JP6621251B2 - ランキンサイクル装置、制御装置、発電装置、及び制御方法 - Google Patents
ランキンサイクル装置、制御装置、発電装置、及び制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6621251B2 JP6621251B2 JP2015120941A JP2015120941A JP6621251B2 JP 6621251 B2 JP6621251 B2 JP 6621251B2 JP 2015120941 A JP2015120941 A JP 2015120941A JP 2015120941 A JP2015120941 A JP 2015120941A JP 6621251 B2 JP6621251 B2 JP 6621251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- expander
- working fluid
- pump
- rankine cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Description
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数はゼロに維持され、前記ポンプの回転数Nsはゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持され、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsは前記回転数N1まで増加し、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、ランキンサイクル装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数はゼロに維持され、前記ポンプの回転数Nsはゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持され、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsは前記回転数N1まで増加し、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、ランキンサイクル装置を提供する。
前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記始動期間に含まれる期間であって前記ポンプの回転数Nsがゼロから増加し始めたときから始まり前記増速期間B11が終わるときに終わる期間において、前記開閉装置の開度は80%以上100%以下の範囲に維持され、
前記始動期間に含まれる閉鎖期間B1obsであって前記増速期間B11よりも後の閉鎖期間B1obsにおいて、前記開閉装置の開度が0%以上20%以下の範囲の開度まで減少するランキンサイクル装置を提供する。
前記増速期間B11よりも後の時点であって前記閉鎖期間B1obsよりも前の時点において、前記膨張機の回転数がゼロから増加し始めるランキンサイクル装置を提供する。
前記蒸発器において前記作動流体に与えられるべき単位時間当たりの熱の範囲が規定されており、
前記回転数N1は、前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったときから永久に前記作動流体に前記範囲の熱が与えられ且つ前記増速期間B11が終わったときから永久に前記ポンプの回転数Nsが前記回転数N1に維持されると仮定したときに、前記増速期間B11が始まってから前記閉鎖期間B1obsが終わるまでの期間において前記温度Tsは増加するものの目標温度T2よりも高くなることがないように予め設定されており、
前記目標温度T2は、前記作動流体の分解温度未満の温度であるランキンサイクル装置を提供する。
前記始動期間に含まれる期間C1であって前記閉鎖期間B1obsよりも後の期間C1において、前記温度Tsが増加して目標温度T3に近づく又は目標温度T3に至るように前記ポンプの回転数Nsが減少するランキンサイクル装置を提供する。
前記始動期間に含まれる期間A1であって前記ポンプの回転数Nsがゼロから増加し始めたときに始まり前記条件が成立したときに終わる期間A1において、前記ポンプの回転数Nsはゼロよりも大きい範囲に維持されるランキンサイクル装置を提供する。
前記期間A1において、前記ポンプの回転数Nsは、ゼロよりも大きく予め定められた回転数N2以下である範囲に維持され、
前記回転数N2は、前記回転数N1の半分以下の回転数であるランキンサイクル装置を提供する。
前記始動期間が始まってから前記条件が成立するまでの期間において前記ポンプの回転数Nsがゼロよりも大きい状態が一定時間続いた場合、前記ポンプの回転数Nsはゼロまで減少し前記条件が成立するときまでゼロに維持されるランキンサイクル装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記ランキンサイクル装置の停止期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したときから始まる停止期間に含まれる期間C2において、前記ポンプの回転数Nsがゼロまで減少し、
(m)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T4まで減少したときに成立する条件である、
(n)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記停止期間よりも前の期間であって前記条件が成立すると終わる期間において、前記温度Tsが目標温度T3よりも高いときには前記ポンプの回転数Nsが増加し、前記温度Tsが前記目標温度T3よりも低いときには前記ポンプの回転数Nsが減少し、
前記条件は、前記ポンプの回転数Nsが閾値回転数Nthまで減少したときに成立する条件である、
(o)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Psの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記圧力Psが閾値圧力Pthまで減少したときに成立する条件である、
(p)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps1の特定に用いられる第1センサと、前記膨張機の出口を始点とし前記凝縮器の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps2の特定に用いられる第2センサと、を備え、
前記条件は、前記圧力Ps1から前記圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、
(q)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記条件は、前記膨張機の回転数が下限回転数Nm以上である状態で前記発電機の発電電力Wsが閾値電力Wthまで減少したときに成立する条件である、又は、
(r)前記条件は、前記膨張機のトルクTQsが閾値トルクTQthまで減少したときに成立する条件である、ランキンサイクル装置を提供する。
前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記停止期間に含まれる期間A2であって前記期間C2よりも前の期間A2において、前記開閉装置の開度が80%以上100%以下の範囲の開度まで増加するランキンサイクル装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記作動流体の温度の増加を抑制し又は前記作動流体の温度の減少を促進させつつ前記ランキンサイクル装置を停止させるために、
前記ポンプの回転数Nsが、期間A3において一旦増加し、前記期間A3よりも後の期間C3においてゼロまで減少し、
前記期間A3が始まるときに始まる期間において、前記開閉装置の開度が80%以上100%以下の範囲の開度まで増加する、ランキンサイクル装置を提供する。
(v)前記期間A3は、前記膨張機がフリーラン状態になったときに始まる、
(w)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記期間A3は、前記発電機に過電流が流れたときに始まる、
(x)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記ランキンサイクル装置が単独運転状態になったときに始まる、
(y)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の振幅が所定の範囲から逸脱したときに始まる、又は
(z)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の周波数が所定の範囲から逸脱したときに始まるランキンサイクル装置を提供する。電圧の振幅の所定の範囲とは、例えば、定格振幅の85%以上115%以下である。周波数の所定の範囲とは、例えば、定格周波数±1Hzである。
前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記期間C3は、前記温度Tsが閾値温度T5まで減少したとき始まるランキンサイクル装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機と、前記ポンプに連結され前記ポンプを駆動する電動機と、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサと、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
第1の3相配線を介して前記発電機と接続され、前記発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータから前記直流電力が入力され、第2の3相配線を介して前記電動機と接続され、前記電動機を用いて前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路と、を有し、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したと前記制御装置が判断したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数をゼロに維持し、前記ポンプの回転数Nsをゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持し、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したと前記制御装置が判断したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsを前記回転数N1まで増加させ、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、制御装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機と、前記ポンプに連結され前記ポンプを駆動する電動機と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
第1の3相配線を介して前記発電機と接続され、前記発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータから前記直流電力が入力され、第2の3相配線を介して前記電動機と接続され、前記電動機を用いて前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路と、を有し、
前記ランキンサイクル装置の停止期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したと前記制御装置が判断したときから始まる停止期間に含まれる期間C2において、前記ポンプの回転数Nsをゼロまで減少させ、
(m)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T4まで減少したときに成立する条件である、
(n)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記停止期間よりも前の期間であって前記条件が成立すると終わる期間において、前記温度Tsが目標温度T3よりも高いときには前記制御装置は前記ポンプの回転数Nsを増加させ、前記温度Tsが前記目標温度T3よりも低いときには前記制御装置は前記ポンプの回転数Nsを減少させ、
前記条件は、前記ポンプの回転数Nsが閾値回転数Nthまで減少したときに成立する条件である、
(o)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Psの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記圧力Psが閾値圧力Pthまで減少したときに成立する条件である、
(p)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps1の特定に用いられる第1センサと、前記膨張機の出口を始点とし前記凝縮器の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps2の特定に用いられる第2センサと、を備え、
前記条件は、前記圧力Ps1から前記圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、
(q)前記制御装置は、前記発電機の発電電力Wsを特定し、
前記条件は、前記膨張機の回転数が下限回転数Nm以上である状態で前記発電電力Wsが閾値電力Wthまで減少したときに成立する条件である、
(r)前記制御装置は、前記発電機を流れる電流Isの特定に用いられるセンサを備え、
前記制御装置は、前記電流Isから前記膨張機のトルクTQsを特定し、
前記条件は、前記トルクTQsが閾値トルクTQthまで減少したときに成立する条件である、又は、
(s)前記制御装置は、前記発電機を流れる電流Isの特定に用いられるセンサを備え、
前記制御装置は、前記電流Isから、前記膨張機に流入する前記作動流体の圧力Ps1から前記膨張機から流出する前記作動流体の圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsを特定し、
前記条件は、前記圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、制御装置を提供する。
前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記停止期間に含まれる期間A2であって前記期間C2よりも前の期間A2において、前記制御装置は、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる制御装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機と、前記ポンプに連結され前記ポンプを駆動する電動機と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
第1の3相配線を介して前記発電機と接続され、前記発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータから前記直流電力が入力され、第2の3相配線を介して前記電動機と接続され、前記電動機を用いて前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路と、を有し、
前記作動流体の温度の増加を抑制し又は前記作動流体の温度の減少を促進させつつ前記ランキンサイクル装置を停止させるために、前記制御装置は、
前記ポンプの回転数Nsを、期間A3において一旦増加させ、前記期間A3よりも後の期間C3においてゼロまで減少させ、
前記期間A3が始まるときに始まる期間において、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる、制御装置を提供する。
(v)前記期間A3は、前記膨張機がフリーラン状態になったと前記制御装置が判断したときに始まる、
(w)前記期間A3は、前記発電機に過電流が流れたと前記制御装置が判断したときに始まる、
(x)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記ランキンサイクル装置が単独運転状態になったと前記制御装置が判断したときに始まる、
(y)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の振幅が所定の範囲から逸脱したと前記制御装置が判断したときに始まる、又は
(z)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の周波数が所定の範囲から逸脱したと前記制御装置が判断したときに始まる制御装置を提供する。電圧の振幅の所定の範囲とは、例えば、定格振幅の85%以上115%以下である。周波数の所定の範囲とは、例えば、定格周波数±1Hzである。
第1〜13態様のいずれか1つのランキンサイクル装置と、
前記ランキンサイクル装置を制御する制御装置と、を備えた発電装置を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサと、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置の制御方法であって、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数をゼロに維持し、前記ポンプの回転数Nsをゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持し、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsを前記回転数N1まで増加させ、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、制御方法を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置の制御方法であって、
前記ランキンサイクル装置の停止期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したときから始まる停止期間に含まれる期間C2において、前記ポンプの回転数Nsをゼロまで減少させ、
(m)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T4まで減少したときに成立する条件である、
(n)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記停止期間よりも前の期間であって前記条件が成立すると終わる期間において、前記温度Tsが目標温度T3よりも高いときには前記ポンプの回転数Nsが増加し、前記温度Tsが前記目標温度T3よりも低いときには前記ポンプの回転数Nsが減少し、
前記条件は、前記ポンプの回転数Nsが閾値回転数Nthまで減少したときに成立する条件である、
(o)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Psの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記圧力Psが閾値圧力Pthまで減少したときに成立する条件である、
(p)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps1の特定に用いられる第1センサと、前記膨張機の出口を始点とし前記凝縮器の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps2の特定に用いられる第2センサと、を備え、
前記条件は、前記圧力Ps1から前記圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、
(q)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記条件は、前記膨張機の回転数が下限回転数Nm以上である状態で前記発電機の発電電力Wsが閾値電力Wthまで減少したときに成立する条件である、又は、
(r)前記条件は、前記膨張機のトルクTQsが閾値トルクTQthまで減少したときに成立する条件である、制御方法を提供する。
作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置の制御方法であって、
前記作動流体の温度の増加を抑制し又は前記作動流体の温度の減少を促進させつつ前記ランキンサイクル装置を停止させるために、
前記ポンプの回転数Nsを、期間A3において一旦増加させ、前記期間A3よりも後の期間C3においてゼロまで減少させ、
前記期間A3が始まるときに始まる期間において、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる、制御方法を提供する。
(v)前記期間A3は、前記膨張機がフリーラン状態になったときに始まる、
