湯けむり発電

熱水タービン高性能化改造設計途中


熱水タービンの高性能化を目的とした改造設計の途中図です。

熱水タービン

既設タービンに新たなタービン段を加えることで高出力化を図ろうとしています。蒸気タービン発電黎明期のそうとう昔に、ヨーロッパの蒸気タービン発電に盛んに使われていた、ユングストロームタービンのような全体構成になりそうです。

地熱発電用の可変ガイドベーン付き遠心蒸気タービンの実験機を展示品に改造


地熱発電用の可変ガイドベーン付き遠心蒸気タービンの実験機は実験が終了しましたので、それを展示品に改造しました。

遠心タービン

蒸気タービン

遠心蒸気タービン羽根の周りに、リンク機構で作動する可変ガイドベーンが円周状に並んでいます。蒸気タービンでこの可変ガイドベーンによる流量可変は、高効率運転範囲を広めるために大変に有効であり、軸流蒸気タービンではなかなか出来ない有効なタービン特性を造りだす機構です。

熱水タービンの試運転


羽根を一部修正加工した熱水タービンの試運転を行いました。次は運転中の熱水タービン発電機です。

熱水タービン

次は、熱水タービン羽根をケーシング横から見たものです。

熱水タービン

そして最後は、熱水タービン出口をなるべく抵抗のない全開状態で運転しているものです。

湯けむり発電

試運転結果は、タービン入口熱水温度132℃において、タービン出口に抵抗が最も少ない状態で20KWの発電出力を確認しましたので、熱水タービン単体としての性能は充分に出ていると考えています。写真にあるすごい勢いで噴き出す蒸気のエネルギーを今後追加する蒸気タービンで回転動力に代えれば、倍ぐらいの発電出力を得ることが出来るでしょう。

熱水タービンへの軸流蒸気タービン追加設計


熱水タービンへの軸流蒸気タービン追加3次元設計の過程です。次は、軸流静翼を追加設計した状態です。

軸流タービン

次は、軸流動翼を追加設計した状態です。

蒸気タービン

そして最後は、タービン羽根部全体と発電機も含めた姿図です。

湯けむり発電

この設計により飛躍的にタービン出力の増加があるでしょう。

軸流蒸気タービン設計


軸流蒸気タービン設計の続きです。

軸流タービン

次は、ボルト類をすべて付けた軸流蒸気タービン部完成形の3次元CAD画面ショットです。

蒸気タービン

軸流タービン部3次元設計が完成したので現在は、タービンケーシングの改造設計に入っています。タービンケーシング改造の要点は、タービン出口背圧を下げるためのタービン排出部形状と容積の改良です。このタービンは背圧タービンなので排気部がなるべく大気圧に近いほうがタービン出力を多く取り出せます。