(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を発生させる蒸気ボイラーと、その発生蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンの駆動力により発電を行う発電機と、前記蒸気タービンの排気を冷却して復水する復水器と、この復水器に対して復水冷却水を供給する冷却手段とを備えた発電システムにおいて、
氷蓄熱装置を備え、この氷蓄熱装置から送出される冷水により、前記冷却手段から前記復水器へ導入される復水冷却水を追い掛け冷却して、復水器内温度を、前記冷却手段のみの冷却による復水器内温度よりも低下させるように構成するとともに、
前記氷蓄熱装置は複数の氷蓄熱槽を備えており、少なくとも１つの氷蓄熱槽が解氷運転による前記冷水の送出を行うとともに、残りの氷蓄熱槽の少なくとも１つが製氷運転を行うように前記複数の氷蓄熱槽を切り替えて使用しつつ、解氷運転中の氷蓄熱槽から送出される冷水により終日連続して復水器内温度を低下させるように構成した、
ことを特徴とする発電システム。
【請求項２】
前記冷却手段は復水冷却塔であり、この復水冷却塔から排出される復水冷却塔ブロー水、および前記蒸気ボイラーから排出されるボイラーブロー水の少なくとも一方を、前記氷蓄熱装置の蓄熱水の一部または全部として再利用するように構成した、請求項１記載の発電システム。
【請求項３】
発電中に、測定発電容量が基準値を超えている場合には、その超過電力により前記氷蓄熱装置を製氷運転して蓄熱を行い、
測定発電容量が基準値を下回っている場合には、前記氷蓄熱装置を解氷運転して、氷蓄熱装置から送出される冷水により前記復水器の内部温度を低下させるように構成した、請求項１または２記載の発電システム。
【請求項４】
前記ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水、またはボイラーブロー水と復水冷却塔ブロー水との混合水を貯留するブロータンクを少なくとも２つ備え、
前記ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水、またはボイラーブロー水と復水冷却塔ブロー水との混合水を、いずれか一方のブロータンクにのみ収集して貯留するとともに、他方のブロータンクに収集されている貯留ブロー水を製氷運転中の氷蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせ、
前記一方のブロータンクの貯留量が所定量となったならば、前記他方のブロータンクの貯留ブロー水を利用した蓄氷の際に凍結分離作用により分離された濃縮水を排水させるとともに、前記ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水、またはボイラーブロー水と復水冷却塔ブロー水との混合水を、前記一方のブロータンクへ収集するのを止めて、他方のブロータンクへ収集するように切り替え、前記一方のブロータンクの貯留ブロー水を製氷運転中の氷蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせるように構成した、請求項２記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンによる発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンによる発電システムは、図８に示すように、蒸気ボイラー２で発生させた蒸気を蒸気タービン３に供給し、蒸気タービン３を回転駆動させ、その回転駆動力を発電機４に伝えて発電を行うものである。蒸気タービン３で使用した蒸気は復水器６へ供給され、ここで冷却手段５（図示例は復水冷却塔）から送給された冷媒により冷却され復水する。復水した水は、還水槽７を経て再び蒸気ボイラー２の蒸気発生に使用される。
【０００３】
他方、この種の蒸気ボイラーおよび蒸気タービンを用いる発電システムにおいても、従来から、発電効率の向上策が種々提案されている。
【０００４】
一般的には、タービン出口排気圧力の低下、 タービン入り口蒸気の高温・高圧化、再生サイクル（給水加熱段数増加）の適用、再熱サイクル（再熱器の設置）適用により、発電効率が向上することが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの発電効率向上策が提案されている現在においても、特に真夏において電力不足を生じることが問題となるなど、発電効率の更なる向上が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明の主たる課題は、発電効率の向上を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明のうち請求項１記載の発明は、蒸気を発生させる蒸気ボイラーと、その発生蒸気により駆動される蒸気タービンと、この蒸気タービンの駆動力により発電を行う発電機と、前記蒸気タービンの排気を冷却して復水する復水器と、この復水器に対して復水冷却水を供給する冷却手段とを備えた発電システムにおいて、
氷蓄熱装置を備え、この氷蓄熱装置から送出される冷水により、前記冷却手段から前記復水器へ導入される復水冷却水を追い掛け冷却して、復水器内温度を、前記冷却手段のみの冷却による復水器内温度よりも低下させるように構成するとともに、
前記氷蓄熱装置は複数の氷蓄熱槽を備えており、少なくとも１つの氷蓄熱槽が解氷運転による前記冷水の送出を行うとともに、残りの氷蓄熱槽の少なくとも１つが製氷運転を行うように前記複数の氷蓄熱槽を切り替えて使用しつつ、解氷運転中の氷蓄熱槽から送出される冷水により終日連続して復水器内温度を低下させるように構成した、
ことを特徴とする発電システムである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記冷却手段は復水冷却塔であり、この復水冷却塔から排出される復水冷却塔ブロー水、および前記蒸気ボイラーから排出されるボイラーブロー水の少なくとも一方を、前記氷蓄熱装置の蓄熱水の一部または全部として再利用するように構成した、請求項１記載の発電システムである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、発電中に、測定発電容量が基準値を超えている場合には、その超過電力により前記氷蓄熱装置を製氷運転して蓄熱を行い、
測定発電容量が基準値を下回っている場合には、前記氷蓄熱装置を解氷運転して、氷蓄熱装置から送出される冷水により前記復水器の内部温度を低下させるように構成した、請求項１または２記載の発電システムである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水、またはボイラーブロー水と復水冷却塔ブロー水との混合水を貯留するブロータンクを少なくとも２つ備え、
前記ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水、またはボイラーブロー水と復水冷却塔ブロー水との混合水を、いずれか一方のブロータンクにのみ収集して貯留するとともに、他方のブロータンクに収集されている貯留ブロー水を製氷運転中の氷蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせ、
前記一方のブロータンクの貯留量が所定量となったならば、前記他方のブロータンクの貯留ブロー水を利用した蓄氷の際に凍結分離作用により分離された濃縮水を排水させるとともに、前記ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水、またはボイラーブロー水と復水冷却塔ブロー水との混合水を、前記一方のブロータンクへ収集するのを止めて、他方のブロータンクへ収集するように切り替え、前記一方のブロータンクの貯留ブロー水を製氷運転中の氷蓄熱槽に対し供給して氷として蓄えさせるように構成した、請求項２記載の発電システムである。
【００１１】
＜作用＞
蒸気タービンの入口給気圧と出口排気圧との差が大きい程、発電効率が高くなる。本発明システムでは、氷蓄熱装置から供給される冷水により復水冷却水を追い掛け冷却し、復水器内温度を低下させるので、復水器内圧の低下およびこれによる蒸気タービンの出口排気圧の低下により、大幅な発電効率の向上を図ることができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、先ず比較となる形態について説明し、その後に、比較形態と対比しつつ本発明の実施の形態について詳説する。
＜第１の比較形態＞
図１は、発電システムの第１の比較形態を示しており、この発電システム１は、蒸気を発生させる蒸気ボイラー２と、その発生蒸気により回転駆動される蒸気タービン３と、この蒸気タービン３の回転駆動力により発電を行う発電機４と、蒸気タービン３の排気を冷却して復水する復水器６と、この復水器６に対して復水冷却水を供給する冷却手段５とを備えるとともに、氷蓄熱装置８から送出される冷水により、冷却手段５から復水器６へ導入される復水冷却水を追い掛け冷却して、復水器内温度を、冷却手段５のみの冷却による復水器内温度よりも低下させるように構成したものである。図中７は、復水器で復水した水を蒸気ボイラー２へ循環利用するべく一時的に貯留する還水槽を示している。
【００１３】
さらに詳説する。図示例の冷却手段５は復水冷却塔であり、この復水冷却塔５において冷却した復水冷却水が復水器６に供給され、復水に利用された後に復水冷却塔５に返送され再利用されるようになっている。そして、かかる循環路のうち特に復水冷却塔５から復水器６への冷却水送給路５Ｓが熱交換器９の一方の流路を介して復水器６に接続されるとともに、氷蓄熱装置８からの冷水が熱交換器９の他方の流路を介して循環するように構成されている。図中５Ｐは、復水冷却塔５と復水器６との間で復水冷却水を循環させるための復水冷却塔ポンプを示し、また７Ｐは、還水槽７の貯留水を蒸気ボイラー２へ供給する還水ポンプを示し、８Ｐは、熱交換器９と氷蓄熱装置８との間で冷水循環を行うための蓄熱水送水ポンプである。
【００１４】
かかる発電システム１においては、復水冷却塔５からの復水冷却水を復水器６へ供給しつつ発電を行うとともに、必要に応じて或いは常時、氷蓄熱装置８を作動させて熱交換器９に対し冷水を供給することで、冷却手段５から復水器６へ導入される復水冷却水を追い掛け冷却して、復水器内温度を、冷却手段５のみの冷却による復水器内温度よりも低下させて復水器内圧を低下させ、もって蒸気タービン３の出口排気圧の低下による発電効率の向上を図ることができるようになる。
【００１５】
他方、上述のように氷蓄熱装置８による復水器内温度の低下は必要に応じて或いは常時行うことができるが、より具体的には、次述の運転制御形態に従って行うことができる。
【００１６】
＜第２の比較形態；夜間製氷・昼間解氷制御等＞
図２は、第２の比較形態に係る発電システム例１０を示している。本発電システム１０は、上記第１の比較形態と同様の基本構成、すなわち蒸気ボイラー２と、その発生蒸気により回転駆動される蒸気タービン３と、この蒸気タービン３の回転駆動力により発電を行う発電機４と、蒸気タービン３の排気を冷却して復水する復水器６と、この復水器６に対して復水冷却水を供給する冷却手段５と、冷却手段５から復水器６へ導入される復水冷却水を追い掛け冷却して、復水器内温度を、冷却手段５のみの冷却による復水器内温度よりも低下させる氷蓄熱装置８とを備えている。
【００１７】
特に図示例では、氷蓄熱装置８として、蓄熱槽８Ｔ内に製氷用冷媒が通る複数の冷却コイル８Ｃを設け、各冷却コイル８Ｃの上方に対応して複数の散水器８Ｓを設け、冷却コイル８Ｃの下方に貯水部８Ｗを設け、貯水部８Ｗの貯留水面を冷却コイル８Ｃの下方に離間して維持するように構成するとともに、蓄熱槽８Ｔの外部に冷却コイル８Ｃを通して製氷用冷媒を循環させる冷凍機８Ｆと、この冷凍機８Ｆへ冷却水を供給する冷却塔８ＣＴとを設置してなる流下液膜式氷蓄熱装置８を採用している。図示しないが、貯留水面上方でかつ冷却コイル８Ｃの下方に解氷時に冷却コイルから剥離して落下した氷を受け止める網状体を設けることができる。８Ｑは、散水器８Ｓへの給水路８ａに配された蓄熱水給水ポンプを示し、８Ｐは蓄熱槽からの送水路８ｂに配された蓄熱水送水ポンプを示している。
【００１８】
そして製氷運転時には、散水器８Ｓから蓄熱水を散布し、その散布水を冷却コイル８Ｃの表面または冷却コイルに付着した氷（図示せず）の表面を液膜状をなして巡らせながら流下させ、その流下過程で流下水を冷却コイル８Ｃの表面または冷却コイル付着氷の表面に着氷させるものである。また解氷運転時には、散水器８Ｓから蓄熱水を散布し、その散布水を対応する各冷却コイル８Ｃの表面または冷却コイル付着氷の表面を液膜状をなして巡らせながら流下させ、その流下過程で流下水を冷却コイル付着氷（貯水部８Ｗに落下した氷含む）により冷却した後に貯水部８Ｗに貯留し、その貯留冷水を送水路８ｂへ送出するものである。
【００１９】
かかる流下液膜式氷蓄熱装置８を用いると、解氷効率が極めて高く、蓄えた氷がなくなるまでは冷水温度が実質的に上昇しないので、復水器冷却による発電効率の経時的な低下も生じない利点がある。しかし、他の公知の氷蓄熱装置を適用することもできる。
【００２０】
他方、本システム１０は上述の第１の比較形態と異なる点も有する。すなわち、図示例のシステム１０では、２つのブロータンク２０，２１を備えるとともに、ボイラー２のボイラー排水路１２ａが２つに分岐され、第１および第２のブロータンク２０，２１にそれぞれ接続され、また復水冷却塔５の復水冷却塔排水路１５ａが、ボイラー排水路１２ａにおける分岐部よりもボイラー２側の部分に接続されるとともに、ボイラーブロー水、復水冷却塔ブロー水またはそれらの混合水（以下、これらを総称してブロー水という）が、第１ブロータンク２０および第２ブロータンク２１にそれぞれ供給できるように構成されている。
【００２１】
