JP2000146359A - コージェネレーションシステム - Google Patents

コージェネレーションシステム

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JP2000146359A
JP2000146359A JP10322600A JP32260098A JP2000146359A JP 2000146359 A JP2000146359 A JP 2000146359A JP 10322600 A JP10322600 A JP 10322600A JP 32260098 A JP32260098 A JP 32260098A JP 2000146359 A JP2000146359 A JP 2000146359A
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steam
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absorption
heat exchanger
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Katsuya Yamashita
勝也 山下
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスタービンプラント、排熱回収熱交換器、冷
凍機手段などの熱供給機器の組み合わせ運転を円滑に行
うとともに、これらの熱供給機器の起動および停止に要
する時間を短縮したコージェネレーションシステムを提
供する。 【解決手段】コージェネレーションシステムは、燃料ガ
スを燃焼させ、この燃焼ガスの動力により発電を行うガ
スタービンプラント１と、タービン排出ガスを蒸気また
は熱水に変換する排熱回収熱交換器８と、この排熱回収
熱交換器８からの蒸気により冷水を作る吸収式冷凍機１
０と、この吸収式冷凍機１０からの冷水を冷却水として
氷を作る圧縮式冷凍機２３と、排熱回収熱交換器８と吸
収式冷凍機１０との間に排熱回収熱交換器８からの蒸気
を貯溜する蒸気アキュムレータ１２と、吸収式冷凍機１
０と圧縮式冷凍機２３との間に吸収式冷凍機１０からの
冷水を貯溜するバッファタンク２４とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力と熱とを併給
するコージェネレーションシステムに係り、とくに起動
時、停止時および部分負荷時の熱の不均衡を低減させ、
運転制御の迅速化を図ったコージェネレーションシステ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、地域熱供給設備や大型の高層ビル
などの電力と熱との需要を賄うためにコージェネレーシ
ョンシステムが導入されている。このコージェネレーシ
ョンシステムは例えばガスタービンプラントやディーゼ
ルエンジンにより電力の供給を行うとともに、排ガスの
排熱を蒸気または熱水に変換し、熱の供給も行うもので
ある。冬期の暖房需要に対しては蒸気または熱水をその
まま暖房負荷として使用し、夏期の冷房需要に対しては
蒸気または熱水により冷凍機で冷水を製造し、この冷水
を冷房負荷として使用している。そして、電力供給はな
く熱だけを供給する場合には、蒸気を製造する補助ボイ
ラーで対応している。
【０００３】このようなコージェネレーションシステム
では、電力需要と熱需要の一日の負荷変動への対応と制
御が問題となる。ガスタービンプラントによる電力供給
はその需要に追い付かない場合外部の電力網から補うこ
とが可能であるが、温熱や冷熱の需要に対してその供給
に過不足がある場合、熱供給機器の停止や能力不足とな
る。通常、能力不足とならないように補助用の熱供給機
器が設けられている。
【０００４】また、大きな負荷変動、とくに熱負荷が低
下するとガスタービンと発電機とを動かし、高温排ガス
を排気していても熱供給機器は停止するような状況にな
ってしまう。この時ガスタービンからの排熱が有効に使
えないためエネルギの利用効率はかなり低い値となる。
【０００５】また、事業用の電力は夜間の電力需要が極
端に低下すると、原子力、火力、水力の全発電設備の半
数以上を停止しなければならない状態となる。このとき
全体の３０％強をしめる原子力は、簡単に停止すること
はできないので、火力、水力の発電設備が日負荷運転の
調整用となって停止することになる。
【０００６】火力発電はエネルギ利用効率は定常運転で
は高いが起動と停止にはそれなりの時間を要するととも
に急峻な負荷変動に対応するためには発電せずに少量の
燃料を燃やしてアイドリング状態で待機することもある
ので、一日平均でのエネルギ利用効率としては必ずしも
高くない。とくに夏期の夜間に事業用電力を使用するこ
とはエネルギ利用効率の観点からすれば重要なことであ
る。この夜間電力を使う有効なエネルギ貯蔵装置として
は氷蓄熱装置がある。
【０００７】火力発電において氷蓄熱装置を用いたもの
として、蓄熱併用コージェネレーションシステムがあ
る。この蓄熱併用コージェネレーションシステムは、ガ
スタービンを用いて発電機から電力を提供するとともに
ガスタービンからの排ガスの熱を排熱回収熱交換器で蒸
気または熱水に変換し、この蒸気または熱水の熱エネル
ギを利用して冷凍機手段により氷を製造し、夜間などの
熱需要の減少した時にこの氷を氷蓄熱装置に貯蔵し、昼
間の冷熱需要の大きい時にこの氷を溶かして冷房用負荷
として使用するものである。また、氷を製造する冷凍機
手段としては、蒸気または熱水の熱エネルギを利用して
冷水を作る吸収式冷凍機と、この吸収式冷凍機からの冷
水を冷却水として氷を作る圧縮式冷凍機との組み合わせ
が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蓄熱併
用コージェネレーションシステムでは、吸収式冷凍機の
冷媒である臭化リチウム溶液を結晶化させないために、
起動・停止時間が長くなり、ガスタービンプラントを駆
動し始めてから排熱回収熱交換器で所要の圧力および温
度の蒸気または熱水が出てきてから例えば２０〜３０分
の時間を要する。
【０００９】また、ガスタービンプラントの燃焼器に供
給する燃料ガスは燃料ガスコンプレッサーで所要の圧力
に昇圧するが、とくに寒冷地では、燃料ガスコンプレッ
サーに導入する燃料ガスの圧力が低下し、補助ボイラで
予熱し、昇圧しなければならないことがある。
【００１０】さらに、起動時間の長い吸収式冷凍機に対
して圧縮式冷凍機の起動・停止に要する時間は例えば２
〜３分と短く、吸収式冷凍機と圧縮式冷凍機との組み合
わせ運転に要する起動時間および停止時間は吸収式冷凍
機に左右され、長時間を要し、効率的とはいえない。
【００１１】さらにまた、ガスタービンプラントの出力
は夏期の空気温度が高いときには空気の体積が膨脹し、
空気圧縮機の吸入する空気質量が少なくなるとともに、
空気圧縮機での空気温度が高くなることからガスタービ
ンプラントの効率が低下する。
【００１２】本発明は上述した課題を解決するために成
されたもので、その目的は、ガスタービンプラント、排
熱回収熱交換器、冷凍機手段などの熱供給機器の組み合
わせ運転を円滑に行うとともに、これらの熱供給機器の
起動および停止に要する時間を短縮したコージェネレー
ションシステムを提供することにある。
【００１３】本発明の別の目的は、空気圧縮機内の加圧
・加温空気を冷却し、ガスタービンプラントの出力効率
を向上させることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、燃料ガスを燃焼させ、この
燃焼ガスのエネルギにより発電を行うガスタービンプラ
ントと、タービン排出ガスを蒸気または熱水に変換する
排熱回収熱交換器と、この排熱回収熱交換器からの蒸気
または熱水の熱エネルギを利用して氷を作る冷凍機手段
と、この冷凍機手段からの氷を貯蔵する氷蓄熱槽と、こ
の氷蓄熱槽からの冷熱を冷房負荷として供給する冷房負
荷熱交換器と、前記排熱回収熱交換器と冷凍機手段との
間に前記排熱回収熱交換器からの蒸気または熱水を貯溜
するアキュムレータとを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項２の発明は、請求項１記載のコージ
ェネレーションシステムにおいて、冷凍機手段は、排熱
回収熱交換器からの蒸気または熱水により冷水を作る吸
収式冷凍機と、この吸収式冷凍機からの冷水を冷却水と
して氷を作る圧縮式冷凍機とを有し、前記吸収式冷凍機
と圧縮式冷凍機との間に前記吸収式冷凍機からの冷水を
貯溜するバッファタンクを設けたことを特徴とする。
【００１６】請求項３の発明は、請求項１または２記載
のコージェネレーションシステムにおいて、アキュムレ
ータ内に設けられ、ガスタービンプラントの空気圧縮機
からの加圧・加温空気を導入する伝熱管群を備えたこと
を特徴とする。
【００１７】請求項４の発明は、請求項１から３までの
いずれかに記載のコージェネレーションシステムにおい
て、アキュムレータからの蒸気または熱水によりガスタ
ービンプラントの燃料を加温する熱交換器を備えたこと
を特徴とする。
【００１８】請求項５の発明は、請求項１から４までの
いずれかに記載のコージェネレーションシステムにおい
て、氷蓄熱槽からの冷熱によりガスタービンプラントの
空気圧縮機の加圧・加温空気を冷却する空気圧縮機冷却
手段を設けたことを特徴とする。
【００１９】請求項６の発明は、燃料ガスを燃焼させ、
この燃焼ガスのエネルギにより発電を行うガスタービン
プラントと、タービン排出ガスを蒸気または熱水に変換
する排熱回収熱交換器と、この排熱回収熱交換器からの
蒸気または熱水により冷水を作る吸収式冷凍機およびこ
の吸収式冷凍機からの冷水を冷却水として氷を作る圧縮
式冷凍機を有する冷凍機手段と、前記吸収式冷凍機と圧
縮式冷凍機との間に前記吸収式冷凍機からの冷水を貯溜
するバッファタンクとを備えたことを特徴とする。
【００２０】請求項７の発明は、燃料ガスを燃焼させ、
この燃焼ガスのエネルギにより発電を行うガスタービン
プラントと、タービン排出ガスを蒸気または熱水に変換
する排熱回収熱交換器と、この排熱回収熱交換器からの
蒸気または熱水により冷水を作る吸収式冷凍機およびこ
の吸収式冷凍機からの冷水を冷却水として氷を作る圧縮
式冷凍機を有する冷凍機手段と、前記吸収式冷凍機と圧
縮式冷凍機との間に前記吸収式冷凍機からの冷熱を貯溜
する潜熱蓄熱槽とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコージェネレ
ーションシステムの実施の形態について添付図面に基づ
いて説明する。
【００２２】第１実施形態（図１、図２） 図１は、本発明の第１実施形態によるコージェネレーシ
ョンシステムを説明する概略系統図であり、図２は、本
実施形態における冷凍機手段として用いられる吸収冷凍
機および圧縮式冷凍機付近を拡大して示す図である。
【００２３】図１に示すように、本実施形態のコージェ
ネレーションシステム１は、ガスタービンプラント２と
このガスタービンプラント２からの排熱を利用して蓄熱
を行なう排熱利用蓄熱システム３とを組み合せたもので
ある。
【００２４】ガスタービンプラント２は、空気圧縮機
４、ガスタービン５および発電機６が一軸で連結されて
いる。そして、モータ７駆動の燃料ガス圧縮機８で加圧
されて高圧燃料ガスを燃焼器９に導き、この燃焼器９内
で空気圧縮機４からの吐出空気と混合して燃焼せしめら
れる。この燃焼器９からの燃焼ガスはガスタービン５に
供給され、膨脹して仕事をし、ガスタービン５を回転駆
動させ、発電機６を駆動するようになっている。
【００２５】ガスタービン５の最終段側にはガスタービ
ン５から排出されたタービン排出ガスが配管１０を介し
て排熱回収熱交換器１１に案内されるようになってお
り、この排熱回収熱交換器１１で水と熱交換して蒸気ま
たは熱水を発生させるようになっている。そして、排熱
回収熱交換器１１で発生した蒸気あるいは熱水は冬期に
は暖房負荷として使用されるようになっている。
【００２６】また、排熱回収熱交換器１１からの蒸気あ
るいは熱水の熱エネルギを利用して蓄熱を行なう排熱利
用蓄熱システム３が設けられている。この排熱利用蓄熱
システム３には、排熱回収熱交換器１１からの蒸気ある
いは熱水の熱エネルギを利用して冷水を製造する吸収式
冷凍機１２が熱流体配管１３を介して設けられている。
そして、吸収式冷凍機１２で製造された冷水は、夏期に
は冷房負荷として使用するようになっている。
【００２７】熱流体配管１３の経路途中には蒸気あるい
は熱水を貯溜するアキュムレータ１４が設けられてい
る。また、熱流体配管１３にはアキュムレータ１４をバ
イパスするアキュムレータバイパス回路１５と吸収式冷
凍機１２をバイパスする吸収式冷凍機バイパス回路１６
が設けられており、各バイパス回路１５、１６にアキュ
ムレータバイパス弁１７と、吸収式冷凍機バイパス弁１
８とが設けられている。なお、符号１９は蒸気負荷側バ
イパス弁であり、上記各バイパス弁１７、１８、１９に
より排熱回収熱交換器１１からの蒸気あるいは熱水の流
量調整を行うようになっている。
【００２８】アキュムレータ１４内には伝熱管群２０が
設けられ、この伝熱管群２０には空気圧縮機抽気配管２
１を介して空気圧縮機４が接続され、ガスタービン５か
らの発電負荷や蒸気負荷が少ない場合に、空気圧縮機４
からの空気を直接抽気して、アキュムレータ１４に貯蔵
されている熱水の温度を上げてアキュムレータ１４の蓄
熱量を増やすことができるようになっている。
【００２９】アキュムレータ１４には配管２２を介して
ガスタービン燃料を加温する燃料ガス加温用熱交換器２
３が設けられる。また、配管２２の経路途中には燃料ガ
ス加温用熱流体供給弁２４が設けられ、燃料ガス圧縮機
８へ供給する燃料が低温になり圧力が過度に低下してい
る場合に、燃料ガス加温用熱流体供給弁２４を開にする
ことによってアキュムレータ１４からの熱流体を導入し
て燃料を加温し、所要の圧力にするようになっている。
【００３０】吸収式冷凍機１２はポンプ２５を有する冷
水循環配管２６を介して圧縮式冷凍機２７、例えばター
ボ冷凍機、スクリュー冷凍機に接続される。この吸収式
冷凍機１２と圧縮式冷凍機２７とを組み合せて冷凍機手
段２８を構成している。なお、この冷凍機手段２８につ
いては後に詳述する。
【００３１】吸収式冷凍機１２と圧縮式冷凍機２７との
間には冷水循環配管２６を介して吸収式冷凍機１２から
の冷水を貯溜するバッファタンク２９が設けられてい
る。そして、このバッファタンク２９に貯溜された冷水
を吸収式冷凍機１２および圧縮式冷凍機２７の起動時に
圧縮式冷凍機２７の冷却水として用いることで吸収式冷
凍機１２の起動時の冷却能力不足を補うようになってい
る。
【００３２】この冷水の貯溜は吸収式冷凍機１２と圧縮
式冷凍機２７との停止時間の差により行われる。つま
り、定常運転では吸収式冷凍機１２の冷却量と圧縮式冷
凍機２７の加熱量が等しくなるが、吸収式冷凍機１２の
停止時間には例えば２０〜３０分要する一方、圧縮式冷
凍機２７の停止時間は例えば２〜３分で済み、圧縮式冷
凍機２７の停止後、吸収式冷凍機１２を完全に停止する
まで冷却量は減少するものの２０〜３０分冷却し続ける
ので、この間に作られる冷水をバッファタンク２９に貯
溜するようになっている。そして、起動時には吸収式冷
凍機１２の起動時間は例えば２０〜３０分要する一方、
圧縮式冷凍機２７の起動時間は例えば２〜３分で済むの
で、バッファタンク２９に貯溜した冷水を圧縮式冷凍機
２７の冷却水として用い、吸収式冷凍機１２の起動時の
冷却能力不足を補うようになっている。
【００３３】圧縮式冷凍機２７は、ポンプ３０を有する
製氷不凍液配管３１を介して氷蓄熱槽３２に接続され、
この氷蓄熱槽３２に圧縮式冷凍機２７で作られた冷熱を
供給し、氷として貯溜するようになっている。この氷の
製造は、夜間の冷熱需要が減少したときに圧縮式冷凍機
２７を駆動させることにより行われるようになってい
る。
【００３４】氷蓄熱槽３２は、ポンプ３３を有する解氷
不凍液配管３４を介して冷房負荷熱交換器３５に接続さ
れている。この冷房負荷熱交換器３５は、ポンプ３６を
有する空気圧縮機冷却水配管３７と接続され、空気圧縮
機４の加温・加圧空気を冷却するようになっている。す
なわち、冷房負荷熱交換器３５と空気圧縮機冷却水配管
３７とで空気圧縮機冷却手段を構成している。
【００３５】また、冷房負荷熱交換器３５は、冷熱負荷
配管３８と接続されている。冷房負荷熱交換器３５は、
昼間の冷熱需要が大きいときに氷蓄熱槽３２に貯溜され
ている冷熱と熱交換が行われ、冷房負荷として使用され
るようになっている。
【００３６】次に図２に基づいて冷凍機手段である吸収
式冷凍機および圧縮式冷凍機について詳細に説明する。
【００３７】吸収式冷凍機１２は、冷媒ガスを吸収液に
吸収させる吸収器３９と、冷媒ガスを吸収した吸収液を
加熱し、高圧冷媒ガスを発生させる発生器４０と、高圧
冷媒ガスを冷却して液化させる凝縮器４１と、液化した
冷媒の圧力を降下させ膨脹させる膨脹弁４２と、冷媒ガ
スを蒸発させることにより冷却作用を行う蒸発器４３と
を備えた構成になっている。本実施形態では発生器４０
で吸収液を加熱する手段として排熱回収熱交換器１１か
らの蒸気または熱水を用いるようになっている。
【００３８】また、圧縮式冷凍機２７は冷媒ガスを圧縮
して高圧ガスにする圧縮機４４と、高圧冷媒ガスを冷却
して液化させる凝縮器４５と、液化した冷媒の圧力を降
下させ膨脹させる膨脹弁４６と、冷媒ガスを蒸発させる
ことにより冷却作用を行う蒸発器４７とを備えた構成に
なっている。本実施形態では、高圧冷媒ガスを冷却する
手段として吸収式冷凍機１２で製造された冷水を用いる
ようになっている。
【００３９】本実施形態では、空気圧縮機４で加圧され
た空気を燃焼器９に導入するとともに、燃料ガス圧縮機
８で加圧された燃料ガスを燃焼器９に導入し、燃焼器９
で加圧空気と加圧燃料ガスとが混合し燃焼せしめられ
る。そして、燃焼器９で燃焼した燃焼ガスはガスタービ
ン５に供給され、このガスタービン５の回転仕事により
発電機４で電力を発生させる。
【００４０】ガスタービン５から排出されたタービン排
ガスは、排熱回収熱交換器１１により水と熱交換し、水
は蒸気または熱水となる。そして夏の冷房負荷を必要と
する場合、通常の運転時には、アキュムレータバイパス
弁１７を開とし、吸収冷凍機バイパス弁１８を閉とし、
蒸気負荷側バイパス弁１９を閉として、吸収冷凍機１２
に排熱回収熱交換器１１で製造された蒸気あるいは熱水
（以下、熱流体という。）を導入し、この熱流体を発生
器４０の加熱用として使用し、吸収冷凍機１２で冷水
（約７℃）を製造し、この冷水を冷房負荷として用いる
ことができる。
【００４１】冬などの暖房負荷を必要とする場合には、
排熱回収熱交換器１１で製造された蒸気または温水は、
アキュムレータバイパス弁１７を開とし、吸収冷凍機バ
イパス弁１８を開とし、蒸気負荷側バイパス弁１９を閉
として図示しない暖房負荷側に送られ、蒸気を暖房用負
荷として用いることができる。
【００４２】冷房負荷も暖房負荷も必要なくアキュムレ
ータ１４に蒸気または熱水を貯溜する場合には、アキュ
ムレータバイパス弁１７を閉とし、吸収冷凍機バイパス
弁１８を開とし、蒸気負荷側バイパス弁１９を開として
排熱回収熱交換器１１からの蒸気または熱水をアキュム
レータ１４に供給し、貯留させることができる。
【００４３】そして、アキュムレータ１４に蒸気または
熱水（熱流体）を貯溜しておき、ガスタービンプラント
２および吸収式冷凍機１２の起動時にアキュムレータ１
４に貯溜した熱流体を吸収式冷凍機１２に導入すること
により、排熱回収熱交換器１１の起動を待たずに吸収式
冷凍機１２を起動することができ、吸収式冷凍機１２の
起動時間を短縮することができる。また、アキュムレー
タ１４からの熱流体を排熱回収熱交換器１１に導入して
暖気することにより、ガスタービンプラント２の起動時
間も短縮することができる。
【００４４】また、ガスタービンプラント２の発電負荷
や蒸気負荷が少ないときには、空気圧縮機４から空気圧
縮機抽気配管２１を介して加温空気を抽気し、アキュム
レータ１４に導入することによりアキュムレータ１４に
貯溜されている熱水または蒸気を加熱し、アキュムレー
タ１４の蓄熱量を増大させることができる。
【００４５】さらに、例えば寒冷地などで燃料ガス圧縮
機８へ供給する燃料が低温になり過度に圧力が低下して
いる場合には、燃料ガス加温用熱流体供給弁２４を開に
することによってアキュムレータ１４からの蒸気を燃料
ガス加温用熱交換器２３に導入し、燃料ガスを加温し、
所要の圧力にすることができる。
【００４６】そして、排熱回収熱交換器１１からの蒸気
により吸収式冷凍機１２で例えば約７℃の冷水を製造す
る。さらに、ポンプ２５で冷水を冷水循環配管２６を介
して圧縮式冷凍機２７に導入し、この冷水により圧縮式
冷凍機２７で例えば約−１０℃の製氷不凍液を製造す
る。この冷却された製氷不凍液をポンプ３１で製氷不凍
液配管３１を介して氷蓄熱槽３２の下部から供給し、こ
の氷蓄熱槽３２で氷を製造する。なお、この冷却された
製氷不凍液は、氷蓄熱槽３２の上部から供給してもよ
い。
【００４７】ところで、吸収式冷凍機１２の停止および
起動には例えば２０〜３０分要する一方、圧縮式冷凍機
２７の停止および起動は例えば２〜３分で済み、吸収式
冷凍機１２と圧縮式冷凍機２７との停止時間および起動
時間には時間差がある。したがって、吸収式冷凍機１２
および圧縮式冷凍機２７の停止時には、圧縮式冷凍機２
７の停止後、２０〜３０分間冷却量は減少するものの冷
水を作り続ける吸収式冷凍機１２からの冷水をバッファ
タンク２９に貯溜し、吸収式冷凍機１２および圧縮式冷
凍機２７の起動時に、バッファタンク２９に貯溜された
冷水を圧縮式冷凍機２７の冷却水として使用し、吸収式
冷凍機１２と圧縮式冷凍機２７との起動時間の不均衡を
吸収し、円滑に運転することができる。
【００４８】また、夜間の冷熱需要が少ないときに圧縮
式冷凍機２７で製造された冷熱は、ポンプ３０により製
氷不凍液配管３１を介して氷蓄熱槽３２に氷として貯溜
される。氷蓄熱槽３２からの冷熱は、ポンプ３３により
解氷不凍液配管３４を介して冷房負荷熱交換器３５に導
入されて熱交換され、冷熱負荷用配管３８を介して昼間
の冷熱需要の大きい時に冷熱を供給できる。
【００４９】また、冷房負荷交換器３５では空気圧縮機
冷却水配管３７を介して空気圧縮機冷却水と冷熱を熱交
換し、空気圧縮機４内の空気の温度上昇を抑え、等温圧
縮過程に近付け、圧縮に要する動力を低減し、出力効率
を向上させることができる。
【００５０】以上に説明したように本実施形態によれ
ば、ガスタービンプラント２および吸収式冷凍機１２の
起動時に、アキュムレータ１４に貯溜している蒸気また
は熱水を吸収式冷凍機１２および排熱回収熱交換器１１
に供給するのでガスタービンプラント２および吸収式冷
凍機１２の起動時間を短縮することができる。
【００５１】また、バッファタンク２９に貯溜している
冷水を圧縮式冷凍機２７の起動時の冷却水に用いること
で吸収式冷凍機１２と圧縮式冷凍機２７の起動時間の熱
負荷不均衡に伴う運転の不具合を回避し、運転を円滑に
行うことができる。
【００５２】さらに、空気圧縮機冷却水により空気圧縮
機４の空気温度を下げるので圧縮に要する動力を低減
し、出力効率を向上させることができ、経済的な効果も
期待できる。
【００５３】第２実施形態（図３） 図３は、本実施形態における冷凍機手段付近を拡大して
示す図である。なお、第１実施形態と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。
【００５４】図３に示すように、本実施形態のコージェ
ネレーションシステム１Ａでは、冷水を貯溜する手段と
して、固液相変化温度が冷水よりも１〜３℃程度高い
（通常冷水の温度は例えば７℃程度なので、固液相変化
温度は例えば８〜１０℃）潜熱蓄熱材をカプセルに充填
したしたものを多数収納した潜熱蓄熱槽４８が設けられ
ている。また、潜熱蓄熱槽４８をバイパスする潜熱蓄熱
槽バイパス配管４９が設けられ、この潜熱蓄熱槽バイパ
ス配管４９の経路途中に潜熱蓄熱槽バイパス弁５０が設
けられている。
【００５５】以上のような構成では、潜熱蓄熱槽４８に
冷水を貯溜する場合には、潜熱蓄熱槽バイパス弁５０を
閉にする。そしてこの潜熱蓄熱槽４８に所要の冷熱が貯
えられた際には、潜熱蓄熱槽バイパス弁５０を開にし
て、冷水を通水するときの圧力損失が大きい潜熱蓄熱槽
４８をバイパスすることができる。
【００５６】以上に説明したように本実施形態によれ
ば、第１実施形態と同様の効果に加え、潜熱蓄熱槽４８
を設けることにより装置をコンパクトにすることができ
るという効果が得られる。
【００５７】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明に係るコ
ージェネレーションシステムによれば、アキュムレータ
に貯溜された蒸気を有効利用することによりガスタービ
ンプラントおよび吸収式冷凍機の起動時間を短縮するこ
とができる。また、バッファタンクに貯溜された冷水を
有効利用することにより吸収式冷凍機と圧縮式冷凍機の
起動時間と停止時間の熱負荷不均衡に伴う運転の不具合
を回避し、運転を円滑に行うことができ、バッファタン
クの代わりに潜熱蓄熱槽を設けることにより装置をコン
パクト化できる。さらに、氷蓄熱槽に貯溜された冷熱を
ガスタービン圧縮機内の加圧・加温空気の冷却用に用い
ることでガスタービンの出力効率を向上でき、経済的な
効果も期待できるといった優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコージェネレーションシステムの
第１実施形態を示す概略系統図。
【図２】前記実施形態における冷凍機手段として用いら
れる吸収冷凍機および圧縮式冷凍機付近を拡大して示す
図。
【図３】本発明に係るコージェネレーションシステムの
第２実施形態による冷凍機手段付近を拡大して示す図。
【符号の説明】
１、１Ａ コージェネレーションシステム ２ ガスタービンプラント ３ 排熱利用蓄熱システム ４ 空気圧縮機ガスタービン ５ ガスタービン ６ 発電機 ７ モータ ８ 燃料ガス圧縮機 ９ 燃焼器 １０ 配管 １１ 排熱回収熱交換器 １２ 吸収式冷凍機 １３ 熱流体配管 １４ アキュムレータ １５ アキュムレータバイパス回路 １６ 吸収冷凍機バイパス回路 １７ アキュムレータバイパス弁 １８ 吸収冷凍機バイパス弁 １９ 蒸気負荷側バイパス弁 ２０ 伝熱管群 ２１ 空気圧縮機抽気配管 ２２ 配管 ２３ 燃料ガス加温用熱交換器 ２０ 燃料ガス加温用熱流体供給弁 ２５ ポンプ ２６ 冷水循環配管 ２７ 圧縮式冷凍機 ２８ 冷凍機手段 ２９ バッファタンク ３０ ポンプ ３１ 製氷不凍液配管 ３２ 氷蓄熱槽 ３３ ポンプ ３４ 解氷不凍液配管 ３５ 冷房負荷熱交換器 ３６ ポンプ ３７ 空気圧縮機冷却水配管 ３８ 冷熱負荷用配管 ３９ 吸収器 ４０ 発生器 ４１ 凝縮器 ４２ 膨脹弁 ４３ 蒸発器 ４４ 圧縮機 ４５ 凝縮器 ４６ 膨脹弁 ４７ 蒸発器 ４８ 潜熱蓄熱槽 ４９ 潜熱蓄熱槽バイパス配管 ５０ 潜熱蓄熱槽バイパス弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｄ 20/02 Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｃ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料ガスを燃焼させ、この燃焼ガスのエ
    ネルギにより発電を行うガスタービンプラントと、ター
    ビン排出ガスを蒸気または熱水に変換する排熱回収熱交
    換器と、この排熱回収熱交換器からの蒸気または熱水の
    熱エネルギを利用して氷を作る冷凍機手段と、この冷凍
    機手段からの氷を貯蔵する氷蓄熱槽と、この氷蓄熱槽か
    らの冷熱を冷房負荷として供給する冷房負荷熱交換器
    と、前記排熱回収熱交換器と冷凍機手段との間に前記排
    熱回収熱交換器からの蒸気または熱水を貯溜するアキュ
    ムレータとを備えたことを特徴とするコージェネレーシ
    ョンシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のコージェネレーションシ
    ステムにおいて、冷凍機手段は、排熱回収熱交換器から
    の蒸気または熱水により冷水を作る吸収式冷凍機と、こ
    の吸収式冷凍機からの冷水を冷却水として氷を作る圧縮
    式冷凍機とを有し、前記吸収式冷凍機と圧縮式冷凍機と
    の間に前記吸収式冷凍機からの冷水を貯溜するバッファ
    タンクを設けたことを特徴とするコージェネレーション
    システム。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載のコージェネレー
    ションシステムにおいて、アキュムレータ内に設けら
    れ、ガスタービンプラントの空気圧縮機からの抽気と熱
    交換可能な伝熱管群を備えたことを特徴とするコージェ
    ネレーションシステム。
  4. 【請求項４】 請求項１から３までのいずれかに記載の
    コージェネレーションシステムにおいて、アキュムレー
    タからの蒸気または熱水によりガスタービンプラントの
    燃料を加温する熱交換器を備えたことを特徴とするコー
    ジェネレーションシステム。
  5. 【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の
    コージェネレーションシステムにおいて、氷蓄熱槽から
    の冷熱によりガスタービンプラントの空気圧縮機の加圧
    ・加温空気を冷却する空気圧縮機冷却手段を設けたこと
    を特徴とするコージェネレーションシステム。
  6. 【請求項６】 燃料ガスを燃焼させ、この燃焼ガスのエ
    ネルギにより発電を行うガスタービンプラントと、ター
    ビン排出ガスを蒸気または熱水に変換する排熱回収熱交
    換器と、この排熱回収熱交換器からの蒸気または熱水に
    より冷水を作る吸収式冷凍機およびこの吸収式冷凍機か
    らの冷水を冷却水として氷を作る圧縮式冷凍機を有する
    冷凍機手段と、前記吸収式冷凍機と圧縮式冷凍機との間
    に前記吸収式冷凍機からの冷水を貯溜するバッファタン
    クとを備えたことを特徴とするコージェネレーションシ
    ステム。
  7. 【請求項７】 燃料ガスを燃焼させ、この燃焼ガスのエ
    ネルギにより発電を行うガスタービンプラントと、ター
    ビン排出ガスを蒸気または熱水に変換する排熱回収熱交
    換器と、この排熱回収熱交換器からの蒸気または熱水に
    より冷水を作る吸収式冷凍機およびこの吸収式冷凍機か
    らの冷水を冷却水として氷を作る圧縮式冷凍機を有する
    冷凍機手段と、前記吸収式冷凍機と圧縮式冷凍機との間
    に前記吸収式冷凍機からの冷熱を貯溜する潜熱蓄熱槽と
    を備えたことを特徴とするコージェネレーションシステ
    ム。
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