JPS63215803A - 熱回収装置の最適運転方法 - Google Patents
熱回収装置の最適運転方法Info
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- JPS63215803A JPS63215803A JP62049852A JP4985287A JPS63215803A JP S63215803 A JPS63215803 A JP S63215803A JP 62049852 A JP62049852 A JP 62049852A JP 4985287 A JP4985287 A JP 4985287A JP S63215803 A JPS63215803 A JP S63215803A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- 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】
産業上皇旦且分立
この発明は、熱回収装置の最適運転方法に係り、特に低
熱落差で作動する熱回収装置を常に最適効率で運転をお
こなうように制御する方法に関する。
熱落差で作動する熱回収装置を常に最適効率で運転をお
こなうように制御する方法に関する。
従米皇肢血
低熱落差熱回収装置の一例として、特開昭６０−１４４
５９４号公報に記載されているものを挙げることができ
る。この装置は、ランキンサイクルに基づき、工場など
から排出される温廃水等を熱源としてこれから熱エネル
ギーを回収・再生するようにしたもので、第２図に示す
ような構成となっている。すなわち、作動流体としてフ
ロン等の冷媒を使用し、これを蒸発器（２）、スクリュ
ーエキスパンダーなどの容積式膨張機もしくは蒸気ター
ビン（以下、蒸気タービンと総称する）（４）、および
凝縮器（６）を直列に接続して構成した冷媒ループ（１
）内で循環させる。そうすると、液相の冷媒が蒸発器（
２）で熱源から熱を奪って高温・高圧の蒸気となり、生
成した冷媒蒸気は蒸気タービン（４）に供給され、その
中を膨張しながら進む間に仕事をし、蒸気タービン（４
）から出てくる仕事を終えて低温・低圧となった冷媒蒸
気は次に凝縮器（６）へ進み、そこで冷却水に熱を捨て
て凝縮した後、再び冷媒ポンプ（８）で蒸発器（２）へ
送られ、以後同様のサイクルをたどる。蒸気タービン（
２）の出力軸は、回収・再生したエネルギーの用途に応
じた適当な負荷（１０）に連結する。
５９４号公報に記載されているものを挙げることができ
る。この装置は、ランキンサイクルに基づき、工場など
から排出される温廃水等を熱源としてこれから熱エネル
ギーを回収・再生するようにしたもので、第２図に示す
ような構成となっている。すなわち、作動流体としてフ
ロン等の冷媒を使用し、これを蒸発器（２）、スクリュ
ーエキスパンダーなどの容積式膨張機もしくは蒸気ター
ビン（以下、蒸気タービンと総称する）（４）、および
凝縮器（６）を直列に接続して構成した冷媒ループ（１
）内で循環させる。そうすると、液相の冷媒が蒸発器（
２）で熱源から熱を奪って高温・高圧の蒸気となり、生
成した冷媒蒸気は蒸気タービン（４）に供給され、その
中を膨張しながら進む間に仕事をし、蒸気タービン（４
）から出てくる仕事を終えて低温・低圧となった冷媒蒸
気は次に凝縮器（６）へ進み、そこで冷却水に熱を捨て
て凝縮した後、再び冷媒ポンプ（８）で蒸発器（２）へ
送られ、以後同様のサイクルをたどる。蒸気タービン（
２）の出力軸は、回収・再生したエネルギーの用途に応
じた適当な負荷（１０）に連結する。
この熱回収装置は低熱落差でも有効な熱回収をおこなう
ことができることから、省エネルギ一対策として種々分
野で応用されるに至っている０例えば海洋温度差発電に
応用する場合、蒸発器（２）に温熱源として表層海水を
供給し、一方、凝縮器（６）に冷熱源として深層海水を
供給する。この場合、負荷（１０）は発電機となる。つ
まり海洋温度差発電は、表層海水と深層海水との温度差
を利用して発電をおこなうもので、熱エネルギーを運動
エネルギーに変換し、さらにこれを電気エネルギーに変
換するようにしたエネルギー再生装置である。
ことができることから、省エネルギ一対策として種々分
野で応用されるに至っている０例えば海洋温度差発電に
応用する場合、蒸発器（２）に温熱源として表層海水を
供給し、一方、凝縮器（６）に冷熱源として深層海水を
供給する。この場合、負荷（１０）は発電機となる。つ
まり海洋温度差発電は、表層海水と深層海水との温度差
を利用して発電をおこなうもので、熱エネルギーを運動
エネルギーに変換し、さらにこれを電気エネルギーに変
換するようにしたエネルギー再生装置である。
車重か解決支よ立上工玉皿月立
海洋温度差発電のように自然エネルギーを利用するエネ
ルギー再生装置においては、熱源が不安定で、特に熱源
温度などの基本的な運転条件が経時的、季節的に、それ
も不規則に変動することは避けがたい。しかも、海洋温
度差発電に代表される低熱落差発電にあっては、とりわ
け熱源温度の変動が直接、取出し出方に影響を及ぼす、
なお、こうした事情は、前述の工場排水等から廃熱回収
をおこなう場合でも同じである。
ルギー再生装置においては、熱源が不安定で、特に熱源
温度などの基本的な運転条件が経時的、季節的に、それ
も不規則に変動することは避けがたい。しかも、海洋温
度差発電に代表される低熱落差発電にあっては、とりわ
け熱源温度の変動が直接、取出し出方に影響を及ぼす、
なお、こうした事情は、前述の工場排水等から廃熱回収
をおこなう場合でも同じである。
ところが、発電プラントの設計は最高出力に対応するよ
うにおこなわれるのが常套である。
うにおこなわれるのが常套である。
従って、設備される諸機器は、当該設計点から外れた運
転条件の下では、少なくとも部分的に余剰設備もしくは
余剰負荷となってしまう。
転条件の下では、少なくとも部分的に余剰設備もしくは
余剰負荷となってしまう。
例えば海洋温度差発電の場合、冬期は夏期に比べて特に
表層海水の温度が低いので、熱源温度が計画（設計）温
度を下回り、したがってまた、ただでさえ小さい熱落差
が一層小さくなる、そうして、第２図の装置について言
えば、発電出力をｐｇ 、ポンプ（８） （１２）
（１４）の動力をＰ１〜Ｐ３とすると、取出し出力
Ｐｎｅｔは次式 ％式％） で与えられるところ、発電機（１０）の動力Ｐｇは冷媒
の流量（Ｑ）とその温度差（Ｔｅ−Ｔｃ）の積に比例す
るから、熱源温度（Ｔｈｘ ）が低くなれは動力ｐｇが
小さくなり、その結果取出し出力Ｐｎｅｔも低下する。
表層海水の温度が低いので、熱源温度が計画（設計）温
度を下回り、したがってまた、ただでさえ小さい熱落差
が一層小さくなる、そうして、第２図の装置について言
えば、発電出力をｐｇ 、ポンプ（８） （１２）
（１４）の動力をＰ１〜Ｐ３とすると、取出し出力
Ｐｎｅｔは次式 ％式％） で与えられるところ、発電機（１０）の動力Ｐｇは冷媒
の流量（Ｑ）とその温度差（Ｔｅ−Ｔｃ）の積に比例す
るから、熱源温度（Ｔｈｘ ）が低くなれは動力ｐｇが
小さくなり、その結果取出し出力Ｐｎｅｔも低下する。
しかし、このとき、温水ポンプ（１２）および冷水ポン
プ（１４）は依然、設計点での運転を続けるので、ポン
プ動力Ｐ１、Ｐ３は変化しない。したがって、取出し出
力Ｐｎｅｔがますます低下し、極端な場合はマイナスに
なることもありうるのは、上記の式から容易に看て取れ
るところである。ここに述べた事情を表にすれば、末尾
記載の表中「従来」欄のようになる。
プ（１４）は依然、設計点での運転を続けるので、ポン
プ動力Ｐ１、Ｐ３は変化しない。したがって、取出し出
力Ｐｎｅｔがますます低下し、極端な場合はマイナスに
なることもありうるのは、上記の式から容易に看て取れ
るところである。ここに述べた事情を表にすれば、末尾
記載の表中「従来」欄のようになる。
このように、海洋温度差発電に代表される低熱落差発電
プラントなどの、外的要因から運転条件の変動を避けら
れない分野に応用する場合、運転条件が変動してもそれ
に応じた運転をおこなうようにして最適運転効率を維持
することが、この種の熱回収装置の実用化に向けて解決
しなければならない大きな課題のひとつとなっている。
プラントなどの、外的要因から運転条件の変動を避けら
れない分野に応用する場合、運転条件が変動してもそれ
に応じた運転をおこなうようにして最適運転効率を維持
することが、この種の熱回収装置の実用化に向けて解決
しなければならない大きな課題のひとつとなっている。
口 占 ゛ る、めの １
この発明は、上に述べたような熱回収装置を運転するに
あたり、運転条件が設計点から外れたとき、それに応じ
て熱源ポンプの回転数を減少させるようにした。
あたり、運転条件が設計点から外れたとき、それに応じ
て熱源ポンプの回転数を減少させるようにした。
設計点が最高出力に対応することから、運転条件が変化
するとは取出し出力が低下することを意味する。この発
明は、運転条件が変化しても、熱源ポンプの回転数を減
少させることによって所要動力を必要最小限に抑え、そ
うすることによってその時々の運転条件に応じた最適の
運転効率を維持するようにしたものである。
するとは取出し出力が低下することを意味する。この発
明は、運転条件が変化しても、熱源ポンプの回転数を減
少させることによって所要動力を必要最小限に抑え、そ
うすることによってその時々の運転条件に応じた最適の
運転効率を維持するようにしたものである。
在里
以下、第２図に示した既述の熱回収装置の運転をコンビ
エータで自動的に制御する場合を例←とって、第１図の
フロートチャートを参照しながら説明する。
エータで自動的に制御する場合を例←とって、第１図の
フロートチャートを参照しながら説明する。
熱回収装置の稼働中に、まず発電出力Ｐｇおよび冷媒ポ
ンプ（８）の動力Ｐ２を読み込む。続いて温水ポンプ（
１２）および冷水ポンプ（１４）の動力ＰＩ 、Ｐ３を
読み込む。そうしてこれらの値に基づいて、 Ｐｎｅｔ １ −Ｐｇ （ＰＩ ＋Ｐ２ ＋ｐ
３ ）の演算をおこなう。
ンプ（８）の動力Ｐ２を読み込む。続いて温水ポンプ（
１２）および冷水ポンプ（１４）の動力ＰＩ 、Ｐ３を
読み込む。そうしてこれらの値に基づいて、 Ｐｎｅｔ １ −Ｐｇ （ＰＩ ＋Ｐ２ ＋ｐ
３ ）の演算をおこなう。
次に、温水ポンプ（１２）および冷水ポンプ（１４）の
回転数を少し下げて温水、冷水の流量を少し減らした状
態で、 Ｐｎｅｔ ２ ＝Ｐｇ’ （ＰＨ’ ＋ ｐ２１十
Ｐ３’）の演算をおこない、そうして求めたＰｎｅｔ２
を上記のＰｎｅｔｌと比較し、Ｐｎｅｔ２を上記Ｐｎｅ
ｔｌ（仮の最大出力）と比較し、Ｐｎｅｔ ２ ＞Ｐｎ
ｅｔ １ならば、Ｐｎｅｔ２を仮の最大出力として再び
流量を減らして比較をおこなう。一方、Ｐｎｅｔ２＜Ｐ
ｎｅｔｌとなったならば、ｐｎｅｔｌの条件が最大出力
となる。
回転数を少し下げて温水、冷水の流量を少し減らした状
態で、 Ｐｎｅｔ ２ ＝Ｐｇ’ （ＰＨ’ ＋ ｐ２１十
Ｐ３’）の演算をおこない、そうして求めたＰｎｅｔ２
を上記のＰｎｅｔｌと比較し、Ｐｎｅｔ２を上記Ｐｎｅ
ｔｌ（仮の最大出力）と比較し、Ｐｎｅｔ ２ ＞Ｐｎ
ｅｔ １ならば、Ｐｎｅｔ２を仮の最大出力として再び
流量を減らして比較をおこなう。一方、Ｐｎｅｔ２＜Ｐ
ｎｅｔｌとなったならば、ｐｎｅｔｌの条件が最大出力
となる。
ｐｎ’ｅｔ２がＰｎｅｔｌを下回るに至ったら、今度は
温水ポンプ（１２）および冷水ポンプ（１４）の回転数
を少しずつ上げて温水、冷水の流量を増やしていく。そ
うしてその過程で、 Ｐｎｅｔ ３−Ｐｇ”−（Ｐｌ ＋Ｐ２ ＋Ｐ３）の演
算をおこない、求めたＰｎｅｔ３を上記のＰｎｅｔｌ
と比較する。Ｐｎｅｔ １ ＞Ｐｎｅｔ ３ならばＰｎ
ｅｔｌが最大出力である為、この条件で運転をおこなう
。一方、Ｐｎｅｔ １ ＜ Ｐｎｅｔ ３ならば、Ｐｎ
ｅｔ ３を仮の最大出力として再び流量を増やして比較
をおこなう。
温水ポンプ（１２）および冷水ポンプ（１４）の回転数
を少しずつ上げて温水、冷水の流量を増やしていく。そ
うしてその過程で、 Ｐｎｅｔ ３−Ｐｇ”−（Ｐｌ ＋Ｐ２ ＋Ｐ３）の演
算をおこない、求めたＰｎｅｔ３を上記のＰｎｅｔｌ
と比較する。Ｐｎｅｔ １ ＞Ｐｎｅｔ ３ならばＰｎ
ｅｔｌが最大出力である為、この条件で運転をおこなう
。一方、Ｐｎｅｔ １ ＜ Ｐｎｅｔ ３ならば、Ｐｎ
ｅｔ ３を仮の最大出力として再び流量を増やして比較
をおこなう。
ｐｎｅｔ３がＰｎｅｔ １を下回るに至ったら、最初に
戻って新たに以上の操作を繰り返す。
戻って新たに以上の操作を繰り返す。
このようにして、実際の取出し出力を時々刻々検出し、
その時々の取出し出力を最大にするような熱源流体の流
量に、ポンプ回転数を変えることによって調整するので
ある。
その時々の取出し出力を最大にするような熱源流体の流
量に、ポンプ回転数を変えることによって調整するので
ある。
光ユΩ立来
この発明によれば、上に述べたとおり、運転条件が変化
しても、その変化した運転条件の下での取出し出力を得
ることに寄与しない、つまり余剰の動力の消費を排除す
ることができる。
しても、その変化した運転条件の下での取出し出力を得
ることに寄与しない、つまり余剰の動力の消費を排除す
ることができる。
言い換えれば、運転条件の変動に遅滞なく追随して常に
必要最小限の所要動力で運転をおこなうため、その時々
の運転条件の下で最大の取出し出力を得、最適の運転効
率を維持することができる。これを従来と比較して示せ
ば下表のとおりである。
必要最小限の所要動力で運転をおこなうため、その時々
の運転条件の下で最大の取出し出力を得、最適の運転効
率を維持することができる。これを従来と比較して示せ
ば下表のとおりである。
なお、流量調整弁を使って熱源流量を絞っても流量調整
に関する限りにおいてはこの発明と同様の結果となる。
に関する限りにおいてはこの発明と同様の結果となる。
しかしながら、その場合、圧力損失が増大し、しかもそ
のことによって得られる動力低減は少なり、ｉｋ通通運
転車率維持することに対する効果は、あまり期待できな
い。ポンプ動力Ｐと流量Ｑは概ねｐｏｃＱの関係にある
からである。
のことによって得られる動力低減は少なり、ｉｋ通通運
転車率維持することに対する効果は、あまり期待できな
い。ポンプ動力Ｐと流量Ｑは概ねｐｏｃＱの関係にある
からである。
第１図はこの発明の方法により運転制御をおこなう場合
の手順を例示するフローチャート、第２図は熱回収装置
のフローシートである。 ８−・冷媒ポンプ、 １〇−発電機、 １２− 温水ポンプ、 １４−冷水ポンプ、
の手順を例示するフローチャート、第２図は熱回収装置
のフローシートである。 ８−・冷媒ポンプ、 １〇−発電機、 １２− 温水ポンプ、 １４−冷水ポンプ、
Claims (1)
- （１）熱回収装置を運転するにあたり、運転条件が設計
点から外れたとき、熱源ポンプの回転数を減少させるこ
とによって取出し出力の低下を可及的に少なくするよう
にしたことを特徴とする熱回収装置の最適運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049852A JP2595232B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 熱回収装置の最適運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62049852A JP2595232B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 熱回収装置の最適運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215803A true JPS63215803A (ja) | 1988-09-08 |
| JP2595232B2 JP2595232B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=12842589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62049852A Expired - Lifetime JP2595232B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 熱回収装置の最適運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595232B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008522081A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | キャリア コーポレイション | 廃熱発電の方法および装置 |
| CN101839154A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-22 | 北京力通高科技发展有限公司 | 分布式余热余压发电系统和分布式余热余压发电方法 |
| WO2011072489A1 (zh) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Yu Zhiwei | 多功能能源系统优化集合 |
| JP2013040606A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Kazuhiko Nagashima | 高効率常温熱エネルギーの回収法及び回収装置 |
| CN103362580A (zh) * | 2012-03-26 | 2013-10-23 | 昆山能捷科技服务有限公司 | 中小压差蒸汽节能发电系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101249445B1 (ko) * | 2013-01-02 | 2013-04-09 | (주)거나백 | 가정용 열병합 발전시스템 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145305A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Toshiba Corp | 温水利用タ−ビンプラントの制御装置 |
| JPS622241U (ja) * | 1985-06-20 | 1987-01-08 |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP62049852A patent/JP2595232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145305A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Toshiba Corp | 温水利用タ−ビンプラントの制御装置 |
| JPS622241U (ja) * | 1985-06-20 | 1987-01-08 |
Cited By (5)
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| JP2008522081A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | キャリア コーポレイション | 廃熱発電の方法および装置 |
| WO2011072489A1 (zh) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Yu Zhiwei | 多功能能源系统优化集合 |
| CN101839154A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-22 | 北京力通高科技发展有限公司 | 分布式余热余压发电系统和分布式余热余压发电方法 |
| JP2013040606A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Kazuhiko Nagashima | 高効率常温熱エネルギーの回収法及び回収装置 |
| CN103362580A (zh) * | 2012-03-26 | 2013-10-23 | 昆山能捷科技服务有限公司 | 中小压差蒸汽节能发电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2595232B2 (ja) | 1997-04-02 |
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