そして第１および第２ブロータンク２０，２１は、ブロー水給水路２０ａ，２１ａを介して氷蓄熱装置８の給水路８ａに、およびブロー水返送路２０ｂ，２１ｂを介して氷蓄熱装置８の送水路８ｂにそれぞれ接続されており、貯留ブロー水を蓄熱水として再利用できるようになっている。また第１および第２ブロータンク２０，２１は、内部にシャワー装置２０ｃ，２１ｃをそれぞれ備えるとともに、排水路２０ｄ，２１ｄがそれぞれ接続されている。
【００２２】
また、本システム１０では、氷蓄熱装置８と熱交換器９との循環路の途中、特に図示するように、熱交換器９から氷蓄熱装置８へ熱交換後の蓄熱水を返送する蓄熱水返送路１４から、分岐路１５ｂを介して蓄熱水の一部を取り出し復水冷却塔５へ補給水として補給することができるように構成している。
【００２３】
さらに、他の発電効率向上策を併用することができる。そのため図示例では、タービン３内で膨張中の蒸気を一部取り出し、これを還水槽７から蒸気ボイラー２に送る給水の加熱に利用して復水器６における熱損失を低減するべく、タービン３とボイラー給水路１２ｂとを再生サイクル路１３を介して接続し、いわゆる再生サイクルを行うように構成している。
【００２４】
次に、運転制御形態について、図３に示すタイムフローを参照しつつ説明する。
本第２の比較形態では、夜間に比較的に低コストの夜間電力を利用して氷蓄熱装置８に製氷運転させ、昼間に解氷運転させる。解氷運転により製造した冷水は熱交換器９に供給し、復水冷却塔５から復水器６へ導入される復水冷却水の冷却に利用した後に、氷蓄熱装置８に返送し、再度冷水として循環させる。かくして、比較的に電気使用量が多い昼間に、復水器６の内部温度を低下させて発電効率を向上させることができる。
【００２５】
なお、図３のフローでは昼間の解氷運転時間は午前８時〜午後１０時とされ、夜間製氷運転時間は午後１０時〜午前８時とされているが、昼間の電力消費量が最も多い時間帯に、短時間たとえば図４に示すように午後１時〜午後４時の３時間だけ解氷運転を行うようにすることもできる。氷蓄熱装置８の蓄熱容量にもよるが、前者の場合、長時間にわたり満遍なく復水冷却水の冷却を行わなければならないので熱交換器９における単位時間あたりの熱交換量を少なくする（例えば、追い掛け冷却により復水冷却水を０．５〜１℃程度冷却させる）。逆に後者の場合、短時間で蓄えた氷の全てを使い切ることができるので、熱交換器９における単位時間あたりの熱交換量を多くすることができる（例えば、追い掛け冷却により復水冷却水を４０〜５５℃程度冷却させる）。
【００２６】
一方、ブロー水を氷蓄熱装置８の蓄熱水として再利用する場合、発電システム１０が終日発電運転されており、従ってブロー水も一日中連続的に排出されることを考慮すると、前述のように２つのブロータンク２０，２１を設けるとともに、それら第１および第２ブロータンク２０，２１へのブロー水供給およびそれらから氷蓄熱装置８への給水を、氷蓄熱装置８の解氷・製氷運転に応じて各タンクごとに切り替えて行うのが好ましい。かかる運転制御方法の詳細について、以下、経時的に説明する。
【００２７】
本形態では基本的に、一日中連続的に排出されるブロー水を第１および第２ブロータンク２０，２１のいずれか一方にのみ供給して貯留しておくようにする。第１および第２ブロータンク２０，２１は、ともに一日分以上のブロー水を貯留できるサイズのものとする。
【００２８】
いま、図３のタイムフローにおいて夜間に入り夜間電力を利用して氷蓄熱装置の製氷運転が開始されるとすると（すなわち図３のフローで午後１０時）、開始時点では第１ブロータンク２０の貯留水量は１日分のブロー水量となっており、この状態からブロー水を第１ブロータンク２０へ供給するのを止めて、第２ブロータンク２１へ供給するように切り替え、以降次の製氷運転まで第２ブロータンク２１内にのみブロー水を収集するとともに、第１ブロータンク２０の貯留水を給水路８ａを介し蓄熱水として氷蓄熱装置８に給水する。氷蓄熱装置８は製氷運転されているので、供給されたブロー水は冷却コイル８Ｃ表面を液膜状をなして流下しながら冷却され、一部は氷として蓄えられる一方、氷とならなかったブロー水は、氷蓄熱装置８の送水路８ｂを介して第１ブロータンク２０に返送され、再度氷蓄熱装置８へと連続的に循環される。なお、かかる夜間の製氷運転中は氷蓄熱装置８から熱交換器９への送水は行われない。
【００２９】
一方、ブロー水には不純物が混入しているが、製氷運転中において冷却コイル８Ｃに蓄えられていく氷には、氷形成上の特性によるいわゆる凍結濃縮作用によって不純物が取り込まれない。特に流下液膜式氷蓄熱装置８を採用した場合には、散水器８Ｓからの散布ブロー水は、冷却コイル表面または付着氷表面を流下する過程で、流下ブロー水の純水分の一部のみが氷となって冷却コイル表面または付着氷表面に付着し、結果的に残部は濃縮されたブロー水（濃縮分）になり、凍結濃縮による分離がなされる。そしてこの残部濃縮分は、ブロー水の連続循環によって順次当該着氷部位を通り流下するブロー水に順次取込まれ、洗い流される。したがって、濃縮分に含まれる不純物が一ヶ所に高濃度で留まりにくくなるため、製造した氷に不純物が取り込まれにくく、また着氷効率も高い（着氷し易い）。そしてその結果、ブロー水の９０％以上を純粋な氷として蓄えることができ再利用効率が高く、しかも蓄氷の不純物濃度が低いので解氷水を再利用しやすい。これに対して、冷却コイルを貯留ブロー水に浸漬した状態で製氷を行う、いわゆる浸管式氷蓄熱装置によると、５０％程度までしか純粋な氷にすることができず、蓄氷の不純物濃度も高くなる。一方、貯水部８Ｗに到達した流下ブロー水は、冷却コイル８Ｃに着氷した純水分だけ濃縮されており、これが第１ブロータンク２０に返送されて貯留ブロー水と混合された後、当該混合ブロー水が再度散水器８Ｓへと連続的に循環される。したがって、氷蓄熱装置８と第１ブロータンク２０との間で循環するブロー水の不純物濃度は、製氷運転が進むにつれて経時的に高くなる。
【００３０】
所定の製氷運転終了時刻（図示例では午前８時）になると、氷蓄熱装置８へのブロー水の供給を停止し、製氷運転が終了となる。製氷運転開始時刻前に所定の蓄氷量、たとえば循環するブロー水が凍結しない程度まで凍結分離が進んだ際の蓄氷量に達したならば、氷蓄熱装置８へのブロー水の供給を停止させ、製氷運転を終了しておいても良い。
【００３１】
しかる後、解氷運転に入る前に、先ず第１ブロータンク２０内に残留した濃縮ブロー水を排水路２０ｄから排出させ廃水とする。
【００３２】
次に好適には、濃縮ブロー水が循環していた循環路内を洗浄する洗浄運転を行う。洗浄運転では、第１ブロータンク２０内のシャワー装置２０ｃから水道水等の清水を散布するとともに氷蓄熱装置８の給水ポンプ８Ｑおよび送水ポンプ８Ｐを作動させる。そして、散布した洗浄水により第１ブロータンク２０内を洗浄するとともに、この洗浄水をブロー水給水路２０ａ、給水路８ａ、氷蓄熱槽８Ｔ、送水路８ｂ内に流通させそれらを洗浄する。使用済み洗浄水は廃水とすることもできるが、好適には第２ブロータンク２１へ供給し、ボイラー２や復水冷却塔５からのブロー水と混合して貯留する。かかる洗浄運転は所定量の洗浄水を供給した時点で終了させる。
【００３３】
次に、解氷準備運転に入る。解氷準備運転では、第１ブロータンク２０内にシャワー装置２０ｃから清水を散布するとともに、氷蓄熱装置８の送水ポンプ８Ｐは作動させずに、給水ポンプ８Ｑを作動させる。これにより、氷蓄熱装置８の解氷運転の始動に必要な量の清水を、蓄熱槽８Ｔ内に供給し貯留する。
【００３４】
しかる後に、シャワー装置２０ｃからの清水散布および給水ポンプ８Ｑを停止するとともに、送水ポンプ８Ｐを作動させて解氷運転に入る。解氷運転時には、蓄熱槽８Ｔ内の貯水部８Ｗに蓄えられた貯留水が熱交換器９と氷蓄熱槽８Ｔとの間だけで循環する。かかる循環過程において、蓄熱水は、氷蓄熱槽８Ｔ内では散水器８Ｓから貯水部８Ｗに流下する過程で冷却コイル付着氷により冷却されて冷水となり、熱交換器９では蓄熱槽８Ｔから送水された冷水と復水冷却塔５から復水器６へ供給される復水冷却水との熱交換がなされ、冷水は温められ、復水冷却水は追い掛け冷却される。
【００３５】
他方、解氷運転中は、冷却コイル付着氷が徐々に溶けていくので、氷蓄熱槽８Ｔ内の貯水部８Ｗの貯水量が経時的に増加し続ける。図示例では、熱交換器９から氷蓄熱装置８へ熱交換後の蓄熱水を返送する蓄熱水返送路１４から、分岐路１５ｂを介して熱交換後の蓄熱水の一部を取り出し復水冷却塔５へ補給水として補給することができる。この冷却塔への補給は、解氷運転中のみ行う。
【００３６】
解氷運転終了時刻（図３のフローで午後１０時）になると、解氷運転を終了し、翌日のための製氷運転に入る。解氷運転が終了すると、第２ブロータンク２１には１日分のブロー水が蓄えられているので、ブロー水を第２ブロータンク２１へ供給するのを止めて、第１ブロータンク２０へ供給するように切り替え、以降次の製氷運転まで第１ブロータンク２０内にのみブロー水を収集するとともに、第２ブロータンク２１の貯留水を給水路８ａを介し蓄熱水として氷蓄熱装置８に給水し製氷を行う。
【００３７】
製氷運転終了後は、第２ブロータンク２１内に残留した濃縮ブロー水の排水、第２ブロータンク２１内のシャワー装置２１ｃによる洗浄運転および解氷予備運転、解氷運転を行う。そして、以降同様に、ブロー水を貯留するブロータンクを一日毎に切り替えつつ、一日分貯留したブロー水を利用して製氷運転を行う。
【００３８】
＜本発明に係る実施形態；終日製氷・終日解氷運転制御等＞
次に、製氷および解氷を終日行う本発明に係る制御形態について説明する。図５は、本発明に係る運転制御に好適な発電システム例２０を示している。本発電システム２０は、上記第１の比較形態と同様の基本構成、すなわち蒸気ボイラー２、蒸気タービン３、発電機４、復水器６、冷却手段５、ならびに氷蓄熱装置２８とを備えている。また、前述第２の比較形態と同様に、第１および第２のブロータンク２０，２１も備えている。これらのうち、氷蓄熱装置２８を除く構成については、前述第１および第２の比較形態と同様であるので、それらと同じ符号を付して説明を略す。
【００３９】
一方、前述の形態と異なり、特に本システム２０の氷蓄熱装置２８は、３つの氷蓄熱槽３８、４８、５８（以下、それぞれ第１〜第３蓄熱槽という）を備えている。これら各第１〜第３氷蓄熱槽３８、４８、５８の各第１〜第３送水路３８ｂ，４８ｂ，５８ｂ、および各第１〜第３給水路３８ａ，４８ａ，５８ａは、熱交換器９の一方の流路の入側および出側にそれぞれ接続されており、熱交換器９の一方の流路に対して各蓄熱槽３８、４８、５８からの送水を選択して供給できるようになっている。２８Ｒは、各蓄熱槽３８、４８、５８からの冷水を熱交換器９へ供給する、冷水供給専用ポンプを示している。
【００４０】
また、第１および第２ブロータンク２０，２１は、第１および第２ブロー水給水路２０ａ，２１ａを介して氷蓄熱装置２８の各蓄熱槽３８，４８，５８に連通する各第１〜第３給水路３８ａ，４８ａ，５８ａに、ならびに第１〜および第２ブロー水返送路２０ｂ，２１ｂを介して各蓄熱槽３８，４８，５８からの各第１〜第３送水路３８ｂ，４８ｂ，５８ｂにそれぞれ接続されており、貯留ブロー水を蓄熱水として選択的に各蓄熱槽３８，４８，５８に対して給水できるようになっている。２８Ｐは、各蓄熱槽３８、４８、５８の蓄熱水を第１または第２ブロータンク２０，２１へ返送するための返送専用ポンプを示している。
【００４１】
さらに、各蓄熱槽３８，４８，５８内にはそれぞれ冷却コイル８Ｃ，８Ｃ…が設けられており、冷凍機８Ｆはこれら各蓄熱槽３８，４８，５８の冷却コイル８Ｃ，８Ｃ…それぞれに対し、選択的に製氷用冷媒を循環させることができるようになっている。
【００４２】
そして発電中は、かかる３つの氷蓄熱槽３８，４８，５８のうち１つの氷蓄熱槽が解氷運転による熱交換器９に対する冷水の供給を行うとともに残りの氷蓄熱槽が製氷運転を行うように、複数の氷蓄熱槽を切り替えて使用しつつ、解氷運転中の氷蓄熱装置から熱交換器９に供給される冷水により終日連続して復水器内温度を低下させるものである。
【００４３】
以下、図６に示すタイムフローに従って、ブロー水の再利用を含む更に詳細な運転制御例について説明する。
先ず本タイムフローでは、各蓄熱槽３８，４８，５８は、それぞれ解氷運転時間および製氷運転時間が等しくされるとともに、各解氷運転時間は、各解氷および製氷運転１サイクルに要する時間を蓄熱槽の総数で除して得られる時間とされる。図示例の場合氷蓄熱装置２８は３つの蓄熱槽３８，４８，５８を有しており、各氷蓄熱槽３８，４８，５８の解氷および製氷運転１サイクルに要する時間を１時間３０分としているので、各氷蓄熱槽の製氷運転時間は１時間とされ、解氷運転時間は３０分とされている。そして、常にいずれか１つの氷蓄熱槽だけが解氷運転を行い、その際には他の蓄熱槽は製氷運転を行うように、各氷蓄熱槽の運転時間がずらされている。なお、この具体的な製氷および解氷の運転時間は、一例であり、１サイクルに要する時間を３時間とし、各氷蓄熱槽の製氷運転時間は２時間、解氷運転時間は１時間とするなど、自由に設定することができる。
【００４４】
また、前述第２の比較形態と同様に、ブロー水を氷蓄熱装置２８の蓄熱水として再利用するにあたり、２つのブロータンク２０，２１を設けるとともに、それら第１および第２ブロータンク２０，２１へのブロー水供給およびそれらから氷蓄熱装置２８への給水を、各氷蓄熱槽３８，４８，５８の解氷・製氷運転の切り替えに応じて、各タンクごとに切り替えて行う。ただし、前述第１応用形態と異なり、各ブロータンク２０，２１の一回の貯留時間は、各蓄熱槽３８，４８，５８の製氷時間と等しくすることができる。またこの場合、図示フローのように各蓄熱槽３８，４８，５８の製氷時間を短くすることで、各蓄熱槽３８，４８，５８および各ブロータンク２０，２１のサイズを小さくすることができる。
【００４５】
（第１段階）
いま、図６のタイムフローで午前８時であるとすると、第１蓄熱槽３８が前段階から引き続き製氷運転を継続し（午前７時３０分に製氷運転を開始している）、第２蓄熱槽４８が製氷運転を開始し、第３蓄熱槽５８は解氷運転を開始するようになる。また、第１ブロータンク２０の貯留水量は１時間分のブロー水量となっており、この状態からブロー水を第１ブロータンク２０のみへ供給するのを止めて、第２ブロータンク２１のみへ供給するように切り替え、以降次の製氷運転まで第２ブロータンク２１内にのみブロー水を収集するとともに、第１ブロータンク２０の貯留水を蓄熱水として第１給水路３８ａを介して第１蓄熱槽３８へ、および第２給水路４８ａを介して第２蓄熱槽４８へ給水ポンプ２８Ｑによって給水する。
【００４６】
これら第１および第２蓄熱槽３８，４８の各冷却コイル８Ｃ，８Ｃには冷凍機からの製氷用冷媒が供給され、製氷運転を行っているので、各蓄熱槽３８，４８内に供給されたブロー水は冷却コイル８Ｃ，８Ｃ表面を伝って冷却されながら流下し、一部は氷として蓄えられる一方、氷とならなかったブロー水は、返送専用ポンプ２８Ｐにより氷蓄熱装置２８の送水路３８ｂ，４８ｂを介して第１ブロータンク２０に返送され、再度各蓄熱槽３８，４８へと循環される。
【００４７】
また、第３蓄熱槽５８は、当該解氷運転に先だって冷却コイル８Ｃに氷を蓄えているので、これを利用して製造した冷水を冷水供給専用ポンプ２８Ｒにより熱交換器９へ供給し、復水冷却水を追い掛け冷却する。この追い掛け冷却に利用した蓄熱水は、第３蓄熱槽５８に返送され、再度冷水とされた後に熱交換器９へ送給される。さらに図示例では、解氷で得た冷水を、復水冷却水の追い掛け冷却に利用後、冷却塔５の補給水として再利用している。本第２応用形態では、かかる冷却塔５への水補給は後述の洗浄時以外、常時行うことができる。
【００４８】
かくして、第３蓄熱槽５８の蓄氷利用による復水冷却水の冷却とともに、第１ブロータンク２０のブロー水利用による第１および第２蓄熱槽３８，４８への蓄氷がなされる。
【００４９】
（第２段階）
そして、３０分経過後、第１蓄熱槽３８については第１ブロータンク２０からのブロー水の供給を停止して製氷を完了させ、第２蓄熱槽４８については製氷途中にあるので、引き続き第１ブロータンク２０の収集ブロー水を利用して製氷運転を継続する。また、第３蓄熱槽５８は解氷が完了する。
【００５０】
続いて好適には、熱交換器９との間で循環させていた第３蓄熱槽５８の解氷水を第３蓄熱槽５８へ返送させず、製氷が完了した第１蓄熱槽３８内を介して、ブロー水収集中の第２ブロータンク２１へ返送し、第１蓄熱槽３８内ならびに第１給水路３８ａ内および第１送水路３８ｂ内を洗浄する。なお、洗浄中は、熱交換器９と第３蓄熱槽５８との循環蓄熱水を復水冷却塔５へ供給しないようにする。
【００５１】
しかる後、第１蓄熱槽３８は解氷運転に入り、冷水供給専用ポンプ２８Ｒによって第１蓄熱槽３８と熱交換器９との間で蓄熱水が循環される。循環蓄熱水は第１蓄熱槽３８内の蓄氷を利用して冷水とされた後に熱交換器９へ送給され、復水冷却水の冷却に利用される。この冷却に利用した蓄熱水は、第１蓄熱槽３８に返送され、再び冷水とされた後に熱交換器９へ送給される。
【００５２】
第２蓄熱槽４８は製氷継続、第３蓄熱槽５８は解氷が完了したので製氷を開始する。すなわち、給水ポンプ２８Ｑによって第１ブロータンク２０内のブロー水が、蓄熱水として給水路４８ａを介して第２蓄熱槽４８へ、および給水路５８ａを介して第３蓄熱槽５８へ給水され、第２蓄熱槽４８内の冷却コイル８Ｃには前段階で蓄えた氷の上に更に氷が蓄えられ、第３蓄熱槽５８内の冷却コイル８Ｃには新たに氷が蓄えられる。
【００５３】
かくして、第１蓄熱槽３８の蓄氷利用による復水冷却水の冷却とともに、第１ブロータンク２０のブロー水利用による第２および第３蓄熱槽４８，５８への蓄氷がなされる。他方、第２ブロータンク２１は、前段階から引き続きブロー水を収集貯留がなされる。
【００５４】
（第３段階）
さらに３０分経過後、第１蓄熱槽３８の解氷、および第２ブロータンク２１のブロー水収集貯留が完了する。第２蓄熱槽４８については第１ブロータンク２０からのブロー水の供給を停止して製氷が完了する。第３蓄熱槽５８については製氷途中にある。
【００５５】
そこで、熱交換器９との間で循環させていた第１蓄熱槽３８の解氷水を第１蓄熱槽３８へ返送させず、製氷が完了した第２蓄熱槽４８内を介して、ブロー水収集中の第２ブロータンク２１へ返送し、第２蓄熱槽４８内ならびに第２給水路４８ａおよび送水路４８ｂ内を洗浄する。なお、洗浄中は、熱交換器９と第１蓄熱槽３８との循環水の復水冷却塔５への供給を停止しておく。
【００５６】
また、ブロー水を第２ブロータンク２１のみへ供給するのを止めて、第１ブロータンク２０のみへ供給するように切り替え、第１ブロータンク２０内にのみブロー水を収集させる。
【００５７】
またこの際、第１ブロータンク２０内には、前段階において各蓄熱槽３８〜５８の製氷運転において氷とならずに、凍結濃縮作用により濃縮されたブロー水が残留しているので、これを排出路２０ｄを介して排水する。
【００５８】
しかる後に、第２蓄熱槽４８は解氷運転に入り、冷水供給専用ポンプ２８Ｒによって第２蓄熱槽４８と熱交換器９との間で蓄熱水が循環される。循環水は第２蓄熱槽４８内の蓄氷を利用して冷水とされた後に熱交換器９へ送給され、復水冷却水の冷却に利用される。この冷却に利用した蓄熱水は、第２蓄熱槽４８に返送され、再び冷水とされた後に熱交換器９へ送給される。
【００５９】
また給水ポンプ２８Ｑによって、第２ブロータンク２１の貯留ブロー水が蓄熱水として第１給水路３８ａを介して第１蓄熱槽３８へ、および第３給水路５８ａを介して第３蓄熱槽５８へ給水され、第１蓄熱槽３８内の冷却コイル８Ｃには新たに氷が蓄えられ、第３蓄熱槽５８内の冷却コイル８Ｃには前段階で蓄えた氷の上に更に氷が蓄えられる。
【００６０】
かくして、第２蓄熱槽４８の蓄氷利用による復水冷却水の冷却とともに、第２ブロータンク２１のブロー水利用による第１および第３蓄熱槽４８，５８への蓄氷がなされる。他方、第１ブロータンク２１は、ブロー水の収集貯留に切り替わる。
【００６１】
（以降の段階）
以降は、かかる第１〜第３段階を１サイクルとして繰り返し行うことで、終日復水冷却水を氷蓄熱装置２８で製造した冷水により冷却することができる。ただし、各ブロータンク２０，２１は、ブロー水収集と蓄熱水供給とが交互に切り替わり、且つ常にいずれか一方のブロータンクがブロー水収集を行い、他方のブロータンクが蓄熱水供給を行うようになっている。したがって、前述第１〜３段階の次のサイクルにおける第１および第２段階では、第２ブロータンクの収集ブロー水を蓄熱水として再利用し、第１ブロータンクはブロー水を収集するようになり、第３段階において、ブロー水を収集した第１ブロータンクを蓄熱水供給用として、第２ブロータンクをブロー水収集用として切り替え、更に次のサイクルに入ることになる。
【００６２】
＜応用形態；発電容量変動に応じた製氷・解氷運転制御＞
応用形態は、廃棄物発電システムのように発電容量が経時的に変動するような発電システムに好適な運転制御形態であり、図７に示されるように、発電中に、発電容量を測定するとともに、測定発電容量が基準値、例えば氷蓄熱装置による復水器冷却を行わない場合の定格容量を超えている場合には、その超過電力を利用して氷蓄熱装置を製氷運転して蓄熱を行い、測定発電容量が基準値を下回っている場合には、氷蓄熱装置を解氷運転して、氷蓄熱装置から送出される冷水により復水器の内部温度を低下させて発電効率を向上させ、基準値に対する不足分の電力を補うものである。本制御形態は、前述の本発明に係る実施形態において実施することができる（特には発電システムのフロー図は示していない）。
【００６３】
＜その他＞
（イ）本発明は、復水冷却塔以外の復水冷却手段、例えば海水や河川水をワンスルーで復水器へ通すことで復水器を冷却する手段を有する発電システムにも適用することができる。その場合、復水冷却水は復水器をワンスルーで通過し排水されてしまうので、ボイラーブロー水のみを蓄熱水として再利用することができる。
【００６４】
（ロ）また上記例では、ブロータンクを２つ設けているが、１つ又は３つ以上設けても良い。
【００６５】
（ハ）ブロー水も他の発電所や他の発電システムのものを収集して利用できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、発電効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の比較形態を示すフロー図である。
【図２】第２の比較形態を示すフロー図である。
【図３】第２の比較形態におけるタイムフロー図である。
【図４】第２の比較形態の他の運転制御を示す、時間−発電容量グラフである。
【図５】本発明に係る発電システムの実施形態を示すフロー図である。
【図６】本発明に係る発電システムの実施形態におけるタイムフロー図である。
【図７】本発明に係る発電システムの応用形態を示す、時間−発電容量グラフである。
【図８】従来の発電システムを示すフロー図である。
【符号の説明】
１…発電システム、２…蒸気ボイラー、３…蒸気タービン、４…発電機、５…冷却塔、６…復水器、７…還水槽、８…氷蓄熱装置、９…熱交換器。
【図１】
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【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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