JPH1026009A - Non-azeotropic mixture medium recycle generating system - Google Patents
Non-azeotropic mixture medium recycle generating systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低沸点媒体と高沸
点媒体からなる非共沸混合媒体を作動媒体とする非共沸
混合媒体サイクル発電システムに関する。The present invention relates to a non-azeotropic mixed medium cycle power generation system using a non-azeotropic mixed medium consisting of a low-boiling medium and a high-boiling medium as a working medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、比較的低温度の熱源を利用した発
電システムにおいては、低沸点媒体と高沸点媒体からな
る非共沸混合媒体を作動媒体して使用することが行われ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a power generation system using a heat source at a relatively low temperature, a non-azeotropic mixed medium composed of a low-boiling medium and a high-boiling medium is used as a working medium.
【0003】すなわち、図3は、低沸点媒体成分として
アンモニア、高沸点媒体として水を使用し、温度150
℃以下の熱源を利用した非共沸混合媒体サイクル発電シ
ステムの系統図であって、上記アンモニアと水からなる
媒体は発生器1に供給され、そこで加熱され一部蒸発
し、分離器2でアンモニアが濃厚な気相とアンモニアが
希薄な液相に分離される。That is, FIG. 3 shows that ammonia is used as a low-boiling-point medium component, water is used as a high-boiling-point medium, and a temperature of 150.degree.
FIG. 1 is a system diagram of a non-azeotropic mixed-medium cycle power generation system using a heat source of not more than 1 ° C., wherein a medium comprising ammonia and water is supplied to a generator 1, where the medium is heated and partially evaporated, Is separated into a dense gas phase and a lean liquid phase.
【0004】上記分離器2で分離された気相媒体はター
ビン3に導かれ、そこで仕事をした後、復液器4へ導入
される。[0004] The gas phase medium separated by the separator 2 is guided to a turbine 3, where it is worked, and then introduced into a condenser 4.
【0005】一方、分離器2で分離された液相の媒体
は、再生器で熱を放出し、減圧器6で減圧された後、復
液器4に導かれる。上記復液器4では、タービン3で仕
事を行った後の媒体と減圧器6で減圧された媒体が接触
混合する。そして、混合後の媒体は、蒸発前の濃度に戻
り、復液器4で冷却され凝縮した後、媒体循環ポンプ7
により昇圧され再生器5に入り、そこで前記分離器2で
分離された液相媒体によって加温された後、蒸発器1に
還流される。On the other hand, the liquid-phase medium separated by the separator 2 emits heat in the regenerator, is decompressed by the decompressor 6, and is guided to the condenser 4. In the condenser 4, the medium after performing the work in the turbine 3 and the medium depressurized by the decompressor 6 are mixed in contact. Then, the mixed medium returns to the concentration before the evaporation, is cooled and condensed by the condenser 4, and is then cooled by the medium circulation pump 7.
, And is heated by the liquid phase medium separated by the separator 2 and then returned to the evaporator 1.
【0006】また、図4は従来の非共沸混合媒体を利用
した発電システムの他の例を示す系統図であって、アン
モニアと水の混合媒体は蒸発器1で熱源との熱交換によ
って加熱され、一部蒸発し、第1の分離器8でアンモニ
アが濃厚な気相とアンモニアが希薄な液相に分離され
る。FIG. 4 is a system diagram showing another example of a conventional power generation system using a non-azeotropic mixed medium, in which a mixed medium of ammonia and water is heated by heat exchange with a heat source in an evaporator 1. Then, it is partially evaporated, and the first separator 8 separates a gas phase in which ammonia is rich and a liquid phase in which ammonia is diluted.
【0007】上記第1の分離器8で分離された気相媒体
は、タービン3に導入され、そこで仕事を行った後、第
1の復液器4aで復液される。[0007] The gas phase medium separated by the first separator 8 is introduced into the turbine 3, where it performs work, and is then condensed by the first condensate 4a.
