することが可能となる。言い換えると、仕様を共通化したことにより、予備用として必要となるアクチュエータ４３の数が１つのみで済む。これにより、部品点数の削減と、メンテナンスコストの削減、及びメンテナンスに要する期間の短縮化とを実現することができる。
　また、上記方法によれば、第三アクチュエータを準備するステップよりも後の全てのステップを連続的に繰り返す。これにより、３つのアクチュエータ４３を順次ローテーションすることで、ガスタービン１を長期にわたって、より安定的に運用することが可能となる。
　加えて、上記方法によれば、第一アクチュエータ、第二アクチュエータ、及び第三アクチュエータのうち１つが予備用に供されている期間の長さが、これらアクチュエータ４３のうち２つが運用に供されている期間の長さの半分である。これにより、運用に供されている２つのアクチュエータ４３の使用期間を互いにずらすことが可能となる。したがって、１回のメンテナンスで交換するアクチュエータ４３の数を１つのみとすることができる。言い換えると、予備用に供されるアクチュエータ４３を１つのみに限定することができる。これにより、部品点数が削減されるとともに、２つのアクチュエータ４３を同時に交換する場合に比べて、メンテナンスコスト・期間をさらに低減することができる。
　また、上記方法によれば、３つのアクチュエータ４３が同一のガスタービン１のみで順次用いられる。これにより、ガスタービン１ごとの個体差によるアクチュエータ４３への負荷の変化が抑えられる。したがって、３つのアクチュエータ４３を安定した環境下で長期にわたって運用し続けることが可能となる。また、作業員にとっては、同一のガスタービン１個体に用いられることで、その個体におけるそれぞれのアクチュエータ４３に生じる経年変化や故障を予見しやすくなる。これにより、作業員のメンテナンスに要する負担も軽減することが可能となる。
（その他の実施形態）
　以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　例えば、上記実施形態では、３つのアクチュエータ４３が同一のガスタービン１のみに順次適用される例について説明した。しかしながら、型式が共通するガスタービン１同士の間では、アクチュエータ４３を互いに共通化して用いることも可能である。
＜付記＞
　各実施形態に記載のガスタービン１のメンテナンス方法は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係るガスタービン１のメンテナンス方法は、軸線Ｏ回りに回転駆動される圧縮機１０の入口に設けられた入口案内翼４０、及び該入口案内翼４０に接続された第一リング４２と、前記入口案内翼４０よりも前記軸線Ｏ方向における下流側に設けられた複数列の可変静翼６０、及び該複数列の可変静翼６０に接続された第二リング６１と、前記第一リング４２、及び前記第二リング６１をそれぞれ周方向に回動させる第一アクチュエータ、及び第二アクチュエータと、を備えるガスタービン１のメンテナンス方法であって、前記第一アクチュエータ、及び第二アクチュエータとは別の第三アクチュエータを準備するステップと、予め定められた第一の点検時期に、前記第一アクチュエータを取り外して前記第三アクチュエータを取り付けるステップと、取り外された前記第一アクチュエータをメンテナンスするステップと、予め定められた第二の点検時期に、前記第二アクチュエータを取り外して、メンテナンスの完了した前記第一アクチュエータを取り付けるステップと、取り外された前記第二アクチュエータをメンテナンスするステップと、予め定められた第三の点検時期に、前記第三アクチュエータを取り外して、メンテナンスの完了した前記第二アクチュエータを取り付けるステップと、を含み、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータは互いに仕様が同一である。
　上記方法によれば、第一アクチュエータ、第二アクチュエータ、及び第三アクチュエータの仕様が互いに同一であることから、これらアクチュエータ４３を入口案内翼４０に接続された第一リング４２、及び可変静翼６０に接続された第二リング６１との間で共通して使用することができる。さらに、第一リング４２、及び第二リング６１に使用される２つのアクチュエータ４３とは別に、３つ目のアクチュエータ４３を準備することで、３つのうちいずれか２つのアクチュエータ４３が運用されている間に、残余の１つのアクチュエータ４３を、メンテナンスステップを含む予備用に供することが可能となる。
（２）第２の態様に係るガスタービン１のメンテナンス方法は、前記第１の態様に係るガスタービン１のメンテナンス方法であって、前記第三アクチュエータを準備するステップよりも後の前記ステップを連続的に繰り返す。
　上記方法によれば、３つのアクチュエータ４３を順次ローテーションすることで、ガスタービン１を長期にわたって、より安定的に運用することが可能となる。
