废热发电装置制造方法及图纸

该废热发电装置(G1、G2)包括：蒸发器(1)，其生成工作介质的蒸汽；发电装置(2)，其使该蒸汽膨胀，同时进行发电；凝结器(3)，其将通过了该发电装置(2)的蒸汽凝结；以及泵(5)，其将凝结的工作介质朝向上述蒸发器(1)送出。该废热发电装置(G1、G2)还具备：阀装置(6)，其对于上述发电装置(2)进行供给或停止供给将上述发电装置(2)冷却的冷却介质；以及控制装置(7)，其基于上述发电装置(2)的温度而控制上述阀装置(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废热发电装置
[0001 ] 本专利技术涉及使用废热能量而进行发电的废热发电装置。本申请基于在日本于2011年6月27日申请的日本专利申请2011-142095号而主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
一直以来，回收在工厂、焚烧设施等放出的废热能量而进行发电，再利用由该发电获得的电能，从而谋求节省能量。在此种工厂、设施中，由于容易生成用于驱动发电机的高压蒸汽，故约300°C以上(根据情况为接近1000°C )的废热用于发电。另一方面，约300°C以下的低温废热的大部分依然放出至大气中。因此，如果回收以往几乎不回收的低温废热的废热能量并进行发电，则有可能能够实现进一步的节省能量。在以下的专利文献I中，公开了利用使用了低沸点工作介质的兰金循环来使用300°C以下的低温废热的废热能量而进行发电的废热发电装置。另外，在以下的专利文献2中，公开了在利用了兰金循环的废热发电装置中将工作介质的凝结液的一部分引导至发电机的冷却器并利用工作介质的蒸发潜热来冷却发电机的技术。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2000-110514号公报； 专利文献2:日本专利第4286062号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 在上述专利文献2中，虽然公开了利用在废热发电装置中使用的工作介质的蒸发潜热而冷却发电机的技术，但是利用此种技术进行发电机的冷却的情况不是普遍的。在现状下，发电机的冷却一般而言依然使用冷却水等的冷却介质来进行。当冷却在废热发电装置中使用的发电机时，若由冷却介质过份冷却发电机，则发电机的温度下降，被引导至发电机内的工作介质有可能液化而积存在发电机的内部。于是，有时候积存在发电机的内部的工作介质(液化的工作介质)与发电机的旋转体(例如，涡轮转子、发电机转子)冲撞，使得损耗增大，或者产生机械性损坏。与此相对，若冷却介质引起的发电机的冷却不充分，则支撑发电机的框体、旋转体的轴承等变得高温，有可能产生烧坏等其他不良影响。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种能够在不引起冷却过多以及冷却不足的情况下适当地冷却发电机的废热发电装置。用于解决问题的方案 为了解决上述问题，依照本专利技术的第一方式，废热发电装置具备:蒸发器，其回收废热能量并生成工作介质的蒸汽；发电装置，其使该蒸汽膨胀，同时进行发电；凝结器，其将通过了该发电装置的蒸汽凝结；以及泵，其将在该凝结器凝结的工作介质朝向上述蒸发器送出。该废热发电装置还具备:阀装置，其对于上述发电装置进行供给或停止供给将上述发电装置冷却的冷却介质；以及控制装置，其基于上述发电装置的温度而控制上述阀装置。依照本专利技术的第二方式，在上述第一方式中，上述控制装置基于上述发电装置的温度和上述发电装置的压力而控制上述阀装置。依照本专利技术的第三方式，在上述第一方式中，上述控制装置基于上述发电装置的温度、和供应至上述发电装置的蒸汽与从上述发电装置排出的蒸汽的中间压力而控制上述阀装置。依照本专利技术的第四方式，在上述第一至第三方式中的任一方式中，上述控制装置以将上述发电装置冷却至既定温度并且在上述蒸发器生成的上述蒸汽在上述发电装置内不液化的方式控制上述阀装置。依照本专利技术的第五方式，在上述第四方式中，上述控制装置使用表示上述工作介质的饱和特性的信息而控制上述阀装置。依照本专利技术的第六方式，在上述第一至第五方式中的任一方式中，上述冷却介质是为了将通过了上述发电装置的蒸汽凝结而在上述凝结器中使用的冷却介质的一部分。依照本专利技术的第七方式，在上述第一至第五方式中的任一方式中，上述冷却介质是在上述凝结器凝结的工作介质的一部分。依照本专利技术的第八方式，在上述第七方式中，用于上述发电装置的冷却的工作介质被上述凝结器回收。专利技术效果 依照本专利技术，控制装置基于发电装置的温度而控制进行供给或停止供给将发电装置冷却的冷却介质的阀装置，因而能够在不引起冷却过多以及冷却不足的情况下适当地冷却发电装置。【附图说明】图1是示出本专利技术的第一实施方式的废热发电装置的整体构成的概要的框图。图2是示出在本专利技术的第一实施方式中进行的第一控制的处理的流程图。图3是用于说明在本专利技术的第一实施方式中进行的第一控制的动作的图。图4是示出在本专利技术的第一实施方式中进行的第二控制的处理的流程图。图5是用于说明在本专利技术的第一实施方式中进行的第二控制的动作的图。图6是示出本专利技术的第二实施方式的废热发电装置的整体构成的概要的框图。【具体实施方式】以下，参照附图，详细地说明本专利技术的实施方式的废热发电装置。[第一实施方式] 图1是示出本专利技术的第一实施方式的废热发电装置的整体构成的概要的框图。如图1所示，本实施方式的废热发电装置Gl具备蒸发器1、膨胀涡轮发电机2(发电装置)、凝结器3、储存罐4、泵5、电磁阀6 (阀装置)、以及控制装置7。另外，废热发电装置Gl是利用了兰金循环的发电装置，使用从工厂、焚烧设施等放出的约300°C以下的低温废热(在图1中标明为“热源”)的废热能量进行发电。蒸发器I回收从工厂等放出的低温废热并生成工作介质的蒸汽。膨胀涡轮发电机2使在蒸发器I中生成的蒸汽膨胀，同时进行发电。该膨胀涡轮发电机2例如具备叶轮2a、发电机2b、旋转轴2c、轴承2d、以及冷却套2e。膨胀涡轮发电机2配置成旋转轴2c的轴方向沿着铅垂上下方向。叶轮2a是由在蒸发器I中生成的蒸汽旋转驱动的旋转翼。发电机2b由叶轮2a的旋转驱动力驱动，例如进行三相交流的发电。旋转轴2c是用于将叶轮2a的旋转驱动力传递至发电机2b的轴部件，以沿着铅垂上下方向的方式被轴承2d旋转自如地支撑。冷却套2e为了冷却膨胀涡轮发电机2而使冷却介质(在凝结器3中使用的冷却介质的一部分)在膨胀涡轮发电机2内循环。另外，膨胀涡轮发电机2具备检测膨胀涡轮发电机2的内部温度的温度传感器以及检测膨胀涡轮发电机2的内部压力的压力传感器(均省略图示)。这些温度传感器以及压力传感器例如设于膨胀涡轮发电机2的底部BT (铅垂方向的下部)。此外，还可以替代上述压力传感器而设置检测供给至膨胀涡轮发电机2的蒸汽的压力的第一压力传感器和检测从膨胀涡轮发电机2排出的蒸汽的压力的第二压力传感器(均省略图示)，从这些第一、第二压力传感器的检测结果导出它们的中间压力。膨胀涡轮发电机2的内部压力一般而言为供给至膨胀涡轮发电机2的蒸汽的压力与排出的蒸汽的压力的中间压力左右。因此，也可以将上述第一、第二压力传感器的检测结果的中间值用作膨胀涡轮发电机2的内部压力。凝结器3将通过膨胀涡轮发电机2之后的蒸汽在冷却水等冷却介质冷却并凝结(液化)。在该凝结器3，连接有将用于工作介质的冷却的冷却介质引导至凝结器3的配管PU、和将用于工作介质的冷却的冷却介质引导至凝结器3的外部的配管P12。在这些配管P11、P12，分别连接有配管P21、P22。配管P21将经由配管Pll而被引导至凝结器3的冷却介质的一部分引导至膨胀涡轮发电机2的冷却套2e。配管P22将在冷却套2e内循环的冷却介质引导至配管P12。储存罐4是将在凝结器3中凝结的冷却介质暂时储存的罐。泵5将在凝结器3中凝结并暂时储存于储存罐4的工作介质加压并朝向蒸发器I送出。电磁阀6安装于与膨胀涡轮发电机2的冷却套2e和配管P12连接的配管P22。电磁阀6通过在控制装置7的控制下开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废热发电装置，具备：蒸发器，其回收废热能量并生成工作介质的蒸汽；发电装置，其使该蒸汽膨胀，同时进行发电；凝结器，其将通过了该发电装置的蒸汽凝结；泵，其将在该凝结器凝结的工作介质朝向所述蒸发器送出；阀装置，其对于所述发电装置进行供给或停止供给将所述发电装置冷却的冷却介质；以及控制装置，其基于所述发电装置的温度而控制所述阀装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.27 JP 2011-1420951.一种废热发电装置，具备: 蒸发器，其回收废热能量并生成工作介质的蒸汽； 发电装置，其使该蒸汽膨胀，同时进行发电； 凝结器，其将通过了该发电装置的蒸汽凝结； 泵，其将在该凝结器凝结的工作介质朝向所述蒸发器送出； 阀装置，其对于所述发电装置进行供给或停止供给将所述发电装置冷却的冷却介质；以及 控制装置，其基于所述发电装置的温度而控制所述阀装置。2.根据权利要求1所述的废热发电装置，其特征在于，所述控制装置基于所述发电装置的温度和所述发电装置的压力而控制所述阀装置。3.根据权利要求1所述的废热发电装置，其特征在于，所述控制装置基于所述发电装置的温度、和供应至所述发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥俊雄，胁阪裕寿，町田晃一，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：
国别省市：