废热回收装置、具备该废热回收装置的燃气涡轮成套设备、以及废热回收方法与流程

本发明涉及对来自燃气涡轮的废热进行回收的废热回收装置、具备该废热回收装置的燃气涡轮成套设备、以及废热回收方法。

本申请基于2014年3月24日在日本申请的日本特愿2014-060839号而主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术：

为了有效利用从燃气涡轮排出的废气的热量，有时在该燃气涡轮上连接有废热回收锅炉。

在以下的专利文献1中，公开了具备燃气涡轮和废热回收锅炉的燃气涡轮成套设备。该燃气涡轮成套设备还具备：利用由废热回收锅炉产生的蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮、使驱动蒸汽涡轮后的蒸汽恢复成水的复水器、以及低沸点介质兰金循环。低沸点介质兰金循环具有：使液体的低沸点介质蒸发的蒸发器、利用蒸发后的气体的低沸点介质而进行驱动的涡轮、以及使驱动涡轮后的低沸点介质冷凝的冷凝器。低沸点介质兰金循环的蒸发器使液体的沸点介质与驱动蒸汽涡轮后的蒸汽进行热交换而使低沸点介质蒸发，另一方面，使蒸汽恢复成水。即，该蒸发器也作为蒸汽涡轮的复水器而发挥功能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-166815号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述专利文献1所记载的技术中，通过向燃气涡轮成套设备导入低沸点介质兰金循环来实现来自燃气涡轮的废热的有效利用。这样，在导入低沸点介质兰金循环情况下，从设置空间、设备成本的观点出发，期望该低沸点介质兰金循环的小型。尤其是在向现有的燃气涡轮成套设备导入低沸点介质兰金循环的情况下，由于设置空间受到限制，因此尤其希望该低沸点介质兰金循环的小型。

对此，本发明的目的在于，提供一种废热回收装置、具备该废热回收装置的燃气涡轮成套设备、以及废热回收方法，通过低沸点介质兰金循环，能够实现来自燃气涡轮的废热的有效利用，并且能够使该低沸点介质兰金循环小型化。

解决方案

作为用于实现上述目的发明所涉及的一方式的废热回收装置具备：低沸点介质兰金循环，其供低沸点介质反复进行冷凝和蒸发的循环；加热水线，其从利用来自燃气涡轮的废气来加热水的废热回收锅炉，将加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导；以及水回收线，其将从所述加热水线导入所述低沸点介质兰金循环并通过所述低沸点介质兰金循环后的水返回至所述废热回收锅炉，所述低沸点介质兰金循环具有加热器，该加热器使液体的所述低沸点介质与通过所述加热水线送来的所述液体的水进行热交换，从而加热所述低沸点介质。

在该废热回收装置中，利用低沸点介质兰金循环中的加热器使液体的低沸点介质与液体的水进行热交换，因此，与使低沸点介质与气体进行热交换的情况相比，能够减小加热器的传热面积。因此，在该废热回收装置中，能够实现加热器的小型化，进而实现低沸点介质兰金循环的小型化。

因此，能够比较容易地向受到设置空间等的制约的现有的废热回收装置导入低沸点兰金循环。

在此，在所述废热回收装置中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，并利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，所述加热水线将由一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器的所述节煤器中的任一个节煤器加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导。

另外，在将由所述废热回收锅炉的所述节煤器加热后的液体的水导入所述低沸点介质兰金循环的所述废热回收装置中也可以为，所述加热水线将由一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器的节煤器加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导。

在该废热回收装置中，将由针对低压蒸发器的节煤器(以下称为低压节煤器)加热后的水的一部分送至低沸点介质兰金循环，因此，在该低压节煤器中流动的水的流量增加，能够提高该低压节煤器中废气与水的热交换量，换言之，废气的热回收量。因此，在该废热回收装置中，不仅能够有效利用就废热回收锅炉中的废气的温度而言呈低温的废气的热量，而且能够降低向烟囱流入的废气的温度。

在以上任一所述废热回收装置中也可以为，所述水回收线经由向所述废热回收锅炉供给水的供水线而使通过所述低沸点介质兰金循环后的水返回至所述废热回收锅炉。

在该废热回收装置中，水在废热回收锅炉与低沸点介质兰金循环之间循环。因此，在该废热回收装置中，相比与低沸点介质热交换的水不循环的情况，能够向低沸点介质兰金循环供给高温的水。因此，在该废热回收装置中，能够提高低沸点介质兰金循环的输出。此外，由于经由供水线而送至低压节煤器的水的温度提高，因此，能够抑制废气中的水分冷凝于构成低压节煤器的传热管。因此，在该废热回收装置中，能够抑制构成节煤器的传热管的腐蚀。

在作为所述一方式的所述废热回收装置中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，并利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，所述水回收线经由向所述废热回收锅炉供给水的供水线而使通过所述低沸点介质兰金循环后的水返回至一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器的所述节煤器，向所述低压蒸发器的所述节煤器输送的水的温度是比所述节煤器的废气出口处的所述废气的露点温度高的温度。

在该废热回收装置中，将由针对低压蒸发器的低压节煤器加热后的水的一部分送至低沸点介质兰金循环，因此，在该低压节煤器中流动的水的流量增加。因此，在该废热回收装置中，能够提高该低压节煤器中废气与水的热交换量，换言之，废气的热回收量。因此，在该废热回收装置中，不仅能够有效利用就废热回收锅炉中的废气的温度而言呈低温的废气的热量，而且能够降低向烟囱流入的废气的温度。

此外，在该废热回收装置中，水在废热回收锅炉的低压节煤器与低沸点介质兰金循环之间循环。因此，在该废热回收装置中，相比与低沸点介质热交换的水不循环的情况，能够向低沸点介质兰金循环供给高温的水。因此，在该废热回收装置中，能够提高低沸点介质兰金循环的输出。此外，经由供水线而送至低压节煤器的水的温度变高，而且，该温度是比低压节煤器的废气出口处的废气的露点温度高的温度，因此，能够抑制废气中的水分冷凝于构成低压节煤器的传热管。因此，在该废热回收装置中，能够抑制构成节煤器的传热管的腐蚀。

在以上任一废热回收装置中也可以为，所述废热回收装置具备回收水系统热交换器，该回收水系统热交换器使在所述水回收线中流动的水与介质进行热交换。

在该废热回收装置中，能够有效利用在水回收线中流动的水的热量或者介质的热量。

在具备所述回收水系统热交换器的所述废热回收装置中也可以为，所述回收水系统热交换器包括冷却器，该冷却器使在所述水回收线中流动的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来加热所述水而冷却所述冷却对象。

在该废热回收装置中，能够将燃气涡轮中的冷却对象冷却，并且还能够有效利用来自该冷却对象的热量。

在所述回收水系统热交换器包括所述冷却器的废热回收装置中也可以为，所述冷却器包括冷却用空气冷却器，该冷却用空气冷却器使来自所述燃气涡轮的压缩机的压缩空气的一部分作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并且将冷却后的所述压缩空气送至在所述燃气涡轮中与燃烧气体接触的高温部件。

在以上任一所述废热回收装置中也可以为，所述废热回收装置具备加热水系统热交换器，该加热水系统热交换器使在所述加热水线中流动的水与介质进行热交换。

在该废热回收装置中，能够有效利用介质的热量、或者在加热水线中流动的水的热量。

在具备所述加热水系统热交换器的所述废热回收装置中也可以为，所述加热水系统热交换器包括冷却器，该冷却器使在所述加热水线中流动的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来加热所述水而冷却所述冷却对象。

在所述加热水系统热交换器包括所述冷却器的废热回收装置中也可以为，所述冷却器包括冷却用空气冷却器，该冷却用空气冷却器使来自所述燃气涡轮的压缩机的压缩空气的一部分作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并且将冷却后的所述压缩空气送至在所述燃气涡轮中与燃烧气体接触的高温部件。

在该废热回收装置中，能够冷却燃气涡轮中的冷却对象，并且还能够有效利用来自该冷却对象的热量。

在以上任一所述废热回收装置中也可以为，所述废热回收装置具备供水系统热交换器，该供水系统热交换器使向所述废热回收锅炉供给水的供水线中的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来冷却所述冷却对象并加热所述水。

在该废热回收装置中，能够将燃气涡轮中的冷却对象冷却，并且还能够在低沸点介质兰金循环中有效利用从该冷却对象回收到的热量。此外，在该废热回收装置中，经由供水线向废热回收锅炉供给的水的温度变高，因此，能够抑制废气中的水分冷凝于构成低压节煤器的传热管。因此，在该废热回收装置中，能够抑制构成节煤器的传热管的腐蚀。

在具备所述供水系统热交换器的废热回收装置中也可以为，所述供水系统热交换器包括中间冷却器、润滑油冷却器、以及冷却用空气冷却器中的至少一个冷却器，所述中间冷却器使来自所述燃气涡轮的压缩机的中级的压缩空气作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并将冷却后的所述压缩空气返回至所述压缩机的中级以后的部分，所述润滑油冷却器使来自轴承的润滑油作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述润滑油，并使冷却后的所述润滑油返回至所述轴承，所述轴承将所述燃气涡轮的转子支承为能够旋转，所述冷却用空气冷却器使来自所述燃气涡轮的压缩机的压缩空气的一部分作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并将冷却后的所述压缩空气送至在所述燃气涡轮中与燃烧气体接触的高温部件。

在所述供水系统热交换器包括所述冷却器的废热回收装置中也可以为，在所述燃气涡轮上连接有通过所述燃气涡轮的驱动而进行发电的发电机，所述供水系统热交换器包括发电机冷却器，该发电机冷却器使冷却所述发电机的结构部件的冷却介质作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述冷却介质。

在所述供水系统热交换器包括所述冷却器的废热回收装置中也可以为，所述供水系统热交换器具有包括所述中间冷却器在内的多个冷却器，所述中间冷却器对由除所述中间冷却器以外的冷却器加热后的水进行加热。

在该废热回收装置中，在冷却对象不同的至少二种冷却器中对向节煤器输送的水阶段性地进行加热。因此，在该废热回收装置的各冷却器中，冷却对象与水的温度差小，而且水的入口温度与出口温度之差小，能够提高冷却对象与水的热交换的效率。

在具备所述供水系统热交换器的废热回收装置中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，并利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，所述供水系统热交换器包括一个以上的冷却器，该一个以上的冷却器使向所述废热回收锅炉供给水的所述供水线中的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来冷却所述冷却对象并加热所述水，并且，作为所述冷却器而包括中间冷却器，该中间冷却器使来自所述燃气涡轮的压缩机的中级的压缩空气作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并使冷却后的所述压缩空气返回至所述压缩机的中级以后的部分，一个以上的所述冷却器中的所述中间冷却器构成所述供水线中最靠下游侧的冷却器，且使温度比一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器内的水的饱和温度低的所述冷却对象与所述水进行热交换。

在该废热回收装置中，能够使向低压节煤器输送的水的温度低于低压蒸发器内的水的饱和温度。因此，在低压节煤器以及低压蒸发器需要对水进行加热，能够有效利用通过节煤器以及低压蒸发器的废气的热量。此外，在该废热回收装置中，通过冷却压缩空气，从而涡轮的入口温度降低，伴随于此燃气涡轮效率降低，但是减小了压缩机的驱动所需的动力，能够进一步抑制燃气涡轮效率的降低。

在具备所述供水系统热交换器的以上任一所述废热回收装置中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，且利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，所述供水系统热交换器将向一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器的所述节煤器输送的所述水加热至比所述节煤器的废气出口处的所述废气的露点温度高的温度。

在该废热回收装置中，能够抑制废气中的水分冷凝于构成低压节煤器的传热管。因此，在该废热回收装置中，能够抑制构成节煤器的传热管的腐蚀。

另外，在以上任一所述废热回收装置中也可以为，所述废热回收装置具备连接物冷却器，该连接物冷却器利用连接物冷却介质来冷却与所述燃气涡轮连接的连接物中的介质，所述低沸点介质兰金循环具有A加热器和B加热器，所述A加热器是使液体的所述低沸点介质与通过所述加热水线送来的所述液体的水进行热交换而加热所述低沸点介质的所述加热器，所述B加热器使液体的所述低沸点介质与来自所述连接物冷却器的所述连接物冷却介质进行热交换，由此来加热所述低沸点介质而冷却所述连接物冷却介质，并使所述连接部冷却介质返回至所述连接物冷却器。

在具有所述B加热器的所述废热回收装置中也可以为，所述连接物冷却器包括润滑油冷却器，该润滑油冷却器将轴承的润滑油作为所述连接物中的所述介质而与所述连接物冷却介质进行热交换，由此来冷却所述润滑油，并使冷却后的所述润滑油返回至所述轴承，所述轴承将所述燃气涡轮的转子支承为能够旋转。

另外，在具有所述B加热器的所述废热回收装置中也可以为，在所述燃气涡轮上连接有通过所述燃气涡轮的驱动而进行发电的发电机，所述连接物冷却器包括发电机冷却器，该发电机冷却器使冷却所述发电机的结构部件的冷却介质作为所述连接物中的所述介质而与所述连接物冷却介质进行热交换，由此来冷却所述冷却介质，并使冷却后的所述冷却介质返回至所述发电机的所述结构部件。

在以上任一所述废热回收装置中也可以为，所述低沸点介质兰金循环具有多个所述加热器。

在该废热回收装置中，能够提高低沸点介质兰金循环的输出。

在所述加热水系统热交换包括所述冷却器的所述废热回收装置中也可以为，所述低沸点介质兰金循环具有多个所述加热器，在多个所述加热器的每个加热器上设置所述加热水线，在多个所述加热器的每个加热器的所述加热水线中的一条加热水线中设有所述冷却器。

在以上的任一所述废热回收装置中也可以具备所述废热回收锅炉。

在具备所述废热回收锅炉的所述废热回收装置中也可以具备利用由所述废热回收锅炉产生的蒸汽而进行驱动的蒸汽涡轮。

作为用于实现上述目的的发明所涉及的一方式的燃气涡轮成套设备具备：具备所述废热回收锅炉的废热回收装置、以及所述燃气涡轮。

作为用于实现上述目的的发明所涉及的一方式的废热回收方法也可以为，所述废热回收方法执行如下工序：兰金循环执行工序，在该兰金循环执行工序中，利用低沸点介质兰金循环来使低沸点介质循环；加热水导入工序，在该加热水导入工序中，从利用来自燃气涡轮的废气来加热水的废热回收锅炉，将加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导；以及水回收工序，在该水回收工序中，将导入所述低沸点介质兰金循环并通过所述低沸点介质兰金循环后的水返回至所述废热回收锅炉，所述兰金循环执行工序包括加热工序，在该加热工序中，使导入到所述低沸点介质兰金循环的所述液体的水与液体的所述低沸点介质进行热交换，由此来加热所述低沸点介质。

在该废热回收方法中，通过兰金循环执行工序中的加热工序使液体的低沸点介质与液体的水进行热交换，因此，与使低沸点介质与气体进行热交换的情况相比，能够减小执行该加热工序的加热器的传热面积。因此，在该废热回收装置中，能够实现加热器的小型化，进而实现低沸点介质兰金循环的小型化。

在此，在所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，并利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，在所述加热水导入工序中，将由一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器的所述节煤器中的任一个节煤器加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导。

在将由所述废热回收锅炉的所述节煤器加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导的废热回收方法中也可以为，在所述加热水导入工序中，将由一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器的节煤器加热后的液体的水向所述低沸点介质兰金循环引导。

在该废热回收方法中，将由针对低压蒸发器的低压节煤器加热后的水的一部分送至低沸点介质兰金循环，因此，在该低压节煤器中流动的水的流量增加，能够提高该低压节煤器中废气与水的热交换量，换言之，废气的热回收量。因此，在该废热回收方法中，不仅能够有效利用就废热回收锅炉中的废气的温度而言呈低温的废气的热量，而且能够降低向烟囱流入的废气的温度。

在以上任一所述废热回收方法中也可以为，在所述水回收工序中，经由向所述废热回收锅炉供给水的供水线而使通过所述低沸点介质兰金循环后的水返回至所述废热回收锅炉。

在该废热回收方法中，水在废热回收锅炉与低沸点介质兰金循环之间循环。因此，在该废热回收方法中，相比与低沸点介质热交换的水不循环的情况，能够向低沸点介质兰金循环供给高温的水。因此，在该废热回收方法中，能够提高低沸点介质兰金循环的输出。此外，经由供水线而送至低压节煤器的水的温度变高，因此，能够抑制废气中的水分冷凝于构成低压节煤器的传热管。因此，在该废热回收方法中，能够抑制构成节煤器的传热管的腐蚀。

在经由所述供水线而将通过了所述低沸点介质兰金循环的水返回至所述废热回收锅炉的所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，并利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，在所述水回收工序中，经由向所述废热回收锅炉供给水的供水线而使通过所述低沸点介质兰金循环后的水返回至一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器的所述节煤器，向所述低压蒸发器的所述节煤器输送的水的温度是比所述节煤器的废气出口处的所述废气的露点温度高的温度。

在该废热回收方法中，水在废热回收锅炉的低压节煤器与低沸点介质兰金循环之间循环。因此，在该废热回收方法中，相比与低沸点介质热交换的水不循环的情况，能够向低沸点介质兰金循环供给高温的水。因此，在该废热回收方法中，能够提高低沸点介质兰金循环的输出。此外，经由供水线而送至低压节煤器的水的温度变高，并且该温度是比低压节煤器的废气出口处的废气的露点温度高的温度，因此，能够抑制废气中的水分冷凝于构成低压节煤器的传热管。因此，在该废热回收方法中，能够抑制构成节煤器的传热管的腐蚀。

在以上任一所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收方法执行回收水系统热交换工序，在该回收水系统热交换工序中，使在所述水回收工序中返回至所述废热回收锅炉的水与介质进行热交换。

在执行回收水系统热交换工序的废热回收方法中也可以为，所述回收水系统热交换工序包括冷却工序，在该冷却工序中，使在所述水回收工序中返回至所述废热回收锅炉的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来加热所述水而冷却所述冷却对象。

在以上任一所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收方法执行加热水系统热交换工序，在该加热水系统热交换工序中，使在所述加热水导入工序中向所述低沸点介质兰金循环引导的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来冷却所述冷却对象并加热所述水。

在执行所述加热水系统热交换工序的废热回收方法中也可以为，在所述加热水系统热交换工序中，使来自所述燃气涡轮的压缩机的压缩空气的一部分作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并将冷却后的所述压缩空气送至在所述燃气涡轮中与燃烧气体接触的高温部件。

在以上任一所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收方法执行供水系统热交换工序，在该供水系统热交换工序中，使向所述废热回收锅炉供给水的供水线中的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来冷却所述冷却对象并加热所述水。

在执行所述供水系统热交换工序的所述废热回收方法中也可以为，所述供水系统热交换工序包括中间冷却工序、润滑油冷却工序、以及冷却用空气冷却工序中的至少一个冷却工序，在该中间冷却工序中，使来自所述燃气涡轮的压缩机的中级的压缩空气作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并将冷却后的所述压缩空气返回至所述压缩机的中级以后的部分，在该润滑油冷却工序中，使来自轴承的润滑油作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述润滑油，并使冷却后的所述润滑油返回至所述轴承，所述轴承将所述燃气涡轮的转子支承为能够旋转，在该冷却用空气冷却工序中，使来自所述燃气涡轮的压缩机的压缩空气的一部分作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并将冷却后的所述压缩空气送至在所述燃气涡轮中与燃烧气体接触的高温部件。

在所述供水系统热交换工序包括所述冷却工序的所述废热回收方法中也可以为，在所述燃气涡轮上连接有通过所述燃气涡轮的驱动而进行发电的发电机，所述供水系统热交换工序包括发电机冷却工序，在该发电机冷却工序中，使冷却所述发电机的结构部件的冷却介质作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述冷却介质。

在所述供水系统热交换工序包括所述冷却工序的所述废热回收方法中也可以为，所述供水系统热交换工序具有包括所述中间冷却工序在内的多个冷却工序，在所述中间冷却工序中，对在除所述中间冷却工序以外的冷却工序中加热后的水进行加热。

在执行所述供水系统热交换工序的所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，并利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，所述供水系统热交换工序包括一个以上的冷却工序，在该一个以上的冷却工序中，使向所述废热回收锅炉供给水的供水线中的水与所述燃气涡轮中的冷却对象进行热交换，由此来冷却所述冷却对象并加热所述水，并且，作为所述冷却工序而包括中间冷却工序，在该中间冷却工序中，使来自所述燃气涡轮的压缩机的中级的压缩空气作为所述冷却对象而与水进行热交换，由此来冷却所述压缩空气，并使冷却后的所述压缩空气返回至所述压缩机的中级以后的部分，一个以上的所述冷却工序中的所述中间冷却工序构成所述供水线中最靠下游侧的冷却工序，在所述中间冷却工序中，使温度比一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器内的水的饱和温度低的所述冷却对象与所述水进行热交换。

在执行所述供水系统热交换工序的任一所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收锅炉具有：至少一个以上的蒸发器，其利用所述废气来加热水并产生蒸汽；以及节煤器，其设置在一个以上的所述蒸发器的每个蒸发器上，且利用所述废气来加热向该蒸发器输送的水，在所述供水系统热交换工序中，将向一个以上的所述蒸发器中的、内压最低的低压蒸发器的所述节煤器输送的所述水加热至比所述节煤器的废气出口处的所述废气的露点温度高的温度。

另外，在以上任一所述废热回收方法中也可以为，所述废热回收方法执行连接物冷却工序，在该连接物冷却工序中，利用连接物冷却介质来冷却与所述燃气涡轮连接的连接物中的介质，所述兰金循环执行工序包括A加热工序和B加热工序，所述A加热工序是使液体的所述低沸点介质与所述液体的水进行热交换而加热所述低沸点介质的所述加热工序，所述B加热工序使液体的所述低沸点介质与在所述连接物冷却工序的执行中加热后的所述连接物冷却介质进行热交换，由此来加热所述低沸点介质而冷却所述连接物冷却介质，并使所述连接物冷却介质返回至所述连接物冷却器。

在以上任一所述废热回收方法中也可以为，所述兰金循环执行工序包括对温度彼此不同的所述低沸点介质进行加热的多个所述加热工序。

发明效果

在本发明的一方式中，能够通过低沸点介质兰金循环而有效利用来自燃气涡轮的废热。此外，在本发明的一方式中，由于通过低沸点介质兰金循环中的加热器来使液体的低沸点介质与液体的水进行热交换，因此，与使低沸点介质与气体进行热交换的情况相比，能够减小加热器的传热面积。因此，根据本发明的一方式，能够实现加热器的小型化，进而实现兰金循环的小型化。

附图说明

图1使本发明所涉及的第一实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图2是示出用于说明本发明所涉及的第一实施方式的效果的、伴随着废热回收锅炉中的废气以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系的TQ线图(其1)。

图3是示出用于说明本发明所涉及的第一实施方式的效果的、伴随着废热回收锅炉中的废气以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系的TQ线图(其2)。

图4是本发明所涉及的第二实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图5是示出用于说明本发明所涉及的第二实施方式的效果的、伴随着废热回收锅炉中的废气以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系的TQ线图。

图6是示出本发明所涉及的第二实施方式中的低压压缩机以及高压压缩机的各种条件的说明图。

图7是示出本发明所涉及的第二实施方式中的低压压缩机的压力比与低压压缩机中的空气的出口温度之间的关系的图表。

图8是示出本发明所涉及的第二实施方式中的低压压缩机的压力比与中间冷却器中的废热量之间的关系的图表。

图9是示出本发明所涉及的第二实施方式中的低压压缩机的压力比与压缩机的合计动力之间的关系的图表。

图10是本发明所涉及的第三实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图11是本发明所涉及的第四实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图12是本发明所涉及的第五实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图13是本发明所涉及的第六实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图14是本发明所涉及的第七实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图15是本发明所涉及的第八实施方式中的燃气涡轮成套设备的系统图。

图16是示出本发明所涉及的一实施方式中的冷却用空气冷却器的变形例的说明图。

图17是本发明所涉及的第一变形例中的低沸点介质兰金循环的系统图。

图18是本发明所涉及的第二变形例中的低沸点介质兰金循环的系统图。

图19是本发明所涉及的第三变形例中的低沸点介质兰金循环的系统图。

图20是本发明所涉及的第四变形例中的低沸点介质兰金循环的系统图。

图21是本发明所涉及的第二～第六实施方式中的压缩机的变形例的主要部位剖视图。

图22是本发明所涉及的各实施方式中的废热回收设备的变形例的系统图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的各种实施方式进行说明。

(第一实施方式)

参照图1～图3，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的燃气涡轮成套设备具备：燃气涡轮10、在燃气涡轮10的驱动下进行发电的发电机41、对从燃气涡轮10排出的废气EG的热量进行回收的废热回收装置100、以及将通过废热回收装置100后的废气EG释放到大气中的烟囱60。

燃气涡轮10具备：对空气A进行压缩的压缩机11、使燃料F在被压缩机11压缩后的空气中燃烧而生成燃烧气体的燃烧器21、以及利用高温高压的燃烧气体而进行驱动的涡轮31。

压缩机11具有：以轴线为中心而进行旋转的压缩机转子13、以及将该压缩机转子13覆盖为能够旋转的压缩机壳体17。

涡轮31具有：利用来自燃烧器21的燃烧气体以轴线为中心进行旋转的涡轮转子33、以及将涡轮转子33覆盖为能够旋转的涡轮壳体37。涡轮转子33具有：沿与轴线平行的轴向延伸的转子轴34、以及固定于该转子轴34的外周的多个动叶35。在涡轮壳体37的内周面上固定有多个静叶38。涡轮壳体37的内周面与转子轴34的外周面之间形成供来自燃烧器21的燃烧气体通过的燃烧气体流路。

燃烧器21固定于涡轮壳体37。涡轮转子33与压缩机转子13以相同的轴线为中心进行旋转、且相互连结而形成燃气涡轮转子40。在该燃气涡轮转子40上连接有上述的发电机41的转子。燃气涡轮转子40以能够旋转的方式被轴承45支承。

废热回收装置100具备：利用驱动涡轮31后的燃烧气体的热量、换句话说、利用从燃气涡轮10排出的废气EG的热量而产生蒸汽的废热回收锅炉110；利用由废热回收锅炉110产生的蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮121a、121b、121c；在蒸汽涡轮121a、121b、121c的驱动下进行发电的发电机122a、122b、122c；使驱动蒸汽涡轮121a后的蒸汽恢复成水的复水器123；将复水器123中的水返回至废热回收锅炉110的供水泵124；以及供低沸点介质循环的低沸点介质兰金循环150。

废热回收装置100具有低压蒸汽涡轮121a、中压蒸汽涡轮121b、高压蒸汽涡轮121c来作为蒸汽涡轮121a、121b、121c。在低压蒸汽涡轮121a、中压蒸汽涡轮121b、高压蒸汽涡轮121c上分别连接有发电机122a、122b、122c。需要说明的是，在此，虽然在各蒸汽涡轮121a、121b、121c上连接有发电机122a、122b、122c，但也可以将低压蒸汽涡轮121a、中压蒸汽涡轮121b、高压蒸汽涡轮121c的转子相互连接，并且向合计三台的蒸汽涡轮连接一台发电机。

废热回收锅炉110具有：产生低压蒸汽LS的低压蒸汽产生部111a、产生中压蒸汽IS的中压蒸汽产生部111b、产生高压蒸汽HS的高压蒸汽产生部111c、以及对驱动高压蒸汽涡轮121c后的蒸汽进行再过热的再热部115。

低压蒸汽产生部111a具有：对水进行加热的低压节煤器112a；将由低压节煤器112a加热后的水变成蒸汽的低压蒸发器113a；以及对由低压蒸发器113a产生的蒸汽进行过热而生成低压蒸汽LS的低压过热器114a。

中压蒸汽产生部111b具有：将由低压节煤器112a加热后的水升压的中压泵116b；对由该中压泵116b升压后的水进行加热的中压节煤器112b；将由中压节煤器112b加热后的水变成蒸汽的中压蒸发器113b；以及对由中压蒸发器113b产生的蒸汽进行过热而生成中压蒸汽IS的中压过热器114b。

高压蒸汽产生部111c具有：将由低压节煤器112a加热后的水升压的高压泵116c；对由该高压泵116c升压后的水进行加热的第一高压节煤器112c；对由第一高压节煤器112c加热后的水进一步加热的第二高压节煤器112d；将由第二高压节煤器112d加热后的水变成蒸汽的高压蒸发器113c；对由高压蒸发器113c产生的蒸汽进行过热的第一高压过热器114c；以及对由第一高压过热器114c过热后的蒸汽进一步过热而生成高压蒸汽HS的第二高压过热器114d。

再热部115具有：对驱动高压蒸汽涡轮121c后的蒸汽进行加热的第一再热器115a；以及对由第一再热器115a过热后的蒸汽进一步过热而生成再热蒸汽RHS的第二再热器115b。

分别构成再热部115、高压蒸汽产生部111c、中压蒸汽产生部111b、低压蒸汽产生部111a的要素从涡轮31朝向面朝烟囱60的废气EG的下游侧，依次排列有第二再热器115b及第二高压过热器114d、第一再热器115a、第一高压过热器114c、高压蒸发器113c、第二高压节煤器112d、中压过热器114b及低压过热器114a、中压蒸发器113b、第一高压节煤器112c及中压节煤器112b、低压蒸发器113a、低压节煤器112a。

复水器123与低压节煤器112a通过供水线131而连接。在该供水线131中设有上述的供水泵124。低压过热器114a与低压蒸汽涡轮121a的蒸汽入口通过将来自低压过热器114a的低压蒸汽LS送至低压蒸汽涡轮121a的低压蒸汽线132而连接。低压蒸汽涡轮121a的蒸汽出口与复水器123相互连接，以便将驱动低压蒸汽涡轮121a后的低压蒸汽LS供给至复水器123。第二高压过热器114d与高压蒸汽涡轮121c的蒸汽入口通过将来自第二高压过热器114d的高压蒸汽HS送至高压蒸汽涡轮121c的高压蒸汽线138而连接。高压蒸汽涡轮121c的蒸汽出口与第一再热器115a的蒸汽入口通过将来自高压蒸汽涡轮121c的高压蒸汽HS送至第一再热器115a的高压蒸汽回收线139而连接。第二再热器115b的蒸汽出口与中压蒸汽涡轮121b的蒸汽入口通过将被第二再热器115b过热后的蒸汽作为再热蒸汽RHS而送至中压蒸汽涡轮121b的再热蒸汽线136而连接。在中压蒸汽涡轮121b的蒸汽出口处连接有中压蒸汽回收线137。该中压蒸汽回收线137与低压蒸汽线132合流。在中压过热器114b的蒸汽出口处连接有中压蒸汽线133。该中压蒸汽线133与高压蒸汽回收线139合流。

兰金循环是利用蒸汽来驱动涡轮的循环。另一方面，低沸点介质兰金循环150是使用沸点比水低的介质(以下称为低沸点介质)LM来驱动涡轮152的循环。

作为低沸点介质LM，例如具有以下的物质。

·三氯乙烯、四氯乙烯、一氯苯、二氯苯、全氟萘烷等有机卤素化合物

·丁烷、丙烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷等烷烃

·环戊烷、环己烷等环状烷烃

·噻吩、酮、芳香族化合物

·R134a、R245fa等制冷剂

·上述物质的组合

低沸点介质兰金循环(以下仅称为兰金循环)150具备：对液体的低沸点介质LM进行加热而使其蒸发的蒸发器(加热器)151；利用蒸发后的低沸点介质LM而进行驱动的涡轮152；将驱动涡轮152后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；将冷凝后的低沸点介质LM返回至蒸发器151的低沸点介质泵154；以及用于使低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157。在涡轮152上例如连接有在该涡轮152的驱动下进行发电的发电机159。冷凝器153是热交换器的一种，用于使低沸点介质LM与水等冷却介质CW进行热交换。另外，蒸发器(加热器)151也是热交换器的一种，用于使液体的低沸点介质LM与由废热回收锅炉110加热后的液体的水HW进行热交换。

兰金循环150中的蒸发器151的加热水入口与低压节煤器112a的加热水出口通过加热水线171而连接。蒸发器151的加热水出口与供水线131通过水回收线178而连接。该水回收线178与供水线131中的供水泵124和低压节煤器112a之间的位置连接。在该水回收线178中，设有将通过此处的水经由供水线131而返回至低压节煤器112a的循环泵179。

接下来，对本实施方式的燃气涡轮成套设备的动作进行说明。

燃气涡轮10的压缩机11对空气A进行压缩，并将压缩后的空气A供给至燃烧器21。另外，还向燃烧器21供给燃料F。在燃烧器21内，燃料F在压缩后的空气A中进行燃烧，生成高温高压的燃烧气体。该燃烧气体从燃烧器21被送至涡轮31内的燃烧气体流路而使涡轮转子33旋转。通过该涡轮转子33的旋转，与燃气涡轮10连接的发电机41进行发电。

使涡轮转子33旋转后的燃烧气体作为废气EG从燃气涡轮10排出，并经由废热回收锅炉110而从烟囱60释放到大气中。废热回收装置100在来自燃气涡轮10的废气EG通过废热回收锅炉110的过程中，对该废气EG所含的热量进行回收。

从供水线131向废热回收锅炉110中的最靠下游侧(烟囱60侧)的低压节煤器112a供给水。低压节煤器112a使该水与废气EG进行热交换而将该水加热。由低压节煤器112a加热后的水的一部分在低压蒸发器113a中被进一步加热而变成蒸汽。该蒸汽在低压过热器114a中被进一步过热，作为低压蒸汽LS并经由低压蒸汽线132供给至低压蒸汽涡轮121a。驱动低压蒸汽涡轮121a后的蒸汽在复水器123中恢复成水。复水器123中的水在供水泵124中升压，并经由供水线131送至废热回收锅炉110的低压节煤器112a。

由低压节煤器112a加热后的水的另一部分在中压泵116b中升压后送至中压节煤器112b，由低压节煤器112a加热后的水的又一部分在高压泵116c中升压后送至第一高压节煤器112c。由低压节煤器112a加热后的剩余的水经由加热水线171送至兰金循环150(加热水导入工序)。

第一高压节煤器112c使从高压泵116c送来的水与废气EG进行热交换而将该水加热。由第一高压节煤器112c加热后的水在第二高压节煤器112d中被进一步加热。该水在高压蒸发器113c中被进一步加热而变成蒸汽。该蒸汽在第一高压过热器114c以及第二高压过热器114d中被进一步过热而成为高压蒸汽HS。该高压蒸汽HS经由高压蒸汽线138供给至高压蒸汽涡轮121c并驱动高压蒸汽涡轮121c。驱动高压蒸汽涡轮121c后的蒸汽经由高压蒸汽回收线139送至第一再热器115a。

中压节煤器112b使从中压泵116b送来的水与废气EG进行热交换而将该水加热。由中压节煤器112b加热后的水在中压蒸发器113b中被进一步加热而变成蒸汽。该蒸汽在中压过热器114b被进一步过热而成为中压蒸汽IS。该中压蒸汽IS经由中压蒸汽线133而与在高压蒸汽回收线139中流动的蒸汽合流，并被第一再热器115a以及第二再热器115b再过热而成为再热蒸汽RHS。该再热蒸汽RHS经由再热蒸汽线136供给至中压蒸汽涡轮121b。

驱动中压蒸汽涡轮121b后的再热蒸汽RHS经由中压蒸汽回收线137以及低压蒸汽线132供给至低压蒸汽涡轮121a。

由低压节煤器112a加热后的液体的水HW经由加热水线171而从兰金循环150的蒸发器151中的加热水入口向蒸发器151内流入。在该蒸发器151内，使液体的低沸点介质LM与由低压节煤器112a加热后的液体的水HW进行热交换而将低沸点介质LM加热，并使该低沸点介质LM蒸发(加热工序)。在该过程中，水HW被冷却而从蒸发器151的加热水出口流出。从蒸发器151的加热水出口流出的水在被循环泵179升压后，经由水回收线178向供水线131流入。该水与来自复水器123的水混合，流经供水线131而返回至低压节煤器112a(水回收工序)。

在蒸发器151中蒸发后的低沸点介质LM驱动作为兰金循环150的构成要素的涡轮152。驱动涡轮152后的低沸点介质LM被送至冷凝器153。在该冷凝器153中，低沸点介质LM与冷却介质CW进行交换而将低沸点介质LM冷却并使其冷凝。冷凝后的低沸点介质LM由低沸点介质泵154送至蒸发器151，如上所述，在该蒸发器151中与水HW进行热交换。如以上那样，低沸点介质LM在兰金循环150内循环(兰金循环执行工序)。

如以上那样，在本实施方式的蒸发器151中，由于使液体的低沸点介质LM与液体的水HW进行热交换，因此，与使液体的低沸点介质LM与气体进行热交换相比，能够减小蒸发器151的传热面积。其结果是，在本实施方式中，能够实现蒸发器151的小型化，进而实现兰金循环150的小型化。因此，在本实施方式中，能够向受到设置空间等的制约的现有的废热回收装置比较容易地导入低沸点兰金循环。

另外，在本实施方式中，由低压节煤器112a加热后的水HT在加热水线171、蒸发器151、水回收线178、供水线131、低压节煤器112a中循环。因此，在本实施方式中，比起与低沸点介质LM热交换的水不循环的情况，能够向兰金循环150供给高温的水。因此，在本实施方式中，能够提高兰金循环150的输出。

另外，在本实施方式中，由于将由低压节煤器112a加热后的水的一部分送至兰金循环150，因此，在该低压节煤器112a中流动的水的流量增加，从而能够提高该低压节煤器112a中的废气EG与水的热交换量，换言之，能够提高废气EG的热回收量。因此，在本实施方式中，不仅能够有效利用废热回收锅炉110中的低温的废气EG的热量，还能够降低向烟囱60流入的废气EG的温度。

在此，使用图2以及图3，对以上说明的废气EG的热量的有效利用进一步详细说明。需要说明的是，以下为了简化说明，设废热回收锅炉110仅具有一个蒸汽产生部(例如低压蒸汽产生部)来作为蒸汽产生部，蒸汽涡轮仅具有利用由该一个蒸汽产生部产生的蒸汽进行驱动的一个蒸汽涡轮(例如低压蒸汽涡轮)。

图2以及图3是示出伴随着在废热回收锅炉110中流动的废气EG以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系的TQ线图。这些TQ线图定性地示出伴随着废气EG以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系，而非定量地示出。需要说明的是，在这些TQ线图中，横轴的热量Q随着朝向左侧而成为较大的值。

废气EG随着向下游侧流动而温度逐渐降低，并且热量逐渐减少。在废热回收锅炉110中流动的水(包括蒸汽)W0在与废气EG的热交换中，随着向上游侧(废气EG的流动的上游侧)流动而温度逐渐上升，并且热量逐渐增多。具体而言，流入到节煤器的水W0在通过该节煤器的过程中，温度逐渐上升，并且热量逐渐增加。由节煤器加热后的水W0向蒸发器内流入。在蒸发器内，虽然该水W0的温度维持在蒸发器中的水的饱和温度Ts0，但是该水W0的热量增加，水W0变成蒸汽。蒸汽向过热器内流入。在过热器中，该蒸汽的温度上升且其热量增加。

假设为了增加蒸汽涡轮的输出而提高蒸汽压力。在该情况下，如图2所示，蒸发器内的水W1的温度、换句话说饱和温度从Ts0提高到Ts1。此时，当蒸发器出口处的废气EG的温度与水W1的温度之间的温度差即夹点(pinch)温度差Tp要与提高蒸汽压力之前相同时，蒸发器中的水W1与废气EG的热交换量从Qe0减少至Qe1。其结果是，蒸发器中的蒸汽产生量减少。此外，伴随着蒸汽产生量的减少，向节煤器以及蒸发器流入的水W1的流量也减少。当向节煤器流入的水W1的流量减少时，节煤器中的废气EG与水W1的热交换量降低，从而无法利用在提高蒸汽压力前利用过的低温的废气EG的热量。因此，不仅废气EG的热利用率降低，而且向烟囱流入的废气EG的温度上升。因此，提高蒸汽压力所带来的成套设备的输出以及效率的增大效果被因废气EG的热利用率减少而导致的成套设备的输出以及效率的降低相抵。其结果是，成套设备的输出以及效率的增大效果减小。

对此，当导入以上说明的兰金循环150时，如上所述，向节煤器流入的水W2的流量增加兰金循环150所利用的量。当在节煤器中流动的水W2的流量增加时，水W2通过节煤器的过程中的温度上升率(给予单位热量时的温度上升量)降低。在该情况下，与兰金循环150导入前相比，在节煤器中低温的废气EG与水W2进行热交换。因此，通过导入兰金循环150，不仅能够有效利用就废热回收锅炉110中的废气EG的温度而言呈低温的废气EG的热量，而且能够降低向烟囱60流入的废气EG的温度。通过有效利用低温的废气EG的热量，废气EG的回收热量所增加的量被用于低沸点介质LM的加热。因此，在本实施方式中，能够有效利用废气EG的热量，其结果是，能够实现成套设备的输出以及效率的增大。

另外，假设为了增加燃气涡轮的输出而提高燃气涡轮压力比。在该情况下，如图3所示，从燃气涡轮排出的废气EG的温度从Teg0降低至Teg1。此时，当蒸发器出口处的废气EG的温度与水W1的温度之间的温度差即夹点温度差Tp要与提高燃气涡轮压力比之前相同时，蒸发器中的水W1与废气EG的热交换量从Qe0减少至Qe1。其结果是，与上述的情况相同，蒸发器中的蒸汽产生量、向节煤器以及蒸发器流入的水W1的流量减少。当向节煤器流入的水W1的流量减少时，不仅节煤器中的废气EG与水W1的热交换量降低且废气EG的热利用率降低，而且向烟囱60流入的废气EG的温度上升。因此，提高燃气涡轮压力比所带来的成套设备的输出以及效率的增大效果被因废气EG的热利用率减少而导致的成套设备的输出以及效率的降低相抵。结果是，成套设备的输出以及效率的增大效果减小。

对此，在该情况下也导入以上说明的兰金循环150时，向节煤器流入的水W2的流量增加兰金循环150所利用的量。当在节煤器中流动的水W2的流量增加时，水W2通过节煤器的过程中的温度上升率(给予单位热量时的温度上升量)降低。因此，与兰金循环150导入前相比，在节煤器中低温的废气EG与水进行热交换。因此，通过导入兰金循环150，不仅能够有效利用就废热回收锅炉110中的废气EG的温度而言呈低温的废气EG的热量，而且能够降低向烟囱60流入的废气EG的温度。通过有效利用低温的废气EG的热量，废气EG的回收热量所增加的量被用于低沸点介质LM的加热。因此，在本实施方式中，能够有效利用废气EG的热量，其结果是，能够实现成套设备的输出以及效率的增大。

(第二实施方式)

参照图4～图9，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第二实施方式进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备与第一实施方式同样地，也具备：燃气涡轮10a；在燃气涡轮10a的驱动下进行发电的发电机41；对从燃气涡轮10a排出的废气EG的热量进行回收的废热回收装置100a；以及将通过了废热回收装置100a的废气EG释放到大气中的烟囱60。

本实施方式的燃气涡轮10a与第一实施方式同样地，也具有压缩机11a、燃烧器21、以及涡轮31。但是，本实施方式的压缩机11a具有：对大气进行压缩的低压压缩机12a；以及对由低压压缩机12a压缩后的空气进一步压缩后送至燃烧器21的高压压缩机12b。本实施方式的燃气涡轮10a还具有中间冷却器163，该中间冷却器163将由低压压缩机12a压缩后的空气通过与水的热交换而冷却后送至高压压缩机12b。即，在本实施方式的压缩机11a中，从压缩机11a的中级抽取压缩空气，在中间冷却器163对该压缩空气进行冷却后，将冷却后的压缩空气返回到压缩机11a的中级以后。

低压压缩机12a以及高压压缩机12b均具有：以轴线为中心进行旋转的压缩机转子13a、13b；以及将该压缩机转子13a、13b覆盖为能够旋转的压缩机壳体17a、17b。低压压缩机12a的压缩机转子13a和高压压缩机12b的压缩机转子13b以相同的轴线为中心进行旋转，且相互连结而形成燃气涡轮转子40a的一部分。在该燃气涡轮转子40a上连接有发电机41的转子。发电机41的转子、定子例如被氢等冷却介质冷却。因此，在发电机41上设有将该冷却介质通过与水的热交换而冷却的发电机冷却器161。燃气涡轮转子40a以能够旋转的方式被轴承45支承。在该轴承45上设有将来自轴承45的润滑油通过与水的热交换而冷却后返回至轴承45的润滑油冷却器162。

本实施方式的废热回收装置100a与第一实施方式的废热回收装置100相同，具备废热回收锅炉110、蒸汽涡轮121a、121b、121c、发电机122a、122b、122c、复水器123、供水泵124、以及兰金循环150。本实施方式的废热回收装置100a还具备供水系统热交换器160。该供水系统热交换器160具有上述的发电机冷却器161、润滑油冷却器162、以及中间冷却器163。因此，中间冷却器163在成为燃气涡轮10a的构成要素的同时也成为废热回收装置100a的构成要素。

本实施方式的供水线131a在供水泵124的下游侧分支为两条线。一条线形成第一冷却水线141，另一条线形成第二冷却水线142。第一冷却水线141与发电机冷却器161的水入口连接。第二冷却水线142与润滑油冷却器162的水入口连接。在发电机冷却器161的水出口以及润滑油冷却器162的水出口处分别连接有第三冷却水线143。与各水出口连接的第三冷却水线143合流后与中间冷却器163的水入口连接。在该中间冷却器163的水出口处连接有预热完成供水线149。该预热完成供水线149与低压节煤器112a连接。与蒸发器151的加热水出口连接的水回收线178与预热完成供水线149连接。需要说明的是，供水线131a具有以上说明的第一冷却水线141、第二冷却水线142、第三冷却水线143、以及预热完成供水线149。

接下来，对本实施方式的燃气涡轮成套设备的动作进行说明。

复水器123中的水在供水泵124中升压，并经由供水线131a中的第一冷却水线141而送至发电机冷却器161，并且经由供水线131a中的第二冷却水线142而送至润滑油冷却器162。在发电机冷却器161中，用于冷却发电机41的转子、定子的冷却介质与来自复水器123的水进行热交换而使冷却介质冷却，另一方面，水被加热。另外，在润滑油冷却器162中，轴承45的润滑油与来自复水器123的水进行热交换而使润滑油冷却，另一方面，水被加热。

在发电机冷却器161以及润滑油冷却器162中被一次加热后的水经由第三冷却水线143而送至中间冷却器163。在中间冷却器163中，该一次加热后的水与由低压压缩机12a压缩后的空气进行热交换而使该空气冷却，另一方面，水被进一步加热。冷却后的空气被送至高压压缩机12b，在被进一步压缩之后送至燃烧器21。

因此，与不存在中间冷却器163的情况相比，高压压缩机12b的出口处的空气温度变低。因此，能够缓和构成本实施方式的高压压缩机12b的出口的构件的热环境，能够提高高压压缩机12b的耐老化性。

在中间冷却器163中被进一步加热后的水流经供水线131a中的预热完成供水线149，中途与在兰金循环150的蒸发器151中和低沸点介质LM进行了热交换的水合流，并与该水一起被送至低压节煤器112a。如上所述，送至低压节煤器112a的水通过与废气EG的热交换而被加热，然后送至低压蒸发器113a、兰金循环150等。

以上，在本实施方式中与第一实施方式同样地，也将由低压节煤器112a加热后的液体的水送至兰金循环150，使该水与低沸点介质LM进行热交换，因此，能够实现兰金循环150的小型化、兰金循环150的热效率提高、以及低温的废气EG的热量的有效利用。

在此，使用图5，对以上说明的废气EG的热量的有效利用进一步详细说明。需要说明的是，以下为了简化说明而设置为：废热回收锅炉110仅具有一个蒸汽产生部(例如低压蒸汽产生部)来作为蒸汽产生部，蒸汽涡轮仅具有利用由该一个蒸汽产生部产生的蒸汽进行驱动的一个蒸汽涡轮(例如低压蒸汽涡轮)。

图5与图2以及图3相同，是示出伴随着在废热回收锅炉110中流动的废气EG以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系的TQ线图。该TQ线图也定性地示出伴随着废气EG以及水(包括蒸汽)的流动的各个热量与温度之间的关系，而非定量地示出。此外，在该TQ线图中，横轴的热量Q也随着朝向左侧而成为较大的值。

废气EG如使用图2以及图3的上述那样，随着向下游侧流动而温度逐渐降低，并且热量逐渐减少。在废热回收锅炉110中流动的水(包括蒸汽)W5在与废气EG的热交换中，随着向上游侧流动而温度逐渐上升，并且热量逐渐增多。具体而言，流入到节煤器的水W5在通过该节煤器的过程中，温度逐渐上升，并且热量逐渐增加。水W5在节煤器的出口处被加热至比蒸发器中的水的饱和温度Ts1稍低的温度。这是为了不使水在节煤器的出口处沸腾。需要说明的是，通常将节煤器的出口处的水的温度与蒸发器中的水的饱和温度Ts1之间的温度差称为趋近(approach)温度差Tap。该趋近温度差Tap即便在最小时也为0℃，节煤器的出口处的水的温度不会超过蒸发器中的水的饱和温度Ts1。在蒸发器中，在来自节煤器的水W5的温度上升至蒸发器的压力下的饱和温度Ts1之后维持为饱和温度Ts1，但该水W5的热量增加，从而水W5变成蒸汽。蒸汽流入到过热器内。在过热器中，该蒸汽的温度上升且其热量增加。

当存在上述的趋近温度差Tap时，在蒸发器中，使相同流量的水变成蒸汽的热量增加。因此，通过对向节煤器流入的水W6进行加热而提升该水W6的温度，从而能够抑制在蒸发器中使水W6变成蒸汽的热量增加。但是，仅加热向节煤器流入的水W6的话，低温的废气EG的热利用量不会增加。

对此，当导入兰金循环150时，在向蒸发器流入的流量保持恒定的状态下，向节煤器流入的水W7的流量增加。当在节煤器中流动的水W7的流量增加时，水W7通过节煤器的过程中的温度上升率(给予单位热量时的温度上升量)降低。在该情况下，与兰金循环150导入前相比，在节煤器中低温的废气EG与水W7的热交换量增加。因此，通过导入兰金循环150，不仅能够有效利用就废热回收锅炉110中的废气EG的温度而言呈低温的废气EG的热量，而且能够降低向烟囱流入的废气EG的温度。因此，在本实施方式中，能够有效利用废气EG的热量，结果是，能够实现成套设备的输出以及效率的增大。

另外，在本实施方式中，利用燃气涡轮10a中的冷却对象的热量而将向低压节煤器112a输送的水在供水系统热交换器160中进行加热，因此，能够有效利用燃气涡轮10a的废热。通过有效利用燃气涡轮10a的废热，回收热量所增加的量被用于低沸点介质LM的加热。

然而，在对向废热回收锅炉110的多个蒸发器113a、113b、113c中的内压最低的低压蒸发器113a输送的水进行加热的低压节煤器112a中，输送燃气涡轮成套设备中温度相对低的水即可。因此，在本实施方式的供水系统热交换器160中，无需将低温的水加热至较高的温度，因此，能够有效利用温度较低的冷却对象的废热。而且，在本实施方式中，由发电机冷却器161以及润滑油冷却器162对水进行一次加热之后，在中间冷却器163中对一次加热后的水进一步进行二次加热。因此，在构成热交换器的各冷却器161、162、163中，不仅冷却对象与水的温度差减小，而且水的入口温度与出口温度之差减小，能够进一步提高冷却对象与水的热交换的效率。

如上所述，通过强化中间冷却器163对空气的冷却而降低高压压缩机12b中的空气的出口温度，从高压压缩机12b的耐老化性等的观点出发是优选的。然而，当高压压缩机12b中的空气的出口温度下降时，换言之，当向燃烧器21流入的空气的温度下降时，燃气涡轮效率降低。这是因为，当向燃烧器21流入的空气的温度下降时，为了将涡轮入口的温度保持为恒定而使燃料F的投入量增加，从而燃气涡轮输出增加，但是燃气涡轮输出的增加相对于燃料F的投入量的增加的比例小。

因此，高压压缩机12b中的空气的出口温度只要在构成高压压缩机12b的出口的构件的强度、耐老化性等允许的范围内，优选尽可能高。因此，在本实施方式中，虽然在中间冷却器163中将空气冷却而降低高压压缩机12b中的空气的出口温度，但是该出口温度在构成高压压缩机12b的出口的构件的强度、耐老化性等能够允许的范围内为较高的温度。

在此，如图6所示，将低压压缩机12a中的空气的入口温度设为Tc1，将低压压缩机12a中的空气的出口温度设为Tc2，将高压压缩机12b中的空气的入口温度设为Tc3，将高压压缩机12b中的空气的出口温度设为Tc4。另外，将低压压缩机12a的压力比设为PR1，将高压压缩机12b的压力比设为PR2，将低压压缩机12a的驱动所需的动力设为Wc1，将高压压缩机12b的驱动所需的动力设为Wc2。

假设在以下的条件下使低压压缩机12a的压力比PR1发生了变化。

条件

(1)低压压缩机12a中的空气的入口温度Tc1恒定；

(2)高压压缩机12b中的空气的出口温度Tc4恒定在上述的温度；

(3)低压压缩机12a以及高压压缩机12b中的整体压力比PR(＝PR1×PR2)恒定。

在该情况下，如图7所示，随着低压压缩机12a的压力比PR1减小，低压压缩机12a中的空气的出口温度Tc2逐渐降低。伴随于此，如图8所示，中间冷却器163中的废热量Q逐渐减小，并且如图9所示，低压压缩机12a以及高压压缩机12b的驱动所需的合计动力Wc(＝Wc1+Wc2)也逐渐减小。

对此，在本实施方式中，为了抑制低压压缩机12a以及高压压缩机12b的驱动所需的合计动力Wc，减小低压压缩机12a的压力比PR1，并且相对地增大高压压缩机12b的压力比PR2。其结果是，在本实施方式中，低压压缩机12a中的空气的出口温度Tc2下降，中间冷却器163中的废热量Q、换言之用于加热水的热量Q减小。在本实施方式中，通过在发电机冷却器161以及润滑油冷却器162中进行一次加热，如以上那样补充在中间冷却器163中加热水的热量Q所减小的量。另外，在本实施方式中，使低压压缩机12a中的空气的出口温度Tc2、换言之、中间冷却器163中的空气的入口温度低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1(参照图4)。此外，使发电机冷却器161中的冷却介质的入口温度、以及润滑油冷却器162中的润滑油的入口温度也低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1。因此，在本实施方式中，可靠地使向低压节煤器112a供给的水的温度Tws(参照图4)低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1。

但是，向低压节煤器112a供给的水的温度Tws是比低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度高的温度。需要说明的是，废气EG的露点温度取决于燃料成分等，但在50℃左右。在本实施方式中，由于将向低压节煤器112a供给的水的温度Tws设为比低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度高的温度，因此，在适当设定低压压缩机12a的压力比PR1以及高压压缩机12b的压力比PR2的同时，设定各冷却器161、162、163的传热面积、各冷却器161、162、163中的水的流速等。

如以上那样，在本实施方式中，通过将低压压缩机12a的压力比PR1设定得较小，相对地将高压压缩机12b的压力比PR2设定得较大，从而在使构成高压压缩机12b的出口的构件的耐老化性等落入目标范围内的同时，能够抑制中间冷却器163中的，伴随空气放热的燃气涡轮效率的降低。此外，在本实施方式中，通过如上述那样设定低压压缩机12a的压力比PR1等，能够减少低压压缩机12a以及高压压缩机12b的驱动所需的合计动力Wc，并且进一步抑制燃气涡轮效率的降低。

在本实施方式中，通过使低压压缩机12a中的空气的出口温度Tc2低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1，能够如上述那样将低压压缩机12a的压力比PR1设定得较小，能够抑制燃气涡轮效率的降低。另外，通过使低压压缩机12a中的空气的出口温度Tc2、润滑油冷却器162入口处的润滑油温度、以及发电机冷却器161入口处的将发电机的结构部件冷却的冷却介质的温度低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1，能够可靠地使向低压节煤器112a供给的水的温度Tws低于低压蒸发器113a中的饱和温度Tb1。因此，在本实施方式中，在低压节煤器112a以及低压蒸发器113a中需要对水进行加热，从而能够有效利用通过低压节煤器112a以及低压蒸发器113a的废气EG的热量。另外，在本实施方式中，利用温度比饱和温度Ts1低的冷却对象的热量使向低压节煤器112a供给的水升温之后，在低压节煤器112a中进一步升温并用作兰金循环150的热源。因此，在本实施方式中，在有效利用低温的冷却对象的热量的同时，能够提高兰金循环150的热源温度，因此，兰金循环150的输出以及效率增大，其结果是，能够增大成套设备的输出以及效率。

另外，在本实施方式中，使向低压节煤器112a供给的水的温度Tws高于低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度，从而抑制废气EG中的水冷凝在构成低压节煤器112a的传热管的表面上。

在来自燃气涡轮10a的废气EG中含有气体的水。此外，根据燃料的性状，有时在废气EG中也含有硫磺成分，在该情况下，通过与水的反应而生成硫酸。即便在通过低压节煤器112a的废气EG的温度高于废气EG的露点温度的情况下，若在构成低压节煤器112a的传热管内流动的水的温度低，则与传热管接触的废气EG中的水分也发生冷凝。当水冷凝到传热管的表面时，该传热管腐蚀的可能性较高。此外，当水含有硫酸等腐蚀成分时，传热管腐蚀的可能性更高。

在本实施方式中，如上所述，使向如下的低压节煤器112a输送的水的温度Tws高于低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度，该低压节煤器112a在废热回收锅炉110中位于最靠下游侧且供废热回收锅炉110中温度最低的废气EG通过。因此，在本实施方式中，能够抑制构成低压节煤器112a的传热管表面上的废气EG中的水的冷凝，能够抑制构成低压节煤器112a的传热管的腐蚀。

需要说明的是，在本实施方式中，使低压压缩机12a中的空气的出口温度Tc2低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1，并且使向低压节煤器112a供给的水的温度Tws高于低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度。然而，也可以均不满足以上两个温度条件，或者还可以仅满足以上两个温度条件中的一方的条件。但是，在不满足温度条件的情况下，当然无法获得满足温度条件所带来的效果。

另外，在第一实施方式或以下说明的各实施方式中，与本实施方式同样地，也优选使向低压节煤器112a供给的水的温度Tws高于低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度，并且低于低压蒸发器113a中的饱和温度Ts1。

(第三实施方式)

参照图10，对第三实施方式的燃气涡轮成套设备进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备变更了第二实施方式的废热回收装置100a的配置，其他的结构与第二实施方式的燃气涡轮成套设备相同。

本实施方式的废热回收装置100b是在第二实施方式的废热回收装置100a中追加了回收水系统热交换器177而得到的。该回收水系统热交换器177设置在将兰金循环150的蒸发器151与供水线131a(预热完成供水线149)连接的水回收线178中。该回收水系统热交换器177使在水回收线178中流动的水与其他介质进行热交换。具体而言，该回收水系统热交换器177使在水回收线178中流动的水与例如温度比在水回收线178中流动的水低的水等介质进行热交换，从而对该介质进行加热。

在本实施方式中，能够利用回收水系统热交换器177来回收在兰金循环150的蒸发器151中未回收完的热量。因此，能够进一步有效利用废气EG的热量。

需要说明的是，本实施方式的回收水系统热交换器177虽然使在水回收线178中流动的水与温度比在水回收线178中流动的水低的水等介质进行热交换，但是也可以使在水回收线178中流动的水与温度比在水回收线178中流动的水高的介质进行热交换。在该情况下，该回收水系统热交换器177不回收在兰金循环150的蒸发器151中未回收完的热量。因此，该回收水系统热交换器177在例如向低压节煤器112a供给的水的温度低于低压节煤器112a的废气出口处的废气EG的露点温度的情况下，担负使该水的温度高于露点温度的作用等。

另外，本实施方式中，虽然向第二实施方式的燃气涡轮成套设备追加了回收水系统热交换器177，但也可以向第一实施方式或以下的各实施方式的燃气涡轮成套设备追加回收水系统热交换器177。

(第四实施方式)

参照图11，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第四实施方式进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备与第一实施方式同样地，也具备：燃气涡轮10b；在燃气涡轮10b的驱动下进行发电的发电机41；对从燃气涡轮10b排出的废气EG的热量进行回收的废热回收装置100c；以及将通过了废热回收装置100c的废气EG释放到大气中的烟囱60。

本实施方式的燃气涡轮10b与第二实施方式同样地，也具有压缩机11a、燃烧器21、以及涡轮31。但是，在本实施方式的涡轮31中的转子轴34以及多个动叶35上形成有供冷却空气流动的冷却空气流路36。在压缩机11a上设有冷却用空气冷却器166，该冷却用空气冷却器166将被压缩机11a压缩后的空气A的一部分通过与水的热交换而冷却，并将其送至涡轮31的冷却空气流路36。

本实施方式的废热回收装置100c与第二实施方式的废热回收装置100a相同地，具备废热回收锅炉110、蒸汽涡轮121a、121b、121c、发电机122a、122b、122c、复水器123、供水泵124、兰金循环150、以及供水系统热交换器160。本实施方式的废热回收装置100c还具备加热水系统热交换器165。加热水系统热交换器165具有上述的冷却用空气冷却器166。

兰金循环150中的蒸发器151的加热水入口与废热回收锅炉110中的高压泵116c的排出口通过加热水线171b而连接。蒸发器151的加热水出口与供水线131a(预热完成供水线149)通过水回收线178而连接。上述的加热水系统热交换器165(冷却用空气冷却器166)设置在加热水线171b中。

因此，废热回收锅炉110中的由低压节煤器112a加热后的水的一部分被高压泵116c升压，然后其另一部分送至第一高压节煤器112c，剩余的一部分经由加热水线171b而送至冷却用空气冷却器166。在冷却用空气冷却器166中，由低压节煤器112a加热且在高压泵116c中升压后的水与被压缩机11a压缩后的空气的一部分进行热交换而将空气冷却，另一方面，该水被进一步加热。冷却后的空气送至涡轮转子33的冷却空气流路36而将涡轮转子33冷却。另一方面，在冷却用空气冷却器166中被进一步加热后的水经由加热水线171b而送至兰金循环150的蒸发器151。在该蒸发器151中，使由低压节煤器112a以及冷却用空气冷却器166加热后的液体的水HW与液体的低沸点介质LM进行热交换而加热低沸点介质LM，使该低沸点介质LM蒸发(加热工序)。在该过程中，水HW被冷却而从蒸发器151的加热水出口流出。从蒸发器151的加热水出口流出的水经由水回收线178向供水线131a(预热完成供水线149)流入。该水与由供水系统热交换器160加热后的来自复水器123的水混合，流经供水线131a而返回至低压节煤器112a(水回收工序)。

以上，在本实施方式中，与第一实施方式同样地，也将由低压节煤器112a加热后的液体的水送至兰金循环150，使该水与低沸点介质LM进行热交换，因此，能够实现兰金循环150的小型化、以及兰金循环150的热效率提高、低温的废气EG的热量的有效利用。

另外，在本实施方式中，利用燃气涡轮10b中的冷却对象的热量，在冷却用空气冷却器166中对向兰金循环150输送的水进行加热，因此能够有效利用燃气涡轮10b的废热。通过有效利用燃气涡轮10b的废热，回收热量所增加的量被用于低沸点介质LM的加热。

需要说明的是，在本实施方式中，冷却用空气冷却器166构成加热水系统热交换器165，但也可以使该冷却用空气冷却器166构成供水系统热交换器的一部分。即，也可以使第二以及第三实施方式的供水系统热交换器160包括该冷却用空气冷却器166。

(第五实施方式)

参照图12，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第五实施方式进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备变更了第四实施方式的废热回收装置100c中的兰金循环150的配置。

在本实施方式的废热回收装置100d中，兰金循环150中的蒸发器151的加热水入口与废热回收锅炉110中的第二高压节煤器112d的出口通过加热水线171d而连接。蒸发器151的加热水出口与废热回收锅炉110中的高压蒸发器113c通过水回收线178d而连接。用于冷却被压缩机11a压缩后的空气A的冷却用空气冷却器166设置在水回收线178d中。因此，本实施方式的冷却用空气冷却器166并非构成加热水系统热交换器，而是构成回收水系统热交换器177d。在水回收线178d中设有高压循环泵179d，该高压循环泵179d将来自兰金循环150的蒸发器151的水升压以将其送至高压蒸发器113c。

废热回收锅炉110中的由第二高压节煤器112d加热后的水的一部分被送至高压蒸发器113c，剩余的一部分经由加热水线171d而送至兰金循环150的蒸发器151。在该蒸发器151中，使由低压节煤器112a、第一高压节煤器112c以及第二高压节煤器112d加热后的液体的水HW与液体的低沸点介质LM进行热交换而将低沸点介质LM加热，使该低沸点介质LM蒸发(加热工序)。在该过程中，水HW被冷却而从蒸发器151的加热水出口流出。从蒸发器151的加热水出口流出水在被高压循环泵179d升压之后，经由水回收线178d而送至冷却用空气冷却器166(回收水系统热交换器177d)。在冷却用空气冷却器166中，使来自蒸发器151的水与被压缩机11a压缩后的空气的一部分进行热交换而将该空气冷却，另一方面，该水被进一步加热。冷却后的空气被送至涡轮转子33的冷却空气流路36而将涡轮转子33冷却。另一方面，在冷却用空气冷却器166中被进一步加热后的水经由水回收线178d而送至高压蒸发器113c。

如以上那样，作为与低沸点介质LM进行热交换的液体的水，可以不是由低压节煤器112a加热后的液体的水，也可以是由第二高压节煤器112d加热后的液体的水，还可以是由其他的节煤器加热后的水。

以上，在本实施方式中，将由第二高压节煤器112d加热后的液体的水送至兰金循环150，使该水与低沸点介质LM进行热交换，因此，能够实现兰金循环150的小型化、以及兰金循环150的热效率提高。

另外，在本实施方式中，利用燃气涡轮10b中的冷却对象的热量，在冷却用空气冷却器166中对向高压蒸发器113c输送的水进行加热，因此，能够有效利用燃气涡轮10b的废热。通过有效利用燃气涡轮10b的废热，回收热量所增加的量被用于在与低沸点介质LM的热交换中降低了温度的来自第二高压节煤器112d的水的再加热。

另外，在第四实施方式以及本实施方式中，设有将由低压节煤器112a加热后的水的一部分返回至供水线131a的循环泵179。因此，在第四实施方式以及本实施方式中，通过低压节煤器112a的水的流量增加，也能够实现低温的废气EG的热量的有效利用。

(第六实施方式)

参照图13，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第六实施方式进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备变更了第四实施方式的兰金循环150的结构。

本实施方式的废热回收装置100e中的兰金循环150e具备：对液体的低沸点介质LM进行加热的加热器155；对由该加热器155加热后的液体的低沸点介质LM进一步加热而使其蒸发的蒸发器(加热器)151；利用蒸发后的低沸点介质LM而进行驱动的涡轮152；将驱动涡轮152后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；使冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换而将冷凝后的低沸点介质LM加热的预热器156；将冷凝后的低沸点介质LM升压并送至预热器156以及加热器155的低沸点介质泵154；以及使低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157。在涡轮152上例如连接有在该涡轮152的驱动下进行发电的发电机159。

兰金循环150e中的蒸发器151的加热水入口与废热回收锅炉110中的高压泵116c的排出口通过第一加热水线171b而连接。冷却用空气冷却器166设置在该第一加热水线171b中。因此，该冷却用空气冷却器166构成加热水系统热交换器165。蒸发器151的加热水出口与供水线131a(预热完成供水线149)通过第一水回收线178而连接。在该第一水回收线178中设有循环泵179。兰金循环150e中的加热器155的加热水入口与废热回收锅炉110中的低压节煤器112a的出口通过第二加热水线171而连接。加热器155的加热水出口与第一水回收线178通过第二水回收线178b而连接。

废热回收锅炉110中的由低压节煤器112a加热后的水的一部分与第四实施方式同样地被高压泵116c升压，然后其另一部分送至第一高压节煤器112c，剩余的一部分经由第一加热水线171b而送至冷却用空气冷却器166。在冷却用空气冷却器166中，由低压节煤器112a加热且在高压泵116c中升压后的水与被压缩机11a压缩后的空气的一部分进行热交换而将该空气冷却，另一方面，该水被进一步加热。冷却后的空气送至涡轮转子33的冷却空气流路36而将涡轮转子33冷却。另一方面，在冷却用空气冷却器166中被进一步加热后的水经由第一加热水线171b而送至兰金循环150e的蒸发器151。在该蒸发器151中，使由低压节煤器112a以及冷却用空气冷却器166加热后的液体的水与液体的低沸点介质LM进行热交换而加热低沸点介质LM，使该低沸点介质LM蒸发(加热工序)。在该过程中，水被冷却而从蒸发器151的加热水出口流出。从蒸发器151的加热水出口流出的水经由第一水回收线178向供水线131a(预热完成供水线149)流入。

在蒸发器151中蒸发后的低沸点介质LM被送至涡轮152并驱动该涡轮152。驱动涡轮152后的低沸点介质LM经由预热器156而送至冷凝器153。在冷凝器153中，低沸点介质LM与冷却介质进行交换，将低沸点介质LM冷却并使其冷凝。冷凝后的低沸点介质LM由低沸点介质泵154送至加热器155以及预热器156。在加热器155中，由低压节煤器112a加热后的液体的水与来自冷凝器153的液体的低沸点介质LM进行热交换而将液体的低沸点介质LM加热。与低沸点介质LM进行了热交换的水从加热器155的加热水出口流出，并经由第二水回收线178b以及第一水回收线178向供水线131a流入。在预热器156中，冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换而将冷凝后的低沸点介质LM加热，另一方面，驱动涡轮152后的低沸点介质LM被冷却。驱动涡轮152并在预热器156中冷却后的低沸点介质LM被冷凝器153冷却，并且如上述那样发生冷凝。由预热器156加热后的低沸点介质LM送至蒸发器151。

这样，可以利用温度彼此不同的水对低沸点介质LM阶段性地进行加热。另外，还可以利用驱动涡轮152后的低沸点介质LM的热量来加热冷凝后的低沸点介质LM。

以上，在本实施方式中，与第四实施方式同样地，也将由低压节煤器112a加热后的液体的水送至兰金循环150e，使该水与低沸点介质LM进行热交换，因此，能够实现兰金循环150e的小型化、以及兰金循环150e的热效率提高、低温的废气EG的热量的有效利用。此外，在本实施方式中，还利用燃气涡轮10b中的冷却对象的热量，在冷却用空气冷却器166中对向兰金循环150e输送的水进行加热，因此，能够有效利用燃气涡轮10b的废热。通过有效利用燃气涡轮10b的废热，回收热量所增加的量被用于低沸点介质LM的加热。

另外，在本实施方式中，利用温度彼此不同的水对低沸点介质LM阶段性地进行加热，因此，能够提高兰金循环150e的输出以及效率。

(第七实施方式)

参照图14，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第七实施方式进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备主要变更了第六实施方式的燃气涡轮10b的结构以及兰金循环150e的结构。

本实施方式的燃气涡轮成套设备与以上的各实施方式同样地，也具备：燃气涡轮10j；在燃气涡轮10j的驱动下进行发电的发电机41；对从燃气涡轮10j排出的废气EG的热量进行回收的废热回收装置100j；以及将通过了废热回收装置100j的废气EG释放到大气中的烟囱60。

本实施方式的燃气涡轮10j与以上的实施方式同样地，也具有压缩机11j、燃烧器21、以及涡轮31j。但是，在本实施方式的涡轮31j中的转子轴34以及多个动叶35上形成有供冷却空气流动的冷却空气流路36。另外，在本实施方式的涡轮31j中的静叶38上也形成有供冷却空气流动的冷却空气流路(未图示)。本实施方式的燃气涡轮10j还具有用于冷却涡轮31j的高温部件的第一冷却用空气冷却器166a、第二冷却用空气冷却器166b、以及第三冷却用空气冷却器166c。

第一冷却用空气冷却器166a将被压缩机11j压缩后的来自最终级的空气A的一部分通过与水的热交换而冷却，并将其送至在涡轮31j的转子轴34以及多个动叶35上形成的冷却空气流路36。第二冷却用空气冷却器166b将来自比压缩机11j的最终级靠前的一级的空气A的一部分通过与水的热交换而冷却，并将其送至在涡轮31j的特定级的静叶38上形成的冷却空气通路。第三冷却用空气冷却器166c将来自比压缩机11j的上述前级再靠前的一级的空气A的一部分通过与水的热交换而冷却，并将其送至在比涡轮31j的上述特定级靠后的一级的静叶38上形成的冷却空气通路。

本实施方式的废热回收装置100j具备：利用从燃气涡轮10j排出的废气EG的热量来产生蒸汽的废热回收锅炉110j；利用由废热回收锅炉110j产生的蒸汽进行驱动的蒸汽涡轮121a、121c；在蒸汽涡轮121a、121c的驱动下进行发电的发电机122a、122c；使驱动蒸汽涡轮121a后的蒸汽恢复成水的复水器123；将复水器123中的水返回至废热回收锅炉110j的供水泵124；以及供低沸点介质LM循环的兰金循环150j。

废热回收装置100j具有低压蒸汽涡轮121a以及高压蒸汽涡轮121c来作为蒸汽涡轮121a、121c。在低压蒸汽涡轮121a、高压蒸汽涡轮121c上分别连接有发电机122a、122c。需要说明的是，在此在各蒸汽涡轮121a、121c上连接发电机122a、122c，但也可以将低压蒸汽涡轮121a、高压蒸汽涡轮121c的转子相互连接，并向合计两台蒸汽涡轮连接一台发电机。

废热回收锅炉110j具有：产生低压蒸汽LS的低压蒸汽产生部111a、以及产生高压蒸汽HS的高压蒸汽产生部111c。

低压蒸汽产生部111a具有：对水进行加热的低压节煤器112a；将由低压节煤器112a加热后的水变成蒸汽的低压蒸发器113a；以及对由低压蒸发器113a产生的蒸汽进行过热而生成低压蒸汽LS的低压过热器114a。

高压蒸汽产生部111c具有：将由低压节煤器112a加热后的水升压的高压泵116c；对在该高压泵116c中升压后的水进行加热的高压节煤器112c；将由高压节煤器112c加热后的水变成蒸汽的高压蒸发器113c；以及对由高压蒸发器113c产生的蒸汽进行过热的高压过热器114c。在低压节煤器112a上连接有将在此加热后的水导入低压蒸发器113a的低压水线117。该低压水线117在中途分支，作为低压水分支线117c而与高压泵116c的吸入口连接。

构成各个高压蒸汽产生部111c、低压蒸汽产生部111a的要素从涡轮31j朝向面朝烟囱60的废气EG的下游侧，依次排列有高压过热器114c、高压蒸发器113c、高压节煤器112c、低压过热器114a、低压蒸发器113a、低压节煤器112a。

复水器123与低压节煤器112a通过供水线131a而连接。在该供水线131a中设有供水泵124。低压过热器114a与低压蒸汽涡轮121a的蒸汽入口通过将来自低压过热器114a的低压蒸汽LS送至低压蒸汽涡轮121a的低压蒸汽线132而连接。低压蒸汽涡轮121a的蒸汽出口与复水器123相互连接，以使得将驱动低压蒸汽涡轮121a后的低压蒸汽LS供给至复水器123。高压过热器114c与高压蒸汽涡轮121c的蒸汽入口通过将来自高压过热器114c的高压蒸汽HS送至高压蒸汽涡轮121c的高压蒸汽线138而连接。在高压蒸汽涡轮121c的蒸汽出口处连接有高压蒸汽回收线139。该高压蒸汽回收线139与低压蒸汽线132合流。

本实施方式的废热回收装置100j还具备供水系统热交换器160j。该供水系统热交换器160j具有第二至第六实施方式中的发电机冷却器161和润滑油冷却器162。

本实施方式的供水线131a与第二至第六实施方式同样地，也在供水泵124的下游侧分支为两条线。一条线构成第一冷却水线141，另一条线构成第二冷却水线142。第一冷却水线141与发电机冷却器161的水入口连接。第二冷却水线142与润滑油冷却器162的水入口连接。在发电机冷却器161的水出口以及润滑油冷却器162的水出口处分别连接有预热完成供水线149。该预热完成供水线149与低压节煤器112a连接。

本实施方式的废热回收装置100j中的兰金循环150j具备：对液体的低沸点介质LM进行加热的第一加热器155a、第二加热器155b以及第三加热器155c；对由这些加热器155a～155c加热后的液体的低沸点介质LM进一步加热并使其蒸发的蒸发器(加热器)151；利用蒸发后的低沸点介质LM而进行驱动的涡轮152；将驱动涡轮152后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；使冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换而将冷凝后的低沸点介质LM加热的预热器156；将冷凝后的低沸点介质LM升压而送至预热器156以及加热器155a～155c的低沸点介质泵154；以及供低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157j。在涡轮152上例如连接有在该涡轮152的驱动下进行发电的发电机159

第一加热器155a的低沸点介质入口、第三加热器155c的低沸点介质入口、以及预热器156的低沸点介质入口通过低沸点介质线157j而与低沸点介质泵154的排出口连接。即，第一加热器155a、第三加热器155c以及预热器156通过低沸点介质线157j而与低沸点介质泵154并联连接。第一加热器155a的低沸点介质出口与第二加热器155b的低沸点介质入口通过低沸点介质线157j而连接。第二加热器155b的低沸点介质出口、第三加热器155c的低沸点介质出口、以及预热器156的低沸点介质出口通过低沸点介质线157j在相互合流之后，与蒸发器151的低沸点介质入口连接。

在废热回收锅炉110j中的高压泵116c的排出口处连接有加热水主线171m。该加热水主线171m分支为三条线，分别构成第一加热水线171d、第二加热水线171e、第三加热水线171f。在第一加热水线171d中连接有兰金循环150j中的蒸发器151的加热水入口。第一冷却用空气冷却器166a设置在该第一加热水线171d中。因此，该第一冷却用空气冷却器166a构成第一加热水系统热交换器165a。在第二加热水线171e中连接有兰金循环150j中的第二加热器155b的加热水入口。第二冷却用空气冷却器166b设置在该第二加热水线171e中。因此，该第二冷却用空气冷却器166b构成第二加热水系统热交换器165b。在第三加热水线171f中连接有兰金循环150j中的第一加热器155a的加热水入口。第三冷却用空气冷却器166c设置在该第三加热水线171f中。因此，该第三冷却用空气冷却器166c构成第三加热水系统热交换器165c。

在兰金循环150j中的蒸发器151的加热水出口处连接有第一水回收线178d。该第一水回收线178d与废热回收锅炉110j中的低压水线117连接。在兰金循环150j中的第二加热器155b的加热水出口处连接有第二水回收线178e。该第二水回收线178e与供水线131a(预热完成供水线149)连接。在该第二水回收线178e中设有将在此流动的水升压的第二循环泵179e。在第一加热器155a上连接有第三水回收线178f。该第三水回收线178f与第二水回收线178e连接。

废热回收锅炉110j中的低压水分支线117c在中途分支，其作为第四加热水线171g而与兰金循环150j中的第三加热器155c的加热水入口连接。在第三加热器155c的加热水出口处连接有第四水回收线178g。该第四水回收线178g与第二水回收线178e相同，与供水线131a(预热完成供水线149)连接。在该第四水回收线178g中设有将在此流动的水升压的第四循环泵179g。

废热回收锅炉110j中的由低压节煤器112a加热后的水的一部分被高压泵116c升压，然后其另一部分送至高压节煤器112c，剩余的一部分送至加热水主线171m。送至加热水主线171m的水的一部分经由第一加热水线171d而送至第一冷却用空气冷却器166a。送至加热水主线171m的水的另一部分经由第二加热水线171e而送至第二冷却用空气冷却器166b。送至加热水主线171m的水的剩余的一部分经由第三加热水线171f而送至第三冷却用空气冷却器166c。

在第一冷却用空气冷却器166a中，由低压节煤器112a加热且在高压泵116c中升压后的水与被压缩机11j压缩后的来自最终级的空气的一部分进行热交换而将该空气冷却，另一方面，该水被进一步加热。冷却后的空气被送至涡轮转子33的冷却空气流路36而将涡轮转子33冷却。另一方面，在第一冷却用空气冷却器166a中被进一步加热后的水经由第一加热水线171d而送至兰金循环150j中的蒸发器151。

在第二冷却用空气冷却器166b中，由低压节煤器112a加热且在高压泵116c中升压后的水与来自比压缩机11j的最终级靠前的一级的空气的一部分进行热交换而将该空气冷却，另一方面，该水被进一步加热。冷却后的空气被送至在涡轮31j的特定级的静叶38上形成的冷却空气通路而将特定级的静叶38冷却。另一方面，在第二冷却用空气冷却器166b中被进一步加热后的水经由第二加热水线171e而送至兰金循环150j中的第二加热器155b。

在第三冷却用空气冷却器166c中，由低压节煤器112a加热且在高压泵116c中升压后的水与比压缩机11j的上述前级再靠前的一级的空气的一部分进行热交换而将该空气冷却，另一方面，该水被进一步加热。冷却后的空气被送至在比涡轮31j的上述特定级靠后的一级的静叶38上形成的冷却空气通路，将该后级的静叶38冷却。另一方面，在第三冷却用空气冷却器166c中被进一步加热后的水经由第三加热水线171f而送至兰金循环150j中的第一加热器155a。

在兰金循环150j的蒸发器151中，使由低压节煤器112a以及第一冷却用空气冷却器166a加热后的液体的水与液体的低沸点介质LM进行热交换而将低沸点介质LM加热，使该低沸点介质LM蒸发(加热工序)。在该过程中，水被冷却而从蒸发器151的加热水出口流出。从蒸发器151的加热水出口流出的水经由第一水回收线178d以及废热回收锅炉110j的低压水线117向低压蒸发器113a流入。

在蒸发器151中蒸发后的低沸点介质LM被送至涡轮152并驱动该涡轮152。驱动涡轮152后的低沸点介质LM经由预热器156而送至冷凝器153。在冷凝器153中，低沸点介质LM与冷却介质进行交换，将低沸点介质LM冷却并使其冷凝。冷凝后的低沸点介质LM由低沸点介质泵154送至第一加热器155a、第三加热器155c以及预热器156。

在第一加热器155a中，由低压节煤器112a以及第三冷却用空气冷却器166c加热后的液体的水与液体的低沸点介质LM进行热交换，将低沸点介质LM加热。在该过程中，水被冷却而从第一加热器155a的加热水出口向第三水回收线178f流出。

在第二加热器155b中，使由低压节煤器112a以及第二冷却用空气冷却器166b加热后的液体的水与由第一加热器155a加热后的液体的低沸点介质LM进行热交换，对低沸点介质LM进一步加热。在该过程中，水被冷却而从第二加热器155b的加热水出口向第二水回收线178e流出。该水在第二水回收线178e中流动的过程中，与从第一加热器155a经由第三水回收线178f送来的水合流。然后，该水与来自第一加热器155a的水一起在第二循环泵179e中升压后，经由供水线131a(预热完成供水线149)向低压节煤器112a流入。

在第三加热器155c中，使由低压节煤器112a加热后的液体的水与液体的低沸点介质LM进行热交换，将低沸点介质LM加热。在该过程中，水被冷却而从第三加热器155c的加热水出口向第四水回收线178g流出。然后，该水在第四循环泵179g中升压后，经由供水线131a(预热完成供水线149)向低压节煤器112a流入。

在预热器156中，冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换，将冷凝后的低沸点介质LM加热，另一方面，驱动涡轮152后的低沸点介质LM被冷却。用于驱动涡轮152且在预热器156中冷却后的低沸点介质LM被冷凝器153冷却，且如上述那样发生冷凝。

由第一加热器155a以及第二加热器155b加热后的低沸点介质LM、由第三加热器155c加热后的低沸点介质LM、以及由预热器156加热后的低沸点介质LM在合流之后送至蒸发器151。

如本实施方式那样，也可以通过与第六实施方式不同的方式，利用温度彼此不同的水对低沸点介质LM阶段性地进行加热。另外，还可以与第六实施方式同样地，利用驱动涡轮152后的低沸点介质LM的热量来加热冷凝后的低沸点介质LM。

以上，在本实施方式中，也与第四实施方式、第六实施方式等相同，将由低压节煤器112a加热后的液体的水送至兰金循环150j，使该水与低沸点介质LM进行热交换，因此，能够实现兰金循环150j的小型化、以及兰金循环150j的热效率提高、低温的废气EG的热量的有效利用。

此外，在本实施方式中，也利用燃气涡轮10j中的冷却对象的热量，在冷却用空气冷却器166a、166b、166c中对向兰金循环150j输送的水进行加热，因此，能够有效利用燃气涡轮10j的废热。通过有效利用燃气涡轮10j的废热，回收热量所增加的量被用于低沸点介质LM的加热。

另外，在本实施方式中，与第六实施方式同样地，利用温度彼此不同的水对低沸点介质LM阶段性地进行加热，因此，能够提高兰金循环150j的输出以及效率。另外，在本实施方式中，串联地配置加热器155a与加热器155b，并且并联地配置加热器155a及加热器155b与加热器155c，由此，根据成为热源的水的流量以及温度水平，能够实现适当位置处的热量的接受，能够增大输出以及效率。

(第八实施方式)

参照图15，对本发明所涉及的燃气涡轮成套设备的第八实施方式进行说明。

本实施方式的燃气涡轮成套设备主要变更了第七实施方式的兰金循环150j的结构。

本实施方式的燃气涡轮10j与第七实施方式相同。因此，本实施方式的燃气涡轮10j也具有：第一冷却用空气冷却器166a、第二冷却用空气冷却器166b、以及第三冷却用空气冷却器166c。另外，本实施方式的废热回收装置100k具备：兰金循环150k、以及与第七实施方式相同的废热回收锅炉110j。本实施方式的废热回收装置100k还具备连接物冷却器180。该连接物冷却器180具有第二至第六实施方式中的发电机冷却器161、以及润滑油冷却器162。发电机冷却器161使发电机41的冷却介质与连接物冷却介质进行热交换。在该发电机冷却器161的连接物冷却介质入口处连接有第一冷却完毕介质线181a。在该发电机冷却器161的连接物冷却介质出口处连接有第一加热后介质线182a。润滑油冷却器162使润滑油与连接物冷却介质进行热交换。在该润滑油冷却器162的连接物冷却介质入口处连接有第二冷却完毕介质线181b。在该润滑油冷却器162的连接物冷却介质出口处连接有第二加热后介质线182b。

本实施方式的供水线131与第一实施方式同样地，与低压节煤器112a连接。即，本实施方式的供水线131与第二至第七实施方式不同，不经由发电机冷却器161、润滑油冷却器162。

本实施方式的废热回收装置100k中的兰金循环150k具备：对液体的低沸点介质LM进行加热的第一加热器155a、第二加热器155b、第三加热器155e、以及第四加热器155f；对由这些加热器155a、155b、155e、155f加热后的液体的低沸点介质LM进一步加热并使其蒸发的蒸发器(加热器)151；利用蒸发后的低沸点介质LM而进行驱动的涡轮152；将驱动涡轮152后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；使冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换而将冷凝后的低沸点介质LM加热的预热器156；将冷凝后的低沸点介质LM升压并送至预热器156以及加热器155a、155b、155e、155f的低沸点介质泵154；以及供低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157k。在涡轮152上例如连接有在该涡轮152的驱动下进行发电的发电机159。

第三加热器155e的低沸点介质入口、第四加热器155f的低沸点介质入口、以及预热器156的低沸点介质入口通过低沸点介质线157k而与低沸点介质泵154的排出口连接。第三加热器155e使来自低沸点介质泵154的低沸点介质LM与来自发电机冷却器161的连接物冷却介质进行热交换。因此，在第三加热器155e的连接物冷却介质入口处连接有第一加热后介质线182a，在第三加热器155e的连接物冷却介质出口处连接有第一冷却完毕介质线181a。第四加热器155f使来自低沸点介质泵154的低沸点介质LM与来自润滑油冷却器162的连接物冷却介质进行热交换。因此，在第四加热器155f的连接物冷却介质入口处连接有第二加热后介质线182b，在第四加热器155f的连接物冷却介质出口处连接有第二冷却完毕介质线181b。因此，第三加热器155e以及第四加热器155f构成使低沸点介质与连接物冷却介质进行热交换的B加热器。

第三加热器155e的低沸点介质出口以及第四加热器155f的低沸点介质出口通过低沸点介质线157k在相互合流之后与第一加热器155a的低沸点介质入口连接。第一加热器155a的低沸点介质出口与第二加热器155b的低沸点介质入口通过低沸点介质线157k而连接。第二加热器155b的低沸点介质出口以及预热器156的低沸点介质出口通过低沸点介质线157k在相互合流之后与蒸发器151的低沸点介质入口连接。

在设有第一冷却用空气冷却器166a的第一加热水线171d中，与第七实施方式同样地连接有蒸发器151的加热水入口。在设有第二冷却用空气冷却器166b的第二加热水线171e中，与第七实施方式同样地连接有第二加热器155b的加热水入口。在设有第三冷却用空气冷却器166c的第三加热水线171f中，与第七实施方式同样地连接有第一加热器155a的加热水入口。因此，第二加热器155b以及第一加热器155a构成使液体的低沸点介质LM与通过加热水线后的液体的水进行热交换的A加热器。

在兰金循环150k中的蒸发器151的加热水出口处，与第七实施方式同样地连接有第一水回收线178d。该第一水回收线178d与废热回收锅炉110j中的低压水线117连接。在兰金循环150k中的第二加热器155b的加热水出口处连接有第二水回收线178e。该第二水回收线178e与供水线131连接。在该第二水回收线178e中设有将在此流动的水升压的第二循环泵179e。在第一加热器155a上，与第七实施方式同样地连接有第三水回收线178f。该第三水回收线178f与第二水回收线178e连接。

在兰金循环150k的蒸发器151中，与第七实施方式同样地使由低压节煤器112a以及第一冷却用空气冷却器166a加热后的液体的水与液体的低沸点介质LM进行热交换而将低沸点介质LM加热，使该低沸点介质LM蒸发(A加热工序)。在该过程中，水被冷却而从蒸发器151的加热水出口流出。从蒸发器151的加热水出口流出的水经由第一水回收线178d以及废热回收锅炉110j的低压水线117向低压蒸发器113a流入。

在蒸发器151中蒸发后的低沸点介质LM与第七实施方式同样地送至涡轮152并驱动该涡轮152。驱动涡轮152后的低沸点介质LM经由预热器156而送至冷凝器153。在冷凝器153中，低沸点介质LM与冷却介质进行交换，将低沸点介质LM冷却并使其冷凝。冷凝后的低沸点介质LM通过低沸点介质泵154而送至第三加热器155e、第四加热器155f以及预热器156。

在第三加热器155e中，使由发电机冷却器161加热后的连接物冷却介质与液体的低沸点介质LM进行热交换。其结果是，低沸点介质LM被加热(B加热工序)，另一方面，连接物冷却介质被冷却。冷却后的连接物冷却介质经由第一冷却完毕介质线181a而返回到发电机冷却器161。在发电机冷却器161中，使冷却后的连接物冷却介质与发电机41的冷却介质进行热交换(连接物冷却工序)。在第四加热器155f中，使由润滑油冷却器162加热后的连接物冷却介质与液体的低沸点介质LM进行热交换。其结果是，低沸点介质LM被加热(B加热工序)，另一方面，连接物冷却介质被冷却。冷却后的连接物冷却介质经由第二冷却完毕介质线181b而返回到润滑油冷却器162。在润滑油冷却器162中，使冷却后的连接物冷却介质与润滑油进行热交换(连接物冷却工序)。

在第一加热器155a中，使由低压节煤器112a以及第三冷却用空气冷却器166c加热后的液体的水与由第三加热器155e以及第四加热器155f加热后的液体的低沸点介质LM进行热交换，将低沸点介质LM进一步加热(A加热工序)。在该过程中，水被冷却而从第一加热器155a的加热水出口向第三水回收线178f流出。

在第二加热器155b中，与第七实施方式同样地，使由低压节煤器112a以及第二冷却用空气冷却器166b加热后的液体的水与由第一加热器155a加热后的液体的低沸点介质LM进行热交换，将低沸点介质LM进一步加热(A加热工序)。在该过程中，水被冷却而从第二加热器155b的加热水出口向第二水回收线178e流出。与第七实施方式同样地，该水在第二水回收线178e中流动的过程中，与从第一加热器155a经由第三水回收线178f送来的水合流。然后，该水与来自第一加热器155a的水一起在第二循环泵179e中升压后，经由供水线131向低压节煤器112a流入。

在预热器156中，与第七实施方式同样地，使冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换而将冷凝后的低沸点介质LM加热，另一方面，驱动涡轮152后的低沸点介质LM被冷却。驱动涡轮152且在预热器156中冷却后的低沸点介质LM被冷凝器153冷却，并且如上述那样发生冷凝。

由第三加热器155e、第四加热器155f、第一加热器155a以及第二加热器155b加热后的低沸点介质LM和由预热器156加热后的低沸点介质LM在合流之后被送至蒸发器151。

如本实施方式那样，也可以通过与第六实施方式或第七实施方式不同的方式，利用温度彼此不同的水、连接物冷却介质对低沸点介质LM阶段性地进行加热。另外，还可以与第六实施方式同样地，利用驱动涡轮152后的低沸点介质LM的热量来加热冷凝后的低沸点介质LM。

以上，在本实施方式中，与第四实施方式或第六实施方式等同样地，也将由低压节煤器112a加热后的液体的水送至兰金循环150k，使该水与低沸点介质LM进行热交换，因此，能够实现兰金循环150k的小型化、以及兰金循环150k的热效率提高、低温的废气EG的热量的有效利用。

此外，在本实施方式中，通过兰金循环150k，能够有效利用由冷却用空气冷却器166a、166b、166c回收到的燃气涡轮10j的废热。此外，在本实施方式中，通过兰金循环150k，能够有效利用由发电机冷却器161以及润滑油冷却器162回收到的燃气涡轮的连接物的废热。

另外，在本实施方式中，与第六实施方式或第七实施方式同样地，也对低沸点介质LM阶段性地进行加热，因此，能够提高兰金循环150k的输出。此外，在本实施方式中，通过同时采用温度较低的连接物的废热、以及温度较高的由低压节煤器112a以及第一冷却用空气冷却器166a加热后的液体的水的热量，从而在有效利用温度较低的废热的同时，能够提高兰金循环150k的输出以及效率，其结果是，能够提高成套设备的输出以及效率。

需要说明的是，在第四实施方式至第八实施方式中，由冷却用空气冷却器166(或者第一冷却用空气冷却器166a)冷却后的空气被送至涡轮转子33的冷却空气流路36而将涡轮转子33冷却。然而，若是构成燃气涡轮的部件中的与燃烧气体接触的高温部件，则也可以将该空气送至涡轮转子33以外的高温部件。另外，在第七实施方式以及第八实施方式中，由第二冷却用空气冷却器166b、第三冷却用空气冷却器166c冷却后的空气将涡轮31j的静叶38冷却。然而，若是构成燃气涡轮的部件中的与燃烧气体接触的高温部件，则也可以将该空气送至静叶38以外的高温部件。

例如，如图16所示，也可以将由冷却用空气冷却器166等冷却后的来自压缩机11a的空气送至燃烧器21。燃烧器21具有：使燃料F在来自压缩机11a的空气A中燃烧而生成燃烧气体的燃烧筒(或者尾筒)23；以及向该燃烧筒23内喷射来自压缩机11a的空气A及燃料F的喷射器22。在形成燃烧筒23的构件上形成有为了冷却该构件而供冷却空气通过的冷却空气流路24。由冷却用空气冷却器166等冷却后的来自压缩机11a的空气被送至该燃烧筒23的冷却空气流路24，将燃烧筒23冷却。在该情况下，来自冷却用空气冷却器166的空气A在被冷却空气压缩机29升压之后送至燃烧器21。

(低沸点介质兰金循环的变形例)

应用于燃气涡轮成套设备的低沸点介质兰金循环并不局限于第一实施方式等的兰金循环150、第六实施方式的兰金循环150e、第七实施方式的兰金循环150j、第八实施方式的兰金循环150k，可以是任意的兰金循环。以下对兰金循环的其他例进行说明。

如图17所示，第一变形例的兰金循环150f具备：使液体的低沸点介质LM与水进行热交换而将低沸点介质LM加热并使其蒸发的蒸发器(加热器)151；利用蒸发后的低沸点介质LM而进行驱动的涡轮152；将驱动涡轮152后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；使冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换而将冷凝后的低沸点介质LM加热的预热器156；将冷凝后的低沸点介质LM升压并送至预热器156以及蒸发器151的低沸点介质泵154；以及供低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157f。

即，第一变形例的兰金循环150f省略了第六实施方式的兰金循环150e中的加热器155。

如图18所示，第二变形例的兰金循环150g具备：使液体的低沸点介质LM与水进行热交换而将低沸点介质LM加热并使其蒸发的蒸发器(加热器)151；利用蒸发后的低沸点介质LM而进行驱动的高压涡轮152c；使驱动高压涡轮152c后的低沸点介质LM与水进行热交换而将低沸点介质LM加热的再热器156a；利用由再热器156a加热后的低沸点介质LM而进行驱动的低压涡轮152a；将驱动低压涡轮152a后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；将冷凝后的低沸点介质LM升压并送至蒸发器151的低沸点介质泵154；以及供低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157g。

在第一变形例的兰金循环150f中的预热器156中，使冷凝后的低沸点介质LM与驱动涡轮152后的低沸点介质LM进行热交换，将冷凝后的低沸点介质LM加热。另一方面，在第二变形例的兰金循环150g中的再热器156a中，使驱动高压涡轮152c后的低沸点介质LM与来自外部的水进行热交换，将驱动高压涡轮152c后的低沸点介质LM加热，并将其送至低压涡轮152a。需要说明的是，在本变形例中，向蒸发器151供给的水与向再热器156a供给的水可以是来自同一供给源的水，也可以是来自不同的供给源的水。

如图19所示，第三变形例的兰金循环150h具备：将冷凝后的低沸点介质LM升压的低沸点介质低压泵154a；将由低沸点介质低压泵154a升压后的低沸点介质LM进一步升压的低沸点介质高压泵154c；使来自低沸点介质高压泵154c的低沸点介质LM与水HW1进行热交换并使其蒸发的高压蒸发器151c；利用来自高压蒸发器151c的低沸点介质LM而进行驱动的高压涡轮152c；使来自低沸点介质低压泵154a的低沸点介质LM与水HW2进行热交换并使其蒸发的低压蒸发器151a；利用来自低压蒸发器151a的低沸点介质LM而进行驱动的低压涡轮152a；将驱动低压涡轮152a后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；以及供低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157h。需要说明的是，向高压蒸发器151c供给的液体的水HW1的温度高于向低压蒸发器151a供给的液体的水HW2的温度。

在高压蒸发器151c中蒸发后的低沸点介质LM被送至高压涡轮152c并驱动该高压涡轮152c。驱动高压涡轮152c后的低沸点介质LM与在低压蒸发器151a中产生的低沸点介质LM混合后送至低压涡轮152a，并驱动该低压涡轮152a。驱动低压涡轮152a后的低沸点介质LM被冷凝器153冷凝。由冷凝器153冷凝后的低沸点介质LM在低沸点介质低压泵154a中升压。由低沸点介质低压泵154a升压后的低沸点介质LM的一部分送至低压蒸发器151a，剩余的低沸点介质LM送至低沸点介质高压泵154c。

作为向低压蒸发器151a供给的液体的水HW2，例如考虑润滑油冷却水、发电机冷却水、燃气涡轮压缩机中间冷却的冷却水、废热回收锅炉110中的由低压节煤器112a加热后的水或由中压节煤器112b加热后的水等。另外，作为向高压蒸发器151c供给的液体的水HW1，在向低压蒸发器151a供给的液体的水HW2是废热回收锅炉110中的由低压节煤器112a加热后的水的情况下，考虑由中压节煤器112b加热后的水、由第二高压节煤器112d加热后的水等。

如图20所示，第四变形例的兰金循环150i具备：将冷凝后的低沸点介质LM升压的低沸点介质低压泵154a；对由低沸点介质低压泵154a升压后的低沸点介质LM进一步升压的低沸点介质中压泵154b；对由低沸点介质中压泵154b升压后的低沸点介质LM进一步升压的低沸点介质高压泵154c；使来自低沸点介质高压泵154c的低沸点介质LM与水HW1进行热交换并使其蒸发的高压蒸发器151c；利用来自高压蒸发器151c的低沸点介质LM而进行驱动的高压涡轮152c；使来自低沸点介质中压泵154b的低沸点介质LM与水HW2进行热交换并使其蒸发的中压蒸发器151b；利用来自中压蒸发器151b的低沸点介质LM而进行驱动的中压涡轮152b；使来自低沸点介质低压泵154a的低沸点介质LM与水HW3进行热交换并使其蒸发的低压蒸发器151a；利用来自低压蒸发器151a的低沸点介质LM而进行驱动的低压涡轮152a；将驱动低压涡轮152a后的低沸点介质LM冷却并使其冷凝的冷凝器153；以及供低沸点介质LM在以上的要素间流动的低沸点介质线157i。需要说明的是，向高压蒸发器151c供给的液体的水HW1的温度高于向中压蒸发器151b供给的液体的水HW2的温度。另外，向中压蒸发器151b供给的液体的水HW2的温度高于向低压蒸发器151a供给的液体的水HW3的温度。

在高压蒸发器151c中蒸发后的低沸点介质LM被送至高压涡轮152c并驱动该高压涡轮152c。驱动高压涡轮152c后的低沸点介质LM与在中压蒸发器151b中产生的低沸点介质LM混合后送至中压涡轮152b，并驱动该中压涡轮152b。驱动中压涡轮152b后的低沸点介质LM与在低压蒸发器151a中产生的低沸点介质LM混合后送至低压涡轮152a，并驱动该低压涡轮152a。驱动低压涡轮152a后的低沸点介质LM被冷凝器153冷凝。由冷凝器153冷凝后的低沸点介质LM被低沸点介质低压泵154a升压。由低沸点介质低压泵154a升压后的低沸点介质LM的一部分被送至低压蒸发器151a，剩余的低沸点介质LM被送至低沸点介质中压泵154b。由低沸点介质中压泵154b升压后的低沸点介质LM的一部分被送至中压蒸发器151b，剩余的低沸点介质LM被送至低沸点介质高压泵154c。

作为向低压蒸发器151a供给的液体的水HW3，例如考虑润滑油冷却水、发电机冷却水、燃气涡轮压缩机中间冷却的冷却水、废热回收锅炉110中的由低压节煤器112a加热后的水等。另外，作为向中压蒸发器151b供给的液体的水HW2，考虑废热回收锅炉110中的由中压节煤器112b加热后的水等。作为向高压蒸发器151c供给的液体的水HW1，考虑废热回收锅炉110中的由第二高压节煤器112d加热后的水等。

(压缩机的变形例)

第二～第六实施方式的压缩机11a构成为包括具有相互独立的压缩机壳体的低压压缩机12a和高压压缩机12b。然而，如图21所示，第二～第六实施方式的压缩机也可以具有一个压缩机壳体17c。

在该的情况下，在一个压缩机壳体17c的中级形成抽气口18，并且与抽气口18邻接且在比该抽气口18靠高压侧的位置处形成吸气口19。在抽气口18处连接中间冷却器163的空气入口，在吸气口19处连接中间冷却器163的空气出口。在这样的压缩机11b中，比抽气口18靠低压侧的部分构成低压压缩部14a，比吸气口19靠高压侧的部分构成高压压缩部14b。

(废热回收装置的变形例)

以上的各实施方式的废热回收装置均具备蒸汽涡轮。然而，如图22所示，若废热回收装置100f具备具有节煤器以及对由节煤器加热后的水进一步加热而使其变成蒸汽的蒸发器的废热回收锅炉110f，则也可以不具备蒸汽涡轮。

在图22所示的废热回收锅炉110f中，来自低压蒸汽产生部111a的低压蒸汽LS被送至低压蒸汽利用设备71a，来自中压蒸汽产生部111b的中压蒸汽IS被送至中压蒸汽利用设备71b，来自高压蒸汽产生部111c的高压蒸汽HS被送至高压蒸汽利用设备71c。送至各蒸汽利用设备71a、71b、71c的蒸汽恢复成液体的水之后送至供水泵124。

另外，在此例示出具有低压蒸汽产生部111a、中压蒸汽产生部111b、高压蒸汽产生部111c的废热回收锅炉110f，但只要具有节煤器、以及对由节煤器加热后的水进一步加热而使其变成蒸汽的蒸发器，则可以采用任意的废热回收锅炉。

工业实用性

在本发明的一方式中，利用低沸点介质兰金循环，在实现来自燃气涡轮的废热的有效利用的同时，能够使该低沸点介质兰金循环小型化。

附图标记说明：

10、10a、10j：燃气涡轮，11、11a、11b、11j：压缩机，12a：低压压缩机，12b：高压压缩机，21：燃烧器，31、31j：涡轮，33：涡轮转子，36：冷却空气流路，40、40a：燃气涡轮转子，41：发电机，45：轴承，71a：低压蒸汽利用设备，71b：中压蒸汽利用设备，71c：高压蒸汽利用设备，100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100j、100k：废热回收装置，110、110f、110j：废热回收锅炉，111a：低压蒸汽产生部，111b：中压蒸汽产生部，111c：高压蒸汽产生部，112a：低压节煤器，113a：低压蒸发器，123：复水器，124：供水泵，131：供水线，141：第一冷却水线，142：第二冷却水线，143：第三冷却水线，149：预热完成供水线，150、150e、150f、150g、150h、150i、150j、150k：低沸点介质兰金循环，151：蒸发器(加热器)，152：涡轮，153：冷凝器，154：低沸点介质泵，155：加热器，155a：第一加热器，155b：第二加热器，155c、155e：第三加热器，155f：第四加热器，160、160j：供水系统热交换器，161：发电机冷却器，162：润滑油冷却器，163：中间冷却器，165：加热水系统热交换器，165a：第一加热水系统热交换器，165b：第二加热水系统热交换器，165c：第三加热水系统热交换器，166：冷却用空气冷却器，166a：第一冷却用空气冷却器，166b：第二冷却用空气冷却器，166c：第三冷却用空气冷却器，171、171b、171d：加热水线，171a：第一加热水线，171b：第二加热水线，171c：第三加热水线，171m：加热水主线，177、177d：回收水系统热交换器，178、178b、178d：水回收线，179：循环泵，179d：高压循环泵，180：连接物冷却器。