モハーベ発電所

モハーベ発電所
モハーベ発電所
国	アメリカ合衆国
位置	ネバダ州ラフリン
座標	北緯35°08′42″ 西経114°35′19″ / 北緯35.14500° 西経114.58861° / 35.14500; -114.58861
状態	シャットダウン[1]
委託日	1971年[1]
廃止日	2005
所有者	サザンカリフォルニアエジソン
火力発電所
主燃料	瀝青炭[1]
タービン技術	蒸気タービン[1]
発電
ユニット運用中	2 x 818.1 MW (1,097,100 馬力) [1]
銘板容量	1,636.2MW（2,194,200馬力）[1]
外部リンク
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モハーヴェ発電所（モハーヴェ発電所、MOGSとも呼ばれる）は、ネバダ州ラフリンにあった1580メガワット（MWe）の石炭火力発電所である。南カリフォルニアエジソンが発電所の過半数の所有者であり、運営者でもある。^[2]発電所は1971年に商業運転を開始した。1985年6月9日、発電所の制御室とカフェテリアの近くを通る蒸気管が破裂し、6人が死亡、10人が負傷した。2005年に発電所は閉鎖され、後に解体された。

この発電所は、それぞれ790MWeの発電能力を持つ2つのユニットで構成されていました。通常運転時の出力は350～750MWeで変動し、ベースロード発電所は1990～1998年の間、71.5%の設備利用率で稼働していました。 ^[3]ボイラーはCombustion Engineering社、タービン発電機はGE社が供給しました。ベクテル社は設計・調達・建設を担当する設計技術者でした。

モハーベ発電所は、ネバダ州クラーク郡ラフリンのコロラド川に隣接するモハーベ砂漠の2,500エーカー（1,000ヘクタール）の敷地に建設されました。この発電所には超臨界ボイラーとクロスコンパウンド蒸気タービンがありました。この発電所は、南カリフォルニアエジソン社（56％）、ソルトリバープロジェクト（20％）、ネバダパワー（14％）、LADWP （10％）の運営会社からなる公益事業コンソーシアムによって所有されていました。

モハーヴェ発電所は、石炭と水が約半分ずつ含まれた石炭スラリーパイプラインで輸送される石炭を使用する米国唯一の発電所でした。 ^{[3]直径18インチ（460 mm）のブラックメサパイプラインは、アリゾナ州ケイエンタの}ピーボディエナジー ブラックメサ鉱山から発電所まで275マイル（443 km）走り、毎時660ショートトン（600 t）を輸送することができました。

石炭スラリーは4つの貯蔵タンク、すなわち8つのマルコナ池に貯蔵された。各貯蔵タンクは最大8,000,000米ガロン（30,000,000リットル）^[3]を収容でき、これは乾燥石炭20,000ショートトン（18,000トン）に相当する。円錐形のマルコナ池はそれぞれ直径436フィート（133メートル）、深さ40フィート（12メートル）で、容量は3,040,000立方フィート（86,000,000リットル）または80,000ショートトン（73,000トン）の石炭である。8つの池が満杯になると、工場の40日分の石炭に相当した。^[3]スラリー輸送水は一連の遠心分離機を通して石炭から分離され、約75%の水分が除去された後、湿った石炭は乾燥および粉砕のために粉砕機に通された。この工場には合計20台の粉砕機があり、それぞれが1時間あたり90,400ポンド（41,000 kg）の石炭を処理できた。^[3]分離された水は、残りの石炭の微粉を沈殿させるために清澄凝集装置に貯蔵され、その後、冷却塔の水補給のためにリサイクルされた。^[3]この廃水と他のすべての廃水は再利用され、モハーヴェは排出ゼロの施設となった。

フル稼働時には、この発電所は1日あたり16,000ショートトン（15,000 t）の石炭を消費した。^[3]灰は蒸気発生装置の底部から収集され（ボトムアッシュとエコノマイザーアッシュ）、発電所の煙突からは静電集塵機で回収された（フライアッシュ）。発電所全体の灰の70％はフライアッシュで、フライアッシュのほぼすべてがコンクリート添加剤として使用するために販売された。毎年約160,000立方ヤード（120,000 m ³）のボトムアッシュと60,000立方ヤード（46,000 m ³）のスラッジが敷地内の埋立地に廃棄された。アッシュキャニオンと名付けられたこの処分場は、面積が約360エーカー（150 ha）であった。^[3]

直径 20 インチ (510 mm) の天然ガス パイプラインもアリゾナ州トポック近郊のガス施設からこのプラントまで引かれ、プラントの起動に必要な熱を供給していましたが、パイプラインはプラントを天然ガスだけで稼働させるには小さすぎました。電力は 2 本の 500 kV ラインを経由してネバダ州南部とカリフォルニア州南部の変電所に送電されました。

この発電所の2つの同一ユニットは1971年に最初の稼働を開始した。^[1]

この発電所は 1975 年以前に 2 度の初期故障に見舞われた。

これら 2 つの故障はいずれもタービン発電機の故障であり、季節外れの寒さの中で発生しました。寒さが重要な手がかりであることが判明しました。共同所有者の 1 社 (LADWP) は、コンピューター シミュレーションを使用してこれらの故障の原因を突き止める任務を負いました。

発電所とそれに接続された 500 kV 送電システム (1 つはカリフォルニアへ、もう 1 つはネバダへ) に対して広範囲にわたるシミュレーションが実施され、最終的に障害の根本原因が特定されました。

最初に設置されたとき、当時としては新しい概念であった「直列補償」（送電線の送信端と受信端に直列に接続されたコンデンサのセット）が導入されました。この「直列補償」により、長距離交流電力送電線に固有の損失（直流送電ではこれらの損失は発生しません）が軽減されるか、または完全になくなることが期待されました。

当時は知られていなかったが、後に LADWP のシステム開発部門で実行されたシミュレーション中に特定されたのは、氷点下に近い条件下でのACSR送電線の直列抵抗が、送電線の直列インピーダンスを打ち消すように設計された「直列補償」と組み合わさって、発電と負荷の特定の条件、および低い周囲温度で、発電機に有効な負のインピーダンスを置き、それによってタービン発電機による機械的反応を引き起こし、その結果タービン発電機が破壊される可能性があるということでした。

この動作は予想されていなかったため、発電所の設置と試運転の前にシミュレーションすることはほとんど不可能でした。一般に、このようなシミュレーションは、サブシステムの過渡動作ではなく、定常状態のシステム動作に重点を置いていました。この 2 つの失敗により、「動的」シミュレーションへの関心が再び高まりました。以前は、「静的」(つまり、定常状態) シミュレーションのみが行われていました。

タービン発電機の製造元であるゼネラル・エレクトリック社は、その後の損傷の修理や交換を拒否した。同社は、当時は原因不明だったが後に自社の責任ではないことが判明したため、故障したタービン発電機 2 台をすでに交換していたためである。そのため、その後の故障を防ぐための新しい運用手順が導入された。この手順は成功し、タービン発電機の故障は二度と発生しなかった。

しかし、これらの新しい手順では、他の原因により後に発生した事象には対処できませんでした。その原因には、蒸気発生器の「過熱」/「再熱」システムの不適切な操作などがありました。このシステムは、「複合」タービン発電機システム (高圧 3600 rpm タービン発電機セクションと低圧 1800 rpm タービン発電機セクションが複合したもので、どちらも同じ蒸気発生器から供給されていましたが、別の「ループ」を使用していました) の通常かつ必要な部分です。

1985年6月9日午後3時25分、600psi（4,100kPa）の蒸気を運ぶ30インチ（760mm）の高温再熱管が破裂した。再熱管は高圧タービンからの排気蒸気をボイラースタックに循環させ、そこで再加熱されてから低圧タービンに入る。1,000°F（538°C）の蒸気雲が発電所の制御室に通じるドアを吹き飛ばし、マイケル・ボウマン、ジョン・ドラン、アーネスト・ヘルナンデス、テリー・ルロイ、ダニー・ノーマン、ハワード・ターナーの6人の作業員が火傷で死亡した。他に10人が負傷した。予備報告では溶接不良が直接の原因とされた。^[4]当時、現場には約35人の従業員がおり、そのうち20人が制御室にいた。^[5]

蒸気配管の交換作業中、駅は6か月間停止した。^[6]

事故に関する報告書は1991年5月に完成したが、民事訴訟に支障が出るとしてエジソンが反対したため、クリスマスの日まで公開されなかった。^[7]

パイプの破損にはいくつかの要因が関係しているが、報告書では、エジソンの行動、あるいは行動の欠如が「事故を引き起こす主かつ決定的な要因」であったと述べている。

• エジソンは、設計仕様を超える温度でシステムを長期間にわたって故意に運用し、オペレーターは「設計上の欠陥」の結果としてシステム内の温度を制御できなかった。
• それでも、報告書によると、蒸気再加熱システムの一部であるこのパイプは、異常なストレスにさらされたためにずれたり歪んだりしたにもかかわらず、定期的な保守や検査が行われていなかったという。
• エジソン社の経営陣は、安全よりも生産性を優先した。1979年、エジソン社は、無関係なパイプ溶接部の無許可の検査を命じた監督者を懲戒処分にした。「SCE経営陣が従業員に植え付けた恐怖は安全にとって逆効果であり、今後、今回のような深刻な事故が発生する可能性を高めている」と報告書は述べている。

報告書では、パイプ破損当日の特定の行動によって事故が引き起こされたという証拠は見つからなかった。

報告書は、エジソン社の方針を全面的に変更することを勧告しており、これには同社の安全訓練、検査、保守プログラムに関する年次報告を公益事業委員会に提出することが含まれる。さらに報告書は、事故は回避可能であったため、コストは料金を支払う顧客ではなくエジソン社の株主が負担すべきであると主張している。

工場は2005年12月31日に閉鎖され、再開されない可能性もある。工場の閉鎖に伴い、石炭を供給していた鉱山も閉鎖された。鉱山があった土地はナバホ族とホピ族が所有している。この閉鎖はホピ族に大きな悪影響を及ぼした。^[8]

工場は、1998年に複数の環境保護団体が起こしたCAA訴訟の和解で合意に達し、それに従って閉鎖された。工場はグランドキャニオンや東側の他の場所の汚染の主な原因として標的にされていた。さらに、ホピ族とナバホ族は、地元の帯水層の水をスラリーの製造に使用しないという協定に署名した。^[9]工場を売却し、天然ガスを燃焼できるように改造するなど、さまざまな計画が提示されたが、後者には南に30マイル（48km）離れたトポックから2本目の高圧ガスラインを建設する必要があった。別の選択肢は排気ガス洗浄装置を設置することだったが、これには10億ドルの費用がかかった。

2007 年 5 月、SCE は発電所の再稼働または売却に向けた取り組みを中止しました。

2009年6月10日、南カリフォルニアエジソン社はモハーヴェ発電所を廃止し、すべての発電設備を敷地内から撤去すると発表した。^[10]その後、SCEは敷地内のすべての管理棟も取り壊すと発表した。敷地内に残る唯一の建物は500kVのスイッチヤードであり、地域の大規模電力システムのスイッチング場所として機能し続けるとともに、ラフリン地域に電力を供給する近くのネバダパワー変電所に電力を供給する。

解体工事は2009年10月に開始され、2年かかり、費用は3000万ドルかかると見込まれている。工場が閉鎖されたとき、約300人の従業員が職を失った。

2011年3月11日、ラフリン/ブルヘッドシティ地域の長年のランドマークであった高さ500フィート（150メートル）の排気筒が爆発によって倒壊した。^[11]

2016年10月、敷地全体が売りに出されました。^[12]

• サザンカリフォルニアエジソン（56%）
• ソルトリバープロジェクト（20％）
• ネバダ電力会社（14％）
• ロサンゼルス水道電力局（10%）