發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將來自船舶、工廠、燃?xì)廨啓C(jī)等的廢熱、地?zé)?、太陽熱、海洋溫度差等作為熱源而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)方法。本申請基于2012年12月28日向日本申請的特愿2012-288964號而主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，從能量的有效利用、環(huán)境保護(hù)等觀點出發(fā)，作為將來自船舶、工廠、燃?xì)廨啓C(jī)等的廢熱、地?zé)?、太陽熱、海洋溫度差等作為熱源而進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)，研宄了蘭肯循環(huán)式的發(fā)電系統(tǒng)(例如參照專利文獻(xiàn)I?3)。此時，在利用上述那樣的熱源的情況下，例如使用沸點比水低的介質(zhì)(例如氟氬化合物類介質(zhì)等)的有機(jī)流體。
[0003]如圖4所示，在這樣的發(fā)電系統(tǒng)中，介質(zhì)通過循環(huán)泵6而在具有預(yù)熱器1、蒸發(fā)器2、渦輪3以及冷凝器4的循環(huán)回路5內(nèi)循環(huán)。
[0004]而且，將從上述那樣的熱源回收了熱量的載熱體送入蒸發(fā)器2，使之與介質(zhì)進(jìn)行熱交換，從而使介質(zhì)蒸發(fā)而氣化。另外，經(jīng)過了蒸發(fā)器2的載熱體在設(shè)于蒸發(fā)器2的上游側(cè)的預(yù)熱器I中對介質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱。
[0005]氣化后的介質(zhì)通過在渦輪3處膨脹而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸3a，從而驅(qū)動發(fā)電機(jī)7。在渦輪3處膨脹后的介質(zhì)在冷凝器4處冷凝，然后回到循環(huán)泵6。
[0006]通過驅(qū)動發(fā)電機(jī)7而輸出的交流電流(AC)通過整流器9轉(zhuǎn)換為直流電流(DC)，然后通過系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器10再次轉(zhuǎn)換為交流電流，從而作為發(fā)出電力而向外部輸出。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-299996號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-313048號公報
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-313049號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的課題
[0013]在上述那樣的發(fā)電系統(tǒng)中，需要進(jìn)行例如渦輪3的主軸3a的軸承等消耗性部件的檢查、更換等維護(hù)。
[0014]此時，出于環(huán)境保護(hù)、介質(zhì)成本等的考慮，在維護(hù)之前需要回收循環(huán)回路5內(nèi)的介質(zhì)。
[0015]然而，上述發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)回路5內(nèi)的介質(zhì)的量較多，從而介質(zhì)的回收、在維護(hù)結(jié)束后將介質(zhì)再填充到循環(huán)回路5內(nèi)時的抽真空等需要花費時間。
[0016]其結(jié)果是，維護(hù)期間長期化，而且在此期間不能使用發(fā)電系統(tǒng)整體，因而運轉(zhuǎn)率降低，經(jīng)濟(jì)損失也大。
[0017]本發(fā)明提供一種能夠縮短維護(hù)期間而提高發(fā)電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率的發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)方法。
[0018]用于解決課題的方案
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，發(fā)電系統(tǒng)具備:介質(zhì)循環(huán)回路，其使沸點比水低的介質(zhì)循環(huán)；循環(huán)泵，其使所述介質(zhì)在所述介質(zhì)循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)；蒸發(fā)器，其通過外部的熱源來對所述介質(zhì)進(jìn)行加熱而使之蒸發(fā)；膨脹器，其被在所述蒸發(fā)器中蒸發(fā)的所述介質(zhì)驅(qū)動；冷凝器，其使從所述膨脹器排出的所述介質(zhì)冷凝；以及發(fā)電機(jī)，其被所述膨脹器驅(qū)動而進(jìn)行發(fā)電，該發(fā)電系統(tǒng)還具備:第一開閉閥，其在所述介質(zhì)循環(huán)回路中設(shè)置在維護(hù)對象設(shè)備的所述介質(zhì)的流動方向上游側(cè)，且能夠截斷所述介質(zhì)的流通，所述維護(hù)對象設(shè)備包括所述循環(huán)泵、所述蒸發(fā)器、所述膨脹器、所述冷凝器中的至少一個；第二開閉閥，其在所述介質(zhì)循環(huán)回路中設(shè)置在所述維護(hù)對象設(shè)備的所述介質(zhì)的流動方向下游側(cè)，且能夠截斷所述介質(zhì)的流通；端口，其位于所述第一開閉閥與所述第二開閉閥之間，且能夠與所述介質(zhì)循環(huán)回路連通；以及第三開閉閥，其設(shè)于所述端口。
[0020]根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)，在對維護(hù)對象設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，關(guān)閉第一開閉閥和第二開閉閥后，將回收介質(zhì)的介質(zhì)回收設(shè)備與端口連接，打開第三開閉閥而對第一開閉閥與所述第二開閉閥之間的介質(zhì)進(jìn)行回收。然后，在維護(hù)對象設(shè)備的維護(hù)結(jié)束后，將真空泵與端口連接而對第一開閉閥與第二開閉閥之間進(jìn)行抽真空，關(guān)閉第三開閉閥。接下來，將供給介質(zhì)的介質(zhì)供給設(shè)備與端口連接后打開第三開閉閥，在從介質(zhì)供給設(shè)備向第一開閉閥與第二開閉閥之間填充介質(zhì)后，關(guān)閉第三開閉閥。然后，打開第一開閉閥和第二開閉閥，通過使循環(huán)泵起動來使發(fā)電系統(tǒng)再起動。
[0021]這樣，在對維護(hù)對象設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，不需要抽出介質(zhì)循環(huán)回路整體的介質(zhì)，而僅抽出第一開閉閥與第二開閉閥之間的介質(zhì)即可。另外，在維護(hù)后填充介質(zhì)時進(jìn)行的抽真空也僅在第一開閉閥與第二開閉閥之間進(jìn)行即可。
[0022]維護(hù)對象設(shè)備只要包括循環(huán)泵、蒸發(fā)器、膨脹器、冷凝器中的至少一個即可，也可以包括其中的兩個以上。另外，也可以相對于兩個以上的維護(hù)對象設(shè)備而具備第一開閉閥、第二開閉閥、端口、第三開閉閥。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，也可以構(gòu)成為，并列地設(shè)有多組具備所述介質(zhì)循環(huán)回路、所述循環(huán)泵、所述蒸發(fā)器、所述膨脹器、所述冷凝器、以及所述發(fā)電機(jī)的發(fā)電單元，在各個所述發(fā)電單元的所述介質(zhì)循環(huán)回路中具備所述第一開閉閥、所述第二開閉閥、所述端口、以及所述第三開閉閥。
[0024]由此，在并列地具備多個介質(zhì)循環(huán)回路的結(jié)構(gòu)中，也能夠在各個介質(zhì)循環(huán)回路中同樣地進(jìn)行維護(hù)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，也可以構(gòu)成為，所述介質(zhì)循環(huán)回路在所述蒸發(fā)器的下游側(cè)與所述冷凝器的上游側(cè)之間分支為多個分支管，在各個所述分支管中具備所述維護(hù)對象設(shè)備、所述第一開閉閥、所述第二開閉閥、所述端口、以及所述第三開閉閥。
[0026]由此，在一個介質(zhì)循環(huán)回路中并列地具備多組維護(hù)對象設(shè)備的結(jié)構(gòu)中，也能夠?qū)τ诟鱾€維護(hù)對象設(shè)備，與上述同樣地進(jìn)行維護(hù)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，也可以構(gòu)成為，發(fā)電系統(tǒng)還具備:運轉(zhuǎn)時間計數(shù)部，其對所述維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)時間的累計值進(jìn)行計數(shù)；和運轉(zhuǎn)時間監(jiān)控部，其在所述運轉(zhuǎn)時間計數(shù)部中的所述累計值達(dá)到預(yù)先確定的規(guī)定值后輸出規(guī)定的信號。
[0028]由此，在維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)時間的累計值達(dá)到規(guī)定值后，在運轉(zhuǎn)時間監(jiān)控部中，例如通過指示燈的點亮、警報音的產(chǎn)生等來輸出規(guī)定的信號，從而能夠在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)進(jìn)行維護(hù)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，也可以構(gòu)成為，并列地設(shè)置有多臺所述維護(hù)對象設(shè)備，所述發(fā)電系統(tǒng)還具備控制部，所述控制部根據(jù)來自所述熱源的輸入或來自所述發(fā)電機(jī)的輸出來增減所述維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)臺數(shù)，所述控制部在減少所述維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)臺數(shù)時，優(yōu)先停止所述運轉(zhuǎn)時間計數(shù)部中的運轉(zhuǎn)時間的累計值最多的所述維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)。
[0030]如上所述，在維護(hù)對象設(shè)備與介質(zhì)循環(huán)回路一起并列地設(shè)有多個的情況下，或在一個介質(zhì)循環(huán)回路中并列地設(shè)有多個維護(hù)對象設(shè)備的情況下，通過優(yōu)先停止運轉(zhuǎn)時間長的維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)，從而能夠使維護(hù)對象設(shè)備的運轉(zhuǎn)時間平均化。由此，能夠使維護(hù)對象設(shè)備的維護(hù)時期接近，從而能夠有效地進(jìn)行維護(hù)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第六方式，上述那樣的發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)方法包括:停止與所述維護(hù)對象設(shè)備對應(yīng)的所述循環(huán)泵，并關(guān)閉所述維護(hù)對象設(shè)備的上游側(cè)的所述第一開閉閥以及下游側(cè)的所述第二開閉閥的工序；在將回收所述介質(zhì)的介質(zhì)回收設(shè)備與所述端口連接后，打開所述第三開閉閥而對所述第一開閉閥與所述第二開閉閥之間的所述介質(zhì)進(jìn)行回收的工序；在所述維護(hù)對象設(shè)備的維護(hù)結(jié)束后，對所述第一開閉閥與所述第二開閉閥之間進(jìn)行抽真空，然后關(guān)閉所述第三開閉閥的工序；以及將供給所述介質(zhì)的介質(zhì)供給設(shè)備與所述端口連接，并打開所述第三開閉閥而從所述介質(zhì)供給設(shè)備向所述第一開閉閥與所述第二開閉閥之間填充介質(zhì)的工序。
[0032]根據(jù)該方法，在對維護(hù)對象設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，不需要抽出介質(zhì)循環(huán)回路整體的介質(zhì)，而僅抽出第一開閉閥與第二開閉閥之間的介質(zhì)即可。另外，在維護(hù)后填充介質(zhì)時進(jìn)行的抽真空也僅在第一開閉閥與第二開閉閥之間進(jìn)行即可。
[0033]發(fā)明效果
[0034]根據(jù)上述方式，在對維護(hù)