SK417391A3 - Power plant with rankinis cycle and method of its working - Google Patents
Power plant with rankinis cycle and method of its working Download PDFInfo
- Publication number
- SK417391A3 SK417391A3 SK4173-91A SK417391A SK417391A3 SK 417391 A3 SK417391 A3 SK 417391A3 SK 417391 A SK417391 A SK 417391A SK 417391 A3 SK417391 A3 SK 417391A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- liquid
- working fluid
- plant
- cycle
- fractions
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 57
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 36
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000003625 Acrocomia mexicana Nutrition 0.000 description 1
- 244000202285 Acrocomia mexicana Species 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- -1 gasoline Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
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
- 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
- F01K25/06—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 mixtures of different fluids
-
- 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
Description
(57) Anotácia:(57) Annotation:
Hnacie zariadenie elektrárne pracuje na princípe Rankinovélio cyklu.Pracovná tekutina je organická a je na začiatku vo forme kvapaliny, obsahujúcej viac frakcií. Z týchto frakcií sa aspoň jedna destiluje so vznikom destilovanej tekutiny. Táto destilovaná tekutina a zavádza do cyklu hnacieho zariadenia elektrárne a používa sa ďalej ako pracovná tekutina.The power plant drive works on the principle of a Rankin cycle. The working fluid is organic and is initially in the form of a fluid containing multiple fractions. Of these fractions, at least one is distilled to form a distilled liquid. This distilled fluid a is introduced into the power plant cycle of the power plant and is further used as a working fluid.
f c if c i
• O í ' S- ; t ŕO 'S-; t ŕ
Elektrárna s tíankinovým cyklem, využívající organickou tekutinu, a zpúsob jejího provozováníPower plant with a tannin cycle, using organic fluid, and the method of operation
Oblá s t t e chn j k;yRounds
Vynález ne týká elektrárny, založené na Hankinové cyklu, v níž ne použi vá organické tekutiny jako pracovní látky, a též spúsobu jejího provozování.The invention does not relate to a power plant based on the Hankin cycle in which it does not use organic fluids as a working substance, and also to a method of operating it.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Elektrárny, založené na Kankinovô cyklu, jsou dobre znácy. Organická tekutina se v nich vyparuje v odparovačia členu /kotli/ pomoci tepla, získaného spalováním paliva, z geothermálního zdroje nebo z prúrayslového procesu. Pára pracovní tekutiny' expanduje v turbogenerátoru,, kde se získává elektrická energie, a tepla zbavená pracovní tekutina, která vystupuje z turbogenerátoru, se chladí vzduchem nebo vodou v kondenzačním zaŕízení, čímž vzniká pracovní tekutina v kapalné formé, a ta se vrací pomoci čerpadla do odpaŕovacího členu.Power plants based on the Kankin cycle are well known. The organic liquid is vaporized in the evaporator of the member / boiler / by the heat obtained from the combustion of the fuel, from a geothermal source or from an industrial process. The working fluid vapor expands in the turbine generator, where electrical power is obtained, and the heat-free working fluid exiting the turbine generator is cooled by air or water in a condensing device to form the working fluid in liquid form and returned to the pump via an evaporating member.
Jako pracovní tekutina se volí látka, která má pro cyklus výhodné thermodynaiaické vlastnosti, jako môrné teplo, je stabilní pri provozních teplotách a podobné, a nenarušuje kovy, používané v zaŕízení turbíny. Dále musí nit pracovní tekutina dobré mazací vlastnosti, nebot vôtäinou je turbína spolu s generátorem uzavŕena v hermetickém obalu, uvnítŕ kterého se jí užívá jako mazadla. Pro mazání se vétšinou pŕivádí zkapalnéná pracovní tekutina, odcházející z kondenzačního zaŕízení.The working fluid is a substance which has favorable thermodynia properties for the cycle, such as heat of heat, is stable at operating temperatures and the like, and does not disturb the metals used in the turbine apparatus. Furthermore, the working fluid thread has to have good lubricating properties since most of the time the turbine and the generator are enclosed in a hermetically sealed casing inside which it is used as lubricant. For lubrication, the liquefied working fluid leaving the condensation device is usually supplied.
