JPS59190411A - 中低温排熱利用発電装置 - Google Patents
中低温排熱利用発電装置Info
- Publication number
- JPS59190411A JPS59190411A JP6304483A JP6304483A JPS59190411A JP S59190411 A JPS59190411 A JP S59190411A JP 6304483 A JP6304483 A JP 6304483A JP 6304483 A JP6304483 A JP 6304483A JP S59190411 A JPS59190411 A JP S59190411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- medium
- heat medium
- boiling point
- low boiling
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、中低温の排ガスと低沸点熱媒体との熱交換に
より同熱媒体蒸気を発生させ、この蒸気によってタービ
ンを駆動し発電を行なう中低温排熱利用発電装置に関す
る。
より同熱媒体蒸気を発生させ、この蒸気によってタービ
ンを駆動し発電を行なう中低温排熱利用発電装置に関す
る。
／１００’〜５００″ＣＪ２１．下の中低温の排ガスの
排熱を利用して発電する装置は既に実用化されており、
その１例を第１図に示す３、 第１図における発電装置は中間熱媒体と低ｄ１′、点熱
媒体とを用いて発電を行なう−ものであり、排ガス１は
中間熱媒体加熱器２で中間熱媒体６と熱交換され冷却さ
れる。一方、排ガス１により加熱された中間熱媒体６は
直接混合式熱交換器４に導かれ、ここで低沸点熱媒体７
と直接接触し、低沸点熱媒体の昇温、蒸発、昇圧を行わ
せしめる。
排熱を利用して発電する装置は既に実用化されており、
その１例を第１図に示す３、 第１図における発電装置は中間熱媒体と低ｄ１′、点熱
媒体とを用いて発電を行なう−ものであり、排ガス１は
中間熱媒体加熱器２で中間熱媒体６と熱交換され冷却さ
れる。一方、排ガス１により加熱された中間熱媒体６は
直接混合式熱交換器４に導かれ、ここで低沸点熱媒体７
と直接接触し、低沸点熱媒体の昇温、蒸発、昇圧を行わ
せしめる。
直接混合式熱交換器４で熱交換した中間熱媒体６は低沸
点熱媒体７と分離され、余熱を利用するため、次の低沸
点熱媒体予熱器５を経由して中間熱媒体循環ポンプ乙に
より再び中間熱媒体加熱器２に供給され、循環を繰り返
す。
点熱媒体７と分離され、余熱を利用するため、次の低沸
点熱媒体予熱器５を経由して中間熱媒体循環ポンプ乙に
より再び中間熱媒体加熱器２に供給され、循環を繰り返
す。
中間熱媒体乙により気化昇圧された低沸点熱媒体７はそ
のエントロピによりタービン８を駆動し、同時に直結さ
れた発電機９を回転させて発電する。
のエントロピによりタービン８を駆動し、同時に直結さ
れた発電機９を回転させて発電する。
タービン８駆動後の低沸点熱媒体７は凝縮器１０で凝縮
器冷却媒体１１によって凝縮後、熱媒液１２となり、循
環ポンプ１６で循環され、加熱蒸発のサイクルを繰り返
す。
器冷却媒体１１によって凝縮後、熱媒液１２となり、循
環ポンプ１６で循環され、加熱蒸発のサイクルを繰り返
す。
ここで中間熱媒体としては各種の浦、例えばポリオール
エステル油、アルキルベンゼンＭｆ１等が用いられ、低
沸点熱媒体としては各種のフロン例えばＲ−１１、Ｒ−
１２、Ｒ−１１３等が用いられる。
エステル油、アルキルベンゼンＭｆ１等が用いられ、低
沸点熱媒体としては各種のフロン例えばＲ−１１、Ｒ−
１２、Ｒ−１１３等が用いられる。
」１記発電装置は、低沸点熱媒体の局部加熱による分解
を防止するため、できるだけ高い熱源の使用を可能にす
るように中間熱媒体を使用したもので、そのために生じ
る温度ポテンシャルの低下を最少限に抑えるため、中間
熱媒体と低沸点熱媒体との直接接触法を採用している。
を防止するため、できるだけ高い熱源の使用を可能にす
るように中間熱媒体を使用したもので、そのために生じ
る温度ポテンシャルの低下を最少限に抑えるため、中間
熱媒体と低沸点熱媒体との直接接触法を採用している。
ところが、」１記直接混合式熱交換器を用いる中ｌｕｌ
熱媒体と低沸点熱媒体との直接接触により、画然媒体の
混入で経時劣化が生じる。また、中間熱媒体の混入によ
る機器及び循環系の汚染が起る。
熱媒体と低沸点熱媒体との直接接触により、画然媒体の
混入で経時劣化が生じる。また、中間熱媒体の混入によ
る機器及び循環系の汚染が起る。
更に中間熱媒体の循環系を設けることによる循環ポンプ
、配管、制御計器その他付属装置等を必要とし、装置が
複雑となる欠点があった。
、配管、制御計器その他付属装置等を必要とし、装置が
複雑となる欠点があった。
本発明は、上記従来の装置の欠点を解消し、上記従来の
中間熱媒体加熱器、直接混合式熱交換器及び低沸点熱媒
体予熱器に代えてヒートパイプ式熱交換器を使用して熱
交換システムを簡略にし、コンパクトで性能のよい発電
装置を提供することを目的とする。
中間熱媒体加熱器、直接混合式熱交換器及び低沸点熱媒
体予熱器に代えてヒートパイプ式熱交換器を使用して熱
交換システムを簡略にし、コンパクトで性能のよい発電
装置を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、中低温の排ガスから熱交換器により吸
熱して低沸点熱媒体に熱を回収し、同熱媒体の昇温昇圧
を行なうことによりタービンを駆動して発電を行なう排
熱利用発電装置において、前記熱交換器にヒートパイプ
式熱交換器を使用することを特徴とするものである。
熱して低沸点熱媒体に熱を回収し、同熱媒体の昇温昇圧
を行なうことによりタービンを駆動して発電を行なう排
熱利用発電装置において、前記熱交換器にヒートパイプ
式熱交換器を使用することを特徴とするものである。
以下、本発明の発電装置を図面に例示した実施例に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第２図において、排ガス１１はヒートパイプ式熱交換器
１２の加熱部１２′に導かれ、ヒートパイプ１６を加熱
することにより冷却される。ヒートパイプ１６には熱媒
が封入されており、この加熱部１２′においてヒートパ
イプ１６内の熱媒は蒸発する。蒸発した熱媒はヒートパ
イプ１６内をその熱交換器１２の冷却部１２“へ移動す
る。冷却部１２″ては、低沸点熱媒体１４によりヒート
バイブ１６内の熱媒は冷却されて虎縮し、再び加熱部１
２′に戻る。
１２の加熱部１２′に導かれ、ヒートパイプ１６を加熱
することにより冷却される。ヒートパイプ１６には熱媒
が封入されており、この加熱部１２′においてヒートパ
イプ１６内の熱媒は蒸発する。蒸発した熱媒はヒートパ
イプ１６内をその熱交換器１２の冷却部１２“へ移動す
る。冷却部１２″ては、低沸点熱媒体１４によりヒート
バイブ１６内の熱媒は冷却されて虎縮し、再び加熱部１
２′に戻る。
ヒートパイプ１６を冷却した低Δ１１点熱媒体１４はそ
れ自身加熱されるから、温度が」１昇して気化し、昇圧
してタービン１５を駆動する。タービン１５に直結され
ている発電機１６は回転されて発電する。タービン１５
を駆動した後、低沸点熱媒体１４は凝縮器１７で冷却水
等の冷却媒体１８により凝縮されて熱媒液１９となり、
循環ポンプ２０で循環されヒートパイプ式熱交換器１２
に戻り加熱蒸発のサイクルを繰り返す。
れ自身加熱されるから、温度が」１昇して気化し、昇圧
してタービン１５を駆動する。タービン１５に直結され
ている発電機１６は回転されて発電する。タービン１５
を駆動した後、低沸点熱媒体１４は凝縮器１７で冷却水
等の冷却媒体１８により凝縮されて熱媒液１９となり、
循環ポンプ２０で循環されヒートパイプ式熱交換器１２
に戻り加熱蒸発のサイクルを繰り返す。
第２図には制御系として調節弁２１、圧力発信器２２及
び調節計２６を付設したものが示されている。即ち低沸
点熱媒体１４の流量を圧力発信器で圧力信号に変換し、
調節計２６で検出して調節弁２１の開度を制御する。
び調節計２６を付設したものが示されている。即ち低沸
点熱媒体１４の流量を圧力発信器で圧力信号に変換し、
調節計２６で検出して調節弁２１の開度を制御する。
本発明によれば、従来の中間熱媒体に相当するものをヒ
ートパイプ中に熱媒として刺入するので、中間熱媒体が
低沸点熱媒体に接触することがない。
ートパイプ中に熱媒として刺入するので、中間熱媒体が
低沸点熱媒体に接触することがない。
このため、従来のもののように低沸点熱媒体中に中間熱
媒体の混入及び中間熱媒体への低沸点熱媒体の混入がな
く、画然媒体の混入による経時変化の恐れはない。また
中間熱媒体の混入がないので、これによる機器及び循環
系の汚れもない。更に、中間熱媒体の封入による従来の
装置で必要な中間熱媒体の循環系は不要となる。即ち、
循環ポンプ、配惜、制御計器その他付属品等は不要であ
り、装置全体がコンパクトになり、中間熱媒体の循環系
の運転、保守等の問題が発生しない。
媒体の混入及び中間熱媒体への低沸点熱媒体の混入がな
く、画然媒体の混入による経時変化の恐れはない。また
中間熱媒体の混入がないので、これによる機器及び循環
系の汚れもない。更に、中間熱媒体の封入による従来の
装置で必要な中間熱媒体の循環系は不要となる。即ち、
循環ポンプ、配惜、制御計器その他付属品等は不要であ
り、装置全体がコンパクトになり、中間熱媒体の循環系
の運転、保守等の問題が発生しない。
また、ヒートパイプの表面温度は公知のように、内部流
体の蒸気圧力を適切に付与することによりｇＢ３整可能
であり、従って、ヒートパイプの低沸点媒体側の表面温
度を同媒体の分解温度（例えばＲ−１１、Ｒ−１，１３
等では１３０℃）以下になるように計画することができ
、同媒体の分解による経時性能の劣化を回避することが
できる。即ち、ヒートパイプを使用することにより、従
来の装置では中間熱媒体を使用して低沸点熱媒体の分解
を防止しているものが中間熱媒体が全く不要になる。
体の蒸気圧力を適切に付与することによりｇＢ３整可能
であり、従って、ヒートパイプの低沸点媒体側の表面温
度を同媒体の分解温度（例えばＲ−１１、Ｒ−１，１３
等では１３０℃）以下になるように計画することができ
、同媒体の分解による経時性能の劣化を回避することが
できる。即ち、ヒートパイプを使用することにより、従
来の装置では中間熱媒体を使用して低沸点熱媒体の分解
を防止しているものが中間熱媒体が全く不要になる。
なお、排ガスの温度、流量の変化即ち負荷変動が生じて
も、ヒートパイプの特性」二、その温度には変化がなく
、内部を流れる熱流用のみが変化する。従って、第２図
に示されている圧力発信器２２の指示により調節１ｉ−
１“２６を介して調節弁２１を適切な方法で調節するこ
とによりヒートポンプ式熱交換器１２の冷却部１２“は
、排ガスの負荷に応じた低沸点熱媒体の蒸発量を確保す
ることができる。
も、ヒートパイプの特性」二、その温度には変化がなく
、内部を流れる熱流用のみが変化する。従って、第２図
に示されている圧力発信器２２の指示により調節１ｉ−
１“２６を介して調節弁２１を適切な方法で調節するこ
とによりヒートポンプ式熱交換器１２の冷却部１２“は
、排ガスの負荷に応じた低沸点熱媒体の蒸発量を確保す
ることができる。
第１図は従来の直接混合式熱交換器を用いた排熱利用発
電装置の系統図、第２図は本発明によるヒートパイプ式
熱交換器を用いた排熱利用発電装置の系統図である。 １１・・排ガス、１２・ヒートパイプ式熱交換器、１２
′・・加熱部、１２“・冷却部、１３・・ヒートパイプ
、１４・低沸点熱媒体、１５・・タービン、１６発電機
、１７・・凝縮器、１８・・冷却媒体、１９熱媒液、２
０・ポンプ、２１・・調節弁、２２・圧力発信器、２６
・・調節計。
電装置の系統図、第２図は本発明によるヒートパイプ式
熱交換器を用いた排熱利用発電装置の系統図である。 １１・・排ガス、１２・ヒートパイプ式熱交換器、１２
′・・加熱部、１２“・冷却部、１３・・ヒートパイプ
、１４・低沸点熱媒体、１５・・タービン、１６発電機
、１７・・凝縮器、１８・・冷却媒体、１９熱媒液、２
０・ポンプ、２１・・調節弁、２２・圧力発信器、２６
・・調節計。
Claims (1)
- 中低温の排ガスから熱交換器により吸熱して低沸点熱媒
体に熱を回収し、同熱媒体の昇温昇圧を行うことにより
タービンを駆動して発電を行なう排熱利用発電装置にお
いて、前記熱交換器にヒートパイプ式熱交換器を使用す
ることを特徴とする中低温排熱利用発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304483A JPS59190411A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 中低温排熱利用発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304483A JPS59190411A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 中低温排熱利用発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190411A true JPS59190411A (ja) | 1984-10-29 |
Family
ID=13217934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6304483A Pending JPS59190411A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 中低温排熱利用発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190411A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015113725A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン冷却系統、これを備えているガスタービンプラント、及びガスタービンの高温部冷却方法 |
| JP2017129059A (ja) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 熱回収システムおよび制御装置 |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP6304483A patent/JPS59190411A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015113725A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン冷却系統、これを備えているガスタービンプラント、及びガスタービンの高温部冷却方法 |
| JP2017129059A (ja) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 熱回収システムおよび制御装置 |
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