JP2017129076A - Compressor system and waste heat recovery power generation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor system and a waste heat recovery power generation method capable of enhancing efficiency of energy recovery from a compressor.SOLUTION: A compressor system includes: a compressor generating compression gas; a cooler transmitting heat from the compression gas to water by heat exchange between the compression gas generated by the compressor and the water; and a binary power generation device including an evaporator heating a working medium by heat exchange between the water heated by the cooler and the working medium, and a generator generating power with the working medium heated and evaporated by the evaporator. The cooler includes a water outlet through which the water flowing out of the cooler passes, the evaporator of the binary power generation device includes a water inlet through which the water flowing into the evaporator passes, and the water outlet of the cooler and the water inlet of the evaporator are connected through a hot water line.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、圧縮機システムおよび廃熱回収発電方法に関する。   The present disclosure relates to a compressor system and a waste heat recovery power generation method.

圧縮機は、圧縮工程において熱を発生させるため、圧縮ガスは、加熱されて高温状態となる。圧縮ガスは、クーラーに通されて、冷却され得る。圧縮ガスから除去された熱は、クーラーにおける熱交換により、冷却水に伝わる。この冷却水は、冷却塔等を通って冷却される。したがって、圧縮ガスから除去された熱は、最終的には、エネルギとして大気中に放出され得る。   Since the compressor generates heat in the compression process, the compressed gas is heated to a high temperature state. The compressed gas can be passed through a cooler and cooled. The heat removed from the compressed gas is transferred to the cooling water by heat exchange in the cooler. This cooling water is cooled through a cooling tower or the like. Thus, the heat removed from the compressed gas can eventually be released into the atmosphere as energy.

特許文献1に記載されるように、背景技術として、圧縮ガスの冷却用のクーラーに冷却水を通し、クーラー内で水蒸気を取り出し、蒸気タービンを駆動して電力としてエネルギ回収する装置が知られている。   As described in Patent Document 1, as a background art, there is known a device that passes cooling water through a cooler for cooling compressed gas, takes out water vapor in the cooler, and drives the steam turbine to recover energy as electric power. Yes.

特開2005−315244号公報JP 2005-315244 A

上記した従来の装置では、圧縮機効率の向上が図られ得る。しかし、圧縮機から出力されるエネルギの一部は、まだ捨てられている。すなわち、圧縮機からのエネルギ回収には改善の余地がある。   In the conventional apparatus described above, the compressor efficiency can be improved. However, some of the energy output from the compressor is still discarded. That is, there is room for improvement in energy recovery from the compressor.

本開示は、圧縮機からのエネルギ回収の効率を高めることができる圧縮機システムおよび廃熱回収発電方法を説明する。   The present disclosure describes a compressor system and a waste heat recovery power generation method that can increase the efficiency of energy recovery from the compressor.

本開示の一態様に係る圧縮機システムは、圧縮ガスを発生させる圧縮機と、圧縮機で発生した圧縮ガスと水との熱交換により圧縮ガスから水に熱を伝達する冷却器と、冷却器で加熱された水と作動媒体との熱交換により作動媒体を加熱する蒸発器と、蒸発器で加熱されて蒸発した作動媒体により発電を行う発電機とを含むバイナリ発電装置と、を備え、冷却器は、冷却器から流出する水が通る水出口を含み、バイナリ発電装置の蒸発器は、蒸発器に流入する水が通る水入口を含み、冷却器の水出口と蒸発器の水入口とは、温水ラインを介して接続されている。   A compressor system according to an aspect of the present disclosure includes a compressor that generates compressed gas, a cooler that transfers heat from the compressed gas to water by heat exchange between the compressed gas generated by the compressor and water, and a cooler A binary power generation device including an evaporator that heats the working medium by exchanging heat between the water heated by the working medium and the working medium, and a generator that generates power using the working medium that is heated and evaporated by the evaporator. The evaporator includes a water outlet through which water flowing out of the cooler passes, and the binary power generator evaporator includes a water inlet through which water flows into the evaporator, and the water outlet of the cooler and the water inlet of the evaporator are Connected through a hot water line.

本開示の一態様に係る圧縮機システムによれば、圧縮機からのエネルギ回収の効率を高めることができる。   According to the compressor system concerning one mode of this indication, the efficiency of energy recovery from a compressor can be raised.

本開示の第1実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a compressor system concerning a 1st embodiment of this indication. 図1の圧縮機システムにおける水温制御の実行手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the execution procedure of the water temperature control in the compressor system of FIG. 第1実施形態の第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of 1st Embodiment. 本開示の第2実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the compressor system which concerns on 2nd Embodiment of this indication. 第2実施形態の第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of 2nd Embodiment. 本開示の第3実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the compressor system which concerns on 3rd Embodiment of this indication. 図8の圧縮機システムにおける水温制御の実行手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the execution procedure of the water temperature control in the compressor system of FIG. 第3実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 3rd Embodiment.

本開示の一態様に係る圧縮機システムは、圧縮ガスを発生させる圧縮機と、圧縮機で発生した圧縮ガスと水との熱交換により圧縮ガスから水に熱を伝達する冷却器と、冷却器で加熱された水と作動媒体との熱交換により作動媒体を加熱する蒸発器と、蒸発器で加熱されて蒸発した作動媒体により発電を行う発電機とを含むバイナリ発電装置と、を備え、冷却器は、冷却器から流出する水が通る水出口を含み、バイナリ発電装置の蒸発器は、蒸発器に流入する水が通る水入口を含み、冷却器の水出口と蒸発器の水入口とは、温水ラインを介して接続されている。   A compressor system according to an aspect of the present disclosure includes a compressor that generates compressed gas, a cooler that transfers heat from the compressed gas to water by heat exchange between the compressed gas generated by the compressor and water, and a cooler A binary power generation device including an evaporator that heats the working medium by exchanging heat between the water heated by the working medium and the working medium, and a generator that generates power using the working medium that is heated and evaporated by the evaporator. The evaporator includes a water outlet through which water flowing out of the cooler passes, and the binary power generator evaporator includes a water inlet through which water flows into the evaporator, and the water outlet of the cooler and the water inlet of the evaporator are Connected through a hot water line.

この圧縮機システムによれば、冷却器において、圧縮ガスの熱が水に伝達される。冷却器で加熱された水は、冷却器の水出口、温水ライン、および蒸発器の水入口を通って、バイナリ発電装置の蒸発器に流入する。蒸発器では、作動媒体が加熱されて、蒸発する。これにより、発電機が発電を行う。バイナリ発電装置は、100℃未満の温水の熱エネルギを利用し、沸点の低い作動媒体を蒸発させて、発電機によって発電を行う。低位熱の有効利用を可能とするバイナリ発電装置を圧縮機と組み合わせることで、従来は捨てられていた圧縮ガスの熱エネルギが回収され、発電に利用される。よって、圧縮機からのエネルギ回収の効率を高めることができる。   According to this compressor system, the heat of the compressed gas is transferred to water in the cooler. The water heated by the cooler flows through the water outlet of the cooler, the hot water line, and the water inlet of the evaporator into the binary power generator evaporator. In the evaporator, the working medium is heated and evaporated. As a result, the generator generates power. The binary power generation apparatus uses the thermal energy of hot water of less than 100 ° C. to evaporate the working medium having a low boiling point, and generates power with the generator. By combining a binary power generation device that enables effective use of lower heat with a compressor, the thermal energy of the compressed gas that was conventionally discarded is recovered and used for power generation. Therefore, the efficiency of energy recovery from the compressor can be increased.

いくつかの態様において、圧縮機システムは、蒸発器から流出する水を冷却可能な冷却源を更に備え、冷却器は、冷却器に流入する水が通る水入口を含み、バイナリ発電装置の蒸発器は、蒸発器から流出する水が通る水出口を含み、冷却源と冷却器の水入口とは水ラインを介して接続されており、蒸発器の水出口と冷却源とは第1戻りラインを介して接続されている。この場合、蒸発器で作動媒体の加熱に用いられた水は、第1戻りラインを経由して冷却源に送り、冷却源において冷却される。そして、冷却源で生じた比較的低温の水を、水ラインを経由して冷却器に送り、冷却水として使用できる。   In some embodiments, the compressor system further comprises a cooling source capable of cooling the water exiting the evaporator, the cooler including a water inlet through which the water entering the cooler passes, and the binary power generator evaporator Includes a water outlet through which water flowing out of the evaporator passes, and the cooling source and the water inlet of the cooler are connected via a water line, and the water outlet of the evaporator and the cooling source connect the first return line. Connected through. In this case, the water used for heating the working medium in the evaporator is sent to the cooling source via the first return line and cooled in the cooling source. And the comparatively low temperature water produced with the cooling source can be sent to a cooler via a water line, and can be used as cooling water.

いくつかの態様において、温水ラインまたは水ラインには、蒸発器に水を通すための温水ポンプが設けられており、温水ラインには、冷却器の水出口からの水を蒸発器に流入させることに基づく熱利用量を調整するための第1バルブが設けられており、冷却器は、冷却器の水出口と第1バルブとの間において分岐するバイパスラインと第1戻りラインとを介して、冷却源に接続されており、バイパスラインには、冷却器の水出口からの水を冷却源に戻すことに基づくバイパス量を調整するための第2バルブが設けられている。この場合、第1バルブおよび第2バルブの開閉により、熱利用量とバイパス量とを調整できる。これにより、冷却器に流入する水の温度を所望に調整することができる。その結果として、冷却器における熱交換量などを適宜に設定できる。   In some embodiments, the hot water line or water line is provided with a hot water pump for passing water through the evaporator, and the hot water line allows water from the water outlet of the cooler to flow into the evaporator. A first valve for adjusting the heat utilization amount based on the cooler is provided, the cooler via a bypass line and a first return line branching between the water outlet of the cooler and the first valve, The second valve for adjusting the amount of bypass based on returning water from the water outlet of the cooler to the cooling source is connected to the cooling source. In this case, the heat utilization amount and the bypass amount can be adjusted by opening and closing the first valve and the second valve. Thereby, the temperature of the water flowing into the cooler can be adjusted as desired. As a result, the amount of heat exchange in the cooler can be set appropriately.

いくつかの態様において、冷却源は、水ラインを介して冷却器の水入口に接続された貯湯槽を含み、冷却器は、バイパスラインと第1戻りラインとを介して貯湯槽に接続されており、バイパスラインには、冷却器の水出口からの水を貯湯槽に戻すことに基づくバイパス量を調整するための第2バルブが設けられている。この場合、貯湯槽に貯留された比較的低温の水を、冷却器用の冷却水として使用できる。また、冷却器からの温水を蒸発器に送ることに基づく熱利用量と、当該温水を貯湯槽に送ることに基づくバイパス量とを容易に調整できる。貯湯槽を備えた圧縮機システムによれば、熱量の管理を容易に行うことができる。   In some embodiments, the cooling source includes a hot water tank connected to a water inlet of the cooler via a water line, and the cooler is connected to the hot water tank via a bypass line and a first return line. The bypass line is provided with a second valve for adjusting the amount of bypass based on returning water from the water outlet of the cooler to the hot water storage tank. In this case, the relatively low temperature water stored in the hot water tank can be used as cooling water for the cooler. Moreover, the heat utilization amount based on sending the warm water from a cooler to an evaporator, and the bypass amount based on sending the said warm water to a hot water storage tank can be adjusted easily. According to the compressor system provided with the hot water storage tank, the amount of heat can be easily managed.

いくつかの態様において、バイナリ発電装置は、作動媒体を循環させるための媒体循環ラインと、作動媒体と水との熱交換により作動媒体を冷却する凝縮器とを含み、媒体循環ラインは、蒸発器、発電機および凝縮器を通っており、冷却源は、凝縮器に接続されて水を冷却する冷却装置を含む。冷却装置によれば、バイナリ発電装置における作動媒体の冷却が容易である。冷却装置は、バイナリ発電装置の安定的な運転に寄与する。   In some embodiments, the binary power generation device includes a medium circulation line for circulating the working medium and a condenser that cools the working medium by heat exchange between the working medium and water, the medium circulation line being an evaporator. Through the generator and condenser, the cooling source includes a cooling device connected to the condenser to cool the water. According to the cooling device, it is easy to cool the working medium in the binary power generation device. The cooling device contributes to stable operation of the binary power generation device.

いくつかの態様において、温水ラインまたは水ラインを通る水の温度を取得するコントローラを更に備え、コントローラは、温水ラインまたは水ラインを通る水の温度に基づいて、第1バルブ、第2バルブ、または温水ポンプを制御する。この場合、コントローラは、第1バルブ、第2バルブ、または温水ポンプを制御することにより、冷却器や蒸発器に供給される水の供給量を調整する。温水ラインまたは水ラインを通る水の温度に基づいて水の供給量を調整することにより、冷却器における熱交換状態を制御することができる。これによれば、柔軟な制御が可能になる。   In some embodiments, further comprising a controller that obtains a temperature of water through the hot water line or the water line, the controller based on the temperature of the water through the hot water line or the water line, or the first valve, the second valve, or Control the hot water pump. In this case, the controller adjusts the amount of water supplied to the cooler and the evaporator by controlling the first valve, the second valve, or the hot water pump. The heat exchange state in the cooler can be controlled by adjusting the amount of water supplied based on the temperature of water passing through the hot water line or the water line. According to this, flexible control becomes possible.

いくつかの態様において、圧縮機システムは、温水ラインまたは水ラインを通る水の温度を取得するコントローラを更に備え、貯湯槽と冷却装置とは、水を冷却装置から貯湯槽に供給するための供給ラインを介して接続されると共に、水を貯湯槽から冷却装置に戻すための第2戻りラインを介して接続され、供給ラインには、冷却装置から貯湯槽へ供給される水の供給量を調整可能な温度調整バルブが設けられており、コントローラは、温水ラインまたは水ラインを通る水の温度に基づいて、温度調整バルブを制御する。この場合、コントローラは、温度調整バルブを制御することにより、貯湯槽へ供給される水の供給量を調整する。温水ラインまたは水ラインを通る水の温度に基づいて水の供給量を調整することにより、貯湯槽内の水温を、冷却器における熱交換に適した水温に保つことができる。また、貯湯槽の貯水量が増えすぎた場合には、第2戻りラインを経由して冷却装置に水を戻すことができる。   In some aspects, the compressor system further comprises a controller that obtains the temperature of the hot water line or the water passing through the water line, the hot water tank and the cooling device being a supply for supplying water from the cooling device to the hot water tank. Connected via a line and connected via a second return line for returning water from the hot water tank to the cooling device, the supply line adjusts the amount of water supplied from the cooling device to the hot water tank A possible temperature regulating valve is provided and the controller controls the temperature regulating valve based on the temperature of the hot water line or the water passing through the water line. In this case, the controller adjusts the amount of water supplied to the hot water tank by controlling the temperature adjustment valve. By adjusting the supply amount of water based on the temperature of the hot water line or the water passing through the water line, the water temperature in the hot water tank can be maintained at a water temperature suitable for heat exchange in the cooler. Moreover, when the amount of stored water in the hot water tank is excessive, water can be returned to the cooling device via the second return line.

本開示の他の態様は、圧縮機からの廃熱を回収する廃熱回収発電方法であって、圧縮機を用いて圧縮ガスを発生させるステップと、圧縮機で発生した圧縮ガスを冷却器に通し、圧縮ガスと水との熱交換により圧縮ガスから水に熱を伝達するステップと、冷却器の水出口からバイナリ発電装置の蒸発器の水入口へと、温水ラインを介して、冷却器で加熱された水を移送するステップと、冷却器で加熱された水をバイナリ発電装置の蒸発器に通し、水と作動媒体との熱交換により作動媒体を加熱し、蒸発した作動媒体によりバイナリ発電を行うステップと、を含む。   Another aspect of the present disclosure is a waste heat recovery power generation method for recovering waste heat from a compressor, the step of generating compressed gas using the compressor, and the compressed gas generated by the compressor in a cooler Through the heat exchange between the compressed gas and the water through the heat exchange from the compressed gas to the water, and from the water outlet of the cooler to the water inlet of the evaporator of the binary power generator through the hot water line, The step of transferring the heated water and the water heated by the cooler are passed through the evaporator of the binary power generator, the working medium is heated by heat exchange between the water and the working medium, and the binary power is generated by the evaporated working medium. Performing.

この圧縮機システムによれば、上記の圧縮機システムと同様の作用および効果が得られる。すなわち、低位熱の有効利用を可能とするバイナリ発電装置を圧縮機と組み合わせることで、従来は捨てられていた圧縮ガスの熱エネルギが回収され、発電に利用される。よって、圧縮機からのエネルギ回収の効率を高めることができる。   According to this compressor system, the same operation and effect as the above-described compressor system can be obtained. That is, by combining a binary power generation device that enables effective use of lower heat with a compressor, the thermal energy of the compressed gas that was conventionally discarded is recovered and used for power generation. Therefore, the efficiency of energy recovery from the compressor can be increased.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

まず、図1を参照して、第1実施形態の圧縮機システム1について説明する。図1に示されるように、圧縮機システム1は、圧縮機ユニット2に、バイナリ発電装置3が組み合わせられたシステムである。圧縮機システム1は、圧縮機ユニット2の圧縮機6で発生する熱を高効率で回収することが可能な構成になっている。   First, a compressor system 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the compressor system 1 is a system in which a binary power generation device 3 is combined with a compressor unit 2. The compressor system 1 has a configuration capable of recovering heat generated by the compressor 6 of the compressor unit 2 with high efficiency.

以下、圧縮機システムの構成を示す各図において、電気系の配線は太い実線で示され、ガス系のラインは破線で示され、水系のラインは実線で示され、作動媒体系のラインは二点鎖線で示されている。本明細書において、「ライン」は、内部を流体が流れる配管もしくは管路、または、空間を意味する。また、「介して」は、2つの装置間にラインが介在することを意味する。2つの装置間を、あるラインを介して流体が流れる場合、流体は、そのラインを経由して流れることを意味する。   Hereinafter, in each figure showing the configuration of the compressor system, the electrical wiring is shown by a thick solid line, the gas system line is shown by a broken line, the water system line is shown by a solid line, and the working medium system line is two. It is shown with a dotted line. In the present specification, the “line” means a pipe or conduit through which a fluid flows, or a space. Also, “via” means that a line is interposed between the two devices. When a fluid flows between two devices via a line, it means that the fluid flows via that line.

圧縮機システム1は、圧縮空気を発生させる圧縮機ユニット2と、圧縮機ユニット2の廃熱を利用して発電を行うバイナリ発電装置3と、圧縮機ユニット2およびバイナリ発電装置3で用いられる熱媒体としての水を冷却する冷却装置(冷却源)4とを備える。圧縮機システム1で用いられる水は、特に限定されない。水道水が用いられてもよいし、工業用水が用いられてもよい。圧縮機システム1において、水は、バイナリ発電装置3の作動媒体を冷却する冷却水と、圧縮機ユニット2の廃熱回収およびバイナリ発電装置3の熱源としての熱媒体と、を兼ねている。   The compressor system 1 includes a compressor unit 2 that generates compressed air, a binary power generation device 3 that generates power using waste heat of the compressor unit 2, and heat used in the compressor unit 2 and the binary power generation device 3. And a cooling device (cooling source) 4 for cooling water as a medium. The water used in the compressor system 1 is not particularly limited. Tap water may be used, and industrial water may be used. In the compressor system 1, water serves both as cooling water that cools the working medium of the binary power generation device 3, and waste heat recovery of the compressor unit 2 and a heat medium as a heat source of the binary power generation device 3.

圧縮機システム1は、圧縮機ユニット2と、バイナリ発電装置3と、冷却装置4とを接続する接続部5を備える。接続部5は、各装置を接続する複数のラインと、ラインに設けられたポンプまたはバルブと、を含む。ラインには、空気または水の温度を計測する温度センサ、および、空気または水の流量を計測する流量センサ等が設けられ得る。   The compressor system 1 includes a connection unit 5 that connects the compressor unit 2, the binary power generation device 3, and the cooling device 4. The connection unit 5 includes a plurality of lines that connect the devices, and a pump or a valve provided in the lines. The line may be provided with a temperature sensor that measures the temperature of air or water, a flow sensor that measures the flow rate of air or water, and the like.

圧縮機ユニット2は、1つまたはそれ以上の圧縮機6と、圧縮機6で発生した圧縮空気を冷却するための1またはそれ以上の冷却器と、を含む。圧縮機システム1では、圧縮機ユニット2は、1つの圧縮機6と、3つの冷却器とを含む。   The compressor unit 2 includes one or more compressors 6 and one or more coolers for cooling the compressed air generated in the compressors 6. In the compressor system 1, the compressor unit 2 includes one compressor 6 and three coolers.

圧縮機6は、たとえば、ターボコンプレッサである。圧縮機6は、1つの電動機7と、電動機7に連結されたギヤ8と、ギヤ8によって駆動される3つの圧縮部とを含む。圧縮機6は、第1段圧縮部9aと、第2段圧縮部9bと、第3段圧縮部9cとを含む。第1段圧縮部9aのガス入口には、ガス吸入ラインL1が接続されている。第1段圧縮部9aおよび第2段圧縮部9bには、第1圧縮ガスラインL2の両端がそれぞれ接続されている。第2段圧縮部9bおよび第3段圧縮部9cには、第2圧縮ガスラインL3の両端がそれぞれ接続されている。第3段圧縮部9cのガス出口には、第3圧縮ガスラインL4が接続されている。   The compressor 6 is a turbo compressor, for example. The compressor 6 includes one electric motor 7, a gear 8 connected to the electric motor 7, and three compression units driven by the gear 8. The compressor 6 includes a first stage compression unit 9a, a second stage compression unit 9b, and a third stage compression unit 9c. A gas suction line L1 is connected to the gas inlet of the first stage compression unit 9a. Both ends of the first compressed gas line L2 are connected to the first stage compression unit 9a and the second stage compression unit 9b, respectively. Both ends of the second compressed gas line L3 are connected to the second-stage compression unit 9b and the third-stage compression unit 9c, respectively. A third compressed gas line L4 is connected to the gas outlet of the third stage compression unit 9c.

なお、圧縮機6の型(type)は、特に限定されない。圧縮機6は、スクリューコンプレッサであってもよいし、レシプロコンプレッサであってもよい。圧縮工程において熱が発生するような圧縮機であれば、いかなる圧縮機を適用してもよい。   The type of the compressor 6 is not particularly limited. The compressor 6 may be a screw compressor or a reciprocating compressor. Any compressor may be applied as long as it generates heat in the compression step.

圧縮機ユニット2の冷却器は、圧縮機6で発生した圧縮空気と水との熱交換により、圧縮空気から水に熱を伝達する。圧縮機ユニット2は、圧縮機6の3段の圧縮部に対応して、第1冷却器11と、第2冷却器12と、第3冷却器13とを含む。   The cooler of the compressor unit 2 transfers heat from the compressed air to the water by heat exchange between the compressed air generated by the compressor 6 and the water. The compressor unit 2 includes a first cooler 11, a second cooler 12, and a third cooler 13 corresponding to the three-stage compression unit of the compressor 6.

第1冷却器11には、第1圧縮ガスラインL2が接続されている。第1圧縮ガスラインL2は、第1冷却器11内の第1熱交換部L2aを含む。第1冷却器11内には、第1熱交換部L11aが設けられている。第2冷却器12には、第2圧縮ガスラインL3が接続されている。第2圧縮ガスラインL3は、第2冷却器12内の第2熱交換部L3aを含む。第2冷却器12内には、第2熱交換部L12aが設けられている。第3冷却器13には、第3圧縮ガスラインL4が接続されている。第3圧縮ガスラインL4は、第3冷却器13内の第3熱交換部L4aを含む。第3冷却器13内には、第3熱交換部L13aが設けられている。これらの第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13によって、圧縮空気は冷却され、それと同時に、水は加熱(加温)される。   A first compressed gas line L2 is connected to the first cooler 11. The first compressed gas line L2 includes a first heat exchange part L2a in the first cooler 11. In the 1st cooler 11, the 1st heat exchange part L11a is provided. A second compressed gas line L3 is connected to the second cooler 12. The second compressed gas line L3 includes a second heat exchange part L3a in the second cooler 12. In the second cooler 12, a second heat exchange part L12a is provided. A third compressed gas line L4 is connected to the third cooler 13. The third compressed gas line L4 includes a third heat exchange part L4a in the third cooler 13. In the third cooler 13, a third heat exchanging part L13a is provided. The compressed air is cooled by the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13, and at the same time, the water is heated (heated).

圧縮機ユニット2は、上記した各機器およびラインを収容する筐体を含んでもよい。第1冷却器11(圧縮機ユニット2)は、第1冷却器11に流入する水が通る第1水入口2aと、第1冷却器11から流出する水が通る第1水出口2bとを含む。第2冷却器12(圧縮機ユニット2)は、第2冷却器12に流入する水が通る第2水入口2cと、第2冷却器12から流出する水が通る第2水出口2dとを含む。第3冷却器13(圧縮機ユニット2)は、第3冷却器13に流入する水が通る第3水入口2eと、第3冷却器13から流出する水が通る第3水出口2fとを含む。   The compressor unit 2 may include a housing that accommodates each device and line described above. The first cooler 11 (compressor unit 2) includes a first water inlet 2a through which water flowing into the first cooler 11 passes, and a first water outlet 2b through which water flowing out from the first cooler 11 passes. . The second cooler 12 (compressor unit 2) includes a second water inlet 2c through which water flowing into the second cooler 12 passes and a second water outlet 2d through which water flowing out of the second cooler 12 passes. . The third cooler 13 (compressor unit 2) includes a third water inlet 2e through which water flowing into the third cooler 13 passes and a third water outlet 2f through which water flowing out from the third cooler 13 passes. .

ガス吸入ラインL1を通じて圧縮機6に吸入される空気は、圧縮機6により圧縮され、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13により冷却されて、圧縮機ユニット2から吐出される。圧縮空気の温度は、第1段圧縮部9a、第2段圧縮部9b、および第3段圧縮部9cのそれぞれの出口において、たとえば100℃以上である。圧縮空気の温度は、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13のそれぞれの空気出口において、たとえば50℃未満である。一方、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13は、大気圧において水を沸騰させない程度に(水温が100℃未満となるように)、水を加熱するようになっている。   The air sucked into the compressor 6 through the gas suction line L1 is compressed by the compressor 6, cooled by the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13, and from the compressor unit 2. Discharged. The temperature of the compressed air is, for example, 100 ° C. or more at the respective outlets of the first stage compression unit 9a, the second stage compression unit 9b, and the third stage compression unit 9c. The temperature of the compressed air is, for example, less than 50 ° C. at each air outlet of the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13. On the other hand, the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13 heat water to such an extent that the water does not boil at atmospheric pressure (so that the water temperature is less than 100 ° C.). ing.

続いて、バイナリ発電装置3について説明する。バイナリ発電装置3は、第1冷却器11および第2冷却器12で加熱された温水を熱源として発電を行うことができるように構成されている。バイナリ発電装置3は、たとえば5〜20kW程度の出力で発電可能な小型の発電装置である。バイナリ発電装置3は、たとえばオーガニックランキンサイクル(Organic Rankine Cycle;ORC)が採用された装置である。バイナリ発電装置3では、第1冷却器11および第2冷却器12で加熱された温水とバイナリ発電装置3内の作動媒体との間で、熱交換が行われる。バイナリ発電装置3に用いられる作動媒体は、たとえば不活性ガスである。   Next, the binary power generator 3 will be described. The binary power generator 3 is configured to be able to generate power using hot water heated by the first cooler 11 and the second cooler 12 as a heat source. The binary power generator 3 is a small power generator capable of generating power with an output of about 5 to 20 kW, for example. The binary power generation device 3 is a device that employs, for example, an organic rankine cycle (ORC). In the binary power generation device 3, heat exchange is performed between the hot water heated by the first cooler 11 and the second cooler 12 and the working medium in the binary power generation device 3. The working medium used for the binary power generator 3 is, for example, an inert gas.

バイナリ発電装置3は、1つの蒸発器21と、1つのタービン発電機20と、1つの凝縮器22と、蒸発器21、タービン発電機20および凝縮器22を通る媒体循環ラインL20とを含む。蒸発器21は、第1冷却器11および第2冷却器12で加熱された温水と作動媒体との熱交換により、作動媒体を加熱する。タービン発電機20は、たとえばタービン20aを含んでいる。タービン発電機20は、蒸発器21で加熱されて蒸発した作動媒体によりタービン20aを回転させて、発電を行う。凝縮器22は、作動媒体と冷却水との熱交換により作動媒体を冷却および凝縮し、液化する。タービン発電機20には、電力変換器23が接続されている。電力変換器23は、たとえば、AC−DCコンバータ、系統連系コンバータ、および、絶縁トランス等の機器を含む。   The binary power generator 3 includes one evaporator 21, one turbine generator 20, one condenser 22, and a medium circulation line L <b> 20 passing through the evaporator 21, the turbine generator 20, and the condenser 22. The evaporator 21 heats the working medium by heat exchange between the hot water heated by the first cooler 11 and the second cooler 12 and the working medium. The turbine generator 20 includes a turbine 20a, for example. The turbine generator 20 generates electricity by rotating the turbine 20a with the working medium heated and evaporated by the evaporator 21. The condenser 22 cools and condenses the working medium by heat exchange between the working medium and the cooling water, and liquefies. A power converter 23 is connected to the turbine generator 20. The power converter 23 includes devices such as an AC-DC converter, a grid interconnection converter, and an insulation transformer, for example.

媒体循環ラインL20は、第1媒体ラインL21と、第2媒体ラインL22とを含む。第1媒体ラインL21と第2媒体ラインL22とによって、ループ状の媒体循環ラインL20が構成されている。第1媒体ラインL21は、蒸発器21内に設けられた蒸発用熱交換部L21aを含む。第2媒体ラインL22は、凝縮器22内に設けられた凝縮用熱交換部L22aを含む。第1媒体ラインL21は、低温側において、凝縮器22と蒸発器21とを接続している。第1媒体ラインL21には、作動媒体を循環させるための循環ポンプ24が設けられている。第2媒体ラインL22は、高温側において、蒸発器21と凝縮器22とを接続している。第2媒体ラインL22の途中に、タービン発電機20のタービン20aが接続されている。   The medium circulation line L20 includes a first medium line L21 and a second medium line L22. The first medium line L21 and the second medium line L22 constitute a loop-shaped medium circulation line L20. The first medium line L21 includes an evaporation heat exchange part L21a provided in the evaporator 21. The second medium line L22 includes a heat exchanger L22a for condensation provided in the condenser 22. The first medium line L21 connects the condenser 22 and the evaporator 21 on the low temperature side. The first medium line L21 is provided with a circulation pump 24 for circulating the working medium. The second medium line L22 connects the evaporator 21 and the condenser 22 on the high temperature side. In the middle of the second medium line L22, the turbine 20a of the turbine generator 20 is connected.

第2媒体ラインL22には、蒸発器21とタービン20aとの間において、遮断弁25が設けられている。第2媒体ラインL22には、タービン発電機20と遮断弁25とをバイパスする媒体バイパスラインL23が接続されている。媒体バイパスラインL23には、バイパス弁26が設けられている。バイナリ発電装置3は、バイナリ発電装置3における発電を統括的に制御するコントローラ30を含んでいる。コントローラ30は、たとえばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアと、から構成されたコンピュータである。   A shutoff valve 25 is provided in the second medium line L22 between the evaporator 21 and the turbine 20a. A medium bypass line L23 that bypasses the turbine generator 20 and the shutoff valve 25 is connected to the second medium line L22. A bypass valve 26 is provided in the medium bypass line L23. The binary power generation device 3 includes a controller 30 that comprehensively controls power generation in the binary power generation device 3. The controller 30 is a computer composed of hardware such as a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory), and software such as a program stored in the ROM. .

コントローラ30は、電力変換器23に電気的に接続されている。コントローラ30は、電力変換器23から、発電電力に関する情報を入力する。コントローラ30は、循環ポンプ24、遮断弁25、およびバイパス弁26に電気的に接続されている。コントローラ30は、電力変換器23から入力した情報に基づいて、循環ポンプ24、遮断弁25、およびバイパス弁26を制御可能である。コントローラ30は、通常の発電時には、循環ポンプ24を起動し、遮断弁25を開き、バイパス弁26を閉じる。コントローラ30は、タービン20aの過回転を防止するときには、循環ポンプ24を停止させ、遮断弁25を閉じ、バイパス弁26を開ける。コントローラ30は、バイナリ発電装置3における発電を停止するときには、循環ポンプ24を停止させ、遮断弁25を全閉とし、バイパス弁26を全開とする。   The controller 30 is electrically connected to the power converter 23. The controller 30 inputs information related to the generated power from the power converter 23. The controller 30 is electrically connected to the circulation pump 24, the shutoff valve 25, and the bypass valve 26. The controller 30 can control the circulation pump 24, the shutoff valve 25, and the bypass valve 26 based on information input from the power converter 23. During normal power generation, the controller 30 activates the circulation pump 24, opens the shut-off valve 25, and closes the bypass valve 26. When preventing the turbine 20a from over-rotating, the controller 30 stops the circulation pump 24, closes the shut-off valve 25, and opens the bypass valve 26. When stopping the power generation in the binary power generation device 3, the controller 30 stops the circulation pump 24, fully closes the shutoff valve 25, and fully opens the bypass valve 26.

バイナリ発電装置3は、上記した各機器およびラインを収容する筐体を含んでもよい。蒸発器21(バイナリ発電装置3)は、蒸発器21に流入する温水が通る第1水入口3aと、蒸発器21から流出する温水が通る第1水出口3bとを含む。凝縮器22(バイナリ発電装置3)は、凝縮器22に流入する冷却水が通る第2水入口3cと、凝縮器22から流出する水が通る第2水出口3dとを含む。   The binary power generation device 3 may include a housing that accommodates each device and line described above. The evaporator 21 (binary power generator 3) includes a first water inlet 3a through which hot water flowing into the evaporator 21 passes and a first water outlet 3b through which hot water flowing out of the evaporator 21 passes. The condenser 22 (binary power generation device 3) includes a second water inlet 3c through which cooling water flowing into the condenser 22 passes, and a second water outlet 3d through which water flowing out of the condenser 22 passes.

続いて、冷却源である冷却装置4について説明する。冷却装置4は、たとえば、冷却塔(cooling tower)である。冷却装置4には、冷却空気ラインL40が接続されている。冷却装置4は、循環流路を介して、バイナリ発電装置3の凝縮器22に接続されている。冷却装置4には、冷却水ラインLWが通っている。冷却装置4は、冷却装置4に流入する水が通る水入口4aと、冷却装置4から流出する水が通る水出口4bとを含む。冷却装置4は、冷却装置4内の熱交換部LWaと、冷却空気ラインL40の熱交換部L40aとの熱交換により、水を冷却する。   Next, the cooling device 4 that is a cooling source will be described. The cooling device 4 is, for example, a cooling tower. A cooling air line L40 is connected to the cooling device 4. The cooling device 4 is connected to the condenser 22 of the binary power generation device 3 through a circulation channel. A cooling water line LW passes through the cooling device 4. The cooling device 4 includes a water inlet 4a through which water flowing into the cooling device 4 passes and a water outlet 4b through which water flowing out of the cooling device 4 passes. The cooling device 4 cools water by heat exchange between the heat exchange unit LWa in the cooling device 4 and the heat exchange unit L40a of the cooling air line L40.

より詳細には、冷却装置4は、作動媒体を液化するための水を冷却する。圧縮機システム1において、冷却装置4は、バイナリ発電装置3の蒸発器21から流出する水(温水)をも冷却する。冷却装置4は、圧縮機ユニット2の第1冷却器11および第2冷却器12から流出し、バイナリ発電装置3の蒸発器21を通らずにバイパスした水(温水)をも冷却する。冷却装置4は、圧縮機ユニット2の第3冷却器13から流出する水(温水)をも冷却する。冷却装置4は、圧縮機システム1で使用されるあらゆる水の冷却源として機能する。冷却装置4の型(type)は、特に限定されない。   More specifically, the cooling device 4 cools water for liquefying the working medium. In the compressor system 1, the cooling device 4 also cools water (hot water) flowing out from the evaporator 21 of the binary power generation device 3. The cooling device 4 also cools water (hot water) that flows out of the first cooler 11 and the second cooler 12 of the compressor unit 2 and bypasses without passing through the evaporator 21 of the binary power generation device 3. The cooling device 4 also cools water (hot water) flowing out from the third cooler 13 of the compressor unit 2. The cooling device 4 functions as a cooling source for all water used in the compressor system 1. The type of the cooling device 4 is not particularly limited.

上記した圧縮機ユニット2と、バイナリ発電装置3と、冷却装置4とは、接続部5によって互いに接続されている。以下、接続部5について詳細に説明する。   The compressor unit 2, the binary power generation device 3, and the cooling device 4 described above are connected to each other by a connection unit 5. Hereinafter, the connection unit 5 will be described in detail.

冷却装置4に接続された冷却水ラインLWには、冷却水ポンプ36が設けられている。冷却水ラインLWは、冷却水ポンプ36の下流側で、供給ラインL10と冷却水ラインL19とに分岐している。冷却装置4の水出口4bと凝縮器22の第2水入口3cとは、冷却水ラインL19を介して接続されている。凝縮器22の第2水出口3dと冷却装置4の水入口4aとは、冷却水ラインL19を介して接続されている。冷却水ラインL19は、凝縮器22内に設けられた凝縮用熱交換部L19aを含む。凝縮用熱交換部L19aと凝縮用熱交換部L22aとの間で、熱交換が行われる。   A cooling water pump 36 is provided in the cooling water line LW connected to the cooling device 4. The cooling water line LW branches to the supply line L10 and the cooling water line L19 on the downstream side of the cooling water pump 36. The water outlet 4b of the cooling device 4 and the second water inlet 3c of the condenser 22 are connected via a cooling water line L19. The second water outlet 3d of the condenser 22 and the water inlet 4a of the cooling device 4 are connected via a cooling water line L19. The cooling water line L19 includes a heat exchanger L19a for condensation provided in the condenser 22. Heat exchange is performed between the heat exchanger L19a for condensation and the heat exchanger L22a for condensation.

供給ラインL10は、冷却装置4と圧縮機ユニット2とを接続する。供給ラインL10には、第1水温センサ37が設けられている。供給ラインL10は、第1水温センサ37の下流側において、第1冷却ラインL11と第2冷却ラインL12と第3冷却ラインL13とに分岐している。   The supply line L <b> 10 connects the cooling device 4 and the compressor unit 2. A first water temperature sensor 37 is provided in the supply line L10. The supply line L10 branches to the first cooling line L11, the second cooling line L12, and the third cooling line L13 on the downstream side of the first water temperature sensor 37.

冷却装置4の水出口4bと第1冷却器11の第1水入口2aとは、供給ラインL10および第1冷却ラインL11を介して接続されている。第1冷却ラインL11は、第1冷却器11内に設けられた第1熱交換部L11aを含む。第1熱交換部L11aと第1熱交換部L2aとの間で、熱交換が行われる。冷却装置4の水出口4bと第2冷却器12の第2水入口2cとは、供給ラインL10および第2冷却ラインL12を介して接続されている。第2冷却ラインL12は、第2冷却器12内に設けられた第2熱交換部L12aを含む。第2熱交換部L12aと第2熱交換部L3aとの間で、熱交換が行われる。冷却装置4の水出口4bと第3冷却器13の第3水入口2eとは、供給ラインL10および第3冷却ラインL13を介して接続されている。第3冷却ラインL13は、第3冷却器13内に設けられた第3熱交換部L13aを含む。第3熱交換部L13aと第3熱交換部L4aとの間で、熱交換が行われる。   The water outlet 4b of the cooling device 4 and the first water inlet 2a of the first cooler 11 are connected via a supply line L10 and a first cooling line L11. The first cooling line L11 includes a first heat exchange part L11a provided in the first cooler 11. Heat exchange is performed between the first heat exchange unit L11a and the first heat exchange unit L2a. The water outlet 4b of the cooling device 4 and the second water inlet 2c of the second cooler 12 are connected via a supply line L10 and a second cooling line L12. The second cooling line L12 includes a second heat exchange part L12a provided in the second cooler 12. Heat exchange is performed between the second heat exchange unit L12a and the second heat exchange unit L3a. The water outlet 4b of the cooling device 4 and the third water inlet 2e of the third cooler 13 are connected via a supply line L10 and a third cooling line L13. The third cooling line L13 includes a third heat exchange part L13a provided in the third cooler 13. Heat exchange is performed between the third heat exchange unit L13a and the third heat exchange unit L4a.

接続部5は、第1冷却器11および第2冷却器12からバイナリ発電装置3に対して廃熱が供給され得るように構成されている。第1冷却器11の第1水出口2bと第2冷却器12の第2水出口2dとは、温水ラインL15を介して、蒸発器21の第1水入口3aに接続されている。すなわち、第1冷却ラインL11と第2冷却ラインL12とは、第1冷却器11および第2冷却器12の下流側で合流しており、1本の温水ラインL15に接続されている。温水ラインL15には、凝縮器22に温水を通すための温水ポンプ31が設けられている。温水ラインL15は、蒸発器21内に設けられた蒸発用熱交換部L15aを含む。蒸発用熱交換部L15aと蒸発用熱交換部L21aとの間で、熱交換が行われる。これらの構成により、圧縮機システム1では、圧縮機ユニット2で生じた廃熱をバイナリ発電装置3で利用可能になっている。   The connection unit 5 is configured such that waste heat can be supplied from the first cooler 11 and the second cooler 12 to the binary power generation device 3. The first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 are connected to the first water inlet 3a of the evaporator 21 via a hot water line L15. That is, the first cooling line L11 and the second cooling line L12 merge at the downstream side of the first cooler 11 and the second cooler 12, and are connected to one hot water line L15. A hot water pump 31 for passing hot water through the condenser 22 is provided in the hot water line L15. The hot water line L15 includes an evaporation heat exchange section L15a provided in the evaporator 21. Heat exchange is performed between the evaporation heat exchange section L15a and the evaporation heat exchange section L21a. With these configurations, in the compressor system 1, the waste heat generated in the compressor unit 2 can be used by the binary power generation device 3.

温水ラインL15には、温水ポンプ31の上流側において、第1バルブ32が設けられている。第1バルブ32の開度は、後述のコントローラ60の制御によって調整自在である。第1冷却器11および第2冷却器12の下流側で合流する第1冷却ラインL11と第2冷却ラインL12には、第2水温センサ38と第1流量センサ39とが設けられている。第2水温センサ38および第1流量センサ39は、温水ラインL15に設けられてもよい。   The warm water line L15 is provided with a first valve 32 on the upstream side of the warm water pump 31. The opening degree of the first valve 32 can be adjusted by the control of the controller 60 described later. A second water temperature sensor 38 and a first flow rate sensor 39 are provided in the first cooling line L11 and the second cooling line L12 that merge on the downstream side of the first cooler 11 and the second cooler 12. The second water temperature sensor 38 and the first flow rate sensor 39 may be provided in the hot water line L15.

バイナリ発電装置3の蒸発器21の第1水出口3bと冷却装置4の水入口4aとは、第1戻りラインL16を介して接続されている。この第1戻りラインL16は、凝縮器22の第2水出口3dからの冷却水ラインL19と合流している。第3冷却器13の第3水出口2fと冷却装置4の水入口4aとは接続されている。   The first water outlet 3b of the evaporator 21 of the binary power generation device 3 and the water inlet 4a of the cooling device 4 are connected via a first return line L16. The first return line L16 merges with the cooling water line L19 from the second water outlet 3d of the condenser 22. The third water outlet 2f of the third cooler 13 and the water inlet 4a of the cooling device 4 are connected.

一方、第1冷却器11の第1水出口2bと第2冷却器12の第2水出口2dとは、第1戻りラインL16を介して、冷却装置4の水入口4aに接続されている。より詳細には、第1冷却器11および第2冷却器12の下流側で合流した第1冷却ラインL11と第2冷却ラインL12は、温水ラインL15とは異なる位置で分岐するバイパスラインL14を介して、第1戻りラインL16に接続されている。第1冷却器11の第1水出口2bと第2冷却器12の第2水出口2dとは、バイパスラインL14と第1戻りラインL16とを介して、冷却装置4の水入口4aに接続されている。バイパスラインL14には、第2バルブ33が設けられている。第2バルブ33の開度は、後述のコントローラ60の制御によって調整自在である。   On the other hand, the first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 are connected to the water inlet 4a of the cooling device 4 via the first return line L16. More specifically, the first cooling line L11 and the second cooling line L12 that merge on the downstream side of the first cooler 11 and the second cooler 12 are connected via a bypass line L14 that branches at a position different from the hot water line L15. And connected to the first return line L16. The first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 are connected to the water inlet 4a of the cooling device 4 via the bypass line L14 and the first return line L16. ing. A second valve 33 is provided in the bypass line L14. The opening degree of the second valve 33 can be adjusted by the control of the controller 60 described later.

温水ラインL15上の第1バルブ32は、第1冷却器11の第1水出口2bおよび第2冷却器12の第2水出口2dからの温水を蒸発器21に流入させることに基づく、熱利用量を調整するために設けられている。バイパスラインL14上の第2バルブ33は、第1冷却器11の第1水出口2bおよび第2冷却器12の第2水出口2dからの温水を冷却装置4に直接戻すことに基づく、バイパス量を調整するために設けられている。   The first valve 32 on the hot water line L15 uses heat based on flowing warm water from the first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 into the evaporator 21. It is provided to adjust the amount. The second valve 33 on the bypass line L14 is based on the amount of bypass based on returning the hot water from the first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 directly to the cooling device 4. Is provided to adjust.

圧縮機システム1は、圧縮機ユニット2、バイナリ発電装置3、および冷却装置4の間での熱の移動量を制御するためのコントローラ60を更に備えている。コントローラ60は、たとえばCPU、ROM、およびRAM等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアと、から構成されたコンピュータである。   The compressor system 1 further includes a controller 60 for controlling the amount of heat transferred between the compressor unit 2, the binary power generation device 3, and the cooling device 4. The controller 60 is a computer composed of hardware such as a CPU, ROM, and RAM, and software such as a program stored in the ROM.

コントローラ60は、第1水温センサ37と情報通信可能であり、供給ラインL10を通る水の温度を逐次取得する。言い換えれば、コントローラ60は、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13に流入する冷却水の温度Tbを取得する。コントローラ60は、第2水温センサ38と情報通信可能であり、温水ラインL15を通る水の温度を逐次取得する。言い換えれば、コントローラ60は、第1冷却器11および第2冷却器12から流出する温水の温度Ta、すなわち蒸発器21に流入する温水の温度Taを取得する。コントローラ60は、第1流量センサ39と情報通信可能であり、温水ラインL15を通る水の流量を取得する。言い換えれば、コントローラ60は、第1冷却器11および第2冷却器12から流出する温水の合計流量F、すなわち蒸発器21に流入する温水の流量Fを取得する。コントローラ60は、温水ポンプ31、第1バルブ32、および第2バルブ33に制御信号を送信可能である。コントローラ60は、各センサから取得した情報を用いて所定の演算を実施し、その演算結果に基づいて、温水ポンプ31、第1バルブ32、および第2バルブ33を制御する。また、コントローラ60は、バイナリ発電装置3のコントローラ30と情報通信可能である。   The controller 60 is capable of information communication with the first water temperature sensor 37, and sequentially acquires the temperature of water passing through the supply line L10. In other words, the controller 60 acquires the temperature Tb of the cooling water flowing into the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13. The controller 60 can communicate with the second water temperature sensor 38 and sequentially acquires the temperature of water passing through the hot water line L15. In other words, the controller 60 acquires the temperature Ta of the hot water flowing out from the first cooler 11 and the second cooler 12, that is, the temperature Ta of the hot water flowing into the evaporator 21. The controller 60 can communicate information with the first flow rate sensor 39, and acquires the flow rate of water passing through the hot water line L15. In other words, the controller 60 acquires the total flow rate F of hot water flowing out from the first cooler 11 and the second cooler 12, that is, the flow rate F of hot water flowing into the evaporator 21. The controller 60 can transmit control signals to the hot water pump 31, the first valve 32, and the second valve 33. The controller 60 performs a predetermined calculation using information acquired from each sensor, and controls the hot water pump 31, the first valve 32, and the second valve 33 based on the calculation result. The controller 60 can communicate information with the controller 30 of the binary power generator 3.

コントローラ60は、第1水温センサ37、第2水温センサ38、および第1流量センサ39のいずれか1つまたは2つから出力される情報に基づいて制御を実施してもよい。コントローラ60は、温水ポンプ31、第1バルブ32、および第2バルブ33のいずれか1つまたは2つを制御してもよい。温水ポンプ31または第1バルブ32が手動のバルブまたはオリフィス等に置き換えられてもよい。   The controller 60 may perform control based on information output from any one or two of the first water temperature sensor 37, the second water temperature sensor 38, and the first flow rate sensor 39. The controller 60 may control any one or two of the hot water pump 31, the first valve 32, and the second valve 33. The hot water pump 31 or the first valve 32 may be replaced with a manual valve or an orifice.

続いて、図2を参照して、圧縮機システム1における廃熱回収発電方法を説明する。より詳細には、コントローラ60によって実施される水温制御(熱制御)について説明する。まず、圧縮機ユニット2の圧縮機6を用いて圧縮空気を発生させる。このとき、冷却装置4および冷却水ポンプ36を稼働させて、冷却水を圧縮機ユニット2に送る。圧縮機6で発生した圧縮空気を第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13に通し、圧縮空気と水との熱交換により、圧縮空気から水に熱を伝達する。これにより、圧縮空気が冷却されると同時に、水が加熱されて温水になる。   Next, a waste heat recovery power generation method in the compressor system 1 will be described with reference to FIG. More specifically, the water temperature control (thermal control) performed by the controller 60 will be described. First, compressed air is generated using the compressor 6 of the compressor unit 2. At this time, the cooling device 4 and the cooling water pump 36 are operated to send the cooling water to the compressor unit 2. The compressed air generated in the compressor 6 is passed through the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13, and heat is transferred from the compressed air to water by heat exchange between the compressed air and water. Thereby, simultaneously with cooling of compressed air, water is heated and becomes warm water.

そして、温水ラインL15を介して、加熱された温水を移送する。温水はバイナリ発電装置3の蒸発器21を通り、温水と作動媒体との熱交換により作動媒体を加熱し、蒸発させる。蒸発した作動媒体により、いわゆるバイナリ発電が行われる。この間、コントローラ60は、第1水温センサ37、第2水温センサ38、および第1流量センサ39から出力される各センサ値を逐次取得する(ステップS01)。すなわち、コントローラ60は、第1水温センサ37からの温度Tb、第2水温センサ38からの温度Ta、および第1流量センサ39からの流量Fを取得する。コントローラ60は、これらの情報を所定時間ごとに取得し得る。   And the heated warm water is transferred via the warm water line L15. The hot water passes through the evaporator 21 of the binary power generation device 3 to heat and evaporate the working medium by heat exchange between the hot water and the working medium. So-called binary power generation is performed by the evaporated working medium. During this time, the controller 60 sequentially acquires the sensor values output from the first water temperature sensor 37, the second water temperature sensor 38, and the first flow rate sensor 39 (step S01). That is, the controller 60 acquires the temperature Tb from the first water temperature sensor 37, the temperature Ta from the second water temperature sensor 38, and the flow rate F from the first flow sensor 39. The controller 60 can acquire such information every predetermined time.

コントローラ60は、コントローラ30から出力される情報を受け取り、バイナリ発電装置3が発電を実施しているか否かを判断する(ステップS02)。バイナリ発電装置3が発電を実施していないと判断した場合(ステップS02:No)、コントローラ60は、バイパス制御を実施する(ステップS04)。このバイパス制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31を停止させ、第1バルブ32を全閉とし、第2バルブ33を全開とする。このバイパス制御により、バイナリ発電は停止する。温水は、バイナリ発電装置3の蒸発器21に流入せず、第1戻りラインL16を通って冷却装置4に返送される。圧縮機システム1では、バイナリ発電装置3における発電が停止している間も、圧縮空気の冷却は可能になっている。   The controller 60 receives the information output from the controller 30, and determines whether or not the binary power generation apparatus 3 is generating power (step S02). When it is determined that the binary power generation device 3 is not generating power (step S02: No), the controller 60 performs bypass control (step S04). In this bypass control, the controller 60 stops the hot water pump 31, fully closes the first valve 32, and fully opens the second valve 33. This bypass control stops binary power generation. The hot water does not flow into the evaporator 21 of the binary power generation device 3 but is returned to the cooling device 4 through the first return line L16. In the compressor system 1, the compressed air can be cooled while the power generation in the binary power generation device 3 is stopped.

バイナリ発電装置3が発電を実施していると判断した場合(ステップS02:Yes)、コントローラ60は、温度Taを上げるか否かを判断する(ステップS03)。   When it is determined that the binary power generation device 3 is generating power (step S02: Yes), the controller 60 determines whether to increase the temperature Ta (step S03).

このステップS03では、コントローラ60は、所定の算式を用いて、温度Taを上げるか否かを判断する。たとえば、コントローラ60は、圧縮機ユニット2の冷却器に流入する冷却水の温度に関する閾値を予め記憶している。この閾値は、圧縮機6で空気を圧縮する際、圧縮機の性能を大幅に低下させないような水温である。この閾値は、圧縮機6に吸入される空気の温度、圧縮ガスの圧力または流量等に基づいて定められ得る。   In step S03, the controller 60 determines whether or not to increase the temperature Ta using a predetermined formula. For example, the controller 60 stores in advance a threshold value related to the temperature of the cooling water flowing into the cooler of the compressor unit 2. This threshold is a water temperature that does not significantly reduce the performance of the compressor when the compressor 6 compresses air. This threshold value can be determined based on the temperature of the air sucked into the compressor 6, the pressure or flow rate of the compressed gas, or the like.

ステップS03で温度Taを下げると判断した場合(ステップS03:No)、コントローラ60は、水温降下制御を実施する(ステップS05)。この水温降下制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を増加させ、第1バルブ32を全開とし、第2バルブ33を開側とする(第2バルブ33を多少開く)。この水温降下制御により、バイナリ発電が継続して実施され、温水ラインL15を流れる温水の流量が増加する。バイパスラインL14を通じて冷却装置4へ直接返送される温水の量は、増加する。   If it is determined in step S03 that the temperature Ta is to be lowered (step S03: No), the controller 60 performs water temperature drop control (step S05). In this water temperature drop control, the controller 60 increases the flow rate of the hot water pump 31, opens the first valve 32 fully, and opens the second valve 33 (opens the second valve 33 somewhat). By this water temperature drop control, binary power generation is continuously performed, and the flow rate of hot water flowing through the hot water line L15 is increased. The amount of hot water returned directly to the cooling device 4 through the bypass line L14 increases.

一方、ステップS03で温度Taを上げると判断した場合(ステップS03:Yes)、コントローラ60は、水温上昇制御を実施する(ステップS06)。この水温上昇制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を減少させ、第1バルブ32を全開とし、第2バルブ33を閉側とする(第2バルブ33を多少閉じる)。この水温上昇制御により、バイナリ発電が継続して実施され、温水ラインL15を流れる温水の流量が減少する。バイパスラインL14を通じて冷却装置4へ直接返送される温水の量は、減少する。   On the other hand, if it is determined in step S03 that the temperature Ta is to be increased (step S03: Yes), the controller 60 performs water temperature increase control (step S06). In this water temperature increase control, the controller 60 reduces the flow rate of the hot water pump 31, fully opens the first valve 32, and closes the second valve 33 (the second valve 33 is slightly closed). By this water temperature increase control, binary power generation is continuously performed, and the flow rate of the hot water flowing through the hot water line L15 is reduced. The amount of hot water returned directly to the cooling device 4 through the bypass line L14 decreases.

以上の制御を実施することにより、コントローラ60は、温度Tbで冷却器に入る冷却水に対して、圧縮機6で空気を圧縮する際、圧縮機の性能を大幅に低下させない範囲で、温度Taをできるだけ高く維持することができる。これにより、バイナリ発電装置3の蒸発器21に入る温水の温度が高められる。このことは、圧縮機6からの廃熱回収効率が高められていることを意味する。たとえば、冷却装置4から供給される冷却水の温度Tbは30〜40℃に制御され、蒸発器21に流入する温水の温度Taは80〜90℃に制御される。なお、コントローラ60は熱エネルギに関する演算を行うため、水温は、流量Fの状態にもよる。   By carrying out the above control, the controller 60 allows the temperature Ta to fall within a range that does not significantly reduce the performance of the compressor when the compressor 6 compresses air against the cooling water entering the cooler at the temperature Tb. Can be kept as high as possible. Thereby, the temperature of the hot water entering the evaporator 21 of the binary power generator 3 is increased. This means that the waste heat recovery efficiency from the compressor 6 is enhanced. For example, the temperature Tb of the cooling water supplied from the cooling device 4 is controlled to 30 to 40 ° C., and the temperature Ta of the hot water flowing into the evaporator 21 is controlled to 80 to 90 ° C. In addition, since the controller 60 performs a calculation regarding heat energy, the water temperature also depends on the state of the flow rate F.

以上説明した圧縮機システム1および廃熱回収発電方法によれば、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13において、圧縮空気の熱が水に伝達される。第1冷却器11および第2冷却器12で加熱された水は、第1水出口2bおよび第2水出口2d、温水ラインL15、および第1水入口3aを通って、バイナリ発電装置3の蒸発器21に流入する。蒸発器21では、作動媒体が加熱されて、蒸発する。これにより、タービン発電機20が発電を行う。バイナリ発電装置3は、100℃未満の温水の熱エネルギを利用し、沸点の低い作動媒体を蒸発させて、タービン発電機20によって発電を行う。低位熱の有効利用を可能とするバイナリ発電装置3を圧縮機6と組み合わせることで、従来は捨てられていた圧縮空気の熱エネルギが回収され、発電に利用される。よって、圧縮機6からのエネルギ回収の効率が高められている。従来のシステムは、既存の圧縮機に適用され難かった。既存の圧縮機では、水を加熱し、蒸気の形態で熱エネルギを回収していたが、それはエネルギ回収の効率を高めるには不十分であった。バイナリ発電装置3を組み合わせた本開示の圧縮機システム1によれば、エネルギ回収の効率が総合的に高められる。しかも、圧縮機6の構成を変更する必要がなく、既存の圧縮機6を利用できる。   According to the compressor system 1 and the waste heat recovery power generation method described above, the heat of the compressed air is transmitted to water in the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13. The water heated by the first cooler 11 and the second cooler 12 evaporates the binary power generator 3 through the first water outlet 2b and the second water outlet 2d, the hot water line L15, and the first water inlet 3a. Flows into the vessel 21. In the evaporator 21, the working medium is heated and evaporated. Thereby, the turbine generator 20 generates electric power. The binary power generator 3 uses the thermal energy of hot water below 100 ° C. to evaporate the working medium having a low boiling point, and generates power by the turbine generator 20. By combining the binary power generation device 3 that enables effective use of lower heat with the compressor 6, the heat energy of the compressed air that has been discarded in the past is recovered and used for power generation. Therefore, the efficiency of energy recovery from the compressor 6 is increased. Conventional systems have been difficult to apply to existing compressors. Existing compressors heated water and recovered thermal energy in the form of steam, which was insufficient to increase the efficiency of energy recovery. According to the compressor system 1 of the present disclosure in which the binary power generation device 3 is combined, the energy recovery efficiency is comprehensively improved. In addition, it is not necessary to change the configuration of the compressor 6, and the existing compressor 6 can be used.

圧縮機システム1は、冷却源である冷却装置4を更に備える。冷却装置4と第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13とは、供給ラインL10を介して接続されている。第1冷却器11および第2冷却器12と冷却装置4とは、第1戻りラインL16を介して接続されている。よって、蒸発器21で作動媒体の加熱に用いられた水は、第1戻りラインL16を経由して冷却装置4に送り、冷却装置4において冷却される。そして、冷却装置4で生じた比較的低温の水は、供給ラインL10を経由して第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13に送られ、冷却水として使用される。   The compressor system 1 further includes a cooling device 4 that is a cooling source. The cooling device 4, the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13 are connected via a supply line L10. The 1st cooler 11, the 2nd cooler 12, and the cooling device 4 are connected via the 1st return line L16. Therefore, the water used for heating the working medium in the evaporator 21 is sent to the cooling device 4 via the first return line L <b> 16 and is cooled in the cooling device 4. And the comparatively low temperature water produced with the cooling device 4 is sent to the 1st cooler 11, the 2nd cooler 12, and the 3rd cooler 13 via the supply line L10, and is used as a cooling water. .

温水ラインL15に設けられた第1バルブ32と、バイパスラインL14に設けられた第2バルブ33との開閉により、第1冷却器11および第2冷却器12を出た温水に関する、熱利用量とバイパス量とが調整される。これにより、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13に流入する水の温度が所望に調整される。その結果として、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13における熱交換量などが適宜に設定され得る。   The amount of heat utilization related to the hot water discharged from the first cooler 11 and the second cooler 12 by opening and closing the first valve 32 provided in the hot water line L15 and the second valve 33 provided in the bypass line L14 The amount of bypass is adjusted. Thereby, the temperature of the water flowing into the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13 is adjusted as desired. As a result, the heat exchange amount in the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13 can be appropriately set.

冷却源の一態様としての冷却装置4によれば、バイナリ発電装置3における作動媒体の冷却が容易である。冷却装置4は、バイナリ発電装置3の安定的な運転に寄与する。   According to the cooling device 4 as one aspect of the cooling source, it is easy to cool the working medium in the binary power generation device 3. The cooling device 4 contributes to stable operation of the binary power generation device 3.

コントローラ60が、第1バルブ32、第2バルブ33、および温水ポンプ31(またはこれらのいずれか1つまたは2つ)を制御することにより、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13や蒸発器21に供給される水の供給量が調整される。供給ラインL10を通る水の温度Tbに基づいて水の供給量が調整されるので、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13における熱交換状態を制御することができる。これによれば、柔軟な制御が可能になっている。   The controller 60 controls the first valve 32, the second valve 33, and the hot water pump 31 (or any one or two of them), so that the first cooler 11, the second cooler 12, and the second cooler 31 3 The amount of water supplied to the cooler 13 and the evaporator 21 is adjusted. Since the supply amount of water is adjusted based on the temperature Tb of the water passing through the supply line L10, the heat exchange state in the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13 can be controlled. . According to this, flexible control is possible.

第1実施形態の第1変形例を図3に示す。図3に示される圧縮機システム1Aが図1に示される圧縮機システム1と違う点は、2段の第1段圧縮部9aおよび第2段圧縮部9bからなる圧縮機6Aを含む圧縮機ユニット2Aを備えた点と、冷却装置4と2つの冷却器(第1冷却器11および第2冷却器12)を接続する接続部5Aを備えた点である。このように、2段圧縮タイプの圧縮機ユニット2Aにバイナリ発電装置3を適用した圧縮機システム1Aによっても、圧縮機システム1と同様の作用・効果が得られる。   A first modification of the first embodiment is shown in FIG. The compressor system 1A shown in FIG. 3 is different from the compressor system 1 shown in FIG. 1 in that a compressor unit including a compressor 6A including a two-stage first-stage compressor 9a and a second-stage compressor 9b. The point provided with 2A, and the point provided with the connection part 5A which connects the cooling device 4 and two coolers (the 1st cooler 11 and the 2nd cooler 12). Thus, the same operation and effect as the compressor system 1 can be obtained also by the compressor system 1A in which the binary power generation device 3 is applied to the two-stage compression type compressor unit 2A.

第1実施形態の第2変形例を図4に示す。図4に示される圧縮機システム1Bが図1に示される圧縮機システム1と違う点は、1段の第1段圧縮部9aからなる圧縮機6Bを含む圧縮機ユニット2Bを備えた点と、冷却装置4と1つの冷却器(第1冷却器11)を接続する接続部5Bを備えた点である。このように、1段圧縮タイプの圧縮機ユニット2Bにバイナリ発電装置3を適用した圧縮機システム1Bによっても、圧縮機システム1と同様の作用・効果が得られる。   A second modification of the first embodiment is shown in FIG. The compressor system 1B shown in FIG. 4 is different from the compressor system 1 shown in FIG. 1 in that a compressor unit 2B including a compressor 6B including a first stage compression unit 9a is provided. It is the point provided with the connection part 5B which connects the cooling device 4 and one cooler (1st cooler 11). Thus, the same operation and effect as the compressor system 1 can be obtained also by the compressor system 1B in which the binary power generation device 3 is applied to the single-stage compression type compressor unit 2B.

次に、図5〜図7を参照して、第2実施形態の圧縮機システムについて説明する。図5に示される圧縮機システム1Cが図1に示される圧縮機システム1と違う点は、冷却源として、冷却装置4に加えて貯湯槽40を備えた点と、貯湯槽40と圧縮機ユニット2Cとを接続する接続部5Cを備えたである。貯湯槽40は、供給ラインL10を介して、冷却装置4の水出口4bに接続されている。供給ラインL10には、温度調整バルブ44が設けられている。貯湯槽40は、第2戻りラインL33を介して、冷却装置4の水入口4aに接続されている。第2戻りラインL33には、戻りポンプ43が設けられている。供給ラインL10は、冷却水を冷却装置4から貯湯槽40に供給するためのラインである。第2戻りラインL33は、貯湯槽40内の水を冷却装置4に戻すためのラインである。温度調整バルブ44は、コントローラ60によって制御されて、冷却装置4から貯湯槽40へ供給される冷却水の供給量を調整可能である。   Next, a compressor system according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. The compressor system 1C shown in FIG. 5 differs from the compressor system 1 shown in FIG. 1 in that a hot water tank 40 is provided in addition to the cooling device 4 as a cooling source, and the hot water tank 40 and the compressor unit. It is provided with a connecting portion 5C for connecting 2C. The hot water storage tank 40 is connected to the water outlet 4b of the cooling device 4 through the supply line L10. A temperature adjustment valve 44 is provided in the supply line L10. The hot water tank 40 is connected to the water inlet 4a of the cooling device 4 via the second return line L33. A return pump 43 is provided in the second return line L33. The supply line L <b> 10 is a line for supplying cooling water from the cooling device 4 to the hot water storage tank 40. The second return line L <b> 33 is a line for returning the water in the hot water tank 40 to the cooling device 4. The temperature adjustment valve 44 is controlled by the controller 60 and can adjust the supply amount of the cooling water supplied from the cooling device 4 to the hot water tank 40.

接続部5Cは、貯湯槽40から第1冷却器11および第2冷却器12に対して水が供給され、第1冷却器11および第2冷却器12からバイナリ発電装置3に対して廃熱が供給され得るように構成されている。貯湯槽40は、水ラインL30を介して第1冷却器11の第1水入口2aおよび第2冷却器12の第2水入口2cに接続されている。水ラインL30には、温水ポンプ31が設けられている。第1冷却ラインL11および第2冷却ラインL12は、第1冷却器11および第2冷却器12の下流側で合流しており、温水ラインL31に接続されている。温水ラインL31は、蒸発器21内に設けられた蒸発用熱交換部L31aを含む。蒸発用熱交換部L31aと蒸発用熱交換部L21aとの間で、熱交換が行われる。   In the connecting portion 5C, water is supplied from the hot water storage tank 40 to the first cooler 11 and the second cooler 12, and waste heat is supplied from the first cooler 11 and the second cooler 12 to the binary power generator 3. It is comprised so that it can be supplied. The hot water tank 40 is connected to the first water inlet 2a of the first cooler 11 and the second water inlet 2c of the second cooler 12 through the water line L30. A hot water pump 31 is provided in the water line L30. The first cooling line L11 and the second cooling line L12 merge at the downstream side of the first cooler 11 and the second cooler 12, and are connected to the hot water line L31. The hot water line L31 includes an evaporating heat exchange part L31a provided in the evaporator 21. Heat exchange is performed between the evaporation heat exchange unit L31a and the evaporation heat exchange unit L21a.

温水ラインL31には、第1バルブ41が設けられている。第1バルブ41の開度は、コントローラ60の制御によって調整自在である。バイナリ発電装置3の蒸発器21の第1水出口3bと貯湯槽40とは、第1戻りラインL35を介して接続されている。一方、第1冷却器11の第1水出口2bと第2冷却器12の第2水出口2dとは、第1戻りラインL35を介して、貯湯槽40に接続されている。より詳細には、第1冷却器11および第2冷却器12の下流側で合流した第1冷却ラインL11と第2冷却ラインL12は、温水ラインL31とは異なる位置で分岐するバイパスラインL32を介して、第1戻りラインL35に接続されている。第1冷却器11の第1水出口2bと第2冷却器12の第2水出口2dとは、バイパスラインL32と第1戻りラインL35とを介して、貯湯槽40に接続されている。バイパスラインL32には、第2バルブ42が設けられている。第2バルブ42の開度は、後述のコントローラ60の制御によって調整自在である。なお、圧縮機6Cは、圧縮機システム1の圧縮機6と同様である。   A first valve 41 is provided in the hot water line L31. The opening degree of the first valve 41 can be adjusted under the control of the controller 60. The first water outlet 3b of the evaporator 21 of the binary power generator 3 and the hot water storage tank 40 are connected via a first return line L35. On the other hand, the first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 are connected to the hot water storage tank 40 via the first return line L35. More specifically, the first cooling line L11 and the second cooling line L12 that merge on the downstream side of the first cooler 11 and the second cooler 12 are connected via a bypass line L32 that branches at a position different from the hot water line L31. And connected to the first return line L35. The first water outlet 2b of the first cooler 11 and the second water outlet 2d of the second cooler 12 are connected to the hot water storage tank 40 via a bypass line L32 and a first return line L35. A second valve 42 is provided in the bypass line L32. The opening degree of the second valve 42 can be adjusted by the control of the controller 60 described later. The compressor 6C is the same as the compressor 6 of the compressor system 1.

圧縮機システム1Cにおける廃熱回収発電方法では、コントローラ60は、温水ポンプ31、温度調整バルブ44、戻りポンプ43、第1バルブ41、および第2バルブ42を制御する。コントローラ60によって実施される水温制御(熱制御)は、図2に示されるフローと同様である。ステップS04のバイパス制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を規定値に維持し、第2バルブ42および温度調整バルブ44を全開とし、第1バルブ41を全閉とする。ステップS05の水温降下制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を増加させ、第2バルブ42を全閉とし、第1バルブ41を全開とし、温度調整バルブ44を開側とする(温度調整バルブ44を多少開く)。これにより、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13に送られる水の温度が低下する。ステップS06の水温上昇制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を減少させ、第2バルブ42を全閉とし、第1バルブ41を全開とし、温度調整バルブ44を閉側とする(温度調整バルブ44を多少閉じる)。圧縮機システム1Cでは、貯湯槽40における水温は、たとえば、50〜75℃程度に維持される。なお、コントローラ60は、温度に関係なく、貯湯槽40がオーバフローしないように戻りポンプ43を動作させる。   In the waste heat recovery power generation method in the compressor system 1C, the controller 60 controls the hot water pump 31, the temperature adjustment valve 44, the return pump 43, the first valve 41, and the second valve 42. The water temperature control (thermal control) performed by the controller 60 is the same as the flow shown in FIG. In the bypass control in step S04, the controller 60 maintains the flow rate of the hot water pump 31 at a specified value, fully opens the second valve 42 and the temperature adjustment valve 44, and fully closes the first valve 41. In the water temperature drop control in step S05, the controller 60 increases the flow rate of the hot water pump 31, fully closes the second valve 42, fully opens the first valve 41, and opens the temperature adjustment valve 44 (temperature adjustment). Open valve 44 slightly). Thereby, the temperature of the water sent to the 1st cooler 11, the 2nd cooler 12, and the 3rd cooler 13 falls. In the water temperature increase control in step S06, the controller 60 decreases the flow rate of the hot water pump 31, fully closes the second valve 42, fully opens the first valve 41, and closes the temperature adjustment valve 44 (temperature adjustment). The valve 44 is closed a little). In the compressor system 1C, the water temperature in the hot water tank 40 is maintained at, for example, about 50 to 75 ° C. The controller 60 operates the return pump 43 so that the hot water tank 40 does not overflow regardless of the temperature.

貯湯槽40を利用した圧縮機システム1Cによっても、第1実施形態の圧縮機システム1と同様の作用・効果が得られる。   Also with the compressor system 1C using the hot water tank 40, the same operation and effect as the compressor system 1 of the first embodiment can be obtained.

圧縮機システム1Cでは、冷却源の一態様としての貯湯槽40が設けられている。貯湯槽40に貯留された比較的低温の水は、水ラインL30を経由して第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13に送られ、冷却水として使用される。温水ラインL31に設けられた第1バルブ41と、バイパスラインL32に設けられた第2バルブ42との開閉により、第1冷却器11および第2冷却器12を出た温水に関する、熱利用量とバイパス量とが調整される。貯湯槽40を備えた圧縮機システム1Cによれば、熱量の管理を容易に行うことができる。   In the compressor system 1 </ b> C, a hot water storage tank 40 as one aspect of a cooling source is provided. The relatively low temperature water stored in the hot water storage tank 40 is sent to the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler 13 via the water line L30, and is used as cooling water. The amount of heat utilization related to the hot water discharged from the first cooler 11 and the second cooler 12 by opening and closing the first valve 41 provided in the hot water line L31 and the second valve 42 provided in the bypass line L32. The amount of bypass is adjusted. According to the compressor system 1C provided with the hot water storage tank 40, the amount of heat can be easily managed.

コントローラ60が、温度調整バルブ44を制御することにより、貯湯槽40へ供給される水の供給量が調整される。温水ラインL31または水ラインL30を通る水の温度に基づいて水の供給量が調整されるので、貯湯槽40内の水温は、第1冷却器11、第2冷却器12、および第3冷却器13における熱交換に適した水温に保たれ得る。貯湯槽40の貯水量が増えすぎた場合には、第2戻りラインL33を経由して冷却装置4に水を戻すことができる。   The controller 60 controls the temperature adjustment valve 44 to adjust the amount of water supplied to the hot water tank 40. Since the supply amount of water is adjusted based on the temperature of the water passing through the hot water line L31 or the water line L30, the water temperature in the hot water storage tank 40 is the first cooler 11, the second cooler 12, and the third cooler. 13 can be kept at a water temperature suitable for heat exchange. When the amount of stored water in the hot water storage tank 40 increases too much, the water can be returned to the cooling device 4 via the second return line L33.

第2実施形態の第1変形例を図6に示す。図6に示される圧縮機システム1Dが図5に示される圧縮機システム1Cと違う点は、2段の第1段圧縮部9aおよび第2段圧縮部9bからなる圧縮機6Dを含む圧縮機ユニット2Dを備えた点と、貯湯槽40と2つの冷却器(第1冷却器11および第2冷却器12)を接続する接続部5Dを備えた点である。このように、2段圧縮タイプの圧縮機ユニット2Dに貯湯槽40およびバイナリ発電装置3を適用した圧縮機システム1Dによっても、圧縮機システム1Cと同様の作用・効果が得られる。   A first modification of the second embodiment is shown in FIG. The compressor system 1D shown in FIG. 6 is different from the compressor system 1C shown in FIG. 5 in that a compressor unit including a compressor 6D including a two-stage first-stage compressor 9a and a second-stage compressor 9b. The point provided with 2D and the point provided with the connection part 5D which connects the hot water storage tank 40 and two coolers (the 1st cooler 11 and the 2nd cooler 12). As described above, the compressor system 1D in which the hot water tank 40 and the binary power generation device 3 are applied to the two-stage compression type compressor unit 2D can provide the same operations and effects as those of the compressor system 1C.

第2実施形態の第2変形例を図7に示す。図7に示される圧縮機システム1Eが図5に示される圧縮機システム1Cと違う点は、1段の第1段圧縮部9aからなる圧縮機6Eを含む圧縮機ユニット2Eを備えた点と、貯湯槽40と1つの冷却器(第1冷却器11)を接続する接続部5Eを備えた点である。このように、1段圧縮タイプの圧縮機ユニット2Eに貯湯槽40およびバイナリ発電装置3を適用した圧縮機システム1Eによっても、圧縮機システム1Cと同様の作用・効果が得られる。   A second modification of the second embodiment is shown in FIG. The compressor system 1E shown in FIG. 7 is different from the compressor system 1C shown in FIG. 5 in that a compressor unit 2E including a compressor 6E including a first stage compression unit 9a is provided. This is a point provided with a connecting portion 5E that connects the hot water storage tank 40 and one cooler (first cooler 11). As described above, the compressor system 1E in which the hot water storage tank 40 and the binary power generator 3 are applied to the single-stage compression type compressor unit 2E can provide the same operations and effects as those of the compressor system 1C.

次に、図8〜図10を参照して、第3実施形態の圧縮機システムについて説明する。図8に示される圧縮機システム1Fが図5に示される圧縮機システム1Cと違う点は、2つのバイナリ発電装置3F,3Fが設けられた点と、これらのバイナリ発電装置3F,3Fと圧縮機ユニット2Cおよび貯湯槽40とを接続する接続部5Fを備えた点である。このように、冷却器の数に合わせて、複数のバイナリ発電装置3Fを使用してもよい。第1冷却器11に対応して、第1のバイナリ発電装置3Fが設けられている。第2冷却器12に対応して、第2のバイナリ発電装置3Fが設けられている。接続部5Fは、貯湯槽40から第1冷却器11に対して水が供給され、第1冷却器11から第1のバイナリ発電装置3Fに対して廃熱が供給され得るように構成されている。また、接続部5Fは、第2冷却器12から第2のバイナリ発電装置3Fに対して廃熱が供給され得るように構成されている。なお、圧縮機ユニット2Fおよび圧縮機6Fは、圧縮機システム1Cの圧縮機ユニット2Cおよび圧縮機6Cと同様である。第1のバイナリ発電装置3Fでは、バイパスラインL32に、温度調整バルブ46が設けられている。   Next, a compressor system according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. The compressor system 1F shown in FIG. 8 is different from the compressor system 1C shown in FIG. 5 in that two binary power generators 3F and 3F are provided, and these binary power generators 3F and 3F and the compressor. It is the point provided with the connection part 5F which connects the unit 2C and the hot water storage tank 40. FIG. Thus, you may use several binary electric power generating apparatus 3F according to the number of coolers. Corresponding to the first cooler 11, a first binary power generator 3F is provided. Corresponding to the second cooler 12, a second binary power generator 3F is provided. The connecting portion 5F is configured such that water is supplied from the hot water tank 40 to the first cooler 11, and waste heat can be supplied from the first cooler 11 to the first binary power generation device 3F. . Further, the connecting portion 5F is configured such that waste heat can be supplied from the second cooler 12 to the second binary power generation device 3F. The compressor unit 2F and the compressor 6F are the same as the compressor unit 2C and the compressor 6C of the compressor system 1C. In the first binary power generation device 3F, a temperature adjustment valve 46 is provided in the bypass line L32.

供給ラインL10および冷却水ラインL19から分岐して、冷却水ラインL50が設けられている。冷却水ラインL50は、第1冷却ラインL51および第2冷却ラインL52に分岐している。第2冷却器12と第2のバイナリ発電装置3Fの蒸発器21とは、第1冷却ラインL51を介して接続されている。第1冷却ラインL51は、第2冷却器12内に設けられた第2熱交換部L51aを含む。第2冷却ラインL52は、第3冷却器13内に設けられた第3熱交換部L52aを含む。第1冷却ラインL51と第2冷却ラインL52とは、第2冷却器12および第3冷却器13の下流側で合流している。第1冷却ラインL51には、第2冷却器12の上流側において、温水ポンプ53および第3水温センサ57が設けられている。第2冷却器12および第3冷却器13の下流側で合流する第1冷却ラインL51と第2冷却ラインL52には、第4水温センサ58と第2流量センサ59とが設けられている。   A cooling water line L50 is branched from the supply line L10 and the cooling water line L19. The cooling water line L50 is branched into a first cooling line L51 and a second cooling line L52. The second cooler 12 and the evaporator 21 of the second binary power generation device 3F are connected via a first cooling line L51. The first cooling line L51 includes a second heat exchange part L51a provided in the second cooler 12. The second cooling line L52 includes a third heat exchange part L52a provided in the third cooler 13. The first cooling line L51 and the second cooling line L52 merge at the downstream side of the second cooler 12 and the third cooler 13. The first cooling line L51 is provided with a hot water pump 53 and a third water temperature sensor 57 on the upstream side of the second cooler 12. A fourth water temperature sensor 58 and a second flow rate sensor 59 are provided in the first cooling line L51 and the second cooling line L52 that merge on the downstream side of the second cooler 12 and the third cooler 13.

第1冷却ラインL51は、第2冷却器12の上流側において、蒸発器21の第1水出口3bに接続されている。第1冷却ラインL51には、この接続点よりも上流側において、バルブ50が設けられている。第1冷却ラインL51は、第2冷却器12の下流側において、蒸発器21の第1水入口3aに接続されている。第1冷却ラインL51は、蒸発器21内に設けられた蒸発用熱交換部L51bを含む。第1冷却ラインL51には、第2冷却器12の下流側において、第3バルブ51が設けられている。バルブ50および第3バルブ51の開度は、コントローラ60の制御によって調整自在である。第2冷却ラインL52は、第3冷却器13の下流側において、冷却装置4に接続されている。第2冷却ラインL52には、第2バルブ52が設けられている。第2バルブ52の開度は、コントローラ60の制御によって調整自在である。   The first cooling line L51 is connected to the first water outlet 3b of the evaporator 21 on the upstream side of the second cooler 12. The first cooling line L51 is provided with a valve 50 on the upstream side of this connection point. The first cooling line L51 is connected to the first water inlet 3a of the evaporator 21 on the downstream side of the second cooler 12. The first cooling line L51 includes an evaporating heat exchange part L51b provided in the evaporator 21. The first cooling line L51 is provided with a third valve 51 on the downstream side of the second cooler 12. The opening degree of the valve 50 and the third valve 51 can be adjusted by the control of the controller 60. The second cooling line L <b> 52 is connected to the cooling device 4 on the downstream side of the third cooler 13. A second valve 52 is provided in the second cooling line L52. The opening degree of the second valve 52 can be adjusted under the control of the controller 60.

圧縮機システム1Fにおける廃熱回収発電方法では、コントローラ60は、第1のバイナリ発電装置3Fに関し、第1水温センサ37から冷却水の温度Tb1を、第2水温センサ38から温水の温度Ta1を、第1流量センサ39から温水の流量F1を取得する。コントローラ60は、第2のバイナリ発電装置3Fに関し、第3水温センサ57から冷却水の温度Tb2を、第4水温センサ58から温水の温度Ta2を、第2流量センサ59から温水の流量F2を取得する。コントローラ60は、第1のバイナリ発電装置3Fに関し、温水ポンプ31、温度調整バルブ44、温度調整バルブ46、戻りポンプ43、および第1バルブ41を制御する。コントローラ60は、第2のバイナリ発電装置3Fに関し、温水ポンプ53、バルブ50、第2バルブ52、および第3バルブ51を制御する。   In the waste heat recovery power generation method in the compressor system 1F, the controller 60 relates to the first binary power generation apparatus 3F, the cooling water temperature Tb1 from the first water temperature sensor 37, and the hot water temperature Ta1 from the second water temperature sensor 38. The flow rate F1 of hot water is acquired from the first flow rate sensor 39. The controller 60 obtains the temperature Tb2 of the cooling water from the third water temperature sensor 57, the temperature Ta2 of the hot water from the fourth water temperature sensor 58, and the flow rate F2 of the hot water from the second flow sensor 59 regarding the second binary power generation device 3F. To do. The controller 60 controls the hot water pump 31, the temperature adjustment valve 44, the temperature adjustment valve 46, the return pump 43, and the first valve 41 with respect to the first binary power generator 3F. The controller 60 controls the hot water pump 53, the valve 50, the second valve 52, and the third valve 51 with respect to the second binary power generation device 3F.

図9を参照して、圧縮機システム1Fにおける廃熱回収発電方法を説明する。コントローラ60によって実施される水温制御(熱制御)は、図2に示されるフローと同様である。図9に示されるステップS11〜S16は、図2に示されるステップS01〜S06に対応する。ステップS14のバイパス制御では、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を規定値に維持し、温度調整バルブ44および温度調整バルブ46を全開とし、第1バルブ41を全閉とする。コントローラ60は、第1バルブ41の流量を規定値に維持し、バルブ50および第2バルブ52を全開とし、第3バルブ51を全閉とする。   With reference to FIG. 9, the waste heat recovery power generation method in the compressor system 1F will be described. The water temperature control (thermal control) performed by the controller 60 is the same as the flow shown in FIG. Steps S11 to S16 shown in FIG. 9 correspond to steps S01 to S06 shown in FIG. In the bypass control in step S14, the controller 60 maintains the flow rate of the hot water pump 31 at a specified value, fully opens the temperature adjustment valve 44 and the temperature adjustment valve 46, and fully closes the first valve 41. The controller 60 maintains the flow rate of the first valve 41 at a specified value, fully opens the valve 50 and the second valve 52, and fully closes the third valve 51.

ステップS15の水温降下制御では、温度Ta1および/または温度Ta2の温度を下げる。温度Ta1の温度を下げる場合、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を増加させ、第1バルブ41を全開とし、温度調整バルブ44を開側とし(温度調整バルブ44を多少開き)、温度調整バルブ46の開度を規定値に維持する。この制御に代えて、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を規定値に維持し、第1バルブ41を全開とし、温度調整バルブ44を開側とし(温度調整バルブ44を多少開き)、温度調整バルブ46を閉側としてもよい(温度調整バルブ46を多少閉じてもよい)。これにより、第1冷却器11に送られる水の温度が低下する。また、温度Ta2の温度を下げる場合、コントローラ60は、温水ポンプ53の流量を増加させ、第3バルブ51を全開とし、バルブ50および第2バルブ52を開側とする(バルブ50および第2バルブ52を多少開く)。これにより、第2冷却器12に送られる水の温度が低下する。   In the water temperature drop control in step S15, the temperature Ta1 and / or the temperature Ta2 is lowered. When lowering the temperature Ta1, the controller 60 increases the flow rate of the hot water pump 31, fully opens the first valve 41, opens the temperature adjustment valve 44 (opens the temperature adjustment valve 44 slightly), and adjusts the temperature adjustment valve. The opening of 46 is maintained at a specified value. Instead of this control, the controller 60 maintains the flow rate of the hot water pump 31 at a specified value, opens the first valve 41 fully, opens the temperature adjustment valve 44 (opens the temperature adjustment valve 44 slightly), and adjusts the temperature. The valve 46 may be closed (the temperature adjustment valve 46 may be closed somewhat). Thereby, the temperature of the water sent to the 1st cooler 11 falls. When the temperature Ta2 is lowered, the controller 60 increases the flow rate of the hot water pump 53, opens the third valve 51 fully, and opens the valve 50 and the second valve 52 (valves 50 and 2). 52 is slightly opened). Thereby, the temperature of the water sent to the 2nd cooler 12 falls.

ステップS16の水温上昇制御では、温度Ta1および/または温度Ta2の温度を上げる。温度Ta1の温度を上げる場合、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を減少させ、第1バルブ41を全開とし、温度調整バルブ44を閉側とし(温度調整バルブ44を多少閉じ)、温度調整バルブ46の開度を規定値に維持する。この制御に代えて、コントローラ60は、温水ポンプ31の流量を規定値に維持し、第1バルブ41を全開とし、温度調整バルブ44を閉側とし(温度調整バルブ44を多少閉じ)、温度調整バルブ46を開側としてもよい(温度調整バルブ46を多少開いてもよい)。これにより、第1冷却器11に送られる水の温度が上昇する。また、温度Ta2の温度を上げる場合、コントローラ60は、温水ポンプ53の流量を減少させ、第3バルブ51を全開とし、バルブ50および第2バルブ52を全閉とする。これにより、第2冷却器12に送られる水の温度が上昇する。   In the water temperature increase control in step S16, the temperature Ta1 and / or the temperature Ta2 is increased. When raising the temperature Ta1, the controller 60 decreases the flow rate of the hot water pump 31, fully opens the first valve 41, closes the temperature adjustment valve 44 (closes the temperature adjustment valve 44), and adjusts the temperature adjustment valve. The opening of 46 is maintained at a specified value. Instead of this control, the controller 60 maintains the flow rate of the hot water pump 31 at a specified value, fully opens the first valve 41, closes the temperature adjustment valve 44 (closes the temperature adjustment valve 44), and adjusts the temperature. The valve 46 may be open (the temperature adjustment valve 46 may be opened somewhat). Thereby, the temperature of the water sent to the 1st cooler 11 rises. When the temperature Ta2 is increased, the controller 60 decreases the flow rate of the hot water pump 53, fully opens the third valve 51, and fully closes the valve 50 and the second valve 52. Thereby, the temperature of the water sent to the 2nd cooler 12 rises.

なお、上記の制御において、コントローラ60は、温度に関係なく、貯湯槽40がオーバフローしないように戻りポンプ43を動作させる。   In the above control, the controller 60 operates the return pump 43 so that the hot water tank 40 does not overflow regardless of the temperature.

複数のバイナリ発電装置3Fを備えた圧縮機システム1Fによっても、第1実施形態の圧縮機システム1および第2実施形態の圧縮機システム1Cと同様の作用・効果が得られる。   The compressor system 1F including the plurality of binary power generation devices 3F can also provide the same operations and effects as the compressor system 1 of the first embodiment and the compressor system 1C of the second embodiment.

第3実施形態の第1変形例を図10に示す。図10に示される圧縮機システム1Gが図8に示される圧縮機システム1Fと違う点は、2段の第1段圧縮部9aおよび第2段圧縮部9bからなる圧縮機6Gを含む圧縮機ユニット2Gを備えた点と、貯湯槽40と2つの冷却器(第1冷却器11および第2冷却器12)を接続する接続部5Gを備えた点である。このように2段圧縮タイプの圧縮機ユニット2Gに貯湯槽40および2つのバイナリ発電装置3F,3Fを適用した圧縮機システム1Gによっても、圧縮機システム1Fと同様の作用・効果が得られる。   A first modification of the third embodiment is shown in FIG. The compressor system 1G shown in FIG. 10 is different from the compressor system 1F shown in FIG. 8 in that a compressor unit including a compressor 6G including a two-stage first-stage compressor 9a and a second-stage compressor 9b. The point provided with 2G, and the point provided with the connection part 5G which connects the hot water storage tank 40 and two coolers (the 1st cooler 11 and the 2nd cooler 12). As described above, the compressor system 1G in which the hot water storage tank 40 and the two binary power generation devices 3F and 3F are applied to the two-stage compression type compressor unit 2G can provide the same operations and effects as those of the compressor system 1F.

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではない。たとえば、貯湯槽40の第2戻りラインL33に戻りポンプ43を設けず、バルブの開閉などで貯湯槽40内の水量を調整してもよい。この場合、貯湯槽40は、少なくとも冷却装置4よりも高い位置に設けられる。   The embodiments of the present disclosure have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the amount of water in the hot water storage tank 40 may be adjusted by opening or closing a valve without providing the return pump 43 in the second return line L33 of the hot water storage tank 40. In this case, the hot water tank 40 is provided at a position higher than at least the cooling device 4.

圧縮機6によって圧縮空気を発生させる場合に限られない。圧縮機6は、空気以外の気体を圧縮してもよい。   The present invention is not limited to the case where compressed air is generated by the compressor 6. The compressor 6 may compress a gas other than air.

1、1A、1B、1C、1D、1F、1G 圧縮機システム
2、2A、2B、2C、2D、2F、2G 圧縮機ユニット
2a 第1水入口(水入口)
2b 第1水出口(水出口)
2c 第2水入口(水入口)
2d 第2水出口(水出口)
2e 第3水入口(水入口)
2f 第3水出口(水出口)
3、3F バイナリ発電装置
3a 第1水入口(水入口)
3b 第1水出口(水出口)
3c 第2水入口(水入口)
3d 第2水出口(水出口)
4 冷却装置
5、5A、5B、5C、5D、5F、5G 接続部
6、6A、6B、6C、6D、6F、6G 圧縮機
11 第1冷却器(冷却器)
12 第2冷却器(冷却器)
13 第3冷却器(冷却器)
20 タービン発電機(発電機)
21 蒸発器
22 凝縮器
31 温水ポンプ
32 第1バルブ
33 第2バルブ
40 貯湯槽
44 温度調整バルブ
51 第3バルブ
52 第2バルブ
53 温水ポンプ
60 コントローラ
L10 供給ライン(水ライン)
L11 第1冷却ライン
L12 第2冷却ライン
L14 バイパスライン
L15 温水ライン
L16 第1戻りライン
L20 媒体循環ライン
L30 水ライン
L31 温水ライン
L32 バイパスライン
L33 第2戻りライン
L35 第1戻りライン
L51 第1冷却ライン
L52 第2冷却ライン
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1F, 1G Compressor system 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2F, 2G Compressor unit 2a First water inlet (water inlet)
2b 1st water outlet (water outlet)
2c Second water inlet (water inlet)
2d Second water outlet (water outlet)
2e 3rd water inlet (water inlet)
2f 3rd water outlet (water outlet)
3, 3F Binary power generator 3a First water inlet (water inlet)
3b 1st water outlet (water outlet)
3c 2nd water inlet (water inlet)
3d 2nd water outlet (water outlet)
4 Cooling device 5, 5A, 5B, 5C, 5D, 5F, 5G Connection part 6, 6A, 6B, 6C, 6D, 6F, 6G Compressor 11 1st cooler (cooler)
12 Second cooler (cooler)
13 Third cooler (cooler)
20 Turbine generator (generator)
21 Evaporator 22 Condenser 31 Hot Water Pump 32 First Valve 33 Second Valve 40 Hot Water Tank 44 Temperature Adjustment Valve 51 Third Valve 52 Second Valve 53 Hot Water Pump 60 Controller L10 Supply Line (Water Line)
L11 First cooling line L12 Second cooling line L14 Bypass line L15 Hot water line L16 First return line L20 Medium circulation line L30 Water line L31 Hot water line L32 Bypass line L33 Second return line L35 First return line L51 First cooling line L52 Second cooling line

Claims (9)

圧縮ガスを発生させる圧縮機と、
前記圧縮機で発生した前記圧縮ガスと水との熱交換により前記圧縮ガスから前記水に熱を伝達する冷却器と、
前記冷却器で加熱された前記水と作動媒体との熱交換により前記作動媒体を加熱する蒸発器と、前記蒸発器で加熱されて蒸発した前記作動媒体により発電を行う発電機とを含むバイナリ発電装置と、を備え、
前記冷却器は、前記冷却器から流出する前記水が通る水出口を含み、
前記バイナリ発電装置の前記蒸発器は、前記蒸発器に流入する前記水が通る水入口を含み、
前記冷却器の前記水出口と前記蒸発器の前記水入口とは、温水ラインを介して接続されている、圧縮機システム。
A compressor for generating compressed gas;
A cooler that transfers heat from the compressed gas to the water by heat exchange between the compressed gas generated in the compressor and water;
Binary power generation comprising: an evaporator that heats the working medium by heat exchange between the water heated by the cooler and the working medium; and a generator that generates power using the working medium evaporated and heated by the evaporator An apparatus,
The cooler includes a water outlet through which the water flowing out of the cooler passes;
The evaporator of the binary power generator includes a water inlet through which the water flowing into the evaporator passes,
The compressor system, wherein the water outlet of the cooler and the water inlet of the evaporator are connected via a hot water line.
前記蒸発器から流出する前記水を冷却可能な冷却源を更に備え、
前記冷却器は、前記冷却器に流入する前記水が通る水入口を含み、
前記バイナリ発電装置の前記蒸発器は、前記蒸発器から流出する前記水が通る水出口を含み、
前記冷却源と前記冷却器の前記水入口とは水ラインを介して接続されており、前記蒸発器の前記水出口と前記冷却源とは第1戻りラインを介して接続されている、請求項1に記載の圧縮機システム。
A cooling source capable of cooling the water flowing out of the evaporator;
The cooler includes a water inlet through which the water flowing into the cooler passes;
The evaporator of the binary power generation device includes a water outlet through which the water flowing out of the evaporator passes,
The cooling source and the water inlet of the cooler are connected via a water line, and the water outlet of the evaporator and the cooling source are connected via a first return line. The compressor system according to 1.
前記温水ラインまたは前記水ラインには、前記蒸発器に前記水を通すための温水ポンプが設けられており、
前記温水ラインには、前記冷却器の前記水出口からの前記水を前記蒸発器に流入させることに基づく熱利用量を調整するための第1バルブが設けられており、
前記冷却器は、前記冷却器の前記水出口と前記第1バルブとの間において分岐するバイパスラインと前記第1戻りラインとを介して、前記冷却源に接続されており、
前記バイパスラインには、前記冷却器の前記水出口からの前記水を前記冷却源に戻すことに基づくバイパス量を調整するための第2バルブが設けられている、請求項2に記載の圧縮機システム。
The hot water line or the water line is provided with a hot water pump for passing the water through the evaporator,
The hot water line is provided with a first valve for adjusting a heat utilization amount based on flowing the water from the water outlet of the cooler into the evaporator,
The cooler is connected to the cooling source via a bypass line and the first return line that branch between the water outlet of the cooler and the first valve;
The compressor according to claim 2, wherein the bypass line is provided with a second valve for adjusting a bypass amount based on returning the water from the water outlet of the cooler to the cooling source. system.
前記冷却源は、前記水ラインを介して前記冷却器の前記水入口に接続された貯湯槽を含み、
前記冷却器は、前記バイパスラインと前記第1戻りラインとを介して前記貯湯槽に接続されており、
前記バイパスラインには、前記冷却器の前記水出口からの前記水を前記貯湯槽に戻すことに基づくバイパス量を調整するための前記第2バルブが設けられている、請求項3に記載の圧縮機システム。
The cooling source includes a hot water tank connected to the water inlet of the cooler via the water line,
The cooler is connected to the hot water storage tank via the bypass line and the first return line,
The compression according to claim 3, wherein the bypass valve is provided with the second valve for adjusting a bypass amount based on returning the water from the water outlet of the cooler to the hot water storage tank. Machine system.
前記バイナリ発電装置は、前記作動媒体を循環させるための媒体循環ラインと、前記作動媒体と前記水との熱交換により前記作動媒体を冷却する凝縮器とを含み、前記媒体循環ラインは、前記蒸発器、前記発電機および前記凝縮器を通っており、
前記冷却源は、前記凝縮器に接続されて前記水を冷却する冷却装置を含む、請求項3に記載の圧縮機システム。
The binary power generation device includes a medium circulation line for circulating the working medium, and a condenser that cools the working medium by heat exchange between the working medium and the water, and the medium circulation line includes the evaporation medium. Through the condenser, the generator and the condenser,
The compressor system according to claim 3, wherein the cooling source includes a cooling device connected to the condenser to cool the water.
前記バイナリ発電装置は、前記作動媒体を循環させるための媒体循環ラインと、前記作動媒体と前記水との熱交換により前記作動媒体を冷却する凝縮器とを含み、前記媒体循環ラインは、前記蒸発器、前記発電機および前記凝縮器を通っており、
前記冷却源は、前記凝縮器に接続されて前記水を冷却する冷却装置を更に含む、請求項4に記載の圧縮機システム。
The binary power generation device includes a medium circulation line for circulating the working medium, and a condenser that cools the working medium by heat exchange between the working medium and the water, and the medium circulation line includes the evaporation medium. Through the condenser, the generator and the condenser,
The compressor system according to claim 4, wherein the cooling source further includes a cooling device connected to the condenser to cool the water.
前記温水ラインまたは前記水ラインを通る前記水の温度を取得するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、前記温水ラインまたは前記水ラインを通る前記水の温度に基づいて、前記第1バルブ、前記第2バルブ、または前記温水ポンプを制御する、請求項3〜6のいずれか一項に記載の圧縮機システム。
A controller for obtaining a temperature of the water passing through the hot water line or the water line;
7. The controller according to claim 3, wherein the controller controls the first valve, the second valve, or the hot water pump based on a temperature of the water passing through the hot water line or the water line. The compressor system described.
前記温水ラインまたは前記水ラインを通る前記水の温度を取得するコントローラを更に備え、
前記貯湯槽と前記冷却装置とは、前記水を前記冷却装置から前記貯湯槽に供給するための供給ラインを介して接続されると共に、前記水を前記貯湯槽から前記冷却装置に戻すための第2戻りラインを介して接続され、
前記供給ラインには、前記冷却装置から前記貯湯槽へ供給される前記水の供給量を調整可能な温度調整バルブが設けられており、
前記コントローラは、前記温水ラインまたは前記水ラインを通る前記水の温度に基づいて、前記温度調整バルブを制御する、請求項6に記載の圧縮機システム。
A controller for obtaining a temperature of the water passing through the hot water line or the water line;
The hot water storage tank and the cooling device are connected via a supply line for supplying the water from the cooling device to the hot water storage tank, and are used for returning the water from the hot water storage tank to the cooling device. Connected through two return lines,
The supply line is provided with a temperature adjustment valve capable of adjusting the supply amount of the water supplied from the cooling device to the hot water storage tank,
The compressor system according to claim 6, wherein the controller controls the temperature adjustment valve based on the temperature of the hot water line or the water passing through the water line.
圧縮機からの廃熱を回収する廃熱回収発電方法であって、
前記圧縮機を用いて圧縮ガスを発生させるステップと、
前記圧縮機で発生した前記圧縮ガスを冷却器に通し、前記圧縮ガスと水との熱交換により前記圧縮ガスから前記水に熱を伝達するステップと、
前記冷却器の水出口からバイナリ発電装置の蒸発器の水入口へと、温水ラインを介して、前記冷却器で加熱された前記水を移送するステップと、
前記冷却器で加熱された前記水を前記バイナリ発電装置の前記蒸発器に通し、前記水と作動媒体との熱交換により前記作動媒体を加熱し、蒸発した前記作動媒体によりバイナリ発電を行うステップと、を含む、廃熱回収発電方法。
A waste heat recovery power generation method for recovering waste heat from a compressor,
Generating compressed gas using the compressor;
Passing the compressed gas generated in the compressor through a cooler, and transferring heat from the compressed gas to the water by heat exchange between the compressed gas and water;
Transferring the water heated by the cooler from a water outlet of the cooler to a water inlet of an evaporator of a binary power generator via a hot water line;
Passing the water heated by the cooler through the evaporator of the binary power generation device, heating the working medium by heat exchange between the water and the working medium, and performing binary power generation by the evaporated working medium; A waste heat recovery power generation method.
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