JP2010540837A - Cascade type organic Rankine cycle (ORC) system using waste heat from reciprocating engine - Google Patents
Cascade type organic Rankine cycle (ORC) system using waste heat from reciprocating engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010540837A JP2010540837A JP2010527922A JP2010527922A JP2010540837A JP 2010540837 A JP2010540837 A JP 2010540837A JP 2010527922 A JP2010527922 A JP 2010527922A JP 2010527922 A JP2010527922 A JP 2010527922A JP 2010540837 A JP2010540837 A JP 2010540837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- working fluid
- organic working
- orc
- temperature
- heat
- 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
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
- F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
- F02G5/04—Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
-
- 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
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2262/00—Recuperating heat from exhaust gases of combustion engines and heat from lubrication circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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
容積形機関(106)からの2つの廃熱源を利用して、カスケード型有機ランキンサイクル(ORC)システム(100)を運転する方法およびシステムが使用され、機関(106)およびカスケード型ORCシステム(100)の効率が上昇する。容積形機関(106)からの高温廃熱源は、第1のORCシステム(102)内で利用され、第1の作動流体(118)を蒸発させる。容積形機関(106)からの低温廃熱源は、第2のORCシステム(104)内で使用され、第2の作動流体(130)を蒸発温度よりは低い温度にまで加熱する。そして、第2の作動流体(130)は、第1の作動流体からの熱を使って蒸発される。一実施例においては、容積形機関(106)は、往復機関である。高温廃熱源は排気ガスとすることができ、低温排熱源はジャケット冷却水とすることができる。 A method and system for operating a cascaded organic Rankine cycle (ORC) system (100) utilizing two waste heat sources from a positive displacement engine (106) is used, the engine (106) and the cascaded ORC system (100 ) Efficiency increases. A high temperature waste heat source from the positive displacement engine (106) is utilized in the first ORC system (102) to evaporate the first working fluid (118). A low temperature waste heat source from the positive displacement engine (106) is used in the second ORC system (104) to heat the second working fluid (130) to a temperature below the evaporation temperature. Then, the second working fluid (130) is evaporated using heat from the first working fluid. In one embodiment, positive displacement engine (106) is a reciprocating engine. The high temperature waste heat source can be exhaust gas and the low temperature waste heat source can be jacket cooling water.
Description
本発明は、有機ランキンサイクル(ORC)システムに関し、詳しくは、往復機関からの2つの廃熱源を利用してカスケード型ORCシステムを運転することに関する。 The present invention relates to an organic Rankine cycle (ORC) system, and more particularly to operating a cascaded ORC system utilizing two waste heat sources from a reciprocating engine.
ランキンサイクルシステムは、一般に、電力を発生させるために使用される。ランキンサイクルシステムは、作動流体を蒸発させる蒸発器ないしボイラと、蒸発器から蒸気を受けて発電機を駆動するタービンと、蒸気を凝縮する凝縮器と、凝縮された流体を蒸発器へ再循環させるポンプあるいは他の再循環手段と、を含む。ランキンサイクルシステムにおける作動流体は、たいていは水であり、その場合に、タービンは水蒸気によって駆動される。有機ランキンサイクル(ORC)システムは、作動流体として水ではなく有機流体を使用すること以外は、従来のランキンサイクルと同様に運転する。 Rankine cycle systems are commonly used to generate electrical power. The Rankine cycle system is an evaporator or boiler that evaporates working fluid, a turbine that receives steam from the evaporator to drive a generator, a condenser that condenses the steam, and recirculates the condensed fluid to the evaporator. A pump or other recirculation means. The working fluid in the Rankine cycle system is usually water, in which case the turbine is driven by steam. The organic Rankine cycle (ORC) system operates in the same manner as a conventional Rankine cycle except that it uses an organic fluid rather than water as the working fluid.
ORCシステムは、蒸発器において有機流体を蒸発させるための熱を提供するために、廃熱を利用する。往復機関は、ORCシステムに利用される一般的な廃熱源の一つである。往復機関からの有用な廃熱としては、約540℃(約1000°F)付近の温度の排気ガスと、約105℃(約220°F)の冷却水と、がある。往復機関からこれら両方の廃熱源を利用することは、特にこれら2つの間に温度差があるので、難しい問題が生じる。これに関して、排気ガスは、より大きな熱伝達のポテンシャルを有することを考慮すると、一般に、冷却水よりも好ましい。 The ORC system utilizes waste heat to provide heat to evaporate the organic fluid in the evaporator. A reciprocating engine is one of the common waste heat sources used for ORC systems. Useful waste heat from the reciprocating engine includes exhaust gas at a temperature around about 540 ° C. (about 1000 ° F.) and cooling water at about 105 ° C. (about 220 ° F.). Utilizing both these waste heat sources from a reciprocating engine presents a difficult problem, especially because of the temperature difference between the two. In this regard, exhaust gas is generally preferred over cooling water, considering that it has a greater potential for heat transfer.
ORCシステムは、往復機関からの高温の排気ガスの熱を有効利用するために、一般に、高温で沸騰する、高い臨界温度を有する有機流体を使用する。しかし、単一のタービンで大きな圧力比に亘って有機流体が膨張する場合、タービンから流出する蒸気がさらに過熱され、タービンから得られる動力の量が減少してしまう。また、タービンから流出する著しく過熱された流体に、特別な凝縮器が必要とされる。 The ORC system generally uses an organic fluid having a high critical temperature that boils at a high temperature in order to effectively utilize the heat of the hot exhaust gas from the reciprocating engine. However, when the organic fluid expands over a large pressure ratio in a single turbine, the steam flowing out of the turbine is further overheated, reducing the amount of power available from the turbine. Also, special condensers are required for the significantly superheated fluid exiting the turbine.
往復機関およびORCシステムの効率を向上させるために、往復機関からの廃熱を回収する、改善された方法およびシステムが必要とされている。 In order to improve the efficiency of reciprocating engines and ORC systems, there is a need for improved methods and systems that recover waste heat from reciprocating engines.
容積形機関からの2つの廃熱源を利用して、カスケード型有機ランキンサイクル(ORC)システムを運転する方法およびシステムが提供され、これによって、機関およびカスケード型ORCシステムの効率が上昇する。容積形機関からの高温の廃熱源は、第1のORCシステム内で利用され、第1の作動流体を蒸発させる。容積形機関からの低温の廃熱源は、第2のORCシステム内で利用され、第2の作動流体を蒸発温度よりは低い温度にまで加熱する。そして、この第2の作動流体は、第1の作動流体からの熱を使って蒸気化される。一実施例においては、容積形機関は、往復機関であり、廃熱源は、排気ガスとジャケット冷却水である。 A method and system for operating a cascaded organic Rankine cycle (ORC) system utilizing two waste heat sources from a positive displacement engine is provided, which increases the efficiency of the engine and the cascaded ORC system. A hot waste heat source from the positive displacement engine is utilized in the first ORC system to evaporate the first working fluid. A cold waste heat source from the positive displacement engine is utilized in the second ORC system to heat the second working fluid to a temperature below the evaporation temperature. The second working fluid is vaporized using the heat from the first working fluid. In one embodiment, the positive displacement engine is a reciprocating engine and the waste heat sources are exhaust gas and jacket cooling water.
有機ランキンサイクル(ORC)システムなどの廃熱回収システムは、往復機関などの原動機から熱を回収するために使用することができる。さらに、このORCシステムは、電力を発生させるために使用することができる。往復機関には、ORCシステムが回収し得る2つの廃熱源(排気ガス(高温)と冷却水(低温))がある。しかし、これらの廃熱源の間に大きな温度差がある場合、単一のORCシステム内でこれらの廃熱源の両方を有効に利用することは難しい。本明細書中に説明するように、カスケード型ORCシステムにおいて、第1のORCシステムが高温の作動流体を利用して発電機に動力を与え、第2のORCシステムが低温の作動流体を利用して第2の発電機に第2の動力を与える。第1のORCシステムは、往復機関の排気ガスから熱を回収する。第2のORCシステムは、往復機関の冷却水から熱を回収するとともに、第1のORCシステム内の高温の作動流体から凝縮熱を回収する。本明細書中で説明するカスケード型ORCシステムおよび方法は、往復機関からの廃熱をさらに多く利用し、これによって、往復機関からの廃熱の単位量当たりに発生する電力量が大きくなる。 Waste heat recovery systems such as organic Rankine cycle (ORC) systems can be used to recover heat from prime movers such as reciprocating engines. Furthermore, the ORC system can be used to generate power. The reciprocating engine has two waste heat sources (exhaust gas (high temperature) and cooling water (low temperature)) that can be recovered by the ORC system. However, if there is a large temperature difference between these waste heat sources, it is difficult to effectively utilize both of these waste heat sources within a single ORC system. As described herein, in a cascaded ORC system, a first ORC system utilizes a hot working fluid to power a generator and a second ORC system utilizes a cold working fluid. The second power is applied to the second generator. The first ORC system recovers heat from the exhaust gas of the reciprocating engine. The second ORC system recovers heat from the cooling water of the reciprocating engine and recovers condensation heat from the hot working fluid in the first ORC system. The cascaded ORC system and method described herein utilizes more waste heat from the reciprocating engine, thereby increasing the amount of power generated per unit amount of waste heat from the reciprocating engine.
図1は、凝縮器12、ポンプ14、蒸発器16およびタービン18を含む、単一のORCシステム10を概略的に示す。作動流体22がシステム10内を循環し、電力を発生させるために使用される。凝縮器12から流出する液体の作動流体22aは、ポンプ14を通り、圧力が上昇する。高圧となった液体流体22aは、蒸発器16内へ流れ、この蒸発器16が、熱源24を利用して、流体22を蒸発させる。熱源24としては、往復機関、燃料電池、マイクロタービンなどの種々の形式の廃熱や、太陽、地熱、廃ガスなどの他の形式の熱源があるが、これらに限らない。作動流体22は、蒸発器16から蒸気(22b)として流出し、ここからタービン18内へ流れる。蒸気化した作動流体22bは、タービン18を駆動するために使用され、このタービン18は発電機28に動力を与え、この発電機28は電力を発生させる。タービン1から流出する作動流体22bは、凝縮器12へ戻り、この凝縮器12で凝縮されて液体22aとなる。ヒートシンク30を使用して、この凝縮器12を冷却する。
FIG. 1 schematically illustrates a single ORC system 10 that includes a
熱源24が高温の熱源である場合、作動流体22は、高い臨界温度を有する高温の流体であることが好ましい。その場合、熱源24は、蒸発器16において作動流体を臨界温度よりも低い温度に維持しつつ、この作動流体に十分な熱を伝達することができる。しかし、そのような高温の作動流体の欠点は、タービン18から流出するときに、著しく過熱されているということである。過熱された蒸気からの熱の少なくとも一部は、電力に変換されないので、タービン18の効率が低下する。さらには、高温の作動流体を使用する場合、凝縮器12において追加の冷却が必要とされ、その結果、高価な装置が必要になるとともに、一般に、大量の廃熱を作動流体から回収することができない。
When the
これに対して、熱源24が低温の熱源である場合、システム10内で、低温の作動流体を使用することができる。しかし、システム10が高温の熱源から熱を回収するときと比較して、出力電力の効率が低下する。
On the other hand, when the
熱源24が往復機関からの廃熱である場合、ORCシステムは、一般に、排気ガス(すなわち、高温廃熱)あるいはジャケット冷却水(すなわち、低温廃熱)のいずれかを利用するが、その理由は、これらの両方を使うことは難しいからである。従って、往復機関からの廃熱の一部は、OCRシステム10で回収することができない。
If the
図2は、第1のORCシステム102および第2のORCシステム104を含み、これらの双方が往復機関106からの廃熱を回収する、カスケード型ORCシステム100の概略を示す。第1のORCシステム102は、図1のORCシステムと類似したものであり、蒸発器110、タービン112、凝縮器114およびポンプ116を備えている。第1の作動流体118は、システム102内を循環して、タービン112を駆動するために使用され、これによって、発電機120が電力を発生させることができる。第2のORCシステム104は、タービン112、凝縮器124、ポンプ126、熱交換器128および蒸発器114を含む。第2の作動流体130は、第2のORCシステム104内で、タービン122を駆動するために使用され、このタービン122は、発電機132を駆動する。また、第2のORCシステム104の凝縮器124は、ヒートシンク134を使って冷却を行い、タービン122からの作動流体蒸気130を凝縮する。ヒートシンク134は、水あるいは空気とすることができ、また、いくつかの例では、以下にさらに説明するように、外部ソースへ有用な熱を提供するように使用することができる。第1の作動流体118および第2の作動流体130は、有機作動流体であり、以下にいくつかの例を挙げる。
FIG. 2 shows a schematic of a
第1のORCシステム102の凝縮器114は、第2のORCシステム104の蒸発器としても機能する。さらに以下に説明するように、第1の作動流体118は、高温の作動流体であり、第2の作動流体130は、低温の作動流体である。従って、蒸発器/凝縮器114は、タービン112からの作動流体蒸気118を凝縮させ、このときの熱を伝達して、第2の作動流体130を蒸発させるように構成されている。
The
往復機関106は、システム100が回収可能な2つの廃熱源を有する。第1の源は、約475℃〜約540℃(約885°F〜約1005°F)の範囲で温度変化する。第2の源は、約100℃〜約110℃(約212°F〜約230°F)の範囲で温度変化する。排気ガスからの熱は、第1のORCシステム102によって使用される。詳しくは、排気ガスは、作動流体118を蒸発させるように、蒸発器110で使用される。
The
第2のORCシステム104は、ジャケット冷却水から熱を受ける。システム104の熱交換器128は、ポンプ126と蒸発器114との間に配置され、ジャケット冷却水から液体の作動流体130へ熱を伝達するように設計されている。ジャケット冷却水は、排気ガスと比較して、低温の廃熱源であるので、作動流体130を蒸発温度よりも低い温度にまで加熱するために使用される。従って、作動流体130は、熱交換器128の入口よりも出口において温度が高い。このジャケット冷却水は、熱交換器128から流出した後、往復機関106へ戻るように再循環される。
The
第2の作動流体130は、熱交換器128を通流した後、凝縮器/蒸発器114を流れる。この凝縮器/蒸発器114は、第1の作動流体118を液体に凝縮させるとともに、第2の作動流体130を蒸発させるように、第1の作動流体118と第2の作動流体130との間で熱を伝達させるように設計されている。第1の作動流体118は、第2の作動流体130を沸騰させるのに適した凝縮温度を有することが好ましい。
The second working
第2の作動流体130は、蒸発器114からタービン122へ流れ、さらに、水冷式凝縮器あるいは空冷式凝縮器(すなわち、ヒートシンク134は、水または空気)とし得る凝縮器124へ流れる。いくつかの実施例においては、ヒートシンク134内の水が凝縮器124から流出した後、この高温の水は、カスケード型ORCシステム100の外部ソースを加熱するために使用することができる。ヒートシンク134は、例えば、地域暖房用水を加熱するか、および/または、周囲環境(例えば、農作物あるいは温室)を加熱するために利用することができる。
The second working
カスケード型ORCシステムを用いることにより、往復機関106からの廃熱のほぼすべてを利用することができる。高温廃熱源(排気ガス)は、高温の作動流体を利用するORCシステム102によって回収される。低温廃熱源(ジャケット冷却水)は、低温の作動流体を利用するORCシステム104によって回収される。さらには、カスケード型ORCシステム100の設計とすることにより、タービン112から流出する第1の作動流体118からの熱を第2の作動流体へ伝達することができるので、全体の効率が高くなる。また、熱交換器128内で第2の作動流体130を予熱することによって、第2のORCシステム104の効率が高くなる。さらに、カスケード型ORCシステム100の外部ソースを加熱するようにヒートシンク134を利用することによって、ORCシステム100の熱利用効率がさらに高まる。
By using a cascaded ORC system, almost all of the waste heat from the
第1の作動流体118は、第2の作動流体130よりも高い臨界温度を有する。蒸発器110において第1の作動流体118を蒸発させるために、往復機関106からの排気ガスが利用されるので、作動流体118は、蒸発器110内において高温で沸騰するように、高い臨界点を有することが好ましい。超臨界相の作動流体を取り扱うことは、技術的に難しい問題を提起するので、臨界温度よりも低い温度に維持することによって、これらの問題を回避することが好ましい。
The first working
他方で、第2のORCシステム104においては、低温の熱源(すなわち、冷却水と、作動流体118の低温の凝縮熱)を利用して第2の作動流体130を蒸発させるので、作動流体130の臨界温度は、作動流体118の臨界温度よりも低いことが好ましい。仮に、第2のORCシステム104で、高い臨界温度を有する作動流体が使用されるとすれば、システム104内の圧力が低下し過ぎ、その結果、流体の密度が小さくなり、さらに大きな装置が必要とされる。
On the other hand, in the
第1の作動流体118としては、シロキサン、トルエン、イソブテン、イソペンタン、n−ペンタン、および4−トリフルオロメチル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−ペンテン((CF3)2CHCF=CHCF3)があるが、これらに限定しない。第1の作動流体118に適用なシロキサンの例としては、MM ヘキサメチルジシロキサン(C6H18OSi2)、MDM オクタメチルトリシロキサン(C8H24O2Si3)、およびMD2D デカメチルテトラシロキサン(C10H30O3Si4)があるが、これらに限定しない。いくつかの実施例においては、シロキサンは、可燃性の、トルエン、イソブテン、イソペンタンおよびn−ペンタンよりも好ましい。
Examples of the first working
第2の作動流体130としては、R123、R134a、R236faおよびR245faがあるが、これらに限定しない。好ましい実施例においては、ORCシステム104内で、R134aまたはR245faが使用される。環境空気温度が低い場合、ヒートシンク34の温度が低下するので、R134を使用することが好ましい。環境空気温度が高い場合、R245faを使用することが好ましい。
Examples of the second working
第1の作動流体118および第2の作動流体130としては、上記に挙げていない有機作動流体を含み得ることを理解されたい。また、第1の作動流体118および第2の作動流体130の多くの組み合わせを用いることができる。上記のように、カスケード型ORCシステム100は、第2の作動流体130よりも高い臨界温度を有する第1の作動流体118を用いて運転されることが好ましい。
It should be understood that the first working
図3は、図2に示したカスケード型ORCシステム100についてのT−s図である。第1の作動流体118と第2の作動流体130の両方について、温度Tが、エントロピSの関数としてプロットされている。以下にさらに詳しく説明するように、図3は、往復機関106の排気ガスから第1の作動流体118への熱エネルギの移動と、エンジン106のジャケット冷却水から第2の作動流体130への熱エネルギの移動と、を示す。さらに図3に示すように、第1の作動流体118は、第2の作動流体130へ熱を伝達し、この第2の作動流体130は、ヒートシンク134へ熱を伝達する。
FIG. 3 is a Ts diagram for the cascaded
往復機関106の排気ガスからの熱は、第1の作動流体118へ伝達され、図3に示すように、作動流体118が蒸発温度に達するまで、作動流体118の温度を上昇させる。しかし、流体118は、臨界温度T1criticalよりも低い温度に保たれている。この蒸気化した流体118は、タービン112内で膨張するとともに、温度が低下するが、蒸気相であることに変わりはない。第2のORCシステム104に対して蒸発器としても機能する凝縮器114において、流体118は、凝縮温度に達するまで過熱が低減される。流体118からの熱は、凝縮器/蒸発器114において第2の作動流体130へ伝達される。流体130の温度は、臨界温度T2criticalよりも低い温度に保たれている。
Heat from the exhaust gas of the
第1の作動流体118からの熱は、凝縮器/蒸発器114内で、第2の作動流体130を蒸発させるのに十分である。これは、一部は、凝縮器/蒸発器114の上流における第2の作動流体の予熱による。図3に示すように、往復機関106からのジャケット冷却水が作動流体130の温度を蒸発温度よりは低い温度にまで上昇させるために使用される。
Heat from the first working
流体118について説明したのと同様に、第2の作動流体130は、タービン122を通過した後、温度が低下する。ここで、過熱状態の流体130は、周囲空気あるいはヒートシンク134からの冷却水を使って、凝縮器/ヒータ124内で凝縮される。換言すると、図3に示すように、作動流体130からの熱は、ヒートシンク34へ伝達される。上記に説明したように、いくつかの実施例においては、ヒートシンク34は、例えば温室などの外部ソースを加熱するために利用することができる。
Similar to that described for
図2の実施例において、カスケード型ORCシステム100は、往復機関からの2つの廃熱源を利用する。このうち低温の熱源は、ジャケット冷却水である。また、システム100に廃熱を供給するために、往復機関に加え、機関の運転に冷却水を必要とする他の型式の容積形機関をさらに利用できることが理解されよう。この例としては、ヴァンケルエンジンなどがあるが、これに限定しない。
In the embodiment of FIG. 2, the cascaded
本明細書中で説明するカスケード型ORCシステムは、往復機関からの2つの別個の廃熱源を使用する。2つのORCシステムが使用されるので、カスケード型ORCシステムにおいては、発生する電力が増える。往復機関の排出物レベルは変化しないので、発生する電力の単位量当たりの往復機関からの排出物は減少する。さらには、本明細書中に説明したカスケード型ORCシステムは、第1のORCシステムおよび第2のORCシステムからの廃熱を少なくする。従って、本明細書中に説明したシステムおよび方法を使用することによって、往復機関の効率および各ORCシステムの効率が向上する。 The cascaded ORC system described herein uses two separate waste heat sources from the reciprocating engine. Since two ORC systems are used, more power is generated in a cascaded ORC system. Since the emission level of the reciprocating engine does not change, the emissions from the reciprocating engine per unit amount of power generated are reduced. Further, the cascaded ORC system described herein reduces waste heat from the first ORC system and the second ORC system. Thus, the use of the systems and methods described herein improves the efficiency of the reciprocating engine and the efficiency of each ORC system.
好ましい実施例を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、形態や詳細にいくつかの変更がなされ得ることを理解されるであろう。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that several changes can be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention. Let's go.
Claims (22)
容積形機関からの高温熱源を利用して、第1のORCシステム内の第1の有機作動流体を蒸発させ、
容積形機関からの低温熱源を利用して、第2のORCシステム内の第2の有機作動流体を加熱し、
第1の有機作動流体からの熱を利用して、第2の有機作動流体を蒸発させること、
を含み、
第1の有機作動流体の臨界温度は、第2の有機作動流体の臨界温度よりも高いことを特徴とする方法。 A method of operating a cascaded Rankine cycle (ORC) system comprising:
Utilizing a high temperature heat source from the positive displacement engine to evaporate the first organic working fluid in the first ORC system;
Utilizing a low temperature heat source from the positive displacement engine to heat the second organic working fluid in the second ORC system;
Evaporating the second organic working fluid utilizing heat from the first organic working fluid;
Including
A method wherein the critical temperature of the first organic working fluid is higher than the critical temperature of the second organic working fluid.
第1の有機作動流体から熱を受けて第2の有機作動流体を蒸発させるとともに、この第2の有機作動流体を使用して電力を発生させるように構成された第2の有機ランキンサイクル(ORC)システムと、
第2の作動流体を蒸発させる前に、上記往復機関からの低温廃熱源を利用して第2の有機作動流体の温度を上昇させるように構成された熱交換器と、
を備え、
第1の有機作動流体の臨界温度は、第2の有機作動流体の臨界温度よりも高いことを特徴とする廃熱回収システム。 A first organic Rankine cycle (ORC) configured to evaporate a first organic working fluid utilizing a high-temperature waste heat source from a reciprocating engine and generate electric power using the first organic working fluid. ) System,
A second organic Rankine cycle (ORC) configured to receive heat from the first organic working fluid to evaporate the second organic working fluid and generate electric power using the second organic working fluid. ) System,
A heat exchanger configured to increase the temperature of the second organic working fluid using a low-temperature waste heat source from the reciprocating engine before evaporating the second working fluid;
With
The waste heat recovery system, wherein the critical temperature of the first organic working fluid is higher than the critical temperature of the second organic working fluid.
往復機関からの排気ガスを利用して、第1のORCシステムの蒸発器内の第1の作動流体を蒸発させ、
上記往復機関からの冷却水を利用して、第2のORCシステムの蒸発器の上流を流れている第2の作動流体を加熱し、
第1のORCシステムの第1の作動流体からの熱を利用して第2のORCシステムの蒸発器内の第2の作動流体を蒸発させること、
を含み、
第1の作動流体の臨界温度は、第2の作動流体の臨界温度よりも高いことを特徴とする方法。 A cascaded organic Rankine cycle (ORC) comprising: a first ORC system configured to circulate a first working fluid; and a second ORC system configured to circulate a second working fluid. A method of operating a system,
Utilizing the exhaust gas from the reciprocating engine to evaporate the first working fluid in the evaporator of the first ORC system;
Using the cooling water from the reciprocating engine to heat the second working fluid flowing upstream of the evaporator of the second ORC system;
Evaporating a second working fluid in an evaporator of the second ORC system utilizing heat from the first working fluid of the first ORC system;
Including
A method wherein the critical temperature of the first working fluid is higher than the critical temperature of the second working fluid.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2007/021318 WO2009045196A1 (en) | 2007-10-04 | 2007-10-04 | Cascaded organic rankine cycle (orc) system using waste heat from a reciprocating engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010540837A true JP2010540837A (en) | 2010-12-24 |
Family
ID=40526480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010527922A Pending JP2010540837A (en) | 2007-10-04 | 2007-10-04 | Cascade type organic Rankine cycle (ORC) system using waste heat from reciprocating engine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100263380A1 (en) |
EP (1) | EP2212524A4 (en) |
JP (1) | JP2010540837A (en) |
WO (1) | WO2009045196A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010249501A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | General Electric Co <Ge> | Heat exchanger including surface-treated substrate |
JP2013151931A (en) * | 2012-01-04 | 2013-08-08 | General Electric Co <Ge> | Waste heat recovery systems |
JP2014511975A (en) * | 2011-04-21 | 2014-05-19 | エクセルギー エス.ピー.エー. | Apparatus and process for generating energy by organic Rankine cycle |
KR101395702B1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-05-19 | 주식회사 누리텍 | Organic rankine cycle for mcfc |
JP2015014222A (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 株式会社テイエルブイ | Steam turbine generator |
CN104895630A (en) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 天津大学 | Different evaporation temperature based multistage organic Rankine cycle (ORC) power generation system |
Families Citing this family (109)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8561405B2 (en) | 2007-06-29 | 2013-10-22 | General Electric Company | System and method for recovering waste heat |
US7866157B2 (en) | 2008-05-12 | 2011-01-11 | Cummins Inc. | Waste heat recovery system with constant power output |
US20100212316A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Robert Waterstripe | Thermodynamic power generation system |
US8522552B2 (en) * | 2009-02-20 | 2013-09-03 | American Thermal Power, Llc | Thermodynamic power generation system |
US8616323B1 (en) | 2009-03-11 | 2013-12-31 | Echogen Power Systems | Hybrid power systems |
US20100242479A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-09-30 | General Electric Company | Tri-generation system using cascading organic rankine cycle |
US9014791B2 (en) | 2009-04-17 | 2015-04-21 | Echogen Power Systems, Llc | System and method for managing thermal issues in gas turbine engines |
DE102009020268B4 (en) * | 2009-05-07 | 2011-05-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating electrical energy and use of a working medium |
US8850814B2 (en) * | 2009-06-11 | 2014-10-07 | Ormat Technologies, Inc. | Waste heat recovery system |
JP5681711B2 (en) | 2009-06-22 | 2015-03-11 | エコージェン パワー システムズ インコーポレイテッドEchogen Power Systems Inc. | Heat effluent treatment method and apparatus in one or more industrial processes |
US20100319346A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | General Electric Company | System for recovering waste heat |
US8544274B2 (en) * | 2009-07-23 | 2013-10-01 | Cummins Intellectual Properties, Inc. | Energy recovery system using an organic rankine cycle |
CN101988397A (en) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 王世英 | Low-grade heat-flow prime mover, generating system and method thereof |
WO2011017476A1 (en) | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Echogen Power Systems Inc. | Heat pump with integral solar collector |
US8627663B2 (en) | 2009-09-02 | 2014-01-14 | Cummins Intellectual Properties, Inc. | Energy recovery system and method using an organic rankine cycle with condenser pressure regulation |
US8813497B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-08-26 | Echogen Power Systems, Llc | Automated mass management control |
US8794002B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-08-05 | Echogen Power Systems | Thermal energy conversion method |
US8869531B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-10-28 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engines with cascade cycles |
US8613195B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-12-24 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control |
US20110094227A1 (en) * | 2009-10-27 | 2011-04-28 | General Electric Company | Waste Heat Recovery System |
WO2011119650A2 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engines with cascade cycles |
US20120000201A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | General Electric Company | System and method for generating and storing transient integrated organic rankine cycle energy |
DE112011102629T5 (en) | 2010-08-05 | 2013-05-08 | Cummins Intellectual Properties, Inc. | Emission-critical charge cooling using an organic Rankine cycle |
US8752378B2 (en) | 2010-08-09 | 2014-06-17 | Cummins Intellectual Properties, Inc. | Waste heat recovery system for recapturing energy after engine aftertreatment systems |
DE112011102675B4 (en) | 2010-08-11 | 2021-07-15 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Split radiator structure for heat removal optimization for a waste heat recovery system |
EP2603673B1 (en) | 2010-08-13 | 2019-12-25 | Cummins Intellectual Properties, Inc. | Rankine cycle condenser pressure control using an energy conversion device bypass valve |
US8474262B2 (en) | 2010-08-24 | 2013-07-02 | Yakov Regelman | Advanced tandem organic rankine cycle |
JP2012082750A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Waste heat recovery power generator and vessel equipped with waste heat recovery power generator |
US8904791B2 (en) * | 2010-11-19 | 2014-12-09 | General Electric Company | Rankine cycle integrated with organic rankine cycle and absorption chiller cycle |
US8616001B2 (en) | 2010-11-29 | 2013-12-31 | Echogen Power Systems, Llc | Driven starter pump and start sequence |
US8783034B2 (en) | 2011-11-07 | 2014-07-22 | Echogen Power Systems, Llc | Hot day cycle |
US8857186B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-10-14 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine cycles for high ambient conditions |
US8826662B2 (en) | 2010-12-23 | 2014-09-09 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle system and method |
US9217338B2 (en) | 2010-12-23 | 2015-12-22 | Cummins Intellectual Property, Inc. | System and method for regulating EGR cooling using a rankine cycle |
DE102012000100A1 (en) | 2011-01-06 | 2012-07-12 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle-HEAT USE SYSTEM |
US9021808B2 (en) | 2011-01-10 | 2015-05-05 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle waste heat recovery system |
WO2012100212A1 (en) | 2011-01-20 | 2012-07-26 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle waste heat recovery system and method with improved egr temperature control |
US8707914B2 (en) | 2011-02-28 | 2014-04-29 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Engine having integrated waste heat recovery |
US8650879B2 (en) * | 2011-04-20 | 2014-02-18 | General Electric Company | Integration of waste heat from charge air cooling into a cascaded organic rankine cycle system |
KR102054779B1 (en) * | 2011-08-19 | 2019-12-11 | 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 | Processes and compositions for organic rankine cycles for generating mechanical energy from heat |
EP2744989B1 (en) * | 2011-09-19 | 2019-03-06 | ING. ENEA MATTEI S.p.A. | Compression and energy-recovery unit |
US9062898B2 (en) | 2011-10-03 | 2015-06-23 | Echogen Power Systems, Llc | Carbon dioxide refrigeration cycle |
DE102011054584A1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-18 | Frank Ricken | Method and device for providing electricity |
US20130160449A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Frederick J. Cogswell | Cascaded organic rankine cycle system |
US9018778B2 (en) | 2012-01-04 | 2015-04-28 | General Electric Company | Waste heat recovery system generator varnishing |
US9024460B2 (en) | 2012-01-04 | 2015-05-05 | General Electric Company | Waste heat recovery system generator encapsulation |
US10247045B2 (en) * | 2012-02-02 | 2019-04-02 | Bitxer US, Inc. | Heat utilization in ORC systems |
US8997490B2 (en) | 2012-02-02 | 2015-04-07 | Electratherm, Inc. | Heat utilization in ORC systems |
US8754569B2 (en) * | 2012-03-28 | 2014-06-17 | Delta Electronics, Inc. | Thermo-magnetic power generation system |
FR2988814B1 (en) * | 2012-03-28 | 2017-12-01 | Ifp Energies Now | METHOD OF MUTUALIZING THERMAL ENERGY AND THERMAL EXCHANGE LOOP SYSTEM BETWEEN INDUSTRIAL AND TERTIARY SITES |
EP2653669A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-23 | Shizhu Wang | Electric energy delivery device and connected method |
EP2653670A1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Assembly for storing and emitting thermal energy with a heat storage device and a cold air reservoir and method for its operation |
CA2778101A1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-11-24 | Jean Pierre Hofman | Power generation by pressure differential |
US8893495B2 (en) | 2012-07-16 | 2014-11-25 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Reversible waste heat recovery system and method |
US9322300B2 (en) * | 2012-07-24 | 2016-04-26 | Access Energy Llc | Thermal cycle energy and pumping recovery system |
US9115603B2 (en) | 2012-07-24 | 2015-08-25 | Electratherm, Inc. | Multiple organic Rankine cycle system and method |
BR112015003646A2 (en) | 2012-08-20 | 2017-07-04 | Echogen Power Systems Llc | supercritical working fluid circuit with one turbo pump and one starter pump in configuration series |
DE102012217339A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-03-27 | Duerr Cyplan Ltd. | Network for transporting heat |
WO2014051174A1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 | Power geneneration device, for hybrid construction equipment, using waste heat from engine |
FI20126065A (en) * | 2012-10-11 | 2013-12-02 | Waertsilae Finland Oy | Cooling arrangement for a combination piston engine power plant |
US9341084B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-05-17 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery |
US9118226B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof |
US9708973B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-07-18 | General Electric Company | Integrated reformer and waste heat recovery system for power generation |
US9140209B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-09-22 | Cummins Inc. | Rankine cycle waste heat recovery system |
CN103075216B (en) * | 2013-01-27 | 2015-03-04 | 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 | Brayton-cascade steam Rankine combined cycle power generation system |
CN103075213B (en) * | 2013-01-27 | 2015-06-10 | 南京瑞柯徕姆环保科技有限公司 | Cascade type steam Rankine combined cycle generating device |
US9638065B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-05-02 | Echogen Power Systems, Llc | Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup |
KR20150122665A (en) | 2013-01-28 | 2015-11-02 | 에코진 파워 시스템스, 엘엘씨 | Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle |
WO2014123572A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-14 | Volvo Truck Corporation | Method and apparatus for heating an expansion machine of a waste heat recovery apparatus |
BR112015021396A2 (en) | 2013-03-04 | 2017-08-22 | Echogen Power Systems Llc | HEAT ENGINE SYSTEMS WITH HIGH USEFUL POWER SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE CIRCUITS |
US9540961B2 (en) | 2013-04-25 | 2017-01-10 | Access Energy Llc | Heat sources for thermal cycles |
US9845711B2 (en) | 2013-05-24 | 2017-12-19 | Cummins Inc. | Waste heat recovery system |
CN104279013B (en) * | 2013-07-08 | 2016-06-01 | 北京华航盛世能源技术有限公司 | The ORC (organic Rankine cycle) low-temperature afterheat generating system of a kind of optimization |
BE1021700B1 (en) * | 2013-07-09 | 2016-01-11 | P.T.I. | DEVICE FOR ENERGY SAVING |
CN103615310B (en) * | 2013-12-09 | 2016-01-20 | 天津大学 | Internal-combustion engine cool cycles and exhaust energy reclaim integrated apparatus and the controlling method of ORC |
CN104712402B (en) * | 2013-12-12 | 2017-04-05 | 霍特安热能技术(江苏)有限公司 | Using the organic Rankine cycle power generation system of engine exhaust used heat |
CN103670558B (en) * | 2013-12-27 | 2015-09-02 | 天津大学 | The afterheat of IC engine reclaiming system of two pressure multi-stage expansion reheating |
DE102014201116B3 (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for an ORC cycle |
JP6217426B2 (en) * | 2014-02-07 | 2017-10-25 | いすゞ自動車株式会社 | Waste heat recovery system |
CN104165102A (en) * | 2014-04-22 | 2014-11-26 | 浙江银轮机械股份有限公司 | Engine waste heat recovery system based on organic Rankine cycle |
CN103982255B (en) * | 2014-04-22 | 2015-08-19 | 浙江银轮机械股份有限公司 | A kind of for marine main engine waste-heat power generation ORC system |
US9874114B2 (en) * | 2014-07-17 | 2018-01-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Cogenerating system |
EP3197976B1 (en) | 2014-09-23 | 2020-12-09 | The Chemours Company FC, LLC | Use of (2e)-1,1,1,4,5,5,5-heptafluoro-4-(trifluoromethyl)pent-2-ene in high temperature heat pumps |
WO2016069242A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-06 | The Chemours Company Fc, Llc | Use of (2e)-1,1,1,4,5,5,5-heptafluoro-4-(trifluoromethyl)pent-2-ene in power cycles |
JP2017533380A (en) * | 2014-10-31 | 2017-11-09 | バルマ スボードVERMA Subodh | High efficiency energy conversion cycle system by reusing latent heat of vaporization |
US10570777B2 (en) | 2014-11-03 | 2020-02-25 | Echogen Power Systems, Llc | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
CN104929806A (en) * | 2015-06-09 | 2015-09-23 | 同济大学 | gas internal combustion engine combined heat and power generation system having organic Rankine cycle waste heat recovery power generation function |
US10227899B2 (en) | 2015-08-24 | 2019-03-12 | Saudi Arabian Oil Company | Organic rankine cycle based conversion of gas processing plant waste heat into power and cooling |
US9745871B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-08-29 | Saudi Arabian Oil Company | Kalina cycle based conversion of gas processing plant waste heat into power |
US9803511B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation using independent dual organic rankine cycles from waste heat systems in diesel hydrotreating-hydrocracking and atmospheric distillation-naphtha hydrotreating-aromatics facilities |
US9803506B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation from waste heat in integrated crude oil hydrocracking and aromatics facilities |
US9803145B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation from waste heat in integrated crude oil refining, aromatics, and utilities facilities |
US9803513B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation from waste heat in integrated aromatics, crude distillation, and naphtha block facilities |
US9803508B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation from waste heat in integrated crude oil diesel hydrotreating and aromatics facilities |
US9803505B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation from waste heat in integrated aromatics and naphtha block facilities |
US9725652B2 (en) * | 2015-08-24 | 2017-08-08 | Saudi Arabian Oil Company | Delayed coking plant combined heating and power generation |
US9803507B2 (en) | 2015-08-24 | 2017-10-31 | Saudi Arabian Oil Company | Power generation using independent dual organic Rankine cycles from waste heat systems in diesel hydrotreating-hydrocracking and continuous-catalytic-cracking-aromatics facilities |
EP3354869B1 (en) * | 2015-09-24 | 2019-11-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Waste heat recovery equipment, internal combustion engine system, ship, and waste heat recovery method |
GB2551818A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-03 | Bowman Power Group Ltd | A system and method for recovering energy |
US10883388B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-01-05 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system |
US10914266B2 (en) * | 2018-11-05 | 2021-02-09 | Volvo Car Corporation | Two stage compact evaporator for vehicle waste heat recovery system |
US11326479B2 (en) * | 2018-11-13 | 2022-05-10 | Lochterra, Inc. | Systems and methods for the capture of heat energy, long-distance conveyance, storage, and distribution of the captured heat energy and power generated therefrom |
IT201900006589A1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-11-07 | Turboden Spa | OPTIMIZED ORGANIC CASCADE RANKINE CYCLE |
DE112020002648T5 (en) | 2019-05-31 | 2022-03-10 | Cummins Inc. | Waste heat recovery system and control |
WO2021001829A1 (en) | 2019-07-03 | 2021-01-07 | Ormat Technologies, Inc. | Geothermal district heating power system |
US11435120B2 (en) | 2020-05-05 | 2022-09-06 | Echogen Power Systems (Delaware), Inc. | Split expansion heat pump cycle |
AU2021397292A1 (en) | 2020-12-09 | 2023-07-06 | Supercritical Storage Company, Inc. | Three reservoir electric thermal energy storage system |
CN114962055A (en) * | 2022-05-26 | 2022-08-30 | 一汽解放汽车有限公司 | ORC waste heat recovery system, control method, device, equipment and storage medium |
US20240133593A1 (en) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | Advent Technologies, LLC. | Rankine cycle for recovery of thermal waste heat in fuel cell |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61192816A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Compound type power generation system |
JP2004232571A (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Takeo Saito | Various/multiple cycle power generation system |
JP2005291112A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Takeo Saito | Temperature difference power generation device |
WO2006104490A1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Utc Power, Llc | Cascaded organic rankine cycles for waste heat utilization |
JP2007002761A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Ebara Corp | Cogeneration system and power generator |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4760705A (en) * | 1983-05-31 | 1988-08-02 | Ormat Turbines Ltd. | Rankine cycle power plant with improved organic working fluid |
US4901531A (en) * | 1988-01-29 | 1990-02-20 | Cummins Engine Company, Inc. | Rankine-diesel integrated system |
FI913367A0 (en) * | 1991-07-11 | 1991-07-11 | High Speed Tech Ltd Oy | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER ATT FOERBAETTRA NYTTIGHETSFOERHAOLLANDE AV EN ORC-PROCESS. |
US6526754B1 (en) * | 1998-11-10 | 2003-03-04 | Ormat Industries Ltd. | Combined cycle power plant |
US6232679B1 (en) * | 1999-10-05 | 2001-05-15 | Peter Norton | Electricity generator and heat source for vehicles |
US6960839B2 (en) * | 2000-07-17 | 2005-11-01 | Ormat Technologies, Inc. | Method of and apparatus for producing power from a heat source |
US6857268B2 (en) * | 2002-07-22 | 2005-02-22 | Wow Energy, Inc. | Cascading closed loop cycle (CCLC) |
US7281379B2 (en) * | 2002-11-13 | 2007-10-16 | Utc Power Corporation | Dual-use radial turbomachine |
US7146813B2 (en) * | 2002-11-13 | 2006-12-12 | Utc Power, Llc | Power generation with a centrifugal compressor |
US7174716B2 (en) * | 2002-11-13 | 2007-02-13 | Utc Power Llc | Organic rankine cycle waste heat applications |
US6880344B2 (en) * | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
US7254949B2 (en) * | 2002-11-13 | 2007-08-14 | Utc Power Corporation | Turbine with vaned nozzles |
US6989989B2 (en) * | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
US6986251B2 (en) * | 2003-06-17 | 2006-01-17 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system for use with a reciprocating engine |
US6962051B2 (en) * | 2003-06-17 | 2005-11-08 | Utc Power, Llc | Control of flow through a vapor generator |
WO2005021936A2 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-10 | Ttl Dynamics Ltd | Energy recovery system |
US7013644B2 (en) * | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
US7100380B2 (en) * | 2004-02-03 | 2006-09-05 | United Technologies Corporation | Organic rankine cycle fluid |
US7290393B2 (en) * | 2004-05-06 | 2007-11-06 | Utc Power Corporation | Method for synchronizing an induction generator of an ORC plant to a grid |
US7428816B2 (en) * | 2004-07-16 | 2008-09-30 | Honeywell International Inc. | Working fluids for thermal energy conversion of waste heat from fuel cells using Rankine cycle systems |
US7038329B1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-02 | Utc Power, Llc | Quality power from induction generator feeding variable speed motors |
US7043912B1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-05-16 | Utc Power, Llc | Apparatus for extracting exhaust heat from waste heat sources while preventing backflow and corrosion |
US8561405B2 (en) * | 2007-06-29 | 2013-10-22 | General Electric Company | System and method for recovering waste heat |
-
2007
- 2007-10-04 JP JP2010527922A patent/JP2010540837A/en active Pending
- 2007-10-04 WO PCT/US2007/021318 patent/WO2009045196A1/en active Application Filing
- 2007-10-04 EP EP07873010A patent/EP2212524A4/en not_active Withdrawn
- 2007-10-04 US US12/738,028 patent/US20100263380A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61192816A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Compound type power generation system |
JP2004232571A (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Takeo Saito | Various/multiple cycle power generation system |
JP2005291112A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Takeo Saito | Temperature difference power generation device |
WO2006104490A1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Utc Power, Llc | Cascaded organic rankine cycles for waste heat utilization |
JP2007002761A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Ebara Corp | Cogeneration system and power generator |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010249501A (en) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | General Electric Co <Ge> | Heat exchanger including surface-treated substrate |
JP2014511975A (en) * | 2011-04-21 | 2014-05-19 | エクセルギー エス.ピー.エー. | Apparatus and process for generating energy by organic Rankine cycle |
JP2013151931A (en) * | 2012-01-04 | 2013-08-08 | General Electric Co <Ge> | Waste heat recovery systems |
KR101395702B1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-05-19 | 주식회사 누리텍 | Organic rankine cycle for mcfc |
JP2015014222A (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 株式会社テイエルブイ | Steam turbine generator |
CN104895630A (en) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 天津大学 | Different evaporation temperature based multistage organic Rankine cycle (ORC) power generation system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2212524A1 (en) | 2010-08-04 |
US20100263380A1 (en) | 2010-10-21 |
WO2009045196A1 (en) | 2009-04-09 |
EP2212524A4 (en) | 2012-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010540837A (en) | Cascade type organic Rankine cycle (ORC) system using waste heat from reciprocating engine | |
JP5567961B2 (en) | Double reheat Rankine cycle system and method | |
JP7173245B2 (en) | power generation system | |
US8561405B2 (en) | System and method for recovering waste heat | |
RU2551458C2 (en) | Combined heat system with closed loop for recuperation of waste heat and its operating method | |
US9038391B2 (en) | System and method for recovery of waste heat from dual heat sources | |
US9784248B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
US8650879B2 (en) | Integration of waste heat from charge air cooling into a cascaded organic rankine cycle system | |
JP2012149541A (en) | Exhaust heat recovery power generating apparatus and marine vessel | |
JP2007520662A (en) | Fluid for organic Rankine cycle | |
JP2003278598A (en) | Exhaust heat recovery method and device for vehicle using rankine cycle | |
JP5452346B2 (en) | Engine exhaust heat regeneration system | |
JP2018021485A (en) | Multistage rankine cycle system, internal combustion engine and operation method of multistage rankine cycle system | |
JP2015031268A (en) | Waste heat recovery device | |
RU2785178C1 (en) | Two-circuit power plant | |
RU2569993C2 (en) | Operation of thermal electric power station | |
RU2560624C1 (en) | Heat power plant heat utilisation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111115 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120214 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120221 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120605 |