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公開番号2025106942
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000568
出願日2024-01-05
発明の名称発電設備の運転方法、発電システム及び運転制御装置
出願人アネスト岩田株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F01C 20/04 20060101AFI20250710BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】発電設備を円滑に起動する。
【解決手段】発電設備10の運転方法は、供給制御弁511及び排気制御弁521が閉じた状態であり、且つ、吸気制御弁541が開いた状態において、スクロール膨張機2を圧縮機として動作させることによって、吸気枝管54から取り入れられてスクロール膨張機2によって大気圧より高い圧力とされた気体を蒸気供給配管51及び排気枝管52に供給する供給工程(S12)と、排気制御弁521を開くことによって、蒸気供給配管51及び排気枝管52から気体を排出する排出工程(S13)と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
コイル及び磁石を有する回転機械と、
前記回転機械に連結されると共に渦巻き状である一対のスクロールを有する流体機械と、
前記流体機械の第１入出力部に接続されると共に供給制御弁が設けられた第１媒体配管と、
前記流体機械の第２入出力部に接続される第２媒体配管と、
前記第１媒体配管における前記供給制御弁と前記第１入出力部との間に接続されると共に排気制御弁が設けられた排気配管と、
前記第２媒体配管に接続されると共に吸気制御弁が設けられた吸気配管と、を備えた発電設備の運転方法であって、
前記供給制御弁及び前記排気制御弁が閉じた状態であり、且つ、前記吸気制御弁が開いた状態において、前記流体機械を圧縮機として動作させることによって、前記吸気配管から取り入れられて前記流体機械によって大気圧より高い圧力とされた気体を前記第１媒体配管及び前記排気配管に供給する供給工程と、
前記排気制御弁を開くことによって、前記第１媒体配管及び前記排気配管の内部の前記気体を前記排気配管から排出する排出工程と、を有する、発電設備の運転方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記排出工程の後に、圧縮機としての前記流体機械の動作を停止する停止工程と、
前記停止工程の後に、前記排気制御弁及び前記吸気制御弁を閉じる閉鎖工程と、
前記閉鎖工程の後に、前記供給制御弁を開くことによって、前記回転機械で電力を発生させる発電工程と、をさらに有する、請求項１に記載の発電設備の運転方法。
【請求項３】
前記供給工程の前に、前記吸気制御弁を開く開放工程をさらに有する、請求項２に記載の発電設備の運転方法。
【請求項４】
前記供給工程の前に、前記供給制御弁を閉じることによって、前記回転機械で電力を発生させる動作を停止させる停止工程と、
前記停止工程の後であって前記供給工程の前に、前記吸気制御弁を開く開放工程をさらに有する、請求項１に記載の発電設備の運転方法。
【請求項５】
コイル及び磁石を有する回転機械と、
前記回転機械に連結されると共に渦巻き状である一対のスクロールを有する流体機械と、
前記流体機械の第１入出力部に接続されると共に供給制御弁が設けられた第１媒体配管と、
前記流体機械の第２入出力部に接続される第２媒体配管と、
前記第１媒体配管における前記供給制御弁と前記第１入出力部との間に接続されると共に排気制御弁が設けられた排気配管と、
前記第２媒体配管に接続されると共に吸気制御弁が設けられた吸気配管と、
前記供給制御弁、前記排気制御弁及び前記吸気制御弁の動作を制御する運転制御装置と、を備え、
前記運転制御装置は、
前記供給制御弁及び前記排気制御弁が閉じた状態であり、且つ、前記吸気制御弁が開いた状態において、前記流体機械を圧縮機として動作させることによって、前記吸気配管から取り入れられて前記流体機械によって大気圧より高い圧力とされた気体を前記第１媒体配管及び前記排気配管に供給する動作を実行した後に、
前記排気制御弁を開くことによって、前記第１媒体配管及び前記排気配管から前記気体を排出する動作を実行する、発電システム。
【請求項６】
コイル及び磁石を有する回転機械と、
前記回転機械に連結されると共に渦巻き状である一対のスクロールを有する流体機械と、
前記流体機械の第１入出力部に接続されると共に供給制御弁が設けられた第１媒体配管と、
前記流体機械の第２入出力部に接続される第２媒体配管と、
前記第１媒体配管における前記供給制御弁と前記第１入出力部との間に接続されると共に排気制御弁が設けられた排気配管と、
前記第２媒体配管に接続されると共に吸気制御弁が設けられた吸気配管と、を備えた発電設備に用いられる運転制御装置であって、
前記供給制御弁及び前記排気制御弁が閉じた状態であり、且つ、前記吸気制御弁が開いた状態において、前記流体機械を圧縮機として動作させることによって、前記吸気配管から取り入れられて前記流体機械によって大気圧より高い圧力とされた気体を前記第１媒体配管及び前記排気配管に供給する動作を実行した後に、
前記排気制御弁を開くことによって、前記第１媒体配管及び前記排気配管から前記気体を排出する動作を実行する、運転制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電設備の運転方法、発電システム及び運転制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１～４は、膨張機から受けた駆動力に応じて発電する発電機を備えた発電設備を開示する。膨張機は、渦巻き形状をなす一対のスクロールを備えた、いわゆるスクロール膨張機である。スクロール膨張機は、蒸気を受け入れて、蒸気の膨張を回転運動に変換する。回転運動は発電機に提供され、発電機は電力を発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１７０２８８号公報
特開２０１６－１６４３８１号公報
特開２０１５－０４８７１１号公報
特開２０１５－０５０７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電設備は、電力の需要に応じて、電力を発生しない待機状態と電力を発生させる発電状態とを相互に切り替えられる。待機状態から発電状態への切り替えは、円滑に行われることが望まれる。
【０００５】
本発明は、発電設備を円滑に起動することができる発電設備の運転方法、発電システム及び運転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態は、コイル及び磁石を有する回転機械と、回転機械に連結されると共に渦巻き状である一対のスクロールを有する流体機械と、流体機械の第１入出力部に接続されると共に供給制御弁が設けられた第１媒体配管と、流体機械の第２入出力部に接続される第２媒体配管と、第１媒体配管における供給制御弁と第１入出力部との間に接続されると共に排気制御弁が設けられた排気配管と、第２媒体配管に接続されると共に吸気制御弁が設けられた吸気配管と、を備えた発電設備の運転方法である。
発電設備の運転方法は、供給制御弁及び排気制御弁が閉じた状態であり、且つ、吸気制御弁が開いた状態において、流体機械を圧縮機として動作させることによって、吸気配管から取り入れられて流体機械によって大気圧より高い圧力とされた気体を第１媒体配管及び排気配管に供給する供給工程と、排気制御弁を開くことによって、第１媒体配管及び排気配管の内部の気体を排気配管から排出する排出工程と、を有する。
【０００７】
発電設備の運転方法は、供給工程の実施によって第１媒体配管及び排気配管に大気圧より高い圧力とされた気体を供給する。大気圧より高い圧力とされた気体が供給された状態である第１媒体配管及び排気配管において、排気配管に設けられた排気制御弁を開くと、高圧側である第１媒体配管及び排気配管から低圧側である排気配管の外に向けて、第１媒体配管及び排気配管の内部の気体が放出される。この気体の放出に伴って、第１媒体配管及び排気配管に存在する凝縮水を排出することができる。また、この気体の放出に伴って、第１媒体配管及び排気配管に存在する水蒸気を含んだ蒸気を排出することができる。従って、発電設備を起動するときに、液体である水が流体機械に移動することがないので、発電設備を円滑に起動することができる。
【０００８】
上述の発電設備の運転方法は、排出工程の後に、圧縮機としての流体機械の動作を停止する停止工程と、停止工程の後に、排気制御弁及び吸気制御弁を閉じる閉鎖工程と、閉鎖工程の後に、供給制御弁を開くことによって回転機械で電力を発生させる発電工程と、をさらに有してもよい。
これらの工程によれば、排出工程によって凝縮水が排出された後に、回転機械で電力を発生させる。従って、回転機械で電力を発生させるために流体機械を起動するときに、液体である水が流体機械に移動することがない。従って、発電設備を円滑に起動することができる。
【０００９】
上述の発電設備の運転方法は、供給工程の前に、吸気制御弁を開く開放工程をさらに有してもよい。この工程によれば、凝縮水を排出するために用いられる気体を取り入れることができる。
【００１０】
上述の発電設備の運転方法は、供給工程の前に、供給制御弁を閉じることによって回転機械で電力を発生させる動作を停止させる停止工程と、停止工程の後であって供給工程の前に、吸気制御弁を開く開放工程をさらに有してもよい。
この工程によれば、排出工程によって第１媒体配管及び排気配管に存在する水蒸気を含んだ蒸気を排出した状態で、回転機械に電力を発生させない待機状態を維持することができる。その結果、第１媒体配管及び排気配管に水蒸気が凝縮することがないので、液体である水が流体機械に移動することもない。従って、発電設備を起動するときに、発電設備を円滑に起動することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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