JP6237354B2 - 熱回収発電システム - Google Patents
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Description
排ガスを介して熱を外部に排出するとともに、冷却液が流れる冷却液通路(2a)および冷却液を外部に流出するための冷却液出口(2b)を有する排熱源(2)と、
排ガスおよび冷却液を熱源とする蒸気エンジン(4)と、
蒸気エンジンを動力源とする発電機(5)とを備え、
蒸気エンジンは、内部に液体が流動可能に封入された容器(11)と、排ガスと熱交換させることにより、容器内の液体の一部を加熱して気化させる高温側熱交換器(12)と、冷却液出口から流出の冷却液と熱交換させることにより、高温側熱交換器に加熱されて生成した蒸気を冷却して液化させる低温側熱交換器(13)と有し、
高温側熱交換器および低温側熱交換器が、容器内の液体の一部に対して気化と液化とを繰り返させることにより、容器内の液体を自励振動させて発電機に機械的エネルギを出力し、
冷却液出口と低温側熱交換器との間には、冷却液を加熱する加熱手段(6、7c、10)が設けられていることを特徴としている。
さらに、請求項1に記載の発明では、加熱手段は、加熱前の冷却液の温度が60℃未満の場合に、冷却液の温度を60℃以上とするように構成されていることを特徴としている。また、請求項3に記載の発明では、加熱手段は、排ガスを熱源とすることを特徴としている。
図1に示すように、本実施形態の熱回収発電システム1は、ガスエンジン2と、第1発電機3と、蒸気エンジン4と、第2発電機5と、温水ボイラ6と、貯湯タンク7と、ウォータポンプ8と、ラジエータ9とを備えている。
式中のWは、仕事であり、容器11内部の圧力Pと蒸気体積Vから算出した。具体的には、図4に示すPV線図を作成し、PV線の面積(=仕事W)を算出した。また、式中のQは、熱量であり、低温側熱交換器13の冷却水入口と冷却水出口での冷却水温度の差ΔTと低温側熱交換器13を通過する冷却水の流量とから算出した。
本実施形態の熱回収発電システム1は、第1実施形態の熱回収発電システム1に対して、温水ボイラ6の配置を変更したものである。なお、その他の構成は、第1実施形態と同じである。
本実施形態の熱回収発電システム1は、第1実施形態の熱回収発電システム1に対して、低温側熱交換器13に流入する冷却水の加熱手段を変更したものである。なお、その他の構成は、第1実施形態と同じである。
本実施形態の熱回収発電システム1は、第1実施形態の熱回収発電システム1の低温側熱交換器13と貯湯タンク7とを一体化させたものである。なお、その他の構成は、第1実施形態と同じである。
本実施形態の熱回収発電システム1は、第1実施形態の熱回収発電システム1に対して、低温側熱交換器13に流入する冷却水の加熱手段を変更したものである。なお、その他の構成は、第1実施形態と同じである。
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
2 ガスエンジン(排熱源)
3 第1発電機
4 蒸気エンジン
5 第2発電機
6 温水ボイラ(加熱手段)
11 容器
12 高温側熱交換器
13 低温側熱交換器
Claims (5)
- 排ガスを介して熱を外部に排出するとともに、冷却液が流れる冷却液通路(2a)および前記冷却液を外部に流出するための冷却液出口(2b)を有する排熱源(2)と、
前記排ガスおよび前記冷却液を熱源とする蒸気エンジン(4)と、
前記蒸気エンジンを動力源とする発電機(5)とを備え、
前記蒸気エンジンは、内部に液体が流動可能に封入された容器(11)と、前記排ガスと熱交換させることにより、前記容器内の液体の一部を加熱して気化させる高温側熱交換器(12)と、前記冷却液出口から流出の前記冷却液と熱交換させることにより、前記高温側熱交換器に加熱されて生成した蒸気を冷却して液化させる低温側熱交換器(13)と有し、
前記高温側熱交換器および前記低温側熱交換器が、前記容器内の液体の一部に対して気化と液化とを繰り返させることにより、前記容器内の液体を自励振動させて前記発電機に機械的エネルギを出力し、
前記冷却液出口と前記低温側熱交換器との間には、前記冷却液を加熱する加熱手段(6、7c、10)が設けられており、
前記加熱手段は、加熱前の前記冷却液の温度が60℃未満の場合に、前記冷却液の温度を60℃以上とするように構成されていることを特徴とする熱回収発電システム。 - 前記加熱手段は、前記排ガスを熱源とすることを特徴とする請求項1に記載の熱回収発電システム。
- 排ガスを介して熱を外部に排出するとともに、冷却液が流れる冷却液通路(2a)および前記冷却液を外部に流出するための冷却液出口(2b)を有する排熱源(2)と、
前記排ガスおよび前記冷却液を熱源とする蒸気エンジン(4)と、
前記蒸気エンジンを動力源とする発電機(5)とを備え、
前記蒸気エンジンは、内部に液体が流動可能に封入された容器(11)と、前記排ガスと熱交換させることにより、前記容器内の液体の一部を加熱して気化させる高温側熱交換器(12)と、前記冷却液出口から流出の前記冷却液と熱交換させることにより、前記高温側熱交換器に加熱されて生成した蒸気を冷却して液化させる低温側熱交換器(13)と有し、
前記高温側熱交換器および前記低温側熱交換器が、前記容器内の液体の一部に対して気化と液化とを繰り返させることにより、前記容器内の液体を自励振動させて前記発電機に機械的エネルギを出力し、
前記冷却液出口と前記低温側熱交換器との間には、前記冷却液を加熱する加熱手段(6、7c、10)が設けられており、
前記加熱手段は、前記排ガスを熱源とすることを特徴とする熱回収発電システム。 - 前記加熱手段は、前記高温側熱交換器通過後の前記排ガスと前記低温側熱交換器に流入する冷却水とを熱交換させる熱交換器であることを特徴とする請求項2または3に記載の熱回収発電システム。
- 前記加熱手段は、前記高温側熱交換器通過前の前記排ガスと前記低温側熱交換器に流入する冷却水とを熱交換させる熱交換器であることを特徴とする請求項2または3に記載の熱回収発電システム。
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