(57)【要約】      （修正有）【課題】発電プラントシステムにおける蒸気タービンの作動を提供する。【解決手段】発電プラントシステム（例えば、蒸気タービン１０２）の排出部分を熱的に調節するよう構成されたシステムが開示される。一実施形態では、システムは、蒸気タービンの排出部分に接続された復水器１１０であって排出部分を熱的に調節するように適合した復水器と、復水器に動作可能に接続され且つ復水器に冷却流体を供給するように適合した冷却システム１２７であって冷却流体の温度を調整するように適合した太陽熱吸収式チラー１２０を含む冷却システムとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの排出部分に接続された復水器であって前記排出部分を熱的に調節するように適合した復水器と、
前記復水器に動作可能に接続され且つ前記復水器に冷却流体を供給するように適合した冷却システムであって前記冷却流体の温度を調整するように適合した太陽熱吸収式チラーを含む冷却システムと
を備えるシステム。
【請求項２】
前記冷却システムがさらに、冷却タワーを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記太陽熱吸収式チラーが氷塊を生成するよう適合されている、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記冷却システムがさらに、前記復水器への前記冷却流体の流れを制御するよう構成されたコンピュータデバイスを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記太陽熱吸収式チラーに接続され且つ太陽フィールド作動流体から取得されたエネルギーを貯蔵するように適合した冷温シンクをさらに備える、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記太陽熱吸収式チラーに接続され且つ太陽フィールド作動流体と前記冷却流体との間でエネルギーを伝達するように適合した熱交換器をさらに備える、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記太陽熱吸収式チラーに接続され且つ前記太陽熱吸収式チラーに前記太陽フィールド作動流体を供給するように適合した太陽フィールドをさらに備える、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
冷却タワーにおいて冷却流体を熱的に調節するステップと、
前記冷却タワーからの冷却流体の流れを太陽熱吸収式チラーに配向するステップと、
前記太陽熱吸収式チラーにおいて前記冷却流体の流れを熱的に調節するステップと、
前記太陽熱吸収式チラーからの前記冷却流体の流れを復水器に配向し、蒸気タービンの排出部分を熱的に調節するステップと、
前記復水器からの前記冷却流体の流れを前記冷却タワーに配向するステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
前記太陽熱吸収式チラーにおいて前記冷却流体の流れを熱的に調節するステップが、前記太陽フィールド作動流体から得られたエネルギーを用いて前記冷却流体の温度を下げるステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記蒸気タービンの作動に基づいて前記冷却流体の流れを調整するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記冷却流体に配置されたセンサからの流れ測定値に基づいて前記冷却流体に対する要求を判定するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記太陽吸収式チラーを介して前記太陽フィールド作動流体から得られたエネルギーを貯蔵するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記太陽吸収式チラーを介して前記太陽フィールド作動流体から得られたエネルギーが低温シンク内に貯蔵される、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
複合サイクル発電システムであって、
ガスタービンと、
前記ガスタービンに動作可能に接続された排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）と、
前記ＨＲＳＧに動作可能に接続された蒸気タービンと、
前記ガスタービン又は蒸気タービンのうちの少なくとも１つに動作可能に接続された１以上の発電機と、
復水器に動作可能に接続され且つ復水器に冷却流体を供給するように適合した冷却システムであって前記冷却流体の温度を調整するように適合した太陽熱吸収式チラーを含む冷却システムと
を備える、複合サイクル発電システム。
【請求項１５】
前記冷却システムがさらに、冷却タワーを含む、請求項１４記載の複合サイクル発電システム。
【請求項１６】
前記太陽熱吸収式チラーが氷塊を生成するよう適合されている、請求項１４記載の複合サイクル発電システム。
【請求項１７】
前記冷却システムがさらに、前記復水器への前記冷却流体の流れを制御するよう構成されたコンピュータデバイスを含む、請求項１４記載の複合サイクル発電システム。
【請求項１８】
前記太陽熱吸収式チラーに接続され且つ太陽フィールド作動流体から取得されたエネルギーを貯蔵するように適合した冷温シンクをさらに備える、請求項１４記載の複合サイクル発電システム。
【請求項１９】
前記太陽熱吸収式チラーに接続され且つ太陽フィールド作動流体と前記冷却流体との間でエネルギーを伝達するように適合した熱交換器をさらに備える、請求項１４記載の複合サイクル発電システム。
【請求項２０】
前記太陽熱吸収式チラーに接続され且つ前記太陽熱吸収式チラーに前記太陽フィールド作動流体を供給するように適合した太陽フィールドをさらに備える、請求項１４記載の複合サイクル発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、発電プラントシステムに関し、より詳細には、発電プラントシステムにおける蒸気タービンの作動に関する。
【背景技術】
【０００２】
一部の発電プラントシステム、例えば、特定の原子力、化石燃料、太陽光、単純サイクル及び複合サイクル発電システムは、設計及び運転の際にタービンを利用している。これらのシステムにおける一部のタービンは、作動中に冷却流体を介してタービン内の流体の一部及び／又は流体を冷却することができる復水器に接続される。復水器によるこの冷却は、タービンの排出圧力を低下させ、これによりタービン及び発電システム全体の出力及び発熱率を改善することができる。一部の復水器は、冷却流体をタービンの周りに循環させ、タービンから冷却流体に熱を伝達する。これらの復水器では、冷却流体の温度が流体並びにタービンの構成要素の温度に比べて低くなるので、冷却プロセス及びシステムの全体効率が改善される。一部のシステムは、復水器に接続された冷却タワーを含み、冷却流体を供給し且つ冷蔵して冷却流体の温度を低下させ、冷却プロセスを改善するようにする。しかしながら、これらの冷却タワーの使用は、冷却流体温度及び冷却流体の可用性の非一貫性を生じる場合があり、蒸気タービンの排出圧力の変化、ひいては非効率的な作動をもたらすことになる。
【発明の概要】
【０００３】
タービンにおける復水器の冷却流体を熱的に調節するためのシステムが開示される。一実施形態では、本システムは、蒸気タービンの排出部分に接続された復水器であって該排出部分を熱的に調節するように適合した復水器と、復水器に動作可能に接続され且つ復水器に冷却流体を供給するように適合した冷却システムであって冷却流体の温度を調整するように適合した太陽熱吸収式チラーを含む冷却システムとを備える。
【０００４】
本発明の第１の態様は、蒸気タービンの排出部分に接続された復水器であって排出部分を熱的に調節するように適合した復水器と、復水器に動作可能に接続され且つ復水器に冷却流体を供給するように適合した冷却システムであって冷却流体の温度を調整するように適合した太陽熱吸収式チラーを含む冷却システムとを備えるシステムを提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様は、冷却タワーにおいて冷却流体を熱的に調節するステップと、冷却タワーからの冷却流体の流れを太陽熱吸収式チラーに配向するステップと、太陽熱吸収式チラーにおいて冷却流体の流れを熱的に調節するステップと、太陽熱吸収式チラーからの冷却流体の流れを復水器に配向し、蒸気タービンの排出部分を熱的に調節するステップと、復水器からの冷却流体の流れを冷却タワーに配向するステップとを含む方法を提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様は、ガスタービンと、ガスタービンに動作可能に接続された排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）と、ＨＲＳＧに動作可能に接続された蒸気タービンと、ガスタービン又は蒸気タービンのうちの少なくとも１つに動作可能に接続された１以上の発電機と、復水器に動作可能に接続され且つ復水器に冷却流体を供給するように適合した冷却システムであって冷却流体の温度を調整するように適合した太陽熱吸収式チラーを含む冷却システムとを備える複合サイクル発電システムを提供する。
【０００７】
本発明のこれら及び他の特徴は、本発明の種々の実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷却システムを含む環境の概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係る冷却システムを含む環境の概略図。
【図３】本発明の一実施形態に係る冷却制御システムを含む環境の概略図。
【図４】本発明の実施形態に係るプロセスを示す方法のフロー図。
【図５】本発明の１つの態様による、複数シャフトの複合サイクル発電プラントの一部の概略図。
【図６】本発明の１つの態様による、単一シャフトの複合サイクル発電プラントの一部の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の図面は縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面では、同じ参照符号は複数の図面にわたって同じ要素を示している。
【００１０】
本明細書で示されるように、本発明の態様は、復水器への供給冷却流体を熱的に調節し、タービン排出圧力を低下させ且つ出力及び発熱率の点でタービン性能を向上させるよう構成されたシステムを提供する。これらのシステムは、タービンの冷却のため復水器に供給される冷却流体の温度を冷蔵及び／又は調整するよう適応された太陽熱吸収式チラーを含む。一部の発電システム（例えば、蒸気タービン、ガスタービン、太陽熱発電プラント、集光型太陽熱発電プラント、その他）は、作動流体、排出流体又は構成要素及びタービンの一部を熱的に調節する（例えば、冷却する）ための復水器を含むことができる。通常、復水器は、冷却タワーのセットに接続され、該冷却タワーは、冷却流体をタービンの周りで又はタービンと接触して引き込み及び循環させ、タービンの排出部分から熱を放散させることができる。しかしながら、これらの冷却タワーによって供給される冷却流体は、様々な温度を有する可能性があり、システム条件、可用性及び／又は最近のシステム要求によって決まる。この熱的に最適化された供給冷却流体が一貫していないことにより、タービンの排出圧力の変動、ひいてはタービン及び発電システムの作動の非効率性を招く可能性がある。
【００１１】
図面を参照すると、システムに太陽熱吸収式チラーを含めることによってタービン（例えば、蒸気タービン）の排出部分を熱的に調節するよう構成されたシステムの実施形態が図示される。図の構成要素の各々は、図１〜６に示すように配線接続、無線、導管又は他の従来の手段により接続することができる。具体的には、図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る復水器１１０に接続された蒸気タービン１０２を含む環境の概略平面図が示される。復水器１１０は、蒸気タービン１０２の熱調節のため冷却流体１２３の流れを復水器１１０に供給する冷却システム１２７に接続される。冷却システム１２７は、冷却タワー１２４と、冷却流体１２３を熱的に調節する太陽熱吸収式チラー１２０とを含む。冷却タワー１２４及び／又は太陽熱吸収式チラー１２０は、直接及び／又は間接冷却により冷却流体１２３から熱を放散することができる。冷却タワー１２４は、現在公知の又は将来開発される冷却タワーを含むことができ、太陽熱吸収式チラー１２０は、現在公知の又は将来開発される太陽熱吸収式チラーを含むことができる点は理解される。
【００１２】
本発明の一実施形態では、冷却流体１２３の温度は、冷却タワー１２４によって調整又は維持することができる。一実施形態では、冷却タワー１２４は、冷却流体１２３を冷蔵し、冷却流体１２３の温度を設定する。一実施形態では、冷却流体１２３の温度は、蒸気タービン１０２の排出温度及び／又は排出ガス成分の温度に比べて低くなることができる。一実施形態では、冷却流体１２３は、冷却タワー１２４から太陽熱吸収式チラー１２０に流れることができ、該太陽熱吸収式チラー１２０はさらに、冷却流体１２３の流れを冷却及び／又は調整することができる。一実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０は、太陽フィールド１２２に接続されて、太陽フィールド１２２からの太陽フィールド作動流体１２５を受け入れ、調整し及び／又は循環させるよう適合させることができる。太陽フィールド１２２は、太陽熱発電フィールド、放物トラフ、集中ヒータ、ソーラーパネル、ソーラーコレクタ又は現在公知の又は将来開発される他の何れかの太陽熱発電システムを含むことができる点は理解される。
【００１３】
一実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０が太陽フィールド作動流体１２５から得られるエネルギーを使用して、冷却流体１２３を熱的に調整（例えば、冷蔵）することができる。別の実施形態では、太陽フィールド作動流体１２５を冷却流体１２３と混合させ、冷却流体１２３の温度を低下させることができる。別の実施形態では、太陽フィールド作動流体１２５は、混合を行うことなく（例えば、熱交換器の使用、低温シンクの使用、その他）冷却流体１２３の温度を下げることができる。一実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０は、太陽フィールド作動流体１２５から得られたエネルギーを用いて氷塊を生成することができ、該氷塊は、後で冷却流体１２３を冷蔵する際に太陽熱吸収式チラー１２０が使用するために、太陽熱吸収式チラー１２０から得られたエネルギーを熱的に貯蔵するのに使用される。別の実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０は、太陽フィールド作動流体１２５からのエネルギーを低温シンク１２９に配向し、後で冷却流体１２３を冷蔵する際に使用するために得られたエネルギーを貯蔵することができる。一実施形態では、冷却流体１２３及び／又は太陽フィールド作動流体１２５は水を含むことができる。別の実施形態では、冷却流体１２３及び／又は太陽フィールド作動流体１２５は、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を含むことができる。別の実施形態では、図２に示すように、冷却流体１２３は、復水器１１０から冷却システム１２８に流れることができる。冷却システム１２８において、冷却流体１２３は、太陽熱吸収式チラー１２０によって予備冷却され、次いで、冷却タワー１２４に送られ、復水器１１０に再循環する前にさらに冷却及び貯蔵を行う。
【００１４】
図３を参照すると、本発明の実施形態に係る冷却制御システム３０７を含む例示的な環境３００が図示されている。環境３００は、本明細書で記載される種々のプロセスを実施することができるコンピュータインフラストラクチャ３０２を含む。詳細には、冷却制御システム３０７を含むコンピュータデバイス３１０を備えたコンピュータインフラストラクチャ３０２が図示されており、該冷却制御システム３０７により、コンピュータデバイス３１０が本開示のプロセスステップを実施することで発電システム（例えば、蒸気タービン１０２、太陽熱発電プラント、集光型太陽熱発電プラント、その他）の一部の熱的調節／冷却を管理することが可能となる。
【００１５】
当業者であれば理解されるように、本明細書で記載される冷却システムは、例えば、発電プラントシステム、発電システム、タービンシステム、その他の一部としてのような、システム、方法、オペレータディスプレイ又はコンピュータプログラム製品として具現化することができる。従って、本発明の実施形態は、本明細書では一般的にそれら全てを「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶことができる、完全なハードウェア実施形態、完全なソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、或いはソフトウェアとハードウェア態様を組合せた実施形態の形態を取ることができる。さらに、本発明は、媒体内に具現化したコンピュータ使用可能プログラムコードを有する有形媒体内に具現化したコンピュータプログラム製品の形態を取ることができる。
【００１６】
１以上のコンピュータ使用可能、或いはコンピュータ読取可能（可読）媒体の組合せを利用することができる。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取可能媒体は、例えば、限定ではないが、電子、磁気、光学、電磁、赤外線又は半導体のシステム、装置又はデバイスとすることができる。コンピュータ可読媒体のより具体的な実施例（非網羅的なリスト）には、以下のもの、すなわち、１以上の配線を有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去プログラム可能読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、インターネット又はイントラネットをサポートするものなどの伝送媒体、或いは磁気記憶装置が含まれることになる。コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取可能媒体は、プログラムが例えば紙又はその他の媒体の光学スキャニングにより電子的に取り込まれ、次に必要に応じてコンパイルし、翻訳し、或いは好適な方法でその他の処理をして、次いでコンピュータメモリ内に記憶することができるので、その上にプログラムが印刷される紙又は別の好適な媒体であってもよい点に留意されたい。本明細書の関連において、コンピュータ使用可能又はコンピュータ読取可能媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスにより使用され、或いはこれらと関連して使用されるようになったプログラムを内蔵、記憶、通信又は移送することができる媒体とすることができる。コンピュータ使用可能媒体は、これらと共に具現化されたコンピュータ使用可能プログラムコードをベースバンド内で又は搬送波の一部として備えた伝搬データ信号を含むことができる。コンピュータ使用可能プログラムコードは、これに限定されないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなどを含む、適切な媒体を使用して伝送することができる。
【００１７】
本発明の動作を遂行するためのコンピュータプログラムコードは、ジャバ（Ｊａｖａ(登録商標））、スモールトーク（Ｓｍａｌｌｔａｌｋ）、Ｃ++などのようなオブジェクト指向プログラミング言語、並びに「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来型の手続きプログラミング言語を含む、１以上のプログラミング言語の組合せで記述することができる。プログラムコードは、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして全体的にユーザコンピュータ上で、部分的にユーザコンピュータ上で、或いは、部分的にユーザコンピュータ上で且つ部分的にリモートコンピュータ上で又は全体的にリモートコンピュータ上で実行することができる。後者の場合には、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーザコンピュータに接続することができ、或いは外部コンピュータに対して接続することができる（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）。
【００１８】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ読取可能媒体内に記憶させることができ、該命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置に命令して特定の方式で機能させることができ、コンピュータ読取可能メモリ内に記憶された命令が、ブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実施する命令手段を含む製品をもたらすようにする。
【００１９】
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置上にロードして、一連の動作ステップをコンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置上で実行させてコンピュータに実装されるプロセスを生成し、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１以上のブロックで指定された機能／動作を実施するプロセスを提供するようにする。
【００２０】
上述し、以下でさらに考察するように、冷却制御システム３０７は、とりわけ、コンピュータデバイス３１０が本明細書で記載される排出ガス温度制御動作を実施するのを可能にする技術的効果を有する。図３に示す種々の構成要素の一部は、コンピュータデバイス３１０内に含まれる１以上の別個のコンピュータデバイスに対して独立して実装され、組み合わされ及び／又はメモリ内に記憶することができる点は理解される。さらに、構成要素及び／又は機能の一部は実装されなくてもよく、或いは、追加のスキーマ及び／又は機能を冷却制御システム３０７の一部として含めてもよい点は理解される。
【００２１】
メモリ３１２、プロセッサユニット（ＰＵ）３１４、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース３１６及びバス３１８を含むコンピュータデバイス３１０が図示されている。さらに、コンピュータデバイス３１０は、外部Ｉ／Ｏデバイス／リソース３２０及び記憶システム３２２と通信して示されている。当該技術分野で公知のように、一般に、ＰＵ３１４は、冷却制御システム３０７のようなコンピュータプログラムコードを実行し、該コードは、メモリ３１２及び／又は記憶システム３２２内に記憶される。コンピュータプログラムコードを実行している間、ＰＵ３１４は、メモリ３１２、記憶システム３２２及び／又はＩ／Ｏインタフェース３１６との間でグラフィカルユーザインタフェース３３０及び／又は動作データ３３４などのデータを読み込み／書き込みをすることができる。バス３１８は、コンピュータデバイス３１０における構成要素の各々との間の通信リンクを提供する。Ｉ／Ｏデバイス３２０は、ユーザがコンピュータデバイス３１０と対話できるようにするデバイス又はコンピュータデバイス３１０が１以上の他のコンピュータデバイスと通信できるようにするデバイスを含むことができる。入力／出力デバイス（）は、直接又は仲介Ｉ／Ｏコントローラを通じてシステムに結合することができる。
【００２２】
一部の実施形態では、図３に示すように、環境３００は、任意選択的に、復水器１１０に接続された蒸気タービン１０２と、冷却流体１２３を復水器１１０及び／又は蒸気タービン１０２に供給し、内部の構成要素及び流体を熱的に調節する冷却システム１２７とを含むことができる。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、冷却システム１２７において冷却流体の流れを制御する。一実施形態では、冷却システム１２７は、冷却システム１２７を通る冷却流体１２３の流れの監視／流れの測定値（例えば、冷却流体１２３の温度、冷却流体１２３の流量、その他）の取得を行うように適合したセンサ１８２を含むことができる。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、蒸気タービン１０２の運転要求及び／又は条件に基づいて冷却システム１２７を通る冷却流体１２３の流れを調整することができる。別の実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、センサ１８２から得られた流れ測定値に基づいて冷却システム１２７を通る冷却流体１２３の流れを調整することができる。別の実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、冷却システム１２７における冷却流体１２３の温度を制御する。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、冷却システム１２７における冷却タワー１２４により冷却流体の流れ及び／又は温度への影響度を制御することができる。別の実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、冷却システム１２７における太陽熱吸収式チラー１２０により冷却流体の流れ及び／又は温度への影響度を制御することができる。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、太陽熱吸収式チラー１２０により低温シンク内の氷塊の生成及び／又はエネルギーの貯蔵を制御することができる。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０により、冷却システム１２７に対する要求の少ない期間の間（例えば、早朝、深夜）に太陽熱吸収式チラー１２０が低温シンクにおいて氷塊の生成及び／又はエネルギーの貯蔵を行い、後で冷却システム１２７に対する要求の高い期間（例えば、昼前、午後）の間にこの貯蔵エネルギーを利用できるようにする。
【００２３】
何れの場合においても、コンピュータデバイス３１０は、ユーザがインストールしたコンピュータプログラムコードを実行できる汎用コンピュータ製品（例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ハンドヘルドデバイス、その他）を含むことができる。しかしながら、コンピュータデバイス３１０は、本開示の種々のプロセスステップを実施できる種々の実施可能な同等のコンピュータデバイスを表しているに過ぎない点は理解される。この点に関して、コンピュータデバイス３１０は、特定の機能を実施するハードウェア及び／又はコンピュータプログラムコードを含む特定用途のコンピュータ製品、特定用途と汎用のハードウェア／ソフトウェアの組合せを含むコンピュータ製品又は同様のものを含むことができる。何れの場合においても、プログラムコード及びハードウェアは、標準的なプログラム及びエンジニアリング技法をそれぞれ用いて作成することができる。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、分散制御システムとすることができ、或いは分散制御システムを含むことができる。別の実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、蒸気タービン１０２に統合することができる。別の実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、発電システムの一部とすることができる。
【００２４】
図４を参照すると、本発明の実施形態による例示的な方法のフロー図が示されている。前段階Ｐ０において、コンピュータデバイス３１０が、復水器１１０及び冷却システム１２７を介して蒸気タービン１０２の熱調節を開始する。すなわち、コンピュータデバイス３１０により、蒸気タービン１０２の排気温度の自動／計画的調整、蒸気タービン１０２の排気温度の条件によって決定付けられる調整、或いは、蒸気タービン１０２の排気温度の手動／ユーザ命令による調整を実施することができる。前段階Ｐ０の次に、段階Ｐ１において、コンピュータデバイス３１０は、冷却システム１２７を通って復水器１１０への冷却流体１２３の流れを開始する。段階Ｐ１の次に、段階Ｐ２において、冷却流体１２３が冷却タワー１２４から太陽熱吸収式チラー１２０に向かって流れる。冷却タワー１２４は、冷却流体１２３を蒸気タービン１０２の排出部分における構成要素及び／又は流体の温度よりも低い温度まで冷蔵する。冷却タワー１２４は、現在公知の又は将来開発される方法及び／又はシステムを用いて冷却流体１２３を冷蔵することができる点は理解される。
【００２５】
何れの場合においても、段階Ｐ２の次に、段階Ｐ３において、太陽熱吸収式チラー１２０は、冷却流体１２３を受け入れて熱的に調節（例えば、冷蔵）する。一実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０は、直接冷却を利用して、太陽フィールド作動流体１２５から得られたエネルギーにより冷却流体１２３の温度をさらに下げることができる。別の実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０は、間接冷却を利用して、太陽フィールド作動流体１２５から得られたエネルギーにより冷却流体１２３の温度をさらに下げることができる。別の実施形態では、太陽熱吸収式チラー１２０は、熱交換器を利用して、太陽フィールド作動流体１２５から得られたエネルギーにより冷却流体１２３の温度を下げることができる。段階Ｐ３の次に、段階Ｐ４において、冷却流体１２３は、太陽熱吸収式チラー１２０から復水器１１０に流れ、蒸気タービン１０２の排出部分を循環し熱的に調節する。段階Ｐ４の次に、段階Ｐ５において、コンピュータデバイス３１０は、冷却流体１２３の流れを復水器１１０から冷却システム１２７に向ける。一実施形態では、コンピュータデバイス３１０は、センサ１８２を用いて、冷却流体１２３の流れの測定値を取得し、その流れを分析し、冷却システム１２７に対する比較的高い熱調節要求（例えば、蒸気タービン１０２への冷却流体１２３流れの増大の必要性）又は比較的低い熱調節要求（例えば、蒸気タービン１０２への冷却流体１２３流れの減少の必要性）があるかどうかを判定する。冷却システム１２７に対する比較的高い熱調節要求があるとコンピュータデバイス３１０が判定した場合、段階Ｐ１に戻り、冷却タワー１２４にて冷却流体１２３を再度冷却して再循環を開始し、蒸気タービン１０２の一部をさらに冷却する。或いは、冷却システム１２７に対する比較的低い熱調節要求があるとコンピュータデバイス３１０が判定した場合、段階Ｐ６において、コンピュータデバイス３１０は、冷却流体１２３の流量を低減し、太陽熱吸収式チラー１２０による太陽フィールド作動流体１２５から受け取った過剰エネルギーの貯蔵を開始する。
【００２６】
各図のデータフロー図及びブロック図は、本発明の種々の実施形態に係るシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の可能な実施構成のアーキテクチャ、機能及び動作を例示している。この点に関して、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、指定論理機能を実施する１以上の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント又はコードの一部を表すことができる。また、一部の代替の実施構成において、ブロックにおいて示される機能は、図において示された順序とは異なる順序で生じることができる点に留意されたい。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行されてもよく、或いは、ブロックは、関連の機能に応じて逆の順序で実行される場合がある。また、ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、並びにブロック図及び／又はフローチャート図におけるブロックの組合せは、特定の機能又は動作を実施する特定用途のハードウェアベースのシステム又は特定用途のハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって実施することができる点に留意されたい。
【００２７】
図５を参照すると、複数シャフトの複合サイクル発電プラント５００の一部の概略図が示される。複合サイクル発電プラント５００は、例えば、発電機５７０に動作可能に接続されたガスタービン５８０を含むことができる。発電機５７０及びガスタービン５８０は、シャフト５１５により機械的に結合することができ、該シャフト５１５がガスタービン５８０及び発電機５７０間でエネルギーを伝達することができる。また図５には、ガスタービン５８０及び発電機５７０に動作可能に接続された熱交換器５８６が示されている。熱交換器５８６は、従来の導管（番号付与は省略）を介してガスタービン５８０及び発電機５７０の両方に流体接続することができる。熱交換器５８６は、従来の複合サイクル発電システムで使用されるような、従来の排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）とすることができる。発電の技術分野では公知のように、ＨＲＳＧ５８６は、ガスタービン５８０からの高温排出ガスを利用して供給水と組合せて蒸気を生成し、この蒸気が蒸気タービン５９２に送給される。蒸気タービン５９２は、任意選択的に、第２の発電機システム５７０に（第２のシャフト５１５を介して）結合することができる。発電機システム５７０、ガスタービン５８０及び蒸気タービン５９２の何れもが、図３又は本明細書で記載される他の実施形態の復水器１１０、冷却システム１２７及び／又はコンピュータデバイス３１０に動作可能に接続することができる。発電機５７０及びシャフト５１５は、当該技術分野で公知のサイズ又はタイプのものとすることができ、用途又は接続されるシステムに応じて異なることができる点は理解される。明確にするために発電機及びシャフトの番号付与を同一にしているが、必ずしもこれらの発電機又はシャフトが同一のものであることを示唆するものではない。発電機システム５７０及び第２のシャフト５１５は、上述の発電機システム５７０及びシャフト５１５と実質的に同様に作動することができる。本発明の一実施形態（仮想線で示す）において、冷却システム１２７は、コンピュータデバイス３１０を介して蒸気タービン５９２及びガスタービン５８０の何れか又は両方の排出部分を熱的に調節するのに用いることができる。図６に示す別の実施形態では、単一シャフトの複合サイクル発電プラント６００は、単一のシャフト５１５を介してガスタービン５８０及び蒸気タービン５９２の両方に結合された単一の発電機５７０を含むことができる。ガスタービン５８０及び蒸気タービン５９２は、図３又は本明細書で記載される他の実施形態の復水器１１０、冷却システム１２７及び／又はコンピュータデバイス３１０に動作可能に接続することができる。
【００２８】
本開示の冷却システムは、発電システム、複合サイクル発電システム、タービン又は他のシステムの何れにも限定されず、他の発電システムと共に用いることができる。加えて、本発明のシステムは、本明細書で記載された冷却システムによって提供される熱調節の恩恵を受けることができる、本明細書で記載されていない他のシステムと共に用いることができる。
【００２９】
本明細書で考察されるように、種々のシステム及び構成要素は、データを「取得」及び／又は「伝送」するものとして説明される（例えば、動作データ、構成要素温度、システム仕様、その他）。対応するデータは、任意の解決策を用いて取得することができる点は理解される。例えば、対応するシステム／構成要素は、データを生成し及び／又は生成するのに用いて、１以上のデータ記憶装置又はセンサ（例えば、データベース）からデータを受け取り、別のシステム／構成要素からデータを受け取り及び／又は同様のことを行うことができる。データが特定のシステム／構成要素によって生成されない場合には、図示のシステム／構成要素とは別の他のシステム／構成要素を実装することができ、該他のシステム／構成要素がデータを生成してシステム／構成要素に提供し及び／又はシステム／構成要素がアクセスできるデータを記憶するようにする点は理解される。
【００３０】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。さらに、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又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は理解されるであろう。
【００３１】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、さらに、当業者がデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びに包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１００  環境
１０２  蒸気タービン
１１０  復水器
１２０  太陽熱吸収式チラー
１２２  太陽フィールド
１２３  冷却流体
１２４  冷却タワー
１２５  太陽フィールド作動流体
１２７  冷却システム
１２８  冷却システム
１２９  低温シンク
１８２  センサ
３００  環境
３０２  コンピュータインフラストラクチャ
３０７  冷却制御システム
３１０  コンピュータデバイス
３１２  メモリ
３１４  プロセッサユニット
３１６  入力／出力インタフェース
３１８  バス
３２０  外部Ｉ／Ｏデバイス／リソース
３２２  記憶システム
３３０  グラフィカルユーザインタフェース
５００  複数シャフトの複合サイクル発電プラント
５１５  シャフト
５７０  発電機
５８０  ガスタービン
５８６  熱交換器
５９２  蒸気タービン
Ｐ１  段階Ｐ１
Ｐ２  段階Ｐ２
Ｐ３  段階Ｐ３
Ｐ４  段階Ｐ４
Ｐ５  段階Ｐ５
Ｐ６  段階Ｐ６
【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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