JPH0146686B2 - - Google Patents
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- JPH0146686B2 JPH0146686B2 JP14388183A JP14388183A JPH0146686B2 JP H0146686 B2 JPH0146686 B2 JP H0146686B2 JP 14388183 A JP14388183 A JP 14388183A JP 14388183 A JP14388183 A JP 14388183A JP H0146686 B2 JPH0146686 B2 JP H0146686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- medium
- lubricating oil
- evaporator
- oil
- fluorocarbon
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 claims description 20
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- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 17
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、液化天然ガス（LNG）が気化する
時の冷熱をランキンサイクルにより動力として回
収し発電を行なうフロン系サイクル媒体を使用す
るランキンサイクル式冷熱発電設備に関するもの
であり、特にランキンサイクル用媒体タービンの
安定した長期連続運転性を得るための設備構成に
係るものである。
時の冷熱をランキンサイクルにより動力として回
収し発電を行なうフロン系サイクル媒体を使用す
るランキンサイクル式冷熱発電設備に関するもの
であり、特にランキンサイクル用媒体タービンの
安定した長期連続運転性を得るための設備構成に
係るものである。
LNG気化時の冷熱を動力として回収し発電す
るために、ランキンサイクル式LNG冷熱発電設
備が適することが知られている。このランキンサ
イクル媒体としては、例えばフロンＲ−22、フロ
ンＲ−13B1などのフロン系媒体が用いられ閉サ
イクルで循環使用されている。
るために、ランキンサイクル式LNG冷熱発電設
備が適することが知られている。このランキンサ
イクル媒体としては、例えばフロンＲ−22、フロ
ンＲ−13B1などのフロン系媒体が用いられ閉サ
イクルで循環使用されている。
このような設備では、媒体ガスが媒体タービン
の軸封部より大気中に漏洩することを防ぐため、
軸封部はオイルフイルムシールやメカニカルシー
ルのような軸シール機構が採用されているが、運
転を継続するに従い媒体タービンの軸シール部よ
りメカニカルシールや軸受用として使用されてい
る潤滑油が、通常は微量ながらランキンサイクル
系内に漏れ込む。さらに、軸シール部が破損など
のトラブルにより、一時的に多量の潤滑油がラン
キンサイクル系内に混入することもある。この系
内に漏れ込んだ潤滑油は、ランキン媒体に比べ沸
点が高いためそのほとんどが媒体蒸発器中に蓄積
される。そして、媒体蒸発器中の沸騰面泡沫高さ
は、潤滑油が混入した場合は混入しない場合に比
べ顕著な差異を生じる。すなわち、第１図のよう
に油混入量にほぼ比例して泡沫高さが上昇する。
このため、潤滑油の濃度が高くなると、沸騰面泡
沫高さが媒体蒸発器のデミスターを越えるためミ
ストが飛散し、媒体タービンに流れ込む蒸気媒体
中に液媒体の同伴する量が増加し、そのため媒体
タービンに振動や異音が発生し、運転を継続する
ことが不可能となる現象が生じ信頼性の面で問題
があつたのみならず、従来はこのような状態にな
つた場合、ランキン媒体を交換することにより運
転を継続できることが知られていたが、ランキン
媒体は高価なものであり交換する場合は多額の費
用を要するため、経済的にも不都合であつた。
の軸封部より大気中に漏洩することを防ぐため、
軸封部はオイルフイルムシールやメカニカルシー
ルのような軸シール機構が採用されているが、運
転を継続するに従い媒体タービンの軸シール部よ
りメカニカルシールや軸受用として使用されてい
る潤滑油が、通常は微量ながらランキンサイクル
系内に漏れ込む。さらに、軸シール部が破損など
のトラブルにより、一時的に多量の潤滑油がラン
キンサイクル系内に混入することもある。この系
内に漏れ込んだ潤滑油は、ランキン媒体に比べ沸
点が高いためそのほとんどが媒体蒸発器中に蓄積
される。そして、媒体蒸発器中の沸騰面泡沫高さ
は、潤滑油が混入した場合は混入しない場合に比
べ顕著な差異を生じる。すなわち、第１図のよう
に油混入量にほぼ比例して泡沫高さが上昇する。
このため、潤滑油の濃度が高くなると、沸騰面泡
沫高さが媒体蒸発器のデミスターを越えるためミ
ストが飛散し、媒体タービンに流れ込む蒸気媒体
中に液媒体の同伴する量が増加し、そのため媒体
タービンに振動や異音が発生し、運転を継続する
ことが不可能となる現象が生じ信頼性の面で問題
があつたのみならず、従来はこのような状態にな
つた場合、ランキン媒体を交換することにより運
転を継続できることが知られていたが、ランキン
媒体は高価なものであり交換する場合は多額の費
用を要するため、経済的にも不都合であつた。
本発明の目的は、潤滑油混入による沸騰面泡沫
高さの上昇を防ぎ、潤滑油濃度の高い媒体液を油
分離器へ連続的に供給可能にすることにある。
高さの上昇を防ぎ、潤滑油濃度の高い媒体液を油
分離器へ連続的に供給可能にすることにある。
本発明は、ランキンサイクルを用い液化天然ガ
ス（LNG）の気化時の冷熱を利用して発電を行
なうランキンサイクル式LNG冷熱発電設備にお
いて、油分離器を並設し、媒体タービンより漏洩
しランキン媒体中に混入した潤滑油を連続的に、
または間欠的に分離して排出し、媒体蒸発器中の
油含有量をその設備の許容する値以下に保つ方法
を用い、媒体蒸発器内に堰を設け、潤滑油がサイ
クル媒体中に混入したために発生する媒体蒸発器
内の沸騰界面の上昇を利用して潤滑油濃度の高い
ランキン媒体を油分離器に供給して油分離するこ
とを特徴とする。
ス（LNG）の気化時の冷熱を利用して発電を行
なうランキンサイクル式LNG冷熱発電設備にお
いて、油分離器を並設し、媒体タービンより漏洩
しランキン媒体中に混入した潤滑油を連続的に、
または間欠的に分離して排出し、媒体蒸発器中の
油含有量をその設備の許容する値以下に保つ方法
を用い、媒体蒸発器内に堰を設け、潤滑油がサイ
クル媒体中に混入したために発生する媒体蒸発器
内の沸騰界面の上昇を利用して潤滑油濃度の高い
ランキン媒体を油分離器に供給して油分離するこ
とを特徴とする。
本発明による一実施例を第２図により説明す
る。
る。
LNGは導管１８からLNG蒸発器４に入り、こ
こでLNGは導管１３からの例えばフロンＲ−
13B1の凝縮熱より蒸発した後導管１９からNG加
熱器５に入り、導管２４からの海水により０℃以
上の天然ガスとなり、導管２０から燃料ガスとし
て供給される。一方、ランキンサイクル系におい
ては、LNG蒸発器４においてLNGの冷熱により
フロンＲ−13B1（以下フロンと略す）を大気圧付
近の状態で凝縮させ、約−60℃前後の液として導
管１７からフロンポンプ６により所定の圧力まで
昇圧した後、導管１１から媒体蒸発器１に供給さ
れる。媒体蒸発器１では、導管２１からの海水に
より約８℃程度までフロンは加熱される。このガ
スは導管１２からフロンタービン７に入り、ここ
でほぼ大気圧まで膨張し、その膨張時のエネルギ
ーを発電機８により電力として回収する。フロン
タービン７を出た大気圧付近のフロンガスは膨張
のため−60℃程度まで温度が降下し、導管１３よ
りLNG蒸発器４に入り、循環する。 本実施例
において、上記フロンタービン７にはメカニカル
シールや軸受用として潤滑油が使用されるが、こ
のような潤滑油のランキンサイクル内へ漏れ込む
量を零にすることは構造的に困難である。漏れ込
んだ潤滑油は導管１３に流入し、LNG蒸発器４、
フロンポンプ６を経て媒体蒸発器１にフロンと共
に流れ込む。媒体蒸発器１で海水の熱によりフロ
ンは蒸発するが、潤滑油に比べ沸点の低いフロン
のみが蒸発し、フロンタービン７からランキンサ
イクル内へ漏れ込んだ潤滑油は媒体蒸発器１のフ
ロン液に蓄積され、フロン液中の潤滑油濃度は次
第に上昇する。潤滑油濃度が上昇してある濃度以
上になると、媒体の種類に関係なく潤滑油が混入
しない場合に比べて沸騰面泡沫高さに顕著な差異
が生じ、第１図のように潤滑油量にほぼ比例して
泡沫高さが上昇する。そして、泡沫高さがデミス
ター２を越えると、フロンタービン７にフロンガ
スと共にフロン液がミスト状になつて導管１２よ
り入り、フロンタービン７の羽根車に衝突してエ
ロージヨンや振動発生の原因になり、フロンター
ビン７は運転が不可能になる。
こでLNGは導管１３からの例えばフロンＲ−
13B1の凝縮熱より蒸発した後導管１９からNG加
熱器５に入り、導管２４からの海水により０℃以
上の天然ガスとなり、導管２０から燃料ガスとし
て供給される。一方、ランキンサイクル系におい
ては、LNG蒸発器４においてLNGの冷熱により
フロンＲ−13B1（以下フロンと略す）を大気圧付
近の状態で凝縮させ、約−60℃前後の液として導
管１７からフロンポンプ６により所定の圧力まで
昇圧した後、導管１１から媒体蒸発器１に供給さ
れる。媒体蒸発器１では、導管２１からの海水に
より約８℃程度までフロンは加熱される。このガ
スは導管１２からフロンタービン７に入り、ここ
でほぼ大気圧まで膨張し、その膨張時のエネルギ
ーを発電機８により電力として回収する。フロン
タービン７を出た大気圧付近のフロンガスは膨張
のため−60℃程度まで温度が降下し、導管１３よ
りLNG蒸発器４に入り、循環する。 本実施例
において、上記フロンタービン７にはメカニカル
シールや軸受用として潤滑油が使用されるが、こ
のような潤滑油のランキンサイクル内へ漏れ込む
量を零にすることは構造的に困難である。漏れ込
んだ潤滑油は導管１３に流入し、LNG蒸発器４、
フロンポンプ６を経て媒体蒸発器１にフロンと共
に流れ込む。媒体蒸発器１で海水の熱によりフロ
ンは蒸発するが、潤滑油に比べ沸点の低いフロン
のみが蒸発し、フロンタービン７からランキンサ
イクル内へ漏れ込んだ潤滑油は媒体蒸発器１のフ
ロン液に蓄積され、フロン液中の潤滑油濃度は次
第に上昇する。潤滑油濃度が上昇してある濃度以
上になると、媒体の種類に関係なく潤滑油が混入
しない場合に比べて沸騰面泡沫高さに顕著な差異
が生じ、第１図のように潤滑油量にほぼ比例して
泡沫高さが上昇する。そして、泡沫高さがデミス
ター２を越えると、フロンタービン７にフロンガ
スと共にフロン液がミスト状になつて導管１２よ
り入り、フロンタービン７の羽根車に衝突してエ
ロージヨンや振動発生の原因になり、フロンター
ビン７は運転が不可能になる。
この現象を防止するには、媒体蒸発器１内の液
面高さをデミスター２の高さ以下にすることで解
決できることを第１図は示している。そこで、媒
体蒸発器１内に堰３を作り、潤滑油がある濃度以
上になり沸騰面泡沫高さが上昇すると堰３を越え
てあふれ出るようにする。そうすれば、泡沫高さ
が上昇しても堰３の高さまでであり、デミスター
２を越えるようなことはなくミストも発生しな
い。また、フロンに比べ潤滑油は比重が小さいた
め、沸騰面の潤滑油濃度が媒体蒸発器１内の潤滑
油濃度より高く濃縮できる効果も有する。堰３を
越えてあふれ出した潤滑油濃度の高いフロン液は
油分離器９へ連続して送り、導管２３よりの加熱
源によりフロンを蒸発させ残留した潤滑油を弁３
１より抜き出す。
面高さをデミスター２の高さ以下にすることで解
決できることを第１図は示している。そこで、媒
体蒸発器１内に堰３を作り、潤滑油がある濃度以
上になり沸騰面泡沫高さが上昇すると堰３を越え
てあふれ出るようにする。そうすれば、泡沫高さ
が上昇しても堰３の高さまでであり、デミスター
２を越えるようなことはなくミストも発生しな
い。また、フロンに比べ潤滑油は比重が小さいた
め、沸騰面の潤滑油濃度が媒体蒸発器１内の潤滑
油濃度より高く濃縮できる効果も有する。堰３を
越えてあふれ出した潤滑油濃度の高いフロン液は
油分離器９へ連続して送り、導管２３よりの加熱
源によりフロンを蒸発させ残留した潤滑油を弁３
１より抜き出す。
本実施例によれば、媒体蒸発器１内に堰３を設
けることにより、液面高さを絶えず一定に保つと
共に潤滑油濃度の高いフロン液を連続して油分離
器へ供給することができる。
けることにより、液面高さを絶えず一定に保つと
共に潤滑油濃度の高いフロン液を連続して油分離
器へ供給することができる。
本発明によれば、媒体蒸発器内に堰を作ること
により、潤滑油混入による沸騰面泡沫高さの上昇
を監視することなく上昇を防ぐことができ、さら
に潤滑油濃度の高い媒体液を油分離器へ連続的に
供給することができて油分離器の負荷を減らせる
効果がある。
により、潤滑油混入による沸騰面泡沫高さの上昇
を監視することなく上昇を防ぐことができ、さら
に潤滑油濃度の高い媒体液を油分離器へ連続的に
供給することができて油分離器の負荷を減らせる
効果がある。
第１図は、フロン系ランキン媒体にタービン油
を混入した場合の沸騰時のタービン潤滑油混入に
より沸騰液面が上昇する特性を示した線図、第２
図は、本発明によるランキンサイクル式LNG冷
熱発電設備の一実施例を示す系統図である。 １……媒体蒸発器、２……デミスター、３……
堰、４……LNG蒸発器、５……NG加熱器、６…
…フロンポンプ、７……フロンタービン、８……
発電機、９……油分離器、３１……弁、１１〜２
４……導管。
を混入した場合の沸騰時のタービン潤滑油混入に
より沸騰液面が上昇する特性を示した線図、第２
図は、本発明によるランキンサイクル式LNG冷
熱発電設備の一実施例を示す系統図である。 １……媒体蒸発器、２……デミスター、３……
堰、４……LNG蒸発器、５……NG加熱器、６…
…フロンポンプ、７……フロンタービン、８……
発電機、９……油分離器、３１……弁、１１〜２
４……導管。
Claims (1)
- １ ランキンサイクルを用い液化天然ガスの気化
時の冷熱を利用して発電を行ない、油分離器を並
設し、サイクル媒体中に混入した潤滑油を連続的
に、または間欠的に分離して排出し、媒体蒸発器
中の油含有量をその設備の許容する値以下に保つ
ようにしたLNG冷熱発電設備において、媒体蒸
発器内に堰を設け、潤滑油がサイクル媒体中に混
入したために発生する媒体蒸発器内の沸騰界面の
上昇を利用して潤滑油濃度の高いフロン系媒体を
油分離器に供給するようにしたことを特徴とする
ランキンサイクル式LNG冷熱発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388183A JPS6035105A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | ランキンサイクル式ｌνｇ冷熱発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388183A JPS6035105A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | ランキンサイクル式ｌνｇ冷熱発電設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035105A JPS6035105A (ja) | 1985-02-22 |
| JPH0146686B2 true JPH0146686B2 (ja) | 1989-10-11 |
Family
ID=15349186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14388183A Granted JPS6035105A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | ランキンサイクル式ｌνｇ冷熱発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035105A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8769952B2 (en) * | 2007-07-27 | 2014-07-08 | United Technologies Corporation | Oil recovery from an evaporator of an organic rankine cycle (ORC) system |
| JP6026941B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-11-16 | メタウォーター株式会社 | タービンの回転軸シール方法 |
| CN106437911B (zh) * | 2016-08-29 | 2017-11-10 | 思安新能源股份有限公司 | 一种天然气管网余压综合发电系统 |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP14388183A patent/JPS6035105A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035105A (ja) | 1985-02-22 |
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