JPH09303111A - 温排水発電システム - Google Patents
温排水発電システムInfo
- Publication number
- JPH09303111A JPH09303111A JP12316596A JP12316596A JPH09303111A JP H09303111 A JPH09303111 A JP H09303111A JP 12316596 A JP12316596 A JP 12316596A JP 12316596 A JP12316596 A JP 12316596A JP H09303111 A JPH09303111 A JP H09303111A
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- Japan
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- pump
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Abstract
(57)【要約】
【課題】貴重な自然エネルギーを効率よく使うと共に、
地球全体の温度上昇を低く抑える温排水発電システムを
提供する。 【解決手段】加熱蒸気を用いる発電サイクルから排出さ
れる廃熱を吸収して冷媒を気化し膨張させる加熱器と、
気化された冷媒蒸気の圧力で回転し発電機を駆動するタ
ービンと、タービンから排出された冷媒蒸気を冷却し液
化する冷却器と、液化した冷媒を加熱器に戻すポンプと
から温排水発電システムを構成し、発電をする。
地球全体の温度上昇を低く抑える温排水発電システムを
提供する。 【解決手段】加熱蒸気を用いる発電サイクルから排出さ
れる廃熱を吸収して冷媒を気化し膨張させる加熱器と、
気化された冷媒蒸気の圧力で回転し発電機を駆動するタ
ービンと、タービンから排出された冷媒蒸気を冷却し液
化する冷却器と、液化した冷媒を加熱器に戻すポンプと
から温排水発電システムを構成し、発電をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所や原子
力発電所等，熱せられた水蒸気を用いてタービンを回し
発電する発電所から排出される温排水（冷却水）を利用
して発電するシステムに関するものである。
力発電所等，熱せられた水蒸気を用いてタービンを回し
発電する発電所から排出される温排水（冷却水）を利用
して発電するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】１９９２年の時点で、わが国の年間総需
要電力量はおよそ８０００億キロワット時、発電設備は
およそ２億キロワットに達している。このように多くの
電力を供給している電力会社は、発電量の８０パーセン
トを占める火力発電所や原子力発電所の発電効率を上げ
るための様々な方法を、従来より数多く研究してきた。
例えば、火力発電所の発電効率は、５０年ほど前には２
０パーセント以下であったが、発電機のタービンを回転
させた後の過熱蒸気を復水器を通さず再熱器で再熱して
ボイラーに戻したり、煙突から排出されるガスの保有熱
でボイラーへの供給空気を予熱したりして、各部の熱効
率の改善を図った結果、現在では４０パーセント近くに
まで改善されている。
要電力量はおよそ８０００億キロワット時、発電設備は
およそ２億キロワットに達している。このように多くの
電力を供給している電力会社は、発電量の８０パーセン
トを占める火力発電所や原子力発電所の発電効率を上げ
るための様々な方法を、従来より数多く研究してきた。
例えば、火力発電所の発電効率は、５０年ほど前には２
０パーセント以下であったが、発電機のタービンを回転
させた後の過熱蒸気を復水器を通さず再熱器で再熱して
ボイラーに戻したり、煙突から排出されるガスの保有熱
でボイラーへの供給空気を予熱したりして、各部の熱効
率の改善を図った結果、現在では４０パーセント近くに
まで改善されている。
【０００３】上記発電効率とは、燃料が持っている熱エ
ネルギーが、最終的にどれだけ電気エネルギーに変換さ
れたかの割合をいう。
ネルギーが、最終的にどれだけ電気エネルギーに変換さ
れたかの割合をいう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、発電に使われ
た約４０パーセントのエネルギー以外の約６０パーセン
トのエネルギーは、自然界に形を変えてすべて無駄に捨
てられていた。その内訳は例えば、約４０パーセントが
復水器を冷却した後の温排水（多くは海水が使われ
る），約１０パーセントが煙突から空気中に拡散される
排気ガス，約１０パーセントがその他のエネルギーであ
った。
た約４０パーセントのエネルギー以外の約６０パーセン
トのエネルギーは、自然界に形を変えてすべて無駄に捨
てられていた。その内訳は例えば、約４０パーセントが
復水器を冷却した後の温排水（多くは海水が使われ
る），約１０パーセントが煙突から空気中に拡散される
排気ガス，約１０パーセントがその他のエネルギーであ
った。
【０００５】ここで、温排水について詳しく述べると、
たとえば、６０万キロワット級の火力発電所において
は、海水温より６〜７℃高い温排水が毎秒２５〜２６キ
ロリットル排出されていた。この温排水が持つ莫大な熱
量は、海に放出されて海水の温度上昇を招き、沿岸にす
む生物の生息環境に深刻な影響を与え、自然環境をこわ
すという問題点があった。また、石油や石炭や原子力等
の貴重なエネルギーを使って得た熱量を、そのまま自然
界に放出してしまうのは無駄で、この結果、更に地球環
境の温暖化を招くという問題点もあった。
たとえば、６０万キロワット級の火力発電所において
は、海水温より６〜７℃高い温排水が毎秒２５〜２６キ
ロリットル排出されていた。この温排水が持つ莫大な熱
量は、海に放出されて海水の温度上昇を招き、沿岸にす
む生物の生息環境に深刻な影響を与え、自然環境をこわ
すという問題点があった。また、石油や石炭や原子力等
の貴重なエネルギーを使って得た熱量を、そのまま自然
界に放出してしまうのは無駄で、この結果、更に地球環
境の温暖化を招くという問題点もあった。
【０００６】本発明は、上記の問題点にかんがみて提案
されたもので、貴重なエネルギーを効率よく使うと共
に、地球全体の温度上昇を低く抑える温排水発電システ
ムを提供することを目的としている。
されたもので、貴重なエネルギーを効率よく使うと共
に、地球全体の温度上昇を低く抑える温排水発電システ
ムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、加熱水蒸気を用いる発電サイクルから排
出される廃熱を利用して発電をする温排水発電システム
であって、前記廃熱を吸収して冷媒を気化し膨張させる
加熱器と、気化された冷媒蒸気の圧力で回転し発電機を
駆動するタービンと、タービンから排出された冷媒蒸気
を冷却し液化する冷却器と、液化した冷媒を加熱器に戻
すポンプとから構成されているという手段を用いた。
に、本発明は、加熱水蒸気を用いる発電サイクルから排
出される廃熱を利用して発電をする温排水発電システム
であって、前記廃熱を吸収して冷媒を気化し膨張させる
加熱器と、気化された冷媒蒸気の圧力で回転し発電機を
駆動するタービンと、タービンから排出された冷媒蒸気
を冷却し液化する冷却器と、液化した冷媒を加熱器に戻
すポンプとから構成されているという手段を用いた。
【０００８】上記温排水発電システムに用いる冷媒とし
ては、アンモニアが好ましいが、水やプロパン，フロン
等を用いても構わない。
ては、アンモニアが好ましいが、水やプロパン，フロン
等を用いても構わない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明にかかる温排水発電
システムの実施の形態について、図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明に係る温排水発電システムの説
明図である。図１に示された温排水発電システムは、熱
を伝える物質（冷媒）として、アンモニア蒸気（以下、
アンモニアガスという）を用いたものである。この温排
水発電システムは、後述する復水器からの温排水の廃熱
を吸収して液体アンモニアをアンモニアガスに変える加
熱器１と、このアンモニアガスの圧力によって回転する
タービン２と、タービン２を通過したアンモニアガスを
加圧するポンプ４と、加圧されたアンモニアガスを冷や
して元の液体アンモニアに戻す冷却器３と、タービン２
に連結されてその回転力で発電する発電機５とを備えて
いる。
システムの実施の形態について、図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明に係る温排水発電システムの説
明図である。図１に示された温排水発電システムは、熱
を伝える物質（冷媒）として、アンモニア蒸気（以下、
アンモニアガスという）を用いたものである。この温排
水発電システムは、後述する復水器からの温排水の廃熱
を吸収して液体アンモニアをアンモニアガスに変える加
熱器１と、このアンモニアガスの圧力によって回転する
タービン２と、タービン２を通過したアンモニアガスを
加圧するポンプ４と、加圧されたアンモニアガスを冷や
して元の液体アンモニアに戻す冷却器３と、タービン２
に連結されてその回転力で発電する発電機５とを備えて
いる。
【００１０】一方、火力発電所２０は、燃料を焚いて水
を沸騰させ水蒸気を発生させるボイラー２１と、発生し
た水蒸気の圧力によって回転させられるタービン２２
と、タービン２２を通過した水蒸気を冷やして元の水に
戻す復水器（冷却器）２３と、復水器２３の水をボイラ
ー２１まで戻すポンプ２４と、タービン２２に連結され
てその回転力で発電する発電機２５とを備えている。
を沸騰させ水蒸気を発生させるボイラー２１と、発生し
た水蒸気の圧力によって回転させられるタービン２２
と、タービン２２を通過した水蒸気を冷やして元の水に
戻す復水器（冷却器）２３と、復水器２３の水をボイラ
ー２１まで戻すポンプ２４と、タービン２２に連結され
てその回転力で発電する発電機２５とを備えている。
【００１１】次に、本発明にかかる温排水発電システム
の動作について説明する。まず、火力発電所２０の動作
について説明すると、ボイラー２１で加熱された水は、
摂氏５００度を越える高温高圧の過熱水蒸気となり、そ
の圧力でタービン２２を回転させる。タービン２２を回
した水蒸気の温度は、摂氏１００度近くまで下がり、そ
のため圧力も小さくなる。この低温低圧の水蒸気は、復
水器２３で更に冷却されて水に戻る。このようにして液
体の状態に戻った水が、ポンプ２４によってボイラー２
１に戻される。
の動作について説明する。まず、火力発電所２０の動作
について説明すると、ボイラー２１で加熱された水は、
摂氏５００度を越える高温高圧の過熱水蒸気となり、そ
の圧力でタービン２２を回転させる。タービン２２を回
した水蒸気の温度は、摂氏１００度近くまで下がり、そ
のため圧力も小さくなる。この低温低圧の水蒸気は、復
水器２３で更に冷却されて水に戻る。このようにして液
体の状態に戻った水が、ポンプ２４によってボイラー２
１に戻される。
【００１２】上記復水器２３で水蒸気を冷却して得られ
た温排水は、ポンプ９によって温排水発電システムの加
熱器１まで送られる。加熱器１内は復水器２３からの温
排水によって、摂氏１００度以上に熱せられる。図１の
温排水発電システムにおいて、加熱器１を通過した液体
のアンモニアは摂氏１００度以上に熱せられ、体積比で
８００倍以上の高温高圧のアンモニアガスとなり、蒸気
管部７ａに入る。そして、このアンモニアガスの圧力に
よってタービン２が回転する。すると、タービン２の回
転軸に連結された発電機５が回転し、発電機５が発電を
開始する。タービン２を通過した高温高圧のアンモニア
ガスは、蒸気管部７ｂ内で低温低圧となる。低温低圧の
アンモニアガスはポンプ４で加圧され、冷却器３で冷や
される。アンモニアガスはポンプ４によって高圧になっ
ているので、冷却器３で冷やされると低温でも簡単に、
例えば８気圧では摂氏２０度程度で、元の液体アンモニ
アに戻って体積が激減し、液体管部８に入る。冷却器３
は冷却管６によって常時冷却されている。冷却管６には
海や川からくみ上げられた水が流れている。海や川の水
は無尽蔵で、水面近くでも摂氏２０度程度の低温なの
で、高温のアンモニアガスを効率よく冷やすことが出来
る。高圧の液体アンモニアは加熱器１で加熱され、気化
して再び高温高圧のアンモニアガスとなり、発電に使わ
れる。
た温排水は、ポンプ９によって温排水発電システムの加
熱器１まで送られる。加熱器１内は復水器２３からの温
排水によって、摂氏１００度以上に熱せられる。図１の
温排水発電システムにおいて、加熱器１を通過した液体
のアンモニアは摂氏１００度以上に熱せられ、体積比で
８００倍以上の高温高圧のアンモニアガスとなり、蒸気
管部７ａに入る。そして、このアンモニアガスの圧力に
よってタービン２が回転する。すると、タービン２の回
転軸に連結された発電機５が回転し、発電機５が発電を
開始する。タービン２を通過した高温高圧のアンモニア
ガスは、蒸気管部７ｂ内で低温低圧となる。低温低圧の
アンモニアガスはポンプ４で加圧され、冷却器３で冷や
される。アンモニアガスはポンプ４によって高圧になっ
ているので、冷却器３で冷やされると低温でも簡単に、
例えば８気圧では摂氏２０度程度で、元の液体アンモニ
アに戻って体積が激減し、液体管部８に入る。冷却器３
は冷却管６によって常時冷却されている。冷却管６には
海や川からくみ上げられた水が流れている。海や川の水
は無尽蔵で、水面近くでも摂氏２０度程度の低温なの
で、高温のアンモニアガスを効率よく冷やすことが出来
る。高圧の液体アンモニアは加熱器１で加熱され、気化
して再び高温高圧のアンモニアガスとなり、発電に使わ
れる。
【００１３】図２は別実施の形態の一例の説明図である
が、ここでは相違点について簡単に説明する。図に示し
た温排水発電システムにおいて、火力発電所の復水器２
３は、冷却管１６から供給される海水によって冷却され
ている。復水器２３を冷却した後の温排水は、温排水管
１９を通って加熱器１１を温める。加熱器１１の加熱温
度は、先の加熱器１の温度に比べて若干低くなる。加熱
器１１によって液体アンモニアは気化され、高温高圧の
アンモニアガスとなってタービン１２を回転させる。タ
ービン１２を回転させたアンモニアガスは、冷却器１３
で冷やされて液体アンモニアとなり、この液体アンモニ
アがポンプ１４で再び加熱器１１に送られる。この相変
化のサイクルが繰り返され、タービン１２に連結された
発電機１５が発電する。
が、ここでは相違点について簡単に説明する。図に示し
た温排水発電システムにおいて、火力発電所の復水器２
３は、冷却管１６から供給される海水によって冷却され
ている。復水器２３を冷却した後の温排水は、温排水管
１９を通って加熱器１１を温める。加熱器１１の加熱温
度は、先の加熱器１の温度に比べて若干低くなる。加熱
器１１によって液体アンモニアは気化され、高温高圧の
アンモニアガスとなってタービン１２を回転させる。タ
ービン１２を回転させたアンモニアガスは、冷却器１３
で冷やされて液体アンモニアとなり、この液体アンモニ
アがポンプ１４で再び加熱器１１に送られる。この相変
化のサイクルが繰り返され、タービン１２に連結された
発電機１５が発電する。
【００１４】通常の温度差発電においては、温度差が小
さいために発電効率は小さくなるが、上記温排水発電シ
ステムにおいては、高温部が例えば摂氏１００度，低温
部が摂氏２０度というように大きな温度差があるので、
効率よく発電することができる。
さいために発電効率は小さくなるが、上記温排水発電シ
ステムにおいては、高温部が例えば摂氏１００度，低温
部が摂氏２０度というように大きな温度差があるので、
効率よく発電することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る温排水発電システムによれ
ば、火力発電所又は原子力発電所において発生し、本来
は捨てられるはずの温排水を熱源として、液体冷媒を気
化して相を変化させ、その圧力でタービン，発電機を回
して発電するので、貴重なエネルギーを効率よく使うこ
とができる。このことは、海水や地球全体の温度上昇を
低く抑えることができるという大きな効果もある。
ば、火力発電所又は原子力発電所において発生し、本来
は捨てられるはずの温排水を熱源として、液体冷媒を気
化して相を変化させ、その圧力でタービン，発電機を回
して発電するので、貴重なエネルギーを効率よく使うこ
とができる。このことは、海水や地球全体の温度上昇を
低く抑えることができるという大きな効果もある。
【図１】本発明に係る温排水発電システムの実施の形態
の説明図である。
の説明図である。
【図２】本発明に係る温排水発電システムの別実施の形
態の説明図である。
態の説明図である。
１，１１ 加熱器 ２，１２ タービン ３，１３ 冷却器 ４，９，１４ ポンプ ５，１５ 発電機 ６，１６ 冷却管 １９ 温排水管
Claims (1)
- 【請求項１】加熱蒸気を用いる発電サイクルから排出さ
れる廃熱を利用して発電をする温排水発電システムであ
って、 前記廃熱を吸収して冷媒を気化し膨張させる加熱器と、
気化された冷媒蒸気の圧力で回転し発電機を駆動するタ
ービンと、タービンから排出された冷媒蒸気を冷却し液
化する冷却器と、液化した冷媒を加熱器に戻すポンプと
から構成されていることを特徴とする温排水発電システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12316596A JPH09303111A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 温排水発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12316596A JPH09303111A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 温排水発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303111A true JPH09303111A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14853801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12316596A Pending JPH09303111A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 温排水発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303111A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011102408A1 (ja) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 株式会社Ihi | 排熱回収システム、エネルギ供給システム及び排熱回収方法 |
| KR101528935B1 (ko) * | 2009-03-15 | 2015-06-15 | 임효진 | 복수기 폐열 발전시스템 |
| GB2535181A (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-17 | Futurebay Ltd | Apparatus and method for energy storage |
| JP2019506563A (ja) * | 2016-01-20 | 2019-03-07 | クリメオン エービー | 熱回収システムおよび熱回収システムを用いて熱を電気エネルギーに変換する方法 |
| CN110500585A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-26 | 光大环保技术研究院（南京）有限公司 | 一种垃圾焚烧发电余热蒸氨*** |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157004A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-28 | Toshiba Corp | Combined electric power generator |
| JPH04124411A (ja) * | 1990-09-17 | 1992-04-24 | Toshiba Corp | 蒸気タービン複合発電設備 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP12316596A patent/JPH09303111A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157004A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-28 | Toshiba Corp | Combined electric power generator |
| JPH04124411A (ja) * | 1990-09-17 | 1992-04-24 | Toshiba Corp | 蒸気タービン複合発電設備 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101528935B1 (ko) * | 2009-03-15 | 2015-06-15 | 임효진 | 복수기 폐열 발전시스템 |
| WO2011102408A1 (ja) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 株式会社Ihi | 排熱回収システム、エネルギ供給システム及び排熱回収方法 |
| JP2012198018A (ja) * | 2010-02-19 | 2012-10-18 | Ihi Corp | 排熱回収システム、エネルギ供給システム及び排熱回収方法 |
| JP5062380B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2012-10-31 | 株式会社Ｉｈｉ | 排熱回収システム及びエネルギ供給システム |
| GB2535181A (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-17 | Futurebay Ltd | Apparatus and method for energy storage |
| CN107250492A (zh) * | 2015-02-11 | 2017-10-13 | 福彻尔贝有限公司 | 用于能量储存的装置及方法 |
| CN107250492B (zh) * | 2015-02-11 | 2019-11-19 | 福彻尔贝有限公司 | 用于能量储存的装置及方法 |
| US10815835B2 (en) | 2015-02-11 | 2020-10-27 | Futurebay Limited | Apparatus and method for energy storage |
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