JP2013242070A - 蒸気発生システム - Google Patents

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Abstract

【課題】取り扱いの難しい熱媒体の使用総量や流量を低減することができる蒸気発生システムを提供する。
【解決手段】実施の形態の蒸気発生システムは、第1〜第4の加熱部を備えている。第1の加熱部は、集熱された太陽熱により第1の熱媒体を加熱する。第2の加熱部は、集熱された太陽熱により前記第1の熱媒体とは異なる第2の熱媒体を加熱する。第3の加熱部は、前記加熱された第2の熱媒体の熱により水又は蒸気を加熱する。第4の加熱部は、前記加熱された水又は蒸気を、前記加熱された第1の熱媒体の熱によりさらに加熱することによって、より昇温された蒸気を生成する。
【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、蒸気発生システムに関する。
図16及び図17に基づき、第1の従来技術である太陽熱を用いた従来の第1の蒸気タービンプラント90aの構成について説明する。従来の第1の蒸気タービンプラント90aは、図16に示すように、復水器9a、冷却器11a、冷却水ポンプ12a、給水ポンプ10a、蒸気タービン系循環流路84a、蒸気タービン7a、従来の第1の蒸気発生システム91aを備えている。
蒸気タービン系循環流路84aは、蒸気タービン7aから、復水器9a、給水ポンプ10a、後述する蒸気発生器1aを経て、蒸気タービン7aに戻る流路を構成する。給水ポンプ10aで昇圧された水2aは、蒸気発生器1aへ搬送される。搬送された水2aは、蒸気発生器1aで加熱され蒸気3aに変化する。
蒸気3aは、蒸気タービン7aの高圧側から流入し、蒸気タービン7a内部にて膨張し、蒸気タービン7aの低圧側に向かうにつれて、圧力及び温度がともに低下する。膨張していく蒸気3aによって回転する蒸気タービン7の回転軸は、図示していない発電機に接続されている。この回転軸の軸動力が発電機に伝達されて発電が行われる。
蒸気タービン7aの低圧側から排気されるタービン排気8aは、復水器9aに流入する。タービン排気8aは、復水器9aにおいて冷却水13aにより冷却されて水2aになり、給水ポンプ10aへと導かれて循環する。
一方、上述した冷却水13aは、冷却水ポンプ12aによって復水器9aに移送される。冷却水13aは、復水器9aにおいてタービン排気8aにより加熱された後、冷却器11aにおいて大気14aで冷却され、さらに、冷却水ポンプ12aへと導かれて循環する。
冷却器11aには冷却塔を用いてもよく、この場合、図16に示すように、大気14aを強制的には送風させない構成にしてもよいし、図示しない送風機を用いて大気14aを強制的に送風させる構成にしてもよい。また、例えば、冷却水13aとして海水や河川水を使用する場合、使用した海水や河川水を循環させずに海や河川に排水することになるので、図16に示した構成とは異なり、冷却器11aが不要となる。なお、太陽熱を利用する蒸気タービンプラントの多くは、海や河川の近くには設置されていないため、このような場合、図16に示すように、冷却器11aを設けて冷却水13aを循環させる必要がある。また、多くの場合、図示しない送風機を用いて大気14aを強制的に送風させる。
前述した従来の第1の蒸気発生システム91aは、図17に示すように、集熱器4a、溶融塩循環流路86a、前記の蒸気発生器1aを備えている。図16における熱媒体5aは、図17においては溶融塩79aである。集熱器4aは、図16に示すように、太陽光線6aを集光することによって太陽熱(輻射熱)を集熱する。集熱器4aは、集熱された太陽熱で溶融塩79aを加熱するための溶融塩加熱器40aを備えている。一方、蒸気発生器1aは、溶融塩熱交換器80aを備えている。
溶融塩循環流路86aは、溶融塩加熱器40aと溶融塩熱交換器80aとの間で溶融塩79aを循環させる。溶融塩79aとしては、例えば溶融硝酸塩などを例示することができる。溶融塩循環流路86a上には、溶融塩ポンプ17aが設けられている。溶融塩ポンプ17aは、溶融塩循環流路86a上で溶融塩79aを移送する。蒸気発生器1aの備える溶融塩熱交換器80aは、溶融塩加熱器40aで加熱された溶融塩79aの保有熱により、蒸気発生器1aに流入される水2aを加熱することによって、蒸気3aを得る。
次に、図18に基づき、第2の従来技術である太陽熱を用いた従来の第2の蒸気タービンプラント90bの構成について説明する。ここでは、前述した従来の第1の蒸気タービンプラント90aと構成が異なる部分についてのみ説明する。従来の第2の蒸気タービンプラント90bは、従来の第2の蒸気発生システム96aを備えている。蒸気発生器1aと集熱器4aが、従来の第2の蒸気発生システム96aとして一体になっている。蒸気発生器1aでもある集熱器4aにて水2aは、太陽光線6aの輻射熱を受けて加熱される。水2aは、集熱器4aでもある蒸気発生器1aに搬送され、そこで加熱されることで蒸気3aに変化する。従来の第2の蒸気タービンプラント90bは、第1の従来技術である従来の第1の蒸気タービンプラント90aと比較して全体構造が簡単になるが、タービン7aに流入する蒸気3aの温度は高温にしにくい。
特開昭60−48604号公報
ここで、図16〜図18に示す蒸気3aの温度が高いほど、蒸気タービンプラントの効率は高くなる。しかし、第2の従来技術では400℃程度までの蒸気3aしか製造できない。第1の従来技術にて熱媒体5aに油を用いると、375℃程度までの蒸気3aしか得ることができない。そこで、集熱器4aとしてタワー型の集熱器を適用し、さらに熱媒体5aとして溶融硝酸塩などの溶融塩79aを用いた場合、溶融塩79aは蒸気発生器1aの入口では、600℃弱となり、例えば565℃の蒸気3aを生成することが可能となる。蒸気発生器1aにて溶融塩79aができるだけ低温になるまで熱交換させたいが、融点より充分高い温度までしか熱交換させられないので、蒸気発生器1aから流出する溶融塩79aは例えば290℃程度である。
しかしながら、溶融塩79aは、例えば溶融硝酸塩を使用すると融点である220℃より低温になると凝固するので、溶融塩79aの全ての流路に保温が必要である。保温が困難であったり、凝固後の融解が困難であったりする流路では、電気ヒータなどにより加熱する必要がある。溶融塩79aを流動させることで凝固し難くするために、熱交換現象がなくても溶融塩79aを溶融塩ポンプ17aにより循環させる場合もある。溶融塩79aを凝固した状態から流動する状態に変化させるのは、潜熱分から加熱する必要があるし、さらには溶融塩79aの体積変化が、流路を構成する配管を破損させるリスクにつながる。
また、例えば、太陽熱が全くあるいは充分には得られない時のプラント運転状態を考慮し、太陽熱が充分に得られるプラント運転状態の時に、循環搬送する蓄熱液体や蓄熱タンクに貯蔵する蓄熱材に蓄熱しておいた熱を利用して溶融塩79aを加熱することなども考えられている。しかしながら、500℃など非常な高温を対象とした蓄熱液体は、融点が常温以上である事が多いので、蓄熱液体の例えば流路についても、溶融塩79aの流路と同様、上記したリスクがある。一方、蓄熱材は、固体に相変化する物質でもよいがその場合、凝固の対策は必須になる。
また、溶融塩79aは、大気に接触すると酸化して異なる物質に変化してしまうため、溶融塩79aを保温しながら貯蔵する例えば保温タンクを流路に設ける場合、この保温タンク内部を大気に接触させないようにする必要がある。例えば、保温タンクに対して窒素を封入しておく必要がある。また、溶融塩の体積変化を考慮して溶融塩の流路を開放させる構造などを設けたいところではあるが、溶融塩の大気との接触を回避するために、流路を開放させる構造を窒素雰囲気のチャンバ内などに設ける必要がある。
さらに、溶融硝酸塩などの溶融塩79aは、一般に高価である。また、集熱器4aとしてタワー型の集熱器を用いた場合、溶融塩79aを物理的に高い位置まで持ち上げる必要性が生じる。この際、溶融硝酸塩などの溶融塩79aは、密度が高いため、溶融塩ポンプ17aは、非常に高い揚程が必要であり、消費エネルギも大きくなる。
本発明が解決しようとする課題は、例えば溶融塩などの取り扱いの難しい熱媒体の使用総量や流量を低減することができる蒸気発生システムを提供することである。
実施の形態の蒸気発生システムは、第1〜第4の加熱部を備えている。第1の加熱部は、集熱された太陽熱により第1の熱媒体を加熱する。第2の加熱部は、集熱された太陽熱により前記第1の熱媒体とは異なる第2の熱媒体を加熱する。第3の加熱部は、前記加熱された第2の熱媒体の熱により水又は蒸気を加熱する。第4の加熱部は、前記加熱された水又は蒸気を、前記加熱された第1の熱媒体の熱によりさらに加熱することによって、より昇温された蒸気を生成する。
第1の実施形態に係る蒸気発生システムを含む蒸気タービンプラントを示す概略図。 図1の蒸気発生システムを示す概略図。 第2の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第3の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第4の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第5の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第6の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第7の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第8の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第9の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第10の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第11の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 タワー型の集熱器の構造を示す図。 トラフ型の集熱器の構造を示す図。 第12の実施形態に係る蒸気発生システムを示す概略図。 第1の従来技術に係る蒸気タービンプラントを示す概略図。 図16の蒸気タービンプラントが備える従来の第1の蒸気発生システムを示す概略図。 第2の従来技術に係る蒸気タービンプラントを示す概略図。
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
[第1の実施の形態]
図1に示すように、本実施形態に係る蒸気発生システム91を含む蒸気タービンプラント90は、太陽熱を利用して蒸気タービン7を駆動する。蒸気タービンプラント90は、復水器9、冷却器11、冷却水ポンプ12、給水ポンプ10、蒸気タービン系循環流路84、並びに前記の蒸気タービン7及び蒸気発生システム91を備えている。
蒸気タービン系循環流路84は、蒸気タービン7、復水器9、給水ポンプ10、蒸気発生システム91が備える後述する蒸気発生器1を経て、蒸気タービン7に戻る流路を構成する。つまり、給水ポンプ10で昇圧された水2は、蒸気発生器1へ搬送される。搬送された水2は、蒸気発生器1で加熱され蒸気3に変化する。
蒸気3は、蒸気タービン7の高圧側から流入し、蒸気タービン7内部にて膨張し、圧力及び温度がともに低下する。膨張していく蒸気3によって回転する蒸気タービン7の回転軸は、図示していない発電機に接続されている。この回転軸の軸動力が発電機に伝達されて発電が行われる。
蒸気3は、蒸気タービン7内部にて膨張した後、蒸気タービン7の低圧側に向かうにつれて、圧力及び温度がともに低下する。蒸気タービン7の低圧側から排気されるタービン排気8は、復水器9に流入する。タービン排気8は、復水器9において冷却水13により冷却されて水2になり、給水ポンプ10へと導かれて循環する。
一方、上述した冷却水13は、冷却水ポンプ12によって復水器9に移送される。冷却水13は、復水器9においてタービン排気8により加熱された後、冷却器11において大気14により冷却され、さらに、冷却水ポンプ12へと導かれて循環する。
冷却器11には冷却塔を用いてもよく、この場合、図1に示すように、大気14を強制的には送風させない構成にしてもよいし、図示しない送風機を用いて大気14を強制的に送風させる構成にしてもよい。また、例えば、冷却水13として海水や河川水を使用する場合、使用した海水や河川水を循環させずに海や河川に排水することになるので、図1に示した構成とは異なり、冷却器11が不要となる。なお、太陽熱を利用する蒸気タービンプラントの多くは、海や河川の近くには設置されていないため、このような場合、図1に示すように、冷却器11を設けて冷却水13を循環させる必要がある。また、多くの場合、図示しない送風機を用いて大気14を強制的に送風させる。
次に、本実施形態の蒸気発生システム91の構成について説明する。図2に示すように、蒸気発生システム91は、集熱器4、第1の循環流路として機能する油循環流路85、第8の循環流路として機能する溶融塩循環流路86、上述した蒸気発生器1を備えている。
集熱器4は、太陽光線6を集光することによって太陽熱(輻射熱)を集熱する。集熱器4は、第1の加熱部として機能する溶融塩加熱器40と第2の加熱部として機能する油加熱器41とを備えている。蒸気発生器1は、第3の加熱部として機能する油熱交換器81と第4の加熱部として機能する溶融塩熱交換器80とを備えている。1つの集熱器4に油加熱器41と溶融塩加熱器40を設ける必要はなく、集熱器4が複数あり、油加熱器41を設けた集熱器4と溶融塩加熱器40を設けた集熱器4が別物でもよい。
油循環流路85は、油加熱器41と油熱交換器81との間で第2の熱媒体である油42を循環させる。一方、溶融塩循環流路86は、溶融塩加熱器40と溶融塩熱交換器80との間で第1の熱媒体である溶融塩79を循環させる。溶融塩79としては、例えば溶融硝酸塩などを例示することができる。
溶融塩循環流路86上には、溶融塩ポンプ17が設けられている。溶融塩ポンプ17は、溶融塩循環流路86上で溶融塩79を移送する。一方、油循環流路85の経路上には、油42を移送するための油ポンプ43が設けられている。
蒸気発生器1は、水2及び蒸気3の流れ方向を基準にして、上流側に油熱交換器81が配置され、下流側に溶融塩熱交換器80が配置されている。詳述すると、蒸気発生器1は、水2及び蒸気3の流れ方向を基準にして、上流側を油42で加熱し、下流側を溶融塩79で加熱する。
つまり、油加熱器41は、集熱された太陽熱で油42を加熱する。溶融塩加熱器40は、集熱された太陽熱で溶融塩79を加熱する。油熱交換器81は、加熱された油42の熱で、給水ポンプ10側から流入された水2を加熱する。溶融塩熱交換器80は、油42の熱で加熱された水又は加熱され水から変化した蒸気を、加熱された溶融塩79の熱でさらに加熱することによって、より昇温された蒸気3を生成する。
本実施形態の蒸気発生システム91では、油熱交換器81により水2が加熱されて蒸気になり、油熱交換器81の出口にて蒸気が例えば375℃まで加熱される。溶融塩熱交換器80の出口では溶融塩79を例えば400℃にすることができ、この場合、溶融塩加熱器40において、溶融塩79は、例えば290℃からではなく、400℃から600℃弱まで変化しながら蒸気を加熱することになる。
つまり、本実施形態の蒸気発生システム91によれば、溶融塩79を用いる高温側と油42を用いる低温側とに分ける構成を適用することで、蒸気発生システム91では、集熱器4や蒸気発生器1における、溶融塩79の流路などの構成部分を削減することができる。要するに、蒸気発生システム91によれば、蒸気発生器1における溶融塩79による加熱量が減るので、取り扱いが難しく高価な熱媒体である溶融塩79を用いる部分が小さくなり、溶融塩79の使用総量を低減することができる。
溶融塩79の総流路を減らした場合は、溶融塩79の温度変化や相変化に伴う体積変化による流路破損のリスクが減少する。
また、加熱用の熱媒体を油42と溶融塩79とに分けることにより設計の自由度が増え、溶融塩79の流量を減らす設計も可能である。また、集熱器4として、後述する例えばタワー型の集熱器を適用している場合では、鉛直方向の高い位置まで溶融塩79を持ち上げなければならず、また溶融塩79は密度が高いので、溶融塩ポンプ17には高い揚程が必要となるが、溶融塩79の流量を減らす設計とした場合には、溶融塩ポンプ17として、例えば消費電力などが小さい低スペックのポンプを選択することができ、また、蒸気発生システム91全体の消費電力を低減できる。
さらに、油42は常温でも凝固しないので、流路を保温したりヒータ加熱する必要がないため、溶融塩79及び油42の全流路に対する保温材の量やヒータによる加熱の量や溶融塩79の凝固防止主旨の循環量を削減することができる。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施形態を図3に基づき説明する。なお、図3中において、図2に示した第1の実施形態中の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図3に示すように、本実施形態の蒸気発生システム92は、第1の実施形態に係る蒸気発生システム91の構成に加え、高温保温タンク20及び中温保温タンク24と、開閉弁18、21、22、25と、が溶融塩循環流路86上に設けられている。高温保温タンク20内及び中温保温タンク24内には、溶融塩が大気と接触して物性が変わらないようにするために例えば窒素が封入されている。
ここで、夜間や曇りのように太陽熱が全く、あるいは充分には得られないプラント運転条件の時、開閉弁18、21、22、25を閉じ、溶融塩ポンプ17と油ポンプ43を停止する。蒸気発生システム91以外に関しては、図1に示す給水ポンプ10と冷却水ポンプ12とを停止して、蒸気タービン7を駆動させず発電を行わない。
太陽熱が充分に得られるプラント運転条件に変わったとき、開閉弁18、21、22、25を開き、溶融塩ポンプ17と油ポンプ43を運転する。この場合、集熱器4の溶融塩加熱器40で加熱された溶融塩79は、高温保温タンク20を通過してから蒸気発生器1の溶融塩熱交換器80へ流入する。さらに、溶融塩熱交換器80で冷却された溶融塩79は、中温保温タンク24を通過してから集熱器4に流入する。この時、高温保温タンク20内及び中温保温タンク24内には、それぞれ充分な高温状態で貯蔵溶融塩19、23が大量に貯蔵されている。蒸気発生システム91以外に関しては、給水ポンプ10と冷却水ポンプ12とを運転し、蒸気タービン7を駆動させて発電を行う。
この構成によって、太陽熱が充分に得られるプラント運転条件に変わった時、蒸気発生器1が充分高温な蒸気3を発生させる状態に到るまでの時間を極めて短くすることができる。なお、油42は、常温でも凝固しないので、高温保温タンク20や中温保温タンク24に相当する用途の保温タンクが不要ではあるものの、この用途の保温タンクを油循環流路85上に設けてもよい。
本実施形態の蒸気発生システム92によれば、第1の実施形態と比較して、太陽熱が充分に得られるプラント運転条件に変わった時、蒸気発生器1が充分高温な蒸気3を発生させる状態に到るまでの時間を極めて短くすることができ、また、同様の技術を第1の従来技術に対して適用した場合と比較して、第1の実施形態と同様、取り扱いの困難な溶融塩79の使用総量や流量を減らすことができる。また、第1の実施形態の全ての効果に加え、溶融塩の物性変化を抑制するために高温保温タンク20内及び中温保温タンク24内へ封入する窒素の、封入量を少なくすることができる。
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施形態を図4に基づき説明する。なお、図4中において、図3に示した第2の実施形態中の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図4に示すように、本実施形態の蒸気発生システム93は、第1の実施形態に係る蒸気発生システム91の中温保温タンク24、開閉弁21、25に代えて、油保温タンク49、開閉弁28、30を備えている。これに加えて、蒸気発生システム93は、開閉弁28、30、44、48、51、52、第2の溶融塩ポンプ26、第2の油ポンプ45、第2の循環流路57a、第3の循環流路58a、第9の循環流路55a、第10の循環流路56aをさらに備えている。ここで、本実施形態の蒸気発生システム93では、高温保温タンク20等のレイアウトが、後述するように、第2の実施形態におけるレイアウトとは異なっている。
油保温タンク49は、循環させる油47を保温油50として貯蔵するための第1の貯蔵部として機能する。図4に示すように、第2の循環流路57aは、油循環流路85上の第1の分岐点85aから分かれて油保温タンク49を経由して油循環流路85上の第2の分岐点85bにつながる第1の分岐流路87aと、第2の分岐点85bから油加熱器41につながる油循環流路85の一部と、油加熱器41と、油加熱器41から第1の分岐点85aまでの油循環流路85の一部と、で構成されている。つまり、第2の循環流路57aは、第1の分岐点85a、第1の分岐流路87a、第2の分岐点85b、及び油循環流路85の一部分を経由しつつ、油保温タンク49と油加熱器41との間で油47を循環させる。
一方、第3の循環流路58aは、第1の分岐流路87aと、第1の分岐点85aから油熱交換器81につながる油循環流路85の一部と、油熱交換器81と、油熱交換器81から第2の分岐点85bまでの油循環流路85の一部と、で構成されている。この第3の循環流路58aは、第2の分岐点85b、第1の分岐流路87a、第1の分岐点85a、及び油循環流路85の一部分を経由しつつ、油保温タンク49と油熱交換器81との間で油46を循環させる。
また、高温保温タンク20は、循環させる溶融塩29を貯蔵溶融塩19として貯蔵するための第3の貯蔵部として機能する。図4に示すように、第9の循環流路55aは、溶融塩循環流路86上の第7の分岐点86hから分かれて高温保温タンク20を経由して溶融塩循環流路86上の第8の分岐点86bにつながる第4の分岐流路88aと、第8の分岐点86bから溶融塩加熱器40につながる溶融塩循環流路86の一部と、溶融塩加熱器40と、溶融塩加熱器40から第7の分岐点86hまでの溶融塩循環流路86の一部と、で構成されている。すなわち、第9の循環流路55aは、第7の分岐点86h、第4の分岐流路88a、第8の分岐点86b、及び溶融塩循環流路86の一部分を経由しつつ、高温保温タンク20と溶融塩加熱器40との間で溶融塩29を循環させる。
一方、第10の循環流路56aは、第4の分岐流路88aと、第7の分岐点86hから溶融塩熱交換器80につながる溶融塩循環流路86の一部と、溶融塩熱交換器80と、溶融塩熱交換器80から第8の分岐点86bまでの溶融塩循環流路86の一部と、で構成されている。この第10の循環流路56aは、第8の分岐点86b、第4の分岐流路88a、第7の分岐点86h、及び溶融塩循環流路86の一部分を経由しつつ、高温保温タンク20と溶融塩熱交換器80との間で溶融塩27を循環させる。
以下に、具体的な運転について述べる。太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、開閉弁18、28、30、22、44、48、51、52を開き、溶融塩ポンプ17及び油ポンプ43を運転する。第2の溶融塩ポンプ26、第2の油ポンプ45は、運転してもしなくてもよい。溶融塩79は、蒸気発生器1に流入する溶融塩27と高温保温タンク20に流入する溶融塩29とに分岐する。油42は、蒸気発生器1に流入する油46と油保温タンク49に流入する油47とに分岐する。
溶融塩ポンプ17と同時に第2の溶融塩ポンプ26を運転する場合は、溶融塩29が逆流し、さらに、溶融塩加熱器40に流入せず、蒸気発生器1に流入するフローがありうる。よってこのようなフローにならないように第2の溶融塩ポンプ26の運転レベルを抑える必要がある。同様に油ポンプ43と同時に第2の油ポンプ45を運転する場合は、油47が逆流し、さらに、油加熱器41に流入せず、蒸気発生器1に流入するフローがありうる。よってこのようなフローにならないように第2の油ポンプ45の運転レベルを抑える必要がある。
また第2の溶融塩ポンプ26を停止する場合は、停止している第2の溶融塩ポンプ26により溶融塩27の流れが閉止されてはいけない。よって第2の溶融塩ポンプ26は停止しても溶融塩27が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。同様に第2の油ポンプ45を停止する場合は、停止している第2の油ポンプ45による油46の流れが閉止されてはいけない。よって第2の油ポンプ45は停止しても油46が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。
高温保温タンク20内の貯蔵溶融塩19が所望の温度に達したら、開閉弁28、30を閉じる。また、油保温タンク49内の保温油50が所望の温度に到達したら、開閉弁48、51を閉じる。
一方、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時は、開閉弁18、22、44、52を閉じ、開閉弁28、30、48、51を開き、溶融塩ポンプ17及び油ポンプ43を停止し、第2の溶融塩ポンプ26及び第2の油ポンプ45を運転する。これにより、溶融塩29の流れ方向が逆転して点線矢印の向きとなり、高温保温タンク20内の貯蔵溶融塩19が溶融塩27として蒸気発生器1に流入する。溶融塩27は、蒸気発生器1にて水又は蒸気を加熱した後、高温保温タンク20内に戻る。同様に、油47の流れ方向が逆転して点線矢印の向きとなり、油保温タンク49内の保温油50が油46として蒸気発生器1に流入する。油46は、蒸気発生器1にて水2を加熱した後、油保温タンク49内に戻る。
仮に第2の溶融塩ポンプ26が、第7の分岐点86hから蒸気発生器1に流入する間の流路に設置されていたならば、溶融塩29と溶融塩29aがそれぞれ逆流する事がないように設置できるが、この場所は充分に高温であるため、第2の溶融塩ポンプ26は仕様的に厳しい物になる。よって図4の位置に設置する。また仮に第2の油ポンプ45が、第1の分岐点85aから蒸気発生器1に流入する間の流路に設置されていたならば、油47と油47aがそれぞれ逆流する事がないように設置できるが、この場所は図4における位置よりは充分に高温であるため、第2の油ポンプ45は仕様的により厳しい物になる。よって図4の位置に設置する。
これによって、夜間や曇りのように、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時も、蒸気タービンプラントを運転することができる。
本実施形態の蒸気発生システム93では、第1の実施形態と比較して、夜間や曇りのように、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時も、蒸気タービンプラントを運転することができる。また、同様の技術を第1の従来技術に対して適用した場合と比較して、第1の実施形態の全ての効果に加え、図4に示すように、高温保温タンク20内の貯蔵溶融塩19を例えば600℃弱の温度で維持するのに対して、保温油50の温度を例えば400℃で管理することができるので、油保温タンク49内における保温をより容易に行うことができる。また、油保温タンク49には、油が貯蔵されるため、溶融塩などと異なり、大気に触れた場合でも油は物性が変化しないので、油保温タンク49に窒素ガスなどを封入することが不要であり、大気封入でよい。
なお、蒸気発生システム93の油の循環系については、第1又は第2の実施形態の蒸気発生システム91、92の油の循環系を適用してもよい。
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施形態を図5に基づき説明する。なお、図5中において、図4に示した第3の実施形態中の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図5に示すように、本実施形態の蒸気発生システム94は、図4に示した第3の実施形態に係る蒸気発生システム93の油保温タンク49及び高温保温タンク20に代えて、第1の蓄熱部としての蓄熱タンク53及び第3の蓄熱部としての第3の蓄熱タンク31を備えている。また、本実施形態の蒸気発生システム94は、第3の実施形態に係る蒸気発生システム93の第2の循環流路57a、第3の循環流路58a、第9の循環流路55a、第10の循環流路56aに代えて、第4の循環流路57b、第5の循環流路58b、第11の循環流路55b、第12の循環流路56bを備えている。
図5に示すように、第4の循環流路57bは、油循環流路85上の第3の分岐点85cから分かれて蓄熱タンク53を経由して油循環流路85上の第4の分岐点85dにつながる第2の分岐流路87bと、第4の分岐点85dから油加熱器41につながる油循環流路85の一部と、油加熱器41と、油加熱器41から第3の分岐点85cまでの油循環流路85の一部と、で構成されている。つまり、第4の循環流路57bは、第3の分岐点85c、第2の分岐流路87b、第4の分岐点85d、及び油循環流路85の一部分を経由しつつ、蓄熱タンク53と油加熱器41との間で油47を循環させる。
一方、第5の循環流路58bは、第2の分岐流路87bと、第3の分岐点85cから油熱交換器81につながる油循環流路85の一部と、油熱交換器81と、油熱交換器81から第4の分岐点85dまでの油循環流路85の一部と、で構成されている。この第5の循環流路58bは、第4の分岐点85d、第2の分岐流路87b、第3の分岐点85c、及び油循環流路85の一部分を経由しつつ、蓄熱タンク53と油熱交換器81との間で油46を循環させる。
また、図5に示すように、第11の循環流路55bは、溶融塩循環流路86上の第9の分岐点86cから分かれて第3の蓄熱タンク31を経由して溶融塩循環流路86上の第10の分岐点86dにつながる第5の分岐流路88bと、第10の分岐点86dから溶融塩加熱器40につながる溶融塩循環流路86の一部と、溶融塩加熱器40と、溶融塩加熱器40から第9の分岐点86cまでの溶融塩循環流路86の一部と、で構成されている。すなわち、第11の循環流路55bは、第9の分岐点86c、第5の分岐流路88b、第10の分岐点86d、及び溶融塩循環流路86の一部分を経由しつつ、第3の蓄熱タンク31と溶融塩加熱器40との間で溶融塩29を循環させる。
一方、第12の循環流路56bは、第5の分岐流路88bと、第9の分岐点86cから溶融塩熱交換器80につながる溶融塩循環流路86の一部と、溶融塩熱交換器80と、溶融塩熱交換器80から第10の分岐点86dまでの溶融塩循環流路86の一部と、で構成されている。この第12の循環流路56bは、第10の分岐点86d、第5の分岐流路88b、第9の分岐点86c、及び溶融塩循環流路86の一部分を経由しつつ、第3の蓄熱タンク31と溶融塩熱交換器80との間で溶融塩27を循環させる。
図5に示すように、蓄熱タンク53内及び第3の蓄熱タンク31内には、それぞれ蓄熱材54及び蓄熱材32がそれぞれ収容されている。蓄熱材54が収容された蓄熱タンク53は、循環される油47から受けた熱を蓄熱する。一方、蓄熱材32が収容された第3の蓄熱タンク31は、循環される溶融塩29から受けた熱を蓄熱する。蓄熱材54は、液体でも固体でもよいし、固体から液体に相変化してもよいし、油47と同じ物質であってもよい。蓄熱材32は、液体でも固体でもよいし、固体から液体に相変化してもよいし、溶融塩29と同じ物質であってもよい。相変化する場合は体積変化による破損がないように窒素などを第3の蓄熱タンク31に封入しておく。
太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、開閉弁18、28、30、22、44、48、51、52を開き、溶融塩ポンプ17及び油ポンプ43を運転する。第2の溶融塩ポンプ26、第2の油ポンプ45は、運転してもしなくてもよい。溶融塩29は、第3の蓄熱タンク31に流入して蓄熱材32を加熱し、第3の蓄熱タンク31を流出後、溶融塩ポンプ17の上流側に戻る。油47は、蓄熱タンク53に流入して蓄熱材54を加熱し、蓄熱タンク53を流出後、油ポンプ43の上流側に戻る。
溶融塩ポンプ17と同時に第2の溶融塩ポンプ26を運転する場合は、溶融塩29が逆流し、さらに、溶融塩加熱器40に流入せず、蒸気発生器1に流入するフローがありうる。よってこのようなフローにならないように第2の溶融塩ポンプ26の運転レベルを抑える必要がある。同様に油ポンプ43と同時に第2の油ポンプ45を運転する場合は、油47が逆流し、さらに、油加熱器41に流入せず、蒸気発生器1に流入するフローがありうる。よってこのようなフローにならないように第2の油ポンプ45の運転レベルを抑える必要がある。
また第2の溶融塩ポンプ26を停止する場合は、停止している第2の溶融塩ポンプ26による溶融塩27の流れが閉止されてはいけない。よって第2の溶融塩ポンプ26は停止しても溶融塩27が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。同様に第2の油ポンプ45を停止する場合は、停止している第2の油ポンプ45による油46の流れが閉止されてはいけない。よって第2の油ポンプ45は停止しても油46が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。蓄熱材32、54が所望の温度に達したら、開閉弁28、30、48、51を閉じる。
太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時は、開閉弁18、22、44、52を閉じ、開閉弁28、30、48、51を開き、溶融塩ポンプ17及び油ポンプ43を停止し、第2の溶融塩ポンプ26及び第2の油ポンプ45を運転する。これによって、溶融塩29の流れ方向が逆転して点線矢印の向きとなり、溶融塩27が蒸気発生器1に流入する。溶融塩27は、蒸気発生器1で温度低下した後、第3の蓄熱タンク31に戻った際に、蓄熱材32により加熱されて高温になる。同様に、油47の流れ方向が逆転して点線矢印の向きとなり、蓄熱タンク53内から油47が油46として蒸気発生器1に流入する。油46は、蒸気発生器1で温度低下した後、蓄熱タンク53に戻った際に、蓄熱材54により加熱されて高温になる。
仮に第2の溶融塩ポンプ26が、第9の分岐点86cから蒸気発生器1に流入する間の流路に設置されていたならば、溶融塩29と溶融塩29aがそれぞれ逆流する事がないように設置できるが、この場所は充分に高温であるため、第2の溶融塩ポンプ26は仕様的に厳しい物になる。よって図5の位置に設置する。
また仮に第2の油ポンプ45が、第3の分岐点85cから蒸気発生器1に流入する間の流路に設置されていたならば、油47と油47aがそれぞれ逆流する事がないように設置できるが、この場所は図5における位置よりは充分に高温であるため、第2の油ポンプ45は仕様的により厳しい物になる。よって図5の位置に設置する。
このような構成により、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に、溶融塩29及び油47が充分に長時間、高温に保たれる効果がある。
第1の実施形態と比較して、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に、溶融塩29及び油47が充分に長時間、高温に保たれる効果があり、また、同様の技術を第1の従来技術に対して適用した場合と比較して、第1の実施形態の全ての効果に加え、本実施形態の蒸気発生システム93では、図5に示すように、溶融塩の熱を蓄熱する蓄熱材32は、例えば600℃弱の温度まで使用するのに対して、油の熱を蓄熱する蓄熱材54としては例えば400℃程度の温度までしか使用しないので、蓄熱材54を収容する蓄熱タンク53での保温をより容易に行える。また、蓄熱材54は、600℃弱の温度まで使用できる蓄熱材でなくても400℃程度の温度まで使用できる蓄熱材を利用することが可能なので、蓄熱材54として比較的安価な材料を一般的に選択することができる。なお、蒸気発生システム93の油の循環系については、第1の実施形態の蒸気発生システム91における油の循環系を適用してもよいし、第2又は第3の実施形態の蒸気発生システム92、93における油の循環系を適用してもよい。
[第5の実施の形態]
次に、第5の実施形態を図6に基づき説明する。なお、図6中において、図5に示した第4の実施形態中の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態の蒸気発生システム95は、第4の実施形態に係る蒸気発生システム94の第3の蓄熱タンク31及び蓄熱タンク53に代えて、第2の熱交換器39及び第1の熱交換器62を備えている。また、本実施形態の蒸気発生システム94は、第4の実施形態に係る蒸気発生システム94の第4の循環流路57b、第5の循環流路58b、第11の循環流路55b、第12の循環流路56bに代えて、第6の循環流路57c、第7の循環流路58c、第13の循環流路55c、第14の循環流路56cを備えている。
図6に示すように、第6の循環流路57cは、油循環流路85上の第5の分岐点85eから分かれて第1の熱交換器62を経由して油循環流路85上の第6の分岐点85fにつながる第3の分岐流路87cと、第6の分岐点85fから油加熱器41につながる油循環流路85の一部と、油加熱器41と、油加熱器41から第5の分岐点85eまでの油循環流路85の一部と、で構成されている。つまり、第6の循環流路57cは、第5の分岐点85e、第3の分岐流路87c、第6の分岐点85f、及び油循環流路85の一部分を経由しつつ、第1の熱交換器62と油加熱器41との間で油47を循環させる。
一方、第7の循環流路58cは、第3の分岐流路87cと、第5の分岐点85eから油熱交換器81につながる油循環流路85の一部と、油熱交換器81と、油熱交換器81から第6の分岐点85fまでの油循環流路85の一部と、で構成されている。この第7の循環流路58cは、第6の分岐点85f、第3の分岐流路87c、第5の分岐点85e、及び油循環流路85の一部分を経由しつつ、第1の熱交換器62と油熱交換器81との間で油46を循環させる。
また、図6に示すように、第13の循環流路55cは、溶融塩循環流路86上の第11の分岐点86eから分かれて第2の熱交換器39を経由して溶融塩循環流路86上の第12の分岐点86fにつながる第6の分岐流路88cと、第12の分岐点86fから溶融塩加熱器40につながる溶融塩循環流路86の一部と、溶融塩加熱器40と、溶融塩加熱器40から第11の分岐点86eまでの溶融塩循環流路86の一部と、で構成されている。すなわち、第13の循環流路55cは、第11の分岐点86e、第6の分岐流路88c、第12の分岐点86f、及び溶融塩循環流路86の一部分を経由しつつ、第2の熱交換器39と溶融塩加熱器40との間で溶融塩29を循環させる。
一方、第14の循環流路56cは、第6の分岐流路88cと、第11の分岐点86eから溶融塩熱交換器80につながる溶融塩循環流路86の一部と、溶融塩熱交換器80と、溶融塩熱交換器80から第12の分岐点86fまでの溶融塩循環流路86の一部と、で構成されている。この第14の循環流路56cは、第12の分岐点86f、第6の分岐流路88c、第11の分岐点86e、及び溶融塩循環流路86の一部分を経由しつつ、第2の熱交換器39と溶融塩熱交換器80との間で溶融塩27を循環させる。
また、蒸気発生システム95は、第3のポンプ33、第4のポンプ37、第5のポンプ56、第6のポンプ59、開閉弁35、83、57、60、第1、第2の蓄熱槽としてそれぞれ機能する蓄熱液体タンク58、61、第3、第4の蓄熱槽としてそれぞれ機能する蓄熱液体タンク36、38をさらに備えている。蓄熱液体タンク36、38は、第4の熱媒体である蓄熱液体34をそれぞれ貯蔵可能である。蓄熱液体34は溶融塩79と同じ物質であってもよい。
蓄熱液体34は、第2の熱交換器39を経由して蓄熱液体タンク36と蓄熱液体タンク38との間を移送される。蓄熱液体タンク58、61は、第3の熱媒体である蓄熱液体55をそれぞれ貯蔵可能である。蓄熱液体55は油42と同じ物質であってもよい。蓄熱液体55は、第1の熱交換器62を経由して蓄熱液体タンク58と蓄熱液体タンク61との間を移送される。
より具体的には、蓄熱液体34は、蓄熱液体タンク36から搬送されて、第2の熱交換器39を通過して溶融塩29と熱交換した後、蓄熱液体タンク38に流入する第3の搬送形態と、蓄熱液体タンク38から搬送されて、第2の熱交換器39を通過して溶融塩29と熱交換した後、蓄熱液体タンク36に流入する第4の搬送形態と、を有する。
同様に、蓄熱液体55は、蓄熱液体タンク58から搬送されて、第1の熱交換器62を通過して油47と熱交換した後、蓄熱液体タンク61に流入する第1の搬送形態と、蓄熱液体タンク61から搬送されて、第1の熱交換器62を通過して油47と熱交換した後、蓄熱液体タンク58に流入する第2の搬送形態と、を有する。蓄熱液体55は、油47と同じ物質であってもよい。
詳述すると、太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、開閉弁の適宜の操作によって、溶融塩27が溶融塩熱交換器80を流通するとともに、溶融塩29は、第2の熱交換器39に流入して蓄熱液体34を加熱し、第2の熱交換器39を流出後、溶融塩ポンプ17の上流側に戻る。開閉弁35、83を開き、第3のポンプ33を運転し第4のポンプ37を停止する。この際、第4のポンプ37は蓄熱液体34の単に流路となる。蓄熱液体タンク36から流出した蓄熱液体34は、熱交換器39にて加熱され、蓄熱液体タンク38に流入する。蓄熱液体タンク38に貯蔵される蓄熱液体34が所望の温度に到達したら、開閉弁28、30、35、83を閉じ第3のポンプ33を停止する。
また、開閉弁の適宜の操作によって、油46が油熱交換器81を流通するとともに油47は、第1の熱交換器62に流入して蓄熱液体55を加熱し、第1の熱交換器62を流出後、油ポンプ43の上流側に戻る。開閉弁57、60を開き、第5のポンプ56を運転し第6のポンプ59を停止する。この際、第6のポンプ59は蓄熱液体55の単に流路となる。蓄熱液体タンク58から流出した蓄熱液体55は、第1の熱交換器62にて加熱され、蓄熱液体タンク61に流入する。蓄熱液体タンク61に貯蔵される蓄熱液体55が所望の温度に達したら、開閉弁44、48、51、52を閉じ第5のポンプ56を停止する。
一方、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時は、開閉弁18、22を閉じて、開閉弁28、30、35、83を開き、第4のポンプ37を運転する。この際、第3のポンプ33は蓄熱液体34の単に流路になる。蓄熱液体タンク38から流出した蓄熱液体34は、熱交換器39にて溶融塩29を加熱し、蓄熱液体タンク36に流入する。熱交換器39にて温度の低下した蓄熱液体34は、蓄熱液体タンク36に貯蔵される。溶融塩29は、蒸気発生器1にて温度が低下するものの、熱交換器39に戻った際、蓄熱液体34により加熱されて昇温する。
また、開閉弁44、52を閉じて、開閉弁48、51、57、60を開き、第6のポンプ59を運転する。この際、第5のポンプ56は蓄熱液体55の単に流路になる。蓄熱液体タンク61から流出した蓄熱液体55は、第1の熱交換器62にて油47を加熱し、蓄熱液体タンク58に流入する。第1の熱交換器62にて温度の低下した蓄熱液体55は、蓄熱液体タンク58に貯蔵される。油47は、蒸気発生器1にて温度が低下するものの、第1の熱交換器62に戻った際に、蓄熱液体55により加熱されて昇温する。
なお、仮に第3のポンプ33を運転し第4のポンプ37を停止する場合は、停止している第4のポンプ37による蓄熱液体34の流れが閉止されてはいけない。よって第4のポンプ37は停止しても蓄熱液体34が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。同様にポンプ第3のポンプ33、第5のポンプ56、第6のポンプ59も、停止しても蓄熱液体34が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。
このような構成によって、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に、溶融塩29、油47が充分に長時間、高温に保たれる効果を得ることができる。また、第2の熱交換器39の設計の工夫により、第4の実施形態よりも溶融塩29の温度を高くすることができる。
本実施形態の蒸気発生システム95では、第1の実施形態と比較して、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に、溶融塩29、油47が充分に長時間、高温に保たれる効果を得ることができる。また、本実施形態の蒸気発生システム95では、同様の技術を第1の従来技術に対して適用した場合と比較して、第1の実施形態の全ての効果に加え、溶融塩の熱を蓄熱する蓄熱液体34は、例えば600℃弱の温度まで使用するのに対して、油の熱を蓄熱する蓄熱液体55としては例えば400℃程度の温度までしか使用しないので、蓄熱液体55を貯蔵する蓄熱液体タンク58、61での保温をより容易に行える。600℃などの非常に高温を対象とした蓄熱液体55は融点が常温以上である事が多いので蓄熱液体55の流路について、体積変化は配管の破損リスクにつながるが、この流路の保温もより容易になる。また、蓄熱液体55は、600℃弱の温度まで使用できる蓄熱材でなくても400℃程度の温度まで使用できる蓄熱材を利用することが可能なので、蓄熱液体55の材料として比較的安価なものを一般的に選択することができる。
また、本実施形態の蒸気発生システム95では、例えば、蓄熱液体34として溶融塩を適用しさらに蓄熱液体55として油を適用した場合、蓄熱液体55を搬送するための第5のポンプ56及び第6のポンプ59の搬送動力が、蓄熱液体34を搬送するための第3のポンプ33及び第4のポンプ37の搬送動力よりも小さくなる。つまり、第1の従来技術に適用した場合の搬送動力に対して、本実施形態の上記蓄熱液体34、55を搬送するための合計の搬送動力を小さくすることができ、蒸気発生システム95全体の消費電力を低減できる。
これにより、本実施形態の蒸気発生システム95によれば、図6に示すように、第5のポンプ56及び第6のポンプ59に適用するポンプとして、比較的スペックの低い安価なポンプを選択することが可能となる。なお、本実施形態の蒸気発生システム94の油の循環系については、蒸気発生システム91、蒸気発生システム92、蒸気発生システム93、又蒸気発生システム94に設けられていた油の循環系を適用することも可能である。
[第6の実施の形態]
次に、第6の実施形態を図7に基づき説明する。なお、図7において、図2に示した第1の実施形態中の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態の蒸気発生システム96は、第1の実施形態の油循環流路85、集熱器4及び蒸気発生器1に代えて、第1の移送流路107、集熱器104及び蒸気発生器78を備えている。集熱器104は、集熱器4が備えていた油加熱器41に代えて、第5の加熱部として機能する直接式加熱器77を備えている。蒸気発生器78は、蒸気発生器1から油熱交換器81を削除した形で構成されている。
第1の移送流路107は、集熱器104の直接式加熱器77を経由して、加熱された(水又は)蒸気63を蒸気発生器78の溶融塩熱交換器80へ移送する。第1の移送流路107は、図1に示した蒸気タービン系循環流路84の間に介在するように、当該蒸気タービン系循環流路84に対して直列的に接続されている。即ち、水2は給水ポンプ10から流出し、蒸気3は蒸気タービン7に流入する。図7に示すように、集熱器104の溶融塩加熱器40は、集熱された太陽熱で溶融塩79を加熱する。集熱器104の直接式加熱器77は、集熱された太陽熱で水2を加熱し水2は(水又は)蒸気63となって流出する。蒸気63は、液体である水でも気体と液体が混合した状態でもよいので(水又は)蒸気と表記している。蒸気発生器78の溶融塩熱交換器80は、加熱された(水又は)蒸気63を、加熱された溶融塩79の熱でさらに加熱することによって、昇温された蒸気3を生成する。なお、1つの集熱器104に直接式加熱器77と溶融塩加熱器40を設ける必要はなく、集熱器104が複数あり、直接式加熱器77を設けた集熱器104と溶融塩加熱器40を設けた集熱器104が別物でもよい。
本実施形態の蒸気発生システム96では、図7に示すように、直接式加熱器77にて蒸気63を例えば250℃までしか加熱できないとしても、溶融塩熱交換器80にて蒸気63をさらに加熱することによって例えば565℃程度まで蒸気63を加熱することが可能となる。よって、第2の従来技術と比較して蒸気3を高温にすることができる。
また、本実施形態の蒸気発生システム96では、溶融塩熱交換器80の出口にて溶融塩79を例えば350℃程度にすることができるので、溶融塩加熱器40にて溶融塩79は、例えば290℃からではなく350℃から600℃弱まで変化しながら加熱することになる。したがって、本実施形態の蒸気発生システム95によれば、第2の従来技術と比較して、溶融塩79を用いる部分が小さくなり、溶融塩79自体の使用総量や流量の低減を図ることができる。
また、本実施形態では、溶融塩79の代わりに油を熱媒体として使用することも可能である。この場合、溶融塩熱交換器80が油による熱交換器として機能する。この構成により、蒸気3を例えば375℃程度まで加熱することができ、第2の従来技術と比較して蒸気3を高温にすることができる。
[第7の実施の形態]
次に、第7の実施形態を図8に基づき説明する。なお、図8において、図3、図7に示した第2及び第6の実施形態中の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図8に示すように、本実施形態の蒸気発生システム97は、第6の実施形態に係る蒸気発生システム96の溶融塩の循環系に代えて、第2の実施形態に係る蒸気発生システム92の溶融塩の循環系が適用されている。
本実施形態の蒸気発生システム97によれば、第6の実施形態の全ての効果に加え、太陽熱が充分に得られるプラント運転条件に変わった時、第6の実施形態と比較して、蒸気発生器78が充分高温な蒸気3を発生させる状態に到るまでの時間を極めて短くすることができる。また、本実施形態の蒸気発生システム97では、第6の実施形態と同様、溶融塩79の代わりに油を熱媒体として使用することも可能である。さらに、本実施形態の蒸気発生システム97では、上記したように油を熱媒体として使用した場合、高温保温タンク20、中温保温タンク24には、溶融塩が貯蔵されないため、窒素を封入することなどが不要となり、大気封入でよいことになる。
[第8の実施の形態]
次に、第8の実施形態を図9に基づき説明する。なお、図9において、図4、図8に示した第3及び第7の実施形態の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図9に示すように、本実施形態の蒸気発生システム98は、第7の実施形態に係る蒸気発生システム97の溶融塩の循環系に代えて、第3の実施形態に係る蒸気発生システム93の溶融塩の循環系が適用されている。さらに、本実施形態の蒸気発生システム98は、第2の移送流路108a、蒸気保温タンク71、開閉弁67、68、70、73をさらに備えている。蒸気保温タンク71は、移送させる水又は蒸気を貯蔵するための第2の貯蔵部として機能する。第2の移送流路108aは、第1の移送流路107から分岐して蒸気保温タンク71を経由し、蒸気保温タンク71から、加熱された(水又は)蒸気63を蒸気発生器78の溶融塩熱交換器80へ導く。
太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、開閉弁67、70、73を開く。蒸気63に到る蒸気は、蒸気保温タンク71に流入する蒸気74と、流入しない蒸気69とに分岐してから合流する。開閉弁68は開いても閉じてもよい。蒸気保温タンク71は、蒸気74の流路になっており、蒸気保温タンク71内の保温蒸気72が所望の温度に達したら、開閉弁70、73を閉じて、開閉弁68を開く。
夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時は、開閉弁67を閉じ、蒸気発生システム98以外の図1に示した蒸気供給系循環流路84に関しては、給水ポンプ10と冷却水ポンプ12とを停止して、蒸気タービン7を駆動させず発電を行わない。
太陽熱が充分に得られるプラント運転条件に変わった時、開閉弁67、70、73を開いて開閉弁68を閉じ、蒸気発生システム98以外に関しては、給水ポンプ10と冷却水ポンプ12とを運転し、蒸気タービン7を駆動させて発電を開始する。
直接式加熱器77で加熱された水2は、蒸気保温タンク71を通過してから蒸気発生器78に流入する。ここで、蒸気保温タンク71の内部には、充分な高温状態で保温蒸気72が大量に保管されていたので、蒸気発生器78が充分高温な蒸気3を発生させる状態に到るまでの時間を極めて短くすることが可能である。
本実施形態の蒸気発生システム98によれば、第6の実施形態の全ての効果に加え、上記したように、直接式加熱器77で加熱された水2が、蒸気保温タンク71を通過してから蒸気発生器78に流入することによって、蒸気保温タンク71の内部には、充分な高温状態で保温蒸気72が大量に保管されているので、第6の実施形態と比較して、蒸気発生器78が充分高温な蒸気3を発生させる状態に到るまでの時間を極めて短くすることができる。
なお、本実施形態の蒸気発生システム98では、第3の実施形態に係る蒸気発生システム93の溶融塩の循環系を適用していたが、これに代えて、第4の実施形態の蒸気発生システム94における溶融塩の循環系や、第5の実施形態の蒸気発生システム95における溶融塩の循環系を適用することも可能である。
[第9の実施の形態]
次に、第9の実施形態を図10に基づき説明する。なお、図10において、図5、図9に示した第4及び第8の実施形態の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図10に示すように、本実施形態の蒸気発生システム99は、第8の実施形態に係る蒸気発生システム98の溶融塩の循環系に代えて、第4の実施形態に係る蒸気発生システム94の溶融塩の循環系が適用されている。さらに、本実施形態の蒸気発生システム99は、蒸気保温タンク71に代えて第2の蓄熱タンク75を有すると共に、バイパス水65aが流通するバイパス流路65と、開閉弁64、66をさらに備えている。第2の蓄熱タンク75は、移送させる水又は蒸気の熱を蓄熱するための第2の蓄熱部として機能する。また、本実施形態の蒸気発生システム99は、蒸気発生システム98の第2の移送流路108aに代えて、第3の移送流路108bを備えている。第3の移送流路108bは、第1の移送流路107から分岐して第2の蓄熱タンク75を経由し、第2の蓄熱タンク75から、加熱された水又は蒸気を蒸気発生器78の溶融塩熱交換器80へと導く。
太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、開閉弁64、67、70、73を開き開閉弁66を閉じる。開閉弁68は開いても閉じてもよい。第2の蓄熱タンク75には、蓄熱材76が収容されている。蓄熱材76は、液体でも固体でもよいし、固体から液体に相変化してもよい。太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、蒸気74は、第2の蓄熱タンク75に流入して蓄熱材76を加熱し、第2の蓄熱タンク75を流出後、蒸気発生器78の上流側に到達する。蓄熱材76が所望の温度に到達したら、開閉弁70、73を閉じて開閉弁68を開く。
一方、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時は、開閉弁64、67、68を閉じて開閉弁66、70、73を開く。水2は、直接式加熱器77をバイパスして第2の蓄熱タンク75に流入し第2の蓄熱材32により加熱されてから流出する。
したがって、本実施形態の蒸気発生システム99では、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に(水又は)蒸気63が充分に長時間、高温に保たれ、これにより蒸気3も充分に長時間、高温に保たれる効果を得ることができる。なお、開閉弁64、66、67や、バイパス水65aが流通するバイパス流路65は必ずしも設けなくてもよい。ただし、本実施形態の蒸気発生システム97では、前記した開閉弁64、66、67及びバイパス流路65を設けたことによって、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の際に、直接式加熱器77からの大気への放熱や圧力損失の発生などを抑えることができる。
本実施形態の蒸気発生システム99によれば、第6の実施形態の全ての効果に加え、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に、第6の実施形態と比較して、(水又は)蒸気63が充分に長時間、高温に保たれ、これにより蒸気3も充分に長時間、高温に保たれる効果を得ることができる。
また、本実施形態の蒸気発生システム99では、第4の実施形態に係る蒸気発生システム94の溶融塩の循環系を適用していたが、これに代えて、第3の実施形態の蒸気発生システム93における溶融塩の循環系や、第5の実施形態の蒸気発生システム95における溶融塩の循環系を適用してもよい。
[第10の実施の形態]
次に、第10の実施形態を図11に基づき説明する。なお、図11において、図6、図10に示した第5及び第9の実施形態の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図11に示すように、本実施形態の蒸気発生システム100は、第9の実施形態に係る蒸気発生システム99の溶融塩の循環系に代えて、第5の実施形態に係る蒸気発生システム95の溶融塩の循環系が適用されている。また、本実施形態の蒸気発生システム100は、第5の実施形態の蒸気発生システム95に設けられていたものと同様の、第1の熱交換器62、第5のポンプ56、第6のポンプ59、開閉弁57、60、蓄熱液体タンク58、61をさらに備えている。
太陽熱が充分に得られるプラント運転条件の時、開閉弁64、67、70、73を開いて開閉弁66を閉じることで、蒸気74は、熱交換器82に流入する。開閉弁68は開いても閉じてもよい。蓄熱液体55の動作については、第4の実施形態で説明した動作と同様である。蓄熱液体タンク61に貯蔵される蓄熱液体55が所望の温度に達したら、開閉弁70、73、57、60を閉じ開閉弁68を開き第5のポンプ56を停止する。
一方、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時は、開閉弁64、67、68を閉じ開閉弁66、70、73、57、60を開いて、第6のポンプ59を運転する。蓄熱液体55の動作については、第4の実施形態で説明した動作と同様である。水2は、直接式加熱器77をバイパスして第1の熱交換器62に流入し蓄熱液体55により加熱されてから流出する。
なお、仮に第3のポンプ33を運転し第4のポンプ37を停止する場合は、停止している第4のポンプ37による蓄熱液体34の流れが閉止されてはいけない。よって第4のポンプ37は停止しても蓄熱液体34が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。同様にポンプ第3のポンプ33、第5のポンプ56、第6のポンプ59も、停止しても蓄熱液体34が流通していく構造のポンプを用いるか、または開閉選択可能なバイパス流路を具備させる。
したがって、本実施形態の蒸気発生システム100では、第9の実施形態と同様、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に蒸気63が充分に長時間、高温に保たれ、これにより蒸気3も充分に長時間、高温に保たれる効果がある。また、蒸気発生システム100では、第1の熱交換器62の設計の工夫により、(水又は)蒸気63の温度を第9の実施形態よりも高い温度に昇温することができる。なお、開閉弁64、66、67やバイパス流路65は必ずしも設けなくてもよい。ただし、本実施形態の蒸気発生システム100では、前記した開閉弁64、66、67及びバイパス流路65を設けたことによって、太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の際に、直接式加熱器77からの大気への放熱や圧力損失の発生などを抑えることができる。
本実施形態の蒸気発生システム100によれば、第6の実施形態の全ての効果に加え、夜間や曇りのように太陽熱が全くあるいは充分には得られないプラント運転条件の時に、第6の実施形態と比較して、蒸気63が充分に長時間、高温に保たれる効果を得ることができ、また、蒸気63の温度をより高い温度に昇温することができる。これにより、蒸気3も充分に長時間、高温に保たれる効果がある。
また、本実施形態の蒸気発生システム100では、第5の実施形態に係る蒸気発生システム95の溶融塩の循環系を適用していたが、これに代えて、第3の実施形態の蒸気発生システム93における溶融塩の循環系や、第4の実施形態の蒸気発生システム94における溶融塩の循環系を適用することも可能である。
[第11の実施の形態]
次に、第11の実施形態を図12に基づき説明する。なお、図12において、図2に示した第1の実施形態の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図12に示すように、本実施形態の蒸気発生システム101は、タワー型の集熱器114とトラフ型の集熱器124とを備えている。タワー型の集熱器114には、溶融塩加熱器40が設けられている。一方、トラフ型の集熱器124には、油加熱器41が設けられている。
図13に示すように、タワー型の集熱器114は、複数のミラー115を用いて、中央部に設置されたタワー116上にある集熱器本体117に太陽光線6を集光することによって太陽熱(輻射熱)を集熱する。一方、図14に示すように、トラフ型の集熱器124は、ミラー125の前に設置された水や蒸気を流通させるパイプ126に太陽光線6を集中させることで太陽熱を集熱する。トラフ型の集熱器124は、タワー型の集熱器114と比べて加熱温度が低いものの、400℃程度までの加熱は可能である。
より具体的には、図12に示すように、蒸気3を565℃程度まで加熱するにはタワー型の集熱器114を用いて溶融塩79を加熱する必要があるが、油42については400℃程度までの加熱で充分なのでトラフ型の集熱器124を選択することが可能である。ここで、タワー型の集熱器114は、地上付近に配置されるトラフ型の集熱器124とは異なり、比重の大きい溶融塩79を地上より充分に高い位置まで搬送する必要があるため、溶融塩ポンプ17については、動力の大きいポンプを適用する必要がある。
これに対して、油加熱器41を備えるトラフ型の集熱器124については、溶融塩79よりも比重の小さい油を地上付近で循環させればよいため、油ポンプ43としては、動力の小さいポンプを選択することができる。したがって、本実施形態の蒸気発生システム99によれば、油ポンプ43については例えば小型で消費電力の低い低スペックのポンプを選択することができ、蒸気発生システム101全体の消費電力を低減できる。
[第12の実施の形態]
次に、第12の実施形態を図15に基づき説明する。なお、図15において、図7に示した第6の実施形態の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。
図15に示すように、本実施形態の蒸気発生システム102は、タワー型の集熱器114とトラフ型の集熱器134とを備えている。タワー型の集熱器114には、溶融塩加熱器40が設けられている。一方、トラフ型の集熱器134には、直接式加熱器77が設けられている。
詳述すると、図15に示すように、蒸気3を565℃程度まで加熱するにはタワー型の集熱器114を用いて溶融塩79を加熱する必要があるが、水2については250℃程度までの加熱で充分なのでトラフ型の集熱器134を適用することが可能である。上述したように、タワー型の集熱器114は、比重の大きい溶融塩79を高い位置まで搬送する必要があるため、動力の大きい溶融塩ポンプ17を選択する必要がある。
これに対して、直接式加熱器77を備えるトラフ型の集熱器134については、地上付近で水や蒸気を循環させればよいため、水や蒸気の動力を低減させることができる。したがって、本実施形態の蒸気発生システム102によれば、図1に例示した給水ポンプ10については、例えば小型で消費電力の低い低スペックのポンプを選択することが可能となり、蒸気発生システム102全体の消費電力を低減できる。
なお、第1〜第5の実施形態に係る蒸気発生システム91〜95の集熱器4については、集熱器の仕様を特に言及していなかったが、集熱器4が、溶融塩加熱器40及び油加熱器41の双方を備えるタワー型の集熱器として構成されていてもよいし、集熱器4が、溶融塩加熱器40を備えるタワー型の集熱器と油加熱器41を備えるトラフ型の集熱器とで構成されていてもよい。
同様に、第6〜第10の実施形態に係る蒸気発生システム96〜100の集熱器104については、集熱器104が、溶融塩加熱器40及び直接式加熱器77の双方を備えるタワー型の集熱器として構成されていてもよいし、集熱器104が、溶融塩加熱器40を備えるタワー型の集熱器と直接式加熱器77を備えるトラフ型の集熱器とで構成されていてもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1,78…蒸気発生器、2…水、3,63,69,74…蒸気、…蒸気、4,104,114,124,134…集熱器、6…太陽光線、20…高温保温タンク、27,29,79…溶融塩、31…第3の蓄熱タンク、34,55…蓄熱液体、36,38,58,61…蓄熱液体タンク、40…溶融塩加熱器、41…油加熱器、42,46,47…油、49…油保温タンク、53…蓄熱タンク、55a…第9の循環流路、55b…第11の循環流路、55c…第13の循環流路、56a…第10の循環流路、56b…第12の循環流路、56c…第14の循環流路、57a…第2の循環流路、57b…第4の循環流路、57c…第6の循環流路、58a…第3の循環流路、58b…第5の循環流路、58c…第7の循環流路、71…蒸気保温タンク、75…第2の蓄熱タンク、77…直接式加熱器、80…溶融塩熱交換器、81…油熱交換器、85…油循環流路、85a…第1の分岐点、85b…第2の分岐点、85c…第3の分岐点、85d…第4の分岐点、85e…第5の分岐点、85f…第6の分岐点、86…溶融塩循環流路、86b…第8の分岐点、86c…第9の分岐点、86d…第10の分岐点、86e…第11の分岐点、86f…第12の分岐点、86h…第7の分岐点、87a…第1の分岐流路、87b…第2の分岐流路、87c…第3の分岐流路、88a…第4の分岐流路、88b…第5の分岐流路、88c…第6の分岐流路、90…蒸気タービンプラント、91,92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102…蒸気発生システム、107…第1の移送流路、108a…第2の移送流路、108b…第3の移送流路。

Claims (16)

  1. 集熱された太陽熱で第1の熱媒体を加熱する第1の加熱部と、
    集熱された太陽熱で前記第1の熱媒体とは異なる第2の熱媒体を加熱する第2の加熱部と、
    前記加熱された第2の熱媒体の熱で水又は蒸気を加熱する第3の加熱部と、
    前記加熱された水又は蒸気を、前記加熱された第1の熱媒体の熱でさらに加熱することによって、昇温された蒸気を生成する第4の加熱部と、
    を具備する蒸気発生システム。
  2. 集熱された太陽熱で第1の熱媒体を加熱する第1の加熱部と、
    集熱された太陽熱で水又は蒸気を加熱する第5の加熱部と、
    前記加熱された水又は蒸気を、前記加熱された第1の熱媒体の熱でさらに加熱することによって、昇温された蒸気を生成する第4の加熱部と、
    を具備する蒸気発生システム。
  3. 前記第2の加熱部と前記第3の加熱部との間で前記第2の熱媒体を循環させる第1の循環流路と、
    前記循環させる第2の熱媒体を貯蔵するための第1の貯蔵部と、
    前記第1の循環流路上の第1の分岐点から分かれて前記第2の加熱部や前記第3の加熱部を経由しないで前記第1の貯蔵部を経由してさらに前記第1の循環流路上の第2の分岐点につながる第1の分岐流路と、前記第2の分岐点から前記第2の加熱部につながる前記第1の循環流路の一部と、前記第2の加熱部と、前記第2の加熱部から前記第1の分岐点までの前記第1の循環流路の一部と、で構成された第2の循環流路と、
    前記第1の分岐流路と、前記第1の分岐点から前記第3の加熱部につながる前記第1の循環流路の一部と、前記第3の加熱部と、前記第3の加熱部から前記第2の分岐点までの前記第1の循環流路の一部と、で構成された第3の循環流路と、
    をさらに具備する請求項1に記載の蒸気発生システム。
  4. 前記第2の加熱部と前記第3の加熱部との間で前記第2の熱媒体を循環させる第1の循環流路と、
    前記循環させる第2の熱媒体の熱を蓄熱するための第1の蓄熱部と、
    前記第1の循環流路上の第3の分岐点から分かれて前記第2の加熱部や前記第3の加熱部を経由しないで前記第1の蓄熱部を経由してさらに前記第1の循環流路上の第4の分岐点につながる第2の分岐流路と、前記第4の分岐点から前記第2の加熱部につながる前記第1の循環流路の一部と、前記第2の加熱部と、前記第2の加熱部から前記第3の分岐点までの前記第1の循環流路の一部と、で構成された第4の循環流路と、
    前記第2の分岐流路と、前記第3の分岐点から前記第3の加熱部につながる前記第1の循環流路の一部と、前記第3の加熱部と、前記第3の加熱部から前記第4の分岐点までの前記第1の循環流路の一部と、で構成された第5の循環流路と、
    をさらに具備する請求項1に記載の蒸気発生システム。
  5. 前記第2の加熱部と前記第3の加熱部との間で前記第2の熱媒体を循環させる第1の循環流路と、
    前記循環させる第2の熱媒体が通過する第1の熱交換器と、
    前記第1の循環流路上の第5の分岐点から分かれて前記第2の加熱部や前記第3の加熱部を経由しないで前記第1の熱交換器を経由してさらに前記第1の循環流路上の第6の分岐点につながる第3の分岐流路と、前記第6の分岐点から前記第2の加熱部につながる前記第1の循環流路の一部と、前記第2の加熱部と、前記第2の加熱部から前記第5の分岐点までの前記第1の循環流路の一部と、で構成された第6の循環流路と、
    前記第3の分岐流路と、前記第5の分岐点から前記第3の加熱部につながる前記第1の循環流路の一部と、前記第3の加熱部と、前記第3の加熱部から前記第6の分岐点までの前記第1の循環流路の一部と、で構成された第7の循環流路と、
    第3の熱媒体をそれぞれ格納可能な第1及び第2の蓄熱槽と、
    を具備し、
    前記第3の熱媒体は、
    前記第1の蓄熱槽から搬送されて、前記第1の熱交換器を通過して前記第2の熱媒体と熱交換した後、前記第2の蓄熱槽に流入する第1の搬送形態と、
    前記第2の蓄熱槽から搬送されて、前記第1の熱交換器を通過して前記第2の熱媒体と熱交換した後、前記第1の蓄熱槽に流入する第2の搬送形態と、を有する、
    請求項1に記載の蒸気発生システム。
  6. 前記第5の加熱部を経由して、加熱された水又は蒸気を前記第4の加熱部へ移送する第1の移送流路と、
    前記移送される水又は蒸気を貯蔵するための第2の貯蔵部と、
    前記移送流路から分岐して前記第2の貯蔵部を経由し、前記第2の貯蔵部から水又は蒸気を前記第4の加熱部へ導く第2の移送流路と、
    をさらに具備する請求項2に記載の蒸気発生システム。
  7. 前記第5の加熱部を経由して、加熱された水又は蒸気を前記第4の加熱部へ移送する第1の移送流路と、
    前記移送される水又は蒸気の熱を蓄熱するための第2の蓄熱部と、
    前記移送流路から分岐して前記第2の蓄熱部を経由し、前記第2の蓄熱部から水又は蒸気を前記第4の加熱部へ導く第3の移送流路と、
    をさらに具備する請求項2に記載の蒸気発生システム。
  8. 前記第2の熱媒体は、油である、
    請求項1、3、4及び5のうちのいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  9. 前記第1の加熱部を有するタワー型の集熱器と、
    前記第2の加熱部を有するトラフ型の集熱器と、
    をさらに具備する請求項1、3、4、5及び8のうちのいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  10. 前記第1及び第2の加熱部を有するタワー型の集熱器、
    をさらに具備する請求項1、3、4、5及び8のうちのいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  11. 前記第1の加熱部を有するタワー型の集熱器と、
    前記第第5の加熱部を有するトラフ型の集熱器と、
    をさらに具備する請求項2、6及び7のうちのいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  12. 前記第1及び第5の加熱部を有するタワー型の集熱器、
    をさらに具備する請求項2、6及び7のうちのいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  13. 前記第1の加熱部と前記第4の加熱部との間で前記第1の熱媒体を循環させる第8の循環流路と、
    前記循環させる第1の熱媒体を貯蔵するための第3の貯蔵部と、
    前記第8の循環流路上の第7の分岐点から分かれて前記第1の加熱部や前記第4の加熱部を経由しないで前記第3の貯蔵部を経由してさらに前記第8の循環流路上の第8の分岐点につながる第4の分岐流路と、前記第8の分岐点から前記第1の加熱部につながる前記第8の循環流路の一部と、前記第1の加熱部と、前記第1の加熱部から前記第7の分岐点までの前記第8の循環流路の一部と、で構成された第9の循環流路と、
    前記第4の分岐流路と、前記第7の分岐点から前記第4の加熱部につながる前記第8の循環流路の一部と、前記第4の加熱部と、前記第4の加熱部から前記第8の分岐点までの前記第8の循環流路の一部と、で構成された第10の循環流路と、
    をさらに具備する請求項1乃至12のいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  14. 前記第1の加熱部と前記第4の加熱部との間で前記第1の熱媒体を循環させる第8の循環流路と、
    前記循環させる第1の熱媒体の熱を蓄熱するための第3の蓄熱部と、
    前記第8の循環流路上の第9の分岐点から分かれて前記第1の加熱部や前記第4の加熱部を経由しないで前記第3の蓄熱部を経由してさらに前記第8の循環流路上の第10の分岐点につながる第5の分岐流路と、前記第10の分岐点から前記第1の加熱部につながる前記第8の循環流路の一部と、前記第1の加熱部と、前記第1の加熱部から前記第7の分岐点までの前記第8の循環流路の一部と、で構成された第11の循環流路と、
    前記第5の分岐流路と、前記第9の分岐点から前記第4の加熱部につながる前記第8の循環流路の一部と、前記第4の加熱部と、前記第4の加熱部から前記第10の分岐点までの前記第8の循環流路の一部と、で構成された第12の循環流路と、
    をさらに具備する請求項1乃至12のいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  15. 前記第1の加熱部と前記第4の加熱部との間で前記第1の熱媒体を循環させる第8の循環流路と、
    前記循環させる第1の熱媒体が通過する第2の熱交換器と、
    前記第8の循環流路上の第11の分岐点から分かれて前記第1の加熱部や前記第4の加熱部を経由しないで前記第2の熱交換器を経由してさらに前記第8の循環流路上の第12の分岐点につながる第6の分岐流路と、前記第12の分岐点から前記第1の加熱部につながる前記第8の循環流路の一部と、前記第1の加熱部と、前記第1の加熱部から前記第11の分岐点までの前記第8の循環流路の一部と、で構成された第13の循環流路と、
    前記第6の分岐流路と、前記第11の分岐点から前記第4の加熱部につながる前記第8の循環流路の一部と、前記第4の加熱部と、前記第4の加熱部から前記第12の分岐点までの前記第8の循環流路の一部と、で構成された第14の循環流路と、
    第4の熱媒体をそれぞれ格納可能な第3及び第4の蓄熱槽と、
    を具備し、
    前記第4の熱媒体は、
    前記第3の蓄熱槽から搬送されて、前記第2の熱交換器を通過して前記第2の熱媒体と熱交換した後、前記第2の蓄熱槽に流入する第3の搬送形態と、
    前記第2の蓄熱槽から搬送されて、前記第2の熱交換器を通過して前記第2の熱媒体と熱交換した後、前記第1の蓄熱槽に流入する第4の搬送形態と、を有する、
    請求項1乃至12のいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
  16. 前記第1の熱媒体は、溶融塩である、
    請求項1乃至15のいずれか1項に記載の蒸気発生システム。
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