JP2022541335A - 複数の組み合わされたランキンサイクルを使用して電気エネルギーを生成するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも第１のランキンサイクル及び第２のランキンサイクルを使用して電気エネルギーを生成するための方法であって、第１のランキンサイクルは、少なくとも１つの第１の温熱流（Ｃ１）に対して、第１の作動流体（Ｗ１）の少なくとも一部を気化させることと、その後、電気エネルギーを生成するために第１の発電機と協働する第１の膨張部材内で第１の作動流体（Ｗ１）を膨脹させることと、少なくとも１つの第１の冷熱流（Ｆ１）に対して、第１の作動流体（Ｗ１）の少なくとも一部を凝縮させることと、第１の作動流体（Ｗ１）の圧力を第１の圧力（Ｐｈ１）まで上昇させることと、第１のサイクルを終えることとを伴う一方、第２のランキンサイクルは、少なくとも１つの第２の温熱流（Ｃ２）に対して、第２の作動流体（Ｗ２）を気化させることと、電気エネルギーを生成するために第２の発電機と協働する第２の膨張部材内で第２の作動流体（Ｗ２）を膨脹させることと、少なくとも１つの第２の冷熱流（Ｆ２）に対して、第２の作動流体（Ｗ２）の少なくとも一部を凝縮させることと、第２の作動流体（Ｗ２）の圧力を上昇させることと、第２のサイクルを終えることとを伴う、方法に関する。本発明によれば、第１のサイクルの第１の冷熱流（Ｆ１）は、第２のサイクルの第２の冷熱流（Ｆ２）を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、いくつかのランキンサイクルの組み合わせを使用して、向上した収量で電気エネルギーを発生させるためのプロセスに関する。分配ネットワークで分配するために液化天然ガスなどの極低温液体流が気化される場合、本発明は、ランキンサイクルの冷熱源として使用され得、及び本発明によるプロセスは、前記炭化水素流の、その冷凍含有量を高めた再ガス化を確実にすることができる。

消費地から遠く離れたガス田からの天然ガスは、液化され、長距離輸送のために特別に適合された船、メタンタンカーに搭載されて貯蔵されることが一般的である。この理由は、天然ガスが、液体状の方が所与の質量に対して占める体積が小さく、高圧で貯蔵する必要がないからである。

分配ネットワークに送給される前に、液化天然ガス（ＬＮＧ）は、そのネットワークに応じて１０～９０バールのオーダーの圧力で再ガス化、換言すれば再気化しなければならない。この再気化は、ＬＮＧ基地で概して周囲温度において海水、場合により天然ガスで過熱された海水と熱交換することにより実行される。そのとき、液化天然ガスの冷凍含有量は、全く高められない。

液化天然ガスのフリゴリーから発電することで、そのエネルギー含有量を高めるための様々な方法が存在する。

既知の方法の１つは、天然ガスの直接膨張に基づく。液化天然ガスは、分配ネットワークの圧力よりも高い圧力までポンプで昇圧させ、海水などの温熱源と熱交換することによって気化させ、次に発電機と関連付けられた膨張タービンにおいてネットワークの圧力まで膨張させる。

他の方法は、中間流体又は作動流体を使用する熱力学サイクルに基づく。これらの方法の１つがランキンサイクルであり、この方法では、作動流体は、第１の熱交換器において海水などの温熱源に対して圧力をかけて気化させ、次に発電機に結合されたタービンにおいて膨張させる。次に、膨張された作動流体は、第２の交換器において、サイクルの冷熱源として使用されるＬＮＧに対して凝縮される。これにより、低圧の液体作動流体がポンプで送られ、高圧で第１の交換器内に再送達され、これによりサイクルを終える。

ランキンサイクルは、地熱回収のような用途の場合、水を作動流体として用いて機能し得るが、低温で気化する有機流体を使用することにより、冷熱源を低温で活用することが可能になる。そのため、これは、有機ランキンサイクル（ＯＲＣ）と呼ばれる。

ＯＲＣサイクルは、従来、ＬＮＧを冷熱源として、また海水を温熱源として使用して工業化されてきたが、エネルギー収量は、比較的低く、気化したＬＮＧ１トン当たり２０ｋＷｈのオーダー、すなわち０．０１５ｋＷｈ／Ｎｍ^３である。特に、プロパンを作動流体として使用する従来のＯＲＣサイクルは、プロパンの特性上、作動可能な低温に制限され、温熱源の温度が常に海水の温度である。

エネルギー収量を増やすために、いくつかの作動流体を用いて動作させるいくつかのサイクルを組み合わせることが提案されている。したがって、米国特許出願公開第Ａ－２０１５／００７５１６４号明細書は、いくつかのサイクルの組み合わせを開示しており、そこでは、温熱源が各サイクルの気化交換器に直列で送給し、冷熱源が各サイクルの凝縮交換器に並列で送給する。さらに、米国特許出願公開第Ａ－２００９／０１００８４５号明細書は、いくつかのサイクルの組み合わせを開示しており、そこでは、ＬＮＧがサイクルの凝縮交換器の冷熱源として使用されると共に、同じ作動流体が温度レベルに応じて冷熱源に対していくつかの圧力レベルで凝縮する。しかしながら、先行技術による配置は、様々な理由で完全に満足できるものではない。

したがって、米国特許出願公開第Ａ－２０１５／００７５１６４号明細書は、温熱源に含有されるカロリーを回収するのに適しており、その熱を作動流体に与えることで、熱回収交換器を連続的に通過するにつれて温度が低下する。この解決策は、冷熱源から冷熱を回収するという問題を解決するものではない。

さらに、米国特許出願公開第２００９／０１００８４５号明細書は、単一の作動流体を使用している。この場合、冷熱源が加熱されるほど、凝縮圧力が高くなる。そのため、関連付けられたタービンでの膨張により生成される電力が少なくなる。

本発明の目的は、とりわけ、先行技術と比較して冷熱の回収を向上させ、エネルギー収量をさらに高める発電のためのプロセスを提案することにより、上述した問題のすべて又は一部を解決することである。

本発明による解決策は、したがって、少なくとも１つの第１のランキンサイクル及び１つの第２のランキンサイクルを実行することにより、電気エネルギーを発生させるためのプロセスであって、前記サイクルは、流体の流れが熱交換関係に置かれるように構成されたいくつかのチャネルを含む少なくとも１つの熱交換装置内で実行され、前記第１のランキンサイクルは、
ａ）第１の高圧力を有する第１の作動流体を少なくとも１つの第１のチャネル内に導入し、且つ少なくとも前記第１のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第２のチャネル内において流れる少なくとも１つの第１の温熱流に対して、前記第１の作動流体の少なくとも一部を気化させるステップ、
ｂ）ステップａ）から得られた第１の作動流体を第１のチャネルから送達し、且つ電気エネルギーを発生させるために第１の発電機と協働する第１の膨張部材内において、第１の高圧力よりも低い第１の低圧力まで膨張させるステップ、
ｃ）ステップｂ）で膨張された第１の作動流体を少なくとも１つの第３のチャネル内に導入し、且つ少なくとも前記第３のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第４のチャネル内において流れる少なくとも１つの第１の冷熱流に対して、前記第１の作動流体の少なくとも一部を凝縮させるステップ、
ｄ）ステップｃ）で少なくとも部分的に凝縮された第１の作動流体を第３のチャネルから送達し、前記第１の作動流体の圧力を第１の高圧力（Ｈｐ１）まで上昇させ、且つ第１のチャネル内に再導入するステップ
を含み、及び第２のランキンサイクルは、
ｅ）第２の高圧力を有する第２の作動流体を少なくとも１つの第５のチャネル内に導入し、且つ第５のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第６のチャネル（６）内において流れる少なくとも１つの第２の温熱流に対して、前記第２の作動流体の少なくとも一部を気化させるステップ、
ｆ）ステップｅ）で少なくとも部分的に気化された第２の作動流体を第５のチャネル（５）から送達し、且つ電気エネルギーを発生させるために第２の発電機と協働する第２の膨張部材内において、第２の高圧力よりも低い第２の低圧力まで膨張させるステップ、
ｇ）ステップｆ）で膨張された第２の作動流体を少なくとも１つの第７のチャネル内に導入し、且つ少なくとも第７のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第８のチャネル内において流れる少なくとも１つの第２の冷熱流に対して、前記第２の作動流体の少なくとも一部を凝縮させるステップ、
ｈ）ステップｇ）で少なくとも部分的に凝縮された第２の作動流体を第７のチャネルから送達し、前記第２の作動流体の圧力を第２の高圧力まで上昇させ、且つステップｇ）で少なくとも部分的に凝縮された前記第２の作動流体を第５のチャネル内に再導入するステップ
を含む、プロセスにおいて、ステップｃ）後に第４のチャネルから出る第１の冷熱流は、第８のチャネル内に導入され、第１の冷熱流は、したがって、第２のランキンサイクルの第２の冷熱流を形成することを特徴とするプロセスである。場合に応じて、本発明は、以下の特徴の１つ又は複数を含み得る。
－ 第１の冷熱流は、－１００℃未満の温度で前記少なくとも１つの第４のチャネル内に導入され、
－ ステップｃ）において、第１の作動流体は、第１の冷熱流に対して向流方向に流れ、及び／又はステップｇ）において、第２の作動流体は、第２の冷熱流に対して向流方向に流れ、
－ 第１の冷熱流は、第４のチャネル内で第１の流体との熱交換によって加熱され、及び第２の冷熱流は、第８のチャネル内で第２の流体との熱交換によって完全に気化されるか、第１の冷熱流は、第４のチャネル内で第１の流体との熱交換によって部分的に気化され、及び第２の冷熱流は、第８のチャネル内で第２の流体との熱交換によって少なくとも部分的に気化されるか、第１の冷熱流は、第４のチャネル内でのみ加熱され、及び第２の冷熱流は、第８のチャネル内で少なくとも部分的に気化されるかのいずれかであり、
－ 第１のランキンサイクル及び第２のランキンサイクルは、有機サイクルであり、第１の作動流体及び第２の作動流体は、第１の炭化水素混合物及び第２の炭化水素混合物をそれぞれ含み、第１の炭化水素混合物及び第２の炭化水素混合物は、好ましくは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブテン及びイソブタンから選択される少なくとも２つの炭化水素を、任意選択的に窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素及びネオンから選択される少なくとも１つの追加成分を追加してそれぞれ含有し、
－ 第１のランキンサイクル及び第２のランキンサイクルは、有機サイクルであり、第１の作動流体及び第２の作動流体は、第１の炭化水素及び第２の炭化水素からそれぞれなる純物質であり、
－ 第８のチャネルを出る第２の冷熱流は、少なくとも１つの第９のチャネル内に導入されて、そこで、第９のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第１２のチャネル内において流れる第３の温熱流に対して加熱され、
－ 第１の温熱流、第２の温熱流及び／又は第３の流れは、海水、好ましくは０℃よりも厳密に高い温度、好ましくは１０℃～３０℃で第２のチャネル、第６のチャネル及び／又は第１２のチャネル内に導入された海水で形成され、この海水は、任意選択的に、前記チャネル内に導入される前に加熱ステップを経ており、
－ 第１の高圧力は、２．５～１５の増倍率で第１の作動流体の第１の低圧力よりも高く、且つ／又は第２の高圧力は、２．５～１５の増倍率で第２の作動流体の第２の低圧力よりも高く、第１の高圧力及び／若しくは第２の高圧力は、１０～４０バールであり、且つ／又は第１の低圧力及び／若しくは第２の低圧力は、５～１５バールであり、
－ ステップｄ）において、第３のチャネルを出る第１の作動流体は、第１のチャネル内に再導入される前に、第３のチャネル及び／又は第４のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第１０のチャネル内に導入され、及び／又はステップｈ）において、第７のチャネルを出る第２の作動流体は、第５のチャネル内に再導入される前に、第７のチャネル及び／又は第８のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第１１のチャネル内に導入され、
－ 第１の冷熱流は、液化天然ガスなどの液化炭化水素流又は液化窒素流、液化酸素流、液化水素流から選択される極低温液体流であり、
－ 第１の冷熱流は、－１４０℃～－１７０℃の温度において、完全に液化されて第４のチャネル内に導入される液化天然ガスなどの液化炭化水素流であり、及び第２の冷熱流は、５℃～５０℃の温度において、完全に気化されて第８のチャネル及び／又は第９のチャネルを出、
－ 第１の作動流体は、第１の温度Ｔ１で第１のチャネル内に導入され、及び第２の作動流体は、第１の温度Ｔ１よりも高い第２の温度Ｔ２で第５のチャネル内に導入され、好ましくは、Ｔ１は、－１１０℃～－７０℃であり、及びＴ２は、－６０℃～－３０℃であり、
－ 第１のチャネル、第２のチャネル、第３のチャネル、第４のチャネル、第５のチャネル、第６のチャネル、第７のチャネル、第８のチャネル、第９のチャネル、第１０のチャネル、第１１のチャネル及び／又は第１２のチャネルは、ろう付けされたプレート式の少なくとも１つの熱交換器の一部を形成し、前記交換器は、いくつかの平行なプレートであって、それらの間で前記交換器内の一連のいくつかのチャネルの境界を定めるように離間されたいくつかの平行なプレートのスタックを含み、
－ 第１のチャネル及び第２のチャネルは、第１の熱交換器の一部を形成し、第３のチャネル及び第４のチャネルは、場合により第１０のチャネルと共に、第２の熱交換器の一部を形成し、第５のチャネル及び第６のチャネルは、第３の熱交換器の一部を形成し、且つ第７のチャネル及び第８のチャネルは、場合により第１１のチャネルと共に、第４の交換器の一部を形成し、前記交換器は、物理的に別個の実体を形成し、
－ 第１のチャネル及び第２のチャネル、第５のチャネル及び第６のチャネル並びに場合により第９のチャネルは、同じ熱交換器の一部を形成し、第１の作動流体は、前記交換器の冷端部に位置し、且つ交換器の最も低い温度を有する第１の入口から導入され、第２の温熱流は、前記交換器の温端部に位置し、且つ交換器の冷端部に配置された第２の出口までの交換器の最も高い温度を有する第２の入口から導入され、及び第７のチャネルから得られた第２の作動流体は、冷端部と温端部との間に位置する交換器の第１の中間レベルに配置された第３の入口を介して交換器内に導入され、第２の冷熱流は、場合により、第１の中間レベルと交換器の温端部との間に位置する第２の中間レベルに配置された第４の入口を介して交換器内に導入され、
－ 第３のチャネル、第４のチャネル、第７のチャネル及び第８のチャネルは、同じ他の交換器の一部を形成し、第１の冷熱流は、前記他の交換器の冷端部に位置し、且つ交換器の最も低い温度を有する第５の入口から導入され、ステップｆ）で膨張された第２の作動流体は、他の交換器の温端部に位置し、且つ他の交換器の最も高い温度を有する第６の入口から他の交換器内に導入され、ステップｂ）で膨張された第１の作動流体は、他の交換器の冷端部と温端部との間に位置する第３の中間レベルに配置された第７の入口から他の交換器内に導入され、
－ 第１の冷熱流は、－１８０℃未満の温度、好ましくは－１８０℃～－２５３℃で第４のチャネル内に導入される極低温液体流であり、
－ 第１の発電機、第２の発電機及び／又は第３の発電機は、１つの同じ発電機に一体化され、第１の膨張部材、第２の膨張部材及び／又は第３の膨張部材は、この同じ発電機に結合され、それにより、前記発電機は、第１のランキンサイクル、第２のランキンサイクル及び／又は第３のランキンサイクルから電気エネルギーを同時に発生させ、
－ プロセスは、
ｉ）第３の高圧力で第３の作動流体を少なくとも１つの第１３のチャネル内に導入し、且つ少なくとも１つの第４の温熱流に対して、前記第３の作動流体の少なくとも一部を気化させるステップ、
ｊ）ステップｉ）で少なくとも部分的に気化された第３の作動流体を少なくとも１つの第１３のチャネルから送達し、且つ電気エネルギーを発生させるために第３の発電機と協働する第３の膨張部材内において、第３の高圧力よりも低い第３の低圧力まで膨張させるステップ、
ｋ）第１のランキンサイクルの第１の温熱流を少なくとも部分的に形成するために、ステップｆ）で膨張された第３の作動流体を第２のチャネル内に導入し、且つ第１のチャネル内で気化する少なくとも第１の作動流体に対して、前記第３の作動流体の少なくとも一部を凝縮させるステップ、
ｌ）ステップｋ）で少なくとも部分的に凝縮された前記第３の作動流体を第２のチャネルから送達し、且つ第３の高圧力まで圧力を上昇させた後、第１３のチャネル内に再導入するステップ
を含む第３のランキンサイクルを実行する。

別の態様によれば、本発明は、第１のランキンサイクル及び第２のランキンサイクルを実行するための手段を含む電気エネルギー生産設備であって、流体の流れが熱交換関係にされるように構成されたいくつかのチャネルを含む少なくとも１つの熱交換装置を含み、第１のランキンサイクルを実行するための手段は、
－ 第１の作動流体の流れのために構成された少なくとも１つの第１のチャネル、
－ 第１の温熱流の流れのために構成された少なくとも１つの第２のチャネルであって、前記第１のチャネルと熱交換関係にあり、それにより、動作中、第１のチャネル内に導入された第１の作動流体は、第１の温熱流に対して、少なくとも部分的に気化される、少なくとも１つの前記第２のチャネル、
－ 前記第１のチャネルの下流に配置され、且つ第１のチャネルを出る第１の作動流体の圧力を第１の高圧力から第１の低圧力まで低下させるように構成された第１の膨張部材、
－ 第１の膨張部材に結合された第１の発電機、
－ 第１の膨張部材の下流に配置され、且つ第１の膨張部材によって膨張された第１の作動流体の流れのために構成された少なくとも１つの第３のチャネル、
－ 第１の冷熱流の流れのために構成された少なくとも１つの第４のチャネルであって、前記第３のチャネルと熱交換関係にあり、それにより、動作中、第３のチャネル内に導入された第１の作動流体は、第１の冷熱流に対して、少なくとも部分的に凝縮される、少なくとも１つの前記第４のチャネル、
－ 前記第３のチャネルの下流に配置され、且つ第３のものを出る第１の作動流体の圧力を第１の低圧力から第１の高圧力まで上昇させるように構成された第１の昇圧部材
を含み、及び第２のランキンサイクルを実行するための手段は、
－ 第２の作動流体の流れのために構成された少なくとも１つの第５のチャネル、
－ 前記第５のチャネルの下流に配置され、且つ第５のチャネルを出る第２の作動流体の圧力を第２の高圧力から第２の低圧力まで低下させるように構成された第２の膨張部材、
－ 第２の膨張部材に結合された第２の発電機、
－ 第１の膨張部材の下流に配置され、且つ第２の膨張部材によって膨張された第１の作動流体の流れのために構成された少なくとも１つの第７のチャネル、
－ 第２の冷熱流の流れのために構成された少なくとも１つの第８のチャネルであって、前記第７のチャネルと熱交換関係にあり、それにより、動作中、第７のチャネル内において流れる第２の作動流体は、第２の冷熱流に対して、少なくとも部分的に凝縮される、少なくとも１つの第８のチャネル、
－ 前記第７のチャネルの下流に配置され、且つ第７のチャネルを出る第２の作動流体の圧力を第２の低圧力から第２の高圧力まで上昇させるように構成された第２の昇圧部材
を含み、
－ 第８のチャネルは、第４のチャネルの下流に配置され、且つ第４のチャネルと流体連通して置かれ、それにより、第４のチャネルを出る第１の冷熱流は、第８のチャネル内に導入される第２の冷熱流を形成する、電気エネルギー生産設備に関する。

特に、前記設備は、第３のチャネル及び／又は第４のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第１０のチャネルであって、第３のチャネルから出る第１の作動流体が、第１のチャネル内に再導入される前に、少なくとも１つの第１０のチャネル内に導入されるように構成される第１０のチャネルも含み得る。代わりに又は加えて、前記設備は、第７のチャネル及び／又は第８のチャネルと熱交換関係にある少なくとも１つの第１１のチャネルであって、第７のチャネルを出る第２の作動流体が、第５のチャネル内に再導入される前に、少なくとも１つの第１１のチャネル内に導入されるように構成される第１１のチャネルを含み得る。「天然ガス」という用語は、少なくともメタンを含む炭化水素を含有する任意の組成物を指す。この任意の組成物は、（何らかの処理又はスクラビング前の）「原料」組成物だけでなく、１つ又は複数の化合物を低減及び／又は除去するために部分的に、実質的に又は完全に処理された任意の組成物も含み、この１つ又は複数の化合物には、硫黄、二酸化炭素、水、水銀並びに特定の重炭化水素及び芳香族炭化水素が含まれるが、これらに限定されない。

本発明は、純粋に非限定的な例として与えられ、且つ添付の図面を参照して行われる以下の説明により、一層よく理解されるであろう。

本発明の一実施形態による、電気エネルギーを生成するためのプロセスを概略的に描写する。 本発明の別の実施形態による、電気エネルギーを生成するためのプロセスを概略的に描写する。 本発明の別の実施形態による、電気エネルギーを生成するためのプロセスを概略的に描写する。 本発明の別の実施形態による、電気エネルギーを生成するためのプロセスを概略的に描写する。 本発明の別の実施形態による、電気エネルギーを生成するためのプロセスを概略的に描写する。 本発明の別の実施形態による、電気エネルギーを生成するためのプロセスを概略的に描写する。 本発明の実施形態によるプロセスの交換図を示す。

図１は、第１のランキンサイクルと、第２のランキンサイクルとを組み合わせて、冷熱流、すなわち冷熱源として使用される炭化水素流Ｆ１、Ｆ２から冷熱を回収することにより、電気を発生させるためのプロセスを概略的に描写する。ランキンサイクルは、少なくとも１つの熱交換装置で実行され、この装置は、いくつかの流体の流れに適した、前記流体間で直接的又は間接的な熱交換が可能なチャネルを含む任意の装置であり得る。

本発明によるプロセスは、２つのランキンサイクルの場合において以下に述べる原理と同じ原理に従って組み合わされた３つ以上のランキンサイクルを含む場合があることを理解されたい。

特に、冷熱流Ｆ２、Ｆ１は、天然ガスであり得る。

以下で詳述される実施形態では、プロセスの様々な流体は、１つ又は複数のろう付けされた、プレート式及びフィン式の、有利にはアルミニウム製の熱交換器に流れる。これらの交換器により、小さい温度差の下で圧力損失を減らして作動することが可能になることで、上述した液化プロセスのエネルギー性能を向上させる。プレート式交換器には、限られた体積で大きい交換面を提供する非常にコンパクトな装置が得られるという利点もある。

これらの交換器は、長さ及び幅の二次元で延在するプレートのスタックを含むことでいくつかの一連のチャネルのスタックを構成する。熱発生流体の循環、この場合にはサイクルの作動流体の循環を目的としたものもあれば、冷却流体の循環、この場合には気化させる液化天然ガスなどの極低温液体の循環を目的としたものもある。

熱交換波又はフィンなどの熱交換構造は、概して、交換器のチャネルに配置される。これらの構造は、交換器のプレート間に延在するフィンを含み、交換器の熱交換面を増やす。

しかしながら、プレート式交換器、シェルアンドチューブ式交換器又はコアインケトル式アセンブリ、すなわち冷却流体が気化するシェルに埋め込まれたプレート式交換器若しくはプレートアンドフィン式交換器など、他のタイプの交換器が使用可能であることに留意されたい。

交換器がチューブ式交換器である場合、チャネルは、チューブ内、チューブの周囲及びチューブ間の空間によって形成される場合があることに留意されたい。

図１は、第１のランキンサイクルが第１の交換器Ｅ１及び第２の交換器Ｅ２によって実行される一実施形態を概略的に描写する。

有利には、交換器Ｅ１、Ｅ２は、プレートに直交するいわゆるスタック方向に離間されて互いに重ね合わせて平行に配置されたいくつかのプレートのスタック（図示せず）をそれぞれ含む。このようにして、プレートを介して熱交換関係になるプロセス流体のための複数のチャネルが得られる。２つの隣接したプレート間に１つのチャネルが形成される。好ましくは、２つの連続するプレート間の間隔は、各連続するプレートの長さ及び幅と比較して小さく、これにより、交換器の各チャネルは、平らな平行六面体の形状を有する。同じ流体の循環を目的としたチャネルは、一連のチャネルを形成する。各交換器は、全体的な流れ方向ｚに平行な様々なプロセス流体を流すように構成されたいくつかの一連のチャネルを含み、１つの一連のチャネルは、全体的又は部分的に、別の一連のチャネルの全部又は一部と交互に且つ／又は隣接して配置される。

プレートの縁部に沿ったチャネルのシーリングは、概して、プレート上に固定された短手方向及び長手方向のシーリングバーによって確保される。短手方向のシーリングバーは、チャネルを完全に塞がず、流体を導入し、除去するための入口アパーチャ及び出口アパーチャが残してある。これらの入口アパーチャ及び出口アパーチャは、概して、半管状の形状のマニホールドによって連結され、同じ一連のチャネルのすべてで均一な流体の分配及び回収が確保される。以下の本文では、１つのチャネル又は少なくとも１つのチャネルについて言及するが、チャネルは、同じ流体の流れのための一連のいくつかのチャネルの一部を形成し得ることを理解されたい。

これらの構造上の特徴は、全体的又は部分的に、本特許出願に記載の他の交換器にあてはまることを理解されたい。

第１の交換器Ｅ１は、第１のランキンサイクルにおいて気化器としての役割を果たす。図１に見られるように、第１の作動流体Ｗ１は、少なくとも１つの第１のチャネル１を通して入口１ａから出口１ｂに流れる。第１の温熱流は、入口２１から出口２２へと第１の交換器内に導入される。第１の作動流体Ｗ１は、第１の温熱流Ｃ１との熱交換によって加熱され、少なくとも部分的に気化される。

第１の交換器Ｅ１を出た後、気化された第１の作動流体Ｗ１は、第１の発電機Ｇに結合された第１の膨張部材、好ましくはタービン内で膨張され、この第１の発電機は、膨張した流体によって発生された運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。

膨張後、第１の作動流体Ｗ１は、少なくとも１つの第３のチャネル３の入口３１から出口３２へと第２の熱交換器Ｅ２に入る。

第１の作動流体Ｗ１は、第２の交換器Ｅ２の少なくとも１つの第４のチャネル４を入口４１から出口４２に流れる第１の冷熱流Ｆ１と熱交換関係になる。第１の作動流体Ｗ１は、第１の冷熱流Ｆ１を加熱することにより凝縮され、出口３２を介して液体状で出て、続いてポンプなどの昇圧部材によって加圧した後、第１の交換器Ｅ１内に再送達され、これにより第１のサイクルを終える。

第１の膨張部材での膨張の結果として生じた第１の作動流体Ｗ１は、場合により、二相の状態であり得、第２の交換器Ｅ２の上流で液体相とガス相とに分離して又は分離せずに導入され得ることに留意されたい。

「温熱流」又は「冷熱流」という用語は、別の流体との熱交換による温熱源又は冷熱源を提供する１つ又は複数の流体によって形成された流れを指す。

加えて、第２のランキンサイクルが実行され、好ましくは第１の作動流体Ｗ１の組成物と異なる組成物の第２の作動流体Ｗ２を使用する。第２の作動流体Ｗ２は、入口５１を介して出口５２へと第３の交換器Ｅ３内に導入され、少なくとも１つの第５のチャネル５に流れ、そこで加熱され、少なくとも１つの第６のチャネル６を、入口６１と出口６２との間で流れる第２の温熱流Ｃ２との熱交換により、少なくとも部分的に気化される。

第２の作動流体Ｗ２は、第１のサイクルと同じ原理に従って膨張され、場合により二相の状態において且つ場合により相を分離させて、少なくとも１つの第７のチャネル７の入口７１から出口７２へと第４の熱交換器Ｅ４内に導入され、このチャネル内において、少なくとも１つの第８のチャネル８に流れる第２の冷熱流Ｆ２を加熱することによって凝縮される。第４の交換器Ｅ４は、第２のサイクルの凝縮器を形成する。出口７２から液体状で得られた第２の作動流体Ｗ２は、ポンプで送られ、チャネル５の入口５１を介して再導入され、これにより第２のサイクルを終える。

図１は、とりわけ、有利な一実施形態を表し、この実施形態では、凝縮されてチャネル３から出る第１の作動流体Ｗ１は、第２の交換器Ｅ２内に再導入されて、第１のチャネル１内に再導入される前に少なくとも１つの第１０のチャネル１０内で循環することに留意されたい。この構成は、第１の作動流体Ｗ１が純物質ではなく、いくつかの構成成分の混合物である場合に好都合である。なぜなら、それは、第１の作動流体Ｗ１が第２の交換器Ｅ２を出る温度をさらに上昇させるという利点を提供するからである。

同じ原理に従い、凝縮されてチャネル７から出る第２の作動流体Ｗ２も、第３の交換器の第５のチャネル５内に再導入される前に、第４の交換器Ｅ４の少なくとも１つの第１１のチャネル１１内に再導入することができる。

凝縮された第１の作動流体及び凝縮された第２の作動流体のいずれか一方又は両方がこのような再導入の対象となり得る。すでに説明したように、凝縮された流体を、該当する交換器内に再導入することにより、それらを加熱することができ、温端部での流体の出口温度を最大化し、これにより膨張中に電気を発生させることができる。有利には、再導入を作動流体ごとに実行することでプロセスがさらによりエネルギー的に好都合になる。

凝縮交換器内に流路を追加するというこの原理は、本特許出願に記載される他の実施形態に適用可能である。

代わりに、第１の作動流体Ｗ１及び第２の作動流体Ｗ２を、第２の交換器及び第４の交換器内に流路を追加せずに、第１の交換器及び第３の交換器内にそれぞれ直接導入することが想定され得る（図２）。

本発明によれば、第１のランキンサイクルの第１の冷熱流Ｆ１は、第２のランキンサイクルから得られた第２の冷熱流Ｆ２によって形成される。すなわち、同じ冷熱流が直列でサイクルに送給され、その中で徐々に気化され、第２の作動流体Ｗ２及び第１の作動流体Ｗ１に対して、すなわち前記流体との熱交換によって加熱される。そのため、冷熱流Ｆは、このように、場合により二相の状態であり得る。

このような配置により、チャネル４内の冷熱流Ｆ１の入口温度と、第８のチャネル８の出口での冷熱流Ｆ２の温度との間の温度勾配全体にわたり、冷熱のより効率的な回収が確実になる一方、冷熱流を再ガス化することが可能になる。具体的には、冷熱流からのフリゴリーの回収は、チャネル４、８の、冷熱流の温度レベルが異なる部分で別々に実行される。次に、これらの温度レベル並びに２つのサイクルのそれぞれに選択された高圧レベル及び低圧レベルに適した沸騰温度を有するように、第１の作動流体及び第２の作動流体のそれぞれの特徴を最適に適合させ得る。これにより、とりわけ加熱される冷熱流Ｆ１の特徴、とりわけその圧力、温度、組成等の関数としての作動流体の温度、圧力及び／又は組成物を調節することにより、プロセスのエネルギー収量を増やすための非常に広い自由度が与えられる。

第１のランキンサイクル（チャネル４）で第１の流体Ｗ１と熱交換することにより、第１の冷熱流Ｆ１を全体的又は部分的に気化させること及び／又は加熱することが可能であることに留意されたい。第２のランキンサイクル（チャネル８）で第２の流体Ｗ２と熱交換することにより、第２の冷熱流Ｆ２は、全体的又は部分的に気化され得る。

１つの可能性によれば、第１の冷熱流Ｆ１は、少なくとも１つの第４のチャネル４内でのみ加熱され、第８のチャネル８内で気化されるのは、第２の冷熱流Ｆ２である。第１のサイクルの冷熱源は、第１の冷熱流の脱サブクール化の顕熱のみである。

別の可能性によれば、第１の冷熱流Ｆ１は、少なくとも１つの第４のチャネル４内で部分的に気化される。第１のサイクルの冷熱源は、第１の冷熱流の脱サブクール化の顕熱及び第１の冷熱流の気化潜熱の一部である。

別の可能性によれば、第１の冷熱流Ｆ１は、少なくとも１つの第４のチャネル４内でのみ気化される。すなわち、第１の冷熱流は、完全に気化されて第４のチャネル４を出る。第１のサイクルの冷熱源は、第１の冷熱流の脱サブクール化の顕熱及び第１の冷熱流の気化潜熱の全部であり、場合により気化された第１冷熱流の加熱顕熱も含まれる。

第１の冷熱流Ｆ１も第４のチャネル４内で部分的に気化され得、第２の冷熱流Ｆ２は、第８のチャネル８内で部分的に気化され得る。

有利には、８２で第８のチャネル８から出る第２の冷熱流Ｆ２は、第５の交換器Ｅ５の少なくとも１つの第９のチャネル９内に導入されて、そこで、第３の温熱流Ｃ３に対して加熱を継続する。これは、交換器Ｅ４の出口８２で得られた温度があまりにも低温であり、天然ガス分配ネットワークのパイプを形成する材料と適合しない場合に有利である。

採用される構成に応じて、出口８２又は９２から回収される冷熱流Ｆ２は、流体分配ネットワーク（図１の１００における）、特に天然ガスなどの炭化水素を分配するためのネットワークの少なくとも１つのパイプに送給される。

好ましくは、凝縮チャネル３、７の入口及び出口は、ステップｃ）及びステップｇ）中、第１の作動流体Ｗ１及び第２の作動流体Ｗ２が第１の冷熱流Ｆ１及び第２の冷熱流Ｆ２に対してそれぞれ向流方向に流れるように配置される。好ましくは、サイクルの温熱流Ｃ１、Ｃ２は、各サイクルで気化される作動流体に対して向流方向に流れる。好ましくは、第３温熱流Ｃ３は、場合により、チャネル９に流れる冷熱流Ｆ２に対して向流方向に流れる。

これらの流体の流れの方向により、作動流体Ｗ１及びＷ２の出口温度を最大にすることが可能になり、これにより膨張中にタービンによって送達される電力を最大にする。

図１及び図２は、互いに物理的に別個の実体を形成する交換器、すなわちプレート及びチャネルの少なくとも１つの別個のスタックをそれぞれが形成する交換器内でランキンサイクルが実行される構成を図示する。

本発明に関連して、同じスタック内に流体チャネルのいくつかを配置することも可能である。これは、特に、ろう付けされたプレート式交換器の場合を想定することができ、いくつかのランキンサイクルの組み合わせを実行する設備の複雑さ及び製造コストを低減することが可能になる。

そのため、図３は、第１の交換器Ｅ１及び第３の交換器Ｅ３が場合により第５の交換器Ｅ５と共に単一の共通の交換器Ｅを形成する一実施形態を表す。図示される場合において、通路１、２、５、６及び９は、同じ交換器Ｅの一部を形成する。

好ましくは、第１の作動流体Ｗ１は、前記交換器Ｅの冷端部に位置し、且つ交換器Ｅの最も低い温度を有する第１の入口１ａから導入される。第２の温熱流Ｃ２は、前記交換器Ｅの温端部に位置する第２の入口６１であって、交換器Ｅの最も高い温度を有する第２の入口６１から、交換器Ｅの冷端部に配置された第２の出口２２に導入される。

「冷端部」という用語は、交換器内のすべての温度の最も低い温度で流体が導入される、交換器への入口点を意味する。「温端部」という用語は、この交換器内のすべての温度の最も高い温度で流体が導入される、交換器への入口点を意味する。

チャネル７から直接又は追加のチャネル１１を介して得られた第２の作動流体Ｗ２は、交換器Ｅの冷端部と温端部との間で流れ方向ｚに位置する第１の中間レベルに配置された第３の入口５１を介して交換器Ｅ内に導入される。

第２の冷熱流Ｆ２は、任意選択的に、第１の中間レベルと交換器Ｅの温端部との間に位置する第２の中間レベルに配置された第４の入口９１を介して交換器Ｅ内に導入することができる。

具体的には、流体が直列に流れるある一連のチャネル及び別の一連のチャネルを考慮する場合、前記ある一連のチャネルは、それぞれ対応する別の一連のチャネルの延長を形成し、したがって交換器Ｅの１つの同じチャネルが２つの同じプレート間に形成される。そのため、図３によれば、第２の一連のチャネル２は、交換器Ｅの同じプレート間に形成されると共に、第６の一連のチャネル６と一続きで配置される。このように、チャネル２及びチャネル６は、交換器Ｅの２つの同じプレート間に境界が定められた交換器Ｅの１つの同じチャネルを形成し、そこでは、温熱流Ｃ２が入口６１から出口２２に流れる。

異なる流体が流れるある一連のチャネル及び別の一連のチャネルを考慮する場合、これらのチャネルは、同じスタック内で隣接して又は隣接せずに重ね合わされる。これは、図１のチャネル５、１又はさらに９の場合である。

図４は、第２の交換器Ｅ２及び第４の交換器Ｅ４が同じ共通の交換器Ｅ’を形成する一実施形態を表す。第１の交換器Ｅ１及び第３の交換器Ｅ３は、同じ交換器Ｅを形成するが、別々のままでもあり得る。

冷熱流Ｆ１を循環させるためのチャネル４及び８は、互いに一続きで配置される。

図４に見られるように、第１の冷熱流Ｆ１は、他の交換器Ｅ’内で温度が最も低い、交換器Ｅ’の冷端部に位置する第５の入口４１から導入される。好ましくは、ステップｆ）で膨張された第２の作動流体Ｗ２は、場合により二相の形態において、他の交換器Ｅ’の温端部に位置する、他の交換器Ｅ’の最も高い温度を有する第６の入口７１から他の交換器Ｅ’内に導入され、ステップｂ）で膨張された第１の作動流体Ｗ１は、場合により二相の形態において、他の交換器Ｅ’の冷端部と温端部との間に位置する第３の中間レベルに配置された第７の入口３１から導入される。

好ましくは、第２の作動流体Ｗ２は、交換器Ｅ’の第３の中間レベルと温端部との間において、冷熱流の全般的な流れ方向ｚに位置する第４の中間レベルに配置された第３の出口７２を介して他の交換器Ｅ’を出る。

交換器の冷端部と温端部との間の中間レベルでの入口及び出口のこれらの配置により、交換器Ｅ及び／又はＥ’の冷端部から温端部まで、様々な流体の入口温度及び出口温度の上昇順序を尊重することが可能になる。

図３又は図４による構成の第５の交換器Ｅ５は、交換器Ｅとは別個のままであることが想定され得ることに留意されたい。

特定の一実施形態によれば、第１のサイクルの第１の膨張部材及び第２のサイクルの第２の膨張部材の両方に結合された同じ発電機（図示せず）を使用し得る。したがって、これにより、発電機が省かれ、設備が単純化される。２つの発電サイクルが概して同時の動作モードを有するため、この配置が可能である。

有利には、冷熱流Ｆ２、Ｆ１は、モル分率単位で少なくとも６０％、好ましくは少なくとも８０％のメタン（ＣＨ_４）を含むことが好ましい炭化水素の流れ、特に天然ガスの流れから形成される。天然ガスは、任意選択的に、エタン（Ｃ_２Ｈ_６）、プロパン（Ｃ_３Ｈ_８）、ブタン（ｎＣ_４Ｈ_１０）若しくはイソブタン（ｉＣ_４Ｈ_１０）又は窒素を好ましくは０～１０％（モル％）の含有量で含み得る。本発明のプロセスにより、天然ガスを分配ネットワーク内に注入する前に必要な再ガス化を実行しつつ、同時に液化天然ガスのフリゴリーを高める。

本発明によるプロセスに別の性質の冷熱流を送給して使用前に再気化することが有利な場合がある。特に、極低温液体、例えば液体酸素、液体窒素又は液体水素を使用することができる。このような液体の気化は、製造プラントが停止したときでもガス供給を確実に継続することができ、液体貯蔵の構築に費やされるエネルギーのいくらかを節約することができる。これらの構成成分の気化温度が天然ガスの気化温度よりもはるかに低いため、前述の説明の１つに従い、３つ以上のランキンサイクルを組み合わせてプロセスを実行することが有利な場合がある。

好ましくは且つ気化される流体がＬＮＧである場合、第１の作動流体Ｗ１及び第２の作動流体Ｗ２は、有機流体、すなわち炭化水素などの１つ又は複数の有機成分を含む流体である。

本発明によるプロセスのランキンサイクルは、有機サイクルでないことも考えられる。

気化される極低温液体が、ＬＮＧの沸点よりも沸点の低い構成成分を有する場合、最も低い温度で作動するサイクルの作動流体は、有機成分の全部又は一部に加えて又はこれらに置き換えて、水素、窒素、アルゴン、ヘリウム又はネオンなどの１つ又は複数の成分を含む場合がある。したがって、有機成分がない作動流体を用いた作動を想定することが可能である。

第１の可能性によれば、性質の異なる純物質を用いて、第１の流体Ｗ１及び／又は第２の流体Ｗ２を形成し得る。特に、エチレンを第１の作動流体Ｗ１として、エタンを第２の作動流体Ｗ２として用い得る。この選択は、これらの構成成分の蒸気圧が、ろう付けされたアルミニウム製交換器及び膨張タービン部品の優れた機械的強度と適合するＬＮＧが気化する温度範囲で飽和するという物理的特性によって説明される。したがって、ＯＲＣサイクルでこのような成分を使用すると、コンパクト且つ効率的なシステムを設計することが可能になる。

本発明に関連して、組成が異なる作動流体を様々なランキンサイクルで使用することが優先されるが、組成が同じ作動流体を使用し、その後、これらの流体の動作圧力を適切に調節することもやはり考えられることに留意されたい。これは、サイクルの冷熱流と温熱流との間の温度差が比較的小さい場合、例えば、第２の冷熱流が、非常に高圧で液化されたガスであり、第１の温熱流が、十分に低い温度における海水であるときに可能である。

別の可能性によれば、第１の炭化水素混合物及び第２の炭化水素混合物であって、メタン、エチレン（Ｃ_２Ｈ_４）、プロパン、エタン、ブタン又はイソブタン、ブテン及びプロピレンから選択される少なくとも２つの炭化水素をそれぞれ含有することが好ましい第１の炭化水素混合物及び第２の炭化水素混合物をそれぞれ含む混合作動流体を用いることができる。第１の作動流体Ｗ１及び第２の作動流体Ｗ２は、任意選択的に、有機成分に加えて又は有機成分に置き換えて、水素、窒素、アルゴン、ヘリウム及びネオンから選択される少なくとも１つの追加成分を含むことができ、これは、特に、気化される極低温液体の沸点がメタンの沸点よりも低い場合にあてはまる。

混合作動流体を使用することにより、交換器の長さに応じて各点での冷熱流と作動流体との間の温度差を低減することにより、冷熱流体と温熱流体との間の熱交換の不可逆性に関連するエネルギー損失を低減することが可能になる。各流体の組成物、膨張前及び膨張後の圧力及び／又は温度は、可能な限り最良のエネルギー回収が確実になるように適合させることができる。

作動流体を混合する場合、すなわち作動流体が混合物である場合、作動流体は、非常に低温で液体交換器を出て、次に凝縮された流体を加熱し、温端部での出口温度を最大にするために、したがってタービンで流体が膨張する間の発電量を最大にするために、関係する交換器内にそれらを再導入することが有利であることに留意されたい。

特に、第１の炭化水素混合物の成分のモル分率（％）単位での割合は、以下の通りであり得る（モル％）。
メタン：２０％～６０％、好ましくは３０％～５０％
プロパン：０～２０％、好ましくは０～１０％
エチレン：２０％～７０％、好ましくは３０％～６０％

第２の炭化水素混合物の成分のモル分率（％）単位での割合は、以下の通りであり得る。
メタン：０～２０％、好ましくは０～１０％
プロパン：２０％～６０％、好ましくは３０％～５０％
エチレン：２０％～６０％、好ましくは３０％～５０％
イソブタン：０～２０％、好ましくは０～１０％

第１の温熱流Ｃ１、第２の温熱流Ｃ２及び／又は第３の温熱流Ｃ３は、好ましくは、交換器への入口温度が０℃よりも高い、好ましくは１０℃～３０℃の海水で形成されることが好ましい。

第１の温熱流Ｃ１、第２の温熱流Ｃ２及び／又は第３の温熱流Ｃ３は、任意選択的に、第２のチャネル２、第６のチャネル６及び／又は第１２のチャネル１２に直列で送給される流体の同じ温熱源に由来し得ることに留意されたい。

好ましくは、第１の冷熱流Ｆ１は、入口４１において、－１４０℃～－１７０℃の温度で完全に液化されて導入される炭化水素流である。

第１の冷熱流Ｆ１が酸素、窒素又は水素などの別の性質の液体流体によって形成される場合、入口７１での流体の温度は、貯蔵圧力におけるその平衡温度のオーダーであることが好ましい。

この温度で分配ネットワーク１００内に導入するために、第２の冷熱流Ｆ２は、第２の交換器Ｅ２の出口４２での温度が－８５℃～－１０５℃であり、第４の交換器Ｅ４（又は適切な場合には交換器Ｅ’）の出口８２での温度が－１０℃～－２０℃であり、且つ／又は第５の交換器Ｅ５（又は適切な場合には交換器Ｅ）の出口９２での温度が５℃～５０℃であることが好ましい。第２の冷熱流Ｆ２は、完全に気化されて出口８２又は出口９２を介して出ることが好ましい。

第２の冷熱流及び第１の冷熱流の圧力は、これらの冷熱流が流れるチャネル４、８、９の全体にわたって１０～１００バールであることが好ましい。

第１の作動流体Ｗ１は、第３のチャネル３内で凝縮された後、第１の温度Ｔ１を有することが好ましい。第２の作動流体Ｗ２は、第７のチャネル７内で凝縮された後、第２の温度Ｔ２を有し、このＴ２は、Ｔ１よりも高い。Ｔ２は、－６０℃～－３０℃であり、Ｔ１は、－１１０℃～－７０℃であることが好ましい。

第１の作動流体Ｗ１は、０℃～－３０℃の温度で第１のチャネル１から気化されて出て、及び／又は第２の作動流体Ｗ２は、５℃～２５℃の温度で第５のチャネル５から気化されて出ることが好ましい。

第１の作動流体Ｗ１及び第２の作動流体Ｗ２は、第１の「低」圧力Ｌｐ１及び第２の「低」圧力Ｌｐ２で第３のチャネル３及び第７のチャネル７をそれぞれ出て、第１の「高」圧力Ｈｐ１及び第２の「高」圧力Ｈｐ２で第１のチャネル１及び第５のチャネル５にそれぞれ入ることが好ましい。

第１の高圧力Ｈｐ１及び／若しくは第２の高圧力Ｈｐ２は、１０～４０バールであり、且つ／又は第１の低圧力Ｌｐ１及び／若しくは第２の低圧力Ｌｐ２は、１～５バールであることが好ましい。第１の高圧力Ｈｐ１は、第１の低圧力Ｌｐ１よりも２．５～１５の増倍率で高く、且つ／又は第２の高圧力Ｈｐ２は、第２の低圧力Ｌｐ２よりも２．５～１５の増倍率で高いことがより好ましい。これらの値及び圧力比により、プロセスを流体のエンタルピー曲線に適合させ、平衡温度を最適に調節することが可能になる。作動圧力が高いほど、回収されるエネルギーの量が大きくなる。増倍率が少なくとも２．５であれば、十分に価値のある量のエネルギーの回収が可能になる。実際には、圧力は、膨張部材の容量によって制限される。

図５及び図６によって図示される特定の実施形態によれば、本発明によるプロセスは、少なくとも第３のランキンサイクルを第１のランキンサイクルと組み合わせて実行することもでき、それにより、この第３のサイクルにおいて流れる第３の作動流体は、第１のランキンサイクルの第１の温熱流を少なくとも部分的に形成する。

より具体的には、チャネルが別々の交換器内に配置される特定の場合を図示する図５に見られるように、第３の作動流体Ｗ３は、第３の高圧力Ｈｐ３で第６の交換器Ｅ６の少なくとも１つの第１３のチャネル１３内に導入され、チャネル１３と熱交換関係にある交換器Ｅ６のチャネル内において流れる少なくとも第４の温熱流Ｃ４に対して、前記第３の作動流体Ｗ３の少なくとも一部が気化される。

少なくとも部分的に気化されてチャネル１３から出る第３の作動流体Ｗ３は、第３の膨張部材内で第３の低圧力Ｌｐ３まで膨脹させ、このＬｐ３は、Ｈｐ３よりも低く、上記の倍率及び範囲が適用可能である。

第３の膨張部材は、第３の発電機に接続され、この発電機は、電気エネルギーを発生させるために、任意選択的に、第１のサイクル及び／又は第２のサイクルに共通であり得る。

次に、膨張された第３の作動流体Ｗ３は、第２のチャネル２内に導入され、少なくとも第１のチャネル１内で気化する第１の作動流体Ｗ１に対して、少なくとも部分的に凝縮される。第２のチャネル２を出る第３の作動流体Ｗ３は、その圧力が第３の高圧力Ｈｐ３まで上昇した後、第１３のチャネル１３内に再導入され、これにより第３のサイクルを終える。

この実施形態により、プロセスのエネルギー収量をさらに高め、流体間の温度差及び前記温度差に関連する不可逆性を低減させることで、可能な限り多くのエネルギーを回収することが可能になる。

凝縮されてチャネル２から出る第３の作動流体は、第５の交換器の第１３のチャネル１３内に再導入される前に、交換器Ｅ１内に再導入することも可能であることに留意されたい（図６を参照されたい）。これは、第３の作動流体がいくつかの構成成分の混合物である場合に有利である。なぜなら、それは、第３の作動流体Ｗ３が第１の交換器Ｅ１を出る温度をさらに高くする可能性を提供するからである。

第１のランキンサイクルと第３のランキンサイクルとの間の組み合わせの同じモデルにおいて、別のランキンサイクルを第３のランキンサイクルと組み合わせること及び／又は別のランキンサイクルを第２のランキンサイクルと組み合わせることも想定され得る（図示せず）。

本発明によるプロセスの有効性を実証するために、シミュレーションを実行して、先行技術による単一のランキンサイクルを用いて得られるエネルギー収量（シミュレーション番号１）及び本発明の実施形態によるランキンサイクルの組み合わせを用いて得られるエネルギー収量（シミュレーション番号２及び番号３）を計算した。特に、サイクルの組み合わせにおいて使用される作動流体の性質の影響を評価した。

冷熱流は、メタン９０．５％、エタン７．３％、プロパン１．５％、ブタン０．２％、イソブタン０．３％及び窒素０．２％（モル％）を含む天然ガスであった。シミュレーション番号２について、使用した交換器の構成は、図２によるものであり、シミュレーション番号３について、使用した交換器の構成は、図１によるものであった。

シミュレーション番号１（本発明外）：
作動流体は、プロパンのみであった。作動流体Ｗ１の圧力は、気化交換器の入口で７．５バールであり、凝縮交換器の出口３２で１．５バールであった。温熱流は、気化交換器の入口における圧力が５バール、温度が２３℃の海水であった。

シミュレーション番号２（本発明）：
第１の作動流体Ｗ１は、エチレンであった。第２の作動流体は、エタンであった。第１の作動流体Ｗ１の圧力は、入口１ａで３２バールであり、出口３２で２バールであった。第２の作動流体Ｗ２の圧力は、入口５１で２７バールであり、出口７２で５．７バールであった。天然ガスの圧力は、入口４１で９０バールであり、出口９２で８９バールであった。温熱流Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、チャネル２、６及び１２の入口及び出口での圧力が５バールの海水であった。表１は、異なるチャネルの入口又は出口で計算された流体温度を示す。

シミュレーション番号３（本発明）：
第１の作動流体Ｗ１は、エチレン５３％、メタン４１％及びプロパン６％（モル％）を含む炭化水素混合物であった。第２の作動流体Ｗ２は、エチレン４６％、プロパン３８％、メタン８％及びイソブタン８％（モル％）を含む炭化水素混合物であった。第１の作動流体Ｗ１の圧力は、入口１０１で３１．０バールであり、出口９２で１．８バールであった。第２の作動流体Ｗ２の圧力は、入口１１１で１２．４バールであり、出口７２で４．６バールであった。天然ガスの圧力は、入口４１で９０バールであり、出口８２で８９．５バールであった。温熱流Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、チャネル２の入口及び出口での圧力が５バールの海水であった。表２は、異なるチャネルの入口又は出口で計算された流体温度を示す。

シミュレーション番号１では、得られたエネルギー収量は、０．０１６ｋＷｈ／Ｎｍ^３であった。

シミュレーション番号２では、第１のランキンサイクルのエネルギー収量は、０．０１１４ｋＷｈ／Ｎｍ^３であり、第２のランキンサイクルのエネルギー収量は、０．００４９ｋＷｈ／Ｎｍ^３であり、すなわち、合計収量は、０．０１６３４ｋＷｈ／Ｎｍ^３となり、シミュレーション番号１と比較して２％のオーダーで向上したことを表す。

シミュレーション番号３では、第１のランキンサイクルのエネルギー収量は、０．０１６ｋＷｈ／Ｎｍ^３であり、第２のランキンサイクルのエネルギー収量は、０．０１１ｋＷｈ／Ｎｍ^３であり、すなわち、合計収量は、０．０２７ｋＷｈ／Ｎｍ^３となり、シミュレーション番号１と比較して６８％のオーダーで向上したことを表す。第１の作動流体及び第２の作動流体Ｗ２を混合させて使用することにより、液化天然ガスと作動流体との間の交換図が改良されることにより、プロセスの性能が著しく高められる。前述したような交換チャネルへの作動流体の再導入の概要もプロセスのエネルギー効率を高めることに寄与する。

図７は、交換熱（「熱流」）－温度（△Ｈ－Ｔ）交換図、すなわちエンタルピー曲線の比較を示し、一方は、シミュレーション番号２に従い、純粋な作動流体を用いたサイクルを組み合わせて得られたもの（（ａ））であり、もう一方は、シミュレーション番号３に従い、混合作動流体を用いたサイクルを組み合わせて得られたもの（（ｂ））である。図示される図は、流量３０００Ｎｍ^３／ｈの処理されたＬＮＧ（すなわち工業用装置の約１／１００の規模）の場合に得られる。曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、２つのシミュレートされた構成のそれぞれについて、プロセスで加熱及び／又は気化される、ＬＮＧを含むすべての冷却流体（曲線Ａ及び曲線Ｃ）及びプロセスで冷却及び／又は凝縮される、第１の作動流体及び第２の作動流体を含むすべての熱発生流体（曲線Ｂ及び曲線Ｄ）の、温度の関数としての交換熱量の変化を図示する。図５（ｂ）では、複数の構成成分の混合物で構成された作動流体を使用することにより、平均温度差が著しく低減されることがわかり、これは、このサイクルの効率が高まることを説明するものである。

言うまでもなく、本発明は、本特許出願に記載され、図示される特定の例に限定されない。当業者の能力の範囲内において、本発明の範囲から逸脱することなく、他の変形形態又は実施形態も想定され得る。例えば、他の構成の交換器からの流体の注入及び抽出、他の流れ方向の流体、他のタイプの流体等が想定され得る。

Claims (21)

1. 少なくとも１つの第１のランキンサイクル及び１つの第２のランキンサイクルを実行することにより、電気エネルギーを発生させるためのプロセスであって、前記サイクルは、流体の流れが熱交換関係に置かれるように構成されたいくつかのチャネルを含む少なくとも１つの熱交換装置内で実行され、前記第１のランキンサイクルは、
   ａ）第１の高圧力（Ｈｐ１）を有する第１の作動流体（Ｗ１）を少なくとも１つの第１のチャネル（１）内に導入し、且つ少なくとも前記第１のチャネル（１）と熱交換関係にある少なくとも１つの第２のチャネル（２）内において流れる少なくとも１つの第１の温熱流（Ｃ１）に対して、前記第１の作動流体（Ｗ１）の少なくとも一部を気化させるステップ、
   ｂ）ステップａ）から得られた前記第１の作動流体（Ｗ１）を前記第１のチャネル（１）から送達し、且つ電気エネルギーを発生させるために第１の発電機と協働する第１の膨張部材内において、Ｈｐ１よりも低い第１の低圧力（Ｌｐ１）まで膨張させるステップ、
   ｃ）ステップｂ）で膨張された前記第１の作動流体（Ｗ１）を少なくとも１つの第３のチャネル（３）内に導入し、且つ少なくとも前記第３のチャネル（３）と熱交換関係にある少なくとも１つの第４のチャネル（４）内において流れる少なくとも１つの第１の冷熱流（Ｆ１）に対して、前記第１の作動流体（Ｗ１）の少なくとも一部を凝縮させるステップ、
   ｄ）ステップｃ）で少なくとも部分的に凝縮された前記第１の作動流体（Ｗ１）を前記第３のチャネル（３）から送達し、前記第１の作動流体（Ｗ１）の圧力を前記第１の高圧力（Ｈｐ１）まで上昇させ、且つ前記第１のチャネル（１）内に再導入するステップ
   を含み、及び前記第２のランキンサイクルは、
   ｅ）第２の高圧力（Ｈｐ２）を有する第２の作動流体（Ｗ２）を少なくとも１つの第５のチャネル（５）内に導入し、且つ前記第５のチャネル（５）と熱交換関係にある少なくとも１つの第６のチャネル（６）内において流れる少なくとも１つの第２の温熱流（Ｃ２）に対して、前記第２の作動流体（Ｗ２）の少なくとも一部を気化させるステップ、
   ｆ）ステップｅ）で少なくとも部分的に気化された前記第２の作動流体（Ｗ２）を前記第５のチャネル（５）から送達し、且つ電気エネルギーを発生させるために第２の発電機と協働する第２の膨張部材内において、Ｈｐ２よりも低い第２の低圧力（Ｌｐ２）まで膨張させるステップ、
   ｇ）ステップｆ）で膨張された前記第２の作動流体（Ｗ２）を少なくとも１つの第７のチャネル（７）内に導入し、且つ少なくとも前記第７のチャネル（７）と熱交換関係にある少なくとも１つの第８のチャネル（８）内において流れる少なくとも１つの第２の冷熱流（Ｆ２）に対して、前記第２の作動流体（Ｗ２）の少なくとも一部を凝縮させるステップ、
   ｈ）ステップｇ）で少なくとも部分的に凝縮された前記第２の作動流体（Ｗ２）を前記第７のチャネル（７）から送達し、前記第２の作動流体（Ｗ２）の圧力を前記第２の高圧力（Ｈｐ２）まで上昇させ、且つステップｇ）で少なくとも部分的に凝縮された前記第２の作動流体（Ｗ２）を前記第５のチャネル（５）内に再導入するステップ
   を含む、プロセスにおいて、ステップｃ）後に前記第４のチャネル（４）を出る前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、前記第８のチャネル（８）内に導入され、前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、したがって、前記第２のランキンサイクルの前記第２の冷熱流（Ｆ２）を形成することを特徴とするプロセス。
2. 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、－１００℃未満の温度で前記少なくとも１つの第４のチャネル（４）内に導入されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
3. ステップｃ）において、前記第１の作動流体（Ｗ１）は、前記第１の冷熱流（Ｆ１）に対して向流方向に流れ、及び／又はステップｇ）において、前記第２の作動流体（Ｗ２）は、前記第２の冷熱流（Ｆ２）に対して向流方向に流れることを特徴とする、請求項１又は２に記載のプロセス。
4. 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、
   － 前記第４のチャネル（４）内で前記第１の流体（Ｗ１）との熱交換によって加熱され、及び前記第２の冷熱流（Ｆ２）は、前記第８のチャネル（８）内で前記第２の流体（Ｗ２）との熱交換によって完全に気化されるか、
   － 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、前記第４のチャネル（４）内で前記第１の流体（Ｗ１）との熱交換によって部分的に気化され、及び前記第２の冷熱流（Ｆ２）は、前記第８のチャネル（８）内で前記第２の流体（Ｗ２）との熱交換によって少なくとも部分的に気化されるか、
   － 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、前記第４のチャネル（４）内でのみ加熱され、及び前記第２の冷熱流（Ｆ２）は、前記第８のチャネル（８）内で少なくとも部分的に気化されるか
   のいずれかであることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のプロセス。
5. 前記第１のランキンサイクル及び前記第２のランキンサイクルは、有機サイクルであり、前記第１の作動流体（Ｗ１）及び前記第２の作動流体（Ｗ２）は、第１の炭化水素混合物及び第２の炭化水素混合物をそれぞれ含み、前記第１の炭化水素混合物及び前記第２の炭化水素混合物は、好ましくは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブテン及びイソブタンから選択される少なくとも２つの炭化水素を、任意選択的に窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素及びネオンから選択される少なくとも１つの追加成分を追加してそれぞれ含有することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のプロセス。
6. 前記第１のランキンサイクル及び前記第２のランキンサイクルは、有機サイクルであり、前記第１の作動流体（Ｗ１）及び前記第２の作動流体（Ｗ２）は、第１の炭化水素及び第２の炭化水素からそれぞれなる純物質であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のプロセス。
7. 前記第８のチャネル（８）を出る前記第２の冷熱流（Ｆ２）は、少なくとも１つの第９のチャネル（９）内に導入されて、そこで、前記第９のチャネル（９）と熱交換関係にある少なくとも１つの第１２のチャネル内において流れる第３の温熱流（Ｃ３）に対して加熱されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のプロセス。
8. 前記第１の温熱流（Ｃ１）、前記第２の温熱流（Ｃ２）及び／又は前記第３の流れ（Ｃ３）は、海水、好ましくは０℃よりも厳密に高い温度、好ましくは１０℃～３０℃で前記第２のチャネル（２）、前記第６のチャネル（６）及び／又は前記第１２のチャネル（１２）内に導入された海水で形成され、前記海水は、任意選択的に、前記チャネル内に導入される前に加熱ステップを経ていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のプロセス。
9. 前記第１の高圧力（Ｈｐ１）は、２．５～１５の増倍率で前記第１の作動流体（Ｗ１）の前記第１の低圧力（Ｌｐ１）よりも高く、且つ／又は前記第２の高圧力（Ｈｐ２）は、２．５～１５の増倍率で前記第２の作動流体（Ｗ２）の前記第２の低圧力（Ｌｐ２）よりも高く、前記第１の高圧力（Ｈｐ１）及び／若しくは前記第２の高圧力（Ｈｐ２）は、１０～４０バールであり、且つ／又は前記第１の低圧力（Ｌｐ１）及び／若しくは前記第２の低圧力（Ｌｐ２）は、５～１５バールであることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のプロセス。
10. ステップｄ）において、前記第３のチャネル（３）を出る前記第１の作動流体（Ｗ１）は、前記第１のチャネル（１）内に再導入される前に、前記第３のチャネル（３）及び／又は前記第４のチャネル（４）と熱交換関係にある少なくとも１つの第１０のチャネル（１０）内に導入され、及び／又はステップｈ）において、前記第７のチャネル（７）を出る前記第２の作動流体（Ｗ２）は、前記第５のチャネル（５）内に再導入される前に、前記第７のチャネル（７）及び／又は前記第８のチャネル（８）と熱交換関係にある少なくとも１つの第１１のチャネル（１１）内に導入されることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載のプロセス。
11. 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、液化天然ガスなどの液化炭化水素流又は液化窒素流、液化酸素流、液化水素流から選択される極低温液体流であることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプロセス。
12. 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、－１４０℃～－１７０℃の温度において、完全に液化されて前記第４のチャネル（４）内に導入される液化天然ガスなどの液化炭化水素流であり、及び前記第２の冷熱流（Ｆ２）は、５℃～５０℃の温度において、完全に気化されて前記第８のチャネル（８）及び／又は前記第９のチャネル（９）を出ることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載のプロセス。
13. 前記第１の作動流体（Ｗ１）は、第１の温度（Ｔ１）で前記第１のチャネル（１）内に導入され、及び前記第２の作動流体（Ｗ２）は、前記第１の温度（Ｔ１）よりも高い第２の温度（Ｔ２）で前記第５のチャネル（５）内に導入され、好ましくは、Ｔ１は、－１１０℃～－７０℃であり、及びＴ２は、－６０℃～－３０℃であることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載のプロセス。
14. 前記第１のチャネル、前記第２のチャネル、前記第３のチャネル、前記第４のチャネル、前記第５のチャネル、前記第６のチャネル、前記第７のチャネル、前記第８のチャネル、前記第９のチャネル、前記第１０のチャネル、前記第１１のチャネル及び／又は前記第１２のチャネルは、ろう付けされたプレート式の少なくとも１つの熱交換器の一部を形成し、前記交換器は、いくつかの平行なプレートであって、それらの間で前記交換器内の一連のいくつかのチャネルの境界を定めるように離間されたいくつかの平行なプレートのスタックを含むことを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載のプロセス。
15. 前記第１のチャネル（１）及び前記第２のチャネル（２）は、第１の熱交換器（Ｅ１）の一部を形成し、前記第３のチャネル（３）及び前記第４のチャネル（４）は、場合により前記第１０のチャネル（１０）と共に、第２の熱交換器（Ｅ２）の一部を形成し、前記第５のチャネル（５）及び前記第６のチャネル（６）は、第３の熱交換器（Ｅ３）の一部を形成し、且つ前記第７のチャネル（７）及び前記第８のチャネル（８）は、場合により前記第１１のチャネル（１１）と共に、第４の交換器（Ｅ４）の一部を形成し、前記交換器は、物理的に別個の実体を形成することを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載のプロセス。
16. 前記第１のチャネル（１）及び前記第２のチャネル（２）、前記第５のチャネル（５）及び前記第６のチャネル（６）並びに場合により前記第９のチャネル（９）は、同じ熱交換器（Ｅ）の一部を形成し、前記第１の作動流体（Ｗ１）は、前記交換器（Ｅ）の冷端部に位置し、且つ前記交換器（Ｅ）の最も低い温度を有する第１の入口（１ａ）から導入され、前記第２の温熱流（Ｃ２）は、前記交換器（Ｅ）の温端部に位置し、且つ前記交換器（Ｅ）の前記冷端部に配置された第２の出口（２２）までの前記交換器（Ｅ）の最も高い温度を有する第２の入口（６１）から導入され、及び前記第７のチャネル（７）から得られた前記第２の作動流体（Ｗ２）は、前記冷端部と前記温端部との間に位置する前記交換器（Ｅ）の第１の中間レベルに配置された第３の入口（５１）を介して前記交換器（Ｅ）内に導入され、前記第２の冷熱流（Ｆ２）は、場合により、前記第１の中間レベルと前記交換器（Ｅ）の前記温端部との間に位置する第２の中間レベルに配置された第４の入口（９１）を介して前記交換器（Ｅ）内に導入されることを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載のプロセス。
17. 前記第３のチャネル（３）、前記第４のチャネル（４）、前記第７のチャネル（７）及び前記第８のチャネル（８）は、同じ他の交換器（Ｅ’）の一部を形成し、前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、前記他の交換器（Ｅ’）の冷端部に位置し、且つ前記交換器（Ｅ’）の最も低い温度を有する第５の入口（４１）から導入され、ステップｆ）で膨張された前記第２の作動流体（Ｗ２）は、前記他の交換器（Ｅ’）の温端部に位置し、且つ前記他の交換器（Ｅ’）の最も高い温度を有する第６の入口（７１）から前記他の交換器（Ｅ’）内に導入され、ステップｂ）で膨張された前記第１の作動流体（Ｗ１）は、前記他の交換器（Ｅ’）の前記冷端部と前記温端部との間に位置する第３の中間レベルに配置された第７の入口（３１）から前記他の交換器（Ｅ’）内に導入されることを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載のプロセス。
18. 前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、－１８０℃未満の温度、好ましくは－１８０℃～－２５３℃で前記第４のチャネル（４）内に導入される極低温液体流であることを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載のプロセス。
19. ｉ）第３の高圧力（Ｈｐ３）で第３の作動流体（Ｗ３）を少なくとも１つの第１３のチャネル（１３）内に導入し、且つ少なくとも１つの第４の温熱流（Ｃ４）に対して、前記第３の作動流体（Ｗ３）の少なくとも一部を気化させるステップ、
    ｊ）ステップｉ）で少なくとも部分的に気化された前記第３の作動流体（Ｗ３）を前記少なくとも１つの第１３のチャネル（１３）から送達し、且つ電気エネルギーを発生させるために第３の発電機と協働する第３の膨張部材内において、Ｈｐ３よりも低い第３の低圧力（Ｌｐ３）まで膨張させるステップ、
    ｋ）前記第１のランキンサイクルの前記第１の温熱流（Ｃ１）を少なくとも部分的に形成するために、ステップｆ）で膨張された前記第３の作動流体（Ｗ３）を前記第２のチャネル（２）内に導入し、且つ前記第１のチャネル（１）内で気化する少なくとも前記第１の作動流体（Ｗ１）に対して、前記第３の作動流体（Ｗ３）の少なくとも一部を凝縮させるステップ、
    ｌ）ステップｋ）で少なくとも部分的に凝縮された前記第３の作動流体（Ｗ３）を前記第２のチャネル（２）から送達し、且つ前記第３の高圧力（Ｈｐ３）まで圧力を上昇させた後、前記第１３のチャネル（１３）内に再導入するステップ
    を含む第３のランキンサイクルを実行することを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載のプロセス。
20. 前記第１の発電機、前記第２の発電機及び／又は前記第３の発電機は、１つの同じ発電機に一体化され、前記第１の膨張部材、前記第２の膨張部材及び／又は前記第３の膨張部材は、前記同じ発電機に結合され、それにより、前記発電機は、前記第１のランキンサイクル、前記第２のランキンサイクル及び／又は前記第３のランキンサイクルから電気エネルギーを同時に発生させることを特徴とする、請求項１～１９のいずれか一項に記載のプロセス。
21. 第１のランキンサイクル及び第２のランキンサイクルを実行するための手段を含む電気エネルギー生産設備であって、流体の流れが熱交換関係にされるように構成されたいくつかのチャネルを含む少なくとも１つの熱交換装置を含み、前記第１のランキンサイクルを実行するための前記手段は、
    － 第１の作動流体（Ｗ１）の流れのために構成された少なくとも１つの第１のチャネル（１）、
    － 第１の温熱流（Ｃ１）の流れのために構成された少なくとも１つの第２のチャネル（２）であって、前記第１のチャネル（１）と熱交換関係にあり、それにより、動作中、前記第１のチャネル（１）内に導入された前記第１の作動流体（Ｗ１）は、前記第１の温熱流（Ｃ１）に対して、少なくとも部分的に気化される、少なくとも１つの第２のチャネル（２）、
    － 前記第１のチャネル（１）の下流に配置され、且つ前記第１のチャネル（１）を出る前記第１の作動流体（Ｗ１）の圧力を第１の高圧力（Ｈｐ１）から第１の低圧力（Ｌｐ１）まで低下させるように構成された第１の膨張部材、
    － 前記第１の膨張部材に結合された第１の発電機、
    － 前記第１の膨張部材の下流に配置され、且つ前記第１の膨張部材によって膨張された前記第１の作動流体（Ｗ１）の流れのために構成された少なくとも１つの第３のチャネル（３）、
    － 第１の冷熱流（Ｆ１）の流れのために構成された少なくとも１つの第４のチャネル（４）であって、前記第３のチャネル（３）と熱交換関係にあり、それにより、動作中、前記第３のチャネル（３）内に導入された前記第１の作動流体（Ｗ１）は、前記第１の冷熱流（Ｆ１）に対して、少なくとも部分的に凝縮される、少なくとも１つの第４のチャネル（４）、
    － 前記第３のチャネル（３）の下流に配置され、且つ前記第３のチャネル（３）を出る前記第１の作動流体（Ｗ１）の圧力を前記第１の低圧力（Ｌｐ１）から前記第１の高圧力（Ｈｐ１）まで上昇させるように構成された第１の昇圧部材
    を含み、及び前記第２のランキンサイクルを実行するための前記手段は、
    － 第２の作動流体（Ｗ２）の流れのために構成された少なくとも１つの第５のチャネル（５）、
    － 前記第５のチャネル（５）の下流に配置され、且つ前記第５のチャネル（１）を出る前記第２の作動流体（Ｗ２）の圧力を第２の高圧力（Ｈｐ２）から第２の低圧力（Ｌｐ２）まで低下させるように構成された第２の膨張部材、
    － 前記第２の膨張部材に結合された第２の発電機、
    － 前記第１の膨張部材の下流に配置され、且つ前記第２の膨張部材によって膨張された前記第１の作動流体（Ｗ２）の流れのために構成された少なくとも１つの第７のチャネル（７）、
    － 第２の冷熱流（Ｆ２２）の流れのために構成された少なくとも１つの第８のチャネル（８）であって、前記第７のチャネル（７）と熱交換関係にあり、それにより、動作中、前記第７のチャネル（７）内において流れる前記第２の作動流体（Ｗ２）は、前記第２の冷熱流（Ｆ２）に対して、少なくとも部分的に凝縮される、少なくとも１つの第８のチャネル（８）、
    － 前記第７のチャネル（７）の下流に配置され、且つ前記第７のチャネル（７）を出る前記第２の作動流体（Ｗ２）の圧力を前記第２の低圧力（Ｌｐ２）から前記第２の高圧力（Ｈｐ２）まで上昇させるように構成された第２の昇圧部材
    を含む、電気エネルギー生産設備において、前記第８のチャネル（８）は、前記第４のチャネル（４）の下流に配置され、且つ前記第４のチャネル（４）と流体連通して置かれ、それにより、前記第４のチャネル（４）を出る前記第１の冷熱流（Ｆ１）は、前記第８のチャネル（８）内に導入される前記第２の冷熱流（Ｆ２）を形成することを特徴とする電気エネルギー生産設備。
    

Images