JP2013234607A - Solar heat power generation plant and operation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、太陽熱発電プラントおよびその運転方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a solar thermal power plant and an operation method thereof.
太陽熱発電では、太陽光をレンズや反射板によって集光された太陽熱を、汽力発電の熱源として使用している。太陽熱発電においては、化石燃料の燃焼熱を利用して蒸気を発生させるボイラなどを備えない。そのため、化石燃料の燃焼に伴う、二酸化炭素などの温室効果ガスや有毒ガスを排出しない。また、燃料費が不要であるため、運転にかかる費用を削減できるとともに、燃料費の高騰による影響も受けない。 In solar thermal power generation, solar heat collected by a lens or a reflector is used as a heat source for steam power generation. Solar thermal power generation does not include a boiler that generates steam using the combustion heat of fossil fuel. Therefore, it does not emit greenhouse gases such as carbon dioxide and toxic gases that accompany combustion of fossil fuels. Moreover, since the fuel cost is unnecessary, the cost for operation can be reduced and the fuel cost is not affected.
一方で、太陽熱発電では、熱源が太陽熱であるため、日照量変動や気候変動などの影響を受ける。そのため、太陽熱発電においては、太陽光から得られる熱量の変動に適切に対応するための技術が要求される。 On the other hand, in solar thermal power generation, since the heat source is solar heat, it is affected by changes in the amount of sunlight and climate change. Therefore, in solar thermal power generation, a technique for appropriately responding to fluctuations in the amount of heat obtained from sunlight is required.
このような熱源の変動を補償して安定的に電力を発生するため、従来、蓄熱システムを備える太陽熱発電プラントや、日照量が少ないときにバーナなどの助燃装置を使用する太陽熱発電プラントなどが検討されている。さらには、太陽熱発電プラントと、他の発電システム（例えば、ガスタービン発電システム）とを組み合わせた複合型の発電プラントなども検討されている。 In order to generate stable power by compensating for such fluctuations in the heat source, conventional solar power generation plants equipped with a heat storage system and solar thermal power generation plants that use auxiliary burners such as burners when the amount of sunlight is low have been studied. Has been. Furthermore, a combined power plant combining a solar thermal power plant and another power generation system (for example, a gas turbine power generation system) has been studied.
従来の蓄熱システムを備える太陽熱発電プラントでは、例えば、トラフ式太陽熱発電を利用している。このトラフ式太陽熱発電では、曲面鏡（集熱鏡）を用いて、鏡の前に設置されたパイプに太陽光を集中させ、パイプ内を流れる熱媒体を加熱し、加熱された熱媒体と熱交換して蒸気を発生させ、蒸気タービンを駆動して発電している。 In a solar thermal power generation plant provided with a conventional heat storage system, for example, trough solar thermal power generation is used. In this trough solar thermal power generation system, a curved mirror (heat collecting mirror) is used to concentrate sunlight on a pipe installed in front of the mirror, heat the heat medium flowing in the pipe, and heat and heat The steam is generated by exchanging, and the steam turbine is driven to generate electricity.
このような従来の蓄熱システムを備える太陽熱発電プラントでは、十分な日照量があるときに、余剰熱量を蓄熱システムに蓄える。一方、日照量が不足するときには、蓄熱システムに蓄えられた熱量を利用して熱媒体を加熱する。このようにして、従来の蓄熱システムを備える太陽熱発電プラントでは、熱源の変動を平準化している。 In a solar thermal power generation plant provided with such a conventional heat storage system, when there is a sufficient amount of sunlight, the excess heat amount is stored in the heat storage system. On the other hand, when the amount of sunlight is insufficient, the heat medium is heated using the amount of heat stored in the heat storage system. Thus, in the solar thermal power generation plant provided with the conventional heat storage system, the fluctuation | variation of a heat source is equalized.
上記した従来の蓄熱システムを備える太陽熱発電プラントは、経済性を考慮して設計されているため、蓄熱システムに蓄えられる蓄熱量には限界がある。蓄熱システムの蓄熱量の限界を越えると、蓄熱はされないため、熱媒体の温度が上昇する。この場合、熱媒体には物性上の理由から温度制限があるため、通常は集熱鏡を傾けることにより、回収する太陽熱の熱量を制限して、熱媒体の温度が制限値を越えないように制御されている。 Since the solar thermal power generation plant provided with the above-mentioned conventional heat storage system is designed in consideration of economy, there is a limit to the amount of heat stored in the heat storage system. When the limit of the heat storage amount of the heat storage system is exceeded, heat is not stored, and the temperature of the heat medium rises. In this case, the temperature of the heat medium is limited due to physical properties. Therefore, the amount of solar heat to be recovered is normally limited by tilting the heat collecting mirror so that the temperature of the heat medium does not exceed the limit value. It is controlled.
このように、従来の蓄熱システムを備える太陽熱発電プラントにおいては、余剰熱量が蓄熱システムの蓄熱量の限界を越えた場合、回収する太陽熱の熱量を制限するため、回収しない分の太陽熱の熱量が無駄になる。 Thus, in a solar thermal power plant equipped with a conventional heat storage system, when the surplus heat amount exceeds the limit of the heat storage amount of the heat storage system, the amount of solar heat to be recovered is wasted in order to limit the amount of solar heat to be recovered. become.
本発明が解決しようとする課題は、余剰の太陽熱の熱量を有効に利用することができる太陽熱発電プラントおよびその運転方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a solar thermal power plant that can effectively use the amount of heat of surplus solar heat and an operation method thereof.
実施形態の太陽熱発電プラントは、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する集熱装置によって加熱された熱媒体が循環する循環経路に介在し、熱媒体によって水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生器と、前記集熱装置から流出した熱媒体の温度に係る情報を検知し、当該情報を出力する温度検知装置とを備える。 The solar thermal power generation plant of the embodiment intervenes in a circulation path through which a heat medium heated by a heat collector that collects solar heat and heats the heat medium, and generates steam by heating water with the heat medium and generating steam And a temperature detection device that detects information related to the temperature of the heat medium flowing out of the heat collecting device and outputs the information.
さらに、太陽熱発電プラントは、前記蒸気発生器で発生した蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記蒸気発生器において余剰に発生した蒸気によって駆動される余剰用蒸気タービンと、前記余剰用蒸気タービンに導入される蒸気の流量を調整する流量調節弁と、前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、前記余剰用蒸気タービンによって駆動される駆動体と、前記蒸気タービンおよび前記余剰用蒸気タービンから排出されたタービン排気を冷却して復水とする復水器と、前記復水器で発生した復水を給水として前記蒸気発生器に搬送する給水ポンプと、少なくとも、予め設定された前記蒸気タービンの設定出力および前記温度検知装置からの出力に基づいて、前記給水ポンプおよび前記流量調節弁を制御する制御装置とを備える。 Further, the solar thermal power plant is introduced into the steam turbine driven by the steam generated by the steam generator, the surplus steam turbine driven by the surplus steam generated in the steam generator, and the surplus steam turbine A flow rate adjusting valve for adjusting a flow rate of the steam to be generated, a generator driven by the steam turbine, a driving body driven by the surplus steam turbine, exhausted from the steam turbine and the surplus steam turbine A condenser for cooling the turbine exhaust to condensate, a feed water pump for conveying the condensate generated in the condenser as feed water to the steam generator, and at least a preset output of the steam turbine set in advance And a control device for controlling the water supply pump and the flow rate control valve based on an output from the temperature detection device.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の太陽熱発電プラント１０の概要を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overview of a solar
図１に示すように、太陽熱発電プラント１０は、集熱装置２０と、集熱装置２０によって加熱された熱媒体が循環する循環経路２１と、この循環経路２１に介在する蒸気発生器２２とを備えている。循環経路２１には、図１に示すように、集熱装置２０によって加熱された熱媒体における余剰熱を蓄熱し、または蓄熱した熱量を熱媒体に与える蓄熱装置３０を熱媒体の流れに対して蒸気発生器２２と並列に備えている。
As shown in FIG. 1, the solar
また、太陽熱発電プラント１０は、蒸気発生器２２で発生した蒸気によって駆動される蒸気タービン４０、蒸気発生器２２において余剰に発生した蒸気によって駆動される余剰用蒸気タービン４１、復水器４２、給水ポンプ４３を備える主経路を備えている。
Further, the solar
まず、循環経路２１の構成について詳しく説明する。
First, the configuration of the
循環経路２１に備えられた集熱装置２０は、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱するものである。集熱装置２０としては、例えば、曲面鏡（集熱鏡）を用いて、鏡の前に設置されたパイプに太陽光を集中させ、パイプ内を流れる熱媒体を加熱するトラフ式の集熱装置などを使用することができる。集熱装置２０における集熱鏡は、太陽の動きに対して角度を調整可能に設けられている。
The
循環経路２１には、蒸気発生器２２が設けられた経路と並列に並列経路２３が設けられている。蓄熱装置３０は、この並列経路２３に備えられている。並列経路２３の一方の端部側には、蓄熱装置３０側へ流れる熱媒体の流量を調整する開閉弁２４ａが設けられている。また、並列経路２３の他方の端部側には、開閉弁２４ａが全閉状態において、他方の端部側からの並列経路２３への熱媒体の流入を防止するために、開閉弁２４ｂが設けられている。
The
蓄熱装置３０は、図１に示すように、例えば、蓄熱用熱交換器３１、低温用蓄熱槽３２、高温用蓄熱槽３３を備えている。ここで、蓄熱用熱交換器３１は、並列経路２３に介在している。
As shown in FIG. 1, the
蓄熱装置３０において、蓄熱用熱交換器３１に介在する配管３４は、低温用蓄熱槽３２側および高温用蓄熱槽３３側でそれぞれ２経路に分岐し、低温用蓄熱槽３２または高温用蓄熱槽３３に接続されている。
In the
低温用蓄熱槽３２側における一方の分岐配管３４ａには、開閉弁３５ａが設けられ、他方の分岐配管３４ｂには、逆止弁３６ａおよびポンプ３７ａが設けられている。高温用蓄熱槽３３側における一方の分岐配管３４ｃには、開閉弁３５ｂが設けられ、他方の分岐配管３４ｄには、逆止弁３６ｂおよびポンプ３７ｂが設けられている。
One
このような構成を備える蓄熱装置３０では、蓄熱用熱交換器３１において、並列経路２３を流れる熱媒体と、配管３６を流れる蓄熱用熱媒体との熱交換が行われる。
In the
また、循環経路２１には、熱媒体を昇圧して循環させるポンプ２５が備えられている。このポンプ２５は、並列経路２３と循環経路２１との連結部よりも集熱装置２０側に備えられている。さらに、集熱装置２０の出口には、集熱装置２０から流出した熱媒体の温度に係る情報を検知し、この情報を出力可能な温度検知装置２６が備えられている。
The
次に、蒸気タービン４０などを備える主経路について説明する。
Next, a main path including the
蒸気発生器２２は、循環経路２１を循環する熱媒体と蒸気発生器２２に導入された給水とが熱交換可能に構成されている。熱媒体の有する熱量を給水が得ることで、給水は蒸気となる。
The
蒸気発生器２２で発生した蒸気が流れる主蒸気管４４は、２つに分岐され、一方の主蒸気分岐管４４ａは、蒸気タービン４０に連結され、他方の主蒸気分岐管４４ｂは、余剰用蒸気タービン４１に連結されている。主蒸気分岐管４４ａおよび主蒸気分岐管４４ｂのそれぞれには、蒸気止め弁４５ａ、４５ｂ、蒸気加減弁４６ａ、４６ｂが備えられている。ここで、主蒸気分岐管４４ｂに備えられた蒸気加減弁４６ｂは、余剰用蒸気タービン４１に導入される蒸気の流量を調整する流量調整弁として機能する。
The
蒸気タービン４０には、発電機４７が、余剰用蒸気タービン４１には、発電機４８が連結されている。余剰用蒸気タービン４１に連結された発電機４８は、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体として機能するものの一例である。
A
主経路には、蒸気タービン４０および余剰用蒸気タービン４１から排出されたタービン排気を冷却して復水とする復水器４２が備えられている。また、主経路には、復水器４２で発生した復水を給水として蒸気発生器２２に導く給水配管８０には、給水ポンプ４３が備えられている。
The main path is provided with a
太陽熱発電プラント１０には、前述した、集熱装置２０、蓄熱装置３０、各種弁、各種ポンプを制御する制御装置６０が備えられている。これらの集熱装置２０、蓄熱装置３０、温度検知装置２６、各種弁、各種ポンプは、制御装置６０と制御信号の交信が可能なように電気的に接続されている。また、制御装置６０は、例えば、蒸気タービン４０の設定出力（第１の実施の形態において、以下、蒸気タービン設定出力という。）、蒸気タービン４０の実際の出力（第１の実施の形態において、以下、蒸気タービン実出力という。）に係る情報を入力するための入力装置とも交信が可能なように電気的に接続されている。
The solar
ここで、蒸気タービン設定出力とは、例えば、蒸気タービン４０が駆動する発電機４７における設定出力をいう。また、蒸気タービン実出力とは、例えば、蒸気タービン４０が駆動する発電機４７における実際の出力をいう。
Here, the steam turbine set output refers to, for example, a set output in the
制御装置６０は、例えば、予め設定された蒸気タービン設定出力や温度検知装置２６からの出力に基づいて、給水ポンプ４３、蒸気加減弁４６ｂなどを制御して、余剰の太陽熱を有効に利用するための制御を実行する。また、制御装置６０は、例えば、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する集熱装置２０を構成する集熱鏡（図示しない）の角度を最大熱量が回収される角度に制御する。
For example, the
次に、太陽熱発電プラント１０における動作について説明する。
Next, the operation in the solar
まず、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲となる場合における太陽熱発電プラント１０の動作について説明する。
First, the operation of the solar
ここで、熱媒体の温度が所定の温度範囲となるときには、熱媒体の温度が制限値を越えない範囲であり、蒸気タービン設定出力を得るために必要な蒸気量を蒸気発生器２２において発生させることができる状態となっている。また、制御装置６０は、蒸気タービン設定出力に基づいて、給水ポンプ４３を制御し、蒸気タービン設定出力を得るために必要な量の給水を蒸気発生器２２に搬送させている。
Here, when the temperature of the heat medium falls within a predetermined temperature range, the temperature of the heat medium is in a range that does not exceed the limit value, and the
制御装置６０は、集熱装置２０を構成する集熱鏡（図示しない）の角度を最大熱量が回収される角度に制御する。
The
制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲であると判定した場合は、熱媒体の全量を循環経路２１に循環させる。この際、制御装置６０は、開閉弁２４ａおよび開閉弁２４ｂを全閉に制御している。すなわち、並列経路２３には、熱媒体が流れない状態とする。
When the
循環経路２１では、集熱装置２０において加熱された熱媒体は、温度検知装置２６によって温度に係る情報が検知された後、蒸気発生器２２に導かれる。蒸気発生器２２に導かれた熱媒体は、主経路を流れる給水と熱交換して給水に熱量を与えた後、ポンプ２５で昇圧され、再び集熱装置２０へ導かれる。
In the
制御装置６０は、主経路において、例えば、蒸気止め弁４５ｂを全閉し、蒸気止め弁４５ａを全開し、蒸気加減弁４６ａの開度を調整する。蒸気加減弁４６ａの開度は、蒸気タービン設定出力に基づいて調整される。
In the main path, for example, the
蒸気発生器２２で発生した蒸気は、蒸気タービン４０に導入され、膨張仕事をしながら流動し、タービンロータを回動する。発電機４７において回転エネルギが電気エネルギに変換され、発電出力が得られる。
The steam generated by the
蒸気タービン４０から排出されたタービン排気は、復水器４２に流入し、冷却されて復水となる。復水器４２から排出された復水である給水は、給水ポンプ４３によって昇圧され、再び蒸気発生器２２に導かれる。
The turbine exhaust discharged from the
上記した基本運転時において、例えば、制御装置６０は、入力した蒸気タービン実出力と、蒸気タービン設定出力とを比較し、出力差が生じている場合には、給水ポンプ４３を微調整して、蒸気タービン実出力が蒸気タービン設定出力と一致するように調整することもできる。
In the basic operation described above, for example, the
次に、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合における太陽熱発電プラント１０の動作について説明する。なお、ここでは、上記した基本運転時に、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合における太陽熱発電プラント１０の動作について説明する。
Next, the operation of the solar
制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えたと判定した場合、ポンプ２５を制御して、循環経路２１を流れる熱媒体の流量を増加させる。これにより、熱媒体の温度上昇は抑制されるが、集熱装置２０で得られる熱量は増加する。
When the
制御装置６０は、ポンプ２５を制御するとともに、開閉弁２４ｂを全開とし、開閉弁２４ａを制御して、熱媒体の増加された分の流量を並列経路２３に流す。この際、制御装置６０は、蓄熱装置３０を制御して、並列経路２３を流れる熱媒体における余剰熱を蓄熱装置３０に蓄熱し、熱媒体を冷却する。
The
具体的には、制御装置６０は、ポンプ３７ａを作動し、開閉弁３５ａを全閉し、開閉弁３５ｂを全開する。そして、低温用蓄熱槽３２の低温の蓄熱用熱媒体を蓄熱用熱交換器３１に流し、高温の熱媒体と熱交換させ、熱交換後の高温の蓄熱用熱媒体を高温用蓄熱槽３３に導く。これによって、熱媒体の余剰の熱量を吸収した蓄熱用熱媒体が高温用蓄熱槽３３に蓄えられる。なお、この際、ポンプ３７ｂは停止している。なお、制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、ポンプ３７ａを制御して、蓄熱用熱交換器３１に流す蓄熱用熱媒体の流量を調整することができる。
Specifically, the
蓄熱装置３０によって冷却された熱媒体は、循環経路２１を流れる熱媒体に合流し、集熱装置２０に導かれる。これによって、集熱装置２０に導かれる熱媒体の温度を低下させることができるため、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が低下する。すなわち、蒸気発生器２２に循環する熱媒体の温度を低下させることができる。
The heat medium cooled by the
蒸気発生器２２から流出した熱媒体は、並列経路２３を流れる熱媒体と合流し、ポンプ２５で昇圧され、再び集熱装置２０へ導かれる。
The heat medium that has flowed out of the
蓄熱装置３０において蓄熱可能な熱量は限界があるため、蓄熱装置３０における蓄熱量の限界熱量を超えると、並列経路２３を流れる熱媒体を冷却することができなくなる。この場合、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度は上昇する。
Since there is a limit to the amount of heat that can be stored in the
制御装置６０は、蓄熱装置３０を作動させた状態で、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えたと判定した場合、蓄熱装置３０の作動を停止させるとともに、開閉弁２４ａおよび開閉弁２４ｂを全閉として、熱媒体の全量を循環経路２１に流す。
When the
さらに、制御装置６０は、開閉弁２４ａおよび開閉弁２４ｂを全閉とするとともに、温度検知装置２６からの出力に基づいて、主経路の給水ポンプ４３を制御して、蒸気発生器２２に搬送する給水の流量を増加させる。これによって、蒸気発生器２２において、単位時間当たりの熱交換量、すなわち熱媒体から給水に与えられる熱量が増加するため、蒸気発生器２２から流出する熱媒体の温度を低下させることができる。
Further, the
制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、給水ポンプ４３を制御し、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の範囲内となるまで、給水を増加させる。なお、蒸気発生器２２においては、増加した分の給水も蒸気にすることができる熱量が、熱媒体から与えられる。
The
さらに、制御装置６０は、蒸気止め弁４５ｂを全開とし、蒸気タービン設定出力に対応する給水量から増加した分の給水量に相当する余剰の蒸気量を余剰用蒸気タービン４１に導入するように、蒸気加減弁４６ｂを制御する。
Further, the
この際、蒸気タービン４０には、蒸気タービン設定出力に対応する蒸気量が導入されているため、蒸気タービン実出力は一定に維持される。
At this time, since the steam amount corresponding to the steam turbine set output is introduced into the
余剰用蒸気タービン４１に導入された余剰の蒸気は、膨張仕事をしながら流動し、タービンロータを回動する。そして、発電機４８において回転エネルギが電気エネルギに変換され、発電出力が得られる。
The surplus steam introduced into the
蒸気タービン４０および余剰用蒸気タービン４１から排出されたタービン排気は、復水器４２に流入し、冷却されて復水となる。復水器４２から排出された復水である給水は、給水ポンプ４３によって昇圧され、蒸気発生器２２に導かれる。
Turbine exhaust discharged from the
次に、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度を下回った場合における太陽熱発電プラント１０の動作について説明する。
Next, the operation of the solar
なお、ここでは、前述した基本運転時に、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度を下回った場合における太陽熱発電プラント１０の動作について説明する。この場合において、蒸気止め弁４５ｂは、全閉され、給水ポンプ４３によって蒸気発生器２２に搬送される給水の流量は、蒸気タービン設定出力に対応する流量となっている。
Here, the operation of the solar
制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度を下回ったと判定した場合は、例えば、循環経路２１において、開閉弁２４ｂを全開とし、開閉弁２４ａを制御して、熱媒体の一部を並列経路２３に流す。この際、蓄熱装置３０を制御して、並列経路２３を流れる熱媒体に蓄熱装置３０に蓄熱された熱量を与えて熱媒体を加熱する。
When the
具体的には、制御装置６０は、ポンプ３７ｂを作動し、開閉弁３５ｂを全閉し、開閉弁３５ａを全開する。そして、高温用蓄熱槽３３の高温の蓄熱用熱媒体を蓄熱用熱交換器３１に流し、低温の熱媒体と熱交換させ、熱交換後の低温の蓄熱用熱媒体を低温用蓄熱槽３２に導く。これによって、熱媒体に不足分の熱量を与えた蓄熱用熱媒体が低温用蓄熱槽３２に蓄えられる。この際、ポンプ３７ａは停止している。また、制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、ポンプ３７ａを制御して、蓄熱用熱交換器３１に流す蓄熱用熱媒体の流量を調整することができる。
Specifically, the
なお、上記動作をする際には、高温用蓄熱槽３３に高温の蓄熱用熱媒体が収容され、すでに蓄熱された状態であることが前提となる。
In addition, when performing the said operation | movement, it is presupposed that the high-temperature heat storage heat medium is accommodated in the high-temperature
蓄熱装置３０によって加熱された熱媒体は、循環経路２１を流れる熱媒体に合流し、集熱装置２０に導かれる。これによって、集熱装置２０に導かれる熱媒体の温度を上昇することができるため、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が上昇する。また、蒸気発生器２２において必要な熱量を給水に与えて、蒸気タービン設定出力に対応する量の蒸気を発生することができる。
The heat medium heated by the
主経路における動作は、前述した基本運転時における動作と同じである。 The operation in the main route is the same as the operation in the basic operation described above.
上記した太陽熱発電プラント１０によれば、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合においても、集熱装置２０で回収する熱量を抑制することなく、集熱装置２０で回収した余剰の熱量を有効に利用することができる。
According to the solar
余剰用蒸気タービン４１によって発電機４８を駆動させることにより追加的な出力を得る場合、蒸気タービン４０は、余剰の蒸気の発生の有無に関わらず、蒸気タービン設定出力、すなわち設計点（定格点）において運転することが可能となり、最高の内部効率（タービン効率）で運転することができる。この方式によれば、蒸気タービン４０の内部効率を低下させることなく、発電出力を増加させることが可能となるため、発電プラント効率を向上させることができる。
When an additional output is obtained by driving the
ここで、太陽熱発電プラント１０の構成は、上記した構成に限られるものではない。図２は、第１の実施の形態の太陽熱発電プラント１０の他の構成の概要を示す図である。
Here, the configuration of the solar
ここでは、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体を給水ポンプとし、主経路の一部の構成を変更した以外は、図１に示された太陽熱発電プラント１０の構成と同じである。
Here, the configuration is the same as that of the solar
図２に示すように、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体を給水ポンプ７０で構成してもよい。ここでは、復水器４２から流出した給水を蒸気発生器２２に導く給水配管８０は、復水器４２の直下流において２つの給水分岐配管８０ａ、８０ｂに分岐し、蒸気発生器２２の上流側において、１つに連結している。すなわち、給水配管８０の一部において、給水分岐配管８０ａと給水分岐配管８０ｂとが、給水の流れに対して並列に設けられている。
As shown in FIG. 2, the drive body driven by the
ここで、給水分岐配管８０ａは、図１に示した給水ポンプ４３を備える給水配管８０そのものである。給水分岐配管８０ｂには、上記したように、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される給水ポンプ７０が備えられている。また、給水分岐配管８０ａの給水ポンプ４３の下流側、および給水分岐配管８０ｂの給水ポンプ７０の下流側には、それぞれ開閉弁８１ａ、８１ｂが備えられている。
Here, the feed
なお、開閉弁８１ａは、給水分岐配管８０ｂが蒸気発生器２２側において給水分岐配管８０ａに連結される連結部と、給水ポンプ４３との間に設けられている。なお、余剰用蒸気タービン４１が駆動していないときには、開閉弁８１ｂは全閉である。
The on-off
余剰用蒸気タービン４１が駆動しているときには、給水ポンプ７０は、余剰用蒸気タービン４１の駆動に伴って駆動される。この際、制御装置６０は、開閉弁８１ａ、８１ｂの双方を全開とする。
When the
制御装置６０は、給水ポンプ７０によって搬送される給水の流量の不足分を、給水ポンプ４３で補うように給水ポンプ４３を制御している。例えば、基本運転時においては、制御装置６０は、蒸気タービン実出力と、蒸気タービン設定出力に基づいて、蒸気タービン実出力が蒸気タービン設定出力となるように、給水ポンプ４３を制御する。
The
一方、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合には、前述したように、制御装置６０は、まず、ポンプ２５を制御して、集熱装置２０に導かれる熱媒体の流量を増加させ、さらに蓄熱装置３０を作動させる。そして、制御装置６０は、蓄熱装置３０を作動させた状態で、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えたと判定した場合、温度検知装置２６からの出力に基づいて、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲内となるように、蒸気発生器２２に搬送する給水の流量を増加する。
On the other hand, when the temperature of the heat medium flowing out from the
この際、制御装置６０は、給水ポンプ７０によって搬送される給水の流量の不足分を、給水ポンプ４３で補うように給水ポンプ４３を制御している。なお、太陽熱発電プラント１０における他の動作は前述したとおりである。
At this time, the
このように、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体を給水ポンプ７０とすることで、給水ポンプ４３を駆動するための電力を削減することができる。また、給水ポンプ４３の軸動力に発電機４７の出力を利用する発電プラントにおいては、発電プラント効率を向上させることができる。
Thus, the electric power for driving the
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の太陽熱発電プラント１１の概要を示す図である。なお、第１の実施の形態の太陽熱発電プラント１０の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating an overview of the solar thermal power generation plant 11 according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure of the solar
第２の実施の形態の太陽熱発電プラント１１では、再熱サイクルを構成するプラントを構成するものであり、太陽熱を回収する循環経路２１の構成は、第１の実施の形態における循環経路２１の構成と同じである。ここでは、第１の実施の形態と構成の異なる、主経路について主に説明する。
In the solar thermal power generation plant 11 according to the second embodiment, the plant constituting the reheat cycle is configured, and the configuration of the
図３に示すように、蒸気タービンとして、第１の蒸気タービンとして機能する高圧タービン４０ａ、第２の蒸気タービンとして機能する中圧タービン４０ｂ、および低圧タービン４０ｃを備え、さらに、余剰用蒸気タービン４１を備えている。
As shown in FIG. 3, the steam turbine includes a high-
蒸気発生器２２は、循環経路２１を循環する熱媒体と蒸気発生器２２に導入された給水とが熱交換可能に構成されている。蒸気発生器２２において、熱媒体の有する熱量を給水が得ることで、給水は蒸気となる。
The
蒸気発生器２２で発生した蒸気が流れる主蒸気管４４は、２つに分岐され、一方の主蒸気分岐管４４ａは、高圧タービン４０ａに連結され、他方の主蒸気分岐管４４ｂは、余剰用蒸気タービン４１に連結されている。主蒸気分岐管４４ａおよび主蒸気分岐管４４ｂのそれぞれには、蒸気止め弁４５ａ、４５ｂ、蒸気加減弁４６ａ、４６ｂが備えられている。
The
高圧タービン４０ａから排気されたタービン排気が流れる低温再熱蒸気管９０は、湿分分離器９１を介在し、再熱器９２に連結されている。なお、ここでは、再熱器９２は、例えば、蒸気発生器２２と一体的に構成され、循環経路２１を循環する熱媒体と再熱器９２を流れるタービン排気（蒸気）とが熱交換可能に構成されている。
The low-temperature
なお、再熱器９２は、蒸気発生器２２と別体として構成されてもよい。この場合においても、再熱器９２は、循環経路２１を循環する熱媒体と再熱器９２を流れるタービン排気（蒸気）とが熱交換可能に構成される。
The
湿分分離器９１は、高圧タービン４０ａから排出されたタービン排気から湿分を分離するものである。
The
再熱器９２で加熱されたタービン排気（蒸気）が流れる高温再熱蒸気管９３は、中圧タービン４０ｂに連結されている。高温再熱蒸気管９３には、蒸気止め弁９４、蒸気加減弁９５が備えられている。中圧タービン４０ｂから排出されたタービン排気が流れるクロスオーバ管９６は、低圧タービン４０ｃに連結されている。
A high-temperature
低圧タービン４０ｃおよび余剰用蒸気タービン４１には、発電機４７、４８が連結されている。余剰用蒸気タービン４１に連結された発電機４８は、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体として機能するものの一例である。
主経路には、低圧タービン４０ｃおよび余剰用蒸気タービン４１から排出されたタービン排気を冷却して復水とする復水器４２が備えられている。また、復水器４２で発生した復水を給水として蒸気発生器２２に導く給水配管８０には、給水ポンプ４３が備えられている。
The main path is provided with a
また、前述した湿分分離器９１には、図３に示すように、分離した湿分であるドレンを給水ポンプ４３の下流側の給水配管８０に導くドレン配管９７が設けられている。ドレン配管９７には、湿分分離器９１に溜まったドレンを給水配管８０に送り出すための、ドレン用ポンプとして機能するドレン加圧ポンプ９８が設けられている。
Further, the
湿分分離器９１とドレン加圧ポンプ９８との間でドレン配管９７から分岐されたドレン分岐配管９９は、復水器４２に連通されている。ドレン分岐配管９９には、湿分分離器９１のドレンの水位を調整するための水位調節弁１００が設けられている。例えば、湿分分離器９１のドレンの水位が所定の水位を超えた場合に、水位調節弁１００が開かれ、超過分のドレンが復水器４２に流される。なお、湿分分離器９１には、ドレンの水位を検知する水位検知装置（図示しない）が備えられている。
A
制御装置６０は、前述したように、集熱装置２０、蓄熱装置３０、各種弁、各種ポンプを制御する。また、集熱装置２０、蓄熱装置３０、温度検知装置２６、各種弁、各種ポンプ、水位検知装置は、制御装置６０と制御信号の交信が可能なように電気的に接続されている。また、制御装置６０は、例えば、蒸気タービン（高圧タービン４０ａ、中圧タービン４０ｂおよび低圧タービン４０ｃ）の設定出力（第２の実施の形態において、以下、蒸気タービン設定出力という。）、蒸気タービン（高圧タービン４０ａ、中圧タービン４０ｂおよび低圧タービン４０ｃ）の実際の出力（第２の実施の形態において、以下、蒸気タービン実出力という。）に係る情報を入力するための入力装置とも交信が可能なように電気的に接続されている。
As described above, the
ここで、図３では、高圧タービン４０ａ、中圧タービン４０ｂおよび低圧タービン４０ｃがタンデムコンパウンド型に設置されているため、蒸気タービン設定出力とは、例えば、低圧タービン４０ｃによって駆動される発電機４７における設定出力をいう。この場合において、蒸気タービン実出力とは、例えば、低圧タービン４０ｃによって駆動される発電機４７における実際の出力をいう。
Here, in FIG. 3, since the high-
また、高圧タービン４０ａ、中圧タービン４０ｂおよび低圧タービン４０ｃがクロスコンパウンド型に配置され、複数の発電機を備える場合には、蒸気タービン設定出力とは、例えば、これらの蒸気タービンによって駆動される複数の発電機における設定出力を合計したものをいう。この場合において、蒸気タービン実出力とは、例えば、これらの蒸気タービンによって駆動される複数の発電機における実際の出力を合計したものいう。
Further, when the high-
制御装置６０は、例えば、予め設定された蒸気タービン４０の設定出力や温度検知装置２６からの出力に基づいて、給水ポンプ４３、ドレン加圧ポンプ９８、蒸気加減弁４６ｂなどを制御して、余剰の太陽熱を有効に利用するための制御を実行する。また、制御装置６０は、例えば、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する集熱装置２０を構成する集熱鏡（図示しない）の角度を最大熱量が回収される角度に制御する。
For example, the
次に、太陽熱発電プラント１１における動作について説明する。 Next, the operation in the solar thermal power plant 11 will be described.
まず、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲となる場合における太陽熱発電プラント１１の動作について説明する。
First, operation | movement of the solar thermal power generation plant 11 in case the temperature of the heat medium which flows out from the
ここで、熱媒体の温度が所定の温度範囲となるときには、熱媒体の温度が制限値を越えない範囲であり、蒸気タービン設定出力を得るために必要な蒸気量を蒸気発生器２２において発生させることができる状態となっている。また、制御装置６０は、蒸気タービン設定出力に基づいて、給水ポンプ４３を制御し、蒸気タービン設定出力を得るために必要な量の給水を蒸気発生器２２に搬送させている。なお、ドレン加圧ポンプ９８は、停止している。
Here, when the temperature of the heat medium falls within a predetermined temperature range, the temperature of the heat medium is in a range that does not exceed the limit value, and the
ここで、集熱装置２０を備える循環経路２１における動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同じである。ここでは、主経路における動作を主に説明する。
Here, the operation in the
制御装置６０は、主経路において、例えば、蒸気止め弁４５ｂを全閉し、蒸気止め弁４５ａおよび蒸気止め弁９４を全開し、蒸気加減弁４６ａおよび蒸気加減弁９５の開度を調整する。この際、蒸気加減弁４６ａおよび蒸気加減弁９５の開度は、蒸気タービン設定出力に基づいて調整される。
In the main path, for example, the
蒸気発生器２２で発生した蒸気は、高圧タービン４０ａに導入され、膨張仕事をしながら流動し、タービンロータを回動する。
The steam generated by the
高圧タービン４０ａから排出されたタービン排気は、湿分分離器９１に導かれ、湿分が分離される。ここで、制御装置６０は、湿分分離器９１に備えられた水位検知装置（図示しない）からの出力に基づいて、ドレンの水位が基準値を超えたか否かを判定している。例えば、制御装置６０は、ドレンの水位が基準値を超えたと判定した場合には、水位調節弁１００を開き、ドレンを復水器４２に排出する。
Turbine exhaust discharged from the high-
湿分が分離されたタービン排気（蒸気）は、再熱器９２に導かれ、再熱器９２によって加熱される。加熱された蒸気は、中圧タービン４０ｂに導入され、膨張仕事をしながら流動し、タービンロータを回動する。
The turbine exhaust (steam) from which moisture has been separated is guided to the
中圧タービン４０ｂから排出されたタービン排気は、低圧タービン４０ｃに導入され、膨張仕事をしながら流動し、タービンロータを回動する。そして、低圧タービン４０ｃに連結された発電機４７において回転エネルギが電気エネルギに変換され、発電出力が得られる。
The turbine exhaust discharged from the
低圧タービン４０ｃから排出されたタービン排気は、復水器４２に流入し、冷却されて復水となる。復水器４２から排出された復水である給水は、給水ポンプ４３によって昇圧され、再び蒸気発生器２２に導かれる。
The turbine exhaust discharged from the low-
上記した基本運転時において、例えば、制御装置６０は、入力した蒸気タービン実出力と、蒸気タービン設定出力とを比較し、出力差が生じている場合には、給水ポンプ４３を微調整して、蒸気タービン実出力が蒸気タービン設定出力と一致するように調整することもできる。
In the basic operation described above, for example, the
次に、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合における太陽熱発電プラント１１の動作について説明する。なお、ここでは、上記した基本運転時に、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合における太陽熱発電プラント１１の動作について説明する。
Next, the operation of the solar thermal power plant 11 when the temperature of the heat medium flowing out from the
ここで、集熱装置２０を備える循環経路２１における動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同じである。ここでは、主経路における動作を主に説明する。
Here, the operation in the
前述したように、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合には、制御装置６０は、まず、ポンプ２５を制御して、集熱装置２０に導かれる熱媒体の流量を増加させ、さらに蓄熱装置３０を作動させる。そして、制御装置６０は、蓄熱装置３０を作動させた状態で、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えたと判定した場合、蓄熱装置３０の作動を停止させるとともに、開閉弁２４ａおよび開閉弁２４ｂを全閉として、熱媒体の全量を循環経路２１に流す。
As described above, when the temperature of the heat medium flowing out from the
さらに、制御装置６０は、開閉弁２４ａおよび開閉弁２４ｂを全閉とするとともに、温度検知装置２６からの出力に基づいて、ドレン加圧ポンプ９８を制御して、蒸気発生器２２に搬送する給水の流量を増加させる。この際、給水ポンプ４３から蒸気発生器２２に搬送する給水の流量は、基本運転時における流量と同じであり、一定値である。
Further, the
ドレン加圧ポンプ９８を制御して、蒸気発生器２２に搬送する給水の流量を増加することで、蒸気発生器２２において、単位時間当たりの熱交換量、すなわち熱媒体から給水に与えられる熱量が増加する。そのため、蒸気発生器２２から流出する熱媒体の温度を低下させることができる。制御装置６０は、温度検知装置２６からの出力に基づいて、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の範囲内となるまで、ドレン加圧ポンプ９８を制御して、給水を増加させる。
By controlling the
また、制御装置６０は、ドレン加圧ポンプ９８を制御する際、蒸気止め弁４５ｂを全開とし、蒸気タービン設定出力に対応する給水量から増加した分の給水量に相当する余剰の蒸気量を余剰用蒸気タービン４１に導入するように、蒸気加減弁４６ｂを制御する。すなわち、制御装置６０は、ドレン加圧ポンプ９８を駆動することで増加した給水量に基づいて発生する余剰の蒸気量を算出し、この蒸気量を余剰用蒸気タービン４１に導入するように、蒸気加減弁４６ｂを制御する。
Further, when controlling the
なお、高圧タービン４０ａには、蒸気タービン設定出力に対応する蒸気量が導入されているため、蒸気タービン実出力は一定に維持される。
In addition, since the steam quantity corresponding to the steam turbine set output is introduced into the high-
余剰用蒸気タービン４１に導入された余剰の蒸気は、膨張仕事をしながら流動し、タービンロータを回動する。そして、発電機４８において回転エネルギが電気エネルギに変換され、発電出力が得られる。
The surplus steam introduced into the
蒸気タービン４０および余剰用蒸気タービン４１から排出されたタービン排気は、復水器４２に流入し、冷却されて復水となる。復水器４２から排出された復水である給水は、給水ポンプ４３によって昇圧され、再び蒸気発生器２２に導かれる。
Turbine exhaust discharged from the
なお、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度を下回った場合における太陽熱発電プラント１０の動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同じである。
Note that the operation of the solar thermal
上記した太陽熱発電プラント１１によれば、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合においても、集熱装置２０で回収する熱量を抑制することなく、集熱装置２０で回収した余剰の熱量を有効に利用することができる。
According to the solar thermal power plant 11 described above, even when the temperature of the heat medium flowing out from the
余剰用蒸気タービン４１によって発電機４８を駆動させることにより追加的な出力を得る場合、蒸気タービンは、余剰の蒸気の発生の有無に関わらず、蒸気タービン設定出力、すなわち設計点（定格点）において運転することが可能となり、最高の内部効率（タービン効率）で運転することができる。この方式によれば、蒸気タービンの内部効率を低下させることなく、発電出力を増加させることが可能となるため、発電プラント効率を向上させることができる。
When an additional output is obtained by driving the
ここで、太陽熱発電プラント１１の構成は、上記した構成に限られるものではない。図４は、第２の実施の形態の太陽熱発電プラント１１の他の構成の概要を示す図である。 Here, the configuration of the solar thermal power plant 11 is not limited to the configuration described above. FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of another configuration of the solar thermal power generation plant 11 according to the second embodiment.
ここでは、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体を給水ポンプとし、主経路の一部の構成を変更した以外は、図３に示された太陽熱発電プラント１１の構成と同じである。
Here, the configuration is the same as that of the solar thermal power plant 11 shown in FIG. 3 except that the drive body driven by the
図４に示すように、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体を給水ポンプ７０で構成してもよい。ここでは、復水器４２から流出した給水を蒸気発生器２２に導く給水配管８０は、復水器４２の直下流において２つの給水分岐配管８０ａ、８０ｂに分岐し、蒸気発生器２２の上流側において、１つに連結している。すなわち、給水配管８０の一部において、給水分岐配管８０ａと給水分岐配管８０ｂとが、給水の流れに対して並列に設けられている。
As shown in FIG. 4, the drive body driven by the
ここで、給水分岐配管８０ａは、図３に示した給水ポンプ４３を備える給水配管８０そのものである。給水分岐配管８０ｂには、上記したように、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される給水ポンプ７０が備えられている。また、給水分岐配管８０ａの給水ポンプ４３の下流側、および給水分岐配管８０ｂの給水ポンプ７０の下流側には、それぞれ開閉弁８１ａ、８１ｂが備えられている。また、開閉弁８１ａは、給水分岐配管８０ｂが蒸気発生器２２側において給水分岐配管８０ａに連結される連結部と、給水ポンプ４３との間に設けられている。なお、余剰用蒸気タービン４１が駆動していないときには、開閉弁８１ｂは全閉である。
Here, the feed
このような構成を備える太陽熱発電プラント１１において、余剰用蒸気タービン４１が駆動しているときには、給水ポンプ７０は、余剰用蒸気タービン４１の駆動に伴って駆動される。この際、制御装置６０は、開閉弁８１ａ、８１ｂの双方を全開とする。
In the solar thermal power plant 11 having such a configuration, when the
制御装置６０は、給水ポンプ７０によって搬送される給水の流量の不足分を、給水ポンプ４３で補うように給水ポンプ４３を制御している。例えば、基本運転時においては、制御装置６０は、蒸気タービン実出力と、蒸気タービン設定出力に基づいて、蒸気タービン実出力が蒸気タービン設定出力となるように、給水ポンプ４３を制御する。
The
一方、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えた場合には、前述したように、制御装置６０は、まず、ポンプ２５を制御して、集熱装置２０に導かれる熱媒体の流量を増加させ、さらに蓄熱装置３０を作動させる。そして、制御装置６０は、蓄熱装置３０を作動させた状態で、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲を超えたと判定した場合、温度検知装置２６からの出力に基づいて、集熱装置２０から流出する熱媒体の温度が所定の温度範囲内になるように、蒸気発生器２２に搬送する給水の流量を増加する。
On the other hand, when the temperature of the heat medium flowing out from the
この際、前述したように、蒸気発生器２２に搬送する給水の増加分は、制御装置６０が、ドレン加圧ポンプ９８を駆動することで補われる。そのため、給水ポンプ４３から蒸気発生器２２に搬送する給水の流量は、基本運転時における流量と同じ、一定値に維持される。
At this time, as described above, the increase in the amount of water supplied to the
なお、温度検知装置２６からの出力に基づいて、ドレン加圧ポンプ９８を制御することで、給水ポンプ７０における給水量の変動分を吸収している。そのため、給水ポンプ７０による給水の流量の変動の影響は受けない。なお、太陽熱発電プラント１１における他の動作は前述したとおりである。
In addition, the fluctuation part of the water supply amount in the water supply pump 70 is absorbed by controlling the
このように、余剰用蒸気タービン４１によって駆動される駆動体を給水ポンプ７０とすることで、給水ポンプ４３を駆動するための電力を削減することができる。また、給水ポンプ４３の軸動力に発電機４７の出力を利用する発電プラントにおいては、発電プラント効率を向上させることができる。
Thus, the electric power for driving the
以上説明した実施形態によれば、余剰の太陽熱の熱量を有効に利用することが可能となる。 According to the embodiment described above, it is possible to effectively use the surplus amount of solar heat.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１０，１１…太陽熱発電プラント、２０…集熱装置、２１…循環経路、２２…蒸気発生器、２３…並列経路、２４ａ，２４ｂ，３５ａ，３５ｂ，８１ａ，８１ｂ…開閉弁、２５，３７ａ，３７ｂ…ポンプ、２６…温度検知装置、３０…蓄熱装置、３１…蓄熱用熱交換器、３２…低温用蓄熱槽、３３…高温用蓄熱槽、３４，３６…配管、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ…分岐配管、３６ａ，３６ｂ…逆止弁、４０…蒸気タービン、４０ａ…高圧タービン、４０ｂ…中圧タービン、４０ｃ…低圧タービン、４１…余剰用蒸気タービン、４２…復水器、４３…給水ポンプ、４４…主蒸気管、４４ａ，４４ｂ…主蒸気分岐管、４５ａ，４５ｂ，９４…蒸気止め弁、４６ａ，４６ｂ，９５…蒸気加減弁、４７，４８…発電機、６０…制御装置、７０…給水ポンプ、８０…給水配管、８０ａ，８０ｂ…給水分岐配管、９０…低温再熱蒸気管、９１…湿分分離器、９２…再熱器、９３…高温再熱蒸気管、９６…クロスオーバ管、９７…ドレン配管、９８…ドレン加圧ポンプ、９９…ドレン分岐配管、１００…水位調節弁。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記集熱装置から流出した熱媒体の温度に係る情報を検知し、当該情報を出力する温度検知装置と、
前記蒸気発生器で発生した蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気発生器において余剰に発生した蒸気によって駆動される余剰用蒸気タービンと、
前記余剰用蒸気タービンに導入される蒸気の流量を調整する流量調節弁と、
前記蒸気タービンによって駆動される発電機と、
前記余剰用蒸気タービンによって駆動される駆動体と、
前記蒸気タービンおよび前記余剰用蒸気タービンから排出されたタービン排気を冷却して復水とする復水器と、
前記復水器で発生した復水を給水として前記蒸気発生器に搬送する給水ポンプと、
少なくとも、予め設定された前記蒸気タービンの設定出力および前記温度検知装置からの出力に基づいて、前記給水ポンプおよび前記流量調節弁を制御する制御装置と
を具備することを特徴とする太陽熱発電プラント。 A steam generator that intervenes in a circulation path in which a heat medium heated by a heat collector that collects solar heat and heats the heat medium circulates, and generates water by heating water by the heat medium;
A temperature detection device that detects information related to the temperature of the heat medium flowing out of the heat collecting device and outputs the information;
A steam turbine driven by steam generated by the steam generator;
A surplus steam turbine driven by surplus steam generated in the steam generator;
A flow control valve for adjusting the flow rate of the steam introduced into the surplus steam turbine;
A generator driven by the steam turbine;
A driving body driven by the surplus steam turbine;
A condenser that cools the turbine exhaust discharged from the steam turbine and the surplus steam turbine to form condensate;
A feed water pump for transporting the condensate generated in the condenser to the steam generator as feed water;
And a controller that controls the feed water pump and the flow rate control valve based on at least a preset output of the steam turbine and an output from the temperature detection device.
前記蒸気発生器で発生した蒸気が導入される第１の蒸気タービン、および前記第１の蒸気タービンから排出されたタービン排気を加熱した蒸気が導入される第２の蒸気タービンを少なくとも備え、
前記太陽熱発電プラントが、
前記第１の蒸気タービンから排出されたタービン排気から湿分を分離する湿分分離器と、
前記湿分分離器で湿分が分離されたタービン排気を加熱する再熱器と、
前記湿分分離器に回収されたドレンを給水として、前記給水ポンプによって搬送されている給水に合流させるドレン用ポンプと
をさらに備え、
前記制御装置が、少なくとも、予め設定された前記蒸気タービンの設定出力および前記温度検知装置からの出力に基づいて、前記給水ポンプ、前記ドレン用ポンプおよび前記流量調節弁を制御することを特徴とする請求項１記載の太陽熱発電プラント。 The steam turbine comprises:
And at least a first steam turbine into which steam generated by the steam generator is introduced, and a second steam turbine into which steam obtained by heating turbine exhaust discharged from the first steam turbine is introduced.
The solar thermal power plant is
A moisture separator for separating moisture from turbine exhaust discharged from the first steam turbine;
A reheater for heating the turbine exhaust from which moisture has been separated by the moisture separator;
A drain pump for supplying the drain collected in the moisture separator as feed water and joining the feed water being conveyed by the feed pump;
The control device controls the feed water pump, the drain pump, and the flow rate control valve based on at least a preset setting output of the steam turbine and an output from the temperature detection device. The solar thermal power plant of Claim 1.
前記制御装置が、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する集熱装置を構成する集熱鏡の角度を最大熱量が回収される角度に設定する工程と、
前記制御装置が、少なくとも、予め設定された前記蒸気タービンの設定出力および前記温度検知装置からの出力に基づいて、前記給水ポンプを制御して、前記蒸気発生器に搬送する給水の流量を制御するとともに、前記流量調節弁を制御して、前記余剰用蒸気タービンに導入する過剰の蒸気の流量を制御する工程と
を具備することを特徴とする太陽熱発電プラントの運転方法。 A method of operating a solar thermal power plant according to claim 1,
The control device sets the angle of the heat collecting mirror that constitutes the heat collecting device that collects solar heat and heats the heat medium to an angle at which the maximum amount of heat is recovered;
The control device controls the feed water pump based on at least the preset setting output of the steam turbine and the output from the temperature detection device to control the flow rate of feed water conveyed to the steam generator. And a step of controlling the flow rate adjusting valve to control the flow rate of excess steam introduced into the surplus steam turbine. A method for operating a solar thermal power plant, comprising:
前記制御装置が、前記温度検知装置からの出力に基づいて前記給水ポンプを制御して、前記蒸気発生器に搬送する給水の流量を増加させるとともに、前記流量調節弁を制御して、給水の増加分に相当する過剰の蒸気を前記余剰用蒸気タービンに導入することを特徴とする請求項７記載の太陽熱発電プラントの運転方法。 When the control device determines that the temperature of the heat medium flowing out of the heat collecting device is higher than a predetermined temperature based on the output from the temperature detection device,
The control device controls the feed water pump based on the output from the temperature detection device to increase the flow rate of the feed water conveyed to the steam generator, and controls the flow rate control valve to increase the feed water. The operation method of the solar thermal power plant according to claim 7, wherein excess steam corresponding to a minute is introduced into the surplus steam turbine.
前記制御装置が、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する集熱装置を構成する集熱鏡の角度を最大熱量が回収される角度に設定する工程と、
前記制御装置が、少なくとも、予め設定された前記蒸気タービンの設定出力および前記温度検知装置からの出力に基づいて、前記給水ポンプおよび前記ドレン用ポンプを制御して、前記蒸気発生器に搬送する給水の流量を制御するとともに、前記流量調節弁を制御して、前記余剰用蒸気タービンに導入する過剰の蒸気の流量を制御する工程と
を具備することを特徴とする太陽熱発電プラントの運転方法。 A method for operating a solar thermal power plant according to claim 2,
The control device sets the angle of the heat collecting mirror that constitutes the heat collecting device that collects solar heat and heats the heat medium to an angle at which the maximum amount of heat is recovered;
The control device controls the feed water pump and the drain pump based on at least the preset setting output of the steam turbine and the output from the temperature detection device, and feeds the feed water to the steam generator And a flow rate control valve to control the flow rate of excess steam introduced into the surplus steam turbine. A method for operating a solar power plant, comprising:
前記制御装置が、前記温度検知装置からの出力に基づいて前記ドレン用ポンプを制御して、前記蒸気発生器に搬送する給水の流量を増加させるとともに、前記流量調節弁を制御して、給水の増加分に相当する過剰の蒸気を前記余剰用蒸気タービンに導入することを特徴とする請求項９記載の太陽熱発電プラントの運転方法。 When the control device determines that the temperature of the heat medium flowing out of the heat collecting device is higher than a predetermined temperature based on the output from the temperature detection device,
The control device controls the drain pump based on the output from the temperature detection device to increase the flow rate of the feed water conveyed to the steam generator, and controls the flow rate control valve to The method for operating a solar thermal power plant according to claim 9, wherein excess steam corresponding to the increased amount is introduced into the surplus steam turbine.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR101609996B1 (en) * | 2015-11-20 | 2016-04-06 | 서창전기통신 주식회사 | Energy storage system for solar power |
| JP2018511727A (en) * | 2015-02-27 | 2018-04-26 | エレクトリック パワー リサーチ インスティテュート，インク． | Reheating of working fluid in power generating turbine system |
| CN114391453A (en) * | 2022-01-07 | 2022-04-26 | 承德石油高等专科学校 | New forms of energy farmland irrigation equipment |
-
2012
- 2012-05-09 JP JP2012107502A patent/JP2013234607A/en active Pending
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