JP3119718B2 - 低圧発電方法とその装置 - Google Patents
低圧発電方法とその装置Info
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- JP3119718B2 JP3119718B2 JP04124851A JP12485192A JP3119718B2 JP 3119718 B2 JP3119718 B2 JP 3119718B2 JP 04124851 A JP04124851 A JP 04124851A JP 12485192 A JP12485192 A JP 12485192A JP 3119718 B2 JP3119718 B2 JP 3119718B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低圧蒸気を利用して高
い効率で蒸気タービンを駆動させる低圧発電方法とその
装置に関する。
い効率で蒸気タービンを駆動させる低圧発電方法とその
装置に関する。
【０００２】また、具体的には、小型の発電用専焼ボイ
ラー、産業用加熱炉、各種廃棄物、たとえば下水汚泥、
有機物を含むスラッジまたは都市ごみなどの可燃物を焼
却炉から発生するガスを用いて蒸気タービンを駆動させ
て発電する方法とその装置に関する。
ラー、産業用加熱炉、各種廃棄物、たとえば下水汚泥、
有機物を含むスラッジまたは都市ごみなどの可燃物を焼
却炉から発生するガスを用いて蒸気タービンを駆動させ
て発電する方法とその装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来から、大規模の発電に際しては、化
石燃料を燃焼させて高温高圧の蒸気を発生させ、過熱し
て蒸気タービン内でエンタルピー落差を有する状態で機
械的エネルギーに変換し、発電を行っている。
石燃料を燃焼させて高温高圧の蒸気を発生させ、過熱し
て蒸気タービン内でエンタルピー落差を有する状態で機
械的エネルギーに変換し、発電を行っている。
【０００４】一方、近年は、小型の発電用専焼ボイラー
を用いて、あるいは都市ごみ、都市下水、産業有機物を
含む廃棄物、産業固形廃棄物などを焼却して、その焼却
排ガスを利用して自家発電を行うことも一般化してい
る。
を用いて、あるいは都市ごみ、都市下水、産業有機物を
含む廃棄物、産業固形廃棄物などを焼却して、その焼却
排ガスを利用して自家発電を行うことも一般化してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合に
は、発電効率の点から、臨界圧力にして運転し、あるい
は過熱度を極度に高め、さらには再熱を行うなどの運転
操作を伴い、設備費が嵩み、運転制御上も高度運転員を
必要とするなど、小型の発電プラント（たとえば蒸気発
生量：20ton ／hr以下）に、そのまま適用することが困
難である。
は、発電効率の点から、臨界圧力にして運転し、あるい
は過熱度を極度に高め、さらには再熱を行うなどの運転
操作を伴い、設備費が嵩み、運転制御上も高度運転員を
必要とするなど、小型の発電プラント（たとえば蒸気発
生量：20ton ／hr以下）に、そのまま適用することが困
難である。
【０００６】一方、前述の焼却による発電においては、
ＨＣｌやＳＯｘが発生するために、大型の発電設備のよ
うに、ボイラーの圧力を臨界圧力近くまで高めることは
困難であり、過熱度を高めることにも限界がある。たと
えば、塩酸の発生があるときには、300 ℃以上の過熱蒸
気を得ることができず、鉄皮温度が150 ℃以下の運転は
その塩酸の凝縮による腐食が生じるので、この温度を超
える運転が必要となる。
ＨＣｌやＳＯｘが発生するために、大型の発電設備のよ
うに、ボイラーの圧力を臨界圧力近くまで高めることは
困難であり、過熱度を高めることにも限界がある。たと
えば、塩酸の発生があるときには、300 ℃以上の過熱蒸
気を得ることができず、鉄皮温度が150 ℃以下の運転は
その塩酸の凝縮による腐食が生じるので、この温度を超
える運転が必要となる。
【０００７】したがって、本発明の主たる課題は、高温
高圧のボイラーを用いなくとも、低圧の蒸気を用いて発
電を行うこと、その際に高い効率で発電すること、低圧
での運転を可能とし高価な圧力容器の使用を避けて設備
費の低減を図ること、腐食性排ガスによる腐食を避ける
ことにある。
高圧のボイラーを用いなくとも、低圧の蒸気を用いて発
電を行うこと、その際に高い効率で発電すること、低圧
での運転を可能とし高価な圧力容器の使用を避けて設備
費の低減を図ること、腐食性排ガスによる腐食を避ける
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、二作動流体
が発生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を順に循環し、か
つ前記発生器から前記吸収器へ二作動流体の濃厚液が移
行する吸収式ヒートポンプを構成し、循環水が前記凝縮
器及び吸収器を通るように構成し、高温ガスの全量を過
熱器を通した後に、その全量を前記発生器に導いてその
加熱源とし、発生する二作動流体のベーパーを凝縮器に
供給し、この凝縮器で前記循環水を蒸発させて、その蒸
気を前記過熱器に導いた後、その過熱蒸気を蒸気タービ
ンに供給してその蒸気タービンを駆動し、前記蒸気ター
ビンの排気は、前記蒸発器および温水用コンデンサーの
うち少なくとも前記蒸発器に導き、二作動流体の加熱源
とした後、ここで凝縮した水は前記循環水として前記凝
縮器および前記吸収器に並列に返送し、前記凝縮器での
二作動流体の凝縮液は蒸発器に移行させそこで蒸発させ
た後、これを吸収器に導き、この吸収器内で、前記発生
器からの前記濃厚液と直接接触させ二作動流体の吸収凝
縮を行うとともに、その凝縮熱により前記循環水を蒸発
させて、この循環水の蒸発蒸気は前記凝縮器での循環水
の蒸発蒸気と共に前記過熱器に導いて前記蒸気タービン
の駆動熱源とすることことで解決できる。ここで、吸収
式のヒートポンプの二作動流体は、水−リチウムブロマ
イド系、水−アンモニア系およびフロン−有機物系の群
から選択することができる。
が発生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を順に循環し、か
つ前記発生器から前記吸収器へ二作動流体の濃厚液が移
行する吸収式ヒートポンプを構成し、循環水が前記凝縮
器及び吸収器を通るように構成し、高温ガスの全量を過
熱器を通した後に、その全量を前記発生器に導いてその
加熱源とし、発生する二作動流体のベーパーを凝縮器に
供給し、この凝縮器で前記循環水を蒸発させて、その蒸
気を前記過熱器に導いた後、その過熱蒸気を蒸気タービ
ンに供給してその蒸気タービンを駆動し、前記蒸気ター
ビンの排気は、前記蒸発器および温水用コンデンサーの
うち少なくとも前記蒸発器に導き、二作動流体の加熱源
とした後、ここで凝縮した水は前記循環水として前記凝
縮器および前記吸収器に並列に返送し、前記凝縮器での
二作動流体の凝縮液は蒸発器に移行させそこで蒸発させ
た後、これを吸収器に導き、この吸収器内で、前記発生
器からの前記濃厚液と直接接触させ二作動流体の吸収凝
縮を行うとともに、その凝縮熱により前記循環水を蒸発
させて、この循環水の蒸発蒸気は前記凝縮器での循環水
の蒸発蒸気と共に前記過熱器に導いて前記蒸気タービン
の駆動熱源とすることことで解決できる。ここで、吸収
式のヒートポンプの二作動流体は、水−リチウムブロマ
イド系、水−アンモニア系およびフロン−有機物系の群
から選択することができる。
【０００９】一方、本発明の装置構成は、高温ガス源
と、過熱器と、二作動流体が発生器、凝縮器、蒸発器及
び吸収器を順に循環し、かつ前記発生器から前記吸収器
へ二作動流体の濃厚液が移行する吸収式ヒートポンプ
と、蒸気タービンとを備え、循環水が前記凝縮器及び吸
収器を通るように構成し、高温ガス源からの高温ガスの
全量が前記過熱器が通り、その全量が発生器に導いてそ
の加熱源とする手段、発生器での前記二作動流体の発生
ベーパーは凝縮器に供給し、この凝縮器で前記循環水を
蒸発させて、その蒸気を前記過熱器に導いた後、その過
熱蒸気を蒸気タービンに供給してその蒸気タービンを駆
動する手段、前記蒸気タービンの排気は、前記蒸発器お
よび温水用コンデンサーのうち少なくとも蒸発器に導
き、その加熱源とした後、蒸発器で凝縮した水は吸収器
に循環水として返送する手段、前記凝縮器での二作動流
体の凝縮液は蒸発器に移行させそこで蒸発させた後、こ
れを吸収器に導き、この吸収器内で、前記発生器からの
前記濃厚液と直接接触させ二作動流体の吸収凝縮を行う
とともに、その凝縮熱により前記循環水を蒸発させる手
段、前記吸収器での循環水の蒸発蒸気は前記凝縮器での
循環水の蒸発蒸気と共に前記過熱器に導いて前記蒸気タ
ービンの駆動熱源とする手段、を含む構成としたもので
ある。
と、過熱器と、二作動流体が発生器、凝縮器、蒸発器及
び吸収器を順に循環し、かつ前記発生器から前記吸収器
へ二作動流体の濃厚液が移行する吸収式ヒートポンプ
と、蒸気タービンとを備え、循環水が前記凝縮器及び吸
収器を通るように構成し、高温ガス源からの高温ガスの
全量が前記過熱器が通り、その全量が発生器に導いてそ
の加熱源とする手段、発生器での前記二作動流体の発生
ベーパーは凝縮器に供給し、この凝縮器で前記循環水を
蒸発させて、その蒸気を前記過熱器に導いた後、その過
熱蒸気を蒸気タービンに供給してその蒸気タービンを駆
動する手段、前記蒸気タービンの排気は、前記蒸発器お
よび温水用コンデンサーのうち少なくとも蒸発器に導
き、その加熱源とした後、蒸発器で凝縮した水は吸収器
に循環水として返送する手段、前記凝縮器での二作動流
体の凝縮液は蒸発器に移行させそこで蒸発させた後、こ
れを吸収器に導き、この吸収器内で、前記発生器からの
前記濃厚液と直接接触させ二作動流体の吸収凝縮を行う
とともに、その凝縮熱により前記循環水を蒸発させる手
段、前記吸収器での循環水の蒸発蒸気は前記凝縮器での
循環水の蒸発蒸気と共に前記過熱器に導いて前記蒸気タ
ービンの駆動熱源とする手段、を含む構成としたもので
ある。
【００１０】
【作用】本発明では、発生器３に対してＱの熱量が与え
られると、吸収式ヒートポンプにより、凝縮器および吸
収器の両者から発生する蒸気のもっている熱量は２Ｑと
なり、供給熱量の約２倍の熱量を取り出すことができ
る。この熱量により蒸気タービンを駆動することによ
り、高い発電効率を得ることができる。したがって、比
較的低温であるとしても、その熱を有効に利用できるの
で、発電量として、高温高圧のボイラーから発生する蒸
気により発電する場合と遜色ない発電量を得ることがで
きる。
られると、吸収式ヒートポンプにより、凝縮器および吸
収器の両者から発生する蒸気のもっている熱量は２Ｑと
なり、供給熱量の約２倍の熱量を取り出すことができ
る。この熱量により蒸気タービンを駆動することによ
り、高い発電効率を得ることができる。したがって、比
較的低温であるとしても、その熱を有効に利用できるの
で、発電量として、高温高圧のボイラーから発生する蒸
気により発電する場合と遜色ない発電量を得ることがで
きる。
【００１１】しかも、発生器において、二作動流体、た
とえば水−リチウムブロマイド系の沸点は沸点上昇によ
り常圧で160 〜170 ℃とすることができるので、この発
生器に過熱器２を経て直接的に燃焼ガスを通して加熱し
たとしても、発生器の操作温度が高くその加熱管の温度
が高いので、塩酸の加熱管表面での凝縮による腐食を防
止できる。
とえば水−リチウムブロマイド系の沸点は沸点上昇によ
り常圧で160 〜170 ℃とすることができるので、この発
生器に過熱器２を経て直接的に燃焼ガスを通して加熱し
たとしても、発生器の操作温度が高くその加熱管の温度
が高いので、塩酸の加熱管表面での凝縮による腐食を防
止できる。
【００１２】他方で、特に本発明では、蒸気タービンの
排気を蒸発器に導き凝縮させて吸収式ヒートポンプを完
成している。この場合、余剰の排気は温水コンデンサー
などで凝縮させて循環させる。余剰の排気を温水として
回収できることにも利点がある。蒸気タービンの排気の
蒸発器および温水コンデンサーへの振り分け態様として
は、低温の冷却水を利用できるか否かなどの態様により
適宜選択できる。
排気を蒸発器に導き凝縮させて吸収式ヒートポンプを完
成している。この場合、余剰の排気は温水コンデンサー
などで凝縮させて循環させる。余剰の排気を温水として
回収できることにも利点がある。蒸気タービンの排気の
蒸発器および温水コンデンサーへの振り分け態様として
は、低温の冷却水を利用できるか否かなどの態様により
適宜選択できる。
【００１３】
【実施例】以下本発明を図１にフローシートで示す第１
実施例によりさらに詳説する。１はガス発生源、たとえ
ば各種焼却炉であり、このガス発生源１からの排ガス
は、過熱器２に導かれた後、吸収式のヒートポンプの駆
動熱源とされる。このヒートポンプは、発生器３、凝縮
器４、蒸発器５および吸収器６を含んでいる。また、ヒ
ートポンプで得られた熱は、過熱器２を通った後、蒸気
タービン７を駆動し、発電機８を運転するようになって
いる。
実施例によりさらに詳説する。１はガス発生源、たとえ
ば各種焼却炉であり、このガス発生源１からの排ガス
は、過熱器２に導かれた後、吸収式のヒートポンプの駆
動熱源とされる。このヒートポンプは、発生器３、凝縮
器４、蒸発器５および吸収器６を含んでいる。また、ヒ
ートポンプで得られた熱は、過熱器２を通った後、蒸気
タービン７を駆動し、発電機８を運転するようになって
いる。
【００１４】これをさらに説明すると、ガス発生源１か
らの高温排ガスを導管９を介して発生器３に導き、その
排ガスのもっている熱により冷媒を蒸発させ、この蒸発
冷媒を凝縮器４に供給し、凝縮器４内のドレンを蒸発さ
せ、蒸気は循環ブロワ１９により、導管１０を通して、
過熱器２で過熱した後に蒸気タービン７に供給して発電
機８を運転する。循環ブロワ１９は、起動用および安全
運転上のために設けるもので、操作条件によっては不要
である。
らの高温排ガスを導管９を介して発生器３に導き、その
排ガスのもっている熱により冷媒を蒸発させ、この蒸発
冷媒を凝縮器４に供給し、凝縮器４内のドレンを蒸発さ
せ、蒸気は循環ブロワ１９により、導管１０を通して、
過熱器２で過熱した後に蒸気タービン７に供給して発電
機８を運転する。循環ブロワ１９は、起動用および安全
運転上のために設けるもので、操作条件によっては不要
である。
【００１５】前記の蒸気タービン７のタービン排気は導
管１１を介して蒸発器５に供給するとともに、凝縮器４
での凝縮水を導管１２を通して蒸発器５に入れ、その凝
縮水を蒸発器５内において、前記のタービン排気の持っ
ている熱により蒸発させる。ここでの発生ベーパーは、
導管１３を介して吸収器６内に導く。この吸収器６は発
生器３とは、濃厚液の供給管路１４および希薄液の返送
管路１５を通して循環ポンプ１６により循環させる循環
路により連結されているとともに、希薄液と濃厚液との
熱交換器１７が途中に設けられている。
管１１を介して蒸発器５に供給するとともに、凝縮器４
での凝縮水を導管１２を通して蒸発器５に入れ、その凝
縮水を蒸発器５内において、前記のタービン排気の持っ
ている熱により蒸発させる。ここでの発生ベーパーは、
導管１３を介して吸収器６内に導く。この吸収器６は発
生器３とは、濃厚液の供給管路１４および希薄液の返送
管路１５を通して循環ポンプ１６により循環させる循環
路により連結されているとともに、希薄液と濃厚液との
熱交換器１７が途中に設けられている。
【００１６】さて、吸収器６内では、濃厚液の供給管路
１４からの吸収剤液の濃厚液と蒸発器５からの発生ベー
パーが管内で直接接触して凝縮して、管外の循環水を蒸
発させる方式を採ることができる。この際の凝縮熱は、
後述の循環水の蒸発により除去され、この蒸発に伴う蒸
気は、過熱器２に供給管路１８を通して循環ブロワ１９
により供給される。希薄になった吸収剤液は循環ポンプ
１６により発生器３に返送される過程で熱交換器１７に
おいて、濃厚液と接触して熱交換が行われ、発生器３の
負荷が少ない状態での操作が行われる。
１４からの吸収剤液の濃厚液と蒸発器５からの発生ベー
パーが管内で直接接触して凝縮して、管外の循環水を蒸
発させる方式を採ることができる。この際の凝縮熱は、
後述の循環水の蒸発により除去され、この蒸発に伴う蒸
気は、過熱器２に供給管路１８を通して循環ブロワ１９
により供給される。希薄になった吸収剤液は循環ポンプ
１６により発生器３に返送される過程で熱交換器１７に
おいて、濃厚液と接触して熱交換が行われ、発生器３の
負荷が少ない状態での操作が行われる。
【００１７】他方、蒸気タービン７の排気の一部、たと
えば半分程度は温水コンデンサー２０に供給されて、被
過熱用水２１Ａを温水２１Ｂとして取り出しながら、自
らは凝縮して、循環水として、蒸発器５での凝縮水と一
緒に、循環ポンプ２２により導管２３を介してエコノマ
イザー２４を経て、吸収器６および凝縮器４に前述の循
環水の経路により返送される。エコノマイザー２４で
は、発生器３を通った後の排ガスにより循環水を加熱す
る。このエコノマイザー２４の設置は、発生器３の負荷
を軽減させる利点がある。
えば半分程度は温水コンデンサー２０に供給されて、被
過熱用水２１Ａを温水２１Ｂとして取り出しながら、自
らは凝縮して、循環水として、蒸発器５での凝縮水と一
緒に、循環ポンプ２２により導管２３を介してエコノマ
イザー２４を経て、吸収器６および凝縮器４に前述の循
環水の経路により返送される。エコノマイザー２４で
は、発生器３を通った後の排ガスにより循環水を加熱す
る。このエコノマイザー２４の設置は、発生器３の負荷
を軽減させる利点がある。
【００１８】本発明において用いる吸収式ヒートポンプ
で用いる二作動流体としては、水−リチウムブロマイド
系や、水−アンモニア系、あるいはフロン−有機物系な
どのものを用いることができる。
で用いる二作動流体としては、水−リチウムブロマイド
系や、水−アンモニア系、あるいはフロン−有機物系な
どのものを用いることができる。
【００１９】図２は第２の態様を示したもので、過熱器
２の高温側回収部２Ａと低温側回収部２Ｂに対して、第
１蒸気タービン７Ａおよび第１発電機８Ａを設けるとと
もに、第２蒸気タービン７Ｂおよび第２発電機８Ｂを設
けて、第１蒸気タービン７Ａの排気は蒸発器５の蒸発用
に、第２蒸気タービン７Ｂの排気は温水コンデンサー２
０の加熱用に用いるものである。
２の高温側回収部２Ａと低温側回収部２Ｂに対して、第
１蒸気タービン７Ａおよび第１発電機８Ａを設けるとと
もに、第２蒸気タービン７Ｂおよび第２発電機８Ｂを設
けて、第１蒸気タービン７Ａの排気は蒸発器５の蒸発用
に、第２蒸気タービン７Ｂの排気は温水コンデンサー２
０の加熱用に用いるものである。
【００２０】（実施例） 次に図１に示す、高温ガス源として都市ゴミの燃焼排ガ
スを利用したフローシートに従う実施例を示して、本発
明の効果を明らかにする。水分35％、発熱量2000Kcal／
kgの都市ゴミを65ｔ／日で流動焼却炉に投入し、発生す
る850 ℃の燃焼排ガス量13270 kg／hrを、過熱器２に通
した。このときの過熱器２の出口温度は125 ℃あった。
過熱器２を通った排ガスは、水−リチウムブロマイドの
水溶液がサイクルする吸収式ヒートポンプの発生器３に
導き、その加熱源として利用した。発生器３での圧力は
760 mmHgで、165 〜170 ℃で運転した。また、発生器３
では吸収器６からの63％濃度の溶液を66％まで濃縮し
た。
スを利用したフローシートに従う実施例を示して、本発
明の効果を明らかにする。水分35％、発熱量2000Kcal／
kgの都市ゴミを65ｔ／日で流動焼却炉に投入し、発生す
る850 ℃の燃焼排ガス量13270 kg／hrを、過熱器２に通
した。このときの過熱器２の出口温度は125 ℃あった。
過熱器２を通った排ガスは、水−リチウムブロマイドの
水溶液がサイクルする吸収式ヒートポンプの発生器３に
導き、その加熱源として利用した。発生器３での圧力は
760 mmHgで、165 〜170 ℃で運転した。また、発生器３
では吸収器６からの63％濃度の溶液を66％まで濃縮し
た。
【００２１】発生器３からの発生蒸気は100 〜101 ℃で
凝縮させる凝縮器４に導き、循環水を温度95℃で蒸発さ
せるとともに、凝縮ドレンは45〜46℃の蒸発温度で運転
している蒸発器５に供給した。凝縮器４での操作圧力
は、650 〜660 mmHg、蒸発器５での操作圧力は約68mmHg
とした。この蒸発器５では、蒸気タービンよりの排気蒸
気を供給して、蒸発操作を行い、発生した蒸気は操作圧
力650 〜660 mmHgの吸収器６に供給し、発生器３からの
リチウムブロマイド濃厚水溶液と接触させて、吸収凝縮
させた。この場合、100 ℃程度の凝縮温度で運転され
た。
凝縮させる凝縮器４に導き、循環水を温度95℃で蒸発さ
せるとともに、凝縮ドレンは45〜46℃の蒸発温度で運転
している蒸発器５に供給した。凝縮器４での操作圧力
は、650 〜660 mmHg、蒸発器５での操作圧力は約68mmHg
とした。この蒸発器５では、蒸気タービンよりの排気蒸
気を供給して、蒸発操作を行い、発生した蒸気は操作圧
力650 〜660 mmHgの吸収器６に供給し、発生器３からの
リチウムブロマイド濃厚水溶液と接触させて、吸収凝縮
させた。この場合、100 ℃程度の凝縮温度で運転され
た。
【００２２】吸収器６および凝縮器４には循環水が供給
され、発生した蒸気は、過熱器２において過熱し、125
℃の蒸気として蒸気タービン７に供給され、ここで発電
機８を駆動して、循環ブロワ１９の消費電力を差し引い
て450 ｋｗ／hrの電力を得た。なお、循環水量は約84 T
on／hrで、全発生蒸気量は8960〜9100kg／hrで、その55
〜56％は吸収器６で、44〜46％は凝縮器４で発生した。
この熱回収効果および発電効率は、従来のエネルギー回
収設備よりはるかに大きなものであった。
され、発生した蒸気は、過熱器２において過熱し、125
℃の蒸気として蒸気タービン７に供給され、ここで発電
機８を駆動して、循環ブロワ１９の消費電力を差し引い
て450 ｋｗ／hrの電力を得た。なお、循環水量は約84 T
on／hrで、全発生蒸気量は8960〜9100kg／hrで、その55
〜56％は吸収器６で、44〜46％は凝縮器４で発生した。
この熱回収効果および発電効率は、従来のエネルギー回
収設備よりはるかに大きなものであった。
【００２３】（実施例２） 図２に示すフローシートに従って操作した。発生器、凝
縮器、蒸発器、吸収器のそれぞれの操作圧力および温度
は、２kgf ／cm2 （165 〜173 ℃）、２kgf ／cm2 （11
5 ℃）、340 〜355 mmHg（79〜80℃）、２kgf ／cm
2 （115 ℃）とした。かかるシステムにより発生した全
蒸気量は7934kg／hrで、150 〜160 ℃の温度の過熱蒸気
3400kg／hrを公称出力200 KWの蒸気タービンに供給し、
その排気を全量蒸発器に導き凝縮させた。残部の蒸気45
34kg／hrは250 ℃まで加熱し、公称出力600 KWの蒸気タ
ービンに供給し断熱膨張させ、その排気を37℃の凝縮温
度で運転されている凝縮復水器で全量凝縮した。その結
果、全発電量は702 KWで効率の高い発電を行うことがで
きた。
縮器、蒸発器、吸収器のそれぞれの操作圧力および温度
は、２kgf ／cm2 （165 〜173 ℃）、２kgf ／cm2 （11
5 ℃）、340 〜355 mmHg（79〜80℃）、２kgf ／cm
2 （115 ℃）とした。かかるシステムにより発生した全
蒸気量は7934kg／hrで、150 〜160 ℃の温度の過熱蒸気
3400kg／hrを公称出力200 KWの蒸気タービンに供給し、
その排気を全量蒸発器に導き凝縮させた。残部の蒸気45
34kg／hrは250 ℃まで加熱し、公称出力600 KWの蒸気タ
ービンに供給し断熱膨張させ、その排気を37℃の凝縮温
度で運転されている凝縮復水器で全量凝縮した。その結
果、全発電量は702 KWで効率の高い発電を行うことがで
きた。
【００２４】（考察） 従来の大型の焼却工場（処理量200 ｔ／日以上）での発
電能力は、200 ｔ／日当たり1250ｋｗ／hrであるのに対
して、実施例１では750 ｋｗ／hr、実施例２では1180ｋ
ｗ／hrであることから、きわめて高い発電効率となる。
しかも、実施例１では常圧運転、実施例２が0.6 kgｆ／
cm2 Ｇの低圧運転であることから、設備費の低減を図る
ことができ、かつ運転が容易となる利点があることが判
った。
電能力は、200 ｔ／日当たり1250ｋｗ／hrであるのに対
して、実施例１では750 ｋｗ／hr、実施例２では1180ｋ
ｗ／hrであることから、きわめて高い発電効率となる。
しかも、実施例１では常圧運転、実施例２が0.6 kgｆ／
cm2 Ｇの低圧運転であることから、設備費の低減を図る
ことができ、かつ運転が容易となる利点があることが判
った。
【００２５】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、高温高圧
のボイラーを用いなくとも、低圧の蒸気を用いて発電を
行うことができるとともに、その際に高い効率での発電
が可能である。さらに、低圧での運転を可能とし高価な
圧力容器の使用を避けて設備費の低減を図ることがで
き、腐食性排ガスによる腐食を避けることができるなど
の利点がもたらされる。
のボイラーを用いなくとも、低圧の蒸気を用いて発電を
行うことができるとともに、その際に高い効率での発電
が可能である。さらに、低圧での運転を可能とし高価な
圧力容器の使用を避けて設備費の低減を図ることがで
き、腐食性排ガスによる腐食を避けることができるなど
の利点がもたらされる。
【図１】本発明法を実施するための一例を示すフローシ
ートである。
ートである。
【図２】他の態様を示すフローシートである。
１…ガス発生源、２…過熱器、３…発生器、４…凝縮
器、５…蒸発器、６…吸収器、７…蒸気タービン、８…
発電機、２０…温水コンデンサー。
器、５…蒸発器、６…吸収器、７…蒸気タービン、８…
発電機、２０…温水コンデンサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01K 25/00 F01K 21/04 F25B 25/00
Claims (3)
- 【請求項１】二作動流体が発生器、凝縮器、蒸発器及び
吸収器を順に循環し、かつ前記発生器から前記吸収器へ
二作動流体の濃厚液が移行する吸収式ヒートポンプを構
成し、循環水が前記凝縮器及び吸収器を通るように構成
し、 高温ガスの全量を過熱器を通した後に、その全量を前記
発生器に導いてその加熱源とし、発生する二作動流体の
ベーパーを凝縮器に供給し、この凝縮器で前記循環水を
蒸発させて、その蒸気を前記過熱器に導いた後、その過
熱蒸気を蒸気タービンに供給してその蒸気タービンを駆
動し、 前記蒸気タービンの排気は、前記蒸発器および温水用コ
ンデンサーのうち少なくとも前記蒸発器に導き、二作動
流体の加熱源とした後、ここで凝縮した水は前記循環水
として前記凝縮器および前記吸収器に並列に返送し、 前記凝縮器での二作動流体の凝縮液は蒸発器に移行させ
そこで蒸発させた後、これを吸収器に導き、この吸収器
内で、前記発生器からの前記濃厚液と直接接触させ二作
動流体の吸収凝縮を行うとともに、その凝縮熱により前
記循環水を蒸発させて、この循環水の蒸発蒸気は前記凝
縮器での循環水の蒸発蒸気と共に前記過熱器に導いて前
記蒸気タービンの駆動熱源とすることを特徴とする低圧
発電方法。 - 【請求項２】吸収式のヒートポンプの二作動流体は、水
−リチウムブロマイド系、水−アンモニア系およびフロ
ン−有機物系の群から選ばれる請求項１記載の低圧発電
方法。 - 【請求項３】高温ガス源と、過熱器と、二作動流体が発
生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を順に循環し、かつ前
記発生器から前記吸収器へ二作動流体の濃厚液が移行す
る吸収式ヒートポンプと、蒸気タービンとを備え、循環
水が前記凝縮器及び吸収器を通るように構成し、 高温ガス源からの高温ガスの全量が前記過熱器が通り、
その全量が発生器に導いてその加熱源とする手段、 発生器での前記二作動流体の発生ベーパーは凝縮器に供
給し、この凝縮器で前記循環水を蒸発させて、その蒸気
を前記過熱器に導いた後、その過熱蒸気を蒸気タービン
に供給してその蒸気タービンを駆動する手段、 前記蒸気タービンの排気は、前記蒸発器および温水用コ
ンデンサーのうち少なくとも蒸発器に導き、その加熱源
とした後、蒸発器で凝縮した水は吸収器に循環水として
返送する手段、 前記凝縮器での二作動流体の凝縮液は蒸発器に移行させ
そこで蒸発させた後、これを吸収器に導き、この吸収器
内で、前記発生器からの前記濃厚液と直接接触させ二作
動流体の吸収凝縮を行うとともに、その凝縮熱により前
記循環水を蒸発させる手段、 前記吸収器での循環水の蒸発蒸気は前記凝縮器での循環
水の蒸発蒸気と共に前記過熱器に導いて前記蒸気タービ
ンの駆動熱源とする手段、 を含むことを特徴とする低圧発電装置。
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|---|---|---|---|
| JP04124851A JP3119718B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 低圧発電方法とその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05321612A JPH05321612A (ja) | 1993-12-07 |
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ID=14895668
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|---|---|---|---|
| JP04124851A Expired - Fee Related JP3119718B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 低圧発電方法とその装置 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102817652A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-12-12 | 大连葆光节能空调设备厂 | 吸收式热泵提高发电厂燃煤效率方法 |
| CN103670548A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 大连葆光节能空调设备厂 | 基于热泵的热电联产集中供热系统 |
| CN103673033A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 大连葆光节能空调设备厂 | 基于热泵的热电联产集中供热系统 |
| JP6046303B1 (ja) * | 2016-09-12 | 2016-12-14 | 坂本産業株式会社 | 小型土嚢製造機 |
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Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ302037B6 (cs) * | 2004-04-06 | 2010-09-15 | Zerzánek@Jaromír | Zpusob výroby elektrické energie a zarízení k provádení tohoto zpusobu |
| US7748210B2 (en) * | 2008-07-31 | 2010-07-06 | General Electric Company | System and method for use in a combined or rankine cycle power plant |
| US9014791B2 (en) | 2009-04-17 | 2015-04-21 | Echogen Power Systems, Llc | System and method for managing thermal issues in gas turbine engines |
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| WO2011017476A1 (en) | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Echogen Power Systems Inc. | Heat pump with integral solar collector |
| US8869531B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-10-28 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engines with cascade cycles |
| US8613195B2 (en) | 2009-09-17 | 2013-12-24 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control |
| US8794002B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-08-05 | Echogen Power Systems | Thermal energy conversion method |
| US8813497B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-08-26 | Echogen Power Systems, Llc | Automated mass management control |
| US8616001B2 (en) | 2010-11-29 | 2013-12-31 | Echogen Power Systems, Llc | Driven starter pump and start sequence |
| US8857186B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-10-14 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine cycles for high ambient conditions |
| US9062898B2 (en) | 2011-10-03 | 2015-06-23 | Echogen Power Systems, Llc | Carbon dioxide refrigeration cycle |
| WO2013059695A1 (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Echogen Power Systems, Llc | Turbine drive absorption system |
| CN102817650A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-12-12 | 大连葆光节能空调设备厂 | 通过吸收式热泵提高发电厂发电效率的方法 |
| BR112015003646A2 (pt) | 2012-08-20 | 2017-07-04 | Echogen Power Systems Llc | circuito de fluido de trabalho supercrítico com uma bomba de turbo e uma bomba de arranque em séries de configuração |
| US9341084B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-05-17 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery |
| US9118226B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof |
| KR20150122665A (ko) | 2013-01-28 | 2015-11-02 | 에코진 파워 시스템스, 엘엘씨 | 초임계 이산화탄소 랭킨 사이클 중에 동력 터빈 스로틀 밸브를 제어하기 위한 프로세스 |
| US9638065B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-05-02 | Echogen Power Systems, Llc | Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup |
| CN103673034A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 大连葆光节能空调设备厂 | 基于热泵的热电联产集中供热系统 |
| CN103673032A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 大连葆光节能空调设备厂 | 大幅降低热电联产集中供热温度的系统 |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP04124851A patent/JP3119718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102817652A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-12-12 | 大连葆光节能空调设备厂 | 吸收式热泵提高发电厂燃煤效率方法 |
| US10934895B2 (en) | 2013-03-04 | 2021-03-02 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits |
| CN103670548A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 大连葆光节能空调设备厂 | 基于热泵的热电联产集中供热系统 |
| CN103673033A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 大连葆光节能空调设备厂 | 基于热泵的热电联产集中供热系统 |
| US11293309B2 (en) | 2014-11-03 | 2022-04-05 | Echogen Power Systems, Llc | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
| JP6046303B1 (ja) * | 2016-09-12 | 2016-12-14 | 坂本産業株式会社 | 小型土嚢製造機 |
| US11187112B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-11-30 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system |
| US11435120B2 (en) | 2020-05-05 | 2022-09-06 | Echogen Power Systems (Delaware), Inc. | Split expansion heat pump cycle |
| US11629638B2 (en) | 2020-12-09 | 2023-04-18 | Supercritical Storage Company, Inc. | Three reservoir electric thermal energy storage system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05321612A (ja) | 1993-12-07 |
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