JPH0654082B2 - 熱力学サイクルの遂行方法及びその装置 - Google Patents

熱力学サイクルの遂行方法及びその装置

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JPH0654082B2
JPH0654082B2 JP61041335A JP4133586A JPH0654082B2 JP H0654082 B2 JPH0654082 B2 JP H0654082B2 JP 61041335 A JP61041335 A JP 61041335A JP 4133586 A JP4133586 A JP 4133586A JP H0654082 B2 JPH0654082 B2 JP H0654082B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は膨張されかつ再生利用される作動流体を使用し
て熱源からのエネルギーを使用可能な形態に変換するに
あたり熱利用効率を高める熱力学サイクルの遂行方法及
びその装置に関する。
（従来の技術とその問題点） ランキン(Rankin)サイクルにおいては、水、アンモニア
又はフレオン等の作動流体は入手可能な熱源を用いて気
化器内で気化される。気化したガス状作動流体はタービ
ンを横切って膨張し、そのエネルギーが使用可能な形態
に変換される。その後使用済みのガス状作動流体は有用
な冷媒を用いてコンデンサ内で凝縮(液化)される。凝縮
した作動流体は加圧によりその圧力が増加せしめられ、
その後該作動流体は気化されてサイクルが継続される。
米国特許第 4,346,561号に記述されるエクセルギー(exe
rgy)サイクルは２種又はそれ以上の作動流体を使用して
いる。このサイクルの作動原理は２種の作動流体を液相
で高い作動圧にポンプ加圧するとともに加熱して部分的
に気化させるという原理に基づくものである。その後作
動流体はフラッシュせしめられて２種の高沸点及び低沸
点作動流体成分に分離される。上記低沸点成分はタービ
ンを通して膨張せしめられて該タービンを駆動する一
方、上記高沸点成分は熱が回収されて気化前に２成分型
作動流体の加熱に使用される。ついで、高沸点成分はコ
ンデンサ内で冷媒の存在下で使用済みの低沸点成分と混
合されて該使用済み作動流体を吸収する。
従来のランキンサイクルと上記エクセルギーサイクルと
を理論的に比較するにあたり、海水、地熱等の有効な比
較的低温の熱源を使用したとき、上記エクセルギーサイ
クルはランキンサイクルより効率の面で上まわることが
示された。
本発明の発明者による米国特許第 4,489,563号の主題と
する発明(原型カリーナ(Kalina)サイクルという)におい
ては、比較的低温の有効熱を利用して中間圧で複合作動
流体の少なくとも一部分を蒸留して異なる複数成分から
作動流体留分が生成される。この分別は、一般に低沸点
成分に関して富んだ少なくとも１つの主リッチ溶液と、
低沸点成分に関して乏しい１つの希薄溶液との生成に使
用される。主リッチ溶液の圧力が増大せしめられ、次い
で気化されてガス状の装填主作動流体が生成される。こ
の主作動流体は低圧レベルとなるまで膨張せしめられ、
そのエネルギーを有用な形態に変換する。使用済みの低
圧主作動流体は主吸収ステージにおいて凝縮され、希薄
溶液内で冷却することにより分解して再使用のための初
作動流体が発生される。
熱エネルギーを有用な形態に変換するためのあらゆる工
程において、熱源における有効エネルギーの主な損失は
作動流体の沸騰又は気化工程で生じる。この利用可能な
エネルギー(エクセルギー又はエセルギー(essergy)とし
て知られている)の損失はボイラー内での熱源と作動流
体とのエンタルピー−温度特性が適正に整合していない
ことに起因している。簡単にいえば、任意のエンタルピ
ーに対し熱源の温度が常に作動流体の温度より高いこと
である。この温度差は完全に零とはならないが、ほとん
ど零とするのが理想的である。
上記エンタルピー−温度特性の不整合は作動流体として
純物質を使用する従来のランキンサイクルと、作動流体
として複数混合液を使用する上記カリーナおよびエクセ
ルギーサイクルとの双方で生じる。上記カリーナサイク
ルおよびエクセルギーサイクルにおけるように、作動流
体として混合流体を使用すれば、上記エクセルギー損失
を顕著に減少させることができる。しかしながら、この
種の損失はあらゆるサイクルにおいて更に減少させるこ
とが大いに望まれている。
従来のランキンサイクルにおいて、熱源と作動流体との
エンタルピー−温度特性の不整合により生じる損失は有
効エクセルギーの25％も占めている。米国特許第 4,48
9,563号に記載のサイクルにおいて、エンタルピー−温
度特性の不整合に基づくボイラ内でのエクセルギー損失
は有効な全エクセルギーの約14％も占めている。
熱力学サイクルにおける全ての沸騰工程は独立した３つ
の部分、すなわち予熱、気化及び過熱工程に分けて検討
することができる。従来技術における予熱時の熱源と作
動流体との整合はほぼ適正なものである。しかしなが
ら、過熱に適した温度範囲における熱量が概して必要量
より非常に多い一方、気化に適した温度範囲における熱
量が必要量より非常に少ない。本発明の発明者は、鋭意
研究の結果従来公知の工程において高温過熱に適してい
るとされる高温熱の一部分が気化に使用されるものと推
察した。これにより、２つの流体の流れの間に大きな温
度差を生じ、その結果不可逆的なエクセルギー損失を発
生する。
上記可逆的なエクセルギー損失はタービン内で部分的に
膨張せしめられた後、作動流体の流れを再加熱すること
により低減せしめることができる。しかしながら、再加
熱は過熱を繰り返すこととなり、その結果再加熱は過熱
に必要な熱量を増大せしめる。この必要熱量の増大は熱
源と作動流体とのエンタルピー−温度特性のより良い整
合を提供する。しかしながら、再加熱は気化に要する熱
量に関して有益な効果がない。このように再加熱によっ
て作動流体の単位重量当り必要な熱量の総量が大幅に増
大する。それ故、ボイラータービンを流通する作動流体
の全重量流量が減少する。このように、再加熱による利
益はほとんど一時的なものであり、重量流量が減少する
ことにより得られるはずの全体効率の向上を制限する。
熱源と作動流体とのエンタルピー−温度特性の整合が不
適正であるという長年の問題を解決する理想的な方法
は、熱源からの有効な高温熱を加熱に使用し、それによ
り過熱時の温度差を低減すると同時に気化時の温度差を
最小にするより低温の熱を供給することである。ところ
が、過熱の増大は熱源全体の温度を高めるか又は再加熱
の使用を必要とするから、上記２つの目標は相反するも
のであることが明らかである。上述したように、再加熱
はいくつかの欠点を有し、これらは得られる一部の一時
的な利益を減殺してしまう。
さらに、過熱に有効な熱が増大するにつれてタービンか
らの使用済みのガス状作動流体の出力温度が高くなる。
これは排出蒸気の過熱が後続段での凝縮をより困難なも
のとし、一層のエクセルギー損失を生ぜしめるため、効
率の観点からは望ましいものではない。従ってサイクル
の一部分について効率を高める試みは結局サイクルの他
の部分の効率を低下させることになる。
（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴の１つはボイラーにおける作動流体と熱源
とのエンタルピー−温度特性を精密に整合せしめられる
ことにより熱力学サイクルの効率を大幅に向上させるこ
とにある。本発明のもう１つの特徴は過熱の効率を向上
させるとともに気化時に付随した幾つかの利点が得られ
る装置を提供することにある。更に、本発明の特徴はサ
イクルの重量流量を必然的に不当に悪化させることなく
上記利点が得られるようにするこにある。
本発明の１つの具体例によれば、熱力学サイクルの遂行
方法はガス状作動流体を膨張させてそのエネルギーを使
用可能な形態に変換する工程を含む。膨張したガス状作
動流体は冷却され、その後使用済みの低圧レベルとなる
まで膨張させられてそのエネルギーが使用可能な形態に
変換される。使用済みの作動流体が凝縮される。凝縮さ
れた作動流体は、その後冷却時にガス状作動流体から伝
達された熱を使用して気化される。
本発明の他の具体例によれば、熱力学サイクルの遂行方
法は気化された作動流体を過熱する工程を含む。この過
熱された作動流体は膨張させられてそのエネルギーを使
用可能な形態に変換する。この膨張した作動流体はその
後再加熱され、次いで更に膨張させられて追加のエネル
ギーを使用可能な形態に変換する。膨張しかつ再加熱さ
れた作動流体が冷却されるとともに再び使用済みの低圧
レベルに膨張させられてエネルギーを更に使用可能な形
態に変換する。使用済みの作動流体が凝縮され、次いで
冷却時膨張しかつ再加熱された作動流体から伝達される
熱を用いて気化される。
本発明の更に別の具体例によれば、熱力学サイクルの遂
行方法は初作動流体はその沸点とほぼ等しい温度まで予
熱する工程を含む。予熱さた初作動流体が第１及び第２
流体に分割される。第１流体は第１熱源を使用して気化
される一方、第２流体は第２熱源を使用して気化され
る。気化した第１及び第２流体流は合流され、次いで過
熱されてタービンに装填されるガス状の主作動流体(以
下これを装填主作動流体という)が生成される。このガ
ス状の装填主作動流体は膨張させられてそのエネルギー
を使用可能な形態に変換する。次いで、膨張した装填主
作動流体が再加熱されて再び膨張させられる。この膨張
しかつ再加熱された装填主作動流体が冷却されて第２流
体流を気化するための熱源を提供する。この冷却された
主作動流体は使用済みの低圧レベルとなるまで再び膨張
させられてそのエネルギーを使用可能な形態に変換す
る。この使用済みの主作動流体が冷却されるとともに凝
縮されて初作動流体を形成する。
本発明の他の具体例によれば、タービン機構を有する熱
力学サイクルの遂行装置が提供される。タービン機構は
それぞれ少なくとも１つのタービンステージを含む第１
及び第２タービンセットを備える。各タービンセットは
ガス入口とガス出口を有する。第１タービンセットのガ
ス出口と第２タービンセットのガス入口間にタービンガ
スクーラを接続し、該ガスクーラにタービン機構を通過
した流体の大部分を通過せしめて該タービン機構に帰還
せしめるようにされる。
（実施例） 図面中各図において同一部材には同一参照符号が使用さ
れている。第１図に示す装置10は本発明の一実施例に従
って熱力学サイクルを遂行する。装置10はボイラー102
を有し、該ボイラーは予熱器104、気化器106及び過熱器10
8からなる。更に装置10はタービン120、再加熱器122、イ
ンタクーラ124 及びコンデンス装置126を備えている。
コンデンス装置126は公知のあらゆるタイプの熱廃棄装
置とすることができる。ランキンサイクルにおいて熱の
廃棄は単なる熱交換器内で生じ、従ってランキンサイク
ルを適用する場合コンデンス装置126は熱交換器又はコ
ンデンサの形態とすることができる。米国特許第4,489,
563号に記述されたカリーナによるカリーナサイクルに
おいて熱廃棄装置はタービン内に残存するガスを複数成
分、例えば水及びアンモニアからなる流体と混合し、凝
縮及び蒸溜して作動流体を初期状態とする必要がある。
このように本発明をカリーナサイクルに使用する場合、
米国特許第4,489,563号に記述した分溜装置をコンデン
ス装置126として使用することができる。米国特許第4,4
89,563号は参考のため本明細書にそのまま引用される
(後述する)。
本発明サイクルを駆動するため種々のタイプの熱源を使
用することができる。従って例えば1000℃又はそれ以上
の温度の熱源から例えば海洋温度勾配等から得られる低
温の熱源まで広範囲の熱源を使用できる。低グレードの
一次燃料、廃棄熱、地熱、太陽熱又は海洋熱エネルギー
変換等の熱源を本発明により使用することができる。
使用するコンデンス装置126の種類に応じ、種々の作動流
体を本装置と組み合わせて使用することができる。低沸
点の流体と比較的高沸点の流体を含む、複数成分からな
るあらゆる作動流体を本明細書に参照される米国特許に
記述されるようなコンデンス装置126と組み合わせて使
用することができる。従って例えば作動流体はアンモニ
ア−水の混合液、２種又はそれ以上の炭化水素、２種又
はそれ以上のフレオン、炭化水素とフレオンの混合液等
とすることができる。一般に作動流体は好適な熱力学特
性と溶解度を有する任意数の成分の混合物とすることが
できる。これに対し従来のランキンサイクルにおいて
は、従来公知の単一成分からなる作動流体、例えば、
水、アンモニア又はフレオン等を使用してもよい。
第１図に示すように、完全に凝縮(液化)された作動流体
が予熱器104を通過し、該予熱器でその沸点より数度低い
温度まで加熱される。熱源から供給され、予熱器104を通
過する点線で示す流体を冷却することにより上記の予熱
が行われる。予熱器104から流出した流体は位置128で２
つの別個の流体流に分割される。
位置128で分離された第１流体流は気化器106に流入する
一方、第２流体流はインタクラー124(中間冷却器)に流
入する。第１流体流は気化器106内を対向して流れる熱
源流(点線で示すように気化器106を通過するとともに予
熱器104を通過する熱源流に連続する)により加熱され
る。第２流体流はインタクーラ124を通過し、ライン130
に沿って流れる流体により加熱される。第１及び第２流
体流は完全に気化されかつ初期過熱が行われる。第１及
び第２流体流はほぼ等しい圧力と温度を有するが、それ
ぞれの流量は相違する。その後気化器106及びインタク
ーラ124からの流体流は位置132 で再び合流する。
合流した作動流体は過熱器108に送られ、該過熱器内で
熱源流(点線で示され、過熱器108を通過する)の一部の
みとの熱交換により最終的に過熱される。この熱源流は
位置25からまず過熱器108 を、次に気化器106を、最後
に予熱器104を通過して位置26まで流れる。第４図にラ
インＡとして示すように、図示の熱源流のエンタルピー
−温度特性は直線的である。
全作動流体は過熱器108からタービン120における第１の
タービンセット134に流入する。タービンセット134は１
又はそれ以上のステージ136を含む。図示の実施例にお
いてタービンセット134は３つのステージ136を含む。第
１のタービンセット134内で作動流体は第１の中間圧ま
で膨張し、それにより熱エネルギーが機械的エネルギー
に変換される。
第１タービンセット134からの全作動流体は再加熱器122
に到着する。再加熱器122は従来公知の過熱器又は熱交
換器である。この再加熱器工程において位置25から26に
流れる熱源流から位置138 で分離される熱源流の残部が
使用される。高温に再加熱された後、作動流体は再加熱
器122から流出し、第２タービンセット140に移動する。
それと同時に位置51から位置53に流れる熱源流部分が位
置142において主熱源流に戻され、気化器106及び予熱器
104における加熱工程に寄与する。第２のタービンセッ
ト140は多数のステージを備えていて良い。図示の実施
例において第２のタービンセット140は４つのステージ
を含んでるが、上記各タービンセットにおけるステージ
数は個々の状況に応じて広範に変更することができる。
第２タービンセット140内の作動流体は第１の中間圧か
ら第２の中間圧まで膨張し、それにより動力を生成す
る。その後全作動流体はインタクーラ124に送られ、該
インタクーラ内で冷却されて第２作動流体の気化に必要
な熱を供給する。インタクーラ124は単なる熱交換器と
することができる。作動流体はライン130に沿って最終
のタービンセット144に移動する。
図示の最終タービンセット144は単一のステージを有す
る。しかしながら最終タービンセット144のステージ数
は個々の状況に応じて適宜に変更可能である。作動流体
は使用済みの最終流体圧レベルまで膨張し、それにより
さらなる動力が供給される。作動流体は最終タービンセ
ット144から流出してコンデンスサブ装置126を通過し、
該コンデンスサブ装置126において凝縮され、高圧に加
圧された後予熱器104に送られてサイクルが続行され
る。
第１図の装置におけるコンデンス装置１２６として、第
２図に示すようなカリーナサイクルコンデンスサブ装置
126′を使用することができる。上記コンデンスサブ装
置126′の説明はアンモニア及び水である高沸点及び低
沸点成分からなる初混合流体を含む位置１から開始する
のが有益である。位置１において初混合流体は使用済み
の低圧レベルにある。該初混合流体はポンプ151によ
り、その圧力パラメータ151に後続する位置２において
中間圧レベルとなるまで加圧される。
中間圧レベルを有する初混合流体は、流路における位置
２から流れ、熱変換器154、復熱器156及び主熱交換器15
8において連続的に加熱される。
初混合流体は熱交換器１５４、復熱器１５６及び主熱交
換器１５８内においてタービン120′からの使用済みの
混合流体との熱交換により加熱される。第１図の装置が
コンデンスサブ装置126′とともに稼動される場合、タ
ービン120をタービン120′の位置に配置して使用でき
る。更に熱交換器154内において初混合流体は後述する
凝縮流体により加熱される。復熱器156内において初混
合流体は凝縮流体により並びに後述する作動流体の気化
しやすい部分及び気化しにくい部分との熱交換により加
熱される。
主熱交換器158内における加熱は、タービン出口からの
流体の熱のみによって行われ、これは復熱作用における
補償に必要である。
主熱交換器158と分離ステージ160間の位置５において、
熱交換器154及び158並びに復熱器156からなる分溜装置
による初混合流体の中間圧における蒸留が完了する。所
望により熱交換器154もしくは158又は復熱器156のいず
れか内で適当な補助加熱装置を使用することができる。
位置５において上記分溜装置による初混合流体の部分的
な気化が完了し、この初混合流体は重力式分離ステージ
160に送られる。このステージ160において、上記分溜装
置内で生成された蒸気部分、すなわちアンモニアが初混
合流体の残部から分離される。これにより位置６におい
て蒸気部分が生成されるとともに蒸気部分を取り去った
液体部分が位置７に抽出される。
更に位置７からの蒸気部分が取り去られた液体部分は位
置８及び10において第１及び第２の液体部分に分離され
る。
位置６における気化しやすい部分は、後述する気化しに
くい部分に比して低沸点成分、すなわちアンモニアに富
んでいる。
位置６からの第１の蒸気部分は位置８において蒸気部分
を取り除かれた第１の液体部分と混合され、位置９にお
いて気化しやすい作動流体が形成される。
気化しやすい作動流体部分は、後述するように混合作動
流体に比してアンモニアを含む低沸点成分に富んでい
る。他方気化しにくい作動流体部分は、後述するように
混合作動流体に比して低沸点成分が乏しい。
位置10における第２液体部分は初混合流体の残部であ
り、凝縮流体の形成溝に使用される。
位置９における気化しやすい作動流体部分は復熱器156
で部分的に凝縮されて位置11に至る。その後気化しやす
い作動流体部分は予熱器162内で(位置11と13間で)更に
冷却されて凝縮され、位置23と24間で冷却を供給するこ
とにより吸収ステージ152において最終的に凝縮され
る。
気化しやすく作動流体部分はポンプ166により飽和した
高圧レベルまで加圧される。その後気化しやすい作動流
体部分は予熱器162を通過して位置22に到着する。気化
しやすい作動流体部分は位置22から第１図に示す装置に
送られる。
カリーナサイクルを遂行する場合、位置38における、タ
ービン120から流出した混合作動流体はその圧力及び利
用可能な周囲温度では凝縮できない程度の低圧を有して
いる。使用済みの混合作動流体は位置38から主熱交換器
158、復熱器156及び熱交換器154を通過して流れ、ここで
部分的に凝縮され、放出された熱が前述した入来する作
動流体の予熱に使用される。
位置17における使用済みの混合作動流体はその後位置19
において凝縮作動流体と混合される。位置19において凝
縮流体は絞り弁による調整を受けて位置17における使用
済みの混合作動流体の低圧レベルまで減圧される。その
後上記凝縮作動流体と使用済みの混合作動流体は吸収ス
テージ152において使用済みの混合作動流体が凝縮作動
流体に吸収された後混合液が位置１に送られ、初混合作
動流体が再生される。
第１図に示すように、中間冷却がインタクーラ124によ
り行われ、作動流体の単位ポンド(単位重量)当りの最終
タービンステージにおける出力が減少する。しかしなが
ら、中間冷却により作動流体の単位ポンド当りの量を犠
牲にすることなく再加熱が行われる。従って中間冷却な
しに再加熱する場合に比して、中間冷却を使用すること
により顕著な利益が生じる。
インタクーラ124により気化工程に戻される熱量は再加
熱器122で消費される熱量とほぼ等しくすると有利であ
る。これにより作動流体の重量流体が確実に回復され
る。このようにして作動流体の質量流量を低減させるこ
となく、より高温の再加熱が実行される。
位置40、41、42及び43におけるパラメータ(温度等)は種
々に設計して良く、かつ装置10から最大の利益が得られ
るように選択できる。当業者は種々の状況に応じて性能
を最大限とするため種々の設計を選択して良い。
第１図に示す各工程位置におけるパラメータは個々の状
況に応じてかなり変更することができる。しかしなが
ら、この種装置の設計における一般的な指針又は概略の
規則として、位置40における温度を位置37における温度
とできるだけ接近させて第１タービンセット134の効率
と第２タービンセット140の効率をほぼ等しくさせる
と、しばしば有利であると指摘することができる。更に
位置42における温度が気化器106内での作動流体の飽和
蒸気の温度より高くなるようにこの装置を設計すること
は多くの状況において望ましい。また、位置43における
温度をボイラー102内の作動流体の飽和した液体温度よ
り高くすると有利である。
図示の実施例では、気化器106とインタクーラ124内にお
いてそれぞれ単一の圧力を使用しているが、当業者は個
々の状況に応じて２、３又はそれ以上の数のボイラー圧
力を選択することができる。本発明はまた複数ボイラー
サイクルにも適用できる。インタクーラ124の熱を気化
に使用することにより特別の利益が得られるが、タービ
ンセット間におけるインタクーラ124は熱力学装置にお
ける充分な熱が不足したあらゆる部位で使用することが
できる。このようにして中間冷却により気化器における
気化または過熱器における加熱を補助することができ
る。
本発明は再加熱と組み合わせて中間冷却を行うことのみ
に限定されるものでないことが理解できる。この中間冷
却と再加熱の組み合わせは顕著な利益を生じるものの、
再加熱を伴わない中間冷却によっても多くの利益が生じ
る。例えば最終タービンステージから流出する流体が過
度に加熱されている場合、再加熱を行わずに中間冷却を
利用することができる。一般に充分高い流体温度を得る
ためにタービンステージ間で中間冷却を行うことは重要
である。
一般に、タービンを通過する作動流体の少なくとも一部
分がインタクーラを通過するようにすると有利である。
タービンを通過する作動流体のほぼ全体がインタクーラ
を通過するようにすると更に有利である。該インタクー
ラで冷却された作動流体のほぼ全体をタービンに戻して
更に膨張させることが好ましい。
第３図と第４図とを比較することにより本発明の利点が
理解できる。前述した米国特許第4,489,563号に準じた
第２図に示す形式の装置における熱力学サイクルに対す
るボイラー熱デューティサイクルを第３図に示す。熱源
がラインＡで示され、一方作動流体がラインＢで示され
ている。予熱時における作動流体のエンタルピー−温度
特性が曲線部Ｂ１により表示されている。同様に気化工
程が部分Ｂ２で表示され、過熱工程が部分Ｂ３で表示さ
れている。ピンチ点は部分Ｂ１とＢ２の交差部に位置す
る。曲線ＡとＢ間のギャップの度合を見れば、第２図に
示される装置では非可逆性の非効率な事象が生じること
がわかり、このような非効率は本発明により最小限なも
のにされる。第２図の装置では過熱時に過剰な熱が得ら
れる一方、気化時に不十分な熱が得られるに過ぎない。
第４図に本発明の実施例に係るボイラーにおける温度対
エンタルピー又は単位時間当り熱量の演算値を示す。作
動流体は曲線Ｃで示され、一方熱源流は曲線Ａで示され
る。グラフ上の数字は第１図中の当該数字が付された位
置に対応する。本発明において、作動流体のグラフは３
つのほぼ直線状部分(第３図参照)を呈する代わりに、４
つのほぼ直線状部分を呈する。点22と44、46間の領域に
おいて、本件出願人の従前の発明とほぼ同様の方法で予
熱が行われ、これは第３図の部分Ｂ１により表示されて
いる。点44、46と48、49間で気化が生じ、飽和液体点は
“ＳＬ”で示されるとともに飽和気体点が“ＳＶ”で示
されている。点48、49と30、41間の曲線部は再加熱及び
過熱を示し、これにより効果的な気化が行われる。点40
と30、41間の曲線部が熱源ラインＡに密接して追随し、
従って温度が緊密に一致することが理解できる。本発明
によれば、概略曲線全体の形態、特に点ＳＶと点３０、
４１間の形態が従来形式のものにおけるよりも熱源ライ
ンにより近接しており、すなわちより高い効率を得られ
ることが分かる。
本発明により得られる利益を更に説明するため、２セッ
トの演算を行った。両セットにおいて同一の熱源を使用
した。第１セットの演算は第２図に示す装置に係る動力
サイクルに関するものである。このサイクルにおいて、
作動流体は水−アンモニアの混合液とされ、アンモニア
の重量パーセント(全重量に対するアンモニア重量の比)
は72.5である。標準的なアンモニア−水 エンタルピー
／濃度図を用いて行った理論演算値を以下の第１表に示
す。この表において第１欄に示す数字は第２図における
当該数字を付された位置に対応する。
上記サイクルは2595.78KWeの出力を有し、サイクル効率
は31.78％である。なお第１表中psiaはポンド／平方イ
ンチ、ＢＴＵは英国熱量単位である。
第２の実験では、本発明に係る動力サイクルが上記第１
の実験における装置に適用された。上記と同一のボイラ
ー内圧力、同一の作動流体の構成、同一の冷却水温度が
使用された。標準的なアンモニア−水及びエンタルピー
／濃度図を用いて行った理論演算値を以下の第２表に示
す。第２表において、数字１〜21は第２図中の当該数字
を付された位置に対応し、数字23〜55は第１図中の当該
数字を付された位置に対応する。
この第２の実験について以下のデータが算出された。
本発明サイクルは2,800.96KWeの出力を有し、サイクル
効率は34.59％であった。従って出力の向上率は1.079倍
である。増加した動力は204KWe(7.9％)であった。重量
流量は1.386％増加し、エクセルギー損失は6.514％と減
少した。
このようにタービンステージ間における中間再加熱とタ
ービンステージ間における中間冷却を組み合わせれば、
熱源からの高温の熱を過熱に使用できるとともに温度差
を減少させることができる。この場合上記のような２重
の過熱により生じる熱の不足分は、非常な低温での再冷
却工程で放出される熱により補充され、従って気化工程
における温度差が減少する。
その結果ボイラー内での全エクセルギー損失は大幅に低
減する。全サイクルの効率はそれに比例して向上する。
本件出願人による従前のサイクルに本発明を適用すれば
大幅に改良できるが、本発明を従来のランキンサイクル
装置に適用した場合、出力の大幅な増加量を得ることが
できる。このことは本発明の発明者による上記米国特許
に記述されたサイクルはランキンサイクルより遥かに効
率的であるので、それだけ改良の余地が少なくなること
に因るものである。
ランキンサイクルにおいて本発明を使用した場合の利益
を説明するために２つのセットについての演算を行っ
た。これらの演算は上記と同一の冷却水温度で同一の熱
源を使用するとともに同一の制限の下で行った。作動流
体としてボイラー内で711.165psiaの単一圧力を有する
純水を使用したランキンサイクルにおける全純出力の演
算値は1,800KWeであり、サイクル効率は22.04％であっ
た。
ランキンサイクルを再加熱と中間冷却を有するように変
形した、変形ランキンサイクルの出力演算値2,207KWeで
あり、サイクル効率は27.02％であった。従って向上率
は1.226倍、増加出力は407KWeである。
以上では本発明を１つの実施例に従って記述したが、当
業者はそこから多数の変形又は改良例を認識することが
でき、本発明の精神及び範囲に含まれるそのような全て
の変形又は改良例は本明細書の特許請求の範囲に包含さ
れるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の熱力学サイクル遂行装置の概
略図、 第２図は第１図の装置におけるコンデンス装置の代わり
に点線で囲んで示すコンデンスサブ装置を用いた装置の
概略図、 第３図は第２図の装置による華氏温度に対するボイラー
単位時間当り熱量(BTU／時)又はエンタルピーの関係を
示す演算値グラフ、 第４図は本発明の実施例における華氏温度に対するボイ
ラー単位時間当り熱量(BTU／時)又はエンタルピーの関
係を示す演算値グラフである。 102……ボイラー、104……予熱器、106……気化器、 108……過熱器、120……タービン機構、 122……再加熱器、124……タービンガスクーラ、 126……コンデンス装置、126′……コンデンスサブ装置 134……第１タービンセット、 136……タービンステージ、 140……第２タービンセット、 144……第２タービンセットの最終ステージ。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガス状作動流体を膨張させてそのエネルギ
    ーを使用可能な形態に変換し、 上記膨張したガス状作動流体を、凝縮することなくガス
    状態を維持して冷却し、 上記冷却したガス状作動流体を使用済みの低圧レベルと
    なるまで膨張させてそのエネルギーを使用可能な形態に
    変換し、 使用済みのガス状作動流体を凝縮して液状の作動流体に
    変換し、及び 上記冷却時に膨張したガス状作動流体から伝達される熱
    を用いて上記凝縮した作動流体を気化させることを特徴
    とする、熱力学サイクルの遂行方法。
  2. 【請求項２】凝縮した作動流体を蒸気化する工程におい
    て、該作動流体を第１及び第２流体流に分割し、該第１
    流体流を気化器において気化する一方、該第２流体流を
    膨張したガス状作動流体の存在のもとで気化し、これに
    より上記膨張したガス状作動流体を冷却しかつ上記第２
    流体流を気化する、特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】凝縮した作動流体を２つの第１及び第２流
    体流に分割する前に該凝縮した作動流体を予熱する、特
    許請求の範囲第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】作動流体を飽和液体とされる使用済の低圧
    レベルに膨張させる、特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】作動流体が単一成分でなる、特許請求の範
    囲第１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】作動流体が沸点が互いに異なる２種類以上
    の複数成分でなる、特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】ガス状作動流体を膨張させた後に再加熱す
    るとともに該作動流体の再加熱後冷却前に再加熱した作
    動流体を再び膨張させる、特許請求の範囲第３項に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】熱源流を供給し、該熱源流が凝縮した作動
    流体を予熱しかつ第１流体流を加熱するための熱を供給
    し、該熱源流の一部分で気化された凝縮作動流体を過熱
    するとともに該熱源流の他の部分でガス状作動流体を再
    加熱する、特許請求の範囲第７項に記載の方法。
  9. 【請求項９】熱源流が凝縮した作動流体を気化する前
    に、再加熱に使用した熱源流の一部分と該熱源流の他の
    部分とを再び合流させる、特許請求の範囲第８項に記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】冷却工程において、ガス状作動流体のほ
    ぼ全体を冷却し、その後該冷却した作動流体のほぼ全体
    を膨張させる、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】気化した作動流体を過熱し、 上記過熱した作動流体を膨張させてそのエネルギーを使
    用可能な形態に変換し、 上記膨張した作動流体を再加熱し、 上記再加熱した作動流体を膨張させてそのエネルギーを
    使用可能な形態に変換し、 上記膨張しかつ再加熱した作動流体を、凝縮することな
    くガス状態を維持して冷却し、 上記冷却したガス状作動流体を使用済みの低圧レベルと
    なるまで膨張させてそのエネルギーを使用可能な形態に
    変換し、 上記使用済みのガス状作動流体を凝縮して液状作動流体
    に変換し、及び 上記膨張しかつ再加熱した作動流体を冷却する時、該作
    動流体から伝達される熱を用いて上記凝縮した作動流体
    を気化することを特徴とする、熱力学サイクルの遂行方
    法。
  12. 【請求項１２】作動流体を過熱しかつ気化する熱源とし
    て機能する流動媒体を供給する、特許請求の範囲第１１
    項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】熱源流の一部分を用いて膨張した作動流
    体を再加熱し、該熱源流の他の部分を用いて気化した作
    動流体を過熱し、これらの２つの熱源流を合流させて上
    記凝縮した作動流体を気化させる、特許請求の範囲第１
    ２項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】凝縮した作動流体を予熱する、特許請求
    の範囲第１１項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】予熱した作動流体を第１及び第２流体流
    に分割し、上記第１流体流を第１気化器内で気化する一
    方、冷却時膨張しかつ再加熱した作動流体から伝達され
    る熱により上記第２流体流を気化し、上記作動流体を過
    熱する前に上記第１及び第２流体流を再び合流させる、
    特許請求の範囲第１４項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】冷却工程において、膨張しかつ再加熱さ
    れた作動流体のほぼ全体を冷却する、特許請求の範囲第
    １５項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】冷却工程において、膨張しかつ再加熱さ
    れた作動流体のほぼ全体を冷却し、その後該冷却した作
    動流体のほぼ全体を膨張させる、特許請求の範囲第１５
    項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】再加熱しようとする膨張した作動流体の
    温度と、冷却しようとする膨張した作動流体の温度とを
    ほぼ等しくする、特許請求の範囲第１１項に記載の方
    法。
  19. 【請求項１９】冷却する前に、作動流体の温度を気化さ
    れる作動流体の飽和蒸気の温度より高くする、特許請求
    の範囲第11項に記載の方法。
  20. 【請求項２０】冷却した作動流体の温度を気化される作
    動流体の飽和液体の温度より高くする特許請求の範囲第
    １１項に記載の方法。
  21. 【請求項２１】冷却により当該熱力学サイクル系に戻さ
    れる熱量が再加熱により消費される熱量とほぼ同等とな
    るようにする、特許請求の範囲第１１項に記載の方法。
  22. 【請求項２２】作動流体が複数成分でなる、特許請求の
    範囲第１１項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】初期作動流体をその沸点とほぼ等しい温
    度となるまでに予熱し、 上記予熱した初期作動流体を第１及び第２流体に分割
    し、 上記第１流体流を第１熱源を用いて気化し、 上記第２流体流を第２熱源を用いて気化し、 上記気化した第１及び第２流体流を再び合流させ、 上記合流した作動流体を過熱して蒸気タービン装填用の
    ガス状の主作動流体を生成し、 上記装填された主作動流体を膨張させてそのエネルギー
    を使用可能な形態に変換し、 上記膨張した主作動流体を再加熱し、 上記再加熱した主作動流体を膨張させてそのエネルギー
    を使用可能な形態に変換し、 上記膨張しかつ再加熱された主作動流体のほぼ全体を冷
    却して上記第２流体流を気化する熱源を提供し、 上記冷却した主作動流体を使用済みの低圧レベルとなる
    まで膨張させてそのエネルギーを使用可能な形態に変換
    し、 上記凝縮した使用済みの作動流体を冷却して初期作動流
    体を形成することを特徴とする熱力学サイクルの遂行方
    法。
  24. 【請求項２４】第１及び第２タービンセットを備え、該
    第１及び第２タービンセットがそれぞれ少なくとも１つ
    のタービンステージと蒸気入口及び蒸気出口とを有し、
    該第１タービンセットが第１及び第２タービン領域を有
    し、該第１及び第２タービン領域がそれぞれ少なくとも
    １つのタービンステージと蒸気入口及び蒸気出口とを有
    する蒸気タービン機、 上記第１タービン領域の蒸気出口と上記第２タービン領
    域の蒸気入口間に接続されたタービン蒸気再加熱器、及
    び 上記第１タービンセットの蒸気出口と第２タービンセッ
    トの蒸気入口間に接続され、上記タービン機を通過した
    ガス状作動流体の大部分が凝縮されることなくガス形態
    を維持したまま通過させられかつ次いでガス形態で上記
    蒸気タービン機に戻されるようにしたタービン蒸気クー
    ラを具備することを特徴とする熱力学サイクルの遂行装
    置。
  25. 【請求項２５】第２タービンセットの蒸気出口に接続さ
    れたコンデンスサブ装置、並びに第１タービンセットの
    蒸気入口と該コンデンスサブ装置の蒸気出口間に接続さ
    れ、予熱部、気化部及び過熱部で構成されているボイラ
    ーを具備した、特許請求の範囲第２４項に記載の装置。
  26. 【請求項２６】予熱部が気化部及びタービン蒸気クーラ
    と流体接続され、上記予熱部から流出する作動流体流を
    上記タービン蒸気クーラ及び気化部において蒸気化す
    る、特許請求の範囲第２５項に記載の装置。
  27. 【請求項２７】ボイラーが熱源流と接続可能とされ、再
    加熱器が上記熱源流を過熱器に迂回させる分流手段と該
    熱源流の一部分を気化器に流入させる前に迂回させた熱
    源流の部分を該熱源流に戻す手段とを有する、特許請求
    の範囲第２６項に記載の装置。
  28. 【請求項２８】コンデンスサブ装置が複数成分型作動流
    体を凝縮する分留機である、特許請求の範囲第２５項に
    記載の装置。
  29. 【請求項２９】タービン蒸気クーラが蒸気タービン機を
    流通する実質的に全ての作動流体を受け、次いで該作動
    流体を該蒸気タービン機に戻すように構成した、特許請
    求の範囲第２４項に記載の装置。
  30. 【請求項３０】第１及び第２タービンセットを備え、該
    第１及び第２タービンセットがそれぞれ少なくとも１つ
    のタービンステージと蒸気入口及び蒸気出口とを有する
    蒸気タービン機、及び 上記第１タービン領域の蒸気出口と上記第２タービン領
    域の蒸気入口間に接続され、上記タービン機を通過した
    ガス状作動流体が凝縮されることなくガス形態を維持し
    たまま通過させられかつ次いでガス形態で上記蒸気ター
    ビン機に戻されるようにしたタービン蒸気クーラを具備
    したことを特徴とする熱力学サイクルの遂行装置。
JP61041335A 1985-02-26 1986-02-25 熱力学サイクルの遂行方法及びその装置 Expired - Lifetime JPH0654082B2 (ja)

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ZA (1) ZA861180B (ja)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4732005A (en) * 1987-02-17 1988-03-22 Kalina Alexander Ifaevich Direct fired power cycle
EP0328103A1 (en) * 1988-02-12 1989-08-16 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Hybrid rankine cycle system
US4982568A (en) * 1989-01-11 1991-01-08 Kalina Alexander Ifaevich Method and apparatus for converting heat from geothermal fluid to electric power
US5029444A (en) * 1990-08-15 1991-07-09 Kalina Alexander Ifaevich Method and apparatus for converting low temperature heat to electric power
US5095708A (en) * 1991-03-28 1992-03-17 Kalina Alexander Ifaevich Method and apparatus for converting thermal energy into electric power
US5440882A (en) * 1993-11-03 1995-08-15 Exergy, Inc. Method and apparatus for converting heat from geothermal liquid and geothermal steam to electric power
US5572871A (en) * 1994-07-29 1996-11-12 Exergy, Inc. System and apparatus for conversion of thermal energy into mechanical and electrical power
US5555731A (en) * 1995-02-28 1996-09-17 Rosenblatt; Joel H. Preheated injection turbine system
US5649426A (en) * 1995-04-27 1997-07-22 Exergy, Inc. Method and apparatus for implementing a thermodynamic cycle
US5588298A (en) * 1995-10-20 1996-12-31 Exergy, Inc. Supplying heat to an externally fired power system
US5822990A (en) 1996-02-09 1998-10-20 Exergy, Inc. Converting heat into useful energy using separate closed loops
US5950433A (en) * 1996-10-09 1999-09-14 Exergy, Inc. Method and system of converting thermal energy into a useful form
WO2004027221A1 (en) 1997-04-02 2004-04-01 Electric Power Research Institute, Inc. Method and system for a thermodynamic process for producing usable energy
US5842345A (en) * 1997-09-29 1998-12-01 Air Products And Chemicals, Inc. Heat recovery and power generation from industrial process streams
US5953918A (en) * 1998-02-05 1999-09-21 Exergy, Inc. Method and apparatus of converting heat to useful energy
US6065280A (en) * 1998-04-08 2000-05-23 General Electric Co. Method of heating gas turbine fuel in a combined cycle power plant using multi-component flow mixtures
US6173563B1 (en) 1998-07-13 2001-01-16 General Electric Company Modified bottoming cycle for cooling inlet air to a gas turbine combined cycle plant
US6216436B1 (en) 1998-10-15 2001-04-17 General Electric Co. Integrated gasification combined cycle power plant with kalina bottoming cycle
US6082110A (en) * 1999-06-29 2000-07-04 Rosenblatt; Joel H. Auto-reheat turbine system
DE69938039T2 (de) 1999-07-23 2009-01-22 Exergy, Inc., Hayward Methode und Anlage zur Umwandlung von Wärme in nützliche Energie
LT4813B (lt) 1999-08-04 2001-07-25 Exergy,Inc Šilumos pavertimo naudinga energija būdas ir įrenginys
KR20020089536A (ko) * 2001-05-23 2002-11-29 한상국 과팽창 엔진
CA2393386A1 (en) 2002-07-22 2004-01-22 Douglas Wilbert Paul Smith Method of converting energy
US6829895B2 (en) 2002-09-12 2004-12-14 Kalex, Llc Geothermal system
US6820421B2 (en) 2002-09-23 2004-11-23 Kalex, Llc Low temperature geothermal system
US6735948B1 (en) * 2002-12-16 2004-05-18 Icalox, Inc. Dual pressure geothermal system
RS20050584A (sr) * 2003-02-03 2006-10-27 Kalex@Llc Strujno kolo i sistem za eksploataciju izvora toplotne srednje i niske temperature
US6769256B1 (en) 2003-02-03 2004-08-03 Kalex, Inc. Power cycle and system for utilizing moderate and low temperature heat sources
CN100385093C (zh) * 2003-05-09 2008-04-30 循环工程公司 从多个热源获取热量的方法和设备
US7305829B2 (en) * 2003-05-09 2007-12-11 Recurrent Engineering, Llc Method and apparatus for acquiring heat from multiple heat sources
US6964168B1 (en) 2003-07-09 2005-11-15 Tas Ltd. Advanced heat recovery and energy conversion systems for power generation and pollution emissions reduction, and methods of using same
US7264654B2 (en) * 2003-09-23 2007-09-04 Kalex, Llc Process and system for the condensation of multi-component working fluids
US7065967B2 (en) * 2003-09-29 2006-06-27 Kalex Llc Process and apparatus for boiling and vaporizing multi-component fluids
CA2543470A1 (en) * 2003-10-21 2005-05-12 Petroleum Analyzer Company, Lp An improved combustion apparatus and methods for making and using same
US8117844B2 (en) * 2004-05-07 2012-02-21 Recurrent Engineering, Llc Method and apparatus for acquiring heat from multiple heat sources
AU2005203045A1 (en) * 2004-07-19 2006-02-02 Recurrent Engineering Llc Efficient conversion of heat to useful energy
CN101018930B (zh) * 2004-07-19 2014-08-13 再生工程有限责任公司 热量向有用能量的有效转化
DE102004037417B3 (de) * 2004-07-30 2006-01-19 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Wärme von einer Wärmequelle an einen thermodynamischen Kreislauf mit einem Arbeitsmittel mit zumindest zwei Stoffen mit nicht-isothermer Verdampfung und Kondensation
DE102005001347A1 (de) * 2005-01-11 2006-07-20 GEOTEX Ingenieurgesellschaft für Straßen- und Tiefbau mbH Mehrkammerwärmespeicher zur Speicherung von Wärmeenergie und für die Erzeugung elektrischer Energie
US8375719B2 (en) * 2005-05-12 2013-02-19 Recurrent Engineering, Llc Gland leakage seal system
US7827791B2 (en) * 2005-10-05 2010-11-09 Tas, Ltd. Advanced power recovery and energy conversion systems and methods of using same
US7287381B1 (en) * 2005-10-05 2007-10-30 Modular Energy Solutions, Ltd. Power recovery and energy conversion systems and methods of using same
US7841179B2 (en) * 2006-08-31 2010-11-30 Kalex, Llc Power system and apparatus utilizing intermediate temperature waste heat
US8087248B2 (en) * 2008-10-06 2012-01-03 Kalex, Llc Method and apparatus for the utilization of waste heat from gaseous heat sources carrying substantial quantities of dust
US8695344B2 (en) * 2008-10-27 2014-04-15 Kalex, Llc Systems, methods and apparatuses for converting thermal energy into mechanical and electrical power
US8176738B2 (en) 2008-11-20 2012-05-15 Kalex Llc Method and system for converting waste heat from cement plant into a usable form of energy
EP2305964A1 (de) * 2009-09-23 2011-04-06 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftwerk
WO2011068880A2 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Areva Solar, Inc. Utilizing steam and/or hot water generated using solar energy
US8474263B2 (en) 2010-04-21 2013-07-02 Kalex, Llc Heat conversion system simultaneously utilizing two separate heat source stream and method for making and using same
US9267414B2 (en) 2010-08-26 2016-02-23 Modine Manufacturing Company Waste heat recovery system and method of operating the same
FR2981129B1 (fr) * 2011-10-07 2013-10-18 IFP Energies Nouvelles Procede et systeme perfectionne de conversion de l'energie thermique marine.
US8833077B2 (en) 2012-05-18 2014-09-16 Kalex, Llc Systems and methods for low temperature heat sources with relatively high temperature cooling media
US9638175B2 (en) * 2012-10-18 2017-05-02 Alexander I. Kalina Power systems utilizing two or more heat source streams and methods for making and using same
CN106870020B (zh) * 2017-02-13 2018-06-26 浙江中控太阳能技术有限公司 一种发电系统
CN107120869B (zh) * 2017-06-21 2023-06-02 北京华清微拓节能技术股份公司 基于吸收式换热的石化厂低温余热回收利用系统及方法
GB2612785B (en) 2021-11-10 2024-01-31 Eliyahu Nitzan Thermal oscillation systems

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL123481C (ja) * 1900-01-01
GB806068A (en) * 1956-01-06 1958-12-17 Babcock & Wilcox Ltd An improved method of operating nuclear power plant and improvements in such plant
GB849958A (en) * 1957-09-09 1960-09-28 Nuclear Dev Corp Improvements in steam reactor system
FR1266810A (fr) * 1960-09-02 1961-07-17 Sulzer Ag Centrale thermique à vapeur avec machine motrice à plusieurs étages
FR1511106A (fr) * 1966-12-15 1968-01-26 Steinmueller Gmbh L & C Procédé de réglage des températures de vapeur dans les processus de fonctionnement de machines à vapeur comportant un ou plusieurs surchauffages intermédiaires
CH579234A5 (ja) * 1974-06-06 1976-08-31 Sulzer Ag
US4164849A (en) * 1976-09-30 1979-08-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for thermal power generation
US4433545A (en) * 1982-07-19 1984-02-28 Chang Yan P Thermal power plants and heat exchangers for use therewith
JPS60138213A (ja) * 1983-12-26 1985-07-22 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 複合サイクル廃熱回収発電プラント

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Publication number Publication date
IN166956B (ja) 1990-08-11
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DZ899A1 (fr) 2004-09-13
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CN86101160B (zh) 1988-10-12
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ES8704582A1 (es) 1987-04-01

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