(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】P2022139945
(43)【公開日】2022-09-26
(54)【発明の名称】蓄熱結合蒸気発生システム及び蓄熱結合発電システム
(51)【国際特許分類】
F22B 1/02 20060101AFI20220915BHJP
F01K 23/02 20060101ALI20220915BHJP
F28D 20/00 20060101ALI20220915BHJP
F22B 1/06 20060101ALI20220915BHJP
F22B 1/18 20060101ALI20220915BHJP
【ＦＩ】
F22B1/02 Z
F01K23/02 A
F28D20/00 B
F22B1/06 Z
F22B1/18 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021040539
(22)【出願日】2021-03-12
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091281
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 雄一
(72)【発明者】
【氏名】鶴峯 順一
(72)【発明者】
【氏名】高宮 淳
(72)【発明者】
【氏名】服部 康之
(72)【発明者】
【氏名】横山 尚伸
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 博
【テーマコード（参考）】
3G081
【Ｆターム（参考）】
3G081BA02
3G081BA11
3G081BC21
(57)【要約】
【課題】既存のボイラー等と蓄熱部とを組み合わせ、蓄熱部における熱媒体の貯蔵量を負荷変動に応じて調節しながら発生蒸気を蒸気タービン発電機等の負荷部に供給することにより、ボイラー等の出力を一定にしつつ、負荷変動に柔軟に対応可能で建設コストや運用コストを低減した蓄熱結合蒸気発生システム、蓄熱結合発電システムを提供する。
【解決手段】化石燃料等の燃焼熱を熱源１２として、循環可能な熱媒体ＨＳを加熱する高温熱媒体供給部としてボイラー１０と、高温の熱媒体ＨＳを貯蔵する高温蓄熱槽２５及び低温の熱媒体ＨＳを貯蔵する低温蓄熱槽２１を有する蓄熱部２０と、高温の熱媒体ＨＳと水・蒸気ＳＴとの熱交換により高圧の蒸気及び低温の熱媒体ＨＳを発生させる蒸気発生部３０とを備え、蒸気発生部３０により発生させた蒸気を負荷部４０としての蒸気タービン発電機に供給する。
【選択図】図１
【解決手段】化石燃料等の燃焼熱を熱源１２として、循環可能な熱媒体ＨＳを加熱する高温熱媒体供給部としてボイラー１０と、高温の熱媒体ＨＳを貯蔵する高温蓄熱槽２５及び低温の熱媒体ＨＳを貯蔵する低温蓄熱槽２１を有する蓄熱部２０と、高温の熱媒体ＨＳと水・蒸気ＳＴとの熱交換により高圧の蒸気及び低温の熱媒体ＨＳを発生させる蒸気発生部３０とを備え、蒸気発生部３０により発生させた蒸気を負荷部４０としての蒸気タービン発電機に供給する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
火力発電用の燃料の燃焼熱または外部設備の排熱を熱源として、熱媒体を加熱して供給する高温熱媒体供給部と、
前記高温熱媒体供給部から供給された高温の熱媒体を貯留する高温蓄熱槽、及び、前記高温の熱媒体が冷却された後の低温の熱媒体を貯留する低温蓄熱槽、を有する蓄熱部と、
前記高温蓄熱槽から前記低温蓄熱槽に至る熱媒体の循環経路に設けられ、熱媒体と蒸気との熱交換により、負荷部に供給される高圧の蒸気と前記低温の熱媒体とを発生させる蒸気発生部と、
前記高温熱媒体供給部と前記高温蓄熱槽と前記低温蓄熱槽と前記蒸気発生部との間で、所定流量の熱媒体を循環させる循環手段と、
を備えたことを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
前記高温熱媒体供給部から供給された高温の熱媒体を貯留する高温蓄熱槽、及び、前記高温の熱媒体が冷却された後の低温の熱媒体を貯留する低温蓄熱槽、を有する蓄熱部と、
前記高温蓄熱槽から前記低温蓄熱槽に至る熱媒体の循環経路に設けられ、熱媒体と蒸気との熱交換により、負荷部に供給される高圧の蒸気と前記低温の熱媒体とを発生させる蒸気発生部と、
前記高温熱媒体供給部と前記高温蓄熱槽と前記低温蓄熱槽と前記蒸気発生部との間で、所定流量の熱媒体を循環させる循環手段と、
を備えたことを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
【請求項2】
請求項１に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、
前記高温熱媒体供給部が、化石燃料、バイオマス燃料、水素ガス燃料、アンモニア燃料のうち何れかの燃料の燃焼熱を前記熱源とするボイラーであることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
前記高温熱媒体供給部が、化石燃料、バイオマス燃料、水素ガス燃料、アンモニア燃料のうち何れかの燃料の燃焼熱を前記熱源とするボイラーであることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
【請求項3】
請求項１に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、
前記高温熱媒体供給部が、前記外部設備としてのガスタービン発電機の排熱を前記熱源とする排熱回収ボイラーであることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
前記高温熱媒体供給部が、前記外部設備としてのガスタービン発電機の排熱を前記熱源とする排熱回収ボイラーであることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
【請求項4】
請求項１～３の何れか１項に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、
前記循環手段は、前記蒸気発生部と前記蓄熱部との間に設けられる第１循環ポンプと、前記蓄熱部と前記高温熱媒体供給部との間に設けられる第２循環ポンプと、を備え、
前記第２循環ポンプの動作により前記高温熱媒体供給部への熱媒体の供給量をほぼ一定に保つと共に、前記負荷部の要求出力に応じて、前記第１循環ポンプの動作により前記蒸気発生部への熱媒体の供給量を増加または減少させることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
前記循環手段は、前記蒸気発生部と前記蓄熱部との間に設けられる第１循環ポンプと、前記蓄熱部と前記高温熱媒体供給部との間に設けられる第２循環ポンプと、を備え、
前記第２循環ポンプの動作により前記高温熱媒体供給部への熱媒体の供給量をほぼ一定に保つと共に、前記負荷部の要求出力に応じて、前記第１循環ポンプの動作により前記蒸気発生部への熱媒体の供給量を増加または減少させることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
【請求項5】
請求項１～４の何れか１項に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、
前記熱媒体が溶融塩であることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
前記熱媒体が溶融塩であることを特徴とする蓄熱結合蒸気発生システム。
【請求項6】
請求項１～５の何れか１項における前記蒸気発生部により発生させた蒸気を、前記負荷部としての蒸気タービン発電機に供給して発電することを特徴とする蓄熱結合発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱した熱媒体を蓄熱部に供給し、この蓄熱部の蓄熱を利用して蒸気を発生する蓄熱結合蒸気発生システム、及び、このシステムにより発生させた蒸気を利用して発電する蓄熱結合発電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、原子炉及び蒸気発生器により発生させた蒸気により蒸気タービン発電機を駆動する蒸気発電システムが知られている。
この種の蒸気発電システムとして、特許文献１に記載されたボイラー発電システムでは、原子炉で加熱された一次冷却材となるヘリウムガスと二次冷却材である水との間で熱交換を行って蒸気を発生し、この蒸気を蒸気タービン発電機に供給して発電を行っている。
この種の蒸気発電システムとして、特許文献１に記載されたボイラー発電システムでは、原子炉で加熱された一次冷却材となるヘリウムガスと二次冷却材である水との間で熱交換を行って蒸気を発生し、この蒸気を蒸気タービン発電機に供給して発電を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－８８２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたシステムにおいて、原子炉の出力を要求負荷に応じて変化させるように運転すると、システムの稼働率が低下して熱利用のコストが高くなる。これは、一般に原子力における熱利用のコストは、資本コスト等の固定費の割合が大きいので、稼働率の低下が熱利用のコストに直接影響するためである。
従って、特許文献１のように熱発生源として原子炉を利用した蒸気発電システムの運転に当たっては、原子炉の出力を一定にすることが要求される。
また、特許文献１のシステムでは、熱交換器における蒸気発生用の伝熱管等においてバウンダリ破損が生じた場合、原子炉内への水の浸入等を引き起こすおそれがある。
従って、特許文献１のように熱発生源として原子炉を利用した蒸気発電システムの運転に当たっては、原子炉の出力を一定にすることが要求される。
また、特許文献１のシステムでは、熱交換器における蒸気発生用の伝熱管等においてバウンダリ破損が生じた場合、原子炉内への水の浸入等を引き起こすおそれがある。
【0005】
一方、近年では、太陽光や風力等の再生可能エネルギーを利用した発電システムの導入が拡大しており、例えば、化石燃料を使用する既存の火力発電システムは調整電力としての供給も増えてきている。つまり、火力発電システムの将来像としては、必要な時により多くの電力を供給できる能力が求められており、世界的な脱炭素社会の要請のもとで、既存の火力発電システムは規模の縮小、燃料種別の変更、あるいは退出を余儀なくされている。
このように、将来的に火力発電システムの定常的な運転による安定した収入を見込めない現状では、既存の機器（ボイラ、タービン発電機等）をできるだけ活用しつつ最大出力を拡大可能なシステムの提供が求められている。
このように、将来的に火力発電システムの定常的な運転による安定した収入を見込めない現状では、既存の機器（ボイラ、タービン発電機等）をできるだけ活用しつつ最大出力を拡大可能なシステムの提供が求められている。
【0006】
そこで、本発明の解決課題は、既存のボイラー等からなる高温熱媒体供給部と蓄熱部とを組み合わせ、蓄熱部の高温熱媒体と熱交換して発生させた蒸気を負荷部に供給することにより、高温熱媒体供給部の出力を一定に保ちながら負荷部の要求出力の変化に柔軟に対応させ、しかも建設コストや運用コストの低減を可能にした蓄熱結合蒸気発生システム及び蓄熱結合発電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、請求項１に係る蓄熱結合蒸気発生システムは、
火力発電用の燃料の燃焼熱または外部設備の排熱を熱源として、熱媒体を加熱して供給する高温熱媒体供給部と、
前記高温熱媒体供給部から供給された高温の熱媒体を貯留する高温蓄熱槽、及び、前記高温の熱媒体が冷却された後の低温の熱媒体を貯留する低温蓄熱槽、を有する蓄熱部と、
前記高温蓄熱槽から前記低温蓄熱槽に至る熱媒体の循環経路に設けられ、熱媒体と蒸気との熱交換により、負荷部に供給される高圧の蒸気と前記低温の熱媒体とを発生させる蒸気発生部と、
前記高温熱媒体供給部と前記高温蓄熱槽と前記低温蓄熱槽と前記蒸気発生部との間で、所定流量の熱媒体を循環させる循環手段と、
を備えたことを特徴とする。
火力発電用の燃料の燃焼熱または外部設備の排熱を熱源として、熱媒体を加熱して供給する高温熱媒体供給部と、
前記高温熱媒体供給部から供給された高温の熱媒体を貯留する高温蓄熱槽、及び、前記高温の熱媒体が冷却された後の低温の熱媒体を貯留する低温蓄熱槽、を有する蓄熱部と、
前記高温蓄熱槽から前記低温蓄熱槽に至る熱媒体の循環経路に設けられ、熱媒体と蒸気との熱交換により、負荷部に供給される高圧の蒸気と前記低温の熱媒体とを発生させる蒸気発生部と、
前記高温熱媒体供給部と前記高温蓄熱槽と前記低温蓄熱槽と前記蒸気発生部との間で、所定流量の熱媒体を循環させる循環手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項２に係る蓄熱結合蒸気発生システムは、請求項１に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、前記高温熱媒体供給部が、化石燃料、バイオマス燃料、水素ガス燃料、アンモニア燃料のうち何れかの燃料の燃焼熱を前記熱源とするボイラーであることを特徴とする。
【0009】
請求項３に係る蓄熱結合蒸気発生システムは、請求項１に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、前記高温熱媒体供給部が、前記外部設備としてのガスタービン発電機の排熱を前記熱源とする排熱回収ボイラーであることを特徴とする。
【0010】
請求項４に係る蓄熱結合蒸気発生システムは、請求項１～３の何れか１項に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、前記循環手段は、前記蒸気発生部と前記蓄熱部との間に設けられる第１循環ポンプと、前記蓄熱部と前記高温熱媒体供給部との間に設けられる第２循環ポンプと、を備え、前記第２循環ポンプの動作により前記高温熱媒体供給部への熱媒体の供給量をほぼ一定に保つと共に、前記負荷部の要求出力に応じて、前記第１循環ポンプの動作により前記蒸気発生部への熱媒体の供給量を増加または減少させることを特徴とする。
【0011】
請求項５に係る蓄熱結合蒸気発生システムは、請求項１～４の何れか１項に記載した蓄熱結合蒸気発生システムにおいて、前記熱媒体が溶融塩であることを特徴とする。
【0012】
請求項６に係る蓄熱結合発電システムは、請求項１～５の何れか１項における前記蒸気発生部により発生させた蒸気を、前記負荷部としての蒸気タービン発電機に供給して発電することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、ボイラー等の高温熱媒体供給部の熱出力を一定に維持しつつ、蓄熱部から蒸気発生部に供給される熱媒体の流量を制御することにより、蓄熱部に蓄えられた熱エネルギーを必要な時に利用して発電することができる。また、負荷部の要求に見合った蒸気エネルギーを発生可能であり、負荷変動に対して最大限対応可能なシステムを構築することができる。
更に、既存のボイラーやタービン発電機を有効に活用して建設コストや運用コストを低減することができ、初期投資を抑制することができる。
更に、既存のボイラーやタービン発電機を有効に活用して建設コストや運用コストを低減することができ、初期投資を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示す概略構成図である。この第１実施形態は、高温熱媒体供給部としてのボイラー１０と、蓄熱部２０と、蒸気発生部３０と、負荷部４０とを備えている。ここで、ボイラー１０、蓄熱部２０及び蒸気発生部３０は本発明に係る蓄熱結合蒸気発生システムを構成し、この蓄熱結合蒸気発生システムに負荷部４０を加えた全体が本発明に係る蓄熱結合発電システムを構成している。
図１は、本発明の第１実施形態を示す概略構成図である。この第１実施形態は、高温熱媒体供給部としてのボイラー１０と、蓄熱部２０と、蒸気発生部３０と、負荷部４０とを備えている。ここで、ボイラー１０、蓄熱部２０及び蒸気発生部３０は本発明に係る蓄熱結合蒸気発生システムを構成し、この蓄熱結合蒸気発生システムに負荷部４０を加えた全体が本発明に係る蓄熱結合発電システムを構成している。
【0016】
まず、ボイラー１０の筐体１１には熱源１２により加熱される伝熱管２３が収容されている。熱源１２は火力発電用の燃料の燃焼熱を発生するものであり、前記燃料としては、石炭・石油・天然ガス等の化石燃料、各種バイオマス燃料、水素燃料、アンモニア燃料等を使用することができる。
【0017】
伝熱管２３は、下端部の配管２２から流入する低温の熱媒体ＨＳを加熱して上端部の配管２４から流出させるためのものであり、熱媒体ＨＳとしては、例えば、化学的に不活性で流動性の高い溶融塩等が使用される。
配管２４から流出した高温（例えば約６００［℃］）の熱媒体ＨＳは、蓄熱部２０内の高温蓄熱槽２５に流入する。
配管２４から流出した高温（例えば約６００［℃］）の熱媒体ＨＳは、蓄熱部２０内の高温蓄熱槽２５に流入する。
【0018】
高温蓄熱槽２５は、高温の熱媒体ＨＳを貯留して蓄熱すると共に、弁２６を開放して循環手段としての第１循環ポンプ５２を駆動することにより、高温の熱媒体ＨＳを蒸気発生部３０に供給する。
蒸気発生部３０の下端部の配管に配置された第１循環ポンプ５２の流出側には、蒸気発生部３０における水・蒸気ＳＴとの熱交換により低温（例えば約３００［℃］）になった熱媒体ＨＳが貯留される低温蓄熱槽２１が設けられている。
蒸気発生部３０の下端部の配管に配置された第１循環ポンプ５２の流出側には、蒸気発生部３０における水・蒸気ＳＴとの熱交換により低温（例えば約３００［℃］）になった熱媒体ＨＳが貯留される低温蓄熱槽２１が設けられている。
【0019】
低温蓄熱槽２１の下端部の配管には循環手段としての第２循環ポンプ５３が設けられており、この第２循環ポンプ５３を駆動することで、低温の熱媒体ＨＳを配管２２からボイラー１０内の伝熱管２３に流入させる。
上述した第１循環ポンプ５２、第２循環ポンプ５３を駆動することにより、熱媒体ＨＳは、ボイラー１０→高温蓄熱槽２５→蒸気発生部３０→低温蓄熱槽２１→ボイラー１０の経路で循環しつつ高温→低温→高温→…と温度変化し、熱エネルギーの吸収、放出を繰り返す。
上述した第１循環ポンプ５２、第２循環ポンプ５３を駆動することにより、熱媒体ＨＳは、ボイラー１０→高温蓄熱槽２５→蒸気発生部３０→低温蓄熱槽２１→ボイラー１０の経路で循環しつつ高温→低温→高温→…と温度変化し、熱エネルギーの吸収、放出を繰り返す。
【0020】
一方、蒸気発生部３０の筐体３１には伝熱管３２が収容されている。この伝熱管３２は、下端部の配管３４から流入する低温の水・蒸気ＳＴを熱媒体ＨＳとの熱交換によって高温の水・蒸気ＳＴに変換するものであり、高温の水・蒸気ＳＴは上端部の配管３３を介して負荷部４０内の蒸気タービン４１に流入する。
【0021】
負荷部４０は、蒸気タービン発電機を構成しており、高圧・高温の水・蒸気ＳＴが供給される蒸気タービン４１と、出力軸４２と、この出力軸４２の回転により発電する発電機Ｇと、を備えている。
蒸気タービン４１の下方には、熱エネルギーを吸収されて低温になった水・蒸気ＳＴを回収する復水器４３が設けられている。この復水器４３内の低温の水・蒸気ＳＴは、第３循環ポンプ５１の動作により、配管３４を介して蒸気発生部３０内の伝熱管３２に流入する。
なお、図示されていないが、配管３４の経路内にドレン設備や熱交換器等を設けても良い。
以上のように、第３循環ポンプ５１を駆動することにより、水・蒸気ＳＴは、蒸気発生部３０と負荷部４０との間で循環しつつ低温→高温→低温→…と変化してエネルギーの放出、吸収を繰り返す。
蒸気タービン４１の下方には、熱エネルギーを吸収されて低温になった水・蒸気ＳＴを回収する復水器４３が設けられている。この復水器４３内の低温の水・蒸気ＳＴは、第３循環ポンプ５１の動作により、配管３４を介して蒸気発生部３０内の伝熱管３２に流入する。
なお、図示されていないが、配管３４の経路内にドレン設備や熱交換器等を設けても良い。
以上のように、第３循環ポンプ５１を駆動することにより、水・蒸気ＳＴは、蒸気発生部３０と負荷部４０との間で循環しつつ低温→高温→低温→…と変化してエネルギーの放出、吸収を繰り返す。
【0022】
前述した第１循環ポンプ５２、第２循環ポンプ５３、及び第３循環ポンプ５１は、制御部５０によって動作が制御される。蒸気発生部３０の熱媒体流入側の弁２６についても、必要に応じて制御部４０により開閉制御しても良い。
【0023】
次に、本実施形態による出力調整方法について、図２を参照しつつ説明する。
図２（ａ）は、ボイラー１０の熱出力、及び、負荷部４０の蒸気タービン４１（または発電機Ｇ）の出力の時間変化を示すグラフである。また、図２（ｂ）は、蓄熱部２０を構成する高温蓄熱槽２５及び低温蓄熱槽２１における熱媒体ＨＳの貯蔵量の時間変化を示すグラフである。
図２（ａ）は、ボイラー１０の熱出力、及び、負荷部４０の蒸気タービン４１（または発電機Ｇ）の出力の時間変化を示すグラフである。また、図２（ｂ）は、蓄熱部２０を構成する高温蓄熱槽２５及び低温蓄熱槽２１における熱媒体ＨＳの貯蔵量の時間変化を示すグラフである。
【0024】
まず、ボイラー１０については、図２（ａ）に示すように、定格運転として一日中、熱出力が一定となる条件とする。
また、負荷部４０については、昼間（６時～１８時）の方が夜間（１８時～６時）に比べて相対的に要求出力（発電量）が少ない場合を想定する。なお、図２（ａ）に示す蒸気タービン４１の出力変化は一例に過ぎないものであり、昼夜の出力を逆にしたり、漸次増減したりする場合も同様に対応可能である。
また、負荷部４０については、昼間（６時～１８時）の方が夜間（１８時～６時）に比べて相対的に要求出力（発電量）が少ない場合を想定する。なお、図２（ａ）に示す蒸気タービン４１の出力変化は一例に過ぎないものであり、昼夜の出力を逆にしたり、漸次増減したりする場合も同様に対応可能である。
【0025】
上記の条件のもとで、制御部５０は第２循環ポンプ５３を動作させ、低温蓄熱槽２１から伝熱管２３を経て高温蓄熱槽２５に流入する熱媒体ＨＳの量を一定に制御する。このように第２循環ポンプ５３の駆動を維持しながら、負荷部４０の要求出力が少ない昼間は、蒸気タービン４１の出力を減らしつつ蓄熱部２０に熱エネルギーを蓄積する。具体的には、夜間に比べて少なくなる昼間の出力に応じ、制御部５０によって第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量を夜間に比べて減らすように制御する。
更に、制御部５０は、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量の減少に応じて、第１循環ポンプ５２による熱媒体ＨＳの低温蓄熱槽２１への送出量も、夜間より少なくするように制御する。
更に、制御部５０は、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量の減少に応じて、第１循環ポンプ５２による熱媒体ＨＳの低温蓄熱槽２１への送出量も、夜間より少なくするように制御する。
【0026】
この間、図２（ｂ）に示すように、高温蓄熱槽２５では高温となる熱媒体ＨＳの貯蔵量が次第に増加し、かつ、低温蓄熱槽２１では低温となる熱媒体ＨＳの貯蔵量が次第に減少する。
よって、蓄熱部２０としては全体の蓄熱エネルギーが増加することとなる。
よって、蓄熱部２０としては全体の蓄熱エネルギーが増加することとなる。
【0027】
一方、負荷部４０の要求出力が大きくなる夜間は、蓄熱部２０に蓄熱した熱エネルギーを用いて出力を増加させる運転を行う。この夜間についても、第２循環ポンプ５３による熱媒体ＨＳの供給量、言い換えればボイラー１０の熱出力を一定に維持する。
夜間では、蒸気タービン４１の出力を増やすように、制御部５０によって、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量を昼間より増やすように制御する。更に、制御部５０は、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量の増加に応じて、第１循環ポンプ５２による熱媒体ＨＳの低温蓄熱槽２１への送出量も、昼間より増やすように制御する。
夜間では、蒸気タービン４１の出力を増やすように、制御部５０によって、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量を昼間より増やすように制御する。更に、制御部５０は、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量の増加に応じて、第１循環ポンプ５２による熱媒体ＨＳの低温蓄熱槽２１への送出量も、昼間より増やすように制御する。
【0028】
この間、図２（ｂ）に示すように、高温蓄熱槽２５では高温となる熱媒体ＨＳの貯蔵量が次第に減少し、かつ、低温蓄熱槽２１では低温となる熱媒体ＨＳの貯蔵量が次第に増加する。
よって、蓄熱部２０としては全体の蓄熱エネルギーが減少することとなる。
よって、蓄熱部２０としては全体の蓄熱エネルギーが減少することとなる。
【0029】
以上のように、この第１実施形態によれば、ボイラー１０の熱出力を一定としつつ、高温蓄熱槽２５及び低温蓄熱槽２１における熱媒体ＨＳの貯蔵量を変化させることで、負荷部４０の要求に応じた出力変化を実現することができる。
これにより、負荷変動に対応可能な電源システムとしても利用することができる。
また、上記のように蓄熱部２０の貯蔵量（蓄熱量）を減らす場合には、蓄熱部を備えていないシステムの定格出力より大きい最大出力を得ることができ、ボイラー１０の設備コストを低減することが可能である。
これにより、負荷変動に対応可能な電源システムとしても利用することができる。
また、上記のように蓄熱部２０の貯蔵量（蓄熱量）を減らす場合には、蓄熱部を備えていないシステムの定格出力より大きい最大出力を得ることができ、ボイラー１０の設備コストを低減することが可能である。
【0030】
更に、本実施形態では、第２循環ポンプ５３による熱媒体ＨＳの送出量を一定に保ちつつ、第３循環ポンプ５１による水・蒸気ＳＴの送出量の増減に比例するように第１循環ポンプ５２による熱媒体ＨＳの送出量を増減させている。このため、負荷部４０の要求出力が増減する場合には、蓄熱部２０で駆動制御するポンプを第２循環ポンプ２８のみとすることができる。従って、蓄熱部２０における制御の簡略化や負担の軽減が可能になり、要求出力の増減に対する応答性も向上する。
【0031】
なお、蓄熱部２０及び蒸気発生部３０は、上述した蓄熱動作、熱交換動作等を行える限りにおいて、図１とは異なる構成であっても良い。
負荷部４０は蒸気タービン発電機に限定されるものではなく、蒸気発生部３０から供給される高圧・高温の水・蒸気ＳＴを入力エネルギーとする他の熱利用装置であっても良い。
また、第２循環ポンプ５３の駆動による熱媒体ＨＳの送出量は適宜変化させても良いが、前述したように一定とした方が制御を簡略化できる点で有利である。
負荷部４０は蒸気タービン発電機に限定されるものではなく、蒸気発生部３０から供給される高圧・高温の水・蒸気ＳＴを入力エネルギーとする他の熱利用装置であっても良い。
また、第２循環ポンプ５３の駆動による熱媒体ＨＳの送出量は適宜変化させても良いが、前述したように一定とした方が制御を簡略化できる点で有利である。
【0032】
次に、図３は、本発明の第２実施形態を示す概略構成図である。
この第２実施形態における高温熱媒体供給部は、ガスタービン発電機１４の排熱を回収して熱媒体ＨＳを加熱する排熱回収ボイラー１０Ａによって構成される。
すなわち、第２実施形態は、ガスタービン発電機１４の排熱を排熱回収ボイラー１０Ａが回収し、この排熱を熱源として加熱された熱媒体ＨＳを、蓄熱部２０を介して蒸気発生部３０に供給することにより、高圧・高温の蒸気を発生して負荷部４０の蒸気タービン発電機を駆動するコンバインド発電システムである。
この第２実施形態における高温熱媒体供給部は、ガスタービン発電機１４の排熱を回収して熱媒体ＨＳを加熱する排熱回収ボイラー１０Ａによって構成される。
すなわち、第２実施形態は、ガスタービン発電機１４の排熱を排熱回収ボイラー１０Ａが回収し、この排熱を熱源として加熱された熱媒体ＨＳを、蓄熱部２０を介して蒸気発生部３０に供給することにより、高圧・高温の蒸気を発生して負荷部４０の蒸気タービン発電機を駆動するコンバインド発電システムである。
【0033】
ガスタービン発電機１４は、周知のように、空気を圧縮する圧縮機１５と、高圧空気に燃料を噴射して燃焼させる燃焼器１７と、燃焼により発生した高圧・高温ガスにより出力軸１８を回転させるガスタービン１６と、出力軸１８の回転により発電する発電機Ｇ１と、を備えている。
このガスタービン発電機１４の排熱を、配管１９を介して排熱回収ボイラー１０Ａ内の伝熱管２３に供給して熱媒体ＨＳを加熱することにより、以後は第１実施形態と同様の動作によって負荷部４０の蒸気タービン発電機が駆動される。
このガスタービン発電機１４の排熱を、配管１９を介して排熱回収ボイラー１０Ａ内の伝熱管２３に供給して熱媒体ＨＳを加熱することにより、以後は第１実施形態と同様の動作によって負荷部４０の蒸気タービン発電機が駆動される。
【0034】
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態は、あくまで本発明を実施する上での態様に過ぎず、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、その構成要素を様々に変更、置換、変形した技術的思想を全て包含するものである。
【符号の説明】
【0035】
１０：ボイラー（高温熱媒体供給部）
１０Ａ：排熱回収ボイラー（高温熱媒体供給部）
１１，１３：筐体
１２：熱源
１４：ガスタービン発電機
１５：圧縮機
１６：ガスタービン
１７：燃焼器
１８：出力軸
１９：排熱供給管
２０：蓄熱部
２１：低温蓄熱槽
２２，２４：配管
２３：伝熱管
２５：高温蓄熱槽
２６：弁
３０：蒸気発生部
３１：筐体
３２：伝熱管
３３，３４：配管
４０：負荷部
４１：蒸気タービン
４２：出力軸
４３：復水器
５０：制御部
５１：第３循環ポンプ
５２：第１循環ポンプ（循環手段）
５３：第２循環ポンプ（循環手段）
Ｇ，Ｇ１：発電機
ＨＳ:熱媒体
ＳＴ:水・蒸気
１０Ａ：排熱回収ボイラー（高温熱媒体供給部）
１１，１３：筐体
１２：熱源
１４：ガスタービン発電機
１５：圧縮機
１６：ガスタービン
１７：燃焼器
１８：出力軸
１９：排熱供給管
２０：蓄熱部
２１：低温蓄熱槽
２２，２４：配管
２３：伝熱管
２５：高温蓄熱槽
２６：弁
３０：蒸気発生部
３１：筐体
３２：伝熱管
３３，３４：配管
４０：負荷部
４１：蒸気タービン
４２：出力軸
４３：復水器
５０：制御部
５１：第３循環ポンプ
５２：第１循環ポンプ（循環手段）
５３：第２循環ポンプ（循環手段）
Ｇ，Ｇ１：発電機
ＨＳ:熱媒体
ＳＴ:水・蒸気
【図1】
【図2】
【図3】