M501J シリーズ

ガスタービン
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  • ガスタービン単体出力

    33-45万kW級

  • コンバインドサイクル出力

    48-66万/97-133万kW級

  • コンバインドサイクル効率

    64%超

  • 高信頼性を実証

    商用機の累計運転時間170万時間超
    （Jシリーズ　2022.3月現在）

最先端技術を適用した最新鋭・大容量
60Hz発電用ガスタービン

Jシリーズガスタービンでは、実績のあるGシリーズに、国家プロジェクトとして実施した「1,700℃級ガスタービン技術開発」の成果である高温化要素技術を適用し、タービン入口温度1,600℃を実現しました。M501JAC形ガスタービンは、燃焼器の冷却を蒸気冷却から空気冷却に変更したもので、M501J形ガスタービンと同レベルの性能を保ちながら、起動時間を短縮するなど高い運用性を実現します。

全体構造

ガスタービンの本体は、1970年代初頭に採用され40年以上にわたって実績を積み重ねた基本構造を踏襲しています。その主なものは次のとおりです：

  • 熱影響の少ない空気圧縮機側軸端での駆動方式
  • シンプルな1軸、2軸受支持の組み立て式ロータ
  • コンバインドサイクルの配置に有利な軸流排気
  • 分解点検の容易な水平2分割の車室構造

圧縮機

圧縮機は、3次元先進設計による軸流式であり、前方段での衝撃波発生による損失を低減し、中後方段での摩擦損失を低減することで性能向上を図りました。入口案内翼と前方3段の可変静翼を制御することにより、起動時の安定的な運転と、コンバインドサイクルの部分負荷性能の改善を図っています。

燃焼器

Gシリーズにて実績のある蒸気冷却方式を採用、燃料と空気のより均質な混合を促進させる改良形燃料ノズルを採用、タービン入口温度の上昇にもかかわらず、Gシリーズと同等のNOx排出濃度を実現しました。

JACシリーズでは、燃焼器を空冷式とし、ボトミングサイクルからの冷却用蒸気が不要となるため、プラントの柔軟な運用が可能となりました。

タービン

Gシリーズに比べてタービン入口温度が100℃高くなりましたが、国家プロジェクトとして実施した「1,700℃級ガスタービン技術開発」の成果である高性能冷却技術と先進遮熱コーティング（TBC）を適用、従来機並の翼メタル温度を維持しています。

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構造要目

M501J M501JAC
圧縮機 段数 15 15
燃焼器 個数 16 16
冷却方式 蒸気冷却 空気冷却
タービン 段数 4 4
ロータの形式 1軸形 1軸形
出力軸 圧縮機側 圧縮機側
定格回転速度 3,600 rpm 3,600 rpm
ガスタービン本体 長さ×幅×高さ 14.4×5.4×5.7 m 15.0×5.6×5.6 m
概略重量 320 ton 347 ton

ガスタービン単体性能

M501J M501JAC
周波数 60 Hz 60 Hz
ISO定格出力 330,000 kW 453,000kW
熱効率 42.1 % LHV 44.0 % LHV
熱消費率（LHV基準） 8,552 kJ/kWh 8,182 kJ/kWh
排ガス流量 620 kg/s 815 kg/s
排ガス温度 635 ℃ 649 ℃
排気排出物 NOx 25 ppm@15%O2 25 ppm@15%O2
CO 9 ppm@15%O2 9 ppm@15%O2
ターンダウン負荷 50 % 50 %
負荷変化率 40,000 kW/分 42,000 kW/分
起動時間 30 分 30 分

コンバインドサイクル性能

M501J M501JAC
1 on 1（一軸形） プラント出力 484,000 kW 664,000 kW
プラント熱効率 62.0 % LHV

＞64.0 % LHV
2 on 1 プラント出力 971,000 kW 1,332,000 kW
プラント熱効率 62.2 % LHV ＞64.2 % LHV
起動時間 -

配置例 - 一軸形

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  • ガスタービン
  • 蒸気タービン
  • 発電機
  • 吸気フィルタ
  • 排ガスボイラ
  • 電気・制御パッケージ
  • 主変圧器
  • 復水器

配置例 - 別軸形（2 on 1）

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  • ガスタービン
  • GT発電機
  • 蒸気タービン
  • ST発電機
  • 吸気フィルタ
  • 排ガスボイラ
  • 電気・制御パッケージ
  • GT主変圧器
  • ST主変圧器
  • 復水器

主な納入実績

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関西電力・姫路第二発電所（関西電力㈱殿ご提供）
2,919,000kW、M501J×6

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韓国西部電力・PTK-2（韓国）
950,000kW、M501J×2

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韓国東西発電･新蔚山発電所（韓国）
950,000kW、M501J×2

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MPC栗村発電・栗村発電所（韓国）
950,000kW、M501J×2

最近の受注実績

形式×台数 営業運転開始 プラント仕様
VEPCO・ Greensville County（アメリカ） M501J×3 2018 コンバインドサイクル
Iberdrola/CFE Noreste（メキシコ） M501J×2 2018 コンバインドサイクル
新平澤発電（韓国） M501J×2 2019 コンバインドサイクル
Tenaska・Westmoreland（アメリカ） M501J×2 2019 コンバインドサイクル
Iberdrola/CFE Noroeste（メキシコ） M501J×2 2019 コンバインドサイクル

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