JPS61171808A - デユアルランキンサイクル発電プラント - Google Patents
デユアルランキンサイクル発電プラントInfo
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- JPS61171808A JPS61171808A JP1251585A JP1251585A JPS61171808A JP S61171808 A JPS61171808 A JP S61171808A JP 1251585 A JP1251585 A JP 1251585A JP 1251585 A JP1251585 A JP 1251585A JP S61171808 A JPS61171808 A JP S61171808A
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- 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
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- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
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〕
不発明は低温側のサイクルの出力を増加させるデュアル
ランキンサイクル発電プラント（−関する。
ランキンサイクル発電プラント（−関する。
らる熱源の熱エネルギーを動作媒体（二与えて、ランキ
ンサイクル（二よシ動力（二変換し発磁する方法の１）
ｇ：、デュアルラン中ンサイクル発電プラントがある。
ンサイクル（二よシ動力（二変換し発磁する方法の１）
ｇ：、デュアルラン中ンサイクル発電プラントがある。
これは、高温用と低温用の２種類のサイクルを用意して
、熱源から得られた熱源流体でまず高温用動作媒体を加
熱し、高温用動作媒体との熱交換によシ温度が下つ九と
ころでさら（二低濫用動作媒体をも加熱するというｔの
で、単一のサイクルよシも熱エネルギーの有効利用が期
待できる方法である。
、熱源から得られた熱源流体でまず高温用動作媒体を加
熱し、高温用動作媒体との熱交換によシ温度が下つ九と
ころでさら（二低濫用動作媒体をも加熱するというｔの
で、単一のサイクルよシも熱エネルギーの有効利用が期
待できる方法である。
第３図（：はデュアルランキンサイクル発磁プラントの
基本的な系統図を示す。産業廃熱、地熱。
基本的な系統図を示す。産業廃熱、地熱。
太陽熱など図示していないＭ源から得られた気体または
液体の熱源流体は、配管ｌを通って高温蒸発器２、高温
予熱器３で高温用−作媒体と熱交換を行う。高温用動作
媒体は配管４を通って高温予熱器３で蒸発温度まで予熱
された後、高温蒸発器２で蒸気となり、高温タービン５
を回転させ、その排気は高温凝縮器６で配管７を通して
水または空気である冷却流体≦＝より冷やされて凝縮し
、図示していない媒体ポンプで高温予熱器３に供給され
、この系統を循環する。
液体の熱源流体は、配管ｌを通って高温蒸発器２、高温
予熱器３で高温用−作媒体と熱交換を行う。高温用動作
媒体は配管４を通って高温予熱器３で蒸発温度まで予熱
された後、高温蒸発器２で蒸気となり、高温タービン５
を回転させ、その排気は高温凝縮器６で配管７を通して
水または空気である冷却流体≦＝より冷やされて凝縮し
、図示していない媒体ポンプで高温予熱器３に供給され
、この系統を循環する。
このようＣ＝高温側のティクル（二熱を与えた熱源流体
は、高温予熱器３を出たところではかなプ温度が下って
いるが、デュアルランキンサイクルではさら（二熱利用
を行う丸め６二、低温蒸発器８、低温予熱器９に導いて
低温用動作媒体と熱交換を行う。低温用動作媒体は高温
側のサイクルとまったく同様に、低温予熱器９、低温蒸
発器８で加熱され、蒸発して低温タービン１１を回し、
低温−縮器１２で冷却され、凝縮して低温予熱器９へと
循環する。
は、高温予熱器３を出たところではかなプ温度が下って
いるが、デュアルランキンサイクルではさら（二熱利用
を行う丸め６二、低温蒸発器８、低温予熱器９に導いて
低温用動作媒体と熱交換を行う。低温用動作媒体は高温
側のサイクルとまったく同様に、低温予熱器９、低温蒸
発器８で加熱され、蒸発して低温タービン１１を回し、
低温−縮器１２で冷却され、凝縮して低温予熱器９へと
循環する。
高１タービン５、低温タービン１１で発生した動力は発
４７ ｔ３ｍ 、 １３ｂを駆動する目的などに使われ
、両タービンの合計出力が本プラントの出力となる。
４７ ｔ３ｍ 、 １３ｂを駆動する目的などに使われ
、両タービンの合計出力が本プラントの出力となる。
低温予熱器９を出た熱源流体は、再加熱のため雀二＄ｒ
ｊＡ＋＝戻される場合もあｐ、廃棄される場合もある。
ｊＡ＋＝戻される場合もあｐ、廃棄される場合もある。
第４図は、第３図のサイクル（二おける、熱源流体と高
温用動作媒体および低温用動作媒体の熱交換の状態を示
したものである。図の縦軸は温度、横軸は交換熱量であ
る。熱源流体の温度は当初Ｔ。
温用動作媒体および低温用動作媒体の熱交換の状態を示
したものである。図の縦軸は温度、横軸は交換熱量であ
る。熱源流体の温度は当初Ｔ。
であシ、高温蒸発器２でＱ４、高温予熱！＃３でＱｌの
熱を放出すること（二より、＋４！予熱器３ｙ１／出た
ところではＴ８まで下っている。この間高温用動作媒体
はｔｏで高温予熱器３（二人り、ここでＱａ、高温蒸発
器２でＱ、の熱をもらってｔ２の温度で蒸発し、高温タ
ービン５へと向かう、Ｔ１の温度となった熱源流体は、
さら６；低温蒸発器８でＱ８、低温予熱器９でＱｌの熱
を放出し、Ｔ、の温度となってプラントから排出される
。他方低温用動作媒体は温度ｔｏで低温予熱器９（二人
り、ここでＱｌ、次いで低温蒸発器８でＱ２の熱をもら
ってｌａｉ直ｔ、の蒸気となって低温タービン１１に入
る。
熱を放出すること（二より、＋４！予熱器３ｙ１／出た
ところではＴ８まで下っている。この間高温用動作媒体
はｔｏで高温予熱器３（二人り、ここでＱａ、高温蒸発
器２でＱ、の熱をもらってｔ２の温度で蒸発し、高温タ
ービン５へと向かう、Ｔ１の温度となった熱源流体は、
さら６；低温蒸発器８でＱ８、低温予熱器９でＱｌの熱
を放出し、Ｔ、の温度となってプラントから排出される
。他方低温用動作媒体は温度ｔｏで低温予熱器９（二人
り、ここでＱｌ、次いで低温蒸発器８でＱ２の熱をもら
ってｌａｉ直ｔ、の蒸気となって低温タービン１１に入
る。
以上のよう（ニデュアルランキンサイクル発−プラント
では、高温、低温それぞれの憤域（二おいて最適な動作
媒体を選定し、七のｍ−）合わせで全体のシステムを構
成できるので、−檻類の動作媒体を使″単一〇′″′″
″′９″！り％大きなｔ″”′得６ 責。
では、高温、低温それぞれの憤域（二おいて最適な動作
媒体を選定し、七のｍ−）合わせで全体のシステムを構
成できるので、−檻類の動作媒体を使″単一〇′″′″
″′９″！り％大きなｔ″”′得６ 責。
ことが可り巨Ｃ二なる。
ところで、第３図（二示した基本形のデュアルランキン
サイクル発磁プラントは、高温予熱器３の終端！度差す
なわちＴ、とｔｏの温度差が大きい点が崩点である。
サイクル発磁プラントは、高温予熱器３の終端！度差す
なわちＴ、とｔｏの温度差が大きい点が崩点である。
これは第４図で明らかなよう礁＝、熱源流体の温度が未
だ充分高いにもかかわらず、冷たい凝縮温度ｔｏの高温
用動作媒体と熱交換を行うからで１）シ、本来ならＴ１
よりもつと！度の低い熱源でも熱交換可能なところまで
、Ｔａより温度の高い熱源で熱交換を行っているからで
ある。その丸め、熱源流体と低温用動作媒体との熱交換
はＴｓより低い温度で行うことべ；な９、低温用動作媒
体の蒸発温度ｔ、が低くなるので、低温タービン１１の
出力は小さなものとなる。だから、単一のサイクルより
も大きな出力が得られるとは言え、出力の増加率は満足
のいくものではない。
だ充分高いにもかかわらず、冷たい凝縮温度ｔｏの高温
用動作媒体と熱交換を行うからで１）シ、本来ならＴ１
よりもつと！度の低い熱源でも熱交換可能なところまで
、Ｔａより温度の高い熱源で熱交換を行っているからで
ある。その丸め、熱源流体と低温用動作媒体との熱交換
はＴｓより低い温度で行うことべ；な９、低温用動作媒
体の蒸発温度ｔ、が低くなるので、低温タービン１１の
出力は小さなものとなる。だから、単一のサイクルより
も大きな出力が得られるとは言え、出力の増加率は満足
のいくものではない。
本発明の目的とするところは、デュアルランキンサイク
ルの出力増加率を向上させることのできるデュアルラン
キンサイクル発磁プラントを提供するものでるる。
ルの出力増加率を向上させることのできるデュアルラン
キンサイクル発磁プラントを提供するものでるる。
本発明は、上記目的を達成するため（二高！蒸発器を出
た熱源流体の内必要最少限度だけを高温予熱器へ送り、
３！！！り全量を直接低温蒸発器（二まわすこと亀＝よ
り、低温用動作媒体の蒸気条件を高めることを可能ζ二
するものである。
た熱源流体の内必要最少限度だけを高温予熱器へ送り、
３！！！り全量を直接低温蒸発器（二まわすこと亀＝よ
り、低温用動作媒体の蒸気条件を高めることを可能ζ二
するものである。
本発明の一実施例を３３１図および第２図（二示す。
本発明では、高温蒸発器２を８九熱源流体を分流させ、
その一方のみを高温予熱器３へ送る。高温予熱器３へ送
る流量は、高温予熱器３で熱交換を行った後の温度がプ
ラント出口温度Ｔ１に等しくなる流量とする。そして、
残りの全量は、高温用動作媒体の予熱にはかかわらせず
、そのまま！温蒸発器８（；導き、低温予熱器９を経て
プラント出口温度Ｔ８までの熱を低温用動作媒体に与え
るようにする。
その一方のみを高温予熱器３へ送る。高温予熱器３へ送
る流量は、高温予熱器３で熱交換を行った後の温度がプ
ラント出口温度Ｔ１に等しくなる流量とする。そして、
残りの全量は、高温用動作媒体の予熱にはかかわらせず
、そのまま！温蒸発器８（；導き、低温予熱器９を経て
プラント出口温度Ｔ８までの熱を低温用動作媒体に与え
るようにする。
高温予熱ａ３および低温予熱器９を出た温度Ｔｔの熱源
流体は、別系統のまま、もしくは合流させた後、再加熱
するか廃業する。
流体は、別系統のまま、もしくは合流させた後、再加熱
するか廃業する。
本発明のような熱交換を行う結果、低温用動作媒体の蒸
発温度１．／は、第３図および第４図で示した基本的な
デュアルランキンサイクルの場合の蒸発温度を凰よシ高
くなる。
発温度１．／は、第３図および第４図で示した基本的な
デュアルランキンサイクルの場合の蒸発温度を凰よシ高
くなる。
ここで、熱源流体の入口＠度Ｔ、と出口温［Ｔｔ＋二基
二基色形発明とで違いがなければ、第４図砿：示す交換
熱量の合計Ｑ４ ＋ Ｑｓ ＋ Ｑｔ ＋Ｑ＊は第２図
艦＝示す交換熱量の合計Ｑ４ ＋Ｑｓ＋Ｑｊ＋Ｑ１′（
二等しい。高温用動作媒体の蒸発過程（二差はないから
、予熱過程の交換熱量も同一であり、両図で電＝電、電
＝ Ｑ。
二基色形発明とで違いがなければ、第４図砿：示す交換
熱量の合計Ｑ４ ＋ Ｑｓ ＋ Ｑｔ ＋Ｑ＊は第２図
艦＝示す交換熱量の合計Ｑ４ ＋Ｑｓ＋Ｑｊ＋Ｑ１′（
二等しい。高温用動作媒体の蒸発過程（二差はないから
、予熱過程の交換熱量も同一であり、両図で電＝電、電
＝ Ｑ。
となっている。よって、低温用動作媒体が得る熱量も差
がなく、Ｑｘ ＋ Ｑｔ ＝ ＣＭ ＋ Ｑ、’である
。本発明は基本形に比べて低温用動作媒体の蒸発温度が
ｔ１→ｔｌ′と高くなっているので、低温用動作媒体の
単位流量当たシ予熱≦二必要な熱量が増加すること６；
な９、その結果蒸発量、すなわち低温タービン１１への
流量は減少するととＣ；なるが、蒸発温度の上昇による
効果の方が大きく、低温タービン１１の出力は増加する
傾向（二ある。
がなく、Ｑｘ ＋ Ｑｔ ＝ ＣＭ ＋ Ｑ、’である
。本発明は基本形に比べて低温用動作媒体の蒸発温度が
ｔ１→ｔｌ′と高くなっているので、低温用動作媒体の
単位流量当たシ予熱≦二必要な熱量が増加すること６；
な９、その結果蒸発量、すなわち低温タービン１１への
流量は減少するととＣ；なるが、蒸発温度の上昇による
効果の方が大きく、低温タービン１１の出力は増加する
傾向（二ある。
ここ（ニー試算例を示すと、各部の温［（℃）は、とな
り、低温タービン１１の出力は動作媒体の種類（二もよ
るが（９）〜６ｏチ増加し、プラント全体としての出力
は６〜７％増加すること（二なる。
り、低温タービン１１の出力は動作媒体の種類（二もよ
るが（９）〜６ｏチ増加し、プラント全体としての出力
は６〜７％増加すること（二なる。
以上の説明では、高温予熱器３と低温予熱器９の出口の
熱源流体の温度をいずれもＴｔということで同一１＝シ
ており、プラント出力の点からはこのような考えとなる
が、熱交換器の価格等の点から両＠直を必ずしも同一に
シない方が好ましい場合もある。本発明の要点は熱源流
体を最適４二配分す −るということであって、プラ
ントの出口温度Ｔ１はそれ口付随したもので６３）、両
ａ度は必ずしも同一でなくても曳い。
熱源流体の温度をいずれもＴｔということで同一１＝シ
ており、プラント出力の点からはこのような考えとなる
が、熱交換器の価格等の点から両＠直を必ずしも同一に
シない方が好ましい場合もある。本発明の要点は熱源流
体を最適４二配分す −るということであって、プラ
ントの出口温度Ｔ１はそれ口付随したもので６３）、両
ａ度は必ずしも同一でなくても曳い。
以上のよう（：本発明によれば、各熱交換器への熱源流
体の配管系路を変えることシーよｐ、プラントの構成を
ほとんど変えないまま、基本的なデュアルラン中ソサイ
クル発磁プラントよりも低温用動作媒体の蒸発温度ｔｌ
を上昇させ、プラントの出力を増加させることを可能に
するデュアルラン中ソサイクル発磁プラントを提供する
ことができも
体の配管系路を変えることシーよｐ、プラントの構成を
ほとんど変えないまま、基本的なデュアルラン中ソサイ
クル発磁プラントよりも低温用動作媒体の蒸発温度ｔｌ
を上昇させ、プラントの出力を増加させることを可能に
するデュアルラン中ソサイクル発磁プラントを提供する
ことができも
第１図は、水元明砿；よるデュアルラン中ソサイクル発
磁プラントの系統図、１ｆＩ２図は、ＷＮ２図のサイク
ルｉ二おける熱源流体と動作媒体の熱交換の状態を示す
収熱線図、第３図は、従来技術である基本的なデュアル
ランキンサイクル発磁プラントの系統図、第４図は、第
３図のサイクルにおける熱源流体と動作媒体の熱交換の
状態を示す収熱線図である。 ２・・・高温蒸発器、 ３・・・高温予熱器１．５
・・・高温タービン、 ６・・・高温凝縮器、８・・
・低温蒸発器、 ９・・・低温予熱器、１１・・・
低温タービン、 １２・・・低温凝縮器、１３ａ 、
１３ｂ ・・・発峨機 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 第３図
磁プラントの系統図、１ｆＩ２図は、ＷＮ２図のサイク
ルｉ二おける熱源流体と動作媒体の熱交換の状態を示す
収熱線図、第３図は、従来技術である基本的なデュアル
ランキンサイクル発磁プラントの系統図、第４図は、第
３図のサイクルにおける熱源流体と動作媒体の熱交換の
状態を示す収熱線図である。 ２・・・高温蒸発器、 ３・・・高温予熱器１．５
・・・高温タービン、 ６・・・高温凝縮器、８・・
・低温蒸発器、 ９・・・低温予熱器、１１・・・
低温タービン、 １２・・・低温凝縮器、１３ａ 、
１３ｂ ・・・発峨機 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 第３図
Claims (1)
- 熱源流体が高温用動作媒体、低温用動作媒体と順次熱交
換を行うデユアルランキンサイクル発電プラントにおい
て、高温用動作媒体の蒸発過程の熱交換を行つた後の熱
源流体を２系統に分岐させ、一方は高温用動作媒体の予
熱過程用として最適量の流量を供給し、他方は低温用動
作媒体の蒸発および予熱過程用として残りの全量を供給
するような熱交換の構成としたことを特徴とするデユア
ルランキンサイクル発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1251585A JPS61171808A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | デユアルランキンサイクル発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1251585A JPS61171808A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | デユアルランキンサイクル発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171808A true JPS61171808A (ja) | 1986-08-02 |
Family
ID=11807482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1251585A Pending JPS61171808A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | デユアルランキンサイクル発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171808A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285607A (ja) * | 1988-05-07 | 1989-11-16 | Hisaka Works Ltd | ハイブリッドバイナリー発電システム |
| JPH06147653A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 地熱利用システムに供給する作動流体あるいは地熱流体の温度調整方法 |
| JP2012202262A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Kobe Steel Ltd | 発電装置 |
| EP2653670A1 (de) * | 2012-04-17 | 2013-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Anlage zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit einem Wärmespeicher und einem Kältespeicher und Verfahren zu deren Betrieb |
| US9046006B2 (en) | 2010-06-21 | 2015-06-02 | Paccar Inc | Dual cycle rankine waste heat recovery cycle |
| CN105179034A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-23 | 南京航空航天大学 | 梯级利用低品位变温热源的有机朗肯循环发电系统及方法 |
| CN105298568A (zh) * | 2015-10-07 | 2016-02-03 | 江曼 | 一种发电系统及其控制方法 |
| CN105443175A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-03-30 | 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 | 串级式有机朗肯循环系统 |
| CN105649697A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-06-08 | 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 | 一种串级式有机朗肯循环系统 |
| CN106121754A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 南京航空航天大学 | 梯级回收利用低品位热的orc系统及方法 |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP1251585A patent/JPS61171808A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01285607A (ja) * | 1988-05-07 | 1989-11-16 | Hisaka Works Ltd | ハイブリッドバイナリー発電システム |
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| EP2653670A1 (de) * | 2012-04-17 | 2013-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Anlage zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit einem Wärmespeicher und einem Kältespeicher und Verfahren zu deren Betrieb |
| WO2013156284A1 (de) * | 2012-04-17 | 2013-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Anlage zur speicherung und abgabe von thermischer energie mit einem wärmespeicher und einem kältespeicher und verfahren zu deren betrieb |
| CN104302876A (zh) * | 2012-04-17 | 2015-01-21 | 西门子公司 | 具有蓄热器和蓄冷器的热能存储及释放设备及其运行方法 |
| CN105179034A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-23 | 南京航空航天大学 | 梯级利用低品位变温热源的有机朗肯循环发电系统及方法 |
| CN105298568A (zh) * | 2015-10-07 | 2016-02-03 | 江曼 | 一种发电系统及其控制方法 |
| CN105443175A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-03-30 | 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 | 串级式有机朗肯循环系统 |
| CN105649697A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-06-08 | 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 | 一种串级式有机朗肯循环系统 |
| CN106121754A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 南京航空航天大学 | 梯级回收利用低品位热的orc系统及方法 |
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