[发明专利]汽轮机机组

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机机组，例如利用太阳能热的汽轮机机组。

背景技术

图5是表示利用太阳能热的现有的汽轮机机组的例子的概略图。将对图5的机组的汽轮机循环进行说明。

热介质118由热介质泵116输送到集中太阳能热的太阳能收集器119中。热介质118例如是油。热介质118在太阳能收集器119中被太阳光线117的辐射热加热。之后，热介质118被输送到作为热交换器的加热器110中，并在其中加热加热对象，所述加热对象例如为水或者蒸汽。热介质118在加热器110中温度下降后，返回热介质泵116的上游。以这样的方式，热介质118进行循环。

在无法接收太阳光线117的夜间或者太阳光线117弱的天气时的白天，使贮存在蓄热箱内的热介质118循环，或使热介质118在利用辅助锅炉加热的管线中循环。但是用于此的机组及流动在此没有图示。同时，在这种情况下，热介质118绕过太阳能收集器119。

作为太阳能收集器119，可使用各种类型的机组，但在许多情况下使用图8所示的槽型集光型的机组。图8是表示槽型集光型的太阳能收集器119的例子的示意图。图8的太阳能收集器119利用集光镜123集中太阳光线117，并加热太阳能集热管124。热介质118在太阳能集热管124内循环，利用从太阳光线117传送到太阳能集热管124的辐射热，热介质118的温度上升。在太阳能集热管124的上游和下游分别连接有热介质管125。虽然太阳能集热管124被进行了仔细的研究，但是在此没有详细地说明该管。

下面，回到图5，继续说明汽轮机机组。

在许多情况下，现有的汽轮机循环构成为包括高压汽轮机101和再热汽轮机的单级再热循环。中压汽轮机102和低压汽轮机103作为连续的再热汽轮机113使用。

加热器110包括利用热介质118的热量使水111变化为蒸汽112的锅炉108和加热用于再热汽轮机113的蒸汽的再热器109。水111由泵105输送到作为加热器110的一部分的锅炉108中，由锅炉108加热，使得水变化为高压汽轮机入口蒸汽112。在图5中，以符号X表示位于高压汽轮机101的最上游的入口。

高压汽轮机入口蒸汽112流入高压汽轮机101中，并在高压汽轮机101的内部膨胀，其压力、温度都下降。高压汽轮机101被该高压汽轮机入口蒸汽112驱动。在利用太阳能热的汽轮机循环中，在许多情况下，高压汽轮机入口蒸汽112的温度比利用燃料的燃烧排气的热量的汽轮机循环的温度低。因此，高压汽轮机排气114不是全部为气体的干蒸汽，而部分混杂了液体。也就是说，它是干燥度小于1的湿蒸汽。

在图5中，以符号Y表示位于高压汽轮机101的最下游的高压汽轮机蒸汽出口(排气口)。高压汽轮机排气114流入作为加热器110的一部分的再热器109中，由热介质118的热量被加热，并流入中压汽轮机102中。

中压汽轮机入口蒸汽106在中压汽轮机102的内部膨胀，其压力、温度都下降，并流入低压汽轮机103中。流入低压汽轮机103中的蒸汽在低压汽轮机103的内部膨胀，其压力、温度都下降，并且该蒸汽成为湿蒸汽流出。这样一来，驱动中压汽轮机102和低压汽轮机103，以及高压汽轮机101。

从低压汽轮机103流出的蒸汽，即低压汽轮机排气115流入凝结器104中。在凝结器104中，利用冷却水冷却低压汽轮机排气115，并使其变回水111。水111返回泵105的上游。以这样的方式，水111及蒸汽112进行循环。同时，冷却水可以使用海水或河水，在凝结器104中变暖的水可在冷却塔中使用大气冷却，并且冷却了的水可以被循环。

高压汽轮机101、中压汽轮机102及低压汽轮机103的转动轴与发电机107连接。其转动轴随着高压汽轮机101、中压汽轮机102及低压汽轮机103利用膨胀的蒸汽的旋转而旋转。通过该旋转轴的旋转，在发电机107中进行发电。

图6是表示利用太阳能热的现有的汽轮机机组的另一个例子的原理图。

在图6中，从高压汽轮机101、中压汽轮机102及低压汽轮机103中的一个或多个汽轮机中抽出抽出蒸汽120。在凝结器104和锅炉108之间设有以该抽出蒸汽120为热源的给水加热器121，在给水加热器121中加热水111。在图6中，以符号Z表示高压汽轮机101的抽气口。给水加热器121的数量可以是一个或者多个(在图6中图示了三个加热器)，可以从一个汽轮机向多个给水加热器121供给抽出蒸汽120。