JP3162640U - 潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システムを提供する。【解決手段】潜熱回収設備は、冷媒を送り出す圧縮機21を含み、冷媒は、冷媒管路22から順番に、第1の熱交換装置23および第2の熱交換装置25を通過し、再び圧縮機21に戻る。熱回収用水は、第1の熱交換装置23を通過する。第1の管路101からは、第3の管路103が分岐され、第3の管路103が第2の熱交換装置25を通過して第4の管路104に接続されることにより、蒸気は凝結される。冷媒は、第2の熱交換装置25で蒸気の熱を吸収する。また、冷媒は、第1の熱交換装置23で熱を放出する。熱回収用水は、蒸気が凝結するときに放出される潜熱を回収し、工業、ボイラー、商業、畜産業、養殖業、住宅、娯楽などに必要な熱水を供給することにより、エネルギーおよびコストを節約し、経済効果を高めることができる。【選択図】図2
Description
本考案は、発電システムに関し、特に、潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システムおよび/またはコジェネレーションシステムに関する。
一般に、発電所の発電システムおよびコジェネレーションシステムでは、火力発電が多く採用されている。図1に示すように、先ず、燃料または燃料ガスを燃焼させてボイラー91内部の水を加熱する。次に、高圧蒸気をタービン92に送り出して発電機93を運転させることにより、発電を行う。また、蒸気を復水器94によって凝結させた後、凝結水は、ポンプ96および加熱器97を経由して搬送され、熱水となってボイラー91に供給される。
現在、発電システム中の復水器94は、蒸気を通過させて凝結させるものであり、冷却塔および冷却水95が使用される。また、大量の冷却水95が使用されて蒸気潜熱が吸収される。しかし、このような、冷却塔および大量の冷却水95が使用される復水器94は、コストが非常に掛かる上、大量の冷却水95を使用するため、熱エネルギーを有効に回収して、工業、商業および住宅に供給することができない。即ち、エネルギーを大量に浪費してしまい、経済的に優れない。
また、発電システム中の凝結水は、先ず、加熱器97によって約102℃以上に加熱してからボイラー91に供給する必要がある。そこで、加熱器97は、ボイラー91が生成する高圧蒸気を使用する必要があるため、エネルギーを浪費し、コストが増大する。そのため、更なる改良が求められていた。
本考案の目的は、熱回収管路によって蒸気が凝結するときに放出される潜熱を回収し、工業、ボイラー、商業、畜産業、養殖業、住宅、娯楽などに必要な熱水を供給することにより、エネルギーおよびコストを節約し、経済効果を高めることができる潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システムおよび/またはコジェネレーションシステムを提供することにある。
上述の課題を解決するため、本考案の蒸気タービン発電システムは、ボイラーから送り出された高圧蒸気が順番に、蒸気管路、タービン、第1の管路、復水器および第2の管路を通過して凝結され、凝結水は、ポンプ、給水管路および加熱器を経由してボイラーに供給される。潜熱回収設備は、冷媒を送り出す圧縮機を含み、冷媒は、冷媒管路から順番に、第1の熱交換装置および第2の熱交換装置を通過し、再び圧縮機に戻る。熱回収用水は、第1の熱交換装置を通過する。第1の管路からは、第3の管路が分岐され、第3の管路が第2の熱交換装置を通過して第4の管路に接続されることにより、蒸気は凝結される。冷媒は、第2の熱交換装置で蒸気の熱を吸収する。また、冷媒は、第1の熱交換装置で熱を放出し、熱回収用水は、冷媒の熱を吸収することによって加熱され、外部に排出される。
本考案の好適な実施形態において、熱回収用水を搬送して第1の熱交換装置を通過させる熱回収管路をさらに含む。熱回収管路の一方の端部は、外部水源に接続され、他方の端部は、外部設備に接続されて出水する。
本考案の好適な実施形態において、第1の熱交換装置は、第1の熱交換器および第2の熱交換器を有する。冷媒は、冷媒管路によって分岐され、第1の熱交換器および第2の熱交換器で熱を放出する。熱回収管路は、第1の熱交換器を通過し、給水管路は、第2の熱交換器を通過する。凝結水は、冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、加熱器を通過してボイラーに供給される。
本考案の好適な実施形態において、第1の熱交換装置は、第1の熱交換器および第2の熱交換器を有する。冷媒は、冷媒管路によって分岐され、第1の熱交換器および第2の熱交換器で熱を放出する。熱回収管路は、第1の熱交換器を通過し、給水管路は、第2の熱交換器を通過する。凝結水は、冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、加熱器を通過してボイラーに供給される。
本考案の好適な実施形態において、熱回収用水は、給水管路を通過する凝結水である。給水管路は、第1の熱交換装置を通過し、凝結水は、冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、加熱器を通過してボイラーに供給される。
すなわち、本考案は下記の特徴を有する。
(1)潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システムであって、
ボイラーから送り出された高圧蒸気は、順番に、蒸気管路、タービン、第1の管路、復水器および第2の管路を通過して凝結され、凝結水は、ポンプ、給水管路および加熱器を経由して前記ボイラーに供給され、
潜熱回収設備は、冷媒を送り出す圧縮機を含み、前記冷媒は、冷媒管路から順番に、第1の熱交換装置および第2の熱交換装置を通過し、再び前記圧縮機に戻り、
熱回収用水は、前記第1の熱交換装置を通過し、
前記第1の管路からは、第3の管路が分岐され、前記第3の管路が第2の熱交換装置を通過して第4の管路に接続されることにより、前記蒸気は凝結され、
前記冷媒は、前記第2の熱交換装置で前記蒸気の熱を吸収し、また、前記冷媒は、前記第1の熱交換装置で熱を放出し、前記熱回収用水は、前記冷媒の熱を吸収することによって加熱され、外部に排出されることを特徴とする潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(2)前記熱回収用水を搬送して前記第1の熱交換装置を通過させる熱回収管路をさらに含み、前記熱回収管路の一方の端部は、外部水源に接続され、他方の端部は、外部設備に接続されて出水することを特徴とする(1)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(3)前記第1の熱交換装置は、第1の熱交換器および第2の熱交換器を有し、前記冷媒は、前記冷媒管路によって分岐され、前記第1の熱交換器および第2の熱交換器で熱を放出し、前記熱回収管路は、第1の熱交換器を通過し、前記給水管路は、第2の熱交換器を通過し、前記凝結水は、前記冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、前記加熱器を通過して前記ボイラーに供給されることを特徴とする(2)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(4)前記熱回収用水は、前記給水管路を通過する凝結水であって、前記給水管路は、前記第1の熱交換装置を通過し、前記凝結水は、前記冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、前記加熱器を通過して前記ボイラーに供給されることを特徴とする(1)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(5)前記第4の管路の出口は、前記ポンプに接続されることを特徴とする(2)または(4)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(6)前記熱回収用水が前記第1の熱交換装置を通過したときの出水温度は、50〜90℃であることを特徴とする(5)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(7)前記第1の管路および第3の管路上には、制御バルブがそれぞれ接続されることを特徴とする(5)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(1)潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システムであって、
ボイラーから送り出された高圧蒸気は、順番に、蒸気管路、タービン、第1の管路、復水器および第2の管路を通過して凝結され、凝結水は、ポンプ、給水管路および加熱器を経由して前記ボイラーに供給され、
潜熱回収設備は、冷媒を送り出す圧縮機を含み、前記冷媒は、冷媒管路から順番に、第1の熱交換装置および第2の熱交換装置を通過し、再び前記圧縮機に戻り、
熱回収用水は、前記第1の熱交換装置を通過し、
前記第1の管路からは、第3の管路が分岐され、前記第3の管路が第2の熱交換装置を通過して第4の管路に接続されることにより、前記蒸気は凝結され、
前記冷媒は、前記第2の熱交換装置で前記蒸気の熱を吸収し、また、前記冷媒は、前記第1の熱交換装置で熱を放出し、前記熱回収用水は、前記冷媒の熱を吸収することによって加熱され、外部に排出されることを特徴とする潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(2)前記熱回収用水を搬送して前記第1の熱交換装置を通過させる熱回収管路をさらに含み、前記熱回収管路の一方の端部は、外部水源に接続され、他方の端部は、外部設備に接続されて出水することを特徴とする(1)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(3)前記第1の熱交換装置は、第1の熱交換器および第2の熱交換器を有し、前記冷媒は、前記冷媒管路によって分岐され、前記第1の熱交換器および第2の熱交換器で熱を放出し、前記熱回収管路は、第1の熱交換器を通過し、前記給水管路は、第2の熱交換器を通過し、前記凝結水は、前記冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、前記加熱器を通過して前記ボイラーに供給されることを特徴とする(2)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(4)前記熱回収用水は、前記給水管路を通過する凝結水であって、前記給水管路は、前記第1の熱交換装置を通過し、前記凝結水は、前記冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、前記加熱器を通過して前記ボイラーに供給されることを特徴とする(1)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(5)前記第4の管路の出口は、前記ポンプに接続されることを特徴とする(2)または(4)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(6)前記熱回収用水が前記第1の熱交換装置を通過したときの出水温度は、50〜90℃であることを特徴とする(5)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
(7)前記第1の管路および第3の管路上には、制御バルブがそれぞれ接続されることを特徴とする(5)記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
本考案の潜熱回収設備が結合された蒸気タービン発電システムは、熱回収管路によって蒸気が凝結するときに放出される潜熱を回収し、工業、ボイラー、商業、畜産業、養殖業、住宅、娯楽などに必要な熱水を供給することにより、エネルギーおよびコストを節約し、経済効果を高めることができる。
本考案の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
(第1実施形態)
図2を参照する。図2は、本考案の第1実施形態による潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム1および/またはコジェネレーションシステムを示すブロック図である。図2に示すように、本実施形態の蒸気タービン発電システム1において、ボイラー11から送り出された高圧蒸気は、順番に、蒸気管路12、タービン13、第1の管路101、復水器15および第2の管路102を通過して凝結される。また、蒸気がタービン13を駆動することにより、発電機14を運転させ、発電を行う。また、凝結水は、ポンプ16、給水管路17および加熱器18を経由して再びボイラー11内に供給される。
図2を参照する。図2は、本考案の第1実施形態による潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム1および/またはコジェネレーションシステムを示すブロック図である。図2に示すように、本実施形態の蒸気タービン発電システム1において、ボイラー11から送り出された高圧蒸気は、順番に、蒸気管路12、タービン13、第1の管路101、復水器15および第2の管路102を通過して凝結される。また、蒸気がタービン13を駆動することにより、発電機14を運転させ、発電を行う。また、凝結水は、ポンプ16、給水管路17および加熱器18を経由して再びボイラー11内に供給される。
本実施形態の蒸気タービン発電システム1には、熱回収管路26を有する潜熱回収設備2が結合される。図2に示すように、潜熱回収設備2は、圧縮機21を含む。圧縮機21は、冷媒を圧縮して送り出す。冷媒は、冷媒管路22から順番に、第1の熱交換装置23、膨張バルブ24および第2の熱交換装置25を通過した後、再び圧縮機21に戻り、循環する。熱回収管路26の一方の端部は、外部水源261に接続され、外部水源261から引き込まれた熱回収用水は、第1の熱交換装置23を通過した後、他方の端部から排出される。また、第1の管路101からは、第3の管路103が分岐される。第3の管路103は、第2の熱交換装置25を通過し、第4の管路104およびポンプ16に接続されることにより、蒸気を凝結させる。このとき、潜熱回収設備2の冷媒は、第2の熱交換装置25で蒸気の熱を吸収する。また、冷媒は、第1の熱交換装置23および膨張バルブ24で熱を放出し、熱回収管路26に冷媒の熱を吸収させることにより、加熱された熱回収用水が外部に排出される。これにより、蒸気が凝結するときに放出される潜熱を回収し、工業、ボイラー、商業、畜産業、養殖業、住宅、娯楽などの外部設備262に必要な熱水を供給することにより、エネルギーおよびコストを節約し、経済効果を高めることができる。
本実施形態の蒸気タービン発電システム1が発電を行うとき、タービン13の入口の蒸気の条件温度は、350〜510℃であり、圧力は、30〜120kg/cm2Aである。また、タービン13の出口の蒸気の条件温度は、45〜65℃であり、圧力は、0.1〜0.25kg/cm2Aである。その後、蒸気は、一部が、負圧状態の復水器15、復水器15の冷却水151および第2の管路102を通過し、残りが、第3の管路103を経由して第2の熱交換装置25を通過し、第4の管路104およびポンプ16に搬送され、凝結される。このとき、潜熱回収設備2の冷媒は、第2の熱交換装置25で蒸気の熱を吸収する。また、冷媒は、第1の熱交換装置23および膨張バルブ24で熱を放出し、熱回収管路26に冷媒の熱を吸収させることにより、加熱された熱回収用水が外部に排出される。これにより、蒸気が凝結するときに放出される潜熱を回収し、外部設備262または工業に使用することができる。
図2に示す第1実施形態において、蒸気タービン発電システム1には、潜熱回収設備2が結合される。熱回収管路26の入水温度は、0〜50℃であり、出水温度は、50〜90℃である。また、蒸気タービン発電システム1の第1の管路101および第3の管路103上には、制御バルブ105,106がそれぞれ接続され、必要に応じ、第1の管路101および/または第3の管路103を通過する蒸気の流量比を制御することができる。
(第2実施形態)
図3を参照する。図3は、本考案の第2実施形態による蒸気タービン発電システムを示すブロック図である。本実施形態の蒸気タービン発電システム1の給水管路17は、第1の熱交換装置23を通過した後、加熱器18を経由し、ボイラー11に供給される。熱回収用水は、給水管路17を通過する凝結水である。凝結水は、冷媒の熱を吸収して約90℃の熱水となる。次に、凝結水は、加熱器18によって102℃以上に加熱され、ボイラー11に供給される。これにより、加熱器18が本来必要であった高圧蒸気量を減少させ、エネルギーを節約することができる。
図3を参照する。図3は、本考案の第2実施形態による蒸気タービン発電システムを示すブロック図である。本実施形態の蒸気タービン発電システム1の給水管路17は、第1の熱交換装置23を通過した後、加熱器18を経由し、ボイラー11に供給される。熱回収用水は、給水管路17を通過する凝結水である。凝結水は、冷媒の熱を吸収して約90℃の熱水となる。次に、凝結水は、加熱器18によって102℃以上に加熱され、ボイラー11に供給される。これにより、加熱器18が本来必要であった高圧蒸気量を減少させ、エネルギーを節約することができる。
(第3実施形態)
図4を参照する。図4は、本考案の第3実施形態による蒸気タービン発電システムを示すブロック図である。蒸気タービン発電システム1の第1の熱交換装置23は、第1の熱交換器231および第2の熱交換器232を有する。冷媒は、冷媒管路22によって分岐され、第1の熱交換器231および第2の熱交換器232で熱を放出する。また、制御バルブ233,234が配置されることにより、第1の熱交換器231および第2の熱交換器232への冷媒の流量比が調整される。熱回収管路26は、第1の熱交換器231を通過し、熱水を排出する。給水管路17が第2の熱交換器232を通過することにより、凝結水は、冷媒の熱を吸収して加熱される。その後、凝結水は、加熱器18によって加熱され、ボイラー11に供給される。
図4を参照する。図4は、本考案の第3実施形態による蒸気タービン発電システムを示すブロック図である。蒸気タービン発電システム1の第1の熱交換装置23は、第1の熱交換器231および第2の熱交換器232を有する。冷媒は、冷媒管路22によって分岐され、第1の熱交換器231および第2の熱交換器232で熱を放出する。また、制御バルブ233,234が配置されることにより、第1の熱交換器231および第2の熱交換器232への冷媒の流量比が調整される。熱回収管路26は、第1の熱交換器231を通過し、熱水を排出する。給水管路17が第2の熱交換器232を通過することにより、凝結水は、冷媒の熱を吸収して加熱される。その後、凝結水は、加熱器18によって加熱され、ボイラー11に供給される。
本考案の潜熱回収設備が結合された蒸気タービン発電システムは、熱回収管路によって蒸気が凝結するときに放出される潜熱を回収し、工業、ボイラー、商業、畜産業、養殖業、住宅、娯楽などに必要な熱水を供給することにより、エネルギーおよびコストを節約し、経済効果を高めることができる。
以上の実施形態は、本考案を説明するためだけに使用され、これだけに限定されるわけではない。即ち、当業者は、本考案の主旨を逸脱しない範囲において、各種の簡易な変更および修飾を行うことができ、それらは、すべて、本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。
1 蒸気タービン発電システム
11 ボイラー
12 蒸気管路
13 タービン
14 発電機
15 復水器
16 ポンプ
17 給水管路
18 加熱器
101 第1の管路
102 第2の管路
103 第3の管路
104 第4の管路
105 制御バルブ
106 制御バルブ
151 冷却水
2 潜熱回収設備
21 圧縮機
22 冷媒管路
23 第1の熱交換装置
24 膨張バルブ
25 第2の熱交換装置
26 熱回収管路
231 第1の熱交換器
232 第2の熱交換器
233 制御バルブ
234 制御バルブ
261 外部水源
262 外部設備
11 ボイラー
12 蒸気管路
13 タービン
14 発電機
15 復水器
16 ポンプ
17 給水管路
18 加熱器
101 第1の管路
102 第2の管路
103 第3の管路
104 第4の管路
105 制御バルブ
106 制御バルブ
151 冷却水
2 潜熱回収設備
21 圧縮機
22 冷媒管路
23 第1の熱交換装置
24 膨張バルブ
25 第2の熱交換装置
26 熱回収管路
231 第1の熱交換器
232 第2の熱交換器
233 制御バルブ
234 制御バルブ
261 外部水源
262 外部設備
Claims (7)
- 潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システムであって、
ボイラーから送り出された高圧蒸気は、順番に、蒸気管路、タービン、第1の管路、復水器および第2の管路を通過して凝結され、凝結水は、ポンプ、給水管路および加熱器を経由して前記ボイラーに供給され、
潜熱回収設備は、冷媒を送り出す圧縮機を含み、前記冷媒は、冷媒管路から順番に、第1の熱交換装置および第2の熱交換装置を通過し、再び前記圧縮機に戻り、
熱回収用水は、前記第1の熱交換装置を通過し、
前記第1の管路からは、第3の管路が分岐され、前記第3の管路が第2の熱交換装置を通過して第4の管路に接続されることにより、前記蒸気は凝結され、
前記冷媒は、前記第2の熱交換装置で前記蒸気の熱を吸収し、また、前記冷媒は、前記第1の熱交換装置で熱を放出し、前記熱回収用水は、前記冷媒の熱を吸収することによって加熱され、外部に排出されることを特徴とする潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。 - 前記熱回収用水を搬送して前記第1の熱交換装置を通過させる熱回収管路をさらに含み、前記熱回収管路の一方の端部は、外部水源に接続され、他方の端部は、外部設備に接続されて出水することを特徴とする請求項1記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
- 前記第1の熱交換装置は、第1の熱交換器および第2の熱交換器を有し、前記冷媒は、前記冷媒管路によって分岐され、前記第1の熱交換器および第2の熱交換器で熱を放出し、前記熱回収管路は、第1の熱交換器を通過し、前記給水管路は、第2の熱交換器を通過し、前記凝結水は、前記冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、前記加熱器を通過して前記ボイラーに供給されることを特徴とする請求項2記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
- 前記熱回収用水は、前記給水管路を通過する凝結水であって、前記給水管路は、前記第1の熱交換装置を通過し、前記凝結水は、前記冷媒の熱を吸収して加熱された後、さらに、前記加熱器を通過して前記ボイラーに供給されることを特徴とする請求項1記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
- 前記第4の管路の出口は、前記ポンプに接続されることを特徴とする請求項2または4記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
- 前記熱回収用水が前記第1の熱交換装置を通過したときの出水温度は、50〜90℃であることを特徴とする請求項5記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
- 前記第1の管路および第3の管路上には、制御バルブがそれぞれ接続されることを特徴とする請求項5記載の潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW098222661U TWM377472U (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Steam turbine electricity generation system with features of latent heat recovery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3162640U true JP3162640U (ja) | 2010-09-09 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2010004397U Expired - Fee Related JP3162640U (ja) | 2009-12-04 | 2010-06-30 | 潜熱回収機能を有する蒸気タービン発電システム |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110131996A1 (ja) |
EP (1) | EP2348197A3 (ja) |
JP (1) | JP3162640U (ja) |
TW (1) | TWM377472U (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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