湯けむり発電

新型軸流熱水タービンは完成の時期


新型軸流熱水タービンは完成の時期になりました。

熱水タービン

熱水と蒸気の二相流の膨張率を上げて熱水タービン出力を増加させる軸流型熱水タービンは、その狙い通りに性能を出しています。

地熱発電用熱水タービン最新型の内部構造


地熱発電用熱水タービン最新型の内部構造説明図です。 次の図では、熱水と蒸気の二相流で動作する熱水タービンのシンプルな内部構造を説明しています。

湯けむりタービン

熱水タービンは二相流の膨張率を大きくするために、軸流型タービンとして設計しています。

熱水タービン

とにかくシンプルな構造ですが、二相流の状態変化をうまく制御することで充分な出力をタービンが発生します。

二相流タービン

構造的にはシンプルではありますが、軸流型タービン羽根は多数のブレードピースで構成されているので、その点部品点数が多く少々高価になっています。

新設の湯けむり発電方式地熱発電所の系統連携運転試験


新設の湯けむり発電方式地熱発電所の系統連携運転試験を開始しました。次は、地熱発電所の全景です。

湯けむりタービン

湯けむり発電

系統連携

タービンスタート制御プログラムなどの調整を主な項目として系統連携運転の試験を行いました。 まだ運転制御の調整が必要なことがわかりました。

熱水タービンの二相流ノズルを可変ノズルリンク機構へ


熱水タービンの二相流ノズルを可変ノズルリンク機構に変更設計しました。

湯けむりタービン

軸流タービン

熱水タービンの二相流ノズルを可変機構としたのは、 ノズルへの熱水と蒸気の流入状態を制御することでノズル位置での圧力と温度、流量を適切な状態とする目的です。 ノズル流入面積が一定では熱水流量の減少があると充分なノズル膨張状態が造り出せないことと入口圧力が極端に下がったりするため、可変ノズルで調整します。 可変ノズルは円周状多数ノズルに全て付くため、 それらを一斉に動かすリンクモーション機構が必要となり、図のような手動可変式リンクモーション機構の設計を行っています。 動作が手動となっているのは流量調整の必要性が頻繁にあるわけではなく、一年に何回かでおさまる調整頻度によります。

トータルフロータービンの動翼まわりの改造完成


地熱発電用のトータルフロータービンの動翼まわりの改造が次写真のように完成しました。

湯けむりタービン

トータルフロータービン

トータルフロー

今回の改造の要点は、羽根部直径の拡大とそれに伴うノズル部の拡大です。 羽根部直径を拡大した理由は、ノズルからの噴射速度に対して羽根の直径が小さく、動翼周速度が少し不適切な状態であったと推定出来たため適切な羽根直径を再設計したのです。 ただノズル最終噴射面積も拡大したため、それが熱水状態に対して適切であるかどうかは試運転で確認をします。