M701F シリーズ
ガスタービン
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ガスタービン単体出力
38万kW級
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コンバインドサイクル出力
57万/113万kW級
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コンバインドサイクル効率
62%以上
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高性能・高運用性を実現
J形技術の適用
J形技術を適用した高効率・高運用性
50Hz発電用ガスタービン
1991年、60Hz発電用高性能ガスタービンとしてM501F形ガスタービンを、翌年には、そのスケール設計機である50Hz発電用M701F形を開発しました。
三菱重工は、その後もFシリーズガスタービンの改良設計を続け、豊富な実績を持つGシリーズガスタービンで実証済みの先進要素技術や材料技術をフィードバックしつつ継続的な性能向上を図っています。
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
圧縮機
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
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
第1、2段動翼はフリースタンディング翼、第3、4段動翼にはインテグラルシュラウド翼を採用しています。
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。
構造要目
| M701F | ||
|---|---|---|
| 圧縮機 | 段数 | 17 |
| 燃焼器 | 個数 | 20 |
| 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 | 14.3×5.8×6.1 m |
| 概略重量 | 415 ton | |
ガスタービン単体性能
| M701F | ||
|---|---|---|
| 周波数 | 50 Hz | |
| ISO定格出力 | 385,000 kW | |
| 熱効率 | 41.9 % LHV | |
| 熱消費率（LHV基準） | 8,592 kJ/kWh | |
| 排ガス流量 | 748 kg/s | |
| 排ガス温度 | 630 ℃ | |
| 排気排出物 | NOx | 25 ppm@15%O2 |
| CO | 10 ppm@15%O2 | |
| ターンダウン負荷 | 45 % | |
| 負荷変化率 | 38,000 kW/分 | |
| 起動時間 | 30分 | |
コンバインドサイクル性能
| M701F | ||
|---|---|---|
| 1 on 1（一軸形） | プラント出力 | 566,000 kW |
| プラント熱効率 | 62.0 % LHV | |
| 2 on 1 | プラント出力 | 1,135,000 kW |
| プラント熱効率 | 62.2% LHV | |
| 起動時間 | 45分 | |
配置例 - 一軸形
- 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）
- 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
納入例
Azerenerji・Shimar（アゼルバイジャン）
400,000kW、M701F×1
東北電力・仙台火力発電所4号
446,000kW、M701F×1
PT. PLN・Muara Karang（インドネシア）
700,000kW、M701F×2
Nuon N.V.・Nuon Magnum（オランダ）
1,300,000kW、M701F×3
受注実績例
| 形式×台数 | 営業運転開始 | プラント仕様 | |
|---|---|---|---|
| PLN・Tanjung Priok（インドネシア） | M701F×2 | 2018 | コンバインドサイクル |
| BPDB・Bibiyana-III（バングラデシュ） | M701F×1 | 2018 | コンバインドサイクル |
| NWPGCL･Siraganji（バングラデシュ） | M701F×1 | 2018 | コンバインドサイクル |
| Uzbekenergo・Navoi 2（ウズベキスタン） | M701F×1 | 2019 | コンバインドサイクル |
| PT.PLN・Muara Karan（インドネシア） | M701F×1 | 2019 | コンバインドサイクル |
| HEC・Lamma（香港） | M701F×1 | 2020 | コンバインドサイクル |
| 勿来IGCCパワー | M701F×1 | 2020 | 石炭ガス化コンバインドサイクル（IGCC） |
| 福島ガス発電・福島天然ガス発電所 | M701F×2 | 2020 | コンバインドサイクル |
| 広野IGCCパワー | M701F×1 | 2021 | 石炭ガス化コンバインドサイクル（IGCC） |