成套设备及其运转方法与流程

文档序号:16045995发布日期:2018-11-24 10:52阅读:233来源:国知局

本发明涉及具备锅炉的成套设备及其运转方法。

本申请基于在2016年3月30日向日本国申请的日本特愿2016-068262号而主张优先权,并将该内容援引于此。

背景技术

锅炉对水进行加热而产生蒸汽。该蒸汽在大多数情况下向蒸汽轮机输送。从蒸汽轮机排出的蒸汽通过冷凝器而返回为水。该水作为供水而向锅炉返回。

以下的专利文献1所记载的成套设备具备向锅炉输送高温的废气的燃气轮机和由锅炉中产生的蒸汽驱动的蒸汽轮机。在上述的燃气轮机、蒸汽轮机的运转过程中需要冷却的被冷却介质流过构成燃气轮机、蒸汽轮机的部件。该成套设备具备冷却器,该冷却器使向锅炉输送的供水与被冷却介质进行热交换,从而对供水进行加热,另一方面,对被冷却介质进行冷却。

在该成套设备中,由于流入锅炉的供水的温度变高,因此能够有效地产生蒸汽。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-117517号公报

发明要解决的课题

在上述专利文献1所记载的技术中,虽然能够将被冷却介质的热量有效利用于供水的加热,但存在有时无法将被冷却介质充分地降温这样的问题。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供一种能够有效利用被冷却介质的热量且同时管理被冷却介质的温度的成套设备及其运转方法。

用于解决课题的方案

作为用于实现上述目的的发明的一方案的成套设备具备:加热水而产生蒸汽的锅炉;与所述锅炉直接或者间接地连接的设备;积存水的供水源;用于将所述供水源的水向所述锅炉供给的供水线路;供与所述设备相关的被冷却介质流动的被冷却介质线路;使所述被冷却介质的热量向在所述供水线路中流动的水即供水移动,来对所述供水进行加热,另一方面,对所述被冷却介质进行冷却的冷却器;对所述被冷却介质或者所述供水的温度进行检测的温度计;以及基于由所述温度计检测到的温度来对所述被冷却介质的温度进行调节的温度调节器。

在该成套设备中,通过冷却器使设备中的被冷却介质的热量向供水移动,来对被冷却介质进行冷却,另一方面,对供水进行加热。因此,能够有效利用被冷却介质的热量。另外,在该成套设备中,通过温度调节器来调节被冷却介质的温度。因此,能够将被冷却介质的温度管理为适当的温度。

在此,在所述成套设备中,也可以是,所述温度调节器具有:使所述被冷却介质或者所述供水与外部介质进行热交换的辅助热交换器;以及对所述辅助热交换器中的热交换量进行调节的热交换量调节器。在该成套设备中,温度调节器具有辅助热交换器,由此与仅通过供水来调节被冷却介质的温度相比,能够扩大被冷却介质的温度调节范围。例如,温度调节器具有辅助热交换器,由此与仅通过供水来降低被冷却介质的温度相比,能够进一步降低被冷却介质的温度。

在具有所述辅助热交换器的所述成套设备中,也可以是,所述辅助热交换器具有介质辅助热交换器,该介质辅助热交换器设置于所述被冷却介质线路来使所述被冷却介质与所述外部介质进行热交换,所述热交换量调节器具有流量调节器,该流量调节器基于由所述温度计检测到的温度,来对向所述介质辅助热交换器流入的所述被冷却介质和所述外部介质中的至少一方的流量进行调节。在该成套设备中,温度调节器具有介质辅助热交换器,由此即便在供水未在供水线路中流动的情况下,也能够调节被冷却介质的温度。

在具有所述辅助热交换器的所述成套设备中,也可以是,所述辅助热交换器具有供水辅助热交换器,该供水辅助热交换器设置于所述供水线路来使所述供水与所述外部介质进行热交换,所述热交换量调节器具有流量调节器,该流量调节器基于由所述温度计检测到的温度,来对向所述供水辅助热交换器流入的所述供水和所述外部介质中的至少一方的流量进行调节。在该成套设备中,温度调节器具有供水辅助热交换器,由此能够在不变更被冷却介质线路的情况下扩大被冷却介质的温度调节范围。

在作为所述一方案的所述成套设备中,也可以是,所述温度调节器具有:使从所述冷却器流出到所述供水线路的所述供水的至少一部分返回所述供水源的供水返回线路;以及基于由所述温度计检测到的温度来对在所述供水返回线路中流动的供水的流量进行调节的流量调节器。在该成套设备中,通过调节在供水返回线路中流动的供水的流量,能够调节在供水线路中流动的供水的流量。因此,在该成套设备中,与在供水线路中流动的供水的流量为恒定的情况相比,能够扩大被冷却介质的温度调节范围。并且,在该成套设备中,能够通过不设置辅助热交换器的简单结构来扩大被冷却介质的温度调节范围。

在作为所述一方案的所述成套设备中,也可以是,所述冷却器具有:使所述被冷却介质与中间介质进行热交换的热交换器;使所述中间介质的热量向所述供水移动的热移动器;以及使所述中间介质在所述热交换器与所述热移动器之间循环的中间介质线路,所述温度计对所述被冷却介质的温度进行检测,所述温度调节器具有流量调节器,该流量调节器基于由所述温度计检测到的所述被冷却介质的温度,来对向所述热交换器流入的所述中间介质的流量进行调节。

在以上任一所述成套设备中,也可以是,在所述被冷却介质线路中串联地设有多个所述冷却器,所述温度调节器对从设置于所述被冷却介质线路的多个所述冷却器中的、所述被冷却介质的流动的最下游侧的冷却器流出的所述被冷却介质的温度进行调节。

在以上任一所述成套设备中,也可以是,所述成套设备具备:多个所述被冷却介质线路;以及多个所述被冷却介质线路中的每个所述被冷却介质线路的所述冷却器,向多个所述冷却器分别流入的所述被冷却介质的温度在多个所述冷却器中的每个所述冷却器中不同,多个所述冷却器中,温度高的被冷却介质流入的冷却器与温度低的被冷却介质流入的冷却器相比,在所述供水线路中配置在更靠所述供水的流动的下游侧的位置。

该成套设备的供水在供水线路中流动的过程中依次由多个冷却器加热,因此越往供水线路的下游侧,其温度越变高。另外,在该成套设备中,设置于供水线路的多个冷却器中,越是位于供水的流动的下游侧的冷却器,向其流入的被冷却介质的温度越变高。因此,在该成套设备中,能够有效地提高供水的温度。

在以上任一所述成套设备中,也可以是,作为所述设备,具有使燃料燃烧并由燃烧气体驱动的燃气轮机和由蒸汽驱动的蒸汽轮机,作为所述供水源,具有使从所述蒸汽轮机排出的蒸汽返回为水的冷凝器,作为所述冷却器,具有使所述燃气轮机中的被冷却介质的热量向所述供水移动的一个以上的gt冷却器(燃气轮机冷却器),所述锅炉以使驱动所述燃气轮机后的所述燃烧气体作为废气向其流入的方式与所述燃气轮机连接,并且所述锅炉以使由所述锅炉产生的蒸汽向所述蒸汽轮机流入的方式与所述蒸汽轮机连接,所述供水线路具有:将所述冷凝器和所述锅炉连接的供水主线路;从所述供水主线路分支而使在所述供水主线路中流动的供水的至少一部分返回所述冷凝器的供水返回线路;以及切换器,一个以上的所述gt冷却器全部在所述供水主线路中配置在比所述供水返回线路的分支位置靠所述供水的流动的上游侧的位置,所述切换器在供水返回状态和供水状态之间切换供水的流动,所述供水返回状态是使所述供水主线路中的供水经过所述供水返回线路而返回所述冷凝器的状态,所述供水状态是使所述供水主线路中的供水不返回所述冷凝器而向所述锅炉输送的状态。

在该成套设备中,在使燃气轮机及蒸汽轮机运转的情况下,操作切换器而使供水的流动成为供水状态。在该供水状态下,来自冷凝器的供水经过全部的冷却器而流入锅炉。因此,当使供水的流动成为供水状态时,锅炉产生蒸汽,蒸汽轮机由该蒸汽驱动。在该供水状态下,供水在锅炉、蒸汽轮机、冷凝器、供水主线路内进行循环。因此,供水流入与燃气轮机相关联的全部的gt冷却器,从而能够通过全部的gt冷却器来对被冷却介质进行冷却。此外,供水w还流入与蒸汽轮机相关联的全部的st冷却器,从而能够通过全部的st冷却器来对被冷却介质进行冷却。

另外,在该成套设备中,在使蒸汽轮机暂停而仅使燃气轮机单独运转的情况下,当操作切换器而使供水的流动成为供水返回状态时,在该供水返回状态下,来自冷凝器的供水经过供水返回线路而返回冷凝器。在该供水返回状态下,供水在冷凝器、供水主线路、供水返回线路内进行循环。因此,供水不流入锅炉,该锅炉不产生蒸汽。因此,蒸汽轮机不驱动。在该成套设备中,与燃气轮机相关联的全部的gt冷却器在供水主线路中配置在比供水主线路与供水返回线路的分支位置靠上游侧的位置。因此,即便供水的流动为供水返回状态,供水也流入全部的gt冷却器,从而能够通过全部的gt冷却器来对被冷却介质进行冷却。

在以上任一所述成套设备中,也可以是,作为所述设备,具有使燃料燃烧并由燃烧气体驱动的燃气轮机和由蒸汽驱动的蒸汽轮机,作为所述供水源,具有使从所述蒸汽轮机排出的蒸汽返回为水的冷凝器,作为所述冷却器,具有使所述燃气轮机中的被冷却介质的热量向所述供水移动的一个以上的gt冷却器,所述锅炉以使驱动所述燃气轮机后的所述燃烧气体作为废气向其流入的方式与所述燃气轮机连接,并且所述锅炉以使由所述锅炉产生的蒸汽向所述蒸汽轮机流入的方式与所述蒸汽轮机连接,所述供水线路具有:将所述冷凝器和所述锅炉连接的供水主线路;从所述供水主线路分支而使在所述供水主线路中流动的供水的至少一部分返回所述冷凝器的供水返回线路;以及切换器,所述切换器在供水返回状态和供水状态之间切换供水的流动,所述供水返回状态是使所述供水主线路中的供水经过所述供水返回线路而返回所述冷凝器的状态,所述供水状态是使所述供水主线路中的供水不返回所述冷凝器而向所述锅炉输送的状态,一个以上的所述gt冷却器中的至少一个gt冷却器在所述供水主线路中配置在比所述供水返回线路的分支位置靠所述供水的流动的下游侧的位置,相对于配置在比所述供水返回线路的分支位置靠所述供水主线路中的所述供水的流动的下游侧的位置的下游侧gt冷却器的所述温度调节器是第一温度调节器和第二温度调节器中的任一个,所述第一温度调节器具有:使所述被冷却介质与外部介质进行热交换的介质辅助热交换器;以及对所述介质辅助热交换器中的热交换量进行调节的热交换量调节器,所述第二温度调节器具有:设置于供水回流线路且使在所述供水回流线路中流动的供水与外部介质进行热交换的供水辅助热交换器,其中,所述供水回流线路在所述供水主线路中以所述下游侧gt冷却器为基准而将在所述供水主线路中流动的供水的流动的下游侧的部分和上游侧的部分连接;以及对在所述供水回流线路中从所述下游侧向所述上游侧流动的所述供水的流量进行调节的流量调节器。

另外,在该成套设备中,也能够使蒸汽轮机暂停而仅使燃气轮机单独运转。

在以上任一所述成套设备中,也可以是,作为所述设备,具有使燃料燃烧并由燃烧气体驱动的燃气轮机和由蒸汽驱动的蒸汽轮机,作为所述供水源,具有使从所述蒸汽轮机排出的蒸汽返回为水的冷凝器,作为所述冷却器,具有使所述燃气轮机中的被冷却介质的热量向所述供水移动的一个以上的gt冷却器,所述锅炉以使驱动所述燃气轮机后的所述燃烧气体作为废气向其流入的方式与所述燃气轮机连接,并且所述锅炉以使由所述锅炉产生的蒸汽向所述蒸汽轮机流入的方式与所述蒸汽轮机连接,所述供水线路具有将所述冷凝器和所述锅炉连接的供水主线路,相对于一个以上的所述gt冷却器的各个所述温度调节器是第一温度调节器和第二温度调节器中的任一个,所述第一温度调节器具有:使所述被冷却介质与外部介质进行热交换的介质辅助热交换器;以及对所述介质辅助热交换器中的热交换量进行调节的热交换量调节器,所述第二温度调节器具有:设置于供水回流线路且使在所述供水回流线路中流动的供水与外部介质进行热交换的供水辅助热交换器,其中,所述供水回流线路在所述供水主线路中以所述gt冷却器为基准而将在所述供水主线路中流动的供水的流动的下游侧的部分和上游侧的部分连接;以及对在所述供水回流线路中从所述下游侧向所述上游侧流动的所述供水的流量进行调节的流量调节器。

另外,在该成套设备中,也能够使蒸汽轮机暂停而仅使燃气轮机单独运转。

作为用于实现上述目的的发明的一方案的成套设备的运转方法中,该成套设备具备加热水而产生蒸汽的锅炉、与所述锅炉直接或者间接地连接的设备、积存水的供水源、用于将所述供水源的水向所述锅炉供给的供水线路、以及供与所述设备相关的被冷却介质流动的被冷却介质线路,其中,所述成套设备的运转方法执行:使所述被冷却介质的热量向在所述供水线路中流动的水即供水移动,来对所述供水进行加热,另一方面,对所述被冷却介质进行冷却的冷却工序;对所述被冷却介质或者所述供水的温度进行检测的温度检测工序;以及基于由所述温度检测工序检测到的温度来对所述被冷却介质的温度进行调节的温度调节工序。

在此,在所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述温度调节工序包括:使所述被冷却介质或者所述供水与外部介质进行热交换的辅助热交换工序;以及对所述辅助热交换工序中的热交换量进行调节的热交换量调节工序。

在执行所述辅助热交换工序的所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述辅助热交换工序包括使在所述被冷却介质线路中流动的所述被冷却介质与所述外部介质进行热交换的介质辅助热交换工序,所述热交换量调节工序包括流量调节工序,在该流量调节工序中,基于由所述温度检测工序检测到的温度,来对在所述介质辅助热交换工序中相互进行热交换的所述被冷却介质和所述外部介质中的至少一方的流量进行调节。

在执行所述辅助热交换工序的所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述辅助热交换工序包括使在所述供水线路中流动的所述供水与所述外部介质进行热交换的供水辅助热交换工序,所述热交换量调节工序包括流量调节工序,在该流量调节工序中,基于由所述温度检测工序检测到的温度,来对在所述供水辅助热交换工序中相互进行热交换的所述供水和所述外部介质中的至少一方的流量进行调节。

在作为所述一方案的所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述温度调节工序包括:使由所述冷却工序加热后的所述供水的至少一部分返回所述供水源的供水返回工序;以及基于由所述温度检测工序检测到的温度来对向所述供水源返回的所述供水的流量进行调节的流量调节工序。

在作为所述一方案的所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述冷却工序包括:使所述被冷却介质与中间介质进行热交换的热交换工序;以及使所述中间介质的热量向所述供水移动的热移动工序,在所述温度检测工序中,检测所述被冷却介质的温度,所述温度调节工序包括流量调节工序,在该流量调节工序中,基于由所述温度检测工序检测到的所述被冷却介质的温度来对所述中间介质的流量进行调节。

在以上任一所述成套设备的运转方法中,也可以是,在所述被冷却介质线路中的多个位置中的每个位置对所述被冷却介质执行所述冷却工序,在所述温度调节工序中,对由多个所述冷却工序中的在所述被冷却介质的流动的最下游侧执行的冷却工序冷却后的所述被冷却介质的温度进行调节。

在以上任一所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述成套设备具备多个所述被冷却介质线路,对在多个所述被冷却介质线路中流动的每个所述被冷却介质执行所述冷却工序,所述被冷却介质的温度在多个所述冷却介质线路中的每个所述冷却介质线路中不同,在多个所述冷却工序中,将温度高的被冷却介质作为热交换对象的冷却工序与将温度低的被冷却介质作为热交换对象的冷却工序相比,对在所述供水线路中更靠所述供水的流动的下游侧的所述供水进行加热。

在以上任一所述成套设备的运转方法中,也可以是,所述成套设备中,作为所述设备,具有使燃料燃烧并由燃烧气体驱动的燃气轮机和由蒸汽驱动的蒸汽轮机,作为所述供水源,具有使从所述蒸汽轮机排出的蒸汽返回为水的冷凝器,所述锅炉以使驱动所述燃气轮机后的所述燃烧气体作为废气向其流入的方式与所述燃气轮机连接,并且所述锅炉以使由所述锅炉产生的蒸汽向所述蒸汽轮机流入的方式与所述蒸汽轮机连接,所述供水线路具有:将所述冷凝器和所述锅炉连接的供水主线路;以及从所述供水主线路分支而使在所述供水主线路中流动的供水的至少一部分返回所述冷凝器的供水返回线路,所述冷却工序包括使所述燃气轮机中的被冷却介质与所述供水进行热交换的一个以上的gt介质(燃气轮机介质)冷却工序,在一个以上的所述gt介质冷却工序中,全部对在所述供水主线路中比所述供水返回线路的分支位置靠所述供水w的流动的上游侧的所述供水w进行加热,所述成套设备的运转方法执行在供水返回状态和供水状态之间切换供水的流动的切换工序,所述供水返回状态是使所述供水主线路中的供水经过所述供水返回线路而返回所述冷凝器的状态,所述供水状态是使所述供水主线路中的供水不返回所述冷凝器而向所述锅炉输送的状态。

发明效果

根据本发明的一方案,能够有效利用与设备相关的被冷却介质的热量且同时将被冷却介质的温度管理为适当的温度,该设备与锅炉直接或者间接地连接。

附图说明

图1是本发明所涉及的第一实施方式中的成套设备的系统图。

图2是本发明所涉及的第一实施方式中的供水线路的系统图。

图3是表示本发明所涉及的第一变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图4是表示本发明所涉及的第二变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图5是表示本发明所涉及的第三变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图6是表示本发明所涉及的第四变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图7是表示本发明所涉及的第五变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图8是表示本发明所涉及的第六变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图9是表示本发明所涉及的第七变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图10是表示本发明所涉及的第八变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图11是表示本发明所涉及的第九变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图12是表示本发明所涉及的第十变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图13是表示本发明所涉及的第十一变形例中的温度调节器的结构的说明图。

图14是本发明所涉及的第二实施方式中的供水线路的系统图。

图15是本发明所涉及的第三实施方式中的供水线路的系统图。

图16是本发明所涉及的第四实施方式中的成套设备的系统图。

具体实施方式

以下,使用附图对本发明所涉及的成套设备的各种实施方式、以及作为成套设备的构成要素的温度调节器的各种变形例进行说明。

[成套设备的第一实施方式]

参照图1及图2,对本发明所涉及的成套设备的第一实施方式进行说明。

如图1所示,本实施方式的成套设备具备:燃气轮机10;通过燃气轮机10的驱动而进行发电的发电机29;废热回收锅炉30;由来自废热回收锅炉30的蒸汽驱动的蒸汽轮机40;通过蒸汽轮机40的驱动而进行发电的发电机49;使从蒸汽轮机40排出的蒸汽返回为水的冷凝器(供水源)41;以及将冷凝器41内的水向废热回收锅炉30输送的供水泵42。成套设备还具备多个冷却器50、60s、60g、70s、70g、80(参照图2)。废热回收锅炉30通过从燃气轮机10排出的废气eg的热量来加热水而产生蒸汽。

燃气轮机10具备:对空气a进行压缩的压缩机11;供压缩机11吸入的空气a流动的吸气管道19;使燃料在由压缩机11压缩后的空气中燃烧而生成燃烧气体的燃烧器20;以及由高温高压的燃烧气体驱动的涡轮21。

压缩机11具有以轴线ar为中心进行旋转的压缩机转子12和覆盖该压缩机转子12的压缩机壳体15。

涡轮21具有通过来自燃烧器20的燃烧气体而以轴线ar为中心进行旋转的涡轮转子22和覆盖该涡轮转子22的涡轮壳体25。涡轮转子22具有沿着与轴线ar平行的轴向延伸的转子轴23和固定于该转子轴23的外周的多个动叶24。在涡轮壳体25的内周面固定有多个静叶26。在涡轮壳体25上形成有将通过内部后的燃烧气体作为废气排出的排气口27。

在吸气管道19上设有对压缩机11吸入的空气进行冷却的吸气冷却器50。在燃气轮机10上设有对压缩机11压缩后的空气即压缩空气进行冷却的压缩空气冷却器80。由该压缩空气冷却器80冷却后的压缩空气作为冷却空气而向构成燃气轮机10的部件中的暴露在高温的燃烧气体中的高温部件输送。作为高温部件,例如存在构成燃烧器20的部件、涡轮21的动叶24、静叶26等。

燃烧器20固定于涡轮壳体25。涡轮转子22和压缩机转子12以同一轴线ar为中心而进行旋转,且相互连结而构成燃气轮机转子17。燃气轮机转子17通过来自燃烧器20的高温的燃烧气体而进行旋转。在该燃气轮机转子17上连接有前述的发电机29的转子。发电机29的转子、定子例如由氢等冷却介质冷却。因此,在发电机29上设有使该冷却介质与水进行热交换来对该冷却介质进行冷却的发电机冷却器60g。燃气轮机转子17由轴承18支承为能够旋转。在该轴承18上设有使来自轴承18的润滑油与水进行热交换来对该润滑油进行冷却并使其返回轴承18的润滑油冷却器70g。

废热回收锅炉30与涡轮壳体25的排气口27连接。因此,燃气轮机10是与废热回收锅炉30连接的设备。另外,与燃气轮机10连接的发电机29是与废热回收锅炉30间接地连接的设备。该废热回收锅炉30使从燃气轮机10排出的废气与水进行热交换,来对水进行加热而产生蒸汽。废热回收锅炉30和蒸汽轮机40的蒸汽入口由蒸汽线路35连接。因此,蒸汽轮机40是与废热回收锅炉30连接的设备。另外,与蒸汽轮机40连接的发电机49是与废热回收锅炉30间接地连接的设备。

该蒸汽轮机40由来自废热回收锅炉30的蒸汽驱动。即,蒸汽轮机转子47通过蒸汽而进行旋转。在该蒸汽轮机转子47上连接有前述的发电机49的转子。该发电机49的转子、定子也由例如氢等冷却介质冷却。因此,在该发电机49上设有使该冷却介质与水进行热交换来对该冷却介质进行冷却的发电机冷却器60s。蒸汽轮机转子47由轴承48支承为能够旋转。在该轴承48上设有使来自轴承48的润滑油与水进行热交换来对该润滑油进行冷却并使其返回轴承48的润滑油冷却器70s。

在蒸汽轮机40的蒸汽出口连接有冷凝器41。冷凝器41和废热回收锅炉30由供水线路44连接。在该供水线路44中设有对供水w进行升压的供水泵42。需要说明的是,供水w是指从冷凝器41流入供水线路44并在该供水线路44中流动的水。

如图2所示,吸气冷却器50具有热交换器52、制冷机(热移动器)51、中间介质线路56及介质泵57。热交换器52设置于吸气管道19。该热交换器52使在吸气管道19内流动的空气与中间介质进行热交换,来对空气进行冷却,另一方面,对中间介质进行加热。制冷机51设置于供水线路44。该制冷机51使由热交换器52加热后的中间介质的热量向供水w移动。中间介质线路56使中间介质在热交换器52与制冷机51之间循环。在中间介质线路56中设有介质泵57。在吸气冷却器50上设有吸气温度计59和吸气温度调节器53。吸气温度计59设置于吸气管道19,来对在该吸气管道19内流动的空气的温度进行检测。吸气温度调节器53对在吸气管道19内流动的空气a的温度进行调节。该吸气温度调节器53具有介质流量调节阀(流量调节器)54,该介质流量调节阀54基于由吸气温度计59检测出的空气a的温度来对在中间介质线路56中流动的中间介质的流量进行调节。需要说明的是,吸气温度计59对由吸气冷却器50冷却后的吸气管道19内的空气a的温度进行检测。

与蒸汽轮机40连接的发电机49的发电机冷却器60s使氢等冷却介质与供水w进行热交换,来对冷却介质进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。因此,发电机冷却器60s横跨供冷却介质流动的冷却介质线路66及供水线路44而设置。在冷却介质线路66中设有介质温度计69和介质温度调节器62。介质温度计69设置于冷却介质线路66,来对冷却介质的温度进行检测。介质温度调节器62对冷却介质的温度进行调节。该介质温度调节器62具有介质辅助热交换器63和外部介质流量调节阀(热交换量调节器)64。介质辅助热交换器63在冷却介质线路66中配置在发电机冷却器60s的介质出口与发电机49的介质入口之间。在该介质辅助热交换器63上连接有将外部介质导向介质辅助热交换器63的流入线路65i和供来自介质辅助热交换器63的外部介质流动的流出线路65o。外部介质流量调节阀64设置于上述的流入线路65i和流出线路65o中的一方的线路。介质辅助热交换器63使由发电机冷却器60s冷却后的冷却介质与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对冷却介质进行冷却。外部介质流量调节阀64基于由介质温度计69检测出的冷却介质的温度,来对向介质辅助热交换器63流入的外部介质的流量进行调节。需要说明的是,介质温度计69对通过介质辅助热交换器63后的冷却介质的温度进行检测。

冷却介质对于发电机冷却器60s而言是作为冷却对象的被冷却介质。因此,该冷却介质线路66对于发电机冷却器60s而言是被冷却介质线路。

与燃气轮机10连接的发电机29的发电机冷却器60g使氢等冷却介质与供水w进行热交换,来对冷却介质进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。因此,该发电机冷却器60g也横跨供冷却介质流动的冷却介质线路66及供水线路44而设置。在冷却介质线路66中设有介质温度计69和介质温度调节器62。介质温度计69设置于冷却介质线路66,来对冷却介质的温度进行检测。介质温度调节器62对冷却介质的温度进行调节。该介质温度调节器62具有介质辅助热交换器63和外部介质流量调节阀64(热交换量调节器)。介质辅助热交换器63在介质线路中配置在发电机冷却器60g的介质出口与发电机29的介质入口之间。外部介质流量调节阀64设置于与介质辅助热交换器63连接的外部介质的流入线路65i和流出线路65o中的一方的线路。介质辅助热交换器63使由发电机冷却器60g冷却后的冷却介质与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对冷却介质进行冷却。外部介质流量调节阀64基于由介质温度计69检测出的冷却介质的温度,来对向介质辅助热交换器63流入的外部介质的流量进行调节。需要说明的是,介质温度计69对通过介质辅助热交换器63后的冷却介质的温度进行检测。

冷却介质对于发电机冷却器60g而言是作为冷却对象的被冷却介质。因此,该冷却介质线路66对于发电机冷却器60g而言是被冷却介质线路。

蒸汽轮机40中的润滑油冷却器70s使来自蒸汽轮机转子47的轴承48的润滑油与供水w进行热交换,来对润滑油进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。因此,润滑油冷却器70s横跨供润滑油流动的润滑油线路76和供水线路44而设置。在润滑油线路76中设有润滑油温度计79和润滑油温度调节器72。润滑油温度计79设置于润滑油线路76,来对润滑油的温度进行检测。润滑油温度调节器72对润滑油的温度进行调节。该润滑油温度调节器72具有润滑油辅助热交换器73和外部介质流量调节阀(热交换量调节器)74。润滑油辅助热交换器73在润滑油线路76中配置在润滑油冷却器70s的润滑油出口与轴承48的润滑油入口之间。外部介质流量调节阀74设置于与润滑油辅助热交换器73连接的外部介质的流入线路75i和流出线路75o中的一方的线路。润滑油辅助热交换器73使由润滑油冷却器70s冷却后的润滑油与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对润滑油进行冷却。外部介质流量调节阀74基于由润滑油温度计79检测到的润滑油的温度,对向润滑油辅助热交换器73流入的外部介质的流量进行调节。需要说明的是,润滑油温度计79对通过润滑油辅助热交换器73后的润滑油的温度进行检测。

润滑油对于润滑油冷却器70s而言是作为冷却对象的被冷却介质。因此,该润滑油线路76对于润滑油冷却器70s而言是被冷却介质线路。

燃气轮机10中的润滑油冷却器70g使来自燃气轮机转子17的轴承18的润滑油与供水w进行热交换,来对润滑油进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。因此,该润滑油冷却器70g也横跨供润滑油流动的润滑油线路76和供水线路44而设置。在润滑油线路76中设有润滑油温度计79和润滑油温度调节器72。润滑油温度计79设置于润滑油线路76,来对润滑油的温度进行检测。润滑油温度调节器72对润滑油的温度进行调节。该润滑油温度调节器72具有润滑油辅助热交换器73和外部介质流量调节阀(热交换量调节器)74。润滑油辅助热交换器73在润滑油线路76中配置于润滑油冷却器70g的润滑油出口与轴承18的润滑油入口之间。外部介质流量调节阀74设置于与润滑油辅助热交换器73连接的外部介质的流入线路75i和流出线路75o中的一方的线路。润滑油辅助热交换器73使由润滑油冷却器70g冷却后的润滑油与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对润滑油进行冷却。外部介质流量调节阀74基于由润滑油温度计79检测到的润滑油的温度,来对向润滑油辅助热交换器73流入的外部介质的流量进行调节。需要说明的是,润滑油温度计79对通过润滑油辅助热交换器73后的润滑油的温度进行检测。

润滑油对于润滑油冷却器70g而言是作为冷却对象的被冷却介质。因此,该润滑油线路76对于润滑油冷却器70g而言是被冷却介质线路。

燃气轮机10中的压缩空气冷却器80具有第一空气冷却器80a和第二空气冷却器80b。第一空气冷却器80a使来自压缩机11的压缩空气与供水w进行热交换,来对压缩空气进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。第二空气冷却器80b使由第一空气冷却器80a冷却后的压缩空气与由第一空气冷却器80a加热前的供水w进行热交换,来对压缩空气进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。由第一空气冷却器80a及第二空气冷却器80b冷却后的压缩空气作为冷却空气而向燃气轮机10的高温部件输送。因此,该第一空气冷却器80a及第二空气冷却器80b横跨供水线路44和将压缩机11与高温部件连接的抽气线路86而设置。第二空气冷却器80b在抽气线路86中配置在比第一空气冷却器80a靠高温部件侧的位置,且在供水线路44中配置在比第一空气冷却器80a靠冷凝器41侧的位置。在抽气线路86中设有冷却空气温度计89和压缩空气温度调节器82。冷却空气温度计89设置于抽气线路86,来对压缩空气的温度进行检测。压缩空气温度调节器82对压缩空气的温度进行调节。该压缩空气温度调节器82具有压缩空气辅助热交换器83和外部介质流量调节阀(热交换量调节器)84。压缩空气辅助热交换器83在抽气线路86中配置在比第二空气冷却器80b靠高温部件侧的位置。外部介质流量调节阀84设置于与压缩空气辅助热交换器83连接的外部介质线路85。压缩空气辅助热交换器83使由压缩空气冷却器80冷却后的压缩空气与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对压缩空气进行冷却。外部介质流量调节阀84基于由冷却空气温度计89检测到的压缩空气的温度,来对向压缩空气辅助热交换器83流入的外部介质的流量进行调节。需要说明的是,冷却空气温度计89对通过压缩空气辅助热交换器83后的压缩空气的温度进行检测。

压缩空气对于压缩空气冷却器80而言是作为冷却对象的被冷却介质。因此,抽气线路86对于压缩空气冷却器80而言是被冷却介质线路。

如图2所示,供水线路44具有供水主线路45、供水返回线路46及切换器44c。需要说明的是,在图1中,为了便于观察附图且为了方便,作为供水线路44而仅描绘出供水线路44中的供水主线路45,省略了供水返回线路46及切换器44c。供水主线路45将冷凝器41和废热回收锅炉30连接。供水返回线路46从供水主线路45分支而使在供水主线路45中流动的供水w的至少一部分返回冷凝器41。切换器44c在供水返回状态与供水状态之间对供水w的流动进行切换,该供水返回状态是指使供水主线路45中的供水w经过供水返回线路46而返回冷凝器41的状态,该供水状态是指使供水主线路45中的供水w不返回冷凝器41而向废热回收锅炉30输送的状态。该切换器44c具有第一阀44a和第二阀44b。第一阀44a在供水主线路45中设置于比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠废热回收锅炉30侧的位置。第二阀44b设置于供水返回线路46。需要说明的是,切换器44c也可以由在供水主线路45中设置于供水主线路45与供水返回线路46的分支位置的三通阀构成。

以上说明的吸气冷却器50、与蒸汽轮机40连接的发电机49的发电机冷却器60s、与燃气轮机10连接的发电机29的发电机冷却器60g、蒸汽轮机40的润滑油冷却器70s、燃气轮机10的润滑油冷却器70g及压缩空气冷却器80均是对与设备相关的被冷却介质进行冷却的冷却器,该设备与废热回收锅炉30直接或者间接地连接。向各冷却器流入的被冷却介质中,向压缩空气冷却器80流入的被冷却介质即压缩空气的温度最高。以下,温度按照向燃气轮机10的润滑油冷却器70g流入的作为被冷却介质的润滑油、向蒸汽轮机40的润滑油冷却器70s流入的作为被冷却介质的润滑油、向与燃气轮机10连接的发电机29的发电机冷却器60g流入的作为被冷却介质的冷却介质、向与蒸汽轮机40连接的发电机49的发电机冷却器60s流入的作为被冷却介质的冷却介质、由吸气冷却器50冷却的压缩空气的顺序变低。需要说明的是,这只是一例,例如,向燃气轮机10的润滑油冷却器70g流入的作为被冷却介质的润滑油的温度有时比向蒸汽轮机40的润滑油冷却器70s流入的作为被冷却介质的润滑油的温度低。

吸气冷却器50、与蒸汽轮机40连接的发电机49的发电机冷却器60s、与燃气轮机10连接的发电机29的发电机冷却器60g、蒸汽轮机40的润滑油冷却器70s、燃气轮机10的润滑油冷却器70g及压缩空气冷却器80按照以上的顺序从供水w的流动的上游侧向下游侧排列而设置于供水主线路45。因此,多个冷却器中,温度高的被冷却介质流入的冷却器与温度低的被冷却介质流入的冷却器相比,在供水主线路45中配置于供水w的流动的下游侧的位置。

在多个冷却器中,与燃气轮机10相关联的冷却器(gt冷却器)、具体而言吸气冷却器50、与燃气轮机10连接的发电机29的发电机冷却器60g、燃气轮机10的润滑油冷却器70g及压缩空气冷却器80均在供水主线路45中配置在比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠冷凝器41侧的位置。需要说明的是,在本实施方式中,在供水主线路45中,在比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠废热回收锅炉30侧的位置,一切介质冷却介质均未配置。然而,若为与蒸汽轮机40相关联的冷却器(st冷却器),在供水主线路45中,在比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠废热回收锅炉30侧的位置可以配置该st冷却器的全部或者一部分。

作为在以上说明的辅助热交换器63、73、83中与被冷却介质进行热交换的外部介质,存在海水、湖水、河川水、地下水、工厂排水、大气等。在将上述的外部介质中的作为气体的大气用作外部介质的情况下,对该大气的流量进行调节的流量调节器例如是可以改变送风量的风扇。

接下来,对本实施方式的成套设备的动作进行说明。

燃气轮机10的压缩机11对经过吸气管道19流入的空气a进行压缩,并将压缩后的空气向燃烧器20供给。另外,向燃烧器20还供给燃料。在燃烧器20内,燃料在压缩后的空气中燃烧,从而生成高温高压的燃烧气体。该燃烧气体被从燃烧器20向涡轮21内的燃烧气体流路输送,来使涡轮转子22旋转。通过该涡轮转子22的旋转,与燃气轮机10连接的发电机29进行发电。

使涡轮转子22旋转的燃烧气体作为废气eg而被从燃气轮机10排出,并经由废热回收锅炉30而从烟囱向大气放出。废热回收锅炉30在来自燃气轮机10的废气通过废热回收锅炉30的过程中对该废气所含的热量进行回收。

具体而言,废热回收锅炉30使水w与废气eg进行热交换,来对水w进行加热,从而产生蒸汽。该蒸汽经过蒸汽线路35而向蒸汽轮机40流入,来驱动该蒸汽轮机40。在该蒸汽轮机40的驱动下,与蒸汽轮机40连接的发电机49进行发电。从蒸汽轮机40排出的蒸汽向冷凝器41流入。在冷凝器41中,该蒸汽被冷却而冷凝成水。该水作为供水w而由供水泵42升压,并经过供水线路44向废热回收锅炉30供给。

当压缩机11吸入的空气a的温度变高时,该压缩机11吸入的空气a的质量流量降低。因此,当压缩机11吸入的空气a的温度变高时,燃气轮机输出降低。因此,在本实施方式中,通过吸气冷却器50使压缩机11吸入的空气a的热量向供水w移动,对供水w进行加热,另一方面,对空气a进行冷却(冷却行程)。具体而言,在吸气冷却器50的热交换器52中,使在吸气管道19内通过的空气a(被冷却介质)与中间介质进行热交换,来对空气a进行冷却,另一方面,对中间介质进行加热(热交换行程)。在吸气冷却器50的制冷机51中,使由热交换器52加热后的中间介质的热量向供水w移动,来对中间介质进行冷却,另一方面,对供水w进行加热(热移动行程)。

在管理燃气轮机输出方面,优选对压缩机11吸入的空气a的温度进行管理。因此,在本实施方式中,在该吸气冷却器50上设置吸气温度计59及吸气温度调节器53。吸气温度计59对在吸气管道19内流动的空气a的温度进行检测(温度检测行程)。吸气温度调节器53的介质流量调节阀54以使由吸气温度计59检测到的空气a的温度处于目标温度范围内的方式对在中间介质线路56中流动的中间介质的流量进行调节(温度调节行程、流量调节行程)。其结果是,在吸气冷却器50的热交换器52中,中间介质与空气a的热交换量发生变化,使空气a的温度成为目标温度范围内。

暴露在高温高压的燃烧气体中的高温部件为了提高其耐久性,例如由空气冷却。在本实施方式中,对高温部件输送冷却空气,通过该冷却空气对高温部件进行冷却。具体而言,在本实施方式中,在压缩空气冷却器80的第一空气冷却器80a中使来自压缩机11的压缩空气与供水w进行热交换,来对压缩空气进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。而且,在第二空气冷却器80b中使由第一空气冷却器80a冷却后的压缩空气与由第一空气冷却器80a加热前的供水w进行热交换,来对压缩空气进行冷却,另一方面,对供水w进行加热(冷却行程)。以上那样冷却后的压缩空气作为冷却空气向燃气轮机10的高温部件输送。

在管理高温部件的耐久性方面,优选对冷却空气的温度进行管理。因此,在本实施方式中,在供冷却空气流动的抽气线路86中设置冷却空气温度计89及压缩空气温度调节器82。压缩空气温度调节器82的压缩空气辅助热交换器83使由压缩空气冷却器80冷却后的压缩空气与外部介质进行热交换,来对压缩空气进行冷却(介质辅助热交换行程)。冷却空气温度计89对通过压缩空气辅助热交换器83后的压缩空气的温度进行检测(温度检测行程)。外部介质流量调节阀(热交换量调节器)84以使由冷却空气温度计89检测到的空气的温度处于目标温度范围内的方式对向压缩空气辅助热交换器83流入的外部介质的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,在压缩空气辅助热交换器83中压缩空气与外部介质的热交换量发生变化,使压缩空气的温度成为目标温度范围内。

各发电机29、49为了维持它们的性能并提高耐久性,由氢等冷却介质冷却。在本实施方式中,向发电机29、49的转子、定子等输送冷却介质,并通过该冷却介质对转子、定子等进行冷却。具体而言,在本实施方式中,在发电机冷却器60s、60g中使在冷却介质线路66中流动的冷却介质与供水w进行热交换,来对冷却介质进行冷却,另一方面,对供水w进行加热(冷却行程)。冷却后的冷却介质经过冷却介质线路66向转子、定子等输送并对它们进行冷却。

在管理各发电机29、49的性能及耐久性方面,优选对冷却介质的温度进行管理。因此,在本实施方式中,在供冷却介质流动的冷却介质线路66中设置介质温度计69及介质温度调节器62。介质温度调节器62的介质辅助热交换器63使由发电机冷却器60s、60g冷却后的冷却介质与外部介质进行热交换,来对冷却介质进行冷却(介质辅助热交换行程)。介质温度计69对通过介质辅助热交换器63后的冷却介质的温度进行检测(温度检测行程)。外部介质流量调节阀64(热交换量调节器)以使由介质温度计69检测出的冷却介质的温度处于目标温度范围内的方式对向介质辅助热交换器63流入的外部介质的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,在介质辅助热交换器63中冷却介质与外部介质的热交换量发生变化,使冷却介质的温度成为目标温度范围内。

为了维持各涡轮21的轴承18、48的性能并提高耐久性,向各涡轮21的轴承18、48供给润滑油。另外,该润滑油为了实现该目的而被冷却。在本实施方式中,向轴承18、48供给润滑油,并通过润滑油冷却器70s、70g对该润滑油进行冷却。在润滑油冷却器70s、70g中,使在润滑油线路76中流动的润滑油与供水w进行热交换,来对润滑油进行冷却,另一方面,对供水w进行加热(冷却行程)。冷却后的润滑油经过润滑油线路76而向轴承18、48供给。

在管理轴承18、48的性能及耐久性方面,优选对向该轴承18、48供给的润滑油的温度进行管理。因此,在本实施方式中,在供润滑油流动的润滑油线路76中设置润滑油温度计79及润滑油温度调节器72。润滑油温度调节器72的润滑油辅助热交换器73使由润滑油冷却器70s、70g冷却后的润滑油与外部介质进行热交换,来对润滑油进行冷却(介质辅助热交换行程)。润滑油温度计79对通过润滑油辅助热交换器73后的润滑油的温度进行检测(温度检测行程)。外部介质流量调节阀74(热交换量调节器)以使由润滑油温度计79检测到的润滑油的温度处于目标温度范围内的方式对向润滑油辅助热交换器73流入的外部介质的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,在润滑油辅助热交换器73中润滑油与外部介质的热交换量发生变化,使润滑油的温度成为目标温度范围内。

如以上那样,在本实施方式中,通过冷却器使成套设备的各设备中的被冷却介质的热量向供水w移动,来对被冷却介质进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。因此,能够有效利用被冷却介质的热量。另外,在本实施方式中,通过温度调节器来调节被冷却介质的温度。因此,能够将被冷却介质的温度管理为适当的温度。另外,在本实施方式中,在辅助热交换器63、73、83中使被冷却介质与外部介质进行热交换。

因此,在本实施方式中,与仅通过供水来调节被冷却介质的温度相比,能够扩大被冷却介质的温度调节范围。例如,温度调节器具有辅助热交换器63、73、83,由此与仅通过供水来降低被冷却介质的温度相比,能够进一步降低被冷却介质的温度。另外,在本实施方式中,当供水未在供水线路44中流动时,也能够通过辅助热交换器63、73、83来调节被冷却介质的温度。在本实施方式中,例如,在蒸汽轮机40停止而供水未在供水线路44中流动的情况下,也能够调节燃气轮机10的润滑油、冷却空气的温度。因而,在本实施方式中,能够实现燃气轮机10的单独运转。

如图2所示,本实施方式的供水w在供水主线路45中流动的过程中由多个冷却器50、60s、60g、70s、70g、80依次加热,因此越往供水主线路45的下游侧,其温度越变高。并且,在本实施方式中,在供水主线路45中设置的多个冷却器50、60s、60g、70s、70g、80中,越是位于供水w的流动的下游侧的冷却器,向其流入的被冷却介质的温度越变高。因此,在本实施方式中,能够有效地提高供水w的温度。

在本实施方式中,通过对设置于供水线路44的切换器44c进行操作(切换工序),能够使蒸汽轮机40暂停而仅使燃气轮机10单独运转。在该情况下,关闭设置于供水主线路45的第一阀44a并打开设置于供水返回线路46的第二阀44b。其结果是,来自冷凝器41的供水w经过供水返回线路46而返回冷凝器41。即,供水w的流动成为供水返回状态。在该供水返回状态下,供水w在冷凝器41、供水主线路45、供水返回线路46内进行循环。因此,供水w不流入废热回收锅炉30,该废热回收锅炉30不产生蒸汽。因而,蒸汽轮机40不驱动。在本实施方式中,与燃气轮机10相关联的全部的冷却器50、60s、60g、70s、70g、80在供水主线路45中,配置在比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠冷凝器41侧的位置。即便供水w的流动为供水返回状态,供水w也流入与燃气轮机10相关联的全部的冷却器(gt冷却器)50、60g、70g、80,能够通过全部的gt冷却器50、60g、70g、80对被冷却介质进行冷却(gt介质冷却行程)。

在本实施方式中,在使燃气轮机10及蒸汽轮机40一起运转的情况下,打开设置于供水主线路45的第一阀44a,并关闭设置于供水返回线路46的第二阀44b。其结果是,来自冷凝器41的供水w经过供水主线路45而流入废热回收锅炉30。即,供水w的流动成为供水状态。在该供水状态下,供水w从冷凝器41向废热回收锅炉30流动,而不在供水返回线路46中流动。因此,该废热回收锅炉30产生蒸汽,蒸汽轮机40由该蒸汽驱动。在该供水状态下,供水w在废热回收锅炉30、蒸汽线路35、蒸汽轮机40、冷凝器41、供水主线路45内进行循环。因此,供水w流入与燃气轮机10相关联的全部的gt冷却器50、60g、70g、80,能够通过全部的gt冷却器50、60g、70g、80对被冷却介质进行冷却(gt介质冷却行程)。此外,供水w也流入与蒸汽轮机40相关联的全部的冷却器(st冷却器)60s、70s,能够通过全部的st冷却器60s、70s对被冷却介质进行冷却(st介质冷却行程)。

[温度调节器的第一变形例]

参照图3,对温度调节器的第一变形例进行说明。

在上述实施方式的温度调节器中,在与辅助热交换器连接的外部介质的流入线路和流出线路中的一方的线路中设有外部介质流量调节阀。然而,如本变形例那样,也可以设置将外部介质相对于辅助热交换器103的流入线路105i和流出线路105o连接的旁通线路105b,并在该旁通线路105b中设置外部介质流量调节阀104b。

在本变形例的被冷却介质线路106中设有冷却器100、辅助热交换器103及设备101。需要说明的是,本变形例、后述的第二变形例~第十变形例的冷却器100相当于上述实施方式的冷却器60s、60g、70s、70g、80。另外,本变形例、后述的第二变形例~第十变形例的的设备101相当于上述实施方式的发电机49、29、轴承48、18、燃气轮机10的高温部件。本变形例的温度调节器102具有外部介质流量调节阀104b和辅助热交换器103。外部介质流量调节阀104b基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,来对在旁通线路105b中流动的外部介质的流量进行调节。这样,通过对在旁通线路105b中流动的外部介质的流量进行调节,也能够对向辅助热交换器103流入的外部介质的流量进行调节。因而,在本变形例中,也能够对在被冷却介质线路106中流动的被冷却介质的温度进行调节。

需要说明的是,本变形例是具有辅助热交换器的温度调节器的变形例,但也可以适用于不具有辅助热交换器的温度调节器。例如,也可以适用于上述第一实施方式的相对于吸气冷却器50的吸气温度调节器53。在该情况下,将相对于热交换器52的旁通线路设置于中间介质线路56中,并在该旁通线路中设置介质流量调节阀54。

[温度调节器的第二变形例]

参照图4,对温度调节器的第二变形例进行说明。

上述实施方式的温度调节器具有一个辅助热交换器。然而,如本变形例那样,温度调节器102a也可以具有多个辅助热交换器103a、103b、103c。多个辅助热交换器103a、103b、103c在被冷却介质线路106中串联配置。

在多个辅助热交换器103a、103b、103c中,在被冷却介质线路106中位于被冷却介质的流动的最下游侧的辅助热交换器103a的外部介质入口连接有外部介质的流入线路105i。在多个辅助热交换器103a、103b、103c中,在被冷却介质线路106中位于被冷却介质的流动的最上游侧的辅助热交换器103c的外部介质出口连接有外部介质的流出线路105o。在多个辅助热交换器103a、103b、103c中,位于最下游侧的辅助热交换器103a与最上游侧的辅助热交换器103c之间的中间辅助热交换器103b的外部介质入口和相对于该中间辅助热交换器103b而位于被冷却介质的流动的下游侧的辅助热交换器103a的外部介质出口由连结线路105c连接。另外,该中间辅助热交换器103b的外部介质出口和相对于该中间辅助热交换器103b而位于被冷却介质的流动的上游侧的辅助热交换器103c的外部介质入口由连结线路105c连接。流入线路105i和多个连结线路105c分别由旁通线路105b1、105b2连接。流入线路105i和流出线路105o由旁通线路105b3连接。在流入线路105i、多个旁通线路105b1~105b3分别设有外部介质流量调节阀104。

本变形例的温度调节器102a具有以上说明的多个辅助热交换器103a、103b、103c和多个外部介质流量调节阀104。

如以上那样,通过设置多个辅助热交换器103a、103b、103c,并设置多个外部介质流量调节阀104,能够对向将多个辅助热交换器103a、103b、103c合起来的综合辅助热交换器流入的外部介质的流量进行调节,并且能够改变该综合辅助热交换器的整个传热面中的利用面积。因此,在本变形例中,也基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,对多个外部介质流量调节阀104的开度进行适当调节,由此能够对在被冷却介质线路106中流动的被冷却介质的温度进行调节。

[温度调节器的第三变形例]

参照图5,对温度调节器的第三变形例进行说明。

第二变形例的温度调节器102a是将多个辅助热交换器103a、103b、103b在被冷却介质线路106中串联配置的例子。然而,如本变形例那样,也可以将多个辅助热交换器103a、103b在被冷却介质线路106中并联配置。

外部介质的流入线路105i按照多个辅助热交换器103a、103b中的每一个进行分支。各流入分支线路105ia、105ib与辅助热交换器103a、103b的外部介质入口连接。外部介质的流出线路105o按照多个辅助热交换器103a、103b中的每一个进行分支。各流出分支线路105oa、105ob与辅助热交换器103a、103b的外部介质出口连接。外部介质流量调节阀104设于各流入分支线路105ia、105ib或各流出分支线路105oa、105ob。

本变形例的温度调节器102b具有以上说明的多个辅助热交换器103a、103b和多个外部介质流量调节阀104。

在本变形例中,通过改变多个外部介质流量调节阀104的开度,能够改变外部介质相对于多个辅助热交换器103a、103b的分配量。因此,在本变形例中,也基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,对多个外部介质流量调节阀104的开度进行适当调节,由此能够对在被冷却介质线路106中流动的被冷却介质的温度进行调节。

需要说明的是,在本变形例中,也可以使多个辅助热交换器103a、103b中的外部介质与供水w的热交换量相互不同。作为使热交换量不同的方法,存在使多个辅助热交换器103a、103b的传热面积相互不同的方法、使多个辅助热交换器103a、103b的传热管的表面形状等相互不同的方法等。

[温度调节器的第四变形例]

参照图6,对温度调节器的第四变形例进行说明。

在上述第一实施方式的温度调节器及第一~第三变形例的温度调节器中,对向辅助热交换器流入的外部介质的流量进行调节。然而,如本变形例那样,也可以对向辅助热交换器103流入的被冷却介质的流量进行调节。本变形例的温度调节器102c具有辅助热交换器103和被冷却介质流量调节阀114。

本变形例的被冷却介质线路106具有被冷却介质主线路106a和被冷却介质旁通线路106b。被冷却介质主线路106a是被冷却介质的循环线路。在该被冷却介质主线路106a中设置冷却器100、辅助热交换器103、通过冷却器100及辅助热交换器103后的被冷却介质流入的设备101。被冷却介质旁通线路106b对被冷却介质主线路106a中的冷却器100与辅助热交换器103之间的位置和被冷却介质主线路106a中的辅助热交换器103与设备101之间的位置进行连接。即,该被冷却介质旁通线路106b是绕过辅助热交换器103的线路。

本变形例的被冷却介质流量调节阀114设置于被冷却介质旁通线路106b。当改变被冷却介质流量调节阀114的开度而改变在被冷却介质旁通线路106b中流动的被冷却介质的流量时,向在被冷却介质主线路106a中设置的辅助热交换器103流入的被冷却介质的流量改变。因此,在本变形例中,也基于由设置于被冷却介质主线路106a的温度计109检测到的被冷却介质的温度,来对被冷却介质流量调节阀114的开度进行适当调节,由此能够对在被冷却介质线路106中流动的被冷却介质的温度进行调节。

[温度调节器的第五变形例]

参照图7,对温度调节器的第五变形例进行说明。

上述第一实施方式的温度调节器的辅助热交换器及第一~第四变形例的温度调节器的辅助热交换器设置于被冷却介质线路。然而,辅助热交换器113也可以如本变形例那样设置于供水线路44。

冷却器100与以上的实施方式及变形例同样地设置于供水线路44。即,在冷却器100的供水入口连接有构成供水主线路45的一部分的供水流入线路45i的第一端,在冷却器100的供水w出口连接有构成供水主线路45的一部分的供水流出线路45o的第一端。需要说明的是,供水流入线路45i的第二端与冷凝器41连接。另外,供水流出线路45o的第二端与废热回收锅炉30连接。

本变形例的温度调节器102d具有:设置于供水流入线路45i的辅助热交换器113;以及对向该辅助热交换器113流入的外部介质的流量进行调节的外部介质流量调节阀104。在本变形例的辅助热交换器113中,使外部介质与供水w进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对供水w进行冷却(供水辅助热交换工序)。外部介质流量调节阀104基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,来对向辅助热交换器113流入的外部介质的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,向冷却器100流入的供水w的温度发生变化,在该冷却器100中与供水w进行热交换的被冷却介质的温度成为目标温度范围。

在被冷却介质线路106中设置辅助热交换器等、被冷却介质线路106的改造存在困难的情况。具体而言,在上述第一实施方式中,在发电机冷却器60s、60g与发电机29、49成为一体的产品中,预先在该产品中组装有被冷却介质线路106。因此,在这样的产品的被冷却介质线路106中设置辅助热交换器103的情况下,需要大幅改造产品。在本变形例中,由于无需在被冷却介质线路106中设置辅助热交换器103,因此在这样的产品中不大幅改造产品,就能够管理被冷却介质的温度。

[温度调节器的第六变形例]

参照图8,对温度调节器的第六变形例进行说明。

在上述第一实施方式的温度调节器、第一~第三变形例的温度调节器、及第五变形例的温度调节器中,对向辅助热交换器流入的外部介质的流量进行调节。另外,在第四变形例的温度调节器中,对向辅助热交换器流入的被冷却介质的流量进行调节。然而,如本变形例那样,也可以对供水w的流量进行调节。

本变形例的供水流入线路45i和供水流出线路45o由供水回流线路45r连接。本变形例的温度调节器102e具有设置于该供水回流线路45r的辅助热交换器113、供水回流泵42r及供水流量调节阀124。由冷却器100加热后的供水w的一部分经过供水流出线路45o及供水回流线路45r而流入本变形例的辅助热交换器113。在该辅助热交换器113中,使该供水w与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对供水w进行冷却(供水辅助热交换工序)。供水流量调节阀124基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,来对向供水回流线路45r流入的供水w的流量进行调节。换言之,供水流量调节阀124对向辅助热交换器113流入的供水w的流量及温度进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,向冷却器100流入的供水w的流量及温度发生变化,在该冷却器100中与供水w进行热交换的被冷却介质的温度成为目标温度范围。

本变形例也与第五变形例同样,无需在被冷却介质线路106中设置辅助热交换器103。因此,本变形例与第五变形例同样,即便是被冷却介质线路106的改造困难的产品,也无需大幅改造产品,就能够管理被冷却介质的温度。

[温度调节器的第七变形例]

参照图9,对温度调节器的第七变形例进行说明。

上述第一实施方式的温度调节器及第一~第六变形例的温度调节器具有辅助热交换器。然而,如本变形例那样,温度调节器102f也可以不具有辅助热交换器。

在本变形例中,供水流出线路45o和冷凝器41由供水返回线路46连接。在该供水返回线路46中设有对在该供水返回线路46中流动的供水w的流量进行调节的供水返回流量调节阀124f。本变形例的温度调节器102f具有该供水返回流量调节阀124f。当改变供水返回流量调节阀124f的开度时,在供水返回线路46中流动的供水w的流量发生变化。因此,当改变供水返回流量调节阀124f的开度时,从冷凝器41经过供水流入线路45i向冷却器100流入的供水w的流量也发生变化。因此,在本变形例中,当改变供水返回流量调节阀124f的开度时,冷却器100中的供水w与被冷却介质的热交换量发生变化。在本变形例中,基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,来对供水返回流量调节阀124f的开度进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,冷却器100中的供水w与被冷却介质的热交换量发生变化,被冷却介质的温度成为目标温度范围。

在本变形例中,如以上说明的那样,无需设置辅助热交换器。因此,能够抑制用于被冷却介质的温度调节的设备成本。另外,在本变形例中,也与第五及第六变形例同样,即便是被冷却介质线路106的改造困难的产品,也无需大幅改造产品,就能够管理被冷却介质的温度。另外,在本变形例中,通过对在供水返回线路46中流动的供水w的流量进行调节,能够对在供水主线路45中流动的供水w的流量进行调节。因此,在本变形例中,与在供水主线路45中流动的供水w的流量恒定的情况相比,能够扩大被冷却介质的温度调节范围。即,在本变形例中,能够以简单的结构扩大被冷却介质的温度调节范围。

需要说明的是,本变形例是具有辅助热交换器的温度调节器的变形例,但也能够适用于不具有辅助热交换器的温度调节器。例如,也能够适用于上述第一实施方式的相对于吸气冷却器50的吸气温度调节器53。在该情况下,将相对于热交换器52的旁通线路设置于中间介质线路56中,并在该旁通线路中设置介质流量调节阀54。

[温度调节器的第八变形例]

参照图10,对温度调节器的第八变形例进行说明。

本变形例的温度调节器102g是组合上述第一实施方式的温度调节器、第五~第七变形例的温度调节器而成的构件。

在本变形例中,供水流出线路45o和冷凝器41由供水返回线路46连接。另外,在本变形例中,供水流入线路45i和供水流出线路45o由供水回流线路45r连接。本变形例的温度调节器102g具有:介质辅助热交换器103;对向介质辅助热交换器103流入的外部介质的流量进行调节的外部介质流量调节阀104;第一供水辅助热交换器113a;对向该第一供水辅助热交换器113a流入的外部介质的流量进行调节的外部介质流量调节阀104a;第二供水辅助热交换器113b;供水回流泵42r;对向第二供水辅助热交换器113b流入的供水w的流量进行调节的供水流量调节阀124;以及供水返回流量调节阀124f。

介质辅助热交换器103设置于被冷却介质线路106,使被冷却介质与外部介质进行热交换,来对被冷却介质进行冷却,另一方面,对外部介质进行加热。第一供水辅助热交换器113a设置于供水流入线路45i,使在该供水流入线路45i中流动的供水w与外部介质进行热交换,来对供水w进行冷却,另一方面,对外部介质进行加热。供水回流泵42r设置于供水回流线路45r。第二供水辅助热交换器113b设置于供水回流线路45r,使在该供水回流线路45r中流动的供水w与外部介质进行热交换,来对供水w进行冷却,另一方面,对外部介质进行加热。供水流量调节阀124设置于该供水回流线路45r。供水返回流量调节阀124f设置于供水返回线路46。在本变形例中,基于由设置于被冷却介质线路106的温度计109检测到的被冷却介质的温度,来对外部介质流量调节阀104、外部介质流量调节阀104a、供水流量调节阀124及供水返回流量调节阀124f中的至少一个调节阀的开度进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,冷却器100中的供水w与被冷却介质的热交换量发生变化,被冷却介质的温度成为目标温度范围。

本变形例的温度调节器102g具有多个温度调节功能,因此能够扩大被冷却介质的温度调节范围。

[温度调节器的第九变形例]

参照图11,对温度调节器的第九变形例进行说明。

在上述第一实施方式的温度调节器及第一~第八变形例中,基于被冷却介质的温度来对流量调节阀的开度进行调节。然而,如本变形例那样,也可以基于供水w的温度来对流量调节阀104的开度进行调节。

本变形例的温度调节器102h与第五变形例同样,具有设置于供水流入线路45i的辅助热交换器113和对向该辅助热交换器113流入的外部介质的流量进行调节的外部介质流量调节阀104。温度计119在供水流入线路45i中设置于辅助热交换器103与冷却器100之间。温度计119对从辅助热交换器103流出而向冷却器100流入前的供水w的温度进行检测(温度检测工序)。外部介质流量调节阀104基于由设置于供水流入线路45i的温度计119检测到的供水w的温度,来对向辅助热交换器113流入的外部介质的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,向冷却器100流入的供水w的温度发生变化,在该冷却器100中与供水w进行热交换的被冷却介质的温度成为目标温度范围。

[温度调节器的第十变形例]

参照图12,对温度调节器的第十变形例进行说明。

本变形例是第六变形例的变形例。在第六变形例中,基于被冷却介质的温度来对供水流量调节阀124的开度进行调节。然而,如本变形例那样,也可以基于供水w的温度来对供水流量调节阀124的开度进行调节。

本变形例的温度计119i设置于供水流出线路45o,来对从冷却器100流出的供水w的温度进行检测(温度检测工序)。本变形例的温度调节器102i与第六变形例的温度调节器102e同样,具有设置于供水回流线路45r的供水辅助热交换器113、供水回流泵42r及供水流量调节阀124。在本变形例中,供水流量调节阀124基于由设置于供水流出线路45o的温度计119i检测到的供水w的温度,来对向供水回流线路45r流入的供水w的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,向冷却器100流入的供水w的温度及流量发生变化,在该冷却器100中与供水w进行热交换的被冷却介质的温度成为目标温度范围。

[温度调节器的第十一变形例]

参照图13,对温度调节器的第十一变形例进行说明。

本变形例是第十变形例的变形例。在第十变形例中,仅通过从冷却器100流出的供水w的温度来对供水流量调节阀124的开度进行调节。在本变形例中,基于向冷却器100流入的供水w的温度及从冷却器100流出的供水w的温度,来对供水流量调节阀124的开度进行调节。

在本变形例中,在供水流入线路45i中设有第一温度计119i,并且在供水流出线路45o中设有第二温度计119o。第一温度计119i对向冷却器100流入的供水w的温度进行检测。第二温度计119o对从冷却器100流出的供水w的温度进行检测(温度检测工序)。本变形例的温度调节器102j与第六变形例及第十变形例的温度调节器同样,具有设置于供水回流线路45r的供水辅助热交换器113、供水回流泵42r及供水流量调节阀124。在本变形例中,供水流量调节阀124基于向冷却器100流入的供水w的温度与从冷却器100流出的供水w的温度之间的温度差,来对向供水回流线路45r流入的供水w的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,向冷却器100流入的供水w的温度及流量发生变化,在该冷却器100中与供水w进行热交换的被冷却介质的温度成为目标温度范围。

在本变形例中,由于取得向冷却器100流入的供水w的温度与从冷却器100流出的供水w的温度之间的温度差,因此与第十变形例相比,能够更准确地把握冷却器100中的热交换量。因此,在本变形例中,与第十变形例相比,能够更准确地调节被冷却介质的温度。

另外,在本变形例、第九变形例及第十变形例中,将辅助热交换器和温度计这双方设置于供水线路44。因此,在上述的变形例中,无需在被冷却介质线路106中设置辅助热交换器和温度计这双方。因此,在上述的变形例中,即便是被冷却介质线路106的改造困难的产品,也不用对产品进行任何改造,就能够管理被冷却介质的温度。

需要说明的是,本变形例、第九变形例及第十变形例是在供水线路44中设置辅助热交换器113的情况下基于供水w的温度来改变流量调节阀的开度的例子。然而,在被冷却介质线路106中设置辅助热交换器103的情况下,也可以基于供水w的温度来改变流量调节阀的开度。

[成套设备的第二实施方式]

参照图14,对本发明所涉及的成套设备的第二实施方式进行说明。

本实施方式的成套设备是第一实施方式的成套设备的变形例。在本实施方式的成套设备的供水主线路45中也与第一实施方式同样,设有吸气冷却器50、与蒸汽轮机连接的发电机49的发电机冷却器60s、与燃气轮机连接的发电机29的发电机冷却器60g、蒸汽轮机的润滑油冷却器70s、燃气轮机的润滑油冷却器70g及燃气轮机的压缩空气冷却器80。吸气冷却器50、与燃气轮机连接的发电机29的发电机冷却器60g、燃气轮机的润滑油冷却器70g及燃气轮机的压缩空气冷却器80均是与燃气轮机相关的gt冷却器。另外,与蒸汽轮机连接的发电机49的发电机冷却器60s及蒸汽轮机的润滑油冷却器70s均是与蒸汽轮机相关的st冷却器。

与第一实施方式同样,在吸气冷却器50上设有吸气温度调节器53。与第一实施方式同样,在发电机冷却器60s上设有介质温度调节器62。与第一实施方式同样,在各润滑油冷却器70s、70g上设有润滑油温度调节器72。与第一实施方式同样,在压缩空气冷却器80上设有压缩空气温度调节器82。

在与燃气轮机连接的发电机29的发电机冷却器60g上设有与在第六变形例中说明的温度调节器同样的温度调节器62r。在供水主线路45中以发电机冷却器(下游侧gt冷却器)60g为基准而在供水主线路45中流动的供水w的流动的下游侧的部分和上游侧的部分由供水回流线路44r连接。相对于该发电机冷却器60g的温度调节器62r具有辅助热交换器63r、供水回流泵42r及供水流量调节阀64r。由发电机冷却器60g加热后的供水w的一部分经过供水回流线路44r向辅助热交换器63r流入。在该辅助热交换器63r中,使该供水w与外部介质进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对供水w进行冷却(供水辅助热交换工序)。供水回流泵42r设置于供水回流线路44r。该供水回流泵42r使供水回流线路44r内的供水w从供水主线路45中的下游侧向上游侧流动。即,供水回流泵42r将通过发电机冷却器60g后的供水w的至少一部分导向供水回流线路44r,并经过该供水回流线路44r使该供水w返回发电机冷却器60g。供水流量调节阀64r基于由设置于冷却介质线路66的介质温度计69检测出的冷却介质的温度,来对向供水回流线路44r流入的供水w的流量进行调节。换言之,供水流量调节阀64r对向辅助热交换器63r流入的供水w的流量及温度进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。

本实施方式的供水线路44也与第一实施方式同样,具有前述的供水主线路45、供水返回线路46及切换器44c。供水主线路45将冷凝器41和废热回收锅炉30连接。供水返回线路46从供水主线路45分支而使在供水主线路45中流动的供水w的至少一部分返回冷凝器41。切换器44c在供水返回状态和供水状态之间切换供水w的流动,该供水返回状态是指使供水主线路45中的供水w经过供水返回线路46而返回冷凝器41的状态,该供水状态是指使供水主线路45中的供水w不返回冷凝器41而向废热回收锅炉30输送的状态。该切换器44c具有第一阀44a和第二阀44b。第一阀44a在供水主线路45中设置于比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠废热回收锅炉30侧的位置。第二阀44b设置于供水返回线路46。其中,本实施方式的供水返回线路46在供水主线路45中从吸气冷却器50与发电机冷却器60s之间的位置分支。

在本实施方式中,通过对设置于供水线路44的切换器44c进行操作,与第一实施方式同样,能够使蒸汽轮机暂停而仅使燃气轮机单独运转。在该情况下,关闭设置于供水主线路45的第一阀44a,并打开设置于供水返回线路46的第二阀44b。其结果是,来自冷凝器41的供水w经过供水返回线路46而返回冷凝器41。即,供水w的流动成为供水返回状态。在该供水返回状态中,供水w在冷凝器41、供水主线路45、供水返回线路46内进行循环。因此,供水w不在供水主线路45中比供水返回线路46的分支位置靠供水w的流动的下游侧流动。因此,供水w不流入废热回收锅炉30,该废热回收锅炉30不产生蒸汽。

即便在供水返回状态下,由于多个gt冷却器中的吸气冷却器50在供水主线路45中配置在比供水返回线路46的分支位置靠供水w的流动的上游侧的位置,因此供水w也流入该吸气冷却器50。因此,即便在供水返回状态下,也能够通过该吸气冷却器50使燃气轮机吸入的空气的热量向供水w移动。

在多个gt冷却器中,发电机冷却器60g、润滑油冷却器70g及压缩空气冷却器80(下游侧gt冷却器)在供水主线路45中配置在比供水返回线路46的分支位置靠供水w的流动的下游侧的位置。相对于上述的下游侧gt冷却器中的润滑油冷却器70g及压缩空气冷却器80的温度调节器72、82均具有:使被冷却介质(润滑油或者压缩空气)与外部介质进行热交换的介质辅助热交换器73、83;以及对介质辅助热交换器73、83中的热交换量进行调节的作为热交换量调节器的外部介质流量调节阀74、84。因此,即便供水w不流入润滑油冷却器70g及压缩空气冷却器80,也能够通过介质辅助热交换器73、83对被冷却介质(润滑油或者压缩空气)进行冷却。即,即便在供水返回状态下,也能够通过润滑油冷却器70g来对润滑油进行冷却,并且能够通过压缩空气冷却器80对压缩空气进行冷却。

另外,在相对于下游侧gt冷却器中的发电机冷却器60g的温度调节器62r中,能够对供水回流线路44r中的供水w进行冷却并将该供水w向发电机冷却器60g输送。因此,即便在供水返回状态下,也能够通过该发电机冷却器60g对发电机的冷却介质进行冷却。

因此,在本实施方式中,即便为了使蒸汽轮机暂停而仅使燃气轮机单独运转,使供水w的流动成为供水返回状态,也能够对全部的gt冷却器中的被冷却介质进行冷却。

[成套设备的第三实施方式]

参照图15,对本发明所涉及的成套设备的第三实施方式进行说明。

本实施方式的成套设备是第二实施方式的成套设备的变形例。在本实施方式的成套设备的供水主线路45中设有与蒸汽轮机连接的发电机49的发电机冷却器60s、与燃气轮机连接的发电机29的发电机冷却器60g、蒸汽轮机的润滑油冷却器70s、燃气轮机的润滑油冷却器70g及燃气轮机的压缩空气冷却器80。与燃气轮机连接的发电机29的发电机冷却器60g、燃气轮机的润滑油冷却器70g及燃气轮机的压缩空气冷却器80均是与燃气轮机相关的gt冷却器。另外,与蒸汽轮机连接的发电机49的发电机冷却器60s及蒸汽轮机的润滑油冷却器70s均是与蒸汽轮机相关的st冷却器。

与第一及第二实施方式同样,在发电机冷却器60s上设有介质温度调节器62。与第一及第二实施方式同样,在各润滑油冷却器70s、70g上设有润滑油温度调节器72。与第一及第二实施方式同样,在压缩空气冷却器80上设有压缩空气温度调节器82。与第二实施方式同样,在与燃气轮机连接的发电机29的发电机冷却器60g中,在供水回流线路44r中设有温度调节器62r。

本实施方式的供水线路44具有供水主线路45,但不具有从供水主线路45分支的供水返回线路46。在供水主线路45中设有供水阀44s。

本实施方式中的相对于多个gt冷却器60g、70g、80的温度调节器62r、72、82是上述第二实施方式中的相对于多个下游侧gt冷却器的温度调节器。因此,即便不将来自冷凝器41的供水w经过过供水主线路45而向废热回收锅炉30输送,也能够对全部的gt冷却器60g、70g、80中的被冷却介质进行冷却。因而,在本实施方式中,也可以使蒸汽轮机暂停而使燃气轮机单独运转。

[成套设备的第四实施方式]

参照图16,对本发明所涉及的成套设备的第四实施方式进行说明。

上述第一~第三实施方式的成套设备具备通过来自燃气轮机10的废气的热量来产生蒸汽的废热回收锅炉30。然而,锅炉可以不是废热回收锅炉30,例如,可以是使燃料在自身的内部燃烧而产生蒸汽的传统型的锅炉、通过原子能来产生蒸汽的原子反应堆。

本实施方式的成套设备具备:锅炉130;由来自锅炉130的蒸汽驱动的蒸汽轮机40a、40b、40c;通过蒸汽轮机40a、40b、40c的驱动进行发电的发电机49a、49b、49c;使从蒸汽轮机40c排出的蒸汽返回为水的冷凝器41(供水源);将冷凝器41和锅炉130连接的供水线路44;对向锅炉130供给的水进行加热的供水预热器140a、140b、140c;将冷凝器41内的水吸入并向供水线路44中排出的冷凝水泵42b;以及对供水线路44内的水进行升压并将其向锅炉130输送的供水泵42a。

本实施方式的锅炉130是使燃料在自身的内部燃烧而产生蒸汽的传统型的锅炉。但是,如前述那样,该锅炉130也可以是通过原子能来产生蒸汽的原子反应堆。

锅炉130具有:对来自供水线路44的供水w进行加热的节煤器131;对由节煤器131加热后的供水w进一步加热而产生蒸汽的蒸发器132;使来自蒸发器132的蒸汽过热的过热器133;以及使从蒸汽轮机40a排出的蒸汽过热的再热器134。

在本实施方式中,作为蒸汽轮机而具有高压蒸汽轮机40a、中压蒸汽轮机40b及低压蒸汽轮机40c。在各蒸汽轮机40a、40b、40c上分别连接有发电机49a、49b、49c。锅炉130的过热器133和高压蒸汽轮机40a的蒸汽入口由高压蒸汽线路135连接。高压蒸汽轮机40a的蒸汽出口和再热器134由高压排气线路136连接。再热器134和中压蒸汽轮机40b的蒸汽入口由中压蒸汽线路137连接。中压蒸汽轮机40b的蒸汽出口和低压蒸汽轮机40c的蒸汽入口由中压排气线路138连接。在低压蒸汽轮机40c的蒸汽出口连接有冷凝器41。

在本实施方式中,作为供水预热器而具有低温预热器140c、中温预热器140b及高温预热器140a。低温预热器140c、中温预热器140b及高温预热器140a在供水线路44中设置在比冷凝水泵42b靠供水w的流动的下游侧的位置。另外,低温预热器140c、中温预热器140b及高温预热器140a按照该顺序从供水w的流动的上游侧向下游侧排列。从高压蒸汽轮机40a抽出的蒸汽流入高温预热器140a。从中压蒸汽轮机40b抽出的蒸汽及从高温预热器140a排出的蒸汽流入中温预热器140b。从低压蒸汽轮机40c抽出的蒸汽及从中温预热器140b排出的蒸汽流入低温预热器140c。从低温预热器140c排出的蒸汽流入冷凝器41。供水泵42a在供水线路44中设置在低温预热器140c与中温预热器140b之间。

供水线路44具有供水主线路45和供水返回线路46。供水主线路45将冷凝器41和锅炉130的节煤器131连接。供水返回线路46从供水主线路45分支而使在供水主线路45中流动的供水w的至少一部分返回冷凝器41。

在高压蒸汽轮机40a、中压蒸汽轮机40b及低压蒸汽轮机40c的各涡轮转子47a、47b、47c上分别连接有发电机49a、49b、49c的转子。各发电机49a、49b、49c的转子、定子由例如氢等冷却介质冷却。因此,在各发电机49a、49b、49c上设有使该冷却介质与水进行热交换来对该冷却介质进行冷却的发电机冷却器60a、60b、60c。各发电机冷却器60a、60b、60c在供水主线路45中设置在比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠供水w的流动的上游侧的位置。各蒸汽轮机40a、40b、40c的涡轮转子47a、47b、47c分别由轴承48a、48b、48c支承为能够旋转。在多个轴承48a、48b、48c上设有使来自各轴承48a、48b、48c的润滑油与水进行热交换来对该润滑油进行冷却并使其返回各轴承48a、48b、48c的一个润滑油冷却器70a。该润滑油冷却器70a在供水主线路45中设置在供水主线路45与供水返回线路46的分支位置和低温预热器140c之间的位置。该润滑油冷却器70a与润滑油线路76a连接,该润滑油线路76a在各个蒸汽轮机40a、40b、40c的轴承48a、48b、48c之间形成循环线路。

在供水主线路45中,在比供水主线路45与供水返回线路46的分支位置靠供水w的流动的上游侧且比全部的发电机冷却器60a、60b、60c靠供水w的流动的下游侧的位置设有供水温度计119。与上述第七变形例同样,在供水返回线路46中设有对在该供水返回线路46中流动的供水w的流量进行调节的供水返回流量调节阀124f。本实施方式的相对于发电机冷却器60a、60b、60c的温度调节器62a具有该供水返回流量调节阀124f。当改变供水返回流量调节阀124f的开度时,在供水返回线路46中流动的供水w的流量发生变化。因此,当改变供水返回流量调节阀124f的开度时,从冷凝器41经过供水主线路45向发电机冷却器60a、60b、60c流入的供水w的流量也发生变化。因此,在本实施方式中,当改变供水返回流量调节阀124f的开度时,供水w与作为被冷却介质的冷却介质的热交换量发生变化。在本实施方式中,基于由设置于供水主线路45的供水温度计119检测到的供水w的温度,来对供水返回流量调节阀124f的开度进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,各发电机冷却器60a、60b、60c中的供水w与冷却介质(被冷却介质)的热交换量发生变化,冷却介质的温度成为目标温度范围。

在润滑油线路76中设有对在该润滑油线路76中流动的润滑油的温度进行检测的润滑油温度计79。与第五变形例同样,在供水主线路45中,在供水主线路45与供水返回线路46的分支位置和润滑油冷却器70a之间设有辅助热交换器73a。本实施方式的相对于润滑油冷却器70a的温度调节器72a具有该辅助热交换器73a和对向该辅助热交换器73a流入的外部介质的流量进行调节的外部介质流量调节阀74a。在本实施方式的辅助热交换器73a中,使外部介质与供水w进行热交换,来对外部介质进行加热,另一方面,对供水w进行冷却(供水辅助热交换工序)。外部介质流量调节阀74a基于由设置于润滑油线路76a的润滑油温度计79检测到的作为被冷却介质的润滑油的温度,来对向辅助热交换器73a流入的外部介质的流量进行调节(温度调节行程、热交换量调节行程、流量调节行程)。其结果是,向润滑油冷却器70a流入的供水w的温度发生变化,在该润滑油冷却器70a中与供水w进行热交换的润滑油(被冷却介质)的温度成为目标温度范围。

如以上那样,在本实施方式中,通过冷却器使成套设备的各设备中的被冷却介质的热量向供水w移动,来对被冷却介质进行冷却,另一方面,对供水w进行加热。因此,能够有效利用被冷却介质的热量。另外,在本实施方式中,通过温度调节器来对被冷却介质的温度进行调节。因此,能够将被冷却介质的温度管理为适当的温度。

另外,本实施方式中也与第一实施方式同样,设置于供水主线路45的多个冷却器中,越是位于供水w的流动的下游侧的冷却器,向其流入的被冷却介质的温度越变高。因此,在本实施方式中也能够有效地提高供水w的温度。

需要说明的是,本实施方式的相对于发电机冷却器60a、60b、60c的温度调节器62a、相对于润滑油冷却器70a的温度调节器72a也可以变更为之前说明的多个变形例中的任一个变形例。

[其他变形例]

第一~第四实施方式所示的冷却器是冷却器的一例。因此,成套设备也可以具备以上例示出的冷却器以外的冷却器及其温度调节器。另外,以上的各实施方式的成套设备无需具备各实施方式例示出的全部的冷却器,只要具备至少一个冷却器即可。

工业实用性

根据本发明的一方式,能够有效利用与设备相关的被冷却介质的热量且同时将被冷却介质的温度管理为适当的温度,该设备与锅炉直接或者间接地连接。

符号说明:

10:燃气轮机;

11:压缩机;

12:压缩机转子;

15:压缩机壳体;

19:吸气管道;

20:燃烧器;

21:涡轮;

22:涡轮转子;

23:转子轴;

24:动叶;

25:涡轮壳体;

26:静叶;

27:排气口;

17:燃气轮机转子;

18:轴承;

29:发电机;

30:废热回收锅炉;

35:蒸汽线路;

40:蒸汽轮机;

40a:高压蒸汽轮机;

40b:中压蒸汽轮机;

40c:低压蒸汽轮机;

47、47a、47b、47c:蒸汽轮机转子;

48、48a、48b、48c:轴承;

49、49a、49b、49c:发电机;

41:冷凝器(供水源);

42、42a:供水泵;

42b:冷凝水泵;

42r:供水回流泵;

44:供水线路;

44c:切换器;

44a:第一阀;

44b:第二阀;

45:供水主线路;

45i:供水流入线路;

45o:供水流出线路;

45r:供水回流线路;

46:供水返回线路;

50:吸气冷却器;

51:制冷机(热移动器);

52:热交换器;

53:吸气温度调节器;

54:介质流量调节阀;

56:中间介质线路;

57:介质泵;

59:吸气温度计;

60a、60b、60c、60s、60g:发电机冷却器;

62:介质温度调节器;

62a、62r:温度调节器;

63:介质辅助热交换器;

64:外部介质流量调节阀;

65i:流入线路;

65o:流出线路;

66:冷却介质线路;

69:介质温度计;

70a、70s、70g:润滑油冷却器;

72:润滑油温度调节器;

72a:温度调节器;

73:润滑油辅助热交换器;

73a:辅助热交换器;

74、74a:外部介质流量调节阀;

75i:流入线路;

75o:流出线路;

76、76a:润滑油线路;

79:润滑油温度计;

80:压缩空气冷却器;

80a:第一空气冷却器;

80b:第二空气冷却器;

82:压缩空气温度调节器;

83:压缩空气辅助热交换器;

84:外部介质流量调节阀;

85:外部介质线路;

86:抽气线路;

89:冷却空气温度计;

100:冷却器;

101:设备;

102、102a:温度调节器;

103、103a、103b、103c、113:辅助热交换器;

104、104a、104b:外部介质流量调节阀;

105i:流入线路;

150ia、105ib:流入分支线路;

105o:流出线路;

105oa、105ob:流出分支线路;

105b、105b1、105b2、105b3:旁通线路;

105c:连结线路;

106:被冷却介质线路;

106a:被冷却介质主线路;

106b:被冷却介质旁通线路;

109、119、119i、119o:温度计;

113:供水辅助热交换器;

113a:第一供水辅助热交换器;

113b:第二供水辅助热交换器;

114:被冷却介质流量调节阀;

124:供水流量调节阀;

124f:供水返回流量调节阀;

130:锅炉;

140a:高温预热器(供水预热器);

140b:中温预热器(供水预热器);

140c:低温预热器(供水预热器)。

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