发电机、发电机的基座以及发电机的维护方法与流程

本发明的实施方式涉及发电机、发电机的基座以及发电机的维护方法。

背景技术：

在通过燃气轮机以及蒸汽轮机来驱动一个发电机的单轴联合循环发电设备中，存在燃气轮机与蒸汽轮机隔着发电机而通过一个轴接合的方式。

发电机为，在进行维护的情况下，在从发电机定子拔出了转子的基础上，进行转子和定子的内部检查、修理。此时，在发电机的一个轴端侧需要用于将转子沿轴向拔出的空间，但是在上述那样的在两端连接有原动机的发电机的情况下，由于在两端均存在原动机，因此无法获得拔出转子的空间。因此，在进行发电机的维护时，存在必须分解燃气轮机和蒸汽轮机中的任意一方的原动机这样的问题。

在专利文献1中，关于在两个轴端连接原动机的发电机的维护，公开了不需要分解原动机的方法。在该方法中，在某个原动机的上方构建临时操作台，通过门形起重机来提升发电机，在上述临时操作台上拔出发电机转子，进行发电机的检查。

在专利文献2中，关于在两个轴端连接原动机的发电机的维护，公开了不需要分解原动机的另外的方法。在该方法中，在蒸汽轮机的上方设置了平台之后，通过临时龙门起重机等将发电机提升至平台高度，之后将发电机设置在临时支承柱上，将转子拉出到平台上，进行发电机的检查。

在专利文献3中，关于在两个轴端连接原动机的发电机的维护，公开了不需要分解原动机的另外的方法。在该方法中，将发电机顶起而在发电机与基座之间形成间隙，在发电机底座上设置与轴垂直方向的临时轨道，并且将在轨道上行驶的滚子台车设置在发电机下部，在使发电机横向移动至在发电机转子的拔出时不与原动机干涉的位置之后，进行转子的拉出，进行发电机的维护。

专利文献1：日本专利4039165号公报

专利文献2：日本特开2009-250234号公报

专利文献3：日本特开2015-89225号公报

在专利文献1以及专利文献2所记载的方法中，为了进行发电机维护，而伴随有临时操作台(平台)、临时起重机的设置等较多的附加作业，因此成本以及作业时间增加，并且由于较高地提升发电机而产生安全上的问题。并且，由于在蒸汽轮机的上部设置临时操作台(平台)，因此存在对蒸汽轮机的维护产生制约这样的问题。

在专利文献3所记载的方法中，为了使发电机进行与轴垂直方向移动，而伴随有发电机顶起、临时轨道设置、滚子台车安装等较多的附加作业，因此成本和作业时间增加，并且存在对于载荷集中的临时轨道的强度等应当确认安全的事项也增加这样的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的课题在于，提供能够削减发电机的维护成本以及作业时间，并且能够安全地进行维护作业的发电机、发电机的基座以及发电机的维护方法。

实施方式的发电机的维护方法，是应用于发电机的两个轴端分别与回转机械接合的发电设备的发电机的维护方法，其构成为，在上述发电机上设置用于将该发电机设置到基座台面上的脚板，且在上述脚板以外的发电机底部具有能够支承发电机自重的发电机底部平面，并且构成为，在将上述发电机经由上述脚板设置到上述基座台面上的状态下，在上述发电机底部平面和与该发电机底部平面相对的位置的基座台面之间，具有不进行上述发电机的顶起就能够插入能够进行上述发电机的提升以及水平方向移动的搬送装置的间隙，不进行上述发电机的顶起地将上述搬送装置插入上述间隙，在通过上述搬送装置进行了上述发电机的提升以及水平方向移动之后，进行上述发电机的维护。

发明的效果

根据本发明，能够削减发电机的维护成本以及作业时间，并且能够安全地进行维护作业。

附图说明

图1是表示使用了一个实施方式的两端驱动发电机的单轴联合循环发电设备(复合循环发电设备)的轴系构成的侧视图。

图2是表示该实施方式的发电机的构造的侧视图。

图3是表示该实施方式的发电机底部构造的一例的仰视图。

图4是表示该实施方式的发电机底部构造的其他例子的仰视图。

图5是表示该实施方式的发电机底部构造的其他例子的仰视图。

图6是用于说明该实施方式的发电机的维护方法的一例的侧视图。

图7(a)、图7(b)是表示在该实施方式中使用的搬送装置(使用了气压抬起式搬送机的情况)的构造的侧视图以及仰视图。

图8是用于说明在该实施方式中使用的气压抬起式搬送机的工作原理的截面图。

图9是用于说明该实施方式的发电机的维护方法的一例的俯视图。

图10是用于说明该实施方式的发电机的维护方法的一例的主视图。

图11是用于说明该实施方式的发电机的维护方法的其他例子的主视图。

图12是表示在该实施方式中使用的搬送装置引导件的构造的一例的截面图。

图13(a)、图13(b)是表示该实施方式的基座的构造的变形例的侧视图以及俯视图。

图14(a)、图14(b)是表示该实施方式的发电机的构造的变形例的侧视图以及俯视图。

图15是用于说明该实施方式的发电机的维护方法的变形例的侧视图。

图16是表示在该实施方式中使用的搬送装置的变形例(将基于气压、水压或者油压的提升机构与滚子台车组合而成的搬送装置)的侧视图。

图17是表示在该实施方式中使用的搬送装置的其他变形例(将基于气压、水压或者油压的提升机构与滚子组合而成的搬送装置)的侧视图。

图18是表示该实施方式的发电机的维护方法的其他变形例的俯视图。

符号的说明

1：转子；2：定子；3：端子；4：脚板；5：发电机底部平面；6：基座；7：基座台面；8：间隙；9、9a、9b：搬送装置；10：搬送机驱动装置；11：金属线；12：链块；13：锚固件；14：移动引导件；15：较低的基座台面；16：槽；17：扩展载荷承受台；18：发电机重心轴；19：搬送装置中心轴；20：配重；21：载荷承接板；22：气压抬起式搬送机；23：基盘；24：袋；25：空气供给口；26：脚轮；27：台面；28：千斤顶；29：滚子台车；30：千斤顶架台；31：滚子；32：燃气轮机；33：中间轴；34：发电机；35：离合器；36：中高压蒸汽轮机；37：低压蒸汽轮机；38：基座。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

首先，对具备作为检查对象的发电机的设备的轴系构成进行说明。

图1是表示使用了一个实施方式的两端驱动发电机的单轴联合循环发电设备(复合循环发电设备)的轴系构成的侧视图。

该设备是通过燃气轮机和蒸汽轮机来驱动发电机的复合循环发电设备，其构成为，如图1所示，在发电机34的两端分别配置燃气轮机32和中高压蒸汽轮机36/低压蒸汽轮机37，它们经由中间轴33、离合器35等结合，并在一个轴上呈直线状排列。此外，如图1所示，燃气轮机32、中高压蒸汽轮机36、低压蒸汽轮机37、发电机34分别安装在例如钢筋混凝土制的基座38以及6上。

另外，在以下的说明中，将相对于发电机旋转轴呈直角且水平的方向称作“横向”。

图2表示本实施方式的发电机的构造。

在一般情况下，相对于将所发电的电力取出的端子的取出方向、冷却器的配置、从设置脚板的基座高度到转子轴中心的距离(中心高度)等，发电机存在各种方式，但在本实施方式中，由于通过稍微的提升来使发电机34沿横向移动，因此前提为端子3、冷却器、框架等发电机34的主要构造是在横向移动时不与基座干涉的构造。图2表示满足这样的前提条件的发电机34的一例，使端子3的取出方向为发电机上部。

发电机34通过配置在四角的脚板4设置在基座6上，并通过底座螺栓、键构造(省略图示)来固定。发电机34的由四角的脚板4包围的发电机底部平面5构成为高于脚板4的底面的位置，在从横向观察发电机34时，在发电机底部平面5与基座台面7之间具有间隙8。

图3～图5表示从下方观察发电机34时的发电机底部平面5的例子。

发电机底部平面5用于将发电机自重均等地传递至后述的搬送装置，因此如在图3～图5中由斜线所示那样，也可以构成为平板构造、格子状、搁板状等不连续的构造体的面。

在这样的构成中，在实施维护时，如图6所示，将搬送装置9从侧方插入到在发电机底部平面5与基座台面7之间形成的间隙8中。搬送装置9是能够进行发电机34的提升以及水平方向移动的装置，图6中所示的搬送装置9表示使用了气压抬起式搬送机的搬送装置的例子。

图7(a)、图7(b)表示使用了气压抬起式搬送机的搬送装置的一例。图7(a)表示侧视图，图7(b)表示仰视图(从图7(a)中的a向视的方向观察的a向视图)。此外，图8表示气压抬起式搬送机的动作原理。另外，图8中的箭头表示压缩空气的流动。

图6中所示的搬送装置9的构造为，如图7(a)、图7(b)所示那样将气压抬起式搬送机22固定于多个载荷承接板21的下方，并且具备在气压未工作时接地的脚轮26。

气压抬起式搬送机22主要包括基盘23和袋24，如图8所示，通过从空气供给口25朝袋24的内侧供给压缩空气，由此通过袋内空气压使承载了载荷的基盘23提升。此时，在袋24与台面27之间形成微小的空气膜，因此具有搬送时的摩擦力非常小这样的优点。此外，还具有能够使搬送装置9的高度降低这样的优点。

形成在发电机底部平面5与基座台面7之间的间隙8为，在搬送装置9的气压未工作时高于搬送装置9的高度。由此，无需进行发电机34的顶起作业，通过搬送装置9所附带的脚轮26就能够将搬送装置9容易地插入到间隙8中。

另外，预先分解发电机34的转子轴的两端与其他旋转轴的结合、发电机构造物与基础构造物的结合，并且分解在沿横向移动发电机34时产生干涉的发电机配管、基础构造物等。

此外，发电机配管类的构造为，在与基座台面7相同的高度进行凸缘连接、或者在基座台面7的高度设置带凸缘的短管等，且能够容易地进行分解，以便在横向移动时避免产生干涉。对于底座螺栓等基础构造物，也排除比基座台面7朝上方突出的双头螺栓构造，而采用在基座6侧具有螺丝接头并从脚板4的上部侧螺入的底座螺栓，使从基座6的下部立起的励磁母线等、在横向移动时与发电机34产生干涉的部件的构造能够容易地分解。

接着，使空气压作用于搬送装置9而使发电机34提升，成为使脚板4从基座6抬起的状态。

之后，通过搬送装置9使发电机34如图9所示那样在基座台面7上沿横向移动。图10、图11表示发电机34的横向移动方法的两个例子。图10表示使用了搬送装置9所附带的搬送驱动装置10的例子，图11表示作为横向移动的动力而在搬送装置9与基座锚固件13之间使用了链块12和金属线11的例子。除此之外，也可以利用使用绞车、起重机的方法等。

在横向移动时，通过设置图12所示那样的搬送装置的移动引导件14或者止挡件，由此能够实现横向移动的操作性和安全性的提高。该移动引导件14、止挡件可以永久地设置在基座台面上，也可以仅在作业时通过紧固等方法设置。

在发电机34横向移动至能够将转子1不与其他设备干涉地拔出的位置之后，将搬送装置9的空气压卸载而使发电机34下降，由此将发电机34经由脚板4设置在基座6上，并在该位置实施伴随有发电机34的分解以及转子的拔出的维护作业。

当对达到上述的发电机34的维护作业的实施为止的各工序进行总结时，则成为如下那样。

·将与紧固于发电机34的两个轴端的回转机械之间的连接切断的轴连接切断工序

·将发电机34的基座6与脚板4之间的紧固切断的底座连接切断工序

·分解在发电机34的与轴垂直方向移动时与基座6之间产生干涉的发电机34侧以及基座6侧的构造物的分解工序

·将搬送装置9插入间隙8的搬送装置插入工序

·通过搬送装置9的工作使发电机34提升并向横向在基座台面7上移动至规定的位置的搬送工序

·将发电机34在规定的位置上经由脚板4设置在基座6上的发电机设置工序

在发电机34的维护作业结束后，以相反的顺序实施上述的维护开始前的各工序，由此能够使发电机34返回到原来的位置。在该情况下，使搬送装置9的压力再次工作而进行发电机34的提升和横向移动，在返回到规定的安装位置之后，将搬送装置9的压力卸载，将发电机34经由脚板4安装于基座6上的规定位置，并使其与两个轴端的回转机械接合。

在该发电机34的再次安装时，需要调整发电机34的两端与应当结合的旋转轴之间的校准。在该作业中，在上下方向上调整插入到脚板4之下的垫片的厚度，且进行发电机34的水平方向位置的微调整，但无论如何都需要发电机34的顶起。在本实施方式中，对于该作业也能够灵活运用上述搬送装置9的提升功能，因此在发电机34的横向移动后无需进行换产调整就能够在进行校准调整的同时进行发电机34的安装作业。即，对于校准调整作业，能够将搬送装置9直接灵活运用为发电机34的顶起装置，因此无需准备新的顶起装置，能够实现重新安装作业的效率化。

如此，根据本实施方式，无需使发电机34提升(顶起)而仅通过将搬送装置9插入到形成在发电机34与基座6之间的间隙8中，就能够完成发电机移动准备，且能够容易地进行发电机34的移动。由于不需要用于使发电机34提升的临时起重机、作业架台、用于横向移动的临时设备的设置作业，因此能够削减维护成本和作业时间，而且由于发电机34的顶起量较小，因此还能够提高作业的安全性。此外，搬送中的发电机34的载荷由基座台面7的较大范围的面积承接，因此能够减小对于基座6的负荷，还有助于建设时的基础成本削减。

[变形例1]

接着，使用图13对上述实施方式的变形例1进行说明。

图13(a)、图13(b)是主要表示基座6的构造的变形例的侧视图以及俯视图。

在上述实施方式中，发电机底部平面5与基座台面7之间的间隙8是通过将发电机底部平面5构成得比脚板4的底面高而形成的。与此相对，在图13所示的变形例1中，间隙8是通过将该部分的基座台面15构成得比设置脚板4的基座台面7低而形成的。即，将与发电机底部平面5相对的位置的基座台面构成得比设置脚板4的基座台面低。

此外，该较低的基座台面15形成为槽16的底面，该槽16在发电机轴向上具有搬送装置9的宽度以上的宽度，在与发电机轴垂直方向上具有对发电机34的移动范围、搬送装置所附带的驱动机构的大小等进行了考虑的长度。

在这样的构成中，在实施维护时，在将搬送装置9放置到槽16内，并将搬送装置9插入到该发电机34的底部平面5之下之后，通过该搬送装置9使发电机34提升并且在槽16内向横向移动至规定的位置。

根据本变形例，具有如下优点：与上述实施方式相比，能够使发电机34的旋转轴中心离基座台面7的高度(所谓的中心高度)低出间隙量，而且，由于槽16的侧面成为搬送装置的搬送时的移动引导件、止挡件，因此无需另行设置移动引导件、止挡件，搬送装置的移动面变得明确，搬送装置所要求的台面的平滑度的形成、其维护也变得容易。

[变形例2]

接着，使用图14对上述实施方式的变形例2进行说明。

图14(a)、图14(b)是主要表示发电机34的构造的变形例的侧视图以及俯视图。

在上述第1实施方式中，搬送装置9的载荷容量依存于发电机底部平面5的面积，在与该发电机底部平面5的大小相比发电机重量较大的发电机的情况下，能够假想到搬送装置9的载荷容量不足的情况。在这种情况下，如图14所示，在发电机定子2的侧面追加设置使发电机底部平面5的面积向与发电机轴垂直方向扩展(与发电机底部平面5成为齐平面)的扩展载荷承受台17。

扩展载荷承受台17可以与发电机定子2一体地构成，或者也可以由相对于发电机定子2基于紧固等的分割型构成。

根据本变形例，通过设置扩展载荷承受台17，能够任意地扩展发电机底部平面5的面积，搬送装置9的载荷限制消失，能够增加搬送装置的设计宽裕度，并且还能够增大能够应用的发电机34的重量。

[变形例3]

接着，使用图15对上述实施方式的变形例3进行说明。

图15是表示发电机34的维护方法的变形例的侧视图。

在上述第1实施方式中，在使发电机34横向移动时通过搬送装置9支承发电机34，但是根据发电机34的构造、移动时的方式的不同，能够假想到与发电机34的重心相当的发电机重心轴18和与搬送装置9的中心位置(承接载荷重心)相当的搬送装置中心轴19错开的情况。在这样的情况下，存在对搬送装置9作用不均匀的载荷而不能够发挥原本的性能的可能性。

因此，对搬送装置9的轴向位置进行调整而使搬送装置中心轴19接近发电机重心轴18是有效的，但是也能够假想到由于搬送装置9、发电机34、底座的尺寸限制而无法充分地调整的情况。在这种情况下，通过在使搬送装置9工作之前将发电机34的部件的一部分分解而减轻载荷，由此能够对发电机重心轴18的位置进行调整，但作为其他方法，也可以如图15所示，对发电机附加需要的配重20，由此使发电机重心轴18与搬送装置中心轴19接近，而使向搬送装置的载荷均等化。

根据本变形例，在发电机34的重心与搬送装置9的承接载荷重心错开允许值以上的情况下，通过在搬送作业前对发电机34的一端附加配重20或者将发电机构造的一部分分解而实施发电机34的重心的调整，由此能够使发电机重心轴18与搬送装置中心轴19接近，因此能够实现搬送装置9的负荷的均匀化。

[变形例4]

接着，使用图16、图17对上述实施方式的变形例4进行说明。

图16是表示搬送装置9的变形例(将基于气压、水压或者油压的提升机构与滚子台车组合而成的搬送装置)的侧视图。此外，图17是表示搬送装置9的其他变形例(将基于气压、水压或者油压的提升机构与滚子组合而成的搬送装置)的侧视图。

作为为了进行维护作业而提供的搬送装置，除了在上述第1实施方式中说明了的使用图8所示的气压抬起式搬送机22的搬送装置9之外，还可以采用如图16所示那样在滚子台车29上载放基于气压、水压或者油压的千斤顶28的搬送装置9a、如图17所示那样在滚子31上载放千斤顶台30并且载放基于气压、水压或者油压的千斤顶28的搬送装置9b。

如上所述，气压抬起式搬送机22通过微小的空气膜使装置抬起，因此具有横向移动时的摩擦阻力极小、用于横向移动的驱动机构、准备变得容易的优点，而且具有与其他方式相比能够减小高度方向尺寸的优点，但载荷容量比较小。另一方面，在图16、图17所示的使用千斤顶的方式中，与气压抬起式搬送机22相比高度方向尺寸增加，但尤其存在通过将压力介质设为水压、油压而能够增大载荷容量的优点。

[变形例5]

接着，使用图18对上述实施方式的变形例5进行说明。

图18是表示发电机34的维护作业的变形例的俯视图。

在上述实施方式中，示出了通过搬送装置9使发电机34如图9所示那样在基座台面7上向横向移动而进行维护检查的例子，但发电机34的维护检查并不限于横向移动，也可以如图18所示，通过水平地旋转而拔出转子1，实施转子1与定子2的内部检查。

另外，在本变形例中用于实施发电机34的维护作业的顺序，除了使发电机34水平旋转的顺序以外，成为与上述实施方式相同的顺序。

根据本变形例，通过使发电机34水平地旋转的方法，能够减小发电机34的移动范围，因此所要求的基座6以及基座台面7的大小也变小，有助于建设时的基础成本削减。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他的各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。