JP4343738B2 - バイナリーサイクル発電方法及び装置 - Google Patents

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本発明は、作動媒体に二酸化炭素を用い、しかも工場排温水や地熱熱水、或いは造成熱水等の低温で比較的入手が容易な低温熱水を用いて高効率に発電できるようにしたバイナリーサイクル発電方法及び装置に関するものである。

従来より冷凍空調分野等で冷媒として用いられてきたフロン及び代替フロンとしてのアンモニア、或いはノルマルペンタン等の炭化水素、又は水等を作動媒体として発電を行うようにしたバイナリーサイクル発電装置の開発が試みられている。

しかし、前記フロンは、オゾン層破壊や地球温暖化の原因と考えられているために現在では規制の対象となっている。また、アンモニアは、可燃性で且つ毒性が強いために取扱いが難しく、普及が困難である。また、ノルマルペンタンは、可燃性で引火点が−40℃と非常に低いために、漏洩の問題を完全に防止できる設備とする必要があり、設備の設置許可取得が非常に困難である。また、水の場合は、低高温の差圧が非常に大きく効率が非常に良い反面、冷水塔レベルの温度での飽和圧力が真空に近く、密封が難しいという問題がある。更に、比体積が他の媒体に比べて非常に大きいためにタービンインペラや、ケーシングが大きくなる。また、圧力損失を小さくするためには熱交換器や配管等もまた大きくしなくてはならず、初期コストが増加する問題がある。

こうした問題を解決するものとして、熱水に二酸化炭素による液化低沸点媒体を接触させて高圧ガス媒体を生成する熱交換手段と、前記高圧ガス媒体を使ってタービン発電を行う発電手段と、タービン発電後の低圧ガス媒体を冷却水により冷却して液化低沸点媒体を生成する復水手段とを備え、該復水手段からの液化低沸点媒体を、ポンプとインジェクタの一方又は両方を用いて昇圧し熱交換器の放熱管に噴射することにより液化低沸点媒体の循環を行わせるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開昭63−36007号公報

しかし、前記特許文献1で作動媒体として用いられている二酸化炭素は、図7にP−H線図を示すように、臨界点の臨界温度が31.06℃(7.38MPa)と低いために、例えば冷水塔の冷却水を用いてタービン発電機出口の二酸化炭素の冷却を行っても臨界温度以下に冷却できない場合がある。例えば冬季では気温が10℃前後になることもあり、この場合には臨界温度との差が大きくなることにより液化が可能である。しかし、夏季や高温期においては気温が30℃以上になる場合もあり、この場合には臨界温度との差が無くなるために液化できない。従って、特許文献1の如く単に二酸化炭素を作動媒体としてバイナリーサイクル発電を実施しようとしても、季節に左右される不安定なシステムとなり、実用性、信頼性に欠けるものである。

更に、特許文献1では、媒体のCO2を65℃,180kg/cm2absに昇温、昇圧した高温ガス媒体としてタービンに供給することにより電力を発生させ、仕事を終えた媒体のCO2は、80kg/cm2absまで減圧して復水器に放出されるが、常温の水が供給されるスパイラル冷却管によって35℃まで冷却され液化する、と記載されている。

しかし、図7上において前記65℃,180kg/cm2absの点Aと、80kg/cm2abs,35℃の点Bをとって見ると、前記点A,Bは等エンタルピ線eに則しておらず、点A、点Bはいずれも臨界域にあり、よって前記したように35℃に冷却しても液化しないことが明らかである。よって、特許文献1において電力を取り出すことは到底不可能である。

また、特許文献1において、水冷却により例えば二酸化炭素ガスの温度を臨界温度31.06℃より低い温度まで冷却できて破線のようなバイナリーサイクル運転が可能なったとしても、液化を行うためにはコンプレッサ或いはポンプを備えて低圧の二酸化炭素ガスを臨界圧力7.38MPaと同等以上に加圧する必要がある。しかし、コンプレッサ或いはポンプによって低圧の二酸化炭素ガスを7.38MPa以上の圧力に高めるには非常に多大な動力が必要であり、このために実効出力が得られずバイナリーサイクル発電が成り立たなくなってしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、作動媒体に二酸化炭素を用いても、工場排温水や地熱熱水等の安定入手が可能な低温熱水を利用して高効率で発電ができるようにしたバイナリーサイクル発電方法及び装置を提供することを目的とする。

請求項に記載の発明は、熱水に高圧液体二酸化炭素を接触させて高圧二酸化炭素ガスを生成する加熱装置と、前記高圧二酸化炭素ガスにより駆動されるタービン発電機と、タービン発電機出口の低圧二酸化炭素ガスを臨界温度以下に冷却して低圧液体二酸化炭素とする冷却装置と、該冷却装置の出口に設置され、前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの一部を吹き込んで前記低圧液体二酸化炭素を吸引混合することにより前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの圧力と略同等以上の圧力に高めた高圧液体二酸化炭素として前記加熱装置に循環させるインジェクタと、を備えており、前記冷却装置が、再生器と凝縮器と蒸発器と吸収器とを有する吸収式冷凍機であり、前記加熱装置が、インジェクタの下流に設置した二酸化炭素蒸発器と該二酸化炭素蒸発器の下流に設置した熱水過熱器とからなり、前記吸収式冷凍機の再生器での被吸収液の蒸発に熱水を用い、前記吸収式冷凍機の吸収器での吸収液の冷却及び被吸収液蒸気の吸収と凝縮器での被吸収液蒸気の凝縮に前記二酸化炭素蒸発器で回収する冷熱を用いたことを特徴とするバイナリーサイクル発電装置、に係るものである。

請求項に記載の発明は、熱水に高圧液体二酸化炭素を接触させて高圧二酸化炭素ガスを生成する加熱装置と、前記高圧二酸化炭素ガスにより駆動されるタービン発電機と、タービン発電機出口の低圧二酸化炭素ガスを臨界温度以下に冷却して低圧液体二酸化炭素とする冷却装置と、該冷却装置の出口に設置され、前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの一部を吹き込んで前記低圧液体二酸化炭素を吸引混合することにより前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの圧力と略同等以上の圧力に高めた高圧液体二酸化炭素として前記加熱装置に循環させるインジェクタと、を備えており、前記冷却装置が、昇圧装置と凝縮器と蒸発器を有する電動式冷凍機であり、前記加熱装置が、インジェクタの下流に設置した二酸化炭素蒸発器と該二酸化炭素蒸発器の下流に設置した熱水過熱器とからなり、前記電動式冷凍機の凝縮器における冷媒の冷却に前記二酸化炭素蒸発器で回収される冷熱を用いたことを特徴とすバイナリーサイクル発電装置、に係るものである。

本発明では、作動媒体に二酸化炭素を用い、熱水に高圧液体二酸化炭素を接触させて高圧二酸化炭素ガスを生成する加熱装置と、前記高圧二酸化炭素ガスにより駆動されるタービン発電機と、タービン発電機出口の低圧二酸化炭素ガスを臨界温度以下に冷却して低圧液体二酸化炭素とする冷却装置と、該冷却装置の出口に設置され、前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの一部を吹き込んで前記低圧液体二酸化炭素を吸引混合することにより前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの圧力と略同等以上の圧力に高めた高圧液体二酸化炭素として前記加熱装置に循環させるインジェクタと、を備えたので、加熱装置において熱水により高圧二酸化炭素ガスを生成させること、及び、冷却装置により二酸化炭素の臨界点より十分に低い温度まで冷却すること、及び、インジェクタにより前記冷却装置出口の低圧液体二酸化炭素の圧力をタービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの圧力と略同等以上の圧力に回復することによって、超臨界を含む広い温度範囲において高効率でのバイナリーサイクル発電が可能になる優れた効果がある。

また、冷却装置が吸収式冷凍機であり、再生器での吸収液の蒸発に熱水を用い、吸収器での吸収液の冷却と凝縮器での被吸収液の蒸気の冷却にインジェクタ出口の冷熱を用いたことにより、熱エネルギを最大限に利用して発電効率を大幅に高められる効果がある。

また、冷却装置が電動式冷凍機であり、凝縮器における冷媒の冷却にインジェクタ出口の冷熱を用いたことにより、発電効率が高められる効果がある。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図1は本発明のバイナリーサイクル発電装置の形態の一例を示すフローシートである。図1中、1は例えば80℃程度の工場排水、地熱熱水、造成熱水等の熱水Sを導入して例えば26℃,6.6MPaの高圧液体二酸化炭素2Aを加熱して72℃,6.6MPaの高圧二酸化炭素ガス2Bを生成させる熱水過熱器1aを備えた加熱装置であり、該加熱装置1で生成した高圧二酸化炭素ガス2Bはタービン発電機3のタービン4を駆動することにより発電機5で発電を行う。

6は前記タービン発電機3出口の低圧二酸化炭素ガス2Cを二酸化炭素の臨界温度である31.06℃以下に冷却して例えば10℃,4.6MPaの低圧液体二酸化炭素2Dとする冷却装置である。冷却装置6は、例えば0℃近くまで冷却された冷媒7を冷媒管10により熱交換器8に導くことにより低圧二酸化炭素ガス2Cを低温に冷却して液化できるものが好ましく、そのために図1の冷却装置6では、前記熱水Sを用いて冷熱を得ることができる吸収式冷凍機9を用いた場合を示している。

11はインジェクタであり、該インジェクタ11は図2に示す如く、先細り形状のノズル部12aの先細り先端部にパイプ状のスロート部12bを備え、該スロート部12bの先端部に先拡がりの拡がり部12cを備えた外部管12と、前記ノズル部12aの軸中心部に配置されて前記スロート部12bに向けて先細り形状に形成された吹込ノズル13とを備えている。

前記インジェクタ11の吹込ノズル13には、図1のタービン発電機3入口の高圧二酸化炭素ガス2Bの一部が分岐管13aにより供給され、また、前記吹込ノズル13と前記ノズル部12aとの間には前記冷却装置6からの低圧液体二酸化炭素2Dが供給されるようになっている。図1中14a,14bは、タービン発電機3入口の高圧二酸化炭素ガス2Bをインジェクタ11に分岐して導くための調節弁である。

前記インジェクタ11は、高圧二酸化炭素ガス2Bのもつ熱エネルギを速度エネルギに転換し、この運動のエネルギを低圧液体二酸化炭素2Dに与えて高速度の流れを作り、これを漸次圧力エネルギに変換するようにした装置であり、少量の高圧二酸化炭素ガス2Bによって低圧液体二酸化炭素2Dの圧力を前記高圧二酸化炭素ガス2Bと略同等以上の圧力に回復できる機能を有する。

前記インジェクタ11によって圧力が回復した高圧液体二酸化炭素2Aは、加熱装置1の一部として備えられた二酸化炭素蒸発器1bに導かれて蒸発し、高圧二酸化炭素ガス2Bとなって前記熱水過熱器1aに供給される。二酸化炭素蒸発器1bは冷熱回収管15を介して前記吸収式冷凍機9に接続されており、インジェクタ11出口の冷熱を吸収式冷凍機9に供給するようにしている。このとき、前記二酸化炭素蒸発器1bは冷水塔等から供給される水と熱交換して、高圧液体二酸化炭素2Aの一部を蒸発させると共にインジェクタ11出口の冷熱により冷水を製造するようにしてもよい。

前記吸収式冷凍機9は、例えば吸収液16aに例えば臭化リチウム溶液を用い、被吸収液16bに例えば水を用いて前記冷媒管10を循環する冷媒7の冷却を行うようにしている。図中、17は再生器、18は凝縮器、19は吸収器、20は蒸発器であり、前記再生器17での加熱は熱水Sにて行い、吸収器19での吸収液16aの冷却と凝縮器18での被吸収液16bの蒸気の冷却は、前記二酸化炭素蒸発器1bから冷熱回収管15で回収される冷熱にて行うようにしている。

即ち、再生器17では被吸収液16bを吸収した吸収液16aが前記熱水Sにより加熱されて被吸収液16bは蒸発し、蒸発した被吸収液16bは凝縮器18側に移動する。また、被吸収液16bが蒸発して濃度が濃くなった吸収液16aは吸収器19に流下する。
凝縮器18内では、蒸気の被吸収液16bが前記二酸化炭素蒸発器1bからの冷熱により冷却されて液化し、被吸収液16bは蒸発器20に流下する。蒸発器20の被吸収液16bはポンプ21を介して前記熱交換器8との間で冷媒7を循環させる冷媒管10に散布されて蒸発し、このときの気化熱により前記冷媒7を冷却する。蒸発器20で蒸発した被吸収液16bの蒸気は吸収器19に移動する。吸収器19では、前記再生器17で濃度が高められた吸収液16aが、前記二酸化炭素蒸発器1bに連通する冷熱回収管15に散布され、冷熱回収管15の冷熱により冷却される。この冷却時に吸収液16aは蒸発器20からの吸収液16aの蒸気を吸収する。これにより、前記蒸発器20での被吸収液16bの蒸発が促進されて冷媒7の冷却が有効に行われる。被吸収液16bの蒸気を吸収して濃度が低下した溶液は、ポンプ22により再生器17に送られて再び熱水Sにより加熱される。

次に、上記形態の作用を説明する。

二酸化炭素蒸発器1bで蒸発された例えば26℃,6.6MPaの高圧液体二酸化炭素2Aは、例えば80℃程度の熱水Sが導入された熱水過熱器1aにより例えば72℃,6.6MPaの高圧二酸化炭素ガス2Bとなり、この高圧二酸化炭素ガス2Bがタービン発電機3に供給されて発電を行う。

前記タービン発電機3から排出される低圧二酸化炭素ガス2Cは、吸収式冷凍機9による冷却装置6により熱交換器8を介して二酸化炭素の臨界温度である31.06℃以下に冷却され、例えば10℃,4.6MPaの低圧液体二酸化炭素2Dとなる。

上記低圧液体二酸化炭素2Dは、前記インジェクタ11の吹込ノズル13と外部のノズル部12aとの間に供給され、同時に前記タービン発電機3入口の高圧二酸化炭素ガス2Bの一部が吹込ノズル13に供給される。これにより、図3に計算結果を併記する如く、低圧液体二酸化炭素2Dが高圧二酸化炭素ガス2Bにより吸い込まれて混合・凝縮領域で混合され、拡がり部12cの流速が小さくなる凝縮・圧力回復領域において、前記高圧二酸化炭素ガス2Bのもつ熱エネルギが速度エネルギに転換され、運動のエネルギが低圧液体二酸化炭素2Dに与えられることにより、高圧二酸化炭素ガス2Bの圧力と同等以上の圧力(6.65MPa)に回復された高圧液体二酸化炭素2Aとなってインジェクタ11から導出される。

前記インジェクタ11によって圧力が回復した高圧液体二酸化炭素2Aは、再び加熱装置1の二酸化炭素蒸発器1b及び熱水過熱器1aに導かれて高圧二酸化炭素ガス2Bを生成する。

このとき、前記冷却装置6に、熱水Sを用いて再生器17での被吸収液16bの蒸発を行い、インジェクタ11出口の冷熱を用いて吸収器19での吸収液16aの冷却と凝縮器18での被吸収液16bの蒸気の冷却とを行うようにした吸収式冷凍機9を用いたので、インジェクタ11出口の冷熱と熱水Sの熱エネルギとを最大限に利用して吸収式冷凍機9による冷却能力を有効に高めることができる。従って、タービン発電機3出口の低圧二酸化炭素ガス2Cの温度を確実に二酸化炭素の臨界温度以下に低下して低圧二酸化炭素ガス2Cを確実に液化することができる。

更に、吸収式冷凍機9の吸収器19では、吸収液16aを二酸化炭素蒸発器1bで低圧液体二酸化炭素2Dから回収した冷熱により冷却して、同時に低圧液体二酸化炭素2Dの蒸発を行い、また再生器17では、被吸収液16bを吸収した吸収液16aを熱水Sにより加熱しているので、熱エネルギを更に有効利用することができる。また、前記熱水過熱器1a或いは再熱器17で使用した後の熱水Sを、前記低圧液体二酸化炭素2Dの蒸発に利用すると、更に熱エネルギの有効利用が可能になる。

図1に示したように、冷却装置6による低圧二酸化炭素ガス2Cの確実な液化と、インジェクタ11によって高圧二酸化炭素ガス2Bと同等以上の圧力の回復が可能になることと、加熱装置による高圧二酸化炭素ガス2Bの生成とによって、二酸化炭素を液化するためのポンプ等の電力を必要とする昇圧手段を設けることなしに、二酸化炭素を確実に循環させて発電することができる。

従って、図4のP−H線図に示すように、熱水過熱器1aにより高温の熱水Sを用いて高圧液体二酸化炭素2Aを加熱したことと、吸収式冷凍機9による冷却装置6にて二酸化炭素の臨界温度より十分に低い温度までの冷却を行うことにより、実線で示す亜臨界サイクル運転から二点鎖線で示す超臨界サイクル運転までの広い温度範囲における高効率でのバイナリーサイクル発電が可能になる。

図1のバイナリーサイクル発電を検討し、下記の計算結果を得た。
仕様
・蒸発器1b内媒体温度:26℃,圧力6.6MPa(冷熱源:冷水塔等)
・熱水過熱器1a出口媒体温度:72℃,圧力6.6MPa(加熱源:80℃熱水)
・タービン効率:75%
・冷却装置6出口冷媒温度:10℃,圧力4.6MPa(冷却源:吸収式冷凍機COP=0.7設定)
・インジェクタ11計算での衝突係数:0.85
という初期設定を用いた計算結果として、
・インジェクタ11出温度:9.7℃,圧力6.65MPa
・インジェクタ11への高圧二酸化炭素ガス2B分岐比率:8%
であるとき、
熱効率=〔発電出力/(加熱器加熱分)+(吸収式冷凍機入熱分)〕=9%を得た。

上記9%の熱効率は、他の自然エネルギや再生エネルギを利用したプラントの熱効率と比較して遜色のない高いものである。

図5は、本発明のバイナリーサイクル発電装置の形態の他の例を示すフローシートであり、この形態では、前記吸収式冷凍機9による冷却装置6に代えて、電動式冷凍機23を設けた場合を示している。電動式冷凍機23は、昇圧装置24と、凝縮器25と、蒸発器26とを有し、媒体を昇圧装置24で加圧し、加圧した媒体を凝縮器25で冷却して液化し、液化した媒体を蒸発器26に導いて蒸発させ、このときの気化熱により熱交換器8との間で冷媒7を循環させる冷媒管10を介して冷媒7を冷却するようにしている。

そして前記凝縮器25に、加熱装置1の二酸化炭素蒸発器1bからの冷熱を冷熱回収管15により導入して、その冷熱により冷媒の冷却を行うようにしている。

図5の形態においても、冷却装置6に、インジェクタ11出口の冷熱を用いて凝縮器25での媒体の凝縮を行うようにした電動式冷凍機23を用いたので、インジェクタ11出口の冷熱を利用してタービン発電機3出口の低圧二酸化炭素ガス2Cの温度を確実に臨界温度以下に低下させて低圧二酸化炭素ガス2Cを確実に液化し、高い効率で発電を行うことができる。

図6は、本発明のバイナリーサイクル発電装置の形態の更に他の例を示すフローシートであり、この形態では、前記冷却装置6に氷蓄熱装置27を設け、該氷蓄熱装置27で製造した氷を用いてタービン発電機3出口の低圧二酸化炭素ガス2Cの冷却を行うようにしている。冷却装置が製造した氷を用いて低圧二酸化炭素ガスを冷却する

図6の形態においても、冷却装置6に、製造した氷を用いてタービン発電機3出口の低圧二酸化炭素ガス2Cを冷却する氷蓄熱装置27を設けたので、氷によってタービン発電機3出口の低圧二酸化炭素ガス2Cの温度を臨界温度以下に低下させて低圧二酸化炭素ガス2Cを確実に液化し、高い効率で発電を行うことができる。

尚、前記実施の形態では1つの圧力、温度条件での運転の場合について例示したが、本発明のバイナリーサイクル発電方法及び装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明のバイナリーサイクル発電装置の実施の形態の一例を示すフローシートである。 図1のインジェクタの一例を示す概略図である。 図2のインジェクタの作用を示す説明図である。 本発明により広い温度範囲での超臨界によるバイナリーサイクル発電が可能になることを示すP−H線図である。 本発明のバイナリーサイクル発電装置の実施の形態の他の例を示すフローシートである。 本発明のバイナリーサイクル発電装置の実施の形態の更に他の例を示すフローシートである。 従来のバイナリーサイクル発電方法におけるP−H線図である。

符号の説明

1 加熱装置
1a 熱水過熱器
1b 二酸化炭素蒸発器
2A 高圧液体二酸化炭素
2B 高圧二酸化炭素ガス
2C 低圧二酸化炭素ガス
2D 低圧液体二酸化炭素
3 タービン発電機
6 冷却装置
9 吸収式冷凍機
11 インジェクタ
15 冷熱回収管
16a 吸収液
16b 被吸収液
17 再生器
18 凝縮器
19 吸収器
20 蒸発器
21 ポンプ
22 ポンプ
23 電動式冷凍機
24 昇圧装置
25 凝縮器
26 蒸発器
27 氷蓄熱装置
S 熱水

Claims (2)

  1. 熱水に高圧液体二酸化炭素を接触させて高圧二酸化炭素ガスを生成する加熱装置と、前記高圧二酸化炭素ガスにより駆動されるタービン発電機と、タービン発電機出口の低圧二酸化炭素ガスを臨界温度以下に冷却して低圧液体二酸化炭素とする冷却装置と、該冷却装置の出口に設置され、前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの一部を吹き込んで前記低圧液体二酸化炭素を吸引混合することにより前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの圧力と略同等以上の圧力に高めた高圧液体二酸化炭素として前記加熱装置に循環させるインジェクタと、を備えており、前記冷却装置が、再生器と凝縮器と蒸発器と吸収器とを有する吸収式冷凍機であり、前記加熱装置が、インジェクタの下流に設置した二酸化炭素蒸発器と該二酸化炭素蒸発器の下流に設置した熱水過熱器とからなり、前記吸収式冷凍機の再生器での被吸収液の蒸発に熱水を用い、前記吸収式冷凍機の吸収器での吸収液の冷却及び被吸収液蒸気の吸収と凝縮器での被吸収液蒸気の凝縮に前記二酸化炭素蒸発器で回収する冷熱を用いたことを特徴とするバイナリーサイクル発電装置。
  2. 熱水に高圧液体二酸化炭素を接触させて高圧二酸化炭素ガスを生成する加熱装置と、前記高圧二酸化炭素ガスにより駆動されるタービン発電機と、タービン発電機出口の低圧二酸化炭素ガスを臨界温度以下に冷却して低圧液体二酸化炭素とする冷却装置と、該冷却装置の出口に設置され、前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの一部を吹き込んで前記低圧液体二酸化炭素を吸引混合することにより前記タービン発電機入口の高圧二酸化炭素ガスの圧力と略同等以上の圧力に高めた高圧液体二酸化炭素として前記加熱装置に循環させるインジェクタと、を備えており、前記冷却装置が、昇圧装置と凝縮器と蒸発器を有する電動式冷凍機であり、前記加熱装置が、インジェクタの下流に設置した二酸化炭素蒸発器と該二酸化炭素蒸発器の下流に設置した熱水過熱器とからなり、前記電動式冷凍機の凝縮器における冷媒の冷却に前記二酸化炭素蒸発器で回収される冷熱を用いたことを特徴とすバイナリーサイクル発電装置。
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US8616323B1 (en) 2009-03-11 2013-12-31 Echogen Power Systems Hybrid power systems
US8783034B2 (en) 2011-11-07 2014-07-22 Echogen Power Systems, Llc Hot day cycle
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
US8857186B2 (en) 2010-11-29 2014-10-14 Echogen Power Systems, L.L.C. Heat engine cycles for high ambient conditions
US8869531B2 (en) 2009-09-17 2014-10-28 Echogen Power Systems, Llc Heat engines with cascade cycles
US9014791B2 (en) 2009-04-17 2015-04-21 Echogen Power Systems, Llc System and method for managing thermal issues in gas turbine engines
US9062898B2 (en) 2011-10-03 2015-06-23 Echogen Power Systems, Llc Carbon dioxide refrigeration cycle
US9091278B2 (en) 2012-08-20 2015-07-28 Echogen Power Systems, Llc Supercritical working fluid circuit with a turbo pump and a start pump in series configuration
US9118226B2 (en) 2012-10-12 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof
KR101588929B1 (ko) * 2013-09-02 2016-01-27 서울대학교산학협력단 랭킨 사이클 장치 및 이를 포함하는 발전시스템
US9316404B2 (en) 2009-08-04 2016-04-19 Echogen Power Systems, Llc Heat pump with integral solar collector
US9341084B2 (en) 2012-10-12 2016-05-17 Echogen Power Systems, Llc Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery
US9410449B2 (en) 2010-11-29 2016-08-09 Echogen Power Systems, Llc Driven starter pump and start sequence
US9441504B2 (en) 2009-06-22 2016-09-13 Echogen Power Systems, Llc System and method for managing thermal issues in one or more industrial processes
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
US9752460B2 (en) 2013-01-28 2017-09-05 Echogen Power Systems, Llc Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8063511B2 (en) * 2008-05-27 2011-11-22 Expansion Energy, Llc System and method for liquid air production, power storage and power release
JP2012013062A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Nobuyoshi Okada バイナリー発電システム
KR101216112B1 (ko) 2010-07-02 2012-12-27 이명숙 저온 지열 발전 장치 및 방법
US20120102996A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 General Electric Company Rankine cycle integrated with absorption chiller
US8904791B2 (en) * 2010-11-19 2014-12-09 General Electric Company Rankine cycle integrated with organic rankine cycle and absorption chiller cycle
CN102635416B (zh) * 2012-04-17 2015-05-13 浙江大学 一种带喷射器的低品位热驱动朗肯发电装置
KR101434908B1 (ko) * 2013-05-23 2014-08-29 포스코에너지 주식회사 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법
CN103775145A (zh) * 2014-01-15 2014-05-07 天津大学 带双引射增压装置的有机朗肯循环系统
CN103993922B (zh) * 2014-05-30 2016-03-30 西安交通大学 一种低温余热co2朗肯循环系统
WO2016098192A1 (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 地熱発電システム
CN106014520B (zh) * 2016-05-18 2018-02-09 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种可再生能源的输送和利用系统
KR101808219B1 (ko) * 2016-12-15 2017-12-12 한국에너지기술연구원 인젝션 장치를 이용한 초임계 발전 시스템 및 이의 제어방법
CN106837442A (zh) * 2017-03-02 2017-06-13 广东工业大学 一种双喷射式orc系统

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8616323B1 (en) 2009-03-11 2013-12-31 Echogen Power Systems Hybrid power systems
US9014791B2 (en) 2009-04-17 2015-04-21 Echogen Power Systems, Llc System and method for managing thermal issues in gas turbine engines
US9441504B2 (en) 2009-06-22 2016-09-13 Echogen Power Systems, Llc System and method for managing thermal issues in one or more industrial processes
US9316404B2 (en) 2009-08-04 2016-04-19 Echogen Power Systems, Llc Heat pump with integral solar collector
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
US8869531B2 (en) 2009-09-17 2014-10-28 Echogen Power Systems, Llc Heat engines with cascade cycles
US9458738B2 (en) 2009-09-17 2016-10-04 Echogen Power Systems, Llc Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control
US9115605B2 (en) 2009-09-17 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Thermal energy conversion device
US9863282B2 (en) 2009-09-17 2018-01-09 Echogen Power System, LLC Automated mass management control
US9410449B2 (en) 2010-11-29 2016-08-09 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
US8783034B2 (en) 2011-11-07 2014-07-22 Echogen Power Systems, Llc Hot day cycle
US9091278B2 (en) 2012-08-20 2015-07-28 Echogen Power Systems, Llc Supercritical working fluid circuit with a turbo pump and a start pump in series configuration
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
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
US9752460B2 (en) 2013-01-28 2017-09-05 Echogen Power Systems, Llc Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle
KR101588929B1 (ko) * 2013-09-02 2016-01-27 서울대학교산학협력단 랭킨 사이클 장치 및 이를 포함하는 발전시스템

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