Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 8 大容量USCプラントの安定運転を確保せよ！
大容量USCプラントの安定運転を確保せよ！USCボイラの高温耐圧部材は、長年の運転で確実にクリープ損傷が蓄積していきます。ボイラのチューブや配管はのべ数百kmに及びます。1カ所でも穴が空ているとプラントを停止せざるを得ません。そのため、最も...
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Technology【火力原子力発電技術協会誌に論文掲載】微粉炭火力の排ガスからギ酸塩をつくる新技術 — カーボンネガティブの挑戦
微粉炭火力の排ガスから“ギ酸塩”をつくる新技術火力発電の排ガスに含まれる CO₂ を分離・回収することなく「そのまま」原料として使い、ギ酸塩へ転換する——そんな大胆な発想から生まれた新しいカーボンリサイクル技術を論文としてまとめました。微粉...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 7 実機使用材から高クロム鋼の取替時期を判断する
高クロム鋼採用の背景USCボイラの主蒸気・再熱蒸気温度が600℃を超える高温化に伴い、優れた高温強度を持つ9%Cr鋼（Gr.91/92等）や12%Cr鋼（HCM12A等）が広く採用されました。これらは短時間のクリープ試験により高い性能を示し...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 6 許容引張応力とは｜下方修正による必要最小肉厚（tsr）割れの衝撃
許容引張応力とは火力発電プラントで使用される材料は、通常、使用する材料ごとの許容引張応力（許容応力）が設定されていています。この許容引張応力とは、材料が破壊や有害な変形を起こすことなく使用できる引張応力の限界値です。発電用火力設備の技術基準...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 5 高クロム鋼のクリープ損傷｜Type IVクラックとは
超々臨界圧（USC）プラントと高クロム鋼の課題 〜長時間クリープ強度低下〜石炭火力発電の高効率化・CO2削減の要として導入が進んだ超々臨界圧（USC）プラント（蒸気温度 593℃〜620℃）では、主蒸気管や再熱蒸気管などの高温高圧配管に高ク...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 4 HCM12A（Grade 122）｜フェライト系耐熱鋼の光と影
材料技術が支える火力発電プラント用耐熱鋼エネルギープラントや火力発電の技術を支える「耐熱鋼」の世界。600℃を超える高温・高圧の過酷な環境下で、ボイラチューブや配管が破断せずに耐え続けられるのは、材料技術の進化のおかげです。今回は、日本の火...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 3 NF616（Grade 92）｜600℃級USCを巡る材料の真実
Grade 91の登場と新たな壁1970年代から80年代にかけて開発・実用化されたGrade 91（改良9Cr-1Mo鋼）は、従来の2.25Cr-1Mo鋼や高Cr鋼に比べて飛躍的な高温クリープ強度を有し、USCボイラの実用化に絶大な貢献を果...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 2 USC発電プラントを支えた改良9Cr-1Mo鋼（Grade91）の強さとは｜機械の性能は材料で決まる！
機械の性能は「材料」で決まる！〜日本初のUSCボイラと、新幹線で飲んだビールの味〜機械・装置の性能は、優れた設計、精密な製造技術、高度な制御、そして熟練の運転ノウハウによって向上します。しかし、どれほど素晴らしい技術を投入しても、「材料が耐...
Technology【テクノアーカイブ】USC（超々臨界圧）発電プラント Part 1 USC発電プラントとは｜高効率化する最新微粉炭火力
なぜ『超々』？ 火力発電ボイラのカテゴリー水は 22.12 MPa、374℃を超えると、液体と気体の境界がなくなり、密度が変化しながらも沸騰現象（気泡の発生）を起こさずに加熱される「超臨界流体」状態になります。この超臨界状態をベースとして火...
Technology【テクノアーカイブ】加圧流動層（PFBC）複合発電システム Part3 層内管の設計
層内管の設計指針PFBC の層内管は、流動媒体（ベッド材）の流動による摩耗（エロージョン）が支配的であることから、肉厚は『摩耗寿命』ベースで決定します。具体的には、蒸気内圧で決定される必要最小肉厚（tsr）に摩耗減肉分を余肉として加えた管仕...
Technology【テクノアーカイブ】加圧流動層（PFBC）複合発電システム Part2 PFBCの実用化
世界のPFBC開発状況PFBC（加圧流動床複合発電）は1970〜1990年代にかけて欧米を中心に開発が進み、各国で試験機・商用機が建設されました。初期は熱供給用や試験用が多かったのですが、1990年代に入り電力用の商用PFBCが登場し、技術...
Technology【テクノアーカイブ】加圧流動層（PFBC）複合発電システム Part1 PFBCとは
PFBCとはPFBC（Pressurized Fluidized Bed Combustion）は、高圧容器内で流動床燃焼を行い、発生した蒸気で蒸気タービン（ST）を駆動すると同時に、ボイラ排ガスをガスタービン（GT）へ直接送り込む複合発電...