JP6781166B2 - 再生式熱力学発電サイクルシステム、およびそれを運転する方法 - Google Patents
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Description
11 シャフト
12 圧縮機
14 主圧縮機
15 エキスパンダ
16 再圧縮機
17 エキスパンダ
18 エキスパンダ
19 追加の熱源
20 第1の熱交換器
22 第2の熱交換器
24 前置冷却器
26 圧縮流体流、流体流
28 圧縮流体流、流体流
29 流体流
30 排気流
32 熱源
34 発電機
100 再生式密閉ループ熱力学サイクルシステム、システム
102 高圧エキスパンダ、高温エキスパンダ、エキスパンダ
104 第1の低圧エキスパンダ、低圧エキスパンダ
106 第2の低圧エキスパンダ、低圧エキスパンダ
108 排気流
109 加熱された排気流
110 導管
112 第1の排気流
114 第2の排気流
115 第2の熱源
116 発電機
118 ターボ発電機シャフト
120 加圧装置、圧縮機
122 ターボ圧縮機シャフト、シャフト
124 第1の圧縮機
125 加圧(すなわち、圧縮)かつ冷却された流体流,圧縮流体流
126 第2の圧縮機
127 圧縮流体流
128 組み合わされた圧縮流体流
129 加熱された圧縮流体流、流体流
130 熱交換器群
132 第1の熱交換器
134 第2の熱交換器
135 前置冷却器
137 超臨界流体流、流体流
138 第1の熱源
140 第3の排気流
142 第4の排気流
144 流体流
146 流れ
Claims (18)
- 再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)を運転する方法であって、
高圧エキスパンダ(102)からの排気流(108)を送出するステップと、
前記高圧エキスパンダ(102)からの前記排気流(108)を第1の排気流(112)と第2の排気流(114)に分割するステップと、
前記第1の排気流(112)を第1の低圧エキスパンダ(104)に向けるステップであって、前記第1の低圧エキスパンダ(104)はターボ圧縮機シャフト(122)を介して加圧装置(120)に結合されている、ステップと、
前記第2の排気流(114)を第2の低圧エキスパンダ(106)に向けるステップであって、前記第2の低圧エキスパンダ(106)はターボ発電機シャフト(118)を介して前記高圧エキスパンダ(102)および電気発生機(116)に結合されている、ステップと、
前記加圧装置(120)から作動流体の臨界点を上回る加圧された流体流を送出し、前記高圧エキスパンダ(102)へ前記加圧された流体流を配給するステップと、
を含む方法。 - 前記排気流(108)を前記第1の排気流(112)と前記第2の排気流(114)に分割するステップの前に、前記排気流(108)を加熱するステップをさらに含む、請求項1記載の方法。
- 前記高圧エキスパンダ(102)へ前記加圧された流体流を供給するステップの前に、前記加圧された流体流を加熱するステップをさらに含む、請求項1又は2記載の方法。
- 前記第1の低圧エキスパンダ(104)からの第3の排気流(140)と前記第2の低圧エキスパンダ(106)からの第4の排気流(142)とを送出し、1つまたは複数の熱交換器(130)へ前記第3の排気流(140)および前記第4の排気流(142)の各々を再生式で供給するステップをさらに含む、請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
- 前記1つまたは複数の熱交換器(130)を介して前置冷却器(135)へ前記第3の排気流(140)および前記第4の排気流(142)を供給するステップをさらに含む、請求項4記載の方法。
- 前記前置冷却器(135)から冷却された流体流を受け取り、前記加圧装置(120)へ当該冷却された流体流を供給するステップをさらに含む、請求項5記載の方法。
- 前記高圧エキスパンダ(102)からの前記排気流(108)を分割するステップは、前記第1の排気流(112)と前記第2の排気流(114)の流量比を制御するステップを含む、請求項1から6のいずれか1項記載の方法。
- 再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)であって、
排気流(108)を送出する高圧エキスパンダ(102)と、
前記高圧エキスパンダ(102)に流体結合されているとともに、前記排気流(108)を第1の排気流(112)と第2の排気流(114)に分割するように構成されている導管と、
ターボ圧縮機シャフト(122)を介して加圧装置(120)に結合されているとともに、前記第1の排気流(112)を受け入れるように流体結合されている第1の低圧エキスパンダ(104)と、
ターボ発電機シャフト(118)を介して前記高圧エキスパンダ(102)および電気発生機(116)に結合されているとともに、前記第2の排気流(114)を受け入れるように流体結合されている第2の低圧エキスパンダ(106)と
を備え、
前記加圧装置(120)は、作動流体の臨界点を上回る加圧された流体流を前記高圧エキスパンダ(102)へ供給するように前記高圧エキスパンダ(102)に流体結合されている、再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。 - 前記作動流体のための密閉流路を形成する、請求項8記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記作動流体は、二酸化炭素を含む、請求項9記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記加圧装置(120)は、互いに結合された第1の圧縮機(124)および第2の圧縮機(126)を備える、請求項8から10のいずれか1項記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記加圧装置(120)は、1つまたは複数の熱交換器(130)を介して前記高圧エキスパンダ(102)に流体結合されている、請求項8から11のいずれか1項記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記1つまたは複数の熱交換器(130)は、互いに流体結合された第1の熱交換器(132)および第2の熱交換器(134)を備える、請求項12記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記1つまたは複数の熱交換器(130)と前記高圧エキスパンダ(102)の間に流体結合された第1の熱源(138)をさらに備える、請求項12又は13記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記1つまたは複数の熱交換器(130)は、前記第1の低圧エキスパンダ(104)からの第3の排気流(140)および前記第2の低圧エキスパンダ(106)からの第4の排気流(142)を受け入れるように、前記第1の低圧エキスパンダ(104)、および前記第2の低圧エキスパンダ(106)にさらに流体結合されている、請求項12から14のいずれか1項記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記高圧エキスパンダ(102)から前記排気流(108)を受け入れ前記導管へ加熱された排気流(108)を送出するように、前記高圧エキスパンダ(102)と前記導管の間に流体結合された第2の熱源をさらに備える、請求項8から15のいずれか1項記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 前記第1の排気流(112)と前記第2の排気流(114)の流量比を制御するための圧力調整弁をさらに備える、請求項8から16のいずれか1項記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
- 冷却された流体流を前記加圧装置(120)へ供給するように前記加圧装置(120)に流体結合されている前置冷却器(135)をさらに備える、請求項8から17のいずれか1項記載の再生式密閉ループ熱力学発電サイクルシステム(100)。
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