CN106321242B - 从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法 - Google Patents

从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法。该火力发电设备对与燃烧废气进行气液接触的循环水以及给水***的给水的pH值进行调节，降低pH调节剂的量，提高经济性。其包括：将从燃气轮机排出的燃烧废气进行供给并产生蒸汽的废热回收锅炉，将从废热回收锅炉流出的燃烧废气与水直接接触来对湿存水进行冷凝回收的水回收装置，使回收水的一部分在水回收装置内循环的回收水***，将回收水的另一部分作为给水供给废热回收锅炉的给水***，将在回收水***内流动的循环水调节为第一pH值的第一pH调节装置，将在给水***内流动的给水调节为第二pH值的第二pH调节装置，以及对pH调节装置进行控制的控制装置。

Description

从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收 水的处理方法
技术领域
本发明涉及对燃烧废气中所含的湿存水进行回收再利用的火力发电设备，特别地，涉及包括对燃烧用空气喷射水蒸汽的蒸汽喷射燃气轮机，并从燃烧废气中回收湿存水作为供给废热回收锅炉的给水进行再利用的、从废气回收湿存水的火力发电设备以及火力发电设备的回收水的处理方法。
背景技术
作为对燃气轮机的燃烧器喷射水蒸汽，以增加流入汽轮机的燃烧气体的流量，并且增加燃烧气体的比热从而增加汽轮机的输出的湿存水利用燃气轮机***，有如日本特开2000-054854号公报(专利文献1)，以及技术文献“Vladimir V.Lupandin等,汽轮机蒸汽注入和水回收***的设计、发展和测试(DESIGN,DEVELOPMENT AND TESTING OF A GASTURBINE STEAM INJECTION AND WATER RECOVERY SYSTEM),Proceedings of ASME TURBOEXPO 2001,2001-GT-0111(2001)”(非专利文献1)所公开的技术。
喷射水蒸汽所需要的补给水的量，为燃气轮机的吸气质量流量的百分几至百分之十几，与通常的火力发电***相比，为大量，因此补给水的确保成为课题。
在所述专利文献1中，公开了下述水回收装置：将从燃气轮机所排出的废气作为热源以生成蒸汽的废热回收锅炉所排出的废气导入冷凝器中对废气进行除湿，并分离废气中的冷凝水以作为回收水进行回收。
其公开了，由该水回收装置所回收的回收水，在通过除尘过滤器和脱气器，以及根据需要的离子交换装置，进行了除去混杂物处理之后，将处理水供给所述废热回收锅炉。
在所述非专利文献1中，也公开了对从废热回收锅炉所排出的废气进行冷却以使其冷凝的水回收装置。公开了，该回收水通过脱气器分离除去所溶解的气体之后，供给废热回收锅炉。
根据所述非专利文献1，记载了：回收水的溶解氧浓度，满足作为锅炉给水的标准，可以忽略二氧化氮、钠离子、镁离子、钙离子、铁离子、铜离子等杂质的影响。
另外，在日本特开2009-162100号公报(专利文献2)中，公开了如下结构：将从利用高湿存水空气的汽轮机的废气所回收的回收水供给压缩空气的加湿装置进行再利用，将由该加湿装置部分排出的回收水进行净化以供给水回收装置。
该专利文献2所记载的技术，设置水质净化装置的目的不在于调节回收水的pH，其目的在于抑制杂质的浓缩。进一步，在该专利文献2中公开了，水回收装置的回收水中吸收了废气中所含的二氧化碳、氮氧化物等，使得回收水为酸性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-054854号公报
专利文献2：日本特开2009-162100号公报
非专利文献
非专利文献1：Vladimir V.Lupandin et.al,DESIGN,DEVELOPMENT AND TESTINGOF A GAS TURBINE STEAM INJECTION AND WATER RECOVERY SYSTEM,Proceedings ofASME TURBO EXPO 2001,2001-GT-0111(2001)
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1及非专利文献1中，虽然未公开废热回收锅炉的蒸汽压力，在废热回收锅炉的蒸汽压力增加的情况下，对于供给锅炉的给水所要求的水质标准变得严格。
根据JISB 8223，在常用压力为10MPa(表压)以下的废热回收锅炉的情况下，希望给水的水质为pH(氢离子浓度指数)在8.5～9.7。
同时，对于作为杂质离子的总量的指标的电导率，在挥发性物质处理的情况下，希望为6mS/m以下。
然而，由于废气中所含有的二氧化碳、氮氧化物等被吸收到回收水中，使得回收水为酸性，为了提高回收水的pH而成为碱性，需要加入大量的中和剂。
在回收水中加入大量的中和剂的情况下，存在中和剂的购入成本上升导致经济性变差的问题，以及杂质离子的总量增加导致电导率上升的问题。
如专利文献2中所公开的，采用不对回收水的pH进行调节，仅仅防止杂质的浓缩的方式的情况下，与回收水相接触的部分需要由耐腐蚀性的材料构成，存在设备的建设费用增加的问题。
本发明的目的在于，提供从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法，其将由于与燃烧废气进行气液直接接触而变成酸性的回收水***的循环水、以及作为供给锅炉的给水进行再利用的给水***的给水分别调节至所需的pH值，降低设备整体所使用的pH调节剂的量，提高火力发电设备的经济性。
解决课题的手段
本发明的从废气回收湿存水的火力发电设备的特征在于，设有：燃气轮机；废热回收锅炉，将从燃气轮机排出的燃烧废气作为热源来供给以产生蒸汽；水回收装置，其设置在所述废热回收锅炉的下游侧，通过使从所述废热回收锅炉所流下的燃烧废气与水进行气液直接接触而使得燃烧废气中的湿存水冷凝从而进行回收；回收水***，将由水回收装置所回收的回收水的一部分供给所述水回收装置以作为循环水进行循环；给水***，将由水回收装置所回收的回收水的另一部分作为给水供给所述废热回收锅炉；第一pH调节装置，其设置在回收水***内，以将流过所述回收水***的循环水调节为第一pH(氢离子浓度指数)值；第二pH调节装置，其设置在给水***内，以将流过所述给水***的给水调节为第二pH(氢离子浓度指数)值；和控制装置，其控制分别由第一pH调节装置及第二pH调节装置加入的pH调节剂的量。
另外，根据本发明的从废气回收湿存水的火力发电设备的回收水的处理方法的特征在于，该火力发电设备包括：燃气轮机；废热回收锅炉，将从燃气轮机排出的燃烧废气作为热源来供给以产生蒸汽；水回收装置，其设置在所述废热回收锅炉的下游侧，通过使从所述废热回收锅炉所流下的燃烧废气与水进行气液直接接触而使得燃烧废气中的湿存水冷凝从而进行回收；回收水***，将由水回收装置所回收的回收水的一部分供给所述水回收装置以作为循环水进行循环；给水***，将由水回收装置所回收的回收水的另一部分作为给水供给所述废热回收锅炉；第一pH调节装置，其设置在回收水***内，以将流过所述回收水***的循环水调节为第一pH(氢离子浓度指数)值；第二pH调节装置，其设置在给水***内，以将流过所述给水***的给水调节为第二pH(氢离子浓度指数)值；和控制装置，其控制分别加入第一pH调节装置及第二pH调节装置的pH调节剂的量，其中，通过所述控制装置的控制来调节由第一pH调节装置加入回收水***内的试剂的量将在回收水***进行循环的循环水调节为第一pH值，通过所述控制装置的控制来调节由第二pH调节装置加入给水***内的试剂的量以将在给水***内流动的给水调节为第二pH值。
发明效果
根据本发明，分别将与燃烧废气进行气液直接接触而变为酸性的回收水***的循环水以及作为供给锅炉的给水进行再利用的给水***的给水调节到所需的pH值，能够降低设备整体所使用的pH调节剂的量，从而可以实现火力发电设备的经济性得到提高的、从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理犯法。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***的示意图。
图2是在根据本发明的第一实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，pH调节值与所需要的pH调节剂的浓度关系的示意图。
图3是根据本发明的第二实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***的示意图。
图4是根据本发明的第三实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***的示意图。
附图标记说明
1：汽轮机，2：压缩机，3：吸气导管、4：燃烧器、5：轴、6：高压汽轮机、7：低压汽轮机、13：废气、17：水回收装置、18：回收水容器、19：发电机、22：脱气器、23：节能器、24：蒸发器、25：过热器、26：废热回收锅炉、27：风扇、28：水质净化装置、31、32、33、34、35、36、37、41、45、44、46：配管、47、48：滚筒、49、50：试剂加入装置、54：烟囱、55：容器、57、58、59、60：阀、66：除雾器、71：液体分散器、74、75：pH检测器、85：冷却器、88：填充物、91、92、93：泵、95：燃料。
具体实施方式
通过参考附图，对作为本发明实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***进行如下说明。
第一实施例
首先，对于作为本发明第一实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***，使用图1进行说明。
图1为本发明第一实施例的火力发电设备的、构成为向燃气轮机的燃烧器供给蒸汽来增加汽轮机的输出的湿存水利用燃气轮机***的示意***图。
图1所示的作为本发明第一实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，燃气轮机主体包括：将从吸气导管3吸入的空气进行压缩并输出的压缩机2，将由压缩机2所压缩的压缩空气与燃料95进行混合并燃烧的燃烧器4，通过由燃烧器4所生成的高温燃烧气体所驱动的汽轮机1。
汽轮机1由高压汽轮机6与低压汽轮机7所构成，高压汽轮机6通过轴5与压缩机2相连。
低压汽轮机7通过未图示的减速机连接至发电机19，通过使低压汽轮机7旋转来驱动发电机19，由该发电机19发电的电力可以输送给未图示的电力***。
设置为这样的构成：在低压汽轮机7被驱动后，从该低压汽轮机7所排出的废气13，依次经由设置在该低压汽轮机7的下游侧以废气13作为热源并产生蒸汽的废热回收锅炉26、对从废热回收锅炉26所流出的废气13中所包含的湿存水进行回收的水回收装置17，从烟囱54被排放到大气中。
所述废热回收锅炉26构成为包括从废气13流出的下游侧向着上游侧的脱气器22、节能器23、蒸发器24和过热器25，在脱气器22以及蒸发器24内分别设有生成蒸汽的滚筒47、滚筒48。
在对废热回收锅炉26供给给水的给水***内，分别设置有：配管33，其可将容器55的持有水通过泵91进行转移来供给脱气器22的滚筒47；配管46，其可将脱气器的滚筒47的持有水通过泵93加压后供给节能器23；配管37，其可将由节能器23加热的热水供给蒸发器24的滚筒48；配管45，其可将来自蒸发器24的滚筒48的水蒸汽输送给过热器25。
进一步，在脱气器的滚筒47内设有配管44，其可将从给水中脱除的气体从滚筒47通过阀58排放至外部。
另外，在蒸发器24的滚筒48内设有配管36，其可将水中浓缩的杂质从滚筒48通过阀57排放至外部。
所述过热器25设置在所述废热回收锅炉26的废气13流出的最上游侧，在过热器25内，设有能够将过热器25所生成的过热蒸汽从该过热器25供给燃烧器4的具有阀60的配管41。
需要说明的是，在作为本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，将蒸汽供给燃烧器4不仅意味着将蒸汽供给燃烧器4的内部，还意味着将水蒸汽供给至压缩气体从压缩机2流动至燃烧器4的流路，或将水蒸汽供给至燃烧气体从燃烧器4流动至高压汽轮机6的流路。
设置为这样的构成：设置在废热回收锅炉26的下游侧的水回收装置17，将设置在该水回收装置17的下部的回收水容器18所持有的水，通过设置在配管31中的泵92进行加压并通过该配管31供给至冷却器85，在该冷却器85将所述水冷却之后，从所述冷却器85通过配管32再度供给至设置在水回收装置17的内部的液体分散器71，以分散至水回收装置17的内部。
设置为这样的构成：在水回收装置17的内部的液体分散器71的下方，设置有填充物88，使得从废热锅炉26所排出的废气与从液体分散器71所分散的循环水能够气液接触。
在水回收装置17的内部的液体分散器71的上方，设有将雾除去的除雾器66。
所述冷却器85是通过风扇27引入周边的空气来对水进行冷却的空冷式冷却器。另外，设置为这样的构成：由冷却器85所冷却的循环水的一部分，作为循环水通过具有阀59的配管34供给至容器55。
进一步，在容器55内设有配管35，以便能够从外部供给补给水。
在作为本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，将如下***称作回收水***：水回收装置17的回收水从回收水容器18经由冷却器85、配管32通过设置在所述水回收装置17内部的液体分散器71被分散，流过设置在该水回收装置17的内部的填充物88再度循环至回收水容器18的***。
进一步，在本实施例的湿存水利用燃气轮机***中，将从所述回收水***分支出循环水的配管34直至废热回收锅炉26的蒸发器24的滚筒48的***称作给水***。
