JP6187852B2 - 発電システムのメンテナンス方法 - Google Patents

Description

本発明は、船舶，工場，ガスタービン等からの排熱、地熱、太陽熱、海洋温度差等を熱源として発電を行う発電システムのメンテナンス方法に関する。

近年、エネルギの有効利用、環境保全等の観点から、船舶，工場，ガスタービン等からの排熱、地熱、太陽熱、海洋温度差等を熱源として発電を行うシステムとして、ランキンサイクル式の発電システムが検討されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この際、上記のような熱源を利用する場合には、媒体として、例えば、水よりも沸点の低い媒体、例えばフロン系媒体などの有機流体が用いられる。
このような発電システムにおいては、図４に示すように、予熱器１、蒸発器２、タービン３、凝縮器４を有したサイクル回路５内を、循環ポンプ６によって媒体を循環させる。そして、上記したような熱源から熱を回収した熱媒を、蒸発器２に送り込み、媒体と熱交換させ、媒体を蒸発させてガス化する。また、蒸発器２を経た熱媒は、蒸発器２の前段に設けられた予熱器１において、媒体を予熱する。
ガス化された媒体は、タービン３において膨張することによって主軸３ａを回転駆動し、発電機７を駆動する。タービン３で膨張した媒体は、凝縮器４で凝縮され、循環ポンプ６に循環される。
発電機７が駆動されることによって出力される交流電流（ＡＣ）は、整流器９で直流電流（ＤＣ）に変換され、さらに、系統連系インバータ１０で交流電流に再変換され、発電電力として外部に出力される。

特開２００６−２９９９９６号公報 特開２００６−３１３０４８号公報 特開２００６−３１３０４９号公報

ところで、上記したような発電システムにおいては、例えばタービン３の主軸３ａの軸受等の消耗部品の点検や交換等、メンテナンスを行う必要がある。
このとき、環境保全や、媒体コスト等の面から、メンテナンスに先立って、サイクル回路５内の媒体を回収する必要がある。
しかし、上記発電システムのサイクル回路５内の媒体は量が多く、媒体の回収や、メンテナンス終了後に媒体をサイクル回路５内に再充填する際の真空引き等に時間がかかる。
その結果、メンテナンス期間が長期化し、その間、発電システム全体を用いることができないことから稼働率が低下し、経済的損失も大きい。
そこでなされた本発明の目的は、メンテナンス期間を短縮化し、発電システムの稼働率を高めることのできる発電システムのメンテナンス方法を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の発電システムのメンテナンス方法は、水よりも沸点の低い媒体を循環させる媒体循環回路と、前記媒体を前記媒体循環回路内で循環させる循環ポンプと、前記媒体を外部の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で蒸発された前記媒体によって駆動されるメンテナンス機器としての膨張器と、前記膨張器から排出された前記媒体を凝縮する凝縮器と、前記膨張器により駆動されて発電する発電機と、を備え、前記媒体循環回路は、前記蒸発器の下流側と前記凝縮器の上流側との間で複数の分岐管に分岐し、前記膨張器は、各前記分岐管にそれぞれ設けられており、各前記分岐管における前記膨張器の前記媒体の流れ方向上流側に設けられ、前記媒体の流通を遮断可能な第一の開閉弁と、各前記分岐管における前記膨張器の前記媒体の流れ方向下流側に設けられ、前記媒体の流通を遮断可能な第二の開閉弁と、各前記分岐管における前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間の部分に連通可能なポートと、前記ポートに設けられた第三の開閉弁と、前記膨張器のそれぞれと接続されて、各前記膨張器の稼働状況に応じてメンテナンスする膨張器を決定する制御部と、を備える発電システムのメンテナンス方法であって、前記メンテナンス対象機器の上流側の前記第一の開閉弁、および下流側の前記第二の開閉弁を閉じる工程と、前記媒体を回収する媒体回収機器を前記ポートに接続した後、前記第三の開閉弁を開いて前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁の間の前記媒体を回収する工程と、前記メンテナンス対象機器のメンテナンスの完了後、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間を真空引きした後に前記第三の開閉弁を閉じる工程と、前記媒体を供給する媒体供給機器を前記ポートに接続し、前記第三の開閉弁を開いて前記媒体供給機器から前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間に媒体を充填する工程と、を備えることを特徴とする。

この発電システムのメンテナンス方法によれば、メンテナンス対象機器をメンテナンスするに際しては、第一の開閉弁と第二の開閉弁を閉じた後、媒体を回収する媒体回収機器をポートに接続し、第三の開閉弁を開いて第一の開閉弁と前記第二の開閉弁の間の媒体を回収する。そして、メンテナンス対象機器のメンテナンスの完了後、真空ポンプをポートに接続して第一の開閉弁と第二の開閉弁との間を真空引きし、第三の開閉弁を閉じる。次いで、媒体を供給する媒体供給機器をポートに接続して第三の開閉弁を開き、媒体供給機器から第一の開閉弁と第二の開閉弁との間に媒体を充填した後、第三の開閉弁を閉じる。そして、第一の開閉弁と第二の開閉弁を開き、循環ポンプを起動させることによって、発電システムを再起動させる。
このようにして、メンテナンス対象機器をメンテナンスするに際して、媒体循環回路全体の媒体を抜く必要がなく、第一の開閉弁と第二の開閉弁との間の媒体のみを抜けばよい。また、メンテナンス後に媒体を充填する際に行う真空引きも、第一の開閉弁と第二の開閉弁との間のみ行えばよい。
ここで、メンテナンス対象機器は、循環ポンプ、蒸発器、膨張器、凝縮器の少なくとも一つを含んでいればよく、もちろんこれらの中の二つ以上を含んでいてもよい。また、二つ以上のメンテナンス対象機器に対し、第一の開閉弁、第二の開閉弁、ポート、第三の開閉弁を備えるようにしてもよい。
また、一つの媒体循環回路に複数組のメンテナンス対象機器を並列して備える構成においても、それぞれのメンテナンス対象機器に対して、上記と同様にしてメンテナンスを行うことができる。

さらに、本発明の発電システムのメンテナンス方法は、前記メンテナンス対象機器の稼働時間の積算値をカウントする稼働時間カウント部と、前記稼働時間カウント部における前記積算値が予め定めた規定値に到達したら所定の信号を出力する稼働時間モニタ部と、をさらに備えるようにしてもよい。

これによって、メンテナンス対象機器の稼働時間の積算値が規定値に到達したら、稼働時間モニタ部において、所定の信号が、例えばインジケータランプの点灯やアラーム音の発生等によって出力され、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができる。

また、本発明の発電システムのメンテナンス方法は、前記制御部は、前記熱源からの入力または前記発電機からの出力に応じて、前記メンテナンス対象機器の稼働台数を増減させるとともに、前記メンテナンス対象機器の稼働台数を減少させるときには、前記稼働時間カウント部における稼働時間の積算値が最も多い前記メンテナンス対象機器の稼働を優先して停止させるようにしてもよい。
メンテナンス対象機器が、上記したように、媒体循環回路ごと複数並列して設けられている場合や、一つの媒体循環回路に複数のメンテナンス対象機器が並列して設けられている場合、稼働時間の長いメンテナンス対象機器の稼働を優先して停止させることによって、メンテナンス対象機器の稼働時間を平均化することができる。それにより、メンテナンス対象機器のメンテナンス時期を近付けることができ、メンテナンスを効率良く行える。

この方法によれば、メンテナンス対象機器をメンテナンスするに際して、媒体循環回路全体の媒体を抜く必要がなく、第一の開閉弁と第二の開閉弁との間の媒体のみを抜けばよい。また、メンテナンス後に媒体を充填するときにも第一の開閉弁と第二の開閉弁との間のみを真空引きすればよい。

本発明によれば、メンテナンス対象機器をメンテナンスするに際して、媒体循環回路全体の媒体を抜いたり真空引きしたり必要がないので、メンテナンス期間を短縮化し、発電システムの稼働率を高めることが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る発電システムの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る発電システムの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る発電システムの構成を示す図である。 従来の発電システムの構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明による発電システム、発電システムのメンテナンス方法を実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１に示すように、発電システム２０Ａは、船舶，工場，ガスタービン等からの排熱、地熱、太陽熱、海洋温度差等の熱源から熱媒が送り込まれる熱媒回路２１と、この熱媒回路２１の熱媒と熱交換することによって熱エネルギを得る媒体を循環させる媒体循環回路２２と、を備える。
ここで、媒体循環回路２２の媒体としては、例えば、ＨＦＣ−１３４ａ，ＨＦＣ２４５ｆａ，ＨＦＯ−１２３４ｙｆ，ＨＦＯ−１２３４ｚｅといったフロン系媒体等を用いることができる。

熱媒回路２１は、熱源から熱を回収することによって得た蒸気、水（湯）等の熱媒を供給する。

媒体循環回路２２には、循環ポンプ２３、予熱器２４、蒸発器２５、タービン（膨張器）２６、凝縮器２７が備えられている。

循環ポンプ２３は、媒体を圧縮して送り出すことで、媒体が予熱器２４、蒸発器２５、タービン２６、凝縮器２７を順に経るよう、媒体を媒体循環回路２２内で循環させる。
予熱器２４および蒸発器２５は、熱媒回路２１の熱媒と媒体循環回路２２の媒体とを熱交換するもので、蒸発器２５は、加圧された媒体を熱媒（外部の熱源）との熱交換によって加熱して蒸発させ、予熱器２４は、蒸発器２５を経た熱媒の余熱によって媒体を予熱する。
タービン２６は、媒体がタービン室内で膨張することによって、主軸２６ａをその軸線周りに回転駆動させる。この主軸２６ａには、発電機２８の回転子（図示無し）が連結されており、この回転子（図示無し）が発電機２８の固定子（図示無し）に対向して回転駆動される。これによって、発電機２８では交流電流を出力する。
発電機２８から出力された交流電流は、整流器２９で直流電流に変換され、さらに、系統連系インバータ３０で交流電流に再変換されて、発電電力として外部の送電網に出力される。

このような媒体循環回路２２において、メンテナンス対象となる機器、例えばタービン２６の上流側と下流側には、開閉弁（第一の開閉弁）４０Ａ，開閉弁（第二の開閉弁）４０Ｂが設けられている。
また、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間には、ポート管４１が設けられ、このポート管４１の先端は、媒体循環回路２２に連通可能で、媒体循環回路２２内に媒体を出し入れするための機器が接続可能なサービスポート（ポート）４２とされている。また、ポート管４１には、開閉弁（第三の開閉弁）４３が形成されている。

上記発電システム２０Ａにおいては、制御部３５が備えられている。この制御部３５では、熱媒回路２１の熱媒供給、媒体循環回路２２の循環ポンプ２３、開閉弁４０Ａ，４０Ｂ，４３の作動を制御するとともに、発電システム２０Ａを構成する各機器の作動状態等をモニタリングする。
また、制御部３５においては、定期的なメンテナンス対象となる機器、例えばタービン２６について、その稼働時間の積算値をカウントする稼働時間カウント部３５と、稼働時間カウント部３５でカウントされたタービン２６の稼働時間の積算値をモニタリングする稼働時間モニタ部３７と、を備えている。
稼働時間モニタ部３７では、タービン２６の稼働時間の積算値が、予め定めた規定値に到達したら、メンテナンスが必要であることを示すアラーム信号を出力する。また、制御部３５においては、上記の稼働時間以外にも、タービン２６に何らかの異常が検知された場合、同様に、メンテナンス（点検）を要求するアラーム信号を出力することができる。アラーム信号としては、例えば、インジケータランプの点灯やアラーム音の発生等、適宜の方式を採用すればよい。
発電システム２０Ａのユーザ側においては、このアラーム信号が出力されたら、以下のようにしてタービン２６をメンテナンスする。

上記したような発電システム２０Ａにおいて、タービン２６をメンテナンスするには、まず、熱媒回路２１のポンプ（図示無し）や開閉弁（図示無し）によって熱媒の供給を停止するとともに、媒体循環回路２２の循環ポンプ２３を停止させる。
次いで、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを閉じる。これにより、タービン２６の上流側と下流側で、媒体循環回路２２が遮断される。

そして、ポート管４１のサービスポート４２に、媒体を回収するための媒体回収機器１００を接続した後、開閉弁４３を開く。これにより、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂ間の媒体が回収される。

この後、タービン２６に対して、所要のメンテナンスを施す。メンテナンスとしては、例えばシール部材の交換、ブレードの破損の有無の点検や破損部分の修復、各種センサの点検及び交換等が挙げられる。なお、ここでは、タービン２６のメンテナンス内容についてはなんら限定するものではない。

タービン２６のメンテナンス終了後、サービスポート４２に真空ポンプを接続し、この真空ポンプ１１０を作動させることによって、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間の媒体循環回路２２内を真空引きする。真空ポンプ１１０において、予め定めた規定の真空度まで真空引きがなされた後、開閉弁４３を閉じる。

そして、サービスポート４２に媒体供給機器１２０を接続し、開閉弁４３を開いて媒体循環回路２２内に媒体を充填する。

媒体の充填後、開閉弁４３を閉じ、しかる後、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを開く。
これにより、発電システム２０Ａが再起動可能な状態となるので、熱媒回路２１のポンプ（図示無し）および媒体循環回路２２の循環ポンプ２３を作動させ、所定の手順で発電システム２０Ａを再起動させる。

上述したような構成によれば、媒体循環回路２２においてメンテナンス対象となるタービン２６の上流側と下流側に開閉弁４０Ａ，４０Ｂが設けられ、さらに、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間にサービスポート４２が設けられている。これにより、タービン２６のメンテナンス時には、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを閉じ、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間の、タービン２６を含んだ一部区間のみの媒体を出し入れすればよい。したがって、媒体の抜き取り・真空引き・媒体の充填に掛かる時間を短縮することができ、メンテナンス期間を短縮化して、発電システムの稼働率を高めることができる。また、メンテナンスの際に必要な媒体量も少なくて済むので、メンテナンスコストを抑えることができる。

また、制御部３５においては、タービン２６の稼働時間をカウントしており、規定の稼働時間となったら、メンテナンスを要求するアラーム信号を出力するようにした。したがって、適切なタイミングでタービン２６にメンテナンスを施すことができる。

ところで、上記実施形態においては、メンテナンス対象となる機器としてタービン２６を例示したが、これに限るものではなく、発電システム２０Ａを構成する機器であれば、タービン２６以外のものをメンテナンス対象とすることもできる。その場合、メンテナンス対象となる機器の前後に、上記実施形態と同様にして開閉弁４０Ａ，４０Ｂおよびサービスポート４２を設けるようにする。

（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる発電システム、発電システムのメンテナンス方法の第２の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
図２に示すように、本実施形態に係る発電システム２０Ｂは、複数組の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…を備える。
発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれは、上記第１の実施形態で示した同様の構成の、熱媒回路２１、媒体循環回路２２、循環ポンプ２３、予熱器２４、蒸発器２５、タービン２６、凝縮器２７、発電機２８、整流器２９を備えている。
そして、複数組の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれの整流器２９が、一つの系統連系インバータ３０に接続されている。

