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機械事業部門
圧縮機事業部 汎用圧縮機本部 冷熱・エネルギー部
マイクロバイナリーホームページ
東京本社 Tel:(03) 5739-5343 Fax:(03) 5739-5345 〒141-8688 東京都品川区北品川5丁目9-12
安全に関するご注意ご使用に関して「取扱説明書」をよくお読みのうえ、正しく安全にご使用ください。
この仕様は予告なく変更する場合があります。
URL:http://www.kobelco.co.jp/microbinary/Technotree MB125S20180210
MB-125S MB-70H
マイクロバイナリー 標準主仕様
小型発電システムラインナップ
型 式 MB-70H最大発電端出力最大送電端出力発電機定格回転速度電圧周波数媒体ガス設計圧力熱源温水温度熱源温水量
タービン
媒体ポンプインバータ、コンバータ操作制御盤設置場所防爆仕様騒音予想値温水配管/冷却水配管
圧力損失
寸法重量
72kW
65kW
IPM同期発電機5,500min-1
200V級 /400V級50Hz/60Hz
HFC245fa
0.97MPa
70~ 95℃25~ 75ton/h
スクリュタービン
多段渦巻きポンプユニット内に含むユニット内に含む屋内、屋外共用非防爆仕様75dBA
100A/100A
温水側 40kPa(75ton/h)
冷却水側 42kPa(120ton/h)
幅 2,250 × 奥行き 2,630 × 高さ 2,300mm
6,500kg(運転時 7,500kg)
備 考
不活性ガス
軸シールレス構造
機側 1m点の測定値JIS 10K
発電機とタービンは一軸一体型半密閉構造
型 式 MB-125S最大発電端出力最大送電端出力発電機定格回転速度電圧周波数媒体ガス設計圧力熱源蒸気温度熱源蒸気量
タービン
媒体ポンプインバータ、コンバータ操作制御盤設置場所防爆仕様騒音予想値蒸気入側配管/蒸気出側配管/冷却水配管
圧力損失
寸法重量
125kW
112kW
IPM同期発電機5,500min-1
400V級50Hz/60Hz
HFC245fa
1.99MPa
110~ 130℃1.0~ 1.8ton/h
スクリュタービン
多段渦巻きポンプユニット内に含むユニット内に含む屋内、屋外共用非防爆仕様78dBA
125A/25A/125A
冷却水側 28kPa(100ton/h)
幅 2,250 × 奥行き 3,425 × 高さ 2,379mm
6,700kg(運転時 7,400kg)
備 考
不活性ガス 飽和蒸気
軸シールレス構造
機側 1m点の測定値JIS 10K
発電機とタービンは一軸一体型半密閉構造
400
200
130
100
蒸気熱源マイクロバイナリー MB-125S
温水熱源マイクロバイナリー MB-70H
発電出力 kW
熱源温度
℃
非汎用ラジアルタービン発電機アルタGRT
スチームスタースチ ムスタMSEG160L(低圧型)、MSEG160M
MB-70HMB-7B 0H温水熱源 マイクロバイナリー
蒸気熱源 マイクロバイナリーMB-125S
複数台モジュール対応
複数台モジュール対応
70 60004001601250
50
高効率・小型バイナリー発電システムMB-70H / MB-125S
複数台モジュール対応
加圧熱水の利用を計画されている場合はご相談ください。
2 3
未利用低位エネルギーや再生可能エネルギーから電力を生み出す技術が誕生しました。未利用低位エネルギーや再生可能エネルギーから電力を生み出す技術が誕生しました。世界最高の神戸製鋼のスクリュ圧縮機技術から生まれた世界初の半密閉スクリュタービン方式の高効率・小型バイナリー発電システム 「マイクロバイナリー」。省エネ、電力ピークカットの節電対策として、また小規模グリーン電力発電の構築が可能な発電システムです。
スクリュタービンと発電機ロータとを一軸一体構造とすることで、軸シール、カップリング、発電機のベアリングが無い半密閉スクリュタービン方式のバイナリー発電システムを世界で初めて実用化。作動媒体や潤滑油が漏れない構造により、長期の安定運転が可能です。
マイクロバイナリー パッケージ
冷却水入口
温水・蒸気入口 冷却水出口
インバータ
蒸発器
作動媒体ポンプ
凝縮器
コンバータ
発 電
半密閉スクリュタービン方式発電機
冷却水循環ポンプ
クーリングタワー
温水出口
循環ポンプ
半密閉スクリュタービン方式発電機の構造
スクリュタービンの採用、潤滑油を含んだ作動媒体にシール性を持たせること、また高効率IPM発電機の採用により、熱源変動に強く、高効率な発電性能を発揮します。
1
2
3
発電端出力
4
56 送電端出力6
マイクロバイナリーの発電システムフロー (オーガニックランキンサイクル)
世界初の半密閉スクリュタービン方式発電機
熱源変動に追随した高効率の発電性能
■バイナリーサイクル発電方式加熱源(MB-70Hでは温水、MB-125Sでは低圧蒸気)により沸点の低い作動媒体を加熱、蒸発させてその蒸気でタービンを回し発電する方式です。熱源系統と作動媒体の二つの熱サイクルを利用して発電することから、バイナリー発電サイクルと呼ばれています。低沸点の作動媒体で発電出来るため、低位の未利用エネルギーの発電によるエネルギー回収が可能です。
■オーガニックランキンサイクル通常の蒸気タービンの動作を表すランキンサイクルに、作動媒体として水の代わりに有機媒体を用いたサイクルです。■作動媒体マイクロバイナリーでは作動媒体として、有機媒体HFC245faを採用しています。HFC245faはオゾン破壊係数(ODP)が0で、環境負荷も少ない不燃性の不活性ガスです。温水バイナリーMB-70Hは、作動媒体に不活性ガスを採用するなど、電気事業法の小型バイナリー発電の規制緩和の対象仕様に合致しています。
1 高圧作動媒体給気
2 膨張
3 膨張
4 低圧排気
圧高圧高圧
排気側排気側
給気側給気側
蒸発器より
作動媒体ガス 作動媒体ガス
凝縮器へ
スクリュタービン外観
簡易型・小型バイナリー発電システム
スクリュタービン(膨張機)
発電機・ロータ
発電機・ステータ
軸シールレス構造
発電機他の機器、制御盤、インバータ、コンバータをパッケージ内に一体化、省スペースの設置や工事費用の削減が可能です。
タッチパネルで簡単操作
ユニット内機器の機能
1
2
3
4
5
6
蒸発器蒸気/温水の熱により作動媒体を蒸発させる熱交換器です。熱交換率の高いプレート熱交換器を採用しています。
半密閉スクリュタービン方式発電機蒸発した作動媒体によりスクリュタービン(=発電機ロータ)を回すことにより発電します。
マイクロバイナリーでは世界で初めて半密閉型スクリュタービン方式の発電機を採用しました。
また、発電機本体は効率の高いIPM発電機を採用しています。
凝縮器冷却水により作動媒体ガスを液化させる熱交換器です。蒸発器と同じく、熱交換率の高いプレート型熱交換器を採用しています。
作動媒体ポンプ作動媒体を蒸発器に送る軸シールレスのポンプです。最適な発電性能を保持するため自動制御されています。
インバータ/コンバータインバータにより発電機に制動をかけ、回転数を制御しながら発電電力を直流部に回生します。コンバータはインバータにより直流部に回生された電力を系統(商用電源)に回生します。
発電端出力/送電端出力送電端出力は発電機で発電された出力(発電端出力)から、媒体ポンプなどユニット内で消費される動力を差し引いた、ユニットのネット発電出力です。
温水熱源マイクロバイナリーMB-70H熱源
▲
70~95℃の温水
蒸気熱源マイクロバイナリーMB-125S
熱源
▲
110~130℃の蒸気
4 5
発 電
熱利用
温水・蒸気温泉水・蒸気
熱交換器
温泉利用
源 泉
■ 未利用木材を用いた直接燃焼式バイオマス発電システム
● 地熱発電に利用されたマイクロバイナリー
普及型・小型バイナリー発電機として開発されたマイクロバイナリーは、既存温泉熱利用の小規模発電システムに最適な発電ユニットです。
マイクロバイナリーの適用例
■ マイクロバイナリーを用いた小型地熱・発電システム
● システム特徴
「MSEG(スクリュ式小型蒸気発電機)」と「マイクロバイナリー」を組み合わせた高効率小規模バイオマス発電システムです。
発電出力数百~ 410kWと小規模でありながら、中・大規模相当の発電効率を実現しています。
従来の中・大型発電プラントでは大量の未利用木材が必要となり、燃料確保が課題でしたが、本システムでは、比較的少量の燃料で高効率の発電が可能です。
本システムは「MSEG(スクリュ式小型蒸気発電機)」、「マイクロバイナリー」含め、汎用品として広く普及している機器のみで構成することができ、取り扱いが容易です。また発電機は国産品であり、安心してご利用いただけます。
①②③ ④
● システム特徴既存源泉の温水や蒸気を利用した小規模発電システムの構築が可能です。(新たな温泉井掘削が不要)
高効率の半密閉型スクリュタービンを採用しており、源泉の熱源変動に追従した高効率の発電が可能です。
小型発電ユニットのため地熱規模により、発電機のモジュール対応、増設が可能です。
オールインワン構造のため、省スペース設置や工事費用の削減が可能です。
①②③④
マイクロバイナリーの適用例
冷却水入口
冷却水出口
冷却水循環ポンプ
クーリングタワー
● 竹チップを燃料としたバイオマス発電に利用されたマイクロバイナリーMB-125S ● 熱利用例
ボイラ効率供給蒸気圧力発電端出力
発電端効率システム端効率冷却水温度冷却水流量
75%0.9MPaG (1次発電機入口)約400kW
約13%
約10%
20℃100m3/h
約7,500t/年※24時間、330日稼働
3,580 kcal/kg (針葉樹、LHV)※水分 20%w.b.
約300kW※ボイラ動力およびMB補機動力を除いた出力
バイオマス燃料
バイオマス発熱量
システム端出力
システム概略仕様例
■ システム検討例※発電出力等は運転条件によって変動します。
1,000 10,000 100,000
発電機出力[kW]
発電端効率[LHV,%]
100
40
35
30
25
20
15
10
5
0
FIT(40円/kWh)対象範囲FIT(40円/kWh)対象範囲FIT(40円/kWh)対象範囲
一般的な発電端効率の特性
発電端効率
記載の数値は参考値です。保証値につきましては別途お問い合わせください。
写真はイメージです。
温水熱源マイクロバイナリーMB-70H 温水熱源マイクロバイナリーMB-70H
温水熱源マイクロバイナリーMB-70H 蒸気熱源マイクロバイナリーMB-125S
電力会社送電系統 or 直接送電系統へ
総発電出力 約300kW
バイオマスボイラ
必要な木質チップ量5,000t/年程度
MB-125S(マイクロバイナリー)
MSEG160L(スクリュ式小型蒸気発電機)
※本システム設置時のボイラの取り扱い 導入計画時、系統連系による発電設備として電気事業法が 適用され、経済産業局へ法律に基づく所定の届出が必要です。
発電出力
蒸気量2.8t/h原料チップ供給
伐採・採集
蒸気圧力0.75MPaG
発電出力
冷却水入口
冷却水出口
冷却水循環ポンプ
クーリングタワー
ビニールハウス
熱利用
6 7
MB-70H 予想発電性能表 送電端出力(kW)
冷却水量
温水量 [ton/h]
75
70
60
50
40
30
25
15202530152025301520253015202530152025301520253015202530
95
65656054656559546462585259585449555450454948454046454136
温水温度 [ C ]冷却水温度 [ C ] 120 [ton/h] 60 [ton/h]
90 85 80 75 70 90 85 80 75 7095
58575246575651465453494352514741484743384443383341403530
51494438504843384846413546443933434136313936322737332925
44413631434035304138332840363127383330253530262132282419
37312924363127223531262134292520312723182824201627221815
28242016282420162823191527221814252117132318151221171410
57514641565145405348433851464136484438344339343041363127
50443934494338334741363145393430423733283833292435312722
42363227423632274134302538342824353126223228241929262217
35292621332924193228231931272218292521162722181525201714
2722181427221814262117142520171323191612211814101916139
64585348645852466256514558534842545045394846403545423732
注)本表は参考値です。詳細をご検討の際は別途お問合せください。
MB-125S 予想発電性能表 送電端出力(kW)
蒸気バイナリーの開発により、汽力発電機の2次蒸気を利用したボトミングサイクルのシステム設計が可能となりました。【スクリュ式小型蒸気発電機MSEGとの組み合わせ一例】
発 電
発 電
産業排熱 産業排熱
ガスエンジン : 冷却水化学プラント : 排温水・排蒸気燃焼設備 : 冷却水環境装置 : 排温水・排蒸気 他
各種排温水・排蒸気
熱交換器
発 電
温水・蒸気 温水・蒸気
■ 産業排熱などの未利用エネルギーによる発電 ● 熱水、蒸気、排ガスなどからの発電● 排温水、冷却水、排蒸気の熱源などからの発電
■ 蒸気バイナリーMB-125Sを使ったボトミングサイクル
■ ガスエンジンコージェネの冷却水を利用した発電
マイクロバイナリーの適用例
冷却水入口
冷却水出口
冷却水循環ポンプ
クーリングタワー
冷却水入口
冷却水出口
冷却水循環ポンプ
クーリングタワー
冷却水入口
冷却水出口
冷却水循環ポンプ
クーリングタワー
蒸気
発 電
発 電
発 電
産業用排蒸気産業用余剰蒸気バイオマスボイラ
地熱熱源(リボイラー設置)他
各種排温水
産業排熱
低圧蒸気
ドレン水
MSEG
化学プラント : プロセス排水製紙プロセス : 廃液加熱炉 : 排ガス発電機 : 熱水・蒸気 他
熱水、排蒸気、廃液、排ガス
発発発 電電電MB-125S
ガスエンジンコージェネ
MB-125S
高温冷却水
低音冷却水
MB-70H
注)本表は参考値です。詳細をご検討の際は別途お問合せください。 注)本表は参考値です。詳細をご検討の際は別途お問合せください。
110(0.045)
115(0.068)
120(0.097)
125(0.131)
130(0.169)
飽和蒸気温度[ C ](蒸気圧力[MPaG])
冷却水温度 [ C ]
蒸気消費量 [kg/h]
15202530351520253035152025303515202530351520253035
1,8101,8101,7901,7401,6901,8101,7201,6701,6301,5901,5601,5101,4701,4401,4001,3701,3401,3001,2701,2301,2101,1801,1501,1201,090
7671656054
87827669637671656054
999387807387827669637671656054
112106999284999387807387827669637671656054
1121121069991
112106999284999387807387827669637671656054
冷却水量100 [ton/h]
110(0.045)
115(0.068)
120(0.097)
125(0.131)
130(0.169)
飽和蒸気温度[ C ](蒸気圧力[MPaG])
冷却水温度 [ C ]
蒸気消費量 [kg/h]
15202530351520253035152025303515202530351520253035
1,8701,8201,7701,7201,6801,7401,7001,6601,6201,5801,5401,5001,4701,4301,3901,3601,3301,2901,2601,2301,2001,1701,1401,1101,080
7267615550
82777064587267615550
938780736782777064587267615550
10598918476938780736782777064587267615550
112105978981
10598918476938780736782777064587267615550
冷却水量60 [ton/h]