» ガスタービン用参考例

ガスタービン用参考例

燃料の燃焼によって得られた高温のガスを膨張させてタービンを回すことにより、燃焼ガスから動力を得る熱機関。石油を燃料に使う火力発電所の新規建造は禁止されて現在の火力発電所は、燃料に石油を使わず、発電効率も高い「ガスタービン・コンバインドサイクル」方式が主流とされています。
開放単純サイクル一軸式、排熱回収複圧自然循環型、効率よく電気を作り、化石燃料の使用量を減らすと言われています。

<銘板事例>



ガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC: Gas Turbine Combined Cycle)は、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせて効率的にエネルギーを利用する発電方式です。この方式は、ガスタービンからの排熱を利用して蒸気を発生させ、その蒸気で蒸気タービンを駆動することで、エネルギー効率を大幅に向上させることができます。

主な構成

1.ガスタービン

・空気と燃料を燃焼させて高温・高圧のガスを作り出し、そのエネルギーでタービンを回転させます。この段階で電力の大部分が発生します。

2.排熱回収ボイラー(HRSG: Heat Recovery Steam Generator)

・ガスタービンから排出された高温ガスを利用して水を加熱し、蒸気を発生させます。

3.蒸気タービン

・HRSGで生成された蒸気を使用してタービンを回転させ、追加の電力を生成します。

4.発電機

・ガスタービンおよび蒸気タービンの回転運動を電力に変換します。

特徴

・高効率: 単独のガスタービン発電よりもエネルギー変換効率が高く、効率は50〜60%を超える場合もあります。

・低環境負荷: 燃料の使用効率が高いため、CO₂排出量が削減されます。

・柔軟性: 負荷変動に迅速に対応可能で、再生可能エネルギーと併用する場合にも適しています。

応用分野

GTCCは主に発電所で使用されますが、工場や都市部のエネルギー供給システムとしても利用されています。また、天然ガスや液化石油ガス(LPG)を燃料とするため、石炭火力よりも環境にやさしいとされています。


ガスタービン・コンバインドサイクル(Gas Turbine Combined Cycle、GTCC)は、高効率な発電方式として知られています。このシステムは、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせて発電を行うもので、それぞれの特徴を活かしながらエネルギーを効率的に利用します。


基本構造

1.ガスタービン(一次発電)

・燃料(天然ガスや石油など)を燃焼させて発生する高温・高圧の燃焼ガスでタービンを回転させ、発電します。

・この過程では排熱が発生します。

2.排熱回収ボイラー(HRSG: Heat Recovery Steam Generator)

・ガスタービンから排出された高温ガスを利用して水を蒸気に変える装置です。

・ガスタービンの廃熱を有効利用することでエネルギー効率を向上させます。

3.蒸気タービン(二次発電)

・HRSGで生成された蒸気を用いてタービンを回転させ、追加の発電を行います。

・これにより、単一のガスタービン発電に比べて大幅に効率が向上します。


GTCCの特徴

1.高効率

・単独のガスタービン発電の効率は約30~40%程度ですが、GTCCでは全体効率が60%を超えることも可能です。

2.環境性能

・二酸化炭素(CO2)の排出量が比較的少なく、化石燃料を利用した発電方式としては環境負荷が低いとされています。

3.柔軟性

・ガスタービンは起動が早いため、需要変動に対応しやすい特性があります。


適用例

・発電所
GTCCは、電力需要が大きい地域で使用される大規模な発電所

 

トップページへ