JP2001073717A - 発電・冷凍システム - Google Patents
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡＷＭ（アンモニア・水混合媒体）を作動流
体とするタービンシステムとＡＷＭを吸収液とするアン
モニア吸収式冷凍システムとの組み合わせによる合理的
で高効率化した発電・冷凍システムを提供する。 【解決手段】 ＡＷＭタービンシステム１００の予熱部
分１２０・１２１から低圧凝縮部分１１２側へ流出する
ＡＷＭ１２０ｘ・１２１ｘをアンモニア吸収式冷凍シス
テム２００の吸収部分２１２におけるＡＷＭ２１２ｘに
合流し、ＡＷＭタービンシステム１００の低圧凝縮部分
１１２から流出するＡＷＭ１１２ｘをアンモニア吸収式
冷凍システム２００の吸収部分２１２から流出したＡＷ
Ｍ２１２ｙに合流し、さらに、アンモニア吸収式冷凍シ
ステム２００の吸収部分２１２から流出したＡＷＭ２１
２ｙをＡＷＭタービンシステム１００の低圧凝縮部分１
１２に流入するＡＷＭ１１２ｙに合流するようにした各
合流手段を設ける。
体とするタービンシステムとＡＷＭを吸収液とするアン
モニア吸収式冷凍システムとの組み合わせによる合理的
で高効率化した発電・冷凍システムを提供する。 【解決手段】 ＡＷＭタービンシステム１００の予熱部
分１２０・１２１から低圧凝縮部分１１２側へ流出する
ＡＷＭ１２０ｘ・１２１ｘをアンモニア吸収式冷凍シス
テム２００の吸収部分２１２におけるＡＷＭ２１２ｘに
合流し、ＡＷＭタービンシステム１００の低圧凝縮部分
１１２から流出するＡＷＭ１１２ｘをアンモニア吸収式
冷凍システム２００の吸収部分２１２から流出したＡＷ
Ｍ２１２ｙに合流し、さらに、アンモニア吸収式冷凍シ
ステム２００の吸収部分２１２から流出したＡＷＭ２１
２ｙをＡＷＭタービンシステム１００の低圧凝縮部分１
１２に流入するＡＷＭ１１２ｙに合流するようにした各
合流手段を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コージェネレー
ションシステムとして利用し得るようにしたアンモニア
・水混合媒体タービンシステムとアンモニア吸収式冷凍
システムとを組み合わせてハイブリッド化した発電・冷
凍システム、すなわち、アンモニア・水混合媒体を用い
た発電・冷凍システムに関するものであり、特に、アン
モニア・水混合媒体タービンシステムとアンモニア吸収
式冷凍システムとの間でアンモニア・水混合媒体を共有
させる構成により、システム全体としての動作効率を向
上させ得るようにした点を特徴とするものである。
ションシステムとして利用し得るようにしたアンモニア
・水混合媒体タービンシステムとアンモニア吸収式冷凍
システムとを組み合わせてハイブリッド化した発電・冷
凍システム、すなわち、アンモニア・水混合媒体を用い
た発電・冷凍システムに関するものであり、特に、アン
モニア・水混合媒体タービンシステムとアンモニア吸収
式冷凍システムとの間でアンモニア・水混合媒体を共有
させる構成により、システム全体としての動作効率を向
上させ得るようにした点を特徴とするものである。
【０００２】
【従来の技術】〔研究の経緯〕アンモニア・水混合媒体
タービンシステムに関する研究において、本願出願人お
よび発明者は、これまでに、エネルギーの有効利用を図
るべく、中・低温熱源からのエネルギー回収に有用な共
通技術の一つとして、低沸点媒体を作動流体とするター
ビンシステム（以下、ＬＴＳという）を対象に、主とし
てその力学的挙動の解明を意図する研究を展開してき
た。
タービンシステムに関する研究において、本願出願人お
よび発明者は、これまでに、エネルギーの有効利用を図
るべく、中・低温熱源からのエネルギー回収に有用な共
通技術の一つとして、低沸点媒体を作動流体とするター
ビンシステム（以下、ＬＴＳという）を対象に、主とし
てその力学的挙動の解明を意図する研究を展開してき
た。
【０００３】〔参考文献〕なお、この研究に関連する参
考文献としては、次のものがある。 ◆参考文献１：日本機械学会論文集、１９９４年、Ｂ
編、Ｎｏ．６０−５２７、２８２〜２８９頁、「スチー
ムタービンとＲ１１タービンよりなる直結型バイナリー
タービンシステムの力学的挙動に関する研究（第１報、
システムの動的特性に関する回路論的モデル）」
考文献としては、次のものがある。 ◆参考文献１：日本機械学会論文集、１９９４年、Ｂ
編、Ｎｏ．６０−５２７、２８２〜２８９頁、「スチー
ムタービンとＲ１１タービンよりなる直結型バイナリー
タービンシステムの力学的挙動に関する研究（第１報、
システムの動的特性に関する回路論的モデル）」
【０００４】◆参考文献２：日本機械学会論文集、１９
９８年、ＩＩＩ巻、Ｎｏ．９８−１、４３７〜４３８
頁、「直結型バイナリータービンシステムの力学的挙動
に関する研究（第９報，Ｒ１２３を用いたシステムの動
的特性）」 ◆参考文献３：日本エネルギー学会、１９９８年、第７
回日本エネルギー学会大会論文集、２２５〜２２８頁、
「混合媒体（Ｒ１３４ａ／Ｒ１２３）を用いた直結型バ
イナリータービンに関する研究」
９８年、ＩＩＩ巻、Ｎｏ．９８−１、４３７〜４３８
頁、「直結型バイナリータービンシステムの力学的挙動
に関する研究（第９報，Ｒ１２３を用いたシステムの動
的特性）」 ◆参考文献３：日本エネルギー学会、１９９８年、第７
回日本エネルギー学会大会論文集、２２５〜２２８頁、
「混合媒体（Ｒ１３４ａ／Ｒ１２３）を用いた直結型バ
イナリータービンに関する研究」
【０００５】◆参考文献４：九州大学大型計算機センタ
ー、１９９７年発行、「流体の熱物性値プログラム・パ
ッケージＰＲＯＰＡＴＨ」第１０巻、第２版、４５５〜
４６３頁、「ＰＲＯＰＡＴＨグループ」 ◆参考文献５：ＡＳＭＥ（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｓ）Ｐａｐｅｒ、１９８８年、Ｎｏ８８−ＧＴ
−１４０、「Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ３ＭＷ
Ｋａｌｉｎａ Ｃｙｃｌｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ
ｌ Ｐｌａｎｔ」 ◆参考文献６：中部電力研究資料、第８１号，１９８８
年１１月、８２〜８８頁、「アンモニア・水混合流体サ
イクルによる高効率発電システムの基礎研究」 ◆参考文献７：三菱重工技報、Ｖｏｌ．２９−３、１９
９２年５月、２１４〜２１９頁、「アンモニア・水混合
流体サイクル高効率発電システムの研究」
ー、１９９７年発行、「流体の熱物性値プログラム・パ
ッケージＰＲＯＰＡＴＨ」第１０巻、第２版、４５５〜
４６３頁、「ＰＲＯＰＡＴＨグループ」 ◆参考文献５：ＡＳＭＥ（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｓ）Ｐａｐｅｒ、１９８８年、Ｎｏ８８−ＧＴ
−１４０、「Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ３ＭＷ
Ｋａｌｉｎａ Ｃｙｃｌｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ
ｌ Ｐｌａｎｔ」 ◆参考文献６：中部電力研究資料、第８１号，１９８８
年１１月、８２〜８８頁、「アンモニア・水混合流体サ
イクルによる高効率発電システムの基礎研究」 ◆参考文献７：三菱重工技報、Ｖｏｌ．２９−３、１９
９２年５月、２１４〜２１９頁、「アンモニア・水混合
流体サイクル高効率発電システムの研究」
【０００６】◆参考文献８：「火力原子力発電」誌、１
９９４年２月号、６４〜７１頁、「アンモニア・水混合
流体サイクル発電試験結果」 ◆参考文献９：日本機械学会、第４回動力・エネルギー
技術シンポジウム論文集、１９９４年、８５〜９０頁、
「アムモニア−水混合物によるカリナ・サイクルの基本
特性」 ◆参考文献１０：早稲田大学理工学研究所報告、Ｎｏ．
８６、１９７９年、１〜１１９頁、「低沸点媒体タービ
ンシステム研究会」 ◆参考文献１１：日本機械学会編纂、１９８３年、丸善
発行、「流体の熱物性値集」
９９４年２月号、６４〜７１頁、「アンモニア・水混合
流体サイクル発電試験結果」 ◆参考文献９：日本機械学会、第４回動力・エネルギー
技術シンポジウム論文集、１９９４年、８５〜９０頁、
「アムモニア−水混合物によるカリナ・サイクルの基本
特性」 ◆参考文献１０：早稲田大学理工学研究所報告、Ｎｏ．
８６、１９７９年、１〜１１９頁、「低沸点媒体タービ
ンシステム研究会」 ◆参考文献１１：日本機械学会編纂、１９８３年、丸善
発行、「流体の熱物性値集」
【０００７】◆参考文献１２：日本冷凍協会発行、１９
８９年、「吸収冷凍機とヒートポンプ」、２３頁 ◆参考文献１３：日本冷凍協会発行、１９９３年、「冷
凍空調便覧 Ｉ」、２１７頁 ◆参考文献１４：日本エネルギー学会、第６回日本エネ
ルギー学会大会論文集、１９９７年、２１１〜２１４
頁、「混合媒体サイクルの運転動作点に関する調査」 ◆参考文献１５：日本機械学会論文集、１９９４年、Ｎ
ｏ．６０−５７８、２８２〜２８９頁、「スチームター
ビンとＲ１１タービンよりなる直結形バイナリータービ
ンシステムの力学的挙動に関する研究」
８９年、「吸収冷凍機とヒートポンプ」、２３頁 ◆参考文献１３：日本冷凍協会発行、１９９３年、「冷
凍空調便覧 Ｉ」、２１７頁 ◆参考文献１４：日本エネルギー学会、第６回日本エネ
ルギー学会大会論文集、１９９７年、２１１〜２１４
頁、「混合媒体サイクルの運転動作点に関する調査」 ◆参考文献１５：日本機械学会論文集、１９９４年、Ｎ
ｏ．６０−５７８、２８２〜２８９頁、「スチームター
ビンとＲ１１タービンよりなる直結形バイナリータービ
ンシステムの力学的挙動に関する研究」
【０００８】◆参考文献１６：日本エネルギー学会、１
９９７年、第６回日本エネルギー学会大会論文集、１９
９〜２０２頁、「Ｒ１２３を用いた直結形バイナリータ
ービンシステムに関する研究」 ◆参考文献１７：日本機械学会、１９９８年、第８回設
計工学・システム部門講演会論文集、Ｎｏ．９８−３
２、５２７〜５３０頁、「混合媒体（Ｒ１３４ａ／Ｒ１
２３）を用いた直結形バイナリータービンシステムの力
学的挙動とそのモデル化」 ◆参考文献１８：日本機械学会、１９９８年、第８回設
計工学・システム部門講演会論文集、Ｎｏ．９８−３
２、５２３〜５２６頁、「潜熱性熱源に対するアンモニ
ア・水混合媒体タービンについて」
９９７年、第６回日本エネルギー学会大会論文集、１９
９〜２０２頁、「Ｒ１２３を用いた直結形バイナリータ
ービンシステムに関する研究」 ◆参考文献１７：日本機械学会、１９９８年、第８回設
計工学・システム部門講演会論文集、Ｎｏ．９８−３
２、５２７〜５３０頁、「混合媒体（Ｒ１３４ａ／Ｒ１
２３）を用いた直結形バイナリータービンシステムの力
学的挙動とそのモデル化」 ◆参考文献１８：日本機械学会、１９９８年、第８回設
計工学・システム部門講演会論文集、Ｎｏ．９８−３
２、５２３〜５２６頁、「潜熱性熱源に対するアンモニ
ア・水混合媒体タービンについて」
【０００９】◆参考文献１９：特公平４−２７３６７号
「エネルギー発生方法」 ◆参考部分２０：日本冷凍機協会論文集、１９９４年、
ＶＯＬ．２１、Ｎｏ．２、１７７〜１８７頁、「大型ア
ンモニア低温吸収式冷凍設備の経済性評価」 ◆参考文献２１：日本冷凍機協会論文集、１９９１年、
８５〜８８頁、「低温大容量アンモニア吸収式冷凍プラ
ントの能力測定方法」
「エネルギー発生方法」 ◆参考部分２０：日本冷凍機協会論文集、１９９４年、
ＶＯＬ．２１、Ｎｏ．２、１７７〜１８７頁、「大型ア
ンモニア低温吸収式冷凍設備の経済性評価」 ◆参考文献２１：日本冷凍機協会論文集、１９９１年、
８５〜８８頁、「低温大容量アンモニア吸収式冷凍プラ
ントの能力測定方法」
【００１０】〔研究の内容〕ここに述べる研究の内容
は、主として、参考文献１４・１８にまとめられている
ものである。作動流体として用いる低沸点媒体として、
初期には、参考文献１のようなＣＦＣ−１１を、最近で
は、参考文献２のようなＨＣＦＣ−１２３、参考文献３
のようなＨＣＦＣ−１２３とＨＦＣ−１３４ａとの混合
媒体を取り上げ、一方、システム形態としてはスチーム
タービンとその排気を熱源とするＬＴＳを組み合わせる
バイナリタービンシステムを取り上げてきた。これら十
数年に及ぶ研究成果を踏まえて、新たにアドバンスト・
コージェネレーションシステム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃ
ｏ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）（以下、Ａ
ＣＧＳという）に関する研究を行った。
は、主として、参考文献１４・１８にまとめられている
ものである。作動流体として用いる低沸点媒体として、
初期には、参考文献１のようなＣＦＣ−１１を、最近で
は、参考文献２のようなＨＣＦＣ−１２３、参考文献３
のようなＨＣＦＣ−１２３とＨＦＣ−１３４ａとの混合
媒体を取り上げ、一方、システム形態としてはスチーム
タービンとその排気を熱源とするＬＴＳを組み合わせる
バイナリタービンシステムを取り上げてきた。これら十
数年に及ぶ研究成果を踏まえて、新たにアドバンスト・
コージェネレーションシステム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃ
ｏ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）（以下、Ａ
ＣＧＳという）に関する研究を行った。
【００１１】この研究におけるＡＣＧＳの全容について
は後述するが、本願発明者等は、そのボトミングサイク
ル、すなわち、熱力学的にみて最下位となる熱サイクル
の一主要部を担う、アンモニア・水混合媒体（以下、Ａ
ＷＭという）を作動流体とするタービンシステムの運転
動作については参考文献１４にまとめ、また、同システ
ムの出力特性については、サイクル論的視点から考察し
た結果、次のようなＡＣＧＳ構想にもとづくシステムの
構成を参考文献１８により提案した。
は後述するが、本願発明者等は、そのボトミングサイク
ル、すなわち、熱力学的にみて最下位となる熱サイクル
の一主要部を担う、アンモニア・水混合媒体（以下、Ａ
ＷＭという）を作動流体とするタービンシステムの運転
動作については参考文献１４にまとめ、また、同システ
ムの出力特性については、サイクル論的視点から考察し
た結果、次のようなＡＣＧＳ構想にもとづくシステムの
構成を参考文献１８により提案した。
【００１２】〔ＡＣＧＳ構想の概要〕このＡＣＧＳ構想
でのシステム全体の概念図を図１０に示す。図１０の構
成は、ガスタービン（Ａ）→同期発電機（Ｂ）による系
統、スチームタービン（Ｃ）→ＡＷＭタービン（Ｄ）→
誘導発電機（Ｅ）による系統、アンモニア吸収式冷凍機
（Ｆ）、氷蓄熱システム（Ｇ）、太陽光発電システム
（Ｈ）などによって構成されている。
でのシステム全体の概念図を図１０に示す。図１０の構
成は、ガスタービン（Ａ）→同期発電機（Ｂ）による系
統、スチームタービン（Ｃ）→ＡＷＭタービン（Ｄ）→
誘導発電機（Ｅ）による系統、アンモニア吸収式冷凍機
（Ｆ）、氷蓄熱システム（Ｇ）、太陽光発電システム
（Ｈ）などによって構成されている。
【００１３】そして、このＡＣＧＳの構成では、都市ガ
ス（Ｉ）を燃料としてガスタービン（Ａ）（３００００
［ｒｐｍ］／６９０［ｋＷ］）を駆動することにり、同
期発電機（Ｂ）（６．６［ｋＶ］／７４０［ｋＶＡ］）
から電力を得る。
ス（Ｉ）を燃料としてガスタービン（Ａ）（３００００
［ｒｐｍ］／６９０［ｋＷ］）を駆動することにり、同
期発電機（Ｂ）（６．６［ｋＶ］／７４０［ｋＶＡ］）
から電力を得る。
【００１４】また、ガスタービン（Ａ）の排気（５７７
［℃］／１８０［ｍ３／ｍｉｎ］）は排熱回収ボイラ
（Ｊ）に供給され、高圧水蒸気（Ｋ）（２［ＭＰａ］／
２．２［ｔ／ｈ］）を発生する。この高圧水蒸気（Ｋ）
はスチームタービン（Ｃ）（３０００［ｒｐｍ］／４５
［ｋＷ］）に供給され、それによって誘導発電機（Ｅ）
（４４０［Ｖ］／１３２［ｋＷ］）を駆動する。
［℃］／１８０［ｍ３／ｍｉｎ］）は排熱回収ボイラ
（Ｊ）に供給され、高圧水蒸気（Ｋ）（２［ＭＰａ］／
２．２［ｔ／ｈ］）を発生する。この高圧水蒸気（Ｋ）
はスチームタービン（Ｃ）（３０００［ｒｐｍ］／４５
［ｋＷ］）に供給され、それによって誘導発電機（Ｅ）
（４４０［Ｖ］／１３２［ｋＷ］）を駆動する。
【００１５】スチームタービン（Ｃ）の排気（０．６
［ＭＰａ］）は２つのボトミングサイクルに供給され
る。その１つのボトミングサイクルは、ＡＷＭを作動流
体とするタービンシステム、すなわち、ＡＷＭタービン
システム（Ｄ）の熱サイクルであり、このＡＷＭタービ
ンシステム（Ｄ）はスチームタービン（Ｃ）に直結した
誘導発電機（Ｅ）の両軸（Ｅ１・Ｅ２）のうちの他方の
軸（Ｅ２）に直結するように構成にしてある。
［ＭＰａ］）は２つのボトミングサイクルに供給され
る。その１つのボトミングサイクルは、ＡＷＭを作動流
体とするタービンシステム、すなわち、ＡＷＭタービン
システム（Ｄ）の熱サイクルであり、このＡＷＭタービ
ンシステム（Ｄ）はスチームタービン（Ｃ）に直結した
誘導発電機（Ｅ）の両軸（Ｅ１・Ｅ２）のうちの他方の
軸（Ｅ２）に直結するように構成にしてある。
【００１６】また、誘導発電機（Ｅ）の出力は、ガスタ
ービン（Ａ）に直結した同期発電機（Ｂ）と連系して利
用に供する。この連系には、太陽光発電システム（Ｈ）
（２０ｋＷ／４００［Ｖ］）からの出力もインバータ
（図示せず）を介して接続される。そして、これら３つ
の発電出力は独自の連系のもとに独立電源の形態を成
し、その上で商電系統（Ｍ・Ｎ）に連系されており、当
面は、ＡＣＧＳを設備する施設内、例えば、早稲田大学
の喜久井町キャンパス内で使用しない余剰電力（Ｍ）に
ついては電力会社、例えば、東京電力に売電する。
ービン（Ａ）に直結した同期発電機（Ｂ）と連系して利
用に供する。この連系には、太陽光発電システム（Ｈ）
（２０ｋＷ／４００［Ｖ］）からの出力もインバータ
（図示せず）を介して接続される。そして、これら３つ
の発電出力は独自の連系のもとに独立電源の形態を成
し、その上で商電系統（Ｍ・Ｎ）に連系されており、当
面は、ＡＣＧＳを設備する施設内、例えば、早稲田大学
の喜久井町キャンパス内で使用しない余剰電力（Ｍ）に
ついては電力会社、例えば、東京電力に売電する。
【００１７】他の１つのボトミングサイクルは、冷媒に
アンモニア、吸収剤に水を用いる冷凍サイクル、すなわ
ち、いわゆるアンモニア吸収式冷凍機（Ｆ）の熱サイク
ルであって、吸収作用を行うための作動流体、すなわ
ち、吸収液としてＡＷＭを用いることにより、−５
［℃］の冷熱（１００ＵＳＲＴ）を発生する。発生した
冷熱は、一部を氷蓄熱システム（Ｇ）に供給しながら、
昼間における別の所定の施設の冷房用冷熱、例えば、昼
間の喜久井町キャンパスの研究棟の冷房用冷熱として利
用するように構成し、夜間にはアンモニア吸収式冷凍機
（Ｆ）を停止させるため、その間の冷房用冷熱は氷蓄熱
システム（Ｇ）によって得るように構成する。
アンモニア、吸収剤に水を用いる冷凍サイクル、すなわ
ち、いわゆるアンモニア吸収式冷凍機（Ｆ）の熱サイク
ルであって、吸収作用を行うための作動流体、すなわ
ち、吸収液としてＡＷＭを用いることにより、−５
［℃］の冷熱（１００ＵＳＲＴ）を発生する。発生した
冷熱は、一部を氷蓄熱システム（Ｇ）に供給しながら、
昼間における別の所定の施設の冷房用冷熱、例えば、昼
間の喜久井町キャンパスの研究棟の冷房用冷熱として利
用するように構成し、夜間にはアンモニア吸収式冷凍機
（Ｆ）を停止させるため、その間の冷房用冷熱は氷蓄熱
システム（Ｇ）によって得るように構成する。
【００１８】上記の２つのＡＷＭサイクル、すなわち、
ＡＷＭタービンシステムにおけるＡＷＭが循環するサイ
クルと、アンモニア吸収式冷凍機（Ｆ）におけるＡＷＭ
が循環するサイクルとに対するスチームタービン（Ｃ）
からの水蒸気（Ｃ１）の供給は、ＡＷＭタービンシステ
ム（Ｄ）に対する水蒸気（Ｃ１１）と、アンモニア吸収
式冷凍機に対する水蒸気（Ｃ１２）との比率が、夏季に
は、ほぼ１：１にされ、また、冬季には、水蒸気（Ｃ
１）の大半がＡＷＭタービンシステム（Ｄ）に供給され
るとともに、残りの一部が暖房用に利用される。
ＡＷＭタービンシステムにおけるＡＷＭが循環するサイ
クルと、アンモニア吸収式冷凍機（Ｆ）におけるＡＷＭ
が循環するサイクルとに対するスチームタービン（Ｃ）
からの水蒸気（Ｃ１）の供給は、ＡＷＭタービンシステ
ム（Ｄ）に対する水蒸気（Ｃ１１）と、アンモニア吸収
式冷凍機に対する水蒸気（Ｃ１２）との比率が、夏季に
は、ほぼ１：１にされ、また、冬季には、水蒸気（Ｃ
１）の大半がＡＷＭタービンシステム（Ｄ）に供給され
るとともに、残りの一部が暖房用に利用される。
【００１９】なお、上述の２つのボトミングサイクル
を、いずれも、ＡＷＭを作動流体として構成したのは、
将来的には、ＡＷＭを共有させてハイブリッド化した新
たな発電・冷凍サイクルをもつＡＣＧＳとすることを一
連の研究の目標としたためである。
を、いずれも、ＡＷＭを作動流体として構成したのは、
将来的には、ＡＷＭを共有させてハイブリッド化した新
たな発電・冷凍サイクルをもつＡＣＧＳとすることを一
連の研究の目標としたためである。
【００２０】〔ＡＷＭタービンシステム〕ガスタービン
（Ａ）の排気ガスなどの顕熱性熱源に対しては、作動流
体にＡＷＭを用いるようにした図１１のＫａｌｉｎａ−
１型サイクル構成と、図１２のＫａｌｉｎａ−２型サイ
クル構成とに示すようなカリーナサイクルが理論的に有
効であることは、例えば、参考文献５などにより周知で
ある。
（Ａ）の排気ガスなどの顕熱性熱源に対しては、作動流
体にＡＷＭを用いるようにした図１１のＫａｌｉｎａ−
１型サイクル構成と、図１２のＫａｌｉｎａ−２型サイ
クル構成とに示すようなカリーナサイクルが理論的に有
効であることは、例えば、参考文献５などにより周知で
ある。
【００２１】なお、Ｋａｌｉｎａ−１型サイクル構成
と、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成との動作の内容
は、参考文献５〜７・参考文献１９により周知なので、
ここでは、その説明を省略する。
と、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成との動作の内容
は、参考文献５〜７・参考文献１９により周知なので、
ここでは、その説明を省略する。
【００２２】そして、ＡＷＭは、蒸発する際、図１３に
示すように非等温蒸発を行うため、向流型の熱交換器、
例えば、図１１の低圧凝縮器のように熱交換する各流体
を対向方向に流通するようにした熱交換器を用いて熱交
換を行う場合、熱源と作動流体との温度差を小さくで
き、水あるいはアンモニア単体を用いた場合よりも高い
熱回収を実現できることが知られている。
示すように非等温蒸発を行うため、向流型の熱交換器、
例えば、図１１の低圧凝縮器のように熱交換する各流体
を対向方向に流通するようにした熱交換器を用いて熱交
換を行う場合、熱源と作動流体との温度差を小さくで
き、水あるいはアンモニア単体を用いた場合よりも高い
熱回収を実現できることが知られている。
【００２３】これらのカリナーサイクルを、そのまま水
蒸気のような潜熱性熱源に対して用いた場合には、図１
４に示すように、顕熱性熱源の場合とは違い、ＡＷＭを
用いる有効性は低いことも知られている。
蒸気のような潜熱性熱源に対して用いた場合には、図１
４に示すように、顕熱性熱源の場合とは違い、ＡＷＭを
用いる有効性は低いことも知られている。
【００２４】そこで、本願発明者等は、ＡＣＧＳにおけ
るボトミングサイクルとしての機能と役割とを十分に留
意した図１５に示すようなＷ−ＭＴＳ型サイクル構成を
提案するとともに、次のような〔サイクル論的算定調
査〕により、主として、潜熱性熱源に対するＷ−ＭＴＳ
型サイクル構成の有効性を明らかにした。
るボトミングサイクルとしての機能と役割とを十分に留
意した図１５に示すようなＷ−ＭＴＳ型サイクル構成を
提案するとともに、次のような〔サイクル論的算定調
査〕により、主として、潜熱性熱源に対するＷ−ＭＴＳ
型サイクル構成の有効性を明らかにした。
【００２５】図１５のＷ−ＭＴＳ型サイクル構成におけ
る主要部分は、図２１のような参考文献１４における混
合媒体サイクルのフローと同様の構成になっており、回
収熱交換器（Ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒ）の部分は、参考
文献１４では再生器と言っている部分に相当するもので
ある。
る主要部分は、図２１のような参考文献１４における混
合媒体サイクルのフローと同様の構成になっており、回
収熱交換器（Ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒ）の部分は、参考
文献１４では再生器と言っている部分に相当するもので
ある。
【００２６】まず、図２１の混合媒体サイクルのフロー
における動作を説明すると、高圧凝縮器からのＡＷＭの
基準濃度の液が高圧ポンプによって蒸発器に圧送され、
蒸発器で全量が気化し、ＡＷＭタービンに流入する。Ａ
ＷＭタービンを出た蒸気は、回収熱交換器、すなわち、
再生器で予冷された後に、セパレータからのＡＷＭの低
濃度液で稀釈されてＡＷＭの中濃度の蒸気になり、低圧
凝縮器に流入する。
における動作を説明すると、高圧凝縮器からのＡＷＭの
基準濃度の液が高圧ポンプによって蒸発器に圧送され、
蒸発器で全量が気化し、ＡＷＭタービンに流入する。Ａ
ＷＭタービンを出た蒸気は、回収熱交換器、すなわち、
再生器で予冷された後に、セパレータからのＡＷＭの低
濃度液で稀釈されてＡＷＭの中濃度の蒸気になり、低圧
凝縮器に流入する。
【００２７】そして、ＡＷＭの中濃度の蒸気を低圧凝縮
器で凝縮して得られるＡＷＭの中濃度の液の一部は、回
収熱交換器、すなわち、再生器で予熱された後にセパレ
ータに流入して、ＡＷＭの高濃度蒸気と低濃度液とに分
離される。
器で凝縮して得られるＡＷＭの中濃度の液の一部は、回
収熱交換器、すなわち、再生器で予熱された後にセパレ
ータに流入して、ＡＷＭの高濃度蒸気と低濃度液とに分
離される。
【００２８】さらに、高濃度蒸気は高圧凝縮器・蒸発器
を経て再びＡＷＭタービンへ、また、前者の低濃度液は
減圧弁・低圧凝縮器・高圧凝縮器・蒸発器を経てＡＷＭ
タービンへという循環を繰り返す。
を経て再びＡＷＭタービンへ、また、前者の低濃度液は
減圧弁・低圧凝縮器・高圧凝縮器・蒸発器を経てＡＷＭ
タービンへという循環を繰り返す。
【００２９】図１５のＷ−ＭＴＳ型サイクルの構成で
は、図２１のセパレータがセパレータ１の部分になって
おり、さらに、高圧凝縮器と蒸発器との間に予熱器１・
予熱器２を、蒸発器とＡＷＭタービンとの間にセパレー
タ１を設けるとともに、セパレータ１・セパレータ２か
らのＡＷＭの液を予熱器１・予熱器２と各減圧弁（ｅ）
を通した後に低圧凝縮器に流入させるように変更してい
る。
は、図２１のセパレータがセパレータ１の部分になって
おり、さらに、高圧凝縮器と蒸発器との間に予熱器１・
予熱器２を、蒸発器とＡＷＭタービンとの間にセパレー
タ１を設けるとともに、セパレータ１・セパレータ２か
らのＡＷＭの液を予熱器１・予熱器２と各減圧弁（ｅ）
を通した後に低圧凝縮器に流入させるように変更してい
る。
【００３０】〔サイクル論的算定調査〕サイクル論的算
定調査として、上記の参考文献５により開示された上記
のＫａｌｉｎａ−１型サイクル構成と、Ｋａｌｉｎａ−
２型サイクル構成（地熱用）と、上記のＷ−ＭＴＳ型サ
イクル構成とに対して、各システムでの出力特性の算定
調査を行った。
定調査として、上記の参考文献５により開示された上記
のＫａｌｉｎａ−１型サイクル構成と、Ｋａｌｉｎａ−
２型サイクル構成（地熱用）と、上記のＷ−ＭＴＳ型サ
イクル構成とに対して、各システムでの出力特性の算定
調査を行った。
【００３１】この算定において仮定した条件は次のとお
りである。 （１）タービンでは等エントロピー変化とする。 （２）ポンプでは等エントロピー変化とする。 （３）減圧弁（ｅ）においては等エンタルピー変化とす
る。 （４）ピンチ点温度差、すなわち、各熱交換部分におけ
るＡＷＭにもとづく流体と他の流体との間における最小
の温度差は１０［Ｋ］とする。 （５）ＡＷＭは凝縮器出口（ｄ）において飽和液とす
る。 （６）配管、熱交換器などにおける圧力損失は無視す
る。 （７）セパレータにおいては乾き飽和蒸気と飽和液とに
完全に分離する。
りである。 （１）タービンでは等エントロピー変化とする。 （２）ポンプでは等エントロピー変化とする。 （３）減圧弁（ｅ）においては等エンタルピー変化とす
る。 （４）ピンチ点温度差、すなわち、各熱交換部分におけ
るＡＷＭにもとづく流体と他の流体との間における最小
の温度差は１０［Ｋ］とする。 （５）ＡＷＭは凝縮器出口（ｄ）において飽和液とす
る。 （６）配管、熱交換器などにおける圧力損失は無視す
る。 （７）セパレータにおいては乾き飽和蒸気と飽和液とに
完全に分離する。
【００３２】そして、この仮定にもとづき、図１９・図
２０に示すような顕熱性熱源と潜熱性熱源を対象に算定
を行った。なお、ＡＷＭの物性値は上記の参考文献４に
記載された内容を用いて導いている。
２０に示すような顕熱性熱源と潜熱性熱源を対象に算定
を行った。なお、ＡＷＭの物性値は上記の参考文献４に
記載された内容を用いて導いている。
【００３３】〔顕熱性熱源についての考察〕システム出
力を、［システム出力］＝［タービン出力］−［ポンプ
動力］として、算定した顕熱性熱源を用いた場合におけ
るシステム出力の算定結果を図１６に示す。この算定に
よって、Ｋａｌｉｎａ−１型サイクル構成とＷ−ＭＴＳ
型サイクル構成との各セパレータ入口（ａ）の温度と、
Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）とＷ−ＭＴ
Ｓ型サイクル構成との各タービン入口（ｂ）の圧力に
は、蒸発器入口（ｃ）の濃度をパラメータとするとき、
それぞれシステム出力が最大となる最適点が存在するこ
とを見出した。
力を、［システム出力］＝［タービン出力］−［ポンプ
動力］として、算定した顕熱性熱源を用いた場合におけ
るシステム出力の算定結果を図１６に示す。この算定に
よって、Ｋａｌｉｎａ−１型サイクル構成とＷ−ＭＴＳ
型サイクル構成との各セパレータ入口（ａ）の温度と、
Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）とＷ−ＭＴ
Ｓ型サイクル構成との各タービン入口（ｂ）の圧力に
は、蒸発器入口（ｃ）の濃度をパラメータとするとき、
それぞれシステム出力が最大となる最適点が存在するこ
とを見出した。
【００３４】そして、図１６は、蒸発器入口（ｃ）の濃
度とシステム出力の関係を示したものあり、図１６によ
れば、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成とＫａｌｉｎａ−１型
サイクル構成では、蒸発器入口（ｃ）の濃度０．６［ｋ
ｇ／ｋｇ］で最大値をとり、また、Ｋａｌｉｎａ−２型
サイクル構成（地熱用）では、蒸発器入口（ｃ）の濃度
が高いほどシステム出力が上がることがわかる。
度とシステム出力の関係を示したものあり、図１６によ
れば、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成とＫａｌｉｎａ−１型
サイクル構成では、蒸発器入口（ｃ）の濃度０．６［ｋ
ｇ／ｋｇ］で最大値をとり、また、Ｋａｌｉｎａ−２型
サイクル構成（地熱用）では、蒸発器入口（ｃ）の濃度
が高いほどシステム出力が上がることがわかる。
【００３５】また、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成では、Ｋ
ａｌｉｎａ−１型サイクル構成およびＫａｌｉｎａ−２
型サイクル構成（地熱用）に比べ、システム出力は同一
の濃度に対していずれも高く、濃度０．６［ｋｇ／ｋ
ｇ］では、Ｋａｌｉｎａ−１型サイクル構成に比べて約
１６％、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）に
比べて約２８％の向上が得られている。
ａｌｉｎａ−１型サイクル構成およびＫａｌｉｎａ−２
型サイクル構成（地熱用）に比べ、システム出力は同一
の濃度に対していずれも高く、濃度０．６［ｋｇ／ｋ
ｇ］では、Ｋａｌｉｎａ−１型サイクル構成に比べて約
１６％、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）に
比べて約２８％の向上が得られている。
【００３６】したがって、上記の参考文献１８で提案し
たＷ−ＭＴＳ型サイクル構成は、顕熱性熱源に対して、
上記の参考文献５によるＫａｌｉｎａ−１型サイクル構
成およびＫａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）よ
りもシステム効率において優位性があるといえる。
たＷ−ＭＴＳ型サイクル構成は、顕熱性熱源に対して、
上記の参考文献５によるＫａｌｉｎａ−１型サイクル構
成およびＫａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）よ
りもシステム効率において優位性があるといえる。
【００３７】〔潜熱性熱源についての考察〕潜熱性熱源
を用いた場合のシステム出力の算定結果を図１７に示
す。この場合にも、算定によってＫａｌｉｎａ−１型サ
イクル構成とＷ−ＭＴＳ型サイクル構成とのセパレータ
ー入口（ａ）の温度と、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構
成（地熱用）とＷ−ＭＴＳ型サイクル構成のタービン入
口（ｂ）の圧力とには、蒸発器入口（ｃ）の濃度をパラ
メータにとったときに、それぞれ、システム出力が最大
となる最適点が存在することを見出した。
を用いた場合のシステム出力の算定結果を図１７に示
す。この場合にも、算定によってＫａｌｉｎａ−１型サ
イクル構成とＷ−ＭＴＳ型サイクル構成とのセパレータ
ー入口（ａ）の温度と、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構
成（地熱用）とＷ−ＭＴＳ型サイクル構成のタービン入
口（ｂ）の圧力とには、蒸発器入口（ｃ）の濃度をパラ
メータにとったときに、それぞれ、システム出力が最大
となる最適点が存在することを見出した。
【００３８】そして、この算定結果をもとに、図１６と
同様に整理したものが図１７であり、図１７によれば、
Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成、Ｋａｌｉｎａ−１型サイク
ル構成、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）で
は、いずれも水単体、アンモニア単体に近い程システム
出力が向上していることがわかる。
同様に整理したものが図１７であり、図１７によれば、
Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成、Ｋａｌｉｎａ−１型サイク
ル構成、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）で
は、いずれも水単体、アンモニア単体に近い程システム
出力が向上していることがわかる。
【００３９】これは蒸発器での交換熱量が、図１４に示
すように、蒸発器入口（ｃ）の濃度においては、あまり
差異がなく、サイクル効率の傾向がそのままシステム出
力の傾向となるためである。
すように、蒸発器入口（ｃ）の濃度においては、あまり
差異がなく、サイクル効率の傾向がそのままシステム出
力の傾向となるためである。
【００４０】しかし、当然のことながら、蒸発器入口
（ｃ）の濃度が水単体に近づくにしたがい、タービン出
口（ｆ）の圧力は負圧となり、タービン出口（ｆ）での
体積流量の著しい増加をもたらす。一方、蒸発器入口
（ｃ）の濃度がアンモニア単体に近づくにしたがい、タ
ービン入口（ｂ）の圧力が著しく高圧になる。したがっ
て、各機器の設計、システムの運転等を留意すると、蒸
発器入口（ｃ）の濃度は０．４〜０．７［ｋｇ／ｋｇ］
とするのが妥当と考えられる。
（ｃ）の濃度が水単体に近づくにしたがい、タービン出
口（ｆ）の圧力は負圧となり、タービン出口（ｆ）での
体積流量の著しい増加をもたらす。一方、蒸発器入口
（ｃ）の濃度がアンモニア単体に近づくにしたがい、タ
ービン入口（ｂ）の圧力が著しく高圧になる。したがっ
て、各機器の設計、システムの運転等を留意すると、蒸
発器入口（ｃ）の濃度は０．４〜０．７［ｋｇ／ｋｇ］
とするのが妥当と考えられる。
【００４１】また、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成では、Ｋ
ａｌｉｎａ−１型サイクル構成よりも、そのシステム出
力が高く、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）
と比べても、若干ではあるがシステム出力が高い。さら
に、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成とＫａｌｉｎａ−２型サ
イクル構成（地熱用）とのタービン入口（ｂ）の圧力と
システム出力の関係を図１８に示す。図１８において、
同一の出力と濃度のもとでは、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構
成によればタービン入口（ｂ）の圧力を低くすることが
できることがわかる。
ａｌｉｎａ−１型サイクル構成よりも、そのシステム出
力が高く、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）
と比べても、若干ではあるがシステム出力が高い。さら
に、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成とＫａｌｉｎａ−２型サ
イクル構成（地熱用）とのタービン入口（ｂ）の圧力と
システム出力の関係を図１８に示す。図１８において、
同一の出力と濃度のもとでは、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構
成によればタービン入口（ｂ）の圧力を低くすることが
できることがわかる。
【００４２】したがって、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成
は、潜熱性熱源の場合においても、従来のＫａｌｉｎａ
−１型サイクル構成およびＫａｌｉｎａ−２型サイクル
構成（地熱用）よりも、システム効率において優位性が
あるといえる。
は、潜熱性熱源の場合においても、従来のＫａｌｉｎａ
−１型サイクル構成およびＫａｌｉｎａ−２型サイクル
構成（地熱用）よりも、システム効率において優位性が
あるといえる。
【００４３】ここで、図１３・図１４における２次媒体
とは、図１１・図１２・図１５の各蒸発器に与えられる
水蒸気（ｇ）を１次媒体としたときには、図１１・図１
２・図１５の構成におけるＡＷＭの循環系全体を指すも
のであることは言うまでもない。
とは、図１１・図１２・図１５の各蒸発器に与えられる
水蒸気（ｇ）を１次媒体としたときには、図１１・図１
２・図１５の構成におけるＡＷＭの循環系全体を指すも
のであることは言うまでもない。
【００４４】上記の結果から、アンモニア・水混合媒体
を用いたＫａｌｉｎａ−１型サイクル構成と、Ｋａｌｉ
ｎａ−２型サイクル構成（地熱用）と、Ｗ−ＭＴＳ型サ
イクル構成について、主としてシステム出力の算定を行
った範囲では、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成の方が、顕熱
性熱源のみならず、潜熱性熱源に対しても高い優位性を
もつわけである。
を用いたＫａｌｉｎａ−１型サイクル構成と、Ｋａｌｉ
ｎａ−２型サイクル構成（地熱用）と、Ｗ−ＭＴＳ型サ
イクル構成について、主としてシステム出力の算定を行
った範囲では、Ｗ−ＭＴＳ型サイクル構成の方が、顕熱
性熱源のみならず、潜熱性熱源に対しても高い優位性を
もつわけである。
【００４５】つまり、顕熱性熱源を用いた場合には、Ｋ
ａｌｉｎａ−１型サイクル構成とＫａｌｉｎａ−２型サ
イクル構成（地熱用）とに比較して、Ｗ−ＭＴＳ型サイ
クル構成のシステム出力では約１６％、約２８％向上さ
れ、また、潜熱性熱源を用いた場合には、Ｋａｌｉｎａ
−１型サイクル構成と比較して約２８％向上されるとと
もに、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）と比
較した場合には、同一の出力と濃度においてタービン入
口（ｂ）の圧力を低く抑えうるなど、Ｗ−ＭＴＳ型サイ
クル構成の方が優れている。
ａｌｉｎａ−１型サイクル構成とＫａｌｉｎａ−２型サ
イクル構成（地熱用）とに比較して、Ｗ−ＭＴＳ型サイ
クル構成のシステム出力では約１６％、約２８％向上さ
れ、また、潜熱性熱源を用いた場合には、Ｋａｌｉｎａ
−１型サイクル構成と比較して約２８％向上されるとと
もに、Ｋａｌｉｎａ−２型サイクル構成（地熱用）と比
較した場合には、同一の出力と濃度においてタービン入
口（ｂ）の圧力を低く抑えうるなど、Ｗ−ＭＴＳ型サイ
クル構成の方が優れている。
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
て、ＡＷＭタービンシステムにおけるＡＷＭを循環する
サイクルと、アンモニア吸収式冷凍機におけるＡＷＭを
循環するサイクルとによる２つのボトミングサイクル
を、作動流体とするＡＷＭを共有して、ＡＣＧＳの一助
とするハイブリッド化した構成を得るには、ＡＷＭター
ビンシステムの如何なる部分におけるＡＷＭの流動と、
アンモニア吸収式冷凍機の如何なる部分におけるＡＷＭ
の流動とを連携づければ、最も効率のよいコージェネレ
ーションシステム（Ｃｏ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙ
ｓｔｅｍ）（以下、ＣＧＳという）を提供し得るかとい
う課題がある。
て、ＡＷＭタービンシステムにおけるＡＷＭを循環する
サイクルと、アンモニア吸収式冷凍機におけるＡＷＭを
循環するサイクルとによる２つのボトミングサイクル
を、作動流体とするＡＷＭを共有して、ＡＣＧＳの一助
とするハイブリッド化した構成を得るには、ＡＷＭター
ビンシステムの如何なる部分におけるＡＷＭの流動と、
アンモニア吸収式冷凍機の如何なる部分におけるＡＷＭ
の流動とを連携づければ、最も効率のよいコージェネレ
ーションシステム（Ｃｏ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙ
ｓｔｅｍ）（以下、ＣＧＳという）を提供し得るかとい
う課題がある。
【００４７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述のよう
なアンモニア・水混合媒体、すなわち、ＡＷＭを作動流
体とするタービンシステム、すなわち、ＡＷＭタービン
システムと、同様のＡＷＭを吸収液とするアンモニア吸
収式冷凍システムとを組み合わてハイブリッド化した発
電・冷凍システムにおいて、ＡＷＭタービンシステムの
予熱部分から低圧凝縮部分側へ流出するＡＷＭをアンモ
ニア吸収式冷凍システムの吸収部分におけるＡＷＭに合
流し、また、ＡＷＭタービンシステムの低圧凝縮部分か
ら流出するＡＷＭをアンモニア吸収式冷凍システムの吸
収部分から流出したＡＷＭに合流し、さらに、アンモニ
ア吸収式冷凍システムの吸収部分から流出したＡＷＭを
ＡＷＭタービンシステムの低圧凝縮部分に流入するＡＷ
Ｍに合流するようにした各合流手段を設けることによ
り、システム効率の向上を可能にして、上述の課題を解
決し得るようにしたものである。
なアンモニア・水混合媒体、すなわち、ＡＷＭを作動流
体とするタービンシステム、すなわち、ＡＷＭタービン
システムと、同様のＡＷＭを吸収液とするアンモニア吸
収式冷凍システムとを組み合わてハイブリッド化した発
電・冷凍システムにおいて、ＡＷＭタービンシステムの
予熱部分から低圧凝縮部分側へ流出するＡＷＭをアンモ
ニア吸収式冷凍システムの吸収部分におけるＡＷＭに合
流し、また、ＡＷＭタービンシステムの低圧凝縮部分か
ら流出するＡＷＭをアンモニア吸収式冷凍システムの吸
収部分から流出したＡＷＭに合流し、さらに、アンモニ
ア吸収式冷凍システムの吸収部分から流出したＡＷＭを
ＡＷＭタービンシステムの低圧凝縮部分に流入するＡＷ
Ｍに合流するようにした各合流手段を設けることによ
り、システム効率の向上を可能にして、上述の課題を解
決し得るようにしたものである。
【００４８】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態として、上
記の従来技術におけるＡＷＭタービンとアンモニア吸収
式冷凍機との組み合わせ構成、すなわち、ハイブリッド
システムに、この発明を適用した実施例を説明する。
記の従来技術におけるＡＷＭタービンとアンモニア吸収
式冷凍機との組み合わせ構成、すなわち、ハイブリッド
システムに、この発明を適用した実施例を説明する。
【００４９】
【実施例】以下、図１〜図９により実施例を説明する。
ここで、図１のＡＷＭハイブリッドシステム５００にお
けるＡＷＭタービンシステム１００の部分は図２のＡＷ
Ｍタービンシステム１００と同一の構成、また、アンモ
ニア吸収式冷凍システム２００の部分は図３のアンモニ
ア吸収式冷凍システム２００と同一の構成をもつ部分で
あり、さらに、図２のＡＷＭタービンシステム１００の
部分は、上記の従来技術における図１５のＷ−ＭＴＳ型
サイクル構成のタービンを図１０のＡＷＭタービンシス
テム（Ｄ）として、図１０の誘導発電機（Ｅ）を連結し
た構成に相当するものである。
ここで、図１のＡＷＭハイブリッドシステム５００にお
けるＡＷＭタービンシステム１００の部分は図２のＡＷ
Ｍタービンシステム１００と同一の構成、また、アンモ
ニア吸収式冷凍システム２００の部分は図３のアンモニ
ア吸収式冷凍システム２００と同一の構成をもつ部分で
あり、さらに、図２のＡＷＭタービンシステム１００の
部分は、上記の従来技術における図１５のＷ−ＭＴＳ型
サイクル構成のタービンを図１０のＡＷＭタービンシス
テム（Ｄ）として、図１０の誘導発電機（Ｅ）を連結し
た構成に相当するものである。
【００５０】そして、図３のアンモニア吸収式冷凍シス
テム２００における主要部分の構成は、同図の構成から
明らかなように、参考文献２０・２１におけるアンモニ
ア吸収式冷凍設備の構成と同様の構成になっているの
で、その動作を参考文献２０・２１の記載にもとづいて
説明すると、発生器２１５で蒸発したアンモニア蒸気
は、吸収器２１２で稀溶液に吸収されて、アンモニア濃
溶液になる。
テム２００における主要部分の構成は、同図の構成から
明らかなように、参考文献２０・２１におけるアンモニ
ア吸収式冷凍設備の構成と同様の構成になっているの
で、その動作を参考文献２０・２１の記載にもとづいて
説明すると、発生器２１５で蒸発したアンモニア蒸気
は、吸収器２１２で稀溶液に吸収されて、アンモニア濃
溶液になる。
【００５１】このアンモニア濃溶液は、溶液ポンプ２１
３により高圧の発生器２１５に送られる。アンモニア濃
溶液は発生器２１５で加熱され、アンモニアと水の混合
蒸気が発生する。このＡＷＭの蒸気は精溜塔２１１で高
純度のアンモニア蒸気になり、その後、凝縮器で液化さ
れる。液化されたアンモニアは蒸発器で再び蒸発する。
発生器で生じた稀溶液は、溶液熱交換器で濃溶液により
冷却されて吸収器に入り、再びアンモニア蒸気を吸収す
るという循環動作を行う。なお、上記の説明における蒸
気・稀溶液・濃溶液・混合蒸気などは、図３のアンモニ
ア吸収式冷凍システム２００では、ＡＷＭでの蒸気・稀
溶液・濃溶液・混合蒸気などに相当することは言うまで
もない。また、図３の構成におけるサブクーラ（Ｓｕｂ
ｃｏｏｌｅｒ）の部分は、参考文献２０・２１では冷
媒過冷却器と言っている部分に相当するものである。
３により高圧の発生器２１５に送られる。アンモニア濃
溶液は発生器２１５で加熱され、アンモニアと水の混合
蒸気が発生する。このＡＷＭの蒸気は精溜塔２１１で高
純度のアンモニア蒸気になり、その後、凝縮器で液化さ
れる。液化されたアンモニアは蒸発器で再び蒸発する。
発生器で生じた稀溶液は、溶液熱交換器で濃溶液により
冷却されて吸収器に入り、再びアンモニア蒸気を吸収す
るという循環動作を行う。なお、上記の説明における蒸
気・稀溶液・濃溶液・混合蒸気などは、図３のアンモニ
ア吸収式冷凍システム２００では、ＡＷＭでの蒸気・稀
溶液・濃溶液・混合蒸気などに相当することは言うまで
もない。また、図３の構成におけるサブクーラ（Ｓｕｂ
ｃｏｏｌｅｒ）の部分は、参考文献２０・２１では冷
媒過冷却器と言っている部分に相当するものである。
【００５２】〔ハイブリッドシステムの概要〕図１のＡ
ＷＭハイブリッドシステム５００におけるＡＷＭタービ
ンシステム１００とアンモニア吸収式冷凍システム２０
０とのハイブリッド化は、ハイブリッドシステムの構成
単位となる両システムが個々に当該システムとして有効
であるものとし、これら両システムは、いずれも単独シ
ステムとしての実用運転に供し得ることを前提にして構
成したものであり、図２のＡＷＭタービンシステム１０
０と、図３のアンモニア吸収式冷凍システム２００とに
おける●印の箇所をハイブリッド化のための分流点と
し、×印の箇所をハイブリッド化のための合流点として
いるものである。
ＷＭハイブリッドシステム５００におけるＡＷＭタービ
ンシステム１００とアンモニア吸収式冷凍システム２０
０とのハイブリッド化は、ハイブリッドシステムの構成
単位となる両システムが個々に当該システムとして有効
であるものとし、これら両システムは、いずれも単独シ
ステムとしての実用運転に供し得ることを前提にして構
成したものであり、図２のＡＷＭタービンシステム１０
０と、図３のアンモニア吸収式冷凍システム２００とに
おける●印の箇所をハイブリッド化のための分流点と
し、×印の箇所をハイブリッド化のための合流点として
いるものである。
【００５３】そして、このハイブリッド化により、ＡＷ
Ｍハイブリッドシステム５００を発電機能と冷凍機能と
備えるＣＧＳとして構成したものであって、図１に示す
ように、ＡＷＭタービンシステム１００からアンモニア
吸収式冷凍システム２００へのＡＷＭの流れを、流路１
０１・１０２・１０３による３系統の合流によって行う
とともに、アンモニア吸収式冷凍システム２００からＡ
ＷＭタービンシステム１００へのＡＷＭの流れを流路２
０１による１系統の合流によって行うことにより、これ
ら両システムにおけるボトミングサイクルのハイブリッ
ド化を実現しているものである。
Ｍハイブリッドシステム５００を発電機能と冷凍機能と
備えるＣＧＳとして構成したものであって、図１に示す
ように、ＡＷＭタービンシステム１００からアンモニア
吸収式冷凍システム２００へのＡＷＭの流れを、流路１
０１・１０２・１０３による３系統の合流によって行う
とともに、アンモニア吸収式冷凍システム２００からＡ
ＷＭタービンシステム１００へのＡＷＭの流れを流路２
０１による１系統の合流によって行うことにより、これ
ら両システムにおけるボトミングサイクルのハイブリッ
ド化を実現しているものである。
【００５４】つまり、これらの分流と合流とは、主とし
て、ＡＷＭタービンシステム１００に対してはタービン
１１１の出口（ｆ）側に対するＡＷＭの低濃度溶液の供
給を行い、アンモニア吸収式冷凍システム２００に対し
ては精溜塔２１１に対するＡＷＭの高濃度溶液の供給を
行うことによって、両システムの能力向上を図ることを
基本概念としているものである。
て、ＡＷＭタービンシステム１００に対してはタービン
１１１の出口（ｆ）側に対するＡＷＭの低濃度溶液の供
給を行い、アンモニア吸収式冷凍システム２００に対し
ては精溜塔２１１に対するＡＷＭの高濃度溶液の供給を
行うことによって、両システムの能力向上を図ることを
基本概念としているものである。
【００５５】そして、概括的には、上述のようなアンモ
ニア・水混合媒体、すなわち、ＡＷＭを作動流体とする
タービンシステム、すなわち、ＡＷＭタービンシステム
１００と、同様のＡＷＭを吸収液とするアンモニア吸収
式冷凍システム２００とを組み合わてハイブリッド化し
た発電・冷凍システム、すなわち、ＡＷＭハイブリッド
システム５００において、ＡＷＭタービンシステム１０
０の予熱部分、例えば、予熱器１２０・１２１から低圧
凝縮部分、例えば、低圧凝縮器１１２側へ流出するＡＷ
Ｍ１２０ｘ・１２１ｘをアンモニア吸収式冷凍システム
２００の吸収部分、例えば、吸収器２１２におけるＡＷ
Ｍ２１２ｘに合流し、また、ＡＷＭタービンシステム１
００の低圧凝縮部分、例えば、低圧凝縮器１１２から流
出するＡＷＭ１１２ｘをアンモニア吸収式冷凍システム
２００の吸収部分、例えば、吸収器２１２から流出した
ＡＷＭ２１２ｙに合流し、さらに、アンモニア吸収式冷
凍システム２００の吸収部分、例えば、吸収器２１２か
ら流出したＡＷＭ２１２ｙをＡＷＭタービンシステム１
００の低圧凝縮部分、例えば、低圧凝縮器１１２に流入
するＡＷＭ１１２ｙに合流するようにした各合流手段を
設けたことを特徴とした構成を有するものである。
ニア・水混合媒体、すなわち、ＡＷＭを作動流体とする
タービンシステム、すなわち、ＡＷＭタービンシステム
１００と、同様のＡＷＭを吸収液とするアンモニア吸収
式冷凍システム２００とを組み合わてハイブリッド化し
た発電・冷凍システム、すなわち、ＡＷＭハイブリッド
システム５００において、ＡＷＭタービンシステム１０
０の予熱部分、例えば、予熱器１２０・１２１から低圧
凝縮部分、例えば、低圧凝縮器１１２側へ流出するＡＷ
Ｍ１２０ｘ・１２１ｘをアンモニア吸収式冷凍システム
２００の吸収部分、例えば、吸収器２１２におけるＡＷ
Ｍ２１２ｘに合流し、また、ＡＷＭタービンシステム１
００の低圧凝縮部分、例えば、低圧凝縮器１１２から流
出するＡＷＭ１１２ｘをアンモニア吸収式冷凍システム
２００の吸収部分、例えば、吸収器２１２から流出した
ＡＷＭ２１２ｙに合流し、さらに、アンモニア吸収式冷
凍システム２００の吸収部分、例えば、吸収器２１２か
ら流出したＡＷＭ２１２ｙをＡＷＭタービンシステム１
００の低圧凝縮部分、例えば、低圧凝縮器１１２に流入
するＡＷＭ１１２ｙに合流するようにした各合流手段を
設けたことを特徴とした構成を有するものである。
【００５６】〔算定調査〕ここで、単位システムとして
のＡＷＭタービンシステム１００とアンモニア吸収式冷
凍システム２００を、それぞれ単独運転する場合と、ハ
イブリッド化したＡＷＭハイブリッドシステム５００と
して運転する場合とについて、出力特性の比較を行うこ
とにより、ハイブリッド化の有効性を確認する。
のＡＷＭタービンシステム１００とアンモニア吸収式冷
凍システム２００を、それぞれ単独運転する場合と、ハ
イブリッド化したＡＷＭハイブリッドシステム５００と
して運転する場合とについて、出力特性の比較を行うこ
とにより、ハイブリッド化の有効性を確認する。
【００５７】この確認は、次のような算定調査により行
ったものであり、ハイブリッド化の度合いは、アンモニ
ア吸収式冷凍システム２００の吸収器２１２から流出す
るＡＷＭの全溶液流量と、ＡＷＭタービンシステム１０
０の低圧凝縮器１１２へ分流するＡＷＭの溶液流量の比
で定義する流量比（Ｒｈ）によって表し、また、ＡＷＭ
タービンシステム１００の出力の評価は、タービン１１
１の出力からポンプ動力、すなわち、低圧ポンプ１１３
と高圧ポンプ１１４に要する動力を除いたシステム出力
（ＷＴ）によって行ったものである。
ったものであり、ハイブリッド化の度合いは、アンモニ
ア吸収式冷凍システム２００の吸収器２１２から流出す
るＡＷＭの全溶液流量と、ＡＷＭタービンシステム１０
０の低圧凝縮器１１２へ分流するＡＷＭの溶液流量の比
で定義する流量比（Ｒｈ）によって表し、また、ＡＷＭ
タービンシステム１００の出力の評価は、タービン１１
１の出力からポンプ動力、すなわち、低圧ポンプ１１３
と高圧ポンプ１１４に要する動力を除いたシステム出力
（ＷＴ）によって行ったものである。
【００５８】そして、算定時の主たる仮定は、次のよう
になっている。 （１）タービン１１１の有効効率は４０％とする。 （２）アンモニア吸収式冷凍システム２００の能力は１
００ＵＳＲＴ（一定）とする。 （３）ポンプ１１３・１１４・２１３の前後では等エン
トロピー変化を行うものとする。 （４）減圧弁１１・１１６・２１４の前後では等エンタ
ルピー変化を行うものとする。 （５）配管、熱交換器等での熱・圧力損失はないものと
する。 （６）セパレータ１１７・１１８では乾き飽和蒸気と飽
和液とに分離する。 （７）供給水蒸気（ｇ）（０．７［ＭＰａ］／２．２
［ｔ／ｈ］）は乾き飽和蒸気とする。 （８）冷却水入口（ｎ）の温度は３２［℃］とする。 （９）ブライン出口（ｒ）の温度は−５［℃］とする。
になっている。 （１）タービン１１１の有効効率は４０％とする。 （２）アンモニア吸収式冷凍システム２００の能力は１
００ＵＳＲＴ（一定）とする。 （３）ポンプ１１３・１１４・２１３の前後では等エン
トロピー変化を行うものとする。 （４）減圧弁１１・１１６・２１４の前後では等エンタ
ルピー変化を行うものとする。 （５）配管、熱交換器等での熱・圧力損失はないものと
する。 （６）セパレータ１１７・１１８では乾き飽和蒸気と飽
和液とに分離する。 （７）供給水蒸気（ｇ）（０．７［ＭＰａ］／２．２
［ｔ／ｈ］）は乾き飽和蒸気とする。 （８）冷却水入口（ｎ）の温度は３２［℃］とする。 （９）ブライン出口（ｒ）の温度は−５［℃］とする。
【００５９】なお、各熱交換部分におけるピンチ点温度
差Δθｐ、すなわち、各熱交換部分におけるＡＷＭにも
とづく流体と他の流体との間における最小の温度差は個
々に異なるものとし、実用に則して定めている。そし
て、算定結果を図４〜図９に示す。
差Δθｐ、すなわち、各熱交換部分におけるＡＷＭにも
とづく流体と他の流体との間における最小の温度差は個
々に異なるものとし、実用に則して定めている。そし
て、算定結果を図４〜図９に示す。
【００６０】〔ＡＷＭハイブリッドシステムの評価〕図
４は上記の算定結果における流量比（Ｒｈ）＝０．５ま
での運転が可能であって、その範囲では、流量比
（Ｒｈ）の増加が、ＡＷＭタービンシステム１００のシ
ステム効率と、アンモニア吸収式冷凍システム２００の
成績係数（Ｃｏｆｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏ
ｒｍａｎｃｅ）（以下、ＣＯＰという）との両方の向上
に有効であることがわかる。
４は上記の算定結果における流量比（Ｒｈ）＝０．５ま
での運転が可能であって、その範囲では、流量比
（Ｒｈ）の増加が、ＡＷＭタービンシステム１００のシ
ステム効率と、アンモニア吸収式冷凍システム２００の
成績係数（Ｃｏｆｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏ
ｒｍａｎｃｅ）（以下、ＣＯＰという）との両方の向上
に有効であることがわかる。
【００６１】つまり、ＡＷＭタービンシステム１００と
アンモニア吸収式冷凍システム２００とを別個の２つの
単位システムとして単独で運転する場合と比較すると、
システム出力で４．２％、ＣＯＰで６．７％の向上が得
られるので、ハイブリッド化の意義が十分認められるこ
とになる。
アンモニア吸収式冷凍システム２００とを別個の２つの
単位システムとして単独で運転する場合と比較すると、
システム出力で４．２％、ＣＯＰで６．７％の向上が得
られるので、ハイブリッド化の意義が十分認められるこ
とになる。
【００６２】また、流量比（Ｒｈ）＝０．５以上では、
ＡＷＭタービンシステム１００において、タービン１１
１の出口（ｆ）側へのＡＷＭの低濃度溶液の供給が著し
く損なわれ、例えば、一部の管路で逆流するなどの不都
合が生ずるので、動作点として採用し難いことになる。
ＡＷＭタービンシステム１００において、タービン１１
１の出口（ｆ）側へのＡＷＭの低濃度溶液の供給が著し
く損なわれ、例えば、一部の管路で逆流するなどの不都
合が生ずるので、動作点として採用し難いことになる。
【００６３】これらのことは、図５における算定結果に
よって、さらに、明らかである。つまり、図５は、流量
比（Ｒｈ）の変化にもとづく、ＡＷＭタービンシステム
１００における蒸発器１１９のピンチ点温度差Δθｐ＝
１０［Ｋ］に対する熱交換量ＱＴＥと、アンモニア吸収
式冷凍システム２００における発生器２１５のピンチ点
温度差Δθｐ＝１０［Ｋ］に対する交換熱量ＱＲＤとの
関係を示しており、図５によれば、ハイブリッド化によ
って発生器２１５への供給する水蒸気（ｇ）の量は減少
するので、アンモニア吸収式冷凍システム２００に対す
る水蒸気（ｇ）をその量だけ削減することができ、その
削減分をＡＷＭタービンシステム１００に供給すること
が可能になり、これによって、ＡＷＭタービンシステム
１００のシステム効率と、アンモニア吸収式冷凍システ
ム２００のＣＯＰとの両方の向上が同時に可能になるわ
けである。
よって、さらに、明らかである。つまり、図５は、流量
比（Ｒｈ）の変化にもとづく、ＡＷＭタービンシステム
１００における蒸発器１１９のピンチ点温度差Δθｐ＝
１０［Ｋ］に対する熱交換量ＱＴＥと、アンモニア吸収
式冷凍システム２００における発生器２１５のピンチ点
温度差Δθｐ＝１０［Ｋ］に対する交換熱量ＱＲＤとの
関係を示しており、図５によれば、ハイブリッド化によ
って発生器２１５への供給する水蒸気（ｇ）の量は減少
するので、アンモニア吸収式冷凍システム２００に対す
る水蒸気（ｇ）をその量だけ削減することができ、その
削減分をＡＷＭタービンシステム１００に供給すること
が可能になり、これによって、ＡＷＭタービンシステム
１００のシステム効率と、アンモニア吸収式冷凍システ
ム２００のＣＯＰとの両方の向上が同時に可能になるわ
けである。
【００６４】次に、ＡＷＭの熱的諸元の動作を判断する
ために、アンモニア冷凍システム２００中におけるＡＷ
Ｍのアンモニア蒸発温度θＲＥを対象として、システム
出力との関係に対する算定結果を図６に、ＣＯＰとの関
係に対する算定結果を図７に、また、交換熱量ＱＴＥと
の関係に対する算定結果を図８に、熱交換料ＱＲＤとの
関係に対する算定結果を図９に示す。
ために、アンモニア冷凍システム２００中におけるＡＷ
Ｍのアンモニア蒸発温度θＲＥを対象として、システム
出力との関係に対する算定結果を図６に、ＣＯＰとの関
係に対する算定結果を図７に、また、交換熱量ＱＴＥと
の関係に対する算定結果を図８に、熱交換料ＱＲＤとの
関係に対する算定結果を図９に示す。
【００６５】これら図６〜図９よれば、蒸発温度θＲＥ
の上昇がシステム出力及びＣＯＰの向上をもたらすこと
がわかる。しかし、上述のように、蒸発温度θＲＥの上
昇に伴い、両方のシステムの運転に対する有効な動作点
の範囲が縮小することに留意を要する。
の上昇がシステム出力及びＣＯＰの向上をもたらすこと
がわかる。しかし、上述のように、蒸発温度θＲＥの上
昇に伴い、両方のシステムの運転に対する有効な動作点
の範囲が縮小することに留意を要する。
【００６６】以上の算定結果から、ＡＷＭハイブリッド
システム５００では、両方のシステムの運転に対する有
効な動作点の範囲が狭くなる点を除けば、図４〜図９の
算定結果のようにパラメータとなる多くの要素が、ＡＷ
Ｍタービンシステム１００とアンモニア吸収式冷凍シス
テム２００とに相乗的に作用するので、全システム、す
なわち、ＡＷＭハイブリッドシステム５００の有効性の
向上に結びつくことになるわけである。
システム５００では、両方のシステムの運転に対する有
効な動作点の範囲が狭くなる点を除けば、図４〜図９の
算定結果のようにパラメータとなる多くの要素が、ＡＷ
Ｍタービンシステム１００とアンモニア吸収式冷凍シス
テム２００とに相乗的に作用するので、全システム、す
なわち、ＡＷＭハイブリッドシステム５００の有効性の
向上に結びつくことになるわけである。
【００６７】
【発明の効果】この発明によれば、以上のように、ＣＧ
Ｓ、すなわち、コージェネレーションシステムのボトミ
ングサイクルを構成するＡＷＭタービンシステムとアン
モニア吸収式冷凍システムとにおいて、作動流体とする
ＡＷＭを共有するようにした発電・冷凍システムによれ
ば、コージェネレーションシステム全体として動作効率
を向上させた構成を提供することができるなどの特長が
ある。
Ｓ、すなわち、コージェネレーションシステムのボトミ
ングサイクルを構成するＡＷＭタービンシステムとアン
モニア吸収式冷凍システムとにおいて、作動流体とする
ＡＷＭを共有するようにした発電・冷凍システムによれ
ば、コージェネレーションシステム全体として動作効率
を向上させた構成を提供することができるなどの特長が
ある。
図面中、図１〜図９はこの発明の実施例を、図１０〜図
２１は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりであ
る。
２１は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりであ
る。
【図１】全体ブロック構成図
【図２】要部ブロック構成図
【図３】要部ブロック構成図
【図４】要部動作特性図
【図５】要部動作特性図
【図６】要部動作特性図
【図７】要部動作特性図
【図８】要部動作特性図
【図９】要部動作特性図
【図１０】全体ブロック構成図
【図１１】要部ブロック構成図
【図１２】要部ブロック構成図
【図１３】要部動作特性図
【図１４】要部動作特性図
【図１５】要部ブロック構成図
【図１６】要部動作特性図
【図１７】要部動作特性図
【図１８】要部動作特性図
【図１９】要部動作条件図
【図２０】要部動作条件図
【図２１】要部ブロック構成図
１００ ＡＷＭタービンシステム １０１ 流路 １０２ 流路 １０３ 流路 １１２ 低圧凝縮器 １１２ｘ ＡＷＭ １１２ｙ ＡＷＭ １１３ 低圧ポンプ １１４ 高圧ポンプ １１９ 蒸発器 １２０ 予熱器 １２０ｘ ＡＷＭ １２１ 予熱器 １２１ｘ ＡＷＭ １１１ ＡＷＭタービン ２００ アンモニア吸収式冷凍システム ２０１ 流路 ２１１ 精溜塔 ２１２ 吸収器 ２１２ｘ ＡＷＭ ２１２ｙ ＡＷＭ ２１３ 溶液ポンプ ２１４ 減圧弁 ２１５ 発生器 ５００ ＡＷＭハイブリッドシステム（発電・冷凍シス
テム） （Ａ） ガスタービン （Ｂ） 同期発電機 （Ｃ） スチームタービン （Ｃ１） 水蒸気 （Ｃ１１） 水蒸気 （Ｃ１２） 水蒸気 （Ｄ） ＡＷＭタービンシステム （Ｅ） 誘導発電機 （Ｅ１） 軸 （Ｅ２） 軸 （Ｆ） アンモニア吸収式冷凍機 （Ｇ） 氷蓄熱システム （Ｈ） 太陽光発電システム （Ｉ） 都市ガス （Ｊ） 排気ガスボイラ （Ｋ） 高圧水蒸気 （Ｍ） 売電 （Ｎ） 買電 （ａ） セパレータ入口 （ｂ） タービン入口 （ｃ） 蒸発器入口 （ｄ） 凝縮器出口 （ｅ） 減圧弁 （ｆ） タービン出口 （ｇ） 加熱側流体 （ｎ） 冷却水入口 （ｒ） ブライン出口
テム） （Ａ） ガスタービン （Ｂ） 同期発電機 （Ｃ） スチームタービン （Ｃ１） 水蒸気 （Ｃ１１） 水蒸気 （Ｃ１２） 水蒸気 （Ｄ） ＡＷＭタービンシステム （Ｅ） 誘導発電機 （Ｅ１） 軸 （Ｅ２） 軸 （Ｆ） アンモニア吸収式冷凍機 （Ｇ） 氷蓄熱システム （Ｈ） 太陽光発電システム （Ｉ） 都市ガス （Ｊ） 排気ガスボイラ （Ｋ） 高圧水蒸気 （Ｍ） 売電 （Ｎ） 買電 （ａ） セパレータ入口 （ｂ） タービン入口 （ｃ） 蒸発器入口 （ｄ） 凝縮器出口 （ｅ） 減圧弁 （ｆ） タービン出口 （ｇ） 加熱側流体 （ｎ） 冷却水入口 （ｒ） ブライン出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA11 BB03 BB07 BC07 BD04 DA03 DA14 3L093 AA01 BB01 BB23 BB26 BB29 LL05 MM07
Claims (1)
- 【請求項１】 アンモニア・水混合媒体（以下、ＡＷＭ
という）を作動流体とするタービンシステム（以下、Ａ
ＷＭタービンシステムという）と、前記ＡＷＭを吸収液
とするアンモニア吸収式冷凍システムとを組み合わてハ
イブリッド化した発電・冷凍システムであって、 前記ＡＷＭタービンシステムの予熱部分から低圧凝縮部
分側へ流出する前記ＡＷＭを前記アンモニア吸収式冷凍
システムの吸収部分における前記ＡＷＭに合流する第１
の合流手段と、 前記ＡＷＭタービンシステムの前記低圧凝縮部分から流
出する前記ＡＷＭを、前記アンモニア吸収式冷凍システ
ムの吸収部分から流出した前記ＡＷＭ（以下、吸収流出
ＡＷＭという）に合流する第２の合流手段と、 前記吸収流出ＡＷＭを前記ＡＷＭタービンシステムの前
記低圧凝縮部分に流入する前記ＡＷＭに合流する第３の
合流手段とを具備することを特徴とする発電・冷凍シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29144199A JP4465439B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 発電・冷凍システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29144199A JP4465439B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 発電・冷凍システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073717A true JP2001073717A (ja) | 2001-03-21 |
| JP4465439B2 JP4465439B2 (ja) | 2010-05-19 |
Family
ID=17768918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29144199A Expired - Lifetime JP4465439B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 発電・冷凍システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4465439B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003232226A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Hitachi Zosen Corp | ガスタービン発電設備 |
| CN100390476C (zh) * | 2005-10-13 | 2008-05-28 | 中国科学院工程热物理研究所 | 功-冷联供的跨寂态正逆耦合热力循环系统及方法 |
| JP2015068512A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 株式会社前川製作所 | 液体製造方法及び液体製造設備 |
| JP2016534281A (ja) * | 2013-09-05 | 2016-11-04 | エコージェン パワー システムズ エル.エル.シー.Echogen Power Systems, L.L.C. | 選択的に変更可能な作業流体回路を有する熱機関システム |
| CN114198173A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-18 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种全回热布雷顿循环与吸收式制冷集成的电冷联供系统 |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP29144199A patent/JP4465439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003232226A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Hitachi Zosen Corp | ガスタービン発電設備 |
| CN100390476C (zh) * | 2005-10-13 | 2008-05-28 | 中国科学院工程热物理研究所 | 功-冷联供的跨寂态正逆耦合热力循环系统及方法 |
| JP2016534281A (ja) * | 2013-09-05 | 2016-11-04 | エコージェン パワー システムズ エル.エル.シー.Echogen Power Systems, L.L.C. | 選択的に変更可能な作業流体回路を有する熱機関システム |
| JP2015068512A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | 株式会社前川製作所 | 液体製造方法及び液体製造設備 |
| CN114198173A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-18 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种全回热布雷顿循环与吸收式制冷集成的电冷联供系统 |
| CN114198173B (zh) * | 2021-11-04 | 2023-10-13 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种全回热布雷顿循环与吸收式制冷集成的电冷联供系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4465439B2 (ja) | 2010-05-19 |
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