作为本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***的特征的构成要素包括：设置在将回收水从回收水***的回收水容器18供给至冷却器85的配管31内并将循环水的pH调节为第一pH值的试剂加入装置49；设置在从所述冷却器85分支出的一侧配管32内的pH检测器74；设置在给水***的配管33内并将供给至脱气器22的滚筒47的给水的pH调节为第二pH值的试剂加入装置50；设置在从所述冷却器85分支的另一侧配管32内且位于设置在所述配管33的所述试剂加入装置50的下游侧的pH检测器75；以及基于由所述pH检测器74及pH检测器75所检测的pH检测值分别控制对循环水的pH进行调节的试剂加入装置49和对给水的pH进行调节的试剂加入装置50的控制装置100。
作为本实施例的火力发电设备的上述结构的湿存水利用燃气轮机***中，为了生成水蒸汽消耗大量的水。此处，从由燃气轮机1排出的燃烧废气13对该燃烧废气13中所含的湿存水进行回收，将回收的湿存水在废热回收锅炉26进行再利用。
从燃烧废气13回收湿存水而得到的回收水，吸收燃烧废气13中的氮氧化物、二氧化碳等杂质而成为酸性。
向生成水蒸汽的废热回收锅炉26供给该回收水的给水，为了防止废热回收锅炉26的导热管的腐蚀，通过加入试剂等来调节溶解氧浓度、氢离子浓度指数(pH)。
此处，在作为本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，通过研究pH的调节方法，尽可能地降低所需的药剂的加入量。
接下来，利用图1，对于作为本发明第一实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***的动作进行说明。
在图1所示第一实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，从燃气轮机的吸气导管3吸入压缩机2的大气，由所述压缩机2压缩，成为高温压缩空气而从该压缩机2输出。
从压缩机2所输出的压缩空气，通过燃气轮机壳体内的流路导入燃烧器4。
导入燃烧器4的压缩空气，在所述燃烧器4内与燃料95以及从配管41供给的过热水蒸汽进行混合并燃烧，在燃烧器4内生成高温高压的燃烧气体。
在燃烧器4内生成的高温高压的燃烧气体，从所述燃烧器4被供给汽轮机1的高压汽轮机6，在该高压汽轮机6的内部膨胀，从而由热能转换为动能。
高压汽轮机6与压缩机2通过共同的轴5连接，通过该高压汽轮机6将热能所转化的动能，消费于驱动与所述轴5相连接的压缩机2。
在高压汽轮机6的内部膨胀后的燃烧气体，从高压汽轮机6供给低压汽轮机7，通过在低压汽轮机7的内部膨胀而将热能转换为动能。
通过低压汽轮机7而由热能转换得到的动能，通过驱动与该低压汽轮机7相连接的发电机19而转换为电能并输出。
在作为本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，在燃烧器4与燃料一起燃烧的空气中，作为湿存水添加了在废热回收锅炉26的废热回收所生成的水蒸汽，因此，从燃烧器4供给至汽轮机1的燃烧气体的流量，仅比通常的简单循环燃气轮机多了所添加的水蒸汽的量。
进一步，每单位质量的水蒸汽的热能，大于压缩空气，因此与通常的燃气轮机相比，能够输出更多的能量，作为气体汽轮机整体，提高了输出和热效率。
经过在低压汽轮机7的膨胀过程，从该低压汽轮机7排出的废气13，作为热源被导入设置在燃气轮机1的下游侧的废热回收锅炉26。
在废热回收锅炉26中，对于通过配管33所供给的给水，通过设置于废热回收锅炉26内的废气流动方向的最下游侧的脱气器22，以流过废热回收锅炉26内的废气13为热源进行加热，使得所述给水中所含的氧气、二氧化碳等水中的溶存气体成分在该脱气器22成为气相，从所述脱气器22通过配管44被排放至外部。
另外，在所述脱气器22由流过废热回收锅炉26内的废气13所加热的给水，供给至在废热回收锅炉26内设置在该脱气器22的废气流动方向的上游侧的节能器23，通过该节能器23，以流过废热回收锅炉26内的废气13为热源加热所述给水。
在所述节能器23通过流过废热回收锅炉26内的废气13被加热的给水，被供给至在废热回收锅炉26内设置在该节能器23的废气流动方向的上游侧的蒸发器24，通过该蒸发器24，以流过废热回收锅炉26内的废气13为热源加热所述给水。
进一步，在所述蒸发器24通过流过废热回收锅炉26内的废气13被加热的给水，被供给至在废热回收锅炉26内设置在该蒸发器24的废气流动方向的最上游侧的过热器25，通过该过热器25，以流过废热回收锅炉26内的废气13为热源进一步加热所述给水。
并且，如上所述，通过废热回收锅炉26内的节能器23、蒸发器24、过热器25依次加热从而产生高温高压的蒸汽，所生成的高温高压的蒸汽被从所述过热器25通过具有阀60的配管41而供给所述燃气轮机的燃烧器4。
设置在所述废热回收锅炉26的脱气器22，在例如0.2MPa左右的低压下运转，在水中的溶存气体成分易于排放至气相内的状态下动作。此后，通过设置在配管46内的泵93将给水加压至约3MPa，从所述脱气器22通过配管46供给至蒸发器24，通过该蒸发器24由流过废热回收锅炉26内的废气13进行加热从而能够形成高温高压的蒸汽。
并且，将给水中所含的浓缩的杂质，从所述蒸发器24的滚筒48通过具有阀57的配管36而排放至***外，来控制在蒸发器24的导热管内部所持有的给水的杂质浓度。
在过热器25所生成的高温高压的蒸汽，通过具有阀60的配管41而供给燃烧器4，有助于提高燃气轮机的输出、效率。
从废热回收锅炉26所排出的废气13，被导入设置在废热回收锅炉26的下游侧的水回收装置17。
在所述水回收装置1，由设置在水回收装置17的内部的下部空间的回收水容器18所存储的回收水，由配管31所设有的泵92通过该配管31供给冷却器85，在该冷却器85内通过与大气的热交换，回收水被冷却至例如35℃，并从所述冷却器85通过配管32供给设置在水回收装置17的内部的液体分散器71并分散。
从该液体分散器71所分散的分散水，在水回收装置17的内部流过设置在该液体分散器71的下方的填充物88的表面的过程中，与由该填充物88的下方所供给的废气13进行气液直接接触，将废气13中所含的湿存水进行冷凝，作为回收水回收至水回收装置17的回收水容器18内。
在填充物88的表面进行气液接触后的废气13，通过在回收装置17内部设置在该液体分散器71的上方的除雾器66除去在与分散水气液接触时所生成的微小的液滴之后，通过与该回收装置17的上方相连通的烟囱54而排放至大气中。
此时，从烟囱54所排出的废气13，是由从液体分散器71所分散的分散水所冷却的湿气体(例如40℃以下的湿气体)，在排放至大气中之后，存在在大气中湿存水被冷凝成白烟的情况。
出于美观上的理由而相抑制在大气中发生白烟的情况下，也可在除雾器66的下游侧设置对废气进行加热的加热部件。
水回收装置17的回收水容器18所回收的回收水的一部分，从配管31的冷却器85的下游侧分支，一部分从所述冷却器85经过配管32供给至所述液体分散器71从而分散至水回收装置17的内部，另一部分从所述冷却器85通过具有阀59的配管34供给至提供补给水的容器55。
水回收装置17的回收水容器18的水位，根据从废气13的冷凝所回收的水量与通过分支的配管34供给至提供补给水的容器55的给水的水量之间的平衡而发生变化。
此处，调节设置在所述配管34内的阀59的开闭度，将回收水容器18的水位维持在预定值。
容器55所蓄积的补给水，通过驱动配管33所设有的泵91被给水至与所述脱气器22相连接的滚筒47，用于生成用于对燃气轮机进行加湿的水蒸汽。
此时，水回收装置17所回收并供给容器55的水的量，当少于对废热回收锅炉26进行给水的给水量的情况下，容器55的水位降低，因此通过配管35从外部向所述容器55供给补给水以维持容器55的水位。
接下来，对于作为本发明第一实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中的特征性构成要素的动作进行说明。
在图1所示的第一实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，设置有控制装置100，向该控制装置100分别输入由设置在配管32内且检测在该配管32内流动的回收水的pH值的pH检测器74所检测的pH的输出值，以及设置在配管33内且检测在该配管33内流动的给水的pH值的pH检测器75所检测的pH的输出值。
并且，对于所述控制装置100，基于由所述pH检测器74所检测的在配管32内流动的作为回收水的循环水的pH检测值与目标pH值之间的偏差，从所述控制装置100对设置在配管31内的试剂加入装置49发出指令信号，以对从所述试剂加入装置49加入至在配管31内流动的循环水的试剂进行添加控制。
该试剂的添加控制，是称作比例积分控制的公知技术。作为目标的循环水的pH值，在本实施例的湿存水利用燃气轮机***中，设为pH＝7.0。
另外，在本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，在回收水***中，从设置在配管31的试剂加入装置49中对循环水控制加入试剂来调节pH值的试剂，选为吗啉(C4H9ON)。吗啉，作为pH调节剂，是锅炉的水质调节所用的普通的碱性有机化合物。
供给废热回收锅炉26的给水，根据JISB8223，希望pH值为8.5～9.7。即便如此，将该回收水***的循环水的pH值调节为7.0的理由如下。
废气与在配管32内流动的作为回收水的循环水，在水回收装置17内持续气液直接接触，结果，根据化学式(1)以及化学式(2)的反应，在循环水中溶解了大量的废气中的二氧化碳以成为游离碳酸。
在本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***的情况下，使用燃烧废气中的二氧化碳浓度和作为气液平衡系数的亨利常数，得到游离碳酸浓度为4.80E-4[mol/L]。需要说明的是，在这些化学式(1)及化学式(2)式中，(g)表示气体中的分子，(l)表示液体中所溶解的分子。
溶解的游离碳酸，根据化学式(3)的反应在水中发生解离，形成碳酸氢根离子。碳酸氢根离子的浓度，由作为化学式(3)的平衡常数的酸解离常数Ka确定。
本实施例的湿存水利用燃气轮机***的情况下，如表1所示，在游离碳酸浓度为4.80E-4[mol/L]的条件下，酸解离常数Ka为4.47E-7[mol/L]，为pH＝4.8的酸性状态。
在此状态下，投入作为中和剂的吗啉的情况下，吗啉通过化学式(4)的反应接受氢离子而生成氢氧根离子，因此，氢离子浓度降低而pH值增加。
另一方面，根据化学式(3)在氢离子浓度减少时，根据化学式(3)的解离常数Ka反应向着化学式(3)的右侧进行，碳酸氢根离子浓度増加。
如此，即使加入pH调节剂而氢离子的浓度降低，由于游离碳酸解离产生新的碳酸氢根离子，因此为了增加pH值使得pH调节剂的投入量增加。
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
【表1】
浓度 氢离子浓度指数 碳酸 氢离子 碳酸氢根离子
记号 pH [H2CO3] [H+] [HCO3-]
单位 - mol/L mol/L mol/L
反应前 7.0 4.80E-04 1.00E-07 0.00E+00
反应后 4.8 4.80E-04 1.47E-05 1.46E-05
表2示出了回收水***中从pH＝4.8的酸性状态来提高pH的情况下所必要的pH调节剂的摩尔浓度的计算结果。
回收水***的循环水在水回收装置17中一直与废气接触，因此游离碳酸浓度一直保持恒定。其结果，在pH上升，即通过pH调节剂来减少氢离子浓度的情况下，化学式(3)的反应向右侧进行，碳酸氢根离子(HCO3 -)的浓度增加。
为了使回收水***的循环水为目标pH值的7.0，需要将碳酸氢根离子浓度从1.46E-5[mol/L]增加至2.15E-3[mol/L]，与该差相对应所需要的pH调节剂的离子浓度为的2.13E-3[mol/L]。
也不是说所有投入的pH调节剂都会变成离子，而是根据化学式(4)的碱基解离常数Kb进行离子化，随着pH增大氢氧根离子的浓度增大，则解离率减少。
如表2所示，在pH＝7.0时吗啉的解离率为96.9％，所需要的吗啉的浓度为2.20E-3[mol/L]。
假设该回收水***的循环水调节至pH＝10，同样地，需要7.16E+1[mol/L]的pH调节剂，是调节至pH＝7.0的情况下的大致3300倍的吗啉的浓度。
这显然不够经济。进一步，废热回收锅炉26的给水，除了pH值之外还有电导率的要求标准，中和剂的大量加入将导致电导率的增加，这是所不希望的。
将该回收水***的循环水的pH值不是放任其为4.8不管，而是将其调节为7.0的理由，是出于保护回收水***的金属部件的安全性考虑。
碳钢具有随着pH值降低而腐蚀量增加的性质。另外，铜合金，已知在pH值7.0附近不发生腐蚀。
本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，回收水***的接触液体部件，碳素钢部分实施涂覆或树脂衬里，冷却器85在使用铜合金的管的同时，通过将pH值调节为7.0，在保持回收水***的金属部件的安全性的同时，能够降低pH调节剂的加入量从而经济地运用设备。
【表2】
同样，对于所述控制装置100，基于由pH检测器75所检测的配管33内流动的给水的pH检测值与目标pH值的偏差，对设置在配管33内的试剂加入装置50发出指令信号，以便对从所述试剂加入装置50加入到配管33内流动的给水中的试剂进行加入控制。
在本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，在给水***中，从设置在配管33的试剂加入装置50中加入给水来调节pH值的试剂，也选为吗啉(C4H9ON)。但是，作为目标的给水的pH值，与循环水不同，为pH＝10.0。
当由试剂加入装置50相在配管33内流动的给水中加入pH调节剂时，给水中的碳酸氢根离子减少，因此化学式(3)的反应向右进行。但是，与回收水***的试剂加入装置49的情况不同，由于化学式(3)的左边的游离碳酸的浓度较低，而且即便游离碳酸减少也难以从新的废气中吸收二氧化碳，因此游离碳酸浓度减少。
表3示出了将给水***从pH＝7.0的状态提高pH值所需要的pH调节剂的量的摩尔浓度的计算结果。由于化学式(3)的左边的游离碳酸转变为右边的碳酸氢根离子，如表3所示，当pH增加时碳酸氢根离子浓度増加，但所増加的量与上述表2的回收水***的情况相比，非常少。
从pH＝7的状态将pH提高至pH＝10.0的状态所需要的吗啉的浓度，为1.60E-2[mol/L]，在与回收水***实施相同范围的调节的情况下，以少于1/20000倍的量的pH调节剂即可实现调节。
【表3】
图2的特性图示出了表2及表3的计算结果的比较。该图2的特性图为用于使pH＝4.8的回收水的pH上升所必要的pH调节剂的浓度。
在该图2的特性图中，从pH＝4.8的状态在回收水***中调节至pH＝7.0的部分，用实线表示。
此后，为了使回收水的pH值进一步上升的情况下，在回收水***加入pH调节剂的情况下，如图2的实线所示，pH调节剂的浓度呈指数增加，而在给水***中加入pH调节剂的情况下，如虚线所示，pH调节剂的浓度缓慢增加。
如本实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***所公开的，通过将回收水***的pH调节值与给水***的pH调节值进行区分而进行2个阶段的pH值调节，能够大幅降低整体的pH调节剂的使用量，能够保持回收水***的金属部件的安全性的同时，经济地运用设备。
如此，通过试剂加入装置50加入试剂以调节了pH的给水，通过配管33供给至废热回收锅炉26的滚筒47，滚筒47的持有水在与该滚筒47相连的废热回收锅炉26的脱气器22而被加热。
给水通过脱气器22被加热，由此气液平衡常数发生变化，因此化学式(1)的反应向左进行，化学式(2)的反应也向左进行，从而游离碳酸作为气体而被排出***外。
另外，水中的溶解氧也通过同样的机构排出，因此溶解氧浓度降低，从而能够抑制对废热回收锅炉26的导热管的腐蚀的同时运营该设备。
需要说明的是，本实施例的湿存水利用燃气轮机***，作为试剂只关注说明了pH调节剂，根据所锅炉的型号、所使用的水的水质，无需说明，还可以同时使用除氧剂、锅炉清洁剂、防锈剂等通常用于锅炉水质管理的试剂。
本实施例的湿存水利用燃气轮机***，作为pH调节剂列举了吗啉，但是，氨、苛性钠、磷酸氢二钠、磷酸钠等吗啉之外的具有pH调节作用的试剂也可以同样实施。
本实施例的湿存水利用燃气轮机***中，列举了回收水***的pH调节值为7.0，但是在回收水***流动的循环水的pH调节值，也可以为6.0至8.0的范围内的值。
未达到pH＝6.0时，虽然可以降低pH调节剂的使用量，但是在冷却器85等使用铜制的部件的情况下，有可能不能长时间维持部件的安全性。
在pH＝8.0以上时，相对于pH值，pH调节剂的使用量呈指数增加，可能损失经济性。
本实施例的湿存水利用燃气轮机***，给水***的pH调节值列举了10.0，但给水***流动的给水的pH调节值，也可以在8.0至12.0的范围内。
当不足pH＝8.0时，虽然能够降低pH调节剂的使用量，但是根据废热回收锅炉的与液体接触材料的不同，可能不能长时间维持部件的安全性。
在pH＝12以上时，虽然在加入pH调节剂后即使在下游侧的机器内pH值降低的情况下也能够确实地防止金属材料的腐蚀，但是pH调节剂的使用量相对pH值呈指数关系增加，可能有损经济性。
需要说明的是，试剂加入装置49以及pH检测器74的设置位置，不限于本实施例的湿存水利用汽轮机***所例示的位置。试剂加入装置49及pH检测器74的设置位置，设置在回收水***，即水回收装置17的内部空间、回收水容器18、配管31、配管32的任意位置处，这些位置的任一处均包含在水回收装置17循环的循环水的通路内，因此能够知道加入试剂后pH值的变化结果，从而能够控制加入量。
由以上说明可知，根据本实施例，分别将因与燃烧废气进行气液直接接触而成为酸性的回收水***的循环水、以及作为给锅炉的给水而进行再利用的给水***的给水调节至所需的pH值，能够降低设备整体所使用的pH调节剂的量，从而可以实现提高了火力发电设备的经济性的、从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法。
第二实施例2
使用图3对于作为本发明第二实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***进行说明。
图3所示的作为第二实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***，与图1所示的作为第一实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***，基本上在结构和作用上相同。因此，对于与第一实施例的湿存水利用燃气轮机***共同的结构，省略其说明，仅对于不同的部分进行说明。
在图3所示的本发明的第二实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***中，与图1所示的第一实施例的湿存水利用燃气轮机***在结构上的不同点为，在图1的第一实施例的湿存水利用燃气轮机***中，试剂加入装置50与pH检测器75配置在配管33内，与此相对，图3所示第二实施例的湿存水利用燃气轮机***在结构上的不同点为，试剂加入装置50与pH检测器75设置在从脱气器22的滚筒47向节能器23给水的配管46内。
接下来，利用图3对于第二实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***中的特征性构成要素的动作进行说明。
第二实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***中，供给给水的容器55的保有水，与第一实施例的湿存水利用燃气轮机***同样，在回收水***中进行调节以使其pH＝7.0。
将该保有水给水至与设置在废热回收锅炉26内的最下游侧的脱气器22相连接的滚筒47，该滚筒47的保有水在脱气器22内由流过废热回收锅炉26内的热源的废气13而被加热。
由于给水被加热而使得气液平衡常数发生变化，化学式(1)的反应向左进行，化学式(2)的反应也向左进行，因此，从与脱气器22相连接的滚筒47作为游离二氧化碳而通过具有阀58的配管44被排出***外。
该游离碳酸作为气体从滚筒47被排出***外之后的给水，通过设置在从脱气器22的所述滚筒47向节能器23给水的配管46中的pH检测器75检测给水的pH值。
并且，对于所述控制装置100，基于由该pH检测器75所检测的配管46内流动的给水的pH检测值与目标pH值的偏差，对设置在配管46的试剂加入装置50输出指令信号，通过该试剂加入装置50向流过配管46的给水中加入试剂，将流过配管46的给水调节为pH＝10.0。
通过脱气器22的作用，在试剂加入装置50发生作用之前的给水的游离碳酸浓度小于第一实施例的湿存水利用燃气轮机***的情况，因此，在本实施例的湿存水利用燃气轮机***的情况下，以少于第一实施例的湿存水利用燃气轮机***情况下的量的pH调节剂即能够对给水的pH进行调节。
另一方面，在本实施例的湿存水利用燃气轮机***的情况下，由于供给脱气器22的给水的pH为7.0，因此对包含滚筒47在内的脱气器22的构成材料产生限制。
如此，在本实施例的湿存水利用燃气轮机***中，也对回收水***的pH调节值和给水***中的pH调节值进行区分，以2个阶段对pH值进行调节，由此，能够大幅降低整体的pH调节剂的使用量，保持回收水***的金属部件的安全性的同时，能够经济性运用设备。
需要说明的是，在图1所示的第一实施例的湿存水利用燃气轮机***，与图3所示第二实施例的湿存水利用燃气轮机***，示出了试剂加入装置50与pH检测器75的设置位置不同的2种情况，这些各装置的设置位置，只要是给水***的任一位置，即便是图1或图3所示的各实施例的湿存水利用燃气轮机***中的试剂加入装置50与pH检测器75的设置位置之外情况下的设置位置，也能够获得相同的效果。
由以上的说明可知，根据本实施例，分别将因与燃烧废气进行气液直接接触而成为酸性的回收水***的循环水、以及作为给锅炉的给水而进行再利用的给水***的给水调节至所需的pH值，能够降低设备整体所使用的pH调节剂的量，从而可以实现提高了火力发电设备的经济性的、从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法。
第三实施例
利用图4对于作为本发明的第三实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***进行说明。
图4所示的第三实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***，与图1所示的第一实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***，基本上在结构和作用上相同。因此，对于与第一实施例的湿存水利用燃气轮机***共同的结构，省略其说明，仅对于不同的部分进行说明。
在图4所示的作为本发明的第三实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***中，与图1所示的第一实施例的湿存水利用燃气轮机***在结构上的不同点为，在图1的第一实施例的湿存水利用燃气轮机***中，试剂加入装置50与pH检测器75配置在配管33内，与此相对，图4所示第三实施例的湿存水利用燃气轮机***在结构上的不同点为，试剂加入装置50与pH检测器75设置在供给给水的容器55内。
所述试剂加入装置50设置为，使得试剂加入到容器55的内部，所述pH检测器75设置为可以测定容器55的保有水的pH值。
另外，在容器55的内部，设置有未图示的搅拌装置，进行运转以便均匀地混合容器55内的持有水。
进一步，在从设置在配管31内的所述冷却器85的下游侧分支，将回收水***释放的回收水的一部分作为给水供给至给水***的所述容器55的配管34内，设有水质净化装置28。
本实施例的湿存水利用燃气轮机***中设置在容器55的上游侧的所述水质净化装置28，由能够除去水中的杂质离子的混床式离子交换树脂构成。
接着，利用图4对第三实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***中的特征性构成要素的动作进行说明。
第三实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***，由水回收装置17所回收的回收水的一部分，通过从冷却器85的下游侧分支以供给给水***的所述容器55的配管34，供给至设置在所述容器55的上游侧的水质净化装置28。
水质净化装置28将起源于废气13中的二氧化碳、被吸收至回收水中的碳酸氢根离子除去。
其结果，化学式(3)的反应向右进行，由于水质净化装置28的内部的水不与废气相接触，水中的游离碳酸减少，因此化学式(3)的左边的浓度与右边的浓度任一方均减少。其结果，从水质净化装置28流出的给水的pH增加，电导率降低。
此处，在经由水质净化装置28供给给水的所述容器55中，从所述控制装置100向试剂加入装置50输出指令信号，以使得通过设置在容器55内的试剂加入装置50向给水中加入pH调节剂，直至由设置在该容器55内的pH检测器75所测定的给水的pH值为pH＝10.0。
此时，所述容器55的保有水，通过设置在容器55的上游侧的所述水质净化装置28的作用而pH上升，因此，所需的pH调节剂的量，相比于图1的第一实施例的湿存水利用燃气轮机***，可以降低。
另外，第三实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***，在容器55的内部对从试剂加入装置50加入的pH调节剂进行搅拌，从而相比于其他实施例，可以使pH调节剂与水均匀地混合，从而具有能更准确地调节pH值的优点。
如此，在本实施例的湿存水利用燃气轮机***中，也对回收水***的pH调节值和给水***中的pH调节值进行区分，以2个阶段对pH值进行调节，由此，能够大幅降低整体的pH调节剂的使用量，保持回收水***的金属部件的安全性的同时，能够经济性运用设备。
另外，第三实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***，水质净化装置28由离子交换树脂构成，但是逆浸透膜(RO膜)也能够获得相同效果。
逆浸透膜的情况下，具有无需离子交换树脂所必要的树脂的再生处理的优点，但是，在分离时需要一直排出杂质浓缩的水，存在可利用的回收水的量减少的限制。
进一步，水质净化装置28，也可以构成为脱碳酸塔。脱碳酸塔是使水中溶解有二氧化碳的水滴落填充物等的表面，使其与新鲜空气进行对流而使气液接触，从而将水中的二氧化碳释放至气相侧的装置。
第三实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***的水质净化装置28，即使在采用上述脱碳酸塔的情况下，由于化学式(1)、化学式(2)及化学式(3)的反应均向左进行，从而水中的碳酸氢根离子被作为二氧化碳而释放，从而除去水中的杂质离子，因此能够获得与设置离子交换树脂的情况下类似的效果。
需要说明的是，本发明不限于各实施例的火力发电设备的湿存水利用燃气轮机***，还包含各种变形例。
另外，所述火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***的实施例的构成的一部分可以更换为其他实施例的湿存水利用燃气轮机***的构成的一部分，另外，所述实施例的湿存水利用燃气轮机***的构成的一部分可以追加、消除或置换其他实施例的构成的一部分。
所述实施例的火力发电设备的从废气回收湿存水的湿存水利用燃气轮机***，设定为适用于火力发电设备的一例的湿存水利用燃气轮机***，只要是能够将燃烧废气中所含的湿存水进行回收再利用的火力发电设备，该火力发电设备也同样可以适用本发明，能够获得同样的发明效果。
从上述说明可知，根据本实施例，分别将因与燃烧废气进行气液直接接触而成为酸性的回收水***的循环水、以及作为给锅炉的给水而进行再利用的给水***的给水调节至所需的pH值，能够降低设备整体所使用的pH调节剂的量，从而可以实现提高了火力发电设备的经济性的、从废气回收湿存水的火力发电设备及该火力发电设备的回收水的处理方法。

Claims (15)

1.一种从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，设有：
燃气轮机；
废热回收锅炉，从燃气轮机排出的燃烧废气作为热源供给以产生蒸汽；
水回收装置，其设置在所述废热回收锅炉的下游侧，通过使从所述废热回收锅炉所流下的燃烧废气与水进行气液直接接触而使得燃烧废气中的湿存水冷凝从而进行回收；
回收水***，将由水回收装置所回收的回收水的一部分供给至所述水回收装置以作为循环水进行循环；
给水***，将由水回收装置所回收的回收水的另一部分作为给水供给至所述废热回收锅炉；
第一pH调节装置，其设置在回收水***内，以将在所述回收水***内流动的循环水调节为第一pH(氢离子浓度指数)值；
第二pH调节装置，其设置在给水***内，以将在所述给水***内流动的给水调节为第二pH(氢离子浓度指数)值；和
控制装置，其控制分别由第一pH调节装置及第二pH调节装置加入的pH调节剂的量。
2.根据权利要求1所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，第一pH调节装置及第二pH调节装置分别由加入pH调节用试剂的试剂加入装置和检测循环水或给水的pH值的pH检测器构成。
3.根据权利要求1所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，所述第一pH值为6.0至8.0范围内的值，所述第二pH值为8.0至12.0范围内的值。
4.根据权利要求1所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，在所述给水***中，在将所述给水***的给水调节为第二pH值的第二pH调节装置的上游侧，设有将给水的水质进行净化的水质净化装置。
5.根据权利要求4所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，在所述水质净化装置中，设有离子交换树脂。
6.根据权利要求4所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，在所述水质净化装置中，设有逆浸透膜。
7.根据权利要求4所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，在所述水质净化装置中，设有脱碳酸塔。
8.根据权利要求1以及3至7的任一项所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，
在所述火力发电设备中设有湿存水利用汽轮机，在其中加入由废热回收锅炉所产生的蒸汽的一部分，
设置在所述回收水***中的第一pH调节装置由试剂加入装置和检测在回收水***进行循环的循环水的pH的pH检测器构成，
设置在所述给水***中的第二pH调节装置由分别设置在连接至与废热回收锅炉的脱气器连接的滚筒的配管的通路上的试剂加入装置和检测给水的pH的pH检测器构成。
9.根据权利要求1以及3至7的任一项所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，
在所述火力发电设备中设有湿存水利用汽轮机，在其中加入由废热回收锅炉所产生的蒸汽的一部分，
设置在所述回收水***中的第一pH调节装置由试剂加入装置和pH检测器构成，
设置在所述给水***中的第二pH调节装置由分别设置在从与废热回收锅炉的脱气器连接的滚筒连接至节能器的配管的通路上的试剂加入装置和pH检测器构成。
10.根据权利要求1以及3至7的任一项所述的从废气回收湿存水的火力发电设备，其特征在于，
在所述火力发电设备中设有湿存水利用汽轮机，在其中加入由废热回收锅炉所产生的蒸汽的一部分，
设置在所述回收水***中的第一pH调节装置由试剂加入装置和pH检测器构成，
在所述给水***中设置有从外部供给给水的容器，
设置在所述给水***中的第二pH调节装置由分别设置在所述容器中的试剂加入装置和pH检测器构成。
11.一种从废气回收湿存水的火力发电设备的回收水处理方法，其特征在于，该火力发电设备设有：
燃气轮机；
废热回收锅炉，将从燃气轮机排出的燃烧废气作为热源以产生蒸汽；
水回收装置，其设置在所述废热回收锅炉的下游侧，通过使从所述废热回收锅炉所流下的燃烧废气与水进行气液直接接触而使得燃烧废气中的湿存水冷凝从而进行回收；
回收水***，将由水回收装置所回收的回收水的一部分供给至所述水回收装置以作为循环水进行循环；
给水***，将由水回收装置所回收的回收水的另一部分作为给水供给至所述废热回收锅炉；
第一pH调节装置，其设置在回收水***内，将在所述回收水***内流动的循环水调节为第一pH(氢离子浓度指数)值；
第二pH调节装置，其设置在给水***内，将在所述给水***内流动的给水调节为第二pH(氢离子浓度指数)值；和
控制装置，其控制分别由第一pH调节装置及第二pH调节装置加入的pH调节剂的量，
该回收水处理方法中，
通过所述控制装置的控制来调节由第一pH调节装置加入回收水***内的试剂的量，将在回收水***内循环流动的循环水调节为第一pH值，
通过所述控制装置的控制来调节由第二pH调节装置加入给水***内的试剂的量，将在给水***内流动的给水调节为第二pH值。
12.根据权利要求11所述的从废气回收湿存水的火力发电设备的回收水处理方法，其特征在于，
所述控制装置，基于对在回收水***内循环流动的循环水的pH进行测定的第一pH检测器的检测值与目标值的偏差，来操作第一pH调节装置以调节加入回收水***内的试剂的量，同时，
基于对在给水***内流动的给水的pH进行测定的第二pH检测器的检测值与目标值的偏差，来操作所述第二pH调节装置以调节加入给水***内的试剂的量。
13.根据权利要求11或12所述的从废气回收湿存水的火力发电设备的回收水处理方法，其特征在于，
通过所述第一pH调节装置调节在所述回收水***内循环流动的循环水的第一pH值为6.0至8.0范围内的值，通过所述第二pH调节装置调节在所述给水***内流动的给水的所述第二pH值为8.0至12.0范围内的值。
14.根据权利要求11或12所述的从废气回收湿存水的火力发电设备的回收水处理方法，其特征在于，
在给水***中位于将在给水***内流动的给水调节为第二pH值的第二pH调节装置的上游侧设置有水质净化装置，由该水质净化装置对经过该水质净化装置在给水***内流动的给水的水质进行净化。
15.根据权利要求11或12所述的从废气回收湿存水的火力发电设备的回收水处理方法，其特征在于，
在所述火力发电设备中，设有湿存水利用汽轮机，在其中加入由废热回收锅炉所产生的蒸汽的一部分，
在所述给水***中设有从外部供给给水的容器，
设置在所述回收水***中的第一pH调节装置由试剂加入装置和pH检测器构成，设置在所述给水***中的第二pH调节装置由分别设置在所述容器内的试剂加入装置和pH检测器构成，
通过所述控制装置的控制，调节从第一pH调节装置加入回收水***内的试剂的量，将在回收水***内循环流动的循环水调节为第一pH值，同时，调节从第二pH调节装置加入给水***内的试剂的量，将在给水***内流动的给水调节为第二pH值，由此对从废气回收了湿存水的回收水进行处理。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111636965A (zh) * 2020-06-03 2020-09-08 北京首钢股份有限公司 一种燃气轮机的负荷增强装置及方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6552056B2 (ja) * 2014-04-14 2019-07-31 シャープ株式会社 端末装置、基地局装置、集積回路、および、通信方法
JP6800917B2 (ja) * 2018-06-29 2020-12-16 三菱パワー株式会社 複合発電設備及びその運用方法
JP7443008B2 (ja) * 2019-09-25 2024-03-05 三菱重工業株式会社 蒸気タービンプラント及び制御装置並びに蒸気タービンプラントの水質管理方法
US10743136B1 (en) * 2019-09-30 2020-08-11 GM Cruise Holdings, LLC Communication between autonomous vehicles and operations personnel
JP7239651B2 (ja) * 2020-08-21 2023-03-14 三菱重工業株式会社 水回収システム、装置、制御方法及びプログラム
CN112577035A (zh) * 2020-09-24 2021-03-30 国家能源(山东)工程技术有限公司 一种用于发电厂两点自动加氨的***
CN114853142B (zh) * 2022-05-25 2023-08-08 九江七所精密机电科技有限公司 一种船用低压锅炉炉水游离NaOH调控方法和***
CN115388425A (zh) * 2022-07-28 2022-11-25 中国科学院理化技术研究所 用于斯特林发动机的燃烧器结构
JP7433381B1 (ja) 2022-08-10 2024-02-19 三菱重工業株式会社 水回収システム、ガスタービンコジェネレーションシステム、および、その運転方法
JP7471353B2 (ja) 2022-08-10 2024-04-19 三菱重工業株式会社 水回収システム、ガスタービンコジェネレーションシステム、および、その運転方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4691950B2 (ja) * 2004-10-14 2011-06-01 株式会社日立製作所 ガスタービン及びその冷媒供給方法
JP4982390B2 (ja) * 2008-01-04 2012-07-25 株式会社日立製作所 高湿分空気利用ガスタービン及び高湿分空気利用ガスタービンの運転方法
CN103026031A (zh) * 2010-07-02 2013-04-03 埃克森美孚上游研究公司 低排放三循环动力产生***和方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19736885A1 (de) * 1997-08-25 1999-03-04 Siemens Ag Dampferzeuger, insbesondere Abhitzedampferzeuger und Verfahren zum Betrieb dieses Dampferzeugers
JP2000054854A (ja) * 1998-08-06 2000-02-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 蒸気注入式ガスタービンの水回収方法及び装置
US7096659B1 (en) 2000-01-21 2006-08-29 Hitachi, Ltd. Gas turbine electric power generation equipment and air humidifier
JP2007224820A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン設備及び排熱回収ボイラ装置及び水処理方法
JP5143060B2 (ja) 2009-03-11 2013-02-13 株式会社日立製作所 ２軸ガスタービン
JP5023101B2 (ja) * 2009-04-22 2012-09-12 株式会社日立製作所 高湿分利用ガスタービンシステム
JP5422531B2 (ja) * 2010-10-07 2014-02-19 株式会社日立製作所 高湿分利用ガスタービンシステム
EP2636870B1 (en) * 2012-03-05 2018-05-30 General Electric Technology GmbH Preparation of exhaust gas from a gas turbine for exhaust gas recirculation
JP5917348B2 (ja) * 2012-09-12 2016-05-11 三菱日立パワーシステムズ株式会社 浄水設備の運転方法及び発電設備を併設した浄水設備
DE102012217514A1 (de) * 2012-09-27 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Gas- und Dampfturbinenanlage mit Speisewasser-Teilstrom-Entgaser
JP5960077B2 (ja) * 2013-02-20 2016-08-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラ運転方法およびボイラ
JP5931827B2 (ja) * 2013-09-25 2016-06-08 三菱重工業株式会社 クアトロ・ジェネレーションシステム
JP6591324B2 (ja) * 2016-03-18 2019-10-16 株式会社東芝 コンバインドサイクル発電プラントの給水系統

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4691950B2 (ja) * 2004-10-14 2011-06-01 株式会社日立製作所 ガスタービン及びその冷媒供給方法
JP4982390B2 (ja) * 2008-01-04 2012-07-25 株式会社日立製作所 高湿分空気利用ガスタービン及び高湿分空気利用ガスタービンの運転方法
CN103026031A (zh) * 2010-07-02 2013-04-03 埃克森美孚上游研究公司 低排放三循环动力产生***和方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111636965A (zh) * 2020-06-03 2020-09-08 北京首钢股份有限公司 一种燃气轮机的负荷增强装置及方法
CN111636965B (zh) * 2020-06-03 2021-07-27 北京首钢股份有限公司 一种燃气轮机的负荷增强装置及方法

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