热电联供系统及热电联供系统的运转方法技术方案

本公开涉及热电联供系统及热电联供系统的运转方法。热电联供系统具备：朗肯循环路径、热介质路径、蒸发器、膨胀机、冷凝器、泵、温度传感器、传感器和控制装置。蒸发器接受热介质所具有的热来加热工作流体。温度传感器检测为了加热工作流体而放热后的热介质的温度。传感器检测在蒸发器的出口与膨胀机的入口之间流动的工作流体的压力。控制装置基于由温度传感器检测出的温度来调节泵的转速，并且基于由传感器检测出的压力来调节膨胀机的转速。

Operation Method of Cogeneration System and Cogeneration System

The present disclosure relates to the operation method of a cogeneration system and a cogeneration system. The cogeneration system has Rankine cycle path, thermal medium path, evaporator, expander, condenser, pump, temperature sensor, sensor and control device. The evaporator receives heat from the thermal medium to heat the working fluid. The temperature sensor detects the temperature of the exothermic medium for heating the working fluid. The sensor detects the pressure of the workflow flowing between the outlet of the evaporator and the inlet of the expander. The control device adjusts the speed of the pump based on the temperature detected by the temperature sensor, and the speed of the expander based on the pressure detected by the sensor.

【技术实现步骤摘要】
热电联供系统及热电联供系统的运转方法
本公开涉及热电联供(cogeneration)系统及热电联供系统的运转方法。
技术介绍
热电联供系统也被称为CHP(CombinedHeatandPower)系统，是构成为能够从单一或多种资源同时得到热以及电力那样的多种形态的能量的系统。例如，在专利文献1中记载了：在二元(binary)发电装置中进一步二次利用作为发电用热源被一次使用了的温水。如图4所示，专利文献1中记载了二元发电装置100。二元发电装置100具备：蒸发器102、膨胀机103、冷凝器104和循环泵105。蒸发器102将从工厂排出的排出温水或来自温泉的温水作为热源使液体的工作介质蒸发。蒸发器102、膨胀机103、冷凝器104以及循环泵105通过使工作介质循环的闭环状的配管连接，工作介质按蒸发器102、膨胀机103、冷凝器104、循环泵105的顺序进行循环。二元发电装置100中以与膨胀机103相邻的方式设置有发电机107，使用由膨胀机103得到的旋转驱动力由发电机107进行发电。在进一步二次利用作为发电用热源被一次使用了的温水的情况下，需要将从蒸发器102排出的温水温度控制/管理为与二次侧的处理相适合的温度。二元发电装置100具备控制部109。控制部109对向蒸发器102供给的工作介质的循环流量进行调整，然后与工作介质的循环流量的增减对应地调整向蒸发器102供给的工作介质的压力，以使得蒸发器102的出口侧处的温水的温度成为预定的温度。在二元发电装置100还设置有旁通流路110、流量调整阀111以及压力调整阀112。旁通流路110将循环泵105的出口侧的工作介质的一部分送回到入口侧。流量调整阀111对在旁通流路110中流通的工作介质的流量进行调整。压力调整阀112对向蒸发器102供给的工作介质的压力进行调整。控制部109向流量调整阀111以及压力调整阀112输出控制信号，对工作介质的循环流量和/或压力进行调整。在二元发电装置100还设置有第1温度计测单元113a、第2温度计测单元113b、第1压力计测单元114a以及第2压力计测单元114b。第1温度计测单元113a对蒸发器102的出口侧处的温水的温度Tw进行计测。第2温度计测单元113b对膨胀机103的入口侧处的工作介质的温度T2进行计测。第1压力计测单元114a对蒸发器102的入口侧处的工作介质的压力P1进行计测。第2压力计测单元114b对蒸发器102的出口侧处的工作介质的压力P2进行计测。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-181398号公报
技术实现思路
专利文献1所记载的技术，从适当地调节供二次利用的温水的温度并且提高二元发电装置的发电效率的观点出发，有改善的余地。于是，本公开提供：有利于适当地调节供二次利用的热介质的温度并且提高发电效率的热电联供系统。本公开提供热电联供系统，该热电联供系统具备：供工作流体流动的朗肯循环路径；供从热源供给的热介质流动的热介质路径；蒸发器，其配置在所述朗肯循环路径上，直接或间接地接受所述热介质所具有的热来加热所述工作流体；膨胀机，其配置在所述朗肯循环路径上，通过从所述蒸发器流出了的所述工作流体的膨胀来产生旋转动力；冷凝器，其配置在所述朗肯循环路径上，对从所述膨胀机流出了的所述工作流体进行冷却；泵，其配置在所述朗肯循环路径上，将从所述冷凝器流出了的所述工作流体向所述蒸发器压送；温度传感器，其检测为了加热所述工作流体而放热后的所述热介质的温度；传感器，其用于确定在所述朗肯循环路径中的所述蒸发器的出口与所述膨胀机的入口之间流动的所述工作流体的压力；以及控制装置，其基于由所述温度传感器检测出的温度来调节所述泵的转速，并且基于根据所述传感器的检测结果确定出的压力来调节所述膨胀机的转速。专利技术效果上述的热电联供系统对适当地调节供二次利用的热介质的温度并且提高发电效率是有利的。附图说明图1是示出本公开的热电联供系统的一例的结构图。图2是示出本公开的热电联供系统的工作的一例的流程图。图3是示出本公开的热电联供系统的另一例的结构图。图4是示出以往的二元发电装置的结构图。标号说明1a、1b热电联供系统(CHP系统)2热介质路径3朗肯循环路径5控制装置11膨胀机13冷凝器14泵16蒸发器17风扇20温度传感器22传感器(压力传感器)具体实施方式<成为本公开的基础的见解>近些年，不仅大规模的CHP系统，能够附设于医院、学校以及图书馆等比较小规模的设施的CHP系统以及一般家庭用的CHP系统(微CHP系统)也受到关注。在CHP系统中，如专利文献1记载的那样，关于发电循环可以使用朗肯循环。以往的朗肯循环在发电站等设施中用于底循环(bottomingcycle)，多数情况下一边维持一定的发电输出一边运转，朗肯循环的运转条件也是一定的。但是，在小规模设施用CHP系统或一般家庭用CHP系统中，二次利用目的地处的热的使用量以及被二次利用的热介质的所需温度等热需要的变动会对CHP系统的性能以及效率造成较大的影响。在小规模设施用CHP系统或一般家庭用CHP系统中，按各设施或各家庭，在二次利用目的地，所需的热量以及热介质的温度不同。另外，在同一设施或同一家庭中，例如，在将热利用于供暖的情况下，在夜间与白天之间，供暖负荷和/或为了供暖而热介质所需要的温度也会较大地变动。供暖负荷的变动和/或为了供暖而热介质所需要的温度的变动，在冬季与夏季之间也较大。在将热利用于热水供给的情况下，暂时地产生热水供给负荷，因此，在二次利用目的地，所需的热量以及被二次利用的热介质的所需温度会较大地变动。因此，小规模设施用CHP系统或一般家庭用CHP系统能够与较大地变动的热需要以及热介质的所需温度对应，变得重要起来。根据专利文献1所记载的技术，在蒸发器102的出口侧的温水的温度Tw与排水温度的目标值Ts之差的绝对值比容许值Tp大、并且Tw比Ts大的情况下，使循环泵105的转速增加。此外，使用蒸发器102的出口侧的工作介质的压力P2以及膨胀机103的入口侧的工作介质的温度T2来算出工作介质的过热度ΔTv。在此基础上，调整压力调整阀112的阀开度，以使得过热度ΔTv比下限值大。根据本专利技术者们的研究，在该情况下，存在膨胀机103的入口侧的工作介质的压力与膨胀机103的出口侧的工作介质的压力之差减少的可能性。这是由于，因压力调整阀112的阀开度的调整，向膨胀机103供给的工作介质的压力会降低。因此，存在发电量相对于由蒸发器102回收到的能量减少、发电效率降低的可能性。根据专利文献1所记载的技术，在蒸发器102的出口侧的温水的温度Tw与排水温度的目标值Ts之差的绝对值比容许值Tp大、并且Tw与Ts相同或比其小的情况下，调节流量调整阀111的阀开度。由此，从循环泵105的出口侧返回入口侧的工作介质的流量上升预定的量，使向蒸发器102供给的工作介质的循环流量逐级地减少。此外，调整循环泵105的转速，以使得过热度ΔTv比下限值大。根据本专利技术人们的研究，在该情况下，存在从发电机107的发电输出减去在二元发电装置100的内部消耗的电力而得的净发电效率会降低的可能性。这是由于：因为在旁通流路110中流动的工作介质的循环流量增加，所以向蒸发器102供给的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电联供系统，具备：供工作流体流动的朗肯循环路径；供从热源供给的热介质流动的热介质路径；蒸发器，其配置在所述朗肯循环路径上，直接或间接地接受所述热介质所具有的热来加热所述工作流体；膨胀机，其配置在所述朗肯循环路径上，通过从所述蒸发器流出了的所述工作流体的膨胀来产生旋转动力；冷凝器，其配置在所述朗肯循环路径上，对从所述膨胀机流出了的所述工作流体进行冷却；泵，其配置在所述朗肯循环路径上，将从所述冷凝器流出了的所述工作流体向所述蒸发器压送；温度传感器，其检测为了加热所述工作流体而放热后的所述热介质的温度；传感器，其用于确定在所述朗肯循环路径中的所述蒸发器的出口与所述膨胀机的入口之间流动的所述工作流体的压力；以及控制装置，其基于由所述温度传感器检测出的温度来调节所述泵的转速，并且基于根据所述传感器的检测结果所确定出的压力来调节所述膨胀机的转速。

【技术特征摘要】
2017.07.20 JP 2017-1411551.一种热电联供系统，具备：供工作流体流动的朗肯循环路径；供从热源供给的热介质流动的热介质路径；蒸发器，其配置在所述朗肯循环路径上，直接或间接地接受所述热介质所具有的热来加热所述工作流体；膨胀机，其配置在所述朗肯循环路径上，通过从所述蒸发器流出了的所述工作流体的膨胀来产生旋转动力；冷凝器，其配置在所述朗肯循环路径上，对从所述膨胀机流出了的所述工作流体进行冷却；泵，其配置在所述朗肯循环路径上，将从所述冷凝器流出了的所述工作流体向所述蒸发器压送；温度传感器，其检测为了加热所述工作流体而放热后的所述热介质的温度；传感器，其用于确定在所述朗肯循环路径中的所述蒸发器的出口与所述膨胀机的入口之间流动的所述工作流体的压力；以及控制装置，其基于由所述温度传感器检测出的温度来调节所述泵的转速，并且基于根据所述传感器的检测结果所确定出的压力来调节所述膨胀机的转速。2.根据权利要求1所述的热电联供系统，所述控制装置，通过调节所述泵的转速，使由所述温度传感器检测的温度处于预定温度范围，通过调节所述膨胀机的转速，使根据所述传感器的检测结果确定的压力处于预定压力范围。3.根据权利要求2所述的热电联供系统，所述控制装置，在由所述温度传感器检测出的温度比所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：引地巧，本桥良彦，小须田修，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP