(57)【要約】【課題】加熱器で用いられる燃焼排ガスの熱を効率的に利用可能な蒸気タービンプラント及びその運転方法を提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、蒸気タービンプラントは、原子炉で発生した熱または集熱器により集熱した太陽熱を用いて水を蒸気に変化させる蒸気発生器と、前記蒸気発生器からの前記蒸気を燃焼排ガスを用いて加熱する第１加熱器とを具備する。前記プラントはさらに、前記第１加熱器を流通した前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの前記蒸気を前記水に変化させる復水器とを具備する。前記プラントはさらに、前記復水器からの前記水を前記蒸気発生器に搬送するポンプと、前記第１加熱器を流通した前記燃焼排ガスを用いて、前記第１加熱器と前記復水器との間を流れる前記蒸気、前記復水器と前記蒸気発生器との間を流れる前記水、または前記燃焼排ガスの生成用の燃料または空気を加熱する第２加熱器とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉で発生した熱または集熱器により集熱した太陽熱を用いて水を蒸気に変化させる蒸気発生器と、
前記蒸気発生器からの前記蒸気を燃焼排ガスを用いて加熱する第１加熱器と、
前記第１加熱器を流通した前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの前記蒸気を前記水に変化させる復水器と、
前記復水器からの前記水を前記蒸気発生器に搬送するポンプと、
前記第１加熱器を流通した前記燃焼排ガスを用いて、前記第１加熱器と前記復水器との間を流れる前記蒸気、前記復水器と前記蒸気発生器との間を流れる前記水、または前記燃焼排ガスの生成用の燃料または空気を加熱する第２加熱器と、
を具備する事を特徴とする蒸気タービンプラント。
【請求項２】
前記蒸気タービンは、
前記第１加熱器からの前記蒸気により駆動される第１蒸気タービンと、
前記第１蒸気タービンからの前記蒸気により駆動される第２蒸気タービンとを具備し、
前記第２加熱器は、前記第１蒸気タービンからの前記蒸気を加熱して前記第２蒸気タービンに供給する、事を特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項３】
前記第２加熱器は、前記ポンプからの前記水を加熱して前記蒸気発生器に供給する、事を特徴とする請求項１または２に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項４】
前記第２加熱器は、
前記第１加熱器を流通した前記燃焼排ガスにより前記蒸気及び前記水の一方を加熱する上流加熱器と、
前記上流加熱器を流通した前記燃焼排ガスにより前記蒸気及び前記水の他方を加熱する下流加熱器と、
を具備する事を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項５】
前記上流加熱器は前記蒸気を加熱し、前記下流加熱器は前記水を加熱する、事を特徴とする請求項４に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項６】
燃料を空気により燃焼させて燃焼排ガスを排出する燃焼器を具備し、
前記第１加熱器は、前記蒸気発生器からの前記蒸気を、前記燃焼器を流通した前記燃焼排ガスを用いて加熱する、事を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項７】
前記燃焼器からの前記燃焼排ガスにより駆動される膨張機をさらに具備し、
前記第１加熱器は、前記蒸気発生器からの前記蒸気を、前記膨張機を流通した前記燃焼排ガスを用いて加熱する、事を特徴とする請求項６に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項８】
前記第２加熱器は、前記燃焼器に供給される前の前記燃料及び前記空気の少なくともいずれかを加熱する、事を特徴とする請求項６または７に記載の蒸気タービンプラント。
【請求項９】
蒸気発生器が、原子炉で発生した熱または集熱器により集熱した太陽熱を用いて水を蒸気に変化させ、
第１加熱器が、前記蒸気発生器を流通した前記蒸気を燃焼排ガスを用いて加熱し、
蒸気タービンが、前記第１加熱器からの前記蒸気により駆動され、
復水器が、前記蒸気タービンからの前記蒸気を前記水に変化させ、
ポンプが、前記復水器からの前記水を前記蒸気発生器に搬送し、
第２加熱器が、前記第１加熱器を流通した前記燃焼排ガスを用いて、前記第１加熱器と前記復水器との間を流れる前記蒸気、前記復水器と前記蒸気発生器との間を流れる前記水、または前記燃焼排ガスの生成用の燃料または空気を加熱する、
事を具備する事を特徴とする蒸気タービンプラントの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンプラント及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、第１従来技術の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。このプラントは、原子力を用いた蒸気タービンプラントである。
【０００３】
図１１の蒸気タービンプラントは、燃焼器１と、加熱器２と、上流蒸気タービン３と、下流蒸気タービン４と、発電機５と、復水器６と、給水ポンプ７と、原子力蒸気発生器８とを具備している。
【０００４】
燃焼器１には、燃料１１と空気１２が供給される。燃料１１は例えば、天然ガスや油である。燃料１１と空気１２の搬送機については、図示を省略する。燃料１１と空気１２が燃焼器１に流入し、燃焼器１が空気１２を用いて燃料１１を燃焼させ、その結果、燃焼器１から燃焼排ガス１３が排出される。
【０００５】
原子力蒸気発生器８は、原子炉で発生する熱を利用して、給水１９から第１蒸気１４を発生させる。給水１９は、給水ポンプ７により原子力蒸気発生器８へと搬送される。給水１９は、原子力蒸気発生器８にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、液体（給水１９）から気体（第１蒸気１４）に相変化する。
【０００６】
第１蒸気１４は加熱器２に流入する。加熱器２の熱源は、燃焼器１から排出された燃焼排ガス１３である。燃焼排ガス１３は、燃焼器１から加熱器２に流入し、加熱器２に含まれる蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、最終的に放出ガス１６として大気へ排出される。一方、第１蒸気１４は、蒸気加熱器２ａにて加熱されて第２蒸気１５に変化し、加熱器２から排出される。加熱器２内の第１蒸気１４は、燃焼排ガス１３からの対流伝熱だけで加熱される場合もあるし、燃焼排ガス１３からの対流伝熱と、燃焼器１の火炎からの輻射伝熱により加熱される場合もある。第１蒸気１４の温度及び第２蒸気１５の温度は例えば、それぞれ３８０℃及び５６６℃である。燃焼排ガス１３は、第１蒸気１４を加熱する事で温度低下し、加熱器２から放出ガス１６として流出する。
【０００７】
第２蒸気１５は、上流蒸気タービン３に流入し、上流蒸気タービン３内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第１排気１７になる。上流蒸気タービン３から排出された第１排気１７は、下流蒸気タービン４に流入し、下流蒸気タービン４内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第２排気１８になる。この際、第１排気１７の一部は、下流蒸気タービン４内にて凝縮する。下流蒸気タービン４から排出された第２排気１８は、復水器６に流入し、復水器６にて海水などの冷却水により冷却され給水１９になる。
【０００８】
復水器６から排出された給水１９は、給水ポンプ７により原子力蒸気発生器８へと再び搬送される。このようにして、水が第１蒸気１４、第２蒸気１５、第１排気１７、第２排気１８、及び給水１９として蒸気タービンプラント内を循環する。
【０００９】
上流蒸気タービン３、下流蒸気タービン４、及び発電機５は、同じ回転軸に接続されている。上流蒸気タービン３が第２蒸気１５により駆動されて回転し、下流蒸気タービン４が第１排気１７により駆動されて回転する事で、回転軸が回転する。その結果、回転軸に発生した軸動力を用いて発電機５が発電する。
【００１０】
図１２は、第２従来技術の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。このプラントは、太陽熱を用いた蒸気タービンプラントである。
【００１１】
図１２の蒸気タービンプラントは、燃焼器１と、加熱器２と、上流蒸気タービン３と、下流蒸気タービン４と、発電機５と、復水器６と、給水ポンプ７と、集熱器９と、太陽熱蒸気発生器１０とを具備している。図１２では、原子力蒸気発生器８が集熱器９及び太陽熱蒸気発生器１０に置き換えられている。以下、第１従来技術と異なる部分を中心に説明する。
【００１２】
給水１９は、給水ポンプ７により太陽熱蒸気発生器１０へと搬送される。一方、熱媒体２０は、集熱器９により集熱された太陽熱により加熱される。集熱器９により加熱された熱媒体２０は、太陽熱蒸気発生器１０に流入し、太陽熱蒸気発生器１０内にて給水１９を加熱し、温度低下した後、集熱器９に戻る。このように、熱媒体２０は、集熱器９と太陽熱蒸気発生器１０との間を循環する。一方、給水１９は、太陽熱蒸気発生器１０にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、液体（給水１９）から気体（第１蒸気１４）に相変化する。なお、熱媒体２０を搬送するポンプについては、図示を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−２４９２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
第１従来技術において、原子炉からの熱を用いて製造した第１蒸気１４は、蒸気タービン向けとしては低温であり、かつ蒸気タービン内での湿り度が高い事が多い。また、第２従来技術において、集熱器９はトラフ型である事が多いため、太陽熱を用いて製造した第１蒸気１４は、蒸気タービン向けとしては低温であり、かつ蒸気タービン内での湿り度が高い事が多い。具体的を挙げると、第１及び第２従来技術における第１蒸気１４の温度は例えば、それぞれ３８０℃及び２７０℃である。そのため、仮に第１蒸気１４を加熱器２で加熱せずにそのまま上流蒸気タービン３に流入させると、タービンサイクル効率が低くなる。
【００１５】
しかしながら、第１及び第２従来技術では、燃焼式の加熱器２により第１蒸気１４を加熱して第２蒸気１５を製造している。よって、第１及び第２従来技術における第２蒸気１５の温度は例えば、それぞれ５６６℃及び６２０℃となる。そのため、第２蒸気１５を高温高圧にでき、かつタービン内部蒸気を乾き蒸気を主体にする事ができ、タービンサイクル効率が高くなる。
【００１６】
このように、第１及び第２従来技術では、高レベルの加熱には高温（高レベル）の熱源を用い、低レベルの加熱には低温（低レベル）の熱源を用いている。低レベルの加熱の例は、大量の熱を消費する「液体の沸騰」や、低温の熱源でも加熱できる「液体の昇温」である。第１及び第２従来技術では、給水１９の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用いている。
【００１７】
第１及び第２従来技術において、加熱器２を流通する燃焼排ガス１３は、第１蒸気１４を加熱して温度低下するが、第１蒸気１４より低温にはならない。例えば、第１蒸気１４の温度が３８０℃であれば、放出ガス１６の温度は３８０℃より高い。よって、３８０℃という充分高温の放出ガス１６が大気に排出されている。そのため、この放出ガス１６の熱を有効利用して、発電出力やタービンサイクル効率を向上させる事が望ましい。
【００１８】
そこで、本発明の実施形態は、加熱器で用いられる燃焼排ガスの熱を効率的に利用可能な蒸気タービンプラント及びその運転方法を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
一の実施形態によれば、蒸気タービンプラントは、原子炉で発生した熱または集熱器により集熱した太陽熱を用いて水を蒸気に変化させる蒸気発生器と、前記蒸気発生器からの前記蒸気を燃焼排ガスを用いて加熱する第１加熱器とを具備する。前記プラントはさらに、前記第１加熱器を流通した前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの前記蒸気を前記水に変化させる復水器とを具備する。前記プラントはさらに、前記復水器からの前記水を前記蒸気発生器に搬送するポンプと、前記第１加熱器を流通した前記燃焼排ガスを用いて、前記第１加熱器と前記復水器との間を流れる前記蒸気、前記復水器と前記蒸気発生器との間を流れる前記水、または前記燃焼排ガスの生成用の燃料または空気を加熱する第２加熱器とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図２】第２実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図３】第３実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図４】第４実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図５】第５実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図６】第６実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図７】第７実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図８】第８実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図９】第９実施形態の蒸気タービンプラントの構成を部分的に示す模式図である。
【図１０】第１０実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図１１】第１従来技術の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【図１２】第２従来技術の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１から図１２において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００２３】
図１の蒸気タービンプラントは、図１１の上流蒸気タービン３の代わりに高圧タービン２１及び中圧タービン２２を具備している。そこで、本実施形態では、下流蒸気タービン４を「低圧タービン４」と呼ぶ事にする。高圧タービン２１は第１蒸気タービンの例であり、中圧タービン２２及び低圧タービン４は第２蒸気タービンの例である。また、図１の加熱器２は、上述の蒸気加熱器２ａと、別の蒸気加熱器２ｂとを具備している。蒸気加熱器２ａは第１加熱器の例であり、蒸気加熱器２ｂは第２加熱器の例である。以下、第１従来技術と異なる部分を中心に説明する。
【００２４】
高圧タービン２１、中圧タービン２２、及び低圧タービン４は、互いに直列に接続されており、再熱サイクルを構成している。中圧タービン２２と低圧タービン４は、再熱タービンである。
【００２５】
給水１９は、原子力蒸気発生器８にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、給水１９から第１蒸気１４に相変化する。第１蒸気１４は、加熱器２に流入し、加熱器２内の蒸気加熱器２ａにて燃焼器１からの燃焼排ガス１３により加熱され、第２蒸気１５に変化する。蒸気加熱器２ａにおいて、第１蒸気１４は、燃焼排ガス１３からの対流伝熱だけで加熱される場合もあるし、燃焼排ガス１３からの対流伝熱と、燃焼器１の火炎からの輻射伝熱により加熱される場合もある。第２蒸気１５は、高圧タービン２１に流入し、高圧タービン２１内にて膨張し、圧力、温度ともに低下して第３排気３１になる。
【００２６】
高圧タービン２１から排出された第３排気３１は、加熱器２に流入し、加熱器２に含まれる蒸気加熱器２ｂにて加熱される。蒸気加熱器２ｂは、蒸気加熱器２ａより燃焼排ガス１３の流れに関して下流に位置している。そのため、第３排気３１は、蒸気加熱器２ｂにて蒸気加熱器２ａを流通した燃焼排ガス１３により加熱される。その結果、第３排気３１は、顕熱上昇して第３蒸気３２になる。このように、本実施形態の燃焼排ガス１３は、蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、その後に蒸気加熱器２ｂにて第３排気３１を加熱する。蒸気加熱器２ｂにおいて、第３排気３１は、燃焼排ガス１３からの対流伝熱だけで加熱される場合もあるし、燃焼排ガス１３からの対流伝熱と、燃焼器１の火炎からの輻射伝熱により加熱される場合もある。
【００２７】
第１蒸気１４、第２蒸気１５、第３蒸気３２の温度はそれぞれ、例えば３８０℃、５６６℃、３８０℃である。第１蒸気１４が３８０℃の場合、第１蒸気１４を加熱後の燃焼排ガス１３の温度は、３８０℃以上の温度までしか低下しない。そのため、蒸気加熱器２ｂは、３８０℃以上の燃焼排ガス１３から熱回収し、第３蒸気３２を３８０℃まで加熱する事ができる。
【００２８】
加熱器２から排出された第３蒸気３２は、中圧タービン２２に流入し、中圧タービン２２内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第１排気１７になる。また、中圧タービン２２から排出された第１排気１７は、低圧タービン４に流入し、低圧タービン４内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第２排気１８になる。この際、第１排気１７の一部は、低圧タービン４内にて凝縮する。低圧タービン４から排出された第２排気１８は、復水器６に流入し、復水器６にて冷却され給水１９になる。
【００２９】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ｂにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、給水１９の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、第３排気３１の再熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と原子力発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００３０】
具体的にいうと、第１従来技術や本実施形態のように火力発電と原子力発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と原子力発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第１従来技術のように火力発電と原子力発電が同じ蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく蒸気加熱器２ｂでも利用する事で、火力発電と原子力発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の蒸気加熱器２ｂは、高圧タービン２１と中圧タービン２２との間を流れる第３排気３１を加熱しているが、蒸気加熱器２ａから復水器６までの間を流れるその他の蒸気を加熱してもよい。
【００３２】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００３３】
図２の蒸気タービンプラントは、図１２の上流蒸気タービン３の代わりに高圧タービン２１及び中圧タービン２２を具備している。そこで、本実施形態では、下流蒸気タービン４を「低圧タービン４」と呼ぶ事にする。また、図２の加熱器２は、図１の加熱器２と同様に、蒸気加熱器２ａ、２ｂを具備している。よって、図２の蒸気タービンプラントは、図１の蒸気タービンプラントの原子力蒸気発生器８を集熱器９及び太陽熱蒸気発生器１０に置き換えた構成を有している。以下、第２従来技術や第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３４】
給水１９は、給水ポンプ７により太陽熱蒸気発生器１０へと搬送される。一方、熱媒体２０は、集熱器９により集熱された太陽熱により加熱され、太陽熱蒸気発生器１０に流入し、太陽熱蒸気発生器１０内にて給水１９を加熱した後、集熱器９に戻る。給水１９は、太陽熱蒸気発生器１０にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、給水１９から第１蒸気１４に相変化する。第１蒸気１４は、蒸気加熱器２ａにて加熱されて第２蒸気１５に変化し、第２蒸気１５は、高圧タービン２１に流入する。
【００３５】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ｂにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、給水１９の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、第３排気３１の再熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と太陽熱発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００３６】
具体的にいうと、第２従来技術や本実施形態のように火力発電と太陽熱発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と太陽熱発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第２従来技術のように火力発電と太陽熱発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく蒸気加熱器２ｂでも利用する事で、火力発電と太陽熱発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の蒸気加熱器２ｂは、高圧タービン２１と中圧タービン２２との間を流れる第３排気３１を加熱しているが、蒸気加熱器２ａから復水器６までの間を流れるその他の蒸気を加熱してもよい。
【００３８】
（第３実施形態） 
図３は、第３実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００３９】
図３の加熱器２は、上述の蒸気加熱器２ａと、給水加熱器２ｃとを具備している。蒸気加熱器２ａは第１加熱器の例であり、給水加熱器２ｃは第２加熱器の例である。以下、第１従来技術と異なる部分を中心に説明する。
【００４０】
復水器６から排出された給水１９は、給水ポンプ７により加熱器２に搬送され、加熱器２に含まれる給水加熱器２ｃにて加熱される。給水加熱器２ｃは、蒸気加熱器２ａより燃焼排ガス１３の流れに関して下流に位置している。そのため、給水１９は、給水加熱器２ｃにて蒸気加熱器２ａを流通した燃焼排ガス１３により加熱される。その結果、常温だった給水１９は、温度上昇して高温給水３３になる。このように、本実施形態の燃焼排ガス１３は、蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、その後に給水加熱器２ｃにて給水１９を加熱する。加熱器２から排出された高温給水３３は、原子力蒸気発生器８に流入する。給水加熱器２ｃにおいて、給水１９は、燃焼排ガス１３からの対流伝熱だけで加熱される場合もあるし、燃焼排ガス１３からの対流伝熱と、燃焼器１の火炎からの輻射伝熱により加熱される場合もある。
【００４１】
第１蒸気１４の温度は、例えば３８０℃である。第１蒸気１４が３８０℃の場合、第１蒸気１４を加熱後の燃焼排ガス１３の温度は、３８０℃以上の温度までしか低下しない。そのため、給水加熱器２ｃは、３８０℃以上の燃焼排ガス１３から熱回収して給水１９を加熱する事ができる。この際、給水加熱器２ｃは常温の給水１９を加熱するので、燃焼排ガス１３の温度を充分に低い温度まで低下させる事ができる。例えば、燃焼排ガス１３の温度を、化石燃料（燃料１１）の組成に由来する低温腐食が問題にならない温度まで低下させる事ができる。本実施形態の給水加熱器２ｃは、給水１９をその圧力における沸点より幾らか低い温度まで加熱し、高温給水３３に変化させる。
【００４２】
高温給水３３は、原子力蒸気発生器８にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、高温給水３３から第１蒸気１４に相変化する。第１蒸気１４は、加熱器２に流入し、加熱器２内の蒸気加熱器２ａにて燃焼器１からの燃焼排ガス１３により加熱され、第２蒸気１５に変化する。第２蒸気１５は、上流蒸気タービン３に流入し、上流蒸気タービン３内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第１排気１７になる。第１排気１７は、下流蒸気タービン４に流入し、下流蒸気タービン４内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第２排気１８になる。第２排気１８は、復水器６に流入し、復水器６にて冷却され給水１９になる。
【００４３】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を給水加熱器２ｃにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、高温給水３３の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、充分に低レベルな低温でも加熱できる給水１９の加熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と原子力発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００４４】
具体的にいうと、第１従来技術や本実施形態のように火力発電と原子力発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と原子力発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第１従来技術のように火力発電と原子力発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく給水加熱器２ｃでも利用する事で、火力発電と原子力発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００４５】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の給水加熱器２ｃは、給水ポンプ７と原子力蒸気発生器８との間を流れる給水１９を加熱しているが、復水器６と原子力蒸気発生器８との間を流れるその他の給水１９を加熱してもよい。
【００４６】
（第４実施形態）
図４は、第４実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００４７】
図４の蒸気タービンプラントは、図３の蒸気タービンプラントの原子力蒸気発生器８を集熱器９及び太陽熱蒸気発生器１０に置き換えた構成を有している。以下、第２従来技術や第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４８】
復水器６から排出された給水１９は、給水ポンプ７により加熱器２に搬送され、加熱器２に含まれる給水加熱器２ｃにて加熱される。その結果、常温だった給水１９は、温度上昇して高温給水３３になる。加熱器２から排出された高温給水３３は、太陽熱蒸気発生器１０に流入する。
【００４９】
一方、熱媒体２０は、集熱器９により集熱された太陽熱により加熱され、太陽熱蒸気発生器１０に流入し、太陽熱蒸気発生器１０内にて高温給水３３を加熱した後、集熱器９に戻る。高温給水３３は、太陽熱蒸気発生器１０にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、高温給水３３から第１蒸気１４に相変化する。第１蒸気１４は、蒸気加熱器２ａにて加熱されて第２蒸気１５に変化し、第２蒸気１５は、上流蒸気タービン３に流入する。
【００５０】
この際、給水加熱器２ｃは常温の給水１９を加熱するので、燃焼排ガス１３の温度を充分に低い温度まで低下させる事ができる。例えば、燃焼排ガス１３の温度を、化石燃料（燃料１１）の組成に由来する低温腐食が問題にならない温度まで低下させる事ができる。本実施形態の給水加熱器２ｃは、給水１９をその圧力における沸点より幾らか低い温度まで加熱し、高温給水３３に変化させる。
【００５１】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を給水加熱器２ｃにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、高温給水３３の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、充分に低レベルな低温でも加熱できる給水１９の加熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と太陽熱発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００５２】
具体的にいうと、第２従来技術や本実施形態のように火力発電と太陽熱発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と太陽熱発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第２従来技術のように火力発電と太陽熱発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく給水加熱器２ｃでも利用する事で、火力発電と太陽熱発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の給水加熱器２ｃは、給水ポンプ７と太陽熱蒸気発生器１０との間を流れる給水１９を加熱しているが、復水器６と太陽熱蒸気発生器１０との間を流れるその他の給水１９を加熱してもよい。
【００５４】
（第５実施形態）
図５は、第５実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００５５】
図５の加熱器２は、蒸気加熱器２ａと、蒸気加熱器２ｂと、給水加熱器２ｃとを具備している。蒸気加熱器２ａは第１加熱器の例であり、蒸気加熱器２ｂ及び給水加熱器２ｃは第２加熱器の例である。また、蒸気加熱器２ｂは上流加熱器の例であり、給水加熱器２ｃは下流加熱器の例である。以下、第１及び第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５６】
復水器６から排出された給水１９は、給水ポンプ７により加熱器２に搬送され、加熱器２に含まれる給水加熱器２ｃにて加熱される。給水加熱器２ｃは、蒸気加熱器２ｂより燃焼排ガス１３の流れに関して下流に位置している。そのため、給水１９は、給水加熱器２ｃにて蒸気加熱器２ｂを流通した燃焼排ガス１３により加熱される。その結果、常温だった給水１９は、温度上昇して高温給水３３になる。このように、本実施形態の燃焼排ガス１３は、蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、その後に蒸気加熱器２ｂにて第３排気３１を加熱し、その後に給水加熱器２ｃにて給水１９を加熱する。加熱器２から排出された高温給水３３は、原子力蒸気発生器８に流入する。
【００５７】
この際、給水加熱器２ｃは常温の給水１９を加熱するので、燃焼排ガス１３の温度を充分に低い温度まで低下させる事ができる。例えば、燃焼排ガス１３の温度を、化石燃料（燃料１１）の組成に由来する低温腐食が問題にならない温度まで低下させる事ができる。本実施形態の給水加熱器２ｃは、給水１９をその圧力における沸点より幾らか低い温度まで加熱し、高温給水３３に変化させる。
【００５８】
高温給水３３は、原子力蒸気発生器８にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、高温給水３３から第１蒸気１４に相変化する。第１蒸気１４は、加熱器２に流入し、加熱器２内の蒸気加熱器２ａにて燃焼器１からの燃焼排ガス１３により加熱され、第２蒸気１５に変化する。第２蒸気１５は、高圧タービン２１に流入し、高圧タービン２１内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第３排気３１になる。
【００５９】
第３排気３１は、加熱器２に流入し、加熱器２に含まれる蒸気加熱器２ｂにて加熱される。蒸気加熱器２ｂは、蒸気加熱器２ａより燃焼排ガス１３の流れに関して下流に位置している。そのため、第３排気３１は、蒸気加熱器２ｂにて蒸気加熱器２ａからの燃焼排ガス１３により加熱される。その結果、第３排気３１は、顕熱上昇して第３蒸気３２になる。第３蒸気３２は、中圧タービン２２に流入し、中圧タービン２２内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第１排気１７になる。また、中圧タービン２２から排出された第１排気１７は、低圧タービン４に流入し、低圧タービン４内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第２排気１８になる。第２排気１８は、復水器６に流入し、復水器６にて冷却され給水１９になる。
【００６０】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ｂや給水加熱器２ｃにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、高温給水３３の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルだった熱源を用い、給水１９の加熱や第３排気３１の再熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と原子力発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００６１】
具体的にいうと、第１従来技術や本実施形態のように火力発電と原子力発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と原子力発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第１従来技術のように火力発電と原子力発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく蒸気加熱器２ｂや給水加熱器２ｃでも利用する事で、火力発電と原子力発電が同一の蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の加熱器２は、蒸気加熱器２ｂの下流に給水加熱器２ｃを具備しているが、代わりに給水加熱器２ｃの下流に蒸気加熱器２ｂを具備していてもよい。ただし、給水１９の加熱より第３排気３１の加熱に高レベルの熱源を要する事が多いため、蒸気加熱器２ｂの下流に給水加熱器２ｃを配置する事が望ましい事が多い。
【００６３】
（第６実施形態）
図６は、第６実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００６４】
図６の蒸気タービンプラントは、図５の蒸気タービンプラントの原子力蒸気発生器８を集熱器９及び太陽熱蒸気発生器１０に置き換えた構成を有している。以下、第１から第５実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６５】
復水器６から排出された給水１９は、給水ポンプ７により加熱器２に搬送され、加熱器２に含まれる給水加熱器２ｃにて加熱される。その結果、常温だった給水１９は、温度上昇して高温給水３３になる。加熱器２から排出された高温給水３３は、太陽熱蒸気発生器１０に流入する。
【００６６】
一方、熱媒体２０は、集熱器９により集熱された太陽熱により加熱され、太陽熱蒸気発生器１０に流入し、太陽熱蒸気発生器１０内にて高温給水３３を加熱した後、集熱器９に戻る。高温給水３３は、太陽熱蒸気発生器１０にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、高温給水３３から第１蒸気１４に相変化する。この際、給水加熱器２ｃは常温の給水１９を加熱するので、燃焼排ガス１３の温度を充分に低い温度まで低下させる事ができる。例えば、燃焼排ガス１３の温度を、化石燃料（燃料１１）の組成に由来する低温腐食が問題にならない温度まで低下させる事ができる。本実施形態の給水加熱器２ｃは、給水１９をその圧力における沸点より幾らか低い温度まで加熱し、高温給水３３に変化させる。第１蒸気１４は、蒸気加熱器２ａにて加熱されて第２蒸気１５に変化する。第２蒸気１５は、高圧タービン２１に流入し、高圧タービン２１内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第３排気３１になる。
【００６７】
第３排気３１は、加熱器２に流入し、加熱器２に含まれる蒸気加熱器２ｂにて加熱される。その結果、第３排気３１は、顕熱上昇して第３蒸気３２になる。第３蒸気３２は、中圧タービン２２に流入し、中圧タービン２２内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第１排気１７になる。中圧タービン２２から排出された第１排気１７は、低圧タービン４に流入し、低圧タービン４内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながら第２排気１８になる。第２排気１８は、復水器６に流入し、復水器６にて冷却され給水１９になる。
【００６８】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ｂや給水加熱器２ｃにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、高温給水３３の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、充分に低レベルな低温でも加熱できる給水１９の加熱や第３排気３１の再熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と太陽熱発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００６９】
具体的にいうと、第２従来技術や本実施形態のように火力発電と太陽熱発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と太陽熱発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第２従来技術のように火力発電と太陽熱発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく蒸気加熱器２ｂや給水加熱器２ｃでも利用する事で、火力発電と太陽熱発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の加熱器２は、蒸気加熱器２ｂの下流に給水加熱器２ｃを具備しているが、代わりに給水加熱器２ｃの下流に蒸気加熱器２ｂを具備していてもよい。ただし、給水１９の加熱より第３排気３１の加熱に高レベルの熱源を要する事が多いため、蒸気加熱器２ｂの下流に給水加熱器２ｃを配置する事が望ましい事が多い。
【００７１】
（第７実施形態）
図７は、第７実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００７２】
図７の加熱器２は、蒸気加熱器２ａと、空気加熱器２ｄと、燃料加熱器２ｅとを具備している。蒸気加熱器２ａは第１加熱器の例であり、空気加熱器２ｄ及び燃料加熱器２ｅは第２加熱器の例である。以下、第１従来技術と異なる部分を中心に説明する。
【００７３】
燃料１１及び空気１２は、燃焼器１に供給される前に加熱器２に流入し、それぞれ燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄにて加熱される。燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄは、蒸気加熱器２ａより下流に位置している。そのため、燃料１１及び空気１２は、燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄにて蒸気加熱器２ａを流通した燃焼排ガス１３により加熱される。その結果、常温だった燃料１１及び空気１２は、加熱器２にて温度上昇した後、加熱器２から流出して、燃焼器１に流入する。このように、本実施形態の燃焼排ガス１３は、蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、その後に燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄにて燃料１１及び空気１２を加熱する。
【００７４】
燃料加熱器２ｅにおいて、燃料１１は、燃焼排ガス１３からの対流伝熱だけで加熱される場合もあるし、燃焼排ガス１３からの対流伝熱と、燃焼器１の火炎からの輻射伝熱により加熱される場合もある。また、空気加熱器２ｄにおいて、空気１２は、燃焼排ガス１３からの対流伝熱だけで加熱される場合もあるし、燃焼排ガス１３からの対流伝熱と、燃焼器１の火炎からの輻射伝熱により加熱される場合もある。
【００７５】
なお、燃料加熱器２ｅは、図７では空気加熱器２ｄの燃焼排ガス１３の流れに関して下流に配置されているが、空気加熱器２ｄの上流に配置されていてもよい。また、加熱器２は、図７では燃料１１及び空気１２の両方を加熱しているが、燃料１１及び空気１２の一方のみを加熱してもよい。
【００７６】
第１蒸気１４の温度は、例えば３８０℃である。第１蒸気１４が３８０℃の場合、第１蒸気１４を加熱後の燃焼排ガス１３の温度は、３８０℃以上の温度までしか低下しない。そのため、燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄは、３８０℃以上の燃焼排ガス１３から熱回収して燃料１１及び空気１２を加熱する事ができる。この際、燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄは常温の燃料１１及び空気１２を加熱するので、燃焼排ガス１３の温度を充分に低い温度まで低下させる事ができる。例えば、燃焼排ガス１３の温度を、化石燃料（燃料１１）の組成による低温腐食が問題にならない温度まで低下させる事ができる。また、本実施形態では、燃焼排ガス１３から熱回収して加熱器２の蒸気製造効率を向上させるので、燃料１１の流量を低減する事や、燃料１１の流量の低下により燃料１１や空気１２の搬送動力を低減する事が可能となる。
【００７７】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を燃料加熱器２ｅや空気加熱器２ｄにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、燃料１１の流量を低減する事や、燃料１１の流量の低下により燃料１１や空気１２の搬送動力を低減する事が可能となる。本実施形態では、給水１９の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、燃料１１や空気１２の加熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出していた熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と原子力発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００７８】
具体的にいうと、第１従来技術や本実施形態のように火力発電と原子力発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と原子力発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第１従来技術のように火力発電と原子力発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく燃料加熱器２ｅや空気加熱器２ｄでも利用する事で、火力発電と原子力発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の燃料加熱器２ｅや空気加熱器２ｄは、第１、第３、及び第５実施形態に適用してもよい。
【００８０】
（第８実施形態）
図８は、第８実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００８１】
図８の蒸気タービンプラントは、図７の蒸気タービンプラントの原子力蒸気発生器８を集熱器９及び太陽熱蒸気発生器１０に置き換えた構成を有している。以下、第２従来技術や第７実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００８２】
給水１９は、給水ポンプ７により太陽熱蒸気発生器１０へと搬送される。一方、熱媒体２０は、集熱器９により集熱された太陽熱により加熱され、太陽熱蒸気発生器１０に流入し、太陽熱蒸気発生器１０内にて給水１９を加熱した後、集熱器９に戻る。給水１９は、太陽熱蒸気発生器１０にて加熱される事で、顕熱上昇するだけでなく、給水１９から第１蒸気１４に相変化する。
【００８３】
燃焼排ガス１３は、蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、その後に燃料加熱器２ｅ及び空気加熱器２ｄにて燃料１１及び空気１２を加熱する。その結果、加熱された燃料１１及び空気１２が燃焼器１に搬送され、燃焼排ガス１３の生成用に用いられる。本実施形態では、燃焼排ガス１３から熱回収して加熱器２の蒸気製造効率を向上させるので、燃料１１の流量を低減する事や、燃料１１の流量の低下により燃料１１や空気１２の搬送動力を低減する事が可能となる。また、燃料１１の流量を一定に調整すれば、太陽熱蒸気発生器１０や集熱器９を小型化する事が可能となる。
【００８４】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を燃料加熱器２ｅや空気加熱器２ｄにて利用する事で、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、発電出力を上げる事ができる。本実施形態では、給水１９の昇温や沸騰に低レベルの熱源を用い、第１蒸気１４の加熱に高レベルの熱源を用い、燃料１１や空気１２の加熱に高レベルだった熱源を再利用し大気に放出している熱を用いている。よって、本実施形態によれば、火力発電の長所と太陽熱発電の長所の両方を享受する事が可能となる。
【００８５】
具体的にいうと、第２従来技術や本実施形態のように火力発電と太陽熱発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、火力発電と太陽熱発電が別々の蒸気サイクルを構成する場合に比べて、サイクル効率は高くなる。しかしながら、第２従来技術のように火力発電と太陽熱発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合には、燃焼排ガス１３の熱の無駄が大きくなってしまう。一方、本実施形態によれば、燃焼排ガス１３の熱を蒸気加熱器２ａだけでなく燃料加熱器２ｅや空気加熱器２ｄでも利用する事で、火力発電と太陽熱発電が１つの蒸気サイクルを構成する場合の欠点も抑制する事が可能となる。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、加熱器２で用いられる燃焼排ガス１３の熱を効率的に利用する事が可能となる。なお、本実施形態の燃料加熱器２ｅや空気加熱器２ｄは、第２、第４、及び第６実施形態に適用してもよい。
【００８７】
（第９実施形態）
図９は、第９実施形態の蒸気タービンプラントの構成を部分的に示す模式図である。
【００８８】
本実施形態の蒸気タービンは、第１から第６実施形態のいずれかの蒸気タービンプラントと同じ構成機器を具備している。ただし、本実施形態では、燃焼器１が燃焼排ガス発生器２５に置き換えられている。以下、第１から第６実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００８９】
本実施形態の燃焼排ガス発生器２５は、ガスタービン２３と、ＧＴ（ガスタービン）発電機２４とを具備している。ガスタービン２３は、ＧＴ圧縮機２３ａと、ＧＴ燃焼器２３ｂと、ＧＴ膨張機２３ｃとを具備している。ＧＴ圧縮機２３ａとＧＴ燃焼器２３ｂはそれぞれ、圧縮機と燃焼器の例である。
【００９０】
燃料１１は、ＧＴ燃焼器２３ｂに流入し、空気１２は、ＧＴ圧縮機２３ａに流入して圧縮された後、ＧＴ燃焼器２３ｂに流入する。ＧＴ燃焼器２３ｂは、燃料１１を空気１２を用いて燃焼させ、燃焼排ガス１３を発生させる。ＧＴ燃焼器２３ｂから排出された燃焼排ガス１３は、ＧＴ膨張機２３ｃに流入し、ＧＴ膨張機２３ｃ内にて膨張し、圧力、温度ともに低下しながらＧＴ膨張機２３ｃを駆動する。ＧＴ膨張機２３ｃから排出された燃焼排ガス１３は、加熱器２に供給される。
【００９１】
ＧＴ圧縮機２３ａ、ＧＴ燃焼器２３ｂ、ＧＴ膨張機２３ｃ、及びＧＴ発電機２４は、同じ回転軸に接続されている。ＧＴ膨張機２３ｃが燃焼排ガス１３により駆動されて回転する事で、この回転軸が回転する。その結果、この回転軸に発生した軸動力を用いてＧＴ発電機２４が発電する。
【００９２】
加熱器２の構成は、第１から第６実施形態で説明した通りである。加熱器２は例えば、燃焼排ガス１３と他の流体との熱交換により他の流体を加熱する熱交換器である。
【００９３】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３をＧＴ発電機２４による発電に用いる事で、第１から第６実施形態より発電出力や発電効率を向上させる事が可能となる。
【００９４】
（第１０実施形態）
図１０は、第１０実施形態の蒸気タービンプラントの構成を示す模式図である。
【００９５】
本実施形態の蒸気タービンは、第９実施形態の蒸気タービンプラントと同じ構成機器を具備している。ただし、本実施形態の加熱器２は、図７または図８の加熱器２と同様に、蒸気加熱器２ａ（不図示）と燃料加熱器２ｅとを具備している。燃料加熱器２ｅは、蒸気加熱器２ａの燃焼排ガス１３の流れに関して下流に配置されている。以下、第１から第９実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９６】
燃料１１は、ＧＴ燃焼器２３ｂに供給される前に加熱器２に流入し、燃料加熱器２ｅにて蒸気加熱器２ａを流通した燃焼排ガス１３により加熱される。その結果、常温だった燃料１１は、加熱器２にて温度上昇した後、加熱器２から流出して、ＧＴ燃焼器２３ｂに流入する。このように、本実施形態の燃焼排ガス１３は、蒸気加熱器２ａにて第１蒸気１４を加熱し、その後に燃料加熱器２ｅにて燃料１１を加熱する。
【００９７】
本実施形態によれば、燃焼排ガス１３をＧＴ発電機２４による発電に用いる事で、第７及び第８実施形態より発電出力や発電効率を向上させる事が可能となる。また、第９実施形態と比較して、燃焼排ガス１３からの回収熱量を多くする事ができ、燃料１１の流量を低減する事や、燃料１１の流量の低下により燃料１１や空気１２の搬送動力を低減する事が可能となる。なお、本実施形態では、第７及び第８実施形態と同様に燃料１１及び空気１２を加熱してもよいし、燃料１１の代わりに空気１２のみを加熱してもよい。この場合、加熱された空気１２がＧＴ圧縮機２３ａに流入する。
【００９８】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定する事を意図したものではない。本明細書で説明した新規なプラント及び方法は、その他の様々な形態で実施する事ができる。また、本明細書で説明したプラント及び方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行う事ができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００９９】
１：燃焼器、２：加熱器、２ａ：蒸気加熱器、２ｂ：蒸気加熱器、
２ｃ：給水加熱器、２ｄ：空気加熱器、２ｅ：燃料加熱器、３：上流蒸気タービン、
４：下流蒸気タービン（低圧タービン）、５：発電機、６：復水器、
７：給水ポンプ、８：原子力蒸気発生器、９：集熱器、１０：太陽熱蒸気発生器、
１１：燃料、１２：空気、１３：燃焼排ガス、１４：第１蒸気、１５：第２蒸気、
１６：放出ガス、１７：第１排気、１８：第２排気、１９：給水、２０：熱媒体、
２１：高圧タービン、２２：中圧タービン、２３：ガスタービン、
２３ａ：ＧＴ圧縮機、２３ｂ：ＧＴ燃焼器、２３ｃ：ＧＴ膨張機、
２４：ＧＴ発電機、２５：燃焼排ガス発生器、
３１：第３排気、３２：第３蒸気、３３：高温給水
【図１】
2020067017.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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