Bežné se použivá jako pracovní tekutiny uhľovodíku, napríklad to múže být pentan, hexan nebo jejich izomér, jako izopentan či izohexan. Jsou užívány četné další látky, avšak ve všech pŕípadech jde o obchodné dostupné čisté materiály, které mají dobre definované a známé vlastnosti, na základe kterých lze navrhnout zaŕízení elektrárny. v nékterých pŕípadech se užívá smési uhľovodíku, které mají určité výhody, typické pro smési, jako napríklad v patentu US 3 842 593, kde jsou popsány uhlo-η vodíkovú smési , umožnující činnost elektrárny v podmínkách, které nedovolí? jí použití čistých látek.It is commonly used as a hydrocarbon working fluid, for example pentane, hexane or an isomer thereof, such as isopentane or isohexane. Numerous other substances are used, but in all cases these are commercially available pure materials having well defined and known properties on the basis of which plant equipment can be designed. in some cases, a hydrocarbon composition having certain advantages typical of the composition is used, such as in U.S. Pat. No. 3,842,593, which discloses a hydrocarbon composition that allows the plant to operate under conditions that it will not allow? use of pure substances.
Vzhledem k totai, ze v.yrobco e:Due to totai, v.yrobco e:
garantovat určitý elektrický výkon na výstupu, dosažútelný pri. dunám zdroji tepla za jednotku času, musí id t zvolená tekutina, nebo s tuš s tekutin, dobre definované fyzikálni vlastnosti. lo lze zajistít použitím obchodné čisté tekutiny, kte”á odpovídá nezinárodním nonxáiU. Ty jsou dostupné ve vč-tží části svéta, avšak jsou mÍ3ta, kde čisté tekutiny, použitelné pro tento účel, jsou neúmerne drahé nebo jejich použití v elektréren3kém zarízení naráží na problét^y rúzných omezení, napríklad motivovaných obavami o životní prostredí, vzhledem k tomu, že chybí precedens pro použití v jejich podmínkách.guarantee a certain electrical output power, achievable at. dunes heat source per unit of time, the chosen fluid, or ink, must have well defined physical properties. This can be ensured by using a commercially pure liquid that corresponds to non-international non-toxic. These are available in most parts of the world, but there are places where clean fluids to be used for this purpose are disproportionately expensive or their use in electrical equipment encounters various constraints, for example motivated by environmental concerns, due to environmental concerns. That lacks a precedent for use in their conditions.
Nékteré tekutiny, teoreticky použitelné v zarízení elektrárny, jsou ménš drahé a snáze dostupné než látky obvykle používané, ale jsou to obvykle smési, jejichž P-V-ľ charakteristiky jsou neznámé, nebo promšnlivé v nísté a čase. 2 toho plyne, že pri návrhu zarízení elektrárne' není jistota, že se budou chovat pŕedem určeným zpúsobem, jako ČÍ3té látky. Tak napríklad benzín, určený jako palivo pro motory, je jednou z nejbéžnéjäích kapalin na svetÔ. Je rozäíŕen jak ve vyspélých pramyslových zemích, tak v nejchudších zemích tŕetího sveta. V nékterých zemích je benzín dostupnčjaí než voda, je verejností bežné- pŕijímán a predpisy na jeho skladování a použivôní jsou dobre ujasnený ve srovnání s četnými tekutinami, používanými v elektrárnách s Kankinovým cyklem, které jsou v očích laíkú exotické.Some of the fluids, theoretically applicable in power plant equipment, are less expensive and more readily available than the substances commonly used, but are usually mixtures whose P-V-charakteristiky characteristics are unknown or volatile in the hearth and time. It follows that, when designing a plant, there is no certainty that they will behave in a predetermined manner as pure substances. For example, gasoline, used as fuel for engines, is one of the most common fluids in the world. It is widespread both in developed industrialized countries and in the poorest third world countries. In some countries, gasoline is more accessible than water, is commonly accepted by the public, and the regulations for its storage and use are well clarified compared to the numerous fluids used in Kankin cycle power plants, which are exotic in the eyes of the layman.
