JPH0794815B2 - 温度差発電装置 - Google Patents
温度差発電装置Info
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- JPH0794815B2 JPH0794815B2 JP5236432A JP23643293A JPH0794815B2 JP H0794815 B2 JPH0794815 B2 JP H0794815B2 JP 5236432 A JP5236432 A JP 5236432A JP 23643293 A JP23643293 A JP 23643293A JP H0794815 B2 JPH0794815 B2 JP H0794815B2
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- Japan
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- fluid
- heat source
- cold working
- tank
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
- F03G7/05—Ocean thermal energy conversion, i.e. OTEC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
- F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
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- 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
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高熱源と低熱源を利用
して発電する、いわゆる温度差発電装置に関し、特に蒸
発器、気液分離器、吸収器、再生器とを設けることによ
り発電効果を改善するとともに、蒸発器や凝縮器の熱効
率を増進し、装置の建設費を減少しようとするものであ
る。
して発電する、いわゆる温度差発電装置に関し、特に蒸
発器、気液分離器、吸収器、再生器とを設けることによ
り発電効果を改善するとともに、蒸発器や凝縮器の熱効
率を増進し、装置の建設費を減少しようとするものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】海洋表層における高温の温海水と海洋深
層における低温の冷海水との温度差を利用して電力を得
るこの種海洋温度差発電装置は、従来、蒸発器、発電機
と連結したタービン及び凝縮器各１台を主機器として構
成されていた。しかして、温海水を蒸発器に流通させる
とともに冷海水を凝縮器に流通させて、両者間の温度差
により作動流体を蒸発させるとともに凝縮させ、その間
にタービンを駆動して発電するに当り、蒸発器を流通す
る温海水は、海洋の表層から採取するので温度が15〜33
℃と高く、その中に浮遊するプランクトン、魚介類の
卵、塵埃等の汚物が主機器の伝熱面に付着して熱伝導効
率を低下させるという欠点があった。かかる欠点を除去
するための一般的汚れ防止方法として、生物汚れに対し
ては、流通海水に塩素を注入し、あるいは、流通海水中
に電極を設け、電気分解により塩素を発生させる等の方
法があり、また、その他の汚れに対しては、スポンジボ
ール、ブラシ等を流通海水とともに主機器内を流通させ
る等の方法がある。しかしながら、海洋温度差発電にお
いては熱交換の温度差が小さいために流通海水の量が膨
大となるので、かかる一般的汚れ防止方法によると、コ
スト高及び環境汚染等の問題が生じた。すなわち、スポ
ンジボール、ブラシ等を用いる方法では多量のスポンジ
ボールやブラシを必要とする他、全般に、流通抵抗の増
加に基づく揚水ポンプの消費動力増による正味出力の低
下を来すため、設備費上昇及び発電単価の上昇をもたら
す結果となった。
層における低温の冷海水との温度差を利用して電力を得
るこの種海洋温度差発電装置は、従来、蒸発器、発電機
と連結したタービン及び凝縮器各１台を主機器として構
成されていた。しかして、温海水を蒸発器に流通させる
とともに冷海水を凝縮器に流通させて、両者間の温度差
により作動流体を蒸発させるとともに凝縮させ、その間
にタービンを駆動して発電するに当り、蒸発器を流通す
る温海水は、海洋の表層から採取するので温度が15〜33
℃と高く、その中に浮遊するプランクトン、魚介類の
卵、塵埃等の汚物が主機器の伝熱面に付着して熱伝導効
率を低下させるという欠点があった。かかる欠点を除去
するための一般的汚れ防止方法として、生物汚れに対し
ては、流通海水に塩素を注入し、あるいは、流通海水中
に電極を設け、電気分解により塩素を発生させる等の方
法があり、また、その他の汚れに対しては、スポンジボ
ール、ブラシ等を流通海水とともに主機器内を流通させ
る等の方法がある。しかしながら、海洋温度差発電にお
いては熱交換の温度差が小さいために流通海水の量が膨
大となるので、かかる一般的汚れ防止方法によると、コ
スト高及び環境汚染等の問題が生じた。すなわち、スポ
ンジボール、ブラシ等を用いる方法では多量のスポンジ
ボールやブラシを必要とする他、全般に、流通抵抗の増
加に基づく揚水ポンプの消費動力増による正味出力の低
下を来すため、設備費上昇及び発電単価の上昇をもたら
す結果となった。
【０００３】したがって、従来の海洋温度差発電装置に
は、一般的汚れ防止方法を適用し難く、コスト高になる
という欠点があった。
は、一般的汚れ防止方法を適用し難く、コスト高になる
という欠点があった。
【０００４】本発明者等は海洋温度差発電装置（特公平
２−1989号公報）及び海洋温度差発電における制御装置
（特公平２−1990号公報）を発明した。この種の海洋温
度差発電装置においては、従来アンモニア、フロン、水
等の純度の高い、いわゆる単一成分媒体を作動流体とし
て利用したランキンサイクルや再生サイクルが使用され
ていた。
２−1989号公報）及び海洋温度差発電における制御装置
（特公平２−1990号公報）を発明した。この種の海洋温
度差発電装置においては、従来アンモニア、フロン、水
等の純度の高い、いわゆる単一成分媒体を作動流体とし
て利用したランキンサイクルや再生サイクルが使用され
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これまでのランキンサ
イクルでは、サイクルの熱効率は小さく、そのために蒸
発器や凝縮器の面積は膨大なものとなり、発電コストが
高くついた。この欠点をなくすべく、作動流体にアンモ
ニアと水の混合物を利用したサイクルが提案された。こ
れをカリーナサイクルという。このカリーナサイクルで
は、従来のランキンサイクルに比較すると、サイクルの
熱効率は高くなるが、蒸発器と凝縮器の熱効率が低下す
るために、サイクルの熱効率の上昇分を経済コストの面
で相殺してしまう欠点がある。また混合蒸気の全量を凝
縮器に通すので、凝縮器の面積はランキンサイクルより
も大きくなり、低熱源の流量が多くなり、発電装置の建
設コストが高くなるとともに、低熱源や高熱源を送るた
めの動力が大きくなり、経済的に得策でない欠点を有す
る。
イクルでは、サイクルの熱効率は小さく、そのために蒸
発器や凝縮器の面積は膨大なものとなり、発電コストが
高くついた。この欠点をなくすべく、作動流体にアンモ
ニアと水の混合物を利用したサイクルが提案された。こ
れをカリーナサイクルという。このカリーナサイクルで
は、従来のランキンサイクルに比較すると、サイクルの
熱効率は高くなるが、蒸発器と凝縮器の熱効率が低下す
るために、サイクルの熱効率の上昇分を経済コストの面
で相殺してしまう欠点がある。また混合蒸気の全量を凝
縮器に通すので、凝縮器の面積はランキンサイクルより
も大きくなり、低熱源の流量が多くなり、発電装置の建
設コストが高くなるとともに、低熱源や高熱源を送るた
めの動力が大きくなり、経済的に得策でない欠点を有す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上述し
た従来の欠点を除去し、発電効率を向上させ、設備コス
トを低減させ、高熱源と低熱源を汲み上げるための動力
を低減した温度差発電装置を提供しようとするものであ
る。
た従来の欠点を除去し、発電効率を向上させ、設備コス
トを低減させ、高熱源と低熱源を汲み上げるための動力
を低減した温度差発電装置を提供しようとするものであ
る。
【０００７】本発明は、高熱源用ポンプより供給される
高熱源流体と冷熱源用ポンプより供給される冷作動流体
とを熱交換する蒸発器と、低熱源用ポンプに接続され低
熱源流体を供給される主凝縮タンクとの間に、前記蒸発
器に接続された気液分離器と、前記分離器に接続された
複数組のタービン及び発電機と、前記タービンの後段に
接続され再生された作動流体と熱交換する吸収器と、前
記分離器で分離された液体を受けて冷作動流体と熱交換
する再生器と、再生器の再生液体を前記吸収器に送り熱
交換するための減圧弁をもった管系統と、前記初段ター
ビンの排出流体と冷作動流体とを熱交換する加熱器と、
前記加熱器に排出流体を一時的に貯溜するタンクと、主
凝縮タンクと吸収器とに接続された補助凝縮タンクと、
前記補助凝縮タンクに接続せられ冷作動流体を貯溜する
低熱源よりの冷作動流体の貯溜タンクと、前記加熱器と
再生器及び蒸発器に冷作動流体を送給するポンプをもっ
た管路とより成り、冷作動流体を高熱源流体により蒸発
気化した流体を分離器で気液分離し、高熱気化した作動
流体のみをタービンに送り、発電する系を少くとも２段
設け、最終段タービンよりの排出流体を吸収器及び主凝
縮タンクで冷作動流体と熱交換させて再凝縮した冷作動
流体を冷却管路を通じて循環させるようにしたことを特
徴とする温度差発電装置にある。
高熱源流体と冷熱源用ポンプより供給される冷作動流体
とを熱交換する蒸発器と、低熱源用ポンプに接続され低
熱源流体を供給される主凝縮タンクとの間に、前記蒸発
器に接続された気液分離器と、前記分離器に接続された
複数組のタービン及び発電機と、前記タービンの後段に
接続され再生された作動流体と熱交換する吸収器と、前
記分離器で分離された液体を受けて冷作動流体と熱交換
する再生器と、再生器の再生液体を前記吸収器に送り熱
交換するための減圧弁をもった管系統と、前記初段ター
ビンの排出流体と冷作動流体とを熱交換する加熱器と、
前記加熱器に排出流体を一時的に貯溜するタンクと、主
凝縮タンクと吸収器とに接続された補助凝縮タンクと、
前記補助凝縮タンクに接続せられ冷作動流体を貯溜する
低熱源よりの冷作動流体の貯溜タンクと、前記加熱器と
再生器及び蒸発器に冷作動流体を送給するポンプをもっ
た管路とより成り、冷作動流体を高熱源流体により蒸発
気化した流体を分離器で気液分離し、高熱気化した作動
流体のみをタービンに送り、発電する系を少くとも２段
設け、最終段タービンよりの排出流体を吸収器及び主凝
縮タンクで冷作動流体と熱交換させて再凝縮した冷作動
流体を冷却管路を通じて循環させるようにしたことを特
徴とする温度差発電装置にある。
【０００８】
【作用】本発明で言う温度差発電装置とは、高熱源とし
て、海洋装置における高温の温海水、温泉水、地下から
汲みだした地熱水や水蒸気、工場から排出する温排水や
水蒸気や温排気、火力発電所や原子力発電所から排出さ
れる温排水や水蒸気や温排気、ゴミ焼却炉及び下水処理
場の温排水や温排ガス、原子炉の冷却水等を使用し、低
熱源としては、海洋の深層における低温の冷海水、クー
リングタワーで冷却された水、海洋表層の水、河川水、
地下水、ＬＮＧ、ＬＰＧ等を使用して発電する発電シス
テムを言う。
て、海洋装置における高温の温海水、温泉水、地下から
汲みだした地熱水や水蒸気、工場から排出する温排水や
水蒸気や温排気、火力発電所や原子力発電所から排出さ
れる温排水や水蒸気や温排気、ゴミ焼却炉及び下水処理
場の温排水や温排ガス、原子炉の冷却水等を使用し、低
熱源としては、海洋の深層における低温の冷海水、クー
リングタワーで冷却された水、海洋表層の水、河川水、
地下水、ＬＮＧ、ＬＰＧ等を使用して発電する発電シス
テムを言う。
【０００９】本発明はこのような温度差発電装置の発電
効率を改善し、蒸発器や凝縮器の熱効率を増進するよう
改良し、装置の建設費を減少することにより温度差発電
が経済的に成り立つようにしたものである。
効率を改善し、蒸発器や凝縮器の熱効率を増進するよう
改良し、装置の建設費を減少することにより温度差発電
が経済的に成り立つようにしたものである。
【００１０】
【実施例】以下に図面を参照して、実施例につき本発明
を詳細に説明する。図１に示す構成の本発明温度差発電
