专辑:创造能源技术-乐鱼app体育

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除了因二氧化碳排放导致的全球气候变暖问题之外,伴随着东日本大 地震后核能发电站的长期停机还出现了电力供需形势严峻的问题,出现了 对环境负荷小、可靠性高的发电成套设备的新需求。作为创造环保绿色能 源的“创造能源”技术,富士电机加强了发电成套设备和新能源的技术 开发。在发电成套设备方面,在“火力”、“旋转电机”、“核能”的各领 域通过高效率化和高可靠性化技术为保护地球环境和电力供应不断作出贡 献。在新能源(可再生能源)方面,加强了地热发电(双工质式、闪蒸式)、 风力发电、太阳能发电(大型太阳能发电站)等的研发和普及工作。本专 辑着重对为保护地球环境和稳定电力供应作出贡献的这些创造能源技术进 行介绍。

创造能源技术的现状与展望

米山 直人
在经济发展和人口增长的大环境下,预计世界能源需求每年将增加3.3%。富士电机为了对能源稳定供应及降低环境压力做出贡献,一直以来在“创新能源”领域不断推动各种研发工作的开展。在火力发电领域致力于提高联合循环发电及煤炭火力发电的性能和可靠性。在可再生能源领域积极从事地热发电、太阳能发电、风力发电和水力发电,不断提高发电设备的性能,并充分发挥富士电机所擅长的功率电子学技术,推动新技术引进等工作。

火力、地热发电站的成套设备技术

尾上 健志 ? 山形 通史 ? 上野 康夫
在火力、地热发电站的建设中,有许多关键技术具有相关性。本文将通过近年来已经建成的成套设备,对其中的主要技术进行说明。吉之浦火力发电站是冲绳电力株式会社首次采用液化天然气作为燃料的单轴式联合循环火力发电站,其容量在冲绳本岛内为最大。对燃气轮机和汽轮机装上自由调速控制装置,提高了响应性能。ulubelu 地热发电站是在印度尼西亚的第二次电源开发计划中开发的第一个地热发电站,作为示范成套设备受到了关注。该站进行了气体抽出设备的混合化和主要机器配置的整体最优化等。

最新的地热汽轮机提高耐腐蚀性及性能的技术

森田 耕平 ? 佐藤 雅浩
地热能源是几乎不排放二氧化碳的绿色能源,富士电机已向国内外交付了约60台地热汽轮机。在提高地热汽轮机耐腐蚀性技术方面,开发了对叶根及叶槽进行喷丸、采用2%cr钢转子、热喷镀涂层技术。在提高技术性能方面,在开发了地热用新一代低压叶片和高负载、高效率反动式叶片的同时,通过最优化设计实现了高性能的紧凑型排气汽缸。此外,还通过采用三级闪蒸发电,实现了地热发电单机容量为世界最大输出的地热汽轮机。

利用地热热水双工质发电系统中的硅垢对策技术

川原 义隆 ? 柴田 浩晃 ? 久保田康干
以闪蒸式地热发电系统的回流热水为热源、利用地热热水发电的双工质发电系统,能够从地热流体高效提取热量,获得良好的经济效益。但是,伴随着热水温度的降低,很可能在发电设备和采热井的内部附着硅垢。通过东北水力地热株式会社葛根田蒸汽基地的现场试验,确认当使用二氧化硅浓度较低的热水时,由于二氧化硅聚合反应停止,硅垢附着速度不会随温度发生变化,有望实现该系统的实用化。此外,实验证明,通过碱间歇注入法可抑制、溶解硅垢。

火力发电站用汽轮机的最新技术

和泉  荣 ? 森山 高志 ? 池田  诚
采用燃气轮机和汽轮机的联合循环发电具有发电效率高、二氧化碳排放量少等特点,得到了不断的推广。富士电机向采用联合循环发电的冲绳电力株式会社吉之浦火力发电站交付了具有在发电机和汽轮机之间设有联轴器这一特征的单汽缸轴流排气再热汽轮机。此外,还向阿曼?sur发电厂交付了以左右双向排气为特征的双汽缸两侧排气再热汽轮机。作为火力发电站用汽轮机的最新技术,富士电机开发了专用焊接技术、usc汽轮机技术及提高低压叶片可靠性的技术。

单轴式联合循环发电设备用浸渍绝缘氢间接冷却汽轮发电机

山﨑  胜 ? 新仓 仁之 ? 谷藤  怜
在浸渍绝缘系统的空气冷却汽轮发电机方面,富士电机拥有众多业绩。完成了冲绳电力株式会社吉之浦火力发电站1、2号机的浸渍氢间接冷却汽轮发电机的设计、制造。这是结构、制造方法的大部分与空气冷却汽轮发电机基本相同的双轴驱动的单轴式联合循环发电设备用发电机。通过从实际业绩中获得的数据和通风解析及强度解析,实现了最优化和可靠性的提高。在各种试验中,获得了满足性能的结果,在现场也处于良好的运行状态。

大规模太阳能发电系统技术

中川 雅之 ? 项  东辉
在日本国内市场,太阳能发电系统扩大至大规模太阳能发电(百万瓦级太阳能发电站),对高效率、高可靠性、节省空间的需求不断提高。富士电机向冲绳电力株式会社安部大型太阳能发电站交付了包括主设备和远程监测控制系统在内的整套机电设备,已于2012年3月末开始运行。该设备采用了具有电力电子技术的高效率大容量功率调节器和大规模监测控制系统。此外,为了解决在大量导入可再生能源时电力系统中出现的新的课题,使用带有稳定化系统的面向孤岛的微电网实际验证设备等,开发了系统并网技术。

用于风力发电的功率调节器及转换器的电路·控制技术

梅泽 一喜 ? 上原 深志 ? 山田 岁也
风力发电由于存在因风速变化而导致发电波动,因此会给系统电压带来影响。为了大量导入风力发电,要求保证系统的电源品质。作为补偿发电波动的手段,可采用用于电力稳定化的功率调节器(pcs)。在通过对其应用at-npc 三电平转换电路来大幅降低igbt 元件开关损耗的同时,还通过高次谐波成分减半达成了行业最高的98.1% 效率。此外,内置了在雷击等系统电压降低时也可不解列而继续运行的frt(fault ride through)功能,实现了可进行系统并网的电源品质。

风力发电用永磁同步发电机

真下 明秀 ? 星  昌博 ? 梅田 望绪
可再生能源受到广泛关注,风力发电领域的世界性市场正在不断增长。富士电机为了提高风力发电的效率,对已开发成功的风力发电装置加强了产品化的力度。发电机采用永磁同步发电机,目前已完成日本国内最大级别的3000kw 级永磁同步发电机的试制机的制造和测试工作。该发电机是适用于直接驱动方式的风力发电系统的低速发电机。为了实现轻量化、耐环境性及适于进行多台生产的结构,大量采用了新技术。试制机的测试结果非常理想,确认已充分满足了作为风力发电机的各项性能要求。

满足新需求的燃料电池

腰  一昭 ? 黒田 健一 ? 堀内 义实
自东日本大地震之后,人们加强了对采用高效率的分散型电源100kw 燃料电池来提高电源的安全性以及将燃料电池应用于作为可再生能源的下水分解气体发电的的研究。 富士电机采用停电时可切换至自持运行的切换技术、将燃料切换为液化气体的切换技术等,开发了提高电源安全的燃料电池,设置于川崎工厂。此外,开发了用于小规模下水处理厂的可同时使用下水分解气体和城市燃气的机型、以及面向欧盟的获得ce 标志认证的机型等满足新需求的燃料电池。

染土壤干式去污、减容技术

神坐 圭介 ? 富冢 千昭
因东日本大地震而发生的福岛第一核能发电站事故导致放射线物质释放,产生了环境污染。从土壤中分离污染水平较高的土并将其分离,就能够减少需要保管的量。 富士电机与宇部兴产机械株式会社共同开发了污染土壤干式去污、减容技术。该技术结合了曾应用于普通工业的干式分级、研磨装置和放射性测量装置,是能够实现大量处理的技术。在使用实际污染土壤进行的验证试验中,确认经研磨、分级后的放射性浓度降低至一半以下。
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