JPS5928725B2 - power plant - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は発電プラントに関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to power plants.
特に、熱源からの熱を作動媒体に移し、該作動媒体の蒸
気によりタービンを駆動して発電をなすプラントであっ
て、温度レベルが200〜400℃の中低温エネルギ利
用に好適に使用し得る発電プラントに関する。In particular, it is a plant that generates electricity by transferring heat from a heat source to a working medium and driving a turbine with the steam of the working medium, and is suitable for power generation that can be used to utilize medium-low temperature energy at a temperature level of 200 to 400 degrees Celsius. Regarding plants.
従来のこの種の中低温エネルギ利用発電プラントには、
温度が200℃以下の熱源に対してはフロンなどの低沸
点媒体を熱源で蒸発させてタービン発電させる方式があ
り、一方温度が200〜400℃の熱源に対しては水、
油などの中間熱媒体に熱を回収させ、その熱でフロン等
を蒸発させてタービン発電させる方式がある。Conventional power generation plants using medium- and low-temperature energy include:
For a heat source with a temperature of 200°C or less, there is a method that uses a heat source to evaporate a low-boiling point medium such as fluorocarbons to generate electricity using a turbine.On the other hand, for a heat source with a temperature of 200 to 400°C, water,
There is a method in which heat is recovered in an intermediate heat medium such as oil, and the heat is used to evaporate fluorocarbons and the like to generate electricity through a turbine.
しかしながら前者は低沸点媒体の耐熱性の問題から20
0℃以上の熱源に対しては使用が困難であり、中低温エ
ネルギ利用の発電プラントとしては不適当である。However, due to the heat resistance problem of the low boiling point medium, the former is
It is difficult to use for a heat source of 0° C. or higher, and it is unsuitable for a power generation plant that uses medium-low temperature energy.
一方後者は、系統が作動媒体(フロン等)と中間熱媒体
(水、油など)との二重サイクルになり、利用し得る熱
落差が小さくなって効率が低下してしまう。On the other hand, in the latter case, the system becomes a double cycle of a working medium (such as fluorocarbons) and an intermediate heat medium (such as water or oil), which reduces the usable heat drop and reduces efficiency.
更に中間熱媒体の循環流量が大きいために所内動力も大
きなものを要し、従って送電端出力が小さくなるという
問題点もある。Furthermore, since the circulation flow rate of the intermediate heat medium is large, a large amount of internal power is required, and there is also the problem that the output at the power transmission end becomes small.
後者の方式の従来例で、本発明に最も近いプラントのフ
ロー線図を第1図に示す。FIG. 1 shows a flow diagram of a conventional plant using the latter method, which is closest to the present invention.
これは中間熱媒体に油を使用し、タービン作動媒体にフ
ロンを使用したものである。This uses oil as the intermediate heat medium and fluorocarbon as the turbine working medium.
この従来例にあっては、熱源として廃熱流体1を用い、
これによって油加熱器3内にて循環系統5を流れる中間
熱媒体である油に熱が伝えられる。In this conventional example, waste heat fluid 1 is used as a heat source,
As a result, heat is transferred to the oil, which is an intermediate heat medium, flowing through the circulation system 5 in the oil heater 3.
図中4はこの油を循環せしめるポンプであり、2は熱交
換された廃熱流体の出口である。In the figure, 4 is a pump that circulates this oil, and 2 is an outlet for the heat-exchanged waste heat fluid.
加熱された油(中間熱媒体)はフロン蒸気発生器6にお
いてフロン液に熱を与え、ここで発生したフロン蒸気8
がタービン9を駆動して仕事をし、これは発電機10で
電気エネルギに変換される。The heated oil (intermediate heat medium) gives heat to the fluorocarbon liquid in the fluorocarbon steam generator 6, and the fluorocarbon vapor 8 generated here
drives the turbine 9 to do work, which is converted into electrical energy by the generator 10.
