JPH11101105A - Binary power generation system - Google Patents
Binary power generation systemInfo
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- JPH11101105A JPH11101105A JP26388997A JP26388997A JPH11101105A JP H11101105 A JPH11101105 A JP H11101105A JP 26388997 A JP26388997 A JP 26388997A JP 26388997 A JP26388997 A JP 26388997A JP H11101105 A JPH11101105 A JP H11101105A
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- condenser
- ejector
- screw turbine
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はバイナリー発電シス
テムに関し、より詳しくは、外部の冷却熱源を必要とす
ることなく、作動媒体循環ポンプの入口液をその飽和温
度よりも低い温度まで冷却してポンプの所要押込揚程を
小さくし、凝縮器の設置位置（高さ）に対する制約を緩
和して装置のコンパクト化を図ったものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binary power generation system, and more particularly, to a method of cooling an inlet fluid of a working medium circulation pump to a temperature lower than its saturation temperature without requiring an external cooling heat source. The required push-in head is reduced, and the restriction on the installation position (height) of the condenser is relaxed to make the apparatus compact.
【０００２】[0002]
【従来の技術】バイナリー発電システムは、図２に示す
ように、蒸発器（２）、スクリュータービン（４）、凝
縮器（６）、作動媒体循環ポンプ（８）を接続してなる
閉ループ内で作動媒体を循環させて熱サイクルを構成さ
せ、スクリュータービン（４）で発電機（１０）を駆動
することにより、熱源流体から供給された熱を動力に変
換して発電を行なうようにしたものである。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 2, a binary power generation system includes a closed loop including an evaporator (2), a screw turbine (4), a condenser (6), and a working medium circulation pump (8). The working medium is circulated to form a heat cycle, and the screw turbine (4) drives the generator (10) to convert heat supplied from the heat source fluid into power to generate power. is there.
【０００３】作動媒体は、蒸発器（２）にて熱源流体の
熱を奪って蒸発し、発生した高圧の蒸気はスクリュータ
ービン（４）に供給され、膨張仕事をしてスクリュータ
ービン（４）の出力軸を回転させる。これにより発電機
（１０）が駆動される。スクリュータービン（４）から
排出された蒸気は凝縮器（６）にて冷却水に熱を与えて
凝縮する。凝縮液は作動媒体循環ポンプ（８）により再
び蒸発器（２）へ送られる。[0003] The working medium evaporates by removing the heat of the heat source fluid in the evaporator (2), and the generated high-pressure steam is supplied to the screw turbine (4) to perform expansion work and perform the work of the screw turbine (4). Rotate the output shaft. This drives the generator (10). The steam discharged from the screw turbine (4) gives heat to the cooling water in the condenser (6) and condenses. The condensate is sent again to the evaporator (2) by the working medium circulation pump (8).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】凝縮器（６）にて凝縮
して液相となった作動媒体すなわち作動媒体循環ポンプ
（８）の入口液は飽和液であることから、気泡発生を防
止して作動媒体循環ポンプ（８）の正常な運転を維持す
るため作動媒体循環ポンプ（８）には押込揚程が要求さ
れる。それゆえ、作動媒体循環ポンプ（８）に対して凝
縮器（６）をポンプ揚程よりも高いところに設置しなけ
ればならない。しかしながら、このような凝縮器（６）
の設置位置（高さ）の制約から、装置全体の占有スペー
スが大きくなるという問題があった。一方、作動媒体循
環ポンプ（８）の入口液を凝縮温度より低い温度にする
ためには冷却熱源が必要となり、そのための機器とりわ
け動力が必要となる。The working medium condensed into a liquid phase in the condenser (6), that is, the inlet liquid of the working medium circulation pump (8) is a saturated liquid. In order to maintain the normal operation of the working medium circulation pump (8), the working medium circulation pump (8) is required to have a pushing head. Therefore, the condenser (6) must be installed higher than the pump head relative to the working medium circulation pump (8). However, such a condenser (6)
There is a problem that the space occupied by the entire apparatus is increased due to restrictions on the installation position (height) of the apparatus. On the other hand, a cooling heat source is required to bring the liquid at the inlet of the working medium circulation pump (8) to a temperature lower than the condensing temperature, and equipment, especially power, is required.
【０００５】そこで、本発明の技術的課題は、外部の冷
却熱源を必要とすることなく、作動媒体循環ポンプ
（８）の入口液をその飽和温度よりも低い温度まで冷却
してポンプの所要押込揚程を小さくすることにある。Therefore, a technical problem of the present invention is to cool the inlet liquid of the working medium circulation pump (8) to a temperature lower than its saturation temperature without requiring an external cooling heat source, and to push the pump into a required area. The aim is to reduce the lift.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、蒸発器で発生
した高圧蒸気の一部を蒸気エジェクターに導き、この蒸
気エジェクターにより凝縮液の一部を吸引して凝縮温度
より低い温度で蒸発させ、そのときの潜熱を利用して、
作動媒体液すなわち作動媒体循環ポンプ入口液を飽和温
度よりも低くするようにしたものである。According to the present invention, a part of high-pressure steam generated in an evaporator is led to a steam ejector, and a part of the condensed liquid is sucked by the steam ejector and evaporated at a temperature lower than the condensing temperature. , Using the latent heat at that time,
The working medium liquid, that is, the working medium circulation pump inlet liquid is set lower than the saturation temperature.
【０００７】すなわち、請求項１の発明は、蒸発器と、
スクリュータービンと、凝縮器と、作動媒体循環ポンプ
とを接続してなる閉ループ内で作動媒体を循環させて熱
サイクルを構成させ、スクリュータービンで発電機を駆
動するようにしたバイナリー発電システムにおいて、蒸
発器で発生した高圧蒸気の一部を蒸気エジェクターに導
き、この蒸気エジェクターにより凝縮液の一部を吸引し
て凝縮温度より低い温度で蒸発させ、そのときの潜熱を
利用して作動媒体液を凝縮温度より低くするようにした
ことを特徴とする。That is, the invention according to claim 1 comprises an evaporator,
In a binary power generation system in which a heat cycle is formed by circulating a working medium in a closed loop that connects a screw turbine, a condenser, and a working medium circulation pump, and a screw turbine drives a generator, A part of the high-pressure steam generated in the vessel is guided to a steam ejector, and a part of the condensed liquid is suctioned by this steam ejector and evaporated at a temperature lower than the condensation temperature, and the working medium liquid is condensed using the latent heat at that time The temperature is lower than the temperature.
【０００８】請求項２の発明は、蒸発器で作動媒体を蒸
発させ、発生した蒸気を発電機を駆動するためのスクリ
ュータービンに供給し、スクリュータービンから排出さ
れた蒸気を凝縮器で凝縮させ、凝縮液を作動媒体循環ポ
ンプで再び蒸発器に送るようにしたバイナリー発電シス
テムにおいて、蒸発器で発生した蒸気の一部をエジェク
ターを通して凝縮器に導くとともに、前記エジェクター
に凝縮器出口液の一部を吸引させることによりその圧力
を下げて蒸発させ、当該蒸発の潜熱を利用して作動媒体
循環ポンプ入口液を冷却することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the working medium is evaporated by an evaporator, the generated steam is supplied to a screw turbine for driving a generator, and the steam discharged from the screw turbine is condensed by a condenser. In a binary power generation system in which the condensed liquid is sent to the evaporator again by the working medium circulation pump, a part of the vapor generated in the evaporator is guided to the condenser through an ejector, and a part of the condenser outlet liquid is supplied to the ejector. The method is characterized in that the pressure is reduced by evacuation to evaporate and the latent heat of the evaporation is used to cool the working medium circulation pump inlet liquid.
【０００９】請求項３の発明は、蒸発器と、スクリュー
タービンと、凝縮器と、作動媒体循環ポンプとを接続し
てなる閉ループ内で作動媒体を循環させて熱サイクルを
構成させ、スクリュータービンで発電機を駆動するよう
にしたバイナリー発電システムにおいて、エジェクター
を備えたバイパス管路でスクリュータービンの入口側と
出口側を接続し、かつ、凝縮器の作動媒体出口側に冷却
器を設置して、凝縮器から排出された凝縮液を冷却器の
被冷却側通路と冷却側通路に分岐流入させ、被冷却側通
路の出口を作動媒体循環ポンプの吸込口に接続し、冷却
側通路の出口を前記エジェクターの吸引口に接続したこ
とを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a heat cycle is formed by circulating a working medium in a closed loop that connects an evaporator, a screw turbine, a condenser, and a working medium circulation pump. In a binary power generation system configured to drive a generator, an inlet side and an outlet side of a screw turbine are connected by a bypass line having an ejector, and a cooler is installed on a working medium outlet side of a condenser, The condensed liquid discharged from the condenser is branched and flows into the cooled side passage and the cooling side passage of the cooler, the outlet of the cooled side passage is connected to the suction port of the working medium circulation pump, and the outlet of the cooling side passage is connected to the outlet. It is characterized by being connected to the suction port of the ejector.
【００１０】バイナリー発電装置においては、蒸発器で
高圧の作動媒体蒸気を発生させている。この高圧蒸気の
一部をエジェクターに導入するとともに、凝縮器から排
出され作動媒体循環ポンプに向かう凝縮液を一部分岐さ
せてエジェクターののど部に導くことにより、当該分岐
凝縮液はエジェクターによる吸引作用で減圧される。こ
のとき、当該分岐凝縮液と、作動媒体循環ポンプに向か
う凝縮液との間で熱交換を行なわせることにより、分岐
凝縮液は凝縮液から蒸発の潜熱を奪って蒸発し、一方、
凝縮液は凝縮温度より低い温度に冷却される。このよう
にして、外部の冷却熱源を必要とすることなく、作動媒
体循環ポンプの入口液を飽和温度より低い温度に冷却す
ることができる。したがって、所要押込揚程が小さくな
り、凝縮器に対する設置位置（高さ）の制約が緩和され
ることとなる。In a binary power generator, a high-pressure working medium vapor is generated by an evaporator. A part of the high-pressure steam is introduced into the ejector, and the condensate discharged from the condenser and directed to the working medium circulation pump is partially branched and guided to the throat of the ejector. The pressure is reduced. At this time, by causing heat exchange between the branch condensate and the condensate flowing toward the working medium circulation pump, the branch condensate evaporates by removing the latent heat of evaporation from the condensate.
The condensate is cooled to a temperature below the condensation temperature. In this way, the inlet liquid of the working medium circulation pump can be cooled to a temperature lower than the saturation temperature without requiring an external cooling heat source. Therefore, the required indentation head is reduced, and the restriction on the installation position (height) with respect to the condenser is eased.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図１に従って実施の形態を
説明すると、バイナリー発電システムは、蒸発器（２）
と、スクリュータービン（４）と、凝縮器（６）と、作
動媒体循環ポンプ（８）とを閉ループに接続してなり、
作動媒体を循環させることによって熱サイクルを構成さ
せて、蒸発器（２）において熱源流体から回収した熱を
スクリュータービン（４）において動力に変換し、発電
機（１０）を駆動するようにしている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIG.
And a screw turbine (4), a condenser (6), and a working medium circulation pump (8) connected in a closed loop,
A heat cycle is constituted by circulating the working medium, and the heat recovered from the heat source fluid in the evaporator (2) is converted into power in the screw turbine (4) to drive the generator (10). .
【００１２】蒸発器（２）は熱源流体との熱交換によっ
て作動媒体を蒸発させるためのものである。蒸発器
（２）で発生した作動媒体の蒸気はスクリュータービン
（４）に供給され、膨張仕事によりスクリュータービン
（４）の出力軸を回転させる。これにより発電機（１
０）が駆動される。スクリュータービン（４）から排出
された蒸気は凝縮器（６）に送られ、冷却水との熱交換
によって凝縮する。凝縮液（６）は冷却器（１２）でさ
らに冷却された後、作動媒体循環ポンプ（８）により再
び蒸発器（２）へ送られる。The evaporator (2) is for evaporating the working medium by heat exchange with a heat source fluid. The steam of the working medium generated in the evaporator (2) is supplied to the screw turbine (4), and the output shaft of the screw turbine (4) is rotated by expansion work. This allows the generator (1
0) is driven. The steam discharged from the screw turbine (4) is sent to the condenser (6) and is condensed by heat exchange with cooling water. After the condensate (6) is further cooled in the cooler (12), it is sent again to the evaporator (2) by the working medium circulation pump (8).
【００１３】凝縮器（６）から排出された凝縮液は冷却
器（１２）の被冷却側通路（１２ａ）を経て作動媒体循
環ポンプ（８）に進むが、その凝縮液の一部は分岐管路
（１４）により冷却側通路（１２ｂ）に供給される。冷
却側通路（１２ｂ）の出口は分岐管路（１５）によりエ
ジェクター（１６）の吸引口（１６ａ）に接続されてい
る。エジェクター（１６）は蒸発器（２）とスクリュー
タービン（４）の間の部分と、スクリュータービン
（４）と凝縮器（６）の間の部分を連絡するバイパス管
路（１８）の途中に設置されており、スクリュータービ
ン（４）の入口側と出口側との圧力差により蒸気の流れ
を発生させる。したがって、冷却器（１２）の冷却側通
路（１２ｂ）に流入した凝縮液は分岐管路（１５）を通
じてエジェクター（１６）に吸引され、圧力が低下して
蒸発する。その際の蒸発の潜熱を被冷却側通路（１２
ａ）内の凝縮液から奪う。その結果、被冷却側通路（１
２ａ）内の凝縮液は一段と冷却される。このようにし
て、冷却器（１２）により、冷却水等の外部の冷却熱源
を必要とすることなく凝縮液を飽和温度以下に冷却する
ことができる。The condensate discharged from the condenser (6) advances to the working medium circulation pump (8) through the passage (12a) to be cooled of the cooler (12), and a part of the condensate is branched. The air is supplied to the cooling-side passage (12b) by the passage (14). The outlet of the cooling side passage (12b) is connected to the suction port (16a) of the ejector (16) by the branch pipe line (15). The ejector (16) is installed in the bypass line (18) connecting the part between the evaporator (2) and the screw turbine (4) and the part between the screw turbine (4) and the condenser (6). The steam flow is generated by the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the screw turbine (4). Therefore, the condensate flowing into the cooling side passage (12b) of the cooler (12) is sucked into the ejector (16) through the branch pipe (15), and the pressure is reduced to evaporate. The latent heat of the evaporation at that time is transferred to the cooling-side passage (12).
Take away from the condensate in a). As a result, the cooling-side passage (1)
The condensate in 2a) is further cooled. In this way, the condensate can be cooled by the cooler (12) below the saturation temperature without the need for an external cooling heat source such as cooling water.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、外部の冷却熱源を必要
とすることなく、作動媒体循環ポンプの入口液を飽和温
度より下げることができるため、所要の押込揚程が小さ
くなり、凝縮器の設置位置（高さ）に対する制約が緩和
され、したがって、装置をコンパクトにすることが可能
となる。According to the present invention, since the inlet liquid of the working medium circulating pump can be lowered below the saturation temperature without requiring an external cooling heat source, the required push-in head is reduced and the condenser Restrictions on the installation position (height) are relaxed, so that the device can be made compact.
【図１】実施の形態を示すバイナリー発電システムの系
統図である。FIG. 1 is a system diagram of a binary power generation system showing an embodiment.
【図２】従来の技術を示すバイナリー発電システムの系
統図である。FIG. 2 is a system diagram of a binary power generation system showing a conventional technique.
２ 蒸発器 ４ スクリュータービン ６ 凝縮器 ８ 作動媒体循環ポンプ １０ 発電機 １２ 冷却器 １２ａ 被冷却側通路 １２ｂ 冷却側通路 １４，１５ 分岐管路 １６ エジェクター １６ａ 吸引口 １８ バイパス管路 2 Evaporator 4 Screw turbine 6 Condenser 8 Working medium circulation pump 10 Generator 12 Cooler 12a Cooled side passage 12b Cooling side passage 14, 15 Branch line 16 Ejector 16a Suction port 18 Bypass line
Claims (3)
器と、作動媒体循環ポンプとを接続してなる閉ループ内
で作動媒体を循環させて熱サイクルを構成させ、スクリ
ュータービンで発電機を駆動するようにしたバイナリー
発電システムにおいて、蒸発器で発生した高圧蒸気の一
部を蒸気エジェクターに導き、この蒸気エジェクターに
より凝縮液の一部を吸引して凝縮温度より低い温度で蒸
発させ、そのときの潜熱を利用して作動媒体液を凝縮温
度より低くするようにしたことを特徴とするバイナリー
発電システム。1. A heat cycle is formed by circulating a working medium in a closed loop that connects an evaporator, a screw turbine, a condenser, and a working medium circulation pump, and a generator is driven by the screw turbine. In such a binary power generation system, part of the high-pressure steam generated by the evaporator is guided to a steam ejector, and a part of the condensate is sucked by the steam ejector to evaporate at a temperature lower than the condensing temperature. A binary power generation system characterized in that the working medium liquid is made lower than the condensing temperature by utilizing the above.
蒸気を発電機を駆動するためのスクリュータービンに供
給し、スクリュータービンから排出された蒸気を凝縮器
で凝縮させ、凝縮液を作動媒体循環ポンプで再び蒸発器
に送るようにしたバイナリー発電システムにおいて、蒸
発器で発生した蒸気の一部をエジェクターを通して凝縮
器に導くとともに、前記エジェクターに凝縮器出口液の
一部を吸引させることによりその圧力を下げて蒸発さ
せ、当該蒸発の潜熱を利用して作動媒体循環ポンプ入口
液を冷却することを特徴とするバイナリー発電システ
ム。2. The working medium is evaporated by an evaporator, the generated steam is supplied to a screw turbine for driving a generator, the steam discharged from the screw turbine is condensed by a condenser, and the condensed liquid is condensed by the working medium. In a binary power generation system in which a circulation pump sends the vapor to the evaporator again, a part of the vapor generated in the evaporator is guided to the condenser through an ejector, and the ejector sucks a part of the liquid at the outlet of the condenser. A binary power generation system characterized in that the pressure is reduced to evaporate, and the liquid at the inlet of the working medium circulation pump is cooled using the latent heat of the evaporation.
器と、作動媒体循環ポンプとを接続してなる閉ループ内
で作動媒体を循環させて熱サイクルを構成させ、スクリ
ュータービンで発電機を駆動するようにしたバイナリー
発電システムにおいて、エジェクターを備えたバイパス
管路でスクリュータービンの入口側と出口側を接続し、
かつ、凝縮器の作動媒体出口側に冷却器を設置して、凝
縮器から排出された凝縮液を冷却器の被冷却側通路と冷
却側通路に分岐流入させ、被冷却側通路の出口を作動媒
体循環ポンプの吸込口に接続し、冷却側通路の出口を前
記エジェクターの吸引口に接続したことを特徴とするバ
イナリー発電システム。3. A heat cycle is formed by circulating a working medium in a closed loop that connects an evaporator, a screw turbine, a condenser, and a working medium circulation pump, and a generator is driven by the screw turbine. In the binary power generation system, the inlet side and the outlet side of the screw turbine are connected by a bypass line having an ejector,
In addition, a cooler is installed on the working medium outlet side of the condenser, and the condensate discharged from the condenser is branched and flows into the cooled side passage and the cooling side passage of the cooler, and the outlet of the cooled side passage is operated. A binary power generation system, wherein the outlet is connected to a suction port of a medium circulation pump, and an outlet of a cooling side passage is connected to a suction port of the ejector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26388997A JPH11101105A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Binary power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26388997A JPH11101105A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Binary power generation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101105A true JPH11101105A (en) | 1999-04-13 |
Family
ID=17395669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26388997A Withdrawn JPH11101105A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Binary power generation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11101105A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102434235A (en) * | 2011-10-28 | 2012-05-02 | 天津大学 | Kalina cycle generation system adopting ejector |
| JP2015515565A (en) * | 2012-01-06 | 2015-05-28 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | High glide fluid power generation system with fluid component separation and multiple condensers |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26388997A patent/JPH11101105A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102434235A (en) * | 2011-10-28 | 2012-05-02 | 天津大学 | Kalina cycle generation system adopting ejector |
| JP2015515565A (en) * | 2012-01-06 | 2015-05-28 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションＵｎｉｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | High glide fluid power generation system with fluid component separation and multiple condensers |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |