JPH10103023A - バイナリー発電装置の制御方法 - Google Patents
バイナリー発電装置の制御方法Info
- Publication number
- JPH10103023A JPH10103023A JP25946096A JP25946096A JPH10103023A JP H10103023 A JPH10103023 A JP H10103023A JP 25946096 A JP25946096 A JP 25946096A JP 25946096 A JP25946096 A JP 25946096A JP H10103023 A JPH10103023 A JP H10103023A
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- Japan
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- evaporator
- level
- screw turbine
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バイパス配管や圧力制御弁を必要とすること
なくスクリュータービンの出力を制御できるようにす
る。 【解決手段】 蒸発器２の作動流体液面を調節してスク
リュータービン４の出力を制御する。
なくスクリュータービンの出力を制御できるようにす
る。 【解決手段】 蒸発器２の作動流体液面を調節してスク
リュータービン４の出力を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はバイナリー発電装
置の制御方法に関するもので、より詳しくは、作動流体
蒸気の膨張機関としてスクリュータービンを用いたバイ
ナリー発電装置におけるスクリュータービンの出力制御
に関するものである。
置の制御方法に関するもので、より詳しくは、作動流体
蒸気の膨張機関としてスクリュータービンを用いたバイ
ナリー発電装置におけるスクリュータービンの出力制御
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】作動流体蒸気の膨張機関として、スクリ
ュータイプの膨張機関すなわちスクリュータービンを用
いたバイナリー発電装置は、たとえば、特公平３−２９
９６１号公報、特公平３−４５２０６号公報等に記載さ
れている。この装置は図３に示すように、作動流体を蒸
発させるための蒸発器（２）と、作動流体蒸気を膨張さ
せて仕事をさせるためのスクリュータービン（４）と、
作動流体蒸気を凝縮させるための凝縮器（６）と、作動
流体を循環させるための循環ポンプ（８）とを直列に接
続した閉ループ内で作動流体を循環させて熱サイクルを
構成させ、スクリュータービン（４）で発電機（１０）
を駆動する。
ュータイプの膨張機関すなわちスクリュータービンを用
いたバイナリー発電装置は、たとえば、特公平３−２９
９６１号公報、特公平３−４５２０６号公報等に記載さ
れている。この装置は図３に示すように、作動流体を蒸
発させるための蒸発器（２）と、作動流体蒸気を膨張さ
せて仕事をさせるためのスクリュータービン（４）と、
作動流体蒸気を凝縮させるための凝縮器（６）と、作動
流体を循環させるための循環ポンプ（８）とを直列に接
続した閉ループ内で作動流体を循環させて熱サイクルを
構成させ、スクリュータービン（４）で発電機（１０）
を駆動する。
【０００３】閉ループの蒸発器（２）出口側と凝縮器
（６）入口側とをバイパス配管（１２）で接続し、この
バイパス配管（１２）に設けた蒸発圧力制御弁（１４）
により作動流体の蒸発器圧力を一定にするとともに、ス
クリュータービン（４）の入口側に設けた制御弁（１
６）でスクリュータービン入口蒸気量を制御することに
よって、スクリュータービン（４）の出力、ひいては発
電機（１０）の出力／回転数を制御するようになってい
る。
（６）入口側とをバイパス配管（１２）で接続し、この
バイパス配管（１２）に設けた蒸発圧力制御弁（１４）
により作動流体の蒸発器圧力を一定にするとともに、ス
クリュータービン（４）の入口側に設けた制御弁（１
６）でスクリュータービン入口蒸気量を制御することに
よって、スクリュータービン（４）の出力、ひいては発
電機（１０）の出力／回転数を制御するようになってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御方法は上述
のようなバイパス制御であるため、バイパス配管や蒸発
圧力制御弁が必要であり、また、蒸発圧力制御弁が開く
と作動流体の循環量が増えてポンプ動力が大きくなる、
といった問題がある。
のようなバイパス制御であるため、バイパス配管や蒸発
圧力制御弁が必要であり、また、蒸発圧力制御弁が開く
と作動流体の循環量が増えてポンプ動力が大きくなる、
といった問題がある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、バイパス配管
や圧力制御弁を必要とすることなくスクリュータービン
の出力を制御できるようにすることである。
や圧力制御弁を必要とすることなくスクリュータービン
の出力を制御できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、蒸発器の作
動流体液面を制御することでスクリュータービンの出力
を制御するようにしたものである。
動流体液面を制御することでスクリュータービンの出力
を制御するようにしたものである。
【０００７】すなわち、この発明のバイナリー発電装置
の制御方法は、作動流体の蒸発器と、作動流体蒸気に膨
張仕事をさせるためのスクリュータービンと、作動流体
蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動流体を循環させ
るための循環ポンプとを直列に接続した閉ループ内で作
動流体を循環させて熱サイクルを構成させ、スクリュー
タービンで発電機を駆動するようにしたバイナリー発電
装置において、蒸発器の作動流体液面を調節してスクリ
ュータービンの出力を制御することを特徴とする。
の制御方法は、作動流体の蒸発器と、作動流体蒸気に膨
張仕事をさせるためのスクリュータービンと、作動流体
蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動流体を循環させ
るための循環ポンプとを直列に接続した閉ループ内で作
動流体を循環させて熱サイクルを構成させ、スクリュー
タービンで発電機を駆動するようにしたバイナリー発電
装置において、蒸発器の作動流体液面を調節してスクリ
ュータービンの出力を制御することを特徴とする。
【０００８】蒸発器の伝熱性能は作動流体液面により大
きく変わる。たとえば、蒸発器の作動流体液面を下げる
と作動流体の蒸発圧力が下がり、スクリュータービンの
出力が低下する。したがって、蒸発器の作動流体の液面
を調節することによってスクリュータービンの出力を制
御することができる。
きく変わる。たとえば、蒸発器の作動流体液面を下げる
と作動流体の蒸発圧力が下がり、スクリュータービンの
出力が低下する。したがって、蒸発器の作動流体の液面
を調節することによってスクリュータービンの出力を制
御することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示すように、バイナリー発
電装置は、作動流体の蒸発器（２）と、スクリューター
ビン（４）と、凝縮器（６）と、循環ポンプ（８）とを
閉ループに接続し、この閉ループ内で作動流体を循環さ
せて熱サイクルを構成させるようにしたものである。
電装置は、作動流体の蒸発器（２）と、スクリューター
ビン（４）と、凝縮器（６）と、循環ポンプ（８）とを
閉ループに接続し、この閉ループ内で作動流体を循環さ
せて熱サイクルを構成させるようにしたものである。
【００１０】作動流体はまず蒸発器（２）で熱源流体か
ら熱を奪って蒸発する。蒸発器（２）で発生した作動流
体の蒸気はスクリュータービン（４）に供給され、スク
リュータービン（４）内を通過する間に膨張して仕事を
し、これにより発電機（１０）を駆動する。スクリュー
タービン（４）から排出された作動流体の蒸気は凝縮器
（６）で冷却水に熱を奪われて凝縮する。作動流体の凝
縮液は循環ポンプ（８）で再び蒸発器（２）に送られ
る。
ら熱を奪って蒸発する。蒸発器（２）で発生した作動流
体の蒸気はスクリュータービン（４）に供給され、スク
リュータービン（４）内を通過する間に膨張して仕事を
し、これにより発電機（１０）を駆動する。スクリュー
タービン（４）から排出された作動流体の蒸気は凝縮器
（６）で冷却水に熱を奪われて凝縮する。作動流体の凝
縮液は循環ポンプ（８）で再び蒸発器（２）に送られ
る。
【００１１】蒸発器（２）と凝縮器（６）に、それぞ
れ、作動流体の液面を検出するための液面計（１８，２
０）を設置し、これらの液面計（１８，２０）からの信
号を制御器（２２）に入力し、制御器（２２）は液面計
（１８，２０）からの信号に基づいて循環ポンプ（８）
の駆動モータに制御信号を出力する。
れ、作動流体の液面を検出するための液面計（１８，２
０）を設置し、これらの液面計（１８，２０）からの信
号を制御器（２２）に入力し、制御器（２２）は液面計
（１８，２０）からの信号に基づいて循環ポンプ（８）
の駆動モータに制御信号を出力する。
【００１２】閉ループ内に充填した作動流体の量は一定
である。したがって、凝縮器（６）に作動流体が集まる
と、凝縮器（６）の作動流体液面が上がり、逆に蒸発器
（２）では作動流体液面が下がる。なお、凝縮器（６）
の作動流体液面は循環ポンプ（８）が空回りしないよう
に下限が設定されている。したがって、蒸発器（２）の
作動流体液面を上げるときには凝縮器（８）の作動流体
液面が当該下限を下回らないように配慮する必要があ
る。
である。したがって、凝縮器（６）に作動流体が集まる
と、凝縮器（６）の作動流体液面が上がり、逆に蒸発器
（２）では作動流体液面が下がる。なお、凝縮器（６）
の作動流体液面は循環ポンプ（８）が空回りしないよう
に下限が設定されている。したがって、蒸発器（２）の
作動流体液面を上げるときには凝縮器（８）の作動流体
液面が当該下限を下回らないように配慮する必要があ
る。
【００１３】図２のフローチャートに従って説明する
と、出力を増加させるときは、まず蒸発器（２）の作動
流体液面が最大かどうかの判断をする（ステップＳ
１）。蒸発器（２）の作動流体液面が最大のときはそれ
以上液面を上げることができないため、元に戻る。蒸発
器（２）の作動流体液面が最大でないならば、次に凝縮
器（６）の作動流体液面が最小かどうかの判断をする
（ステップＳ２）。凝縮器（６）の作動流体液面が最小
のときは、上述の理由からそれ以上液面を下げることが
できないため、元に戻る。凝縮器（６）の作動流体液面
が最小でないならば、蒸発器（２）の作動流体液面を上
げ（ステップＳ３）、これによりスクリュータービン
（４）の出力を上げる。蒸発器（２）の作動流体液面を
上げるための具体的な操作は、循環ポンプ（８）の回転
数を上げて蒸発器（２）により多くの作動流体を送り込
むことである。
と、出力を増加させるときは、まず蒸発器（２）の作動
流体液面が最大かどうかの判断をする（ステップＳ
１）。蒸発器（２）の作動流体液面が最大のときはそれ
以上液面を上げることができないため、元に戻る。蒸発
器（２）の作動流体液面が最大でないならば、次に凝縮
器（６）の作動流体液面が最小かどうかの判断をする
（ステップＳ２）。凝縮器（６）の作動流体液面が最小
のときは、上述の理由からそれ以上液面を下げることが
できないため、元に戻る。凝縮器（６）の作動流体液面
が最小でないならば、蒸発器（２）の作動流体液面を上
げ（ステップＳ３）、これによりスクリュータービン
（４）の出力を上げる。蒸発器（２）の作動流体液面を
上げるための具体的な操作は、循環ポンプ（８）の回転
数を上げて蒸発器（２）により多くの作動流体を送り込
むことである。
【００１４】出力を減らすときは、循環ポンプ（８）の
回転数を下げて凝縮器（６）の作動流体液面を上げる。
これにより蒸発器（２）へ送り込まれる作動流体の量が
減少するので、蒸発器（２）の作動流体液面が下がって
出力が低下する。
回転数を下げて凝縮器（６）の作動流体液面を上げる。
これにより蒸発器（２）へ送り込まれる作動流体の量が
減少するので、蒸発器（２）の作動流体液面が下がって
出力が低下する。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、スク
リュータービンの出力を蒸発器における作動流体の液面
を調節することによって制御するため、バイパス配管や
蒸発圧力制御弁を設ける必要がなくなり、コストの低減
を図ることができる。また、従来のように蒸発圧力制御
弁が開いたとき作動流体循環量が増えてポンプ動力が大
きくなるといったことがないため、部分負荷時の熱消費
量を下げることができるという利点もある。
リュータービンの出力を蒸発器における作動流体の液面
を調節することによって制御するため、バイパス配管や
蒸発圧力制御弁を設ける必要がなくなり、コストの低減
を図ることができる。また、従来のように蒸発圧力制御
弁が開いたとき作動流体循環量が増えてポンプ動力が大
きくなるといったことがないため、部分負荷時の熱消費
量を下げることができるという利点もある。
【図１】バイナリー発電装置の系統図である。
【図２】制御ステップを説明するためのフローチャート
である。
である。
【図３】従来の技術を示す系統図である。
２ 蒸発器 ４ スクリュータービン ６ 凝縮器 ８ 循環ポンプ 10 発電機 18 液面計 20 液面計 22 制御器
Claims (1)
- 【請求項１】 作動流体の蒸発器と、作動流体蒸気に膨
張仕事をさせるためのスクリュータービンと、作動流体
蒸気を凝縮させるための凝縮器と、作動流体を循環させ
るための循環ポンプとを直列に接続した閉ループ内で作
動流体を循環させて熱サイクルを構成させ、スクリュー
タービンで発電機を駆動するようにしたバイナリー発電
装置において、蒸発器の作動流体液面を調節してスクリ
ュータービンの出力を制御することを特徴とするバイナ
リー発電装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25946096A JPH10103023A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | バイナリー発電装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25946096A JPH10103023A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | バイナリー発電装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103023A true JPH10103023A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17334383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25946096A Withdrawn JPH10103023A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | バイナリー発電装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10103023A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009136916A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Utc Power Corporation | Active stress control during rapid shut down |
| CN101922319A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-22 | 深圳市海利科科技开发有限公司 | 一种螺杆膨胀动力机及其控制系统 |
| JP2012202269A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Kobe Steel Ltd | バイナリー発電装置及びその制御方法 |
| JP2012217240A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Kobe Steel Ltd | 発電システムを備えたローカル電力系統の制御方法及びローカル電力系統 |
| JP2012225177A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Kobe Steel Ltd | 発電装置 |
| KR101375980B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2014-03-19 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 기어 펌프 |
| CN105089727A (zh) * | 2014-05-13 | 2015-11-25 | 株式会社神户制钢所 | 热能回收装置 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25946096A patent/JPH10103023A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009136916A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Utc Power Corporation | Active stress control during rapid shut down |
| US9574808B2 (en) | 2008-05-07 | 2017-02-21 | United Technologies Corporation | Active stress control during rapid shut down |
| CN101922319A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-22 | 深圳市海利科科技开发有限公司 | 一种螺杆膨胀动力机及其控制系统 |
| JP2012202269A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Kobe Steel Ltd | バイナリー発電装置及びその制御方法 |
| JP2012217240A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Kobe Steel Ltd | 発電システムを備えたローカル電力系統の制御方法及びローカル電力系統 |
| JP2012225177A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Kobe Steel Ltd | 発電装置 |
| KR101375980B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2014-03-19 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 기어 펌프 |
| CN105089727A (zh) * | 2014-05-13 | 2015-11-25 | 株式会社神户制钢所 | 热能回收装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |