電験3種「電力」のポイント その8 汽力発電所の設備・タービンと復水器

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電験3種「電力」のお勉強8回目のテーマは「汽力発電所の設備・タービンと復水器」です。

 

蒸気タービンの種類

蒸気タービンを蒸気の種類によって分類すると「衝動タービン」「反動タービン」の2種類に分かれます。

衝動タービンは、ノズルから噴出する蒸気の影響によって動翼を回転させます。反動タービンは過熱蒸気が動翼を通過する際、動翼から流出する蒸気の反動力を利用して動翼を回転させます。

 

蒸気タービンの用途別分類

蒸気タービンを用途別に分類すると「復水タービン」「再生タービン」「再熱タービン」「背圧タービン」などに分かれます。

最も簡単なランキンサイクルで使用するのは復水タービン再生サイクルで使用するのは再生タービン再熱サイクルで使用するのは再熱タービンです。。

 

背圧タービンの説明

背圧タービンは、排出される蒸気を工場での作業などに利用する場合に使用します。

背圧タービンでは、排気の圧力が大気圧よりも高くなります。タービンの中間段からも抽気し、圧力の異なる2種類以上の蒸気を取り出して利用するものを抽気背圧タービンといいます。

 

復水器の真空度

復水器の真空度が高いほどタービンの出力、熱効率が向上します。

復水器の真空度が高いほど、タービン入口側との圧力差が大きくなり、タービンの出力・熱効率が向上します。真空度は冷却水の温度が低いほど高くなります

 

タービン発電機の特徴

タービン発電機は、水車発電機と比較して回転速度が速く、一般的に大容量です。

蒸気タービン、またはガスタービンで駆動される発電機を「タービン発電機」といいます。

タービン発電機は、水車発電機と比べると回転速度が高速なので、機械的強度が要求されます。

そのため回転氏の構造は円筒形にして、直径を小さくしなければなりません。

出力を高めるためには、軸方向に長くする必要があります。

またタービン発電機では、発電機の冷却も重要です。冷却方式には空気冷却、水素冷却などがありますが、大容量の発電機では、通常水素冷却が行われます。

水素の特徴として熱伝導率が良く冷却効果が高いこと、密度が小さく風損が少ないことなどの多くの利点がありますが、
空気と混合すると爆発の危険性があるので、高い純度を保つ必要があります。

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