（３）第３の態様に係るガスタービン１のメンテナンス方法は、前記第１又は第２の態様に係るガスタービン１のメンテナンス方法であって、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータが、前記第一リング４２、及び前記第二リング６１のいずれか一方に取り付けられている期間の長さを２としたとき、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータが、メンテナンスするステップを含む予備用に供されている期間の長さは１である。
　上記方法によれば、第一アクチュエータ、第二アクチュエータ、及び第三アクチュエータのうち１つが予備用に供されている期間の長さが、これらアクチュエータ４３のうち２つが運用に供されている期間の長さの半分である。これにより、運用に供されている２つのアクチュエータ４３の使用期間を互いにずらすことが可能となる。したがって、予備用に供されるアクチュエータ４３を１つのみに限定することができる。
（４）第４の態様に係るガスタービン１のメンテナンス方法は、前記第１から第３の態様のいずれかひとつに係るガスタービン１のメンテナンス方法であって、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータは、同一の前記ガスタービン１のみで順次用いられる。
　上記方法によれば、３つのアクチュエータ４３が同一のガスタービン１のみで順次用いられる。これにより、ガスタービン１本体ごとの個体差によるアクチュエータ４３への負荷の変化が抑えられる。
１…ガスタービン
１０…圧縮機
１１…圧縮機ロータ
１２…圧縮機動翼列
１３…圧縮機ケーシング
１４…圧縮機静翼列
１５…圧縮機動翼
１６…圧縮機静翼
２０…燃焼器
２１…中間ケーシング
３０…タービン
３１…タービンロータ
３２…タービン動翼列
３３…タービンケーシング
３４…タービン静翼列
３５…タービン動翼
３６…タービン静翼
４０…入口案内翼
４１…案内翼
４２…第一リング
４３…アクチュエータ
４４…第一回動軸
４５…第一支持軸
５１…シリンダ
５２…ロッド
６０…可変静翼
６１…第二リング
６２…接続部
６３…第二回動軸
６４…第二支持軸
９１…ガスタービンロータ
９２…ガスタービンケーシング
Ｏ…軸線

Claims (4)

  1. 　軸線回りに回転駆動される圧縮機の入口に設けられた入口案内翼、及び該入口案内翼に接続された第一リングと、
    　前記入口案内翼よりも前記軸線方向における下流側に設けられた複数列の可変静翼、及び該複数列の可変静翼に接続された第二リングと、
    　前記第一リング、及び前記第二リングをそれぞれ周方向に回動させる第一アクチュエータ、及び第二アクチュエータと、
    を備えるガスタービンのメンテナンス方法であって、
    　前記第一アクチュエータ、及び第二アクチュエータとは別の第三アクチュエータを準備するステップと、
    　予め定められた第一の点検時期に、前記第一アクチュエータを取り外して前記第三アクチュエータを取り付けるステップと、
    　取り外された前記第一アクチュエータをメンテナンスするステップと、
    　予め定められた第二の点検時期に、前記第二アクチュエータを取り外して、メンテナンスの完了した前記第一アクチュエータを取り付けるステップと、
    　取り外された前記第二アクチュエータをメンテナンスするステップと、
    　予め定められた第三の点検時期に、前記第三アクチュエータを取り外して、メンテナンスの完了した前記第二アクチュエータを取り付けるステップと、
    を含み、
    　前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータは互いに仕様が同一であるガスタービンのメンテナンス方法。
  2. 　前記第三アクチュエータを準備するステップよりも後の前記ステップを連続的に繰り返す請求項１に記載のガスタービンのメンテナンス方法。
  3. 　前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータが、前記第一リング、及び前記第二リングのいずれか一方に取り付けられている期間の長さを２としたとき、前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータが、メンテナンスするステップを含む予備用に供されている期間の長さは１である請求項１又は２に記載のガスタービンのメンテナンス方法。
  4. 　前記第一アクチュエータ、前記第二アクチュエータ、及び前記第三アクチュエータは、同一の前記ガスタービンのみで順次用いられる請求項１に記載のガスタービンのメンテナンス方法。
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