E2 電力技術 2学期期末テスト対策

e2311

授業内のプリント、教科書をもとに
//追記説明問題があるのかよ
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発電機系統

a 蒸気タービン

汽力発電所のタービン

 ノズルから蒸気を吹き出し、回転羽根にあてて、衝突するときに生じる力によって回転させる。
 →蒸気の圧力が ものに適する


 固定羽根と回転羽根を交互に配置し、固定羽根で圧力硬化させて生じる衝動力と、回転羽根でも圧力を効果せてその反動力を利用して回転させる
 →蒸気の圧力が のものに適する

b タービン発電機

<特徴>
の力を機械エネルギーから電気エネルギーに変える
・高速で回転する
 ( は低速)
・直結する発電機は、直径を 、軸方向には

<重要式>

f:周波数[Hz],p:磁極数,n:回転速度[min^-1]

・n= [min^-1]

・60[Hz] 2極
・50[Hz] 2極

タービン発電機の冷却
 
 ・蒸気タービンに直結され手運転される発電機を という
 ・回転速度が 、汽力発電用は一般的に の磁極を持つ
 ・回転速度が速いため、 が要求される
 ・回転子は、直径が 軸方向に 構造をした円筒形にし、
 ・ を採用
 ・ では後者が採用されている
  →冷却媒体は、 など
   →回転子巻線には
 
<水素ガスの特徴>

 ・比熱・熱伝導率が
 ・水素の密度は空気より軽いので、 を減少できる
 ・ が少ない
 ・ が少ない
 一方 
   がある

6 火力発電所の運用と運転・制御

 a 火力発電所の運用
 
 ・火力発電所は、それぞれの の特性によって、出力を調整している
 ・火力発電は と比べて、 がかかる

例)
 ・需要電力が多い時期→夜間でも で発電
 ・ピーク時→高出力のはちゅでんが で開始できるように、発電出力の調整

 ①石油火力は に対応した発電をしている
 ②LNGなどの に応じた発電出力の調整を行う 発電をしている
 ③ は原子力発電のように、一日を通して発電出力が の発電をしている


<<問題>>

練習1

 火力発電所のタービン発電機は、水車発電機に比べ回転速度が(ア)なるため、(イ)強度を要求されることから、回転子の構造は(ウ)にし、水車発電機よりも直径を(エ)しなければならない。このため、水車発電機と同出力を得るために軸方向に(オ)することが必要となる。


ア:
イ:
ウ:
エ:
オ:

練習2

タービン発電機の水素冷却方式について、空気冷却方式と比較した場合の記述として、正しいものには◎を、誤っているものには✕をつけなさい。

(1)
水素は空気に比べ比重が大きいため、風損を減少することができる。

(2)
水素を封入し全開形となるため、運転中の騒音が大きくなる。

(3)
水素は空気より発電機に使われている絶縁物に対して化学反応を起こしにくいため、絶縁物の劣化が増加する。

(4)
水素は空気に比べ比熱が小さいため、冷却効果が向上する。

(5)水素の漏れを防ぐため、密封油装置を設けている。


b 再熱サイクル

から出た、 をボイラの で加熱
・再び高温の として、 に用いる熱サイクル
<メリット>
・再熱器で加熱する方式を用いることで、タービンの が上昇する

C 再熱サイクル

・再熱再生サイクル
 
 ・ サイクルを組み合わせたもの
<メリット>
 ・熱効率が良い
 ・ の水力発電所ではほとんどが採用されている


2 熱効率
 ・発電用燃料のエネルギー損失

 a ボイラの熱損失
 ・ 、燃料の不燃焼
 ・不完全燃焼による
 ・ボイラの

 b 蒸気タービンの効率からは公式ばっかだからつくりたくない

省エネルギー対策と技術環境対策

1 ガスタービン発電
%を排ガスとして排出
 →熱効率が上がらない
・排ガスを汽力発電に利用
 →熱効率を %利用
2 コンバインドサイクル発電
・熱効率が %
<熱サイクル>
ガスタービン→
 <特徴>
 めんどいから却下

C コンバインドサイクル発電の熱効率の推移

 ・改良型コンバインドサイクル
  1300℃ 熱効率 %
 ・1500℃級
  1500℃ 熱効率 %
 ・1600℃級
  1600℃ 熱効率 %
 
3 コージェネレーションシステム
 
          :
 1つのエネルギー→
          :
 
 地球環境の問題
  ・ の破壊

 火力発電所では燃焼ガスに
  
  が含まれるため除去する必要がる

 a 大気汚染物質防止対策
 ① の少ない天然ガス(LNG)などの良質燃料を使用する。
 ② を用いて、 を除去する。
 ③ を用いて、 を除去する。
 ④ を用いてばいじん除去する。
 
 b 二酸化炭素の抑制
 ① 太陽光・風力発電などの再生可能エネルギー発電の導入
 ② 発電効率のよいコンバインドサイクル発電の導入
 ③ コージェネレーションの導入