WO2014126236A1 - ガスタービンプラント、及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

　ガスタービン（１０）から排気された排気ガス（ＥＧ）の熱で蒸気を発生させる排熱回収装置（１００）と、排熱回収装置（１００）で発生した蒸気（Ｓ）のエネルギーを利用して、不純水を純水化する純水生成装置（２００）と、を備えている。純水生成装置（２００）で純水化された水である純水（ＰＷ）の少なくとも一部は排熱回収装置（１００）に戻される。

Description

ガスタービンプラント、及びその運転方法

　本発明は、ガスタービンを備えているガスタービンプラント、及びその運転方法に関する。本願は、２０１３年２月１８日に、日本国に出願された特願２０１３－０２９３０４号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。

　ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備えている。このガスタービンは、夏季等の気温の高い時期、圧縮機が吸い込む空気の温度が高くなり、圧縮機が吸い込む空気の質量流量が少なくなることから、その出力が低下する傾向がある。

　そこで、以下の特許文献１に記載の技術では、圧縮機が吸い込む空気の温度が高い時期、圧縮機に水を供給して、ガスタービンの出力低下を抑えている。

　また、以下の特許文献２に記載の技術では、電力需要変動に応じて、外部からの蒸気を燃焼器に投入し、ガスタービンの出力を増大させている。

特開２００３－１９３８６２号公報 特開平１１－２２９８９４号公報

　上記特許文献１に記載の技術では、圧縮機の継続運転や圧縮機の耐久性等の観点から圧縮機に供給する水は、不純物の少ない純度の高い水であることが要求される。また、特許文献２に記載の技術でも、出力増加のための蒸気を得るために大量の水を必要とする上に、燃焼器の耐久性等の観点から燃焼器に供給する水は、不純物の少ない純度の高い水であることが要求される。このため、いずれの技術でも、砂漠地域等、純度の高い水が貴重な地域では、外部から純度の高い水を導入すると、ランニングコストが増加してしまう、という問題点がある。

　また、特許文献２に記載の技術では、前述したように、出力増加のために大量の蒸気を燃焼器に投入することで、燃焼ガスの熱伝導率が高まり、燃焼器の壁面やタービン動翼表面の熱伝導率が高まるために、これらの部品の表面の温度が上昇してしまう。この結果、これら部品の寿命が短くなり、さらにランニングコストが増加してしまう、という問題点もある。

　そこで、本発明は、純度の高い水を得つつも、ランニングコストの増加を抑えることができるガスタービンプラント、及びその運転方法を提供することを目的とする。

　上記問題点を解決するための発明に係る一態様としてのガスタービンプラントは、
　空気を圧縮する圧縮機、前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器、及び前記燃焼ガスにより駆動するタービンを有するガスタービンと、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置と、前記排熱回収装置で発生した前記蒸気のエネルギーを利用して、不純水を純水化する純水生成装置と、を備えている。

　当該ガスタービンプラントでは、ガスタービンからの排気ガスのエネルギーを利用して不純水から純水を生成しているので、外部から純水を導入するよりも、ランニングコストを抑えることができる。

　ここで、前記ガスタービンプラントにおいて、前記蒸気の前記エネルギーは、前記蒸気の凝縮熱であってもよい。

　蒸気の凝縮熱は、潜熱であるため、顕熱よりも高エネルギーである。このため、当該ガスタービンプラントでは、少ない蒸気の質量流量で、不純水を純水化することができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成装置で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給するガスタービン水供給ラインを備えてもよい。

　当該ガスタービンプラントでは、圧縮機の吸気部からタービンの入口までの間の空気中又は燃焼ガス中に純水を供給することができる。このため、当該ガスタービンプラントでは、夏季等の気温の高い時期にガスタービン出力が低下しても、圧縮機の吸気部からタービンの入口までの間の空気中又は燃焼ガス中に純水を供給することで、タービンを通過するガスの質量流量が増加し、ガスタービンの出力低下を抑えることができる。つまりガスタービンの出力増大を図ることができる。しかも、当該ガスタービンプラントでは、ガスタービンからの排気ガスのエネルギーを利用して不純水から純水を生成しているので、外部から純水を導入するよりも、ランニングコストを抑えることができる。

　圧縮機の吸気部からタービンの入口までの間の空気中又は燃焼ガス中に純水を供給する場合、純水供給に伴うタービン入口の温度低下を抑えるために、燃焼器に供給する燃料流量を増加させることになる。一方、燃焼器に蒸気を供給する場合、純水供給に比べて、蒸気供給に伴うタービン入口の温度低下が小さいため、燃焼器に供給する燃料流量の増加量が大きくない。このため、燃焼器に蒸気を供給してガスタービンの出力の増加させる場合、水を供給してガスタービンの出力を増加させる場合と比べて、蒸気を成す水の流量を多くする必要がある。言い換えると、水をガスタービンに供給する方が蒸気をガスタービンに供給するよりも少ない水量でガスタービンの出力を増大させることができる。よって、当該ガスタービンプラントでは、蒸気をガスタービンに供給するよりも少ない水量でガスタービンの出力を増大させることができる。

　燃焼ガス中の水分が多くなると、燃焼ガスの熱伝導率が高まり、燃焼器の壁面やタービン動翼表面の熱伝導率が高まるために、これらの部品の表面の温度が上昇してしまう。しかしながら、当該ガスタービンプラントでは、前述したように、蒸気をガスタービンに供給するよりも水量を少なくできるので、燃焼器の壁面やタービン動翼表面の温度上昇を抑えることができる。この結果、当該ガスタービンプラントでは、これらの部品の短命化を抑えることができる。このため、当該ガスタービンプラントでは、この観点からも、ランニングコストの増加を抑えることができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水は、前記純水生成装置で前記蒸気が凝縮した水を含んでもよい。この場合、前記純水の少なくとも一部を前記圧縮機の中間段から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給してもよい。

　当該ガスタービプラントでは、純水中に純水生成装置で蒸気が凝縮した水が含まれる。よって、当該ガスタービンプラントでは、ガスタービン中で比較的高い圧力の領域にも昇圧手段を用いず、又は簡素な昇圧手段を用いて容易に純水を供給することができる。したがって、当該ガスタービンプラントによれば、純水を圧縮機の中間段からタービンの入口までの間の空気中又は燃焼ガス中にも容易に供給することができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成装置で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記ガスタービン外の外部に供給する外部水供給ラインを備えていてもよい。

　当該ガスタービンプラントでは、純水を外部に供給することができる。

　また、前記ガスタービン水供給ライン及び前記外部水供給ラインを備えている前記ガスタービンプラントにおいて、前記ガスタービン水供給ラインと前記外部水供給ラインとは、互いに接続され、前記ガスタービン水供給ラインには、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給する前記純水の供給量を調節するする調節弁が設けられていてもよい。

　当該ガスタービンプラントでは、ガスタービンに供給する純水の供給量を調節することで、ガスタービンの出力を調節することができる。さらに、当該ガスタービンプラントでは、得られた純水で、ガスタービンの出力増大に用いない余剰分が生じた場合、この余剰分を外部に供給することで、外部で有効利用することができる。

　また、前記調節弁を備えている前記ガスタービンプラントにおいて、前記調節弁の開度を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、ガスタービンの出力を増加させない場合には、前記調節弁を閉じて、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に前記純水を供給させなくてもよい。

　当該ガスタービンプラントでは、夏季等の気温の高い時期や出力需要の大きい時期を除く時期で、ガスタービンに純水を供給しなくても、ガスタービンの出力として目標出力を確保できる場合、つまりガスタービンの出力を増加させない場合には、余剰の純水を外部に供給することで、純水を有効利用することができる。

　また、前記外部水供給ラインを備えている、いずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記排熱回収装置からの蒸気を成す水の全てを前記排熱回収装置に戻さず、前記外部水供給ラインは、前記外部水供給ラインに供給された前記純水の少なくとも一部を前記排熱回収装置に供給する水回収ラインを有してもよい。

　当該ガスタービンプラントでは、排熱回収装置からの蒸気を成す水の全てをこの排熱回収装置に戻さない場合でも、排熱回収装置で蒸気の発生に必要な水を確保することができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置は、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させて加熱して前記不純水中の水を気化し、気化した前記水を前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にするものであってもよい。

　また、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させる前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置は、前記不純水と蒸気と熱交換させて、前記不純水を加熱し前記不純水中の水を蒸気にすると共に、前記不純水との熱交換対象である前記蒸気を凝縮する複数の効用缶を有し、複数の前記効用缶のうちの一の効用缶である第一効用缶は、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させて加熱して前記不純水中の水を蒸気にし、複数の前記効用缶のうちの前記第一効用缶を除く一の効用缶である第二効用缶は、前記第一効用缶で発生した前記蒸気を前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にするものであってもよい。

　また、前記効用缶を有する前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置は、３以上の効用缶を有し、３以上の前記効用缶のうち、前記第一効用缶及び前記第二効用缶を除く効用缶は、他の効用缶で発生した蒸気を前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にするものであってもよい。

　また、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させる前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置は、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させて加熱する加熱器と、前記加熱器で加熱された前記不純水中の水を減圧下で蒸気にする共に、前記蒸気を前記加熱器で加熱される前の前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にするフラッシュ蒸発器と、を有してもよい。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記純水生成装置は、ケーシングと、前記ケーシング内を二室に仕切る半透膜と、を有し、前記二室のうちの一方の第一室に、前記不純水及び前記排熱回収装置からの前記蒸気が供給され、前記不純水中の水が前記半透膜を逆浸透して前記二室のうちの他方の第二室に、前記純水化された水として送られる逆浸透膜装置であってもよい。

