JP2002004943A - コージェネレーションシステムにおける総合効率のアップ方法 - Google Patents
コージェネレーションシステムにおける総合効率のアップ方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【技術課題】 レシプロエンジン利用のコージェネレー
ションシステムにおいて、総合効率のアップを目指す。 【解決手段】 レシプロエンジン２の廃熱蒸気ボイラー
３で発生した蒸気の一部又は全部を蒸気エゼクター１０
に導き、ここで噴出させてこの噴出作用により減圧蒸発
器９内を減圧し、この減圧作用で減圧蒸発器９内の冷却
水で加熱された温水を蒸発させ、この蒸発した蒸気を蒸
気エゼクター１０内において排熱蒸気ボイラー３から来
た蒸気と混合し、これを蒸気利用設備１１側に供給す
る。このように蒸気を二系統から取り出すことにより、
総合効率が従来例に比較して約３０％アップする。ま
た、排熱を利用範囲の広い蒸気とすることにより、シス
テムの利便性が高まる。
ションシステムにおいて、総合効率のアップを目指す。 【解決手段】 レシプロエンジン２の廃熱蒸気ボイラー
３で発生した蒸気の一部又は全部を蒸気エゼクター１０
に導き、ここで噴出させてこの噴出作用により減圧蒸発
器９内を減圧し、この減圧作用で減圧蒸発器９内の冷却
水で加熱された温水を蒸発させ、この蒸発した蒸気を蒸
気エゼクター１０内において排熱蒸気ボイラー３から来
た蒸気と混合し、これを蒸気利用設備１１側に供給す
る。このように蒸気を二系統から取り出すことにより、
総合効率が従来例に比較して約３０％アップする。ま
た、排熱を利用範囲の広い蒸気とすることにより、シス
テムの利便性が高まる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コージェネレーシ
ョンシステムにおける総合効率のアップ方法であって、
更に詳しくは、レシプロエンジンを用いて発電機あるい
は圧縮機等を駆動するコージェネレーションシステムに
おいて、このレシプロエンジンの冷却水の熱を有効利用
することにより、従来のレシプロエンジンを用いたコー
ジェネレーションシステムに比較してその総合効率をア
ップする方法に関するものである。
ョンシステムにおける総合効率のアップ方法であって、
更に詳しくは、レシプロエンジンを用いて発電機あるい
は圧縮機等を駆動するコージェネレーションシステムに
おいて、このレシプロエンジンの冷却水の熱を有効利用
することにより、従来のレシプロエンジンを用いたコー
ジェネレーションシステムに比較してその総合効率をア
ップする方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コージェネレーションシステムとは、一
種類の一次エネルギーから連続的に二種類以上の二次エ
ネルギーを発生させるシステムであって、ガスタービ
ン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン等により発電を
行うとともにその排熱を利用するシステム（熱電併給）
のみを指す場合もあるが、本発明は、それらの動力を発
電以外（例えば圧縮機の駆動）に利用するシステム（熱
動力併給）も含む概念である。
種類の一次エネルギーから連続的に二種類以上の二次エ
ネルギーを発生させるシステムであって、ガスタービ
ン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン等により発電を
行うとともにその排熱を利用するシステム（熱電併給）
のみを指す場合もあるが、本発明は、それらの動力を発
電以外（例えば圧縮機の駆動）に利用するシステム（熱
動力併給）も含む概念である。
【０００３】このようなコージェネレーションシステム
の課題は、廃熱の回収法とその利用先を確保して、総合
効率をアップする事である。エンジンには前記のように
二機種有り、 １．タービンエンジンは、廃熱の全量が温度の高い燃焼
排気ため、蒸気としての回収が容易で、廃熱が有効利用
しやすいという特徴がある一方、発電端効率が低いた
め、小型の機種では採算性が悪いという欠点がある。 ２．一方、レシプロエンジンは、廃熱が燃焼排気とジャ
ケット冷却水には当量発生するため、全量温水か、蒸気
と温水の二元回収になることから、発電端効率が小型で
も高いという特徴がある。
の課題は、廃熱の回収法とその利用先を確保して、総合
効率をアップする事である。エンジンには前記のように
二機種有り、 １．タービンエンジンは、廃熱の全量が温度の高い燃焼
排気ため、蒸気としての回収が容易で、廃熱が有効利用
しやすいという特徴がある一方、発電端効率が低いた
め、小型の機種では採算性が悪いという欠点がある。 ２．一方、レシプロエンジンは、廃熱が燃焼排気とジャ
ケット冷却水には当量発生するため、全量温水か、蒸気
と温水の二元回収になることから、発電端効率が小型で
も高いという特徴がある。
【０００４】そして、この回収した廃熱の用途として
は、蒸気は温度が高く（通常１７０℃）多種の加熱、空
調・冷凍機等の熱源として効率良く利用できるが、一
方、ジャケット冷却水から回収した温水は蒸気に比較し
て温度が低く（通常８０℃前後）その利用先は、洗浄、
入浴、給水予熱、空調機（効率が悪い）等であって、大
気中に放熱する場合も多い。しかも蓄熱がしにくく、そ
の利用用途は限られている。
は、蒸気は温度が高く（通常１７０℃）多種の加熱、空
調・冷凍機等の熱源として効率良く利用できるが、一
方、ジャケット冷却水から回収した温水は蒸気に比較し
て温度が低く（通常８０℃前後）その利用先は、洗浄、
入浴、給水予熱、空調機（効率が悪い）等であって、大
気中に放熱する場合も多い。しかも蓄熱がしにくく、そ
の利用用途は限られている。
【０００５】本発明は、このレシプロエンジン利用のコ
ージェネレーションシステムにおいて、前記低温の冷却
水の熱を洗浄や入浴等以外に、高温の蒸気に変換利用し
て総合効率のアップを図ることが目的である。
ージェネレーションシステムにおいて、前記低温の冷却
水の熱を洗浄や入浴等以外に、高温の蒸気に変換利用し
て総合効率のアップを図ることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、コージェネレー
ションシステムにおける総合効率のアップ方法におい
て、発電機を駆動するレシプロエンジン、前記レシプロ
エンジンの廃熱を用いて蒸気を発生させる廃熱蒸気ボイ
ラー、前記レシプロエンジンを冷却水を用いて冷却する
ジャケット回路から成るコージェネレーションシステム
において、前記廃熱蒸気ボイラーで発生した蒸気を蒸気
エゼクターに導いてこの蒸気エゼクターの噴射源とす
る、前記ジャケット回路に温水熱交換器を取り付けてこ
の温水熱交換器と減圧蒸発器内を排熱回収回路で結ぶこ
とにより、前記減圧蒸発器内に前記温水熱交換器で加熱
された温水を循環させる、前記蒸気エゼクターのスロー
ト部と前記減圧蒸発器内とを減圧ラインで結び、前記蒸
気エゼクター内に噴射された廃熱蒸気ボイラーからの蒸
気の噴射エネルギーに基づく負圧化の作用で前記減圧蒸
発器内の減圧を行い、この減圧作用で該減圧蒸発器内の
温水を蒸発させて蒸気エゼクター内に吸引し、廃熱蒸気
ボイラーからの蒸気と混合させ、これを蒸気利用設備に
供給する、ことを特徴とするものである。
め、請求項１に記載の発明においては、コージェネレー
ションシステムにおける総合効率のアップ方法におい
て、発電機を駆動するレシプロエンジン、前記レシプロ
エンジンの廃熱を用いて蒸気を発生させる廃熱蒸気ボイ
ラー、前記レシプロエンジンを冷却水を用いて冷却する
ジャケット回路から成るコージェネレーションシステム
において、前記廃熱蒸気ボイラーで発生した蒸気を蒸気
エゼクターに導いてこの蒸気エゼクターの噴射源とす
る、前記ジャケット回路に温水熱交換器を取り付けてこ
の温水熱交換器と減圧蒸発器内を排熱回収回路で結ぶこ
とにより、前記減圧蒸発器内に前記温水熱交換器で加熱
された温水を循環させる、前記蒸気エゼクターのスロー
ト部と前記減圧蒸発器内とを減圧ラインで結び、前記蒸
気エゼクター内に噴射された廃熱蒸気ボイラーからの蒸
気の噴射エネルギーに基づく負圧化の作用で前記減圧蒸
発器内の減圧を行い、この減圧作用で該減圧蒸発器内の
温水を蒸発させて蒸気エゼクター内に吸引し、廃熱蒸気
ボイラーからの蒸気と混合させ、これを蒸気利用設備に
供給する、ことを特徴とするものである。
【０００７】更に、請求項２に記載の発明においては、
請求項１に記載の発明において、蒸気利用設備より回収
した蒸気ドレンを廃熱蒸気ボイラ及び減圧蒸発器内にお
いて減少した温水の補給用に還流させる、ことを特徴と
するものである。
請求項１に記載の発明において、蒸気利用設備より回収
した蒸気ドレンを廃熱蒸気ボイラ及び減圧蒸発器内にお
いて減少した温水の補給用に還流させる、ことを特徴と
するものである。
【０００８】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項１に記載の発明において、レシプロエンジンは発
電機に替えて圧縮機を駆動するものである、ことを特徴
とするものである。
請求項１に記載の発明において、レシプロエンジンは発
電機に替えて圧縮機を駆動するものである、ことを特徴
とするものである。
【０００９】
【作用】上記総合効率のアップ方法を採用すると、冷却
水の排熱から回収した温水は、廃熱蒸気ボイラーで発生
した蒸気と共に蒸気利用設備側に供給して利用を図るこ
とができるため、この供給量のボリューム増が図れる。
この結果、このボリューム増分、冷却水の排熱の有効利
用となり、システムとしての総合効率がアップする。
水の排熱から回収した温水は、廃熱蒸気ボイラーで発生
した蒸気と共に蒸気利用設備側に供給して利用を図るこ
とができるため、この供給量のボリューム増が図れる。
この結果、このボリューム増分、冷却水の排熱の有効利
用となり、システムとしての総合効率がアップする。
【００１０】なお、蒸気エゼクター以降の発生蒸気の温
度を高くしたい場合には、機械圧縮式減圧蒸発装置と組
み合わせてもよい。
度を高くしたい場合には、機械圧縮式減圧蒸発装置と組
み合わせてもよい。
【００１１】
【実施例】図１に基づいて、請求項１及び２に記載した
発明の実施例を詳述する。この図１は本発明のシステム
フローを示すもので、符号の１は発電機、２はこの発電
機１を駆動するガス式レシプロエンジン、３はレシプロ
エンジン２の廃熱（排気ガス熱）を回収して蒸気を発生
する廃熱蒸気ボイラー、４は軟水器であって、ドレンタ
ンク５内の水を引き込み、これを前記廃熱蒸気ボイラー
３に供給する。
発明の実施例を詳述する。この図１は本発明のシステム
フローを示すもので、符号の１は発電機、２はこの発電
機１を駆動するガス式レシプロエンジン、３はレシプロ
エンジン２の廃熱（排気ガス熱）を回収して蒸気を発生
する廃熱蒸気ボイラー、４は軟水器であって、ドレンタ
ンク５内の水を引き込み、これを前記廃熱蒸気ボイラー
３に供給する。
【００１２】６は温水熱交換器であって、この温水熱交
換器６には、前記レシプロエンジン２のジャケット２ａ
内の冷却水がジャケット冷却水出ラインａを経由して導
入され、ジャケット冷却水戻りラインｂを経由してジャ
ケット２ａに戻る。
換器６には、前記レシプロエンジン２のジャケット２ａ
内の冷却水がジャケット冷却水出ラインａを経由して導
入され、ジャケット冷却水戻りラインｂを経由してジャ
ケット２ａに戻る。
【００１３】７はクーリングタワー８のクーリングタワ
ー側温水熱交換器であって、このクーリングタワー側温
水熱交換器７内には、前記ジャケット冷却水出ラインａ
を分岐した入りラインａ−１と、前記ジャケット冷却水
戻りラインｂに三方弁７ａを介して結ばれた出ラインｂ
−１が結ばれていて、温水熱交換器６側に負荷がない場
合、三方弁７ａをこのクーリングタワー側温水熱交換器
７内に冷却水を循環させて、放熱を行うことができるよ
うになっている。
ー側温水熱交換器であって、このクーリングタワー側温
水熱交換器７内には、前記ジャケット冷却水出ラインａ
を分岐した入りラインａ−１と、前記ジャケット冷却水
戻りラインｂに三方弁７ａを介して結ばれた出ラインｂ
−１が結ばれていて、温水熱交換器６側に負荷がない場
合、三方弁７ａをこのクーリングタワー側温水熱交換器
７内に冷却水を循環させて、放熱を行うことができるよ
うになっている。
【００１４】９は減圧蒸発器であって、この減圧蒸発器
９内には蒸発源となる温水が入っていて、この温水は減
温温水ラインｇから前記温水熱交換器６内に入り、この
温水熱交換器６で冷却水の排熱を吸収し、回収温水ライ
ンｆから再度減圧蒸発器９内に戻るようになっている。
９内には蒸発源となる温水が入っていて、この温水は減
温温水ラインｇから前記温水熱交換器６内に入り、この
温水熱交換器６で冷却水の排熱を吸収し、回収温水ライ
ンｆから再度減圧蒸発器９内に戻るようになっている。
【００１５】１０は蒸気エゼクターであって、この蒸気
エゼクター１０には前記廃熱蒸気ボイラー３で発生した
蒸気の一部または全部が供給されてノズル部から噴出
し、この噴出エネルギーにより、蒸気エゼクター１０の
スロート部に結ばれた蒸気吸引ラインｄを経由して減圧
蒸発器９内を減圧すると共に、この減圧作用により減圧
蒸発器９内において発生した温水の蒸気を吸引し、蒸気
エゼクター９内で混合し、これを蒸気供給ラインｅから
蒸気利用設備１１側に供給するものである。
エゼクター１０には前記廃熱蒸気ボイラー３で発生した
蒸気の一部または全部が供給されてノズル部から噴出
し、この噴出エネルギーにより、蒸気エゼクター１０の
スロート部に結ばれた蒸気吸引ラインｄを経由して減圧
蒸発器９内を減圧すると共に、この減圧作用により減圧
蒸発器９内において発生した温水の蒸気を吸引し、蒸気
エゼクター９内で混合し、これを蒸気供給ラインｅから
蒸気利用設備１１側に供給するものである。
【００１６】１２は蒸気利用設備１１で発生したドレン
を溜めるドレンタンクであって、このドレンタンク１２
内のドレンは、ドレン回収ラインｈを経由してドレンタ
ンク５内に溜められ、その上でドレンタンク５から軟水
器４を経由して廃熱蒸気ボイラ２及びポンプ１３、注水
ラインｉを経由して前記減温温水ラインｇ（減圧蒸発器
９）に注水される。
を溜めるドレンタンクであって、このドレンタンク１２
内のドレンは、ドレン回収ラインｈを経由してドレンタ
ンク５内に溜められ、その上でドレンタンク５から軟水
器４を経由して廃熱蒸気ボイラ２及びポンプ１３、注水
ラインｉを経由して前記減温温水ラインｇ（減圧蒸発器
９）に注水される。
【００１７】上記システムの運転時における蒸気及び温
水の熱バランスの例を表１に示す。
水の熱バランスの例を表１に示す。
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上のように、蒸気を廃熱系と
冷却水系の二系統取り出したことにより、次の効果を奏
する。 １．熱利用の視点からみると、温水ではなく、蒸気取り
出しのため、利用範囲が広い。 ２．ジャケット冷却水の放熱をクーリングタワー放熱で
行った場合に比較して、総合効率が約３０％アップす
る。 ３．クーリングタワーの補機動力が減少する。 ４．クーリングタワー等の補給水が不要になる。 ５．その他、沸騰冷却型エンジンの場合では、ａ．エン
ジン本体が軽量のため、エンクロージャー化が容易で施
工性が良い、ｂ．ポンプ以外の稼動部が無く、メンテナ
ンス性が良い、等の効果を奏する。
冷却水系の二系統取り出したことにより、次の効果を奏
する。 １．熱利用の視点からみると、温水ではなく、蒸気取り
出しのため、利用範囲が広い。 ２．ジャケット冷却水の放熱をクーリングタワー放熱で
行った場合に比較して、総合効率が約３０％アップす
る。 ３．クーリングタワーの補機動力が減少する。 ４．クーリングタワー等の補給水が不要になる。 ５．その他、沸騰冷却型エンジンの場合では、ａ．エン
ジン本体が軽量のため、エンクロージャー化が容易で施
工性が良い、ｂ．ポンプ以外の稼動部が無く、メンテナ
ンス性が良い、等の効果を奏する。
【図１】本発明に係るシステムフローの説明図。
１ 発電機 ２ エンジン ３ 排熱蒸気ボイラ ４ 軟水器 ５ ドレンタンク ６ 温水熱交換器 ７ 温水熱交換器 ８ クーリングタワー ９ 減圧蒸発缶 １０ 蒸気エゼクター
Claims (3)
- 【請求項１】 発電機を駆動するレシプロエンジン、前
記レシプロエンジンの廃熱を用いて蒸気を発生させる廃
熱蒸気ボイラー、前記レシプロエンジンを冷却水を用い
て冷却するジャケット回路から成るコージェネレーショ
ンシステムにおいて、前記廃熱蒸気ボイラーで発生した
蒸気を蒸気エゼクターに導いてこの蒸気エゼクターの噴
射源とする、前記ジャケット回路に温水熱交換器を取り
付けてこの温水熱交換器と減圧蒸発器内を排熱回収回路
で結ぶことにより、前記減圧蒸発器内に前記温水熱交換
器で加熱された温水を循環させる、前記蒸気エゼクター
のスロート部と前記減圧蒸発器内とを減圧ラインで結
び、前記蒸気エゼクター内に噴射された廃熱蒸気ボイラ
ーからの蒸気の噴射エネルギーに基づく負圧化の作用で
前記減圧蒸発器内の減圧を行い、この減圧作用で該減圧
蒸発器内の温水を蒸発させて蒸気エゼクター内に吸引
し、廃熱蒸気ボイラーからの蒸気と混合させ、これを蒸
気利用設備に供給するコージェネレーションシステムに
おける総合効率のアップ方法。 - 【請求項２】 請求項１において、蒸気利用設備より回
収した蒸気ドレンを廃熱蒸気ボイラ及び減圧蒸発器内に
おいて減少した温水の補給用に還流させるコージェネレ
ーションシステムにおける総合効率のアップ方法。 - 【請求項３】 請求項１において、レシプロエンジンは
発電機に替えて圧縮機を駆動するものであることを特徴
とするコージェネレーションシステムにおける総合効率
のアップ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189189A JP2002004943A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | コージェネレーションシステムにおける総合効率のアップ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189189A JP2002004943A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | コージェネレーションシステムにおける総合効率のアップ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002004943A true JP2002004943A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18688851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000189189A Pending JP2002004943A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | コージェネレーションシステムにおける総合効率のアップ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002004943A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017035A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Miura Co Ltd | エネルギーの有効利用システム |
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| JP2007046597A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-22 | Miura Co Ltd | 高機能水生成システム |
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| WO2011004866A1 (ja) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 株式会社Ihi | 蒸気供給装置 |
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| JP2013190145A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 加熱処理設備及び方法 |
| US11651398B2 (en) | 2012-06-29 | 2023-05-16 | Ebay Inc. | Contextual menus based on image recognition |
| US11694427B2 (en) | 2008-03-05 | 2023-07-04 | Ebay Inc. | Identification of items depicted in images |
| US11727054B2 (en) | 2008-03-05 | 2023-08-15 | Ebay Inc. | Method and apparatus for image recognition services |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000189189A patent/JP2002004943A/ja active Pending
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