JPH0680315B2 - 太陽熱利用の溶融塩発電炉 - Google Patents
太陽熱利用の溶融塩発電炉Info
- Publication number
- JPH0680315B2 JPH0680315B2 JP1091158A JP9115889A JPH0680315B2 JP H0680315 B2 JPH0680315 B2 JP H0680315B2 JP 1091158 A JP1091158 A JP 1091158A JP 9115889 A JP9115889 A JP 9115889A JP H0680315 B2 JPH0680315 B2 JP H0680315B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten salt
- chimney
- solar heat
- air heater
- furnace
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽熱利用の溶融塩発電炉、更に詳細には溶融
塩燃料を用いる核分裂炉（溶融塩炉）と、大型煙突とを
組み合わせて、前者からの熱エネルギー及び後者におけ
る地表と高空との温度差による太陽熱エネルギーとを利
用して、空気タービンを動かし発電する装置に関する。
塩燃料を用いる核分裂炉（溶融塩炉）と、大型煙突とを
組み合わせて、前者からの熱エネルギー及び後者におけ
る地表と高空との温度差による太陽熱エネルギーとを利
用して、空気タービンを動かし発電する装置に関する。
〔従来の技術〕 本件発明者は既に溶融塩炉（例えば特開昭62−272165
号，特公昭63−130384号及び特願昭62−105671号，特公
昭63−269093号）を発明した。
号，特公昭63−130384号及び特願昭62−105671号，特公
昭63−269093号）を発明した。
上記溶融塩炉については、すでに単純な構造，すぐれた
運転保守性能のほか、高度の安全性，燃料自給自足性能
などをもつ。
運転保守性能のほか、高度の安全性，燃料自給自足性能
などをもつ。
しかしこの溶融塩炉には複雑，高価な水蒸気発電施設が
付随する。一方、太陽エネルギーは、燃料費が不要で、
熱，化学ないし核的な公害がないなど、理想的な将来エ
ネルギー源であるが、大規模利用となると、昼夜・季節
などによる変動，気象条件等による不安定，および小さ
いエネルギー密度による非経済性などが欠点である。
付随する。一方、太陽エネルギーは、燃料費が不要で、
熱，化学ないし核的な公害がないなど、理想的な将来エ
ネルギー源であるが、大規模利用となると、昼夜・季節
などによる変動，気象条件等による不安定，および小さ
いエネルギー密度による非経済性などが欠点である。
本発明はそれらの欠点解決のためにこの溶融塩炉をさら
に単純化し、安全性も向上させつつ、太陽熱利用をも行
って、発電熱効率，経済性，安全性，環境保全等に優れ
た安定した電源を提供することを目的とする。すなわ
ち、溶融塩炉の熱エネルギーと太陽エネルギーの両者を
組み合わせ、相補ないし相乗的効果，即ち協働的（syne
rgetic）効果をより有効に成就させようとするものであ
る。したがって、上記溶融塩炉に付随する複雑，高価な
水蒸気発電施設を廃止し、高圧部のない安全な常圧系と
して、事故の確率を大きく減らし、安全性・経済性を向
上させることを目的とするものである。
に単純化し、安全性も向上させつつ、太陽熱利用をも行
って、発電熱効率，経済性，安全性，環境保全等に優れ
た安定した電源を提供することを目的とする。すなわ
ち、溶融塩炉の熱エネルギーと太陽エネルギーの両者を
組み合わせ、相補ないし相乗的効果，即ち協働的（syne
rgetic）効果をより有効に成就させようとするものであ
る。したがって、上記溶融塩炉に付随する複雑，高価な
水蒸気発電施設を廃止し、高圧部のない安全な常圧系と
して、事故の確率を大きく減らし、安全性・経済性を向
上させることを目的とするものである。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、地面１
上に下部が拡がって外界に開放する大煙突２を植設し、
この大煙突２内には発電機４の中心軸５を延長させ、大
煙突２の下部には空気加熱器６を設けると共に中心軸５
には多段のタービン7,7……,8,8……を固定し、上記空
気加熱器６には溶融塩炉10の高温の冷却材塩を流通させ
てなる太陽熱利用の溶融塩発電炉である。
上に下部が拡がって外界に開放する大煙突２を植設し、
この大煙突２内には発電機４の中心軸５を延長させ、大
煙突２の下部には空気加熱器６を設けると共に中心軸５
には多段のタービン7,7……,8,8……を固定し、上記空
気加熱器６には溶融塩炉10の高温の冷却材塩を流通させ
てなる太陽熱利用の溶融塩発電炉である。
上記空気加熱器６は溶融塩炉の高温の冷却材塩で太陽熱
で暖められた地上の空気を更に加熱して大煙突２中を上
昇させ、この上昇する空気は中心軸５の多段のタービン
7,7……,8,8……を回動して発電機４を駆動し、発電す
るものである。
で暖められた地上の空気を更に加熱して大煙突２中を上
昇させ、この上昇する空気は中心軸５の多段のタービン
7,7……,8,8……を回動して発電機４を駆動し、発電す
るものである。
図示のように地面１上には下部が錐状に拡がって外界に
開放した超大煙突２を支柱2a,2bにより植設し、その内
部には同様の小煙突３を支柱3a,3bにより同心に設け
る。
開放した超大煙突２を支柱2a,2bにより植設し、その内
部には同様の小煙突３を支柱3a,3bにより同心に設け
る。
これら大小煙突2,3内の中心には地中に埋設した発電機
４の中心軸５を延長させ、この中心軸５は大煙突２の下
部の地上に設置した空気加熱器６を挿入してその上部に
は小煙突３内に位置する多段の高温タービン7,7、大煙
突２内に位置する多段の低温タービン8,8,8を固定す
る。
４の中心軸５を延長させ、この中心軸５は大煙突２の下
部の地上に設置した空気加熱器６を挿入してその上部に
は小煙突３内に位置する多段の高温タービン7,7、大煙
突２内に位置する多段の低温タービン8,8,8を固定す
る。
地中に埋設した溶融塩炉10より出る高温の二次冷却材塩
（例えば、92mol％ NaBF4−8mol％ NaF,680℃）はパイ
プ11,11を介して上記空気加熱器６に流通させる。上記
溶融塩炉10は、熱容量が大きく常圧で化学的に安定な最
良の熱媒体の溶融塩を使っているのみでなく、燃料は自
給自足型で、保守運転作業量が極めて少なく、地下構造
体系になり易いものを利用している。ただし、一般の固
体燃料炉にも、本発明と同様の応用が行われないわけで
はない。
（例えば、92mol％ NaBF4−8mol％ NaF,680℃）はパイ
プ11,11を介して上記空気加熱器６に流通させる。上記
溶融塩炉10は、熱容量が大きく常圧で化学的に安定な最
良の熱媒体の溶融塩を使っているのみでなく、燃料は自
給自足型で、保守運転作業量が極めて少なく、地下構造
体系になり易いものを利用している。ただし、一般の固
体燃料炉にも、本発明と同様の応用が行われないわけで
はない。
なお、図中12は溶融塩炉10の炉体、13はその一次流体の
ポンプ、14は一次燃料塩流体と二次冷却材塩の熱交換
器、15は空気加熱器６の開閉扉、16は二次冷却材塩を送
るポンプである。
ポンプ、14は一次燃料塩流体と二次冷却材塩の熱交換
器、15は空気加熱器６の開閉扉、16は二次冷却材塩を送
るポンプである。
上記実施例では二次冷却材塩を空気加熱器６に送ってい
るが、熱交換器を介して三次流体を空気加熱器６に送る
ようにしてもよい。
るが、熱交換器を介して三次流体を空気加熱器６に送る
ようにしてもよい。
次にこの装置の動作を説明する。
上記溶融塩炉10より出た二次冷却材塩はパイプ11,11を
介して空気加熱器６内に流入し、この空気加熱器６で加
熱された加熱空気は上部地上の小煙突3,超大煙突２内を
上昇する。煙突2,3の下部は、裾が広く開かれており、
太陽熱で暖められた地表近くの空気を吸い寄せ集め、さ
らに上記の核エネルギーで加熱され、激しく旋回しつつ
上昇し、大煙突２の先端よりはるか高空に達する。この
上昇する空気は煙突の比較的下部の最小径部に設置され
た多段式タービン7,7,8,8,8により、中心軸５を回動
し、地下の発電機４を駆動し、発電する。本発明では必
要敷地面積が、地下および高空を含めて兼用でき、節約
できる。また、総合出力が個々の発電能より大きく改善
できる。更に溶融塩炉では空気送風機及びその動力も不
要である。大煙突径はより大きくなり、空気抵抗が減少
し、高温空気がより低温の高空に達し、効率を高めるの
で、より低い煙突で充分となる。また、強い上昇気流は
膜構造煙突の自立力を高められる。
介して空気加熱器６内に流入し、この空気加熱器６で加
熱された加熱空気は上部地上の小煙突3,超大煙突２内を
上昇する。煙突2,3の下部は、裾が広く開かれており、
太陽熱で暖められた地表近くの空気を吸い寄せ集め、さ
らに上記の核エネルギーで加熱され、激しく旋回しつつ
上昇し、大煙突２の先端よりはるか高空に達する。この
上昇する空気は煙突の比較的下部の最小径部に設置され
た多段式タービン7,7,8,8,8により、中心軸５を回動
し、地下の発電機４を駆動し、発電する。本発明では必
要敷地面積が、地下および高空を含めて兼用でき、節約
できる。また、総合出力が個々の発電能より大きく改善
できる。更に溶融塩炉では空気送風機及びその動力も不
要である。大煙突径はより大きくなり、空気抵抗が減少
し、高温空気がより低温の高空に達し、効率を高めるの
で、より低い煙突で充分となる。また、強い上昇気流は
膜構造煙突の自立力を高められる。
実験例１ 大煙突２の高さは200m、裾径は200m、最小径は50mであ
る。溶融塩炉10は、35万KW（熱）の燃料自給自足型小型
炉（特願昭60−272165号，特公昭62−130384号参照）で
あり、溶融塩の化学的安定性，小さい余剰炉反応度，起
こり得ない炉心溶融事故などにより極めて安全である。
またプルトニウムなどの超ウラン元素を生成しない。上
記の条件では、約15〜20万KW（電気）の発電が確保され
る。これは、発熱量の約57％を電気に転換可能としたこ
とになる。
る。溶融塩炉10は、35万KW（熱）の燃料自給自足型小型
炉（特願昭60−272165号，特公昭62−130384号参照）で
あり、溶融塩の化学的安定性，小さい余剰炉反応度，起
こり得ない炉心溶融事故などにより極めて安全である。
またプルトニウムなどの超ウラン元素を生成しない。上
記の条件では、約15〜20万KW（電気）の発電が確保され
る。これは、発熱量の約57％を電気に転換可能としたこ
とになる。
太陽熱条件がよい場合には、炉出力に充分な余裕ができ
るが、それは他の高温熱利用に回してもよい。
るが、それは他の高温熱利用に回してもよい。
煙突は、膜構造体であり、内部には空気旋回流を構成さ
せるひだを設けてもよい。また、防音に注意せねばなら
ない。
せるひだを設けてもよい。また、防音に注意せねばなら
ない。
二次冷却材塩（常圧）の外部漏洩、塩凝固などの防止
は、二重管構造（間隙には窒素またはアルゴンガスなど
をゆるやかに循環させる。）その他の設計上の配慮で容
易に防止できる。一般に、塩の熱容量は極めて大きく、
ガスの熱容量は小さいので、凝固防止はそれほど困難で
はない。
は、二重管構造（間隙には窒素またはアルゴンガスなど
をゆるやかに循環させる。）その他の設計上の配慮で容
易に防止できる。一般に、塩の熱容量は極めて大きく、
ガスの熱容量は小さいので、凝固防止はそれほど困難で
はない。
実験例２ 溶融塩炉10の規模は、約１万〜200万KW（熱）、また二
次冷却材塩の最高温度は約600〜850℃の範囲にある。
次冷却材塩の最高温度は約600〜850℃の範囲にある。
大煙突２の高さは約100〜800m,最小径は20〜300mとす
る。煙突２は、山脈側面の傾斜谷間に膜体を張って作っ
た上昇空気通路で代替えできる。
る。煙突２は、山脈側面の傾斜谷間に膜体を張って作っ
た上昇空気通路で代替えできる。
大煙突２の裾部などは、比較的熱線に透明な構造体で太
陽で内部空気を加熱させるようにしてもよい。
陽で内部空気を加熱させるようにしてもよい。
本発明によれば、複雑かつ高価な水蒸気発電システムが
廃止できるばかりでなく、高圧部がなくなるので全体系
が常圧で全構成が極めて単純となり、運転保守が容易と
なるだけでなく、事故の確率および規膜をともに大きく
軽減できる。特に最も確率の高かった水蒸気管破損によ
る高圧，水蒸気の二次冷却材塩中への漏入の恐れなどは
全くなくなる。
廃止できるばかりでなく、高圧部がなくなるので全体系
が常圧で全構成が極めて単純となり、運転保守が容易と
なるだけでなく、事故の確率および規膜をともに大きく
軽減できる。特に最も確率の高かった水蒸気管破損によ
る高圧，水蒸気の二次冷却材塩中への漏入の恐れなどは
全くなくなる。
図面は本発明の一実施例の概略を示す説明図である。 １……地面、２……大煙突、４……発電機、５……中心
軸、６……空気加熱器、7,8……タービン、10……溶融
塩炉。
軸、６……空気加熱器、7,8……タービン、10……溶融
塩炉。
Claims (1)
- 【請求項１】地面上に下部が拡がって外界に開放する大
煙突を植設し、この大煙突内には発電機の中心軸を延長
させ、大煙突の下部には空気加熱器を設けると共に中心
軸には多段のタービンを固定し、上記空気加熱器には溶
融塩炉の高温の冷却材塩を流通させてなる太陽熱利用の
