KR101361253B1 - 동력 발생 장치 - Google Patents

동력 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101361253B1
KR101361253B1 KR1020120070392A KR20120070392A KR101361253B1 KR 101361253 B1 KR101361253 B1 KR 101361253B1 KR 1020120070392 A KR1020120070392 A KR 1020120070392A KR 20120070392 A KR20120070392 A KR 20120070392A KR 101361253 B1 KR101361253 B1 KR 101361253B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
working medium
expander
condenser
condensation pressure
circulation pump
Prior art date
Application number
KR1020120070392A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130004134A (ko
Inventor
노보루 쯔보이
마사요시 마쯔무라
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
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20130004134A publication Critical patent/KR20130004134A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101361253B1 publication Critical patent/KR101361253B1/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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
    • 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
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • 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
    • F01K25/02—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for the fluid remaining in the liquid phase
    • 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
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • 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
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
    • F01K9/023—Control thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

증발기에 있어서 외부로부터 공급되는 가열 매체에 의해 작동 매체를 증발시키고, 증발된 작동 매체를 발전기가 접속된 팽창기에 도입하여, 팽창기에 있어서 작동 매체의 열팽창력을 회전력으로 변환함으로써 동력을 발생시키고, 팽창기로부터 배출된 작동 매체를 응축기에 도입하고, 응축기에 있어서 외부로부터 공급되는 냉각 매체에 의해 작동 매체를 냉각하여 응축시키고, 응축된 작동 매체를 순환 펌프에 의해 가압하여 증발기에 재공급하는 동력 발생 장치에 있어서, 응축기에 있어서의 응축 압력이 높을 때에는, 순환 펌프의 회전수를 높게 하고, 팽창기의 흡입량을 크게 한다. 이에 의해, 냉각수 온도가 상승해도, 발생 에너지가 감소하지 않는다.

Description

동력 발생 장치 {POWER GENERATING APPARATUS}
본 발명은, 바이너리 발전 장치 등에 이용되는, 랭킨 사이클에 의한 동력 발생 장치에 관한 것이다.
최근, 에너지 절약의 관점에서, 공장 등의 각종 설비로부터의 소위 「배열」을 회수하고, 그 회수된 「배열」의 에너지를 이용하여 발전을 행하는 발전 장치로의 요구가 높아지고 있다. 「배열」은, 일반적인 발전 장치에 사용되는 수증기 터빈을 구동하기 위한 수증기를 생성할 수 있을 정도로는 고온이 아닌 경우가 많으므로, 저온의 열에 의해 발전할 수 있는 발전 장치가 요구되고 있다.
그러한 발전 장치로서, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 소60-144594호 및 이노우에 슈교 외 5명, 「배열 발전 장치의 개발(작동 매체 및 팽창 터빈의 검토)」, 에바라시보, 에바라제작소, 2006년 4월, 제211호, p.11-20에 기재되어 있는, 저비점의 작동 매체를 증발시키는 증발기와, 작동 매체 증기에 팽창일을 시켜 발전기를 구동하는 터빈 등의 팽창기와, 작동 매체 증기를 응축시키기 위한 응축기와, 작동 매체를 가압하여 증발기에 재공급하기 위한 순환 펌프를 직렬로 접속한 폐쇄 루프 내에서 작동 매체를 순환시키는 랭킨 사이클 열기관을 구성하는 바이너리 발전 장치가 알려져 있다.
랭킨 사이클 열기관에 있어서, 이론상, 팽창기에 의해 취출할 수 있는 에너지는, 증발기 출구에 있어서의 작동 매체의 엔탈피와 응축기 입구에 있어서의 작동 매체의 엔탈피의 차이이다. 작동 매체는, 이상적으로는, 팽창기에 있어서, 등(等)엔토로피 변화를 하여, 응축기에 있어서의 응축 압력까지 압력 저하된다.
일반적으로, 응축기에 있어서 작동 매체를 냉각하기 위한 냉열원으로서는, 쿨링 타워에서 제조한 냉각수 등의 저렴한 것이 사용된다. 이로 인해, 응축기에 있어서의 응축 온도, 즉, 작동 매체의 응축 압력은, 계절에 따라 변동한다. 즉, 종래의 동력 발생 장치에서는, 여름철에는, 냉각수의 온도가 상승하고, 응축기의 입구에 있어서의 작동 매체의 온도 및 압력, 즉, 엔탈피가 높아지므로, 팽창기가 취출할 수 있는 에너지가,(즉, 팽창기에 의해 발전기를 구동하는 경우에는 발전량이) 감소한다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 과제는, 냉각수 온도가 상승해도, 발생 에너지가 감소하지 않는 동력 발생 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 동력 발생 장치는, 액체의 작동 매체를 열매체에 의해 가열하여 증발시키는 증발기와, 기체의 상기 작동 매체를 팽창시키는 팽창기와, 상기 팽창기는 용적식의 팽창기이며, 상기 팽창기에 의해 동력을 발생시킨다, 기체의 상기 작동 매체를 냉각 매체에 의해 냉각하여 응축시키는 응축기와, 상기 작동 매체를 순환시키는 순환 펌프와, 상기 증발기, 상기 팽창기, 상기 응축기 및 상기 순환 펌프가 직렬로 접속된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로와, 상기 응축기에 있어서의 응축 압력을 검출하는 응축 압력 검출기, 및 상기 응축 압력 검출기에 의해 검출된 응축 압력이 높을 때에는, 상기 순환 펌프의 회전수를 높게 하는 동시에, 상기 팽창기의 흡입량을 크게 하도록 제어하는 제어 장치로 이루어진다.
이러한 구성에 의해, 응축기에 있어서의 응축 압력이 높을 때에는, 팽창기가 취출할 수 있는 작동 매체의 단위 유량당 에너지가 작아지므로, 작동 매체의 유량을 증가시킴으로써, 발생 에너지의 감소를 보충할 수 있다.
또한, 본 발명의 동력 발생 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 응축 압력에 따라 상기 순환 펌프의 회전수를 연속적으로 변화시켜도 된다. 또한, 상기 제어 장치는, 상기 응축 압력에 따라 상기 팽창기의 흡입량을 연속적으로 변화시켜도 된다.
이 구성에 따르면, 응축기에 있어서의 응축 압력의 고저의 정도에 따라, 적절하게 작동 매체의 유량을 증가시킬 수 있어, 보다 유연 또한 적정하게, 발생 에너지의 감소를 보충하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 동력 발생 장치에 있어서, 상기 증발기와 상기 팽창기를 접속하는 유로와 상기 팽창기의 팽창 도중의 내부 공간을 접속함으로써, 상기 팽창기의 흡입량을 증대시켜도 된다.
이 구성에 따르면, 간단한 구성으로 흡입량을 조절할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 냉각수 온도가 상승해도, 발생 에너지가 감소하지 않는 동력 발생 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 바이너리 발전 장치의 구성도.
도 2는 도 1의 바이너리 발전에 있어서의 작동 매체의 상태 변화의 몰리에르 선도.
도 3은 도 1의 바이너리 발전에 있어서의 응축 압력과 순환 펌프의 회전수 및 팽창기의 흡입량의 관계를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태의 바이너리 발전 장치의 구성도.
도 5는 도 4의 바이너리 발전에 있어서의 응축 압력과 순환 펌프의 회전수 및 팽창기의 흡입량의 관계를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 동력 발생 장치의 제1 실시 형태인 바이너리 발전 장치(1)의 구성을 도시한다. 바이너리 발전 장치(1)는, 증발기(2), 스크류 팽창기(3), 응축기(4) 및 순환 펌프(5)를 개재 설치하여 이루어지고, 작동 매체(예를 들어 R245fa)를 봉입한 순환 유로(6)를 갖는다.
증발기(2)는, 공장 등으로부터 배출되는 열수 등으로 작동 매체를 가열하여 증발시키는 열교환기이다. 증발기(2)는, 소정의 압력(예를 들어 0.786㎫)에 있어서 작동 매체를 증발시키고, 작동 매체의 증기를 예를 들어 90℃(과열도 10℃)까지 더욱 가열한다.
스크류 팽창기(3)는, 케이싱 내에 형성한 로터실에 암수 한 쌍의 스크류 로터를 수용하여 이루어지고, 로터실을 스크류 로터에 의해 구분하여 형성한 내부 공간에 있어서 열매체를 팽창시킴으로써, 스크류 로터를 회전시키는 용적식 팽창기이다. 스크류 팽창기(3)의 케이싱의 외부에 돌출된 스크류 로터의 축에는, 발전기(7)가 접속되어 있다.
또한, 스크류 팽창기(3)는, 급기측의 포트의 크기를 조절하여, 실질적으로 작동 매체의 팽창 공정을 개시하는 시점[순환 유로(6)로부터 분리된 순간]의 내부 공간의 용적인 흡입량을 조절하기 위한 슬라이드 밸브(8)를 구비한다.
응축기(4)는, 쿨링 타워에서 제조되는 냉각수와 같은 저렴한 냉열원에 의해, 작동 매체를 냉각하여 액화시키는 열교환기이다. 응축기(4)의 상류측의 압력은, 응축기(4)에 있어서의 작동 매체의 응축 온도에 의해 결정되는 응축 압력으로 된다.
순환 펌프(5)는, 응축기(4)에 있어서 액화된 작동 매체를, 가압하여 증발기(2)에 재공급한다. 순환 펌프(5)는, 예를 들어 로터리 펌프와 같은 용적식 펌프이며, 그 회전수에 비례하는 양의 작동 매체를 송출한다. 순환 펌프(5)는, 인버터(9)에 의해 회전수 제어된다.
또한, 바이너리 발전 장치(1)는, 스크류 팽창기(3)와 응축기(4) 사이의 순환 유로의 압력, 즉, 응축기(4)에 있어서의 응축 압력을 검출하는 응축 압력 검출기(10)를 구비하고, 또한, 응축 압력 검출기(10)의 검출값에 기초하여 슬라이드 밸브(8) 및 인버터(9)를 제어하는 제어 장치(11)를 갖는다. 즉, 제어 장치(11)는, 스크류 팽창기(3)의 흡입량과 순환 펌프(5)의 회전수를 제어한다.
도 2에, 바이너리 발전 장치(1)에 있어서의 작동 매체의 상태 변화를 몰리에르 선도(P-i 선도)에 나타낸다. 점 A는, 스크류 팽창기(3)에 공급되는 작동 매체의 상태(압력 0.786㎫, 90℃)를 나타낸다.
점 B는, 스크류 팽창기(3)로부터 배출된 작동 매체의 응축기(4)에 있어서의 응축 온도가 30℃인 경우의 상태를 나타낸다. 점 B에 있어서의 압력은, 응축기(4)에 있어서의 응축 온도(에 의해 정해지는 응축 압력 PL＝0.179㎫)이며, 점 A로부터 점 B로의 상태 변화는, 등엔토로피 변화로 된다. 즉, 점 B의 위치는, 점 A의 위치와 응축기(4)에 있어서의 응축 온도에 의해 일의적으로 결정된다.
점 C는, 응축기(4)로부터 유출된 작동 매체의 상태를 나타내고, 응축 온도에 있어서의 포화액선상의 점이다. 점 D는, 증발기(2)의 입구에 있어서의 작동 매체의 상태를 나타내고, 점 C의 상태로부터, 순환 펌프(5)에 의해, 증발기(2)에 있어서의 작동 매체의 증발 온도에 의해 결정되는 증발 압력까지 승압되어 있다. 증발기(2)는, 작동 매체를 점 D의 상태로부터 점 A의 상태로 가열한다.
또한, 도 2에는, 응축기(4)에 있어서의 응축 온도가 40℃인 경우의 작동 매체의 상태 변화를 나타내고 있다. 이 40℃라 하는 값은, 여름철의 냉각수의 온도의 상승에 수반하여 상승한 경우의, 응축 온도의 상정값이다. 스크류 팽창기(3)의 출구에 있어서의 상태를 나타내는 점 B'는, 점 A로부터 응축 온도가 40℃일 때 응축 압력(PH＝0.252㎫)까지 등엔토로피 변화한 점이다. 응축기(4)의 출구에 있어서의 상태를 나타내는 점 C' 및 증발기(2)의 입구에 있어서의 상태를 나타내는 점 D'도, 응축 압력의 상승에 수반하여 이동하고 있다.
이 도면에 있어서, 스크류 팽창기(3)가 단위량의 작동 매체의 팽창력을 100％ 동력으로 변환하고, 발전기의 효율이 100％인 경우에 얻어지는 전력은, 점 A에 있어서의 비엔탈피와 점 B 또는 점 B'에 있어서의 비엔탈피의 차이(Δi 또는 Δi')에 일치한다. 따라서, 이상적으로는, 바이너리 발전 장치(1)의 발전량은, 이 비엔탈피의 차이(Δi 또는 Δi')에 작동 매체의 순환 유량을 곱한 값으로 된다.
제어 장치(11)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 응축 압력 검출기(10)가 검출한 응축기(4)에 있어서의 응축 압력에 비례하여, 스크류 팽창기(3)의 흡입량 및 순환 펌프(5)의 회전수를 조절한다. 즉, 제어 장치(11)는, 응축기(4)에 있어서의 응축 압력이 높을 때(예를 들어 응축 압력이 PL에 비해 높은 PH일 때)에는, 순환 펌프(5)의 회전수를 높게 한다[예를 들어 순환 펌프(5)의 회전수를 RL에 비해 높은 RH로 한다]. 또한, 제어 장치(11)는, 응축기(4)에 있어서의 응축 압력이 높을 때(예를 들어 응축 압력이 PL에 비해 높은 PH일 때)에는, 팽창기(3)의 흡입량을 크게 한다[예를 들어 팽창기(3)의 흡입량을 VL에 비해 큰 VH로 한다].
또한, 제어 장치(11)는, 응축 압력 검출기(10)의 검출값이, 응축 온도가 40℃일 때의 응축 압력(PH＝0.252㎫)에 도달하였을 때에, 스크류 팽창기(3)의 흡입량이 기계적 상한(VH)에 도달하고, 또한, 순환 펌프(5)의 회전수가 기계적 상한값(RH)에 도달하도록, 슬라이드 밸브(8) 및 인버터(9)를 조절한다.
순환 펌프(5)의 회전수를 높게 함으로써, 그 순환 펌프(5)로부터 송출되는 작동 매체의 송출량은 증가한다. 단, 순환 유로(6)를 통하는 작동 매체의 순환 유량을 증가시키기 위해서는, 순환 펌프(5)로부터 송출되는 작동 매체의 증가에 따라, 작동 매체를 수용하는 측의 스크류 팽창기(3)의 흡입량도 증가시킬 필요가 있다. 즉, 응축 압력의 상승에 수반하여 순환 펌프(5)의 회전수를 높게 하는 동시에, 스크류 팽창기(3)의 흡입량을 증대시킴으로써, 순환 유로(6)를 통하는 작동 매체의 순환 유량을 원활하게 증가시킬 수 있다.
그리고 스크류 팽창기(3)가 동력으로 변환할 수 있는 작동 매체의 단위량당 에너지는, 응축 압력의 상승에 수반하여 감소하지만, 응축 압력의 상승에 수반하여 순환 유로(6)를 순환하는 작동 매체의 유량을 증가시킴으로써, 스크류 팽창기(3)가 동력으로 변환할 수 있는 에너지의 총량을 유지할 수 있다. 즉, 종래, 여름철에는, 냉각수의 온도가 상승하고, 응축기(4)의 입구에 있어서의 작동 매체의 온도 및 압력, 즉, 엔탈피가 높아지므로, 스크류 팽창기(3)가 취출할 수 있는 에너지, 발전량이 감소한다고 하는 문제가 있었지만, 본 발명에 관한 바이너리 발전 장치(1)에 따르면, 그 종래의 문제를 해소하고, 작동 매체의 유량을 증가시킴으로써, 발전량의 감소를 보충할 수 있다.
또한, 제어 장치(11)는, 응축 압력에 따라 순환 펌프(5)의 회전수를 연속적으로 변화시키고, 또한, 스크류 팽창기(3)의 흡입량을 연속적으로 변화시키고 있으므로, 응축기(4)에 있어서의 응축 압력의 고저의 정도에 따라, 적절하게 작동 매체의 유량을 증가시킬 수 있다. 즉, 제어 장치(11)는 응축 압력이 PL과 PH 사이의 압력 PM(도시하지 않음)인 경우에 있어서, 그 응축 압력 PM에 따른 순환 펌프(5)의 회전수, 스크류 팽창기(3)의 흡입량을 설정할 수 있고,[단계적으로 순환 펌프(5)의 회전수, 스크류 팽창기(3)의 흡입량을 설정하는 것에 비해] 보다 유연 또한 적정하게, 발전량의 감소를 보충하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 응축 압력의 상승에 수반하여 스크류 팽창기(3)의 흡입량 및 순환 펌프(5)의 회전수의 양쪽을 증대시킴으로써, 스크류 팽창기(3)의 회전수를 극단적으로 상승시키는 일 없이, 작동 매체의 유량을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 스크류 팽창기(3)의 회전수를 극단적으로 상승시키는 일이 없으므로, 스크류 팽창기(3)의 회전수가 사양상의 상한 회전수(베어링의 수명의 단기화나 진동의 발생을 회피하기 위해 정해져 있는 상한의 회전수)에 도달할 우려가 없다.
계속해서, 도 4에, 본 발명의 동력 발생 장치의 제2 실시 형태인 바이너리 발전 장치(1a)를 도시한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 스크류 팽창기(3a)는, 연속적으로 흡입량을 조절할 수는 없지만, 2개의 다른 흡입량을 실현할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 스크류 팽창기(3a)는, 순환 유로(6)로부터 분기하여 팽창 도중의 내부 공간에 연통되는 보조 유로(12)를 갖고, 보조 공급 유로(12)에 설치한 보조 공급 밸브(13)를 개방함으로써, 실질적으로 흡입량을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 순환 펌프(5)는, 변속 장치(14)를 갖고, 2개의 회전 속도를 실현할 수 있도록 되어 있다. 변속 장치(14)는, 예를 들어 기어 박스와 같은 기계적인 것이어도 되고, 전동기의 극수를 전환하는 장치와 같은 전기적인 것이어도 된다.
본 실시 형태의 바이너리 발전 장치(1a)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 응축 압력 검출기(10)의 검출값이, 응축 온도가 40℃일 때의 응축 압력(PH＝0.252㎫)에 도달하였을 때에, 스크류 팽창기(3a)의 흡입량을 크게 설정하고, 또한, 순환 펌프(5)의 회전수를 높게 설정한다.
본 실시 형태와 같이, 비교적 간단한 구성에 의해, 스크류 팽창기(3a)의 흡입량 및 순환 펌프(5)의 회전수를 2단계로 조절 가능하게 하는 것만으로도, 응축기(4)에 있어서의 응축 온도의 상승에 의한 발전량의 저하를 어느 정도는 보충하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 스크류 팽창기(3, 3a)의 흡입량을 고정해도 된다. 또한, 본 발명에서는, 스크류 팽창기(3, 3a)의 흡입량과 순환 펌프(5)의 회전수 중 어느 한쪽만을 연속적으로 제어하고, 다른 쪽을 단계적으로 제어해도 된다. 또한, 스크류 팽창기(3, 3a)의 흡입량의 상한에 도달하는 응축 압력과, 순환 펌프(5)의 회전수가 상한에 도달하는 응축 압력을 다른 압력으로 설정해도 된다.
또한, 본 발명의 동력 발생 장치의 구동 대상은, 발전기에 한정되지 않는다.

Claims (4)

  1. 동력 발생 장치이며,
    액체의 작동 매체를 열매체에 의해 가열하여 증발시키는 증발기와,
    기체의 상기 작동 매체를 팽창시키는 팽창기와,
    기체의 상기 작동 매체를 냉각 매체에 의해 냉각하여 응축시키는 응축기와,
    상기 작동 매체를 순환시키는 순환 펌프와,
    상기 증발기, 상기 팽창기, 상기 응축기 및 상기 순환 펌프가 직렬로 접속된 폐쇄 루프 형상의 순환 유로와,
    상기 응축기에 있어서의 응축 압력을 검출하는 응축 압력 검출기와,
    상기 응축 압력 검출기에 의해 검출된 응축 압력이 높을 때에는, 상기 순환 펌프의 회전수를 높게 하는 동시에, 상기 팽창기의 흡입량을 크게 하도록 제어하는 제어 장치로 이루어지고,
    상기 팽창기는 용적식의 팽창기이며, 상기 팽창기에 의해 동력을 발생시키는, 동력 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 응축 압력에 따라 상기 순환 펌프의 회전수를 연속적으로 변화시키는, 동력 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 응축 압력에 따라 상기 팽창기의 흡입량을 연속적으로 변화시키는, 동력 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 증발기와 상기 팽창기를 접속하는 유로와 상기 팽창기의 팽창 도중의 내부 공간을 접속함으로써, 상기 팽창기의 흡입량을 증대시키는, 동력 발생 장치.
KR1020120070392A 2011-06-30 2012-06-29 동력 발생 장치 KR101361253B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011146405A JP5596631B2 (ja) 2011-06-30 2011-06-30 バイナリ発電装置
JPJP-P-2011-146405 2011-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130004134A KR20130004134A (ko) 2013-01-09
KR101361253B1 true KR101361253B1 (ko) 2014-02-11

Family

ID=46245928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120070392A KR101361253B1 (ko) 2011-06-30 2012-06-29 동력 발생 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8739537B2 (ko)
EP (1) EP2540995B1 (ko)
JP (1) JP5596631B2 (ko)
KR (1) KR101361253B1 (ko)
CN (1) CN102852574B (ko)
DK (1) DK2540995T3 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5597597B2 (ja) 2011-06-09 2014-10-01 株式会社神戸製鋼所 発電装置
JP2014171350A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Kobe Steel Ltd 発電装置及び発電方法
JP5957410B2 (ja) * 2013-04-16 2016-07-27 株式会社神戸製鋼所 排熱回収装置
JP6060040B2 (ja) * 2013-06-07 2017-01-11 株式会社神戸製鋼所 排熱回収装置および排熱回収装置の運転制御方法
CH709010A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-30 Josef Mächler Wärmekraftanlage mit Wärmerückgewinnung.
BE1021896B1 (nl) * 2014-05-19 2016-01-25 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Werkwijze voor het laten expanderen van een gasdebiet en inrichting daarbij toegepast
BE1021895B1 (nl) * 2014-05-19 2016-01-25 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Werkwijze en inrichting voor het expanderen van een gasstroom en voor het gelijktijdig recupereren van energie uit deze gasstroom.