　また、いずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記排熱回収装置は、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラーを有し、前記純水生成装置は、前記排熱回収ボイラーで発生した蒸気の少なくとも一部のエネルギーを用いて、不純水を純水化するものであってもよい。

　この場合、前記ガスタービンプラントは、前記排熱回収ボイラーから排気された排気ガスの熱で前記不純水を予熱し、予熱した前記不純水を前記純水生成装置に送る不純水予熱器を備えてもよい。

　当該ガスタービンプラントでは、ガスタービンからの排気ガスの熱をより有効利用でき、純水の製造コストをより抑えることができる。

　また、この場合、前記排熱回収装置は、前記排熱回収ボイラーで発生した蒸気の一部を用いて駆動する蒸気タービンを有してもよい。

　また、いずれかの前記ガスタービンプラントにおいて、前記不純水は、海水であり、前記海水を前記純水生成装置に供給する海水供給ポンプを備えていてもよい。

　上記問題点を解決するための発明に係る一態様としてのガスタービンプラントの運転方法は、
　空気を圧縮する圧縮機、前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器、及び前記燃焼ガスにより駆動するタービンを有して構成されるガスタービンを備えているガスタービンプラントの運転方法において、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収工程と、前記排熱回収工程で発生した前記蒸気のエネルギーを利用して、不純水を純水化する純水生成工程と、を実行する。

　当該運転方法でも、前述のガスタービンプラントと同様、外部から純水を導入するよりも、ランニングコストの増加を抑えることができる。

　ここで、前記ガスタービンプラントの運転方法において、前記蒸気の前記エネルギーは、前記蒸気の凝縮熱であってもよい。

　蒸気の凝縮熱は、潜熱であるため、顕熱よりも高エネルギーである。このため、当該運転方法では、少ない蒸気の質量流量で、不純水を純水化することができる。

　以上のいずれかの前記ガスタービンプラントの運転方法において、前記純水生成工程で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成工程で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給するガスタービン水供給工程を実行してもよい。

　当該運転方法では、前述のガスタービンプラントと同様、ガスタービンの出力低下を抑えつつ、ランニングコストの増加を抑えることができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントの運転方法において、前記純水は、前記純水生成工程で前記蒸気が凝縮した水を含んでもよい。この場合、ガスタービン水供給工程では、前記純水の少なくとも一部を前記圧縮機の中間段から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給してもよい。

　当該運転方法では、純水中に純水生成装置で蒸気が凝縮した圧力の高い水が含まれる。よって、当該運転方法では、昇圧手段を用いず、又は簡素な昇圧手段を用いて、比較的高い圧力の領域にも容易に純水を供給することができる。したがって、当該運転方法によれば、純水を圧縮機の中間段からタービンの入口までの間の空気中又は燃焼ガス中にも容易に供給することができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントの運転方法において、前記純水生成工程で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成工程で純水化された水である純水の一部を、前記ガスタービン外の外部に供給する外部水供給工程を実行してもよい。

　当該運転方法では、純水を外部に供給することができる。

　また、前記ガスタービン水供給工程及び前記外部水供給工程を実行するガスタービンプラントの運転方法において、前記ガスタービンの出力を増加させない場合には、前記ガスタービン水供給工程の実行を停止し、前記純水の全てを前記外部に供給する制御工程を実行してもよい。

　当該運転方法では、夏季等の気温の高い時期や出力需要の大きい時期を除く時期で、ガスタービンに純水を供給しなくても、ガスタービンの出力として目標出力を確保できる場合、つまりガスタービンの出力を増加させない場合には、純水生成工程で生成された純水の全量を外部に供給することで、純水を有効利用することができる。

　また、以上のいずれのかの前記ガスタービンプラントの運転方法において、前記排熱回収工程は、排熱回収ボイラーにより前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる蒸気生成工程と、前記排熱回収ボイラーから排気された排気ガスの熱で前記不純水を予熱する不純水予熱工程と、を含み、前記純水生成工程では、前記蒸気生成工程で発生した前記蒸気のエネルギーを利用して、前記不純水予熱工程で予熱された不純水を純水化してもよい。

　当該運転方法では、ガスタービンからの排気ガスの熱をより有効利用でき、純水の製造コストをより抑えることができる。

　また、以上のいずれかの前記ガスタービンプラントの運転方法において、前記不純水は、海水であり、前記純水生成工程を実行する純水生成装置に、前記海水を供給する海水供給工程を実行してもよい。

　本発明では、純度の高い水を得つつも、ランニングコストの増加を抑えることができる。

本発明に係る第一実施形態におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第一実施形態における排熱回収装置の系統図である。 本発明に係る第一実施形態における純水生成装置の系統図である。 本発明に係る第一実施形態におけるガスタービンプラントの動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第二実施形態におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第三実施形態におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第一変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第二変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第三変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第四変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第五変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第六変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。 本発明に係る第七変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。

　以下、本発明に係るガスタービンプラントの各種実施形態及び各種変形例について、図面を用いて説明する。

　「第一実施形態」
　まず、図１～図４を参照して、本発明に係るガスタービンプラントの第一実施形態について説明する。

　本実施形態のガスタービンプラントは、図１に示すように、ガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機１７と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００と、排熱回収装置１００を通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００と、海水ＳＷを純水生成装置２００に供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　ガスタービン１０は、空気を圧縮する圧縮機１１と、圧縮機１１で圧縮された空気中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器１２と、高温高圧の燃焼ガスにより駆動するタービン１３と、を備えている。タービン１３のタービンロータと圧縮機１１の圧縮機ロータとは、同一の回転軸線を中心として回転するもので、相互に連結されて、ガスタービンロータを成している。このガスタービンロータには、発電機１７のロータが接続されている。

　排熱回収装置１００は、図２に示すように、タービン１３を駆動させた燃焼ガス、つまりガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラー１１０と、排熱回収ボイラー１１０で発生した蒸気で駆動する蒸気タービン１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃと、蒸気タービン１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃの駆動で発電する発電機１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと、を備えている。さらに、排熱回収装置１００は、蒸気タービン１２１ａを駆動させた蒸気を水に戻す復水器１２３と、復水器１２３中の水を排熱回収ボイラー１１０に戻す給水ポンプ１２４と、を備えている。

　排熱回収装置１００は、蒸気タービン１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃとして、低圧蒸気タービン１２１ａ、中圧蒸気タービン１２１ｂ、高圧蒸気タービン１２１ｃを有している。また、排熱回収ボイラー１１０は、低圧蒸気ＬＳを発生する低圧蒸気発生部１１１ａと、中圧蒸気ＭＳを発生する中圧蒸気発生部１１１ｂと、高圧蒸気ＨＳを発生する高圧蒸気発生部１１１ｃと、高圧蒸気タービン１２１ｃを駆動させた蒸気を加熱する再熱器１１５と、を有している。低圧蒸気発生部１１１ａ、中圧蒸気発生部１１１ｂ、及び高圧蒸気発生部１１１ｃは、いずれも、水を加熱する節炭器１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃと、節炭器１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃで加熱された水を蒸気にする蒸発器１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃと、蒸発器１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃで発生した蒸気を過熱する過熱器１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃと、を有している。中圧蒸気発生部１１１ｂ及び高圧蒸気発生部１１１ｃは、節炭器１１２ｂ，１１２ｃ、蒸発器１１３ｂ，１１３ｃ及び過熱器１１４ｂ，１１４ｃの他、低圧蒸気発生部１１１ａの節炭器１１２ａで加熱された水を自身の節炭器１１２ｂ，１１２ｃに送るポンプ１１６ｂ，１１６ｃを有している。なお、以下では、高圧蒸気発生部１１１ｃの節炭器１１２ｃを高圧節炭器１１２ｃ、高圧蒸気発生部１１１ｃの蒸発器１１３ｃを高圧蒸発器１１３ｃ、高圧蒸気発生部１１１ｃの過熱器１１４ｃを高圧過熱器１１４ｃとする。また、中圧蒸気発生部１１１ｂの節炭器１１２ｂを中圧節炭器１１２ｂ、中圧蒸気発生部１１１ｂの蒸発器１１３ｂを中圧蒸発器１１３ｂ、中圧蒸気発生部１１１ｂの過熱器１１４ｂを中圧過熱器１１４ｂとする。また、低圧蒸気発生部１１１ａの節炭器１１２ａを低圧節炭器１１２ａ、低圧蒸気発生部１１１ａの蒸発器１１３ａを低圧蒸発器１１３ａ、低圧蒸気発生部１１１ａの過熱器１１４ａを低圧過熱器１１４ａとする。また、中圧蒸気発生部１１１ｂのポンプ１１６ｂを中圧ポンプ１１６ｂとし、高圧蒸気発生部１１１ｃのポンプ１１６ｃを高圧ポンプ１１６ｃとする。

　再熱器１１５、高圧過熱器１１４ｃ、高圧蒸発器１１３ｃ、高圧節炭器１１２ｃ、中圧過熱器１１４ｂ、中圧蒸発器１１３ｂ、中圧節炭器１１２ｂ、低圧過熱器１１４ａ、低圧蒸発器１１３ａ、及び低圧節炭器１１２ａは、この順序で、タービン１３から煙突２０に向かう排気ガスＥＧの下流側に向かって並んでいる。

　復水器１２３と低圧節炭器１１２ａとは、給水ライン１３１で接続されている。この給水ライン１３１には、前述の給水ポンプ１２４が設けられている。低圧過熱器１１４ａと低圧蒸気タービン１２１ａの蒸気入口とは、低圧過熱器１１４ａからの低圧蒸気ＬＳを低圧蒸気タービン１２１ａに送る低圧蒸気ライン１３２で接続されている。低圧蒸気タービン１２１ａの蒸気出口と復水器１２３とは、低圧蒸気タービン１２１ａを駆動させた低圧蒸気ＬＳが復水器１２３に供給されるよう互いに接続されている。高圧過熱器１１４ｃと高圧蒸気タービン１２１ｃの蒸気入口とは、高圧過熱器１１４ｃからの高圧蒸気ＨＳを高圧蒸気タービン１２１ｃに送る高圧蒸気ライン１３８で接続されている。高圧蒸気タービン１２１ｃの蒸気出口と再熱器１１５の蒸気入口とは、高圧蒸気タービン１２１ｃからの高圧蒸気ＨＳを再熱器１１５に送る高圧蒸気回収ライン１３９で接続されている。再熱器１１５の蒸気出口と中圧蒸気タービン１２１ｂの蒸気入口とは、再熱器１１５で過熱された高圧蒸気ＨＳを再熱蒸気ＲＨＳとして中圧蒸気タービン１２１ｂに送る再熱蒸気ライン１３６で接続されている。中圧蒸気タービン１２１ｂの蒸気出口には、中圧蒸気回収ライン１３７が接続されている。この中圧蒸気回収ライン１３７は、低圧蒸気ライン１３２に合流している。中圧過熱器１１４ｂの蒸気出口には、中圧蒸気ライン１３３が接続されている。この中圧蒸気ライン１３３は、高圧蒸気回収ライン１３９に合流している。また、この中圧蒸気ライン１３３は、途中で、蒸気供給ライン１３４として分岐している。この蒸気供給ライン１３４は、純水生成装置２００に接続されている。よって、純水生成装置２００には、中圧蒸気発生部１１１ｂの中圧過熱器１１４ｂからの中圧蒸気ＭＳが純水生成用蒸気Ｓとして供給される。

　純水生成装置２００と海水供給ポンプ２９０とは、図３に示すように、海水ライン２９１で接続されている。この海水ライン２９１には、排熱回収ボイラー１１０から排気された排気ガスＥＧの熱で、海水ＳＷを予熱する海水予熱器（不純水予熱器）２９９が設けられている。なお、図１では、海水予熱器２９９が排熱回収装置１００に対して別途存在するように描かれているが、この海水予熱器２９９は排熱回収装置１００の一部を成す。純水生成装置２００は、多重効用法により、海水ＳＷを純水化した水（以下、純水化水又は純水ＰＷとする）にする装置である。この純水生成装置２００は、海水ＳＷと蒸気と熱交換させて、海水ＳＷを加熱し海水ＳＷ中の水を蒸気にすると共に、海水ＳＷとの熱交換対象である蒸気を凝縮するｎ（３以上の自然数）個の効用缶２０１と、ｎ個の効用缶２０１のうちの一つの効用缶２０１で発生した蒸気を凝縮する凝縮器２０５と、を有している。

　ｎ個の効用缶２０１及び凝縮器２０５は、いずれも、ケーシング２０２，２０６とケーシング２０２，２０６内に配置された伝熱管２０３，２０７とを有している。海水ライン２９１は、海水供給ポンプ２９０に接続されている海水主ライン２９２と、海水主ライン２９２から分岐している複数の海水分岐ライン２９３とを有している。複数の海水分岐ライン２９３のうちの一の海水分岐ライン２９３は、凝縮器２０５の伝熱管２０７に接続されている。複数の海水分岐ライン２９３にうち他の海水分岐ライン２９３は、いずれも、効用缶２０１のケーシング２０２に接続されている。また、ｎ個の効用缶２０１の下部には、効用缶２０１の下部に溜まった濃縮海水を排出する濃縮海水排出ライン２０８が接続されている。

　ｎ個の効用缶２０１のうちの一つの効用缶２０１である第一効用缶２０１ａの伝熱管２０３は、排熱回収装置１００で生成された純水生成用蒸気Ｓが流れる蒸気供給ライン１３４に接続されている。また、この伝熱管２０３とガスタービン１０の燃焼器１２とは、伝熱管２０３を通って凝縮した水（以下、凝縮水又は純水ＰＷとする）を燃焼器１２へ導くため、ガスタービン水供給ライン２１５で接続されている。

　ｎ個の効用缶２０１のうち、第一効用缶２０１ａを除く各効用缶２０１の各伝熱管２０３は、自効用缶２０１に対して一つ上流側（第一効用缶２０１ａ側）の効用缶２０１のケーシング２０２内で発生した海水蒸気ＳＳを自効用缶２０１の伝熱管２０３に導く海水蒸気ライン２１０で接続されている。また、ｎ個の効用缶２０１のうち、第一効用缶２０１ａを除く各効用缶２０１の各伝熱管２０３は、さらに、外部水供給ライン２１６に接続されている。この外部水供給ライン２１６は、ガスタービン１０外の外部設備等に接続されている。第ｎ効用缶２０１ｎのケーシング２０２と凝縮器２０５のケーシング２０６とは、第ｎ効用缶２０１ｎのケーシング２０２内で発生した海水蒸気ＳＳを凝縮器２０５のケーシング２０６内に導く海水蒸気ライン２１０で接続されている。凝縮器２０５のケーシング２０６には、さらに、外部水供給ライン２１６が接続されている。

　ガスタービン水供給ライン２１５と外部水供給ライン２１６とは、接続ライン２１７で接続されている。ガスタービン水供給ライン２１５中で、接続ライン２１７との接続位置よりも燃焼器１２側には、第一流量調節弁３１が設けられている。また、接続ライン２１７には、第二流量調節弁３２が設けられている。これら第一流量調節弁３１及び第二流量調節弁３２は、いずれも、制御装置３０からの指示で動作する。

　外部水供給ライン２１６は、二つのラインに分岐している。外部水供給ライン２１６の二つのラインのうち一方のラインは、ガスタービンプラント外の外部に純水ＰＷを供給するプラント外水供給ライン２１６ｏを成し、他方のラインは排熱回収装置１００の復水器１２３（図３に示す）に純水ＰＷを戻す水回収ライン２１６ｒを成す。この水回収ライン２１６ｒには、内部が負圧の復水器１２３へ戻す純水ＰＷの流量を調節する第三流量調節弁３３が設けられている。この第三流量調節弁３３も、制御装置３０からの指示で動作する。

　次に、以上で説明したガスタービンプラントの運転及び運転に伴う動作について、図４に示すフローチャートに従がって説明する。

　ガスタービン１０の圧縮機１１は、前述したように、大気中の空気Ａを吸い込んで、これを圧縮し、燃焼器１２に供給する。ガスタービン１０の燃焼器１２は、外部から燃料Ｆを受け入れて、この燃料Ｆを圧縮機１１で圧縮された空気Ａ中で燃焼させ、高温高圧の燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスは、ガスタービン１０のタービン１３に送られ、タービンロータを回転させる。このタービンロータの回転で、ガスタービン１０に接続されている発電機１７は、発電する。

　タービンロータを回転させた燃焼ガスは、排気ガスＥＧとしてガスタービン１０から排気され、排熱回収ボイラー１１０を介して、煙突２０から大気に放出される。排熱回収装置１００は、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧが排熱回収ボイラー１１０を通る過程で、この排気ガスＥＧに含まれている熱を回収する（排熱回収工程（Ｓ１０））。

　この排熱回収工程（Ｓ１０）では、排熱回収ボイラー１１０中で、最も下流側（煙突２０側）の低圧節炭器１１２ａには、復水器１２３からの水が給水ライン１３１を介して供給される。低圧節炭器１１２ａは、この水を排気ガスＥＧと熱交換させて加熱する。低圧節炭器１１２ａで加熱された水の一部は、低圧蒸発器１１３ａでさらに加熱されて蒸気になる。この蒸気は、低圧過熱器１１４ａでさらに過熱されて低圧蒸気ＬＳとして、低圧蒸気ライン１３２を介して低圧蒸気タービン１２１ａに供給される（蒸気生成工程）。この結果、低圧蒸気タービン１２１ａが駆動し、この低圧蒸気タービン１２１ａに接続されている発電機１２２ａが発電する。低圧蒸気タービン１２１ａを駆動させた蒸気は、復水器１２３で水に戻る。この水は、復水器１２３から給水ライン１３１を介して再び低圧節炭器１１２ａに供給される。

　低圧節炭器１１２ａで加熱された水の他の一部は、中圧ポンプ１１６ｂで加圧されて中圧節炭器１１２ｂに送られ、低圧節炭器１１２ａで加熱された残りの水は、高圧ポンプ１１６ｃで加圧されて高圧節炭器１１２ｃに送られる。

　高圧節炭器１１２ｃは、高圧ポンプ１１６ｃから送られてきた水を排気ガスＥＧを熱交換させて加熱する。高圧節炭器１１２ｃで加熱された水は、高圧蒸発器１１３ｃでさらに加熱されて蒸気になる。この蒸気は、高圧過熱器１１４ｃでさらに過熱されて高圧蒸気ＨＳとして、高圧蒸気ライン１３８を介して高圧蒸気タービン１２１ｃに供給される（蒸気生成工程）。この結果、高圧蒸気タービン１２１ｃが駆動し、この高圧蒸気タービン１２１ｃに接続されている発電機１２２ｃが発電する。