(w)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記期間A3は、前記発電機に過電流が流れたときに始まる、
(x)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記ランキンサイクル装置が単独運転状態になったときに始まる、
(y)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の振幅が所定の範囲から逸脱したときに始まる、又は
(z)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の周波数が所定の範囲から逸脱したときに始まる制御方法を提供する。電圧の振幅の所定の範囲とは、例えば、定格振幅の85%以上115%以下である。周波数の所定の範囲とは、例えば、定格周波数±1Hzである。
図1に示すように、発電装置100は、ランキンサイクル装置1と、制御装置(ランキンサイクル制御装置)2と、を備えている。ランキンサイクル装置1は、制御装置2に接続されている。制御装置2は、外部の電力系統3に接続されうる。電力系統3は、ランキンサイクル装置1に電力を供給することができる。電力系統3には、ランキンサイクル装置1から電力が供給されることもある。電力系統3は、例えば、商用の交流電源である。
ランキンサイクル装置1の第1の始動運転は、ランキンサイクル装置1の運転を開始すべき旨の指令(信号)が外部から制御装置2に入力されたときに開始される。以下、図5及び図6を用いて、第1の始動運転の制御シーケンスを説明する。なお、図6の上から1段目のグラフは、蒸発器4における作動流体の加熱量(作動流体に与えられる単位時間当たりの熱の量)の時間変化を模式的に示している。2段目のグラフは、バイパス弁9の開度の時間変化を模式的に示している。3段目のグラフは、ポンプ7の回転数Nsの時間変化を模式的に示している。4段目のグラフは、膨張機5の回転数の時間変化を模式的に示している。5段目のグラフは、作動流体の温度Tsの時間変化を模式的に示している。後述する図9、図15及び図17の1段目〜5段目のグラフが示す内容も同様である。
第2の始動運転と第1の始動運転との相違点は、期間A1(始動期間に含まれ、ポンプの回転数Nsがゼロから増加し始めたときに始まり条件が成立したときに終わる期間)におけるポンプ7の回転数Nsである。第2の始動運転の期間A1におけるポンプ7の回転数Nsを、図7に示す。
第3の始動運転では、始動期間が始まってから蒸発器4における作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立するまでにおいて、第1の始動運転とは異なる動作が行われることがある。
ランキンサイクル装置1の第1の停止運転は、蒸発器4における作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したときに開始される。典型的には、上記の条件が成立するときに、通常運転から第1の停止運転に切り替わる。また、この例では、バイパス弁9の開度が0%以上20%以下の範囲(具体的には0%)である運転から第1の停止運転に切り替わる。図8及び図9を用いて、第1の停止運転の制御シーケンスを説明する。
第2の停止運転と第1の停止運転との相違点は、蒸発器4における作動流体の加熱が終わったことを示す条件である。第2の始動運転のフローチャートを、図10に示す。
第3の停止運転と第2の停止運転との相違点は、圧力差ΔPsの特定方法である。
第4の停止運転と第1の停止運転との相違点は、蒸発器4における作動流体の加熱が終わったことを示す条件である。第4の始動運転のフローチャートを、図11に示す。
第5の停止運転と第1の停止運転との相違点は、蒸発器4における作動流体の加熱が終わったことを示す条件である。第4の始動運転のフローチャートを、図12に示す。
第6の停止運転と第1の停止運転との相違点は、蒸発器4における作動流体の加熱が終わったことを示す条件である。第6の始動運転のフローチャートを、図13に示す。
第7の停止運転と第1の停止運転との相違点は、蒸発器4における作動流体の加熱が終わったことを示す条件である。また、第7の停止運転は、この条件が成立する前の期間におけるランキンサイクル装置1の動作の特徴を活かしたものである。
ランキンサイクル装置1の緊急停止運転は、作動流体の温度Tsの増加を抑制し又は作動流体の温度Tsの減少を促進させつつランキンサイクル装置1を停止させるための運転である。ランキンサイクル装置1、制御装置2、又は電力系統3に異常が発生したときにこの運転を行うことができる。
2 制御装置
3 電力系統
4 蒸発器
5 膨張機
6 凝縮器
7 ポンプ
8 発電機
8a 永久磁石
9 バイパス弁
10 センサ
11 電動機
20 コンバータ
21 ポンプ駆動回路
22 系統連系用電力変換器
23 3相配線
23u U相配線
23v V相配線
23w W相配線
24 直流配線
24p プラス側配線
24n マイナス側配線
25 コンバータ回路部
26 電流センサ
27 制御信号
29 3相配線
30 コンバータ制御部
31 電流指令生成部
32 電圧指令生成部
33 座標変換部
34 PWM信号生成部
35 位置・回転数推定部
36 座標変換部
50 流体回路
70 バイパス流路
100 発電装置
Claims (21)
- 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数はゼロに維持され、前記ポンプの回転数Nsはゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持され、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsは前記回転数N1まで増加し、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、ランキンサイクル装置。 - 前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記始動期間に含まれる期間であって前記ポンプの回転数Nsがゼロから増加し始めたときから始まり前記増速期間B11が終わるときに終わる期間において、前記開閉装置の開度は80%以上100%以下の範囲に維持され、
前記始動期間に含まれる閉鎖期間B1obsであって前記増速期間B11よりも後の閉鎖期間B1obsにおいて、前記開閉装置の開度が0%以上20%以下の範囲の開度まで減少する、請求項1に記載のランキンサイクル装置。 - 前記増速期間B11よりも後の時点であって前記閉鎖期間B1obsよりも前の時点において、前記膨張機の回転数がゼロから増加し始める、請求項2に記載のランキンサイクル装置。
- 前記蒸発器において前記作動流体に与えられるべき単位時間当たりの熱の範囲が規定されており、
前記回転数N1は、前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったときから永久に前記作動流体に前記範囲の熱が与えられ且つ前記増速期間B11が終わったときから永久に前記ポンプの回転数Nsが前記回転数N1に維持されると仮定したときに、前記増速期間B11が始まってから前記閉鎖期間B1obsが終わるまでの期間において前記温度Tsは増加するものの目標温度T2よりも高くなることがないように予め設定されており、
前記目標温度T2は、前記作動流体の分解温度未満の温度である、請求項2又は3に記載のランキンサイクル装置。 - 前記始動期間に含まれる期間C1であって前記閉鎖期間B1obsよりも後の期間C1において、前記温度Tsが増加して目標温度T3に近づく又は目標温度T3に至るように前記ポンプの回転数Nsが減少する、請求項2〜4のいずれか一項に記載のランキンサイクル装置。
- 前記始動期間に含まれる期間A1であって前記ポンプの回転数Nsがゼロから増加し始めたときに始まり前記条件が成立したときに終わる期間A1において、前記ポンプの回転数Nsはゼロよりも大きい範囲に維持される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のランキンサイクル装置。
- 前記期間A1において、前記ポンプの回転数Nsは、ゼロよりも大きく予め定められた回転数N2以下である範囲に維持され、
前記回転数N2は、前記回転数N1の半分以下の回転数である、請求項6に記載のランキンサイクル装置。 - 前記始動期間が始まってから前記条件が成立するまでの期間において前記ポンプの回転数Nsがゼロよりも大きい状態が一定時間続いた場合、前記ポンプの回転数Nsはゼロまで減少し前記条件が成立するときまでゼロに維持される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のランキンサイクル装置。
- 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記ランキンサイクル装置の停止期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したときから始まる停止期間に含まれる期間C2において、前記ポンプの回転数Nsがゼロまで減少し、
(m)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T4まで減少したときに成立する条件である、
(n)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記停止期間よりも前の期間であって前記条件が成立すると終わる期間において、前記温度Tsが目標温度T3よりも高いときには前記ポンプの回転数Nsが増加し、前記温度Tsが前記目標温度T3よりも低いときには前記ポンプの回転数Nsが減少し、
前記条件は、前記ポンプの回転数Nsが閾値回転数Nthまで減少したときに成立する条件である、
(o)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Psの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記圧力Psが閾値圧力Pthまで減少したときに成立する条件である、
(p)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps1の特定に用いられる第1センサと、前記膨張機の出口を始点とし前記凝縮器の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps2の特定に用いられる第2センサと、を備え、
前記条件は、前記圧力Ps1から前記圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、
(q)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記条件は、前記膨張機の回転数が下限回転数Nm以上である状態で前記発電機の発電電力Wsが閾値電力Wthまで減少したときに成立する条件である、又は、
(r)前記条件は、前記膨張機のトルクTQsが閾値トルクTQthまで減少したときに成立する条件であり、
前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記停止期間に含まれる期間A2であって前記期間C2よりも前の期間A2において、前記開閉装置の開度が80%以上100%以下の範囲の開度まで増加する、ランキンサイクル装置。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置であって、
前記作動流体の温度の増加を抑制し又は前記作動流体の温度の減少を促進させつつ前記ランキンサイクル装置を停止させるために、
前記ポンプの回転数Nsが、期間A3において一旦増加し、前記期間A3よりも後の期間C3においてゼロまで減少し、
前記期間A3が始まるときに始まる期間において、前記開閉装置の開度が80%以上100%以下の範囲の開度まで増加する、ランキンサイクル装置。 - (v)前記期間A3は、前記膨張機がフリーラン状態になったときに始まる、
(w)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記期間A3は、前記発電機に過電流が流れたときに始まる、
(x)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記ランキンサイクル装置が単独運転状態になったときに始まる、
(y)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の振幅が所定の範囲から逸脱したときに始まる、又は
(z)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の周波数が所定の範囲から逸脱したときに始まる、請求項10に記載のランキンサイクル装置。 - 前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記期間C3は、前記温度Tsが閾値温度T5まで減少したとき始まる、請求項10又は11に記載のランキンサイクル装置。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機と、前記ポンプに連結され前記ポンプを駆動する電動機と、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサと、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
第1の3相配線を介して前記発電機と接続され、前記発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータから前記直流電力が入力され、第2の3相配線を介して前記電動機と接続され、前記電動機を用いて前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路と、を有し、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したと前記制御装置が判断したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数をゼロに維持し、前記ポンプの回転数Nsをゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持し、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したと前記制御装置が判断したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsを前記回転数N1まで増加させ、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、制御装置。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機と、前記ポンプに連結され前記ポンプを駆動する電動機と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
第1の3相配線を介して前記発電機と接続され、前記発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータから前記直流電力が入力され、第2の3相配線を介して前記電動機と接続され、前記電動機を用いて前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路と、を有し、
前記ランキンサイクル装置の停止期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したと前記制御装置が判断したときから始まる停止期間に含まれる期間C2において、前記ポンプの回転数Nsをゼロまで減少させ、
(m)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T4まで減少したときに成立する条件である、
(n)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記停止期間よりも前の期間であって前記条件が成立すると終わる期間において、前記温度Tsが目標温度T3よりも高いときには前記制御装置は前記ポンプの回転数Nsを増加させ、前記温度Tsが前記目標温度T3よりも低いときには前記制御装置は前記ポンプの回転数Nsを減少させ、
前記条件は、前記ポンプの回転数Nsが閾値回転数Nthまで減少したときに成立する条件である、
(o)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Psの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記圧力Psが閾値圧力Pthまで減少したときに成立する条件である、
(p)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps1の特定に用いられる第1センサと、前記膨張機の出口を始点とし前記凝縮器の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps2の特定に用いられる第2センサと、を備え、
前記条件は、前記圧力Ps1から前記圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、
(q)前記制御装置は、前記発電機の発電電力Wsを特定し、
前記条件は、前記膨張機の回転数が下限回転数Nm以上である状態で前記発電電力Wsが閾値電力Wthまで減少したときに成立する条件である、
(r)前記制御装置は、前記発電機を流れる電流Isの特定に用いられるセンサを備え、
前記制御装置は、前記電流Isから前記膨張機のトルクTQsを特定し、
前記条件は、前記トルクTQsが閾値トルクTQthまで減少したときに成立する条件である、又は、
(s)前記制御装置は、前記発電機を流れる電流Isの特定に用いられるセンサを備え、
前記制御装置は、前記電流Isから、前記膨張機に流入する前記作動流体の圧力Ps1から前記膨張機から流出する前記作動流体の圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsを特定し、
前記条件は、前記圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件であり、
前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記停止期間に含まれる期間A2であって前記期間C2よりも前の期間A2において、前記制御装置は、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる、制御装置。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機と、前記ポンプに連結され前記ポンプを駆動する電動機と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
第1の3相配線を介して前記発電機と接続され、前記発電機で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータから前記直流電力が入力され、第2の3相配線を介して前記電動機と接続され、前記電動機を用いて前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路と、を有し、
前記作動流体の温度の増加を抑制し又は前記作動流体の温度の減少を促進させつつ前記ランキンサイクル装置を停止させるために、前記制御装置は、
前記ポンプの回転数Nsを、期間A3において一旦増加させ、前記期間A3よりも後の期間C3においてゼロまで減少させ、
前記期間A3が始まるときに始まる期間において、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる、制御装置。 - (v)前記期間A3は、前記膨張機がフリーラン状態になったと前記制御装置が判断したときに始まる、
(w)前記期間A3は、前記発電機に過電流が流れたと前記制御装置が判断したときに始まる、
(x)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記ランキンサイクル装置が単独運転状態になったと前記制御装置が判断したときに始まる、
(y)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の振幅が所定の範囲から逸脱したと前記制御装置が判断したときに始まる、又は
(z)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の周波数が所定の範囲から逸脱したと前記制御装置が判断したときに始まる、請求項15に記載の制御装置。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載のランキンサイクル装置と、
前記ランキンサイクル装置を制御する制御装置と、を備えた発電装置。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサと、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記凝縮器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置の制御方法であって、
前記ランキンサイクル装置の始動期間に含まれる期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が始まったことを示す条件が成立したときに終わる期間において、前記膨張機の回転数をゼロに維持し、前記ポンプの回転数Nsをゼロ以上であって予め定められた回転数N1未満の範囲に維持し、
前記始動期間に含まれる増速期間B11であって前記条件が成立したときから始まる増速期間B11において、前記ポンプの回転数Nsを前記回転数N1まで増加させ、
(a)前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T1まで増加したときに成立する条件である、又は、
(b)前記条件は、任意の時間幅当たりの前記温度Tsの増加幅ΔTsが閾値幅ΔT1まで増加したときに成立する条件である、制御方法。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置の制御方法であって、
前記ランキンサイクル装置の停止期間であって前記蒸発器における前記作動流体の加熱が終わったことを示す条件が成立したときから始まる停止期間に含まれる期間C2において、前記ポンプの回転数Nsをゼロまで減少させ、
(m)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記温度Tsが閾値温度T4まで減少したときに成立する条件である、
(n)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の温度Tsの特定に用いられるセンサを備え、
前記停止期間よりも前の期間であって前記条件が成立すると終わる期間において、前記温度Tsが目標温度T3よりも高いときには前記ポンプの回転数Nsが増加し、前記温度Tsが前記目標温度T3よりも低いときには前記ポンプの回転数Nsが減少し、
前記条件は、前記ポンプの回転数Nsが閾値回転数Nthまで減少したときに成立する条件である、
(o)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Psの特定に用いられるセンサを備え、
前記条件は、前記圧力Psが閾値圧力Pthまで減少したときに成立する条件である、
(p)前記ランキンサイクル装置は、前記蒸発器の出口を始点とし前記膨張機の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps1の特定に用いられる第1センサと、前記膨張機の出口を始点とし前記凝縮器の入口を終点とする流路に存する前記作動流体の圧力Ps2の特定に用いられる第2センサと、を備え、
前記条件は、前記圧力Ps1から前記圧力Ps2を差し引いた差分である圧力差ΔPsが閾値差分ΔPthまで減少したときに成立する条件である、
(q)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記条件は、前記膨張機の回転数が下限回転数Nm以上である状態で前記発電機の発電電力Wsが閾値電力Wthまで減少したときに成立する条件である、又は、
(r)前記条件は、前記膨張機のトルクTQsが閾値トルクTQthまで減少したときに成立する条件であり、
前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、
前記停止期間に含まれる期間A2であって前記期間C2よりも前の期間A2において、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる、制御方法。 - 作動流体を圧送するポンプと、前記作動流体を加熱する蒸発器と、前記作動流体を膨張させる膨張機と、前記作動流体を凝縮させる凝縮器と、前記膨張機をバイパスするバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路を開閉する開閉装置と、を備え、前記ポンプ、前記蒸発器、前記膨張機及び前記蒸発器がこの順に複数の配管で接続されており、前記ポンプの回転軸と前記膨張機の回転軸とが切り離されているランキンサイクル装置の制御方法であって、
前記作動流体の温度の増加を抑制し又は前記作動流体の温度の減少を促進させつつ前記ランキンサイクル装置を停止させるために、
前記ポンプの回転数Nsを、期間A3において一旦増加させ、前記期間A3よりも後の期間C3においてゼロまで減少させ、
前記期間A3が始まるときに始まる期間において、前記開閉装置の開度を80%以上100%以下の範囲の開度まで増加させる、制御方法。 - (v)前記期間A3は、前記膨張機がフリーラン状態になったときに始まる、
(w)前記ランキンサイクル装置は、前記膨張機に連結され前記膨張機が生成した機械エネルギーを用いて発電する発電機を備え、
前記期間A3は、前記発電機に過電流が流れたときに始まる、
(x)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記ランキンサイクル装置が単独運転状態になったときに始まる、
(y)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の振幅が所定の範囲から逸脱したときに始まる、又は
(z)前記ランキンサイクル装置は、電力系統に連系されるものであり、
前記期間A3は、前記電力系統における電圧の周波数が所定の範囲から逸脱したときに始まる、請求項20に記載の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015120941A JP6621251B2 (ja) | 2015-06-16 | 2015-06-16 | ランキンサイクル装置、制御装置、発電装置、及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015120941A JP6621251B2 (ja) | 2015-06-16 | 2015-06-16 | ランキンサイクル装置、制御装置、発電装置、及び制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017002882A JP2017002882A (ja) | 2017-01-05 |
JP6621251B2 true JP6621251B2 (ja) | 2019-12-18 |
Family
ID=57754694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015120941A Active JP6621251B2 (ja) | 2015-06-16 | 2015-06-16 | ランキンサイクル装置、制御装置、発電装置、及び制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6621251B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6769888B2 (ja) * | 2017-02-09 | 2020-10-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱エネルギー回収装置 |
JP2018150873A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | いすゞ自動車株式会社 | ランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法 |
JP6793096B2 (ja) * | 2017-06-30 | 2020-12-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 過給機付エンジン搭載内燃機関 |
JP2019015228A (ja) * | 2017-07-06 | 2019-01-31 | いすゞ自動車株式会社 | ランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法 |
JP2019019797A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | パナソニック株式会社 | 熱電併給システム及び熱電併給システムの運転方法 |
JP7056253B2 (ja) * | 2018-03-12 | 2022-04-19 | いすゞ自動車株式会社 | ランキンサイクルシステム、及び、ランキンサイクルシステムの制御方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4889956B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2012-03-07 | 株式会社荏原製作所 | 発電装置 |
JP4767188B2 (ja) * | 2007-01-25 | 2011-09-07 | パナソニック株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
JP2013096322A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Toyota Industries Corp | 廃熱回生システム |
JP6013987B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2016-10-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 発電装置及び発電装置の制御方法 |
WO2014112326A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | パナソニック株式会社 | ランキンサイクル装置 |
JP6060040B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-01-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 排熱回収装置および排熱回収装置の運転制御方法 |
JP6233783B2 (ja) * | 2013-09-20 | 2017-11-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発電制御装置、発電装置及びランキンサイクル装置の制御方法 |
-
2015
- 2015-06-16 JP JP2015120941A patent/JP6621251B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017002882A (ja) | 2017-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6621251B2 (ja) | ランキンサイクル装置、制御装置、発電装置、及び制御方法 | |
JP6233783B2 (ja) | 発電制御装置、発電装置及びランキンサイクル装置の制御方法 | |
JP6640524B2 (ja) | ランキンサイクル発電装置 | |
JP6060040B2 (ja) | 排熱回収装置および排熱回収装置の運転制御方法 | |
EP2947279B1 (en) | Rankine cycle device | |
JP4684762B2 (ja) | 発電装置 | |
JP6406583B2 (ja) | ランキンサイクル装置 | |
US10234183B2 (en) | Compressing device | |
JP5550787B2 (ja) | 閉サイクルガスタービン | |
JP6170487B2 (ja) | 熱エネルギー回収装置 | |
WO2020116061A1 (ja) | ランキンサイクル装置およびその制御方法 | |
JP2017125647A (ja) | 圧縮式冷凍機 | |
JP5653320B2 (ja) | 排熱回生システム | |
KR102504702B1 (ko) | 가정용 열병합 발전시스템의 제어방법 | |
JP2008275209A (ja) | 膨張機を用いた冷凍サイクル装置 | |
TW201522766A (zh) | 有機朗肯循環系統及其次臨界運轉模式和穿臨界運轉模式的切換方法 | |
JP2022139611A (ja) | 発電装置、制御装置、始動方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 | |
JP2019027344A (ja) | ランキンサイクル装置の起動方法及びランキンサイクル装置 | |
JP2018112088A (ja) | ランキンサイクルの制御装置 | |
JP2018127970A (ja) | 熱エネルギー回収装置 | |
JP2023008564A (ja) | 廃熱発電システム | |
JP6392131B2 (ja) | Vpc発電制御装置 | |
JP2022126477A (ja) | 発電装置、制御装置、始動方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 | |
JP2020094580A (ja) | ランキンサイクル装置およびその制御方法 | |
JP2014239604A (ja) | 発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180530 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190320 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190326 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190903 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191119 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6621251 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |