[發明專利]動力發生裝置

有效

• 申請號: 201210187912.5
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102817649A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 壺井升;松村昌義
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及一種用于發電裝置等的動力發生裝置。

背景技術

近年，從節能的觀點出發，對于回收來自工場等的各種的設備的所謂“排熱”并利用該回收的“排熱”的能量而進行發電的發電裝置的需求變高。

作為這樣的發電裝置，公知有例如日本特許第4557793號所公開的排熱發電裝置。該排熱發電裝置具有閉環狀的循環流路，其串聯地連接工作流體的蒸發器、用于令工作流體蒸汽膨脹作功的渦輪、用于令工作流體蒸汽冷凝的冷凝器、和用于令工作流體循環的循環泵。在該循環流路中，工作流體循環時進行熱循環，另一方面，利用上述渦輪產生動力，利用該動力驅動發電機。另外，特別地在該排熱發電裝置中，還公知有下述發電系統：利用了借助低沸點的工作介質驅動渦輪及膨脹機（膨脹器）的蘭金循環的二元發電系統。

上述的排熱發電裝置具有：蒸汽發生器，回收排熱而生成工作介質的高壓工作介質蒸汽；渦輪，令該高壓工作介質蒸汽膨脹；冷凝器，令來自該渦輪的低壓蒸汽冷凝；工作介質循環泵，令工作介質循環。這些設備由工作介質循環路連接，在蒸汽發生器和渦輪之間配置氣液分離器，將在該氣液分離器中從工作介質液分離的工作介質蒸汽導入渦輪。

另外，在上述的排熱發電裝置中，需要配設用于令工作介質在循環流路內循環的循環泵，被位于比該循環泵靠上游側的冷凝器冷凝而液化后的工作介質被吸入該循環泵。循環泵起到將被液化后的工作介質送出到位于下游的蒸汽發生器的作用。

對于循環泵，需要事先防止氣穴的產生用的策略。氣穴是在流體機械中，在該流體機械的內部流動的介質（液）的壓力局部地到達飽和蒸汽壓、從而介質沸騰而產生小氣泡的現象。在該氣泡破裂時，由于其沖擊壓對流體機械的構成品產生所謂的侵蝕（腐蝕)。例如，如果流體機械為渦輪型流體機械，則在作為其主要部件的葉片（葉輪）上產生損傷。當在循環泵中產生了氣穴時，為了循環泵的維護，必須停止發電裝置的系統整體的運轉。因而，事先防止循環泵中的氣穴的產生用的對策變得十分重要。

在該排熱發電裝置中，除了上述的構成，還設有控制令工作介質從冷凝器向蒸汽發生器循環的循環量的循環量控制機構、和檢測氣液分離器內的分離液面的液面檢測器。在氣液分離器中分離的分離液（工作介質）經由流量控制機構而被導入冷凝器。此外，以由液面檢測器檢測到的氣液分離器內的分離液面為既定的水平的方式，循環量控制機構控制工作介質的循環泵。

此外，在該排熱發電裝置中設置有熱回收器。熱回收器設置于將從氣液分離器向冷凝器導入分離液的路徑中，在分離液與從冷凝器送入蒸汽發生器的工作介質之間進行熱交換。

在上述的排熱發電裝置中，由于沒有采取事先防止循環泵中的氣穴的產生的對策，所以有可能在循環泵中產生氣穴。

另外，為了防止氣穴的產生，需要在循環泵的上游側的流路中充滿液體狀態的工作介質，進而期望充滿于上游側的流路的液體狀態的工作介質的量為期望的既定量以上。但是，在上述的日本特許第4557793號中，并沒有特別地談及該排熱發電裝置的停止方法、或者相反的啟動方法。因而，根據排熱發電裝置的停止方法、啟動方法，產生啟動時液體狀態的工作介質沒有充滿循環泵的上游側的流路的狀況、或者充滿于上游側的流路的液體狀態的工作介質的量比期望的既定量少的狀況。于是，在循環泵中產生氣穴的可能性進而變高。

發明內容

因此，本發明是鑒于上述現有技術而提出的，其目的在于提供一種動力發生裝置，其能夠避免構造復雜化并且能夠抑制在令工作介質循環的泵中的氣穴的產生。

為了實現上述的目的，本發明為一種動力發生裝置，包括：蒸汽發生機構，利用熱介質加熱液體的工作介質而令該工作介質蒸發；膨脹機，令氣體的上述工作介質膨脹，利用上述膨脹機產生動力；冷凝機構，利用冷卻介質冷卻氣體的上述工作介質而令其冷凝；泵，令上述工作介質循環；閉環狀的循環流路，串聯地連接上述蒸汽發生機構、上述膨脹機、上述冷凝機構、以及上述泵；第一開閉閥，設置于上述循環流路中上述蒸汽發生機構與上述膨脹機之間；旁通流路，將上述循環流路中上述蒸汽發生機構以及上述第一開閉閥之間與上述膨脹機以及上述冷凝機構之間連接；第二開閉閥，設置于上述旁通流路；第三開閉閥，設置于上述循環流路中上述泵與上述蒸汽發生機構之間；以及控制機構，對上述泵的啟動以及停止、以及各開閉閥的開閉進行控制，在此，上述控制機構在停止上述泵時輸出停止上述泵的控制信號和關閉上述第一開閉閥的控制信號和打開上述第二開閉閥的控制信號和關閉上述第三開閉閥的控制信號，此后，在滿足了既定的條件時輸出關閉上述第二開閉閥的控制信號。