装置Ａは、蒸発器８、分離器９、再生器11、加熱器12、
吸収器15、主凝縮器16、補助凝縮器17、タンク18，19と
２台のタービン10，14、発電機５，６と減圧弁７、高熱
源用ポンプ１と低熱源用ポンプ４、作動流体ポンプ２，
３から構成されている。それらの各部を配管及びバルブ
を介して相互に連通して連結してある。
を詳細に説明する。図１に示す構成の本発明温度差発電
装置Ａは、蒸発器８、分離器９、再生器11、加熱器12、
吸収器15、主凝縮器16、補助凝縮器17、タンク18，19と
２台のタービン10，14、発電機５，６と減圧弁７、高熱
源用ポンプ１と低熱源用ポンプ４、作動流体ポンプ２，
３から構成されている。それらの各部を配管及びバルブ
を介して相互に連通して連結してある。
【００１１】本発明を更に詳述すると、高熱源用ポンプ
１に蒸発器８を接続し、高熱源ポンプ１より供給される
高熱源流体と、低熱源用作動ポンプ２より送られてくる
冷作動流体とを熱交換して作動流体を気液混合の状態と
して、蒸発器８に接続された分離器９に送り、ここで気
液分離し、分離された蒸気をタービン10に送り、ここで
タービン10及びこれに接続された発電機５を回転させ発
電をする。初段タービン10より排出された蒸気は高温高
圧であるので、次の段のタービン14に送り、これに直結
された発電機６を回転し発電をする。一方、分離器９で
気液分離して得られた液体は未だ高温であるので、再生
器11に送り、再生器11で作動流体ポンプ18より送られて
来る冷作動流体と熱交換し、温められた作動流体は蒸発
器８に送られ、高熱源用ポンプ１より送られて来る高熱
源流体と熱交換する。また、初段タービン10の排出蒸気
の一部を分岐し、加熱器12に導き、作動流体ポンプ３よ
り送られて来る冷作動流体と熱交換するようにし、加熱
器12で熱交換により冷却されて凝縮された冷水と、熱交
換で温められた作動流体とをタンク18に貯溜し、このタ
ンク18に接続された作動流体ポンプ２により貯溜流体を
再生器11に送るように配管する。終段のタービン14より
の排出蒸気は吸収器15に導き、再生器11より減圧弁７を
介して送られて来る流体と混合し、吸収した液体は補助
凝縮タンク17に送り、更に低温まで凝縮し、低熱源流体
の貯溜タンク19に送り、これに接続された作動流体ポン
プ３により、低熱源流体を加熱器12に送り熱交換するよ
う配管する。吸収器15より排出される気体は主凝縮タン
ク16に送られ、低熱源用ポンプ４より送られて来る低熱
源流体と熱交換して、液体となり補助凝縮タンク17に送
られ、低熱源用ポンプ４より送られる低熱源流体を分岐
管21で分岐して、補助凝縮タンク17に導き、ここで熱交
換し、冷却された作動流体を貯溜タンク19に貯溜する。
このタンク19に接続された作動流体ポンプ３により、冷
作動流体を加熱器12に送るよう配管する。13は配管系に
設けた熱シールジャケットを示す。20，21は冷熱源用ポ
ンプ４より主凝縮器16に至る管系を分岐した分岐管を示
す。
１に蒸発器８を接続し、高熱源ポンプ１より供給される
高熱源流体と、低熱源用作動ポンプ２より送られてくる
冷作動流体とを熱交換して作動流体を気液混合の状態と
して、蒸発器８に接続された分離器９に送り、ここで気
液分離し、分離された蒸気をタービン10に送り、ここで
タービン10及びこれに接続された発電機５を回転させ発
電をする。初段タービン10より排出された蒸気は高温高
圧であるので、次の段のタービン14に送り、これに直結
された発電機６を回転し発電をする。一方、分離器９で
気液分離して得られた液体は未だ高温であるので、再生
器11に送り、再生器11で作動流体ポンプ18より送られて
来る冷作動流体と熱交換し、温められた作動流体は蒸発
器８に送られ、高熱源用ポンプ１より送られて来る高熱
源流体と熱交換する。また、初段タービン10の排出蒸気
の一部を分岐し、加熱器12に導き、作動流体ポンプ３よ
り送られて来る冷作動流体と熱交換するようにし、加熱
器12で熱交換により冷却されて凝縮された冷水と、熱交
換で温められた作動流体とをタンク18に貯溜し、このタ
ンク18に接続された作動流体ポンプ２により貯溜流体を
再生器11に送るように配管する。終段のタービン14より
の排出蒸気は吸収器15に導き、再生器11より減圧弁７を
介して送られて来る流体と混合し、吸収した液体は補助
凝縮タンク17に送り、更に低温まで凝縮し、低熱源流体
の貯溜タンク19に送り、これに接続された作動流体ポン
プ３により、低熱源流体を加熱器12に送り熱交換するよ
う配管する。吸収器15より排出される気体は主凝縮タン
ク16に送られ、低熱源用ポンプ４より送られて来る低熱
源流体と熱交換して、液体となり補助凝縮タンク17に送
られ、低熱源用ポンプ４より送られる低熱源流体を分岐
管21で分岐して、補助凝縮タンク17に導き、ここで熱交
換し、冷却された作動流体を貯溜タンク19に貯溜する。
このタンク19に接続された作動流体ポンプ３により、冷
作動流体を加熱器12に送るよう配管する。13は配管系に
設けた熱シールジャケットを示す。20，21は冷熱源用ポ
ンプ４より主凝縮器16に至る管系を分岐した分岐管を示
す。
【００１２】本発明の実施にあたっては、蒸発器８、主
凝縮器16は、単一ではなく、複数ヶ設置すると更に有効
である。また、タービン10，14と加熱器12は図示の実施
例のものに加えて２組または複数組設置すると更に有効
である。
凝縮器16は、単一ではなく、複数ヶ設置すると更に有効
である。また、タービン10，14と加熱器12は図示の実施
例のものに加えて２組または複数組設置すると更に有効
である。
【００１３】図示の構成例において、本発明で使用する
作動流体は２ないし３成分の沸点の異なる混合物からな
る作動流体とし、この作動流体が作動流体ポンプ２によ
ってタンク18から再生器11に送られてくる。そして再生
器11において分離器９によって分離された混合液によっ
て加熱された後、蒸発器８において高熱源用ポンプ１で
送られてきた高温流体によって加熱され、沸騰蒸発す
る。このような構造にすることによって、再生器11で若
干の気泡が発生し、蒸発器８の熱伝達性能を高めること
ができる。その際、蒸発器８内では、混合物の温度及び
圧力は加熱とともに高くなっていく。混合物の作動流体
は、蒸気分と液分が混在した状態で分離器９に至る。
作動流体は２ないし３成分の沸点の異なる混合物からな
る作動流体とし、この作動流体が作動流体ポンプ２によ
ってタンク18から再生器11に送られてくる。そして再生
器11において分離器９によって分離された混合液によっ
て加熱された後、蒸発器８において高熱源用ポンプ１で
送られてきた高温流体によって加熱され、沸騰蒸発す
る。このような構造にすることによって、再生器11で若
干の気泡が発生し、蒸発器８の熱伝達性能を高めること
ができる。その際、蒸発器８内では、混合物の温度及び
圧力は加熱とともに高くなっていく。混合物の作動流体
は、蒸気分と液分が混在した状態で分離器９に至る。
【００１４】この作動流体の好ましい例としては、アン
モニアに若干の水を加えたものや、フロン134aに若干の
フロン32を加えたものがあげられる。また、高熱源と低
熱源の状態においては、フロン134aにそれぞれ若干のフ
ロン32と123 を付加したものが有効な場合がある。また
実際に炭化水素化合物の沸点の異なるものを組み合わせ
ることもできる。
モニアに若干の水を加えたものや、フロン134aに若干の
フロン32を加えたものがあげられる。また、高熱源と低
熱源の状態においては、フロン134aにそれぞれ若干のフ
ロン32と123 を付加したものが有効な場合がある。また
実際に炭化水素化合物の沸点の異なるものを組み合わせ
ることもできる。
【００１５】本発明の実施例においては、アンモニアや
フロン134aを物質Ａ、水とフロン32を物質Ｂと呼ぶ。
フロン134aを物質Ａ、水とフロン32を物質Ｂと呼ぶ。
【００１６】分離器９においては、物質Ａの成分が多い
混合蒸気と物質Ａの成分が多い混合液体が分離される。
そして物質Ａの成分の多い混合蒸気はタービン10に至っ
て、そこを通過することによって膨張し、仕事を行って
タービンを駆動せしめ、しかる後に発電機５を回転させ
発電をする。タービン10を出た混合蒸気は、その出口で
タービン14の方に通るものと加熱器12に通るものとに分
離される。この分離の割合は、発電能力を最大にするた
めの理論によって自ずと決められる。適当な割合に分離
することによって、主凝縮器16に至る混合蒸気の量をラ
ンキンサイクルやカリーナサイクルより著しく減少させ
ることができる。そのために主凝縮器16での伝熱面積、
冷却するための冷却源の量を減少せしめることができ
る。
混合蒸気と物質Ａの成分が多い混合液体が分離される。
そして物質Ａの成分の多い混合蒸気はタービン10に至っ
て、そこを通過することによって膨張し、仕事を行って
タービンを駆動せしめ、しかる後に発電機５を回転させ
発電をする。タービン10を出た混合蒸気は、その出口で
タービン14の方に通るものと加熱器12に通るものとに分
離される。この分離の割合は、発電能力を最大にするた
めの理論によって自ずと決められる。適当な割合に分離
することによって、主凝縮器16に至る混合蒸気の量をラ
ンキンサイクルやカリーナサイクルより著しく減少させ
ることができる。そのために主凝縮器16での伝熱面積、
冷却するための冷却源の量を減少せしめることができ
る。
【００１７】タービン14に至った混合蒸気は、そこで仕
事をし発電機６を回転して発電をさせた後、タービン14
を通過し、吸収器15に至る。一方、分離器９で分離され
た混合液体は、再生器11でタンク18よりポンプ２によっ
て送られてきた低温の混合液体を加熱した後、減圧弁７
で適当な圧力に減圧され、これが吸収器15に送られる。
そこで、タービン14を通過してきた混合蒸気と混合し吸
収する。そして再び濃い濃度になった混合蒸気は、主凝
縮器16に至り、そこで冷熱源用ポンプ４によって送られ
てきた低熱源流体によって凝縮され混合液体となる。
事をし発電機６を回転して発電をさせた後、タービン14
を通過し、吸収器15に至る。一方、分離器９で分離され
た混合液体は、再生器11でタンク18よりポンプ２によっ
て送られてきた低温の混合液体を加熱した後、減圧弁７
で適当な圧力に減圧され、これが吸収器15に送られる。
そこで、タービン14を通過してきた混合蒸気と混合し吸
収する。そして再び濃い濃度になった混合蒸気は、主凝
縮器16に至り、そこで冷熱源用ポンプ４によって送られ
てきた低熱源流体によって凝縮され混合液体となる。
【００１８】吸収器15で若干残った混合液は、補助凝縮
器17に送られそこで更に冷却される。主凝縮器16で凝縮
された混合液と未凝縮の混合蒸気も補助凝縮器17に至
り、そこで完全に凝縮されて冷却された後、タンク19に
至り、そこに貯められる。
器17に送られそこで更に冷却される。主凝縮器16で凝縮
された混合液と未凝縮の混合蒸気も補助凝縮器17に至
り、そこで完全に凝縮されて冷却された後、タンク19に
至り、そこに貯められる。
【００１９】タンク19に貯められた混合液は、ポンプ３
によって加熱器12に送られる。そこでタービン10より出
てきた混合蒸気の一部を凝縮させた後、タンク18に送ら
れる。一方加熱器12によって凝縮させられた混合蒸気
も、混合液となりタンク18に至る。
によって加熱器12に送られる。そこでタービン10より出
てきた混合蒸気の一部を凝縮させた後、タンク18に送ら
れる。一方加熱器12によって凝縮させられた混合蒸気
も、混合液となりタンク18に至る。
【００２０】タンク18では元の濃度の混合液になり、ポ
ンプ２によって再生器11に送られる。本発明の装置で
は、このような加熱と冷却を繰返して、流体を循環させ
発電効率を向上し、かつ、経済的に成立つようにしたも
のである。本発明によると、ポンプ４によって送られて
きた低熱源の流体を連結管20，21を介して補助凝縮タン
ク17及びタンク19の熱シールジャケット13に通してやる
と、外部からの熱の進入を防止し、作動流体の再蒸発を
防止することができる。
ンプ２によって再生器11に送られる。本発明の装置で
は、このような加熱と冷却を繰返して、流体を循環させ
発電効率を向上し、かつ、経済的に成立つようにしたも
のである。本発明によると、ポンプ４によって送られて
きた低熱源の流体を連結管20，21を介して補助凝縮タン
ク17及びタンク19の熱シールジャケット13に通してやる
と、外部からの熱の進入を防止し、作動流体の再蒸発を
防止することができる。
【００２１】本発明において使用する混合流体の一例を
あげると、 アンモニア：水＝90：10〜80：20 フロン13Ａ：フロン32＝80：20〜90：10の混合率が
よい。
あげると、 アンモニア：水＝90：10〜80：20 フロン13Ａ：フロン32＝80：20〜90：10の混合率が
よい。
【００２２】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば温度差発電装置において、タービンを２段式又は
２個または複数ヶにするとともに、分離器９、再生器1
1、吸収器15を１ヶ、さらに加熱器12を１ヶまたは複数
ヶ付加することによって、タービン10の膨張の途中から
混合蒸気の一部を抽気すること及び混合液と混合蒸気を
吸収させることによって、高熱源と低熱源が保有する熱
エネルギーをより高効率で電気エネルギーに変換すると
ともに、凝縮器16の伝熱面積と低熱源の流量とを低減さ
せ、蒸発器８の熱効率を増大させるという工業上格別な
効果がある。
よれば温度差発電装置において、タービンを２段式又は
２個または複数ヶにするとともに、分離器９、再生器1
1、吸収器15を１ヶ、さらに加熱器12を１ヶまたは複数
ヶ付加することによって、タービン10の膨張の途中から
混合蒸気の一部を抽気すること及び混合液と混合蒸気を
吸収させることによって、高熱源と低熱源が保有する熱
エネルギーをより高効率で電気エネルギーに変換すると
ともに、凝縮器16の伝熱面積と低熱源の流量とを低減さ
せ、蒸発器８の熱効率を増大させるという工業上格別な
効果がある。
【図１】図１は本発明を実施する構成の一例を示すブロ
ック線図である。
ック線図である。
１ 高熱源用ポンプ ２，３ 作動流体ポンプ ４ 低熱源用ポンプ ５，６ 発電機 ７ 減圧弁 ８ 蒸発器 ９ 分離器 １０，１４ タービン １１ 再生器 １２ 加熱器 １３ 熱シールジャケット １５ 吸収器 １６ 主凝縮器 １７ 補助凝縮タンク １８ タンク １９ 貯溜タンク 20,21 分岐管
Claims (1)
- 【請求項１】 高熱源用ポンプより供給される高熱源流
体と冷作動流体用ポンプより供給される冷作動流体とを
熱交換する蒸発器と、低熱源用ポンプに接続され低熱源
流体を供給される主凝縮タンクとの間に、前記蒸発器に
接続された気液分離器と、前記分離器に接続された複数
組のタービン及び発電機と、前記タービンの後段に接続
され再生された作動流体と熱交換する吸収器と、前記分
離器で分離された液体を受けて冷作動流体と熱交換する
再生器と、再生器の再生液体を前記吸収器に送り熱交換
するための減圧弁をもった管系統と、前記初段タービン
の排出流体と冷作動流体とを熱交換する加熱器と、前記
加熱器に排出流体を供給するよう一時的に貯溜するタン
クと、主凝縮タンクと吸収器とに接続された補助凝縮タ
ンクと、前記補助凝縮タンクに接続せられ冷作動流体を
貯溜する低熱源よりの冷作動流体の貯溜タンクと、前記
加熱器と再生器及び蒸発器に冷作動流体を送給するポン
プをもった管路とより成り、冷作動流体を高熱源流体に
より蒸発気化した流体を分離器で気液分離し、高熱気化
した作動流体のみをタービンに送り、発電する系を少く
とも２段設け、最終段タービンよりの排出流体を吸収器
及び主凝縮タンクで冷作動流体と熱交換させて再凝縮し
た冷作動流体を冷却管路を通じて循環させるようにした
ことを特徴とする温度差発電装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5236432A JPH0794815B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 温度差発電装置 |
| US08/255,968 US5588297A (en) | 1993-09-22 | 1994-06-07 | Thermal power generator |
| DE69402506T DE69402506T2 (de) | 1993-09-22 | 1994-07-20 | Thermischer Kraftgenerator |
| EP94305328A EP0649985B1 (en) | 1993-09-22 | 1994-07-20 | Thermal power generator |
| CN94115035A CN1075874C (zh) | 1993-09-22 | 1994-08-05 | 热能发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5236432A JPH0794815B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 温度差発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791361A JPH0791361A (ja) | 1995-04-04 |
| JPH0794815B2 true JPH0794815B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17000672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5236432A Expired - Lifetime JPH0794815B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 温度差発電装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5588297A (ja) |
| EP (1) | EP0649985B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0794815B2 (ja) |
| CN (1) | CN1075874C (ja) |
| DE (1) | DE69402506T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6820421B2 (en) * | 2002-09-23 | 2004-11-23 | Kalex, Llc | Low temperature geothermal system |
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| SI1070830T1 (sl) | 1999-07-23 | 2008-06-30 | Exergy Inc | Postopek in aparat za pretvarjanje toplote v koristno energijo |
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-
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- 1993-09-22 JP JP5236432A patent/JPH0794815B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-07 US US08/255,968 patent/US5588297A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-20 EP EP94305328A patent/EP0649985B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-20 DE DE69402506T patent/DE69402506T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-05 CN CN94115035A patent/CN1075874C/zh not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| DE69402506T2 (de) | 1997-07-17 |
| EP0649985B1 (en) | 1997-04-09 |
| EP0649985A1 (en) | 1995-04-26 |
| DE69402506D1 (de) | 1997-05-15 |
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| US5588297A (en) | 1996-12-31 |
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| CN1075874C (zh) | 2001-12-05 |
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