CN108952966B - 联合循环发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明用于提供利用使用燃气轮机的废热的发电系统的工作流体使上述燃气轮机的吸入空气冷却而能够提高发电厂输出功率及效率的联合循环设备,本发明提供的联合循环发电设备包括:燃气轮机发电部,其包括将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,其利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体加热工作流体,利用工作流体生产电力;以及冷却部,其将上述工作流体向上述空气压缩机的前侧供给而使流入上述空气压缩机的空气冷却。

Description

联合循环发电设备
技术领域
本发明涉及联合循环发电设备,更详细地涉及改善使向燃气轮机发电系统供给的空气冷却的结构而提高输出功率和效率的联合循环发电设备。
背景技术
一般来说,利用燃气轮机的联合循环发电设备是指:将利用使用燃气轮机进行发电的发电设备的废热进行发电的发电设备与燃气轮机发电设备结合的形态。
使用于上述燃气轮机发电设备的燃气轮机使在压缩机中压缩的压缩空气和燃料进行燃烧而产生旋转动力,利用上述旋转动力进行发电。为了提高上述燃气轮机的效率,提出了使供给于上述压缩机的外部气体的温度冷却的技术。
参照日本专利注册第4166822号,通过使防冻液向上述燃气轮机的吸入空气侧循环,从而冷却燃气轮机的吸入空气,提高燃气轮机的效率。
但是,这种以往的联合循环发电设备中使用的燃气轮机的吸入空气冷却技术,需要设置使冷却燃气轮机的吸入空气的防冻液循环的另外的冷却系统,因此存在设备的结构变得复杂、费用增加的问题。
发明内容
本发明用于提供在利用燃气轮机的联合循环发电设备中利用使用燃气轮机的废热的发电系统的工作流体使上述燃气轮机的吸入空气冷却而能够提高发电厂输出功率和效率的联合循环设备。
本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述压缩机与上述热交换单元之间而加热从上述压缩机供给的工作流体并向上述热交换单元供给的复热器、一端与上述压缩机连接且另一端与上述复热器连接而将工作流体从上述压缩机向上述复热器运送的工作流体供给管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述复热器连接而将通过了上述复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从上述工作流体供给管路分支且一端与上述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了上述冷却器的工作流体向上述热交换单元运送的回收管路。
优选为,上述热交换单元包括:使通过上述回收管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和由上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与上述第1换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第2运送管路。
并且,优选为,上述冷凝器包括:在一侧形成流入上述工作流体的工作流体流入口且在另一侧形成排出工作流体的工作流体排出口的冷却体;连接于上述冷却体的一端而流入液化天然气的LNG流入管;以及连接于上述冷却体的另一端而排出通过了上述冷却体的液化天然气的LNG排出管。优选地,包括配置在上述冷却体的一侧而使通过了上述冷却体的液化天然气与水进行热交换而进行气化的气化器,上述水为海水,上述工作流体为二氧化碳,上述冷凝器利用上述液化天然气的冷热使上述工作流体凝聚。
而且,优选为,本发明还包括形成于上述流入管路并控制通过上述流入管路流动的工作流体的流动的流入阀,燃气轮机空气冷却部还包括:测定上述空气流入路径的空气温度的温度传感器、和根据上述温度传感器的测定值来控制上述流入阀的开闭的控制部,上述温度传感器包括:配置在上述冷却器的前侧的第1温度传感器、和配置在上述冷却器的后侧的第2温度传感器,上述控制部基于上述第1温度传感器的测定值和上述第2温度传感器的测定值而控制上述流入阀的开闭。
并且,优选为,本发明包括:一端与上述流入管路连接且另一端与回收管路连接的第3运送管路;一端与上述热交换单元连接且另一端与上述工作流体涡轮连接而将从上述热交换单元排出的工作流体向上述工作流体涡轮运送的第4运送管路;从上述第4运送管路分支且一端与上述返回管路连接的第5运送管路;以及形成于上述第5运送管路并利用通过上述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,上述辅助涡轮对上述压缩机提供动力而驱动上述压缩机。
另一方面,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述热交换单元的前侧并预先加热向热交换单元供给的工作流体而向上述热交换单元供给的复热器、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述复热器连接而将通过了上述复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:一端与上述压缩机连接且另一端与上述空气压缩机的前侧连接并将从上述压缩机排出的工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和使通过了上述冷却器的工作流体通过上述复热器而向上述热交换单元运送的回收管路。
优选为,本发明包括:一端与上述热交换单元连接且另一端与上述工作流体涡轮连接而将从上述热交换单元排出的工作流体向上述工作流体涡轮运送的第4运送管路;从上述第4运送管路分支且一端与上述返回管路连接的第5运送管路;以及形成于上述第5运送管路并利用通过上述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,上述辅助涡轮对上述压缩机提供动力而驱动上述压缩机。
另一方面,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述压缩机与上述热交换单元之间并加热从上述压缩机供给的工作流体而向上述热交换单元供给的第1复热器、一端与上述压缩机连接且另一端与上述第1复热器连接并将工作流体从上述压缩机向上述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述第1复热器连接并将通过了上述第1复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从上述工作流体供给管路分支且一端与上述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了上述冷却器的工作流体向上述热交换单元运送的回收管路;上述热交换单元包括:使通过上述回收管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和从上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与上述第1换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第2运送管路,还包括一端与上述第1运送管路连接且另一端与上述返回管路连接的第6运送管路、和设置在上述第6运送管路并使通过上述第6运送管路运送的工作流体与通过上述返回管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器。
进而,优选为,本发明还包括形成于上述第6运送管路并将上述第6运送管路中移动的工作流体进行加压并运送的辅助泵、一端与上述流入管路连接且另一端与回收管路连接的第3运送管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述工作流体涡轮连接而将从上述热交换单元排出的工作流体向上述工作流体涡轮运送的第4运送管路、从上述第4运送管路分支且一端与上述返回管路连接的第5运送管路、和形成于上述第5运送管路并利用通过上述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,上述辅助涡轮对上述压缩机提供动力而驱动上述压缩机。
另外,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述压缩机与上述热交换单元之间而加热从上述压缩机供给的工作流体并向上述热交换单元供给的复热器、一端与上述压缩机连接且另一端与上述复热器连接而将工作流体从上述压缩机向上述复热器运送的工作流体供给管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述复热器连接而将通过了上述复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从上述工作流体供给管路分支且一端与上述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了上述冷却器的工作流体向上述热交换单元运送的回收管路;上述热交换单元包括:使通过上述回收管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和由上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第2换热器的工作流体进行加热的第3换热器、一端与上述第1换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第2运送管路、一端与上述第2换热器连接且另一端与上述第3换热器连接的第7运送管路、一端与上述第1运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路8231、设置于上述第6运送管路并使通过上述第6运送管路运送的工作流体与通过上述回收管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器、和一端与上述第7运送管路连接且另一端与上述第2复热器后侧的第6运送管路连接的第8运送管路。
优选为,本发明还包括一端与上述流入管路连接且另一端与回收管路连接的第3运送管路。
并且,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体加热工作流体并利用工作流体生产电力;以及冷却部,将上述工作流体向上述空气压缩机的前侧供给而使流入上述空气压缩机的空气冷却。
另外,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述压缩机与上述热交换单元之间而加热从上述压缩机供给的工作流体并向上述热交换单元供给的复热器、一端与上述压缩机连接且另一端与上述复热器连接而将工作流体从上述压缩机向上述复热器运送的工作流体供给管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述复热器连接而将通过了上述复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从上述返回管路分支且一端与上述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了上述冷却器的工作流体向上述返回管路运送的回收管路。
优选为,本发明还包括从上述工作流体供给管路分支的第2运送管路,上述热交换单元包括:使通过上述第2运送管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和由上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与上述第1换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第3运送管路。
优选为,上述冷凝器包括:在一侧形成流入上述工作流体的工作流体流入口且在另一侧形成排出工作流体的工作流体排出口的冷却体;连接于上述冷却体的一端而流入液化天然气的LNG流入管;以及连接于上述冷却体的另一端而排出通过了上述冷却体的液化天然气的LNG排出管,还包括配置在上述冷却体的一侧而使通过了上述冷却体的液化天然气与水进行热交换而进行气化的气化器,上述水为海水,上述工作流体为二氧化碳,上述冷凝器利用上述液化天然气的冷热使上述工作流体冷却、凝聚。
另外,优选为,本发明还包括形成于上述流入管路并控制通过上述流入管路流动的工作流体的流动的流入阀,上述燃气轮机空气冷却部还包括:测定上述空气流入路径的空气温度的温度传感器、和根据上述温度传感器的测定值来控制上述流入阀的开闭的控制部,上述温度传感器包括:配置在上述冷却器的前侧的第1温度传感器、和配置在上述冷却器的后侧的第2温度传感器,上述控制部基于上述第1温度传感器的测定值和上述第2温度传感器的测定值而控制上述流入阀的开闭。
并且,优选为,本发明还包括返回管路阀,该返回管路阀配置在上述返回管路与上述流入管路的交叉点、和在上述返回管路与上述回收管路的交叉点之间的返回管路,还包括一端与上述热交换单元连接且另一端与上述工作流体涡轮连接而将从上述热交换单元排出的工作流体向上述工作流体涡轮运送的第4运送管路;从上述第4运送管路分支且一端与上述返回管路连接的第5运送管路;以及形成于上述第5运送管路并利用通过上述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,上述辅助涡轮对上述压缩机提供动力而驱动上述压缩机。
另一方面,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部:该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述压缩机与上述热交换单元之间并加热从上述压缩机供给的工作流体而向上述热交换单元供给的第1复热器、一端与上述压缩机连接且另一端与上述第1复热器连接并将工作流体从上述压缩机向上述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述第1复热器连接并将通过了上述第1复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从上述返回管路分支且一端与上述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了上述冷却器的工作流体向上述返回管路运送的回收管路;以及从上述工作流体供给管路分支的第2运送管路;上述热交换单元包括:使通过上述第2运送管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和由上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与上述第1换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第3运送管路,还包括:一端与上述第3运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路、和设置在上述第6运送管路并使通过上述第6运送管路运送的工作流体与通过上述返回管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器。
优选为,本发明还包括形成于上述第6运送管路并将上述第6运送管路中移动的工作流体进行加压、运送的辅助泵,包括一端与上述热交换单元连接且另一端与上述工作流体涡轮连接而将从上述热交换单元排出的工作流体向上述工作流体涡轮运送的第4运送管路;从上述第4运送管路分支且一端与上述返回管路连接的第5运送管路;以及形成于上述第5运送管路并利用通过上述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮。
另一方面,本发明提供一种联合循环发电设备,其中,包括:燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在上述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用上述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到上述热交换单元的压缩机、配置在上述压缩机与上述热交换单元之间并加热从上述压缩机供给的工作流体而向上述热交换单元供给的第1复热器、一端与上述压缩机连接且另一端与上述第1复热器连接并将工作流体从上述压缩机向上述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与上述热交换单元连接且另一端与上述第1复热器连接并将通过了上述第1复热器的工作流体向上述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了上述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与上述工作流体涡轮连接且另一端与上述压缩机连接的返回管路、和形成于上述返回管路并使向上述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从上述返回管路分支且一端与上述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向上述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在上述空气压缩机的前侧并利用通过上述流入管路供给的工作流体使向上述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了上述冷却器的工作流体向上述返回管路运送的回收管路;以及从上述工作流体供给管路分支的第2运送管路;上述热交换单元包括:使通过上述第2运送管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和从上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、一端与上述第1换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第3运送管路、一端与上述第3运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路、和设置在上述第6运送管路并使通过上述第6运送管路运送的工作流体与通过上述返回管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器,上述热交换单元包括:使通过上述第2运送管路流入的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第1换热器的工作流体和从上述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、利用从上述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了上述第2换热器的工作流体进行加热的第3换热器、一端与上述第2换热器连接且另一端与上述第1运送管路连接的第3运送管路、一端与上述第2换热器连接且另一端与上述第3换热器连接的第7运送管路、和一端与上述第7运送管路连接且另一端与上述第2复热器后侧的第6运送管路连接的第8运送管路。
根据本发明的联合循环发电设备,利用使用燃气轮机的废热的发电系统中使用的工作流体,能够提高联合循环发电设备的输出功率和效率。
另外,本发明能够提供与外部气体温度无关地具有提高的输出功率的联合循环发电设备。
附图说明
图1是图示了本发明的第1实施例的联合循环发电设备的示意图。
图2是图示了本发明的第2实施例的联合循环发电设备的示意图。
图3是图示了本发明的第3实施例的联合循环发电设备的示意图。
图4是图示了本发明的第4实施例的联合循环发电设备的示意图。
图5是图示了本发明的第5实施例的联合循环发电设备的示意图。
图6是图示了本发明的第6实施例的联合循环发电设备的示意图。
图7是图示了本发明的第7实施例的联合循环发电设备的示意图。
图8是图示了本发明的第8实施例的联合循环发电设备的示意图。
图9是图示了本发明的第9实施例的联合循环发电设备的示意图。
图10是图示了本发明的第10实施例的联合循环发电设备的示意图。
图11是图示了本发明的第11实施例的联合循环发电设备的示意图。
图12是图示了本发明的第12实施例的联合循环发电设备的示意图。
图13是图示了本发明的第13实施例的联合循环发电设备的示意图。
图14是图示了本发明的第14实施例的联合循环发电设备的示意图。
图15是图示了本发明的第15实施例的联合循环发电设备的示意图。
图16是图示了本发明的第16实施例的联合循环发电设备的示意图。
图17是图示了本发明的第17实施例的联合循环发电设备的示意图。
图18是图示了本发明的第18实施例的联合循环发电设备的示意图。
附图标记说明
100:燃气轮机发电部 110:空气压缩机
120:燃气轮机 200:工作流体发电部
210:压缩机 220:热交换单元
230:复热器 240:工作流体供给管路
250:工作流体涡轮 260:冷凝器
300:燃气轮机空气冷却部 310:流入管路
320:冷却器 330:回收管路
340:温度传感器 350:控制部
具体实施方式
下面,参照附图,详细说明本发明的优选实施例。在此之前,本说明书和权利要求书中使用的用语或词语不能限定在通常或词典上的意思来解释,发明人为了将自己的发明用最佳的方法进行说明可以适当地定义用语的概念,从这一原则出发,应该以符合本发明的技术思想的意思和概念进行解释。
参照图1,本发明的一实施例所涉及的联合循环发电设备1由燃气轮机发电部100、工作流体发电部200和燃气轮机空气冷却部300构成。
并且,利用燃气轮机进行发电的上述燃气轮机发电部100包括空气压缩机110、燃气轮机120和第1发电机130。
上述空气压缩机110将通过空气流入路径111而流入的外部空气以高压进行压缩并向燃气轮机120供给,上述燃气轮机120使燃料与空气燃烧而产生旋转动力。上述第1发电机130接收在上述燃气轮机中产生的旋转动力而产生电。
从上述燃气轮机120中排出的燃烧气体G向工作流体发电部200侧排出。
上述工作流体发电部200由压缩机210、热交换单元220、复热器230、工作流体供给管路240、第1运送管路245、工作流体涡轮250、返回管路255和冷凝器260构成。
上述热交换单元220使通过了上述燃气轮机120的高温的燃烧气体G与工作流体进行热交换而使上述工作流体升温。
上述热交换单元220包括第1换热器221、第2换热器222和第2运送管路223。
上述第1换热器221和上述第2换热器222邻接而配置,且上述燃气轮机的燃烧气体G依次通过。
上述第2运送管路223的一端与上述第1换热器221连接,另一端与从复热器230向上述第2换热器222供给工作流体的第1运送管路245连接。
上述第1换热器221与从上述空气压缩机110的流入侧的冷却器320延长的回收管路330连接,使通过上述回收管路330流入的工作流体与从上述燃气轮机120排出的燃烧气体进行热交换而升高工作流体的温度。通过了上述第1换热器221的工作流体在与通过上述第1运送管路供给的工作流体混合后,向上述第2换热器222运送。上述第2换热器222使混合的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而升高上述工作流体的温度。
上述压缩机210将工作流体进行压缩并运送。本实施例中,上述工作流体为二氧化碳。虽然在本实施例中作为工作流体而使用了二氧化碳,但只要是能够实现发电循环并具有对外部空气的冷却效果的物质,当然可以使用其他物质作为工作流体。在上述压缩机210中压缩的工作流体向上述热交换单元220供给。
在上述压缩机210与上述热交换单元220之间配置有复热器230。上述压缩机210与上述复热器230通过工作流体供给管路240连接。上述工作流体供给管路240形成为一端与上述复热器230连接且另一端与上述压缩机210连接的管。
并且,上述复热器230与上述热交换单元220的第2换热器通过第1运送管路245连接。上述第1运送管路245的一端与上述热交换单元220的第2换热器222连接,另一端与上述复热器230连接。
上述复热器230使从上述压缩机210排出并通过上述工作流体供给管路240供给的工作流体加热后,将加热的工作流体通过上述第1运送管路245向上述热交换单元220的第2换热器222供给。
另一方面,上述热交换单元220的下游侧(图1的左侧)设置有工作流体涡轮250。上述工作流体涡轮250接收通过了上述热交换单元220的第2换热器222的工作流体的供给而生成旋转驱动力,利用上述旋转驱动力产生电。上述工作流体涡轮为了产生电而在一侧具备第2发电机251。
上述返回管路255配置在上述工作流体涡轮250与上述压缩机210之间,将从上述工作流体涡轮250排出的工作流体向上述压缩机210运送。上述返回管路255的一端与上述工作流体涡轮250的出口侧连接,上述返回管路255的另一端与压缩机210的入口侧连接。
上述返回管路255以贯通上述复热器230的方式形成,使通过上述返回管路255流动的工作流体、与从上述压缩机210流入的工作流体进行热交换,从而升高从上述压缩机流入的工作流体的温度。
并且,返回管路255的经过了上述复热器230的工作流体向冷凝器260运送。上述冷凝器260形成于上述返回管路255,使在上述返回管路255中流动的工作流体冷却、凝聚。
上述冷凝器260由冷却体261、LNG流入管262和LNG排出管263构成。
上述冷却体261在一侧(图1的下侧)形成供通过上述返回管路255供给的工作流体流入的工作流体流入口261a,在另一侧(图1的上侧)形成供冷却体261内部的工作流体向外部排出的工作流体排出口261b。
另外,在上述冷却体261的一端(图1的左侧端)形成有流入液化天然气的LNG流入管262,在上述冷却体261的另一端(图1的右侧端)形成有冷却体内部的液化天然气排出的LNG排出管263。
从外部供给的液化天然气通过上述LNG流入管262流入上述冷却体后,使在上述返回管路255内部流动的工作流体冷却而使其凝聚后,通过上述LNG排出管263排出。在上述冷却体261的另一端侧具备气化器264。在上述气化器264的一侧形成有流入海水的海水流入管265,在另一侧形成有排出海水的海水排出管266。通过上述LNG排出管263排出的液化天然气与通过上述海水流入管265流入的海水在上述气化器264中进行热交换而气化为气体状态。
在上述燃气轮机发电部100与上述工作流体发电部200之间设置有燃气轮机空气冷却部300。
上述燃气轮机空气冷却部300由流入管路310、冷却器320、回收管路330、温度传感器340和控制部350构成。
上述冷却器320形成于配置在上述空气压缩机110的前侧的空气流入路径111。并且,上述流入管路310从上述工作流体供给管路240分支而形成,一端与上述冷却器320连接而向上述冷却器320供给工作流体。上述流入管路310设置有控制通过上述流入管路310运送的工作流体的流动的流入阀311。
上述冷却器320使从上述流入管路310供给的工作流体与上述空气流入路径111的外部空气进行热交换而降低上述外部空气的温度。被冷却的外部空气向上述空气压缩机110供给。通过降低流入上述燃气轮机发电部100的空气压缩机110的外部空气的温度,从而燃气轮机发电部200的输出功率和效率提升。
另一方面,上述回收管路330配置在上述冷却器320与上述热交换单元220之间,一端与上述冷却器320连接,另一端与上述上述热交换单元220的第1换热器221连接。通过了上述冷却器320的工作流体,通过上述回收管路330向上述第1换热器221运送。
并且,在上述空气流入路径111安装有对通过了上述空气流入路径111的空气的温度进行测定的温度传感器340,上述温度传感器340由第1温度传感器341和第2温度传感器342构成。
上述第1温度传感器341安装在上述冷却器320的前侧的空气流入路径,测定流入上述冷却器320的空气的温度,上述第2温度传感器342安装在上述冷却器320的后侧的空气流入路径,测定通过了上述冷却器的空气的温度。
上述控制部350根据上述温度传感器340的测定值来控制上述流入阀311的开闭而调节上述流入管路310的工作流体的运送。上述控制部350根据上述第1温度传感器341与上述第2温度传感器342的测定值之差控制上述流入管路310的工作流体流量,从而控制通过上述空气流入路径111供给于上述空气压缩机110的空气的温度。
像这样,本发明的第1实施例所涉及的联合循环发电设备1,不仅能够将供给于上述燃气轮机发电部100的空气压缩机110的空气调节为低温,从而增大燃气轮机发电部100的输出功率和效率,而且上述工作流体从上述外部空气吸收热量,从而具有还提升工作流体发电部200的效率的优点。
另外,本发明的第1实施例所涉及的联合循环发电设备1,将从压缩机210中排出的工作流体的一部分使用在降低供给于空气压缩机110的空气的温度后,向热交换单元220输送,从而增加整体的热吸收量,提高输出功率,另外,使用运送从压缩机中排出的高压的工作流体的高压管线,从而还能够获得管线尺寸减少带来的成本节约效果,而且不需要用于降低供给于燃气轮机发电部100的空气压缩机110的空气的温度的另外的冷却循环,因此具有成本节约效果高的优点。
另外,本发明的第1实施例所涉及的联合循环发电设备,利用天然气的废冷热使作为工作流体的二氧化碳冷却、凝聚,利用冷却、凝聚的二氧化碳进行发电,而且使供给于燃气轮机发电部200的空气冷却,从而具有增大整体联合循环发电设备的整体输出功率和效率的优点。
图2是图示了本发明的第2实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图2,本发明的第2实施例所涉及的联合循环发电设备1000包括燃气轮机发电部1100、工作流体发电部1200和冷却部1300。
本发明的第2实施例所涉及的联合循环发电设备1000是在上述的本发明的第1实施例的联合循环发电设备中进一步追加了第3运送管路1224的联合循环发电设备,上述第3运送管路1224将向流入管路供给的工作流体的一部分向回收管路1330进行分流。
本发明的第2实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第1实施例相同构成的说明,对于与第1实施例不同的构成,即与第3运送管路1224相关的构成进行说明。
上述第3运送管路1224的一端与上述流入管路1310连接,另一端与回收管路1330连接。从上述压缩机1210供给的工作流体的一部分通过流入管路1310向上述冷却器1320运送,工作流体的一部分通过上述第3运送管路1224向上述回收管路1330运送。
上述冷却器1320所需要的工作流体的量比向流入管路1310流入的工作流体的量少的情况下,工作流体的一部分通过上述第3运送管路1224向上述回收管路1330直接流动,通过上述第3运送管路1224运送的工作流体与向回收管路1330运送的工作流体混合而向上述第1换热器1221运送而被加热。
图3是图示了本发明的第3实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图3,本发明的第3实施例所涉及的联合循环发电设备包括燃气轮机发电部2100、工作流体发电部2200和冷却部2300。
本发明的第3实施例所涉及的联合循环发电设备2000是在上述的本发明的第1实施例的联合循环发电设备中追加了第4运送管路2270、第5运送管路2275和辅助涡轮2251的联合循环发电设备。
本发明的第3实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第1实施例相同构成的说明,对于与第1实施例不同的构成,即与第4运送管路2270、第5运送管路2275和辅助涡轮2251相关的构成进行说明。
上述第4运送管路2270形成于上述热交换单元2220与上述工作流体涡轮2250之间,将从上述热交换单元2220排出的工作流体向上述工作流体涡轮2250运送。上述第4运送管路2270的一端与上述热交换单元2220的第2换热器2222连接,另一端与上述工作流体涡轮2250连接。
上述第5运送管路2275从上述第4运送管路2270分支而形成。上述第5运送管路2275的一端与上述返回管路2255连接,上述第5运送管路2275设置有辅助涡轮2251。
上述第5运送管路2275将通过上述第4运送管路2270流入的工作流体的一部分进行运送而向上述辅助涡轮2251供给。上述辅助涡轮2251利用通过上述第5运送管路2275运送的工作流体而产生旋转驱动力,将上述旋转驱动力供给于上述压缩机2210而驱动上述压缩机2210。
图4是图示了本发明的第4实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图4,本发明的第4实施例所涉及的联合循环发电设备包括燃气轮机发电部3100、工作流体发电部3200和冷却部3300。
本发明的第4实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第3实施例的联合循环发电设备中进一步追加了第3运送管路3224的联合循环发电设备,上述第3运送管路3224将向流入管路供给的工作流体的一部分向返回管路进行分流。
本发明的第4实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第3实施例相同构成的说明,对于与第1实施例不同的构成,即与第3运送管路3224相关的构成进行说明。
上述第3运送管路3224的一端与上述流入管路3310连接,另一端与回收管路3330连接。从上述压缩机3210供给的工作流体的一部分通过流入管路3310而向上述冷却器3320运送,工作流体的一部分通过上述第3运送管路3224向上述回收管路3330运送。
图5是图示了本发明的第5实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图5,本发明的第5实施例所涉及的联合循环发电设备4000包括燃气轮机发电部4100、工作流体发电部4200和冷却部4300。
本发明的第5实施例所涉及的联合循环发电设备是对向上述的本发明的第1实施例的燃气轮机空气冷却部的冷却器供给工作流体的结构进行变形的情形。
本发明的第5实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第1实施例相同构成的说明,对于与第1实施例不同的构成,即与向燃气轮机空气冷却部的冷却器供给工作流体的结构相关的构成进行说明。
参照图5,本发明的第5实施例所涉及的联合循环发电设备包括向燃气轮机空气冷却部的冷却器供给工作流体的流入管路4310、冷却器4320和回收管路4330。
上述流入管路4310形成于压缩机4210与上述冷却器4320之间,将从压缩机4310排出的工作流体向上述冷却器4320供给。上述流入管路4310的一端与上述压缩机4210连接,另一端与配置在上述空气压缩机4110的前侧的冷却器4320连接。
上述回收管路4330配置在上述冷却器4320与热交换单元4220之间,一端与上述冷却器4320连接,另一端与上述热交换单元4220连接,将通过了上述冷却器4320的工作流体向上述热交换单元4220运送。
上述回收管路4330设置有复热器4230,上述复热器4230以贯通有上述返回管路4255的方式形成。通过上述回收管路4330向上述复热器4230供给的工作流体与通过上述返回管路4255运送的工作流体进行热交换而温度上升后,通过上述回收管路4330向上述热交换单元4220运送。
本发明的第5实施例所涉及的联合循环发电设备4000由于从压缩机4210出来的工作流体全部向燃气轮机空气冷却部的冷却器4320供给,所以不仅能够将吸入于上述燃气轮机发电部4100的空气高效地进行冷却,而且工作流体的整体热吸收量增加,因此能够提高输出功率。
图6是图示了本发明的第6实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图6,本发明的第3实施例所涉及的联合循环发电设备包括燃气轮机发电部5100、工作流体发电部5200和冷却部5300。
本发明的第6实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第5实施例的联合循环发电设备中追加了第4运送管路、第5运送管路和辅助涡轮的联合循环发电设备。
本发明的第6实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第5实施例相同构成的说明,对于与第5实施例不同的构成,即与第4运送管路5270、第5运送管路5275和辅助涡轮5251相关的构成进行说明。
上述第4运送管路5270形成于上述热交换单元5220与上述工作流体涡轮5250之间,将从上述热交换单元5220排出的工作流体向上述工作流体涡轮5250运送。上述第4运送管路5270的一端与上述热交换单元5220的第2换热器5222连接,另一端与上述工作流体涡轮5250连接。
上述第5运送管路5275从上述第4运送管路5270分支而形成。上述第5运送管路5275的一端与上述返回管路5255连接,上述第5运送管路5275设置有辅助涡轮5251。
上述第5运送管路5275将通过上述第4运送管路5270流入的工作流体的一部分进行运送而向上述辅助涡轮5251供给。上述辅助涡轮5251利用通过上述第5运送管路5275运送的工作流体而产生旋转驱动力,将上述旋转驱动力供给到上述压缩机5210而驱动上述压缩机5210。
图7是图示了本发明的第7实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图7,本发明的第7实施例所涉及的联合循环发电设备6000包括燃气轮机发电部6100、工作流体发电部6200和冷却部6300。
本发明的第7实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第1实施例的联合循环发电设备中追加了第6运送管路和第2复热器的联合循环发电设备。
本发明的第7实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第1实施例相同构成的说明,对于与第1实施例不同的构成,即与第6运送管路6231和第2复热器6235相关的构成进行说明。
上述第6运送管路6231的一端与上述第2运送管路6223连接,另一端与返回管路6255连接,使通过上述第2运送管路6223运送的工作流体的一部分向上述返回管路6255侧运送。并且上述第6运送管路6231设置有第2复热器6235。
上述返回管路6255以贯通上述第2复热器6235内部的状态设置,在上述第2复热器6235中,在上述返回管路6255中流动的工作流体与通过上述第6运送管路6231流入的工作流体进行热交换。由此,通过上述返回管路6255流入的工作流体的温度下降。在上述第2复热器6235中,温度下降的工作流体与通过上述第6运送管路6231运送的工作流体混合后,向上述第1复热器6230运送。向上述第1复热器6230运送的工作流体在上述第1复热器6230中与从上述压缩机6210排出的工作流体再次进行热交换而再冷却。即,通过上述返回管路6255运送的工作流体通过第1、2复热器6210、6231依次冷却,从而具有更高效的冷却效率。
另一方面,上述第6运送管路6231可以进一步设置有辅助泵6236,使得工作流体能够顺利地向上述第6运送管路6231内部运送。
图8是图示了本发明的第8实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图8,本发明的第8实施例所涉及的联合循环发电设备7000包括燃气轮机发电部7100、工作流体发电部7200和冷却部7300。
本发明的第8实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第7实施例的联合循环发电设备中进一步追加了第3运送管路的联合循环发电设备,上述第3运送管路将向流入管路供给的工作流体的一部分向回收管路进行分流。
本发明的第8实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第7实施例相同构成的说明,对于与第7实施例不同的构成,即与第3运送管路7224相关的构成进行说明。
上述第3运送管路7224的一端与上述流入管路7310连接,另一端与回收管路7330连接。从上述压缩机7210供给的工作流体的一部分通过流入管路7310向上述冷却器7320运送,工作流体的一部分通过上述第3运送管路7224向上述回收管路7330运送。
图9是图示了本发明的第9实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图9,本发明的第9实施例所涉及的联合循环发电设备8000包括燃气轮机发电部8100、工作流体发电部8200和冷却部8300。
本发明的第9实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第8实施例的联合循环发电设备中追加了第4运送管路、第5运送管路和辅助涡轮的联合循环发电设备。
本发明的第9实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第8实施例相同构成的说明,对于与第1实施例不同的构成,即与第4运送管路8270、第5运送管路8275和辅助涡轮8235相关的构成进行说明。
上述第4运送管路8270形成于上述热交换单元8220与上述工作流体涡轮8250之间,将从上述热交换单元8220排出的工作流体向上述工作流体涡轮8250运送。上述第4运送管路8270的一端与上述热交换单元8220的第2换热器8222连接,另一端与上述工作流体涡轮8250连接。
上述第5运送管路8275从上述第4运送管路8270分支而形成。上述第5运送管路8275的一端与上述返回管路8255连接,上述第5运送管路8275设置有辅助涡轮8251。
上述第5运送管路8275将通过上述第4运送管路8270流入的工作流体的一部分进行运送而向上述辅助涡轮8251供给。上述辅助涡轮8251利用通过上述第5运送管路8275运送的工作流体产生旋转驱动力,将上述旋转驱动力供给于上述压缩机8210而驱动上述压缩机。
图10是图示了本发明的第10实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图10,本发明的第10实施例所涉及的联合循环发电设备9000包括燃气轮机发电部9100、工作流体发电部9200和冷却部9300。
本发明的第10实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第8实施例的联合循环发电设备中追加了第3换热器9224、第7运送管路9280和第8运送管路9290的联合循环发电设备。
本发明的第10实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第8实施例相同构成的说明,对于与第8实施例不同的构成,即第3换热器9224、第7运送管路9280和第8运送管路9290相关的构成进行说明。
上述第3换热器9224与上述第2换热器邻接而配置,使通过了上述第2换热器9222的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热上述工作流体。在上述第3换热器9224中加热的工作流体向上述工作流体涡轮9250供给而产生电。
本实施例所涉及的联合循环发电设备通过第1至第3换热器9221、9222、9224使从燃气轮机中排出的燃烧气体与工作流体进行热交换,从而提高热交换面积,由此能够提高联合循环发电设备的输出功率和效率。
上述第7运送管路9280的一端与上述第2换热器9222连接,另一端与第3换热器9224连接,将通过了上述第2换热器9222的工作流体向上述第3换热器9224运送。上述第8运送管路9290的一端与上述第7运送管路9280连接,另一端与上述第2复热器9235后侧的第6运送管路9231连接,使通过了上述第2复热器9235的工作流体的一部分向上述第7运送管路9280运送。
图11是图示了本发明的第11实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图11,本发明的第11实施例所涉及的联合循环发电设备10000包括燃气轮机发电部10100、工作流体发电部10200和冷却部10300。
本发明的第11实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第10实施例的联合循环发电设备中进一步追加了第3运送管路10224的联合循环发电设备,上述第3运送管路10224将向流入管路供给的工作流体的一部分向回收管路进行分流。
本发明的第11实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第10实施例相同构成的说明,对于与第10实施例不同的构成,即与第3运送管路10224相关的构成进行说明。
上述第3运送管路10224的一端与上述流入管路10310连接,另一端与回收管路10330连接。从上述压缩机10210供给的工作流体的一部分通过流入管路10310向上述冷却器10320运送,工作流体的一部分通过上述第3运送管路10224向上述回收管路10330运送。
图12是图示了本发明的第12实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图12,本发明的第12实施例所涉及的联合循环发电设备11000由燃气轮机发电部11100、工作流体发电部11200和燃气轮机空气冷却部11300构成。
利用燃气轮机进行发电的上述燃气轮机发电部11100包括空气压缩机11110、燃气轮机11120和第1发电机11130。
上述空气压缩机11110将通过空气流入路径11111流入的外部空气以高压进行压缩而向燃气轮机11120供给,上述燃气轮机11120使燃料与空气进行燃烧而产生旋转动力。上述第1发电机11130接受在上述燃气轮机中产生的旋转动力而产生电。
从上述燃气轮机11120中排出的燃烧气体G向工作流体发电部11200侧排出。
上述工作流体发电部11200由压缩机11210、热交换单元11220、复热器11230、工作流体供给管路11240、第1运送管路11245、工作流体涡轮11250、返回管路11255和冷凝器11260构成。
上述热交换单元11220使通过了上述燃气轮机11120的高温的燃烧气体G与工作流体进行热交换而使上述工作流体升温。
上述热交换单元11220包括第1换热器11221、第2换热器11222和第3运送管路11223。
上述第1换热器11221和上述第2换热器11222邻接而配置,上述燃气轮机的燃烧气体G依次通过。
上述第3运送管路11223的一端与上述第1换热器11221连接,另一端与从复热器11230向上述第2换热器11222供给工作流体的第1运送管路11245连接。
上述第1换热器11221与从上述工作流体供给管路11240分支的第2运送管路11246连接,使通过上述第2运送管路11246流入的工作流体与从上述燃气轮机11120中排出的燃烧气体进行热交换而升高工作流体的温度。通过了上述第1换热器11221的工作流体,通过上述第3运送管路11223而向上述第1运送管路11245运送,与通过上述第1运送管路运送的工作流体混合后,向上述第2换热器11222运送。上述第2换热器11222使混合的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而升高上述工作流体的温度。
上述压缩机11210使工作流体压缩而进行运送。在本实施例中,上述工作流体为二氧化碳。虽然在本实施例中作为工作流体而使用了二氧化碳,但只要是能够实现发电循环并具有对外部空气的冷却效果的物质,当然可以使用其他物质作为工作流体。在上述压缩机11210中压缩的工作流体向上述热交换单元11220供给。
在上述压缩机11210与上述热交换单元11220之间配置有复热器11230。上述压缩机11210与上述复热器11230通过工作流体供给管路11240连接。上述工作流体供给管路11240形成为一端与上述复热器11230连接且另一端与上述压缩机11210连接的管。
并且,上述复热器11230与上述热交换单元11220的第2换热器通过第1运送管路11245连接。上述第1运送管路11245的一端与上述热交换单元11220的第2换热器11222连接,另一端与上述复热器11230连接。
上述复热器11230将从上述压缩机11210排出并通过上述工作流体供给管路11240供给的工作流体进行加热后,将加热的工作流体通过上述第1运送管路11245向上述热交换单元11220的第2换热器11222供给。
另一方面,上述热交换单元11220的下游侧(图1的左侧)设置有工作流体涡轮11250。上述工作流体涡轮11250接受通过了上述热交换单元11220的第2换热器11222的工作流体的供给而产生旋转驱动力,利用上述旋转驱动力产生电。上述工作流体涡轮11250为了产生电而在一侧具备第2发电机11251。
上述返回管路11255配置在上述工作流体涡轮11250与上述压缩机11210之间,将从上述工作流体涡轮11250排出的工作流体向上述压缩机11210运送。上述返回管路11255的一端与上述工作流体涡轮11250的出口侧连接,上述返回管路11255的另一端与压缩机11210的入口侧连接。
上述返回管路11255以贯通上述复热器11230的方式形成,使通过上述返回管路11255流动的工作流体与从上述压缩机11210流入的工作流体进行热交换,从而升高从上述压缩机流入的工作流体的温度。
并且,经过了上述复热器11230的返回管路11255的工作流体向冷凝器11260运送。上述冷凝器11260形成于上述返回管路11255,使在上述返回管路11255中流动的工作流体冷却、凝聚。
上述冷凝器11260由冷却体11261、LNG流入管11262和LNG排出管11263构成。
上述冷却体11261在一侧(图1的下侧)形成有供通过上述返回管路11255供给的工作流体流入的工作流体流入口11261a,并且在另一侧(图1的上侧)形成有冷却体11261内部的工作流体向外部排出的工作流体排出口11261b。
另外,上述冷却体11261的一端(图1的左侧端)形成有流入液化天然气的LNG流入管11262,上述冷却体11261的另一端(图1的右侧端)形成有供冷却体内部的液化天然气排出的LNG排出管11263。
从外部供给的液化天然气通过上述LNG流入管11262向上述冷却体流入后,使在上述返回管路11255内部流动的工作流体冷却而凝聚后,通过上述LNG排出管11263排出。在上述冷却体11261的另一端侧具备气化器11264。在上述气化器11264的一侧形成有流入海水的海水流入管11265,在另一侧形成有排出海水的海水排出管11266。通过上述LNG排出管11263排出的液化天然气与通过上述海水流入管11265流入的海水在上述气化器11264中进行热交换而气化成气体状态。
在上述燃气轮机发电部11100与上述工作流体发电部11200之间设置有燃气轮机空气冷却部11300。
上述燃气轮机空气冷却部11300由流入管路11310、冷却器11320、回收管路11330、温度传感器11340和控制部11350构成。
上述冷却器11320形成于配置在上述空气压缩机11110的前侧的空气流入路径11111。并且,上述流入管路11310从上述返回管路11255分支而形成,一端与上述冷却器11320连接而向上述冷却器11320供给工作流体。上述流入管路11310设置有控制通过上述流入管路11310运送的工作流体的流动的流入阀11311。
上述冷却器11320使从上述流入管路11310供给的工作流体与上述空气流入路径11111的外部空气进行热交换而降低上述外部空气的温度。冷却的外部空气向上述空气压缩机11110供给。由此,流入上述燃气轮机发电部11100的空气压缩机11110的空气的温度降低,燃气轮机发电部11200的输出功率和效率提升。
另一方面,上述回收管路11330配置在上述冷却器11320与上述返回管路11255之间,一端与上述冷却器11320连接,另一端与上述返回管路11255连接。通过了上述冷却器11320的工作流体,通过上述返回管路11255向冷凝器11260运送。
并且,在上述空气流入路径11111安装有测定通过上述空气流入路径11111的空气的温度的温度传感器11340,上述温度传感器11340由第1温度传感器11341和第2温度传感器11342构成。
上述第1温度传感器11341安装在上述冷却器11320的前侧的空气流入路径,测定流入上述冷却器11320的空气的温度,上述第2温度传感器11342安装在上述冷却器11320的后侧的空气流入路径,测定通过上述冷却器的空气的温度。
上述控制部11350根据上述温度传感器11340的测定值而控制上述流入阀11311的开闭,从而调节上述流入管路11310的工作流体运送。上述控制部11350根据上述第1温度传感器11341与上述第2温度传感器11342的测定值之差来控制上述流入管路11310的工作流体流量,从而控制通过上述空气流入路径11111供给于上述空气压缩机11110的空气的温度。
像这样,本发明的第12实施例所涉及的联合循环发电设备11100将供给于上述燃气轮机发电部11100的空气压缩机11110的空气调节至低温,不仅增大燃气轮机发电部11100的输出功率和效率,而且上述工作流体从上述外部空气吸收热量,从而具有还升高工作流体发电部11200的效率的优点。
另外,本发明的第12实施例所涉及的联合循环发电设备11100,不需要用于降低供给于燃气轮机发电部11100的空气压缩机11110的空气的温度的另外的冷却循环,从而具有节约成本的效果高的优点。
另外,本发明的第12实施例所涉及的联合循环发电设备,利用天然气的废冷热使作为工作流体的二氧化碳冷却、凝聚,利用冷却、凝聚的二氧化碳进行发电,而且使供给于燃气轮机发电部11200的空气冷却,从而具有增大整体联合循环发电设备的整体输出功率和效率的优点。
图13是图示了本发明的第13实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图13,本发明的第13实施例所涉及的联合循环发电设备12000包括燃气轮机发电部12100、工作流体发电部12200和冷却部12300。
本发明的第13实施例所涉及的联合循环发电设备12000是省略了上述的本发明的第12实施例的联合循环发电设备的第1换热器11221、第2运送管路11246、第3运送管路11223的联合循环发电设备。
本发明的第13实施例所涉及的联合循环发电设备中,在压缩机12210中压缩的工作流体全部向第2换热器12222运送,在上述第2换热器中与从燃气轮机供给的燃烧气体进行热交换而被加热。
图14是图示了本发明的第14实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图14,本发明的第14实施例所涉及的联合循环发电设备包括燃气轮机发电部13100、工作流体发电部13200和冷却部13300。
本发明的第14实施例所涉及的联合循环发电设备13000是在上述的本发明的第12实施例的联合循环发电设备中追加了第4运送管路13270、第5运送管路13275和辅助涡轮13251的联合循环发电设备。
本发明的第14实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第12实施例相同构成的说明,对于与第12实施例不同的构成,即与第4运送管路13270、第5运送管路13275和辅助涡轮13251相关的构成进行说明。
上述第4运送管路13270形成于上述热交换单元13220与上述工作流体涡轮13250之间,将从上述热交换单元13220排出的工作流体向上述工作流体涡轮13250运送。上述第4运送管路13270的一端与上述热交换单元13220的第2换热器13222连接,另一端与上述工作流体涡轮13250连接。
上述第5运送管路13275从上述第4运送管路13270分支而形成。上述第5运送管路13275的一端与上述返回管路13255连接,上述第5运送管路13275设置有辅助涡轮13251。
上述第5运送管路13275运送通过上述第4运送管路13270流入的工作流体的一部分而向上述辅助涡轮13251供给。上述辅助涡轮13251利用通过上述第5运送管路13275运送的工作流体而产生旋转驱动力,将上述旋转驱动力供给于上述压缩机13210而驱动上述压缩机13210。
图15是图示了本发明的第15实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图15,本发明的第15实施例所涉及的联合循环发电设备14000包括燃气轮机发电部14100、工作流体发电部14200和冷却部14300。
本发明的第15实施例所涉及的联合循环发电设备14000是省略了上述本发明的第14实施例的联合循环发电设备的第1换热器13221、第2运送管路13246、第3运送管路13223的联合循环发电设备。
本发明的第15实施例所涉及的联合循环发电设备14000中,在压缩机14210中压缩的工作流体全部向第2换热器14222运送,在上述第2换热器中与从燃气轮机供给的燃烧气体进行热交换而被加热。
图16是图示了本发明的第16实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图16,本发明的第16实施例所涉及的联合循环发电设备15000包括燃气轮机发电部15100、工作流体发电部15200和冷却部15300。
本发明的第16实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第12实施例的联合循环发电设备中追加了第6运送管路和第2复热器的联合循环发电设备。
本发明的第16实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第12实施例相同构成的说明,对于与第12实施例不同的构成,即与第6运送管路15231和第2复热器15235相关的构成进行说明。
上述第6运送管路15231的一端与上述第3运送管路15223连接,另一端与返回管路15255连接,使通过上述第3运送管路15223运送的工作流体的一部分向上述返回管路15255侧运送。并且,上述第6运送管路15231设置有第2复热器15235。
上述返回管路15255以贯通上述第2复热器15235内部的状态设置,在上述第2复热器15235中,在上述返回管路15255中流动的工作流体与通过上述第6运送管路15231流入的工作流体进行热交换。由此,通过上述返回管路15255流入的工作流体的温度下降。在上述第2复热器15235中温度下降的工作流体、与通过上述第6运送管路15231运送的工作流体混合后,向上述第1复热器15230运送。向上述第1复热器15230运送的工作流体在上述第1复热器15230中与从上述压缩机15210排出的工作流体再次进行热交换而再冷却。即,通过上述返回管路15255运送的工作流体通过第1、2复热器15230、15235依次冷却,从而具有更高效的冷却效率。
另一方面,为了工作流体能够向上述第6运送管路15231内部顺利地运送,在上述第6运送管路15231还可以设置辅助泵15236。
图17是图示了本发明的第17实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图17,本发明的第17实施例所涉及的联合循环发电设备16000包括燃气轮机发电部16100、工作流体发电部16200和冷却部16300。
本发明的第17实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第16实施例的联合循环发电设备中追加了第4运送管路、第5运送管路和辅助涡轮的联合循环发电设备。
本发明的第17实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第16实施例相同构成的说明,对于与第16实施例不同的构成,即与第4运送管路16270、第5运送管路16275和辅助涡轮16251相关的构成进行说明。
上述第4运送管路16270形成在上述热交换单元16220与上述工作流体涡轮16250之间并将向上述热交换单元16220排出的工作流体向上述工作流体涡轮16250运送。上述第4运送管路16270的一端与上述热交换单元16220的第2换热器16222连接,另一端与上述工作流体涡轮16250连接。
上述第5运送管路16275从上述第4运送管路16270分支而形成。上述第5运送管路16275的一端与上述返回管路16255连接,上述第5运送管路16275设有辅助涡轮16251。
上述第5运送管路16275将通过上述第4运送管路16270流入的工作流体的一部分进行运送而向上述辅助涡轮16251供给。上述辅助涡轮16251利用通过上述第5运送管路16275运送的工作流体产生旋转驱动力,将上述旋转驱动力供给于上述压缩机16210而驱动上述压缩机16210。
图18是图示了本发明的第18实施例所涉及的联合循环发电设备的示意图。
参照图18,本发明的第18实施例所涉及的联合循环发电设备17000包括燃气轮机发电部17100、工作流体发电部17200和冷却部17300。
本发明的第18实施例所涉及的联合循环发电设备是在上述的本发明的第16实施例的联合循环发电设备中追加了第3换热器17224、第7运送管路17280和第8运送管路17290的联合循环发电设备。
在本发明的第18实施例所涉及的联合循环发电设备的构成中,省略对与上述的第16实施例相同构成的说明,对于与第16实施例不同的构成,即与第3换热器17224、第7运送管路17280和第8运送管路17290相关的构成进行说明。
上述第3换热器17224与上述第2换热器17222邻接而配置,使通过了上述第2换热器17222的工作流体与从上述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热上述工作流体。在上述第3换热器17224中加热的工作流体向上述工作流体涡轮17250供给而产生电。
本实施例所涉及的联合循环发电设备通过构成热交换单元17220的第1至第3换热器17221、17222、17224使从燃气轮机排出的燃烧气体与工作流体进行热交换,从而能够提高热交换面积,由此能够提高联合循环发电设备的输出功率和效率。
上述第7运送管路17280的一端与上述第2换热器17222连接,另一端与第3换热器17224连接,将通过了上述第2换热器17222的工作流体向上述第3换热器17224运送。上述第8运送管路17290的一端与上述第7运送管路17280连接,另一端与上述第2复热器17235后侧的第6运送管路17231连接,能够将通过了上述第2复热器17235的工作流体的一部分向上述第7运送管路17280运送。
本发明以附图中图示的实施例作为参考进行了说明,但这只不过是例示,只要是本领域技术人员就可以理解由此能够进行多种变形并得到均等的其他实施例。因此,本发明的真正的技术上的保护范围由权利要求书中的技术思想来确定。

Claims (29)

1.一种联合循环发电设备,其中,包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述压缩机与所述热交换单元之间而加热从所述压缩机供给的工作流体并向所述热交换单元供给的复热器、一端与所述压缩机连接且另一端与所述复热器连接而将工作流体从所述压缩机向所述复热器运送的工作流体供给管路、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述复热器连接而将通过了所述复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从所述工作流体供给管路分支且一端与所述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了所述冷却器的工作流体向所述热交换单元运送的回收管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述工作流体涡轮连接而将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述返回管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机。
2.根据权利要求1所述的联合循环发电设备,其中,
所述热交换单元包括:
使通过所述回收管路流入的工作流体与从所述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第1换热器的工作流体和由所述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与所述第1换热器连接且另一端与所述第1运送管路连接的第2运送管路。
3.根据权利要求1所述的联合循环发电设备,其中,
所述冷凝器包括:在一侧形成流入所述工作流体的工作流体流入口且在另一侧形成排出工作流体的工作流体排出口的冷却体;连接于所述冷却体的一端而流入液化天然气的LNG流入管;以及连接于所述冷却体的另一端而排出通过了所述冷却体的液化天然气的LNG排出管。
4.根据权利要求3所述的联合循环发电设备,其中,
还包括配置在所述冷却体的一侧而使通过了所述冷却体的液化天然气与水进行热交换而进行气化的气化器。
5.根据权利要求4所述的联合循环发电设备,其特征在于,
所述水为海水。
6.根据权利要求3所述的联合循环发电设备,其特征在于,
所述工作流体为二氧化碳,所述冷凝器利用所述液化天然气的冷热使所述工作流体冷却、凝聚。
7.根据权利要求1所述的联合循环发电设备,其中,
还包括形成于所述流入管路并控制通过所述流入管路流动的工作流体的流动的流入阀。
8.根据权利要求7所述的联合循环发电设备,其中,
燃气轮机空气冷却部还包括:测定所述空气流入路径的空气温度的温度传感器、和根据所述温度传感器的测定值来控制所述流入阀的开闭的控制部。
9.根据权利要求8所述的联合循环发电设备,其特征在于,
所述温度传感器包括:配置在所述冷却器的前侧的第1温度传感器、和配置在所述冷却器的后侧的第2温度传感器,
所述控制部基于所述第1温度传感器的测定值和所述第2温度传感器的测定值而控制所述流入阀的开闭。
10.根据权利要求1所述的联合循环发电设备,其中,
还包括一端与所述流入管路连接且另一端与回收管路连接的第3运送管路。
11.一种联合循环发电设备,其中,包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述热交换单元的前侧并预先加热向热交换单元供给的工作流体而向所述热交换单元供给的复热器、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述复热器连接而将通过了所述复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:一端与所述压缩机连接且另一端与所述空气压缩机的前侧连接并将从所述压缩机排出的工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和使通过了所述冷却器的工作流体通过所述复热器向所述热交换单元运送的回收管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述涡轮连接并将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述返回管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机。
12.一种联合循环发电设备,其中,
包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述压缩机与所述热交换单元之间并加热从所述压缩机供给的工作流体而向所述热交换单元供给的第1复热器、一端与所述压缩机连接且另一端与所述第1复热器连接并将工作流体从所述压缩机向所述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述第1复热器连接并将通过了所述第1复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从所述工作流体供给管路分支且一端与所述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了所述冷却器的工作流体向所述热交换单元运送的回收管路;
所述热交换单元包括:使通过所述回收管路流入的工作流体与从所述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第1换热器的工作流体和从所述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与所述第1换热器连接且另一端与所述第1运送管路连接的第2运送管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述工作流体涡轮连接而将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述返回管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机,
并且,所述联合循环发电设备还包括:一端与所述第1运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路、和设置在所述第6运送管路并使通过所述第6运送管路运送的工作流体与通过所述返回管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器。
13.根据权利要求12所述的联合循环发电设备,其中,
还包括形成于所述第6运送管路并将所述第6运送管路中移动的工作流体进行加压、运送的辅助泵。
14.根据权利要求12所述的联合循环发电设备,其中,
还包括一端与所述流入管路连接且另一端与回收管路连接的第3运送管路。
15.一种联合循环发电设备,其中,
包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述压缩机与所述热交换单元之间并加热从所述压缩机供给的工作流体而向所述热交换单元供给的第1复热器、一端与所述压缩机连接且另一端与所述第1复热器连接并将工作流体从所述压缩机向所述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述第1复热器连接并将通过了所述第1复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从所述工作流体供给管路分支且一端与所述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了所述冷却器的工作流体向所述热交换单元运送的回收管路;
所述热交换单元包括:使通过所述回收管路流入的工作流体与从所述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第1换热器的工作流体和由所述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第2换热器的工作流体进行加热的第3换热器、一端与所述第1换热器连接且另一端与所述第1运送管路连接的第2运送管路、一端与所述第2换热器连接且另一端与所述第3换热器连接的第7运送管路、一端与所述第1运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路、设置于所述第6运送管路并使通过所述第6运送管路运送的工作流体与通过所述回收管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器、和一端与所述第7运送管路连接且另一端与所述第2复热器后侧的第6运送管路连接的第8运送管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述工作流体涡轮连接而将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述返回管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机。
16.根据权利要求15所述的联合循环发电设备,其中,
还包括一端与所述流入管路连接且另一端与回收管路连接的第3运送管路。
17.一种联合循环发电设备,其中,包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述压缩机与所述热交换单元之间而加热从所述压缩机供给的工作流体并向所述热交换单元供给的复热器、一端与所述压缩机连接且另一端与所述复热器连接而将工作流体从所述压缩机向所述复热器运送的工作流体供给管路、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述复热器连接而将通过了所述复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;以及
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从所述返回管路分支且一端与所述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了所述冷却器的工作流体向所述返回管路运送的回收管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述工作流体涡轮连接而将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述回收管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机。
18.根据权利要求17所述的联合循环发电设备,其中,
还包括从所述工作流体供给管路分支的第2运送管路,
所述热交换单元包括:使通过所述第2运送管路流入的工作流体与从所述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第1换热器的工作流体和从所述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与所述第1换热器连接且另一端与所述第1运送管路连接的第3运送管路。
19.根据权利要求17所述的联合循环发电设备,其中,
所述冷凝器包括:在一侧形成流入所述工作流体的工作流体流入口且在另一侧形成排出工作流体的工作流体排出口的冷却体;连接于所述冷却体的一端而流入液化天然气的LNG流入管;以及连接于所述冷却体的另一端而排出通过了所述冷却体的液化天然气的LNG排出管。
20.根据权利要求19所述的联合循环发电设备,其中,
还包括配置在所述冷却体的一侧而使通过了所述冷却体的液化天然气与水进行热交换而进行气化的气化器。
21.根据权利要求20所述的联合循环发电设备,其特征在于,
所述水为海水。
22.根据权利要求19所述的联合循环发电设备,其特征在于,
所述工作流体为二氧化碳,所述冷凝器利用所述液化天然气的冷热使所述工作流体冷却、凝聚。
23.根据权利要求17所述的联合循环发电设备,其中,
还包括形成于所述流入管路并控制通过所述流入管路流动的工作流体的流动的流入阀。
24.根据权利要求23所述的联合循环发电设备,其中,
燃气轮机空气冷却部还包括:测定所述空气流入路径的空气温度的温度传感器、和根据所述温度传感器的测定值来控制所述流入阀的开闭的控制部。
25.根据权利要求24所述的联合循环发电设备,其特征在于,
所述温度传感器包括:配置在所述冷却器的前侧的第1温度传感器、和配置在所述冷却器的后侧的第2温度传感器,
所述控制部基于所述第1温度传感器的测定值和所述第2温度传感器的测定值而控制所述流入阀的开闭。
26.根据权利要求17所述的联合循环发电设备,其中,
还包括返回管路阀,该返回管路阀配置在所述返回管路与所述流入管路的交叉点、和所述返回管路与所述回收管路的交叉点之间的返回管路。
27.一种联合循环发电设备,其中,包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述压缩机与所述热交换单元之间并加热从所述压缩机供给的工作流体而向所述热交换单元供给的第1复热器、一端与所述压缩机连接且另一端与所述第1复热器连接并将工作流体从所述压缩机向所述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述第1复热器连接并将通过了所述第1复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从所述返回管路分支且一端与所述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了所述冷却器的工作流体向所述返回管路运送的回收管路;以及
从所述工作流体供给管路分支的第2运送管路;
所述热交换单元包括:使通过所述第2运送管路流入的工作流体与从所述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第1换热器的工作流体和由所述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、和一端与所述第1换热器连接且另一端与所述第1运送管路连接的第3运送管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述工作流体涡轮连接而将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述回收管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机,
并且,所述联合循环发电设备还包括:一端与所述第3运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路、和设置在所述第6运送管路并使通过所述第6运送管路运送的工作流体与通过所述返回管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器。
28.根据权利要求27所述的联合循环发电设备,其中,
还包括形成于所述第6运送管路并将所述第6运送管路中移动的工作流体进行加压、运送的辅助泵。
29.一种联合循环发电设备,其中,
包括:
燃气轮机发电部,该燃气轮机发电部包括:将通过空气流入路径供给的空气进行压缩的空气压缩机、使在所述空气压缩机中压缩的空气和燃料进行燃烧而产生旋转力的燃气轮机、和利用所述燃气轮机的旋转力产生电的第1发电机;
工作流体发电部,该工作流体发电部包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体来加热工作流体的热交换单元、使工作流体压缩而供给到所述热交换单元的压缩机、配置在所述压缩机与所述热交换单元之间并加热从所述压缩机供给的工作流体而向所述热交换单元供给的第1复热器、一端与所述压缩机连接且另一端与所述第1复热器连接并将工作流体从所述压缩机向所述第1复热器运送的工作流体供给管路、一端与所述热交换单元连接且另一端与所述第1复热器连接并将通过了所述第1复热器的工作流体向所述热交换单元供给的第1运送管路、利用通过了所述热交换单元的工作流体来生产电力的工作流体涡轮、一端与所述工作流体涡轮连接且另一端与所述压缩机连接的返回管路、和形成于所述返回管路并使向所述压缩机供给的工作流体冷却的冷凝器;
燃气轮机空气冷却部,该燃气轮机空气冷却部包括:从所述返回管路分支且一端与所述空气压缩机的前侧连接而将工作流体向所述空气压缩机的前侧供给的流入管路、配置在所述空气压缩机的前侧并利用通过所述流入管路供给的工作流体使向所述空气压缩机供给的空气冷却的冷却器、和将通过了所述冷却器的工作流体向所述返回管路运送的回收管路;以及
从所述工作流体供给管路分支的第2运送管路;
所述热交换单元包括:使通过所述第2运送管路流入的工作流体与从所述燃气轮机中排出的燃烧气体进行热交换而加热工作流体的第1换热器、利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第1换热器的工作流体和从所述压缩机供给的工作流体进行加热的第2换热器、一端与所述第1换热器连接且另一端与所述第1运送管路连接的第3运送管路、一端与所述第3运送管路连接且另一端与返回管路连接的第6运送管路、和设置在所述第6运送管路并使通过所述第6运送管路运送的工作流体与通过所述返回管路运送的工作流体进行热交换的第2复热器,
还包括:利用从所述燃气轮机中排出的燃烧气体将通过了所述第2换热器的工作流体进行加热的第3换热器、一端与所述第2换热器连接且另一端与所述第3换热器连接的第7运送管路、和一端与所述第7运送管路连接且另一端与所述第2复热器后侧的第6运送管路连接的第8运送管路,
其中,所述联合循环发电设备还包括:
一端与所述热交换单元连接且另一端与所述工作流体涡轮连接而将从所述热交换单元排出的工作流体向所述工作流体涡轮运送的第4运送管路;
从所述第4运送管路分支且一端与所述回收管路连接的第5运送管路;以及
形成于所述第5运送管路并利用通过所述第5运送管路运送的工作流体而产生驱动力的辅助涡轮,
其中,所述辅助涡轮对所述压缩机提供动力而驱动所述压缩机。
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