M701D シリーズ

発電事業用大型ガスタービン - 50Hz用

燃料の多様化に対応した50Hz発電用ガスタービン

製品特徴

ガスタービン単体出力
14万kW 級
コンバインドサイクル出力
21万/43万/65万kW 級
燃料の多様化
高炉ガス対応
  • 高炉ガス（BFG）を含む幅広い燃料に対応
  • 50年以上の経験に基づく実績あるデザイン

製品詳細

全体構造

ガスタービンの本体は、1970年代初頭に採用され50年以上にわたって実績を積み重ねた基本構造を踏襲しています。その主なものは次のとおりです：

  • 熱影響の少ない空気圧縮機側軸端での駆動方式
  • シンプルな1軸、2軸受支持の組み立て式ロータ
  • コンバインドサイクルの配置に有利な軸流排気
  • 分解点検の容易な水平2分割の車室構造

主要構成技術

圧縮機

DA形の圧縮機には、実績のある高効率圧縮機を採用しました。中間段以降の静翼は、翼環による支持方式とし、動翼のチップクリアランスを最小に保ちます。

可変式の入口案内翼により、起動時の運用安定性を確保し、コンバインドサイクル運転時には部分負荷性能の改善を図っています。

燃焼器

1984年、世界初の乾式低NOx燃焼器がD形ガスタービンで採用されました。予混合式低NOx燃焼器は、パイロットバーナ1本とそれを取り囲む8本のメインバーナで構成され、燃焼領域の燃空比が調整可能な空気バイパス機構を備えています。

タービン

タービン入口温度の高温化に伴い、第1～3段静翼および第1、2段動翼が空冷翼となりました。また、第4段動翼には、Z形シュラウド付きの翼を採用することにより、長翼の耐振動強度の強化を図っています。

静翼は、各段独立した静翼環により支持されており、タービン車室が熱伸びの影響を受けない構造としています。

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長期検証 - ガスタービン技術を前進させる 第二T地点

三菱重工は、開発したガスタービンを実証発電設備で検証した後に、お客様に納入するという独自のアプローチをとっています。高砂製作所（兵庫県高砂市）内にある地域の電力網に接続した実証設備複合サイクル発電所（第二T地点）において、実際の発電所と同じ運転を行いながら、新開発技術の長期的な信頼性検証を行っています。製品性能および耐久性を確認するため、約1年（8,000時間）以上の実証運転を行い、お客様へ引き渡し後の故障のリスクを最小限に抑えます。

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構造要目

M701DA
圧縮機 段数 19
燃焼器 個数 18
冷却方式 空気冷却
タービン 段数 4
ロータの形式 1軸形
出力軸 圧縮機側
定格回転速度 3,000 rpm
ガスタービン本体 長さ×幅×高さ 11.9×5.0×5.3 m
概略重量 240 ton

ガスタービン単体性能

M701DA
周波数 50 Hz
ISO定格出力 144,090 kW
熱効率 34.8 % LHV
熱消費率（LHV基準） 10,350 kJ/kWh
排ガス流量 453 kg/s
排ガス温度 542 °C
排気排出物 NOx 25 ppm@15%O2
CO 30 ppm@15%O2
ターンダウン負荷 75 %
負荷変化率 9,000 kW/分
起動時間 30分

コンバインドサイクル性能

M701DA
1 on 1（一軸形） プラント出力 212,500 kW
プラント熱効率 51.4 % LHV
2 on 1 プラント出力 426,600 kW
プラント熱効率 51.6 % LHV
3 on 1 プラント出力 645,000 kW
プラント熱効率 51.8 % LHV
起動時間 70分

配置例 - 一軸形

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  • ガスタービン
  • 蒸気タービン
  • 発電機
  • 吸気フィルタ
  • 排ガスボイラ
  • 電気・制御パッケージ
  • 主変圧器
  • 復水器

配置例 - 別軸形（2 on 1）

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  • ガスタービン
  • GT発電機
  • 蒸気タービン
  • ST発電機
  • 吸気フィルタ
  • 排ガスボイラ
  • 電気・制御パッケージ
  • GT主変圧器
  • ST主変圧器
  • 復水器

代表的な実績

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東北電力株式会社

国・地域 日本
プラント 東新潟火力発電所3号系列
プラント仕様 コンバインドサイクル× 6台
営業運転開始 1984年（最終号機1985年）
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JFEスチール株式会社

国・地域 日本
プラント 東日本製鉄所
プラント仕様 コンバインドサイクル× 1台
営業運転開始 1987年

その他実績

顧客 / プラント 国・地域 営業運転開始 プラント仕様×台数
香港電燈有限公司（HKE） / ラマ火力発電所5・6・7号 香港 2025 シンプルサイクル×3
Turkmenenergo / Zerger Gas-Fired Power Plant 香港 2019 シンプルサイクル×3
首鋼京唐鋼鉄連合有限責任公司 / 曹妃甸プラント 香港 2018 高炉ガス焚きコンバインドサイクル×1

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