発明技術開発の概要

　超々臨界圧発電プラントの開発・実用化は、温度の壁の克服でブレークスルーできるという認識のもとに、超高温に耐える材料と構造を開発し、タービン実証試験等で確認するとともに、新たに多炭種適応制御システム等を開発して実現した。その中には以下の技術が含まれている。

　超高温に耐える高圧タービンの材料として改良12Ｃｒ鍛鋼、12Ｃｒ鋳鋼、9Ｃｒ鍛鋼などのフェライト系の耐熱鋼が広範囲に採用された。高温部の動翼には、オーステナイト超耐熱合金、ロータには593℃での運転に十分なクリープ破断強度を持つ新12Cr鍛鋼（ＴＭＫ1）が採用された¹⁶。

　三菱重工業は、中部電力碧南3号600℃級の蒸気温度に対する中圧タービンの設計及び材料技術として確立していたため、松浦2号では高圧タービンへの高温化技術が設計のポイントとなった。高圧タービンの設計においては、高温・高圧にさらされる各部品をコンパクトに設計することを基本とし、冷却構造を採用し、これにより、クリープ構造及び熱疲労に対する信頼性を高めた。高圧ロータ中央部に調速段ディスクに冷却孔を設け、そのポンピング効果によって、ノズル室中央に設けた穴から調速段出口部に循環させることによって冷却する構造が採用された¹⁷。

　ボイラーについては、火炉サイズを燃焼と灰付着の観点から適正化し、板型過熱器を火炉上部に配置するなどにより、伝熱面配置の合理化を行い、過度の伝熱面積の増加を抑止することを実現した。電源開発と日立製作所により開発された多炭種適応制御「STARTS」は、石炭の粉砕速度、燃焼速度等のランダムな変動に対処する制御システムで、ボイラー特性パラメーターの変動に対応して安定性と高速付加追従性の向上したプラントを実現した¹⁸。