2008 Fiscal Year Annual Research Report
環境影響を考慮したマイクログリッド用バイオマスガスタービンの過渡特性向上技術
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18206025
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金子 成彦 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (70143378)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 辰郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 学術支援専門職員 (70011179)
山崎 由大 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60376514)
林 茂 (独)宇宙航空研究開発機構, 航空プログラムグループ, チーム長 (10358492)
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| Keywords | 小型分散エネルギーシステム / マイクロガスタービン / バイオマスガスタービン / 燃焼器 / ロバスト制御 / 過渡応答 / フォイル軸受 / 安定性 |
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| Research Abstract |
小さな複数の発電設備と複数の需要設備をまとめてコントロールするようなシステムであるマイクログリッド内での使用を想定したガスエンジンやガスタービンには,起動運転特性の向上,出力変動を瞬時に吸収するといった過渡応答性能に優れていること及びバイオガス使用時の燃料組成変動および熱量変動に対しても排気がクリーンで高効率での運転が維持できることが期待されている.そこで本研究では,起動運転特性および過渡応答性能に優れ,かつ,バイオガス使用時の燃料組成および熱量変動に対しても高効率な運転が維持可能な小型ガスタービンおよびその制御手法の開発を行うために必要な基盤技術の研究を行うことを目的として研究を行っている.
研究を推進するために,(1)燃焼器,(2)システム運転制御,(3)フォイル軸受設計の3つのサブテーマに分けて研究を推進してきた.目下のところ,各サブテーマにつき,実験装置の設計製作,制御ソフトの構築,基礎理論の構築が順調に行われている.
平成20年度は,分光解析用燃焼器を用いた可視化実験を実施し,希薄予混合燃焼が可能な燃料濃度を決定するための基礎燃焼実験を終えた.さらに,マイクロガスタービン用のフォイル軸受の試作を行い,負荷容量や安定性についての実験を行い,比較検証を行った.また,動特性と温度特性を解析できるソフトが完成し,どのような形式のフォイル軸受であっても計算によって負荷容量と安定限界を予測できる可能性が高まってきた.目下のところ,比較的形状が簡単な第1世代型マルチワウンドフォイル軸受と第2世代型バンプフォイル軸受を対象として設計用ソフトを開発してきており,実測値と良好な一致を示すことが確認できている.
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