KR101325429B1 - 동력 발생 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

동력 발생 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101325429B1
KR101325429B1 KR1020120018838A KR20120018838A KR101325429B1 KR 101325429 B1 KR101325429 B1 KR 101325429B1 KR 1020120018838 A KR1020120018838 A KR 1020120018838A KR 20120018838 A KR20120018838 A KR 20120018838A KR 101325429 B1 KR101325429 B1 KR 101325429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
working medium
pressure
pump
condenser
circulation
Prior art date
Application number
KR1020120018838A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120108929A (ko
Inventor
시게또 아다찌
마사요시 마쯔무라
유따까 나루까와
가즈오 다까하시
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011066150A external-priority patent/JP5639515B2/ja
Priority claimed from JP2011070205A external-priority patent/JP5827480B2/ja
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20120108929A publication Critical patent/KR20120108929A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101325429B1 publication Critical patent/KR101325429B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
    • F01D17/085—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure to temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants 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
    • F01K25/10—Plants 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines

Landscapes

  • 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

본 발명의 동력 발생 장치는, 작동 매체액을 증발시키는 증발기와, 작동 매체 증기를 팽창시키는 팽창기와, 작동 매체 증기를 응축시키는 응축기와, 작동 매체를 순환시키는 펌프와, 상기 증발기, 상기 팽창기, 상기 응축기 및 상기 펌프가 직렬로 접속된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로와, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 압력을 검출하는 작동 매체 압력 검출 수단과, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 온도를 검출하는 작동 매체 온도 검출 수단과, 상기 작동 매체 온도 검출 수단의 검출값으로부터 상기 검출값에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출하는 도출 수단 및 상기 도출 수단에 의해 도출된 포화 증기 압력과 상기 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 매체의 압력의 차압에 따라서, 상기 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정하는 조정 제어 수단으로 이루어진다. 이러한 구성에 의해, 구성이 복잡화되는 것을 회피하면서 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 억제하고, 액면을 직접 계측하는 일 없이 응축기 내에서의 작동 유체의 액량의 변동을 억제한다.

Description

동력 발생 장치 및 그 제어 방법 {POWER GENERATING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 작동 매체의 열사이클에 의해 동력을 발생하는 동력 발생 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일본 특허 제4557793호에 개시된 배열 발전 장치는, 배열을 이용하여 동력을 발생시키고, 그 동력에 의해 발전기를 구동한다. 이 배열 발전 장치의 동력 발생 장치는, 배열을 회수하여 작동 매체의 고압 작동 매체 증기를 생성하는 증기 발생기와, 상기 고압 작동 매체 증기를 팽창시키는 터빈과, 상기 터빈으로부터의 저압 증기를 응축시키는 응축기와, 작동 매체를 순환시키는 작동 매체 순환 펌프를 구비하고 있다. 이들 기기는 작동 매체 순환로에 의해 접속되어 있고, 증기 발생기와 터빈 사이에는 기액 분리기가 배치되어 있다. 이 기액 분리기에 있어서 작동 매체액으로부터 분리된 작동 매체 증기가 터빈에 도입된다.
상술한 동력 발생 장치에 있어서는, 작동 매체를 순환 유로 내에서 순환시키기 위해 순환 펌프를 배치하는 것이 필요하고, 이 순환 펌프에는, 당해 순환 펌프보다도 상류측에 위치하는 응축기에 의해 응축되어 액화된 작동 매체가 흡입된다. 순환 펌프는 액화된 작동 매체를 하류에 위치하는 증기 발생기로 송출하는 역할을 담당한다.
순환 펌프에는, 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하기 위한 방책이 필요해진다. 캐비테이션은, 유체 기계에 있어서, 그 유체 기계의 내부를 흐르는 매체(액)의 압력이 국부적으로 포화 증기압에 도달함으로써, 매체가 비등하여 작은 기포가 발생하는 현상이다. 이 기포가 찌부러질 때에는, 그 충격압에 의해 유체 기계의 구성품에, 이른바 이로젼(침식)이 발생한다. 예를 들어, 유체 기계가 터보형 유체 기계이면, 그 주요 부품인 임펠러(날개차)에 손상이 발생한다. 순환 펌프에 캐비테이션이 발생한 경우에는, 순환 펌프의 메인터넌스를 위해, 발전 장치의 시스템 전체의 운전을 정지시키는 것이 부득이하다. 따라서, 순환 펌프의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하기 위한 방책이 중요해진다.
또한, 일본 특허 출원 공개 평10-103023호에 개시되어 있는 바와 같이, 작동 매체가 순환하는 순환 회로에 설치된 터빈에 의해 발전기를 구동하는 바이너리 발전 장치가 알려져 있다. 이 바이너리 발전 장치에 있어서 발전기를 구동하는 동력 발생 장치에서는, 증발기 및 응축기에 각각 액면계가 설치되어 있고, 이 액면계에서 계측된 작동 유체 액면을 높일 수 있는 여유가 있는 경우에, 작동 유체 액면이 높아지도록 순환 펌프의 출력을 조정함으로써, 증발 압력을 높여 터빈 출력이 낮아지지 않도록 조정하고 있다.
일본 특허 제4557793호에 개시된 동력 발생 장치에 있어서는, 순환 펌프의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하기 위한 방책이 취해져 있지 않으므로, 순환 펌프에 있어서 캐비테이션이 발생할 우려가 있다. 또한, 이 동력 발생 장치는, 증기 발생기와 터빈 사이에 기액 분리기가 배치되어 있고, 또한 기액 분리기 내의 분리액면을 검출하는 액면 검출기가 설치되어 있으므로, 장치로서의 구성이 복잡하다.
또한, 일본 특허 출원 공개 평10-103023호에 개시된 동력 발생 장치에서는, 액면계에 의해 증발기 및 응축기의 액면을 계측하는 구성으로 되어 있으므로, 안정된 액면 제어를 행할 수 없다고 하는 문제가 있다. 즉, 증발기 내 및 응축기 내에 있어서는, 작동 매체가 기액 2상의 상태로 흐르기 때문에, 액면계에 의해 기체와 액체의 계면을 계측하는 것은 곤란하다. 이로 인해, 안정된 액면 제어를 행할 수는 없다. 특히 플레이트 열교환기가 사용되는 경우에는, 좁은 공간을 기액 2상류로 된 작동 매체가 흐르기 때문에, 기체와 액체의 계면을 판별하는 것은 어렵다.
따라서, 본 발명은, 상기 종래 기술에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 것은, 동력 발생 장치에 있어서, 구성이 복잡화되는 것을 회피하면서, 작동 매체를 순환시키는 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 억제하는 것, 혹은 액면을 직접 계측하는 일 없이 응축기 내에서의 작동 유체의 액량의 변동을 억제할 수 있도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 동력 발생 장치이며, 작동 매체액을 증발시키는 증발기와, 작동 매체 증기를 팽창시키는 팽창기와, 작동 매체 증기를 응축시키는 응축기와, 작동 매체를 순환시키는 펌프와, 상기 증발기, 상기 팽창기, 상기 응축기 및 상기 펌프가 직렬로 접속된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로와, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 압력을 검출하는 작동 매체 압력 검출 수단과, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 온도를 검출하는 작동 매체 온도 검출 수단과, 상기 작동 매체 온도 검출 수단의 검출값으로부터, 상기 검출값에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출하는 도출 수단 및 상기 도출 수단에 의해 도출된 포화 증기 압력과 상기 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 매체의 압력의 차압에 따라서, 상기 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정하는 조정 제어 수단으로 이루어진다.
본 발명에서는, 순환 유로에 있어서의 응축기와 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 온도(즉, 펌프 입구측에서의 작동 매체의 온도)로부터 도출된 포화 증기 압력과, 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된, 순환 유로에 있어서의 응축기와 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 압력(즉, 펌프 입구측에서의 작동 매체의 압력)과의 차압에 따라서, 작동 매체의 순환량 또는 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정한다. 따라서, 펌프 입구측에서의 작동 매체의 압력을 포화 증기 압력보다도 높은 상태로 유지할 수 있어, 가령 그 상태로부터 벗어나는 일이 있다고 해도, 단시간에 그 상태로 복귀하는 것이 가능해진다. 이로 인해, 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하거나, 혹은 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 기액 분리기 내의 액면을 검출할 필요가 없으므로, 기액 분리기 및 액면 검출기가 불필요해져, 구성이 복잡화되는 것을 회피할 수 있다.
혹은, 본 발명에서는, 순환 유로에 있어서의 응축기와 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 온도(즉, 응축기 출구측에서의 작동 매체의 온도)로부터 도출된 포화 증기 압력과, 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된, 순환 유로에 있어서의 응축기와 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 압력(즉, 응축기 출구측에서의 작동 매체의 압력)과의 차압에 따라서, 작동 매체의 순환량 또는 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정한다. 여기서, 실제로 검출된 응축기 출구 압력과 도출된 포화 증기 압력의 차압은, 응축기 내에서의 액면 높이에 따른 압력으로 간주할 수 있으므로, 이 차압에 따라서 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정함으로써, 응축기 내에서의 액량의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 의사적으로 응축기 내의 액면 높이를 안정시킬 수 있다.
여기서, 상기 조정 제어 수단은, 상기 펌프에 의한 작동 매체의 송출 유량을 조정함으로써 상기 작동 매체의 순환량을 조정해도 된다.
한편, 상기 순환 유로에는, 상기 펌프를 우회하도록 환류 유로가 접속되고, 상기 환류 유로에는, 환류 조정 밸브가 배치되어 있어도 되고, 이 경우에는, 상기 조정 제어 수단은, 상기 환류 조정 밸브를 제어함으로써 상기 작동 매체의 순환량을 조정해도 된다.
또한, 상기 조정 제어 수단은, 상기 냉각 매체가 통과하는 냉각 유로에 배치된 유량 조정 밸브를 제어함으로써 상기 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정해도 된다.
또한, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 펌프의 하류측의 위치에 설치되고, 당해 펌프로부터 상기 증발기로 송출되는 작동 매체의 압력을 검출하는 토출 압력 검출 수단을 갖는 경우에는, 상기 조정 제어 수단은, 상기 토출 압력 검출 수단에 의해 검지된 상기 작동 매체의 압력에 따라서, 또는 상기 도출 수단에 의해 도출된 포화 증기 압력과 상기 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 매체의 압력과의 차압에 따라서, 상기 작동 매체의 순환량을 조정해도 된다.
또한, 본 발명은, 동력 발생 장치이며, 작동 매체액을 증발시키는 증발기와, 작동 매체 증기를 팽창시키는 팽창기와, 작동 매체 증기를 응축시키는 응축기와, 작동 매체를 순환시키는 펌프와, 상기 증발기, 상기 팽창기, 상기 응축기 및 상기 펌프가 직렬로 접속된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로와, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 펌프의 하류측의 위치에 설치되고, 상기 펌프로부터 상기 증발기로 송출되는 작동 매체의 압력을 검출하는 토출 압력 검출 수단 및 상기 토출 압력 검출 수단에 의해 검지된 상기 작동 매체의 압력에 따라서, 상기 작동 매체의 순환량을 조정하는 조정 제어 수단으로 이루어진다.
상기 구성에서는, 토출 압력 검출 수단에 의해 펌프로부터 증발기로 송출되는 작동 매체의 압력이 검출되고, 이 검출된 압력에 따라서, 조정 제어 수단이 작동 매체의 순환량을 조정한다. 이로 인해, 캐비테이션이 발생하였다고 해도, 그 상태로부터 조기에 벗어날 수 있다. 이로 인해, 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 기액 분리기 내의 액면을 검출할 필요가 없으므로, 기액 분리기 및 액면 검출기가 불필요해져, 구성이 복잡화되는 것을 회피할 수 있다.
본 발명은, 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 작동 매체 증기를 팽창시키는 팽창기와, 작동 매체 증기를 응축시키는 응축기와, 작동 매체를 순환시키는 순환 펌프가 직렬로 접속된 순환 회로를 구비하는 동력 발생 장치의 제어 방법이며, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 온도를 검출하는 온도 검출 공정과, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 압력을 검출하는 압력 검출 공정과, 상기 온도 검출 공정에서 검출된 온도 검출값으로부터, 그 온도에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출하는 도출 공정 및 상기 압력 검출 공정에서 검출된 압력 검출값과 상기 도출 공정에서 도출된 포화 증기 압력의 차압에 따라서, 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하는 조정 제어 공정으로 이루어진다.
여기서, 상기 조정 제어 공정은, 상기 차압이 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행해도 된다. 여기서, 상기 소정 범위는, 상기 펌프에서의 캐비테이션이 발생하지 않도록 설정된다.
또한, 상기 조정 제어 공정은, 상기 차압으로부터 산출되는 상기 응축기의 액면 높이가 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행해도 된다. 이 형태에서는, 검출된 응축기의 출구 압력과, 검출된 응축기의 출구 온도로부터 도출된 응축기 출구에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력의 차압으로부터, 응축기 내의 액면 높이가 산출되고, 이 산출된 액면 높이가 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정한다. 따라서, 산출된 액면 높이를 안정시킬 수 있다.
또한, 상기 조정 제어 수단은, 상기 차압이 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행해도 된다. 여기서, 상기 소정 범위는, 상기 응축기 내의 액면 높이를 안정시킬 수 있도록 설정된다. 상기 차압을 응축기 내에서의 액면 높이에 따른 압력으로 간주할 수 있으므로, 이 형태에서도, 응축기 내에서의 의사적인 액면 높이가 안정된 제어를 행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 동력 발생 장치에 있어서, 구성이 복잡화되는 것을 회피하면서, 작동 매체를 순환시키는 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있거나, 혹은 액면을 직접 계측하는 일 없이 응축기 내에서의 작동 유체의 액량의 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 상기 발전 장치에 있어서 펌프의 출력을 조정할 때의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 발전 장치의 변형예에 있어서 펌프의 출력을 조정할 때의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 제2 실시 형태에 관한 발전 장치에 있어서 펌프의 출력을 조정할 때의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 제3 실시 형태에 관한 발전 장치에 있어서 펌프의 출력을 조정할 때의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 발전 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 9는 제4 실시 형태에 관한 발전 장치에 있어서 펌프의 출력을 조정할 때의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 펌프의 토출 압력의 변동 상태를 설명하기 위한 도면.
도 11은 제5 실시 형태에 관한 발전 장치에 있어서 펌프의 출력을 조정할 때의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 컨트롤러에 기억된 작동 매체의 온도와 포화 증기 압력의 상관 관계를 나타내는 도면.
도 13은 상기 바이너리 발전 장치의 운전 동작시에 있어서의 작동 매체의 상태를 설명하기 위한 도면.
도 14는 상기 바이너리 발전 장치의 운전 동작시에 있어서의 액면 높이 조정에 관한 제어 동작을 설명하기 위한 도면.
도 15는 상기 바이너리 발전 장치의 운전 동작시에 있어서의 액면 높이 조정에 관한 제어 동작을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
제1 내지 제7 실시 형태에 있어서는, 본 발명의 동력 발생 장치를 발전 장치에 적용하고 있다.
제1 내지 제5 실시 형태는, 작동 매체를 순환시키는 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이다. 따라서, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 압력을 검출하는 작동 매체 압력 검출 수단은, 펌프 입구측에 있어서의 작동 매체의 압력을 검출하는 수단으로서 위치 부여되고, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 온도를 검출하는 작동 매체 온도 검출 수단은, 펌프 입구측에 있어서의 작동 매체의 온도를 검출하는 수단으로서 위치 부여되어 있다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 발전 장치(100)의 구성을 도시하고 있다. 이 발전 장치(100)는, 하나의 발전 사이클(50)로 구성되어 있다. 발전 사이클(50)은, 팽창기(1)와, 응축기(3)와, 펌프(4)와, 증발기(5)가 설치된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로(6)를 구비하고 있다. 이 순환 유로(6)에는, 작동 매체로서 프론계의 열매체(예를 들어, R245fa)가 봉입되어 있다. 작동 매체로서 물보다도 비점이 낮은 열매체가 사용되고 있고, 본 실시 형태에 관한 발전 장치(100)는, 바이너리 발전 장치로서 구성되어 있다.
팽창기(1)는, 순환 유로(6)에 있어서의 증발기(5)의 하류측에 배치되어 있고, 증발기(5)에서 증발한 작동 매체(증기)를 팽창시킴으로써 작동 매체로부터 운동 에너지를 취출한다. 팽창기(1)는, 예를 들어 스크류 팽창기에 의해 구성되어 있다. 스크류 팽창기는, 팽창기 케이싱 내에 형성된 로터실(도시하지 않음)에 암형 수형 한 쌍의 스크류 로터(도시하지 않음)가 수용된 구성으로, 순환 유로(6)를 통해 흡기구(1s)로부터 공급되는 작동 매체의 팽창력에 의해 스크류 로터를 회전시킨다. 그리고 로터실 내에서 팽창되어 압력이 저하된 작동 매체는, 토출구(1d)로부터 순환 유로(6)로 배기된다.
팽창기(1)에는, 발전기(2)가 접속되어 있고, 발전기(2)는 팽창기(1)에 의해 구동된다. 발전기(2)는, 발전기 케이싱의 내부 공간(도시하지 않음)에 고정자(도시하지 않음) 및 회전자(도시하지 않음)가 수용된 구성으로 되어 있다. 회전자는, 팽창기(1)의 스크류 로터와 축이 일체이며, 스크류 로터의 회전에 수반하여 회전하고, 고정자의 권선에 전력을 발생시킨다. 팽창기(1)와 이 발전기(2)에 의해 발전 수단이 구성되어 있다.
응축기(3)는, 순환 유로(6)에 있어서의 팽창기(1)의 하류측에 배치되어 있고, 팽창기(1)의 토출구(1d)로부터 순환 유로(6)로 배출된 작동 매체는, 응축기(3)로 도입된다. 응축기(3)에서는, 작동 매체는, 순환 유로(6)와는 다른 계통의 회로[냉각 매체 유로(8)]를 흐르는 냉각수(냉각 매체)와의 열교환에 의해 응축되어 액체로 된다. 즉, 응축기(3)는, 냉각 매체가 흐르는 통로와 작동 매체가 흐르는 통로를 갖고, 냉각 매체와 작동 매체 사이에서 열교환시킨다.
액체로 된 작동 매체는, 펌프(4)에 의해 소정의 압력까지 가압되어, 증발기(5)로 송출된다. 증발기(5)는, 순환 유로(6)를 흐르는 작동 매체(액)를 증발시켜 증기를 발생하기 위한 것이고, 예를 들어 순환 유로(6)와는 다른 계통의 열매체 유로(7)를 흐르는 열매체(예를 들어, 저압 증기)에 의해 작동 매체를 가열한다. 즉, 증발기(5)는, 작동 매체가 흐르는 통로와 외부의 열원으로부터 공급되는 열매체가 흐르는 통로를 갖고, 이 열매체와 작동 매체 사이에서 열교환시킨다. 증발기(5)에 있어서 열매체와 열교환하여 기화된 작동 매체는, 포화 증기(혹은 과열 증기)로 되어, 팽창기(1)에 재공급된다.
열매체 유로(7)를 통해 증발기(5)에 공급되는 열매체(가열 매체)에는, 갱정(증기정)으로부터 채취된 증기, 공장 등으로부터 배출된 잉여 증기 등의 외에, 태양열을 열원으로 하는 집광기, 바이오매스나 화석 연료를 열원으로 하는 보일러, 그 밖의 설비 등으로부터 생성된 증기 등이 상정된다. 한편, 냉각 매체 유로(8)를 통해 응축기(3)에 공급되는 냉각 매체에는, 쿨링 타워에서 제조되는 냉각수 등이 상정된다.
펌프(4)는, 순환 유로(6) 내에서 작동 매체를 순환시키기 위해 설치되는 것이며, 순환 유로(6)에 있어서의 응축기(3)의 하류측에 배치되어 있다. 즉, 펌프(4)는, 순환 유로(6) 중 응축기(3)와 증발기(5)를 접속하는 배관에 설치되어 있고, 응축기(3)측의 작동 매체(액)를 흡입하여 증발기(5)측으로 토출한다. 펌프(4)로서는, 임펠러를 로터로서 구비하는 원심 펌프, 로터가 한 쌍의 기어로 이루어지는 기어 펌프 등이 바람직하게 사용된다.
발전 장치(100)는, 제어 장치(10)를 갖고 있다. 이 제어 장치(10)는 터치 패널 등의 입력·표시 수단(도시하지 않음)을 구비하고 있다.
응축기(3)와 펌프(4) 사이의 순환 유로(6)에는, 펌프(4)의 입구측의 작동 매체의 압력 Ps를 검출하는 작동 매체 압력 검출 수단의 일례로서의 압력 센서(11)와, 펌프(4)의 입구측의 작동 매체의 온도 Ts를 검출하는 작동 매체 온도 검출 수단의 일례로서의 온도 센서(12)가 설치되어 있다. 검출된 작동 매체의 압력 Ps, 온도 Ts에 상당하는 신호는 제어 장치(10)에 입력된다.
압력 센서(11) 및 온도 센서(12)는, 펌프(4)의 입구측의 작동 매체의 압력, 온도를 검출하기 위한 센서이므로, 응축기(3)와 펌프(4) 사이의 순환 유로(6) 중에서도 펌프(4)의 입구에 최대한 가까운 위치에 설치하는 것이 바람직하다.
제어 장치(10)는, ROM, RAM, CPU 등을 구비하고 있고, ROM에 기억된 프로그램을 실행함으로써 소정의 기능을 발휘한다. 제어 장치(10)의 기능에는, 도출 수단(21), 조정 제어 수단(23) 등이 포함되어 있다.
도출 수단(21)은, 온도 센서(12)의 검출값으로부터 펌프(4) 입구에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출한다. 즉, 제어 장치(10)에는, 작동 매체의 온도와 포화 증기 압력을 관련짓는 정보 테이블이나 후술하는 함수식이 기억되어 있어, 도출 수단(21)은, 이 테이블이나 함수식을 이용하여 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출한다. 이 테이블 또는 관계식은, 예를 들어 도 12에 나타내는 바와 같이, 온도·포화 증기 압력의 상관 관계를 나타내는 것이다.
조정 제어 수단(23)은, 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력과 압력 센서(11)에 의해 검출된 작동 매체의 압력으로부터 양자의 차(차압)를 연산하고, 이 도출된 차압에 따라서, 펌프(4)의 출력을 조정한다. 펌프(4)는, 제어 장치(10)로부터의 제어 신호를 받아, 펌프(4)의 로터의 회전수를 변경하고, 펌프(4)로부터 송출되는 작동 매체의 송출 유량을 조정한다.
여기서, 펌프(4)의 출력(회전수)을 조정할 때의 발전 장치(100)의 제어 동작을, 도 2를 참조하면서 설명한다. 또한, 발전 장치(100)의 주된 발전 사이클 동작에 대해서는, 별도의 제어 플로우에 의해, 초기 상태, 즉 스텝 ST1에서 이미 제어되어 있고, 펌프(4)의 로터의 회전수도 그 별도의 제어 플로우에서 목표로 되는 회전수로 조정되어 있는 것으로 한다.
스텝 ST1에 있어서, 제어 장치(10)에서 유지하는 변수 i를 초기값 0으로, 또한 회전수의 조정량 Δr을 초기값인 Δr0으로 설정한다.
그리고 압력 센서(11)에 의해 펌프(4)의 입구측의 작동 매체의 압력 Ps를 검출하고, 온도 센서(12)에 의해 펌프(4)의 입구측의 작동 매체의 온도 Ts를 검출한다(스텝 ST2).
이어서, 스텝 ST3에 있어서, 제어 장치(10)는, 온도 센서(12)에 의해 검출된 온도 Ts로부터 포화 증기압 Pth(Ts)를 도출한다. 제어 장치(10)에는 미리 함수식이 기록되어 있어, 제어 장치(10)는, 그 함수식과 검출된 온도 Ts로부터 포화 증기압 Pth(Ts)를 도출한다. 또한, 일반적으로, 포화 증기압은 작동 매체마다 특정되는 포화 증기압 곡선과 온도에 기초하여 일의적으로 결정되지만, 여기서는 그 포화 증기압을 온도 Ts에 대한 함수식에 의해 도출되는 것으로 한다. 포화 증기압 Pth(Ts)를 도출하는 함수식은, 예를 들어 이하와 같다.
Figure 112012015127698-pat00001
이어서, 스텝 ST4에 있어서, Ps－Pth＞α인지 여부의 판단이 행해진다. 즉, 미연에 캐비테이션을 방지한다고 하는 관점에서, 펌프(4)의 특성인 「NPSH」(NetPositive Suction Head), 즉, 「NPSH-A」(유효 흡입 헤드, NetPositive Suction Head Available)와, 「NPSH-R」(필요 유효 흡입 헤드, NetPositive Suction Head Required)의 차분 「NPSH-A」―「NPSH-R」에 기초하여, 미리 0(제로) 이상의 소정의 값 α가 설정되어 있어, 스텝 ST4에 있어서, 압력 센서(11)에 의한 검출 압력 Ps가, 도출된 포화 증기압 Pth＋소정값 α보다도 큰지 여부가 판단된다.
이 스텝 ST4에서의 판단이 "예"이면, 스텝 ST5로 이행하여, 다시 제어 장치(10)에서 유지하는 변수 i를 초기값 0으로, 또한 회전수의 조정량 Δr을 초기값인 Δr0으로 설정하고, 그 후 스텝 ST2로 복귀한다.
한편, 스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"이면, 스텝 ST6으로 이행한다. 스텝 ST6에서는, 현재의 펌프(4)의 회전수 r로부터 소정의 회전수 Δr을 뺀 값이 0보다 큰지 여부가 판단된다. 즉, 다음에 소정의 회전수 Δr만큼 펌프(4)의 회전수를 낮추었다고 해도, 펌프(4)는 계속 회전되는지 여부가 판단된다.
스텝 ST6에서 "예"의 판단인 경우에는, 스텝 ST7로 이행하여, 변수 i가 초기값 0인지 여부가 판단된다. 그리고 스텝 ST7에서의 판단이 "예"인 경우에는, 스텝 ST8로 이행한다. 스텝 ST8에서는, 펌프(4)의 회전수 r이 현상값으로부터 소정의 회전수 Δr만큼 낮추어진다. 즉, 압력 센서(11)에서 검지된 압력 Ps와 도출된 포화 증기압 Pth(Ts)의 차압이 소정값 α 이하이면, 펌프(4)의 회전수를 소정 회전수만큼 낮추는 제어가 실행된다. 이에 의해, 펌프 출력이 저감되어, 펌프(4)로부터 송출되는 작동 매체의 순환량이 저감된다. 작동 매체의 순환량이 감소하면, 통상, 펌프(4)의 입구측의 작동 매체의 압력 Ps가 현상보다도 낮아지는 한편, 응축기(3)에 있어서 작동 매체로부터 열이 빼앗기는 비율이 증가하므로, 펌프(4) 입구측에서의 작동 매체의 온도 Ts도 현상보다 낮아진다. 그것에 수반하여, 도출되는 포화 증기압 Pth(Ts)도 낮아진다. 또한, 통상, 작동 매체의 압력 Ps의 감소 정도보다도, 포화 증기압 Pth(Ts)의 감소 정도의 쪽이 크다. 이로 인해, 스텝 ST8의 실행에 의해, Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)되는 것이 기대된다. 또한, 스텝 ST8의 실행 후, 스텝 ST9에서 변수 i를 인크리먼트(i를 1개 증가)한 후, 스텝 ST2로 복귀한다.
또한, 스텝 ST8에서, 펌프(4)에 의해 송출되는 작동 매체의 순환량을 감소시켜도, 그것에 의한 효과가 발휘되기 위해서는 어느 정도의 시간이 필요해진다. 따라서, 일단 스텝 ST8을 실행한 후, 바로 다시 스텝 ST8을 실행하는 일이 없도록 상술한 스텝 ST7 및 스텝 ST9, 또한 후술하는 스텝 ST10, 스텝 ST11이 마련되어 있다.
즉, 스텝 ST7에서 "아니오"의 판단이 행해진 경우(즉, 그 전에 스텝 ST9를 실행하여, i가 1 이상으로 되어 있는 것, 나아가서는 일단 스텝 ST8을 실행한 것을 의미함), 스텝 ST10으로 이행하여, 변수 i와 상수 n의 비교가 행해지고 i＜n인지 여부의 판단이 행해진다. 스텝 ST10에서의 판단이 "예"(i＜n)이면, 다시 스텝 ST9에서 변수 i를 인크리먼트(i를 1개 증가)한 후, 스텝 ST2로 복귀한다.
스텝 ST10에서의 판단이 "아니오"(즉, i≥n)이면, 스텝 ST11로 이행하여, i를 초기값 0으로 설정한 후, 스텝 ST2로 복귀한다. 이 상태로부터, 스텝 ST4에서 "아니오"(즉, Ps－Pth≤α), 스텝 ST6에서 "예"(즉, 펌프 회전수 r－Δr＞최저 회전수)이면, i는 초기값 0인 상태이므로, 스텝 ST7에서 "예"라는 판단으로 되어, 스텝 ST8로 이행하고, 다시 펌프(4)의 회전수 r이 현상값으로부터 소정의 회전수분 Δr만큼 낮추어지게 된다.
또한, 스텝 ST6에서 "아니오"라고 판단된 경우에는, 다음에 소정의 회전수 Δr만큼 펌프(4)의 회전수를 낮추면 펌프(4)가 계속 회전되지 않는 상태로 된다. 그로 인해, 스텝 ST6에서 "아니오"라고 판단된 경우에는, 스텝 ST13으로 이행하여, 제어 장치(10)에 구비된 터치 패널 등의 입력·표시 수단(도시하지 않음)에 의해, 그 취지를 나타내는 경보를 발신하거나, 혹은 이 발전 장치(100) 자체의 운전을 정지한다.
상술한 구성의 발전 장치(100)에서는, 펌프 입구측에서의 작동 매체의 압력 Ps가 펌프 입구측에서의 작동 매체의 포화 증기 압력 Pth보다도 소정값 α 이상 높은 상태로부터 벗어나는 일이 있었다고 해도, 단시간에 그 상태로 복귀하는 것이 가능해진다. 이에 의해, Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)될 가능성을 높이는 것, 나아가서는 펌프(4)에서의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하거나, 혹은 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과를 높일 수 있다. 환언하면, Ps－Pth＞α의 상태로 유지하기 쉽게 할 수 있어, 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 기액 분리기 내의 액면을 검출할 필요가 없으므로, 기액 분리기 및 액면 검출기가 불필요해져, 구성이 복잡화되는 것을 회피할 수 있다.
여기서, 제1 실시 형태에 관한 발전 장치(100)의 변형예의 제어 플로우를 도 3에 나타낸다. 또한, 이 도 3에 나타낸 제어 플로우는, 도 2에 나타낸 제어 플로우와 공통되는 부분이 대부분이므로, 여기서는 다른 부분에 대해서만 설명한다.
도 3에 나타낸 제어 플로우에서는, 스텝 ST11 후에 스텝 ST13이 추가되어 있다. 스텝 ST13에서는, 스텝 ST8에서 펌프 회전수 r이 감소될 때의 그 감소분인 Δr 자체를 Δr1만큼 증가시키고 있다. 이에 의해, 펌프(4)의 회전수의 감소 정도를 서서히 크게 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 또한 Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)될 가능성을 더욱 높일 수 있다. 따라서, 펌프(4)에서의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지, 혹은 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과를 더욱 높일 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 발전 장치(101)의 구성을 도시하고 있다. 이 도 4에 도시한 제2 실시 형태의 발전 장치(101)는, 도 1에 도시한 본 발명의 제1 실시 형태의 발전 장치(100)의 구성과 거의 동일한 구성이므로, 여기서는 다른 부분에 대해서만 설명한다.
제2 실시 형태에 관한 발전 장치(100)는, 도 1에 도시한 발전 장치(100)의 구성에 더하여, 환류 유로(13)와, 이 환류 유로(13)에 배치된 환류 조정 밸브(14)가 설치되어 있다.
환류 유로(13)는, 펌프(4)의 상류측의 순환 유로(6)와 펌프(4)의 하류측의 순환 유로(6)를 접속하고 있다. 즉, 환류 유로(13)는, 펌프(4)를 우회하도록 순환 유로(6)에 접속되어 있다.
환류 조정 밸브(14)는 그 개방도를 임의로 조정 가능한 조정 밸브이며, 제어 장치(10)로부터 출력된 제어 신호에 의해 개방도를 조정한다.
조정 제어 수단(23)은, 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력과 압력 센서(11)에 의해 검출된 작동 매체의 압력으로부터 양자의 차(차압)를 연산하고, 이 도출된 차압에 따라서, 제어 장치(10)는 상기 제어 신호를 출력한다.
도 5는, 제2 실시 형태에 관한 발전 장치(101)의 제어 플로우 중, 펌프 입구측에서의 작동 매체 압력의 조정에 관한 제어를 나타내고 있다. 이 도 5에 나타낸 제어 플로우는, 도 2에 나타낸 제어 플로우와 거의 동일하므로, 이하, 도 2의 제어 플로우와 다른 부분에 대해서만 설명한다.
도 5에 나타낸 제어 플로우에서는, 도 2에 나타낸 제어 플로우에 있어서의 스텝 ST1, 스텝 ST5, 스텝 ST6 및 스텝 ST8이 다르고, 이들 스텝 대신에, 스텝 ST1a, 스텝 ST5a, 스텝 ST6a 및 스텝 ST8a를 구비한다.
스텝 ST1a에서는, 제어 장치(10)에서 유지하는 변수 i를 초기값 0으로, 또한 환류 조정 밸브(14)의 개방도 g의 조정량 Δg를 초기값 Δg0으로 설정하는 동시에, 개방도 g를 초기값 g0으로 한다. 또한, 여기서는 개방도 g의 초기값 g0은 0(제로)으로 하고, 스텝 ST1a에 있어서, 환류 조정 밸브(14)는 폐쇄되어 있는 것으로 한다. 스텝 ST5a에서도 스텝 ST1a와 마찬가지이다.
스텝 ST6a에서는, 현재의 환류 조정 밸브(14)의 개방도 g로부터 소정의 개방도 조정량 Δg만큼 증가시킨 값이, 환류 조정 밸브(14)의 사양상의 최대 개방도보다 작은지 여부가 판단된다. 즉, 스텝 ST6a에서는, 다음에 소정의 개방도 Δg만큼 환류 조정 밸브(14)의 개방도를 증가시키는 것이 가능한지 여부를 판단하고 있다.
스텝 ST8a에서는, 환류 조정 밸브(14)의 개방도 g가 현상값으로부터 소정의 개방도 Δg만큼 증가된다. 이에 의해, 펌프(4)의 토출측으로부터 송출되는 작동 매체의 일부가 그 펌프(4)의 흡입측으로 환류되어, 결과적으로, 순환 유로(6)의 작동 매체의 순환량이 감소한다. 이 제어에 의해서도, 역시 Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)되는 것이 기대된다.
또한, 도 5에 점선으로 나타낸 바와 같이, 스텝 ST11 후에 스텝 ST13a를 추가해도 된다. 스텝 ST13a에서는, 스텝 ST8a에서 환류 조정 밸브(14)의 개방도 g가 증가될 때의 그 증가분인 개방도 조정량 Δg 자체를 Δg1만큼 증가시키고 있다. 이에 의해, 서서히 환류 조정 밸브(14)의 개방도 g의 증가 정도를 크게 하는 것이 가능해진다.
따라서, 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 펌프 입구측에서의 작동 매체의 압력 Ps가 펌프 입구측에서의 작동 매체의 포화 증기 압력 Pth보다도 소정값 α 이상 높은 상태로부터 벗어나는 일이 있었다고 해도, 단시간에 그 상태로 복귀하는 것이 가능해진다. 이에 의해, Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)될 가능성을 높이는 것, 나아가서는 펌프(4)에서의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하거나, 혹은 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과를 높일 수 있다.
또한, 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 그 설명을 생략하지만 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
(제3 실시 형태)
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 발전 장치(102)를 나타내고 있다. 제3 실시 형태에 관한 발전 장치(102)는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태의 발전 장치(100)의 구성과 거의 동일한 구성을 갖고 있으므로, 여기서는 다른 점에 대해서만 설명한다.
제3 실시 형태의 발전 장치(102)는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 관한 발전 장치(100)의 구성에 더하여, 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)가 추가되어 있다. 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)는, 응축기(3)에 공급되는 냉각 매체의 유량을 조정하기 위한 것이며, 냉각 매체 유로(8)에 있어서의 응축기(3)보다도 상류측에 배치되어 있다. 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)는, 제어 장치(10)로부터 출력된 제어 신호에 의해 개방도를 조정 가능한 조정 밸브이다.
조정 제어 수단(23)은, 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력과 압력 센서(11)에 의해 검출된 작동 매체의 압력으로부터 양자의 차(차압)를 연산하고, 제어 장치(10)는, 이 도출된 차압에 따라서, 상기 제어 신호를 출력한다.
도 7은 제3 실시 형태에 관한 발전 장치(102)의 제어 플로우 중, 펌프 입구측에서의 작동 매체 압력의 조정에 관한 제어를 나타내고 있다. 이 도 7에 나타낸 제어 플로우는, 도 2에 나타낸 제어 플로우 혹은 도 5에 나타낸 제어 플로우와 거의 동일하므로, 이하, 도 2의 제어 플로우와 다른 부분에 대해서만 설명한다.
도 7에 나타낸 제어 플로우는, 도 2에 나타낸 제어 플로우에 있어서의 스텝 ST1, 스텝 ST5, 스텝 ST6 및 스텝 ST8이 다르고, 이들 스텝 대신에, 스텝 ST1b, 스텝 ST5b, 스텝 ST6b1 및 스텝 ST8b를 구비한다.
스텝 ST1b에서는, 제어 장치(10)에서 유지하는 변수 i를 초기값 0으로, 또한 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h의 조정량 Δh를 초기값 Δh0으로 설정하는 동시에, 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h를 초기값 h0으로 한다. 스텝 ST5b에서도 스텝 ST1b와 마찬가지이다.
스텝 ST6b에서는, 현재의 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h로부터 소정의 개방도 Δh를 증가시킨 값이, 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 사양상의 최대 개방도보다 작은지 여부가 판단된다. 즉, 스텝 ST6b에서는, 다음에 소정의 개방도 Δh만큼 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h를 증가시키는 것이 가능한지 여부를 판단하고 있다.
스텝 ST8b에서는, 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h가 현상값으로부터 소정의 개방도 Δh만큼 증가된다. 이에 의해, 냉각 매체 유로(8)를 통해 응축기(3)에 공급되는 냉각 매체의 유량이 증가하여, 응축기(3)에서의 작동 매체와 냉각 매체의 열교환이 촉진된다. 따라서, 응축기(3)의 출구측, 즉, 펌프(4)의 흡입측의 작동 매체의 온도 Ts가 저하된다. 결과적으로, 펌프(4)의 흡입측의 작동 매체의 포화 증기압 Pth(Ts)도 저하된다. 이로 인해, 이 제어에 의해서도, 역시 Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)되는 것이 기대된다.
또한, 도 7에 점선으로 나타낸 바와 같이, 스텝 ST11 후에 스텝 ST13b를 추가해도 된다. 스텝 ST13b에서는, 스텝 ST8b에서 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h가 증가될 때의 그 증가분의 개방도 조정량 Δh 자체를 Δh1만큼 증가시키고 있다. 이에 의해, 서서히 냉각 매체 유량 조정 밸브(15)의 개방도 h의 증가 정도를 크게 하는 것이 가능해진다.
따라서, 제3 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 펌프 입구측에서의 작동 매체의 압력 Ps가 펌프 입구측에서의 작동 매체의 포화 증기 압력 Pth보다도 소정값 α 이상 높은 상태로부터 벗어나는 일이 있었다고 해도, 단시간에 그 상태로 복귀하는 것이 가능해진다. 이에 의해, Ps－Pth＞α의 상태로 복귀(스텝 ST4에서의 판단이 "아니오"로부터 "예"로 변경)될 가능성을 높이는 것, 나아가서는 펌프(4)에서의 캐비테이션의 발생을 미연에 방지하거나, 혹은 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과를 높일 수 있다.
또한, 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 그 설명을 생략하지만 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
(제4 실시 형태)
도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 발전 장치(103)의 구성을 도시한다. 제4 실시 형태에 관한 발전 장치(103)는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 관한 발전 장치(100)와 거의 동일한 구성을 갖고 있으므로, 여기서는 다른 점에 대해서만 설명한다.
제4 실시 형태의 발전 장치(103)는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 관한 발전 장치(100)의 구성에 토출 압력 검지 수단(16)이 추가된 구성으로 되어 있다. 토출 압력 검지 수단(16)은, 냉각 매체 유로(8)에 있어서의 펌프(4)보다도 하류측, 즉 펌프(4)의 토출측에 배치되어 있다. 토출 압력 검지 수단(16)은, 펌프(4)로부터 증발기(5)로 송출되는 작동 매체의 압력[펌프(4)의 토출 압력 Pd]을 검지한다.
조정 제어 수단(23)은, 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력과 압력 센서(11)에 의해 검출된 작동 매체의 압력으로부터 양자의 차(차압)를 연산하고, 제어 장치(10)는, 이 도출된 차압에 따라서 제어 신호를 출력한다. 또한, 조정 제어 수단(23)은, 토출 압력 검지 수단(16)에 의한 검지 압력의 변동 폭에 따라서(변동 폭이 임계값 미만인지 여부에 따라서), 제어 신호를 출력한다. 펌프(4)는, 제어 장치(10)로부터의 제어 신호를 받아, 펌프(4)의 로터의 회전수를 변경하고, 펌프(4)로부터 송출되는 작동 매체의 송출 유량을 조정한다.
도 9에 나타낸 제어 플로우는, 도 2에 나타낸 제어 플로우에 있어서의 스텝 ST2 전에 스텝 ST14 및 스텝 ST15가 추가되어 있다. 이들 스텝 ST14, ST15는, 토출 압력 검지 수단(16)에서 검지한 펌프(4)의 토출 압력 Pd를 이용하여, 펌프 입구측에서의 작동 매체 압력의 조정을 행하기 위한 스텝이다. 스텝 ST14에 있어서, 토출 압력 검지 수단(16)에 의해 펌프(4)의 토출 압력 Pd를 검지하고, 스텝 ST15에 있어서, 미리 설정된 시간 내에 있어서의 펌프(4)의 변동 폭 ΔPd가, 미리 정한 임계값 ΔPdth 미만인지 여부가 판단된다. 그리고 스텝 ST15에 있어서의 판단이 "아니오"인 경우(변동 폭 ΔPd가 임계값 ΔPdth 이상인 경우)에 스텝 ST6으로 이행한다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 캐비테이션이 발생하면, 펌프(4)의 토출 압력 Pd의 변동 폭이 커진다. 이때의 변동 폭은 정상시의 변동 폭의 2배 이상이다. 제어 장치(10)는, 이 압력의 변동이 미리 정한 임계값 ΔPdth 이상인 것을 판단하면, 캐비테이션이 실제로 발생하고 있다고 간주하여, 그 상태로부터 벗어나기 위해, 스텝 ST8에 있어서, 펌프(4)의 회전수 r을 현상값으로부터 소정의 회전수 Δr만큼 낮추는 제어를 실행한다. 즉, 미리 설정된 임계값 이상의 압력 변동이 검출된 경우에, 펌프(4)의 출력을 저감시켜 순환 유로(6)를 순환하는 작동 매체의 순환량을 저감시킴으로써, 펌프(4) 입구측에서의 압력 Ps 및 온도 Ts를 낮게 억제하고, 이에 의해 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 이 제4 실시 형태에서는, Ps－Pth＞α인지 여부를 판단하는 스텝 ST4도 포함되어 있으므로, 토출 압력 Pd의 변동 폭이 임계값 ΔPdth 이상인 경우, 또는 펌프(4)의 입구측에서의 압력 Ps가 포화 증기압 Pth＋α 이하인 경우에, 펌프(4)의 회전수 r을 낮추는 제어가 실행될 수 있다. 따라서, 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과를 더욱 높일 수 있다.
또한, 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 그 설명을 생략하지만 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
(제5 실시 형태)
도 11은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 발전 장치의 제어 플로우를 나타내고 있다. 여기서는, 도 9에 나타낸 제어 플로우와 다른 점에 대해서만 설명한다. 도 11에 나타낸 제어 플로우에서는, 도 9에 나타낸 제어 플로우의 스텝 ST2로부터 스텝 ST4가 생략되어 있다. 따라서, 제5 실시 형태에서는, 제4 실시 형태와 달리, 펌프(4)의 토출 압력 Pd의 변동 폭에 기초해서만, 펌프(4)의 회전수 r을 낮추는 제어를 실행한다. 또한, 제5 실시 형태에서는, 압력 센서(11) 및 온도 센서(12)를 생략 가능하다.
또한, 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 그 설명을 생략하지만 상기 제4 실시 형태와 마찬가지이다.
이하, 제6 내지 제7 실시 형태는, 액면을 직접 계측하는 일 없이 응축기 내에서의 작동 유체의 액량의 변동을 억제하는 것이다. 따라서, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 압력을 검출하는 작동 매체 압력 검출 수단은, 응축기 출구측에 있어서의 작동 매체의 압력을 검출하는 수단으로서 위치 부여되고, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 온도를 검출하는 작동 매체 온도 검출 수단은, 응축기 출구측에 있어서의 작동 매체의 온도를 검출하는 수단으로서 위치 부여되어 있다.
(제6 실시 형태)
제6 실시 형태는, 도 1에 도시되는 제1 실시 형태와 마찬가지의 장치 구성으로 한다. 단, 이하에 서술하는 바와 같이, 달성해야 할 기능이 제1 실시예와는 다르다.
또한, 압력 센서(11) 및 온도 센서(12)는, 응축기(3)의 출구측의 작동 매체의 압력, 온도를 검출하기 위한 센서이므로, 응축기(3)와 펌프(4) 사이의 순환 유로(6) 중에서도 응축기(3)의 출구에 최대한 가까운 위치에 설치하는 것이 바람직하다.
조정 제어 수단(23)은, 압력 센서(11)에 의해 검출된 출구 압력과 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력으로부터 양자의 차(차압)를 연산하고, 이 도출된 차압에 따라서, 순환 펌프(4)의 출력을 조정한다. 이 점에 대해, 이하 구체적으로 설명한다.
압력 센서(11)에 의해 검출된 출구 압력 P[㎫]와 포화 증기 압력 E[㎫]의 차압(P－E)[㎫]은, 응축기(3) 내에 있어서의 액면 높이에 상당하는 압력으로 된다. 즉, 작동 매체의 비중을 ρ로 하면, 액면 높이 H[m]는, 이하와 같이 나타낼 수 있다. 따라서, 차압(P－E)을 연산함으로써, 의사적인 액면 높이를 산출할 수 있다.
Figure 112012015127698-pat00002
계속해서, 도 1 및 도 13을 참조하면서, 본 제1 실시 형태에 관한 바이너리 발전 장치(100)의 운전 동작에 대해 설명한다. 또한, 도 1 중의 (1), (2), (3), (4)의 위치에 상당하는 작동 매체의 상태를 도 13 중에도 나타내고 있다.
순환 펌프(4)를 구동하면, 작동 매체가 순환 회로(6)를 순환한다. 순환 펌프(4)로부터 송출된 작동 매체는 증발기(5)로 유입되고, 증발기(5)에 있어서 온수와 열교환하여 증발하여, 기체상의 작동 매체로 된다[도 13 중의 (1)의 상태]. 이 기체상의 작동 매체는, 팽창기(1)에 있어서 팽창되지만[도 13 중의 (2)의 상태], 이때 팽창기(1)의 구동축이 구동된다. 이에 의해 발전기(2)를 구동하여 발전이 행해진다. 그리고 이 작동 매체는, 응축기(3)에 있어서 냉각수에 의해 냉각되어 응축된다[도 13 중의 (3)의 상태]. 이 응축기(3)의 출구측에서의 작동 매체의 압력(출구 압력)은 P[㎫]이며, 출구 온도로부터 얻어지는 포화 증기 압력 E보다도 높은 값으로 되어 있다. 그리고 응축기(3)에서 응축된 작동 매체는, 순환 펌프(4)에 의해 도 13 중의 (4)의 상태로 되어 순환 펌프(4)로부터 송출된다. 순환 회로(6)에서는, 이 순환이 반복된다.
바이너리 발전 장치(100)에서는, 이 동작 중에 있어서, 응축기(3) 출구측에서의 작동 매체의 온도 및 압력이 검출되어 있다(출구 온도 검출 스텝, 출구 압력 검출 스텝). 그리고 도 14에 나타내는 제어 동작이 실행되어 있다.
즉, 컨트롤러(10)에서는, 온도 센서(12)의 검출값으로부터 응축기(3) 출구에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력 E를 도출하는 동시에(도출 스텝), 이 도출된 포화 증기 압력과 압력 센서(11)에 의해 검출된 출구 압력 P로부터 양자의 차압(P－E)을 연산하고 있다. 그리고 컨트롤러(10)는, 이 차압(P－E)에 상당하는 응축기(3) 내의 작동 매체의 액면 높이를 도출하고, 이 도출된 액면 높이가 제1 소정값 a보다도 큰지 여부를 판단하고 있다(스텝 ST101). 이 제1 소정값 a는, 상한값으로서 미리 설정된 값이다. 그리고 액면 높이가 소정값 a보다도 클 때에는, 작동 매체의 순환량을 증가시키는 제어를 실행한다(스텝 ST102). 즉, 응축기(3) 내의 액면이 높아진다고 하는 것은, 작동 매체의 순환량에 대해 응축 능력이 충분히 있다고 하는 것으로 되므로, 응축 능력을 낮추거나, 또는 순환 회로(6)에서의 작동 매체의 순환량을 높이는 것이 유효하다. 스텝 ST102에서의 제어는, 순환 펌프(4)의 출력을 증대시키는 제어라도 좋고, 혹은 도 4와 같은 구성으로 한 후에 제어 밸브(14)를 폐쇄하는 제어라도 좋고, 혹은 제어 밸브(14)의 개방도를 작게 하는 제어라도 좋다. 순환 회로(6)에서의 작동 매체의 순환량이 증대됨으로써, 응축기(3) 내에 저류되는 액상의 작동 매체의 양이 줄어들기 때문에, 액면 높이를 저감시킬 수 있다.
한편, 도출된 액면 높이가 제1 소정값 a 이하이면 스텝 ST103으로 이행된다. 스텝 ST103에서는, 도출된 액면 높이가 제2 소정값 b보다도 작은지 여부를 판단한다. 이 제2 소정값 b는, 하한값으로서 미리 설정된 값이며, 제1 소정값 a보다도 작은 값이다. 액면 높이가 제2 소정값 b 이상이면 복귀한다. 한편, 액면 높이가 제2 소정값 b보다도 작을 때에는 작동 매체의 순환량을 저감시키는 제어를 실행한다(스텝 ST104). 이 제어는, 순환 펌프(4)의 출력을 저감시키는 제어라도 좋고, 혹은 도 4와 같은 구성으로 한 후 제어 밸브(14)를 개방하는 제어라도 좋고, 혹은 제어 밸브(14)의 개방도를 크게 하는 제어라도 좋다. 순환 회로(6)에서의 작동 매체의 순환량이 적어짐으로써, 응축기(3) 내에 저류되는 액상의 작동 매체의 양이 증가하므로, 액면 높이를 높일 수 있다. 스텝 ST101 내지 ST104는, 출구 압력 P와 포화 증기 압력 E의 차압(P－E)에 따라서, 작동 매체의 순환량을 조정하는 제어를 행하는 조정 제어 스텝으로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제6 실시 형태에 의한 바이너리 발전 장치(100)에서는, 검출된 응축기(3)의 출구 압력 P와, 검출된 응축기(3)의 출구 온도로부터 도출된 응축기(3) 출구에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력 E의 차압(P－E)을 구하여, 이 차압(P－E)에 따라서 작동 매체의 순환량을 조정하는 제어를 행한다. 즉, 실제로 검출된 출구 압력 P와 연산에 의해 도출된 포화 증기 압력 E의 차압(P－E)은, 응축기(3) 내에서의 액면 높이에 따른 압력으로 간주할 수 있으므로, 이 차압(P－E)에 따라서 작동 매체의 순환량을 조정함으로써, 응축기(3) 내에서의 액량의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 의사적으로 액면 높이를 안정시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 검출된 응축기(3)의 출구 압력 P와, 검출된 응축기(3)의 출구 온도로부터 도출된 응축기(3) 출구에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력 E의 차압(P－E)으로부터, 응축기(3) 내의 액면 높이가 산출되고, 이 산출된 액면 높이가 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량을 조정한다. 따라서, 산출된 액면 높이를 안정시킬 수 있다.
(제7 실시 형태)
도 5는 본 발명의 제7 실시 형태를 나타낸다. 또한, 여기서는 제6 실시 형태와 동일 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
제6 실시 형태에서는, 순환 펌프(4)의 출력 제어 또는 제어 밸브(14)의 개폐 제어를 행함으로써 응축기(3) 내의 액면 높이를 제어하도록 하였지만, 제7 실시 형태에서는, 도 6에 도시하는 구성에 의해, 냉각수 회로(8)를 흐르는 냉각수에 의한 응축기(3)의 냉각 능력을 제어함으로써 응축기(3) 내의 액면 높이를 제어하는 것이다.
냉각수 회로(8)에는, 제어 밸브(15)가 설치되어 있고, 이 제어 밸브(15)의 개폐 또는 개방도 제어에 의해 냉각수 회로(8)[특히, 냉각수 회로(8) 중 응축기(3) 내의 냉각수 통로]를 흐르는 냉각수량을 조정할 수 있다. 제어 밸브(15)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 분기 통로를 설치하는 일 없이 냉각수 회로(8)의 배관에 직접 설치하도록 하고 있지만, 냉각수 회로(8)에 설치된 분기 통로에 설치해도 된다. 단, 이 경우에는, 제어 밸브(15)의 개폐 제어가 반대로 된다.
컨트롤러(10)의 조정 제어 수단(23)은, 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력 E와 압력 센서(11)에 의해 검출된 출구 압력 P로부터 양자의 차(차압)를 연산하고, 이 도출된 차압(P－E)에 따라서, 냉각수 회로(8)의 제어 밸브(15)를 제어한다. 즉, 컨트롤러(10)는, 압력 센서(11)에 의해 검출된 출구 압력 P와 도출 수단(21)에 의해 도출된 포화 증기 압력 E의 차압(P－E)에 상당하는 응축기(3) 내의 작동 매체의 액면 높이를 도출하고, 도 15에 나타내는 바와 같이, 도출된 액면 높이가 미리 설정된 임계값을 초과하는지 여부를 판단한다(스텝 ST111). 그리고 액면 높이가 임계값을 초과하면 응축기(3)에 유입되는 냉각수량을 감소시키는 제어를 실행한다(스텝 ST112). 즉, 냉각수 회로(8)에 설치된 제어 밸브(15)의 개방도를 작게 한다. 이에 의해, 응축기(3)의 냉각 능력을 억제할 수 있으므로, 응축기(3) 내에 저류되는 액상의 작동 매체의 양을 감소시킬 수 있어, 액면 높이를 저감시킬 수 있다.
그 밖의 구성, 작용 및 효과는 그 설명을 생략하지만 상기 제6 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 제7 실시 형태에서는, 액면 높이가 임계값을 초과하였을 때에만 냉각수량을 조정하는 구성으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제6 실시 형태와 마찬가지로, 액면 높이의 상한값 및 하한값을 설정해 두고, 액면 높이가 이 범위 내에 들어가도록 냉각수량을 증대시키거나 감소시키거나 해도 된다.
제7 실시 형태에 있어서, 냉각수량을 조정하는 동시에 순환 펌프(4)의 출력을 아울러 조정하도록 해도 된다.
또한 제7 실시 형태에서는, 순환 회로(6)의 바이패스 통로(13)가 생략된 구성에 대해 설명하였지만, 제6 실시 형태와 마찬가지로, 제어 밸브(14)를 갖는 바이패스 통로(13)를 설치하도록 해도 된다. 이 경우에는, 제어 밸브(15)를 제어함으로써 냉각수량을 조정하는 동시에, 바이패스 통로(13)의 제어 밸브(14)를 제어함으로써 작동 매체의 순환량을 조정하게 된다.
상기 제6 및 제7 실시 형태에서는, 차압(P－E)으로부터 도출되는 액면 높이가 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 응축기(3)의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하였지만, 이것 대신에, 조정 제어 수단(23)은, 출구 압력 P와 포화 증기 압력 E의 차압(P－E)이 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 응축기(3)의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하도록 해도 된다.
각 실시 형태에 있어서의 각 임계값은, 각 실시 형태에 있어서의 제어의 목적을 달성하기 위해 적절한 값을, 예를 들어 실험적으로 구하여 사용하면 된다. 도출 수단에 의해 도출된 포화 증기 압력과 상기 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 매체의 압력의 차압과 비교하기 위한 임계값(제1 내지 제4 실시 형태에 있어서의 소정값 α, 제7 실시 형태의 임계값)은, 경우에 따라서는, 작동 매체를 순환시키는 펌프에서의 캐비테이션의 발생을 억제하는 것과, 응축기 내에서의 작동 유체의 액량의 변동을 억제하는 것의 양쪽을 달성하는 임계값을 설정하는 것도 가능하다.

Claims (11)

  1. 동력 발생 장치이며,
    작동 매체액을 증발시키는 증발기와,
    작동 매체 증기를 팽창시키는 팽창기와,
    작동 매체 증기를 응축시키는 응축기와,
    작동 매체를 순환시키는 펌프와,
    상기 증발기, 상기 팽창기, 상기 응축기 및 상기 펌프가 직렬로 접속된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로와,
    상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 압력을 검출하는 작동 매체 압력 검출 수단과,
    상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 설치되고, 작동 매체의 온도를 검출하는 작동 매체 온도 검출 수단과,
    상기 작동 매체 온도 검출 수단의 검출값으로부터, 상기 검출값에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출하는 도출 수단과,
    상기 도출 수단에 의해 도출된 포화 증기 압력과 상기 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 매체의 압력의 차압에 따라서, 상기 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정하는 조정 제어 수단으로 이루어지는, 동력 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조정 제어 수단은, 상기 펌프에 의한 작동 매체의 송출 유량을 조정함으로써 상기 작동 매체의 순환량을 조정하는, 동력 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 순환 유로에는, 상기 펌프를 우회하도록 환류 유로가 접속되고,
    상기 환류 유로에는, 환류 조정 밸브가 배치되어 있고,
    상기 조정 제어 수단은, 상기 환류 조정 밸브를 제어함으로써 상기 작동 매체의 순환량을 조정하는, 동력 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조정 제어 수단은, 상기 냉각 매체가 통과하는 냉각 유로에 배치된 유량 조정 밸브를 제어함으로써 상기 응축기에 공급되는 냉각 매체의 공급량을 조정하는, 동력 발생 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 순환 유로에 있어서의 상기 펌프의 하류측의 위치에 설치되고, 상기 펌프로부터 상기 증발기로 송출되는 작동 매체의 압력을 검출하는 토출 압력 검출 수단을 갖고,
    상기 조정 제어 수단은, 상기 토출 압력 검출 수단에 의해 검지된 상기 작동 매체의 압력에 따라서, 또는 상기 도출 수단에 의해 도출된 포화 증기 압력과 상기 작동 매체 압력 검출 수단에 의해 검출된 작동 매체의 압력과의 차압에 따라서, 상기 작동 매체의 순환량을 조정하는, 동력 발생 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 작동 매체 증기를 팽창시키는 팽창기와, 작동 매체 증기를 응축시키는 응축기와, 작동 매체를 순환시키는 순환 펌프가 직렬로 접속된 순환 회로를 구비하는 동력 발생 장치의 제어 방법이며,
    상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 온도를 검출하는 온도 검출 공정과,
    상기 순환 유로에 있어서의 상기 응축기와 상기 펌프 사이의 유로에 있어서의 작동 매체의 압력을 검출하는 압력 검출 공정과,
    상기 온도 검출 공정에서 검출된 온도 검출값으로부터, 그 온도에 있어서의 작동 매체의 포화 증기 압력을 도출하는 도출 공정과,
    상기 압력 검출 공정에서 검출된 압력 검출값과 상기 도출 공정에서 도출된 포화 증기 압력과의 차압에 따라서, 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하는 조정 제어 공정으로 이루어지는, 동력 발생 장치의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 조정 제어 공정에서는, 상기 차압이, 상기 펌프에서의 캐비테이션이 발생하지 않도록 설정된 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치의 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 조정 제어 공정에서는, 상기 차압으로부터 산출되는 액면 높이가 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치의 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 조정 제어 공정에서는, 상기 차압이, 상기 응축기 내의 액면 높이를 안정시킬 수 있도록 설정된 소정 범위 내에 들어가도록 작동 매체의 순환량 또는 상기 응축기의 냉각수량을 조정하는 제어를 행하는, 동력 발생 장치의 제어 방법.
KR1020120018838A 2011-03-24 2012-02-24 동력 발생 장치 및 그 제어 방법 KR101325429B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011066150A JP5639515B2 (ja) 2011-03-24 2011-03-24 バイナリー発電装置及びその制御方法
JPJP-P-2011-066150 2011-03-24
JP2011070205A JP5827480B2 (ja) 2011-03-28 2011-03-28 発電装置
JPJP-P-2011-070205 2011-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120108929A KR20120108929A (ko) 2012-10-05
KR101325429B1 true KR101325429B1 (ko) 2013-11-04

Family

ID=46857248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120018838A KR101325429B1 (ko) 2011-03-24 2012-02-24 동력 발생 장치 및 그 제어 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101325429B1 (ko)
CN (1) CN102691538B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6207941B2 (ja) * 2013-09-12 2017-10-04 サンデンホールディングス株式会社 排熱回収装置
JP6194274B2 (ja) 2014-04-04 2017-09-06 株式会社神戸製鋼所 排熱回収システム及び排熱回収方法
JP6423614B2 (ja) * 2014-05-13 2018-11-14 株式会社神戸製鋼所 熱エネルギー回収装置
JP2016023452A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 三菱重工業株式会社 圧縮機システム、これを備える海中生産システム、及び圧縮機の洗浄方法
EP3118425B1 (en) * 2015-07-16 2018-05-09 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Thermal energy recovery device and start-up method thereof
CN107035727A (zh) * 2017-06-22 2017-08-11 哈尔滨广瀚新能动力有限公司 一种防止orc发电系统泵汽蚀的储液装置及其使用方法
CN107035726A (zh) * 2017-06-22 2017-08-11 哈尔滨广瀚新能动力有限公司 一种防止orc发电系统泵汽蚀的防护装置及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005030727A (ja) 2003-07-10 2005-02-03 Nippon Soken Inc ランキンサイクル
JP2007255411A (ja) 2006-02-24 2007-10-04 Denso Corp 廃熱利用装置およびその制御方法
JP2010048129A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Sanden Corp 内燃機関の廃熱利用装置
JP2010174848A (ja) 2009-02-02 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corp 排熱回生システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL109046C (ko) * 1956-02-15
JPS5186602A (en) * 1975-01-27 1976-07-29 Nissan Motor Jidoshayojokienjinno jokihatsuseikiseigyosochi
JPS60192809A (ja) * 1984-03-14 1985-10-01 Hitachi Ltd 動力発生機関
JPS61205309A (ja) * 1985-03-08 1986-09-11 Hitachi Ltd 給水加熱器の保護運転方法及びその装置
JPS6445975A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Nippon Kokan Kk Cavitation detecting device for pump
DE10221594B4 (de) * 2002-05-15 2006-02-16 AKTIENGESELLSCHAFT KüHNLE, KOPP & KAUSCH Vorrichtung und Verfahren zur wirkungsgradoptimierten Regelung einer Turbine
GB2436129A (en) * 2006-03-13 2007-09-19 Univ City Vapour power system
JP2010121890A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Hitachi Ltd タンク水位制御システム
US8627663B2 (en) * 2009-09-02 2014-01-14 Cummins Intellectual Properties, Inc. Energy recovery system and method using an organic rankine cycle with condenser pressure regulation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005030727A (ja) 2003-07-10 2005-02-03 Nippon Soken Inc ランキンサイクル
JP2007255411A (ja) 2006-02-24 2007-10-04 Denso Corp 廃熱利用装置およびその制御方法
JP2010048129A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Sanden Corp 内燃機関の廃熱利用装置
JP2010174848A (ja) 2009-02-02 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corp 排熱回生システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN102691538B (zh) 2015-11-25
KR20120108929A (ko) 2012-10-05
CN102691538A (zh) 2012-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101325429B1 (ko) 동력 발생 장치 및 그 제어 방법
EP2998524B1 (en) Energy recovery device and compression device, and energy recovery method
JP5639515B2 (ja) バイナリー発電装置及びその制御方法
KR101298821B1 (ko) 동력 발생 장치
JP5827480B2 (ja) 発電装置
KR101600687B1 (ko) 배열 회수 장치 및 배열 회수 장치의 운전 제어 방법
US8463445B2 (en) Method and system for safe drum water level determination in a combined cycle operation
KR101708109B1 (ko) 폐열 회수 장치 및 폐열 회수 방법
JP5593902B2 (ja) ヒートポンプ式蒸気生成装置
KR101897871B1 (ko) 열 에너지 회수 시스템
KR20140029261A (ko) 발전 장치 및 발전 장치의 제어 방법
JP2010133696A (ja) 蒸気圧縮装置
JP4310132B2 (ja) 発電装置
JP5918117B2 (ja) 発電装置
CN104110282B (zh) 排热回收装置
JP5424711B2 (ja) 蒸気タービン発電システム
JP5929464B2 (ja) ヒートポンプ及びヒートポンプの起動方法
EP3578766A1 (en) Power generation method
JPWO2005080798A1 (ja) 給水ポンプシステム
CN110094240B (zh) 热能回收装置
JP2018127948A (ja) エネルギー回収装置
JPH06221782A (ja) ドレンポンプ系統の冷水注入装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160926

Year of fee payment: 4