CN104420906B - 蒸汽轮机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蒸汽轮机设备。实施方式的蒸汽轮机设备具备：蒸汽轮机；以及加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，上述加热部通过使用了化石燃料的第一热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且通过不使用上述化石燃料的除太阳能以外的第三热源在低温区域对上述工作流体进行加热。

Description

蒸汽轮机设备
技术领域
本发明的实施方式涉及一种蒸汽轮机设备(Steam Turbine Plant)。
背景技术
使用图13对使用了燃煤锅炉(boiler)7的蒸汽轮机设备进行说明。水42通过供水泵(pump)6而流入燃煤锅炉7，在此被加热而变化为蒸汽2。燃煤锅炉7通过使煤43燃烧而产生的燃烧废气(gas)13来进行加热，因此是一种源自化石燃料的热源。在图13中，简单地图示出燃烧废气13、向燃煤锅炉7流入的煤43、燃烧用空气12的出入。
当蒸汽2流入蒸汽轮机1时，在蒸汽轮机1的内部膨胀，压力/温度均降低。从蒸汽轮机1排出的涡轮排气3流入冷凝器4。涡轮排气3在冷凝器4中通过冷却水冷却而成为冷凝水5，与后述的排水(drain water)10合流而成为水42，在燃煤锅炉7以及蒸汽轮机1中进行循环。通过冷却水泵从海中汲取冷却水并使其流入冷凝器4。冷却水在通过在冷凝器4中进行冷却而被加热之后，返回到海中。
蒸汽轮机1的旋转轴通过膨胀的蒸汽2而旋转。蒸汽轮机1与未图示的发电机连接，使用所产生的轴动力而由发电机发电。从蒸汽轮机1的中途抽气的抽气蒸汽8向两个供水加热器9流入。两个供水加热器9对通过供水泵6输送的水42进行加热，此时，凝结成为排水10并最终与冷凝水5合流。在不从蒸汽轮机1抽气的情况下，冷凝水5直接成为水42。
使用图14对构成复合循环(combined cycle)的一部分的蒸汽轮机设备进行说明。对与图13所示的技术相同的部位赋予相同的符号而省略说明，仅对与图13所示的技术不同的部分进行说明。来自未图示的燃气轮机(gasturbine)的燃气轮机废气14为足够高温，使其向废热回收锅炉15流入。水42通过供水泵6而流入废热回收锅炉15，在此由燃气轮机废气14加热而变化为蒸汽2。燃气轮机使天然气、日本的城市煤气燃烧而产生燃烧废气。废热回收锅炉15将该燃烧废气作为燃气轮机废气14加以使用，因此废热回收锅炉15是一种源自化石燃料的热源。燃气轮机废气14在废热回收锅炉15中降低温度之后流出。在图14中，虽然未从蒸汽轮机1的中途对抽气蒸汽8进行抽气，但也可以与图13相同地将从蒸汽轮机1的中途抽气的抽气蒸汽8向供水加热器9供给，并使由此加热了的排水10与冷凝水5合流而成为水42。即，也可以使用源自抽气蒸汽的热源对供水加热器9进行加热。
然而，在兰金循环(ranking cycle)中，蒸汽轮机的入口蒸汽越是高温高压，则蒸汽轮机输出相对于从加热源接受的受热量的值(即、效率)越高。将发电机效率与该输出值相乘而得的值是发电量。图18表示将工作流体的温度和熵(entropy)分别作为纵轴和横轴的TS线图。曲线32、33分别是饱和液线、饱和蒸汽线。用符号e表示蒸汽轮机入口，用符号f表示蒸汽轮机出口(冷凝器入口)，用符号a表示冷凝器出口(供水泵入口)，用符号b表示供水泵出口。并且，将区域A设为由符号“abcdef”围成的区域，将区域B设为由符号“fjka”围成的区域。受热量与区域A+B的面积相当，向冷却水放出的热量与区域B的面积相当，蒸汽轮机输出与区域A的面积相当，效率与面积比A/(A+B)相当。
如果蒸汽轮机入口进一步成为高温高压，则蒸汽轮机入口成为图18的符号i的位置，区域A成为由“abcghif”围成的区域A’。与向冷却水放出的热量相当的区域B未发生变化。因而，与受热量相当的区域A+B变化为区域A’+B，与蒸汽轮机输出相当的区域A变化为区域A’，因此面积比A’/(A’+B)与A/(A+B)相比变大。基于该理由，效率变高。此外，在蒸汽轮机1内流通的工作流体即蒸汽2，当接近蒸汽轮机出口时一部分液化而成为混合存在有液滴的气体即湿蒸汽。当蒸汽成为湿蒸汽时，产生湿气损失，在蒸汽轮机1的与湿蒸汽对应的部分内部效率降低。因此，如果蒸汽轮机的出口状态相同，则蒸汽轮机的入口蒸汽越是高温高压，则在蒸汽轮机内流通的蒸汽2中的湿蒸汽的比例变得越小。蒸汽轮机1的内部效率受到相应部分的影响进一步变小，因此该内部效率变高。基于这两个理由，效率变高。
使用图15对一般的废弃物发电进行说明。对于与图13所示的技术相同的部位赋予相同的符号而省略说明，仅对与图13所示的技术不同的部分进行说明。废弃物发电所使用的废弃物锅炉18，通过使废弃物11燃烧而产生的废弃物燃烧废气44对水42进行加热。在图15中简单地图示出废弃物燃烧废气44、向废弃物锅炉18流入的废弃物11、以及燃烧用空气12的出入。水42通过供水泵6而流入废弃物锅炉18，在此被加热而变化为蒸汽2。在废弃物燃烧废气44中含有氯化氢等腐蚀性气体，仅能够到不使锅炉传热管高温腐蚀的温度为止进行热回收。在多数情况下，当锅炉传热管的管壁温度变得高于320℃程度时，高温腐蚀的产生风险(risk)变高，因此将蒸汽温度例如设为300℃以下的情况较多。因此，仅能够将蒸汽轮机1的入口温度例如提高至300℃。根据情况不同，也存在能够成为更高温的事例，但尽管如此也仅能够将蒸汽轮机1的入口温度提高至不足400℃。在兰金循环中，由于蒸汽轮机1的入口越是高温高压则效率越高，所以由于上述温度限制而无法提高发电效率。在废弃物发电中，在适当进行废弃物处理之后进行发电，为了不浪费与废弃物处理相伴随的废热，即便效率较低也实施发电。
使用图16对一般的地热发电进行说明。对于与图13所示的技术相同的部位赋予相同的符号而省略说明，仅对不同的部分进行说明。在地热发电中，使从地下21取出的地热蒸汽19流入汽水分离器45，将其分离成蒸汽2和热水20。蒸汽2流入蒸汽轮机1，并在蒸汽轮机1的内部膨胀，压力/温度均降低。涡轮排气3向外界放出。蒸汽温度大多为350℃以下，无法提高蒸汽轮机1的入口温度，而无法提高发电效率。此外，无法有效利用热水20所保有的热量。
使用图17对一般的太阳能发电进行说明。对于与图13所示的技术相同的部位赋予相同的符号而省略说明，仅对与图13所示的技术不同的部分进行说明。热介质24利用太阳能集热器23接受太阳光线的辐射热而被加热。加热后的热介质24经由阀28分支成两部分，一方的热介质向太阳能加热器22流入，另一方的热介质向蓄热槽25流入。此时，将热介质泵27调节为，向蓄热槽25流动的热介质沿着在蓄热槽25左侧描绘的实线的方向流动。向太阳能加热器22流动的热介质对水42进行加热，自身温度降低而朝向太阳能集热器23流出。当加热完成的热介质24向蓄热槽25流入时，已经存在的更低温的热介质逐渐流出，最终在蓄热槽25中贮存高温的热介质24。如果贮存结束，则使蓄热槽25的出入口阀30、31全闭。通过热介质泵26、27使从太阳能加热器22流出的热介质24流入太阳能集热器23。水42通过供水泵6而流入太阳能加热器22，在此被加热而变化为蒸汽2。在没有太阳光线的夜间、太阳光线较弱的时间带，将阀28、29关闭，使热介质泵26停止，打开蓄热槽25的出入口阀30、31，使热介质泵27运转，由此高温的热介质24沿着在蓄热槽25右侧描绘的虚线的方向流动。由此，在无法接受太阳光线的情况下，通过不使热介质24向太阳能集热器23流通，而使高温的热介质24在蓄热槽25与太阳能加热器22之间循环，由此对水42进行加热。另外，作为现有技术文献，具有JP2008-39367A、JP2008-121483A。
在图15以及图16所示的技术中，无法提高蒸汽轮机的入口温度，因此无法如图13以及图14所示的技术那样提高发电效率，因此存在想要提高发电效率的期望。此外，在图16所示的技术中，存在想要有效利用热水20所保有的热量而将其利用于发电的期望。
然而，作为与涡轮不同的发电方式而存在燃料电池，燃料电池会放出大量的废热。但是，废热温度与适于蒸汽轮机的工作流体的温度相比非常低。此外，来自工厂、办公室的工业废热未被有效利用地排出，但其温度也是与适于蒸汽轮机1的工作流体的温度相比非常低的情况较多。想要有效利用这些废热来进行发电。
发明内容
本发明要解决的课题在于，使用无法提高蒸汽轮机入口温度的热源来实施效率较高的发电、以及有效利用温度非常低的废热来进行发电。
实施方式的蒸汽轮机设备的特征在于，具备：蒸汽轮机；以及加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，上述加热部通过使用了化石燃料的第一热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且通过不使用化石燃料的除太阳能以外的第三热源在低温区域对上述工作流体进行加热。
此外，实施方式的蒸汽轮机设备的特征在于，具备：蒸汽轮机；以及加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，上述加热部通过使用了太阳能的第四热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且通过除上述太阳能以外的第五热源在低温区域对上述工作流体进行加热，上述第五热源包括工业废热。
此外，实施方式的蒸汽轮机设备的特征在于，具备：蒸汽轮机；以及加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，上述加热部通过使用了太阳能的第四热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且通过上述太阳能以外的第五热源在低温区域对上述工作流体进行加热，上述第五热源包括燃料电池或者内燃机的废热。
根据实施方式的蒸汽轮机设备，通过不是化石燃料的热源、使用废弃物锅炉、加热器等对低温区域的工作流体进行加热，由此能够实现至今为止无法在蒸汽轮机中使用的不是化石燃料的热源的有效利用，能够提高发电效率。
附图说明
图1是表示第一实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图2是表示第二实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图3是表示第三实施方式以及第四实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图4是表示第五实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图5是表示第六实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图6是表示第七实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图7是表示第八实施方式以及第九实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图8是表示第十实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图9是表示第十一实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图10是表示第十二实施方式以及第十三实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图11是表示第十四实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图12是表示第十五实施方式的蒸汽轮机设备的概念图。
图13是表示使用了一般的燃煤锅炉的蒸汽轮机的概念图。
图14是表示一般的蒸汽轮机的概念图。
图15是表示一般的废弃物发电的概念图。
图16是表示一般的地热发电的概念图。
图17是表示一般的太阳能发电的概念图。
图18是兰金循环的TS线图。
图19是表示本实施方式的作用效果的概念图。
具体实施方式
(第一实施方式)
接着，基于图1对第一实施方式的蒸汽轮机(steam turbine)进行说明。
如图1所示，来自燃气轮机(gas turbine)的足够高温的燃气轮机废气14流入废热回收锅炉15。水42通过供水泵(pump)6而流入废热回收锅炉(boiler)15，在此通过燃气轮机废气14加热而变化为蒸汽2。燃气轮机使天然气、日本的城市煤气燃烧而产生燃烧废气。废热回收锅炉15将该燃烧废气作为燃气轮机废气14加以使用，因此废热回收锅炉15是源自化石燃料的热源(第一热源)。另外，在图1中省略在图15中表示的废弃物11、燃烧用空气12、废弃物燃烧气体44。
燃气轮机废气14在通过生成蒸汽2而温度降低之后，从废热回收锅炉15流出。蒸汽2流入蒸汽轮机1，在蒸汽轮机1的内部膨胀，压力/温度均降低。来自蒸汽轮机1的涡轮排气3流入冷凝器4。涡轮排气3在冷凝器4中被来自外部的冷却水冷却而成为冷凝水5。通过冷却水泵从海中汲取冷却水并使其流入冷凝器4。冷却水在冷凝器4中接受涡轮排气3的热量而被加热之后，返回到海中。蒸汽轮机1的旋转轴通过膨胀的蒸汽2而旋转。蒸汽轮机1的旋转轴与未图示的发电机连接，使用所产生的轴动力而由发电机进行发电。
然而，如图1所示，在第一实施方式中，作为加热器而设置有废弃物锅炉18。具体而言，通过供水泵6送出的水42分支成第二水35和第三水36。水42、第二水35、第三水36以及蒸汽2是工作流体。第二水35流入废热回收锅炉15，在此由燃气轮机废气14加热而温度变得更高。第三水36流入作为加热器的废弃物锅炉18，由使废弃物11与燃烧用空气12燃烧而生成的废弃物燃烧废气(第三热源)44加热而温度变得更高。第三水36的压力与朝向高温高压涡轮的第二水35的压力相等、而比废弃物发电的情况高，因此基本上不会沸腾。因此，废弃物锅炉18仅作为温水锅炉起作用。由废弃物锅炉18加热后的第三水36流入废热回收锅炉15的中途，与由废热回收锅炉15的一部分(比上述中途靠下侧)加热后的第二水35在合流点34合流。第三水36由于高温腐蚀的缘故而在温度上存在限制，优选设计成将合流点34设置在第二水35与第三水36的温度大致相同的位置，但也不需要必须如此设计。
在废弃物锅炉18中，废弃物11的组成、处理量存在非常大的变动。但是，向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调节，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过废弃物锅炉18的出入口的阀37、38的开度，对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，根据情况不同，也可以对废弃物11的处理量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，通过该流量调节阀的开度对水42的流量以及压力进行调节。通过供水泵6对废弃物锅炉18的工作流体即第三水36的压力进行调节。第三水36的压力是与图14所示的技术相同的朝向高温高压涡轮的压力，比图15所示的技术的压力高，在图18中用符号l来表示合流点34。另外，假设合流点34的压力更高而第三水36变化为饱和蒸汽，则优选湿度大致相同，但并不需要必须如此。合流后的供水在进一步由废热回收锅炉15加热而变化为蒸汽2之后，流入蒸汽轮机1。在图18中，从符号b到符号l为止通过并联的两种热源(废热回收锅炉15和废弃物锅炉18)进行加热，从符号l到符号i为止通过一种热源(废热回收锅炉15)进行加热。在由于废弃物锅炉18为停止中等理由而不使第三水36流通的情况下，将阀37、38全闭。一般情况下，废弃物发电的蒸汽流量与复合循环的蒸汽流量相比为非常小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。
假设，如果废热回收锅炉15与废弃物锅炉18串联连接，则燃气轮机废气14的温度不会降低至废弃物锅炉18的出口的水温度，因此在该温度以下，无法从燃气轮机废气14进行热回收。与此相对，根据本实施方式，相对于水42、废热回收锅炉15的上游侧与废弃物锅炉18并联，因此由于该情况的存在而不会限制从燃气轮机废气14的热回收。此外，废热回收锅炉15的废气的出口温度与图14所示的技术中的相等，因此从废热回收锅炉15接受的受热量也相等。因此，作为兰金循环，受热量增加从废弃物锅炉18受热的量，在蒸汽轮机1的入口温度保持不变的状态下，蒸汽2的流量增加，输出增加。兰金循环的效率与流量无关，而仅由TS线图上的面积比决定。由于构成蒸汽全部为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图14所示的技术中的相同。此外，根据本实施方式，与图14所示的技术和图15所示的技术分别存在的情况相比较，在相同的受热量的情况下输出更大，效率更高。因此，能够使用来自无法进行效率较高的发电的废弃物锅炉18的热量，来实施效率较高的发电。另外，不会对燃气轮机的运转造成影响，因此燃气轮机的发电输出、效率不会恶化。
另外，图1的构成只不过是一例，第二水35和第三水36合流的合流点34也可以不在废热回收锅炉15的中途而在比废热回收锅炉15的出口靠下游。此外，也可以与图13相同，从蒸汽轮机1的中途对抽气蒸汽8进行抽气而使其流入供水加热器9，对水42进行加热。即，也可以使用源自抽气蒸汽的热源对供水加热器9进行加热。
接着，基于图19对本实施方式的作用效果进行阐述。如图19(a)所示，在将水42从冷凝水温度加热至蒸汽轮机1的入口温度时，对于为更低温的低温区域，通过使用了源自化石燃料的热源(第一热源)的废热回收锅炉15、和化石燃料以外的热源(第三热源)即废弃物燃烧废气44对水42进行加热，对于为更高温的高温区域，通过使用了源自化石燃料的热源(第一热源)的废热回收锅炉15对水42进行加热。
如此，通过使用废弃物燃烧废气44对低温区域的供水进行加热，且通过源自化石燃料的废热回收锅炉15来可靠地生成向蒸汽轮机1流入的高温的蒸汽2，由此能够实现至今为止无法用于蒸汽轮机1的废弃物燃烧废气44的有效利用，能够提高发电效率。
(第二实施方式)
接着，基于图2对第二实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图2所示的蒸汽轮机设备中，对于与图1所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第二实施方式中，如图2那样，设置有通过地热蒸汽19对第三水36进行加热的加热器47。与图16所示的技术不同，在图2中，使从地下21取出的地热蒸汽19(第三热源)直接流入加热器47。第三水36流入加热器47，由地热蒸汽19加热，由此温度变得更高。第三水36的压力与朝向高温高压涡轮的第二水35的压力相等，基本上不会沸腾。由加热器47加热后的第三水36，流入废热回收锅炉15的中途，与通过废热回收锅炉15的一部分加热后的第二水35在合流点34合流。虽然第三水36的温度不会上升至地热蒸汽19的温度，但优选设计成将合流点34设置在第二水35和第三水36的温度大致相同的位置，但并不需要必须如此。
地热蒸汽19的流量、温度存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，对蒸汽2的温度、压力进行计测，其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，根据情况不同，也可以通过流量调节阀对地热蒸汽19的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，并通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。通过供水泵6对第三水36的压力进行调节。第三水36的压力是与图14所示的技术相同的朝向高温高压涡轮的压力，由于高于图16所示的技术中的地热蒸汽19的压力，所以第三水36甚至不会局部地沸腾，在图18中用符号m表示合流点34。合流后的供水在进一步由废热回收锅炉15加热而变化为蒸汽2之后，流入蒸汽轮机1。在图18中，当假设将合流点34设为符号m时，从符号b到符号m为止通过并联的两种热源(基于地热蒸汽19的加热器47和废热回收锅炉15)进行加热，从符号m到符号i为止通过一种热源(废热回收锅炉15)进行加热。在由于某种理由而不使第三水36在加热器47中流通的情况下，将阀37、38全闭。与第二水35相比、第三水36的流量足够小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。
在图16的技术中，通过汽水分离器45分离后的蒸汽2，与地热蒸汽19为相同的温度。与此相对，根据本实施方式，加热器47使用地热蒸汽19对第三水36进行加热，因此第三水36的温度低于地热蒸汽19的温度。但是，在本实施方式中，还从在图16的技术中舍弃了的热水20中进行热回收，因此从地热蒸汽19回收的热回收量变大。此外，根据本实施方式，构成蒸汽2全部为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图14所示的技术中的相同。此外，根据本实施方式，与图14所示的技术和图15所示的技术分别存在的情况相比较，在第一实施方式中即便假设是相同的受热量，输出也较大，效率也较高。并且，受热量在第二实施方式的情况下较大。因此，能够使用无法进行效率较高的发电的地热蒸汽19，来实施效率较高的发电。另外，不会对燃气轮机的运转造成影响，因此燃气轮机的发电输出、效率不会恶化。
另外，图2的构成只不过是一例，第二水35和第三水36合流的合流点34也可以不在废热回收锅炉15的中途而在比废热回收锅炉15的出口靠下游。
接着，基于图19对本实施方式的作用效果进行阐述。如图19(a)所示，在将水42从冷凝水温度加热至蒸汽轮机1的入口温度时，对于低温区域通过使用了源自化石燃料的热源(第一热源)的废热回收锅炉15、和化石燃料以外的热源(第三热源)即地热蒸汽19对水42进行加热，对于高温区域通过使用了源自化石燃料的热源(第一热源)的废热回收锅炉15对水42进行加热。
如此，对于低温区域，使用地热蒸汽19对水42分支后的第三水36进行加热而使其流入废热回收锅炉15的中途，且通过源自化石燃料的废热回收锅炉15来可靠地生成向蒸汽轮机1流入的高温的蒸汽2，由此能够实现至今为止无法用于效率较高的发电的低温的地热蒸汽19的有效利用，能够提高蒸汽轮机1的发电效率。
(第三实施方式)
接着，基于图3对第三实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图3所示的蒸汽轮机设备中，对于与图1所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第三实施方式中，如图3所示，设置有工业废热用的加热器47。在图3中，加热器47使用回收了工业废热39的废热回收水(第三加热源)40对第三水36进行加热。工业废热39是由工厂、办公楼(office building)产生的废热。一般情况下，废热由循环至冷却塔的废热回收水回收，并通过冷却塔向大气中放出的情况较多。在第三实施方式中，使该废热回收水不在冷却塔中流通而在加热器47中流通。即，从源自工业废热的热源39进行了热回收的废热回收水40，通过回收水泵41在加热器47中循环。循环流量越大，则回收工业废热39时的废热回收水40的温度变得越低，但优选成为与水42相比尽量变高的流量。另外，废热回收水40的压力是朝向高温高压涡轮的压力、较高，因此无法升温至该压力下的沸点的情况较多。第三水36流入加热器47而由废热回收水40加热，由此温度变得更高。通过加热器47加热后的第三水36流入废热回收锅炉15的合流点34，与通过废热回收锅炉15的一部分加热后的第二水35合流。优选设计成将合流点34设置在第二水35和第三水36的温度大致相同那样的位置，但并不需要必须如此。
源自工业废热的热量存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35和第三水36的流量比进行调节。并且，此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出来使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。在合流点34合流后的供水，在进一步由废热回收锅炉15加热并成为蒸汽2之后，流入蒸汽轮机1。在图18中，从符号b到符号n为止通过并联的两种热源(废热回收锅炉15和回收了工业废热39的废热回收水40)进行加热，从符号n到符号i为止通过一种热源(废热回收锅炉15)进行加热。在由于某种理由而不使第三水36在加热器47中流通的情况下，将加热器47的入口阀37、出口阀38全闭。与第二水35相比、第三水36的流量足够小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。
根据本实施方式，在使废热回收锅炉15的燃气轮机废气14的出口温度与图14的技术中的出口温度相等的情况下，从废热回收锅炉15接受的受热量也相同。因此，作为兰金循环，受热量增加从废热回收水40受热的量，在蒸汽轮机1的入口温度保持不变的情况下，蒸汽2的流量增加，输出增加。兰金循环的效率与流量无关，仅由TS线图上的面积比决定。此外，根据本实施方式，构成蒸汽2全部为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图14的技术中的相同。此外，根据本实施方式，能够使用未被有效利用便排出的工业废热39，来实施效率较高的发电。另外，由于不会对燃气轮机的运转造成影响，因此燃气轮机的发电输出、效率不会恶化。
接着，基于图19对本实施方式的作用效果进行阐述。如图19(a)所示，在将供水从冷凝水温度加热至蒸汽轮机1的入口温度时，对于低温区域通过使用了源自化石燃料的热源(第一热源)的废热回收锅炉15对第二水35进行加热，通过化石燃料以外的热源(第三热源)即废热回收水40对第三水36进行加热，对于高温区域通过使用了源自化石燃料的热源(第一热源)的废热回收锅炉15对合流后的第二以及第三供水35、36进行加热。
如此，通过使用废热回收水40对低温区域的供水进行加热，且通过源自化石燃料的废热回收锅炉15可靠地生成向蒸汽轮机1流入的高温蒸汽，由此能够实现至今为止无法使用的低温的废热回收水40的有效利用，能够提高蒸汽轮机1的发电效率。
(第四实施方式)
接着，同样基于图3对第四实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在上述第三实施方式中，废热回收水(第三热源)40对工业废热39进行回收，但在第四实施方式中，对源自燃料电池46的废热的热源的全部或者一部分进行回收这一点不同。如图3所示，燃料电池46使用化石燃料进行发电，此时会产生大量的废热。通过废热回收水40对实施大容量发电那样的大型的燃料电池46的废热进行回收。一般情况下，废热回收水在各种利用目的地被利用而温度降低，最终通过冷却塔向大气放出并进行循环的情况较多。在第四实施方式中，使该废热回收水40不在冷却塔中流通而在加热器47中流通。此时，废热回收水40也可以不被其他利用目的地利用，而直接在加热器47中流通。循环流量越大，则废热回收时的废热回收水40的温度变得越低，但优选成为高于水42那样的流量。另外，废热回收水40的压力是朝向高温高压涡轮的压力、较高，因此无法升温至该压力下的沸点的情况较多。燃料电池46的废热的热量与燃料电池46的运转相配合地变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35和第三水36的流量比进行调节。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
根据第四实施方式，与第三实施方式同样，能够使用未被有效利用便排出的燃料电池46的废热的全部或者一部分，来实施效率较高的发电。另外，由于不会对燃气轮机的运转造成影响，因此燃气轮机的发电输出、效率不会恶化。
(第五实施方式)
接着，基于图4对第五实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图4所示的蒸汽轮机设备中，对于与图3所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第五实施方式中，也如图4那样设置有加热器47。在图5中，加热器47是通过回收了工业废热39的废热回收水40对蒸汽2进行加热的加热器。通过供水泵6送出的水42流入加热器47，在此通过废热回收水(第三热源)40加热而温度变得更高。从加热器47流出的水42流入废热回收锅炉15，通过燃气轮机废气14加热而变化为蒸汽2。
燃气轮机废气14由于对水42进行加热而温度降低，但废热回收锅炉15与燃气轮机废气14接触的金属的表面温度不可以降低至低温腐蚀的温度区域。该温度依存于天然气、日本的城市煤气的组成，例如为150℃。假设工业废热39为比该温度高的温度、且废热回收锅炉15与加热器47串联连接，则燃气轮机废气14的温度不会降低至加热器47的出口的水42的温度，因此无法从燃气轮机废气14受热。但是，工业废热39比低温腐蚀的温度区域低温的情况较多，因此从燃气轮机废气14的受热不会减少。工业废热39虽然比较低温但量较多，因此优选在充分确保与水42的温度差的同时与水42进行热交换，该加热器47的配置是有效的。
虽然工业废热39的热量存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出来使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
另外，在本实施方式中利用了工业废热，但利用的热量并不限定于此。
(第六实施方式)
接着，基于图5对第六实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图5所示的蒸汽轮机设备中，对于与图1所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第六实施方式中，如图5所示，作为加热器而设置有废弃物锅炉18。废弃物锅炉18通过废弃物11和燃烧用空气12来生成废弃物燃烧废气44。与第一实施方式同样，水42分支成第二水35和第三水36。第二水35通过供水泵6而流入串联连接的一个以上的供水加热器9的组(在图5中为两个供水加热器9)，在此由来自蒸汽轮机1的抽气蒸汽8加热而温度变得更高。即，使用源自抽气蒸汽的热源对供水加热器9的组进行加热。第三水36流入作为加热器的废弃物锅炉18，由废弃物燃烧废气44加热而温度变得更高。
第三水36的压力与朝向高温高压涡轮的第二水35的压力相等，而比废弃物发电的情况更高，因此基本上不会沸腾。因此，废弃物锅炉18作为温水锅炉起作用。由废弃物锅炉18加热后的第三水36，向供水加热器9的组的出口(或者也可以是中途)流出，在合流点34与由配置在其上游的供水加热器9加热后的第二水35合流。
第三水36由于高温腐蚀的缘故而在温度上存在限制，优选设计成将合流点34设置在第二水35和第三水36的温度大致相同的位置，但并不需要必须如此。
废弃物锅炉18的废弃物11的组成、处理量存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，也可以使燃煤锅炉7的输出进行增减。此外，根据情况不同，优选使废弃物11的处理量增减。并且，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
废弃物锅炉18的工作流体即第三水36的压力，通过供水泵6来调节，是与图13所示的技术相同的朝向高温高压涡轮的压力，比图15所示的技术中的压力更高。此外，合流点34在图18中为符号l。如果在合流点34的下游设置有供水加热器9，则合流后的供水在被该供水加热器9加热之后流入燃煤锅炉7。然后，在由燃煤锅炉7加热而变化为蒸汽2之后流入蒸汽轮机1。在由于某种理由而不使第三水36流通的情况下，将阀37、38全闭。与第二水35相比、第三水36的流量足够小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。
