JP6057219B2 - バイナリー発電システム - Google Patents
バイナリー発電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6057219B2 JP6057219B2 JP2014027696A JP2014027696A JP6057219B2 JP 6057219 B2 JP6057219 B2 JP 6057219B2 JP 2014027696 A JP2014027696 A JP 2014027696A JP 2014027696 A JP2014027696 A JP 2014027696A JP 6057219 B2 JP6057219 B2 JP 6057219B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point medium
- boiling point
- low boiling
- power generation
- temperature
- 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.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 81
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 123
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 10
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
このように、蒸発器を通過した後であって蒸気過熱器に流入する前の低沸点媒体と、タービンの回転軸を回転させた後の低沸点媒体との間で熱交換を行うことにより、タービンの回転軸を回転させた後の低沸点媒体が有する熱エネルギーを有効利用して、バイナリー発電システム全体としての熱エネルギーの利用効率を改善することができる。また、タービンの回転軸を回転させた後の低沸点媒体との間で熱交換を行う対象を、蒸発器を通過した後の低沸点媒体とすれば、蒸発器における低沸点媒体の加熱に使用する熱源が低温の熱源であったとしても、蒸発器における低沸点媒体の加熱を効率的に行うことができる。因みに、蒸気過熱器を通過した後の低沸点媒体の蒸気の温度は、タービンの回転軸を回転させた後の低沸点媒体の温度よりも高いので、タービンの回転軸を回転させた後の低沸点媒体との間で熱交換を行う対象は、蒸気過熱器に流入する前の低沸点媒体とする。
このように、第1熱交換器に加えて、さらに第1熱交換器を経た低沸点媒体が有する熱エネルギーを蒸発器流入前の低沸点媒体に熱移動させる第2熱交換器を備えることで、第1熱交換器を経た低沸点媒体の有する熱エネルギーを有効利用して、バイナリー発電システム全体としての熱エネルギーの利用効率を一層向上させることができる。
このように、第1及び第2温度センサを設けて加熱器を経た低沸点媒体の温度と、第1熱交換器を通った低沸点媒体の温度とを比較して、後者の温度の方が高い場合にのみ、第1熱交換器を通った低沸点媒体から加熱器を通った低沸点媒体に熱移動させる(即ち、第2熱交換器を使用する)ことで、蒸発器や蒸気過熱器で使用する熱源に温度変化が生じた場合であっても、バイナリー発電システム全体としての熱エネルギーの利用効率を一層向上させることができる。
ここで、本発明のバイナリー発電システムでは、低沸点媒体の蒸気を作動流体として用いて発電を行う。本発明のバイナリー発電システムは、特に限定されることなく、水とアンモニアとの混合物を低沸点媒体として用いるカリーナサイクル方式のバイナリー発電システムでありうる。なお、本発明のバイナリー発電システムは、アンモニア、ブタン、ペンタン等の単体を低沸点媒体として用いるランキンサイクル方式のバイナリー発電システムであってもよい。
図1に、本発明に従うバイナリー発電システムの一例の概略構成を示す。このバイナリー発電システム10は、カリーナサイクル方式のバイナリー発電システムである。
なお、第1熱交換器6は、蒸発器3を通過し分離器4に流入する前の低沸点媒体と、タービンTを通過した後であって凝縮器9に流入する前の低沸点媒体との間で熱交換が可能な位置に設置することが好ましい。分離器4を通過した後であって蒸気過熱器5に流入する前の低沸点媒体と、タービンTを通過した後であって凝縮器9に流入する前の低沸点媒体との間で熱交換を行う位置に第1熱交換器6を設置した場合と比較し、分離器4において分離される低沸点媒体蒸気の量を増加させることができるからである。そして、その結果、発電機11における発電量を大きくすることができると共に、例えば蒸発器3において用いている熱源の温度が経時変化した場合であっても安定的に発電することができるからである。
なお、第3温度は、前述した第1温度と第2温度の差が大きいほど第1温度よりも高温になり易く、特に、第1温度と第2温度との差が100℃以上の場合には、上述した熱交換の実施による熱エネルギーの利用効率の改善が著しい。
そこで、第4温度が第5温度よりも低くなることがあり得る場合には、バイナリー発電システム10は、以下に説明する第1温度センサ12、第2温度センサ13、切替手段14及び迂回流路17を備えることが好ましい。
図示しない制御装置は、第1温度センサ12及び第2温度センサ13の測温値に基づいて切替手段14を制御する。具体的には、制御装置は、第1温度センサ12の測温値(第4温度)が第2温度センサ13の測温値(第5温度)よりも高い場合に、低沸点媒体の流路を第2熱交換器7への第2熱交換器流路18に切り替え、第1温度センサ12の測温値(第4温度)が第2温度センサ13の測温値(第5温度)以下の場合に、低沸点媒体の流路を迂回流路17に切り替える。このようにバイナリー発電システム10内における低沸点媒体の流路を変更することで、蒸発器3や蒸気過熱器5で使用する熱源(すなわち、温水や温空気)に温度変化が生じた場合であっても、バイナリー発電システムを安定的に駆動させ、バイナリー発電システム全体としての熱エネルギーの利用効率を一層向上させることができる。
2 加熱器
3 蒸発器
4 分離器
5 蒸気過熱器
6 第1熱交換器
7 第2熱交換器
8 吸収器
9 凝縮器
10 バイナリー発電システム
11 発電機
12 第1温度センサ
13 第2温度センサ
14 切替手段
15 循環系統
16 蒸発残液流路
17 迂回流路
18 第2熱交換器流路
19 第3熱交換器流路
20 第3熱交換器
P1 媒体送液ポンプ
T タービン
Claims (2)
- 低沸点媒体の蒸気を作動流体として用いるバイナリー発電システムであって、
低沸点媒体を加熱して低沸点媒体の蒸気を得る蒸発器と、前記低沸点媒体の蒸気を加熱する蒸気過熱器と、該蒸気過熱器を経た前記低沸点媒体の蒸気の運動エネルギーを回転軸の回転エネルギーに変換するタービンと、前記タービンにおいて運動エネルギーの一部を前記回転軸の回転エネルギーに変換した前記低沸点媒体の蒸気を凝縮させる凝縮器とを備え、且つ、内部で前記低沸点媒体を循環させる閉ループ状の循環系統を有し、
前記蒸発器を通過した後であって前記蒸気過熱器に流入する前の前記低沸点媒体と、前記タービンを通過した後であって前記凝縮器に流入する前の前記低沸点媒体との間で熱交換を行う第1熱交換器を更に有し、
前記第1熱交換器は、前記蒸発器を通過し、前記蒸発器と前記蒸気過熱器との間に配置された分離器に流入する前の前記低沸点媒体と、前記タービンを通過した後であって、前記凝縮器に流入する前の前記低沸点媒体と、の間で熱交換可能な位置に設置された
ことを特徴とする、バイナリー発電システム。 - 前記第1熱交換器を通過した後であって前記凝縮器に流入する前の前記低沸点媒体と、前記凝縮器を通過した後であって前記蒸発器に流入する前の前記低沸点媒体との間で熱交換を行う第2熱交換器を更に有することを特徴とする、請求項1に記載のバイナリー発電システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014027696A JP6057219B2 (ja) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | バイナリー発電システム |
PCT/JP2014/001468 WO2014141719A1 (ja) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | バイナリー発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014027696A JP6057219B2 (ja) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | バイナリー発電システム |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013053748A Division JP5531250B1 (ja) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | バイナリー発電システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014181697A JP2014181697A (ja) | 2014-09-29 |
JP6057219B2 true JP6057219B2 (ja) | 2017-01-11 |
Family
ID=51700639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014027696A Active JP6057219B2 (ja) | 2013-03-15 | 2014-02-17 | バイナリー発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6057219B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4184325A (en) * | 1976-12-10 | 1980-01-22 | Sulzer Brothers Limited | Plant and process for recovering waste heat |
US4479350A (en) * | 1981-03-06 | 1984-10-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Recovery of power from vaporization of liquefied natural gas |
US4982568A (en) * | 1989-01-11 | 1991-01-08 | Kalina Alexander Ifaevich | Method and apparatus for converting heat from geothermal fluid to electric power |
DE10335143B4 (de) * | 2003-07-31 | 2010-04-08 | Siemens Ag | Verfahren zur Erhöhung des Wirkungsgrades einer Gasturbinenanlage und dafür geeignete Gasturbinenanlage |
JP2011085025A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Toyota Industries Corp | 廃熱回生システム |
JP5457880B2 (ja) * | 2010-02-24 | 2014-04-02 | メタウォーター株式会社 | 排熱発電方法及び排熱発電システム |
JP5531250B1 (ja) * | 2013-03-15 | 2014-06-25 | メタウォーター株式会社 | バイナリー発電システム |
-
2014
- 2014-02-17 JP JP2014027696A patent/JP6057219B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014181697A (ja) | 2014-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102084093B (zh) | 用于使热动力循环***运行的方法以及热动力循环*** | |
RU2502880C2 (ru) | Органический цикл ренкина прямого нагрева | |
KR101135686B1 (ko) | Orc시스템 유량계 제어방법 | |
JP5812955B2 (ja) | 発電給熱装置 | |
JP2012149541A (ja) | 排熱回収発電装置および船舶 | |
WO2012090517A1 (ja) | 熱回収利用システム | |
KR101135685B1 (ko) | Orc시스템 펌프 제어방법 | |
KR101199525B1 (ko) | Orc시스템 | |
JP5531250B1 (ja) | バイナリー発電システム | |
KR101481010B1 (ko) | 해양온도차발전 시스템 및 그 작동방법 | |
JP6057219B2 (ja) | バイナリー発電システム | |
WO2014141719A1 (ja) | バイナリー発電システム | |
JP4155916B2 (ja) | 排熱回収システム | |
JP5799853B2 (ja) | バイナリ発電システム | |
JP6847682B2 (ja) | 廃棄物発電プラント及び廃棄物発電プラントの運転方法 | |
CN110220177A (zh) | 太阳能光热发电熔盐蒸汽发生***的水侧***及运行方法 | |
JP2014153026A (ja) | 吸収式ヒートポンプ装置 | |
WO2015012345A1 (ja) | ボイラ用給水予熱システム及びボイラ用給水予熱方法 | |
JP6084879B2 (ja) | バイナリー発電システムおよびバイナリー発電システムの運転方法 | |
JP6364238B2 (ja) | 吸収式冷温水機 | |
RU2562735C1 (ru) | Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией | |
KR101289187B1 (ko) | 열에너지를 전환하는 장치 | |
JP2014009623A (ja) | 火力発電システムにおけるボイラ排ガス浄化方法及び火力発電システム | |
CN108138600A (zh) | 运行燃气和蒸汽联合发电站的方法以及燃气和蒸汽联合发电站 | |
JP6552588B2 (ja) | 燃焼排ガスからの熱回収発電設備及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151225 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20151225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20160816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160930 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161125 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6057219 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |