JP2012102626A - Generator system - Google Patents
Generator system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012102626A JP2012102626A JP2010249718A JP2010249718A JP2012102626A JP 2012102626 A JP2012102626 A JP 2012102626A JP 2010249718 A JP2010249718 A JP 2010249718A JP 2010249718 A JP2010249718 A JP 2010249718A JP 2012102626 A JP2012102626 A JP 2012102626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- cooling
- cooling tower
- medium
- cooler
- 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
Abstract
Description
本発明は、密閉循環流路を通流する発電用媒体を空気で冷却する発電装置に関する。 The present invention relates to a power generation apparatus that cools a power generation medium flowing through a closed circulation channel with air.
媒体に水を用い、熱源で水を加熱して生じた蒸気でタービンを回し、タービンに連結された発電機で発電を行い、タービンから排出された低温蒸気を凝縮器で液化し、液化した水を前記熱源で気化するサイクルを備えた発電装置が知られている。従来の発電装置では、媒体である水を外気と接触させ、水の気化熱による冷却効果で水自身を冷やしていた。例えば、特許文献１は、復水器と、空気抽出器と、復水器冷却器と、復水器冷却器に冷却水を送る循環水ポンプと、循環水ポンプ用電動機と、復水器冷却器の冷却能力を調整するべく循環水ポンプの回転数を制御する制御手段と、を有する復水器システムを開示している。
上記のような、水と外気を直接接触させて冷却する方式とは別の冷却方式として、特許文献２は、発電用その他に利用される蒸気タービンより排気される蒸気を排気管により復水器本体内に形成された風洞に導き、復水器本体に設けられた空気入口部より風洞に導入された空気との熱交換により蒸気を凝縮させて復水する空冷復水器において、復水器本体の空気入口部に設けられた吸気冷却器と、この吸気冷却器に冷却配管を介して接続され冷媒を循環させて空気入口部より風洞に流入する空気を冷却する放熱器と、吸気冷却器より放熱器に戻る冷媒を凝縮させる圧縮機を備える空冷復水器を開示している。
Water is used as a medium, water is heated by a heat source, the turbine is rotated by steam generated, power is generated by a generator connected to the turbine, and the low-temperature steam discharged from the turbine is liquefied by a condenser and liquefied water There is known a power generation apparatus having a cycle for vaporizing the gas with the heat source. In the conventional power generator, water as a medium is brought into contact with the outside air, and the water itself is cooled by a cooling effect due to the heat of vaporization of water. For example, Patent Document 1 discloses a condenser, an air extractor, a condenser cooler, a circulating water pump that sends cooling water to the condenser cooler, an electric motor for the circulating water pump, and condenser cooling. And a control means for controlling the rotational speed of the circulating water pump in order to adjust the cooling capacity of the condenser.
As a cooling system different from the above-described cooling system in which water and outside air are brought into direct contact with each other, Patent Document 2 discloses that a steam exhausted from a steam turbine used for power generation or the like is discharged from a condenser through an exhaust pipe. In an air-cooled condenser that condenses steam by condensing steam by heat exchange with air introduced into the wind tunnel from an air inlet provided in the condenser body and led to the wind tunnel formed in the main body. An intake air cooler provided at the air inlet of the main body, a radiator connected to the intake air cooler via a cooling pipe for circulating the refrigerant and cooling the air flowing into the wind tunnel from the air inlet, and the intake air cooler An air-cooled condenser having a compressor that condenses the refrigerant returning to the radiator more is disclosed.
特許文献１のような水と外気を直接接触させて冷却する方式では、水が蒸発するため補給水が必要であり、さらに水の濃縮によりスケールが発生するため、水質管理をしなければならない問題点があった。この問題点を克服する冷却方式として、特許文献２に記載のような空冷方式の冷却器が開発されている。しかし、特許文献２のように吸気冷却器で冷却された空気によって発電用媒体である蒸気を冷却する方式ではガスとガスの間の熱交換になるので熱伝導の効率が悪く、熱交換配管の長さが長くなり、設備費が高くなるという問題があった。 In the method of cooling water by directly contacting water and outside air as in Patent Document 1, since water evaporates, makeup water is necessary, and further, the scale is generated due to the concentration of water, so the water quality must be controlled. There was a point. As a cooling system that overcomes this problem, an air-cooled cooler as described in Patent Document 2 has been developed. However, in the method of cooling the steam that is the power generation medium by the air cooled by the intake air cooler as in Patent Document 2, heat exchange efficiency is poor because the heat exchange between the gas and the heat exchange pipe There is a problem that the length becomes long and the equipment cost becomes high.
また、発電用媒体ガスを冷却する冷却器において、冬季に外気温度が発電用媒体の沸点より低下すると発電用媒体ガス流路が大気に比べて陰圧になるために、発電用媒体流路の配管接続部分から空気が混入するという問題があった。 In the cooler that cools the power generation medium gas, if the outside air temperature falls below the boiling point of the power generation medium in winter, the power generation medium gas flow path becomes a negative pressure compared to the atmosphere. There was a problem that air mixed in from the pipe connection.
上記の課題を解決するべく、本発明は、冷却水の水質管理を不要にでき、伝熱効率を向上した空冷式冷却装置を備えた発電装置を提供することを目的とする。さらに、本発明の一実施態様においては、発電用媒体流路に空気が混入することを防止できる発電装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a power generator including an air-cooled cooling device that can eliminate the need for water quality management of cooling water and improve heat transfer efficiency. Furthermore, in one embodiment of this invention, it aims at providing the electric power generating apparatus which can prevent that air mixes into the medium flow path for electric power generation.
上記課題を解決するため、本発明に係る発電装置は、熱源流体の熱で発電用媒体を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器から排出された発電用媒体で回転するタービンと、前記タービンに接続された発電機と、前記タービンから排出された発電用媒体を液状の発電用媒体で冷却して凝縮させる冷却塔と、前記冷却塔の下部に貯留された液状の発電用媒体を前記冷却塔の上部へ環流させる冷却ポンプと、前記冷却塔で凝縮された液状の発電用媒体を空気で冷却する冷却器と、前記冷却塔の液状の発電用媒体を前記蒸発器に送る循環ポンプと、前記冷却ポンプの流量を制御する制御装置を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a power generation apparatus according to the present invention includes an evaporator that evaporates a power generation medium with the heat of a heat source fluid, a turbine that rotates with the power generation medium discharged from the evaporator, and a turbine connected to the turbine. The generated power generator, the cooling tower that cools and condenses the power generation medium discharged from the turbine with the liquid power generation medium, and the liquid power generation medium stored in the lower part of the cooling tower. A cooling pump that circulates to the top, a cooler that cools the liquid power generation medium condensed in the cooling tower with air, a circulation pump that sends the liquid power generation medium of the cooling tower to the evaporator, and the cooling A control device for controlling the flow rate of the pump is provided.
このような構成にすれば、タービンから排出されたガス状の発電用媒体と液状の発電用媒体が直接接触するので、伝熱効率を向上することができる。
上記の発電装置に加えて、前記冷却器が、前記冷却塔下部から前記冷却塔上部へ環流させる流路に設置されていることが望ましい。
With such a configuration, since the gaseous power generation medium discharged from the turbine and the liquid power generation medium are in direct contact, the heat transfer efficiency can be improved.
In addition to the above power generator, the cooler is preferably installed in a flow path that circulates from the lower part of the cooling tower to the upper part of the cooling tower.
このような構成にすれば、冷却ポンプの動力のみで、冷却器および冷却塔へ発電用媒体を送液することができる。
また、上記の発電装置の別の態様としては、前記冷却器が、前記冷却塔の下部から液状の発電媒体を取り込み、前記冷却器で冷却した液状の発電用媒体を前記冷却塔の下部に返送することとしてもよい。
With such a configuration, the power generation medium can be sent to the cooler and the cooling tower only by the power of the cooling pump.
According to another aspect of the power generation apparatus, the cooler takes in a liquid power generation medium from the lower part of the cooling tower, and returns the liquid power generation medium cooled by the cooler to the lower part of the cooling tower. It is good to do.
このような構成にすれば、冷却器による液状の発電用冷媒の冷却機能と、冷却された液状の発電用媒体とガス状の発電用媒体との接触を促進させる機能とを分離することができるので、冷却ポンプの流量増加による圧力損失の増大が回避できる。 With this configuration, the cooling function of the liquid power generation refrigerant by the cooler and the function of promoting the contact between the cooled liquid power generation medium and the gaseous power generation medium can be separated. Therefore, an increase in pressure loss due to an increase in the flow rate of the cooling pump can be avoided.
また、上記の発電装置の別の態様としては、冷却媒体を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された前記冷却媒体で前記冷却塔の下部の液状の発電用媒体を冷却し、加熱された前記冷却媒体を前記冷却器へ返送する流路を形成する冷却媒体伝熱配管を備えることとしてもよい。 Further, as another aspect of the above power generator, a cooler that cools a cooling medium and a liquid power generating medium at a lower portion of the cooling tower are cooled and heated by the cooling medium cooled by the cooler. Further, a cooling medium heat transfer pipe that forms a flow path for returning the cooling medium to the cooler may be provided.
このような構成にすれば、冷却器による液状の発電用冷媒の冷却機能と、冷却された液状の発電用媒体とガス状の発電用媒体との接触を促進させる機能とを分離することができるので、冷却ポンプの流量増加による圧力損失の増大が回避できる。 With this configuration, the cooling function of the liquid power generation refrigerant by the cooler and the function of promoting the contact between the cooled liquid power generation medium and the gaseous power generation medium can be separated. Therefore, an increase in pressure loss due to an increase in the flow rate of the cooling pump can be avoided.
上記のこれら発電装置のいずれかにおいて、前記冷却器が前記冷却塔の発電用媒体の水位より下に配置されていることが望ましい。
このような構成にすれば、冷却器の発電用媒体流路が液体で満たされているので、大気に比べて陰圧になることがない。そのため、発電用媒体流路に空気が混入することを防止できる。
In any of these power generation devices, it is preferable that the cooler is disposed below the water level of the power generation medium of the cooling tower.
With such a configuration, since the power generation medium flow path of the cooler is filled with the liquid, there is no negative pressure compared to the atmosphere. Therefore, it is possible to prevent air from entering the power generation medium flow path.
上記のこれら発電装置のいずれかにおいて、前記冷却塔内部に気体の発電用媒体と液体の発電用媒体との接触面積を増加させる充填材を備えることとしてもよい。
このような構成にすれば、冷却ポンプで冷却塔に戻された液状の発電用媒体が充填材に散布されることで、冷却塔に流入したガス状の発電用媒体と充填材の表面を濡らしている液状の発電用媒体の接触面積が増加するので、凝縮が進行し易くなる。充填材の材質としては、タービンから排出される発電用媒体の温度、圧力に耐性があり、発電用媒体による腐食を受けない材質が望ましい。例えば、発電用媒体がペンタンであれば、ポリプロピレン、ステンレスが望ましい。充填材の構造は、表面積が大きい構造が望ましい。例えば、多孔性プラスチック構造体、金属などの表面積が大きい構造が望ましい。充填材表面で凝縮した発電用媒体が流下することを妨げないような充填材の空隙率を適宜選択する。充填材の下部には、充填材粒子の外形より小さい孔があいた板が敷かれており、充填材が流出しないようにしている。
In any of these power generation apparatuses, a filler for increasing a contact area between the gas power generation medium and the liquid power generation medium may be provided inside the cooling tower.
With this configuration, the liquid power generation medium returned to the cooling tower by the cooling pump is sprayed on the filler, so that the gaseous power generation medium flowing into the cooling tower and the surface of the filler are wetted. Since the contact area of the liquid power generating medium is increased, the condensation easily proceeds. The material of the filler is preferably a material that is resistant to the temperature and pressure of the power generation medium discharged from the turbine and is not subject to corrosion by the power generation medium. For example, if the power generation medium is pentane, polypropylene or stainless steel is desirable. The structure of the filler is preferably a structure having a large surface area. For example, a structure having a large surface area such as a porous plastic structure or a metal is desirable. The porosity of the filler is selected as appropriate so as not to prevent the power generation medium condensed on the filler surface from flowing down. A plate having holes smaller than the outer shape of the filler particles is laid on the lower part of the filler to prevent the filler from flowing out.
上記のこれら発電装置のいずれかにおいて、前記タービンから排出される発電媒体の圧力を測定する圧力計を備え、前記制御装置が、前記圧力計が出力する値に基づいて前記冷却塔へ環流させる液状の発電用媒体の流量を制御することとしてもよい。制御方式としては、タービンから排出される発電媒体の圧力の目標値を予め定め、その目標値に近づくように冷却塔へ環流させる液状の発電用媒体の流量を制御する。例えば、比例制御、積分制御、ＰＩＤ制御のいずれか１つを選択して用いればよい。圧力計で計測した値は、複数回計測した値の平均値が圧力値として出力され、平均化された値を上記の制御に用いることが望ましい。 Any of these power generators includes a pressure gauge that measures the pressure of the power generation medium discharged from the turbine, and the control device is a liquid that is circulated to the cooling tower based on a value output by the pressure gauge. The flow rate of the power generation medium may be controlled. As a control method, a target value of the pressure of the power generation medium discharged from the turbine is determined in advance, and the flow rate of the liquid power generation medium to be recirculated to the cooling tower is controlled so as to approach the target value. For example, any one of proportional control, integral control, and PID control may be selected and used. As for the value measured by the pressure gauge, the average value of the values measured a plurality of times is output as the pressure value, and it is desirable to use the averaged value for the above control.
このような構成にすれば、冷却塔内の圧力を目標値の近くに安定させることができる。
上記のこれら発電装置のいずれかにおいて、前記冷却器は、フィンチューブ型の熱交換器またはヒートポンプであることが望ましい。
With this configuration, the pressure in the cooling tower can be stabilized near the target value.
In any of these power generation devices, the cooler is preferably a fin tube heat exchanger or a heat pump.
このような構成にすれば、前記冷却塔で凝縮された液状の発電用媒体が、熱交換器またはヒートポンプの隔壁を介して空気に伝熱する面積を増やすことができ、冷却器をコンパクトにできる。 With this configuration, the liquid power generation medium condensed in the cooling tower can increase the area for transferring heat to the air via the heat exchanger or the heat pump partition, and the cooler can be made compact. .
上記のこれら発電装置のいずれかにおいて、前記蒸発器から排出された熱源流体で前記冷却塔から排出された発電用媒体を加熱する予熱器を備えることが望ましい。
このような構成にすれば、熱源流体からより多くの熱を回収することができるようになり、発電量を増加させることができる。
In any one of the above power generation devices, it is preferable to include a preheater that heats the power generation medium discharged from the cooling tower with the heat source fluid discharged from the evaporator.
With such a configuration, more heat can be recovered from the heat source fluid, and the power generation amount can be increased.
上記のこれら発電装置のいずれかにおいて、前記冷却器で冷却された前記液状の発電用媒体を散布する複数のシャワーヘッドを前記冷却塔内部の前記充填材の上方に円形に配置する。 In any one of the above power generation devices, a plurality of shower heads for spraying the liquid power generation medium cooled by the cooler are arranged in a circle above the filler inside the cooling tower.
このような構成にすれば、前記液状の発電用媒体を充填材に均一に散布できるようになり、気液接触面積を増加できる。 With such a configuration, the liquid power generation medium can be uniformly dispersed in the filler, and the gas-liquid contact area can be increased.
本発明によれば、冷却水の水質管理を不要にでき、伝熱効率を向上した空冷式冷却装置を備えた発電装置を提供できる。さらに、本発明の一実施態様においては、発電用媒体流路に空気が混入することを防止できる発電装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water quality management of a cooling water can be made unnecessary and the electric power generating apparatus provided with the air cooling type cooling device which improved the heat transfer efficiency can be provided. Furthermore, in one embodiment of the present invention, it is possible to provide a power generation device that can prevent air from entering the power generation medium flow path.
以下、本発明に係る発電装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。同一の構成要素については、同一の符号を付け、重複する説明は省略する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。 Hereinafter, an embodiment of a power generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. About the same component, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary, it can implement suitably.
本発明に係る第１の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、第１の実施形態における発電装置の主な構成図である。熱源流体入口１から流入した熱源流体は、配管を通って蒸発器３、予熱器１４を通流後、熱源流体出口１５へ排出される。熱源流体入口１の近傍の配管に熱源流体の流量を測定する流量計と、温度計が設置されている。冷却塔６の下部は発電用媒体貯留部９であり、液状の発電用媒体が貯留されている。冷却塔６下部は、循環ポンプ１２、予熱器１４、蒸発器３の順に配管で接続されており、発電用媒体貯留部９の液状の発電用媒体は、循環ポンプ１２で予熱器１４、蒸発器３へ順に押し出される。予熱器１４では、蒸発器３から排出された熱源流体で冷却塔から排出された液状の発電用媒体を加熱している。冷却塔６と循環ポンプ１２を接続する配管には、液状の発電用媒体の温度を測定する温度計が配置されている。 A first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a main configuration diagram of the power generation device according to the first embodiment. The heat source fluid flowing in from the heat source fluid inlet 1 flows through the evaporator 3 and the preheater 14 through the pipe, and is then discharged to the heat source fluid outlet 15. A flow meter for measuring the flow rate of the heat source fluid and a thermometer are installed in a pipe near the heat source fluid inlet 1. A lower part of the cooling tower 6 is a power generation medium storage unit 9 in which a liquid power generation medium is stored. The lower part of the cooling tower 6 is connected by piping in the order of the circulation pump 12, the preheater 14 and the evaporator 3, and the liquid power generation medium in the power generation medium storage unit 9 is connected to the preheater 14 and the evaporator by the circulation pump 12. 3 are pushed out in order. In the preheater 14, the liquid power generating medium discharged from the cooling tower is heated by the heat source fluid discharged from the evaporator 3. A pipe connecting the cooling tower 6 and the circulation pump 12 is provided with a thermometer for measuring the temperature of the liquid power generation medium.
液状の発電用媒体は、蒸発器３で気化され、ガス状の発電用媒体がタービン４へ供給される。蒸発器３とタービン４を接続する配管には気化した発電用媒体の温度と圧力をそれぞれ測定する温度計２２と圧力計２３が設置されている。タービン４は、ガス状の発電用媒体の圧力で回転する。タービン４の回転軸は、発電機５に連結されており、タービン５の回転により発電する。タービンの回転数を計測する回転数計２５が設置されている。発電機５の出力は、電力変換器３１に入力され、制御装置４０の指令に基づいて所定の電圧の直流電力、または所定の電圧と周波数の交流電力へ変換され、外部へ出力される。 The liquid power generation medium is vaporized by the evaporator 3, and the gaseous power generation medium is supplied to the turbine 4. A pipe connecting the evaporator 3 and the turbine 4 is provided with a thermometer 22 and a pressure gauge 23 for measuring the temperature and pressure of the vaporized power generation medium, respectively. The turbine 4 rotates with the pressure of the gaseous power generation medium. The rotating shaft of the turbine 4 is connected to the generator 5 and generates electricity by the rotation of the turbine 5. A rotational speed meter 25 for measuring the rotational speed of the turbine is installed. The output of the generator 5 is input to the power converter 31, converted into DC power having a predetermined voltage or AC power having a predetermined voltage and frequency based on a command from the control device 40, and output to the outside.
タービン４から排出された発電用媒体は、冷却塔６へ導入される。タービン４と冷却塔６を接続する配管には温度計２０と圧力計２１が設置されている。冷却ポンプ１０は、冷却塔６の下部に貯留された液状の発電用媒体を冷却塔６の上部へ環流させる。冷却ポンプ１０と冷却塔６上部とを接続する配管の途中に冷却器１１が設置されている。この冷却器１１は、フィンチューブ型の熱交換器またはヒートポンプである。フィンチューブ型の熱交換器の場合は、外部からの電力の供給なしに、外気と液状の発電用媒体の熱交換が行われる。一方、ヒートポンプである場合は、冷却器１１内に備えた圧縮器により外気を取り込み、圧縮して冷却器１１外部へ放熱した後、圧縮された空気を膨張させて温度を下げる。そして、配管壁を介して低温になった空気で液状の発電用媒体を冷却する。冷却器１１の下流の配管には、温度計を備えている。冷却器１１から冷却塔６の上部へ延びた配管は、冷却塔６内部まで延長して設けられており、この冷却塔内部の配管部分には、シャワーヘッド８が備えられている。シャワーヘッド８から冷却された液状の発電用媒体を散布されると、タービン４から流入したガス状の発電用媒体と低温の液状の発電用媒体が直接接触し、ガス状の発電用媒体が凝縮して液状になる。冷却塔６内部には、充填材が備えられている。なお、設計者は、充填材に均一に液状の発電用媒体を散布するためにシャワーヘッドの数や配置を任意に配置すればよい。例えば、充填材の上方に大きいシャワーヘッドを１つのみ設置してもよいし、充填材の上方に小さなシャワーヘッドを複数備えて円形に配置してもよい。シャワーヘッドから降った液状の発電用媒体が充填材表面に付着した状態になると、ガス状の発電用媒体と液状の発電用媒体との接触面積を増加させることができる。充填材としては、ポリプロピレン製の立体的な網目状構造物を用いた。充填材の下部には、充填材粒子の外形より小さい孔があいた板が敷かれており、充填材が流出しないようにした。冷却器１１、冷却ポンプ１０は、冷却塔６の発電用媒体貯留部の水位より下に配置されている。
温度計、圧力計、流量計、回転数計の各値は、信号線を通して制御装置４０に入力されている。また、制御装置４０は、発電装置が外部へ出力する電圧や周波数に関する指令を電力変換器３１へ出力している。
The power generation medium discharged from the turbine 4 is introduced into the cooling tower 6. A thermometer 20 and a pressure gauge 21 are installed in a pipe connecting the turbine 4 and the cooling tower 6. The cooling pump 10 circulates the liquid power generation medium stored in the lower part of the cooling tower 6 to the upper part of the cooling tower 6. A cooler 11 is installed in the middle of a pipe connecting the cooling pump 10 and the upper portion of the cooling tower 6. The cooler 11 is a fin tube type heat exchanger or a heat pump. In the case of a fin tube type heat exchanger, heat exchange between the outside air and the liquid power generation medium is performed without supplying electric power from the outside. On the other hand, in the case of a heat pump, outside air is taken in by a compressor provided in the cooler 11, compressed and radiated to the outside of the cooler 11, and then the compressed air is expanded to lower the temperature. Then, the liquid power generating medium is cooled with air that has become low temperature through the piping wall. The pipe downstream of the cooler 11 is provided with a thermometer. A pipe extending from the cooler 11 to the upper portion of the cooling tower 6 extends to the inside of the cooling tower 6, and a shower head 8 is provided in a pipe portion inside the cooling tower. When the cooled liquid power generation medium is sprayed from the shower head 8, the gaseous power generation medium flowing in from the turbine 4 and the low temperature liquid power generation medium are in direct contact with each other, and the gaseous power generation medium is condensed. And becomes liquid. A filler is provided inside the cooling tower 6. The designer may arbitrarily arrange the number and arrangement of the shower heads in order to uniformly disperse the liquid power generation medium on the filler. For example, only one large shower head may be installed above the filler, or a plurality of small shower heads may be provided above the filler and arranged in a circle. When the liquid power generation medium falling from the shower head is attached to the filler surface, the contact area between the gaseous power generation medium and the liquid power generation medium can be increased. As the filler, a three-dimensional network structure made of polypropylene was used. A plate with holes smaller than the outer shape of the filler particles is laid under the filler to prevent the filler from flowing out. The cooler 11 and the cooling pump 10 are disposed below the water level of the power generation medium storage part of the cooling tower 6.
Each value of the thermometer, the pressure gauge, the flow meter, and the tachometer is input to the control device 40 through a signal line. In addition, the control device 40 outputs to the power converter 31 a command related to the voltage and frequency output from the power generation device to the outside.
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図面を用いて説明する。図２は、第２の実施形態における発電装置の主な構成図である。上記第１の実施形態との相違点は、次の通りである。図１の冷却ポンプ１０の下流にあった冷却器１１は、図２では、別に設けたポンプ１３の下流に設けてある。冷却塔６の下部から排出された液状の発電用媒体は、ポンプ１３で冷却器１１に流され、冷却される。冷却器１１の装置構成は、第１の実施形態と同じである。冷却された液状の発電用媒体は再び冷却塔６に戻される。 Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a main configuration diagram of the power generation device according to the second embodiment. Differences from the first embodiment are as follows. The cooler 11 located downstream of the cooling pump 10 in FIG. 1 is provided downstream of a separately provided pump 13 in FIG. The liquid power generation medium discharged from the lower part of the cooling tower 6 is sent to the cooler 11 by the pump 13 and cooled. The apparatus configuration of the cooler 11 is the same as that of the first embodiment. The cooled liquid power generation medium is returned to the cooling tower 6 again.
このような構成にすると、冷却器１１による液状の発電用冷媒の冷却機能と、冷却された液状の発電用媒体とガス状の発電用媒体との接触を促進させる機能とを分離することができるので、冷却ポンプ１０の流量増加による冷却器１１の圧力損失の増大が回避できる。 With such a configuration, the cooling function of the liquid power generation refrigerant by the cooler 11 and the function of promoting the contact between the cooled liquid power generation medium and the gaseous power generation medium can be separated. Therefore, an increase in pressure loss of the cooler 11 due to an increase in the flow rate of the cooling pump 10 can be avoided.
次に、本発明に係る第３の実施形態について、図面を用いて説明する。図３は、第３の実施形態における発電装置の主な構成図である。上記第１の実施形態との相違点は、次の通りである。図１の冷却ポンプ１０の下流にあった冷却器１１は、取り外されている。そして、冷却塔６の発電媒体貯留部９に、冷却媒体伝熱配管３２が設けられ、冷却媒体伝熱配管３２の両端に冷却器３３とポンプ１３が接続され、環状流路を形成している。この環状流路には、冷却媒体が入っており、発電媒体貯留部９では、冷却冷媒が冷却媒体伝熱配管３２の管壁を介して液状の発電用媒体を冷却し、高温になった冷却冷媒は、冷却器３３で冷却される。この冷却器３３は、フィンチューブ型の熱交換器またはヒートポンプである。フィンチューブ型の熱交換器の場合は、外部からの電力の供給なしに、外気と冷却媒体の熱交換が行われる。一方、ヒートポンプである場合は、冷却器３３内に備えた圧縮器により外気を取り込み、圧縮して冷却器３３外部へ放熱した後、圧縮された空気を膨張させて温度を下げる。そして、配管壁を介して低温になった空気で冷却媒体を冷却する。 Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a main configuration diagram of the power generation device according to the third embodiment. Differences from the first embodiment are as follows. The cooler 11 that was downstream of the cooling pump 10 in FIG. 1 has been removed. And the cooling medium heat transfer piping 32 is provided in the power generation medium storage part 9 of the cooling tower 6, the cooler 33 and the pump 13 are connected to both ends of the cooling medium heat transfer piping 32, and the annular flow path is formed. . This annular flow path contains a cooling medium, and in the power generation medium storage unit 9, the cooling refrigerant cools the liquid power generation medium through the tube wall of the cooling medium heat transfer pipe 32, and the cooling becomes a high temperature. The refrigerant is cooled by the cooler 33. The cooler 33 is a fin tube type heat exchanger or a heat pump. In the case of a fin tube type heat exchanger, heat exchange between the outside air and the cooling medium is performed without supplying electric power from the outside. On the other hand, in the case of a heat pump, outside air is taken in by a compressor provided in the cooler 33, compressed and radiated to the outside of the cooler 33, and then the compressed air is expanded to lower the temperature. And a cooling medium is cooled with the air which became low temperature via a piping wall.
このような構成にすると、冷却器３３による液状の発電用冷媒の冷却機能と、冷却された液状の発電用媒体とガス状の発電用媒体との接触を促進させる機能とを分離することができるので、冷却ポンプ１０の流量増加による冷却器１１の圧力損失の増大が回避できる。 With such a configuration, the cooling function of the liquid power generation refrigerant by the cooler 33 can be separated from the function of promoting the contact between the cooled liquid power generation medium and the gaseous power generation medium. Therefore, an increase in pressure loss of the cooler 11 due to an increase in the flow rate of the cooling pump 10 can be avoided.
１ 熱源流体入口
３ 蒸発器
４ タービン
５ 発電機
６ 冷却塔
７ 充填材
８ シャワーヘッド
９ 発電用媒体貯留部
１０, １３ 冷却ポンプ
１１ 冷却器
１２ 循環ポンプ
１３ ポンプ
１４ 予熱器
１５ 熱源流体出口
１６ 流量計
１７，１８，１９，２０，２２，２４ 温度計
２１，２３， 圧力計
２５ 回転数計
３１ 電力変換器
３２ 冷却媒体伝熱配管
４０，４１，４２ 制御装置
４３ 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat source fluid inlet 3 Evaporator 4 Turbine 5 Generator 6 Cooling tower 7 Filler 8 Shower head 9 Power generation medium storage part 10, 13 Cooling pump 11 Cooler 12 Circulating pump 13 Pump 14 Preheater 15 Heat source fluid outlet 16 Flow meter 17, 18, 19, 20, 22, 24 Thermometer 21, 23, Pressure gauge 25 Revolution meter 31 Power converter 32 Cooling medium heat transfer piping 40, 41, 42 Controller 43 Piping
Claims (10)
前記蒸発器から排出された発電用媒体で回転するタービンと、
前記タービンに接続された発電機と、
前記タービンから排出された発電用媒体を液状の発電用媒体で冷却して凝縮させる冷却塔と、
前記冷却塔の下部に貯留された液状の発電用媒体を前記冷却塔の上部へ環流させる冷却ポンプと、
前記冷却塔で凝縮された液状の発電用媒体を空気で冷却する冷却器と、
前記冷却塔の液状の発電用媒体を前記蒸発器に送る循環ポンプと、
前記冷却ポンプの流量を制御する制御装置
を備えることを特徴とする発電装置。 An evaporator that evaporates the power generation medium with the heat of the heat source fluid;
A turbine rotating with a power generation medium discharged from the evaporator;
A generator connected to the turbine;
A cooling tower that cools and condenses the power generation medium discharged from the turbine with a liquid power generation medium;
A cooling pump for circulating the liquid power generation medium stored in the lower part of the cooling tower to the upper part of the cooling tower;
A cooler that cools the liquid power generation medium condensed in the cooling tower with air;
A circulation pump for sending the liquid power generation medium of the cooling tower to the evaporator;
A power generation device comprising a control device for controlling a flow rate of the cooling pump.
前記冷却器が、前記冷却塔下部から前記冷却塔上部へ環流させる流路に設置されていることを特徴とする発電装置。 The power generator according to claim 1,
The power generator according to claim 1, wherein the cooler is installed in a flow path that circulates from the lower part of the cooling tower to the upper part of the cooling tower.
前記冷却器が、前記冷却塔の下部から液状の発電媒体を取り込み、前記冷却器で冷却した液状の発電用媒体を前記冷却塔の下部に返送することを特徴とする発電装置。 The power generator according to claim 1,
The power generator, wherein the cooler takes in a liquid power generation medium from a lower part of the cooling tower and returns the liquid power generation medium cooled by the cooler to the lower part of the cooling tower.
冷却媒体を冷却する冷却器と、
前記冷却器で冷却された前記冷却媒体で前記冷却塔の下部の液状の発電用媒体を冷却し、加熱された前記冷却媒体を前記冷却器へ返送する流路を形成する冷却媒体伝熱配管を備えることを特徴とする発電装置。 The power generator according to claim 1,
A cooler for cooling the cooling medium;
A cooling medium heat transfer pipe for forming a flow path for cooling the liquid power generation medium below the cooling tower with the cooling medium cooled by the cooler and returning the heated cooling medium to the cooler; A power generator characterized by comprising.
前記冷却器が前記冷却塔の発電用媒体の水位より下に配置されていることを特徴とする発電装置。 In the electric power generating apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
The power generator, wherein the cooler is disposed below a water level of a power generation medium of the cooling tower.
前記冷却塔内部に気体の発電用媒体と液体の発電用媒体との接触面積を増加させる充填材を備えることを特徴とする発電装置。 In the electric power generating apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
A power generation apparatus comprising: a filler for increasing a contact area between a gas power generation medium and a liquid power generation medium in the cooling tower.
前記タービンから排出される発電媒体の圧力を測定する圧力計を備え、
前記制御装置が、前記圧力計が出力する値に基づいて前記冷却塔へ環流させる液状の発電用媒体の流量を制御することを特徴とする発電装置。 The power generator according to claim 6,
A pressure gauge for measuring the pressure of the power generation medium discharged from the turbine,
The said control apparatus controls the flow volume of the liquid electric power generation medium recirculated to the said cooling tower based on the value which the said pressure gauge outputs.
前記冷却器は、フィンチューブ型の熱交換器またはヒートポンプであることを特徴とする発電装置。 The power generator according to claim 6,
The power generator according to claim 1, wherein the cooler is a fin tube type heat exchanger or a heat pump.
前記蒸発器から排出された熱源流体で前記冷却塔から排出された発電用媒体を加熱する予熱器を備えることを特徴とする発電装置。 The power generator according to claim 8,
A power generator comprising: a preheater that heats a power generating medium discharged from the cooling tower with a heat source fluid discharged from the evaporator.
前記冷却器で冷却された前記液状の発電用媒体を散布する複数のシャワーヘッドを前記冷却塔内部の前記充填材の上方に円形に配置することを特徴とする発電装置 The power generator according to claim 6,
A plurality of shower heads for spraying the liquid power generation medium cooled by the cooler are arranged in a circle above the filler inside the cooling tower.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010249718A JP2012102626A (en) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Generator system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010249718A JP2012102626A (en) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Generator system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012102626A true JP2012102626A (en) | 2012-05-31 |
Family
ID=46393314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010249718A Pending JP2012102626A (en) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Generator system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012102626A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103471421A (en) * | 2013-08-29 | 2013-12-25 | 苏州科特环保设备有限公司 | High-temperature flue gas waste heat recovery device and waste heat recovery method of device |
| CN106871660A (en) * | 2017-03-15 | 2017-06-20 | 天津博帆科技发展有限公司 | A kind of temperature difference power cooling tower and cooling means |
| JP2020007925A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 株式会社東芝 | Power generator and power generation method |
| JP2021011969A (en) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | cooling tower |
-
2010
- 2010-11-08 JP JP2010249718A patent/JP2012102626A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103471421A (en) * | 2013-08-29 | 2013-12-25 | 苏州科特环保设备有限公司 | High-temperature flue gas waste heat recovery device and waste heat recovery method of device |
| CN106871660A (en) * | 2017-03-15 | 2017-06-20 | 天津博帆科技发展有限公司 | A kind of temperature difference power cooling tower and cooling means |
| JP2020007925A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 株式会社東芝 | Power generator and power generation method |
| JP7079678B2 (en) | 2018-07-04 | 2022-06-02 | 株式会社東芝 | Power generation equipment and power generation method |
| JP2021011969A (en) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | cooling tower |
| JP7059984B2 (en) | 2019-07-05 | 2022-04-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | cooling tower |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101280520B1 (en) | Power Generation System Using Waste Heat | |
| Du et al. | Development and experimental study of an ammonia water absorption refrigeration prototype driven by diesel engine exhaust heat | |
| CN103993921B (en) | Power generation arrangement and its method of operation | |
| CN104501326B (en) | A kind of cooling system and method | |
| Zhu et al. | Experimental study on the heat and mass transfer characteristics of air-water two-phase flow in an evaporative condenser with a horizontal elliptical tube bundle | |
| JP2012102626A (en) | Generator system | |
| CN108882654B (en) | Phase change cooling system, cooling system and converter cabinet cooling system | |
| JP6376492B2 (en) | Air cooling unit | |
| CN101776401B (en) | Air-cooled steam condensing system with natural ventilation and direct water film evaporation | |
| JP2018119511A (en) | Natural gas burning combined cycle power generation system and natural gas burning combined cycle power generation method | |
| CN211524915U (en) | ORC power generation system employing ORC condensate liquid to cool power generation inverter | |
| JP2013160059A (en) | Heat recovery power generation device | |
| KR101354188B1 (en) | Cooling tower for recovering energy and method for recovering energy using the same | |
| JP5790793B2 (en) | Air-cooled condenser and power generator equipped with the same | |
| KR102140944B1 (en) | Energy Storage System with Air conditioner using thermosiphon | |
| JP5605557B2 (en) | Heat pump steam generator | |
| CN208315543U (en) | A kind of direct fluorine cold core sheet heat radiator | |
| JP2016023925A (en) | Evaporation air conditioning system | |
| KR101237450B1 (en) | Heat pump system for generating steam using waste heated water | |
| CN109764435A (en) | A kind of cooling water cooler cooling system of the evaporation with cold recovery | |
| KR101070427B1 (en) | Cooling apparatus of generator | |
| Ürlings et al. | Design of a direct thermal oil based thermocline thermal energy storage for a concentrating solar power plant | |
| JP2015101966A (en) | Gas facility, gas turbine plant, and combined cycle plant | |
| JP2012193715A (en) | Power generating device | |
| JP2015101965A (en) | Water recovery device and gas turbine plant |