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油タンクベーパ排出装置 - 特開2001−41051 | j-tokkyo
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【発明の名称】 油タンクベーパ排出装置
【発明者】 【氏名】安藤 郁生

【氏名】近藤 晴彦

【氏名】千葉 一教

【氏名】橋本 安弘

【要約】 【課題】油タンクベーパ排出装置に関し、ファン等の吸引装置を用いることなく、油タンクからのベーパを外部に排出し、プラントへの吸気への混入を防止する。

【解決手段】建屋10内にはガスタービン14が配置され、吸気口17より空気30を吸込み、フィルタ16で除塵された空気は吸気ダクトを通りガスタービン14へ吸気される。建屋11内には蒸気タービン20、又建屋10内には油タンク18があり、建屋10,11の屋上には両端に開口する拡管部1a,1bを有する風筒1が支持材3,4で固定され、配置される。油タンク18と風筒1の間には配管4が連通しており、油タンク18で発生するベーパは配管4から風筒1に導かれ、風筒1は風向きの方向に配置され、そのエゼクタ効果により配管4からのベーパを吸引し、両端より大気へ排出するのでベーパがガスタービン14へ吸引されるのが防止され、ガスタービンの性能劣化を防ぐ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ガスタービンを含む発電プラントの建屋の屋上に配置され、両端が開口し同両端は主に風向きの多い方向に沿うように配設された風筒と、同風筒の途中と前記建屋内の油タンクとの間を連通するベーパ用配管と有することを特徴とする油タンクベーパ排出装置。
【請求項2】 前記風筒の両端には拡管部を設けたことを特徴とする請求項1記載の油タンクベーパ排出装置。
【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油タンクベーパ排出装置に関し、油タンクから蒸発するベーパがガスタービン吸気中に吸込まれるとガスタービンの性能劣化が進み、性能低下となるので、油タンクからのベーパを自然対流により排出するようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】ガスタービン運転中には絶えず吸気を行っており、その吸気風量は多大な量であり、油タンク等から蒸発するベーパを吸込まないようにする必要がある。ベーパが吸込まれると圧縮機の翼表面に油が付着し、空気の流通を悪くし、性能低下につながる。そのために油タンク等のベーパを常に風下になるようにしなければならない。
【0003】図6はタービンプラントの建屋の代表的な側面図であり、図において架台21の上にはガスタービン建屋10と蒸気タービン建屋11とが立設されている。12は建屋10の換気筒、13は建屋11の換気筒であり、それぞれ建屋内の換気を行う。14はガスタービンであり建屋10内に設置されている。15は吸気ダクトであり、ガスタービン14へ吸気を供給する。16はフィルタであり、17は吸気口で、空気30が吸気口17より吸気され、フィルタ16で異物が除去され、ダクト15を通ってガスタービン14へ導かれる。18は油タンク、19は補機類であり、20は蒸気タービンで、建屋11内に据付けられている。
【0004】上記のようなタービンプラントにおいて、吸気口17からは空気30が吸込まれ、その空気はフィルタ16で塵が除去され、吸気ダクト15を通りガスタービン14へ導かれ、ガスタービン14に供給される。一方、ガスタービンの建屋10内には油タンク18が備えられており、油タンク18からは油が絶えず蒸発し、又、補機類19の潤滑油等も蒸発しており、この油のベーパ31は建屋10,11内をただよっており、換気筒12,13で建屋内を換気するが、フィルタ16、吸気ダクト15の吸引力によって内部に吸引されてしまう。図5はこの状態を示す流れ図であり、フィルタ16に吸引されたベーパ31は空気30と一緒になり、フィルタ16を通過し、又ベーパ31の一部は吸気ダクト15内にも吸引され、空気30と共にベーパ31もガスタービン14へ吸気されてしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにガスタービンプラントには油タンクが装備されており、油タンクからの油が蒸発し、建屋内にただよって、油タンクが風下にあったとしても、屋内を循環して流れている。油のベーパは建屋の換気を行ったとしてもフィルタ16やダクト15の吸引力により吸引される空気中に吸込まれて空気と一緒になってガスタービンに吸気されてしまう。ガスタービンの吸気中に油のベーパが含まれているとガスタービンの圧縮機の翼にこれが付着し、劣化が加速され、性能低下をまねくことになる。このベーパ吸込みによるガスタービンの性能低下は、出願人の試算によると年間で0.5%の性能低下となり、これを全額換算すると約5億円/年にもなっており、このベーパ吸込を少くすることが以前より強く望まれていた。
【0006】そこで本発明は、ガスタービンを含む発電プラントの建屋内の油タンクからのベーパを風向きやタンクの配置の位置にかかわりなく、自然の対流によりベーパを建屋外に換気して吸込口やフィルタ、更には吸込ダクトに吸込まれることがないようにする油タンクベーパ排出装置を提供することを課題としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解決するために次の(1),(2)の手段を提供する。
【0008】(1)ガスタービンを含む発電プラントの建屋の屋上に配置され、両端が開口し同両端は主に風向きの多い方向に沿うように配置された風筒と、同風筒の途中と前記建屋内の油タンクとの間を連通するベーパ用配管とを有することを特徴とする油タンクベーパ排出装置。
【0009】(2)上記(1)の発明において、前記風筒の両端には拡管部を設けたことを特徴とする油タンクベーパ排出装置。
【0010】本発明の油タンクベーパ排出装置においては、油タンクからのベーパはベーパ用配管から風筒に吸引される。風筒は両端が開口し、その開口部は風向きの方向に向けられており、風筒内には風が流通しており、そのエゼクタ効果によりベーパ用配管から油タンク内に発生したベーパを吸引し、風筒内に流出させ、風筒の端部開口から風によって大気に排出することができる。従って油タンクから生ずるベーパは建屋内にただよって流れることがないのでフィルタや吸気ダクトに吸引されることがなくプラントの吸気に混入することがないので、プラントのベーパ吸込みによる性能劣化を防ぐことができる。
【0011】更に、本発明の(2)では、風筒の両端が拡管部であるので風の向きが多少変動したとしても、大気との空気の流通が良くなり、エゼクタ効果を増すので、上記(1)の効果を確実にすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実施の一形態に係る油タンクベーパ排出装置を装備したタービンプラントの建屋の側面図である。図において符号10乃至21は図6に示す従来例と同じであるので、詳しい説明は省略してそのまま引用して説明するが、本発明の特徴部分は符号1乃至4で示す部分であり、以下に詳しく説明する。
【0013】図1において、1は風筒であり、内径1000mmの鋼管からなり、両端が開口して建屋10,11の屋上に配置されている。風筒1の両端にはテーパ部を有した拡管部1a,1bを有しており、その配置の向きは年間を通じて風の吹く向きが一番多い方向に設置される。
【0014】2,3は支持材であり、風筒1の両端を支持して建屋10,11の屋上にそれぞれ固定するものである。この風筒1は図示の例ではタービンプラントの建屋10,11の屋上の全幅に渡って配置されるためその長さは70〜75m程度となり、従ってその支持も図では2,3の両端2ヶ所であるが、必要に応じて数個所に設けられる。
【0015】図2は図1におけるA−A矢視図であり、支持材2は風筒1を把持し、建屋10に固定している状態を示しており、図3は風筒1の拡管部1aを示し、本実施の形態の例では風筒1の内径D1 は500mmの管であり、拡管部の内径D2 が1000mmとし、拡管の長さLが2000mmとして拡管している。
【0016】4はベーパ用配管であり、一端を油タンク18内に連通し、他端を風筒1の途中に連通して配管されている。このベーパ用配管4の内径は図示の例では200〜250mm程度の管であり、油タンクが複数ある場合にはそれぞれの油タンクに1本づつ配管される。
【0017】図4は上記に説明した油タンクベーパ排出装置の構成をブロック図で示している。図において、吸気口17から吸気された空気30はフィルタ16を通って塵が除去されて吸気ダクト15を通り、それぞれ複数のガスタービン14へ吸気される。一方、油タンク18内で油が蒸発して生ずるベーパ31は油タンク18内から配管4内を通り風筒1に導かれる。
【0018】風筒1は主に風向きの一番多い方向に配置されており、風筒1の径は500mm程度の太い径であり、内部に風が流通するのでベーパ用配管4内のベーパは風筒1内エゼクタ効果により吸引され、風筒1の両端の拡管部1a又は1bより大気へ排出され、そのために建屋内のフィルタ16やダクト15の方へは流れることがなく、ガスタービン14へは吸引されることがない。
【0019】風筒1の両端はエゼクタ効果を増すために拡管部1a,1bを設けているので、風向きが多少変化したとしても空気の内部流通が良好となり、ベーパ31は太い風筒1のエゼクタ効果により常に配管4からのベーパ31を吸引し、大気に排出することができる。従って、ファン等の特別の吸引装置を用いなくても風筒1を屋上に設置するだけで、そのエゼクタ効果により常にベーパ31を大気に排出し、ガスタービン14に吸気されることがない。又、この拡管部1は流入する空気と共に内部へ入る雨水を流し、雨水が風筒1内部へ流入するのを防止している。
【0020】なお、本実施の形態ではガスタービンや蒸気タービンを配置した建屋に油タンクベーパ排出装置を適用した例で説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、油タンクを有し、建屋内で油のベーパが発生し、このベーパが支障をきたすようなプラントにも適用することができ、同様の効果が得られるものである。
【0021】
【発明の効果】本発明の油タンクベーパ排出装置は、(1)ガスタービンを含む発電プラントの建屋の屋上に配置され、両端が開口し同両端は主に風向きの多い方向に沿うように配置された風筒と、同風筒の途中と前記建屋内の油タンクとの間を連通するベーパ用配管とを有することを特徴とし、また、(2)は(1)の発明において、前記風筒の両端には拡管部を設けたことを特徴としている。このような構成の排出装置により、油タンクから発生するベーパはベーパ用配管から風筒に吸引され、風筒の端部開口より大気に排出されるので建屋内にベーパがただよい、ガスタービンを含む発電プラントに吸気されるようなことがなく、プラントの劣化を防止することができる。また、(2)の発明のように風筒の両端が拡管しているので、風筒内の空気の流通が良好となり、エゼクタ効果を増大させ、上記(1)の効果を確実なものとすることができる。
【出願人】 【識別番号】000222037
【氏名又は名称】東北電力株式会社
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】 平成11年8月2日(1999.8.2)
【代理人】 【識別番号】100069246
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 新 (外1名)
【公開番号】 特開2001−41051(P2001−41051A)
【公開日】 平成13年2月13日(2001.2.13)
【出願番号】 特願平11−218587