CN102691541B - 发电装置 - Google Patents

Abstract

在具有多个发电循环并具备将加热介质供给至各个发电循环的蒸发器的加热介质供给分歧流路、将加热介质从蒸发器排出的加热介质排出分歧流路、将冷却介质供给至冷凝器的冷却介质供给分歧流路以及将冷却介质从冷凝器排出的冷却介质排出分歧流路的发电装置中，在至少一个发电循环的加热介质供给分歧流路或加热介质排出分歧流路设有加热介质截断阀，在冷却介质供给分歧流路或冷却介质排出分歧流路设有冷却介质截断阀。通过这样的构成，能够进行根据热源的变动而将热量恰当地分配至多个热循环的发电。

Description

发电装置

技术领域

本发明涉及发电装置。

背景技术

作为发电装置，广泛地导入通过水蒸气的闪蒸(フラツシユ)而驱动发动机的闪蒸发电。可是，近几年，出于节能的观点，为了用于排热回收等，对能够通过闪蒸发电所不能利用的那样的低温的热来发电的系统的需求在增长。

作为这样的发电装置，存在为了由低沸点的工作介质驱动涡轮机或膨胀机(expander)而利用作为热循环的兰金循环的二元发电系统，该热循环使工作流体在串联连接有工作流体的蒸发器、用于使工作流体蒸气膨胀做功的螺杆涡轮机(screw turbine)、用于使工作流体蒸气凝结的冷凝器以及用于使工作流体循环的循环泵的闭环内循环。

通常，在二元发电系统中，像地热发电那样将蒸气等加热介质从大容量的热源(坑井、蒸气井等)供给至蒸发器。但是，从该热源供给的蒸气等加热介质的流量等、即从热源供给的热量大多根据状况而大幅变化。所以，在现有的二元发电系统中，提出了用于恰当地应对大幅变动的热源的状况的各种技术。

例如，日本特开平10-103203号的二元发电系统，在通过兰金循环来转动螺杆涡轮机而驱动发电机的二元发电装置具备通过调节蒸发器的工作流体的液面来控制螺杆涡轮机的输出的构成。由此，不论热源的状况、进而不论供给至蒸发器的热量的增减如何，都适当地调节蒸发器的工作流体液面，适当地保持蒸发器的传热性能，另外，能够避免伴随急剧的工作流体循环量的增大的泵动力增大这一不良。

在从大容量的热源供给的热量非常充分地存在的情况下，可考虑构成多个蒸发器，与此相伴地使工作流体在串联连接有蒸发器、螺杆涡轮机(螺杆膨胀机)等膨胀机、冷凝器以及循环泵的闭环内循环而构成多个热循环。

然而，仅构成多个如上所述的热循环，未考虑到将何种程度的热量分配并供给至哪个热循环，有时候成为效率差的热回收而不能恰当地应对变动的热源的状况。

发明内容

鉴于前述问题点，以提供能够根据热源的变动而将热量恰当地分配至多个热循环来发电的发电装置为课题。

为了解决前述课题，本发明涉及的发电装置，具有多个发电循环，该发电循环为在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，该发电装置具备：加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，至少一个所述发电循环具有：加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动。

依据该构成，通过闭锁加热介质截断阀和冷却介质截断阀，从而个别地截断热向发电循环的热的出入，能使发电循环完全地停止。由此，能够根据变动的热源的状况来选择并运转最佳的发电循环的组合，能够将发电循环的能量转换效率维持得较高，将所供给的热能最大限度地转换成电力。

另外，在本发明的发电装置中，也可以是，各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环具有设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路并分别检测加热介质的温度的加热介质供给温度检测器和加热介质排出温度检测器，所述发电装置具有基于所述加热介质供给温度检测器的检测值与所述加热介质排出温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置。

依据该构成，基于供给至蒸发器的热量和发电量的平衡，判断运转的发电系统的合计容量是否恰当，并调整发电系统的容量，因而能够将所供给的热能最大限度地转换成电力。

在该发电装置中，优选，所述控制装置，在所述加热介质供给温度检测器的检测值与加热介质排出温度检测器的检测值的差值变得比既定的加热温度差下限值更小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，在所述加热介质供给温度检测器的检测值与加热介质排出温度检测器的检测值的差值为所述加热温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值更小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

另外，在本发明的发电装置中，也可以是，各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环具有设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路并分别检测冷却介质的温度的冷却介质供给温度检测器和冷却介质排出温度检测器，所述发电装置具有基于所述冷却介质供给温度检测器的检测值与所述冷却介质排出温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置。

依据该构成，基于供给至冷凝器的冷热量和发电量的平衡，判断运转的发电系统的合计容量是否恰当，调整发电系统的容量，因而能够最大限度地利用所供给的冷热能来发电。

在该发电装置中，优选，所述控制装置，在所述冷却介质供给温度检测器的检测值与冷却介质排出温度检测器的检测值的差值变为比既定的冷却温度差下限值更小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，在所述冷却介质供给温度检测器的检测值与冷却介质排出温度检测器的检测值的差值为所述冷却温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值更小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

另外，本发明的发电装置也可以是，各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环具有配置在所述蒸发器的上游和下游并分别检测所述工作介质的温度的工作介质蒸发前温度检测器和工作介质蒸发后温度检测器，所述发电装置具有基于所述工作介质蒸发前温度检测器的检测值与所述工作介质蒸发后温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置。

依据该构成，基于工作介质从加热介质接收的热量和发电量的平衡，判断运转的发电系统的合计容量是否恰当，调整发电系统的容量，因而能够最大限度地利用所供给的冷热能来发电。

在该发电装置中，优选，所述控制装置，在所述工作介质蒸发前温度检测器的检测值与所述工作介质蒸发后温度检测器的检测值的差值变为比既定的蒸发温度差下限值更小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，在所述工作介质蒸发前温度检测器的检测值与所述工作介质蒸发后温度检测器的检测值的差值为所述蒸发温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值更小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

另外，本发明的发电装置也可以是，各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环具有配置在所述冷凝器的上游和下游并分别检测所述工作介质的温度的工作介质凝结前温度检测器和工作介质凝结后温度检测器，所述发电装置具有基于所述工作介质凝结前温度检测器的检测值与所述工作介质凝结后温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置。

依据该构成，基于工作介质放出至加热介质的热量和发电量的平衡，判断运转的发电系统的合计容量是否恰当，调整发电系统的容量，因而能够最大限度地利用所供给的冷热能来发电。

在该发电装置中，优选，在所述工作介质凝结前温度检测器的检测值与所述工作介质凝结后温度检测器的检测值的差值变为比既定的凝结温度差下限值更小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，在所述工作介质凝结前温度检测器的检测值与所述工作介质凝结后温度检测器的检测值的差值为所述凝结温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值更小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

另外，本发明的发电装置也可以是，各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环具有检测工作介质的流量的工作介质流量检测器，所述发电装置具有基于工作介质流量检测器的检测值和所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置。

依据该构成，基于工作介质的流量和发电量的平衡，判断运转的发电系统的合计容量是否恰当，调整发电系统的容量，因而能够最大限度地利用所供给的冷热能来发电。

另外，在该发电装置中，优选，所述控制装置，在所述工作介质流量检测器的检测值变为比既定的流量上限值更大时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，在所述工作介质流量检测器的检测值为所述流量上限值以下且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值更小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

另外，在本发明的发电装置中，优选，具有多个具有加热介质截断阀和冷却介质截断阀的所述发电循环，所述控制装置存储各个所述发电循环的运转时间的累计时间，在打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环中的所述累计时间最短的所述发电循环的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，在关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环中的所述累计时间最长的所述发电循环的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

另外，在本发明的发电装置中，优选，所述发电装置具有多个具有加热介质截断阀和冷却介质截断阀的所述发电循环，所述电力下限值是现在所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的最大发电量的和与从所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的最大发电量的和减去下一个应该关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的所述发电循环的最大发电量的值之间的值。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的发电装置的构成图。

