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汽力発電所|試験、検査、保守、変圧運転、発電計画、配置等の解説

汽力発電所 試験検査 保守 変圧運転 発電計画 構内配置



汽力発電所 試験・検査

使用前自主検査

工事中工程中検査

  1. タービンの据付検査:タービン各部分の寸法の実測、構造、加工状況を検査し、車室およびローターの水平度、芯だし、各部のギャップ測定
  2. ボイラの据付検査:ボイラなどの各部品の寸法の実測、構造、加工状況を検査、ボイラなどの加工部分全体に対して水圧をかけ、耐圧能力を検査する。
  3. ボイラ・タービン、その他の特定溶接検査:溶接検査が完了したときは、溶接工程ごとに水圧試験や非破壊試験(磁気探傷試験、浸透探傷試験など)で溶接の検査をする。

   
竣工検査

  1. ボイラ安全弁試験:安全弁の作動圧力、吹出し量の試験
  2. タービン非常調速機試験:定格速度の110±1%で動作確認、全負荷遮断時の回転速度変化、タービンなどの機器状態を試験する。
  3. 負荷試験:全負荷状態で数時間連続運転し、ボイラ、タービン、発電機及び変圧器の温度上昇などを測定し、連続運転できるかを確認する。
  4. ボイラ・タービン・発電機総合インターロック試験:総合したシーケンスが円滑かつ確実に動作するか確認。
  5. 電気機器、電気回路の絶縁抵抗試験、絶縁耐力試験

汽力発電所 運転・保守

運転計画

年度末に次年度の必要な火力の発電電力を予想し、これと毎月の必要な最大電力および補修計画を勘案して各ユニットに対して、適正な経済負荷配分を行うよう運転計画、燃料計画を決定する。

ユニットの燃料増分費の等しい等増分燃料費法によって、燃料の入手事情など加味して決める。

また、深夜帯においては、毎日の始動停止可能ユニット、連続運転に分け、ユニットの最低出力を考慮して最適な始動停止を計画する。計画の実施にあたっては、期・月ごとに見直しを行い、調整を加えるとともに、日負荷曲線に合致した細かい調整が行われる。

保修計画

※保修は、電力会社にのみしようされる。一般用語でない
 ボイラ1年、タービン2年で定期検査が決められている。定期検査にあわせて、通常の機械、装置の点検手入れを行うことが多い。運転計画との調整を取りながら補修計画を立案し、資材手配、幸司能力、関連送電系統の停止などの準備を進めた上で、定期保修を実施する。夏季のピーク時は極力避けるようにするのが普通。

始動・停止・運転時の留意事項

始動・運転時の留意事項

ボイラ、タービンなどの機器、配管類は、急激な熱変化が与えられるため、膨張・収縮などの熱応力を受け、変形・割れなどを起こし、重大事故の原因ともなるので、次の事項に留意し運転しなければならない。

① ボイラの始動・停止

ボイラの各部の温度がなるべく均一になるように燃焼バーナを使用する。ドラムその他の熱膨張の差による局部的応力を避けて、変形、割れ漏れの原因とならないようにする。

② ボイラ運転中

煙の濃度、燃焼ガスのCO2、O2、温度を目視又は測定し、監視するように、バーナ及びダンパを加減したり、ドラム水位及び水質を規定値に保つようにする。

③ タービンの始動・停止

 車室を蒸気の温度差、温度の時間的変化率、内外面の温度差などを制限値内にする。ウォーミング(暖機)を行い、静止部と回転部の温度差、高圧部と低圧部・発電機の軸受高さの変化を極力少なくさせて、伸び差、振動による事故を防止する。

始動・停止操作

汽力発電では、高温・高圧の蒸気を使用。運転と停止状態では、各部の温度、圧力、機械的寸法(タービンローターは伸びる)などがはなはだしく異なる。
始動と停止はこの二つの状態の間を移行する過程であり、通常状態を上回る過酷な状態が発生する。

① ユニットの始動操作

ボイラ点火からタービンの始動、タービン発電機の系統への併入、発電機の定格出力までの基本的な操作手順がユニットごとに定められており、それにしたがって操作が行われる。

② ユニットの停止操作

ユニットを停止するには、次の始動までの停止時間と停止中の作業を考慮し、タービンが最適なメタルマッチングで始動できるような停止方法がとられる。

変圧運転

  1. 熱効率の向上
  2. 高圧タービンの内部温度が出力によって変わらないので負荷変動の制約がない
  3. 部分出力で圧力を下げるため、材料の寿命が長くなる
  4. 低出力でもタービンの温度低下がないのでケーシング温度を保ったまま停止でき、始動時間を短縮できる
  5. 給水ポンプ動力の低減により、効率があがる
    ※給水ポンプは、所内補機のなかで最も大きな動力を要し、熱効率に大きな影響を与える。

発電計画

 開発計画上の基本的な考慮事項

  1. 負荷の消費地点に近く、送電経費及び送電損失の少ないこと
  2. 燃料、資材の搬入に便利であり、燃料の貯蔵が容易であること
  3. 復水器冷却用水、ボイラ用水が豊富で容易に得られること
  4. 不同沈下のない良好な地盤で、洪水、高潮の恐れのないこと
  5. 大気汚染、水質汚濁、騒音などの公害を他に及ぼす恐れがすくないこと

発電所の構内配置

構内は、ボイラ・タービン発電機を配置する本館、ふ頭、燃料貯蔵所、屋内・外変電所又は開閉所及び冷却水路などにより構成。
これらの機能的、経済的に配置することが必要。

  • 本館はできるだけ、地盤のよい位置で、かつ必要な拡張余地を残すように配置する
  • ふ頭は、将来の発電所拡張を考慮した燃料を処理できる船舶の大きさ、隻数を考え、水深と長さを決める
  • 燃料貯蔵所は、ふ頭からの燃料の荷揚げ、及び本館への搬入に便利な位置とする
  • 変電所または開閉所は、塩害防止及び送電線引出しを考慮し、本館を遮へい物として構内陸側に配置する

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