電力火力発電ボイラ・タービン・環境対策★★☆☆☆
コンバインドサイクル発電の特性
概要
コンバインドサイクル発電は、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせて排熱を二重に利用する高効率発電方式。従来の汽力発電と比較して、熱効率が高く、始動・停止時間が短く、負荷追従性に優れる一方、ガスタービンを使うため外気温による最大出力への影響が大きい。試験では汽力発電との各特性の優劣を問う問題が頻出。
📖用語
コンバインドサイクル発電：ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせ、ガスタービンの排熱を排熱回収ボイラで回収して蒸気タービンも駆動することで高効率を実現する発電方式。
汽力発電：ボイラで発生させた蒸気で蒸気タービンを回す従来型の火力発電方式。
排熱回収ボイラ（HRSG）：ガスタービンの排気ガスの熱を利用して蒸気を発生させる装置。
ガスタービン：圧縮した空気と燃料を燃焼させ、その高温・高圧ガスでタービンを回す原動機。外気温の影響を受けやすい。
コンバインドサイクル発電（コンバインドサイクル）は，ガスタービンの排熱を排熱回収ボイラで回収して蒸気タービンも動かすことで，高い熱効率を実現する発電方式。
汽力発電との比較
| 特性 | コンバインドサイクル | 汽力発電（従来型蒸気） |
|---|---|---|
| 熱効率 | 高い（55〜60 % 以上） | 40〜45 % 程度 |
| 始動・停止時間 | 短い（数十分〜数時間） | 長い（数時間〜） |
| 負荷追従性 | 高い（ガスタービンが速応） | 低い |
| 温排水量 | 少ない（冷却水使用が少ない） | 多い |
| 外気温の影響 | 大きい（ガスタービンは外気温で出力変化） | 小さい |
外気温の影響について
ガスタービンは空気を圧縮して燃焼させる。外気温が高いと空気密度が下がり，同じ体積でも質量が減少するため圧縮機の仕事量が増え，最大出力が低下する。汽力発電（ボイラ蒸気タービン）はこの影響を受けにくい。
コンバインドサイクル発電の方が外気温の最大出力への影響が「大きい」ことに注意。
熱効率が高い理由
燃焼ガス（ガスタービン）と蒸気（蒸気タービン）の2段階でエネルギーを回収するため，廃熱が少ない。発電端熱効率は 58〜60 % 超に達するものもある。
関連問題数:1問
💬公開コメント(0)誰でも閲覧可
公開コメントはまだありません。