蒸汽輪機設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種蒸汽輪機設(shè)備。實施方式的蒸汽輪機設(shè)備具備：蒸汽輪機；以及加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱，上述加熱部通過使用了化石燃料的第一熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過不使用上述化石燃料的除太陽能以外的第三熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱。
【專利說明】蒸汽輪機設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及一種蒸汽輪機設(shè)備(Steam Turbine Plant)。

【背景技術(shù)】
[0002]使用圖13對使用了燃煤鍋爐(boiler) 7的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。水42通過供水泵(pump) 6而流入燃煤鍋爐7，在此被加熱而變化為蒸汽2。燃煤鍋爐7通過使煤43燃燒而產(chǎn)生的燃燒廢氣(gas) 13來進行加熱，因此是一種源自化石燃料的熱源。在圖13中，簡單地圖示出燃燒廢氣13、向燃煤鍋爐7流入的煤43、燃燒用空氣12的出入。
[0003]當(dāng)蒸汽2流入蒸汽輪機I時，在蒸汽輪機I的內(nèi)部膨脹，壓力/溫度均降低。從蒸汽輪機I排出的渦輪排氣3流入冷凝器4。渦輪排氣3在冷凝器4中通過冷卻水冷卻而成為冷凝水5，與后述的排水(drain water) 10合流而成為水42，在燃煤鍋爐7以及蒸汽輪機I中進行循環(huán)。通過冷卻水泵從海中汲取冷卻水并使其流入冷凝器4。冷卻水在通過在冷凝器4中進行冷卻而被加熱之后，返回到海中。
[0004]蒸汽輪機I的旋轉(zhuǎn)軸通過膨脹的蒸汽2而旋轉(zhuǎn)。蒸汽輪機I與未圖示的發(fā)電機連接，使用所產(chǎn)生的軸動力而由發(fā)電機發(fā)電。從蒸汽輪機I的中途抽氣的抽氣蒸汽8向兩個供水加熱器9流入。兩個供水加熱器9對通過供水泵6輸送的水42進行加熱，此時，凝結(jié)成為排水10并最終與冷凝水5合流。在不從蒸汽輪機I抽氣的情況下，冷凝水5直接成為水42。
[0005]使用圖14對構(gòu)成復(fù)合循環(huán)(combined cycle)的一部分的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。對與圖13所示的技術(shù)相同的部位賦予相同的符號而省略說明，僅對與圖13所示的技術(shù)不同的部分進行說明。來自未圖示的燃氣輪機(gas turbine)的燃氣輪機廢氣14為足夠高溫，使其向廢熱回收鍋爐15流入。水42通過供水泵6而流入廢熱回收鍋爐15，在此由燃氣輪機廢氣14加熱而變化為蒸汽2。燃氣輪機使天然氣、日本的城市煤氣燃燒而產(chǎn)生燃燒廢氣。廢熱回收鍋爐15將該燃燒廢氣作為燃氣輪機廢氣14加以使用，因此廢熱回收鍋爐15是一種源自化石燃料的熱源。燃氣輪機廢氣14在廢熱回收鍋爐15中降低溫度之后流出。在圖14中，雖然未從蒸汽輪機I的中途對抽氣蒸汽8進行抽氣，但也可以與圖13相同地將從蒸汽輪機I的中途抽氣的抽氣蒸汽8向供水加熱器9供給，并使由此加熱了的排水10與冷凝水5合流而成為水42。即，也可以使用源自抽氣蒸汽的熱源對供水加熱器9進行加熱。
[0006]然而,在蘭金循環(huán)(ranking cycle)中，蒸汽輪機的入口蒸汽越是高溫高壓,貝Ij蒸汽輪機輸出相對于從加熱源接受的受熱量的值(即、效率)越高。將發(fā)電機效率與該輸出值相乘而得的值是發(fā)電量。圖18表示將工作流體的溫度和熵(entropy)分別作為縱軸和橫軸的TS線圖。曲線32、33分別是飽和液線、飽和蒸汽線。用符號e表示蒸汽輪機入口，用符號f表示蒸汽輪機出口(冷凝器入口)，用符號a表示冷凝器出口(供水泵入口)，用符號b表示供水泵出口。并且，將區(qū)域A設(shè)為由符號“abcdef ”圍成的區(qū)域，將區(qū)域B設(shè)為由符號“fjka”圍成的區(qū)域。受熱量與區(qū)域A+B的面積相當(dāng)，向冷卻水放出的熱量與區(qū)域B的面積相當(dāng)，蒸汽輪機輸出與區(qū)域A的面積相當(dāng)，效率與面積比A/ (A+B)相當(dāng)。
[0007]如果蒸汽輪機入口進一步成為高溫高壓，則蒸汽輪機入口成為圖18的符號i的位置，區(qū)域A成為由“abcghif ”圍成的區(qū)域A’。與向冷卻水放出的熱量相當(dāng)?shù)膮^(qū)域B未發(fā)生變化。因而，與受熱量相當(dāng)?shù)膮^(qū)域A+B變化為區(qū)域A’ +B，與蒸汽輪機輸出相當(dāng)?shù)膮^(qū)域A變化為區(qū)域A’，因此面積比A’/(A’+B)與A/(A+B)相比變大?；谠摾碛?，效率變高。此外，在蒸汽輪機I內(nèi)流通的工作流體即蒸汽2，當(dāng)接近蒸汽輪機出口時一部分液化而成為混合存在有液滴的氣體即濕蒸汽。當(dāng)蒸汽成為濕蒸汽時，產(chǎn)生濕氣損失，在蒸汽輪機I的與濕蒸汽對應(yīng)的部分內(nèi)部效率降低。因此，如果蒸汽輪機的出口狀態(tài)相同，則蒸汽輪機的入口蒸汽越是高溫高壓，則在蒸汽輪機內(nèi)流通的蒸汽2中的濕蒸汽的比例變得越小。蒸汽輪機I的內(nèi)部效率受到相應(yīng)部分的影響進一步變小，因此該內(nèi)部效率變高?；谶@兩個理由，效率變聞。
[0008]使用圖15對一般的廢棄物發(fā)電進行說明。對于與圖13所示的技術(shù)相同的部位賦予相同的符號而省略說明，僅對與圖13所示的技術(shù)不同的部分進行說明。廢棄物發(fā)電所使用的廢棄物鍋爐18，通過使廢棄物11燃燒而產(chǎn)生的廢棄物燃燒廢氣44對水42進行加熱。在圖15中簡單地圖示出廢棄物燃燒廢氣44、向廢棄物鍋爐18流入的廢棄物11、以及燃燒用空氣12的出入。水42通過供水泵6而流入廢棄物鍋爐18，在此被加熱而變化為蒸汽2。在廢棄物燃燒廢氣44中含有氯化氫等腐蝕性氣體，僅能夠到不使鍋爐傳熱管高溫腐蝕的溫度為止進行熱回收。在多數(shù)情況下，當(dāng)鍋爐傳熱管的管壁溫度變得高于320°C程度時，高溫腐蝕的產(chǎn)生風(fēng)險(risk)變高，因此將蒸汽溫度例如設(shè)為300°C以下的情況較多。因此，僅能夠?qū)⒄羝啓CI的入口溫度例如提高至300°C。根據(jù)情況不同，也存在能夠成為更高溫的事例，但盡管如此也僅能夠?qū)⒄羝啓CI的入口溫度提高至不足400°C。在蘭金循環(huán)中，由于蒸汽輪機I的入口越是高溫高壓則效率越高，所以由于上述溫度限制而無法提高發(fā)電效率。在廢棄物發(fā)電中，在適當(dāng)進行廢棄物處理之后進行發(fā)電，為了不浪費與廢棄物處理相伴隨的廢熱，即便效率較低也實施發(fā)電。
[0009]使用圖16對一般的地?zé)岚l(fā)電進行說明。對于與圖13所示的技術(shù)相同的部位賦予相同的符號而省略說明，僅對不同的部分進行說明。在地?zé)岚l(fā)電中，使從地下21取出的地?zé)嵴羝?9流入汽水分離器45，將其分離成蒸汽2和熱水20。蒸汽2流入蒸汽輪機1，并在蒸汽輪機I的內(nèi)部膨脹，壓力/溫度均降低。渦輪排氣3向外界放出。蒸汽溫度大多為350°C以下，無法提高蒸汽輪機I的入口溫度，而無法提高發(fā)電效率。此外，無法有效利用熱水20所保有的熱量。
[0010]使用圖17對一般的太陽能發(fā)電進行說明。對于與圖13所示的技術(shù)相同的部位賦予相同的符號而省略說明，僅對與圖13所示的技術(shù)不同的部分進行說明。熱介質(zhì)24利用太陽能集熱器23接受太陽光線的輻射熱而被加熱。加熱后的熱介質(zhì)24經(jīng)由閥28分支成兩部分，一方的熱介質(zhì)向太陽能加熱器22流入,另一方的熱介質(zhì)向蓄熱槽25流入。此時，將熱介質(zhì)泵27調(diào)節(jié)為，向蓄熱槽25流動的熱介質(zhì)沿著在蓄熱槽25左側(cè)描繪的實線的方向流動。向太陽能加熱器22流動的熱介質(zhì)對水42進行加熱，自身溫度降低而朝向太陽能集熱器23流出。當(dāng)加熱完成的熱介質(zhì)24向蓄熱槽25流入時，已經(jīng)存在的更低溫的熱介質(zhì)逐漸流出，最終在蓄熱槽25中貯存高溫的熱介質(zhì)24。如果貯存結(jié)束，則使蓄熱槽25的出入口閥30、31全閉。通過熱介質(zhì)泵26、27使從太陽能加熱器22流出的熱介質(zhì)24流入太陽能集熱器23。水42通過供水泵6而流入太陽能加熱器22，在此被加熱而變化為蒸汽2。在沒有太陽光線的夜間、太陽光線較弱的時間帶，將閥28、29關(guān)閉，使熱介質(zhì)泵26停止，打開蓄熱槽25的出入口閥30、31，使熱介質(zhì)泵27運轉(zhuǎn)，由此高溫的熱介質(zhì)24沿著在蓄熱槽25右側(cè)描繪的虛線的方向流動。由此，在無法接受太陽光線的情況下，通過不使熱介質(zhì)24向太陽能集熱器23流通，而使高溫的熱介質(zhì)24在蓄熱槽25與太陽能加熱器22之間循環(huán)，由此對水42進行加熱。另外，作為現(xiàn)有技術(shù)文獻，具有JP2008-39367A、JP2008-121483A。
[0011]在圖15以及圖16所示的技術(shù)中，無法提高蒸汽輪機的入口溫度，因此無法如圖13以及圖14所示的技術(shù)那樣提高發(fā)電效率，因此存在想要提高發(fā)電效率的期望。此外，在圖16所示的技術(shù)中，存在想要有效利用熱水20所保有的熱量而將其利用于發(fā)電的期望。
[0012]然而，作為與渦輪不同的發(fā)電方式而存在燃料電池，燃料電池會放出大量的廢熱。但是，廢熱溫度與適于蒸汽輪機的工作流體的溫度相比非常低。此外，來自工廠、辦公室的工業(yè)廢熱未被有效利用地排出，但其溫度也是與適于蒸汽輪機I的工作流體的溫度相比非常低的情況較多。想要有效利用這些廢熱來進行發(fā)電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明要解決的課題在于，使用無法提高蒸汽輪機入口溫度的熱源來實施效率較高的發(fā)電、以及有效利用溫度非常低的廢熱來進行發(fā)電。
[0014]實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的特征在于，具備:蒸汽輪機；以及加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱，上述加熱部通過使用了化石燃料的第一熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過不使用化石燃料的除太陽能以外的第三熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱。
[0015]此外，實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的特征在于，具備:蒸汽輪機；以及加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱，上述加熱部通過使用了太陽能的第四熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過除上述太陽能以外的第五熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱，上述第五熱源包括工業(yè)廢熱。
[0016]此外，實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的特征在于，具備:蒸汽輪機；以及加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱，上述加熱部通過使用了太陽能的第四熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過上述太陽能以外的第五熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱，上述第五熱源包括燃料電池或者內(nèi)燃機的廢熱。
[0017]根據(jù)實施方式的蒸汽輪機設(shè)備，通過不是化石燃料的熱源、使用廢棄物鍋爐、加熱器等對低溫區(qū)域的工作流體進行加熱，由此能夠?qū)崿F(xiàn)至今為止無法在蒸汽輪機中使用的不是化石燃料的熱源的有效利用，能夠提高發(fā)電效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是表不第一實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0019]圖2是表示第二實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0020]圖3是表示第三實施方式以及第四實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0021]圖4是表示第五實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0022]圖5是表示第六實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0023]圖6是表示第七實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0024]圖7是表示第八實施方式以及第九實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0025]圖8是表示第十實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0026]圖9是表不第^ 實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0027]圖10是表示第十二實施方式以及第十三實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0028]圖11是表示第十四實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0029]圖12是表示第十五實施方式的蒸汽輪機設(shè)備的概念圖。
[0030]圖13是表示使用了一般的燃煤鍋爐的蒸汽輪機的概念圖。
[0031]圖14是表示一般的蒸汽輪機的概念圖。
[0032]圖15是表示一般的廢棄物發(fā)電的概念圖。
[0033]圖16是表示一般的地?zé)岚l(fā)電的概念圖。
[0034]圖17是表不一般的太陽能發(fā)電的概念圖。
[0035]圖18是蘭金循環(huán)的TS線圖。
[0036]圖19是表示本實施方式的作用效果的概念圖。

【具體實施方式】
[0037](第一實施方式)
[0038]接著,基于圖1對第一實施方式的蒸汽輪機(steam turbine)進行說明。
[0039]如圖1所示,來自燃氣輪機(gas turbine)的足夠高溫的燃氣輪機廢氣14流入廢熱回收鍋爐15。水42通過供水泵(pump)6而流入廢熱回收鍋爐(boiler) 15,在此通過燃氣輪機廢氣14加熱而變化為蒸汽2。燃氣輪機使天然氣、日本的城市煤氣燃燒而產(chǎn)生燃燒廢氣。廢熱回收鍋爐15將該燃燒廢氣作為燃氣輪機廢氣14加以使用，因此廢熱回收鍋爐15是源自化石燃料的熱源(第一熱源)。另外，在圖1中省略在圖15中表示的廢棄物11、燃燒用空氣12、廢棄物燃燒氣體44。
[0040]燃氣輪機廢氣14在通過生成蒸汽2而溫度降低之后，從廢熱回收鍋爐15流出。蒸汽2流入蒸汽輪機1，在蒸汽輪機I的內(nèi)部膨脹，壓力/溫度均降低。來自蒸汽輪機I的渦輪排氣3流入冷凝器4。渦輪排氣3在冷凝器4中被來自外部的冷卻水冷卻而成為冷凝水5。通過冷卻水泵從海中汲取冷卻水并使其流入冷凝器4。冷卻水在冷凝器4中接受渦輪排氣3的熱量而被加熱之后，返回到海中。蒸汽輪機I的旋轉(zhuǎn)軸通過膨脹的蒸汽2而旋轉(zhuǎn)。蒸汽輪機I的旋轉(zhuǎn)軸與未圖示的發(fā)電機連接，使用所產(chǎn)生的軸動力而由發(fā)電機進行發(fā)電。
[0041]然而，如圖1所示，在第一實施方式中，作為加熱器而設(shè)置有廢棄物鍋爐18。具體而言，通過供水泵6送出的水42分支成第二水35和第三水36。水42、第二水35、第三水36以及蒸汽2是工作流體。第二水35流入廢熱回收鍋爐15，在此由燃氣輪機廢氣14加熱而溫度變得更高。第三水36流入作為加熱器的廢棄物鍋爐18，由使廢棄物11與燃燒用空氣12燃燒而生成的廢棄物燃燒廢氣(第三熱源)44加熱而溫度變得更高。第三水36的壓力與朝向高溫高壓渦輪的第二水35的壓力相等、而比廢棄物發(fā)電的情況高，因此基本上不會沸騰。因此，廢棄物鍋爐18僅作為溫水鍋爐起作用。由廢棄物鍋爐18加熱后的第三水36流入廢熱回收鍋爐15的中途，與由廢熱回收鍋爐15的一部分(比上述中途靠下側(cè))加熱后的第二水35在合流點34合流。第三水36由于高溫腐蝕的緣故而在溫度上存在限制，優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35與第三水36的溫度大致相同的位置，但也不需要必須如此設(shè)計。
[0042]在廢棄物鍋爐18中，廢棄物11的組成、處理量存在非常大的變動。但是，向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0043]因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過廢棄物鍋爐18的出入口的閥37、38的開度，對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以對廢棄物11的處理量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，通過該流量調(diào)節(jié)閥的開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。通過供水泵6對廢棄物鍋爐18的工作流體即第三水36的壓力進行調(diào)節(jié)。第三水36的壓力是與圖14所示的技術(shù)相同的朝向高溫高壓渦輪的壓力，比圖15所示的技術(shù)的壓力高，在圖18中用符號I來表示合流點34。另外，假設(shè)合流點34的壓力更高而第三水36變化為飽和蒸汽，則優(yōu)選濕度大致相同，但并不需要必須如此。合流后的供水在進一步由廢熱回收鍋爐15加熱而變化為蒸汽2之后，流入蒸汽輪機I。在圖18中，從符號b到符號I為止通過并聯(lián)的兩種熱源(廢熱回收鍋爐15和廢棄物鍋爐18)進行加熱，從符號I到符號i為止通過一種熱源(廢熱回收鍋爐15)進行加熱。在由于廢棄物鍋爐18為停止中等理由而不使第三水36流通的情況下，將閥37、38全閉。一般情況下，廢棄物發(fā)電的蒸汽流量與復(fù)合循環(huán)的蒸汽流量相比為非常小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。
[0044]假設(shè)，如果廢熱回收鍋爐15與廢棄物鍋爐18串聯(lián)連接，則燃氣輪機廢氣14的溫度不會降低至廢棄物鍋爐18的出口的水溫度，因此在該溫度以下，無法從燃氣輪機廢氣14進行熱回收。與此相對，根據(jù)本實施方式，相對于水42、廢熱回收鍋爐15的上游側(cè)與廢棄物鍋爐18并聯(lián)，因此由于該情況的存在而不會限制從燃氣輪機廢氣14的熱回收。此外，廢熱回收鍋爐15的廢氣的出口溫度與圖14所示的技術(shù)中的相等，因此從廢熱回收鍋爐15接受的受熱量也相等。因此，作為蘭金循環(huán)，受熱量增加從廢棄物鍋爐18受熱的量，在蒸汽輪機I的入口溫度保持不變的狀態(tài)下，蒸汽2的流量增加，輸出增加。蘭金循環(huán)的效率與流量無關(guān)，而僅由TS線圖上的面積比決定。由于構(gòu)成蒸汽全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖14所示的技術(shù)中的相同。此外，根據(jù)本實施方式，與圖14所示的技術(shù)和圖15所示的技術(shù)分別存在的情況相比較，在相同的受熱量的情況下輸出更大，效率更高。因此，能夠使用來自無法進行效率較高的發(fā)電的廢棄物鍋爐18的熱量，來實施效率較高的發(fā)電。另外，不會對燃氣輪機的運轉(zhuǎn)造成影響，因此燃氣輪機的發(fā)電輸出、效率不會惡化。
[0045]另外，圖1的構(gòu)成只不過是一例,第二水35和第三水36合流的合流點34也可以不在廢熱回收鍋爐15的中途而在比廢熱回收鍋爐15的出口靠下游。此外，也可以與圖13相同，從蒸汽輪機I的中途對抽氣蒸汽8進行抽氣而使其流入供水加熱器9，對水42進行加熱。即，也可以使用源自抽氣蒸汽的熱源對供水加熱器9進行加熱。
[0046]接著，基于圖19對本實施方式的作用效果進行闡述。如圖19(a)所示，在將水42從冷凝水溫度加熱至蒸汽輪機I的入口溫度時，對于為更低溫的低溫區(qū)域，通過使用了源自化石燃料的熱源(第一熱源)的廢熱回收鍋爐15、和化石燃料以外的熱源(第三熱源)即廢棄物燃燒廢氣44對水42進行加熱，對于為更高溫的高溫區(qū)域，通過使用了源自化石燃料的熱源(第一熱源)的廢熱回收鍋爐15對水42進行加熱。
[0047]如此，通過使用廢棄物燃燒廢氣44對低溫區(qū)域的供水進行加熱，且通過源自化石燃料的廢熱回收鍋爐15來可靠地生成向蒸汽輪機I流入的高溫的蒸汽2，由此能夠?qū)崿F(xiàn)至今為止無法用于蒸汽輪機I的廢棄物燃燒廢氣44的有效利用，能夠提高發(fā)電效率。
[0048](第二實施方式)
[0049]接著，基于圖2對第二實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0050]在圖2所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖1所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0051]在第二實施方式中，如圖2那樣，設(shè)置有通過地?zé)嵴羝?9對第三水36進行加熱的加熱器47。與圖16所示的技術(shù)不同，在圖2中，使從地下21取出的地?zé)嵴羝?9(第三熱源)直接流入加熱器47。第三水36流入加熱器47，由地?zé)嵴羝?9加熱，由此溫度變得更高。第三水36的壓力與朝向高溫高壓渦輪的第二水35的壓力相等，基本上不會沸騰。由加熱器47加熱后的第三水36，流入廢熱回收鍋爐15的中途，與通過廢熱回收鍋爐15的一部分加熱后的第二水35在合流點34合流。雖然第三水36的溫度不會上升至地?zé)嵴羝?9的溫度，但優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35和第三水36的溫度大致相同的位置，但并不需要必須如此。
[0052]地?zé)嵴羝?9的流量、溫度存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0053]因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過流量調(diào)節(jié)閥對地?zé)嵴羝?9的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，并通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。通過供水泵6對第三水36的壓力進行調(diào)節(jié)。第三水36的壓力是與圖14所示的技術(shù)相同的朝向高溫高壓渦輪的壓力，由于高于圖16所示的技術(shù)中的地?zé)嵴羝?9的壓力，所以第三水36甚至不會局部地沸騰，在圖18中用符號m表示合流點34。合流后的供水在進一步由廢熱回收鍋爐15加熱而變化為蒸汽2之后，流入蒸汽輪機I。在圖18中，當(dāng)假設(shè)將合流點34設(shè)為符號m時，從符號b到符號m為止通過并聯(lián)的兩種熱源(基于地?zé)嵴羝?9的加熱器47和廢熱回收鍋爐15)進行加熱，從符號m到符號i為止通過一種熱源(廢熱回收鍋爐15)進行加熱。在由于某種理由而不使第三水36在加熱器47中流通的情況下，將閥37、38全閉。與第二水35相比、第三水36的流量足夠小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。
[0054]在圖16的技術(shù)中，通過汽水分離器45分離后的蒸汽2，與地?zé)嵴羝?9為相同的溫度。與此相對，根據(jù)本實施方式，加熱器47使用地?zé)嵴羝?9對第三水36進行加熱，因此第三水36的溫度低于地?zé)嵴羝?9的溫度。但是，在本實施方式中，還從在圖16的技術(shù)中舍棄了的熱水20中進行熱回收，因此從地?zé)嵴羝?9回收的熱回收量變大。此外，根據(jù)本實施方式，構(gòu)成蒸汽2全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖14所示的技術(shù)中的相同。此外，根據(jù)本實施方式，與圖14所示的技術(shù)和圖15所示的技術(shù)分別存在的情況相比較，在第一實施方式中即便假設(shè)是相同的受熱量，輸出也較大，效率也較高。并且，受熱量在第二實施方式的情況下較大。因此，能夠使用無法進行效率較高的發(fā)電的地?zé)嵴羝?9，來實施效率較高的發(fā)電。另外，不會對燃氣輪機的運轉(zhuǎn)造成影響，因此燃氣輪機的發(fā)電輸出、效率不會惡化。
[0055]另外，圖2的構(gòu)成只不過是一例,第二水35和第三水36合流的合流點34也可以不在廢熱回收鍋爐15的中途而在比廢熱回收鍋爐15的出口靠下游。
[0056]接著，基于圖19對本實施方式的作用效果進行闡述。如圖19(a)所示，在將水42從冷凝水溫度加熱至蒸汽輪機I的入口溫度時，對于低溫區(qū)域通過使用了源自化石燃料的熱源(第一熱源)的廢熱回收鍋爐15、和化石燃料以外的熱源(第三熱源)即地?zé)嵴羝?9對水42進行加熱，對于高溫區(qū)域通過使用了源自化石燃料的熱源(第一熱源)的廢熱回收鍋爐15對水42進行加熱。
[0057]如此，對于低溫區(qū)域，使用地?zé)嵴羝?9對水42分支后的第三水36進行加熱而使其流入廢熱回收鍋爐15的中途，且通過源自化石燃料的廢熱回收鍋爐15來可靠地生成向蒸汽輪機I流入的高溫的蒸汽2，由此能夠?qū)崿F(xiàn)至今為止無法用于效率較高的發(fā)電的低溫的地?zé)嵴羝?9的有效利用，能夠提高蒸汽輪機I的發(fā)電效率。
[0058](第三實施方式)
[0059]接著，基于圖3對第三實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0060]在圖3所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖1所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0061]在第三實施方式中，如圖3所示，設(shè)置有工業(yè)廢熱用的加熱器47。在圖3中，加熱器47使用回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水(第三加熱源)40對第三水36進行加熱。工業(yè)廢熱39是由工廠、辦公樓(office building)產(chǎn)生的廢熱。一般情況下，廢熱由循環(huán)至冷卻塔的廢熱回收水回收，并通過冷卻塔向大氣中放出的情況較多。在第三實施方式中，使該廢熱回收水不在冷卻塔中流通而在加熱器47中流通。即，從源自工業(yè)廢熱的熱源39進行了熱回收的廢熱回收水40，通過回收水泵41在加熱器47中循環(huán)。循環(huán)流量越大，則回收工業(yè)廢熱39時的廢熱回收水40的溫度變得越低，但優(yōu)選成為與水42相比盡量變高的流量。另外，廢熱回收水40的壓力是朝向高溫高壓渦輪的壓力、較高，因此無法升溫至該壓力下的沸點的情況較多。第三水36流入加熱器47而由廢熱回收水40加熱，由此溫度變得更高。通過加熱器47加熱后的第三水36流入廢熱回收鍋爐15的合流點34，與通過廢熱回收鍋爐15的一部分加熱后的第二水35合流。優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35和第三水36的溫度大致相同那樣的位置，但并不需要必須如此。
[0062]源自工業(yè)廢熱的熱量存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0063]因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35和第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。并且，此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出來使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。在合流點34合流后的供水，在進一步由廢熱回收鍋爐15加熱并成為蒸汽2之后，流入蒸汽輪機I。在圖18中，從符號b到符號η為止通過并聯(lián)的兩種熱源(廢熱回收鍋爐15和回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水40)進行加熱，從符號η到符號i為止通過一種熱源(廢熱回收鍋爐15)進行加熱。在由于某種理由而不使第三水36在加熱器47中流通的情況下，將加熱器47的入口閥37、出口閥38全閉。與第二水35相比、第三水36的流量足夠小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。
[0064]根據(jù)本實施方式，在使廢熱回收鍋爐15的燃氣輪機廢氣14的出口溫度與圖14的技術(shù)中的出口溫度相等的情況下，從廢熱回收鍋爐15接受的受熱量也相同。因此，作為蘭金循環(huán)，受熱量增加從廢熱回收水40受熱的量，在蒸汽輪機I的入口溫度保持不變的情況下，蒸汽2的流量增加，輸出增加。蘭金循環(huán)的效率與流量無關(guān)，僅由TS線圖上的面積比決定。此外,根據(jù)本實施方式,構(gòu)成蒸汽2全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖14的技術(shù)中的相同。此外，根據(jù)本實施方式，能夠使用未被有效利用便排出的工業(yè)廢熱39，來實施效率較高的發(fā)電。另外，由于不會對燃氣輪機的運轉(zhuǎn)造成影響，因此燃氣輪機的發(fā)電輸出、效率不會惡化。
[0065]接著，基于圖19對本實施方式的作用效果進行闡述。如圖19(a)所示，在將供水從冷凝水溫度加熱至蒸汽輪機I的入口溫度時，對于低溫區(qū)域通過使用了源自化石燃料的熱源(第一熱源)的廢熱回收鍋爐15對第二水35進行加熱，通過化石燃料以外的熱源(第三熱源)即廢熱回收水40對第三水36進行加熱，對于高溫區(qū)域通過使用了源自化石燃料的熱源(第一熱源)的廢熱回收鍋爐15對合流后的第二以及第三供水35、36進行加熱。
[0066]如此，通過使用廢熱回收水40對低溫區(qū)域的供水進行加熱，且通過源自化石燃料的廢熱回收鍋爐15可靠地生成向蒸汽輪機I流入的高溫蒸汽，由此能夠?qū)崿F(xiàn)至今為止無法使用的低溫的廢熱回收水40的有效利用，能夠提高蒸汽輪機I的發(fā)電效率。
[0067](第四實施方式)
[0068]接著，同樣基于圖3對第四實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0069]在上述第三實施方式中，廢熱回收水(第三熱源)40對工業(yè)廢熱39進行回收，但在第四實施方式中，對源自燃料電池46的廢熱的熱源的全部或者一部分進行回收這一點不同。如圖3所示，燃料電池46使用化石燃料進行發(fā)電，此時會產(chǎn)生大量的廢熱。通過廢熱回收水40對實施大容量發(fā)電那樣的大型的燃料電池46的廢熱進行回收。一般情況下，廢熱回收水在各種利用目的地被利用而溫度降低，最終通過冷卻塔向大氣放出并進行循環(huán)的情況較多。在第四實施方式中，使該廢熱回收水40不在冷卻塔中流通而在加熱器47中流通。此時，廢熱回收水40也可以不被其他利用目的地利用，而直接在加熱器47中流通。循環(huán)流量越大，則廢熱回收時的廢熱回收水40的溫度變得越低，但優(yōu)選成為高于水42那樣的流量。另外，廢熱回收水40的壓力是朝向高溫高壓渦輪的壓力、較高，因此無法升溫至該壓力下的沸點的情況較多。燃料電池46的廢熱的熱量與燃料電池46的運轉(zhuǎn)相配合地變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35和第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0070]根據(jù)第四實施方式，與第三實施方式同樣，能夠使用未被有效利用便排出的燃料電池46的廢熱的全部或者一部分，來實施效率較高的發(fā)電。另外，由于不會對燃氣輪機的運轉(zhuǎn)造成影響，因此燃氣輪機的發(fā)電輸出、效率不會惡化。
[0071](第五實施方式)
[0072]接著，基于圖4對第五實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0073]在圖4所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖3所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0074]在第五實施方式中，也如圖4那樣設(shè)置有加熱器47。在圖5中，加熱器47是通過回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水40對蒸汽2進行加熱的加熱器。通過供水泵6送出的水42流入加熱器47，在此通過廢熱回收水(第三熱源)40加熱而溫度變得更高。從加熱器47流出的水42流入廢熱回收鍋爐15，通過燃氣輪機廢氣14加熱而變化為蒸汽2。
[0075]燃氣輪機廢氣14由于對水42進行加熱而溫度降低，但廢熱回收鍋爐15與燃氣輪機廢氣14接觸的金屬的表面溫度不可以降低至低溫腐蝕的溫度區(qū)域。該溫度依存于天然氣、日本的城市煤氣的組成，例如為150°C。假設(shè)工業(yè)廢熱39為比該溫度高的溫度、且廢熱回收鍋爐15與加熱器47串聯(lián)連接，則燃氣輪機廢氣14的溫度不會降低至加熱器47的出口的水42的溫度，因此無法從燃氣輪機廢氣14受熱。但是，工業(yè)廢熱39比低溫腐蝕的溫度區(qū)域低溫的情況較多，因此從燃氣輪機廢氣14的受熱不會減少。工業(yè)廢熱39雖然比較低溫但量較多，因此優(yōu)選在充分確保與水42的溫度差的同時與水42進行熱交換，該加熱器47的配置是有效的。
[0076]雖然工業(yè)廢熱39的熱量存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出來使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0077]另外，在本實施方式中利用了工業(yè)廢熱，但利用的熱量并不限定于此。
[0078](第六實施方式)
[0079]接著，基于圖5對第六實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0080]在圖5所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖1所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0081]在第六實施方式中，如圖5所示，作為加熱器而設(shè)置有廢棄物鍋爐18。廢棄物鍋爐18通過廢棄物11和燃燒用空氣12來生成廢棄物燃燒廢氣44。與第一實施方式同樣，水42分支成第二水35和第三水36。第二水35通過供水泵6而流入串聯(lián)連接的一個以上的供水加熱器9的組(在圖5中為兩個供水加熱器9)，在此由來自蒸汽輪機I的抽氣蒸汽8加熱而溫度變得更高。即，使用源自抽氣蒸汽的熱源對供水加熱器9的組進行加熱。第三水36流入作為加熱器的廢棄物鍋爐18，由廢棄物燃燒廢氣44加熱而溫度變得更高。
[0082]第三水36的壓力與朝向高溫高壓渦輪的第二水35的壓力相等，而比廢棄物發(fā)電的情況更高，因此基本上不會沸騰。因此，廢棄物鍋爐18作為溫水鍋爐起作用。由廢棄物鍋爐18加熱后的第三水36，向供水加熱器9的組的出口(或者也可以是中途)流出，在合流點34與由配置在其上游的供水加熱器9加熱后的第二水35合流。
[0083]第三水36由于高溫腐蝕的緣故而在溫度上存在限制，優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35和第三水36的溫度大致相同的位置，但并不需要必須如此。
[0084]廢棄物鍋爐18的廢棄物11的組成、處理量存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，也可以使燃煤鍋爐7的輸出進行增減。此外，根據(jù)情況不同，優(yōu)選使廢棄物11的處理量增減。并且，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0085]廢棄物鍋爐18的工作流體即第三水36的壓力，通過供水泵6來調(diào)節(jié)，是與圖13所示的技術(shù)相同的朝向高溫高壓渦輪的壓力，比圖15所示的技術(shù)中的壓力更高。此外，合流點34在圖18中為符號I。如果在合流點34的下游設(shè)置有供水加熱器9，則合流后的供水在被該供水加熱器9加熱之后流入燃煤鍋爐7。然后，在由燃煤鍋爐7加熱而變化為蒸汽2之后流入蒸汽輪機I。在由于某種理由而不使第三水36流通的情況下，將閥37、38全閉。與第二水35相比、第三水36的流量足夠小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。
[0086]與圖1所示的實施方式同樣，構(gòu)成蒸汽2全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖13所示的技術(shù)的效率相同。此外，根據(jù)本實施方式，與圖13所示的技術(shù)和圖15所示的技術(shù)分別存在的情況相比較，即便假設(shè)為相同的受熱量，輸出也較大，效率也較高。因此，能夠使用無法進行效率較高的發(fā)電的來自廢棄物鍋爐18的熱量，來實施效率較高的發(fā)電。
[0087]另外，圖5的構(gòu)成只不過是一例,第二水35和第三水36合流的合流點34也可以不在最下游的供水加熱器9與燃煤鍋爐7之間而在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途。即，在合流點34的下游也可以存在供水加熱器。此外，供水加熱器9也可以為一個。
[0088]此外，供水加熱器9不僅設(shè)置在第二水35與第三水36的合流點34的上游側(cè)，也可以在合流點34的下游側(cè)設(shè)置一個以上。
[0089](第七實施方式)
[0090]接著，基于圖6對第七實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0091]在圖6所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖5所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0092]如圖6那樣，第七實施方式設(shè)置有通過地?zé)嵴羝?9對第三水36進行加熱的加熱器47。根據(jù)本實施方式，地?zé)嵴羝?9 (第三熱源)直接流入加熱器47。第三水36流入加熱器47，由地?zé)嵴羝?9加熱而溫度變得更高。第三水36的壓力與朝向高溫高壓渦輪的第二水35的壓力相等，而基本上不會沸騰。由地?zé)嵴羝?9加熱后的第三水36流入供水加熱器9的組的出口(或者也可以是中途)，在合流點34與由配置在其上游的供水加熱器9加熱后的第二水35合流。第三水36的溫度不會上升至地?zé)嵴羝?9的溫度，但優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35和第三水36的溫度大致相同的位置，但并不需要必須如此。
[0093]地?zé)嵴羝?9的流量、溫度存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。此外，也可以使燃煤鍋爐7的輸出進行增減。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)使地?zé)嵴羝?9的流量進行增減。通過供水泵6對第三水36的壓力進行調(diào)節(jié)。第三水36的壓力是與圖13所示的技術(shù)相同的朝向高溫高壓渦輪的壓力，高于圖16所示的技術(shù)中的地?zé)嵴羝?9的壓力。因此，第三水36甚至不會局部地沸騰，合流點34在圖18中為符號m。如果在合流點34的下游設(shè)置有供水加熱器9，則合流后的供水被該供水加熱器9加熱之后流入燃煤鍋爐7，在由燃煤鍋爐7加熱而變化為蒸汽2之后流入蒸汽輪機I。在由于某種理由而不使第三水36在加熱器中流通的情況下，將閥37、38全閉。與第二水35相比、第三水36的流量足夠小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。
[0094]在圖16所示的技術(shù)中，通過汽水分離器45分離后的蒸汽2與地?zé)嵴羝?9為相同溫度。與此相對，根據(jù)本實施方式，通過地?zé)嵴羝?9對第三水36進行加熱，因此第三水36的溫度低于地?zé)嵴羝?9的溫度。但是，從在圖16所示的技術(shù)中舍棄了的熱水20的基礎(chǔ)即地?zé)嵴羝?9中進行熱回收，因此根據(jù)本實施方式，來自地?zé)嵴羝?9的熱回收量變大。此夕卜，與圖5所示的實施方式同樣，構(gòu)成全部蒸汽為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖13所示的技術(shù)相同。此外，根據(jù)本實施方式，與圖13所示的技術(shù)和圖15所示的技術(shù)分別存在的情況相比較，即便假設(shè)為相同的受熱量，輸出也較大，效率也較高。因此，能夠使用無法進行效率較高的發(fā)電的地?zé)嵴羝?9，來實施效率較高的發(fā)電。
[0095]另外，圖6的構(gòu)成只不過是一例,第二水35和第三水36合流的合流點34也可以不在最下游的供水加熱器9與燃煤鍋爐7之間而在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途。即，在合流點34的下游也可以存在供水加熱器9。此外，供水加熱器9也可以為一個。
[0096]此外，供水加熱器9不僅設(shè)置在第二水35與第三水36的合流點34的上游側(cè)，也可以在合流點34的下游側(cè)設(shè)置一個以上的供水加熱器9。
[0097](第八實施方式)
[0098]接著，基于圖7對第八實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0099]在圖7所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖5所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0100]如圖7所示，在第八實施方式中，與一個供水加熱器9并行地設(shè)置有加熱器47。圖7所示的加熱器47通過回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水(第三熱源)40對第三水36進行加熱。循環(huán)流量越大，則回收工業(yè)廢熱39時的廢熱回收水40的溫度變得越低，但優(yōu)選成為與水42相比盡量變高那樣的流量。第三水36流入加熱器47，由廢熱回收水40加熱而溫度變得更高。由加熱器47加熱后的第三水36向供水加熱器9的組的中途(或者也可以是出口)流出，在合流點34與由配置在其上游的供水加熱器9加熱后的第二水35合流。雖然第三水36的溫度不會上升至圖6所示的地?zé)嵴羝?9的溫度，但優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35和第三水36的溫度大致相同的位置，但并不需要必須如此。
[0101]工業(yè)廢熱39的熱量存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0102]因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35和第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，也可以使燃煤鍋爐7的輸出進行增減。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0103]如圖7所示，合流后的供水在由合流點34下游的供水加熱器9加熱之后流入燃煤鍋爐7，在由燃煤鍋爐7加熱而變化為蒸汽2之后流入蒸汽輪機I。在圖18中，從符號b到符號η為止通過并聯(lián)的兩種熱源(供水加熱器9和回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水40)進行加熱，從符號η到符號i為止通過一種熱源(燃煤鍋爐7)進行加熱。在由于某種理由而不使第三水36在加熱器47中流通的情況下，將加熱器47的入口閥37、出口閥38全閉。與第二水35相比、第三水36的流量足夠小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。
[0104]作為蘭金循環(huán)，受熱量增加從廢熱回收水40受熱的量，在蒸汽輪機I的入口溫度保持不變的狀態(tài)下，蒸汽2的流量增加，輸出增加。蘭金循環(huán)的效率與流量無關(guān)，僅由TS線圖上的面積比決定。來自蒸汽輪機I的抽氣蒸汽8與第二水35之間的溫度差稍微變化，但構(gòu)成蒸汽2的全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，第八實施方式的效率與圖13所示的技術(shù)的效率大致相同。能夠使用未被有效利用便排出的工業(yè)廢熱39，來實施效率較高的發(fā)電。
[0105]另外，圖7的構(gòu)成只不過是一例,第二水35和第三水36合流的合流點34也可以不在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途而在最下游的供水加熱器9與燃煤鍋爐7之間。此外，供水加熱器9也可以為一個。
[0106]此外，關(guān)于供水加熱器9，也可以在第二水35與第三水36的合流點34的上游側(cè)以及下游側(cè)設(shè)置多個供水加熱器9。
[0107](第九實施方式)
[0108]接著，同樣基于圖7對第九實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0109]在第八實施方式中，廢熱回收水40回收工業(yè)廢熱39，但在第九實施方式中，回收燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱的全部或者一部分。此處，內(nèi)燃機例如是指汽油發(fā)動機(gasengine)、柴油發(fā)動機(diesel engine)。燃料電池或者內(nèi)燃機46使用化石燃料進行發(fā)電，此時產(chǎn)生大量的廢熱。通過廢熱回收水40來回收實施大容量發(fā)電那樣的大型的燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱。一般情況下，廢熱回收水40在各種利用目的地被利用而溫度降低，最終通過冷卻塔向大氣放出而進行循環(huán)的情況較多。在該第九實施方式中，使該廢熱回收水40不在冷卻塔中流通而在加熱器47中流通。此時，廢熱回收水40也可以不被其他利用目的地利用，而直接在加熱器47中流通。循環(huán)流量越大，則廢熱回收時的廢熱回收水40的溫度變得越低，但優(yōu)選成為與水42相比盡量變高那樣的流量。另外，廢熱回收水40的壓力是朝向高溫高壓渦輪的壓力、較高，因此不會升溫至該壓力下的沸點的情況較多。此外，燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱的熱量，與燃料電池或者內(nèi)燃機46的運轉(zhuǎn)相配合地變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0110]因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35和第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，也可以使燃煤鍋爐7的輸出進行增減。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0111]根據(jù)本實施方式，能夠使用未被有效利用便排出的燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱的全部或者一部分，來實施效率較高的發(fā)電。
[0112]另外，圖7的構(gòu)成只不過是一例，第二水35與第三水36合流的合流點34也可以不在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途而在最下游的供水加熱器9與燃煤鍋爐7之間。此外，供水加熱器9也可以為一個。
[0113]此外，也可以在第二水35與第三水36的合流點34的上游側(cè)以及下游側(cè)設(shè)置多個供水加熱器9。
[0114](第十實施方式)
[0115]接著，基于圖8對第十實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0116]在圖8所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖7所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0117]在第十實施方式中，如圖8所示，加熱器47與供水加熱器9的組串聯(lián)設(shè)置。在本實施方式中，加熱器47通過回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水40對水42進行加熱。水42流入加熱器47，在此由廢熱回收水40加熱而溫度變得更高。從加熱器47流出的水42，依次流入供水加熱器9的組、以及燃煤鍋爐7，而分別由來自蒸汽輪機的抽氣蒸汽8、以及由燃煤鍋爐7生成的燃燒廢氣加熱而成為蒸汽2。
[0118]工業(yè)廢熱39雖然比較低溫但量較多，因此優(yōu)選在充分確保與水42之間的溫度差的同時與水42進行熱交換，而配置該加熱器47是有效的。
[0119]工業(yè)廢熱39的熱量存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以使燃煤鍋爐7的輸出進行增減。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0120]另外，在第十實施方式中，利用了工業(yè)廢熱39，但能夠利用的熱量并不限定于此。
[0121]此外，加熱器47可以在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途串聯(lián)設(shè)置，也可以設(shè)置在供水器9的組的下游側(cè)。
[0122](第^^一實施方式)
[0123]接著，基于圖9對第十一實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0124]在圖9所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖8所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0125]在第十一實施方式中，如圖9所示，作為加熱器而設(shè)置有廢棄物鍋爐18。在圖9中構(gòu)成為不從蒸汽輪機I進行抽氣，因此不包括供水加熱器。水42流入作為加熱器的廢棄物鍋爐18，由廢棄物燃燒廢氣44加熱而溫度變得更高。廢棄物鍋爐18的出口水，由于高溫腐蝕的緣故而在溫度上存在限制。由于壓力比廢棄物發(fā)電的情況更高，所以基本上不會沸騰，因此廢棄物鍋爐18僅作為溫水鍋爐起作用。
[0126]作為廢棄物鍋爐18的工作流體的水42的壓力，由供水泵6進行調(diào)節(jié)，是與圖14所示的技術(shù)相同的朝向高溫高壓渦輪的壓力，比圖15所示的技術(shù)中的壓力高，廢棄物鍋爐18的出口在圖18中為符號I。
[0127]由廢棄物鍋爐18加熱后的水42，之后流入燃煤鍋爐7，在由燃煤鍋爐7加熱之后流入蒸汽輪機I。廢棄物鍋爐18的廢棄物11的組成、處理量存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0128]因此，對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以使燃煤鍋爐7的輸出進行增減。此外，根據(jù)情況不同，也可以使廢棄物11的處理量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0129]根據(jù)第十一實施方式，與圖8所示的實施方式同樣，構(gòu)成蒸汽2的全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此其效率與圖13所示的技術(shù)中的效率相同。本實施方式也能夠應(yīng)用于不進行抽氣的蒸汽輪機I。
[0130]另外，在第十一實施方式中，將廢棄物鍋爐18作為加熱器，但也可以利用源自不同的熱源的熱量來進行加熱。
[0131](第十二實施方式)
[0132]接著，基于圖10對第十二實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0133]在圖12所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖1所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0134]在第十二實施方式中，如圖10所示，在太陽能集熱器23中熱介質(zhì)24(第四熱源)接受太陽光線的輻射熱而被加熱。加熱后的熱介質(zhì)24分支，一方的熱介質(zhì)24a向太陽能加熱器22流入，另一方的熱介質(zhì)24b向蓄熱槽25流入。對熱介質(zhì)泵27進行調(diào)節(jié)，以使熱介質(zhì)24b沿著在蓄熱槽25的左側(cè)描繪的實線的方向流動。熱介質(zhì)24a流入太陽能加熱器22而對水42進行加熱，自身溫度降低而從太陽能加熱器22流出。當(dāng)加熱完成的熱介質(zhì)24b流入蓄熱槽25時，已經(jīng)存在的更低溫的熱介質(zhì)逐漸流出，最終在蓄熱槽25中貯存高溫的熱介質(zhì)24。如果貯存結(jié)束，則將蓄熱槽25的入口閥30和出口閥31全閉。通過熱介質(zhì)泵26、27使熱介質(zhì)24a流入太陽能集熱器23。水42通過供水泵6而流入太陽能加熱器22，在此被加熱而變化為蒸汽2。在沒有太陽光線的夜間、太陽光線較弱的時間帶，將閥28、29關(guān)閉，使熱介質(zhì)泵26停止,打開閥30、31，使熱介質(zhì)泵27運轉(zhuǎn),使蓄積在蓄熱槽25中的高溫的熱介質(zhì)24b沿著在蓄熱槽25的右側(cè)描繪的虛線的方向流動。因而，在無法獲得太陽熱源的情況下，通過不使熱介質(zhì)24向太陽能集熱器23流通,而使熱介質(zhì)24在蓄熱槽25與太陽能加熱器22之間循環(huán)，由此對水42進行加熱。通過太陽能在太陽能加熱器22中加熱而產(chǎn)生的蒸汽2向蒸汽輪機I輸送,使該蒸汽輪機I驅(qū)動。
[0135]如此，蒸汽輪機I是由通過源自太陽能的熱源(第四熱源)來制造的蒸汽2驅(qū)動的渦輪，并設(shè)置有通過回收了工業(yè)廢熱39的廢熱回收水(第五熱源)40對第三水36進行加熱的加熱器47。循環(huán)流量越大，則回收工業(yè)廢熱39時的廢熱回收水40的溫度變得越低，但優(yōu)選成為與水42相比變得盡量高那樣的流量。另外，廢熱回收水40的壓力是朝向渦輪的壓力、較高，因此不會升溫至該壓力下的沸點的情況較多。在晝間等能夠充分獲得太陽能的情況下，按照以下那樣進行運轉(zhuǎn)。
[0136]水42分支成第二水35和第三水36，第二水35流入供水加熱器9的組，在此由來自蒸汽輪機I的抽氣蒸汽8加熱而溫度變得更高。另一方面，第三水36流入加熱器47，由廢熱回收水40加熱而溫度變得更高。由加熱器47加熱后的第三水36向供水加熱器9的組的中途(或者也可以是下游)流出，與由處于合流點34上游的供水加熱器9加熱后的第二水35在合流點34合流。
[0137]優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35與第三水36的溫度大致相同的位置，但并不需要必須如此。太陽能的熱量和工業(yè)廢熱的熱量均存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0138]因此，通過熱介質(zhì)泵26、27的輸出使熱介質(zhì)24的流量進行增減，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0139]合流后的水42，在由合流點34下游的供水加熱器9加熱之后，流入太陽能加熱器22，在由太陽能加熱器22加熱而變化為蒸汽2之后流入蒸汽輪機I。在由于某種理由而不使第三水36在加熱器47中流通的情況下，將加熱器47的入口閥37、出口閥38全閉。與第二水35相比、第三水36的流量非常小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。在夜間等完全無法獲得太陽能或者無法充分獲得太陽能的情況下，實施與圖17所示的技術(shù)同樣的運轉(zhuǎn)。
[0140]作為蘭金循環(huán)，受熱量增加從廢熱回收水40受熱的量，在保持蒸汽輪機入口溫度相同的狀態(tài)下，蒸汽2的流量增加，輸出增加。蘭金循環(huán)的效率與流量無關(guān)，僅由TS線圖上的面積比決定。由于構(gòu)成蒸汽全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖17所示的技術(shù)中的效率相同。
[0141]根據(jù)第十二實施方式，能夠使用源自未被有效利用便排出的工業(yè)廢熱的熱源和源自太陽能的熱源，來實施與圖17所示的技術(shù)相比效率不會降低的發(fā)電。
[0142]另外，也可以不具有蓄熱槽25，但是在該情況下，僅能夠在能夠充分地受熱太陽能時進行運轉(zhuǎn)。另外，圖10的構(gòu)成只不過是一例，第二水35與第三水36合流的合流點34，也可以不在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途而在最下游的供水加熱器9與太陽能加熱器22之間。此外，供水加熱器9也可以為一個。
[0143]此外，也可以在第二水35與第三水36的合流點34的上游側(cè)以及下游側(cè)設(shè)置多個供水加熱器9。也可以僅設(shè)置一個該供水加熱器9。
[0144]接著，基于圖19對本實施方式的作用效果進行闡述。如圖19(b)所示，在將水42從冷凝水溫度加熱至蒸汽輪機I的入口溫度時，對于低溫區(qū)域通過使用了抽氣蒸汽的第二熱源和太陽能以外的熱源(第五熱源)即廢熱回收水40對水42進行加熱，對于高溫區(qū)域通過使用了源自太陽能的熱源(第四熱源)的太陽能加熱器22對水42進行加熱。
[0145]如此，對于低溫區(qū)域還使用廢熱回收水對水42進行加熱，且通過源自太陽能的太陽能加熱器22來可靠地生成向蒸汽輪機I流入的高溫蒸汽，由此能夠?qū)崿F(xiàn)至今為止無法使用的低溫的廢熱回收水的有效利用，能夠提高蒸汽輪機I的發(fā)電效率。
[0146](第十三實施方式)
[0147]接著，同樣基于圖10對第十三實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0148]在第十二實施方式中，廢熱回收水40回收工業(yè)廢熱39，但在本實施方式中回收燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱的全部或者一部分。燃料電池或者內(nèi)燃機46使用化石燃料進行發(fā)電，此時會產(chǎn)生大量的廢熱。通過廢熱回收水40來回收實施大容量發(fā)電那樣的大型的燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱。一般情況下，廢熱回收水(第五熱源)在各種利用目的地被利用而溫度降低，最終通過冷卻塔向大氣放出而進行循環(huán)的情況較多。在第十二實施方式中，使該廢熱回收水40不在冷卻塔中流通而在加熱器47中流通。此時，廢熱回收水40未被其他利用目的地利用而直接向加熱器47流通。循環(huán)流量越大，則廢熱回收時的廢熱回收水40的溫度變得越低，但優(yōu)選成為與水42相比盡量變高那樣的流量。
[0149]另外，廢熱回收水40的壓力是朝向渦輪的壓力、較高，因此不會升溫至該壓力下的沸點的情況較多。太陽能的熱量存在非常大的變動，并且燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱的熱量與燃料電池或者內(nèi)燃機46的運轉(zhuǎn)相配合地變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0150]因此，通過熱介質(zhì)泵26、27的輸出使熱介質(zhì)24的流量進行增減，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0151]根據(jù)第十三實施方式，能夠使用未被有效利用便排出的燃料電池或者內(nèi)燃機46的廢熱的全部或者一部分，來實施效率較高的發(fā)電。
[0152]另外，也可以不具有蓄熱槽25，但是在該情況下，僅能夠在能夠充分地受熱太陽能時進行運轉(zhuǎn)。另外，圖10的構(gòu)成只不過是一例，第二水35與第三水36合流的合流點34，也可以不在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途而在最下游的供水加熱器9與太陽能加熱器22之間。此外，供水加熱器9也可以為一個。
[0153]此外，也可以在第二水35與第三水36的合流點34的上游側(cè)以及下游側(cè)設(shè)置多個供水加熱器9。也可以僅設(shè)置一個該供水加熱器9。
[0154](第十四實施方式)
[0155]接著，基于圖11對第十四實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0156]在圖11所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖10所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0157]在第十四實施方式中，如圖11所示，加熱器47與太陽能加熱器22、供水加熱器9的組串聯(lián)連接。如圖11所示，加熱器47通過回收了工業(yè)廢熱的廢熱回收水40對水42進行加熱。水42流入加熱器47，在此由廢熱回收水40加熱而溫度變得更高。從加熱器47流出的水42，依次流入供水加熱器9的組、以及太陽能加熱器22，分別由來自蒸汽輪機I的抽氣蒸汽9、以及由太陽能集熱器23加溫了的熱介質(zhì)24加熱而成為蒸汽2。
[0158]工業(yè)廢熱39雖然比較低溫但量較多，因此優(yōu)選在充分確保與水42之間的溫度差的同時與水42進行熱交換，而配置該加熱器47是有效的。
[0159]太陽能的熱量和工業(yè)廢熱的熱量均存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0160]因此，通過熱介質(zhì)泵26、27的輸出使熱介質(zhì)的流量進行增減，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。
[0161]另外，在本實施方式中利用了工業(yè)廢熱，但能夠利用的熱量并不限定于此。此外，也可以如第十一實施方式那樣不具有供水加熱器9。雖然也可以不具有蓄熱槽25，但是在該情況下，僅能夠在能夠充分地受熱太陽能時進行運轉(zhuǎn)。
[0162]此外，加熱器47可以設(shè)置在存在兩個以上的供水加熱器9的組的中途、也可以設(shè)置在供水加熱器9的組的下游側(cè)。
[0163]根據(jù)第十四實施方式，能夠使用未被有效利用便排出的工業(yè)廢熱，來實施與圖17所示的技術(shù)相比效率不會降低的發(fā)電。
[0164](第十五實施方式)
[0165]接著，基于圖12對第十五實施方式的蒸汽輪機設(shè)備進行說明。
[0166]在圖12所示的蒸汽輪機設(shè)備中，對于與圖10所示的蒸汽輪機設(shè)備相同的部分賦予相同的符號而省略詳細的說明。
[0167]在晝間等能夠充分獲得太陽能的情況下，按照以下那樣進行運轉(zhuǎn)。水42分支成第二水35和第三水36，第二水35被向太陽能加熱器22輸送，在此被加熱而溫度變得更高。第三水36流入加熱器47，由廢熱回收水40加熱而溫度變得更高。由加熱器47加熱后的第三水36向太陽能加熱器22的中途流入，與由太陽能加熱器22的比合流點34靠上游的部分加熱后的第二水35合流。
[0168]優(yōu)選設(shè)計成將合流點34設(shè)置在第二水35和第三水36的溫度大致相同的位置，但并不需要必須如此。太陽能的熱量和工業(yè)廢熱的熱量均存在非常大的變動，但向蒸汽輪機I流入的蒸汽2的性質(zhì)不能夠存在非常大的變動。在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，雖然對蒸汽2的溫度、壓力進行計測，但其溫度、壓力不能夠存在非常大的變動。此外，在通常的蒸汽輪機設(shè)備中，例如通過對水42的流量進行計測來獲得蒸汽2的流量，但其流量不能夠存在非常大的變動。
[0169]因此，通過熱介質(zhì)泵26、27的輸出使熱介質(zhì)24的流量進行增減，以使蒸汽2的溫度/壓力/流量的變動不會變得非常大。此外，也可以對供水泵6的輸出進行調(diào)節(jié)而對水42的流量以及壓力進行調(diào)整。此外，也可以通過閥37、38的開度對第二水35與第三水36的流量比進行調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)情況不同，也可以通過回收水泵41的輸出使廢熱回收水40的流量進行增減。此外，也可以在供水泵6的下游設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)，而通過其開度對水42的流量以及壓力進行調(diào)節(jié)。合流后的水，在比合流點34靠下游的部分由太陽能加熱器22加熱，并在變化為蒸汽2之后流入蒸汽輪機I。在由于某種理由而不使第三水36在加熱器47中流通的情況下，將加熱器47的入口閥37、出口閥38全閉。與第二水35相t匕、第三水36流量非常小，因此即便蒸汽2的流量稍微降低，蒸汽輪機I也能夠運轉(zhuǎn)。在夜間等完全無法獲得太陽能或者無法充分獲得太陽能的情況下，實施與圖17所示的技術(shù)同樣的運轉(zhuǎn)。
[0170]作為蘭金循環(huán)，受熱量增加從廢熱回收水40受熱的量，在保持蒸汽輪機I的入口溫度相同的狀態(tài)下，蒸汽2的流量增加，輸出增加。蘭金循環(huán)的效率與流量無關(guān)，僅由TS線圖上的面積比來決定。由于構(gòu)成蒸汽全部為高溫高壓的蘭金循環(huán)，因此本實施方式的效率與圖17所示的技術(shù)中的效率相同。
[0171]根據(jù)第十五實施方式，能夠使用未被有效利用便排出的工業(yè)廢熱，來實施與圖17所示的技術(shù)相比效率不會降低的發(fā)電。
[0172]在圖12中，不存在來自蒸汽輪機I的抽氣蒸汽8、且不存在供水加熱器9，但也可以存在。另外，也可以不存在蓄熱槽25，但在該情況下，僅能夠在能夠充分地受熱太陽能時進行運轉(zhuǎn)。
[0173]另外，上述各實施方式為例示，發(fā)明的范圍并不限定于此。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，具備: 蒸汽輪機；以及 加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱， 上述加熱部通過使用了化石燃料的第一熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過不使用上述化石燃料的除太陽能以外的第三熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第三熱源包括廢棄物燃燒爐的燃燒廢氣。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第三熱源包括從地下取出的蒸汽或者熱水。
4.如權(quán)利要求1所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第三熱源包括工業(yè)廢熱。
5.如權(quán)利要求1所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第三熱源包括燃料電池或者內(nèi)燃機的廢熱。
6.如權(quán)利要求1所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第一熱源包括使上述化石燃料燃燒來驅(qū)動的燃氣輪機的廢氣。
7.如權(quán)利要求1所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第一熱源包括燃煤鍋爐內(nèi)的燃燒廢氣。
8.一種蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，具備: 蒸汽輪機；以及 加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱， 上述加熱部通過使用了太陽能的第四熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過除上述太陽能以外的第五熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱， 上述第五熱源包括工業(yè)廢熱。
9.一種蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，具備: 蒸汽輪機；以及 加熱部，對向上述蒸汽輪機供給的工作流體進行加熱， 上述加熱部通過使用了太陽能的第四熱源、或者使用了來自上述蒸汽輪機的抽氣蒸汽的第二熱源對上述工作流體進行加熱，并且通過除上述太陽能以外的第五熱源在低溫區(qū)域?qū)ι鲜龉ぷ髁黧w進行加熱， 上述第五熱源包括燃料電池或者內(nèi)燃機的廢熱。
10.如權(quán)利要求8或9所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第四熱源使用對上述太陽能進行蓄熱的熱源。
11.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述加熱部具有: 使用上述第一熱源的第一加熱器；以及 使用上述第三熱源的第三加熱器， 上述第一加熱器的全部或者一部分與上述第三加熱器相對于上述工作流體并聯(lián)配置。
12.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第二熱源的第二加熱器；以及使用上述第三熱源的第三加熱器，上述第二加熱器的全部或者一部分與上述第三加熱器相對于上述工作流體并聯(lián)設(shè)置。
13.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第一熱源的第一加熱器；以及使用上述第三熱源的第三加熱器，上述第一加熱器的全部或者一部分與上述第三加熱器相對于上述工作流體串聯(lián)設(shè)置。
14.如權(quán)利要求13所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述第三加熱部配置在上述第一加熱器的上游側(cè)。
15.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第二熱源的第二加熱器；以及使用上述第三熱源的第三加熱器，上述第二加熱器的全部或者一部分與上述第三加熱器相對于上述工作流體串聯(lián)設(shè)置。
16.如權(quán)利要求15所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述第三加熱器配置在上述第二加熱器的上游側(cè)。
17.如權(quán)利要求8或9所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第四熱源的第四加熱器；以及使用上述第五熱源的第五加熱器，上述第四加熱器的全部或者一部分與上述第五加熱器相對于上述工作流體并聯(lián)配置。
18.如權(quán)利要求8或9所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第二熱源的第二加熱器；以及使用上述第五熱源的第五加熱器，上述第二加熱器的全部或者一部分與上述第五加熱器相對于上述工作流體并聯(lián)配置。
19.如權(quán)利要求8或9所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第四熱源的第四加熱器；以及使用上述第五熱源的第五加熱器，上述第四加熱器與上述第五加熱器相對于上述工作流體串聯(lián)設(shè)置。
20.如權(quán)利要求19所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述第五加熱器配置在上述第四加熱器的上游側(cè)。
21.如權(quán)利要求8或9所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于，上述加熱部具有:使用上述第二熱源的第二加熱器；以及 使用上述第五熱源的第五加熱器， 上述第二加熱器的全部或者一部分與上述第五加熱器相對于上述工作流體串聯(lián)設(shè)置。
22.如權(quán)利要求21所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 上述第五加熱器配置在上述第二加熱器的上游側(cè)。
23.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 通過對上述工作流體的流量、從上述第三熱源的受熱量、或者上述工作流體向并聯(lián)的流路的流量比的至少一個以上進行調(diào)節(jié)，由此抑制向上述蒸汽輪機流入的工作流體的性質(zhì)的變動。
24.如權(quán)利要求1、8、9中任一項所述的蒸汽輪機設(shè)備，其特征在于， 通過對上述工作流體的流量、從上述第五熱源的受熱量、或者上述工作流體向并聯(lián)的流路的流量比的至少一個以上進行調(diào)節(jié)，由此抑制向上述蒸汽輪機流入的工作流體的性質(zhì)的變動。
【文檔編號】F01K27/02GK104420906SQ201410445999
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】后藤功一, 沖田信雄, 高畑和夫, 高橋政彥 申請人:株式會社東芝