JPH11107906A - バイナリー発電システム - Google Patents
バイナリー発電システムInfo
- Publication number
- JPH11107906A JPH11107906A JP26646297A JP26646297A JPH11107906A JP H11107906 A JPH11107906 A JP H11107906A JP 26646297 A JP26646297 A JP 26646297A JP 26646297 A JP26646297 A JP 26646297A JP H11107906 A JPH11107906 A JP H11107906A
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- Japan
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- evaporator
- power generation
- condenser
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却熱源の供給が停止した場合に系内圧力が
上昇して安全弁が作動するのを防止する。 【解決手段】 蒸発器２の作動媒体入口にバルブ２０を
設け、このバルブ２０を閉めることにより、蒸発器２へ
の作動媒体の流入を防ぎ、これにより、系内圧力上昇に
よる安全弁の作動を防止する。
上昇して安全弁が作動するのを防止する。 【解決手段】 蒸発器２の作動媒体入口にバルブ２０を
設け、このバルブ２０を閉めることにより、蒸発器２へ
の作動媒体の流入を防ぎ、これにより、系内圧力上昇に
よる安全弁の作動を防止する。
Description
【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、トラブルが発生して電源が
落ちたときのように冷却熱源の供給が停止した場合に、
装置内圧力が上昇して安全弁が作動するのを防止するよ
うにしたもので、たとえば地熱水を熱源流体として用い
る地熱バイナリー発電に利用することができる。
テムに関し、より詳しくは、トラブルが発生して電源が
落ちたときのように冷却熱源の供給が停止した場合に、
装置内圧力が上昇して安全弁が作動するのを防止するよ
うにしたもので、たとえば地熱水を熱源流体として用い
る地熱バイナリー発電に利用することができる。
【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
し、蒸発器（２）で発生した作動媒体の蒸気をスクリュ
ータービン（４）に供給して地熱水等の熱源流体から回
収した熱を動力に変換し、スクリュータービン（４）で
発電機（１０）を駆動するようにしている。
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
し、蒸発器（２）で発生した作動媒体の蒸気をスクリュ
ータービン（４）に供給して地熱水等の熱源流体から回
収した熱を動力に変換し、スクリュータービン（４）で
発電機（１０）を駆動するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】地熱バイナリー発電で
は熱源流体としての地熱水は常時流し続けるのが一般的
である。したがって、停電その他のトラブルが発生して
電源が落ちると、冷却水ポンプ（７）が停止して冷却熱
源の供給が止まるため、次に述べるように系内の圧力が
上昇する。すなわち、蒸発器（２）と凝縮器（６）を同
一レベルに設置してある場合、装置の停止状態では、蒸
発器（２）、凝縮器（６）の下部に作動媒体液が溜ま
る。また、蒸発器（２）と凝縮器（６）は蒸発圧力調節
用配管で連結されているため、蒸発器（２）と凝縮器
（６）は同じ圧力になる。地熱水が継続して流れている
ため、蒸発器（２）の作動媒体通路（２ａ）内の作動媒
体はすべて蒸発する。蒸発した作動媒体は凝縮器（６）
で液化し、蒸発器（２）へ戻されて蒸発する。
は熱源流体としての地熱水は常時流し続けるのが一般的
である。したがって、停電その他のトラブルが発生して
電源が落ちると、冷却水ポンプ（７）が停止して冷却熱
源の供給が止まるため、次に述べるように系内の圧力が
上昇する。すなわち、蒸発器（２）と凝縮器（６）を同
一レベルに設置してある場合、装置の停止状態では、蒸
発器（２）、凝縮器（６）の下部に作動媒体液が溜ま
る。また、蒸発器（２）と凝縮器（６）は蒸発圧力調節
用配管で連結されているため、蒸発器（２）と凝縮器
（６）は同じ圧力になる。地熱水が継続して流れている
ため、蒸発器（２）の作動媒体通路（２ａ）内の作動媒
体はすべて蒸発する。蒸発した作動媒体は凝縮器（６）
で液化し、蒸発器（２）へ戻されて蒸発する。
【０００４】このようにして系内の圧力が上昇し、装置
の設計圧力に達すると安全弁（図示せず）が作動するに
至る。安全弁は異常高圧が生じたときに作動媒体を外気
に開放して異常高圧により装置が破壊するのを防ぐため
のものであるが、安全弁が作動することによって作動媒
体が損失する。また、設計圧力を蒸発器（２）の熱源流
体入口温度における飽和圧力よりも高く設定しておけ
ば、上述のような場合に安全弁が作動することは避けら
れるが、しかし、それではコストが嵩むこととなる。
の設計圧力に達すると安全弁（図示せず）が作動するに
至る。安全弁は異常高圧が生じたときに作動媒体を外気
に開放して異常高圧により装置が破壊するのを防ぐため
のものであるが、安全弁が作動することによって作動媒
体が損失する。また、設計圧力を蒸発器（２）の熱源流
体入口温度における飽和圧力よりも高く設定しておけ
ば、上述のような場合に安全弁が作動することは避けら
れるが、しかし、それではコストが嵩むこととなる。
【０００５】そこで、本発明の技術的課題は、冷却熱源
の供給が停止したときでも安全弁が作動してしまわない
ようにすることである。
の供給が停止したときでも安全弁が作動してしまわない
ようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、スクリュータ
ービンを用いたバイナリー発電システムにおいて、冷却
熱源の供給が停止した場合に、蒸発器への作動媒体の流
入を防ぐことによって、装置内圧力が上昇して安全弁が
作動するのを防止するようにしたものである。
ービンを用いたバイナリー発電システムにおいて、冷却
熱源の供給が停止した場合に、蒸発器への作動媒体の流
入を防ぐことによって、装置内圧力が上昇して安全弁が
作動するのを防止するようにしたものである。
【０００７】請求項２の発明は、熱源流体との熱交換に
よって作動媒体を蒸発させる蒸発器、作動媒体蒸気の供
給を受けて発電機を駆動するスクリュータービン、作動
媒体蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、および、作動媒
体を循環させる作動媒体循環ポンプを接続してなる閉ル
ープ内で作動媒体を循環させるようにしたものにおい
て、蒸発器の作動媒体入口にバルブを設け、このバルブ
を閉めることにより、蒸発器への作動媒体流入を防ぐよ
うにしたことを特徴とする。前記バルブは手動弁でもよ
いが、電源が落ちた時に自動的に閉じるようにした自動
弁を採用するのが好ましい。
よって作動媒体を蒸発させる蒸発器、作動媒体蒸気の供
給を受けて発電機を駆動するスクリュータービン、作動
媒体蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器、および、作動媒
体を循環させる作動媒体循環ポンプを接続してなる閉ル
ープ内で作動媒体を循環させるようにしたものにおい
て、蒸発器の作動媒体入口にバルブを設け、このバルブ
を閉めることにより、蒸発器への作動媒体流入を防ぐよ
うにしたことを特徴とする。前記バルブは手動弁でもよ
いが、電源が落ちた時に自動的に閉じるようにした自動
弁を採用するのが好ましい。
【０００８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、スクリュータービンの入口側に緊急遮断弁を設置
し、緊急遮断弁の上流側と凝縮器の入口側とを接続する
バイパス配管と、緊急遮断弁の上流側に設置した圧力セ
ンサーと、バイパス配管に設置され、圧力センサーから
の制御信号に応答して開く圧力調節弁とを備えたことを
特徴とする。
て、スクリュータービンの入口側に緊急遮断弁を設置
し、緊急遮断弁の上流側と凝縮器の入口側とを接続する
バイパス配管と、緊急遮断弁の上流側に設置した圧力セ
ンサーと、バイパス配管に設置され、圧力センサーから
の制御信号に応答して開く圧力調節弁とを備えたことを
特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示すように、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）
を閉ループに接続してなり、この閉ループ内で作動媒体
を循環させる。作動媒体は蒸発器（２）の作動媒体通路
（２ａ）を流れる間に熱源流体通路（２ｂ）を流れる熱
源流体から熱を奪って蒸発し、発生した蒸気がスクリュ
ータービン（４）に供給される。スクリュータービン
（４）に供給された作動媒体の蒸気は膨張仕事をしてス
クリュータービン（４）の出力軸を回転させ、これによ
り発電機（１０）を駆動させる。スクリュータービン
（４）から排出された作動媒体の蒸気は凝縮器（６）で
冷却される。凝縮器（６）は一種の熱交換器であって、
たとえばプレート式熱交換器の場合、伝熱プレートを介
して隣り合った流体通路（６ａ，６ｂ）のうちの作動流
体通路（６ａ）にスクリュータービン（４）から排出さ
れた作動媒体蒸気が供給され、冷却水通路（６ｂ）に冷
却水ポンプ（７）からの冷却水が供給され、伝熱プレー
トを介して熱交換をする結果、作動媒体蒸気が冷却水に
熱を奪われて凝縮する。凝縮液は作動媒体循環ポンプ
（８）で再び蒸発器（２）に送られる。
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）
を閉ループに接続してなり、この閉ループ内で作動媒体
を循環させる。作動媒体は蒸発器（２）の作動媒体通路
（２ａ）を流れる間に熱源流体通路（２ｂ）を流れる熱
源流体から熱を奪って蒸発し、発生した蒸気がスクリュ
ータービン（４）に供給される。スクリュータービン
（４）に供給された作動媒体の蒸気は膨張仕事をしてス
クリュータービン（４）の出力軸を回転させ、これによ
り発電機（１０）を駆動させる。スクリュータービン
（４）から排出された作動媒体の蒸気は凝縮器（６）で
冷却される。凝縮器（６）は一種の熱交換器であって、
たとえばプレート式熱交換器の場合、伝熱プレートを介
して隣り合った流体通路（６ａ，６ｂ）のうちの作動流
体通路（６ａ）にスクリュータービン（４）から排出さ
れた作動媒体蒸気が供給され、冷却水通路（６ｂ）に冷
却水ポンプ（７）からの冷却水が供給され、伝熱プレー
トを介して熱交換をする結果、作動媒体蒸気が冷却水に
熱を奪われて凝縮する。凝縮液は作動媒体循環ポンプ
（８）で再び蒸発器（２）に送られる。
【００１０】また、スクリュータービン（４）の上流側
に緊急遮断弁（１２）を設置するとともに、スクリュー
タービン（４）をバイパスするバイパス配管（１４）を
設ける。バイパス配管（１４）は緊急遮断弁（１２）の
上流側と凝縮器（６）入口側とを接続し、圧力センサー
（１６）からの制御信号に応答して開く圧力調節弁（１
８）を備えている。圧力センサー（１６）は緊急遮断弁
（１２）の上流側に設置し、設定値を越える圧力を検知
したとき圧力調節弁（１８）に制御信号を出力するよう
にセットする。
に緊急遮断弁（１２）を設置するとともに、スクリュー
タービン（４）をバイパスするバイパス配管（１４）を
設ける。バイパス配管（１４）は緊急遮断弁（１２）の
上流側と凝縮器（６）入口側とを接続し、圧力センサー
（１６）からの制御信号に応答して開く圧力調節弁（１
８）を備えている。圧力センサー（１６）は緊急遮断弁
（１２）の上流側に設置し、設定値を越える圧力を検知
したとき圧力調節弁（１８）に制御信号を出力するよう
にセットする。
【００１１】蒸発器（２）の作動媒体入口側に自動弁
（２０）を設ける。この自動弁（２０）は通常は開いて
おり、何らかのトラブルが発生して電源が落ちた時に自
動的に閉まるようにセットしておくものである。自動弁
（２０）を設置する位置は、図示するように作動媒体循
環ポンプ（８）の下流側とするほか、作動媒体循環ポン
プ（８）の上流側とすることもできる。
（２０）を設ける。この自動弁（２０）は通常は開いて
おり、何らかのトラブルが発生して電源が落ちた時に自
動的に閉まるようにセットしておくものである。自動弁
（２０）を設置する位置は、図示するように作動媒体循
環ポンプ（８）の下流側とするほか、作動媒体循環ポン
プ（８）の上流側とすることもできる。
【００１２】上記構成における作用について述べるなら
ば、圧力調節弁（１８）が開くと、蒸発器（２）と凝縮
器（６）はバイパス配管（１４）を通じて連通するた
め、蒸発器（２）と凝縮器（６）は同じ圧力になる。ま
た、蒸発器（２）と凝縮器（６）を同一レベルに設置し
てある場合、装置の停止状態では、蒸発器（２）、凝縮
器（６）の下部に作動媒体液が溜まる。蒸発器（２）の
熱源流体通路（２ｂ）に熱源流体が継続して流れている
と、蒸発器（２）の作動媒体通路（２ａ）内の作動媒体
はすべて蒸発する。ここで、自動弁（２０）が閉じてい
ると、蒸発器（２）に作動媒体が供給されないため、蒸
発器（２）の作動媒体通路（２ａ）内にホールドされて
いた作動媒体が蒸発した後は作動媒体の蒸発が続かな
い。したがって、装置内圧力上昇による安全弁の作動と
いった事態に至ることはない。
ば、圧力調節弁（１８）が開くと、蒸発器（２）と凝縮
器（６）はバイパス配管（１４）を通じて連通するた
め、蒸発器（２）と凝縮器（６）は同じ圧力になる。ま
た、蒸発器（２）と凝縮器（６）を同一レベルに設置し
てある場合、装置の停止状態では、蒸発器（２）、凝縮
器（６）の下部に作動媒体液が溜まる。蒸発器（２）の
熱源流体通路（２ｂ）に熱源流体が継続して流れている
と、蒸発器（２）の作動媒体通路（２ａ）内の作動媒体
はすべて蒸発する。ここで、自動弁（２０）が閉じてい
ると、蒸発器（２）に作動媒体が供給されないため、蒸
発器（２）の作動媒体通路（２ａ）内にホールドされて
いた作動媒体が蒸発した後は作動媒体の蒸発が続かな
い。したがって、装置内圧力上昇による安全弁の作動と
いった事態に至ることはない。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、蒸発器
（２）の作動媒体入口にバルブ（２０）を設け、トラブ
ルが発生して電源が落ちた時このバルブ（２０）が自動
的に閉まるようにセットしておくことにより、蒸発器へ
（２）への作動媒体の流入を防ぐようにしたものである
ため、系内圧力上昇による安全弁作動を防止するという
所期の技術的課題を解決することができる。
（２）の作動媒体入口にバルブ（２０）を設け、トラブ
ルが発生して電源が落ちた時このバルブ（２０）が自動
的に閉まるようにセットしておくことにより、蒸発器へ
（２）への作動媒体の流入を防ぐようにしたものである
ため、系内圧力上昇による安全弁作動を防止するという
所期の技術的課題を解決することができる。
【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。
統図である。
【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。
統図である。
２ 蒸発器 ２ａ 作動媒体通路 ２ｂ 熱源流体通路 ４ スクリュータービン ６ 凝縮器 ６ａ 作動媒体通路 ６ｂ 冷却水通路 ７ 冷却水ポンプ ８ 作動媒体循環ポンプ １０ 発電機 １２ 緊急遮断弁 １４ バイパス配管 １６ 圧力センサー １８ 圧力調節弁 ２０ 自動弁（バルブ）
Claims (3)
- 【請求項１】 スクリュータービンを用いたバイナリー
発電システムにおいて、冷却熱源の供給が停止した場合
に、蒸発器への作動媒体の流入を防ぐことによって、装
置内圧力が上昇して安全弁が作動するのを防止するよう
にしたことを特徴とするバイナリー発電システム。 - 【請求項２】 熱源流体との熱交換によって作動媒体を
蒸発させる蒸発器、作動媒体蒸気の供給を受けて発電機
を駆動するスクリュータービン、作動媒体蒸気を冷却し
て凝縮させる凝縮器、および、作動媒体を循環させる作
動媒体循環ポンプを接続してなる閉ループ内で作動媒体
を循環させるようにしたものにおいて、蒸発器の作動媒
体入口にバルブを設け、このバルブを閉めることによ
り、蒸発器への作動媒体流入を防ぐようにしたことを特
徴とする請求項１のバイナリー発電システム。 - 【請求項３】 スクリュータービンの入口側に緊急遮断
弁を設置し、緊急遮断弁の上流側と凝縮器の入口側とを
接続するバイパス配管と、緊急遮断弁の上流側に設置し
た圧力センサーと、バイパス配管に設置され、圧力セン
サーからの制御信号に応答して開く圧力調節弁とを備え
た請求項２のバイナリー発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26646297A JPH11107906A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | バイナリー発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26646297A JPH11107906A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | バイナリー発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107906A true JPH11107906A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17431274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26646297A Withdrawn JPH11107906A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | バイナリー発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11107906A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101425962B1 (ko) * | 2011-10-13 | 2014-08-05 | 주식회사 이노지오테크놀로지 | 바이너리 지열 발전 시스템 |
| EP2944812A1 (en) | 2014-05-15 | 2015-11-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Thermal energy recovery device and control method |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26646297A patent/JPH11107906A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101425962B1 (ko) * | 2011-10-13 | 2014-08-05 | 주식회사 이노지오테크놀로지 | 바이너리 지열 발전 시스템 |
| EP2944812A1 (en) | 2014-05-15 | 2015-11-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Thermal energy recovery device and control method |
| CN105089721A (zh) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 株式会社神户制钢所 | 热能回收装置和控制方法 |
| KR20150131983A (ko) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 열 에너지 회수 장치 및 제어 방법 |
| US9797272B2 (en) | 2014-05-15 | 2017-10-24 | Kobe Steel, Ltd. | Thermal energy recovery device and control method |
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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 |