JP7403330B2 - Power generation plants and surplus energy thermal storage methods in power generation plants - Google Patents

Power generation plants and surplus energy thermal storage methods in power generation plants Download PDF

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Description

本発明は、各種燃料の燃焼熱を利用する汽力発電プラントに関し、特に、蒸気の熱の一部や余剰電力の一部を熱エネルギとして貯蔵(蓄熱)し、必要に応じて貯蔵(蓄熱)した熱エネルギを発電プラントに供給する技術に関する。 The present invention relates to a steam power generation plant that utilizes the combustion heat of various fuels, and in particular stores a portion of the heat of steam and a portion of surplus electricity as thermal energy (thermal storage), and stores (thermal storage) as necessary. Related to technology for supplying thermal energy to power plants.

熱エネルギを有効に利用し、発電プラントの起動から停止までの発電プラント性能を向上させたり、発電プラントの運転状態にかかわらず、必要な熱エネルギを供給したりする火力発電プラントがある。例えば、特許文献1には、「蒸気を発生させるためのボイラと、蒸気タービンと、復水器と、給水ポンプと、蒸気加減弁と、タービンバイパス配管と、タービンバイパス弁と、タービンバイパス減温器と、タービンバイパス配管に設置された蓄熱装置と、補供水タンクと、補供水タンクと蓄熱装置とを結ぶ配管と、補助ボイラとを具備」する火力発電プラントが開示されている。 There are thermal power plants that effectively utilize thermal energy to improve power plant performance from startup to shutdown, or to supply necessary thermal energy regardless of the operating state of the power plant. For example, Patent Document 1 describes "a boiler for generating steam, a steam turbine, a condenser, a feed water pump, a steam control valve, a turbine bypass piping, a turbine bypass valve, and a turbine bypass temperature reduction". A thermal power generation plant is disclosed that includes a heat storage device installed in a turbine bypass pipe, a supplementary water tank, piping connecting the supplementary water tank and the heat storage device, and an auxiliary boiler.

特開平8-319805号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-319805

特許文献1に開示の技術によれば、発電プラントの起動・停止時に捨てられていた熱エネルギである余剰熱エネルギを、蓄熱材に蓄え、起動時の熱源として利用できる。また、異なる融点の蓄熱材を備える蓄熱装置を備え、融点の高い方から順に蒸気を通過させて余剰熱エネルギを蓄熱する。従って、余剰熱エネルギを高温熱エネルギと、低温熱エネルギとに分けて回収することが可能となり、熱を有効に利用できる。 According to the technology disclosed in Patent Document 1, surplus thermal energy, which is thermal energy that was wasted when starting and stopping a power generation plant, can be stored in a heat storage material and used as a heat source during startup. Further, a heat storage device including heat storage materials having different melting points is provided, and surplus thermal energy is stored by passing steam in order from the one with the highest melting point. Therefore, surplus thermal energy can be recovered separately into high-temperature thermal energy and low-temperature thermal energy, and the heat can be used effectively.

しかしながら、起動時等は、ボイラから出力される蒸気の温度は、徐々に上昇する。従って、常に融点の高い蓄熱材を有する蓄熱装置から蒸気を通過させて余剰熱エネルギを蓄熱する手法は、必ずしも適切ではなく、効率的に熱エネルギを蓄熱できるとは限らない。 However, during startup and the like, the temperature of the steam output from the boiler gradually increases. Therefore, the method of storing surplus thermal energy by always passing steam through a heat storage device having a heat storage material with a high melting point is not necessarily appropriate, and does not necessarily store thermal energy efficiently.

また、例えば、太陽光、風力等の再生可能エネルギによる発電装置が電力網に組み込まれた場合、電力系統の安定維持のため、発電プラント側の出力を調整する必要がある。しかしながら、急速負荷変動に対応可能とするため、発電プラントは最低負荷を維持することが望まれる。但し、発電プラントが最低負荷を維持する場合、余剰電力が発生することがあり、現状ではこの余剰電力を活用しきれていない。 Furthermore, for example, when a power generation device using renewable energy such as solar light or wind power is incorporated into a power grid, it is necessary to adjust the output of the power generation plant in order to maintain stability of the power grid. However, in order to be able to respond to rapid load changes, it is desirable for power plants to maintain a minimum load. However, when a power generation plant maintains a minimum load, surplus power may be generated, and currently this surplus power cannot be fully utilized.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、発電プラントで発生する余剰エネルギを効率よく蓄熱、利用する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technology for efficiently storing and utilizing surplus energy generated in a power generation plant.

本発明の発電プラントは、供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと、内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置と、起動時および停止時を含む運転中に発生した前記余剰エネルギが前記蓄熱装置に蓄熱されるよう制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。 The power generation plant of the present invention includes a boiler that heats supplied water to generate superheated steam, a steam turbine that is rotationally driven by the superheated steam superheated in the boiler and drives a generator, and surplus energy passing through the boiler. The present invention is characterized by comprising: a heat storage device that recovers and stores heat; and a control device that controls the surplus energy generated during operation, including when starting and stopping, to be stored in the heat storage device.

また、本発明の発電プラントは、供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと、余剰エネルギを蓄熱する蓄熱装置と、を備え、前記ボイラは、熱交換により第一温度域の温度を有する流体を生成する第一ボイラ熱交換部を備え、前記蓄熱装置は、前記第一温度域の熱エネルギを蓄熱する第一蓄熱部と、前記第一ボイラ熱交換部で生成された前記流体の一部を前記第一蓄熱部へ導き、前記第一蓄熱部で前記熱エネルギを回収後、前記第一ボイラ熱交換部の出口側へ導く第一熱回収管と、を備えることを特徴とする。 Further, the power generation plant of the present invention includes a boiler that heats supplied water to generate superheated steam, a steam turbine that is rotationally driven by the superheated steam superheated in the boiler and drives a generator, and a steam turbine that stores surplus energy. a heat storage device, the boiler includes a first boiler heat exchange section that generates a fluid having a temperature in a first temperature range by heat exchange, and the heat storage device stores thermal energy in the first temperature range. A part of the fluid generated in the first heat storage part that stores heat and the first boiler heat exchange part is guided to the first heat storage part, and after recovering the thermal energy in the first heat storage part, the first boiler A first heat recovery pipe leading to the outlet side of the heat exchange section.

本発明によれば、発電プラントで発生する余剰エネルギを効率よく貯蔵、利用できる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, surplus energy generated in a power generation plant can be efficiently stored and utilized. Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the following description of the embodiments.

(a)は、発電プラント起動時の、(b)は、発電プラント停止時の、それぞれの時間変化における、タービン発電機負荷、ボイラ出熱および蒸気温度の関係を説明するための説明図である。(a) is an explanatory diagram for explaining the relationship among the turbine generator load, boiler heat output, and steam temperature in each time change when the power plant is started and (b) is when the power plant is stopped. . 発電プラントの揚水的運転時の時間変化におけるタービン発電機負荷、ボイラ出熱および蒸気温度の関係を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the relationship among the turbine generator load, boiler heat output, and steam temperature in changes over time during pumping operation of the power plant. (a)は、第一実施形態の発電プラントの系統構成図であり、(b)は、第一実施形態の制御装置の構成図である。(a) is a system block diagram of a power generation plant of a first embodiment, and (b) is a block diagram of a control device of a first embodiment. 第一実施形態の蓄熱装置の構成を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining the composition of the heat storage device of a first embodiment. 第一実施形態の発電プラントの起動時および停止時の、制御装置による各開閉弁の開閉状態の制御を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining control of the opening and closing state of each on-off valve by a control device at the time of starting up and stopping the power plant of the first embodiment. 第一実施形態の発電プラントの揚水的運転時の、制御装置による各開閉弁の開閉状態の制御を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining control of the opening and closing state of each on-off valve by a control device at the time of pumping operation of a power generation plant of a first embodiment. (a)は、第一起動運転モード時の(b)は、第二起動運転モード時の、それぞれ、第一実施形態の発電プラントの開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。(a) is an explanatory diagram for explaining the opening/closing state of the on-off valve of the power plant of the first embodiment when it is in the first startup operation mode and (b) is in the second startup operation mode, respectively. (a)は、第三起動運転モード時の、(b)は、第一停止運転モード時の、それぞれ、第一実施形態の発電プラントの開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。(a) is an explanatory diagram for explaining the opening and closing states of the on-off valve of the power plant of the first embodiment in the third startup operation mode and (b) in the first stop operation mode, respectively. . 揚水運転モード時の、第一実施形態の発電プラントの開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining the opening and closing state of the on-off valve of the power plant of the first embodiment at the time of pumping operation mode. (a)は、第一起動運転モード時の(b)は、第二起動運転モード時の、それぞれ、第一実施形態の蓄熱装置の各開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。(a) is a first startup operation mode, and (b) is a second startup operation mode, respectively, is an explanatory diagram for explaining the opening and closing states of each on-off valve of the heat storage device of the first embodiment. . (a)は、第一停止運転モード時の、(b)は、揚水運転モード時の、それぞれ、第一実施形態の蓄熱装置の各開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。(a) is an explanatory diagram for explaining the opening and closing states of each on-off valve of the heat storage device of the first embodiment in the first stop operation mode and (b) in the pumping operation mode, respectively. 非常時運転モード時の、第一実施形態の蓄熱装置の各開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining the opening and closing state of each on-off valve of the heat storage device of the first embodiment in the emergency operation mode. (a)は、第二実施形態の発電プラントの系統構成図であり、(b)は、第二実施形態の蓄熱装置の構成を説明するための説明図である。(a) is a system configuration diagram of a power generation plant of a second embodiment, and (b) is an explanatory diagram for explaining the configuration of a heat storage device of the second embodiment. 第二実施形態の発電プラントの起動時および停止時の、制御装置による各開閉弁の開閉状態の制御を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining control of the opening and closing state of each on-off valve by a control device at the time of starting up and stopping of a power generation plant of a second embodiment. 第二実施形態の発電プラントの揚水的運転時の、制御装置による各開閉弁の開閉状態の制御を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining control of the opening and closing state of each on-off valve by a control device at the time of pumping operation of a power generation plant of a second embodiment. (a)は、第一起動運転モード時の(b)は、第二起動運転モード時の、それぞれ、第二実施形態の蓄熱装置の各開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。(a) is a first start-up operation mode, and (b) is an explanatory diagram for explaining the opening and closing states of each on-off valve of the heat storage device of the second embodiment, respectively, during a second start-up operation mode. . (a)は、第一停止運転モード時の、(b)は、揚水運転モード時の、それぞれ、第二実施形態の蓄熱装置の各開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。(a) is an explanatory view for explaining the opening and closing states of each on-off valve of the heat storage device of the second embodiment in the first stop operation mode and (b) in the pumping operation mode, respectively. 非常時運転モード時の、第二実施形態の蓄熱装置の各開閉弁の開閉状態を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining the opening and closing state of each on-off valve of the heat storage device of a second embodiment at the time of emergency operation mode. (a)は、本発明の変形例の蓄熱装置の構成を説明するための説明図であり、(b)および(c)は、本発明の変形例1の制御装置による各開閉弁の制御を説明するための説明図である。(a) is an explanatory diagram for explaining the configuration of a heat storage device according to a modification of the present invention, and (b) and (c) are diagrams showing the control of each on-off valve by the control device according to modification 1 of the present invention. It is an explanatory diagram for explanation. 本発明の変形例の発電プラント起動時の、時間変化における、タービン発電機負荷、ボイラ出熱および蒸気温度の関係の一例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an example of the relationship between turbine generator load, boiler heat output, and steam temperature in time change at the time of startup of a power plant according to a modification of the present invention. (a)および(b)は、本発明の変形例の蓄熱装置の構成を説明するための説明図である。(a) and (b) are explanatory diagrams for explaining the configuration of a heat storage device according to a modification of the present invention. (a)および(b)は、本発明の変形例の蓄熱装置の構成を説明するための説明図である。(a) and (b) are explanatory diagrams for explaining the configuration of a heat storage device according to a modification of the present invention. 本発明の変形例の発電プラント停止時の、時間変化における、タービン発電機負荷、ボイラ出熱および蒸気温度の関係の一例を説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example of the relationship among the turbine generator load, boiler heat output, and steam temperature over time when the power generation plant according to a modification of the present invention is stopped. (a)は、第三実施形態の発電プラントのボイラの各熱交換器の設計温度を、(b)は、第三実施形態の蓄熱装置からの熱回収時の接続の一例を、それぞれ、説明するための説明図である。(a) describes the design temperature of each heat exchanger of the boiler of the power generation plant of the third embodiment, and (b) describes an example of the connection during heat recovery from the heat storage device of the third embodiment. FIG. (a)および(b)は、第三実施形態の、蓄熱装置に蓄熱した熱エネルギの回収機会をそれぞれ説明するための説明図である。(a) and (b) are explanatory diagrams for respectively explaining opportunities for recovering thermal energy stored in a heat storage device according to the third embodiment. 第三実施形態の蓄熱装置に蓄熱した熱エネルギの回収時の他の例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining another example at the time of recovery of thermal energy stored in the heat storage device of the third embodiment. 第三実施形態の変形例の蓄熱装置からの熱回収時の他の接続例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining another connection example at the time of heat recovery from a heat storage device of a modification of a third embodiment. 第四実施形態の発電プラントの系統構成図を含む蓄熱装置への接続を説明するための説明図である。It is an explanatory diagram for explaining connection to a heat storage device including a system configuration diagram of a power generation plant of a fourth embodiment. (a)は、第四実施形態の、(b)は、その変形例の、それぞれ、蓄熱装置の構成例を説明するための説明図である。(a) is an explanatory diagram for explaining the example of composition of a heat storage device of a fourth embodiment, and (b) is a modification thereof. (a)~(c)は、第四実施形態の電気ヒーターのON/OFF制御を説明するための説明図である。(a) to (c) are explanatory diagrams for explaining ON/OFF control of the electric heater according to the fourth embodiment. (a)は、第四実施形態の、(b)は、その変形例の、それぞれ、熱回収時の接続例を説明するための説明図である。(a) is an explanatory view for explaining a connection example at the time of heat recovery of the fourth embodiment, and (b) is a modification thereof. 第四実施形態の変形例の蓄熱装置の構成例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an example of composition of a heat storage device of a modification of a fourth embodiment. 第五実施形態の発電プラントの系統構成図である。It is a system configuration diagram of a power generation plant of a fifth embodiment. 第五実施形態の蓄熱装置の構成例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an example of composition of a heat storage device of a fifth embodiment. 第五実施形態の熱回収時の接続例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining a connection example at the time of heat recovery of a fifth embodiment. 第五実施形態の変形例の蓄熱装置の構成例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining the example of composition of the heat storage device of the modification of the fifth embodiment. 第五実施形態の変形例の熱回収時の接続例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining a connection example at the time of heat recovery of a modification of the fifth embodiment. 第五実施形態の変形例の発電プラントの系統構成図を含む蓄熱装置への接続を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining connection to a heat storage device including a system configuration diagram of a power generation plant of a modification of the fifth embodiment.

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

各実施形態の詳細な説明に先立ち、本発明の第一~第三実施形態の概要を説明する。これらの実施形態では、発電プラントにおける余剰熱エネルギを有効に活用するため、余剰熱エネルギの温度帯に応じた蓄熱層に蓄熱する。そして、蓄熱した熱を、発電プラント運用時の適切なタイミングで最適な温度域から回収し、利用する。なお、以下、本明細書に記載の具体的な温度等は、説明のための一例である。 Prior to detailed description of each embodiment, an outline of the first to third embodiments of the present invention will be explained. In these embodiments, in order to effectively utilize surplus thermal energy in a power generation plant, heat is stored in a heat storage layer according to the temperature range of the surplus thermal energy. The stored heat is then recovered and utilized from the optimal temperature range at the appropriate timing during power plant operation. Note that the specific temperatures and the like described in this specification are merely examples for explanation.

一般に、発電プラントは、燃料を燃焼させて得られる熱によって蒸気を発生させるボイラと、ボイラが発生させた蒸気を用いてタービンを回転させることにより発電をする蒸気タービンとを備える。実施形態の余剰熱エネルギは、ボイラが発生させた蒸気による熱量(ボイラ出熱またはボイラ負荷と呼ぶ。)と、蒸気タービンが必要とする熱量(タービン発電機負荷と呼ぶ。)との差により発生する。 Generally, a power generation plant includes a boiler that generates steam using heat obtained by burning fuel, and a steam turbine that generates electricity by rotating a turbine using the steam generated by the boiler. The surplus thermal energy in the embodiment is generated due to the difference between the amount of heat generated by the steam generated by the boiler (referred to as boiler heat output or boiler load) and the amount of heat required by the steam turbine (referred to as turbine generator load). do.

例えば、発電プラント起動時は、図1(a)に示すように、ボイラの点火後、ボイラが貫流運転を開始する前は、ボイラ出熱は、蒸気タービンに全量使用されない。これは、蒸気サイクルを構成する機器の暖気や、各機器の始動から巡行運転までの安定化を図るためである。この間、余剰熱エネルギが発生する。 For example, when starting up a power plant, as shown in FIG. 1(a), after the boiler is ignited and before the boiler starts once-through operation, all of the boiler output heat is not used by the steam turbine. This is to warm up the equipment that makes up the steam cycle and to stabilize the process from startup to cruising operation of each equipment. During this time, surplus thermal energy is generated.

また、発電プラント停止時も、図1(b)に示すように、同様に、ボイラ出熱と蒸気タービン発電機負荷とに差が発生し、余剰熱エネルギが発生する。これは、発電プラント停止時であっても、ボイラ負荷は、所定期間20%程度を維持しなければならない一方、タービン発電機負荷は単調に低減する。従って、この間に余剰熱エネルギが発生する。 Furthermore, when the power generation plant is stopped, as shown in FIG. 1(b), a difference similarly occurs between the boiler heat output and the steam turbine generator load, and surplus thermal energy is generated. This means that even when the power plant is stopped, the boiler load must be maintained at about 20% for a predetermined period, while the turbine generator load monotonically decreases. Therefore, surplus thermal energy is generated during this time.

また、図2に示すように、発電プラントは、タービン発電機負荷をボイラの最低負荷より所定量αだけ小さい状態で運転することがある。このような運転状態は、例えば、系統側で自然エネルギによる発電量の変動を吸収する際等に発生する。以下、本明細書では、発電プラントのこのような運転状態を揚水的運転と呼ぶ。この揚水的運転時も、本図に示すように、ボイラ出熱と蒸気タービン発電機負荷との差による余剰熱エネルギが発生する。 Further, as shown in FIG. 2, the power plant may be operated with the turbine generator load being smaller than the minimum load of the boiler by a predetermined amount α. Such an operating state occurs, for example, when the system absorbs fluctuations in the amount of power generated by natural energy. Hereinafter, in this specification, such an operating state of the power plant will be referred to as pumped storage operation. Even during this pumping operation, as shown in this figure, surplus thermal energy is generated due to the difference between the boiler heat output and the steam turbine generator load.

以下に説明する本発明の第一~第三実施形態では、ボイラから蒸気の状態で出力され、蒸気タービンで未使用の余剰熱エネルギを、発生時の蒸気温度に応じた蓄熱層に蓄熱する。また、使用時は、最適な温度域から回収し、利用する。これにより、効率よく余剰熱エネルギを蓄熱、利用する。 In the first to third embodiments of the present invention described below, surplus thermal energy output in the form of steam from a boiler and unused by the steam turbine is stored in a heat storage layer corresponding to the steam temperature at the time of generation. Also, when used, it is collected and used from the optimum temperature range. This allows surplus thermal energy to be efficiently stored and utilized.

<<第一実施形態>>
本発明の第一実施形態を説明する。まず、本実施形態の蓄熱装置が適用される発電プラントの一例を説明する。本実施形態の蓄熱装置200は、例えば、図3(a)に示す発電プラント100で用いられる。図3(a)は、本実施形態の発電プラント100の流体系統図である。
<<First embodiment>>
A first embodiment of the present invention will be described. First, an example of a power generation plant to which the heat storage device of this embodiment is applied will be described. The heat storage device 200 of this embodiment is used, for example, in the power generation plant 100 shown in FIG. 3(a). FIG. 3(a) is a fluid system diagram of the power generation plant 100 of this embodiment.

本実施形態の発電プラント100は、燃料を燃焼させ、該燃焼の熱によって蒸気(過熱蒸気)を発生させるボイラ110と、ボイラ110が発生した蒸気を用いてタービンを回転させることにより発電機109を駆動させて発電する蒸気タービン120と、蒸気タービン120からの排気蒸気を水に戻してボイラ110に供給する給水ライン130と、ボイラ110で過熱された蒸気の熱エネルギのうち、余剰な熱エネルギを蓄熱する蓄熱装置200と、制御装置150(図3(b)参照)と、を備える。 The power generation plant 100 of this embodiment includes a boiler 110 that burns fuel and generates steam (superheated steam) using the heat of the combustion, and a generator 109 that rotates a turbine using the steam generated by the boiler 110. A steam turbine 120 that is driven to generate electricity; a water supply line 130 that returns exhaust steam from the steam turbine 120 to water and supplies it to the boiler 110; It includes a heat storage device 200 that stores heat and a control device 150 (see FIG. 3(b)).

ボイラ110は、節炭器(ECO)111と、火炉水冷壁112と、汽水分離器113と、過熱器114と、再熱器115と、を備える。本実施形態では、過熱器114および再熱器115は、下流から上流に複数段備える。なお、過熱器114および再熱器115は、1つであってもよい。 The boiler 110 includes an economizer (ECO) 111, a water cooling wall 112, a brackish water separator 113, a superheater 114, and a reheater 115. In this embodiment, the superheater 114 and the reheater 115 are provided in multiple stages from downstream to upstream. Note that there may be one superheater 114 and one reheater 115.

蒸気タービン120は、それぞれ、発電機109を回転駆動させるための所定の仕事を行う、高圧蒸気タービン(HPT)121と、中圧蒸気タービン(IPT)122と、低圧蒸気タービン(LPT)123と、を備える。なお、中圧蒸気タービン122および低圧蒸気タービン123は、両者を合わせて中低圧蒸気タービンとも呼ぶ。 The steam turbine 120 includes a high pressure steam turbine (HPT) 121, an intermediate pressure steam turbine (IPT) 122, and a low pressure steam turbine (LPT) 123, each of which performs a predetermined work for rotationally driving the generator 109. Equipped with Note that the intermediate pressure steam turbine 122 and the low pressure steam turbine 123 are also collectively referred to as an intermediate and low pressure steam turbine.

給水ライン130上には、復水器131と、復水ポンプ132と、低圧給水加熱器(低圧ヒーター)133と、脱気器134と、給水ポンプ135と、高圧給水加熱器(高圧ヒーター)136とが設けられる。 On the water supply line 130, a condenser 131, a condensate pump 132, a low pressure water heater (low pressure heater) 133, a deaerator 134, a water supply pump 135, and a high pressure water heater (high pressure heater) 136 are installed. and is provided.

上記構成を有する発電プラント100では、節炭器111で、供給された水を燃焼ガスとの熱交換により予熱する。節炭器111で予熱された水は、火炉水冷壁112において、壁に形成された不図示の炉壁管を通すことにより水-蒸気2相流体を生成する。火炉水冷壁112において生成された水-蒸気2相流体は、汽水分離器113に送られて、飽和蒸気と飽和水とに分離される。ここで、飽和蒸気は過熱器114へ、飽和水は飽和水管161を通り復水器131へ、それぞれ、導かれる。 In the power plant 100 having the above configuration, the economizer 111 preheats the supplied water by heat exchange with combustion gas. The water preheated by the economizer 111 passes through a furnace wall tube (not shown) formed in the wall of the furnace water wall 112 to generate a water-steam two-phase fluid. The water-steam two-phase fluid generated in the furnace water-cooled wall 112 is sent to a brackish water separator 113 and separated into saturated steam and saturated water. Here, saturated steam is guided to superheater 114, and saturated water is guided to condenser 131 through saturated water pipe 161, respectively.

汽水分離器113で分離された飽和蒸気は、燃焼ガスとの熱交換により過熱器114で過熱され、生成された過熱蒸気は、主蒸気管162を経由して高圧蒸気タービン121に導入される。なお、過熱器114は、上述のように、複数段設けられる。最終段の過熱器114の手前から、一部の蒸気は、ボイラ抽気管165を通り復水器131へ導かれる。なお、ボイラ抽気管165には、ボイラ起動抽気調整弁(加熱器バイパス弁;EC)175が設けられる。 The saturated steam separated by the brackish water separator 113 is superheated by a superheater 114 through heat exchange with combustion gas, and the generated superheated steam is introduced into the high-pressure steam turbine 121 via the main steam pipe 162. Note that the superheater 114 is provided in multiple stages as described above. Part of the steam from before the final stage superheater 114 is guided to the condenser 131 through the boiler bleed pipe 165. Note that the boiler bleed pipe 165 is provided with a boiler start bleed adjustment valve (heater bypass valve; EC) 175.

高圧蒸気タービン121で所定の仕事を行った蒸気は、低温再熱蒸気管163を経由して再熱器115に導かれる。再熱器115では、高圧蒸気タービン121で所定の仕事を行った蒸気を再過熱する。再熱器115で過熱された蒸気は、高温再熱蒸気管164を経由して中圧蒸気タービン122および低圧蒸気タービン123に供給され、そこで、それぞれ仕事を行い、発電機109を駆動する。主蒸気管162には、主蒸気開閉弁172が設けられる。また、高温再熱蒸気管164には、再熱蒸気開閉弁174が設けられる。 Steam that has performed predetermined work in the high-pressure steam turbine 121 is guided to the reheater 115 via the low-temperature reheat steam pipe 163. In the reheater 115, the steam that has performed a predetermined work in the high-pressure steam turbine 121 is resuperheated. The steam superheated in the reheater 115 is supplied to the intermediate pressure steam turbine 122 and the low pressure steam turbine 123 via the high temperature reheat steam pipe 164, where they each perform work and drive the generator 109. The main steam pipe 162 is provided with a main steam on-off valve 172 . Further, the high temperature reheat steam pipe 164 is provided with a reheat steam on-off valve 174 .

低圧蒸気タービン123で仕事を終えた蒸気は、タービン排気管166によって復水器131に導入される。復水器131で凝縮した復水は、汽水分離器113から送られた飽和水とともに復水ポンプ132によって低圧ヒーター133を通過した後、脱気器134に送られ、復水中のガス成分が除去される。脱気器134を経た復水は、さらに給水ポンプ135によって昇圧された後、高圧ヒーター136に送給されて加熱され、最終的には、ボイラ110へ還流される。 Steam that has completed its work in the low pressure steam turbine 123 is introduced into the condenser 131 through the turbine exhaust pipe 166. The condensate condensed in the condenser 131 passes through the low-pressure heater 133 by the condensate pump 132 together with the saturated water sent from the brackish water separator 113, and then is sent to the deaerator 134, where gas components in the condensate are removed. be done. The condensate that has passed through the deaerator 134 is further boosted in pressure by a water supply pump 135, then is sent to a high-pressure heater 136 to be heated, and is finally returned to the boiler 110.

さらに、発電プラント100は、主蒸気管162から分岐し、当該蒸気を、高圧蒸気タービン121をバイパスして復水器131に導く主蒸気バイパス管167を備える。主蒸気バイパス管167には、主蒸気バイパス開閉弁177が設けられる。 Furthermore, the power plant 100 includes a main steam bypass pipe 167 that branches off from the main steam pipe 162 and guides the steam to the condenser 131, bypassing the high pressure steam turbine 121. The main steam bypass pipe 167 is provided with a main steam bypass on-off valve 177 .

本実施形態の蓄熱装置200は、飽和水管161、ボイラ抽気管165および主蒸気バイパス管167上に配置される。蓄熱装置200は、飽和水管161、ボイラ抽気管165および主蒸気バイパス管167内を流れる蒸気または飽和水の熱エネルギを熱交換により蓄熱する。蓄熱装置200で熱交換後の蒸気または飽和水は、それぞれの配管を経て復水器131に導入される。 The heat storage device 200 of this embodiment is arranged on the saturated water pipe 161, the boiler bleed pipe 165, and the main steam bypass pipe 167. The heat storage device 200 stores thermal energy of steam or saturated water flowing in the saturated water pipe 161, the boiler bleed pipe 165, and the main steam bypass pipe 167 by heat exchange. Steam or saturated water after heat exchange in the heat storage device 200 is introduced into the condenser 131 through respective piping.

また、飽和水管161、ボイラ抽気管165および主蒸気バイパス管167の内部を通過する蒸気の温度を検出する温度センサ181、185、および187(図3(b)参照)がそれぞれ適正に設けられる。 Further, temperature sensors 181, 185, and 187 (see FIG. 3(b)) for detecting the temperature of steam passing through the saturated water pipe 161, the boiler bleed pipe 165, and the main steam bypass pipe 167 are each appropriately provided.

制御装置150は、図3(b)に示すように、外部(発電所に置かれる制御卓151等)からの指示、あるいは、発電プラント100内に設置される、上記温度センサ181、185、および187を含む各種のセンサからの信号に従って、発電プラント100内の各開閉弁の開閉を制御する。例えば、本実施形態の主蒸気開閉弁172、再熱蒸気開閉弁174、ボイラ起動抽気調整弁175、および主蒸気バイパス開閉弁177は、運転モードに応じて開閉される。各開閉弁の開閉のタイミングの詳細は、後述する。なお、制御装置150が開閉を制御する開閉弁には、後述する蓄熱装置200が備える開閉弁も含む。 As shown in FIG. 3(b), the control device 150 receives instructions from the outside (such as a control console 151 placed in the power plant) or the temperature sensors 181, 185, and the like installed in the power plant 100. According to signals from various sensors including 187, the opening and closing of each on-off valve in the power generation plant 100 is controlled. For example, the main steam on-off valve 172, the reheat steam on-off valve 174, the boiler startup bleed air adjustment valve 175, and the main steam bypass on-off valve 177 of this embodiment are opened and closed depending on the operation mode. Details of the timing of opening and closing each on-off valve will be described later. Note that the on-off valves whose opening and closing are controlled by the control device 150 also include on-off valves included in the heat storage device 200, which will be described later.

制御装置150は、例えば、CPUとメモリと記憶装置とを備え、予め記憶装置に格納したプログラムを、CPUがメモリにロードして実行することにより、上記制御を実現する。 The control device 150 includes, for example, a CPU, a memory, and a storage device, and achieves the above control by having the CPU load a program stored in the storage device in advance into the memory and execute it.

