報告書番号

W92031

タイトル（和文）

石炭ガス化複合発電プラントにおけるセラミックガスタービンの適用効果－第２報シール技術の向上と高蒸気条件採用の効果－

タイトル（英文）

IMPROVEMENT OF THERMAL EFFICIENCY BY USING CERAMIC GAS TURBINES IN IGCC PLANTS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報では，石炭ガス化複合発電プラント（ＩＧＣＣ）にセラミックスガスタービンを適用した場合を想定して，燃焼器およびタービン翼のセラミック化と共に，プラントの高効率化に効果的な周辺技術の開発課題を示すとともに，それらを採用した場合に期待できる熱効率を試算した結果について述べる。主な結果は次の通りである。（１）セラミックガスタービンによる効率向上の利得を最大限に引き出すためには，次の各技術を並行して開発すべきである。１．シール部にセラミック材あるいは耐熱合金を使用した，セラミックガスタービン特有のシール構造の開発２．排ガス温度が顕著に上昇する特徴を生かした排熱回収システムの超々臨界圧化３．ガスタービンの大型化に伴う最適速度比の選定と排気圧損の低減（２）初段および２段翼をセラミック翼としたセラミックガスタービンにおいて，タービン入口温度に応じた最適圧力比を選定し，上記の各技術開発課題の

概要 （英文）

THIS PAPER DESCRIBES THE RESULTS OF COMPUTERANALYSIS OF THE THERMAL EFFICIENCY OF THE INTEGRATED GASIFICATION COMBINED CYCLE (IGCC) USING A CERAMIC GAS TURBINE. WE CLARIFY THE TECHNICALSUBJECTS THAT PROVIDE A MORE-EFFICIENT IGCC,AND ESTIMATE THE PERFORMANCE IMPROVEMENT. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLEWS: (1)WE MUST DEVELOP THEFOLLOWING TECHNOLOGY IN PARALLEL WITH USE OF CERAMICS IN GAS TURBINE BLADES AND COMBUSTION CHAMBERS. 1.DEVELOPMENT OF SEAL STRUCTURE USING HEAT-RESISTANT ALLOY OR CERAMICS 2.DEVELOPMENT OF ULTRA-SUPER-CRITICAL HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR FOR INCREASED EXHAUST TEMPERATURE 3.SELECTION OF OPTIMUM VELOCITY RATIO AND DECREASE OF EXHAUST PRESSURE LOSS (2)WE SIMULATED THE IGCC PERFORMANCE BY USING CERAMICS IN THE FIRST AND SECOND STATOR VANES OF A GAS TURBINE. WHEN THE OPTIMUM PRESSURE RATIO CORRESPONDING TO THE GAS-TURBINE INLET TEMPERATURE IS SELECTED FOR A 1500 DEGREE GAS TURBINE,WE CAN EXPECT AN INCREASE IN THERMAL EFFICIENCY OF 9%COMPARED TO A 1300 DEGREE METAL GAS TURBINE.

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