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特開2015-183597排熱回収システム、これを備えているガスタービンプラント、及び排熱回収方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-183597(P2015-183597A)
(43)【公開日】2015年10月22日
(54)【発明の名称】排熱回収システム、これを備えているガスタービンプラント、及び排熱回収方法
(51)【国際特許分類】
   F01K 23/02 20060101AFI20150925BHJP
   F01K 23/10 20060101ALI20150925BHJP
   F02C 7/224 20060101ALI20150925BHJP
   F02C 7/18 20060101ALI20150925BHJP
   F01K 25/10 20060101ALI20150925BHJP
   F02C 6/18 20060101ALI20150925BHJP
   F02G 5/00 20060101ALI20150925BHJP
   F01K 17/04 20060101ALI20150925BHJP
【FI】
   F01K23/02 A
   F01K23/10 A
   F02C7/224
   F02C7/18 E
   F01K25/10 D
   F02C6/18 A
   F02G5/00 C
   F01K17/04 Z
   F01K25/10 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】28
【出願形態】OL
【全頁数】31
(21)【出願番号】特願2014-60841(P2014-60841)
(22)【出願日】2014年3月24日
(71)【出願人】
【識別番号】514030104
【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134544
【弁理士】
【氏名又は名称】森 隆一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100108578
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男
(74)【代理人】
【識別番号】100126893
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(72)【発明者】
【氏名】上地 英之
(72)【発明者】
【氏名】椙下 秀昭
(72)【発明者】
【氏名】土師 俊幸
(72)【発明者】
【氏名】中本 行政
(72)【発明者】
【氏名】久田 直樹
【テーマコード(参考)】
3G081
【Fターム(参考)】
3G081BA02
3G081BA11
3G081BB05
3G081BC03
3G081BC07
(57)【要約】
【課題】圧縮機から抽気した空気から冷却空気を生成する際に生じる排熱の回収効率を向上させ、効率的に冷却空気の生成が可能な排熱回収システム、ガスタービンプラント、及び排熱回収方法を提供する。
【解決手段】空気Aを圧縮する圧縮機11、圧縮された空気A中で燃料Fを燃焼させて燃焼ガスGを生成する燃焼器21、及び、燃焼ガスGで駆動するタービン31を有するガスタービン10における圧縮機11から空気Aを抽気して、抽気した空気Aを冷却して高温部品を冷却する冷却空気CAを生成する冷却空気クーラ54と、冷却空気クーラ54からの排熱を回収する排熱回収装置51と、を備え、排熱回収装置51は、冷却空気クーラ54に、熱媒体Mとして互いに温度レベルの異なる複数の流体を各々流通させることで、排熱の回収を行う複数の回収部70、71を有している。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気を圧縮する圧縮機、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、燃焼ガスで駆動するタービンを有するガスタービンにおける前記圧縮機から前記空気を抽気して、抽気した該空気を冷却して高温部品を冷却する冷却空気を生成する冷却空気クーラと、
前記冷却空気クーラからの排熱を回収する排熱回収装置と、
を備え、
前記排熱回収装置は、前記冷却空気クーラに、熱媒体として互いに温度レベルの異なる複数の流体を各々流通させることで、前記排熱の回収を行う複数の回収部を有する排熱回収システム。
【請求項2】
請求項1に記載の排熱回収システムにおいて、
前記複数の回収部には、前記温度レベルの異なる前記複数の流体によって、並列に前記排熱を回収する並列回収部が設けられている排熱回収システム。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の排熱回収システムにおいて、
前記回収部は、前記複数の流体として、互いに同一の物質であり、かつ、互いに圧力が異なる流体を前記冷却空気クーラに流通させる排熱回収システム。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記回収部は、前記複数の流体として、互いに同一の物質であり、かつ、物質の相が異なる流体を前記冷却空気クーラに流通させる排熱回収システム。
【請求項5】
請求項1から3のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記回収部は、前記複数の流体として、互いに沸点が異なる流体を前記冷却空気クーラに流通させる排熱回収システム。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置は、回収した前記排熱によって、低沸点媒体が凝縮と蒸発とを繰り返して循環する低沸点媒体ランキンサイクルをさらに有する排熱回収システム。
【請求項7】
請求項6に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置は、前記タービンからの排気ガスで水を順次加熱する複数の節炭器を有する排熱回収ボイラと、
前記水を前記流体として前記冷却空気クーラに供給した後に、前記複数の節炭器のうちで最も低温側に設けられた低圧節炭器に供給する給水部と、
をさらに有し、
前記低沸点媒体ランキンサイクルは、前記低圧節炭器の出口からの水の熱によって駆動される排熱回収システム。
【請求項8】
請求項1から7のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記冷却空気クーラは、前記複数の流体のうちの少なくとも一つを蒸発させる蒸発器を有する排熱回収システム。
【請求項9】
請求項1から8のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置における前記回収部は、前記タービンからの排気ガスで水を加熱する排熱回収ボイラを有し、
前記排熱回収ボイラは、前記複数の流体として前記水を前記冷却空気クーラに流通させる排熱回収システム。
【請求項10】
請求項9に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置は、前記排熱回収ボイラに加え、該排熱回収ボイラで加熱された前記水を作動媒体として駆動する蒸気タービンをさらに有する排熱回収システム。
【請求項11】
請求項10に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置における前記回収部は、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、前記蒸気タービンの出口からの蒸気を前記冷却空気クーラへ流通させる排熱回収システム。
【請求項12】
請求項1から11のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記冷却空気クーラは、前記高温部品として前記タービン及び前記燃焼器の構成部品のうちの少なくとも一方の冷却を行う冷却空気を生成する排熱回収システム。
【請求項13】
請求項1から12のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置における前記回収部は、少なくとも三つが設けられている排熱回収システム。
【請求項14】
請求項1から13のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置における前記回収部は、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料を前記冷却空気クーラへ流通させる排熱回収システム。
【請求項15】
請求項1から13のいずれか一項に記載の排熱回収システムにおいて、
前記排熱回収装置は、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料を、前記複数の流体のうちの少なくとも一つによって加熱する排熱回収システム。
【請求項16】
請求項1から15のいずれか一項に記載の排熱回収システムと、
空気を圧縮する圧縮機、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、燃焼ガスで駆動するタービンを有するガスタービンと、
を備えるガスタービンプラント。
【請求項17】
空気を圧縮する圧縮機、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、燃焼ガスで駆動するタービンを有するガスタービンにおける前記圧縮機から前記空気を抽気する抽気工程と、
抽気した前記空気を冷却して高温部品を冷却する冷却空気を生成する冷却工程と、
前記冷却空気を生成した際の排熱を、熱媒体として互いに温度レベルの異なる複数の流体によって回収する排熱回収工程と、
を含む排熱回収方法。
【請求項18】
請求項17に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、同一の物質であり、かつ、互いに圧力が異なる流体によって前記排熱を回収する排熱回収方法。
【請求項19】
請求項17に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、同一の物質であり、かつ、物質の相が異なる流体によって前記排熱を回収する排熱回収方法。
【請求項20】
請求項17に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、互いに沸点の異なる流体によって前記排熱を回収する排熱回収方法。
【請求項21】
請求項19から20のいずれか一項に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記排熱を、低沸点媒体が凝縮と蒸発とを繰り返して循環する低沸点媒体ランキンサイクルを駆動することで回収する排熱回収方法。
【請求項22】
請求項21に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記タービンからの排気ガスで水を順次加熱する複数の節炭器を有する排熱回収ボイラからの水を前記複数の流体として前記排熱を回収した後に、前記複数の節炭器のうちで最も低温側に設けられた低圧節炭器に供給し、該低圧節炭器の出口からの水の熱によって前記低沸点媒体ランキンサイクルを駆動する排熱回収方法。
【請求項23】
請求項17から22のいずれか一項に記載の排熱回収方法において、
前記冷却工程では、前記複数の流体のうちの少なくとも一つの流体を蒸発させる排熱回収方法。
【請求項24】
請求項17から23のいずれか一項に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、前記タービンからの排気ガスで水を加熱する排熱回収ボイラからの水によって前記排熱を回収する排熱回収方法。
【請求項25】
請求項24に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記排熱回収ボイラで加熱された前記水を作動媒体として駆動する蒸気タービンの出口からの水の蒸気によって前記排熱を回収する排熱回収方法。
【請求項26】
請求項17から25のいずれか一項に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記冷却空気を生成した際の前記排熱を、前記熱媒体として互いに温度レベルの異なる少なくとも三つの流体によって回収する排熱回収方法。
【請求項27】
請求項17から26のいずれか一項に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料によって前記排熱を回収する排熱回収方法。
【請求項28】
請求項17から26のいずれか一項に記載の排熱回収方法において、
前記排熱回収工程では、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料を、前記複数の流体のうちの少なくとも一つによって加熱する排熱回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷却空気を生成する際の排熱を回収する排熱回収システム、これを備えているガスタービンプラント、及び排熱回収方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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有している。このガスタービンでは、圧縮機からの抽気を静翼等の高温部品に供給してこれら高温部品の冷却を行う場合がある。
【0003】
以下の特許文献1には、圧縮機からの抽気を空気冷却器によって冷却し、冷却空気を生成する際に排熱ボイラからの蒸気を熱媒体として空気冷却器に導入し、空気冷却器の排熱回収を行っている構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−169414号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、蒸気が導入されることで圧縮機からの抽気との間の温度差が大きくなっており、空気冷却器(冷却空気クーラ)での排熱回収の効率向上に余地が残されている。即ち、十分に低い温度の冷却空気を生成できていないのが現状である。
【0006】
そこで、本発明は、圧縮機から抽気した空気から冷却空気を生成する際に生じる排熱の回収効率を向上させ、効率的に冷却空気の生成が可能な排熱回収システム、ガスタービンプラント、及び排熱回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての排熱回収システムは、空気を圧縮する圧縮機、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、燃焼ガスで駆動するタービンを有するガスタービンにおける前記圧縮機から前記空気を抽気して、抽気した該空気を冷却して高温部品を冷却する冷却空気を生成する冷却空気クーラと、前記冷却空気クーラからの排熱を回収する排熱回収装置と、を備え、前記排熱回収装置は、前記冷却空気クーラに、熱媒体として互いに温度レベルの異なる複数の流体を各々流通させることで、前記排熱の回収を行う複数の回収部を有している。
【0008】
このような排熱回収システムによれば、複数の回収部によって、互いに温度レベルが異なる複数の流体を各々冷却空気クーラに流通させることで排熱を回収するようになっている。従って、一つの温度レベルの熱媒体によって冷却空気クーラからの排熱を回収して、空気の冷却を行う場合に比べ、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。即ち、例えば、まず圧縮機から抽気した空気の温度に見合う温度レベルの熱媒体を冷却空気クーラに供給し、冷却する。その後、温度の低下した空気の温度に見合う温度レベルの熱媒体を冷却空気クーラに供給し、さらに空気の冷却を行う。これにより、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。この結果、十分に温度の低い冷却空気を生成でき、高温部品の冷却に用いることができるため、高温部品の損傷防止効果を向上できる。また、冷却空気の温度を低くできることで、冷却空気流量を小さくしても高温部品を十分に冷却することができる。よって、圧縮機から抽気する空気の流量を低減でき、ガスタービンの運転効率や出力を向上することができる。
また、温度レベルが異なる熱媒体に排熱を回収すると、空気の冷却温度幅が大きい場合において、高温の排熱から低温の排熱に向かって、温度レベルが高い熱媒体から温度レベルの低い熱媒体に順次回収することによって、空気と熱媒体の温度差を小さくすることができ、空気の冷却温度幅の大きな排熱を十分に温度の高い熱媒体に順次回収し、排熱の回収効率を向上することができる。
ここで、「温度レベルが異なる」とは、熱媒体の入口、または出口の少なくとも一方の温度が有意に異なることを意味している。また「温度レベルが高い」とは、熱媒体の入口、または出口の少なくとも一方の温度が高く、より高温の空気との間での熱交換に適していることを意味し、「温度レベルが低い」とは、熱媒体の入口、または出口の少なくとも一方の温度が低く、より低温の空気との間での熱交換に適していることを意味する。
【0009】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記複数の回収部には、温度レベルの異なる前記複数の流体によって、並列に前記排熱を回収する並列回収部が設けられていてもよい。
【0010】
このような並列回収部によって、同じ温度の空気を、温度レベルの異なる複数の流体によって冷却できる。従って、圧縮機からの空気を効率的に冷却することができる。
【0011】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記回収部は、前記複数の流体として、互いに同一の物質であり、かつ、互いに圧力が異なる流体を前記冷却空気クーラに流通させてもよい。
【0012】
このように同じ物質の流体であっても、圧力が異なることで温度レベルを異ならせることが可能である。従って、温度レベルの異なる流体として同じ物質の流体を用いつつ、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。よって、異なる物質を熱媒体として流通させる場合に比べ、回収部の構造を簡易なものとして容易に、十分に温度の低い冷却空気を生成することが可能となる。
【0013】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記回収部は、前記複数の流体として、互いに同一の物質であり、かつ、物質の相が異なる流体を前記冷却空気クーラに流通させてもよい。
【0014】
このように同じ物質の流体であっても、相(気相、液相)が異なることで温度レベルを異ならせることが可能である。従って、温度レベルの異なる流体として同じ物質の流体を用いつつ、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。よって、異なる物質を熱媒体として流通させる場合に比べ、回収部の構造を簡易なものとして容易に、十分に温度の低い冷却空気を生成することが可能となる。
【0015】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記回収部は、前記複数の流体として、互いに沸点が異なる流体を前記冷却空気クーラに流通させてもよい。
【0016】
このように温度レベルの異なる流体として沸点の異なる流体を用いることで、十分に温度の低い冷却空気を生成することが可能となる。
【0017】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置は、回収した前記排熱によって、低沸点媒体が凝縮と蒸発とを繰り返して循環する低沸点媒体ランキンサイクルをさらに有していてもよい。
【0018】
冷却空気クーラからの排熱によって、低沸点媒体ランキンサイクルを駆動することで、排熱の有効利用が可能である。ここで、冷却空気クーラに供給する流体に低沸点媒体ランキンサイクルにおける低沸点媒体を用いてもよい。また、冷却空気クーラに供給する熱媒体として低沸点媒体とは異なる流体を用いて、この流体と低沸点媒体との間で熱交換を行って低沸点媒体ランキンサイクルを駆動してもよい。
【0019】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置は、前記タービンからの排気ガスで水を順次加熱する複数の節炭器を有する排熱回収ボイラと、前記水を前記流体として前記冷却空気クーラに供給した後に、前記複数の節炭器のうちで最も低温側に設けられた低圧節炭器に供給する給水部と、をさらに有し、前記低沸点媒体ランキンサイクルは、前記低圧節炭器の出口からの水の熱によって駆動されてもよい。
【0020】
このように、排熱回収ボイラによって冷却空気クーラからの排熱回収を行いつつ、排熱回収ボイラにおける低圧節炭器で加熱した水の熱を利用して低沸点媒体ランキンサイクルを駆動することができるので、低温排熱の有効利用が可能である。
【0021】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記冷却空気クーラは、前記複数の流体のうちの少なくとも一つを蒸発させる蒸発器を有していてもよい。
【0022】
このように、冷却空気クーラで流体を相変化させることで、圧縮機からの空気から相変化による潜熱分の排熱を回収することができる。従って、冷却空気クーラからの排熱回収量を増大させ、冷却空気クーラで、より温度の低い冷却空気を生成することができる。
【0023】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置における前記回収部は、前記タービンからの排気ガスで水を加熱する排熱回収ボイラを有し、前記排熱回収ボイラは、前記複数の流体として前記水を前記冷却空気クーラに流通させてもよい。
【0024】
排熱回収システムをコージェネレーションシステムの一部として機能させることができ、設備の共通化によるコストダウンにつながる。また、複数の流体としての水を、その温度に応じた排熱回収ボイラの箇所に回収することができるため、冷却空気クーラからの排熱のさらなる有効利用が可能となる。
【0025】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置は、前記排熱回収ボイラに加え、該排熱回収ボイラで加熱された前記水を作動媒体として駆動する蒸気タービンをさらに有していてもよい。
【0026】
排熱回収システムをコンバインドサイクルの一部として機能させることができ、設備の共通化によるコストダウンにつながる。また、複数の流体としての水を、その温度に応じた排熱回収ボイラの箇所に回収することができるため、冷却空気クーラからの排熱のさらなる有効利用が可能となる。
【0027】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置における前記回収部は、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、前記蒸気タービンの出口からの蒸気を前記冷却空気クーラへ流通させてもよい。
【0028】
このように、蒸気タービンからの蒸気を冷却空気クーラへ供給して、冷却空気クーラからの排熱の回収を行うため、比較的温度の低い蒸気を冷却空気クーラへ供給することになる。従って、冷却空気クーラでの耐熱強度を抑えることができ、冷却空気クーラのコストダウンを図ることが可能となる。また、蒸気タービンからの蒸気を冷却空気クーラからの排熱で再熱することができる。
【0029】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記冷却空気クーラは、前記高温部品として前記タービン及び前記燃焼器の構成部品のうちの少なくとも一方の冷却を行う冷却空気を生成してもよい。
【0030】
このように、冷却空気クーラによって生成した冷却空気によって、特に高温となるタービンや燃焼器の構成部品の冷却を行うことで、冷却効果の向上が可能となる。
【0031】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置における前記回収部は、少なくとも三つが設けられていてもよい。
【0032】
このように、少なくとも三つの回収部によって、三つの異なる温度レベルの流体によって冷却空気クーラでの空気の冷却が可能となる。従って、さらに温度の低い冷却空気を生成することができる。
【0033】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記排熱回収装置における前記回収部は、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料を前記冷却空気クーラへ流通させてもよい。
【0034】
このように、燃焼器の燃料によって冷却空気クーラからの排熱を回収することによって、燃料の加熱が可能となる。また、複数の流体のうちの少なくとも一つとして燃料を用いることで、例えば、燃料を加熱に適した温度の空気と熱交換するようにすることが可能となる。即ち、まず温度の高い空気を燃料とは異なる流体を熱媒体として用いて冷却し、空気が燃料の加熱に適した温度となった状態で、この空気と燃料とを熱交換させることで、燃料の逆火等を防止しながら燃料の加熱が可能となる。
【0035】
また、上記の排熱回収システムにおいて、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料を、前記複数の流体のうちの少なくとも一つによって加熱してもよい。
【0036】
このように燃料を冷却空気クーラからの排熱によって直接加熱せずに、間接的に加熱することで、燃料の加熱量の調整が容易となる。また、燃料を発火点以上の高い温度まで加熱する場合において、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、水や水蒸気等の助燃性を持たない流体を用いると、燃料を加熱する熱交換器の伝熱管等が損傷しにくく、燃料と流体が混合した場合でも着火の恐れがないため、容易に安全性を確保することができる。
【0037】
さらに、上記目的を達成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、上記の排熱回収システムと、空気を圧縮する圧縮機、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、燃焼ガスで駆動するタービンを有するガスタービンと、を備えている。
【0038】
このようなガスタービンプラントによれば、排熱回収システムを備えていることで、一つの温度レベルの熱媒体によって冷却空気クーラからの排熱を回収して、空気の冷却を行う場合に比べ、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。この結果、十分に温度の低い冷却空気を生成でき、高温部品の冷却に用いることができるため、高温部品の損傷防止効果を向上できる。また、冷却空気の温度を低くできることで、冷却空気流量を小さくしても、高温部品を十分に冷却することができる。よって、圧縮機から抽気する空気の流量を低減でき、ガスタービンの運転効率や出力を向上することができる。
【0039】
さらに、上記目的を達成するための発明に係る一態様としての排熱回収方法は、空気を圧縮する圧縮機、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、燃焼ガスで駆動するタービンを有するガスタービンにおける前記圧縮機から前記空気を抽気する抽気工程と、抽気した前記空気を冷却して高温部品を冷却する冷却空気を生成する冷却工程と、前記冷却空気を生成した際の排熱を、熱媒体として互いに温度レベルの異なる複数の流体によって回収する排熱回収工程と、を含んでいる。
【0040】
このような排熱回収方法によれば、一つの温度レベルの熱媒体によって冷却空気を生成した際の排熱を回収して空気の冷却を行う場合に比べ、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。この結果、十分に温度の低い冷却空気を生成でき、高温部品の冷却に用いることができるため、高温部品の損傷防止効果を向上できる。また、冷却空気の温度を低くできることで、冷却空気流量を小さくしても、高温部品を十分に冷却することができる。よって、圧縮機から抽気する空気の流量を低減でき、ガスタービンの運転効率や出力を向上することができる。
【0041】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、同一の物質であり、かつ、互いに圧力が異なる流体によって前記排熱を回収してもよい。
【0042】
このように、同じ物質であっても圧力が異なることで温度レベルを異ならせることが可能であり、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。排熱回収を行う流体として同じ物質を用いることで、容易に、十分に温度の低い冷却空気を生成することが可能となる。
【0043】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、同一の物質であり、かつ、物質の相が異なる流体によって前記排熱を回収してもよい。
【0044】
このように、同じ物質であっても、相(気相、液相)が異なることで温度レベルを異ならせることが可能であり、空気の冷却温度幅を大きくすることができる。排熱回収を行う流体として同じ物質を用いることで、容易に、十分に温度の低い冷却空気を生成することが可能となる。
【0045】
また、上記の排熱回収方法において、排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、互いに沸点の異なる流体によって前記排熱を回収してもよい。
【0046】
このように、温度レベルの異なる流体として沸点の異なる流体を用いることで、十分に温度の低い冷却空気を生成することが可能となる。
【0047】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記排熱を、低沸点媒体が凝縮と蒸発とを繰り返して循環する低沸点媒体ランキンサイクルを駆動することで回収してもよい。
【0048】
このように、冷却空気を生成した際の排熱によって、低沸点媒体ランキンサイクルを駆動することで、排熱の有効利用が可能である。
【0049】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記タービンからの排気ガスで水を順次加熱する複数の節炭器を有する排熱回収ボイラからの水を前記複数の流体として前記排熱を回収した後に、前記複数の節炭器のうちで最も低温側に設けられた低圧節炭器に供給し、該低圧節炭器の出口からの水の熱によって前記低沸点媒体ランキンサイクルを駆動してもよい。
【0050】
このように、排熱回収ボイラによって冷却空気を生成した際の排熱の回収を行いつつ、排熱回収ボイラにおける低圧節炭器で加熱した水の熱を利用して低沸点媒体ランキンサイクルを駆動することができるので、低温排熱の有効利用が可能である。
【0051】
また、上記の排熱回収方法において、前記冷却工程では、前記複数の流体のうちの少なくとも一つの流体を蒸発させてもよい。
【0052】
このように、冷却工程で流体を相変化させることで、圧縮機からの空気から相変化による潜熱分の排熱を回収することができる。従って、冷却空気を生成した際の排熱の回収量を増大させ、より温度の低い冷却空気を生成することができる。
【0053】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記複数の流体として、前記タービンからの排気ガスで水を加熱する排熱回収ボイラからの水によって前記排熱を回収してもよい。
【0054】
このように、複数の流体としての水を、その温度に応じた排熱回収ボイラの箇所に回収することができるため、冷却工程で発生した排熱のさらなる有効利用が可能となる。
【0055】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記排熱回収ボイラで加熱された前記水を作動媒体として駆動する蒸気タービンの出口からの水の蒸気によって前記排熱を回収してもよい。
【0056】
このように、複数の流体としての水を、その温度に応じた排熱回収ボイラの箇所に回収することができるため、冷却空気を生成した際の排熱のさらなる有効利用が可能となる。
【0057】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記冷却空気を生成した際の前記排熱を、前記熱媒体として互いに温度レベルの異なる少なくとも三つの流体によって回収してもよい。
【0058】
このように多種の温度レベルの流体に排熱を回収することにより、冷却空気を生成した際の排熱のさらなる有効利用が可能となる。
【0059】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料によって前記排熱を回収してもよい。
【0060】
このように、燃焼器の燃料によって冷却工程で発生した排熱を回収することによって、燃料の加熱が可能となる。また、複数の流体のうちの少なくとも一つとして燃料を用いることで、例えば、燃料を加熱に適した温度の空気と熱交換するようにすることができ、燃料の逆火等を防止しながら燃料の加熱が可能となる。
【0061】
また、上記の排熱回収方法において、前記排熱回収工程では、前記燃焼器で燃焼させる前記燃料を、前記複数の流体のうちの少なくとも一つによって加熱してもよい。
【0062】
このように燃料を冷却工程で発生した排熱によって直接加熱せずに、間接的に加熱することで燃料の加熱量の調整が容易となる。また、燃料を発火点以上の高い温度まで加熱する場合において、前記複数の流体のうちの少なくとも一つとして、水や水蒸気等の助燃性を持たない流体を用いると、燃料を加熱する熱交換器の伝熱管等が損傷しにくく、燃料と流体が混合した場合でも着火の恐れがないため、容易に安全性を確保することができる。
【発明の効果】
【0063】
上記した排熱回収システム、ガスタービンプラント及び排熱回収方法によれば、温度レベルの異なる複数の流体を熱媒体として用い、冷却空気を生成する際に生じる排熱を回収することで排熱の回収効率を向上させ、効率的に冷却空気の生成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0064】
図1】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。
図2】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での、排熱回収方法の手順を示すフロー図である。
図3】本発明に係る第一実施形態の変形例における第一回収部及び第二回収部を示す図であって、(a)は第一変形例を(b)は第二変形例を示す。
図4】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。
図5】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。
図6】本発明に係る第四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。
図7】本発明に係る第五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。
図8】本発明に係る第六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。
図9】本発明に係る第六実施形態の変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。
図10】本発明に係る第七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。
図11】本発明に係る第七実施形態の変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。
図12】本発明に係る第八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。
図13】本発明に係る第九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。
図14】本発明に係る第十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。
図15】本発明に係る第十一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。
図16】本発明に係る第十一実施形態の変形例におけるガスタービンプラントの系統図である。
【発明を実施するための形態】
【0065】
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について、図面を用いて説明する。
「第一実施形態」
図1を参照して、本発明に係るガスタービンプラント1の第一実施形態について説明する。
【0066】
本実施形態のガスタービンプラント1は、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41と、高温部品を冷却する冷却空気CAを生成する冷却空気クーラ54、及び冷却空気クーラ54からの排熱を回収する排熱回収装置51を有する排熱回収システム61とを備えている。
【0067】
ガスタービン10は、空気Aを圧縮する圧縮機11と、圧縮機11で圧縮された空気A中で燃料Fを燃焼させて燃焼ガスGを生成する燃焼器21と、高温高圧の燃焼ガスGにより駆動するタービン31とを備えている。
【0068】
圧縮機11は、軸線Oを中心として回転する圧縮機ロータ13と、この圧縮機ロータ13を回転可能に覆う圧縮機ケーシング17と有している。
【0069】
タービン31は、燃焼器21からの燃焼ガスGにより、軸線Oを中心として回転するタービンロータ33と、このタービンロータ33を回転可能に覆うタービンケーシング37とを有している。
【0070】
タービンロータ33は、軸線Oと平行な軸方向に延びるロータ軸34と、このロータ軸34の外周に固定されている複数段に配列された動翼35とを有している。また、タービンケーシング37の内周面には、複数段に配列された静翼38が固定されている。タービンケーシング37の内周面とロータ軸34の外周面との間は、燃焼器21からの燃焼ガスGが通る燃焼ガス流路となっている。ロータ軸34及び静翼38には、冷却空気CAが流れる冷却空気流路(不図示)が形成されている。
【0071】
燃焼器21は、タービンケーシング37に固定されている。タービンロータ33と圧縮機ロータ13とは、同一の軸線O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40を成している。このガスタービンロータ40には、前述の発電機41のロータが接続されている。
【0072】
排熱回収システム61は、圧縮機11から抽気した空気Aを冷却する冷却空気クーラ54と、冷却空気クーラ54に熱媒体Mを導入することで、冷却空気クーラ54の排熱を回収する排熱回収装置51とを有している。
【0073】
冷却空気クーラ54は、圧縮機11で圧縮された空気Aの一部を抽気し(抽気工程S1、図2参照)、水等の熱媒体Mとの熱交換によって冷却し、これをタービン31の上記冷却空気流路に送り、高温部品の冷却を行う。
そして本実施形態では、圧縮機11の出口から空気Aを抽気して、冷却空気CAを生成する(冷却工程S2、図2参照)。なお、例えば圧縮機11の中間段から空気Aを抽気してもよく、抽気位置は本実施形態の場合に限定されない。
【0074】
また、冷却空気クーラ54で生成される冷却空気CAは、例えば燃焼器21の冷却に用いてもよいし、動翼35の冷却に用いてもよく、本実施形態の場合に限定されない。
【0075】
排熱回収装置51は、冷却空気クーラ54を流通する空気Aとの間で熱交換を行う第一回収部70及び第二回収部71と、第一回収部70及び第二回収部71に熱媒体Mとして水Wを供給する排熱回収ボイラ65と、排熱回収ボイラ65に水Wを供給する給水ポンプ66とを有している。
さらに、排熱回収装置51は、排熱回収ボイラ65で発生した蒸気Sで駆動する蒸気タービン67と、蒸気タービン67の駆動で発電する発電機68と、蒸気タービン67を駆動させた蒸気Sを水Wに戻す復水器69とを有している。
【0076】
また、排熱回収ボイラ65は、タービン31を駆動させた燃焼ガスG、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Sを発生させる蒸気発生部72を有している。蒸気発生部72は、即ち、蒸気Sとして低圧蒸気LSを発生する低圧蒸気発生部74と、中圧蒸気MSを発生する中圧蒸気発生部75と、高圧蒸気HSを発生する高圧蒸気発生部76となっている。
【0077】
低圧蒸気発生部74は、水Wを加熱する低圧節炭器74aと、低圧節炭器74aで加熱された水Wを蒸気Sにする低圧蒸発器74bと、低圧蒸発器74bで発生した蒸気Sを過熱して低圧蒸気LSを生成する低圧過熱器74cとを有している。
【0078】
中圧蒸気発生部75は、低圧節炭器74aで加熱された水Wを昇圧する中圧給水ポンプ75dと、この中圧給水ポンプ75dで昇圧された水Wを加熱する中圧節炭器75aと、中圧節炭器75aで加熱された水Wを蒸気Sにする中圧蒸発器75bと、中圧蒸発器75bで発生した蒸気Sを過熱して中圧蒸気MSを生成する中圧過熱器75cとを有している。
【0079】
高圧蒸気発生部76は、低圧節炭器74aで加熱された水Wを昇圧する高圧給水ポンプ76fと、この高圧給水ポンプ76fで昇圧された水Wを加熱する第一高圧節炭器76aと、第一高圧節炭器76aで加熱された水Wをさらに加熱する第二高圧節炭器76bと、第二高圧節炭器76bで加熱された水Wを蒸気Sにする高圧蒸発器76cと、高圧蒸発器76cで発生した蒸気Sを過熱して高圧蒸気HSを生成する第一高圧過熱器76dと、高圧蒸気HSをさらに過熱する第二高圧過熱器76eとを有している。
【0080】
高圧蒸気発生部76、中圧蒸気発生部75、及び低圧蒸気発生部74のそれぞれを構成する要素は、タービン31から排気ガスEGの下流側に向かって、第二高圧過熱器76e、第一高圧過熱器76d、高圧蒸発器76c、第二高圧節炭器76b、中圧過熱器75c及び低圧過熱器74c、中圧蒸発器75b、第一高圧節炭器76a及び中圧節炭器75a、低圧蒸発器74b、低圧節炭器74aの順序で並んでいる。
【0081】
蒸気タービン67としては、排熱回収ボイラ65からの低圧蒸気LSで駆動する低圧蒸気タービン77と、中圧蒸気MSで駆動する中圧蒸気タービン78と、高圧蒸気HSで駆動する高圧蒸気タービン79とが設けられている。
【0082】
高圧蒸気タービン79は、その入口で排熱回収ボイラ65における第二高圧過熱器76eに接続されている。
【0083】
ここで、排熱回収ボイラ65は、高圧蒸気タービン79を駆動させて排出された蒸気S、及び中圧過熱器75cの出口からの中圧蒸気MSを過熱する第一再熱器83及び第二再熱器84をさらに有している。第一再熱器83は、排熱回収ボイラ65における第一高圧過熱器76dよりも排気ガスEGの流れの上流側に配され、第二再熱器84は、第一再熱器83よりも上流側であって、第二高圧過熱器76eと略同じ位置に配されている。
【0084】
即ち、高圧蒸気タービン79は、その出口で第一再熱器83の入口に接続されている。
【0085】
中圧蒸気タービン78は、その入口で第二再熱器84の出口に接続されている。
【0086】
低圧蒸気タービン77は、その入口で低圧過熱器74c及び中圧蒸気タービン78の出口に接続されている。また、出口で復水器69に接続されている。
【0087】
発電機68は、低圧蒸気タービン77、中圧蒸気タービン78、及び高圧蒸気タービン79の各々に設けられている。なお、この発電機68は、各々に設けられている場合に限らず、これら蒸気タービン67に共通で一つのみが設けられていてもよい。
【0088】
復水器69は、低圧蒸気タービン77の出口から蒸気Sを回収し、液体の水Wを生成する。
【0089】
第一回収部70は、冷却空気クーラ54に設けられた熱交換器であって、その入口が排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aの出口に接続され、出口が高圧蒸発器76cの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして低圧節炭器74aからの水W(流体)を高圧給水ポンプ76fによって冷却空気クーラ54に流通させた後に高圧蒸発器76cに流入させ、圧縮機11から抽気した空気Aと、低圧節炭器74aからの水Wとの間で熱交換を行うことで冷却空気クーラ54からの排熱を回収する(排熱回収工程S3、図2参照)。
【0090】
第二回収部71は、第一回収部70よりも、圧縮機11から抽気した空気Aの流れの下流側で冷却空気クーラ54に設けられた熱交換器であって、その入口が復水器69の出口と接続され、出口が低圧節炭器74aの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして復水器69からの水W(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に低圧節炭器74aに流入させ、圧縮機11から抽気した空気Aと、復水器69からの水Wとの間で熱交換を行うことで、冷却空気クーラ54からの排熱を回収する(排熱回収工程S3、図2参照)。
【0091】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第一回収部70との間で熱交換を行って冷却され、その後、第二回収部71との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。
そして、第一回収部70を流通する水Wは、第二回収部71を流通する水Wに比べて、圧力(及び温度)が高くなっており、熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
ここで、「温度レベルが異なる」とは、熱媒体の入口、または出口の少なくとも一方の温度が有意に異なることを意味している。また「温度レベルが高い」とは、熱媒体の入口、または出口の少なくとも一方の温度が高く、より高温の空気との間での熱交換に適していることを意味し、「温度レベルが低い」とは、熱媒体の入口、または出口の少なくとも一方の温度が低く、より低温の空気との間での熱交換に適していることを意味する。
【0092】
給水ポンプ66は、復水器69と第二回収部71との間に設けられ、低圧蒸気タービン77から回収した蒸気Sから生成した水Wを、第二回収部71を介して低圧節炭器74aに導入する。
【0093】
このようなガスタービンプラント1によると、第一回収部70及び第二回収部71によって、熱媒体Mとして互いに温度レベルが異なる複数の流体をそれぞれ冷却空気クーラ54に流通させることで排熱を回収するようになっている。従って、一つの温度レベルの熱媒体Mによって冷却空気クーラ54からの排熱を回収して空気Aの冷却を行う場合に比べて、空気Aの冷却温度幅を大きくすることができる。
【0094】
即ち、例えばまず第一回収部70で圧縮機11から抽気した空気Aの温度に見合う温度レベルの熱媒体Mを冷却空気クーラ54に供給し、冷却する。その後、第一回収部70によって温度の低下した空気Aの温度に見合う温度レベルの熱媒体Mを第二回収部71で冷却空気クーラ54に供給し、さらに空気Aの冷却を行う。これにより、空気Aの冷却温度幅を大きくすることが可能となる。
【0095】
この結果、十分に温度の低い冷却空気CAを生成でき、高温部品の冷却に用いることができるため、高温部品の損傷防止効果を向上できる。また、冷却空気CAの温度を低くできることで、冷却空気CAの流量を小さくしても、高温部品を十分に冷却することができる。よって、圧縮機11から抽気する空気Aの流量を低減でき、ガスタービン10の運転効率や出力を向上することができる。
【0096】
さらに、第一回収部70と第二回収部71とで流通する熱媒体Mが同じ物質、相の流体であっても、圧力が異なることで飽和温度が異なるので、熱媒体M同士の温度レベルを容易に異ならせることが可能である。例えば、本実施形態では、第一回収部70を流通する水Wは、第二回収部71を流通する水Wよりも圧力が高いので、第二回収部71を流通する水Wの圧力では沸騰してしまう温度レベルまで、液相で排熱を回収することができる。従って、温度レベルの異なる流体として同じ物質、相の流体を用いつつ、空気Aの冷却温度幅を大きくすることができる。即ち、第一回収部70及び第二回収部71を流通する流体を一つの排熱回収ボイラ65から供給でき、装置の共通化によって第一回収部70及び第二回収部71の構造を簡易なものにでき、容易に、十分に温度の低い冷却空気CAを生成することが可能となる。
【0097】
さらに、排熱回収ボイラ65及び蒸気タービン67からの水Wを熱媒体Mとして用い、冷却空気クーラ54からの排熱を回収することができる。即ち、排熱回収システム61をコンバインドサイクルの一部として機能させることができ、設備の共通化によるコストダウンが可能となる。
【0098】
本実施形態のガスタービンプラント1によると、温度レベルの異なる複数の流体を熱媒体Mとして用い、冷却空気CAを生成する際に生じる排熱を回収することで、この排熱の回収効率を向上させ、効率的に冷却空気CAの生成が可能である。
【0099】
ここで、図3(a)に示すように第一回収部70Aが第一熱交換部70Aa、第二熱交換部70Ab、及び第三熱交換部70Acを有し、これら三箇所で順次、冷却空気クーラ54からの排熱を回収してもよい。そして、第二回収部71Aを流通する水Wは、第一回収部70Aにおける第二熱交換部70Abを流通する水Wと同じ温度レベルの流体となるように、即ち、温度が略同一となるように、排熱回収ボイラ65の所定の箇所から第一回収部70A、第二回収部71Aに各々水Wが導入される。
【0100】
また、図3(b)に示すように第一回収部70Bが第一熱交換部70Ba、及び第一熱交換部70Baよりも空気Aの流れの下流側の第二熱交換部70Bbを有し、第二回収部71Bが第三熱交換部71Ba、及び第三熱交換部71Baよりも空気Aの流れの下流側の第四熱交換部71Bbを有し、これら四箇所で順次、冷却空気クーラ54からの排熱を回収してもよい。そして、第二熱交換部70Bbと第三熱交換部71Baとを流通する水Wは、互いに同じ温度レベルの流体となるように、即ち、温度が略同一となるように、排熱回収ボイラ65の所定の箇所から第一回収部70B、第二回収部71Bに各々水Wが導入される。
【0101】
このように、本実施形態の変形例では、第一回収部70A、70Bと、第二回収部71A、71Bとで並列して冷却空気クーラ54からの排熱を回収するようになっている。そして図3(a)に示す場合には、第二熱交換部70Abと第二回収部71Aとから構成される並列回収部が設けられている。また、図3(b)に示す場合には、第二熱交換部70Bbと第三熱交換部71Baとから構成される並列回収部が設けられている。
【0102】
「第二実施形態」
次に、図4を参照して、本発明に係るガスタービンプラント101の第二実施形態について説明する。
【0103】
本実施形態のガスタービンプラント101は、第一実施形態におけるガスタービンプラント1を基本構成として、第一回収部120及び第二回収部121を流通する熱媒体Mが第一実施形態とは異なっている。
【0104】
第一回収部120は、その入口が排熱回収ボイラ65における高圧蒸発器76cの出口に接続され、出口が第二高圧過熱器76eの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして高圧蒸発器76cからの蒸気S(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に第二高圧過熱器76eに流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0105】
第二回収部121は、その入口が排熱回収ボイラ65における第一高圧節炭器76aの出口に接続され、出口が高圧蒸発器76cの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして第一高圧節炭器76aからの水W(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に高圧蒸発器76cに流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0106】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第一回収部120との間で熱交換を行って冷却され、その後、第二回収部121との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。
そして、第一回収部120を流通する蒸気Sと、第二回収部121を流通する水Wとは、互いに同一の物質であり、かつ、物質の相が異なっており、熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
【0107】
本実施形態のガスタービンプラント101によると、第一回収部120と第二回収部121とで流通する熱媒体Mが同じ物質の流体であっても、相(気相、液相)が異なることで温度レベルを異ならせることが可能である。即ち、気相は飽和温度よりも高い温度レベルであり、液相は飽和温度よりも低い温度レベルである。従って、温度レベルの異なる流体として同じ物質の流体を用いつつ、空気Aの冷却温度幅を大きくすることができる。このため、第一回収部120及び第二回収部121を流通する流体を、一つの排熱回収ボイラ65から供給でき、装置の共通化によって第一回収部120及び第二回収部121の構造を簡易なものとすることが可能であり、容易に、十分に温度の低い冷却空気CAを生成することができる。
【0108】
「第三実施形態」
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141の第三実施形態について説明する。
【0109】
本実施形態のガスタービンプラント141は、第一実施形態におけるガスタービンプラント1を基本構成として、第一回収部170及び第二回収部171を流通する熱媒体Mが第一実施形態とは異なっているとともに、排熱回収装置151が低沸点媒体ランキンサイクル165をさらに有している。
【0110】
第一回収部170は、その入口が排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aの出口に接続され、出口が高圧蒸発器76cの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして低圧節炭器74aからの水W(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に高圧蒸発器76cに流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0111】
低沸点媒体ランキンサイクル165は、水Wよりも沸点の低い媒体(以下、低沸点媒体LMとする)が凝縮と蒸発とを繰り返して循環することで低沸点媒体タービン167(以下、単にタービン167とする)を駆動するサイクルである。
【0112】
低沸点媒体LMとしては、例えば、以下の物質がある。
・トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、パーフルオロデカリン等の有機ハロゲン化合物
・ブタン、プロパン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等のアルカン
・シクロペンタン、シクロヘキサン等の環状アルカン
・チオフェン、ケトン、芳香族化合物
・R134a、R245fa等の冷媒、
・以上を組み合わせたもの
【0113】
この低沸点媒体ランキンサイクル165は、液体の低沸点媒体LMを加熱して蒸発させる蒸発器である第二回収部171と、蒸発した低沸点媒体LMで駆動するタービン167と、タービン167の駆動で発電する発電機168と、タービン167の出口と第二回収部171の入口とを接続する蒸気回収ライン180と、蒸気回収ライン180に設けられたポンプ166と、蒸気回収ライン180でタービン167の出口とポンプ166との間に設けられてタービン167を駆動させた低沸点媒体LMを冷却して凝縮させる凝縮器169とを有している。即ち、本実施形態の低沸点媒体ランキンサイクル165は、いわゆる単純低沸点媒体ランキンサイクルとなっている。
【0114】
第二回収部171は、本実施形態では、低沸点媒体ランキンサイクル165の蒸発器の機能を兼ねており、冷却空気クーラ54で冷却空気CAを生成する際の排熱によって、低沸点媒体LMを蒸発させる。即ち、第二回収部171は、その入口が凝縮器169に接続され、出口がタービン167の入口に接続されている。
【0115】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第一回収部170との間で熱交換を行って冷却され、その後、第二回収部171との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。
そして、第一回収部170を流通する水Wと、第二回収部171を流通する低沸点媒体LMとは、互いに沸点が異なり、熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
【0116】
本実施形態のガスタービンプラント141によると、第一回収部170で流通する熱媒体Mとしての流体が水Wであり、第二回収部171で流通する熱媒体Mとしての流体が低沸点媒体LMである。そして、このように沸点の異なる流体、即ち、温度レベルが異なる流体を冷却空気クーラ54での空気Aの冷却に用いることで、十分に温度の低い冷却空気CAを生成することが可能となる。
【0117】
さらに、低沸点媒体ランキンサイクル165が設けられていることで、冷却空気クーラ54からの排熱によって低沸点媒体ランキンサイクル165を駆動することで、排熱の有効利用が可能である。
【0118】
なお、本実施形態では、沸点の異なる低沸点媒体LMによって駆動する低沸点媒体ランキンサイクルを複数(本実施形態の場合は二つ)設け、各々の低沸点媒体LMを第一回収部170、第二回収部171にそれぞれ導入してもよい。
【0119】
「第四実施形態」
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191の第四実施形態について説明する。
【0120】
本実施形態のガスタービンプラント191は、第一実施形態におけるガスタービンプラント1を基本構成として、排熱回収装置192が第一回収部70及び第二回収部71に加え、第一回収部70及び第二回収部71よりも空気Aの流れの上流側に設けられた第三回収部196をさらに有しているとともに、第三実施形態と同様の低沸点媒体ランキンサイクル165を有している。
【0121】
第三回収部196は、その入口が排熱回収ボイラ65における高圧蒸発器76cの出口に接続され、出口が第二高圧過熱器76eの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして高圧蒸発器76cからの蒸気S(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に第二高圧過熱器76eに流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0122】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第三回収部196との間で熱交換を行って冷却され、その後、第一回収部70と、その後さらに第二回収部71との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。
そして、第三回収部196を流通する蒸気Sは、第一回収部70を流通する水W及び第二回収部71を流通する水Wと異なり、これらは互いに熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
【0123】
低沸点媒体ランキンサイクル165は、第二回収部71とは別体の蒸発器198をさらに有している。そして、排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aの出口からの水Wを蒸発器198に導入し、蒸発器198を流通させた後に低圧節炭器74aの入口に流入させる。これにより、低沸点媒体LMとは異なる熱媒体Mである低圧節炭器74aの出口からの水Wによって、低沸点媒体LMを間接的に蒸発させるようになっている。
【0124】
本実施形態のガスタービンプラント191によると、冷却空気クーラ54に供給する熱媒体Mとして低沸点媒体LMとは異なる流体である排熱回収ボイラ65からの水Wを用いて、この流体と低沸点媒体LMとの間で熱交換を行って低沸点媒体ランキンサイクル165を駆動している。このため、熱媒体Mの流通量を調整することで、低沸点媒体ランキンサイクル165への排熱回収量の制御が容易となる。
【0125】
さらに、排熱回収ボイラ65によって冷却空気クーラ54からの排熱回収を行いつつ、排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aで加熱した水Wの熱を利用して低沸点媒体ランキンサイクル165を駆動することができるので、低温排熱の有効利用が可能である。
【0126】
また第一回収部70、第二回収部71、及び第三回収部196の三つの回収部が設けられていることで、熱媒体Mとして、三つの異なる温度レベルの流体によって冷却空気クーラ54での空気Aの冷却が可能となる。従って、さらに温度の低い冷却空気CAを生成することができる。
【0127】
「第五実施形態」
次に、図7を参照して、本発明に係るガスタービンプラント201の第五実施形態について説明する。
【0128】
本実施形態のガスタービンプラント201は、第一実施形態におけるガスタービンプラント1を基本構成として、排熱回収装置251が第一回収部270及び第二回収部271に加えて、第一回収部270よりも圧縮機11から抽気した空気Aの流れの上流側に設けられた蒸発器272、及び、蒸発器272よりもさらに上流側に設けられた過熱器273をさらに有している。
【0129】
第一回収部270は、その入口が排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aの出口に接続されている。そして、熱媒体Mとして低圧節炭器74aからの水W(流体)を中圧給水ポンプ75dによって冷却空気クーラ54に流通させた後に、冷却空気クーラ54に設けられた蒸発器272に流入させる。
【0130】
第二回収部271は、その入口が復水器69の出口と接続され、出口が低圧蒸発器74bの入口(低圧節炭器74aの出口)に接続されている。そして、熱媒体Mとして復水器69からの水W(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に低圧蒸発器74b、第一回収部270、及び第一高圧節炭器76aに流入させる。このようにして圧縮機11から抽気した空気Aと復水器69からの水Wとの間で熱交換を行って、冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0131】
蒸発器272は、その入口が第一回収部270の出口に接続され、熱媒体Mとして第一回収部270を流通した水Wを不図示の熱源によって蒸発させ、冷却空気クーラ54内で蒸気Sを発生させる。
【0132】
過熱器273は、その入口が蒸発器272の出口に接続され、出口は排熱回収ボイラ65における第二再熱器84の入口に接続されている。そして、蒸発器272からの蒸気Sを流入させて過熱した後、第二再熱器84に流入させる。
【0133】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第一回収部270との間で熱交換を行って冷却され、その後、第二回収部271との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。さらに、冷却空気クーラ54内で熱媒体Mとしての水Wが蒸発器272及び過熱器273で蒸発、過熱される際にも、空気Aとの間で熱交換が行われて空気Aが冷却される。即ち、本実施形態では、第一回収部270が節炭器として機能するとともに、蒸発器272及び過熱器273によって蒸気Sが生成されるため、排熱回収装置251は、冷却空気クーラ54内に排熱回収ボイラに相当する構成を備えていることになる。
【0134】
そして、第一実施形態と同様に、第一回収部270を流通する水Wは、第二回収部271を流通する水Wに比べて、圧力(及び温度)が高くなっており、熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
【0135】
本実施形態のガスタービンプラント201によると、蒸発器272によって冷却空気クーラ54で流体を相変化させることができるので、圧縮機11からの空気Aから相変化による潜熱分の排熱を回収することができる。従って、冷却空気クーラ54での排熱回収量を増大させ、より温度の低い冷却空気CAを生成することができ、高温部品を十分に冷却可能となる。
【0136】
「第六実施形態」
次に、図8を参照して、本発明に係るガスタービンプラント301の第五実施形態について説明する。
【0137】
本実施形態のガスタービンプラント301は、第一実施形態におけるガスタービンプラント1を基本構成として、排熱回収装置351が第一回収部370及び第二回収部371に加えて、第一回収部370と第二回収部371との間に設けられた第一蒸発器373、第一回収部370よりも圧縮機11から抽気した空気Aの流れの上流側に設けられた第二蒸発器374、及び第二蒸発器374よりもさらに上流側に設けられた過熱器375を有している。
【0138】
第一回収部370は、その入口が排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aの出口に接続されている。そして、熱媒体Mとして低圧節炭器74aからの水W(流体)を中圧給水ポンプ75dによって冷却空気クーラ54に流通させた後に、冷却空気クーラ54に設けられた第二蒸発器374に流入させる。
【0139】
第二回収部371は、その入口が復水器69の出口と接続されている。そして、熱媒体Mとして復水器69からの水W(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に、冷却空気クーラ54に設けられた第一蒸発器373に流入させる。
【0140】
第一蒸発器373は、その入口が第二回収部371の出口に接続され、出口が排熱回収ボイラ65における低圧過熱器74cに接続されている。そして、第二回収部371からの水Wを蒸発させて蒸気Sを生成し、この蒸気Sを低圧過熱器74cに流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0141】
第二蒸発器374は、その入口が第一回収部370の出口に接続されている。そして、第一回収部370からの水Wを蒸発させて蒸気Sを生成する。
【0142】
過熱器375は、その入口が第二蒸発器374の出口に接続され、出口が排熱回収ボイラ65における第二再熱器84の入口に接続されている。そして、第二蒸発器374からの蒸気Sを過熱して第二再熱器84に流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0143】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第一回収部370との間で熱交換を行って冷却され、その後、第二回収部371との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。さらに、冷却空気クーラ54内で熱媒体Mとしての水WWが第一蒸発器373、第二蒸発器374、及び過熱器375で蒸発、過熱される際にも、空気Aと水W(蒸気S)との間で熱交換が行われて空気Aが冷却される。即ち、本実施形態では、第一回収部370及び第二回収部371が節炭器として機能するとともに、第一蒸発器373、第二蒸発器374、及び過熱器375によって蒸気Sが生成されるため、排熱回収装置351は、冷却空気クーラ54内に排熱回収ボイラに相当する構成を備えていることになる。
【0144】
そして、第一実施形態と同様に、第一回収部370を流通する水Wは、第二回収部371を流通する水Wに比べて、圧力(及び温度)が高くなっており、熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
【0145】
本実施形態のガスタービンプラント301によると、第一蒸発器373及び第二蒸発器374によって冷却空気クーラ54で流体を相変化させることができるので、圧縮機11からの空気Aから相変化による潜熱分の排熱を回収することができる。従って、冷却空気クーラ54からの排熱回収量を増大させ、冷却空気クーラ54で、より温度の低い冷却空気CAを生成することができ、高温部品を十分に冷却可能となる。
【0146】
ここで、図9に示すように、本実施形態の排熱回収装置351は、冷却空気クーラ54内で、第二蒸発器374と過熱器375との間に、過熱器としての第三回収部376をさらに有していてもよい。
第三回収部376は、例えば、入口が第一蒸発器373の出口に接続され、出口が排熱回収ボイラ65における低圧過熱器74cの出口、即ち、低圧蒸気タービン77の入口に接続されている。そして、第一蒸発器373からの蒸気Sを低圧蒸気タービン77に導入することで、冷却空気クーラ54で排熱を回収する。
【0147】
このように、本実施形態では、冷却空気クーラ54に供給する熱媒体Mの温度、流量のバランスに応じて、回収部、蒸発器、及び過熱器の数量、配置を適宜選択可能である。
【0148】
「第七実施形態」
次に、図10を参照して、本発明に係るガスタービンプラント401の第七実施形態について説明する。
【0149】
本実施形態のガスタービンプラント401は、第四実施形態におけるガスタービンプラント191を基本構成として、第三回収部476が第四実施形態とは異なっている。
【0150】
第三回収部476は、その入口が高圧蒸気タービン79の出口、及び、排熱回収ボイラ65における中圧過熱器75cの出口に接続され、出口が第二再熱器84の入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして中圧過熱器75cからの中圧蒸気MS(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に第二再熱器84に流入させる。これにより冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0151】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第三回収部476との間で熱交換を行って冷却され、その後、第一回収部70と、その後さらに第二回収部71との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。
そして、第三回収部476を流通する中圧蒸気MS、第一回収部70を流通する水W及び第二回収部71を流通する水Wの温度レベルは、互いに異なっており、温度レベルが高い順に、第三回収部476を流通する中圧蒸気MS、第一回収部70を流通する水W、第二回収部71を流通する水Wの順となる。
【0152】
本実施形態のガスタービンプラント401によると、蒸気タービン67からの蒸気Sを冷却空気クーラ54へ供給することで冷却空気クーラ54からの排熱の回収を行うため、高圧蒸気HS(S)と比較して、圧力、温度の低い蒸気Sを冷却空気クーラ54へ供給することになる。従って、冷却空気クーラ54での耐熱強度を抑えることができ、冷却空気クーラ54のコストダウンを図ることが可能となる。また、蒸気タービン67からの蒸気Sを冷却空気クーラ54からの排熱で再熱することができる。さらに、蒸気タービン67からの蒸気Sを熱媒体Mとして使用するため、圧縮機11で抽気した空気Aが高温であっても、空気Aの温度に熱媒体Mの温度を近づけることができ、効率的に排熱回収を行うことが可能となる。
【0153】
なお、本実施形態では、復水器69からの水Wを熱媒体Mとして、第二回収部71に流入させ、熱回収した後、低圧節炭器74aで更に昇温し、低沸点媒体ランキンサイクル165で排熱を回収しているが、図11に本実施形態の変形例として示すように、低沸点媒体ランキンサイクル165を用いず、復水器69からの復水の一部である水Wを熱媒体Mとして、第二回収部71に流入させ、熱回収した後、低圧節炭器74a出口に合流させてもよい。
【0154】
即ち、第二回収部71は、その入口が復水器69の出口に接続され、出口が低圧節炭器74aの出口に接続されている。そして、第二回収部71で温度が上昇した水Wはさらに昇圧、加熱され、蒸気タービン67で利用される。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0155】
ここで、大型のガスタービンでは、圧力比増大に伴って圧縮機から抽気した空気の温度が400℃以上の高温となることがある。このような高温の空気を冷却する際の排熱を効率的に回収するには、熱媒体である水の温度を空気温度に近づける必要がある。しかしながら水の臨界温度は374℃であるため、液体の水でこのような高温の空気の冷却を行うことは難しい。この点、本実施形態では、第三回収部476で気体の水Wである蒸気Sを熱媒体Mとして用いているので、空気Aと熱媒体Mとの温度差を小さくすることができ、空気Aの排熱回収効率を向上できる。
【0156】
一方、少ない冷却空気で効果的に高温部品を冷却するためには、冷却に用いる空気を数十℃から百数十℃まで冷却することが好ましい。しかし、このように低い温度まで空気を冷却するためには、より低い温度の熱媒体が必要であり、そのような熱媒体はガスタービンコンバインドプラントでは低圧の水等に限られる。低圧の水の飽和温度は百数十℃であるため、低圧給水では相変化を用いずにそれよりも高い温度まで排熱を回収することはできない。従って、空気と熱媒体との温度差を小さくするためには、蒸気と低圧の水との間の温度レベルの熱媒体がさらに必要になる。そこで、第一回収部70で熱媒体Mとして高圧の水W(液体の水W)を用い、第二回収部71で熱媒体Mとして低圧の水W(液体の水W)を用いることで、圧縮機11から抽気した空気Aと熱媒体Mとの温度差を小さく抑えることができ、空気Aの熱回収効率を向上することができる。
「第八実施形態」
次に、図12を参照して、本発明に係るガスタービンプラント501の第八実施形態について説明する。
【0157】
本実施形態のガスタービンプラント501は、第四実施形態におけるガスタービンプラント191を基本構成として、排熱回収装置551が、圧縮機11から抽気した空気Aを昇圧する補助圧縮機555をさらに有している。
【0158】
補助圧縮機555は、冷却空気クーラ54と圧縮機11との間に設けられて、圧縮機11から抽気した空気Aを冷却空気クーラ54に導入した後に昇圧する。即ち、冷却空気クーラ54内で、空気Aが第一回収部70、第二回収部71及び第三回収部196によって冷却された後に昇圧されて冷却空気CAとされ、燃焼器21に導入される。
【0159】
本実施形態のガスタービンプラント501によると、補助圧縮機555によって圧縮機11から抽気した空気Aの圧力、温度を調整しつつ、冷却空気CAとして燃焼器21へ導入することができる。このため、冷却空気Aと燃焼器21との間の熱交換量の調整が可能となり、燃焼器21での高温部品の冷却効果を向上できる。
「第九実施形態」
次に、図13を参照して、本発明に係るガスタービンプラント601の第九実施形態について説明する。
【0160】
本実施形態のガスタービンプラント601は、第四実施形態におけるガスタービンプラント191を基本構成として、排熱回収ボイラ65が第四実施形態とは異なるとともに、第四実施形態における蒸気タービン67、発電機68、及び復水器69が設けられていない。また第三回収部676が異なっている。
【0161】
そして、第三回収部676は、その入口が排熱回収ボイラ65における高圧蒸発器76cの出口に接続され、出口が第二高圧過熱器76eの入口に接続されている。そして、熱媒体Mとして高圧蒸発器76cからの蒸気S(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に第二高圧過熱器76eに流入させる。これにより冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0162】
このように、冷却空気クーラ54を流通する空気Aは、まず第三回収部676との間で熱交換を行って冷却され、その後、第一回収部70と、その後さらに第二回収部71との間で熱交換を行って冷却されることで、冷却空気CAとされる。
そして、第三回収部676を流通する蒸気Sは、第一回収部70を流通する水W及び第二回収部71を流通する水Wと異なり、これらは互いに熱媒体Mとして温度レベルが異なる流体となっている。
【0163】
本実施形態のガスタービンプラント601によると、排熱回収ボイラ65の水Wを熱媒体Mとして冷却空気クーラ54からの排熱を回収することで、設備の共通化によるコストダウンが可能となる。即ち、排熱回収システム661をコージェネレーションシステムの一部として機能させることができる。
「第十実施形態」
次に、図14を参照して、本発明に係るガスタービンプラント701の第十実施形態について説明する。
【0164】
本実施形態のガスタービンプラント701は、第七実施形態の変形例(図11参照)におけるガスタービンプラント401を基本構成として、第一回収部770を流通する熱媒体Mが異なっている。
【0165】
第一回収部770は、その入口が燃焼器21で使用する燃料Fを供給する燃料供給部773に接続され、出口が燃焼器21に接続されている。そして、そして、熱媒体Mとして燃料供給部773からの燃料F(流体)を冷却空気クーラ54に流通させた後に燃焼器21に流入させる。このようにして冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0166】
本実施形態のガスタービンプラント701によると、第一回収部770で熱媒体Mとして燃焼器21の燃料Fによって冷却空気クーラ54からの排熱を回収することによって、燃料Fの加熱が可能となる。
【0167】
ここで、大型のガスタービンでは、圧力比増大に伴って圧縮機から抽気した空気の温度が400℃以上の高温となることがある。熱媒体として燃焼器の燃料を使用する場合にこのような高温の空気を効率的に冷却するには、燃料の温度を空気温度に近づける必要がある。しかしながら燃料の温度が高温となると逆火が発生する可能性がある。この点、本実施形態では、まず第三回収部476で蒸気Sを熱媒体Mとして空気Aの冷却を行った後に、空気Aが燃料Fの加熱に適した温度となった状態で、第一回収部770でこの空気Aと燃料Fとを熱交換させる。従って、燃料Fの逆火等を防止しながら燃料Fの加熱が可能となる。
【0168】
さらに、第二回収部71で熱媒体Mとして低圧の水W(液体の水W)を用いることで、圧縮機11から抽気した空気Aと熱媒体Mとの温度差を小さく抑えることができ、空気Aの冷却効率を向上することができる。
【0169】
「第十一実施形態」
次に、図15を参照して、本発明に係るガスタービンプラント801の第十実施形態について説明する。
【0170】
本実施形態のガスタービンプラント801は、第七実施形態の変形例(図11参照)におけるガスタービンプラント401を基本構成として、第一回収部870が異なっているとともに、排熱回収装置851が燃料Fを予熱する予熱部880をさらに有している。
【0171】
第一回収部870は、その入口が排熱回収ボイラ65における低圧節炭器74aの出口に接続され、出口が第二高圧節炭器76bの入口に接続されている。そして、熱媒体MMとして低圧節炭器74aからの水W(流体)を高圧給水ポンプ76fによって冷却空気クーラ54に流通させた後に第二高圧節炭器76bに流入させる。このようにして、冷却空気クーラ54からの排熱を回収する。
【0172】
予熱部880は、第一回収部870の出口と第二高圧節炭器76bとの間に設けられた熱交換器であって、燃料供給部773からの燃料Fが導入され、第一回収部870からの水Wとの間で熱交換を行うことで燃料Fの予熱を行う。
【0173】
本実施形態のガスタービンプラント801によると、燃料Fを、冷却空気クーラ54からの排熱によって直接加熱せずに間接的に加熱することで、燃料Fの加熱量の調整が容易となる。また、予熱部880では液体の水Wを用いているため、即ち、予熱部880で密度や熱伝達率の大きな熱媒体Mを用いることで、予熱部880の小型化が可能である。
【0174】
ここで、本実施形態では、予熱部880の設置位置は上述の場合に限定されない。例えば図16に示すように、第一回収部970が、その入口で第一高圧節炭器76aの出口に接続され、出口で高圧蒸発器76cの入口に接続され、予熱部980は、第一回収部9770の入口と第一高圧節炭器76aの出口との間に設けられていてもよい。
【0175】
「ガスタービンプラントの他の変形例」
以上の各実施形態及び変形例のガスタービンプラントについて説明を行ったが、下記の通り、その他様々な変形例を採用することができる。
【0176】
例えば、排熱回収装置における上記の回収部は、四つ以上設けられていてもよい。
【0177】
また、上述した各実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0178】
1…ガスタービンプラント
10…ガスタービン
11…圧縮機
13…圧縮機ロータ
17…圧縮機ケーシング
21…燃焼器
31…タービン
33…タービンロータ
34…ロータ軸
35…動翼
37…タービンケーシング
38…静翼
40…ガスタービンロータ
41…発電機
54…冷却空気クーラ
51…排熱回収装置
61…排熱回収システム
65…排熱回収ボイラ
66…給水ポンプ
67…蒸気タービン
68…発電機
69…復水器
70…第一回収部
71…第二回収部
72…蒸気発生部
74…低圧蒸気発生部
75…中圧蒸気発生部
76…高圧蒸気発生部
74a…低圧節炭器
74b…低圧蒸発器
74c…低圧過熱器
75a…中圧節炭器
75b…中圧蒸発器
75c…中圧過熱器
75d…中圧給水ポンプ
76a…第一高圧節炭器
76b…第二高圧節炭器
76c…高圧蒸発器
76d…第一高圧過熱器
76e…第二高圧過熱器
76f…高圧給水ポンプ
77…低圧蒸気タービン
78…中圧蒸気タービン
79…高圧蒸気タービン
83…第一再熱器
84…第二再熱器
O…軸線
CA…冷却空気
M…熱媒体
A…空気
F…燃料
G…燃焼ガス
S…蒸気
EG…排気ガス
W…水
LS…低圧蒸気
MS…中圧蒸気
HS…高圧蒸気
70A…第一回収部
70Aa…第一熱交換部
70Ab…第二熱交換部
70Ac…第三熱交換部
71A…第二回収部
70B…第一回収部
70Ba…第一熱交換部
70Bb…第二熱交換部
71B…第二回収部
71Ba…第三熱交換部
71Bb…第四熱交換部
101…ガスタービンプラント
120…第一回収部
121…第二回収部
141…ガスタービンプラント
151…排熱回収装置
165…低沸点媒体ランキンサイクル
166…ポンプ
167…(低沸点媒体)タービン
168…発電機
169…凝縮器
170…第一回収部
171…第二回収部
180…蒸気回収ライン
LM…低沸点媒体
191…ガスタービンプラント
192…排熱回収装置
196…第三回収部
198…蒸発器
201…ガスタービンプラント
251…排熱回収装置
270…第一回収部
271…第二回収部
272…蒸発器
273…過熱器
301…ガスタービンプラント
351…排熱回収装置
370…第一回収部
371…第二回収部
373…第一蒸発器
374…第二蒸発器
375…過熱器
376…第三回収部
401…ガスタービンプラント
476…第三回収部
501…ガスタービンプラント
551…排熱回収装置
555…補助圧縮機
601…ガスタービンプラント
651…排熱回収装置
661…排熱回収システム
676…第三回収部
701…ガスタービンプラント
770…第一回収部
773…燃料供給部
801…ガスタービンプラント
851…排熱回収装置
870…第一回収部
880…予熱部
970…第一回収部
980…予熱部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16