[发明专利]动力发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发电装置等的动力发生装置。

背景技术

近年，从节能的观点出发，对于回收来自工场等的各种的设备的所谓“排热”并利用该回收的“排热”的能量而进行发电的发电装置的需求变高。

作为这样的发电装置，公知有例如日本特许第4557793号所公开的排热发电装置。该排热发电装置具有闭环状的循环流路，其串联地连接工作流体的蒸发器、用于令工作流体蒸汽膨胀作功的涡轮、用于令工作流体蒸汽冷凝的冷凝器、和用于令工作流体循环的循环泵。在该循环流路中，工作流体循环时进行热循环，另一方面，利用上述涡轮产生动力，利用该动力驱动发电机。另外，特别地在该排热发电装置中，还公知有下述发电系统：利用了借助低沸点的工作介质驱动涡轮及膨胀机（膨胀器）的兰金循环的二元发电系统。

上述的排热发电装置具有：蒸汽发生器，回收排热而生成工作介质的高压工作介质蒸汽；涡轮，令该高压工作介质蒸汽膨胀；冷凝器，令来自该涡轮的低压蒸汽冷凝；工作介质循环泵，令工作介质循环。这些设备由工作介质循环路连接，在蒸汽发生器和涡轮之间配置气液分离器，将在该气液分离器中从工作介质液分离的工作介质蒸汽导入涡轮。

另外，在上述的排热发电装置中，需要配设用于令工作介质在循环流路内循环的循环泵，被位于比该循环泵靠上游侧的冷凝器冷凝而液化后的工作介质被吸入该循环泵。循环泵起到将被液化后的工作介质送出到位于下游的蒸汽发生器的作用。

对于循环泵，需要事先防止气穴的产生用的策略。气穴是在流体机械中，在该流体机械的内部流动的介质（液）的压力局部地到达饱和蒸汽压、从而介质沸腾而产生小气泡的现象。在该气泡破裂时，由于其冲击压对流体机械的构成品产生所谓的侵蚀（腐蚀)。例如，如果流体机械为涡轮型流体机械，则在作为其主要部件的叶片（叶轮）上产生损伤。当在循环泵中产生了气穴时，为了循环泵的维护，必须停止发电装置的系统整体的运转。因而，事先防止循环泵中的气穴的产生用的对策变得十分重要。

在该排热发电装置中，除了上述的构成，还设有控制令工作介质从冷凝器向蒸汽发生器循环的循环量的循环量控制机构、和检测气液分离器内的分离液面的液面检测器。在气液分离器中分离的分离液（工作介质）经由流量控制机构而被导入冷凝器。此外，以由液面检测器检测到的气液分离器内的分离液面为既定的水平的方式，循环量控制机构控制工作介质的循环泵。

此外，在该排热发电装置中设置有热回收器。热回收器设置于将从气液分离器向冷凝器导入分离液的路径中，在分离液与从冷凝器送入蒸汽发生器的工作介质之间进行热交换。

在上述的排热发电装置中，由于没有采取事先防止循环泵中的气穴的产生的对策，所以有可能在循环泵中产生气穴。

另外，为了防止气穴的产生，需要在循环泵的上游侧的流路中充满液体状态的工作介质，进而期望充满于上游侧的流路的液体状态的工作介质的量为期望的既定量以上。但是，在上述的日本特许第4557793号中，并没有特别地谈及该排热发电装置的停止方法、或者相反的启动方法。因而，根据排热发电装置的停止方法、启动方法，产生启动时液体状态的工作介质没有充满循环泵的上游侧的流路的状况、或者充满于上游侧的流路的液体状态的工作介质的量比期望的既定量少的状况。于是，在循环泵中产生气穴的可能性进而变高。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述现有技术而提出的，其目的在于提供一种动力发生装置，其能够避免构造复杂化并且能够抑制在令工作介质循环的泵中的气穴的产生。

为了实现上述的目的，本发明为一种动力发生装置，包括：蒸汽发生机构，利用热介质加热液体的工作介质而令该工作介质蒸发；膨胀机，令气体的上述工作介质膨胀，利用上述膨胀机产生动力；冷凝机构，利用冷却介质冷却气体的上述工作介质而令其冷凝；泵，令上述工作介质循环；闭环状的循环流路，串联地连接上述蒸汽发生机构、上述膨胀机、上述冷凝机构、以及上述泵；第一开闭阀，设置于上述循环流路中上述蒸汽发生机构与上述膨胀机之间；旁通流路，将上述循环流路中上述蒸汽发生机构以及上述第一开闭阀之间与上述膨胀机以及上述冷凝机构之间连接；第二开闭阀，设置于上述旁通流路；第三开闭阀，设置于上述循环流路中上述泵与上述蒸汽发生机构之间；以及控制机构，对上述泵的启动以及停止、以及各开闭阀的开闭进行控制，在此，上述控制机构在停止上述泵时输出停止上述泵的控制信号和关闭上述第一开闭阀的控制信号和打开上述第二开闭阀的控制信号和关闭上述第三开闭阀的控制信号，此后，在满足了既定的条件时输出关闭上述第二开闭阀的控制信号。