JP2019007353A - Binary power generation system - Google Patents

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Abstract

To provide a binary power generation system capable of reducing a temperature increase in a heat medium supplied to a binary power generation device when power generation operation of the same is stopped.SOLUTION: A binary power generation system 1 comprises: a heat medium line L1; a heat medium heating device 10; a hot water tank 20 which store water and heats the same through heat exchange between the same and a heat medium; and a binary power generation device 30 which evaporates a working medium through the heat exchange between the working medium and the heat medium and generates power with the evaporated working medium. The hot water tank 20 has a water quantity adjustment mechanism 21 to adjust a water quantity in the hot water tank 20. The water quantity adjustment mechanism 21 adjusts the water quantity in the hot water tank 20 to: a first water quantity while the binary power generation device 30 generates power; and a second water quantity which is larger than the first water quantity while power generation operation of the binary power generation device 30 is stopped.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バイナリー発電システムに関する。   The present invention relates to a binary power generation system.

バイナリー発電システムは、熱源からの熱供給により加熱された熱媒体が作動媒体を蒸発させる蒸発器と、蒸発器で生成された作動媒体の蒸気により発電を行う発電機とを備えている。特許文献1は、バイナリー発電装置について開示しており、このバイナリー発電装置は、蒸発器へ導入される温水(熱媒体)の温度変動を抑制する熱バッファ手段を備える。熱バッファ手段は、熱源の温度が急激に低下したときに作動媒体の加熱状態を維持する。   The binary power generation system includes an evaporator in which a heat medium heated by heat supply from a heat source evaporates the working medium, and a generator that generates electric power using the steam of the working medium generated by the evaporator. Patent Document 1 discloses a binary power generation device, and this binary power generation device includes a thermal buffer unit that suppresses temperature fluctuations of hot water (heat medium) introduced into the evaporator. The thermal buffer means maintains the heated state of the working medium when the temperature of the heat source is rapidly lowered.

特開2013−181397号公報JP 2013-181397 A

バイナリー発電システムでは、バイナリー発電装置における発電が停止したとき、バイナリー発電装置での熱消費が急激に減少するので、熱源からの熱供給を停止したり、又は、熱供給量を減少させたりする必要がある。しかしながら、熱供給の停止又は熱供給量の減少には、時間を要することがある。その場合、熱媒体への熱供給が過剰となり、バイナリー発電装置に供給される熱媒体の温度が過度に上昇し、この過度の温度上昇を原因とする不具合が発生するおそれがある。   In the binary power generation system, when power generation in the binary power generation device stops, the heat consumption in the binary power generation device decreases rapidly, so it is necessary to stop the heat supply from the heat source or reduce the heat supply amount. There is. However, it may take time to stop the heat supply or reduce the heat supply amount. In that case, the heat supply to the heat medium becomes excessive, the temperature of the heat medium supplied to the binary power generation device excessively rises, and there is a possibility that a problem due to this excessive temperature rise occurs.

本発明は、バイナリー発電装置における発電が停止したときに、バイナリー発電装置に供給される熱媒体の温度上昇を低減できるバイナリー発電システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the binary power generation system which can reduce the temperature rise of the heat medium supplied to a binary power generation device, when the power generation in a binary power generation device stops.

本発明の一側面に係るバイナリー発電システムは、熱媒体を流すための熱媒体ラインと、熱媒体ラインが設けられると共に、熱媒体ライン内の熱媒体を加熱するための熱媒体加熱装置と、熱媒体ラインが設けられ熱媒体加熱装置よりも下流側に配置されると共に、水を貯留し水と熱媒体ライン内の熱媒体との熱交換により水を加熱するための温水タンクと、熱媒体ラインが設けられ温水タンクよりも下流側に配置されると共に、作動媒体と熱媒体ライン内の熱媒体との熱交換により作動媒体を蒸発させ、蒸発した作動媒体により発電を行うバイナリー発電装置と、を備え、温水タンクは、温水タンク内の水の液量を調整するための液量調整機構を有し、液量調整機構は、バイナリー発電装置が発電を行う間は、温水タンク内の液量を第1液量とするように調整し、液量調整機構は、バイナリー発電装置が発電を停止したときに、温水タンク内の液量を第1液量より多い第2液量とするように調整する。   A binary power generation system according to an aspect of the present invention includes a heat medium line for flowing a heat medium, a heat medium line, a heat medium heating device for heating the heat medium in the heat medium line, and a heat medium. A hot water tank provided with a medium line and disposed downstream of the heat medium heating device, for storing water and heating the water by heat exchange between the water and the heat medium in the heat medium line, and a heat medium line And a binary power generator configured to evaporate the working medium by exchanging heat between the working medium and the heat medium in the heat medium line and generate electric power using the evaporated working medium. The hot water tank has a liquid amount adjusting mechanism for adjusting the amount of water in the hot water tank, and the liquid amount adjusting mechanism adjusts the liquid amount in the hot water tank while the binary power generator generates power. First liquid volume Adjusted to, liquid amount adjusting mechanism, when the binary power generation device stops power generation, adjusted to the second liquid amount of the liquid amount greater than the first amount of liquid in the hot water tank.

このバイナリー発電システムによれば、温水タンクが水を貯留し、温水タンク内では、水と熱媒体ライン内の熱媒体との熱交換によって、水の温度は上昇し、熱媒体の温度は下降する。温水タンク内で温度下降した熱媒体は、温水タンクよりも下流側に配置されたバイナリー発電装置に供給される。温水タンクの液量調整機構は、バイナリー発電装置が発電を行う間は、温水タンク内の液量を第1液量とするように調整し、バイナリー発電装置が発電を停止したときに、温水タンク内の液量を第1液量より多い第2液量とするように調整する。温水タンク内の液量が第2液量のときは、第1液量であるときに比べて、温水タンク内の水の温度がより低下し、熱媒体から水に移動する熱量がより増大するので、バイナリー発電装置における発電が停止したときに、熱媒体の温度上昇が低減されることができる。   According to this binary power generation system, the hot water tank stores water, and in the hot water tank, the temperature of the water increases and the temperature of the heat medium decreases due to heat exchange between the water and the heat medium in the heat medium line. . The heat medium whose temperature has dropped in the hot water tank is supplied to a binary power generation device disposed downstream of the hot water tank. The liquid volume adjustment mechanism of the hot water tank adjusts the liquid volume in the hot water tank to the first liquid volume while the binary power generator generates power, and when the binary power generator stops generating power, the hot water tank The amount of the liquid is adjusted so as to be a second amount larger than the first amount. When the liquid amount in the hot water tank is the second liquid amount, the temperature of the water in the hot water tank is lower than when the liquid amount is the first liquid amount, and the amount of heat transferred from the heat medium to the water is further increased. Therefore, when the power generation in the binary power generation apparatus is stopped, the temperature increase of the heat medium can be reduced.

本発明の一側面に係るバイナリー発電システムでは、バイナリー発電装置は、当該バイナリー発電装置が発電を停止したときに、温水タンク内の液量を第2液量とするための信号を液量調整機構に送信してもよい。   In the binary power generation system according to one aspect of the present invention, when the binary power generation apparatus stops power generation, the binary power generation apparatus generates a signal for adjusting the liquid amount in the hot water tank as the second liquid amount. May be sent to.

このバイナリー発電システムによれば、熱源からの熱供給の停止又は熱供給量の減少に時間を要しても、液量調整機構は、バイナリー発電装置からの信号に基づいて、迅速に温水タンク内の水の液量を第2液量とすることができる。複雑な制御を必要とすることもない。   According to this binary power generation system, even if it takes time to stop the heat supply from the heat source or to reduce the heat supply amount, the liquid amount adjusting mechanism can quickly move into the hot water tank based on the signal from the binary power generation device. The amount of water can be the second amount. There is no need for complicated control.

本発明の一側面に係るバイナリー発電システムでは、熱媒体ラインは、バイナリー発電装置よりも下流側において、熱媒体ラインの熱媒体加熱装置よりも上流側に接続されて循環流路を形成しており、熱媒体は、熱媒体ラインを通って、熱媒体加熱装置、温水タンク、及びバイナリー発電装置を循環してもよい。   In the binary power generation system according to one aspect of the present invention, the heat medium line is connected to the upstream side of the heat medium heating device of the heat medium line on the downstream side of the binary power generation device to form a circulation channel. The heat medium may circulate through the heat medium line through the heat medium heating device, the hot water tank, and the binary power generation device.

このバイナリー発電システムによれば、熱媒体が熱媒体加熱装置、温水タンク、及びバイナリー発電装置を循環する発電システムにおいても、温水タンク内の水の液量を第2液量とすることによって、熱媒体の温度上昇が低減される。   According to this binary power generation system, even in the power generation system in which the heat medium circulates through the heat medium heating device, the hot water tank, and the binary power generation device, the amount of water in the hot water tank is set to the second liquid amount. The temperature rise of the medium is reduced.

本発明によれば、バイナリー発電装置における発電が停止したときに、バイナリー発電装置に供給される熱媒体の温度上昇を低減できるバイナリー発電システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the electric power generation in a binary power generation device stops, the binary power generation system which can reduce the temperature rise of the heat medium supplied to a binary power generation device can be provided.

図1は、本発明の実施形態に係るバイナリー発電システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a binary power generation system according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1のE1部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an E1 portion of FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described 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.

図1を参照して、一実施形態に係るバイナリー発電システム1について説明する。図1に示されるように、バイナリー発電システム1は、排ガスボイラといった熱源5で加熱された熱媒体を用いて、水を加熱し、更に発電を行うシステムである。バイナリー発電システム1は、熱媒体を流すための熱媒体ラインL1と、熱媒体ラインL1内の熱媒体を加熱するための熱媒体加熱装置10と、熱媒体加熱装置10の下流側に配置され、内部に貯留した水と熱媒体ラインL1内の熱媒体との熱交換により水を加熱するための温水タンク20と、温水タンク20の下流側に配置され、作動媒体と熱媒体ラインL1内の熱媒体との熱交換により作動媒体を蒸発させ、蒸発した作動媒体により発電を行うバイナリー発電装置30とを備える。熱媒体ラインL1は、熱媒体加熱装置10、温水タンク20、及びバイナリー発電装置30に設けられる。ここで、「ライン」とは、内部を流体が流れる配管を意味し、「下流」とは、熱媒体の熱が利用される順番を基準としている。   With reference to FIG. 1, the binary electric power generation system 1 which concerns on one Embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, the binary power generation system 1 is a system that heats water using a heat medium heated by a heat source 5 such as an exhaust gas boiler, and further generates power. The binary power generation system 1 is disposed on the downstream side of the heat medium heating device 10, the heat medium line L1 for flowing the heat medium, the heat medium heating device 10 for heating the heat medium in the heat medium line L1, The hot water tank 20 for heating the water by heat exchange between the water stored inside and the heat medium in the heat medium line L1, and the heat medium in the working medium and the heat medium line L1 are arranged on the downstream side of the hot water tank 20. A binary power generation apparatus 30 is provided that evaporates the working medium by heat exchange with the medium and generates power using the evaporated working medium. The heat medium line L <b> 1 is provided in the heat medium heating device 10, the hot water tank 20, and the binary power generation device 30. Here, “line” means a pipe through which a fluid flows, and “downstream” is based on the order in which the heat of the heat medium is used.

熱媒体ラインL1を流れる熱媒体としては、例えば温水または水蒸気が用いられ得る。この場合、熱源5の排ガスボイラは、温水または水蒸気を生成する。なお、バイナリー発電システム1の熱源5は、排ガスボイラに限られず、例えば地熱であってもよい。熱媒体として、水以外の流体が用いられてもよく、その場合、温水は温熱媒体と呼び換えられ、水蒸気は熱媒体蒸気と呼び換えられる。熱媒体ラインL1を流れる熱媒体としての水の流量は、例えば毎分2000リットル程度である。   As the heat medium flowing through the heat medium line L1, for example, warm water or water vapor can be used. In this case, the exhaust gas boiler of the heat source 5 generates warm water or steam. Note that the heat source 5 of the binary power generation system 1 is not limited to the exhaust gas boiler, and may be, for example, geothermal heat. A fluid other than water may be used as the heat medium, in which case hot water is referred to as a heat medium, and water vapor is referred to as a heat medium vapor. The flow rate of water as the heat medium flowing through the heat medium line L1 is, for example, about 2000 liters per minute.

熱媒体加熱装置10に設けられる熱媒体ラインL1は、熱媒体加熱装置10内に熱媒体加熱ラインL10を含む。熱媒体加熱ラインL10は、熱源5からの熱媒体を加熱することができる。この加熱は、例えば、熱交換といった方法によって行われる。バイナリー発電システム1は、バイナリー発電装置30が発電を停止したときは、熱媒体加熱装置10から熱媒体への熱供給を停止したり、又は、熱供給量を減少させたりするように設定することができる。   A heat medium line L <b> 1 provided in the heat medium heating device 10 includes a heat medium heating line L <b> 10 in the heat medium heating device 10. The heat medium heating line L <b> 10 can heat the heat medium from the heat source 5. This heating is performed by a method such as heat exchange, for example. The binary power generation system 1 is set to stop the heat supply from the heat medium heating device 10 to the heat medium or reduce the heat supply amount when the binary power generation device 30 stops the power generation. Can do.

熱媒体ラインL1は、温水タンク20内に貯留された水を加熱するための水加熱用熱媒体ラインL20を含む。水加熱用熱媒体ラインL20では、温水タンク20内の水と、水加熱用熱媒体ラインL20を流れる熱媒体との熱交換がなされる。温水タンク20は、温水タンク20内の水の液量を2段階に調整するための液量調整機構21を有する。温水タンク20内の水は、液量調整機構21によって供給される。液量調整機構21は補給水源7に接続されている。温水タンク20内の水と、熱媒体との熱交換によって、温水タンク20内の水の温度が上昇する。その一方で、熱媒体の温度が下降する。温度上昇した温水タンク20内の水は、給湯、融雪、吸収式冷凍機の熱源等といった温水利用先6に供給される。温度下降した熱媒体は、熱媒体ラインL1を流れてバイナリー発電装置30に供給される。   The heat medium line L1 includes a water heating heat medium line L20 for heating water stored in the hot water tank 20. In the heat medium line L20 for water heating, heat exchange between the water in the hot water tank 20 and the heat medium flowing through the heat medium line L20 for water heating is performed. The hot water tank 20 has a liquid amount adjusting mechanism 21 for adjusting the amount of water in the hot water tank 20 in two stages. The water in the hot water tank 20 is supplied by the liquid amount adjusting mechanism 21. The liquid amount adjusting mechanism 21 is connected to the makeup water source 7. The temperature of the water in the hot water tank 20 rises by heat exchange between the water in the hot water tank 20 and the heat medium. On the other hand, the temperature of the heat medium decreases. The water in the hot water tank 20 whose temperature has risen is supplied to the hot water usage destination 6 such as hot water supply, snow melting, a heat source of an absorption refrigerator, and the like. The heat medium whose temperature has been lowered flows through the heat medium line L <b> 1 and is supplied to the binary power generation device 30.

熱媒体ラインL1は、バイナリー発電を行うための発電用熱媒体ラインL30を含む。発電用熱媒体ラインL30には、水加熱用熱媒体ラインL20における熱交換を行い温水タンク20内の水を加熱した後の熱媒体が通る。バイナリー発電装置30は、熱媒体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おり、例えば100kW程度の出力で発電できる。バイナリー発電装置30は、例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。   The heat medium line L1 includes a power generation heat medium line L30 for performing binary power generation. The heat medium after heat exchange in the heat medium line L20 for water heating to heat the water in the hot water tank 20 passes through the heat medium line L30 for power generation. The binary power generation device 30 is configured to generate power using a heat medium as a heat source, and can generate power with an output of about 100 kW, for example. The binary power generation device 30 is a device that employs, for example, an organic Rankine Cycle (ORC).

バイナリー発電装置30は、作動媒体を流す作動媒体ラインW1を備える。また、バイナリー発電装置30は、作動媒体ラインW1内の作動媒体と発電用熱媒体ラインL30内の熱媒体との熱交換を行うための蒸発器31と、蒸発器31で蒸発した作動媒体を用いて発電を行うための発電機32と、作動媒体を凝縮させるための凝縮器33とを備える。発電機32は、たとえばタービンの回転により発電を行うことができる。循環流路である作動媒体ラインW1は、蒸発器31、発電機32のタービン及び凝縮器33を通る。作動媒体ラインW1には、作動媒体の循環ポンプが設けられてもよい。バイナリー発電装置30には、冷却塔34が接続されており、例えば、冷却塔34で冷却された冷却水が、凝縮器33において作動媒体を凝縮させる。バイナリー発電装置30に用いられる作動媒体は、たとえば不活性ガスである。   The binary power generation device 30 includes a working medium line W1 through which a working medium flows. The binary power generator 30 uses an evaporator 31 for exchanging heat between the working medium in the working medium line W1 and the heat medium in the power generation heat medium line L30, and the working medium evaporated in the evaporator 31. A generator 32 for generating electric power and a condenser 33 for condensing the working medium. The generator 32 can generate electric power by rotating the turbine, for example. A working medium line W <b> 1 that is a circulation channel passes through the evaporator 31, the turbine of the generator 32, and the condenser 33. The working medium line W1 may be provided with a working medium circulation pump. A cooling tower 34 is connected to the binary power generation apparatus 30. For example, cooling water cooled by the cooling tower 34 condenses the working medium in the condenser 33. The working medium used for the binary power generator 30 is, for example, an inert gas.

バイナリー発電システム1では、熱媒体ラインL1は、バイナリー発電装置30よりも下流側において、熱媒体ラインL1の熱媒体加熱装置10よりも上流側に接続されており、循環流路を形成する。熱媒体は、熱媒体ラインL1を通って、熱媒体加熱装置10、温水タンク20、及びバイナリー発電装置30を循環することができる。熱媒体ラインL1は、循環流路を形成する替わりに、熱媒体を熱媒体加熱装置10、温水タンク20及びバイナリー発電装置30の順に流した後に、その熱媒体をバイナリー発電システム1の外部に供給するように形成されてもよい。   In the binary power generation system 1, the heat medium line L1 is connected to the upstream side of the heat medium heating device 10 of the heat medium line L1 on the downstream side of the binary power generation device 30 and forms a circulation flow path. The heat medium can circulate through the heat medium heating device 10, the hot water tank 20, and the binary power generation device 30 through the heat medium line L1. Instead of forming a circulation flow path, the heat medium line L1 supplies the heat medium to the outside of the binary power generation system 1 after flowing the heat medium in the order of the heat medium heating device 10, the hot water tank 20, and the binary power generation device 30. May be formed.

図2を参照して、温水タンク20について説明する。図2は、温水タンク20及び液量調整機構21を示す図であり、図1のE1部に対応する。液量調整機構21は、バイナリー発電装置30が発電を行う間は、温水タンク20内の液量を第1液量とするように調整する。バイナリー発電装置30が発電を停止したときには、液量調整機構21は、温水タンク20内の液量を第1液量より多い第2液量とするように調整する。図2では、第1液量に対応する液位H1と、第2液量に対応する液位H2とが示されている。液位は、温水タンク20の底部から温水タンク20に供給された水の液面までの高さで規定される。   The hot water tank 20 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view showing the hot water tank 20 and the liquid amount adjusting mechanism 21, and corresponds to the E1 portion of FIG. The liquid amount adjusting mechanism 21 adjusts the liquid amount in the hot water tank 20 to be the first liquid amount while the binary power generation device 30 generates power. When the binary power generation device 30 stops power generation, the liquid amount adjustment mechanism 21 adjusts the liquid amount in the hot water tank 20 to be a second liquid amount that is larger than the first liquid amount. In FIG. 2, a liquid level H1 corresponding to the first liquid amount and a liquid level H2 corresponding to the second liquid amount are shown. The liquid level is defined by the height from the bottom of the hot water tank 20 to the level of the water supplied to the hot water tank 20.

液量調整機構21は、例えば、第1給水部22と第2給水部23とを備える。第1給水部22は、バイナリー発電装置30が発電を行う間に、温水タンク20内の液量を第1液量とするように水を温水タンク20内に供給する。第1給水部22は、例えば、ボールタップを含む第1給水口22aを有する。第1給水口22aには、第1給水ラインM22を通じて補給水源7から水が供給される。第1給水口22aを介して温水タンク20内に水が供給され、ボールタップによって、温水タンク20の液位が液位H1となるように、すなわち温水タンク20内の液量が第1液量となるように、温水タンク20の液位が制御される。第1給水口22aから温水タンク20に供給される水の流量は、例えば毎分50リットルであり、第1液量は、例えば2立方メートルである。   The liquid amount adjusting mechanism 21 includes, for example, a first water supply unit 22 and a second water supply unit 23. The first water supply unit 22 supplies water into the hot water tank 20 so that the liquid amount in the hot water tank 20 is set to the first liquid amount while the binary power generation device 30 performs power generation. The 1st water supply part 22 has the 1st water supply port 22a containing a ball tap, for example. Water is supplied to the first water supply port 22a from the makeup water source 7 through the first water supply line M22. Water is supplied into the hot water tank 20 through the first water supply port 22a, and the liquid level in the hot water tank 20 becomes the liquid level H1 by the ball tap, that is, the liquid amount in the hot water tank 20 is equal to the first liquid amount. Thus, the liquid level of the hot water tank 20 is controlled. The flow rate of water supplied from the first water supply port 22a to the hot water tank 20 is, for example, 50 liters per minute, and the first liquid amount is, for example, 2 cubic meters.

第2給水部23は、例えば、ボールタップを含む第2給水口23aと、第2給水口23aの上流側に設けられる第2バルブ23bとを有する。第2給水口23aには、第2給水ラインM23を通じて補給水源7から水が供給される。第2バルブ23bは、バイナリー発電装置30が発電を行う間、例えば、バイナリー発電装置30から第2給水部23に供給される信号SGによって、第2給水ラインM23に水を通さないように閉じられた状態であることができる。バイナリー発電装置30が発電を行う間、第2バルブ23bは閉じられているので、第2給水口23aから温水タンク20には水が供給されない。その一方で、第1給水口22aから温水タンク20に水が供給されて、温水タンク20内の液量は第1液量を維持する。信号SGは、例えば、発電機32における発電に応じて供給される電流である。   The 2nd water supply part 23 has the 2nd water supply port 23a containing a ball tap, for example, and the 2nd valve | bulb 23b provided in the upstream of the 2nd water supply port 23a. Water is supplied to the second water supply port 23a from the makeup water source 7 through the second water supply line M23. The second valve 23b is closed so that water does not pass through the second water supply line M23, for example, by a signal SG supplied from the binary power generator 30 to the second water supply unit 23 while the binary power generator 30 generates power. It can be in the state. Since the second valve 23b is closed while the binary power generation device 30 generates power, water is not supplied to the hot water tank 20 from the second water supply port 23a. On the other hand, water is supplied to the hot water tank 20 from the first water supply port 22a, and the liquid amount in the hot water tank 20 maintains the first liquid amount. The signal SG is, for example, a current that is supplied in response to power generation in the generator 32.

バイナリー発電装置30が発電を停止したときは、例えば、バイナリー発電装置30から第2給水部23に供給される信号SGが停止し、第2バルブ23bは、第2給水ラインM23に水を通すように開けられた状態となることができる。第2給水部23によって、温水タンク20内の液量が第2液量に達するまで、第2給水口23aから水が供給される。第2給水部23は、例えば、ボールタップによって、温水タンク20の液位が液位H2となるように、すなわち温水タンク20内の液量が第2液量となるように、温水タンク20の液位を制御する。第2給水口23aから温水タンク20に供給される水の流量は、例えば毎分100リットルであり、第2液量は、例えば2.5立方メートルである。   When the binary power generation device 30 stops power generation, for example, the signal SG supplied from the binary power generation device 30 to the second water supply unit 23 stops, and the second valve 23b passes water through the second water supply line M23. Can be opened. Water is supplied from the second water supply port 23a by the second water supply unit 23 until the liquid amount in the hot water tank 20 reaches the second liquid amount. The second water supply unit 23 is configured so that the liquid level in the hot water tank 20 becomes the liquid level H2, for example, by a ball tap, that is, the liquid amount in the hot water tank 20 becomes the second liquid amount. Control the position. The flow rate of water supplied from the second water supply port 23a to the hot water tank 20 is, for example, 100 liters per minute, and the second liquid amount is, for example, 2.5 cubic meters.

バイナリー発電装置30から液量調整機構21への信号SGの送信は、バイナリー発電装置30が発電を行う間に行われ、バイナリー発電装置30が発電を停止したときに停止される。なお、これとは逆に、信号SGの送信は、バイナリー発電装置30が発電を行う間に停止され、バイナリー発電装置30が発電を停止したときに行われてもよい。その場合、第2バルブ23bの開閉形式は、上記とは逆になる。また、第1給水部22は、ボールタップを含む第1給水口22aに加えて、第1給水口22aの上流側に第1バルブ(図示せず)を有してもよい。   Transmission of the signal SG from the binary power generation device 30 to the liquid amount adjusting mechanism 21 is performed while the binary power generation device 30 performs power generation, and is stopped when the binary power generation device 30 stops power generation. On the contrary, the transmission of the signal SG may be performed when the binary power generation device 30 is stopped while generating power and the binary power generation device 30 stops generating power. In that case, the opening / closing format of the second valve 23b is opposite to the above. Moreover, the 1st water supply part 22 may have a 1st valve | bulb (not shown) in the upstream of the 1st water supply port 22a in addition to the 1st water supply port 22a containing a ball tap.

バイナリー発電システム1では、温水タンク20が水を貯留し、温水タンク20内では、水と熱媒体ラインL1内の熱媒体との熱交換によって、温水タンク20内の水の温度は上昇し、熱媒体の温度は下降する。温水タンク20内で温度下降した熱媒体は、温水タンク20よりも下流側に配置されたバイナリー発電装置30に供給される。温水タンク20の液量調整機構21は、バイナリー発電装置30が発電を行う間は、温水タンク20内の液量を第1液量とするように調整し、バイナリー発電装置30が発電を停止したときに、温水タンク20内の液量を第1液量より多い第2液量とするように調整する。温水タンク20内の液量が第2液量のときは、第1液量であるときに比べて、温水タンク20内の水の温度がより低下し、熱媒体から水に移動する熱量がより増大するので、バイナリー発電装置30における発電が停止したときに、熱媒体の温度上昇が低減されることができる。温水タンク20における液量の変化が、バイナリー発電装置30の発電停止に伴う熱需要の急変を補うので、熱媒体加熱装置10からの熱供給の停止又は熱供給量の減少に時間を要した場合でも、熱媒体の温度及び圧力が過剰に上昇することが防止される。   In the binary power generation system 1, the hot water tank 20 stores water, and in the hot water tank 20, the temperature of the water in the hot water tank 20 increases due to heat exchange between the water and the heat medium in the heat medium line L <b> 1. The temperature of the medium decreases. The heat medium whose temperature has dropped in the hot water tank 20 is supplied to the binary power generation apparatus 30 disposed downstream of the hot water tank 20. The liquid amount adjusting mechanism 21 of the hot water tank 20 adjusts the liquid amount in the hot water tank 20 to be the first liquid amount while the binary power generation device 30 generates power, and the binary power generation device 30 stops power generation. Sometimes, the amount of liquid in the hot water tank 20 is adjusted to be a second amount larger than the first amount. When the liquid amount in the hot water tank 20 is the second liquid amount, the temperature of the water in the hot water tank 20 is lower than when the liquid amount is the first liquid amount, and more heat is transferred from the heat medium to the water. Therefore, when the power generation in the binary power generation apparatus 30 is stopped, the temperature increase of the heat medium can be reduced. When the change in the amount of liquid in the hot water tank 20 compensates for a sudden change in the heat demand accompanying the stoppage of power generation of the binary power generation device 30, it takes time to stop the heat supply from the heat medium heating device 10 or decrease the heat supply amount. However, the temperature and pressure of the heat medium are prevented from rising excessively.

本実施形態では、温水タンク20内の液量が第1液量(例えば2立方メートル)であるとき、温水タンク20内の水の温度は、例えば摂氏90度である。バイナリー発電装置30が発電を行っているとき、この摂氏90度の水によって冷却された熱媒体がバイナリー発電装置30に供給される。バイナリー発電装置30が発電を停止したときには、熱媒体の温度が、例えば摂氏95度から摂氏110度に上昇する。この熱媒体の温度上昇に伴い、第2給水口23aから水が供給されるので、温水タンク20内の液量は第2液量となる。温水タンク20内の液量が第2液量(例えば2.5立方メートル)であるとき、温水タンク20内の水の温度は、例えば、摂氏78度に低下する。第2給水口23aから温水タンク20に供給される水の温度は、例えば、摂氏30度である。温水タンク20内の液量が第2液量になることによって、温水タンク20内の水の温度は、例えば、摂氏90度から摂氏78度に低下するので、温水タンク20における熱媒体からの入熱が増えて、バイナリー発電装置30に供給される熱媒体の温度が摂氏110度から下降する。   In the present embodiment, when the liquid amount in the hot water tank 20 is the first liquid amount (for example, 2 cubic meters), the temperature of the water in the hot water tank 20 is, for example, 90 degrees Celsius. When the binary power generation device 30 is generating power, the heat medium cooled by the water of 90 degrees Celsius is supplied to the binary power generation device 30. When the binary power generation device 30 stops power generation, the temperature of the heat medium increases, for example, from 95 degrees Celsius to 110 degrees Celsius. As the temperature of the heat medium rises, water is supplied from the second water supply port 23a, so that the liquid amount in the hot water tank 20 becomes the second liquid amount. When the amount of liquid in the hot water tank 20 is the second liquid amount (for example, 2.5 cubic meters), the temperature of the water in the hot water tank 20 decreases to, for example, 78 degrees Celsius. The temperature of the water supplied from the second water supply port 23a to the hot water tank 20 is, for example, 30 degrees Celsius. When the amount of liquid in the hot water tank 20 becomes the second liquid amount, the temperature of the water in the hot water tank 20 decreases from, for example, 90 degrees Celsius to 78 degrees Celsius. As the heat increases, the temperature of the heat medium supplied to the binary power generator 30 falls from 110 degrees Celsius.

バイナリー発電システム1では、熱源5からの熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置10からの熱供給の停止又は熱供給量の減少に時間を要しても、液量調整機構21は、バイナリー発電装置30からの信号SGに基づいて、迅速に温水タンク20内の水の液量を第2液量とすることができる。発電機32から供給される信号SGを用いた場合には、複雑な制御を必要とすることもない。   In the binary power generation system 1, even if it takes time to stop the heat supply from the heat medium heating device 10 that heats the heat medium from the heat source 5 or to reduce the heat supply amount, the liquid amount adjusting mechanism 21 is not limited to the binary power generation device. Based on the signal SG from 30, the amount of water in the hot water tank 20 can be quickly made the second amount. When the signal SG supplied from the generator 32 is used, complicated control is not required.

バイナリー発電装置30が発電を停止したときの熱媒体における温度上昇の低減は、熱媒体が熱媒体加熱装置10、温水タンク20、及びバイナリー発電装置30を循環する発電システムにおいて、温水タンク20内の水の液量を第2液量とすることによって、熱媒体の温度上昇が低減される。また、熱媒体ラインL1が熱媒体加熱装置10、温水タンク20及びバイナリー発電装置30の順に熱媒体を流した後に、その熱媒体をバイナリー発電システム1の外部に供給する発電システムにおいても、温水タンク20内の水の液量を第2液量とすることによって、熱媒体の温度上昇が低減される。   When the binary power generation device 30 stops power generation, the temperature increase in the heat medium is reduced in the power generation system in which the heat medium circulates through the heat medium heating device 10, the hot water tank 20, and the binary power generation device 30. By setting the amount of water to the second amount, the temperature rise of the heat medium is reduced. In the power generation system in which the heat medium line L1 flows the heat medium in the order of the heat medium heating device 10, the hot water tank 20, and the binary power generation device 30 and then supplies the heat medium to the outside of the binary power generation system 1, the hot water tank By making the liquid amount of the water in 20 the 2nd liquid amount, the temperature rise of a heat carrier is reduced.

以上、本発明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ない。例えば、液量調整機構21は、ボールタップを含む給水口の替わりに、温水タンク20内に供給された水をオーバーフローさせる構造を有していてもよい。すなわち、バイナリー発電装置30が発電を停止したときは、第2給水口23aから温水タンク20内に水を供給し、温水タンク20内の水が第2液量に対応する液位H2を示すように、温水タンク20内の水をオーバーフローさせてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment. For example, the liquid amount adjustment mechanism 21 may have a structure that causes the water supplied into the hot water tank 20 to overflow instead of a water supply port including a ball tap. That is, when the binary power generation device 30 stops power generation, water is supplied into the hot water tank 20 from the second water supply port 23a, and the water in the hot water tank 20 shows the liquid level H2 corresponding to the second liquid amount. In addition, the water in the hot water tank 20 may overflow.

また、例えば、液量調整機構21は、液位センサと電磁弁との組み合わせを有していてもよい。すなわち、温水タンク20内に液位センサを設け、第2給水口23aに電磁弁を設けてもよい。液位センサは、温水タンク20の液位を検出する。バイナリー発電装置30が発電を停止したときは、電磁弁を開け、液位センサの検出値が第2液量に対応する液位H2を示すまで、第2給水口23aから温水タンク20内に水を供給してもよい。   For example, the liquid amount adjusting mechanism 21 may have a combination of a liquid level sensor and an electromagnetic valve. That is, a liquid level sensor may be provided in the hot water tank 20, and an electromagnetic valve may be provided in the second water supply port 23a. The liquid level sensor detects the liquid level in the hot water tank 20. When the binary power generation device 30 stops power generation, the solenoid valve is opened, and water is supplied from the second water supply port 23a into the hot water tank 20 until the detection value of the liquid level sensor indicates the liquid level H2 corresponding to the second liquid amount. May be supplied.

また、バイナリー発電システム1は、第1給水部22と第2給水部23に対して、水の供給・停止を制御するコントローラを備えてもよい。コントローラは、例えば、バイナリー発電装置30から第2給水部23に送信される信号SGに基づいて、第2バルブ23bの開閉を制御してもよい。   Further, the binary power generation system 1 may include a controller that controls supply / stop of water with respect to the first water supply unit 22 and the second water supply unit 23. For example, the controller may control opening and closing of the second valve 23b based on a signal SG transmitted from the binary power generation device 30 to the second water supply unit 23.

上記の実施形態では、温水タンク20は水を貯留すると共に水が温水タンク20に供給されたが、温水タンク20が海水を貯留すると共に海水が温水タンク20に供給されてもよい。   In the above embodiment, the hot water tank 20 stores water and the water is supplied to the hot water tank 20, but the hot water tank 20 may store seawater and the seawater may be supplied to the hot water tank 20.

1 バイナリー発電システム
10 熱媒体加熱装置
20 温水タンク
21 液量調整機構
30 バイナリー発電装置
L1 熱媒体ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Binary power generation system 10 Heat medium heating device 20 Hot water tank 21 Liquid quantity adjustment mechanism 30 Binary power generation device L1 Heat medium line

Claims (3)

熱媒体を流すための熱媒体ラインと、
前記熱媒体ラインが設けられると共に、前記熱媒体ライン内の前記熱媒体を加熱するための熱媒体加熱装置と、
前記熱媒体ラインが設けられ前記熱媒体加熱装置よりも下流側に配置されると共に、水を貯留し前記水と前記熱媒体ライン内の前記熱媒体との熱交換により前記水を加熱するための温水タンクと、
前記熱媒体ラインが設けられ前記温水タンクよりも下流側に配置されると共に、作動媒体と前記熱媒体ライン内の前記熱媒体との熱交換により前記作動媒体を蒸発させ、蒸発した前記作動媒体により発電を行うバイナリー発電装置と、
を備え、
前記温水タンクは、前記温水タンク内の前記水の液量を調整するための液量調整機構を有し、
前記液量調整機構は、前記バイナリー発電装置が発電を行う間は、前記温水タンク内の前記液量を第1液量とするように調整し、
前記液量調整機構は、前記バイナリー発電装置が発電を停止したときに、前記温水タンク内の前記液量を前記第1液量より多い第2液量とするように調整する、バイナリー発電システム。
A heat medium line for flowing the heat medium;
The heat medium line is provided, and a heat medium heating device for heating the heat medium in the heat medium line;
The heat medium line is provided and disposed downstream of the heat medium heating device, and stores water and heats the water by heat exchange between the water and the heat medium in the heat medium line. A hot water tank,
The heat medium line is provided and is disposed downstream of the hot water tank, and the working medium is evaporated by heat exchange between the working medium and the heat medium in the heat medium line. A binary power generation device that generates power;
With
The hot water tank has a liquid amount adjusting mechanism for adjusting the liquid amount of the water in the hot water tank,
The liquid amount adjusting mechanism adjusts the liquid amount in the hot water tank to be the first liquid amount while the binary power generation device generates power,
The liquid amount adjusting mechanism adjusts the liquid amount in the hot water tank to be a second liquid amount larger than the first liquid amount when the binary power generation device stops power generation.
前記バイナリー発電装置は、当該バイナリー発電装置が発電を停止したときに、前記温水タンク内の前記液量を前記第2液量とするための信号を前記液量調整機構に送信する、請求項1に記載のバイナリー発電システム。   The binary power generation device, when the binary power generation device stops power generation, transmits a signal for setting the liquid amount in the hot water tank to the second liquid amount to the liquid amount adjusting mechanism. Binary power generation system described in 前記熱媒体ラインは、前記バイナリー発電装置よりも下流側において、前記熱媒体ラインの前記熱媒体加熱装置よりも上流側に接続されて循環流路を形成しており、
前記熱媒体は、前記熱媒体ラインを通って、前記熱媒体加熱装置、前記温水タンク、及び前記バイナリー発電装置を循環する、請求項1または2に記載のバイナリー発電システム。
The heat medium line is connected to the upstream side of the heat medium heating device of the heat medium line on the downstream side of the binary power generation device to form a circulation channel,
3. The binary power generation system according to claim 1, wherein the heat medium circulates through the heat medium line through the heat medium heating device, the hot water tank, and the binary power generation device.
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