火力発電のガスタービンについて

質問

火力発電のガスタービンでは1500度近い高温にさらされていると聞きます。

実際、運転を開始してからどれくらいの時間で作動温度？まで持って行くのでしょうか？

燃料燃やしてすぐなのか、それとも、1分間で10℃ずつ上げていくのか等を教えて頂けたら幸いです。

回答No.3

ninoue · ベストアンサー

小型の非常用発電機や航空機のガスタービンエンジン等では数分、発電用大型ガスタービンエンジン等では20-30分程度の起動時間のようです。

毎日ピークロード時に起動停止したりしますので、起動時間が掛かり過ぎないようにタービンブレード材質等も考慮されているのではないでしょうか。

少しサーチしてみましたが、次などが参考になると思います。

http://www.yanmar.co.jp/energy/products/emergencyGenerator/atg625-1000.html
非常用ガスタービン - ATG625～ATG1000
　　1000kva, 40秒以内

http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/336/336396.pdf
図5 起動時間 30分程度
http://www.mhi.co.jp/products/detail/f_series_gas_turbine.html
501F/701Fガスタービン
　ガスタービン出力　M501F=185MW M701F=312MW
コンバインド出力 285MW 464MW

回答No.4

noname#187912

ガスタービンは基本的に起動後すぐに使えます、原理も構造もひこーきのエンジンと一緒です。
ひこーきの場合、起動自体はまあ精々2分程度のもんでしょう。

極端な高温になるのは燃焼室直後の1段目タービンブレードだけ、軸やシステム全体はそれ程高温にはならないので、予熱時間は要りません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BC%E3%83%8D%E3%83%A9%E3%83%AB%E3%83%BB%E3%82%A8%E3%83%AC%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%83%E3%82%AF_CF6
タービンブレード自体は直接熱にさらされる訳じゃ無く、冷却空気膜で保護される。
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%80%80%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%93%E3%83%B3%E3%83%96%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%89%E3%80%80%E5%86%B7%E5%8D%B4&safe=off&client=firefox-a&hs=Ny3&rls=org.mozilla:ja:official&hl=ja&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=sn6pUty3N8fHlQXyxoCQCw&ved=0CDoQsAQ&biw=1252&bih=619

回答No.2

housyasei-usagi

ガスタービンの専門ではありませんけど、
ガスタービンっていうのは、火炎というか燃焼ガスをモロにタービンに当てて
使っている訳で、10℃１分なんて悠長なことにはなりません。

条件にもよりますけど、ガスタービンは１時間ほどで全負荷、
つまり最高温度で運転ができるわけです。
（これは、ガスタービンプラント見てきたから分かる。）

ガスタービンの売りの一つは起動が速いですからね。
（起動なら水力が上ですけど、蒸気タービンよりは速い）

そんな蒸気タービンだって、温めて軸を伸ばしてなんてありますけど。
でも、そんなにゆったりしていませんよ。
蒸気タービンだってＤＳＳ運用している訳ですから。

ＤＳＳ：Daily Start & Stop デイリー　スタート　アンド　ストップ

回答No.1

Tann3

タービンは大きい割に結構精密な機械なので、部分的な熱膨張の差によるひずみの発生が致命的な損傷につながりかねません。
　ガスタービンは比較的小型だと思いますが、蒸気タービンは大型のものもあるので、特に厳しいと思います。

　詳しくはありませんが、多分「1分間で10℃ずつ上げていく」のですら急激すぎると思います。1時間に600℃ということですから。

　温度変化というよりも、タービン全体が均一に平衡状態を保ちながら温度上昇する、ということが必要なのだと思います（タービン本体だけでなく、潤滑油や周辺配管との接続部の温度勾配なども含めて）。

　自信はありませんが、おそらく「1時間に100℃以内」のオーダーではないでしょうか。発電のための高速回転させる前に、ちょろちょろと高温ガスを流し込んでゆっくりと「暖機」するのだと思います。ある程度の暖機ができれば、そこからの起動停止は高速にできるだろうと思います（それがガスタービンの「売り」ですから）。