JP2000506586A - 熱エネルギーを有用な形態に変換する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 気体作動流（３０）を膨張させる（ＨＰＴ）ことによりそのエネルギーを有用な形態に転換し、膨張気体流（３１０）をつくり、膨張気体流から抽気流（６６）を取りだし、抽気流（６６）を抽気流（６６）に含まれるよりも高沸点成分が多い稀薄流（４０）に吸収させて抽気−稀薄混合流（６８）を形成し、抽気−稀薄混合流（６８）の少なくとも一部を凝縮させて、凝縮形態にある抽気−稀薄混合流（７０）の少なくとも一部を抽気流（６６）に含まれるよりも高沸点成分が少ない濃密流を含む次作動流（２９）と混合して混合作動流（５０）をつくり、混合作動流（５０）を外部熱（３１）で加熱して気体作動流（３０）をつくるることにより、熱力学サイクルを実施する方法。

Description

【発明の詳細な説明】 熱エネルギーを有用な形態に変換する方法及びシステム 発明の詳細な説明 発明の属する技術分野 本発明は、熱エネルギーを有用な形態に変換するための熱力学サイクルの実施 に関する。 発明の背景 ほとんどの火力発電所においては、火炉で作られる高熱（熱エネルギー）の動 力次いで電力への変換は、ランキン（Ｒａｎｋｉｎｅ）サイクルの利用を基にし ている。米国特許第４，８９９，５４５号及び第４，７３２，００５号は、多成 分作動流体の使用を基にした熱力学サイクル過程を記述している。これらのサイ クルは実質的にランキンサイクルと異なり、効率がさらに高い。米国特許第４， ８９９，５４５号の記述されているシステムは、複雑であり電力工業では異例の 構成要素である、蒸留塔を採用している。 発明の要約 １つの態様において、本発明は概ね、熱力学サイクルを実施する方法及び装置 を特徴とする。気体作動流が膨張してそのエネルギーを有用な形態に転換し、膨 張した気体流をつくりだす。抽気流が前記膨張した気体流から取りだされ、前記 抽気流に含まれるよりも高沸点成分を多く含む稀薄流に吸収されて、抽気−稀薄 混合流を形成する。前記抽気−稀薄混合流は少なくとも一部が凝縮している。凝 縮形態にある抽気−稀薄混合流の少なくとも一部が、前記抽気流に含まれるより も高沸点成分が少ない濃密流を含む次作動流に添加される。次いで前記次作動流 は、後に膨張する前記気体作動流の形成に先立つ、前記抽気−稀薄混合流の凝縮 で放出される熱により再生加熱される。 本発明のある実施の形態は、以下の特徴の１つまたはそれ以上を含む。ある実 施の形態においては、前記次作動流が再生加熱された後に外部熱で加熱されて前 記気体作動流となる。凝縮形態にある前記抽気−稀薄混合流の少なくとも一部が 外部熱により加熱されて、前記次作動流に添加される前に蒸気態になり、また次 作動流は混合されるときには蒸気態である。凝縮形態にある前記抽気−稀薄混合 流の少なくとも一部及び前記次作動流が、前者が後者に添加されるときには液態 である。蒸気態の前記次作動流に、前記抽気−稀薄混合流の第１の部分が液態で 加えられ、抽気−稀薄混合流の第２の部分が加熱されて蒸気態になって加えられ る。（前記抽気流よりも多い）前記膨張気体流の残余分が１回またはそれ以上再 加熱され、さらに膨張して有用な仕事をさらに行うことができる。前記希薄流及 び濃密流が廃流から作られる。前記抽気流が、希薄流に吸収される前に、前記次 作動流の外部熱での加熱に先立ち次作動流に伝熱することにより冷却される。前 記抽気−稀薄混合流が一部が凝縮した後に、また前記次作動流に添加される前に 、液体成分と蒸気成分に分離される。蒸気成分が次作動流に伝熱して凝縮し凝縮 蒸気成分となり、次いで次作動流に添加される。前記液体成分の少なくとも一部 が前記抽気−稀薄混合流の一部の凝縮からの伝熱により加熱される。液体成分の 一部が液体として次作動流に添加され、液体成分の一部が蒸気に変換されて、蒸 気である次作動流に添加される。前記次作動流が抽気−稀薄混合流からの伝熱に より蒸気に変換される。膨張気体流の残余分からの熱が、次作動流及び希薄流の 再生加熱に用いられる。抽気流からの熱が、次作動流の再生加熱に用いられる。 別の態様において、本発明は概ね、熱力学サイクルを実施する異なる方法及び システムを特徴とする。気体作動流は膨張してそのエネルギーを有用な形態に転 換し、廃流となる。前記廃流は、廃流に含まれるよりも高沸点成分が多い希薄流 と残余廃流とに分離される。補給流が前記残余廃流に添加されて補給−残余廃流 混合流を作り、次いで前記補給−残余廃流混合流は凝縮して凝縮残余廃流となる 。前記凝縮残余廃流は濃密流と前記補給流に分離され、前記濃密流は前記廃流に 含まれるよりも高沸点成分が少なく、補給流は濃密流より高沸点成分が多い。 本発明のある実施の形態は、以下の特徴を１つまたはそれ以上有する。前記廃 流が部分的に凝縮して液体及び蒸気成分となり、次いで分離され、蒸気成分は前 記残余廃流となる。液体成分は一部が沸騰し、液態の前記稀薄流と初期部分凝縮 段階に先だって前記廃流に添加される蒸気流に分離される。 また、第２の補給流が前記凝縮残余流から抽出され、前記補給−残余混合流に 添加される。凝縮残余流が第１と第２の流れに分けられ、第１の流れが再生加熱 されて一部が沸騰し、その後液体成分が第１の流れから分離されて第２の補給流 となる。第１の流れから分離された蒸気成分が前記第２の流れに添加され、第２ の流れが再生加熱されて一部が沸騰し、その後第２の流れの液体成分が第２の流 れから分離されて第１の補給流をつくるために用いられる。前記第２の流れの液 体成分が再生加熱されて一部が沸騰し、その後液体成分が第２の流れの液体成分 からさらに分離されて第１の補給流をつくるために用いられる。第２の流れの液 体成分及び前記さらなる液体成分から分離された蒸気は前記濃密流をつくるため に合流する。 本発明の実施の形態は以下の利点の１つまたはそれ以上を有する。火炉で作ら れる熱を蒸留塔を必要とせずに機械的及び電気的エネルギーに変換するための熱 力学サイクルにおいて高効率が得られる。前記稀薄流を抽気流と混合することに より抽気流の比率が下がり、抽気流はさらに稀薄になり、前記次作動流の濃密部 分を加熱するに十分な高温範囲で凝縮する。前記抽気流が次作動流に添加され、 一巡して高圧タービンに戻るため、システム外部への廃棄熱が少なくなり、効率 が改善される。前記濃密流は抽気流の凝縮で放出される再生熱により高圧で蒸気 化される。前記抽気−稀薄混合流は、完全に凝縮した後、同じ流れの凝縮過程で 放出される熱を用いることにより、一部が再生加熱される。蒸留−凝縮サブシス テムにおいて、前記廃流は利用可能な冷媒により直接凝縮できる圧力より低い圧 力で凝縮し、廃流は非常に稀薄な液体と非常に濃密な液体に分離凝縮する。 本発明のその他の利点及び特徴は、その望ましい実施の形態に関する以下の説 明及び請求の範囲で明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は、蒸留−凝縮サブシステムの流れ図である。 図２は、図１のサブシステム、熱再生、再熱及びタービン膨張サブシステムを 含む熱力学サイクルを実施するための装置の流れ図である。 図３は、熱力学サイクルを実施するための装置の別の実施の形態の流れ図であ る。 望ましい実施の形態の説明 図１及び２を参照すると、熱力学サイクルを実施するための装置３００は図１ に示される蒸留−凝縮サブシステム（ＤＣＳＳ）３１２及び図２にＤＣＳＳ３１ ２とともに示される熱再生、再熱、タービン膨張サブシステム３１４を含む。サ ブシステム３１４はさらに沸騰―凝縮熱再生サブシステム３１６、火炉沸騰及び 蒸気熱再生サブシステム３１８並びに過熱再熱及びタービン膨張サブシステム３ ２０に分解される。 沸騰―凝縮熱再生サブシステム３１６は再生熱交換器ＨＥ−１６，ＨＥ−１７ ，ＨＥ−１８，ＨＥ−１９，ＨＥ−２０，ＨＥ−２１，ＨＥ−２２，ＨＥ−２３ 及びＨＥ−２４を含む（略称“ＨＥ”は図面に表されていないことに注意された い）。本サブシステムはまた、重力分離器Ｓ６，給水ポンプＰ６，並びにポンプ Ｐ５，Ｐ７及びＰ８も含む。 火炉沸騰及び蒸気再熱サブシステム３１８は、火炉熱交換器ＨＥ−３４並びに 熱交換器ＨＥ−１３，ＨＥ−１４及びＨＥ−１５を含む。 過熱再熱及びタービン膨張サブシステム３２０は、過熱器熱交換器ＨＥ−３１ ，ＨＥ−３２及びＨＥ−３３並びにタービン：高圧タービン（ＨＰＴ）、中圧タ ービン（ＩＰＴ）及び低圧タービン（ＬＰＴ）を含む。 システム３００は作動流体として少なくとも２種の成分の混合物を利用する。 適当な混合物には、水−アンモニア、水−二酸化炭素、その他がある。以下の説 明は作動流体として水−アンモニアの使用を基にしている；これは上で参照した 特許で説明されたものと同じ作動流体である。まずＤＣＳＳ３１２を、図１及び 流れ図に示される点における流れの状態を説明する表１を参照して、詳細に説明 する。 蒸留−凝縮サブシステム３１２ 廃作動流体は、完全に膨張し、点３８におけるパラメータを有する乾燥飽和蒸 気状態に相当するパラメータまで冷却されてＤＣＳＳ３１２に入る（図１及び２ 参照）。図１を参照すると、点１５６におけるパラメータを有する飽和蒸気流（ 下記参照）が、点３８におけるパラメータを有する前記廃流と混合されて点１５ ７におけるパラメータを有する蒸気流をつくる。その後、点１５７におけるパラ メータを有する前記蒸気流は熱交換器ＨＥ−１及びＨＥ−２を通過する２つの 副流に分けられ、前記熱交換器で冷却されて一部は凝縮し、それぞれ点１５４及 び１５３におけるパラメータをとる。その後点１５３及び１５４におけるパラメ ータを有する流れは合流して、点１５２におけるパラメータをもち重力分離器Ｓ ４に送られる流れを形成する。重力分離器Ｓ４において、液体が蒸気から分離さ れる。重力分離器Ｓ４からの液流は、点１５１におけるパラメータを有し、流れ １５７−１５４への向流となって熱交換器ＨＥ−１に送られ（上記参照）、そこ でこの流れの一部は沸騰する。前記流れは点１５５におけるパラメータを有して 熱交換器ＨＥ−１を出て、次いで重力分離器Ｓ３に入る。重力分離器Ｓ３におい て蒸気が液体から分離され、この蒸気は点１５６におけるパラメータを有して、 点３８におけるパラメータを有する前記入来廃流に混合され、点１５７における パラメータを有する蒸気流をつくる（上記参照）。重力分離器Ｓ３で分離された 液体は、点４０におけるパラメータを有してＤＣＳＳ３１２を出て、沸騰−凝縮 熱再生サブシステム３１６（図２；下記参照）に送られる。この流れは、点４０ において、稀薄流と称され、前記入来廃流に点３８において含まれるよりも高沸 点成分（水）を多く含む。 重力分離器Ｓ４で分離された蒸気（上記参照）は、乾燥飽和蒸気状態にある。 この蒸気流は点１３８におけるパラメータを有し、残余廃流と称され、熱交換器 ＨＥ−５を通過して、そこで冷却され一部は凝縮して点１６におけるパラメータ をとる。その後点１６におけるパラメータを有する前記残余廃流は、点１９にお けるパラメータを有し第１の補給流と称される液流と混合されて、点１７におけ るパラメータを有する一部が凝縮した作動流体の新しい流れが作られることにな る。得られた流れは補給−残余廃流混合流と称される。望ましい実施の形態にお いては、点１９におけるパラメータを有する液体は点１６におけるパラメータを 有する流れと熱力学的平衡にあり、この平衡の結果、点１６，１９及び１７にお ける温度及び圧力は等しい。次いで点１７におけるパラメータを有する前記補給 −残余廃流混合流は２つの副流に分けられて熱交換器ＨＥ−６及びＨＥ−７を通 過し、再び合流するさせられる前に、それぞれ点１２８及び１２９におけるパラ メータをとる。これら２つの熱交換器において、点１７におけるパラメータを有 する副流はさらに冷却され凝集して熱を放出する。前記副流は点１２８及び１２ ９におけるパラメータを有し、よって前記補給−残余廃流混合流は点１５におけ るパラメータを有する。次いで点１１０におけるパラメータを有し第２の補給流 と称される液体が、点１５におけるパラメータを有する前記補給−残余廃流混合 流に添加され、この結果補給−残余廃流混合流は点１８におけるパラメータを有 することになる。前記混合の結果として、点１８における前記流れの組成は点１ ５における流れの組成より稀薄になる。すなわち、点１５におけるパラメータを 有する流れより水を多く含む。その後点１８におけるパラメータを有する前記流 れは低圧復水器ＨＥ−１２を通過し、そこで完全に凝縮して点１におけるパラメ ータをとる。（点１における）前記流れは凝縮残余流と称される。凝縮熱は、点 ２３におけるパラメータをもって熱交換器ＨＥ−１２に入り、点５９におけるパ ラメータを有して前記熱交換器を出て行く冷媒（水または大気）流により運び去 られる。 点１３８及び１６における組成の前記残余流並びに点１７及び点１５における 組成を有する初期補給−残余廃流混合流は、点１に相当する圧力及び温度では完 全には凝縮し得ないことに注意されたい。点１１０におけるパラメータを有する 第２の補給流との最終混合後においてのみ、点１８におけるパラメータを有する 最終補給−残余廃流混合流は、残余廃流が点１で完全に凝縮できる、組成を得る ことができる。 点１におけるパラメータを有する前記凝縮残余流は、次いで２つの副流に分け られる。前記副流の１つは循環ポンプＰ１に入り加圧されて、点２におけるパラ メータをとる。その後、点２におけるパラメータを有する液流は２つの副流に分 けられる。次いでこれらの副流の１つは流れ１７−１２９に対する向流となって 熱交換器ＨＥ−６を通過する（上記参照）。熱交換器ＨＥ−６を通過するこの副 流は、まず加熱され、飽和液体状態に相当する点３におけるパラメータをとり、 次いで一部が蒸気化して点１０５におけるパラメータをとる。点２におけるパラ メータを有する流れから分けられたもう１つの副流は、点８におけるパラメータ を有する。点１０５におけるパラメータを有する一部が沸騰した流れは、次いで 重力分離器Ｓ５に入り、そこで、点１０６におけるパラメータを有する蒸気と、 点１０７におけるパラメータを有する液体とに分離される。点１０６におけるパ ラメータを有する蒸気流は、次いで点８におけるパラメータを有する前記液流と 混合され、点７３におけるパラメータを有する流れをつくる。点７３におけるパ ラメータを有する前記流れは中圧復水器ＨＥ−１１に入り、そこで冷却され完全 に凝縮し、点７４におけるパラメータをもってこの熱交換器を出て行く。冷却は 、点２３における初期パラメータを有し前記流れ７３−７４に対する向流となっ て熱交換器ＨＥ−１１を通過して、点９９における出口パラメータをとる冷媒に よって行われる。点１０７におけるパラメータを有する、重力分離器Ｓ５からの 前記液流は熱交換器ＨＥ−８を通過し、そこで冷却されて点１０９におけるパラ メータをとる。その後、この点１０９におけるパラメータを有する液流はスロッ トルバルブＴＶ２を通過し、そこで減圧され、次いでそれぞれ点１１０及び１１ １におけるパラメータを有する２つの副流に分けられる。点１１０におけるパラ メータを有し、点１０９におけるパラメータをとる流れの大部分に相当する流れ は、絞り込まれた後、次いで点１５におけるパラメータを有する前記初期補給− 残余廃流混合流と混合されて、点１８におけるパラメータをもつ前記最終補給− 残余廃流混合流をつくる、前記第２の補給流である（上記参照）。 点７４におけるパラメータを有する前記完全凝縮流は、循環ポンプＰ２により 加圧されて高圧凝縮状態となり、点７２におけるパラメータをとる。その後、こ の点７２におけるパラメータを有する液流はそれぞれ点７６及び１１５における パラメータを有する２つの副流に分けられる。点１におけるパラメータを有する 前記凝縮残余流の一部（上記参照）は、点１１１におけるパラメータを有する前 記流れと混合され、点１３３におけるパラメータを有する液流をつくる。その後 、この点１３３におけるパラメータを有する流れは循環ポンプＰ３に入り、そこ で加圧されて高圧凝縮状態になり、点７におけるパラメータをとる。次いでこの 点７におけるパラメータを有する液流は、それぞれ点９及び１１２におけるパラ メータを有する２つの副流に分けられる。その後点７６及び９におけるパラメー タを有する前記流れは混合され、点７５におけるパラメータを有する流れをつく る。点１１５及び１１２におけるパラメータを有する前記流れは、合流して点１ １３におけるパラメータを有する流れをつくる。点１１３におけるパラメータを 有する流れの組成が、点１におけるパラメータを有する流れの組成より稀薄であ るこ とが必要であれば、点１１３におけるパラメータを有する前記流れは点１及び１ １１におけるパラメータを有する流れ（上記参照）を混合することによりつくら れる。この場合、点１１５におけるパラメータを有する流れの流量はゼロに等し い。点１１３におけるパラメータを有する流れの組成が、点１におけるパラメー タを有する流れの組成より濃密であることか必要であれば、この場合は、点１１ ３におけるパラメータを有する流れは点１１５及び１１２におけるパラメータを 有する流れを混合することによってつくられ、点１１１におけるパラメータを有 する前記流れの流量がゼロに等しい。見てわかるように、点１１３におけるパラ メータをもつ前記流れは、点１におけるパラメータを有する前記流れを点１１５ におけるパラメータを有する流れまたは点１１１におけるパラメータを有する流 れのいずれかとの混合によってつくられ、これら両者との混合ではつくられない 。 その後、点１１３におけるパラメータを有する前記流れは、熱交換器ＨＥ−７ ，ＨＥ−８及びＨＥ−９を通過する３つの副流に分けられる。これらの流れはそ れぞれの熱交換器により加熱され、それぞれ点１２５，１２４及び１２３におけ るパラメータをとる。次いで、これら３つの流れは合流し、点４におけるパラメ ータを有する流れをつくる。この点４におけるパラメータを有する流れの温度は 、点１６におけるパラメータを有する流れ（上記参照）の温度より若干低い。点 ４におけるパラメータを有する前記流れの組成は、点１１５及び１における組成 を有する流れの混合あるいは点１及び１１１における組成を有する流れの混合よ りつくられるから（上記参照）、点４におけるパラメータを有する前記流れは、 飽和液体状態あるいはそれに非常に近い状態になるようにつくられる。よって、 前記流れは混合されて、点４におけるパラメータを有する流れに必要な組成を得 る。点４におけるパラメータを有する前記流れは、熱交換器ＨＥ−５，ＨＥ−４ 及びＨＥ−３に送られる３つの副流に分けられ、これらの流れはそれぞれの熱交 換器で加熱され一部が沸騰して、それぞれ点１３２，１３１及び１３０における パラメータをとる。その後これらの３つの副流は再び合流して、点５におけるパ ラメータを有する流れをつくる。次いで点５におけるパラメータを有する流れは 重力分離器Ｓ２に入り、そこで点１６６におけるパラメータを有する飽和蒸気と 、点１６５におけるパラメータを有する飽和液体とに分離される。点１６５にお ける パラメータを有する流れは。次いで熱交換器ＨＥ−２に輸送され（上記参照）、 点１７４におけるパラメータをとる。その後点１７４におけるパラメータを有す る流れは熱交換器ＨＥ−２を通過し、そこで流れ１５７−１５３の部分的凝縮過 程で放出される熱により（上記参照）加熱されて一部は沸騰し、点１７５におけ るパラメータをとる。点１７５におけるパラメータを有する流れは重力分離器Ｓ １に送られ、そこで点１７６におけるパラメータを有する飽和蒸気と点１０にお けるパラメータを有する飽和液体とに分離される。点１０におけるパラメータを 有する飽和液体は熱交換器ＨＥ−４を通過し、そこで冷却され、流れ４−１３１ に熱を供給して（上記参照）、点１２におけるパラメータをとる。点１２におけ るパラメータを有する冷却された液体は、スロットルバルブＴＶ１を通過し、そ こで減圧されて点１９におけるパラメータをとる。第１の補給流と称され点１９ におけるパラメータを有する前記流れは、次いで点１６におけるパラメータを有 する前記残余廃流と混合されて、点１７におけるパラメータを有する初期補給− 残余廃流混合流をつくる（上記参照）。点１７６におけるパラメータを有する重 力分離器Ｓ１からの蒸気流は、点１６６におけるパラメータを有する重力分離器 Ｓ２からの蒸気流（上記参照）と混合され、この混合の結果として、点６におけ るパラメータを有する蒸気流がつくられる。点６におけるパラメータを有する蒸 気はアンモニア濃度が非常に高い、いわゆる濃密蒸気である。点６におけるパラ メータを有する蒸気流は熱交換器ＨＥ−３を通過し、そこで熱を放出しながら冷 却され一部は凝縮して、点１１６におけるパラメータをとる。その後、点１１６ におけるパラメータを有する流れは熱交換器ＨＥ−９を通過し、そこで熱を放出 しながらさらに冷却され凝縮して、点１１８におけるパラメータをとる。その後 点１１８におけるパラメータを有する流れは点７５におけるパラメータを有する 流れ（上記参照）と混合されて、点１３におけるパラメータを有する濃密流をつ くる。点１３におけるパラメータを有する濃密流は高圧復水器ＨＥ−１０を通過 し、そこで冷媒（流れ２３−５８）により完全に凝縮し、点１４におけるパラメ ータをもって熱交換器ＨＥ−１０を出る。その後点１４におけるパラメータを有 する液体濃密流は、給水ポンプＰ４により所期の高圧まで加圧されて、点２１に おけるパラメータをとる。次いで点２１におけるパラメータを有する濃密流は熱 交換器ＨＥ−９を通過しそこで加熱されて、点１１９におけるパラメータをとる 。その後点１１９におけるパラメータを有する流れは熱交換器ＨＥ−３を通過し そこでさらに加熱されて、点２９におけるパラメータをとる。次いで点２９にお けるパラメータを有する濃密流はＤＣＳＳ３１２を出て沸騰−凝縮熱再生サブシ ステム３１６に入る。 ＤＣＳＳ３１２は２つの目的：ａ）点１３８におけるパラメータを有する蒸気 流を、利用できる冷媒による直接凝縮が可能な圧力より低い圧力になるまで凝縮 させること、及びｂ）点３８におけるパラメータを有する前記廃流を２つの凝縮 副流、すなわち、点４０におけるパラメータを有する非常に稀薄な液体（上記参 照）である前記稀薄流及び点２９におけるパラメータを有する非常に濃密な液体 である前記濃密流とに分けること、を達成する。点４０及び２９におけるパラメ ータを有する流れが混合されれば、得られる流れは点３８におけるパラメータを 有する前記廃流の重量、流量及び組成を有することになる。 沸騰−凝縮熱再生サブシステム３１６，火炉沸騰−蒸気熱再生サブシステム３ １８，及び過熱再熱−タービン膨張サブシステム３２０ 図２を参照すると、点２９におけるパラメータをもつ前記濃密流及び点４０に おけるパラメータをもつ前記稀薄流が、ＤＣＳＳ３１２から前記沸騰−凝縮熱再 生サブシステム３１６に入る。ＤＣＳＳ３１２からの濃密流は、以下に詳細に説 明するように、様々な他の流れで補充され、再び合流する副流にわけられ、高圧 タービンＨＰＴに流れる途上で再生的にまた外部熱で加熱される、前記次作動流 の土台をなす。点２９におけるパラメータを有する前記次作動流は給水ポンプＰ ６に入り、そこで所要高圧まで加圧されて点２２におけるパラメータをとる。そ の後点２２におけるパラメータを有する前記次作動流は２つの副流に分けられて 点７０におけるパラメータを有する液体流と混合される。点７０における流れは 、以下に説明するように、抽気−稀薄混合流から分離されたより濃密な蒸気−液 体凝縮留分を含む。点７０における流れの組成は点２２における前記次作動流の 組成とは異なるから、それぞれ点１９６及び１９７におけるパラメータを有する 組成の異なる２つの副流をつくることができる。その後点１９６及び１９７にお ける組成を有する流れは、それぞれ熱交換器ＨＥ−２１及びＨＥ−２０を通過し 、 そこで加熱されてそれぞれ点１９８及び１９９におけるパラメータをとる。次い で点１９８及び１９９におけるパラメータを有する副流は合流し、結果として得 られる、再合流した次作動流は点５０におけるパラメータをもち、この流れの組 成に対する臨界圧力を上回る圧力を有する。点５０におけるパラメータをもつ前 記次作動流は、熱交換器ＨＥ−２３及びＨＥ−２４を通過する２つの副流に分け られ、そこで加熱されて、それぞれ点１４１及び１４２におけるパラメータをと る。点５０におけるパラメータをもつ流れは過冷却液体状態にあり、一方点１４ １及び１４２におけるパラメータを有する流れは過熱蒸気状態にある。次いで点 １４１及び１４２におけるパラメータを有する流れは合流し、前記次作動流は今 度は点１４３におけるパラメータを有する。点１４３におけるパラメータをもつ 次作動流は点４６におけるパラメータを有する過冷却液体流と混合されて、点１ ４４におけるパラメータをとる。点４６における液体は、以下に説明するように 、抽気−稀薄混合流から分離された液体成分の一部である。本提案システムの望 ましい実施の形態においては、点１４３及び４６におけるパラメータを有する流 れの混合は、得られた、点１４４におけるパラメータをもつ次作動流の温度が点 １４３におけるパラメータをもつ流れの温度と等しいかあるいは非常に近くなる ように行われる。その後点１４４におけるパラメータをもつ次作動流は２つの副 流に分けられて熱交換機ＨＥ−１７及びＨＥ−１８を通過し、それぞれ点１４７ 及び１４８におけるパラメータをとる。次いで点１４７及び点１４８におけるパ ラメータをもつ流れは合流し、得られた次作動流は今度は点８７におけるパラメ ータをもつ。必要であれば、点８３におけるパラメータを有する補助流を点８７ におけるパラメータを有する前記次作動流に添加して、点８１におけるパラメー タを有する次作動流とすることもできる。前記望ましい実施の形態においては、 点１４４における組成は点１４４におけるパラメータをもつ流れが飽和蒸気状態 またはそれに近い状態になるように選ばれる。点８１におけるパラメータをもつ 流れは飽和蒸気状態あるいは（点８３におけるパラメータをもつ流れが添加され れば）蒸気−液体混合状態にある。次いで点８１におけるパラメータをもつ次作 動流は、熱交換器ＨＥ−１４及びＨＥ−１５を通過する２つの副流に分けられそ こで加熱されて、それぞれ点１８８及び８８におけるパラメータをとる。その後 点 １８８及び８８におけるパラメータを有する流れは合流し、点８０におけるパラ メータを有する次作動流となる。点８０におけるパラメータをもつ次作動流は、 次いでボイラーＨＥ−３４からくる、点１８６におけるパラメータを有する蒸気 流と混合される。点１８６における蒸気流は、以下で説明するように、抽気−稀 薄混合流から分離された液体成分の一部で、ボイラーＨＥ−３４で蒸気化された ものである。混合後、次作動流は点６３におけるパラメータをもつ蒸気の形態に ある。点６３におけるパラメータをもつ次作動流は再生熱交換器ＨＥ−１３を通 過し、そこで加熱されて点６２におけるパラメータをとる。その後点６２におけ るパラメータをもつ次作動流は過熱器ＨＥ−３１を通過し、そこで火炉による熱 でさらに加熱されて点３０におけるパラメータをとる。点３０におけるパラメー タをもつ流れは気体作動流と称され、高圧タービン（ＨＰＴ）を通過し、そこで 膨張して動力をつくりだし、点３１０におけるパラメータをもつ膨張気体流とし て前記タービンを出る。点３１０におけるパラメータを有する、ＨＰＴを出た前 記膨張気体流は、次いで点３１におけるパラメータを有する抽気流と点３１１に おけるパラメータを有する残余膨張気体流とに分けられる。点３１１におけるパ ラメータをもつ残余膨張気体流は、点３８におけるパラメータをもつ前記廃流と 重量で表した流量が等しい。前記残余膨張気体流はさらなる膨張及び熱再生の対 象である（以下参照）。点３１におけるパラメータを有する前記抽気流は、高い 初期圧を有する次作動流を加熱するための再生熱を供給するために用いられる。 抽気流は熱交換器ＨＥ−１３を流れ６３−６２に対する向流として通過し（上記 参照）、そこで流れ６３−６２に熱を供給しながら冷却されて、点８４における パラメータをとる。その後点８４におけるパラメータをもつ抽気流は熱交換器Ｈ Ｅ−１５を通過し、そこで流れ８１−８８に熱を供給しながらさらに冷却されて 、点３４におけるパラメータをとる。 点４０におけるパラメータをもち、前記沸騰−凝縮熱再生サブシステム３１６ に入る前記稀薄流は循環ポンプＰ５に入り、そこで前記抽気流の圧力とほぼ等し い圧力まで加圧されて、点４１におけるパラメータをとる。点４１におけるパラ メータをもつ稀薄流は熱交換器ＨＥ−２２を通過し、そこで加熱されて点４２に おけるパラメータをとる。その後点４２におけるパラメータをもつ稀薄流は熱交 換器ＨＥ−１９を通過し、そこでさらに加熱されて点４４におけるパラメータを とる。点４４におけるパラメータをもつ稀薄流は過冷却液体状態にある。同時に 、点３４におけるパラメータをもつ前記抽気流は通常過熱蒸気状態にある。それ ぞれ点３４及び４３におけるパラメータをもつ抽気流及び稀薄流は混合されて、 点４５におけるパラメータをもち、蒸気−液体混合状態にある前記抽気−稀薄混 合流をつくる。点４５におけるパラメータを有する抽気−稀薄混合流は２つの副 流に分けられる。副流の１つは熱交換器ＨＥ−１７を通過し、そこで流れ１４４ −１４７に熱を与えながら（上記参照）冷却され一部は凝縮して、点４９におけ るパラメータをとる。その後点４９におけるパラメータをもつ流れは熱交換器Ｈ Ｅ−２３を通過し、そこで流れ５０−１４１に熱を与えながら（上記参照）さら に冷却されて凝縮して、点２０８におけるパラメータをとる。点４５におけるパ ラメータをもつ前記抽気−稀薄混合流から分けられた第２の副流は、熱交換器Ｈ Ｅ−１６を通過し、そこで冷却され一部は凝縮して点２０７におけるパラメータ をとる。次いで点２０８及び２０７におけるパラメータをもつ流れは合流して、 点６５におけるパラメータをもつ一部が凝縮した混合気である抽気−稀薄混合流 となる。点６５におけるパラメータをもつ抽気−稀薄混合流は重力分離器Ｓ６に 入り、そこで点６６におけるパラメータを有する飽和蒸気成分と点６７における パラメータを有する飽和液体成分とに分離される。点６７におけるパラメータを 有する飽和液体成分は、点６４及び１７０におけるパラメータを有する２つの副 流に分けられる。点６４におけるパラメータをもつ流れは点６６におけるパラメ ータを有する前記蒸気成分と混合されて、点６８におけるパラメータを有するよ り濃密な蒸気−液体留分流をつくる。点６８におけるパラメータをもつ前記より 濃密な蒸気−液体留分流は熱交換器ＨＥ−２０を通過し、そこで流れ１９７−１ ９９に熱を与えながら（上記参照）、最終的に完全に凝縮して点６９におけるパ ラメータをとる。点６９におけるパラメータをもつ流れは次いで循環ポンプＰ７ に入り、そこで加圧されて点７０におけるパラメータをとる。その後点７０にお けるパラメータをもつ流れは、点２２におけるパラメータを有し、この点ではＤ ＣＳＳ３１２からの前記濃密流のみを含む、前記次作動流と混合される（上記参 照）。 点１７０におけるパラメータを有する、重力分離器Ｓ６からの前記より稀薄な 液体留分流は循環ポンプＰ８に入り、そこで加圧されて点１７１におけるパラメ ータをとる。その後点１７１におけるパラメータを有するより稀薄な液体留分流 は２つの副流に分けられる。これらの副流の１つは熱交換器ＨＥ−１６を通過し 、そこで凝縮過程４５−２０７で放出される熱により加熱されて（上記参照）、 点７１におけるパラメータをとる。点４６におけるパラメータを有するもう１つ の副流は、蒸気形態にあり点１４３におけるパラメータを有する前記次作動流と 混合されて、点１４４におけるパラメータを有する次作動流となる（上記参照） 。点７１におけるパラメータを有する液流は点８２及び８３におけるパラメータ を有する２つの副流に分けられる。点８３におけるパラメータを有する流れは、 点８７におけるパラメータを有する流れに添加することができる（上記参照）。 点８２におけるパラメータをもつ流れはボイラーＨＥ−３４を通過して、そこで 火炉の熱により加熱されて完全に蒸気化し、点１８６におけるパラメータをとる 。点１８６におけるパラメータを有する蒸気流は同じく蒸気形態にあり点８０に おけるパラメータを有する次作動流と混合されて、点６３におけるパラメータを 有する次作動流となる（上記参照）。 点３１１におけるパラメータをもつ前記膨張気体流（上記参照）は再熱器ＨＥ −３２に入り、そこで火炉の熱により加熱されて点３５におけるパラメータをと る。その後この蒸気流は中圧タービン（ＩＰＴ）に入り、そこでさらに膨張して 動力をつくりだし、点１４５におけるパラメータを有するさらに膨張した流れと なる。点１４５におけるパラメータを有する前記さらに膨張した流れは第２の再 熱器ＨＥ−３３を通過し、そこで再び火炉の熱により加熱されて、点１４６にお けるパラメータをとる。点１４６におけるパラメータを有する流れは低圧タービ ン（ＬＰＴ）を通過し、そこでさらに膨張して動力をつくりだし、点３６におけ るパラメータをとる。点３６におけるパラメータを有する蒸気流は廃流と称され る。廃流は熱交換器ＨＥ−１４を通過し、そこで流れ８１−１８８に熱を与えな がら冷却されて、点３３におけるパラメータをとる。次いで点３３におけるパラ メータを有する廃流は２つの副流に分けられる。副流の１つは熱交換器ＨＥ−１ ９を通過し、そこで流れ４２−４４に熱を与えながらさらに冷却されて、点２０ ５におけるパラメータをとる。もう１つの副流は熱交換器ＨＥ−１８を通過し、 そこで流れ１４４−１４８に熱を与えながら冷却されて点１４９におけるパラメ ータをとる。次いで点１４９におけるパラメータを有する副流は熱交換器ＨＥ− ２４を通過し、流れ５０−１４２に熱を与えながらさらに冷却されて点２０６に おけるパラメータをとる。点２０５及び２０６におけるパラメータを有する副流 は次いで合流し、点３７におけるパラメータを有する廃流となる。未だに蒸気形 態にあって点３７におけるパラメータを有する廃流は、次いで２つの副流に分け られる。これらの副流の１つは熱交換器ＨＥ−２２を通過しそこで流れ４１−４ ２に熱を供給しながら（上記参照）冷却されて、点２０１におけるパラメータを とる。もう１つの副流は熱交換器ＨＥ−２１を通過し、そこで流れ１９６−１９ ８に熱を与えながら（上記参照）冷却されて、点２０２におけるパラメータをと る。次いで点２０１及び２０２におけるパラメータを有する副流は合流し、点３ ８におけるパラメータを有する廃流となる。点３８におけるパラメータをもつ廃 流は次いでＤＣＳＳ３１２に送られる。これで全過程を一巡した。 本説明からわかるように、点３１におけるパラメータをもつ前記抽気流はまず 熱再生により冷却され、次いで点４４におけるパラメータを有する、作動流の予 備加熱された稀薄成分流と混合されて、点４５におけるパラメータをもつ前記抽 気−稀薄混合流を作る。前記混合により前記抽気流の組成比が減少し、抽気流は より稀薄になり、点２２における初期パラメータをもつ作動流の濃密成分をもつ 前記次作動流を加熱するに十分な高温範囲において抽気流が凝縮できる。さらに 、点４５における初期パラメータをもつ前記抽気−稀薄混合流の凝縮過程におけ る放出熱の温度は、点２２における初期パラメータをもつ濃密組成の流れの初期 加熱には不必要なほど高くさえある。このため、点４５における初期パラメータ をもつ抽気−稀薄混合流の一部凝縮後、この流れを点１７０におけるパラメータ をもつ液体と点６８におけるパラメータをもつ濃密化された液体−蒸気混合物に 分離し、次いで点２２におけるパラメータを有する濃密化された組成の作動流体 の一部の初期加熱のために熱を与えながら前記濃密化された混合物を完全に凝縮 させることができる。前記初期加熱は前記濃密化された流れの凝縮により行われ るから、この濃密化され完全に凝縮した流れをポンプＰ７で加圧して高圧にし、 これを点２２におけるパラメータを有する次作動濃密流と混合することができる 。 前記抽気流は前記次作動流に添加され、一巡して高圧タービンに戻るから、本シ ステムの外部への熱廃棄は少なくなり、効率が改善される。前記濃密流は抽気流 の凝縮で放出される再生熱により高圧で蒸気に変換される。また前記抽気−稀薄 混合流の一部は、完全に凝縮した後、同じ流れの凝縮過程で放出される熱により 再生加熱される。また濃密化部分が前記抽気−稀薄混合流から分離され、ＤＣＳ Ｓ３１２からの次作動流の濃密部分と混合される。 別の実施の形態 本発明の別の実施の形態は特許請求の範囲にある。例えば、ただ１つの再熱器 をもつか、あるいは全く再熱器のない２段タービンとするか、あるいは１段ター ビンとすることが可能である。 図３は、図３で３１６’と表される、簡略化された別の沸騰−凝縮熱再生サブ システムを示す。本システムのこの変型は同じＤＣＳＳ３１２，火炉沸騰一蒸気 熱再生サブシステム３１８，及び過熱再熱−タービン膨張サブシステム３２０を 有する。図２の実施の形態におけるように、ＤＣＳＳ３１２はそれぞれ点４０及 び２９におけるパラメータをもつ稀薄流及び濃密流をつくる。その後、点２９に おけるパラメータをもつ前記次作動流が給水ポンプＰ６により加圧されて高圧と なり、（図２の実施例と同じく）点２２におけるパラメータをとる。点４０にお けるパラメータをもつ前記稀薄流は、循環ポンプＰ５により加圧されて中圧にな り、（図２の実施例と同じく）点４１におけるパラメータをとる。その後、点４ １におけるパラメータを有する稀薄流は熱交換器ＨＥ−２０に入り、そこで降下 してくる抽気−稀薄混合流の副流（下記参照）により加熱されて点４４における パラメータをとる。蒸気形態にあり点３４におけるパラメータを有する前記抽気 流は沸騰−凝縮熱再生サブシステム３１６’に入り、点４４におけるパラメータ を有する稀薄流と混合されて、（上記図２の実施の形態と同じく）点４５におけ るパラメータをもつ抽気−稀薄混合流を作る。その後、点４５におけるパラメー タをもつ抽気−稀薄混合流は３つの副流に分けられる。これらの副流の１つは点 ５４におけるパラメータをもち、熱交換器ＨＥ−２０を通過して、流れ４１−４ ４に熱を与えながら完全に凝縮し過冷却され、点６４におけるパラメータをとる 。もう１つの副流は点５３におけるパラメータをもち、熱交換器ＨＥ−１８を通 過 して、そこで熱を放出しながら一部が凝縮して点４９におけるパラメータをとる 。次いで点４９におけるパラメータをもつ副流は熱交換器ＨＥ−１９を通過し、 そこで熱を放出しながら完全に凝縮し過冷却されて点５２におけるパラメータを とる。次に点６４及び５２におけるパラメータをもつ流れは混合されて、点６６ におけるパラメータをもつ流れをつくる。点４５における初期パラメータをもつ 流れから分けられた第３の副流は熱交換器ＨＥ−２１を通過し、そこで熱を放出 しながら一部が凝縮して、点１６１におけるパラメータをとる。次いで点１６１ におけるパラメータをもつ副流は熱交換器ＨＥ−２２を通過し、そこで完全に凝 縮し過冷却されて、点６７におけるパラメータをとる。次に、点６７におけるパ ラメータをもつ副流は点６６におけるパラメータをもつ流れと混合され、点６８ におけるパラメータを有する抽気−稀薄混合流をつくることになる。その後、点 ６８におけるパラメータをもつ抽気−稀薄混合流は熱交換器ＨＥ−２５を通過し 、そこで熱を放出しながらさらに冷却されて点６９におけるパラメータをとる。 流れ６８−６９で放出される熱は、点２２における初期パラメータをもち、熱交 換器ＨＥ−２５を通過して点２７におけるパラメータをとることになる、（初期 には前記濃密流のみを含む）次作動流を過熱するために用いられる。凝縮し過冷 却された形態にあり点６９におけるパラメータを有する抽気−稀薄混合流は、循 環ポンプＰ７により高圧まで加圧されて点７０におけるパラメータをとる。点３ ７におけるパラメータをもつ低圧蒸気の前記廃流は沸騰−凝縮熱再生サブシステ ム３１６’に入り、熱交換器ＨＥ−２３を通過し、そこで熱を放出しながら冷却 され、点１５９におけるパラメータをとる。その後、点１５９におけるパラメー タをもつ廃流は熱交換器ＨＥ−２４を通過し、そこで熱を放出しながらさらに冷 却されて点３８におけるパラメータをとる。次いで点３８におけるパラメータを もつ廃流は、（上述した図１の実施の形態と同じ）ＤＣＳＳ３１２に入る。液体 形態にあり点７０におけるパラメータを有する抽気−稀薄混合流は、熱交換器Ｈ Ｅ−２２及びＨＥ−２４を通過し、それぞれ点１６９及び１７０におけるパラメ ータをとる２つの副流に分けられる。次いで点１７０におけるパラメータをもつ 流れは２つの副流に分けられる。これらの副流の１つは点１６０におけるパラメ ータをもち、点１６９におけるパラメータを有する流れと混合されて熱交換器Ｈ Ｅ −２１を通過する新しい流れとなり、そこで加熱されて点１７１におけるパラメ ータをとる。点１７０におけるパラメータをもつ流れから分けられたもう１つの 副流は、熱交換器ＨＥ−２３を通過し、そこで加熱されて点１７２におけるパラ メータをとる。その後、点１７１及び１７２におけるパラメータをもつ流れは合 流して点７１におけるパラメータを有する抽気−稀薄混合流となる。点７１にお けるパラメータをもつ抽気−稀薄混合流は飽和液体形態にあるか若干過冷却状態 にある。次いで、点７１におけるパラメータをもつ抽気−稀薄混合流はそれぞれ 点８２及び４６におけるパラメータをもつ２つの副流に分けられる。点８２にお けるパラメータをもつ流れは次いで（上述の図２の実施例のシステムに同じく） 前記火炉沸騰−蒸気熱再生サブシステム３１８に入る。 点２７におけるパラメータをもつ濃密液体の前記次作動流（上記参照）は、熱 交換器ＨＥ−１９を通過し、そこで流れ４９−５２で放出される熱により過熱さ れて点５０におけるパラメータを有する過熱蒸気に変換される。その後点５０に おけるパラメータをもつ次作動流は、液体形態にあり点４６におけるパラメータ を有する抽気−稀薄混合流と混合され、蒸気−液体混合状態にある、点５１にお けるパラメータを有する次作動流となる。点５０及び４６におけるパラメータを 有する流れの前記混合は、点５１におけるパラメータを有する、混合で得られた 次作動流の温度が、点５０におけるパラメータを有する次作動流の温度に等しい かあるいは非常に近くなるようにして行われる。次いで、点５１におけるパラメ ータを有する次作動流は熱交換器ＨＥ−１８を通過し、そこで加熱され完全に蒸 気化して、点８７におけるパラメータをとる。その後、点８７におけるパラメー タをもつ次作動流は、点７１におけるパラメータを有する少量の抽気−稀薄混合 流と混合されて組成を変えることもできる。点８７におけるパラメータを有する 流れに加えられる前記少量の流れは、点８３におけるパラメータを有する。混合 後得られる次作動流は、通常飽和蒸気形態に相当する、点８１におけるパラメー タを有する。次いで（上述の図２の実施の形態に同じく）点８１におけるパラメ ータをもつ次作動流は前記火炉沸騰−蒸気熱再生サブシステム３１８に送られる 。 以上のように、本提案のシステムの上記簡略化された変型は、沸騰−凝縮熱再 生サブシステム３１６の構成の差の分だけ、図２の実施の形態と異なる。本簡略 化沸騰−凝縮熱再生サブシステム３１６’においては、前記抽気−稀薄混合流は 、上述した図２における分離器Ｓ６におけるように、濃密成分と稀薄成分に分離 されることがない。 図２及び図３の実施の形態におけるＤＣＳＳ３１２の重要点のパラメータはい ずれも同じであり、表１に表されている。図２の実施の形態のＤＣＳＳ３１２を 除く部分の全重要点のパラメータは表２に表されている。図３の実施の形態のＤ ＣＳＳ３１２を除く部分の全重要点のパラメータは表３に表されている。 図２のシステムは４８．６５％に等しいパワーサイクル効率を有し、ボイラー 損失及び補助的なものを含めた全体システム効率は４４．０８％に等しい。前記 簡略化された沸騰−凝縮熱再生サブシステム３１６’をもつ図３のシステムは、 ４８．２９％に等しいパワーサイクル効率を有し、ボイラー損失及び補助的なも のを含めた全システム効率は４３．８％に等しい。見てわかるように、簡略化さ れた沸騰−凝縮熱再生サブシステム３１６’をもつ図３のシステムは図２のシス テムより効率か低い。当業者であれば本提案のシステムに（例えば、米国特許第 ４，８９９，５４５号に説明されるように）限界ランキンサイクルを付加するこ とができる（この場合、効率は４５％をこえるまで高められる）。説明したシス テムは蒸留塔を必要とせず、経済性及び簡便性を高める。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，Ａ Ｚ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ， ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱力学サイクルを実施する方法において： 気体作動流を膨張させてそのエネルギーを有用な形態に転換し、膨張気体流を つくり； 前記膨張気体流から抽気流を抜き出し、残余膨張気体流をつくり； 高沸点成分を前記抽気流に含まれるよりも多く含む稀薄流に前記抽気流を吸収 させて抽気−稀薄混合流を形成し； 前記抽気−稀薄混合流の少なくとも一部を凝縮させ； 凝縮形態にある前記抽気−稀薄混合流の少なくとも一部を前記抽気流に含まれ るよりも高沸点成分の少ない濃密流を含む次作動流に添加し； 前記添加後、前記抽気−稀薄混合流の前記少なくとも一部を凝縮させる過程で 放出される熱を用いて前記時作動流を再生加熱し； 前記再生加熱後、前記次作動流が前記気体動作流になる； 段階を含むことを特徴とする方法。 ２．前記再生加熱後、外部熱を用いて前記次作動流を加熱して前記気体作動流を つくる段階をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３．前記添加に先だち、凝縮形態にある前記抽気−稀薄混合流の少なくとも一部 をポンプにより加圧する段階をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１項記 載の方法。 ４．凝縮形態にある前記抽気−稀薄混合流の前記少なくとも一部が、蒸気態にあ る前記次作動流への前記添加に先だち、外部熱により加熱されて同じく蒸気態に されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ５．前記添加時に、凝縮形態にある前記抽気−稀薄混合流の前記少なくとも一部 及び前記次作動流が液態にあることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ６．前記添加が、前記抽気−稀薄混合流の、第１の部分の前記少なくとも一部の 凝縮後での前記次作動流への、いずれもか液態にある状態での添加、及びその後 の前記抽気−稀薄混合流の第２の部分の、前記少なくとも一部の凝縮後での前記 次作動流への、前記次作動流は蒸気態にあって前記第２の部分は外部から加熱さ れて蒸気態にされた後における添加を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記 載の方法。 ７．前記残余膨張気体流を加熱し次いでさらに膨張させて、そのエネルギーを有 用な形態に転換し、さらに膨張した流れをつくる段階をさらに含むことを特徴と する請求の範囲第１項記載の方法。 ８．前記さらに膨張した流れを加熱し次いでさらに膨張させて、そのエネルギー を有用な形態に転換し、廃流をつくる段階をさらに含むことを特徴とする請求の 範囲第７項記載の方法。 ９．前記稀薄流及び前記濃密流を前記廃流からつくる段階をさらに含むことを特 徴とする請求の範囲第８項記載の方法。 10．前記抽気流が、前記吸収の前に、前記次作動流の外部熱による前記加熱に先 だつ前記次作動流への伝熱により冷却されることを特徴とする請求の範囲第１項 記載の方法。 11．前記抽気−稀薄混合流が、前記少なくとも一部の凝縮後、前記添加の前に稀 薄液体留分と濃密蒸気−液体留分に分離されることを特徴とする請求の範囲第１ 項記載の方法。 12．前記濃密蒸気−液体留分が前記次作動流への伝熱により凝縮して凝縮濃密留 分になり、前記添加が前記凝縮濃密留分の前記次作動流への前記伝熱に先だつ添 加を含むことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の方法。 13．前記抽気−稀薄混合流の前記少なくとも一部の凝縮が、前記稀薄液体留分の 少なくとも一部への伝熱による前記抽気−稀薄混合流の冷却を含むことを特徴と する請求の範囲第１１項記載の方法。 14．前記添加が、前記稀薄液体留分の液態にある前記次作動流への添加、並びに 前記稀薄液体留分の一部の外部熱による蒸気への変換及び前記蒸気の蒸気態にあ る前記次作動流への添加をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１２項記載 の方法。 15．前記添加が、前記稀薄液体留分の一部の液態にある前記次作動流への添加、 及びその後の前記次作動流の前記抽気−稀薄混合流からの伝熱による蒸気への変 換を含むことを特徴とする請求の範囲第１１項記載の方法。 16．前記残余膨張気体流からの前記次作動流及び前記稀薄流への伝熱をさらに含 むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 17．前記抽気流から前記次作動流への伝熱をさらに含むことを特徴とする請求の 範囲第１６項記載の方法。 18．熱力学サイクルを実施する方法において： 気体形態にある作動流を高圧で膨張させてそのエネルギーを有用な形態に転換 し、膨張気体流をつくり； 前記膨張気体流の少なくとも一部を前記より低圧でさらに膨張させてそのエネ ルギーを有用な形態に転換し、廃流をつくり； 前記廃流から高沸点成分を前記廃流に含まれるよりも多く含む稀薄流を分離し 、残余廃流をつくり； 第１の補給流を前記残余廃流に添加して補給−残余廃流混合流をつくり； 前記補給−残余廃流混合流を凝縮させて凝縮残余廃流をつくり； 前記凝縮残余廃流を濃密流と前記第１の補給流とに分離する； 段階を含み、前記濃密流は前記廃流に含まれるよりも高沸点成分が少なく、前記 補給流は前記濃密流より高沸点成分が多いことを特徴とする方法。 19．前記廃流からの前記分離が前記廃流の液体及び蒸気成分への一部凝縮及び前 記蒸気成分からの前記液体成分の分離を含み、前記蒸気成分は前記残余廃流であ ることを特徴とする請求の範囲第１８項記載の方法。 20．前記廃流からの前記分離が前記液体成分の一部分の沸騰及び前記一部が沸騰 した前記液体成分の液体形態にある稀薄流及び前記一部凝縮に先だち前記廃流に 添加される蒸気流への分離をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１９項記 載の方法。 21．前記凝縮残余流の前記分離が前記凝縮残余流からの第２の補給流の抽出も含 み、前記第２の補給流の前記補給−残余混合流への添加をさらに含むことを特徴 とする請求の範囲第１８項記載の方法。 22．前記凝縮残余流の前記分離が前記凝縮残余流の第１及び第２の流れへの分離 並びに前記第１の流れの再生加熱による一部の沸騰及びその後の前記第１の流れ からの液体成分の分離を含み、前記液体成分は前記第２の補給流であることを特 徴とする請求の範囲第２１項記載の方法。 23．前記凝縮残余流の前記分離が前記第１の流れから分離された蒸気成分の前記 第２の流れへの添加、前記第２の流れの再生加熱による一部の沸騰及びその後の 前記第２の流れからの第２の流れの液体成分の分離、並びに前記第２の流れの液 体成分からの前記第１の補給流への供給を含むことを特徴とする請求の範囲第２ ２項記載の方法。 24．前記供給が前記第２の流れの液体成分の再生加熱による一部沸騰及びその後 の前記第２の液体成分からのさらなる液体成分の分離を含み、前記さらなる液体 成分は前記第１の補給流であることを特徴とする請求の範囲第２３項記載の方法 。 25．前記第２の流れの液体成分から分離された蒸気及び前記さらなる液体成分か ら分離された蒸気が合流して前記濃密流をつくることを特徴とする請求の範囲第 ２４項記載の方法。 26．熱力学サイクルを実施する装置において： 気体作動流を膨張させてそのエネルギーを有用な形態に転換し、膨張気体流を つくるためのタービン； 前記膨張気体流を受け取り、前記膨張気体流から抽気流及び残余膨張気体流を 取りだすために接続される分離器； 前記抽気気体流及び前記抽気気体流に含まれるよりも高沸点成分を多く含む稀 薄流とを受け取り、抽気−稀薄混合流を形成する吸収器； 前記抽気−稀薄混合流の少なくとも一部が凝縮する、１基またはそれ以上の熱 交換器；及び 前記１基またはそれ以上の熱交換器からの前記抽気−稀薄混合流の少なくとも 一部が前記抽気流に含まれるよりも高沸点成分が少ない濃密流を含む次作動流に 添加される合流器； を含み、前記合流器からの前記次作動流が前記１基またはそれ以上の熱交換器の 少なくとも１基において再生加熱されて、前記気体作動流を供給するために用い られることを特徴とする装置。 27．前記次作動流が再生加熱された後に、前記再生加熱された次作動流を外部熱 で加熱するための熱交換器をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第２６項記 載の装置。 28．熱力学サイクルを実施する装置において： 気体形態にある作動流を膨張させてそのエネルキーを有用な形態に転換し、膨 張気体流をつくるための高圧タービン； 前記膨張気体流の少なくとも一部を膨張させてそのエネルギーを有用な形態に 転換し、廃流をつくるための低圧タービン； 前記廃流を受け取り、前記廃流に含まれるよりも高沸点成分を多く含む稀薄流 と残余廃流を前記廃流から取りだすために接続される第１の分離器； 第１の補給流が前記残余廃流に添加されて補給−残余廃流混合流をつくる合流 器； 前記補給−廃流混合流が凝縮して凝縮残余廃流をつくる復水器；及び 前記凝縮残余廃流を濃密流及び前記第１の補給流に分離する第２の分離器； を含み、前記濃密流は前記廃流に含まれるよりも高沸点成分含有量が少なく、前 記補給流は前記濃密流よりも高沸点成分が多いことを特徴とする装置。