JP7492417B2

JP7492417B2 - Gas turbine casing cooling device, gas turbine, and gas turbine casing cooling method

Info

Publication number: JP7492417B2
Application number: JP2020161250A
Authority: JP
Inventors: 大輝藤村; 奏関根; 佳一宇井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2040-09-25
Also published as: JP2022054195A

Description

本開示は、ガスタービンの車室の冷却装置、ガスタービン及びガスタービンの車室の冷却方法に関する。 This disclosure relates to a gas turbine casing cooling device, a gas turbine, and a gas turbine casing cooling method.

ガスタービンの運転を停止すると車室内に高温の気体が滞留し、車室内の上部と下部とにメタル温度差が生じる。この結果、温度の高い車室上部が温度の低い車室下部に対して相対的に膨張し、車室が猫の背中のように変形する、いわゆるキャットバック現象が発生するおそれがある。
このキャットバック現象が発生すると、ロータと静止体との間の隙間が部分的に狭まり、ロータと静止体とが接触するおそれがある。 When the gas turbine is stopped, high-temperature gas remains in the casing, causing a difference in metal temperature between the upper and lower parts of the casing. As a result, the upper part of the casing (where the temperature is higher) expands relative to the lower part (where the temperature is lower), causing the casing to deform like a cat's back, a phenomenon known as cat-back.
When this cat-back phenomenon occurs, the gap between the rotor and the stationary body is partially narrowed, and there is a risk that the rotor and the stationary body may come into contact with each other.

そこで、このキャットバック現象を防ぐため、例えば、ガスタービン運転停止後に車室の上方に配置した冷却ファンで空気を車室の上半部に向けて送風することで上半部の温度上昇を抑制することが考えられている（例えば特許文献１参照）。 Therefore, in order to prevent this cat-back phenomenon, it has been considered to suppress the temperature rise in the upper half of the cabin by blowing air toward the upper half of the cabin using a cooling fan located above the cabin after the gas turbine operation is stopped (see, for example, Patent Document 1).

特開平６－２６３６４号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-26364

しかし、特許文献１に記載の変形防止装置では、複数の冷却ファンや冷却ファンの制御装置を新たに設ける必要があり、コスト増を招く。また、特許文献１に記載の変形防止装置では、冷却風を冷却ファン２によりケーシング１へ向かって下方に流すことによりケーシング上半部を冷却するが、冷却風の供給に圧力差を利用することを考慮しないため、冷却効果を十分に得ることができない。 However, the deformation prevention device described in Patent Document 1 requires the installation of multiple cooling fans and a new control device for the cooling fans, which increases costs. In addition, the deformation prevention device described in Patent Document 1 cools the upper half of the casing by directing cooling air downward toward the casing 1 using the cooling fan 2, but does not take into consideration the use of pressure differences to supply the cooling air, and therefore is unable to achieve a sufficient cooling effect.

本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、コスト増を抑制しつつキャットバック現象の発生を抑制できる装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present disclosure aims to provide a device that can suppress the occurrence of the cat-back phenomenon while suppressing increases in costs.

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの車室の冷却装置は、
ガスタービンの車室を収容するエンクロージャの内部の空気を吸引して前記エンクロージャの外部に排出するための排気装置と、
前記車室の外表面に前記エンクロージャの外部から冷却空気を供給するための冷却通路形成部と、
を備え、
前記冷却通路形成部の出口側開口は、前記エンクロージャの内部で開口している。 (1) A cooling device for a casing of a gas turbine according to at least one embodiment of the present disclosure,
an exhaust device for sucking air inside an enclosure that houses a casing of a gas turbine and discharging the air to the outside of the enclosure;
a cooling passage forming portion for supplying cooling air from outside the enclosure to an outer surface of the vehicle compartment;
Equipped with
An outlet side opening of the cooling passage forming portion opens inside the enclosure.

（２）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンは、上記（１）の構成のガスタービンの車室の冷却装置を備える。 (2) At least one embodiment of the gas turbine of the present disclosure is equipped with a cooling device for the gas turbine casing having the configuration described above in (1).

（３）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法は、
ガスタービンの車室を収容するエンクロージャの内部の空気を前記エンクロージャの外部に排気するステップと、
前記排気するステップによる排気によって前記エンクロージャの内部に取り込まれる空気を通路を介して前記車室の外表面に導くステップと、
を備える。 (3) A method for cooling a casing of a gas turbine according to at least one embodiment of the present disclosure,
Discharging air inside an enclosure that houses a casing of a gas turbine to an outside of the enclosure;
a step of guiding the air drawn into the enclosure by the exhaust step through a passage to an outer surface of the vehicle compartment;
Equipped with.

本開示の少なくとも一実施形態によれば、コスト増を抑制しつつキャットバック現象の発生を抑制できる。 At least one embodiment of the present disclosure makes it possible to prevent the occurrence of the cat-back phenomenon while suppressing increases in costs.

一実施形態のガスタービンの車室の冷却装置を備えるガスタービンプラントの概略を模式的に示す図である。1 is a diagram illustrating an outline of a gas turbine plant including a cooling device for a casing of a gas turbine according to an embodiment; 図１のＩＩ－ＩＩ矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line II-II of FIG. 図１のＩＩＩａ－ＩＩＩａ矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line IIIa-IIIa in FIG. 図１のＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ矢視図である。3 is a view taken along the line IIIb-IIIb in FIG. 1. 一実施形態のパージシステムについて説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a purge system according to an embodiment. 通常のガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差の推移の傾向を示すグラフである。4 is a graph showing a tendency of change in the temperature difference between the upper and lower metals of the casing after normal operation of a gas turbine is stopped. 電源喪失時におけるガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差の推移の傾向を示すグラフである。4 is a graph showing a tendency of change in the temperature difference between the upper and lower metal temperatures in the casing after the gas turbine is stopped due to a loss of power. 一実施形態のガスタービンの構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a gas turbine according to an embodiment. 一実施形態のガスタービンの車室の冷却装置による冷却の手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a cooling procedure by a cooling device for a casing of a gas turbine according to an embodiment.

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。 Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of components described as the embodiments or shown in the drawings are merely illustrative examples and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
For example, expressions expressing relative or absolute configuration, such as "in a certain direction,""along a certain direction,""parallel,""orthogonal,""center,""concentric," or "coaxial," not only express such a configuration strictly, but also express a state in which there is a relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function is obtained.
For example, expressions indicating that things are in an equal state, such as "identical,""equal," and "homogeneous," not only indicate a state of strict equality, but also indicate a state in which there is a tolerance or a difference to the extent that the same function is obtained.
For example, expressions describing shapes such as a rectangular shape or a cylindrical shape do not only refer to rectangular shapes, cylindrical shapes, etc. in the strict geometric sense, but also refer to shapes that include uneven portions, chamfered portions, etc., to the extent that the same effect is obtained.
On the other hand, the expressions "comprise,""include,""have,""includes," or "have" of one element are not exclusive expressions excluding the presence of other elements.

（ガスタービンプラント１０の概要）
一実施形態に係るガスタービンプラント１０は、ガスタービン１と、ガスタービン１の車室７を収容するエンクロージャ３０と、車室７の冷却装置１００とを備えている。一実施形態に係るガスタービンプラント１０は、エンクロージャ３０内を換気するための排気装置１１を備えている。
一実施形態に係るガスタービン１は、産業用ガスタービンである。ガスタービン１の運転に伴い、吸気音、燃焼音、排気音、または回転音等を含む騒音が発生するため、一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、ガスタービン１の周囲を覆うエンクロージャ３０を設けて、騒音の周辺への拡散を低減するようにしている。そして、一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、エンクロージャ３０内の温度上昇を抑制するため、排気装置１１によってエンクロージャ３０の内部の空気をエンクロージャ３０の外部に排出することでエンクロージャ３０内を換気するようにしている。一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、排気装置１１は、例えば排気ファン１１ａ及び排気ファン１１ａを駆動する電動機１１ｂである。一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、図２に示すように例えば３基の排気装置１１によってエンクロージャ３０内を換気するように構成されている。なお、一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、エンクロージャ３０の上部には、一端がエンクロージャ３０の開口部３５に接続されていて内部に連通するとともに、他端が排気ファン１１ａの吸気口に連通された、３本の吸込ダクト１３が取り付けられている。 (Overview of Gas Turbine Plant 10)
A gas turbine plant 10 according to one embodiment includes a gas turbine 1, an enclosure 30 that houses a casing 7 of the gas turbine 1, and a cooling device 100 for the casing 7. The gas turbine plant 10 according to one embodiment includes an exhaust device 11 for ventilating the inside of the enclosure 30.
The gas turbine 1 according to one embodiment is an industrial gas turbine. Since the operation of the gas turbine 1 generates noises including intake noise, combustion noise, exhaust noise, and rotation noise, the gas turbine plant 10 according to one embodiment is provided with an enclosure 30 that covers the periphery of the gas turbine 1 to reduce the diffusion of noises to the surroundings. In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, in order to suppress a temperature rise in the enclosure 30, the exhaust device 11 exhausts the air inside the enclosure 30 to the outside of the enclosure 30 to ventilate the enclosure 30. In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the exhaust device 11 is, for example, an exhaust fan 11a and an electric motor 11b that drives the exhaust fan 11a. In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the enclosure 30 is configured to be ventilated by, for example, three exhaust devices 11 as shown in FIG. 2. In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, three suction ducts 13 are attached to the upper part of the enclosure 30, one end of which is connected to the opening 35 of the enclosure 30 and communicates with the interior, and the other end of which is connected to the intake port of the exhaust fan 11 a.

一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、エンクロージャ３０外の空気をエンクロージャ３０内に導入するための開口部３１が複数箇所に設けられている。排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気を吸引することでエンクロージャ３０内の圧力が負圧になると、エンクロージャ３０外の空気は、複数箇所の開口部３１からエンクロージャ３０の内部に流入する。 In one embodiment of the gas turbine plant 10, multiple openings 31 are provided for introducing air outside the enclosure 30 into the enclosure 30. When the exhaust fan 11a sucks in the air inside the enclosure 30, causing the pressure inside the enclosure 30 to become negative, the air outside the enclosure 30 flows into the enclosure 30 through the multiple openings 31.

（ガスタービン１の概要）
図７に示すように、一実施形態に係るガスタービン１は、圧縮機２、燃焼器３、及び、タービン４を備えており、例えば発電機Ｇ等の外部機器を駆動するものである。発電用のガスタービン１の場合、ロータ５には発電機Ｇが連結される。
圧縮機２は、外部の空気である大気を吸入して圧縮し、圧縮された空気を１つ以上の燃焼器３に供給するものである。 (Outline of gas turbine 1)
7, a gas turbine 1 according to one embodiment includes a compressor 2, a combustor 3, and a turbine 4, and drives an external device such as a generator G. In the case of the gas turbine 1 for power generation, the generator G is connected to the rotor 5.
The compressor 2 takes in atmospheric air, which is external air, compresses it, and supplies the compressed air to one or more combustors 3 .

一実施形態に係るガスタービン１では、ガスタービン１の車室７は、ロータ５の中心軸ＡＸを含む水平面で分割されている。一実施形態に係るガスタービン１では、車室７は、該水平面よりも上側の車室７の上半部７ａと、該水平面よりも下側の車室７の下半部７ｂとに、水平面で２分割されている。一実施形態に係るガスタービン１では、車室７は、タービン４の車室（タービン車室）６と、圧縮機２の車室（圧縮機車室）２１とを含んでいる。一実施形態に係るガスタービン１では、タービン車室６の軸方向上流側は、圧縮機２の圧縮機車室２１と接続されている。 In the gas turbine 1 according to one embodiment, the casing 7 of the gas turbine 1 is divided by a horizontal plane including the central axis AX of the rotor 5. In the gas turbine 1 according to one embodiment, the casing 7 is divided by the horizontal plane into an upper half 7a of the casing 7 above the horizontal plane and a lower half 7b of the casing 7 below the horizontal plane. In the gas turbine 1 according to one embodiment, the casing 7 includes the casing 6 of the turbine 4 and the casing 21 of the compressor 2. In the gas turbine 1 according to one embodiment, the axially upstream side of the turbine casing 6 is connected to the compressor casing 21 of the compressor 2.

燃焼器３は、圧縮機２により圧縮された空気を用いて、外部から供給された燃料を燃焼させることにより、高温ガス（燃焼ガス）を生成するものである。一実施形態に係るガスタービン１では、複数の燃焼器３がロータ５の周囲に環状に配置されている。
タービン４は、燃焼器３により生成された高温燃焼ガスの供給を受けて回転駆動力を発生させ、発生した回転駆動力を圧縮機２及び外部機器に出力するものである。 The combustor 3 generates high-temperature gas (combustion gas) by burning fuel supplied from the outside, using the air compressed by the compressor 2. In the gas turbine 1 according to one embodiment, a plurality of combustors 3 are arranged in an annular shape around the rotor 5.
The turbine 4 receives a supply of high-temperature combustion gas generated by the combustor 3 to generate a rotational driving force, and outputs the generated rotational driving force to the compressor 2 and external devices.

タービン車室６内には、燃焼器３の設置スペースとして内部空間８が設けられている。内部空間８は、軸方向上流側の圧縮機２の出口と軸方向下流側のタービン４の入口との間に位置している。燃焼器３は、内部空間８に配置され、圧縮空気が燃焼器３の一端側から燃焼器３内に流入する。一方、燃焼器３には、外部から燃料が供給され、燃料と空気を混合させ高温の燃焼ガスを発生させ、燃焼ガスにより下流側のタービン４を回転駆動させる。 In the turbine casing 6, an internal space 8 is provided as an installation space for the combustor 3. The internal space 8 is located between the outlet of the compressor 2 on the axially upstream side and the inlet of the turbine 4 on the axially downstream side. The combustor 3 is disposed in the internal space 8, and compressed air flows into the combustor 3 from one end side. Meanwhile, fuel is supplied to the combustor 3 from the outside, and the fuel and air are mixed to generate high-temperature combustion gas, which then drives the downstream turbine 4 to rotate.

ガスタービン１の運転を停止して、燃焼器３への燃料供給が停止された状態では、燃焼器３を収容するタービン車室６内、すなわち内部空間８に高温の気体が滞留し、タービン車室６の上部と下部とにメタル温度差が生じる。この結果、温度の高いタービン車室６の上部が温度の低いタービン車室６の下部に対して相対的に膨張し、車室７が猫の背中のように変形する、いわゆるキャットバック現象が発生するおそれがある。 When the gas turbine 1 is stopped and the fuel supply to the combustor 3 is stopped, high-temperature gas remains inside the turbine casing 6 that houses the combustor 3, i.e., in the internal space 8, and a metal temperature difference occurs between the upper and lower parts of the turbine casing 6. As a result, the upper part of the turbine casing 6, which has a higher temperature, expands relative to the lower part of the turbine casing 6, which has a lower temperature, and there is a risk of the casing 7 deforming like a cat's back, a phenomenon known as cat-back.

このキャットバック現象が発生すると、ロータ５と静止体との間の隙間が部分的に狭まり、ロータ５と静止体とが接触するおそれがある。 When this cat-back phenomenon occurs, the gap between the rotor 5 and the stationary body narrows in parts, and there is a risk that the rotor 5 and the stationary body may come into contact.

そこで、一実施形態のガスタービンプラント１０では、このキャットバック現象を防ぐため、後述するように、車室７の冷却装置１００を設けている。 Therefore, in one embodiment of the gas turbine plant 10, a cooling device 100 is provided for the casing 7 to prevent this cat-back phenomenon, as described below.

（冷却装置１００について）
一実施形態の冷却装置１００は、ガスタービン１の車室７を収容するエンクロージャ３０の内部の空気を吸引してエンクロージャ３０の外部に排出するための排気装置１１と、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給するための冷却通路形成部１１０と、を備える。一実施形態の冷却装置１００では、冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５は、エンクロージャ３０の内部で開口している。
一実施形態の冷却通路形成部１１０は、エンクロージャ３０の天井３３から車室７の上半部７ａに向かって延在する導入部１１１と、車室７の外表面７１で周方向に延在する車室冷却部１１３とを含んでいる。
一実施形態の冷却通路形成部１１０は、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から大気を導くための導入通路１０１及び冷却通路１０３を形成する。すなわち、一実施形態の冷却通路形成部１１０では、導入部１１１は、導入通路１０１を形成し、車室冷却部１１３は、冷却通路１０３を形成する。 (Regarding the cooling device 100)
A cooling device 100 of one embodiment includes an exhaust device 11 for sucking air inside an enclosure 30 that houses a casing 7 of a gas turbine 1 and discharging it to the outside of the enclosure 30, and a cooling passage forming part 110 for supplying cooling air from the outside of the enclosure 30 to an outer surface 71 of the casing 7. In the cooling device 100 of the one embodiment, an outlet side opening 115 of the cooling passage forming part 110 opens inside the enclosure 30.
In one embodiment, the cooling passage forming portion 110 includes an introduction portion 111 extending from the ceiling 33 of the enclosure 30 toward the upper half 7a of the passenger compartment 7, and a passenger compartment cooling portion 113 extending circumferentially on the outer surface 71 of the passenger compartment 7.
The cooling passage forming portion 110 of one embodiment forms an introduction passage 101 and a cooling passage 103 for introducing air from the outside of the enclosure 30 to the outer surface 71 of the passenger compartment 7. That is, in the cooling passage forming portion 110 of one embodiment, the introduction portion 111 forms the introduction passage 101, and the passenger compartment cooling portion 113 forms the cooling passage 103.

導入部１１１は、上流側の端部がエンクロージャ３０の天井３３からエンクロージャ３０の外部に突出している。導入部１１１は、下流側で車室冷却部１１３と接続されている。
一実施形態の冷却通路形成部１１０の入口側開口１１２は、導入部１１１の上流側の端部に形成されていて、エンクロージャ３０の外部に位置している。 The upstream end of the introduction section 111 protrudes from the ceiling 33 of the enclosure 30 to the outside of the enclosure 30. The introduction section 111 is connected to the vehicle interior cooling section 113 on the downstream side.
In one embodiment, the inlet side opening 112 of the cooling passage forming portion 110 is formed at the upstream end of the introduction portion 111 and is located outside the enclosure 30 .

上述したように、車室冷却部１１３は、冷却通路１０３を形成する。冷却通路１０３は、車室７の外表面７１で周方向に延在する冷却空気の通路である。
一実施形態の冷却通路形成部１１０では、車室冷却部１１３は、車室７の外表面７１からガスタービン１の径方向外側に立設していて周方向に延在する複数の側壁部１３１と、外表面７１からから径方向外側に離間していて周方向に延在する天井壁部１３３とを有する。 As described above, the casing cooling portion 113 forms the cooling passage 103. The cooling passage 103 is a passage for cooling air that extends in the circumferential direction on the outer surface 71 of the casing 7.
In one embodiment of the cooling passage forming portion 110, the casing cooling portion 113 has a plurality of side wall portions 131 that are erected radially outward from the outer surface 71 of the casing 7 and extend circumferentially, and a ceiling wall portion 133 that is spaced radially outward from the outer surface 71 and extends circumferentially.

複数の側壁部１３１のそれぞれは、互いにガスタービン１の軸方向に離間している。一実施形態の冷却通路形成部１１０では、冷却通路１０３は、軸方向で隣り合う２つの側壁部１３１と、天井壁部１３３とで囲まれる空間であり、軸方向に複数並べられている。図１、図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、車室冷却部１１３は、例えば軸方向に離間して配置された４つの側壁部１３１と、天井壁部１３３とによって、軸方向に並んだ３つの冷却通路１０３を形成している。すなわち、一実施形態の冷却通路形成部１１０では、冷却通路形成部１１０は、車室冷却部１１３において周方向に延在し且つ軸方向に並んだ複数の冷却通路１０３を形成するように分岐している。 Each of the multiple side wall portions 131 is spaced apart from each other in the axial direction of the gas turbine 1. In one embodiment of the cooling passage forming section 110, the cooling passage 103 is a space surrounded by two axially adjacent side wall portions 131 and a ceiling wall portion 133, and multiple cooling passages 103 are arranged in the axial direction. In the example shown in Figures 1, 3A and 3B, the casing cooling section 113 forms three cooling passages 103 arranged in the axial direction by, for example, four side wall portions 131 arranged in the axial direction and the ceiling wall portion 133. That is, in one embodiment of the cooling passage forming section 110, the cooling passage forming section 110 is branched to form multiple cooling passages 103 extending in the circumferential direction in the casing cooling section 113 and arranged in the axial direction.

一実施形態の冷却通路形成部１１０では、車室冷却部１１３は、それぞれの冷却通路１０３が車室７の頂部から周方向の一方側及び他方側に向かって延在し、車室７の上半部７ａを冷却するように形成されている。
一実施形態に係る車室７の外表面７１は、車室冷却部１１３の配置範囲内において、各冷却通路１０３に面している。すなわち、後述するように車室冷却部１１３内に導入された冷却空気は、一実施形態に係る車室７の外表面７１に接触しつつ各冷却通路１０３を流れることとなる。 In one embodiment of the cooling passage forming portion 110, the cabin cooling portion 113 is formed so that each cooling passage 103 extends from the top of the cabin 7 toward one side and the other side in the circumferential direction to cool the upper half 7a of the cabin 7.
An outer surface 71 of the cabin 7 according to one embodiment faces each cooling passage 103 within an arrangement range of the cabin cooling section 113. That is, as will be described later, cooling air introduced into the cabin cooling section 113 flows through each cooling passage 103 while coming into contact with the outer surface 71 of the cabin 7 according to one embodiment.

車室冷却部１１３には、それぞれの冷却通路１０３を通過した冷却空気の出口である出口側開口１１５が形成されている。出口側開口１１５は、車室冷却部１１３の下流側の端部、すなわち周方向に沿って車室７の頂部から遠い方の端部、及び、周方向に沿って該端部に至る途中の位置において、それぞれの冷却通路１０３に対応して形成されている。なお、出口側開口１１５は、少なくとも周方向に沿って車室７の頂部から遠い方の端部において、それぞれの冷却通路１０３に対応して形成されていればよいが、図１及び図２に示すように、それぞれの冷却通路１０３に２カ所以上ずつ設けられていてもよい。 The cabin cooling section 113 has an outlet side opening 115, which is an outlet for the cooling air that has passed through each cooling passage 103. The outlet side opening 115 is formed corresponding to each cooling passage 103 at the downstream end of the cabin cooling section 113, i.e., the end farther from the top of the cabin 7 along the circumferential direction, and at a position midway along the circumferential direction to the end. The outlet side opening 115 only needs to be formed corresponding to each cooling passage 103 at least at the end farther from the top of the cabin 7 along the circumferential direction, but as shown in Figures 1 and 2, two or more outlet side openings may be provided in each cooling passage 103.

一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、冷却通路形成部１１０は、車室７のうちタービン車室６又は圧縮機車室２１の少なくとも何れか一方に設けられるとよい。
これにより、タービン車室６又は圧縮機車室２１の少なくとも何れか一方の外表面７１をエンクロージャ３０の外部からの冷却空気で冷却できる。 In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the cooling passage formation portion 110 may be provided in at least one of the turbine casing 6 and the compressor casing 21 of the casing 7 .
This allows the outer surface 71 of at least one of the turbine casing 6 or the compressor casing 21 to be cooled by cooling air from outside the enclosure 30.

図１に示す例では、冷却通路形成部１１０は、タービン車室６及び圧縮機車室２１に設けられている。なお、タービン車室６に設けられた冷却通路形成部１１０の車室冷却部１１３は、軸方向の範囲の内、ガスタービン１の燃焼器３の配置位置からタービン４の第１段落又は第２段落までの範囲に配置されているとよい。また、圧縮機車室２１に設けられた冷却通路形成部１１０の車室冷却部１１３は、軸方向の範囲の内、圧縮機２の最終段落を含む範囲に配置されているとよい。 In the example shown in FIG. 1, the cooling passage forming section 110 is provided in the turbine casing 6 and the compressor casing 21. The casing cooling section 113 of the cooling passage forming section 110 provided in the turbine casing 6 is preferably arranged within the axial range from the position of the combustor 3 of the gas turbine 1 to the first or second stage of the turbine 4. The casing cooling section 113 of the cooling passage forming section 110 provided in the compressor casing 21 is preferably arranged within the axial range including the final stage of the compressor 2.

一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、冷却通路形成部１１０は、車室７の上半部７ａの外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給するように構成されているとよい。
これにより、ガスタービン１の運転停止後に車室７内の上部に滞留する高温の気体によって車室７の上半部７ａの温度が上昇することを効果的に抑制できる。 In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the cooling passage formation portion 110 may be configured to supply cooling air from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the upper half 7 a of the casing 7 .
This effectively prevents the temperature of the upper half 7a of the casing 7 from increasing due to high-temperature gas remaining in the upper part of the casing 7 after the operation of the gas turbine 1 is stopped.

一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、冷却通路形成部１１０は、エンクロージャ３０の天井３３から上半部７ａに向かって延在する導入部１１１を有するとよい。
これにより、車室７の上半部７ａの内、最も温度が高くなる傾向にある頂部付近にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給するにあたって、導入部１１１の配置が合理的となる。 In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the cooling passage forming portion 110 may have an introduction portion 111 extending from the ceiling 33 of the enclosure 30 toward the upper half portion 7 a.
This makes it possible to rationally position the introduction portion 111 when supplying cooling air from outside the enclosure 30 to the vicinity of the top of the upper half 7a of the passenger compartment 7, which tends to be the hottest.

一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、冷却通路形成部１１０は、車室７の外表面７１で周方向に延在する車室冷却部１１３を含むとよい。
これにより、冷却空気を車室７の外表面７１で周方向に沿って流すことができるので、エンクロージャ３０の外部からの冷却空気による冷却範囲を周方向に沿って確保できる。 In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the cooling passage formation portion 110 may include a casing cooling portion 113 extending in the circumferential direction on the outer surface 71 of the casing 7 .
This allows the cooling air to flow in the circumferential direction on the outer surface 71 of the compartment 7, so that the cooling range by the cooling air from outside the enclosure 30 can be secured in the circumferential direction.

一実施形態に係るガスタービンプラント１０では、冷却通路形成部１１０は、車室冷却部１１３において周方向に延在し且つ軸方向に並んだ複数の冷却通路１０３を形成するように分岐しているとよい。
これにより、周方向及び軸方向に沿って比較的広い範囲に車室冷却部１１３を設けた場合であっても、車室７の外表面７１の冷却にムラが生じるのを抑制できる。 In the gas turbine plant 10 according to one embodiment, the cooling passage formation section 110 may be branched to form a plurality of cooling passages 103 extending circumferentially and aligned in the axial direction in the casing cooling section 113 .
As a result, even if the cabin cooling section 113 is provided over a relatively wide range in the circumferential and axial directions, uneven cooling of the outer surface 71 of the cabin 7 can be suppressed.

（ダンパ１２０について）
一実施形態の冷却装置１００は、エンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５との連通状態を切り替えるためのダンパ１２０を備えている。一実施形態の冷却装置１００では、ダンパ１２０は、入口側開口１１２を開閉するための弁体１２１と、弁体１２１を駆動するアクチュエータ１２３とを有する。一実施形態の冷却装置１００では、アクチュエータ１２３は、例えば電磁式のアクチュエータであるが、空気作動式のアクチュエータであってもよい。一実施形態の冷却装置１００では、ダンパ１２０は、いわゆるノーマリーオープンタイプのダンパであり、アクチュエータ１２３の駆動用電源が断たれると弁体１２１が入口側開口１１２を開くように構成されている。一実施形態の冷却装置１００では、ダンパ１２０は、エンクロージャ３０の外部に配置されている。 (Regarding the damper 120)
The cooling device 100 of the embodiment includes a damper 120 for switching a communication state between the outside of the enclosure 30 and the outlet side opening 115 of the cooling passage forming part 110. In the cooling device 100 of the embodiment, the damper 120 has a valve body 121 for opening and closing the inlet side opening 112, and an actuator 123 for driving the valve body 121. In the cooling device 100 of the embodiment, the actuator 123 is, for example, an electromagnetic actuator, but may be an air-operated actuator. In the cooling device 100 of the embodiment, the damper 120 is a so-called normally open type damper, and is configured so that the valve body 121 opens the inlet side opening 112 when the driving power source of the actuator 123 is cut off. In the cooling device 100 of the embodiment, the damper 120 is disposed outside the enclosure 30.

（冷却空気の流れについて）
上述したように、一般的に、エンクロージャ３０の換気を行う場合、エンクロージャ３０内の空気が意図しない場所からエンクロージャ３０の外部に排出されるのを抑制するため、一実施形態のガスタービンプラント１０のように、例えば排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気を吸引することでエンクロージャ３０内の圧力を負圧にしている。
すなわち、図１及び図２に示すように、排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気が矢印ａで示すように吸引されて、矢印ｂで示すようにエンクロージャ３０の外部に排気されると、エンクロージャ３０内の圧力が負圧になり、矢印ｃで示すようにエンクロージャ３０の外部の空気がエンクロージャ３０内に流入する。 (Regarding cooling air flow)
As described above, generally, when ventilating the enclosure 30, in order to prevent the air inside the enclosure 30 from being discharged to the outside of the enclosure 30 from an unintended location, the pressure inside the enclosure 30 is made negative by, for example, sucking in the air inside the enclosure 30 using an exhaust fan 11a, as in one embodiment of the gas turbine plant 10.
That is, as shown in Figures 1 and 2, when the exhaust fan 11a sucks in the air inside the enclosure 30 as indicated by the arrow a and exhausts it to the outside of the enclosure 30 as indicated by the arrow b, the pressure inside the enclosure 30 becomes negative, and air outside the enclosure 30 flows into the enclosure 30 as indicated by the arrow c.

なお、一実施形態のガスタービンプラント１０では、各排気ファン１１ａは、ガスタービン１の運転中及び運転停止後の何れの期間にも駆動されるように構成されている。また、一実施形態のガスタービンプラント１０では、各排気ファン１１ａは、例えばガスタービンプラント１０の電源喪失時（ブラックアウト発生時）には、非常用の不図示の電源装置からの非常用電源によって、少なくとも１基の排気ファン１１ａが駆動されるように構成されている。 In one embodiment of the gas turbine plant 10, each exhaust fan 11a is configured to be driven both during operation of the gas turbine 1 and after operation has stopped. Also, in one embodiment of the gas turbine plant 10, each exhaust fan 11a is configured to be driven by an emergency power supply from an emergency power supply device (not shown) when, for example, the gas turbine plant 10 loses power (when a blackout occurs).

