(57)【要約】  【課題】  降雪の多い地域に建設されるガスタービン設備の吸気室の吸気フィルタへの雪の付着をより効果的に抑制することが可能なガスタービン設備及び複合発電設備を提供する。  【解決手段】  ガスタービン設備の吸気室をタービン建屋地下階に設置する。また、好ましくは、タービン建屋地下階に貯雪室を設け、吸気室への吸気を、貯雪室を経由させて行う。また、ガスタービン設備と、ガスタービン設備からの排ガスにより発生した蒸気により発電を行う蒸気発電設備とを併設した複合発電設備として構成し、蒸気発電設備の復水器が設置されるタービン建屋地下階にガスタービン設備の吸気室を設置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンをタービン建屋内に配置したガスタービン設備であって、
前記ガスタービンの燃焼用空気を吸気する吸気室を前記タービン建屋の地下階に設置したことを特徴とするガスタービン設備。
【請求項２】
請求項１に記載のガスタービン設備において、
前記タービン建屋の地下階には、貯雪室が設置されており、前記吸気室には前記貯雪室を経由して空気が供給されることを特徴とするガスタービン設備。
【請求項３】
請求項２に記載のガスタービン設備において、
前記貯雪室には外気と前記建屋内空気が送風されることを特徴とするガスタービン設備。
【請求項４】
請求項３に記載のガスタービン設備において、
前記建屋内空気の送風量を調節可能としたことを特徴とするガスタービン設備。
【請求項５】
ガスタービン発電設備と、前記ガスタービン発電設備の排ガスを熱源として蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を駆動媒体として発電する蒸気タービン発電設備と、前記ガスタービン発電設備と前記蒸気タービン発電設備が配置されるタービン建屋とを有する複合発電設備であって、
前記蒸気タービン発電設備の復水器は、前記タービン建屋の地下階に設置されており、
前記ガスタービン発電設備の吸気室は、前記タービン建屋の地下階に設置されていることを特徴とする複合発電設備。
【請求項６】
請求項５に記載の複合発電設備において、
前記タービン建屋の地下階には、貯雪室が設置されており、前記吸気室には前記貯雪室を経由して空気が供給されることを特徴とする複合発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン設備及び複合発電設備にかかり、特に、降雪が多い地域に建設されるガスタービン設備及び複合発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン設備では、屋外に設置している吸気室から取入れた吸気を圧縮機により圧縮し、この圧縮空気を燃焼器で燃料とともに燃焼させ、燃焼ガスのエネルギーによってタービンを回転させ発電機などの負荷機器を駆動させる。
【０００３】
降雪が多い地域に建設されるガスタービン設備では、雪による吸気フィルタの目詰まりを防止し、ガスタービンの吸気の流量の低下を防止するため、吸気フィルタの吸込み側に連通する吸気ダクトの流路形状を規定することにより吸気ダクト内に雪を堆積させ、これにより吸気室の吸気フィルタに到達する雪を低減することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2000-97045号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、流路形状を複雑にして吸気室への雪の進入を低減させるようにしても、風向きや降雪量により雪の進入を防ぎきれず吸気フィルタに雪が付着し吸気効率が低下してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、降雪の多い地域に建設されるガスタービン設備の吸気室の吸気フィルタへの雪の付着をより効果的に抑制することが可能なガスタービン設備及び複合発電設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ガスタービン設備の吸気室をタービン建屋地下階に設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、降雪の多い地域に建設されるガスタービン設備においても吸気室の吸気フィルタへの雪の付着がより効果的に抑制することが可能となる。
【０００９】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例であるガスタービン発電プラントの概略構成を示す側面図。
【図２】本発明の一実施例であるガスタービン発電プラントにおける吸気室の概略構成を示す上面図。
【図３】本発明の一実施例である複合発電設備における建屋各階の機器配置の概略を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１は、本発明をガスタービン設備（ガスタービン発電プラント）に適用したものである。
【００１３】
ガスタービン５と発電機６は、ガスタービン/発電機架台（Ｔ/Ｇ架台）８に設置され、タービン建屋１１の１階に位置する。また、ガスタービン５は燃焼器（図示省略）や空気圧縮機（図示省略）など共にコンパートメント７内に位置している。
【００１４】
タービン建屋の地下階には、空気圧縮機に空気を供給する吸気室１が配置されている。吸気室１に取り込まれた空気は吸気ダクト２内を流れて空気圧縮機に流入して圧縮され、燃焼器に供給される。
【００１５】
燃焼器で発生した燃焼ガスはガスタービン５を駆動する。ガスタービン５は、ガスタービンに連結された発電機６などの負荷機器を駆動する。ガスタービンで仕事をした燃焼ガスは排ガスとして排気ダクト９内を流れ、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）１０に供給される。排熱回収ボイラで発生した蒸気は、所内蒸気や、地域供給蒸気、別途設置される蒸気タービンを駆動する蒸気などとして用いられる。
【００１６】
さらに、本実施例では、タービン建屋１１の地下階にタービン建屋の周囲に降雪した雪を貯蔵する貯雪室３が複数設けられている。貯雪室３には、除雪機械などを用いて雪投入兼吸気口４を介して雪が投入される。
【００１７】
タービン建屋１１の１階には、建屋内の空気を取り込む吸気フード１２が設けられている。吸気フードで取り込まれた建屋内の空気は、吸気フード１２に連結されたダクト内を流れ、貯雪室３に流入する。吸気フード１２に連結されたダクト内には、風量調整ダンパ１３が設けられ、建屋内から貯雪室３に流入する空気の量が調節される。貯雪室３には、建屋内からの空気と雪投入兼吸気口４からの空気１４が流入し、貯雪室３内の空気は、吸気室１に送風されるようになっている。尚、外部からタービン建屋内に空気を取り込む吸気フードが建屋壁面に設けられている（図示省略）。また、図１において、符号１５は天井クレーンである。
【００１８】
図２に吸気室１の平面図を示す。本実施例では、吸気室１の３面から空気を取り込むように構成されており、それぞれの面に吸気フィルタ２０が設置されている。空気を取り込む面（吸気フィルタ設置面）は、１面または２面でも良い。本実施例では、タービン建屋内に吸気室が設置されているため、ルーバーの設置を省略している。また、地下階に吸気室を設置しているため、防音性が向上していることから、吸気サイレンサの設置も省略している。但し、ルーバーや吸気サイレンサは必要に応じて設置するようにしても良い。
【００１９】
本実施例によれば、吸気室がタービン建屋の地下階に設置されているので、吸気フィルタ内に雪が進入することはなく、吸気フィルタに雪が付着することがない。吸気室を建屋地下階に設置することで、吸気室を壁で囲う必要も無くなる。従って、雪による吸気効率の低下を確実に防止することができる。
【００２０】
また、本実施例では、建屋地下階に、貯雪室を併設している。夏季などにおけるガスタービンの発電出力を向上させる方法の一つとして吸気冷却が知られているが、本実施例では、夏季のガスタービン吸気冷却のため貯雪室を地下階に設置したものである。言い換えれば、吸気室雪対策とガスタービン出力向上とを同時に実現するものである。
【００２１】
冬季においては、積雪した雪及び外気を雪投入兼吸気口４より、タービン建屋１１の地下階に設置された貯雪室３へと取込む。取込んだ雪は貯雪室３で貯え、外気はタービン吸気に利用される。貯雪室３に取り込んだ外気は貯雪室３上部に形成された排出口から吸気室１へ送風される。外気温が低い冬季においては、外気のみをガスタービン吸気として利用するため、建屋内空気を吸込まないように風量調整ダンパ１３を閉める。
