CN116806287A - 火力发电设备以及火力发电设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种火力发电设备，具备锅炉、通过来自所述锅炉的蒸汽来驱动的蒸汽涡轮、用于传送绕过蒸汽涡轮的蒸汽的涡轮旁通管线、对蒸汽涡轮的排气进行冷却并生成冷凝水的冷凝器、通过来自所述蒸汽涡轮的抽气蒸汽对冷凝水进行加热的低压供水加热器以及通过抽气蒸汽来使冷凝水脱气的脱气器，其中，所述火力发电设备具备：温水加热器，以涡轮旁通管线的主蒸汽为热源而使从冷凝器供给的冷凝水为高温水；高温水罐，贮存该高温水；以及高温水泵，将高温水罐中贮存的高温水向低压供水加热器的尾流或脱气器输送。

Description

火力发电设备以及火力发电设备的控制方法

技术领域

本发明涉及利用锅炉中产生的蒸汽的火力发电设备以及火力发电设备的控制方法。

本申请基于2021年2月16日向日本专利局提出的特愿2021-022766号以及2021年10月15日向日本专利局提出的特愿2021-169753号来主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

已知有利用锅炉(蒸汽产生器)中产生的蒸汽来驱动蒸汽涡轮的火力发电设备。这种火力发电设备作为现有电力系统中的大型电源，主要负责基本负载，与GTCC(燃气轮机联合循环)设备的负荷变动应对力一起为国内电力的稳定供给作贡献。

另外，受到最近的源自可再生能源的电力向电力系统的连接量增加，白天的电力系统中的火力发电设备以及GTCC设备的送电量的比例处于逐年减少的倾向，需要根据地域将这些设备的运转数减少至电力系统的频率维持、供需调整所需要的最低限的等级，不过尽管如此还存在处于剩余状态的源自可再生能源的电力被拒绝向电力系统的连接的可能性。

为了实现向电力系统的源自可再生能源的电力的进一步扩大，现有的大型电源中尤其设备最低负荷下的送电量较大且DSS(每日启动停止)运用中的设备再启动所需要的时间较长的火力发电设备必须进行运用性改善。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭64-54605号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述专利文献1在设备低负荷运转时将供水的一部分储藏于热水罐，在电力需求的峰值负荷时将该热水向高压供水加热器组放出，使向高压供水加热器的抽气切断或减少，由此实现蒸汽涡轮的增输出。

另一方面，上述专利文献1中的设备低负荷运转的前提是将锅炉中产生的主蒸汽以及再热蒸汽的全部量通过调节器向蒸汽涡轮导入并进行发电，能够用火力发电设备实现的最低负荷以由锅炉最低负荷下产生的主蒸汽、再热蒸汽的热量减去涡轮中的抽气所得的量为下限，通常必须进行25％负荷、最小的情况下也10％负荷以上向电力系统的送电。

通过能够将从燃煤火力发电站(火力发电设备)向电力系统送出的电力由以往最小的10％负荷减少为大致0％负荷(并联无送电运用)，将白天的向电力系统的再生能源接受幅度扩大，并且通过同时段还使燃煤火力发电站(火力发电设备)的涡轮发电机始终与系统并联，根据与天气的变化相伴的再生能源的发电量减少而迅速地使送电量增加，希望为电源系统的频率维持、供需调整作贡献。

并且，在以往启动用燃料使用轻油并进行DSS运用的火力发电设备中，期望通过能够进行使用廉价的煤炭的设备连续运转来实现燃料费的削减，并且实现与DSS运用相伴的设备损耗甚至启动时故障的避免。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种能够维持较高的运用性并且能够灵活地应对再生能源的发电量的变化的火力发电技术。

用于解决课题的手段

本发明为一种火力发电设备，具备：锅炉；蒸汽涡轮，通过来自所述锅炉的蒸汽来驱动；涡轮旁通管线，用于传送绕过所述蒸汽涡轮的蒸汽；冷凝器，对所述蒸汽涡轮的排气进行冷却并生成冷凝水；低压供水加热器，通过来自所述蒸汽涡轮的抽气蒸汽对所述冷凝水进行加热；脱气器，通过所述抽气蒸汽来使所述冷凝水脱气，所述火力发电设备的特征在于，所述火力发电设备具备：温水加热器，以所述涡轮旁通管线的主蒸汽为热源而使从所述冷凝器供给的所述冷凝水为高温水；高温水罐，贮存该高温水；以及高温水泵，将所述高温水罐中贮存的所述高温水向所述低压供水加热器的尾流或所述脱气器输送。

发明效果

根据本发明，可提供一种维持较高的运用性并且能够灵活地应对再生能源的发电量的变化的火力发电技术。

附图说明

图1是一实施方式的火力发电设备的概略结构图。

图2是与一实施方式类似的火力发电设备的概略结构图。

图3是一实施方式的火力发电设备的蓄热运转时运用的一例。

图4是一实施方式的火力发电设备的散热运转时运用的一例。

图5是示出一实施方式的水蓄热系统的范围的概略结构图。

图6是用于说明一实施方式的火力发电设备的辅助蒸汽管线的概略结构图。

图7是一实施方式的火力发电设备的控制装置的概略结构图。

图8是一实施方式的变形例1的火力发电设备的概略结构图。

图9是一实施方式的变形例2的火力发电设备的关联部位的概略结构图。

图10是一实施方式的变形例2的火力发电设备的合流点切换处理的流程图。

图11是用于说明一实施方式的变形例3的火力发电设备的局部通水的说明图。

图12是一实施方式的变形例4的火力发电设备的关联部位的概略结构图。

图13是用于说明一实施方式的变形例4的火力发电设备的蓄热运用的说明图。

图14是用于说明一实施方式的变形例4的火力发电设备的散热运用的说明图。

图15是一实施方式的变形例5的火力发电设备的关联部位的概略结构图。

具体实施方式

以下，参照附图并说明本发明的几个实施方式。不过，作为实施方式记载的或者附图中示出的构成部件的尺寸、材质、形状以及它们的相对性配置等不是为了将本发明的范围限定于此，而只是说明例。

例如，“向某方向”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对性或绝对性的配置的表达不仅严格地表示那样的配置，也表示具有公差或者能获得相同功能的程度的角度、距离而相对性地位移的状态。

例如，“相同”、“相等”以及“等质”等表示事物为相等的状态的表达不仅严格地表示相等的状态，也表示存在公差或者能获得相同功能的程度的差的状态。

例如，四方形状、圆筒形状等表示形状的表达不仅表示几何学上严格的意义下的四方形状、圆筒形状等形状，也表示在能获得相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。

另一方面，“设置”、“具有”、“具备”、“包括”或者“含有”一构成要素这样的表达并不是将其他的构成要素的存在排除的排他性的表达。

在以下的实施方式中，作为本发明的至少一实施方式即燃煤火力设备，以火力发电设备1为例进行说明。图1是一实施方式的火力发电设备1的概略结构图。

火力发电设备1具备锅炉2、蒸汽涡轮4、冷凝器13、水蓄热系统70和控制装置80(参照图7)。在本实施方式中，例示了火力发电设备1作为蒸汽涡轮4而具备高压涡轮(HP)4A、中压涡轮(IP)4B、低压涡轮(LP)4C的情况，不过火力发电设备1也可以具有单独或两个蒸汽涡轮4，还可以具有四个以上的蒸汽涡轮4。

锅炉2是能够将通过燃烧细粉燃料而产生的热与供水、蒸汽进行热交换并生成过热蒸汽的蒸汽产生器。锅炉2例如为使用将煤(含碳固体燃料)粉碎后的煤粉作为细粉燃料并通过燃烧器使该细粉燃料燃烧的燃煤(燃烧煤粉)锅炉。

需要说明的是，在本实施方式中，作为锅炉2而例示了燃煤锅炉，不过锅炉2作为燃料也可以使用生物质燃料、在精制石油时产生的PC(石油焦：Petroleum Coke)燃料、石油残渣等固体燃料。并且，锅炉2作为燃料并不限于固体燃料，也能够使用重油、轻油、重质油等石油类、工厂废液等液体燃料，而且作为燃料也能够使用气体燃料(天然气、副产气体等)。而且，锅炉2也可以为将这些燃料组合使用的混合燃烧锅炉。

锅炉2中生成的蒸汽(过热蒸汽)经由主蒸汽管线6向蒸汽涡轮4供给。在本实施方式中，来自锅炉2的蒸汽首先向设于上游侧的高压涡轮4A供给，由此对高压涡轮4A进行驱动。

在高压涡轮4A中完成工作的蒸汽经由再热蒸汽管线9被再热器35再加热，向设于下游侧的中压涡轮4B供给，由此对中压涡轮4B进行驱动。再热蒸汽管线9将高压涡轮4A与中压涡轮4B之间连接。在中压涡轮4B中完成工作的蒸汽经由中压涡轮排气管线12向设于下游侧的低压涡轮4C供给，由此对低压涡轮4C进行驱动。中压涡轮排气管线12将中压涡轮4B与低压涡轮4C之间连接。在低压涡轮4C中完成工作的蒸汽向冷凝器13排出，由此生成冷凝水。

并且，设有将主蒸汽管线6与冷凝器13连接的涡轮旁通管线7。在涡轮旁通管线7上设有涡轮旁通阀8，通过对涡轮旁通阀8的开度进行调整，能够使在主蒸汽管线6中流动的蒸汽的一部分绕过蒸汽涡轮4并向冷凝器13排出。

高压涡轮4A、中压涡轮4B以及低压涡轮4C的输出轴与发电机(G)5的旋转轴连接。发电机通过由来自这些蒸汽涡轮4的动力驱动而进行发电。由发电机发电产生的电力经由未图示的送电线向电力系统(例如商用系统)供给。

需要说明的是，高压涡轮4A、中压涡轮4B以及低压涡轮4C也可以具有相互共通的输出轴，该输出轴与共通的发电机连接，作为发电机，也可以具备供高压涡轮4A以及中压涡轮4B的输出轴连接的第一发电机和供低压涡轮4C的输出轴连接的第二发电机。

并且，如图6中用粗线表示的那样，由高压涡轮4A、中压涡轮4B抽气的蒸汽(抽气蒸汽；hb、ib)分别向第二高压供水加热器21、第一高压供水加热器20供给。高压涡轮4A的排气蒸汽(he)的一部分也向第二高压供水加热器21供给。从第二高压供水加热器21排出的饱和排水(抽气蒸汽hb以及排气蒸汽he冷凝的水)向第一高压供水加热器20供给。从第一高压供水加热器20排出的排水(从所述第二高压供水加热器21排出的饱和排水以及抽气蒸汽ib冷凝的水)向脱气器17供给。并且，中压涡轮4B的排气蒸汽(ie)的一部分向脱气器17供给。并且，由低压涡轮4C抽气的蒸汽(低压抽气；lb)向低压供水加热器16供给。从低压供水加热器16排出的饱和排水(低压抽气lb冷凝的水)向冷凝器13供给。以下，为了避免麻烦，在各图中适当省略了从各蒸汽涡轮4向各高压供水加热器21、20、低压供水加热器16的辅助蒸汽管线。

冷凝器13中生成的冷凝水由冷凝水泵14升压，经由冷凝水管线15向低压供水加热器16供给，在由来自低压涡轮4C的抽气蒸汽(lb)加热之后流入脱气器17。在脱气器17中通过中压涡轮4B的排气蒸汽(ie)的一部分使冷凝水脱气。脱气器17中脱气的冷凝水通过供水泵18而升压，经由送水管线19向第一高压供水加热器20、第二高压供水加热器21供给，在由中压涡轮4B的抽气蒸汽(ib)、高压涡轮4A的抽气蒸汽以及排气蒸汽(hb、he)加热之后流入锅炉2。

锅炉2在低负荷条件下以亚临界状态运用。那时，锅炉2的火炉出口处的汽水混合水在排水分离器31中汽水分离，蒸汽流入过热器36，饱和排水经由排水分离器排水管线33以及排水分离器排水控制阀32向冷凝器13流入。

接着，对设于火力发电设备1的水蓄热系统70进行说明。本实施方式的火力发电设备1实施低负荷运转。低负荷运转是使锅炉2以及蒸汽涡轮4分别为最低限的负荷并进行的运转。例如，使锅炉2下降至最低输出的15％，使蒸汽涡轮4的输出下降至5％，将蒸汽涡轮4的输出全部使用于站内动力。由此，实现将发电机断路器关闭并维持与系统连接的状态并且使送电为0的所谓系统无送电运转(并联无送电运用)。

本实施方式的水蓄热系统70将在低负荷运转时产生的例如与锅炉2的最低负荷的15％和蒸汽涡轮4的负荷的5％之差即10％的输出相当的上述的热作为高温水来蓄热。具体而言，在低负荷运转时以涡轮旁通管线7的主蒸汽为热源，对从冷凝器13供给的冷凝水进行加热并作为高温水贮存。并且，在此后的散热运用时(高负荷运转时)将贮存的高温水向脱气器供水。

由此，水蓄热系统70实现了长期的火力发电设备1的系统送出电力减少。并且，水蓄热系统70在低负荷运转后的高负荷运转时实现了向低压供水加热器16的来自蒸汽涡轮4的低压抽气(lb)的切断。通过切断低压抽气(lb)，能够增加与切断的低压抽气(lb)的热量相当的蒸汽涡轮4的输出。或者，由于与蒸汽涡轮4的输出增加量相当的锅炉蒸汽流量减少，所以能够削减向锅炉2的投入燃料量。以下，说明实现这点的本实施方式的水蓄热系统70的详细内容。

水蓄热系统70如图5中用粗线表示的那样具备温水加热器51、高温水泵52、高温水罐53、低温水罐59。高温水泵52具备第一高温水泵52A以及第二高温水泵52B。并且，水蓄热系统70具备蓄热蒸汽管线55、蓄热排水管线57、低温水供水管线49、低温水储水管线58、补给水管线60。

蓄热蒸汽管线55是将通过从主蒸汽管线6分支的涡轮旁通管线7的蒸汽向温水加热器51供给的管线，具备蓄热蒸汽流量控制阀54。并且，蓄热排水管线57是将排水分离器31中分离的饱和排水向温水加热器51供给的管线，具备蓄热排水流量控制阀56。

低温水供水管线49是从用于将由冷凝水泵14供给的冷凝水向温水加热器51供给的冷凝水管线15分支的管线，具备低温水流量控制阀50。

温水加热器51使流入的主蒸汽以及饱和排水与供给的低温水接触并生成高温水。生成的高温水为例如140℃。温水加热器51例如为将流入的冷凝水(低温水)与主蒸汽以及饱和排水混合并进行加热的直触式供水加热器。

图1以及图5所示的水蓄热系统70作为高温水泵52而具备第一高温水泵52A和第二高温水泵52B。第一高温水泵52A将温水加热器51中生成的高温水向高温水罐53输送。第二高温水泵52B将高温水罐53的内部贮存的高温水向脱气器17输送。需要说明的是，高温水既可以由高温水单独向脱气器17供给，也可以与低压供水加热器16出口的低压供水合流并供给。

需要说明的是，第一高温水泵52A以及第二高温水泵52B不需要一定分开设置，也可以设置一台或多台具备两者的作用的高温水泵52，进行使温水加热器51以及高温水罐53的出口管线分别与高温水泵52的入口连接并适当切换的运用。

高温水罐53是贮存温水加热器51中生成的高温水的罐。高温水罐53的内部贮存的高温水为约140℃，因此高温水罐53需要具有能够承受这种高温水的饱和蒸汽压的构造，并且为了使从贮存的高温水的热扩散最小而需要进行适当的保温。需要说明的是，高温水罐53的容量可以根据对火力发电设备1要求的每天的低负荷运转时间而在设计阶段任意决定。

低温水储水管线58是用于将由冷凝水泵14供给的冷凝水向低温水罐59供给的管线。供给的冷凝水贮存于低温水罐59。

补给水管线60是用于将低温水罐59中贮存的低温水向冷凝器13供给的管线。

低温水罐59是将冷凝器13中的剩余水贮存用作向冷凝器13的补给水的罐。在本实施方式中，具有与高温水罐53的储水量同等以上的储水量。

控制装置80如图7所示的那样按照来自外部(设置于发电站的控制台81等)的指示或者来自在火力发电设备1内设置的包括温度传感器以及水位传感器的各种传感器的信号来对火力发电设备1内的各控制阀(阀门)的开闭进行控制。控制阀例如根据后述的蓄热运用(低负荷运转)、散热运用(高负荷运转)来进行开闭控制。并且，控制装置80也对各泵的输出进行控制。控制装置80例如具备CPU、存储器和存储装置，CPU将预先储存于存储装置的程序下载到存储器并执行，由此实现上述控制。

需要说明的是，火力发电设备1也可以如图2所示的火力发电设备1那样使在再热蒸汽管线9上流动的蒸汽的一部分绕过蒸汽涡轮4并向冷凝器13排出。在该情况下，使涡轮旁通管线7的连接目的地为再热蒸汽管线9的高压涡轮4A的出口，从再热蒸汽管线9的中压涡轮4B入口上游分支出低压涡轮旁通管线10并经由低压涡轮旁通阀11而与冷凝器13连接。

<蓄热运用>

图3示出了火力发电设备1的蓄热运用即低负荷运转时的高温水的贮存方式。在低负荷运转时，锅炉2中产生的主蒸汽量比蒸汽涡轮4中的发电所消耗的主蒸汽量多，产生剩余蒸汽。并且，锅炉2以亚临界状态运转，向排水分离器31连续地流入饱和排水。

控制装置80在接受到进行蓄热运用的指示时，使蓄热蒸汽流量控制阀54、蓄热排水流量控制阀56和低温水流量控制阀50为开。由此，如图3中用粗线表示的那样，主蒸汽管线6中剩余的主蒸汽的全部量或者一部分经由蓄热蒸汽管线55以及蓄热蒸汽流量控制阀54向温水加热器51供给。并且，从排水分离器31流出的饱和排水的全部量或者一部分经由蓄热排水管线57以及蓄热排水流量控制阀56向温水加热器51供给。而且，如图3中用粗线表示的那样，由冷凝水泵14供给的冷凝水的全部量或者一部分经由低温水供水管线49以及低温水流量控制阀50而作为低温水向温水加热器51供给。

在温水加热器51中，使流入的主蒸汽以及饱和排水与低温水接触，生成约140℃的温水。流入的主蒸汽以及饱和排水的量根据锅炉2以及蒸汽涡轮4的运转状态来唯一决定。控制装置80通过对低温水流量控制阀50进行控制而以使温水加热器51的出口的高温水的温度为约140℃的方式始终控制低温水流量。并且，控制装置80通过对第一高温水泵52A进行控制而始终控制温水加热器51的水位。需要说明的是，在由于锅炉2的运转状态的变动等而暂时主蒸汽压力上升或者排水分离器31的水位上升的情况下，控制装置80将涡轮旁通阀8以及排水分离器排水控制阀32打开，通过这些控制阀将剩余蒸汽以及饱和排水向冷凝器13排出。由此，温水加热器51能够维持恒定运转。

由第一高温水泵52A供给的高温水贮存于高温水罐53。蓄热运用在高温水罐53水满的时刻或者火力发电设备1的低负荷运用结束的时刻完成。控制装置80对高温水罐53的水位进行监视，在判断为水满的情况下，或者在接收到表示低负荷运用已结束的信号的情况下，使蓄热蒸汽流量控制阀54、蓄热排水流量控制阀56、低温水流量控制阀50各控制阀为闭。高温水罐53的水位从设于高温水罐53的水位传感器取得。

在高温水罐53中贮存有高温水的期间，相当量的水如图3中用粗线表示的那样利用例如压差等从低温水罐59经由补给水管线60向冷凝器13供给。

需要说明的是，控制装置80在处于蒸汽涡轮4的输出为额定负荷的5％左右的低负荷运转的情况下，以切断从高压涡轮4A、中压涡轮4B、低压涡轮4C向第二高压供水加热器21、第一高压供水加热器20、低压供水加热器16的抽气的方式进行控制。这是因为在低负荷运转时各蒸汽涡轮4中无法获得将各供水加热器内生成的饱和排水冲到脱气器或冷凝器的充分的压力。

并且，在蒸汽涡轮4处于低负荷运转的情况下，需要适当调整高压涡轮4A入口主蒸汽温度以及中压涡轮4B入口再热蒸汽温度，避免低压涡轮4C的排气蒸汽进入干燥区的情形。为此，有时在锅炉2出口的主蒸汽管线6以及再热蒸汽管线9上分别设置过热降低器，供给减温喷雾。

在虽然高温水罐53水满但是无法结束火力发电设备1的低负荷运用而来自锅炉2的主蒸汽、来自排水分离器31的饱和排水剩余的状态继续的情况下，通过将它们经由涡轮旁通管线7以及排水分离器排水管线33向冷凝器13供给，能够继续火力发电设备1的低负荷运转。不过，此时流入冷凝器13的蒸汽以及排水的热向海水等冷凝器冷却介质放出。

<散热运用>

图4示出了火力发电设备1的散热运用即高负荷运转时的高温水的放出方式。此处的高负荷运转一般是指火力发电设备额定负荷的30％以上的运转。

控制装置80在接受到散热运用的指示时，使第二高温水泵52B运转。由此，高温水罐53中贮存的高温水通过第二高温水泵52B向冷凝水管线15供给，向脱气器17流入。在该情况下，来自冷凝器13的冷凝水如图4中用粗虚线表示的那样既可以经由冷凝水管线15在低压供水加热器16中加热之后与高温水一起向脱气器17供给，也可以将冷凝水的全部量或者一部分经由低温水储水管线58向低温水罐59贮存。

在散热运用时，停止(切断)将来自高负荷运转下的低压涡轮4C的抽气向低压供水加热器16供给，实现发电机5的输出增加或者锅炉2的燃料消耗量减少。具体而言，控制装置80在蒸汽涡轮4处于高负荷运转状态的情况下，将向脱气器17流入的冷凝水的全部量或一部分切换成高温水。伴随于此，低压供水加热器16的通过冷凝水量减少或被截断，因此减少或切断从低压涡轮4C向低压供水加热器16供给的抽气。由此，蒸汽涡轮4能够进行与抽气减少量相当的量的增输出运转，能够使发电机5的输出增加。此时，在本运转状态下不需要增输出运转的情况下，为了使蒸汽涡轮4的负荷恒定，可以使来自锅炉2的主蒸汽流量减少，同样实现锅炉2中的燃料消耗量的减少。

需要说明的是，在运转负荷较低且脱气器17的内部温度下降而低于高温水温度的情况下，需要根据脱气器17的内部温度来降低向脱气器17流入的水的温度。在这种情况下，使冷凝水经由低压供水加热器16输送并与从高温水罐53供给的高温水混合。

在高温水罐53的水位到达最低水位的时刻散热运用结束。即，控制装置80在散热运用时对高温水罐53的水位进行监视，在到达预先确定的最低水位的情况下，使第二高温水泵52B停止。由此，火力发电设备1向通常的设备运用转移。需要说明的是，在通常的设备运用中，停止经由第二高温水泵52B的高温水供给，并且还停止由冷凝水泵14的出口向低温水罐59的低温水供给，冷凝水的全部量经由低压供水加热器16向脱气器17供给。

<水蓄热系统>

图5是在火力发电设备1中追设水蓄热系统70的情况下的追设范围的说明图。水蓄热系统70的追设范围是图中的用粗线图示的范围。水蓄热系统70如上述那样主要由温水加热器51、高温水罐53、低温水罐59以及高温水泵52构成。相对于已有的火力发电设备1，利用场地的空的空间来追设水蓄热系统70，由此能够削减建设成本。

接着，以下例示1000MW级燃煤单元中的水蓄热系统70的概略规格。需要说明的是，低温水罐59具有与高温水罐53的储水量同等以上的储水量。这是为了在将高温水罐53中贮存的高温水向供水管线供给的情况下，能够在低温水罐59中贮存与该供给量相称的冷凝水。

温水加热器：直触式供水加热器

高温水罐容量：5×3300m³(0.3MPa)合计16500m³

低温水罐容量：2×8300m³(大气压)合计16600m³

蓄热时间：约6.0小时

散热时间：约5.0小时(100％ECR)

根据上述规格，在1000MW级燃煤单元的情况下，在锅炉最低负荷15％运用时，能够进行蓄积与除去站内动力量的5％(50MW)后的10％负荷(100MW)相当的蒸汽·饱和排水的热并残留惯性力的并联无送电运转(外部送电0％运转)。

水蓄热系统70由于为使储蓄的热连同热介质向脱气器17返回的方式，所以能够在循环内回收大致全部量的热。在熔盐蓄热、金属PCM蓄热时必须考虑的热介质与水以及/或者蒸汽之间的热交换损失在水蓄热中不需要考虑。不过，需要考虑储存于高温水罐53的期间的扩散热、由蓄热开始时的配管预热产生的热损失(3～5％，取决于到散热为止的时间)。需要说明的是，根据散热时的向脱气器17的可供水量的界限(质量平衡上的界限)，蓄热时间为约6.0h，相对地散热时间在100％ECR时为约5.0h。

对设想了白天DSS运用的以往设备和在燃煤火力发电设备中具备水蓄热系统70的本实施方式的火力发电设备1的运用形象进行比较。在系统上连接有设备A、B、C这三个单元。再生能源的发电量较多且产生剩余电力的时段(例如白天)的设想运用可如以下那样例示。

<以往设备>

设备A：最低负荷15％运转(5％站内动力、10％送电)

设备B：DSS运用(设备暂时停止、再启动)

设备C：DSS运用(设备暂时停止、再启动)

送电量合计：相当于10％负荷

<本实施方式的火力发电设备>

设备A：并联无送电运用(最低负荷15％运转(5％站内动力、10％蓄热))

设备B：并联无送电运用(最低负荷15％运转(5％站内动力、10％蓄热))

设备C：并联无送电运用(最低负荷15％运转(5％站内动力、10％蓄热))

送电量合计：无送电(0％负荷)

如上述那样，在以往设备的情况下，使一个设备(在此为设备A)以最低负荷的15％进行运转，剩余的两个设备(B以及C)进行DSS运用。即便在该情况下，还向系统送电10％。另一方面，本实施方式的火力发电设备1能够在全部的火力发电设备中进行并联无送电运用。

即，通过使用本实施方式的火力发电设备1，三设备均能够将送电量降低至无送电。由此，能够增加再生能源的接受量并且避免DSS运用。而且，在本实施方式的火力发电设备1中，通过将蓄热的热在需求峰值时段(例如傍晚)散热，能够在需求峰值时使燃料消耗量减少(约3～4％)。

本实施方式的水蓄热系统70向火力发电设备1的导入优点如下。

(1)对再生能源导入扩大的贡献

通过设备最低负荷降低而能够维持系统惯性力并且扩大再生能源接受余地。

(2)基于低负荷连续运转的设备启动费用削减

通过用廉价的煤进行低负荷连续运转，能够大幅地削减在DSS运用中不可避免的启动用轻油费用。

(3)避免由DSS运用产生的设备损耗·启动麻烦

通过使发电单元连续运转，能够避免与DSS运用相伴的各种风险。

(4)对于紧急的负荷上升请求等的应对

发电机5维持系统并联并且以极低负荷连续运转，因此还能够应对由突发性的事故等产生的紧急的负荷上升请求。

(5)设备启动时的热回收

能够回收·利用以往作为启动损失丢弃的热。

如以上说明的那样，本实施方式的火力发电设备1具备水蓄热系统70，在低负荷运转时将与从锅炉2产生的蒸汽和蒸汽涡轮4中消耗的蒸汽之差相当的主蒸汽以及饱和排水的热作为高温水贮存于高温水罐53。并且，在高负荷运转时将贮存的高温水向脱气器17供给。

由此，本实施方式的火力发电设备1即便在低负荷运转时使发电机5(蒸汽涡轮4)的运转负荷与锅炉2的最低负荷相比降低，也能够将与该差相当的热作为高温水来贮存。即，在低负荷运转时能够没有浪费地使发电机5(蒸汽涡轮4)的运转负荷与锅炉2的最低负荷相比降低。由此，能够实现长时间的火力发电设备1的系统送出电力减少。并且，在低负荷运转时能够使从燃煤火力发电站向电力系统送出的电力减少至大致0％负荷(并联无送电运用)。

并且，通过将低负荷运转时贮存的高温水在高负荷运转时向脱气器17供水，能够降低低压供水加热器16的负荷。由此，在高负荷运转时能够减少或切断来自蒸汽涡轮4的低压抽气。并且，能够增加与减少或切断的低压抽气的热量相当的蒸汽涡轮4的输出。或者，在维持蒸汽涡轮4的输出的情况下，能够使来自锅炉2的蒸汽流量减少与减少或切断的低压抽气的热量相当的量，作为结果能够削减向锅炉2的投入燃料量。

即，根据本实施方式，能够提供一种火力发电技术，通过使火力发电设备中的发电机5(蒸汽涡轮4)的运转负荷与锅炉最低负荷相比降低而减少设备送电量，由此维持较高的运用性并且能够灵活地应对再生能源的发电量的变化。

<变形例1>

需要说明的是，在上述实施方式中，举例说明了火力发电设备1分别具备一个低压供水加热器16以及第二高压供水加热器21的情况，不过这些也可以具备多个。

图8中示出了火力发电设备1具备四个低压供水加热器16和两个第二高压供水加热器21的情况下的结构例。

在该情况下，由各蒸汽涡轮4抽气的抽气蒸汽以及从各蒸汽涡轮4排气的排气蒸汽的一部分根据温度而分别向不同的部位供给。

例如，高压涡轮4A的高压抽气蒸汽hb向下游侧的第二高压供水加热器21供给。从下游侧的第二高压供水加热器21排出的饱和排水(高压抽气蒸汽hb冷凝的水)向上游侧的第二高压供水加热器21供给。高压涡轮4A的高压排气蒸汽he的一部分向上游侧的第二高压供水加热器21供给。从上游侧的第二高压供水加热器21排出的饱和排水(高压抽气蒸汽hb以及高压排气蒸汽he冷凝的水)向第一高压供水加热器20供给。中压涡轮4B的中压抽气蒸汽ib向第一高压供水加热器20供给。从第一高压供水加热器20排出的饱和排水(高压抽气蒸汽hb以及中压抽气蒸汽ib和高压排气蒸汽he冷凝的水)向脱气器17供给。中压涡轮4B的中压排气蒸汽ie的一部分向脱气器17供给。低压涡轮4C的抽气蒸汽(lb1、lb2、lb3、lb4)从温度高的开始按照顺序从各低压供水加热器16的下游侧供给。从各低压供水加热器16排出的饱和排水(抽气蒸汽冷凝的水)向各低压供水加热器16的上游的低压供水加热器16供给。从最上游的低压供水加热器16排出的饱和排水(抽气蒸汽lb1、lb2、lb3、lb4冷凝的水)向冷凝器13供给。

由此，能够根据蒸汽温度而向最佳的供水加热器供给蒸汽，能够没有浪费且高效地进行运用。

<变形例2>

并且，在上述实施方式、变形例1中，将在散热运用时从高温水罐53供给的高温水的合流点设于最下游的低压供水加热器16的出口侧。在例如具备多个低压供水加热器16的情况下，也可以构成为设置多个合流点并根据高温水的温度来切换。

在本变形例中，将从高温水罐53使高温水向冷凝水管线15合流的合流点设置于各低压供水加热器16的出口侧。通过冷凝水泵14供给的冷凝水随着经过低压供水加热器16而温度不断上升。在本变形例中，使高温水在不降低低压供水加热器16的出口侧的冷凝水的温度的合流点处合流。

为了实现这点，控制装置80对高温水的温度进行监视，在高温水温度下降时，将合流点依次向低温度侧(上游一级的低压供水加热器16)切换。合流点向低温度侧的切换例如在从高温水罐53流出的高温水的温度低于各低压供水加热器16的出口温度恒定时间的时刻执行。

以下，例举与变形例1一样在冷凝水管线15上冷凝水泵14的下游从下游侧开始按顺序以直列式具备四个低压供水加热器16A、16B、16C、16D的情况，具体地进行说明。图9中仅抽出关联部位来示出。

如本图所示，在本变形例中，火力发电设备1具备使高温水罐53内的高温水向冷凝水管线15合流的高温水合流管线71、对冷凝水的温度进行计测的温度传感器(TE)72A、72B、72C、72D、72E、切换阀73A、73B、73C、73D、73E、73F、流量控制阀76。并且，高温水合流管线71具备三个分支点74A、74B、74C。并且，高温水合流管线71在分别设于各低压供水加热器16A、16B、16C、16D的出口侧处的合流点75A、75B、75C、75D处进行合流。

需要说明的是，以下在不需要进行区别的情况下，分别用低压供水加热器16、温度传感器72、切换阀73、分支点74、合流点75来代表。

分支点74A是朝向低压供水加热器16B、16C、16D的高温水合流管线71从朝向低压供水加热器16A的出口的高温水合流管线71分支的分支点。分支点74B是朝向低压供水加热器16C、16D的高温水合流管线71从朝向低压供水加热器16B的出口的高温水合流管线71分支的分支点。分支点74C是朝向低压供水加热器16D的高温水合流管线71从朝向低压供水加热器16C的出口的高温水合流管线71分支的分支点。

温度传感器72A、72B、72C、72D分别设于低压供水加热器16A、16B、16C、16D的出口附近，对出口附近的冷凝水的温度进行计测。温度传感器72E设于高温水罐53的出口与分支点74A之间，对从高温水罐53供给的高温水的温度进行计测。在本图中，设于第二高温水泵52B与分支点74之间。

并且，切换阀73A设于分支点74A与合流点75A之间，对向朝向低压供水加热器16A的出口的高温水合流管线71的流入进行控制。切换阀73B设于分支点74B与合流点75B之间，对向朝向低压供水加热器16B的出口的高温水合流管线71的流入进行控制。切换阀73C设于分支点74C与合流点75C之间，对向朝向低压供水加热器16C的出口的高温水合流管线71的流入进行控制。切换阀73D设于分支点74C与合流点75D之间，对向朝向低压供水加热器16D的出口的高温水合流管线71的流入进行控制。流量控制阀76设于第二高温水泵52B尾流，对高温水的流量进行控制。

控制装置80以预定的时间间隔从各温度传感器72接收温度信息，对从温度传感器72E接收到的高温水温度和从各温度传感器72A、72B、72C、72D接收到的出口温度按顺序进行比较，根据其结果来切换合流点。

在此，说明基于控制装置80的合流点切换处理的流程。图10是本变形例的合流点切换处理的处理流程。

需要说明的是，在此，合流点、低压供水加热器16均从下游侧开始标注连号。并且，合流点、低压供水加热器16均具备N(N为1以上的整数)个。并且，n为计数器。并且，使进行切换判断的“恒定时间”为T1。并且，高温水的温度以及低压供水加热器16的出口侧的温度以预定的时间间隔计测。

控制装置80首先使计数器初始化(n＝1)，使经时计数器Δt初始化(Δt＝0)(步骤S1001)。

首先，控制装置80将第一个合流点设定为使用的合流点(称为使用合流点)(步骤S1002)，以使高温水在该使用合流点处合流的方式对各切换阀73进行控制。

接着，控制装置80取得高温水温度TH和第n个低压供水加热器16(比较对象加热器)的出口侧温度TLn(步骤S1003)。

控制装置80判别取得的高温水温度TH是否小于出口侧温度TLn(步骤S1004)，若高温水温度TH为出口侧温度TLn以上(否)，则使经时计数器Δt初始化(步骤S1009)，返回步骤S1003。

另一方面，若高温水温度TH小于出口侧温度TLn(是)，则控制装置80判别该状态是否经过了恒定时间T1(步骤S1005)。在未经过的情况下(否)，返回步骤S1003。

另一方面，在经过了恒定时间的情况下(是)，控制装置80将使用合流点切换成在上游一级的低压供水加热器16的出口侧处设置的合流点(步骤S1006)，以使高温水在切换后的使用合流点处合流的方式对各切换阀73进行控制。

然后，控制装置80使计数器n增加1，使经时计数器Δt初始化(步骤S1007)，判别使用合流点是否为最上游的合流点(n＝N？)(步骤S1008)。若设定为使用合流点的合流点不是最上游的合流点，则返回步骤S1003，重复进行处理。另一方面，在最上游的合流点被设定为使用合流点的情况下，照原样结束处理。

用具体例说明上述的合流点切换处理。首先，控制装置80对高温水温度和用温度传感器72A取得的出口温度(TLA)进行比较。在高温水温度为出口温度TLA以上的情况下，控制装置80使切换阀73A为开，使切换阀73B、73C、73D为闭。由此，高温水在合流点75A处即低压供水加热器16A的出口侧处与冷凝水管线15合流。

在高温水温度小于出口温度TLA的状态持续了恒定时间的情况下，控制装置80将高温水温度与用温度传感器72B取得的出口温度(TLB)进行比较。在高温水温度为出口温度TLB以上的情况下，控制装置使切换阀73B为开，使切换阀73A、73C、73D为闭。由此，高温水在合流点75B处即低压供水加热器16B的出口与低压供水加热器16A的入口之间与冷凝水管线15合流。

在高温水温度小于出口温度TLB的状态持续了恒定时间的情况下，控制装置80将高温水温度与用温度传感器72C取得的出口温度(TLC)进行比较。在高温水温度为出口温度TLC以上的情况下，控制装置80使切换阀73C为开，使切换阀73A、73B、73D为闭。由此，高温水在合流点75C处即低压供水加热器16C的出口与低压供水加热器16B的入口之间与冷凝水管线15合流。

在高温水温度小于出口温度TLC的状态持续恒定时间时，控制装置80使切换阀73D为开，使切换阀73A、73B、73C为闭。由此，高温水在合流点75D处即低压供水加热器16C的出口与低压供水加热器16B的入口之间与冷凝水管线15合流。

需要说明的是，控制装置80也可以构成为在从高温水罐53供给的高温水的温度变成小于预先确定的阈值的情况下开始基于切换阀73的控制。具体而言，在从高温水罐53供给的高温水的温度由140℃下降为100℃的情况下，开始上述的合流点切换处理。

并且，在本变形例中，从低压供水加热器16的下游侧开始按顺序对高温水温度和各低压供水加热器16的出口温度进行比较，进行切换阀73的控制，不过开闭控制并不限定于此。例如，控制装置80也可以对高温水温度和全部的低压供水加热器16的出口温度进行比较，决定使用合流点。在该情况下，以使高温水在具有小于高温水温度且最接近高温水温度的出口温度的低压供水加热器16的出口侧的合流点75处合流的方式对各切换阀73进行控制。

需要说明的是，在图9的例中，在高温水温度小于低压供水加热器16C的出口温度的情况下，即使小于低压供水加热器16D的出口温度，也在合流点75D处合流。例如，也可以还在低压供水加热器16D的入口侧设置合流点，在高温水温度小于低压供水加热器16D的出口温度的情况下，以在该合流点处合流的方式进行控制。在该情况下，合流点的数目为N+1，因此在图10所示的合流点切换处理的处理流程的步骤S1008中判别是否n＝N+1。

根据本变形例，在散热运用时，在使高温水罐53内的高温水与冷凝水管线15合流时，根据温度来变更合流点。即，使高温水在具有小于高温水温度且最接近高温水温度的出口温度的低压供水加热器16的出口侧处合流。由此，不会因合流的高温水而使低压供水加热器16中加热的冷凝水的温度下降，能够高效地利用低压供水加热器16以及高温水。

<变形例3>

需要说明的是，在上述实施方式中，在蓄热运用时，温水加热器51中生成的高温水储存于高温水罐53。在本变形例中，以将该温水加热器51中生成的高温水的一部分向脱气器17供给而不是向高温水罐53供给的方式进行控制。

在蓄热运用时，蒸汽涡轮4以极低负荷运转，因此有时在切断以供水加热为目的的抽气的同时，脱气器17的加热蒸汽由辅助蒸汽系统供给。这是因为即使在低负荷运转时，也需要将锅炉2的废气温度维持为恒定温度以上，且必须进行供水的脱气。需要说明的是，在该运转状态下，伴随于低压供水加热器16的抽气切断，向脱气器17流入的冷凝水的温度下降，因此为了弥补这点而需要使辅助蒸汽量增加。在本变形例中，通过供给温水加热器51的出口水来弥补由切断抽气引起的冷凝水向脱气器17的流入温度的下降。由此，能够抑制火力发电设备1的辅助蒸汽消耗量的增加。

图11中示出了火力发电设备1的与本变形例关联的部位。如本图中用粗虚线表示的那样，在本变形例中，在蓄热运用时将温水加热器51中生成的高温水的一部分向脱气器17供给。

需要说明的是，蓄热运用时的从温水加热器51向脱气器17的供水也可以连续地进行预定量。并且，也可以以在向脱气器17供给的冷凝水的温度下降的情况下供给的方式进行控制。

在后者的情况下，火力发电设备1具备温度传感器72和流量控制阀76。温度传感器72对低压供水加热器16的出口侧的冷凝水的温度进行计测，设于低压供水加热器16的出口侧。并且，流量控制阀76对从温水加热器51向脱气器17的高温水的供给进行控制，设置在将高温水罐53与冷凝水管线15连接的高温水合流管线71上。

控制装置80以预定的时间间隔取得温度传感器72计测的温度数据，在变成小于预先确定的阈值的情况下，发出将流量控制阀76打开的指示，将高温水从温水加热器51向脱气器17供给。

由此，来自温水加热器51的高温水混合于冷凝水并向脱气器17供给，因此能够使流入脱气器的冷凝水的温度上升，能够抑制辅助蒸汽消耗量。

并且，上述运用在配置上辅助蒸汽管线的配管尺寸有限制的已有单元的改造时或者新设单元时要避免辅助蒸汽管线的配管的无用的大径化的情形下特别有用。并且，不是独立地进行向温水加热器51的冷凝水供给和向脱气器17的供水，而是将高温水的一部分转用于向脱气器17的供水，由此在已有单元改造时能够进行冷凝水泵14、冷凝水脱盐装置的容量内的运用。在新设单元时，也能够进行使泵·装置类的容量同时满足向温水加热器51的冷凝水供给以及向脱气器17的供水的设计。不过，鉴于预料到由泵·装置类容量增加产生的成本增加的点，优选与已有单元改造时一样进行将高温水的一部分转用于向脱气器17的供水的运用。

<变形例4>

在上述实施方式中，设置了高温水罐53和低温水罐59这两个，在蓄热时将高温水贮存于高温水罐53，在散热时将利用后的高温水贮存于低温水罐59。然而，并不限定于该结构。例如，也可以具备一个温跃层罐61，具有高温水罐53和低温水罐59的功能。

温跃层罐61是在一个罐内具备高温水部、低温水部和温跃层且能够贮存高温水和低温水的单槽式罐。高温水部位于罐上部，低温水部位于罐下部，高温水部和低温水部由温跃层隔开。

图12中示出了火力发电设备1的与本变形例关联的部位。如本图所示，温跃层罐61具备对高温水进行供给、排水的高温水出入口和对低温水进行供给、排出的低温水出入口。

如图12中用粗线表示的那样，在高温水出入口处连接有从温水加热器51供给温水的高温水供给管线64和高温水合流管线71。另一方面，在低温水出入口处连接有与冷凝器13连接的低温水返回管线62和从低温水供水管线49分支的第二低温水供水管线63。

在蓄热运用时，在上述实施方式中，从冷凝器13向温水加热器51供给冷凝水，利用温水加热器51生成高温水并贮存于高温水罐53。并且，在从冷凝器13向温水加热器51供给冷凝水的期间，将与供给的冷凝水相当的量的水从低温水罐59向冷凝器13供给。

在本变形例中，与上述实施方式一样，从冷凝器13向温水加热器51供给，利用温水加热器51生成高温水并经由高温水供给管线64向温跃层罐61的高温水部贮存。不过，在本变形例中，如图13中用粗虚线表示的那样，将与供给的冷凝水相当的量的水从温跃层罐61的低温水部经由低温水返回管线62向冷凝器13供给。并且，如用点管线表示的那样从温水加热器51向脱气器17进行局部通水。

并且，在散热运用时，在上述实施方式中，从高温水罐53向脱气器17供给高温水，相应地将冷凝器13内的冷凝水经由低温水储水管线58向低温水罐59贮存。另一方面，在本变形例中，如图14中用粗线表示的那样，在从温跃层罐61的高温水部向脱气器17供给高温水时，将相应量的水如用粗虚线表示的那样从冷凝器13经由在冷凝水管线15的比冷凝水泵14靠下游处分支的第二低温水供水管线63向温跃层罐61的低温水部供给。

在本变形例中，温跃层罐61的容量为高温水罐53或低温水罐59的所需容量加上与对罐容量无贡献的温跃层相当的容积后的容量，始终以水满状态进行运用。

根据本变形例，通过使用温跃层罐61，能够进行与罐设置有关的省空间化，在发电场地有限制的情况下特别有效。并且，若温跃层罐61便宜，则与分开设置罐相比能够降低成本。

需要说明的是，温跃层罐61为能够承受高温水的饱和压力的构造，并且能够避免罐内的高温水与低温水的混合且能够进行各自的存取，因此与温跃层罐61的高温水部以及低温水部连接的管线结构以及其运用和将高温水罐53与低温水罐59分开设置的情况一样。

<变形例5>

在上述实施方式中，举例说明了作为锅炉2而除低负荷条件以外在超临界状态下使用超临界锅炉的情况，不过锅炉种类并不限定于此。例如，也可以使用在全部的负荷下以亚临界状态运用的亚临界锅炉。

亚临界锅炉如图15中用粗线表示的那样取代排水分离器31而具备蒸汽锅筒34、连续吹风罐37、闪蒸罐38以及间歇吹风管线39。

蒸汽锅筒34使蒸汽与饱和水(饱和排水)分离。分离的蒸汽向过热器36流入，饱和排水向连续吹风罐37流入。饱和排水在连续吹风罐37中经过汽水分离以及蒸汽回收向闪蒸罐38流入。需要说明的是，设于蒸汽锅筒34的间歇吹风管线39用于避免由启动时的锅炉水隆起产生的锅筒液位上升以及吹去锅炉水质恶化时的锅炉水。

需要说明的是，流入到连续吹风罐37的饱和排水的一部分变成闪蒸蒸汽，向脱气器17供给，作为脱气器17的加热蒸汽的一部分来利用。

需要说明的是，在使用亚临界锅筒的情况下，蓄热排水管线57从间歇吹风管线39分支。并且，在蓄热运用时，蒸汽锅筒34中分离的饱和排水的全部量或者一部分经由从间歇吹风管线39分支的蓄热排水管线57以及蓄热排水流量控制阀56向温水加热器51供给。

在蓄热运用时，在亚临界锅炉中，与使用超临界锅炉的情况一样，也将主蒸汽管线6中剩余的主蒸汽的全部量或者一部分经由蓄热蒸汽管线55以及蓄热蒸汽流量控制阀54向温水加热器51供给。在蓄热运用时，温水加热器51以该主蒸汽和从蒸汽锅筒34供给的饱和排水为热源，由从冷凝器13供给的冷凝水生成高温水。

需要说明的是，在亚临界锅炉中，基于燃料投入量以及主蒸汽流量来决定从蒸汽锅筒34取出的排水量。蒸汽锅筒34的液位控制通过锅筒液位控制阀来进行。在因运转状态的变动而暂时锅筒液位上升的情况下，除了锅筒液位控制阀处的控制以外，还根据需要对间歇吹风阀进行开闭。

即，控制装置80对锅筒液位进行监视，在锅筒液位恒定时间以上为预定的阈值以上的情况下，降低锅筒液位控制阀的开度，抑制流入供水量。并且，也可以将间歇吹风阀打开，取出饱和排水作为间歇吹风。锅筒液位从设于蒸汽锅筒34的水位传感器取得。

<变形例6>

温水加热器51的热源并不限定于涡轮旁通蒸汽。例如，也可以为通过再热蒸汽管线的再热蒸汽，还可以为来自各蒸汽涡轮4的抽气、排气。

需要说明的是，各变形例也可以组合。例如，上述实施方式的火力发电设备1可以具备具有多个低压供水加热器16并根据高温水的温度来切换高温水合流管线71的合流目的地的结构、能够局部通水的结构、取代高温水罐53以及低温水罐59而使用温跃层罐61的结构、使用亚临界锅炉的结构以及使用各种蒸汽作为温水加热器51的热源的结构中的至少一个结构。

附图标记说明

1 火力发电设备

2 锅炉

4 蒸汽涡轮

4A高压涡轮

4B中压涡轮

4C低压涡轮

5 发电机

6 主蒸汽管线

7 涡轮旁通管线

8 涡轮旁通阀

9再热蒸汽管线

10低压涡轮旁通管线

11低压涡轮旁通阀

12中压涡轮排气管线

13冷凝器

14冷凝水泵

15冷凝水管线

16低压供水加热器

16A低压供水加热器

16B低压供水加热器

16C低压供水加热器

16D低压供水加热器

17脱气器

18供水泵

19送水管线

20第一高压供水加热器

21第二高压供水加热器

31排水分离器

32排水分离器排水控制阀

33排水分离器排水管线

34蒸汽锅筒

35再热器

36过热器

37连续吹风罐

38闪蒸罐

39间歇吹风管线

49低温水供水管线

50低温水流量控制阀

51温水加热器

52高温水泵

52A第一高温水泵

52B第二高温水泵

53高温水罐

54蓄热蒸汽流量控制阀

55蓄热蒸汽管线

56蓄热排水流量控制阀

57蓄热排水管线

58低温水储水管线

59低温水罐

60补给水管线

61温跃层罐

62低温水返回管线

63第二低温水供水管线

64高温水供给管线

70水蓄热系统

71高温水合流管线

72温度传感器

72A温度传感器

72B温度传感器

72C温度传感器

72D温度传感器

72E温度传感器

73A切换阀

73B切换阀

73C切换阀

73D切换阀

74分支点

74A分支点

74B分支点

74C分支点

75合流点

75A合流点

75B合流点

75C合流点

75D合流点

76流量控制阀

80控制装置

81控制台

Claims (11)

1.一种火力发电设备，具备：锅炉；蒸汽涡轮，通过来自所述锅炉的蒸汽来驱动；涡轮旁通管线，用于传送绕过所述蒸汽涡轮的蒸汽；冷凝器，对所述蒸汽涡轮的排气进行冷却并生成冷凝水；低压供水加热器，通过来自所述蒸汽涡轮的抽气蒸汽对所述冷凝水进行加热；以及脱气器，通过所述抽气蒸汽来使所述冷凝水脱气，其中，

所述火力发电设备具备：

温水加热器，以所述涡轮旁通管线的主蒸汽为热源而使从所述冷凝器供给的所述冷凝水为高温水；

高温水罐，贮存该高温水；以及

高温水泵，将所述高温水罐中贮存的所述高温水向所述低压供水加热器的尾流或所述脱气器输送。

2.根据权利要求1所述的火力发电设备，其中，

所述温水加热器是将所述冷凝水与所述主蒸汽混合的直触式供水加热器。

3.根据权利要求1或2所述的火力发电设备，其中，

所述锅炉具备使火炉出口的汽水混合水汽水分离的排水分离器，

所述温水加热器也以在所述排水分离器被汽水分离的饱和排水为所述热源。

4.根据权利要求1或2所述的火力发电设备，其中，

所述锅炉具备将蒸汽与饱和水分离的蒸汽锅筒，

所述温水加热器也以来自所述蒸汽锅筒的间歇吹风为所述热源。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的火力发电设备，其中，

所述火力发电设备还具备低温水罐，该低温水罐贮存所述冷凝器中的剩余水以用作向所述冷凝器的补给水，且具有与所述高温水罐的储水量同等以上的储水量。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的火力发电设备，其中，

所述高温水罐是能够隔着温跃层而贮存所述高温水和低温水的温跃层罐，作为所述低温水，贮存所述冷凝器中的剩余水以用作向所述冷凝器的补给水。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的火力发电设备，其中，

在将所述冷凝水从所述冷凝器向所述脱气器输送的冷凝水管线上以直列式设置多个所述低压供水加热器，

所述火力发电设备还具备高温水合流管线，该高温水合流管线使所述高温水根据作为该高温水的温度的高温水温度而在多个所述低压供水加热器中的出口侧的所述冷凝水的温度降低最少的合流点处合流，

所述合流点分别设于多个所述低压供水加热器的出口侧的所述冷凝水管线。

8.一种火力发电设备的控制方法，是权利要求1～7中任一项所述的火力发电设备的控制方法，其中，

在所述火力发电设备的低负荷运转时，以与所述锅炉的产生蒸汽和所述蒸汽涡轮中的消耗蒸汽之差相当的主蒸汽为所述热源而生成所述高温水并贮存于所述高温水罐，

在所述火力发电设备的高负荷运转时，将贮存于所述高温水罐的所述高温水向所述脱气器供给。

9.根据权利要求8所述的火力发电设备的控制方法，其中，

在所述蒸汽涡轮的低负荷运转时，还将所述温水加热器中生成的所述高温水的一部分根据所述脱气器的温度而向所述脱气器供给。

10.根据权利要求8或9所述的火力发电设备的控制方法，其中，

所述火力发电设备在将所述冷凝水从所述冷凝器向所述脱气器输送的冷凝水管线上以直列式设置多个所述低压供水加热器，并且还具备在使所述高温水合流的多个所述低压供水加热器的出口侧的所述冷凝水管线上分别设置的使所述高温水合流的合流点，

在所述火力发电设备的高负荷运转时，根据所述高温水的温度而在多个所述低压供水加热器中的出口侧的所述冷凝水的温度降低最少的合流点处合流。

11.根据权利要求10所述的火力发电设备的控制方法，其中，

将多个所述低压供水加热器中的最下游的低压供水加热器设为比较对象加热器，将使所述高温水合流的所述合流点设定为该比较对象加热器的出口侧的合流点，

反复进行以下处理：以预定的时间间隔对所述高温水的温度和该比较对象加热器的出口侧的所述冷凝水的温度进行比较，在预先确定的期间内所述高温水的温度小于所述冷凝水的温度的情况下，将使所述高温水合流的所述合流点切换到所述比较对象加热器的上游一级侧的所述低压供水加热器的出口侧，将上游一级侧的该低压供水加热器设为所述比较对象加热器。