JPS6157923B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば、液化天然ガス（L.N.G）を
使用して発電する冷熱発電におけるランキンサイ
クル発電制御装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、高温熱源（ボイラー）、ポンプを備え
た低温熱源（復水器）及びタービンを媒体循環路
で接続して強制循環サイクルを構成するランキン
サイクル発電装置は、主に、蒸気タービンとして
蒸気（媒体としての水）を利用するものであり、
この蒸気タービンの出力制御は、高温側熱交換器
による高温熱源（ボイラー）から流出する熱量
（蒸気）を制御することにより、所期の発電機出
力を制御するようになつている。

即ち、火力発電プラントの場合は、燃料とし
て、石油あるいは石炭の燃焼量を増し、蒸発する
水量を加減させることにより、蒸気タービンに流
入する蒸気量を加減して発電機出力を制御するも
のである。

しかるに、最近、液化天然ガス（L.N.G）の輸
入の増大に伴い、冷熱発電として、低沸点媒体を
利用するランキンサイクル発電装置が実用化の段
階として提案されており、このランキンサイクル
発電装置における発電出力制御手段としては、高
温側熱交換器における例えば、水による高温熱源
を制御操作するよりも、例えば、液化天然ガスに
よる低温熱源を制御操作することが、冷熱発電の
機能上、有望視されてきた。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した点に鑑み、媒体を強制循環
させる媒体管の管路上に低温側熱交換器、高温熱
供給管を備えた高温側熱交換器、タービン加減弁
及び発電機を直結したタービンで構成されるラン
キンサイクル発電装置において、上記低温側熱交
換器に低温熱供給管を設け、この低温熱供給管に
調整弁及び流量検出器を付設し、この流量検出器
及び上記低温側熱交換器の圧力検出器に接続さ
れ、しかも、上記タービン加減弁を開閉制御する
制御装置を設け、高温側熱交換器に流入する例え
ば水による高温熱源の流量を一定にして、低温側
熱交換器に流入する例えば、液化天性ガス（L.
N.G）による低温熱源の流量を調整弁や圧力検出
器で検出し、これらの検出信号を制御装置で制御
してタービン加減弁の開閉制御を行い、これによ
り、タービンに直結した発電機の出力を制御する
ようにしたことを目的とする発電制御装置を提供
するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を、例えば、L.N.Gを使用した冷
熱発電によるランキン発電装置に適用した図示の
一実施例について説明する。

図において、符号１は、例えば、フレオンのよ
うな冷媒による媒体を充填して強制循環し得るよ
うにしたサイクルを構成する媒体管であつて、こ
の媒体管の路上には低温側熱交換器２、加圧ポン
プ３、高温側熱交換器４、タービン加減弁５及び
発電機７を直結したタービン６が順に設置されて
おり、これらはランキンサイクル発電装置を構成
している。又、上記低温側熱交換器２には低温熱
源としてのL.N.G（液体）を供給する低温熱供給
管８が設けられており、この低温熱供給管８には
調整弁９及び流量検出器１０が附設されている。
さらに、この流量検出器１０及び上記低温側熱交
換器２に設けられた圧力検出器１１は制御装置１
２に接続されており、この制御装置１２は、上記
タービン加減弁５を上記流量検出器１０及び圧力
検出器１１の検出信号に基づいて、つまり、マス
ター信号として開閉制御し得るようになつてい
る。さらに又、上記高温側熱交換器４には高温熱
源としての水（この場合、海水）を供給する高温
熱供給管１３が、常に、一定温度の高温熱源とし
て水を一定流量供給し、この高温側熱交換器４に
よつて、上記媒体管１内の液化した媒体を気化し
て高圧媒体に生成するようになつている。

従つて、上記調整弁９の開度により、上記低温
側熱交換器２に流入する低温熱供給管８の低温熱
源（L.N.G）の流量が決まる。この低温熱源の流
量を上記圧力検出器１１で検出し、この検出信号
に基づき、上記制御装置１２によつて、上記ター
ビン加減弁５の弁体の開度を制御し、これによ
り、タービン加減弁５がタービン６への媒体の流
量を加減制御する。又、上記圧力検出器１１は、
低温側熱交換器２の器内圧を一定にするためのも
のであつて、この圧力検出器１１の検出信号を上
記制御装置１２に送信し、ここで、上記タービン
加減弁５の開度を修正し得るようになつている。

次に、タービン６の運転が、定常状態におい
て、低温熱源の流量が増加したときには、上記調
整弁９が大きく開弁され、低温熱源の流量が増加
する。すると、上記タービン加減弁５が一定開度
と仮定すると、高温側熱交換器４による高温熱供
給管１３の高温熱源（海水）の流量が一定である
ため、上記タービン加減弁５の前の圧力が一定で
あるから、タービン６を通過して上記低温側熱交
換器２へ流入する媒体の流量は、一定となり、こ
の低温側熱交換器２内の媒体は、低温熱源が増加
した分だけ余分に冷却され、これによつて、低温
側熱交換器２が低温熱源の増加により冷却される
ため、器内圧力は低下しようとする。すると、上
記流量検出器１０が低温熱源の流量増加分を検出
し、これを制御装置１２へ送信し、ここでタービ
ン加減弁５の開度を演算制御し、上記タービン加
減弁５を開くことにより、上記タービン６を通過
する媒体の流量が増加し、上記低温側熱交換器２
に供給されるため、器内圧は一定に保持される。
又、上記タービン６に直結した発電機７の出力は
上記タービン６を通過した媒体の流量によつて決
められる。

即ち、上記発電機７の出力は、低温熱源の流量
によつて制御されるのである。なお、上記圧力検
出器１１は、低温側熱交換器２の器内圧力最終調
整のために設けたものである。

因に、上述した実施例では、流量検出器１０を
使用した具体例について説明したけれども、本発
明の要旨を変更しない範囲内で、例えば、圧力検
出器１１によつて兼用し得るように設計変更する
ことは自由である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、媒体を加圧
ポンプ３で強制循環させる媒体管１の管路上に低
温側熱交換器２、高温熱供給管１３を備えた高温
側熱交換器４、タービン加減弁５及び発電機７を
直結したタービン６で構成されるランキンサイク
ル発電装置において、上記低温側熱交換器２に低
温熱供給管８を設け、この低温熱供給管８に調整
弁９及び流量検出器１０を付設し、この流量検出
器１０及び上記低温側熱交換器２の圧力検出器１
１に接続され、しかも、上記タービン加減弁５を
開閉制御する制御装置１２を設けてあるので、上
記発電機７の出力制御が円滑に行われるばかりで
なく、構成も簡素であるから、組立調整及び保守
点検も容易である等の優れた効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による発電制御装置を線図的に示
す系統図である。 １……媒体管、２……低温側熱交換器、３……
加圧ポンプ、４……高温側熱交換器、５……ター
ビン加減弁、６……タービン、７……発電機、８
……低温熱供給管、９……調整弁、１０……流量
検出器、１１……圧力検出器、１２……制御装
置、１３……高温熱供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 媒体を加圧ポンプで強制循環させる媒体管路
   上に低温側熱交換器、高温熱供給管を備えた高温
   側熱交換器、タービン加減弁及び発電機を直結し
   たタービンで構成されるランキンサイクル発電装
   置において、上記低温側熱交換器に設けられた低
   温熱供給管と、この低温熱供給管に附設された調
   整弁及び流量検出器と、この流量検出器及び上記
   低温側熱交換器の圧力検出器に接続され、しか
   も、上記タービン加減弁を開閉制御するようにし
   て設けた制御装置とを具備したことを特徴とする
   発電制御装置。 ２ 高温側熱交換器による高温熱供給管の高温熱
   源の流量を一定にしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の発電制御装置。