より良い動翼は発電出力を増加する
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THE MAGAZINE DEVOTED TO NICKEL AND ITS APPLICATIONS |
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A THIRTY-TONNE stainless steel runner and shaft is lowered into place at the Sir Adam Beck No. 2
generating station in Ontario, Canada. The replacement resulted in a 3-4% increase in plant output. |
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A STAINLESS STEEL Francis runner. By designing better blades with higher strength materials utilities can
produce more electricity from existing hydroelectric generating stations. In Ontario, seven such replacements
has increased generating capacity by 400 Megawatts. |
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羽根車の動翼の取替えで400メガワット出力を増加した
by Carroll McCormick
Nickel Magazine, December 2006 -- 1992年以降、中央カナダのOntario Power Generation(OPG) 社 (以前のOntario Hydro社)は、ニッケル含有ステンレス鋼J91540の鋳造品で、設計を改良したより高強度の羽根車の動翼に替えることにより、水力発電タービンの出力を増やしてきた。
同社は、2005年までに７ヶ所の水力発電所で羽根車の動翼の取替えを完了し、最大出力を400メガワット(MW)増強した。
増強は続いており、Hydro Business Supportの取締役であるMario Mazzaによれば、「2006年には3ヶ所の異なった発電所で5個の発電タービンの出力増強中で、更に26MWが追加される。今後5年間で数ヶ所の発電所で更に65 MWの増強が予定されており、増強計画は2011年以降も続くだろう。
これらの数字から将来を見通すと、追加出力は、OPGのPickering CANDUの 原子炉の一つの発電出力のほぼ半分に相当する。しかも、新規のインフラもなく、あるいは環境への影響もない。「もっと多くのエネルギー即ち最大出力アップ のために別の方法にお金をかけるのと比べた場合、水力発電に対する一般の支持は高まり、水力発電は強力なビジネスになる。」とOPGの広報部の取締役であるDavid Abbottは述べている。
オンタリオ州は電力の増加を必要としている。「オンタリオ州電力当局の電力供給勧告書(2005年12月)によれば、需要の増加と発電設備の除却が重なり、2025年までに約24,000MWの供給不足が生じるが、これはオンタリオ州の現在の最大出力の約80％に相当する。」とAbbottは言う。
現在までのところ2つのプラントで出力増加の半分以上を占めている。St.Catharines近くにあるSir Adam Beck No.2発電所では、ユニットあたり12.1MWの増加(81.6MWから93.7MWに増強)で合計194MW、即ち発電所の出力の３－４％の増加であった。同発電所の16フランシス型タービンの羽根車をより軽い30トンの鋳造J91540(ニッケル含有量4％)の羽根車に取り替えた。同発電所の増強工事は2005年に完了した。
この合金は、S30400に匹敵する、耐食性、耐キャビテーション性を有する。OPGのメンテナンスの人は、この新しい動翼は補修による電力供給停止の日数が少なく、また短くてすむであろうと考えている。一つのユニットの電力生産は一日あたり金額にして100,000カナダドルに相当する。
合 金の溶接性は現場でのキャビテーション補修には重要である。米国内務省の施設工事局工事部のコロラド州デンバー事務所によれば、オーステナイト系の材料を 使っての現場での補修作業は、最低の予熱は必要だが、溶接後の加熱処理は不要である。動翼の効率を高めることはまた、押込み側(上部)と吸込み側(下部)との間の差圧を増すことになるので、高い強度が重要である。
オンタリオ州CornwallのRH Saunders発電所では、15ユニットで118MWの増強がなされ、その改良工事は2002年に完了した。一枚あたり5,200kgの重さの72枚の羽根車の動翼をJ91540に交換した。フライス削りと研削する前の鋳造したままの重さは一枚あたり6,000kgであった。新しい動翼により各ユニットの出力は56MWから64～65.4MWに増強された。
今後も羽根車の動翼の向上により、2015年までにOPGの発電系に更に150MWの発電出力が追加されるだろう。
PHOTOS: Ontario Power Generation
Dave Abbott |
