ラインベルク

ラインベルクにあるソルベイ社の化学工場に設置された、出力54メガワットのTwinPacガスタービンによる熱電併給（CHP）システムは、高効率な熱と電力を供給するとともに、同期コンデンサーとしても運転でき、地域電力網の安定性を支えることができます。

ドイツにあるソルベイ社のラインベルク工場では、ソーダ灰、塩素、ポリ塩化ビニル（PVC）など、エネルギー消費の激しい化学製品を多数生産しています。この工場では電力とプロセス用蒸気の需要がともに高く、エネルギーコストも高額です。容量を増やし、排出量を削減し、効率を向上させるために、工場の経営陣は電力のベースロード供給とプロセス熱供給を担う新たなガスタービン式の熱電併給（CHP）プラントを導入することを決定しました。

この出力54メガワットのプラントは、27メガワット出力のFT8型エアロ派生ガスタービンを2基搭載した「ツインパック（Twin-Pac）」構成で構成されています。各ガスタービンには個別のパワータービンが備えられており、これがフレキシブルカップリングとケース入りの170T SSSクラッチを介して同期発電機に接続されています。さらに、パワータービンは排熱回収蒸気発生器（HRSG）にも熱を供給しており、これは古い蒸気ボイラーに代わって製造プラントに必要なプロセス蒸気を提供しています。

このシステム構成において、エアロ派生型ガスタービンは特に適しており、それぞれのガスタービンが独自の始動装置を備えていて、単独で回転数を立ち上げることができます。ガスタービンの回転数が発電機の回転数と一致すると、SSSクラッチが接続され、入力軸と出力軸の歯が自動的にかみ合うように整列されます。

この熱電併給（CHP）システムの設計は、設備の稼働率（可用性）および部分負荷時の効率の要件によって導かれました。発電機の両端に設置されたSSSクラッチにより、ガスタービンは独立して運転できるため、負荷条件が全負荷（54メガワット）から半負荷（27メガワット）までの広い範囲で、最大の柔軟性と効率を発揮できます。電力需要が半負荷を下回る場合は、1基のガスタービンを停止することも可能で、これは50メガワット級のガスタービンにおける他の方式に対して大きな優位性を持つ点です。

ソルベイ社のプラントでは、完全な冗長性（フルレダンダンシー）のコンセプトが導入されており、各ガスタービンおよび排熱回収蒸気発生器（HRSG）ごとに、個別の補機・補助装置および制御システムが設けられています。そのため、一方のガスタービンやHRSGを保守または修理のために停止しても、もう一方のユニットを継続運転させることが可能です。

このシステムは同期コンデンサーとしても機能します。この運転モードでは、発電機は駆動装置から切り離され、電力網に無効電力と回転慣性を供給します。その際、機械的な損失は最小限に抑えられます。

ラインベルクプラントのSSS 170Tクラッチは、それぞれ専用のケースに収められており、そのケースは発電機のベースフレームに取り付けられています。クラッチには発電機の油圧システムからオイルが供給されています。