ここで、ダンパ１２０が入口側開口１１２を開いていて、エンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とが連通している状態では、エンクロージャ３０の外部の空気は、矢印ｄで示すように入口側開口１１２から冷却通路形成部１１０内に流入する。入口側開口１１２から冷却通路形成部１１０内に流入した空気（冷却空気）は、導入部１１１内の導入通路１０１を流通して、図２の矢印ｅで示すように、車室冷却部１１３における各冷却通路１０３に流入する。各冷却通路１０３に流入した冷却空気は、車室７の外表面７１に接触しつつ周方向に沿って流れ、図１の矢印ｆ及び図２の矢印ｅで示すように、出口側開口１１５からエンクロージャ３０内に流出する。 Here, when the damper 120 opens the inlet side opening 112 and the outside of the enclosure 30 is in communication with the outlet side opening 115 of the cooling passage forming section 110, the air outside the enclosure 30 flows into the cooling passage forming section 110 from the inlet side opening 112 as shown by arrow d. The air (cooling air) that flows into the cooling passage forming section 110 from the inlet side opening 112 flows through the introduction passage 101 in the introduction section 111 and flows into each cooling passage 103 in the vehicle compartment cooling section 113 as shown by arrow e in FIG. 2. The cooling air that flows into each cooling passage 103 flows in the circumferential direction while contacting the outer surface 71 of the vehicle compartment 7, and flows out of the outlet side opening 115 into the enclosure 30 as shown by arrow f in FIG. 1 and arrow e in FIG. 2.

一実施形態の冷却装置１００では、ダンパ１２０は、ガスタービン１の運転停止後に入口側開口１１２を開くように制御される。
また、一実施形態の冷却装置１００では、ダンパ１２０は、上述したようにアクチュエータ１２３の駆動用電源が断たれると弁体１２１が入口側開口１１２を開くように構成されているので、例えば電源喪失時には、入口側開口１１２を開くように動作する。上述したように、電源喪失時には、非常用の不図示の電源装置からの非常用電源によって、少なくとも１基の排気ファン１１ａが駆動されるように構成されている。したがって、電源喪失時に入口側開口１１２が開くことで、エンクロージャ３０の外部の空気を各冷却通路１０３に流すことができ、車室７の上半部７ａの外表面７１を冷却できる。 In the cooling device 100 of one embodiment, the damper 120 is controlled to open the inlet side opening 112 after the gas turbine 1 is shut down.
In addition, in the cooling device 100 of one embodiment, the damper 120 is configured such that the valve body 121 opens the inlet side opening 112 when the driving power supply of the actuator 123 is cut off as described above, so that, for example, when power is lost, the damper 120 operates to open the inlet side opening 112. As described above, when power is lost, at least one exhaust fan 11a is driven by an emergency power supply from an emergency power supply device (not shown). Therefore, when power is lost, the inlet side opening 112 opens, so that air outside the enclosure 30 can flow into each cooling passage 103, and the outer surface 71 of the upper half 7a of the passenger compartment 7 can be cooled.

なお、一実施形態の冷却装置１００では、ガスタービン１の運転中は、ダンパ１２０によって入口側開口１１２が閉じられる。そのため、エンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とが連通しなくなり、エンクロージャ３０の外部の空気は、冷却通路形成部１１０内に流入しない。また、ガスタービン１の運転中にダンパ１２０によって入口側開口１１２が閉じられるため、各冷却通路１０３において車室７の外表面７１からの熱伝達によって加熱された空気は、入口側開口１１２からエンクロージャ３０の外部に流出することが防止される。 In one embodiment of the cooling device 100, the inlet side opening 112 is closed by the damper 120 while the gas turbine 1 is in operation. Therefore, the outside of the enclosure 30 is not connected to the outlet side opening 115 of the cooling passage forming part 110, and air outside the enclosure 30 does not flow into the cooling passage forming part 110. In addition, since the inlet side opening 112 is closed by the damper 120 while the gas turbine 1 is in operation, air heated by heat transfer from the outer surface 71 of the casing 7 in each cooling passage 103 is prevented from flowing out of the enclosure 30 from the inlet side opening 112.

一実施形態の冷却装置１００によれば、エンクロージャ３０の内部の空気を吸引してエンクロージャ３０の外部に排出するための排気装置として従来から存在している排気ファン１１ａを用いることができる。したがって、一実施形態の冷却装置１００によれば、冷却通路形成部１１０を新たに設け、排気装置１１を稼働させてエンクロージャ３０内の圧力を負圧にすることで、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を導くことができる。これにより、簡素な構成でコスト増を抑制しつつ、冷却を必要とする箇所を効果的に冷却でき、キャットバック現象の発生を抑制できる。
一実施形態のガスタービン１では、一実施形態の冷却装置１００を備えるので、簡素な構成でコスト増を抑制しつつ、冷却を必要とする箇所を効果的に冷却でき、キャットバック現象の発生を抑制できる。 According to the cooling device 100 of the embodiment, the exhaust fan 11a that has been conventionally used as an exhaust device for sucking air inside the enclosure 30 and discharging it to the outside of the enclosure 30 can be used. Therefore, according to the cooling device 100 of the embodiment, the cooling passage forming portion 110 is newly provided, and the exhaust device 11 is operated to make the pressure inside the enclosure 30 negative, so that the cooling air can be guided from the outside of the enclosure 30 to the outer surface 71 of the vehicle interior 7. This makes it possible to effectively cool the areas that require cooling while suppressing an increase in cost with a simple configuration, and to suppress the occurrence of the cat-back phenomenon.
In one embodiment of the gas turbine 1, the cooling device 100 of one embodiment is provided, so that the simple configuration can effectively cool the areas that require cooling while suppressing cost increases, and the occurrence of the cat-back phenomenon can be suppressed.

なお、ガスタービン１の運転中等、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給する必要がない場合には、ダンパ１２０を閉じておくことで、車室７周りの高温の空気が冷却通路形成部１１０を介してエンクロージャ３０の外部に流出することを抑制できる。また、一実施形態の冷却装置１００によれば、ガスタービン１の運転停止後等、車室７の外表面７１の冷却が必要な場合には、ダンパ１２０を開くことで、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給して車室７の外表面７１を冷却できる。 When it is not necessary to supply cooling air from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the casing 7, such as during operation of the gas turbine 1, the damper 120 can be closed to prevent high-temperature air around the casing 7 from flowing out of the enclosure 30 through the cooling passage forming portion 110. In addition, according to one embodiment of the cooling device 100, when it is necessary to cool the outer surface 71 of the casing 7, such as after the operation of the gas turbine 1 is stopped, the damper 120 can be opened to supply cooling air from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the casing 7, thereby cooling the outer surface 71 of the casing 7.

一実施形態の冷却装置１００では、上述したように、ダンパ１２０は、ダンパ１２０の駆動用電源のダンパ１２０への供給が断たれるとエンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とを連通させるように構成されている。なお、ダンパ１２０のアクチュエータ１２３が空気作動式のアクチュエータであった場合、ダンパ１２０は、ダンパ１２０の駆動用気体のダンパ１２０への供給が断たれるとエンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とを連通させるように構成されているとよい。
一実施形態の冷却装置１００によれば、例えば電源喪失時のような非常時であっても、エンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とを連通させることができる。そのため、例えば非常用電源によって排気ファン１１ａの少なくとも一部が稼働すれば、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給できる。 In the cooling device 100 of one embodiment, as described above, the damper 120 is configured to communicate between the outside of the enclosure 30 and the outlet side opening 115 of the cooling passage forming part 110 when the supply of the driving power of the damper 120 to the damper 120 is cut off. Note that, in the case where the actuator 123 of the damper 120 is an air-operated actuator, the damper 120 may be configured to communicate between the outside of the enclosure 30 and the outlet side opening 115 of the cooling passage forming part 110 when the supply of the driving gas of the damper 120 to the damper 120 is cut off.
According to the cooling device 100 of one embodiment, even in an emergency such as a power loss, the outside of the enclosure 30 can be communicated with the outlet side opening 115 of the cooling passage forming portion 110. Therefore, for example, when at least a part of the exhaust fan 11a is operated by the emergency power supply, cooling air can be supplied to the outer surface 71 of the vehicle interior 7 from the outside of the enclosure 30.

（パージシステムについて）
なお、一実施形態の冷却装置１００は、図４に示すように、パージシステム２００を備えている。一実施形態に係るパージシステム２００は、エンクロージャ３０の外部の空気を冷却空気として車室７内に供給するためのものであり、冷却用送風機２０１と、空気通路形成部２０３と、開閉弁２０５と、を有する。
冷却用送風機２０１は、エンクロージャ３０の外部の空気を車室７の内部に供給するための送風機である。
空気通路形成部２０３は、例えば冷却用送風機２０１と車室７とを接続する配管である。 (About the purge system)
As shown in Fig. 4, the cooling device 100 according to the embodiment includes a purge system 200. The purge system 200 according to the embodiment is for supplying air outside the enclosure 30 into the vehicle compartment 7 as cooling air, and includes a cooling blower 201, an air passage forming portion 203, and an on-off valve 205.
The cooling fan 201 is a fan for supplying air outside the enclosure 30 to the inside of the vehicle compartment 7 .
The air passage forming portion 203 is, for example, a pipe that connects the cooling blower 201 and the vehicle interior 7 .

開閉弁２０５は、空気通路形成部２０３を介したエンクロージャ３０の外部と車室７の内部との連通状態を切り替えるための開閉弁である。なお、図４に示す例では、開閉弁２０５は、空気通路形成部２０３において直列に２つ配置されているが、空気通路形成部２０３において少なくとも１つ配置されいてればよい。
一実施形態に係るパージシステム２００では、各開閉弁２０５は、不図示の弁体を駆動するアクチュエータ２０５ａは、例えば空気作動式のアクチュエータであるが、電磁式のアクチュエータであってもよい。
一実施形態の冷却装置１００によれば、パージシステム２００によって車室７の内部からも車室７を冷却できる。 The on-off valve 205 is an on-off valve for switching a communication state between the outside of the enclosure 30 and the inside of the vehicle compartment 7 via the air passage forming portion 203. Note that, in the example shown in Fig. 4, two on-off valves 205 are arranged in series in the air passage forming portion 203, but it is sufficient that at least one on-off valve is arranged in the air passage forming portion 203.
In the purge system 200 according to one embodiment, the actuator 205a for driving the valve element (not shown) of each on-off valve 205 is, for example, an air-operated actuator, but may be an electromagnetic actuator.
According to the cooling device 100 of the embodiment, the passenger compartment 7 can be cooled from inside the passenger compartment 7 by the purge system 200 .

なお、一実施形態に係るパージシステム２００では、図４に示すように、エンクロージャ３０の外部の空気をろ過して車室７の内部に供給するためのフィルタ装置２０７を有していてもよい。
一実施形態に係るパージシステム２００は、エンクロージャ３０の内部に配置されていてもよく、エンクロージャ３０の外部に配置されていてもよい。なお、一実施形態に係るパージシステム２００は、エンクロージャ３０の内部に配置されていている場合、空気の取り込み口、すなわちフィルタ装置２０７の不図示の吸気口は、エンクロージャ３０の内部に配置されていてもよく、エンクロージャ３０の外部に配置されていてもよい。 As shown in FIG. 4 , the purge system 200 according to one embodiment may include a filter device 207 for filtering air outside the enclosure 30 and supplying the filtered air to the inside of the vehicle compartment 7 .
The purge system 200 according to an embodiment may be disposed inside the enclosure 30 or outside the enclosure 30. When the purge system 200 according to an embodiment is disposed inside the enclosure 30, an air intake port, i.e., an air intake port (not shown) of the filter device 207 may be disposed inside the enclosure 30 or outside the enclosure 30.

一実施形態の冷却装置１００では、冷却用送風機２０１は、ガスタービン１の運転中は停止するように制御され、ガスタービン１の運転停止後に駆動するように制御される。また、一実施形態の冷却装置１００では、各開閉弁２０５は、ガスタービン１の運転中は閉じるように制御され、ガスタービン１の運転停止後に開くように制御される。
したがって、一実施形態の冷却装置１００では、ガスタービン１の運転停止後には、冷却用送風機２０１が駆動され、各開閉弁２０５が開くので、エンクロージャ３０の外部の空気を車室７の内部に供給できる。 In the cooling device 100 of one embodiment, the cooling blower 201 is controlled to be stopped while the gas turbine 1 is in operation, and is controlled to be driven after the operation of the gas turbine 1 is stopped. Also, in the cooling device 100 of one embodiment, each on-off valve 205 is controlled to be closed while the gas turbine 1 is in operation, and is controlled to be opened after the operation of the gas turbine 1 is stopped.
Therefore, in the cooling device 100 of one embodiment, after the operation of the gas turbine 1 is stopped, the cooling blower 201 is driven and each on-off valve 205 is opened, so that air outside the enclosure 30 can be supplied to the inside of the casing 7 .

なお、一実施形態の冷却装置１００では、冷却用送風機２０１は、例えば電源喪失時には、上述した非常用の不図示の電源装置からの非常用電源によって駆動可能に構成されている。一実施形態の冷却装置１００では、各開閉弁２０５は、例えば電源喪失時には、作業員の作業によって不図示の窒素ガスボンベからの窒素ガスがアクチュエータ２０５ａに供給可能に構成されている。したがって、一実施形態の冷却装置１００では、例えば電源喪失時には、冷却用送風機２０１を駆動でき、各開閉弁２０５を開くことができるので、エンクロージャ３０の外部の空気を車室７の内部に供給できる。 In one embodiment of the cooling device 100, the cooling blower 201 is configured to be driven by the emergency power supply from the emergency power supply device (not shown) described above, for example, in the event of a power loss. In one embodiment of the cooling device 100, each opening/closing valve 205 is configured to be able to supply nitrogen gas from a nitrogen gas cylinder (not shown) to the actuator 205a by the work of an operator, for example, in the event of a power loss. Therefore, in one embodiment of the cooling device 100, for example, in the event of a power loss, the cooling blower 201 can be driven and each opening/closing valve 205 can be opened, so that air outside the enclosure 30 can be supplied to the inside of the vehicle compartment 7.

（冷却装置１００による冷却効果について）
上述したように図５は、通常のガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差ΔＴの推移の傾向を示すグラフである。仮に、ガスタービン運転停止後に上述したような冷却通路形成部１１０に冷却空気を流通させることによる車室７の冷却、及び、パージシステム２００による車室７の冷却を行わなかった場合、図５における破線のグラフ線５１で示すように、ガスタービン運転停止後、時間の経過に連れて車室上下メタル温度差ΔＴが増大する。なお、車室上下メタル温度差ΔＴは、車室７の上半部７ａにおける頂部近傍のメタル温度と、車室７の下半部７ｂにおける底部近傍のメタル温度との差である。 (Cooling effect of cooling device 100)
As described above, Fig. 5 is a graph showing the tendency of transition of the upper and lower metal temperature difference ΔT of the casing after the normal operation of the gas turbine is stopped. If the cooling of the casing 7 by circulating cooling air through the cooling passage formation part 110 and the cooling of the casing 7 by the purge system 200 as described above are not performed after the operation of the gas turbine is stopped, the upper and lower metal temperature difference ΔT of the casing increases with time after the operation of the gas turbine is stopped, as shown by the dashed graph line 51 in Fig. 5. The upper and lower metal temperature difference ΔT of the casing is the difference between the metal temperature near the top of the upper half 7a of the casing 7 and the metal temperature near the bottom of the lower half 7b of the casing 7.

ガスタービン運転停止後に冷却通路形成部１１０に冷却空気を流通させることによる車室７の冷却は行わず、パージシステム２００による車室７の冷却を行った場合、図５における細い実線のグラフ線５２で示すように、パージシステム２００による車室７の冷却を行わなかった場合と比べてガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差ΔＴの増大を抑制できる。 When the casing 7 is not cooled by circulating cooling air through the cooling passage forming portion 110 after the gas turbine operation is stopped, but is cooled by the purge system 200, as shown by the thin solid graph line 52 in Figure 5, the increase in the casing upper and lower metal temperature difference ΔT after the gas turbine operation is stopped can be suppressed compared to when the casing 7 is not cooled by the purge system 200.

ガスタービン運転停止後に冷却通路形成部１１０に冷却空気を流通させることによる車室７の冷却、及び、パージシステム２００による車室７の冷却を行った場合、図５における太い実線のグラフ線５２で示すように、ガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差ΔＴの増大をさらに抑制できる。 When cooling the casing 7 by circulating cooling air through the cooling passage forming portion 110 after the gas turbine operation is stopped, and cooling the casing 7 by the purge system 200, the increase in the casing upper and lower metal temperature difference ΔT after the gas turbine operation is stopped can be further suppressed, as shown by the thick solid graph line 52 in Figure 5.

上述したように図６は、電源喪失時におけるガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差ΔＴの推移の傾向を示すグラフである。仮に、ガスタービン運転停止後に冷却通路形成部１１０に冷却空気を流通させることによる車室７の冷却、及び、パージシステム２００による車室７の冷却を行わなかった場合、図６における破線のグラフ線５１（すなわち図５における破線のグラフ線５１）で示すように、ガスタービン運転停止後、時間の経過に連れて車室上下メタル温度差ΔＴが増大する。 As described above, FIG. 6 is a graph showing the trend of the temperature difference ΔT between the upper and lower metals of the casing after the gas turbine stops operating when power is lost. If the casing 7 is not cooled by circulating cooling air through the cooling passage forming portion 110 after the gas turbine stops operating, and if the casing 7 is not cooled by the purge system 200, the temperature difference ΔT between the upper and lower metals of the casing increases over time after the gas turbine stops operating, as shown by the dashed graph line 51 in FIG. 6 (i.e., the dashed graph line 51 in FIG. 5).

一実施形態の冷却装置１００では、ダンパ１２０は、例えば電源喪失時には、入口側開口１１２を開くように動作する。また、例えば電源喪失時には、非常用の不図示の電源装置からの非常用電源によって、少なくとも１基の排気ファン１１ａが駆動されるように構成されている。そのため、例えば電源喪失時には、冷却通路形成部１１０に冷却空気を流通させることによる車室７の冷却が電源喪失後、比較的短時間で開始される。
ここで、仮に上述したような各開閉弁２０５のアクチュエータ２０５ａの駆動源を窒素ガスボンベからの窒素ガスに切り替える作業に遅れが生じた場合であっても、図６における実線のグラフ線５４で示すように、ガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差ΔＴの増大を抑制できる。すなわち、パージシステム２００による車室７の冷却の開始に遅れが生じた場合であっても、ガスタービン運転停止後の車室上下メタル温度差ΔＴの増大を抑制できる。 In the cooling device 100 of one embodiment, the damper 120 operates to open the inlet opening 112, for example, when power is lost. Also, when power is lost, for example, at least one exhaust fan 11a is configured to be driven by an emergency power source from an emergency power source device (not shown). Therefore, when power is lost, for example, cooling of the vehicle interior 7 by circulating cooling air through the cooling passage forming portion 110 starts in a relatively short time after power is lost.
Here, even if there is a delay in switching the drive source of the actuator 205a of each on-off valve 205 to nitrogen gas from the nitrogen gas cylinder as described above, it is possible to suppress an increase in the casing upper and lower metal temperature difference ΔT after the gas turbine operation is stopped, as shown by the solid graph line 54 in Fig. 6. In other words, even if there is a delay in starting to cool the casing 7 by the purge system 200, it is possible to suppress an increase in the casing upper and lower metal temperature difference ΔT after the gas turbine operation is stopped.

（フローチャート）
図８のフローチャートを参照して、一実施形態の冷却装置１００による車室７の冷却手順について説明する。
幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法は、ガスタービン１の車室７を収容するエンクロージャ３０の内部の空気をエンクロージャ３０の外部に排気するステップＳ１０と、排気するステップＳ１０による排気によってエンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）を介して車室７の外表面７１に導くステップＳ３０と、を備える。
幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法は、上述したパージシステム２００によって車室７に冷却空気を供給するステップＳ２０を備える。 (flowchart)
A procedure for cooling the vehicle interior 7 by the cooling device 100 of the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
A method for cooling a casing of a gas turbine according to some embodiments includes a step S10 of exhausting air inside an enclosure 30 that houses a casing 7 of a gas turbine 1 to the outside of the enclosure 30, and a step S30 of guiding the air taken into the inside of the enclosure 30 by the exhaust in the exhaust step S10 to an outer surface 71 of the casing 7 via passages (an introduction passage 101 and a cooling passage 103).
A method for cooling a casing of a gas turbine according to some embodiments includes a step S20 of supplying cooling air to the casing 7 by the purge system 200 described above.

以下の説明では、エンクロージャ３０の内部の空気をエンクロージャ３０の外部に排気するステップＳ１０のことを、排気するステップＳ１０とも称する。同様に、エンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を通路を介して車室７の外表面７１に導くステップＳ３０のことを、導くステップＳ３０とも称する。パージシステム２００によって車室７に冷却空気を供給するステップＳ２０のことを、供給するステップＳ２０とも称する。 In the following description, step S10 of exhausting the air inside the enclosure 30 to the outside of the enclosure 30 is also referred to as exhausting step S10. Similarly, step S30 of guiding the air taken into the enclosure 30 to the outer surface 71 of the passenger compartment 7 through a passage is also referred to as guiding step S30. Step S20 of supplying cooling air to the passenger compartment 7 by the purge system 200 is also referred to as supplying step S20.

幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法では、排気するステップＳ１０、導くステップＳ３０、及び、供給するステップＳ２０は、ガスタービン１の運転停止時に実施される。 In some embodiments of the method for cooling the casing of a gas turbine, the exhaust step S10, the directing step S30, and the supplying step S20 are performed when the gas turbine 1 is shut down.

（排気するステップＳ１０）
ガスタービン１の通常の運転停止時には、排気するステップＳ１０では、ガスタービンプラント１０を制御する制御装置３００（図１、４参照）は、排気装置１１の各電動機１１ｂの駆動が継続されるように制御信号を出力する。これにより、排気ファン１１ａの駆動が継続され、排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気がエンクロージャ３０の外部に排気される。その結果、エンクロージャ３０の内の圧力が負圧に保たれる。 (Exhaust Step S10)
During normal operation shutdown of the gas turbine 1, in step S10 of exhausting, the control device 300 (see FIGS. 1 and 4) that controls the gas turbine plant 10 outputs a control signal to continue driving each electric motor 11b of the exhaust device 11. This causes the exhaust fan 11a to continue driving, and the exhaust fan 11a exhausts the air inside the enclosure 30 to the outside of the enclosure 30. As a result, the pressure inside the enclosure 30 is maintained at a negative pressure.

例えば、ガスタービンプラント１０の電源喪失時には、ガスタービン１の運転を継続できないため、ガスタービン１の運転が強制的に停止させられる。
例えば、ガスタービンプラント１０の電源喪失時には、排気するステップＳ１０では、制御装置３００は、非常用の不図示の電源装置からの非常用電源の電力を、少なくとも１基の電動機１１ｂに給電するようにガスタービンプラント１０の各部に制御信号を出力する。これにより、少なくとも１基の排気ファン１１ａが駆動され、該少なくとも１基の排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気がエンクロージャ３０の外部に排気される。その結果、エンクロージャ３０の内の圧力が負圧に保たれる。 For example, when power supply to the gas turbine plant 10 is lost, the operation of the gas turbine 1 cannot be continued and therefore the operation of the gas turbine 1 is forcibly stopped.
For example, when the gas turbine plant 10 loses power, in step S10 of exhausting, the control device 300 outputs a control signal to each part of the gas turbine plant 10 so as to supply electric power from an emergency power supply device (not shown) to at least one electric motor 11b. This drives at least one exhaust fan 11a, and the air inside the enclosure 30 is exhausted to the outside of the enclosure 30 by the at least one exhaust fan 11a. As a result, the pressure inside the enclosure 30 is maintained at a negative pressure.

（導くステップＳ３０）
ガスタービン１の通常の運転停止時には、導くステップＳ３０では、制御装置３００は、ダンパ１２０を開くように制御信号を出力する。具体的には、制御装置３００は、ダンパ１２０のアクチュエータ１２３の駆動用電源を断つ。これにより、入口側開口１１２が開く。そのため、エンクロージャ３０の内部と外部との圧力差によってエンクロージャ３０の外部の空気が入口側開口１１２を介して冷却通路形成部１１０内に流入する。これにより、上述したように、エンクロージャ３０の外部の空気によって車室７の外表面７１を冷却できる。 (Leading step S30)
When the gas turbine 1 is shut down normally, in step S30, the control device 300 outputs a control signal to open the damper 120. Specifically, the control device 300 cuts off the power supply for driving the actuator 123 of the damper 120. This opens the inlet side opening 112. Therefore, due to the pressure difference between the inside and the outside of the enclosure 30, the air outside the enclosure 30 flows into the cooling passage formation portion 110 through the inlet side opening 112. This allows the outer surface 71 of the casing 7 to be cooled by the air outside the enclosure 30, as described above.

例えば、ガスタービンプラント１０の電源喪失時には、アクチュエータ１２３の駆動用電源が断たれるため、上述したように、入口側開口１１２が開く。そのため、エンクロージャ３０の内部と外部との圧力差によってエンクロージャ３０の外部の空気が入口側開口１１２を介して冷却通路形成部１１０内に流入する。これにより、上述したように、エンクロージャ３０の外部の空気によって車室７の外表面７１を冷却できる。 For example, when the gas turbine plant 10 loses power, the power supply for driving the actuator 123 is cut off, and the inlet side opening 112 opens as described above. Therefore, due to the pressure difference between the inside and outside of the enclosure 30, air outside the enclosure 30 flows into the cooling passage forming portion 110 through the inlet side opening 112. This allows the outer surface 71 of the casing 7 to be cooled by the air outside the enclosure 30 as described above.

なお、排気するステップＳ１０、導くステップＳ３０及び供給するステップＳ２０は、何れのステップが先に実施されてもよく、同時に実施されてもよい。 Note that the exhaust step S10, the directing step S30, and the supplying step S20 may be performed in any order, or may be performed simultaneously.

（供給するステップＳ２０）
ガスタービン１の通常の運転停止時には、供給するステップＳ２０では、制御装置３００は、冷却用送風機２０１の起動信号、及び、各開閉弁２０５の開弁信号を出力する。これにより、冷却用送風機２０１が起動され、各開閉弁２０５が開くので、エンクロージャ３０の外部の空気を車室７の内部に供給できる。 (Supplying Step S20)
When the gas turbine 1 is normally stopped, in the supply step S20, the control device 300 outputs a start signal for the cooling blower 201 and a valve opening signal for each on-off valve 205. As a result, the cooling blower 201 is started and each on-off valve 205 is opened, so that air outside the enclosure 30 can be supplied to the inside of the casing 7.

例えば、ガスタービンプラント１０の電源喪失時には、供給するステップＳ２０では、制御装置３００は、非常用の不図示の電源装置からの非常用電源の電力を、冷却用送風機２０１の不図示の電動機に給電するようにガスタービンプラント１０の各部に制御信号を出力する。これにより、冷却用送風機２０１が起動される。
また、ガスタービンプラント１０の電源喪失時には、供給するステップＳ２０では、作業員は、不図示の窒素ガスボンベからの窒素ガスをアクチュエータ２０５ａに供給してアクチュエータ２０５ａを駆動させ、各開閉弁２０５を開弁させる。これにより、冷却用送風機２０１からの空気を各開閉弁２０５を介して車室７の内部に供給できる。 For example, when the power supply to the gas turbine plant 10 is lost, in the supply step S20, the control device 300 outputs a control signal to each part of the gas turbine plant 10 so as to supply electric power of an emergency power supply from an emergency power supply device (not shown) to an electric motor (not shown) of the cooling blower 201. As a result, the cooling blower 201 is started.
Furthermore, when power to the gas turbine plant 10 is lost, in the supply step S20, an operator supplies nitrogen gas from a nitrogen gas cylinder (not shown) to the actuator 205a to drive the actuator 205a and open each on-off valve 205. This allows air from the cooling blower 201 to be supplied into the casing 7 via each on-off valve 205.

なお、排気するステップＳ１０、導くステップＳ３０及び供給するステップＳ２０は、実施順序は特に問わない。したがって、何れのステップが先に実施されてもよく、２つ又は３つのステップが同時に実施されてもよい。 The order in which step S10 of exhausting, step S30 of directing, and step S20 of supplying are performed does not matter. Therefore, any step may be performed first, and two or three steps may be performed simultaneously.

幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法によれば、排気するステップＳ１０において、例えば排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気を排出させることができる。そして、導くステップＳ３０において、エンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）を介して車室７の外表面７１に導くことができる。したがって、幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法によれば、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を容易に導くことができる。これにより、コスト増を抑制しつつ、冷却を必要とする箇所を効果的に冷却でき、キャットバック現象の発生を抑制できる。 According to the method for cooling the casing of a gas turbine in some embodiments, in the step S10 of exhausting, the air inside the enclosure 30 can be exhausted, for example, by the exhaust fan 11a. Then, in the step S30 of directing, the air taken into the inside of the enclosure 30 can be directed to the outer surface 71 of the casing 7 through the passages (the introduction passage 101 and the cooling passage 103). Therefore, according to the method for cooling the casing of a gas turbine in some embodiments, the cooling air can be easily directed from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the casing 7. This makes it possible to effectively cool the areas that require cooling while suppressing cost increases, and to suppress the occurrence of the cat-back phenomenon.

幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法において、排気するステップＳ１０、及び、導くステップＳ３０は、少なくとも電源喪失時に実施されるとよい。
電源喪失時には、平時の運転停止後に行われるガスタービン１の冷却工程が実施できずに上述したキャットバック現象が発生するおそれがある。
幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法によれば、排気するステップＳ１０、及び、導くステップＳ３０が電源喪失時に実施されることで、電源喪失時におけるキャットバック現象の発生を抑制できる。 In the method for cooling a casing of a gas turbine according to some embodiments, the step S10 of exhausting and the step S30 of directing may be performed at least during a power loss.
When power is lost, the cooling process of the gas turbine 1 that is normally performed after the operation is stopped cannot be carried out, and the above-mentioned cat-back phenomenon may occur.
According to the method for cooling the casing of a gas turbine according to some embodiments, the exhaust step S10 and the directing step S30 are performed when power is lost, thereby making it possible to suppress the occurrence of the cat-back phenomenon when power is lost.

幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法において、排気するステップＳ１０、及び、導くステップＳ３０は、ガスタービン１の運転停止後に実施されるとよい。
これにより、平時の運転停止後のキャットバック現象の発生を抑制できる。 In the method for cooling a casing of a gas turbine according to some embodiments, the step S10 of exhausting and the step S30 of directing may be performed after the operation of the gas turbine 1 is stopped.
This makes it possible to suppress the occurrence of the cat-back phenomenon after a shutdown during normal times.

幾つかの実施形態に係るガスタービンの車室の冷却方法において、導くステップＳ３０では、上記通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）上に配置されたダンパ１２０を開くことでエンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を車室７の外表面７１に導くとよい。
これにより、導くステップＳ３０を実施しない場合には、ダンパ１２０を閉じておくことで、例えばガスタービン１の運転中に車室７周りの高温の空気が上記通路を介してエンクロージャ３０の外部に流出することを抑制できる。また、導くステップＳ３０を実施する場合には、ダンパ１２０を開くことで、車室７の外表面７１にエンクロージャの外部から冷却空気を供給して車室７の外表面７１を冷却できる。 In the cooling method for the casing of a gas turbine according to some embodiments, in the directing step S30, the air taken into the inside of the enclosure 30 may be directed to the outer surface 71 of the casing 7 by opening a damper 120 arranged on the above-mentioned passages (the inlet passage 101 and the cooling passage 103).
As a result, when the guiding step S30 is not performed, the damper 120 is closed to prevent high-temperature air around the casing 7 from flowing out of the enclosure 30 through the passage during operation of the gas turbine 1, for example. When the guiding step S30 is performed, the damper 120 is opened to supply cooling air from outside the enclosure to the outer surface 71 of the casing 7, thereby cooling the outer surface 71 of the casing 7.

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した一実施形態の冷却装置１００では、車室冷却部１１３内に導入された冷却空気が車室７の外表面７１に直接接触するように冷却通路形成部１１０が形成されている。しかし、車室冷却部１１３内に導入された冷却空気が車室７の外表面７１に直接接触せず、冷却通路１０３を形成する壁面を介して車室７の外表面７１から熱を奪うようにしてもよい。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications to the above-described embodiments and appropriate combinations of these modifications.
For example, in the cooling device 100 of the embodiment described above, the cooling passage forming portion 110 is formed so that the cooling air introduced into the cabin cooling portion 113 comes into direct contact with the outer surface 71 of the cabin 7. However, the cooling air introduced into the cabin cooling portion 113 may not come into direct contact with the outer surface 71 of the cabin 7, but may absorb heat from the outer surface 71 of the cabin 7 via the wall surface that forms the cooling passage 103.

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービン１の車室７の冷却装置１００は、ガスタービン１の車室７を収容するエンクロージャ３０の内部の空気を吸引してエンクロージャ３０の外部に排出するための排気装置１１と、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給するための冷却通路形成部１１０と、を備える。冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５は、エンクロージャ３０の内部で開口している。 The contents described in each of the above embodiments can be understood, for example, as follows.
(1) A cooling device 100 for a casing 7 of a gas turbine 1 according to at least one embodiment of the present disclosure includes an exhaust device 11 for sucking in air inside an enclosure 30 that houses the casing 7 of the gas turbine 1 and discharging it to the outside of the enclosure 30, and a cooling passage forming unit 110 for supplying cooling air from the outside of the enclosure 30 to an outer surface 71 of the casing 7. An outlet side opening 115 of the cooling passage forming unit 110 opens inside the enclosure 30.

上記（１）の構成によれば、エンクロージャ３０の内部の空気を吸引してエンクロージャ３０の外部に排出するための排気装置として従来から存在している排気ファン１１ａを用いることができる。したがって、上記（１）の構成によれば、冷却通路形成部１１０を新たに設け、排気装置１１を稼働させてエンクロージャ３０内の圧力を負圧にすることで、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を導くことができる。これにより、簡素な構成でコスト増を抑制しつつ、冷却を必要とする箇所を効果的に冷却でき、キャットバック現象の発生を抑制できる。 According to the above configuration (1), the conventional exhaust fan 11a can be used as an exhaust device for sucking in air inside the enclosure 30 and discharging it to the outside of the enclosure 30. Therefore, according to the above configuration (1), the cooling passage forming section 110 is newly provided, and the exhaust device 11 is operated to make the pressure inside the enclosure 30 negative, so that cooling air can be guided from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the vehicle compartment 7. This makes it possible to effectively cool areas that require cooling while suppressing cost increases with a simple configuration, and suppress the occurrence of the cat-back phenomenon.

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、エンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５との連通状態を切り替えるためのダンパ１２０をさらに備えているとよい。 (2) In some embodiments, the configuration of (1) above may further include a damper 120 for switching the communication state between the outside of the enclosure 30 and the outlet side opening 115 of the cooling passage forming portion 110.

上記（２）の構成によれば、ガスタービン１の運転中等、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給する必要がない場合には、ダンパ１２０を閉じておくことで、車室７周りの高温の空気が冷却通路形成部１１０を介してエンクロージャ３０の外部に流出することを抑制できる。また、上記（２）の構成によれば、ガスタービン１の運転停止後等、車室７の外表面７１の冷却が必要な場合には、ダンパ１２０を開くことで、車室７の外表面７１にエンクロージャの外部から冷却空気を供給して車室７の外表面７１を冷却できる。 According to the above configuration (2), when there is no need to supply cooling air from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the casing 7, such as during operation of the gas turbine 1, the damper 120 can be closed to prevent high-temperature air around the casing 7 from flowing out of the enclosure 30 through the cooling passage forming portion 110. In addition, according to the above configuration (2), when it is necessary to cool the outer surface 71 of the casing 7, such as after the operation of the gas turbine 1 is stopped, the damper 120 can be opened to supply cooling air from outside the enclosure to the outer surface 71 of the casing 7, thereby cooling the outer surface 71 of the casing 7.

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、ダンパ１２０は、ダンパ１２０の駆動用電源又はダンパ１２０の駆動用気体のダンパ１２０への供給が断たれるとエンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とを連通させるように構成されているとよい。 (3) In some embodiments, in the configuration of (2) above, the damper 120 may be configured to communicate between the outside of the enclosure 30 and the outlet side opening 115 of the cooling passage forming portion 110 when the supply of the driving power source of the damper 120 or the driving gas of the damper 120 to the damper 120 is cut off.

上記（３）の構成によれば、例えば電源喪失時のような非常時であっても、エンクロージャ３０の外部と冷却通路形成部１１０の出口側開口１１５とを連通させることができる。そのため、例えば非常用電源によって排気装置１１の少なくとも一部が稼働すれば、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給できる。 According to the configuration (3) above, even in an emergency such as a power loss, the outside of the enclosure 30 can be connected to the outlet side opening 115 of the cooling passage forming portion 110. Therefore, for example, if at least a part of the exhaust device 11 is operated by an emergency power source, cooling air can be supplied to the outer surface 71 of the vehicle compartment 7 from outside the enclosure 30.

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、冷却通路形成部１１０は、車室７のうちタービン４の車室（タービン車室）６又は圧縮機の車室（圧縮機車室）２１の少なくとも何れか一方に設けられるとよい。 (4) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (3) above, the cooling passage formation portion 110 may be provided in at least one of the turbine 4 casing (turbine casing) 6 or the compressor casing (compressor casing) 21 of the casing 7.

上記（４）の構成によれば、車室７のうちタービン車室６又は圧縮機車室２１の少なくとも何れか一方の外表面７１をエンクロージャ３０の外部からの冷却空気で冷却できる。 According to the configuration (4) above, the outer surface 71 of at least one of the turbine casing 6 and the compressor casing 21 of the casing 7 can be cooled by cooling air from outside the enclosure 30.

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、冷却通路形成部１１０は、車室７の外表面７１で周方向に延在する車室冷却部１１３を含むとよい。 (5) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (4) above, the cooling passage formation portion 110 may include a cabin cooling portion 113 that extends circumferentially on the outer surface 71 of the cabin 7.

上記（５）の構成によれば、冷却空気を車室７の外表面７１で周方向に沿って流すことができるので、エンクロージャ３０の外部からの冷却空気による冷却範囲を周方向に沿って確保できる。 According to the above configuration (5), the cooling air can flow in the circumferential direction on the outer surface 71 of the vehicle compartment 7, so that the cooling range by the cooling air from outside the enclosure 30 can be secured in the circumferential direction.

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、冷却通路形成部１１０は、車室冷却部１１３において周方向に延在し且つ軸方向に並んだ複数の冷却通路１０３を形成するように分岐しているとよい。 (6) In some embodiments, in the configuration of (5) above, the cooling passage forming section 110 may be branched to form multiple cooling passages 103 that extend circumferentially and are aligned in the axial direction in the cabin cooling section 113.

上記（６）の構成によれば、周方向及び軸方向に沿って比較的広い範囲に車室冷却部１１３を設けた場合であっても、車室７の外表面７１の冷却にムラが生じるのを抑制できる。 According to the above configuration (6), even if the cabin cooling section 113 is provided over a relatively wide range along the circumferential and axial directions, it is possible to prevent uneven cooling of the outer surface 71 of the cabin 7.

（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の構成において、冷却通路形成部１１０は、エンクロージャ３０の天井３３から車室７の上半部７ａに向かって延在する導入部１１１を有するとよい。 (7) In some embodiments, in the configuration of (5) or (6) above, the cooling passage forming portion 110 may have an introduction portion 111 that extends from the ceiling 33 of the enclosure 30 toward the upper half 7a of the vehicle interior 7.

上記（７）の構成によれば、車室７の上半部７ａの内、最も温度が高くなる傾向にある頂部付近にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給するにあたって、導入部１１１の配置が合理的となる。 According to the above configuration (7), the arrangement of the introduction section 111 is rational for supplying cooling air from outside the enclosure 30 to the area near the top of the upper half 7a of the vehicle compartment 7, which tends to be the hottest part.

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの構成において、冷却通路形成部１１０は、車室７の上半部７ａの外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給するように構成されているとよい。 (8) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (7) above, the cooling passage forming portion 110 may be configured to supply cooling air from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the upper half 7a of the vehicle interior 7.

上記（８）の構成によれば、ガスタービン１の運転停止後に車室７内の上部に滞留する高温の気体によって車室７の上半部７ａの温度が上昇することを効果的に抑制できる。 The above configuration (8) can effectively prevent the temperature of the upper half 7a of the casing 7 from increasing due to high-temperature gas remaining in the upper part of the casing 7 after the gas turbine 1 is shut down.

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、エンクロージャ３０の外部の空気を車室７の内部に供給するための冷却用送風機２０１と、冷却用送風機２０１と車室７とを接続する空気通路形成部２０３と、空気通路形成部２０３を介したエンクロージャ３０の外部と車室７の内部との連通状態を切り替えるための開閉弁２０５と、を有するパージシステム２００をさらに備えるとよい。 (9) In some embodiments, in any of the configurations (1) to (8) above, a purge system 200 may be further provided that includes a cooling blower 201 for supplying air outside the enclosure 30 to the inside of the vehicle compartment 7, an air passage forming section 203 connecting the cooling blower 201 to the vehicle compartment 7, and an on-off valve 205 for switching the communication state between the outside of the enclosure 30 and the inside of the vehicle compartment 7 via the air passage forming section 203.

上記（９）の構成によれば、車室７の内部からも車室７を冷却できる。 According to the above configuration (9), the vehicle compartment 7 can be cooled from inside the vehicle compartment 7 as well.

（１０）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービン１は、上記（１）乃至（９）の何れかの構成のガスタービン１の車室７の冷却装置１００を備える。 (10) A gas turbine 1 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a cooling device 100 for the casing 7 of the gas turbine 1 having any of the configurations (1) to (9) above.

上記（１０）の構成によれば、簡素な構成でコスト増を抑制しつつ、冷却を必要とする箇所を効果的に冷却でき、キャットバック現象の発生を抑制できる。 The configuration of (10) above allows for a simple configuration that effectively cools areas that require cooling while minimizing cost increases and suppresses the occurrence of the cat-back phenomenon.

（１１）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービン１の車室７の冷却方法は、ガスタービン１の車室７を収容するエンクロージャ３０の内部の空気をエンクロージャ３０の外部に排気するステップＳ１０と、排気するステップＳ１０による排気によってエンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）を介して車室７の外表面７１に導くステップとＳ３０、を備える。 (11) A method for cooling the casing 7 of a gas turbine 1 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a step S10 of exhausting air inside the enclosure 30 that houses the casing 7 of the gas turbine 1 to the outside of the enclosure 30, and a step S30 of guiding the air taken into the enclosure 30 by the exhaust in the exhaust step S10 to the outer surface 71 of the casing 7 via passages (the introduction passage 101 and the cooling passage 103).

上記（１１）の構成によれば、排気するステップＳ１０において、例えば上記排気ファン１１ａによってエンクロージャ３０の内部の空気を排出させることができる。そして、導くステップＳ３０において、エンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）を介して車室７の外表面７１に導くことができる。したがって、上記（１１）の構成によれば、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を容易に導くことができる。これにより、コスト増を抑制しつつ、冷却を必要とする箇所を効果的に冷却でき、キャットバック現象の発生を抑制できる。 According to the above configuration (11), in the exhaust step S10, the air inside the enclosure 30 can be exhausted, for example, by the exhaust fan 11a. Then, in the directing step S30, the air taken into the enclosure 30 can be directed to the outer surface 71 of the vehicle compartment 7 via the passages (the introduction passage 101 and the cooling passage 103). Therefore, according to the above configuration (11), cooling air can be easily directed from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the vehicle compartment 7. This makes it possible to effectively cool areas that require cooling while suppressing cost increases, and to suppress the occurrence of the cat-back phenomenon.

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の方法において、排気するステップＳ１０、及び、導くステップＳ３０は、少なくとも電源喪失時に実施されるとよい。 (12) In some embodiments, in the method of (11) above, the exhaust step S10 and the directing step S30 may be performed at least when power is lost.

電源喪失時には、平時の運転停止後に行われるガスタービン１の冷却工程が実施できずに上述したキャットバック現象が発生するおそれがある。
上記（１２）の方法によれば、排気するステップＳ１０、及び、導くステップＳ３０が電源喪失時に実施されることで、電源喪失時におけるキャットバック現象の発生を抑制できる。 When power is lost, the cooling process of the gas turbine 1 that is normally performed after the operation is stopped cannot be carried out, and the above-mentioned cat-back phenomenon may occur.
According to the method (12) above, the exhaust step S10 and the guiding step S30 are performed when power is lost, so that the occurrence of the cat-back phenomenon when power is lost can be suppressed.

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１１）又は（１２）の方法において、排気するステップＳ１０、及び、導くステップＳ３０は、ガスタービン１の運転停止後に実施されるとよい。 (13) In some embodiments, in the method of (11) or (12) above, the exhaust step S10 and the directing step S30 may be performed after the gas turbine 1 is shut down.

上記（１３）の方法によれば、運転停止後のキャットバック現象の発生を抑制できる。 The method (13) above can prevent the occurrence of the cat-back phenomenon after operation is stopped.

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１１）乃至（１３）の何れかの方法において、導くステップＳ３０では、通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）上に配置されたダンパ１２０を開くことでエンクロージャ３０の内部に取り込まれる空気を車室７の外表面７１に導くとよい。 (14) In some embodiments, in any of the above methods (11) to (13), in the guiding step S30, the air taken into the enclosure 30 may be guided to the outer surface 71 of the vehicle interior 7 by opening the damper 120 arranged on the passage (the inlet passage 101 and the cooling passage 103).

上記（１４）の方法によれば、導くステップＳ３０を実施しない場合には、ダンパ１２０を閉じておくことで、例えばガスタービン１の運転中に車室７周りの高温の空気が通路（導入通路１０１及び冷却通路１０３）を介してエンクロージャ３０の外部に流出することを抑制できる。また、上記（１４）の方法によれば、導くステップＳ３０を実施する場合には、ダンパ１２０を開くことで、車室７の外表面７１にエンクロージャ３０の外部から冷却空気を供給して車室７の外表面７１を冷却できる。 According to the method of (14) above, when the guiding step S30 is not performed, the damper 120 is closed to prevent high-temperature air around the casing 7 from flowing out of the enclosure 30 through the passages (the introduction passage 101 and the cooling passage 103) during operation of the gas turbine 1, for example. Also, according to the method of (14) above, when the guiding step S30 is performed, the damper 120 is opened to supply cooling air from outside the enclosure 30 to the outer surface 71 of the casing 7, thereby cooling the outer surface 71 of the casing 7.

１ガスタービン
６車室（タービン車室）
７車室
７ａ上半部
１０ガスタービンプラント
１１排気装置
２１車室（圧縮機車室）
３０エンクロージャ
７１外表面
１００冷却装置
１０１導入通路
１０３冷却通路
１１０冷却通路形成部
１１１導入部
１１２入口側開口
１１３車室冷却部
１１５出口側開口
１２０ダンパ
２００パージシステム
２０１冷却用送風機
２０３空気通路形成部
２０５開閉弁 1 Gas turbine 6 Casing (turbine casing)
7 Casing 7a Upper half 10 Gas turbine plant 11 Exhaust device 21 Casing (compressor casing)
30 Enclosure 71 Outer surface 100 Cooling device 101 Introduction passage 103 Cooling passage 110 Cooling passage forming portion 111 Introduction portion 112 Inlet side opening 113 Vehicle interior cooling portion 115 Outlet side opening 120 Damper 200 Purge system 201 Cooling blower 203 Air passage forming portion 205 Opening/closing valve

Claims

an exhaust device for sucking air inside an enclosure that houses a casing of a gas turbine and discharging the air to the outside of the enclosure;
a cooling passage forming portion for supplying cooling air from outside the enclosure to an outer surface of the vehicle compartment;
Equipped with
an outlet side opening of the cooling passage forming portion opens inside the enclosure ,
The cooling passage forming portion is
An introduction portion extending from a ceiling of the enclosure toward an upper half of the vehicle compartment;
a casing cooling section connected to a downstream end of the introduction section and extending in a circumferential direction on an outer surface of the upper half of the casing;
Including,
the casing cooling section has the outlet side opening at a position shifted in the circumferential direction from a connection portion between the introduction section and the casing cooling section,
The vehicle compartment cooling section is configured to guide the cooling air introduced into the vehicle compartment cooling section through the introduction section along the outer surface of the upper half of the vehicle compartment, and then to cause the cooling air to flow out from the outlet side opening into the inside of the enclosure.
Gas turbine casing cooling system.

2. The gas turbine casing cooling device according to claim 1, further comprising a damper for switching a communication state between an outside of the enclosure and the outlet side opening of the cooling passage formation portion.

an exhaust device for sucking air inside an enclosure that houses a casing of a gas turbine and discharging the air to the outside of the enclosure;
a cooling passage forming portion for supplying cooling air from outside the enclosure to an outer surface of the vehicle compartment;
Equipped with
The outlet side opening of the cooling passage forming portion opens inside the enclosure.
a damper for switching a communication state between the outside of the enclosure and the outlet side opening of the cooling passage forming portion;
Further equipped with
The damper is configured to communicate between the outside of the enclosure and the outlet side opening of the cooling passage formation portion when the supply of a driving power source for the damper or the supply of a driving gas for the damper to the damper is cut off.
Gas turbine casing cooling system.

4. The cooling device for a gas turbine casing according to claim 1, wherein the cooling passage formation portion is provided in at least one of a turbine casing and a compressor casing among the casings.

The gas turbine casing cooling system according to claim 3 , wherein the cooling passage formation portion includes a casing cooling portion extending in a circumferential direction on an outer surface of the casing.

6. The gas turbine casing cooling device according to claim 5, wherein the cooling passage formation portion is branched so as to form a plurality of cooling passages extending in a circumferential direction in the casing cooling portion and aligned in an axial direction.

7. The cooling device for a casing of a gas turbine according to claim 5, wherein the cooling passage forming portion has an introduction portion extending from a ceiling of the enclosure toward an upper half of the casing.

8. The cooling device for a casing of a gas turbine according to claim 1, wherein the cooling passage forming portion is configured to supply cooling air from outside the enclosure to an outer surface of the upper half of the casing.

9. The cooling device for a casing of a gas turbine according to claim 1, further comprising a purge system including: a cooling blower for supplying air outside the enclosure to an inside of the casing; an air passage forming portion connecting the cooling blower and the casing; and an on-off valve for switching a communication state between the outside of the enclosure and the inside of the casing via the air passage forming portion.

A gas turbine comprising a cooling device for a casing of a gas turbine according to any one of claims 1 to 9.

Discharging air inside an enclosure that houses a casing of a gas turbine to an outside of the enclosure;
a step of guiding the air drawn into the enclosure by the exhaust step through a passage to an outer surface of the vehicle compartment;
Equipped with
In the step of directing the air to the exterior surface of the vehicle interior,
the air taken in from outside the enclosure by the introduction portion is guided along the outer surface of the upper half of the cabin in the cabin cooling portion through the passage formed by a cooling passage forming portion including an introduction portion extending from a ceiling of the enclosure toward the upper half of the cabin and a cabin cooling portion connected to a downstream end of the introduction portion and extending circumferentially on the outer surface of the upper half of the cabin;
The air is discharged into the enclosure from an outlet opening provided in the vehicle compartment cooling section.
A method for cooling the casing of a gas turbine.

The method of cooling a casing of a gas turbine according to claim 11 , wherein the steps of exhausting and directing are performed at least during a loss of power.

13. The method for cooling a casing of a gas turbine according to claim 11 or 12, wherein the step of exhausting and the step of directing are performed after shutting down the gas turbine.

14. The method for cooling a casing of a gas turbine according to claim 11, wherein in the directing step, a damper arranged on the passage is opened to direct the air taken into the inside of the enclosure to the outer surface of the casing.