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ガスタービンM501F シリーズ

  • ガスタービン単体出力

    18万kW級

  • コンバインドサイクル出力

    28万/58万kW級

  • 燃料の多様化

    高炉ガス対応

燃料の多様化にも対応した60Hz発電用ガスタービン

1991年、60Hz発電用高性能ガスタービンとしてM501F形ガスタービンを、翌年には、そのスケール設計機である50Hz発電用M701F形を開発しました。

三菱日立パワーシステムズ(MHPS)は、その後もFシリーズガスタービンの改良設計を続け、豊富な実績を持つGシリーズガスタービンで実証済みの先進要素技術や材料技術をフィードバックしつつ継続的な性能向上を図っています。

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

可変式の入口案内翼により、起動時の運用安定性を確保し、コンバインドサイクル運転時には部分負荷性能の改善を図っています。

燃焼器

予混合式低NOx燃焼器は、パイロットバーナ1本とそれを取り囲む8本のメインバーナで構成され、燃焼領域の燃空比が調整可能な空気バイパス機構を備えています。

タービン

第1、2段動翼はフリースタンディング翼、第3、4段動翼にはインテグラルシュラウド翼を採用しています。

静翼は、各段独立した静翼環により支持されており、タービン車室が熱伸びの影響を受けない構造としています。

構造要目

  M501F3
圧縮機 段数 16
燃焼器 個数 16
冷却方式 空気冷却
タービン 段数 4
ロータの形式 1軸形
出力軸 圧縮機側
定格回転速度 3,600 rpm
ガスタービン本体 長さ×幅×高さ 11.6×5.2×4.9 m
概略重量 225 ton

ガスタービン単体性能

  M501F3
周波数 60 Hz
ISO定格出力 185,400 kW
熱効率 37 % LHV
熱消費率(LHV基準) 9,740 kJ/kWh
排ガス流量 468 kg/s
排ガス温度 613 ℃
排気排出物 NOx 25 ppm@15%O2
CO 10 ppm@15%O2
ターンダウン負荷 75 %
負荷変化率 12,000 kW/分
起動時間 30 分

コンバインドサイクル性能

  M501F3
1 on 1(一軸形) プラント出力 285,100 kW
プラント熱効率 57.1 % LHV
2 on 1 プラント出力 572,200 kW
プラント熱効率 57.3 % LHV
起動時間 70 分

配置例 - 一軸形

  1. ガスタービン
  2. 蒸気タービン
  3. 発電機
  4. 吸気フィルタ
  5. 排ガスボイラ
  6. 電気・制御パッケージ
  7. 主変圧器
  8. 復水器

配置例 - 別軸形(2 on 1)

  1. ガスタービン
  2. GT発電機
  3. 蒸気タービン
  4. ST発電機
  5. 吸気フィルタ
  6. 排ガスボイラ
  7. 電気・制御パッケージ
  8. GT主変圧器
  9. ST主変圧器
  10. 復水器

主な納入実績

関西電力・姫路第一発電所5号(関西電力㈱殿ご提供)
729,000kW、M501F×3
中部電力・川越火力発電所4号系列
1,701,000kW、M501F×7
中国電力・水島発電所1号
285,000kW、M501F×1
四国電力・坂出発電所1号
283,100kW、M501F×1

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