目的

再生可能エネルギーの大量導入が進む中、火力はさらなる発電コスト低減、需給調整能力が求められています。コンバインド火力は発電効率が高く、発電の主力である一方、夏期は気温が高くなるため、ガスタービンが吸入する空気密度が低下し、発電出力が低下する課題があります。その対策として、従来から水散布による吸気冷却による出力低下抑制が知られています。メリットは効率の高いコンバインド火力の発電電力量が増えるため、効率の低い経年火力の焚き減らしができ、火力全体として燃料費の節減ができる点です。また、吸気冷却により気温がプラントの設計点に近づくため、若干ながら発電効率が向上する効果があります。この吸気冷却システムは東日本大震災直後の需給切迫時に急遽導入されたものが多く、必ずしも条件の最適化がなされていませんでした。そこで、今回、冷却効果を高める手法の開発、並びに、発電所への適用を行いました。

1．ラボ試験
断面が一辺2 mの正方形の風洞を用い、散水冷却の実験を行いました。風速は2.5m／s、湿度60 ％、気温33 ℃、散水ノズルは平扇型スプレで水量2L／min、ノズルとその下流に設置されたルーバ間の距離は1mです。その結果、散水ノズルを吸気に対して風下向き（正面0°）や下向き（下90°）にするよりも、風上向き（逆向き180°）にした方が冷却効率が向上することを確認しました（図1）。