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ガスタービンM701G シリーズ

  • ガスタービン単体出力

    33万kW級

  • コンバインドサイクル出力

    50万/100万kW級

  • コンバインドサイクル効率

    59%超

高性能・大容量50Hz発電用ガスタービン

1997年2月、燃焼器の冷却に蒸気を利用した1,500℃級M501G形ガスタービンの初号機が商業運転を開始しました。 そのスケール設計機である50Hz発電用M701G2形は、2002年に開発を完了、2007年から商用運転を行っています。

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

高度な空力設計手法により設計された、大容量、高効率、高圧力比の軸流圧縮機です。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。

また、M701G2形ガスタービンでは、圧縮機静翼のうち前方3段も可変翼となっています。

燃焼器

予混合式低NOx燃焼器は、蒸気冷却式で、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

三次元空力設計を採用した4段軸流タービンで、前方3段が空冷翼です。そのうち1、2段翼には遮熱コーティング(TBC)を施した一方向凝固(DS)材を使用しています。高温化にもかかわらず、高度な冷却技術とTBCの採用により、タービン翼は従来機並のメタル温度を維持しています。

構造要目

  M701G2
圧縮機 段数 14
燃焼器 個数 20
冷却方式 蒸気冷却
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 3,000 rpm
ガスタービン本体 長さ×幅×高さ 14.4×6.2×6.7 m
概略重量 490 ton

ガスタービン単体性能

  M701G2
周波数 50 Hz
ISO定格出力 334,000 kW
熱効率 39.5 % LHV
熱消費率(LHV基準) 9,110 kJ/kWh
排ガス流量 755 kg/s
排ガス温度 587 ℃
排気排出物 NOx 25 ppm@15%O2
CO 10 ppm@15%O2
ターンダウン負荷 60 %
負荷変化率 22,000 kW/分
起動時間 30分

コンバインドサイクル性能

  M701G2
1 on 1(一軸形) プラント出力 498,000 kW
プラント熱効率 59.3 % LHV
2 on 1 プラント出力 999,400 kW
プラント熱効率 59.5% LHV
起動時間 -

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

東北電力・東新潟火力発電所4号系列
1,700,000kW、M701G1×4
東京電力フュエル&パワー・千葉火力発電所3号系列
1,500,000kW、M701GAC×3

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