[发明专利]发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电装置。

背景技术

作为发电装置，广泛地导入通过水蒸气的闪蒸(フラツシユ)而驱动发动机的闪蒸发电。可是，近几年，出于节能的观点，为了用于排热回收等，对能够通过闪蒸发电所不能利用的那样的低温的热来发电的系统的需求在增长。

作为这样的发电装置，存在为了由低沸点的工作介质驱动涡轮机或膨胀机(expander)而利用作为热循环的兰金循环的二元发电系统，该热循环使工作流体在串联连接有工作流体的蒸发器、用于使工作流体蒸气膨胀做功的螺杆涡轮机(screw turbine)、用于使工作流体蒸气凝结的冷凝器以及用于使工作流体循环的循环泵的闭环内循环。

通常，在二元发电系统中，像地热发电那样将蒸气等加热介质从大容量的热源(坑井、蒸气井等)供给至蒸发器。但是，从该热源供给的蒸气等加热介质的流量等、即从热源供给的热量大多根据状况而大幅变化。所以，在现有的二元发电系统中，提出了用于恰当地应对大幅变动的热源的状况的各种技术。

例如，日本特开平10-103203号的二元发电系统，在通过兰金循环来转动螺杆涡轮机而驱动发电机的二元发电装置具备通过调节蒸发器的工作流体的液面来控制螺杆涡轮机的输出的构成。由此，不论热源的状况、进而不论供给至蒸发器的热量的增减如何，都适当地调节蒸发器的工作流体液面，适当地保持蒸发器的传热性能，另外，能够避免伴随急剧的工作流体循环量的增大的泵动力增大这一不良。

在从大容量的热源供给的热量非常充分地存在的情况下，可考虑构成多个蒸发器，与此相伴地使工作流体在串联连接有蒸发器、螺杆涡轮机(螺杆膨胀机)等膨胀机、冷凝器以及循环泵的闭环内循环而构成多个热循环。

然而，仅构成多个如上所述的热循环，未考虑到将何种程度的热量分配并供给至哪个热循环，有时候成为效率差的热回收而不能恰当地应对变动的热源的状况。

发明内容

鉴于前述问题点，以提供能够根据热源的变动而将热量恰当地分配至多个热循环来发电的发电装置为课题。

为了解决前述课题，本发明涉及的发电装置，具有多个发电循环，该发电循环为在蒸发器中利用从外部供给的加热介质使工作介质蒸发，通过将蒸发的工作介质导入与发电机连接的膨胀机而驱动所述膨胀机来发电，将从所述膨胀机排出的工作介质导入冷凝器，在所述冷凝器中利用从外部供给的冷却介质来冷却工作介质并使该工作介质凝结，由泵将凝结的工作介质再供给至所述蒸发器，该发电装置具备：加热介质供给分歧流路，从由热源供给加热介质的共通的加热介质供给共通流路分支，将加热介质供给至各个所述发电循环的所述蒸发器；加热介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述蒸发器排出与工作介质进行热交换后的加热介质；冷却介质供给分歧流路，从由冷却源供给冷却介质的共通的冷却介质供给共通流路分支，将冷却介质供给至各个所述发电循环的所述冷凝器；以及冷却介质排出分歧流路，从各个所述发电循环的所述冷凝器排出与工作介质进行热交换后的冷却介质，至少一个所述发电循环具有：加热介质截断阀，设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路的至少任一个，截断加热介质的流动；以及冷却介质截断阀，设在所述冷却介质供给分歧流路和所述冷却介质排出分歧流路的至少任一个，截断冷却介质的流动。

依据该构成，通过闭锁加热介质截断阀和冷却介质截断阀，从而个别地截断热向发电循环的热的出入，能使发电循环完全地停止。由此，能够根据变动的热源的状况来选择并运转最佳的发电循环的组合，能够将发电循环的能量转换效率维持得较高，将所供给的热能最大限度地转换成电力。

另外，在本发明的发电装置中，也可以是，各个所述发电循环具有检测所述发电机的发电量的电力检测器，具有所述加热介质截断阀和所述冷却介质截断阀的所述发电循环的一个以外的一个发电循环具有设在所述加热介质供给分歧流路和所述加热介质排出分歧流路并分别检测加热介质的温度的加热介质供给温度检测器和加热介质排出温度检测器，所述发电装置具有基于所述加热介质供给温度检测器的检测值与所述加热介质排出温度检测器的检测值的差值以及所述电力检测器的检测值来开闭所述加热介质截断阀和冷却介质截断阀的控制装置。

依据该构成，基于供给至蒸发器的热量和发电量的平衡，判断运转的发电系统的合计容量是否恰当，并调整发电系统的容量，因而能够将所供给的热能最大限度地转换成电力。