JP5460663B2 - Power generator - Google Patents
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Description
本発明は、発電装置に関するものである。 The present invention relates to a power generator.
発電装置としては、水蒸気のフラッシュによって発電機を駆動するフラッシュ発電が広く導入されている。しかし、近年、省エネルギーの観点から、排熱回収等に利用するために、フラッシュ発電が利用できないような低温の熱によって発電できるシステムへのニーズが高まっている。 As a power generator, flash power generation in which a generator is driven by a water vapor flash has been widely introduced. However, in recent years, from the viewpoint of energy saving, there is an increasing need for a system that can generate power using low-temperature heat that cannot be used for flash power generation in order to recover exhaust heat.
そのような発電装置として、低沸点の作動媒体によってタービンや膨張機(エキスパンダ)を駆動するために、作動流体の蒸発器と、作動流体蒸気に膨張仕事をさせるためのタービンと、作動流体蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動流体を循環させるための循環ポンプとを直列に接続した閉ループ内で作動流体を循環させる熱サイクルであるランキンサイクルを利用したバイナリ発電システムがある。 As such a power generation device, a working fluid evaporator, a turbine for causing the working fluid vapor to perform expansion work, and a working fluid vapor for driving a turbine or an expander (expander) by a low-boiling working medium. There is a binary power generation system using a Rankine cycle, which is a thermal cycle in which a working fluid is circulated in a closed loop in which a condenser for condensing the gas and a circulation pump for circulating the working fluid are connected in series.
例えば、特許文献1のバイナリ発電システムは、容積型の流体機械であるスクリュータービン(スクリュー膨張機、スクリュエキスパンダなどとも呼称する)をタービンに用い、ランキンサイクルによって、そのスクリュータービンを回して発電機を駆動するようにしたバイナリ発電装置である。 For example, the binary power generation system disclosed in Patent Document 1 uses a screw turbine (also referred to as a screw expander or a screw expander) that is a positive displacement fluid machine as a turbine, and rotates the screw turbine by a Rankine cycle to generate a generator. This is a binary power generator that drives the motor.
特許文献1のバイナリ発電システムでは、タービンに、容積型の流体機械であるスクリュータービンを用いている。このスクリュータービンの場合、スクリュータービンを構成する雌雄一対のスクリューロータの潤滑、シール等のために、潤滑油を混入させた状態の作動媒体をスクリュータービンに供給するための構成がよく採用されている。 In the binary power generation system of Patent Document 1, a screw turbine that is a positive displacement fluid machine is used as a turbine. In the case of this screw turbine, a configuration for supplying a working medium in which lubricating oil is mixed to the screw turbine is often employed for lubrication, sealing, etc. of a pair of male and female screw rotors constituting the screw turbine. .
なお、多くのバイナリ発電システムには、緊急の際等に対処すべく、循環流路(特許文献1にいう「作動媒体ループ」)中の作動媒体の循環を停止するための緊急遮断弁が備えられている。例えば、特許文献1のバイナリ発電システムでは、図15に示すように、作動媒体ループにおいて、蒸発器(12)からスクリュータービン(14)に至る途中の部分に緊急遮断弁(V1)が設置されている。緊急遮断弁(V1)は一種の止弁であり、何らかの原因で圧力が設定値を越えたときに作動媒体ループを閉止する働きをするものである、とされている。 Many binary power generation systems include an emergency shut-off valve for stopping the circulation of the working medium in the circulation flow path (“working medium loop” referred to in Patent Document 1) in order to cope with an emergency. It has been. For example, in the binary power generation system of Patent Document 1, an emergency shutoff valve (V1) is installed in the middle of the working medium loop from the evaporator (12) to the screw turbine (14) as shown in FIG. Yes. The emergency shut-off valve (V1) is a kind of stop valve, and serves to close the working medium loop when the pressure exceeds a set value for some reason.
また、特許文献1のバイナリ発電システムでは、作動媒体ループの緊急遮断弁(V1)の上流側の部分と油セパレータ(16)の下流側の部分とをバイパス管路(28)で接続し、そのバイパス管路(28)に圧力制御弁(V2)が設置されている。圧力制御弁(V2)は、スクリュータービン(14)の上流側つまり入り口側の圧力を感知してその圧力が設定値を越えたとき、バイパス管路(28)を通じて、スクリュータービン(14)の上流側(入り口側)と下流側(出口側)とを連通させるものである、とされている。 Moreover, in the binary power generation system of Patent Document 1, the upstream part of the emergency shutoff valve (V1) of the working medium loop and the downstream part of the oil separator (16) are connected by a bypass pipe (28), A pressure control valve (V2) is installed in the bypass line (28). The pressure control valve (V2) detects the pressure on the upstream side of the screw turbine (14), that is, on the inlet side, and when the pressure exceeds a set value, the pressure control valve (V2) passes through the bypass pipe (28) to the upstream side of the screw turbine (14). The side (entrance side) and the downstream side (exit side) are communicated with each other.
前記システムにおいて、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止した後も、蒸発器(12)に温水が供給されつづけると、スクリュータービン(14)の上流側、より詳しくは緊急遮断弁(V1)よりも上流側の作動媒体ループでの作動媒体の温度が上昇し、圧力も上昇する。また、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止した後も、凝縮器(18)に冷水が供給されつづけると、スクリュータービン(14)の下流側での作動媒体ループでの作動媒体の温度が下降し、圧力も下降する。 In the system, even after the working medium loop is closed by the emergency shut-off valve (V1), if hot water continues to be supplied to the evaporator (12), the emergency shut-off valve (V1) more specifically on the upstream side of the screw turbine (14). The temperature of the working medium in the working medium loop on the upstream side of) rises, and the pressure also rises. In addition, if cold water continues to be supplied to the condenser (18) even after the working medium loop is closed by the emergency shutoff valve (V1), the temperature of the working medium in the working medium loop on the downstream side of the screw turbine (14). Decreases and the pressure also decreases.
そして、その状態から緊急遮断弁(V1)を開放し、作動媒体ループの作動媒体の流通を再開(バイナリ発電システムを再起動)すると、スクリュータービン(14)の上流側と下流側との間の過大な圧力差によって、スクリューロータが急加速して、軸受けの破損等の不具合を生じる虞がある。なお、作動媒体ループを閉止するとともに蒸発器(12)への温水の供給を停止し、凝縮器(18)への冷水の供給も停止すれば、スクリュータービン(14)の上流側と下流側との間の圧力差を抑制することができるが、圧力差を全く無くすことは難しい。 Then, when the emergency shut-off valve (V1) is opened from that state and the circulation of the working medium in the working medium loop is restarted (the binary power generation system is restarted), the screw turbine (14) is connected between the upstream side and the downstream side. Due to the excessive pressure difference, the screw rotor may suddenly accelerate, causing a problem such as damage to the bearing. If the working medium loop is closed, the supply of hot water to the evaporator (12) is stopped, and the supply of cold water to the condenser (18) is also stopped, the upstream side and the downstream side of the screw turbine (14) Can be suppressed, but it is difficult to eliminate the pressure difference at all.
特許文献1では、スクリュータービン(14)の上流側つまり入り口側の圧力を感知してその圧力が設定値を越えたときに圧力制御弁(V2)を開放するため、バイパス管路(28)を通じて、スクリュータービン(14)の上流側(入り口側)と下流側(出口側)とを連通させることができる。このため、圧力制御弁(V2)を開放することにより、上述したようなスクリューロータの急加速、軸受けの破損などの不具合を生じる虞を抑制することができる。 In Patent Document 1, in order to open the pressure control valve (V2) when the pressure on the upstream side, that is, the inlet side of the screw turbine (14) is sensed and the pressure exceeds a set value, the pressure control valve (V2) is opened. The upstream side (inlet side) and the downstream side (outlet side) of the screw turbine (14) can be communicated with each other. For this reason, by opening the pressure control valve (V2), it is possible to suppress the possibility of problems such as the rapid acceleration of the screw rotor and the breakage of the bearing as described above.
しかしながら、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止するとともに、圧力制御弁(V2)を開放して、バイパス管路(28)を通じてスクリュータービン(14)の上流側(入り口側)と下流側(出口側)とを連通させたとしても、緊急遮断弁(V1)とスクリュータービン(14)の上流側(入り口側)との間に高圧の作動媒体が残留する。そのため、スクリュータービン(14)を回転する力が発生するので、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止しても、バイナリ発電システムの運転を即座に停止することができないという問題が残されている。 However, the working medium loop is closed by the emergency shutoff valve (V1), the pressure control valve (V2) is opened, and the upstream side (inlet side) and the downstream side of the screw turbine (14) through the bypass line (28). Even if the (exit side) is connected, a high-pressure working medium remains between the emergency shutoff valve (V1) and the upstream side (inlet side) of the screw turbine (14). Therefore, since the force which rotates a screw turbine (14) generate | occur | produces, even if a working-medium loop is closed by the emergency shut-off valve (V1), the problem that operation | movement of a binary power generation system cannot be stopped immediately remains. ing.
また、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止すると、緊急遮断弁(V1)とスクリュタービン(14)の上流側(入り口側)との間の作動媒体ループには、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止した時点での圧力とほぼ同等の圧力の作動媒体が保持される。一方で、蒸発器(12)に温水が供給されることにより発生した蒸気により、緊急遮断弁(V1)の上流側には前記圧力よりも高い圧力の作動媒体が保持されることになる。このため、バイパス管路(28)を通じてスクリュータービン(14)の上流側(入り口側)と下流側(出口側)とを連通させると、緊急遮断弁(V1)によって作動媒体ループを閉止した時点での圧力よりも若干高圧の作動媒体が、緊急遮断弁(V1)の上流側、より詳しくは、緊急遮断弁(V1)と蒸発器(12)との間の作動媒体ループ、からスクリュータービン(14)の下流側(出口側)に供給される。このため、緊急遮断弁(V1)とスクリュタービン(14)の上流側(入り口側)との間の作動媒体ループと、スクリュータービン(14)の下流側(出口側)の作動媒体ループとにおいて、圧力の高低が逆転する状態が生じ得る。 Further, when the working medium loop is closed by the emergency shut-off valve (V1), the working medium loop between the emergency shut-off valve (V1) and the upstream side (inlet side) of the screw turbine (14) has an emergency shut-off valve (V1). ) Holds the working medium having a pressure substantially equal to the pressure at the time when the working medium loop is closed. On the other hand, the working medium having a pressure higher than the pressure is held on the upstream side of the emergency shut-off valve (V1) by the steam generated by supplying warm water to the evaporator (12). Therefore, when the upstream side (inlet side) and the downstream side (outlet side) of the screw turbine (14) are communicated with each other through the bypass line (28), the working medium loop is closed by the emergency shut-off valve (V1). The working medium is slightly higher than the pressure of the emergency shutoff valve (V1), more specifically from the working medium loop between the emergency shutoff valve (V1) and the evaporator (12). ) On the downstream side (exit side). For this reason, in the working medium loop between the emergency shutoff valve (V1) and the upstream side (inlet side) of the screw turbine (14) and the working medium loop on the downstream side (outlet side) of the screw turbine (14), A state in which the level of pressure is reversed may occur.
このように圧力の高低が逆転する状態では、スクリュータービン(14)の下流側(出口側)から上流側(入り口側)に向けて、いわゆる逆スラスト力がスクリュータービン(14)に負荷される。この逆スラスト力により、スクリュータービン(14)を構成するスクリューロータの上流側(入り口側)の端面が、当該端面と相対するケーシングの面と接触したり、軸受けが破損したりするなどの新たな不具合を生じる虞がある。 In this state where the pressure level is reversed, a so-called reverse thrust force is applied to the screw turbine (14) from the downstream side (exit side) to the upstream side (inlet side) of the screw turbine (14). Due to this reverse thrust force, the end surface on the upstream side (entrance side) of the screw rotor constituting the screw turbine (14) comes into contact with the surface of the casing facing the end surface, or the bearing is damaged. There is a risk of malfunction.
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、循環流路(作動媒体ループ)に介設された緊急遮断弁等の開閉弁を閉じて、作動媒体の流通を一旦停止した後、その開閉弁を開放して、循環流路(作動媒体ループ)での作動媒体の流通を再開(発電装置を再起動)したとしても、膨張機が急加速することがないようするとともに、作動媒体の流通の停止以後、発電装置の運転の実質的な早期停止を可能とし、更に膨張機に逆スラスト力が負荷されず、その膨張機に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避することのできる発電装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the flow of the working medium is temporarily stopped by closing an on-off valve such as an emergency shutoff valve interposed in the circulation flow path (working medium loop). After that, even if the on-off valve is opened and the circulation of the working medium in the circulation channel (working medium loop) is resumed (the power generation device is restarted), the expander is prevented from suddenly accelerating, After stopping the circulation of the working medium, it is possible to stop the operation of the power generator substantially early, and further, the reverse thrust force is not loaded on the expander, and the occurrence of troubles due to the reverse thrust force loaded on the expander is prevented. It aims at providing the electric power generating apparatus which can be avoided.
前記の目的を達成するため、本発明は、作動媒体が流通する循環流路と、外部から供給される加熱媒体によって作動媒体を蒸発させる蒸発器と、蒸発した作動媒体が導入されることにより、発電機を回転駆動させる膨張機と、前記膨張機から排出された作動媒体が導入され、外部から供給される冷却媒体によって作動媒体を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された作動媒体を前記蒸発器に再供給する作動媒体ポンプと、を備えた発電装置であって、前記循環流路における前記蒸発器と前記膨張機の入り口側との間の部位に配置された開閉弁と、均圧弁が設けられ、前記循環流路において、前記開閉弁と前記蒸発器との間の部位と、前記膨張機の出口側と前記凝縮器との間の部位とを連通可能な均圧流路と、膨張機バイパス弁が設けられ、前記循環流路において、前記開閉弁と前記膨張機の入り口側との間の部位と、前記膨張機の出口側と前記凝縮器との間の部位とを連通可能な膨張機バイパス流路と、運転停止時には、前記開閉弁を閉じる一方で前記作動媒体ポンプの停止以後に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行い、起動時には、前記開閉弁を開放する一方で、前記作動媒体ポンプを駆動する以前に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を閉じる制御を行うコントローラと、を備えていることを特徴とする発電装置である。 In order to achieve the above object, the present invention introduces a circulation flow path through which a working medium flows, an evaporator that evaporates the working medium by a heating medium supplied from the outside, and an evaporated working medium. An expander that rotationally drives the generator, a condenser that introduces the working medium discharged from the expander and condenses the working medium by a cooling medium supplied from the outside, and a working medium condensed by the condenser A working medium pump re-supplied to the evaporator, an open / close valve disposed in a portion of the circulation channel between the evaporator and the inlet side of the expander; A pressure equalizing flow path, in the circulation flow path, capable of communicating a portion between the on-off valve and the evaporator, and a portion between the outlet side of the expander and the condenser; An expander bypass valve is provided In the circulation channel, an expander bypass channel capable of communicating a portion between the on-off valve and the inlet side of the expander, and a portion between the outlet side of the expander and the condenser; When the operation is stopped, control is performed to close the open / close valve and open the expander bypass valve and the pressure equalizing valve after the working medium pump is stopped. And a controller that performs control to close the expander bypass valve and the pressure equalizing valve before driving the pump.
この構成では、運転停止時において、コントローラは、蒸発器と膨張機の入り口側との間の循環流路に介設された開閉弁を閉じる一方で、作動媒体ポンプの停止以後に均圧弁と膨張機バイパス弁を開放する。このため、蒸発器から膨張機の入り口側までに亘る循環流路の圧力(つまり、開閉弁の前後における循環流路内の圧力)が、膨張機の出口側における循環流路内の圧力とほぼ等しくなる。この結果、膨張機が圧力差に起因して駆動し続けることを抑制でき、作動媒体の流通の停止以後、発電装置の運転を早期に実質的に停止させることが可能となる。また、膨張機の上流側(入り口側)の圧力と下流側(出口側)の圧力の高低が逆転する状態が生じることを回避できる。したがって、膨張機に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避することができる。また、起動時においては、開閉弁の開放する一方で、開放されていた均圧弁及び前記膨張機バイパス弁を閉じるため、作動媒体ポンプを駆動して作動媒体の流通を再開(バイナリ発電装置を再起動)する場合において、膨張機が急加速することを防止することもできる。 In this configuration, when the operation is stopped, the controller closes the open / close valve interposed in the circulation flow path between the evaporator and the inlet side of the expander, while the pressure equalizing valve and the expansion valve are stopped after the working medium pump is stopped. Open the machine bypass valve. For this reason, the pressure in the circulation channel from the evaporator to the inlet side of the expander (that is, the pressure in the circulation channel before and after the on-off valve) is almost equal to the pressure in the circulation channel on the outlet side of the expander. Will be equal. As a result, it is possible to prevent the expander from continuing to be driven due to the pressure difference, and it is possible to substantially stop the operation of the power generation device at an early stage after the working medium is stopped. Further, it is possible to avoid a situation in which the upstream side (inlet side) pressure and the downstream side (outlet side) pressure of the expander are reversed. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of problems associated with the reverse thrust force applied to the expander. Further, at the time of start-up, the open / close valve is opened while the open pressure equalizing valve and the expander bypass valve are closed, so that the working medium pump is driven to recirculate the working medium (restart the binary power generator). It is also possible to prevent the expander from suddenly accelerating when starting up.
ここで、前記運転停止時において、前記作動媒体ポンプの停止以後において予め定められた時間が経過した場合に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行ってもよい。 Here, when the operation is stopped, control may be performed to open the expander bypass valve and the pressure equalizing valve when a predetermined time has elapsed after the working medium pump is stopped.
一方、前記循環流路に、前記蒸発器と前記開閉弁との間に蒸発圧力センサが設けられている場合には、前記運転停止時において、前記作動媒体ポンプの停止以後において前記蒸発圧力センサで検出された圧力が予め定められた上限値以上となった場合に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行ってもよい。 On the other hand, when an evaporating pressure sensor is provided between the evaporator and the on-off valve in the circulation flow path, the evaporating pressure sensor is used after the working medium pump is stopped when the operation is stopped. Control may be performed to open the expander bypass valve and the pressure equalizing valve when the detected pressure is equal to or higher than a predetermined upper limit value.
この構成によれば、均圧弁を不必要に開放することがないため、膨張機に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避する効果をより一層確実なものとすることができる。 According to this configuration, since the pressure equalizing valve is not unnecessarily opened, the effect of avoiding the occurrence of problems associated with the reverse thrust force applied to the expander can be further ensured.
また、前記循環流路に、前記蒸発器と前記開閉弁との間に配置された蒸発圧力センサと、前記膨張機と前記凝縮器との間に配置された吐出圧力センサとが設けられている場合には、前記運転停止時において、前記作動媒体ポンプの停止以後において前記蒸発圧力センサで検出された圧力と前記吐出圧力センサで検出された圧力との差圧が予め定められた所定値以上となった場合に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行ってもよい。 The circulation channel is provided with an evaporation pressure sensor disposed between the evaporator and the on-off valve, and a discharge pressure sensor disposed between the expander and the condenser. In this case, when the operation is stopped, a differential pressure between the pressure detected by the evaporation pressure sensor and the pressure detected by the discharge pressure sensor after the working medium pump is stopped is equal to or greater than a predetermined value. When it becomes, control which opens the said expander bypass valve and the said pressure equalizing valve may be performed.
この構成では、均圧弁を不必要に開放することがないため、膨張機に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避する効果をより一層確実なものとすることができる。 In this configuration, since the pressure equalizing valve is not unnecessarily opened, the effect of avoiding the occurrence of problems associated with the reverse thrust force applied to the expander can be further ensured.
以上説明したように、本発明によれば、循環流路(作動媒体ループ)に介設された緊急遮断弁等の開閉弁を閉塞して、作動媒体の流通を一旦停止した以後、その開閉弁を開放して、循環流路(作動媒体ループ)での作動媒体の流通を再開(発電装置を再起動)したとしても、膨張機が急加速することがなく、しかも、作動媒体の流通の停止以後、発電装置の運転の実質的な早期停止を可能とし、更に膨張機に逆スラスト力が負荷されず、その膨張機に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避することができる。 As described above, according to the present invention, an on-off valve such as an emergency shut-off valve provided in a circulation flow path (working medium loop) is closed to temporarily stop the flow of the working medium. , And the circulation of the working medium in the circulation channel (working medium loop) is restarted (the power generation device is restarted), and the expander does not accelerate rapidly, and the working medium is stopped. Thereafter, the operation of the power generator can be stopped substantially at an early stage. Further, the reverse thrust force is not applied to the expander, and the occurrence of a problem associated with the reverse thrust force applied to the expander can be avoided.
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態である発電装置1の構成を示している。発電装置1は、蒸発器2と、スクリュー膨張機3と、凝縮器4と、作動媒体ポンプ5とが設けられた循環流路6を備えたランキンサイクル熱機関である。この循環流路6には、作動媒体(例えばR245fa等のフロン系熱媒体)が封入されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a power generator 1 according to a first embodiment of the present invention. The power generation device 1 is a Rankine cycle heat engine including a
蒸発器2は、装置外部の熱源から供給される加熱媒体(例えば坑井から採取される蒸気やボイラで製造した蒸気)と作動媒体とを熱交換させて、作動媒体を蒸発させる熱交換器である。蒸発器2において蒸発した作動媒体は、循環流路6を通してスクリュー膨張機3に導入される。スクリュー膨張機3内では、作動媒体が膨張することにより、スクリューロータ(図示省略)が回転駆動される。スクリュー膨張機3で膨張して圧力が低下した状態で排出される作動媒体は、凝縮器4に導入される。凝縮器4は、装置外部の冷却源から供給される冷却媒体(例えば河川やクーリングタワーから供給される冷却水)と作動媒体とを熱交換することによって、作動媒体を冷却して凝縮させる熱交換器である。凝縮器4で凝縮して液体となった作動媒体は、作動媒体ポンプ5によって蒸発器2に再供給される。
The
スクリュー膨張機3の回転軸には、発電機7が接続されている。この発電機7が、スクリュー膨張機3の回転エネルギーを電気エネルギーに変換、つまり、発電をする。
A
この発電装置1では、上述のとおり、発電機7を駆動するための駆動機として、容積型の流体機械であるスクリュー膨張機3が用いられている。なお、本実施形態では、膨張機としてスクリュー膨張機が用いられているが、この構成に限られるものではなく、他の形態の膨張機を用いてもよい。
In the power generation apparatus 1, as described above, the
スクリュー膨張機3を構成する雌雄一対のスクリューロータ(図示せず)の潤滑、シール等のために、スクリュー膨張機3には、潤滑油が混入された作動媒体が供給されている。ただし、潤滑油を熱交換器たる凝縮器4や蒸発器2にまで供給してしまうと、熱交換の効率の低下等の不具合の発生に繋がりかねない。このため、この発電装置1では、スクリュー膨張機3の出口側に油セパレータ8が設けられている。そして、潤滑油を混入させた状態の作動媒体は、油セパレータ8によって、潤滑油と分離される。油セパレータ8にて作動媒体から分離された潤滑油は、油ポンプ9の介設された油供給路10を介して、スクリュー膨張機3の入り側の近傍に供給される。
In order to lubricate and seal a pair of male and female screw rotors (not shown) constituting the
加熱媒体は、加熱媒体供給流路11を通して蒸発器2に供給され、蒸発器2において作動媒体と熱交換される。加熱媒体は、蒸発器2を通じた後、更に、加熱媒体外排出流路12を通じて、熱源に環流、或いは、外部で2次利用または廃棄される。
The heating medium is supplied to the
冷却媒体は、冷却媒体供給流路13に供給され、凝縮器2を通じた後、更に、冷却媒体排出流路14を通じて冷却源に環流または廃棄される。
The cooling medium is supplied to the cooling medium
循環流路6における、蒸発器2とスクリュー膨張機3の入り口側との間の流路には、開閉弁15が設けられている。また、循環流路6には、均圧流路17が接続されている。均圧流路17は、一端部が開閉弁15と蒸発器2との間の流路6aに接続される一方、他端部がスクリュー膨張機3の出口側の流路6b(スクリュー膨張機3と油セパレータ8との間の流路6b)に接続されている。そして、均圧流路17には、開閉弁からなる均圧弁16が設けられている。すなわち、均圧流路17は、均圧弁16を開放することにより、循環流路6における開閉弁15と蒸発器2との間の部位と、循環流路6におけるスクリュー膨張機3の出口側と凝縮器4(又は油セパレータ8)との間の部位とを連通させることができる。なお、均圧流路17の前記他端部は、油セパレータ8と凝縮器4との間の流路に接続されていてもよく、あるいは、凝縮器内部の流路に接続されていてもよい。
An opening / closing
循環流路6には、膨張機バイパス流路19が接続されている。膨張機バイパス流路19は、一端部が開閉弁15とスクリュー膨張機3の入り口側との間の流路6cに接続され、他端部が均圧流路17における均圧弁16よりも下流側に接続されている。したがって、膨張機バイパス流路19は、均圧流路17を通してスクリュー膨張機3の出口側の流路6bに連通している。膨張機バイパス流路19には、開閉弁からなる膨張機バイパス弁18が設けられている。したがって、膨張機バイパス流路19は、膨張機バイパス弁18を開放することにより、循環流路6における開閉弁15とスクリュー膨張機3の入り口側との間の部位と、循環流路6におけるスクリュー膨張機3の出口側と凝縮器4(又は油セパレータ8)との間の部位とを連通させることができる。そして、後述するように、この発電装置1は、開閉弁15の開閉に応じて、均圧弁16と膨張機バイパス弁18を開閉するように構成されている。なお、膨張機バイパス流路19の前記他端部は、均圧流路17ではなく、スクリュー膨張機3の出口側の流路6bに接続されていてもよい。
An expansion
本実施形態に係る発電装置1には、制御部であるコントローラ20が設けられている。コントローラ20は、大別すると、3つの部位に分けられる。まず、コントローラ20は、キーボードや入力スイッチ等で構成される入力部20aを備える。さらに、コントローラ20は、入力部20a等から出力された入力信号を受信し、その入力信号に応じて演算を行い、適宜、発電装置1を構成するコントローラ20以外の構成品や、後述の表示部20cに対して制御信号を出力する演算部20bを備える。そして、コントローラ20は、演算部20bからの出力に応じて、所定の表示(や場合によっては音声の出力)を行う出力部としての表示部20cを備える。
The power generation apparatus 1 according to the present embodiment is provided with a
コントローラ20の演算部20bは、ROM、RAM、CPU等を有し、ROMに記憶されたプログラムを実行することにより、所定の機能を発揮する。この機能には、開閉弁15、均圧弁16、膨張機バイパス弁18を開閉するための開閉制御手段が含まれている。より詳しく説明すると、コントローラ20の演算部20bは、発電装置1の操作者の操作に基づいて入力部20a等から出力された入力信号や、コントローラ20以外の構成品(各種センサ)からの入力信号に応じて、開閉弁15、均圧弁16及び膨張機バイパス弁18を開閉するための出力信号を出力するように構成されている。
The
次に、本発電装置1の動作制御について、図2及び図3を参照しつつ説明する。図2は、起動時の発電装置1の動作制御を示すフロー図である。また、図3は、運転停止時の発電装置1の動作制御を示すフロー図である。 Next, operation control of the power generation device 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a flowchart showing operation control of the power generation device 1 at the time of activation. FIG. 3 is a flowchart showing the operation control of the power generator 1 when the operation is stopped.
まず、起動時の発電装置1の制御動作について説明する。最初に、発電装置1の操作者によって起動のための操作(図示しない「起動スイッチ」の押し込みなど)がなされると、起動指令がコントローラ20の入力部20aから演算部20bに対して発信される(ステップSt1)。
First, the control operation of the power generation device 1 at the time of activation will be described. First, when the operator of the power generation device 1 performs an operation for activation (such as pressing a “start switch” (not shown)), an activation command is transmitted from the
コントローラ20の演算部20bは、起動指令の入力を受けると、膨張機バイパス弁18を開放するとともに、均圧弁16を開放する(ステップSt2)。続いて、タイマによって所定時間をカウントし(ステップSt3)、当該所定時間が経過すると、開閉弁15を開放する(ステップSt4)。そして、膨張機バイパス弁18を閉じるとともに、均圧弁16を閉じる(ステップSt5)。そして、最後に作動媒体ポンプ5を起動する(ステップSt6)。
Upon receiving the start command, the
すなわち、この発電装置1は、起動時には、開閉弁15を開放した(ステップSt4)と同時、あるいはそれより後に、膨張機バイパス弁18を閉じるとともに均圧弁16を閉じる(ステップSt5)よう構成されている。この開閉弁15等の開閉操作は、作動媒体ポンプ5を起動する以前に行われる。
That is, at the time of activation, the power generator 1 is configured to close the
起動時においては、まず均圧弁16及び膨張機バイパス弁18を開放することにより、開閉弁15よりも上流側(開閉弁15と蒸発器2との間の流路6a)の圧力と開閉弁15の下流側(開閉弁15のスクリュー膨張機3の入口側との間の流路6c)の圧力とを均圧させるとともに、スクリュー膨張機3の入口側の圧力(開閉弁15の下流側の圧力)と膨張機3の出口側の流路6bの圧力とを均圧させる。これにより、作動媒体ポンプの起動時において、開閉弁15が閉じられた状態で均圧流路17の均圧弁16が開放されたとしても、スクリュー膨張機3の入口側(開閉弁15とスクリュー膨張機3の上流側(入口側)との間)よりも出口側の方の圧力が高くなる事態を回避することができる。また、スクリュー膨張機3の急加速を抑制することができる。
At the time of starting, first, the
次に、図3を参照しつつ運転停止時の発電装置1の制御動作について説明する。運転停止時においてはまず、発電装置1の操作者によって運転停止のための操作(図示しない「停止スイッチ」の押し込みなど)がなされると、停止指令がコントローラ20の入力部20aから演算部20bに対して発信される(ステップSt11)。
Next, the control operation of the power generation device 1 when the operation is stopped will be described with reference to FIG. When the operation is stopped, first, when an operation for stopping the operation (such as pushing a “stop switch” not shown) is performed by the operator of the power generation device 1, a stop command is sent from the
コントローラ20の演算部20bは、停止指令の入力を受けると、作動媒体ポンプ5を停止する(ステップSt12)。続いて、開閉弁15を閉じるとともに膨張機バイパス弁18を開放する(ステップSt13)。そして、タイマによって予め定められた所定時間(場合によってはゼロ時間でもよい)をカウントし(ステップSt14)、当該所定時間が経過すると、最後に均圧弁16を開放する(ステップSt15)。
When the
このように、本発電装置1は、運転停止時において、開閉弁15を閉じたと同時、あるいはそれよりも後に、膨張機バイパス弁18を開放し(ステップSt13)、その後、均圧弁16を開放する(ステップSt15)よう構成されている。
As described above, the power generation device 1 opens the
すなわち、作動媒体ポンプ5の停止時に、開閉弁15からスクリュー膨張機3の入り口側までの間の流路6cに高圧の作動媒体が残った状態であると、開閉弁15を閉じても、スクリュー膨張機3を回転させる力が働いてしまう。しかしながら、この発電装置1では、開閉弁15を閉じるとともに(同時に)、膨張機バイパス弁18を開放することにより、膨張機3の入り口側までの間の流路6cの圧力を下げ、その圧力と、膨張機3の出口側以降の流路6bの圧力とが同じ圧力になるようにしている。これによって、開閉弁15を閉じた後にスクリュー膨張機3を回転させる力が生ずることを軽減することができる。すなわち、作動媒体の流通の停止以後、早期に発電装置1の運転の実質的な停止が可能となる。
That is, when the working medium pump 5 is stopped, if the high pressure working medium remains in the
また、起動時においては、開閉弁15を開放する(ステップSt4)よりも前に、膨張機バイパス弁18を開放するとともに均圧弁16の開放し(ステップSt2)、更に、運転停止時においては、開閉弁15を閉じると同時、あるいはそれよりも後に、膨張機バイパス弁18を開放する(ステップSt13)とともに均圧弁16を開放する(ステップSt15)ことにより、作動媒体ポンプ5を起動して作動媒体の流通を再開(バイナリ発電装置1を再起動)しても、スクリュー膨張機3が急加速することがなく、また膨張機3に逆スラスト力が負荷されない。このため、膨張機3に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避することができる。
Further, at the time of start-up, before the opening / closing
以上説明したように、本実施形態では、運転停止時において、コントローラ20は、蒸発器2とスクリュー膨張機3の入り口側との間の循環流路6a,6cに介設された開閉弁15を閉じる一方で、作動媒体ポンプ5の停止以後に均圧弁16と膨張機バイパス弁18を開放する。このため、蒸発器2からスクリュー膨張機3の入り口側までに亘る循環流路6a,6cの圧力(つまり、開閉弁15の前後における循環流路内の圧力)が、スクリュー膨張機3の出口側における循環流路6b内の圧力とほぼ等しくなる。この結果、作動媒体の流通の停止以後、発電装置1の運転を早期に実質的に停止させることが可能となり、また、スクリュー膨張機3の上流側(入り口側)の圧力と下流側(出口側)の圧力の高低が逆転する状態が生じることを回避できる。したがって、スクリュー膨張機3に負荷される逆スラスト力に伴う不具合の発生を回避することができる。また、起動時においては、開閉弁15の開放する一方で、開放されていた均圧弁16及び膨張機バイパス弁18を閉じるため、作動媒体ポンプ5を駆動して作動媒体の流通を再開(バイナリ発電装置1を再起動)する場合において、スクリュー膨張機3が急加速することを防止することもできる。
As described above, in the present embodiment, when the operation is stopped, the
(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態の発電装置1aを示している。尚、これ以降の実施形態の説明では、先に説明した実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a
第2実施形態の発電装置1aは、第1実施形態の発電装置1の構成に加えて、蒸発器2と開閉弁15との間の流路6aに設けられた圧力センサ(蒸発圧力センサ)21を備える点で異なり、それ以外の点については、上述の発電装置1と同じ構成である。蒸発圧力センサ21は、循環流路6における蒸発器2の下流側での作動媒体の圧力を検出するものであり、この蒸発圧力センサ21により、蒸発器2での蒸発圧力を検出可能となっている。
In addition to the configuration of the power generation device 1 of the first embodiment, the
この発電装置1aのコントローラ20は、後述するように、運転停止時において、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvが所定の上限値Pv_H以上の場合に、均圧弁16を開放するように構成されている。
As will be described later, the
次に、図5及び図6を参照しつつ、この発電装置1aの制御の内容について説明する。図5は、起動時における発電装置1aの制御動作を示すフロー図である。また、図6は、運転停止時における発電装置1aの制御動作を示すフロー図である。
Next, the contents of control of the
まず、起動時の発電装置1aの制御の内容について説明する。起動時における発電装置1aの制御動作は、第1実施形態の発電装置1の起動時の制御動作と共通しているところが多いが、図5に示されているとおり、起動指令が出力された(ステップSt1)後に分岐処理ステップ(ステップSt7)が備えられている点で第1実施形態と異なる。分岐処理ステップ(ステップSt7)では、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvが所定の上限値Pv_h以上であるかどうかを判断する。
First, the content of control of the
この分岐処理ステップ(ステップSt7)でYESと判断されると、すなわち、圧力Pvが所定の上限値Pv_h以上であると判断されると、膨張機バイパス弁18を開放するとともに、均圧弁16を開放し(ステップSt2)、その後は、第1実施形態の発電装置1と同様の処理を行う。一方、分岐処理ステップ(ステップSt7)でNOと判断されると、すなわち、圧力Pvが所定の上限値Pv_hよりも小であると判断されると、ステップSt2やステップSt3を行なわず、即座に開閉弁15を開放する(ステップSt4)。
If it is determined YES in this branch processing step (step St7), that is, if it is determined that the pressure Pv is equal to or higher than the predetermined upper limit value Pv_h, the
運転停止時においては、第2実施形態の発電装置1aの制御動作は、第1実施形態の発電装置1の制御動作と共通しているところが多いが、第2実施形態では、図6に示されているとおり、タイマによる所定時間の計時を行うステップ(ステップSt14)の後に分岐処理ステップ(ステップSt16)が備えられている点で第1実施形態と異なる。分岐処理ステップ(ステップSt16)では、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvが所定の上限値Pv_h以上であるかどうかを判断する。
When the operation is stopped, the control operation of the
この分岐処理ステップ(ステップSt16)でYESと判断されると、すなわち、圧力Pvが所定の上限値Pv_h以上であると判断されると、均圧弁16を開放する(ステップSt15)。一方、分岐処理ステップ(ステップSt16)でNOと判断されると、すなわち、圧力Pvが所定の上限値Pv_hより小であると判断されると、ステップSt15に移行せず、この分岐処理ステップに戻る。
If it is determined YES in this branch processing step (step St16), that is, if it is determined that the pressure Pv is equal to or higher than the predetermined upper limit value Pv_h, the
第2実施形態では、起動時において、圧力Pvが所定の上限値Pv_hよりも小であると判断されると、ステップSt2,St3を行なわず、即座に開閉弁15を開放(ステップSt4)することができるので、起動を迅速化することができる。また、運転停止時においては、圧力Pvが所定の上限値Pv_hよりも小である間は、ステップSt15に移行せず、この分岐処理ステップを繰り返すように構成されているので、均圧弁16を不必要に開放することがない。すなわち、逆スラスト力の荷重は均圧弁16を開放することに起因するので、均圧弁16を不必要に開放しないことによって、スクリュー膨張機3に負荷される逆スラスト力の発生を抑制し、それに伴う不具合の発生を回避する効果をより一層確実なものとすることができる。
In the second embodiment, when it is determined that the pressure Pv is lower than the predetermined upper limit value Pv_h at the time of startup, the on-off
(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態の発電装置1bを示している。
(Third embodiment)
FIG. 7 shows a
第3実施形態の発電装置1bは、第2実施形態の発電装置1aの構成と多くの点で共通するが、上述の発電装置1aの構成に加えて吐出圧力センサ22が設けられている点で第2実施形態と異なる。吐出圧力センサ22は、循環流路6における膨張機3と凝縮器4との間の流路6bに設けられている。
The
コントローラ20の演算部20bは、後述するように、運転停止時において、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvと吐出圧力センサ22で検出された圧力Pdとの差圧ΔPが、予め定められた所定値ΔPH以上の場合に、均圧弁16を開放するように構成されている。
As will be described later, the
次に、図8及び図9を参照しつつ、この発電装置1bの制御の内容について説明する。図8は、起動時における発電装置1bの制御動作を示すフロー図である。また、図9は、運転停止時における発電装置1bの制御動作を示すフロー図である。
Next, the contents of control of the
まず、起動時の発電装置1bの制御の内容を説明する。起動時における発電装置1bの制御動作は、第2実施形態の発電装置1aの起動時の制御動作と共通しているところが多いが、図8に示されているとおり、分岐処理ステップ(ステップSt7)の代わりに、差圧ΔPに基づく判断ステップ(ステップSt8)が設けられている点で第2実施形態と異なる。判断ステップ(ステップSt8)は、起動指令の出力ステップ(ステップSt1)の後に実行されるステップであって、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvと吐出圧力センサ22で検出された圧力Pdとの差圧ΔPが所定値ΔPH以上であるかどうかを判断するステップである。
First, the contents of control of the
この判断ステップ(ステップSt8)でYESと判断されると、すなわち、差圧ΔPが所定値ΔPH以上であると判断されると、膨張機バイパス弁18を開放するとともに、均圧弁16を開放し(ステップSt2)、その後は、第1実施形態や第2実施形態と同様の処理を行う。一方、判断ステップ(ステップSt8)でNOと判断されると、すなわち、差圧ΔPが所定値ΔPHよりも小であると判断されると、ステップSt2,St3を行なわず、即座に開閉弁15を開放する(ステップSt4)。
If it is determined YES in this determination step (step St8), that is, if it is determined that the differential pressure ΔP is equal to or greater than the predetermined value ΔPH, the
運転停止時においては、第3実施形態の発電装置1bの制御動作は、第2実施形態の発電装置1aの制御動作と共通しているところが多いが、図9に示されているとおり、タイマによる所定時間の計時を行うステップ(ステップSt14)の後に判断ステップ(ステップSt17)が設けられている点で、第2実施形態と異なる。判断ステップ(ステップSt17)では、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvと吐出圧力センサ22で検出された圧力Pdとの差圧ΔPが所定値ΔPH以上であるかどうかを判断する。
When the operation is stopped, the control operation of the
この判断ステップ(ステップSt17)でYESと判断されると、すなわち、差圧ΔPが所定値ΔPH以上であると判断されると、均圧弁16を開放する(ステップSt15)。一方、判断ステップ(ステップSt17)でNOと判断されると、すなわち、差圧ΔPが所定値PHよりも小であると判断されると、ステップSt15に移行せず、この判断ステップに戻る。
If YES is determined in this determination step (step St17), that is, if it is determined that the differential pressure ΔP is equal to or greater than the predetermined value ΔPH, the
第3実施形態では、起動時において、差圧ΔPが所定値ΔPHよりも小であると判断されると、ステップSt2,St3を行なわず、即座に開閉弁15を開放することができるので(ステップSt4)、起動を迅速化することができる。また、運転停止時においては、差圧ΔPが所定値PHよりも小であると判断される間は、ステップSt15に移行せず、判断ステップを繰り返すように構成されているので、均圧弁16を不必要に開放することがない。すなわち、逆スラスト力の荷重は均圧弁16を開放することに起因するので、均圧弁16を不必要に開放しないことによって、スクリュー膨張機3に負荷される逆スラスト力の発生を抑制し、それに伴う不具合の発生を回避する効果をより一層確実なものとすることができる。
In the third embodiment, when it is determined that the differential pressure ΔP is smaller than the predetermined value ΔPH at the time of startup, the on-off
ここで、第3実施形態に係る発電装置1bの別の制御例について、図10及び図11を参照しつつ説明する。図10は、起動時における発電装置1bの制御動作を示すフロー図である。また、図11は、運転停止時における発電装置1bの制御動作を示すフロー図である。
Here, another control example of the
起動時においては、図10に示すように、タイマによるカウント処理を行うステップ(ステップSt3)と、開閉弁15を開放する処理を行うステップ(ステップSt4)との間に、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvと吐出圧力センサ22で検出された圧力Pdとの差圧ΔPが所定値ΔPHよりも小であるかどうかを判断する第2判断処理ステップ(ステップSt9)が備えられている点で、図8に示したフロー図と相違する。
At the time of start-up, as shown in FIG. 10, detection is performed by the
蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvと吐出圧力センサ22で検出された圧力Pdとの差圧ΔPが所定値ΔPHよりも小であるかどうかを判断する第2判断処理ステップ(ステップSt9)にて、YESと判断されると、開閉弁15を開放する処理を行うステップ(ステップSt4)に移行し、その後は、図8に示したフロー図と同様の処理を行う。一方、第2判断処理ステップ(ステップSt9)にて、NOと判断されると、「膨張機バイパス弁、均圧弁が開の状態となっていない」旨か、「蒸発圧力センサか吐出圧力センサが異常である」旨の警報を、コントローラ11の表示部11cに発信する警報処理(ステップSt10)を行う。
In a second determination process step (step St9) for determining whether or not the differential pressure ΔP between the pressure Pv detected by the
この第2判断処理ステップ(ステップSt9)の実行により、起動時においては、蒸発圧力センサ21で検出された圧力Pvと吐出圧力センサ22で検出された圧力Pdとの差圧ΔPが所定値ΔPHよりも小である場合に限って、開放弁15を開放することができるので、作動媒体の流通を再開(バイナリ発電装置1bを再起動)しても、スクリュー膨張機3が急加速することがないという効果をより一層確実なものとすることができる。
By executing this second determination processing step (step St9), the differential pressure ΔP between the pressure Pv detected by the evaporating
なお、運転停止時においては、図11に示すように、図9に示した制御と同じ制御が実行される。 When the operation is stopped, the same control as the control shown in FIG. 9 is executed as shown in FIG.
(第4実施形態)
図12は、本発明の第4実施形態の発電装置1cを示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 shows a
第4実施形態の発電装置1cは、第3実施形態の発電装置1bの構成と多くの点で共通するが、上述の発電装置1bの構成に加え、加熱媒体供給流路11に開閉弁からなる加熱媒体供給弁23が設けられている点で第3実施形態と異なり、また、膨張機バイパス流路19の一端部が均圧流路17に接続されるのではなくスクリュー膨張機3と油セパレータ8との間の流路6bに接続され、かつ、均圧流路17の一方が、凝縮器4の内部の流路に接続される点でも第3実施形態と異なる。
The
次に、図13及び図14を参照しつつ、この発電装置1cの制御の内容について説明する。図13は、起動時における発電装置1cの制御動作を示すフロー図である。また、図14は、運転停止時における発電装置1cの制御動作を示すフロー図である。
Next, the contents of control of the
まず、起動時の発電装置1cの制御の内容を説明する。起動時における発電装置1cの制御動作は、第3実施形態の発電装置1bの起動時の制御動作と共通しているところが多いが、図13に示されているとおり、開閉弁15を開放するステップ(ステップSt4)の前に、加熱媒体供給弁23を開放する処理を行うステップ(ステップSt20)が実行される点で、第3実施形態と異なる。
First, the contents of control of the
次いで、運転停止時の発電装置1cの制御の内容について説明する。運転停止時における発電装置1cの制御動作は、第3実施形態の発電装置1bの運転停止時の制御動作と共通しているところが多いが、図14に示されているとおり、停止指令を出力する処理ステップ(ステップSt11)の後に、加熱媒体供給弁23を閉じる処理を行うステップ(ステップSt21)が実行される点で、第3実施形態と異なる。
Next, the details of the control of the
このように、運転停止時においては加熱媒体供給弁23を閉じることによって、まず蒸発器2への加熱媒体の供給を停止し、蒸発器2の温度の上昇、ひいては、蒸発圧力センサ21で検出される圧力Pvの上昇を抑制することにより、発電装置1cの停止を円滑にすすめることができる。
As described above, when the operation is stopped, the heating
また、均圧流路17の一方を凝縮器4に直接つなぎこむことにより、配管を通じて作動媒体が油セパレータ8へ戻ることを防止することができる。すなわち、発電装置1の起動時において、加熱媒体供給弁23を開放して(ステップSt20)、加熱媒体が蒸発器2に流れるようにした時に、蒸発器2で気化した作動媒体(液状態のものも含まれている)は、蒸発器2から凝縮器4へ移動するが、このとき、作動媒体が蒸発器2から油セパレータ8に移動することを回避することができる。
Further, by directly connecting one of the
1,1a,1b 発電装置発電サイクル
2 蒸発器
3 スクリュー膨張機
4 凝縮器
5 作動媒体ポンプ
6 循環流路
7 発電機
8 油セパレータ
9 油ポンプ
10 油供給路
11 加熱媒体供給流路
12 加熱媒体排出流路
13 冷却媒体供給流路
14 冷却媒体排出流路
15 開閉弁
16 均圧弁
17 均圧流路
18 膨張機バイパス弁
19 膨張機バイパス流路
20 コントローラ
21 蒸発圧力センサ
22 吐出圧力センサ
23 加熱媒体供給弁
1, 1a, 1b Power generation device
Claims (4)
外部から供給される加熱媒体によって作動媒体を蒸発させる蒸発器と、
蒸発した作動媒体が導入されることにより、発電機を回転駆動させる膨張機と、
前記膨張機から排出された作動媒体が導入され、外部から供給される冷却媒体によって作動媒体を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮された作動媒体を前記蒸発器に再供給する作動媒体ポンプと、
を備えた発電装置であって、
前記循環流路における前記蒸発器と前記膨張機の入り口側との間の部位に配置された開閉弁と、
均圧弁が設けられ、前記循環流路において、前記開閉弁と前記蒸発器との間の部位と、前記膨張機の出口側と前記凝縮器との間の部位とを連通可能な均圧流路と、
膨張機バイパス弁が設けられ、前記循環流路において、前記開閉弁と前記膨張機の入り口側との間の部位と、前記膨張機の出口側と前記凝縮器との間の部位とを連通可能な膨張機バイパス流路と、
運転停止時には、前記開閉弁を閉じる一方で前記作動媒体ポンプの停止以後に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行い、起動時には、前記開閉弁を開放する一方で、前記作動媒体ポンプを駆動する以前に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を閉じる制御を行うコントローラと、
を備えていることを特徴とする発電装置。 A circulation channel through which the working medium flows;
An evaporator for evaporating the working medium by a heating medium supplied from the outside;
An expander that rotates the generator by introducing the evaporated working medium;
A condenser in which the working medium discharged from the expander is introduced and the working medium is condensed by a cooling medium supplied from the outside;
A working medium pump that re-feeds the working medium condensed in the condenser to the evaporator;
A power generation device comprising:
An on-off valve disposed at a site between the evaporator and the inlet side of the expander in the circulation channel;
A pressure equalizing valve, and in the circulation flow path, a pressure equalizing flow path capable of communicating a portion between the on-off valve and the evaporator and a portion between the outlet side of the expander and the condenser; ,
An expander bypass valve is provided, and in the circulation channel, a portion between the on-off valve and the inlet side of the expander and a portion between the outlet side of the expander and the condenser can be communicated An expander bypass channel,
When the operation is stopped, control is performed to close the open / close valve and open the expander bypass valve and the pressure equalizing valve after the working medium pump is stopped. A controller that performs control to close the expander bypass valve and the pressure equalizing valve before driving the pump;
A power generator characterized by comprising:
前記運転停止時において、前記作動媒体ポンプの停止以後において前記蒸発圧力センサで検出された圧力が予め定められた上限値以上となった場合に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の発電装置。 In the circulation channel, an evaporation pressure sensor is provided between the evaporator and the on-off valve,
When the operation is stopped, control is performed to open the expander bypass valve and the pressure equalizing valve when the pressure detected by the evaporation pressure sensor after the stop of the working medium pump exceeds a predetermined upper limit value. The power generation device according to claim 1, wherein the power generation device is performed.
前記運転停止時において、前記作動媒体ポンプの停止以後において前記蒸発圧力センサで検出された圧力と前記吐出圧力センサで検出された圧力との差圧が予め定められた所定値以上となった場合に前記膨張機バイパス弁及び前記均圧弁を開放する制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の発電装置。 The circulation flow path is provided with an evaporation pressure sensor disposed between the evaporator and the on-off valve, and a discharge pressure sensor disposed between the expander and the condenser.
At the time of stopping the operation, when the pressure difference between the pressure detected by the evaporation pressure sensor and the pressure detected by the discharge pressure sensor after the working medium pump is stopped becomes equal to or higher than a predetermined value. The power generator according to claim 1, wherein control is performed to open the expander bypass valve and the pressure equalizing valve.
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