图2是本发明的第2实施方式的发电装置的构成图。

图3是图2的发电装置的控制的流程图。

图4是本发明的第3实施方式的发电装置的构成图。

图5是图4的发电装置的控制的流程图。

图6是本发明的第4实施方式的发电装置的构成图。

图7是图6的发电装置的控制的流程图。

图8是本发明的第5实施方式的发电装置的构成图。

图9是本发明的第6实施方式的发电装置的构成图。

图10是本发明的第7实施方式的发电装置的构成图。

图11是本发明的第8实施方式的发电装置的构成图。

具体实施方式

自此，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。首先，在图1中，示出作为本发明第1实施方式的发电装置100的构成。发电装置100具有2个发电循环1a、1b。发电循环1a、1b分别是由闭锁的循环流路6构成的兰金循环热机，该循环流路6介入设置有蒸发器2、螺杆膨胀机3、冷凝器4以及泵5，封入有工作介质(例如，R245fa等的氟利昂类热介质)。

蒸发器2是与从装置外部的热源供给的加热介质(例如从坑井提取的蒸气或由锅炉制造的蒸气)进行热交换而使工作介质蒸发的热交换器。在蒸发器2中蒸发的工作介质被导入螺杆膨胀机3并在螺杆膨胀机3内膨胀，由此，旋转驱动螺杆膨胀机3。在螺杆膨胀机3膨胀而以压力下降的状态排出的工作介质被导入冷凝器4。冷凝器4是通过与从装置外部的冷却源供给的冷却介质(例如从河流或冷却塔供给的冷却水)进行热交换来冷却工作介质并使工作介质凝结的热交换器。由冷凝器4凝结而成为液体的工作介质由泵5再供给至蒸发器2。

在螺杆膨胀机3的旋转轴，连接有发电机7。该发电机7将螺杆膨胀机3的旋转能转换成电能，即进行发电。发电机7的发电量由电力检测器8分别检测，将该检测值输出至控制装置9。

加热介质供给至加热介质供给共通流路10，通过加热介质排出共通流路11而环流至热源或者在外部2次利用或废弃。加热介质经由从加热介质供给共通流路10分支的加热介质供给分歧流路12分别供给至各发电循环1的蒸发器2。通过蒸发器2的加热介质经由与加热介质排出共通流路11合流的加热介质排出分歧流路13而排出。

冷却介质供给至冷却介质供给共通流路14，通过冷却介质排出共通流路15而环流至冷却源或废弃。冷却介质经由从冷却介质供给共通流路14分支的冷却介质供给分歧流路16而供给至各发电循环1a、1b的冷凝器4。通过冷凝器4的冷却介质经由与冷却介质供给分歧流路15合流的冷却介质排出分歧流路17而排出。

在第2发电循环1b，在加热介质供给分歧流路12设有加热介质截断阀18，在冷却介质供给分歧流路16设有冷却介质截断阀19。操作员操作控制装置9，由此，能够大致同时地开闭加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19。

在本实施方式的发电装置100中，在发电循环1a、1b的电力检测器8的检测值下降时，停止第2发电循环1b的泵5，而且，闭锁加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，能够完全停止第2发电循环1b的循环流路6内的工作介质的循环和与加热介质或冷却介质的热交换。

由此，在加热介质或冷却介质的供给量下降时，将加热介质或冷却介质仅供给至第1发电循环1a，由此，能够确保供给至第1发电循环1a的热量而将第1发电循环1a的发电效率维持得较高。即，根据加热介质或冷却介质的供给量，调整发电循环1a、1b的运转循环数，使得运转的发电循环1a、1b的合计容量成为最佳值，由此，能够防止由于进行远小于发电容量的电力的发电而导致的发电效率的下降。

在发电装置100中，相反，在仅运转第1发电循环1a时，在电力检测器8的检测值上升时，启动第2发电循环1b的泵5，而且，开放加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第2发电循环1b的运转。由此，能够将超过第1发电循环1a单体的容量而供给的热能也分散至第2发电循环1b以转换成电力。

接下来，在图2中，示出本发明的第2实施方式的发电装置200。此外，在此后的实施方式的说明中，对与先前说明的实施方式相同的构成要素标记相同的符号，省略重复的说明。

在本实施方式的发电装置200的第1发电循环1a中，在加热介质供给分歧流路12，设有检测供给至蒸发器2的加热介质的温度的加热介质供给温度检测器20，在加热介质排出分歧流路13，设有检测从蒸发器2排出的加热介质的温度的加热介质排出温度检测器21。加热介质供给温度检测器20和加热介质排出温度检测器21的检测值输入至控制装置9。

另外，在本实施方式中，加热介质截断阀18设在加热介质排出分歧流路13，冷却介质截断阀19设在冷却介质分歧流路17。本实施方式的加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19由控制装置9自动地开闭。

在图3中示出通过发电装置200的控制装置9来进行加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19的开闭所涉及的控制的流程。在本实施方式中，在步骤S1中，控制装置9算出第1发电循环1a的加热介质供给温度检测器20的检测值与加热介质排出温度检测值21的检测值的差值(加热温度差)ΔTh，与预先设定的加热温度差下限值Sth相比较。

在步骤S1中，如果加热温度差ΔTh比加热温度差下限值Sth小，则控制装置9在步骤S2中启动第2发电循环1b的泵5，在步骤S3中开放第2发电循环1b的加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第2发电循环1b的运转。

在步骤S1中，如果加热温度差ΔTh为加热温度差下限值Sth以上，则前进至步骤S4，算出第1发电循环1a的电力检测器8的检测值W1和第2发电循环1b的电力检测值8的检测值W2的合计值，将该合计值与预先设定的电力下限值Sp相比较。

在步骤S4中，如果电力检测器8的检测值的合计值(W1+W2)为电力下限值Sp以上，则返回至步骤S1。在步骤S4中，如果电力检测器8的检测值的合计值(W1+W2)比电力下限值Sp小，则控制装置9在步骤S5中停止第2发电循环1b的泵5，在步骤S3中闭锁第2发电循环1b的加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，停止第2发电循环1b的运转。

当在步骤S2和S3中开始第2发电循环1b的运转或在步骤S5和S6中停止第2发电循环1b的运转时，前进至步骤S7，在经过预先设定为考虑到为了使发电装置200整体的运转稳定而必要的值的等待时间之后，返回至步骤S1，继续控制。

在本实施方式中，在第1发电循环1a的蒸发器2中，工作流体每单位时间从加热介质接收的热量被第1发电循环1a的容量制约。因此，即使供给至加热介质供给共通流路10的加热介质的流量相对于运转的发电循环1a、1b的合计容量变大，在蒸发器2中，工作介质从加热介质接收的每单位时间的热量也不会变大。所以，如果通过各蒸发器2的加热介质的流量比设计值更大，则加热介质供给温度检测器20与加热介质排出温度检测器21的检测温度的差值ΔTh成为比设计值更小的值。

因此，通过预先使与只由第1发电循环1a发电成为高效率的加热介质的流量的上限值相对应的、加热介质供给温度检测器20与加热介质排出温度检测器21的检测温度的差值ΔTh的值作为加热温度差下限值Sth而存储于控制装置9，从而能够根据加热介质的流量的上升而自动地追加运转第2发电循环1b，将加热介质的热能最大限度地转换成电力。此外，第1发电循环1a的发电机7和第2发电循环1b的发电机7的协作(用于向共通的电力系统供电的同步)根据发电机7的形式等而采用众所周知的方法。

另外，如果通过蒸发器2的加热介质的流量减少，则在蒸发器2中能够供给至工作介质的热量变小。于是，在螺杆膨胀机3中能够转换成动力的热能减少，因而发电机7的输出下降。因此，在考虑为单独运转第1发电循环1a比一起运转第1发电循环1a和第2发电循环1b最终得到更多的电力的加热介质的流量中，将电力下限值Sp设定为作为电力检测器8的检测值的合计(W1+W2)而观测的值，由此，能够针对供给至加热介质供给共通流路10的加热介质的流量的减少而使发电装置200整体的容量恰当地减少以防止发电效率的下降。

这样，在本实施方式中，控制装置9恰当地切换第1发电循环1a的单独的运转与第1和第2发电循环1a、1b的并行运转，因而即使供给至热介质供给共通流路10的加热介质的流量变动，也能够始终进行高效率的发电。

此外，在本实施方式中，步骤S2和步骤S3以及步骤S5和步骤S6是大致无时间差地实行的程序，即使分别调换次序也没问题。

而且，在图4中，示出本发明的第3实施方式的发电装置300。本实施方式的发电装置300具有合计n(3以上的任意的自然数)组的发电循环1a～1n。发电循环1a～1n由主要使用的第1发电循环1a和多个输出调整用的辅助发电循环1b～1n构成。从第2发电循环1b至第n发电循环全部都是与第2实施方式的第2发电循环1b相同的构成。

本实施方式的控制装置9个别地存储从第2发电循环1b至第n发电循环1n的各自的运转时间的累计值，针对供给至加热介质共通流路10的加热介质的流量的变化，根据运转时间的累计值而决定启动的发电循环1x和停止的发电循环1y。

在图5中，示出由本实施方式的控制装置9进行控制的流程。在步骤S11中，如果第1发电循环1a的加热介质供给温度检测器20的检测值与加热介质排出温度检测器21的检测值的差值(加热温度差)ΔTh比预先设定的加热温度差下限值Sth小，则控制装置9在步骤S12中启动预先决定的第x发电循环1x的泵5，在步骤13中开放第x发电循环1x的加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第x发电循环1x的运转。

控制装置9在步骤S12和S13中开始第x发电循环1x的运转，然后，在步骤S14中，改变并决定在加热介质的流量进一步增加时应该开动的下一个发电循环的号码x。具体而言，控制装置9以在该时刻停止着的发电循环1i(i＝2～n)中运转时间的累计值最小的发电循环作为下一个启动的发电循环1x。

另外，本实施方式的控制装置9，如果在步骤S11中加热温度差ΔTh为加热温度差下限值Sth以上，则前进至步骤S15，将全部的发电循环1a至1n的电力检测器8的检测值的合计值(∑Wi)与电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)相比较，该电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)是从将各发电循环1i的最大发电量Pi(额定输出)和各发电循环1i的运转状态的状态值fi(运转中为1，停止中为0)相乘的值的合计值减去将既定的系数k(0≤k＜1)与下一个停止的第y发电系统1y的最大发电量Py相乘的值的值。

即，控制装置9比较发电装置300的现在时刻的合计发电量(∑Wi)和电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)，由此，判定运转中的发电循环1i的容量是否相对于供给至加热介质供给共通流路10的加热介质的流量而过剩，其中，该电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)由现在运转着的发电循环1i的最大发电量的合计值(∑(fi·Pi))和从现在运转着的发电循环1i的最大发电量的合计值减去下一个停止的第y个发电循环1y的发电量的值(∑(fi·Pi)-Py)之间的系数k决定。

在步骤S15中，如果该时刻的发电装置300的合计发电量(∑Wi)为电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)以上，则运转中的发电循环1i的容量的合计相对于供给至加热介质供给共通流路10的加热介质的流量是恰当的，因而返回至步骤S11，进行加热介质的流量(加热温度差ΔTh)的确认。

在步骤S15中，如果该时刻的发电装置300的合计发电量(∑Wi)比电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)小，则运转中的发电循环1i的容量过剩，因而控制装置9在步骤S16和S17中进行第y个发电循环1y的泵5的停止以及加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19的闭锁，停止第y个发电循环1y。而且，控制装置9在步骤S18中以除了第1发电循环1a以外在该时刻运转着的全部的发电循环1i(i＝2～n)中运转时间的累计值最大的发电循环作为下一个停止的发电循环1y。

在已启动第x发动循环1x的情况和已停止第y发电循环1y的情况下，在步骤S19中进行等待时间之后，返回至步骤S11。

在本实施方式中，选择运转或停止的发电循环1i，使得从第2发电循环1b至第n发电循环1n的累计运转时间平均增加，因而各发电循环1i的损耗平均化。

进而，在图6中，示出本发明的第4实施方式的发电装置400。本实施方式的发电装置400具有全部由相同的构成组成的合计n组的发电循环1a～1n。即，全部的发电循环1a～1n具有加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19以及加热介质供给温度检测器20和加热介质排出温度检测器21。

在图7中，示出由本实施方式的控制装置9进行控制的流程。在本实施方式中，在步骤S21中，如果下一个应该停止的第y发电循环1a的加热介质供给温度检测器20的检测值与加热介质排出温度检测值21的检测值的差值(加热温度差)ΔThy比预先设定的加热温度差下限值Sth小，则控制装置9在步骤S22中启动预先决定的第x发电循环1x的泵5，在步骤S23中，开放第x发电循环1x的加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第x发电循环1x的运转，在步骤S24中，以在该时刻停止着的发电循环1i(i＝1～n)中运转时间的累计值最小的发电循环作为下一个启动的发电循环1x。

另外，本实施方式的控制装置9，在步骤S21中，如果加热温度差ΔThy为加热温度差下限值Sth以下，则前进至步骤S25，将全部的发电循环1a至1n的电力检测器8的检测值的合计值(∑Wi)与电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)相比较，该电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)是从将各发电循环1i的最大发电量和各发电循环1i的运转状态的状态值相乘的值的合计值减去将既定的系数与下一个停止的第y发电系统1y的最大发电量相乘的值的值。

在步骤S25中，如果该时刻的发电装置400的合计发电量(∑Wi)为电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)以上，则返回至步骤S21。在步骤S25中，如果该时刻的发电装置300的合计发电量(∑Wi)比电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)小，则控制装置9在步骤S26和S27中进行第y个发电循环的泵5的停止以及加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19的闭锁。而且，控制装置9在步骤S28中以包括第1发电循环1a并在该时刻运转着的发电循环1i(i＝1～n)中运转时间的累计值最大的发电循环作为下一个停止的发电循环1y。

在已启动第x发动循环1x的情况和已停止第y发电循环1y的情况下，在步骤S29中进行等待时间之后，返回至步骤S21。

接下来，在图8中，示出本发明的第5实施方式的发电装置500。本实施方式的发电装置500具有主要的第1发电循环1a和辅助的第2至第n发电循环1b～1n。本实施方式的发电循环1a～1n在冷却介质供给分歧流路16和冷却介质排出17设有检测各个冷却介质的温度的冷却介质供给温度检测器22和冷却介质排出温度检测器23。

在本实施方式中，控制装置9算出冷却介质供给温度检测器22的检测值与冷却介质排出温度检测器23的检测值的差值(冷却温度差)ΔTc，与预先设定的冷却温度差下限值Stc相比较。然后，控制装置9在冷却温度差ΔTc比冷却温度差下限值Stc更小的情况下，开动预先决定的第x发电循环1x的泵5，开放加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第x发电系统1x的运转。

另外，控制装置9在冷却温度差ΔTc为冷却温度差下限值Stc以上且全部的发电循环1a～1n的电力检测器8的检测值的合计值(∑Wi)比电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)小的情况下，停止预先决定的第y发电循环1x的泵5，闭锁加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，停止第y发电系统1y的运转，其中，电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)从在该时刻运转着的发电循环1i的最大的发电量的合计值减去将既定的系数k与下一个停止的第y发电系统1y的最大发电量相乘的值。

本实施方式根据冷却介质的流量而调整发电循环1i的运转数。即，本实施方式，适用于加热介质的流量充裕，但冷却介质的流量或温度成为瓶颈的情况。另外，在将无主从的多个发电循环1i并联连接的发电装置中，也可以根据冷却介质的冷凝器4前后的温度差来调整发电循环1i的运转数。

接下来，在图9中，示出本发明的第6实施方式的发电装置600。本实施方式的发电装置600具有主要的第1发电循环1a和辅助的第2至第n发电循环1b～1n。本实施方式的第1发电循环1a在蒸发器2的上游侧和下游侧的循环流路6设有分别检测工作介质的温度的工作介质蒸发前温度检测器24和工作介质蒸发后温度检测器25。

在本实施方式中，控制装置9算出工作介质蒸发前温度检测器24的检测值与工作介质蒸发后温度检测器25的检测值的差值(蒸发温度差)ΔTe，与预先设定的蒸发温度差下限值Ste相比较。而且，控制装置9在蒸发温度差ΔTe比冷却温度差下限值Ste更小的情况下，开动预先决定的第x发电循环1x的泵5，开放加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第x发电系统1x的运转。

另外，控制装置9在蒸发温度差ΔTe为蒸发温度差下限值Ste以上且全部的发电循环1a～1n的电力检测器8的检测值的合计值(∑Wi)比电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)小的情况下，停止预先决定的第y发电循环1x的泵5，闭锁加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，停止第y发电系统1y的运转，其中，电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)从在该时刻运转着的发电循环1i的最大的发电量的合计值减去将既定的系数k与下一个停止的第y发电系统1y的最大发电量相乘的值。

本实施方式根据蒸发器2中的热交换量而调整发电循环1i的运转数。另外，在将无主从的多个发电循环1i并联连接的发电装置中，也可以根据蒸发器2中的热交换量(蒸发温度差)来调整发电循环1i的运转数。

接下来，在图10中，示出本发明的第7实施方式的发电装置700。本实施方式的发电装置700具有主要的第1发电循环1a和辅助的第2至第n发电循环1b～1n。本实施方式的第1发电循环1a在冷凝器4的上游侧和下游侧的循环流路6设有分别检测工作介质的温度的工作介质凝结前温度检测器26和工作介质凝结后温度检测器27。

在本实施方式中，控制装置9算出工作介质凝结前温度检测器26的检测值与工作介质凝结后温度检测器27的检测值的差值(凝结温度差)ΔTd，与预先设定的凝结温度差下限值Std相比较。而且，控制装置9在凝结温度差ΔTd比凝结温度差下限值Std更小的情况下，开动预先决定的第x发电循环1x的泵5，开放加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第x发电系统1x的运转。

另外，控制装置9在凝结温度差ΔTd为凝结温度差下限值Std以上且全部的发电循环1a～1n的电力检测器8的检测值的合计值(∑Wi)比电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)小的情况下，停止预先决定的第y发电循环1x的泵5，闭锁加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，停止第y发电系统1y的运转，其中，电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)从在该时刻运转着的发电循环1i的最大的发电量的合计值减去将既定的系数k与下一个停止的第y发电系统1y的最大发电量相乘的值。

本实施方式根据冷凝器4中的热交换量而调整发电循环1i的运转数。另外，在将无主从的多个发电循环1i并联连接的发电装置中，也可以根据冷凝器4中的热交换量(凝结温度差)来调整发电循环1i的运转数。

接下来，在图11中，示出本发明的第8实施方式的发电装置800。本实施方式的发电装置800具有主要的第1发电循环1a和辅助的第2至第n发电循环1b～1n。本实施方式的第1发电循环1a在循环流路6设有检测泵5所吐出的工作介质的流量的工作介质流量检测器28。另外，对泵5进行转速控制，使得蒸发器2的液面保持为一定。

在本实施方式中，控制装置9比较工作介质流量检测器28的检测值F和预先设定的流量上限值Sf。而且，控制装置9在工作介质的流量F比流量上限值Sf更大的情况下，开动预先决定的第x发电循环1x的泵5，开放加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，开始第x发电系统1x的运转。

另外，控制装置9在工作介质的流量F为流量上限值Sf以下且全部的发电循环1a～1n的电力检测器8的检测值的合计值(∑Wi)比电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)小的情况下，停止预先决定的第y发电循环1x的泵5，闭锁加热介质截断阀18和冷却介质截断阀19，由此，停止第y发电系统1y的运转，其中，电力下限值(∑(fi·Pi)-k·Py)从在该时刻运转着的发电循环1i的最大的发电量的合计值减去将既定的系数k与下一个停止的第y发电系统1y的最大发电量相乘的值。

本实施方式根据循环流路6的工作介质的流量而调整发电循环1i的运转数。另外，在将无主从的多个发电循环1i并联连接的发电装置中，也可以根据循环流路6的工作介质的流量来调整发电循环1i的运转数。

Claims (1)

1.一种发电装置，

具有多个发电循环，所述发电循环在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，

所述发电装置具备：

加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；

加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；

冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及

冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，

至少一个所述发电循环具有：

加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及

冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动，

各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，

具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环，具有设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路并分别检测加热介质的温度的加热介质供给温度检测器和加热介质排出温度检测器，

所述发电装置具有基于所述加热介质供给温度检测器的检测值与所述加热介质排出温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置，

所述控制装置，在所述加热介质供给温度检测器的检测值与加热介质排出温度检测器的检测值的差值变为比既定的加热温度差下限值小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，

在所述加热介质供给温度检测器的检测值与加热介质排出温度检测器的检测值的差值为所述加热温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

2．一种发电装置，

具有多个发电循环，所述发电循环在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，

所述发电装置具备：

加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；

加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；

冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及

冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，

至少一个所述发电循环具有：

加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及

冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动，

各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，

具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环，具有设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路并分别检测冷却介质的温度的冷却介质供给温度检测器和冷却介质排出温度检测器，

所述发电装置具有基于所述冷却介质供给温度检测器的检测值与所述冷却介质排出温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置，

所述控制装置，在所述冷却介质供给温度检测器的检测值与冷却介质排出温度检测器的检测值的差值变为比既定的冷却温度差下限值小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，

在所述冷却介质供给温度检测器的检测值与冷却介质排出温度检测器的检测值的差值为所述冷却温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

3．一种发电装置，

具有多个发电循环，所述发电循环在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，

所述发电装置具备：

加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；

加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；

冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及

冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，

至少一个所述发电循环具有：

加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及

冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动，

各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，

具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环，具有配置在所述蒸发器的上游和下游并分别检测所述工作介质的温度的工作介质蒸发前温度检测器和工作介质蒸发后温度检测器，

所述发电装置具有基于所述工作介质蒸发前温度检测器的检测值与所述工作介质蒸发后温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置，

所述控制装置，在所述工作介质蒸发前温度检测器的检测值与所述工作介质蒸发后温度检测器的检测值的差值变为比既定的蒸发温度差下限值小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，

在所述工作介质蒸发前温度检测器的检测值与所述工作介质蒸发后温度检测器的检测值的差值为所述蒸发温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

4．一种发电装置，

具有多个发电循环，所述发电循环在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，

所述发电装置具备：

加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；

加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；

冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及

冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，

至少一个所述发电循环具有：

加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及

冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动，

各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，

具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环，具有配置在所述冷凝器的上游和下游并分别检测所述工作介质的温度的工作介质凝结前温度检测器和工作介质凝结后温度检测器，

所述发电装置具有基于所述工作介质凝结前温度检测器的检测值与所述工作介质凝结后温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置，

在所述工作介质凝结前温度检测器的检测值与所述工作介质凝结后温度检测器的检测值的差值变为比既定的凝结温度差下限值小时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，

在所述工作介质凝结前温度检测器的检测值与所述工作介质凝结后温度检测器的检测值的差值为所述凝结温度差下限值以上且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

5．一种发电装置，

具有多个发电循环，所述发电循环在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，

所述发电装置具备：

加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；

加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；

冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及

冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，

至少一个所述发电循环具有：

加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及

冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动，

各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，

具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环，具有检测工作介质的流量的工作介质流量检测器，

所述发电装置具有基于工作介质流量检测器的检测值和所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置，

所述控制装置，在所述工作介质流量检测器的检测值变为比既定的流量上限值大时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，

在所述工作介质流量检测器的检测值为所述流量上限值以下且所述电力检测器的检测值变为比既定的电力下限值小时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的任一个的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

6．如权利要求1~5中的任一项所述的发电装置，其中，

所述发电装置具有多个具有加热介质截断阀和冷却介质截断阀的所述发电循环，

所述控制装置存储各个所述发电循环的运转时间的累计时间，

在打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀时，打开所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀关闭着的所述发电循环中的所述累计时间最短的所述发电循环的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀，

在关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀时，关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环中的所述累计时间最长的所述发电循环的所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀。

7．如权利要求1~5中的任一项所述的发电装置，其中，

所述发电装置具有多个具有加热介质截断阀和冷却介质截断阀的所述发电循环，

所述电力下限值，是现在所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的最大发电量的和与从所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀打开着的所述发电循环的最大发电量的和减去下一个应该关闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的所述发电循环的最大发电量的值之间的值。