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20MW級純国産高効率ガスタービン「L20A」の開発に成功

2001年02月13日

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川崎重工は、産業用の20MW級ガスタービンでは世界最高水準の熱効率35%を目指した純国産の高効率ガスタービン「L20A」の開発に成功しました。「L20A」ガスタービンを用いたコージェネレーション(熱電併給)システムは総合熱効率80%以上、蒸気タービンとの組合せによる複合サイクル発電プラントは47%を越える発電効率を実現することができます。

近年、地球環境保全やエネルギーの有効利用の観点からエネルギーの分散配置が進む中で、ガスタービン発電装置と排熱回収ボイラを組合せたコージェネレーションシステムや蒸気タービンをボトミングサイクルとした複合サイクル発電プラントが注目を集めていますが「L20A」はこれらの用途に最適のガスタービンです。今後、国内はもとより 電力需要の急増が見込まれる東南アジアなどの発展途上国を中心に海外市場でも多くの需要が見込まれます。

「L20A」は、当社が長年培ってきた産業用中小型ガスタービンの開発技術と航空用ジェットエンジンに関する高度な要素技術を結集し開発されたものです。高効率・高信頼性を誇る当社製ガスタービン「M7A」型をベースに、5段の翼角度可変構造を含む11段構成の高圧力軸流型の圧縮機、3段構成の高負荷空冷タービン、8個の環状缶型燃焼器など数多くの最新技術を採用しています。

「L20A」は、同クラスの他のガスタービンに比べ高性能で部品点数が少なく、設計段階から機器費用、燃料代、メンテナンス費用を合計したライフサイクルコストの低減を目標に開発され、以下の特長を有しています。

  (1) ガスタービン単体の熱効率は、産業用20MW級ガスタービンとしては世界最高水準の35%です。さらにコージェネレーションシステムでの総合熱効率は80%以上、複合サイクル発電プラントでは47%を越える発電効率を実現する高効率ガス タービンです。
  (2) オーバーホール寿命40,000時間の高耐久性を実現するとともに、車室水平二分割構造とボアスコープ点検孔を採用し、保守メンテナンスが容易です。
  (3) 排熱回収に適した高温度(545℃)の排ガスを得ることができます。
  (4) 予混合希薄燃焼方式を採用したドライ低エミッション燃焼器を装備し、NOx排出値23ppmと極めて環境負荷の低いガスタービンです。

「L20A」の開発により、自社開発のコージェネレーション用ガスタービンの製品群は500kW級~20,000kW(20MW)級まで拡大し、従来以上に幅広く顧客ニーズに対応できる体制が整います。当社は、2001年度より「L20A」を用いた発電システムの営業活動を本格化し、このクラスの世界市場においてトップシェア獲得を目指します。また、「L20A」の商用1号機を原動機とするコージェネレーションシステムを明石工場内に自家発電所として建設し、2001年10月から工場内の電力、蒸気供給を開始しエネルギーコストの削減を図るとともに、「L20A」を用いたアプリケーションの1例として顧客へのプレゼンテーションプラントとしても活用します。

当社は、1974年に自社開発した純国産初の産業用ガスタービン、「S1A-01」型を使用した非常用ガスタービン発電装置を市場投入して以来、これまでに非常用発電装置、コージェネレーションシステムで高い信頼を得るとともに、純国産ならではのきめ細かなアフター・サービス体制により、国内では産業用ガスタービン分野で5,000台以上の納入実績を持つトップメーカーとして、常に60%以上の市場シェアを得ています。またアジア地区、欧米地区を中心に700件を越える輸出実績を持ちます。当社は今後とも産業用ガスタービンのパイオニアメーカーとして、ガスタービン発電設備の開発、販売に注力して いきます。

「L20A」ガスタービン主要諸元(ISO条件:標準大気 15℃)
単体寸法 6.6m(L)×2.2m(W)×2.7m(H)
本体重量 約14t
出力 18,000kW
熱効率
35%
空気流量 57kg/S
排気ガス温度 545℃
NOx発生量 23ppm

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