低圧蒸気タービンから熱を抽出する給水加熱器を備えたシステム
【課題】低圧蒸気タービンから熱を抽出する給水加熱器を備えたシステムを提供する。
【解決手段】本システム２は、低圧蒸気タービン２００と、低圧（ＬＰ）蒸気タービン２００と流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン２００の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）４００と、低圧蒸気タービン２００と導管４０を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン２００から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器７００と、ＡＣＣ４００及び給水加熱器７００と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ４００から復水流体をまた該給水加熱器７００からドレン流体を受ける復水ポンプ５００とを含む。
【解決手段】本システム２は、低圧蒸気タービン２００と、低圧（ＬＰ）蒸気タービン２００と流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン２００の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）４００と、低圧蒸気タービン２００と導管４０を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン２００から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器７００と、ＡＣＣ４００及び給水加熱器７００と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ４００から復水流体をまた該給水加熱器７００からドレン流体を受ける復水ポンプ５００とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示した主題は、低圧（ＬＰ）蒸気タービンから廃棄された熱の一部分を給水加熱器に迂回させるシステムに関する。具体的には、本明細書に開示した主題は、ＬＰ蒸気タービンから廃棄された熱の一部分を給水加熱器を介して排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に迂回させるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの発電プラントシステム、例えば一部の複合サイクル（ＣＣ）発電プラントシステムは、ＬＰ蒸気タービンの排出ストリームから熱を廃棄する１以上のヒートシンクとして、１以上の空気冷却式復水器（ＡＣＣ）を採用している。ＡＣＣは、タービンの排出ストリームから廃棄される熱の気体間冷却を行ない、それにより、復水サイクルによる水の必要性を減少又は排除することができる。しかしながら、ＡＣＣは一般的に、大型かつ高価な装置であり、これら装置は、高い背圧を生じ、それによりＬＰ蒸気タービン（及び全体システム）の効率及び出力を低下させるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６１２８９０５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
低圧蒸気タービンからの排出熱の一部分を迂回させる解決法を開示する。一実施形態では、システムは、低圧（ＬＰ）蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、ＬＰ蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００５】
第１の態様は、システムを提供し、本システムは、低圧（ＬＰ）蒸気タービンと、ＬＰ蒸気タービンと流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、ＬＰ蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００６】
第２の態様は、システムを提供し、本システムは、シャフトに作動可能に連結された蒸気タービンと、シャフトに作動可能に連結された負荷装置と、蒸気タービンと流体連結しておりかつシャフトに作動可能に連結された低圧蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、低圧蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００７】
第３の態様は、複合サイクルシステムを提供し、本複合サイクルシステムは、第１のシャフトに作動可能に連結されかつ排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に流体連結されたガスタービンと、第１のシャフトに作動可能に連結された第１の負荷装置と、第１のシャフト又は第２のシャフトの１つに作動可能に連結されかつＨＲＳＧに流体連結された蒸気タービンと、蒸気タービン及びＨＲＳＧと流体連結しておりかつ該蒸気タービンに作動可能に連結された第１のシャフト又は第２のシャフトの１つに作動可能に連結された低圧蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、低圧蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００８】
本発明のこれらの及びその他の特徴は、本発明の様々な実施形態を示す添付図面と関連させてなした本発明の様々な態様の以下の詳細な説明から一層容易に理解されるなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態によるシステムの概略図。
【図２】実施形態による複合サイクルシステムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の図面は正確な縮尺でないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様のみを示すことを意図しており、従って本発明の技術的範囲を限定するものとして考えるべきではない。図面では、同じ参照符号付けが、図面間で同様の要素を表している。
【００１１】
前述の通り、本開示の態様は、低圧（ＬＰ）蒸気タービンから廃棄された熱の一部分を給水加熱器を介して排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に迂回させることを提供する。給水加熱器は、ＨＲＳＧ入口給水温度を高め、それによってＨＲＳＧにおける給水節減負荷を減少させる。空気冷却式復水器（ＡＣＣ）から離れて迂回させた熱廃棄の一部分をＨＲＳＧに移動させて、より高いＨＲＳＧスタック温度を生じさせかつＡＣＣからの熱廃棄を減少させる。
【００１２】
幾つかの発電プラントシステム、例えば一部の複合サイクル（ＣＣ）発電プラントシステムは、ＬＰ蒸気タービンの排出ストリームから熱を廃棄する１以上のヒートシンクとして、１以上のＡＣＣを採用することができる。ＡＣＣは、タービンの排出ストリームから廃棄される熱の気体間冷却を行ない、それにより、復水サイクルによる水の必要性を減少又は排除することができる。ＡＣＣはまた、該ＡＣＣを備えた発電プラントシステムを計画する場合に水への近接及び／又はその他の環境条件を殆ど懸案事項ではないものにすることができるので、発電プラントシステムの設置におけるより大きな自由度を可能にする。
【００１３】
それが凝縮（復水）させる作動流体（例えば、蒸気）から熱伝達させるＡＣＣの潜在力は、その蒸気の飽和温度、周囲乾球温度、及び該ＡＣＣの表面積（寸法）によって制御される。種々の環境条件下で有効に熱伝達させるために、ＡＣＣは、顧客評価条件においてコスト及び性能の最良のバランスが得られるような寸法にされる。ＡＣＣによる熱交換が空気に対するものであるので、ＡＣＣは一般的に、大きな表面積を有する大型の装置となる。例えば、複合サイクル発電プラントシステムにおける典型的なＡＣＣは、数千平方フィートほどもの大きな設置面積を有する可能性がある。加えて、その場所の周囲空気温度は一般的に広範囲にわたって変化するので、ＡＣＣを利用するプラントは、水冷却式熱廃棄システムと比較して暑い日に高い背圧を生じてＬＰ蒸気タービン（並びに全体システム）の効率及び出力を低下させることになる。
【００１４】
前述の通り、本開示の態様は、ＬＰ蒸気タービンから廃棄された熱の一部分をＡＣＣから取出しかつＨＲＳＧに迂回させる給水加熱器を含むシステムを提供する。図１に戻ると、システム２を示しており、システム２は、
低圧（ＬＰ）蒸気タービン２００（図示する複流蒸気タービン）、空気冷却式復水器（ＡＣＣ）４００、給水加熱器７００、復水ポンプ５００及びグランドシール復水器６００（任意選択的、仮線で示す）を含んでいる。またシステム２には付加的な構成要素を示しており、これら構成要素には、蒸気タービン（例えば、高圧／中圧（ＨＰ／ＩＰ）蒸気タービン）９００、負荷装置３００（例えば、発電電動機械、圧縮機、ポンプ又はその他の機械装置）、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）８００、導管１０、２０、３０、４０、４１、５０、６０、６１、６２、６３及びバルブ１５、２５、３５が含まれる。またガスタービン１１００を仮線で示しており、ガスタービン１１００については、図２に関連してより詳細に説明する。ＡＣＣ４００は、１以上の導管５０を介して１以上のＬＰ蒸気タービン２００と流体連結している。図１に示す実施形態では、ＡＣＣ４００は、この複流蒸気タービン構成において２つのＬＰ蒸気タービン２００と流体連結している。しかしながら、他の実施形態では、ＡＣＣ４００は、ただ１つのＬＰ蒸気タービン２００と流体連結することができることを理解されたい。いずれのケースでも、ＡＣＣ４００は、１以上のＬＰ蒸気タービン２００の排出口から蒸気の一部分を受けることができる。つまり、ＡＣＣ４００は、ＬＰ蒸気タービン２００内において既に機械的仕事を実行した（例えば、タービンブレードにわたる膨張及び流動により）蒸気の一部分を受けることができる。ＡＣＣ４００は、あらゆる従来型の空気冷却式復水器として機能することができかつ例えばファン支援メカニズム及び／又はハイパーボリックタワーを含むことができる。ＡＣＣ４００はさらに、当技術分野では公知である単列又は複数列熱交換器の１つ又はそれ以上を含むことができる。
【００１５】
ＬＰ蒸気タービン２００の排出口から蒸気の一部分を抽出した後に、ＡＣＣ４００は、抽出蒸気を復水流体に凝縮し、復水流体は復水ポンプ５００によってポンプ圧送することができる。復水ポンプ５００及びＡＣＣ４００は、導管６０によって流体連結し、それによって復水ポンプ５００がＡＣＣ４００から復水流体を引出しかつその流体を給水加熱器７００（又は、任意選択的に仮線で示すグランドシール復水器６００）に送給するのを可能にすることができる。グランドシール復水器６００を含む実施形態では、グランドシール復水器６００は、復水ポンプ５００から受けた復水流体を加熱して予加熱復水を生成するあらゆる従来型のグランドシール復水器６００とすることができる。この実施形態では、予加熱復水は、導管６１を介して給水加熱器７００に供給することができる。グランドシール復水器６００を含まない別の実施形態では、復水ポンプ５００は、復水流体を予加熱せずに（例えば、導管６１を介して）給水加熱器７００に直接送給することができる。
【００１６】
図１に示すように、一実施形態では、給水加熱器７００は、導管６１（給水加熱器遮断バルブ２５を備えた）を介してグランドシール復水器６００（又は、それに代えて復水ポンプ５００）と流体連結している。しかしながら、一実施形態では、予加熱した（又は、グランドシール復水器６００を含んでいない場合には予加熱していない）復水の一部分は、バイパスバルブ３５（例示の目的のために黒くしている）を少なくとも部分的に開口して、復水ポンプ５００から直接に又はグランドシール復水器６００（例えば、予加熱復水として）からのいずれかから受けた復水の一部分がバイパス導管６２を通って流れるのを可能にすることによって、給水加熱器７００をバイパスさせることができる。このケースでは、バイパス導管６２を通って流れる復水の一部分は、付加的導管６３を介してＨＲＳＧ８００（給水加熱器７００から流出した復水を再合流させた後に）に導かれる。さらに別の実施形態では、バルブ１５を使用して給水加熱器７００の加熱負荷を制御する（ＬＰ蒸気タービン２００から抽出されかつ給水加熱器７００に供給される供給蒸気の量を制御することによって）ことができることをさらに理解されたい。バルブ１５を使用してＬＰ蒸気タービン２００から抽出される供給蒸気の量を制御する場合には、バルブ１５により、給水加熱器７００から流出する（かつ、導管６３を介してＨＲＳＧ８００に流入する）給水の温度を部分的に制御することができる。この実施形態では、給水加熱器７００に供給される供給蒸気の量を制御するのにバルブ１５を使用することは、ＨＲＳＧ８００に流入する（導管６３を介して）給水温度をより良好に制御して、上記の実施形態に説明したバイパスバルブ３５（及び、給水加熱器遮断バルブ２５）の排除を可能にすることができる。
【００１７】
給水加熱器７００はまた、導管４０を介してＬＰ蒸気タービン２００に流体連結される。一実施形態では、給水加熱器７００は、ＬＰ蒸気タービン２００から段間抽出により或いはＬＰ蒸気タービン２００入口から供給蒸気の一部分を受ける。供給蒸気のこの部分は、該供給蒸気がＬＰ蒸気タービン２００の１以上の段に流入しかつ機械的仕事を実行する前に抽出される。ＬＰ蒸気タービン２００から抽出された供給蒸気のこの部分は、ＬＰ蒸気タービン２００の排出口から送られかつＡＣＣ４００に導かれる供給蒸気の部分とは、明確に区別される。つまり、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される全蒸気量の一部分は、該ＬＰ蒸気タービンの１以上の段内で機械的仕事を実行する前に、ＡＣＣ４００から離れて迂回されかつ給水加熱器７００に（抽出バルブ１５を備えた導管４０を介して）送られる。一実施形態では、抽出しかつ給水加熱器７００に迂回させた供給蒸気の部分は、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される全蒸気量の約５〜２０％であり、より具体的には約１５％とすることができる。いずれのケースでも、給水加熱器７００は、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される全蒸気量の一部分を抽出しかつその抽出蒸気を使用して、グランドシール復水器６００（仮線で示す）から又は復水ポンプ５００から直接に供給される（バイパス導管６２を通して送られない）復水をさらに加熱する。給水加熱器７００は、復水の温度をほぼその飽和温度に上昇させる（抽出蒸気を使用して）ことができるあらゆる従来型の給水加熱器（例えば、シェル及びチューブ熱交換器）とすることができる。給水加熱器７００は、導管６３を介してＨＲＳＧ８００に送給することができる加熱給水、及びドレン導管４１を介して（かつ導管６０を介して）復水ポンプ５００の吸込部分に戻るように送給することができるドレン流体（つまり、「ドレン」というのは、復水抽出蒸気を表している）を生成することができる。それに代えて、当技術分野で公知の通り、ドレン流体は、別個のポンプを介して、ＨＲＳＧ８００に向かう加熱給水内に送給することができる（明瞭にするためにポンプは省略している）。
【００１８】
一実施形態では、給水加熱器７００は、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される段間蒸気の一部分を該タービンの第２〜最終段から抽出することができる。例えば、ＬＰ蒸気タービン２００が５つの段を有する実施形態では、給水加熱器７００によって抽出される段間蒸気は、該タービンの第４段から取出すことができる。しかしながら、他の実施形態では、蒸気は、ＬＰ蒸気タービン２００のボウル、第１段、第２段、第３段などから抽出することができることを理解されたい。
【００１９】
前述の通り、給水加熱器７００によって加熱された給水は、導管６３を介してＨＲＳＧ８００に供給することができる。ＨＲＳＧ８００は、ガスタービン１１００（仮線で示す）の高温排気ガスから熱を回収して水（例えば、給水又は第２の復水のような他の復水）を加熱しかつ蒸気を生成するあらゆる従来型の排熱回収ボイラとすることができる。１以上の蒸気タービン構成要素（例えば、導管を介して蒸気を送給される蒸気タービン９００及び／又はＬＰ蒸気タービン２００）に供給される（供給蒸気として）この蒸気は、それらの構成要素を駆動するために使用することができる。
【００２０】
図１に示すように、システム２はさらに、蒸気タービン（例えば、ＨＰ／ＩＰ蒸気タービン）９００を含むことができ、この蒸気タービン９００は、そのタービン段を通しての蒸気の膨張及び流動により回転エネルギーを生成することができるあらゆる従来型の高圧及び／又は高圧／中圧（ＨＰ／ＩＰ）蒸気タービンとすることができる。つまり、蒸気タービン９００は、図１及び図２に別個の要素として示している別個の高圧及び中圧タービンを含むことができ、或いは再熱蒸気サイクルに適した複合ＨＰ／ＩＰセクションを含むことができる。しかしながら、再熱サイクルを含まない別の実施形態では、蒸気タービン９００は、高圧セクションのみを含むことができる（この場合には、仮線で示す左側タービンセクションがシステム２から除去されている）。いずれのケースでも、蒸気タービン９００は、シャフト１１を介して１以上のＬＰ蒸気タービン２００に機械的に結合することができる。１以上のＬＰ蒸気タービン２００はさらに、第２のシャフト１２を介して負荷装置３００（例えば、発電電動機械、圧縮機、ポンプ又は機械装置）に結合することができる。シャフト１１及び第２のシャフト１２は、互いに結合された別個のシャフトとすることができ、或いは１つの連続シャフトとして形成することができる。いずれのケースでも、システム２の運転時に、１以上のＬＰ蒸気タービン２００及び／又は蒸気タービン９００の回転は、負荷装置３００を駆動して、例えば当技術分野で公知の通り発電或いは機械的仕事を行なうことができる。
【００２１】
図２に移ると、図１に関連して図示しかつ説明した幾つかの構成要素を含む一軸形複合サイクルシステム１２を示している。複合サイクルシステム１２は、負荷装置３００（シャフト１１、１２を介して）に作動可能に結合されたガスタービン１１００（図１には仮線で示している）をさらに含むものとして図示している。当技術分野で公知の通り、ガスタービン１１００は、圧縮機セクションと負荷装置３００に連結されたタービン膨張セクションとの両方を含むことができる。ガスタービン１１００は、例えばそのタービン段を通してのガス（燃焼した燃料による）の膨張及び流動により回転エネルギーを発生することによって、あらゆる従来型のガスタービンと同様に機能することができる。ガスタービン１１００は、シャフト１１、１２、１１１（又は同様なシャフトのあらゆるその他の組合せ）を介して負荷装置（例えば、負荷装置３００）にその回転エネルギーを伝達することができる。負荷装置３００が発電機である場合には、この回転エネルギーは、当技術分野で公知の通り発電に使用することができる。当技術分野で公知の通り、ガスタービン１１００からの排気熱は、導管１１０を介してＨＲＳＧ８００に供給して、蒸気タービン９００及び／又は１以上のＬＰ蒸気タービン２００を駆動する供給蒸気を生成するのに使用することができる。当技術分野で公知の通り、複数の蒸気タービン（２００、９００）は、共通のシャフトを介して機械的に結合することができ、或いは別個のシャフトを介して機械的に結合することができる。いずれのケースでも、蒸気タービン９００及び１以上のＬＰ蒸気タービン２００は、負荷装置３００に機械的に結合することができる。加えて、当技術分野で公知の通り、ガスタービン１１００は、共通のシャフト（例えば、シャフト１１）上の複数の蒸気タービン（９００、２００）に機械的に結合することができる。この単一シャフト１１は、当技術分野で公知の通り負荷装置３００（例えば、発電電動装置）に結合することができる。
【００２２】
それに代えて、実施形態によると、仮線で示すように複数シャフト構成を使用することができる。この実施形態では、ガスタービン１１００は、蒸気タービン９００及びＬＰ蒸気タービン２００とは独立して１以上の負荷装置３００に作動可能に連結することができる。このケースでは、ガスタービン１１００は、１以上のシャフトを介して負荷装置３００に回転エネルギーを伝達することができるが、ガスタービン１１００は、共通のシャフトを介して蒸気タービン９００及びＬＰ蒸気タービン２００には結合されていない。
【００２３】
図２に仮線で示すか又は図示していない構成要素は、図１に関して説明したのと同様に機能することができる。つまり、明瞭にするために、複合サイクルシステム１２に含まれる構成要素及びそれら構成要素間の連結は、図２から省略している。それらの省略した構成要素は、図１に関連して説明したのと同様に、図２に関して図示しかつ説明したそれら構成要素と相互作用することができることを理解されたい。
【００２４】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合に、数詞を付していない表現は、文脈がそうでないことを明確に示していない限り、複数の形態もまた含むことを意図している。さらに、本明細書で使用する場合の「含む」及び／又は「含んでいる」という用語は、記述した特徴、回数、ステップ、操作、要素及び／又は構成部品の存在を特定するが、１以上のその他の特徴、回数、ステップ、操作、要素、構成部品及び／或いはそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことを理解されたい。
【００２５】
本明細書は最良の形態を含む実施例を使用して、本発明を開示し、また当業者が、あらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行なうことを可能にもする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲により定まり、また当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。そのようなその他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有するか又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することになることを意図している。
【符号の説明】
【００２６】
２ システム
１０ 導管
１１ シャフト
１２ 複合サイクルシステム
１５ 給水加熱器抽出バルブ
２０ 導管
２５ バルブ
３０ 導管
３５ バルブ
４０ 導管
４１ 導管
５０ 導管
６０ 導管
６１ 導管
６２ 導管
６３ 導管
１１０ 導管
１１１ シャフト
２００ 低圧蒸気タービン
３００ 負荷装置
４００ 空気冷却式復水器
５００ 復水ポンプ
６００ グランドシール復水器
７００ 給水加熱器
８００ 排熱回収ボイラ
９００ 蒸気タービン
１１００ ガスタービン
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示した主題は、低圧（ＬＰ）蒸気タービンから廃棄された熱の一部分を給水加熱器に迂回させるシステムに関する。具体的には、本明細書に開示した主題は、ＬＰ蒸気タービンから廃棄された熱の一部分を給水加熱器を介して排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に迂回させるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの発電プラントシステム、例えば一部の複合サイクル（ＣＣ）発電プラントシステムは、ＬＰ蒸気タービンの排出ストリームから熱を廃棄する１以上のヒートシンクとして、１以上の空気冷却式復水器（ＡＣＣ）を採用している。ＡＣＣは、タービンの排出ストリームから廃棄される熱の気体間冷却を行ない、それにより、復水サイクルによる水の必要性を減少又は排除することができる。しかしながら、ＡＣＣは一般的に、大型かつ高価な装置であり、これら装置は、高い背圧を生じ、それによりＬＰ蒸気タービン（及び全体システム）の効率及び出力を低下させるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６１２８９０５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
低圧蒸気タービンからの排出熱の一部分を迂回させる解決法を開示する。一実施形態では、システムは、低圧（ＬＰ）蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、ＬＰ蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００５】
第１の態様は、システムを提供し、本システムは、低圧（ＬＰ）蒸気タービンと、ＬＰ蒸気タービンと流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、ＬＰ蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００６】
第２の態様は、システムを提供し、本システムは、シャフトに作動可能に連結された蒸気タービンと、シャフトに作動可能に連結された負荷装置と、蒸気タービンと流体連結しておりかつシャフトに作動可能に連結された低圧蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、低圧蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００７】
第３の態様は、複合サイクルシステムを提供し、本複合サイクルシステムは、第１のシャフトに作動可能に連結されかつ排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に流体連結されたガスタービンと、第１のシャフトに作動可能に連結された第１の負荷装置と、第１のシャフト又は第２のシャフトの１つに作動可能に連結されかつＨＲＳＧに流体連結された蒸気タービンと、蒸気タービン及びＨＲＳＧと流体連結しておりかつ該蒸気タービンに作動可能に連結された第１のシャフト又は第２のシャフトの１つに作動可能に連結された低圧蒸気タービンと、低圧蒸気タービンと流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービンの排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）と、低圧蒸気タービンと導管を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービンから供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器と、ＡＣＣ及び給水加熱器と流体連通しておりかつ該ＡＣＣから復水流体をまた該給水加熱器からドレン流体を受ける復水ポンプとを含む。
【０００８】
本発明のこれらの及びその他の特徴は、本発明の様々な実施形態を示す添付図面と関連させてなした本発明の様々な態様の以下の詳細な説明から一層容易に理解されるなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態によるシステムの概略図。
【図２】実施形態による複合サイクルシステムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の図面は正確な縮尺でないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様のみを示すことを意図しており、従って本発明の技術的範囲を限定するものとして考えるべきではない。図面では、同じ参照符号付けが、図面間で同様の要素を表している。
【００１１】
前述の通り、本開示の態様は、低圧（ＬＰ）蒸気タービンから廃棄された熱の一部分を給水加熱器を介して排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に迂回させることを提供する。給水加熱器は、ＨＲＳＧ入口給水温度を高め、それによってＨＲＳＧにおける給水節減負荷を減少させる。空気冷却式復水器（ＡＣＣ）から離れて迂回させた熱廃棄の一部分をＨＲＳＧに移動させて、より高いＨＲＳＧスタック温度を生じさせかつＡＣＣからの熱廃棄を減少させる。
【００１２】
幾つかの発電プラントシステム、例えば一部の複合サイクル（ＣＣ）発電プラントシステムは、ＬＰ蒸気タービンの排出ストリームから熱を廃棄する１以上のヒートシンクとして、１以上のＡＣＣを採用することができる。ＡＣＣは、タービンの排出ストリームから廃棄される熱の気体間冷却を行ない、それにより、復水サイクルによる水の必要性を減少又は排除することができる。ＡＣＣはまた、該ＡＣＣを備えた発電プラントシステムを計画する場合に水への近接及び／又はその他の環境条件を殆ど懸案事項ではないものにすることができるので、発電プラントシステムの設置におけるより大きな自由度を可能にする。
【００１３】
それが凝縮（復水）させる作動流体（例えば、蒸気）から熱伝達させるＡＣＣの潜在力は、その蒸気の飽和温度、周囲乾球温度、及び該ＡＣＣの表面積（寸法）によって制御される。種々の環境条件下で有効に熱伝達させるために、ＡＣＣは、顧客評価条件においてコスト及び性能の最良のバランスが得られるような寸法にされる。ＡＣＣによる熱交換が空気に対するものであるので、ＡＣＣは一般的に、大きな表面積を有する大型の装置となる。例えば、複合サイクル発電プラントシステムにおける典型的なＡＣＣは、数千平方フィートほどもの大きな設置面積を有する可能性がある。加えて、その場所の周囲空気温度は一般的に広範囲にわたって変化するので、ＡＣＣを利用するプラントは、水冷却式熱廃棄システムと比較して暑い日に高い背圧を生じてＬＰ蒸気タービン（並びに全体システム）の効率及び出力を低下させることになる。
【００１４】
前述の通り、本開示の態様は、ＬＰ蒸気タービンから廃棄された熱の一部分をＡＣＣから取出しかつＨＲＳＧに迂回させる給水加熱器を含むシステムを提供する。図１に戻ると、システム２を示しており、システム２は、
低圧（ＬＰ）蒸気タービン２００（図示する複流蒸気タービン）、空気冷却式復水器（ＡＣＣ）４００、給水加熱器７００、復水ポンプ５００及びグランドシール復水器６００（任意選択的、仮線で示す）を含んでいる。またシステム２には付加的な構成要素を示しており、これら構成要素には、蒸気タービン（例えば、高圧／中圧（ＨＰ／ＩＰ）蒸気タービン）９００、負荷装置３００（例えば、発電電動機械、圧縮機、ポンプ又はその他の機械装置）、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）８００、導管１０、２０、３０、４０、４１、５０、６０、６１、６２、６３及びバルブ１５、２５、３５が含まれる。またガスタービン１１００を仮線で示しており、ガスタービン１１００については、図２に関連してより詳細に説明する。ＡＣＣ４００は、１以上の導管５０を介して１以上のＬＰ蒸気タービン２００と流体連結している。図１に示す実施形態では、ＡＣＣ４００は、この複流蒸気タービン構成において２つのＬＰ蒸気タービン２００と流体連結している。しかしながら、他の実施形態では、ＡＣＣ４００は、ただ１つのＬＰ蒸気タービン２００と流体連結することができることを理解されたい。いずれのケースでも、ＡＣＣ４００は、１以上のＬＰ蒸気タービン２００の排出口から蒸気の一部分を受けることができる。つまり、ＡＣＣ４００は、ＬＰ蒸気タービン２００内において既に機械的仕事を実行した（例えば、タービンブレードにわたる膨張及び流動により）蒸気の一部分を受けることができる。ＡＣＣ４００は、あらゆる従来型の空気冷却式復水器として機能することができかつ例えばファン支援メカニズム及び／又はハイパーボリックタワーを含むことができる。ＡＣＣ４００はさらに、当技術分野では公知である単列又は複数列熱交換器の１つ又はそれ以上を含むことができる。
【００１５】
ＬＰ蒸気タービン２００の排出口から蒸気の一部分を抽出した後に、ＡＣＣ４００は、抽出蒸気を復水流体に凝縮し、復水流体は復水ポンプ５００によってポンプ圧送することができる。復水ポンプ５００及びＡＣＣ４００は、導管６０によって流体連結し、それによって復水ポンプ５００がＡＣＣ４００から復水流体を引出しかつその流体を給水加熱器７００（又は、任意選択的に仮線で示すグランドシール復水器６００）に送給するのを可能にすることができる。グランドシール復水器６００を含む実施形態では、グランドシール復水器６００は、復水ポンプ５００から受けた復水流体を加熱して予加熱復水を生成するあらゆる従来型のグランドシール復水器６００とすることができる。この実施形態では、予加熱復水は、導管６１を介して給水加熱器７００に供給することができる。グランドシール復水器６００を含まない別の実施形態では、復水ポンプ５００は、復水流体を予加熱せずに（例えば、導管６１を介して）給水加熱器７００に直接送給することができる。
【００１６】
図１に示すように、一実施形態では、給水加熱器７００は、導管６１（給水加熱器遮断バルブ２５を備えた）を介してグランドシール復水器６００（又は、それに代えて復水ポンプ５００）と流体連結している。しかしながら、一実施形態では、予加熱した（又は、グランドシール復水器６００を含んでいない場合には予加熱していない）復水の一部分は、バイパスバルブ３５（例示の目的のために黒くしている）を少なくとも部分的に開口して、復水ポンプ５００から直接に又はグランドシール復水器６００（例えば、予加熱復水として）からのいずれかから受けた復水の一部分がバイパス導管６２を通って流れるのを可能にすることによって、給水加熱器７００をバイパスさせることができる。このケースでは、バイパス導管６２を通って流れる復水の一部分は、付加的導管６３を介してＨＲＳＧ８００（給水加熱器７００から流出した復水を再合流させた後に）に導かれる。さらに別の実施形態では、バルブ１５を使用して給水加熱器７００の加熱負荷を制御する（ＬＰ蒸気タービン２００から抽出されかつ給水加熱器７００に供給される供給蒸気の量を制御することによって）ことができることをさらに理解されたい。バルブ１５を使用してＬＰ蒸気タービン２００から抽出される供給蒸気の量を制御する場合には、バルブ１５により、給水加熱器７００から流出する（かつ、導管６３を介してＨＲＳＧ８００に流入する）給水の温度を部分的に制御することができる。この実施形態では、給水加熱器７００に供給される供給蒸気の量を制御するのにバルブ１５を使用することは、ＨＲＳＧ８００に流入する（導管６３を介して）給水温度をより良好に制御して、上記の実施形態に説明したバイパスバルブ３５（及び、給水加熱器遮断バルブ２５）の排除を可能にすることができる。
【００１７】
給水加熱器７００はまた、導管４０を介してＬＰ蒸気タービン２００に流体連結される。一実施形態では、給水加熱器７００は、ＬＰ蒸気タービン２００から段間抽出により或いはＬＰ蒸気タービン２００入口から供給蒸気の一部分を受ける。供給蒸気のこの部分は、該供給蒸気がＬＰ蒸気タービン２００の１以上の段に流入しかつ機械的仕事を実行する前に抽出される。ＬＰ蒸気タービン２００から抽出された供給蒸気のこの部分は、ＬＰ蒸気タービン２００の排出口から送られかつＡＣＣ４００に導かれる供給蒸気の部分とは、明確に区別される。つまり、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される全蒸気量の一部分は、該ＬＰ蒸気タービンの１以上の段内で機械的仕事を実行する前に、ＡＣＣ４００から離れて迂回されかつ給水加熱器７００に（抽出バルブ１５を備えた導管４０を介して）送られる。一実施形態では、抽出しかつ給水加熱器７００に迂回させた供給蒸気の部分は、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される全蒸気量の約５〜２０％であり、より具体的には約１５％とすることができる。いずれのケースでも、給水加熱器７００は、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される全蒸気量の一部分を抽出しかつその抽出蒸気を使用して、グランドシール復水器６００（仮線で示す）から又は復水ポンプ５００から直接に供給される（バイパス導管６２を通して送られない）復水をさらに加熱する。給水加熱器７００は、復水の温度をほぼその飽和温度に上昇させる（抽出蒸気を使用して）ことができるあらゆる従来型の給水加熱器（例えば、シェル及びチューブ熱交換器）とすることができる。給水加熱器７００は、導管６３を介してＨＲＳＧ８００に送給することができる加熱給水、及びドレン導管４１を介して（かつ導管６０を介して）復水ポンプ５００の吸込部分に戻るように送給することができるドレン流体（つまり、「ドレン」というのは、復水抽出蒸気を表している）を生成することができる。それに代えて、当技術分野で公知の通り、ドレン流体は、別個のポンプを介して、ＨＲＳＧ８００に向かう加熱給水内に送給することができる（明瞭にするためにポンプは省略している）。
【００１８】
一実施形態では、給水加熱器７００は、ＬＰ蒸気タービン２００に供給される段間蒸気の一部分を該タービンの第２〜最終段から抽出することができる。例えば、ＬＰ蒸気タービン２００が５つの段を有する実施形態では、給水加熱器７００によって抽出される段間蒸気は、該タービンの第４段から取出すことができる。しかしながら、他の実施形態では、蒸気は、ＬＰ蒸気タービン２００のボウル、第１段、第２段、第３段などから抽出することができることを理解されたい。
【００１９】
前述の通り、給水加熱器７００によって加熱された給水は、導管６３を介してＨＲＳＧ８００に供給することができる。ＨＲＳＧ８００は、ガスタービン１１００（仮線で示す）の高温排気ガスから熱を回収して水（例えば、給水又は第２の復水のような他の復水）を加熱しかつ蒸気を生成するあらゆる従来型の排熱回収ボイラとすることができる。１以上の蒸気タービン構成要素（例えば、導管を介して蒸気を送給される蒸気タービン９００及び／又はＬＰ蒸気タービン２００）に供給される（供給蒸気として）この蒸気は、それらの構成要素を駆動するために使用することができる。
【００２０】
図１に示すように、システム２はさらに、蒸気タービン（例えば、ＨＰ／ＩＰ蒸気タービン）９００を含むことができ、この蒸気タービン９００は、そのタービン段を通しての蒸気の膨張及び流動により回転エネルギーを生成することができるあらゆる従来型の高圧及び／又は高圧／中圧（ＨＰ／ＩＰ）蒸気タービンとすることができる。つまり、蒸気タービン９００は、図１及び図２に別個の要素として示している別個の高圧及び中圧タービンを含むことができ、或いは再熱蒸気サイクルに適した複合ＨＰ／ＩＰセクションを含むことができる。しかしながら、再熱サイクルを含まない別の実施形態では、蒸気タービン９００は、高圧セクションのみを含むことができる（この場合には、仮線で示す左側タービンセクションがシステム２から除去されている）。いずれのケースでも、蒸気タービン９００は、シャフト１１を介して１以上のＬＰ蒸気タービン２００に機械的に結合することができる。１以上のＬＰ蒸気タービン２００はさらに、第２のシャフト１２を介して負荷装置３００（例えば、発電電動機械、圧縮機、ポンプ又は機械装置）に結合することができる。シャフト１１及び第２のシャフト１２は、互いに結合された別個のシャフトとすることができ、或いは１つの連続シャフトとして形成することができる。いずれのケースでも、システム２の運転時に、１以上のＬＰ蒸気タービン２００及び／又は蒸気タービン９００の回転は、負荷装置３００を駆動して、例えば当技術分野で公知の通り発電或いは機械的仕事を行なうことができる。
【００２１】
図２に移ると、図１に関連して図示しかつ説明した幾つかの構成要素を含む一軸形複合サイクルシステム１２を示している。複合サイクルシステム１２は、負荷装置３００（シャフト１１、１２を介して）に作動可能に結合されたガスタービン１１００（図１には仮線で示している）をさらに含むものとして図示している。当技術分野で公知の通り、ガスタービン１１００は、圧縮機セクションと負荷装置３００に連結されたタービン膨張セクションとの両方を含むことができる。ガスタービン１１００は、例えばそのタービン段を通してのガス（燃焼した燃料による）の膨張及び流動により回転エネルギーを発生することによって、あらゆる従来型のガスタービンと同様に機能することができる。ガスタービン１１００は、シャフト１１、１２、１１１（又は同様なシャフトのあらゆるその他の組合せ）を介して負荷装置（例えば、負荷装置３００）にその回転エネルギーを伝達することができる。負荷装置３００が発電機である場合には、この回転エネルギーは、当技術分野で公知の通り発電に使用することができる。当技術分野で公知の通り、ガスタービン１１００からの排気熱は、導管１１０を介してＨＲＳＧ８００に供給して、蒸気タービン９００及び／又は１以上のＬＰ蒸気タービン２００を駆動する供給蒸気を生成するのに使用することができる。当技術分野で公知の通り、複数の蒸気タービン（２００、９００）は、共通のシャフトを介して機械的に結合することができ、或いは別個のシャフトを介して機械的に結合することができる。いずれのケースでも、蒸気タービン９００及び１以上のＬＰ蒸気タービン２００は、負荷装置３００に機械的に結合することができる。加えて、当技術分野で公知の通り、ガスタービン１１００は、共通のシャフト（例えば、シャフト１１）上の複数の蒸気タービン（９００、２００）に機械的に結合することができる。この単一シャフト１１は、当技術分野で公知の通り負荷装置３００（例えば、発電電動装置）に結合することができる。
【００２２】
それに代えて、実施形態によると、仮線で示すように複数シャフト構成を使用することができる。この実施形態では、ガスタービン１１００は、蒸気タービン９００及びＬＰ蒸気タービン２００とは独立して１以上の負荷装置３００に作動可能に連結することができる。このケースでは、ガスタービン１１００は、１以上のシャフトを介して負荷装置３００に回転エネルギーを伝達することができるが、ガスタービン１１００は、共通のシャフトを介して蒸気タービン９００及びＬＰ蒸気タービン２００には結合されていない。
【００２３】
図２に仮線で示すか又は図示していない構成要素は、図１に関して説明したのと同様に機能することができる。つまり、明瞭にするために、複合サイクルシステム１２に含まれる構成要素及びそれら構成要素間の連結は、図２から省略している。それらの省略した構成要素は、図１に関連して説明したのと同様に、図２に関して図示しかつ説明したそれら構成要素と相互作用することができることを理解されたい。
【００２４】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合に、数詞を付していない表現は、文脈がそうでないことを明確に示していない限り、複数の形態もまた含むことを意図している。さらに、本明細書で使用する場合の「含む」及び／又は「含んでいる」という用語は、記述した特徴、回数、ステップ、操作、要素及び／又は構成部品の存在を特定するが、１以上のその他の特徴、回数、ステップ、操作、要素、構成部品及び／或いはそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことを理解されたい。
【００２５】
本明細書は最良の形態を含む実施例を使用して、本発明を開示し、また当業者が、あらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行なうことを可能にもする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲により定まり、また当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。そのようなその他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有するか又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することになることを意図している。
【符号の説明】
【００２６】
２ システム
１０ 導管
１１ シャフト
１２ 複合サイクルシステム
１５ 給水加熱器抽出バルブ
２０ 導管
２５ バルブ
３０ 導管
３５ バルブ
４０ 導管
４１ 導管
５０ 導管
６０ 導管
６１ 導管
６２ 導管
６３ 導管
１１０ 導管
１１１ シャフト
２００ 低圧蒸気タービン
３００ 負荷装置
４００ 空気冷却式復水器
５００ 復水ポンプ
６００ グランドシール復水器
７００ 給水加熱器
８００ 排熱回収ボイラ
９００ 蒸気タービン
１１００ ガスタービン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム（２）であって、
低圧（ＬＰ）蒸気タービン（２００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービン（２００）の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）（４００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と導管（４０）を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン（２００）から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器（７００）と、
前記ＡＣＣ（４００）及び給水加熱器（７００）と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ（４００）から復水流体をまた該給水加熱器（７００）からドレン流体を受ける復水ポンプ（５００）と
を備えるシステム（２）。
【請求項２】
前記供給蒸気の一部分が、段間抽出によって前記ＬＰ蒸気タービン（２００）から抽出される、請求項１記載のシステム（２）。
【請求項３】
前記抽出される供給蒸気の部分が、前記ＬＰ蒸気タービン（２００）に供給されたＬＰ蒸気の全体部分の約１〜４０％である、請求項２記載のシステム（２）。
【請求項４】
前記導管（４０）に作動可能に連結されて、前記抽出される供給蒸気の部分を制御する給水加熱器抽出バルブ（１５）をさらに含む、請求項２記載のシステム（２）。
【請求項５】
前記給水加熱器（７００）及び低圧蒸気タービン（２００）に流体連結されておりかつ該給水加熱器（７００）から加熱給水を受ける排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）（８００）をさらに含む、請求項１記載のシステム（２）。
【請求項６】
前記復水ポンプ（５００）及び給水加熱器（７００）と流体連結しておりかつ該給水加熱器（７００）に予熱復水流体を供給するグランドシール復水器（６００）をさらに含む、請求項５記載のシステム（２）。
【請求項７】
バイパス導管（６２）と該バイパス導管（６２）に作動可能に連結されたバイパスバルブ（３５）とをさらに含み、前記バイパス導管（６２）が、前記バイパスバルブ（３５）が閉鎖していない場合に、前記予熱復水流体の一部分が前記給水加熱器（７００）をバイパスしかつ前記ＨＲＳＧ（８００）によって受けられるようにする、請求項６記載のシステム（２）。
【請求項８】
前記給水加熱器（７００）及び復水ポンプ（５００）を流体連結しかつ該給水加熱器（７００）からのドレン流体を該復水ポンプ（５００）の吸込部分に供給するドレン導管（６１）をさらに含む、請求項１記載のシステム（２）。
【請求項９】
システム（２）であって、
シャフト（１１）に作動可能に連結された蒸気タービン（９００）と、
前記シャフト（１１）に作動可能に連結された負荷装置（３００）と、
前記蒸気タービンと流体連結しておりかつ前記シャフト（１１）に作動可能に連結された低圧（ＬＰ）蒸気タービン（２００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービン（２００）の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）（４００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と導管（４０）を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン（２００）から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器（７００）と、
前記ＡＣＣ（４００）及び給水加熱器（７００）と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ（４００）から復水流体をまた該給水加熱器（７００）からドレン流体を受ける復水ポンプ（５００）と
を備えるシステム（２）。
【請求項１０】
複合サイクルシステム（１２）であって、
第１のシャフト（１１）に作動可能に連結されかつ排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）（８００）に流体連結されたガスタービン（１１００）と、
前記第１のシャフト（１１）に作動可能に連結された第１の負荷装置（３００）と、
前記第１のシャフト（１１）又は第２のシャフト（１１１）の１つに作動可能に連結されかつ前記ＨＲＳＧ（８００）に流体連結された蒸気タービン（９００）と、
前記蒸気タービン（９００）及びＨＲＳＧ（８００）と流体連結しておりかつ該蒸気タービン（９００）に作動可能に連結された前記第１のシャフト（１１）又は第２のシャフト（１１１）の１つに作動可能に連結された低圧（ＬＰ）蒸気タービン（２００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービン（２００）の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）（４００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と導管（４０）を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン（２００）から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器（７００）と、
前記ＡＣＣ（４００）及び給水加熱器（７００）と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ（４００）から復水流体をまた該給水加熱器（７００）からドレン流体を受ける復水ポンプ（５００）と
を備える複合サイクルシステム（１２）。
【請求項１】
システム（２）であって、
低圧（ＬＰ）蒸気タービン（２００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービン（２００）の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）（４００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と導管（４０）を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン（２００）から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器（７００）と、
前記ＡＣＣ（４００）及び給水加熱器（７００）と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ（４００）から復水流体をまた該給水加熱器（７００）からドレン流体を受ける復水ポンプ（５００）と
を備えるシステム（２）。
【請求項２】
前記供給蒸気の一部分が、段間抽出によって前記ＬＰ蒸気タービン（２００）から抽出される、請求項１記載のシステム（２）。
【請求項３】
前記抽出される供給蒸気の部分が、前記ＬＰ蒸気タービン（２００）に供給されたＬＰ蒸気の全体部分の約１〜４０％である、請求項２記載のシステム（２）。
【請求項４】
前記導管（４０）に作動可能に連結されて、前記抽出される供給蒸気の部分を制御する給水加熱器抽出バルブ（１５）をさらに含む、請求項２記載のシステム（２）。
【請求項５】
前記給水加熱器（７００）及び低圧蒸気タービン（２００）に流体連結されておりかつ該給水加熱器（７００）から加熱給水を受ける排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）（８００）をさらに含む、請求項１記載のシステム（２）。
【請求項６】
前記復水ポンプ（５００）及び給水加熱器（７００）と流体連結しておりかつ該給水加熱器（７００）に予熱復水流体を供給するグランドシール復水器（６００）をさらに含む、請求項５記載のシステム（２）。
【請求項７】
バイパス導管（６２）と該バイパス導管（６２）に作動可能に連結されたバイパスバルブ（３５）とをさらに含み、前記バイパス導管（６２）が、前記バイパスバルブ（３５）が閉鎖していない場合に、前記予熱復水流体の一部分が前記給水加熱器（７００）をバイパスしかつ前記ＨＲＳＧ（８００）によって受けられるようにする、請求項６記載のシステム（２）。
【請求項８】
前記給水加熱器（７００）及び復水ポンプ（５００）を流体連結しかつ該給水加熱器（７００）からのドレン流体を該復水ポンプ（５００）の吸込部分に供給するドレン導管（６１）をさらに含む、請求項１記載のシステム（２）。
【請求項９】
システム（２）であって、
シャフト（１１）に作動可能に連結された蒸気タービン（９００）と、
前記シャフト（１１）に作動可能に連結された負荷装置（３００）と、
前記蒸気タービンと流体連結しておりかつ前記シャフト（１１）に作動可能に連結された低圧（ＬＰ）蒸気タービン（２００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービン（２００）の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）（４００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と導管（４０）を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン（２００）から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器（７００）と、
前記ＡＣＣ（４００）及び給水加熱器（７００）と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ（４００）から復水流体をまた該給水加熱器（７００）からドレン流体を受ける復水ポンプ（５００）と
を備えるシステム（２）。
【請求項１０】
複合サイクルシステム（１２）であって、
第１のシャフト（１１）に作動可能に連結されかつ排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）（８００）に流体連結されたガスタービン（１１００）と、
前記第１のシャフト（１１）に作動可能に連結された第１の負荷装置（３００）と、
前記第１のシャフト（１１）又は第２のシャフト（１１１）の１つに作動可能に連結されかつ前記ＨＲＳＧ（８００）に流体連結された蒸気タービン（９００）と、
前記蒸気タービン（９００）及びＨＲＳＧ（８００）と流体連結しておりかつ該蒸気タービン（９００）に作動可能に連結された前記第１のシャフト（１１）又は第２のシャフト（１１１）の１つに作動可能に連結された低圧（ＬＰ）蒸気タービン（２００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と流体連通しておりかつ該低圧蒸気タービン（２００）の排出口から蒸気の一部分を受ける空気冷却式復水器（ＡＣＣ）（４００）と、
前記低圧蒸気タービン（２００）と導管（４０）を介して流体連通しておりかつ該ＬＰ蒸気タービン（２００）から供給蒸気の一部分を受ける給水加熱器（７００）と、
前記ＡＣＣ（４００）及び給水加熱器（７００）と流体連通しておりかつ該ＡＣＣ（４００）から復水流体をまた該給水加熱器（７００）からドレン流体を受ける復水ポンプ（５００）と
を備える複合サイクルシステム（１２）。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３０７０（Ｐ２０１２−１３０７０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３５８４３（Ｐ２０１１−１３５８４３）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]