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日本ガスタービン学会誌

Vol.45No.5

2017.9東西南北地水火風້Ҥ൦ி ᙱ᫘҅‫ע‬

ウィーンの森を守った日本の環境技術
Japanese Environment Technology to Protect
the Vienna Forest

毛利 邦彦＊1
MOURI Kunihiko．はじめにによる排煙脱硫装置が導入されていたが，原因物質の1979年，オーストリアでは原子力発電所が国民投票のNOX削減技術の導入計画はなかった。

結果，僅か％の差で廃止となり，代替の石炭火力発電

オーストリア共和国はこの背景を受けてNOXの排出規所建設にもNOX排出規制が適用となり，その運転許可が制を強化したので，電力会社としては，信頼ある石炭懸念されるなど電力会社としてはNOX低減技術の導入は火力用のNOX低減技術の導入が不可欠となり，世界中に急務であった。当時，日本は，いち早くNOX低減技術開NOX低減技術を探し求めていた。

発を独自に推進してきた。特に電源開発株式会社（以下「電発」と云う）はボイラーメーカーとの共同研究の成果をベースに，竹原火力号機（250MW）に石炭Duernrohr

火力用実証試験を開始し，更にその成果をベースに排煙脱硝装置を導入した竹原火力号機（700MW）1983

年に運転開始し，信頼性あるNOX低減技術を所有していた。オーストリア電力会社は日本の状況を調査するため

Viennaに1983年に技術者を日本に派遣した。その結果，電発とオーナーコンサルタント契約を締結し，日本の触媒式脱硝装置の導入を1984年に決定した。本プロジェクトは欧州の電力会社などに衝撃を与え，日本の環境対策技術が海外に移転する大きな契機となった。本プロジェクトのFig. 1 Duernrohr発電所の位置

事実を整理しながら取りまとめたので背景と経緯およびその影響などを紹介する。

．オーストリアの状況
オーストリアの電力会社は Zwentendolf原子力発電所（692MW）を建設完了したが，1978年（昭和53年）に国民投票により廃止となり，代替の石炭火力発電所を1981年に建設を開始した。代替石炭火力発電所のDuernrohr
発電所は，図に示すウィーン郊外に立地され，政府系 の 電 力 会 社VKG（Verbundkraft Elektriztaetswerke
GmbH）が 号機405MWを，NEWAG（Energieversorging
Niedeoesterreich; 現EVN）社がた。図

Fig. 2 完成したDuernrohr発電所（写真提供：EVN）

号機352MWを担当しに完成したDuernrohr発電所の写真を示す。

．オーストリア電力調査団の来日

当時の欧州は酸性雨による湖沼の酸性化や，黒い森，ウィーンの森の枯渇が大きな議論になっていた。この対策としてDuernrohr発電所にはスプレードライヤー方式

オーストリア電力会社が最初に電発に接触したのは1983年の月頃だった。シーメンス日本の所長が電発を訪問して，日本のNOX低減技術についての実情を聞き，＊原稿受付 2017年 月 日
毛利塾塾長 （元 電源開発株式会社）〒238-0042 横須賀市汐入町 ‑36
E-mail: mourik@jcom.zaq.ne.jp

オーストリアの調査団の受け入れが可能かとの相談から始まった。オーストリア電力会社の調査団は，1983年月に来日して，電発のNOX低減技術開発の状況と松島火ー 83 ー

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ウィーンの森を守った日本の環境技術

日本ガスタービン学会誌

力（石炭：500MW×2）の視察および東北電力株式会社

WHO（世界保健機構）が定めた健康に影響のない環仙台火力発電所（石炭：175MW×3）の視察を実施した。

境基準を達成するために国は排出基準を定めたが､横浜に当時の調査団の写真を紹介するが，VKGの責方式と呼ばれる自治体が国の基準より厳しい排出協定を任者はSchumocher氏，NEWAGはRaffelsberger氏であっ締結して，排出量を年々低減させて行った。環境基準のた。

達成には技術開発の成功や燃料転換などにより改善され図

この視察の後で，オーストリア側から電発に脱硝触媒方式によるオーナーコンサルタントの非公式な打診がて行き，二酸化硫黄について1983年度以降はほぼ達成して現在に至っている。
窒素酸化物については，1983年時点では達成出来て無あったが，欧州の国が，日本に技術移転協力を求めるこ
月にテレックスにてく，その後も横ばいが続いた状況で排煙脱硝装置の導入

長文のLOI（Letter Of Interest）が届き，オーストリアが不可欠の時代であった。二酸化硫黄の低減と二酸化窒側の本気度が解った。1983年10月にウィーンにてプロ素の環境基準の推移は図とには半信半疑であった。1983年に示すとおりである。

ジェクトの交渉が開始された。

Fig. 3 オーストリア使節団と筆者
松島火力向け通船上にて．1983年代までの日本の公害問題と大気汚染状況
1960年代の高度成長時代の影の部分として，表に示す四大公害病が深刻な課題として四日市喘息，水俣病，イタイイタイ病，光化学スモッグ等の大気，水質に健康に影響する大きな被害が顕在化し，政府はその防止の為に厳しい公害規制を製造業に課し，技術開発を国，電力会社，メーカーなどが一体化して実用化を目指した。
大気については，酸性雨による森林の枯渇や湖の酸性化など自然破壊の懸念と四日市喘息に代表される呼吸器

Fig. 4 環境基準の年度別測定結果
出典：昭和58年度環境白書

疾患の増大が社会問題として大きく取り挙げられていた。

．電発石炭火力用の窒素酸化物の技術開発

Table 1 日本の四大公害病
公害名

水俣病

年代

1960年代

1910年頃，イタイイタイ病 1968年に問題化

第二水俣病

四日市喘息

1965年に顕在化

1960年から1972年頃

公害の内容
原因
チッソ（現在JNC）の熊本県水俣市にある水俣工場が水俣湾に流した廃液による水銀汚染の食物連鎖で起きた公害病
メチル水銀化合物である。そして，環境汚染の食物連鎖で起きた人類史上最初の病気である。
1956年（昭和31年）に発生が確認された。
三井金属工業神岡鉱山からの廃水により神通川流域に「いたいいたい」との症状を訴える患者が多く，カドミウムカドミウム化合物由来である公害と判明した。荻野昇医師が解明
昭和電工の廃液による水銀汚染の食物連鎖で起きた公害病である。そして，
メチル水銀1965年（昭和40年）に確認された四大公害病の一つである。
四日市コンビナートより排出された硫黄酸化物などによ大気汚染により住民
硫黄酸化物の気管支系疾患が政治問題化した公害

電発の技術開発は大手ボイラーメーカーとの共同研究として脱硝触媒開発と燃焼改善による制硝技術開発の二本立てで進められた。燃焼改善技術は発生NOXが低減できれば，脱硝触媒設備費が減少出来るとの評価による。
脱硝技術に対して燃焼改善によるNOX低減技術を制硝技術と云うが，主な開発状況を表に取りまとめた。

1983年当時の目標は試験炉で100ppm以下を目標とした。
ボイラーメーカーの試験炉による削減結果と実ボイラーとのNOX発生量は相違するので，試験炉と実ボイラーとの相関性を見いだすことが課題の一つでもあった。
Duernrohr発電所のボイラー供給者であるSteinmuller，

問題

ー 84 ー

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No.5

2017.9

Table 2 制硝技術開発の一覧
項目

概要

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ウィーンの森を守った日本の環境技術

特記成果

Table 3 電発の触媒式パイロット試験総括
実プラント

項目

（2）燃焼改善

概要

特記

成果

実プラント

（1）
脱硝触媒

DFバ ー ナ ー に 至 IHI独 自で 開 発 発 相生研究所で大型 IHIの ボ イ ラ ー にる ま で， フ ォ ス しても，ライセン 試験プラント，複 採用，現在はFWターウィラーのラ スはFWとなる。 数バーナーにて海 とのライセンス契イセンス関係で開外炭を試験
約は解除
発が遅れた。
PGバーナーとNOX バブ日立呉試験所 海外炭での試験で 英国バブを買収す
発生メカニズムに で複数バナーにて 100ppmを 着 る 成 るなど海外にも展バブ日立
果を得た。
開対応したバーナー 試験を実施。
開発に成功
香焼工場に試験装 濃淡燃焼論でバー PMバーナーに至 CREバ ー ナ ー 関
置 を 増 設 し て， ナー開発
るまで，SGRバー 係のライセンス関
MHI
コーナーファイヤナーなど試行錯誤 係はなく，海外へリングへの摘要を実施の展開が容易
貫流ボイラー用の 試験所で，二段燃 一次空気のスワー 自社ボイラーへのスワールバーナー 焼率を上昇させる ルによる注入方法 採用
KHIを開発と，均一燃焼を成 は効果がある事をることを確認
確認
NOx規制強化に伴い，触媒開発は不可欠であったが，設置スペースの関係で磯子・高砂既設には触媒式は不可能。また触媒入り口濃度が低いと触媒備考量が減少するので経済的であったので，試験炉で目標値を100ppm以下と定めた。
注；バブ日立はバブコック日立，MHIは三菱重工業，IHIは石川島播磨重工業，KHIは川崎重工業
IHI

日立造船

バブ日立

MHI

IHI

KHI

酸化率（EVTとの技術会議で明らかになったことであるが，欧最初にパイロット 石炭火力用の触媒 アルミ系は硫黄に 東電のガスタービ試験を磯子火力で を最初に開発よる被毒があり， ン用触媒に採用
実施
寿命が短く，触媒の再生技術開発も実施
リング触媒失敗， 100Nm3/hの パ イ 竹原1号実証装置，
竹原1号機で3
1,000Nm /hパイ 移動床による触媒 ロ ッ ト で10,000時 デュールンロール
破風採用，低酸化 間以上の性能を達 など
ロットおよび触媒と自社製造 成100Nm3/h
高 砂 火 力 で パ イ ボード触媒最初に 石炭火力用の触媒 電力会社のプランロットを実施した。採用グリッド，無 開発に成功
トに採用
垢触媒開発は若干遅延。
パイロット試験は 酸化率を達成に時 石炭火力用触媒の 電力会社のプランかなり遅れて磯子 間を要した。
開発に成功
トに採用
火力で実施。
竹 原 火 力 で パ イ 円筒触媒に固守し 性能は満足､触媒 竹原1号実証装置，
ロット試験。大手 たが触媒開発の取 の再生試験も実施 など
メーカーより早期 り組みは評価に開発を始めた。

％以下）の目標を達成した。

この触媒開発の結果，触媒寿命は年以上を保証させ州はボイラーメーカーとバーナーメーカーは独立した技

たが，Duernrohr発電所は術と見なしていた。

期間の性能が維持されている事が確認されている。

年以上とした。現在では長NOXの排出量の保証はボイラーメーカーの実績，経験開発初期の触媒は数ヶ月で性能は低下して，実用に供に基づいて，設計をしていたので，日本の設計思想とは給できる触媒開発には時間を多く要した。特に脱硝触媒大きく相違していた。

は硫酸を製造する酸化触媒（V2O5）を用いていたために，確かに，家庭で使う「ガスコンロ（バーナー）」と排煙中の二酸化硫黄（SO2）を酸化し三酸化硫黄（SO3「やかん」は別であるが，日本の技術開発はボイラーと無水硫酸）になりやすいので，酸化率の低い脱硝触媒をバーナーを一体システムとして，試験炉による低NOx開発しなければ成らなかった。

バーナーと二段燃焼などの総合的な制硝技術開発を進めていた。

1981年までに電発は石炭火力用触媒式脱硝装置の技術確立の自信を得たので，竹原火力

欧州ボイラーメーカーには試験炉によるNOX制硝技術号機に国の補助により250MWの実証試験を1981年に開始した。この実開発の手法はなく，合理性のある日本の燃焼技術は欧州

証試験装置は､現在も稼働中で有るが，新竹原に比べて遙かに進んでいたと感じた。

（600MW；2020年運開）の建設により2018年号機月に停止が予定されている。

ただし留意しなければ成らないこととして①欧州のボイラーはwet boiler であり，日本のボイラーはdry boiler であること。

．会議は踊る＠ウィーン，されど進んだ②欧州はタワーボイラーでボイラーと煙突が一体化してオーストリア電力会社の求めに応じて，ウィーンにていること，日本は米国式のコンベクション式であること。

Duernrohr発電所のオーナーコンサルタント業務の交渉が1984年10月に行われた。

．触媒式脱硝装置の開発

会 議 室 はVKGの 本 社 で， 天 井 の 高 い 薄 暗 い 広 い

電発は触媒式脱硝装置を1974年（昭和49年）旧磯子火力発電所（250MW×2）に100Nm3/hのパラレルフロー

会 議 室 で あ っ た。 中 林 恭 之 氏 を 代 表 と し て，VKG，NEWAGと交渉が開始された。

式の触媒のパイロット試験を実施した。石炭火力用脱硝

電発側からは概念設計，詳細設計と見積もり評価，お触媒の課題は性能，寿命の他に，触媒が石炭灰による閉よび施工管理を提案した。この内容について問題は無塞があった。この磯子火力での試験結果からパラレルフかったが，業務期間をローは石炭灰による閉塞はない事が確認され，空気予熱側は器のエレメント形状，ハニカム形状，格子形状の触媒もはこの期間については譲らず，英語で「This project is

石炭火力に適用できるとの成果を得た。当時は色々な形cancelled」と叫んだ瞬間，オーストリア参加者は一瞬状の触媒をパイロット試験で研究を実施した。リング状の静寂のあと，ドイツ語で「ざわつき」，終始が付かな

触媒，シリンダー触媒，ボード状触媒などがあったが，くなった。10分位経ったあとで，副社長のWagner氏が，格子状触媒のようなパラレル形状が主流の形状となった。

電発の提案を受け入れるが，業務の進行を早めて貰いた

触媒式脱硝装置共同研究の実施概要を表に示すが，1974年（昭和49年）から1981年（昭和56年）までの長期に亘り，性能（80％以上），寿命（年と提案したが，オーストリア年で完了して貰いたいと要求してきた。中林氏

いと発言があり，本契約に向けた交渉が始まった。1984年

月に概念設計の契約が締結された。

年以上），SO2‑SO3ー 85 ー

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ウィーンの森を守った日本の環境技術

日本ガスタービン学会誌．Duernrohr発電所概要
Duernrohr発電所の概要は表に示す。

ポーランド炭が主燃料であり，燃焼性硫黄は0.6‑0.8％，と比較的低く，灰分は約12％，窒素分は1.6%あった。環境技術対策としては脱硫率90％のスプレードライヤー（半乾式脱硫装置），99.8％の電気集塵装置が初期の設計に組み入れられていた。脱硝装置の仕様は日本での開発目標値である脱硝効率80％以上とした。
Table 4 発電所主仕様
単位

1号機（VKG)

発電所出力項目MW405

2号機（NEWAG)
352

ボイラー蒸発量t/h

1,1351,018

ボイラー主蒸気温度℃

540

540

ボイラー主蒸気圧力bar258206

石炭性状(ポーランド炭）○到着ベース発熱量

MJ/kg○灰分(工業分析）％

23.4-29.3
８〜 18○水分（工業分析）

％

７〜 12

○意窒素分（元素分析）％

1.6

Fig. 5 タワーボイラーでの脱硝装置の配置．プロジェクト業務と工期
プロジェクト業務は概念設計，詳細設計，入札審査，および施工管理であるが，前項で年とした工期については，EVN（旧NEWAG）より発電所の竣工時期が繰り上がったので，業務の大幅繰り上げの要請があった。
結局1987年に業務は完了した。
この時の契約金額交渉で相手から期間が短くなるので「人工（にんく）」が削減されるので，契約金額を下げるべきでは無いかと提案に，中林氏は早く業務を終了させるので，むしろ「新幹線料金」を頂きたいと提案した結果，予め合意に足していた金額に落ち着いた。成熟した社会での「紳士的」交渉と思った。

Fig. 6 Duernrohr発電所の脱硝装置の位置

10．脱硝装置の仕様

12．日本メーカーと欧州メーカーの共同応札

脱硝装置の仕様は基本的に，日本の仕様と同じとした。
表にその概要を示す。脱硝装置は排ガスの全量を処理する大型の反応器が必要とされた。

日本の技術をどのように導入するかについては，オーストリア側からの提案により，入札条件に日本と欧州メーカーとの共同体にて応札する条件を付した。
これにより，次の日本メーカーと欧州メーカーとの連携を模索して，上記三者による応札が行われた。

Table 5 脱硝装置の概要仕様
項目

日立とVoestalpine

単位

1号機（VKG)

2号機（NEWAG)

処理容量

Nm3/h

1,210,000

1,038,000

脱硝効率％

80以上

80以上

入り口Noｘ濃度ppm

800

800

IHIとWaagner Biro

出口Noｘ濃度ppm

160

160

KHIとGerman Babcock

転換酸化率％

1.5以下

1.5以下

MHIとSimmering-Graz-Pauker（SGP）

結果は日立グループとなり，日立の触媒が納入された。
海外へのシステムを輸出する場合は，Turn-key契約

11．脱硝装置の配置についてで，「お任せ契約」が多いが，オーストリア側は日本のタワーボイラーにおける脱硝反応領域は節炭器の上技術の調達を意図していたので，相互に相談しながらプ流で420℃領域である。タワーボイラーの節炭器はボイロジェクトを推進させた。それ故本プロジェクトは，一ラー上部にあるので，相当の高さに配置しなければなら般の製品の輸出では無く，「オーストリアに適合した」なかった。図

技術移転の思惑を持っており，広い意味での共同プロにその断面図を示す。また図の脱硝装置の写真を示す。に完成後ジェクトではないかと思っている。

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No.5

2017.913．プロジェクトの工程

Table 6 電発の欧州へのプロジェクト展開

プロジェクトの概念設計は1984年10月に終了し，詳細設計は1985年

411

ウィーンの森を守った日本の環境技術技術提供内容
脱硝技術
脱硝技術月に終了した。

相手方

国名

契約年

業務内容

フレクト社 スウェーデン 1984年 スウェーデン石炭火力のSCR設置のFS
KWU
ドイツ
1985年 SCR技術の開発現況報告書作成

I脱硝技術

IAW

設に併せて脱硝装置が据え付けられたが，その施工管理，燃焼改善

IVO

試運転まで実施して，Duernrohr発電所の運開の1985年

フィンランド 1988年 インコ-石炭火力への燃焼改善技術報告
書作成

燃焼改善

SEP

スウェーデン 1988年 石油ボイラーの燃焼改善技術報告書

入札は1985年月‑月まで実施された。発電所の建ドイツ

1986年 ライニンガーベルグ石炭火力発電所へのSXR技術供与

月に間に合わせることが出来た。
貴重な役割を担った。

14．オーストリアにおける本プロジェクト関心
オーストリア共和国ではこのプロジェクトへの関心は非常に高く，新聞もこのプロジェクトの中心人物である中林氏のインタービュー記事を載せている。
この記事について図，図に示す。日本ではあまり知られていない本プロジェクトはオーストリアだけではなく，欧州全体に強い関心をもたらした。スイスの雑誌には「型新幹線」の技術と共にDuernrohrプロジェクトが紹介されていた。

16．Duernrohrプロジェクトの評価について
こ の プ ロ ジ ェ ク ト に つ い て，EVNの 技 術 者Frank
Klemmとメールの交換（2016年 月）をしたが，彼はDuernrohrプロジェクトについて次のようにコメントしてきた。原文は長文であるので，その一部を紹介する。
「Dear Mouri-San!
First of all an excellent project depends on excellencepeople and the right configuration or constellation ofthis people. In this case the president, his adviser andthe assistant.
The power station with catalyst plant was constructed
and went into operation in September 1986 in time
and the best example for success is that parts of thefirst layer of catalyst are still in operation today.（原文のまま）」
このプロジェクトの成功で欧州での酸性雨対策が浸透してウィーンの森の枯渇を救ったと考えている。

17．あとがきFig. 7 中林氏のインタービュー記事

オーストリアのプロジェクトについて，時代と共に忘れ去れて来ている。今から30年の昔話であるので電発の現役もその実態を把握していない。大正初期には「明治は遠くなりにけり」と感じた人がいた。平成の今「昭和は遠きになりにけり」と思う方も多いと思う。
しかしながら，歴史の中に学ぶことは多い。過去と現在の延長線の上に未来がある。歴史を深く理解することが未来を見通せる創造力の醸成に繋がる。それは現在の研究者や技術者が確実に未来の人に見られ評価される運命にあることを自覚しなければならない。

Fig. 8 竹原火力と中林氏のインタービュー記事

本件について今まで語る機会が無かったが，京都大学

15．欧州への電発の環境技術移転の吉田英生氏より「東西南北地水火風」のコラムを設け

ポストDuernrohrプロジェクトとして，EVNは電発とたのでとのお誘いを受けた。ガスタービンの広がりには関係が薄いが海外との電力会社との繋がりとして，また技術情報交換協定を締結して，関係の維持を図った。
このプロジェクトの成功は欧州各国に波及して，日本の優秀な技術のPRとなった。電発もNOx低減技術の技エネルギー関連の事例として，整理して取りまとめたものである。
本書が､未来の技術の展開についての少しでも道筋を術移転のプロジェクトをデンマーク，フィンランドなどの電力会社と実施した。この実績を表に示す。電発は見いだして頂けることを切望している。

オーナーコンサルタン業務の提供のみを実施していたた

末尾ですが，本プロジェクトで最も活躍した電発の故めビジネス成立には限界があり，電発と共同研究した本多勝哉氏の奥様英子氏より資料をお借りしたことに感メーカーが触媒技術と燃焼改善技術を欧州に展開した。

謝を申し上げたい。また，電発OBの中林恭之氏および残念ながら，電発の欧州での環境ビジネスは花開かな電源開発株式会社に，一部情報を提供して頂いたことにかったが，日本の環境技術の高さを紹介する先兵として感謝申し上げたい。

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