地域廃熱利用発電プラントの効率向上に及ぼす圧力増大効果

增压对当地余热发电厂效率提升的影响

• 批准号: 11875054
• 负责人: 藤井 照重
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875054/
• 关键词: 廃熱利用発電; ごみ発電; 作動流体; 熱効率; 二流体サイクル; 原子力発電

我が国の地域廃熱利用発電として、例えばごみ焼却発電の場合にはプラントの主蒸気温度は塩化物の高温腐食問題から300℃に、また主蒸気圧力もタービンの出口湿り度の限界から3MPaにおさえられ、プラント熱効率は10〜15%と非常に低い。その解決をはかるために水を作動流体とするトッピングサイクルのボトミングに他の作動流体(水を含めたアンモニア、プロピレン、イソブタンなどの7種類)を用いた二流体サイクルに着眼、採用し、主蒸気圧力の増大による熱効率の向上を検討した。次に、100万kW級の原子力発電プラントを取り上げ、水を用いたランキンサイクルのボトミング側にn-ペンタンやシクロヘキサンなどの最適な作動流体を用いた二流体サイクルにおける効率向上について検討した。その結果の要約は次ぎのとおりである。(1)ボトミングの作動流体として水を含めた7種類を選定し、入力条件として主蒸気温度300℃、凝縮温度55℃一定の条件に対して、作動流体としてシクロヘキサン、ベンゼン、水を用いた場合には主蒸気圧力6〜8MPaの増大により20〜21%のプラント熱効率が得られ、圧力増大効果が実証できた。(2)ボトミングサイクルの温度を300℃まで過熱した場合には、シクロヘキサンやベンゼンの場合は水の場合と異なり、ボトミングタービン排気が過熱域に入り、再生熱利用できるので、水よりシクロヘキサン、ベンゼンが好適となり、約22%の熱効率が得られる。(3)材料開発によって主蒸気温度が400,500℃になった場合には、シクロヘキサン、ベンゼンが最適作動流体となり、熱効率は395℃で25%、495℃で28%が得られる。(4)湿分分離方式のPWR、BWRに対してボトミングにシクロヘキサンを用いた二流体サイクルではトッピング主蒸気圧力が8MPaのとき、絶対値で約0.6%効率改善する。主蒸気をさらに330℃、370℃と過熱した場合には各々絶対値で約2%、3.5%の効率改善が得られる。

In our country, the temperature of main steam, the problem of high temperature carrion, the problem of high temperature carrion, the limit of outlet humidity, the limit of temperature, the temperature of main steam, the humidity of outlet, the limit of humidity, the temperature of main steam, the temperature, the temperature, the temperature In order to improve the performance of the water system, the water system is used to operate the fluid. The water system is used to control the operation of the fluid (the water contains the water supply, the temperature, the temperature, the temperature For the second time, 1 million kW, the atomic force system was used to determine the temperature of the water, and the water was used to increase the temperature of the fluid. The results show that you want to make sure that you do not know what to do. The main steam temperature is 300C, the condensate temperature is 55 ℃, the temperature of condensate is 55 ℃, and the temperature of the main steam is 30C. The temperature of the condensate is 55 ℃. The temperature of the main steam, the temperature of the air conditioner, the temperature of the main steam, the temperature of the steam, the temperature of The strength is great, and the effect is great. (2) the temperature is 300 ℃, the temperature is 300 ℃. (3) the temperature of the main steaming temperature of the material is 400500 ℃, the temperature is 25 ℃, the temperature is 25 ℃, and the temperature is 28% at 495 ℃. (4) Wet separation method: PWR, BWR and so on. The rate of improvement is about 0.6% by using the two-fluid system and the main steaming force. The main temperature of 330 ℃ and 370 ℃ has been improved by about 2% and 3.5% respectively.

项目成果

藤井照重: "Performance Evaluation of the Two-Fluid Cycle in Municipal Solid Waste-Burnt Power Generation"Proceedings of Symp.on Energy Engineering in the 21st Century,Hong Kong. 1438-1445 (2000)

Terushige Fujii：“城市固体废物燃烧发电中的二流体循环的性能评估”《21世纪能源工程论文集》，香港，1438-1445（2000年）。

藤井照重: "Performance Characteristics of the Two-Fluid Cycle in Municipal Solid Waste-Burned Power Generatior"Proceedings of the IJPGC-ICOPE'99,SanFrancisco(1999-7). 5257-5264 (1997)

Terushige Fujii：“城市固体废物燃烧发电中的双流体循环的性能特征”，IJPGC-ICOPE99 论文集，旧金山 (1999-7) 5257-5264 (1997)。

藤井照重: "高温化都市ごみ発電における二流体サイクル特性に関する研究"日本機械学会論文集. (掲載予定).

Terushige Fujii：“高温城市垃圾发电中的双流体循环特性研究”，日本机械工程师学会会刊（待出版）。

藤井照重: "Performance Evaluation of the Two-Fluid Cycle in Municipal Solid Waste-Burnt Power Generation"Proceedings of Symp.on Energy Engineering in the 21st Century, Hong Kong. vol.4. 1438-1445 (2000)

Terushige Fujii：“城市固体废物燃烧发电中的二流体循环的性能评估”，《21世纪能源工程》论文集，第4卷，1438-1445（2000年）。

山下智也: "二流体サイクルの原子力発電への適用"第37回日本伝熱シンポジウム. vol.II. 529-530 (2000)

Tomoya Yamashita：“双流体循环在核能发电中的应用”第 37 届日本传热研讨会第 529-530 卷（2000 年）。