JPS6050964B2 - 海水脱塩用装置に連結されている火力発電装置 - Google Patents

海水脱塩用装置に連結されている火力発電装置

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JPS6050964B2
JPS6050964B2 JP52019360A JP1936077A JPS6050964B2 JP S6050964 B2 JPS6050964 B2 JP S6050964B2 JP 52019360 A JP52019360 A JP 52019360A JP 1936077 A JP1936077 A JP 1936077A JP S6050964 B2 JPS6050964 B2 JP S6050964B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１箇のガスタービンと、このガスタービンに後
置して接続されている１箇の熱交換器とを有し、この熱
交換器中で前記のガスタービンの排ガス中にまだ含まれ
ている熱の一部が海水脱塩用装置の加熱のために利用さ
れる、火力発電装置に関する。
海水脱塩用装置の作動のためには多くの場合蒸気タービ
ンが使用され、この蒸気タービンの排蒸気が蒸溜過程用
の熱源として使用され、その際コンデンサが、冷却材と
して使用される海水を加熱する（ソ シエテ・ド・イン
タナショナル・ド・デサルマ（Ｓｏｃｉｅ’ｔｅ’ Ｉ
ｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌｅｄｅ７Ｄｅｓｓａｌｅｍｅｎ
ｔ（ＳＩＤＥＭ）の特別号、パリ（Ｐａｒｉｓ）：プロ
デユクシヨ、ドー・ドウス、パル・デサルマ（Ｐｒｏｄ
ｕｃｔｉｏｎｄ’ｅａｕｄｏｕｃｅｐａｒＤｅｓｓａｌ
ｅｍｅｎｔ））。
蒸溜過程用の最も経済的な温度はほぼ１５０℃から１８
０℃までであり、これは蒸気タービンのほぼ５バールか
ら６バールまでの背圧に相当する。燃料費用が高い場合
には高価な装置を使つて燃料を節約すればまだ経済的で
あり、前記の背圧を２バールから３バールまでに下げる
ことができる。即ちこれは約１２０′Ｃから１３０℃ま
での蒸気温度に相当する。しばしばより経済的なのは、
蒸気タービンの代りにガスタービンを脱塩用装置用の熱
源として使用し、その際このガスタービンの排ガスが熱
交換器中で海水蒸溜用の温水の加熱用に使用されること
である（ブラウン．ボヴエリ．ミツトタイルング．ハン
ト５４（ＢｒＯｗｎＢＯｖｅｒｔＭｊｔｔｅｉｌｕｎｇ
Ｂａｎｄ５４）（１９６７）９頁から１６頁まで）。
しかし残念ながら前記の排ガスの温度が高く、現在のガ
スタービンにおいては通常４５０℃から５５０℃まで５
に及ぶ。この温度をガスタービンのより大きな圧力比に
よつて下げることは前述した熱的過程を著しく悪化させ
るであろう。なぜならば最適な圧力比を越えるとガスタ
ービンの出力と効率とが著しく減少するからである。ガ
スタービンの圧力比がより大きくなるということは、駆
動ガスがタービンから出て行く迄より低い終圧になり、
従つてより低い排出温度に下ることを意味する。
この温度低下は望ましいが、しかしその結果ガスタービ
ンの効率も低下する。従つてこの効率を得るために最良
の圧力比より大きくならないようにされる。それ故前述
した排ガス温度は脱塩装置に対して．はあまりにも高す
ぎ、この排ガス温度によつて蒸溜の際に高い蒸気温度が
生じ、それによつて必然的に高い蒸気圧力が生じる。
この高い蒸気圧力によつて多段のカスケード気化が極め
て高価になつて不可能にさえなる。さらに又、前記の高
温が海．”水に含まれている塩分により管の蒸皮を引き
起すであろう。しかしもし蒸溜過程用の温水の温度を約
１２０℃から１７０℃までの間の温度に下げると、ガス
タービンの流出口での有益な熱量がエントロピの増大に
より著しく価値を減少してしまう。それ故、現在使用さ
れている海水脱塩用装置は経済的に見て満足のいくもの
ではない。本発明の目的は、海水脱塩用装置の加熱用の
熱交換器が後置されて接続されているガスタービンの良
好な効率を維持しつつ、このガスタービンから排出され
る熱量を経済的に有効に利用することである。
この目的は本発明において、前記の熱交換器が水路側で
互いに分離された２箇のボイラ部を有する廃熱ボイラと
して形成されており、この２箇のボイラ部の第１ボイラ
部が高い排ガス温度を利用して１箇の蒸気タービン用の
蒸気の発生用として動作し、又、前記の２箇のボイラ部
の第２ボイラ２が間接、又は直接、海水脱塩用装置のた
めの熱源を構成していることにより達成される。
前記のガスタービンを１箇の蒸気タービンに結合させる
ことにより全体の熱的な効率の上昇が達成される。
前記の蒸気タービン用の蒸気の発生用７として動作する
前記の第１ボイラ部からの排ガス流出温度はほぼ１８０
℃から２００℃までの温度にあり、この温度は蒸気部全
体の最適な設計を可能にするものである。この１８０℃
〜２００℃という温度は実際上から知られた値で、通常
４５０〜５５０′Ｃでガスノターピンから廃熱ボイラに
入る排ガスはこの廃熱ボイラー中でボイラ部６と１２に
よつてこの温度迄冷却される。これによつて蒸気発生用
の第１ボイラの蒸気密度を即ち凝縮水と排出される冷却
水との間の温度差をより好ましく選定することが出来、
それによつてこの第１ボイラ部が本質的に安価になる。
この第１ボイラへの供給水の抽気蒸気即ち蒸気タービン
の抽気箇所からとり出された蒸気量の与熱を１５０℃か
ら１７０℃までの範囲の温度まで高めることが可能であ
り、これによつて蒸気過程が改良され、又、復水器が小
形になり、又、前記の蒸気タービン中の濡れ蒸気が減少
する。しかし前記の第１ボイラ部の後の低い排ガス温度
は前記の第２ボイラ部に申し分なく適合し、この第２ボ
イラ部が脱塩装置用の温水を発生するために又は、海水
の直接加熱に役立つ。本発明の装置全体によつて燃料の
ほぼ最適な利用が生じる。経済的な観点からすれば、本
発明の海水脱塩装置を有するガスタービン・蒸気タービ
ン結合装置は海水脱塩装置を有する単なるガスタービン
装置と、海水脱塩装置を有する単なる蒸気タービン設備
とを凌ぐものである。本発明の発電装置の２実施例を図
面に示し、より詳細に説明する。
この両図面においては同一の構成部を同一の符号で示す
。
第１図に示す発電装置においてはガスタービン群が軸流
圧縮器１と燃焼室２とガスタービン３と発電機４とから
構成されている。
このガスタービン群に後置されて、接続している廃熱ボ
イラ５は水路側で２箇の部分から構成されている。この
第１の部分である第１ボイラ部６は蒸気発生器であり、
蒸気タービン群に高圧蒸気を供給しており、この蒸気タ
ービン群が、その本質的な構成部を図示するように、蒸
気タービン７と、発電機８と、凝縮器９と、給水ポンプ
１０と給水子熱器１１とから構成されている。第２ボイ
ラ部１２は温水の加熱用として働らき、この温水は閉じ
た水循環路１３中に導入されており、且、熱交換器１４
でその熱の１部を加熱されるべく海水に与える。
海水は脱塩装置１６の流入口１５において流入し、その
際この脱塩装置力幼スケート気化用に形成されている。
ポンプ１７がこの海水を直接に接続された複数箇の凝縮
器１８に送り込み、この凝縮器でこの海水が管中を通つ
て導びかれる。引き続いてこの海水は前記の熱交換器１
４中を通過するが、その際この熱交換器中で望ましい動
作温度まて加熱され、引き続いて気化器１９を通過する
。この気化器も前記の凝縮器１８と同様に直列に接続さ
れており、且、この凝縮器と同数箇の気化器からなつて
いる。この気化器１９の終段出口でまだ残留している塩
水は流出口２０から導びき出される。この種の装置の動
作は公知である。
熱交換器１４中て加熱され、且、圧力下にある海水は、
まず最初に１箇の気化器１９によつて幾分結合がゆるみ
、それによつて海水表面から純水が蒸発する。この蒸気
は連結導管２１中を上昇して、この気化段に属する凝縮
器１８中に入るが、この凝縮器は真空になつており、前
記の蒸気が冷たく、且、海水を導いている前記の管上に
凝縮する。この凝縮過程によつて同時にこの管中の海水
が幾分暖められ、その結果この海水に熱交換器１４中で
はわずかに多くの熱量を供給しなければならないにすぎ
ない。前記の凝縮水は図面の矢印の方向に沿つて導管２
２を通つて次段に流れ込み、この段の気化器の蒸気と共
にこの段の凝縮器中に入り、再びここから流出して、さ
らに次の段へと進む。
こうして段階的に量が増大して得られる凝縮水は飲料水
として使用可能であり、流出部２３から導びき出される
。前記のボイラ５は単なる廃熱ボイラであることが可能
であり、即ち、このボイラがガスタービンの排ガス中に
また含まれている熱のみを使用するものである。
しかし、このボイラ５に補助バーナ２４が備わつている
ことも可能である。このことは、この補助バーナが常に
動作していれば、前述した蒸気タービン群をより大きな
出力用に設計することが出来るという長所を有する。さ
らに他の可能性は、前記の補助バーナを単に非常時用と
してのみ備え、例えば破損による前述したガスタービン
群の停止の際に、前記の蒸気タービンと前記の脱塩装置
との非常時運転を維持し得るようにすることである。第
２図は第１図に類似した発電装置とを示すが、海水が廃
熱ボイラ５と脱塩装置との間に接続された前記の水循環
路を介して１箇の独立した熱交換器中で加熱されるので
はなく、直接廃熱ボイラ５中で加熱され、その際第２ボ
イラ部１２が海水の流路中に接続されている。
この配置は第２ボイラ部１２の後での排ガスの温度が既
に比較的低く、管の蒸皮をもはや心配する必要のない場
合に特に優れているものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は海水脱塩用装置を加熱するための温水の発生部
を有する本発明の発電装置の１実施例であり、第２図は
第１図の発電装置に類似している．が、海水の直接加熱
部を有する本発明の発電の他の１実施例である。 図中、５は廃熱ボイラ、６は第１ボイラ部、１２は第２
ボイラ部、７は蒸気タービン、１６は海水脱塩用装置で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ １箇のガスタービンと、このガスタービンに後置し
    て接続されている１箇の熱交換器とを有し、この熱交換
    器中で前記のガスタービンの排ガス中にまだ含まれてい
    る熱の１部が海水脱塩用装置の加熱のために利用され、
    また、前記の熱交換器が水路側で互いに分離された２個
    のボイラ部６、１２を有する廃熱ボイラ５として形成さ
    れており、この２箇のボイラ部の第１ボイラ部６が高い
    排ガス温度を利用して１箇の蒸気タービン７用の蒸気の
    発生用として動作する火力発電装置において、前記の２
    箇のボイラ部の第２ボイラ部１２が間接又は直接的に海
    水脱塩のための段階式気化装置１５〜２３用熱源を構成
    していることを特徴とする発電装置。 ２ 前記の第２ボイラ部１２が前記の海水脱塩用装置１
    ６の加熱用の温水を供給していることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項に記載の発電装置。 ３ 第２ボイラ部１２が海水の直接加熱用として働いて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の発
    電装置。 ４ 前記の廃熱ボイラ５中に１箇の補助バーナ２４が備
    わつており、この補助バーナによつて前記のガスタービ
    ン３の停止状態の際に前記の蒸気タービン７と前記の海
    水脱塩用装置１６との非常時運転が可能となつているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の発電装置
    。
JP52019360A 1976-05-14 1977-02-25 海水脱塩用装置に連結されている火力発電装置 Expired JPS6050964B2 (ja)

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JPS52137547A JPS52137547A (en) 1977-11-17
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CH (1) CH593424A5 (ja)
DE (1) DE2625760C2 (ja)
FR (1) FR2351252A1 (ja)
GB (1) GB1518486A (ja)
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