CN104074692A - 利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，能够使发电厂和海水淡化厂这两者进行有效运行，此外，即使蒸汽涡轮机发电设备侧的负载发生改变也能向海水淡化设备侧供给所需蒸汽。将利用太阳能产生过热蒸汽的太阳能集热装置、以水蒸汽作为热循环介质的凝汽式蒸汽涡轮机发电设备与多级闪蒸型或多效型海水淡化设备进行组合，由太阳能集热装置产生过热水蒸汽，将过热水蒸汽供给到蒸汽涡轮机发电设备进行发电，同时从蒸汽涡轮机发电设备的蒸汽涡轮机中间段抽取水蒸汽，向海水淡化设备供给。此外，例如设置绕过蒸汽涡轮机而将来自太阳能集热装置的水蒸汽调整压力和温度而供给到海水淡化设备的系统。

Description

利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统
技术领域
本发明涉及将太阳能发电厂与太阳能海水淡化厂进行组合而成的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统。
背景技术
已有提案来使用太阳能作为蒸汽涡轮发电设备、海水淡化设备的热源。而且，在专利文献1中，提出了将太阳能发电和太阳能海水淡化进行组合。专利文献1中，由太阳能集热器加热介质（例如溴化锂-水溶液），将加热后的介质供给蒸汽涡轮机来发电，通过位于海水槽内的真空凝汽器（热交换器）将在蒸汽涡轮机中放出能量后的介质冷却，将冷却后的介质经过真空泵、液体化器再度供给太阳能集热器。而且，专利文献1中，在通过这样的介质循环进行发电的同时，还通过真空凝汽器利用与介质进行热交换而将海水槽内的海水加热，使其蒸发而淡水化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2001-514573号公报（图5、图6）
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中，由于进行利用太阳能的蒸汽涡轮机发电和海水淡化双方，因而将蒸汽涡轮机的排气蒸汽全部导入到真空凝汽器中。
但是，海水淡化中被较多地实用化的方式有利用反浸透膜的淡水化和利用蒸发的淡水化。在后者的利用蒸发的淡水化中，多级闪蒸型、多效型得以实用化。对应造水量的大小，多级闪蒸型、多效型二者都需要从小蒸汽流量到大蒸汽流量的规定压力的水蒸汽。因此，在多级闪蒸型、多效型中使用火力发电设备的蒸汽涡轮机排气蒸汽时，考虑与背压式蒸汽涡轮机发电设备进行组合。
因此，如专利文献1所述地将蒸汽涡轮机的排气蒸汽全部导入真空凝汽器而将排气蒸汽的热用于蒸发的方式，不能适用于广泛实用化的多级闪蒸型、多效型。即，因为多级闪蒸型、多效型需要具有一定程度的压力（例如0.4MPaG）的水蒸汽。此外，专利文献1中，作为驱动蒸汽涡轮机的介质，使用例如溴化锂-水溶液的蒸汽，需要封闭循环，基于这样的观点，也无法适用于多级闪蒸型、多效型。
此外，利用太阳能的蒸汽涡轮机发电设备中，为了进行稳定的发电，需要花费很大精力来考虑与蓄热设备的组合等，但是由于自然能源的特性，通常会有难以达到额定输出的情形。此外，因连接的电力系统的关系会发生必须部分负载运转、发电运转停止的情形。在使用来自这样的利用太阳能的蒸汽涡轮机设备的蒸汽时，根据发电设备侧的情况，会有不能确保海水淡化设备侧的必要的造水量的可能性，对于这样的问题，以往都没有给予考虑。
本发明的目的，在于提供在利用太阳能由蒸汽涡轮机进行发电和海水淡化的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统中，能够使发电厂和海水淡化厂这两者进行有效运行的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统。
此外，本发明的其他目的在于提供即使蒸汽涡轮机发电设备侧的负载发生改变也能向海水淡化设备侧供给所需蒸汽的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统。
解决问题的方法
本发明的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统的特征在于，将利用太阳能产生过热蒸汽的太阳能集热装置、以水蒸汽作为热循环介质的凝汽式蒸汽涡轮机发电设备与多级闪蒸型或多效型海水淡化设备进行组合，由太阳能集热装置产生过热水蒸汽，将过热水蒸汽供给到蒸汽涡轮机发电设备，并且从蒸汽涡轮机发电设备的蒸汽涡轮机中间段抽取水蒸汽，向海水淡化设备供给。
此外，本发明的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统的特征在于，进一步设置绕过（バイパス）蒸汽涡轮机而将水蒸汽调整压力和温度从太阳能集热装置供给到海水淡化设备的系统，或者，设置配置多个从蒸汽涡轮机进行抽取水蒸汽的段落，调整抽取后的水蒸汽的压力和温度来供给到海水淡化设备的系统。
发明效果
根据本发明，可以得到能够使发电厂和海水淡化厂这两者进行有效运行的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统。
此外，根据本发明，即使蒸汽涡轮机发电设备侧的负载发生改变也能向海水淡化设备侧供给所需蒸汽。
上述以外的问题、结构和效果，通过以下实施方式的说明而更明晰。
附图说明
图1是表示本发明的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统的一个实施例的图。
图2是表示本发明的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统的另一实施例的图。
符号说明
1：太阳，2：太阳光线，3：槽型镜，4：热介质循环泵，5：槽型集热器出口配管，6：蒸汽过热器，7：水蒸发器，8：蒸汽涡轮机，9：脱气器，10：太阳能集热装置供水泵，11：循环水泵，12：循环水泵出口阀，13：凝汽器入口循环水配管，14：凝汽器，15：凝汽器出口循环水配管，16：海水淡化装置海水供给分支管，17：海水淡化装置海水入口阀，18：海水淡化装置海水入口配管，19：蒸汽加减阀，20：蒸汽涡轮机抽汽阀，21：海水淡化装置蒸汽供给配管，22：主蒸汽喷射器，23：放气喷射器，24：海水入口配管，26：浓缩海水排出泵，27：浓缩海水排出配管，28：海水排出配管，29：海水泄水路，30：造水移送泵，31：海水取水路，32：造水储存箱水位调节阀，33：造水储存箱，34：造水移送卡车，35：造水配管，36：造水储存箱侧分支阀，37：凝汽器补给水入口阀，38：造水储存箱入口配管，39：凝汽器入口配管，40：凝汽器入口循环水配管，41：凝汽器出口循环水配管，42：凝汽器入口阀，43：凝汽器出口阀，44：凝汽器侧蒸汽涡轮机绕路阀，45：蒸汽过热器出口配管，46：海水淡化装置侧蒸汽涡轮机绕路管，47：蒸汽涡轮机入口配管，48：凝汽器侧蒸汽涡轮机绕路阀入口配管，49：海水淡化装置侧降温器，51：第1凝汽器出口海水配管，50：凝汽泵，52：第2效用室入口海水阀，53：第1效用室入口海水阀，54：海水排出阀，55：海水喷雾主阀，56：第1效用室，57：第2效用室，58：第1凝汽器，59：第2凝汽器，60：菲涅尔型加热器镜，61：菲涅尔型加热器集热管，62：菲涅尔型蒸发器镜，63：菲涅尔型蒸发器集热管，64：菲涅尔型蒸发器汽水分离器，65：汽水分离器出口配管，66：塔型集热塔，67：菲涅尔型蒸发器循环泵，68：定日镜（Heliostat），70：凝汽器侧降温器，73：海水淡化装置用降温器，80：海水淡化装置用海水泵，81：海水淡化装置用海水泵出口阀，82：海水淡化装置用海水泵出口配管，90：发电机，91：给水控制阀，92：海水淡化设备用蒸汽抽汽管，93：脱气器加热蒸汽抽汽管，94：浓缩海水室，95：海水淡化装置侧蒸汽涡轮机绕路阀，96：主蒸汽喷射器出口配管，100：控制装置。
具体实施方式
以下，使用附图来详细说明实施例。
实施例1
使用图1来说明本发明的实施例1。本实施例是仅以太阳能即可发电运转和造水运转的统合了太阳能发电厂和太阳能海水淡化厂的系统（利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统）。
本实施例的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统主要是将太阳能集热装置、蒸汽涡轮机发电设备和海水淡化设备组合起来。
本实施例的太阳能集热装置构成为利用太阳能生成过热蒸汽，或作为槽型太阳能集热装置而构成。本实施例的槽型太阳能集热装置的主要构成具有将来自太阳1的太阳光线2进行反射而收集太阳热能且将热能聚集于热介质的槽型镜3、槽型集热器出口配管5、蒸汽过热器6、水蒸发器7和热介质循环泵4。一般地，热介质使用与涡轮机轴承润滑油同类的油类。
从热介质循环泵4流出的热介质在槽型镜3中被太阳能加热，被加热到高温的热介质经过槽型集热器出口配管5流入到蒸汽过热器6。高温的热介质在蒸汽过热器6中使从水蒸发器7产出的饱和蒸汽过热，产生使蒸汽涡轮机发电设备的蒸汽涡轮机8转动的主蒸汽。需说明的是，太阳能集热装置中产生的蒸汽同时包括海水淡化设备的驱动蒸汽。在蒸汽过热器6中放出能量而成为中温的热介质作为水蒸发器7中的加热介质来使用。水蒸发器7中供给来自蒸汽涡轮机发电设备侧的给水。在水蒸发器7中放出能量而成为低温的热介质通过热介质循环泵4再度向槽型镜3输送。需说明的是，太阳能集热装置不仅是槽型太阳能集热装置，还可以是菲涅尔型或塔型、塔型与菲涅尔型或槽型进行组合的混合型的太阳能集热装置。
此外，太阳能发电装置还可以在白天对来自太阳的热进行集热，由该热产生蒸汽并供给到蒸汽涡轮机来运转发电机发电，同时将该热的一部分在白天蓄热，在夜间使蓄热的太阳能放热，由该热来产生蒸汽并供给到蒸汽涡轮机来运转发电机发电。通过这样的结构，海水淡化设备在夜间也可以得到蒸汽来造水。
本实施例的蒸汽涡轮机发电设备是使用水蒸汽作为热循环介质的凝汽式蒸汽涡轮机发电设备，作为主要构成，具有蒸汽加减阀19、蒸汽涡轮机入口配管47、蒸汽涡轮机8和蒸汽涡轮机发电机90，此外，还具有由凝汽器14、凝汽泵50、脱气器9、太阳能集热装置给水泵10、给水控制阀91等构成的凝汽给水系统。在凝汽器14的冷却水使用海水时，安装从海岸导入海水的海水取水路31、循环水泵11、循环水泵出口阀12、凝汽器入口循环水配管13、凝汽器入口阀42、凝汽器入口循环水配管40、凝汽器出口循环水配管41、凝汽器出口阀43、凝汽器出口循环水配管15和海水泄水路29。此外，蒸汽涡轮机8中，设置从中间段抽取蒸汽的抽汽管。本实施例中，除了脱气器加热蒸汽抽汽管93之外，还设置海水淡化设备用蒸汽抽汽管92。
本实施例中，作为海水淡化设备使用多效型海水淡化装置。本实施例的多效型海水淡化装置的主要构成具有第1效用室56、第2效用室57、第1凝汽器58、第2凝汽器59、浓缩海水室94、海水淡化装置蒸汽供给配管21、主蒸汽喷射器22、主蒸汽喷射器出口配管96、放气喷射器23、海水淡化装置海水入口配管18、第1凝汽器出口海水配管51、海水入口配管24、海水排出配管28、浓缩海水排出配管27、造水配管35等。此外，在海水入口配管24中设置海水喷雾主阀55、第2效用室入口海水阀52、第1效用室入口海水阀53。此外，在浓缩海水排出配管27中设置浓缩海水排出泵26，在造水配管35中设置造水输送泵30。此外，在海水淡化装置海水入口配管18中设置海水淡化装置海水入口阀17，在海水排出配管28中设置海水排出阀54。需说明的是，作为海水淡化设备，除了多效型海水淡化装置之外，还可以使用多级闪蒸型海水淡化装置。对应造水量的大小，多级闪蒸型、多效型二者都需要从小蒸汽流量到大蒸汽流量的规定压力的水蒸汽。
然后，在说明图1的太阳能集热装置、蒸汽涡轮机发电设备、海水淡化设备中各流体的流动的同时，说明太阳能集热装置、蒸汽涡轮机发电设备、海水淡化设备相互的系统协作结构。
首先，对太阳能集热装置、蒸汽涡轮机发电设备、海水淡化设备中的输出、蒸汽量、造水量的关系进行说明。
本实施例中，由太阳能集热装置和蒸汽涡轮机发电设备构成的太阳能发电厂使用输出为中等规模的发电厂。需说明的是，这里所述的输出为中等规模的太阳能发电厂是指标称输出为约50MWe级～250MWe级的程度。比该输出略低或比该输出略高的太阳能发电厂也适用本实施例。另一方面，太阳能海水淡化厂的造水量，约为500t/D（20.8t/h）～9000t/D（375t/h）。即，如果作为输出与主蒸汽流量的比例的蒸汽比率为约3.5，则对应于约50MWe级～250MWe级程度的蒸汽涡轮机的主蒸汽流量则必须为175t/h～875t/h。另一方面，如果增益输出比（gain output ratio）例如为8，则造水500t/D（20.8t/h）～9000t/D（375t/h）所需的蒸汽流量为2.6t/h～46.9t/h，那么从标称输出为50MWe级～250MWe级的蒸汽涡轮机中间段进行抽汽就变得完全可能。在需要如此以上的造水量时，根据需要，谋求增大太阳能蒸汽发生装置的容量或使蒸汽涡轮机大型化。
使用太阳1的热能在槽型太阳能集热装置中的蒸汽过热器6中产生的高温水蒸汽，经过蒸汽过热器出口配管45后，在通常的运转中（以额定负载运转中），经过蒸汽加减阀19而在蒸汽涡轮机入口配管47内流动，被导入蒸汽涡轮机8。导入到蒸汽涡轮机8的高温水蒸汽，使蒸汽涡轮机8运转而驱动发电机90进行发电。
蒸汽涡轮机8的排气蒸汽被送至凝汽器14，冷却而成为凝汽。凝汽器14的冷却水使用海水。具体的，流过海水取水路31的海水由循环水泵11升压，经过循环水泵出口阀12、凝汽器入口循环配水管13、凝汽器入口阀42被送至凝汽器14，作为凝汽器的冷却水来使用。从凝汽器流出的凝汽器温排水，经过凝汽器出口循环水配管41，进一步经过凝汽器出口阀43，被排出到海水泄水路29，最终返回海中。
凝汽器14的真空度通过真空泵（省略图示）等来确保真空状态。凝汽器14中的凝汽由凝汽泵50取出，送至脱气器9。
送至脱气器9的凝汽，由脱气器加热蒸汽抽汽管93从蒸汽涡轮机8抽取的导入到脱气器9的蒸汽进行加热脱气。由脱气器9加热脱气后的凝汽，由太阳能集热装置给水泵10升压，经过给水控制阀91，送至槽型太阳能集热装置的水蒸发器7。
另一方面，从蒸汽涡轮机8的中间段，选定整合至多效型海水淡化装置所要求的压力而抽取蒸汽。本实施例中，多效型海水淡化装置所要求的压力（驱动蒸汽压），例如设定为0.8MPaG，在能够抽取符合该蒸汽压的蒸汽的蒸汽涡轮机8的中间段设置海水淡化设备用蒸汽抽汽管92。
从蒸汽涡轮机抽取的蒸汽，经过蒸汽涡轮机抽汽阀20和海水淡化装置用降温器73，流入到海水淡化装置蒸汽供给配管21内，导入到主蒸汽喷射器22。蒸汽涡轮机抽汽阀20，根据需要，基于蒸汽汽压计76的测定值，被控制装置100控制以达到规定的压力，并被控制开度以对应多效型海水淡化装置的造水量的大小而达到多效型海水淡化装置所要求的蒸汽流量。在海水淡化装置用降温器73中，根据需要，基于蒸汽温度计75的测定值，调整海水淡化装置用降温器调整阀74的开度，调整来自从多个泵50的下游分支的配管的凝汽的水量，来对凝汽进行喷雾，以达到规定的蒸汽温度（例如该蒸汽压下的饱和温度+数十℃的程度）。需说明的是，通常的运转中，也可以使用海水淡化装置用降温器73来控制蒸汽温度。
从海水淡化装置蒸汽供给配管21流出的蒸汽，分别被输送至主蒸汽喷射器22和放气喷射器23，高度确保第2效用室57、第2凝汽器59的真空度。
此外，作为凝汽器14的冷却水而使用的海水的一部分，经过从凝汽器入口循环水配管13分支的海水淡化装置海水供给分支管16，再经过海水淡化装置海水入口阀17、海水淡化装置入口配管18，作为原料海水而被输送至多效型海水淡化装置。
海水淡化装置入口配管18的一部分，位于第2凝汽器59和第1凝汽器58内，流过海水淡化装置入口配管18的海水，在通过各自位于第2凝汽器59和第1凝汽器58内的配管内时被连续加温，流入到位于外部的第1凝汽器出口海水配管51内。加温后的海水，从第1凝汽器出口海水配管51分流至海水喷雾主阀55侧（海水入口配管24）和海水排出阀54侧（海水排出配管28）。
流到海水喷雾主阀55侧的海水，经过第1效用室入口海水阀53在第1效用室56内被喷雾，同样，经过第2效用室入口海水阀52在第2效用室57内海水被喷雾。经喷雾的海水产生与各屋室的饱和蒸汽压力相当的水蒸汽。产生的水蒸汽再度液化，分离淡水化后的水分，在各屋室内汇集而制作淡水。图1所示的实施例中，显示了2个效用室的情形，在分为3个效用室时也同样处理。
在第2效用室57内汇集的淡水，在第1凝汽器58内与第1凝汽器58内的饱和蒸汽在第1凝汽器58内的海水配管（海水淡化装置海水入口配管18）中被冷却而转化为淡水的水分合流，流入作为相邻的屋室的第2凝汽器59。此外，第2凝汽器59内的饱和蒸汽，同样在海水淡化装置海水入口配管18中被冷却，转化为淡水，滞留在第2凝汽室59内。在第2凝汽室滞留的淡水，由造水输送泵30升压，流入到造水配管35中。
流入到造水配管35内的一部分淡水经过凝汽器补给水入口阀37，流过凝汽器补给水入口配管39，补给到凝汽器14。由于从蒸汽涡轮机的中间段抽出蒸汽而将水蒸汽供给到海水淡化设备，所以向蒸汽涡轮机发电设备的凝汽给水系统的补给水就是必须的。需说明的是，在补给的淡水的水质条件未满足蒸汽涡轮机发电设备所要求的水质条件时，在凝汽器补给水入口阀37的出口系统中有时会设置纯水供给装置等（图1中未图示）。
流入造水配管35内的剩余的淡水（除去向凝汽器14的补给水之外的剩余的淡水）流过造水储存箱侧分支阀36、造水储存箱入口配管38、造水储存水位调节阀32，被输送至造水储存箱33来储存。储存的造水由移动卡车34来运输。
在图1中的第1效用室56的下部滞留的海水，移动至相邻的第2效用室57，最终滞留在浓缩海水室94。在浓缩海水室94中汇集的蒸发了水分而盐分增高的浓缩海水，使用浓缩海水排出泵26流到浓缩海水排出配管27内，排水到海水泄水路29，最终返回海中。
需说明的是，各屋室的压力都是负压状态，但按绝对压力基准，考虑到浓缩海水的流动方向，保证各屋室的压力为第1效用室56>第2效用室57>浓缩海水室94的关系。
根据包括太阳能集热装置的蒸汽涡轮机发电设备侧的情况，在以部分负载发电运转或发电机90紧急停止而发电运转停止的情况下，即使在这种情况下，有时也希望使海水淡化设备侧的造水运转照常继续。
在停止发电运转的情况下，关闭蒸汽加减阀19，使蒸汽涡轮机8停止，打开海水淡化装置侧涡轮机绕路阀95，使利用太阳能而产生的蒸汽流入到海水淡化装置侧蒸汽涡轮机绕道管46内，导入海水淡化装置蒸汽供给配管21。绕过蒸汽涡轮机8而导入的蒸汽与从中间段抽出的蒸汽相比为高温高压，因而要在海水淡化装置侧降温器49降温后再导入海水淡化装置蒸汽供给配管21。海水淡化装置侧涡轮机绕路阀95基于蒸汽压计76的测定值，被控制装置100控制以得到规定的压力，另外，被控制开度以对应多效型海水淡化装置的造水量来达到多效型海水淡化装置所要求的蒸汽流量。在海水淡化装置用降温器73中，根据需要，基于蒸汽温度计75的测定值，调整海水淡化装置用降温器调整阀74的开度来对凝汽进行喷雾，以达到规定的蒸汽温度。
在利用太阳能产生的蒸汽不供给到蒸汽涡轮机发电设备的蒸汽涡轮机的情况下、在太阳能集热装置中产生海水淡化装置所要求的蒸汽以上的蒸汽的情况下、在主蒸汽压力异常上升的情况下，打开凝汽器侧蒸汽涡轮机绕道阀44，使太阳能集热装置中产生的蒸汽的一部分流入到凝汽器侧蒸汽涡轮机绕道阀入口配管48，导入到凝汽器14。在导入到凝汽器14时，打开凝汽器用降温器调整阀74，在凝汽器侧降温器70中对凝汽喷雾，使太阳能集热装置中产生的蒸汽降温，从而导入。导入的蒸汽在凝汽器14中转为凝汽。即使在蒸汽涡轮机发电设备的发电运转停止的情况下，循环水泵11继续运转，继续向凝汽器14供给海水以使蒸汽能够冷却。此外，即使在蒸汽涡轮机发电设备的发电运转停止的情况下，也使凝汽器14以外的凝汽给水系统（凝汽泵50、脱气器9、太阳能集热装置给水泵10、给水控制阀91等）继续运转，以便太阳能集热装置中能够继续产生蒸汽。需说明的是，向脱气器9供给的加热蒸汽，是由凝汽器侧蒸汽涡轮机绕道阀入口配管48的分支来供给的（省略图示）。
通过这样，即使在蒸汽涡轮机发电设备的发电运转停止的情况下，也能确保海水淡化设备侧所需要的规定压力的蒸汽，海水淡化设备的造水运转得以继续。
此外，在缩小蒸汽加减阀19的开度，蒸汽涡轮机发电设备以部分负载进行发电运转的情况下，与发电运转停止的状况相同，打开海水淡化装置侧涡轮机绕道阀95，将太阳能集热装置产生的蒸汽的一部分流入到海水淡化装置侧蒸汽涡轮机绕道管46内，降温后，导入到海水淡化装置蒸汽供给配管21。此时，也可以关闭蒸汽涡轮机抽汽阀20，还可以通过控制装置100来控制蒸汽涡轮机抽汽阀20和海水淡化装置侧涡轮机绕道阀95的开度，基于蒸汽压力计76的测定值来达到规定的压力。除此之外，与发电运转停止的情形相同地来进行应对。例如，打开凝汽器侧蒸汽涡轮机绕道阀44，将太阳能集热装置产生的蒸汽的一部分流入凝汽器侧蒸汽涡轮机绕道阀入口配管48，导入到凝汽器14。此外，除了打开海水淡化装置侧涡轮机绕道阀95，将太阳能集热装置产生的蒸汽的一部分流入海水淡化装置侧蒸汽涡轮机绕道管46内，导入到海水淡化装置蒸汽供给配管21的方法之外，还可以构成为从蒸汽涡轮机8的多个部位抽取蒸汽，一般情况时从下游侧的抽汽配管抽汽，在部分负载时也可以从上游侧的抽汽配管抽取蒸汽，将海水淡化设备侧所要求的规定蒸汽压的蒸汽导入到海水淡化装置蒸汽供给配管21。
此外，在蒸汽涡轮机发电设备正常运转中（额定负载运转中）而多效型海水淡化装置因某些情况而紧急停止时，关闭蒸汽涡轮机抽汽阀20，打开凝汽器侧蒸汽涡轮机绕道阀44，将太阳能集热装置产生的过剩蒸汽在凝汽器侧降温器70中降温，在凝汽器14中回收。如此，即使海水淡化设备侧紧急停止，也可以继续进行蒸汽涡轮机发电设备的发电运转。
根据本实施例，通过选择蒸汽涡轮机的抽汽部位，可以容易地得到海水淡化设备所必须的规定压力的水蒸汽。此外，在蒸汽涡轮机发电设备的正常运行中的状态下，通过选定抽汽的部位，可以不降低抽取的蒸汽的温度、压力来供给到海水淡化设备，可以有效地利用抽取的蒸汽。因此，在不降低蒸汽涡轮机的效率的情况下，能将海水淡化设备所要求的大量的蒸汽从蒸汽涡轮机发电设备供给到海水淡化设备，能够得到能将发电厂和海水淡化厂二者有效运行的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统。
此外，根据本实施例，即使改变蒸汽涡轮机发电设备侧的负载（也包括停止发电运转），由于例如将太阳能集热装置产生的蒸汽绕过蒸汽涡轮机，调整温度、压力而供给到海水淡化设备侧，也可以对海水淡化设备侧继续供给所需的蒸汽，不降低海水淡化设备的造水量而继续运转。
进而，本实施例中，由于设置了将太阳能集热装置产生的蒸汽导入到凝汽器的系统，从而可以使太阳能发电厂的发电运转或太阳能海水淡化厂的造水运转安全地单独运转。因此，对应于电和水的需求，可以单独发电运转或单独造水运转，可以实现运行性优良的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统。此外，即使在太阳能发电厂的发电急停的情况下，也可以安全地继续太阳能海水淡化厂的造水运转，或者相反，即使太阳能海水淡化厂紧急停止，也可以安全地继续太阳能发电厂的发电运转。
进而，根据本实施例，由于不燃烧化石燃料而利用太阳能，产生大量的蒸汽，使用该蒸汽来发电且造水，因此，没有因化石燃料的燃烧而产生的二氧化碳，可以大量制造对环境友好的廉价的电和水。
实施例2
使用图2来说明本发明的实施例2。本实施例同样，是仅以太阳能即可发电运行和造水运行的将太阳能发电厂和太阳能海水淡化厂进行统合的系统（利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统）。
本实施例与图1所示的实施例在太阳能集热装置的形式、向蒸汽涡轮机的凝汽器的海水冷却水系统和向海水淡化装置的海水供给系统的构成方面不同。即，本实施例中，太阳能集热装置使用应用菲涅尔镜和定日镜的混合型太阳能集热装置。此外，将向蒸汽涡轮机凝汽器的海水冷却水系统和向海水淡化装置的海水供给系统分离。除此之外，基本与实施例1相同，省略对这些的说明。
本实施例的混合型太阳能集热装置中，作为热介质使用水。由菲涅尔型加热器镜60将太阳光线2汇集到菲涅尔型加热器集热管61上，由太阳能集热装置给水泵10输送的给水通入菲涅尔型加热器集热管61而被加热。被菲涅尔型加热器集热管61加热后的水通入菲涅尔型蒸发器集热管63，由菲涅尔型蒸发器镜62向菲涅尔型蒸发器集热管63汇集太阳光线2，利用由此产生的太阳能来蒸发。在菲涅尔型蒸发器集热管63中蒸发的汽水流入菲涅尔型蒸发器汽水分离器64，分离为饱和蒸汽和饱和排水。饱和排水通过菲涅尔型蒸发器循环泵67输送至菲涅尔型蒸发器集热管63。
在菲涅尔型蒸发器汽水分离器64中分离后的饱和蒸汽，流入菲涅尔型蒸发器汽水分离器出口配管65内，流入塔型集热塔66，由多个定日镜68反射汇集的太阳能进行加热，蒸汽温度上升而成为过热蒸汽。过热蒸汽经过蒸汽过热器出口配管45作为蒸汽涡轮机8的驱动蒸汽和海水淡化装置的驱动蒸汽来使用。与图1所示的实施例相同，从蒸汽涡轮机8的中间段抽取的蒸汽作为多效型海水淡化装置的驱动蒸汽。
本实施例中，太阳能集热装置的热介质和蒸汽涡轮机发电设备的热循环介质是水/水蒸汽，使用共同的介质而将热介质循环统合化。即，形成使用水/水蒸汽作为热介质而生成过热蒸汽的太阳能集热装置和使用水蒸汽作为热循环介质的凝汽式蒸汽涡轮机发电设备。而且，将从蒸汽涡轮机的中间段抽取的水蒸汽供给到海水淡化设备。太阳能集热装置、蒸汽涡轮机发电设备、海水淡化设备均使用相同的介质来工作。
此外，本实施例中，循环水泵11用来专门向蒸汽涡轮机的凝汽器14输送海水冷却水。此外，多效型海水淡化装置所必须的海水，由专用的海水淡化装置用海水泵80来升压，经过海水淡化装置用海水泵出口阀81，流入海水淡化装置用海水泵出口配管82内，之后，与实施例1同样，流过海水淡化装置海水入口阀17，流入海水淡化装置海水入口配管18内，供给到多效型海水淡化装置。通过这样的构成，不需要使用大型的海水泵，另外在发电设备单独运转时，不需要使海水淡化装置用海水泵80工作，因而可以压低运转成本。
本实施例中也得到了能将发电厂和海水淡化厂二者有效运行的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，另外，可以实现与实施例1同样的即使改变蒸汽涡轮机发电设备侧的负载也能提供海水淡化侧所需的蒸汽等效果。
此外，本发明不限于上述实施例，还含有各种变形例。例如，上述实施例是为了容易地了解本发明而进行的详细说明，当然不限定为具备所说明的全部构成。此外，也可将实施例的构成的一部分置换到其他实施例的构成，且可以在某实施例中添加其他实施例的构成。此外，各实施例的构成的一部分，也可以追加、消除、置换其他结构。

Claims (10)

1.一种利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，具有：太阳能集热装置、使用所述太阳能集热装置所产生的蒸汽进行发电的蒸汽涡轮机发电设备和利用来自所述蒸汽涡轮机发电设备的蒸汽能量来进行海水淡化的海水淡化设备，
所述太阳能集热装置是利用太阳能产生过热水蒸汽的太阳能集热装置，
所述蒸汽涡轮机发电设备是使用水蒸汽作为热循环介质的凝汽式蒸汽涡轮机发电设备，
所述海水淡化设备是多级闪蒸型或多效型海水淡化设备；
具有从所述蒸汽涡轮机发电设备的蒸汽涡轮机中间段抽取水蒸汽，向海水淡化设备供给的蒸汽供给系统。
2.如权利要求1所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，具有绕过所述蒸汽涡轮机而从所述太阳能集热装置供给到所述海水淡化设备的系统。
3.如权利要求1所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，所述蒸汽供给系统如下构成：设置多个从所述蒸汽涡轮机进行抽汽的中间段，根据所述蒸汽涡轮机发电设备的负载来改变抽汽的中间段，向所述海水淡化设备供给水蒸汽。
4.如权利要求1或2所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，具有绕过所述蒸汽涡轮机而将由所述太阳能集热装置产生的过热水蒸汽导入到所述蒸汽涡轮机发电设备的凝汽器的系统。
5.如权利要求1所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，所述太阳能集热装置构成为，进行被太阳能加热后的热介质和所述蒸汽涡轮机的热循环介质的热交换而产生过热水蒸汽。
6.如权利要求1所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，所述太阳能集热装置将水用作热介质，并作为与所述蒸汽涡轮机的热循环介质共同的介质。
7.如权利要求4所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，所述太阳能集热装置构成为，进行被太阳能加热后的热介质和所述蒸汽涡轮机的热循环介质的热交换而产生过热水蒸汽。
8.如权利要求4所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，所述太阳能集热装置将水用作热介质，并作为与所述蒸汽涡轮机的热循环介质相同的介质。
9.如权利要求1所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，所述蒸汽涡轮机发电设备的凝汽器的冷却水使用海水，从向所述凝汽器供给冷却水的系统上分支而设置向所述海水淡化设备供给造水用海水的系统。
10.如权利要求1所述的利用太阳能的发电厂和海水淡化厂的统合系统，其特征在于，分别设置向所述凝汽器供给海水作为所述蒸汽涡轮机发电设备的凝汽器的冷却水的系统和向所述海水淡化设备供给造水用海水的系统，使得它们能单独运行。
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