JP2013174145A - バイナリ発電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】低沸点媒体と水との混合物を媒体とし、該媒体が循環する媒体系統10と、熱源100と媒体系統10を循環する媒体との間で熱交換を行う熱交換器20と、熱源100により加熱された媒体中の気体成分により回転されて発電を行うタービン30と、タービン30を回転させた気体成分を冷却し凝縮させる凝縮器40と、を備えるバイナリ発電システム1であって、媒体系統10は、媒体を気体成分と液体成分とに分離するセパレータ11と、凝縮器40で凝縮された凝縮媒体が流通する凝縮媒体流通ラインL4と、セパレータ11で分離された液体成分が流通する液体成分流通ラインL3と、液体成分流通ラインL3に設けられる液体移送ポンプ12と、液体移送ポンプ12から吐出された液体成分の流れにより凝縮媒体を引き込むエゼクタ13と、を備える。
【選択図】図1
Description
本実施形態のバイナリ発電システム1は、低沸点媒体としてのアンモニアと水との混合物を媒体とする。そして、この媒体を、工場から排出される温排水等の比較的低温の熱源100により加熱して気体成分であるアンモニアの蒸気を発生させ、この蒸気を利用して発電を行う。
このバイナリ発電システム1は、媒体が循環する媒体系統10と、熱交換器20と、タービン30と、凝縮器40と、を備える。
タービン30は、熱交換器20において加熱された媒体中の気体成分により回転されて、発電を行う。本実施形態では、タービン30は、媒体中のアンモニアが気化されたアンモニアの蒸気により回転される。
凝縮器40は、タービン30の下流側に配置される。凝縮器40は、タービン30を回転させた気体成分であるアンモニアの蒸気を冷却水により冷却し凝縮させる。
第1気体ラインL21は、セパレータ11で分離されたアンモニアの蒸気をタービン30に供給する。第2気体ラインL22は、タービン30に供給されてタービン30を回転させたアンモニアの蒸気を凝縮器40に供給する。
エゼクタ13は、液体移送ポンプ12により加圧された状態で吐出されて液体成分流通ラインL3を流通する温水の流れにより、凝縮媒体流通ラインL4を流通する凝縮されたアンモニアを引き込み、両者を混合して混合媒体流通ラインL1に導出する。
まず、混合媒体流通ラインL1を流通する媒体が、熱交換器20において、熱源100から排出される排温水との熱交換によって加熱される。すると、媒体中のアンモニアの一部は蒸発して気体となる。
媒体系統10を循環する媒体は、こうした行程を繰り返すことによってタービン30を連続的に稼働させ、発電を行う。
(1)液体成分流通ラインL3と凝縮媒体流通ラインL4との接続部分にエゼクタ13を配置した。これにより、液体成分流通ラインL3を流通する温水の流れにより凝縮媒体流通ラインL4を流通する凝縮したアンモニアを引き込めるので、凝縮媒体流通ラインL4の圧力を更に低下させられる。よって、凝縮媒体流通ラインL4の圧力を低下させることで、タービン30の入口側と出口側の圧力差をより大きくできるので、タービン30をより効率的に回転させられ、発電出力を向上できる。
例えば、本実施形態では、工場の排温水を熱源100として用いたが、これに限らない。即ち、地熱により生じる地熱温水を熱源として用いてもよい。
10 媒体系統
11 セパレータ
12液体移送ポンプ
13 エゼクタ
20 熱交換器
30 タービン
40 凝縮器
100 熱源
L1 混合媒体流通ライン
L2 気体成分流通ライン
L3 液体成分流通ライン
L4 凝縮媒体流通ライン
Claims (2)
- 低沸点媒体と水との混合物を媒体とし、該媒体が循環する媒体系統と、
所定の熱源と前記媒体系統を循環する前記媒体との間で熱交換を行い、前記媒体を加熱する熱交換器と、
前記熱源により加熱された前記媒体中の気体成分により回転されて発電を行うタービンと、
前記タービンを回転させた気体成分を冷却し凝縮させる凝縮器と、を備えるバイナリ発電システムであって、
前記媒体系統は、
前記熱交換器の下流側に設けられ前記熱交換器において加熱された前記媒体を気体成分と液体成分とに分離するセパレータと、
前記凝縮器で凝縮された凝縮媒体が流通する凝縮媒体流通ラインと、
前記セパレータで分離された前記液体成分が流通する液体成分流通ラインと、
前記液体成分流通ラインに設けられる液体移送ポンプと、
前記液体移送ポンプから吐出された前記液体成分の流れにより、前記凝縮媒体を引き込むように設けられたエゼクタと、を備えることを特徴とするバイナリ発電システム。 - 前記低沸点媒体としてアンモニアを用いる請求項1に記載のバイナリ発電システム。
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