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発電プラント

国内特許コード P150012313
整理番号 S2014-0060-N0
掲載日 2015年9月9日
出願番号 特願2013-221368
公開番号 特開2015-081593
出願日 平成25年10月24日(2013.10.24)
公開日 平成27年4月27日(2015.4.27)
発明者
  • 三宅 晴輔
  • 池上 康之
出願人
  • 関西電力株式会社
  • 国立大学法人佐賀大学
発明の名称 発電プラント
発明の概要 【課題】発電システムと、この発電システムの廃熱を利用して発電を行う廃熱発電システムとが組み合わされた発電プラントにおいて、冷却用の海水の取水及び利用の態様を最適化する。
【解決手段】発電プラントGは、発電システム1と、その廃熱を利用して発電を行う廃熱発電システム2と、冷却水クーラー3とを含む。発電システム1の復水器13、廃熱発電システム2の凝縮器23、及び冷却水クーラー3には、冷却用の海水として若深層水冷却系統7より、海水面より20m~200mの下層範囲である若深層において取水された海水が供給される。供給量制御部4は、発電システム1の蒸気循環系統102内の圧力を所定範囲内に維持するために、復水器13を経由する海水の流量を調整する第1制御と、廃熱循環系統6内における冷却水の温度を所定範囲内に維持するために、冷却水クーラー3の熱交換部31を経由する海水の流量を調整する第2制御と、を実行する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



火力発電設備のような発電システムを備える発電プラントにおいては、エネルギー利用効率を向上させることが求められる。その一つの手段として、発電システムで発生する廃熱を回収し、他のシステムの動作エネルギーとして利用することが挙げられる。特許文献1には、蒸気タービンの軸受に供給されるタービン油や、発電機をケーシング内で冷却する発電機冷却器の廃熱を、復水系統において利用する技術が開示されている。一般に、タービン油等の熱は、冷却水(熱媒)の循環系統によって回収され、前記冷却水のクーラーによって熱廃棄(廃熱)されているが、特許文献1の技術によれば、前記廃熱の利用によりエネルギー利用効率を向上させることができる。





また、前記廃熱を利用して発電を行う廃熱発電システムを備えた発電プラントも知られている。前記廃熱発電システムは、低沸点の液体を作動媒体とする蒸発・凝縮サイクルと、蒸気状態の前記作動媒体によって回転される廃熱タービンとを備える。前記タービン油の廃熱等は、前記作動媒体を蒸発させるために利用される。このような発電プラントによれば、本来の発電システムと、廃熱発電システムとによって発電が行われるので、発電量を増加させることができる。

産業上の利用分野



本発明は、例えば火力発電設備のような発電システムと、この発電システムの廃熱を利用して発電を行う廃熱発電システムとが組み合わされた発電プラントに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
蒸気タービン、復水器及び加熱源と、これらを通して水乃至は蒸気を循環させる蒸気循環系統とを備えた発電システムと、
前記発電システムの廃熱を利用して発電を行うシステムであって、廃熱タービン、蒸発器及び凝縮器を備えた廃熱発電システムと、
熱交換部を備えた熱媒クーラーと、
熱媒の循環系統であって、前記蒸気タービンの動作によって発生された熱の廃熱を回収する熱回収部と、前記蒸発器及び前記熱交換部において熱を放出する熱放出部とを含む廃熱循環系統と、
海水面より20m~200mの下層範囲である若深層において海水を取水し、前記復水器、前記凝縮器及び前記熱交換部を経由して前記海水を排水する若深層水冷却系統と、
前記廃熱循環系統の前記熱媒及び前記若深層水冷却系統の前記海水の流量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記蒸気循環系統内の圧力を所定範囲内に維持するために、前記若深層水冷却系統の前記復水器を経由する前記海水の流量を調整する第1制御と、
前記廃熱循環系統内における前記熱媒の温度を所定範囲内に維持するために、少なくとも前記若深層水冷却系統の前記熱交換部を経由する前記海水の流量を調整する第2制御と、のうちの少なくとも一方を実行する発電プラント。

【請求項2】
請求項1に記載の発電プラントにおいて、
前記制御手段は、前記第1制御及び前記第2制御の双方を実行する、発電プラント。

【請求項3】
請求項1に記載の発電プラントにおいて、
前記復水器に導入される冷却水温度が、一定の温度範囲内に制限される、発電プラント。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載の発電プラントにおいて、
前記蒸気循環系統の、前記蒸気タービンの出口側に配置される圧力センサをさらに備え、
前記制御手段の前記第1制御は、前記圧力センサの検出値が所定の基準値より低い場合には、前記復水器を経由する海水の流量を所定の基準流量に対して減少させ、前記検出値が前記基準値より高い場合には、前記海水の流量を前記基準流量に対して増加させる制御である、発電プラント。

【請求項5】
請求項1~3のいずれか1項に記載の発電プラントにおいて、
前記廃熱循環系統は、前記蒸発器を経由する蒸発器配管と、前記熱交換部を経由する熱交換部配管と、前記蒸発器配管と前記熱交換部配管との上流側合流部と前記熱回収部とを繋ぐ往路配管と、前記蒸発器配管と前記熱交換部配管との下流側合流部と前記熱回収部とを繋ぐ復路配管とを含み、
前記復路配管に配置され、前記熱媒の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御手段の前記第2制御は、前記温度センサの検出値が所定の基準温度より高い場合に、前記熱交換部を経由する海水の流量を所定の基準流量に対して増加させる制御を含む、発電プラント。

【請求項6】
請求項5に記載の発電プラントにおいて、
前記廃熱循環系統は、前記上流側合流部と前記下流側合流部とを直結する短絡配管をさらに備え、
前記制御手段の前記第2制御は、前記温度センサの検出値が所定の基準温度より低い場合に、前記短絡配管を通過する前記熱媒の流量を増加させる制御を含む、発電プラント。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013221368thum.jpg
出願権利状態 公開
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