JP2022090556A - Binary power generator and its control method - Google Patents

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Shigeto Adachi
祐之輔 小林
Yunosuke Kobayashi
和真 西村
Kazuma Nishimura
英樹 眞保
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Abstract

To suppress the flow-in of a lubricant existing in piping between a pump and an evaporator to the evaporator at a stop of an operation of a binary power generator.SOLUTION: A binary power generator 10 comprises a circulation flow passage 20 in which a pump 11, an evaporator 12, an expander 13 and a condenser 14 are connected to one another in this order, a lubricant is contained in a working fluid which circulates in the circulation flow passage 20, the circulation flow passage 20 has a first flow passage 21 for connecting the pump 11 and the evaporator 12, and the first flow passage 21 has an erecting flow passage 42 which is formed so as to erect from an upstream flow passage 41 existing at an upstream side, and includes a portion located above a flow-in port 32 of the evaporator 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、バイナリー発電装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a binary power generator and a control method thereof.

工場排熱などの比較的低温の熱エネルギーによる熱源媒体と、蒸発温度の低い有機媒体を用いた作動媒体とを利用して、ランキンサイクルにより発電を行うバイナリー発電装置が知られている。この種の発電装置として、特許文献1には、作動媒体を循環させる循環流路を備えたバイナリー発電装置が開示されており、循環流路には、ポンプと、蒸発器と、過熱器と、膨張機と、凝縮器とが、この順に配置されている。作動媒体には、膨張機の潤滑を目的として潤滑油が含まれているため、作動媒体に随伴して潤滑油も循環路を循環している。特許文献1のバイナリー発電装置は、作動媒体に随伴されずに過熱器に残溜した潤滑油を分離器へ戻すためのバイパス流路が設けられており、油抜き制御によって過熱器内の潤滑油の残溜を抑えるようになっている。 A binary power generation device that generates power by the Rankine cycle using a heat source medium using relatively low-temperature heat energy such as factory exhaust heat and an operating medium using an organic medium having a low evaporation temperature is known. As this type of power generation device, Patent Document 1 discloses a binary power generation device provided with a circulation flow path for circulating an operating medium, and the circulation flow path includes a pump, an evaporator, a superheater, and the like. The expander and the condenser are arranged in this order. Since the working medium contains lubricating oil for the purpose of lubricating the expander, the lubricating oil also circulates in the circulation path along with the working medium. The binary power generator of Patent Document 1 is provided with a bypass flow path for returning the lubricating oil remaining in the superheater to the separator without being accompanied by the working medium, and the lubricating oil in the superheater is controlled by oil drainage control. It is designed to suppress the residual oil.

特開2014-47636号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-47636

ところで、このバイナリー発電装置では、停止時にポンプと蒸発器との間の配管内に存在する潤滑油が蒸発器に流れ込んでしまうことがある。油が蒸発器の伝熱面に付着してしまうと、熱交換性能が低下する可能性がある。 By the way, in this binary power generation device, the lubricating oil existing in the piping between the pump and the evaporator may flow into the evaporator when stopped. If the oil adheres to the heat transfer surface of the evaporator, the heat exchange performance may deteriorate.

そこで、本発明の目的は、このバイナリー発電装置の停止時に、ポンプと蒸発器との間の配管内に存在する潤滑油が蒸発器へ流れ込んでしまうことを抑制することである。 Therefore, an object of the present invention is to prevent the lubricating oil existing in the piping between the pump and the evaporator from flowing into the evaporator when the binary power generation device is stopped.

本発明に係るバイナリー発電装置は、加熱媒体によって作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した作動媒体の膨張によって駆動する膨張機と、前記膨張機から流出した作動媒体を、冷却媒体によって凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器から流出した作動媒体を前記蒸発器に送り出すポンプと、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び凝縮器がこの順に接続され、前記ポンプの駆動によって作動媒体を循環させる循環流路と、前記循環流路内に作動媒体とともに存在し、前記膨張機を潤滑させる潤滑油とを備えており、前記循環流路は、前記ポンプと前記蒸発器を接続する第1流路を有しており、前記第1流路は、前記ポンプに接続された上流流路と、前記上流流路から立ち上がり且つ前記蒸発器における作動媒体の流入口よりも上に位置する部分を含む起立流路とを有している。 The binary power generation device according to the present invention includes an evaporator that evaporates at least a part of the working medium by a heating medium, an expander that is driven by the expansion of the working medium evaporated by the evaporator, and a working medium that flows out of the expander. A condenser for condensing with a cooling medium, a pump for sending the working medium flowing out of the condenser to the evaporator, and the pump, the evaporator, the expander, and the condenser are connected in this order, and the pump is connected. A circulation flow path that circulates the working medium by driving and a lubricating oil that exists together with the working medium in the circulation flow path and lubricates the expander are provided, and the circulation flow path includes the pump and the evaporator. The first flow path is connected to the upstream flow path connected to the pump, and rises from the upstream flow path and is above the inlet of the working medium in the evaporator. It has an upright flow path including a portion located at.

この態様では、ポンプと蒸発器とを接続する第1流路上において、起立流路は、上流流路から立ち上がるように形成されているため、バイナリー発電装置の運転停止時に、起立流路よりもポンプ側(上流側)にある作動媒体は蒸発器へ流れ込み難い。これにより、蒸発器の潤滑油の残溜量は低減されるとともに、潤滑油が蒸発器に残溜して加熱されて劣化することを抑制できる。また、起立流路は、蒸発器における作動媒体の流入口よりも高い位置を通過するように形成されているため、バイナリー発電装置の運転停止時に、蒸発器で蒸発した作動媒体の一部を、起立流路に戻すことができ、蒸発器に潤滑油が溜まるのことを抑制する。 In this embodiment, since the upright flow path is formed so as to rise from the upstream flow path on the first flow path connecting the pump and the evaporator, the pump is more than the upright flow path when the operation of the binary power generation device is stopped. The working medium on the side (upstream side) does not easily flow into the evaporator. As a result, the amount of residual lubricating oil in the evaporator can be reduced, and it is possible to prevent the lubricating oil from remaining in the evaporator and being heated and deteriorated. Further, since the upright flow path is formed so as to pass through a position higher than the inlet of the working medium in the evaporator, a part of the working medium evaporated by the evaporator when the operation of the binary power generation device is stopped is formed. It can be returned to the upright flow path and suppresses the accumulation of lubricating oil in the evaporator.

前記バイナリー発電装置は、前記蒸発器の底部と前記上流流路とを接続する油戻し流路と、前記油戻し流路上に配置された油戻し弁とを備えていてもよく、その場合、前記油戻し流路は、前記蒸発器の底部から下方に延びるように形成されていてもよい。 The binary power generator may include an oil return flow path connecting the bottom of the evaporator and the upstream flow path, and an oil return valve arranged on the oil return flow path, in which case the said The oil return flow path may be formed so as to extend downward from the bottom of the evaporator.

この態様では、バイナリー発電装置の運転停止時に、油戻し弁を開くことにより、蒸発器の底部に残溜している潤滑油は、油戻し流路を通じて上流流路へと戻される。その結果、運転停止時の蒸発器における潤滑油の残溜量をさらに低減できる。 In this aspect, when the operation of the binary power generation device is stopped, the oil return valve is opened so that the lubricating oil remaining at the bottom of the evaporator is returned to the upstream flow path through the oil return flow path. As a result, the amount of residual lubricating oil in the evaporator when the operation is stopped can be further reduced.

前記循環流路は、前記凝縮器と前記ポンプとを接続する第2流路を含んでいてもよく、その場合、前記バイナリー発電装置は、前記起立流路と前記第2流路とを接続するガス抜き流路と、前記ガス抜き流路上に配置されたガス抜き弁とを備えていてもよい。 The circulation flow path may include a second flow path connecting the condenser and the pump, in which case the binary power generator connects the upright flow path and the second flow path. A degassing flow path and a degassing valve arranged on the degassing flow path may be provided.

この態様では、バイナリー発電装置の運転再開前にガス抜き弁を開くことにより、起立流路に滞溜するガス状の作動媒体は、ガス抜き流路を通じて第2流路に導出される。その結果、起立流路に滞溜するガス状の作動媒体によって生じるガス噛み等の運転再開時の不具合を防止できる。 In this aspect, by opening the gas vent valve before restarting the operation of the binary power generation device, the gaseous working medium accumulated in the upright flow path is led out to the second flow path through the gas vent flow path. As a result, it is possible to prevent problems at the time of restarting operation such as gas biting caused by the gaseous operating medium accumulated in the upright flow path.

前記起立流路は、その上部において水平に延びる水平部を含んでいてもよく、その場合、前記ガス抜き流路は、前記水平部に接続されていてもよい。 The upright flow path may include a horizontal portion extending horizontally in the upper portion thereof, in which case the degassing flow path may be connected to the horizontal portion.

この態様では、起立流路の上部に水平部が設けられることにより、バイナリー発電装置の運転停止時に、蒸発器で蒸発した作動媒体の一部は、起立流路の水平部に流入する。これによって、蒸発器に潤滑油が溜まるのことを抑制するとともに、水平部に滞溜するガス状の作動媒体は、水平部に接続するガス抜き流路を通じて効率的に第2流路に戻される。その結果、起立流路に滞溜するガス状の作動媒体によって生じるガス噛み等の転再開時の不具合を防止できる。 In this aspect, by providing the horizontal portion at the upper part of the upright flow path, a part of the working medium evaporated by the evaporator flows into the horizontal portion of the upright flow path when the operation of the binary power generation device is stopped. As a result, the lubricating oil is suppressed from accumulating in the evaporator, and the gaseous working medium accumulating in the horizontal portion is efficiently returned to the second flow path through the degassing flow path connected to the horizontal portion. .. As a result, it is possible to prevent problems at the time of resumption of rolling such as gas biting caused by the gaseous operating medium accumulated in the upright flow path.

本発明は、ポンプ、蒸発器、膨張機及び凝縮器をこの順に繋ぐ循環流路を備えたバイナリー発電装置の制御方法であって、前記バイナリー発電装置は前記循環流路内に作動媒体とともに存在し前記膨張機を潤滑させる潤滑油を含み、前記循環流路は、前記ポンプと前記蒸発器とを接続する第1流路であって前記蒸発器の作動媒体の流入口よりも上に位置する部分を含む起立流路を有する前記第1流路と、前記凝縮器と前記ポンプとを接続する第2流路とを含み、前記制御方法は、前記ポンプを停止した後に、前記蒸発器から作動媒体ととも前記第1流路へ潤滑油を戻す油戻し動作を開始するとともに、前記起立流路から前記第2流路へガス状の作動媒体を戻すガス抜き動作を開始することと、前記油戻し動作を終了するとともに前記ガス抜き動作を終了した後に、前記ポンプを再起動することとを含む。 The present invention is a method for controlling a binary power generation device including a circulation flow path connecting a pump, an evaporator, an expander and a condenser in this order, and the binary power generation device exists in the circulation flow path together with an operating medium. A portion of the circulation flow path that contains lubricating oil that lubricates the expander and is a first flow path that connects the pump and the evaporator and is located above the inlet of the working medium of the evaporator. The control method includes the first flow path having an upright flow path including the pump and the second flow path connecting the condenser and the pump, and the control method is a working medium from the evaporator after stopping the pump. At the same time, the oil return operation for returning the lubricating oil to the first flow path is started, and the degassing operation for returning the gaseous operating medium from the upright flow path to the second flow path is started, and the oil return operation is started. This includes restarting the pump after terminating the operation and terminating the degassing operation.

この態様では、ポンプの停止後に油戻し動作を行うことにより、蒸発器の底部に残溜している潤滑油は第1流路へ戻される。これによって、バイナリー発電装置の運転停止時の蒸発器における潤滑油の残溜量は低減される。また、ポンプの停止後にガス抜き動作を行うことにより、起立流路に滞溜するガス状の作動媒体は、ガス抜き流路を通じて第2流路へ戻される。これによって、起立流路に滞溜するガス状の作動媒体によって生じるガス噛み等の運転再開時の不具合を防止できる。 In this embodiment, the lubricating oil remaining in the bottom of the evaporator is returned to the first flow path by performing the oil return operation after the pump is stopped. As a result, the amount of residual lubricating oil in the evaporator when the operation of the binary power generation device is stopped is reduced. Further, by performing the degassing operation after the pump is stopped, the gaseous working medium accumulated in the upright flow path is returned to the second flow path through the degassing flow path. This makes it possible to prevent problems at the time of restarting operation such as gas biting caused by the gaseous operating medium accumulated in the upright flow path.

以上説明したように、本発明によれば、バイナリー発電装置の停止時に、ポンプと蒸発器との間の配管内に存在する潤滑油が蒸発器へ流れ込んでしまうことを抑制できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the lubricating oil existing in the piping between the pump and the evaporator from flowing into the evaporator when the binary power generation device is stopped.

第1実施形態に示すバイナリー発電装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the binary power generation apparatus shown in 1st Embodiment. 第2実施形態に示すバイナリー発電装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the binary power generation apparatus shown in 2nd Embodiment. 第2実施形態の制御方法の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the control method of 2nd Embodiment. 第3実施形態に示すバイナリー発電装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the binary power generation apparatus shown in 3rd Embodiment. 第3実施形態の制御方法の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the control method of 3rd Embodiment.

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

<第1実施形態>
図1に示すように、第1実施形態に係るバイナリー発電装置10は、船舶に設置されている発電装置であって、船舶の内燃機関から排出される排ガスを熱源としてランキンサイクルを利用したバイナリー発電を行う発電装置である。バイナリー発電装置10は、作動媒体を循環させる閉回路からなる循環流路20を備えており、作動流体には水の沸点よりも低い沸点を有する有機媒体が用いられている。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the binary power generation device 10 according to the first embodiment is a power generation device installed in a ship, and is a binary power generation using a Rankine cycle using exhaust gas discharged from an internal combustion engine of the ship as a heat source. It is a power generation device that performs. The binary power generation device 10 includes a circulation flow path 20 including a closed circuit for circulating the working medium, and an organic medium having a boiling point lower than the boiling point of water is used as the working fluid.

循環流路20には、ポンプ11と、蒸発器12と、膨張機13と、凝縮器14とが、この順に設けられている。なお、循環流路20には、蒸発器12と膨張機13との間に、過熱器がさらに設けられていてもよい。 The circulation flow path 20 is provided with a pump 11, an evaporator 12, an expander 13, and a condenser 14 in this order. A superheater may be further provided between the evaporator 12 and the expander 13 in the circulation flow path 20.

循環流路20は、ポンプ11と蒸発器12とを接続する第1流路21と、ポンプ11と凝縮器14とを接続する第2流路22と、蒸発器12と膨張機13を接続する第3流路23と、膨張機13と凝縮器14とを接続する第4流路24とを含んでいる。 The circulation flow path 20 connects the first flow path 21 that connects the pump 11 and the evaporator 12, the second flow path 22 that connects the pump 11 and the condenser 14, and the evaporator 12 and the expander 13. It includes a third flow path 23 and a fourth flow path 24 that connects the expander 13 and the condenser 14.

第1流路21の一端はポンプ11の吐出口31に接続され、他端は蒸発器12の流入口32に接続されている。ポンプ11は、蒸発器12よりも高い位置に配置されていてもよく、蒸発器12よりも低い位置に配置されていてもよい。ポンプ11の吐出口31は、蒸発器12の流入口32より高い位置に配置されていてもよく、流入口32よりも低い位置に配置されていてもよい。第2流路22の一端は凝縮器14の流出口に接続され、他端はポンプ11の吸入口に接続されている。 One end of the first flow path 21 is connected to the discharge port 31 of the pump 11, and the other end is connected to the inflow port 32 of the evaporator 12. The pump 11 may be located higher than the evaporator 12 or may be located lower than the evaporator 12. The discharge port 31 of the pump 11 may be arranged at a position higher than the inlet 32 of the evaporator 12, or may be arranged at a position lower than the inlet 32. One end of the second flow path 22 is connected to the outlet of the condenser 14, and the other end is connected to the suction port of the pump 11.

ポンプ11は、液状の作動媒体を所定の圧力まで加圧するとともに、循環流路20において作動媒体を循環させる駆動力を発生させる。 The pump 11 pressurizes the liquid working medium to a predetermined pressure and generates a driving force for circulating the working medium in the circulation flow path 20.

蒸発器12は、加熱媒体が流れる加熱媒体流路33と作動媒体が流れる作動媒体流路34とを有する熱交換器によって構成されており、加熱媒体と液状の作動媒体とを熱交換させて作動媒体を蒸発させる。蒸発器12を構成する熱交換器としては、例えばプレート式熱交換器、多管式熱交換器等が用いられる。 The evaporator 12 is composed of a heat exchanger having a heating medium flow path 33 through which the heating medium flows and an operating medium flow path 34 through which the working medium flows, and operates by exchanging heat between the heating medium and the liquid working medium. Evaporate the medium. As the heat exchanger constituting the evaporator 12, for example, a plate type heat exchanger, a multi-tube heat exchanger, or the like is used.

蒸発器12では、作動媒体の流入口32が蒸発器12の下部に配置されている。すなわち、第1流路21は作動媒体流路34の下部に繋がっている。加熱媒体流路33に供給される加熱媒体は、船舶の内燃機関から排出される掃気用過給空気又はエンジンからの排ガスであるが、これ以外でもよく、例えば工場等から排出される排ガス、高温空気、水蒸気等でもよい。 In the evaporator 12, the inlet 32 of the working medium is arranged at the lower part of the evaporator 12. That is, the first flow path 21 is connected to the lower part of the working medium flow path 34. The heating medium supplied to the heating medium flow path 33 is scavenging supercharged air discharged from the internal combustion engine of a ship or exhaust gas from an engine, but may be other than this, for example, exhaust gas discharged from a factory or the like, high temperature. It may be air, steam, or the like.

膨張機13は、蒸発した作動媒体の膨張エネルギーを機械的な運動エネルギーに変換する回転機によって構成される。膨張機13を構成する回転機としては、例えば一対のスクリューロータを備えたスクリュー式タービン、遠心式タービン等が用いられる。膨張機13には発電機15が接続されており、発電機15は膨張機13を構成する前記回転機の回転駆動によって発電を行うよう構成されている。 The expander 13 is composed of a rotating machine that converts the expansion energy of the evaporated working medium into mechanical kinetic energy. As the rotary machine constituting the expander 13, for example, a screw type turbine provided with a pair of screw rotors, a centrifugal type turbine, or the like is used. A generator 15 is connected to the expander 13, and the generator 15 is configured to generate power by rotationally driving the rotating machine constituting the expander 13.

凝縮器14は、冷却媒体が流れる冷却媒体流路35と、作動媒体が流れる作動媒体流路36とを有する熱交換器によって構成され、冷却媒体と気状の作動媒体とを熱交換させて作動媒体を凝縮させるよう構成されている。 The condenser 14 is composed of a heat exchanger having a cooling medium flow path 35 through which the cooling medium flows and an operating medium flow path 36 through which the working medium flows, and operates by exchanging heat between the cooling medium and the vapor-like working medium. It is configured to condense the medium.

通常、ポンプ11の運転時には、作動媒体は、ポンプ11の作動によって循環流路20内を循環している。ポンプ11の運転を停止した場合には、作動媒体の循環が停止するため、蒸発器12と第1流路21との間において、作動媒体の通常の循環とは異なる流通が生じ易い。ポンプ11の運転停止時に、作動媒体の通常の循環とは異なる流通を抑制するために、第1流路21には起立流路42が設けられている。以下、起立流路42の構成を説明する。 Normally, when the pump 11 is in operation, the working medium circulates in the circulation flow path 20 by the operation of the pump 11. When the operation of the pump 11 is stopped, the circulation of the working medium is stopped, so that the circulation different from the normal circulation of the working medium is likely to occur between the evaporator 12 and the first flow path 21. An upright flow path 42 is provided in the first flow path 21 in order to suppress a flow different from the normal circulation of the working medium when the operation of the pump 11 is stopped. Hereinafter, the configuration of the upright flow path 42 will be described.

第1流路21は、ポンプ11の吐出口31に接続されている上流流路41と、蒸発器12の流入口32に接続されている下流流路43と、上流流路41と下流流路43に繋がる起立流路42とを含んでいる。下流流路43は短いものでよく、下流流路43は省略されてもよい。 The first flow path 21 includes an upstream flow path 41 connected to the discharge port 31 of the pump 11, a downstream flow path 43 connected to the inflow port 32 of the evaporator 12, an upstream flow path 41 and a downstream flow path. It includes an upright flow path 42 connected to 43. The downstream flow path 43 may be short, and the downstream flow path 43 may be omitted.

起立流路42は、上流流路41に繋がる立上げ部51と、下流流路43に繋がる立下げ部53と、水平部52とを含んでいる。 The upright flow path 42 includes a rising portion 51 connected to the upstream flow path 41, a rising portion 53 connected to the downstream flow path 43, and a horizontal portion 52.

立上げ部51は、上流流路41の端部(下流側の端部)から上方に向けて垂直方向又は斜め方向に延びている。ここでいう上方とは、重力方向における上側を意味する。すなわち、起立流路42は、上流流路41から立ち上がるように延びて形成されている。このため、ポンプ11の運転停止時においては、起立流路42よりも上流側に残された作動媒体は、蒸発器12へ流れ込み難い。 The rising portion 51 extends upward from the end portion (downstream side end portion) of the upstream flow path 41 in a vertical direction or an oblique direction. The upper side here means the upper side in the direction of gravity. That is, the upright flow path 42 is formed so as to rise from the upstream flow path 41. Therefore, when the operation of the pump 11 is stopped, the working medium left on the upstream side of the upright flow path 42 is unlikely to flow into the evaporator 12.

立下げ部53は、下流流路43の端部(上流側の端部)から上方に向けて垂直方向又は斜め方向に延びている。すなわち、起立流路42は、蒸発器12の流入口32の位置よりも上に位置する部分を含んでいる。このため、ポンプ11の運転停止時においては、蒸発器12で蒸発した作動媒体が立下げ部53を通じて上に向かって流れ込み易い。なお、下流流路43が省略される場合には、起立流路42の立下げ部53の端部(下流側の端部)が蒸発器12の流入口32に接続される。 The rising portion 53 extends upward from the end portion (upstream side end portion) of the downstream flow path 43 in a vertical direction or an oblique direction. That is, the upright flow path 42 includes a portion located above the position of the inlet 32 of the evaporator 12. Therefore, when the operation of the pump 11 is stopped, the working medium vaporized by the evaporator 12 tends to flow upward through the falling portion 53. When the downstream flow path 43 is omitted, the end portion (downstream side end portion) of the rising portion 53 of the upright flow path 42 is connected to the inflow port 32 of the evaporator 12.

水平部52は、起立流路42における頂部であり、水平部52は水平方向に延びて立上げ部51の端部(下流側の端部)と立下げ部53の端部(上流側の端部)とを繋ぐ。 The horizontal portion 52 is the top portion of the upright flow path 42, and the horizontal portion 52 extends in the horizontal direction and extends in the horizontal direction to the end portion (downstream side end portion) of the rising portion 51 and the end portion (upstream side end portion) of the raising portion 53. Department) and connect.

上流流路41と起立流路42と下流流路43とはそれぞれ、直管や管継手等の配管部品から構成されているが、これに限られない。例えば、上流流路41と起立流路42と下流流路43とがひとつの管部材によって形成されていてもよい。 The upstream flow path 41, the upright flow path 42, and the downstream flow path 43 are each composed of piping parts such as straight pipes and pipe joints, but are not limited thereto. For example, the upstream flow path 41, the upright flow path 42, and the downstream flow path 43 may be formed by one pipe member.

上記のように構成されたバイナリー発電装置10の運転時には、ポンプ11の駆動によって、作動媒体が循環流路20内を循環している。作動媒体には膨張機13を潤滑する潤滑油が含まれており、作動媒体に随伴して循環流路20内を循環する。 During operation of the binary power generation device 10 configured as described above, the working medium circulates in the circulation flow path 20 by the drive of the pump 11. The working medium contains lubricating oil that lubricates the expander 13, and circulates in the circulation flow path 20 along with the working medium.

ポンプ11から吐出された液状の作動媒体は、第1流路21を通じて蒸発器12の作動媒体流路34へ流入し、加熱媒体との熱交換によって蒸発する。このとき、作動媒体流路34には、ある程度の量の液状の作動媒体が溜まった状態で作動媒体の蒸発がなされる。蒸発した作動媒体は第3流路23を通じて膨張機13へ流入し、膨張機13内で膨張する。作動媒体の膨張エネルギーは膨張機13によって運動エネルギーに変換され、変換された運動エネルギーによって発電機15は発電を行う。 The liquid working medium discharged from the pump 11 flows into the working medium flow path 34 of the evaporator 12 through the first flow path 21, and evaporates by heat exchange with the heating medium. At this time, the working medium is evaporated in a state where a certain amount of liquid working medium is accumulated in the working medium flow path 34. The evaporated working medium flows into the expander 13 through the third flow path 23 and expands in the expander 13. The expansion energy of the working medium is converted into kinetic energy by the expander 13, and the generator 15 generates electricity by the converted kinetic energy.

膨張機13で膨張し圧力の低下した作動媒体は、第4流路24を通じて凝縮器14の作動媒体流路36へ流れ込み、冷却媒体との熱交換によって凝縮する。凝縮した液状の作動媒体は、第2流路22を通じてポンプ11へ流れ込む。 The working medium expanded by the expander 13 and having a reduced pressure flows into the working medium flow path 36 of the condenser 14 through the fourth flow path 24, and is condensed by heat exchange with the cooling medium. The condensed liquid working medium flows into the pump 11 through the second flow path 22.

上記のように動作するバイナリー発電装置10では、ポンプ11の運転停止によって作動媒体の循環が停止した後でも、蒸発器12への加熱媒体の供給が継続してなされる場合がある。船舶に設置されているバイナリー発電装置10では、船舶の航行中には内燃機関からの排ガスの排出は継続するため、ポンプ11の作動状態に関わらず、蒸発器12には常時、加熱媒体が供給される。この場合には、作動媒体の循環が停止しているにもかかわらず、蒸発器12では加熱媒体による加熱が継続されるため、蒸発器12に残溜した作動媒体が蒸発するとともに、作動媒体に含まれる潤滑油は蒸発器12内に残溜し易い。なお、バイナリー発電装置10が船舶以外の用途に用いられた場合でも同様に、作動媒体の循環停止後に、蒸発器12への加熱媒体の供給が継続される場合があり得る。 In the binary power generation device 10 operating as described above, the heating medium may be continuously supplied to the evaporator 12 even after the circulation of the working medium is stopped due to the stop of the operation of the pump 11. In the binary power generation device 10 installed on the ship, the exhaust gas from the internal combustion engine continues to be discharged during the navigation of the ship, so that the heating medium is always supplied to the evaporator 12 regardless of the operating state of the pump 11. Will be done. In this case, even though the circulation of the working medium is stopped, the heating by the heating medium is continued in the evaporator 12, so that the working medium remaining in the evaporator 12 evaporates and becomes the working medium. The contained lubricating oil tends to remain in the evaporator 12. Similarly, even when the binary power generation device 10 is used for a purpose other than a ship, the supply of the heating medium to the evaporator 12 may be continued after the circulation of the working medium is stopped.

しかし、バイナリー発電装置10では、起立流路42が設けられているため、作動媒体の循環停止時に起立流路42よりも上流側に残された作動媒体は蒸発器12へ流れ込み難い。これにより、蒸発器12における潤滑油の残溜は抑制される。その結果、蒸発器12に残溜した潤滑油が作動媒体流路34の伝熱面に付着することによって生じる、蒸発器12の熱交換性能の低下を抑制できるとともに、蒸発器12に残溜した潤滑油が加熱媒体によって加熱され劣化することを防止できる。しかも、蒸発器12で蒸発した作動媒体は立下げ部53を通じて上に向かって流れるため、蒸発した作動媒体を起立流路42に戻すことができる。これにより、蒸発器12における潤滑油の残溜はさらに抑制される。 However, in the binary power generation device 10, since the upright flow path 42 is provided, it is difficult for the working medium left on the upstream side of the upright flow path 42 to flow into the evaporator 12 when the circulation of the working medium is stopped. As a result, the residual lubricating oil in the evaporator 12 is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the heat exchange performance of the evaporator 12 caused by the lubricating oil remaining in the evaporator 12 adhering to the heat transfer surface of the working medium flow path 34, and the lubricating oil remains in the evaporator 12. It is possible to prevent the lubricating oil from being heated and deteriorated by the heating medium. Moreover, since the working medium evaporated by the evaporator 12 flows upward through the falling portion 53, the evaporated working medium can be returned to the upright flow path 42. As a result, the residual lubricating oil in the evaporator 12 is further suppressed.

<第2実施形態>
第2実施形態に係るバイナリー発電装置10について、図2を参照しながら説明する。ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
The binary power generation device 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第2実施形態のバイナリー発電装置10は、油戻し流路61と油戻し弁62と、制御部67とを備えている点において、第1実施形態とは異なっている。 The binary power generation device 10 of the second embodiment is different from the first embodiment in that it includes an oil return flow path 61, an oil return valve 62, and a control unit 67.

バイナリー発電装置10は、蒸発器12の作動媒体流路34の底部に残溜する潤滑油を上流流路41へ戻すための油戻し流路61と、油戻し流路61を開閉するための油戻し弁62とを備えている。油戻し流路61は、蒸発器12の作動媒体流路34の底部と上流流路41とを接続しており、油戻し流路61の少なくとも一部は、作動媒体流路34の底部から下方に向けて垂直方向又は斜め方向に延びるように形成されている。油戻し流路61は起立流路42よりも下方(重力方向における下側)に位置する。 The binary power generation device 10 has an oil return flow path 61 for returning the lubricating oil remaining at the bottom of the working medium flow path 34 of the evaporator 12 to the upstream flow path 41, and an oil for opening and closing the oil return flow path 61. It is equipped with a return valve 62. The oil return flow path 61 connects the bottom of the working medium flow path 34 of the evaporator 12 and the upstream flow path 41, and at least a part of the oil return flow path 61 is downward from the bottom of the working medium flow path 34. It is formed so as to extend vertically or diagonally toward. The oil return flow path 61 is located below the upright flow path 42 (lower side in the direction of gravity).

油戻し弁62は制御部67に電気的に接続されており、制御部67によって油戻し弁62の開閉が制御されている。なお、制御部67は省略されてもよく、その場合、油戻し弁62の開閉は手動で行われる。 The oil return valve 62 is electrically connected to the control unit 67, and the opening / closing of the oil return valve 62 is controlled by the control unit 67. The control unit 67 may be omitted, in which case the oil return valve 62 is manually opened and closed.

第2実施形態に係るバイナリー発電装置10における、作動媒体の循環停止時の油戻し動作及びガス抜き動作を含む制御方法について、図3を参照しながら説明する。 A control method including an oil return operation and a degassing operation when the circulation of the working medium is stopped in the binary power generation device 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

バイナリー発電装置10の通常運転時には、ポンプ11の作動によって作動媒体は循環流路20を循環している。このとき、油戻し弁62は閉じられている。バイナリー発電装置10の通常運転時に、オペレーターがバイナリー発電装置10の運転を停止させるための所定の動作を行うことによって、油戻し動作がスタートする。 During normal operation of the binary power generation device 10, the working medium circulates in the circulation flow path 20 due to the operation of the pump 11. At this time, the oil return valve 62 is closed. During the normal operation of the binary power generation device 10, the operator performs a predetermined operation for stopping the operation of the binary power generation device 10, so that the oil return operation is started.

前記所定の動作が行われると、まず、ポンプ11の作動が停止する(ステップS1)。これにより、循環流路20における作動媒体の循環は停止する。 When the predetermined operation is performed, the operation of the pump 11 is first stopped (step S1). As a result, the circulation of the working medium in the circulation flow path 20 is stopped.

次に、制御部67によって油戻し弁62が開かれることにより、油戻し動作が開始される(ステップS2)。これにより、作動媒体流路34の底部に残溜している潤滑油は、油戻し流路61へ流れ込み、油戻し流路61を通じて上流流路41へ戻される。そして、油戻し動作の開始から一定時間経すると、制御部67は油戻し弁62を閉じる(ステップS3)。これにより、油戻し動作は終了する。なお、油戻し弁62が閉じられるタイミングはこれに限らず、例えば、ポンプ11の作動停止から再起動まで、油戻し弁62は開かれたままでもよいし、作動媒体流路34の底部に残溜する潤滑油の液面検知によるフィードバック制御により閉じられてもよい。 Next, the oil return valve 62 is opened by the control unit 67, so that the oil return operation is started (step S2). As a result, the lubricating oil remaining at the bottom of the working medium flow path 34 flows into the oil return flow path 61 and is returned to the upstream flow path 41 through the oil return flow path 61. Then, after a certain period of time has passed from the start of the oil return operation, the control unit 67 closes the oil return valve 62 (step S3). As a result, the oil return operation is completed. The timing at which the oil return valve 62 is closed is not limited to this, and for example, the oil return valve 62 may remain open from the operation stop to the restart of the pump 11, or may remain at the bottom of the operating medium flow path 34. It may be closed by feedback control by detecting the liquid level of the accumulated lubricating oil.

その後、オペレーターが、バイナリー発電装置10の通常運転を再開させるための所定の動作を行うことによって、ポンプ11が起動され(ステップS6)、バイナリー発電装置10の通常運転が再開される。 After that, the operator performs a predetermined operation for restarting the normal operation of the binary power generation device 10, so that the pump 11 is started (step S6) and the normal operation of the binary power generation device 10 is restarted.

ポンプ11が停止して作動媒体の循環が停止した時に、制御部67によって油戻し弁62が開かれることにより、作動媒体流路34の底部に残溜している潤滑油は、油戻し流路61へ流れ込み、さらに油戻し流路61を通じて上流流路41へと戻される(油戻し動作)。なお、潤滑油全てが上流流路41に戻される必要はなく、潤滑油の一部が油戻し流路61内に残ってもよい。これにより、作動媒体の循環停止時の蒸発器12における潤滑油の残溜は抑制されるとともに、蒸発器12に残溜した潤滑油が加熱されて劣化することを防止できる。 When the pump 11 is stopped and the circulation of the working medium is stopped, the oil return valve 62 is opened by the control unit 67, so that the lubricating oil remaining at the bottom of the working medium flow path 34 is removed from the oil return flow path. It flows into 61 and is further returned to the upstream flow path 41 through the oil return flow path 61 (oil return operation). It is not necessary that all the lubricating oil is returned to the upstream flow path 41, and a part of the lubricating oil may remain in the oil return flow path 61. As a result, the residual lubricating oil in the evaporator 12 when the circulation of the working medium is stopped can be suppressed, and the lubricating oil remaining in the evaporator 12 can be prevented from being heated and deteriorated.

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第1実施形態の説明を第2実施形態に援用することができる。 Although the description of other configurations, actions and effects will be omitted, the description of the first embodiment can be incorporated into the second embodiment.

<第3実施形態>
第3実施形態に係るバイナリー発電装置10について、図4を参照しながら説明する。ここでは第2実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
The binary power generation device 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第3実施形態のバイナリー発電装置10は、ガス抜き流路63と、ガス抜き弁64と、制御部67とを備えている点において、第2実施形態とは異なっている。 The binary power generation device 10 of the third embodiment is different from the second embodiment in that it includes a degassing flow path 63, a degassing valve 64, and a control unit 67.

バイナリー発電装置10は、起立流路42の水平部52に滞溜するガス状の作動媒体を第2流路22へ戻すためのガス抜き流路63と、ガス抜き流路63を開閉するためのガス抜き弁64と、油戻し弁62とガス抜き弁64とを開閉制御する制御部67とを備える。 The binary power generation device 10 opens and closes a degassing flow path 63 for returning the gaseous working medium accumulated in the horizontal portion 52 of the upright flow path 42 to the second flow path 22 and a degassing flow path 63. It includes a degassing valve 64, and a control unit 67 for controlling the opening and closing of the oil return valve 62 and the degassing valve 64.

ガス抜き流路63は、起立流路42の水平部52と第2流路22とを接続しており、ガス抜き流路63の少なくとも一部は、水平部52から上方に向かった垂直方向又は斜め方向に延びるように形成されている。なお、ガス抜き流路63は、水平部52と接続されているものに限らず、起立流路42のガス状の作動媒体を第2流路22へ戻すことができれば、水平部52以外の別の部位に接続されていてもよい。また、ガス抜き流路63は、第2流路22に接続するものに限らず、凝縮器14に接続されていてもよい。 The degassing flow path 63 connects the horizontal portion 52 of the upright flow path 42 and the second flow path 22, and at least a part of the degassing flow path 63 is in the vertical direction facing upward from the horizontal portion 52 or. It is formed so as to extend in an oblique direction. The degassing flow path 63 is not limited to the one connected to the horizontal portion 52, and if the gaseous operating medium of the upright flow path 42 can be returned to the second flow path 22, another device other than the horizontal portion 52 can be used. It may be connected to the site of. Further, the degassing flow path 63 is not limited to the one connected to the second flow path 22, and may be connected to the condenser 14.

作動媒体の循環停止時にガス抜き弁64を開くことにより、起立流路42に滞溜するガス状の作動媒体は、ガス抜き流路63へ流入し、さらにガス抜き流路63を通じて第2流路22へ戻される(ガス抜き動作)。第2流路22へ戻されたガス状の作動媒体は、第2流路22を流通する液状の作動媒体によって冷やされて液化し、第2流路22内を流通する液状の作動媒体とともにポンプ11へ送られる。 By opening the gas vent valve 64 when the circulation of the working medium is stopped, the gaseous working medium accumulated in the upright flow path 42 flows into the gas venting flow path 63, and further flows through the gas venting flow path 63 to the second flow path. Returned to 22 (gas venting operation). The gaseous working medium returned to the second flow path 22 is cooled and liquefied by the liquid working medium flowing through the second flow path 22, and is pumped together with the liquid working medium flowing through the second flow path 22. It is sent to 11.

油戻し弁62とガス抜き弁64とは、制御部67に電気的に接続されており、制御部67によって油戻し弁62とガス抜き弁64の開閉が制御されている。なお、制御部67は省略されてもよく、その場合、油戻し弁62とガス抜き弁64の開閉は手動で行われる。 The oil return valve 62 and the degassing valve 64 are electrically connected to the control unit 67, and the control unit 67 controls the opening and closing of the oil return valve 62 and the degassing valve 64. The control unit 67 may be omitted, in which case the oil return valve 62 and the degassing valve 64 are manually opened and closed.

ここで、第3実施形態に係るバイナリー発電装置10における、作動媒体の循環停止時の油戻し動作及びガス抜き動作を含む制御方法について、図5を参照しながら説明する。 Here, in the binary power generation device 10 according to the third embodiment, a control method including an oil return operation and a degassing operation when the circulation of the working medium is stopped will be described with reference to FIG.

バイナリー発電装置10の通常運転時には、ポンプ11の作動によって作動媒体は循環流路20を循環している。このとき、油戻し弁62とガス抜き弁64は閉じられている。バイナリー発電装置10の通常運転時に、オペレーターがバイナリー発電装置10の運転を停止させるための所定の動作を行うことによって、油戻し動作及びガス抜き動作がスタートする。 During normal operation of the binary power generation device 10, the working medium circulates in the circulation flow path 20 due to the operation of the pump 11. At this time, the oil return valve 62 and the degassing valve 64 are closed. During the normal operation of the binary power generation device 10, the operator performs a predetermined operation for stopping the operation of the binary power generation device 10, whereby the oil return operation and the degassing operation are started.

前記所定の動作が行われると、まず、ポンプ11の作動が停止する(ステップS1)。これにより、循環流路20における作動媒体の循環は停止する。 When the predetermined operation is performed, the operation of the pump 11 is first stopped (step S1). As a result, the circulation of the working medium in the circulation flow path 20 is stopped.

次に、制御部67によって油戻し弁62が開かれることにより、油戻し動作が開始される(ステップS2)。これにより、作動媒体流路34の底部に残溜している潤滑油は、油戻し流路61へ流れ込み、油戻し流路61を通じて上流流路41へ戻される。そして、油戻し動作の開始から一定時間経すると、制御部67は油戻し弁62を閉じる(ステップS3)。これにより、油戻し動作は終了する。なお、油戻し弁62が閉じられるタイミングはこれに限らず、例えば、ポンプ11の作動停止から再起動まで、油戻し弁62は開かれたままでもよいし、作動媒体流路34の底部に残溜する潤滑油の液面検知によるフィードバック制御により閉じられてもよい。 Next, the oil return valve 62 is opened by the control unit 67, so that the oil return operation is started (step S2). As a result, the lubricating oil remaining at the bottom of the working medium flow path 34 flows into the oil return flow path 61 and is returned to the upstream flow path 41 through the oil return flow path 61. Then, after a certain period of time has passed from the start of the oil return operation, the control unit 67 closes the oil return valve 62 (step S3). As a result, the oil return operation is completed. The timing at which the oil return valve 62 is closed is not limited to this, and for example, the oil return valve 62 may remain open from the operation stop of the pump 11 to the restart, or may remain at the bottom of the operating medium flow path 34. It may be closed by feedback control by detecting the liquid level of the accumulated lubricating oil.

次に、制御部67によってガス抜き弁64が開かれることにより、ガス抜き動作が開始される(ステップS4)。これにより、起立流路42に滞溜するガス状の作動媒体は、ガス抜き流路63へ流入し、ガス抜き流路63を通じて第2流路22へ戻される。そして、ガス抜き動作の開始から一定時間経過すると、制御部67はガス抜き弁64を閉じる(ステップS5)。これにより、ガス抜き動作は終了する。なお、ガス抜き弁64が閉じられるタイミングはこれに限らず、例えば、ポンプ11の作動停止から再起動までガス抜き弁64が開かれたままでもよい。 Next, the degassing valve 64 is opened by the control unit 67, so that the degassing operation is started (step S4). As a result, the gaseous working medium stagnant in the upright flow path 42 flows into the degassing flow path 63 and is returned to the second flow path 22 through the degassing flow path 63. Then, after a certain period of time has elapsed from the start of the degassing operation, the control unit 67 closes the degassing valve 64 (step S5). As a result, the degassing operation is completed. The timing at which the degassing valve 64 is closed is not limited to this, and for example, the degassing valve 64 may remain open from the operation stop of the pump 11 to the restart.

その後、オペレーターが、バイナリー発電装置10の通常運転を再開させるための所定の動作を行うことによって、ポンプ11が起動され(ステップS6)、バイナリー発電装置10の通常運転が再開される。 After that, the operator performs a predetermined operation for restarting the normal operation of the binary power generation device 10, so that the pump 11 is started (step S6) and the normal operation of the binary power generation device 10 is restarted.

バイナリー発電装置10にガス抜き流路63とガス抜き弁64を設けることによって、起立流路42に滞溜するガス状の作動媒体は、ガス抜き流路63に導出され、さらに第2流路22へ戻される。これにより、起立流路42に滞溜するガス状の作動媒体によって生じるガス噛み等の運転再開時の不具合を防止できる。 By providing the gas vent flow path 63 and the gas vent valve 64 in the binary power generation device 10, the gaseous working medium accumulated in the upright flow path 42 is led out to the gas vent flow path 63, and further, the second flow path 22 Returned to. This makes it possible to prevent problems at the time of restarting operation such as gas biting caused by the gaseous operating medium accumulated in the upright flow path 42.

バイナリー発電装置10に係る油戻し動作及びガス抜き動作を含む制御方法によって、作動媒体の循環停止時における蒸発器12底部の潤滑油の残溜は抑制され、ポンプ11再起動時のガス噛み等の不具合は防止される。 By the control method including the oil return operation and the degassing operation related to the binary power generation device 10, the residual lubricating oil at the bottom of the evaporator 12 is suppressed when the circulation of the working medium is stopped, and the gas biting when the pump 11 is restarted is suppressed. Problems are prevented.

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、前記第2実施形態の説明を第3実施形態に援用することができる。 Although the description of other configurations, actions and effects will be omitted, the description of the second embodiment can be incorporated into the third embodiment.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上述した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

例えば、上記実施形態では、水平部52が省略され、起立流路42の頂部が鋭角に形成されていてもよい。 For example, in the above embodiment, the horizontal portion 52 may be omitted and the top of the upright flow path 42 may be formed at an acute angle.

上記第2実施形態では、油戻し弁62が省略されてもよい。バイナリー発電装置10の通常運転時には、ポンプ11の作動によって作動媒体の大部分は第1流路21を流れて蒸発器12へと向かう(作動媒体は僅かに油戻し流路61を流れることもある)。ポンプ11の作動が停止すると、作動媒体流路34の底部に残溜している潤滑油は、起立流路42よりも下方に位置する油戻し流路61へ流れ込み、上流流路41へと戻される。なお、潤滑油全てが上流流路41に戻される必要はなく、潤滑油の一部が油戻し流路61内に残ってもよい。これにより、作動媒体の循環停止時の蒸発器12における潤滑油の残溜は抑制されるとともに、蒸発器12に残溜した潤滑油が加熱されて劣化することを防止できる。上記第3実施形態においても、油戻し弁62が省略されてもよい。 In the second embodiment, the oil return valve 62 may be omitted. During normal operation of the binary power generator 10, most of the working medium flows through the first flow path 21 toward the evaporator 12 due to the operation of the pump 11 (the working medium may slightly flow through the oil return flow path 61). ). When the operation of the pump 11 is stopped, the lubricating oil remaining at the bottom of the working medium flow path 34 flows into the oil return flow path 61 located below the upright flow path 42 and is returned to the upstream flow path 41. Is done. It is not necessary that all the lubricating oil is returned to the upstream flow path 41, and a part of the lubricating oil may remain in the oil return flow path 61. As a result, the residual lubricating oil in the evaporator 12 when the circulation of the working medium is stopped can be suppressed, and the lubricating oil remaining in the evaporator 12 can be prevented from being heated and deteriorated. Also in the third embodiment, the oil return valve 62 may be omitted.

10 バイナリー発電装置
11 ポンプ
12 蒸発器
13 膨張機
14 凝縮器
20 循環流路
21 第1流路
22 第2流路
41 上流流路
42 起立流路
52 水平部
61 油抜き流路
62 油抜き弁
63 ガス抜き流路
64 ガス抜き弁
67 制御部
10 Binary power generator 11 Pump 12 Evaporator 13 Inflator 14 Condenser 20 Circulation flow path 21 First flow path 22 Second flow path 41 Upstream flow path 42 Standing flow path 52 Horizontal part 61 Oil drain flow path 62 Oil drain valve 63 Degassing flow path 64 Degassing valve 67 Control unit

Claims (5)

加熱媒体によって作動媒体の少なくとも一部を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した作動媒体の膨張によって駆動する膨張機と、
前記膨張機から流出した作動媒体を、冷却媒体によって凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器から流出した作動媒体を前記蒸発器に送り出すポンプと、
前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び凝縮器がこの順に接続され、前記ポンプの駆動によって作動媒体を循環させる循環流路と、
前記循環流路内に作動媒体とともに存在し、前記膨張機を潤滑させる潤滑油と、
を備え、
前記循環流路は、前記ポンプと前記蒸発器を接続する第1流路を有し、
前記第1流路は、前記ポンプに接続された上流流路と、前記上流流路から立ち上がり且つ前記蒸発器における作動媒体の流入口よりも上に位置する部分を含む起立流路と、
を有するバイナリー発電装置。
An evaporator that evaporates at least a part of the working medium with a heating medium,
An expander driven by the expansion of the working medium evaporated by the evaporator,
A condenser that condenses the working medium flowing out of the expander with a cooling medium,
A pump that sends the working medium flowing out of the condenser to the evaporator,
A circulation flow path in which the pump, the evaporator, the expander, and the condenser are connected in this order and the working medium is circulated by driving the pump.
Lubricating oil that exists together with the working medium in the circulation flow path and lubricates the expander.
Equipped with
The circulation flow path has a first flow path connecting the pump and the evaporator.
The first flow path includes an upstream flow path connected to the pump and an upright flow path that includes a portion that rises from the upstream flow path and is located above the inlet of the working medium in the evaporator.
Binary power generator with.
請求項1に記載のバイナリー発電装置は、
前記蒸発器の底部と前記上流流路とを接続する油戻し流路と、
前記油戻し流路上に配置された油戻し弁と、をさらに備え、
前記油戻し流路は、前記蒸発器の底部から下方に延びるように形成されている、バイナリー発電装置。
The binary power generator according to claim 1 is
An oil return flow path connecting the bottom of the evaporator and the upstream flow path,
Further equipped with an oil return valve arranged on the oil return flow path,
The oil return flow path is a binary power generator formed so as to extend downward from the bottom of the evaporator.
請求項1または請求項2に記載のバイナリー発電装置において、
前記循環流路は、前記凝縮器と前記ポンプとを接続する第2流路を含んでおり、
前記バイナリー発電装置は、
前記起立流路と前記第2流路とを接続するガス抜き流路と、
前記ガス抜き流路上に配置されたガス抜き弁と、
をさらに備える、バイナリー発電装置。
In the binary power generator according to claim 1 or 2.
The circulation flow path includes a second flow path connecting the condenser and the pump.
The binary power generator is
A degassing flow path connecting the upright flow path and the second flow path,
The degassing valve arranged on the degassing flow path and
A binary power generator equipped with.
請求項3に記載のバイナリー発電装置において、
前記起立流路は、その上部において水平に延びる水平部を含み、
前記ガス抜き流路は、前記水平部に接続されている、バイナリー発電装置。
In the binary power generator according to claim 3,
The upright flow path includes a horizontal portion extending horizontally above it.
The degassing flow path is a binary power generator connected to the horizontal portion.
ポンプ、蒸発器、膨張機及び凝縮器をこの順に繋ぐ循環流路を備えたバイナリー発電装置の制御方法であって、
バイナリー発電装置は、前記循環流路内に作動媒体とともに存在し前記膨張機を潤滑させる潤滑油を含み、
前記循環流路は、前記ポンプと前記蒸発器とを接続する第1流路であって前記蒸発器の作動媒体の流入口よりも上に位置する部分を含む起立流路を有する前記第1流路と、前記凝縮器と前記ポンプとを接続する第2流路とを含み、
前記制御方法は、
前記ポンプを停止した後に、前記蒸発器から作動媒体ととも前記第1流路へ潤滑油を戻す油戻し動作を開始するとともに、前記起立流路から前記第2流路へガス状の作動媒体を戻すガス抜き動作を開始することと、
前記油戻し動作を終了するとともに前記ガス抜き動作を終了した後に、前記ポンプを再起動することとを含む、
バイナリー発電装置の制御方法。
It is a control method of a binary power generator equipped with a circulation flow path connecting a pump, an evaporator, an expander and a condenser in this order.
The binary power generator contains lubricating oil that is present in the circulation flow path with the working medium and lubricates the expander.
The circulation flow path is a first flow path connecting the pump and the evaporator and has an upright flow path including a portion located above the inlet of the working medium of the evaporator. Includes a path and a second flow path connecting the condenser and the pump.
The control method is
After stopping the pump, the oil return operation of returning the lubricating oil from the evaporator to the first flow path is started, and the gaseous working medium is transferred from the upright flow path to the second flow path. Starting the degassing operation to return and
This includes restarting the pump after finishing the oil return operation and finishing the degassing operation.
How to control a binary power generator.
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