このような発電システム２０Ｂにおいては、発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれにおいて、循環ポンプ２３は、媒体循環回路２２内で、媒体が、予熱器２４、蒸発器２５、タービン２６、凝縮器２７を順に経るよう、媒体を循環させる。そして、予熱器２４で予熱され、さらに蒸発器２５で蒸発してガス化したガス媒体は、タービン２６のタービン室内で膨張することによって、発電機２８を駆動する。発電機２８においては、交流電流を出力し、これが整流器２９で直流電流に変換され、系統連系インバータ３０へと出力する。
そして、系統連系インバータ３０では、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…の整流器２９から出力された直流電流を、交流電流に再変換し、発電電力として外部の送電網に出力する。

上記発電システム２０Ｂにおいて、発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれにおいては、上記第１の実施形態と同様、メンテナンス対象となる機器、例えばタービン２６の上流側と下流側に開閉弁４０Ａ，４０Ｂが設けられ、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間には、サービスポート４２および開閉弁４３を有したポート管４１が設けられている。

発電システム２０Ｂの制御部３５は、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれにおいて、媒体循環回路２２の循環ポンプ２３、開閉弁４０Ａ，４０Ｂ，４３の作動を制御するとともに、発電システム２０Ａを構成する各機器の作動状態、タービン２６の稼働時間等をモニタリングする。

このような発電システム２０Ｂは、制御部３５の制御により、熱媒回路２１から送られてくる熱媒の入力熱エネルギ量や、出力側における要求電力量に応じて、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…を選択的に稼働させることによって、稼働させるモジュール数（すなわちタービン２６の稼働台数）を変化させ、発電量を段階的に変えることができるようになっている。
また、制御部３５においては、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のうち、稼働させるモジュール数を減らすときには、制御部３５の稼働時間モニタ部３７において、稼働時間が最も長いタービン２６を備えたモジュールから先行して稼働を停止させるようにする。

発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれにおいてタービン２６をメンテナンスするには、上記第１実施形態で示したように、まず、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のうち、メンテナンス対象のタービン２６を備えたモジュール（例えば発電モジュール５０Ａ）において熱媒回路２１による熱媒の供給、および媒体循環回路２２の循環ポンプ２３による媒体の循環を停止させる。
次いで、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを閉じる。そして、ポート管４１のサービスポート４２に、媒体を回収するための媒体回収機器１００を接続した後、開閉弁４３を開く。これにより、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂ間の媒体が回収される。

この後、タービン２６に対して、所要のメンテナンスを施す。そして、タービン２６のメンテナンス終了後、サービスポート４２に真空ポンプ１１０を接続して開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間の媒体循環回路２２内を真空引きする。そして、規定の真空度まで真空引きがなされた後、開閉弁４３を閉じる。次いで、サービスポート４２に媒体供給機器１２０を接続し、開閉弁４３を開いて媒体循環回路２２内に媒体を充填する。
媒体の充填後、開閉弁４３を閉じ、しかる後、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを開く。この状態から、メンテナンスを行っていた発電モジュール５０Ａを再起動させる。

上述したような構成によれば、発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれにおいて、媒体循環回路２２においてメンテナンス対象となるタービン２６の上流側と下流側に開閉弁４０Ａ，４０Ｂが設けられ、さらに、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間にサービスポート４２が設けられている。これにより、タービン２６のメンテナンス時には、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを閉じ、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間の、タービン２６を含んだ一部区間のみの媒体を出し入れすればよい。したがって、媒体の抜き取り・真空引き・媒体の充填に掛かる時間を短縮することができ、メンテナンス期間を短縮化して、発電システムの稼働率を高めることができる。また、メンテナンスの際に必要な媒体量も少なくて済むので、メンテナンスコストを抑えることができる。

また、制御部３５においては、タービン２６の稼働時間をカウントしており、規定の稼働時間となったら、メンテナンスを要求するアラーム信号を出力するようにした。したがって、適切なタイミングでタービン２６にメンテナンスを施すことができる。
ここで、制御部３５の稼働時間モニタ部３７の制御により、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のうち、稼働させるモジュール数を減らすときには、稼働時間が最も長いタービン２６を備えたモジュールか優先して稼働を停止させるようにした。これにより、タービン２６の稼働時間を平均化することができ、メンテナンスの間隔を延ばすことができる。また、これにより、すべてのタービン２６のメンテナンスタイミングを近くすることによって、メンテナンスを集中的に効率良く行うこともできる。

（第２の実施形態の変形例）
上記第２の実施形態においては、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…の整流器２９を、一つの系統連系インバータ３０に接続する構成としたが、これに限るものではない。例えば、複数の発電モジュール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，…のそれぞれにおいて、整流器２９にそれぞれ系統連系インバータ３０を備えるようにしてもよい。

（第３の実施形態）
次に、本発明にかかる発電システム、発電システムのメンテナンス方法の第３の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第３の実施形態においては、上記第１、第２の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
図３に示すように、本実施形態に係る発電システム２０Ｃは、複数組の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…を備える。

発電システム２０Ｃにおいては、一つの熱媒回路２１に対し、一組の媒体循環回路２２、循環ポンプ２３、予熱器２４、蒸発器２５、凝縮器２７が設けられ、蒸発器２５と凝縮器２７との間で、熱媒回路２１が複数の分岐管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，…に分岐している。そして、分岐管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，…のそれぞれに、タービン２６、発電機２８、整流器２９が設けられることで、発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…が形成されている。

そして、複数組の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のそれぞれの整流器２９が、一つの系統連系インバータ３０に並列に接続されている。

このような構成の発電システム２０Ｃにおいては、循環ポンプ２３から送り出された媒体は、媒体循環回路２２内で、予熱器２４、蒸発器２５を経た後、発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…の分岐管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，…に分岐する。この媒体は、発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のそれぞれにおいて、タービン２６を駆動させて発電機２８で発電した後、凝縮器２７を順に経て循環ポンプ２３に戻る。
そして、系統連系インバータ３０では、複数の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…の整流器２９から出力された直流電流を、交流電流に再変換し、発電電力として外部の送電網に出力する。

このような発電システム２０Ｃにおいても、上記第２の実施形態と同様にして、制御部３５の制御により、熱媒回路２１から送られてくる熱媒の熱エネルギ量や出力側における要求電力量に応じて、複数の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のうち、稼働させるモジュール数を変化させることによって、発電量を段階的に変えることができるようになっている。
また、制御部３５においては、複数の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のうち、稼働させるモジュール数を減らすときには、稼働時間が最も長いタービン２６を備えたモジュールから先行して稼働を停止させるようにする。

上記発電システム２０Ｃにおいて、発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のそれぞれは、上記第１の実施形態と同様、メンテナンス対象となる機器、例えばタービン２６の上流側と下流側には、開閉弁４０Ａ，４０Ｂが設けられている。また、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間には、サービスポート４２および開閉弁４３を備えたポート管４１が設けられている。

そして、発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のそれぞれにおいては、タービン２６をメンテナンスするには、複数の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のうち、メンテナンス対象のタービン２６を備えたモジュール（例えば発電モジュール５０Ａ）において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを閉じる。そして、ポート管４１のサービスポート４２に、媒体を回収するための媒体回収機器１００を接続した後、開閉弁４３を開く。これにより、開閉弁４０Ａ，４０Ｂ間の媒体が回収される。

この後、タービン２６に対して、所要のメンテナンスを施す。そして、タービン２６のメンテナンス終了後、サービスポート４２に真空ポンプ１１０を接続して開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間の媒体循環回路２２内を真空引きし、規定の真空度まで真空引きがなされた後、開閉弁４３を閉じる。そして、サービスポート４２に媒体供給機器１２０を接続し、開閉弁４３を開いて媒体循環回路２２内に媒体を充填する。
媒体の充填後、開閉弁４３を閉じ、しかる後、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを開く。この状態から、例えば発電モジュール５０Ａを再起動させる。

上述したような構成によれば、発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のそれぞれにおいて、タービン２６のメンテナンス時に、開閉弁４０Ａ，４０Ｂを閉じ、媒体循環回路２２において、開閉弁４０Ａ，４０Ｂの間のタービン２６を含んだ一部区間のみの媒体を出し入れすればよい。したがって、媒体の抜き取り・真空引き・媒体の充填に掛かる時間を短縮することができ、メンテナンス期間を短縮化して、発電システムの稼働率を高めることができる。また、メンテナンスの際に必要な媒体量も少なくて済むので、メンテナンスコストを抑えることができる。

さらに、制御部３５においては、複数の発電モジュール６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，…のうち、稼働させるモジュール数を減らすときには、稼働時間が最も長いタービン２６を備えたモジュールから優先して稼働を停止させるようにした。これにより、タービン２６の稼働時間を平均化することができ、メンテナンスの間隔を延ばすことができる。また、これにより、すべてのタービン２６のメンテナンスタイミングを近くすることによって、メンテナンスを集中的に効率良く行うこともできる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の発電システム、発電システムのメンテナンス方法は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記各実施形態の発電システム２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにおいては、船舶，工場，ガスタービン等からの排熱、地熱、太陽熱、海洋温度差等を熱源として発電に用いるようにしたが、その熱源の種類はなんら問うものではない。
また、上記各実施形態では、膨張器としてタービン２６を例示したが、タービン２６に代えてスクロール式の膨張器等を採用することもできる。
さらに、メンテナンスに際しての手順は、本発明の主旨の範囲内であれば、上記した手順を適宜変更することができる。
加えて、本発明は発電システムにフロン系媒体を使用する場合のみならず、環境保全の観点からにシステムの系外への流出を忌避すべき媒体を発電システムに使用する場合にも用いることができる。
また、上記第２、第３実施形態において複数の発電機の運転時間を記憶する装置と、その運転時間を表示する装置を備えていてもよい。この場合、運転時間は発電システムの表示盤に表示しても良いし、インターネットを介して発電システム外への表示盤に表示しても良い。この場合、発電システムの管理者、メンテナンス従事者は各発電機の運転状況を確認でき、運転管理、メンテナンスを行うことが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 発電システム
２１ 熱媒回路
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ， 分岐管
２２ 媒体循環回路
２３ 循環ポンプ
２４ 予熱器
２５ 蒸発器
２６ タービン（膨張器）
２６ａ 主軸
２７ 凝縮器
２８ 発電機
２９ 整流器
３０ 系統連系インバータ
３５ 制御部
３６ 稼働時間カウント部
３７ 稼働時間モニタ部
４０Ａ 開閉弁（第一の開閉弁）
４０Ｂ 開閉弁（第二の開閉弁）
４１ ポート管
４２ サービスポート（ポート）
４３ 開閉弁（第三の開閉弁）
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ， 発電モジュール
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ， 発電モジュール
１００ 媒体回収機器
１１０ 真空ポンプ
１２０ 媒体供給機器

Claims (4)

1. 水よりも沸点の低い媒体を循環させる媒体循環回路と、
   前記媒体を前記媒体循環回路内で循環させる循環ポンプと、
   前記媒体を外部の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、
   前記蒸発器で蒸発された前記媒体によって駆動されるメンテナンス対象機器としての膨張器と、
   前記膨張器から排出された前記媒体を凝縮する凝縮器と、
   前記膨張器により駆動されて発電する発電機と、を備え、
   前記媒体循環回路は、前記蒸発器の下流側と前記凝縮器の上流側との間で複数の分岐管に分岐し、
   前記膨張器は、各前記分岐管にそれぞれ設けられており、
   各前記分岐管における前記膨張器の前記媒体の流れ方向上流側に設けられ、前記媒体の流通を遮断可能な第一の開閉弁と、
   各前記分岐管における前記膨張器の前記媒体の流れ方向下流側に設けられ、前記媒体の流通を遮断可能な第二の開閉弁と、
   各前記分岐管における前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間の部分に連通可能なポートと、
   前記ポートに設けられた第三の開閉弁と、
   前記膨張器のそれぞれと接続されて、各前記膨張器の稼働状況に応じてメンテナンスする膨張器を決定する制御部と、を備える発電システムのメンテナンス方法であって、
   前記メンテナンス対象機器の上流側の前記第一の開閉弁、および下流側の前記第二の開閉弁を閉じる工程と、
   前記媒体を回収する媒体回収機器を前記ポートに接続した後、前記第三の開閉弁を開いて前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁の間の前記媒体を回収する工程と、
   前記メンテナンス対象機器のメンテナンスの完了後、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間を真空引きした後に前記第三の開閉弁を閉じる工程と、
   前記媒体を供給する媒体供給機器を前記ポートに接続し、前記第三の開閉弁を開いて前記媒体供給機器から前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間に媒体を充填する工程と、
   を備えることを特徴とする発電システムのメンテナンス方法。
2. 前記メンテナンス対象機器の稼働時間の積算値をカウントする稼働時間カウント部と、
   前記稼働時間カウント部における前記積算値が予め定めた規定値に到達したら所定の信号を出力する稼働時間モニタ部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発電システムのメンテナンス方法。
3. 前記制御部は、前記熱源からの入力または前記発電機からの出力に応じて、前記メンテナンス対象機器の稼働台数を増減させるとともに、前記メンテナンス対象機器の稼働台数を減少させるときには、前記稼働時間カウント部における稼働時間の積算値が最も多い前記メンテナンス対象機器の稼働を優先して停止させることを特徴とする請求項２に記載の発電システムのメンテナンス方法。
4. 水よりも沸点の低い媒体を循環させる媒体循環回路と、
   前記媒体を前記媒体循環回路内で循環させる循環ポンプと、
   前記媒体を外部の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、
   前記蒸発器で蒸発された前記媒体によって駆動される膨張器と、
   前記膨張器から排出された前記媒体を凝縮する凝縮器と、
   前記膨張器により駆動されて発電する発電機と、を備え、
   前記媒体循環回路において、前記循環ポンプ、前記蒸発器、前記膨張器、前記凝縮器の少なくとも一つを含むメンテナンス対象機器における前記媒体の流れ方向上流側に設けられ、前記媒体の流通を遮断可能な第一の開閉弁と、
   前記媒体循環回路において前記メンテナンス対象機器における前記媒体の流れ方向下流側に設けられ、前記媒体の流通を遮断可能な第二の開閉弁と、
   前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間で前記媒体循環回路に連通可能なポートと、
   前記ポートに設けられた第三の開閉弁と、
   を備える発電システムのメンテナンス方法であって、
   前記メンテナンス対象機器と対応する前記循環ポンプを停止させ、前記メンテナンス対象機器の上流側の前記第一の開閉弁、および下流側の前記第二の開閉弁を閉じる工程と、
   前記媒体を回収する媒体回収機器を前記ポートに接続した後、前記第三の開閉弁を開いて前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁の間の前記媒体を回収する工程と、
   前記メンテナンス対象機器のメンテナンスの完了後、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間を真空引きした後に前記第三の開閉弁を閉じる工程と、
   前記媒体を供給する媒体供給機器を前記ポートに接続し、前記第三の開閉弁を開いて前記媒体供給機器から前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁との間に媒体を充填する工程と、
   を備えることを特徴とする発電システムのメンテナンス方法。

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