　中圧節炭器１１２ｂは、中圧ポンプ１１６ｂから送られてきた水を排気ガスＥＧと熱交換させて加熱する。中圧節炭器１１２ｂで加熱された水は、中圧蒸発器１１３ｂでさらに加熱されて蒸気になる。この蒸気は、中圧過熱器１１４ｂでさらに過熱されて、一部が中圧蒸気ＭＳとして、中圧蒸気ライン１３３及び高圧蒸気回収ライン１３９を介して、排熱回収ボイラー１１０中で最も上流側（ガスタービン１０側）の再熱器１１５に送られる。また、中圧過熱器１１４ｂで過熱された蒸気の残りは、中圧蒸気ライン１３３及び蒸気供給ライン１３４を介して、純水生成用蒸気Ｓとして純水生成装置２００に送られる（蒸気生成工程）。

　高圧蒸気タービン１２１ｃを駆動させた高圧蒸気ＨＳ及び中圧過熱器１１４ｂからの中圧蒸気ＭＳは、高圧蒸気回収ライン１３９を介して、排熱回収ボイラー１１０中で最も上流側（ガスタービン１０側）の再熱器１１５に送られる。再熱器１１５は、この蒸気を排気ガスＥＧと熱交換させて過熱し、再熱蒸気ＲＨＳとして、再熱蒸気ライン１３６を介して、中圧蒸気タービン１２１ｂに供給する（蒸気生成工程）。この結果、中圧蒸気タービン１２１ｂが駆動し、この中圧蒸気タービン１２１ｂに接続されている発電機１２２ｂが発電する。

　中圧蒸気タービン１２１ｂを駆動させた再熱蒸気ＲＨＳは、中圧蒸気回収ライン１３７及び低圧蒸気ライン１３２を介して、低圧蒸気タービン１２１ａに供給される。

　以上が排熱回収工程（Ｓ１０）での処理内容である。

　海水供給ポンプ２９０は、以上の排熱回収工程（Ｓ１０）と併行して、海水ＳＷを汲み上げ、海水ライン２９１を介して、この海水ＳＷを純水生成装置２００に供給する（海水供給工程（Ｓ１１））。この海水供給工程（Ｓ１１）で、汲み上げられた海水ＳＷは、海水予熱器２９９を通る過程で、排熱回収ボイラー１１０から排出された排気ガスＥＧとの熱交換で予熱される（不純水予熱工程）。なお、上記排熱回収工程（Ｓ１０）は、この不純水予熱工程を含んでいる。

　純水生成装置２００は、排熱回収装置１００からの純水生成用蒸気Ｓの熱エネルギーを利用して、海水予熱器２９９で予熱された海水ＳＷから純水化水、つまり純水ＰＷを生成する（純水生成工程（Ｓ１２））。

　この純水生成工程（Ｓ１２）では、ｎ個の効用缶２０１の各ケーシング２０２内に海水ライン２９１からの海水ＳＷが供給される。また、凝縮器２０５の伝熱管２０７にも海水ライン２９１からの海水ＳＷが供給される。さらに、この純水生成工程（Ｓ１２）では、第一効用缶２０１ａの伝熱管２０３に、蒸気供給ライン１３４を介して、排熱回収装置１００からの純水生成用蒸気Ｓが供給される。

　第一効用缶２０１ａのケーシング２０２内に供給された海水ＳＷは、第一効用缶２０１ａの伝熱管２０３内の純水生成用蒸気Ｓとの熱交換により加熱され、海水ＳＷ中の水が蒸気（海水蒸気ＳＳ）となる。この海水蒸気ＳＳは、海水蒸気ライン２１０を介して第二効用缶２０１ｂの伝熱管２０３に供給される。一方、第一効用缶２０１ａの伝熱管２０３内の純水生成用蒸気Ｓは、第一効用缶２０１ａのケーシング２０２内に供給された海水ＳＷとの熱交換により冷却され、純水ＰＷ（凝縮水）となる。この純水ＰＷは、ガスタービン水供給ライン２１５に流れる。すなわち、ここでは、純水生成用蒸気Ｓの凝縮熱を利用して、海水ＳＳを蒸発させている。蒸気の凝縮熱は、潜熱であるため、顕熱よりも高エネルギーである。このため、本実施形態のガスタービンプラントでは、少ない蒸気の質量流量で、不純水である海水ＳＷを蒸気にすることができる。

　第二効用缶２０１ｂのケーシング２０２内は第一効用缶２０１ａのケーシング２０２内よりも低い圧力に保たれている。一方、海水蒸気ＳＳは第一効用缶２０１ａのケーシング２０２内に近い圧力で第二効用缶２０１ｂの伝熱管２０３内に供給される。このため、第二効用缶２０１ｂの伝熱管２０３内の海水蒸気ＳＳの沸点は、第二効用缶２０１ｂのケーシング２０２内に供給された海水ＳＷの沸点よりも高い。従って、第二効用缶２０１ｂの伝熱管２０３内の海水蒸気ＳＳは、第二効用缶２０１ｂのケーシング２０２内に供給された海水ＳＷとの熱交換により冷却され、凝縮して純水ＰＷ（純水化水）となる。この純水ＰＷは、第二効用缶２０１ｂの伝熱管２０３から外部水供給ライン２１６内へ流れる。一方、第二効用缶２０１ｂのケーシング２０２内に供給された海水ＳＷは、第二効用缶２０１ｂの伝熱管２０３内の海水蒸気ＳＳとの熱交換により加熱され、海水ＳＷ中の水が海水蒸気ＳＳとなる。この海水蒸気ＳＳは、海水蒸気ライン２１０を介して第三効用缶２０１ｃの伝熱管２０３に供給される。なお、各効用缶２０１のケーシング２０２内で濃縮された海水ＳＷは、適宜、濃縮海水排出ライン２０８を介して、外部、例えば、海に放出される。

　以下、第三効用缶２０１ｃ～第ｎ効用缶２０１ｎでは、下流側（第ｎ効用缶２０１ｎに近い側）程、ケーシング２０２内の圧力が低く保たれており、第三効用缶２０１ｃ～第ｎ効用缶２０１ｎでは、第二効用缶２０１ｂでの処理と同様に、海水蒸気ＳＳの生成及び純水ＰＷ（純水化水）の生成が行われる。

　第ｎ効用缶２０１ｎから凝縮器２０５のケーシング２０６内に供給された海水蒸気ＳＳは、凝縮器２０５の伝熱管２０７内に海水ＳＷとの熱交換により冷却され、凝縮して純水ＰＷ（純水化水）となる。この純水ＰＷは、凝縮器２０５のケーシング２０６内から外部水供給ライン２１６に流れる。一方、凝縮器２０５の伝熱管２０７内の海水ＳＷは、凝縮器２０５のケーシング２０６内の海水蒸気ＳＳとの熱交換により加熱された後、外部、例えば、海に放出される。なお、ここでは、凝縮器２０５のケーシング２０６内に供給された海水蒸気ＳＳとの熱交換対象として海水ＳＷを用いているが、海水ＳＷの替りに他の冷却媒体を用いてもよい。

　以上が純水生成工程（Ｓ１２）での処理内容である。本工程によれば、単に蒸気を用いて海水中の水を蒸発させた後、冷却して凝縮させる場合のｎ倍の純水を得ることができる。

　純水生成装置２００の各効用缶２０１及び凝縮器２０５で生成された純水ＰＷ（純水化水）は、外部水供給ライン２１６を介して外部へ供給される（外部水供給工程（Ｓ１７））。外部水供給ライン２１６に供給された純水ＰＷの一部は、水回収ライン２１６ｒを介して排熱回収装置１００の復水器１２３に戻る。この際、制御装置３０は、排熱回収ボイラー１１０から純水生成装置２００へ供給された純水生成用蒸気Ｓの質量流量相当の純水ＰＷが復水器１２３に戻るよう、第三流量調節弁３３の弁開度を制御する。また、外部水供給ライン２１６に供給された純水ＰＷの残りは、プラント外水供給ライン２１６ｏを介して、ガスタービンプラント外の外部に供給される。この外部では、例えば、この純水ＰＷを飲料用、農業用、工業用、販売用等に用いる。

　制御装置３０は、ガスタービン１０の燃焼器１２への燃料供給量の調節や水供給量の制御等を行って、ガスタービン出力を制御する。

　ガスタービン１０は、夏季等の気温の高い時期、圧縮機１１が吸い込む空気の温度が高くなり、圧縮機１１が吸い込む空気の質量流量が少なくなることから、その出力が低下する傾向がある。また、ガスタービン１０は、一時的にその出力の増加が求められる場合がある。そこで、制御装置３０は、外気温度、発電機１７の出力等に基づいて、ガスタービン出力を増加させるべきか否かを判断する（Ｓ１４）。制御装置３０は、ガスタービン出力を増加させるべきであると判断すると、ガスタービン出力が目標出力まで増加するよう、燃焼器１２に供給する純水ＰＷ（凝縮水）の流量を求める。そして、制御装置３０は、この流量見合いの弁開度を示す制御信号をガスタービン水供給ライン２１５に設けられている第一流量調節弁３１に送る。第一流量調節弁３１は、この制御信号を受信すると、制御信号が示す弁開度に応じた開度まで開く（Ｓ１５）。また、制御装置３０は、純水生成装置からの純水ＰＷ（凝縮水）のうちで、燃焼器１２に供給する純水ＰＷ（凝縮水）を除く、純水ＰＷ（凝縮水）の流量、つまり余剰分の純水ＰＷ（凝縮水）の流量を求める。そして、制御装置３０は、この流量見合いの弁開度を示す制御信号を接続ライン２１７に設けられている第二流量調節弁３２に送る。第二流量調節弁３２は、この制御信号を受信すると、制御信号が示す弁開度に応じた開度になり、余剰分の純水ＰＷ（凝縮水）を外部水供給ライン２１６に流す。

　この結果、純水生成装置２００の第一効用缶２０１ａの伝熱管２０３内で凝縮した純水生成用蒸気Ｓは、ガスタービン水供給ライン２１５を介して、純水ＰＷ（凝縮水）として燃焼器１２に供給される（ガスタービン水供給工程（Ｓ１８））。燃焼器１２に純水ＰＷが供給されると、水供給に伴うタービン入口の温度低下を抑えるために燃焼器１２への燃料供給量が増加すると共に、タービン１３を通過するガスの質量流量が増加することから、ガスタービン１０の出力は増加する。

　一方、制御装置３０は、前述のステップ１４で、ガスタービン出力を増加させるべきでないと判断すると、弁閉を示す制御信号を第一流量調節弁３１に送る。さらに、制御装置３０は、弁全開を示す制御信号を第二流量調節弁３２に送る。第一流量調節弁３１は、制御信号を受信すると閉じ（Ｓ１５）、第二流量調節弁３２は、制御信号を受信すると全開になる。この結果、純水生成装置２００からの純水ＰＷ（凝縮水）は、ガスタービン水供給ライン２１５を介して燃焼器１２へ供給されなくなり（ガスタービン水供給停止工程（Ｓ１９））、ガスタービン水供給ライン２１５に接続されている接続ライン２１７、及び外部水供給ライン２１６を介して、外部へ供給される（Ｓ１７）。なお、以上において、ステップ１４,１５,１６での処理は、制御工程（Ｓ１３）を成す。

　以上のように、本実施形態では、夏季等の気温の高い時期にガスタービン出力が低下しても、また、ガスタービン出力を一時的に増加させたい場合でも、燃焼器１２に純水ＰＷを供給することで、ガスタービン１０の出力低下を抑える、又はガスタービン１０の出力を増加させることができる。しかも、本実施形態では、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧのエネルギーを利用して生成された純水生成用蒸気Ｓを用いて純水ＰＷを生成し、この純水ＰＷを燃焼器１２に供給するため、外部から純水を導入するよりも、ランニングコストを抑えることができる。特に、本実施形態では、排熱回収ボイラー１１０から排気された排気ガスＥＧの熱を利用して、不純水である海水を予熱しているので、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧの熱をより有効利用でき、純水ＰＷの製造コストをより抑えることができる。

　ところで、燃焼器１２の空気中又は燃焼ガス中に純水ＰＷを供給する場合、制御装置３０は、前述したように、純水供給に伴うタービン入口の温度低下を抑えるために、燃焼器１２に供給する燃料流量を増加させることになる。仮に、燃焼器１２に蒸気を供給する場合では、純水供給に比べて、蒸気供給に伴うタービン入口の温度低下が小さいため、燃焼器１２に供給する燃料流量の増加量が大きくない。このため、燃焼器１２に蒸気を供給してガスタービン１０の出力の増加させる場合、水を供給してガスタービン１０の出力を増加させる場合と比べて、蒸気を成す水の流量を多くする必要がある。言い換えると、水をガスタービン１０に供給する方が蒸気をガスタービン１０に供給するよりも少ない水量でガスタービン１０の出力を増加させることができる。よって、本実施形態では、蒸気をガスタービンに供給するよりも少ない水量でガスタービン１０の出力を増大させることができる。

　また、燃焼器１２で生成される燃焼ガス中の水分が多くなると、燃焼ガスの熱伝導率が高まり、燃焼器１２の壁面やタービン動翼表面の熱伝導率が高まるために、これらの部品の表面の温度が上昇してしまう。しかしながら、本実施形態では、前述したように、蒸気をガスタービン１０に供給するよりも水量を少なくできるので、燃焼器１２の壁面やタービン動翼表面の温度上昇を抑えることができ、結果として、これらの部品の短命化を抑えることができる。このため、本実施形態では、この観点からも、ランニングコストの増加を抑えることができる。

　排熱回収ボイラー１１０で生成された純水生成用蒸気Ｓの凝縮で得られた凝縮水（純水ＰＷ）は、海水ＳＷを気化させて、この凝縮で得られた純水化水（純水ＰＷ）よりも、圧力が高い。このため、本実施形態では、圧力の高い凝縮水（純水ＰＷ）を燃焼器１２に供給するにあたり、凝縮水（純水ＰＷ）をポンプで昇圧する必要がない。また、仮に、燃焼器１２内の圧力が凝縮水（純水ＰＷ）の圧力よりも高い場合でも、凝縮水（純水ＰＷ）を昇圧するポンプの昇圧能力を低くすることができる。よって、本実施形態では、ポンプで消費する動力を削減することができると共に、プラントのイニシャルコストを抑えることができる。

　また、本実施形態では、余剰の純水ＰＷ（純水化水＋凝縮水）を外部に供給し、利用することができる。特に、夏季等の気温の高い時期や出力需要の大きい時期を除く時期で、燃焼器１２に純水ＰＷを供給しなくても、ガスタービン１０の出力として目標出力を確保できる場合には、多量の余剰の純水ＰＷ（純水化水＋凝縮水）を外部に供給することで、純水ＰＷを有効利用することができる。

　なお、第一実施形態では、３圧再熱蒸気タービンサイクルを有するガスタービン－蒸気タービンコンバインドサイクルを例として示した。しかしながら、蒸気タービンサイクルの単圧、複圧、３圧、４圧や、再熱、非再熱等の種別や、排熱回収ボイラー内の過熱器、蒸発器、節炭器等の構成や配置は、本例に囚われることなく、要求性能や予算、各部の温度レベル等に応じて、本発明の趣旨に反しない範囲で自由に選定することができる。

　「第二実施形態」
　次に、図５を参照して、本発明に係るガスタービンプラントの第二実施形態について説明する。

　本実施形態のガスタービンプラントも、第一実施形態のガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機１７と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００と、排熱回収装置１００を通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００ａと、海水ＳＷを純水生成装置２００ａに供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　但し、本実施形態における純水生成装置２００ａは、第一実施形態における純水生成装置２００と異なり、多段蒸気フラッシュ法で純水ＰＷ（純水化水）を生成する。

　本実施形態の純水生成装置２００ａは、海水ＳＷを排熱回収装置１００からの純水生成用蒸気Ｓと熱交換させて加熱する加熱器２３０と、加熱器２３０で加熱された海水ＳＷを減圧化で蒸気（海水蒸気ＳＳ）にすると共に、この海水蒸気ＳＳを加熱器２３０で加熱される前の海水ＳＷと熱交換させて冷却して凝縮し、純水ＰＷを生成する多段フラッシュ蒸発器２４０と、を備えている。

　多段フラッシュ蒸発器２４０は、蒸発器ケーシング２４１と、蒸発器ケーシング２４１内の空間をｎ個の空間（以下、蒸発室２４３とする）に仕切る複数の仕切板２４２と、各蒸発室２４３内の上部に配置され、内部を海水ＳＷが通る伝熱管２４５と、蒸発室２４３内で生成された純水ＰＷを受けるトレイ２４６と、各蒸発室２４３の伝熱管２４５相互を接続する接続海水ライン２４７と、トレイ２４６で受け取られた純水ＰＷを蒸発室２４３外に送る純水ライン２４９と、を有している。複数の仕切板２４２は、下部の一部が開口しており、複数の蒸発室２４３相互がこの開口を介して連通している。

　加熱器２３０には、排熱回収装置１００で生成された純水生成用蒸気Ｓをこの加熱器２３０に導く蒸気供給ライン１３４が接続されている。さらに、この加熱器２３０には、加熱器２３０内で純水生成用蒸気Ｓの凝縮で生成された水（以下、凝縮水又は純水ＰＷとする）を燃焼器１２へ導くため、ガスタービン水供給ライン２１５が接続されている。多段フラッシュ蒸発器２４０のｎ個の蒸発室２４３のうち、一つの蒸発室２４３である第ｎ蒸発室２４３ｎ内の伝熱管２４５には、海水ライン２９１が接続されている。また、ｎ個の蒸発室２４３のうち、最も上流側の第一蒸発室２４３ａ内の伝熱管２４５は、加熱器２３０に接続されている。第一蒸発室２４３ａ内の伝熱管２４５から加熱器２３０に供給された海水ＳＷは、この加熱器２３０で加熱され後、第一蒸発室２４３ａ内の下部に供給される。

　第一蒸発室２４３ａに供給された海水ＳＷ中の一部の水は、この第一蒸発室２４３ａ内で蒸発して海水蒸気ＳＳとなる。この海水蒸気ＳＳは、第一蒸発室２４３ａ内の伝熱管２４５内の海水ＳＷとの熱交換により、冷却されて凝縮し、純水化水、つまり純水ＰＷとなる。この結果、第一蒸発室２４３ａ内は減圧され、第一蒸発室２４３ａに供給された海水ＳＷ中の水が順次蒸発して海水蒸気ＳＳとなる。純水ＰＷ（純水化水）は、第一蒸発室２４３ａ内のトレイ２４６で受け取られる。トレイ２４６に溜まった純水ＰＷの少なくとも一部は、純水ライン２４９及び外部水供給ライン２１６の水回収ライン２１６ｒを介して排熱回収装置１００の復水器１２３に戻され、残りは、純水ライン２４９及びプラント外水供給ライン２１６ｏを介して外部等に供給される。一方、第一蒸発室２４３ａ内の伝熱管２４５内の海水ＳＷは、第一蒸発室２４３ａ内の海水蒸気ＳＳとの熱交換により加熱されてから、加熱器２３０に送られる。

　第一蒸発室２４３ａに供給された海水ＳＷのうち一部は、第一蒸発室２４３ａと第二蒸発室２４３ｂとを仕切る仕切板２４２の開口を介して、第二蒸発室２４３ｂ内の下部に流入する。この海水ＳＷは、第一蒸発室２４３ａに供給された海水ＳＷ中の一部の水が海水蒸気ＳＳとして除かれた海水ＳＷであるため、第一蒸発室２４３ａに供給された海水ＳＷよりも塩分濃度等が高くなっている。第二蒸発室２４３ｂに流入した海水ＳＷ中の一部の水は、この第二蒸発室２４３ｂ内で蒸発して海水蒸気ＳＳとなる。この海水蒸気ＳＳは、第二蒸発室２４３ｂ内の伝熱管２４５内の海水ＳＷとの熱交換により、冷却されて凝縮し、純水ＰＷ（純水化水）となり、トレイ２４６に溜まる。トレイ２４６に溜まった純水ＰＷの少なくとも一部は、純水ライン２４９及び水回収ライン２１６ｒを介して排熱回収装置１００の復水器１２３に戻され、残りは、プラント外水供給ライン２１６ｏを介して外部に供給される。一方、第二蒸発室２４３ｂ内の伝熱管２４５内の海水ＳＷは、第二蒸発室２４３ｂ内の海水蒸気ＳＳとの熱交換により加熱されてから、第一蒸発室２４３ａ内の伝熱管２４５に送られる。

　以下、同様に、各蒸発室２４３では純水ＰＷ（純水化水）が生成される。なお、蒸発器ケーシング２４１内の海水ＳＷ中の水は、各蒸発室２４３を通過する過程で、その一部が順次蒸発するため、より下流側の蒸発室２４３内ほど海水ＳＷの塩分濃度等が高くなっている。このため、最も下流側の第ｎ蒸発室２４３ｎ内の海水ＳＷの塩分濃度等は、ｎ個の蒸発室２４３内の海水ＳＷの塩分濃度等のうちで、最も高い。第ｎ蒸発室２４３ｎに流れ込んだ海水ＳＷ中の水の一部は純水ＰＷとなり、残った高濃度の海水ＳＷは、濃縮海水排出ライン２４８を介して、外部へ放出される。また、ｎ個の蒸発室２４３の各伝熱管２４５内の海水ＳＷの温度は、第ｎ蒸発室２４３ｎ内の伝熱管２４５内の海水ＳＷの温度が最も低く、上流側に向かうに連れて次第に高くなり、第一蒸発室２４３ａ内の伝熱管２４５内の海水ＳＷの温度が最も高い。

　以上、本実施形態でも、第一実施形態と同様、純水ＰＷを燃焼器１２に供給することができるため、ガスタービン１０の出力増大を図ることができると共に、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧのエネルギーを利用して海水ＳＷから純水ＰＷを生成するため、外部から純水ＰＷを導入するよりも、ランニングコストを抑えることができる。

　なお、本実施形態の多段フラッシュ蒸発器２４０は、一つの蒸発器ケーシング２４１内に複数の仕切板２４２を設けて、この蒸発器ケーシング２４１内に複数の蒸発室２４３を形成しているが、内部に一つの蒸発室が形成されている複数のタンクを相互に連結し、これを多段フラッシュ蒸発器としてもよい。

　「第三実施形態」
　次に、図６を参照して、本発明に係るガスタービンプラントの第三実施形態について説明する。

　本実施形態のガスタービンプラントも、第一実施形態及び第二実施形態のガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機１７と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００と、排熱回収装置１００を通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００ｂと、海水ＳＷを純水生成装置２００ｂに供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　但し、本実施形態における純水生成装置２００ｂは、第一実施形態及び第二実施形態における純水生成装置２００，２００ａと異なり、逆浸透法で純水ＰＷ（純水化水）を生成する逆浸透膜装置である。この純水生成装置２００ｂは、ケーシング２５０と、ケーシング２５０内を二室２５１，２５２に仕切る半透膜２５３と、を有する。

　ケーシング２５０には、ケーシング２５０内の二室２５１，２５２のうちの一方の第一室２５１に、海水ＳＷを供給するための海水ライン２９１、及び排熱回収装置１００からの純水生成用蒸気Ｓを供給するための蒸気供給ライン１３４が接続されている。さらに、ケーシング２５０には、第一室２５１に溜まった濃縮海水を排出するための濃縮海水排出ライン２５８が接続さている。また、このケーシング２５０には、ケーシング２５０内の二室のうちの他方の第二室２５２に溜まった純水ＰＷをケーシング２５０外に流出させるための純水ライン２５９が接続されている。この純水ライン２５９には、外部水供給ライン２１６及びガスタービン水供給ライン２１５が接続されている。よって、外部水供給ライン２１６とガスタービン水供給ライン２１５とは接続されている。ガスタービン水供給ライン２１５には、以上の実施形態と同様、第一流量調節弁３１が設けられている。さらに、このガスタービン水供給ライン２１５には、さらに、以上の実施形態と異なり、純水生成装置２００ｂの第二室２５２からの純水ＰＷ（純水化水）を燃焼器１２に送り込むために昇圧する昇圧ポンプ３８が設けられている。外部水供給ライン２１６は、以上の実施形態と同様、二つのラインに分岐している。外部水供給ライン２１６の二つのラインのうち一方のラインは、ガスタービンプラント外の外部に純水ＰＷを供給するプラント外水供給ライン２１６ｏを成し、他方のラインは排熱回収装置１００に純水ＰＷを供給する水回収ライン２１６ｒを成す。この水回収ライン２１６ｒには、第三流量調節弁３３が設けられている。

　半透膜２５３は、海水ＳＷ等の不純水にその浸透圧以上の圧力をかけることで、不純水中の水を通過させる一方で、不純水中の不純物を通過させないものであれば、如何なる形態の膜であってもよく、中空糸膜であっても、スパイラル膜等であってもよい。

　純水生成装置２００ｂのケーシング２５０の第一室２５１には、前述したように、海水供給ポンプ２９０からの海水ＳＷが海水ライン２９１を介して供給されると共に、排熱回収装置１００からの純水生成用蒸気Ｓが蒸気供給ライン１３４を介して供給される。第一室２５１内は、純水生成用蒸気Ｓの供給により、海水ＳＷにその浸透圧以上の圧力がかかり、海水ＳＷ中の水が半透膜２５３を逆浸透し、第二室２５２に至る。また、純水生成用蒸気Ｓも半透膜２５３を通過して、第二室２５２に至る。第二室２５２内に溜まった水は、純水ＰＷとして、少なくとも一部が純水ライン２５９及び外部水供給ライン２１６を介して外部に供給され、場合によって、純水ライン２５９及びガスタービン水供給ライン２１５を介して燃焼器１２に供給される。すなわち、本実施形態の純水生成装置２００ｂは、純水生成用蒸気Ｓの圧力を利用して、海水ＳＷから純水ＰＷ（純水化水）を生成している。また、外部水供給ライン２１６に流入した純水ＰＷの一部は、必要に応じて、水回収ライン２１６ｒを介して、排熱回収装置１００に戻される。

　ところで、本実施形態の純水生成装置２００ｂでは、ケーシング２５０の第一室２５１に供給された純水生成用蒸気Ｓが海水ＳＷと交じり合うため、この純水生成用蒸気Ｓが仮に凝縮して水になっても、そのまま排熱回収装置１００に戻すことができない。そこで、本実施形態では、外部水供給ライン２１６中の水回収ライン２１６ｒを介して、排熱回収装置１００が供給した純水生成用蒸気Ｓの質量流量見合いの純水ＰＷを排熱回収装置１００に戻している。

　以上、本実施形態でも、第一実施形態及び第二実施形態と同様、純水ＰＷを燃焼器１２に供給することができるため、ガスタービン１０の出力増大を図ることができると共に、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧのエネルギーを利用して海水ＳＷから純水ＰＷを生成するため、ランニングコストを抑えることができる。

　「第一変形例」
　次に、以上で説明したガスタービンプラントの第一及び第二実施形態の第一変形例について、図７を参照して説明する。

　本変形例のガスタービンプラントも、以上の各実施形態におけるガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機１７と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００と、排熱回収装置１００を通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００ｄと、海水ＳＷを純水生成装置２００ｄに供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　本変形例の純水生成装置２００ｄは、第一実施形態の純水生成装置２００と第二実施形態の純水生成装置２００ａのうちのいずれかの一の純水生成装置である。

　本変形例でも、ガスタービン水供給ライン２１５と外部水供給ライン２１６とが、ガスタービン水供給ライン２１５を流れてきた純水ＰＷ（凝縮水）を外部水供給ライン２１６に送る接続ライン２１７（以下、本変形例で第一接続ライン２１７とする）で接続されている。さらに、本変形例では、ガスタービン水供給ライン２１５と外部水供給ライン２１６とが、外部水供給ライン２１６を流れてきた純水ＰＷ（純水化水）をガスタービン水供給ライン２１５に送る第二接続ライン２２７で接続されている。この第二接続ライン２２７には、外部水供給ライン２１６を流れてきた純水ＰＷ（純水化水）を昇圧し、ガスタービン水供給ライン２１５を介して、燃焼器１２に送る昇圧ポンプ２２８が設けられている。

　よって、本変形例では、第一及び第二実施形態と異なり、純水生成用蒸気Ｓの凝縮で得られた凝縮水（純水ＰＷ）のみならず、純水生成装置２００ｄで純水化された純水化水（純水ＰＷ）も、燃焼器１２に供給することができる。このため、本変形例では、ガスタービン１０の出力を目標出力まで増加させる場合に、排熱回収装置１００からの純水生成用蒸気Ｓの凝縮で得られた凝縮水（純水ＰＷ）だけでは目標出力に達し得なくとも、純水生成装置２００ｄで純水化された純水化水（純水ＰＷ）をさらに燃焼器１２に供給することで、目標出力に達成させることができる。

　「第二変形例」
　次に、以上で説明したガスタービンプラントの第一及び第二実施形態の第二変形例について、図８を参照して説明する。

　本変形例のガスタービンプラントも、第一変形例におけるガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機１７と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００と、排熱回収装置１００を通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００ｄと、海水ＳＷを純水生成装置２００ｄに供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　また、本変形例の純水生成装置２００ｄも、第一変形例と同様、第一実施形態の純水生成装置２００と第二実施形態の純水生成装置２００ａのうちのいずれかの一の純水生成装置である。

　本変形例の純水生成装置２００ｄには、第一及び第二実施形態、さらに第一変形例と同様、海水ＳＷを純水生成装置２００ｄに供給するための海水ライン２９１と、排熱回収装置１００で生成された純水生成用蒸気Ｓを純水生成装置２００ｄに供給するための蒸気供給ライン１３４とが接続されている。

　本変形例では、第一及び第二実施形態、さらに第一変形例のように、海水ＳＷの純水化で得られた純水化水である純水ＰＷを排熱回収装置１００の復水器１２３（図３に示す）に戻す水回収ライン２１６ｒが設けられていない。替りに、本変形例では、純水生成用蒸気Ｓの凝縮により得られた凝縮水である純水ＰＷを排熱回収装置１００の復水器１２３（図３に示す）に戻す水回収ライン２３７が設けられている。また、本変形例では、第一及び第二実施形態、さらに第一変形例のように、純水生成用蒸気Ｓの凝縮により得られた凝縮水である純水ＰＷを燃焼器１２に供給するガスタービン水供給ライン２１５が設けられていない。替りに、本変形例では、純水生成装置２００ｄで海水ＳＷの純水化で得られた純水化水である純水ＰＷを燃焼器１２に供給するガスタービン水供給ライン２３５が設けられている。このガスタービン水供給ライン２３５には、純水生成装置２００ｄからの純水ＰＷ（純水化水）を昇圧する昇圧ポンプ２３８が設けられている。

　以上、本変形例でも、第一及び第二実施形態、さらに第一変形例と同様、純水ＰＷを燃焼器１２に供給することができるため、ガスタービン１０の出力増大を図ることができると共に、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧのエネルギーを利用して海水ＳＷから純水ＰＷを生成するため、ランニングコストを抑えることができる。

　ところで、海水ＳＷを気化させて、この凝縮で得られた純水化水（純水ＰＷ）は、排熱回収ボイラー１１０で生成された純水生成用蒸気Ｓの凝縮で得られた凝縮水（純水ＰＷ）よりも圧力が低い。このため、本変形例では、圧力の低い純水化水（純水ＰＷ）を燃焼器１２に供給するにあたり、この純水化水（純水ＰＷ）を昇圧する昇圧ポンプ２３８が必須となる。

　「第三変形例」
　次に、以上で説明したガスタービンプラントの第一及び第二実施形態の第三変形例について、図９を参照して説明する。

　本変形例のガスタービンプラントも、第一及び第二変形例におけるガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０と、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機１７と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００ｅと、排熱回収装置１００ｅを通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００ｄと、海水ＳＷを純水生成装置２００ｄに供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　本変形例の純水生成装置２００ｄも、第一及び第二変形例と同様、第一実施形態の純水生成装置２００と第二実施形態の純水生成装置２００ａのうちのいずれかの一の純水生成装置である。

　また、本変形例の排熱回収装置１００ｅは、排熱回収ボイラー１１０ｅを有しているものの、以上の実施形態における排熱回収装置１００のように、蒸気タービンや発電機等を有していない。さらに、本変形例の排熱回収ボイラー１１０ｅは、以上の実施形態における排熱回収ボイラー１１０のように互いに異なる圧力の蒸気を発生する複数の蒸気発生部を有しておらず、一つの蒸気発生部１１１ｅのみを有している。この蒸気発生部１１１ｅは、節炭器１１２ｅと蒸発器１１３ｅとを有している。

　すなわち、本発明において、排熱回収装置は、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧの熱を利用して蒸気を発生させることができれば、蒸気タービンや発電機等を有していなくても、さらに、互いに異なる圧力の蒸気を発生する複数の蒸気発生部を有していなくてもよい。

　排熱回収装置１００ｅの蒸発器１１３ｅには、蒸気ライン１１８が接続されている。この蒸気ライン１１８は、途中で二つに分岐し、一方が純水生成装置２００ｄに純水生成用蒸気Ｓを供給する蒸気供給ライン１３４を成し、他方が外部の蒸気利用機器Ｍに蒸気を供給する外部蒸気ライン１１９を成している。なお、蒸気利用機器Ｍとしては、例えば、蒸気の熱を利用する吸収冷凍機や暖房機等や、蒸気自体を工場の原料とともに使用する反応装置等がある。

　すなわち、本発明において、排熱回収装置は、ガスタービン１０からの排気ガスＥＧの熱を利用して発電を行わなくてもよく、発生した蒸気を何らかの形で利用できればよい。

　蒸気利用機器Ｍが単に蒸気の熱を利用する場合、この蒸気利用機器Ｍで凝縮した蒸気の水を排熱回収装置１００ｅに戻す水回収ライン１９を設け、この水回収ライン１９に水回収ポンプ１８を設ける。

　また、蒸気利用機器Ｍが蒸気自体を利用し、蒸気を回収できない場合や、純水生成装置２００ｄに供給した純水生成用蒸気Ｓを、そのまま排熱回収装置１００ｅに戻すことができない場合には、純水生成装置２００ｄからの純水ＰＷを排熱回収装置１００ｅに戻す水回収ライン２１６ｒを設け、この水回収ライン２１６ｒに水回収ポンプ２１９を設ける。

　なお、本変形例は、第一及び第二実施形態の変形例であるが、第三実施形態においても、以上と同様に、排熱回収装置１００ｅからの蒸気を外部の蒸気利用機器Ｍに供給するようにしてもよい。

　「第四変形例」
　次に、以上で説明したガスタービンプラントの第一及び第二実施形態の第四変形例について、図１０を参照して説明する。

　本変形例のガスタービンプラントは、第三変形例におけるガスタービンプラントと同様、ガスタービン１０と、ガスタービン１０から排気された排気ガスＥＧの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置１００ｅと、排熱回収装置１００ｅを通過した排気ガスＥＧを大気に放出する煙突２０と、不純水である海水ＳＷを純水化する純水生成装置２００ｄと、海水ＳＷを純水生成装置２００ｄに供給する海水供給ポンプ２９０と、ガスタービン１０等を制御する制御装置３０と、を備えている。

　本変形例の排熱回収装置１００ｅは、第三変形例における排熱回収装置１００ｅと同一である。なお、本変形例の排熱回収装置１００ｅは、以上の実施形態と同様の排熱回収装置１００であってもよい。また、本変形例の純水生成装置２００ｄも、第三変形例に純水生成装置２００ｄと同一である。このため、本変形例でも、第三変形例と同様、必要に応じて、純水生成装置２００ｄで生成された純水ＰＷを排熱回収装置１００ｅに戻す水回収ライン２１６ｒが接続されることになる。また、この水回収ライン２１６ｒには水回収ポンプ２１９が設けられる。

　ところで、本変形例のガスタービンプラントは、以上の各実施形態及び各変形例におけるガスタービンプラントと異なり、ガスタービン１０の駆動で発電する発電機を備えていない。この替り、本変形例のガスタービンプラントは、ガスタービン１０の駆動で駆動する天然ガス搬送装置４０を備えている。

　天然ガス搬送装置４０は、天然ガスＰＧを搬送するファン４１と、ファン４１を回転させるファン駆動機構４２と、ガスタービン１０の駆動力をファン駆動機構４２に伝達する伝達機構４３と、を有している。伝達機構４３は、ガスタービン１０のガスタービンロータに直結されている入力軸４４と、ファン駆動機構４２に直結されている出力軸４５と、入力軸４４と出力軸４５との間に配置されている複数の歯車４６と、を有している。なお、この天然ガス搬送装置４０で搬送される天然ガスＰＧは、ガスタービン１０を駆動させる燃料として利用してもよい。

　以上のように、本発明のガスタービンには、このガスタービンの駆動で駆動するものであれば如何なるものを接続してもよく、本変形例のように、発電機でなく、天然ガス搬送装置４０等を接続してもよい。

　「その他の変形例」
　以上の各実施形態及び各変形例では、純水ＰＷをガスタービン１０の燃焼器１２に供給しているが、圧縮機１１の吸気部からタービン１３の入口までの間の空気が通る領域又は燃焼ガスが通る領域であれば、如何なる領域に純水ＰＷを供給してもよい。具体的には、図１１に示す第五変形例のガスタービンプラントのように、圧縮機１１の吸気部１１ｉに純水ＰＷを供給してもよいし、図１２に示す第六変形例のガスタービンプラントのように、圧縮機１１の中間段１１ｍに純水ＰＷを供給してもよい。さらに、図１３に示す第七変形例のように、燃焼器１２からの燃焼ガスが流入するタービン１３の入口１３ｉに純水ＰＷを供給してもよい。

　また、以上の各実施形態及び各変形例では、いずれも、海水ＳＷを不純水の一例としているが、不純水は海水ＳＷである必要はなく、例えば、湖水、河川水、工場等からの排水、下水等であってもよい。

　また、以上の各実施形態及び各変形例では、いずれも、純水生成装置で生成した純水ＰＷの一部をガスタービン１０に供給している。しかしながら、純水生成装置で生成した純水ＰＷをガスタービン１０に供給しなくてもよい。例えば、純水生成装置で生成した純水ＰＷの全てをガスタービンプラント外の外部に供給してもよいし、一部を排熱回収装置に戻してもよい。

　本発明に係る一態様によれば、純度の高い水を得つつも、ランニングコストの増加を抑えることができる。

　１０：ガスタービン、１１：圧縮機、１１ｉ：吸入部、１１ｍ：中間段、１２：燃焼器、１３：タービン、１３ｉ：入口、１７，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ：発電機、２０：煙突、３０：制御装置、３１：第一流量調節弁、３２：第二流量調節弁、３３：第三流量調節弁、４０：天然ガス搬送装置、１００，１００ｅ：排熱回収装置、１１０，１１０ｅ：排熱回収ボイラー、１２１ａ：低圧蒸気タービン、１２１ｂ：中圧蒸気タービン、１２１ｃ：高圧蒸気タービン、１１８：蒸気ライン、１１９：外部蒸気ライン、１３４：蒸気供給ライン、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｄ：純水生成装置、２０１：効用缶、２０１ａ：第一効用缶、２０１ｂ：第二効用缶、２０５：凝縮器、２１５，２３５：ガスタービン水供給ライン、２１６：外部水供給ライン、２１６ｏ：プラント外水供給ライン、１９，２１６ｒ，２９５，２３７：水回収ライン、２１７：接続ライン（第一接続ライン）、２２７：第二接続ライン、１８，２１９：水回収ポンプ、３８，２２８，２３８：昇圧ポンプ、２３０：加熱器、２４０：多段フラッシュ蒸発器、２４３：蒸発室、２４９，２５９：純水ライン、２５０：ケーシング、２５１：第一室、２５２：第二室、２５３：半透膜、２９０：海水供給ポンプ、２９１：海水ライン、２９９：海水予熱器（不純水予熱器）

Claims (27)

1. 　空気を圧縮する圧縮機、前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器、及び前記燃焼ガスにより駆動するタービンを有するガスタービンと、
   　前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収装置と、
   　前記排熱回収装置で発生した前記蒸気のエネルギーを利用して、不純水を純水化する純水生成装置と、
   　を備えているガスタービンプラント。
2. 　請求項１に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記蒸気の前記エネルギーは、前記蒸気の凝縮熱である、
   　ガスタービンプラント。
3. 　請求項１又は２に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記純水生成装置で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成装置で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給するガスタービン水供給ラインを備えている、
   　ガスタービンプラント。
4. 　請求項３に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記純水は、前記純水生成装置で前記蒸気が凝縮した水を含む、
   　ガスタービンプラント。
5. 　請求項３又は４に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記ガスタービン水供給ラインは、前記純水の少なくとも一部を前記圧縮機の中間段から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給する、
   　ガスタービンプラント。
6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記純水生成装置で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成装置で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記ガスタービン外の外部に供給する外部水供給ラインを備えている、
   　ガスタービンプラント。
7. 　請求項３から５のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記純水の少なくとも一部を、前記ガスタービン外の外部に供給する外部水供給ラインを備え、
   　前記ガスタービン水供給ラインと前記外部水供給ラインとは、互いに接続され、
   　前記ガスタービン水供給ラインには、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給する前記純水の供給量を調節するする調節弁が設けられている、
   　ガスタービンプラント。
8. 　請求項７に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記調節弁の開度を制御する制御装置を備え、
   　前記制御装置は、前記ガスタービンの出力を増加させない場合には、前記調節弁を閉じて、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に前記純水を供給させない、
   　ガスタービンプラント。
9. 　請求項６から８のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
   　前記排熱回収装置からの蒸気を成す水の全てを前記排熱回収装置に戻さず、
   　前記外部水供給ラインは、前記外部水供給ラインに供給された前記純水の少なくとも一部を前記排熱回収装置に供給する水回収ラインを有する、
   　ガスタービンプラント。
10. 　請求項１から９のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記純水生成装置は、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させて加熱して前記不純水中の水を気化し、気化した前記水を前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にする、
    　ガスタービンプラント。
11. 　請求項１０に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記純水生成装置は、前記不純水と蒸気と熱交換させて、前記不純水を加熱し前記不純水中の水を蒸気にすると共に、前記不純水との熱交換対象である前記蒸気を凝縮する複数の効用缶を有し、
    　複数の前記効用缶のうちの一の効用缶である第一効用缶は、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させて加熱して前記不純水中の水を蒸気にし、
    　複数の前記効用缶のうちの前記第一効用缶を除く一の効用缶である第二効用缶は、前記第一効用缶で発生した前記蒸気を前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にする、
    　ガスタービンプラント。
12. 　請求項１１に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記純水生成装置は、３以上の効用缶を有し、
    　３以上の前記効用缶のうち、前記第一効用缶及び前記第二効用缶を除く効用缶は、他の効用缶で発生した蒸気を前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にする、
    　ガスタービンプラント。
13. 　請求項１０に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記純水生成装置は、前記不純水を前記排熱回収装置からの前記蒸気と熱交換させて加熱する加熱器と、前記加熱器で加熱された前記不純水中の水を減圧化で蒸気にする共に、前記蒸気を前記加熱器で加熱される前の前記不純水と熱交換させて冷却して凝縮し、前記純水化された水にするフラッシュ蒸発器と、を有する、
    　ガスタービンプラント。
14. 　請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記純水生成装置は、ケーシングと、前記ケーシング内を二室に仕切る半透膜と、を有し、前記二室のうちの一方の第一室に、前記不純水及び前記排熱回収装置からの前記蒸気が供給され、前記不純水中の水が前記半透膜を逆浸透して前記二室のうちの他方の第二室に、前記純水化された水として送られる逆浸透膜装置である、
    　ことを特徴とするガスタービンプラント。
15. 　請求項１から１４のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記排熱回収装置は、前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収ボイラーを有し、
    　前記純水生成装置は、前記排熱回収ボイラーで発生した蒸気の少なくとも一部のエネルギーを用いて、不純水を純水化する、
    　ことを特徴とするガスタービンプラント。
16. 　請求項１５に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記排熱回収ボイラーから排気された排気ガスの熱で前記不純水を予熱し、予熱した前記不純水を前記純水生成装置に送る不純水予熱器を備えている、
    　ガスタービンプラント。
17. 　請求項１５又は１６に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記排熱回収装置は、前記排熱回収ボイラーで発生した蒸気の一部を用いて駆動する蒸気タービンを有する、
    　ことを特徴とするガスタービンプラント。
18. 　請求項１から１７のいずれか一項に記載のガスタービンプラントにおいて、
    　前記不純水は、海水であり、
    　前記海水を前記純水生成装置に供給する海水供給ポンプを備えている、
    　ことを特徴とするガスタービンプラント。
19. 　空気を圧縮する圧縮機、前記圧縮機で圧縮された空気中で燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器、及び前記燃焼ガスにより駆動するタービンを有して構成されるガスタービンを備えているガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる排熱回収工程と、
    　前記排熱回収工程で発生した前記蒸気のエネルギーを利用して、不純水を純水化する純水生成工程と、
    　を実行するガスタービンプラントの運転方法。
20. 　請求項１９に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記蒸気の前記エネルギーは、前記蒸気の凝縮熱である、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
21. 　請求項１９又は２０に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記純水生成工程で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成工程で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記圧縮機の吸気部から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給するガスタービン水供給工程を実行する、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
22. 　請求項２１に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記純水は、前記純水生成工程で前記蒸気が凝縮した水を含む、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
23. 　請求項２１又は２２に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記ガスタービン水供給工程では、前記純水の少なくとも一部を前記圧縮機の中間段から前記タービンの入口までの間の前記空気中又は前記燃焼ガス中に供給する、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
24. 　請求項１９から２３のいずれか一項に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記純水生成工程で前記蒸気が凝縮した水又は前記純水生成工程で純水化された水である純水の少なくとも一部を、前記ガスタービン外の外部に供給する外部水供給工程を実行する、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
25. 　請求項２１から２３のいずれか一項に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記純水の少なくとも一部を、前記ガスタービン外の外部に供給する外部水供給工程を実行し、
    　前記ガスタービンの出力を増加させない場合には、前記ガスタービン水供給工程の実行を停止し、前記純水の全てを前記外部に供給する制御工程を実行する、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
26. 　請求項１９から２５のいずれか一項に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記排熱回収工程は、排熱回収ボイラーにより前記ガスタービンから排気された排気ガスの熱で蒸気を発生させる蒸気生成工程と、前記排熱回収ボイラーから排気された排気ガスの熱で前記不純水を予熱する不純水予熱工程と、を含み、
    　前記純水生成工程では、前記蒸気生成工程で発生した前記蒸気のエネルギーを利用して、前記不純水予熱工程で予熱された不純水を純水化する、
    　ガスタービンプラントの運転方法。
27. 　請求項１９から２６のいずれか一項に記載のガスタービンプラントの運転方法において、
    　前記不純水は、海水であり、
    　前記純水生成工程を実行する純水生成装置に、前記海水を供給する海水供給工程を実行する、
    　ガスタービンプラントの運転方法。

Images