M7 GPB80D ガスタービン発電機

ISO9001規格に従って設計および生産された高品質のガスタービンとガスタービン発電セットを提供し、顧客に最高の価値と最短の納期を提供します。
設計および製造能力には、次のものが含まれます:
設計業務における多年の経験を持つデザイナー、機械、電気、制御システム、応用エンジニアのチーム、ならびに発電機組み合わせの完全な製造および組立能力。
12,000台以上の工業用ガスタービンを販売し、超高信頼性と成熟したアフターサービスにより、世界中の顧客に高い満足度を提供しています。

ガスタービン発電機

GPB80は、Heavy Industries, Ltd.が製造する容量8 MWeの工業用ガスタービン発電機です。熱と電力を生成するために必要な部品が含まれており、ガスタービン、減速ギアボックス、カップリング、交流発電機、始動装置、潤滑システムなどが搭載されています。このガスタービン発電機は、連続ベースロード電力の供給を目的として設計されています。

ガスタービン

ガスタービンは、熱エネルギーを機械エネルギーに変換する装置です。これは、1つまたは複数のコンプレッサー、作動流体用の加熱装置、および1つまたは複数のタービンで構成されています。GPB80ガスタービン発電機に使用されているガスタービンは、M7A-03モデルであり、日本神戸の明石工場で重工業が最新技術を駆使して設計・製造したもので、高効率と長寿命が特徴です。このタービンは、発電機を駆動するために適した単軸構成の非回生式工業用オープンサイクルガスタービンです。M7Aは、ガスタービンラインアップの中でも比較的成熟したモデルです。最初のM7Aガスタービンは1994年に納入され、現在までに世界中で200台以上が納入されています。

ガスタービン仕様

- 製造元: 重工業株式会社

- モデル: M7A-03

- タイプ: オープンサイクル、非回生式

- シャフト数: 単軸

- 出力タービンシャフト速度: 13790 rpm

- 次元: 長さ 4.2 [m] x 幅 1.5 [m] x 高さ 1.7 [m]

- 重量: 5.2 [ton]

- 回転方向: 反時計回り（出力シャフト側から見て、出力カップリング側に向かう）

コンプレッサー

圧縮機は成熟した工業用軸流圧縮機技術を使用して開発されました。この圧縮機は11段の軸流型であり、空洞広幅ブレードを採用することで自らの耐食性とブレードの強度を向上させると同時に、空力特性も改善しています。

検査口を通じて吸気コレクターの上部で視覚的な検査を行うことができ、メインボディを分解せずにメンテナンスが行えるようになっています。さらに、圧縮機カセの水平分割設計により、メンテナンス時の現場での分解や検査が容易に行えます。

圧縮機の第1段から第6段のローターブレードは、高い強度と優れた耐食性を提供するチタン合金で作られています。7段から11段のローターブレードおよびその他のすべての段のブレードは、ステンレス鋼で作られており、優れたクリープ抵抗性能を持っています。ローター先端シャウドとスターター内シャウドは、アルミニウム製の摩耗材で作られており、運転中に最小の先端クリアランスを維持することで、より高い断熱効率を提供します。

圧縮機にはインレットガイドファンと可変スタターファンが含まれています。ブレードの角度位置を変えることで、起動プロセス中に十分なサージマージン運転が確保されます。連続運転中には高い効率が維持できます。

圧縮機仕様

・ タイプ: 軸流式

・ 段数: 11

・ 圧縮比: 16:1

・ 材料: チタン合金、ステンレス鋼

・ インレットガイドファン (IGV): 第1段

・ 可変スタターファン (VSV): 第3段 (第1-3段)

燃焼室

ガスタービンの燃焼室は缶型バーナーです。缶型バーナーを使用することで、メインケースを分解せずにバーナーを取り外して点検や掃除ができるため、分解が容易になります。さらに、タービンのボア検査のために燃焼室も取り外しが可能です。

燃焼室のフレームチューブはダブルウォール構造で、効果的な冷却を実現しています。さらに、内壁の熱遮断塗料により寿命が大幅に延長され、独立した外部バーナーケースにより点検とメンテナンスが簡単になります。

燃焼室仕様

・タイプ：缶型

・燃焼室数：6基

・排出ガス低減方法：DLE（乾式低排出）

・点火方式：高エネルギー点火システム

・重量：70 [kg] （各燃焼室ごと）

・寸法：長さ 0.4 [m] x 幅 0.3 [m] x 高さ 0.3 [m] （各燃焼室ごと）

タービン部品

タービンのロータは4つのディスクで構成されています。これらは鍛造ニッケルベースのスーパーアロイで作られています。この4つのディスクと結合ロータは、メインシャフトボルトでベアリングに固定され、タービン本体を形成します。
最初と2番目のステージのロータブレードとノズルの空冷は、圧縮機によって内部的に提供されます。冷却効率は、ブレードとノズルの内部冷却構造を変更することで向上します。

最初と2番目のステージのブレードの先端にはアルミニウム研磨コーティングが施されています。3番目と4番目のステージタービン用のケースの内表面には、ハニカムシールが装備されています。この設計により、ブレードの先端を損傷することなく、先端クリアランスを最小限に抑えることができます。

タービン仕様

・ タイプ: 軸流式

・ ステージ数: 4

・ ロータ重量: 850 [kg]

ギアボックス（減速ギア）

ギアボックスの主な機能は、ガスタービンの出力速度を補助設備が必要とする速度に減速することです。

減速ギアボックスは、特に産業用ガスタービン向けに設計されています。円筒形の補助ギアを使用してオーバーホール周期を延ばし、タービン潤滑システムからの潤滑油を使用して連続的に高効率で動作します。減速ギアボックス内の潤滑油は温度変化に対して安定した特性を持ち、良好な耐酸性と耐水性を持つ必要があります。また、ギアやベアリングなどの材料に悪影響を与えないことも必要です。

減速ギアボックス仕様

- 製造元: 日立株式会社 ニコトランスミッション機器
- タイプ: 行星歯車
- 容量: 9000 [kW]
- 重量: 6.8 [トン]
- 尺寸: 長さ 1.6 [m] x 幅 1.6 [m] x 高さ 1.7 [m]

コプリング

ガスタービン、ギアボックス、およびAC発電機はカップリングを使用して接続され、共軸アセンブリを形成します。ガスタービンとギアボックスの間の高速カップリングは、フレキシブルダイアフラムタイプです。ギアボックスとAC発電機の間の低速カップリングは、シアーピン付きのフレキシブルダイアフラムタイプです。さらに、当社が提供するカップリング保護カバーは、回転部との偶然の接触を防止することができます。

カップリング仕様

・ 製造元: いがらし工業株式会社

・ タイプ: フレキシブルダイアフラムカップリング

・ 機械的ヒューズ: シアーピン（低速カップリング）

・ 容量: 9000 [kW]

カップリング保護カバー仕様

・ タイプ: 筒状

・ 材質: 炭素鋼

交流発電機

ガスタービンによって駆動される交流発電機は、機械エネルギーを電気エネルギーに変換します。交流発電機の選定は顧客の要件を満たす必要があり、その容量は第3章「サイト条件」で指定された環境温度におけるガスタービンの出力容量を超える必要があります。交流発電機は、メーカーの確立された標準検査計画に基づいて試験を行う必要があります。

交流発電機仕様

- 製造元: レロイ・ソマ、現代（ヒュンダイ）、ウェスチングハウス、または同等品
- タイプ: 交流同期発電機
- 容量: 7500 [kVA] @ 40℃
- 電圧: 11000 [V]
- 周波数: 50 [Hz]
- 相: 3
- ワイヤー: 4
- ステージ: 4
- 速度: 1500 rpm
- 力率: 0.8 遅れ
- 絶縁クラス: H (定子)
- 温度上昇クラス: F
- 防護クラス: IP20 またはそれ以上
- 冷却システム: 空冷式（開放空冷）
- 参考規格: JEC2130 または IEC

始動およびターンギアシステム

始動システムは、ガスタービンロータを必要な速度まで加速するために電力を供給します。エンジンが始動する前と停止後に、ガスタービンロータが変形しないように、始動モーターを使用して非常に低い速度でガスタービンロータを回転させます。

始動システムとターンギアシステムの機能は、次の機器によって提供されます。

- 4極サquirrelケージ誘導電動機（スタート用モーター）

- 変周数制御盤（VFD）

スタート命令を受信すると、変周数制御盤はギアボックスに接続されたスタート用モーターに交流電力を供給し、ガスタービンを回転させます。制御盤が提供する可変周波数電圧により、スタート用モーターは必要な速度まで加速します。スタート用モーターが分離速度に達すると、ワンウェイクラッチがギアボックスのスターターシャフトと噛み合い、同時にスタート用モーターは分離し、変周数制御盤からの電源供給が切断されます。

ガスタービンが停止する際には、タービンシャフトを均一に冷却するために、ゆっくりと回転させるターン装置が必要です。このターン機能は、スタートモーターと変周機制御盤を通じて実現され、ターン時間はガスタービン制御システムによって自動的に制御されます。

スタートモータ仕様

- 製造元: トヨシバ三菱電機産業システム株式会社

- 型式: 変周モーター

- 定格出力: 180 [kW]

- 電圧: AC 340 [V]

変周機制御盤仕様

- 製造元: トヨシバ三菱電機産業システム株式会社

- 入力電圧: AC 380-440 [V], 50または60 [Hz]

- 制御盤タイプ: 室内用、非危険区域、鋼製床置型

- 防護等級: IP 41