溶融塩発電炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091158A JPH0680315B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 太陽熱利用の溶融塩発電炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091158A JPH0680315B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 太陽熱利用の溶融塩発電炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267368A JPH02267368A (ja) | 1990-11-01 |
| JPH0680315B2 true JPH0680315B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=14018695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091158A Expired - Lifetime JPH0680315B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 太陽熱利用の溶融塩発電炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680315B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100736557B1 (ko) * | 2004-02-28 | 2007-07-11 | 전봉한 | 태풍 타워 구조 |
| WO2005100878A1 (fr) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Foreign Private Service-Trade Unitary Business 'primex Klining Industries' | Procede de transformation d'energie solaire |
| EP1795748A4 (en) * | 2004-04-14 | 2011-09-21 | Joint Stock Internat Company For Helio Energy Interhelioecogalaxy | METHOD FOR CONVERTING LOW-RATE AIR FLOW ENERGY |
| JP4625299B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2011-02-02 | 白川 利久 | 輻射熱型原子力発電装置 |
| FR2903740B1 (fr) * | 2006-07-17 | 2009-02-20 | Marc Raynal | Dispositif de production d'energie mecanique au moyen d'une cheminee divergente telescopique et auto-sustentee. |
| WO2008022372A1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Pure Solar Power (Ip) Pty Ltd | Device for generating electricity from solar power |
| JP5503641B2 (ja) * | 2009-04-15 | 2014-05-28 | 観音エナジー株式会社 | 太陽熱発電装置 |
| CN103857906B (zh) * | 2011-09-06 | 2016-12-21 | 巴斯夫欧洲公司 | 管道系统和用于排空管道系统的方法 |
| JP5551748B2 (ja) * | 2012-10-01 | 2014-07-16 | 裕二 大屋 | 発電装置 |
| JP6461420B1 (ja) * | 2018-10-29 | 2019-01-30 | 喜平 伊藤 | 太陽熱発電装置 |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1091158A patent/JPH0680315B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02267368A (ja) | 1990-11-01 |
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