【００２２】
夏季においては、雪投入兼吸気口４から外気を、吸気フード１２から建屋内空気を、それぞれ取込み、ガスタービン吸気として利用する。取込んだ空気は貯雪室３に送られ、冬季に貯えた雪と熱交換し、冷却される。冷却された空気は、知貯雪室３の排出口から吸気室1へと送風される。すなわち、地下の貯雪室に貯えた雪で夏季に空気と熱交換を行い、ガスタービン吸気冷却を実現し、ガスタービン発電出力を向上させる。
【００２３】
なお、吸気フード１２からの吸気は、タービン建屋内の空気の換気も兼ねている。吸気フード１２からの吸気はガスタービン設備の各機器の放散熱で温まった建屋内空気であり、建屋内空気は貯雪室３へと取込まれ、貯えた雪により熱交換され、冷却された空気が吸気室１へと送風される。冷却された空気をガスタービン吸気として利用することにより、ガスタービン１の発電出力が向上する。そして、タービン建屋内には新しい外気が導入され、換気されることになる。このように換気を行うことにより、タービン建屋の空調コストが低減する。また、建屋内空気を所定温度に調整しやすい。また、建屋内空気を所定の温度に維持できるので、各機器の周囲温度を適切な温度に保つことができ、熱交換器などの効率向上が期待できる。
【００２４】
図３に、本発明を複合発電設備に適用した場合を示す。複合発電設備は、ガスタービン設備の排ガスを利用したＨＲＳＧにより蒸気を発生させ、この蒸気により蒸気タービンを駆動し発電するようにしたものである。
【００２５】
ガスタービン設備の場合、地下階は必ずしも設置されないので、あらたに地下階を形成する必要があり、土木コストの上昇を伴う可能性がある。一方、複合発電設備の場合、蒸気タービン設備の復水器を設置するために、地下階が設置されることが多い。本実施例では、ガスタービン設備を複合発電設備化することにより、発電出力や発電効率の向上とともに、土木コストの低減を図るようにしたものである。
【００２６】
図３に示すように、タービン建屋の１階にはガスタービン設備（ガスタービンやガスタービンによって駆動される発電機など）が配置される。タービン建屋の２階には蒸気タービン発電設備が配置される。ＨＲＳＧ１０で発生した蒸気が主蒸気配管１００内を流れて蒸気タービン２００に供給され、蒸気は蒸気タービン２００を駆動する。そして、蒸気タービン２００に連結された蒸気タービン用発電機３００が駆動される。
【００２７】
蒸気タービン発電設備の復水器４００は蒸気タービン２００の最終段からの排蒸気が導入される。復水器４００は蒸気タービンの下方に設置され、タービン建屋１１の１階を貫通し、地下階に下部が設置されている。復水器４００が設置される地下階には、復水器４００と共に吸気室１が設置されている。その他、図１〜図２の実施例と同様である。
【００２８】
本実施例によれば、上述した実施例の効果に加えて、吸気室を配置するための地下階をあらたに形成する必要がないので、土木コストの低減が可能である。
【００２９】
なお、上述の実施例では、ガスタービンが２軸、蒸気タービンが２軸の場合であるが、ガスタービンが１軸、蒸気タービンが１軸の場合でも良い。また、ガスタービンが２軸、蒸気タービンが１軸としても良い。また、蒸気タービン発電設備の配置を必要に応じてガスタービン発電設備と同じ階に設置するようにしても良い。何れの場合においても、蒸気タービン発電設備の復水器はタービン建屋の地下階に設置され、ガスタービン設備の吸気室もタービン建屋の地下階に設置される。
【００３０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
1…吸気室、2…吸気ダクト、3…貯雪室、4…雪投入兼吸気口、5…ガスタービン、6…発電機、7…コンパートメント、8…T/G架台、9…排気ダクト、10…HRSG、11…タービン建屋、12…吸気フード、13…風量調整ダンパ、14…空気の流れ、15…天井クレーン、20…吸気フィルタ、100…主蒸気配管、200…蒸気タービン、300…蒸気タービン用発電機、400…復水器。
【図１】
2014159743.tif 000003
【図２】
2014159743.tif 000004
【図３】
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