(57)【要約】【課題】タービンホイール（６、８）をクラッチ連結する解決法を開示する。【解決手段】一実施形態では、装置（２２）は、タービンロータシャフト（４）と、タービンロータシャフト（４）に固定された複数のタービンホイール（６）と、タービンロータシャフト（４）に対して係合可能に取付けられた独立タービンホイール（８）と、タービンロータシャフト（４）に作動可能に連結されたクラッチ（１０）とを含み、クラッチ（１０）は、独立タービンホイール（８）をタービンロータシャフト（４）に対して結合しまた該タービンロータシャフト（４）から切離すように構成される。【選択図】      図２
2011137456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置（２）であって、
タービンロータシャフト（４）と、
前記タービンロータシャフト（４）に固定された複数のタービンホイール（６）と、
前記タービンロータシャフト（４）に対して係合可能に取付けられた独立タービンホイール（８）と、
前記タービンロータシャフト（４）に作動可能に連結されたクラッチ（１０）と、を含み、
前記クラッチ（１０）が、前記独立タービンホイール（８）を前記タービンロータシャフト（４）に対して結合しまた該タービンロータシャフト（４）から切離すように構成される、
装置（２）。
【請求項２】
前記クラッチ（１０）が、前記複数のタービンホイール（６）と前記独立タービンホイール（８）との間の箇所において前記タービンロータシャフト（４）に作動可能に連結される、請求項１記載の装置（２）。
【請求項３】
前記複数のタービンホイール（６）及び独立タービンホイール（８）が、前記クラッチ（１０）の同じ側に設置される、請求項１記載の装置（２）。
【請求項４】
前記クラッチ（１０）が、前記独立タービンホイール（８）内に内蔵される、請求項１記載の装置（２）。
【請求項５】
前記クラッチ（１０）が、自動同期クラッチを含む、請求項１記載の装置（２）。
【請求項６】
前記クラッチ（１０）が、
クラッチ部材（１２）と、
前記タービンロータシャフト（４）に作動可能に取付けられた出力フランジ（１４）と、
前記独立タービンホイール（８）に作動可能に取付けられた入力フランジ（１６）と、を含み、
前記入力フランジ（１６）が、前記タービンロータシャフト（４）と接触していない、
請求項１記載の装置（２）。
【請求項７】
前記クラッチ部材（１２）が、前記独立タービンホイール（８）及びタービンロータシャフト（４）に応答して前記入力フランジ（１６）を前記出力フランジ（１４）に対して結合して実質的に同じ回転速度に到達するように構成される、請求項６記載の装置（２）。
【請求項８】
装置（６２）であって、
負荷装置（１２０）と、
前記負荷装置（１２０）に結合されたタービン（１１０、２１０）と、
を含み、前記タービン（２１０）が、
タービンロータシャフト（４）と、
前記タービンロータシャフト（４）に固定された複数のタービンホイール（６）と、
前記タービンロータシャフト（４）に対して係合可能に取付けられた独立タービンホイール（８）と、
前記タービンロータシャフト（４）に作動可能に連結されたクラッチ（１０）と、を含み、
前記クラッチ（１０）が、前記独立タービンホイール（８）を前記タービンロータシャフト（４）に対して結合しまた該タービンロータシャフト（４）から切離すように構成される、
装置（６２）。
【請求項９】
システム（１００、２００）であって、
第１の負荷装置（１２０）に対して作動可能に連結されたガスタービン（１１０）と、
前記ガスタービン（１１０）に対して作動可能に連結された熱交換器（１３０）と、
前記熱交換器（１３０）に対して作動可能に連結された蒸気タービン（２１０）と、
を含み、前記ガスタービン（１１０）又は蒸気タービン（２１０）の少なくとも１つが、
タービンロータシャフト（４）と、
前記タービンロータシャフト（４）に固定された複数のタービンホイール（６）と、
前記タービンロータシャフト（４）に対して係合可能に取付けられた独立タービンホイール（８）と、
前記タービンロータシャフト（４）に作動可能に連結されたクラッチ（１０）と、を含み、
前記クラッチ（１０）が、前記独立タービンホイール（８）を前記タービンロータシャフト（４）に対して結合しまた該タービンロータシャフト（４）から切離すように構成される、
システム（１００、２００）。
【請求項１０】
前記複数のタービンホイール（６）及び独立タービンホイール（８）が、前記クラッチ（１０）の同じ側に設置される、請求項９記載のシステム（１００、２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示した主題は、クラッチ式タービンホイールに関する。具体的には、本明細書に開示した主題は、タービンホイールをクラッチ連結してタービン性能を向上させる解決法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば蒸気タービン及びガスタービンのようなタービン機械は、主ロータシャフトに沿った異なる位置に複数のホイール（又は段）を含む。これらのホイールは各々、複数のタービンブレードを含み、これらタービンブレードは、運転時に該タービンブレードを横切る作動流体の流れ及び膨張によって生じる機械的な力により主ロータシャフトを回転駆動する。これらのタービン機械の始動時又は低負荷時において、機械内の低い圧力により、タービンホイールの１以上が非効率的に機能する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５１７４１０９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
タービンホイールをクラッチ連結する解決法を開示する。一実施形態では、装置は、タービンロータシャフトと、タービンロータシャフトに固定された複数のタービンホイールと、タービンロータシャフトに対して係合可能に取付けられた独立タービンホイールと、タービンロータシャフトに作動可能に連結されたクラッチとを含み、クラッチは、独立タービンホイールをタービンロータシャフトに対して結合しまた該タービンロータシャフトから切離すように構成される。
【０００５】
本発明の第１の態様は、装置を提供し、本装置は、タービンロータシャフトと、タービンロータシャフトに固定された複数のタービンホイールと、タービンロータシャフトに対して係合可能に取付けられた独立タービンホイールと、タービンロータシャフトに作動可能に連結されたクラッチとを含み、クラッチは、独立タービンホイールをタービンロータシャフトに対して結合しまた該タービンロータシャフトから切離すように構成される。
【０００６】
本発明の第２の態様は、装置を提供し、本装置は、負荷装置と、負荷装置に結合されたタービンとを含み、タービンは、タービンロータシャフトと、タービンロータシャフトに固定された複数のタービンホイールと、タービンロータシャフトに対して係合可能に取付けられた独立タービンホイールと、タービンロータシャフトに作動可能に連結されたクラッチとを含み、クラッチは、独立タービンホイールをタービンロータシャフトに対して結合しまた該タービンロータシャフトから切離すように構成される。
【０００７】
本発明の第３の態様は、システムを提供し、本システムは、第１の負荷装置に対して作動可能に連結されたガスタービンと、ガスタービンに対して作動可能に連結された熱交換器と、熱交換器に対して作動可能に連結された蒸気タービンとを含み、ガスタービン又は蒸気タービンの少なくとも１つは、タービンロータシャフトと、タービンロータシャフトに固定された複数のタービンホイールと、タービンロータシャフトに対して係合可能に取付けられた独立タービンホイールと、タービンロータシャフトに作動可能に連結されたクラッチとを含み、クラッチは、独立タービンホイールをタービンロータシャフトに対して結合しまた該タービンロータシャフトから切離すように構成される。
【０００８】
本発明のこれらの及びその他の特徴は、本発明の様々な実施形態を示す添付図面と関連させてなした本発明の様々な態様の以下の詳細な説明から一層容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態による装置の概略側面図。
【図２】実施形態による装置の概略側面図。
【図３】実施形態による装置の概略側面図。
【図４】実施形態による装置の概略側面図。
【図５】実施形態による装置の概略側面図。
【図６】実施形態による装置の概略側面図。
【図７】実施形態による複合サイクル発電プラントシステムの一部分を示す概略ブロック図。
【図８】実施形態による複合サイクル発電プラントシステムの一部分を示す概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の図面は正確な縮尺でないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様のみを示すことを意図しており、従って本発明の技術的範囲を限定するものとして考えるべきではない。図面では、同じ参照符号付けが、図面間で同様の要素を表している。
【００１１】
上に示したように、本発明の態様は、クラッチ式タービンホイールを提供する。具体的には、本発明の態様は、特定の運転条件下で独立タービンホイールをタービンロータシャフトに対して結合しまた該タービンロータシャフトから分離してタービン性能を向上させるようにする。
【００１２】
タービン出力システム（例えば蒸気タービン又はガスタービンを含む）の技術分野において、「定格出力」及び「定格質量流量」という用語は、それぞれ特定の所定条件下における１以上の装置の全出力及び全質量流量を意味している。一般的に、タービンシステムの定格出力／質量流量は、特定の条件設定に合わせて設計されており、この設計条件は、１００％定格出力／質量流量点（マーク）として設定される。タービンシステムを始動させる時又は設計条件以外の条件で（例えば、部分負荷で）運転する時に、タービンシステムの出力及び質量流量は、１００％定格出力／質量流量点以下に低下する。タービンを通る作動流体のこのような質量流量の減少は、タービン内部に圧力低下を引き起こし、かつタービンのホイールにわたる圧力降下を減少させる。タービンのより低圧部分（より大型後方段）では、ホイールにわたる圧力降下は、その質量流量がタービンシャフト上に正味ポジティブ力を生じないほど最小となる可能性がある。例えば、最終段バケット（ＬＳＢ）にわたる圧力降下は、タービンロータ段が、該段を通る流体を移動させる機械的仕事を実行し（例えば、圧縮機として作用し）なければならないほど最小となる可能性がある。このような状況では、より低圧段は、大きな回転及び空気力学的損失を引き起こすことによってタービンシステムの全体効率を損なう。
【００１３】
図に移ると、装置を含む実施形態を示しており、それらの実施形態では、本装置は、クラッチ式タービンホイールを使用して１以上のホイールをタービンロータシャフトから切離すことによってタービンの効率を増大させる。具体的には、図１に移ると、実施形態による装置２を示している。装置２は、例えば蒸気タービンとすることができるタービン機械の一部分とすることができる。別の実施形態では、装置２は、ガスタービン機械の一部分とすることができる。何れにしても、装置２は、タービンロータシャフト４及びタービンロータシャフト４に固定された複数のタービンホイール６を収容したタービンハウジング３を含むことができる。タービンロータシャフト４は、前方部分５及び後方部分１５を有することができ、この場合に前方部分５は、他のタービン段（図示せず）に対して作動可能に連結することができ、また後方部分１５は、例えば負荷装置１２０（仮想線で示す）に対して作動可能に連結することができる。複数のタービンホイール６は、タービンロータシャフト４に溶接し、鍛造し、又は別の方法で機械的に取付けることができる。負荷装置１２０は、タービンロータシャフト４の回転による機械的エネルギーを電気的又はその他の機械的エネルギーに転換することができるあらゆる従来型の発電機、圧縮機又はポンプとすることができる。負荷装置１２０及び装置２とのその相互関係を図５〜図６を参照してさらに説明する。
【００１４】
装置２はさらに、タービンロータシャフト４に対して係合可能に取付けられた独立タービンホイール８と、タービンロータシャフト４に作動可能に連結されたクラッチ１０とを含むことができる。クラッチ１０は、独立タービンホイール８をタービンロータシャフト４に対して結合しまた該タービンロータシャフト４から切離すことができる。図１（及び図３）に示す実施形態では、クラッチ１０は、独立タービンホイール８内に内蔵することができる。しかしながら、他の実施形態（例えば、図３〜図５に関して示しかつ説明した実施形態）では、クラッチ１０は、独立タービンホイール８の外部に取付けることができる。クラッチ１０が独立タービンホイール８内に内蔵されている場合には、タービンロータシャフト４上の（及びタービンハウジング３内の）軸方向空間は、独立タービンホイール８がクラッチ１０をほぼ軸方向に内蔵していることにより節減することができる。
【００１５】
図２に移ると、クラッチ１０を示しており、クラッチ１０は、クラッチ部材１２と、タービンロータシャフト４に作動可能に取付けられた出力フランジ１４と、独立タービンホイール８に作動可能に取付けられた入力フランジ１６とを含む。この実施形態では、入力フランジ１６は、タービンロータシャフト４と接触していない。入力フランジ１６が、タービンロータシャフト４と接触していない場合には、タービンホイール８は、該ホイール８がシャフト４にポジティブトルクを与えることができない時にタービンロータシャフト４とは独立して自由に移動する（又は実質的に静止状態になっている）。
【００１６】
一実施形態では、クラッチ１０は、ほぼ同じ回転速度（例えば、毎分当たり回転数（ＲＰＭ）又は毎秒当たり回転数）になった独立タービンホイール８及びタービンロータシャフト４に応答して出力フランジ１４を入力フランジ１６に対して結合するように構成された自動同期クラッチを含むことができる。つまり、自動同期クラッチは、独立タービンホイール８がタービンロータシャフト４との間で同期回転速度に達するまで、該独立タービンホイール８がタービンロータシャフト４に結合しないことを保証する。例えば、始動時において、作動流体（例えば、ガス又は蒸気）の質量流量は、装置２のより高い圧力部分における複数のタービンホイール６を強制的に回転させるのに十分なものとすることができる。しかしながら、この同じ始動フェーズの間において、独立タービンホイール８における作動流体の質量流量は、複数のタービンホイール６と同じ回転速度で独立タービンホイール８を強制的に回転させるには不十分である可能性がある。装置２が運転状態に達する（及び質量流量が増加する）と、独立タービンホイール８のブレード（図示せず）にわたる作動流体の流れは、独立タービンホイール８をタービンロータシャフト４とほぼ同じ回転速度に到達させることができる。このことが起ると、クラッチ１０は、出力フランジ１４を入力フランジ１６に対して結合して、独立タービンホイール８がその運動による機械的エネルギーをタービンロータシャフト４に伝達するのを可能にすることができる。逆に、質量流量が減少する（例えば、負荷の減少時に）と、独立タービンホイール８は、該独立タービンホイール８及びタービンロータシャフト４が異なる回転速度に到達した時にタービンロータシャフト４から切離すことができる。何れにしても、クラッチ１０は、独立タービンホイール８がタービンロータシャフト４に対してポジティブ機械的エネルギーを与えることができる時にのみ、独立タービンホイール８をタービンロータシャフト４に対して結合することを保証する。
【００１７】
別の実施形態では、クラッチ１０は、制御装置２５（仮想線で示す）によって制御することができる。制御装置２５は、該制御装置２５がクラッチ１０を作動させることができるように該クラッチ１０に対して機械的にかつ／又は電気的に接続することができる。制御装置２５は、独立タービンホイール８及び／又はタービンロータシャフト４の回転速度の変化に応答して独立タービンホイール８をタービンロータシャフト４に対して結合する／切離すようにクラッチ１０に命令することができる。制御装置２５は、クラッチ１０を作動させることができるコンピュータ装置、機械装置又は電気−機械装置とすることができる。一実施形態では、制御装置２５は、クラッチ１０に作動命令を与えることができるコンピュータ装置とすることができる。このケースでは、制御装置１０は、独立タービンホイール８及びタービンロータシャフト４の回転速度を監視し、かつクラッチ１０に作動命令を与えることができる。例えば、制御装置２５は、タービンロータシャフト４の回転速度が特定の所定レベルに近づいた時に独立タービンホイール８をタービンロータシャフト４に対して結合する／切離すように作動命令を送信することができる。この実施形態では、クラッチ１０は、制御装置２５から作動命令（電気信号）を受信しかつ機械的な動作（例えば、フランジの切離し）を行なうことができる電気−機械構成部品を含むことができる。別の実施形態では、制御装置２５は、オペレータが使用することができる機械装置とすることができる。このケースでは、オペレータは、クラッチ１０を作動させることができる制御装置２５を物理的に操作する（例えば、レバーを引くことによって）ことができる。例えば、制御装置２５のレバーは、該レバーを引くことによりクラッチ１０を完全に作動させるように、該クラッチ１０に対して機械的に連結することができる。別の実施形態では、制御装置２５は、タービンロータシャフト４が所定の回転速度に近づいていることを示すパラメータを電気的に（例えば、センサで）監視し、かつクラッチ１０を機械的に作動させることができる電気−機械装置とすることができる。制御装置は、無線接続した又は配線接続した装置とすることができ、またユーザインタフェース（例えば、グラフィカルユーザインタフェース）によりオペレータが操作することができることを理解されたい。
【００１８】
図１及び図２は、１つの独立タービンホイール８を示しているが、複数の独立タービンホイール８を１以上のクラッチ１０によってタービンロータシャフト４に対して結合する／切離すことができることを理解されたい。例えば、図３に移ると、別の実施形態を示しており、この実施形態では、タービンロータシャフト４に対して係合可能に取付けられた第２の独立タービンホイール１８を含む装置３２を示している。第２の独立タービンホイール１８は、独立タービンホイール８とほぼ同じものとすることができ、かつ入力フランジ１６によりクラッチ１０に対して作動可能に取付けることができる（下記でより詳細に説明する）。一実施形態では、単一のクラッチ１０が、独立タービンホイール８及び第２の独立タービンホイール１８をタービンロータシャフト４に対して結合しまた該タービンロータシャフト４から切離すように構成することができる。例えば、この実施形態では、クラッチ１０は、独立タービンホイール８内に内蔵することができ、また第２の独立タービンホイール１８の外部に取付けることができる。図示するように、クラッチ１０は、第２の独立タービンホイール１８の後方側（１５）に設置された独立タービンホイール８内に内蔵される。しかしながら、クラッチ１０は、第２の独立タービンホイール１８内に内蔵することができ、また独立タービンホイール８は依然として、第２の独立タービンホイール１８の後方側（１５）に取付けることができることを理解されたい。これらの独立タービンホイール８及び第２の独立タービンホイール１８は、複数のクラッチ１０（例えば、各独立タービンホイールは内臓クラッチ１０を有している）によってタービンロータシャフト４に対して結合する／切離すことができることも理解されたい。
【００１９】
一実施形態では、図２及び図４に示すように、複数のタービンホイール６及び独立タービンホイール８は、クラッチ１０の同じ側に設置される。このケースでは、クラッチ１０は、複数のタービンホイール６及び独立タービンホイール８よりもタービンロータシャフト４の後方部分１５に近接させて設置することができる。クラッチ１０が、独立タービンホイール８及び複数のタービンホイール６の後方側に設置された場合には、例えばオペレータ及び／又は機械工がより容易にクラッチ１０にアクセスすることができる。このようなアクセスにより、とりわけクラッチ１０の改良及び／又は補修を可能にすることができる。さらに、図１〜図４に示すようなクラッチ１０の位置により、装置２を含むタービンシステムの空気力学的構成の最も最低限の改良を必要とするものとすることができる。つまり、複数のタービンホイール６と独立タービンホイール８との間での作動流体の質量流量パターンは、クラッチ１０によって実質的に途切れのない状態とすることができる。さらに、独立タービンホイール８は複数のタービンホイール６に実質的に近接させて設置されるので、装置２を保持するタービンハウジング３の長さは、従来型のタービンハウジングとほぼ同じ状態に維持することができる。
【００２０】
図５に移ると、別の実施形態による装置５２を示している。この実施形態では、クラッチ１０は、複数のタービンホイール６と独立タービンホイール８との間の箇所でタービンロータシャフト４に作動可能に連結される。装置５２内に含まれたクラッチ１０及びその他の構成部品は、図１に関して示しかつ説明した装置とほぼ同様に機能することができる。しかしながら、この実施形態では、図１に示す実施形態とは異なり、装置５２を含むタービンシステムの空気力学的構成は、その従来型の構成から変更することを必要とする可能性がある。つまり、複数のタービンホイール６から流出する作動流体の質量流量パターンは、例えば分流加減器３５（仮想線で示す）により独立タービンホイール８に向けて導くことが必要となる可能性がある。分流加減器３５は、作動流体を複数のタービンホイール６から独立タービンホイール８に効率的に流すことを可能にするフィン（図示するような）又はチャネルの形態を採ることができる。一実施形態では、分流加減器３５は、タービンハウジング３の壁に対して取付ける／片持ち支持することができる。別の実施形態では、分流加減器３５は、タービンロータシャフト４を囲む懸垂リング又は他の内部固定具に取付けることができる。さらに、この実施形態では、タービンハウジング３を長くして、後方部分１５に対して一層近い箇所において独立タービンホイール８を設置するのを可能にすることが必要となる可能性がある。
【００２１】
図６に移ると、個別の蒸気タービンセクションの２つ部分を備えた複流蒸気タービン装置６２を示している。装置６２における各個別の蒸気タービンセクションは、図１に関して示しかつ説明した装置２と同様な装置２を含むことができる。図示するように、各装置２は、例えばタービンシステムの高圧又は中圧セクションから蒸気（図示せず）を受ける蒸気入口４５を含むことができる。各装置２は、図１に関して示しかつ説明した装置２と実質的に同様に機能することができる。装置２の両方は、共通タービンロータシャフト４により機械的に結合することができ、共通タービンロータシャフト４は、負荷装置１２０（図１に関して説明したような）に対して機械的に結合することができる。装置６２は、図１に示した２つの装置２を含むものとして示しかつ説明しているが、装置６２は、図２〜図５について示しかつ説明した２つの装置２、２２、３２、４２又は５２のあらゆる組合せを含むことができることをさらに理解されたい。
【００２２】
本明細書に示しかつ説明した実施形態は、装置２及び／又は装置２２、３２、４２、５２を備えたタービンシステムの性能の向上を可能にすることができることを理解されたい。例えば、当技術分野では公知のように、タービンハウジングは、タービンホイールを囲む半径方向間隙を備えるように設計される。この半径方向間隙は、タービン内の高温によるホイール及びブレードの膨張（「熱膨張」として知られる）を可能にすることができる。クラッチ１０及び独立タービンホイール８を用いた場合、この熱膨張（高温と相関した）は、始動時における回転及び空気力学的損失の低下により減少させることができる。例えば、温度の低下を受けるタービンハウジング３は、半径方向間隙の減少を考慮して設計することができる。回転構成部品（例えば、複数のホイール６、独立タービンホイール８）と固定シール（図示せず）との間における得られたより緊密な間隙は、タービンハウジング３からの作動流体の漏洩を減少させる。この漏洩の減少により、タービンシステムの全運転範囲にわたる性能損失が低下する。一実施形態では、半径方向間隙は、装置２（又は装置２２、３２、４２、５２）を用いることによって、従来型のロータ及びタービンハウジングと比較して約３０〜５０％のオーダで減少させることができる。独立タービンホイール８、１８における温度の低下を前提として、バケットに使用する材料をアップグレードする必要性なしに（例えば、これらのバケットにおけるより低温に関連するより高い許容可能応力に起因して）、独立タービンホイール８、１８上に設置されたより大型の（より長い）バケットを使用することができる。
【００２３】
１以上の独立タービンホイール８を用いた装置２（又は装置２２、３２、４２、５２）は、１以上の独立タービンホイール８に対する侵食を減少させることができることをさらに理解されたい。例えば、装置２（又は装置２２、３２、４２、５２）を含むタービンシステムの始動時に、装置を通って流れる蒸気滴は、他の運転時よりもより多くの水分含有量を有する。これらの多量の湿分蒸気滴が、回転するタービンホイール（例えば、複数のホイール６）に衝突すると、それらの蒸気滴は、回転するタービンホイールの一部分を侵食する。しかしながら、これらの蒸気滴が、相対的に固定又は緩慢に回転するタービンホイール（例えば、１以上の独立タービンホイール８）に衝突した場合には、その衝突による侵食は大幅に低減する。従って、１以上の独立タービンホイール８は、タービンシステムの始動時においてタービンシャフトに固定された（及びより高い回転速度で回転している）タービンホイールよりも緩やかに侵食され、かつより長い寿命サイクルを有する。
【００２４】
図７に移ると、マルチシャフト形複合サイクル発電プラント１００の一部分の概略図を示している。複合サイクル発電プラント１００は、例えば第１の負荷装置１２０に対して作動可能に連結されたガスタービン１１０を含むことができる。負荷装置１２０は、例えば従来型の発電機、圧縮機、ポンプ、又は別の従来型の負荷装置を含むことができる。負荷装置１２０及びガスタービン１１０は、ガスタービン１１０の駆動シャフト（図示せず）と負荷装置１２０との間でエネルギーを伝達することができるシャフト１７５によって機械的に結合することができる。また図７に示すのは、ガスタービン１１０及び蒸気タービン２１０に作動可能に連結された熱交換器１３０である。蒸気タービン２１０は、クラッチ１０及び独立タービンホイール８を含むことができる装置２（或いは装置２２、３２、４２、５２、又は本明細書で説明した以外のもの）を含むことができる。熱交換器１３０は、従来型の導管（参照符号を省略）によりガスタービン１１０及び蒸気タービン２１０の両方に流体連結することができる。熱交換器１３０は、従来型の複合サイクル発電システムで使用するもののような従来型の熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）とすることができる。発電に関する当技術分野では公知のように、ＨＲＳＧは、給水源と組合せたガスタービン１１０からの高温排気ガスを使用して、蒸気タービン２１０に送給する蒸気を発生させることができる。蒸気タービン２１０は、第２の負荷装置２２０に対して（第２のシャフト２７５を介して）任意選択的に結合することができる。第２の負荷装置２２０及び第２のシャフト２７５は、上述した負荷装置１２０及びシャフト１７５と実質的に同様に作動させることができる。図８に示した別の実施形態では、シングルシャフト形複合サイクル発電プラント２００は、シングルシャフト１７５によりガスタービン及び蒸気タービンの両方に結合された単一発電機１２０を含むことができる。
【００２５】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合に、数詞を付していない表現は、文脈がそうでないことを明確に示していない限り、複数の形態もまた含むことを意図している。さらに、本明細書で使用する場合の「含む」及び／又は「含んでいる」という用語は、記述した特徴、回数、ステップ、操作、要素及び／又は構成部品の存在を特定するが、１以上のその他の特徴、回数、ステップ、操作、要素、構成部品及び／或いはそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことを理解されたい。
【００２６】
本明細書は最良の形態を含む実例を使用して、本発明を開示し、また当業者が、あらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行なうことを可能にもする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲によって定まり、また当業者が想到するその他の実例を含むことができる。そのようなその他の実例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有するか又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することを意図している。
【符号の説明】
【００２７】
２  装置
３  タービンハウジング
４  タービンロータシャフト
５  前方部分
６  複数のタービンホイール
８  独立タービンホイール
１０  クラッチ
１２  クラッチ部材
１４  出力フランジ
１５  後方部分
１６  入力フランジ
１８  第２の独立タービンホイール
２２  装置
２５  制御装置
３２  装置
３５  分流加減器
４２  装置
４５  蒸気入口
５２  装置
６２  装置
１００  マルチシャフト形複合サイクル発電プラント
１１０  ガスタービン
１２０  負荷装置
１３０  熱交換器
１７５  シャフト
２００  シングルシャフト形複合サイクル発電プラント
２１０  蒸気タービン
２２０  第２の負荷装置
２７５  第２のシャフト
【図１】
2011137456.tif 000003
【図２】
2011137456.tif 000004
【図３】
2011137456.tif 000005
【図４】
2011137456.tif 000006
【図５】
2011137456.tif 000007
【図６】
2011137456.tif 000008
【図７】
2011137456.tif 000009
【図８】
2011137456.tif 000010
【外国語明細書】
2011137456000001.pdf