JP5294435B2 - Powerful steam generation method for IH stone-fired power generation - Google Patents
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Description
本件発明は、複数のIH対応鍋をパイプで連結し、電気を利用してIHシステムで石と水を加熱し、石焼の余熱で発生した蒸気を蒸気連結パイプで圧力を高め、発電用蒸気タービン連結口で排出する蒸気発生方法に関する。 In the present invention, a plurality of IH-compatible pans are connected by a pipe, stone and water are heated by an IH system using electricity, steam generated by the residual heat of stone firing is increased by a steam connection pipe, and steam for power generation The present invention relates to a method for generating steam discharged from a turbine connection port.
現在、原子力発電は多くの発電所が運転停止状態となっている。代替する火力発電も燃料費の高騰により、発電コストが上昇している。地熱発電も設置場所の制約や砒素排出の環境問題がある。 At present, many nuclear power plants are out of service. Substituting thermal power generation is also experiencing increased power generation costs due to soaring fuel costs. Geothermal power generation also has environmental problems such as installation restrictions and arsenic emissions.
火力発電は燃料費の高騰による発電コストの上昇と、二酸化炭素排出の問題があり、地熱発電も火山地域に建設場所が限定され、地下から有害物質の砒素が噴出する。そこで、安全で運転コストが低く、火力発電を代替できる効率が高い常時発電するための蒸気発生方法を提供すること。 Thermal power generation has a problem of increased power generation costs due to soaring fuel costs and carbon dioxide emissions. Geothermal power generation is also limited to volcanic areas, and arsenic, a harmful substance, is ejected from the underground. Therefore, to provide a steam generation method for generating electricity at all times that is safe, has low operating costs, and has high efficiency that can replace thermal power generation.
上記課題を解決する本件発明は、当初は外部電源を使用し、5KwhのIHシステム17を利用して、IH対応鍋4の下部を加熱できる構造とする。上限500度の温度設定とする。給水パイプ2からIH対応鍋4に水または湯を引き込む。IH対応鍋4は効果を発揮させるためには一列に4個以上を水パイプ3と蒸気パイプ5で連結する。15分間ごと加熱を停止する場合のIH対応鍋4の個数は1+3の倍数が都合よい。加熱停止時間を短くしたい場合、例えば12分間ごとにするにはIH対応鍋4の個数は1+4の倍数とし、3分間ごとに停止時間を繰り下げる方法とする。水位7は高さ85cm位とする。IHシステム17は油圧式テーブルリフト16に乗せてIH対応鍋4の下部に密着させる。
IH対応鍋4で鉄電気石15と水をIHシステム17で加熱し、発生した蒸気は蒸気パイプ5を通じて蒸気連結パイプ10で圧縮させ、タービン連結口12で排出する。蒸気連結パイプ10の細く絞り込む手前で下部に蒸気連結パイプ10との接する部分を広くするめ砂状の鉄電機石入り枕11を設置し、IHシステム17で過熱し、蒸気が乾燥するようにする。
鉄電気石15の余熱を利用し、IH対応鍋4の外部電源を順番に標準では15分間停止しエネルギーの消費を少なくする。ただし、寒冷地においてはIH対応鍋4の温度変化に柔軟に対応した停止時間とする。なお、鉄電気石15の代用として毒性のないその他の電気石並びに角閃石を使用してもよい。
本件発明は、1万Kwh以下の小規模発電の場合は、IH対応鍋4の個数を一列に4個または7個とし、列数は発電規模により調整する。10万Kwh以上の発電の場合は、IH対応鍋4の列ごとの個数は13個以上とし、列数と個数を多く連結して必要な蒸気発生量を確保する。標準は8列でIH対応鍋4は100個位を目安としている。
以上の方法で発電用蒸気を発生させることで上記課題を解決する。
The present invention that solves the above-mentioned problems is configured such that the lower part of the IH-
The
Using the residual heat of the
In the present invention, in the case of small-scale power generation of 10,000 Kwh or less, the number of IH-
The above-mentioned problem is solved by generating steam for power generation by the above method.
本件発明は、鉄電気石15と水をIH対応鍋4で、5KwhのIHシステム17により加熱するジュール熱を利用する方法で、投下エネルギーに対して石焼の余熱を利用し、併せて蒸気の圧縮方法としてIH対応鍋4を連結し蒸気の流れを加速させる工夫を取り入れているので、効率よく大きなエネルギーを取り出せることが特徴といえる。
火力発電のように化石燃料を燃やすと地球温暖化ガスが発生するが、本件発明はその心配はない。燃料調達の必要もないのでコストを低くできる。
原子力発電のような放射能の発生もないので、施設の建設も簡易なものでよいため安く建設できる。場所的な制約がある場合でも必要な高さが3m以内なので、ビルの階層ごとに設置し、配管で蒸気を集めることが出来るため、設計の自由度があり、限られた敷地でも設置できる。
また、薬品を必要としないので安全性に優れ、補給するのは水のみであることから、運転コストは抜群に優れている。設備が簡単なので補修や保守点検作業が容易である。
本件発明の蒸気発生方法を利用して発電する場合、1号機は外部電源を数百Kwh使用して発電しても、2号機は1号機が発電した電気を利用し発電するように、次々とIH石焼発電を増加していくと、1号機の外部電源の割合は微々たる割合となる。また、2号機で発電した電気を1号機の外部電源にまわすと実質的に無いに等しい。
また、台風等の自然災害の影響も受けない。都市部でも環境を悪くしないことから設置でき、送電ロスを少なくすることができる。広大な用地を必要としない。
コスト面でも太陽光発電に対し常時発電できることから優れている。脱原子力発電のための次世代の、クリーンな常時発電をするための蒸気発生方法である。
The present invention is a method that uses Joule heat that heats
When fossil fuel is burned like thermal power generation, global warming gas is generated, but the present invention does not have to worry about it. Costs can be reduced because there is no need for fuel procurement.
Since there is no generation of radioactivity like nuclear power generation, the construction of the facility can be simple and can be cheaply constructed. Even if there is a place restriction, the required height is within 3m, so it can be installed at each level of the building and steam can be collected by piping, so there is a degree of design freedom and it can be installed on limited sites.
In addition, since no chemical is required, it is excellent in safety, and only water is replenished, so that the operation cost is excellent. Since the facilities are simple, repairs and maintenance work are easy.
When generating electricity using the steam generation method of the present invention, even if Unit 1 uses several hundred Kwh of an external power source to generate electricity,
It is not affected by natural disasters such as typhoons. It can be installed even in urban areas because it does not harm the environment, and power transmission loss can be reduced. There is no need for vast land.
In terms of cost, it is superior in that it can always generate power compared to solar power. This is a steam generation method for the next generation of clean nuclear power generation for denuclear power generation.
以下,本件発明を実施するための形態について、概略の正面図等を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to a schematic front view and the like.
IH対応鍋4は直径が1m20cm位で最頂部の高さが1m30cm位あり、IHシステム17に対応する金属製のものとする。保守点検を考えるとステンレス製が良い。IH対応鍋4は下部から70cmの高さのところから直径10cmの水パイプ3で連結し、その上部の高さ1mのところに6〜10cmの蒸気パイプ5で連結する。パイプはステンレスで厚さ5mm以上とする。IH対応鍋4は発電能力に応じて1列ごとに4個から19個位に配置を変更する。列数は発電能力に応じて何列にも増加可能な方法をとる。これは蒸気連結パイプ10を図2で例示の回路の方法で可能となる。
IHシステム17は、外部電源を引き込み利用する。IHシステム17は配電盤で1台ごとに電源スイッチで切り替えが可能な方式をとる。
The IH-
The
IH対応鍋4に直径2cmから10cmの給水パイプ2で水または温水を引き込む方式とする。IH対応鍋4の給水パイプ2のフタ部分は圧力がもれない構造であること。給水ストップバルブ1で開閉ができるようにする。水位7は高さ85cm位とする。直径15cm位の石投入口フタ6を有し、そこから砕いた鉄電気石15を高さ60cm、ステンレス製で2cm位の多数の穴のあいた高さ60cmのケージ19に円柱状になるよう投入する。IH対応鍋4と電気石15を入れるケージ19との距離は10cm位でその部分も20cm位の高さまで鉄電気石15を入れる。IH対応鍋4で蒸気連結パイプ10に最も近いIH対応鍋4に、水位計8と水温を計測するための温度センサー9を設置する。いずれも蒸気が漏れないようIH対応鍋4のフタ部分は、ねじ込み回転部分を有する構造で温度センサー9が取り出し可能とし、圧力が抜けない構造とする。水位計8と温度センサー9の数値については、運転管理室のモニターで見えるようにする。
Water or hot water is drawn into the IH-
IH対応鍋4の厚さは2cm以上とし、発電能力に応じて厚くすること。コンクリート18の上端部の厚さは、30cm以上で中に鉄筋を有して耐震用固定ボルト14でL型の厚さ6mm位の金属板を掛け渡してIH対応鍋4をコンクリート18に固定する。IH対応鍋4とコンクリート18が接する鍋底部分と側面は耐熱タイル13を貼ることで、コンクリート18が熱によって破壊することを防ぐ。
IH対応鍋4の設置している部屋は、温度低下を防ぐため断熱材を壁などに施工して風の吹き抜けを防ぐこと。寒冷地では特に必要とする対策である。
The thickness of the IH-
In the room where the
IHシステム17は油圧式テーブルリフト16に乗せてIH対応鍋4の底に密着させるようにする。油圧式テーブルリフト16は電動式で1台ごとにボタン操作で上下に動かすことができる方式とする。
The
蒸気連結パイプ10は金属製で厚さ5mm以上とし、なるべくステンレス製がよく発電能力により厚くする。下部に金属支柱20を必要な位置に設置すること。蒸気連結パイプ10は蒸気が合流するごとに太くして、トーナメント表に似た回路でタービン連結口12では逆に細くしぼりこむ構造とすることで蒸気を圧縮し圧力を高め、タービンの回転力を高くできるようにする。このことは、タービン連結口12の太さに応じて連結パイプ10の口径は逆算するとよい。蒸気連結パイプ10の細く絞り込む手前で下部に蒸気連結パイプ10との接する部分を広くするめ、幅1m位で高さは蒸気連結パイプ10の下半分位に、砂状の鉄電機石入り枕11を設置し、IHシステム17で過熱して蒸気を乾燥させる。
The
図3に示すIH対応鍋4の配列図において、運転方法を説明すると、A〜Nの各列7個とした場合、初めは全部加熱を開始するが、蒸気が発生し出力が高くなる約30分後位から列毎にBから順番に15分間IHシステム17での加熱を停止する。CはBが加熱停止した5分後から加熱を停止する。DはBが加熱停止から10分後から加熱停止をする。EはBと同時に加熱停止をする。FはEが加熱停止した5分後から加熱停止とする。GはEが加熱停止してから10分後から加熱停止する。IはBが加熱停止した15分後から加熱停止する。このときBは加熱を再開する。JはIが加熱停止した5分後から加熱停止する。KはIが加熱停止した10分後から加熱停止する。なお、15分間加熱停止後はAとHの位置以外のところは加熱を再開することを原則とする。LはIと同じ、MはJと同じ、NはKと同じ動きをする。ただし、AとHについては給水パイプ2から水や湯が流入しているときはIHシステム17を停止しない。給水パイプ2から水や湯が流入していないときを見計らい5分間程度IHシステム17を停止する。A列H列のどちらかの列のなかで多くが加熱停止しているときは、別の片方が加熱をしている状態にする。よって、常に列毎にどれかは加熱を休止しているIHシステム17がある。しかし、その間も鉄電気石15からの余熱が続くので蒸気は発生する。電源の入り切りはコンピューター管理するようにすれば24時間連続運転が可能になる。
In the arrangement diagram of the IH-
1 給水ストップバルブ
2 給水パイプ
3 水パイプ
4 IH対応鍋
5 蒸気パイプ
6 石投入口フタ
7 水位
8 水位計
9 温度センサー
10 蒸気連結パイプ
11 砂状の鉄電気石入り枕
12 タービン連結口
13 耐熱タイル
14 耐震用固定ボルト
15 鉄電気石
16 油圧式テーブルリフト
17 IHシステム
18 コンクリート
19 ケージ
20 金属支柱
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water
Claims (2)
A feature of having a cage with a large number of holes for putting stones in an IH-compatible pan according to claim 1, and a feature of heating a pillow with stones at the bottom of a steam connection pipe by an IH system to dry the steam. How to generate steam.
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