JP2016200048A - 熱エネルギー回収装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱エネルギー回収装置1は、循環ポンプ11により作動媒体を循環させて、第1加熱器12を通じて過給機32からの過給空気と作動媒体との熱交換を行い、さらに第2加熱器13を通じて排ガスエコノマイザ40からの蒸気と作動媒体との熱交換を行ったうえでタービン15を発電機16と一体に駆動させる熱エネルギー回収回路10と、排ガスエコノマイザ40からスートブロー装置50に蒸気を流通させる第1蒸気流通経路42における蒸気の流通状態に基づいて循環ポンプ11を停止させる停止制御を実行する制御部19とを備える。
【選択図】図1
Description
以下、熱エネルギー回収装置の第1実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態の熱エネルギー回収装置は、船舶の推進用内燃機関としての過給機付ディーゼルエンジンの排ガスの熱エネルギーおよび過給機の過給空気の熱エネルギーを回収して発電を行うバイナリー発電装置である。
図4〜図6を参照して、第2実施形態の熱エネルギー回収装置1の構成について説明する。なお、第2実施形態の熱エネルギー回収装置1において第1実施形態の熱エネルギー回収装置1の構成と共通する構成要素には、共通の符号を用い、その説明の一部または全部を省略する。なお、図5および図6のフローチャートの説明において、符号が付された熱エネルギー回収装置1の各構成要素は、図4の熱エネルギー回収装置1の各構成要素を示す。
図7〜図9を参照して、第3実施形態の熱エネルギー回収装置1の構成について説明する。なお、第3実施形態の熱エネルギー回収装置1において第1実施形態の熱エネルギー回収装置1の構成と共通する構成要素には、共通の符号を用い、その説明の一部または全部を省略する。なお、図8および図9のフローチャートの説明において、符号が付された熱エネルギー回収装置1の各構成要素は、図7の熱エネルギー回収装置1の各構成要素を示す。
図10および図11を参照して、第4実施形態の熱エネルギー回収装置1の構成について説明する。第4実施形態の熱エネルギー回収装置1では、停止制御および再開制御がさらに内燃機関31の負荷に基づいて制御される点で第1実施形態の熱エネルギー回収装置1とは異なる。なお、図10および図11のフローチャートの説明において、符号が付された熱エネルギー回収装置1の各構成要素は、図1の熱エネルギー回収装置1の各構成要素を示す。
上記の各実施形態に関する説明は、本発明に従う熱エネルギー回収装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う熱エネルギー回収装置は、例えば以下に示される上記の各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
Claims (18)
- 船舶に搭載され、内燃機関の過給機からの過給空気の熱エネルギーを作動媒体を介して回収するとともに、前記船舶における蒸気の需要先への蒸気の供給が優先される条件の下に、エコノマイザからの蒸気の熱エネルギーを前記作動媒体を介して回収する熱エネルギー回収装置であって、
前記過給空気と前記作動媒体との間の熱交換により前記作動媒体を加熱する第1加熱器、および前記第1加熱器と直列に接続され、前記エコノマイザからの蒸気と前記作動媒体との間の熱交換により前記作動媒体を加熱する第2加熱器、
前記第1加熱器および前記第2加熱器により加熱された前記作動媒体の膨張に基づき動力を発生する膨張機、
前記膨張機から流出される前記作動媒体を凝縮させる凝縮器、
ならびに、前記凝縮器からの前記作動媒体を搬送するためのポンプ
が順に接続された密閉型の媒体循環経路を備える熱エネルギー回収回路と、
前記膨張機に接続されて同膨張機の動力を回収する動力回収機と、
前記エコノマイザから前記需要先へ蒸気を流通させる第1蒸気流通経路と、
前記第1蒸気流通経路から分岐して、前記エコノマイザから前記第2加熱器へ蒸気を流通させる第2蒸気流通経路と、
前記第1蒸気流通経路における蒸気の流通状態および前記第2蒸気流通経路における蒸気の流通状態の少なくとも一方に基づいて、前記ポンプの運転を停止する停止制御を実行する制御部と、
を備える熱エネルギー回収装置。 - 前記第1蒸気流通経路において前記第2蒸気流通経路との分岐点よりも下流側に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁よりも前記第1蒸気流通経路下流の蒸気の温度を検出する温度検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部の検出温度が前記需要先に蒸気が優先的に供給されていると判定できる所定温度以上であるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプの運転が停止した状態において、前記検出温度が低下して前記所定温度未満となったときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項2に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第1蒸気流通経路において前記第2蒸気流通経路との分岐点よりも下流側に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁の開弁および閉弁を検出する弁検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記弁検出部により前記開閉弁の開弁が検出されるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプの運転が停止した状態において、前記開閉弁の閉弁が検出されたときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項4に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第2蒸気流通経路を流れる蒸気の圧力を検出する圧力検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記圧力検出部の検出圧力が前記需要先に蒸気が優先的に供給されていると判定できる所定圧力未満であるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプが停止した状態において、前記検出圧力が上昇して前記所定圧力以上となったときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項6に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第1蒸気流通経路において前記第2蒸気流通経路との分岐点よりも下流側に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁よりも前記第1蒸気流通経路下流の蒸気の圧力を検出する圧力検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記圧力検出部の検出圧力が前記需要先に蒸気が優先的に供給されていると判定できる所定圧力以上であるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプの運転が停止した状態において、前記検出圧力が低下して前記所定圧力未満となったときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項8に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第2蒸気流通経路を流れる蒸気の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部の検出温度が前記需要先に蒸気が優先的に供給されていると判定できる所定温度未満であるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプが停止した状態において、前記検出温度が上昇して前記所定温度以上となったときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項10に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第1蒸気流通経路において前記第2蒸気流通経路との分岐点よりも下流側に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁よりも前記第1蒸気流通経路下流の蒸気の流量を検出する流量検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記流量検出部の検出流量が前記需要先に蒸気が優先的に供給されていると判定できる所定流量以上であるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプの運転が停止した状態において、前記検出流量が低下して前記所定流量未満となったときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項12に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第2蒸気流通経路を流れる蒸気の流量を検出する流量検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記流量検出部の検出流量が前記需要先に蒸気が優先的に供給されていると判定できる所定流量未満であるときに前記停止制御を実行する
請求項1に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記停止制御により前記ポンプが停止した状態において、前記検出流量が上昇して前記所定流量以上となったときに前記ポンプの運転を再び開始する再開制御を実行する
請求項14に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記制御部は、前記内燃機関の負荷が設定負荷以上であるときに前記停止制御を無効にする
請求項1〜15のいずれか一項に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記第2加熱器は、前記作動媒体と熱交換することにより蒸気の潜熱を回収し、
前記第2加熱器から排出される蒸気を前記エコノマイザに戻すための戻し通路を備える
請求項1〜16のいずれか一項に記載の熱エネルギー回収装置。 - 前記動力回収機を迂回して前記作動媒体を流すための迂回装置をさらに備え、
前記制御部は、前記停止制御において、前記迂回装置により前記作動媒体が前記動力回収機を迂回するように前記迂回装置を制御する
請求項1〜17のいずれか一項に記載の熱エネルギー回収装置。
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