[蓄熱装置]
次に、本実施形態の蓄熱装置200を、図4を用いて説明する。以下、本明細書では、発電プラント100内を還流する蒸気、水等に関し、区別する必要がない場合は、流体と称する。
[Heat storage device]
Next, the heat storage device 200 of this embodiment will be explained using FIG. 4. Hereinafter, in this specification, steam, water, etc. that circulate within the power generation plant 100 will be referred to as fluids unless there is a need to distinguish between them.

本実施形態の蓄熱装置200は、制御装置150からの指示に従って、発電プラント100内の流体の余剰熱エネルギを蓄熱する。本実施形態の蓄熱装置200は、それぞれ異なる温度域に温度特性(融点)を持つ蓄熱材で構成される複数の蓄熱層と、各蓄熱層内に設けられた熱交換部と、蓄熱装置200に接続し、配管内の流体を熱交換部に導いたり、蓄熱装置200をバイパスして配管内の流体を復水器131に導いたりする流路と、各流路への流体の流入を規制する開閉弁(バルブ)と、を備える。 The heat storage device 200 of this embodiment stores surplus thermal energy of the fluid in the power generation plant 100 according to instructions from the control device 150. The heat storage device 200 of the present embodiment includes a plurality of heat storage layers made of heat storage materials each having temperature characteristics (melting points) in different temperature ranges, a heat exchange section provided in each heat storage layer, and a heat storage device 200. A flow path that connects and guides the fluid in the piping to the heat exchange section or bypasses the heat storage device 200 and leads the fluid in the piping to the condenser 131, and regulates the inflow of fluid to each flow path. Equipped with an on-off valve (valve).

本実施形態では、蓄熱装置200に蓄熱する場合、蓄熱装置200に流入する流体の温度に応じて、流体が通過する経路を変更する。これにより、効率的に蓄熱する。経路変更は、後述する各流路に設けられた開閉弁(バルブ)に対する制御装置150からの指令により実現する。 In this embodiment, when storing heat in the heat storage device 200, the path through which the fluid passes is changed depending on the temperature of the fluid flowing into the heat storage device 200. This allows for efficient heat storage. The route change is realized by a command from the control device 150 to an on-off valve (valve) provided in each flow path, which will be described later.

以下、本実施形態では、蓄熱装置200が、蓄熱層として、高温蓄熱層210(以下、単に高温層210とも呼ぶ。)と、中温蓄熱層220(中温層220)と、低温蓄熱層230(低温層230)と、の3つの蓄熱層を備える場合を例にあげて説明する。 Hereinafter, in this embodiment, the heat storage device 200 includes a high temperature heat storage layer 210 (hereinafter also simply referred to as the high temperature layer 210), a medium temperature heat storage layer 220 (medium temperature layer 220), and a low temperature heat storage layer 230 (low temperature layer 220) as heat storage layers. A case in which three heat storage layers are provided will be described as an example.

なお、高温層210は、500℃を中心とする温度域(第一温度域)に温度特性(融点)を有する蓄熱材で構成される蓄熱層である。中温層220は、400℃を中心とする温度域(第二温度域)に温度特性を有する蓄熱材で構成される蓄熱層である。また、低温層230は、300℃を中心とする温度域(第三温度域)に温度特性を有する蓄熱材で構成される蓄熱層である。 Note that the high temperature layer 210 is a heat storage layer made of a heat storage material having temperature characteristics (melting point) in a temperature range (first temperature range) centered around 500°C. The intermediate temperature layer 220 is a heat storage layer made of a heat storage material having temperature characteristics in a temperature range centered around 400° C. (second temperature range). Furthermore, the low temperature layer 230 is a heat storage layer made of a heat storage material having temperature characteristics in a temperature range centered around 300° C. (third temperature range).

また、本実施形態の蓄熱装置200は、熱交換部として、図4に示すように、高温層210内に配置される高温熱交換部211と、中温層220内に配置される第一中温熱交換部221および第二中温熱交換部222と、低温層230内に配置される第一低温熱交換部231、第二低温熱交換部232および第三低温熱交換部233と、を備える。 In addition, the heat storage device 200 of the present embodiment includes, as a heat exchange section, a high temperature heat exchange section 211 disposed within a high temperature layer 210 and a first medium temperature heat exchange section 211 disposed within a medium temperature layer 220, as shown in FIG. It includes an exchange section 221 and a second medium-temperature heat exchange section 222, and a first low-temperature heat exchange section 231, a second low-temperature heat exchange section 232, and a third low-temperature heat exchange section 233 arranged in the low-temperature layer 230.

各熱交換部(高温熱交換部211と、第一中温熱交換部221と、第二中温熱交換部222と、第一低温熱交換部231と、第二低温熱交換部232と、第三低温熱交換部233)は、流入した流体と熱交換を行う。それぞれ、配置された蓄熱層の融点以上の温度の流体が流入した場合、当該蓄熱層に熱エネルギを蓄熱する蓄熱部として機能する。一方、配置された蓄熱層の融点未満の温度の流体が流入した場合、当該蓄熱層に蓄えられている熱エネルギを放熱する。 Each heat exchange section (high temperature heat exchange section 211, first medium temperature heat exchange section 221, second medium temperature heat exchange section 222, first low temperature heat exchange section 231, second low temperature heat exchange section 232, third The low-temperature heat exchange section 233) exchanges heat with the inflowing fluid. When a fluid having a temperature equal to or higher than the melting point of the disposed heat storage layer flows into each of them, the heat storage layer functions as a heat storage section that stores thermal energy in the heat storage layer. On the other hand, when a fluid having a temperature lower than the melting point of the arranged heat storage layer flows in, the thermal energy stored in the heat storage layer is radiated.

蓄熱装置200は、熱貯蔵時に用いられる流路として、主蒸気第一流路371と、主蒸気バイパス流路372と、主蒸気第三流路373と、ボイラ排気流路351と、ボイラ排気バイパス流路352と、飽和水流路311と、飽和水バイパス流路312と、を備える。 The heat storage device 200 includes a main steam first flow path 371, a main steam bypass flow path 372, a main steam third flow path 373, a boiler exhaust flow path 351, and a boiler exhaust bypass flow as flow paths used during heat storage. It includes a passage 352, a saturated water passage 311, and a saturated water bypass passage 312.

主蒸気第一流路371は、主蒸気バイパス管167に接続される。本実施形態では、主蒸気バイパス管167から分岐点301で分岐し、高温熱交換部211、第一中温熱交換部221および第一低温熱交換部231を、この順に接続し、合流点302で主蒸気バイパス管167に接続する。これにより、主蒸気第一流路371は、主蒸気バイパス管167から蓄熱装置200に流入する流体を、高温熱交換部211、第一中温熱交換部221および第一低温熱交換部231の順に通過させ、蓄熱装置200から排出する。この間、主蒸気第一流路371を通過する流体は、各蓄熱層で熱交換を行い、各蓄熱層に蓄熱する。供給される流体の温度が高温層210の融点より高い場合、当該流体が有する熱エネルギは、高温層210、中温層220、低温層230の順に蓄熱される。なお、蓄熱装置200から排出された流体は、主蒸気バイパス管167を経て、復水器131に戻る。 Main steam first flow path 371 is connected to main steam bypass pipe 167. In this embodiment, the main steam bypass pipe 167 is branched off at a branch point 301, and the high temperature heat exchange section 211, the first medium temperature heat exchange section 221, and the first low temperature heat exchange section 231 are connected in this order, and at the confluence point 302. Connected to main steam bypass pipe 167. Thereby, the main steam first flow path 371 allows the fluid flowing into the heat storage device 200 from the main steam bypass pipe 167 to pass through the high temperature heat exchange section 211, the first medium temperature heat exchange section 221, and the first low temperature heat exchange section 231 in this order. and discharged from the heat storage device 200. During this time, the fluid passing through the main steam first flow path 371 exchanges heat in each heat storage layer and stores heat in each heat storage layer. When the temperature of the supplied fluid is higher than the melting point of the high temperature layer 210, the thermal energy of the fluid is stored in the high temperature layer 210, the intermediate temperature layer 220, and the low temperature layer 230 in this order. Note that the fluid discharged from the heat storage device 200 returns to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167.

主蒸気バイパス流路372は、主蒸気バイパス管167内の流体を、蓄熱装置200をバイパスさせる。なお、蓄熱装置200をバイパスした流体は、主蒸気バイパス管167を経て復水器131に戻る。主蒸気バイパス流路372は、分岐点301で分岐し、高温熱交換部211、第一中温熱交換部221および第一低温熱交換部231をバイパスし、合流点302で主蒸気バイパス管167に合流する。 The main steam bypass flow path 372 causes the fluid in the main steam bypass pipe 167 to bypass the heat storage device 200 . Note that the fluid that has bypassed the heat storage device 200 returns to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167. The main steam bypass flow path 372 branches at a branch point 301, bypasses the high temperature heat exchange section 211, the first medium temperature heat exchange section 221, and the first low temperature heat exchange section 231, and connects to the main steam bypass pipe 167 at the confluence point 302. join together.

主蒸気第三流路373は、主蒸気バイパス流路372から分岐し、高温熱交換部211をバイパスし、主蒸気第一流路371に合流する。これにより、主蒸気第三流路373は、主蒸気バイパス管167から蓄熱装置200に流入する流体を、第一中温熱交換部221および第一低温熱交換部231の順に通過させ、蓄熱装置200から排出する。供給される流体の温度が中温層220の融点より高い場合、当該流体が有する熱エネルギは、中温層220、低温層230の順に蓄熱される。なお、蓄熱装置200から排出された流体は、主蒸気バイパス管167を経て、復水器131に戻る。 The third main steam flow path 373 branches from the main steam bypass flow path 372, bypasses the high temperature heat exchange section 211, and joins the first main steam flow path 371. Thereby, the main steam third flow path 373 allows the fluid flowing into the heat storage device 200 from the main steam bypass pipe 167 to pass through the first medium temperature heat exchange section 221 and the first low temperature heat exchange section 231 in this order, and the fluid flowing into the heat storage device 200 discharge from. When the temperature of the supplied fluid is higher than the melting point of the intermediate temperature layer 220, the thermal energy of the fluid is stored in the intermediate temperature layer 220 and the low temperature layer 230 in this order. Note that the fluid discharged from the heat storage device 200 returns to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167.

ボイラ排気流路351は、ボイラ抽気管165に接続される。ボイラ排気流路351は、ボイラ抽気管165から分岐点303で分岐し、第二中温熱交換部222および第二低温熱交換部232をこの順に接続し、合流点304でボイラ抽気管165に接続する。これにより、ボイラ排気流路351は、ボイラ抽気管165から蓄熱装置200に流入する流体を、第二中温熱交換部222および第二低温熱交換部232の順に通過させ、蓄熱装置200から排出する。ボイラ排気流路351を通過する流体は、各蓄熱層で熱交換を行い、各蓄熱層に蓄熱する。なお、蓄熱装置200から排出された流体は、ボイラ抽気管165を経て、復水器131に戻る。 Boiler exhaust flow path 351 is connected to boiler bleed pipe 165. The boiler exhaust flow path 351 branches from the boiler bleed pipe 165 at a branch point 303, connects the second medium temperature heat exchange section 222 and the second low temperature heat exchange section 232 in this order, and connects to the boiler bleed pipe 165 at a confluence point 304. do. Thereby, the boiler exhaust flow path 351 allows the fluid flowing into the heat storage device 200 from the boiler bleed pipe 165 to pass through the second medium temperature heat exchange section 222 and the second low temperature heat exchange section 232 in this order, and discharges it from the heat storage device 200. . The fluid passing through the boiler exhaust flow path 351 exchanges heat in each heat storage layer and stores heat in each heat storage layer. Note that the fluid discharged from the heat storage device 200 returns to the condenser 131 via the boiler bleed pipe 165.

ボイラ排気バイパス流路352は、ボイラ抽気管165内の流体を、蓄熱装置200をバイパスさせる。なお、蓄熱装置200をバイパスした流体は、ボイラ抽気管165を経て復水器131に戻る。ボイラ排気バイパス流路352は、分岐点303で分岐し、第二中温熱交換部222および第二低温熱交換部232をバイパスし、合流点304でボイラ排気流路351に合流する。 Boiler exhaust bypass flow path 352 allows fluid in boiler bleed pipe 165 to bypass heat storage device 200 . Note that the fluid that has bypassed the heat storage device 200 returns to the condenser 131 via the boiler bleed pipe 165. The boiler exhaust bypass flow path 352 branches at a branch point 303, bypasses the second medium temperature heat exchange section 222 and the second low temperature heat exchange section 232, and joins the boiler exhaust flow path 351 at a confluence point 304.

飽和水流路311は、飽和水管161に接続される。飽和水管161から分岐点305で分岐し、第三低温熱交換部233を介して合流点306で飽和水管161に接続する。これにより、飽和水流路311は、飽和水管161から蓄熱装置200に流入する流体を、第三低温熱交換部233を通過させ、蓄熱装置200から排出する。飽和水流路311を通過する流体は、低温層230で熱交換を行い、低温層230に蓄熱する。なお、蓄熱装置200から排出された流体は、飽和水管161を経て、復水器131に戻る。 The saturated water flow path 311 is connected to the saturated water pipe 161. It branches from the saturated water pipe 161 at a branch point 305 and connects to the saturated water pipe 161 at a confluence point 306 via the third low-temperature heat exchange section 233 . Thereby, the saturated water flow path 311 allows the fluid flowing into the heat storage device 200 from the saturated water pipe 161 to pass through the third low temperature heat exchange section 233 and is discharged from the heat storage device 200. The fluid passing through the saturated water flow path 311 exchanges heat with the low temperature layer 230 and stores heat in the low temperature layer 230 . Note that the fluid discharged from the heat storage device 200 returns to the condenser 131 via the saturated water pipe 161.

飽和水バイパス流路312は、飽和水管161内の流体を、蓄熱装置200をバイパスして復水器131に戻す。飽和水バイパス流路312は、分岐点305で分岐し、第三低温熱交換部233をバイパスし、合流点306で飽和水流路311に合流する。供給される流体の温度が低温層230の融点より高い場合、当該流体が有する熱エネルギは、低温層230に蓄熱される。 The saturated water bypass channel 312 returns the fluid in the saturated water pipe 161 to the condenser 131, bypassing the heat storage device 200. The saturated water bypass channel 312 branches at a branch point 305 , bypasses the third low-temperature heat exchange section 233 , and joins the saturated water channel 311 at a confluence point 306 . When the temperature of the supplied fluid is higher than the melting point of the low temperature layer 230, the thermal energy of the fluid is stored in the low temperature layer 230.

また、各流路は、開閉弁(バルブ)を備える。本実施形態では、開閉弁として、主蒸気第一開閉弁376と、主蒸気第二開閉弁377と、主蒸気第三開閉弁378と、排気第一開閉弁356と、排気第二開閉弁357と、飽和水第一開閉弁316と、飽和水第三開閉弁317と、を備える。 Moreover, each flow path is equipped with an on-off valve (valve). In this embodiment, the on-off valves include a main steam first on-off valve 376, a main steam second on-off valve 377, a main steam third on-off valve 378, an exhaust first on-off valve 356, and an exhaust second on-off valve 357. , a saturated water first on-off valve 316 , and a saturated water third on-off valve 317 .

主蒸気第一開閉弁376は、主蒸気第一流路371の、分岐点301の下流に設けられ、高温熱交換部211への流体の流入を制御する。 The main steam first on-off valve 376 is provided downstream of the branch point 301 in the main steam first flow path 371 and controls the flow of fluid into the high temperature heat exchange section 211 .

主蒸気第三開閉弁378は、主蒸気第三流路373の、主蒸気バイパス流路372との分岐点の下流に設けられ、主蒸気第三流路373への流体の流入を制御する。 The main steam third on-off valve 378 is provided downstream of the branch point of the main steam third flow path 373 and the main steam bypass flow path 372, and controls the inflow of fluid into the main steam third flow path 373.

主蒸気第二開閉弁377は、主蒸気バイパス流路372の、主蒸気第三流路373との分岐点の下流に設けられ、主蒸気バイパス流路372への流体の流入を制御する。 The main steam second on-off valve 377 is provided downstream of the branch point of the main steam bypass flow path 372 and the main steam third flow path 373, and controls the inflow of fluid into the main steam bypass flow path 372.

排気第一開閉弁356は、ボイラ排気流路351の、分岐点303の下流に設けられ、第二中温熱交換部222への流体の流入を制御する。 The exhaust first opening/closing valve 356 is provided downstream of the branch point 303 in the boiler exhaust flow path 351 and controls the flow of fluid into the second medium temperature heat exchange section 222 .

排気第二開閉弁357は、ボイラ排気バイパス流路352に設けられ、ボイラ排気バイパス流路352への流体の流入を制御する。 The second exhaust opening/closing valve 357 is provided in the boiler exhaust bypass flow path 352 and controls the inflow of fluid into the boiler exhaust bypass flow path 352.

飽和水第一開閉弁316は、飽和水流路311の、分岐点305の下流に設けられ、第三低温熱交換部233への流体の流入を制御する。 The first saturated water on-off valve 316 is provided downstream of the branch point 305 in the saturated water flow path 311 and controls the flow of fluid into the third low temperature heat exchange section 233 .

飽和水第三開閉弁317は、飽和水バイパス流路312に設けられ、飽和水バイパス流路312への流体の流入を制御する。 The third saturated water on-off valve 317 is provided in the saturated water bypass flow path 312 and controls the inflow of fluid into the saturated water bypass flow path 312 .

各開閉弁は、それぞれ、制御装置150からの指令に応じて開閉される。制御装置150は、制御卓151を介して入力される指示に従って、または、蓄熱装置200に流入する流体の温度を検出し、その温度に応じて各開閉弁を開閉することにより、流体の流入経路を制御する。例えば、温度に応じて開閉を制御する場合、流入する流体の温度に応じて、当該温度より低く、かつ、最も近い融点を有する蓄熱材の蓄熱層に蓄熱されるよう、開閉弁の開閉を制御する。開閉弁制御の具体例は、後述する。 Each on-off valve is opened and closed according to a command from the control device 150, respectively. The control device 150 controls the fluid inflow path according to instructions input via the control console 151 or by detecting the temperature of the fluid flowing into the heat storage device 200 and opening and closing each on-off valve according to the temperature. control. For example, when controlling the opening and closing according to the temperature, the opening and closing of the opening and closing valve is controlled according to the temperature of the inflowing fluid so that heat is stored in the heat storage layer of the heat storage material that is lower than the temperature and has the closest melting point. do. A specific example of the on-off valve control will be described later.

各蓄熱層に用いる蓄熱材としては、例えば、物質の相変態潜熱を利用した潜熱蓄熱材を用いることができる。蓄熱層の温度特性は、この潜熱蓄熱材の融解温度(融点)に基づいて決定される特性である。また、各蓄熱層に用いる蓄熱材は、蓄熱温度(融点)が500℃を超える合金系素材を用いてもよい。さらに、この合金系素材を、セラミクスまたは金属で包含した構造であってもよい。例えば、国際公開第2017/200021号公報に開示の、潜熱蓄熱体マイクロカプセルを用いることができる。 As the heat storage material used in each heat storage layer, for example, a latent heat storage material that utilizes phase transformation latent heat of a substance can be used. The temperature characteristics of the heat storage layer are characteristics determined based on the melting temperature (melting point) of this latent heat storage material. Further, the heat storage material used for each heat storage layer may be an alloy material having a heat storage temperature (melting point) exceeding 500°C. Furthermore, a structure in which this alloy material is included in ceramics or metal may be used. For example, latent heat storage microcapsules disclosed in International Publication No. 2017/200021 can be used.

各蓄熱層に潜熱蓄熱材をセラミクス等で包含した構造の蓄熱材を用いることにより、潜熱蓄熱材の相変態を利用した、熱の入出力のみで作動する蓄熱部を得ることができる。融解温度は潜熱蓄熱材の製造時の組成によりコントロール可能なため、より流体の温度域を細かく設定可能となる。 By using a heat storage material having a structure in which a latent heat storage material is included in ceramic or the like in each heat storage layer, it is possible to obtain a heat storage section that operates only by heat input and output, utilizing phase transformation of the latent heat storage material. Since the melting temperature can be controlled by the composition of the latent heat storage material during manufacture, the temperature range of the fluid can be set more precisely.

各蓄熱層に用いる蓄熱材は、蓄熱装置200に蓄熱する熱エネルギの温度範囲に応じて、当該温度範囲に融点を持つものが選択される。また、各蓄熱層の蓄熱容量は、想定される余剰熱エネルギ量に基づいて決定される。これにより、発生する余剰熱エネルギを無駄にすることなく、効率よく蓄熱することができる。これは、設備投資の最適化にもつながる。 The heat storage material used for each heat storage layer is selected according to the temperature range of thermal energy stored in the heat storage device 200, and has a melting point within the temperature range. Further, the heat storage capacity of each heat storage layer is determined based on the estimated amount of surplus thermal energy. Thereby, the generated surplus thermal energy can be efficiently stored without wasting it. This also leads to optimization of capital investment.

なお、蓄熱装置200内には、後述する熱回収時に用いる流路として、さらに、同じ蓄熱層内の熱交換部を接続する流路が設けられる。熱回収用の流路として、蓄熱装置200は、高温層210の高温熱交換部211を通過する第一熱回収管410と、中温層220の第一中温熱交換部221および第二中温熱交換部222を通過する第二熱回収管420と、低温層230の第一低温熱交換部231、第二低温熱交換部232および第三低温熱交換部233を通過する第三熱回収管430とを備える。 Note that in the heat storage device 200, a flow path for connecting heat exchange sections in the same heat storage layer is further provided as a flow path used during heat recovery, which will be described later. As a flow path for heat recovery, the heat storage device 200 includes a first heat recovery pipe 410 that passes through the high temperature heat exchange section 211 of the high temperature layer 210, and a first intermediate temperature heat exchange section 221 and a second intermediate temperature heat exchange section of the intermediate temperature layer 220. A second heat recovery pipe 420 that passes through the section 222, and a third heat recovery pipe 430 that passes through the first low temperature heat exchange section 231, the second low temperature heat exchange section 232, and the third low temperature heat exchange section 233 of the low temperature layer 230. Equipped with

第一熱回収管410は、熱回収時に流体を高温層210のみを通過させることにより、高温層210のみから熱を回収する。第二熱回収管420は、流体を中温層220のみを通過させることにより、中温層220のみから熱を回収する。第三熱回収管430は、流体を低温層230のみを通過させることにより、低温層230のみから熱を回収する。 The first heat recovery pipe 410 recovers heat only from the high temperature layer 210 by passing the fluid only through the high temperature layer 210 during heat recovery. The second heat recovery pipe 420 recovers heat only from the intermediate temperature layer 220 by passing the fluid only through the intermediate temperature layer 220. The third heat recovery tube 430 recovers heat only from the low temperature layer 230 by passing the fluid only through the low temperature layer 230 .

第一熱回収管410、第二熱回収管420および第三熱回収管430には、それぞれ、各蓄熱層の入口側に、第一熱回収開閉弁411と、第二熱回収開閉弁421と、第三熱回収開閉弁431とが、設けられる。これらの熱回収開閉弁411、421、431の開閉は、制御装置150により制御される。制御装置150は、熱回収時、最適な温度域の蓄熱層から熱を回収できるよう、これらの熱回収開閉弁411、421、431の開閉を制御する。 The first heat recovery pipe 410, the second heat recovery pipe 420, and the third heat recovery pipe 430 each have a first heat recovery on-off valve 411 and a second heat recovery on-off valve 421 on the inlet side of each heat storage layer. , and a third heat recovery on/off valve 431 are provided. The opening and closing of these heat recovery on-off valves 411, 421, and 431 is controlled by the control device 150. During heat recovery, the control device 150 controls the opening and closing of these heat recovery on/off valves 411, 421, and 431 so that heat can be recovered from the heat storage layer in the optimal temperature range.

[制御装置による開閉弁の制御]
以下、本実施形態の蓄熱装置200を備える発電プラント100における制御装置150による開閉弁の制御を説明する。
[Control of on-off valve by control device]
Hereinafter, control of the on-off valve by the control device 150 in the power generation plant 100 including the heat storage device 200 of this embodiment will be explained.

本実施形態の制御装置150は、発電プラント100の起動時、停止時、または、揚水的運転時等に発生する蒸気の状態の余剰熱エネルギを、温度域毎に蓄熱装置200に蓄熱するよう、各開閉弁の開閉を制御する。 The control device 150 of the present embodiment stores surplus heat energy in the form of steam generated when the power generation plant 100 is started, stopped, or during pumping operation in the heat storage device 200 for each temperature range. Controls the opening and closing of each on-off valve.

例えば、本実施形態の発電プラント100は、起動時の運転モードである起動運転モードと、通常時の運転モードである通常運転モードと、揚水的運転時の運転モードである揚水運転モードと、停止時の運転モードである停止運転モードと、システム故障時等の運転モードである非常時運転モードとを備える。このうち、蒸気の状態の余剰熱エネルギが発生するのは、起動運転モード、揚水運転モード、停止運転モードおよび非常時運転モードでの運転時である。 For example, the power generation plant 100 of the present embodiment has a startup operation mode that is an operation mode at startup, a normal operation mode that is an operation mode during normal operation, a pumped storage operation mode that is an operation mode during pumping operation, and a stop operation mode. It has a stop operation mode, which is an operation mode when the system is in use, and an emergency operation mode, which is an operation mode when a system failure occurs. Among these, surplus thermal energy in the form of steam is generated during operation in the startup operation mode, pumping operation mode, stop operation mode, and emergency operation mode.

以下、これらの起動運転モード、揚水運転モード、停止運転モードおよび非常時運転モード時の、制御装置150による、本実施形態の蓄熱装置200への蓄熱のための発電プラント100内の各開閉弁の開閉制御について説明する。 Hereinafter, control of each on-off valve in the power generation plant 100 for storing heat in the heat storage device 200 of the present embodiment by the control device 150 during the startup operation mode, pumping operation mode, stop operation mode, and emergency operation mode will be described. Opening/closing control will be explained.

上述のように、本実施形態では、制御装置150は、余剰熱エネルギの温度により、異なる蓄熱層に蓄熱するよう開閉弁を制御する。ここで、起動運転モード時には、図1(a)に示すように、ボイラ110の点火、蒸気タービン120への通気開始、発電機109の系統への併入、均衡といったイベントがあり、ボイラ110から出力される蒸気の温度は、時間の経過とともに単調に上昇する。また、停止運転モード時は、図1(b)に示すように、均衡終了、停止といったイベントがあり、ボイラ110から出力される蒸気の温度は、単調に減少する。一方、揚水運転モード時は、図2に示すように、均衡終了、均衡というイベントがあり、その間、ボイラ110から出力される蒸気温度は、略一定である。 As described above, in this embodiment, the control device 150 controls the on-off valves to store heat in different heat storage layers depending on the temperature of the surplus thermal energy. Here, in the start-up operation mode, as shown in FIG. The temperature of the output steam increases monotonically over time. Further, in the stop operation mode, as shown in FIG. 1(b), events such as the end of equilibrium and stoppage occur, and the temperature of the steam output from the boiler 110 monotonically decreases. On the other hand, in the pumping operation mode, as shown in FIG. 2, there are events such as the end of equilibrium and equilibrium, during which the temperature of the steam output from the boiler 110 is approximately constant.

なお、本明細書において、均衡は、単位時間当たりのボイラ出熱量と、タービン発電機負荷とが均衡した状態をいう。また、均衡終了は、停止の指示を受けてから、均衡していたボイラ出熱量とタービン発電機負荷とにおいて、ボイラ出熱量が優勢になり、差が発生した時点をいう。 Note that in this specification, balance refers to a state in which the boiler heat output per unit time and the turbine generator load are balanced. In addition, the end of equilibrium refers to the point in time when the boiler heat output becomes dominant and a difference occurs between the boiler heat output and the turbine generator load, which were in balance after receiving the stop instruction.

本実施形態では、制御装置150は、温度域に応じた蓄熱を実現するため、起動運転モードおよび停止運転モードを、蒸気温度に応じて複数の運転モードに区分けし、運転モード毎に異なる開閉制御を行う。なお、揚水運転モードは、蒸気温度が略一定であるため、1つの運転モードとして開閉制御を行う。 In this embodiment, in order to realize heat storage according to the temperature range, the control device 150 divides the startup operation mode and the stop operation mode into a plurality of operation modes according to the steam temperature, and controls the opening and closing differently for each operation mode. I do. In addition, since the steam temperature is substantially constant in the pumping operation mode, opening/closing control is performed as one operation mode.

例えば、本実施形態では、起動運転モードでは、図1(a)に示すように、ボイラ110の点火から蒸気タービン120への通気開始までを第一起動運転モード、通気開始から均衡までを第二起動運転モード、均衡から通常運転までを第三起動運転モードとする。また、停止時運転モードでは、図1(b)に示すように、均衡終了から停止までを、第一停止運転モードとする。 For example, in the present embodiment, in the start-up operation mode, as shown in FIG. The starting operation mode, from equilibrium to normal operation, is the third starting operation mode. Moreover, in the stop operation mode, as shown in FIG. 1(b), the period from the end of equilibrium to the stop is set as the first stop operation mode.

なお、各運転モードには、制御卓151を介して、操作者からの指示を受け付けることにより、移行する。なお、制御装置150が、各配管に配置された温度センサが検出した温度に基づいて、判断してもよい。例えば、起動運転モードにおいて、第一起動運転モードから第二起動運転モードへは、主蒸気バイパス管167等に配置された温度センサ187で検出された温度が、予め定めた閾値(例えば、500℃)以上となった時点で移行するよう構成してもよい。 Note that each operation mode is changed by receiving instructions from the operator via the control console 151. Note that the control device 150 may make the determination based on the temperature detected by a temperature sensor placed in each pipe. For example, in the start-up operation mode, from the first start-up operation mode to the second start-up operation mode, the temperature detected by the temperature sensor 187 arranged in the main steam bypass pipe 167 etc. is set to a predetermined threshold (for example, 500°C ) or above, the configuration may be such that the transition occurs.

本実施形態では、発電プラント100の各配管に設けられた開閉弁の開閉は、運転モードに応じて制御される。また、蓄熱装置200の各流路に設けられた開閉弁の開閉は、温度センサ181、185、187で検出された各流路の入口側の流体の温度に応じて制御される。 In this embodiment, opening and closing of on-off valves provided in each pipe of the power generation plant 100 is controlled according to the operation mode. Furthermore, the opening and closing of the on-off valves provided in each flow path of the heat storage device 200 is controlled according to the temperature of the fluid at the inlet side of each flow path detected by temperature sensors 181, 185, and 187.

運転モード毎の、各開閉弁の開閉状態は、予め、制御装置150の記憶装置に、開閉状態テーブルとして記憶しておく。 The open/close states of each on-off valve for each operation mode are stored in advance in the storage device of the control device 150 as an open/close state table.

なお、以下の説明では、各開閉弁は、初期状態では、特に断らない限り閉状態であるものとする。 In the following description, it is assumed that each on-off valve is in a closed state in its initial state unless otherwise specified.

運転モード、イベント毎の、制御装置150による各開閉弁の開閉のタイムチャートを、図5および図6に示す。また、図7(a)~図9は、運転モード毎の発電プラント100内の開閉弁の開閉状態を説明する図である。 Time charts of opening and closing of each on-off valve by the control device 150 for each operation mode and event are shown in FIGS. 5 and 6. Further, FIGS. 7A to 9 are diagrams illustrating the opening and closing states of the on-off valves in the power generation plant 100 for each operation mode.

制御卓151等から起動の指令、すなわち、第一起動運転モードでの運転の指令を受け取ると、制御装置150は、図5および図7(a)に示すように、ボイラ起動抽気調整弁175と、主蒸気バイパス開閉弁177とに開指令を出力し、これらの開閉弁を開状態とする。これにより、ボイラ110で生成された蒸気は、ボイラ抽気管165および主蒸気バイパス管167を介して蓄熱装置200に導かれる。 Upon receiving a startup command from the control console 151 or the like, that is, a command to operate in the first startup operation mode, the control device 150 activates the boiler startup bleed air adjustment valve 175 and the like, as shown in FIGS. 5 and 7(a). , and the main steam bypass on-off valve 177 to open these on-off valves. Thereby, the steam generated in the boiler 110 is guided to the heat storage device 200 via the boiler bleed pipe 165 and the main steam bypass pipe 167.

次に、第二起動運転モードでの運転の指令を受け取ると、制御装置150は、図5および図7(b)に示すように、ボイラ起動抽気調整弁175に閉指令を出し、一方、主蒸気開閉弁172および再熱蒸気開閉弁174には開指令を出す。これにより、ボイラ110で生成された蒸気は、蒸気タービン120に供給される。このとき、一部の余剰分の蒸気が、主蒸気バイパス管167を介して蓄熱装置200に導かれる。 Next, upon receiving the command to operate in the second start-up operation mode, the control device 150 issues a close command to the boiler start-up bleed air adjustment valve 175, as shown in FIGS. 5 and 7(b). An opening command is issued to the steam on-off valve 172 and the reheat steam on-off valve 174. Thereby, the steam generated by the boiler 110 is supplied to the steam turbine 120. At this time, a portion of the surplus steam is guided to the heat storage device 200 via the main steam bypass pipe 167.

その後、第三起動運転モードでの運転の指令を受け取ると、制御装置150は、図5および図8(a)に示すように、主蒸気バイパス開閉弁177に閉指令を出力し、閉状態とする。これにより、ボイラ110で生成された蒸気は、蒸気タービン120に供給される。その後、通常運転モードに移行すると、蒸気、水は、ボイラ110、蒸気タービン120、給水ライン130間で循環し、発電機109が駆動される。 Thereafter, upon receiving a command to operate in the third start-up operation mode, the control device 150 outputs a close command to the main steam bypass on-off valve 177 and returns it to the closed state, as shown in FIGS. 5 and 8(a). do. Thereby, the steam generated by the boiler 110 is supplied to the steam turbine 120. After that, when the mode shifts to normal operation mode, steam and water circulate between the boiler 110, the steam turbine 120, and the water supply line 130, and the generator 109 is driven.

また、第一停止運転モードでの運転の指令を受け取ると、制御装置150は、図5および図8(b)に示すように、主蒸気バイパス開閉弁177に開指令を出力し、開状態とする。これにより、第二起動運転モード時と同様に、ボイラ110で生成された蒸気は、蒸気タービン120に供給される。このとき、一部の余剰分の蒸気が、主蒸気バイパス管167を介して蓄熱装置200に導かれる。 Further, upon receiving a command to operate in the first stop operation mode, the control device 150 outputs an open command to the main steam bypass on-off valve 177, as shown in FIGS. 5 and 8(b), and returns it to the open state. do. As a result, the steam generated by the boiler 110 is supplied to the steam turbine 120 similarly to the second start-up operation mode. At this time, a portion of the surplus steam is guided to the heat storage device 200 via the main steam bypass pipe 167.

また、通常運転を行っている時に、揚水運転モードでの運転の指令を受け取ると、制御装置150は、図6および図9に示すように、主蒸気開閉弁172、再熱蒸気開閉弁174はそのまま開状態とする。また、主蒸気バイパス開閉弁177に開指令を出力し、開状態とする。そして、ボイラ起動抽気調整弁175は、そのまま閉状態とする。これにより、ボイラ110で生成された蒸気は、蒸気タービン120に供給される。また、余剰分の蒸気は、主蒸気バイパス管167を介して蓄熱装置200に導かれる。 Further, when receiving a command to operate in the pumping operation mode during normal operation, the control device 150 controls the main steam on-off valve 172 and the reheat steam on-off valve 174, as shown in FIGS. 6 and 9. Leave it in the open state. Additionally, an open command is output to the main steam bypass on-off valve 177 to open it. Then, the boiler startup bleed air adjustment valve 175 is left in the closed state. Thereby, the steam generated by the boiler 110 is supplied to the steam turbine 120. In addition, surplus steam is guided to the heat storage device 200 via the main steam bypass pipe 167.

次に、蓄熱装置200に流体が導かれる、第一起動運転モード、第二起動運転モード、第一停止運転モードおよび揚水運転モードにおける、制御装置150による蓄熱装置200の開閉弁の制御を説明する。上述のように、制御装置150は、各運転モードにおいて、発生する余剰熱エネルギの温度に応じて各開閉弁の開閉を制御する。各開閉弁の開閉は、発生する余剰熱エネルギが、流体の態様で、その温度が属する温度域に温度特性を有する蓄熱部を最初に通過する流路に流入するよう制御される。 Next, control of the on-off valve of the heat storage device 200 by the control device 150 in the first start operation mode, second start operation mode, first stop operation mode, and pumping operation mode in which fluid is guided to the heat storage device 200 will be explained. . As described above, the control device 150 controls the opening and closing of each on-off valve according to the temperature of the generated surplus thermal energy in each operation mode. The opening and closing of each on-off valve is controlled so that the generated surplus thermal energy flows in the form of a fluid into a flow path that first passes through a heat storage section having temperature characteristics in the temperature range to which the surplus thermal energy belongs.

ここでは、併せて、非常時運転モードにおける蓄熱装置200の開閉弁の制御も説明する。なお、非常時運転モードは、システム故障等の非常時の運転モードである。 Here, control of the on-off valve of the heat storage device 200 in the emergency operation mode will also be explained. Note that the emergency operation mode is an operation mode for emergencies such as system failure.

なお、ここでは、蓄熱時の蓄熱装置200の開閉弁の制御を説明するものであるため、熱回収開閉弁411、421、431は省略する。蓄熱時は、これらの熱回収開閉弁411、421、431は、基本的に閉状態に保たれる。 In addition, since the control of the on-off valves of the heat storage device 200 during heat storage is explained here, the heat recovery on-off valves 411, 421, and 431 are omitted. During heat storage, these heat recovery on/off valves 411, 421, and 431 are basically kept closed.

第一起動運転モード時、図1(a)に示すように、蒸気温度は、400℃以上かつ500℃未満である。従って、制御装置150は、この温度域に温度特性を有する蓄熱部を最初に通過する流路に流入するよう開閉弁の開閉を制御する。 In the first startup operation mode, as shown in FIG. 1(a), the steam temperature is 400°C or more and less than 500°C. Therefore, the control device 150 controls the opening and closing of the on-off valve so that the heat flows into the flow path that first passes through the heat storage section having temperature characteristics in this temperature range.

すなわち、制御装置150は、図5および図10(a)に示すように、主蒸気第三開閉弁378、排気第一開閉弁356および飽和水第一開閉弁316を開とし、他の主蒸気第一開閉弁376、主蒸気第二開閉弁377、排気第二開閉弁357および、飽和水第三開閉弁317を閉とする。これにより、本図に太線で示すように、蓄熱装置200に流入する500℃未満の流体は、中温層220および低温層230内の熱交換部に導かれる。 That is, as shown in FIGS. 5 and 10(a), the control device 150 opens the main steam third on-off valve 378, the exhaust first on-off valve 356, and the saturated water first on-off valve 316, and closes other main steam on-off valves. The first on-off valve 376, the second main steam on-off valve 377, the second exhaust on-off valve 357, and the third saturated water on-off valve 317 are closed. Thereby, as shown by the thick line in this figure, the fluid below 500° C. flowing into the heat storage device 200 is guided to the heat exchange section in the intermediate temperature layer 220 and the low temperature layer 230.

主蒸気バイパス管167から流入した流体は、主蒸気バイパス流路372および主蒸気第三流路373を経て第一中温熱交換部221に入る。第一中温熱交換部221で熱交換後、温度の下がった流体は、第一低温熱交換部231に流入する。第一低温熱交換部231で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置200から主蒸気バイパス管167を経て、復水器131へ排出される。 The fluid flowing in from the main steam bypass pipe 167 enters the first intermediate temperature heat exchange section 221 via the main steam bypass passage 372 and the third main steam passage 373. After heat exchange in the first medium temperature heat exchange section 221, the fluid whose temperature has decreased flows into the first low temperature heat exchange section 231. After heat exchange in the first low-temperature heat exchange section 231, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167.

ボイラ抽気管165からボイラ排気流路351に流入した流体は、第二中温熱交換部222に入る。第二中温熱交換部222で熱交換後、温度の下がった流体は、第二低温熱交換部232に流入する。第二低温熱交換部232で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置200からボイラ抽気管165を経て、復水器131へ排出される。 The fluid that has flowed into the boiler exhaust flow path 351 from the boiler bleed pipe 165 enters the second medium temperature heat exchange section 222 . After heat exchange in the second medium temperature heat exchange section 222, the fluid whose temperature has decreased flows into the second low temperature heat exchange section 232. After heat exchange in the second low-temperature heat exchange section 232, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the boiler bleed pipe 165.

なお、汽水分離器113から復水器131に水を導く飽和水管161には、常に、水が流れる。すなわち、100℃以下の流体が流れる。従って、飽和水管161に接続される飽和水流路311に流入した流体は、第三低温熱交換部233に入る。第三低温熱交換部233で熱交換後、温度の下がった流体は、蓄熱装置200から飽和水管161を経て、復水器131へ排出される。 Note that water always flows through the saturated water pipe 161 that leads water from the brackish water separator 113 to the condenser 131. That is, a fluid of 100° C. or lower flows. Therefore, the fluid flowing into the saturated water flow path 311 connected to the saturated water pipe 161 enters the third low temperature heat exchange section 233. After heat exchange in the third low-temperature heat exchange section 233, the fluid whose temperature has decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the saturated water pipe 161.

第二起動運転モード時、図1(a)に示すように、蒸気温度は、500℃以上である。また、ボイラ起動抽気調整弁175が閉じられる。従って、制御装置150は、図5および図10(b)に示すように、主蒸気第一開閉弁376および飽和水第一開閉弁316を開とし、主蒸気第二開閉弁377、主蒸気第三開閉弁378、排気第一開閉弁356、排気第二開閉弁357、および飽和水第三開閉弁317を閉とする。これにより、本図に太線で示すように、蓄熱装置200に流入する500℃以上の流体は、高温層210、中温層220および低温層230内の熱交換部に導かれる。また、汽水分離器から流入する100℃未満の水は、第一起動運転モード時同様、低温層230に導かれる。 In the second starting operation mode, as shown in FIG. 1(a), the steam temperature is 500° C. or higher. Additionally, the boiler startup bleed air adjustment valve 175 is closed. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 10(b), the control device 150 opens the main steam first on-off valve 376 and the saturated water first on-off valve 316, opens the main steam second on-off valve 377, and opens the main steam second on-off valve 377. The three on-off valves 378, the first exhaust on-off valve 356, the second exhaust on-off valve 357, and the third saturated water on-off valve 317 are closed. As a result, as shown by the thick line in this figure, the fluid at 500° C. or higher flowing into the heat storage device 200 is guided to the heat exchange portions in the high temperature layer 210, the intermediate temperature layer 220, and the low temperature layer 230. Further, water at a temperature of less than 100° C. flowing from the brackish water separator is guided to the low temperature layer 230 as in the first startup operation mode.

主蒸気バイパス管167から主蒸気第一流路371に流入した流体は、高温熱交換部211に入る。高温熱交換部211にて熱交換後、温度の下がった流体は、第一中温熱交換部221に入る。第一中温熱交換部221で熱交換後、温度の下がった流体は、第一低温熱交換部231に流入する。第一低温熱交換部231で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置200から主蒸気バイパス管167を経て、復水器131へ排出される。 The fluid that has flowed into the main steam first flow path 371 from the main steam bypass pipe 167 enters the high temperature heat exchange section 211 . After heat exchange in the high temperature heat exchange section 211, the fluid whose temperature has decreased enters the first medium temperature heat exchange section 221. After heat exchange in the first medium temperature heat exchange section 221, the fluid whose temperature has decreased flows into the first low temperature heat exchange section 231. After heat exchange in the first low-temperature heat exchange section 231, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167.

なお、汽水分離器113から復水器131に水を導く飽和水管161から飽和水流路311に流入した流体は、第一起動運転モードと同様に、第三低温熱交換部233に入り、第三低温熱交換部233で熱交換後、飽和水管161を経て、復水器131へ排出される。 Note that the fluid that has flowed into the saturated water flow path 311 from the saturated water pipe 161 that leads water from the brackish water separator 113 to the condenser 131 enters the third low-temperature heat exchange section 233 and enters the third After heat exchange in the low-temperature heat exchange section 233, the water is discharged to the condenser 131 through the saturated water pipe 161.

第一停止運転モード時の開閉弁の様子を図11(a)に示す。図1(b)に示すように、第一停止運転モード時、蒸気温度は、500℃以上である。従って、制御装置150は、図5および図11(a)に示すように、第二起動運転モード時と同様に、各開閉弁の開閉を制御する。 FIG. 11(a) shows the state of the on-off valve in the first stop operation mode. As shown in FIG. 1(b), the steam temperature is 500° C. or higher in the first stop operation mode. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 11(a), the control device 150 controls the opening and closing of each on-off valve as in the second start-up operation mode.

揚水運転モード時の開閉弁の様子を、図11(b)に示す。図2に示すように、揚水運転モード時は、蒸気温度は、500℃以上である。従って、制御装置150は、図6および図11(b)に示すように、基本的に第二起動運転モード時と同様に、各開閉弁の開閉を制御する。ただし、飽和水第一開閉弁316は閉状態にする。 Figure 11(b) shows the on-off valve in the pumping operation mode. As shown in FIG. 2, the steam temperature is 500° C. or higher in the pumping operation mode. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 11(b), the control device 150 basically controls the opening and closing of each on-off valve in the same manner as in the second starting operation mode. However, the saturated water first on-off valve 316 is closed.

非常時運転モード時の開閉弁の様子を図12に示す。非常時運転モードでは、蒸気温度に関わらず、できる限り速やかに復水器131に流体を流し、発電プラント100内全体の温度を低下させる必要がある。従って、この場合、制御装置150は、蓄熱装置200に流体を導くことなく、蓄熱装置200をバイパスさせて復水器131に導くよう制御する。 Figure 12 shows the on-off valve in the emergency operation mode. In the emergency operation mode, it is necessary to flow fluid into the condenser 131 as quickly as possible regardless of the steam temperature to lower the overall temperature inside the power generation plant 100. Therefore, in this case, the control device 150 performs control to bypass the heat storage device 200 and guide the fluid to the condenser 131 without guiding the fluid to the heat storage device 200.

すなわち、図12に示すように、主蒸気第二開閉弁377、排気第二開閉弁357および飽和水第三開閉弁317を開とし、他の開閉弁である主蒸気第一開閉弁376、主蒸気第三開閉弁378、排気第一開閉弁356および飽和水第一開閉弁316を閉とする。これにより、本図に太線で示すように、流体は、蓄熱装置200内の熱交換部に流入せず、復水器131に排出される。 That is, as shown in FIG. 12, the main steam second on-off valve 377, the exhaust second on-off valve 357, and the saturated water third on-off valve 317 are opened, and the other on-off valves, the main steam first on-off valve 376, the main The third steam on-off valve 378, the first exhaust on-off valve 356, and the first saturated water on-off valve 316 are closed. As a result, as shown by the bold line in this figure, the fluid does not flow into the heat exchange section within the heat storage device 200 but is discharged to the condenser 131.

なお、各蓄熱層の温度域は、それぞれ、各運転モード時の、点火、通気開始、併入、均衡、均衡終了、停止等のイベント時の蒸気温度に従って決定する。また、各蓄熱層の蓄熱容量は、それぞれの蓄熱期間に発生する余剰熱エネルギ量を蓄熱可能な容量とする。 The temperature range of each heat storage layer is determined according to the steam temperature at the time of events such as ignition, start of ventilation, addition, balance, end of balance, and stop during each operation mode. Further, the heat storage capacity of each heat storage layer is the capacity capable of storing the amount of surplus thermal energy generated during each heat storage period.

以上説明したように、本実施形態の発電プラント100は、熱エネルギを有する流体を蓄熱装置200に導く配管と、余剰熱エネルギが発生する場合のみ流体を蓄熱装置200に導くよう配管に設けられた開閉弁を制御する制御装置150とを備える。また、蓄熱装置200は、複数の異なる温度域にそれぞれ温度特性を有する複数の蓄熱層と、各蓄熱層へ流体を通過させる流路と、流路に設けられた開閉弁とを備える。制御装置150は、蓄熱装置200に流体を導くよう制御する際、蓄熱装置200に流入する流体の熱エネルギを当該流体の温度域に応じた蓄熱層に蓄熱するよう制御する。 As described above, the power generation plant 100 of the present embodiment includes piping that guides a fluid having thermal energy to the heat storage device 200 and pipes that are provided to guide the fluid to the heat storage device 200 only when surplus thermal energy is generated. and a control device 150 that controls the on-off valve. Further, the heat storage device 200 includes a plurality of heat storage layers each having temperature characteristics in a plurality of different temperature ranges, a flow path that allows fluid to pass through each heat storage layer, and an on-off valve provided in the flow path. When controlling the fluid to be guided to the heat storage device 200, the control device 150 controls the thermal energy of the fluid flowing into the heat storage device 200 to be stored in a heat storage layer according to the temperature range of the fluid.

従って、本実施形態によれば、発電プラント100で発生する余剰熱エネルギを、効率よく使用可能な態様で蓄熱できる。 Therefore, according to this embodiment, surplus thermal energy generated in the power generation plant 100 can be stored in a manner that can be used efficiently.

特に、本実施形態によれば、発電プラント100の起動時、停止時のボイラ出熱がタービン発電機負荷を上回る期間に発生する余剰熱エネルギを、蒸気温度および飽和水の温度に応じて適切な温度域の蓄熱層に蓄熱できる。 In particular, according to the present embodiment, surplus thermal energy generated during the period when the power generation plant 100 is started and stopped when the boiler heat output exceeds the turbine generator load is appropriately controlled according to the steam temperature and the saturated water temperature. Heat can be stored in the heat storage layer in the temperature range.

起動時の併入までの期間は、余剰蒸気の温度は低いものの、全体の熱量が大きい。従来の発電プラント100では、発生する余剰蒸気を全て復水器131に戻すことになる。このため、無駄が多いだけでなく、復水器131側にも大きな受け入れ容量が必要となる。しかしながら、本実施形態によれば、復水器131へ戻す流体の熱量の大部分が蓄熱装置200に蓄熱されるため、復水器131の容量を抑えることが可能である。このため、設備費用を抑えることができる。 Although the temperature of the surplus steam is low during the period until it is annexed at startup, the overall amount of heat is large. In the conventional power plant 100, all surplus steam generated is returned to the condenser 131. Therefore, not only is there a lot of waste, but also a large receiving capacity is required on the condenser 131 side. However, according to the present embodiment, most of the heat amount of the fluid returned to the condenser 131 is stored in the heat storage device 200, so it is possible to suppress the capacity of the condenser 131. Therefore, equipment costs can be reduced.

また、蒸気タービン120の発電機負荷を、ボイラ110の出熱量以下に抑える揚水的運転時であっても、その間のボイラ110による余剰熱エネルギを、効率よく蓄熱できる。 Furthermore, even during pumping operation in which the generator load of the steam turbine 120 is suppressed below the heat output of the boiler 110, surplus thermal energy generated by the boiler 110 during that period can be efficiently stored.

また、本実施形態の蓄熱装置200では、各蓄熱層の蓄熱材として、物質の相変態潜熱を利用した潜熱蓄熱材であって、異なる融点を持つ潜熱蓄熱材を用いる。これにより、発生した余剰熱エネルギを、各蓄熱層に、当該蓄熱層を形成する潜熱蓄熱材の融点に応じて蓄えることができる。また、このような潜熱蓄熱材を利用するため、熱の入出力のみで作動する、高密度の蓄熱が可能な蓄熱部を実現できる。また、潜熱蓄熱材として、融点の高い合金系素材を用いることにより、高い蓄熱温度を実現できる。これにより、例えば、主蒸気等の高温の流体をそのままの高い温度で蓄熱することができる。また、熱回収時に最も高い温度域の蒸気を作ることが可能となる。 Further, in the heat storage device 200 of the present embodiment, latent heat storage materials that utilize phase transformation latent heat of substances and have different melting points are used as the heat storage materials of each heat storage layer. Thereby, the generated surplus thermal energy can be stored in each heat storage layer according to the melting point of the latent heat storage material forming the heat storage layer. Further, since such a latent heat storage material is used, a heat storage section that operates only by heat input/output and is capable of high-density heat storage can be realized. Furthermore, by using an alloy material with a high melting point as the latent heat storage material, a high heat storage temperature can be achieved. Thereby, for example, high temperature fluid such as main steam can be stored at its high temperature. Additionally, it becomes possible to generate steam in the highest temperature range during heat recovery.

さらに、本実施形態の蓄熱装置200では、蓄熱装置200に流入する流体の温度に応じて、当該温度より低く、かつ、最も近い融点を有する蓄熱材の蓄熱層に流入するよう流路を設け、開閉弁の開閉を制御する。従って、簡易な構成で、複数の温度域毎の蓄熱を実現できる。 Furthermore, in the heat storage device 200 of the present embodiment, a flow path is provided in accordance with the temperature of the fluid flowing into the heat storage device 200 so that the fluid flows into a heat storage layer of a heat storage material having a melting point lower than the temperature and closest to the temperature, Controls the opening and closing of the on-off valve. Therefore, heat storage for each of a plurality of temperature ranges can be realized with a simple configuration.

さらに、蓄熱装置200内の各流路は、蓄熱層を通過した流体を、当該蓄熱材の次に融点の高い蓄熱材で構成される蓄熱層が有る場合は、当該蓄熱層も通過させるよう設けられる。すなわち、1つの流路において、高温、中温、低温という順で蓄熱層を配設することで、流体の熱を余すことなく回収することができる。余すことなく回収した熱エネルギを起動等に利用することも含め、本実施形態の蓄熱装置200を有する発電プラント100によれば、発電プラント100の効率的な運転を実現できる。 Furthermore, each flow path in the heat storage device 200 is provided so that the fluid that has passed through the heat storage layer also passes through the heat storage layer, if there is a heat storage layer made of a heat storage material with the next highest melting point after the heat storage material. It will be done. That is, by arranging heat storage layers in the order of high temperature, medium temperature, and low temperature in one flow path, the heat of the fluid can be completely recovered. According to the power generation plant 100 having the heat storage device 200 of this embodiment, efficient operation of the power generation plant 100 can be realized, including utilizing the recovered thermal energy for startup and the like.

さらに、本実施形態の蓄熱装置200によれば、流体の温度域ごとにその温度域に対し過不足ない性能を持つ蓄熱層を配設する。例えば、起動時の余剰熱エネルギの蓄熱に用いる場合、各蓄熱層の温度域は、それぞれ、ボイラ110点火後の所定の時間経過後の蒸気温度に従って決定する。さらに、各蓄熱層の蓄熱容量は、それぞれの時間経過後の余剰熱エネルギ量に応じて決定する。 Furthermore, according to the heat storage device 200 of this embodiment, a heat storage layer having performance that is just over or under for each temperature range of the fluid is provided. For example, when using the heat storage for surplus thermal energy at startup, the temperature range of each heat storage layer is determined according to the steam temperature after a predetermined period of time has elapsed after the boiler 110 is ignited. Furthermore, the heat storage capacity of each heat storage layer is determined according to the amount of surplus thermal energy after each elapse of time.

これにより、効率的な熱回収が可能となる。例えば、蓄熱装置200に流入する流体の、想定される最も高い温度に合わせて蓄熱部を用意すると、中温または低温の流体の熱回収においてオーバースペックとなり無駄が多い。しかし、本実施形態によれば、温度域ごとに適切な蓄熱層に蓄熱するため、このような無駄を回避できる。 This enables efficient heat recovery. For example, if a heat storage section is prepared in accordance with the assumed highest temperature of the fluid flowing into the heat storage device 200, the heat recovery of medium-temperature or low-temperature fluid will be overspecified, resulting in much waste. However, according to the present embodiment, such waste can be avoided because heat is stored in an appropriate heat storage layer for each temperature range.

以上説明したように、本実施形態の蓄熱装置200を備える発電プラント100では、蓄熱装置200で、流体の熱を余すことなく回収するため、蓄熱装置200から復水器131に排出される流体の温度は低くなる。従って、復水器131に戻される熱量を抑えることができる。 As explained above, in the power generation plant 100 equipped with the heat storage device 200 of the present embodiment, in order to completely recover the heat of the fluid in the heat storage device 200, the amount of fluid discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 is temperature becomes lower. Therefore, the amount of heat returned to the condenser 131 can be suppressed.

<<第二実施形態>>
次に、本実発明の第二実施形態を説明する。第一実施形態では、主蒸気管162から分岐する主蒸気バイパス管167を備え、蓄熱装置200は、その主蒸気バイパス管167を通過する流体の熱を蓄熱する。しかしながら、本実施形態では、さらに、高温再熱蒸気管164から分岐する再熱蒸気バイパス管を備える。そして、蓄熱装置200は、この再熱蒸気バイパス管を通過する流体の熱も蓄熱する。
<<Second embodiment>>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the heat storage device 200 includes a main steam bypass pipe 167 branching from the main steam pipe 162, and stores the heat of the fluid passing through the main steam bypass pipe 167. However, in this embodiment, a reheat steam bypass pipe branching from the high temperature reheat steam pipe 164 is further provided. The heat storage device 200 also stores the heat of the fluid passing through this reheat steam bypass pipe.

以下、本実施形態について、第一実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。 The present embodiment will be described below, focusing on the configuration different from the first embodiment.

図13(a)は、本実施形態の発電プラント101の流体系統図である。本実施形態の発電プラント101は、第一実施形態の発電プラント100の構成に、さらに、高温再熱蒸気管164から分岐する再熱蒸気バイパス管168と、主蒸気管162から分岐し、高圧蒸気タービン121をバイパスして低温再熱蒸気管163に接続する高圧蒸気タービンバイパス管169と、を備える。すなわち、本実施形態では、主蒸気管162と、低温再熱蒸気管163とは、高圧蒸気タービンバイパス管169を介して互いに連接される。 FIG. 13(a) is a fluid system diagram of the power generation plant 101 of this embodiment. The power generation plant 101 of this embodiment has the configuration of the power generation plant 100 of the first embodiment, and further includes a reheat steam bypass pipe 168 branching from the high temperature reheat steam pipe 164, and a high pressure steam bypass pipe 168 branching from the main steam pipe 162. A high-pressure steam turbine bypass pipe 169 that bypasses the turbine 121 and connects to the low-temperature reheat steam pipe 163 is provided. That is, in this embodiment, the main steam pipe 162 and the low temperature reheat steam pipe 163 are connected to each other via the high pressure steam turbine bypass pipe 169.

再熱蒸気バイパス管168には、再熱蒸気バイパス開閉弁178が設けられる。高圧蒸気タービンバイパス管169には、高圧蒸気タービンバイパス開閉弁179が設けられる。また、再熱蒸気バイパス管168には、内部を通過する蒸気の温度を検出する温度センサ188が設けられる。 The reheat steam bypass pipe 168 is provided with a reheat steam bypass on-off valve 178 . The high-pressure steam turbine bypass pipe 169 is provided with a high-pressure steam turbine bypass on-off valve 179 . Further, the reheat steam bypass pipe 168 is provided with a temperature sensor 188 that detects the temperature of the steam passing therethrough.

また、本実施形態の蓄熱装置201は、飽和水管161、ボイラ抽気管165、主蒸気バイパス管167および再熱蒸気バイパス管168上に配置される。蓄熱装置201で熱交換後の蒸気は、復水器131に導入される。 Further, the heat storage device 201 of this embodiment is arranged on the saturated water pipe 161, the boiler extraction pipe 165, the main steam bypass pipe 167, and the reheat steam bypass pipe 168. The steam after heat exchange in the heat storage device 201 is introduced into the condenser 131.

本実施形態に置いても、第一実施形態と同様に、制御装置150は、外部(発電所に置かれる制御卓151等)からの指示、あるいは、発電プラント101内に設置される、上記温度センサ181、185、187、および188を含む各種のセンサからの信号に従って、各開閉弁の開閉を制御する。 In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the control device 150 receives instructions from the outside (control console 151 placed in the power plant, etc.) or the temperature control device installed in the power plant 101. The opening and closing of each on-off valve is controlled according to signals from various sensors including sensors 181, 185, 187, and 188.

その他の構成は、第一実施形態の同名の構成と同じであるため、ここでは、説明を省略する。以下、本実施形態において、同様とする。 The other configurations are the same as the configurations with the same name in the first embodiment, so their description will be omitted here. The same applies hereinafter in this embodiment.

[蓄熱装置]
次に、本実施形態の蓄熱装置201を、図13(b)を用いて説明する。
[Heat storage device]
Next, the heat storage device 201 of this embodiment will be explained using FIG. 13(b).

本実施形態の蓄熱装置201も、第一実施形態の蓄熱装置200同様、それぞれ異なる温度域に温度特性(融点)を持つ蓄熱材で構成される複数の蓄熱層と、各蓄熱層内に設けられた熱交換部と、蓄熱装置201に接続し、配管内の流体を熱交換部に導いたり、蓄熱装置200をバイパスして配管内の流体を復水器131に導いたりする流路と、各流路への流体の流入を規制する開閉弁(バルブ)と、を備える。 Like the heat storage device 200 of the first embodiment, the heat storage device 201 of this embodiment also includes a plurality of heat storage layers each made of a heat storage material having temperature characteristics (melting points) in different temperature ranges, and a plurality of heat storage layers provided within each heat storage layer. a heat exchange section connected to the heat storage device 201 and a flow path that guides the fluid in the piping to the heat exchange section or bypasses the heat storage device 200 and guides the fluid in the piping to the condenser 131; It includes an on-off valve (valve) that regulates the inflow of fluid into the flow path.

そして、第一実施形態と同様に、蓄熱装置201では、蓄熱装置201に流入する流体の温度に応じて、流体が通過する経路を、制御装置150からの指令により開閉弁を開閉することにより変更し、適切な温度域に蓄熱する。 Similarly to the first embodiment, the heat storage device 201 changes the path through which the fluid passes depending on the temperature of the fluid flowing into the heat storage device 201 by opening and closing the on-off valve according to a command from the control device 150. and store heat in an appropriate temperature range.

本実施形態においても、第一実施形態と同様に、蓄熱層として、高温層210と、中温層220と、低温層230と、を備える場合を例にあげて説明する。 Also in this embodiment, similarly to the first embodiment, a case will be described using as an example a case where the heat storage layer includes a high temperature layer 210, an intermediate temperature layer 220, and a low temperature layer 230.

また、熱交換部として、第一実施形態と同様に、高温層210内に配置される高温熱交換部211と、中温層220内に配置される第一中温熱交換部221および第二中温熱交換部222と、低温層230内に配置される第一低温熱交換部231、第二低温熱交換部232および第三低温熱交換部233と、を備える。さらに、本実施形態では、高温層210に再熱高温熱交換部214と、中温層220に再熱中温熱交換部224と、低温層230に、再熱低温熱交換部234と、を備える。 Further, as the heat exchange parts, similarly to the first embodiment, a high temperature heat exchange part 211 arranged in the high temperature layer 210, a first medium temperature heat exchange part 221 and a second medium temperature heat exchange part 221 arranged in the medium temperature layer 220 are used. It includes an exchange section 222, and a first low temperature heat exchange section 231, a second low temperature heat exchange section 232, and a third low temperature heat exchange section 233 arranged in the low temperature layer 230. Further, in this embodiment, the high temperature layer 210 includes a reheat high temperature heat exchange section 214, the intermediate temperature layer 220 includes a reheat intermediate temperature heat exchange section 224, and the low temperature layer 230 includes a reheat low temperature heat exchange section 234.

また、熱貯蔵時に用いられる流路として、第一実施形態と同様に、主蒸気第一流路371と、主蒸気バイパス流路372と、主蒸気第三流路373と、ボイラ排気流路351と、ボイラ排気バイパス流路352と、飽和水流路311と、飽和水バイパス流路312と、を備える。本実施形態の蓄熱装置201は、さらに、再熱蒸気第一流路381と、再熱蒸気バイパス流路382と、再熱蒸気第三流路383と、を備える。 Furthermore, as in the first embodiment, the flow paths used during heat storage include a main steam first flow path 371, a main steam bypass flow path 372, a main steam third flow path 373, and a boiler exhaust flow path 351. , a boiler exhaust bypass flow path 352, a saturated water flow path 311, and a saturated water bypass flow path 312. The heat storage device 201 of this embodiment further includes a first reheated steam flow path 381, a reheated steam bypass flow path 382, and a third reheated steam flow path 383.

再熱蒸気第一流路381は、再熱蒸気バイパス管168に接続される。本実施形態では、再熱蒸気バイパス管168から分岐点307で分岐し、再熱高温熱交換部214、再熱中温熱交換部224および再熱低温熱交換部234を、この順に接続し、合流点308で再熱蒸気バイパス管168に接続する。これにより、再熱蒸気第一流路381は、再熱蒸気バイパス管168から蓄熱装置201に流入する流体を、再熱高温熱交換部214、再熱中温熱交換部224および再熱低温熱交換部234の順に通過させ、蓄熱装置201から排出し、再熱蒸気バイパス管168を経て、復水器131に戻す。この間、再熱蒸気第一流路381を通過する流体は、各蓄熱層で熱交換を行い、各蓄熱層に蓄熱する。供給される流体の温度が高温層210の融点より高い場合、当該流体が有する熱エネルギは、高温層210、中温層220、低温層230の順に蓄熱される。 The reheated steam first flow path 381 is connected to the reheated steam bypass pipe 168. In this embodiment, the reheat steam bypass pipe 168 branches off at a branch point 307, and the reheat high temperature heat exchange section 214, the reheat medium temperature heat exchange section 224, and the reheat low temperature heat exchange section 234 are connected in this order, and the confluence point At 308 , it is connected to the reheat steam bypass pipe 168 . Thereby, the reheat steam first flow path 381 transfers the fluid flowing into the heat storage device 201 from the reheat steam bypass pipe 168 to the reheat high temperature heat exchange section 214, the reheat medium temperature heat exchange section 224, and the reheat low temperature heat exchange section 234. The steam is discharged from the heat storage device 201, passed through the reheat steam bypass pipe 168, and returned to the condenser 131. During this time, the fluid passing through the first reheated steam flow path 381 exchanges heat in each heat storage layer and stores heat in each heat storage layer. When the temperature of the supplied fluid is higher than the melting point of the high temperature layer 210, the thermal energy of the fluid is stored in the high temperature layer 210, the intermediate temperature layer 220, and the low temperature layer 230 in this order.

再熱蒸気バイパス流路382は、再熱蒸気バイパス管168を流れてきた流体を、蓄熱装置201をバイパスして復水器131に戻す。再熱蒸気バイパス流路382は、分岐点307で分岐し、再熱高温熱交換部214、再熱中温熱交換部224および再熱低温熱交換部234をバイパスし、合流点308で再熱蒸気バイパス管168に合流する。 The reheat steam bypass passage 382 returns the fluid that has flowed through the reheat steam bypass pipe 168 to the condenser 131 by bypassing the heat storage device 201 . The reheat steam bypass flow path 382 branches at a branch point 307, bypasses the reheat high temperature heat exchange section 214, the reheat medium temperature heat exchange section 224, and the reheat low temperature heat exchange section 234, and bypasses the reheat steam bypass at the confluence point 308. It joins pipe 168.

再熱蒸気第三流路383は、再熱蒸気バイパス流路382から分岐し、再熱高温熱交換部214をバイパスし、再熱蒸気第一流路381に合流する。これにより、再熱蒸気第三流路383は、再熱蒸気バイパス管168から蓄熱装置201に流入する流体を、再熱中温熱交換部224および再熱低温熱交換部234の順に通過させ、蓄熱装置201から排出し、再熱蒸気バイパス管168を経て、復水器131に戻す。供給される流体の温度が中温層220の融点より高い場合、当該流体が有する熱エネルギは、中温層220、低温層230の順に蓄熱される。 The third reheat steam flow path 383 branches from the reheat steam bypass flow path 382, bypasses the reheat high temperature heat exchange section 214, and joins the first reheat steam flow path 381. Thereby, the reheat steam third flow path 383 allows the fluid flowing into the heat storage device 201 from the reheat steam bypass pipe 168 to pass through the reheat medium temperature heat exchange section 224 and the reheat low temperature heat exchange section 234 in this order. 201 and returns to the condenser 131 via the reheat steam bypass pipe 168. When the temperature of the supplied fluid is higher than the melting point of the intermediate temperature layer 220, the thermal energy of the fluid is stored in the intermediate temperature layer 220 and the low temperature layer 230 in this order.

また、蓄熱装置201は、開閉弁として、第一実施形態同様、主蒸気第一開閉弁376と、主蒸気第二開閉弁377と、主蒸気第三開閉弁378と、排気第一開閉弁356と、排気第二開閉弁357と、飽和水第一開閉弁316と、飽和水第三開閉弁317と、を備える。さらに、再熱蒸気第一開閉弁386と、再熱蒸気第二開閉弁387と、再熱蒸気第三開閉弁388と、第一熱回収開閉弁411と、第二熱回収開閉弁421と、第三熱回収開閉弁431と、を備える。 In addition, as in the first embodiment, the heat storage device 201 includes a main steam first on-off valve 376, a main steam second on-off valve 377, a main steam third on-off valve 378, and an exhaust first on-off valve 356 as on-off valves. , a second exhaust on-off valve 357, a first saturated water on-off valve 316, and a third saturated water on-off valve 317. Furthermore, a reheat steam first on-off valve 386, a second reheat steam on-off valve 387, a third reheat steam on-off valve 388, a first heat recovery on-off valve 411, a second heat recovery on-off valve 421, A third heat recovery on/off valve 431 is provided.

再熱蒸気第一開閉弁386は、再熱蒸気第一流路381の、分岐点307の下流に設けられ、再熱高温熱交換部214への流体の流入を制御する。 The first reheat steam on-off valve 386 is provided downstream of the branch point 307 in the first reheat steam flow path 381 and controls the flow of fluid into the reheat high temperature heat exchange section 214 .

再熱蒸気第三開閉弁388は、再熱蒸気第三流路383の、再熱蒸気バイパス流路382との分岐点の下流に設けられ、再熱蒸気第三流路383への流体の流入を制御する。 The third reheat steam opening/closing valve 388 is provided downstream of the branch point of the third reheat steam flow path 383 and the reheat steam bypass flow path 382, and is configured to prevent fluid from flowing into the third reheat steam flow path 383. control.

再熱蒸気第二開閉弁387は、再熱蒸気バイパス流路382の、再熱蒸気第三流路383との分岐点の下流に設けられ、再熱蒸気バイパス流路382への流体の流入を制御する。 The second reheat steam on-off valve 387 is provided downstream of the branch point of the reheat steam bypass flow path 382 and the third reheat steam flow path 383, and prevents fluid from flowing into the reheat steam bypass flow path 382. Control.

本実施形態においても、各開閉弁は、それぞれ、第一実施形態同様、設置された流路を流れる流体の温度に応じて出される制御装置150からの指令に応じて開閉される。なお、各蓄熱層に用いる蓄熱材等は、第一実施形態と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Also in this embodiment, each on-off valve is opened and closed in response to a command from the control device 150 that is issued in accordance with the temperature of the fluid flowing through the installed flow path, as in the first embodiment. Note that the heat storage material and the like used in each heat storage layer are the same as those in the first embodiment, so the description thereof will be omitted here.

また、熱回収時に用いられる各流路、第一熱回収管410、第二熱回収管420および第三熱回収管430は、それぞれ、さらに、再熱高温熱交換部214、再熱中温熱交換部224、および、再熱低温熱交換部234も通過する。 In addition, each flow path used during heat recovery, the first heat recovery pipe 410, the second heat recovery pipe 420, and the third heat recovery pipe 430, respectively, further includes a reheat high temperature heat exchange section 214, a reheat medium temperature heat exchange section 224 , and a reheat low temperature heat exchange section 234 .

[制御装置による開閉弁の制御]
以下、本実施形態の蓄熱装置201を備える発電プラント101における制御装置150による開閉弁の制御を説明する。各運転モードは、第一実施形態と同様である。
[Control of on-off valve by control device]
Hereinafter, control of on-off valves by the control device 150 in the power generation plant 101 including the heat storage device 201 of this embodiment will be explained. Each operation mode is the same as in the first embodiment.

本実施形態においても、発電プラント101の各配管に設けられた開閉弁の開閉は、運転モードに応じて制御される。また、蓄熱装置201の各流路に設けられた開閉弁の開閉は、各流路の入口側の流体の温度に応じて制御される。また、運転モード毎の、各開閉弁の開閉状態は、予め、制御装置150の記憶装置に、開閉状態テーブルとして記憶しておく。各開閉弁は、初期状態において、特に断らない限り閉状態である。 Also in this embodiment, the opening and closing of the on-off valves provided in each pipe of the power generation plant 101 is controlled according to the operation mode. Furthermore, opening and closing of the on-off valves provided in each flow path of the heat storage device 201 is controlled according to the temperature of the fluid on the inlet side of each flow path. Further, the open/close states of each on-off valve for each operation mode are stored in advance in the storage device of the control device 150 as an open/close state table. In the initial state, each on-off valve is in a closed state unless otherwise specified.

各開閉弁の、運転モード、イベント毎の開閉のタイムチャートを、図14および図15に示す。 FIGS. 14 and 15 show time charts of opening and closing of each on-off valve for each operation mode and event.

第一実施形態の発電プラント100が備える開閉弁の開閉タイミングは、第一実施形態と同じである。本実施形態の再熱蒸気バイパス開閉弁178と、再熱蒸気第一開閉弁386と、再熱蒸気第二開閉弁387と、再熱蒸気第三開閉弁388と、は、第一実施形態の177、376、377、378と同じである。また、高圧蒸気タービンバイパス開閉弁179は、蓄熱装置201に蓄熱する際、開状態とされる。すなわち、再熱蒸気バイパス開閉弁178と同様のタイミングで開閉される。 The opening/closing timing of the on-off valve included in the power generation plant 100 of the first embodiment is the same as in the first embodiment. The reheated steam bypass on-off valve 178, the first reheated steam on-off valve 386, the second reheated steam on-off valve 387, and the third reheated steam on-off valve 388 of the present embodiment are the same as those of the first embodiment. Same as 177, 376, 377, 378. Furthermore, the high-pressure steam turbine bypass on-off valve 179 is kept open when storing heat in the heat storage device 201 . That is, it is opened and closed at the same timing as the reheat steam bypass on-off valve 178.

本実施形態においても、制御卓151等からの指示に従って、制御装置150は、各開閉弁の開閉を制御する。本実施形態においても、第一実施形態同様、制御装置150は、各温度センサの検出結果に応じて開閉を制御してもよい。運転モード毎の、各開閉弁の開閉状態は、予め、制御装置150の記憶装置に、開閉状態テーブルとして記憶しておく。 Also in this embodiment, the control device 150 controls opening and closing of each on-off valve according to instructions from the control console 151 and the like. Also in this embodiment, like the first embodiment, the control device 150 may control opening and closing according to the detection results of each temperature sensor. The open/close states of each on-off valve for each operation mode are stored in advance in the storage device of the control device 150 as an open/close state table.

次に、蓄熱装置201に流体が導かれる、第一起動運転モード、第二起動運転モード、第一停止運転モードおよび揚水運転モードにおける蓄熱装置201の開閉弁の制御を説明する。ここでは、併せて、非常時運転モードにおける蓄熱装置201の開閉弁の制御も説明する。 Next, control of the on-off valve of the heat storage device 201 in the first start operation mode, second start operation mode, first stop operation mode, and pumping operation mode in which fluid is introduced to the heat storage device 201 will be explained. Here, control of the on-off valve of the heat storage device 201 in the emergency operation mode will also be explained.

なお、本実施形態においても、蓄熱時の蓄熱装置201の開閉弁の制御を説明するものであるため、熱回収開閉弁411、421、431は省略する。蓄熱時は、これらの熱回収開閉弁411、421、431は、基本的に閉状態に保たれる。 In addition, in this embodiment as well, since the control of the on-off valves of the heat storage device 201 during heat storage is explained, the heat recovery on-off valves 411, 421, and 431 will be omitted. During heat storage, these heat recovery on/off valves 411, 421, and 431 are basically kept closed.

第一起動運転モード時、制御装置150は、図14および図16(a)に示すように、主蒸気第三開閉弁378、再熱蒸気第三開閉弁388、排気第一開閉弁356および飽和水第一開閉弁316を開とし、他の主蒸気第一開閉弁376、主蒸気第二開閉弁377、再熱蒸気第一開閉弁386、再熱蒸気第二開閉弁387、排気第二開閉弁357および、飽和水第三開閉弁317を閉とする。これにより、本図に太線で示すように、蓄熱装置200に流入する500℃未満の流体は、中温層220および低温層230内の熱交換部に導かれる。 During the first startup operation mode, the control device 150 controls the main steam third on-off valve 378, the reheat steam third on-off valve 388, the exhaust first on-off valve 356, and the saturation The water first on-off valve 316 is opened, and the other main steam first on-off valves 376, main steam second on-off valves 377, reheated steam first on-off valves 386, reheated steam second on-off valves 387, and exhaust second on-off valves. The valve 357 and the third saturated water on-off valve 317 are closed. Thereby, as shown by the thick line in this figure, the fluid below 500° C. flowing into the heat storage device 200 is guided to the heat exchange section in the intermediate temperature layer 220 and the low temperature layer 230.

再熱蒸気バイパス管168から流入した流体は、再熱蒸気バイパス流路382および再熱蒸気第三流路383を経て再熱中温熱交換部224に入る。再熱中温熱交換部224で熱交換後、温度の下がった流体は、再熱低温熱交換部234に流入する。再熱低温熱交換部234で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置201から再熱蒸気バイパス管168を経て、復水器131へ排出される。 The fluid flowing from the reheat steam bypass pipe 168 enters the reheat intermediate temperature heat exchange section 224 through the reheat steam bypass flow path 382 and the third reheat steam flow path 383. After heat exchange in the reheat medium temperature heat exchange section 224, the fluid whose temperature has decreased flows into the reheat low temperature heat exchange section 234. After heat exchange in the reheat low-temperature heat exchange section 234, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 201 to the condenser 131 via the reheat steam bypass pipe 168.

第二起動運転モード時、制御装置150は、図14および図16(b)に示すように、主蒸気第一開閉弁376、再熱蒸気第一開閉弁386および飽和水第一開閉弁316を開とし、主蒸気第二開閉弁377、主蒸気第三開閉弁378、再熱蒸気第二開閉弁387、再熱蒸気第三開閉弁388、排気第一開閉弁356、排気第二開閉弁357、および飽和水第三開閉弁317を閉とする。これにより、本図に太線で示すように、蓄熱装置201に流入する500℃以上の流体は、高温層210、中温層220および低温層230内の熱交換部に導かれる。また、汽水分離器から流入する100℃未満の水は、第一起動運転モード時同様、低温層230に導かれる。 During the second startup operation mode, the control device 150 operates the main steam first on-off valve 376, the reheat steam first on-off valve 386, and the saturated water first on-off valve 316, as shown in FIGS. 14 and 16(b). Open, main steam second on-off valve 377, main steam third on-off valve 378, reheated steam second on-off valve 387, reheated steam third on-off valve 388, exhaust first on-off valve 356, exhaust second on-off valve 357. , and the third saturated water on-off valve 317 is closed. Thereby, as shown by the thick line in this figure, the fluid at 500° C. or higher flowing into the heat storage device 201 is guided to the heat exchange portions in the high temperature layer 210, the intermediate temperature layer 220, and the low temperature layer 230. Further, water at a temperature of less than 100° C. flowing from the brackish water separator is guided to the low temperature layer 230 as in the first startup operation mode.

再熱蒸気バイパス管168から再熱蒸気第一流路381に流入した流体は、再熱高温熱交換部214に入る。再熱高温熱交換部214にて熱交換後、温度の下がった流体は、再熱中温熱交換部224に入る。再熱中温熱交換部224で熱交換後、温度の下がった流体は、再熱低温熱交換部234に流入する。再熱低温熱交換部234で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置201から再熱蒸気バイパス管168を経て、復水器131へ排出される。 The fluid flowing into the reheat steam first flow path 381 from the reheat steam bypass pipe 168 enters the reheat high temperature heat exchange section 214 . After heat exchange in the reheat high temperature heat exchange section 214, the fluid whose temperature has decreased enters the reheat medium temperature heat exchange section 224. After heat exchange in the reheat medium temperature heat exchange section 224, the fluid whose temperature has decreased flows into the reheat low temperature heat exchange section 234. After heat exchange in the reheat low-temperature heat exchange section 234, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 201 to the condenser 131 via the reheat steam bypass pipe 168.

第一停止運転モード時の開閉弁の様子を図17(a)に示す。制御装置150は、図14および図17(a)に示すように、第二起動運転モード時と同様に、各開閉弁の開閉を制御する。 FIG. 17(a) shows the state of the on-off valve in the first stop operation mode. As shown in FIGS. 14 and 17(a), the control device 150 controls the opening and closing of each on-off valve as in the second starting operation mode.

揚水運転モード時の開閉弁の様子を、図17(b)に示す。制御装置150は、図15および図17(b)に示すように、基本的に第二起動運転モード時と同様に、各開閉弁の開閉を制御する。ただし、飽和水第一開閉弁316は閉状態にする。 Figure 17(b) shows the on-off valve in the pumping operation mode. As shown in FIGS. 15 and 17(b), the control device 150 basically controls the opening and closing of each on-off valve in the same manner as in the second starting operation mode. However, the saturated water first on-off valve 316 is closed.

非常時運転モードの開閉弁の様子を図18に示す。非常時運転モードでは、制御装置150は、蒸気温度に関わらず、蓄熱装置201に流体を導くことなく、蓄熱装置201をバイパスさせて復水器131に導くよう制御する。 Figure 18 shows the opening/closing valve in emergency operation mode. In the emergency operation mode, the control device 150 controls the fluid to bypass the heat storage device 201 and lead it to the condenser 131 without leading the fluid to the heat storage device 201, regardless of the steam temperature.

すなわち、図18に示すように、主蒸気第二開閉弁377、再熱蒸気第二開閉弁387、排気第二開閉弁357および飽和水第三開閉弁317を開とし、他の開閉弁である主蒸気第一開閉弁376、主蒸気第三開閉弁378、再熱蒸気第一開閉弁386、再熱蒸気第三開閉弁388、排気第一開閉弁356および飽和水第一開閉弁316を閉とする。これにより、本図に太線で示すように、流体は、蓄熱装置201内の熱交換部に流入せず、復水器131に排出される。 That is, as shown in FIG. 18, the main steam second on-off valve 377, the reheat steam second on-off valve 387, the exhaust second on-off valve 357, and the saturated water third on-off valve 317 are opened, and the other on-off valves are Close the main steam first on-off valve 376, main steam third on-off valve 378, reheat steam first on-off valve 386, reheat steam third on-off valve 388, exhaust first on-off valve 356, and saturated water first on-off valve 316. shall be. As a result, as shown by the thick line in this figure, the fluid does not flow into the heat exchange section in the heat storage device 201, but is discharged to the condenser 131.

各運転モードにおいて、主蒸気バイパス管167、ボイラ抽気管165、飽和水管161から蓄熱装置201へ流入した流体の流れは、第一実施形態と同様である。 In each operation mode, the flow of fluid flowing into the heat storage device 201 from the main steam bypass pipe 167, boiler bleed pipe 165, and saturated water pipe 161 is the same as in the first embodiment.

以上説明したように、本実施形態の発電プラント101は、第一実施形態の発電プラント100に加え、高温再熱蒸気管164からも余剰熱エネルギを取得し、蓄熱装置201に蓄熱する。 As explained above, in addition to the power generation plant 100 of the first embodiment, the power generation plant 101 of this embodiment acquires surplus thermal energy from the high temperature reheat steam pipe 164 and stores it in the heat storage device 201.

従って、第一実施形態による効果に加え、本実施形態によれば、例えば、FCB(Fast Cut Back)運転時も効率よく余剰蒸気を蓄熱できる。 Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, according to the present embodiment, surplus steam can be efficiently stored even during FCB (Fast Cut Back) operation, for example.

一般に、FCB運転時は、通常の停止時よりも速い負荷変化が必要とされ、余剰蒸気の熱量が大きい。従来の発電プラント100では、FCB機能を備えると、発生する余剰蒸気を全て復水器131に戻すことになる。このため、無駄が多いだけでなく、復水器131側にも大きな受け入れ容量が必要となる。復水器131の大きな受け入れ容量を実現するためには、大掛かりな工事が必要である。しかしながら、本実施形態によれば、復水器131へ戻す流体の熱量の大部分が蓄熱装置201に蓄熱されるため、復水器131の性能は、FCB機能なしの場合に用いる復水器131と略同等でよい。このため、本実施形態によれば、さらに設備費用を抑えることができる。 Generally, during FCB operation, a faster load change is required than during normal stoppage, and the amount of heat of excess steam is large. In the conventional power plant 100, when the FCB function is provided, all generated surplus steam is returned to the condenser 131. Therefore, not only is there a lot of waste, but also a large receiving capacity is required on the condenser 131 side. In order to realize a large receiving capacity of the condenser 131, extensive construction is required. However, according to this embodiment, most of the heat amount of the fluid returned to the condenser 131 is stored in the heat storage device 201, so the performance of the condenser 131 is lower than that of the condenser 131 used in the case without the FCB function. It can be roughly equivalent to . Therefore, according to this embodiment, equipment costs can be further reduced.

<変形例1>
[蓄熱装置の変形例]
上記各実施形態では、蓄熱装置200、201は、予め定めたイベントに応じて開閉弁の開閉を制御している。しかしながら、これに限定されない。例えば、逆に、蓄熱層の温度域に応じて温度閾値を設定し、制御装置150は、その温度閾値に従って開閉弁の開閉を制御してもよい。
<Modification 1>
[Modified example of heat storage device]
In each of the embodiments described above, the heat storage devices 200 and 201 control the opening and closing of the on-off valves according to predetermined events. However, it is not limited to this. For example, conversely, a temperature threshold value may be set according to the temperature range of the heat storage layer, and the control device 150 may control opening and closing of the on-off valve according to the temperature threshold value.

第一実施形態の発電プラント100および蓄熱装置200を例に、本変形例を説明する。 This modification will be explained using the power generation plant 100 and the heat storage device 200 of the first embodiment as examples.

本変形例の蓄熱装置202は、図19(a)に示すように、第一実施形態の蓄熱装置200の構成に、さらに、主蒸気第四流路374と、主蒸気第四開閉弁379と、ボイラ排気第四流路354と、排気第四開閉弁359と、を備える。なお、ここでは、熱回収開閉弁411、421、431は省略する。以下、蓄熱装置200の各変形例において、同様とする。 As shown in FIG. 19(a), the heat storage device 202 of this modification has the structure of the heat storage device 200 of the first embodiment, and further includes a main steam fourth flow path 374 and a main steam fourth on-off valve 379. , a fourth boiler exhaust flow path 354, and a fourth exhaust opening/closing valve 359. Note that the heat recovery on/off valves 411, 421, and 431 are omitted here. The same applies to each modification of the heat storage device 200 below.

主蒸気第四流路374は、主蒸気バイパス流路372から分岐し、高温熱交換部211および第一中温熱交換部221をバイパスし、主蒸気第一流路371に合流する。これにより、主蒸気第四流路374は、主蒸気バイパス管167から蓄熱装置202に流入する流体を、第一低温熱交換部231を通過させ、蓄熱装置202から排出し、主蒸気バイパス管167を経て、復水器131に戻す。 The main steam fourth flow path 374 branches from the main steam bypass flow path 372, bypasses the high temperature heat exchange section 211 and the first medium temperature heat exchange section 221, and joins the main steam first flow path 371. Thereby, the main steam fourth flow path 374 allows the fluid flowing into the heat storage device 202 from the main steam bypass pipe 167 to pass through the first low-temperature heat exchange section 231 and is discharged from the heat storage device 202. The water is then returned to the condenser 131.

主蒸気第四開閉弁379は、主蒸気第四流路374の、主蒸気バイパス流路372との分岐点の下流に設けられ、主蒸気第四流路374への流体の流入を制御する。 The main steam fourth on-off valve 379 is provided downstream of the branch point of the main steam fourth flow path 374 and the main steam bypass flow path 372, and controls the inflow of fluid into the main steam fourth flow path 374.

ボイラ排気第四流路354は、ボイラ排気バイパス流路352から分岐し、第二中温熱交換部222をバイパスし、ボイラ排気流路351に合流する。これにより、ボイラ排気第四流路354は、ボイラ抽気管165から蓄熱装置202に流入する流体を、第二低温熱交換部232を通過させ、蓄熱装置202から排出し、ボイラ抽気管165を経て、復水器131に戻す。 The fourth boiler exhaust flow path 354 branches from the boiler exhaust bypass flow path 352, bypasses the second medium temperature heat exchange section 222, and joins the boiler exhaust flow path 351. Thereby, the boiler exhaust fourth flow path 354 allows the fluid flowing into the heat storage device 202 from the boiler bleed pipe 165 to pass through the second low temperature heat exchange section 232, is discharged from the heat storage device 202, and passes through the boiler bleed pipe 165. , and returned to the condenser 131.

排気第四開閉弁359は、ボイラ排気第四流路354の、ボイラ排気バイパス流路352との分岐点の下流に設けられ、ボイラ排気第四流路354への流体の流入を制御する。 The fourth exhaust opening/closing valve 359 is provided downstream of the branch point of the fourth boiler exhaust flow path 354 and the boiler exhaust bypass flow path 352, and controls the inflow of fluid into the fourth boiler exhaust flow path 354.

制御装置150は、主蒸気バイパス管167に備えられた温度センサ187およびボイラ抽気管165に備えられた温度センサ185の検出結果に応じて、各開閉弁の開閉を制御する。例えば、蒸気温度が単調増加時の開閉制御のタイミングを、図19(b)および図19(c)に示す。なお、蓄熱時の説明であるため、これらの図では、主蒸気第二開閉弁377および排気第二開閉弁357は省略する。 The control device 150 controls opening and closing of each on-off valve according to the detection results of a temperature sensor 187 provided in the main steam bypass pipe 167 and a temperature sensor 185 provided in the boiler bleed pipe 165. For example, the timing of opening/closing control when the steam temperature increases monotonically is shown in FIGS. 19(b) and 19(c). Note that since the explanation is for heat storage, the main steam second on-off valve 377 and the exhaust second on-off valve 357 are omitted in these figures.

図19(b)に示すように、温度センサ187で検出された温度が400℃未満の場合、主蒸気バイパス管167に接続された各流路において、主蒸気第四開閉弁379を開とし、他の開閉弁である主蒸気第一開閉弁376と、主蒸気第二開閉弁377と、主蒸気第三開閉弁378を閉とする。これにより、蒸気温度が400℃未満の場合、当該流体は、第一低温熱交換部231に導かれ、第一低温熱交換部231で熱交換を行い、主蒸気第一流路371から主蒸気バイパス管167を経て復水器131に排出される。 As shown in FIG. 19(b), when the temperature detected by the temperature sensor 187 is less than 400°C, the main steam fourth on-off valve 379 is opened in each flow path connected to the main steam bypass pipe 167, The other on-off valves, the main steam first on-off valve 376, the second main steam on-off valve 377, and the third main steam on-off valve 378 are closed. As a result, when the steam temperature is less than 400°C, the fluid is guided to the first low-temperature heat exchange section 231, exchanges heat in the first low-temperature heat exchange section 231, and passes from the main steam first flow path 371 to the main steam bypass. It is discharged to condenser 131 via pipe 167.

温度センサ187で検出された温度が400℃以上かつ500℃未満の場合、主蒸気バイパス管167に接続された各流路において、主蒸気第三開閉弁378を開とし、他の開閉弁である主蒸気第一開閉弁376と、主蒸気第二開閉弁377と、主蒸気第四開閉弁379を閉とする。これにより、蒸気温度が400℃以上かつ500℃未満の場合、当該流体は、第一中温熱交換部221に導かれ、第一中温熱交換部221で熱交換後、温度の下がった流体は、第一低温熱交換部231に流入する。第一低温熱交換部231で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置200から主蒸気バイパス管167を経て、復水器131へ排出される。 When the temperature detected by the temperature sensor 187 is 400°C or more and less than 500°C, the main steam third on-off valve 378 is opened in each flow path connected to the main steam bypass pipe 167, and the other on-off valves are opened. The main steam first on-off valve 376, the second main steam on-off valve 377, and the fourth main steam on-off valve 379 are closed. As a result, when the steam temperature is 400°C or more and less than 500°C, the fluid is guided to the first medium-temperature heat exchange section 221, and after heat exchange in the first medium-temperature heat exchange section 221, the fluid whose temperature has decreased is It flows into the first low temperature heat exchange section 231. After heat exchange in the first low-temperature heat exchange section 231, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167.

温度センサ187で検出された温度が500℃以上の場合、主蒸気バイパス管167に接続された各流路において、主蒸気第一開閉弁376を開とし、他の開閉弁である主蒸気第二開閉弁377と、主蒸気第三開閉弁378と、主蒸気第四開閉弁379と、を閉とする。これにより、蒸気温度が500℃以上の場合、当該流体は、高温熱交換部211に導かれ、高温熱交換部211で熱交換後、温度の下がった流体は、第一中温熱交換部221に導かれ、第一中温熱交換部221で熱交換後、温度の下がった流体は、第一低温熱交換部231に流入する。第一低温熱交換部231で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置200から主蒸気バイパス管167を経て、復水器131へ排出される。 When the temperature detected by the temperature sensor 187 is 500°C or higher, the main steam first on-off valve 376 is opened in each flow path connected to the main steam bypass pipe 167, and the other main steam second on-off valve is opened. The on-off valve 377, the third main steam on-off valve 378, and the fourth main steam on-off valve 379 are closed. As a result, when the steam temperature is 500°C or higher, the fluid is guided to the high temperature heat exchange section 211, and after heat exchange in the high temperature heat exchange section 211, the fluid whose temperature has decreased is transferred to the first medium temperature heat exchange section 221. After being guided and subjected to heat exchange in the first medium-temperature heat exchange section 221 , the fluid whose temperature has decreased flows into the first low-temperature heat exchange section 231 . After heat exchange in the first low-temperature heat exchange section 231, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the main steam bypass pipe 167.

また、図19(c)に示すように、温度センサ185で検出された温度が400℃未満の場合、ボイラ抽気管165に接続された各流路において、排気第四開閉弁359を開とし、他の開閉弁である排気第一開閉弁356と、排気第二開閉弁357と、を閉とする。これにより、蒸気温度が400℃未満の場合、当該流体は、第二低温熱交換部232に導かれ、第二低温熱交換部232で熱交換を行い、ボイラ排気流路351からボイラ抽気管165を経て復水器131に排出される。 Further, as shown in FIG. 19(c), when the temperature detected by the temperature sensor 185 is less than 400°C, the fourth exhaust opening/closing valve 359 is opened in each flow path connected to the boiler bleed pipe 165, The other on-off valves, the exhaust first on-off valve 356 and the second exhaust on-off valve 357, are closed. As a result, when the steam temperature is less than 400°C, the fluid is guided to the second low-temperature heat exchange section 232, where it exchanges heat, and flows from the boiler exhaust flow path 351 to the boiler bleed pipe 165. It is discharged to the condenser 131 through the .

温度センサ185で検出された温度が400℃以上かつ500℃未満の場合、ボイラ抽気管165に接続された各流路において、排気第一開閉弁356を開とし、他の開閉弁である排気第二開閉弁357および排気第四開閉弁359を閉とする。これにより、蒸気温度が400℃以上かつ500℃未満の場合、当該流体は、第二中温熱交換部222に導かれ、第二中温熱交換部222で熱交換後、温度の下がった流体は、第二低温熱交換部232に流入する。第二低温熱交換部232で熱交換後、さらに温度の下がった流体は、蓄熱装置200からボイラ抽気管165を経て、復水器131へ排出される。 When the temperature detected by the temperature sensor 185 is 400°C or more and less than 500°C, the first exhaust on-off valve 356 is opened in each flow path connected to the boiler bleed pipe 165, and the other on-off valve, the exhaust no. The second on-off valve 357 and the fourth exhaust on-off valve 359 are closed. As a result, when the steam temperature is 400°C or more and less than 500°C, the fluid is guided to the second medium-temperature heat exchange section 222, and after heat exchange in the second medium-temperature heat exchange section 222, the fluid whose temperature has decreased is It flows into the second low temperature heat exchange section 232. After heat exchange in the second low-temperature heat exchange section 232, the fluid whose temperature has further decreased is discharged from the heat storage device 200 to the condenser 131 via the boiler bleed pipe 165.

例えば、発電プラント100の停止から、起動までの期間が空くと、図20に示すように、ボイラ110から出力される初期の蒸気温度は、500℃から大幅に低下する。本変形例の蓄熱装置202は、このような場合にも効率よく最適な温度域の蓄熱層に蓄熱できる。 For example, when a period elapses between the shutdown and startup of the power plant 100, the initial steam temperature output from the boiler 110 significantly decreases from 500° C., as shown in FIG. 20. The heat storage device 202 of this modification can efficiently store heat in the heat storage layer in the optimal temperature range even in such a case.

なお、ここでは、第一実施形態の発電プラント100および蓄熱装置200を例に説明したが、第二実施形態の発電プラント101および蓄熱装置201でも同様である。再熱蒸気バイパス管168に設置された温度センサ188の検出結果に応じて、各開閉弁の開閉を制御し、検出結果に対応する温度帯の蓄熱層の熱交換部に、流体を最初に導く。 In addition, although the power generation plant 100 and the heat storage device 200 of the first embodiment have been described as examples here, the same applies to the power generation plant 101 and the heat storage device 201 of the second embodiment. The opening and closing of each on-off valve is controlled according to the detection result of the temperature sensor 188 installed in the reheat steam bypass pipe 168, and the fluid is first guided to the heat exchange section of the heat storage layer in the temperature range corresponding to the detection result. .

<変形例2>
[蓄熱装置の変形例]
なお、図21(a)に示すように、各蓄熱層内の熱交換部は、直列かつ並列に接続されるよう流路が設けられていてもよい。なお、図21(a)では、主蒸気バイパス流路372、ボイラ排気バイパス流路352および飽和水バイパス流路312の各バイパス流路は省略する。
<Modification 2>
[Modified example of heat storage device]
Note that, as shown in FIG. 21(a), flow paths may be provided so that the heat exchange parts in each heat storage layer are connected in series and in parallel. In addition, in FIG. 21(a), each bypass flow path of the main steam bypass flow path 372, the boiler exhaust bypass flow path 352, and the saturated water bypass flow path 312 is omitted.

本変形例では、主蒸気第三流路373は、蓄熱装置203に流入する流体を、第一並列中温熱交換部221bおよび第一並列低温熱交換部231bにこの順に通過させ、蓄熱装置203から排出する。 In this modification, the main steam third flow path 373 allows the fluid flowing into the heat storage device 203 to pass through the first parallel medium-temperature heat exchange section 221b and the first parallel low-temperature heat exchange section 231b in this order. Discharge.

また、主蒸気第四流路374は、蓄熱装置203に流入する流体を、第二並列低温熱交換部231cを通過させ、蓄熱装置203から排出する。 Further, the main steam fourth flow path 374 allows the fluid flowing into the heat storage device 203 to pass through the second parallel low-temperature heat exchange section 231c, and discharges the fluid from the heat storage device 203.

また、ボイラ排気第三流路353は、蓄熱装置203に流入する流体を、第三並列低温熱交換部232bを通過させ、蓄熱装置203から排出する。 Further, the boiler exhaust third flow path 353 allows the fluid flowing into the heat storage device 203 to pass through the third parallel low-temperature heat exchange section 232b, and discharges the fluid from the heat storage device 203.

制御装置150による、温度センサ187、185の検出値に応じた各開閉弁の開閉制御は、変形例1と同じである。 The opening/closing control of each on-off valve by the control device 150 according to the detected values of the temperature sensors 187 and 185 is the same as in the first modification.

<変形例3>
[蓄熱装置の変形例]
また、図21(b)に示すように、各蓄熱層内の熱交換部は、並列に接続されるよう流路が設けられていてもよい。なお、図21(b)では、主蒸気バイパス流路372、ボイラ排気バイパス流路352および飽和水バイパス流路312の各バイパス流路は省略する。
<Modification 3>
[Modified example of heat storage device]
Further, as shown in FIG. 21(b), flow paths may be provided so that the heat exchange parts in each heat storage layer are connected in parallel. In addition, in FIG.21(b), each bypass flow path of the main steam bypass flow path 372, the boiler exhaust bypass flow path 352, and the saturated water bypass flow path 312 is omitted.

本変形例では、主蒸気第三流路373は、蓄熱装置204に流入する流体を、第一並列中温熱交換部221bを通過させ、蓄熱装置203から排出する。 In this modification, the main steam third flow path 373 allows the fluid flowing into the heat storage device 204 to pass through the first parallel medium-temperature heat exchange section 221b, and discharges the fluid from the heat storage device 203.

また、主蒸気第四流路374は、蓄熱装置203に流入する流体を、第二並列低温熱交換部231cを通過させ、蓄熱装置203から排出する。 Further, the main steam fourth flow path 374 allows the fluid flowing into the heat storage device 203 to pass through the second parallel low-temperature heat exchange section 231c, and discharges the fluid from the heat storage device 203.

また、ボイラ排気第三流路353は、蓄熱装置203に流入する流体を、第三並列低温熱交換部232bを通過させ、蓄熱装置203から排出する。 Further, the boiler exhaust third flow path 353 allows the fluid flowing into the heat storage device 203 to pass through the third parallel low-temperature heat exchange section 232b, and discharges the fluid from the heat storage device 203.

制御装置150による、温度センサ187、185の検出値に応じた各開閉弁の開閉制御は、変形例1と同じである。 The opening/closing control of each on-off valve by the control device 150 according to the detected values of the temperature sensors 187 and 185 is the same as in the first modification.

<変形例4>
[蓄熱装置の変形例]
また、蓄熱装置205の各熱交換部は、各流入経路につき、各蓄熱層に1つ設けられていてもよい。この場合の蓄熱装置205の例を、図22(a)に示す。
<Modification 4>
[Modified example of heat storage device]
Further, one heat exchange section of the heat storage device 205 may be provided in each heat storage layer for each inflow path. An example of the heat storage device 205 in this case is shown in FIG. 22(a).

本図に示すように、主蒸気バイパス管167、ボイラ抽気管165および飽和水管161毎に、各蓄熱層に熱交換部が1つ設けられ、直列かつ並列に接続される。 As shown in this figure, one heat exchange section is provided in each heat storage layer for each main steam bypass pipe 167, boiler bleed pipe 165, and saturated water pipe 161, and they are connected in series and in parallel.

制御装置150による、温度センサ187、185の検出値に応じた各開閉弁の開閉制御は、変形例1と同じである。 The opening/closing control of each on-off valve by the control device 150 according to the detected values of the temperature sensors 187 and 185 is the same as in the first modification.

<変形例5>
[蓄熱装置の変形例]
さらに、蓄熱装置205の各熱交換部は、図22(b)に示すように、各蓄熱層に1つ設けられていてもよい。この場合の温度センサ187、185の検出値に応じた各開閉弁の開閉制御は、変形例1と同じである。ただし、この場合は、蓄熱装置205から排出される流体は、流入経路によらず、主蒸気バイパス管167、ボイラ抽気管165および飽和水管161のいずれかを経由して復水器131にもどされる。
<Modification 5>
[Modified example of heat storage device]
Furthermore, one heat exchange section of the heat storage device 205 may be provided in each heat storage layer, as shown in FIG. 22(b). The opening/closing control of each on-off valve according to the detected values of the temperature sensors 187 and 185 in this case is the same as in the first modification. However, in this case, the fluid discharged from the heat storage device 205 is returned to the condenser 131 via either the main steam bypass pipe 167, the boiler bleed air pipe 165, or the saturated water pipe 161, regardless of the inflow route. .

変形例4および変形例5に示すように、蓄熱部を共有化することにより、より簡易な構成で、他の蓄熱装置200と同様の効果を得ることができる。 As shown in Modifications 4 and 5, by sharing the heat storage section, the same effects as other heat storage devices 200 can be obtained with a simpler configuration.

なお、上述の各実施形態および各変形例では、蓄熱装置200として、高温蓄熱層210と、中温蓄熱層220と、低温蓄熱層230の3つの蓄熱層を備える場合を例にあげて説明しているが、蓄熱層の数はこれに限定されない。2層以上であれば、その数は問わない。また、各流路に関し、必ずしも、各蓄熱層に熱交換部(蓄熱部)を備えなくてもよい。 In addition, in each of the above-mentioned embodiments and each modification, the case where the heat storage device 200 includes three heat storage layers: a high temperature heat storage layer 210, a medium temperature heat storage layer 220, and a low temperature heat storage layer 230 will be described as an example. However, the number of heat storage layers is not limited to this. The number does not matter as long as there are two or more layers. Further, regarding each flow path, each heat storage layer does not necessarily need to be provided with a heat exchange section (heat storage section).

例えば、蓄熱装置200が、高温層210と中温層220との2層構成の場合、高温層210内に設けられる熱交換部が第一蓄熱部に、中温層220内に設けられる熱交換部が第二蓄熱部に、それぞれ対応する。また、蓄熱装置200がさらに低温層230を有する3層構成の場合、低温層230内に設けられる熱交換部が第三蓄熱部に対応する。また、蓄熱装置200が中温層220と低温層230との2層構成の場合、中温層220内に設けられる熱交換部が第一蓄熱部に、低温層230内に設けられる熱交換部が第二蓄熱部に対応する。 For example, when the heat storage device 200 has a two-layer configuration of a high temperature layer 210 and a medium temperature layer 220, the heat exchange section provided in the high temperature layer 210 is the first heat storage section, and the heat exchange section provided in the medium temperature layer 220 is the first heat storage section. They respectively correspond to the second heat storage section. Furthermore, when the heat storage device 200 has a three-layer configuration further including a low-temperature layer 230, a heat exchange section provided in the low-temperature layer 230 corresponds to a third heat storage section. In addition, when the heat storage device 200 has a two-layer configuration of a medium temperature layer 220 and a low temperature layer 230, the heat exchange section provided in the medium temperature layer 220 is the first heat storage section, and the heat exchange section provided in the low temperature layer 230 is the first heat storage section. Compatible with two heat storage parts.

<変形例6>
また、上記各実施形態では、プラント停止時は、図1(b)に示すように、蒸気タービン120の発電機負荷を、ボイラ110の出力の低下に合わせて減少させている。そして、ボイラ110が最低負荷に到達した時点を均衡終了時とし、以降に発生する余剰熱エネルギを蓄熱している。しかしながら、プラント停止時の各構成の運転態様および蓄熱はこれに限定されない。
<Modification 6>
Furthermore, in each of the embodiments described above, when the plant is stopped, the generator load of the steam turbine 120 is reduced in accordance with the reduction in the output of the boiler 110, as shown in FIG. 1(b). The time when the boiler 110 reaches the minimum load is defined as the end of equilibrium, and surplus thermal energy generated thereafter is stored. However, the operating mode and heat storage of each component when the plant is stopped is not limited to this.

例えば、蒸気タービン120の発電機負荷の減少率をボイラ110の出力低下以上に高めてもよい。この場合、図23に示すように、ボイラ110が最低負荷に到達する前に均衡状態が終了する。そして、この均衡終了時以降に発生する余剰熱エネルギを蓄熱してもよい。 For example, the reduction rate of the generator load of the steam turbine 120 may be increased more than the reduction in the output of the boiler 110. In this case, as shown in FIG. 23, the equilibrium state ends before the boiler 110 reaches its minimum load. Then, surplus thermal energy generated after the end of this equilibrium may be stored.

これにより、ボイラ110の出力低下率とは独立して、蒸気タービン120の発電機負荷の減少率を制御できる。すなわち、ボイラ110の出力低下に合わせて蒸気タービン120の発電機負荷を減少させる場合に比べ、その発電機負荷の減少率を高めることができる。従って、発電プラント100の停止までの期間を短縮でき、効率よく運用できる。また、均衡終了以降に発生する余剰熱エネルギは、効率よく利用可能な態様で、上記各実施形態および各変形例のいずれかの蓄熱装置に蓄熱できる。 Thereby, the rate of decrease in the generator load of the steam turbine 120 can be controlled independently of the rate of decrease in the output of the boiler 110. That is, compared to the case where the generator load of the steam turbine 120 is reduced in accordance with the decrease in the output of the boiler 110, the rate of reduction of the generator load can be increased. Therefore, the period until the power generation plant 100 is stopped can be shortened, and the power generation plant 100 can be operated efficiently. Further, surplus thermal energy generated after the end of equilibrium can be stored in the heat storage device of any of the above embodiments and modifications in an efficient manner.

<<第三実施形態>>
次に、本発明の第三実施形態を説明する。本実施形態は、複数の異なる温度域の蓄熱層を有する蓄熱装置からの熱エネルギの回収の実施形態である。なお、蓄熱装置としては、上記各実施形態および各変形例いずれかの蓄熱装置(以下、蓄熱装置200で代表する。)を用いることができる。しかしながら、用いる蓄熱装置は、これに限定されない。以下、蓄熱装置200を用いる場合を例にあげて本実施形態を説明する。
<<Third embodiment>>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an embodiment of recovering thermal energy from a heat storage device having heat storage layers in a plurality of different temperature ranges. In addition, as a heat storage device, the heat storage device (hereinafter, represented by the heat storage device 200) of each of the above-mentioned embodiments and each modification can be used. However, the heat storage device used is not limited to this. Hereinafter, this embodiment will be described using an example in which the heat storage device 200 is used.

上述のように、蓄熱装置200では、熱エネルギを、複数の温度域で蓄熱する。従って、蓄熱装置200からの熱回収時も、温度域毎に回収でき、利用先に提供できる。ここでは、一例として、ボイラ110内の各熱交換器(ボイラ熱交換部)およびボイラ110の前段の高圧ヒーター136に、その設計温度に応じて各蓄熱層から回収した熱エネルギを供給する場合の例を示す。 As described above, the heat storage device 200 stores thermal energy in a plurality of temperature ranges. Therefore, when recovering heat from the heat storage device 200, it can be recovered for each temperature range and provided to the user. Here, as an example, a case will be described in which thermal energy recovered from each heat storage layer is supplied to each heat exchanger (boiler heat exchange section) in the boiler 110 and the high-pressure heater 136 at the front stage of the boiler 110 according to its design temperature. Give an example.

ボイラ110の各熱交換器の設計温度の一例を図24(a)に示す。ここでは、ボイラ110は、1次過熱器114aおよび2次過熱器114bを備えるものとする。 An example of the design temperature of each heat exchanger of the boiler 110 is shown in FIG. 24(a). Here, it is assumed that the boiler 110 includes a primary superheater 114a and a secondary superheater 114b.

本図に示すように高圧ヒーター136および節炭器111それぞれの、出口側の設計温度は、290℃、340℃である。また、1次過熱器114aの入口側および出口側の設計温度を、それぞれ、430℃および470℃である。 As shown in this figure, the designed temperatures on the outlet side of the high-pressure heater 136 and the economizer 111 are 290°C and 340°C, respectively. Further, the design temperatures on the inlet side and outlet side of the primary superheater 114a are 430°C and 470°C, respectively.

本実施形態では、高圧ヒーター136に供給される流体の一部を、低温層230を通すことにより加温し、高圧ヒーター136の出口側もしくは節炭器111の出口側に供給する。また、節炭器111に供給される流体の一部を、中温層220を通すことにより加温し、節炭器111の出口側もしくは火炉水冷壁112の出口側に供給する。さらに、1次過熱器114aに供給される流体の一部を、高温層210を通すことにより加温し、1次過熱器114aの出口側もしくは2次過熱器114bの出口側に供給する。 In this embodiment, a part of the fluid supplied to the high-pressure heater 136 is heated by passing through the low-temperature layer 230, and is supplied to the outlet side of the high-pressure heater 136 or the outlet side of the economizer 111. Further, a part of the fluid supplied to the economizer 111 is heated by passing through the intermediate temperature layer 220 and is supplied to the exit side of the economizer 111 or the outlet side of the furnace water-cooled wall 112. Further, a part of the fluid supplied to the primary superheater 114a is heated by passing through the high temperature layer 210, and is supplied to the outlet side of the primary superheater 114a or the outlet side of the secondary superheater 114b.

この場合、図24(b)に示すように、蓄熱装置200の低温層230から熱エネルギを回収する第三熱回収管430の入口側は、高圧ヒーター136の入口側の配管に接続される。また、第三熱回収管430の出口側は、2つに分岐し、高圧ヒーター136の出口側の配管および節炭器111の出口側にそれぞれ接続される。分岐後の第三熱回収管430には、それぞれ、熱回収開閉弁433、434が設けられる。これらの熱回収開閉弁433、434は、低温層230から熱回収後、運転状態(流体温度等)に応じて、制御装置150により開閉制御される。具体的には、第三熱回収管430には、その出口側の流体の温度を検出する温度センサが設けられる。制御装置150は、その温度センサの検出値により、低温層230から熱回収後の流体温度を得る。そして、得られた流体温度よりも高い設計温度を有するボイラ熱交換部に戻すよう、開閉を制御する。 In this case, as shown in FIG. 24(b), the inlet side of the third heat recovery pipe 430 that recovers thermal energy from the low temperature layer 230 of the heat storage device 200 is connected to the pipe on the inlet side of the high pressure heater 136. Further, the outlet side of the third heat recovery pipe 430 is branched into two, and is connected to the outlet side piping of the high pressure heater 136 and the outlet side of the energy saver 111, respectively. The third heat recovery pipe 430 after branching is provided with heat recovery on/off valves 433 and 434, respectively. After heat recovery from the low temperature layer 230, these heat recovery on/off valves 433 and 434 are controlled to open and close by the control device 150 depending on the operating state (fluid temperature, etc.). Specifically, the third heat recovery pipe 430 is provided with a temperature sensor that detects the temperature of the fluid on the outlet side thereof. The control device 150 obtains the fluid temperature after heat recovery from the low temperature layer 230 based on the detected value of the temperature sensor. Then, opening and closing are controlled so that the fluid is returned to the boiler heat exchange section having a design temperature higher than the obtained fluid temperature.

蓄熱装置200の中温層220から熱エネルギを回収する第二熱回収管420の入口側は、節炭器111の入口側の配管に接続される。また、第二熱回収管420の出口側は、2つに分岐し、節炭器111の出口側の配管および火炉水冷壁112の出口側配管にそれぞれ接続される。分岐後の第二熱回収管420には、それぞれ、熱回収開閉弁423、424が設けられる。これらの熱回収開閉弁423、424は、中温層220から熱回収後、運転状態(流体温度等)に応じて、制御装置150により開閉制御される。具体的には、第二熱回収管420には、その出口側の流体の温度を検出する温度センサが設けられる。制御装置150は、その温度センサの検出値により、中温層220から熱回収後の流体温度を得る。そして、得られた制御装置150は、その流体温度よりも高い設計温度を有するボイラ熱交換部に戻すよう、開閉を制御する。 The inlet side of the second heat recovery pipe 420 that recovers thermal energy from the intermediate temperature layer 220 of the heat storage device 200 is connected to the pipe on the inlet side of the energy saver 111. Further, the outlet side of the second heat recovery pipe 420 is branched into two, and is connected to the outlet side piping of the energy saver 111 and the outlet side piping of the furnace water cooling wall 112, respectively. The second heat recovery pipe 420 after branching is provided with heat recovery on/off valves 423 and 424, respectively. After heat is recovered from the intermediate temperature layer 220, these heat recovery on/off valves 423 and 424 are controlled to open and close by the control device 150 depending on the operating state (fluid temperature, etc.). Specifically, the second heat recovery pipe 420 is provided with a temperature sensor that detects the temperature of the fluid on the outlet side thereof. The control device 150 obtains the fluid temperature after heat recovery from the intermediate temperature layer 220 based on the detected value of the temperature sensor. The obtained control device 150 then controls opening and closing so that the fluid is returned to the boiler heat exchange section having a design temperature higher than the fluid temperature.

蓄熱装置200の高温層210から熱エネルギを回収する第一熱回収管410の入口側は、1次過熱器114aの入口側の配管に接続される。第一熱回収管410の出口側は、2つに分岐し、1次過熱器114aの出口側の配管および2次過熱器114bの出口側配管にそれぞれ接続される。分岐後の第一熱回収管410には、それぞれ、熱回収開閉弁413、414が設けられる。これらの熱回収開閉弁413、414は、高温層210から熱回収後、運転状態(流体温度等)に応じて、制御装置150により開閉制御される。具体的には、第一熱回収管410には、その出口側の流体の温度を検出する温度センサが設けられる。制御装置150は、その温度センサの検出値により、高温層210から熱回収後の流体温度を得る。そして、得られた制御装置150は、その流体温度よりも高い設計温度を有するボイラ熱交換部に戻すよう、開閉を制御する。 The inlet side of the first heat recovery pipe 410 that recovers thermal energy from the high temperature layer 210 of the heat storage device 200 is connected to the pipe on the inlet side of the primary superheater 114a. The outlet side of the first heat recovery pipe 410 branches into two, and is connected to the outlet side piping of the primary superheater 114a and the outlet side piping of the secondary superheater 114b, respectively. The first heat recovery pipe 410 after branching is provided with heat recovery on/off valves 413 and 414, respectively. After heat is recovered from the high temperature layer 210, these heat recovery on/off valves 413 and 414 are controlled to open and close by the control device 150 depending on the operating state (fluid temperature, etc.). Specifically, the first heat recovery pipe 410 is provided with a temperature sensor that detects the temperature of the fluid on the outlet side thereof. The control device 150 obtains the fluid temperature after heat recovery from the high temperature layer 210 based on the detected value of the temperature sensor. The obtained control device 150 then controls opening and closing so that the fluid is returned to the boiler heat exchange section having a design temperature higher than the fluid temperature.

第三熱回収管430を通過する流体は、低温層230の第一低温熱交換部231、第二低温熱交換部232および第三低温熱交換部233を通過し、これらの熱交換部で熱を回収する。これにより、低温層230の温度域の温度を有する流体が生成される。また、第二熱回収管420を通過する流体は、中温層220の第一中温熱交換部221および第二中温熱交換部222を通過し、これらの熱交換部で熱を回収する。これにより、中温層220の温度域の温度を有する流体が生成される。第一熱回収管410を通過する流体は、高温熱交換部211を通過し、熱を回収する。これにより、高温層210の温度域の温度を有する流体が生成される。 The fluid passing through the third heat recovery pipe 430 passes through the first low-temperature heat exchange section 231, the second low-temperature heat exchange section 232, and the third low-temperature heat exchange section 233 of the low-temperature layer 230, and loses heat in these heat exchange sections. Collect. As a result, a fluid having a temperature in the temperature range of the low temperature layer 230 is generated. Further, the fluid passing through the second heat recovery pipe 420 passes through the first intermediate temperature heat exchange section 221 and the second intermediate temperature heat exchange section 222 of the intermediate temperature layer 220, and recovers heat in these heat exchange sections. As a result, a fluid having a temperature in the temperature range of the intermediate temperature layer 220 is generated. The fluid passing through the first heat recovery pipe 410 passes through the high temperature heat exchange section 211 and recovers heat. As a result, a fluid having a temperature in the temperature range of the high temperature layer 210 is generated.

なお、前述したように、熱回収時、制御装置150は、第一熱回収開閉弁411と、第二熱回収開閉弁421と、第三熱回収開閉弁431とを開状態に制御する。発電プラント100、101は、各蓄熱層の温度を検出する温度センサを備える。制御装置150は、これらの温度センサが検出する各蓄熱層の温度を監視し、それらが、予め定めた各蓄熱層の設定温度未満となった時点で熱回収完了と判別する。そして、熱回収完了と判別した際、制御装置150は、これらの熱回収開閉弁411、421、431を、それぞれ閉じるよう制御する。 As described above, during heat recovery, the control device 150 controls the first heat recovery on-off valve 411, the second heat recovery on-off valve 421, and the third heat recovery on-off valve 431 to open states. Power generation plants 100 and 101 are equipped with temperature sensors that detect the temperature of each heat storage layer. The control device 150 monitors the temperature of each heat storage layer detected by these temperature sensors, and determines that heat recovery is complete when the temperature becomes lower than a predetermined set temperature of each heat storage layer. When determining that heat recovery is complete, the control device 150 controls these heat recovery on/off valves 411, 421, and 431 to close, respectively.

また、熱回収時、制御装置150は、第一実施形態の発電プラント100においては、主蒸気開閉弁172と、再熱蒸気開閉弁174とを、開状態とする。また、ボイラ起動抽気調整弁175および主蒸気バイパス開閉弁177を、閉状態とする。また、第二実施形態の発電プラント101においては、さらに、再熱蒸気バイパス開閉弁178と高圧蒸気タービンバイパス開閉弁179とを閉状態とする。 Further, during heat recovery, the control device 150 opens the main steam on-off valve 172 and the reheat steam on-off valve 174 in the power plant 100 of the first embodiment. Further, the boiler startup bleed air adjustment valve 175 and the main steam bypass on-off valve 177 are closed. Furthermore, in the power plant 101 of the second embodiment, the reheat steam bypass on-off valve 178 and the high-pressure steam turbine bypass on-off valve 179 are further closed.

以上説明したように、本実施形態の蓄熱装置200によれば、熱回収時に各蓄熱層に融点に応じた複数の異なる温度の熱エネルギをそれぞれ別個独立して回収することができる。そして、回収した異なる温度の熱エネルギを、それぞれ、要求される温度に応じた利用先に提供できる。すなわち、本実施形態の蓄熱装置200によれば、用途に応じた熱の使い分けを実現できる。 As explained above, according to the heat storage device 200 of the present embodiment, thermal energy at a plurality of different temperatures depending on the melting point can be separately and independently recovered in each heat storage layer during heat recovery. The recovered thermal energy at different temperatures can then be provided to users depending on the required temperature. That is, according to the heat storage device 200 of this embodiment, it is possible to realize the use of heat depending on the purpose.

また、本実施形態の蓄熱装置200を備える発電プラント100では、余剰熱エネルギが温度帯毎に独立して蓄熱装置200に蓄熱される。従って、蓄熱装置200から熱回収する場合、利用先のボイラ熱交換部が要求する温度に応じた熱エネルギが蓄熱される蓄熱層から熱を回収することにより、効率よく余剰熱エネルギを利用できる。 Furthermore, in the power generation plant 100 including the heat storage device 200 of this embodiment, surplus thermal energy is stored in the heat storage device 200 independently for each temperature zone. Therefore, when heat is recovered from the heat storage device 200, surplus thermal energy can be efficiently utilized by recovering heat from the heat storage layer in which thermal energy is stored according to the temperature required by the boiler heat exchange section to be used.

例えば、図25(a)に、「蓄熱エネルギの放出」として示すように、起動時にこの余剰熱エネルギを利用することにより、ボイラ110の各熱交換器に最適な熱エネルギを提供することができ、素早く立ち上げることができる。 For example, as shown in FIG. 25(a) as "release of thermal energy," by using this surplus thermal energy at startup, it is possible to provide optimal thermal energy to each heat exchanger of the boiler 110. , can be started up quickly.

また、起動時だけでなく、例えば、通常稼働時に蓄熱装置200に蓄熱した余剰熱エネルギを回収しつつ発電プラント100を稼働させてもよい。 Moreover, the power generation plant 100 may be operated not only at the time of startup but also, for example, while recovering surplus thermal energy stored in the heat storage device 200 during normal operation.

例えば、図25(b)に示すように、蒸気タービン120の出力を一定に保ちつつボイラ110の負荷を低下させる(ボイラ出熱抑制)。また、同図に示すように、ボイラ110の負荷を一定に保ちつつ蒸気タービン120の負荷を上昇させる(蒸気タービン駆動促進)。蓄熱装置200に蓄熱した余剰熱エネルギをこのように利用することにより、ボイラ110の燃焼に用いる燃料を節約することができる。 For example, as shown in FIG. 25(b), the load on the boiler 110 is reduced while keeping the output of the steam turbine 120 constant (boiler heat output suppression). Further, as shown in the figure, the load on the steam turbine 120 is increased while keeping the load on the boiler 110 constant (steam turbine drive promotion). By utilizing the surplus thermal energy stored in the heat storage device 200 in this manner, the fuel used for combustion in the boiler 110 can be saved.

また、図26に示すように、揚水運転モードにおいて、発電プラント100の停止時に、上述のように、蒸気タービン120の発電機負荷の減少率を、ボイラ110の出力低下率以上とし、その間に発生する余剰熱エネルギを蓄熱装置200に蓄熱する。また、蒸気タービン120停止期間中、ボイラ110による余剰熱エネルギを蓄熱装置200に蓄熱する。そして、起動時に、蓄熱装置200に蓄熱したこれらの余剰熱エネルギを回収してもよい。これにより、起動効率が高まる。 Further, as shown in FIG. 26, in the pumped storage operation mode, when the power generation plant 100 is stopped, the rate of decrease in the generator load of the steam turbine 120 is set to be equal to or higher than the rate of decrease in the output of the boiler 110, as described above. The surplus thermal energy is stored in the heat storage device 200. Further, during the period when the steam turbine 120 is stopped, surplus thermal energy generated by the boiler 110 is stored in the heat storage device 200. Then, at the time of startup, these surplus thermal energies stored in the heat storage device 200 may be recovered. This increases startup efficiency.

揚水運転モードにおいて、このように蓄熱装置200を活用することにより、熱エネルギを効率よく利用できるだけでなく、停止に要する期間、起動に要する期間を、それぞれ短縮することができる。これにより、通常運転モードから揚水運転モードへのスムーズな移行および揚水運転モードから通常運転モードへのスムーズな復帰を実現できる。 In the pumping operation mode, by utilizing the heat storage device 200 in this way, not only can thermal energy be used efficiently, but also the period required for stopping and starting can be shortened. Thereby, a smooth transition from the normal operation mode to the pumping operation mode and a smooth return from the pumping operation mode to the normal operation mode can be realized.

例えば、本実施形態の蓄熱装置200を、DSS(Daily Start & Stop)での汽力発電プラントの起動停止に利用することにより、起動停止時間の短縮が可能となる。また、本実施形態の蓄熱装置200を用いることにより、当該汽力発電プラントと再生エネルギ発電プラントの併用時においても、再生エネルギに由来する電力供給量の変動をトータルで平準化できる。これにより、全体的な電力供給量が系統の要求を超える状態の発生回数が低減する。 For example, by using the heat storage device 200 of this embodiment for starting and stopping a steam power generation plant in DSS (Daily Start & Stop), it is possible to shorten the starting and stopping time. Further, by using the heat storage device 200 of this embodiment, even when the steam power generation plant and the renewable energy power generation plant are used together, fluctuations in the amount of power supplied due to renewable energy can be leveled out in total. This reduces the number of times that the overall power supply exceeds the grid requirements.

さらに、本実施形態によれば、通常の起動時のみならず、FCB後の系統復帰時や急速な発電プラント100の負荷上昇時に蓄熱装置200に蓄えられた蓄熱エネルギを活用することができる。これにより、系統復帰時間や負荷上昇時間を短縮することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the thermal energy stored in the thermal storage device 200 can be utilized not only during normal startup, but also when the system is restored after FCB or when the load of the power generation plant 100 rapidly increases. This makes it possible to shorten the system recovery time and load rise time.

なお、急速な負荷上昇時とは、例えば、通常運転時の起動/負荷変化/停止時よりも速い負荷変化が必要とされる場合である。例えば、系統が不安定になった後の復帰時等、通常起動よりも高い負荷上昇を系統側が要求する場合などである。例えば、ボイラ110であれば、5%/分以上、ガスタービンであれば、10~20%/分以上の上昇率である。 Note that the rapid load increase is, for example, a case where a faster load change is required than during startup/load change/stop during normal operation. For example, when the system requests a higher load increase than normal startup, such as when the system returns after becoming unstable. For example, in the case of the boiler 110, the rate of increase is 5%/min or more, and in the case of the gas turbine, the rate of increase is 10 to 20%/min or more.

また、発電プラント100を構成する機器であって、蒸気タービン120以外の機器の熱量変化に対応する限界によって規定される負荷変化率を超える場合や、ボイラ110が系統の要求に対応できない負荷変化が要求される場合等も含まれる。 In addition, there may be cases where the rate of load change exceeds a limit that corresponds to changes in heat amount of equipment that constitutes the power generation plant 100 other than the steam turbine 120, or there is a load change that prevents the boiler 110 from responding to the demands of the system. This also includes cases where it is requested.

なお、各蓄熱層の温度域によっては、各熱回収管(第一熱回収管410、第二熱回収管420および第三熱回収管430)の接続は、上述の配管に限定されない。例えば、給水ライン130およびボイラ110が備える各ボイラ熱交換部に関し、当該ボイラ熱交換部の入口側温度より高くかつ最も近い温度域の蓄熱層を通る熱回収管が入口側配管から分岐し、出口側温度より低くかつ最も近い温度域の蓄熱層を通過した熱回収管が出口側配管に接続されればよい。 Note that depending on the temperature range of each heat storage layer, the connection of each heat recovery pipe (first heat recovery pipe 410, second heat recovery pipe 420, and third heat recovery pipe 430) is not limited to the above-mentioned piping. For example, regarding each boiler heat exchange section included in the water supply line 130 and the boiler 110, a heat recovery pipe that passes through a heat storage layer in a temperature range higher than and closest to the inlet side temperature of the boiler heat exchange section branches from the inlet side piping, and The heat recovery pipe that has passed through the heat storage layer with a temperature lower than the side temperature and in the closest temperature range may be connected to the outlet side pipe.

例えば、ボイラ110が、熱交換により第一温度域の温度を有する流体を生成する第一ボイラ熱交換部と、熱交換により第一温度域より低い温度域である第二温度域の温度を有する流体を生成する第二ボイラ熱交換部(または、給水ライン130の高圧ヒーター136)と、を備え、また、蓄熱装置200が、第一温度域の熱エネルギを蓄熱する第一蓄熱部(高温層210内の熱交換部)と、第二温度域の熱エネルギを蓄熱する第二蓄熱部(中温層220内の熱交換部)と、を備える場合、第二熱回収管420は、第二ボイラ熱交換部で生成された流体の一部を第二蓄熱部へ導き、第二蓄熱部で熱エネルギを回収後、第一ボイラ熱交換部または、ボイラ110内の第一ボイラ熱交換部以上の設計温度を有するボイラ熱交換部へ導く。また、第一熱回収管410は、第二熱回収管420が導いた流体が流入するボイラ熱交換部(例えば、第一ボイラ熱交換部または第一ボイラ熱交換部以上の設計温度を有するボイラ熱交換部)で生成された流体の一部を第一蓄熱部へ導き、第一蓄熱部で熱エネルギを回収後、そのボイラ熱交換部の出口側へ導く。 For example, the boiler 110 has a first boiler heat exchange section that generates a fluid having a temperature in a first temperature range through heat exchange, and a fluid that has a temperature in a second temperature range that is lower than the first temperature range through heat exchange. The heat storage device 200 includes a second boiler heat exchange section (or high pressure heater 136 of the water supply line 130) that generates fluid, and a first heat storage section (high temperature layer) that stores thermal energy in the first temperature range. 210) and a second heat storage section (heat exchange section in the intermediate temperature layer 220) that stores heat energy in the second temperature range, the second heat recovery pipe 420 is connected to the second boiler. A part of the fluid generated in the heat exchange section is guided to the second heat storage section, and after recovering thermal energy in the second heat storage section, the fluid is transferred to the first boiler heat exchange section or the first boiler heat exchange section or higher in the boiler 110. It leads to the boiler heat exchange section which has the design temperature. In addition, the first heat recovery pipe 410 is connected to a boiler heat exchange section (for example, a first boiler heat exchange section or a boiler having a design temperature equal to or higher than the first boiler heat exchange section) into which the fluid guided by the second heat recovery tube 420 flows. A part of the fluid generated in the heat exchange section) is guided to the first heat storage section, and after recovering thermal energy in the first heat storage section, it is guided to the outlet side of the boiler heat exchange section.

<変形例7>
[熱回収時の変形例]
上記実施形態の発電プラント100、101(以下、発電プラント100で代表する。)では、蓄熱装置200~206(以下、蓄熱装置200で代表する。)に蓄熱された熱エネルギを、蓄熱層ごとに、当該蓄熱層の温度域に対応するボイラ110の熱交換器に供給することで、ボイラ110の負荷上昇時のエネルギ供給を効率的に支援している。
<Modification 7>
[Variation example during heat recovery]
In the power generation plants 100 and 101 (hereinafter referred to as the power generation plant 100) of the above embodiment, thermal energy stored in the heat storage devices 200 to 206 (hereinafter referred to as the heat storage device 200) is stored in each heat storage layer. By supplying energy to the heat exchanger of the boiler 110 corresponding to the temperature range of the heat storage layer, energy supply is efficiently supported when the load of the boiler 110 increases.

しかしながら、蓄熱装置200からの熱回収手法は、これに限定されない。例えば、図27に示すように、低温層230より順に流体を層毎に通過させ、蓄熱装置200に蓄熱された熱エネルギ全体を回収後、発電プラント100の系統に戻すよう構成してもよい。 However, the method of recovering heat from the heat storage device 200 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 27, the fluid may be passed layer by layer in order from the low temperature layer 230, and after recovering the entire thermal energy stored in the heat storage device 200, it may be returned to the system of the power generation plant 100.

熱エネルギ回収後の流体の戻し先は、例えば、主蒸気管162とする。また、蓄熱装置200への流体は、例えば、給水ライン130から供給する。この場合、例えば、給水ライン130と主蒸気管162とを接続する第四熱回収管440を設け、蓄熱装置200を、第四熱回収管440上に配置する。 The return destination of the fluid after thermal energy recovery is, for example, the main steam pipe 162. Further, the fluid to the heat storage device 200 is supplied from the water supply line 130, for example. In this case, for example, a fourth heat recovery pipe 440 connecting the water supply line 130 and the main steam pipe 162 is provided, and the heat storage device 200 is arranged on the fourth heat recovery pipe 440.

このように配管することにより、蓄熱装置200に投入された水は、低温層230、中温層220、高温層210の順に加温される。これにより、蓄熱装置200内のみで高温、高圧の蒸気が生成され、それを、高圧蒸気タービン121に直接投入できる。 By piping in this way, water input into the heat storage device 200 is heated in the order of the low temperature layer 230, the intermediate temperature layer 220, and the high temperature layer 210. As a result, high-temperature, high-pressure steam is generated only within the heat storage device 200, and can be directly input into the high-pressure steam turbine 121.

なお、本変形例では、高負荷運転時は、蓄熱装置200での熱エネルギ回収後の流体の戻し先は、低温再熱蒸気管163であってもよい。 In addition, in this modification, during high-load operation, the low temperature reheat steam pipe 163 may be the destination for the return of the fluid after thermal energy recovery in the heat storage device 200.

<<第四実施形態>>
次に、本発明の第四実施形態を説明する。本実施形態では、上記第一~第三実施形態とは異なり、余剰電力を蓄熱装置に蓄熱する。余剰電力は、風力や太陽光など再生可能エネルギ(以下、再生エネルギと呼ぶ。)による発電装置が電力網に組み込まれることにより発生する。
<<Fourth embodiment>>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, unlike the first to third embodiments described above, surplus power is stored in a heat storage device. Surplus power is generated when a power generation device using renewable energy (hereinafter referred to as renewable energy) such as wind and solar power is incorporated into the power grid.

これらの再生エネルギ発電は、天候等の自然現象に依存し、その発電量が急激に変動する。火力発電の電力網に再生エネルギ発電を組み入れる場合、電力系統の安定維持のため、火力発電プラントの発電量を調整することにより、再生エネルギ発電による発電量の変動を吸収する。このため、再生エネルギ発電による給電量が増加すると、火力発電プラントへ発電量を抑制する給電指令が出される。しかしながら、火力発電プラントには、運用上の最低負荷(例えば、30%等)が定められている。火力発電プラントでは、この、最低負荷を下回る発電量を指示されても火力発電プラント側では、応じられず、発電量に余剰が生じる場合がある。本実施形態では、この余剰電力を蓄熱する。 These types of renewable energy power generation depend on natural phenomena such as weather, and the amount of power generated fluctuates rapidly. When renewable energy power generation is incorporated into a thermal power generation power grid, fluctuations in the power generation amount due to renewable energy power generation are absorbed by adjusting the power generation amount of the thermal power plant in order to maintain the stability of the power system. Therefore, when the amount of power supplied by renewable energy power generation increases, a power supply command is issued to the thermal power plant to suppress the amount of power generation. However, a minimum operational load (for example, 30%, etc.) is set for thermal power plants. In a thermal power plant, even if an instruction is given to generate an amount of power below the minimum load, the thermal power plant may not be able to comply with the instruction, and a surplus may occur in the amount of power generated. In this embodiment, this surplus power is stored as heat.

電気エネルギを熱エネルギとして蓄積し、必要に応じて放出するシステムがある。例えば、特開2016-142272号公報(引用文献2)には、「電気エネルギを熱エネルギとして蓄積するための電気エネルギ蓄積および放出システムは、第1作動流体を含むヒートポンプサイクルと、第2作動流体を含む水蒸気サイクルと、第1熱流体を含む第1蓄熱システムと、第2熱流体を含む第2蓄熱システムと、電気ヒーターと、電力調整装置とを含み、これらは互いに流体的に接続されている。第1蓄熱システムは、流体的に接続された第1の低温蓄熱タンクと高温蓄熱タンクとを含み、第2蓄熱システムは、流体的に接続された第2の低温蓄熱タンクと高温蓄熱タンクとを含む。電気ヒーターは、蓄熱タンク間で作動的に接続されている。電力調整装置は、電源の過剰電気エネルギの一部を、電気ヒーターおよびヒートポンプサイクルへ供給するように調整する(要約抜粋)」技術が開示されている。 There are systems that store electrical energy as thermal energy and release it as needed. For example, JP 2016-142272A (cited document 2) states that "an electrical energy storage and release system for storing electrical energy as thermal energy includes a heat pump cycle including a first working fluid and a second working fluid. a first heat storage system including a first thermal fluid, a second thermal storage system including a second thermal fluid, an electric heater, and a power conditioning device, the first thermal storage system including a first thermal fluid, the second thermal storage system including a second thermal fluid, and a power conditioning device fluidly connected to each other. The first thermal storage system includes a fluidically connected first low temperature thermal storage tank and a high temperature thermal storage tank, and the second thermal storage system includes a fluidically connected second low temperature thermal storage tank and a high temperature thermal storage tank. and an electric heater operatively connected between the thermal storage tanks. A power conditioning device regulates a portion of the excess electrical energy of the power source to supply the electric heater and the heat pump cycle. )” technology has been disclosed.

しかしながら、引用文献2に開示の技術は、電力網に組み込まれた再生エネルギ発電を想定していないため、電力網内での余剰電力の蓄熱や、蓄熱した熱エネルギを発電プラントの起動時等のボイラ110の負荷上昇時に利用することについては言及がない。 However, since the technology disclosed in Cited Document 2 does not assume renewable energy power generation integrated into the power grid, it is possible to store surplus power in the power grid or use the stored thermal energy to There is no mention of using it when the load increases.

本発明の第四実施形態では、給電指令による発電量が、発電プラント100の最低負荷を下回った際に発生する余剰電力を、蓄熱装置に蓄熱する。そして、上記の他の実施形態同様、蓄熱した熱を、発電プラント運用時の適切なタイミングで最適な温度域から回収し、利用する。 In the fourth embodiment of the present invention, surplus power generated when the amount of power generation according to the power supply command falls below the minimum load of the power generation plant 100 is stored in a heat storage device. Then, as in the other embodiments described above, the stored heat is recovered from the optimum temperature range at an appropriate timing during operation of the power generation plant and utilized.

本実施形態の発電プラント100の流体系統は、基本的に第一実施形態と同様の構成を有する。ただし、本実施形態の蓄熱装置207は、図28に示すように、再生エネルギ発電装置600または発電機109による電力の、余剰電力を蓄熱する。したがって、発電機109または再生エネルギ発電装置600による発電で発生する余剰電力を蓄熱装置207に給電する給電線が設けられる。なお、本実施形態では、飽和水管161、ボイラ抽気管165、主蒸気バイパス管167、ボイラ起動抽気調整弁175、主蒸気バイパス開閉弁177を備えなくてもよい。 The fluid system of the power plant 100 of this embodiment basically has the same configuration as the first embodiment. However, as shown in FIG. 28, the heat storage device 207 of this embodiment stores surplus power of the power generated by the renewable energy power generation device 600 or the generator 109. Therefore, a power supply line is provided for feeding surplus power generated by power generation by the generator 109 or the renewable energy power generation device 600 to the heat storage device 207. In addition, in this embodiment, the saturated water pipe 161, the boiler bleed air pipe 165, the main steam bypass pipe 167, the boiler startup bleed air adjustment valve 175, and the main steam bypass on-off valve 177 may not be provided.

[蓄熱装置]
図29(a)に、本実施形態の蓄熱装置207の一例を示す。本実施形態の蓄熱装置207は、制御装置150からの指示に従って、発電プラント100および再生エネルギ発電装置600による余剰電力を余剰熱エネルギとして蓄熱する。
[Heat storage device]
FIG. 29(a) shows an example of the heat storage device 207 of this embodiment. The heat storage device 207 of this embodiment stores surplus power generated by the power generation plant 100 and the renewable energy power generation device 600 as surplus thermal energy in accordance with instructions from the control device 150.

蓄熱装置207は、それぞれ異なる温度域に温度特性(融点)を持つ蓄熱材で構成される複数の蓄熱層と、各蓄熱層内に設けられた熱交換部と、を備える。 The heat storage device 207 includes a plurality of heat storage layers made of heat storage materials each having temperature characteristics (melting points) in different temperature ranges, and a heat exchange section provided in each heat storage layer.

以下、本実施形態では、第一実施形態と同様に、蓄熱装置207が、蓄熱層として、高温蓄熱層210(高温層210)と、中温蓄熱層220(中温層220)と、低温蓄熱層230(低温層230)と、の3つの蓄熱層を備える場合を例にあげて説明する。 Hereinafter, in this embodiment, similarly to the first embodiment, the heat storage device 207 includes a high temperature heat storage layer 210 (high temperature layer 210), a medium temperature heat storage layer 220 (medium temperature layer 220), and a low temperature heat storage layer 230 as heat storage layers. (Low temperature layer 230) and the case where three heat storage layers are provided will be described as an example.

なお、第一実施形態と同様に、高温層210は、500℃を中心とする温度域(第一温度域)に温度特性(融点)を有する蓄熱材で構成される蓄熱層である。中温層220は、400℃を中心とする温度域(第二温度域)に温度特性を有する蓄熱材で構成される蓄熱層である。また、低温層230は、300℃を中心とする温度域(第三温度域)に温度特性を有する蓄熱材で構成される蓄熱層である。 Note that, similarly to the first embodiment, the high temperature layer 210 is a heat storage layer made of a heat storage material having temperature characteristics (melting point) in a temperature range centered around 500° C. (first temperature range). The intermediate temperature layer 220 is a heat storage layer made of a heat storage material having temperature characteristics in a temperature range centered around 400° C. (second temperature range). Furthermore, the low temperature layer 230 is a heat storage layer made of a heat storage material having temperature characteristics in a temperature range centered around 300° C. (third temperature range).

また、本実施形態の蓄熱装置207は、熱交換部として、図29(a)に示すように、抵抗に電流を流して発熱させて、対象物を加熱する電気ヒーター510を用いる。電気ヒーター510は、高温層210内に配置される高温層用電気ヒーター511と、中温層220内に配置される中温層用電気ヒーター521と、低温層230内に配置される低温層用電気ヒーター531と、を備える。なお、コイルに電流を流して誘導加熱により対象物を加熱する機器であってもよい。電気ヒーター510は、電力を用いて対象物を加熱することができれば、どのような機器であってもよい。 Further, the heat storage device 207 of this embodiment uses an electric heater 510 that heats an object by passing a current through a resistor to generate heat, as shown in FIG. 29(a), as a heat exchange unit. The electric heaters 510 include a high temperature layer electric heater 511 placed in the high temperature layer 210, a medium temperature layer electric heater 521 placed in the medium temperature layer 220, and a low temperature layer electric heater 511 placed in the low temperature layer 230. 531. Note that it may be a device that heats an object by induction heating by passing a current through a coil. The electric heater 510 may be any device as long as it can heat an object using electric power.

高温層用電気ヒーター511と、中温層用電気ヒーター521と、低温層用電気ヒーター531は、それぞれ、給電線512、522、532により供給される余剰電力を用いて各蓄熱層(高温層210、中温層220、低温層230)を加熱する。 The electric heater 511 for the high temperature layer, the electric heater 521 for the medium temperature layer, and the electric heater 531 for the low temperature layer use the surplus power supplied by the power supply lines 512, 522, and 532, respectively, to each heat storage layer (the high temperature layer 210, The medium temperature layer 220 and the low temperature layer 230) are heated.

各蓄熱層に用いる蓄熱材は、基本的に第一実施形態と同様である。例えば、物質の相変態潜熱を利用した潜熱蓄熱材を用いることができる。蓄熱層の温度特性は、この潜熱蓄熱材の融解温度(融点)に基づいて決定される特性である。また、各蓄熱層に用いる蓄熱材は、蓄熱温度(融点)が500℃を超える合金系素材を用いてもよい。さらに、この合金系素材を、セラミクスまたは金属で包含した構造であってもよい。例えば、国際公開第2017/200021号公報に開示の、潜熱蓄熱体マイクロカプセルを用いることができる。 The heat storage material used for each heat storage layer is basically the same as in the first embodiment. For example, a latent heat storage material that utilizes the latent heat of phase transformation of a substance can be used. The temperature characteristics of the heat storage layer are characteristics determined based on the melting temperature (melting point) of this latent heat storage material. Further, the heat storage material used for each heat storage layer may be an alloy material having a heat storage temperature (melting point) exceeding 500°C. Furthermore, a structure in which this alloy material is included in ceramics or metal may be used. For example, latent heat storage microcapsules disclosed in International Publication No. 2017/200021 can be used.

また、蓄熱材は、塩(固体)が溶融状態(液体)になった、溶融塩であってもよい。溶融塩は、高温に加熱することで、非常に大きな容量の熱を蓄熱することができる。溶融塩としては、例えば、硝酸カリウムと硝酸ナトリウムとの混合物を用いることができる。ただし、これに限定されない。必要な蓄熱容量、温度等に応じて適宜選択できる。 Further, the heat storage material may be a molten salt in which salt (solid) is in a molten state (liquid). Molten salt can store a large amount of heat when heated to high temperatures. As the molten salt, for example, a mixture of potassium nitrate and sodium nitrate can be used. However, it is not limited to this. It can be selected as appropriate depending on the required heat storage capacity, temperature, etc.

なお、蓄熱装置207内は、第一実施形態同様、熱回収時に用いる流路として、さらに、同じ蓄熱層内の熱交換部を接続する流路(第一熱回収管410と、第二熱回収管420と、第三熱回収管430)をその内部に備える。 Note that, as in the first embodiment, inside the heat storage device 207, as a flow path used during heat recovery, there is also a flow path (first heat recovery pipe 410 and second heat recovery pipe 410) that connects the heat exchange parts in the same heat storage layer. A pipe 420 and a third heat recovery pipe 430) are provided therein.

第一熱回収管410、第二熱回収管420および第三熱回収管430には、それぞれ、各蓄熱層の入口側に、第一熱回収開閉弁411と、第二熱回収開閉弁421と、第三熱回収開閉弁431とが、設けられる。これらの熱回収開閉弁411、421、431の開閉は、制御装置150により制御される。制御装置150は、熱回収時、最適な温度域の蓄熱層から熱を回収できるよう、これらの熱回収開閉弁411、421、431の開閉を制御する。 The first heat recovery pipe 410, the second heat recovery pipe 420, and the third heat recovery pipe 430 each have a first heat recovery on-off valve 411 and a second heat recovery on-off valve 421 on the inlet side of each heat storage layer. , and a third heat recovery on/off valve 431 are provided. The opening and closing of these heat recovery on-off valves 411, 421, and 431 is controlled by the control device 150. During heat recovery, the control device 150 controls the opening and closing of these heat recovery on/off valves 411, 421, and 431 so that heat can be recovered from the heat storage layer in the optimal temperature range.

[制御装置による電気ヒーターのON/OFF制御]
一般に発電プラントは、管轄の電力系統を監視する給電指令所などから受け取る給電指令に応じて発電を行う。なお、給電指令所は、管轄の全発電所の総発電量と電気の使用量(需要量)とが等しくなるよう各発電プラントに給電指令を送信し、コントロールする。
[ON/OFF control of electric heater by control device]
In general, a power generation plant generates electricity in response to a power dispatch command received from a power dispatch center or the like that monitors the power system under its jurisdiction. The power dispatch control center sends and controls power supply orders to each power generation plant so that the total power generation amount of all the power plants under its jurisdiction is equal to the amount of electricity used (demand amount).

以下、再生エネルギ発電として太陽光発電が用いられ、電気の需要量を一定と仮定し、電気ヒーター510のON/OFF制御を、図30(a)~図30(c)を用いて説明する。 Hereinafter, assuming that solar power generation is used as renewable energy power generation and the amount of electricity demanded is constant, ON/OFF control of the electric heater 510 will be explained using FIGS. 30(a) to 30(c).

太陽光発電では、日の出、日没等のイベントにより、図30(b)に示すように、給電量が大きく変化する。ここでは、時刻TAが日の出、時刻TDが日没である。太陽光発電による給電量は、当初0であったものが、時刻TAから増加に転じ、最大値に至る。そして、所定期間、最大値を維持した後、減少に転じ、時刻TDにおいて、最小(0)となる。 In solar power generation, the amount of power supplied changes significantly depending on events such as sunrise and sunset, as shown in FIG. 30(b). Here, time TA is sunrise and time TD is sunset. The amount of power supplied by solar power generation is initially 0, but starts to increase from time TA and reaches the maximum value. Then, after maintaining the maximum value for a predetermined period, it starts to decrease and reaches the minimum (0) at time TD.

このような太陽光発電による給電量の変化に応じて、電力網からの供給電力量が需要量に一致するよう、火力発電プラントに対し給電指令が出される。給電指令による発電量の時間的変化を図30(a)に点線で示す。発電プラント100には、太陽光発電による給電量が最大になるまで、発電量を低下させるよう給電指令が出される。その後、太陽光発電による発電量が減少に転じるとともに、発電量を増加させるよう給電指令がだされる。 In response to such changes in the amount of power supplied by solar power generation, a power supply command is issued to the thermal power plant so that the amount of power supplied from the power grid matches the amount of demand. A dotted line in FIG. 30(a) shows the temporal change in the amount of power generated due to the power supply command. A power supply command is issued to the power generation plant 100 to reduce the amount of power generated until the amount of power supplied by solar power generation reaches the maximum. After that, the amount of power generated by solar power generation begins to decline, and a power supply order is issued to increase the amount of power generated.

この給電指令に応じて変化する発電プラント100のタービン発電機負荷を図30(a)に示す。発電プラント100では、給電指令による発電量に応じたボイラの負荷が、最低負荷に到達すると、それ以上は、タービン発電機の負荷を低下させることができない。よって、このタイミングで、余剰電力が発生する。 FIG. 30(a) shows the turbine generator load of the power generation plant 100 that changes according to this power supply command. In the power generation plant 100, when the load on the boiler according to the amount of power generated by the power supply command reaches the minimum load, the load on the turbine generator cannot be reduced any further. Therefore, surplus power is generated at this timing.

制御装置150は、図30(c)に示すように、給電指令とそれに応じたボイラ発電機の負荷とをモニタし、給電指令がボイラ発電機の最低負荷を下回った時点で、電気ヒーター510にON指令を出力する。また、給電指令がボイラ発電機の最低負荷以上となった時点で、電気ヒーター510にOFF指令を出力する。 As shown in FIG. 30(c), the control device 150 monitors the power supply command and the corresponding load of the boiler generator, and when the power supply command falls below the minimum load of the boiler generator, the control device 150 switches the electric heater 510 to the power supply command. Outputs ON command. Further, when the power supply command becomes equal to or higher than the minimum load of the boiler generator, an OFF command is output to the electric heater 510.

すなわち、時刻TA(例えば、日の出)において、再生エネルギ発電からの給電量の増加とともに、再生エネルギ受入のため火力の給電指令の抑制がはじまる。そして、時刻TBにおいて、給電指令が、最低負荷を下回る。ところが、火力の発電プラント100は、プラント毎に最低負荷が予め定められる。このため、この最低負荷を下回る給電指令を受けても、それ以上、負荷を下げることはできない。すなわち、発電プラント100は、最低負荷で稼働を続けるため、電力網内で、最低負荷での稼働による給電量が給電指令による給電量を上回り、余剰電力が生じる。 That is, at time TA (for example, at sunrise), the amount of power supplied from renewable energy power generation increases and the power supply command for thermal power starts to be suppressed in order to accept renewable energy. Then, at time TB, the power supply command falls below the minimum load. However, in the thermal power generation plant 100, the minimum load is determined in advance for each plant. Therefore, even if a power supply command below this minimum load is received, the load cannot be lowered any further. That is, since the power generation plant 100 continues to operate at the lowest load, the amount of power supplied due to operation at the lowest load exceeds the amount of power supplied according to the power supply command in the power grid, resulting in surplus power.

この時点(時刻TB)で、余剰電力を蓄熱装置207に蓄熱するため、電気ヒーター510は、ONされる。その後、再生エネルギの給電量が減少に転じ、余剰電力が生じなくなる時点、言い換えると、火力の発電プラント100への給電指令が最低負荷に達した時点(時刻TC)で、電気ヒーター510は、OFFされる。 At this point (time TB), electric heater 510 is turned on to store surplus power in heat storage device 207 . Thereafter, the electric heater 510 is turned off at the time when the amount of renewable energy supplied starts to decrease and no surplus power is generated, in other words, at the time when the power supply command to the thermal power generation plant 100 reaches the minimum load (time TC). be done.

なお、制御装置150は、給電指令を受信するごとに、受信した給電指令と発電プラント100の最低負荷とを比較し、給電指令による給電量が、最低負荷を下回った場合、電気ヒーター510にON指令を出力する。一方、給電指令による給電量が、最低負荷以上となった場合、電気ヒーター510にOFF指令を出力する。 Note that each time the control device 150 receives a power supply command, it compares the received power supply command with the minimum load of the power generation plant 100, and if the amount of power supplied according to the power supply command is less than the minimum load, it turns on the electric heater 510. Output the command. On the other hand, when the amount of power supplied according to the power supply command exceeds the minimum load, an OFF command is output to the electric heater 510.

ON指令を受け取ると、電気ヒーター510による蓄熱が開始され、OFF指令を受け取ると、電気ヒーター510による蓄熱が停止する。 When an ON command is received, heat storage by the electric heater 510 is started, and when an OFF command is received, heat storage by the electric heater 510 is stopped.

なお、本実施形態では、高温層用電気ヒーター511と、中温層用電気ヒーター521
と、低温層用電気ヒーター531は、それぞれ、高温層210、中温層220、低温層2
30を加熱する。このため、制御装置150は、各蓄熱層の温度もモニタし、当該蓄熱層
の融点に達した時点で、電気ヒーター510をOFFするよう制御してもよい。例えば、
低温層230が、300℃に達した場合、低温層用電気ヒーター531をOFFし、中温
層220が、400℃に達した場合、中温層用電気ヒーター521をOFFするよう制御
を行う。
In addition, in this embodiment, the electric heater 511 for the high temperature layer and the electric heater 521 for the medium temperature layer are used.
and the electric heater 531 for the low temperature layer, respectively, the high temperature layer 210, the medium temperature layer 220, and the low temperature layer
Heat 30 minutes. For this reason, the control device 150 may also monitor the temperature of each heat storage layer, and control the electric heater 510 to be turned off when the melting point of the heat storage layer is reached. for example,
When the temperature of the low temperature layer 230 reaches 300° C., the electric heater 531 for the low temperature layer is turned off, and when the temperature of the medium temperature layer 220 reaches 400° C., the electric heater 521 for the medium temperature layer is turned off.

[熱回収]
熱回収時の接続を、図31(a)に示す。各熱回収菅の接続は、第一実施形態と同じであるため、ここでは、説明を省略する。また、熱回収開閉弁の開閉制御も同様である。
[Heat recovery]
The connections during heat recovery are shown in FIG. 31(a). Since the connection of each heat recovery tube is the same as in the first embodiment, the explanation will be omitted here. The same applies to the opening/closing control of the heat recovery on/off valve.

以上説明したように、本実施形態の発電プラント100は、供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラ110と、ボイラ110で過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機109を駆動する蒸気タービン120と、内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置207と、起動時および停止時を含む運転中に発生した余剰エネルギが蓄熱装置207に蓄熱されるよう制御する制御装置150と、を備える。 As explained above, the power generation plant 100 of the present embodiment includes a boiler 110 that heats supplied water to generate superheated steam, and is rotationally driven by the superheated steam superheated in the boiler 110 to drive the generator 109. A steam turbine 120, a heat storage device 207 that collects surplus energy passing through the interior and stores it, and a control device 150 that controls the surplus energy generated during operation, including when starting and stopping, to be stored in the heat storage device 207. and.

そして、余剰エネルギは、余剰の電力エネルギである余剰電力エネルギを含み、蓄熱装置207は、内部に設けられた、それぞれ、異なる温度域に温度特性を持つ複数の蓄熱部(高温層210、中温層220、低温層230)に、余剰電力エネルギにより加熱される電気ヒーター510を備え、制御装置150は、発電プラント100の予め定めた負荷(例えば、最低負荷)を下回る給電指令を受信した場合、電気ヒーター510を作動させる。 The surplus energy includes surplus power energy that is surplus power energy, and the heat storage device 207 has a plurality of heat storage sections (a high temperature layer 210, a medium temperature layer 220, low temperature layer 230) is equipped with an electric heater 510 that is heated by surplus electric energy, and when the control device 150 receives a power supply command that is lower than a predetermined load (for example, minimum load) of the power generation plant 100, the control device 150 Activate heater 510.

このように、本実施形態では、余剰電力エネルギを蓄熱する。余剰熱(蒸気)を余剰エネルギとして蓄熱する場合は、蒸気以上の温度を蓄熱材へ蓄熱できないため、余剰熱を供給する蓄熱層が限定される場合がある。しかしながら、余剰電力を余剰エネルギとして蓄熱する場合は、電気ヒーター510にその電力を供給することにより蓄熱するため、余剰電力エネルギがある限り制限なく温度上昇が可能なため、設置する/蓄熱する蓄熱層を任意に選択できる。したがって、本実施形態によれば、発電プラント100で発生する余剰電力エネルギを、効率よく使用可能な態様で蓄熱できる。 In this way, in this embodiment, surplus electric energy is stored. When surplus heat (steam) is stored as surplus energy, the heat storage layer that supplies the surplus heat may be limited because the heat storage material cannot store heat at a temperature higher than that of the steam. However, when storing surplus power as surplus energy, the heat is stored by supplying the power to the electric heater 510, so as long as there is surplus power energy, the temperature can be increased without any restriction. can be selected arbitrarily. Therefore, according to the present embodiment, surplus power energy generated in the power generation plant 100 can be stored in a manner that can be used efficiently.

また、本実施形態の蓄熱装置207によれば、熱回収時に各蓄熱層に融点に応じた複数の異なる温度の熱エネルギをそれぞれ別個独立して回収することができる。そして、回収した異なる温度の熱エネルギを、それぞれ、要求される温度に応じた利用先に提供できる。すなわち、本実施形態の蓄熱装置207によれば、用途に応じた熱の使い分けを実現できる。 Further, according to the heat storage device 207 of the present embodiment, thermal energy at a plurality of different temperatures depending on the melting point can be separately and independently recovered in each heat storage layer during heat recovery. The recovered thermal energy at different temperatures can then be provided to users depending on the required temperature. That is, according to the heat storage device 207 of this embodiment, it is possible to realize the use of heat depending on the purpose.

また、本実施形態の蓄熱装置207を備える発電プラント100では、余剰熱エネルギが温度帯毎に独立して蓄熱装置207に蓄熱される。従って、蓄熱装置200から熱回収する場合、利用先のボイラ熱交換部が要求する温度に応じた熱エネルギが蓄熱される蓄熱層から熱を回収することにより、効率よく余剰熱エネルギを利用できる。 Furthermore, in the power generation plant 100 including the heat storage device 207 of this embodiment, surplus thermal energy is stored in the heat storage device 207 independently for each temperature zone. Therefore, when heat is recovered from the heat storage device 200, surplus thermal energy can be efficiently utilized by recovering heat from the heat storage layer in which thermal energy is stored according to the temperature required by the boiler heat exchange section to be used.

<変形例8>
なお、上記実施形態では、蓄熱装置207は、それぞれ異なる温度域に温度特性を有する蓄熱材で構成される複数の蓄熱層を備え、当該温度域までしか蓄熱しない。しかしながら、蓄熱装置207への蓄熱はこれに限定されない。
<Modification 8>
In the embodiment described above, the heat storage device 207 includes a plurality of heat storage layers made of heat storage materials each having temperature characteristics in different temperature ranges, and stores heat only up to the temperature range. However, heat storage in the heat storage device 207 is not limited to this.

例えば、図29(b)に示す蓄熱装置207aように、全て同じ温度まで蓄熱可能に構成し、当該温度まで蓄熱するよう構成してもよい。ここでは、一例として、全ての蓄熱層に、上記実施形態の高温層210に相当する温度まで蓄熱する場合を例示する。 For example, like a heat storage device 207a shown in FIG. 29(b), all the devices may be configured to be able to store heat up to the same temperature, and may be configured to store heat up to that temperature. Here, as an example, a case will be exemplified in which heat is stored in all the heat storage layers up to a temperature corresponding to the high temperature layer 210 of the above embodiment.

蓄熱装置207aを用いる場合の、熱回収時の接続を、図31(b)に示す。本変形例では、各熱回収菅(第一熱回収管410、第二熱回収管420および第三熱回収管430)の入り口側は、1次過熱器114aの入口側の配管に接続される。1次過熱器114aと各熱回収管との間には、熱回収開閉弁411が設けられる。また、出口側は、2つに分岐し、1次過熱器114aの出口側の配管および2次過熱器114bの出口側配管にそれぞれ接続される。分岐後の第一熱回収管410には、それぞれ、熱回収開閉弁413、414が設けられる。各熱回収開閉弁の制御は、第三実施形態と同様である。 FIG. 31(b) shows connections during heat recovery when the heat storage device 207a is used. In this modification, the inlet side of each heat recovery pipe (first heat recovery pipe 410, second heat recovery pipe 420, and third heat recovery pipe 430) is connected to the pipe on the inlet side of the primary superheater 114a. . A heat recovery on/off valve 411 is provided between the primary superheater 114a and each heat recovery pipe. Further, the outlet side is branched into two, and is connected to the outlet side piping of the primary superheater 114a and the outlet side piping of the secondary superheater 114b, respectively. The first heat recovery pipe 410 after branching is provided with heat recovery on/off valves 413 and 414, respectively. Control of each heat recovery on/off valve is the same as in the third embodiment.

本変形例の場合、全ての蓄熱層に高温層210に相当する温度まで蓄熱するため、上記実施形態のように、各蓄熱層の温度をモニタし、各蓄熱層の電気ヒーターのOFF制御を行う必要はない。 In the case of this modification, in order to store heat in all the heat storage layers up to a temperature corresponding to the high temperature layer 210, the temperature of each heat storage layer is monitored and the electric heater of each heat storage layer is controlled to turn off, as in the above embodiment. There's no need.

本変形例によれば、簡易な構成で、効率よく余剰電力エネルギを、熱エネルギとして蓄熱できる。 According to this modification, surplus electric energy can be efficiently stored as thermal energy with a simple configuration.

なお、本変形例では、蓄熱装置207の蓄熱層の数は問わない。例えば、図32に示す蓄熱装置207bのように、単層であってもよい。 Note that in this modification, the number of heat storage layers of the heat storage device 207 does not matter. For example, the heat storage device 207b shown in FIG. 32 may be a single layer.

<<第五実施形態>>
次に、本発明の第五実施形態を説明する。本実施形態では、余剰電力エネルギと余剰熱エネルギとを余剰エネルギとして蓄熱装置に蓄熱する。
<<Fifth embodiment>>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, surplus electrical energy and surplus thermal energy are stored in the heat storage device as surplus energy.

余剰熱エネルギは、第一実施形態同様、発電プラント100の起動時や停止時に発生する、ボイラ110が発生した蒸気であって、蒸気タービン120で使用されない熱エネルギである。また、余剰電力エネルギは、第四実施形態同様、給電指令値が、発電プラント100の最低負荷を下回った際に発生する電力である。 Similar to the first embodiment, surplus thermal energy is steam generated by the boiler 110 that is generated when the power generation plant 100 is started or stopped, and is thermal energy that is not used by the steam turbine 120. Further, the surplus power energy is the power generated when the power supply command value falls below the minimum load of the power generation plant 100, as in the fourth embodiment.

本実施形態の発電プラント100の流体系統図を、図33に示す。本実施形態の流体系統は、基本的に第一実施形態と同様の構成を有する。そして、本実施形態では、余剰電力エネルギも蓄熱装置208に蓄熱するため、さらに、発電機109または再生エネルギ発電装置600による発電で発生する余剰電力エネルギを蓄熱装置208に給電する給電線が設けられる。 A fluid system diagram of the power plant 100 of this embodiment is shown in FIG. 33. The fluid system of this embodiment basically has the same configuration as the first embodiment. In this embodiment, in order to store surplus power energy in the heat storage device 208, a power supply line is further provided to feed the surplus power energy generated by power generation by the generator 109 or the renewable energy power generation device 600 to the heat storage device 208. .

[蓄熱装置]
図34に、本実施形態の蓄熱装置208の一例を示す。本実施形態の蓄熱装置208の一例を示す。本実施形態の蓄熱装置208は、第一実施形態同様、制御装置150からの指示に従って、発電プラント100および再生エネルギ発電装置600による余剰電力エネルギを余剰熱エネルギとして蓄熱する。
[Heat storage device]
FIG. 34 shows an example of the heat storage device 208 of this embodiment. An example of the heat storage device 208 of this embodiment is shown. Similar to the first embodiment, the heat storage device 208 of this embodiment stores the surplus power energy generated by the power generation plant 100 and the renewable energy power generation device 600 as surplus thermal energy in accordance with instructions from the control device 150.

本実施形態の蓄熱装置208は、図4に示す、第一実施形態の蓄熱装置200と同じ構成を有する。さらに、本実施形態の蓄熱装置208は、熱交換部として第四実施形態で説明した電気ヒーター510を備える。電気ヒーター510は、第四実施形態同様、高温層210内に配置される高温層用電気ヒーター511と、中温層220内に配置される中温層用電気ヒーター521と、低温層230内に配置される低温層用電気ヒーター531と、を有する。また、高温層用電気ヒーター511と、中温層用電気ヒーター521と、低温層用電気ヒーター531にそれぞれ余剰電力を供給する給電線512、522、532を備える。 The heat storage device 208 of this embodiment has the same configuration as the heat storage device 200 of the first embodiment shown in FIG. Furthermore, the heat storage device 208 of this embodiment includes the electric heater 510 described in the fourth embodiment as a heat exchange section. Similar to the fourth embodiment, the electric heater 510 includes a high temperature layer electric heater 511 placed in the high temperature layer 210, a medium temperature layer electric heater 521 placed in the medium temperature layer 220, and a low temperature layer 230. It has an electric heater 531 for the low temperature layer. Further, power supply lines 512, 522, and 532 are provided for supplying surplus power to the electric heater 511 for the high temperature layer, the electric heater 521 for the middle temperature layer, and the electric heater 531 for the low temperature layer, respectively.

各蓄熱層に用いる蓄熱材は、第四実施形態と同じである。 The heat storage material used for each heat storage layer is the same as in the fourth embodiment.

また、本実施形態の制御装置150による開閉弁の制御および電気ヒーター510のO
N/OFF制御は、それぞれ、独立して行われ、第一実施形態および第四実施形態と同じ
である。本実施形態においても、制御装置150は、各蓄熱層の温度もモニタし、当該蓄
熱層の融点に達した時点で、電気ヒーター510をOFFするよう制御してもよい。

Further, the control device 150 of this embodiment controls the on-off valve and the electric heater 510.
N/OFF control is performed independently, and is the same as in the first embodiment and the fourth embodiment. In this embodiment as well, the control device 150 may also monitor the temperature of each heat storage layer and control the electric heater 510 to be turned off when the temperature reaches the melting point of the heat storage layer.

[熱回収]
本実施形態の熱回収時の接続を、図35に示す。熱回収は、蓄熱層の温度特性に依存する。よって、各熱回収菅の接続は、第一実施形態と同じであるため、ここでは、説明を省略する。また、熱回収開閉弁の開閉制御も同様である。
[Heat recovery]
FIG. 35 shows connections during heat recovery in this embodiment. Heat recovery depends on the temperature characteristics of the heat storage layer. Therefore, since the connection of each heat recovery tube is the same as in the first embodiment, the explanation will be omitted here. The same applies to the opening/closing control of the heat recovery on/off valve.

以上説明したように、本実施形態の発電プラント100は、供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラ110と、ボイラ110で過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機109を駆動する蒸気タービン120と、内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置208と、起動時および停止時を含む運転中に発生した余剰エネルギが蓄熱装置208に蓄熱されるよう制御する制御装置150と、を備える。 As explained above, the power generation plant 100 of the present embodiment includes a boiler 110 that heats supplied water to generate superheated steam, and is rotationally driven by the superheated steam superheated in the boiler 110 to drive the generator 109. A steam turbine 120, a heat storage device 208 that collects and stores surplus energy passing through the turbine, and a control device 150 that controls the surplus energy generated during operation, including when starting and stopping, to be stored in the heat storage device 208. and.

そして、余剰エネルギは、ボイラ110で生成した過熱蒸気のうち、余剰分の熱エネルギである余剰熱エネルギを含み、蓄熱装置208は、内部に設けられた流路を通過する流体から熱を回収して蓄熱する、それぞれ、異なる温度域に温度特性を持つ複数の蓄熱部(高温層210、中温層220、低温層230)と、制御装置150からの指示に従って動作し、流路への流体の流入を制御する開閉弁と、を備え、制御装置150は、起動時および停止時の少なくとも一方において発生する余剰熱エネルギが、流体の態様で、余剰熱エネルギの温度が属する温度域に温度特性を有する蓄熱部を最初に通過する流路に流入するよう、開閉弁の開閉を制御する。また、余剰エネルギは、余剰の電力エネルギである余剰電力エネルギをさらに含み、各蓄熱部は、それぞれ、余剰電力エネルギにより加熱される電気ヒーター510を備え、制御装置150は、発電プラント100の予め定めた負荷(例えば、最低負荷)を下回る給電指令を受信した場合、電気ヒーター510を作動させる。 The surplus energy includes surplus thermal energy that is surplus thermal energy of the superheated steam generated by the boiler 110, and the heat storage device 208 recovers heat from the fluid passing through the flow path provided inside. A plurality of heat storage sections each having temperature characteristics in different temperature ranges (high temperature layer 210, medium temperature layer 220, low temperature layer 230) store heat, and operate according to instructions from the control device 150 to allow fluid to flow into the flow path. The control device 150 is configured such that surplus thermal energy generated during at least one of startup and shutdown has temperature characteristics in a temperature range to which the temperature of the surplus thermal energy belongs, in the form of a fluid. The opening and closing of the on-off valve is controlled so that the flow passes through the heat storage section first. Further, the surplus energy further includes surplus power energy that is surplus power energy, and each heat storage section is provided with an electric heater 510 that is heated by the surplus power energy, and the control device 150 controls When receiving a power supply command lower than the specified load (for example, minimum load), the electric heater 510 is activated.

したがって、本実施形態によれば、発電プラント100で発生する余剰熱エネルギおよび余剰電力エネルギを、効率よく使用可能な態様で蓄熱できる。すなわち、第一実施形態と第四実施形態と同様の効果が得られる。 Therefore, according to the present embodiment, surplus thermal energy and surplus electric energy generated in the power generation plant 100 can be stored in a manner that can be used efficiently. That is, the same effects as the first embodiment and the fourth embodiment can be obtained.

なお、ここでは、余剰熱エネルギを蓄熱する構成として、第一実施形態の蓄熱装置200を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、第二実施形態の蓄熱装置201や、他の変形例の蓄熱装置200、201、202、203、204、205であってもよい。 Although the heat storage device 200 of the first embodiment has been described here as an example of a configuration for storing surplus thermal energy, the present invention is not limited to this. For example, the heat storage device 201 of the second embodiment or the heat storage devices 200, 201, 202, 203, 204, and 205 of other modified examples may be used.

<変形例9>
また、第四実施形態同様、図36に示す蓄熱装置208aのように、全て同じ温度まで蓄熱可能に構成し、当該温度まで蓄熱するよう構成してもよい。ここでは、一例として、全ての蓄熱層に、上記実施形態の高温層210に相当する温度まで蓄熱する場合を例示する。
<Modification 9>
Moreover, like the heat storage device 208a shown in FIG. 36, like the fourth embodiment, all the devices may be configured to be able to store heat up to the same temperature, and may be configured to store heat up to that temperature. Here, as an example, a case will be exemplified in which heat is stored in all the heat storage layers up to a temperature corresponding to the high temperature layer 210 of the above embodiment.

一方、全ての蓄熱層に高温層210に相当する温度まで蓄熱するため、本変形例においては、制御装置150は、各蓄熱層の温度をモニタし、電気ヒーター510のOFF制御を行う必要はない。 On the other hand, since heat is stored in all the heat storage layers up to a temperature corresponding to the high temperature layer 210, in this modification, the control device 150 does not need to monitor the temperature of each heat storage layer and turn off the electric heater 510. .

[熱回収]
蓄熱装置208aを用いる場合の、熱回収時の接続を、図37(a)に示す。上述のように、熱回収時の配管、熱回収開閉弁の制御は、蓄熱層の温度特性に依存する。よって、この場合は、第四実施形態の図31(b)と同様である。
[Heat recovery]
FIG. 37(a) shows connections during heat recovery when the heat storage device 208a is used. As described above, the control of the piping and heat recovery on/off valve during heat recovery depends on the temperature characteristics of the heat storage layer. Therefore, this case is similar to FIG. 31(b) of the fourth embodiment.

本変形例によれば、簡易な構成で、効率よく余剰電力エネルギおよび余剰熱エネルギを、熱エネルギとして蓄熱できる。 According to this modification, surplus electric energy and surplus thermal energy can be efficiently stored as thermal energy with a simple configuration.

なお、余剰熱エネルギを蓄熱する場合は、その蒸気の温度にあった蓄熱材を各層に配置し、相変化域(潜熱領域、一定温度)で蓄熱/放熱する。余剰電力エネルギを電気ヒーター510で蓄熱する場合は、電気ヒーター510の上限温度まで蓄熱材を加熱可能であるため、相変化域より高い温度まで蓄熱可能である。この場合は、顕熱領域での蓄熱が行われる。 In addition, when storing surplus thermal energy, a heat storage material corresponding to the temperature of the steam is arranged in each layer, and heat is stored/radiated in a phase change region (latent heat region, constant temperature). When surplus power energy is stored in the electric heater 510, the heat storage material can be heated up to the upper limit temperature of the electric heater 510, so that heat can be stored up to a temperature higher than the phase change region. In this case, heat is stored in the sensible heat region.

<変形例10>
なお、上記変形例では、全ての蓄熱層に高温層210に相当する温度まで蓄熱する場合を例示したが、各蓄熱層への蓄熱温度は、これに限定されない。蓄熱温度の組み合わせは任意である。さらに、蓄熱層の数も問わない。
<Modification 10>
In addition, although the said modification illustrated the case where heat is stored in all the heat storage layers to the temperature corresponded to the high temperature layer 210, the heat storage temperature in each heat storage layer is not limited to this. The combination of heat storage temperatures is arbitrary. Furthermore, the number of heat storage layers is not limited.

例えば、上2層に高温層210に相当する温度まで蓄熱し、最下層に中温層220に相当する温度まで蓄熱してもよい。また、最上層に高温層に相当する温度まで蓄熱し、下2層に中温層220に相当する温度まで蓄熱してもよい。この場合、放熱(熱回収)においては、第一熱回収管410を中温層220および低温層230にも接続し、また、第二熱回収管420を低温層230にも接続し、それぞれのラインにバルブを設けておく。これらのバルブを開閉することにより、蓄熱時の状況に応じた放熱が可能になる。 For example, heat may be stored in the top two layers to a temperature corresponding to the high temperature layer 210, and heat may be stored in the bottom layer to a temperature corresponding to the medium temperature layer 220. Alternatively, heat may be stored in the uppermost layer to a temperature corresponding to the high temperature layer, and heat may be stored in the lower two layers to a temperature corresponding to the intermediate temperature layer 220. In this case, for heat radiation (heat recovery), the first heat recovery pipe 410 is also connected to the medium temperature layer 220 and the low temperature layer 230, and the second heat recovery pipe 420 is also connected to the low temperature layer 230, so that each line Install a valve in the By opening and closing these valves, it is possible to radiate heat according to the situation during heat storage.

また、余剰熱エネルギを蓄熱する蓄熱装置200と余剰電力エネルギとを蓄熱する蓄熱装置207とは、図38に示すように、それぞれ、別個に設けられてもよい。この場合、余剰電力エネルギを蓄熱する蓄熱装置207は、配置位置を自由に設定できる。特に、余剰電力エネルギを蓄熱する蓄熱装置207は、蓄熱層毎に、任意の位置に配置してもよい。さらに、余剰電力エネルギと余剰熱エネルギとを蓄熱する蓄熱装置208も、これらの蓄熱装置200、207の少なくとも一方と、適宜、組み合わせて配置可能である。なお、蓄熱装置200には、上記同様、第二実施形態の蓄熱装置201や、他の変形例の蓄熱装置200、201、202、203、204、205であってもよい。また、蓄熱装置207は、蓄熱装置207a、207bであってもよい。さらに、蓄熱装置208は、蓄熱装置208aであってもよい。また、各蓄熱装置の蓄熱層の数も問わない。 Further, the heat storage device 200 that stores surplus thermal energy and the heat storage device 207 that stores surplus electric energy may be provided separately, as shown in FIG. 38. In this case, the arrangement position of the heat storage device 207 that stores surplus power energy can be freely set. In particular, the heat storage device 207 that stores surplus power energy may be placed at an arbitrary position for each heat storage layer. Furthermore, a heat storage device 208 that stores surplus power energy and surplus thermal energy can also be arranged in combination with at least one of these heat storage devices 200 and 207 as appropriate. Note that the heat storage device 200 may be the heat storage device 201 of the second embodiment or the heat storage devices 200, 201, 202, 203, 204, and 205 of other modifications as described above. Further, the heat storage device 207 may be heat storage devices 207a and 207b. Furthermore, the heat storage device 208 may be a heat storage device 208a. Furthermore, the number of heat storage layers in each heat storage device is not limited.

なお、本発明は、上記実施形態および変形例に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。例えば、蓄熱装置200~208a内の熱貯蔵時に用いられる流路および給電線、ならびに、熱回収時に用いられる流路は、必ずしも全て備えなくてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modified examples, and various changes can be made according to the design etc. as long as they do not deviate from the technical idea of the present invention. For example, the flow channels and power supply lines used during heat storage in the heat storage devices 200 to 208a, and the flow channels used during heat recovery may not necessarily all be provided.

100:発電プラント、101:発電プラント、109:発電機、
110:ボイラ、111:節炭器、112:火炉水冷壁、113:汽水分離器、114:過熱器、114a:1次過熱器、114b:2次過熱器、115:再熱器、
120:蒸気タービン、121:高圧蒸気タービン、122:中圧蒸気タービン、123:低圧蒸気タービン、
130:給水ライン、131:復水器、132:復水ポンプ、133:低圧ヒーター、134:脱気器、135:給水ポンプ、136:高圧ヒーター、
150:制御装置、151:制御卓、
161:飽和水管、162:主蒸気管、163:低温再熱蒸気管、164:高温再熱蒸気管、165:ボイラ抽気管、166:タービン排気管、167:主蒸気バイパス管、168:再熱蒸気バイパス管、169:高圧蒸気タービンバイパス管、
172:主蒸気開閉弁、174:再熱蒸気開閉弁、175:ボイラ起動抽気調整弁、177:主蒸気バイパス開閉弁、178:再熱蒸気バイパス開閉弁、179:高圧蒸気タービンバイパス開閉弁、
181:温度センサ、185:温度センサ、187:温度センサ、188:温度センサ、
200:蓄熱装置、201:蓄熱装置、202:蓄熱装置、203:蓄熱装置、204:蓄熱装置、205:蓄熱装置、206:蓄熱装置、
210:高温蓄熱層(高温層)、211:高温熱交換部、214:再熱高温熱交換部、
220:中温蓄熱層(中温層)、221:第一中温熱交換部、221b:第一並列中温熱交換部、222:第二中温熱交換部、224:再熱中温熱交換部、
230:低温蓄熱層(低温層)、231:第一低温熱交換部、231b:第一並列低温熱交換部、231c:第二並列低温熱交換部、232:第二低温熱交換部、232b:第三並列低温熱交換部、233:第三低温熱交換部、234:再熱低温熱交換部、
301:分岐点、302:合流点、303:分岐点、304:合流点、305:分岐点、306:合流点、307:分岐点、308:合流点、
311:飽和水流路、312:飽和水バイパス流路、316:飽和水第一開閉弁、317:飽和水第三開閉弁、
351:ボイラ排気流路、352:ボイラ排気バイパス流路、353:ボイラ排気第三流路、354:ボイラ排気第四流路、356:排気第一開閉弁、357:排気第二開閉弁、359:排気第四開閉弁、
371:主蒸気第一流路、372:主蒸気バイパス流路、373:主蒸気第三流路、374:主蒸気第四流路、376:主蒸気第一開閉弁、377:主蒸気第二開閉弁、378:主蒸気第三開閉弁、379:主蒸気第四開閉弁、
381:再熱蒸気第一流路、382:再熱蒸気バイパス流路、383:再熱蒸気第三流路、386:再熱蒸気第一開閉弁、387:再熱蒸気第二開閉弁、388:再熱蒸気第三開閉弁、
410:第一熱回収管、411:第一熱回収開閉弁、413:熱回収開閉弁、414:熱回収開閉弁、420:第二熱回収管、421:第二熱回収開閉弁、423:熱回収開閉弁、424:熱回収開閉弁、430:第三熱回収管、431:第三熱回収開閉弁、433:熱回収開閉弁、434:熱回収開閉弁、440:第四熱回収管
207:蓄熱装置、207a:蓄熱装置、207b:蓄熱装置、208:蓄熱装置、208a:蓄熱装置、510:電気ヒーター、511:高温層用電気ヒーター、512:給電線、521:中温層用電気ヒーター、522:給電線、531:低温層用電気ヒーター、532:給電線、600:再生エネルギ発電装置
100: Power generation plant, 101: Power generation plant, 109: Generator,
110: Boiler, 111: Economizer, 112: Furnace water cooling wall, 113: Brackish water separator, 114: Superheater, 114a: Primary superheater, 114b: Secondary superheater, 115: Reheater,
120: steam turbine, 121: high pressure steam turbine, 122: intermediate pressure steam turbine, 123: low pressure steam turbine,
130: Water supply line, 131: Condenser, 132: Condensate pump, 133: Low pressure heater, 134: Deaerator, 135: Water supply pump, 136: High pressure heater,
150: control device, 151: control console,
161: Saturated water pipe, 162: Main steam pipe, 163: Low temperature reheat steam pipe, 164: High temperature reheat steam pipe, 165: Boiler extraction pipe, 166: Turbine exhaust pipe, 167: Main steam bypass pipe, 168: Reheat Steam bypass pipe, 169: high pressure steam turbine bypass pipe,
172: Main steam on-off valve, 174: Reheat steam on-off valve, 175: Boiler start extraction air adjustment valve, 177: Main steam bypass on-off valve, 178: Reheat steam bypass on-off valve, 179: High pressure steam turbine bypass on-off valve,
181: temperature sensor, 185: temperature sensor, 187: temperature sensor, 188: temperature sensor,
200: Heat storage device, 201: Heat storage device, 202: Heat storage device, 203: Heat storage device, 204: Heat storage device, 205: Heat storage device, 206: Heat storage device,
210: high temperature heat storage layer (high temperature layer), 211: high temperature heat exchange section, 214: reheat high temperature heat exchange section,
220: medium temperature heat storage layer (medium temperature layer), 221: first medium temperature heat exchange section, 221b: first parallel medium temperature heat exchange section, 222: second medium temperature heat exchange section, 224: reheat medium temperature heat exchange section,
230: Low temperature heat storage layer (low temperature layer), 231: First low temperature heat exchange section, 231b: First parallel low temperature heat exchange section, 231c: Second parallel low temperature heat exchange section, 232: Second low temperature heat exchange section, 232b: Third parallel low temperature heat exchange section, 233: Third low temperature heat exchange section, 234: Reheat low temperature heat exchange section,
301: Branch point, 302: Confluence point, 303: Branch point, 304: Confluence point, 305: Branch point, 306: Confluence point, 307: Branch point, 308: Confluence point,
311: Saturated water flow path, 312: Saturated water bypass flow path, 316: Saturated water first on-off valve, 317: Saturated water third on-off valve,
351: Boiler exhaust flow path, 352: Boiler exhaust bypass flow path, 353: Boiler exhaust third flow path, 354: Boiler exhaust fourth flow path, 356: Exhaust first on-off valve, 357: Exhaust second on-off valve, 359 : Exhaust fourth on-off valve,
371: Main steam first flow path, 372: Main steam bypass flow path, 373: Main steam third flow path, 374: Main steam fourth flow path, 376: Main steam first opening/closing valve, 377: Main steam second opening/closing Valve, 378: Main steam third on-off valve, 379: Main steam fourth on-off valve,
381: Reheat steam first flow path, 382: Reheat steam bypass flow path, 383: Reheat steam third flow path, 386: Reheat steam first on-off valve, 387: Reheat steam second on-off valve, 388: Reheat steam third on-off valve,
410: First heat recovery pipe, 411: First heat recovery on/off valve, 413: Heat recovery on/off valve, 414: Heat recovery on/off valve, 420: Second heat recovery pipe, 421: Second heat recovery on/off valve, 423: Heat recovery on/off valve, 424: Heat recovery on/off valve, 430: Third heat recovery pipe, 431: Third heat recovery on/off valve, 433: Heat recovery on/off valve, 434: Heat recovery on/off valve, 440: Fourth heat recovery pipe 207: Heat storage device, 207a: Heat storage device, 207b: Heat storage device, 208: Heat storage device, 208a: Heat storage device, 510: Electric heater, 511: Electric heater for high temperature layer, 512: Power supply line, 521: Electric heater for medium temperature layer , 522: Power supply line, 531: Electric heater for low temperature layer, 532: Power supply line, 600: Renewable energy power generation device

Claims (22)

供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと

内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置と、
起動時および停止時を含む運転中に発生した前記余剰エネルギが前記蓄熱装置に蓄熱さ
れるよう制御する制御装置と、
を備え
前記余剰エネルギは、前記ボイラで生成した過熱蒸気のうち、余剰分の熱エネルギであ
る余剰熱エネルギであり、
前記蓄熱装置は、
内部に設けられた流路を通過する流体から熱を回収して蓄熱する、それぞれ、異なる温
度域に温度特性を持つ複数の蓄熱部と、
前記制御装置からの指示に従って動作し、前記流路への前記流体の流入を制御する開閉
弁と、を備え、
前記制御装置は、前記起動時および前記停止時の少なくとも一方において発生する前記
余剰熱エネルギが、流体の態様で、前記余剰熱エネルギの温度が属する温度域に温度特性
を有する前記蓄熱部を最初に通過する前記流路に流入するよう、前記開閉弁の開閉を制御
すること
を特徴とする発電プラント。
a boiler that heats supplied water to generate superheated steam;
a steam turbine that is rotationally driven by superheated steam superheated in the boiler and drives a generator;
a heat storage device that collects and stores surplus energy passing through the interior;
a control device that controls so that the surplus energy generated during operation including when starting and stopping is stored in the heat storage device;
Equipped with
The surplus energy is surplus thermal energy of the superheated steam generated in the boiler.
surplus heat energy,
The heat storage device is
Each has a different temperature
Multiple heat storage parts with temperature characteristics in the degree range,
Opening/closing that operates according to instructions from the control device and controls the inflow of the fluid into the flow path.
comprising a valve;
The control device is configured to control the control device so that the control device generates the
The surplus thermal energy is in the form of a fluid and has temperature characteristics in a temperature range to which the temperature of the surplus thermal energy belongs.
Control the opening and closing of the on-off valve so that the flow path first passes through the heat storage section having a
to do
A power generation plant featuring:
請求項記載の発電プラントであって、
前記蒸気タービンからの排気蒸気を水にもどして前記ボイラに供給する給水ラインと、
前記ボイラから前記蒸気タービンへ前記過熱蒸気を供給する主蒸気管から分岐し、前記
過熱蒸気を前記給水ラインに排出する主蒸気バイパス管と、をさらに備え、
前記蓄熱部は、
第一温度域に温度特性を持つ第一蓄熱部と、
前記第一温度域より低い温度域である第二温度域に温度特性を持つ第二蓄熱部と、を備
え、
前記流路は、
前記主蒸気バイパス管に接続され、当該蓄熱装置に流入する前記流体を、前記第一蓄熱
部および前記第二蓄熱部の順に通過させて当該蓄熱装置から当該主蒸気バイパス管に排出
する主蒸気第一流路を備え、
前記制御装置は、通気開始から前記ボイラの負荷が前記蒸気タービンの発電機負荷に一
致するまでの間、および、前記蒸気タービンの発電機負荷が前記ボイラの最低負荷より所
定量小さい状態で運転される間の少なくとも一方において、前記主蒸気第一流路に前記流
体が流入するよう前記開閉弁の開閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 1 ,
a water supply line that returns exhaust steam from the steam turbine to water and supplies it to the boiler;
Further comprising a main steam bypass pipe that branches from a main steam pipe that supplies the superheated steam from the boiler to the steam turbine and discharges the superheated steam to the water supply line,
The heat storage section is
a first heat storage part having temperature characteristics in a first temperature range;
a second heat storage part having temperature characteristics in a second temperature range that is a lower temperature range than the first temperature range,
The flow path is
A main steam bypass pipe connected to the main steam bypass pipe, which causes the fluid flowing into the heat storage device to pass through the first heat storage section and the second heat storage section in order, and discharges the fluid from the heat storage device to the main steam bypass pipe. Equipped with a first-class passage,
The control device is operated from the start of ventilation until the load of the boiler matches the generator load of the steam turbine, and in a state where the generator load of the steam turbine is smaller than the minimum load of the boiler by a predetermined amount. A power generation plant characterized in that opening and closing of the on-off valve is controlled so that the fluid flows into the first main steam flow path during at least one of the periods during which the fluid flows into the first main steam flow path.
請求項記載の発電プラントであって、
前記ボイラが備える過熱器内の配管から分岐し、当該ボイラ内の過熱蒸気を前記給水ラ
インに排出するボイラ抽気管をさらに備え、
前記流路は、
前記主蒸気バイパス管に接続され、当該蓄熱装置に流入する前記流体を、前記第一蓄熱
部をバイパスして前記第二蓄熱部を通過させて当該蓄熱装置から前記主蒸気バイパス管に
排出する主蒸気第三流路と、
前記ボイラ抽気管に接続され、当該蓄熱装置に流入する前記流体を、前記第二蓄熱部を通過させて前記ボイラ抽気管に排出するボイラ排気流路と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記ボイラへの点火から通気開始までの間、前記主蒸気第三流路およ
び前記ボイラ排気流路に前記流体が流入し、前記主蒸気第一流路には前記流体が流入しな
いよう前記開閉弁の開閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 2 ,
Further comprising a boiler bleed pipe that branches from a pipe in a superheater included in the boiler and discharges superheated steam in the boiler to the water supply line,
The flow path is
A main body connected to the main steam bypass pipe that causes the fluid flowing into the heat storage device to bypass the first heat storage portion, pass through the second heat storage portion, and discharge from the heat storage device to the main steam bypass pipe. a third steam flow path;
further comprising: a boiler exhaust flow path connected to the boiler bleed pipe and configured to cause the fluid flowing into the heat storage device to pass through the second heat storage section and be discharged to the boiler bleed pipe;
The control device is configured such that the fluid flows into the third main steam flow path and the boiler exhaust flow path, and the fluid does not flow into the first main steam flow path, from ignition to the boiler until the start of ventilation. A power generation plant characterized in that the opening and closing of the on-off valve is controlled in such a manner.
請求項または記載の発電プラントであって、
前記制御装置は、当該発電プラントの停止時に、前記蒸気タービンの発電機負荷が前記
ボイラの負荷未満の場合、前記主蒸気第一流路に前記流体が流入するよう前記開閉弁の開
閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 2 or 3 ,
The control device controls opening and closing of the on-off valve so that the fluid flows into the first main steam flow path when the generator load of the steam turbine is less than the boiler load when the power generation plant is stopped. A power generation plant featuring:
請求項記載の発電プラントであって、
前記蒸気タービンは、高圧蒸気タービンと、中低圧蒸気タービンとを備え、
前記ボイラは、前記高圧蒸気タービンを回転駆動後の蒸気を再過熱する再熱器を備え、
前記主蒸気管は、前記過熱蒸気を前記高圧蒸気タービンに供給し、
前記発電プラントは、
前記回転駆動後の蒸気を前記再熱器に供給する低温再熱蒸気管と、
前記再熱器で再過熱後の蒸気を前記中低圧蒸気タービンに供給する高温再熱蒸気管と、
前記主蒸気管から分岐し、前記過熱蒸気を、前記高圧蒸気タービンをバイパスして、前
記低温再熱蒸気管に供給する高圧蒸気タービンバイパス管と、
前記高温再熱蒸気管から分岐し、当該高温再熱蒸気管内の蒸気を前記給水ラインに排出
する再熱蒸気バイパス管と、をさらに備え、
前記流路は、
前記再熱蒸気バイパス管に接続され、当該蓄熱装置に流入する前記流体を、前記第一蓄
熱部および前記第二蓄熱部の順に通過させて当該蓄熱装置から当該再熱蒸気バイパス管に
排出する再熱蒸気第一流路と、
前記再熱蒸気バイパス管に接続され、当該蓄熱装置に流入する前記流体を、前記第一蓄
熱部をバイパスして前記第二蓄熱部を通過させて当該蓄熱装置から前記再熱蒸気バイパス
管に排出する再熱蒸気第三流路と、をさらに備え、
前記制御装置は、通気開始から前記ボイラの負荷が前記蒸気タービンの発電機負荷に一
致するまでの間、および、前記蒸気タービンの発電機負荷が前記ボイラの最低負荷より所
定量小さい状態で運転される間の少なくとも一方において、前記再熱蒸気第一流路に前記
流体が流入するよう前記開閉弁の開閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 2 ,
The steam turbine includes a high pressure steam turbine and a medium and low pressure steam turbine,
The boiler includes a reheater that reheats the steam after rotationally driving the high-pressure steam turbine,
The main steam pipe supplies the superheated steam to the high pressure steam turbine,
The power generation plant is
a low-temperature reheat steam pipe that supplies the rotationally driven steam to the reheater;
a high-temperature reheat steam pipe that supplies steam resuperheated in the reheater to the medium and low pressure steam turbine;
a high-pressure steam turbine bypass pipe that branches from the main steam pipe and supplies the overheated steam to the low-temperature reheat steam pipe, bypassing the high-pressure steam turbine;
Further comprising a reheat steam bypass pipe branching from the high temperature reheat steam pipe and discharging steam in the high temperature reheat steam pipe to the water supply line,
The flow path is
A reheating device that is connected to the reheat steam bypass pipe and causes the fluid flowing into the heat storage device to pass through the first heat storage section and the second heat storage section in order, and is discharged from the heat storage device to the reheat steam bypass pipe. a first hot steam flow path;
The fluid connected to the reheat steam bypass pipe and flowing into the heat storage device bypasses the first heat storage section, passes through the second heat storage section, and is discharged from the heat storage device to the reheat steam bypass pipe. further comprising: a third reheat steam flow path;
The control device is operated from the start of ventilation until the load of the boiler matches the generator load of the steam turbine, and in a state where the generator load of the steam turbine is smaller than the minimum load of the boiler by a predetermined amount. A power generation plant characterized in that opening and closing of the on-off valve is controlled so that the fluid flows into the first reheat steam flow path during at least one of the periods during which the reheat steam is reheated.
請求項記載の発電プラントであって、
前記制御装置は、前記ボイラへの点火から通気開始までの間、前記再熱蒸気第三流路に
前記流体が流入し、前記再熱蒸気第一流路には前記流体が流入しないよう前記開閉弁の開
閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 5 ,
The control device controls the on-off valve so that the fluid flows into the third reheat steam flow path and the fluid does not flow into the first reheat steam flow path during a period from ignition to the boiler until the start of ventilation. A power generation plant characterized by controlling the opening and closing of.
請求項または記載の発電プラントであって、
前記制御装置は、当該発電プラントの停止時に、前記蒸気タービンの発電機負荷が前記
ボイラの負荷未満の場合、前記主蒸気第一流路および前記再熱蒸気第一流路に前記流体が
流入するよう前記開閉弁の開閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 5 or 6 ,
The control device controls the control device so that the fluid flows into the main steam first flow path and the reheat steam first flow path when the generator load of the steam turbine is less than the boiler load when the power generation plant is stopped. A power generation plant characterized by controlling the opening and closing of on-off valves.
請求項記載の発電プラントであって、
前記蓄熱部は、前記第二温度域より低い温度域である第三温度域に温度特性を持つ第三蓄熱部をさらに備え、
前記制御装置は、前記第二蓄熱部を通過させた流体を、前記第三蓄熱部を通過させて前
記蓄熱装置から排出するよう前記開閉弁の開閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 2 ,
The heat storage section further includes a third heat storage section having temperature characteristics in a third temperature range that is a lower temperature range than the second temperature range,
The power generation plant, wherein the control device controls opening and closing of the on-off valve so that the fluid that has passed through the second heat storage section passes through the third heat storage section and is discharged from the heat storage device.
請求項記載の発電プラントであって、
前記ボイラが備える汽水分離器で生成された飽和水を、前記給水ラインに排出する飽和
水管をさらに備え、
前記流路は、
前記飽和水管に接続され、当該蓄熱装置に流入する前記飽和水を、前記第三蓄熱部を通
過させて前記飽和水管に排出する飽和水流路をさらに備えること
を特徴とする発電プラント。
The power plant according to claim 8 ,
Further comprising a saturated water pipe that discharges saturated water generated in a brackish water separator included in the boiler to the water supply line,
The flow path is
A power generation plant further comprising: a saturated water flow path connected to the saturated water pipe and configured to cause the saturated water flowing into the heat storage device to pass through the third heat storage section and be discharged to the saturated water pipe.
請求項記載の発電プラントであって、
前記主蒸気管内の前記過熱蒸気の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記温度センサの出力により、前記開閉弁の開閉を制御するイベント
を特定すること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 2 ,
further comprising a temperature sensor that detects the temperature of the superheated steam in the main steam pipe,
The power generation plant, wherein the control device identifies an event for controlling opening and closing of the on-off valve based on the output of the temperature sensor.
請求項10記載の発電プラントであって、
前記第一温度域および前記第二温度域は、それぞれ、特定される前記イベント時の温度
に対応づけて決定されること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 10 ,
The power generation plant, wherein the first temperature range and the second temperature range are each determined in correspondence with the temperature at the time of the specified event.
請求項10記載の発電プラントであって、
前記第一蓄熱部および前記第二蓄熱部それぞれの容量は、前記イベント間に発生する前
記熱エネルギに応じて決定されること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 10 ,
A power generation plant characterized in that a capacity of each of the first heat storage section and the second heat storage section is determined according to the thermal energy generated between the events.
供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと

熱エネルギを蓄熱する蓄熱装置と、を備え、
前記ボイラは、
熱交換により第一温度域の温度を有する流体を生成する第一ボイラ熱交換部と、
熱交換により前記第一温度域より低い温度域である第二温度域の温度を有する流体を生
成する第二ボイラ熱交換部と、を備え、
前記蓄熱装置は、
前記第一温度域の熱エネルギを蓄熱する第一蓄熱部と、
前記第二温度域の熱エネルギを蓄熱する第二蓄熱部と、
前記第二ボイラ熱交換部で生成された前記流体の一部を前記第二蓄熱部へ導き、前記第
二蓄熱部で前記熱エネルギを回収後、前記第一ボイラ熱交換部へ導く第二熱回収管と、
前記第一ボイラ熱交換部で生成された前記流体の一部を前記第一蓄熱部へ導き、前記第
一蓄熱部で前記熱エネルギを回収後、前記第一ボイラ熱交換部の出口側へ導く第一熱回収
管と、を備えること
を特徴とする発電プラント。
a boiler that heats supplied water to generate superheated steam;
a steam turbine that is rotationally driven by superheated steam superheated in the boiler and drives a generator;
A heat storage device that stores thermal energy;
The boiler is
a first boiler heat exchange section that generates a fluid having a temperature in a first temperature range through heat exchange;
a second boiler heat exchange section that generates a fluid having a temperature in a second temperature range that is lower than the first temperature range by heat exchange;
The heat storage device is
a first heat storage section that stores thermal energy in the first temperature range;
a second heat storage section that stores thermal energy in the second temperature range;
A part of the fluid generated in the second boiler heat exchange section is guided to the second heat storage section, and after recovering the thermal energy in the second heat storage section, a second heat is guided to the first boiler heat exchange section. a collection pipe;
A part of the fluid generated in the first boiler heat exchange section is guided to the first heat storage section, and after recovering the thermal energy in the first heat storage section, it is guided to the outlet side of the first boiler heat exchange section. A power generation plant comprising a first heat recovery pipe.
請求項13記載の発電プラントであって、
制御装置をさらに備え、
前記蓄熱装置は、前記制御装置からの指示に従って動作し、前記第一熱回収管および前記第二熱回収管それぞれへの前記流体の流入を制御する熱回収開閉弁をさらに備え、
前記制御装置は、
当該発電プラントの起動時、前記ボイラの出熱抑制時、および、前記蒸気タービンの駆
動促進時の少なくとも1のイベント時に、前記第一熱回収管および前記第二熱回収管に前
記流体が流入するよう前記熱回収開閉弁の開閉を制御すること
を特徴とする発電プラント。
14. The power plant according to claim 13 ,
further comprising a control device;
The heat storage device further includes a heat recovery on/off valve that operates according to instructions from the control device and controls the inflow of the fluid into each of the first heat recovery pipe and the second heat recovery pipe,
The control device includes:
The fluid flows into the first heat recovery pipe and the second heat recovery pipe during at least one of the following events: when starting up the power plant, suppressing heat output from the boiler, and promoting driving of the steam turbine. A power generation plant characterized in that opening and closing of the heat recovery on-off valve is controlled in such a manner.
供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと、
内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置と、
起動時および停止時を含む運転中に発生した前記余剰エネルギが前記蓄熱装置に蓄熱されるよう制御する制御装置と、
を備える発電プラントであって
前記余剰エネルギは、余剰の電力エネルギである余剰電力エネルギを含み、
前記蓄熱装置は、内部に設けられた蓄熱部に、前記余剰電力エネルギにより加熱されるヒーターを備え、
前記制御装置は、前記発電プラントの予め定めた負荷を下回る給電指令を受信した場合、前記ヒーターを作動させること
を特徴とする発電プラント。
a boiler that heats supplied water to generate superheated steam;
a steam turbine that is rotationally driven by superheated steam superheated in the boiler and drives a generator;
a heat storage device that collects and stores surplus energy passing through the interior;
a control device that controls so that the surplus energy generated during operation including when starting and stopping is stored in the heat storage device;
A power generation plant comprising :
The surplus energy includes surplus power energy that is surplus power energy,
The heat storage device includes a heater heated by the surplus electric energy in a heat storage section provided therein,
The power generation plant, wherein the control device operates the heater when receiving a power supply command that is less than a predetermined load of the power generation plant.
請求項記載の発電プラントであって、
前記余剰エネルギは、余剰の電力エネルギである余剰電力エネルギを含み、
前記蓄熱装置は、内部に設けられた蓄熱部に、前記余剰電力エネルギにより加熱される
ヒーターを備え、
前記制御装置は、前記発電プラントの予め定めた負荷を下回る給電指令を受信した場合
、前記ヒーターを作動させること
を特徴とする発電プラント。
The power generation plant according to claim 1 ,
The surplus energy includes surplus power energy that is surplus power energy,
The heat storage device includes a heater heated by the surplus electric energy in a heat storage section provided therein,
The power generation plant, wherein the control device operates the heater when receiving a power supply command that is less than a predetermined load of the power generation plant.
請求項15又は16記載の発電プラントであって、
前記蓄熱装置は、前記蓄熱部を複数備え、
各蓄熱部は、それぞれ、異なる温度域に温度特性を有すること
を特徴とする発電プラント。
The power plant according to claim 15 or 16,
The heat storage device includes a plurality of the heat storage parts,
A power generation plant characterized in that each heat storage section has temperature characteristics in different temperature ranges.
供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと

余剰エネルギを蓄熱する蓄熱装置と、を備え、
前記ボイラは、熱交換により第一温度域の温度を有する流体を生成する第一ボイラ熱交
換部を備え、
前記蓄熱装置は、前記第一温度域の熱エネルギを蓄熱する第一蓄熱部と、
前記第一ボイラ熱交換部で生成された前記流体の一部を前記第一蓄熱部へ導き、前記第
一蓄熱部で前記熱エネルギを回収後、前記第一ボイラ熱交換部の出口側へ導く第一熱回収
管と、を備えること
を特徴とする発電プラント。
a boiler that heats supplied water to generate superheated steam;
a steam turbine that is rotationally driven by superheated steam superheated in the boiler and drives a generator;
Equipped with a heat storage device that stores surplus energy,
The boiler includes a first boiler heat exchange section that generates a fluid having a temperature in a first temperature range by heat exchange,
The heat storage device includes a first heat storage section that stores heat energy in the first temperature range;
A part of the fluid generated in the first boiler heat exchange section is guided to the first heat storage section, and after recovering the thermal energy in the first heat storage section, it is guided to the outlet side of the first boiler heat exchange section. A power generation plant comprising a first heat recovery pipe.
請求項18記載の発電プラントであって、
前記ボイラは、熱交換により前記第一温度域より低い温度域である第二温度域の温度を
有する流体を生成する第二ボイラ熱交換部をさらに備え、
前記蓄熱装置は、
前記第二温度域の熱エネルギを蓄熱する第二蓄熱部と、
前記第二ボイラ熱交換部で生成された前記流体の一部を前記第二蓄熱部へ導き、前記第
二蓄熱部で前記熱エネルギを回収後、前記第一ボイラ熱交換部へ導く第二熱回収管と、を
さらに備えること
を特徴とする発電プラント。
19. The power plant according to claim 18,
The boiler further includes a second boiler heat exchange section that generates a fluid having a temperature in a second temperature range that is lower than the first temperature range by heat exchange,
The heat storage device is
a second heat storage section that stores thermal energy in the second temperature range;
A part of the fluid generated in the second boiler heat exchange section is guided to the second heat storage section, and after recovering the thermal energy in the second heat storage section, a second heat is guided to the first boiler heat exchange section. A power generation plant further comprising a recovery pipe.
供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと

内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置と、を備える発電プラントに
おける余剰エネルギ蓄熱方法であって、
起動時および停止時を含む運転中に前記余剰エネルギが発生すると、当該余剰エネルギ
を前記蓄熱装置に蓄熱するよう制御し、
前記余剰エネルギは、前記ボイラで生成した過熱蒸気のうち、余剰分の熱エネルギであ
る余剰熱エネルギであり、
前記蓄熱装置は、
内部に設けられた流路を通過する流体から熱を回収して蓄熱する、それぞれ、異なる温
度域に温度特性を持つ複数の蓄熱部と、
制御装置からの指示に従って動作し、前記流路への前記流体の流入を制御する開閉弁と
、を備え、
前記発電プラントの前記起動時および前記停止時の少なくとも一方において発生する前
記余剰熱エネルギが、流体の態様で、前記余剰熱エネルギの温度が属する温度域に温度特
性を有する前記蓄熱部を最初に通過する前記流路に流入するよう、前記開閉弁の開閉を制
御すること
を特徴とする発電プラントにおける余剰エネルギ蓄熱方法。
a boiler that heats supplied water to generate superheated steam;
a steam turbine that is rotationally driven by superheated steam superheated in the boiler and drives a generator;
A method for storing surplus energy in a power generation plant, the method comprising: a heat storage device that collects and stores surplus energy passing through the power plant;
When the surplus energy is generated during operation including when starting and stopping, controlling the surplus energy to be stored in the heat storage device ,
The surplus energy is surplus thermal energy of the superheated steam generated in the boiler.
surplus heat energy,
The heat storage device is
Each has a different temperature
Multiple heat storage parts with temperature characteristics in the degree range,
an on-off valve that operates according to instructions from a control device and controls the inflow of the fluid into the flow path;
, comprising:
Before occurring at least one of the startup time and the shutdown time of the power generation plant.
The surplus thermal energy is in the form of a fluid and has a temperature characteristic in a temperature range to which the temperature of the surplus thermal energy belongs.
The opening and closing of the on-off valve is controlled so that the heat flows into the flow path that first passes through the heat storage section having a
to control
A method for storing surplus energy in a power generation plant characterized by:
供給された水を加熱して過熱蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで過熱した過熱蒸気により回転駆動され、発電機を駆動する蒸気タービンと

内部を通過する余剰エネルギを回収して蓄熱する蓄熱装置と、を備える発電プラントに
おける余剰エネルギ蓄熱方法であって、
起動時および停止時を含む運転中に前記余剰エネルギが発生すると、当該余剰エネルギ
を前記蓄熱装置に蓄熱するよう制御し、
前記余剰エネルギは、余剰の電力エネルギである余剰電力エネルギを含み、
前記蓄熱装置は、内部に設けられた蓄熱部に、前記余剰電力エネルギにより加熱される
ヒーターを備え、
前記発電プラントの予め定めた負荷を下回る給電指令を受信した場合、前記ヒーターを
作動させるよう当該ヒーターを制御すること
を特徴とする発電プラントにおける余剰エネルギ蓄熱方法。
a boiler that heats supplied water to generate superheated steam;
a steam turbine that is rotationally driven by superheated steam superheated in the boiler and drives a generator;
,
A power generation plant equipped with a heat storage device that collects and stores surplus energy passing through the inside.
1. A method for storing surplus energy heat in a
If the surplus energy is generated during operation, including when starting and stopping, the surplus energy
control to store heat in the heat storage device,
The surplus energy includes surplus power energy that is surplus power energy,
The heat storage device includes a heater heated by the surplus electric energy in a heat storage section provided therein,
A method for storing surplus energy in a power generation plant, comprising: controlling the heater so as to operate the heater when a power supply command that is lower than a predetermined load of the power generation plant is received.
請求項20記載の発電プラントにおける余剰エネルギ蓄熱方法であって、
前記余剰エネルギは、余剰の電力エネルギである余剰電力エネルギを含み、
前記蓄熱装置は、内部に設けられた蓄熱部に、前記余剰電力エネルギにより加熱される
ヒーターを備え、
前記発電プラントの予め定めた負荷を下回る給電指令を受信した場合、前記ヒーターを
作動させるよう当該ヒーターを制御すること
を特徴とする発電プラントにおける余剰エネルギ蓄熱方法。
21. A method for storing surplus energy in a power generation plant according to claim 20 , comprising:
The surplus energy includes surplus power energy that is surplus power energy,
The heat storage device includes a heater heated by the surplus electric energy in a heat storage section provided therein,
A method for storing surplus energy in a power generation plant, comprising: controlling the heater so as to operate the heater when a power supply command that is lower than a predetermined load of the power generation plant is received.
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