JP2014105642A - 発電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発電システム1は、抽気復水式の蒸気タービン11と、蒸気タービン11からの復水をボイラに供給する主復水供給路16と、外部からの熱により復水の一部を加熱する熱回収熱交換器15と、主復水供給路16から分岐したバイパス路17と、を有する。主復水供給路16には3つの加熱器19a〜19cが設けられ、バイパス路17は、加熱器19a〜19cの出口側にそれぞれ接続するように分岐した分岐流路18a〜18cを有する。バイパス路17を経由して熱回収熱交換器15で加熱された熱回収復水は、その温度に基づいて、主復水供給路16への戻し先として、3つの加熱器19a〜19cの出口側のうち何れか1つが選択される。
【選択図】図1
Description
前記蒸気タービンの復水をボイラに供給する主復水供給路と、
前記主復水供給路上に設けられ、前記複数の抽気段のうち2つ以上の抽気段から抽気された蒸気により、前記復水を予熱する複数の加熱器と、
前記蒸気タービンに接続された発電機と、
を備えた発電システムであって、
外部からの熱により前記復水の一部を加熱する熱回収熱交換器と、
前記主復水供給路から分岐し、前記熱回収熱交換器を介して前記復水の一部を前記複数の加熱器の出口側に供給するバイパス路と、
を有し、
前記バイパス路は、前記主復水供給路と前記熱回収熱交換器とを接続する上流側バイパス路と、前記熱回収熱交換器と前記複数の加熱器の出口側とを接続する下流側バイパス路と、を備え、
前記下流側バイパス路は、前記複数の加熱器に向けて分岐し前記複数の加熱器の出口側に接続された複数の分岐流路を有し、
前記複数の分記流路にそれぞれ1つずつ設けられた複数のバルブと、
前記複数のバルブの開閉を制御することにより、前記熱回収熱交換器で加熱された熱回収復水を前記複数の加熱器の出口側のいずれか1つに供給する制御部と、
前記熱回収熱交換器の出口側で前記熱回収復水の温度を検出する熱回収復水温度検出器と、
前記複数の加熱器の出口温度をそれぞれ検出する加熱器出口温度検出器と、
をさらに備え、
前記制御部は、検出された前記熱回収復水の温度と前記加熱器の出口温度とを比較するとともに、前記複数の加熱器のうち、前記熱回収復水の温度に最も近く、かつ、前記熱回収復水の温度よりも低い出口温度となる加熱器を選択し、選択された加熱器の出口に前記熱回収復水を供給すること
を特徴とする。
前記熱回収復水温度検出器は、前記下流側バイパス路の前記分記流路における分岐位置直前であって、前記熱回収熱交換器側に設けられること
が好ましい。
図1を参照すると、ボイラ(不図示)から供給される蒸気で駆動され、複数の抽気段を有する抽気復水式の蒸気タービン11と、蒸気タービン11に接続され、蒸気タービン11の回転によって駆動される発電機12と、を備えた、本発明の一実施形態による発電システム1が示されている。なお、図1において、実線は復水および蒸気の流れを示し、太い破線は電気信号の流れを示し、細い破線はこのシステムの外部の熱の流れを示す。
蒸気タービン11は、ボイラ(不図示)から供給された蒸気により回転されて発電機12を駆動し、これによって発電がなされる。蒸気タービン11から排出された蒸気は復水器13で凝縮されて復水となる。復水は、復水ポンプ14で主復水供給路16に送出されるが、そのうち一部はバイパス路17に分岐される。
熱回収復水が分岐流路18a〜18cに分岐する位置の直前で、熱回収復水温度検出器22によって、熱回収復水の温度Tcが検出される(図2のステップS101)。その検出結果が、制御部23へ送られる。
なお、上述した手順では、熱回収復水の温度Tcが第2加熱器19bの出口温度T2未満である場合、熱回収復水を第1加熱器19aの出口から主復水供給路16に供給している。これは、熱回収復水の温度Tcが第1加熱器19aの出口温度T1以上であることを前提とした処理であるが、実際には、工場廃熱40の温度が低すぎることによって、熱回収熱交換器15による復水の加熱が十分でない場合など、熱回収復水の温度Tcが第1加熱器19aの出口温度T1未満であることもある。このような場合は、第1加熱器19aで予熱された復水は、分岐流路18aを通じて供給された復水によって温度が低下してしまうかもしれない。
図3に示すフローチャートにおいて、ステップS201からステップS205までは、図2に示すステップS101からステップS105に相当するので、それらの詳しい説明は省略する。
図1に示した発電システム1は、復水を加熱するための熱源として工場廃熱40を利用しているが、この熱源としては、任意の熱源を利用することができる。その一例が、太陽熱エネルギーである。
以上説明したように、本発明の一形態によれば、以下の(1)および(2)に記載する発電システムが提供される。
前記蒸気タービン11の復水をボイラに供給する主復水供給路16と、
前記主復水供給路16上に設けられ、前記複数の抽気段E1〜E6のうち2つ以上の抽気段E4〜E6から抽気された蒸気により、前記復水を予熱する複数の加熱器19a〜19cと、
前記蒸気タービン11に接続された発電機12と、
を備えた発電システム1であって、
外部からの熱により前記復水の一部を加熱する熱回収熱交換器15と、
前記主復水供給路16から分岐し、前記熱回収熱交換器15を介して前記復水の一部を前記複数の加熱器19a〜19cの出口側に供給するバイパス路17と、
を有し、
前記バイパス路17は、前記主復水供給路16と前記熱回収熱交換器15とを接続する上流側バイパス路17aと、前記熱回収熱交換器15と前記複数の加熱器19a〜19cの出口側とを接続する下流側バイパス路17bと、を備え、
前記下流側バイパス路17bは、前記複数の加熱器19a〜19cに向けて分岐し前記複数の加熱器19a〜19cの出口側に接続された複数の分岐流路18a〜18cを有し、
前記複数の分記流路18a〜18cにそれぞれ1つずつ設けられた複数のバルブ20a〜20cと、
前記複数のバルブ20a〜20cの開閉を制御することにより、前記熱回収熱交換器15で加熱された熱回収復水を前記複数の加熱器19a〜19cの出口側のいずれか1つに供給する制御部23と、
前記熱回収熱交換器15の出口側で前記熱回収復水の温度Tcを検出する熱回収復水温度検出器22と、
前記複数の加熱器19a〜19cの出口温度T1〜T3をそれぞれ検出する加熱器出口温度検出器21a〜21cと、
をさらに備え、
前記制御部23は、検出された前記熱回収復水の温度Tcと前記加熱器19a〜19cの出口温度T1〜T3とを比較するとともに、前記複数の加熱器19a〜19cのうち、前記熱回収復水の温度Tcに最も近く、かつ、前記熱回収復水の温度Tcよりも低い出口温度T1〜T3となる加熱器19a〜19cを選択し、選択された加熱器19a〜19cの出口に前記熱回収復水を供給すること
を特徴とする発電システム。
前記熱回収復水温度検出器22は、前記下流側バイパス路17bの前記分記流路18a〜18cにおける分岐位置直前であって、前記熱回収熱交換器15側に設けられること
を特徴とする発電システム。
11 蒸気タービン
12 発電機
13 復水器
14 復水ポンプ
15 熱回収熱交換器
16 主復水供給路
17 バイパス路
17a 上流側バイパス路
17b 下流側バイパス路
18a〜18c 分岐流路
19a〜19c 第1〜第3加熱器
20a〜20c バルブ
21a〜21c 第1〜第3加熱器出口温度検出器
22 廃熱回収復水温度検出器
23 制御部
40 工場廃熱
50 太陽熱エネルギー
Claims (2)
- 複数の抽気段を有する抽気復水式の蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの復水をボイラに供給する主復水供給路と、
前記主復水供給路上に設けられ、前記複数の抽気段のうち2つ以上の抽気段から抽気された蒸気により、前記復水を予熱する複数の加熱器と、
前記蒸気タービンに接続された発電機と、
を備えた発電システムであって、
外部からの熱により前記復水の一部を加熱する熱回収熱交換器と、
前記主復水供給路から分岐し、前記熱回収熱交換器を介して前記復水の一部を前記複数の加熱器の出口側に供給するバイパス路と、
を有し、
前記バイパス路は、前記主復水供給路と前記熱回収熱交換器とを接続する上流側バイパス路と、前記熱回収熱交換器と前記複数の加熱器の出口側とを接続する下流側バイパス路と、を備え、
前記下流側バイパス路は、前記複数の加熱器に向けて分岐し前記複数の加熱器の出口側に接続された複数の分岐流路を有し、
前記複数の分記流路にそれぞれ1つずつ設けられた複数のバルブと、
前記複数のバルブの開閉を制御することにより、前記熱回収熱交換器で加熱された熱回収復水を前記複数の加熱器の出口側のいずれか1つに供給する制御部と、
前記熱回収熱交換器の出口側で前記熱回収復水の温度を検出する熱回収復水温度検出器と、
前記複数の加熱器の出口温度をそれぞれ検出する加熱器出口温度検出器と、
をさらに備え、
前記制御部は、検出された前記熱回収復水の温度と前記加熱器の出口温度とを比較するとともに、前記複数の加熱器のうち、前記熱回収復水の温度に最も近く、かつ、前記熱回収復水の温度よりも低い出口温度となる加熱器を選択し、選択された加熱器の出口に前記熱回収復水を供給すること
を特徴とする発電システム。 - 請求項1に記載の発電システムにおいて、
前記熱回収復水温度検出器は、前記下流側バイパス路の前記分記流路における分岐位置直前であって、前記熱回収熱交換器側に設けられること
を特徴とする発電システム。
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