研究期

報No. 113

令 和 2 年 12 月

四 国 電 力 株 式 会 社
四国電力送配電株式会社
株式会社四国総合研究所

研究期報１１３号

目次

地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認 ..................................... 1
Validation of CFD Simulation Results for Hydrogen Gas Diffusion Behavior
in the Ground

屋外配電箱内蔵ディジタル配電線保護リレーの劣化評価に関する研究 ...................... 7
Research on Deterioration Evaluation of Electrical Digital Distribution Line
Protection Relay

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究（第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握） .................................. 11
Research on predicting the remaining life of the catalyst packed in
the denitration device(2nd report; Understanding deterioration characteristics of each layer bycatalyst performance evaluation)

研究期報№113

地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認

目

的
近年中の実用化が想定される水素導管供給システムの安全性評価に係る調査の一環として、埋設導管の損傷に伴う水素ガス漏えいを模擬した実大規模の実験等により、地中および地表における水素拡散挙動を調査した。本稿では、実験データとの比較による CFD シミュレーションの妥当性確認結果について報告する。
主な成果
1. 水素ガス拡散挙動の再現結果
気密ブース内にアスファルト舗装を施した土壌模擬槽を製作し、深さ 1.2m の埋設水素導管からの水素ガス漏えいを想定した実験との比較により、CFD によって、特殊な物理モデルを使用することなく、地中でほぼ当方的に広がる水素拡散
挙動を定性的に再現できることを確認した（図 1）。
2. 再現結果の妥当性確認
水素放出 12 時間後の地中埋設センサ点における実験と CFD の水素濃度を比較したところ、データ乖離は最大 20%程度であることを確認した（図 2）。
データ乖離の要因分析のため、地中パラメータのひとつである土壌空隙率を再調査したところ、特定領域の空隙率に偏りはみられない一方で、近接領域で10%程度のバラツキが含まれる場合があることが分かった。CFD においては均質な地質を想定しており、実験装置における地質パラメータのバラツキがデータ乖離の主要因と推定した。
3. 地質パラメータ感度解析
データ乖離要因と推定された地質パラメータの影響について、感度解析を試みた。その結果、地質パラメータによる影響は水素濃度 20%程度の乖離に相当することを確認した（図 3）。
地質パラメータなどの入力条件が適切であれば、CFD による水素拡散挙動の再現性は高いと考えられた。

CFD

実験
1h

H2 [vol.%]
100

0

2h

6h

24h

図 1 水素放出 1 時間後、2 時間後、6 時間後、24 時間後の地中水素濃度分布比較

100%

水素濃度（CFD）

真砂土層
砕石層
10%

1%

CFD / 実験 = 1.2
CFD / 実験 = 1.0
CFD / 実験 = 0.8
1%

10%

100%

地質パラメータ変更時の水素濃度

100%

ε=21.7%ε=36.4%10%1%(ε=27.4%) ×1.2
(ε=27.4%) ×1.0
(ε=27.4%) ×0.8
1%

10%

100%

水素濃度（実験）基準条件での水素濃度 (ε=27.4%)

図 2 水素放出 12 時間後の地中水素濃度比較

図 3 地質パラメータ感度解析結果

研究担当者

キーワード
問い合わせ先杉本健二（株式会社四国総合研究所 エネルギー技術部）
杉本幸代，市川祐嗣，荻田将一，朝日一平（株式会社四国総合研究所 電子アグリ技術部）
水素，導管，ガス漏えい，拡散，土壌，数値流体力学，妥当性
株式会社四国総合研究所 経営企画部
TEL 087-843-8111（代表） E-mail jigyo_kanri@ssken.co.jp
http://www.ssken.co.jp/[無断転載を禁ず]

研究期報№113

屋外配電箱内蔵ディジタル配電線保護リレーの劣化評価に関する研究

目

的本研究では、配電用変電所に導入している屋外配電箱内蔵のディジタル配電
線保護リレー（以下、ディジタルリレーという）の加速劣化試験を行い、劣化状
況を評価することで、ディジタルリレーの更新計画策定の知見を得ることを目
的とする。
主な成果
1. 加速劣化試験結果および劣化評価
電子機器製品であるディジタルリレーの寿命は、一般的に周囲の温度・湿度の環境に大きく影響を受け、アレニウスの 10℃2 倍則に従うと考えられている。
そのため、経年 15 年のディジタルリレー撤去品を用い、変電所に設置された屋
外配電箱内の環境調査（図 1）に基づき決定した温度・湿度をベースとして、実運用と同じく制御電源を入れた状態で恒温恒湿槽にて加速劣化させ（図 2）、ア
レニウスの 10℃2 倍則から経年を算出した。
加速劣化試験の結果、経年 40 年相当（変電所での運用 15 年＋加速劣化 25 年）に達した 13 台のディジタルリレーについて、外観検査およびリレー性能試験において異常は見られなかった。
また、ディジタルリレーの部品レベルでは、アルミ電解コンデンサが経年による劣化進行が最も早く最弱点部と考えられることから、加速劣化試験により経年 40 年相当に到達したディジタルリレーからアルミ電解コンデンサを取出し、
全 15 種類のコンデンサについて単品調査（静電容量、tanδ 等）を実施した。
その結果、アルミ電解コンデンサは、若干の劣化はしているものの静電容量（図 3）および tanδ（図 4）は全て管理値内であった。
2. まとめ
外観検査、リレー性能試験およびアルミ電解コンデンサ単品調査の結果から、
屋外配電箱内蔵のディジタルリレーは 40 年の使用に耐えうるものと考えられる。

図 1 配電箱内温度・湿度センサ取付状況

図 2 加速劣化試験状況

図 3 アルミ電解コンデンサ静電容量測定結果

図 4 アルミ電解コンデンサ tanδ 測定結果

研究担当者

キーワード
問い合わせ先西川将司，武田憩空（株式会社四国総合研究所 電力技術部）
小松宏彰（四国電力送配電株式会社 送変電部）
ディジタルリレー，配電線保護，屋外配電箱，配電用変電所，
アレニウスの式，10℃2 倍則，加速劣化
株式会社四国総合研究所 経営企画部
TEL 087-843-8111（代表） E-mail jigyo_kanri@ssken.co.jp
http://www.ssken.co.jp/[無断転載を禁ず]

研究期報№113

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究(第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握)

目

的
石炭火力発電所に設置される脱硝装置は、排ガス中に含まれる窒素酸化物をアンモニアと反応させて無害な窒素と水に分解しており、装填される脱硝触媒の余寿命を予測して性能を適切に維持管理する必要がある。
本研究では、これまでに開発した脱硝触媒性能評価装置を用いて、実機ガス環
境における実機使用触媒の脱硝性能評価試験を行い、触媒反応の反応速度定数（以下、k 値）を算出して触媒の性能劣化度合いを評価し、各触媒層における脱硝性能劣化状況を把握して全触媒層の性能予測手法を検討した。
主な成果
1. 実機ガス環境における各触媒層の脱硝性能試験結果
脱硝反応に使用するアンモニアが注入される 1 層目の触媒層では、アンモニ
ア濃度と NOx 濃度とのモル比が高いガス環境となり、下流層側の触媒層では、前段の触媒層での脱硝反応によりアンモニアが消費され、一般的にモル比が低いガス環境となる。脱硝性能試験の結果、モル比が高い 1 層目の触媒層で高い脱硝率を維持するためには、触媒取替などにより k 値を高く維持する必要があ
るが、モル比が低い下流層側の触媒層では、経年劣化により k 値が低下した触媒でも所定の脱硝性能を維持できることが分かった。
2. 経年的な触媒性能劣化状況の評価結果
実機使用触媒を用いた実験室での脱硝性能試験により、経年的な触媒性能劣化状況を把握した。試験データから全触媒層分の k 値の推移を計算した結果、脱硝装置における残留アンモニア濃度の実測値から算出した k 値の推移と相関が見られた。従って、実験室での脱硝性能評価試験により、実機における経年的な触媒性能劣化挙動と余寿命を予測できる可能性が示唆され、脱硝触媒の適切な性能管理に活用できる見通しが得られた。

図 1 各モル比における k 値と脱硝率の関係

図 2 性能試験から算出した全触媒層分の k 値の計算値と実測値との推移
研究担当者
キーワード
問い合わせ先

川田 祥二，山地 豪（株式会社四国総合研究所 化学バイオ技術部）
脱硝装置，脱硝触媒，余寿命予測，性能評価
株式会社四国総合研究所 経営企画部
TEL 087-843-8111（代表） E-mail jigyo_kanri@ssken.co.jp
http://www.ssken.co.jp/[無断転載を禁ず]四国電力，四国電力送配電，四国総合研究所
研究期報１１３ (2020年12月) １－6

地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認㈱四国総合研究所 エネルギー技術部㈱四国総合研究所 電子アグリ技術部㈱四国総合研究所 電子アグリ技術部㈱四国総合研究所 電子アグリ技術部㈱四国総合研究所 電子アグリ技術部

キーワード：

水素
導管
ガス漏えい
拡散
土壌
数値流体力学
妥当性

Key Words：

杉本
杉本
市川
荻田
朝日

健二
幸代
祐嗣
将一
一平

Hydrogen
Pipeline
LeakageDiffusion
Soil
CFD
Validation

Validation of CFD Simulation Results for Hydrogen Gas Diffusion Behavior in the Ground
Shikoku Research Institute, Inc., Energy Engineering Department
Kenji Sugimoto
Shikoku Research Institute, Inc., Electronics and Agri-Technology Department
Sachiyo Sugimoto, Yuji Ichikawa, Masakazu Ogita, Ippei Asahi

Abstract
Hydrogen energy is expected to be put to practical use, and it is very important to understand hydrogen gas
diffusion behavior and ensure safety when hydrogen gas pipelines are damaged. Therefore, assuming hydrogen gas
leakage due to damage to a buried pipeline, hydrogen gas diffusion behavior in the ground and in the atmospherenear the ground surface was investigated by full-scale experiments and CFD simulations. In this paper, validation
results of the CFD simulations by comparison with the experiments were shown. Reasonable CFD simulation results
were obtained without using any special physical model by setting proper geological parameters such as soil porosity,
gas permeability, and effective gas diffusion coefficient in porous media at constant leakage hydrogen gas flow rates.
The influence of the geological parameters on the hydrogen gas diffusion behavior was investigated by sensitivity
analysis. It was confirmed that fluctuations of the geological parameters had an effect of up to about 20%.

－ 1 －

地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認

1. はじめに
近年中の実用化が想定される水素導管供給シ
ステムの安全性評価に係る調査の一環として、埋設導管の損傷に伴う水素ガス漏えいを模擬した
実大規模の実験等により、地中および地表における水素拡散挙動を調査した。本稿では、実験デー
タとの比較による CFD シミュレーションの妥当性確認結果について報告する。
漏えい水素ガス流量一定条件の下、土壌空隙率など地質パラメータを適切に設定することで、特殊な物理モデルを使用せずに妥当な再現結果がここで、𝜌𝜌 [kg/m3] はガス密度、𝑣𝑣⃗ [m/s] は速度ベクトル、𝑝𝑝 [Pa] は静圧、𝜇𝜇 [Pa·s] はガス粘性係数、𝐷𝐷 [m2/s] は有効拡散係数、𝑌𝑌𝑖𝑖 は化学種 𝑖𝑖の質量分率、𝑄𝑄 [kg/s] は水素ガス放出量、𝑡𝑡 [s]は時間、𝑔𝑔⃗ [m/s2] は重力ベクトルを示す。また、𝜀𝜀 は空隙率、𝐾𝐾 [m2] は透気係数で、多孔質媒体の特性を示す。本稿では、地中における空隙率 𝜀𝜀、
透気係数 𝐾𝐾、有効拡散係数 𝐷𝐷 を地質パラメータと称す。

2.2 解析対象

得られた。感度解析により地質パラメータが水素

本調査では、舗装を施した土壌模擬槽の深さ

拡散挙動に与える影響について検討し、地質パラ

1.2m の位置に導管を埋設し、小口径破断によるメータの変動により最大 20%程度の影響があるこ

水素漏えいを想定して実験した。土壌模擬槽は、とを確認した。

気密ブース（8.0m×8.0m×3.0mH）内に製作され、
内径 7.0m、高さ 1.35m の円柱構造を有し、舗装

2. 解析方法

0.5m（アスファルト層 0.15m＋砕石層 0.35m）と2.1 基礎方程式

真砂土層 0.85m の構成とした（図 1，図 2）。

本調査における CFD シミュレーションの基礎

土壌模擬槽および気密ブース内を 100%窒素ガ

方程式（質量保存則、運動量保存則、化学種 i のスに置換した状態を初期状態とし、放出口から一輸送方程式）を式（1）～（3）に示した。対象と定流量の水素ガスを 24 時間放出し、地中埋設セなる系の化学種は水素と窒素の 2 種で、流動様式

ンサ 40 点による水素濃度計測、ならびに、地表は層流とし、地中では多孔質媒体中の物質拡散と20mm 高の光学的水素濃度分布計測による水素拡して扱った。

散挙動を調査した 1)。

𝜀𝜀

𝜕𝜕

𝜕𝜕𝜕𝜕

𝜌𝜌 �
𝜀𝜀

𝜕𝜕

𝜌𝜌 + 𝛻𝛻 ⋅ (𝜌𝜌𝑣𝑣⃗) = 𝑄𝑄

1 𝜕𝜕𝜀𝜀 𝜕𝜕𝜕𝜕

𝜕𝜕𝜕𝜕

1

（1）

埋設導管を含む土壌模擬槽、気密ブースおよび𝜇𝜇+ 2 𝑣𝑣⃗ ⋅ 𝛻𝛻� 𝑣𝑣⃗ = −𝛻𝛻𝑝𝑝 + 𝛻𝛻(𝜇𝜇𝜇𝜇 ⋅ 𝑣𝑣⃗) − 𝑣𝑣⃗ + 𝜌𝜌𝑔𝑔⃗（ 2）𝜀𝜀2.3 解析条件

𝐾𝐾(𝜌𝜌𝜌𝜌𝑖𝑖 ) + 𝛻𝛻 ⋅ (𝜌𝜌𝑣𝑣⃗𝑌𝑌𝑖𝑖 ) = 𝛻𝛻 ⋅ (𝜀𝜀𝜀𝜀𝐷𝐷𝛻𝛻𝑌𝑌𝑖𝑖 ) + 𝑄𝑄

（3）

排気口を解析範囲に選定し、境界条件として水素ガ ス 放 出 口 に 質量 流 量 𝑄𝑄 （ 実 験 値 4.84×10-12
kg/s、3.37L/min）を、気密ブース排気口に大気

気密ブース（窒素雰囲気）
8m × 8m × 3.0mH

天井排気口 5ヵ所

レーザ
光源

舗装付き土壌模擬槽
7mφ × 1.35mH

H2

アスファルト層 0.15mH
砕石層（路盤） 0.35mH
真砂土層
0.85mH

水素導管 埋設深さ1.2m
ICCDカメラ × 2台

図１

図2

気密ブース外観－ 2 －実験装置イメージ

地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認

開放条件（0 Pa）を、壁面上の運動量保存則に3.2 水素濃度経時変化

Non-Slip 条件および全ての化学種についてゼロ

実験と CFD の水素濃度経時変化比較により、両勾配条件をそれぞれ与えた。地質パラメータは、

者は定性的に一致することを確認した。土壌模擬

表 1 に示す各層の実測平均値を与えた。本調査に槽の構成図とともに水素放出口直上の大気中計

おいて、汎用数値流体解析ソフトウェア ANSYS

測点および地中埋設センサ点における水素濃度

Fluent 2019 R1 (Ver.19.3) を使用したが、特殊

経時変化比較を図 4 に示した。ここで、センサ㊶

な物理モデルは使用しなかった。

の大気中水素濃度については、実験、CFD とも 0.1
時間ごとの時間平均にてグラフ化した。

表1
アスファルト層
砕石層
真砂土層

地中パラメータ𝜀𝜀 [%]
6.90
23.2
27.4

𝐾𝐾 [m2]

6.03×10-12
25.9×10-12
27.7×10-12

4. 解析結果の妥当性確認

𝐷𝐷 [m2/s]

4.1 地中水素濃度比較

1.21×10-12
9.49×10-12
8.30×10-12

水素放出 12 時間後の地中埋設センサ点水素濃度に関する実験と CFD の比較図を図 5 に示した。
ここで、横軸を実験値、縦軸を CFD による計算値
としてプロットし、CFD／実験=1.0 を一点鎖線で、

3. 解析結果

CFD／実験=0.8、1.2 を 2 本の点線で示した。ほ

3.1 地中水素濃度分布

とんどのデータは点線で挟まれる相対比±20%の実験で得られた水素濃度分布との比較により、CFD で地中水素拡散挙動を定性的に再現できるこ

範囲内にあり、定量的なデータ乖離は概ね 20%程度であることを確認した。

とを確認した。地中代表断面の水素濃度分布について、左側に実験、右側に CFD とし、1 時間後、

4.2 真砂土層空隙率再調査

2 時間後、6 時間後、24 時間後の水素濃度コンタ

実験と CFD で一部データ乖離がみられたため、

ー図を並べて図 3 に示した。全体的に同心円状に実験完了後に真砂土層空隙率を再調査した。実験

等方的に広がる水素拡散挙動は類似していた。

前後の真砂土層空隙率調査結果を図 6 に示した。

CFD

実験
1h

H2 [vol.%]
100

0

2h

6h

24h

図3

水素放出 1 時間後、2 時間後、6 時間後、24 時間後の地中水素濃度分布比較－ 3 －地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認

H2

6

12 18
Time [h]

24

100%
80%
60%
40%
20%
0%

大気中センサ㊶
実験
CFD
0

6

12 18
Time [h]24

真砂土層センサ③

H2

真砂土層センサ①

H2

100%
80%
60%
40%
20%
0%

0

5%
4%
3%
2%
1%
0%

0

6

12 18
Time [h]

24

100%
80%
60%
40%
20%
0%

真砂土層センサ⑤

H2

砕石層センサ㉖

H2

100%
80%
60%
40%
20%
0%

0

6

12 18
Time [h]

24

0

6

12 18
Time [h]㊶㉖

アスファルト層
砕石層（路盤）

⑤
③
①

真砂土層

H2 放出

図4

24

センサ点

水素放出口直上の大気中および地中埋設センサ点における水素濃度経時変化比較

100%
40%

砕石層

真砂土層空隙率

水素濃度（CFD）

真砂土層

10%

1%

CFD / 実験 = 1.2
CFD / 実験 = 1.0
CFD / 実験 = 0.8
1%

10%

30%
20%
10%
0%

100%

#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9

水素濃度（実験）

図5

実験前

水素放出 12 時間後の水素濃度比較

－ 4 －

図6

実験後

真砂土層空隙率調査結果

地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認

ここで、実験前には代表点 3 箇所、実験後には代

表2

表点 6 箇所×近接領域 3 点の空隙率を調査した。

感度解析条件（真砂土層）

空隙率 𝜀𝜀 設定

𝜀𝜀 [%]

𝐾𝐾 [m2]21.7
実測最小値
実測平均（基準） 27.4
無転圧（最大値） 36.4

実験後の再調査の結果、特定領域の空隙率に偏りはみられない一方で、近接領域で 10%程度のバラツキが含まれる場合があることを確認した。これ

11.8×10-12
27.7×10-12
85.4×10-12

𝐷𝐷 [m2/s]

6.08×10-12
8.30×10-12
12.2×10-12

ら地質パラメータのバラツキ等がデータ乖離要因の一つと推定された。

地質パラメータ変更時の水素濃度

100%4.3 地質パラメータ感度解析
前項の再調査結果を踏まえ、感度解析による地質パラメータ影響度の評価を試みた。具体的には
表 2 に示すように、真砂土層を対象として空隙率𝜀𝜀 の実測平均値を基準に大小計 3 ケースを想定

し、透気係数 𝐾𝐾 については Ergun2) の関係式（4）、

有 効 拡 散 係 数 𝐷𝐷 に つ い て は Millington &Quirk3) の関係式（5）を用いて推定した値を用い

た。
𝐾𝐾 =
𝐷𝐷

𝐷𝐷0

𝜀𝜀 3 𝑑𝑑𝑝𝑝 2

150(1−𝜀𝜀)24
3= 𝜀𝜀 ,,

𝑑𝑑𝑝𝑝 = 3.27 × 10−4 [m]𝐷𝐷0 = 4.7 × 10 [m2/s]−5ε=21.7%ε=36.4%10%1%(ε=27.4%) ×1.2
(ε=27.4%) ×1.0
(ε=27.4%) ×0.8
1%

10%

100%

基準条件での水素濃度 (ε=27.4%)

（4）

図7

地質パラメータ感度解析結果（5）
5. まとめ

ここで、式（4）の平均粒子径 𝑑𝑑𝑝𝑝 および式（5）の大気中ガス拡散係数 𝐷𝐷0 については、空隙率 𝜀𝜀、

実大規模の実験で得られた水素濃度の変化を
CFD により再現し、その妥当性を確認した結果、透気係数 𝐾𝐾、有効拡散係数 𝐷𝐷 の実測値から逆算

以下の結論が得られた。

概ね 20%程度であることを確認した。地質パラメ

詳細な地質パラメータ分布の把握には制約があータ感度解析結果を図 7 に示した。ここで、横軸ることから、CFD における地質パラメータについに基準とした解析条件における各センサ点でのては各層一様と仮定した設定等が現実的と考え

水素濃度、縦軸に地質パラメータを変更させた条られる。本調査の範囲において地質パラメータの件での水素濃度としてプロットし、基準×1.0 を

影響は水素濃度 20%程度に相当することを確認し一点鎖線で、基準×0.8、基準×1.2 をそれぞれた。

して求めた。 さらに、表 2 の空隙率 36.4%につ（1）特殊な物理モデルを使用することなく、地

いては、真砂土層無転圧時を想定した簡易実験に中および地表の水素拡散挙動の再現は可能。

よって求めた値を使用した。
感度解析の結果、地質パラメータによる影響は（2）地質パラメータなどの入力条件が適切であれば、水素拡散挙動の再現性は高い。

点線で示した。ほとんどのデータは点線で挟まれる相対比±20%の範囲内にあった。なお、水素放［謝辞］

出量一定条件での感度解析において空隙率大に

本調査は、経済産業省「平成 30 年度水素導管て水素濃度低となる傾向が示されたが、水素供給

供給システムの安全性評価事業」および「令和元圧力一定条件での感度解析においては空隙率大年度新エネルギー等の保安規制高度化事業」の一にて水素放出量大、水素濃度高となることを別途環で実施されたものである 4) 5)。ご協力いただい確認した。

た関係各位に深く感謝する。

－ 5 －地中水素ガス拡散挙動 CFD シミュレーションの妥当性確認［参考文献］
1)

杉本幸代、市川祐嗣、荻田将一、児玉裕美、
星野礼香、朝日一平、上地優、寺田敦彦、日野竜太郎：「ラマンイメージングによる舗装
路下埋設配管損傷時の漏えい水素拡散挙動計測」，第 37 回レーザセンシングシンポジウ
ム予稿集, (2019/9), pp. 51-52.

2)Ergun, S., “Fluid Flow through Packed
Columns”, Chemical Engineering Progress,
Vol. 48, No. 2 (1952), pp. 89-94.

3)

Millington

R.

J.

and

Quirk

J.

P.,

“Permeability of Porous Solids”, Trans.
of the Faraday Society, Vol. 57 (1961), pp.
1200-1207.
4)「平成 30 年度水素導管供給システムの安全性評価事業（維持管理工法の水素適用性評価（地中及び大気中の水素拡散挙動調査））調査 報 告 書 」， 経 済 産 業 省 ， (2019/3),
https://www.meti.go.jp/meti_lib/report/
H30FY/000130.pdf.

5)「令和元年度新エネルギー等の保安規制高度化事業（水素導管供給システムの安全性評
価事業（地中および大気中の水素拡散挙動調査））調査報告書」，経済産業省，(2020/3),
https://www.meti.go.jp/meti_lib/report/
2019FY/000073.pdf.

－ 6 －四国電力，四国電力送配電，四国総合研究所
研究期報１１３ (2020年12月) 7－10

屋外配電箱内蔵ディジタル配電線保護リレーの劣化評価に関する研究㈱四国総合研究所 電力技術部㈱四国総合研究所 電力技術部
四国電力送配電㈱ 送変電部
キーワード：Key Words：

ディジタルリレー
配電線保護
屋外配電箱
配電用変電所
アレニウスの式
10℃2 倍則
加速劣化

西川 将司
武田 憩空
小松 宏彰

electrical digital relay
distribution line protection
outdoor cubicle
distribution substation
Arrhenius equation
10℃ 2 times law
accelerated degradation

Research on Deterioration Evaluation of Electrical Digital Distribution Line Protection Relay
Built in Outdoor Cubicle
Shikoku Research Institute, Inc., Electric Power Technology Department
Masashi Nishikawa, Yasutaka Takeda

Shikoku Electric Power Transmission & Distribution Company, Inc., Transmission & Substation Department
Hiroaki Komatsu
Abstract
Some electrical digital distribution line protection relays built in outdoor cubicles installed in distribution
substations have gradually reached the age of 15 years, the recommended time of replacement by manufacturers.
However, at present, there is not enough evidence to extend the replacement time, the 15-year aging recommended
by the manufacturer. We conducted the deterioration evaluation of electrical digital relays to obtain knowledge on
the formulation of future renewal plans for digital relay.
The life of an electrical digital relay is generally greatly affected by the environment such as ambient temperatureand humidity, and is considered to follow the 10℃ 2 times law of Arrhenius equation. Using a removed product of
the age of 15 years electrical digital relay, we accelerating deteriorated the product in close to production
environments, and calculated and evaluated the aging by the 10℃ 2 times law based on the temperature andhumidity determined according to the environmental survey of the outdoor cubicle. In addition, at the component
level of electrical digital relays, we took out capacitors inside electrical digital relays that had reached theequivalent of 40 years and conducted a single item survey since we considered that electrolytic capacitors are theweakest parts where the progress of deterioration over time is the fastest.
As a result, we consider that the electrical digital distribution line protection relay built in the outdoor cubicle canwithstand the use of 40-years since there was no abnormality in all electrical digital relays tested for accelerated
deterioration.

－ 7 －屋外配電箱内蔵ディジタル配電線保護リレーの劣化評価に関する研究

ディジタルリレーはメーカーの製品開発時に1. はじめに四国電力送配電㈱が配電用変電所に導入しておいて、各種環境下での評価試験が行われている

いる屋外配電箱内蔵のディジタル配電線保護リが、これらは信頼性評価試験および環境試験と言レー（以下、ディジタルリレーという）は、メー

われる過酷かつ短期間の試験である。
そこで本研究では、メーカーで開発時に実施しカー取替推奨の経年 15 年を迎えるものが出てきた過酷な環境での試験ではなく、製品寿命の限界

た。
しかしながら、現状ではメーカー取替推奨の経を評価する際のパラメータが複雑とならないよ

年 15 年を延伸するための十分な根拠がない。本う、温度・湿度を上昇させることで、実運用状態

研究では、今後のディジタルリレー更新計画策定の延長線上に近いシンプルな加速劣化試験を実の知見を得るため、屋外配電箱の箱内環境を考慮施する。試験は、経年 15 年のディジタルリレー

したディジタルリレーの劣化評価を行った。図 1

撤去品を用いて行い、複合材料の組み合わせによに同社のディジタルリレーの導入状況を示す。

る不具合発生の可能性を確認するため、電子部品単体で加速劣化させるのではなく、ディジタルリ
レー撤去品をそのまま用い、恒温恒湿槽にて加速劣化させる。また、アレニウスの 10℃2 倍則により経年を算出し、評価を行うにあたり、変電所に設置された屋外配電箱の環境調査を行い、加速劣化試験時の温度・湿度のベースを決定した。
3. 研究結果
3.1 不具合事例調査
ディジタルリレーにおける弱点部位を確認す

図 1．ディジタルリレーの導入状況

るために、メーカー毎（A 社、B 社）の過去の不具合事例を調査した結果、半導体素子の一過性の不具合と考えられるものが発生していたことが2. ディジタルリレーの劣化評価手法
ディジタルリレーの寿命は、一般的に、周囲の分かった。これらの故障は一般的な故障分布のバ

温度と湿度の環境に大きく影響を受けると言わスタブ曲線における偶発故障と推察される。 1)

れており、ディジタルリレー内の半導体チップや過去の不具合事例からは、ディジタルリレーに

電解コンデンサは、発熱による劣化や破損、基板おける弱点部位を推察することはできなかった

表面については、劣化による絶縁不良や配線金属が、本研究において加速劣化試験を行うことで劣部の割れによる接続不良などが想定され、これら化が進行し、故障率が上がってくると考えられるの不具合は、アレニウスの 10℃2 倍則に従うと考ことから、その時期を把握し、余寿命評価を行う

えられている。アレニウスの簡易的な式では、試こととする。

験温度 T、実使用温度 To、平均寿命時間 L、加速
時間 Lo とすると次式が成り立つ。 1)2)3)

3.2 屋外配電箱環境調査
屋外配電箱内の環境を確認するため、試験に使

𝑇𝑇−𝑇𝑇𝑇𝑇

𝐿𝐿 = 𝐿𝐿𝐿𝐿 × 2 10用するディジタルリレーが内蔵されていた配電ディジタルリレーは電子機器製品であり、電子箱内に温度・湿度センサとデータロガーを設置し、部品単体とは異なり、複合材料（プリント基板や複数の変電所の配電箱にて 1 時間毎の箱内の温はんだ接合部等）が組み合わさったものである。

度と湿度データを約 1 年間測定した。温度・湿度

したがって、個々の部品毎には信頼性が高くても、センサの設置箇所は、複数ある配電箱の内、最大構成材料の温度による膨張率の違いや振動・衝撃

電流が流れて発熱が大きいと考えられる TR2 次による歪やズレ等の不具合が発生する可能性が箱と、日射の影響を最も受ける可能性が高い最端

ある。

1)

箱、および、中央付近の箱の計 3 箱を選定し、箱－ 8 －屋外配電箱内蔵ディジタル配電線保護リレーの劣化評価に関する研究内の設置は、各々のディジタルリレーの前面と裏

なお、A 社製のディジタルリレーについては、

面の 2 個所とした。図 2 に配電箱内における温65℃以上では電源基板上の保護用サーモスイッ

度・湿度センサ取付状況を示す。

チ動作により電源が「切」となることから、70℃

環境測定の結果、最低温度 2.6℃、最高温度
49.4℃、平均温度 23.7℃であり、ディジタルリ

を除くパターンにて加速劣化試験を実施したことを補足しておく。

レーの特性保証温度 0～50℃の範囲内であった。

加速劣化試験状況を図 4 に示す。加速劣化試験

また、相対湿度は最高 79.9％（絶対湿度 27.5g/

中はディジタルリレーの電源を「入」とし、装置㎥）であった。

異常接点をオシロスコープに取り込むことで継なお、ディジタルリレーの常規使用環境は B 社

続的に監視した。また、加速劣化試験において経製のみ提示されており、その条件である日平均湿

年 2 年相当毎にディジタルリレーを恒温恒湿槽

度 30～80％で結露無きことと、現地測定結果をから取り出し、目視による外観検査とリレー性能考慮して加速劣化試験を実施した。

試験を実施した。
加速劣化試験により、A 社・B 社製のディジタ
ルリレー合わせて 13 台が経年 40 年相当（変電所での運用 15 年＋恒温恒湿槽加速劣化 25 年）に達した。試験期間中、全てのディジタルリレーにおいて、装置異常の出力監視、経年 2 年相当毎の外
観検査およびリレー性能試験結果について異常は見られなかった。

図 2．配電箱内温度・湿度センサ取付状況

3.3 加速劣化試験
ディジタルリレーの撤去品を恒温恒湿槽に入図 4．加速劣化試験状況

れ、図 3 に示すパターンで温度と湿度を上昇させ、加速劣化試験を行った。

3.4 アルミ電解コンデンサ単品調査

ドライ環境下（相対湿度20%以下）

経年 40 年相当に到達したディジタルリレーについて、装置異常は発生せず、外観検査、リレー

50℃、60℃、70℃※1

性能試験共に異常は無く、明確な劣化箇所は見ら

加湿環境下（絶対湿度55g/㎥※2）
50℃+相対湿度70%、60℃+相対湿度45%、
70℃+相対湿度30%※1 加速劣化試験の設定温度による結果のばらつきの可能性を考慮し、３パターンの温度で加速劣化試験を実施※2 恒温恒湿槽の能力上、70℃の相対湿度30%が湿度下限であったことから、絶対湿度の条件は屋外配電箱環境調査
結果より得られたベースの最高絶対湿度27.5g/㎥の２倍の55g/㎥にて加湿を実施
図 3．加速劣化試験パターン

れなかったが、ディジタルリレーの部品レベルでは、電解液をパッキンで封入した構造のアルミ電
解コンデンサが経年による劣化進行が最も早い
最弱点部と考えられることから、単品調査を実施した。 2)4) なお、ディジタルリレーに使用されているコンデンサとしては、アルミ電解コンデンサとセラミックコンデンサがあるが、セラミックコ
ンデンサは電解液が封入されておらず経年劣化の進行はアルミ電解コンデンサと比較して緩慢であると考えられることから調査対象外とした。

－ 9 －

屋外配電箱内蔵ディジタル配電線保護リレーの劣化評価に関する研究

ディジタルリレーに使用されているアルミ電
解コンデンサは、両メーカーともに電源基板にのみ使用されており、主な用途は電源瞬停対策用および電源平滑用であった。経年 40 年相当に達したディジタルリレーの全てのアルミ電解コンデ
ンサを取出し、単品調査を行うことにより劣化状況を確認した。表 1 にアルミ電解コンデンサの単品調査項目を示す。
表 1．アルミ電解コンデンサ単品調査項目
No
1

内 容

図 6．アルミ電解コンデンサ tanδ 測定結果

外観検査（目視）、
静電容量測定、tanδ 測定

2

4. まとめ

リレーが通電状態にて、CPU がリセットする電源本研究では、加速劣化試験にて経年 40 年相当

瞬停限界時間を測定（時間から容量を算出）に達したディジタルリレーの外観検査とリレー

単品調査結果として、図 5 に静電容量測定結果

性能試験を行うとともに、部品レベルでの弱点部を、図 6 に tanδ 測定結果を示す。A 社と B 社合位と考えられるアルミ電解コンデンサについて、

わせて全 15 種類のアルミ電解コンデンサ（デバ

単品調査を行った。
研究の結果、外観検査、リレー性能試験およびイス No.1～15）について、単品調査を実施した。
調査の結果、静電容量は定格比 83.3～106.2％であり、管理値（定格比 80～120％）を外れるものは無かった。tanδ は、定格比 20.5～91.4％であり、管理値（定格比 100％以内）を外れるものは無かった。各アルミ電解コンデンサの初期値は不明であるが、静電容量が定格比 80％に近づいているものもあることから、劣化は進展していると考えられる。なお、外観検査において破損や液漏れは確認されなかった。
また、電源瞬停対策用のアルミ電解コンデンサの瞬断限界時間測定の結果、管理値（設計値±20％）を外れるものは無かった。

アルミ電解コンデンサ単品調査の全てにおいて異常は見られず、屋外配電箱内蔵のディジタルリ
レーは、40 年の使用に耐えうるものと考えられることが分かった。
［謝辞］
本研究は、四国電力送配電㈱送変電部殿より委託を受け実施したもので、ご協力いただいた関係
各位に深く感謝いたします。
［参考文献］
1)

今井康雄、味岡恒夫、沖エンジニアリング㈱：「実践！電子部品の信頼性評価・解析ガ
イドブック」，日刊工業新聞社，p2，33，146147（2014）2)

今井康雄、味岡恒夫、沖エンジニアリング㈱：「実践！電子部品の信頼性評価・解析ガ
イドブック Part3」，日刊工業新聞社，p27，
192（2018）

3)(社)日本電気協会：「電力用規格 B-402，デ
ィジタル形保護リレーおよび保護リレー装置（平成 28 年版）」

4)
図 5．アルミ電解コンデンサ静電容量測定結果「JEC-2500 電力用保護継電器
日本電気学会：（2010 年版）」

－ 10 －

四国電力，四国電力送配電，四国総合研究所
研究期報１１３ (2020年12月) 11－15

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究(第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握)㈱四国総合研究所 化学バイオ技術部 川田 祥二㈱四国総合研究所 化学バイオ技術部 山地 豪

キーワード：

脱硝装置
脱硝触媒
余寿命予測
性能評価

Key Words：

Denitration equipment
Denitration catalyst
Remaining life prediction
Performance evaluation

Research on predicting the remaining life of the catalyst packed in the denitration device(2nd report; Understanding deterioration characteristics of each layer by catalyst performance evaluation)
Shikoku Research Institute, Inc., Chemical Technology and Biotechnology Department
Shouji Kawada, Tsuyoshi Yamaji
Abstract
In this study, we conducted a denitration performance evaluation test in an actual gas environment of a catalyst
that deteriorated due to use in an actual machine, using an in-house developed denitration catalyst performance
evaluation device. In the performance evaluation of the catalyst, the deterioration of the denitration performance ofeach catalyst layer was evaluated using a reaction rate constant (hereinafter, k value) indicating the degree ofcatalytic reaction.
As a result, it was found that in the catalyst layer on the downstream side where the molar ratio of ammonia
concentration to NOx concentration is low, the predetermined denitration performance can be maintained evenwith a catalyst whose k value is lowered due to aged deterioration.
Furthermore, it was suggested that the transition of the k value of the entire catalyst layer can be estimatedfrom the transition of the k value of each catalyst layer obtained in the laboratory, and the remaining lifetime of
the catalyst can be predicted over time.

－ 11 －

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究(第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握)

1. はじめに

2. 触媒性能の評価方法

石炭火力発電所に設置される脱硝装置は、排ガ

2.1 触媒の劣化度合いの評価指標

ス中に含まれる窒素酸化物をアンモニアと反応さ触媒の性能評価にあたっては、触媒の劣化度合せて無害な窒素と水に分解する役割を持っている。

いを示す指標として一般的に使用される反応速度

その反応は、式（1）,（2）で表され、反応促進の定数（以下、k 値）を用いた。
k 値は式（3）の自然対数の式で定義され、出入ために酸化チタンを主成分とする触媒が使用される。触媒は図 1 に示したように、脱硝装置に 3～4

口のアンモニア濃度から求められる。
同じ k 値を持つ脱硝触媒 1 及び脱硝触媒 2 にア層程度に分けて設置されており、触媒層全体で窒素酸化物を分解するように設計されている。

ンモニアと NOx が通過した時の脱硝反応の模式図

4NO＋4NH3＋O2 → 4N2＋6H2O ・・・式（1）を図 2 に示した。なお、脱硝反応に伴い生成する

NO＋NO2＋2NH3 → 2N2＋3H2O・・・式（2）1）

窒素と水は省略した。

1）

𝑘𝑘 = −AV × ln �A2
� ・・・式（3）1）
A1

AV：面積速度（m3/m2/h)
A1：入口ｱﾝﾓﾆｱ濃度（ppm)
A2：出口ｱﾝﾓﾆｱ濃度（ppm)

A2
�
A1
6
𝑘𝑘 = −AV × 𝑙𝑙𝑙𝑙 � � = −𝐴𝐴𝐴𝐴 × (−0.69315)
1123
𝑘𝑘 = −AV × 𝑙𝑙𝑙𝑙 � � = −𝐴𝐴𝐴𝐴 × (−0.69315)
26
𝑘𝑘 = −AV × ln �

図 1 脱硝装置の概略図
脱硝反応に使用するアンモニアは、装置入口部に注入され、装置末端部で残留しないように制御されている。しかし、脱硝触媒の性能が低下すると、残留するアンモニアが増加して、排ガス中に

図 2 脱硝反応の模式図存在する SO3 と酸性硫安又は硫安を形成し、空気予熱器に付着する。

図 2 に示したように、各触媒層における反応速このように、脱硝装置の劣化状況は、残留アンモ度定数 k1 と k2 は、NOx 濃度に関係なく出入口のア

ニア濃度により把握される。

ンモニア濃度の比率（A2／A1）で定義されるため、前報では、脱硝触媒の性能劣化に伴う残留アン

式（3）によって k 値を算出する場合は、各触媒層

モニア濃度の将来的な推移について、数値解析ににおけるアンモニア濃度の詳細な測定値が必要とより予測する手法について検討した。

2）

なる。

本研究では、これまで自社で開発した脱硝触媒

一方、排ガス中の NOx は、脱硝触媒でアンモニア

性能評価装置を用いて、実機の脱硝装置に装填さと 1：1 で反応して窒素と水に分解されるため、それ所定期間使用された触媒（以下、実機使用触媒）の出入口濃度には式（4）の関係が成立する。

の脱硝性能評価試験を行い、個別の各触媒層に着目し、実際のガス環境における脱硝性能ならびに、

A1 － A2 ＝ B1 － B2 ・・・式（4）

経年的な触媒性能の劣化特性を把握した｡また､各

B1：入口 NOx 濃度（ppm）

触媒層の脱硝性能の予測から、全触媒層としての

B2：出口 NOx 濃度（ppm）

性能予測を行ったので結果を報告する。

－ 12 －

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究(第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握)

また、式（5）,（6）に示したように、脱硝触媒

脱硝性能評価試験では、図 4 に示すように実機入口のアンモニア濃度と NOx 濃度の比率はモル比

使用触媒の中央部分を切り出して代表試料としてα、脱硝触媒出入口の NOx 濃度低減率は脱硝率η用いた。また、実機使用触媒が曝される実際のガと定義されている。

ス環境での脱硝性能を評価するため、N2 をベース

モル比α＝A1 ／ B1

ガスとして NO,NH3,O2 及び水分を添加した混合ガ・・・式（5）脱硝率η（%）＝（B1-B2)／B1×100 ・・・式（6）スを調整してガス予熱炉とガス混合炉で加温し、代表試料を設置した触媒反応炉に供給した。

従って、式（3）に式（4）,（5）,（6）を代入す
ると、k 値は式（7）に変形される。

触媒反応後のガスは、後段のアンモニア測定部
で残留アンモニア濃度、ガス濃度分析計で NOx 等

𝜂𝜂
(
)
3）
100
𝑘𝑘 = −AV × ln �1 −
� ・・・式（7）𝛼𝛼その他のガス組成を測定して脱硝率を算出した。

そこで、モル比αにおける実機使用触媒の脱硝率ηを測定し、触媒の劣化度合いを評価すること
とした。

←代表試料

2.2 脱硝触媒性能評価試験の概要
これまでに自社で開発した脱硝触媒性能評価装置の概要を図 3 に示した。
脱硝触媒性能評価装置は、精密ガス混合装置、
ガス予熱炉、ガス混合炉、触媒反応炉、測定器（ガ図 4 試験に供した実機使用触媒のス濃度分析計など）から構成されており、ガス組

切り出し箇所成や流速を精密ガス混合装置、温度を触媒反応炉において任意に調整可能である。

N2 ガス供給装置

N2

N2

N2

N2,O2,NO,SO 2 混合ガス

精密ガス混合装置

N2

O2

SO2

NO

NH3

NH3 /N2 混合ガス

石英製加熱管(20mmφ×4m)

試料採取管

触媒反応炉

(MAX 1,100℃) 反応管 石英製 70mmφ×1,000mm

ガス濃度分析計
NOx,O2,SO2 測定器

代表試料

除湿器

ガス混合炉

ガス予熱炉

(MAX 1,100℃)(MAX 1,000℃)

定量ﾎﾟﾝﾌﾟ
乾燥
NH3 吸収瓶

ポンプ

ガスメーター純

アンモニア測定部

図 3 脱硝触媒性能評価装置の概要 4)－ 13 －

水

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究(第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握)

3. 低モル比における脱硝性能試験結果
通常、プラントメーカでの脱硝性能評価試験におけるガス流速条件は、全触媒層分に相当する単位面積速度（AV 値）あるいは単位体積速度（SV 値）を用いるのが一般的である。全触媒層分および 1層分のガス流速である AV 値の計算例を図 5 に示した。脱硝装置を通過する排ガス量は一定であり、1 層分では触媒の表面積が小さく、全触媒層分と比較して AV 値は大きくなる。
従って、今回の研究では、個別の各触媒層での性能評価を行うため、1 層分の触媒表面積に応じた AV 値で試験を行うこととした。
図 6 性能劣化状況が異なる脱硝触媒におけるモル比と脱硝率の関係
注）k 値 ｻﾝﾌﾟﾙ 1＞ｻﾝﾌﾟﾙ 2＞ｻﾝﾌﾟﾙ 3＞ｻﾝﾌﾟﾙ 4

また、各モル比での脱硝率と k 値との関係を図 7に示した。モル比が大きい場合は、k 値の低下に伴全層分の AV=100 万(m /h)÷(5 万 m +5 万 m )32

2って脱硝率は大きく低下するが、モル比が小さい=10(m3/m2/h)

場合は、k 値が低下しても脱硝率の低下傾向は緩1 層分の AV=100 万(m /h)÷5 万 m
32

やかとなることが確認された。

=20(m /m /h)
3

図5

2

AV 値の計算の一例

また、プラントメーカでの脱硝性能評価試験は、
通常、モル比 1.0 又はプラントメーカ設計条件で行われる。しかし、個別の各触媒層に着目すると、2 層目以降の脱硝装置下流側の触媒層では、前段の触媒層での脱硝反応によりアンモニアが消費され、一般的に低モル比のガス環境下での触媒反応となる。
そこで、各触媒層における実際のガス環境での図 7 各モル比における k 値と脱硝率の関係

脱硝性能を把握するため、k 値が異なる 4 種類の実機使用触媒を用いて、モル比を変化させた条件
で脱硝性能評価試験を実施した。

従って、モル比が高いガス環境下の 1 層目触媒層において、高い脱硝率を維持するには脱硝触媒各実機使用触媒におけるモル比と脱硝率との関の k 値を高く維持する必要がある。一方、モル比係を図 6 に示した。性能劣化が少ないサンプル 1が低くなる下流層側での触媒層では、経年劣化にではモル比が高い条件でも高い脱硝率を示すが、より k 値が低下した触媒でも所定の脱硝性能が維

性能劣化が進んだサンプル 4 では、脱硝率が低下

持できることが分かった。

した。一方、モル比が低くなるほど、サンプル 4 でもサンプル 1 に近い脱硝率を示し、脱硝触媒の性

4. 経年的な触媒性能劣化状況の評価結果

能差が縮小することが分かった。

4.1 実機使用触媒の経年劣化状況
運転時間が異なる実機使用触媒について、1 層－ 14 －

脱硝触媒の余寿命予測に関する研究(第 2 報：触媒性能評価による触媒層毎の劣化特性の把握)

目触媒層におけるモル比条件と AV 値条件での脱5. まとめ脱硝装置の各触媒層に着目した脱硝性能評価試

硝性能を調査した。
脱硝性能試験結果を k 値と運転時間の関係とし験を行った結果、前段の触媒層においてアンモニて整理すると図 8 に示すように、指数関数で表さ

アが消費され、低モル比のガス環境となった下流

れ、高い相関関係が確認された。

側触媒層では、触媒性能が若干低下しても所定の従って、脱硝触媒は長期間の使用により、指数脱硝性能が維持できることが分かった。また、経年的な触媒性能劣化状況についても把握すること

関数的な性能劣化挙動を示すと推定された。

ができた。
実験室での脱硝性能評価試験により、実機における k 値の推移を把握できることが分かった。従って、経年的な触媒性能劣化挙動を概ね推定でき、将来的な推移を予測できる可能性が示唆された。
今後は、この手法による性能予測の精度を更にC，D は触媒固有の係数

高め、脱硝触媒の取替時期や取替層の決定に活用できる脱硝触媒の管理方法を確立させたい。
［謝辞］
本研究は、四国電力（株）火力部殿より委託を図 8 実機使用触媒の k／k0 と運転時間の関係受け実施したもので、ご協力を頂いた関係各位に深く感謝いたします。

注）k0 は k 値の初期値
4.2 全層分の k 値の計算値と実測値との比較［参考文献］

脱硝装置では、各触媒層の取替を適宜行って性

1）火力原子力発電技術協会、「火力発電所の環境能維持しており、前述した実機使用触媒での運転保全技術・設備

時間と k 値との関係から、全触媒層分の k 値の推発電、2002 年 9 月号、P103－105（2002）

移を計算した。また、脱硝装置出口で定期的に行

2）研究期報 No．85、「脱硝触媒の余寿命予測にう残留アンモニア濃度の実測値から全触媒層分の関する研究」、多田 健紀、横田 晃、P21－26

k 値を算出し、図 9 に比較して示した。

Ⅳ．脱硝設備」、火力原子力（2005）

全触媒層分の k 値の計算値は、実測値の推移と

3）公害防止の技術と法規編集委員会編、新・公相関が見られ、脱硝装置の触媒取替に伴って k 値

害防止の技術と法規 2020 大気編 P117が回復し、その後、経年的な劣化を繰り返す挙動（2020）を把握できた。

4）研究期報 No．81、「脱硝触媒性能測定装置の製作」、横田 晃、多田 健紀、永井 元、P13－
P19（2003）

図9

性能試験から算出した全触媒層分の k 値の計算値と実測値との推移－ 15 －

最後に執筆者、編集ならびに審査にあたられた方々のご協力に対して厚くお礼申し上げます。

研 究 期 報第 113 号

編集兼発行人口山

成（無断転載を禁ず）

哉㈱四国総合研究所

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