組織・研究室
電力エネルギー未来技術(東北電力)研究部門
エネルギー高効率利用のための先端エネルギー利用システムの確立
火力・原子力発電設備の高効率化・高運用性および保守管理の高度化に関する検討と将来的な課題の探索、および産学連携の一層の推進を目的としている。発電プラン卜の安定的な運転のために、タービンシステムの効率向上策の検討や、カーボンニュートラル社会を目指した非化石燃料利用の発電システムなどにおける過酷環境にさらされる構造材料の劣化問題に取り組んでいる。
タービンシステムの高効率化と運用性向上技術
蒸気タービンやガスタービンでは、高温の水蒸気や燃焼ガスにより駆動されている。さらなる環境負荷低減に向けて、高効率化のための高温化も進められている。また、起動停止回数の増加や起動時間の短縮化など、運転の多様化に直面している。そこで、耐熱材料の高温雰囲気中での負荷変動下での材料劣化メカニズムの解明を通して健全性評価と材料強化機構の検討を行っている。
次世代型発電システム確立のための長期信頼性評価
ゼロ・エミッション火力発電の実現のために水素や燃料アンモニアの利用が検討されている。例えばガスタービンでは、燃焼器ノズルは高温高圧の空気と燃料と接している。また、損傷は部材の製造法やプラントの急速起動などの運転条件の影響を受けることが予想される。このような実機条件を考慮した高温水素やアンモニア雰囲気でのプラント健全性評価を進めている。
高温高圧水環境における材料損傷メカニズムに関する研究
プラント供用中の構造材料の損傷予測精度向上のため、プラント部材の表面状態に基づく損傷評価法の開発を最終目的として、割れ萌芽形成期における特異酸化や、合金／酸化皮膜界面の反応の推定を進めている。表面の酸化、割れ潜伏期からき裂形成に至る過程を追跡するための評価法の開発により、き裂発生メカニズムの解明を進めている。
研究テーマ
- 次世代発電サイクルのダイナミツクシミュレータによる動作特性に関する評価
- 次世代石炭火力(A-USC)向け高温材料の特性評価
- 湿り環境における損傷メカニズムと損傷低減方法の検討
- 高温水環境における材料損傷メカニズムに関する研究