スルザーポンプは地熱発電の中核です

Jul 18, 2023

SJD-CEP ポンプは工場から出荷される準備が整いました。 （画像出典：スルザー株式会社）

スルザーは、ポンプの設計とエンジニアリングにおける数十年の経験により、地熱用途向けのポンプ技術の優先サプライヤーとなっています。 同社は、さまざまな流体タイプや動作体制の特性に合わせて調整する必要がある、作動流体ポンプの複雑な設計要件に関して豊富な経験を持っています。

大規模な風力発電所と太陽光発電所は、持続可能なエネルギーへの世界的な移行の最も目に見える側面ですが、クリーンで信頼性の高いもう一つの重要な電力源が私たちの足元に隠されています。 地熱エネルギーはすでにアイスランドで最も重要な電力源となっており、現在インドネシア、フィリピンからトルコに至る国々が自国の地熱資源の開発を急速に進めている。

プロセスの強化地熱発電所のエネルギーは、地下深部の帯水層から抽出された熱水または塩水から得られます。 従来のプラントでは、ステーションのタービンを動かすために使用する蒸気を生成するために、少なくとも 350°F (180°C) の水温が必要です。 しかし、つい最近、地熱産業は、より低い温度で運転できる代替アプローチを完成させ、発電場所の可能性の範囲を大幅に拡大しました。

バイナリーサイクル発電所は、地熱ボーリング孔からの熱塩水を熱交換器に通し、そこで作動流体を加熱します。 これは水よりも沸点が低いため、プラントのタービンが低い地熱温度でも効率的に動作することができます。 タービンの後、作動流体は冷却されて凝縮され、熱交換器に戻されてループが完了します。 地熱側では、熱交換器から出た低温の塩水が地中に再注入されます。

バイナリーサイクル発電所で作動流体を取り扱うには、高度に専門化されたポンプ技術が必要です。 作動流体を熱交換器に戻すために使用されるポンプは、非常に低い正味吸入揚程 (NPSH) で動作し、ガス膨張タービンの入口に適切な条件を提供するために高い揚程を実現できる必要があります。

設計によるパフォーマンスエクセルギーの最新プロジェクトに選ばれたポンプは、スルザーの SJD CEP シリーズの多段缶詰垂直ポンプの中で最大のものの 1 つでした。 選択したポンプには独自の二重吸込第 1 段があり、低い NPSH 値でも安全な動作が保証されます。また、そのボウルディフューザ構成により、段ごとに高い差動揚程を実現することもできます。 より少ない段数でアプリケーションに必要な高揚程を実現すると、ポンプが小型化され、プラント設計への統合が容易になります。 お客様にとって、段数が少ないということは、購入費、スペアパーツ、メンテナンスコストが削減されることを意味します。

Sulzer Pumps の入札マネージャー、Andres Mercader 氏は次のように説明しています。「エクセルギーは、Sulzer の設計がその性能期待に応えるものであるとすでに確信していました。トルコにある同社の別のプロジェクトでは、同一の設計が数年間稼働していました。最新のビルドにより、プロジェクトのすべてのコンポーネントが非常に厳しいタイムスケールで製造および納品できることが保証されました。」

迅速な施工世界中の他の再生可能エネルギー施設と同様に、地熱発電所は多くの場合、政府の財政支援の恩恵を受けています。 このサポートを利用するには、事前に合意された期限までに施設を稼働させておく必要があり、建設スケジュールがタイトになります。

納期に間に合うように、スルザーは世界的な製造能力とサプライチェーン能力を活用しました。 その後、すべての部品は、垂直ポンプに焦点を当てて特化したスルザーの施設の 1 つで検査、組み立て、テストされました。 CEP ポンプの標準的なモジュール設計は、高精度の鋳造品とコンポーネントがグローバル サプライ チェーンの拠点の複数のスルザー施設で共有されているため、ここでは特に有益であることがわかりました。

組み立て後、ポンプは、校正済みの実験室用テストモーターを使用して、全速力で水でテストされました。 発電所で使用されるイソペンタン作動流体は大幅に軽いため、テストが正常に完了すると、モーターは小型の作業専用モーターに交換されました。 厳しい納期にもかかわらず、完成したユニットは予定より早く顧客に納入され、プラントが期限前に発電を開始できるようになりました。

「私たちの使命は、技術革新を形作り、お客様が熱源をクリーンで持続可能かつ効率的な電力に変換できるようにする高品質のサービスを提供することです。この目標を達成するために、私たちのプロジェクトは、大手専門サプライヤーからの信頼できる高性能コンポーネントに依存しています。」エクセルギー社のセールスディレクター、マルコ・フラシネッティ氏は次のように述べています。 「スルザーは再び私たちの期待に応え、非常にタイトなスケジュールを達成するのに役立ちました。」

出典: スルザー株式会社