Nicménš použití benzínu nebo jiných uhlovodíkových smesi, eestávajfcích 2 množství frakci, v elcktrárnóch s hankinovým cyklem, není možné, vzhledem k proménlivosti thormodynamiokých vlastností u jednotlivých vórek, rúzných místech na sväté a v rúzném čase. Konštruktér zarízení pro využití hankinova cyklu nemúže napred védét, jaké thermodynomické vlastnosti bude mít ta která várka, do podniku dodaná, což je dále komplikováno tím, že vlastnosti pracovní kapaliny na začátku a po néjaké dobé nejsou stejné. Pri návrhu elektrárny nelze počítat s tak širokou variabilitou a v dúsledku toho je benzín zcela vyloučen z rady tekutin použitelných pro elektrárny založené naHowever, the use of gasoline or other hydrocarbon mixtures, having at least 2 fractions, in hankin cycle elttrates, is not possible due to the variability of thormodynyl properties in the individual yolks, at different sites in the holy and at different times. The constructor of the hankin cycle device cannot predict which thermodynomic properties each batch will have delivered to the plant, which is further complicated by the fact that the properties of the working fluid at the beginning and after some time are not the same. When designing a power plant, such a wide variability cannot be envisaged and as a result gasoline is completely excluded from the range of fluids applicable to power plants based on
- > dilem vynálezu je nalezení zpúsobu a technických. prostred kú, které umožní používat známych, snadno dostupných, pri ja t el nýeh, obchodne snadno získatelných tekutín, jako je benzín, v elektrárňach s fíankinovým cyklem, a to bez ohledu na možné odliankínové cyklu.The object of the invention is to find a method and a technical one. means that make it possible to use known, readily available, readily available, commercially obtainable fluids, such as gasoline, in power stations with a fancin cycle regardless of the possible casting cycle.
Pod3tata vynálezu chýlky v thermodynamických vla3tnostech v réznéta čase a taístč.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to variations in thermodynamic properties over time and in place.
Vynález s e týká zpúsobu provozování elek trémy s Kankinovým cyklem, takového typu, který má odparovači člen pro výrobu páry pracovní tekutiny pomoci vstupujicího tepla, turbogenerátor pro výrobu elektrické energie využitím této páry, z nehož odchází tepla zbavená pracovní tekutina, kondenzační člen, schopný tuto tepla zbavenou pracovní tekutinu zkapalnit, a zaŕízení pro navracení vzniklého kondenzátu do odpaŕovacího členu, Pracovní tekutina se v kapalné fázi sestává z anoha frakci. Podie vynálezu se alespoň jedna frakce z této kapaliny destiluje za vzniku destilované tekutiny a touto destilovanou tekutinou se nahrazuje pracovní tekutina v cyklu elektrárny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for operating a Kankin-cycle electrical system of the type having an evaporator for producing steam of working fluid by input heat, a turbine generator for generating electricity using steam, from which heat-treated working fluid is discharged, and the device for returning the resulting condensate to the evaporator member. The working fluid in the liquid phase consists of an anah fraction. According to the invention, at least one fraction of this liquid is distilled to form a distilled fluid and the distilled fluid replaces the working fluid in the power cycle.
Destilovaná tekutina se jako kapalina zavede do elektrárny a zaŕízení se s touto tekutinou poté provozuje. Dále seThe distilled liquid is introduced as a liquid into the power plant and the plant is then operated with the liquid. Next,
V S* alespoň jeden člen, bud odparovači člen nebo kondenzační člen nebo oba, využivá k oddestilování frakce od uvedené tekutiny, čímž vzniká uvedená destilovaná tekutina. V tomto prípade se zraínéné frakce odstraňuje a elektrárne se dále provozuje 3 destilovanou tekutinou. Výsledkem je, že v ustáleném 3tavu provozu je pracovní tekutinou hlavní frakce kapaliny, jejíž thermodynamické vlastnosti jeou dobre známé a reprodukovatelné.In S *, at least one member, either an evaporator member or a condenser member, or both, utilizes to distil the fraction from said fluid, thereby forming said distilled fluid. In this case, the injured fraction is removed and the plant is further operated with 3 distilled liquid. As a result, in steady state operation, the working fluid is a major fraction of the fluid whose thermodynamic properties are well known and reproducible.
