JPS59122709A - 冷熱利用ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装置 - Google Patents

冷熱利用ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装置

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JPS59122709A
JPS59122709A JP22851882A JP22851882A JPS59122709A JP S59122709 A JPS59122709 A JP S59122709A JP 22851882 A JP22851882 A JP 22851882A JP 22851882 A JP22851882 A JP 22851882A JP S59122709 A JPS59122709 A JP S59122709A
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JP
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medium
pressure
temperature
turbine
control valve
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JP22851882A
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JPH0440527B2 (ja
Inventor
Hitoshi Karasawa
唐澤 仁志
Fusaji Kakizaki
柿崎 房司
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants 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
    • F01K25/10Plants 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 the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はご媒体タービンの凝縮器の冷却媒体として液化
天然ガス(以下LNGという)を利用し、媒体蒸発器で
の熱交換によって蒸発しノ〔媒体により、媒体タービン
を回すランキンザイクル方式における媒体圧力制御装置
に関する。
[発明の技術的背景] 近年、天然ガス(以下NGという)はエネルギー源とし
て広く利用されているが、このNGはLNGとして輸送
されるので、NG供給施設ではLN’Gの冷熱を利用し
、ランキンザイクル方式や直接膨張方式で発電設備を駆
動することによって冷熱の有効利用を図るようにしてい
る。
第1図は、LNG冷熱利用発電設備を有するNG発生シ
ス゛アムの一般的な構成を例示するもので、l NGM
圧ポンプ1で昇圧されたLNGは、LNG流量検出器2
を流過した後、LNG流帝流部制御弁3り流量制御され
、凝縮器4ぐフロン等の2次媒体(以下、単に媒体と言
う)と熱交換する。
この熱交換によって警部したしNGは、次にLNG蒸発
器5に導入され、海水と熱交換り−ることによりLNG
化し、NGツタ−ン制御弁6を経由しで、L N Gタ
ービン7内に導入され、発電機8を駆動した後、NG供
給側へ送られる。発電機80)回転は回転数検出器9に
よ−って検出され、NGツタ−ン制御装置10からの指
令によりNGツタ−ン制御弁6の開度を調整する。
一方、凝縮器4において、LNGにより凝縮された媒体
は、媒体ポンプ11で加圧され、媒体蒸発器12により
海水等の高温熱源と熱交換し、加熱され−C気化する。
気化した媒体は、媒体タービン加減弁13を経由して媒
体タービン14に導入され、これを駆動する。媒体ター
ビン14から排気された媒体は、凝縮器4において再び
冷却されて液化媒体となる。媒体タービン14によつ°
C駆動される発電機15の回転は回転数検出器16によ
って検出され、制御装置17にインプットされる。
流量検出器2及び凝縮器4に設けられた圧力検出器18
は制御装置17に接続されており、この制御装置17か
らLNG流場流部制御弁3体タービン加減弁13に向け
て開度制御信号が出力される。
このにうな構成のNG発生システムでは、LNG流量調
整弁3の開度により凝縮器4に流入するLNG流量が決
まる。このしN、G流量をLNG流量検出器2で検出し
、その検出信号に基ずき制御装置17によって媒体ター
ビン加減弁13の開度を制御し、媒体タービン14への
媒体の流量を制御する。なお、圧力検出器18は、凝縮
器4の器内圧を一定にするためのものであって、この圧
力検出器の検出信号を制御装置17に送信し、ここでタ
ービン加減弁13の開度を修正するよう構成されている
[背景技術の問題点] しかしながら、このようなシステムにおいては、媒体タ
ービン14への媒体流量を一定に保つことが可能である
が、高温熱m(海水)温度が、低下してゆく過程では、
媒体ポンプ11の吐出圧が一定であるために、媒体が飽
和領域を超えず、液体のまま、媒体タービン加減弁13
から媒体タービン14に流入するおそれがある。そして
、この状態になると、媒体タービン最終段の湿り度が過
大となり、また、媒体タービン加減弁13の弁棒がスデ
イックして弁の作動を困難にし、媒体タービン14の故
障原因となるという不都合があった。
ざらに、媒体タービンを最良の効率で運転覆るため、媒
体タービンの排気圧力を一定に保持する機能を媒体ター
ビン加減弁13に兼用さけているプラントでは、LNG
の冷熱流量が著しく減少した場合、凝縮器4の圧力が上
昇りるので前記加減弁13を大きく絞り込むことになる
が、その結果、加減弁13C゛のロスが増え、媒体ター
ビンの排気が湿り状態となり、前記と同様、媒体タービ
ンの羽根に悪影響を与えるという不都合があった。
[発明の目的コ 本発明は青貝技術におりる上述の如き不都合を除去すべ
くなされたもので、高温熱源(海水)の温度変化時にお
いても媒体の供給流量と圧力を、媒体蒸気の発生領域に
見合うよう制御し得る冷熱利用ランキンサイクルの主蒸
気圧力制御装置を捉供することを目的とする。
[発明の概要] 本発明の冷熱利用ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装
置は、凝縮器に、13いて液化天然ガスとの熱交換によ
って凝縮されTC2次媒体を媒(ボ蒸発器に導入して高
温熱源との熱交換によって蒸発させ、この発生蒸気を媒
体タービン加減弁を介して媒体タービンに導入する冷熱
利用発電設備におい゛C1前記液化天然ガスの流量と、
その圧力と、2次媒体圧力と、高温熱源の温度とを制御
器に導き、この制御器の出力によって、2次媒体流路に
設【)た前記媒体タービン加減弁または媒体流量調整弁
の開度を制御するよう構成されCいる。
し発明の実施例] 以下、第2図a3よび第3図を参照して本発明の一実施
例を説明する。なお、これらの図では、第1図にお(ブ
ると同一要素にはそれらと同じ旬月を付し、詳細な説明
は省略する。
第2図において、媒体流路19には媒体ポンプ11と媒
体蒸発器12との間に媒体流量調整弁20が設けられ、
また媒体蒸発器12と媒体タービン加減弁13との間に
媒体圧力検出器21が設りられている。また、高温熱源
流路22には媒体蒸発器12の上流側に温度検出器23
が設けられている。
LNG流量検出器2、LNG圧力検出器18、媒体圧力
検出器21、回転数検出器16および温度検出器23か
らの検出信号は制御器24に入力されて演算処理され、
開度制御信号として媒体流量調整弁20および媒体ター
ビン加減弁13に向りて出力される。
第3図は上記した制御、器24の要部の具体的構成を例
示しCいる。同図において、LNG流吊流出検出器2の
LNG流量信号と、温度検出器23からの高温熱源(海
水)温度信号は関数発生器25に入力される。この関数
発生器25は両人ノJ信号の関係から最適な媒体流量指
令aを演算して出力する。
一方、負荷設定装置26からは、負荷変化率制限器27
へ向けて負荷設定値すが出力される。この負荷変化率制
限器27は、制限値角変の上下限制限器28と積分器2
9とから構成されており、負荷設定信号すとフィードバ
ック信号Cとの偏差である負荷変化率信号dに対し、上
下限制限器28により制限をかけ、積分器29を経由し
て信号eを出力する。この信号eは、フィードバック信
号Cとなり、f1葡設定値すとの偏差をとるので、偏差
信号dが零になるまで出力信@eは変化しCゆく。
負荷変化率制限器27の出力信号eと、開数発生器25
からの出ツノ信号aは低値優先回路30に入力され、こ
れら2値のうち低い方の値が出力信号fとなる。この信
号fは、媒体圧力検出器21からの圧力信号gと共に比
較器31に導かれて偏差をとられ、パラメータ用に微分
積分器32を介して、媒体流量調整弁20に対する開度
指令りとして出力される。
[発明の効果] このように、本発明の冷熱利用ランキンサイクルの主蒸
気圧力制御装置では媒体流量調整弁は、あらかじめ定め
ておいた上下限制限器の制御値範囲内で、LNG流量と
高温熱源温度の双方を常に監視しながら、連続的に開度
を調整されるため、媒体を最も効率よく供給することが
、可能となる。
従って、媒体が媒体タービン側に液体のまま流入するこ
とは防止され、媒体タービン最終段の湿り度が過大とな
ったり、媒体タービン加減弁の弁棒がスティックするこ
ともなくなる。
また、LNGにJ:る冷熱流量の変動おJ:び海水等の
高温媒体の温度変化に対しても追従できるのひ、年間を
通して常に安定した冷熱プラン1〜の運転が可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図はLNG冷却熱発電設備を右するNG光? 生システムを例示する系統図、第2図は本発明の冷加熱
利用ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装置の一実施例
を示す系統図、第3図は本発明装置における媒体流量制
御器の具体例を示す回路図である。 10・・・・・・・・・・・・NGツタ−ン制御装置1
1・・・・・・・・・・・・媒体ポンプ12・・・・・
・・・・・・・媒体蒸発器13・・・・・・・・・・・
・媒体タービン加減弁14・・・・・・・・・・・・媒
体タービン16・・・・・・・・・・・・回転数検出器
17・・・・・・・・・・・・制御装置18・・・・・
・・・・・・・LNG圧力検出器20・・・・・・・・
・・・・媒体流量調整弁21・・・・・・・・・・・・
媒体圧力検出器23・・・・・・・・・・・・温度検出
器24・・・・・・・・・・・・制御器 25・・・・・・・・・・・・関数発生器26・・・・
・・・・・・・・負荷設定器27・・・・・・・・・・
・・負荷変化率制限器28・・・・・・・・・・・・上
下限制限器29・・・・・・・・・・・・積分器 30・・・・・・・・・・・・低値優先回路31・・・
・・・・・・・・・比較器 32・・・・・・・・・・・・微分積分器代理人弁理士
   須 山 佐 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)凝縮器において液化天然ガスとの熱交換にJ:っ
    て凝縮された2次媒体を媒体蒸発器に導入しC高温熱源
    との熱交換によって蒸発させ、この発生蒸気を媒体ター
    ビン加減弁を介して媒体タービンに導入する冷熱利用発
    電設備において、前記液化天然ガスの流量と、その圧力
    と、2次媒体圧力と、高温熱源の温度とをそれぞれ制御
    器に導き、この制御器の出力によって、2次媒体流路に
    設けた前記媒体タービン加減弁または媒体流量調整弁の
    開度を制御するよう構成したことを特徴とする冷熱利用
    ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装置。 く2)制御器が、液化天然ガス流量検出器と高温熱源の
    温度を検出する温度検出器とからの検出信号を入゛力す
    る関数発生器と、負荷設定器からの信号を入力して負荷
    変化率を制限する負荷変化率制限器と、前記関数発生器
    および負荷変化率制限器からの信号のうち、いずれか低
    値を選択する低値優先回路と、この低値優先回路の出力
    と媒体圧力検出器からの2次媒体圧力とを比較する比較
    器と、この比較器出力を入力する微分積分器とから成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の冷熱利用
    ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装置。
JP22851882A 1982-12-29 1982-12-29 冷熱利用ランキンサイクルの主蒸気圧力制御装置 Granted JPS59122709A (ja)

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JPS59122709A true JPS59122709A (ja) 1984-07-16
JPH0440527B2 JPH0440527B2 (ja) 1992-07-03

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59163103U (ja) * 1983-04-18 1984-11-01 石川島播磨重工業株式会社 ランキンサイクルにおける二次媒体の冷却装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5788210A (en) * 1980-11-25 1982-06-02 Kansai Electric Power Co Inc:The Controlling method of degree of superheat on working medium for turbine

Patent Citations (1)

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JPH0440527B2 (ja) 1992-07-03

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