JP2005214089A - Combined cycle generating set - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電装置に関する。より詳細には、ガスタービンを駆動源とする第1の発電装置と、蒸気タービンを駆動源とする第2の発電装置と、ガスタービンの排熱を利用して蒸気タービンを駆動する蒸気を生成する排熱回収ボイラ、とを有するコンバインドサイクル発電装置に関する。 The present invention relates to a power generator. More specifically, a first power generation device that uses a gas turbine as a drive source, a second power generation device that uses a steam turbine as a drive source, and generates steam that drives the steam turbine using the exhaust heat of the gas turbine. The present invention relates to a combined cycle power generation device having an exhaust heat recovery boiler.
最近の火力発電プラントでは、コンベンショナルな発電プラントに比べて起動運転時間が短く、プラント熱効率の高いコンバインドサイクル発電プラントが主流を占めつつある。
このコンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービンプラントに蒸気タービンプラントと排熱回収ボイラとを組み合わせ、ガスタービンプラントから出た排熱(排ガス)を利用して排熱回収ボイラで蒸気を発生させ、その蒸気を蒸気タービンプラントに供給して発電させるもので、その一例を図5で示す。
In recent thermal power plants, a combined cycle power plant having a shorter start-up operation time and higher plant thermal efficiency is becoming mainstream as compared with a conventional power plant.
This combined cycle power plant combines a gas turbine plant with a steam turbine plant and an exhaust heat recovery boiler, uses the exhaust heat (exhaust gas) from the gas turbine plant to generate steam in the exhaust heat recovery boiler, and the steam Is supplied to a steam turbine plant to generate electric power, an example of which is shown in FIG.
このコンバインドサイクル発電装置は、ガスタービン1で第1の発電装置2を回転駆動する。
第2の発電装置4は蒸気タービン3で回転駆動するが、蒸気タービン3を駆動するための蒸気は、ガスタービン1の排熱を利用して排熱回収ボイラ5で生成される。
In this combined cycle power generation apparatus, the first
The second
空気圧縮機10で圧縮された燃焼用空気と、燃料ラインLFを介して供される燃料とが、燃焼器11で燃焼される。燃焼機11の燃焼ガス「G」は、ガスタービン1で膨脹してガスタービン1を回転駆動する。その回転力が軸16を介して第1の発電機2のロータ(図示せず)を回転して発電する。
燃焼用空気を圧縮する空気圧縮機10の駆動源もガスタービン1で発生する動力を軸16を介して伝達される回転力から得ている。
Combustion air compressed by the
The driving source of the
ガスタービン1の排気は排気供給ラインLEを介して排熱回収ボイラ5へ供給される。排熱回収ボイラ5において、ガスタービン排気が保有する熱量は蒸気タービン3駆動用の蒸気を生成するのに用いられる。排気回収ボイラ5で生成された蒸気タービン駆動用の高圧蒸気「VH」はラインL2を流過して蒸気タービン3に流入する。
Exhaust gas from the
ここで、排熱回収ボイラ5におけるラインLH2の各領域に介装される装置の名称は、そこを流れる液体(H2O)の相如何(液相、気相)により、名称が異なる。
Here, the name of the device to be interposed in each area of the line LH2 in exhaust
復水器8で凝縮して液相となり、水ポンプPwでヘッドを付加されて排熱回収ボイラ5内に供給されると、節炭器51内を流れる。その段階で、液相の状態のまま、例えば500℃(排熱回収ボイラ5内で、水が蒸発する温度)まで昇温される。
換言すれば、節炭器51は、海水温度から蒸発温度(500℃)まで、顕熱上昇させるための機構である。
When condensed in the
In other words, the
ついで、蒸気ドラム52において、節炭器51で500℃まで昇温した液相の水が蒸発して(潜熱変化して)、500℃の水蒸気となる。
ここで、相変化で生成した500℃の水蒸気は飽和水蒸気である。飽和水蒸気を蒸気タービン3に供給してしまうと、蒸気タービン3を回転駆動して降温した飽和水蒸気は直ちに水となり、そのため、キャビテーションが発生する。係るキャビテーションにより、蒸気タービン3のタービン翼が破損してしまう。
キャビテーションによる蒸気タービン3のタービン翼の破損を防止するためには、当該タービン翼を回転した後でも、直ちに水とならないような水蒸気を供給してやれば良い。
そのため、蒸気ドラム52で発生した飽和水蒸気(例えば500℃)を、過熱器Hにより、さらに加熱して昇温(例えば、700℃〜800℃)してやる。
Next, in the
Here, the steam at 500 ° C. generated by the phase change is saturated steam. If saturated steam is supplied to the
In order to prevent damage to the turbine blades of the
Therefore, the saturated water vapor (for example, 500 ° C.) generated in the
過熱器Hにより、例えば、700℃〜800℃まで加熱された高圧蒸気「VH
」は、ラインL2を流れて蒸気タービン3へ供給され、回転駆動する。蒸気タービン3が回転駆動されることにより第2の発電機4により発電が行われる。
2つの発電機2、4で発電するので、コンバインドサイクル発電プラントの発電効率は高い。
For example, the high-pressure steam “V H heated to 700 ° C. to 800 ° C. by the superheater H is used.
”Flows through the line L2 and is supplied to the
Since power is generated by the two
蒸気タービン3を出た低圧蒸気「VL」は、ラインL1を流過して、その保有する熱量(潜熱)を、復水器8において海水(通常、約20℃)に投棄して、凝縮する。
The low-pressure steam “V L ” exiting the
ここで、蒸気タービン3の効率を上げるためには、蒸気タービン3に流入してきた蒸気と、そこから流出する蒸気との圧力差を大きくしてやる必要がある。
従来のコンバインドサイクル発電プラントの場合、蒸気タービン3から流出する蒸気の圧力は、ラインL2を介して供給される蒸気圧力の約1/20程度となり、比容積が増大する。
しかし、比容積が増大する結果として、蒸気タービン3を通過する蒸気の容積流量が大きくなり、それに合わせてタービンの翼を大きくしなければならなくなる、という問題がある。
Here, in order to increase the efficiency of the
In the case of a conventional combined cycle power plant, the pressure of the steam flowing out from the
However, as a result of the increase in specific volume, there is a problem that the volumetric flow rate of the steam passing through the
すなわち、蒸気タービン3から出る蒸気は低圧で、温度は20℃程度であり、潜熱は保有しているものの、係る20℃程度の低温の蒸気が保有する潜熱は利用し難い。そのため、上述した様に、復水器8において、海水に投棄されている。
この様に、従来は投棄されていた熱量(潜熱)を有効利用したいという要請がある。
That is, the steam emitted from the
As described above, there is a demand for effective use of the amount of heat (latent heat) that has been discarded.
これに対して従来技術(特許文献1および2参照)では、排熱で吸収式冷凍機を駆動して、冷熱、温熱を発生させる技術が開示されている。
On the other hand, in the prior art (see
しかし、コンバインドサイクル発電プラントの様に大掛かりな発電設備は立地上の制約等の理由により、都市部や住宅地から遥かに離れた遠隔地に設けられている。上述した技術により、冷熱、温熱を生成したとしても、都市部や住宅地から遥かに離れた遠隔地においては、当該冷熱、温熱を利用する様な住宅その他の設備が、当該プラントの周囲には存在しないので、生成された冷熱、温熱は利用されなくなってしまう。
そして、利用されない冷熱、温熱であるならば、生成する意味がない。すなわち、コンバインドサイクル発電プラントにおける蒸気タービンから出た蒸気が保有する熱量は、発電に利用されるのでなければ、有効に利用されたことにはならない。
However, large-scale power generation facilities such as a combined cycle power plant are provided in remote areas far from urban areas and residential areas due to location restrictions. Even if cold and hot are generated by the above-mentioned technology, in remote areas far away from urban areas and residential areas, houses and other facilities that use the cold and hot are located around the plant. Since it does not exist, the generated cold and heat are not used.
And if it is the cold and warm which are not utilized, there is no point in producing | generating. That is, the amount of heat held by the steam emitted from the steam turbine in the combined cycle power plant is not effectively used unless it is used for power generation.
この点で、上述した特許文献1、2に記載された従来技術は、吸収冷温水機を用いて冷熱を、又は吸収ヒートポンプとしてより多くの温熱を発生する例が紹介されているが、コンバインドサイクル発電プラントにおける蒸気タービンから出た蒸気が保有する熱量を発電に有効利用する、という上述した要請に応えるものではない。
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、蒸気タービンのタービン翼を大型化する必要が無く、しかも、蒸気タービンから排出された蒸気が保有する熱量を直接発電に有効利用することが出来る様なコンバインドサイクル発電装置の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the problems of the prior art described above, and it is not necessary to increase the size of the turbine blades of the steam turbine, and the amount of heat held by the steam discharged from the steam turbine can be directly generated. The purpose is to provide a combined cycle generator that can be used effectively.
本発明のコンバインドサイクル発電装置は、ガスタービン(1)を駆動源とする第1の発電装置(2)と、蒸気タービン(3)を駆動源とする第2の発電装置(4)と、ガスタービン(1)の排熱を利用して蒸気タービン(3)を駆動する蒸気を生成する排熱回収ボイラ(5)、とを有するコンバインドサイクル発電装置において、蒸気タービン(3)から出た蒸気が保有する熱量を吸収溶液に投入して蒸気を再生する再生器(6)と、蒸気を吸収溶液に吸収させて吸収熱を発生せしめる吸収器(7)とを有し、排熱回収ボイラ(5)はそれぞれ異なる温度の高温蒸気が流れる2つの蒸気回路(節炭器51、蒸気ドラム52、過熱器H1を有する回路L8、L13A、L24B、L34Bと、過熱器H2を有する回路L7、L17B、L23B、L33B)を内蔵し、各々の蒸気回路(L8、L13A、L24B、L34B;L7、L17C、L23B、L33B)を流れる高温蒸気を加熱する様に構成されていることを特徴としている(請求項1:図1〜図4の全ての実施形態を包含)。
The combined cycle power generation device of the present invention includes a first power generation device (2) using a gas turbine (1) as a drive source, a second power generation device (4) using a steam turbine (3) as a drive source, and a gas. In a combined cycle power generation device having an exhaust heat recovery boiler (5) that generates steam for driving the steam turbine (3) using exhaust heat of the turbine (1), the steam emitted from the steam turbine (3) It has a regenerator (6) that regenerates steam by putting the amount of heat it holds into the absorbing solution, and an absorber (7) that absorbs the steam into the absorbing solution and generates absorption heat, and an exhaust heat recovery boiler (5 ) Has two steam circuits (circuits L8, L13A, L24B, L34B having a
本発明の実施に際して、前記蒸気タービン(3)は、排熱回収ボイラ(5)で生成される2種類の高温蒸気が供給されて、回転駆動するように構成されているのが好ましい(図1〜図4)。
また、前記蒸気タービン(3)は、そこから排出される蒸気の温度が約100℃で、圧力が約0.1MPa程度であることが好ましい。
In carrying out the present invention, the steam turbine (3) is preferably configured to be driven to rotate by being supplied with two types of high-temperature steam generated in the exhaust heat recovery boiler (5) (FIG. 1). To FIG. 4).
The steam turbine (3) preferably has a steam temperature of about 100 ° C. and a pressure of about 0.1 MPa.
係る構成を具備する本発明によれば、蒸気タービン(3)から出た蒸気が保有する熱量を吸収溶液に投入して蒸気を再生する再生器(6)と、蒸気を吸収溶液に吸収させて吸収熱を発生せしめる吸収器(7)とを有しており、前記再生器(6)及び吸収器(7)により吸収サイクルを構成し、係る吸収サイクルにおいては吸収器(7)で発生する吸収熱を利用して、高温、高圧の蒸気を生成することが出来る。そして、生成された高温、高圧の蒸気を排熱回収ボイラ(5)に内蔵された2つの蒸気回路の一方(過熱器H2を有する蒸気回路L7、L17C、L23B、L33B)に流過せしめて、加熱して蒸気タービン(3)に供給している。
ここで、吸収サイクルで生成された高温、高圧の蒸気は、蒸気タービン(3)で発電するのに直接利用されるので、本発明によれば、蒸気タービン(3)から出た蒸気が保有する熱量を発電に直接利用することが可能となるのである。
According to the present invention having such a configuration, the regenerator (6) that regenerates steam by putting the amount of heat held by the steam from the steam turbine (3) into the absorbing solution, and absorbs the steam into the absorbing solution. An absorber (7) that generates absorption heat, and the regenerator (6) and the absorber (7) constitute an absorption cycle, and in the absorption cycle, the absorption generated in the absorber (7). Using heat, high-temperature and high-pressure steam can be generated. Then, the generated high-temperature, high-pressure steam is allowed to flow through one of the two steam circuits (steam circuits L7, L17C, L23B, L33B having a superheater H2) built in the exhaust heat recovery boiler (5), It is heated and supplied to the steam turbine (3).
Here, since the high-temperature and high-pressure steam generated in the absorption cycle is directly used to generate power in the steam turbine (3), according to the present invention, the steam emitted from the steam turbine (3) is retained. The amount of heat can be directly used for power generation.
また、蒸気タービン(3)から出た蒸気が保有する熱量を発電に直接利用出来るので、従来のコンバインドサイクル発電装置の様に蒸気タービン(3)の効率を高くしなくても、発電装置(発電プラント)全体の発電効率が低下しない。換言すれば、蒸気タービン(3)を出る蒸気の温度・圧力を可及的に降下させなくても、全体の発電効率は低下しない。
そのため、従来のコンバインドサイクル発電装置の場合に比較して遥かに高温、高圧の蒸気を蒸気タービン(3)から出すことが可能となり(例えば、蒸気タービン(3)から排出される蒸気の温度を約100℃で、圧力を約0.1MPa程度にすることが出来る)、当該蒸気の比容積が従来の場合に比較して遥かに小さくなり、蒸気タービン(3)のタービン翼を通過する蒸気の容積流量も減少する。従って、当該タービン翼を小型化することが出来る。
In addition, since the amount of heat held by the steam from the steam turbine (3) can be directly used for power generation, the power generation device (power generation) can be performed without increasing the efficiency of the steam turbine (3) as in the conventional combined cycle power generation device. The plant) overall power generation efficiency does not decrease. In other words, even if the temperature and pressure of the steam leaving the steam turbine (3) are not lowered as much as possible, the overall power generation efficiency is not lowered.
Therefore, it becomes possible to discharge steam at a much higher temperature and pressure from the steam turbine (3) as compared with the case of the conventional combined cycle power generation device (for example, the temperature of the steam discharged from the steam turbine (3) is reduced to about At 100 ° C., the pressure can be about 0.1 MPa), and the specific volume of the steam is much smaller than in the conventional case, and the volume of the steam passing through the turbine blades of the steam turbine (3) The flow rate also decreases. Therefore, the turbine blade can be reduced in size.
本発明のコンバインドサイクル発電装置において、蒸気タービン(3)から出た蒸気が流過するラインは吸収器(7)に連通するライン(L1)と再生器(6)に連通するライン(L2)とに分岐(B1)しており、再生器(6)に連通するライン(L2)は(ラインL3及び、)吸収器(7)を介して排熱回収ボイラ(5)に連通しており(ラインL6)、当該ライン内を流れる蒸気は再生器(6)内で凝縮した後に吸収器(7)内に発生した吸収熱により蒸発して(高圧蒸気「VH2」)排熱回収ボイラ(5の第2の過熱器H2)で加熱(過熱)されて(ラインL7を介して)蒸気タービン(3)に供給され、再生器(6)で再生された水蒸気が流過するライン(ラインL5)は復水器(8及び第1の水ポンプP1)を介して排熱回収ボイラ(5)に連通し、その内部を流れる再生蒸気は復水器(8)で凝縮し、排熱回収ボイラ(5)で加熱(排熱回収ボイラの節炭器51で過熱され、蒸気ドラム52で蒸発し、第1の過熱器H1で加熱)されて(ラインL8を介して)蒸気タービン(3)へ供給される様に構成することが出来る(請求項2:図1)。
In the combined cycle power generation device of the present invention, a line through which steam from the steam turbine (3) flows is a line (L1) communicating with the absorber (7) and a line (L2) communicating with the regenerator (6). The line (L2) that is branched to (B1) and communicates with the regenerator (6) (line L3 and) communicates with the exhaust heat recovery boiler (5) via the absorber (7) (line L6), the steam flowing in the line is condensed in the regenerator (6) and then evaporated by the absorbed heat generated in the absorber (7) (high-pressure steam “V H2 ”). A line (line L5) through which the steam that has been heated (superheated) in the second superheater H2) and supplied to the steam turbine (3) (via the line L7) and regenerated in the regenerator (6) flows is provided. Exhaust heat recovery via condenser (8 and first water pump P1) The regenerated steam that is in communication with the boiler (5) and flows inside the condenser is condensed by the condenser (8), heated by the exhaust heat recovery boiler (5) (superheated by the
この場合、吸収器(7)及び再生器(6)で構成される吸収サイクルは所謂「一重効用」であるが、これを「二重効用」とすることも可能である。 In this case, the absorption cycle composed of the absorber (7) and the regenerator (6) is a so-called “single effect”, but it can also be a “double effect”.
その様な「二重効用」の本発明のコンバインドサイクル発電装置は、吸収器として第1の吸収器(71)及び第2の吸収器(低温吸収器72)を有し、蒸気タービン(3)から出た蒸気「VM」が流過するラインは第2の吸収器(低温吸収器72)に連通するライン(L11)と再生器に連通するライン(L12)とに分岐(B11)しており、再生器(6)に連通するライン(L12)は(ラインL12A、ラインL12Aに介装された第2の水ポンプP12及びラインL12Bを介して)排熱回収ボイラ(5)に連通し、その内部を流れる蒸気は再生器(6)で凝縮し、(第2の水ポンプP12でヘッドを付加されて)排熱回収ボイラ(5)で加熱(排熱回収ボイラ5の節炭器51で加熱され、蒸気ドラム52で蒸発し、第1の過熱器H1で過熱)されて(ラインL13Aを介して)蒸気タービン(3)へ供給され、再生器(6)で再生した低圧蒸気「VL」が流れるライン(L15)は、復水器(8及び第1の水ポンプP11)を介して、第1の吸収器(71)へ連通して(L17)排熱回収ボイラ(5)に連通する(L17A)分岐ライン(L17)と第2の吸収器(低温吸収器72)へ連通する分岐ライン(L16)とに分岐(B12)し、第2の吸収器(低温吸収器72)へ連通する該分岐ライン(L16)は第1の吸収器(72)に連通(L16A)しており、第2の吸収器(低温吸収器72)では蒸気タービン(3)から出た蒸気が吸収溶液に吸収されて吸収熱を発生しており、再生器(6)で再生された再生蒸気「VL」は復水器(8)で凝縮され、(分岐ラインL16を流れて)第2の吸収器(低温吸収器72)内を流れる凝縮水は吸収熱で加熱されて蒸発(中高圧蒸気「VHM」)して第1の吸収器(71)内に供給され、(第1の吸収器71内で)吸収溶液に吸収されて吸収熱を発生し、当該吸収熱により第1の吸収器(71)へ連通する分岐ライン(L17)を流れる凝縮液が過熱されて蒸発(高圧蒸気「VH2」)し、(ラインL17Aを介して)排熱回収ボイラ(5の第2の過熱器H2)で加熱(過熱)されて(ラインL17Bを介して)蒸気タービン(3)に供給される様に構成することが出来る(請求項3:図2)。
Such a “double effect” combined cycle power generation device of the present invention has a first absorber (71) and a second absorber (low temperature absorber 72) as an absorber, and a steam turbine (3). The line through which the vapor “V M ” flowing out from the pipe branches (B11) into a line (L11) communicating with the second absorber (low temperature absorber 72) and a line (L12) communicating with the regenerator. The line (L12) communicating with the regenerator (6) communicates with the exhaust heat recovery boiler (5) (via the line L12A, the second water pump P12 and the line L12B interposed in the line L12A), The steam flowing in the inside is condensed in the regenerator (6) and heated in the exhaust heat recovery boiler (5) (with the head added by the second water pump P12) (in the
また、本発明のコンバインドサイクル発電装置において、蒸気タービン(3)から出た蒸気「VM」が流過するラインは再生器(6)に連通するライン(L21)と蒸発器(9)に連通するライン(L22)とに分岐(B21)しており、再生器(6)に連通するライン(L21、L21A)は(合流点G21を経由して)吸収器(7)を介して排熱回収ボイラ(5)に連通する(ラインL23、L23A)と共に、排熱回収ボイラ(5)に直接連通する分岐ライン(L24)に分岐(B22)しており、再生器(6)で再生した蒸気「VL」が流れるライン(L27、L27A、L27B、L27C)は復水器(8)、(第1の水ポンプP21、)蒸発器(9)を介して吸収器(7)に連通しており、再生器(6)で再生した蒸気は復水器(8)で凝縮し(第1の水ポンプP21でヘッドが付加されて)、蒸発器(9)で蒸気タービン(3)を出た蒸気が保有する熱量を投入されて蒸発(高中圧蒸気「VHM」)して吸収器(7)に供給され、吸収器(7)内に供給された蒸気(高中圧蒸気「VHM」)は吸収溶液に吸収されて吸収熱を生じ、該吸収熱により再生器(6)から吸収器に連通するライン(L21A、L23)を流れる凝縮水が蒸発(高圧蒸気「VH2」)して(ラインL23Aを介して)排熱回収ボイラ(5の第2の過熱器H2)で加熱(過熱)されて(ラインL23Bを介して)蒸気タービン(3)に供給され、蒸気タービン(3)から出た蒸気は蒸発器(9)で凝縮した後に再生器(6)から吸収器(7)に連通するライン(L21A)に合流(G21)し、再生器(6)から排熱回収ボイラ(5)に直接連通する分岐ライン(L24)を流れる凝縮水は排熱回収ボイラ(5)で加熱(排熱回収ボイラ5の節炭器51で過熱され、蒸気ドラム52で蒸発し、第1の過熱器H1で加熱)されて(ラインL24Bを介して)蒸気タービン(3)へ供給される様に構成することが出来る(請求項4:図3)。
In the combined cycle power generator of the present invention, the line through which the steam “V M ” emitted from the steam turbine (3) flows is connected to the line (L21) communicating with the regenerator (6) and the evaporator (9). The line (L21, L21A) is branched (B21) to the regenerating line (L22) and communicated with the regenerator (6) (via the confluence G21), and the exhaust heat is recovered via the absorber (7). In addition to communicating with the boiler (5) (lines L23, L23A), the branch (B22) branches to a branch line (L24) directly communicating with the exhaust heat recovery boiler (5). The line (L27, L27A, L27B, L27C) through which VL ”flows communicates with the absorber (7) via the condenser (8) and the (first water pump P21) evaporator (9). The steam regenerated by the regenerator (6) is condensed water The steam is condensed in the vessel (8) (the head is added by the first water pump P21), and the evaporator (9) is charged with the amount of heat held by the steam exiting the steam turbine (3) to evaporate (high / medium pressure steam) “V HM ”) and supplied to the absorber (7), and the steam (high-medium pressure steam “V HM ”) supplied into the absorber (7) is absorbed by the absorbing solution to generate absorption heat, and the absorption The condensed water flowing through the lines (L21A, L23) communicating with the absorber from the regenerator (6) by heat is evaporated (high-pressure steam “V H2 ”) (via the line L23A), and the exhaust heat recovery boiler (5th 2 is heated (superheated) by the superheater H2) (via the line L23B) and supplied to the steam turbine (3), and the steam emitted from the steam turbine (3) is condensed by the evaporator (9) and then regenerated. (6) joins the line (L21A) communicating with the absorber (7) (G21 The condensed water flowing in the branch line (L24) directly communicating with the exhaust heat recovery boiler (5) from the regenerator (6) is heated by the exhaust heat recovery boiler (5) (in the economizer 51 of the exhaust heat recovery boiler 5). Superheated, evaporated by the
係る構成を採用した場合には、再生器(6)で再生した低圧蒸気は(ラインL27を流れ)、復水器(8)で凝縮し、(ラインL27Aを介して第1の水ポンプP21でヘッドを付加されラインL27Bを流過して、)蒸発器(9)で蒸発した後(高中圧蒸気「VHM」となった後)に、吸収器(7)で吸収溶液に吸収されて再生器(6)に戻る。すなわち、吸収溶液の溶質である臭化リチウム(LiBr)を連行する恐れの有る再生蒸気は、再生器(6)、復水器(8)、蒸発器(9)、吸収器(7)からなる閉鎖系である吸収サイクル内を循環するのみであり、蒸気タービン(3)に供給されることはない。
換言すれば、上述した構成を採用した場合には、腐食性の強い臭化リチウムが、蒸気タービン(3)のタービン翼を腐食させてしまう可能性が防止されるのである。
When such a configuration is adopted, the low-pressure steam regenerated by the regenerator (6) (flows through the line L27) is condensed by the condenser (8), and (by the first water pump P21 via the line L27A). After adding the head and passing through the line L27B) and evaporating in the evaporator (9) (after becoming high and medium pressure steam “V HM ”), it is absorbed by the absorbing solution in the absorber (7) and regenerated. Return to vessel (6). That is, the regenerated steam that may entrain lithium bromide (LiBr), which is the solute of the absorbing solution, consists of a regenerator (6), a condenser (8), an evaporator (9), and an absorber (7). It only circulates in the absorption cycle, which is a closed system, and is not supplied to the steam turbine (3).
In other words, when the configuration described above is employed, the possibility that the highly corrosive lithium bromide will corrode the turbine blades of the steam turbine (3) is prevented.
ここで、吸収サイクルを閉鎖系とした蒸気の構成では、当該吸収サイクルは所謂「一重効用」であるが、これを「二重効用」とすることも可能である。 Here, in the configuration of the steam having the absorption cycle as a closed system, the absorption cycle is a so-called “single effect”, but it is also possible to make this a “double effect”.
その様な「二重効用」の本発明のコンバインドサイクル発電装置は、吸収器として第1の吸収器(71)及び第2の吸収器(低温吸収器72)を有し、蒸気タービン(3)から出た蒸気が流過するラインは再生器(6)に連通するライン(L31)と蒸発器(9)に連通するライン(L32)とに分岐(B31)しており、再生器(6)に連通するライン(L31)は(合流点G31を経由して、第2の水ポンプP32を介して)第1の吸収器(71)を介して排熱回収ボイラ(5)に連通する(ラインL33、L33A)と共に、排熱回収ボイラ(5)に直接連通する分岐ライン(L34)に分岐(B33)しており、再生器(6)で再生した蒸気を流れるライン(L38、L38A、L38B)は復水器(8)、(第1の水ポンプP31、)蒸発器(9)を介装しており、(分岐点B33にて、)第2の吸収器(低温吸収器72)を経由して吸収器に連通する分岐ライン(L39、L39A)と、蒸発器(9)を経由して第2の吸収器(低温吸収器72)に連通している分岐ライン(L40、L40A)とに分岐しており、蒸発器(9)を経由して第2の吸収器(低温吸収器72)に連通している分岐ライン(L40、L40A)を流れる凝縮水は、蒸発器(9)で蒸気タービン(3)から出た蒸気が保有する熱量が投入されて蒸発(高中圧蒸気「VHM1」)し、第2の吸収器(低温吸収器72)に流入した際に吸収溶液により吸収されて吸収熱を発生し、第2の吸収器(低温吸収器72)を経由して吸収器(71)に連通する分岐ライン(L39、L39A)を流れる凝縮水は、第2の吸収器(低温吸収器72)内の吸収熱を投入されて蒸発(高中圧蒸気「VHM2」)し、第1の吸収器(71)に流入した際に吸収溶液に吸収されて吸収熱を発生し、該吸収熱により、(合流点G31を経由して)第1の吸収器(71)を介して排熱回収ボイラ(5)に連通するライン(L33、L33A)を流れる凝縮水は加熱されて蒸発(高圧蒸気「VH2」)して(ラインL33Aを介して)排熱回収ボイラ(5の第2の過熱器H2)で加熱(過熱)されて(ラインL33Bを介して)蒸気タービン(3)に供給され、第1の吸収器(71)を介して排熱回収ボイラ(5)に連通するライン(L33)から分岐して排熱回収ボイラ(5)に連通するライン(L34)を流れる凝縮水は、排熱回収ボイラ(5)で加熱(排熱
回収ボイラの節炭器51で過熱され、蒸気ドラム52で蒸発し、第1の過熱器H1で加熱)されて(ラインL34Bを介して)蒸気タービン(3)へ供給され、蒸気タービン(3)から出た蒸気は(ラインL32を流過して、)蒸発器(9)で凝縮した後に、蒸気タービン(3)から再生器(6)を経由して流れるライン(L31A)に合流(G31:合流ラインG31W)する様に構成されている(請求項5:図4)。
Such a “double effect” combined cycle power generation device of the present invention has a first absorber (71) and a second absorber (low temperature absorber 72) as an absorber, and a steam turbine (3). The line through which the steam that has flowed out branches (B31) into a line (L31) that communicates with the regenerator (6) and a line (L32) that communicates with the evaporator (9), and the regenerator (6) The line (L31) that communicates with the exhaust heat recovery boiler (5) via the first absorber (71) (via the confluence G31 and via the second water pump P32) (line) L33, L33A), and a branch line (B33) branched to a branch line (L34) directly communicating with the exhaust heat recovery boiler (5) (L38, L38A, L38B) through which steam regenerated by the regenerator (6) flows Is the condenser (8), (first water pump P31 A branch line (L39, L39A) interposing the evaporator (9) and communicating with the absorber via the second absorber (low temperature absorber 72) (at branch point B33); It branches to the branch line (L40, L40A) communicating with the second absorber (low temperature absorber 72) via the evaporator (9), and the second via the evaporator (9). The condensed water flowing through the branch lines (L40, L40A) communicating with the other absorber (low temperature absorber 72) is charged with the amount of heat held by the steam from the steam turbine (3) in the evaporator (9). When it evaporates (high and medium pressure steam “V HM1 ”) and flows into the second absorber (low temperature absorber 72), it is absorbed by the absorbing solution to generate absorption heat, and the second absorber (
本発明の実施に際して、吸収サイクル内を循環する溶液は臭化リチウム水溶液であるのが好ましい。
但し、臭化リチウム水溶液に限定されるものではなく、水蒸気を吸収し易く、且つ、腐食性が許容範囲内にある溶液であれば、採用可能である。
In the practice of the present invention, the solution circulating in the absorption cycle is preferably an aqueous lithium bromide solution.
However, the solution is not limited to the lithium bromide aqueous solution, and any solution that can easily absorb water vapor and has corrosivity within an allowable range can be used.
本発明の作用効果を以下に列挙する。
(1) 蒸気タービンから出た蒸気が保有する熱量を吸収溶液に投入して蒸気を再生する再生器と、蒸気を吸収溶液に吸収させて吸収熱を発生せしめる吸収器とを有しており、前記再生器及び吸収器により吸収サイクルを構成し、この吸収サイクルにおいては吸収器で発生する吸収熱を利用して、高温、高圧の蒸気を生成することが出来る。そして、生成された高温、高圧の蒸気を排熱回収ボイラに内蔵された2つの蒸気回路の一方に流過させ、加熱して蒸気タービンに供給している。
そのように吸収サイクルで生成された高温、高圧の蒸気は、蒸気タービンで発電するのに直接利用されるので、蒸気タービンから出た蒸気が保有する熱量を発電に直接利用することが可能となる。
(2) 蒸気タービンから出た蒸気が保有する熱量を発電に直接利用出来るので、従来のコンバインドサイクル発電装置の様に蒸気タービンの効率を高くしなくても、発電装置全体の発電効率が低下しない。換言すれば、蒸気タービンを出る蒸気の温度・圧力を可及的に降下させなくても、全体の発電効率は低下しない。
(3) 全体の発電効率を低下させることがないので、従来のコンバインドサイクル発電装置の場合に比較して遥かに高温、高圧の蒸気を蒸気タービンから出すことが可能となり、例えば、蒸気タービンから排出される蒸気の温度を約100℃で、圧力を約0.1MPa程度にすることが出来る。したがって、当該蒸気の比容積が従来の場合に比較して遥かに小さくなり、蒸気タービンのタービン翼を通過する蒸気の容積流量も減少する。そのため、当該タービン翼を小型化することが出来る。
(4) 吸収溶液の溶質である臭化リチウム(LiBr)を連行する恐れの有る再生蒸気は、再生器、復水器、蒸発器、吸収器からなる閉鎖系である吸収サイクル内を循環するのみであり、蒸気タービンに供給されることはない。
したがって、腐食性の強い臭化リチウムが、蒸気タービンのタービン翼を腐食させてしまう恐れがなくなる。
The effects of the present invention are listed below.
(1) It has a regenerator that regenerates steam by putting the amount of heat held by the steam from the steam turbine into the absorbing solution, and an absorber that absorbs the steam into the absorbing solution and generates absorption heat. An absorption cycle is constituted by the regenerator and the absorber, and in this absorption cycle, high-temperature and high-pressure steam can be generated by utilizing the absorption heat generated in the absorber. The generated high-temperature and high-pressure steam is passed through one of the two steam circuits built in the exhaust heat recovery boiler, heated, and supplied to the steam turbine.
Since the high-temperature and high-pressure steam generated in the absorption cycle is directly used to generate power with the steam turbine, the amount of heat held by the steam from the steam turbine can be directly used for power generation. .
(2) Since the amount of heat held by the steam from the steam turbine can be directly used for power generation, the power generation efficiency of the entire power generation system does not decrease even if the efficiency of the steam turbine is not increased as in the conventional combined cycle power generation system . In other words, even if the temperature and pressure of the steam exiting the steam turbine are not lowered as much as possible, the overall power generation efficiency is not lowered.
(3) Since the overall power generation efficiency is not reduced, it is possible to discharge steam at a much higher temperature and pressure from the steam turbine than in the case of a conventional combined cycle power generation device. The temperature of the generated steam can be about 100 ° C. and the pressure can be about 0.1 MPa. Accordingly, the specific volume of the steam is much smaller than in the conventional case, and the volume flow rate of the steam passing through the turbine blades of the steam turbine is also reduced. Therefore, the turbine blade can be reduced in size.
(4) Regenerated steam that may entrain lithium bromide (LiBr), which is the solute of the absorbing solution, only circulates in the absorption cycle, which is a closed system consisting of a regenerator, condenser, evaporator, and absorber. And is not supplied to the steam turbine.
Therefore, there is no risk that the highly corrosive lithium bromide will corrode the turbine blades of the steam turbine.
以下、添付書類を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1を参照して第1実施形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the attached documents.
A first embodiment will be described with reference to FIG.
ガスタービン回転駆動系については、図5で示す従来技術と同様である。すなわち、ガスタービン1が駆動する空気圧縮機10が圧縮した空気によって燃料供給ラインLFから供給された燃料ガスが燃焼器11で燃焼させられ、その高温高圧の燃焼ガスGをガスタービン1に吹き付けることでガスタービン1が回転し、その回転力で第1の発電機2が発電を行う。
ガスタービン1に投入された燃焼ガスGの排気は排熱回収ボイラ5に供給される。
The gas turbine rotation drive system is the same as that of the prior art shown in FIG. That is, the fuel gas supplied from the fuel supply line LF is burned by the
Exhaust gas of the combustion gas G input to the
後述する方法によって排気回収ボイラ5から2系統の高圧蒸気(第1の高圧蒸気「VH1」、第2の高圧蒸気「VH2」)がラインL8及びラインL7を介して蒸気タービン3に供給される。
蒸気タービン3を出た中圧蒸気VMの温度・圧力は、従来のものほどは低くなく、例えば100℃前後で0.1MPa(大気圧)程度である。
その結果、蒸気タービン3から出た中圧蒸気「VM」の比容積が従来技術に比較して小さい。その結果、蒸気タービン通過容積流量が少なくなり、タービン翼をその分だけ小さく出来る。
Two systems of high-pressure steam (first high-pressure steam “V H1 ” and second high-pressure steam “V H2 ”) are supplied from the
Temperature and pressure of the steam V M in exiting the
As a result, the specific volume of the medium pressure steam “V M ” emitted from the
蒸気タービン3を出た約100℃、0.1MPaの蒸気(中圧蒸気「VM」)は、分岐点B1で、吸収器7に連通するラインL1と、再生器6に連通するラインL2に分岐する。
About 100 ° C. and 0.1 MPa steam (intermediate pressure steam “V M ”) exiting the
ラインL1を流れて吸収器7に供給された中圧蒸気「VM」は、吸収器7内で滴下される吸収溶液(濃溶液)である臭化リチウム水溶液QCにより吸収される。
Steam "V M" in supplied to the
吸収溶液QCが蒸気を吸収した際に、潜熱である吸収熱が吸収器7内に発生し、この吸収熱により、前記ラインL2の延長で再生器6から吸収器7に連通するように、第2の水ポンプP2を介装したラインL3を流れる凝縮水が加熱され、ラインL3内の水を昇温・昇圧する。
When the absorption solution Q C has absorbed vapor, so that the absorption heat is latent heat is generated in the
中圧蒸気「VM」を吸収した溶液は、濃度が低くなり、希溶液Qnとなり、吸収器7から、吸収器7の液相と再生器6の気相を連通し減圧弁V1を介装したラインL40内を流過し、再生器6内に滴下される。
The solution that has absorbed the medium pressure vapor “V M ” has a low concentration and becomes a dilute solution Q n , and connects the liquid phase of the
蒸気タービン3を出て分岐点B1でラインL2側に流れた中圧蒸気「VM」は、再生器内の領域LGを流れ、その際に再生器6内に滴下される希溶液QNに対して潜熱を投入して(再生器6内に滴下される希溶液と潜熱交換して)、100℃の水となって第2の水ポンプP2に送られる。
Pressure steam in flowing in the line L2 side with the branch point B1 exits the steam turbine 3 'V M "flows through region LG in the regenerator, the dilute solution Q N which is dropped into the
再生器6内のラインLGを流れる中圧蒸気「VM」が希溶液QNに対して潜熱を投入する結果、滴下された希溶液Qnから水蒸気が再生され、再生した低圧蒸気「VL」はラインL5を流れる。また、蒸気が再生した後の吸収溶液の濃度は増加して、濃溶液QCとなり、溶液ポンプPによりヘッドを付加されて溶液ラインL4を流れ、吸収器7に送られて、滴下される。
そして、溶液ラインL4を流れる際に、溶液熱交換器12により希溶液ラインL3を流れる希溶液Qnに顕熱を投入して、当該希溶液Qnの蒸気再生量を増加する。
Results steam in flowing line LG in the
Then, when passing through the solution line L4, the sensible heat was poured into a dilute solution Q n of the solution heat exchanger 12 through a dilute solution line L3, increasing the steam regeneration amount of the dilute solution Q n.
一方、中圧蒸気「VM」が再生器6内の領域LGで吸収溶液に顕熱を投入して凝縮した水は、第2の水ポンプP2でヘッドを付加されて、ラインL3を流れ、上述した通り吸収器7で吸収熱が投入されて、約150℃、0.5MPaの高圧蒸気VH2となり、ラインL6を流れて排熱回収ボイラ5に送られる。
On the other hand, the water in which the medium-pressure steam “V M ” is condensed by introducing sensible heat to the absorbing solution in the region LG in the
排熱回収ボイラ5の符号L67で示す領域(請求項2の第2の加熱器H2)で、ラインL6を流れる高圧蒸気「VH2」は更に加熱・昇圧されて、蒸気タービン3が回るのに十分な程度の温度、圧力となる。そして、ラインL7を流れて、蒸気タービン3に供給されて、蒸気タービン3を回転駆動する。
The high-pressure steam “V H2 ” flowing through the line L6 is further heated and boosted in the region indicated by the symbol L67 of the exhaust heat recovery boiler 5 (second heater H2 of claim 2), and the
すなわち、蒸気タービン3を回転駆動した後の蒸気は、ラインL7を流れる蒸気を発生するのに利用される。換言すれば、蒸気タービン3の回転動力創生に用いられ、発電に直接利用されるのである。
That is, the steam after rotationally driving the
再生器6で再生した蒸気(例えば、0.005MPa程度の低圧蒸気「VL」)はラインL5を流れて、復水器8で海水ラインLsによって海水と熱交換をして凝縮される。
ここで、復水器8において、ラインL5を流れる低圧蒸気「VL」の保有する熱量(潜熱)は海水中に放棄されるが、この蒸気は、分岐点B1で分岐した一方の蒸気であるため、従来技術に比較して、復水器8で海水中に廃棄される排熱は約1/2となる
The steam regenerated by the regenerator 6 (for example, low-pressure steam “V L ” of about 0.005 MPa) flows through the line L5 and is condensed in the
Here, in the
複数器8で凝縮した水は、第1の水ポンプP1でヘッドを付加された後、排熱回収ボイラ5の節炭器51を経て蒸発器52aを有する蒸気ドラム52へ供給される。
節炭器51で蒸発温度まで昇温され、蒸発器52aで蒸発して蒸気となり、第1の過熱器H1で更に加熱される。
第1の過熱器H1で加熱しない場合には、飽和蒸気が蒸気タービン3を回転駆動して、その熱エネルギを消費すると、直ちに液相となり、キャビテーションを発生してタービン翼を破壊する。それを防止するため、過熱器H1で飽和蒸気を昇温している。
The water condensed in the plurality of
The temperature is raised to the evaporation temperature by the
When not heated by the first superheater H1, when the saturated steam drives and rotates the
第1の過熱器H1で昇温された高圧蒸気「VH1」は、ラインL8を流れて、蒸気タービン3に供給されて、図示しないタービン翼を回転駆動する。
The high-pressure steam “V H1 ” heated by the first superheater H1 flows through the line L8 and is supplied to the
ここで、タービン翼に供給される高圧蒸気は、ラインL7を流れる蒸気「VH2」と、ラインL8を流れる蒸気「VH1」の2種類がある。これ等の蒸気は、互いに温度・圧力が相違する。従って、蒸気タービン3は、複数種類の温度の蒸気が供給されて回転駆動するタイプのものが採用される。
Here, there are two types of high-pressure steam supplied to the turbine blades, steam “V H2 ” flowing through the line L7 and steam “V H1 ” flowing through the line L8. These steams have different temperatures and pressures. Accordingly, the
次に図2を参照して、第2実施形態を説明する。
図1の第1実施形態は単効用であるが、図2の第2実施形態では、所謂「2重効用」を奏する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The first embodiment of FIG. 1 has a single effect, but the second embodiment of FIG. 2 exhibits a so-called “double effect”.
その様な「2重効用」のコンバインドサイクル発電装置は、吸収器として第1の吸収器71及び第2の吸収器(低温吸収器)72を有し、蒸気タービン3から出た約100℃、0.1MPaの蒸気(中圧蒸気VM)は、分岐点B11で、低温吸収器72に連通するラインL11と、再生器6に連通するラインL12に分岐している。
Such a “double-effect” combined cycle power generation device has a first absorber 71 and a second absorber (low temperature absorber) 72 as absorbers, and is about 100 ° C. from the
蒸気タービン3を出て分岐点B11でラインL12側に流れた中圧蒸気「VM」は、再生器6内の領域LGを流れ、その際に再生器6内に滴下される希溶液Qnに対して潜熱を投入して(再生器6内に滴下される希溶液Qnと潜熱交換して)、100℃の水となって、ラインL12Aを流れて第2の水ポンプP12に送られる。
第2の水ポンプP12でヘッドを付加された後、ラインL12Bを通って、排熱回収ボイラ5の節炭器51で加熱され、蒸気ドラム52で気化する。気化した蒸気はラインL13を流れ、第1の過熱器H1で加熱され、ラインL13Aを流れて蒸気タービン3へ供給される。
Steam "V M 'in which flow through the line L12 side at the branch point B11 exits the
After the head is added by the second water pump P <b> 12, the head is heated by the
ラインL11を流れて低温吸収器72に供給された中圧蒸気「VM」は、低温吸収器72内で滴下される吸収溶液により吸収される。その際に、低温吸収器72内に吸収熱が発生する。低温吸収器72内に発生した吸収熱により、ラインL16を流れる凝縮水を加熱し、ラインL16内の水が昇温・昇圧される。
The medium pressure steam “V M ” flowing through the line L11 and supplied to the
低温吸収器72内で中圧蒸気「VM」を吸収した溶液は、濃度が低くなり、希溶液Qnとなり、ラインL19A内を流過し、第2の減圧弁V2を介して再生器6内に滴下される。
The solution that has absorbed intermediate pressure steam "V M" in the
再生器6内では、ラインL12を流れ、再生器6内のラインLGを通過する中圧蒸気「VM」が希溶液Qnに対して潜熱を投入する。その結果、滴下された希溶液Qnから低圧蒸気「VL」が再生され、再生した低圧蒸気「VL」はラインL15を流れる。そして、低圧蒸気「VL」が再生した後の吸収溶液の濃度は増加して、濃溶液QCとなり、溶液ラインL18を流れ、溶液ポンプPによりヘッドを付加され、第1の吸収器71に送られて滴下される。
そして、溶液ラインL18を流れる際に低温溶液熱交換器12を介して吸収溶液ラインL19Aを流れる吸収溶液に顕熱を投入し、更に高温溶液熱交換器13を介して、吸収溶液ラインL19を流れる吸収溶液に顕熱を投入する。
Within
Then, when flowing through the solution line L18, sensible heat is introduced into the absorbing solution flowing through the absorbing solution line L19A via the low-temperature solution heat exchanger 12, and further flows through the absorbing solution line L19 via the high-temperature
再び再生器6において、ラインL12を流れる中圧蒸気「VM」の潜熱を投入されて再生した低圧蒸気「VL」は、ラインL15を流れて復水器8に送られ、復水器8で海水ラインLSによって海水を供給されることによって、凝縮されて、第1の水ポンプP11でヘッドを付加される。
そして、分岐点B12でラインL16とL17とに分岐する。
In the
And it branches to lines L16 and L17 at branch point B12.
ラインL16を流れる水は、低温吸収器72内を通過し、上述した吸収熱により加熱され、例えば150℃、0.5MPaの高中圧蒸気「VHM」となり、吸収器71内に供給される。吸収器71内に供給された該高中圧蒸気「VHM」は、吸収器71内を滴下する吸収溶液(濃溶液)QCにより吸収される。その際に、吸収器71内で吸収熱が発生する。
係る吸収器71内で発生した吸収熱により、ラインL17を流れる水は加熱され、例えば、200℃、1.5MPaの高圧蒸気「VH2」となり、ラインL17Aを流れる。そして、排熱回収ボイラ5の第2の過熱器H2で加熱されてラインL17Bを介して、蒸気タービン3に供給されて蒸気タービン3を回転駆動する。
The water flowing through the line L <b> 16 passes through the
The absorption heat generated in the absorber 71 heats the water flowing through the line L17, for example, becomes high-pressure steam “V H2 ” at 200 ° C. and 1.5 MPa, and flows through the line L17A. And it heats with the 2nd superheater H2 of the waste
図2においても、蒸気タービン3を回転駆動した後の蒸気は、ラインL17Bを流れる高圧蒸気を発生するのに利用され、蒸気タービン3の回転動力創生に用いられ、発電に直接利用されるのである。
Also in FIG. 2, the steam after rotationally driving the
その他の構成及び作用効果については、図1で示す実施形態と同様であり、以降の説明を省略する。 About another structure and an effect, it is the same as that of embodiment shown in FIG. 1, and subsequent description is abbreviate | omitted.
次に図3を参照して、第3実施形態を説明する。
図1の第1実施形態では、吸収器7と再生器6との吸収溶液循環系を流れる蒸気がタービン3まで到達してしまいタービン翼を腐食させてしまう恐れがある。
そのため、図3で示す第3実施形態では、吸収溶液回路内を流れる蒸気と、タービン3を回す蒸気回路とを相互に独立させて、タービン3の腐食を防止しようとするものである。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
In the first embodiment of FIG. 1, the steam flowing through the absorbing solution circulation system of the
Therefore, in the third embodiment shown in FIG. 3, the steam flowing in the absorption solution circuit and the steam circuit that rotates the
再生器6で濃縮された吸収溶液は、溶液ポンプPでヘッドを付加され、ラインL25を流れる吸収溶液は、吸収器7内で滴下され、蒸気を吸収してラインL26を流れて再生器6に戻る。
蒸気タービン3を出て分岐点B21で分岐してラインL21を流れる中圧蒸気「VM」は、再生器6内のラインLGを通過する際に吸収溶液(希溶液)Qnに潜熱を投与して、凝縮して水となり、ラインL21Aを流れる。
The absorbing solution concentrated in the
The intermediate pressure steam “V M ” exiting the
潜熱を投与された結果、吸収溶液より蒸気が再生し、再生した低圧蒸気「VL」はラインL27を流れる。ラインL27を流れる蒸気「VL」は復水器8で復水してラインL27Aを流れ、第1の水ポンプP21によりヘッドが付加されて、ラインL27Bを流れて蒸発器9に送られる。
一方、蒸気タービン3を出て分岐点B21で他方のラインL22側に分岐した中圧蒸気「VM」が蒸発器9に供給される。中圧蒸気「VM」が保有する潜熱は、蒸発器9において、ラインL27Bを流れる水に投入され、ラインL27Bを流れる水を気化して高中圧蒸気「VHM」とせしめる。当該高中圧蒸気「VHM」はラインL27Cを流れる。
As a result of the administration of latent heat, steam is regenerated from the absorbing solution, and the regenerated low-pressure steam “V L ” flows through the line L27. The steam “V L ” flowing through the line L27 is condensed by the
On the other hand, the intermediate pressure steam “V M ” that leaves the
ラインL27Cを流れる高中圧蒸気「VHM」は吸収器7に供給され、吸収器7内を滴下する吸収溶液に吸収されて吸収熱を発生して、吸収器7内を加熱する。そして、ラインL23を流れる水を加熱する。
The high intermediate pressure steam “V HM ” flowing through the line L27C is supplied to the
ラインL22を流れ蒸発器9で潜熱を投入した中圧蒸気「VM」は凝縮水となり、ラインL22Aを流れる。そして、合流点G21において、ラインL21Aを流れる凝縮水と合流して、ラインL21Wを介して第2の水ポンプP22へ流れ、ヘッドが付加される。第2の水ポンプP22でヘッドが付加された凝縮水は、ラインL21Bを流れ、分岐点B22でラインL23とラインL24とに分岐する。
ラインL23を流れる水は、上述した通り吸収器7内で加熱され、高圧蒸気「VH2」となり、ラインL23Aを流れる。そして、排熱回収ボイラ5内の第2の過熱器H2で加熱されて高圧蒸気となり、ラインL23Bを介して、蒸気タービン3に供給されて蒸気タービン3を回転駆動する。
The medium pressure steam “V M ” flowing through the line L22 and supplying latent heat by the
The water flowing through the line L23 is heated in the
一方、ラインL24を流れる水は、排熱回収ボイラ5内の節炭器51で加熱され、蒸気ドラム52で気化する。気化した蒸気はラインL24Aを流れ、第1の過熱器H1で加熱され、高圧蒸気「VH1」となり、ラインL24Bを流れて蒸気タービン3へ供給される。
On the other hand, the water flowing through the line L <b> 24 is heated by the
すなわち、図3の実施形態においても、蒸気タービン3を出た中圧蒸気「VM」が保有する熱量は、吸収器7においてラインL23Aを流れる高圧蒸気生成に投入され、蒸気タービン3の回転動力創生に用いられ、発電に直接利用される。
That is, also in the embodiment of FIG. 3, the amount of heat held by the intermediate-pressure steam “V M ” exiting the
また、再生器6内で再生した蒸気は、ラインL27、復水器8、ラインL27A、第1の水ポンプP21、ラインL27B、蒸発器9、ラインL27Cを流れて、再び吸収器7にて吸収溶液に吸収され、蒸気タービン3に到達することはない。したがって、蒸気タービン3のタービン翼が腐食する可能性も回避される。
The steam regenerated in the
その他の構成及び作用効果は、図1、図2の実施形態と同様であり、以降の説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the embodiment of FIGS. 1 and 2, and the subsequent description is omitted.
次に図4を参照して、第4実施形態を説明する。
図4の第4実施形態は図2の第2実施形態と同様に「2重効用」を奏するものである。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
The fourth embodiment shown in FIG. 4 provides a “double effect” as in the second embodiment shown in FIG.
蒸気タービン3を出て分岐点B31でラインL31側に流れた中圧蒸気VMは、再生器6で潜熱を投与して凝縮してL31Aを流過する。
再生器6において、中圧蒸気「VM」により、吸収溶液から蒸気を再生し、その再生した低圧蒸気「VL」はラインL38を介して複数器8に流入する。
Steam V M in flowing in the line L31 side at the branch point B31 exits the
In the
復水器8において、低圧蒸気「VL」は海水供給ラインLSによって海水を供給されることによって復水し、L38Aを流過し、第1の水ポンプP31によって加圧され、L38Bを経て分岐点B33でL39とL40に分岐する。分岐点B33からラインL40側を流れる水は蒸発器9に供給される。
In the
ここで、蒸気タービンを出て、B31でL32に分岐した中圧蒸気「VM」が蒸発器9に供給され、潜熱を前記ラインL40を流れる水に投入する。ラインL40を流れる水は高中圧蒸気「VHM1」となり、L40Aを流れて低温吸収器72へ流入する。
Here, the intermediate pressure steam “V M ” exiting the steam turbine and branching to L32 at B31 is supplied to the
前記高中圧蒸気「VHM1」は低温吸収器72で吸収溶液に吸収され、吸収熱を発生して、低温吸収器72内を加熱し、その結果ラインL39を流れる水が加熱される。
そして、ラインL39を流れる水は高中圧蒸気「VHM」となりラインL39Aを経て吸収器71へ流入する。吸収器71内では吸収溶液に吸収されて、吸収熱を発生し、吸収器71内を加熱する。
The high and medium pressure steam “V HM1 ” is absorbed in the absorbing solution by the
Then, the water flowing through the line L39 becomes a high intermediate pressure steam “V HM ” and flows into the absorber 71 through the line L39A. In the absorber 71, it is absorbed by the absorbing solution, generates absorption heat, and heats the absorber 71.
蒸気タービン3を出て分岐点B31を経由し、L32を流れる中圧蒸気「VM」は前述のように蒸発器9でラインL40を流れる水に潜熱を与えており、凝縮し、水と化す。その水はラインL32Aを流れて合流点G31でL31Aを流れる水と合流する。
合流した水は第2の水ポンプP32で加圧され、ラインL31Bを流過し、分岐点B32でラインL33、ラインL34に分岐する。
The intermediate pressure steam “V M ” flowing out of the
The combined water is pressurized by the second water pump P32, flows through the line L31B, and branches to the line L33 and the line L34 at the branch point B32.
L33を流れる水は、吸収器71内の吸収熱により加熱され、高圧蒸気「VH2」となり、ラインL33Aを流れて、排熱回収ボイラ5の第2の過熱器H2でさらに過熱される。過熱された高圧蒸気「VH2」はラインL33Bを経由して蒸気タービン3に流入してタービン3を回転させる。そしてタービン3が回転することにより、タービン3と一体で回転する発電機4が発電を行う。
The water flowing through L33 is heated by the absorption heat in the absorber 71, becomes high-pressure steam “V H2 ”, flows through the line L33A, and is further superheated by the second superheater H2 of the exhaust
一方、ラインL34を流れる水は、排熱吸収ボイラ5の節炭器51で加熱されて、蒸気ドラム52で気化してさらに気化した蒸気はラインL34Aを介して第1の加熱器H1に流入する。
第1の加熱器H1で過熱された高圧蒸気「VH1」はラインL34Bを介して蒸気タービン3に流入してタービン3を回転させる。そしてタービン3が回転することにより、タービン3と一体で回転する発電機4が発電を行う。
On the other hand, the water flowing through the line L34 is heated by the
The high-pressure steam “V H1 ” superheated by the first heater H1 flows into the
なお、再生器6で濃縮した吸収溶液は、溶液ポンプPでヘッドを付加されて、ラインL35、低温溶液熱交換器12及び高温溶液熱交換器13を介して吸収器71へ流入する。
The absorbent solution concentrated in the
低温溶液熱交換器12では、ラインL35を流れる濃溶液QCはラインL37を流過する希溶液Qnから熱を受け昇温する。また、高温溶液熱交換器13では、ラインL35を流れる濃溶液QCはラインL36を流過する希溶液Qnから熱を受け、更に昇温する。
In the low-temperature solution heat exchanger 12, the concentrated solution Q C flowing through the line L35 is to raise the temperature receives heat from the dilute solution Q n flowing past the line L37. Further, the high-temperature
吸収器71では中間溶液はラインL39Aを流れる中高圧蒸気「VHM2」を吸収して、ラインL36、第1の減圧弁V1、ラインL36Aを介して低温吸収器72へ流入する。温吸収器72では希溶液QnはラインL40Aを流れる高中圧蒸気「VHM1」を吸収し、ラインL37、第2の減圧弁V2、ラインL37Aを介して再生器6へ流入する。
In the absorber 71, the intermediate solution absorbs the medium-high pressure steam “V HM2 ” flowing through the line L39A and flows into the low-
図4の実施形態においても、蒸気タービン3を出た中圧蒸気「VM」が保有する熱量は、吸収器71において、ラインL33Aを流れる高圧蒸気生成に用いられ、蒸気タービン3の回転動力創生に用いられ、発電に直接利用される。
Also in the embodiment of FIG. 4, the amount of heat held by the intermediate-pressure steam “V M ” exiting the
また、再生器6内で再生した低圧蒸気「VL」は、ラインL38、復水器8、ラインL38A、第1の水ポンプP31、ラインL38B、L40、蒸発器9、ラインL40Aを流れて、低温吸収器72にて吸収溶液に吸収される。また、ラインL39から低温吸収器72に流入した水は低温吸収器72内で昇温され高中圧蒸気「VHM2」と成って、L39Aを流れ、吸収器71にて吸収溶液に吸収されるので、蒸気タービン3に到達しない。したがって、蒸気タービ3ンのタービン翼が腐食する可能性も防止される。
The low-pressure steam “V L ” regenerated in the
その他の構成及び作用効果は、図1〜図3の実施形態と同様であり、以降の説明を省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the embodiment of FIGS.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない旨を付記する。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
1・・・ガスタービン
2・・・第1の発電機
3・・・蒸気タービン
4・・・第2の発電機
5・・・排熱回収ボイラ
6・・・再生器
7、71・・・吸収器
8・・・復水器
9・・・蒸発器
12・・・低温溶液熱交換器
13・・・高温溶液熱交換器
72・・・低温吸収器
B1、B11、B21、B31・・・第1の分岐点
P・・・溶液ポンプ
P1、P11、P21、P31・・・第1の水ポンプ
L1〜L40・・・ライン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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2004
- 2004-01-30 JP JP2004022541A patent/JP2005214089A/en active Pending
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