JPS5963310A - 複合プラント - Google Patents
複合プラントInfo
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- JPS5963310A JPS5963310A JP6742282A JP6742282A JPS5963310A JP S5963310 A JPS5963310 A JP S5963310A JP 6742282 A JP6742282 A JP 6742282A JP 6742282 A JP6742282 A JP 6742282A JP S5963310 A JPS5963310 A JP S5963310A
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- plant
- secondary power
- condenser
- evaporator
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- 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
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- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/04—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、−次系発電プラントからの排熱を回収して、
二次系発電プラントの発ｔＫｌｊｉ’する複合グランド
に嘆１し、特に−次系発電グランドの発市容敵を変えず
、しかも二次系発電プラントの発窺容獣を最大にする・
１ｊｌＪ＃装置を備えた複合プラントに関する。
二次系発電プラントの発ｔＫｌｊｉ’する複合グランド
に嘆１し、特に−次系発電グランドの発市容敵を変えず
、しかも二次系発電プラントの発窺容獣を最大にする・
１ｊｌＪ＃装置を備えた複合プラントに関する。
火力、まだは原子力発電プラントでは、発生する熱を有
効に利用するため、複合プラントの概念がとり入れられ
はじめている。これは火力、または原子力発電を一次系
発電グラントとし、この−次糸発屯プラントからの低温
排熱（〜５０℃）をフレオンなどを作動流体とする低温
タービンを使用した二次系発電プラントの発電に供する
という概念である。
効に利用するため、複合プラントの概念がとり入れられ
はじめている。これは火力、または原子力発電を一次系
発電グラントとし、この−次糸発屯プラントからの低温
排熱（〜５０℃）をフレオンなどを作動流体とする低温
タービンを使用した二次系発電プラントの発電に供する
という概念である。
この複合プラントの従来技術の例を第１図を用いて説明
する。この例では、原子炉炉心１、主蒸気庁２、タービ
ン３、発電機４、凝縮器５、給水ポンプロ、給水Ｆ配管
７から１戊るｔ砥出力３７５ＭＷの一次系原子力発電プ
ラントからの排熱を、循環ポンプ８、混合夕／り９、前
記した一次系の凝縮５５などから成る中間熱交換のルー
プを介して回収して、蒸発器１２、蒸気管１３、タービ
／１４、定覗磯１５、凝縮器１６、循環ポンプ１７など
から構成され、フレオ／を作動（Ｊ＆木とした電気出力
１０ＭＷの二次系発電プラントの発電に供している。タ
ービン１４は、低温タービンといわれるものである。一
般に一次系発電プラントの排熱の温度は低いので、二次
系発電プラントの発電Ｓｔは、−次系発電プラントの発
電容敏の１７１０以下である。このため、複合プラント
全体の発′亀出力を高めるには、−次系発電プラントの
発電出力を維持するのが、まず第一に重要であり、第二
に二次系発電プラントの発電容掖を高めるのが重要であ
る。
する。この例では、原子炉炉心１、主蒸気庁２、タービ
ン３、発電機４、凝縮器５、給水ポンプロ、給水Ｆ配管
７から１戊るｔ砥出力３７５ＭＷの一次系原子力発電プ
ラントからの排熱を、循環ポンプ８、混合夕／り９、前
記した一次系の凝縮５５などから成る中間熱交換のルー
プを介して回収して、蒸発器１２、蒸気管１３、タービ
／１４、定覗磯１５、凝縮器１６、循環ポンプ１７など
から構成され、フレオ／を作動（Ｊ＆木とした電気出力
１０ＭＷの二次系発電プラントの発電に供している。タ
ービン１４は、低温タービンといわれるものである。一
般に一次系発電プラントの排熱の温度は低いので、二次
系発電プラントの発電Ｓｔは、−次系発電プラントの発
電容敏の１７１０以下である。このため、複合プラント
全体の発′亀出力を高めるには、−次系発電プラントの
発電出力を維持するのが、まず第一に重要であり、第二
に二次系発電プラントの発電容掖を高めるのが重要であ
る。
しかし従来技術では、−次系発電プラントの運転条件と
は無関係に二次系発電プラントの運転条件を適当に決め
、しかるのち、−次系−Ａ屯プラントの復水器５の蒸気
条件を変えないよつ中間熱交換器の運転条件を設定して
きた。このように運転条件が設定された複合グラフトで
は、−次系発心プラントの発電出力は一定に保たれる。
は無関係に二次系発電プラントの運転条件を適当に決め
、しかるのち、−次系−Ａ屯プラントの復水器５の蒸気
条件を変えないよつ中間熱交換器の運転条件を設定して
きた。このように運転条件が設定された複合グラフトで
は、−次系発心プラントの発電出力は一定に保たれる。
しかし、−次系希酸プラントから凝縮器５で放出される
熱量は、二次系発成グラ／トに蒸発器１２により供給さ
れる熱量より大きく、二次系発電グラフトで不要な熱融
は、中間熱交換（温排水流路１１で捨てており、二次系
発成プラントの発電容置を高めるという点では好ましく
なかった。従来技術の例では、中間熱交換器循環流路１
０の流量１９２００ ＴｉＮが二次早発′亀プラントで
の発電に利用されるのに対し、はぼ回置の１８５００
ＴｉＮが中間；格交喚器排水流路１１から捨てられ、こ
れは−次系・厖′屯プラントからの排熱の約５０係が発
電に供せられることなく、無駄に捨てられたことを意味
する。すなわら、従来技術では、複合プラントにおいて
、二次系発電プラントの運転条件、発電容置を一次系発
電プラントの運転条件とは無関係に決めていたので、−
次系発心プラントからの排熱が１００％利用されず、−
次系発心プラントからの排熱の有効利用（複合プラント
の発電合液を高める）という点では問題があった。
熱量は、二次系発成グラ／トに蒸発器１２により供給さ
れる熱量より大きく、二次系発電グラフトで不要な熱融
は、中間熱交換（温排水流路１１で捨てており、二次系
発成プラントの発電容置を高めるという点では好ましく
なかった。従来技術の例では、中間熱交換器循環流路１
０の流量１９２００ ＴｉＮが二次早発′亀プラントで
の発電に利用されるのに対し、はぼ回置の１８５００
ＴｉＮが中間；格交喚器排水流路１１から捨てられ、こ
れは−次系・厖′屯プラントからの排熱の約５０係が発
電に供せられることなく、無駄に捨てられたことを意味
する。すなわら、従来技術では、複合プラントにおいて
、二次系発電プラントの運転条件、発電容置を一次系発
電プラントの運転条件とは無関係に決めていたので、−
次系発心プラントからの排熱が１００％利用されず、−
次系発心プラントからの排熱の有効利用（複合プラント
の発電合液を高める）という点では問題があった。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、−
次系発電プラントの発電容置を変えず、しかも二次早発
・酸プラントから得られる′亀カを最大にするよう、二
次未発′醒プラントの作！１Φ流体の運転条件を：ｅｌ
Ｊ ＋卸する装置を備えた複合プラントを提供すること
にある。つまり発電容置の大きい一次系発電プラントの
運転条件を変えず、しかも−次系発電ブラットからの排
熱が二次糸発電プラントで有効に利用でき、複合プラン
ト全体の発電出力を高める制＃装置を備えた複合グラフ
トを提供することが、本発明の目的である。
次系発電プラントの発電容置を変えず、しかも二次早発
・酸プラントから得られる′亀カを最大にするよう、二
次未発′醒プラントの作！１Φ流体の運転条件を：ｅｌ
Ｊ ＋卸する装置を備えた複合プラントを提供すること
にある。つまり発電容置の大きい一次系発電プラントの
運転条件を変えず、しかも−次系発電ブラットからの排
熱が二次糸発電プラントで有効に利用でき、複合プラン
ト全体の発電出力を高める制＃装置を備えた複合グラフ
トを提供することが、本発明の目的である。
前記した目的を達成するため、本発明になる複合グラフ
トは一次系発電プラントからの排熱を循環流路を用いて
回収し、二次系発電プラントの発電に供するシステムに
おいて、複数の流体の物性値を算出する装置と、二次系
発電ブランドの蒸発器で凝縮する一次糸発電プラントの
作動流体の運転条件と、二次系発電プラントの作動流体
の任意に設定された蒸発器入口での圧力、温度と４’ｆ
ｆＥ器出口での温度および凝縮器でのｊ圧力とから、二
次系発電グランドのタービン、蒸発器、凝縮器の熱収支
にもとづいて、二次早発′喝グランドの作！ガ力流体の
運転条件を決定したのら、ランキンサイクルの評価式に
もとづいて二次系発電プラントの電電容量を決定する装
置と、二次不発Ｆｉグラノドの作動流体の蒸発器入口で
の圧ツバ温度と俟発器出口での温度と凝縮器での圧力を
変更して、二次系発成グラ／トの発電容置を探索する装
置と、決定された二次系姥電プラントの作動流体の運転
条件にもとづいて、二次系発電ブラットの作動流体の蒸
発器入口での圧力、流量と凝縮器での圧力および二次系
発電プラントの冷却側Ｉｆ、ｔを制御する装置を有する
ことを特徴とする。
トは一次系発電プラントからの排熱を循環流路を用いて
回収し、二次系発電プラントの発電に供するシステムに
おいて、複数の流体の物性値を算出する装置と、二次系
発電ブランドの蒸発器で凝縮する一次糸発電プラントの
作動流体の運転条件と、二次系発電プラントの作動流体
の任意に設定された蒸発器入口での圧力、温度と４’ｆ
ｆＥ器出口での温度および凝縮器でのｊ圧力とから、二
次系発電グランドのタービン、蒸発器、凝縮器の熱収支
にもとづいて、二次早発′喝グランドの作！ガ力流体の
運転条件を決定したのら、ランキンサイクルの評価式に
もとづいて二次系発電プラントの電電容量を決定する装
置と、二次不発Ｆｉグラノドの作動流体の蒸発器入口で
の圧ツバ温度と俟発器出口での温度と凝縮器での圧力を
変更して、二次系発成グラ／トの発電容置を探索する装
置と、決定された二次系姥電プラントの作動流体の運転
条件にもとづいて、二次系発電ブラットの作動流体の蒸
発器入口での圧力、流量と凝縮器での圧力および二次系
発電プラントの冷却側Ｉｆ、ｔを制御する装置を有する
ことを特徴とする。
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第２図に示した本発明になる複合グラフトの実施例では
、原子炉炉心１、主蒸気叶２、タービン３、発電機４、
凝縮器５、給水ポンプ６、給水配管７から成る電気出力
１１００ＭＷの一次系原子力発電プラントからの排熱を
、蒸発器５（−次系原子力発゛逝グランドの＃市水器で
もある）で回収して、蒸気’＃ １３、タービン１４、
発電機１５、凝縮器１６、循環ボ／ブ１７などから構成
される二次系発電プラントの発成に利用している。この
二次系発電プラントはアンモニアを作動流体とし、電気
出力は１００ ＭＷである。
、原子炉炉心１、主蒸気叶２、タービン３、発電機４、
凝縮器５、給水ポンプ６、給水配管７から成る電気出力
１１００ＭＷの一次系原子力発電プラントからの排熱を
、蒸発器５（−次系原子力発゛逝グランドの＃市水器で
もある）で回収して、蒸気’＃ １３、タービン１４、
発電機１５、凝縮器１６、循環ボ／ブ１７などから構成
される二次系発電プラントの発成に利用している。この
二次系発電プラントはアンモニアを作動流体とし、電気
出力は１００ ＭＷである。
第１図に示した従来技術とのらがいは、第２図に示した
ブロック２５により、−次系発電プラントの作動流体の
運転条件をもとに、二次系発電プラントの作動条件を決
定し、その作動条件に一致するよう二次系発電プラント
の作動流体の蒸発器人口での圧力、流量と、凝縮器での
圧力および二次早発′亀グランドの凝縮器の冷却材流量
を制御することにある。第２図で示したブロック２５の
構成と機能を、第３〜１０図を用いて説明する。第３図
は、ブロック２５の構成図であり、次の４装置から構成
されている。
ブロック２５により、−次系発電プラントの作動流体の
運転条件をもとに、二次系発電プラントの作動条件を決
定し、その作動条件に一致するよう二次系発電プラント
の作動流体の蒸発器人口での圧力、流量と、凝縮器での
圧力および二次早発′亀グランドの凝縮器の冷却材流量
を制御することにある。第２図で示したブロック２５の
構成と機能を、第３〜１０図を用いて説明する。第３図
は、ブロック２５の構成図であり、次の４装置から構成
されている。
１）複数の流体の物性値を算出する装置２７゜２）二次
系発心プラントの蒸発器（第２図の５）で凝縮する一次
系発嘱プラントの作＠（６体の運転条件と、二次系発電
グランドの任意に設定された蒸発器入口での圧力、温度
と蒸発器出口での温度、および凝縮器（第２図の１６〕
での圧力とから、二次早発′区プラントの、それぞれ蒸
発器、タービン（第２図の１４）、凝縮器の熱収支にも
とづいて、二次系発電プラントの作動流体の運転条件を
決定するブロック３２．３３．３４と、決定された二次
系発送プラントの作動θ花木の運転条件からランキンサ
イクルの評価式にもとづいて、二次系発電プラントの発
電容量を算出するブロック３５とからなる発電容鼠算出
装置幌２８゜ ３）二次系発心プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、温度と蒸発器出口での温度および凝縮器での圧力を
設定するブロック３１と、上記した圧力、温度などを変
更して、二次系発電プラントの発電容量を探索するブロ
ック３０からなる二次系発電プラントの作動流体の運転
条件決定装置２６゜ ４） １）、２）、３）で述べた装置により決定され
た二次系発電プラントの作動流体の運転条件にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、流量と凝縮器での圧力、および二次糸発電グランド
の凝縮器の冷却材流量を制鍔する装置２９゜ 複数の流体の物性値を算出する装置２７は、ＲＯＭ （
Ｒｅａｄ ０ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ ）カら構成し、ｆ
ｉＫ名を示すインデックス■、状態変数（たとえば温度
Ｔ、圧力Ｐなど）を人、力とし、これらの状態変数で決
まる物性値（たとえはエンタルピｈＸ、比熱Ｃ１など〕
を出力する。
系発心プラントの蒸発器（第２図の５）で凝縮する一次
系発嘱プラントの作＠（６体の運転条件と、二次系発電
グランドの任意に設定された蒸発器入口での圧力、温度
と蒸発器出口での温度、および凝縮器（第２図の１６〕
での圧力とから、二次早発′区プラントの、それぞれ蒸
発器、タービン（第２図の１４）、凝縮器の熱収支にも
とづいて、二次系発電プラントの作動流体の運転条件を
決定するブロック３２．３３．３４と、決定された二次
系発送プラントの作動θ花木の運転条件からランキンサ
イクルの評価式にもとづいて、二次系発電プラントの発
電容量を算出するブロック３５とからなる発電容鼠算出
装置幌２８゜ ３）二次系発心プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、温度と蒸発器出口での温度および凝縮器での圧力を
設定するブロック３１と、上記した圧力、温度などを変
更して、二次系発電プラントの発電容量を探索するブロ
ック３０からなる二次系発電プラントの作動流体の運転
条件決定装置２６゜ ４） １）、２）、３）で述べた装置により決定され
た二次系発電プラントの作動流体の運転条件にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、流量と凝縮器での圧力、および二次糸発電グランド
の凝縮器の冷却材流量を制鍔する装置２９゜ 複数の流体の物性値を算出する装置２７は、ＲＯＭ （
Ｒｅａｄ ０ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ ）カら構成し、ｆ
ｉＫ名を示すインデックス■、状態変数（たとえば温度
Ｔ、圧力Ｐなど）を人、力とし、これらの状態変数で決
まる物性値（たとえはエンタルピｈＸ、比熱Ｃ１など〕
を出力する。
次に複数の流体の物性値を算出する装置２７からの′物
性値出力を利用して、ブロック３２で二次系発電プラン
トの蒸発器（癌該蒸発器の運転条件を第４図に示した）
の熱収支を計算する方法を示す。第３図に示した装置２
７への入力は、−次系発電プラントの作動流体名を示す
インテ・ツクスＩＩ （−１，作４４ＪＪ流体は水）
、上記作動流体の二次系発電プラントの蒸発器（第４図
の５）の入口での圧ノ、７Ｐ＋ 、温度’Ｉ’ｌＩ＋質
ｉｆ流級＋７１１ ＋乾き度Ｘ、および蒸発器出口で
の温度Ｔ、。と、二次系発電グラノドの作動流体名を示
すインデックスエ。
性値出力を利用して、ブロック３２で二次系発電プラン
トの蒸発器（癌該蒸発器の運転条件を第４図に示した）
の熱収支を計算する方法を示す。第３図に示した装置２
７への入力は、−次系発電プラントの作動流体名を示す
インテ・ツクスＩＩ （−１，作４４ＪＪ流体は水）
、上記作動流体の二次系発電プラントの蒸発器（第４図
の５）の入口での圧ノ、７Ｐ＋ 、温度’Ｉ’ｌＩ＋質
ｉｆ流級＋７１１ ＋乾き度Ｘ、および蒸発器出口で
の温度Ｔ、。と、二次系発電グラノドの作動流体名を示
すインデックスエ。
（−２９作作動体はアンモニア）、二次系発電グランド
の作動流体の蒸発器入口での圧力ＰＤ、温１ｉＴｐ、蒸
発器出口での温度ＴＡである。
の作動流体の蒸発器入口での圧力ＰＤ、温１ｉＴｐ、蒸
発器出口での温度ＴＡである。
上記した一次系発区グラントの作動流体の運転条件Ｐ、
、 ’ｒ１１ 、 ｍｌなどは、蒸発器（第４図の５）
にとりつけた圧力計、熱電苅（温度を測定する）、流微
計などにより検出されたものである。まだ二次系発成プ
ラントの運転条件、ＰＣＩ Ｔｏ＋ ＴＡはブロック３
１で設定された値である。蒸発器の熱収支から決定され
る量は、二次系発成プラントの作動流体の流ｉｍＤであ
る。
、 ’ｒ１１ 、 ｍｌなどは、蒸発器（第４図の５）
にとりつけた圧力計、熱電苅（温度を測定する）、流微
計などにより検出されたものである。まだ二次系発成プ
ラントの運転条件、ＰＣＩ Ｔｏ＋ ＴＡはブロック３
１で設定された値である。蒸発器の熱収支から決定され
る量は、二次系発成プラントの作動流体の流ｉｍＤであ
る。
第３図に示した装置２７から第３図に示したブロック３
２への出力は、−次系全区プラントの作動流体の圧力Ｐ
１ での飽和液体エンタルピｈ：（Ｐ＋） 。
２への出力は、−次系全区プラントの作動流体の圧力Ｐ
１ での飽和液体エンタルピｈ：（Ｐ＋） 。
飽和蒸気工／タルビｈ二（ｐ＋） 、 ６体の比熱ｃ：
（ｐ、 。
（ｐ、 。
ＴＢ＋Ｔ＋二）および二次系発電プラントの作動流２
体の圧力ＰＤでの飽和液体エンタルピｈ：（ＦＤ）。
飽和蒸気エンタルピｈ２（Ｐａ）、飽和温度Ｔ２（ＰＤ
）（＝ＴズーＴ６）、液体の比熱Ｃ２（ＰＤ。
）（＝ＴズーＴ６）、液体の比熱Ｃ２（ＰＤ。
Ｔｎ＋Ｔｒ； ＴＡ
＋Ｔａ−ヨ、−）、＆気の比熱Ｃ：（ＰＤ、−□−一）
と装置２７への入力Ｍｔ ＋ Ｘ、 などである。ブロ
ック３２はたとえば第５図に示すように、加算器（４１
〜４３）、減算器（３６〜４０）、乗算器（４４〜４８
）、除算器（４９）とから構成し、二仄系発亀プラント
の蒸発器での熱収支から、（１）式により、二次系発電
プラントの作動流体アンモニアの質量流挺ｒｎＤを計算
する。
＋Ｔａ−ヨ、−）、＆気の比熱Ｃ：（ＰＤ、−□−一）
と装置２７への入力Ｍｔ ＋ Ｘ、 などである。ブロ
ック３２はたとえば第５図に示すように、加算器（４１
〜４３）、減算器（３６〜４０）、乗算器（４４〜４８
）、除算器（４９）とから構成し、二仄系発亀プラント
の蒸発器での熱収支から、（１）式により、二次系発電
プラントの作動流体アンモニアの質量流挺ｒｎＤを計算
する。
またブロック３２は、計舞磯（たとえげマイクロコンピ
ュータ）で構成し、上記した機能をもたせてもよい。
ュータ）で構成し、上記した機能をもたせてもよい。
次に複数の流木の物性値を算出する装置２′７がらの物
性値出力をオリ用して、ブロック３３で二次系発電プラ
ントのタービン（第２図の１４）の熱収支を計算する方
法を示す。当該タービ／で、作動流体アンモニアは、第
６図に示す温度−エントロピ線図で、点Ａから点Ｂまで
等エントロピで変化する。この場合、第３図に示した装
置２７への入力は、二次系発電プラントの作動流体基を
示すインデックスｌ２（＝２作動流体はアンモニア八タ
ービン入口での作動流体の圧力Ｐ Ａ （＝ Ｐｏ）、
エントロピＳ （＝Ｓ （ＰＡ、’ ＴＡ）とタービン
出口での作動流体の圧力Ｐｎである。二次系発電プラン
トの作動流体の運転条件ＰＡ（＝ＰＩｌ）、ＰＲはブロ
ック３１で設定された値である。またタービンの熱収支
から決定される量は、タービン出口での作動流体アンモ
ニアの乾き度Ｘｎである。第３図に示した装置２７から
第３図に示したブロック３３への出力は、二次系発電プ
ラントの作動流体の圧力Ｐａでの飽和液体エンタルピ）
ＩＦ（Ｐｙ＋）、 飽和蒸気エンタルピｈ；（Ｐａ）お
よび、圧力ｐＨ，エントロピ５（＝Ｓ （ＰＡ、 ＴＡ
） ）のときのエンタルピ１１２（ＰＢＩＳ）である。
性値出力をオリ用して、ブロック３３で二次系発電プラ
ントのタービン（第２図の１４）の熱収支を計算する方
法を示す。当該タービ／で、作動流体アンモニアは、第
６図に示す温度−エントロピ線図で、点Ａから点Ｂまで
等エントロピで変化する。この場合、第３図に示した装
置２７への入力は、二次系発電プラントの作動流体基を
示すインデックスｌ２（＝２作動流体はアンモニア八タ
ービン入口での作動流体の圧力Ｐ Ａ （＝ Ｐｏ）、
エントロピＳ （＝Ｓ （ＰＡ、’ ＴＡ）とタービン
出口での作動流体の圧力Ｐｎである。二次系発電プラン
トの作動流体の運転条件ＰＡ（＝ＰＩｌ）、ＰＲはブロ
ック３１で設定された値である。またタービンの熱収支
から決定される量は、タービン出口での作動流体アンモ
ニアの乾き度Ｘｎである。第３図に示した装置２７から
第３図に示したブロック３３への出力は、二次系発電プ
ラントの作動流体の圧力Ｐａでの飽和液体エンタルピ）
ＩＦ（Ｐｙ＋）、 飽和蒸気エンタルピｈ；（Ｐａ）お
よび、圧力ｐＨ，エントロピ５（＝Ｓ （ＰＡ、 ＴＡ
） ）のときのエンタルピ１１２（ＰＢＩＳ）である。
ブロック３３は、たとえば第７図に示すように、減算器
（５０〜５１）、除算器（５２）から構成し、（２）式
により、二次系発電プラントの作動流体アンモニアのタ
ービン出口での乾き度Ｘ’Ｂを計算する。
（５０〜５１）、除算器（５２）から構成し、（２）式
により、二次系発電プラントの作動流体アンモニアのタ
ービン出口での乾き度Ｘ’Ｂを計算する。
またブロック３３は、計算機（たとえばマイクロコンピ
ュータ）で構成し、上記した機能をもたせても良い。
ュータ）で構成し、上記した機能をもたせても良い。
次に複数の流体の物性値を算出する装置２７からの物性
値出力を利用して、ブロック３４で、二次系発電プラン
トの凝縮器（当該凝縮器の運転条件を第８図に示した）
の熱収支を計算する手法を示す。第３図に示した装置２
７への入力は、−次系発電プラントの作動流体基を示す
インデックスＩ ２ （＝ ２ 、作動流体はアンモニ
ア）、上記作＃流体の凝縮器人口での圧力ＰＲ，エント
ロピＳ （＝Ｓ（ＰＡ、ＴＡ）と、凝縮器の冷却材の作
動流体基を示すインデックスｒ ｓ （＝ ｔ 、作Ｉ
ｆＩｈ（Ａｆ、体は水〕、冷却材の圧力Ｐ２（通常大気
圧）、凝縮器の入口温度Ｔ、Ｉと、凝縮器の出口温度Ｔ
、。である。冷却材の運転条件Ｐ２＋Ｔ！＋は冷却材取
水管にとりつけた圧力計、熱電対により検出されたもの
である。凝縮器の出口温度Ｔ、。は凝縮器の熱的制限か
ら、前もって設定される値である。凝縮器の熱収支から
決定される量は、冷却材流ｉｔｍｚである。第３図に示
した装置ｔ２７から第３図に示したブロック３４−＼の
出力は、二次不発′亀プラントの作動流体の圧力ＰＢで
の飽和液体エンタルピｈ： （ＰＢ）、飽和蒸気エンタ
ルピｈ２（Ｐｎ） 、および凝縮器の冷却材のブロック
３４は、たとえば第９図に示すように、減算器（５３，
５４）、乗算器（５５〜５７）、除算器（５８）から構
成し、二次系発電プラントの凝縮器での熱収支にもとづ
いて、（３）式により凝縮器の冷却材流量ｍ、を計算す
る。
値出力を利用して、ブロック３４で、二次系発電プラン
トの凝縮器（当該凝縮器の運転条件を第８図に示した）
の熱収支を計算する手法を示す。第３図に示した装置２
７への入力は、−次系発電プラントの作動流体基を示す
インデックスＩ ２ （＝ ２ 、作動流体はアンモニ
ア）、上記作＃流体の凝縮器人口での圧力ＰＲ，エント
ロピＳ （＝Ｓ（ＰＡ、ＴＡ）と、凝縮器の冷却材の作
動流体基を示すインデックスｒ ｓ （＝ ｔ 、作Ｉ
ｆＩｈ（Ａｆ、体は水〕、冷却材の圧力Ｐ２（通常大気
圧）、凝縮器の入口温度Ｔ、Ｉと、凝縮器の出口温度Ｔ
、。である。冷却材の運転条件Ｐ２＋Ｔ！＋は冷却材取
水管にとりつけた圧力計、熱電対により検出されたもの
である。凝縮器の出口温度Ｔ、。は凝縮器の熱的制限か
ら、前もって設定される値である。凝縮器の熱収支から
決定される量は、冷却材流ｉｔｍｚである。第３図に示
した装置ｔ２７から第３図に示したブロック３４−＼の
出力は、二次不発′亀プラントの作動流体の圧力ＰＢで
の飽和液体エンタルピｈ： （ＰＢ）、飽和蒸気エンタ
ルピｈ２（Ｐｎ） 、および凝縮器の冷却材のブロック
３４は、たとえば第９図に示すように、減算器（５３，
５４）、乗算器（５５〜５７）、除算器（５８）から構
成し、二次系発電プラントの凝縮器での熱収支にもとづ
いて、（３）式により凝縮器の冷却材流量ｍ、を計算す
る。
またブロック３４は、計算機（たとえばマイクロコンピ
ュータ）で構成し、上記しｌｉ ｑ ＊巳’ｃ モｒｃ
せても良い。
ュータ）で構成し、上記しｌｉ ｑ ＊巳’ｃ モｒｃ
せても良い。
二次系発電７”ランドの凝縮器（第２図の１６）から出
た作動流体は、循環ボ／フ゛（第２図の１７）により、
圧力ＰＲから圧力ＰｏＫｈ口圧さえしる。
た作動流体は、循環ボ／フ゛（第２図の１７）により、
圧力ＰＲから圧力ＰｏＫｈ口圧さえしる。
上記のように決定された二次系発′砥ブラントの作動流
体の運転条件から、ランキンサイクルの評価式にもとづ
いて、二次系発電プラントの発′亀容量を算出するブロ
ック３５は、たとえば第１０図に示すように、減算器（
５９〜６１）、乗鏡−器（６２，６３）から構成する。
体の運転条件から、ランキンサイクルの評価式にもとづ
いて、二次系発電プラントの発′亀容量を算出するブロ
ック３５は、たとえば第１０図に示すように、減算器（
５９〜６１）、乗鏡−器（６２，６３）から構成する。
フ゛ロック３５への人力は、二次系発電プラントの作動
流体の蒸発器（ｍ２図の５）入口と出口での工／タルピ
ｈ〒（Ｐｎ 。
流体の蒸発器（ｍ２図の５）入口と出口での工／タルピ
ｈ〒（Ｐｎ 。
ＴＤ） 、 ｈ” （ＰＤ、 ＴＡ） 、凝縮１器（第
２図の１６）入口と出口での工／タルピｈ２（Ｐｎ＋８
）νｈτ（ＰＢ）。
２図の１６）入口と出口での工／タルピｈ２（Ｐｎ＋８
）νｈτ（ＰＢ）。
買置流量町２発電機（第２図の１５）効゛率η。
である。ブ白ツク３５では、下記の式（４）により、二
次系発電プラントの発゛亀容獣Ｗが計算される。
次系発電プラントの発゛亀容獣Ｗが計算される。
Ｗ−Ｃｈ２（ＦＤ、 ＴＡ） ｈ：（ＰＤ、 ＴＤ）
ｈ２（ＰＢ、Ｓ）＋ｈ：（Ｐｓ）〕Ｘη、 ＊ ｍ
ｏ（４１ここで、ｈ２（ＰＤ、 ＴＡ） 、 ｈ：（ｐ
ｐ、 ＴＩ）） 、 ｈ２（ＰＢ。
ｈ２（ＰＢ、Ｓ）＋ｈ：（Ｐｓ）〕Ｘη、 ＊ ｍ
ｏ（４１ここで、ｈ２（ＰＤ、 ＴＡ） 、 ｈ：（ｐ
ｐ、 ＴＩ）） 、 ｈ２（ＰＢ。
Ｓ）＋ ｈ、（ＰＢ）、 ｍＤは、ブｃ＋ツク３２．３
３．３４で算出された値もしくは、ブロック３２．３３
．３４で算出された値から、装置２７で計算された物性
能である。発電機効率η、は、定数として与えられ、通
常０．９６である。寸だブロック３５は、計算機（たと
えばマイクロコンピュータ）で構成し、上記した機能を
もたせても良い。
３．３４で算出された値もしくは、ブロック３２．３３
．３４で算出された値から、装置２７で計算された物性
能である。発電機効率η、は、定数として与えられ、通
常０．９６である。寸だブロック３５は、計算機（たと
えばマイクロコンピュータ）で構成し、上記した機能を
もたせても良い。
二次系発電グラノドの作動流体の蒸発器入口での圧力温
度と蒸発器出口での温度および凝縮器の圧力を変更して
二次系発電グラノドの発電容量を探索するブロック３０
は、計算機（たとえばマイクロコンピュータ）で構成し
、二次系発電機容量が最大となるよう、上記した／くラ
メータ（二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口で
の圧力など〕を探索する。探索の方法は、たとえば最大
傾斜法（参考文献：岩波８ｈ座、基礎工学２０、制御工
学■）を用いる。りまり、ブロック３０で評価関数Ｊ（
’二次系発心プラントの光蹴容置）が最大となるよう、
最大傾斜法により、上記ノ々ラメータを探索する。
度と蒸発器出口での温度および凝縮器の圧力を変更して
二次系発電グラノドの発電容量を探索するブロック３０
は、計算機（たとえばマイクロコンピュータ）で構成し
、二次系発電機容量が最大となるよう、上記した／くラ
メータ（二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口で
の圧力など〕を探索する。探索の方法は、たとえば最大
傾斜法（参考文献：岩波８ｈ座、基礎工学２０、制御工
学■）を用いる。りまり、ブロック３０で評価関数Ｊ（
’二次系発心プラントの光蹴容置）が最大となるよう、
最大傾斜法により、上記ノ々ラメータを探索する。
決定さｌした二次系発電グラノドの運転条件にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、流量と凝縮器の圧力および二次系発電プラントの冷
却材流量を制御する装置２９は、圧力または流量を検出
する装置６．と、検出された量と設定値を比較する装置
と、ＡｆＪ記比較結果にもとづいて、真空ポンプまたは
加圧器およびポンプ回転数を制御する装置とから構成し
、上記したパラメータが設定値と一致するよう制御１１
１する。
て、二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、流量と凝縮器の圧力および二次系発電プラントの冷
却材流量を制御する装置２９は、圧力または流量を検出
する装置６．と、検出された量と設定値を比較する装置
と、ＡｆＪ記比較結果にもとづいて、真空ポンプまたは
加圧器およびポンプ回転数を制御する装置とから構成し
、上記したパラメータが設定値と一致するよう制御１１
１する。
以上述べてきた装置を用いて、電気出力１１００ＭＷの
一次系原子力発゛蹴プラントからの排熱を回収する二次
系発電プラントの運転条件を決めた列を、第２図に示し
ているが、二次系発電プラントの作ｒＩｈ流体アンモニ
アの蒸発器入口での圧力（Ｐａ）は、１２．５気圧、流
量（ｍＤ）は６．６Ｘ１０’Ｔ／Ｈ。
一次系原子力発゛蹴プラントからの排熱を回収する二次
系発電プラントの運転条件を決めた列を、第２図に示し
ているが、二次系発電プラントの作ｒＩｈ流体アンモニ
アの蒸発器入口での圧力（Ｐａ）は、１２．５気圧、流
量（ｍＤ）は６．６Ｘ１０’Ｔ／Ｈ。
凝縮器での圧力（ＰＢ ）は６．０気圧、凝縮器全冷却
する水の流量（ｍ２）は６．１６Ｘ１０５Ｔ／Ｈである
。
する水の流量（ｍ２）は６．１６Ｘ１０５Ｔ／Ｈである
。
また、この装置で決定された二次系発電プラントの作動
流体の運転条件では、蒸発器での熱収支が考慮されてい
るので、−次系発電プラントの発電容量は変らず、しか
も−次系発電プラントからの排熱が１００％利用されて
いる。
流体の運転条件では、蒸発器での熱収支が考慮されてい
るので、−次系発電プラントの発電容量は変らず、しか
も−次系発電プラントからの排熱が１００％利用されて
いる。
したがって、本発明によれば、発ハ谷量が大きい一次系
発鑞プラントの運転条件を変えず、しかも−次系の発電
プラントの排熱が有効に利用できている。つまり本発明
を用いれば、腹合プラント全体の発電出力を旨めること
が可能となり、本発明の実施による経済上の効果は太き
い。
発鑞プラントの運転条件を変えず、しかも−次系の発電
プラントの排熱が有効に利用できている。つまり本発明
を用いれば、腹合プラント全体の発電出力を旨めること
が可能となり、本発明の実施による経済上の効果は太き
い。
第１図は複合プラントの従来技術例を示す図、第２図は
本発明になる複合プラントの構成図、第３図は本発明に
なる複合プラントの二次系′３＠峨プラントの運転条件
制御装置の構成を示す図１．ｉｇ４図は複合プラントの
二次系発電プラント蒸発器の運転条件を示す図、第５図
は第４図に示した二次未発ｃはプラント蒸発器の熱収支
を算出する本発明になる装置の構成例を示す図、第６図
は二次系発電プラントの運転特性を示す温度−工／トロ
ピ線図、第７図は本発明になる二次系発電プラントター
ビンの熱収支を算出する装置の構１戊レリを示す図、第
８図は二次系発心プラント凝縮器の運転条件を示す図、
第９図は本発明になる二次系発心プラント凝縮器の熱収
支を算出する装置の構成例を示す図、第１０は本発明に
なる二次系発電プラントの発電容量を算出する装置の構
成例を示す図。 Ａ・・・蒸発器ｒ第２図の５）出口での運転特性、Ｎ′
・・・蒸発器（第２図の５）の途中での運転特性、Ｂ・
・・タービン（第２図の１４）出口での運転特注、Ｃ・
・・凝縮器（第２図の１６）出口での運転特性、Ｄ・・
・蒸発器（第２図の５）入口での運転特注、Ｄ′２５ 第３ 囚 ２デ 茅７ 目 茅８ 目 ２ ａ 第９０ 手続補正書（方式） 、１６．イ１４．へ４・１１べ１６ ｑシ′ＩＪ１長止 若杉和夫殿 ・Ｉｔ ｆ’ｌのノ〈小 昭和５７年４’、’ｊ：ｉ’Ｉ’１（ｉ（１第 ６７
４２２ ＋；発明の名称 複合プラット 神１（をする名 １′、ｆ’ｌ ７！： ＆ｌ関係ｆ、ｌＩ’ｌｊ’ｌ’
ｊ、ｌｊ１ｇｌ’１ 人と’ ＋８（ｆｉｌｆｌｉ
Ｊ朱式づ１１ 口 立 専ν 作 １す１
代 理 人 ｆ山 １１゛ の ス・］ ９乏明細誉の図
面の簡単な説明の欄 補」１の内容 一゛° 、
本発明になる複合プラントの構成図、第３図は本発明に
なる複合プラントの二次系′３＠峨プラントの運転条件
制御装置の構成を示す図１．ｉｇ４図は複合プラントの
二次系発電プラント蒸発器の運転条件を示す図、第５図
は第４図に示した二次未発ｃはプラント蒸発器の熱収支
を算出する本発明になる装置の構成例を示す図、第６図
は二次系発電プラントの運転特性を示す温度−工／トロ
ピ線図、第７図は本発明になる二次系発電プラントター
ビンの熱収支を算出する装置の構１戊レリを示す図、第
８図は二次系発心プラント凝縮器の運転条件を示す図、
第９図は本発明になる二次系発心プラント凝縮器の熱収
支を算出する装置の構成例を示す図、第１０は本発明に
なる二次系発電プラントの発電容量を算出する装置の構
成例を示す図。 Ａ・・・蒸発器ｒ第２図の５）出口での運転特性、Ｎ′
・・・蒸発器（第２図の５）の途中での運転特性、Ｂ・
・・タービン（第２図の１４）出口での運転特注、Ｃ・
・・凝縮器（第２図の１６）出口での運転特性、Ｄ・・
・蒸発器（第２図の５）入口での運転特注、Ｄ′２５ 第３ 囚 ２デ 茅７ 目 茅８ 目 ２ ａ 第９０ 手続補正書（方式） 、１６．イ１４．へ４・１１べ１６ ｑシ′ＩＪ１長止 若杉和夫殿 ・Ｉｔ ｆ’ｌのノ〈小 昭和５７年４’、’ｊ：ｉ’Ｉ’１（ｉ（１第 ６７
４２２ ＋；発明の名称 複合プラット 神１（をする名 １′、ｆ’ｌ ７！： ＆ｌ関係ｆ、ｌＩ’ｌｊ’ｌ’
ｊ、ｌｊ１ｇｌ’１ 人と’ ＋８（ｆｉｌｆｌｉ
Ｊ朱式づ１１ 口 立 専ν 作 １す１
代 理 人 ｆ山 １１゛ の ス・］ ９乏明細誉の図
面の簡単な説明の欄 補」１の内容 一゛° 、
Claims (1)
- １、−次系発電プラントからの排熱を回収して、二次系
発電プラントの発電に供する１夏合プラントにおいて、
流体の物性値を算出する装置と、−次系発電プラントの
作動流体の凝縮器（二次系発電プラントの蒸発器に相尚
）での運転条件と、二次系発電プラントの作動流体の任
意に設定された蒸発器入口での圧ソバ温度と蒸発器出口
での温度および凝縮器での圧力とから、二次系発電ブラ
ンＩ・のタービン、蒸発器、凝縮器の熱収支にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の運転条件を決定し
たのち、ランキンサイクルの評ｆｔｌｌ１式にもとづい
て二次系発電プラントの発゛眠容歌を決定する装置曹と
、二次系発電プラン］・の作ＩｔＩＩ流体の蒸発器人口
での圧力、温度と蒸発器出口での温度および凝縮器での
圧力を変更して、二次系発電プラントの発眠薄州を探索
する装置と、決定された二次系発電プラントの作［紡流
木の・里転条件にもとづいて、二次系光電プラントの作
動流体の蒸発器入口での圧ツバ流緻と凝縮器での圧力お
よび二次系発成プラントの凝縮器の冷却拐流量を開側１
する装置を有することを特徴とするイｙ台プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6742282A JPS5963310A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 複合プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6742282A JPS5963310A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 複合プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963310A true JPS5963310A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=13344452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6742282A Pending JPS5963310A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 複合プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963310A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880344B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6892522B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-05-17 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6962056B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-11-08 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6989989B2 (en) | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
| US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
| US7017357B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-28 | Carrier Corporation | Emergency power generation system |
| US7036315B2 (en) | 2003-12-19 | 2006-05-02 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for detecting low charge of working fluid in a waste heat recovery system |
| US7100380B2 (en) | 2004-02-03 | 2006-09-05 | United Technologies Corporation | Organic rankine cycle fluid |
| US7665304B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-02-23 | Carrier Corporation | Rankine cycle device having multiple turbo-generators |
| US7735324B2 (en) | 2002-11-13 | 2010-06-15 | Carrier Corporation | Power generation with a centrifugal compressor |
| CN104110283A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-10-22 | 株式会社神户制钢所 | 旋转机驱动系统 |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP6742282A patent/JPS5963310A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880344B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-04-19 | Utc Power, Llc | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6892522B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-05-17 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US6962056B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-11-08 | Carrier Corporation | Combined rankine and vapor compression cycles |
| US7735324B2 (en) | 2002-11-13 | 2010-06-15 | Carrier Corporation | Power generation with a centrifugal compressor |
| US6989989B2 (en) | 2003-06-17 | 2006-01-24 | Utc Power Llc | Power converter cooling |
| US7289325B2 (en) | 2003-06-17 | 2007-10-30 | Utc Power Corporation | Power converter cooling |
| US7013644B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-21 | Utc Power, Llc | Organic rankine cycle system with shared heat exchanger for use with a reciprocating engine |
| US7017357B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-03-28 | Carrier Corporation | Emergency power generation system |
| US7036315B2 (en) | 2003-12-19 | 2006-05-02 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for detecting low charge of working fluid in a waste heat recovery system |
| US7100380B2 (en) | 2004-02-03 | 2006-09-05 | United Technologies Corporation | Organic rankine cycle fluid |
| US7665304B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-02-23 | Carrier Corporation | Rankine cycle device having multiple turbo-generators |
| CN104110283A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-10-22 | 株式会社神户制钢所 | 旋转机驱动系统 |
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