[發明專利]發電裝置

有效

• 申請號: 201210093828.7
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102691541A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 足立成人;松村昌義;成川裕;高橋和雄
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K25/10;F01K13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;王忠忠

技術領域

本發明涉及發電裝置。

背景技術

作為發電裝置，廣泛地導入通過水蒸氣的閃蒸(フラツシユ)而驅動發動機的閃蒸發電?？墒?，近幾年，出于節能的觀點，為了用于排熱回收等，對能夠通過閃蒸發電所不能利用的那樣的低溫的熱來發電的系統的需求在增長。

作為這樣的發電裝置，存在為了由低沸點的工作介質驅動渦輪機或膨脹機(expander)而利用作為熱循環的蘭金循環的二元發電系統，該熱循環使工作流體在串聯連接有工作流體的蒸發器、用于使工作流體蒸氣膨脹做功的螺桿渦輪機(screw?turbine)、用于使工作流體蒸氣凝結的冷凝器以及用于使工作流體循環的循環泵的閉環內循環。

通常，在二元發電系統中，像地熱發電那樣將蒸氣等加熱介質從大容量的熱源(坑井、蒸氣井等)供給至蒸發器。但是，從該熱源供給的蒸氣等加熱介質的流量等、即從熱源供給的熱量大多根據狀況而大幅變化。所以，在現有的二元發電系統中，提出了用于恰當地應對大幅變動的熱源的狀況的各種技術。

例如，日本特開平10-103203號的二元發電系統，在通過蘭金循環來轉動螺桿渦輪機而驅動發電機的二元發電裝置具備通過調節蒸發器的工作流體的液面來控制螺桿渦輪機的輸出的構成。由此，不論熱源的狀況、進而不論供給至蒸發器的熱量的增減如何，都適當地調節蒸發器的工作流體液面，適當地保持蒸發器的傳熱性能，另外，能夠避免伴隨急劇的工作流體循環量的增大的泵動力增大這一不良。

在從大容量的熱源供給的熱量非常充分地存在的情況下，可考慮構成多個蒸發器，與此相伴地使工作流體在串聯連接有蒸發器、螺桿渦輪機(螺桿膨脹機)等膨脹機、冷凝器以及循環泵的閉環內循環而構成多個熱循環。

然而，僅構成多個如上所述的熱循環，未考慮到將何種程度的熱量分配并供給至哪個熱循環，有時候成為效率差的熱回收而不能恰當地應對變動的熱源的狀況。

發明內容

鑒于前述問題點，以提供能夠根據熱源的變動而將熱量恰當地分配至多個熱循環來發電的發電裝置為課題。

為了解決前述課題，本發明涉及的發電裝置，具有多個發電循環，該發電循環為在蒸發器中利用從外部供給的加熱介質使工作介質蒸發，通過將蒸發的工作介質導入與發電機連接的膨脹機而驅動所述膨脹機來發電，將從所述膨脹機排出的工作介質導入冷凝器，在所述冷凝器中利用從外部供給的冷卻介質來冷卻工作介質并使該工作介質凝結，由泵將凝結的工作介質再供給至所述蒸發器，該發電裝置具備：加熱介質供給分歧流路，從由熱源供給加熱介質的共通的加熱介質供給共通流路分支，將加熱介質供給至各個所述發電循環的所述蒸發器；加熱介質排出分歧流路，從各個所述發電循環的所述蒸發器排出與工作介質進行熱交換后的加熱介質；冷卻介質供給分歧流路，從由冷卻源供給冷卻介質的共通的冷卻介質供給共通流路分支，將冷卻介質供給至各個所述發電循環的所述冷凝器；以及冷卻介質排出分歧流路，從各個所述發電循環的所述冷凝器排出與工作介質進行熱交換后的冷卻介質，至少一個所述發電循環具有：加熱介質截斷閥，設在所述加熱介質供給分歧流路和所述加熱介質排出分歧流路的至少任一個，截斷加熱介質的流動；以及冷卻介質截斷閥，設在所述冷卻介質供給分歧流路和所述冷卻介質排出分歧流路的至少任一個，截斷冷卻介質的流動。

依據該構成，通過閉鎖加熱介質截斷閥和冷卻介質截斷閥，從而個別地截斷熱向發電循環的熱的出入，能使發電循環完全地停止。由此，能夠根據變動的熱源的狀況來選擇并運轉最佳的發電循環的組合，能夠將發電循環的能量轉換效率維持得較高，將所供給的熱能最大限度地轉換成電力。

另外，在本發明的發電裝置中，也可以是，各個所述發電循環具有檢測所述發電機的發電量的電力檢測器，具有所述加熱介質截斷閥和所述冷卻介質截斷閥的所述發電循環的一個以外的一個發電循環具有設在所述加熱介質供給分歧流路和所述加熱介質排出分歧流路并分別檢測加熱介質的溫度的加熱介質供給溫度檢測器和加熱介質排出溫度檢測器，所述發電裝置具有基于所述加熱介質供給溫度檢測器的檢測值與所述加熱介質排出溫度檢測器的檢測值的差值以及所述電力檢測器的檢測值來開閉所述加熱介質截斷閥和冷卻介質截斷閥的控制裝置。

依據該構成，基于供給至蒸發器的熱量和發電量的平衡，判斷運轉的發電系統的合計容量是否恰當，并調整發電系統的容量，因而能夠將所供給的熱能最大限度地轉換成電力。