【0008】一方、液相媒体は、再生器5で熱を放出し
て減圧器6でタービン3の出口圧力と入口圧力の間の圧
力まで減圧された後、第2の復液器4bに導入される。
上記第2の復液器4bでは、第1の復液器4aを通り吸
収循環系ポンプ9で昇圧された媒体の一部に上記減圧器
6で減圧された液相媒体が合流され、冷却源によって冷
却されて媒体循環ポンプ7によって昇圧され、再熱器5
で予熱された後、蒸発器1に還流される。On the other hand, the liquid phase medium releases heat in the regenerator 5 and is decompressed by the decompressor 6 to a pressure between the outlet pressure and the inlet pressure of the turbine 3 and then is introduced into the second condenser 4b. Is done.
In the second condenser 4b, the liquid-phase medium depressurized by the decompressor 6 is merged with a part of the medium pressurized by the absorption circulation pump 9 through the first condenser 4a and a cooling source , And pressurized by the medium circulation pump 7,
After being preheated in the evaporator 1.
【0009】また、前記吸収循環系ポンプ9の上流側及
び下流側には吸収循環系10が接続されている。すなわ
ち、吸収循環系ポンプ9で前記圧力3まで加圧された媒
体が、第2の復液器4b側と吸収循環系10側とに分流
し、上記吸収循環系10側に分流した媒体は、蒸発器1
で使用された後の熱源により第2の蒸発器11で加熱さ
れ、その後、第2の分離器12で気液分離される。An absorption circulation system 10 is connected upstream and downstream of the absorption circulation system pump 9. That is, the medium pressurized to the pressure 3 by the absorption circulation pump 9 is divided into the second condenser 4b side and the absorption circulation system 10 side, and the medium divided into the absorption circulation system 10 is Evaporator 1
Is heated in the second evaporator 11 by the heat source used in the above, and then gas-liquid separated in the second separator 12.
【0010】そして、上記第2の分離器12で気液分離
された後の気相媒体は第2の復液器4bに導かれ、吸収
循環系ポンプ9で送られる媒体と接触混合し、冷却源と
の熱交換により凝縮する。また第2の分離器12で気液
分離された液相媒体は減圧器13でタービンの出口圧力
まで減圧した後タービン排気と接触混合される。[0010] The gas phase medium after gas-liquid separation in the second separator 12 is led to a second condenser 4b, where it is mixed with the medium sent by the absorption circulating system pump 9 and cooled. Condensed by heat exchange with source. The liquid-phase medium separated by the second separator 12 is depressurized by the pressure reducer 13 to the pressure at the outlet of the turbine, and then mixed with the exhaust gas of the turbine.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
システムにおいては、蒸発器での非共沸混合媒体の特徴
である非等温蒸発特性により熱源温度変化に沿ったロー
レンツサイクルに近い熱交換が可能であり、エクセルギ
ー効率の高いサイクルの実現が可能である。By the way, in the system shown in FIG. 3, the heat exchange close to the Lorentz cycle along the heat source temperature change is caused by the non-isothermal evaporation characteristic of the non-azeotropic mixed medium in the evaporator. It is possible, and a cycle with high exergy efficiency can be realized.
【0012】図5はアンモニア・水を媒体とした98℃
の熱源時の従来方法サイクルのヒートバランスの一部を
示す図である。図5の復液器4におけるポイントAで
は、混合後のアンモニア濃度が0.9(mol/mol )とな
っているため828kPaといった高い圧力での凝縮と
なっており、媒体性能を完全に発揮できていない等の問
題がある。FIG. 5 shows a temperature of 98 ° C. using ammonia / water as a medium.
FIG. 4 is a diagram showing a part of the heat balance of the conventional method cycle when the heat source is used. At the point A in the condenser 4 in FIG. 5, since the ammonia concentration after mixing is 0.9 (mol / mol), the condensation is performed at a high pressure of 828 kPa, and the medium performance can be fully exhibited. There are problems such as not.
【0013】また、復液器4での媒体混合時に、タービ
ン3の排気口部であるポイントBでの媒体蒸気と分離器
2で分離された液媒体のポイントCでの媒体吸収液が完
全に混合して一様な濃度の媒体凝縮液となるためには、
復液器4での冷却源との熱交換面に媒体蒸気よりアンモ
ニア濃度の低い吸収液が液膜となり、その液膜にアンモ
ニア濃度の高い蒸気が吸収されるように連続的に冷却源
との熱交換が行われなければならない。When the medium is mixed in the condenser 4, the medium vapor at the point B which is the exhaust port of the turbine 3 and the medium absorbing liquid at the point C of the liquid medium separated by the separator 2 are completely mixed. In order to mix to a uniform concentration of the medium condensate,
On the heat exchange surface of the condenser 4 with the cooling source, an absorbing liquid having a lower ammonia concentration than the medium vapor becomes a liquid film, and the liquid film continuously communicates with the cooling source so that the vapor having a higher ammonia concentration is absorbed by the liquid film. Heat exchange must take place.
【0014】しかし、図5のヒートバランスでは、上記
ポイントBのタービン排気蒸気の流量20.5Kg/s
ecに対して、ポイントCでの吸収液の流量は5.0K
g/secであり、吸収液の流量が排気蒸気量に比し相
対的に低いため、冷却源との伝熱面にアンモニア濃度の
低い吸収液膜の形成が困難となり、熱交換器である復液
器での十分な混合及び液化が行われない恐れがある。そ
して、復液器での完全凝縮が行われない場合には、濃い
アンモニア蒸気が復液器内に残り、タービン排気圧力が
上がってしまい図5に示すヒートバランスの実現が難し
く、タービン出力が大幅に低下してしまうことがある。However, in the heat balance shown in FIG. 5, the flow rate of the turbine exhaust steam at the point B is 20.5 kg / s.
ec, the flow rate of the absorbent at point C is 5.0K
g / sec, and the flow rate of the absorbing liquid is relatively low as compared with the amount of exhaust steam, so that it is difficult to form an absorbing liquid film having a low ammonia concentration on the heat transfer surface with the cooling source. There is a risk that sufficient mixing and liquefaction may not be performed in the liquid container. If complete condensation is not performed in the condenser, dense ammonia vapor remains in the condenser and the turbine exhaust pressure rises, making it difficult to achieve the heat balance shown in FIG. In some cases.
【0015】また、図4に示すシステムで、図3のもの
と同じ熱源温度98℃と熱源流量1000t/hのヒー
トバランスによると、図6に示すように、図3に示すサ
イクルに比べ、吸収循環系とタービン排気の接触混合に
よるアンモニア濃度低下により、ポイントBでのタービ
ン排気圧力が808kPaまで下がり、タービン仕事量
が3044KWとなり50KW程度増加する。また、第
1の復液器4aに流入するポイントDでの吸収液流量が
タービン排気流量と同等以上にあるため、前述の冷却源
との伝熱面にアンモニア濃度の低い吸収液膜の形成が容
易となり、復液器でのタービン排気の完全凝縮が行われ
やすくなる。According to the system shown in FIG. 4, the same heat source temperature of 98 ° C. and the heat source flow rate of 1000 t / h as those in FIG. 3 show that, as shown in FIG. 6, compared with the cycle shown in FIG. Due to the decrease in the ammonia concentration due to the contact mixing between the circulation system and the turbine exhaust, the turbine exhaust pressure at the point B is reduced to 808 kPa, and the turbine work becomes 3044 KW, which increases by about 50 KW. Further, since the flow rate of the absorbent at point D, which flows into the first condenser 4a, is equal to or more than the flow rate of the turbine exhaust, the absorption liquid film having a low ammonia concentration is not formed on the heat transfer surface with the cooling source. This facilitates complete condensation of the turbine exhaust in the condenser.
【0016】しかし、吸収循環系でつくられる濃度が
0.84とタービン排気との濃度差が少ないためアンモ
ニアのマスバランス上、吸収液流量がタービン排気流量
に対して3倍以上となっており、第2の熱交換器11で
の入熱量が23774KWと多くなってしまい、設備コ
ストを増加する要因となる等の問題がある。However, since the concentration created by the absorption circulation system is 0.84 and the concentration difference between the turbine exhaust and the turbine exhaust gas is small, the mass flow of ammonia causes the absorption liquid flow rate to be three times or more the turbine exhaust flow rate. There is a problem that the amount of heat input in the second heat exchanger 11 is increased to 23774 KW, which causes an increase in equipment cost.
【0017】本発明はこのような点に鑑み、熱源温度と
熱源量が規定された場合、従来のシステムに比し出力を
向上し得るシステムを得ることを目的とする。In view of the foregoing, an object of the present invention is to provide a system capable of improving the output as compared with the conventional system when the heat source temperature and the heat source amount are specified.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】低沸点媒体と高沸点媒体
からなる非共沸混合媒体を作動媒体とする非共沸混合媒
体サイクル発電システムにおいて、比較的低温度の熱源
との熱交換により上記非共沸混合媒体の一部を蒸発させ
て気液二相状態とする蒸発器と、その気液二相状態の媒
体を気液分離する第1の気液分離器と、その第1の気液
分離器で分離された気相媒体が供給されるタービンと、
そのタービンからの排ガスを復液させ上記蒸発器に還流
させる第1及び第2の復液器と、第1の復液器から流出
する作動媒体の一部を取出し、加熱し気液分離した後、
液相媒体を第1の復液器においてタービンからの排気と
接触混合させる吸収循環系とを有し、前記第1の気液分
離器で分離された液相媒体を上記吸収循環系の気液分離
後の液相媒体に合流させるようにしたことを特徴とす
る。In a non-azeotropic mixed-medium cycle power generation system using a non-azeotropic mixed medium consisting of a low-boiling medium and a high-boiling medium as a working medium, heat exchange with a relatively low-temperature heat source is performed. An evaporator for evaporating a part of the non-azeotropic mixed medium into a gas-liquid two-phase state, a first gas-liquid separator for separating the medium in the gas-liquid two-phase state, and a first gas-liquid separator; A turbine supplied with a gas phase medium separated by the liquid separator,
First and second condensers for condensing the exhaust gas from the turbine and returning to the evaporator, and taking out a part of the working medium flowing out of the first condenser, heating and gas-liquid separation ,
An absorption circulation system for bringing the liquid phase medium into contact with the exhaust gas from the turbine in the first condenser, and mixing the liquid phase medium separated by the first gas-liquid separator with the gas-liquid of the absorption circulation system. It is characterized by being joined to the liquid phase medium after separation.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図1を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、図中図4と同一部分
には同一符号を付る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
【0020】アンモニアと水の混合媒体は、蒸発器1で
地熱、太陽熱温水、或はプラント排熱等の150℃以下
程度の比較的低温の熱源との熱交換によって加熱されて
一部蒸発し、第1の分離器8でアンモニアが濃厚な気相
とアンモニアが希薄な液相に分離される。そして、上記
第1の分離器8で分離された気相媒体はタービン3に導
入され、そこで仕事を行った後、第1の復液器4a及び
第2の復液器4bで復液された後、媒体循環ポンプ7に
よって昇圧され再生器5を経て蒸発器1に還流される。The mixed medium of ammonia and water is heated in the evaporator 1 by heat exchange with a relatively low-temperature heat source of about 150 ° C. or less, such as geothermal heat, solar hot water, or plant exhaust heat, and partially evaporates. In the first separator 8, the ammonia-rich gas phase and the ammonia-rich liquid phase are separated. Then, the gas phase medium separated by the first separator 8 is introduced into the turbine 3, where the work is performed, and then the liquid is condensed by the first condenser 4 a and the second condenser 4 b. Thereafter, the pressure is increased by the medium circulation pump 7 and returned to the evaporator 1 via the regenerator 5.
【0021】上記第1の復液器4aと第2の復液器4b
との間には吸収循環ポンプ9が設けられており、その吸
収循環ポンプ9の下流側と上記第1の復液器4aの作動
媒体流通管との間は吸収循環系10によって接続されて
いる。上記吸収循環系10には、前記、蒸発器1で使用
された後の熱源が供給される第2の蒸発器11、第2の
分離器12及び減圧器13が順次設けられている。The first condenser 4a and the second condenser 4b
An absorption circulation pump 9 is provided between the first and second condensers 4a, and an absorption circulation system 10 connects the downstream side of the absorption circulation pump 9 and the working medium flow pipe of the first condenser 4a. . The absorption circulation system 10 is provided with a second evaporator 11, a second separator 12, and a pressure reducer 13 to which a heat source used in the evaporator 1 is supplied.
【0022】一方、第1の分離器8の液相部は、導管1
4によって再生器5及び減圧器6を介して前記吸収循環
系10の減圧器13の下流側に接続されており、また第
2の分離器12の気相部は導管15を介して第2の復液
器4bの作動媒体流通管に接続されている。On the other hand, the liquid phase portion of the first separator 8 is connected to the conduit 1
4 is connected via a regenerator 5 and a decompressor 6 to the downstream side of the decompressor 13 of the absorption circulation system 10, and the gas phase of the second separator 12 is connected via a conduit 15 to a second It is connected to the working medium flow pipe of the condenser 4b.
【0023】しかして、タービン3で仕事を行った排ガ
スは、第1の復液器4aで復液され吸収循環系ポンプ9
で昇圧された後、第2の復液器4bでさらに復液され、
媒体循環ポンプ7によって蒸発器1側に還流される。The exhaust gas which has performed the work in the turbine 3 is condensed in the first condensate 4a,
After the pressure is increased in the second condenser 4b, the liquid is further condensed,
It is returned to the evaporator 1 side by the medium circulation pump 7.
【0024】また、上記吸収循環系ポンプ9で昇圧され
た作動媒体の一部は吸収循環系10に分流され、第2の
蒸発器11において蒸発器1で使用された後の熱源と熱
交換して加熱され第2の分離器12に導入され、そこで
気液分離される。そして、上記第2の分離器12で分離
された液相媒体は減圧器13を経て第1の復液器4aに
おいてタービン排気と接触混合される。A part of the working medium pressurized by the absorption circulation pump 9 is diverted to the absorption circulation system 10 and exchanges heat with the heat source used in the evaporator 1 in the second evaporator 11. Is heated and introduced into the second separator 12, where it is separated into gas and liquid. Then, the liquid phase medium separated by the second separator 12 passes through the decompressor 13 and is contact-mixed with the turbine exhaust in the first condenser 4a.
【0025】また、第2の分離器12で分離された気相
媒体は第2の復液器4bで作動媒体に混合される。The gas-phase medium separated by the second separator 12 is mixed with the working medium by the second condenser 4b.
【0026】ところで、第1の分離器8で気液分離され
た液相媒体は再生器5で蒸発器1に流入する作動媒体と
熱交換した後、減圧器6で減圧され、前記吸収循環系1
0の減圧器13の下流側において第2の分離器12で分
離された液相媒体と合流され、第1の復液器4aに導入
される。Incidentally, the liquid phase medium separated into gas and liquid by the first separator 8 exchanges heat with the working medium flowing into the evaporator 1 by the regenerator 5 and then is depressurized by the decompressor 6 to be decompressed by the absorption circulation system. 1
The liquid phase medium separated by the second separator 12 is merged downstream of the zero pressure reducer 13 and introduced into the first condenser 4a.
【0027】図2は、図1に示すシステムにおいて図4
に示すシステムと同じ熱源温度98℃と熱源流量100
0t/hのときのヒートバランス例を示す図であり、図
4に示すサイクルと同様に、吸収循環系の媒体とタービ
ン排気の接触混合によるアンモニア濃度低下により、タ
ービン出口部のポイントBでのタービン排気圧力が82
8kPaから808kPaまで下がり、タービン仕事量
が50KW程度増加する。FIG. 2 is a block diagram of the system shown in FIG.
Heat source temperature 98 ° C and heat source flow rate 100
FIG. 5 is a diagram showing an example of a heat balance at 0 t / h, similar to the cycle shown in FIG. 4. Exhaust pressure is 82
From 8 kPa to 808 kPa, the turbine work increases by about 50 KW.
【0028】また、第1の復液器4aで混合される液相
媒体の量がタービン排気量と同等となるため、第1の復
液器4aにおける伝熱面にアンモニア濃度の低い吸気液
膜の形成が容易となり復液器でのタービン排気の完全凝
縮が行われやすくなる。しかも、吸収循環系で作られる
液相媒体のアンモニア濃度が0.777とタービン排気
との濃度差が従来のシステムよりも大きくなるため、ア
ンモニアのマスバランス上、吸収液流量がタービン排気
流量に対してほぼ同等となり、第2の蒸気器11での熱
源からの投入熱量も6786KWとなり従来のシステム
に比して低減することができ、設備コストの増加も最小
限に押さえることができる。Since the amount of the liquid phase medium mixed in the first condenser 4a is equal to the amount of exhaust gas from the turbine, the heat transfer surface of the first condenser 4a has an intake liquid film having a low ammonia concentration on the heat transfer surface. Is easily formed, and the turbine exhaust is easily condensed in the condenser. In addition, since the concentration difference between the ammonia concentration of the liquid phase medium formed in the absorption circulation system and the turbine exhaust is 0.777, which is larger than that of the conventional system, the mass flow of the ammonia causes the absorption liquid flow rate to be greater than the turbine exhaust flow rate. The heat input from the heat source in the second steamer 11 is also 6786 KW, which can be reduced as compared with the conventional system, and the increase in equipment cost can be minimized.
【0029】また、第2の分離器12を含む吸収循環系
の液系に、液膜界面を界面撹乱により物質拡散を容易に
するような添加剤、例えば水・リチウムブロマイド混合
媒体のときにはn−オクタノール等を注入し循環させる
ことにより、タービン排気との接触混合を容易にするこ
とができ、サイクルの効率を向上させることができる。Further, in the liquid system of the absorption circulation system including the second separator 12, an additive for facilitating substance diffusion by interfacial disturbance at the liquid film interface, for example, n-type in the case of a water / lithium bromide mixed medium. By injecting and circulating octanol or the like, contact mixing with turbine exhaust can be facilitated and cycle efficiency can be improved.
【0030】さらに、蒸発器1、第1の分離器8、再生
器5等を含む液相媒体の循環系には、沸点上昇効果のあ
る媒体、例えば塩類を投入して媒体蒸発時の圧力を高く
してタービンでの仕事量を増加させるようにし、沸点上
昇効果のある媒体は蒸発を行わない領域での使用を行う
ようにすることによって出力をさらに向上させることが
できる。Further, a medium having an effect of increasing the boiling point, for example, a salt, is introduced into the circulation system of the liquid phase medium including the evaporator 1, the first separator 8, the regenerator 5, and the like to reduce the pressure at the time of evaporation of the medium. The output can be further improved by increasing the work amount in the turbine to increase the work amount, and by using the medium having the boiling point increasing effect in an area where evaporation does not occur.
【0031】また、上記実施の形態においては媒体が水
とアンモニアの2成分からなるものを示したが、水、ア
ンモニア、リチウムブロマイド等の3成分から構成して
もよく、アンモニアと水の混合媒体の場合には90℃〜
200℃程度の熱源で0.7〜0.95mol/mol のアン
モニア濃度が好ましい。In the above embodiment, the medium is composed of two components of water and ammonia. However, the medium may be composed of three components such as water, ammonia and lithium bromide. 90 ° C ~
An ammonia concentration of 0.7 to 0.95 mol / mol with a heat source of about 200 ° C. is preferred.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は第1の気
液分離器で分離された液相媒体を吸収循環系の気液分離
後の液相媒体に合流させ、それをタービン排気と接触混
合させるようにしたので、タービン排気圧力を下げター
ビン仕事量を増加できるばかりでなく、復液器における
冷却源との伝熱面にアンモニア濃度の低い吸収液膜の形
成が容易となり、タービン排気の完全凝縮を行わせるこ
とができる等の効果を奏する。As described above, according to the present invention, the liquid-phase medium separated by the first gas-liquid separator is combined with the liquid-phase medium after gas-liquid separation in the absorption circulation system, and is combined with the turbine exhaust gas. Because of the contact mixing, not only can the turbine exhaust pressure be lowered to increase the turbine work load, but also it becomes easier to form an absorbing liquid film having a low ammonia concentration on the heat transfer surface with the cooling source in the condenser. And the like can be completely condensed.
【図1】本発明の非共沸混合媒体サイクル発電システム
の一例を示す系統図。FIG. 1 is a system diagram showing an example of a non-azeotropic mixed medium cycle power generation system of the present invention.
【図2】図1に示すシステムのヒートバランス例を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a heat balance of the system shown in FIG. 1;
【図3】従来の非共沸混合媒体サイクル発電システムの
一例を示す系統図。FIG. 3 is a system diagram showing an example of a conventional non-azeotropic mixed medium cycle power generation system.
【図4】従来の非共沸混合媒体サイクル発電システムの
他の例を示す系統図。FIG. 4 is a system diagram showing another example of a conventional non-azeotropic mixed medium cycle power generation system.
【図5】図3に示すシステムのヒートバランス例を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a heat balance of the system shown in FIG. 3;
【図6】図4に示すシステムのヒートバランス例を示す
図。FIG. 6 is a view showing an example of a heat balance of the system shown in FIG. 4;
1 蒸発器 2 分離器 3 タービン 4 復液器 4a 第1の復液器 4b 第2の復液器 5 再生器 7 媒体循環ポンプ 8 第1の分離器 9 吸収循環系ポンプ 10 吸収循環系 11 第2の蒸発器 12 第2の分離器 13 減圧器 REFERENCE SIGNS LIST 1 evaporator 2 separator 3 turbine 4 condenser 4a first condenser 4b second condenser 5 regenerator 7 medium circulation pump 8 first separator 9 absorption circulation pump 10 absorption circulation 11 2 evaporator 12 2nd separator 13 decompressor
Claims (7)
合媒体を作動媒体とする非共沸混合媒体サイクル発電シ
ステムにおいて、比較的低温度の熱源との熱交換により
上記非共沸混合媒体の一部を蒸発させて気液二相状態と
する蒸発器と、その気液二相状態の媒体を気液分離する
第1の気液分離器と、その第1の気液分離器で分離され
た気相媒体が供給されるタービンと、そのタービンから
の排ガスを復液させ上記蒸発器に還流させる第1及び第
2の復液器と、第1の復液器から流出する作動媒体の一
部を取出し、加熱し気液分離した後、液相媒体を第1の
復液器においてタービンからの排気と接触混合させる吸
収循環系とを有し、前記第1の気液分離器で分離された
液相媒体を上記吸収循環系の気液分離後の液相媒体に合
流させるようにしたことを特徴とする、非共沸混合媒体
サイクル発電システム。In a non-azeotropic mixed medium cycle power generation system using a non-azeotropic mixed medium consisting of a low-boiling medium and a high-boiling medium as a working medium, the non-azeotropic mixing is performed by heat exchange with a relatively low-temperature heat source. An evaporator that evaporates a part of the medium into a gas-liquid two-phase state, a first gas-liquid separator that separates the medium in the gas-liquid two-phase state, and a first gas-liquid separator A turbine to which the separated gas phase medium is supplied, first and second condensers for condensing exhaust gas from the turbine and returning the exhaust gas to the evaporator, and a working medium flowing out of the first condenser Having a circulating system for taking out a part of the mixture, heating and gas-liquid separation, and then contacting and mixing the liquid phase medium with exhaust gas from the turbine in the first condenser. The separated liquid phase medium is combined with the liquid phase medium after gas-liquid separation in the absorption circulation system. Wherein the non-azeotropic mixed medium cycle power generation system.
第2の復液器において作動媒体に接触混合されることを
特徴とする、請求項1記載の非共沸混合媒体サイクル発
電システム。2. The non-azeotropic mixed medium cycle power generation system according to claim 1, wherein the gas phase medium separated in the absorption circulation system is contact-mixed with the working medium in the second condenser.
あることを特徴とする、請求項1または2記載の非共沸
混合媒体サイクル発電システム。3. The non-azeotropic mixed-medium cycle power generation system according to claim 1, wherein the relatively low-temperature heat source is a heat source of 150 ° C. or lower.
排熱であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれ
かに記載の非共沸混合媒体サイクル発電システム。4. The non-azeotropic mixed medium cycle power generation system according to claim 1, wherein the heat source is geothermal heat, solar hot water, or plant exhaust heat.
が希薄な溶液とタービン排気とを一様に混合させる添加
剤が添加されていることを特徴とする、請求項1乃至4
のいずれかに記載の非共沸混合媒体サイクル発電システ
ム。5. The working medium of the absorption circulation system further comprises an additive for uniformly mixing a low-boiling-point medium-dilute solution and turbine exhaust gas.
A non-azeotropic mixed-medium cycle power generation system according to any one of the above.
高温としてエクセルギー効率を高めタービンでの仕事量
を増加させるため、沸点上昇効果を有する媒体が投入さ
れることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記
載の非共沸混合媒体サイクル発電システム。6. A working medium at the inlet of the evaporator is supplied with a medium having a boiling point increasing effect in order to increase exergy efficiency and increase work in a turbine by increasing the temperature during medium evaporation. The non-azeotropic mixed medium cycle power generation system according to claim 1.
0℃〜200℃程度の熱源を使用する場合には、0.7
〜0.95mol/mol のアンモニア濃度の濃度比とするこ
とを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の非
共沸混合媒体サイクル発電システム。7. The working medium is an ammonia / water mixed medium,
When a heat source of about 0 ° C to 200 ° C is used, 0.7
The non-azeotropic mixed-medium cycle power generation system according to any one of claims 1 to 6, wherein a concentration ratio of the ammonia concentration is from 0.95 mol / mol to 0.95 mol / mol.
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---|---|---|---|
JP17911396A JP2954022B2 (en) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | Non-azeotropic mixed medium cycle power generation system |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1026009A true JPH1026009A (en) | 1998-01-27 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006037852A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Ebara Corp | Exhaust heat power recovery device |
KR101360599B1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-02-12 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Power System For Control Type of The Working Fluid And The Control Method Of The Working Fluid In The Same |
CN112664288A (en) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | Steam condensate waste heat power generation device |
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1996
- 1996-07-09 JP JP17911396A patent/JP2954022B2/en not_active Expired - Fee Related
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KR101360599B1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-02-12 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Power System For Control Type of The Working Fluid And The Control Method Of The Working Fluid In The Same |
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JP2954022B2 (en) | 1999-09-27 |
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