(57)【要約】【課題】天候等の不安定な要因に左右されることなく圧縮性作動流体の安定供給を可能にし、安定した運転の継続することができる太陽熱ガスタービンを提供する。【解決手段】空気（圧縮性作動流体）を吸入して昇圧させる圧縮機１と、集光器で集めた太陽光の熱により圧縮機１で昇圧された高圧空気を加熱して昇温させる受熱器２と、高温高圧空気が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービン３とを具備する太陽熱ガスタービンＧＴ１において、受熱器２と並列に化石燃料焚きの補助燃焼器７を設置し、受熱器２及び補助燃焼器７へ供給する高圧空気の分配量調整手段として三方弁２１を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮性作動流体を吸入して昇圧させる圧縮機と、集光器で集めた太陽光の熱により前記圧縮機で昇圧された圧縮性作動流体を加熱して昇温させる受熱器と、高温高圧の圧縮性作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを具備して構成される太陽熱ガスタービンにおいて、
前記受熱器と並列に化石燃料焚きの補助燃焼器を設置し、前記受熱器及び前記補助燃焼器へ供給する圧縮性作動流体の分配量調整手段を設けたことを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項２】
圧縮性作動流体を吸入して昇圧させる圧縮機と、集光器で集めた太陽光の熱により前記圧縮機で昇圧された圧縮性作動流体を加熱して昇温させる受熱器と、高温高圧の圧縮性作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを具備して構成される太陽熱ガスタービンにおいて、
前記受熱器と直列に化石燃料焚きの補助燃焼器を設置したことを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項３】
前記受熱器の下流側に前記補助燃焼器を設置し、前記補助燃焼器をバイパスして前記タービンに至るバイパス流路を形成するとともに、該バイパス流路の分岐部にバイパス流量を調整する分配量調整手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項４】
前記受熱器の上流側に前記補助燃焼器を設置し、前記補助燃焼器をバイパスして前記受熱器に至るバイパス流路を形成するとともに、該バイパス流路の分岐部にバイパス流量を調整する分配量調整手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の太陽熱ガスタービンと、該太陽熱ガスタービンで駆動されて発電する発電機とを備えていることを特徴とする太陽熱ガスタービン発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を利用して生成される空気等の圧縮性作動流体を用いて駆動される太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置に係り、特に、太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置の太陽熱低下時対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化等の環境問題を解決するため、太陽光や風力等の自然エネルギーが注目されている。
そこで、自然エネルギーの一つである太陽光を利用し、太陽光の熱により高温高圧の圧縮性作動流体を生成して駆動する太陽熱ガスタービン、そして、この太陽熱ガスタービンにより発電機を駆動して発電する太陽熱ガスタービン発電装置が提案されている。
【０００３】
図６に示す太陽熱ガスタービンＧＴは、圧縮性作動流体を圧縮して昇圧させる圧縮機１と、太陽光を変換した熱により圧縮性作動流体を加熱して昇温させる受熱器２と、高温高圧の圧縮性作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービン３とを主な構成要素とする装置である。すなわち、太陽熱ガスタービンＧＴは、天然ガス等の燃料を燃焼させて高温高圧の燃焼ガスを生成する燃焼器に代えて、太陽光の熱エネルギーを利用して、高圧の圧縮性作動流体を加熱して昇温する受熱器２を設けたものである。
【０００４】
この場合の受熱器２は、太陽光を熱エネルギーに変換するための装置であり、図示しない集光器（ヘリオスタット）により集めた光の熱を用いて、高圧の圧縮性作動流体を加熱して昇温させることができる。
また、発電機４を太陽熱ガスタービンＧＴと同軸に連結し、太陽熱ガスタービンＧＴで発電機４を駆動するように構成すれば、太陽光を利用して発電する太陽熱ガスタービン発電装置となる。なお、図中の符号５は、タービン３で仕事をした後に煙突６から大気へ排出される圧縮性作動流体の排熱を用い、圧縮機１で昇圧された高圧の圧縮性作動流体を予熱するための再熱器である。
【０００５】
一方、従来のガスタービンを用いる熱併給動力発生装置においては、燃焼用空気圧縮機を駆動するガスタービンと動力発生用の膨張タービンとを備え、燃焼用空気圧縮機を駆動するガスタービンに燃焼ガスを供給する燃焼器に代えて加熱器を使用することが提案されている。この場合の加熱器は、燃料供給に代えて太陽熱などを含む他の熱源の排熱を利用するものである。（たとえば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１３５６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の太陽熱ガスタービン発電装置は、自然エネルギーである太陽光を利用して運転するため、圧縮性作動流体を加熱する太陽光の強さが天候等に左右されて絶えず変動する。このため、受熱器２に十分な太陽熱を得られない運転状況では、たとえば太陽熱が設計点の４０〜５０％程度まで低下するような運転状況では、太陽熱ガスタービンＧＴのタービン３に対して、高温高圧の圧縮性作動流体を安定供給することは困難になる。この結果、太陽熱ガスタービンＧＴでは、十分な太陽熱を得られないと運転の継続が困難になり、最終的には運転停止に追い込まれるという問題を有している。
【０００８】
このため、太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置においては、天候の変動等に左右されることなく、安定した運転の継続を可能にすることが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、天候等の不安定な要因に左右されることなく圧縮性作動流体の安定供給を可能にし、安定した運転の継続することができる太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の請求項１に係る太陽熱ガスタービンは、圧縮性作動流体を吸入して昇圧させる圧縮機と、集光器で集めた太陽光の熱により前記圧縮機で昇圧された圧縮性作動流体を加熱して昇温させる受熱器と、高温高圧の圧縮性作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを具備して構成される太陽熱ガスタービンにおいて、前記受熱器と並列に化石燃料焚きの補助燃焼器を設置し、前記受熱器及び前記補助燃焼器へ供給する圧縮性作動流体の分配量調整手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような太陽熱ガスタービンによれば、受熱器と並列に化石燃料焚きの補助燃焼器を設置し、受熱器及び補助燃焼器へ供給する圧縮性作動流体の分配量調整手段（三方弁等）を設けたので、太陽熱の強度に応じて圧縮性作動流体の分配量や補助燃焼器の燃料供給量を調整すれば、圧縮性作動流体の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所望の値に維持することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係る太陽熱ガスタービンは、圧縮性作動流体を吸入して昇圧させる圧縮機と、集光器で集めた太陽光の熱により前記圧縮機で昇圧された圧縮性作動流体を加熱して昇温させる受熱器と、高温高圧の圧縮性作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービンとを具備して構成される太陽熱ガスタービンにおいて、前記受熱器と直列に化石燃料焚きの補助燃焼器を設置したことを特徴とするものである。
【００１２】
このような太陽熱ガスタービンによれば、受熱器と直列に化石燃料焚きの補助燃焼器を設置したので、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器の燃料供給量を調整すれば、圧縮性作動流体の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所望の値に維持することができる。
この場合、受熱器を下流側（タービン側）に設置する構成では、受熱器で加熱された高温の圧縮性作動流体を取り扱う必要がないので、補助燃焼器の壁面温度を低減することができる。
また、圧縮性作動流体に空気を採用するとともに、受熱器を上流側（圧縮機側）に設置すれば、補助燃焼器に供給される化石燃料を高温空気で燃焼させることができるため、未燃分の排出量が低減される。
【００１３】
請求項２に記載の太陽熱ガスタービンにおいては、前記受熱器の下流側に前記補助燃焼器を設置し、前記補助燃焼器をバイパスして前記タービンに至るバイパス流路を形成するとともに、該バイパス流路の分岐部にバイパス流量を調整する分配量調整手段を設けることが好ましく、これにより、バイパス流量を変化させて補助燃焼器で加熱する圧縮性作動流体の流量を調整することができる。従って、補助燃焼器の温度上昇幅が小さい場合であっても、補助燃焼器で加熱する圧縮性作動流体量を制限して良好な燃焼安定性を得ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の太陽熱ガスタービンにおいては、前記受熱器の上流側に前記補助燃焼器を設置し、前記補助燃焼器をバイパスして前記受熱器に至るバイパス流路を形成するとともに、該バイパス流路の分岐部にバイパス流量を調整する分配量調整手段を設けることが好ましく、これにより、バイパス流量を変化させて補助燃焼器で加熱する圧縮性作動流体の流量を調整することができる。従って、補助燃焼器の温度上昇幅が小さい場合であっても、補助燃焼器で加熱する圧縮性作動流体量を制限して良好な燃焼安定性を得ることができる。
【００１５】
本発明の太陽熱ガスタービン発電装置は、請求項１から４のいずれかに記載の太陽熱ガスタービンと、該太陽熱ガスタービンで駆動されて発電する発電機とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
このような太陽熱ガスタービン発電装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の太陽熱ガスタービンと、該太陽熱ガスタービンで駆動されて発電する発電機とを備えているので、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器の加熱能力を有効利用すれば、圧縮性作動流体の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所望の値に維持して太陽熱ガスタービンの安定した運転が可能になるので、太陽熱ガスタービンにより駆動される発電機は安定した発電を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
上述した本発明によれば、自然エネルギーである太陽熱を十分に得られない運転状況においても、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器の加熱能力を有効に利用し、圧縮性作動流体の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所望の値に維持して太陽熱ガスタービンの安定した運転の継続が可能になる。従って、太陽熱を十分に得られない運転状況においても、安定した動特性を有する太陽熱ガスタービンにより駆動される発電機は、安定した発電を継続することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置について、第１の実施形態を示す構成図（系統図）である。
【図２】本発明に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置について、第２の実施形態を示す構成図（系統図）である。
【図３】図２に示す第２の実施形態に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置について、第１変形例を示す構成図（系統図）である。
【図４】図２に示す第２の実施形態に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置について、第２変形例を示す構成図（系統図）である。
【図５】図２に示す第２の実施形態に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置について、第３変形例を示す構成図（系統図）である。
【図６】太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置の従来例を示す構成図（系統図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１に示す実施形態において、太陽熱ガスタービンＧＴ１は、圧縮性作動流体を吸入して昇圧させる圧縮機１と、集光器（不図示）で集めた太陽光の熱により圧縮機１で昇圧された圧縮性作動流体を加熱して昇温させる受熱器２と、高温高圧の圧縮性作動流体が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービン３とを具備して構成される。
そして、図示の太陽熱ガスタービンＧＴ１は、圧縮機１及びタービン３と同軸に連結した発電機４を設けることにより、太陽光を利用して発電する太陽熱ガスタービン発電装置となる。
【００２０】
圧縮機１は、圧縮性作動流体を吸入して所定の高圧に圧縮する装置であり、同軸のタービン３が発生させる出力の一部を使用して駆動される。圧縮機１で圧縮する圧縮性作動流体には、たとえば大気から吸入した空気が使用される。以下の説明では、圧縮性作動流体を空気として説明するが、これに限定されることはない。
圧縮機１で昇圧された圧縮性作動流体の空気は、高圧空気流路１１を通って受熱器２に導かれる。図示の構成例では、高圧空気流路１１の途中に再熱器５及び後述する三方弁２１が設けられている。
【００２１】
再熱器５は、圧縮機１で昇圧された高圧空気と、タービン３で仕事をした高温空気とを熱交換させる装置である。すなわち、再熱器５は、タービン３で仕事をして煙突６から大気へ放出される高温空気の排熱を有効利用し、高圧空気を予熱することによって太陽熱ガスタービンＧＴ１及び太陽熱ガスタービン発電装置の熱効率を向上させる熱交換器である。
【００２２】
再熱器５を通過する際に予熱され、圧縮機１の出口温度より温度上昇した高圧空気は、高圧空気流路１１及び三方弁２１を通って受熱器２に導かれる。
受熱器２は、太陽光を熱エネルギーに変換するための装置であり、集光器（不図示）により集めた光の熱を用いて高圧空気を加熱するので、高圧空気の温度を上昇させることができる。すなわち、受熱器２は、高圧空気を流す多数の配管に集光器から光を当てることにより、配管及び配管内の高圧空気を加熱して昇温させる加熱装置である。
【００２３】
集光器においては、受熱器２で加熱される高温高圧空気の出口温度について、発電機４を運転しない太陽熱ガスタービンＧＴ１の昇速時にはタービン回転数に対して、発電機４を運転する負荷運転時にはタービン負荷に対して、各々所定の温度となるように角度調整して受熱器２への入熱量を制御する。
また、受熱器２の配管温度についても、所定の温度以上とならないように、受熱器２への入熱量を集光器で制御する。
【００２４】
受熱器２で加熱された高圧空気は、たとえば出口温度が９００℃程度の高温高圧空気となり、高温高圧空気流路１２を通ってタービン３へ供給される。
タービン３に供給された高温高圧空気は、タービン内の動翼／静翼間を通過する際に膨張し、動翼と一体のタービン軸を回転させてタービン出力を発生させる。タービン３で発生した出力は、同軸に連結された圧縮機１及び発電機４の駆動力として用いられる。タービン３で仕事をした高温高圧空気は、タービン入口より圧力及び温度が低下した高温高圧空気（以下では、「使用済み空気」ともいう）となり、排気流路１３を通って再熱器５に導かれる。この使用済み空気は、再熱器５で高圧空気流路１１を通って導入された高圧空気を予熱した後、さらに温度低下して煙突６から大気へ放出される。
【００２５】
そして、上述した太陽熱ガスタービンＧＴ１には、受熱器２と並列に化石燃料焚きの補助燃焼器７が設置されている。この補助燃焼器７は、三方弁２１を介して高圧空気流路１１から分岐し、受熱器２をバイパスしてタービン３に連結される受熱器バイパス流路２２に設置されている。従って、受熱器２及び補助燃焼器７へ供給する高圧空気量は、高圧空気の分配量調整手段として設けたる三方弁２１を操作することにより、所定の分配量に調整することができる。すなわち、受熱器２を通過して加熱を受けた高温高圧空気と、受熱器２をバイパスして補助燃焼器７で加熱を受けた高温高圧空気とは、タービン３の上流で合流しているので、分配量及び補助燃焼器７の加熱量に応じて、タービン３へ供給される高温高圧空気の受熱器出口温度を調整することができる。換言すれば、タービン３へ供給される高温高圧空気は、受熱器２及び補助燃焼器７へ分配して流す分配量を調整するとともに、補助燃焼器７の燃料供給量を調整することにより、タービン入口温度を予定の値に制御して維持することができる。
【００２６】
上述した三方弁２１は、太陽光の強度に応じて、高温高圧空気の受熱器出口温度が所定値となるように、すなわち、高温高圧空気のタービン入口温度が所定値となるように、分配量を調整する。また、受熱器２の配管温度についても、所定の温度を超えて高温とならないように分配流を調整する。
このような分配量の調整は、たとえば受熱器２の出口配管内に熱電対等の温度検出手段を設けておき、この温度検出手段が検出した高温高圧空気の受熱器出口温度に基づいて行われる。また、受熱器２の配管温度についても、受熱器２内の配管適所（複数箇所）に熱電対等の温度検出手段を設けておき、この温度検出手段が検出した配管温度に基づいて分配量を調整する。
【００２７】
そして、上述した分配量の調整を行っても受熱器出口温度が所定の高温にならない場合には、太陽光の強度が低く十分な加熱を受けられない運転状況にあると判断する。このような運転状況では、補助燃焼器７に燃料を供給して燃焼させ、受熱器２をバイパスして補助燃焼装置７を通る高圧空気を加熱する。
このとき、発電機４が発電している運転状況においては、補助燃焼器７を通過する高圧空気のバイパス流量や補助燃焼器７の燃料供給量が、太陽熱ガスタービンＧＴ１の出力を所定の値に維持するよう増減して調整される。
しかし、発電機４が発電していない運転状況においては、補助燃焼器７を通過する高圧空気のバイパス流量や補助燃焼器７の燃料供給量が、太陽熱ガスタービンＧＴ１の回転数を所定の値に維持するよう増減して調整される。
【００２８】
そして、高温高圧空気のタービン入口温度が所定温度まで上昇した場合には、補助燃焼装置７への燃料供給量を制限して加熱能力を低下させる。また、高温高圧空気のタービン入口温度が所定温度まで上昇した場合には、燃料供給量の制限に加え、補助燃焼装置７に流す高圧空気のバイパス流量を低減させて、燃料供給量及びバイパス流量の両方を低減して加熱能力を低下させてもよい。なお、上述したタービン入口温度は、タービン３の高温高圧空気入口部に熱電対等の温度検出手段を取り付けて計測するか、あるいは、タービン３から流出する使用済み空気温度及び高温高圧空気のタービン入口圧力を用いた計算により推定してもよい。
【００２９】
このように、受熱器２と並列に配置した補助燃焼器７を用いて高圧空気を加熱することにより、変動の激しい自然エネルギーである太陽光の強度が弱く、受熱器２で十分な加熱を受けられない運転状況においても、補助燃焼器７の加熱により太陽光の不足分を補ってタービン３へ所定の温度に昇温した高温高圧空気を供給することができる。
この結果、太陽熱を十分に得られない運転状況においても、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器７の加熱能力を有効利用することにより、高温高圧空気の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所定の値に維持して太陽熱ガスタービンＧＴ１の安定した運転を継続することができる。従って、この太陽光ガスタービンＧＴ１により駆動される発電機４は安定した動特性を有するものとなり、太陽熱を十分に得られない運転状況においても安定した発電を継続することが可能になる。
なお、上述した実施形態では再熱器５を設けて高圧空気の予熱を行っているが、諸条件に応じて予熱を行わないように構成することも可能である。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置について、第２の実施形態を図２に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２に示す太陽熱ガスタービンＧＴ２は、上述した実施形態と同様に、空気（圧縮性作動流体）を吸入して昇圧させる圧縮機１と、集光器で集めた太陽光の熱により圧縮機１で昇圧された高圧空気を加熱して昇温させる受熱器２と、高温高圧空気が保有する熱エネルギーを機械エネルギーに変換するタービン３とを具備して構成される。なお、図示の実施形態では再熱器５を備えているが、これに限定されることはない。
【００３１】
本実施形態の太陽熱ガスタービンＧＴ２では、化石燃料焚きの補助燃焼器７が受熱器２と直列に設置されている。図２の構成例では、受熱器２を補助燃焼器７の下流側（タービン３側）に設置する構成とされ、従って、補助燃焼器７では受熱器２で加熱された高温高圧空気を取り扱う必要がないので、補助燃焼器７の壁面温度を低減することができる。すなわち、補助燃焼器７の壁面素材については、耐熱温度を低く設定することができる。
【００３２】
このように構成された太陽熱ガスタービンＧＴ２では、太陽光の強度に応じて補助燃焼器７への燃料供給量を調整し、受熱器２の出口空気温度が所定の高温を維持する。また、受熱器２の配管温度が所定値以上の高温とならないように、補助燃焼装置７の燃料供給量を調整する。この結果、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器７の燃料供給量を調整することにより、高温高圧空気の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所定の値に維持することができる。
なお、本実施形態の太陽熱ガスタービンＧＴ２では、補助燃焼器７を直列に配置しているので、高温空気の分配量を調整することはできないものの、他の運転制御については上述した実施形態と同様である。
【００３３】
この結果、太陽熱を十分に得られない運転状況においても、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器７の加熱能力を有効利用することにより、高温高圧空気の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所定の値に維持して太陽熱ガスタービンＧＴ２の安定した運転を継続することができる。従って、この太陽光ガスタービンＧＴ２により駆動される発電機４は安定した動特性を有するものとなり、太陽熱を十分に得られない運転状況においても安定した発電を継続することが可能になる。
なお、上述した実施形態では再熱器５を設けて高圧空気の予熱を行っているが、諸条件に応じて予熱を行わないように構成することも可能である。
【００３４】
次に、本実施形態の第１変形例を図３に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図３に示す第１変形例の太陽熱ガスタービンＧＴ３では、直列に配置される受熱器２及び補助燃焼器７の順序が逆になっている。すなわち、受熱器２は、補助燃焼器７の上流側（圧縮機１側）に設置されている。このような構成を採用しても、上述した実施形態と同様に、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器７の燃料供給量を調整することにより、高温高圧空気の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所望の値に維持することができる。
【００３５】
特に、圧縮性作動流体に空気を採用し、受熱器２を補助燃焼器７の上流側に設置したので、補助燃焼器７に供給される化石燃料は、受熱器２から供給される高温空気を用いて燃焼させることができる。このため、補助燃焼器７では化石燃料の良好な燃焼が促進され、補助燃焼器７から排出される未燃分の量を低減することができる。
【００３６】
次に、本実施形態の第２変形例を図４に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図４に示す第２変形例の太陽熱ガスタービンＧＴ４では、受熱器２の下流側に補助燃焼器７を設置している。そして、補助燃焼器７をバイパスしてタービン３に至る燃焼器バイパス流路３２を形成するとともに、この燃焼器バイパス流路３２の分岐部には、バイパス流量を調整する分配量調整手段として三方弁３１が設けられている。
【００３７】
このような構成の太陽熱ガスタービンＧＴ４は、三方弁３１の開度を操作することにより、燃焼器バイパス流路３２に分配されて流れるため、補助燃焼器７をバイパスして加熱を受けないバイパス流量が変化するので、補助燃焼器７で加熱する高圧空気量を調整することができる。従って、補助燃焼器７の温度上昇幅が小さい場合であっても、補助燃焼器７で加熱する高温空気量を制限して良好な燃焼安定性を得ることができる。すなわち、補助燃焼器７の加熱能力については、比較的小さな設定とすることが可能になる。
【００３８】
最後に、本実施形態の第３変形例を図５に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図５に示す第３変形例の太陽熱ガスタービンＧＴ５では、受熱器２の上流側に補助燃焼器７を設置している。そして、補助燃焼器７をバイパスして受熱器２に至る燃焼器バイパス流路４２を形成するとともに、この燃焼器バイパス流路４２の分岐部には、バイパス流量を調整する分配量調整手段として三方弁４１が設けられている。
【００３９】
このような構成の太陽熱ガスタービンＧＴ５は、三方弁４１の開度を操作することにより、燃焼器バイパス流路４２に分配されて流れるため、補助燃焼器７をバイパスして加熱を受けないバイパス流量が変化するので、補助燃焼器７で加熱する高圧空気量を調整することができる。従って、上述した第２変形例と同様に、補助燃焼器７の温度上昇幅が小さい場合であっても、高温空気量を制限して良好な燃焼安定性を得ることができる。すなわち、補助燃焼器７の加熱能力については、比較的小さな設定とすることが可能になる。
【００４０】
このように、上述した各実施形態によれば、自然エネルギーである太陽熱を十分に得られない運転状況においても、太陽熱の強度に応じて補助燃焼器７の加熱能力を有効に利用し、高温高圧空気の受熱器出口温度（タービン入口温度）を所定の値に維持して太陽熱ガスタービンの安定した運転継続が可能になる。この結果、太陽熱ガスタービン及び太陽熱ガスタービン発電装置の運転時には、太陽熱を十分に得られない運転状況においても、安定した動特性を得て安定した発電を継続することが可能になる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、たとえば再熱器５の有無が限定されないなど、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１    圧縮機
２    受熱器
３    タービン
４    発電機
５    再熱器
６    煙突
７    補助燃焼器
１１    高圧空気流路
１２    高温高圧空気流路
１３    排気流路
２１，３１，４１    三方弁（分配量調整手段）
２２    受熱器バイパス流路
３２，４２    燃焼器バイパス流路
ＧＴ１〜ＧＴ５    太陽熱ガスタービン
【図１】
2010281272.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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