JPH04295108A - 廃熱回収発電装置 - Google Patents
廃熱回収発電装置Info
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- JPH04295108A JPH04295108A JP3061872A JP6187291A JPH04295108A JP H04295108 A JPH04295108 A JP H04295108A JP 3061872 A JP3061872 A JP 3061872A JP 6187291 A JP6187291 A JP 6187291A JP H04295108 A JPH04295108 A JP H04295108A
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- container
- hydrogen gas
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- metal hydride
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
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- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 47
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 16
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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
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属水素化物を使用した
廃熱回収発電装置に関する。
廃熱回収発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人が特願平３−９３２３号で出願
した従来の技術では、図３に示すように、金属水素化物
ＭＨを収納した一対の容器１，２に熱交換器３，４を接
続し、両熱交換器３，４に熱水及び冷水を循環させて容
器１，２を交互に加熱及び冷却することで、矢印Ａ方向
又は矢印Ｂ方向に交互に水素ガス流を発生して、ガスタ
ービン５を駆動し、発電機６で発電している。
した従来の技術では、図３に示すように、金属水素化物
ＭＨを収納した一対の容器１，２に熱交換器３，４を接
続し、両熱交換器３，４に熱水及び冷水を循環させて容
器１，２を交互に加熱及び冷却することで、矢印Ａ方向
又は矢印Ｂ方向に交互に水素ガス流を発生して、ガスタ
ービン５を駆動し、発電機６で発電している。
【０００３】しかしながらこの種従来の技術では、ガス
タービン５を１機しか設けていないため、発電効率を充
分にアップできない欠点がある。
タービン５を１機しか設けていないため、発電効率を充
分にアップできない欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の欠点を
解消し、発電効率の高い廃熱回収発電装置を提供するも
のである。
解消し、発電効率の高い廃熱回収発電装置を提供するも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、平衡水素圧力
の高い高圧金属水素化物を第１容器と第２容器に収納し
、前記第１容器及び前記第２容器を切換手段により交互
に選択して加熱し、加熱側容器の高圧金属水素化物から
水素ガスを発生し、この水素ガスを冷却側容器の高圧金
属水素化物に発熱的に吸蔵させることで水素ガス流を発
生し、この水素ガス流により第１ガスタービン発電機を
駆動してなる第１発電装置と、前記高圧金属水素化物よ
り平衡水素圧力の低い低圧金属水素化物を第３容器と第
４容器に収納し、前記第３容器及び前記第４容器を切換
手段により交互に選択して加熱し、加熱側容器の低圧金
属水素化物から水素ガスを発生し、この水素ガスを放熱
側容器の低圧金属水素化物に発熱的に吸蔵させることで
水素ガス流を発生し、この水素ガス流により第２ガスタ
ービン発電機を駆動してなる第２発電装置と、前記第１
発電装置と前記第２発電装置を互いに熱媒体循環回路に
て接続し、この熱媒体循環回路に介設した蓄熱槽に前記
放熱側容器の放熱を蓄熱し、この蓄熱を前記第１発電装
置の加熱側容器に供給してなる熱媒体循環装置と、を備
えたことを特徴とするものである。
の高い高圧金属水素化物を第１容器と第２容器に収納し
、前記第１容器及び前記第２容器を切換手段により交互
に選択して加熱し、加熱側容器の高圧金属水素化物から
水素ガスを発生し、この水素ガスを冷却側容器の高圧金
属水素化物に発熱的に吸蔵させることで水素ガス流を発
生し、この水素ガス流により第１ガスタービン発電機を
駆動してなる第１発電装置と、前記高圧金属水素化物よ
り平衡水素圧力の低い低圧金属水素化物を第３容器と第
４容器に収納し、前記第３容器及び前記第４容器を切換
手段により交互に選択して加熱し、加熱側容器の低圧金
属水素化物から水素ガスを発生し、この水素ガスを放熱
側容器の低圧金属水素化物に発熱的に吸蔵させることで
水素ガス流を発生し、この水素ガス流により第２ガスタ
ービン発電機を駆動してなる第２発電装置と、前記第１
発電装置と前記第２発電装置を互いに熱媒体循環回路に
て接続し、この熱媒体循環回路に介設した蓄熱槽に前記
放熱側容器の放熱を蓄熱し、この蓄熱を前記第１発電装
置の加熱側容器に供給してなる熱媒体循環装置と、を備
えたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、第２発電装置の放熱側容器か
ら放熱された廃熱は、熱媒体循環装置の蓄熱槽に蓄熱さ
れ熱媒体循環回路を介して第１発電装置の加熱側容器に
供給されるようになり、従って前記廃熱の有効利用分だ
け廃熱回収発電装置の発電効率が高まる。
ら放熱された廃熱は、熱媒体循環装置の蓄熱槽に蓄熱さ
れ熱媒体循環回路を介して第１発電装置の加熱側容器に
供給されるようになり、従って前記廃熱の有効利用分だ
け廃熱回収発電装置の発電効率が高まる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。
【０００８】図１において、７は第１発電装置で、第１
ガスタービン発電機８を有し、この第１ガスタービン発
電機８を水素導管９，１０を介して第１容器１１と第２
容器１２に接続して両容器１１，１２間に発生する水素
ガス流にて駆動する。第１容器１１と第２容器１２は、
この廃熱回収発電装置の作動温度範囲において平衡水素
圧力の高いＬａＮｉ５系の高圧金属水素化物ＭＨ１を夫
々収納している。１３は高圧側切換手段で、３方弁１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ及び管体１５ａ，１５ｂ等
から構成され、３方弁を１４ａ〜１４ｄを制御装置（図
示しない）により適当なタイミングで開閉制御すること
で、第１容器１１及び第２容器１２を交互に選択して蓄
熱槽１６に接続して加熱し、加熱側容器１２の高圧金属
水素化物ＭＨ１から水素ガスを発生し、この水素ガスを
冷却側容器１１の高圧金属水素化物ＭＨ１に発熱的に吸
蔵させることで矢印Ｃで示すように水素ガス流を発生す
る。１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは前記水素ガス流
を所定方向に維持するための逆止弁で、第１ガスタービ
ン１８を所定方向に回転すべく補助機能する。１９は外
部から冷却される冷却部で、高圧側切換手段１３により
第１容器１１及び第２容器１２に選択的に接続されこの
冷却部１９の接続状態の容器１１を一時的に前記冷却側
容器１１とする。
ガスタービン発電機８を有し、この第１ガスタービン発
電機８を水素導管９，１０を介して第１容器１１と第２
容器１２に接続して両容器１１，１２間に発生する水素
ガス流にて駆動する。第１容器１１と第２容器１２は、
この廃熱回収発電装置の作動温度範囲において平衡水素
圧力の高いＬａＮｉ５系の高圧金属水素化物ＭＨ１を夫
々収納している。１３は高圧側切換手段で、３方弁１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ及び管体１５ａ，１５ｂ等
から構成され、３方弁を１４ａ〜１４ｄを制御装置（図
示しない）により適当なタイミングで開閉制御すること
で、第１容器１１及び第２容器１２を交互に選択して蓄
熱槽１６に接続して加熱し、加熱側容器１２の高圧金属
水素化物ＭＨ１から水素ガスを発生し、この水素ガスを
冷却側容器１１の高圧金属水素化物ＭＨ１に発熱的に吸
蔵させることで矢印Ｃで示すように水素ガス流を発生す
る。１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは前記水素ガス流
を所定方向に維持するための逆止弁で、第１ガスタービ
ン１８を所定方向に回転すべく補助機能する。１９は外
部から冷却される冷却部で、高圧側切換手段１３により
第１容器１１及び第２容器１２に選択的に接続されこの
冷却部１９の接続状態の容器１１を一時的に前記冷却側
容器１１とする。
【０００９】２０は第２発電装置で、第２ガスタービン
発電機２１を有し、この第２ガスタービン発電機２１を
水素導管２２，２３を介して第３容器２４と第４容器２
５に接続して両容器２４，２５の間に発生する水素ガス
流にて駆動する。第３容器２４と第４容器２５は、この
廃熱回収発電装置の作動温度範囲において平衡水素圧力
の低いＭｍＮｉ５系の低圧金属水素化物ＭＨ２を夫々収
納している。２６は低圧側切換手段で、３方弁２７ａ，
２７ｂ，２７ｃ，２７ｄび管体２８ａ，２８ｂ等から構
成され、３方弁２７ａ〜２７ｄを制御装置により適当な
タイミングで開閉制御することで、第３容器２４及び第
４容器２５を交互に選択して加熱部２９に接続して加熱
し、加熱側容器２５の低圧金属水素化物ＭＨ２から水素
ガスを発生し、この水素ガスを放熱側容器２４の低圧金
属水素化物ＭＨ２に発熱的に吸蔵させることで矢印Ｄで
示すように水素ガス流を発生する。３０ａ，３０ｂ，３
０ｃ，３０ｄは水素ガス流を所定方向に維持するための
逆止弁で、第２ガスタービン３１を所定方向に回転すべ
く補助機能する。加熱部２９は廃熱等により加熱され、
その加熱オイル等の熱媒を低圧側切換手段２６により第
３容器２４及び第４容器２５に選択的に供給しこの加熱
部２９に接続された状態の容器２５を一時的に前記加熱
側容器２５とする。
発電機２１を有し、この第２ガスタービン発電機２１を
水素導管２２，２３を介して第３容器２４と第４容器２
５に接続して両容器２４，２５の間に発生する水素ガス
流にて駆動する。第３容器２４と第４容器２５は、この
廃熱回収発電装置の作動温度範囲において平衡水素圧力
の低いＭｍＮｉ５系の低圧金属水素化物ＭＨ２を夫々収
納している。２６は低圧側切換手段で、３方弁２７ａ，
２７ｂ，２７ｃ，２７ｄび管体２８ａ，２８ｂ等から構
成され、３方弁２７ａ〜２７ｄを制御装置により適当な
タイミングで開閉制御することで、第３容器２４及び第
４容器２５を交互に選択して加熱部２９に接続して加熱
し、加熱側容器２５の低圧金属水素化物ＭＨ２から水素
ガスを発生し、この水素ガスを放熱側容器２４の低圧金
属水素化物ＭＨ２に発熱的に吸蔵させることで矢印Ｄで
示すように水素ガス流を発生する。３０ａ，３０ｂ，３
０ｃ，３０ｄは水素ガス流を所定方向に維持するための
逆止弁で、第２ガスタービン３１を所定方向に回転すべ
く補助機能する。加熱部２９は廃熱等により加熱され、
その加熱オイル等の熱媒を低圧側切換手段２６により第
３容器２４及び第４容器２５に選択的に供給しこの加熱
部２９に接続された状態の容器２５を一時的に前記加熱
側容器２５とする。
【００１０】３１は熱媒体循環装置で、前記第１発電装
置７と前記第２発電装置２０を互いに熱媒体循環回路３
２にて接続し、この熱媒体循環回路３２に介設した前記
蓄熱槽１６に前記放熱側容器２４の放熱を蓄熱し、この
蓄熱を前記第１発電装置７の加熱側容器１２に供給すべ
く構成してある。また蓄熱槽１６は補助用加熱部３３を
添設してある。
置７と前記第２発電装置２０を互いに熱媒体循環回路３
２にて接続し、この熱媒体循環回路３２に介設した前記
蓄熱槽１６に前記放熱側容器２４の放熱を蓄熱し、この
蓄熱を前記第１発電装置７の加熱側容器１２に供給すべ
く構成してある。また蓄熱槽１６は補助用加熱部３３を
添設してある。
【００１１】次に前記廃熱回収発電装置の動作を図２を
参照して説明する。図２は横軸に絶対温度Ｔの逆数、縦
軸に平衡水素圧力Ｐの対数を夫々とって、前記廃熱回収
発電装置のサイクル線図を示すものであり、前記高圧金
属水素化物ＭＨ１及び前記低圧金属水素化物ＭＨ２の夫
々についての温度と圧力の特性図も示されている。
参照して説明する。図２は横軸に絶対温度Ｔの逆数、縦
軸に平衡水素圧力Ｐの対数を夫々とって、前記廃熱回収
発電装置のサイクル線図を示すものであり、前記高圧金
属水素化物ＭＨ１及び前記低圧金属水素化物ＭＨ２の夫
々についての温度と圧力の特性図も示されている。
【００１２】前記廃熱回収発電装置では、先ず第２発電
装置２０の切換手段２６により第４容器２５を加熱部２
９に接続しこの加熱部２９の廃熱で加熱されたＴ１（２
００℃）以上の熱媒オイルを第４容器２５に供給する。 すると第４容器２５内は低温金属水素化物ＭＨ２から水
素ガスが発生して高圧状態（ａ点状態）になる。高圧の
水素ガスは逆止弁３０ｃを押し開き水素導管２２を通っ
て第２ガスタービン発電機２１を駆動しその後水素導管
２３を経て逆止弁３０ｂから第３容器２４に流入し低圧
金属水素化物ＭＨ２にｂ点で発熱的に吸蔵されＴ２℃に
なる。この吸蔵に際し低圧金属水素化物ＭＨ２は発熱す
るが、この熱は熱媒オイルにて回収され蓄熱槽１６に蓄
熱される。
装置２０の切換手段２６により第４容器２５を加熱部２
９に接続しこの加熱部２９の廃熱で加熱されたＴ１（２
００℃）以上の熱媒オイルを第４容器２５に供給する。 すると第４容器２５内は低温金属水素化物ＭＨ２から水
素ガスが発生して高圧状態（ａ点状態）になる。高圧の
水素ガスは逆止弁３０ｃを押し開き水素導管２２を通っ
て第２ガスタービン発電機２１を駆動しその後水素導管
２３を経て逆止弁３０ｂから第３容器２４に流入し低圧
金属水素化物ＭＨ２にｂ点で発熱的に吸蔵されＴ２℃に
なる。この吸蔵に際し低圧金属水素化物ＭＨ２は発熱す
るが、この熱は熱媒オイルにて回収され蓄熱槽１６に蓄
熱される。
【００１３】次に、前記蓄熱槽１６の蓄熱は、熱媒体循
環回路３２の熱媒オイルを１００℃前後に加熱しこの熱
媒オイルと共に第２容器１２に供給され、このため第２
容器１２内は高圧金属水素化物ＭＨ１から水素ガスが発
生して高圧状態（ｃ点状態）になる。高圧の水素ガスは
逆止弁１７ｃを押し開き水素導管９を通って第１ガスタ
ービン発電機１８を駆動しその後水素導管１０を経て逆
止弁１７ｂから第１容器１１流入し高圧金属水素化物Ｍ
Ｈ１に発熱的にｄ点で吸蔵される。この吸蔵に際し高圧
金属水素化物ＭＨ１は発熱するが、この熱は冷却部１９
にて放熱してＴ３℃状態になる。
環回路３２の熱媒オイルを１００℃前後に加熱しこの熱
媒オイルと共に第２容器１２に供給され、このため第２
容器１２内は高圧金属水素化物ＭＨ１から水素ガスが発
生して高圧状態（ｃ点状態）になる。高圧の水素ガスは
逆止弁１７ｃを押し開き水素導管９を通って第１ガスタ
ービン発電機１８を駆動しその後水素導管１０を経て逆
止弁１７ｂから第１容器１１流入し高圧金属水素化物Ｍ
Ｈ１に発熱的にｄ点で吸蔵される。この吸蔵に際し高圧
金属水素化物ＭＨ１は発熱するが、この熱は冷却部１９
にて放熱してＴ３℃状態になる。
【００１４】更に、前述の第２発電装置２０と第１発電
装置７の発電動作の終了後に、前記切換手段１３，２６
を切換えることで、第４容器２５と第３容器２４を互い
に逆にして夫々蓄熱槽１６と加熱部２９に接続すると共
に、第２容器１２と第１容器１１を互いに逆にして夫々
冷却部１９と蓄熱槽１６に接続し、斯る接続状態にて、
前述と同様に第２発電装置２０と第１発電装置７の発電
サイクルが連続的に繰り返される。
装置７の発電動作の終了後に、前記切換手段１３，２６
を切換えることで、第４容器２５と第３容器２４を互い
に逆にして夫々蓄熱槽１６と加熱部２９に接続すると共
に、第２容器１２と第１容器１１を互いに逆にして夫々
冷却部１９と蓄熱槽１６に接続し、斯る接続状態にて、
前述と同様に第２発電装置２０と第１発電装置７の発電
サイクルが連続的に繰り返される。
【００１５】また廃熱回収発電装置では、第２発電装置
２０の放熱側容器２４から放熱された余剰の熱は、捨て
去られること無しに、媒体循環装置３１の蓄熱槽１６に
蓄熱されその後、熱媒体循環回路３２を介して第１発電
装置７の加熱側容器１２に供給されるようになり、従っ
て前記廃熱の有効利用分だけ廃熱回収発電装置の発電効
率が高まる。
２０の放熱側容器２４から放熱された余剰の熱は、捨て
去られること無しに、媒体循環装置３１の蓄熱槽１６に
蓄熱されその後、熱媒体循環回路３２を介して第１発電
装置７の加熱側容器１２に供給されるようになり、従っ
て前記廃熱の有効利用分だけ廃熱回収発電装置の発電効
率が高まる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成したから、第２
発電装置の放熱側容器から放熱された余剰の熱は、捨て
去られること無しに、熱媒体循環装置の蓄熱槽に蓄熱さ
れその後熱媒体循環回路を介して第１発電装置の加熱側
容器に供給されるようになり、従って前記余剰熱の有効
利用分だけ廃熱回収発電装置の発電効率をアップてきる
。
発電装置の放熱側容器から放熱された余剰の熱は、捨て
去られること無しに、熱媒体循環装置の蓄熱槽に蓄熱さ
れその後熱媒体循環回路を介して第１発電装置の加熱側
容器に供給されるようになり、従って前記余剰熱の有効
利用分だけ廃熱回収発電装置の発電効率をアップてきる
。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】同実施例の動作説明図である。
【図３】従来例の構成図である。
７ 第１発電装置
８ 第１ガスタービン発電機
１１ 第１容器
１２ 第２容器（加熱側容器）
１３ 切換手段
１６ 蓄熱槽
２０ 第２発電装置
２１ 第２ガスタービン発電機
２４ 第３容器（放熱側容器）
２５ 第４容器
２６ 切換手段
３１ 熱媒体循環装置
３２ 熱媒体循環回路
ＭＨ１ 高圧金属水素化物
ＭＨ２ 低圧金属水素化物
Claims (1)
- 【請求項１】 平衡水素圧力の高い高圧金属水素化物
を第１容器と第２容器に収納し、前記第１容器及び前記
第２容器を切換手段により交互に選択して加熱し、加熱
側容器の高圧金属水素化物から水素ガスを発生し、この
水素ガスを冷却側容器の高圧金属水素化物に発熱的に吸
蔵させることで水素ガス流を発生し、この水素ガス流に
より第１ガスタービン発電機を駆動してなる第１発電装
置と、前記高圧金属水素化物より平衡水素圧力の低い低
圧金属水素化物を第３容器と第４容器に収納し、前記第
３容器及び前記第４容器を切換手段により交互に選択し
て加熱し、加熱側容器の低圧金属水素化物から水素ガス
を発生し、この水素ガスを放熱側容器の低圧金属水素化
物に発熱的に吸蔵させることで水素ガス流を発生し、こ
の水素ガス流により第２ガスタービン発電機を駆動して
なる第２発電装置と、前記第１発電装置と前記第２発電
装置を互いに熱媒体循環回路にて接続し、この熱媒体循
環回路に介設した蓄熱槽に前記放熱側容器の放熱を蓄熱
し、この蓄熱を前記第１発電装置の加熱側容器に供給し
てなる熱媒体循環装置と、を備えたことを特徴とする廃
熱回収発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061872A JPH04295108A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 廃熱回収発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061872A JPH04295108A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 廃熱回収発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295108A true JPH04295108A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13183653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3061872A Pending JPH04295108A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 廃熱回収発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04295108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08189378A (ja) * | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 水素吸蔵合金を使用した排熱利用発電方法及び装置 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3061872A patent/JPH04295108A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08189378A (ja) * | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 水素吸蔵合金を使用した排熱利用発電方法及び装置 |
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