CN102996182A - 动力发生装置 - Google Patents

动力发生装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102996182A
CN102996182A CN2012103263781A CN201210326378A CN102996182A CN 102996182 A CN102996182 A CN 102996182A CN 2012103263781 A CN2012103263781 A CN 2012103263781A CN 201210326378 A CN201210326378 A CN 201210326378A CN 102996182 A CN102996182 A CN 102996182A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
valve
open
pressure
decompressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012103263781A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102996182B (zh
Inventor
足立成人
松村昌义
成川裕
高桥和雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN102996182A publication Critical patent/CN102996182A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102996182B publication Critical patent/CN102996182B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02Controlling, e.g. stopping or starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明提供一种动力发生装置。本发明的动力发生装置具备:开闭阀;均压流路,在循环流路中,能够将开闭阀与蒸发器之间的部位和螺杆膨胀机与冷凝器之间的部位连通;膨胀机旁通流路,在循环流路中,能够将开闭阀与螺杆膨胀机之间的部位和螺杆膨胀机与冷凝器之间的部位连通;控制器,在运转停止时,进行将开闭阀关闭且在动作介质泵的停止以后将膨胀机旁通阀及均压阀开放的控制,在起动时,进行将开闭阀开放且在将动作介质泵驱动之前将膨胀机旁通阀及均压阀关闭的控制。通过这样的控制,在动作介质的流通的停止后,能够进行发电装置的运转的实质的早期停止,避免在膨胀机上作用逆推力。

Description

动力发生装置
技术领域
本发明涉及动力发生装置。
背景技术
作为是动力发生装置的发电装置,广泛地导入了通过水蒸汽的闪蒸来驱动发电机的闪蒸发电。但是,近年来,从节能的观点看,为了在排热回收等中利用,对于能够通过闪蒸发电不能利用那样的低温的热进行发电的***的需求提高。
作为这样的发电装置,有为了通过低沸点的动作介质驱动涡轮或膨胀机(膨胀器)而利用兰肯循环的二元发电***,所述兰肯循环是使动作流体在将动作流体的蒸发器、用来使动作流体蒸汽进行膨胀工作的涡轮、用来使动作流体蒸汽冷凝的冷凝器、用来使动作流体循环的循环泵串联连接的闭环路内循环的热循环。
例如,日本·特开平09-088511号的二元发电***是在涡轮中使用作为容积型的流体机械的螺杆涡轮(也称作螺杆膨胀机、螺杆膨胀器等)、通过兰肯循环使该螺杆涡轮旋转来驱动发电机的二元发电装置。
在上述二元发电***中,在涡轮中使用作为容积型的流体机械的螺杆涡轮。在该螺杆涡轮的情况下,为了构成螺杆涡轮的阴阳一对的螺杆转子的润滑、密封等,较多采用用来将混入了润滑油的状态的动作介质向螺杆涡轮供给的结构。
另外,在许多二元发电***中,为了应对紧急时等,具备用来将循环流路(上述公报中所述的“动作介质环路”)中的动作介质的循环停止的紧急切断阀。例如,在该二元发电***中,如在上述公报的图15所示,在动作介质环路中,在从蒸发器(12)到螺杆涡轮(14)的中途的部分中设置有紧急切断阀(V1)。紧急切断阀(V1)是一种截止阀,起到当因某种原因而压力超过设定值时将动作介质环路闭止的作用。
此外,在该二元发电***中,将动作介质环路的紧急切断阀(V1)的上游侧的部分与油分离器(16)的下游侧的部分用旁通管路(28)连接,在该旁通管路(28)中设置有压力控制阀(V2)。压力控制阀(V2)是感知螺杆涡轮(14)的上游侧即入口侧的压力、当该压力超过设定值时通过旁通管路(28)使螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)与下游侧(出口侧)连通的阀。
在上述***中,如果在通过紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止后还对蒸发器(12)继续供给温水,则螺杆涡轮(14)的上游侧、更详细地讲比紧急切断阀(V1)靠上游侧的动作介质环路中的动作介质的温度上升,压力也上升。此外,如果在通过紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止后还对冷凝器(18)继续供给冷水,则螺杆涡轮(14)的下游侧的动作介质环路中的动作介质的温度下降,压力也下降。
并且,如果从该状态将紧急切断阀(V1)开放、将动作介质环路的动作介质的流通再开始(将二元发电***再起动),则有可能因螺杆涡轮(14)的上游侧与下游侧之间的过大的压力差而螺杆转子急加速、发生轴承的损坏等不良状况。另外,如果将动作介质环路闭止并停止向蒸发器(12)的温水的供给、将向冷凝器(18)的冷水的供给也停止,则虽然能够抑制螺杆涡轮(14)的上游侧与下游侧之间的压力差,但难以将压力差完全消除。
在上述日本·特开平09-088511号中,感知螺杆涡轮(14)的上游侧即入口侧的压力,当该压力超过设定值时将压力控制阀(V2)开放,所以能够通过旁通管路(28)使螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)与下游侧(出口侧)连通。因此,通过将压力控制阀(V2)开放,能够抑制发生上述那样的螺杆转子的急加速、轴承的损坏等不良状况的可能性。
但是,即使通过紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止、并将压力控制阀(V2)开放、通过旁通管路(28)使螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)与下游侧(出口侧)连通,也在紧急切断阀(V1)与螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)之间残留高压的动作介质。因此,发生使螺杆涡轮(14)旋转的力,所以还存在即使通过紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止、也不能将二元发电***的运转立即停止的问题。
此外,如果通过紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止,则在紧急切断阀(V1)与螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)之间的动作介质环路中,保持着与通过紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止的时点下的压力大致相等的压力的动作介质。另一方面,由通过对蒸发器(12)供给温水而产生的蒸汽,在紧急切断阀(V1)的上游侧保持比上述压力高的压力的动作介质。因此,如果通过旁通管路(28)使螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)与下游侧(出口侧)连通,则比由紧急切断阀(V1)将动作介质环路闭止的时点下的压力稍稍高压的动作介质被从紧急切断阀(V1)的上游侧、更详细地讲从紧急切断阀(V1)与蒸发器(12)之间的动作介质环路向螺杆涡轮(14)的下游侧(出口侧)供给。因此,在紧急切断阀(V1)与螺杆涡轮(14)的上游侧(入口侧)之间的动作介质环路、和螺杆涡轮(14)的下游侧(出口侧)的动作介质环路中,可能发生压力的高低逆转的状态。
在这样压力的高低逆转的状态下,从螺杆涡轮(14)的下游侧(出口侧)朝向上游侧(入口侧)、在螺杆涡轮(14)上作用所谓的逆推力。通过该逆推力,有可能发生构成螺杆涡轮(14)的螺杆转子的上游侧(入口侧)的端面和与该端面相对的壳体的面接触、或轴承损坏等新的不良状况。
发明内容
所以,本发明是鉴于上述问题而做出的,目的是提供一种使得即使在将夹设在循环流路(动作介质环路)中的紧急切断阀等开闭阀关闭、将动作介质的流通暂时停止后、将该开闭阀开放而再开始循环流路(动作介质环路)中的动作介质的流通(再起动动力发生装置)、膨胀机也不会急加速、并且在动作介质的流通的停止以后能够进行动力发生装置的运转的实质的早期停止、进而能够不在膨胀机上作用逆推力而避免伴随着在该膨胀机上作用的逆推力的不良状况的发生的动力发生装置。
为了达到上述目的,本发明是一种动力发生装置,具备:供动作介质流通的循环流路;蒸发器,通过从外部供给的加热介质使动作介质蒸发;膨胀机,通过导入蒸发的动作介质而产生动力;冷凝器,被导入从上述膨胀机排出的动作介质,通过从外部供给的冷却介质使动作介质冷凝;动作介质泵,将由上述冷凝器冷凝后的动作介质向上述蒸发器再供给;开闭阀,配置在上述循环流路中的上述蒸发器与上述膨胀机的入口侧之间的部位上;均压流路,在上述循环流路中,能够将上述开闭阀与上述蒸发器之间的部位和上述膨胀机的出口侧与上述冷凝器之间的部位连通;均压阀,设在上述均压流路中;膨胀机旁通流路,在上述循环流路中,能够将上述开闭阀与上述膨胀机的入口侧之间的部位和上述膨胀机的出口侧与上述冷凝器之间的部位连通;膨胀机旁通阀,设在上述膨胀机旁通流路中;控制器,被输入上述动力发生装置的起动及停止指令,控制上述开闭阀、上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的开闭、以及上述动作介质泵的起动停止;上述控制器在运转停止时,进行将上述开闭阀关闭且在上述动作介质泵的停止以后将上述膨胀机旁通阀及上述均压阀开放的控制,在起动时,进行将上述开闭阀开放且在将上述动作介质泵驱动以前将上述膨胀机旁通阀及上述均压阀关闭的控制。
在该结构中,在运转停止时,控制器将夹设在蒸发器与膨胀机的入口侧之间的循环流路中的开闭阀关闭,而在动作介质泵的停止以后将均压阀和膨胀机旁通阀开放。因此,遍及从蒸发器到膨胀机的入口侧的循环流路的压力(即,开闭阀的前后的循环流路内的压力)与膨胀机的出口侧的循环流路内的压力大致相等。结果,能够抑制膨胀机因压力差而连续驱动,能够在动作介质的流通的停止以后使发电装置的运转早期地实质上停止。此外,能够避免发生膨胀机的上游侧(入口侧)的压力与下游侧(出口侧)的压力的高低逆转的状态。因而,能够避免伴随着作用在膨胀机上的逆推力的不良状况的发生。此外,在起动时,将开闭阀开放,而将开放的均压阀及上述膨胀机旁通阀关闭,所以在驱动动作介质泵而再开始动作介质的流通(将二元发电装置再起动)的情况下,也能够防止膨胀机急加速。
这里,也可以是,在上述运转停止时,在上述动作介质泵停止后经过了预先决定的时间的情况下,进行开放上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的控制。
另一方面,也可以是,在上述循环流路中在上述蒸发器与上述开闭阀之间设有蒸发压力传感器的情况下,在上述运转停止时,在上述动作介质泵停止后,在由上述蒸发压力传感器检测到的压力达到了预先决定的上限值以上的情况下,进行开放上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的控制。
根据该结构,由于不会将均压阀不必要地开放,所以能够使避免伴随着作用在膨胀机上的逆推力的不良状况的发生的效果变得更可靠。
此外,也可以是,在上述循环流路中设有配置在上述蒸发器与上述开闭阀之间的蒸发压力传感器、和配置在上述膨胀机与上述冷凝器之间的吐出压力传感器的情况下,在上述运转停止时,在上述动作介质泵停止后,在由上述蒸发压力传感器检测到的压力与由上述吐出压力传感器检测到的压力之间的压力差达到了预先决定的规定值以上的情况下,进行开放上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的控制。
在该结构中,由于不会将均压阀不必要地开放,所以能够使避免伴随着作用在膨胀机上的逆推力的不良状况的发生的效果变得更可靠。
此外,也可以是,在对上述蒸发器供给加热介质的流路中设有加热介质供给阀;在上述运转停止时进行将上述加热介质供给阀关闭的控制。
在该结构中,能够抑制停止时的蒸发器的温度上升、使动力发生装置的停止变得平顺。
如以上说明,根据本发明,即使将夹设在循环流路(动作介质环路)中的紧急切断阀等开闭阀闭塞、将动作介质的流通暂时停止以后、将该开闭阀开放、再开始循环流路(动作介质环路)中的动作介质的流通(将动力发生装置再起动),膨胀机也不会急加速,并且,在动作介质的流通的停止以后,能够进行动力发生装置的运转的实质上的早期停止,进而,在膨胀机上不作用逆推力,能够避免伴随着作用在该膨胀机上的逆推力的不良状况的发生。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式的发电装置的结构的图。
图2是用来说明上述发电装置的起动时的控制动作的流程图。
图3是用来说明上述发电装置的运转停止时的控制动作的流程图。
图4是表示有关本发明的第2实施方式的发电装置的结构的图。
图5是用来说明图4所示的发电装置的起动时的控制动作的流程图。
图6是用来说明图4所示的发电装置的运转停止时的控制动作的流程图。
图7是表示有关本发明的第3实施方式的发电装置的结构的图。
图8是用来说明图7所示的发电装置的起动时的控制动作的流程图。
图9是用来说明图7所示的发电装置的运转停止时的控制动作的流程图。
图10是用来说明有关本发明的第3实施方式的变形例的发电装置的起动时的控制动作的流程图。
图11是用来说明有关本发明的第3实施方式的变形例的发电装置的运转停止时的控制动作的流程图。
图12是表示有关本发明的第4实施方式的发电装置的结构的图。
图13是用来说明图12所示的发电装置的起动时的控制动作的流程图。
图14是用来说明图12所示的发电装置的运转停止时的控制动作的流程图。
图15是表示以往的发电装置的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1表示作为本发明的动力发生装置的第1实施方式的发电装置1的结构。发电装置1是具备设有蒸发器2、螺杆膨胀机3、冷凝器4、和动作介质泵5的循环流路6的兰肯循环热机。在该循环流路6中,封入有动作介质(例如R245fa等氟利昂类热介质)。
蒸发器2是使从装置外部的热源供给的加热介质(例如从坑井采取的蒸汽或用锅炉制造的蒸汽)与动作介质热交换、使动作介质蒸发的热交换器。在蒸发器2中蒸发的动作介质通过循环流路6被导入到螺杆膨胀机3中。在螺杆膨胀机3内,通过动作介质膨胀,将螺杆转子(图示省略)旋转驱动。在由螺杆膨胀机3膨胀而压力下降的状态下排出的动作介质被导入到冷凝器4中。冷凝器4是通过将从装置外部的冷却源供给的冷却介质(例如从河流或冷却塔供给的冷却水)与动作介质热交换、将动作介质冷却而进行冷凝的热交换器。由冷凝器4冷凝而成为液体的动作介质被动作介质泵5向蒸发器2再供给。
在螺杆膨胀机3的旋转轴上连接着发电机7。该发电机7将螺杆膨胀机3的旋转能变换为电能、即进行发电。
在该发电装置1中,如上述那样,作为用来驱动发电机7的驱动机而使用作为容积型的流体机械的螺杆膨胀机3。另外,在本实施方式中,作为膨胀机而使用螺杆膨胀机,但并不限定于该结构,也可以使用其他形态的膨胀机。
为了构成螺杆膨胀机3的阴阳一对的螺杆转子(未图示)的润滑、密封等,对螺杆膨胀机3供给混入有润滑油的动作介质。但是,如果将润滑油供给到作为热交换器的冷凝器4或蒸发器2,则很有可能与热交换的效率的下降等不良状况的发生有关联。因此,在该发电装置1中,在螺杆膨胀机3的出口侧设有油分离器8。并且,混入了润滑油的状态的动作介质被油分离器8与润滑油分离。被油分离器8从动作介质分离后的润滑油经由夹设有油泵9的油供给路10被向螺杆膨胀机3的入侧的附近供给。
加热介质通过加热介质供给流路11被向蒸发器2供给,在蒸发器2中与动作介质热交换。加热介质在通过蒸发器2后,再通过加热介质外排出流路12回流到热源中,或者在外部被2次利用或废弃。
冷却介质被向冷却介质供给流路13供给,在通过冷凝器2后、再通过冷却介质排出流路14而回流到冷却源中或被废弃。
在循环流路6中的、蒸发器2与螺杆膨胀机3的入口侧之间的流路中设有开闭阀15。此外,在循环流路6上连接着均压流路17。均压流路17的一端部连接在开闭阀15与蒸发器2之间的流路6a上,而另一端部连接在螺杆膨胀机3的出口侧的流路6b(螺杆膨胀机3与油分离器8之间的流路6b)上。并且,在均压流路17中,设有由开闭阀构成的均压阀16。即,均压流路17通过将均压阀16开放,能够使循环流路6中的开闭阀15与蒸发器2之间的部位、与循环流路6中的螺杆膨胀机3的出口侧与冷凝器4(或油分离器8)之间的部位连通。另外,均压流路17的上述另一端部也可以连接在油分离器8与冷凝器4之间的流路上,或者也可以连接在冷凝器内部的流路上。
在循环流路6上连接着膨胀机旁通流路19。膨胀机旁通流路19一端部连接在开闭阀15与螺杆膨胀机3的入口侧之间的流路6c上,另一端部连接在均压流路17的比均压阀16靠下游侧。因而,膨胀机旁通流路19通过均压流路17连通在螺杆膨胀机3的出口侧的流路6b上。在膨胀机旁通流路19中,设有由开闭阀构成的膨胀机旁通阀18。因而,膨胀机旁通流路19通过将膨胀机旁通阀18开放,能够使循环流路6中的开闭阀15与螺杆膨胀机3的入口侧之间的部位、与循环流路6中的螺杆膨胀机3的出口侧与冷凝器4(或油分离器8)之间的部位连通。并且,如后述那样,该发电装置1构成为,对应于开闭阀I5的开闭而将均压阀16和膨胀机旁通阀16开闭。另外,膨胀机旁通流路19的上述另一端部也可以不是连接在均压流路17、而连接在螺杆膨胀机3的出口侧的流路6b上。
在有关本实施方式的发电装置1中,设有作为控制部的控制器20。控制器20如果大致区分则分为3个部位。首先,控制器20具有由键盘或输入开关等构成的输入部20a。进而,控制器20具备接收从输入部20a等输出的输入信号、根据该输入信号进行运算、适当对构成发电装置1的控制器20以外的构成部分、或后述的显示部20c输出控制信号的运算部20b。并且,控制器20具备根据来自运算部20b的输出、进行规定的显示(或根据情况进行声音的输出)的作为输出部的显示部20c。
控制器20的运算部20b具有ROM、RAM、CPU等,通过执行存储在ROM中的程序,发挥规定的功能。在该功能中,包括用来将开闭阀15、均压阀16、膨胀机旁通阀18开闭的开闭控制机构、以及用来将动作介质泵5起动停止的起动停止机构。如果更详细地说明,则控制器20的运算部20b构成为,根据基于发电装置1的操作者的操作从输入部20a等输出的输入信号、或来自控制器20以外的构成部分(各种传感器)的输入信号,输出用来将开闭阀15、均压阀16及膨胀机旁通阀18开闭的、以及用来将动作介质泵5起动停止的输出信号。
接着,参照图2及图3对本发电装置1的动作控制进行说明。图2是表示起动时的发电装置1的动作控制的流程图。此外,图3是表示运转停止时的发电装置1的动作控制的流程图。
首先,对起动时的发电装置1的控制动作进行说明。最开始如果由发电装置1的操作者进行用于起动的操作(未图示的“起动开关”的按入等),则从控制器20的输入部20a对运算部20b发送起动指令(步骤St1)。
控制器20的运算部20b如果接受到起动指令的输入,则将膨胀机旁通阀18开放,并将均压阀16开放(步骤St2)。接着,由定时器计数规定时间(步骤St3),如果该规定时间经过,则将开闭阀15开放(步骤St4)。然后,将膨胀机旁通阀18关闭,并将均压阀16关闭(步骤St5)。并且,最后将动作介质泵5起动(步骤St6)。
即,该发电装置1构成为,在起动时在与将开闭阀15开放(步骤St4)同时或比其靠后、将膨胀机旁通阀18关闭并将均压阀16关闭(步骤St5)。该开闭阀15等的开闭操作在将动作介质泵5起动以前进行。
在起动时,首先通过将均压阀16及膨胀机旁通阀18开放,使比开闭阀15靠上游侧(开闭阀15与蒸发器2之间的流路6a)的压力与开闭阀15的下游侧(开闭阀15与螺杆膨胀机3的入口侧之间的流路6c)的压力均压,并使螺杆膨胀机3的入口侧的压力(开闭阀15的下游侧的压力)与膨胀机3的出口侧的流路6b的压力均压。由此,在动作介质泵的起动时,即使在开闭阀15关闭的状态下将均压流路17的均压阀16开放,由于膨胀机旁通阀18开放,所以也能够避免与螺杆膨胀机3的入口侧(开闭阀15与螺杆膨胀机3的上游侧(入口侧)之间)相比、出口侧的压力变高的状况。此外,能够抑制螺杆膨胀机3的急加速。
接着,参照图3对运转停止时的发电装置1的控制动作进行说明。在运转停止时,首先,如果由发电装置1的操作者进行用于运转停止的操作(未图示的“停止开关”的按入等),则将停止指令从控制器20的输入部20a对运算部20b发送(步骤St11)。
控制器20的运算部20b如果接受到停止指令的输入,则将动作介质泵5停止(步骤St12)。接着,将开闭阀15关闭并将膨胀机旁通阀18开放(步骤St13)。然后,通过定时器计数预先决定的规定时间(根据情况也可以是零时间)(步骤St14),如果该规定时间经过,则最后将均压阀16开放(步骤St15)。
这样,本发电装置1构成为,在运转停止时,在与将开闭阀15关闭同时或比其靠后,将膨胀机旁通阀18开放(步骤St13),然后将均压阀16开放(步骤St15)。
即,在动作介质泵5的停止时,如果是在从开闭阀15到螺杆膨胀机3的入口侧之间的流路6c中残留有高压的动作介质的状态,则即使将开闭阀15关闭,也作用有使螺杆膨胀机3旋转的力。但是,在该发电装置1中,通过将开闭阀15关闭并(同时)将膨胀机旁通阀18开放,将到膨胀机3的入口侧之间的流路6c的压力降低,使该压力与膨胀机3的出口侧以后的流路6b的压力成为相同的压力。由此,能够减轻将开闭阀15关闭后发生使螺杆膨胀机3旋转的力的状况。即,在动作介质的流通的停止以后,能够早期地进行发电装置1的运转的实质的停止。
此外,在起动时,在比将开闭阀15开放(步骤St4)靠前,将膨胀机旁通阀18开放并将均压阀16开放(步骤St2),进而,在运转停止时,在与将开闭阀15关闭同时或比其靠后将膨胀机旁通阀18开放(步骤St13)并将均压阀16开放(步骤St15),由此,即使将动作介质泵5起动而再开始动作介质的流通(将二元发电装置1再起动),螺杆膨胀机3也不会急加速,此外在膨胀机3上不会作用逆推力。因此,能够避免伴随着作用在膨胀机3上的逆推力的不良状况的发生。
如以上说明,在本实施方式中,在运转停止时,控制器20将夹设在蒸发器2与螺杆膨胀机3的入口侧之间的循环流路6a、6c中的开闭阀15关闭,另一方面,在动作介质泵5的停止以后将均压阀16和膨胀机旁通阀18开放。因此,遍及从蒸发器2到螺杆膨胀机3的入口侧的循环流路6a、6c的压力(即,开闭阀15的前后的循环流路内的压力)成为与螺杆膨胀机3的出口侧的循环流路6b内的压力大致相等。结果,在动作介质的流通的停止以后,能够使发电装置1的运转早期地实质上停止,此外,能够避免发生螺杆膨胀机3的上游侧(入口侧)的压力与下游侧(出口侧)的压力的高低逆转的状态。因而,能够避免伴随着作用在螺杆膨胀机3上的逆推力的不良状况的发生。此外,在起动时,由于将开闭阀15开放、而将开放的均压阀16及膨胀机旁通阀18关闭,所以在驱动动作介质泵5而再开始动作介质的流通(将二元发电装置1再起动)的情况下,能够防止螺杆膨胀机3急加速。
(第2实施方式)
图4表示作为本发明的动力发生装置的第2实施方式的发电装置1a。另外,在这以后的实施方式的说明中,对与前面说明的实施方式相同的构成要素赋予相同的附图标记而省略重复的说明。
第2实施方式的发电装置1a除了第1实施方式的发电装置1的结构以外、还具备设在蒸发器2与开闭阀15之间的流路6a中的压力传感器(蒸发压力传感器)21这一点不同,对于除此以外的方面,是与上述发电装置1相同的结构。蒸发压力传感器21是检测循环流路6中的蒸发器2的下游侧的动作介质的压力的部件,能够通过该蒸发压力传感器21检测蒸发器2中的蒸发压力。
该发电装置1a的控制器20如后述那样构成为,在运转停止时,在由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv为规定的上限值Pv_H以上的情况下将均压阀16开放。
接着,参照图5及图6对该发电装置1a的控制的内容进行说明。图5是表示起动时的发电装置1a的控制动作的流程图。此外,图6是表示运转停止时的发电装置1a的控制动作的流程图。
首先,对起动时的发电装置1a的控制的内容进行说明。起动时的发电装置1a的控制动作与第1实施方式的发电装置1的起动时的控制动作共通的地方较多,但如图5所示,在将起动指令输出(步骤St1)后具备分支处理步骤(步骤St7)这一点与第1实施方式不同。在分支处理步骤(步骤St7)中,判断由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv是否是规定的上限值Pv_h以上。
如果在该分支处理步骤(步骤St7)中判断为是,即如果判断为压力Pv是规定的上限值Pv_h以上,则将膨胀机旁通阀18开放,并将均压阀16开放(步骤St2),然后,进行与第1实施方式的发电装置1同样的处理。另一方面,如果在分支处理步骤(步骤St7)中判断为否,即如果判断为压力Pv比规定的上限值Pv_h小,则不进行步骤St2或步骤St3,立即将开闭阀15开放(步骤St4)。
在运转停止时,第2实施方式的发电装置1a的控制动作与第1实施方式的发电装置1的控制动作共通的地方较多,但在第2实施方式中,如图6所示,在进行通过定时器的规定时间的计时的步骤(步骤St14)之后具备分支处理步骤(步骤St16)这一点与第1实施方式不同。在分支处理步骤(步骤St16)中,判断由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv是否是规定的上限值Pv_h以上。
如果在该分支处理步骤(步骤St16)中判断为是,即如果判断为压力Pv是规定的上限值Pv_h以上,则将均压阀16开放(步骤St15)。另一方面,如果在分支处理步骤(步骤St16)中判断为否,即如果判断为压力Pv比规定的上限值Pv_h小,则不转移到步骤St15,而回到该分支处理步骤。
在第2实施方式中,在起动时,如果判断为压力Pv比规定的上限值Pv_h小,则能够不进行步骤St2、St3而立即将开闭阀15开放(步骤St4),所以能够使起动迅速化。此外,构成为,在运转停止时,在压力Pv比规定的上限值Pv_h小的期间中,不转移到步骤St15,而重复该分支处理步骤,所以不会将均压阀16不必要地开放。即,由于逆推力的载荷起因于将均压阀16开放,所以通过不将均压阀16不必要地开放,能够使抑制作用在螺杆膨胀机3上的逆推力的发生、避免伴随着它的不良状况的发生的效果变得更可靠。
(第3实施方式)
图7表示作为本发明的动力发生装置的第3实施方式的发电装買1b。
第3实施方式的发电装置1b与第2实施方式的发电装置1a的结构在许多方面是共通的,但在除了上述发电装置1a的结构以外还设有吐出压力传感器22这一点与第2实施方式不同。吐出压力传感器22设在循环流路6中的膨胀机3与冷凝器4之间的流路6b中。
控制器20的运算部20b如后述那样构成为,在运转停止时,在由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv与由吐出压力传感器22检测到的压力Pd的压力差ΔP为预先决定的规定值ΔPH以上的情况下,将均压阀16开放。
接着,参照图8及图9对该发电装置1b的控制的内容进行说明。图8是表示起动时的发电装置1b的控制动作的流程图。此外,图9是表示运转停止时的发电装置1b的控制动作的流程图。
首先,说明起动时的发电装置1b的控制的内容。起动时的发电装置1b的控制动作与第2实施方式的发电装置1a的起动时的控制动作共通的地方较多,但如图8所示,在代替分支处理步骤(步骤St7)而设有基于压力差ΔP的判断步骤(步骤St8)这一点上与第2实施方式不同。判断步骤(步骤St8)是在起动指令的输出步骤(步骤St1)之后执行的步骤,是判断由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv与由吐出压力传感器22检测到的压力Pd的压力差ΔP是否是规定值ΔPH以上的步骤。
如果在该判断步骤(步骤St8)中判断为是,即,如果判断为压力差ΔP是规定值ΔPH以上,则将膨胀机旁通阀18开放并将均压阀16开放(步骤St2),然后,进行与第1实施方式或第2实施方式同样的处理。另一方面,如果在判断步骤(步骤St8)中判断为否,即,如果判断为压力差ΔP比规定值ΔPH小,则不进行步骤St2、St3,而立即将开闭阀15开放(步骤St4)。
在运转停止时,第3实施方式的发电装置1b的控制动作与第2实施方式的发电装置1a的控制动作共通的地方较多,但如图9所示,在进行通过定时器的规定时间的计时的步骤(步骤St14)后设有判断步骤(步骤St17)这一点上与第2实施方式不同。在判断步骤(步骤St17)中,判断由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv与由吐出压力传感器22检测到的压力Pd的压力差ΔP是否是规定值ΔPH以上。
如果在该判断步骤(步骤St17)中判断为是,即,如果判断为压力差ΔP是规定值ΔPH以上,则将均压阀16开放(步骤St15),另一方面,如果在判断步骤(步骤St17)中判断为否,即,如果判断为压力差ΔP比规定值PH小,则不转移到步骤St15而回到该判断步骤。
在第3实施方式中,在起动时,如果判断为压力差ΔP比规定值ΔPH小,则能够不进行步骤St2、St3而立即将开闭阀15开放(步骤St4),所以能够使起动迅速化。此外,在运转停止时,构成为,在判断为压力差ΔP比规定值PH小的期间中,不转移到步骤St15,而重复判断步骤,所以不会将均压阀16不必要地开放。即,由于逆推力的载荷起因于将均压阀16开放,所以通过不将均压阀16不必要地开放,能够使抑制作用在螺杆膨胀机3上的逆推力的发生、避免伴随着它的不良状况的发生的效果变得更可靠。
这里,参照图10及图11对有关第3实施方式的发电装置1b的另一控制例进行说明。图10是表示起动时的发电装置1b的控制动作的流程图。此外,图11是表示运转停止时的发电装置1b的控制动作的流程图。
在起动时,如图10所示,在进行通过定时器的计数处理的步骤(步骤St3)与进行将开闭阀15开放的处理的步骤(步骤St4)之间具备判断由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv与由吐出压力传感器22检测到的压力Pd的压力差ΔP是否比规定值ΔPH小的第2判断处理步骤(步骤St9)这一点与图8所示的流程图不同。
在判断由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv与由吐出压力传感器22检测到的压力Pd的压力差ΔP是否比规定值ΔPH小的第2判断处理步骤(步骤St9)中,如果判断为是,则转移到进行将开闭阀15开放的处理的步骤(步骤St4),然后,进行与图8所示的流程图同样的处理。另一方面,如果在第2判断处理步骤(步骤St9)中判断为否,则进行将“膨胀机旁通阀、均压阀没有成为打开的状态”的内容、或者“蒸发压力传感器或吐出压力传感器异常”的内容的警报向控制器11的显示部11c发送的警报处理(步骤St10)。
通过该第2判断处理步骤(步骤St9)的执行,在起动时,仅在由蒸发压力传感器21检测到的压力Pv与由吐出压力传感器22检测到的压力Pd的压力差ΔP比规定值ΔPH小的情况下能够将开放阀15开放,所以能够使即使再开始动作介质的流通(将二元发电装置1b再起动)、螺杆膨胀机3也不会急加速的效果变得更可靠。
另外,在运转停止时,如图11所示,执行与图9所示的控制相同的控制。
(第4实施方式)
图12表示作为本发明的动力发生装置的第4实施方式的发电装置1c。
第4实施方式的发电装置1c与第3实施方式的发电装置1b的结构在许多方面是共通的,但除了上述发电装置1b的结构以外、在加热介质供给流路11中还设有由开闭阀构成的加热介质供给阀23这一点与第3实施方式不同,此外,膨胀机旁通流路19的一端部没有连接在均压流路17上而连接在螺杆膨胀机3与油分离器8之间的流路6b上、并且均压流路17的一方连接在冷凝器4的内部的流路上这一点也与第3实施方式不同。
接着,参照图13及图14对该发电装置1c的控制的内容进行说明。图13是表示起动时的发电装置1c的控制动作的流程图。此外,图14是表示运转停止时的发电装置1c的控制动作的流程图。
首先,说明起动时的发电装置1c的控制的内容。起动时的发电装置1c的控制动作与第3实施方式的发电装置1b的起动时的控制动作共通的地方较多,但如图13所示,在将开闭阀15开放的步骤(步骤St4)之前执行进行将加热介质供给阀23开放的处理的步骤(步骤St20)这一点与第3实施方式不同。
接着,对运转停止时的发电装置1c的控制的内容进行说明。运转停止时的发电装置1c的控制动作与第3实施方式的发电装置1b的运转停止时的控制动作共通的地方较多,但如图14所示,在将停止指令输出的处理步骤(步骤St11)之后执行进行将加热介质供给阀23关闭的处理的步骤(步骤St21)这一点与第3实施方式不同。
这样,在运转停止时通过将加热介质供给阀23关闭,首先停止向蒸发器2的加热介质的供给,通过抑制蒸发器2的温度的上升、进而是由蒸发压力传感器21检测的压力Pv的上升,能够平顺地推进发电装置1c的停止。
另外,在第4实施方式中,在第3实施方式中能够将加热介质的供给停止,但也可以在第1、2实施方式中也同样能够将加热介质的供给停止。
此外,通过将均压流路17的一方直接连入到冷凝器4上,能够防止动作介质通过配管向油分离器8返回。即,在发电装置1的起动时,在将加热介质供给阀23开放(步骤St20)而加热介质流到蒸发器2中时,由蒸发器2气化的动作介质(也包括液体状态者)从蒸发器2向冷凝器4移动,但此时,能够避免动作介质从蒸发器2移动到油分离器8中。

Claims (5)

1.一种动力发生装置,其特征在于,
具备:
供动作介质流通的循环流路;
蒸发器,通过从外部供给的加热介质使动作介质蒸发;
膨胀机,通过导入蒸发的动作介质而产生动力;
冷凝器,被导入从上述膨胀机排出的动作介质,通过从外部供给的冷却介质使动作介质冷凝;
动作介质泵,将由上述冷凝器冷凝后的动作介质向上述蒸发器再供给;
开闭阀,配置在上述循环流路中的上述蒸发器与上述膨胀机的入口侧之间的部位上;
均压流路,在上述循环流路中,能够将上述开闭阀与上述蒸发器之间的部位和上述膨胀机的出口侧与上述冷凝器之间的部位连通;
均压阀,设在上述均压流路中;
膨胀机旁通流路,在上述循环流路中,能够将上述开闭阀与上述膨胀机的入口侧之间的部位和上述膨胀机的出口侧与上述冷凝器之间的部位连通;
膨胀机旁通阀,设在上述膨胀机旁通流路中;
控制器,被输入上述动力发生装置的起动及停止指令,控制上述开闭阀、上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的开闭、以及上述动作介质泵的起动停止;
上述控制器在运转停止时,进行将上述开闭阀关闭且在上述动作介质泵的停止以后将上述膨胀机旁通阀及上述均压阀开放的控制,在起动时,进行将上述开闭阀开放且在将上述动作介质泵驱动以前将上述膨胀机旁通阀及上述均压阀关闭的控制。
2.如权利要求1所述的动力发生装置,其特征在于,在上述运转停止时,在上述动作介质泵停止后经过了预先决定的时间的情况下,上述控制器进行开放上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的控制。
3.如权利要求1所述的动力发生装置,其特征在于,
在上述循环流路中,在上述蒸发器与上述开闭阀之间设有蒸发压力传感器;
在上述运转停止时,在上述动作介质泵停止后,在由上述蒸发压力传感器检测到的压力达到了预先决定的上限值以上的情况下,上述控制器进行开放上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的控制。
4.如权利要求1所述的动力发生装置,其特征在于,
在上述循环流路中,设有配置在上述蒸发器与上述开闭阀之间的蒸发压力传感器、和配置在上述膨胀机与上述冷凝器之间的吐出压力传感器;
在上述运转停止时,在上述动作介质泵停止后,在由上述蒸发压力传感器检测到的压力与由上述吐出压力传感器检测到的压力之间的压力差达到了预先决定的规定值以上的情况下,上述控制器进行开放上述膨胀机旁通阀及上述均压阀的控制。
5.如权利要求1所述的动力发生装置,其特征在于,
在对上述蒸发器供给加热介质的流路中设有加热介质供给阀;
上述控制器在上述运转停止时进行将上述加热介质供给阀关闭的控制。
CN201210326378.1A 2011-09-07 2012-09-06 动力发生装置 Active CN102996182B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-195080 2011-09-07
JP2011195080A JP5460663B2 (ja) 2011-09-07 2011-09-07 発電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102996182A true CN102996182A (zh) 2013-03-27
CN102996182B CN102996182B (zh) 2015-04-08

Family

ID=47925227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210326378.1A Active CN102996182B (zh) 2011-09-07 2012-09-06 动力发生装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5460663B2 (zh)
KR (1) KR101325350B1 (zh)
CN (1) CN102996182B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104110283A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 株式会社神户制钢所 旋转机驱动***
CN104110272A (zh) * 2013-04-16 2014-10-22 袁建华 一种螺杆膨胀机余热发电装置
CN104975895A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 袁建华 一种螺杆膨胀机余热发电装置
CN104975881A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 袁建华 一种有机朗肯循环发电装置
CN105089716A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 株式会社神户制钢所 热能回收装置和热能回收装置的起动方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6192421B2 (ja) * 2013-08-08 2017-09-06 サンデンホールディングス株式会社 ランキンサイクル装置
KR101586830B1 (ko) * 2014-11-24 2016-01-20 포스코에너지 주식회사 비상운전수단이 구비되는 터빈발전시스템과 그 비상운전방법
JP6485688B2 (ja) 2014-12-25 2019-03-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱発電装置
JP6751031B2 (ja) * 2017-02-06 2020-09-02 株式会社神戸製鋼所 熱エネルギー回収装置
JP6783709B2 (ja) * 2017-06-21 2020-11-11 株式会社神戸製鋼所 不純物回収方法及び油回収方法
KR20190016734A (ko) 2017-08-09 2019-02-19 두산중공업 주식회사 발전 플랜트 및 그 제어방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0988511A (ja) * 1995-09-21 1997-03-31 Hisaka Works Ltd バイナリー発電装置
US20050183421A1 (en) * 2002-02-25 2005-08-25 Kirell, Inc., Dba H & R Consulting. System and method for generation of electricity and power from waste heat and solar sources
CN101107425A (zh) * 2004-11-30 2008-01-16 开利公司 用于利用废热产生电力的方法和设备
CN101629735A (zh) * 2008-07-18 2010-01-20 大多喜瓦斯公司 热水供给***

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0759882B2 (ja) * 1985-06-28 1995-06-28 株式会社神戸製鋼所 スクリユ−膨張機の逆スラスト防止装置
JPH05222906A (ja) * 1992-02-12 1993-08-31 Toshiba Corp 排熱利用発電プラントの制御装置
JPH05272308A (ja) * 1992-03-26 1993-10-19 Toshiba Corp 有機媒体適用動力回収プラント
JPH11107709A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Hisaka Works Ltd バイナリー発電システム
JP2004353517A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Ebara Corp 発電装置
JP4659503B2 (ja) * 2005-03-31 2011-03-30 株式会社荏原製作所 発電装置及び潤滑油回収方法
JP4643470B2 (ja) * 2006-02-27 2011-03-02 株式会社東芝 蒸気タービンの過速防止装置
JP2008008217A (ja) 2006-06-29 2008-01-17 Ebara Corp 発電装置
JP4302759B2 (ja) * 2007-09-14 2009-07-29 株式会社デンソー 廃熱利用装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0988511A (ja) * 1995-09-21 1997-03-31 Hisaka Works Ltd バイナリー発電装置
US20050183421A1 (en) * 2002-02-25 2005-08-25 Kirell, Inc., Dba H & R Consulting. System and method for generation of electricity and power from waste heat and solar sources
CN101107425A (zh) * 2004-11-30 2008-01-16 开利公司 用于利用废热产生电力的方法和设备
CN101629735A (zh) * 2008-07-18 2010-01-20 大多喜瓦斯公司 热水供给***

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104110272A (zh) * 2013-04-16 2014-10-22 袁建华 一种螺杆膨胀机余热发电装置
CN104110283A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 株式会社神户制钢所 旋转机驱动***
CN104975895A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 袁建华 一种螺杆膨胀机余热发电装置
CN104975881A (zh) * 2014-04-09 2015-10-14 袁建华 一种有机朗肯循环发电装置
CN104975881B (zh) * 2014-04-09 2019-04-02 袁建华 一种有机朗肯循环发电装置
CN105089716A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 株式会社神户制钢所 热能回收装置和热能回收装置的起动方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5460663B2 (ja) 2014-04-02
CN102996182B (zh) 2015-04-08
JP2013057264A (ja) 2013-03-28
KR101325350B1 (ko) 2013-11-08
KR20130027441A (ko) 2013-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102996182B (zh) 动力发生装置
JP5597597B2 (ja) 発電装置
KR101482879B1 (ko) 동력 발생 장치 및 이 장치의 운전 방법
CN103670523B (zh) 发电装置及发电装置的控制方法
CN101765704A (zh) 从有机兰金循环(orc)***的透平机除油
US20150322821A1 (en) Thermal energy recovery device and start-up method of thermal energy recovery device
JPWO2015068531A1 (ja) 蒸気生成ヒートポンプ及び蒸気生成ヒートポンプの運転制御方法
JP5827480B2 (ja) 発電装置
CN106555624A (zh) 热能回收***
JPS59138707A (ja) ランキン機関
KR101482876B1 (ko) 발전 장치 및 그 제어 방법
JP2013113192A (ja) 廃熱回生システム
CN111594280B (zh) 一种双透平气悬浮orc发电***及控制方法
US11035258B2 (en) Model-based monitoring of the operating state of an expansion machine
JP6595395B2 (ja) 熱エネルギー回収装置及びその運転方法
JP6005586B2 (ja) バイナリー駆動装置
CN201747410U (zh) 三角闪蒸循环发电***的控制装置
JPS62206205A (ja) 熱回収装置
JP2000297609A (ja) 発電プラント冷却水系統
JPS5813724B2 (ja) 2軸蒸気タ−ビン発電設備の同期系統
JP2007147179A (ja) 冷凍サイクル装置とその運転方法
CN101892865A (zh) 三角闪蒸循环发电***的控制方法及控制装置
JP2000193203A (ja) 蒸気タ―ビン装置
KR20040055256A (ko) 증기 터빈을 이용한 발전 장치의 폐열 회수 시스템
JPH08246809A (ja) 蒸気タービンプラントのウォータハンマ防止装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant