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特開2024-54593水回収システム、水回収システムの運転方法、および、ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法
(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】P2024054593
(43)【公開日】2024-04-17
(54)【発明の名称】水回収システム、水回収システムの運転方法、および、ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法
(51)【国際特許分類】
F23J 15/00 20060101AFI20240410BHJP
F01D 25/32 20060101ALI20240410BHJP
F01K 23/10 20060101ALI20240410BHJP
F02C 6/18 20060101ALI20240410BHJP
【ＦＩ】
F23J15/00 F
F01D25/32 C
F01K23/10 U
F02C6/18 Z
F23J15/00 G
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022160911
(22)【出願日】2022-10-05
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】麻尾 孝志
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】吉田 正平
(72)【発明者】
【氏名】秋山 陵
【テーマコード（参考）】
3G081
3K070
【Ｆターム（参考）】
3G081BC07
3K070DA04
3K070DA37
3K070DA40
3K070DA46
3K070DA52
3K070DA58
3K070DA66
3K070DA75
3K070DA81
(57)【要約】
【課題】外気に放出される排ガスから白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム、水回収システムの運転方法、および、ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法を提供する。
【解決手段】ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムは、水回収装置または回収水排出ラインから抽水される回収水を熱源として、水回収出口排気ラインを流れる排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、ボイラから水回収装置までの排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される排ガスを水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパとを備える。
【選択図】図２
【解決手段】ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムは、水回収装置または回収水排出ラインから抽水される回収水を熱源として、水回収出口排気ラインを流れる排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、ボイラから水回収装置までの排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される排ガスを水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパとを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムであって、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
を備える水回収システム。
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
を備える水回収システム。
【請求項2】
前記水回収出口排気ラインは、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを前記排ガス再加熱器に供給するための上流側水回収排気ラインと、
前記排ガス再加熱器から排出される前記排ガスを前記外気に排出するための下流側水回収排気ラインと、
を含み、
前記排ガス抽気ラインは、前記下流側水回収排気ラインに接続される、
請求項１に記載の水回収システム。
前記水回収装置から排出される前記排ガスを前記排ガス再加熱器に供給するための上流側水回収排気ラインと、
前記排ガス再加熱器から排出される前記排ガスを前記外気に排出するための下流側水回収排気ラインと、
を含み、
前記排ガス抽気ラインは、前記下流側水回収排気ラインに接続される、
請求項１に記載の水回収システム。
【請求項3】
前記回収水排出ラインに配置される回収水ポンプと、
前記回収水ポンプと前記回収水冷却装置との間において前記回収水排出ラインに接続される分岐回収水供給ラインであって、前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
をさらに備える、
請求項１または２に記載の水回収システム。
前記回収水ポンプと前記回収水冷却装置との間において前記回収水排出ラインに接続される分岐回収水供給ラインであって、前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
をさらに備える、
請求項１または２に記載の水回収システム。
【請求項4】
前記水回収装置は、前記回収水を貯める貯水槽を含み、
前記水回収システムは、前記排ガス再加熱器から排出される前記回収水を前記貯水槽に導くための分岐回収水戻りラインをさらに備える、
請求項１または２に記載の水回収システム。
前記水回収システムは、前記排ガス再加熱器から排出される前記回収水を前記貯水槽に導くための分岐回収水戻りラインをさらに備える、
請求項１または２に記載の水回収システム。
【請求項5】
前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
前記分岐回収水供給ラインに設けられる分岐回収水流量調整弁と、
前記外気の温度および湿度を取得するための外気温湿度取得部と、
前記水回収装置の出口における前記排ガスの温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサと、
前記水回収出口排気ラインから前記外気に放出される前記排ガスの温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサと、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御するためのコントローラと、
をさらに備える、
請求項１または２に記載の水回収システム。
前記分岐回収水供給ラインに設けられる分岐回収水流量調整弁と、
前記外気の温度および湿度を取得するための外気温湿度取得部と、
前記水回収装置の出口における前記排ガスの温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサと、
前記水回収出口排気ラインから前記外気に放出される前記排ガスの温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサと、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御するためのコントローラと、
をさらに備える、
請求項１または２に記載の水回収システム。
【請求項6】
前記コントローラは、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサの計測結果とに基づき、前記温度偏差が前記規定値以上となる前記排ガス放出温度である目標排ガス放出温度を算出するための目標排ガス放出温度算出部と、
計測される前記排ガス放出温度が算出された前記目標排ガス放出温度になるよう、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果に基づき前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御するための制御部と、
をさらに含み、
前記制御部は、
算出された前記目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、前記排ガス抽気ダンパを閉止させるための制御を実行すると共に、前記分岐回収水流量調整弁を制御するための第１制御部と、
算出された前記目標排ガス放出温度が前記閾値を上回る場合、前記排ガス抽気ダンパを開放するための制御を実行すると共に、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御するための第２制御部と、
を有する、
請求項５に記載の水回収システム。
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサの計測結果とに基づき、前記温度偏差が前記規定値以上となる前記排ガス放出温度である目標排ガス放出温度を算出するための目標排ガス放出温度算出部と、
計測される前記排ガス放出温度が算出された前記目標排ガス放出温度になるよう、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果に基づき前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御するための制御部と、
をさらに含み、
前記制御部は、
算出された前記目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、前記排ガス抽気ダンパを閉止させるための制御を実行すると共に、前記分岐回収水流量調整弁を制御するための第１制御部と、
算出された前記目標排ガス放出温度が前記閾値を上回る場合、前記排ガス抽気ダンパを開放するための制御を実行すると共に、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御するための第２制御部と、
を有する、
請求項５に記載の水回収システム。
【請求項7】
ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムの運転方法であって、
前記水回収システムは、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
前記分岐回収水供給ラインに設けられる分岐回収水流量調整弁と、
前記排ガス再加熱器から排出される前記回収水を前記水回収装置に導くための分岐回収水戻りラインと、
前記外気の温度および湿度を計測するための外気温湿度取得部と、
前記水回収装置の出口における前記排ガスの温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサと、
前記水回収出口排気ラインから前記外気に放出される前記排ガスの温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサと、
を含み、
前記水回収システムの運転方法は、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御する排ガス放出温度制御ステップを備える、
水回収システムの運転方法。
前記水回収システムは、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
前記分岐回収水供給ラインに設けられる分岐回収水流量調整弁と、
前記排ガス再加熱器から排出される前記回収水を前記水回収装置に導くための分岐回収水戻りラインと、
前記外気の温度および湿度を計測するための外気温湿度取得部と、
前記水回収装置の出口における前記排ガスの温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサと、
前記水回収出口排気ラインから前記外気に放出される前記排ガスの温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサと、
を含み、
前記水回収システムの運転方法は、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御する排ガス放出温度制御ステップを備える、
水回収システムの運転方法。
【請求項8】
ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法であって、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムは、
ガスタービンと、
前記ガスタービンの駆動によって発電するように構成される発電機と、
前記ガスタービンから排出される排ガスから回収した熱を利用してボイラ給水から蒸気を生成するための排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラから排出される前記排ガスから水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記排熱回収ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインと、
前記排熱回収ボイラと前記水回収装置との間で前記排ガス供給ラインに接続されており、前記排ガスを前記外気に排出するための接続排気ラインと、
を備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
前記接続排気ラインと前記水回収出口排気ラインとを排ガス抽気ラインによって接続する排ガス抽気ライン設置ステップと、
前記排ガス抽気ラインに排ガス抽気ダンパを設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップと、
を備える、
ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
前記ガスタービンコジェネレーションシステムは、
ガスタービンと、
前記ガスタービンの駆動によって発電するように構成される発電機と、
前記ガスタービンから排出される排ガスから回収した熱を利用してボイラ給水から蒸気を生成するための排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラから排出される前記排ガスから水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記排熱回収ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインと、
前記排熱回収ボイラと前記水回収装置との間で前記排ガス供給ラインに接続されており、前記排ガスを前記外気に排出するための接続排気ラインと、
を備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
前記接続排気ラインと前記水回収出口排気ラインとを排ガス抽気ラインによって接続する排ガス抽気ライン設置ステップと、
前記排ガス抽気ラインに排ガス抽気ダンパを設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップと、
を備える、
ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
【請求項9】
前記ガスタービンコジェネレーションシステムは、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
さらに備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器を設置する排ガス再加熱器設置ステップと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインと、前記排ガス再加熱器とを分岐回収水供給ラインによって接続する分岐回収水供給ライン設置ステップと、
前記排ガス再加熱器と前記水回収装置とを分岐回収水戻りラインによって接続する分岐回収水戻りライン設置ステップと、
をさらに備える、
請求項８に記載のガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
さらに備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器を設置する排ガス再加熱器設置ステップと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインと、前記排ガス再加熱器とを分岐回収水供給ラインによって接続する分岐回収水供給ライン設置ステップと、
前記排ガス再加熱器と前記水回収装置とを分岐回収水戻りラインによって接続する分岐回収水戻りライン設置ステップと、
をさらに備える、
請求項８に記載のガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
【請求項10】
前記水回収出口排気ラインは、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを前記排ガス再加熱器に供給するための上流側水回収排気ラインと、
前記排ガス再加熱器から排出される前記排ガスを前記外気に排気するための下流側水回収排気ラインと、
を有し、
前記排ガス抽気ライン設置ステップでは、前記排ガス抽気ラインが前記下流側水回収排気ラインに接続される、
請求項９に記載のガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
前記水回収装置から排出される前記排ガスを前記排ガス再加熱器に供給するための上流側水回収排気ラインと、
前記排ガス再加熱器から排出される前記排ガスを前記外気に排気するための下流側水回収排気ラインと、
を有し、
前記排ガス抽気ライン設置ステップでは、前記排ガス抽気ラインが前記下流側水回収排気ラインに接続される、
請求項９に記載のガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
【請求項11】
前記ガスタービンコジェネレーションシステムは、前記回収水排出ラインに配置される回収水ポンプをさらに含み、
前記分岐回収水供給ライン設置ステップでは、前記分岐回収水供給ラインが、前記回収水ポンプと前記回収水冷却装置との間において、前記回収水排出ラインに接続される、
請求項９または１０に記載のガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
前記分岐回収水供給ライン設置ステップでは、前記分岐回収水供給ラインが、前記回収水ポンプと前記回収水冷却装置との間において、前記回収水排出ラインに接続される、
請求項９または１０に記載のガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、水回収システム、水回収システムの運転方法、および、ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムが知られている。例えば、特許文献１に開示される水回収システムは、ガスタービンシステムから排出される排ガス中に含まれる水分を回収する水回収装置と、水回収装置から排出される排ガスを加熱するための排ガス再加熱器とを備える。排ガス再加熱器は、水回収装置から排出される、排ガスとの熱交換を終えた回収水を熱源として、排ガスを加熱する。排ガス再加熱器による加熱により、外気に放出された排ガスから白煙が生じるのを防ぐことが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－２１７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、水回収装置から排出される熱交換を終えた回収水の温度には上限値があるので、排ガス再加熱器による排ガスの加熱量には限界がある。従って、外気の温度が低い条件、または、外気の湿度が高い条件の少なくとも一方の条件が充足される場合において、排ガス再加熱器が排ガスを十分に加熱できず、外気に放出される排ガスから白煙が生じる可能性がある。
【0005】
本開示の目的は、外気に放出される排ガスから白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム、水回収システムの運転方法、および、ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の少なくとも一実施形態に係る水回収システムは、
ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムであって、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
を備える。
ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムであって、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
を備える。
【0007】
本開示の少なくとも一実施形態に係る水回収システムの運転方法は、
ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムの運転方法であって、
前記水回収システムは、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
前記分岐回収水供給ラインに設けられる分岐回収水流量調整弁と、
前記排ガス再加熱器から排出される前記回収水を前記水回収装置に導くための分岐回収水戻りラインと、
前記外気の温度および湿度を計測するための外気温湿度取得部と、
前記水回収装置の出口における前記排ガスの温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサと、
前記水回収出口排気ラインから前記外気に放出される前記排ガスの温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサと、
を含み、
前記水回収システムの運転方法は、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御する排ガス放出温度制御ステップを備える。
ボイラから排出される排ガスから水分を回収するための水回収システムの運転方法であって、
前記水回収システムは、
前記排ガスと冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置と、
前記水回収装置から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置に導くための回収水排出ラインと、
前記回収水冷却装置によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置に導くための回収水供給ラインと、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記水回収装置または前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ラインを流れる前記排ガスを加熱するための排ガス再加熱器と、
前記ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインから抽気される前記排ガスを前記水回収出口排気ラインに導くための排ガス抽気ラインと、
前記排ガス抽気ラインに設けられる排ガス抽気ダンパと、
前記回収水排出ラインから抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器に供給するための分岐回収水供給ラインと、
前記分岐回収水供給ラインに設けられる分岐回収水流量調整弁と、
前記排ガス再加熱器から排出される前記回収水を前記水回収装置に導くための分岐回収水戻りラインと、
前記外気の温度および湿度を計測するための外気温湿度取得部と、
前記水回収装置の出口における前記排ガスの温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサと、
前記水回収出口排気ラインから前記外気に放出される前記排ガスの温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサと、
を含み、
前記水回収システムの運転方法は、
前記外気温湿度取得部の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサおよび前記排ガス放出温度センサの計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパおよび前記分岐回収水流量調整弁を制御する排ガス放出温度制御ステップを備える。
【0008】
本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法であって、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムは、
ガスタービンと、
前記ガスタービンの駆動によって発電するように構成される発電機と、
前記ガスタービンから排出される排ガスから回収した熱を利用してボイラ給水から蒸気を生成するための排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラから排出される前記排ガスから水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記排熱回収ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインと、
前記排熱回収ボイラと前記水回収装置との間で前記排ガス供給ラインに接続されており、前記排ガスを前記外気に排出するための接続排気ラインと、
を備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
前記接続排気ラインと前記水回収出口排気ラインとを排ガス抽気ラインによって接続する排ガス抽気ライン設置ステップと、
前記排ガス抽気ラインに排ガス抽気ダンパを設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップと、
を備える。
ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法であって、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムは、
ガスタービンと、
前記ガスタービンの駆動によって発電するように構成される発電機と、
前記ガスタービンから排出される排ガスから回収した熱を利用してボイラ給水から蒸気を生成するための排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラから排出される前記排ガスから水分を回収水として回収するための水回収装置と、
前記水回収装置から排出される前記排ガスを外気に排出するための水回収出口排気ラインと、
前記排熱回収ボイラから前記水回収装置までの前記排ガスの供給ラインである排ガス供給ラインと、
前記排熱回収ボイラと前記水回収装置との間で前記排ガス供給ラインに接続されており、前記排ガスを前記外気に排出するための接続排気ラインと、
を備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法は、
前記接続排気ラインと前記水回収出口排気ラインとを排ガス抽気ラインによって接続する排ガス抽気ライン設置ステップと、
前記排ガス抽気ラインに排ガス抽気ダンパを設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップと、
を備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、外気に放出される排ガスから白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム、水回収システムの運転方法、および、ガスタービンコジェネレーションシステムの改造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】一実施形態に係る発電プラントを示す概略図である。
【図2】一実施形態に係る水回収システムを示す概略図である。
【図3】一実施形態に係る湿り空気線図を概念的に示すグラフである。
【図4】一実施形態に係るコントローラの構成を示す概略図である。
【図5】一実施形態に係る第１の再加熱が実行される場合の水回収システムを示す概略図である。
【図6】一実施形態に係る第１の再加熱および第２の再加熱が実行される場合の水回収システムを示す概略図である。
【図7】一実施形態に係る排ガス放出温度制御処理を示すフローチャートである。
【図8】一実施形態に係る発電プラントの改造方法を示すフローチャートである。
【図9】一実施形態に係る改造前発電プラントを示す概略図である。
【図10】一実施形態に係る改造中の発電プラントを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
【0012】
＜１．発電プラント１００の概要＞
図１は、本開示の一実施形態に係る発電プラント１００を示す概略図である。同図で例示されるガスタービンコジェネレーションシステムとしての発電プラント１００は、大気６から圧縮空気７を生成するための圧縮機１と、圧縮空気７と燃料とが混合されるように構成される燃焼器３と、燃焼器３から排出される燃焼ガス１２を駆動源として回転するためのガスタービン２と、ガスタービン２に連結される発電機５と、排熱回収ボイラ１４とを備える。発電機５は、ガスタービン２の駆動によって発電するように構成される。排熱回収ボイラ１４は、ガスタービン２から排出される水分を含んだ排ガス１３から回収した熱を利用してボイラ給水から蒸気を生成するように構成されるボイラである。なお、ボイラ給水は排熱回収ボイラ１４に供給されるための水である。
図１は、本開示の一実施形態に係る発電プラント１００を示す概略図である。同図で例示されるガスタービンコジェネレーションシステムとしての発電プラント１００は、大気６から圧縮空気７を生成するための圧縮機１と、圧縮空気７と燃料とが混合されるように構成される燃焼器３と、燃焼器３から排出される燃焼ガス１２を駆動源として回転するためのガスタービン２と、ガスタービン２に連結される発電機５と、排熱回収ボイラ１４とを備える。発電機５は、ガスタービン２の駆動によって発電するように構成される。排熱回収ボイラ１４は、ガスタービン２から排出される水分を含んだ排ガス１３から回収した熱を利用してボイラ給水から蒸気を生成するように構成されるボイラである。なお、ボイラ給水は排熱回収ボイラ１４に供給されるための水である。
【0013】
本開示の必須の構成要素ではないが、発電プラント１００は、排熱回収ボイラ１４から排出される蒸気の温度を下げるための減温器２２をさらに備える。減温器２２は、例えば、排熱回収ボイラ１４に供給されるボイラ給水の一部が冷水として流入するように構成されており（矢印Ｂ参照）、該冷水が減温器２２の内部で噴射されることによって蒸気は冷まされる。冷まされた蒸気は、燃焼器３のヘッドエンド部に導かれ、圧縮空気７を酸化剤として燃焼器３内で燃料燃焼時発生するサーマルＮＯｘを抑制する様に火炎領域に噴射される。
【0014】
本開示の一実施形態に係る燃焼器３には、燃料ガスまたは油燃料が選択的に供給可能である。具体的な一例として、発電プラント１００は、燃料ガス供給ライン１５１、及び、油供給ライン１５２を備える。燃料ガス供給ライン１５１は、液化燃料ガスを気化させるための液化燃料気化システム５０によって生成された燃料ガスを燃焼器３に供給する。液化燃料ガスは、一例として液化天然ガス（ＬＮＧ；Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）であるが、本開示はこれに限定されない。液化燃料ガスは、液体アンモニアまたは液体水素などであってもよい。油供給ライン１５２は、例えば重油または灯油などであってもよい油燃料を供給源８から燃焼器３に供給する。また、燃料ガス供給ライン１５１と油供給ライン１５２にはそれぞれ燃料供給弁１５１Ａ，１５２Ａが設けられる。燃料供給弁１５１Ａ，１５２Ａが選択的に開閉制御されることで、燃料ガスまたは油燃料のいずれかが燃焼器３に供給される。
【0015】
燃焼器３では、燃料ガスまたは油燃料のいずれかと圧縮空気７とが混ざり、燃焼が起こる。燃焼による火炎中に上述の蒸気が噴射される。ガスタービン２からの排ガス１３には、大気中水分、燃焼生成水分、および、蒸気噴射水分が含まれる。そして、排熱回収ボイラ１４から排出される排ガス１３に含まれる水分は、後述の水回収システム４０によって回収される。水回収システム４０にて水分を回収された排ガス１３は系外に排出される（矢印Ａ）。矢印Ａによって示される排ガス１３の排出ラインの詳細は後述する。
【0016】
本例の発電プラント１００は、補給水ライン１５と、補給水ライン１５から供給される補給水をボイラ給水として貯める補給水タンク１７と、補給水タンク１７と排熱回収ボイラ１４とに接続される給水ライン１９と、給水ライン１９に設けられる給水ポンプ１８とを備える。給水ポンプ１８が駆動すると、補給水タンク１７に貯留されるボイラ給水は給水ライン１９を流れて排熱回収ボイラ１４に供給される。排熱回収ボイラ１４に供給されるボイラ給水の温度は高い方が好ましい。排熱回収ボイラ１４が蒸気を生成するために必要とする熱量が低減し、発電プラント１００の効率は向上するからである。
【0017】
発電プラント１００は、排熱回収ボイラ１４から水回収システム４０（より具体的には排熱回収ボイラ１４から後述の水回収装置３３）までの排ガス１３の供給ラインである排ガス供給ライン５７と、排熱回収ボイラ１４と水回収システム４０との間で排ガス供給ライン５７に接続される接続排気ライン２９と、接続排気ライン２９に設けられる接続排気ダンパ３１とを備える。本例では、排ガス供給ライン５７に排ガス供給ダンパ３６が設けられており、排ガス供給ダンパ３６と排熱回収ボイラ１４との間において、接続排気ライン２９は排ガス供給ライン５７に接続されている。排ガス供給ダンパ３６が閉止され且つ接続排気ダンパ３１が開放されたとき、接続排気ライン２９は、排ガス供給ライン５７を流れる全ての排ガス１３を排気塔３０に導くことができる。排気塔３０は排ガス１３を外部に放出する。
【0018】
例えば、重油などの油燃料が燃焼器３に供給されて排ガス１３に含まれる硫黄などの不純物の量が許容値を上回る場合には、排ガス１３を水回収システム４０に供給することは好ましくない。こういった場合には、排ガス供給ダンパ３６が閉止され且つ接続排気ダンパ３１が開放されて、排ガス１３は排気塔３０に導かれる。他方で、排ガス１３に含まれる不純物の量が許容値以下である場合には、接続排気ダンパ３１が閉止され且つ排ガス供給ダンパ３６が開放される。これにより、排熱回収ボイラ１４から排出される排ガス１３の少なくとも一部は、排ガス供給ライン５７を経由して水回収システム４０に供給される。
【0019】
なお、上記の実施形態に係る発電プラント１００は、ガスタービン２を備えるガスタービン発電プラントであるが、本開示はこれに限定されない。例えば、他の実施形態に係る発電プラント１００は、蒸気タービンを備える汽力発電プラントであってもよい。
【0020】
＜２．水回収システム４０の概要＞
図２は、本開示の一実施形態に係る水回収システム４０を示す概略図である。水回収システム４０の概要は以下の通りである。
図２は、本開示の一実施形態に係る水回収システム４０を示す概略図である。水回収システム４０の概要は以下の通りである。
【0021】
水回収システム４０の構成要素である水回収装置３３は、排ガス１３と冷媒水とを気液接触させることで排ガス１３中の水分を回収水として回収するように構成される。より詳細な一例として、水回収装置３３は、排ガス１３と冷媒水とが流入する熱交換容器１３０と、熱交換容器１３０の内部で冷媒水を散水するための散水装置３４と、熱交換容器１３０の内部で散水装置３４の下方に位置する充填物３５とを含む。熱交換容器１３０には、排ガス供給ライン５７を流れる排ガス１３が流入する。散水装置３４によって散水される冷媒水は充填物３５に付着し、熱交換容器１３０に流入する排ガス１３と熱交換を行う。これにより、排ガス１３の水分が凝縮する。凝縮した水分と熱交換を終えた冷媒水とを含む回収水は落下し、熱交換容器１３０の下部を構成する貯水槽１３６に貯まる。
【0022】
水回収システム４０は、水回収装置３３の貯水槽１３６から排出される回収水を冷却するための回収水冷却装置１１０と、水回収装置３３の貯水槽１３６から排出される回収水を回収水冷却装置１１０に導くための回収水排出ライン３９と、回収水冷却装置１１０から排出される冷却された回収水を冷媒水として水回収装置３３の熱交換容器１３０に導くための回収水供給ライン４２とをさらに備える。回収水供給ライン４２と回収水排出ライン３９は、水回収装置３３と回収水冷却装置１１０の間で回収水を循環させる回収水循環ラインとして機能する。以下では説明の便宜上、回収水供給ライン４２から水回収装置３３の入口（熱交換容器１３０の入口）に流入した回収水を冷媒水という。
【0023】
本例の回収水冷却装置１１０は、例えば海水などであってもよい冷却水によって、回収水を冷却するように構成される。回収水冷却装置１１０に冷却水を供給するための冷却水供給ライン４１には、インバータを含む冷却水供給ポンプ５２が設けられる。冷却水供給ポンプ５２の回転数は、水回収システム４０の構成要素であるコントローラ９０によって制御される。
【0024】
本例では、インバータ（図示外）を含む回収水ポンプ３８が回収水排出ライン３９に設けられており、回収水ポンプ３８の回転数がコントローラ９０によって制御される。これにより、回収水循環ラインにおける回収水の循環流量が制御される。本例では、水回収装置３３から排出される排ガス１３の温度が規定温度になるよう、回収水ポンプ３８の回転数の制御を通じて回収水の循環流量が制御される。また本例では、排ガス１３の温度が規定温度になるよう、回収水冷却装置１１０の出口における回収水の温度は制御される。回収水冷却装置１１０の出口における回収水の温度の制御には、冷却水供給ポンプ５２の回転数の制御が含まれる。
【0025】
なお、本開示の必須の構成要素ではないが、図２で例示される水回収システム４０は、回収水を補給水タンク１７に導くための給水ライン４をさらに備え、給水ライン４は、高温給水ライン４４と低温給水ライン４７とを含む。高温給水ライン４４は、回収水排出ライン３９に接続されており、回収水排出ライン３９から取り出された回収水を補給水タンク１７に導くように構成される。回収水排出ライン３９から取り出される回収水は、排ガス１３から回収された熱を有するため、比較的高い温度を有する（本例では、回収水排出ライン３９を流れる回収水の温度は６０～７０℃程度である。）。低温給水ライン４７は、回収水供給ライン４２に接続されており、回収水供給ライン４２から取り出された回収水を補給水タンク１７に導くように構成される。回収水供給ライン４２から取り出される回収水は、回収水冷却装置１１０による冷却処理が施されているため、比較的低い温度を有する（本例では、回収水供給ライン４２を流れる回収水の温度は３０～４０℃程度である。）。
【0026】
低温給水ライン４７には、水回収システム４０の構成要素である水処理装置４６が設けられている。水処理装置４６は、低温給水ライン４７を流れる回収水に対して例えば硫黄などの不純物を除去する処理を施すように構成される。不純物は燃焼器３（図１参照）での燃焼に伴って生じ、排ガス１３に混入することがある。この不純物の少なくとも一部は、水回収装置３３での排ガス１３と冷媒水との熱交換により、回収水に溶解する。水処理装置４６が、回収水に含まれる不純物を除去することで、補給水タンク１７に貯留されるボイラ給水に不純物が含まれることが抑制される。一般に、処理される水の温度が低い方が、水処理装置４６における不純物除去の処理能力は向上する。回収水の温度が高い場合、水処理装置４６を構成するイオン交換樹脂１４６が損傷する可能性があり、不純物除去の処理能力が低下する虞がある。
【0027】
高温給水ライン４４には高温給水開閉弁４８が設けられ、低温給水ライン４７には低温給水開閉弁４５が設けられる。例えば液化燃料気化システム５０から燃焼器３に燃料ガスが供給される場合、排ガス１３に含まれる不純物の量が規定量以下となる（規定量は上述の許容値よりも低い。）。この場合、高温給水開閉弁４８を開放し且つ低温給水開閉弁４５を閉止する。これにより、不純物の除去処理を要さない高温の回収水が、高温給水ライン４４を経由して補給水タンク１７に流入する。補給水タンク１７から排熱回収ボイラ１４に供給されるボイラ給水の温度を高くできるので、発電プラント１００の効率は向上する。
【0028】
他方で、例えば灯油などの油燃料が燃焼器３に供給される場合、排ガス１３に含まれる不純物の量が規定量を上回る。この場合、高温給水開閉弁４８を閉止し且つ低温給水開閉弁４５を開放する。これにより、不純物の除去処理を要する低温の回収水が、低温給水ライン４７に設けられる水処理装置４６を経由して、補給水タンク１７に流入する。これにより、補給水ライン１５および排熱回収ボイラ１４などの発電プラント１００を構成する機器に不純物が付着するのが回避され、発電プラント１００の劣化を抑制できる。このように、本例の水回収システム４０では、燃焼器３に供給される燃料の種類に応じて、補給水タンク１７に送る回収水の供給ラインを切り替えることが可能になる。
【0029】
コントローラ９０はコンピュータによって構成されており、プロセッサ、メモリ、及び外部通信インタフェースを備える。プロセッサは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、又はこれらの組み合わせなどである。他の実施形態に係るプロセッサは、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはＭＣＵ等の集積回路により実現されてもよい。メモリは、各種データを一時的または非一時的に記憶するように構成され、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、またはフラッシュメモリの少なくとも１つによって実現される。メモリにロードされたプログラムの命令にしたがって、プロセッサは各種制御処理を実行する。また、コントローラ９０は、発電プラント１００を構成する複数の制御盤の一つを構成するＤＣＳ盤であってもよい。
【0030】
＜３．水回収装置３３から排出される排ガス１３の再加熱系統の概要＞
本開示では、水回収装置３３において冷媒水との熱交換により冷まされた排ガス１３は、水回収装置３３から排出された後に再加熱される。排ガス１３の再加熱系統の概要は以下の通りである。
本開示では、水回収装置３３において冷媒水との熱交換により冷まされた排ガス１３は、水回収装置３３から排出された後に再加熱される。排ガス１３の再加熱系統の概要は以下の通りである。
【0031】
図２で例示されるように、水回収システム４０は、水回収装置３３の熱交換容器１３０から排出される排ガス１３を外気に排出するための水回収出口排気ライン５９と、水回収出口排気ライン５９を流れる排ガス１３を加熱するための排ガス再加熱器５１とを備える。排ガス再加熱器５１の熱源は、貯水槽１３６または回収水排出ライン３９から抽水される回収水である（抽水系統については後述する）。抽水された回収水がより温度の低い排ガス１３と熱交換を行うことによって、排ガス１３を加熱する。
【0032】
水回収出口排気ライン５９は、水回収装置３３と排ガス再加熱器５１とに接続される上流側水回収排気ライン５９Ａ、および、排ガス再加熱器５１と排気塔３２とに接続される下流側水回収排気ライン５９Ｂを備える。上流側水回収排気ライン５９Ａは、水回収装置３３から排ガス再加熱器５１に排ガス１３を導くように構成され、下流側水回収排気ライン５９Ｂは排ガス再加熱器５１から排気塔３２に排ガス１３を導くように構成される。図２の例に係る排気塔３２は排気塔３０とは別体であるが、他の例に係る排気塔３２は排気塔３０と一体に形成された単一のものであってもよい。
【0033】
水回収システム４０は排ガス抽気ライン５５を備える。排ガス抽気ライン５５は、排ガス供給ライン５７から抽気される排ガス１３を水回収出口排気ライン５９に導くように構成される。同図で例示される排ガス抽気ライン５５は、接続排気ダンパ３１よりも上流側において接続排気ライン２９に接続されており、且つ、水回収出口排気ライン５９の下流側水回収排気ライン５９Ｂに接続されている。また、排ガス抽気ライン５５には排ガス抽気ダンパ５６が設けられている。接続排気ダンパ３１が閉止され、且つ、排ガス抽気ダンパ５６が開放されると、排ガス供給ライン５７から抽気された排ガス１３が、接続排気ライン２９と排ガス抽気ライン５５を順に経由して、下流側水回収排気ライン５９Ｂに流入する。排ガス供給ライン５７から抽気される排ガス１３は、水回収装置３３に流入しないため、当該排ガス１３の温度は比較的高い。
【0034】
上記構成によれば、排ガス抽気ダンパ５６が開放されると、排ガス供給ライン５７から抽気される温度の比較的高い排ガス１３が水回収出口排気ライン５９に導かれ、水回収装置３３から排出される排ガス１３と混ざる。これにより、水回収装置３３から排出される排ガス１３は加熱される。水回収装置３３から排出される排ガス１３には、排ガス再加熱器５１による加熱のほか、排ガス抽気ライン５５を流れる排ガス１３が混ざることによる加熱が施されるので、外気に放出される排ガス１３の温度を、外気における水の露点温度よりも十分に高くすることができる。よって、外気に放出される排ガス１３から白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム４０が実現される。
【0035】
なお、本開示の他の実施形態では、排ガス抽気ライン５５は、排ガス温度が低いかまたは排ガス流量が少ないなど特定の条件が充足される場合において、下流側水回収排気ライン５９Ｂに接続される代わりに、上流側水回収排気ライン５９Ａに接続されてもよい。この場合、水回収装置３３から排出される排ガス１３は、排ガス抽気ライン５５を流れる排ガス１３と混ざってから、排ガス再加熱器５１に流入する。また、排ガス抽気ライン５５は、接続排気ライン２９を介さずに、排ガス供給ライン５７に直接的に接続されてもよい。いずれの実施形態においても、既述の理由により、外気に放出される排ガス１３から白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム４０が実現される。
【0036】
＜４．排ガス再加熱器５１への回収水の抽水系統＞
図２に例示される水回収システム４０は、回収水排出ライン３９と排ガス再加熱器５１とに接続される分岐回収水供給ライン５４、および、排ガス再加熱器５１と貯水槽１３６とに接続される分岐回収水戻りライン３７を備える。同図の例では、分岐回収水供給ライン５４は、回収水ポンプ３８と回収水冷却装置１１０との間において回収水排出ライン３９に接続されている。また、分岐回収水供給ライン５４には、コントローラ９０によって制御される分岐回収水流量調整弁５３が設けられている。排ガス再加熱器５１に供給される回収水の流量は、コントローラ９０による分岐回収水流量調整弁５３の開度制御を通じて制御される。つまり、コントローラ９０は、排ガス再加熱器５１における排ガス１３と回収水との熱交換量を制御できる。なお、他の例に係る分岐回収水供給ライン５４は、回収水ポンプ３８と水回収装置３３との間において回収水排出ライン３９に接続されてもよいし、あるいは、水回収装置３３の貯水槽１３６に接続されてもよい。この場合でも、回収水を排ガス再加熱器５１に供給することは可能であるが、回収水を排ガス再加熱器５１に送るためのポンプが回収水ポンプ３８とは別に必要である。
本例の分岐回収水戻りライン３７は、排ガス再加熱器５１から排出される熱交換を終えた回収水を貯水槽１３６に導くように構成される。なお、他の例に係る分岐回収水戻りライン３７は、熱交換を終えた回収水を回収水排出ライン３９に導くように構成されてもよい。
図２に例示される水回収システム４０は、回収水排出ライン３９と排ガス再加熱器５１とに接続される分岐回収水供給ライン５４、および、排ガス再加熱器５１と貯水槽１３６とに接続される分岐回収水戻りライン３７を備える。同図の例では、分岐回収水供給ライン５４は、回収水ポンプ３８と回収水冷却装置１１０との間において回収水排出ライン３９に接続されている。また、分岐回収水供給ライン５４には、コントローラ９０によって制御される分岐回収水流量調整弁５３が設けられている。排ガス再加熱器５１に供給される回収水の流量は、コントローラ９０による分岐回収水流量調整弁５３の開度制御を通じて制御される。つまり、コントローラ９０は、排ガス再加熱器５１における排ガス１３と回収水との熱交換量を制御できる。なお、他の例に係る分岐回収水供給ライン５４は、回収水ポンプ３８と水回収装置３３との間において回収水排出ライン３９に接続されてもよいし、あるいは、水回収装置３３の貯水槽１３６に接続されてもよい。この場合でも、回収水を排ガス再加熱器５１に供給することは可能であるが、回収水を排ガス再加熱器５１に送るためのポンプが回収水ポンプ３８とは別に必要である。
本例の分岐回収水戻りライン３７は、排ガス再加熱器５１から排出される熱交換を終えた回収水を貯水槽１３６に導くように構成される。なお、他の例に係る分岐回収水戻りライン３７は、熱交換を終えた回収水を回収水排出ライン３９に導くように構成されてもよい。
【0037】
既述の通り、分岐回収水供給ライン５４の上流端（入口）は、水回収装置３３の貯水槽１３６に接続されてもよいし、回収水排出ライン３９に接続されてもよい。図２の例では、分岐回収水供給ライン５４の上流端が、回収水ポンプ３８と回収水冷却装置１１０との間において回収水排出ライン３９に接続される構成が採用される。本構成によれば、回収水ポンプ３８の駆動により、回収水排出ライン３９から抽水される回収水は分岐回収水供給ライン５４を流れることができる。排ガス再加熱器５１に回収水を供給するための専用のポンプが不要となるので、水回収システム４０は構成を簡易化できる。
【0038】
既述の通り、分岐回収水戻りライン３７の下流端（出口）は、回収水排出ライン３９に接続されてもよいし、貯水槽１３６に接続されてもよい。換言すると、分岐回収水戻りライン３７は、排ガス再加熱器５１から排出される回収水を、回収水排出ライン３９に導くように構成されてもよいし、貯水槽１３６に導くように構成されてもよい。図２の例では、分岐回収水戻りライン３７は、回収水を貯水槽１３６に導く構成が採用される。本構成によれば、分岐回収水戻りライン３７が回収水を水回収装置３３の貯水槽１３６に導くため、該回収水に空気などのガスが混入している場合であっても、水回収装置３３がガスを回収できる。そのため、回収水排出ライン３９を流れる回収水にガスが混入するのを抑制でき、回収水ポンプ３８の故障を回避できる。
【0039】
既述の通り、排ガス抽気ライン５５は、上流側水回収排気ライン５９Ａまたは下流側水回収排気ライン５９Ｂのいずれに接続されてもよい。図２の例では、排ガス抽気ライン５５が下流側水回収排気ライン５９Ｂに接続される構成が採用される。本構成によれば、水回収装置３３から排出される排ガス１３は、排ガス抽気ライン５５によって導かれる排ガス１３と混ざる前に、排ガス再加熱器５１によって加熱される。排ガス再加熱器５１において加熱源となる回収水は、温度が十分に上がっていない排ガス１３を加熱するため、分岐回収水戻りライン３７から貯水槽１３６に流入する回収水の温度は下がる。これにより、回収水排出ライン３９から回収水冷却装置１１０に流入する回収水の温度が下がり、回収水冷却装置１１０の熱負荷が低減する。従って、回収水冷却装置１１０の冷却系統の動力（本例では冷却水供給ポンプ５２の動力）を低減でき、水回収システム４０は運転効率を向上させることができる。
【0040】
＜５．排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３の制御＞
本開示の一実施形態に係る水回収システム４０は、外気の温度および湿度を取得するための外気温湿度取得部８１と、水回収装置３３の出口２７における排ガス１３の温度である水回収出口排ガス温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサ８２と、下流側水回収排気ライン５９Ｂから外気に放出される排ガス１３の温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサ８３とを備える。
本開示の一実施形態に係る水回収システム４０は、外気の温度および湿度を取得するための外気温湿度取得部８１と、水回収装置３３の出口２７における排ガス１３の温度である水回収出口排ガス温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサ８２と、下流側水回収排気ライン５９Ｂから外気に放出される排ガス１３の温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサ８３とを備える。
【0041】
本例の外気温湿度取得部８１は温湿度計である。温湿度計の計測結果はコントローラ９０に出力される。他の例に係る外気温湿度取得部８１は、温度および湿度を含む気象データを例えばインターネットを介して取得するように構成されたコンピュータデバイスであってもよい。この場合も、気象データに含まれる温度および湿度はコントローラ９０に出力される。水回収出口排ガス温度センサ８２は、水回収装置３３の出口２７に設けられる。排ガス放出温度センサ８３は、下流側水回収排気ライン５９Ｂに設けられる。図２で例示される排ガス放出温度センサ８３は、排ガス抽気ライン５５および下流側水回収排気ライン５９Ｂが接続される場所と、排気塔３２との間に位置する。水回収出口排ガス温度センサ８２と排ガス放出温度センサ８３の計測結果は、コントローラ９０に出力される。
【0042】
コントローラ９０は、外気温湿度取得部８１の取得結果と、水回収出口排ガス温度センサ８２および排ガス放出温度センサ８３の計測結果とに基づき、排ガス放出温度と外気の温度との偏差である温度偏差が規定値以上になるよう、排ガス抽気ダンパ５６および分岐回収水流量調整弁５３を制御するように構成される。規定値は、外気の温度および湿度に応じて変わる値である。当該制御によれば、コントローラ９０による排ガス抽気ダンパ５６および分岐回収水流量調整弁５３の制御によって、排ガス放出温度を十分に高くすることができ、外気に放出される排ガス１３から白煙が生じるのを抑制できる。以下では、白煙を抑制できる原理の詳細を説明する。
【0043】
＜６．排ガス１３からの白煙の生成を抑制できる原理＞
図３は、本開示の一実施形態に係る湿り空気線図を概念的に示すグラフである。グラフには相対湿度１００％の飽和水蒸気線Ｈが描かれている。グラフの横軸は排ガス１３の温度（乾球温度）であり、縦軸は絶対湿度である。湿り空気は排ガス１３を含む概念であり、グラフで示される点Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２は各々、水回収装置３３から外気に排出される過程における排ガス１３の状態、すなわち排ガス１３の温度および絶対湿度を示している。より詳細には、点Ａは、水回収装置３３の出口２７における排ガス１３の温度および絶対湿度を示す。点Ｂ１，Ｂ２は、再加熱される過程における排ガス１３の温度および絶対湿度を示す。点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２は、排気塔３２から排出されて外気と混ざった後の排ガス１３の温度および絶対湿度を示す。点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２における排ガス１３の温度は、排ガス１３が外気と混ざった後の温度であるので、外気の温度とほぼ等しい。点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２の間で排ガス１３の温度または絶対湿度の少なくとも一方が異なるのは、点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２の各々において仮定する外気の温度または絶対湿度の少なくとも一方が異なるからである。
図３は、本開示の一実施形態に係る湿り空気線図を概念的に示すグラフである。グラフには相対湿度１００％の飽和水蒸気線Ｈが描かれている。グラフの横軸は排ガス１３の温度（乾球温度）であり、縦軸は絶対湿度である。湿り空気は排ガス１３を含む概念であり、グラフで示される点Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２は各々、水回収装置３３から外気に排出される過程における排ガス１３の状態、すなわち排ガス１３の温度および絶対湿度を示している。より詳細には、点Ａは、水回収装置３３の出口２７における排ガス１３の温度および絶対湿度を示す。点Ｂ１，Ｂ２は、再加熱される過程における排ガス１３の温度および絶対湿度を示す。点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２は、排気塔３２から排出されて外気と混ざった後の排ガス１３の温度および絶対湿度を示す。点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２における排ガス１３の温度は、排ガス１３が外気と混ざった後の温度であるので、外気の温度とほぼ等しい。点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２の間で排ガス１３の温度または絶対湿度の少なくとも一方が異なるのは、点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２の各々において仮定する外気の温度または絶対湿度の少なくとも一方が異なるからである。
【0044】
水回収装置３３の出口２７における排ガス１３の相対湿度は１００％であるため、点Ａは飽和水蒸気線Ｈの上に位置する。点Ａを起点として点Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２に至るまでの複数の矢印は、出口２７における排ガス１３が外気と混ざるまでの排ガス１３の状態推移を示す。この状態推移の過程で変化する排ガス１３の状態、すなわち排ガス１３の温度および絶対湿度で規定される排ガス状態点が、飽和水蒸気線Ｈよりも右側にあると、排ガス１３から白煙は生成されない。他方で、排ガス１３の排ガス状態点が飽和水蒸気線Ｈよりも左側にあると、排ガス１３から白煙が生成される。なお外気の相対湿度は、季節、日、時間帯、または、気象条件により変わり、雨天時は相対湿度１００％であり、それ以外は１００％未満である。言い換えれば外気の状態は雨天時でなければ飽和水蒸気線Ｈよりも右側にある点で示される。
【0045】
点Ａから点Ｃ０までの推移（矢印Ｒ０）は、水回収装置３３から排出される排ガス１３が全く再加熱されることなく外気に排出される過程を示す比較例である。この場合、水回収装置３３の出口２７から排出される排ガス１３がそのまま排気塔３２に到達するので、排気塔３２における排ガス１３の相対湿度は１００％である。外気に放出された排ガス１３の温度が外気の温度（点Ｃ０が示す温度）まで下がる過程において、排ガス１３に含まれる水分は常に過飽和の状態にある。そのため、排ガス１３の温度が外気の温度と等しくなるまで下がる間、排ガス１３が外気と混じって排ガス１３の絶対湿度は若干低下するものの排ガス状態点Ｃ０が飽和水蒸気線Ｈよりも左側にあるため、排ガス１３から白煙が生成される。また、排ガス１３の温度が外気の温度と等しくなった時点を示す点Ｃ０において、排ガス１３に含まれる水分は依然として過飽和の状態にある。そのため、排ガス１３に含まれる水分が飽和状態になるまで、排ガス１３から白煙がさらに生成される。このように、水回収装置３３から排出される排ガス１３に対して再加熱が全く実行されない場合、白煙が生成される条件が成立し易い傾向があり、好ましくない。見方を変えると、水回収装置３３から排出される排ガス１３に対して、排ガス再加熱器５１による再加熱（以下、第１の再加熱という）、または、排ガス抽気ライン５５を流れる排ガス１３による加熱（以下、第２の再加熱という）の少なくとも一方が実行されるようコントローラ９０が制御処理を実行すれば、白煙の生成を抑制することが期待される。以下では、第１の再加熱および第２の再加熱によって白煙の生成が抑制される過程を詳説する。
【0046】
点Ａから点Ｂ１を経由した点Ｃ１までの推移（矢印Ｒ１，Ｓ１）は、水回収装置３３から排出される排ガス１３に対して、第１の再加熱のみが実行される第１の実施例を示す。第１の実施例では、排ガス抽気ダンパ５６が閉止されており、第２の再加熱は実行されない。水回収装置３３から排出された排ガス１３が排ガス再加熱器５１によって再加熱される過程では（矢印Ｒ１）、排ガス１３の温度は上昇し且つ排ガス１３の絶対湿度は維持される。なおグラフでは視認できないが、矢印Ｒ１の過程で排ガス１３の相対湿度は低下する。
【0047】
外気に放出された排ガス１３が外気の温度（点Ｃ１が示す温度）まで下がる過程において（矢印Ｓ１）、排ガス１３と比べて絶対湿度が低い外気と混ざることにより、排ガス１３の単位体積中の水分量は減少する。このとき、排ガス１３に含まれる水分量はその温度における飽和水蒸気量よりも少ない。従って、外気に放出された排ガス１３から白煙が生成されることが抑制される。排ガス１３の温度が外気の温度と等しくなった時点を示す点Ｃ１においても、排ガス１３に含まれる水分量は飽和水蒸気量よりも少ない。従って、排ガス１３から白煙が生成されるのを抑制できる。
但し、外気の温度は時期または周辺環境などに応じて変化する。仮に、外気の温度が点Ｃ１で示す温度ではなく、点Ｄで示す温度である場合、排ガス１３は、点Ｂ１の状態から、矢印Ｓ１を延長して飽和水蒸気線Ｈよりも左側の領域内の状態（図示せず）まで変化するおそれがある。この場合、排ガス１３に含まれる水分が過飽和状態になるため、排ガス１３から白煙が生成される。このように、外気の温度が低い場合、排ガス１３に第１の再加熱が実行されるだけでは、白煙生成の抑制効果が十分に発揮されないおそれがある。そこで、本開示では、外気の温度が低く、かつ湿度が高い場合には、以下に示すように、第１の再加熱に加えて第２の再加熱が実行される。
但し、外気の温度は時期または周辺環境などに応じて変化する。仮に、外気の温度が点Ｃ１で示す温度ではなく、点Ｄで示す温度である場合、排ガス１３は、点Ｂ１の状態から、矢印Ｓ１を延長して飽和水蒸気線Ｈよりも左側の領域内の状態（図示せず）まで変化するおそれがある。この場合、排ガス１３に含まれる水分が過飽和状態になるため、排ガス１３から白煙が生成される。このように、外気の温度が低い場合、排ガス１３に第１の再加熱が実行されるだけでは、白煙生成の抑制効果が十分に発揮されないおそれがある。そこで、本開示では、外気の温度が低く、かつ湿度が高い場合には、以下に示すように、第１の再加熱に加えて第２の再加熱が実行される。
【0048】
点Ａから点Ｂ１，Ｂ２を順に経由した点Ｃ２までの推移（矢印Ｒ１，Ｒ２，Ｓ２）は、水回収装置３３から排出される排ガス１３に対して、第１の再加熱および第２の再加熱が順に実行される第２の実施例を示す。第２の実施例では、排ガス抽気ダンパ５６が開放されている。水回収装置３３から排出される排ガス１３に第１の再加熱が実行される過程（矢印Ｒ１）は、第１の実施例と同様である。排ガス再加熱器５１から排出される排ガス１３は、下流側水回収排気ライン５９Ｂにおいて高温の排ガス１３と混ざる。これにより、水回収装置３３から排出される排ガス１３の温度はさらに上昇する（矢印Ｒ２）。第２の再加熱がなされた排ガス１３の温度および絶対湿度は、点Ｂ２によって示される。絶対湿度が若干増加しているのは、第２の再加熱時に混合された、水回収装置３３による水回収がなされていない高温の排ガス１３が、多量の水分を含むためである。
【0049】
外気に放出された排ガス１３が外気の温度（点Ｃ２が示す温度）まで下がる過程において（矢印Ｓ２）、排ガス１３と排ガス１３と比べて絶対湿度が低い外気とが混ざり、単位体積中の水分は減少する。このとき、排ガス１３に含まれる水分量は飽和水蒸気量よりも少ない。従って、外気に放出された排ガス１３から白煙が生成されることが抑制される。排ガス１３の温度が外気の温度と等しくなった時点を示す点Ｃ２においても、排ガス１３に含まれる水分が過飽和状態になることはない。すなわち第２の再加熱によって排ガス１３の温度を高めることにより、排ガス１３の状態（温度及び絶対湿度）を規定する図３のグラフ上の点である排ガス状態点は、その変化する過程（矢印Ｓ２）で、飽和水蒸気線Ｈよりも左側の領域を通過するのを回避できる。従って、排ガス１３から白煙が生成されるのを抑制できる。
【0050】
外気に放出される時点での排ガス１３の温度が高いほど、その時点における排ガス状態点（例えば点Ｂ２）は、飽和水蒸気線Ｈから右に離れることができる。排気塔３２から放出された排ガス１３の温度が外気の温度と等しくなるまでの間に排ガス１３の絶対湿度は外気と混ざることにより低下する。このとき、排ガス状態点は左下へ移動するが飽和水蒸気線Ｈの左側まで移動することはない。つまり、第１の再加熱と第２の再加熱の双方が実行されることで、外気への放出時における排ガス状態点を飽和水蒸気線Ｈから右に離すことができるので、排ガス状態点が飽和水蒸気線Ｈよりも左側の領域を通過するのを回避でき、白煙の生成が回避される。なお外気の相対湿度は１００％未満であるが、温度一定の場合、絶対湿度が低いほど同一の排ガス１３による白煙が生成されにくい。このように、外気に放出される排ガス１３の温度が外気の温度と絶対湿度に応じた値になるよう、コントローラ９０は制御処理を実行すれば、外気の温湿度によらず、白煙の生成を抑制することが期待される。以下では、コントローラ９０の具体的構成を説明する。
【0051】
＜７．コントローラ９０の具体的構成例＞
図４は、本開示の一実施形態に係るコントローラ９０の構成を示す概略図である。コントローラ９０は、目標排ガス放出温度算出部９５を含む。目標排ガス放出温度算出部９５は、外気温湿度取得部８１の取得結果と、水回収出口排ガス温度センサ８２の計測結果とに基づき、目標排ガス放出温度を算出するように構成される。目標排ガス放出温度は、上述した温度偏差が規定値以上となる排ガス放出温度である。規定値は、外気の温度および湿度に応じて変化する値であってもよい。例えば、外気の温度が低いほど、または外気の湿度が高いほど、目標排ガス放出温度算出部９５で使用される規定値は高くなってもよい。図３を参照して既述した第１の実施例において、規定値は寸法Ｌ１に該当し、目標排ガス放出温度は点Ｂ１によって示される温度に該当する。第２の実施例において、規定値は寸法Ｌ２に該当し、目標排ガス放出温度は点Ｂ２によって示される温度に該当する。
図４は、本開示の一実施形態に係るコントローラ９０の構成を示す概略図である。コントローラ９０は、目標排ガス放出温度算出部９５を含む。目標排ガス放出温度算出部９５は、外気温湿度取得部８１の取得結果と、水回収出口排ガス温度センサ８２の計測結果とに基づき、目標排ガス放出温度を算出するように構成される。目標排ガス放出温度は、上述した温度偏差が規定値以上となる排ガス放出温度である。規定値は、外気の温度および湿度に応じて変化する値であってもよい。例えば、外気の温度が低いほど、または外気の湿度が高いほど、目標排ガス放出温度算出部９５で使用される規定値は高くなってもよい。図３を参照して既述した第１の実施例において、規定値は寸法Ｌ１に該当し、目標排ガス放出温度は点Ｂ１によって示される温度に該当する。第２の実施例において、規定値は寸法Ｌ２に該当し、目標排ガス放出温度は点Ｂ２によって示される温度に該当する。
【0052】
目標排ガス放出温度は、例えば以下の考え方に基づき算出される。水回収装置３３の出口２７における排ガス１３の相対湿度は１００％であるので、水回収出口排ガス温度の計測値に基づいて、当該排ガス１３における絶対湿度を特定できる。つまり、排ガス１３が保有する水分量を特定できる。そして、外気の温度と湿度が判れば、排気塔３２から排出される当該排ガス１３が外気と混ざることによって最終的に到達する温度及び湿度（外気の温度と湿度に近い）及びその状態に到達するまでの状態変化の過程（Ｓ１及びＳ２の矢印に相当）もほぼ予想できる。排ガス１３が、最終的な温度及び湿度の状態に到達するまでの状態変化の過程において、排ガス状態点が常に飽和水蒸気線Ｈよりも右側に位置するよう、目標排ガス放出温度算出部９５は規定値を定めればよい。これにより、目標排ガス放出温度は算出される。規定値は一例として、コントローラ９０のメモリに記憶される関数式に、外気の温湿度と水回収出口排ガス温度とが入力されることで得られる。なお、規定値の算出にあたって、関数式の代わりにデータテーブルが用いられてもよいし、機械学習がなされた学習モデルが用いられてもよい。また排ガス供給ライン５７から抽気され排ガス抽気ライン５５を経由した排ガス１３は、水回収装置３３で水分を回収された排ガス１３と比べて多くの水分を含む。したがって第２の再加熱を行う場合の規定値の算出にあたっては、排ガス抽気ライン５５を経由した排ガス１３の湿度を考慮して補正してもよい。
【0053】
コントローラ９０は制御部９３をさらに含む。制御部９３は、排ガス放出温度センサ８３によって計測される排ガス放出温度が目標排ガス放出温度になるよう、水回収出口排ガス温度センサ８２および排ガス放出温度センサ８３の計測結果に基づき排ガス抽気ダンパ５６および分岐回収水流量調整弁５３を制御するように構成される。
例えば、目標排ガス放出温度が、外気の温湿度に応じて変化してもよい閾値（図３の温度Ｔｓ）以下である場合には、第１の再加熱だけで排ガス放出温度を目標排ガス放出温度にすることが可能である。他方で、目標排ガス放出温度が閾値を上回る場合、第１の再加熱だけでなく第２の再加熱が実行されないと、排ガス放出温度を目標排ガス放出温度にすることは困難である。従って、制御部９３は、目標排ガス放出温度と閾値との大小関係に応じて、排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３に対する制御を変更するように構成される。その具体的構成は以下の通りである。
例えば、目標排ガス放出温度が、外気の温湿度に応じて変化してもよい閾値（図３の温度Ｔｓ）以下である場合には、第１の再加熱だけで排ガス放出温度を目標排ガス放出温度にすることが可能である。他方で、目標排ガス放出温度が閾値を上回る場合、第１の再加熱だけでなく第２の再加熱が実行されないと、排ガス放出温度を目標排ガス放出温度にすることは困難である。従って、制御部９３は、目標排ガス放出温度と閾値との大小関係に応じて、排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３に対する制御を変更するように構成される。その具体的構成は以下の通りである。
【0054】
制御部９３は、第１制御部９１と第２制御部９２を有する。第１制御部９１は、目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、排ガス抽気ダンパ５６を閉止させるための制御を実行すると共に、分岐回収水流量調整弁５３の開度を制御するように構成される。分岐回収水流量調整弁５３の開度制御は、排ガス放出温度センサ８３によって計測される排ガス放出温度と目標排ガス放出温度との偏差である温度偏差に応じた信号を第１制御部９１が分岐回収水流量調整弁５３に送信することで実行される。
【0055】
図５は、第１の再加熱が実行される場合の水回収システム４０を示す概略図である。同図で示される太線は排ガス１３が流れているラインを示す（図６も同様である）。同図で示される通り、第１の再加熱が実行される場合、排ガス抽気ライン５５には排ガス１３が流れないので、水回収装置３３から排出される排ガス１３は、排ガス再加熱器５１によってのみ再加熱される。
【0056】
図４に戻り、第２制御部９２は、目標排ガス放出温度が閾値を上回る場合、排ガス抽気ダンパ５６を開放するための制御を実行すると共に、排ガス抽気ダンパ５６および分岐回収水流量調整弁５３の開度を制御するように構成される。具体的には、第２制御部９２は、分岐回収水流量調整弁５３の開度を上限開度にするための信号を生成し、当該信号を分岐回収水流量調整弁５３に送信する。さらに、第２制御部９２は、排ガス放出温度センサ８３によって計測される排ガス放出温度と目標排ガス放出温度との偏差である温度偏差に応じた信号を排ガス抽気ダンパ５６に送信する。
なお、第２制御部９２が分岐回収水流量調整弁５３の開度を上限開度に維持する制御を実行することに本開示は限定されない。他の例に係る第２制御部９２は、温度偏差に基づき、排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３のそれぞれの開度を制御するための信号を生成し、当該信号を排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３にそれぞれ送信してもよい。
なお、第２制御部９２が分岐回収水流量調整弁５３の開度を上限開度に維持する制御を実行することに本開示は限定されない。他の例に係る第２制御部９２は、温度偏差に基づき、排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３のそれぞれの開度を制御するための信号を生成し、当該信号を排ガス抽気ダンパ５６と分岐回収水流量調整弁５３にそれぞれ送信してもよい。
【0057】
図６は、第１の再加熱および第２の再加熱が実行される場合の水回収システム４０を示す概略図である。同図で示される通り、この場合、排ガス供給ライン５７から抽気された排ガス１３が排ガス抽気ライン５５を経由して下流側水回収排気ライン５９Ｂに流入する。つまり、排ガス１３は、排ガス再加熱器５１によって再加熱されると共に、排ガス抽気ライン５５を流れる排ガス１３と混ざることによって再加熱される。
【0058】
上記構成によれば、目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、排ガス抽気ライン５５に排ガス１３を流さなくとも排ガス再加熱器５１によって排ガス１３を十分に加熱することが見込まれる。この場合、第１制御部９１は、排ガス抽気ダンパ５６を閉止させる制御を実行する。これにより、水回収装置３３を経由せずに外気に排出される排ガス１３の量を低減できるので、水回収システム４０は、排熱回収ボイラ１４から排出される排ガス１３に含まれる水分を無駄なく回収できる。他方で、外気の温度が低いまたは湿度が高いことに起因して目標排ガス放出温度が閾値を上回る場合、排ガス再加熱器５１だけでは排ガス１３を十分に加熱することは困難である。この場合、第２制御部９２が排ガス抽気ダンパ５６を開放して、排ガス供給ライン５７から抽気される温度の比較的高い排ガス１３が水回収出口排気ライン５９に導かれる。これにより、外気に放出される排ガス１３の温度は確実に目標排ガス放出温度に到達することができる。
【0059】
＜８．水回収システム４０の運転方法＞
図７は、本開示の一実施形態に係る排ガス放出温度制御処理を示すフローチャートである。排ガス放出温度制御処理は、排ガス放出温度を目標排ガス放出温度にするための制御処理である。排ガス放出温度制御処理は、水回収システム４０の運転方法の一例であり、コントローラ９０のプロセッサによって実行される。以下の説明では、「コントローラ９０のプロセッサ」を「プロセッサ」と略記し、「ステップ」を「Ｓ」と略記する場合がある。
図７は、本開示の一実施形態に係る排ガス放出温度制御処理を示すフローチャートである。排ガス放出温度制御処理は、排ガス放出温度を目標排ガス放出温度にするための制御処理である。排ガス放出温度制御処理は、水回収システム４０の運転方法の一例であり、コントローラ９０のプロセッサによって実行される。以下の説明では、「コントローラ９０のプロセッサ」を「プロセッサ」と略記し、「ステップ」を「Ｓ」と略記する場合がある。
【0060】
はじめに、プロセッサは、目標排ガス放出温度の取得処理を実行する（Ｓ１１）。例えば、プロセッサは、外気の温度と湿度を外気温湿度取得部８１から取得し、且つ、水回収出口排ガス温度を水回収出口排ガス温度センサ８２から取得する。取得結果に基づきプロセッサは規定値を特定する。設定された規定値が、外気温湿度取得部８１によって取得された外気の温度に加算されることで、プロセッサは目標排ガス放出温度を取得する。Ｓ１１を実行するプロセッサは、目標排ガス放出温度算出部９５に該当する。
【0061】
次いで、プロセッサは、Ｓ１１で取得された目標排ガス放出温度が閾値以下であるかを判定する（Ｓ１３）。閾値は、Ｓ１１で取得された外気の温度および湿度に基づいて設定される。目標排ガス放出温度が閾値以下である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、プロセッサは、第１制御処理を実行する（Ｓ１５）。Ｓ１５において、プロセッサは、排ガス抽気ダンパ５６を閉止させるための信号を排ガス抽気ダンパ５６に送信する。さらに、プロセッサは、排ガス放出温度センサ８３によって計測される排ガス放出温度と、Ｓ１１で取得された目標排ガス放出温度とに基づいて温度偏差を取得する。取得された温度偏差に応じた開度になるよう、プロセッサは分岐回収水流量調整弁５３に信号を送信する（当該開度は、既述の上限開度以下である。）。これにより、排ガス再加熱器５１による排ガス１３の加熱量が制御され、温度偏差を小さくできる。その後、プロセッサは、排ガス放出温度制御処理を終了する。
【0062】
他方で、Ｓ１１で取得された目標排ガス放出温度が閾値を上回る場合（Ｓ１３：ＮＯ）、プロセッサは、第２制御処理を実行する（Ｓ１７）。Ｓ１７において、プロセッサは、排ガス抽気ダンパ５６を開放させるための信号を排ガス抽気ダンパ５６に送信する。さらに、プロセッサは、分岐回収水流量調整弁５３の開度が上限開度になるよう、分岐回収水流量調整弁５３に信号を送信する。また、プロセッサは、排ガス放出温度センサ８３によって計測される排ガス放出温度と、Ｓ１１で取得された目標排ガス放出温度とに基づいて温度偏差を取得する。取得された温度偏差に応じた開度になるよう、プロセッサは排ガス抽気ダンパ５６に信号を送信する。これにより、排ガス再加熱器５１による排ガス１３の加熱量は上限加熱量に達すると共に、排ガス抽気ライン５５から下流側水回収排気ライン５９Ｂに流入する排ガス１３の流量が制御され、温度偏差は小さくなる。その後、プロセッサは、排ガス放出温度制御処理を終了する。
【0063】
上記した水回収システム４０の運転方法によれば、既述の理由によって、外気に放出される排ガス１３から白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム４０の運転方法が実現される。
【0064】
＜９．発電プラント１００の改造方法＞
図８～図１０を参照し、ガスタービンコジェネレーションシステムの一例である発電プラント１００の改造方法を説明する。図８は、本開示の一実施形態に係る発電プラント１００の改造方法を示すフローチャートである。図９は、本開示の一実施形態に係る改造前の発電プラント１００である改造前発電プラント１００Ａを示す概略図である。図１０は、本開示の一実施形態に係る改造過程にある発電プラント１００である改造中の発電プラント１００Ｂを示す概略図である。改造前発電プラント１００Ａには、発電プラント１００の構成要素である排ガス再加熱器５１、水回収出口排気ライン５９、分岐回収水供給ライン５４、分岐回収水戻りライン３７、分岐回収水流量調整弁５３、排ガス抽気ライン５５、および、排ガス抽気ダンパ５６が設置されることとなる。
図８～図１０を参照し、ガスタービンコジェネレーションシステムの一例である発電プラント１００の改造方法を説明する。図８は、本開示の一実施形態に係る発電プラント１００の改造方法を示すフローチャートである。図９は、本開示の一実施形態に係る改造前の発電プラント１００である改造前発電プラント１００Ａを示す概略図である。図１０は、本開示の一実施形態に係る改造過程にある発電プラント１００である改造中の発電プラント１００Ｂを示す概略図である。改造前発電プラント１００Ａには、発電プラント１００の構成要素である排ガス再加熱器５１、水回収出口排気ライン５９、分岐回収水供給ライン５４、分岐回収水戻りライン３７、分岐回収水流量調整弁５３、排ガス抽気ライン５５、および、排ガス抽気ダンパ５６が設置されることとなる。
【0065】
図８に示すように、はじめに、改造前発電プラント１００Ａに対して排ガス再加熱器５１を設置するステップが実行される（Ｓ１０１）。その後、水回収出口排気ライン５９を設置するステップが実行される（Ｓ１０３）。Ｓ１０３は、水回収装置３３と排ガス再加熱器５１とを上流側水回収排気ライン５９Ａによって接続するステップ、および、排ガス再加熱器５１と排気塔３２とを下流側水回収排気ライン５９Ｂによって接続するステップを有する。これにより、水回収装置３３から排気塔３２まで排ガス１３が流れることが可能になる（図９、図１０参照）。
【0066】
図８に示すように、次いで、水回収装置３３または回収水排出ライン３９と、排ガス再加熱器５１とを分岐回収水供給ライン５４によって接続する分岐回収水供給ライン設置ステップが実行される（Ｓ１０５）。本例のＳ１０５では、水回収装置３３または回収水排出ライン３９のうちの回収水排出ライン３９に、分岐回収水供給ライン５４は接続される（図１０参照）。より詳細には、回収水ポンプ３８と回収水冷却装置１１０との間において、分岐回収水供給ライン５４は回収水排出ライン３９に接続される（図１０参照）。
【0067】
次いで、排ガス再加熱器５１と貯水槽１３６とを分岐回収水戻りライン３７によって接続する分岐回収水戻りライン設置ステップが実行され（Ｓ１０７）、分岐回収水供給ライン５４に分岐回収水流量調整弁５３を設置するステップが実行される（Ｓ１０９）。Ｓ１０９の完了後、回収水排出ライン３９から抽水される回収水が排ガス再加熱器５１を経由して貯水槽１３６に戻ることが可能になる（図１０参照）。
【0068】
図８に示すように、次いで、排気ライン２８と水回収出口排気ライン５９とを排ガス抽気ライン５５によって接続する排ガス抽気ライン設置ステップが実行される（Ｓ１１１）。本例では、排ガス抽気ライン５５は、接続排気ライン２９を介して排気ライン２８に接続される（図２参照）。次いで、排ガス抽気ライン５５に排ガス抽気ダンパ５６を設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップが実行される（Ｓ１１３）。これにより、発電プラント１００の改造方法は完了する（図２参照）。
【0069】
なお、上記の改造方法は本開示の一例に過ぎない。改造前発電プラント１００Ａは、排ガス再加熱器５１、回収水供給ライン４２、分岐回収水流量調整弁５３、および、分岐回収水戻りライン３７を既設の構成要素として備えていてもよい。この場合、上記で例示したＳ１０１～Ｓ１０９は不要である。また、Ｓ１１３は、Ｓ１１１よりも前に実行されてもよい。即ち、排ガス抽気ダンパ５６が設置された排ガス抽気ライン５５が、接続排気ライン２９と下流側水回収排気ライン５９Ｂとに接続されてもよい。
【0070】
上記の改造方法によれば、既述の理由によって、外気に放出される排ガス１３から白煙が生じるのをより確実に抑制できる発電プラント１００の改造方法が実現される。
また、排ガス抽気ライン設置ステップ（Ｓ１１１）において、排ガス抽気ライン５５が下流側水回収排気ライン５９Ｂに接続される。この場合、既述の理由によって、発電プラント１００の運転効率を向上させることができる。
また、分岐回収水供給ライン設置ステップ（Ｓ１０５）において、回収水ポンプ３８と回収水冷却装置１１０との間において分岐回収水供給ライン５４が回収水排出ライン３９に接続される。この場合、既述の理由によって、発電プラント１００の構成を簡易化できる。
また、排ガス抽気ライン設置ステップ（Ｓ１１１）において、排ガス抽気ライン５５が下流側水回収排気ライン５９Ｂに接続される。この場合、既述の理由によって、発電プラント１００の運転効率を向上させることができる。
また、分岐回収水供給ライン設置ステップ（Ｓ１０５）において、回収水ポンプ３８と回収水冷却装置１１０との間において分岐回収水供給ライン５４が回収水排出ライン３９に接続される。この場合、既述の理由によって、発電プラント１００の構成を簡易化できる。
【0071】
＜１０．まとめ＞
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0072】
１）本開示の少なくとも一実施形態に係る水回収システム（４０）は、
ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される排ガス（１３）から水分を回収するための水回収システム（４０）であって、
前記排ガス（１３）と冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス（１３）中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置（３３）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置（１１０）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置（１１０）に導くための回収水排出ライン（３９）と、
前記回収水冷却装置（１１０）によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置（３３）に導くための回収水供給ライン（４２）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を外気に排出するための水回収出口排気ライン（５９）と、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ライン（５９）を流れる前記排ガス（１３）を加熱するための排ガス再加熱器（５１）と、
前記ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から前記水回収装置（３３）までの前記排ガス（１３）の供給ラインである排ガス供給ライン（５７）から抽気される前記排ガス（１３）を前記水回収出口排気ライン（５９）に導くための排ガス抽気ライン（５５）と、
前記排ガス抽気ライン（５５）に設けられる排ガス抽気ダンパ（５６）と、
を備える。
ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される排ガス（１３）から水分を回収するための水回収システム（４０）であって、
前記排ガス（１３）と冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス（１３）中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置（３３）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置（１１０）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置（１１０）に導くための回収水排出ライン（３９）と、
前記回収水冷却装置（１１０）によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置（３３）に導くための回収水供給ライン（４２）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を外気に排出するための水回収出口排気ライン（５９）と、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ライン（５９）を流れる前記排ガス（１３）を加熱するための排ガス再加熱器（５１）と、
前記ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から前記水回収装置（３３）までの前記排ガス（１３）の供給ラインである排ガス供給ライン（５７）から抽気される前記排ガス（１３）を前記水回収出口排気ライン（５９）に導くための排ガス抽気ライン（５５）と、
前記排ガス抽気ライン（５５）に設けられる排ガス抽気ダンパ（５６）と、
を備える。
【0073】
上記１）の構成によれば、排ガス抽気ダンパ（５６）が開放されると、排ガス供給ライン（５７）から抽気される温度の比較的高い排ガス（１３）が水回収出口排気ライン（５９）に導かれ、水回収装置（３３）から排出される排ガス（１３）と混ざる。これにより、水回収装置（３３）から排出される排ガス（１３）は加熱される。水回収装置（３３）から排出される排ガス（１３）には、排ガス再加熱器（５１）による加熱のほか、排ガス抽気ライン（５５）を流れる排ガス（１３）が混ざることによる加熱が施されるので、外気に放出される排ガス（１３）の温度を、外気における水の露点温度よりも十分に高くすることができる。よって、外気に放出される排ガス（１３）から白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム（４０）が実現される。
【0074】
２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の水回収システム（４０）であって、
前記水回収出口排気ライン（５９）は、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための上流側水回収排気ライン（５９Ａ）と、
前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記排ガス（１３）を前記外気に排出するための下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）と、
を含み、
前記排ガス抽気ライン（５５）は、前記下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）に接続される。
前記水回収出口排気ライン（５９）は、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための上流側水回収排気ライン（５９Ａ）と、
前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記排ガス（１３）を前記外気に排出するための下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）と、
を含み、
前記排ガス抽気ライン（５５）は、前記下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）に接続される。
【0075】
上記２）の構成によれば、水回収装置（３３）から排出される排ガス（１３）は、排ガス抽気ライン（５５）によって導かれる排ガス（１３）と混ざる前に、排ガス再加熱器（５１）によって加熱される。排ガス再加熱器（５１）において、回収水は、温度が比較的十分に上がっていない排ガス（１３）を加熱するため、排ガス再加熱器（５１）から排出される回収水の温度は下がる。これにより、回収水冷却装置（１１０）の熱負荷が低減するので、回収水冷却装置（１１０）の冷却系統の動力を低減できる。よって、水回収システム（４０）は運転効率を向上させることができる。
【0076】
３）幾つかの実施形態では、上記１）または２）に記載の水回収システム（４０）であって、
前記回収水排出ライン（３９）に配置される回収水ポンプ（３８）と、
前記回収水ポンプ（３８）と前記回収水冷却装置（１１０）との間において前記回収水排出ライン（３９）に接続される分岐回収水供給ライン（４２）であって、前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための分岐回収水供給ライン（４２）と、
をさらに備える。
前記回収水排出ライン（３９）に配置される回収水ポンプ（３８）と、
前記回収水ポンプ（３８）と前記回収水冷却装置（１１０）との間において前記回収水排出ライン（３９）に接続される分岐回収水供給ライン（４２）であって、前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための分岐回収水供給ライン（４２）と、
をさらに備える。
【0077】
上記３）の構成によれば、回収水ポンプ（３８）の駆動により、回収水排出ライン（３９）から抽水される回収水は分岐回収水供給ライン（４２）を流れることができる。排ガス再加熱器（５１）に回収水を供給するための専用のポンプが不要となるので、水回収システム（４０）は構成を簡易化できる。
【0078】
４）幾つかの実施形態では、上記１）から３）のいずれかに記載の水回収システム（４０）であって、
前記水回収装置（３３）は、前記回収水を貯める貯水槽（１３６）を含み、
前記水回収システム（４０）は、前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記回収水を前記貯水槽（１３６）に導くための分岐回収水戻りライン（３７）をさらに備える。
前記水回収装置（３３）は、前記回収水を貯める貯水槽（１３６）を含み、
前記水回収システム（４０）は、前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記回収水を前記貯水槽（１３６）に導くための分岐回収水戻りライン（３７）をさらに備える。
【0079】
上記４）の構成によれば、分岐回収水戻りライン（３７）が回収水を水回収装置（３３）の貯水槽（１３６）に導くため、該回収水に空気などのガスが混入している場合であっても、水回収装置（３３）がガスを回収できる。そのため、回収水排出ライン（３９）を流れる回収水にガスが混入するのを抑制できる。
【0080】
５）幾つかの実施形態では、上記１）から４）のいずれかに記載の水回収システム（４０）であって、
前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための分岐回収水供給ライン（４２）と、
前記分岐回収水供給ライン（４２）に設けられる分岐回収水流量調整弁（５３）と、
前記外気の温度および湿度を取得するための外気温湿度取得部（８１）と、
前記水回収装置（３３）の出口における前記排ガス（１３）の温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサ（８２）と、
前記水回収出口排気ライン（５９）から前記外気に放出される前記排ガス（１３）の温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサ（８３）と、
前記外気温湿度取得部（８１）の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）および前記排ガス放出温度センサ（８３）の計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するためのコントローラ（９０）と、
をさらに備える。
前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための分岐回収水供給ライン（４２）と、
前記分岐回収水供給ライン（４２）に設けられる分岐回収水流量調整弁（５３）と、
前記外気の温度および湿度を取得するための外気温湿度取得部（８１）と、
前記水回収装置（３３）の出口における前記排ガス（１３）の温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサ（８２）と、
前記水回収出口排気ライン（５９）から前記外気に放出される前記排ガス（１３）の温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサ（８３）と、
前記外気温湿度取得部（８１）の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）および前記排ガス放出温度センサ（８３）の計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するためのコントローラ（９０）と、
をさらに備える。
【0081】
上記５）の構成によれば、コントローラ（９０）による排ガス抽気ダンパ（５６）および分岐回収水流量調整弁（５３）の制御によって、排ガス放出温度を十分に高くすることができる。これにより、外気に放出される排ガス（１３）から白煙が生じるのを抑制できる。
【0082】
６）幾つかの実施形態では、上記５）に記載の水回収システム（４０）であって、
前記コントローラ（９０）は、
前記外気温湿度取得部（８１）の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）の計測結果とに基づき、前記温度偏差が前記規定値以上となる前記排ガス放出温度である目標排ガス放出温度を算出するための目標排ガス放出温度算出部（９５）と、
計測される前記排ガス放出温度が算出された前記目標排ガス放出温度になるよう、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）および前記排ガス放出温度センサ（８３）の計測結果に基づき前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するための制御部（９３）と、
をさらに含み、
前記制御部（９３）は、
算出された前記目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、前記排ガス抽気ダンパ（５６）を閉止させるための制御を実行すると共に、前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するための第１制御部（９１）と、
算出された前記目標排ガス放出温度が前記閾値を上回る場合、前記排ガス抽気ダンパ（５６）を開放するための制御を実行すると共に、前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するための第２制御部（９２）と、
を有する。
前記コントローラ（９０）は、
前記外気温湿度取得部（８１）の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）の計測結果とに基づき、前記温度偏差が前記規定値以上となる前記排ガス放出温度である目標排ガス放出温度を算出するための目標排ガス放出温度算出部（９５）と、
計測される前記排ガス放出温度が算出された前記目標排ガス放出温度になるよう、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）および前記排ガス放出温度センサ（８３）の計測結果に基づき前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するための制御部（９３）と、
をさらに含み、
前記制御部（９３）は、
算出された前記目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、前記排ガス抽気ダンパ（５６）を閉止させるための制御を実行すると共に、前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するための第１制御部（９１）と、
算出された前記目標排ガス放出温度が前記閾値を上回る場合、前記排ガス抽気ダンパ（５６）を開放するための制御を実行すると共に、前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御するための第２制御部（９２）と、
を有する。
【0083】
上記６）の構成によれば、目標排ガス放出温度が閾値以下である場合、排ガス抽気ライン（５５）に排ガス（１３）を流さなくとも排ガス再加熱器（５１）によって排ガス（１３）を十分に加熱することが見込まれる。この場合、第１制御部（９１）は、排ガス抽気ダンパ（５６）を閉止させる制御を実行する。これにより、水回収装置（３３）を経由せずに外気に排出される排ガス（１３）の量を低減できるので、水回収システム（４０）は、ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される排ガス（１３）に含まれる水分を無駄なく回収できる。他方で、外気の温度または湿度の少なくとも一方が低いことに起因して目標排ガス放出温度が閾値を上回る場合、排ガス再加熱器（５１）だけでは排ガス（１３）を十分に加熱することは困難である。この場合、第２制御部（９２）は排ガス抽気ダンパ（５６）を開放して、排ガス供給ライン（５７）から抽気される温度の比較的高い排ガス（１３）が水回収出口排気ライン（５９）に導かれる。これにより、外気に放出される排ガス（１３）の温度は確実に目標排ガス放出温度に到達することができる。
【0084】
７）本開示の少なくとも一実施形態に係る水回収システム（４０）の運転方法は、
ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される排ガス（１３）から水分を回収するための水回収システム（４０）の運転方法であって、
前記水回収システム（４０）は、
前記排ガス（１３）と冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス（１３）中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置（３３）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置（１１０）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置（１１０）に導くための回収水排出ライン（３９）と、
前記回収水冷却装置（１１０）によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置（３３）に導くための回収水供給ライン（４２）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を外気に排出するための水回収出口排気ライン（５９）と、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ライン（５９）を流れる前記排ガス（１３）を加熱するための排ガス再加熱器（５１）と、
前記ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から前記水回収装置（３３）までの前記排ガス（１３）の供給ラインである排ガス供給ライン（５７）から抽気される前記排ガス（１３）を前記水回収出口排気ライン（５９）に導くための排ガス抽気ライン（５５）と、
前記排ガス抽気ライン（５５）に設けられる排ガス抽気ダンパ（５６）と、
前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための分岐回収水供給ライン（４２）と、
前記分岐回収水供給ライン（４２）に設けられる分岐回収水流量調整弁（５３）と、
前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記回収水を前記水回収装置（３３）に導くための分岐回収水戻りライン（３７）と、
前記外気の温度および湿度を計測するための外気温湿度取得部（８１）と、
前記水回収装置（３３）の出口における前記排ガス（１３）の温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサ（８２）と、
前記水回収出口排気ライン（５９）から前記外気に放出される前記排ガス（１３）の温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサ（８３）と、
を含み、
前記水回収システム（４０）の運転方法は、
前記外気温湿度取得部（８１）の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）および前記排ガス放出温度センサ（８３）の計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御する排ガス放出温度制御ステップ（Ｓ１１～Ｓ１７）を備える。
ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される排ガス（１３）から水分を回収するための水回収システム（４０）の運転方法であって、
前記水回収システム（４０）は、
前記排ガス（１３）と冷媒水とを気液接触させることで前記排ガス（１３）中の前記水分を回収水として回収するための水回収装置（３３）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置（１１０）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置（１１０）に導くための回収水排出ライン（３９）と、
前記回収水冷却装置（１１０）によって冷却された前記回収水を前記冷媒水として前記水回収装置（３３）に導くための回収水供給ライン（４２）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を外気に排出するための水回収出口排気ライン（５９）と、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ライン（５９）を流れる前記排ガス（１３）を加熱するための排ガス再加熱器（５１）と、
前記ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から前記水回収装置（３３）までの前記排ガス（１３）の供給ラインである排ガス供給ライン（５７）から抽気される前記排ガス（１３）を前記水回収出口排気ライン（５９）に導くための排ガス抽気ライン（５５）と、
前記排ガス抽気ライン（５５）に設けられる排ガス抽気ダンパ（５６）と、
前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための分岐回収水供給ライン（４２）と、
前記分岐回収水供給ライン（４２）に設けられる分岐回収水流量調整弁（５３）と、
前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記回収水を前記水回収装置（３３）に導くための分岐回収水戻りライン（３７）と、
前記外気の温度および湿度を計測するための外気温湿度取得部（８１）と、
前記水回収装置（３３）の出口における前記排ガス（１３）の温度を計測するための水回収出口排ガス温度センサ（８２）と、
前記水回収出口排気ライン（５９）から前記外気に放出される前記排ガス（１３）の温度である排ガス放出温度を計測するための排ガス放出温度センサ（８３）と、
を含み、
前記水回収システム（４０）の運転方法は、
前記外気温湿度取得部（８１）の取得結果と、前記水回収出口排ガス温度センサ（８２）および前記排ガス放出温度センサ（８３）の計測結果とに基づき、前記排ガス放出温度と前記外気の温度との温度偏差が、前記外気の湿度に応じた規定値以上になるよう、前記排ガス抽気ダンパ（５６）および前記分岐回収水流量調整弁（５３）を制御する排ガス放出温度制御ステップ（Ｓ１１～Ｓ１７）を備える。
【0085】
上記７）の構成によれば、上記１）と同様の理由により、外気に放出される排ガス（１３）から白煙が生じるのをより確実に抑制できる水回収システム（４０）の運転方法が実現される。
【0086】
８）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法は、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）は、
ガスタービン（２）と、
前記ガスタービン（２）の駆動によって発電するように構成される発電機（５）と、
前記ガスタービンから排出される排ガス（１３）から回収した熱を利用してボイラ（排熱回収ボイラ１４）給水から蒸気を生成するための排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）と、
前記排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される前記排ガス（１３）から水分を回収水として回収するための水回収装置（３３）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を外気に排出するための水回収出口排気ライン（５９）と、
前記排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から前記水回収装置（３３）までの前記排ガス（１３）の供給ラインである排ガス供給ライン（５７）と、
前記排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）と前記水回収装置（３３）との間で前記排ガス供給ライン（５７）に接続されており、前記排ガス（１３）を前記外気に排出するための接続排気ラインと、
を備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法は、
前記接続排気ラインと前記水回収出口排気ライン（５９）とを排ガス抽気ライン（５５）によって接続する排ガス抽気ライン設置ステップ（Ｓ１１１）と、
前記排ガス抽気ライン（５５）に排ガス抽気ダンパ（５６）を設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップ（Ｓ１１３）と、
を備える。
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）は、
ガスタービン（２）と、
前記ガスタービン（２）の駆動によって発電するように構成される発電機（５）と、
前記ガスタービンから排出される排ガス（１３）から回収した熱を利用してボイラ（排熱回収ボイラ１４）給水から蒸気を生成するための排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）と、
前記排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から排出される前記排ガス（１３）から水分を回収水として回収するための水回収装置（３３）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を外気に排出するための水回収出口排気ライン（５９）と、
前記排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）から前記水回収装置（３３）までの前記排ガス（１３）の供給ラインである排ガス供給ライン（５７）と、
前記排熱回収ボイラ（排熱回収ボイラ１４）と前記水回収装置（３３）との間で前記排ガス供給ライン（５７）に接続されており、前記排ガス（１３）を前記外気に排出するための接続排気ラインと、
を備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法は、
前記接続排気ラインと前記水回収出口排気ライン（５９）とを排ガス抽気ライン（５５）によって接続する排ガス抽気ライン設置ステップ（Ｓ１１１）と、
前記排ガス抽気ライン（５５）に排ガス抽気ダンパ（５６）を設置する排ガス抽気ダンパ設置ステップ（Ｓ１１３）と、
を備える。
【0087】
上記８）の構成によれば、排ガス供給ライン（５７）から抽気される温度の比較的高い排ガス（１３）が水回収出口排気ライン（５９）に導かれ、水回収装置（３３）から排出される排ガス（１３）と混ざる。これにより、外気に放出される排ガス（１３）の温度は、外気における水の露点温度よりも十分に高くすることができるので、外気に放出される排ガス（１３）から白煙が生じるのをより確実に抑制できるガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法が実現される。
【0088】
９）幾つかの実施形態では、上記８）に記載のガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法であって、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）は、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置（１１０）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置（１１０）に導くための回収水排出ライン（３９）と、
さらに備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法は、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ライン（５９）を流れる前記排ガス（１３）を加熱するための排ガス再加熱器（５１）を設置する排ガス再加熱器設置ステップ（Ｓ１０１）と、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）と、前記排ガス再加熱器（５１）とを分岐回収水供給ライン（４２）によって接続する分岐回収水供給ライン設置ステップ（Ｓ１０５）と、
前記排ガス再加熱器（５１）と前記水回収装置（３３）とを分岐回収水戻りライン（３７）によって接続する分岐回収水戻りライン設置ステップ（Ｓ１０７）と、
をさらに備える。
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）は、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を冷却するための回収水冷却装置（１１０）と、
前記水回収装置（３３）から排出される前記回収水を前記回収水冷却装置（１１０）に導くための回収水排出ライン（３９）と、
さらに備え、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法は、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）から抽水される前記回収水を熱源として、前記水回収出口排気ライン（５９）を流れる前記排ガス（１３）を加熱するための排ガス再加熱器（５１）を設置する排ガス再加熱器設置ステップ（Ｓ１０１）と、
前記水回収装置（３３）または前記回収水排出ライン（３９）と、前記排ガス再加熱器（５１）とを分岐回収水供給ライン（４２）によって接続する分岐回収水供給ライン設置ステップ（Ｓ１０５）と、
前記排ガス再加熱器（５１）と前記水回収装置（３３）とを分岐回収水戻りライン（３７）によって接続する分岐回収水戻りライン設置ステップ（Ｓ１０７）と、
をさらに備える。
【0089】
上記９）の構成によれば、上記１）と同様の理由により、外気に放出される排ガス（１３）から白煙が生じるのをより確実に抑制できるガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法が実現される。
【0090】
１０）幾つかの実施形態では、上記９）に記載のガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法であって、
前記水回収出口排気ライン（５９）は、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための上流側水回収排気ライン（５９Ａ）と、
前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記排ガス（１３）を前記外気に排気するための下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）と、
を有し、
前記排ガス抽気ライン設置ステップ（Ｓ１１１）では、前記排ガス抽気ライン（５５）が前記下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）に接続される。
前記水回収出口排気ライン（５９）は、
前記水回収装置（３３）から排出される前記排ガス（１３）を前記排ガス再加熱器（５１）に供給するための上流側水回収排気ライン（５９Ａ）と、
前記排ガス再加熱器（５１）から排出される前記排ガス（１３）を前記外気に排気するための下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）と、
を有し、
前記排ガス抽気ライン設置ステップ（Ｓ１１１）では、前記排ガス抽気ライン（５５）が前記下流側水回収排気ライン（５９Ｂ）に接続される。
【0091】
上記１０）の構成によれば、上記２）と同様の理由により、ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の運転効率を向上させることができる。
【0092】
１１）幾つかの実施形態では、上記９）または１０）に記載のガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の改造方法であって、
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）は、前記回収水排出ライン（３９）に配置される回収水ポンプ（３８）をさらに含み、
前記分岐回収水供給ライン設置ステップ（Ｓ１０５）では、前記分岐回収水供給ライン（４２）が、前記回収水ポンプ（３８）と前記回収水冷却装置（１１０）との間において、前記回収水排出ライン（３９）に接続される。
前記ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）は、前記回収水排出ライン（３９）に配置される回収水ポンプ（３８）をさらに含み、
前記分岐回収水供給ライン設置ステップ（Ｓ１０５）では、前記分岐回収水供給ライン（４２）が、前記回収水ポンプ（３８）と前記回収水冷却装置（１１０）との間において、前記回収水排出ライン（３９）に接続される。
【0093】
上記１１）の構成によれば、上記３）と同様の理由により、ガスタービンコジェネレーションシステム（発電プラント１００）の構成を簡易化できる。
【符号の説明】
【0094】
２ ：ガスタービン
５ ：発電機
１３ ：排ガス
１４ ：排熱回収ボイラ
２７ ：出口
２８ ：排気ライン
２９ ：接続排気ライン
３３ ：水回収装置
３７ ：分岐回収水戻りライン
３８ ：回収水ポンプ
３９ ：回収水排出ライン
４０ ：水回収システム
４２ ：回収水供給ライン
５１ ：排ガス再加熱器
５３ ：分岐回収水流量調整弁
５４ ：分岐回収水供給ライン
５５ ：排ガス抽気ライン
５６ ：排ガス抽気ダンパ
５７ ：排ガス供給ライン
５９ ：水回収出口排気ライン
５９Ａ ：上流側水回収排気ライン
５９Ｂ ：下流側水回収排気ライン
８１ ：外気温湿度取得部
８２ ：水回収出口排ガス温度センサ
８３ ：排ガス放出温度センサ
９０ ：コントローラ
９１ ：第１制御部
９２ ：第２制御部
９３ ：制御部
９５ ：目標排ガス放出温度算出部
１００ ：発電プラント
１１０ ：回収水冷却装置
１３６ ：貯水槽
５ ：発電機
１３ ：排ガス
１４ ：排熱回収ボイラ
２７ ：出口
２８ ：排気ライン
２９ ：接続排気ライン
３３ ：水回収装置
３７ ：分岐回収水戻りライン
３８ ：回収水ポンプ
３９ ：回収水排出ライン
４０ ：水回収システム
４２ ：回収水供給ライン
５１ ：排ガス再加熱器
５３ ：分岐回収水流量調整弁
５４ ：分岐回収水供給ライン
５５ ：排ガス抽気ライン
５６ ：排ガス抽気ダンパ
５７ ：排ガス供給ライン
５９ ：水回収出口排気ライン
５９Ａ ：上流側水回収排気ライン
５９Ｂ ：下流側水回収排気ライン
８１ ：外気温湿度取得部
８２ ：水回収出口排ガス温度センサ
８３ ：排ガス放出温度センサ
９０ ：コントローラ
９１ ：第１制御部
９２ ：第２制御部
９３ ：制御部
９５ ：目標排ガス放出温度算出部
１００ ：発電プラント
１１０ ：回収水冷却装置
１３６ ：貯水槽
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】