US10253653B2 (en) * 2014-12-16 2019-04-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Exhaust chamber cooling apparatus and steam turbine power generating facility
DE102016204405A1 (de) * 2016-03-17 2017-09-21 Martin Maul Vorrichtung zur Energieerzeugung, insbesondere ORC-Anlage
JP2019019797A (ja) * 2017-07-20 2019-02-07 パナソニック株式会社 熱電併給システム及び熱電併給システムの運転方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH053851U (ja) * 1991-06-26 1993-01-22 福島工業株式会社 冷凍機の凝縮圧力制御装置
JPH09273818A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Hitachi Ltd 冷凍装置
JP2006057597A (ja) * 2004-08-24 2006-03-02 Osaka Gas Co Ltd 排熱回収システム
KR20110023392A (ko) * 2009-08-31 2011-03-08 백현정 응축 압력 제어 시스템

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2105692A1 (de) 1971-02-08 1972-08-24 Kunze R Entlüftungsgerät für Abdampfkondensatoren von Dampfturbinen
US4403476A (en) * 1981-11-02 1983-09-13 General Electric Company Method for operating a steam turbine with an overload valve
JPS60144594A (ja) 1984-01-05 1985-07-30 Hisaka Works Ltd 排熱回収装置
JPH0633766B2 (ja) * 1984-01-13 1994-05-02 株式会社東芝 動力装置
US6234400B1 (en) 1998-01-14 2001-05-22 Yankee Scientific, Inc. Small scale cogeneration system for producing heat and electrical power
JPH11248106A (ja) 1998-02-27 1999-09-14 Hitachi Ltd 発電プラント及びその再起動方法
US6981377B2 (en) * 2002-02-25 2006-01-03 Outfitter Energy Inc System and method for generation of electricity and power from waste heat and solar sources
US7303726B2 (en) * 2002-05-09 2007-12-04 Lifescan, Inc. Minimal procedure analyte test system
DE10221594B4 (de) 2002-05-15 2006-02-16 AKTIENGESELLSCHAFT KüHNLE, KOPP & KAUSCH Vorrichtung und Verfahren zur wirkungsgradoptimierten Regelung einer Turbine
US20030213245A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-20 Yates Jan B. Organic rankine cycle micro combined heat and power system
US7249459B2 (en) 2003-06-20 2007-07-31 Denso Corporation Fluid machine for converting heat energy into mechanical rotational force
US7200996B2 (en) * 2004-05-06 2007-04-10 United Technologies Corporation Startup and control methods for an ORC bottoming plant
DE102006043491B4 (de) 2006-09-12 2013-05-29 Amovis Gmbh Dampfkreisprozess mit verbesserter Energieausnutzung
WO2008106774A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Victor Juchymenko Controlled organic rankine cycle system for recovery and conversion of thermal energy
JP5084342B2 (ja) * 2007-04-27 2012-11-28 サンデン株式会社 流体機械、該流体機械を用いたランキン回路及び車両の廃熱利用システム
JP2009097387A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Denso Corp 廃熱利用装置
US7950230B2 (en) * 2007-09-14 2011-05-31 Denso Corporation Waste heat recovery apparatus
US8186161B2 (en) * 2007-12-14 2012-05-29 General Electric Company System and method for controlling an expansion system
EP2299068A1 (de) * 2009-09-22 2011-03-23 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwerksanlage mit Überlast-Regelventil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH053851U (ja) * 1991-06-26 1993-01-22 福島工業株式会社 冷凍機の凝縮圧力制御装置
JPH09273818A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Hitachi Ltd 冷凍装置
JP2006057597A (ja) * 2004-08-24 2006-03-02 Osaka Gas Co Ltd 排熱回収システム
KR20110023392A (ko) * 2009-08-31 2011-03-08 백현정 응축 압력 제어 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130004134A (ko) 2013-01-09
JP2013015030A (ja) 2013-01-24
CN102852574B (zh) 2015-04-29
CN102852574A (zh) 2013-01-02
US20130000304A1 (en) 2013-01-03
JP5596631B2 (ja) 2014-09-24
EP2540995A1 (en) 2013-01-02
EP2540995B1 (en) 2013-09-11
US8739537B2 (en) 2014-06-03
DK2540995T3 (da) 2013-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101361253B1 (ko) 동력 발생 장치
US9765652B2 (en) Energy recovery device and compression device, and energy recovery method
EP2532844B1 (en) Power generation apparatus
KR101482879B1 (ko) 동력 발생 장치 및 이 장치의 운전 방법
US8400005B2 (en) Generating energy from fluid expansion
JP6086726B2 (ja) 発電システム、発電方法
JP6013987B2 (ja) 発電装置及び発電装置の制御方法
US20060236698A1 (en) Waste heat recovery generator
KR101707744B1 (ko) 압축 장치
KR20140036972A (ko) 발전 장치와 담수화 장치를 조합한 시스템
KR101501852B1 (ko) 회전기 구동 시스템
JP5592305B2 (ja) 発電装置
JP4684762B2 (ja) 発電装置
KR101608577B1 (ko) 회전기 구동 시스템
JP2016044663A (ja) エンジン発電システム
JP2014239604A (ja) 発電装置

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: 20170102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180103

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee