JP2001050012A - Cogeneration system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電供給システム
に関するものであり、詳しくは、ガスタービン発電機お
よび蒸気タービン発電機で発電すると共に、蒸気タービ
ン発電機の排熱を回収・蓄熱するシステムであって、排
熱エネルギーを一層効率的に回収かつ蓄熱できる熱電供
給システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric supply system. In addition, the present invention relates to a thermoelectric supply system capable of more efficiently collecting and storing waste heat energy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンバインドシステムは、ガスタービン
発電機で発電すると共に、ガスタービン発電機の排熱を
蒸気回収することにより、蒸気タービン発電機で再発電
する発電システムである。主に民生用のシステムにおい
ては、コンバインドシステムを利用し、かつ、エネルギ
ーの利用効率を更に高めるため、蒸気タービン発電機の
排熱を冷暖房用の熱として回収すると共に、熱需要の変
動に対応するため、回収した熱を蓄積する方法が種々検
討されている。2. Description of the Related Art A combined system is a power generation system that generates electric power by a gas turbine generator and regenerates power by the steam turbine generator by recovering steam exhausted from the gas turbine generator. Mainly in consumer systems, in order to use combined systems and further increase the efficiency of energy use, recover waste heat from steam turbine generators as heat for cooling and heating, and respond to fluctuations in heat demand. Therefore, various methods for accumulating the recovered heat have been studied.
【０００３】例えば、特開平６−１２９２１１号公報に
は、特に夜間の低負荷運転時における電力の平準化を図
るため、蒸気タービン発電機の排熱を蓄熱する様にした
「熱電供給システム」が開示されている。斯かる熱電供
給システムは、ガスタービンによって発電する発電機
と、ガスタービンの排気ガスによって蒸気を生成する排
熱回収ボイラと、排熱回収ボイラの蒸気を駆動源とした
蒸気タービンによって発電する発電機と、蒸気タービン
の抽気系統に接続された吸収式冷凍機と、吸収式冷凍機
で生成された冷水によって冷熱を蓄熱する蓄熱槽とを備
えている。For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-129221 discloses a "thermoelectric supply system" in which the exhaust heat of a steam turbine generator is stored in order to level the power particularly during low-load operation at night. It has been disclosed. Such a thermoelectric supply system includes a generator that generates power by a gas turbine, an exhaust heat recovery boiler that generates steam by exhaust gas from the gas turbine, and a generator that generates power by a steam turbine that uses steam from the exhaust heat recovery boiler as a driving source. And an absorption refrigerator connected to an extraction system of the steam turbine, and a heat storage tank for storing cold heat by cold water generated by the absorption refrigerator.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の様な
熱電供給システムにおいては、通常、臭化リチウムの吸
収式冷凍機が使用されるため、吸収式冷凍機で得られる
冷水は、約７℃の冷水であり、また、蓄熱槽には、ヒー
トポンプによって再冷却したとしても約２℃の冷水しか
蓄えることが出来ない。しかも、蓄熱槽の冷熱の利用方
式は、貯蔵された冷水の温度変化、すなわち、顕熱を利
用する方式であり、斯かる蓄熱方式では、比較的小さな
冷熱量しか蓄えることが出来ない。In the above-mentioned thermoelectric supply system, an absorption refrigerator of lithium bromide is usually used. Therefore, cold water obtained by the absorption refrigerator is about 7 ° C. In addition, only about 2 ° C. of cold water can be stored in the heat storage tank even if recooled by a heat pump. Moreover, the method of utilizing the cold heat of the heat storage tank is a method of utilizing the temperature change of the stored cold water, that is, a method of utilizing sensible heat, and such a heat storage method can store only a relatively small amount of cold heat.
【０００５】本発明は、上記の実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ガスタービン発電機および蒸気
タービン発電機で発電すると共に、蒸気タービン発電機
の排熱を回収・蓄熱するシステムであって、特定の蓄熱
手段を使用することにより、排熱エネルギーを一層効率
的に回収かつ蓄熱できる熱電供給システムを提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to generate a power by a gas turbine generator and a steam turbine generator, and to collect and store the exhaust heat of the steam turbine generator. It is another object of the present invention to provide a thermoelectric supply system capable of more efficiently collecting and storing waste heat energy by using specific heat storage means.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の熱電供給システムは、コンバインドシステ
ムを利用して発電し且つ排熱エネルギーを蓄熱する熱電
供給システムであって、燃料ガスによって発電するガス
タービン発電機と、当該ガスタービン発電機の排ガスに
よって蒸気を生成する排ガスボイラと、当該排ガスボイ
ラから得られた蒸気によって発電する蒸気タービン発電
機と、当該蒸気タービン発電機から排出される蒸気の熱
エネルギーを蓄熱する蓄熱手段とを備え、前記蓄熱手段
は、冷媒としてのアンモニア、吸収剤としての水および
前記蒸気タービン発電機から排出される駆動源としての
蒸気を使用し、ブラインを所定の温度まで冷却するアン
モニア吸収式冷凍機と、当該アンモニア吸収式冷凍機と
の間で循環されるブラインによって凍結可能な蓄熱材を
収容し、当該蓄熱材によって冷熱を蓄熱する冷熱蓄熱槽
とから構成されていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a thermoelectric supply system according to the present invention is a thermoelectric supply system that generates electric power by using a combined system and stores waste heat energy. A gas turbine generator that generates power, an exhaust gas boiler that generates steam using exhaust gas from the gas turbine generator, a steam turbine generator that generates electricity using steam obtained from the exhaust gas boiler, and exhausted from the steam turbine generator Heat storage means for storing heat energy of the steam, wherein the heat storage means uses ammonia as a refrigerant, water as an absorbent, and steam as a drive source discharged from the steam turbine generator, and sets a predetermined amount of brine. Circulated between the ammonia absorption refrigerator that cools to the temperature of Housing the freezable heat storage material by line, characterized in that it is composed of a cold heat storage tank for heat storage the cold by the heat storage material.
【０００７】すなわち、上記の熱電供給システムにおい
て、蓄熱手段は、冷熱を蓄熱する際、アンモニア吸収式
冷凍機によって例えば−１０℃にブラインを冷却し、冷
熱蓄熱槽に収容された蓄熱材をブラインによって凍結す
るため、冷熱を利用する際、蓄熱材の融解潜熱を利用し
て冷却できる。That is, in the above thermoelectric supply system, the heat storage means cools the brine to, for example, -10 ° C. by an ammonia absorption refrigerator when storing cold heat, and converts the heat storage material accommodated in the cold heat storage tank by the brine. Because it is frozen, it can be cooled using the latent heat of melting of the heat storage material when using cold heat.
【０００８】また、上記の熱電供給システムにおいて
は、排ガスボイラから得られる蒸気の利用効率を一層高
めるため、上記の蓄熱手段には、アンモニア吸収式冷凍
機から排出される凝縮水の熱エネルギーを蓄熱する温熱
蓄熱槽が設けられているのが好ましく、前記の温熱蓄熱
槽は、温水の製造などの際、熱源として機能する。In the above thermoelectric supply system, in order to further increase the utilization efficiency of steam obtained from the exhaust gas boiler, the heat storage means stores heat energy of condensed water discharged from the ammonia absorption refrigerator. It is preferable to provide a heat storage tank that performs heating. The above-described heat storage tank functions as a heat source when producing hot water or the like.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明に係る熱電供給システムの
一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明
の熱電供給システムに含まれる主な機器を示すブロック
図である。図中、矢印は、流体や電力などの流路を示
す。なお、以下の実施形態の説明においては、熱電供給
システムを単に「システム」と略記する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a thermoelectric supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing main devices included in the thermoelectric supply system of the present invention. In the figure, arrows indicate flow paths for fluid, electric power, and the like. In the following description of the embodiment, the thermoelectric supply system is simply abbreviated as “system”.
【００１０】本発明のシステムは、コンバインドシステ
ムを利用して発電し且つ排熱エネルギーを蓄熱する熱電
供給システムであり、図１に示す様に、概略、燃料ガス
によって発電するガスタービン発電機（１）と、当該ガ
スタービン発電機の排ガスによって蒸気を生成する排ガ
スボイラ（２）と、当該排ガスボイラから得られた蒸気
によって発電する蒸気タービン発電機（３）と、当該蒸
気タービン発電機から排出される蒸気の熱エネルギーを
更に蓄熱する蓄熱手段とを備えている。The system of the present invention is a thermoelectric supply system that generates power using a combined system and stores waste heat energy. As shown in FIG. 1, a gas turbine generator (1) that generates power using fuel gas is generally used. ), An exhaust gas boiler (2) that generates steam by the exhaust gas of the gas turbine generator, a steam turbine generator (3) that generates power by the steam obtained from the exhaust gas boiler, and an exhaust gas discharged from the steam turbine generator. Heat storage means for further storing the heat energy of the steam.
【００１１】コンバインドシステムは、前述の様に、ガ
スタービン及び蒸気タービンを併用して発電するシステ
ムである。ガスタービン発電機（１）は、周知の通り、
空気圧縮機、燃焼器、タービンから主として構成され、
圧縮機で圧縮して燃焼器に送った空気に重油、灯油また
は都市ガス等の燃料（燃料ガス）を加えて等圧燃焼させ
ることにより、高温・高圧の燃焼ガスを生成し、燃焼ガ
スによってタービンを駆動する発電装置である。As described above, the combined system is a system that generates power by using a gas turbine and a steam turbine together. As is well known, the gas turbine generator (1)
Mainly composed of air compressor, combustor, turbine,
Fuel (fuel gas) such as heavy oil, kerosene, or city gas is added to the air compressed by the compressor and sent to the combustor, and is burned under equal pressure to produce high-temperature, high-pressure combustion gas. It is a power generating device for driving.
【００１２】図１中には、圧縮機を含むガスタービン発
電機（１）の空気供給手段が示されている。すなわち、
スタービン発電機（１）の本体の上流側には、燃料ガス
と混合するための空気を供給する空気供給手段が設けら
れ、当該空気供給手段は、空気密度を高めるため、導入
した空気を後述の冷却媒体によって冷却する吸気冷却器
（５）と、冷却した空気を所定の圧力まで圧縮する圧縮
機（６）とから構成される。FIG. 1 shows an air supply means of a gas turbine generator (1) including a compressor. That is,
On the upstream side of the main body of the turbine generator (1), air supply means for supplying air for mixing with the fuel gas is provided. The air supply means reduces the introduced air to increase the air density. It comprises an intake air cooler (5) for cooling with a cooling medium, and a compressor (6) for compressing the cooled air to a predetermined pressure.
【００１３】例えば、本発明のシステムにおいては、ガ
ススタービン発電機（１）に対し、燃焼熱量２５００〜
３００００ｋｃａｌ／ｍ３Ｎの燃料ガスが８００〜２４
００ｍ３Ｎ／ｈの流量で供給され、同時に、約５００
℃，約２０ｋｇ／ｃｍ２Ｇに昇圧・昇圧した空気が６８
０００〜２０００００ｍ３Ｎ／ｈの流量で供給されるこ
とにより、ガスタービン発電機（１）は、５６００〜１
６８００ｋＷの電力を発電する様になされている。そし
て、ガスタービン発電機（１）は、約５９０℃，０ｋｇ
／ｃｍ２Ｇの燃焼排ガスを８８０００〜２６３０００ｋ
ｇ／ｈ排出する。For example, in the system of the present invention, the gas turbine generator (1) has a combustion heat quantity of 2500 to 2500.
The fuel gas of 30,000 kcal / m 3 N is 800 to 24
00m 3 N / h and at the same time about 500
℃, about 20kg / cm 2 G pressurized and pressurized air 68
The gas turbine generator (1) is supplied at a flow rate of 2,000 to 200,000 m 3 N / h,
It is designed to generate 6800 kW of electric power. The gas turbine generator (1) is approximately 590 ° C., 0 kg
/ Cm 2 G combustion exhaust gas from 88000 to 263000 k
g / h.
【００１４】排ガスボイラ（２）は、ガスタービン発電
機（１）の下流側に設けられ、ガスタービン発電機
（１）の排ガスによって蒸気を生成するボイラである。
排ガスボイラ（２）としては、通常、熱源としての排ガ
ス導入室に水管や過熱器を配置した放射型ボイラが使用
される。具体的には、排ガスボイラ（２）は、スタービ
ン発電機（１）から排出される排ガスを利用し、約２４
０℃，約２０ｋｇ／ｃｍ２Ｇの蒸気を１７７００〜５３
０００ｋｇ／ｈ生成し、蒸気タービン発電機（３）に供
給する様に構成される。なお、排ガスボイラ（２）に
は、熱源として使用した排ガスを無害化処理するための
排ガス処理装置（図示省略）が付設される。The exhaust gas boiler (2) is a boiler provided downstream of the gas turbine generator (1) to generate steam from exhaust gas of the gas turbine generator (1).
As the exhaust gas boiler (2), a radiation boiler in which a water pipe and a superheater are arranged in an exhaust gas introduction chamber as a heat source is usually used. Specifically, the exhaust gas boiler (2) uses the exhaust gas discharged from the turbine generator (1) to generate approximately 24
0 ° C., about 20 kg / cm 2 G steam at 17700-53
It is configured to generate 000 kg / h and supply it to the steam turbine generator (3). The exhaust gas boiler (2) is provided with an exhaust gas treatment device (not shown) for detoxifying exhaust gas used as a heat source.
【００１５】蒸気タービン発電機（３）は、排ガスボイ
ラ（２）の下流側に設けられ、排ガスボイラ（２）から
得られた高圧蒸気の膨張によって回転羽根を駆動するこ
とにより、蒸気の熱エネルギーを円転エネルギーに変換
して発電する発電装置である。例えば、蒸気タービン発
電機（３）としては、反動タービンが使用される。蒸気
タービン発電機（３）は、供給された蒸気によって駆動
し、１２００〜３６００ｋｗの電力を発電する様になさ
れている。また、蒸気タービン発電機（３）は、発電に
利用した後の余剰の蒸気を後述の吸収式冷凍機（４）、
アンモニア吸収式冷凍機（８）等へ供給する様に構成さ
れる。蒸気タービン発電機（３）から排出される蒸気
は、５０〜２００℃，１．８〜１０．０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ
の蒸気である。The steam turbine generator (3) is provided on the downstream side of the exhaust gas boiler (2), and drives the rotating blades by expansion of high-pressure steam obtained from the exhaust gas boiler (2), so that the thermal energy of the steam is increased. This is a power generation device that converts electric power into circular energy to generate electric power. For example, a reaction turbine is used as the steam turbine generator (3). The steam turbine generator (3) is driven by the supplied steam to generate power of 1200 to 3600 kW. In addition, the steam turbine generator (3) converts excess steam used for power generation into an absorption refrigerator (4) described later,
It is configured to supply to the ammonia absorption refrigerator (8) and the like. Steam discharged from the steam turbine generator (3) is 50 to 200 ° C., 1.8 to 10.0 kg / cm 2 G
Of steam.
【００１６】また、通常、蒸気タービン発電機（３）で
使用した蒸気を有効利用するため、蒸気タービン発電機
（３）からの蒸気の排出流路、すなわち、蒸気タービン
発電機（３）の下流側には、当該蒸気タービン発電機か
ら排出される蒸気によって冷水を生成する吸収式冷凍機
（４）が付設される。吸収式冷凍機（４）は、水を冷媒
として使用し且つ臭化リチウムを吸収剤として使用し、
臭化リチウムに対する水の溶解度が温度，圧力によって
変化することを冷凍サイクルに利用した周知の冷凍機で
ある。Usually, in order to effectively use the steam used in the steam turbine generator (3), a steam discharge flow path from the steam turbine generator (3), that is, downstream of the steam turbine generator (3). On the side, an absorption refrigerator (4) for generating cold water by steam discharged from the steam turbine generator is additionally provided. The absorption refrigerator (4) uses water as a refrigerant and lithium bromide as an absorbent,
This is a well-known refrigerator that utilizes the fact that the solubility of water in lithium bromide varies with temperature and pressure in a refrigeration cycle.
【００１７】吸収式冷凍機（４）は、概略、所定温度に
水冷した吸収器において低圧の水蒸気を臭化リチウムに
吸収させ、薄められた希溶液を発生器に供給して加熱
し、高温高圧の水蒸気を発生させると共に、濃縮された
溶液を熱交換器で希溶液と熱交換した後、再び吸収器へ
送る冷凍サイクルを有しており、吸収器に配置されたジ
ャケットに水を循環させることにより、冷水を生成する
様になされている。The absorption refrigerator (4) generally absorbs low-pressure steam into lithium bromide in a water-cooled absorber at a predetermined temperature, supplies a diluted solution to a generator, and heats the diluted solution. A refrigeration cycle that generates steam and heat exchanges the concentrated solution with a dilute solution in a heat exchanger and then sends it back to the absorber, circulating water through a jacket arranged in the absorber Thus, cold water is generated.
【００１８】吸収式冷凍機（４）には、当該吸収式冷凍
機で生成された冷水を例えば冷房用の冷却水として空調
設備（図示省略）に一部供給するための流路が接続さ
れ、そして、生成された冷水を上記の空気供給手段の吸
気冷却（５）に供給するための流路が接続される。すな
わち、上記の吸気冷却器（５）は、吸収式冷凍機（４）
で生成された冷水によって空気を冷却する構造を備えて
いる。なお、蒸気タービン発電機（３）の下流側には、
排出される蒸気を高温の熱源として直接利用するための
蒸気の分配用流路が併設されていてもよい。The absorption chiller (4) is connected to a flow path for partially supplying chilled water generated by the absorption chiller to, for example, an air conditioner (not shown) as cooling water for cooling. Then, a flow path for supplying the generated cold water to the intake air cooling (5) of the air supply means is connected. That is, the above-mentioned intake air cooler (5) is an absorption refrigerator (4).
And a structure for cooling the air with the cold water generated in the above. In addition, on the downstream side of the steam turbine generator (3),
A steam distribution channel for directly using the discharged steam as a high-temperature heat source may be provided.
【００１９】具体的には、吸収式冷凍機（４）は、蒸気
タービン発電機（３）から排出される蒸気のうち、例え
ば、８８００〜２６４００ｋｇ／ｈを利用し、９０４０
００〜２７１００００ｋｇ／ｈで供給された約１２℃の
水を約７℃まで冷却する。そして、７℃の冷水を例えば
空調設備へ８２００００〜２４６００００ｋｇ／ｈで供
給し、更に、上記の空気供給手段の吸気冷却器（５）へ
８４０００〜２５００００ｋｇ／ｈで供給する様に構成
される。また、蒸気タービン発電機（３）の下流側の分
配用流路は、蒸気タービン発電機（３）から排出される
６０００〜１８０００ｋｇ／ｈの蒸気を化学品、医薬あ
るいは食品の製造プラント等の蒸気使用設備に熱源とし
て供給する様になされている。Specifically, the absorption refrigerator (4) uses, for example, 8800 to 26400 kg / h of steam discharged from the steam turbine generator (3), and
About 12 ° C. water supplied at 00-2710000 kg / h is cooled to about 7 ° C. Then, 7 ° C. cold water is supplied to, for example, an air conditioner at 820000 to 2460000 kg / h, and further supplied to the intake air cooler (5) of the air supply means at 84000 to 250,000 kg / h. The distribution channel on the downstream side of the steam turbine generator (3) is used to supply 6000 to 18000 kg / h of steam discharged from the steam turbine generator (3) to a steam of a chemical, pharmaceutical or food production plant or the like. It is designed to supply heat to the equipment used.
【００２０】本発明においては、エネルギーの利用効率
を一層高めるため、蒸気タービン発電機（３）から排出
される蒸気の熱エネルギーを更に蓄熱する蓄熱手段が備
えられている。そして、斯かる蓄熱手段は、冷媒として
のアンモニア、吸収剤としての水および蒸気タービン発
電機（３）から排出される駆動源としての蒸気を使用
し、ブラインを所定の温度まで冷却するアンモニア吸収
式冷凍機（８）と、当該アンモニア吸収式冷凍機との間
で循環されるブラインによって凍結可能な蓄熱材を収容
し、当該蓄熱材によって冷熱を蓄熱する冷熱蓄熱槽
（９）とから構成される。In the present invention, in order to further increase the energy use efficiency, a heat storage means for further storing heat energy of steam discharged from the steam turbine generator (3) is provided. The heat storage means uses ammonia as a refrigerant, water as an absorbent, and steam as a drive source discharged from the steam turbine generator (3), and cools the brine to a predetermined temperature using an ammonia absorption type. A refrigerator (8) and a cold heat storage tank (9) that stores a heat storage material that can be frozen by brine circulated between the ammonia absorption refrigerator and stores cold heat with the heat storage material. .
【００２１】アンモニア吸収式冷凍機（８）は、蒸気タ
ービン発電機（３）からの蒸気の排出流路に併設され
る。アンモニア吸収式冷凍機（８）は、アンモニアが冷
媒として使用され、水が吸収剤として使用される点を除
き、基本的には前述の吸収式冷凍機（４）と同様の冷凍
サイクルを有している。すなわち、アンモニア吸収式冷
凍機（８）は、所定温度に水冷した吸収器において低圧
のアンモニアを水に吸収させ、アンモニアの希溶液を発
生器に供給して蒸気加熱し、高温高圧のアンモニア蒸気
を発生させると共に、濃縮されたアンモニア溶液を熱交
換器で希溶液と熱交換した後、再び吸収器へ送る冷凍サ
イクルを有している。The ammonia absorption refrigerator (8) is provided alongside a steam discharge passage from the steam turbine generator (3). The ammonia absorption refrigerator (8) basically has a refrigeration cycle similar to that of the above absorption refrigerator (4), except that ammonia is used as a refrigerant and water is used as an absorbent. ing. That is, the ammonia absorption refrigerator (8) absorbs low-pressure ammonia into water in an absorber water-cooled to a predetermined temperature, supplies a dilute solution of ammonia to the generator and steam-heats it, and removes high-temperature and high-pressure ammonia vapor. It has a refrigeration cycle that generates and exchanges the concentrated ammonia solution with the dilute solution in a heat exchanger, and then sends the solution to the absorber again.
【００２２】斯かるアンモニア吸収式冷凍機（８）にお
いては、吸収器に配置されたジャケットに冷熱伝達媒体
としてブラインを循環させることにより、マイナス温度
の冷熱を取り出すことが出来る。例えば、アンモニア吸
収式冷凍機（８）は、蒸気タービン発電機（３）から排
出された５０〜２００℃の蒸気のうち、３０００〜９０
００ｋｇ／ｈを利用し、ブラインを約−１０℃に冷却し
て冷熱蓄熱槽（９）に供給する様に構成される。アンモ
ニア吸収式冷凍機（８）における冷凍能力は、９０７０
０〜２７２１６００ｋｃａｌ／ｈ程度である。In such an ammonia absorption refrigerator (8), by circulating brine as a cold heat transfer medium through a jacket provided in the absorber, cold heat of minus temperature can be taken out. For example, the ammonia absorption chiller (8) has 3000 to 90% of steam at 50 to 200 ° C discharged from the steam turbine generator (3).
Utilizing 00 kg / h, the brine is cooled to about −10 ° C. and supplied to the cold heat storage tank (9). The refrigerating capacity of the ammonia absorption refrigerator (8) is 9070
It is about 0 to 2721600 kcal / h.
【００２３】冷熱蓄熱槽（９）は、上記ブラインの循環
可能なジャケットを収容して構成される。冷熱蓄熱槽
（９）に充填される蓄熱材としては、ブラインの温度に
応じた低融点の物質、例えば、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、塩化カルシウム等が好適である。
冷熱蓄熱槽（９）は、上記ブラインにより供給された冷
熱を蓄熱材の相変化によって蓄える様になされている。
そして、冷熱蓄熱槽（９）には、蓄えた冷熱を必要に応
じて取り出すための熱交換器（１０）が付設され、熱交
換器（１０）には、冷熱を必要とする各種設備にブライ
ンを供給するための流路が設けられる。The cold / heat storage tank (9) contains the above-mentioned brine circulating jacket. As the heat storage material filled in the cold heat storage tank (9), a substance having a low melting point corresponding to the temperature of the brine, for example, ethylene glycol, propylene glycol, calcium chloride, or the like is suitable.
The cold heat storage tank (9) stores the cold heat supplied by the brine by a phase change of the heat storage material.
The cold heat storage tank (9) is provided with a heat exchanger (10) for taking out the stored cold heat as needed, and the heat exchanger (10) is provided with various equipment that requires cold heat. Is provided.
【００２４】すなわち、本発明のシステムにおいては、
蒸気タービン発電機（３）から排出される熱エネルギー
を冷熱として更に蓄熱する様になされており、上記の蓄
熱手段は、冷熱を蓄熱する際、アンモニア吸収式冷凍機
（８）によって例えば−１０℃にブラインを冷却し、冷
熱蓄熱槽（９）に収容された蓄熱材をブラインによって
凍結するため、建屋内の空調などの設備で冷熱を利用す
る際には、冷熱蓄熱槽（９）における蓄熱材の融解潜熱
を利用でき、より大きな冷熱を利用できる。That is, in the system of the present invention,
The thermal energy discharged from the steam turbine generator (3) is further stored as cold heat, and the above-mentioned heat storage means, when storing the cold heat, is, for example, −10 ° C. by the ammonia absorption refrigerator (8). In order to cool the brine and to freeze the heat storage material stored in the cold heat storage tank (9) by the brine, when utilizing the cold heat in equipment such as air conditioning in the building, the heat storage material in the cold heat storage tank (9) is used. The latent heat of fusion can be used, and more cold heat can be used.
【００２５】換言すれば、本発明においては、アンモニ
ア吸収式冷凍機（８）によって一層低い温度の冷熱を得
ると共に、冷熱蓄熱槽（９）に収容された蓄熱材の凍結
によって冷熱を蓄えるため、大きな冷熱量を蓄えること
が出来る。従って、本発明の熱電供給システムにおいて
は、発電に使用した排熱エネルギーを一層効率的に回収
でき、しかも、一層効率的に蓄熱できる。In other words, in the present invention, since the lower temperature cold heat is obtained by the ammonia absorption refrigerator (8) and the cold heat is stored by freezing the heat storage material accommodated in the cold heat storage tank (9), A large amount of cold energy can be stored. Therefore, in the thermoelectric supply system of the present invention, waste heat energy used for power generation can be recovered more efficiently, and heat can be stored more efficiently.
【００２６】また、本発明においては、エネルギーの利
用効率をより一層高めるため、上記の蓄熱手段には、ア
ンモニア吸収式冷凍機（８）から排出される凝縮水の熱
エネルギーを蓄熱する温熱蓄熱槽（７）が設けられるの
が好ましい。具体的には、アンモニア吸収式冷凍機
（８）においては、上記の冷凍サイクルにより、吸収剤
として使用された水が高温の凝縮水として一部排出され
るが、アンモニア吸収式冷凍機（８）には、斯かる凝縮
水を温熱蓄熱槽（７）に供給するための流路が付設され
る。更に、吸収式冷凍機（４）からも同様に高温の凝縮
水が得られるが、吸収式冷凍機（４）にも温熱蓄熱槽
（７）に凝縮水を供給するための流路が付設されてもよ
い。In the present invention, in order to further increase the energy utilization efficiency, the heat storage means includes a heat storage tank for storing heat energy of condensed water discharged from the ammonia absorption refrigerator (8). (7) is preferably provided. Specifically, in the ammonia absorption refrigerator (8), although the water used as the absorbent is partially discharged as high-temperature condensed water by the above-described refrigeration cycle, the ammonia absorption refrigerator (8) Is provided with a flow path for supplying such condensed water to the heat storage tank (7). Further, high-temperature condensed water can be similarly obtained from the absorption refrigerator (4), but the absorption refrigerator (4) is also provided with a flow path for supplying the condensed water to the thermal storage tank (7). You may.
【００２７】温熱蓄熱槽（７）は、高温の熱を蓄える装
置であり、上記の凝縮水が通過し且つ熱交換するための
ジャケットを備えている。そして、温熱蓄熱槽（７）に
は、糖アルコール又は有機酸塩を主成分とする蓄熱材が
収容される。糖アルコールとしては、エリスリトール、
マンニトール、ガラクチトール等が挙げられ、有機酸塩
としては、酢酸ナトリウム等が挙げられる。特に、エリ
スリトールは、融点が１２０℃と他の糖アルコールより
も低く、かつ、融解潜熱が８３ｃａｌ／ｇと比較的大き
いため、特に好適な蓄熱材である。The heat storage tank (7) is a device for storing high-temperature heat, and has a jacket through which the condensed water passes and exchanges heat. The heat storage tank (7) contains a heat storage material mainly composed of a sugar alcohol or an organic acid salt. As sugar alcohols, erythritol,
Mannitol, galactitol and the like can be mentioned, and as the organic acid salt, sodium acetate and the like can be mentioned. In particular, erythritol is a particularly suitable heat storage material because it has a melting point of 120 ° C. lower than other sugar alcohols and a relatively large latent heat of fusion of 83 cal / g.
【００２８】具体的には、アンモニア吸収式冷凍機
（８）は、約１００℃の凝縮水を６０００ｋｇ／ｈ排出
し、また、吸収式冷凍機（４）は、約１００℃の凝縮水
を１８０００ｋｇ／ｈ排出する。そして、温熱蓄熱槽
（７）は、これらの凝縮水から得られる熱を蓄熱材に蓄
え、温水の製造などの際などに必要に応じて熱源として
機能する。従って、本発明のシステムにおいては、蒸気
タービン発電機（３）の排熱エネルギーをより一層効率
的に回収かつ蓄熱でき、蓄えた熱を必要に応じて有効に
利用できる。Specifically, the ammonia absorption refrigerator (8) discharges 6000 kg / h of condensed water at about 100 ° C., and the absorption refrigerator (4) discharges 18,000 kg of condensed water at about 100 ° C. / H. Then, the heat storage tank (7) stores heat obtained from the condensed water in a heat storage material, and functions as a heat source as needed, for example, when producing hot water. Therefore, in the system of the present invention, the exhaust heat energy of the steam turbine generator (3) can be more efficiently recovered and stored, and the stored heat can be effectively used as needed.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の熱電供給シ
ステムによれば、蒸気タービン発電機の排熱エネルギー
を蓄熱手段によって蓄熱する際、アンモニア吸収式冷凍
機によって所定温度にブラインを冷却し、冷熱蓄熱槽に
収容された蓄熱材をブラインによって凍結するため、冷
熱を利用する際に蓄熱材の融解潜熱を利用でき、より大
きな冷熱を利用できる。従って、排熱エネルギーを一層
効率的に回収でき、しかも、一層効率的に蓄熱できる。As described above, according to the thermoelectric supply system of the present invention, when the exhaust heat energy of the steam turbine generator is stored by the heat storage means, the brine is cooled to a predetermined temperature by the ammonia absorption refrigerator. Since the heat storage material accommodated in the cold heat storage tank is frozen by the brine, the latent heat of melting of the heat storage material can be used when using the cold heat, and a larger amount of cold heat can be used. Therefore, waste heat energy can be recovered more efficiently, and heat can be stored more efficiently.
【００３０】また、アンモニア吸収式冷凍機から排出さ
れる凝縮水の熱エネルギーを蓄熱する温熱蓄熱槽が上記
の蓄熱手段に設けられた熱電供給システムによれば、蒸
気タービン発電機の排熱エネルギーをより一層効率的に
回収かつ蓄熱できる。Further, according to the thermoelectric supply system in which the thermal energy storage tank for storing the thermal energy of the condensed water discharged from the ammonia absorption refrigerator is provided in the thermal storage means, the exhaust heat energy of the steam turbine generator is reduced. It is possible to collect and store heat more efficiently.
【図１】本発明の熱電供給システムに含まれる主な機器
を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing main devices included in a thermoelectric supply system of the present invention.
１：ガスタービン発電機 ２：排ガスボイラ ３：蒸気タービン発電機 ８：アンモニア吸収式冷凍機 ９：冷熱蓄熱槽 ７：温熱蓄熱槽 ５：吸気冷却器 ６：圧縮機 ４：吸収式冷凍機 1: Gas turbine generator 2: Exhaust gas boiler 3: Steam turbine generator 8: Ammonia absorption refrigerator 9: Cold heat storage tank 7: Warm heat storage tank 5: Inlet cooler 6: Compressor 4: Absorption refrigerator
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 寛 東京都港区芝五丁目34番６号 三菱化学エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 津久井 達之 東京都港区芝五丁目34番６号 三菱化学エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD04 DA16 Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Ito 5-34-6 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Chemical Engineering Co., Ltd. (72) Tatsuyuki Tsukui 5-34-6 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Chemical Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BD04 DA16
Claims (4)
且つ排熱エネルギーを蓄熱する熱電供給システムであっ
て、燃料ガスによって発電するガスタービン発電機
（１）と、当該ガスタービン発電機の排ガスによって蒸
気を生成する排ガスボイラ（２）と、当該排ガスボイラ
から得られた蒸気によって発電する蒸気タービン発電機
（３）と、当該蒸気タービン発電機から排出される蒸気
の熱エネルギーを蓄熱する蓄熱手段とを備え、前記蓄熱
手段は、冷媒としてのアンモニア、吸収剤としての水お
よび蒸気タービン発電機（３）から排出される駆動源と
しての蒸気を使用し、ブラインを所定の温度まで冷却す
るアンモニア吸収式冷凍機（８）と、当該アンモニア吸
収式冷凍機との間で循環されるブラインによって凍結可
能な蓄熱材を収容し、当該蓄熱材によって冷熱を蓄熱す
る冷熱蓄熱槽（９）とから構成されていることを特徴と
する熱電供給システム。The present invention relates to a thermoelectric power supply system that generates power using a combined system and stores heat of exhaust heat, and includes a gas turbine generator (1) that generates power by using a fuel gas, and steam generated by exhaust gas of the gas turbine generator. An exhaust gas boiler for generating steam, a steam turbine generator (3) for generating electricity by using steam obtained from the exhaust gas boiler, and a heat storage means for storing heat energy of steam discharged from the steam turbine generator. The heat storage means uses ammonia as a refrigerant, water as an absorbent, and steam as a drive source discharged from a steam turbine generator (3), and cools the brine to a predetermined temperature using an ammonia absorption refrigeration. A heat storage material that can be frozen by brine circulated between the refrigerator (8) and the ammonia absorption refrigerator, is stored therein. A thermoelectric supply system, comprising: a cold heat storage tank (9) for storing cold heat by the heat storage material.
（８）から排出される凝縮水の熱エネルギーを蓄熱する
温熱蓄熱槽（７）が設けられている請求項１に記載の熱
電供給システム。2. The thermoelectric supply system according to claim 1, wherein the heat storage means is provided with a heat storage tank (7) for storing heat energy of the condensed water discharged from the ammonia absorption refrigerator (8). .
は有機酸塩を主成分とする蓄熱材が収容されている請求
項２に記載の熱電供給システム。3. The thermoelectric supply system according to claim 2, wherein the heat storage tank (7) contains a heat storage material mainly composed of a sugar alcohol or an organic acid salt.
は、燃料ガスと混合するための空気を供給する空気供給
手段が設けられ、当該空気供給手段は、導入した空気を
冷却する吸気冷却器（５）と、冷却した空気を圧縮する
圧縮機（６）とから構成され、蒸気タービン発電機
（３）の下流側には、当該蒸気タービン発電機から排出
される蒸気によって冷水を生成する吸収式冷凍機（４）
が付設され、吸気冷却器（５）は、吸収式冷凍機（４）
で生成された冷水によって空気を冷却する構造を備えて
いる請求項１〜３の何れかに記載の熱電供給システム。4. An air supply means for supplying air for mixing with fuel gas is provided on the upstream side of the gas turbine generator (1), and the air supply means cools the introduced air by intake air cooling. And a compressor (6) for compressing the cooled air. On the downstream side of the steam turbine generator (3), cold water is generated by steam discharged from the steam turbine generator. Absorption refrigerator (4)
The intake air cooler (5) is provided with an absorption refrigerator (4).
The thermoelectric supply system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a structure for cooling air with the cold water generated in (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11225576A JP2001050012A (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Cogeneration system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11225576A JP2001050012A (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Cogeneration system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050012A true JP2001050012A (en) | 2001-02-23 |
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ID=16831485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11225576A Withdrawn JP2001050012A (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Cogeneration system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001050012A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007105566A (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Takuma Co Ltd | System, and method for freezing and thawing |
| WO2016148008A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | 三菱重工業株式会社 | Intake air cooling method, intake air cooling device executing said method, and waste heat recovery facility and gas turbine plant each comprising said intake air cooling device |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP11225576A patent/JP2001050012A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007105566A (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Takuma Co Ltd | System, and method for freezing and thawing |
| WO2016148008A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | 三菱重工業株式会社 | Intake air cooling method, intake air cooling device executing said method, and waste heat recovery facility and gas turbine plant each comprising said intake air cooling device |
| JPWO2016148008A1 (en) * | 2015-03-17 | 2018-01-11 | 三菱重工業株式会社 | Intake air cooling method, intake air cooling device for executing the method, exhaust heat recovery equipment including the same, and gas turbine plant |
| US10927713B2 (en) | 2015-03-17 | 2021-02-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Intake air cooling method, intake air cooling device executing said method, and waste heat recovery facility and gas turbine plant each comprising said intake air cooling device |
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