タービン9で膨張したフロン蒸気は復水器(凝縮器)1
5にて冷却水14で冷却され、液化してフロン液となり
、これはフロンポンプ12により系統13を通じて供給
され、フロン液予熱器Tを経てフロン蒸気発生器6内に
圧送される。The freon vapor expanded in the turbine 9 is sent to the condenser (condenser) 1
At step 5, it is cooled with cooling water 14 and liquefied to become a fluorocarbon liquid, which is supplied by a fluorocarbon pump 12 through a system 13, and is forced into the fluorocarbon steam generator 6 via a fluorocarbon liquid preheater T.
なお、図中11は潤滑油の系統である。Note that 11 in the figure is a lubricating oil system.
しかしかかる従来技術には、一部既でに概説した如く、
次のような問題点があるものである。However, as already outlined, some of these prior art techniques include:
This method has the following problems.
0)中間熱媒体のための中間サイクルが介入するので、
熱落差が小さくなり、熱交換器(フロン蒸気発生器6な
ど)を太き(する必要がある。0) Intermediate cycles for intermediate heat carriers intervene, so
The heat drop becomes smaller, and it is necessary to make the heat exchanger (such as the Freon steam generator 6) thicker.
(ロ) 二重サイクルになっているので、フロン蒸気発
生のためにはその発生器6のみならず中間熱媒体の加熱
器(油加熱器3など)をも要し、二重に熱交換器が必要
となる。(b) Since it is a double cycle, in order to generate fluorocarbon vapor, not only the generator 6 but also an intermediate heat medium heater (oil heater 3, etc.) is required, and a double heat exchanger is required. Is required.
(ハ)中間熱媒体に使用する油は、漏洩事故時等の安全
性の要求から引火点の高い油を使用する必要があり、従
って熱媒体の単価が高いものになる。(c) The oil used as the intermediate heat medium must have a high flash point due to safety requirements in the event of a leakage accident, and therefore the unit price of the heat medium is high.
に)中間熱媒体の耐熱温度に上限があるため、該中間熱
媒体の循環流量を太き(する必要があり、油はその粘性
が大きい性質であることと相俟って、循環ポンプ(油ポ
ンプ4)の動力を過大にしなければならず、結局効率が
悪(なる。Since there is an upper limit to the heat resistance temperature of the intermediate heat medium, it is necessary to increase the circulation flow rate of the intermediate heat medium. The power of the pump 4) must be increased excessively, resulting in poor efficiency.
(ホ)中間熱媒体や作動媒体は、使用する物質の種類に
よって物性質(蒸気圧など)や熱媒体としての性質が一
定してしまい、それらを任意に調節することは極めて困
難である。(e) The physical properties (vapor pressure, etc.) and properties as a heat medium of the intermediate heat medium and working medium are fixed depending on the type of substance used, and it is extremely difficult to adjust them arbitrarily.
本発明の目的は、熱源とタービン作動媒体との間に介在
する中間熱媒体の循環サイクルを不要にして中低温エネ
ルギ利用の発電プラントの小型化を図ることにある。An object of the present invention is to eliminate the need for a circulation cycle of an intermediate heat medium interposed between a heat source and a turbine working medium, thereby reducing the size of a power generation plant that uses medium-low temperature energy.
本発明の特徴とするところは、発電プラントを、熱源か
らの熱を蒸気圧の異なる少な(とも2種の物質の混合体
からなる作動媒体に熱交換させる熱交換器と、この熱交
換器で加熱された作動媒体を混合体の気相と液相とに分
離する気液分離装置を備えた蒸気ヘッダーと、この気液
分離装置で分離された気相の作動媒体蒸気を導いて仕事
を行うタービンと、該気液分離装置で分離されだ液相の
作動媒体を前記熱交換器に供給する循環系統と、このタ
ービンで仕事をして凝縮器にて凝縮されて作動媒体の前
記熱交換器の循環系統或いは前記蒸気ヘラグーに供給す
る供給系統とから構成したものである。The present invention is characterized by a heat exchanger that exchanges heat from a heat source with a working medium (both consisting of a mixture of two types of substances) having different vapor pressures; A steam header equipped with a gas-liquid separator that separates the heated working medium into a mixture of gas and liquid phases, and the vapor-phase working medium vapor separated by the gas-liquid separator is guided to perform work. a turbine; a circulation system for supplying a liquid-phase working medium separated by the gas-liquid separation device to the heat exchanger; It consists of a circulation system or a supply system that supplies the steam to the steam tank.
上記構成であるので、本発明にあっては、2種の物質の
混合体が液相において熱交換され、その内気化した部分
がタービン作動媒体となるので、熱源とタービン作動媒
体の間に中間熱媒体を介在させる必要がな(、しかも熱
交換器の熱落差を太き(とれるので、発電プラントの小
型化ができるものである。With the above configuration, in the present invention, the mixture of two types of substances exchanges heat in the liquid phase, and the vaporized portion thereof becomes the turbine working medium, so that there is an intermediate between the heat source and the turbine working medium. Since there is no need for a heat medium to intervene (and the heat drop of the heat exchanger can be increased), the power generation plant can be made smaller.
また、本発明の実施例によれば、蒸気圧の異なる2種の
物質を混合して作動媒体とするので、適当な物質を選べ
ば、その混合比により任意に蒸気圧等の物性値をとるべ
(調節でき、熱媒体としての性質も適当に選択できるよ
うになって、誠に有利なものである。In addition, according to the embodiment of the present invention, two types of substances with different vapor pressures are mixed to form the working medium, so if an appropriate substance is selected, physical properties such as vapor pressure can be arbitrarily determined depending on the mixing ratio. It is truly advantageous because it can be adjusted and its properties as a heat medium can be appropriately selected.
例えば、本発明の一実施態様として、フロンと油との混
合体を作動媒体に用いることができる。For example, in one embodiment of the present invention, a mixture of fluorocarbon and oil can be used as the working medium.
この実施態様によれば、油とフロンとの混合体は該混合
体中のフロン濃度、温度、圧力によって一意的に定まる
性質をもち、フロン濃度を適当に′制御することによっ
て熱媒体として優れた性質を有するようにせしめ得るこ
とが実験的に確かめられているので、この混合体を熱媒
体とすることによって本発明を好ましく達成できるので
ある。According to this embodiment, the mixture of oil and fluorocarbons has properties that are uniquely determined by the fluorocarbon concentration, temperature, and pressure in the mixture, and by appropriately controlling the fluorocarbon concentration, it can be used as an excellent heat transfer medium. Since it has been experimentally confirmed that the mixture can be made to have the following properties, the present invention can be preferably achieved by using this mixture as a heating medium.
この態様の特徴を列記すると、下記のとおりである。The features of this embodiment are listed below.
■ 物性値を同一温度に対して広範囲に調節することが
できる。■ Physical properties can be adjusted over a wide range at the same temperature.
即ち、フロン濃度を変えることによって蒸気圧も変え得
るので、使用温度範囲内での圧力を適当に調節できるの
である。That is, since the vapor pressure can be changed by changing the fluorocarbon concentration, the pressure can be adjusted appropriately within the operating temperature range.
(B) フロン濃度の制御によって、熱媒体として優
れた性質の物質として使用できる。(B) By controlling the fluorocarbon concentration, it can be used as a material with excellent properties as a heat medium.
(Oフロン濃度を下げることにより、潤滑材としても優
れた性質を具備せしめ得、もって潤滑油系統の廃止も可
能である。(By lowering the O-fluorocarbon concentration, it can be provided with excellent properties as a lubricant, making it possible to abolish the lubricating oil system.
0 耐熱性、耐食性に優れる。0 Excellent heat resistance and corrosion resistance.
特に、混合体を加熱した場合不燃性のフロンが蒸発する
ので、混合物自体の温度は沸点以上には上昇せず、不燃
性熱媒体として取扱かえるので、安全有利である。In particular, when the mixture is heated, nonflammable chlorofluorocarbons evaporate, so the temperature of the mixture itself does not rise above its boiling point, and it can be handled as a nonflammable heat medium, which is advantageous for safety.
以下、本発明の実施の一例について、図面を参照して説
明する。Hereinafter, an example of implementation of the present invention will be described with reference to the drawings.
この例は、作動媒体として、フロンと油との混合体を用
いている。This example uses a mixture of fluorocarbon and oil as the working medium.
例えば、フロンとしてフロンR−113、油としてポリ
オールエステル油を用いて混合体を調製することができ
る。For example, a mixture can be prepared using Freon R-113 as the Freon and polyol ester oil as the oil.
本例にあっては、高温の廃熱流体1を熱源として、熱交
換器3において液状の混合体を加熱する。In this example, the liquid mixture is heated in the heat exchanger 3 using the high temperature waste heat fluid 1 as a heat source.
図中5は混合体の液状部分の循環系統であり、4はその
ための循環ポンプである。In the figure, 5 is a circulation system for the liquid portion of the mixture, and 4 is a circulation pump therefor.
加熱された液状混合体は、気液二相の混合体となって、
気液分離器61に送られる。The heated liquid mixture becomes a gas-liquid two-phase mixture,
It is sent to a gas-liquid separator 61.
ここにおいて、気相蒸気つまり気相混合体は、蒸気へラ
ダ71の上部から蒸気系統8を通ってタービン9を駆動
する作動流体として仕事をし、タービン9のエネルギは
発電機10により電気エネルギに変換される。Here, the gas phase steam, that is, the gas phase mixture, passes from the upper part of the steam ladder 71 through the steam system 8 to serve as a working fluid that drives the turbine 9, and the energy of the turbine 9 is converted into electrical energy by the generator 10. converted.
一方、気液分離器61で二相流から分離された液状部分
つまり液状混合体は、蒸気ヘッダ71の下部から、循環
系統5を通って、ポンプ4により熱交換器3に再循環さ
れ、混合体の再循環系統を構成する。On the other hand, the liquid portion separated from the two-phase flow by the gas-liquid separator 61, that is, the liquid mixture, is recirculated from the lower part of the steam header 71, through the circulation system 5, to the heat exchanger 3 by the pump 4, and mixed. It constitutes the body's recirculation system.
また他方、タービン9で仕事をした混合体の気相蒸気は
、凝縮器15において冷却水14により冷却されて液化
し、液状混合体11となる。On the other hand, the gaseous vapor of the mixture that has done work in the turbine 9 is cooled by cooling water 14 in the condenser 15 and liquefied, becoming a liquid mixture 11.
この液状混合体11は、混合液供給ポンプ12によって
系統13を通じて蒸気ヘッダー71に圧送される。This liquid mixture 11 is pumped through a system 13 to a steam header 71 by a mixture supply pump 12 .
゛ここで該ヘッダ71内にて、気相と分離された混合体
の液相部と、この凝縮された液状混合体11とが混ざり
あって、液状の混合体としての循環系統5に入るのであ
る。゛Here, in the header 71, the liquid phase part of the mixture separated from the gas phase and this condensed liquid mixture 11 are mixed and enter the circulation system 5 as a liquid mixture. be.
なお、この内前者つまり気液分離器により分離された混
合体液相部は、温度が高いためフロン濃度は低いが、後
者つまり凝縮器15にて液化された液状混合体11のフ
ロン濃度は高いので、ヘッダ71内では両者の混じり合
いにより、結果として液状の混合体循環系統5の質量バ
ランスがとれるのである。Note that the former, that is, the mixed liquid phase separated by the gas-liquid separator, has a low concentration of fluorocarbons due to its high temperature, but the latter, that is, the liquid mixture 11 liquefied in the condenser 15, has a high concentration of fluorocarbons. Therefore, by mixing the two in the header 71, the mass balance of the liquid mixture circulation system 5 can be achieved as a result.
本実施例にあっては、混合体の熱流体的性質は該混合体
中のフロン濃度によって広範囲に変化するので、状況に
応じて様々な物性質を選ぶことができる。In this embodiment, the thermofluidic properties of the mixture vary widely depending on the fluorocarbon concentration in the mixture, so various physical properties can be selected depending on the situation.
例えば、混合体としてフロンR−113とポリオールエ
ステル油との混合物を用いた場合、フロン濃度に依存し
て粘性係数μ(第3図)、蒸気圧P(第4図)、比重量
γ(第5図)、比熱CP(第6図)、熱伝導率λ(第7
図)が広範囲に変化するのであって、それは各図のグラ
フにて明らかなとおりである。For example, when a mixture of Freon R-113 and polyol ester oil is used, the viscosity coefficient μ (Figure 3), vapor pressure P (Figure 4), and specific weight γ (Figure 4) depend on the Freon concentration. Figure 5), specific heat CP (Figure 6), thermal conductivity λ (Figure 7)
Figure) changes over a wide range, as is clear from the graphs in each figure.
よって、混合体中のフロン濃度を任意に調節す′ること
により、上記粘性係数μ、蒸気圧P、比重量γ、比熱C
p、熱伝導率λを適当に選ぶことができ、プラントの運
転状況に合わせてこれらの諸量を適宜変化させることが
できるのである。Therefore, by arbitrarily adjusting the fluorocarbon concentration in the mixture, the above-mentioned viscosity coefficient μ, vapor pressure P, specific weight γ, and specific heat C can be adjusted.
p and thermal conductivity λ can be appropriately selected, and these various quantities can be changed appropriately according to the operating conditions of the plant.
これにより、熱交換器の熱貫流の増大、再循環流量の低
減も可能となるのである。This also makes it possible to increase the heat flow through the heat exchanger and reduce the recirculation flow rate.
更に上記構成では、熱交換器3を混合体の蒸発器として
構成したので、熱媒体としての混合体の温度変化は、第
8図または第9図に示す如くなる。Further, in the above configuration, since the heat exchanger 3 is configured as an evaporator of the mixture, the temperature change of the mixture as a heat medium is as shown in FIG. 8 or 9.
第8図は向流型熱交換器の場合であり、第9図は並流型
熱交換器の場合であって、図中■が混合体の温度、破線
で示す■が熱媒体として油単体を用いた時の該油の温度
、■が熱源たる廃ガス(廃熱流体)の温度である。Figure 8 shows the case of a counter-current heat exchanger, and Figure 9 shows the case of a parallel-flow type heat exchanger. The temperature of the oil when is used is the temperature of the waste gas (waste heat fluid) which is the heat source.
このグラフから明らかなように、本構成では、相変化さ
せないで油単体を熱媒体として用いた場合に比し、熱媒
体と廃熱流体との温度差が太き(、よって熱落差が大き
いので有利である。As is clear from this graph, in this configuration, the temperature difference between the heat medium and the waste heat fluid is larger (therefore, the heat drop is larger) than when oil alone is used as the heat medium without phase change. It's advantageous.
また、本構成の如(沸騰を伴った熱伝達の方が単相流の
熱伝導率よりも大きいので、熱交換性能は向上するもの
である。In addition, with this configuration, the heat exchange performance is improved because the heat transfer accompanied by boiling is higher than the thermal conductivity of single-phase flow.
これらの結果、熱交換器を小型化でき、経済的にも安価
なものを作り得ることになる。As a result, the heat exchanger can be made smaller and economically inexpensive.
更にまた、フロンと油との混合体の温度は、蒸気ヘッダ
11の圧力によって決まる飽和温度に近い温度までしか
上昇しないようにし得るので、該混合体の耐熱性上の制
約は、油単独で用いる時よりはるかに問題の少ないもの
となる。Furthermore, since the temperature of the mixture of fluorocarbon and oil can only rise to a temperature close to the saturation temperature determined by the pressure of the steam header 11, the heat resistance of the mixture is limited by the use of oil alone. It's much less of a problem than it was.
従って、熱による性能の悪化の恐れも少な(、よって熱
媒体の寿命を大幅に伸ばすことができる。Therefore, there is less risk of performance deterioration due to heat (therefore, the life of the heat medium can be significantly extended).
かつ、上記構成では、温度変動に伴なうタービン出力変
動を平滑化するためには、混合体の濃度を制御すればよ
い。In addition, in the above configuration, in order to smooth out fluctuations in turbine output due to temperature fluctuations, it is sufficient to control the concentration of the mixture.
よって、廃熱の平滑出力制御を容易に実現できる。Therefore, smooth output control of waste heat can be easily realized.
また、作動媒体たる混合物を熱した場合においても、そ
の際にはフロンが蒸発するので混合物の温度はその沸点
以上には上昇しない。Further, even when the mixture serving as the working medium is heated, the temperature of the mixture does not rise above its boiling point because the fluorocarbon evaporates at that time.
かつフロンは不燃性であるので、危険物の要因となる引
火点は存在しないことになる。Moreover, since fluorocarbons are nonflammable, there is no flash point that would make them dangerous.
よって不燃性熱媒体として取扱えるわけであって、安全
上きわめて有利である。Therefore, it can be handled as a nonflammable heat medium, which is extremely advantageous in terms of safety.
第10図には上記した実施例の変形例を示す。FIG. 10 shows a modification of the above embodiment.
第2図の例においては、タービン駆動に用いられた気相
蒸気が凝縮して液化されたものが、分離された液相部分
と合流するのは、蒸気ヘッダT1内においてだったのに
対し、本例では、この合流点は液状混合体循環用のポン
プ4の出口がわになっている。In the example shown in FIG. 2, the gaseous phase steam used to drive the turbine is condensed and liquefied and joins the separated liquid phase portion in the steam header T1. In this example, this confluence point is at the outlet of the pump 4 for circulating the liquid mixture.
その他の構成については、第2図の例と同様であるので
、対応する符号を付してお(ものとする。The other configurations are the same as those in the example shown in FIG. 2, and are therefore designated by corresponding reference numerals.
本実施例によれば、混合媒体の循環力をポンプ12によ
り増強し得るので、ポンプ4の動力を低減出来るという
メリットがある。According to this embodiment, the circulation force of the mixed medium can be increased by the pump 12, so there is an advantage that the power of the pump 4 can be reduced.
但し、この例では、合流点41で各々液状の高温混合体
と低温混合体とが接触するので、過渡的な二相流が発生
してこの循環系統の流れが若干不安定になる可能性があ
る。However, in this example, since the liquid high-temperature mixture and the low-temperature mixture come into contact with each other at the confluence point 41, there is a possibility that a transient two-phase flow will occur and the flow of this circulation system will become slightly unstable. be.
第11図に示すのは他の変形例である。FIG. 11 shows another modification.
この例においては、更にもう一つの熱交換器16を設け
て、ここで分離された混合体の液相部分と、タービンの
駆動に供した後の蒸気とを熱交換させる。In this example, another heat exchanger 16 is provided to exchange heat between the liquid phase portion of the mixture separated here and the steam after being used to drive the turbine.
熱交換は、再循環用のポンプ4の入口がわの液状混合体
と、タービン9の出口の蒸気とを熱交換させるように構
成する。The heat exchange is configured to exchange heat between the liquid mixture at the inlet of the recirculation pump 4 and the steam at the outlet of the turbine 9.
かかる構成によれば、タービン9駆動後の蒸気はこの熱
交換器16で予め冷却された後凝縮器15に入るので、
凝縮器15の伝熱面積を小さくでき、かつプラント効率
を高めることができる。According to this configuration, the steam after driving the turbine 9 is cooled in advance by the heat exchanger 16 and then enters the condenser 15.
The heat transfer area of the condenser 15 can be reduced, and plant efficiency can be increased.
また、再循環用のポンプ4の入口流体の温度低下による
ポンプキャビテーション防止に必要なNPSHを小さく
できるので、機器配置の自由度が増すという効果がある
。Furthermore, since the NPSH required to prevent pump cavitation due to a decrease in the temperature of the inlet fluid of the recirculation pump 4 can be reduced, there is an effect that the degree of freedom in equipment arrangement is increased.
(但し、本例では熱交換器16の追加に伴なう価格上昇
の問題は当然用て来る)。(However, in this example, the problem of price increase due to the addition of the heat exchanger 16 naturally arises).
第12図及び第13図はいずれも、熱交換器3即ち混合
体の蒸発装置を自然循環型にした場合の変形例である。Both FIG. 12 and FIG. 13 are modified examples in which the heat exchanger 3, ie, the evaporator for the mixture, is of a natural circulation type.
第12図は熱源たる廃熱流体(廃ガス)1を伝熱管外に
流した場合で、第13図は廃熱流体1を伝熱管内に流し
た場合である。FIG. 12 shows a case in which waste heat fluid (waste gas) 1 serving as a heat source is flowed outside the heat transfer tube, and FIG. 13 shows a case in which waste heat fluid 1 is flowed into the heat transfer tube.
第12図及び第13図に示した実施例によれば、ポンプ
4を不用に出来ることから所内動力が低減でき、その分
だけ効率向上するというメリットがある。According to the embodiment shown in FIGS. 12 and 13, since the pump 4 can be made unnecessary, the internal power can be reduced, and there is an advantage that the efficiency is improved accordingly.
なお図中、81は混合体の気相蒸気、51は液状混合体
である。In the figure, 81 is the gas phase vapor of the mixture, and 51 is the liquid mixture.
上記詳述したように、本発明は蒸気圧の異なる少な(と
も2種の物質の混合体を作動媒体として用いるので、加
熱源との熱交換はかかる混合体を加熱する一工程でよ(
、よって200℃〜400℃の熱源を対象にした中低温
エネルギ利用に汎用できるにも拘らず熱源とタービン作
動媒体との間に中間熱媒体の循環サイクルを不用にした
ことから、コンパクトな発電プラントが実現できるとい
う効果を奏するものである。As detailed above, since the present invention uses a mixture of two types of substances with different vapor pressures as the working medium, heat exchange with the heating source is done in one step of heating the mixture.
Therefore, although it can be used for general purpose use of medium and low temperature energy for heat sources of 200℃ to 400℃, it is a compact power generation plant because it does not require a circulation cycle of an intermediate heat medium between the heat source and the turbine working medium. This has the effect that it can be realized.
また、本発明の実施例による効果として次のことがあげ
られる。Further, the following effects can be mentioned as effects of the embodiments of the present invention.
即ち作動媒体は混合体であるので、その混合比によって
物性値や熱媒体としての性質を任意に調節でき、プラン
ト運転状況に合わせたり該運転状況を変えることができ
るのできわめて有利である。That is, since the working medium is a mixture, its physical properties and properties as a heat medium can be arbitrarily adjusted by adjusting the mixing ratio, and it is extremely advantageous because it can be adjusted to the plant operating conditions or the operating conditions can be changed.
なお、上述の各実施例は、その具体的構成によってその
池数々の効果利点を有するものではあるが、当然のこと
ながら本発明はこれら実施例にのみ限定されるものでは
ない。Although each of the embodiments described above has a number of effects and advantages depending on its specific configuration, the present invention is not limited only to these embodiments.
第1図は従来例の路線図である。
第2図は本発明の実施の一例を示すフロー線図である。
第3図乃至第7図は同例に用い得る混合体の一例のフロ
ン濃度と物性値との関係を示すグラフであり、各冬枯性
係数、蒸気圧、比重量、比熱、熱伝導率のフロン濃度依
存性を示すものである。
第8図及び第9図は、各々向流型熱交換器及び並流型熱
交換器に同例の混合体を用いた場合の温度分布を示した
グラフである。
第10図及び第11図は各々上記例の変形例のフロー線
図である。
第12図及び第13図は熱交換器の変形例を示す図であ
る。
1・・・熱源(廃熱流体)、3・・・熱交換器、61・
−・気液分離装置(気液分離器)、9・・・タービン。FIG. 1 is a conventional route map. FIG. 2 is a flow diagram showing an example of implementation of the present invention. Figures 3 to 7 are graphs showing the relationship between fluorocarbon concentration and physical property values of an example of a mixture that can be used in the same example, and show the relationship between the winter wilt coefficient, vapor pressure, specific weight, specific heat, and thermal conductivity. This shows CFC concentration dependence. FIGS. 8 and 9 are graphs showing temperature distributions when the same mixture is used in a countercurrent heat exchanger and a cocurrent heat exchanger, respectively. 10 and 11 are flow diagrams of modifications of the above example, respectively. FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams showing modified examples of the heat exchanger. 1... Heat source (waste heat fluid), 3... Heat exchanger, 61.
- Gas-liquid separator (gas-liquid separator), 9...turbine.
Claims (1)
質の混合体からなる作動媒体に熱交換させる熱交換器と
、該熱交換器で加熱された作動媒体を混合体の気相と液
相とに分離する気液分離装置を備えた蒸気ヘッダーと、
該気液分離装置で分離された気相の作動媒体蒸気を導い
て仕事を行うタービンと、該気液分離装置で分離された
液相の作動媒体を前記熱交換器に供給する循環系統と、
前記タービンで仕事をして凝縮器にて凝縮した作動媒体
を前記熱交換器の循環系統或いは前記蒸気へラグ−に供
給する供給系統とから構成されることを特徴とする発電
プラント。 2 作動媒体がフロンと油との混合体であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の発電プラント。[Claims] 1. A heat exchanger that exchanges heat from a heat source with a working medium consisting of a mixture of two substances having different vapor pressures, and a working medium heated by the heat exchanger. a steam header equipped with a gas-liquid separator that separates the mixture into a gas phase and a liquid phase;
a turbine that conducts work by guiding the gas-phase working medium vapor separated by the gas-liquid separator; a circulation system that supplies the liquid-phase working medium separated by the gas-liquid separator to the heat exchanger;
A power generation plant comprising a supply system for supplying a working medium that has been worked by the turbine and condensed in the condenser to a circulation system of the heat exchanger or a lag to the steam. 2. The power generation plant according to claim 1, wherein the working medium is a mixture of fluorocarbon and oil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15910579A JPS5928725B2 (en) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15910579A JPS5928725B2 (en) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | power plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5683504A JPS5683504A (en) | 1981-07-08 |
| JPS5928725B2 true JPS5928725B2 (en) | 1984-07-16 |
Family
ID=15686343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15910579A Expired JPS5928725B2 (en) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928725B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140060353A (en) * | 2011-09-09 | 2014-05-19 | 야스유키 이케가미 | Steam power cycle system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3176065D1 (en) * | 1981-10-30 | 1987-05-07 | New Energy Dimension Corp | Externally cooled absorption engine apparatus and method |
| JPS5912107A (en) * | 1982-07-13 | 1984-01-21 | Hitachi Ltd | Power generating plant |
| JP7115680B2 (en) * | 2018-08-30 | 2022-08-09 | 国立大学法人佐賀大学 | Desalination and temperature difference power generation system |
-
1979
- 1979-12-10 JP JP15910579A patent/JPS5928725B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140060353A (en) * | 2011-09-09 | 2014-05-19 | 야스유키 이케가미 | Steam power cycle system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5683504A (en) | 1981-07-08 |
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