JP2011032960A - Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method - Google Patents

Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method Download PDF

Info

Publication number
JP2011032960A
JP2011032960A JP2009181466A JP2009181466A JP2011032960A JP 2011032960 A JP2011032960 A JP 2011032960A JP 2009181466 A JP2009181466 A JP 2009181466A JP 2009181466 A JP2009181466 A JP 2009181466A JP 2011032960 A JP2011032960 A JP 2011032960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat receiver
working fluid
temperature
heat
gas turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009181466A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Aoyama
邦明 青山
Kei Inoue
慶 井上
Ichita Kobayashi
一太 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2009181466A priority Critical patent/JP2011032960A/en
Publication of JP2011032960A publication Critical patent/JP2011032960A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration in durability of a heat receiver. <P>SOLUTION: This solar gas turbine power generator 1 includes: a heliostat 18 collecting solar light; a compressor 14 compressing working fluid; the heat receiver 20 transmitting the heat of the sun light collected by the heliostat 18 to the working fluid compressed by the compressor 14; a turbine 16 obtaining a rotational force while receiving the working fluid heat-exchanged in the heat receiver 20; a generator 12 generating electricity by inputting the rotational force from the turbine 16; and a heat quantity adjustment means adjusting the heat quantity received by the heat receiver 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽光の熱を作動流体に伝えて発電する太陽熱ガスタービン発電装置及び太陽熱ガスタービン発電方法に関する。   The present invention relates to a solar gas turbine power generation device and a solar gas turbine power generation method for generating heat by transmitting the heat of sunlight to a working fluid.

従来、太陽光を集める装置として太陽光集光装置がある。例えば、特許文献1には、集光レンズと、反射鏡と、受光部とを備え、太陽の高度及び方向に関わらず常に一定の位置に結像させることができる太陽光集光装置が開示されている。このような太陽光集光装置を用いた技術として、太陽光集光装置で集めた太陽光の熱を作動流体に伝えて、その作動流体をタービンに供給して回転体を回転させることで発電機を駆動させる太陽熱ガスタービン発電装置を考案した。   Conventionally, there is a sunlight condensing device as a device for collecting sunlight. For example, Patent Document 1 discloses a sunlight condensing device that includes a condensing lens, a reflecting mirror, and a light receiving unit, and can always form an image at a certain position regardless of the altitude and direction of the sun. ing. As a technology using such a solar concentrator, power generated by transmitting the heat of sunlight collected by the solar concentrator to a working fluid, supplying the working fluid to a turbine, and rotating a rotating body Devised a solar gas turbine power generator to drive the machine.

特開昭58−199314号公報Japanese Patent Laid-Open No. 58-199314

太陽熱ガスタービン発電装置に特許文献1に開示されている太陽光集光装置を仮に用いると、作動流体は、常に、太陽光集光装置が集めることができる太陽光のすべてから熱を受けることとなる。この場合、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれがある。ここで、適温とは、受熱器の耐久性を確保できる温度である。よって、特許文献1に開示されている太陽光集光装置では、受熱器の温度が適温を超えて、受熱器の耐久性が低下するおそれがある。   If the solar collector disclosed in Patent Document 1 is used for a solar gas turbine power generator, the working fluid always receives heat from all of the sunlight that can be collected by the solar collector. Become. In this case, there is a possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. Here, the appropriate temperature is a temperature at which the durability of the heat receiver can be secured. Therefore, in the solar light collecting device disclosed in Patent Document 1, the temperature of the heat receiver may exceed the appropriate temperature, and the durability of the heat receiver may be reduced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受熱器の耐久性の低下を抑制することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at suppressing the fall of durability of a heat receiver.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光を集める太陽光集光装置と、作動流体を圧縮する圧縮機と、前記太陽光集光装置で集められた太陽光の熱を前記圧縮機で圧縮された作動流体に伝える受熱器と、前記受熱器で熱交換した作動流体を受けて回転力を得るタービンと、前記タービンから回転力が入力されることで発電する発電機と、前記受熱器に出入りする熱量を調節する熱量調節手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a solar gas turbine power generator according to the present invention includes a solar light collecting device that collects sunlight, a compressor that compresses working fluid, and the solar light collecting device. A heat receiver for transmitting the heat of sunlight collected by the apparatus to the working fluid compressed by the compressor, a turbine for receiving a working fluid heat-exchanged by the heat receiver to obtain a rotating force, and a rotating force from the turbine It is characterized by comprising a generator that generates electric power by being input, and a heat amount adjusting means that adjusts the amount of heat that enters and leaves the heat receiver.

太陽熱ガスタービン発電装置は、例えば、受熱器に持ち込まれる熱量が変化すると、受熱器の温度が変化する。また、太陽熱ガスタービン発電装置は、例えば、受熱器から持ち出される熱量が変化すると、受熱器の温度が変化する。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が必要以上に上昇すると、受熱器の耐久性が低下するおそれがある。しかしながら、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、熱量調節手段を備えることにより、受熱器の温度を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   In the solar gas turbine power generator, for example, when the amount of heat brought into the heat receiver changes, the temperature of the heat receiver changes. Further, in the solar gas gas turbine generator, for example, when the amount of heat taken out from the heat receiver changes, the temperature of the heat receiver changes. Here, in the solar gas turbine power generator, when the temperature of the heat receiver rises more than necessary, the durability of the heat receiver may decrease. However, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the temperature of the heat receiver by including the calorific value adjusting means. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記受熱器による作動流体への受熱状況に基づいて、前記受熱器に出入りする熱量を調節することが望ましい。   As a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the heat amount adjusting means adjusts the amount of heat entering and exiting the heat receiver based on a heat receiving state of the working fluid by the heat receiver.

上記構成により、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器による作動流体への受熱状況が適当になるように、受熱器に出入りする熱量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、より好適に受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   With the configuration described above, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the amount of heat entering and exiting the heat receiver so that the heat receiving state of the working fluid by the heat receiver becomes appropriate. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can more suitably suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記受熱状況とは、前記受熱器の温度である受熱器温度と、前記受熱器から前記タービンに導かれる作動流体の温度である作動流体温度と、のうちの少なくとも一方の温度であることが望ましい。   As a preferable aspect of the present invention, the heat reception state is at least one of a heat receiver temperature that is a temperature of the heat receiver and a working fluid temperature that is a temperature of a working fluid led from the heat receiver to the turbine. One temperature is desirable.

受熱器温度に基づいて受熱器に出入りする熱量を調節する構成の場合、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器のより正確な温度に基づいて受熱器の温度を調節できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置は、より好適に受熱器の耐久性の低下を抑制できる。一方、作動流体温度に基づいて受熱器に出入りする熱量を調節する構成の場合、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、作動流体のより正確な温度に基づいて、作動流体に伝える熱量をより精度よく調節できる。   In the case of a configuration in which the amount of heat entering and exiting the heat receiver is adjusted based on the heat receiver temperature, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the temperature of the heat receiver based on a more accurate temperature of the heat receiver. Therefore, the solar gas turbine power generator can more suitably suppress a decrease in durability of the heat receiver. On the other hand, in the case of a configuration in which the amount of heat entering and exiting the heat receiver is adjusted based on the working fluid temperature, the solar gas turbine power generator according to the present invention can further increase the amount of heat transmitted to the working fluid based on the more accurate temperature of the working fluid. It can be adjusted accurately.

ここで、作動流体温度をより正確に調節することで、太陽熱ガスタービン発電装置は、より精度よく発電機による発電量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、より精度よく発電機による発電量を調節できる。なお、作動流体温度と受熱器温度とは相関しており、作動流体温度が上昇すると、受熱器温度も上昇する。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、作動流体温度に基づいて受熱器に導かれる太陽光の量を調節する構成であっても、結果として受熱器の温度に基づいて受熱器の温度を調節することになるため、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   Here, by adjusting the working fluid temperature more accurately, the solar gas turbine power generator can adjust the amount of power generated by the generator more accurately. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the amount of power generated by the generator more accurately. Note that the working fluid temperature and the heat receiver temperature are correlated, and when the working fluid temperature rises, the heat receiver temperature also rises. Therefore, even if the solar gas turbine power generator according to the present invention is configured to adjust the amount of sunlight guided to the heat receiver based on the working fluid temperature, as a result, the temperature of the heat receiver based on the temperature of the heat receiver. Therefore, a decrease in durability of the heat receiver can be suppressed.

また、受熱器温度と作動流体温度との両方に基づいて受熱器に導かれる太陽光の量を調節する構成の場合、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器のより正確な温度に基づいて受熱器の温度を調節できると共に、作動流体のより正確な温度に基づいて、作動流体に伝える熱量をより精度よく調節できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置は、より好適に受熱器の耐久性の低下を抑制できると共に、より精度よく発電機による発電量を調節できる。   Further, in the case of a configuration in which the amount of sunlight guided to the heat receiver is adjusted based on both the heat receiver temperature and the working fluid temperature, the solar gas gas turbine power generator according to the present invention has a more accurate temperature of the heat receiver. Based on this, the temperature of the heat receiver can be adjusted, and the amount of heat transferred to the working fluid can be adjusted more accurately based on the more accurate temperature of the working fluid. Therefore, the solar thermal gas turbine power generator can more suitably suppress the decrease in durability of the heat receiver and can adjust the power generation amount by the generator more accurately.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記太陽光集光装置から前記受熱器に導かれる太陽光の量と、前記圧縮機から前記受熱器に導かれる作動流体の流量とのうちの少なくとも一方を調節することで、前記受熱器に出入りする熱量を調節することが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the calorific value adjusting means includes an amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver and a flow rate of working fluid guided from the compressor to the heat receiver. It is desirable to adjust the amount of heat entering and exiting the heat receiver by adjusting at least one of the above.

ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量が減少すると、受熱器の温度が低下する。本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、上記構成により、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   Here, in the solar gas turbine power generator, when the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver decreases, the temperature of the heat receiver decreases. The solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver with the above configuration. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量が増加すると、受熱器の温度が低下する。これは、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器により多くの作動流体が導かれるほど、受熱器から持ち出される熱量が増加するためである。本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、上記構成により、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   Here, when the flow rate of the working fluid led from the compressor to the heat receiver increases, the temperature of the heat receiver decreases. This is because the amount of heat taken out from the heat receiver increases as more working fluid is guided to the heat receiver in the solar gas turbine power generator. The solar thermal gas turbine power generator according to the present invention can adjust the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver by the above configuration. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、上記構成により、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量と、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量との2つを調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、例えば、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量をこれ以上調節できない場合でも、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量を調節することで、受熱器の温度を調節できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれをより好適に抑制し、受熱器の耐久性の低下をより好適に抑制できる。   The solar gas gas turbine generator according to the present invention adjusts the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver and the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver by the above configuration. it can. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention, for example, the amount of sunlight guided from the solar concentrator to the heat receiver even when the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver cannot be adjusted any more. By adjusting the temperature, the temperature of the heat receiver can be adjusted. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can more suitably suppress the risk that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature, and can more suitably suppress the decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記受熱器温度または前記作動流体温度が上昇するほど、前記受熱器に導かれる太陽光の量を減少させることが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the heat amount adjusting means decrease the amount of sunlight guided to the heat receiver as the heat receiver temperature or the working fluid temperature increases.

太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量が減少すると、受熱器の温度が低下する。本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、上記構成により、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   In the solar gas turbine power generator, when the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver decreases, the temperature of the heat receiver decreases. With the above configuration, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記受熱器温度または前記作動流体温度が上昇するほど、前記受熱器に導かれる作動流体の流量を増加させることが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the heat amount adjusting means increase the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver as the heat receiver temperature or the working fluid temperature increases.

太陽熱ガスタービン発電装置は、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量が増加すると、受熱器の温度が低下する。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   In the solar gas turbine power generator, when the flow rate of the working fluid led from the compressor to the heat receiver increases, the temperature of the heat receiver decreases. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記受熱器の温度である受熱器温度と、前記受熱器から前記タービンに導かれる作動流体の温度である作動流体温度との2つの温度に基づいて、前記受熱器温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる太陽光の第1の量と、前記作動流体温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる太陽光の第2の量とを算出し、前記第1の量と前記第2の量とのうち小さい方の値になるように、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the heat quantity adjusting means has two temperatures: a heat receiver temperature that is a temperature of the heat receiver and a working fluid temperature that is a temperature of a working fluid led from the heat receiver to the turbine. Based on the first amount of sunlight guided to the heat receiver when based on the heat receiver temperature, and a second amount of sunlight guided to the heat receiver when based on the working fluid temperature, It is preferable that the amount of sunlight guided to the heat receiver is adjusted so as to be a smaller one of the first amount and the second amount.

上記構成により、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器に導かれる太陽光の第1の量が、受熱器に導かれる太陽光の第2の量とのうちの小さい方の値となるように、受熱器に導かれる太陽光の量を調節する。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器に導かれる太陽光の量が少なければ少ないほど、受熱器の温度の上昇が抑制される。つまり、受熱器に導かれる太陽光の第1の量と受熱器に導かれる太陽光の第2の量とのうちの小さい方の値は、他方の値よりもより安全側の値である。よって、太陽熱ガスタービン発電装置は、より安全側の値を目標値として受熱器に導かれる太陽光の量を調節する。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度の上昇と、受熱器による作動流体の温度の上昇とのうちの少なくとも一方を、より好適に抑制できる。   With the above configuration, the solar gas turbine power generator according to the present invention has a smaller value of the first amount of sunlight guided to the heat receiver and the second amount of sunlight guided to the heat receiver. Adjust the amount of sunlight led to the heat receiver. Here, as for the solar gas gas turbine power generator, as the amount of sunlight guided to the heat receiver is smaller, the temperature rise of the heat receiver is suppressed. That is, the smaller value of the first amount of sunlight guided to the heat receiver and the second amount of sunlight guided to the heat receiver is a safer value than the other value. Therefore, the solar gas turbine power generator adjusts the amount of sunlight guided to the heat receiver with a safer value as a target value. As a result, the solar gas turbine power generator can more suitably suppress at least one of the rise in the temperature of the heat receiver and the rise in the temperature of the working fluid by the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記受熱器の温度である受熱器温度と、前記受熱器から前記タービンに導かれる作動流体の温度である作動流体温度との2つの温度に基づいて、前記受熱器温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる作動流体の第1の流量と、前記作動流体温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる作動流体の第2の流量とを算出し、前記第1の流量と前記第2の流量とのうち大きい方の値になるように、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the heat quantity adjusting means has two temperatures: a heat receiver temperature that is a temperature of the heat receiver and a working fluid temperature that is a temperature of a working fluid led from the heat receiver to the turbine. A first flow rate of the working fluid led to the heat receiver when based on the heat receiver temperature, and a second flow rate of the working fluid led to the heat receiver when based on the working fluid temperature, It is preferable to adjust the amount of sunlight guided to the heat receiver so that the larger one of the first flow rate and the second flow rate is obtained.

上記構成により、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器に導かれる作動流体の流量が、第1の流量と第2の流量とのうちの大きい方の値となるように、受熱器に導かれる作動流体の流量を調節する。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器に導かれる作動流体の量が多ければ多いほど、受熱器の温度の上昇が抑制される。つまり、第1の流量と第2の流量とのうちの大きい方の値は、他方の値よりもより安全側の値である。よって、太陽熱ガスタービン発電装置は、より安全側の値を目標値として、受熱器に導かれる作動流体の流量を調節する。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度の上昇をより好適に抑制し、受熱器の耐久性の低下をより好適に抑制できる。   With the above-described configuration, the solar gas turbine power generator according to the present invention is configured so that the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver becomes a larger value of the first flow rate and the second flow rate. The flow rate of the working fluid led to is adjusted. Here, in the solar gas turbine power generator, as the amount of the working fluid guided to the heat receiver increases, the temperature rise of the heat receiver is suppressed. That is, the larger value of the first flow rate and the second flow rate is a safer value than the other value. Therefore, the solar thermal gas turbine power generator adjusts the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver with a safer value as a target value. As a result, the solar gas turbine power generator can more suitably suppress the increase in the temperature of the heat receiver, and more preferably can suppress the decrease in the durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記熱量調節手段は、前記圧縮機から前記受熱器に導かれる作動流体の流量が所定値に到達してから、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the heat amount adjusting means adjusts the amount of sunlight guided to the heat receiver after the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver reaches a predetermined value. It is desirable.

ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が上昇すると、まず、受熱器が受ける太陽光の量の低減を開始し、次に、受熱器に導かれる作動流体の流量が調節される構成でも、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。但し、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器が受ける太陽光の量が低下すると、発電機による発電量も低下する。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、まず、圧縮機へ導かれる作動流体の流量を調節して、受熱器の温度の上昇を抑制し、それでも受熱器の温度が上昇する場合に、受熱器に導かれる太陽光の量を調節する。これにより、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制することと、発電機による発電量の低下を抑制することとを両立できる。   Here, when the temperature of the heat receiver rises, the solar gas turbine power generator first starts reducing the amount of sunlight received by the heat receiver, and then adjusts the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver. Even in the configuration, a decrease in durability of the heat receiver can be suppressed. However, in the solar gas gas turbine power generator, when the amount of sunlight received by the heat receiver decreases, the amount of power generated by the generator also decreases. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention first adjusts the flow rate of the working fluid led to the compressor to suppress the rise in the temperature of the heat receiver, and when the temperature of the heat receiver still rises, Adjust the amount of sunlight directed to the heat receiver. Thereby, the solar gas gas turbine power generator can achieve both suppression of a decrease in durability of the heat receiver and suppression of a decrease in the amount of power generated by the generator.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法は、太陽光を集める太陽光集光装置と、作動流体を圧縮する圧縮機と、前記太陽光集光装置で集められた太陽光の熱を前記圧縮機で圧縮された作動流体に伝える受熱器と、前記受熱器で熱交換した作動流体を受けて回転力を得るタービンと、前記タービンから回転力が入力されることで発電する発電機と、を備える太陽熱ガスタービン発電装置を制御する制御方法であって、前記圧縮機から前記受熱器に導かれる前記作動流体の流量と、前記太陽光集光装置から前記受熱器に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を、前記受熱器による作動流体への受熱状況に基づいて調節することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a solar gas turbine power generation method according to the present invention includes a solar light collecting device that collects sunlight, a compressor that compresses a working fluid, and the solar light collecting device. A heat receiver for transmitting the heat of sunlight collected by the apparatus to the working fluid compressed by the compressor, a turbine for receiving a working fluid heat-exchanged by the heat receiver to obtain a rotating force, and a rotating force from the turbine A control method for controlling a solar gas turbine power generator comprising: a generator that generates power by being input, wherein the flow rate of the working fluid led from the compressor to the heat receiver; and the solar light collector At least one of the amount of sunlight led from the heat receiver to the heat receiver is adjusted based on the heat reception state of the working fluid by the heat receiver.

上述のように、太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量が減少すると、受熱器の温度が低下する。また、太陽熱ガスタービン発電装置は、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量が増加すると、受熱器の温度が低下する。本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法を用いれば、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量を調節できる。また、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法を用いれば、圧縮機から受熱器に導かれる作動流体の流量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法を用いれば、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法を用いれば、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   As described above, in the solar gas turbine power generator, when the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver decreases, the temperature of the heat receiver decreases. Further, in the solar thermal gas turbine power generator, when the flow rate of the working fluid led from the compressor to the heat receiver increases, the temperature of the heat receiver decreases. If the solar gas turbine power generation method according to the present invention is used, the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver can be adjusted. Moreover, if the solar gas turbine power generation method according to the present invention is used, the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver can be adjusted. Therefore, if the solar thermal gas turbine power generation method according to the present invention is used, it is possible to suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, if the solar gas turbine power generation method according to the present invention is used, a decrease in durability of the heat receiver can be suppressed.

本発明の好ましい態様としては、前記圧縮機から前記受熱器に導かれる前記作動流体の流量が所定値に到達してから、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, it is desirable to adjust the amount of sunlight guided to the heat receiver after the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver reaches a predetermined value.

上述のように、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器が受ける太陽光の量が低下すると、発電機による発電量も低下する。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法は、まず、圧縮機へ導かれる作動流体の流量を調節して、受熱器の温度の上昇を抑制し、それでも受熱器の温度が上昇する場合に、受熱器に導かれる太陽光の量を調節する。これにより、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電方法を用いれば、受熱器の耐久性の低下を抑制することと、発電機による発電量の低下を抑制することとを両立できる。   As described above, when the amount of sunlight received by the heat receiver decreases in the solar gas turbine power generator, the amount of power generated by the generator also decreases. Therefore, the solar gas turbine power generation method according to the present invention first adjusts the flow rate of the working fluid led to the compressor to suppress the temperature rise of the heat receiver, and when the temperature of the heat receiver still rises, Adjust the amount of sunlight directed to the heat receiver. Thereby, if the solar thermal gas turbine power generation method according to the present invention is used, it is possible to achieve both suppression of a decrease in durability of the heat receiver and suppression of a decrease in the amount of power generated by the generator.

本発明の好ましい態様としては、前記太陽光集光装置は、前記受熱器に対する角度が調節できるように支持される複数の鏡を含んで構成され、前記熱量調節手段は、前記複数の鏡にそれぞれ設けられ、前記複数の鏡のそれぞれの角度を調節する鏡角度調節装置であることが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the solar light collecting device is configured to include a plurality of mirrors supported so that an angle with respect to the heat receiver can be adjusted, and the heat amount adjusting means is provided to each of the plurality of mirrors. It is desirable that the mirror angle adjusting device is provided and adjusts the angle of each of the plurality of mirrors.

上記構成により、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光集光装置から受熱器に導かれる太陽光の量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   With the above configuration, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記圧縮機は、作動流体の流れに対する角度が調節できるように前記圧縮機に設けられ、前記圧縮機に作動流体を導く入口案内翼を含んで設けられ、前記熱量調節手段は、前記入口案内翼の角度を調節する入口案内翼角度調節装置であることが望ましい。   As a preferred aspect of the present invention, the compressor is provided in the compressor so that an angle with respect to a flow of the working fluid can be adjusted, and includes an inlet guide vane that guides the working fluid to the compressor. The adjusting means is preferably an inlet guide blade angle adjusting device for adjusting the angle of the inlet guide blade.

上記構成により、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光集光装置から受熱器に導かれる作動流体の流量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   With the above configuration, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the flow rate of the working fluid guided from the solar light collecting device to the heat receiver. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明の好ましい態様としては、前記圧縮機から前記受熱器に作動流体を導く受熱器前通路と、前記受熱器から前記タービンに作動流体を導く受熱器後通路と、一方の端部が前記受熱器前通路に開口し、他方の端部が前記受熱器後通路に開口するバイパス通路と、を含んで構成され、前記熱量調節手段は、前記受熱器に導かれる作動流体と、前記バイパス通路を介して前記受熱器後通路に導かれる作動流体との流量の割合を調節する流量調節弁を含んで構成されることが望ましい。   As a preferable aspect of the present invention, a heat receiver front passage that guides the working fluid from the compressor to the heat receiver, a heat receiver rear passage that guides the working fluid from the heat receiver to the turbine, and one end of the heat receiver. A bypass passage having an opening in the front passage and having the other end opening in the rear passage of the heat receiver, and the heat amount adjusting means includes a working fluid led to the heat receiver, and the bypass passage. It is desirable to include a flow rate adjusting valve that adjusts the ratio of the flow rate to the working fluid guided to the passage after the heat receiver through the heat receiving device.

上記構成により、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光集光装置から受熱器に導かれる作動流体の流量を調節できる。よって、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の温度が適温を超えてさらに上昇するおそれを抑制できる。結果として、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   With the above configuration, the solar gas turbine power generator according to the present invention can adjust the flow rate of the working fluid guided from the solar light collecting device to the heat receiver. Therefore, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress the possibility that the temperature of the heat receiver further rises above the appropriate temperature. As a result, the solar gas turbine power generator according to the present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

本発明は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。   The present invention can suppress a decrease in durability of the heat receiver.

図1は、実施形態1に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the first embodiment. 図2は、受熱器温度と有効鏡枚数との関係を示すマップである。FIG. 2 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the number of effective mirrors. 図3は、実施形態1に係る制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the control device according to the first embodiment. 図4は、実施形態1の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the first embodiment. 図5は、実施形態2に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the second embodiment. 図6は、受熱器温度と作動流体流量との関係を示すマップである。FIG. 6 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the working fluid flow rate. 図7は、実施形態2の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the second embodiment. 図8は、実施形態3に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the third embodiment. 図9は、実施形態3の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the third embodiment. 図10は、実施形態4に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the fourth embodiment. 図11は、受熱器温度と有効鏡枚数との関係と、受熱器温度と作動流体流量との関係とを示すマップである。FIG. 11 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the number of effective mirrors, and the relationship between the heat receiver temperature and the working fluid flow rate. 図12は、実施形態4の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the fourth embodiment. 図13は、実施形態5に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the fifth embodiment. 図14は、受熱器温度と有効鏡枚数との関係と、受熱器温度と作動流体流量との関係とを示すマップである。FIG. 14 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the number of effective mirrors, and the relationship between the heat receiver temperature and the working fluid flow rate. 図15は、実施形態5の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the fifth embodiment.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or that are substantially the same.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。実施形態1に係る太陽熱ガスタービン発電装置1は、図1に示すように、発電機12と、圧縮機14と、タービン16とを備える。発電機12は、回転が入力されると回転運動の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。圧縮機14は、回転が入力されると作動流体を圧縮する。なお、本実施形態の作動流体は、空気である。タービン16は、作動流体が供給されると、作動流体から回転力を得て回転体26が回転する。回転体26の回転は、圧縮機14に入力される。また、回転体26は、発電機12の入力軸28と連結される。これにより、回転体26の回転は、発電機12に入力される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the solar gas turbine power generator 1 according to the first embodiment includes a generator 12, a compressor 14, and a turbine 16. When the rotation is input, the generator 12 converts the kinetic energy of the rotational motion into electric energy. When the rotation is input, the compressor 14 compresses the working fluid. In addition, the working fluid of this embodiment is air. When the working fluid is supplied to the turbine 16, the rotating body 26 rotates by obtaining a rotational force from the working fluid. The rotation of the rotating body 26 is input to the compressor 14. The rotating body 26 is connected to the input shaft 28 of the generator 12. Thereby, the rotation of the rotating body 26 is input to the generator 12.

太陽熱ガスタービン発電装置1は、さらに、太陽光集光装置としてのヘリオスタット18と、受熱器20と、再熱器22と、煙突24とを備える。また、太陽熱ガスタービン発電装置1は、作動流体が流れる配管として、受熱器前通路30と、受熱器後通路32と、排気通路34とを備える。ヘリオスタット18は、受熱器20へ太陽光を集める。ヘリオスタット18は、例えば、複数の鏡18aを含んで構成される。ヘリオスタット18は、鏡18aが回動できるように支持されて構成される。太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器20に対する鏡18aの角度がそれぞれ調節されることにより、受熱器20に太陽光を導く鏡18aの枚数が調節される。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器20に供給される太陽光の量が調節される。以下、受熱器20に対する鏡18aの角度を単に鏡18aの角度という。   The solar gas turbine generator 1 further includes a heliostat 18 as a solar concentrator, a heat receiver 20, a reheater 22, and a chimney 24. Further, the solar gas turbine power generator 1 includes a heat receiver front passage 30, a heat receiver rear passage 32, and an exhaust passage 34 as pipes through which the working fluid flows. The heliostat 18 collects sunlight to the heat receiver 20. The heliostat 18 includes, for example, a plurality of mirrors 18a. The heliostat 18 is configured to be supported so that the mirror 18a can rotate. In the solar gas turbine power generator 1, the number of mirrors 18 a that guide sunlight to the heat receiver 20 is adjusted by adjusting the angle of the mirror 18 a with respect to the heat receiver 20. As a result, the solar gas turbine power generator 1 adjusts the amount of sunlight supplied to the heat receiver 20. Hereinafter, the angle of the mirror 18a with respect to the heat receiver 20 is simply referred to as the angle of the mirror 18a.

受熱器20は、受熱器前通路30で圧縮機14と接続される。なお、本実施形態に係る太陽熱ガスタービン発電装置1は、圧縮機14と受熱器20との間の受熱器前通路30に再熱器22が設けられる。受熱器20は、受熱器前通路30を介して圧縮機14から導かれた新たな作動流体に太陽光の熱を伝える。受熱器20は、複数の金属製の受熱管21と、入口側タンク21aと、出口側タンク21bとを含んで構成される。入口側タンク21aと、出口側タンク21bとは、受熱管21で連結される。入口側タンク21aは、受熱器前通路30が接続される。   The heat receiver 20 is connected to the compressor 14 through the heat receiver front passage 30. In the solar gas turbine power generator 1 according to this embodiment, the reheater 22 is provided in the pre-heat-receiver passage 30 between the compressor 14 and the heat-receiver 20. The heat receiver 20 transfers the heat of sunlight to a new working fluid guided from the compressor 14 via the heat receiver front passage 30. The heat receiver 20 includes a plurality of metal heat receiving pipes 21, an inlet side tank 21a, and an outlet side tank 21b. The inlet side tank 21 a and the outlet side tank 21 b are connected by a heat receiving pipe 21. The inlet-side tank 21a is connected to the heat receiver front passage 30.

受熱管21は、例えばフィンが設けられる。受熱器20は、受けた太陽光の熱を、受熱管21の内部を流れる作動流体に伝える。これにより、受熱器20は、受熱管21の内部を流れる作動流体の温度を上昇させて前記作動流体を膨張させる。受熱器20は、受熱器後通路32でタービン16と接続される。太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器20によって膨張させられた作動流体を、受熱器後通路32を介してタービン16に導く。   The heat receiving pipe 21 is provided with fins, for example. The heat receiver 20 transfers the received heat of sunlight to the working fluid that flows inside the heat receiving pipe 21. Thereby, the heat receiver 20 raises the temperature of the working fluid flowing through the heat receiving pipe 21 to expand the working fluid. The heat receiver 20 is connected to the turbine 16 through a heat receiver rear passage 32. The solar gas turbine power generator 1 guides the working fluid expanded by the heat receiver 20 to the turbine 16 via the heat receiver rear passage 32.

煙突24は、排気通路34でタービン16と接続される。なお、本実施形態に係る太陽熱ガスタービン発電装置1は、タービン16と煙突24との間に再熱器22が設けられる。煙突24は、排気通路34を介してタービン16から導かれた排気ガスを大気へ排出する。再熱器22は、受熱器前通路30及び排気通路34に設けられる。再熱器22は、排気通路34を流れる排気ガスの熱(廃熱)を回収し、受熱器前通路30を流れる作動流体に前記熱を伝える。   The chimney 24 is connected to the turbine 16 through an exhaust passage 34. In the solar gas turbine power generator 1 according to this embodiment, a reheater 22 is provided between the turbine 16 and the chimney 24. The chimney 24 discharges the exhaust gas guided from the turbine 16 through the exhaust passage 34 to the atmosphere. The reheater 22 is provided in the heat receiver front passage 30 and the exhaust passage 34. The reheater 22 collects heat (waste heat) of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 34 and transmits the heat to the working fluid flowing through the heat receiver front passage 30.

具体的には、再熱器22は、作動流体用通路と、排気ガス用通路とを備える。再熱器22は、作動流体用通路の入口に圧縮機14側の受熱器前通路30が接続され、作動流体用通路の出口に受熱器20側の受熱器前通路30が接続される。また、再熱器22は、排気ガス用通路の入口にタービン16側の排気通路34が接続され、排気ガス用通路の出口に煙突24側の排気通路34が接続される。再熱器22は、作動流体用通路を流れる流体に、排気ガス用通路を流れる流体の熱を伝える。これにより、再熱器22は、排気ガスの熱(廃熱)を回収し、前記熱を作動流体に伝える。   Specifically, the reheater 22 includes a working fluid passage and an exhaust gas passage. In the reheater 22, the heat receiver front passage 30 on the compressor 14 side is connected to the inlet of the working fluid passage, and the heat receiver front passage 30 on the heat receiver 20 side is connected to the outlet of the working fluid passage. The reheater 22 has an exhaust passage 34 on the turbine 16 side connected to the inlet of the exhaust gas passage, and an exhaust passage 34 on the chimney 24 side connected to the outlet of the exhaust gas passage. The reheater 22 transfers the heat of the fluid flowing through the exhaust gas passage to the fluid flowing through the working fluid passage. Thereby, the reheater 22 collects the heat (waste heat) of the exhaust gas and transfers the heat to the working fluid.

なお、太陽熱ガスタービン発電装置1は、再熱器22を備えなくてもよい。太陽熱ガスタービン発電装置1は、再熱器22を備えなくても発電機12による発電を実現できる。但し、太陽熱ガスタービン発電装置1は、再熱器22を備える方が好ましい。再熱器22を備えることにより、太陽熱ガスタービン発電装置1は、排気ガスから廃熱を回収して前記廃熱で作動流体の温度を上昇させ、作動流体を膨張させることができる。これにより、受熱器20のみで作動流体を膨張させる場合よりも再熱器22を備える方が、太陽熱ガスタービン発電装置1は、作動流体をさらに膨張させることができる。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置1は、再熱器22を備える方が、作動流体の運動エネルギーをタービン16により多く与えることができるため、発電機12の発電量を増加させることができる。   Note that the solar gas turbine power generator 1 may not include the reheater 22. The solar gas turbine power generator 1 can realize power generation by the generator 12 without the reheater 22. However, it is preferable that the solar gas turbine power generator 1 includes the reheater 22. By providing the reheater 22, the solar thermal gas turbine power generator 1 can recover the waste heat from the exhaust gas, raise the temperature of the working fluid with the waste heat, and expand the working fluid. Thereby, the solar gas turbine power generator 1 can further expand the working fluid by providing the reheater 22 rather than the case where the working fluid is expanded only by the heat receiver 20. As a result, the solar gas turbine power generator 1 can increase the power generation amount of the power generator 12 because the reheater 22 can provide more kinetic energy of the working fluid to the turbine 16.

以上が、太陽熱ガスタービン発電装置1の基本的な構成である。太陽熱ガスタービン発電装置1は、以上のように、圧縮機14が新たな作動流体を大気から吸い込み、タービン16で仕事をさせた作動流体を煙突24を介して大気に放出するオープンサイクル型の発電装置である。   The basic configuration of the solar gas turbine power generator 1 has been described above. As described above, the solar gas turbine power generator 1 is an open-cycle power generation in which the compressor 14 sucks a new working fluid from the atmosphere and releases the working fluid that has been worked in the turbine 16 to the atmosphere via the chimney 24. Device.

ここで、太陽熱ガスタービン発電装置1は、例えば天候によって受熱器20が受ける太陽光の量が変動する。太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器20が受ける太陽光の量が多くなればなるほど、受熱器20に持ち込まれる熱量が増加するため、受熱器20の温度、特に受熱管21の温度も上昇する。そこで、太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱管21の温度を適温に保つための構成を有する。以下に前記構成を説明する。   Here, the solar gas turbine power generator 1 varies the amount of sunlight received by the heat receiver 20 due to, for example, the weather. As the amount of sunlight received by the heat receiver 20 increases, the solar gas turbine power generator 1 increases the amount of heat brought into the heat receiver 20, so that the temperature of the heat receiver 20, particularly the temperature of the heat receiving pipe 21, also increases. . Therefore, the solar gas turbine power generator 1 has a configuration for keeping the temperature of the heat receiving pipe 21 at an appropriate temperature. The configuration will be described below.

太陽熱ガスタービン発電装置1は、制御装置36と、受熱器温度センサー38とヘリオスタット角度調節装置40とを備える。制御装置36は、例えば、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)や、メモリなどによって構成されるコンピューターである。受熱器温度センサー38は、受熱器20の受熱管21に取り付けられて、受熱器20の温度、具体的には受熱管21の温度、さらに具体的には受熱管21の外表面の金属部材の温度を検出する。受熱器温度センサー38は、制御装置36と電気的に接続される。これにより、制御装置36は、受熱器温度センサー38から受熱管21の温度を取得する。ヘリオスタット角度調節装置40は、ヘリオスタット18の鏡18aの角度を調節する。   The solar gas turbine power generator 1 includes a control device 36, a heat receiver temperature sensor 38, and a heliostat angle adjustment device 40. The control device 36 is, for example, a computer configured with a central processing unit (CPU), a memory, and the like. The heat receiver temperature sensor 38 is attached to the heat receiving pipe 21 of the heat receiver 20, and the temperature of the heat receiver 20, specifically the temperature of the heat receiving pipe 21, more specifically, the metal member on the outer surface of the heat receiving pipe 21. Detect temperature. The heat receiver temperature sensor 38 is electrically connected to the control device 36. Thereby, the control apparatus 36 acquires the temperature of the heat receiving pipe 21 from the heat receiver temperature sensor 38. The heliostat angle adjusting device 40 adjusts the angle of the mirror 18 a of the heliostat 18.

ヘリオスタット角度調節装置40は、例えば、サーボモータである。制御装置36は、ヘリオスタット角度調節装置40と電気的に接続される。これにより、制御装置36は、ヘリオスタット角度調節装置40の動作を制御してヘリオスタット18の鏡18aの角度を調節する。ここで、本実施形態のヘリオスタット18は、複数の鏡18aを有し、ヘリオスタット角度調節装置40は、前記複数の鏡18aにそれぞれ設けられる。これにより、制御装置36は、前記複数の鏡18aのそれぞれの角度を個別に調節する。制御装置36は、受熱器20に太陽光を導く鏡18aの数を調節することにより、受熱器20が受ける太陽光の量を調節する。ここで、ヘリオスタット18が有する複数の鏡18aのうち受熱器20に太陽光を導く鏡18aの数を、以下、有効鏡枚数という。   The heliostat angle adjusting device 40 is, for example, a servo motor. The control device 36 is electrically connected to the heliostat angle adjustment device 40. Thereby, the control device 36 controls the operation of the heliostat angle adjusting device 40 to adjust the angle of the mirror 18 a of the heliostat 18. Here, the heliostat 18 of the present embodiment has a plurality of mirrors 18a, and the heliostat angle adjusting device 40 is provided on each of the plurality of mirrors 18a. Thereby, the control apparatus 36 adjusts each angle of the said some mirror 18a separately. The control device 36 adjusts the amount of sunlight received by the heat receiver 20 by adjusting the number of mirrors 18 a that guide sunlight to the heat receiver 20. Here, the number of mirrors 18a that guides sunlight to the heat receiver 20 among the plurality of mirrors 18a included in the heliostat 18 is hereinafter referred to as an effective number of mirrors.

図2は、受熱器温度と有効鏡枚数との関係を示すマップである。制御装置36は、有効鏡枚数Nを図2に示すように調節することにより受熱器20が受ける太陽光の量を調節する。以下、受熱器20の温度を受熱器温度T1という。なお、受熱器温度T1は、具体的には受熱管21の温度であり、より具体的には受熱管21の外表面の金属部材の温度である。制御装置36は、受熱器温度T1が第1所定温度T1aを超えるまでは、有効鏡枚数Nを最大値にする。つまり、制御装置36は、ヘリオスタット18が有するすべての鏡18aから受熱器20に太陽光を導く。そして、制御装置36は、受熱器温度T1が第1所定温度T1a越えると、受熱器温度T1が上昇するほど、有効鏡枚数Nを低減する。そして、制御装置36は、受熱器温度T1が第2所定温度T1bを越えると、有効鏡枚数Nを0にする。   FIG. 2 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the number of effective mirrors. The control device 36 adjusts the amount of sunlight received by the heat receiver 20 by adjusting the effective mirror number N as shown in FIG. Hereinafter, the temperature of the heat receiver 20 is referred to as a heat receiver temperature T1. The heat receiver temperature T1 is specifically the temperature of the heat receiving pipe 21, and more specifically the temperature of the metal member on the outer surface of the heat receiving pipe 21. The control device 36 sets the effective mirror number N to the maximum value until the heat receiver temperature T1 exceeds the first predetermined temperature T1a. That is, the control device 36 guides sunlight to the heat receiver 20 from all the mirrors 18 a included in the heliostat 18. And if the heat receiver temperature T1 exceeds 1st predetermined temperature T1a, the control apparatus 36 will reduce the number N of effective mirrors, so that the heat receiver temperature T1 rises. Then, when the heat receiver temperature T1 exceeds the second predetermined temperature T1b, the control device 36 sets the effective mirror number N to zero.

ここで、受熱管21は、温度が高くなればなるほど耐久性が低下しやすくなる。第1所定温度T1aは、受熱器温度T1が第1所定温度T1a以下であれば、受熱器温度T1をさらに上昇させても受熱管21の耐久性を十分に確保できる値である。また、第2所定温度T1bは、受熱器温度T1が第2所定温度T1b以下であれば、受熱管21の耐久性低下を抑制できる値である。   Here, as the temperature of the heat receiving pipe 21 becomes higher, the durability tends to be lowered. If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1a, the first predetermined temperature T1a is a value that can sufficiently ensure the durability of the heat receiving pipe 21 even if the heat receiver temperature T1 is further increased. Further, the second predetermined temperature T1b is a value that can suppress a decrease in the durability of the heat receiving pipe 21 if the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the second predetermined temperature T1b.

制御装置36は、受熱器温度T1が第1所定温度T1a以下であればヘリオスタット18が有するすべての鏡18aから受熱器20に太陽光を導いて、受熱器温度T1を第1所定温度T1aに近づけようとする。また、制御装置36は、受熱器温度T1が第1所定温度T1aよりも大きく、かつ、第2所定温度T1b以下の場合は、有効鏡枚数Nを低減して、受熱器温度T1を第1所定温度T1aに近づけようとする。また、制御装置36は、受熱器温度T1が第2所定温度T1bよりも大きい場合は、有効鏡枚数Nを0にして、受熱器温度T1を迅速に第2所定温度T1b以下にしようとする。   If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1a, the controller 36 directs sunlight from all the mirrors 18a of the heliostat 18 to the heat receiver 20, and sets the heat receiver temperature T1 to the first predetermined temperature T1a. Try to get closer. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the first predetermined temperature T1a and equal to or lower than the second predetermined temperature T1b, the control device 36 reduces the effective mirror number N and sets the heat receiver temperature T1 to the first predetermined temperature. It tries to approach the temperature T1a. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the second predetermined temperature T1b, the control device 36 attempts to quickly reduce the heat receiver temperature T1 to the second predetermined temperature T1b or less by setting the effective mirror number N to zero.

これにより、制御装置36は、受熱器温度T1を適温である第1所定温度T1aに近づけようとする。ここでいう適温とは、受熱管21の耐久性の低下を抑制でき、かつ、作動流体の温度の低下に起因する発電機12による発電量の低下を抑制できる値である。以上により、太陽熱ガスタービン発電装置1は、発電機12による発電量の低下を抑制しつつ、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。次に、制御装置36が上述の機能を実現するための制御装置36の構成と、制御装置36が実行する手順の一例を説明する。以下の説明では、図2に示すグラフをマップM1という。   As a result, the control device 36 tries to bring the heat receiver temperature T1 closer to the first predetermined temperature T1a that is an appropriate temperature. The term “appropriate temperature” as used herein refers to a value that can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21 and suppress a decrease in the amount of power generated by the generator 12 due to a decrease in the temperature of the working fluid. As described above, the solar thermal gas turbine power generator 1 can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21 while suppressing a decrease in the amount of power generated by the generator 12. Next, an example of a configuration of the control device 36 for the control device 36 to realize the above-described function and an example of a procedure executed by the control device 36 will be described. In the following description, the graph shown in FIG. 2 is referred to as a map M1.

図3は、実施形態1に係る制御装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、制御装置36は、動作制御部36aと、演算部36bと、情報取得部36cと、記憶部36dとを含んで構成される。ここで、制御装置36は、動作制御部36aから記憶部36dまでの各機能を別々の装置が実現し、それらの複数の装置が電気的に接続されて構成されてもよいし、1つの装置が動作制御部36aから記憶部36dまでの各機能を実現してもよい。本実施形態では、制御装置36は、1つの装置で構成され、動作制御部36aから記憶部36dまでの各機能を1つの装置で実現するものとして説明する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the control device according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 3, the control device 36 includes an operation control unit 36a, a calculation unit 36b, an information acquisition unit 36c, and a storage unit 36d. Here, the control device 36 may be configured by realizing each function from the operation control unit 36a to the storage unit 36d by separate devices and electrically connecting the plurality of devices. However, each function from the operation control unit 36a to the storage unit 36d may be realized. In the present embodiment, the control device 36 is configured as a single device, and description will be made assuming that each function from the operation control unit 36a to the storage unit 36d is realized by a single device.

動作制御部36aは、図1に示すヘリオスタット角度調節装置40と電気的に接続されてヘリオスタット角度調節装置40の動作を制御する。これにより、制御装置36は、有効鏡枚数を調節する。演算部36bは、動作制御部36a及び情報取得部36cと情報のやり取りを行う。演算部36bは、情報取得部36cから取得した情報を他の情報と比較したり、情報取得部36cから取得した情報を用いて所定の演算を実行したり、動作制御部36aに指令を出したりする。情報取得部36cは、図1に示す受熱器温度センサー38と電気的に接続されて受熱器温度センサー38から受熱器温度T1を取得する。また、情報取得部36cは、記憶部36dから記憶部36dに記憶されている情報を取得する。記憶部36dは、マップM1や、その他の情報を記憶する。   The operation control unit 36 a is electrically connected to the heliostat angle adjusting device 40 shown in FIG. 1 and controls the operation of the heliostat angle adjusting device 40. Thereby, the control apparatus 36 adjusts the number of effective mirrors. The calculation unit 36b exchanges information with the operation control unit 36a and the information acquisition unit 36c. The calculation unit 36b compares the information acquired from the information acquisition unit 36c with other information, executes a predetermined calculation using the information acquired from the information acquisition unit 36c, and issues a command to the operation control unit 36a. To do. The information acquisition unit 36c is electrically connected to the heat receiver temperature sensor 38 illustrated in FIG. 1 and acquires the heat receiver temperature T1 from the heat receiver temperature sensor 38. The information acquisition unit 36c acquires information stored in the storage unit 36d from the storage unit 36d. The storage unit 36d stores the map M1 and other information.

図4は、実施形態1の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。図4に示すステップST101で、図3に示す情報取得部36cは、受熱器温度センサー38から受熱器温度T1を取得する。次に、ステップST102で、情報取得部36cは、記憶部36dから図2に示すマップM1を取得する。次に、ステップST103で、情報取得部36cは、有効鏡枚数の目標値を設定する。具体的には、情報取得部36cは、ステップST101で取得した受熱器温度T1を、ステップST102で取得した図2に示すマップM1に当てはめることで算出された有効鏡枚数Nを目標値に設定する。   FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the first embodiment. In step ST <b> 101 shown in FIG. 4, the information acquisition unit 36 c shown in FIG. 3 acquires the heat receiver temperature T <b> 1 from the heat receiver temperature sensor 38. Next, in step ST102, the information acquisition unit 36c acquires the map M1 shown in FIG. 2 from the storage unit 36d. Next, in step ST103, the information acquisition unit 36c sets a target value for the number of effective mirrors. Specifically, the information acquisition unit 36c sets the effective mirror number N calculated by applying the heat receiver temperature T1 acquired in step ST101 to the map M1 shown in FIG. 2 acquired in step ST102 as the target value. .

例えば、受熱器温度T1が図2に示すマップM1の第1所定温度T1a以下である場合、演算部36bは、最大値である有効鏡枚数Nを目標値に設定する。また、例えば、受熱器温度T1が図2に示すマップM1の第2所定温度T1bよりも大きい場合、演算部36bは、0である有効鏡枚数Nを目標値に設定する。また、例えば、受熱器温度T1が図2に示すマップM1の第1所定温度T1aより大きく、かつ、第2所定温度T1b以下場合、演算部36bは、1以上最大値未満の有効鏡枚数Nを目標値に設定する。   For example, when the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1a of the map M1 shown in FIG. 2, the calculation unit 36b sets the maximum effective mirror number N as the target value. For example, when the heat receiver temperature T1 is higher than the second predetermined temperature T1b of the map M1 shown in FIG. 2, the calculation unit 36b sets the effective mirror number N, which is 0, to the target value. Further, for example, when the heat receiver temperature T1 is higher than the first predetermined temperature T1a of the map M1 shown in FIG. Set to the target value.

次に、ステップST104で、動作制御部36aは、実際の有効鏡枚数がステップST103で設定された目標値になるように、ヘリオスタット角度調節装置40を動作させる。これにより、図1に示す太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器温度T1が適温になるように、有効鏡枚数を調節できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置は、受熱器温度T1が低下して作動流体の温度が低下すると、発電機12による発電量が低下する。太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器20が受ける太陽光の量の必要以上の低下を抑制できるため、作動流体の温度の必要以上の低下を抑制できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置1は、発電機12による発電量の低下も抑制できる。   Next, in step ST104, the operation control unit 36a operates the heliostat angle adjusting device 40 so that the actual number of effective mirrors becomes the target value set in step ST103. Thereby, the solar gas turbine power generator 1 shown in FIG. 1 can adjust the number of effective mirrors so that the heat receiver temperature T1 becomes an appropriate temperature. Therefore, the solar gas turbine power generator 1 can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21. Here, in the solar gas gas turbine power generator, when the heat receiver temperature T1 decreases and the temperature of the working fluid decreases, the amount of power generated by the generator 12 decreases. Since the solar gas turbine power generator 1 can suppress an unnecessary decrease in the amount of sunlight received by the heat receiver 20, it can suppress an unnecessary decrease in the temperature of the working fluid. Therefore, the solar gas turbine power generator 1 can also suppress a decrease in the amount of power generated by the generator 12.

ここで、本実施形態の演算部36bは、図2に示すように、有効鏡枚数Nを0及び最大値以外にも、0と最大値との間の数に設定するが、演算部36bは上記構成に限定されない。演算部36bは、有効鏡枚数Nを、0または最大値のどちらかのみに設定する構成でもよい。この場合、演算部36bは、受熱器温度T1が第1所定温度T1a以下であれば、有効鏡枚数Nを最大値に設定する。また、演算部36bは、受熱器温度T1が第1所定温度T1aより大きければ、有効鏡枚数Nを0に設定する。   Here, as shown in FIG. 2, the calculation unit 36b of the present embodiment sets the effective mirror number N to a number between 0 and the maximum value in addition to 0 and the maximum value. It is not limited to the said structure. The calculation unit 36b may be configured to set the effective mirror number N to only 0 or the maximum value. In this case, the calculation unit 36b sets the effective mirror number N to the maximum value when the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1a. In addition, when the heat receiver temperature T1 is higher than the first predetermined temperature T1a, the calculation unit 36b sets the effective mirror number N to 0.

この構成でも、太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱管21の温度を適温に近づけるように、受熱器20が受ける太陽光の量を調節できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置1は、作動流体の温度の低下に起因する発電機12による発電量の低下を抑制しつつ、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。但し、演算部36bは、有効鏡枚数Nを0及び最大値以外にも、0と最大値との間の数に設定できる構成の方が、より細かく受熱器20が受ける太陽光の量を調節できる。よって、有効鏡枚数Nを、0及び最大値以外にも、0と最大値との間の数に設定できる構成の方が、太陽熱ガスタービン発電装置1は、より好適に受熱器20が受ける太陽光の量の必要以上の低下を抑制できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置1は、より好適に発電機12による発電量の低下を抑制しつつ、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。   Even in this configuration, the solar gas turbine power generator 1 can adjust the amount of sunlight received by the heat receiver 20 so that the temperature of the heat receiving pipe 21 approaches the appropriate temperature. Therefore, the solar gas turbine power generator 1 can suppress a decrease in the durability of the heat receiving pipe 21 while suppressing a decrease in the amount of power generated by the generator 12 due to a decrease in the temperature of the working fluid. However, the calculation unit 36b adjusts the amount of sunlight received by the heat receiver 20 more finely in the configuration in which the effective mirror number N can be set to a number between 0 and the maximum value in addition to 0 and the maximum value. it can. Therefore, the solar gas turbine power generator 1 is more suitable for the solar power received by the heat receiver 20 when the number of effective mirrors N can be set to a number between 0 and the maximum value in addition to 0 and the maximum value. An unnecessary decrease in the amount of light can be suppressed. Therefore, the solar thermal gas turbine power generator 1 can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21 while more preferably suppressing a decrease in the amount of power generated by the generator 12.

ここで、本実施形態に係る太陽熱ガスタービン発電装置1は、受熱器20に導かれる太陽光の量を調節する熱量調節手段として、ヘリオスタット角度調節装置40を有する構成であるが、太陽熱ガスタービン発電装置1は、熱量調節手段として、ブラインド装置を備える構成でもよい。前記ブラインド装置は、例えば、ヘリオスタット18と受熱器20との間に設けられ、ヘリオスタット18から受熱器20に導かれる太陽光の少なくとも一部を遮断する装置である。この場合、太陽熱ガスタービン発電装置1は、ヘリオスタット18から受熱器20に導かれる太陽光のうち、ブラインド装置によって遮断される太陽光の量が調節されることにより、受熱器20に導かれる太陽光の量が調節される。   Here, although the solar gas turbine power generator 1 which concerns on this embodiment is a structure which has the heliostat angle adjustment apparatus 40 as a calorie | heat amount adjustment means which adjusts the quantity of the sunlight guide | induced to the heat receiver 20, a solar gas turbine The power generation device 1 may be configured to include a blind device as a heat amount adjusting means. The blind device is, for example, a device that is provided between the heliostat 18 and the heat receiver 20 and blocks at least a part of sunlight guided from the heliostat 18 to the heat receiver 20. In this case, the solar gas turbine power generator 1 adjusts the amount of sunlight blocked by the blind device among the sunlight guided from the heliostat 18 to the heat receiver 20, so that the solar guided to the heat receiver 20. The amount of light is adjusted.

(実施形態2)
図5は、実施形態2に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。実施形態2に係る太陽熱ガスタービン発電装置2は、図5に示すように、入口案内翼42と、熱量調節手段としての入口案内翼角度調節装置44と、制御装置46とを備える。入口案内翼42は、圧縮機14の部分のうち、作動流体が圧縮機14の内部に導入される部分に設けられる。太陽熱ガスタービン発電装置2は、入口案内翼42の作動流体の流れに対する角度が調節されることにより、圧縮機14に導かれる作動流体の流量が変化する。ここでいう流量とは、作動流体の流れの中のある断面を単位時間に通過する作動流体の体積である。入口案内翼角度調節装置44は、入力される電気信号に基づいて、入口案内翼42の角度を調節する装置である。結果として、入口案内翼角度調節装置44は、圧縮機14に導かれる作動流体の流量を調節する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the solar thermal gas turbine power generator 2 according to Embodiment 2 includes an inlet guide vane 42, an inlet guide vane angle adjusting device 44 as a heat amount adjusting unit, and a control device 46. The inlet guide vane 42 is provided in a portion of the compressor 14 where the working fluid is introduced into the compressor 14. In the solar heat gas turbine power generator 2, the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14 is changed by adjusting the angle of the inlet guide vane 42 with respect to the flow of the working fluid. The flow rate referred to here is the volume of the working fluid that passes through a section in the flow of the working fluid per unit time. The inlet guide vane angle adjusting device 44 is a device that adjusts the angle of the inlet guide vane 42 based on an input electric signal. As a result, the inlet guide vane angle adjusting device 44 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14.

制御装置46は、動作制御部46aと、演算部46bと、情報取得部46cと、記憶部46dとを有する。動作制御部46aは、入口案内翼角度調節装置44と電気的に接続される。これにより、制御装置46は、入口案内翼角度調節装置44の動作を制御して入口案内翼42の角度を調節する。結果として、制御装置46は、圧縮機14に導かれる作動流体の流量を調節する。演算部46bと、情報取得部46cと、記憶部46dとは、それぞれ、上述の実施形態1で説明した演算部と、情報取得部と、記憶部と同様の機能を有する。   The control device 46 includes an operation control unit 46a, a calculation unit 46b, an information acquisition unit 46c, and a storage unit 46d. The motion control unit 46 a is electrically connected to the inlet guide blade angle adjusting device 44. Accordingly, the control device 46 controls the operation of the inlet guide blade angle adjusting device 44 to adjust the angle of the inlet guide blade 42. As a result, the control device 46 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14. The calculation unit 46b, the information acquisition unit 46c, and the storage unit 46d have the same functions as the calculation unit, the information acquisition unit, and the storage unit described in the first embodiment, respectively.

ここで、太陽熱ガスタービン発電装置2は、圧縮機14に導かれる作動流体の流量が増加すると、受熱器20に導かれる作動流体の流量も増加する。すると、受熱器20は、より多くの作動流体が受熱管21から熱を持ち出すため、受熱管21の温度が低下する。制御装置46は、圧縮機14に導かれる作動流体の流量を調節することで、結果として、受熱管21の温度、つまり受熱器温度T1を調節する。   Here, in the solar gas turbine power generator 2, when the flow rate of the working fluid led to the compressor 14 increases, the flow rate of the working fluid led to the heat receiver 20 also increases. Then, in the heat receiver 20, since more working fluid takes heat from the heat receiving pipe 21, the temperature of the heat receiving pipe 21 decreases. As a result, the control device 46 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14 to adjust the temperature of the heat receiving pipe 21, that is, the heat receiver temperature T1.

図6は、受熱器温度と作動流体流量との関係を示すマップである。以下、圧縮機14へ導かれる作動流体の流量を作動流体流量Qにする。制御装置46は、作動流体流量Qを図6に示すように調節することにより、結果として受熱器20へ導かれる作動流体の流量を調節する。制御装置46は、受熱器温度T1が第1所定温度T1cを超えるまでは、作動流体流量Qを増加させない。そして、制御装置46は、受熱器温度T1が第1所定温度T1c越えると、受熱器温度T1が上昇するほど、作動流体流量Qを徐々に増加させる。そして、制御装置46は、受熱器温度T1が第2所定温度T1dを越えると、作動流体流量Qを所定値、ここでは最大値にする。なお、ここでいう最大値とは、作動流体流量Qがこの値以下であれば太陽熱ガスタービン発電装置2を十分安全に運転できる値である。   FIG. 6 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the working fluid flow rate. Hereinafter, the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14 is set to a working fluid flow rate Q. The control device 46 adjusts the flow rate of the working fluid led to the heat receiver 20 as a result by adjusting the working fluid flow rate Q as shown in FIG. The controller 46 does not increase the working fluid flow rate Q until the heat receiver temperature T1 exceeds the first predetermined temperature T1c. Then, when the heat receiver temperature T1 exceeds the first predetermined temperature T1c, the control device 46 gradually increases the working fluid flow rate Q as the heat receiver temperature T1 increases. Then, when the heat receiver temperature T1 exceeds the second predetermined temperature T1d, the control device 46 sets the working fluid flow rate Q to a predetermined value, here a maximum value. Note that the maximum value here is a value at which the solar gas turbine power generator 2 can be operated sufficiently safely if the working fluid flow rate Q is less than or equal to this value.

第1所定温度T1cは、受熱器温度T1が第1所定温度T1c以下であれば、受熱器温度T1をさらに上昇させても受熱管21の耐久性を十分に確保できる値である。また、第2所定温度T1dは、受熱器温度T1が第2所定温度T1d以下であれば、受熱管21の耐久性低下を抑制できる値である。制御装置46は、受熱器温度T1が第1所定温度T1c以下であれば、作動流体流量Qを増加させずに、受熱器温度T1を第1所定温度T1cに近づけようとする。また、制御装置46は、受熱器温度T1が第1所定温度T1cよりも大きく、かつ、第2所定温度T1d以下の場合は、作動流体流量Qを徐々に増加させて、受熱器温度T1を第1所定温度T1cに近づけようとする。また、制御装置46は、受熱器温度T1が第2所定温度T1dよりも大きい場合は、作動流体流量Qを最大値にして、受熱器温度T1を迅速に第2所定温度T1d以下にしようとする。   If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1c, the first predetermined temperature T1c is a value that can sufficiently ensure the durability of the heat receiving pipe 21 even if the heat receiver temperature T1 is further increased. Further, the second predetermined temperature T1d is a value that can suppress a decrease in the durability of the heat receiving pipe 21 if the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the second predetermined temperature T1d. If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1c, the control device 46 tries to bring the heat receiver temperature T1 closer to the first predetermined temperature T1c without increasing the working fluid flow rate Q. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the first predetermined temperature T1c and equal to or lower than the second predetermined temperature T1d, the control device 46 gradually increases the working fluid flow rate Q so as to set the heat receiver temperature T1. 1 Trying to approach the predetermined temperature T1c. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the second predetermined temperature T1d, the control device 46 tries to quickly reduce the heat receiver temperature T1 to the second predetermined temperature T1d or less by setting the working fluid flow rate Q to the maximum value. .

これにより、制御装置46は、受熱器温度T1を適温である第1所定温度T1cに近づけようとする。以上により、太陽熱ガスタービン発電装置2は、作動流体の温度の低下に起因する発電機12による発電量の低下を抑制しつつ、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。ここで、図6に示すマップでは、説明の便宜上、受熱器温度T1が第1所定温度T1c以下の場合に作動流体流量Qを一定に維持するように直線で作動流体流量Qが描かれているが、実際は、圧縮機14に導かれる作動流体流量Qは、例えば、回転体26の回転速度や、発電機12による発電量の目標値によって変動することがある。次に、制御装置46が上述の機能を実現するために、制御装置46が実行する手順の一例を説明する。以下の説明では、図6に示すグラフをマップM2という。   As a result, the control device 46 tries to bring the heat receiver temperature T1 closer to the first predetermined temperature T1c, which is an appropriate temperature. As described above, the solar gas gas turbine power generator 2 can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21 while suppressing a decrease in the amount of power generated by the generator 12 due to a decrease in the temperature of the working fluid. Here, in the map shown in FIG. 6, for convenience of explanation, the working fluid flow rate Q is drawn in a straight line so that the working fluid flow rate Q is kept constant when the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1c. In practice, however, the working fluid flow rate Q guided to the compressor 14 may vary depending on, for example, the rotational speed of the rotating body 26 or the target value of the amount of power generated by the generator 12. Next, an example of a procedure executed by the control device 46 in order for the control device 46 to realize the above-described function will be described. In the following description, the graph shown in FIG. 6 is referred to as a map M2.

図7は、実施形態2の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。図7に示すステップST201で、情報取得部46cは、受熱器温度センサー38から受熱器温度T1を取得する。次に、ステップST202で、情報取得部46cは、記憶部46dから図6に示すマップM2を取得する。次に、ステップST203で、情報取得部46cは、図5に示す圧縮機14に導かれる作動流体流量の目標値を設定する。具体的には、情報取得部46cは、ステップST201で取得した受熱器温度T1を、ステップST202で取得した図6に示すマップM2に当てはめることで算出された作動流体流量Qを目標値に設定する。なお、作動流体流量Qは、図5に示す入口案内翼42の角度によって変化する。よって、結果的には、情報取得部46cは、作動流体流量Qを実現できる入口案内翼42の角度を導き、入口案内翼42の前記角度を実現するために入口案内翼角度調節装置44に入力する電気信号を生成する。   FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the second embodiment. In step ST201 illustrated in FIG. 7, the information acquisition unit 46c acquires the heat receiver temperature T1 from the heat receiver temperature sensor 38. Next, in step ST202, the information acquisition unit 46c acquires a map M2 illustrated in FIG. 6 from the storage unit 46d. Next, in step ST203, the information acquisition unit 46c sets a target value for the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14 illustrated in FIG. Specifically, the information acquisition unit 46c sets the working fluid flow rate Q calculated by applying the heat receiver temperature T1 acquired in step ST201 to the map M2 shown in FIG. 6 acquired in step ST202, as a target value. . The working fluid flow rate Q varies depending on the angle of the inlet guide vane 42 shown in FIG. Therefore, as a result, the information acquisition unit 46c derives the angle of the inlet guide vane 42 that can realize the working fluid flow rate Q, and inputs it to the inlet guide vane angle adjusting device 44 in order to realize the angle of the inlet guide vane 42. An electrical signal is generated.

次に、ステップST204で、動作制御部46aは、入口案内翼42の角度が、ステップST203で設定された目標値である作動流体流量Qを実現できる入口案内翼42の角度になるように、入口案内翼角度調節装置44を動作させる。これにより、図5に示す太陽熱ガスタービン発電装置2は、受熱器温度T1が適温になるように、作動流体流量Qを調節できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置2は、受熱管21の温度上昇を抑制し、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。   Next, in step ST204, the operation control unit 46a adjusts the inlet guide vane 42 so that the angle of the inlet guide vane 42 can achieve the working fluid flow rate Q that is the target value set in step ST203. The guide blade angle adjusting device 44 is operated. Thereby, the solar thermal gas turbine power generator 2 shown in FIG. 5 can adjust the working fluid flow rate Q so that the heat receiver temperature T1 becomes an appropriate temperature. Therefore, the solar thermal gas turbine power generation device 2 can suppress the temperature rise of the heat receiving pipe 21 and suppress the decrease in the durability of the heat receiving pipe 21.

ここで、本実施形態の演算部46bは、図6に示すように、作動流体流量Qを徐々に増加させて設定する構成に限定されない。演算部46bは、作動流体流量Qを、最小値または最大値のどちらかのみに設定する構成でもよい。この場合、演算部46bは、受熱器温度T1が第1所定温度T1c以下であれば、作動流体流量Qを最小値に設定する。また、演算部46bは、受熱器温度T1が第1所定温度T1cより大きければ、作動流体流量Qを最大値に設定する。   Here, the calculation part 46b of this embodiment is not limited to the structure which sets the working fluid flow volume Q gradually increasing, as shown in FIG. The calculation unit 46b may be configured to set the working fluid flow rate Q to only the minimum value or the maximum value. In this case, the arithmetic unit 46b sets the working fluid flow rate Q to the minimum value when the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1c. In addition, when the heat receiver temperature T1 is higher than the first predetermined temperature T1c, the calculation unit 46b sets the working fluid flow rate Q to the maximum value.

この構成でも、太陽熱ガスタービン発電装置2は、受熱管21の温度を適温に近づけるように、作動流体流量Qを調節できる。よって、太陽熱ガスタービン発電装置2は、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。但し、演算部46bは、作動流体流量Qを、最小値及び最大値以外にも、最小値と最大値との間で徐々に増加させて設定する構成の方が、より細かく作動流体流量Qを調節できる。よって、作動流体流量Qを、最小値及び最大値以外にも、最小値と最大値との間で徐々に増加させて設定する構成の方が、太陽熱ガスタービン発電装置2は、より好適に受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。   Even in this configuration, the solar gas turbine power generator 2 can adjust the working fluid flow rate Q so that the temperature of the heat receiving pipe 21 approaches an appropriate temperature. Therefore, the solar gas turbine power generator 2 can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21. However, the calculation unit 46b is configured to set the working fluid flow rate Q more finely in the configuration in which the working fluid flow rate Q is gradually increased between the minimum value and the maximum value in addition to the minimum value and the maximum value. Can be adjusted. Therefore, the configuration in which the working fluid flow rate Q is gradually increased between the minimum value and the maximum value in addition to the minimum value and the maximum value is more preferably received by the solar gas turbine power generator 2. A decrease in durability of the heat tube 21 can be suppressed.

(実施形態3)
図8は、実施形態3に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。実施形態3に係る太陽熱ガスタービン発電装置3は、実施形態2に係る太陽熱ガスタービン発電装置2とは異なる方法で、受熱器20に導かれる作動流体の流量を調節する。太陽熱ガスタービン発電装置3は、図8に示すように、制御装置48と、熱量調節手段としての三方弁50と、第1バイパス通路52と、第2バイパス通路54と、熱量調節手段としてのバイパス弁56及び遮断弁58とを備える。制御装置48は、動作制御部48aと、演算部48bと、情報取得部48cと、記憶部48dとを有する。演算部48bと、情報取得部48cと、記憶部48dとは、それぞれ、上述の実施形態で説明した演算部と、情報取得部と、記憶部と同様の機能を有する。三方弁50は、受熱器前通路30に設けられる。制御装置48は、三方弁50は、第1開口50aと、第2開口50bと、第3開口50cとを有する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the third embodiment. The solar gas turbine power generator 3 according to the third embodiment adjusts the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 by a method different from that of the solar gas turbine power generator 2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the solar gas turbine power generator 3 includes a control device 48, a three-way valve 50 as a heat amount adjusting means, a first bypass passage 52, a second bypass passage 54, and a bypass as a heat amount adjusting means. A valve 56 and a shut-off valve 58. The control device 48 includes an operation control unit 48a, a calculation unit 48b, an information acquisition unit 48c, and a storage unit 48d. The calculation unit 48b, the information acquisition unit 48c, and the storage unit 48d have functions similar to those of the calculation unit, the information acquisition unit, and the storage unit described in the above embodiment, respectively. The three-way valve 50 is provided in the heat receiver front passage 30. In the control device 48, the three-way valve 50 has a first opening 50a, a second opening 50b, and a third opening 50c.

太陽熱ガスタービン発電装置3は、第1開口50aに圧縮機14側の受熱器前通路30が接続され、第2開口50bに受熱器20側の受熱器前通路30が接続される。第1バイパス通路52は、一方の端部が三方弁50の第3開口50cに接続され、他方の端部が受熱器後通路32に接続される。これにより、第1バイパス通路52は、三方弁50の第1開口50aと第3開口50cとが連通する場合に、受熱器20を介さずに受熱器前通路30を流れる作動流体を受熱器後通路32に導く。   In the solar gas turbine power generator 3, the heat receiver front passage 30 on the compressor 14 side is connected to the first opening 50a, and the heat receiver front passage 30 on the heat receiver 20 side is connected to the second opening 50b. One end of the first bypass passage 52 is connected to the third opening 50 c of the three-way valve 50, and the other end is connected to the heat receiver rear passage 32. As a result, the first bypass passage 52 allows the working fluid flowing through the heat receiver front passage 30 without the heat receiver 20 to pass through the heat receiver when the first opening 50a and the third opening 50c of the three-way valve 50 communicate with each other. It leads to the passage 32.

三方弁50は、動作制御部48aと電気的に接続される。これにより、制御装置48は、動作制御部48aが三方弁50の動作を制御する。具体的には、制御装置48は、第1開口50aから第2開口50bへ導かれる作動流体の流量と、第1開口50aから第3開口50cへ導かれる作動流体の流量との割合を調節する。第2バイパス通路54と、バイパス弁56と、遮断弁58とは、三方弁50または第1バイパス通路52に万が一不具合が生じた際でも、受熱器20に導かれる作動流体の流量を調節できるように設けられる。   The three-way valve 50 is electrically connected to the operation control unit 48a. Thus, in the control device 48, the operation control unit 48a controls the operation of the three-way valve 50. Specifically, the control device 48 adjusts the ratio between the flow rate of the working fluid guided from the first opening 50a to the second opening 50b and the flow rate of the working fluid guided from the first opening 50a to the third opening 50c. . The second bypass passage 54, the bypass valve 56, and the shut-off valve 58 can adjust the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 even if a malfunction occurs in the three-way valve 50 or the first bypass passage 52. Is provided.

第2バイパス通路54は、一方の端部が三方弁50と圧縮機14との間の受熱器前通路30に接続され、他方の端部が受熱器後通路32に接続される。バイパス弁56は、第2バイパス通路54に設けられる。バイパス弁56は、受熱器後通路32に向かって第2バイパス通路54を流れる作動流体の流量を調節する。遮断弁58は、三方弁50と受熱器20との間の受熱器前通路30に設けられる。遮断弁58は、受熱器20に向かって受熱器前通路30を流れる作動流体の流量を調節する。   The second bypass passage 54 has one end connected to the heat receiver front passage 30 between the three-way valve 50 and the compressor 14, and the other end connected to the heat receiver rear passage 32. The bypass valve 56 is provided in the second bypass passage 54. The bypass valve 56 adjusts the flow rate of the working fluid flowing through the second bypass passage 54 toward the heat receiver rear passage 32. The shut-off valve 58 is provided in the heat receiver front passage 30 between the three-way valve 50 and the heat receiver 20. The shut-off valve 58 adjusts the flow rate of the working fluid flowing through the heat receiver front passage 30 toward the heat receiver 20.

バイパス弁56及び遮断弁58は、それぞれ制御装置48の動作制御部48aと電気的に接続される。これにより、制御装置48は、動作制御部48aがバイパス弁56及び遮断弁58のそれぞれの動作を制御する。具体的には、制御装置48は、バイパス弁56の開度を調節してバイパス弁56を通過させる作動流体の流量を調節する。また、制御装置48は、遮断弁58の開度を調節して遮断弁58を通過させる作動流体の流量を調節する。ここで、バイパス弁56及び遮断弁58は、三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じた場合に制御装置48によって制御される。   The bypass valve 56 and the shutoff valve 58 are electrically connected to the operation control unit 48a of the control device 48, respectively. As a result, in the control device 48, the operation control unit 48 a controls the operations of the bypass valve 56 and the shutoff valve 58. Specifically, the control device 48 adjusts the opening of the bypass valve 56 to adjust the flow rate of the working fluid that passes through the bypass valve 56. Further, the control device 48 adjusts the flow rate of the working fluid that passes through the shut-off valve 58 by adjusting the opening degree of the shut-off valve 58. Here, the bypass valve 56 and the shutoff valve 58 are controlled by the control device 48 when a malfunction occurs in the three-way valve 50 or the first bypass passage 52.

三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じていない場合、太陽熱ガスタービン発電装置3は、バイパス弁56の開度が0に設定され、遮断弁58の開度が最大値に設定される。また、本実施形態では、バイパス弁56及び遮断弁58は、それぞれ、0と最大値との間の開度を有する弁であるが、バイパス弁56及び遮断弁58は、それぞれ、0及び最大値のみの開度を有する弁、いわゆるオンオフバルブであってもよい。但し、バイパス弁56及び遮断弁58が、それぞれ、0と最大値との間の開度を有する弁である構成の方が、太陽熱ガスタービン発電装置3は、三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じた場合であっても、受熱器20に導かれる作動流体の流量をより細かく調節できるため好ましい。   When there is no problem in the three-way valve 50 or the first bypass passage 52, the solar gas turbine power generator 3 sets the opening degree of the bypass valve 56 to 0 and sets the opening degree of the shutoff valve 58 to the maximum value. . In the present embodiment, the bypass valve 56 and the shutoff valve 58 are valves each having an opening between 0 and the maximum value, but the bypass valve 56 and the shutoff valve 58 are 0 and the maximum value, respectively. It may be a valve having only an opening, a so-called on-off valve. However, when the bypass valve 56 and the shut-off valve 58 are valves each having an opening between 0 and the maximum value, the solar gas turbine power generator 3 has the three-way valve 50 or the first bypass passage 52. Even if a malfunction occurs, the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 can be adjusted more finely, which is preferable.

図9は、実施形態3の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。図9に示すステップST301からステップST303の各手順は、図7に示すステップST201からステップST203の各手順と同様である。ステップST302で用いられるマップM3は、図7に示すステップST202で用いられるマップM2と同様のマップである。但し、図7に示すマップM2は、縦軸が作動流体流量Qを示すが、マップM3は、縦軸が作動流体流量qを示す。作動流体流量qは、受熱器20に導かれる作動流体の流量である。なお、マップM3は、図7に示すマップM2と同様のため図示は省略する。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the third embodiment. Each procedure from step ST301 to step ST303 shown in FIG. 9 is the same as each procedure from step ST201 to step ST203 shown in FIG. A map M3 used in step ST302 is the same map as the map M2 used in step ST202 shown in FIG. However, in the map M2 shown in FIG. 7, the vertical axis indicates the working fluid flow rate Q, but in the map M3, the vertical axis indicates the working fluid flow rate q. The working fluid flow rate q is a flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20. The map M3 is the same as the map M2 shown in FIG.

図9に示すステップST304で演算部48bは、三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じていないか否かを判断する。制御装置48は、例えば、遮断弁58と受熱器20との間の受熱器前通路30に設けられて、受熱器20に導かれる作動流体の流量や圧力を検出するセンサーや、第1バイパス通路52に設けられて、受熱器後通路32に導かれる作動流体の流量や圧力を検出するセンサーから情報取得部48cが検出結果を取得し、その検出結果から演算部48bが三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じているか否かを判断する。   In step ST304 illustrated in FIG. 9, the calculation unit 48b determines whether or not a malfunction has occurred in the three-way valve 50 or the first bypass passage 52. For example, the control device 48 is provided in the heat receiver pre-passage 30 between the shut-off valve 58 and the heat receiver 20 to detect the flow rate and pressure of the working fluid guided to the heat receiver 20, and the first bypass passage. The information acquisition unit 48c acquires a detection result from a sensor that is provided in 52 and detects the flow rate and pressure of the working fluid guided to the heat receiver rear passage 32. From the detection result, the calculation unit 48b selects the three-way valve 50 or the first one. It is determined whether or not a problem has occurred in the bypass passage 52.

例えば、制御装置48が受熱器20に作動流体を導かないように三方弁50を制御しているのにも関わらず、受熱器20に作動流体が導かれている場合、演算部48bは、三方弁50に不具合が生じていると判断する。また、例えば、制御装置48が受熱器20に作動流体を導かないように三方弁50を制御しているのにも関わらず、第1バイパス通路52を作動流体が流れていない場合、演算部48bは、三方弁50と第1バイパス通路52とのうち少なくとも一方に不具合が生じていると判断する。   For example, when the control device 48 controls the three-way valve 50 so as not to guide the working fluid to the heat receiver 20, when the working fluid is guided to the heat receiver 20, the calculation unit 48 b It is determined that the valve 50 has a problem. For example, when the control fluid is controlling the three-way valve 50 so that the working fluid is not guided to the heat receiver 20, the working fluid is not flowing through the first bypass passage 52. Determines that at least one of the three-way valve 50 and the first bypass passage 52 is defective.

三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じていない場合(ステップST304、Yes)、ステップST305で、動作制御部48aは、ステップST303で設定された目標値である作動流体流量qを実現できるように三方弁50を動作させる。つまり、動作制御部48aは、作動流体流量qを実現できるように、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、第1バイパス通路52に導かれる作動流体の流量との割合を変化させる。次に、制御装置48は、一連の手順を終了して、ステップST301に戻る。   If there is no malfunction in the three-way valve 50 or the first bypass passage 52 (step ST304, Yes), in step ST305, the operation control unit 48a can realize the working fluid flow rate q which is the target value set in step ST303. The three-way valve 50 is operated as described above. That is, the operation control unit 48a changes the ratio of the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the flow rate of the working fluid guided to the first bypass passage 52 so that the working fluid flow rate q can be realized. Next, the control apparatus 48 complete | finishes a series of procedures, and returns to step ST301.

三方弁50または第1バイパス通路52に不具合が生じている場合(ステップST304、No)、ステップST306で、動作制御部48aは、ステップST303で設定された目標値である作動流体流量qを実現できるように、バイパス弁56及び遮断弁58を動作させる。つまり、動作制御部48aは、作動流体流量qを実現できるように、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、第2バイパス通路54に導かれる作動流体の流量との割合を変化させる。次に、制御装置48は、一連の手順を終了して、ステップST301に戻る。   When a malfunction occurs in the three-way valve 50 or the first bypass passage 52 (No in Step ST304), the operation control unit 48a can realize the working fluid flow rate q that is the target value set in Step ST303 in Step ST306. Thus, the bypass valve 56 and the shutoff valve 58 are operated. That is, the operation control unit 48a changes the ratio between the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the flow rate of the working fluid guided to the second bypass passage 54 so that the working fluid flow rate q can be realized. Next, the control apparatus 48 complete | finishes a series of procedures, and returns to step ST301.

これにより、図8に示す太陽熱ガスタービン発電装置3は、受熱器温度T1が適温になるように、受熱器20に導かれる作動流体の流量を調節できる。ここで、上述のように、受熱器20は、導かれる作動流体の流量が変化すると、受熱管21から作動流体に持ち出される熱量が変化するため、受熱管21の温度が変化する。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置3は、受熱管21の温度上昇を抑制し、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。   Thereby, the solar gas turbine power generator 3 shown in FIG. 8 can adjust the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 so that the heat receiver temperature T1 becomes an appropriate temperature. Here, as described above, when the flow rate of the guided working fluid changes, the heat receiver 20 changes the temperature of the heat receiving pipe 21 because the amount of heat taken out from the heat receiving pipe 21 to the working fluid changes. As a result, the solar gas turbine power generator 3 can suppress the temperature rise of the heat receiving pipe 21 and can suppress the decrease in the durability of the heat receiving pipe 21.

(実施形態4)
図10は、実施形態4に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。実施形態4に係る太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器20に導かれる太陽光の量と、受熱器20に導かれる作動流体の流量との両方を調節する点に特徴がある。太陽熱ガスタービン発電装置4は、図10に示すように、制御装置60を備える。制御装置60は、動作制御部60aと、演算部60bと、情報取得部60cと、記憶部60dとを有する。動作制御部60aは、ヘリオスタット角度調節装置40と、入口案内翼角度調節装置44とが電気的に接続される。これにより、制御装置60は、ヘリオスタット角度調節装置40の動作を制御する。よって、制御装置60は、有効鏡枚数を調節する。結果として、制御装置60は、受熱器20に導く太陽光の量を調節する。演算部60bと、情報取得部60cと、記憶部60dとは、それぞれ、上述の実施形態で説明した演算部と、情報取得部と、記憶部と同様の機能を有する。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the fourth embodiment. The solar gas turbine power generator 4 according to Embodiment 4 is characterized in that it adjusts both the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 and the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20. The solar gas turbine power generator 4 includes a control device 60 as shown in FIG. The control device 60 includes an operation control unit 60a, a calculation unit 60b, an information acquisition unit 60c, and a storage unit 60d. The operation controller 60a is electrically connected to the heliostat angle adjusting device 40 and the inlet guide blade angle adjusting device 44. Accordingly, the control device 60 controls the operation of the heliostat angle adjusting device 40. Therefore, the control device 60 adjusts the number of effective mirrors. As a result, the control device 60 adjusts the amount of sunlight guided to the heat receiver 20. The calculation unit 60b, the information acquisition unit 60c, and the storage unit 60d have the same functions as the calculation unit, the information acquisition unit, and the storage unit described in the above embodiment, respectively.

また、制御装置60は、入口案内翼角度調節装置44の動作を制御する。これにより、制御装置60は、圧縮機14に導かれる作動流体の流量を調節する。結果として、制御装置60は、受熱器20に導かれる作動流体の流量を調節する。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置4が図8に示す三方弁50またはバイパス弁56及び遮断弁58を備える場合、制御装置60は、動作制御部60aが三方弁50またはバイパス弁56及び遮断弁58と電気的に接続されて、これらの弁の動作を制御してもよい。つまり、制御装置60は、受熱器20に導かれる作動流体の流量を調節できる構成であればよい。   The control device 60 controls the operation of the inlet guide blade angle adjusting device 44. As a result, the control device 60 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14. As a result, the control device 60 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20. Here, when the solar gas turbine power generator 4 includes the three-way valve 50 or the bypass valve 56 and the cutoff valve 58 shown in FIG. 8, the operation control unit 60 a of the control device 60 is the three-way valve 50 or the bypass valve 56 and the cutoff valve 58. May be electrically connected to control the operation of these valves. That is, the control device 60 may be configured to be able to adjust the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20.

図11は、受熱器温度と有効鏡枚数との関係と、受熱器温度と作動流体流量との関係とを示すマップである。制御装置60は、作動流体流量Qを図11に示すように調節することにより受熱器20へ導かれる作動流体の流量を調節する。制御装置60は、受熱器温度T1が第1所定温度T1eを超えるまでは、作動流体流量Qを増加させない。そして、制御装置60は、受熱器温度T1が第1所定温度T1e越えると、受熱器温度T1が上昇するほど、作動流体流量Qを増加させる。そして、制御装置60は、受熱器温度T1が第2所定温度T1fを越えると、作動流体流量Qを最大値にする。   FIG. 11 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the number of effective mirrors, and the relationship between the heat receiver temperature and the working fluid flow rate. The control device 60 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 by adjusting the working fluid flow rate Q as shown in FIG. The control device 60 does not increase the working fluid flow rate Q until the heat receiver temperature T1 exceeds the first predetermined temperature T1e. Then, when the heat receiver temperature T1 exceeds the first predetermined temperature T1e, the control device 60 increases the working fluid flow rate Q as the heat receiver temperature T1 increases. Then, when the heat receiver temperature T1 exceeds the second predetermined temperature T1f, the control device 60 sets the working fluid flow rate Q to the maximum value.

第1所定温度T1eは、受熱器温度T1が第1所定温度T1e以下であれば、受熱器温度T1をさらに上昇させても受熱管21の耐久性を十分に確保できる値である。また、第2所定温度T1fは、受熱器温度T1が第2所定温度T1f以下であれば、受熱管21の耐久性の低下を十分に抑制できる値である。第2所定温度T1fは、第1所定温度T1eよりも高い温度である。制御装置60は、受熱器温度T1が第1所定温度T1e以下であれば、作動流体流量Qを増加させずに、受熱器温度T1を第1所定温度T1eに近づけようとする。また、制御装置60は、受熱器温度T1が第1所定温度T1eよりも大きく、かつ、第2所定温度T1f以下の場合は、作動流体流量Qを徐々に増加させて、受熱器温度T1を第1所定温度T1eに近づけようとする。また、制御装置60は、受熱器温度T1が第2所定温度T1fよりも大きい場合は、作動流体流量Qを最大値にして、受熱器温度T1を迅速に第2所定温度T1f以下にしようとする。   If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1e, the first predetermined temperature T1e is a value that can sufficiently ensure the durability of the heat receiving pipe 21 even if the heat receiver temperature T1 is further increased. Further, the second predetermined temperature T1f is a value that can sufficiently suppress a decrease in the durability of the heat receiving pipe 21 if the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the second predetermined temperature T1f. The second predetermined temperature T1f is a temperature higher than the first predetermined temperature T1e. If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the first predetermined temperature T1e, the control device 60 attempts to bring the heat receiver temperature T1 closer to the first predetermined temperature T1e without increasing the working fluid flow rate Q. In addition, when the heat receiver temperature T1 is higher than the first predetermined temperature T1e and equal to or lower than the second predetermined temperature T1f, the control device 60 gradually increases the working fluid flow rate Q so that the heat receiver temperature T1 is increased. 1 Trying to approach the predetermined temperature T1e. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the second predetermined temperature T1f, the control device 60 tries to quickly reduce the heat receiver temperature T1 to the second predetermined temperature T1f or less by setting the working fluid flow rate Q to the maximum value. .

また、制御装置60は、有効鏡枚数Nを図11に示すように調節することにより、受熱器20が受ける太陽光の量を調節する。制御装置60は、受熱器温度T1が第2所定温度T1fを超えるまでは、ヘリオスタット18が有するすべての鏡18aから受熱器20に太陽光を導く。そして、制御装置60は、受熱器温度T1が第2所定温度T1f越えると、受熱器温度T1が上昇するほど、有効鏡枚数Nを低減する。そして、制御装置60は、受熱器温度T1が第3所定温度T1gを越えると、有効鏡枚数Nを0にする。   Moreover, the control apparatus 60 adjusts the quantity of sunlight which the heat receiver 20 receives by adjusting the effective mirror number N as shown in FIG. The controller 60 guides sunlight from all the mirrors 18a of the heliostat 18 to the heat receiver 20 until the heat receiver temperature T1 exceeds the second predetermined temperature T1f. Then, when the heat receiver temperature T1 exceeds the second predetermined temperature T1f, the control device 60 reduces the effective mirror number N as the heat receiver temperature T1 increases. Then, the control device 60 sets the effective mirror number N to 0 when the heat receiver temperature T1 exceeds the third predetermined temperature T1g.

ここで、第3所定温度T1gは、受熱器温度T1が第3所定温度T1g以下であれば、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる値である。第3所定温度T1gは、第2所定温度T1fよりも高い温度である。制御装置60は、受熱器温度T1が第2所定温度T1f以下であればヘリオスタット18が有するすべての鏡18aから受熱器20に太陽光を導いて、受熱器温度T1を第2所定温度T1fに近づけようとする。また、制御装置60は、受熱器温度T1が第2所定温度T1fよりも大きく、かつ、第3所定温度T1g以下の場合は、有効鏡枚数Nを徐々に低減して、受熱器温度T1を第2所定温度T1fに近づけようとする。また、制御装置60は、受熱器温度T1が第3所定温度T1gよりも大きい場合は、有効鏡枚数Nを0にして、受熱器温度T1を迅速に第3所定温度T1g以下にしようとする。   Here, the third predetermined temperature T1g is a value that can suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21 if the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the third predetermined temperature T1g. The third predetermined temperature T1g is a temperature higher than the second predetermined temperature T1f. If the heat receiver temperature T1 is equal to or lower than the second predetermined temperature T1f, the controller 60 guides sunlight from all the mirrors 18a of the heliostat 18 to the heat receiver 20, and changes the heat receiver temperature T1 to the second predetermined temperature T1f. Try to get closer. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the second predetermined temperature T1f and equal to or lower than the third predetermined temperature T1g, the control device 60 gradually reduces the effective mirror number N and sets the heat receiver temperature T1. 2 Trying to approach the predetermined temperature T1f. Further, when the heat receiver temperature T1 is higher than the third predetermined temperature T1g, the control device 60 attempts to quickly reduce the heat receiver temperature T1 to the third predetermined temperature T1g or less by setting the effective mirror number N to zero.

図12は、実施形態4の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。図12に示すステップST401及びステップST402の各手順は、図9に示すステップST301及びステップST302の各手順と同様である。但し、ステップST402では、マップM3ではなく図11に示すマップM4が用いられる。ステップST403で、演算部60bは、作動流体流量の目標値である作動流体流量目標値を設定する。具体的には、情報取得部60cは、ステップST401で取得した受熱器温度T1を、ステップST402で取得した図11に示すマップM4に当てはめることで、作動流体流量Qを算出された作動流体流量Qを作動流体流量目標値に設定する。また、ステップST403で、演算部60bは、有効鏡枚数の目標値である有効鏡枚数目標値を設定する。具体的には、演算部60bは、ステップST401で取得した受熱器温度T1を、ステップST402で取得した図11に示すマップM4に当てはめることで算出された有効鏡枚数Nを有効鏡枚数目標値に設定する。   FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the fourth embodiment. Each procedure of step ST401 and step ST402 shown in FIG. 12 is the same as each procedure of step ST301 and step ST302 shown in FIG. However, in step ST402, the map M4 shown in FIG. 11 is used instead of the map M3. In step ST403, the calculation unit 60b sets a working fluid flow rate target value that is a target value of the working fluid flow rate. Specifically, the information acquisition unit 60c applies the heat receiver temperature T1 acquired in step ST401 to the map M4 shown in FIG. 11 acquired in step ST402, thereby calculating the working fluid flow rate Q. Is set to the working fluid flow rate target value. In step ST403, the calculation unit 60b sets an effective mirror number target value that is a target value of the effective mirror number. Specifically, the calculation unit 60b sets the effective mirror number N calculated by applying the heat receiver temperature T1 acquired in step ST401 to the map M4 shown in FIG. 11 acquired in step ST402 as the effective mirror number target value. Set.

次に、ステップST404で、動作制御部60aは、入口案内翼42の角度が、ステップST403で設定された作動流体流量目標値である作動流体流量Qを実現できる入口案内翼42の角度になるように、入口案内翼角度調節装置44を動作させる。また、ステップST404で、ステップST403で設定された有効鏡枚数目標値である有効鏡枚数Nになるように、ヘリオスタット角度調節装置40を動作させる。ここで、例えば、現在の入口案内翼42の角度が、ステップST403で設定された作動流体流量Qを実現できる入口案内翼42の角度と同一である場合、動作制御部60aは、入口案内翼角度調節装置44の動作を制御して入口案内翼42の角度を維持させる。また、例えば、ヘリオスタット18が有する複数の鏡18aのうち、受熱器20に太陽光を導く鏡18aの現在の数が、設定されている数と同一である場合、動作制御部60aは、ヘリオスタット角度調節装置40の動作を制御して、有効鏡枚数Nを維持させる。次に、制御装置60は、一連の手順を終了して、ステップST401に戻る。   Next, in step ST404, the operation control unit 60a causes the angle of the inlet guide vane 42 to be the angle of the inlet guide vane 42 that can achieve the working fluid flow rate Q that is the working fluid flow rate target value set in step ST403. Then, the inlet guide vane angle adjusting device 44 is operated. Further, in step ST404, the heliostat angle adjusting device 40 is operated so that the effective mirror number N that is the effective mirror number target value set in step ST403 is reached. Here, for example, when the current angle of the inlet guide vane 42 is the same as the angle of the inlet guide vane 42 capable of realizing the working fluid flow rate Q set in step ST403, the operation control unit 60a determines the inlet guide vane angle. The operation of the adjusting device 44 is controlled to maintain the angle of the inlet guide vane 42. In addition, for example, when the current number of mirrors 18 a that guide sunlight to the heat receiver 20 among the plurality of mirrors 18 a included in the heliostat 18 is the same as the set number, the operation control unit 60 a The operation of the stat angle adjusting device 40 is controlled to maintain the effective mirror number N. Next, the control apparatus 60 complete | finishes a series of procedures and returns to step ST401.

以上の一連の手順を制御装置60が実行することにより、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器温度T1が上昇すると、まず、作動流体流量Qを増加させる。これにより、受熱器20は、作動流体によって持ち出される熱量が増加するため、受熱管21の温度の上昇が抑制される。さらに、この時、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器20に導かれる作動流体の流量が増加することにより、結果的にタービン16に導かれる作動流体の流量も増加する。よって、太陽熱ガスタービン発電装置4は、タービン16が受ける運動エネルギーの量も増加するため、発電機12による発電が促される。   When the control device 60 executes the above series of procedures, the solar gas turbine power generator 4 first increases the working fluid flow rate Q when the heat receiver temperature T1 rises. Thereby, since the heat quantity with which the heat receiver 20 is taken out by a working fluid increases, the raise of the temperature of the heat receiving pipe 21 is suppressed. Further, at this time, the solar gas turbine power generator 4 increases the flow rate of the working fluid led to the turbine 16 as a result of the increase in the flow rate of the working fluid led to the heat receiver 20. Therefore, since the amount of kinetic energy received by the turbine 16 also increases in the solar gas turbine power generator 4, power generation by the generator 12 is promoted.

そして、太陽熱ガスタービン発電装置4は、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Qが所定値である最大値に到達し、それでも受熱器温度T1が上昇する場合に、受熱器温度T1が上昇するほど有効鏡枚数Nが低減される。よって、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器20が受ける太陽光の量が低減される。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器温度T1の上昇を抑制し、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。   Then, the solar gas turbine power generation device 4 increases the heat receiver temperature T1 when the flow rate Q of the working fluid led to the compressor 14 reaches a maximum value which is a predetermined value and the heat receiver temperature T1 still increases. The number of effective mirrors N is reduced. Therefore, the solar gas turbine power generator 4 reduces the amount of sunlight received by the heat receiver 20. As a result, the solar gas turbine power generator 4 can suppress the increase in the heat receiver temperature T1 and suppress the decrease in the durability of the heat receiving pipe 21.

ここで、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器温度T1が上昇すると、まず、受熱器20が受ける太陽光の量の低減を開始し、次に、受熱器20に導かれる作動流体の流量が調節される構成でも、受熱管21の耐久性の低下を抑制できる。但し、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱器20が受ける太陽光の量が低下すると、発電機12による発電量も低下する。よって、太陽熱ガスタービン発電装置4は、まず、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Qを調節して、受熱管21の温度の上昇を抑制し、それでも受熱管21の温度が上昇する場合に、受熱器20に導かれる太陽光の量が調節されると好ましい。これにより、太陽熱ガスタービン発電装置4は、受熱管21の耐久性の低下を抑制することと、作動流体の温度の低下に起因する発電機12による発電量の低下を抑制することとを両立できる。   Here, when the heat receiver temperature T1 rises, the solar gas turbine power generator 4 first starts reducing the amount of sunlight received by the heat receiver 20, and then the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 is increased. Even in the adjusted configuration, it is possible to suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21. However, when the amount of sunlight received by the heat receiver 20 is reduced, the amount of power generated by the generator 12 in the solar gas turbine power generator 4 is also reduced. Therefore, the solar gas turbine power generator 4 first adjusts the flow rate Q of the working fluid guided to the compressor 14 to suppress the temperature rise of the heat receiving pipe 21, and when the temperature of the heat receiving pipe 21 still rises, It is preferable that the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 is adjusted. Thereby, the solar gas gas turbine power generator 4 can suppress both the decrease in the durability of the heat receiving pipe 21 and the decrease in the amount of power generated by the generator 12 due to the decrease in the temperature of the working fluid. .

ここで、実施形態1から実施形態4の各実施形態に係る太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、受熱器温度T1に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節する構成であるが、太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、例えば、受熱器20で熱交換をした作動流体の温度に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節する構成でもよい。以下、受熱器20で熱交換をした作動流体の温度を作動流体温度T2という。   Here, the solar gas turbine power generation device 1-4 according to each of the first to fourth embodiments has the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the heat receiver 20 based on the heat receiver temperature T1. Although it is the structure which adjusts at least one of the quantity of the induced | guided | derived sunlight, the solar gas turbine power generator 1-4 is based on the temperature of the working fluid which heat-exchanged with the heat receiver 20, for example, The configuration may be such that at least one of the flow rate of the working fluid guided to 20 and the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 is adjusted. Hereinafter, the temperature of the working fluid that has exchanged heat with the heat receiver 20 is referred to as a working fluid temperature T2.

太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、作動流体温度T2と受熱器温度T1とは相関しており、作動流体温度T2が上昇すると、受熱器温度T1も上昇する。よって、作動流体温度T2に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節する構成であっても、太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、受熱器の耐久性の低下を抑制できる。但し、受熱器温度T1と、作動流体温度T2とは、多くの場合で一致しない。よって、作動流体温度T2に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節する構成の場合に用いられるマップは、図2、図6、図11に示す各マップに類似はするが、各所定温度の値が図2、図6、図11に示す各マップと異なる場合がある。   In the solar gas turbine power generator 1-4, the working fluid temperature T2 and the heat receiver temperature T1 are correlated, and when the working fluid temperature T2 rises, the heat receiver temperature T1 also rises. Therefore, even if it is the structure which adjusts at least one of the flow volume of the working fluid guide | induced to the heat receiver 20, and the quantity of the sunlight guide | induced to the heat receiver 20 based on the working fluid temperature T2, a solar gas turbine The power generation device 1-4 can suppress a decrease in durability of the heat receiver. However, the heat receiver temperature T1 and the working fluid temperature T2 do not coincide in many cases. Therefore, based on the working fluid temperature T2, the map used in the case of a configuration that adjusts at least one of the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 is: Although similar to the maps shown in FIGS. 2, 6, and 11, the value of each predetermined temperature may be different from the maps shown in FIGS. 2, 6, and 11.

作動流体温度T2に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節する構成の場合、太陽熱ガスタービン発電装置1−4の制御装置は、受熱器温度T1に基づく場合よりも、発電機12による発電量の制御を好適に行える。これは、受熱器温度T1と、作動流体温度T2とは、一致しない場合があるためである。タービン16に導かれる作動流体の流量が一定であれば、発電機12による発電量は、作動流体温度T2によって変化する。よって、より正確な作動流体温度T2に基づいて、制御装置60が受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節することにより、太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、より精度よく、発電機12による発電量を調節できる。   In the case of a configuration in which at least one of the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 is adjusted based on the working fluid temperature T2, the solar gas turbine power generator 1- The control device 4 can more suitably control the amount of power generated by the generator 12 than when it is based on the heat receiver temperature T1. This is because the heat receiver temperature T1 and the working fluid temperature T2 may not match. If the flow rate of the working fluid guided to the turbine 16 is constant, the amount of power generated by the generator 12 varies depending on the working fluid temperature T2. Therefore, the control device 60 adjusts at least one of the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 based on the more accurate working fluid temperature T2. The solar thermal gas turbine power generator 1-4 can adjust the amount of power generated by the generator 12 more accurately.

但し、受熱管21の耐久性の低下の抑制を優先する場合、太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、受熱器温度T1に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を調節する構成の方が好ましい。これは、この構成の場合、制御装置が受熱管21の外表面の金属部材の温度を直接取得するためである。これにより、制御装置は、より正確な受熱器温度T1に基づいて受熱器20の温度を調節できる。よって、この構成の場合、太陽熱ガスタービン発電装置1−4は、受熱管21の耐久性の低下をより好適に抑制できる。   However, in the case where priority is given to the suppression of the decrease in the durability of the heat receiving pipe 21, the solar gas turbine power generation device 1-4 uses the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 and the heat receiver 20 based on the heat receiver temperature T1. The structure which adjusts at least one of the quantity of the sunlight guide | induced to is preferable. This is because, in this configuration, the control device directly acquires the temperature of the metal member on the outer surface of the heat receiving pipe 21. Thereby, the control apparatus can adjust the temperature of the heat receiver 20 based on the more exact heat receiver temperature T1. Therefore, in the case of this configuration, the solar gas turbine power generator 1-4 can more suitably suppress a decrease in durability of the heat receiving pipe 21.

(実施形態5)
図13は、実施形態5に係る太陽熱ガスタービン発電装置を示す構成図である。実施形態5に係る太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱器温度T1と、作動流体温度T2との2つの温度に基づいて、受熱器20に導かれる作動流体の流量と、受熱器20に導かれる太陽光の量との2つを調節する点に特徴がある。太陽熱ガスタービン発電装置5は、図13に示すように、制御装置62と、作動流体温度センサー64とを備える。作動流体温度センサー64は、受熱器20に設けられる。ここで、出口側タンク21bには、受熱管21と熱交換をした作動流体が溜められる。作動流体温度センサー64は、例えば、出口側タンク21bに設けられる。これにより、作動流体温度センサー64は、作動流体温度T2を検出する。
(Embodiment 5)
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a solar gas turbine power generator according to the fifth embodiment. The solar gas turbine power generator 5 according to the fifth embodiment is guided to the heat receiver 20 and the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 based on the two temperatures of the heat receiver temperature T1 and the working fluid temperature T2. It is characterized in that it adjusts the two with the amount of sunlight. As shown in FIG. 13, the solar thermal gas turbine power generator 5 includes a control device 62 and a working fluid temperature sensor 64. The working fluid temperature sensor 64 is provided in the heat receiver 20. Here, the working fluid that has exchanged heat with the heat receiving pipe 21 is stored in the outlet side tank 21b. The working fluid temperature sensor 64 is provided, for example, in the outlet side tank 21b. Thereby, the working fluid temperature sensor 64 detects the working fluid temperature T2.

制御装置62は、動作制御部62aと、演算部62bと、情報取得部62cと、記憶部62dとを有する。動作制御部62aは、入口案内翼角度調節装置44と、ヘリオスタット角度調節装置40とに電気的に接続される。動作制御部62aは、入口案内翼角度調節装置44の動作を制御して、圧縮機14に導かれる作動流体の流量を調節し、結果として受熱器20に導かれる作動流体の流量を調節する。また、動作制御部62aは、ヘリオスタット角度調節装置40の動作を制御して、有効鏡枚数を調節し、結果として受熱器20に導かれる太陽光の量を調節する。演算部62bは、上述の他の実施形態で説明した演算部と同様の機能を有する。   The control device 62 includes an operation control unit 62a, a calculation unit 62b, an information acquisition unit 62c, and a storage unit 62d. The operation control unit 62 a is electrically connected to the inlet guide blade angle adjusting device 44 and the heliostat angle adjusting device 40. The operation control unit 62a controls the operation of the inlet guide blade angle adjusting device 44 to adjust the flow rate of the working fluid guided to the compressor 14, and as a result, adjust the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20. In addition, the operation control unit 62a controls the operation of the heliostat angle adjustment device 40 to adjust the number of effective mirrors, and as a result, adjusts the amount of sunlight guided to the heat receiver 20. The computing unit 62b has the same function as the computing unit described in the other embodiments described above.

情報取得部62cは、受熱器温度センサー38と、作動流体温度センサー64と電気的に接続される。情報取得部62cは、受熱器温度T1を受熱器温度センサー38から取得する。また、情報取得部62cは、出口側タンク21b内の作動流体の作動流体温度T2を作動流体温度センサー64から取得する。記憶部62dは、上述の他の実施形態で説明した記憶部と同様の機能を有する。次に、制御装置62が実行する手順を説明する前に、制御装置62が用いるマップを説明する。制御装置62は、図11に示すマップM4と、以下に説明するマップM5とを用いる。   The information acquisition unit 62 c is electrically connected to the heat receiver temperature sensor 38 and the working fluid temperature sensor 64. The information acquisition unit 62c acquires the heat receiver temperature T1 from the heat receiver temperature sensor 38. In addition, the information acquisition unit 62c acquires the working fluid temperature T2 of the working fluid in the outlet side tank 21b from the working fluid temperature sensor 64. The storage unit 62d has the same function as the storage unit described in the other embodiments described above. Next, before describing the procedure executed by the control device 62, a map used by the control device 62 will be described. The control device 62 uses a map M4 shown in FIG. 11 and a map M5 described below.

図14は、受熱器温度と有効鏡枚数との関係と、受熱器温度と作動流体流量との関係とを示すマップである。制御装置62は、受熱器20に導かれる作動流体の第2の流量としての作動流体流量Q’を図14に示すように調節することにより受熱器20へ導かれる作動流体の流量を調節する。ここで、受熱器20に導かれる作動流体の第1の流量は、図11に示す作動流体流量Qである。作動流体流量Q’は、圧縮機14に導かれる作動流体の流量である。制御装置62は、作動流体温度T2が第1所定温度T2aを超えるまでは、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Q’を増加させない。そして、制御装置62は、作動流体温度T2が第1所定温度T2a越えると、作動流体温度T2が上昇するほど、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Q’を増加させる。そして、制御装置62は、作動流体温度T2が第2所定温度T2bを越えると、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Q’を最大値にする。   FIG. 14 is a map showing the relationship between the heat receiver temperature and the number of effective mirrors, and the relationship between the heat receiver temperature and the working fluid flow rate. The control device 62 adjusts the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 by adjusting the working fluid flow rate Q ′ as the second flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 as shown in FIG. 14. Here, the first flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 is a working fluid flow rate Q shown in FIG. The working fluid flow rate Q ′ is a flow rate of the working fluid guided to the compressor 14. The control device 62 does not increase the working fluid flow rate Q ′ guided to the compressor 14 until the working fluid temperature T2 exceeds the first predetermined temperature T2a. Then, when the working fluid temperature T2 exceeds the first predetermined temperature T2a, the control device 62 increases the working fluid flow rate Q 'guided to the compressor 14 as the working fluid temperature T2 increases. Then, when the working fluid temperature T2 exceeds the second predetermined temperature T2b, the control device 62 sets the working fluid flow rate Q 'guided to the compressor 14 to the maximum value.

第1所定温度T2aは、作動流体温度T2が第1所定温度T2a以下であれば、作動流体温度T2をさらに上昇させても発電機12による発電量を許容できる範囲に保つことができる値である。また、第2所定温度T2bは、作動流体温度T2が第2所定温度T2b以下であれば、発電機12による発電量を十分に許容できる範囲に保つことができる値である。第2所定温度T2bは、第1所定温度T2aよりも高い温度である。   If the working fluid temperature T2 is equal to or lower than the first predetermined temperature T2a, the first predetermined temperature T2a is a value that can maintain the power generation amount by the generator 12 within an allowable range even if the working fluid temperature T2 is further increased. . Further, the second predetermined temperature T2b is a value that can maintain the power generation amount by the generator 12 within a sufficiently allowable range if the working fluid temperature T2 is equal to or lower than the second predetermined temperature T2b. The second predetermined temperature T2b is a temperature higher than the first predetermined temperature T2a.

制御装置62は、作動流体温度T2が第1所定温度T2a以下であれば、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Q’を増加させずに、作動流体温度T2を第1所定温度T2aに近づけようとする。また、制御装置62は、作動流体温度T2が第1所定温度T2aよりも大きく、かつ、第2所定温度T2b以下の場合は、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Q’を徐々に増加させて、作動流体温度T2を第1所定温度T2aに近づけようとする。また、制御装置62は、作動流体温度T2が第2所定温度T2bよりも大きい場合は、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Q’を最大値にして、作動流体温度T2を迅速に第2所定温度T2b以下にしようとする。   If the working fluid temperature T2 is equal to or lower than the first predetermined temperature T2a, the control device 62 brings the working fluid temperature T2 closer to the first predetermined temperature T2a without increasing the working fluid flow rate Q ′ guided to the compressor 14. And The control device 62 gradually increases the working fluid flow rate Q ′ guided to the compressor 14 when the working fluid temperature T2 is higher than the first predetermined temperature T2a and equal to or lower than the second predetermined temperature T2b. The working fluid temperature T2 tends to approach the first predetermined temperature T2a. Further, when the working fluid temperature T2 is higher than the second predetermined temperature T2b, the control device 62 sets the working fluid flow rate Q ′ guided to the compressor 14 to the maximum value and quickly sets the working fluid temperature T2 to the second predetermined temperature. Attempts to make temperature T2b or lower.

また、制御装置62は、受熱器20に導かれる太陽光の第2の量としての有効鏡枚数N’を図14に示すように調節することにより、受熱器20が受ける太陽光の量を調節する。制御装置62は、作動流体温度T2が第2所定温度T2bを超えるまでは、ヘリオスタット18が有するすべての鏡18aから受熱器20に太陽光を導く。そして、制御装置62は、作動流体温度T2が第2所定温度T2b越えると、作動流体温度T2が上昇するほど、有効鏡枚数N’を低減する。そして、制御装置62は、作動流体温度T2が第3所定温度T2cを越えると、有効鏡枚数N’を0にする。   Further, the control device 62 adjusts the amount of sunlight received by the heat receiver 20 by adjusting the effective mirror number N ′ as the second amount of sunlight guided to the heat receiver 20 as shown in FIG. To do. The control device 62 guides sunlight from all the mirrors 18a of the heliostat 18 to the heat receiver 20 until the working fluid temperature T2 exceeds the second predetermined temperature T2b. Then, when the working fluid temperature T2 exceeds the second predetermined temperature T2b, the control device 62 reduces the effective mirror number N ′ as the working fluid temperature T2 increases. Then, when the working fluid temperature T2 exceeds the third predetermined temperature T2c, the control device 62 sets the effective mirror number N ′ to zero.

ここで、第3所定温度T2cは、作動流体温度T2が第3所定温度T2c以下であれば、発電機12による発電量を許容できる範囲に保つことができる値である。第3所定温度T2cは、第2所定温度T2bよりも高い温度である。制御装置62は、作動流体温度T2が第2所定温度T2b以下であればヘリオスタット18が有するすべての鏡18aから受熱器20に太陽光を導いて、作動流体温度T2を第2所定温度T2bに近づけようとする。   Here, the third predetermined temperature T2c is a value that can maintain the power generation amount by the generator 12 within an allowable range if the working fluid temperature T2 is equal to or lower than the third predetermined temperature T2c. The third predetermined temperature T2c is higher than the second predetermined temperature T2b. When the working fluid temperature T2 is equal to or lower than the second predetermined temperature T2b, the control device 62 guides sunlight from all the mirrors 18a of the heliostat 18 to the heat receiver 20, and the working fluid temperature T2 is changed to the second predetermined temperature T2b. Try to get closer.

また、制御装置62は、作動流体温度T2が第2所定温度T2bよりも大きく、かつ、第3所定温度T2c以下の場合は、有効鏡枚数N’を徐々に低減して、作動流体温度T2を第2所定温度T2bに近づけようとする。また、制御装置62は、作動流体温度T2が第3所定温度T2cよりも大きい場合は、有効鏡枚数N’を0にして、作動流体温度T2を迅速に第3所定温度T2c以下にしようとする。   In addition, when the working fluid temperature T2 is higher than the second predetermined temperature T2b and equal to or lower than the third predetermined temperature T2c, the control device 62 gradually reduces the effective mirror number N ′ to reduce the working fluid temperature T2. An attempt is made to approach the second predetermined temperature T2b. In addition, when the working fluid temperature T2 is higher than the third predetermined temperature T2c, the control device 62 sets the effective mirror number N ′ to 0 and tries to quickly lower the working fluid temperature T2 to the third predetermined temperature T2c or less. .

図15は、実施形態5の制御装置が実行する手順を示すフローチャートである。ステップST501で、情報取得部62cは、受熱器温度センサー38から受熱器温度T1を取得する。また、情報取得部62cは、作動流体温度センサー64から作動流体温度T2を取得する。次に、ステップST502で、情報取得部62cは、記憶部62dから図11に示すマップM4及び図14に示すマップM5を取得する。次に、ステップST503で、演算部62bは、作動流体流量Qが作動流体流量Q’以上であるか否かを判断する。こここで、作動流体流量Qは、ステップST501で取得した受熱器温度T1が図11に示すマップM4に当てはめられることで算出される値である。また、作動流体流量Q’は、ステップST501で取得した作動流体温度T2が図14に示すマップM5に当てはめられることで算出される値である。   FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure executed by the control device of the fifth embodiment. In step ST501, the information acquisition unit 62c acquires the heat receiver temperature T1 from the heat receiver temperature sensor 38. The information acquisition unit 62 c acquires the working fluid temperature T <b> 2 from the working fluid temperature sensor 64. Next, in step ST502, the information acquisition unit 62c acquires a map M4 shown in FIG. 11 and a map M5 shown in FIG. 14 from the storage unit 62d. Next, in step ST503, the calculation unit 62b determines whether or not the working fluid flow rate Q is equal to or higher than the working fluid flow rate Q '. Here, the working fluid flow rate Q is a value calculated by applying the heat receiver temperature T1 acquired in step ST501 to the map M4 shown in FIG. The working fluid flow rate Q ′ is a value calculated by applying the working fluid temperature T2 acquired in step ST501 to the map M5 shown in FIG.

作動流体流量Qが作動流体流量Q’以上である場合(ステップST503、Yes)、ステップST504で、演算部62bは、作動流体流量Qを作動流体流量目標値に設定する。また、作動流体流量Q’が作動流体流量Qよりも大きい場合(ステップST503、No)、ステップST505で、演算部62bは、作動流体流量Q’を作動流体流量目標値に設定する。つまり、演算部62bは、作動流体流量Qと作動流体流量Q’とのうち、大きい値の方を作動流体流量目標値に設定する。   When the working fluid flow rate Q is equal to or higher than the working fluid flow rate Q ′ (step ST503, Yes), in step ST504, the calculation unit 62b sets the working fluid flow rate Q to the working fluid flow rate target value. When the working fluid flow rate Q ′ is larger than the working fluid flow rate Q (No in step ST503), in step ST505, the calculation unit 62b sets the working fluid flow rate Q ′ to the working fluid flow rate target value. That is, the computing unit 62b sets the larger value of the working fluid flow rate Q and the working fluid flow rate Q ′ as the working fluid flow rate target value.

ステップST504の手順またはステップST505の手順の後、ステップST506で、演算部62bは、有効鏡枚数Nが有効鏡枚数N’以上であるか否かを判断する。こここで、有効鏡枚数Nは、ステップST501で取得した受熱器温度T1が図11に示すマップM4に当てはめられることで算出される値である。有効鏡枚数Nは、受熱器20に導かれる太陽光の第1の量に相当する。また、有効鏡枚数N’は、ステップST501で取得した作動流体温度T2が図14に示すマップM5に当てはめられることで算出される値である。有効鏡枚数N’は、受熱器20に導かれる太陽光の第2の量に相当する。   After step ST504 or step ST505, in step ST506, the calculation unit 62b determines whether or not the effective mirror number N is equal to or greater than the effective mirror number N ′. Here, the effective mirror count N is a value calculated by applying the heat receiver temperature T1 acquired in step ST501 to the map M4 shown in FIG. The effective mirror number N corresponds to a first amount of sunlight guided to the heat receiver 20. The effective mirror number N ′ is a value calculated by applying the working fluid temperature T2 acquired in step ST501 to the map M5 shown in FIG. The effective mirror number N ′ corresponds to a second amount of sunlight guided to the heat receiver 20.

有効鏡枚数Nが有効鏡枚数N’以下である場合(ステップST506、Yes)、ステップST507で、演算部62bは、有効鏡枚数Nを有効鏡枚数目標値に設定する。また、有効鏡枚数N’が有効鏡枚数Nよりも小さい場合(ステップST503、No)、ステップST508で、演算部62bは、作動流体流量Q’を有効鏡枚数目標値に設定する。つまり、演算部62bは、有効鏡枚数Nと有効鏡枚数N’とのうち、小さい方を有効鏡枚数目標値に設定する。   When the effective mirror number N is equal to or less than the effective mirror number N ′ (Yes in Step ST506), the calculation unit 62b sets the effective mirror number N to the effective mirror number target value in Step ST507. When the effective mirror number N ′ is smaller than the effective mirror number N (No in step ST503), in step ST508, the calculation unit 62b sets the working fluid flow rate Q ′ to the effective mirror number target value. That is, the calculation unit 62b sets the smaller one of the effective mirror number N and the effective mirror number N ′ as the effective mirror number target value.

ステップST507の手順またはステップST508の手順の後、ステップST509で、動作制御部62aは、入口案内翼42の角度が、ステップST504またはステップST505で設定された作動流体流量目標値を実現できる入口案内翼42の角度になるように、入口案内翼角度調節装置44を動作させる。また、ステップST509で、動作制御部62aは、有効鏡枚数NがステップST507またはステップST508で設定された有効鏡枚数目標値になるように、ヘリオスタット角度調節装置40を動作させる。次に、制御装置62は、一連の手順を終了して、ステップST501に戻る。   After step ST507 or step ST508, in step ST509, the operation control unit 62a determines that the angle of the inlet guide vane 42 can realize the target value of the working fluid flow rate set in step ST504 or step ST505. The inlet guide blade angle adjusting device 44 is operated so that the angle becomes 42. In step ST509, the operation control unit 62a operates the heliostat angle adjusting device 40 so that the effective mirror number N becomes the effective mirror number target value set in step ST507 or step ST508. Next, the control apparatus 62 complete | finishes a series of procedures, and returns to step ST501.

以上の手順を実行することにより、制御装置62は、受熱器20に導かれる作動流体の流量が、作動流体流量Qと作動流体流量Q’とのうちの大きい方の値となるように、入口案内翼42の角度を調節する。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱器20に導かれる作動流体の量が多ければ多いほど、受熱管21の温度の上昇が抑制される。また、太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱器20による作動流体の温度の上昇も抑制される。つまり、作動流体流量Qと作動流体流量Q’とのうちの大きい方の値は、他方の値よりもより安全側の値である。よって、制御装置62は、より安全側の値を目標値として入口案内翼42の動作を制御する。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱管21の温度の上昇と、受熱器20による作動流体の温度の上昇とのうちの少なくとも一方を、より好適に抑制できる。   By executing the above procedure, the control device 62 allows the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver 20 to be the larger value of the working fluid flow rate Q and the working fluid flow rate Q ′. The angle of the guide vane 42 is adjusted. Here, as the amount of the working fluid guided to the heat receiver 20 is larger, the solar gas turbine power generator 5 is suppressed from increasing in the temperature of the heat receiving pipe 21. In addition, the solar gas turbine power generator 5 is also prevented from increasing the temperature of the working fluid by the heat receiver 20. That is, the larger value of the working fluid flow rate Q and the working fluid flow rate Q ′ is a safer value than the other value. Therefore, the control device 62 controls the operation of the inlet guide vane 42 using a safer value as a target value. As a result, the solar gas turbine power generator 5 can more suitably suppress at least one of the rise in the temperature of the heat receiving pipe 21 and the rise in the temperature of the working fluid by the heat receiver 20.

また、制御装置62は、有効鏡枚数が、有効鏡枚数Nと有効鏡枚数N’とのうちの小さい方の値となるように、ヘリオスタット18の鏡18aの角度を調節する。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置5は、有効鏡枚数が少なければ少ないほど、受熱管21の温度の上昇が抑制される。また、太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱器20による作動流体の温度の上昇も抑制される。つまり、有効鏡枚数Nと有効鏡枚数N’とのうちの小さい方の値は、他方の値よりもより安全側の値である。よって、制御装置62は、より安全側の値を目標値としてヘリオスタット角度調節装置40の動作を制御する。結果として、太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱管21の温度の上昇と、受熱器20による作動流体の温度の上昇とのうちの少なくとも一方を、より好適に抑制できる。   Further, the control device 62 adjusts the angle of the mirror 18a of the heliostat 18 so that the effective mirror number becomes a smaller value of the effective mirror number N and the effective mirror number N ′. Here, as the solar thermal gas turbine power generation device 5 has a smaller number of effective mirrors, an increase in the temperature of the heat receiving pipe 21 is suppressed. In addition, the solar gas turbine power generator 5 is also prevented from increasing the temperature of the working fluid by the heat receiver 20. That is, the smaller value of the effective mirror number N and the effective mirror number N ′ is a safer value than the other value. Therefore, the control device 62 controls the operation of the heliostat angle adjusting device 40 using a safer value as a target value. As a result, the solar gas turbine power generator 5 can more suitably suppress at least one of the rise in the temperature of the heat receiving pipe 21 and the rise in the temperature of the working fluid by the heat receiver 20.

また、図11に示すマップM4を用いることで、制御装置62は、受熱器温度T1が上昇すると、まず作動流体流量Qを調節し、次に、有効鏡枚数Nを調節する。これにより、太陽熱ガスタービン発電装置5は、まず、圧縮機14へ導かれる作動流体流量Qを調節して、受熱管21の温度の上昇や、受熱器20による作動流体の温度の上昇を抑制し、それでも受熱器20の温度が上昇する場合に、受熱器20に導かれる太陽光の量が調節される。よって、太陽熱ガスタービン発電装置5は、受熱管21の耐久性の低下を抑制しつつ、作動流体の温度の必要以上の低下を抑制することで発電機12による発電量の低下を抑制できる。   Further, by using the map M4 shown in FIG. 11, when the heat receiver temperature T1 rises, the control device 62 first adjusts the working fluid flow rate Q and then adjusts the effective mirror number N. Thus, the solar gas turbine power generator 5 first adjusts the flow rate Q of the working fluid guided to the compressor 14 to suppress the temperature rise of the heat receiving pipe 21 and the temperature rise of the working fluid by the heat receiver 20. Even so, when the temperature of the heat receiver 20 rises, the amount of sunlight guided to the heat receiver 20 is adjusted. Therefore, the solar gas gas turbine power generator 5 can suppress a decrease in the amount of power generated by the generator 12 by suppressing an unnecessary decrease in the temperature of the working fluid while suppressing a decrease in the durability of the heat receiving pipe 21.

また、図14に示すマップM5を用いることで、制御装置62は、作動流体温度T2が上昇すると、まず作動流体流量Q’を調節し、次に、有効鏡枚数N’を調節する。これにより、太陽熱ガスタービン発電装置5は、まず、作動流体流量Q’を調節して、受熱器20による作動流体の温度の上昇を抑制し、それでも作動流体の温度が上昇する場合に、受熱器20に導かれる太陽光の量が調節される。よって、太陽熱ガスタービン発電装置5は、作動流体の温度の必要以上の上昇を抑制しつつ、発電機12による発電量の低下を抑制できる。ここで、太陽熱ガスタービン発電装置5は、作動流体の温度の必要以上の上昇を抑制することで、発電機12による発電量をより精度よく調節できる。   Further, by using the map M5 shown in FIG. 14, when the working fluid temperature T2 rises, the control device 62 first adjusts the working fluid flow rate Q 'and then adjusts the effective mirror number N'. As a result, the solar gas turbine power generator 5 first adjusts the working fluid flow rate Q ′ to suppress the temperature rise of the working fluid by the heat receiver 20, and when the temperature of the working fluid still rises, the heat receiver The amount of sunlight directed to 20 is adjusted. Therefore, the solar thermal gas turbine power generation device 5 can suppress a decrease in the amount of power generated by the generator 12 while suppressing an increase in the temperature of the working fluid more than necessary. Here, the solar gas gas turbine power generator 5 can adjust the power generation amount by the generator 12 more accurately by suppressing the temperature of the working fluid from rising more than necessary.

以上のように、本発明に係る太陽熱ガスタービン発電装置は、太陽光の熱を用いて発電する技術に有用であり、特に、受熱器の耐久性の低下を抑制することに適している。   As described above, the solar gas turbine power generator according to the present invention is useful for a technology for generating power using sunlight heat, and is particularly suitable for suppressing a decrease in durability of the heat receiver.

1−5 太陽熱ガスタービン発電装置
12 発電機
14 圧縮機
16 タービン
18 ヘリオスタット(太陽光集光装置)
18a 鏡
20 受熱器
21 受熱管
21a 入口側タンク
21b 出口側タンク
22 再熱器
24 煙突
26 回転体
28 入力軸
30 受熱器前通路
32 受熱器後通路
34 排気通路
36、46、48、60、62 制御装置
36a、46a、48a、60a、62a 動作制御部
36b、46b、48b、60b、62b 演算部
36c、46c、48c、60c、62c 情報取得部
36d、46d、48d、60d、62d 記憶部
38 受熱器温度センサー
40 ヘリオスタット角度調節装置(熱量調節手段)
42 入口案内翼
44 入口案内翼角度調節装置(熱量調節手段)
50 三方弁(熱量調節手段)
50a 第1開口
50b 第2開口
50c 第3開口
52 第1バイパス通路
54 第2バイパス通路
56 バイパス弁(熱量調節手段)
58 遮断弁(熱量調節手段)
64 作動流体温度センサー
M1、M2、M3、M4、M5 マップ
N、N7’ 有効鏡枚数
Q、Q’、q 作動流体流量
T1 受熱器温度
T1a、T1c、T1e、T2a 第1所定温度
T1b、T1d、T1f、T2b 第2所定温度
T1g、T2c 第3所定温度
T2 作動流体温度
1-5 Solar Thermal Gas Turbine Generator 12 Generator 14 Compressor 16 Turbine 18 Heliostat (Solar Concentrator)
18a Mirror 20 Heat receiver 21 Heat receiving pipe 21a Inlet side tank 21b Outlet side tank 22 Reheater 24 Chimney 26 Rotating body 28 Input shaft 30 Heat receiver front passage 32 Heat receiver rear passage 34 Exhaust passage 36, 46, 48, 60, 62 Control device 36a, 46a, 48a, 60a, 62a Operation control unit 36b, 46b, 48b, 60b, 62b Calculation unit 36c, 46c, 48c, 60c, 62c Information acquisition unit 36d, 46d, 48d, 60d, 62d Storage unit 38 Heat receiving unit Temperature sensor 40 Heliostat angle adjustment device (heat quantity adjustment means)
42 Inlet guide vane 44 Inlet guide vane angle adjusting device (heat quantity adjusting means)
50 Three-way valve (heat quantity adjustment means)
50a First opening 50b Second opening 50c Third opening 52 First bypass passage 54 Second bypass passage 56 Bypass valve (heat amount adjusting means)
58 Shut-off valve (heat quantity adjusting means)
64 Working fluid temperature sensor M1, M2, M3, M4, M5 Map N, N7 'Effective number of mirrors Q, Q', q Working fluid flow rate T1 Heat receiver temperature T1a, T1c, T1e, T2a First predetermined temperature T1b, T1d, T1f, T2b Second predetermined temperature T1g, T2c Third predetermined temperature T2 Working fluid temperature

Claims (11)

太陽光を集める太陽光集光装置と、
作動流体を圧縮する圧縮機と、
前記太陽光集光装置で集められた太陽光の熱を前記圧縮機で圧縮された作動流体に伝える受熱器と、
前記受熱器で熱交換した作動流体を受けて回転力を得るタービンと、
前記タービンから回転力が入力されることで発電する発電機と、
前記受熱器に出入りする熱量を調節する熱量調節手段と、
を備えることを特徴とする太陽熱ガスタービン発電装置。
A solar concentrator that collects sunlight,
A compressor for compressing the working fluid;
A heat receiver for transferring the heat of sunlight collected by the solar light collecting device to the working fluid compressed by the compressor;
A turbine that receives a working fluid heat-exchanged by the heat receiver and obtains a rotational force;
A generator that generates electric power by receiving rotational force from the turbine;
A heat amount adjusting means for adjusting the amount of heat entering and exiting the heat receiver;
A solar thermal gas turbine power generator comprising:
前記熱量調節手段は、
前記受熱器による作動流体への受熱状況に基づいて、前記受熱器に出入りする熱量を調節することを特徴とする請求項1に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
2. The solar gas turbine power generator according to claim 1, wherein an amount of heat that enters and exits the heat receiver is adjusted based on a heat reception state of the working fluid by the heat receiver.
前記受熱状況とは、
前記受熱器の温度である受熱器温度と、
前記受熱器から前記タービンに導かれる作動流体の温度である作動流体温度と、
のうちの少なくとも一方の温度であることを特徴とする請求項2に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
What is the heat reception status?
A heat receiver temperature which is a temperature of the heat receiver;
A working fluid temperature that is a temperature of a working fluid led from the heat receiver to the turbine;
The solar gas turbine power generator according to claim 2, wherein the temperature is at least one of the temperatures.
前記熱量調節手段は、
前記太陽光集光装置から前記受熱器に導かれる太陽光の量と、前記圧縮機から前記受熱器に導かれる作動流体の流量とのうちの少なくとも一方を調節することで、前記受熱器に出入りする熱量を調節することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
By adjusting at least one of the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver and the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver, the heat receiver enters and exits the heat receiver. The amount of heat to be adjusted is adjusted, The solar thermal gas turbine power generator as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記熱量調節手段は、
前記受熱器温度または前記作動流体温度が上昇するほど、前記受熱器に導かれる太陽光の量を減少させることを特徴とする請求項4に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
The solar gas turbine power generator according to claim 4, wherein the amount of sunlight guided to the heat receiver is decreased as the heat receiver temperature or the working fluid temperature is increased.
前記熱量調節手段は、
前記受熱器温度または前記作動流体温度が上昇するほど、前記受熱器に導かれる作動流体の流量を増加させることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
6. The solar gas turbine power generator according to claim 4, wherein the flow rate of the working fluid guided to the heat receiver is increased as the heat receiver temperature or the working fluid temperature is increased.
前記熱量調節手段は、
前記受熱器の温度である受熱器温度と、前記受熱器から前記タービンに導かれる作動流体の温度である作動流体温度との2つの温度に基づいて、
前記受熱器温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる太陽光の第1の量と、前記作動流体温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる太陽光の第2の量とを算出し、
前記第1の量と前記第2の量とのうち小さい方の値になるように、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
Based on two temperatures, a heat receiver temperature that is the temperature of the heat receiver and a working fluid temperature that is a temperature of a working fluid led from the heat receiver to the turbine,
A first amount of sunlight guided to the heat receiver when based on the heat receiver temperature and a second amount of sunlight guided to the heat receiver when based on the working fluid temperature are calculated. ,
7. The amount of sunlight guided to the heat receiver is adjusted so that the smaller one of the first amount and the second amount is set. A solar gas turbine power generator according to claim 1.
前記熱量調節手段は、
前記受熱器の温度である受熱器温度と、前記受熱器から前記タービンに導かれる作動流体の温度である作動流体温度との2つの温度に基づいて、
前記受熱器温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる作動流体の第1の流量と、前記作動流体温度に基づいた場合の前記受熱器に導かれる作動流体の第2の流量とを算出し、
前記第1の流量と前記第2の流量とのうち大きい方の値になるように、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
Based on two temperatures, a heat receiver temperature that is the temperature of the heat receiver and a working fluid temperature that is a temperature of a working fluid led from the heat receiver to the turbine,
A first flow rate of the working fluid led to the heat receiver when based on the heat receiver temperature and a second flow rate of the working fluid led to the heat receiver when based on the working fluid temperature are calculated. ,
8. The amount of sunlight guided to the heat receiver is adjusted so that the larger one of the first flow rate and the second flow rate is obtained. A solar gas turbine power generator according to claim 1.
前記熱量調節手段は、
前記圧縮機から前記受熱器に導かれる作動流体の流量が所定値に到達してから、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することを特徴とする請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービン発電装置。
The calorific value adjusting means is
9. The amount of sunlight guided to the heat receiver is adjusted after the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver reaches a predetermined value. A solar gas turbine power generator according to claim 1.
太陽光を集める太陽光集光装置と、
作動流体を圧縮する圧縮機と、
前記太陽光集光装置で集められた太陽光の熱を前記圧縮機で圧縮された作動流体に伝える受熱器と、
前記受熱器で熱交換した作動流体を受けて回転力を得るタービンと、
前記タービンから回転力が入力されることで発電する発電機と、
を備える太陽熱ガスタービン発電装置を制御する制御方法であって、
前記圧縮機から前記受熱器に導かれる前記作動流体の流量と、前記太陽光集光装置から前記受熱器に導かれる太陽光の量とのうちの少なくとも一方を、前記受熱器による作動流体への受熱状況に基づいて調節することを特徴とする太陽熱ガスタービン発電方法。
A solar concentrator that collects sunlight,
A compressor for compressing the working fluid;
A heat receiver for transferring the heat of sunlight collected by the solar light collecting device to the working fluid compressed by the compressor;
A turbine that receives a working fluid heat-exchanged by the heat receiver and obtains a rotational force;
A generator that generates electric power by receiving rotational force from the turbine;
A control method for controlling a solar gas turbine power generator comprising:
At least one of the flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver and the amount of sunlight guided from the solar light collecting device to the heat receiver is transferred to the working fluid by the heat receiver. The solar gas turbine power generation method characterized by adjusting based on a heat receiving condition.
前記圧縮機から前記受熱器に導かれる前記作動流体の流量が所定値に到達してから、前記受熱器に導かれる太陽光の量を調節することを特徴とする請求項10に記載の太陽熱ガスタービン発電方法。   The solar gas according to claim 10, wherein the amount of sunlight guided to the heat receiver is adjusted after a flow rate of the working fluid guided from the compressor to the heat receiver reaches a predetermined value. Turbine power generation method.
JP2009181466A 2009-08-04 2009-08-04 Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method Withdrawn JP2011032960A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009181466A JP2011032960A (en) 2009-08-04 2009-08-04 Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009181466A JP2011032960A (en) 2009-08-04 2009-08-04 Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011032960A true JP2011032960A (en) 2011-02-17

Family

ID=43762275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009181466A Withdrawn JP2011032960A (en) 2009-08-04 2009-08-04 Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011032960A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607195A (en) * 2012-03-30 2012-07-25 中海阳新能源电力股份有限公司 Distributed solar light-heat mirror field for equilibrium power generation
WO2013015190A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 Solar light collecting mirror and solar thermal power generation system using said solar light collecting mirror
WO2013065492A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 三菱重工業株式会社 Solar heat turbine electricity generation device and control method therefor
WO2014065185A1 (en) 2012-10-26 2014-05-01 川崎重工業株式会社 Sunlight-utilizing gas turbine power generation system provided with hydrogen-generating unit
WO2014068797A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-08 三井造船株式会社 Solar heat electric power generation plant and control method therefor
JP2014088873A (en) * 2013-09-25 2014-05-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Solar heat power generation plant and control method of the same
WO2016121016A1 (en) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Solar light collecting device, controlling device for same, and solar light reflector control method
CN107859605A (en) * 2017-10-30 2018-03-30 黄丽贤 A kind of solar energy inclined hole drive mechanism

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015190A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 Solar light collecting mirror and solar thermal power generation system using said solar light collecting mirror
WO2013065492A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 三菱重工業株式会社 Solar heat turbine electricity generation device and control method therefor
CN102607195A (en) * 2012-03-30 2012-07-25 中海阳新能源电力股份有限公司 Distributed solar light-heat mirror field for equilibrium power generation
WO2014065185A1 (en) 2012-10-26 2014-05-01 川崎重工業株式会社 Sunlight-utilizing gas turbine power generation system provided with hydrogen-generating unit
US10196978B2 (en) 2012-10-26 2019-02-05 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Sunlight-utilizing gas turbine power generation system provided with hydrogen-generating unit
WO2014068797A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-08 三井造船株式会社 Solar heat electric power generation plant and control method therefor
JP2014088821A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Solar heat power generation plant and control method of the same
JP2014088873A (en) * 2013-09-25 2014-05-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Solar heat power generation plant and control method of the same
WO2016121016A1 (en) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Solar light collecting device, controlling device for same, and solar light reflector control method
CN107859605A (en) * 2017-10-30 2018-03-30 黄丽贤 A kind of solar energy inclined hole drive mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011032960A (en) Solar heat gas turbine power generator and solar heat gas turbine power generation method
US9003795B2 (en) Method and apparatus for operating a solar steam system
JP4901881B2 (en) Steam turbine power generation facility and operation method thereof
CA2894926C (en) Solar/air turbine generator system
EP2189637A2 (en) A method of controlling an air preheating system of a gas turbine
WO2013141201A1 (en) Solar-thermal power-generating facility, and method for starting-up same
JP5291541B2 (en) Solar gas turbine and solar gas turbine power generator
JP4764255B2 (en) Small once-through boiler power generation system and operation control method thereof
JP6613176B2 (en) Power generation system
JP5422057B2 (en) Gas turbine system and control method thereof
JP2012180774A (en) Gas turbine plant and control method thereof
JP2007046576A (en) Steam turbine power generation plant and its control method
JP6742441B2 (en) Method for coupling a steam turbine and a gas turbine with a desired angular difference using set point acceleration
JP7349266B2 (en) Gas turbine and its control method and combined cycle plant
JP3219186U (en) Solar air power generation equipment
JP6677063B2 (en) Heat recovery system
WO2015052810A1 (en) Solar heat turbine system, and device and method for controlling said system
JP5538458B2 (en) Steam supply plant and solar heat insulation device
EP3318816B1 (en) Heating system
JP5762432B2 (en) Control method of composite device and composite device using the method
JP6382567B2 (en) Solar thermal collection system and control method thereof
JP3559672B2 (en) Operation control device for thermal power plant
JPH05264072A (en) Device for heating or cooling
JP6965221B2 (en) Gas turbine system
JP6590650B2 (en) Combined cycle plant, control device therefor, and operation method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20121106