複合発電システムに必要な関連設備：中小容量ガスタービンコージェネレーション用排熱回収ボイラ

摘要

ボイラは，蒸気の力により動力を取り出す機関が発明された17世紀から存在する長い歴史を持つ装置である。 しかし，最近までボイラといえば，石油や石炭のような化石燃料を燃焼させて，水を蒸気に変えるものが主役であった。このために，鉄やセメント等の製造過程で発生する熱で蒸気を発生させるボイラは，廃熱ボイラ(Waste Heat Boiler)と呼ばれ，脇役の位置に置かれてきた。 昨今，ガスタービンと蒸気サイクルプラント(Rankine Cycle)とを組み合わせたコンバインド発電プラントが，脚光を浴びるようになってきた。 この結果，ガスタービンから排出するガスが持つ熱を回収して蒸気を発生させるボイラは，排熱回収ボイラ（Heat Recovery Steam Generator，以降HRSG）と称され，燃料焚きボイラと同じような地位を占めるようになってきた。 さらに，産業用分野においても，電力と蒸気を供給するコージェネレーションシステム（Co-Generation System，以降CGS）が普及し，HRSGが広く使用されるようになってきている。ここでは，CGSを計画する観点からHRSGに焦点を当てて，その概要を説明し，具体例として最近，川崎重工業㈱が開発した中容量高効率ガスタービンL20A用HRSGの設計条件を変えたときの蒸発量·伝熱面積等の変化を説明する。 最後に，最近のCGSの技術動向と，それに適したHRSGとして川崎重工のガスタービンプラントシステムで採用されているHRSGの概要を紹介する。