100万kW容量機の導入戦略とは? わかりやすく解説

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100万kW容量機の導入戦略

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/12/01 23:16 UTC 版)

福島第一原子力発電所6号機の建設」の記事における「100万kW容量機の導入戦略」の解説

『日刊工業新聞』1968年2月28日)によると1967年秋、東京電力東芝日立など重電各社75150kW級のプラント製作が可能か打診した各社はこの打診に「製作可能」と回答し大容量開発ペース速めることとした。また東京電力1968年発表した長期設備計画にて、本発電所5号機に110kW出力採用し1973年度より着工する計画立てた中央電力協議会資料では場所を明記する地点名は未付与である)。この時制上のネックとして指摘されたのは、タービン翼で、当時国産化された最終段翼で最大サイズ姉崎火力発電所納入された33.5インチ3000回転)が最大であり、海外の例としてはGE社2極高速機にて36インチ4極低速機で52インチ実用化していた。日立東芝GE実用化した2タイプについて実験段階試作には成功しており、特に日立製作所低回転用70インチモデルの試作実施製造上のボトルネック解消するためスイスリジット社から70インチタービン翼加工機(油圧ならいブレードミラー)を購入した。 『東電社報』1969年7月号に掲載され座談会では、住谷寛(当時原子力計画課長)が、火力比較して高価な資本費を理由スケールメリット重要性言及し1973年100万kWユニット着工をはかり、1980年代前半には「150kWユニットとしなければなりません」「大容量化したときの技術問題は、圧力容器タービンですが、150kWまでは、現在の技術延長ですすむことができる」と所見述べていた。圧力容器出力密度増加タービンは翼に当時欧米では採用例が出始めていた40インチクラスのものを使用する事がその根拠であった田中直治郎は『電気情報1969年12月号にて2号機選定の経緯について説明したのち、更なる大容量ユニット採用について次のような「設計製作上配慮すべき事項」を示している。 圧力容器:胴板厚1号機同レベル159であるため問題なく寸法上も日本製鋼設備能力で対応出来るため日本国内での製作が可能。但し、RCCV化は(当時研究段階留まる タービン:最も重要な最終段翼の設計当たって下記4点考慮する必要があり、結果として4344インチでは6流式(TC6F-43型)とせざるを得ない 遠心力変動荷重重力軸受反力変動蒸気力起因する)および蒸気トルクに翼が耐えること ドレンエロージョンに耐えること 羽根効率段落効率良くすること 試験、製作が十分な精度可能なこと 蒸気流量増大するため負荷急変時の速度上昇問題となり、これを抑制するため制御装置高度化する必要がある結果として停止調整再熱等各用途使用する蒸気流入弁は流量増大高速動作達成する必要がある タービンローターは長大化するため振動特性改良必要がある 軸受固有振動数とタービンローター固有振動数共振しないこと 温度変化によるタービンローターの曲がり防止する 発電機4極機となるためローター素材製造限界問題となるが、日本製鋼での1969年当時限界仕上重量で120tとなる。120tの素材から1本ローター製作する50kW3分割80kW限界となり、100万kW級で要求される190~200tには及ばないこのため日本製鋼1970年までに190t素材製造可能な設備投資実施中であり、将来的には解決見込みだった。 なお、田中系統構成から見たユニットサイズの決定要素として、経済性(ユニットサイズを大とすればkW単価低下する)、事故時の周波数低下系統面の制約事故当該大容量ユニット系統から解列された際、電力系統供給信頼度低下させないためには、予備率大きくとる必要が生じる)を指摘している。しかし、田中1973年度には最大需要2000kW超過するため、単機100万kW容量占めユニット系統接続されることは問題ない結論している。

※この「100万kW容量機の導入戦略」の解説は、「福島第一原子力発電所6号機の建設」の解説の一部です。
「100万kW容量機の導入戦略」を含む「福島第一原子力発電所6号機の建設」の記事については、「福島第一原子力発電所6号機の建設」の概要を参照ください。

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