Výhodné je kapalinou benzín. 0d3tranování frakci s nízkou teplotou varu v odpaŕovacím členu a frakci s vysokou teplotou varu kondenzačním členu vede k tekutiné, jejíž vlastnosti jsou dobre známé. Alternatívne lze od3tranovat frakce s vy4' sokou teplotou varu ve členu odpaŕovacím a frakce s nízkou teplotou varu v kondenzačním. Tudíž, prestože na začátku jsou vlastnosti kapaliny zcela nebo částcčné neznáme, tak po uestilaci, provedené poniocí odpaŕovacího a kondenzačního členu jako destilačních kolon, a po odstránení výševroucích a níževroucích frakci, umožňuje zbyló pracovní tekutina dosáhnout patričného výkonu, nebot se chová predvídateľným zpúsobem.Preferably, the liquid is gasoline. Removal of the low boiling fraction in the evaporator member and the high boiling fraction of the condenser member results in a fluid whose properties are well known. Alternatively, the high boiling fraction in the evaporator member and the low boiling fraction in the condensation can be removed. Thus, although initially the properties of the liquid are wholly or partially unknown, after distillation by the evaporation and condensation elements as distillation columns and after removal of the high and low boilers, the remaining working fluid allows proper performance, since it behaves in a predictable manner.
Jedno z možných provedení vynálezu je takové, pri nemž se sleduje teplota a tlak ve členech a množstvi uvedených frakci v destilátu se nastavuje podie získaných údaji tak, že objemový prútok cyklem elektrárny se udržuje v podstate konštantní.One embodiment of the invention is one in which the temperature and pressure in the members are monitored and the amount of said fractions in the distillate is adjusted according to the data obtained so that the volumetric flow through the plant cycle is kept substantially constant.
Pŕehled obrézkft na výkreseOverview of drawings in the drawing
Konkrétni provedení vynálezu je znázomeno prostredníctvím príkladu na priložených výkresech, kde:A specific embodiment of the invention is illustrated by way of example in the accompanying drawings, in which:
Obr. 1 je blokové schéma elektrárny s Rankinovým cyklem podie vynálezu, využívajíci organickou pracovní tekutinu.Fig. 1 is a block diagram of a Rankine cycle power plant according to the invention utilizing an organic working fluid.
Obr. 2 schematicky znázorňuje techniku, které lze použít podie vynálezu pro udržení jmenovitého výkonu elektrárny, znázornóné na obr. 1, která spočívá v regulaci hmotnostního prútoku pracovní tekutiny.Fig. 2 schematically illustrates a technique that can be used in accordance with the invention to maintain the rated power of the power plant shown in FIG. 1, which consists in regulating the mass flow of the working fluid.
Obr. 3 schematicky znázorňuje jinou techniku podie predloženého vynálezu, pri které se dosahuje udržení jmenovitého výkonu elektrárny, znázoméné na obr. 1, pri které se nastavuj! výstupní úhly jednotlivých eoustav dýz.Fig. 3 schematically illustrates another technique according to the present invention in which the rated power of the power plant shown in FIG. 1, in which you set! the output angles of the individual nozzle nozzles.
Príklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Na obr. 1 je znázornéna elektrárne 10 s Rankinovým cyklem využívajíci organickou tekutinu podie vynálezu. Elektrárne 10 zahrnuje odparovači člen 12 pro výrobu páry organické pracovní tekutiny 16 pomoci tepla produkovaného hoŕókem 14. pŕičemž výstup odpaŕovacího členu 12 je potrubím 18 pŕes uzel 19 pŕipo- 5 jen na potrubí 20. které ústí do vstupu turbíny 21 turbogenerátoru 22. Pára pracovní tekutiny expanduje v turbíne 21 a odcházející tepla zbavená pracovní tekutina ae zkapainuje v kondenzační :a členu 24. len môže být chlazen vzduchem nebo vodou, kondenzát 2> se odtud vrací čerpadlem 26 do odpaŕovacího členu 12. čímž se uz3vírá cyklus, v nemá obíhá organická tekutina, liato procesem je pohánen generátor 2>. pripojený k turbíne 2i, takže energie, odevzdaná pri expanzi pracovní tekutiny v turbíne 21 se využívá pro výrobu elektrické energie.In FIG. 1, a Rankine cycle power plant 10 utilizing the organic fluid of the present invention is shown. The power plant 10 includes an evaporator member 12 for producing steam of the organic working fluid 16 by the heat produced by the burner 14. wherein the outlet of the evaporator member 12 is via line 18 through node 19 only on line 20 that opens into the turbine inlet 21 of turbine generator 22. expands in the turbine 21 and the heat-dissipated working fluid and liquefies into the condenser 24 and can be cooled by air or water, the condensate 22 is returned from the pump 26 to the evaporator 12, thereby closing the cycle without circulating organic fluid , the generator 2 is driven by the process. connected to the turbine 21, so that the energy given off in the expansion of the working fluid in the turbine 21 is used to generate electricity.
Shora popsané části zaŕízení a probíhající procesy jsou známy s vyjímkou složení pracovní tekutiny. Pracovní tekutinou mohla být podie známého stavu pred vynálezem čistá organická látka, jako je pentan nebo izopontan, která musela mít dobre definované thermodynamické vlastnosti, které dovolovaly navrhnout elektrámu na zvolený výkon podie-daného príkonu tepla, kterétau odpovídá určité množství páry, kterou lze vyrobí t pro využití v turbiné. Podie vynálezu pracovní tekutinou múže být uhlovodík, tvorený množstvím frakcí, jako je napríklad benzín, jehož vlastnosti a samozrejmé i složky, jsou proménlivé v místé a Čase, nebot závisejí na množství jednotlivých frakcí, prítomných v benzínu.The above-described parts of the apparatus and the ongoing processes are known except for the composition of the working fluid. The working fluid could, according to the prior art, be a pure organic substance, such as pentane or isopontane, which had to have well-defined thermodynamic properties which allowed the design of the electric power to a selected heat input corresponding to a certain amount of steam that can be produced. for use in turbines. According to the invention, the working fluid may be a hydrocarbon consisting of a plurality of fractions, such as gasoline, whose properties, and of course the components, are variable in time and location, as they depend on the amount of individual fractions present in the gasoline.
Aby bylo možno použit takového uhlovodíku, jako je napríklad benzín, je pripojená doploovací nádrž 30. Do této nádrže *In order to use a hydrocarbon such as gasoline, an additional tank 30 is connected.
se doplňuje dostatečné množství kapalného uhlovodíku, které dovoluje naplnéní pracovních prostorú v zahajovací fázi. V této vetvi je umístén mezi doplňovací nádrž 30 a čerpadlo 26 ventil V5-. Tento ventil Y5 je zpoČátku, kdy jeou prostory pro pracovní tekutinu prázdné, otevŕen a čerpadlem 26 se prečerpá do odpaŕovacího členu 12, který je chladný, dostatečné množství kapaliny, tvoŕící náplň zaŕízení elektrárny 10.a sufficient amount of liquid hydrocarbon is added to allow the workspaces to be filled in the start-up phase. In this branch, a valve V5- is located between the make-up tank 30 and the pump 26. This valve Y5 is initially opened when the working fluid spaces are empty and pumped by pump 26 to a vaporizer member 12 that is a cold, sufficient amount of liquid to fill the power plant equipment 10.
Poté se otevŕe ventil V6. čímž se začne zahrívat odpaŕovací člen 12. Frakce s nízkou teplotou varu prítomné v kapaliné v odpaŕovacíta členu 12, se pri varu této kapaliny vyparuj! jako první, pŕičemž se výhodné udržuje teplota v odpaŕovacím členu 12 na nižší hodnoté, než je teplota varu kapaliny, s kterou počítá projekt, a to tak dlouho, dokud prakticky všechny frakce s nižšími teplotami vani nejsou oddestilovány. Po tuto dobu je ventil VI otevren a vétšina níževroucích frakcí se odvádí do zásobní nádrže 32. Prídavný ventil (není znázornén) môže úplné sabrénit vstupu téchto frakcí do turbíny.The valve V6 then opens. the low boiling fractions present in the liquid in the evaporator of the member 12 are evaporated when boiling the liquid. firstly, it is preferable to maintain the temperature in the evaporator member 12 below the boiling point of the liquid envisaged by the project until virtually all fractions with lower bath temperatures are distilled off. During this time, valve VI is opened and most of the lower-boiling fractions are discharged to the storage tank 32. An additional valve (not shown) can completely inhibit the inlet of these fractions into the turbine.
V odpaľovacím členu 15 mohou být u tni stena teplotní e tlaková šidla 33 nro sískání digitálniho údaje, což umožňuje detekci a regulaci odoarování níževroucích frakcí. Jakmile se zvýši hodnoty tlaku a teploty, indikované čidly 22» znamená to, že níževroucí frakce jsou již z kapaliny v odpaľovacím Sienu 12 odstranény, a proto se ventil VI uzavľe, takže vznikající pára je vedená do kondenzačnťho členu 54 otevľeným ventilem H·In the firing member 15, the temperature and pressure sensors 33 may be sealed to collect digital data, which allows detection and control of the evaporation of the lower-boiling fractions. As the pressure and temperature values indicated by the sensors 22 'increase, this means that the lower-boiling fractions are already removed from the liquid in the firing chamber 12 and therefore the valve VI is closed so that the vapor produced is led to the condenser member 54 through the open valve H ·.
Pára, kteŕá vstupuje do kondenzačního členu 24, má tlak a teplotu témôľ stejnou, jako pára v odpaľovacím členu 15. Kondenzační člen 2j méní páru pracovní tekutiny na kapalinu.The steam entering the condenser 24 has a pressure and temperature nearly the same as the steam in the firing member 15. The condenser 2j converts the working fluid vapor into a liquid.
První podíl kapaliny, který kondenzuje, predstavuj! frakce s vyšší teplotou varu. Tyto frakce se vedou do zásobní nádrže 34 pŕes otevŕený ventil V3. Uzavŕení tohoto ventilu V3 se pak múže provést na základe hodnot tlaku a teploty, získaných pomoci čidel 22» digitálné indikovaných. V tomto okamžiku lze zahájit provoz elektrárny. Pri tom ventily VI. V2. V3, V4, V5 a V7 jsou uzavŕeny a odpaľovacín Člene® 12, turbínou a kondenzačním členem 54 obihá pracovní tekutina, tvorená 3tredními frakcemi púvodního uhlovodíku, který je v doplňovací nádrži 2θ·Introduce the first part of the liquid to condense! higher boiling fractions. These fractions are fed to the reservoir 34 through the open valve V3. The closing of this valve V3 can then be carried out on the basis of the pressure and temperature values obtained by means of the sensors 22 digitally indicated. At this point the plant can be started. Valves VI. V2. V3, V4, V5 and V7 are sealed and discharged by member 12, turbine and condensation member 54 to contain working fluid, consisting of 3-middle fractions of the original hydrocarbon contained in the 2θ make-up tank.
Aby elektrárna pracovala efektívné a s odpovídající účinností, je možno podie požadovaného huotnostniho prútoku nastavovat teploty a tlaky v jednotlivých členech. Tyto parametry jsou snímány čidly 33 a 35 a údaje jsou vedený do ľídící Jednotky 36. pŕes kterou múže ľídit i ventily v celé aoustavé počítač. Tekutiny ze záaobních nádrží 32 a 34 se pľipouátéjí do cyklu v prúbähu jeho činnosti, pokud je treba upravit teploty a tlaky za účelem dosažení optimálniho výkonu elektrárny. Toto opatrení lze provést napríklad v prúbéhu letních nebo zimních podmínek, kdy se múže okolní teplota doeti podstatné ménit a teplota chladícího média, t.j. vody nebo vzduchu, se také zmôní. Provádí se to podobné jako v US 3 842 593, na jehož obsah tímto odkazujeme.In order to operate the plant efficiently and with adequate efficiency, the temperatures and pressures in the individual members can be adjusted according to the desired flow rate. These parameters are sensed by sensors 33 and 35 and the data is fed to the control unit 36 via which it can also control the valves throughout the entire computer. Fluids from the storage tanks 32 and 34 are added to the cycle during its operation when temperatures and pressures need to be adjusted to achieve optimal power output. This can be done, for example, during summer or winter conditions, where the ambient temperature of the temperature can vary substantially and the temperature of the coolant, i. water or air will also change. This is done similar to US 3,842,593, the contents of which are hereby incorporated by reference.
- Ί -- Ί -
napustit frakce s vyšší teplotou varu. Naopak v zime, kdy okol-impregnate higher boiling fractions. On the contrary, in winter, when the
z odpaŕovacího členu pŕivádí pŕes sataostatné, individuálne uzavíratelné ventily Va. Vb. Vc. Tyto ventily jsou ovládóny ŕícíící jednotkou 36 tak, aby vstup páry do turbíny byl stále nastaven optiraálné z hlediska výkonu.from the evaporator member, it supplies separate, individually closed valves Va. Vb. Vc. These valves are actuated by the control unit 36 so that the steam inlet to the turbine is always adjusted optimally in terms of performance.
Jiná alternatíva, která múže být použitá, je znázornéna na obr. 3· Zde je prvni stupeň 253 turbíny opatŕen soustavou 313 dýz, do ktoré se pŕivádí pára vyrobená v odpaľovacím členu 15. Pára odcházející z prvního stupné 22B se vede pŕes soustavu >11 dýz na další stupeň 22C turbíny. Pára vystupující z tohoto stupné se vede do 3tupné 22Ώ pŕes soustavu 5 U dýz. Výstupní úhly jednotlivých aoustav 51B. 51J. 51D jsou nastaviteľné pomoci regulátorú 26B, 36C. 36l>. což se využívá pro kompenzaci poklesu tlaku a v souvislosti s tím i prútoku v jednotlivých stupních.Another alternative that can be used is shown in FIG. Here, the first turbine stage 253 is provided with a nozzle assembly 313 to which steam produced in the firing member 15 is supplied. The steam leaving from the first stage 22B is passed through a nozzle assembly> 11 to the next turbine stage 22C. The steam exiting this step is fed to a 3-degree 22Ώ through a 5 U nozzle assembly. Output angles of the individual systems 51B. 51J. 51D are adjustable by controllers 26B, 36C. 36 l>. which is used to compensate for the pressure drop and consequently the flow in the individual stages.
Jako príklad je uveden zdroj tepla tvorený bočným hoŕákera, kde se se apeluje palivo, avšak elektrárna podlo vynálezu taňže využivat jiné tepelné zdroje, jako geothermální a podobne.By way of example, a heat source formed by a side burner where fuel is appealed is shown, but the power plant of the present invention also utilizes other heat sources such as geothermal and the like.
Výhody a účinky, dosahované zpúsobem a zaŕížení m podie vynálezu, vyplývaj! ze shora uvedeného popisu výhodného provedení. ítúznó obmôny a raodifikace zpúsobu i zaŕízení mohou být provedeny bez toho, aby se opustila základní myšlenka vynálezu a takovéto zntôny neznamenájí únik z rozsahu ochrany, jak je vyjádŕena v následujících patentových nárocích.The advantages and effects achieved by the method and the load according to the invention are apparent. from the above description of the preferred embodiment. The variation and rationalization of the method and the device can be carried out without departing from the basic idea of the invention and such wording does not imply an escape from the scope of protection as expressed in the following claims.
PV CŕOV 31PV CŕOV 31
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63611090A | 1990-12-31 | 1990-12-31 | |
| FR9116442A FR2671135B1 (en) | 1990-12-31 | 1991-12-30 | RANKINE CYCLE POWER PLANT USING ORGANIC FLUID AND METHOD OF IMPLEMENTING THE SAME. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK417391A3 true SK417391A3 (en) | 1995-09-13 |
| SK283796B6 SK283796B6 (en) | 2004-01-08 |
Family
ID=26229168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK4173-91A SK283796B6 (en) | 1990-12-31 | 1991-12-30 | Rankine-cycle power plant |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1032325C (en) |
| AP (1) | AP289A (en) |
| FR (1) | FR2671135B1 (en) |
| IT (1) | IT1253012B (en) |
| NZ (1) | NZ241187A (en) |
| SK (1) | SK283796B6 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7146813B2 (en) * | 2002-11-13 | 2006-12-12 | Utc Power, Llc | Power generation with a centrifugal compressor |
| US7100380B2 (en) * | 2004-02-03 | 2006-09-05 | United Technologies Corporation | Organic rankine cycle fluid |
| US7200996B2 (en) * | 2004-05-06 | 2007-04-10 | United Technologies Corporation | Startup and control methods for an ORC bottoming plant |
| CN101893165B (en) * | 2009-05-21 | 2013-03-13 | 西安同大实业有限公司 | High-potential energy comprehensive utilization system for medium and high-process fluid |
| DE102012000100A1 (en) | 2011-01-06 | 2012-07-12 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle-HEAT USE SYSTEM |
| JP5596606B2 (en) * | 2011-03-24 | 2014-09-24 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generator |
| CN105201572B (en) * | 2015-09-25 | 2017-05-10 | 新会粤新热电联供有限公司 | Power generation system control method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR36031E (en) * | 1928-06-18 | 1930-04-01 | New thermal installation | |
| FR670497A (en) * | 1928-06-19 | 1929-11-29 | Thermal installation for vehicles, flying machines, boats and other marine craft | |
| US3769789A (en) * | 1971-07-06 | 1973-11-06 | Sundstrand Corp | Rankine cycle engine |
| IL40299A (en) * | 1972-09-05 | 1974-05-16 | Bronicki L | Closed rankine cycle power plant |
| CH550938A (en) * | 1972-10-04 | 1974-06-28 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | LOAD REGULATING DEVICE FOR A CLOSED GAS TURBINE SYSTEM. |
| JPS57173512A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-25 | Hitachi Ltd | Power generating plant |
-
1991
- 1991-12-30 AP APAP/P/1991/000346A patent/AP289A/en active
- 1991-12-30 FR FR9116442A patent/FR2671135B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-30 SK SK4173-91A patent/SK283796B6/en not_active IP Right Cessation
- 1991-12-31 IT ITMI913516A patent/IT1253012B/en active IP Right Grant
- 1991-12-31 CN CN91112820.4A patent/CN1032325C/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-06 NZ NZ241187A patent/NZ241187A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1032325C (en) | 1996-07-17 |
| IT1253012B (en) | 1995-07-10 |
| AP9100346A0 (en) | 1992-01-31 |
| FR2671135B1 (en) | 1995-09-29 |
| ITMI913516A0 (en) | 1991-12-31 |
| AP289A (en) | 1993-11-08 |
| FR2671135A1 (en) | 1992-07-03 |
| SK283796B6 (en) | 2004-01-08 |
| NZ241187A (en) | 1994-10-26 |
| ITMI913516A1 (en) | 1993-07-01 |
| CN1063743A (en) | 1992-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103154444B (en) | For the method and apparatus controlling thermal cycling process | |
| KR930004517B1 (en) | Method of generating energy | |
| US4109469A (en) | Power generation from refinery waste heat streams | |
| JP6730004B2 (en) | Distillation process and turbine engine intercooler system and method | |
| IL107376A (en) | Method of and apparatus for producing power using geothermal fluid | |
| US5560210A (en) | Rankine cycle power plant utilizing an organ fluid and method for using the same | |
| Laković et al. | Impact of the cold end operating conditions on energy efficiency of the steam power plants | |
| EP2431580A1 (en) | Systems and methods for power generation from multiple heat sources using customized working fluids | |
| SK417391A3 (en) | Power plant with rankinis cycle and method of its working | |
| Wieland et al. | Innovations for organic Rankine cycle power systems: Current trends and future perspectives | |
| Nazarzadehfard et al. | Exergy and thermoeconomic analysis of the combined MED desalination system and the Allam power generation system | |
| CN104870757A (en) | Power generation system and power generation method | |
| WO2015038490A1 (en) | Methods and apparatus for optimizing the performance of organic rankine cycle power systems | |
| CZ417391A3 (en) | power plant with rankine cycle employing an organic liquid and method of operating thereof | |
| US5867988A (en) | Geothermal power plant and method for using the same | |
| Maertens | Design of Rankine cycles for power generation from evaporating LNG | |
| Kaczmarek et al. | Effectiveness of operation of organic rankine cycle installation applied in the liquid natural gas regasification plant | |
| RU2560502C1 (en) | Heat power plant operation mode | |
| RU2027028C1 (en) | Electric power station | |
| RU2146768C1 (en) | Low-potential heat conversion system | |
| Muslim et al. | Design of heat exchanger to evaporate for R134a working fluid in organic Rankine cycle power plants system | |
| El-Nashar | An MSF evaporator for the UANW 9 and 10 power station. Design considerations based on energy and exergy | |
| Eryanto et al. | Analysis of organic Rankine cycle based on thermal and exergy efficiency | |
| Al-Hemeri | Experimental study and mathematical modeling of a vapor compression refrigeration system | |
| RU2084694C1 (en) | Method of producing mechanical energy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK4A | Patent expired |
Expiry date: 20111230 |