与图1所示的实施方式同样，构成蒸汽2全部为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图13所示的技术的效率相同。此外，根据本实施方式，与图13所示的技术和图15所示的技术分别存在的情况相比较，即便假设为相同的受热量，输出也较大，效率也较高。因此，能够使用无法进行效率较高的发电的来自废弃物锅炉18的热量，来实施效率较高的发电。
另外，图5的构成只不过是一例，第二水35和第三水36合流的合流点34也可以不在最下游的供水加热器9与燃煤锅炉7之间而在存在两个以上的供水加热器9的组的中途。即，在合流点34的下游也可以存在供水加热器。此外，供水加热器9也可以为一个。
此外，供水加热器9不仅设置在第二水35与第三水36的合流点34的上游侧，也可以在合流点34的下游侧设置一个以上。
(第七实施方式)
接着，基于图6对第七实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图6所示的蒸汽轮机设备中，对于与图5所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
如图6那样，第七实施方式设置有通过地热蒸汽19对第三水36进行加热的加热器47。根据本实施方式，地热蒸汽19(第三热源)直接流入加热器47。第三水36流入加热器47，由地热蒸汽19加热而温度变得更高。第三水36的压力与朝向高温高压涡轮的第二水35的压力相等，而基本上不会沸腾。由地热蒸汽19加热后的第三水36流入供水加热器9的组的出口(或者也可以是中途)，在合流点34与由配置在其上游的供水加热器9加热后的第二水35合流。第三水36的温度不会上升至地热蒸汽19的温度，但优选设计成将合流点34设置在第二水35和第三水36的温度大致相同的位置，但并不需要必须如此。
地热蒸汽19的流量、温度存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。此外，也可以使燃煤锅炉7的输出进行增减。此外，根据情况不同，也可以通过流量调节阀(未图示)使地热蒸汽19的流量进行增减。通过供水泵6对第三水36的压力进行调节。第三水36的压力是与图13所示的技术相同的朝向高温高压涡轮的压力，高于图16所示的技术中的地热蒸汽19的压力。因此，第三水36甚至不会局部地沸腾，合流点34在图18中为符号m。如果在合流点34的下游设置有供水加热器9，则合流后的供水被该供水加热器9加热之后流入燃煤锅炉7，在由燃煤锅炉7加热而变化为蒸汽2之后流入蒸汽轮机1。在由于某种理由而不使第三水36在加热器中流通的情况下，将阀37、38全闭。与第二水35相比、第三水36的流量足够小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。
在图16所示的技术中，通过汽水分离器45分离后的蒸汽2与地热蒸汽19为相同温度。与此相对，根据本实施方式，通过地热蒸汽19对第三水36进行加热，因此第三水36的温度低于地热蒸汽19的温度。但是，从在图16所示的技术中舍弃了的热水20的基础即地热蒸汽19中进行热回收，因此根据本实施方式，来自地热蒸汽19的热回收量变大。此外，与图5所示的实施方式同样，构成全部蒸汽为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图13所示的技术相同。此外，根据本实施方式，与图13所示的技术和图15所示的技术分别存在的情况相比较，即便假设为相同的受热量，输出也较大，效率也较高。因此，能够使用无法进行效率较高的发电的地热蒸汽19，来实施效率较高的发电。
另外，图6的构成只不过是一例，第二水35和第三水36合流的合流点34也可以不在最下游的供水加热器9与燃煤锅炉7之间而在存在两个以上的供水加热器9的组的中途。即，在合流点34的下游也可以存在供水加热器9。此外，供水加热器9也可以为一个。
此外，供水加热器9不仅设置在第二水35与第三水36的合流点34的上游侧，也可以在合流点34的下游侧设置一个以上的供水加热器9。
(第八实施方式)
接着，基于图7对第八实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图7所示的蒸汽轮机设备中，对于与图5所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
如图7所示，在第八实施方式中，与一个供水加热器9并行地设置有加热器47。图7所示的加热器47通过回收了工业废热39的废热回收水(第三热源)40对第三水36进行加热。循环流量越大，则回收工业废热39时的废热回收水40的温度变得越低，但优选成为与水42相比尽量变高那样的流量。第三水36流入加热器47，由废热回收水40加热而温度变得更高。由加热器47加热后的第三水36向供水加热器9的组的中途(或者也可以是出口)流出，在合流点34与由配置在其上游的供水加热器9加热后的第二水35合流。虽然第三水36的温度不会上升至图6所示的地热蒸汽19的温度，但优选设计成将合流点34设置在第二水35和第三水36的温度大致相同的位置，但并不需要必须如此。
工业废热39的热量存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35和第三水36的流量比进行调节。此外，也可以使燃煤锅炉7的输出进行增减。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
如图7所示，合流后的供水在由合流点34下游的供水加热器9加热之后流入燃煤锅炉7，在由燃煤锅炉7加热而变化为蒸汽2之后流入蒸汽轮机1。在图18中，从符号b到符号n为止通过并联的两种热源(供水加热器9和回收了工业废热39的废热回收水40)进行加热，从符号n到符号i为止通过一种热源(燃煤锅炉7)进行加热。在由于某种理由而不使第三水36在加热器47中流通的情况下，将加热器47的入口阀37、出口阀38全闭。与第二水35相比、第三水36的流量足够小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。
作为兰金循环，受热量增加从废热回收水40受热的量，在蒸汽轮机1的入口温度保持不变的状态下，蒸汽2的流量增加，输出增加。兰金循环的效率与流量无关，仅由TS线图上的面积比决定。来自蒸汽轮机1的抽气蒸汽8与第二水35之间的温度差稍微变化，但构成蒸汽2的全部为高温高压的兰金循环，第八实施方式的效率与图13所示的技术的效率大致相同。能够使用未被有效利用便排出的工业废热39，来实施效率较高的发电。
另外，图7的构成只不过是一例，第二水35和第三水36合流的合流点34也可以不在存在两个以上的供水加热器9的组的中途而在最下游的供水加热器9与燃煤锅炉7之间。此外，供水加热器9也可以为一个。
此外，关于供水加热器9，也可以在第二水35与第三水36的合流点34的上游侧以及下游侧设置多个供水加热器9。
(第九实施方式)
接着，同样基于图7对第九实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在第八实施方式中，废热回收水40回收工业废热39，但在第九实施方式中，回收燃料电池或者内燃机46的废热的全部或者一部分。此处，内燃机例如是指汽油发动机(gas engine)、柴油发动机(diesel engine)。燃料电池或者内燃机46使用化石燃料进行发电，此时产生大量的废热。通过废热回收水40来回收实施大容量发电那样的大型的燃料电池或者内燃机46的废热。一般情况下，废热回收水40在各种利用目的地被利用而温度降低，最终通过冷却塔向大气放出而进行循环的情况较多。在该第九实施方式中，使该废热回收水40不在冷却塔中流通而在加热器47中流通。此时，废热回收水40也可以不被其他利用目的地利用，而直接在加热器47中流通。循环流量越大，则废热回收时的废热回收水40的温度变得越低，但优选成为与水42相比尽量变高那样的流量。另外，废热回收水40的压力是朝向高温高压涡轮的压力、较高，因此不会升温至该压力下的沸点的情况较多。此外，燃料电池或者内燃机46的废热的热量，与燃料电池或者内燃机46的运转相配合地变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35和第三水36的流量比进行调节。此外，也可以使燃煤锅炉7的输出进行增减。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
根据本实施方式，能够使用未被有效利用便排出的燃料电池或者内燃机46的废热的全部或者一部分，来实施效率较高的发电。
另外，图7的构成只不过是一例，第二水35与第三水36合流的合流点34也可以不在存在两个以上的供水加热器9的组的中途而在最下游的供水加热器9与燃煤锅炉7之间。此外，供水加热器9也可以为一个。
此外，也可以在第二水35与第三水36的合流点34的上游侧以及下游侧设置多个供水加热器9。
(第十实施方式)
接着，基于图8对第十实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图8所示的蒸汽轮机设备中，对于与图7所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第十实施方式中，如图8所示，加热器47与供水加热器9的组串联设置。在本实施方式中，加热器47通过回收了工业废热39的废热回收水40对水42进行加热。水42流入加热器47，在此由废热回收水40加热而温度变得更高。从加热器47流出的水42，依次流入供水加热器9的组、以及燃煤锅炉7，而分别由来自蒸汽轮机的抽气蒸汽8、以及由燃煤锅炉7生成的燃烧废气加热而成为蒸汽2。
工业废热39虽然比较低温但量较多，因此优选在充分确保与水42之间的温度差的同时与水42进行热交换，而配置该加热器47是有效的。
工业废热39的热量存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调节，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以使燃煤锅炉7的输出进行增减。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
另外，在第十实施方式中，利用了工业废热39，但能够利用的热量并不限定于此。
此外，加热器47可以在存在两个以上的供水加热器9的组的中途串联设置，也可以设置在供水器9的组的下游侧。
(第十一实施方式)
接着，基于图9对第十一实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图9所示的蒸汽轮机设备中，对于与图8所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第十一实施方式中，如图9所示，作为加热器而设置有废弃物锅炉18。在图9中构成为不从蒸汽轮机1进行抽气，因此不包括供水加热器。水42流入作为加热器的废弃物锅炉18，由废弃物燃烧废气44加热而温度变得更高。废弃物锅炉18的出口水，由于高温腐蚀的缘故而在温度上存在限制。由于压力比废弃物发电的情况更高，所以基本上不会沸腾，因此废弃物锅炉18仅作为温水锅炉起作用。
作为废弃物锅炉18的工作流体的水42的压力，由供水泵6进行调节，是与图14所示的技术相同的朝向高温高压涡轮的压力，比图15所示的技术中的压力高，废弃物锅炉18的出口在图18中为符号l。
由废弃物锅炉18加热后的水42，之后流入燃煤锅炉7，在由燃煤锅炉7加热之后流入蒸汽轮机1。废弃物锅炉18的废弃物11的组成、处理量存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调节，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以使燃煤锅炉7的输出进行增减。此外，根据情况不同，也可以使废弃物11的处理量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
根据第十一实施方式，与图8所示的实施方式同样，构成蒸汽2的全部为高温高压的兰金循环，因此其效率与图13所示的技术中的效率相同。本实施方式也能够应用于不进行抽气的蒸汽轮机1。
另外，在第十一实施方式中，将废弃物锅炉18作为加热器，但也可以利用源自不同的热源的热量来进行加热。
(第十二实施方式)
接着，基于图10对第十二实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图12所示的蒸汽轮机设备中，对于与图1所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第十二实施方式中，如图10所示，在太阳能集热器23中热介质24(第四热源)接受太阳光线的辐射热而被加热。加热后的热介质24分支，一方的热介质24a向太阳能加热器22流入，另一方的热介质24b向蓄热槽25流入。对热介质泵27进行调节，以使热介质24b沿着在蓄热槽25的左侧描绘的实线的方向流动。热介质24a流入太阳能加热器22而对水42进行加热，自身温度降低而从太阳能加热器22流出。当加热完成的热介质24b流入蓄热槽25时，已经存在的更低温的热介质逐渐流出，最终在蓄热槽25中贮存高温的热介质24。如果贮存结束，则将蓄热槽25的入口阀30和出口阀31全闭。通过热介质泵26、27使热介质24a流入太阳能集热器23。水42通过供水泵6而流入太阳能加热器22，在此被加热而变化为蒸汽2。在没有太阳光线的夜间、太阳光线较弱的时间带，将阀28、29关闭，使热介质泵26停止，打开阀30、31，使热介质泵27运转，使蓄积在蓄热槽25中的高温的热介质24b沿着在蓄热槽25的右侧描绘的虚线的方向流动。因而，在无法获得太阳热源的情况下，通过不使热介质24向太阳能集热器23流通，而使热介质24在蓄热槽25与太阳能加热器22之间循环，由此对水42进行加热。通过太阳能在太阳能加热器22中加热而产生的蒸汽2向蒸汽轮机1输送，使该蒸汽轮机1驱动。
如此，蒸汽轮机1是由通过源自太阳能的热源(第四热源)来制造的蒸汽2驱动的涡轮，并设置有通过回收了工业废热39的废热回收水(第五热源)40对第三水36进行加热的加热器47。循环流量越大，则回收工业废热39时的废热回收水40的温度变得越低，但优选成为与水42相比变得尽量高那样的流量。另外，废热回收水40的压力是朝向涡轮的压力、较高，因此不会升温至该压力下的沸点的情况较多。在昼间等能够充分获得太阳能的情况下，按照以下那样进行运转。
水42分支成第二水35和第三水36，第二水35流入供水加热器9的组，在此由来自蒸汽轮机1的抽气蒸汽8加热而温度变得更高。另一方面，第三水36流入加热器47，由废热回收水40加热而温度变得更高。由加热器47加热后的第三水36向供水加热器9的组的中途(或者也可以是下游)流出，与由处于合流点34上游的供水加热器9加热后的第二水35在合流点34合流。
优选设计成将合流点34设置在第二水35与第三水36的温度大致相同的位置，但并不需要必须如此。太阳能的热量和工业废热的热量均存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，通过热介质泵26、27的输出使热介质24的流量进行增减，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
合流后的水42，在由合流点34下游的供水加热器9加热之后，流入太阳能加热器22，在由太阳能加热器22加热而变化为蒸汽2之后流入蒸汽轮机1。在由于某种理由而不使第三水36在加热器47中流通的情况下，将加热器47的入口阀37、出口阀38全闭。与第二水35相比、第三水36的流量非常小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。在夜间等完全无法获得太阳能或者无法充分获得太阳能的情况下，实施与图17所示的技术同样的运转。
作为兰金循环，受热量增加从废热回收水40受热的量，在保持蒸汽轮机入口温度相同的状态下，蒸汽2的流量增加，输出增加。兰金循环的效率与流量无关，仅由TS线图上的面积比决定。由于构成蒸汽全部为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图17所示的技术中的效率相同。
根据第十二实施方式，能够使用源自未被有效利用便排出的工业废热的热源和源自太阳能的热源，来实施与图17所示的技术相比效率不会降低的发电。
另外，也可以不具有蓄热槽25，但是在该情况下，仅能够在能够充分地受热太阳能时进行运转。另外，图10的构成只不过是一例，第二水35与第三水36合流的合流点34，也可以不在存在两个以上的供水加热器9的组的中途而在最下游的供水加热器9与太阳能加热器22之间。此外，供水加热器9也可以为一个。
此外，也可以在第二水35与第三水36的合流点34的上游侧以及下游侧设置多个供水加热器9。也可以仅设置一个该供水加热器9。
接着，基于图19对本实施方式的作用效果进行阐述。如图19(b)所示，在将水42从冷凝水温度加热至蒸汽轮机1的入口温度时，对于低温区域通过使用了抽气蒸汽的第二热源和太阳能以外的热源(第五热源)即废热回收水40对水42进行加热，对于高温区域通过使用了源自太阳能的热源(第四热源)的太阳能加热器22对水42进行加热。
如此，对于低温区域还使用废热回收水对水42进行加热，且通过源自太阳能的太阳能加热器22来可靠地生成向蒸汽轮机1流入的高温蒸汽，由此能够实现至今为止无法使用的低温的废热回收水的有效利用，能够提高蒸汽轮机1的发电效率。
(第十三实施方式)
接着，同样基于图10对第十三实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在第十二实施方式中，废热回收水40回收工业废热39，但在本实施方式中回收燃料电池或者内燃机46的废热的全部或者一部分。燃料电池或者内燃机46使用化石燃料进行发电，此时会产生大量的废热。通过废热回收水40来回收实施大容量发电那样的大型的燃料电池或者内燃机46的废热。一般情况下，废热回收水(第五热源)在各种利用目的地被利用而温度降低，最终通过冷却塔向大气放出而进行循环的情况较多。在第十二实施方式中，使该废热回收水40不在冷却塔中流通而在加热器47中流通。此时，废热回收水40未被其他利用目的地利用而直接向加热器47流通。循环流量越大，则废热回收时的废热回收水40的温度变得越低，但优选成为与水42相比尽量变高那样的流量。
另外，废热回收水40的压力是朝向涡轮的压力、较高，因此不会升温至该压力下的沸点的情况较多。太阳能的热量存在非常大的变动，并且燃料电池或者内燃机46的废热的热量与燃料电池或者内燃机46的运转相配合地变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，通过热介质泵26、27的输出使热介质24的流量进行增减，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
根据第十三实施方式，能够使用未被有效利用便排出的燃料电池或者内燃机46的废热的全部或者一部分，来实施效率较高的发电。
另外，也可以不具有蓄热槽25，但是在该情况下，仅能够在能够充分地受热太阳能时进行运转。另外，图10的构成只不过是一例，第二水35与第三水36合流的合流点34，也可以不在存在两个以上的供水加热器9的组的中途而在最下游的供水加热器9与太阳能加热器22之间。此外，供水加热器9也可以为一个。
此外，也可以在第二水35与第三水36的合流点34的上游侧以及下游侧设置多个供水加热器9。也可以仅设置一个该供水加热器9。
(第十四实施方式)
接着，基于图11对第十四实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图11所示的蒸汽轮机设备中，对于与图10所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在第十四实施方式中，如图11所示，加热器47与太阳能加热器22、供水加热器9的组串联连接。如图11所示，加热器47通过回收了工业废热的废热回收水40对水42进行加热。水42流入加热器47，在此由废热回收水40加热而温度变得更高。从加热器47流出的水42，依次流入供水加热器9的组、以及太阳能加热器22，分别由来自蒸汽轮机1的抽气蒸汽9、以及由太阳能集热器23加温了的热介质24加热而成为蒸汽2。
工业废热39虽然比较低温但量较多，因此优选在充分确保与水42之间的温度差的同时与水42进行热交换，而配置该加热器47是有效的。
太阳能的热量和工业废热的热量均存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，通过热介质泵26、27的输出使热介质的流量进行增减，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调节。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。
另外，在本实施方式中利用了工业废热，但能够利用的热量并不限定于此。此外，也可以如第十一实施方式那样不具有供水加热器9。虽然也可以不具有蓄热槽25，但是在该情况下，仅能够在能够充分地受热太阳能时进行运转。
此外，加热器47可以设置在存在两个以上的供水加热器9的组的中途、也可以设置在供水加热器9的组的下游侧。
根据第十四实施方式，能够使用未被有效利用便排出的工业废热，来实施与图17所示的技术相比效率不会降低的发电。
(第十五实施方式)
接着，基于图12对第十五实施方式的蒸汽轮机设备进行说明。
在图12所示的蒸汽轮机设备中，对于与图10所示的蒸汽轮机设备相同的部分赋予相同的符号而省略详细的说明。
在昼间等能够充分获得太阳能的情况下，按照以下那样进行运转。水42分支成第二水35和第三水36，第二水35被向太阳能加热器22输送，在此被加热而温度变得更高。第三水36流入加热器47，由废热回收水40加热而温度变得更高。由加热器47加热后的第三水36向太阳能加热器22的中途流入，与由太阳能加热器22的比合流点34靠上游的部分加热后的第二水35合流。
优选设计成将合流点34设置在第二水35和第三水36的温度大致相同的位置，但并不需要必须如此。太阳能的热量和工业废热的热量均存在非常大的变动，但向蒸汽轮机1流入的蒸汽2的性质不能够存在非常大的变动。在通常的蒸汽轮机设备中，虽然对蒸汽2的温度、压力进行计测，但其温度、压力不能够存在非常大的变动。此外，在通常的蒸汽轮机设备中，例如通过对水42的流量进行计测来获得蒸汽2的流量，但其流量不能够存在非常大的变动。
因此，通过热介质泵26、27的输出使热介质24的流量进行增减，以使蒸汽2的温度/压力/流量的变动不会变得非常大。此外，也可以对供水泵6的输出进行调节而对水42的流量以及压力进行调整。此外，也可以通过阀37、38的开度对第二水35与第三水36的流量比进行调节。此外，根据情况不同，也可以通过回收水泵41的输出使废热回收水40的流量进行增减。此外，也可以在供水泵6的下游设置流量调节阀(未图示)，而通过其开度对水42的流量以及压力进行调节。合流后的水，在比合流点34靠下游的部分由太阳能加热器22加热，并在变化为蒸汽2之后流入蒸汽轮机1。在由于某种理由而不使第三水36在加热器47中流通的情况下，将加热器47的入口阀37、出口阀38全闭。与第二水35相比、第三水36流量非常小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽轮机1也能够运转。在夜间等完全无法获得太阳能或者无法充分获得太阳能的情况下，实施与图17所示的技术同样的运转。
作为兰金循环，受热量增加从废热回收水40受热的量，在保持蒸汽轮机1的入口温度相同的状态下，蒸汽2的流量增加，输出增加。兰金循环的效率与流量无关，仅由TS线图上的面积比来决定。由于构成蒸汽全部为高温高压的兰金循环，因此本实施方式的效率与图17所示的技术中的效率相同。
根据第十五实施方式，能够使用未被有效利用便排出的工业废热，来实施与图17所示的技术相比效率不会降低的发电。
在图12中，不存在来自蒸汽轮机1的抽气蒸汽8、且不存在供水加热器9，但也可以存在。另外，也可以不存在蓄热槽25，但在该情况下，仅能够在能够充分地受热太阳能时进行运转。
另外，上述各实施方式为例示，发明的范围并不限定于此。

Claims (22)

1.一种蒸汽轮机设备，其特征在于，具备：
蒸汽轮机；以及
加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，
上述加热部通过使用了化石燃料的第一热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且上述加热部还通过不使用上述化石燃料的除太阳能以外的第三热源在液体区域的一部分或者全部对上述工作流体进行加热，
上述加热部具有使用上述第一热源的第一加热器以及使用上述第三热源的第三加热器，上述第一加热器的全部或者一部分与上述第三加热器相对于上述工作流体并联配置，
或者，上述加热部具有使用上述第二热源的第二加热器以及使用上述第三热源的第三加热器，上述第二加热器的全部或者一部分与上述第三加热器相对于上述工作流体并联设置。
2.如权利要求1所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第三热源包括废弃物燃烧炉的燃烧废气。
3.如权利要求1所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第三热源包括从地下取出的蒸汽或者热水。
4.如权利要求1所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第三热源包括工业废热。
5.如权利要求1所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第三热源包括燃料电池或者内燃机的废热。
6.如权利要求1至4中任一项所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第一热源包括使上述化石燃料燃烧来驱动的燃气轮机的废气。
7.如权利要求1至4中任一项所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第一热源包括燃煤锅炉内的燃烧废气。
8.一种蒸汽轮机设备，其特征在于，具备：
蒸汽轮机；以及
加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，
上述加热部通过使用了太阳能的第四热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且上述加热部还通过除上述太阳能以外的第五热源在液体区域的一部分或者全部对上述工作流体进行加热，
上述加热部具有使用上述第四热源的第四加热器以及使用上述第五热源的第五加热器，上述第四加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体并联配置，
或者，上述加热部具有使用上述第二热源的第二加热器以及使用上述第五热源的第五加热器，上述第二加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体并联配置，
上述第五热源包括工业废热。
9.一种蒸汽轮机设备，其特征在于，具备：
蒸汽轮机；以及
加热部，对向上述蒸汽轮机供给的工作流体进行加热，
上述加热部通过使用了太阳能的第四热源、或者使用了来自上述蒸汽轮机的抽气蒸汽的第二热源对上述工作流体进行加热，并且上述加热部还通过除上述太阳能以外的第五热源在液体区域的一部分或者全部对上述工作流体进行加热，
上述加热部具有使用上述第四热源的第四加热器以及使用上述第五热源的第五加热器，上述第四加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体并联配置，
或者，上述加热部具有使用上述第二热源的第二加热器以及使用上述第五热源的第五加热器，上述第二加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体并联配置，
上述第五热源包括燃料电池或者内燃机的废热。
10.如权利要求8或9所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第四热源使用对上述太阳能进行蓄热的热源。
11.如权利要求8或9所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述加热部具有：
使用上述第四热源的第四加热器；以及
使用上述第五热源的第五加热器，
上述第四加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体并联配置。
12.如权利要求8或9所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述加热部具有：
使用上述第二热源的第二加热器；以及
使用上述第五热源的第五加热器，
上述第二加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体并联配置。
13.如权利要求8或9所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述加热部具有：
使用上述第四热源的第四加热器；以及
使用上述第五热源的第五加热器，
上述第四加热器与上述第五加热器相对于上述工作流体串联设置。
14.如权利要求13所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第五加热器配置在上述第四加热器的上游侧。
15.如权利要求8或9所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述加热部具有：
使用上述第二热源的第二加热器；以及
使用上述第五热源的第五加热器，
上述第二加热器的全部或者一部分与上述第五加热器相对于上述工作流体串联设置。
16.如权利要求15所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
上述第五加热器配置在上述第二加热器的上游侧。
17.如权利要求11所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
通过对上述工作流体的流量、从上述第四热源或上述第五热源的受热量、上述工作流体向并联的流路的流量比的至少一个以上进行调节，由此抑制向上述蒸汽轮机流入的工作流体的性质的变动。
18.如权利要求12所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
通过对上述工作流体的流量、从上述第四热源或上述第五热源的受热量、上述工作流体向并联的流路的流量比的至少一个以上进行调节，由此抑制向上述蒸汽轮机流入的工作流体的性质的变动。
19.如权利要求13所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
通过对上述工作流体的流量、从上述第四热源或上述第五热源的受热量的至少一个以上进行调节，由此抑制向上述蒸汽轮机流入的工作流体的性质的变动。
20.如权利要求14所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
通过对上述工作流体的流量、从上述第四热源或上述第五热源的受热量的至少一个以上进行调节，由此抑制向上述蒸汽轮机流入的工作流体的性质的变动。
21.如权利要求15所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
通过对上述工作流体的流量、从上述第四热源或上述第五热源的受热量的至少一个以上进行调节，由此抑制向上述蒸汽轮机流入的工作流体的性质的变动。
22.如权利要求16所述的蒸汽轮机设备，其特征在于，
通过对上述工作流体的流量、从上述第四热源或上述第五热源的受热量的至少一个以上进行调节，由此抑制向上述蒸汽轮机流入的工作流体的性质的变动。
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