JP2002004945A - Thermo-electric ratio control method of gas turbine cogeneration system of small capacity - Google Patents

Thermo-electric ratio control method of gas turbine cogeneration system of small capacity

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate a system with high efficiency at all times without the excess or the shortage of the heat on the output side by adjusting a thermo-electric ratio of the system output to be agreed with a thermo-electric demand ratio on the load side in a gas turbine cogeneration system of small capacity. SOLUTION: In this gas turbine cogeneration system of small capacity comprising a gas turbine 1, a generator 5, a compressor 2, a regenerator 3, a combustor 4 and an exhaust heat recovering heat exchanger 6, and supplying a high temperature turbine exhaust gas G1 from the gas turbine 1 to the exhaust heat recovering heat exchanger 6 through the regenerator 3, a by-pass passage 10 for the high temperature turbine exhaust gas G1, provided with a control valve 11 is mounted on the regenerator 3, and an opening of the control valve 11 is adjusted corresponding to the thermal load 8 of the exhaust heat recovering heat exchanger 6 to control the thermo-electric ratio Q of the system output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力と温水や蒸気
や冷水を同時に供給するガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムに於ける出力の熱電比制御方法に関するも
のであり、比較的小規模な各種工場やマーケット、事務
所、温室農場、集合住宅等で単独又は複数台を組み合せ
した状態で使用する小容量のガスタービンコージェネレ
ーションシステムに主として適用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a thermoelectric ratio of an output in a gas turbine cogeneration system for simultaneously supplying electric power and hot water, steam or cold water. It is mainly applied to a small-capacity gas turbine cogeneration system used alone or in a combination of a plurality of units in an office, a greenhouse farm, an apartment house, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービン発電機と排ガスボイラ等を
組み合わせた熱電併給システム(コージェネレーション
システム)は従前から広く知られており、実用にも供さ
れている。この熱電併給システムは、タービン発電機を
駆動して電力を得ると共に、ガスタービンからの高温排
ガスの熱を排熱ボイラ又は排熱温水ボイラにより回収し
て蒸気又は温水を得るものであり、電力と温水や蒸気や
冷水を同時に必要とする事業所等に於いては、別個に電
力と温水等の供給を受ける場合に比較して総合的なエネ
ルギー効率が向上し、経済性に優れている。
2. Description of the Related Art A cogeneration system (cogeneration system) combining a gas turbine generator, an exhaust gas boiler, and the like has been widely known for some time, and has been put to practical use. This cogeneration system drives a turbine generator to obtain electric power, and recovers heat of high-temperature exhaust gas from a gas turbine by an exhaust heat boiler or an exhaust heat hot water boiler to obtain steam or hot water. Business establishments and the like that require hot water, steam, and cold water at the same time have improved overall energy efficiency and economical efficiency as compared to a case where power and hot water are separately supplied.

【0003】ところで、従前のこの種システムは、何れ
も発電容量が5000KW前後の比較的大容量のもので
あり、理念的には発電装置が主体であって、その排熱を
排ガスボイラで回収しようとするものである。しかし、
近年省エネルギーの観点から熱電併給システムの見直し
が進められ、これに伴なって容量が15〜100KW程
度の小容量のガスタービンコージェネレーションシステ
ムが広く利用され出している。
[0003] By the way, the conventional systems of this type have a relatively large capacity of about 5000 KW, and are mainly composed of a power generator, and the exhaust heat thereof is to be recovered by an exhaust gas boiler. It is assumed that. But,
In recent years, the review of the cogeneration system has been promoted from the viewpoint of energy saving, and accordingly, a small-capacity gas turbine cogeneration system having a capacity of about 15 to 100 kW has been widely used.

【0004】図6は、従前のこの種小容量ガスタービン
コージェネレーションシステムの一例を示すブロック構
成図であり、ガスタービン1、圧縮機2、再生器3、燃
焼器4、発電機5、排熱回収熱交換器(排熱温水ボイラ
又は排熱蒸気ボイラ)6等からガスタービンコージェネ
レーションシステムが構成されている。而して、燃焼用
空気Aは、先ずガスタービン1に直結された圧縮機2に
おいて圧縮されたあと、再生器3へ導かれる。再生器3
へ導かれた圧縮空気は、ガスタービン1からの約600
℃の高温タービン排ガスG1 と熱交換をすることにより
予熱されたあと、燃焼器4へ供給される。燃焼器4内で
は、前記予熱された燃焼用空気Aと供給された燃料ガス
Fとが混合燃焼をし、約850℃の高温燃焼ガスが発生
する。この高温燃焼ガスによりガスタービン1が回転駆
動され、これに直結した圧縮機2及び発電機5を回転駆
動させることにより発電をする。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional small-capacity gas turbine cogeneration system of this kind. A gas turbine 1, a compressor 2, a regenerator 3, a combustor 4, a generator 5, a waste heat A gas turbine cogeneration system is constituted by the recovery heat exchanger (exhaust heat hot water boiler or exhaust heat steam boiler) 6 and the like. Thus, the combustion air A is first compressed in the compressor 2 directly connected to the gas turbine 1 and then guided to the regenerator 3. Regenerator 3
The compressed air guided to the gas turbine 1
After being preheated by the hot turbine exhaust gas G 1 and the heat exchange ° C., it is supplied to the combustor 4. In the combustor 4, the preheated combustion air A and the supplied fuel gas F perform mixed combustion to generate a high-temperature combustion gas of about 850 ° C. The high-temperature combustion gas drives the gas turbine 1 to rotate, and the compressor 2 and the generator 5 directly connected to the gas turbine 1 rotate to generate power.

【0005】燃焼器4で発生した高温燃焼ガスは、断熱
膨張をしてタービン1を回転駆動することにより約60
0℃の高温タービン排ガスG1 となって再生器3へ送ら
れ、ここで圧縮空気Aと熱交換して約270℃のタービ
ン排ガスG2 となる。このタービン排ガスG2 は引き続
き排熱回収熱交換器6へ導入され、温水(又は蒸気若し
くは冷水)を発生させたあと、約90℃の排ガスG0
なって大気中へ放出される。
The high-temperature combustion gas generated in the combustor 4 undergoes adiabatic expansion to rotate the turbine 1 to about 60 degrees.
High-temperature turbine exhaust gas G 1 at 0 ° C. is sent to the regenerator 3, where it exchanges heat with the compressed air A to become turbine exhaust gas G 2 at about 270 ° C. The turbine exhaust gas G 2 is subsequently introduced into the exhaust heat recovery heat exchanger 6, generates hot water (or steam or cold water), and is then emitted into the atmosphere as exhaust gas G 0 of about 90 ° C.

【0006】例えば、燃料Fを都市ガス13A(9.7
Nm3 /h、9930kcal/Nm3 、熱入力112
KW)とする小容量のガスタービンコージェネレーショ
ンシステムの場合には、通常発電機出力が約28KW及
び熱回収量が約56KWとなり、システム全体としての
総合的なエネルギー効率は約75%となる。
For example, the fuel F is supplied to the city gas 13A (9.7).
Nm 3 / h, 9930 kcal / Nm 3 , heat input 112
In the case of a gas turbine cogeneration system having a small capacity (KW), the generator output is usually about 28 KW and the heat recovery amount is about 56 KW, and the overall energy efficiency of the entire system is about 75%.

【0007】ところで、前記ガスタービン1から排出さ
れる高温タービン排ガスG1 の流量は、ガスタービン1
の出力と略比例関係にあり、その結果、再生器3から排
出されるタービン排ガスG2 の温度も略ガスタービン1
の出力に比例して変化することになる。何故なら再生器
3の伝熱面積が一定であるため、その熱交換量が大きく
変動しないからである。換言すれば、ガスタービン1の
出力が上昇すれば、タービン排ガスG2 の流量及び温度
も共に上昇し、また逆に、ガスタービン1の出力が低下
すれば、タービン排ガスG2 の流量及び温度が共に低下
する。
By the way, the flow rate of the hot turbine exhaust gas G 1 to be discharged from the gas turbine 1, the gas turbine 1
Of is in the output substantially proportional, as a result, the regenerator 3 substantially gas turbine 1 even when the temperature of the turbine exhaust gas G 2 discharged from the
Will change in proportion to the output. This is because the heat transfer area of the regenerator 3 is constant, so that the heat exchange amount does not fluctuate greatly. In other words, if increased output of the gas turbine 1, the flow rate and temperature of the turbine exhaust gas G 2 also rises together, and conversely, if lowering the output of the gas turbine 1, the flow rate and temperature of the turbine exhaust gas G 2 is Both decrease.

【0008】一方、排熱回収熱交換器6に於ける排熱回
収量はタービン排ガスG2 の流量及び温度によって決ま
る。そのため、ガスタービン出力即ち発電機出力と排熱
回収量とは比例関係となり、これによって発電機5の電
気出力Peと排熱回収熱交換器6の熱出力Teとの比で
ある熱電比Q=Te/Peは、タービンコージェネレー
ションシステムの100〜30%の出力範囲に亘って、
ほぼ一定となる。
On the other hand, in the heat recovery amount in the exhaust heat withdrawing heat exchanger 6 is determined by the flow rate and temperature of the turbine exhaust gas G 2. Therefore, the gas turbine output, that is, the generator output, and the amount of exhaust heat recovery are in a proportional relationship, whereby the thermoelectric ratio Q = the ratio between the electric output Pe of the generator 5 and the heat output Te of the exhaust heat recovery heat exchanger 6 is obtained. Te / Pe over the power range of 100-30% of the turbine cogeneration system,
It is almost constant.

【0009】例えば、上記に例示した小容量のガスター
ビンコージェネレーションシステムに於いては、定格出
力下で発電機出力Pe=28KW、熱出力Te=56K
Wとなり、熱電比Qは2となり、この熱電比Qはシステ
ムの出力が低下しても略一定に保たれることになり、適
宜の値に調整することができない。
For example, in the small-capacity gas turbine cogeneration system exemplified above, the generator output Pe = 28 KW and the thermal output Te = 56 K under the rated output.
W, the thermoelectric ratio Q becomes 2, and this thermoelectric ratio Q is kept substantially constant even if the output of the system is reduced, and cannot be adjusted to an appropriate value.

【0010】ところで、電力負荷7の電力需要Pe′と
熱負荷8の熱需要Te′との比率Q′(熱電需要比Q′
=Te′/Pe′)が常に約2である場合には特に問題
が生じないが、熱電需要比Q′=Te′/Pe′が大き
く変動する場合には、前記システム出力の熱電比Qが常
に一定であると、必然的に電気出力Pe又は熱出力Te
の余剰若しくは不足を生ずることとなる。そのため、ク
ーリングタワー等によって余剰な熱を放熱したり、或い
は蓄電設備や電力販売等によって余剰な電力を処理する
必要があり、システム全体としての総合的なエネルギー
効率の低下を招来することになる。
By the way, the ratio Q 'between the power demand Pe' of the power load 7 and the heat demand Te 'of the heat load 8 (thermoelectric demand ratio Q')
= Te '/ Pe') is always about 2, but there is no particular problem. However, when the thermoelectric demand ratio Q '= Te' / Pe 'fluctuates greatly, the thermoelectric ratio Q of the system output becomes large. If it is always constant, the electric output Pe or the thermal output Te
Surplus or shortage. Therefore, it is necessary to dissipate excess heat by a cooling tower or the like, or to process excess power by a power storage facility, power sales, or the like, which leads to a reduction in overall energy efficiency of the entire system.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前のこの
種小容量のガスタービンコージェネレーションシステム
に於ける上述の如き問題、即ち、システム側の発電機出
力Peと熱出力Teの比Q(熱電比Q=Pe/Te)が
常にほぼ一定であるため、電力負荷7の電力需要Pe′
と熱負荷8の熱需要Te′との比Q′(熱電需要比Q′
=Te′/Pe′が前記熱電比Qと異なる場合には、電
力又は熱の何れかに余剰が生じてシステム全体の総合的
なエネルギー効率が低下すると云う問題を解決せんとす
るものであり、再生器に於ける高温タービン排ガスG1
からの回収熱量を調整することにより、システム出力の
熱電比Qを現実の熱電需要比Q′に近づけることによ
り、ガスタービンコージェネレーションシステムを常に
高い総合エネルギー効率でもって運転できるようにした
小容量のガスタービンコージェネレーションシステムの
熱電比制御方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional small-volume gas turbine cogeneration system, that is, the ratio Q () of the generator output Pe to the heat output Te on the system side. Since the thermoelectric ratio Q = Pe / Te) is always substantially constant, the power demand Pe ′ of the power load 7
Q ′ of the heat demand Te ′ of the heat load 8 (thermoelectric demand ratio Q ′
If = Te '/ Pe' is different from the thermoelectric ratio Q, the problem of surplus in either power or heat and the overall energy efficiency of the entire system is reduced is not solved. High temperature turbine exhaust gas G 1 in regenerator
By adjusting the amount of heat recovered from the system, the thermoelectric ratio Q of the system output approaches the actual thermoelectric demand ratio Q ', so that the gas turbine cogeneration system can always be operated with high overall energy efficiency. A method for controlling a thermoelectric ratio of a gas turbine cogeneration system is provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願発明者等は多数の小
容量のガスタービンコージェネレーションシステムの開
発並びに試験を通して、再生器に於ける高温タービン排
ガスからの熱回収量を相当大きく変化させても、燃焼用
空気Aと燃料Fとの供給量に変化の無い限りタービン出
力(即ち発電機出力)及び高温タービン排ガス流量は略
一定に保たれることを知得した。本発明は、発明者等の
上記知得に基づいて創作されたものであり、請求項1の
発明は、ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼
器と排熱回収熱交換器とを備え、ガスタービンからの高
温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収熱交換器へ供
給する構成の小容量のガスタービンコージェネレーショ
ンシステムに於いて、前記再生器に制御バルブを備えた
高温タービン排ガスのバイパス通路を設け、排熱回収熱
交換器の熱負荷に応じて制御バルブの開度を調整するこ
とにより、システム出力の熱電比を制御することを発明
の基本構成とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have developed and tested a number of small-capacity gas turbine cogeneration systems and have been able to vary the amount of heat recovered from high temperature turbine exhaust gases in regenerators by a significant amount. It has been found that the turbine output (that is, the generator output) and the high-temperature turbine exhaust gas flow rate are kept substantially constant as long as the supply amounts of the combustion air A and the fuel F are not changed. The present invention has been created based on the above knowledge of the inventors, and the invention of claim 1 has a gas turbine, a generator, a compressor, a regenerator, a combustor, an exhaust heat recovery heat exchanger, In a small-capacity gas turbine cogeneration system configured to supply a high-temperature turbine exhaust gas from a gas turbine to a waste heat recovery heat exchanger via a regenerator, the high-temperature turbine exhaust gas having a control valve in the regenerator The basic configuration of the present invention is to provide a bypass passage and to control the thermoelectric ratio of the system output by adjusting the opening of the control valve according to the heat load of the exhaust heat recovery heat exchanger.

【0013】請求項2の発明は、ガスタービンと発電機
と圧縮機と再生器と燃焼器と排熱回収熱交換器とを備
え、圧縮機からの燃焼用空気を再生器を経て燃焼器へ供
給する構成の小容量のガスタービンコージェネレーショ
ンシステムに於いて、前記再生器に制御バルブを備えた
燃焼用空気のバイパス通路を設け、排熱回収熱交換器の
熱負荷に応じて前記制御バルブの開度を調整することに
より、システム出力の熱電比を制御することを発明の基
本構成とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a gas turbine, a generator, a compressor, a regenerator, a combustor, and an exhaust heat recovery heat exchanger. Combustion air from the compressor passes through the regenerator to the combustor. In a small-capacity gas turbine cogeneration system configured to supply, a bypass passage for combustion air provided with a control valve is provided in the regenerator, and the control valve is controlled according to the heat load of an exhaust heat recovery heat exchanger. The basic configuration of the present invention is to control the thermoelectric ratio of the system output by adjusting the opening.

【0014】請求項3の発明は、ガスタービンと発電機
と圧縮機と再生器と燃焼器と排熱回収熱交換器とを備
え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器を
経て排熱回収熱交換器へ供給すると共に、圧縮機からの
燃焼用空気を再生器を経て燃焼器へ供給する構成の小容
量のガスタービンコージェネレーションシステムに於い
て、前記再生器に制御バルブを備えた高温排ガスのバイ
パス通路と制御バルブを備えた燃焼用空気のバイパス通
路を夫々設け、排熱回収熱交換器の熱負荷に応じて前記
制御バルブの何れか一方又は両方の開度を調整すること
により、システム出力の熱電比を制御することを発明の
基本構成とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a gas turbine, a generator, a compressor, a regenerator, a combustor, and an exhaust heat recovery heat exchanger, and recovers high-temperature turbine exhaust gas from the gas turbine through the regenerator. In a small-capacity gas turbine cogeneration system configured to supply a combustion air from a compressor to a combustor through a regenerator while supplying to a heat exchanger, a high-temperature exhaust gas having a control valve in the regenerator is provided. By providing a bypass passage for combustion air having a bypass passage and a control valve each having a control valve, and adjusting the opening degree of one or both of the control valves according to the heat load of the exhaust heat recovery heat exchanger, the system The basic configuration of the present invention is to control the thermoelectric ratio of the output.

【0015】請求項4の発明は請求項1、請求項2又は
請求項3の発明に於いて、ガスタービンと発電機と空気
圧縮機と再生器と燃焼器とを一体的に組立てしてガスタ
ービン発電機ユニットとすると共に、排熱回収熱交換器
を排熱ボイラ若しくは真空式の排熱温水ボイラとするよ
うにしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a gas turbine, a generator, an air compressor, a regenerator, and a combustor are integrally assembled with each other in the first, second, or third aspect of the present invention. In addition to the turbine generator unit, the exhaust heat recovery heat exchanger is an exhaust heat boiler or a vacuum type exhaust heat hot water boiler.

【0016】請求項5の発明は請求項1、請求項2又は
請求項3の発明に於いて、排熱回収熱交換器の缶水温度
若しくは発生蒸気圧を検出することにより熱負荷の変動
を検知し、前記検出した缶水温度若しくは発生蒸気圧に
基づいて制御バルブの開度を調整するようにしたもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the present invention, the fluctuation of the heat load is detected by detecting the temperature of the still water or the generated steam pressure of the exhaust heat recovery heat exchanger. The opening degree of the control valve is adjusted based on the detected can water temperature or the generated steam pressure.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の各
実施形態を説明する。図1は本発明の第1実施形態に係
る小容量のガスタービンコージェネレーションシステム
のブロック構成図である。尚、図1では、前記図6の場
合と同一の部材についてはこれと同じ参照番号が付され
ている。また、図1に示したガスタービンコージェネレ
ーションシステムの基本的な構成は、前記図6に示した
従前のシステムとほぼ同一であるため、ここではその詳
細説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a small-capacity gas turbine cogeneration system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same members as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. Further, the basic configuration of the gas turbine cogeneration system shown in FIG. 1 is almost the same as the conventional system shown in FIG. 6, and therefore the detailed description is omitted here.

【0018】図1を参照して、本実施形態に於いては、
再生器3にガスタービン1から再生器3へ流入する高温
タービン排ガスG1 のバイパス通路10を設けると共
に、このバイパス通路10に制御弁11を介設した点
が、従前のシステム構成と異なっている。燃焼用空気A
は圧縮機2により圧縮され、圧縮された燃焼用空気Aは
再生器3内で高温タービン排ガスG1aにより予熱された
あと、燃焼器4へ供給される。燃焼器4では、前記予熱
された燃焼用空気Aと供給された燃料Fとが混合燃焼を
し、発生した高温燃焼ガスによりガスタービン1が回転
駆動される。また、ガスタービン1内で断熱膨張をした
高温のタービン排ガスG1 は高温タービン排ガス通路9
を経て再生器3側へ送られ、その一部G1bはバイパス通
路10へ、また残部G1aは再生器3内へ流入する。
Referring to FIG. 1, in the present embodiment,
Provided with a high-temperature turbine bypass 10 of the exhaust gas G 1 flowing into the regenerator 3 from the gas turbine 1 to the regenerator 3, the point which is interposed a control valve 11 in the bypass passage 10 is different from the previous system configuration . Combustion air A
Is compressed by the compressor 2, and the compressed combustion air A is preheated in the regenerator 3 by the high-temperature turbine exhaust gas G 1 a and then supplied to the combustor 4. In the combustor 4, the preheated combustion air A and the supplied fuel F perform mixed combustion, and the generated high-temperature combustion gas drives the gas turbine 1 to rotate. In addition, the high-temperature turbine exhaust gas G 1 adiabatically expanded in the gas turbine 1 is supplied to the high-temperature turbine exhaust gas passage 9.
, The part G 1b flows into the bypass passage 10 and the remaining part G 1a flows into the regenerator 3.

【0019】前記再生器3内へ流入した高温タービン排
ガスG1aは圧縮空気Aと熱交換をしたあと、タービン排
ガス通路12を経て排熱回収熱交換器6側へ導出され、
バイパス通路10を通して分流された前記高温タービン
排ガスG1bと合流して排熱回収熱交換器6へ流入し、こ
こで排熱回収が行なわれ、高温水W1 が生成される。
After the high-temperature turbine exhaust gas G 1a flowing into the regenerator 3 exchanges heat with the compressed air A, the high-temperature turbine exhaust gas G 1a is led out through the turbine exhaust gas passage 12 to the exhaust heat recovery heat exchanger 6 side.
The high-temperature turbine exhaust gas G 1b diverted through the bypass passage 10 is merged with the high-temperature turbine exhaust gas G 1b and flows into the exhaust heat recovery heat exchanger 6, where the exhaust heat is recovered, and the high-temperature water W 1 is generated.

【0020】前記バイパス通路10へ分流される高温タ
ービン排ガスG1bの流量は、熱負荷8の増・減に応じて
制御バルブ11の開度を調整することにより連続的に制
御されており、これによって発電機5の電気出力Peと
排熱回収熱交換器6の熱出力Teの熱電比Q(Te/P
e=Q)を、現実の電力負荷Pe′と熱負荷Te′の比
Q′(熱電需要比Q′=Te′/Pe′)に合致させ
る。
The flow rate of the high-temperature turbine exhaust gas G 1b diverted to the bypass passage 10 is continuously controlled by adjusting the opening of the control valve 11 in accordance with the increase / decrease of the heat load 8. As a result, the thermoelectric ratio Q (Te / P) between the electric output Pe of the generator 5 and the heat output Te of the exhaust heat recovery heat exchanger 6 is obtained.
e = Q) is matched with the ratio Q 'between the actual power load Pe' and the thermal load Te '(thermoelectric demand ratio Q' = Te '/ Pe').

【0021】例えば、今熱負荷8の熱需要Te′が少な
い場合には、制御バルブ11の開度を下げ(バルブを絞
る)、高温ガスタービン排ガスG1bの流量を減少させて
排熱回収熱交換器6への熱入力を減少させることによ
り、前記システム出力の熱電比Qを下降させる。尚、燃
焼空気Aの温度は再生器3内へ流入する高温タービン排
ガスG1aの流量が増すために上昇し、これによって発電
機5の発電効率が若干上昇することになる。逆に、熱負
荷8の熱需要Te′が増加した場合には、制御バルブ1
1の開度を上げ(バルブを開放する)、高温ガスタービ
ン排ガスG1bの流量を増加することにより排熱回収熱交
換器6への熱入力を高め、前記熱電比Q(Q=Te/P
e)を高める。
For example, when the heat demand Te 'of the heat load 8 is small, the opening degree of the control valve 11 is reduced (the valve is throttled), and the flow rate of the high-temperature gas turbine exhaust gas G 1b is reduced to reduce the exhaust heat recovery heat. By reducing the heat input to the exchanger 6, the thermoelectric ratio Q of the system output is reduced. The temperature of the combustion air A is increased in order to increase the flow rate of the hot turbine exhaust gas G 1a to flow into the regenerator 3, the power generation efficiency of the generator 5 is to be raised slightly from this. Conversely, when the heat demand Te 'of the heat load 8 increases, the control valve 1
1 by opening the valve (opening the valve) and increasing the flow rate of the high-temperature gas turbine exhaust gas G 1b , thereby increasing the heat input to the exhaust heat recovery heat exchanger 6, and the thermoelectric ratio Q (Q = Te / P)
e) increase.

【0022】[0022]

【実施例】図4(後述)に示す如きガスタービン1、圧
縮機2、再生器3、燃焼器4及び発電機5等を一体的に
組み付けして成るガスタービン発電機ユニットUを用い
たパッケージ型の小容量ガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムを作動させ、燃料F及び燃焼用空気Aの供
給量を略一定とした状態下で制御バルブ11の開度調整
を行なった場合の熱電比Q、高温排ガスG1 の流量、再
生器伝熱量、総合効率等を測定した。尚、燃料Fには都
市ガス13A(9.7Nm3 /h、9930kcal/
Nm3 、熱入力112KW)を用い、定格状態に於ける
ガスタービン発電機ユニットUの発電機出力Peは28
KW、排熱回収熱交換器(真空式排熱温水ボイラ)6の
熱出力Teは56KWであり、熱電比Qは2である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A package using a gas turbine generator unit U in which a gas turbine 1, a compressor 2, a regenerator 3, a combustor 4, a generator 5 and the like as shown in FIG. Ratio of the control valve 11 and the high temperature exhaust gas G when the control valve 11 is opened under the condition that the supply amounts of the fuel F and the combustion air A are substantially constant while the small-capacity gas turbine cogeneration system is operated. 1 of the flow, regenerator total heat was measured overall efficiency and the like. The fuel F is city gas 13A (9.7 Nm 3 / h, 9930 kcal / h).
Nm 3 , heat input 112 kW) and the generator output Pe of the gas turbine generator unit U in the rated state is 28
KW, the heat output Te of the exhaust heat recovery heat exchanger (vacuum exhaust heat hot water boiler) 6 is 56 KW, and the thermoelectric ratio Q is 2.

【0023】表1は、上記ガスタービンコージェネレー
ションシステムを用いた熱電比制御試験の結果を示すも
のである。
Table 1 shows the results of a thermoelectric ratio control test using the gas turbine cogeneration system.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】表1からも明らかなように、制御バルブ1
1の開度を高め、高温タービン排ガスG1 の流量81
5.5Nm3 /hのうちの40.4、178.4、44
5.4、627.6Nm3 /hをバイパス(G1b)させ
ることにより、排ガス温水ボイラ6へ流入するタービン
排ガスG2 の温度は305.25、329.71、41
0.49、490.11℃と上昇し、排熱回収量は80
504.6、87032、108790、130548
kcal/hと増加する。一方、ガスタービン発電機の
出力Peはほぼ一定(25.3KW)であるので、熱電
比Qは2.7、3、4、5となる。また、総合効率は低
下することなく80.2、81.4、84.6、86.
8%と上昇する。
As is clear from Table 1, the control valve 1
1 and the flow rate of high-temperature turbine exhaust gas G 1 81
40.4, 178.4, 44 out of 5.5 Nm 3 / h
By bypassing (G 1b ) 5.4 and 627.6 Nm 3 / h, the temperature of the turbine exhaust gas G 2 flowing into the exhaust gas hot water boiler 6 becomes 305.25, 329.71, and 41.
0.49, 490.11 ° C and the exhaust heat recovery amount is 80
504.6, 87032, 108790, 130548
kcal / h. On the other hand, since the output Pe of the gas turbine generator is substantially constant (25.3 KW), the thermoelectric ratio Q is 2.7, 3, 4, and 5. In addition, the overall efficiency was not reduced without decreasing 80.2, 81.4, 84.6, 86.
It rises to 8%.

【0026】尚、熱負荷8の変動により制御バルブ11
の開度制御を行なう方法としては、例えば排熱温水ボイ
ラ6の低温水入口管13或は高温水出口管14に温度検
出センサー(図示せず)を設け、熱負荷の変動を温水W
1 の温度変化としてとらえ、制御バルブ11の開度を制
御することができる。また、前記図1の実施形態に於い
ては、排熱回収熱交換器6として排熱温水ボイラを使用
しているが、排熱蒸気ボイラを用いてもよいことは勿論
であり、この場合には熱負荷8の変動を蒸気圧力の変化
から検知し、例えば排熱蒸気ボイラの蒸気取出口に設け
た蒸気圧検出センサからの信号により、制御バルブ11
の開度制御を行なうようにしてもよい。
It is to be noted that the control valve 11 is controlled by the fluctuation of the heat load 8.
As a method of controlling the opening degree, for example, a temperature detection sensor (not shown) is provided in the low-temperature water inlet pipe 13 or the high-temperature water outlet pipe 14 of the waste heat hot water boiler 6, and the fluctuation of the heat load is detected by the hot water W.
The opening degree of the control valve 11 can be controlled by taking the temperature change as 1 . Further, in the embodiment of FIG. 1, an exhaust heat hot water boiler is used as the exhaust heat recovery heat exchanger 6, but it is a matter of course that an exhaust heat steam boiler may be used. Detects a change in the heat load 8 from a change in the steam pressure, and detects a change in the control valve 11 based on a signal from a steam pressure detection sensor provided at a steam outlet of the waste heat steam boiler.
May be controlled.

【0027】図2は本発明の第2実施形態に係る小容量
のガスタービンコージェネレーションシステムのブロッ
ク構成図である。この第2実施形態に於いては、図2に
示す如く、再生器3に、圧縮機2から流出して再生器3
側へ流入する圧縮空気Aのバイパス通路15を設けると
共に、このバイパス通路15に制御バルブ16を介設す
る構成としている。即ち、圧縮機2から流出した燃焼用
空気Aの一部A2 はバイパス通路15を通して直接燃焼
器4へ供給されると共に、燃焼用空気Aの残部A1 は再
生器3内で予熱されたあと、燃焼器4へ供給される。
FIG. 2 is a block diagram of a small-capacity gas turbine cogeneration system according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the regenerator 3
A bypass passage 15 for the compressed air A flowing to the side is provided, and a control valve 16 is provided in the bypass passage 15. That is, a part A 2 of the combustion air A flowing out of the compressor 2 is directly supplied to the combustor 4 through the bypass passage 15, and the remaining A 1 of the combustion air A is preheated in the regenerator 3. Are supplied to the combustor 4.

【0028】従って、今、熱負荷8の熱需要Te′が増
大したとすると、制御バルブ16の開度を上げてバイパ
ス空気流A2 の流量を増す。これにより再生器3へ流入
する燃焼用空気A1 の流量が減少し、再生器3に於ける
高温タービン排ガスG1 からの熱回収量が低下する。そ
の結果、再生器3から排出されるタービン排ガスG2
温度が上昇し、排熱回収熱交換器6の熱出力Teが増大
する。
[0028] Therefore, now, when the heat demand Te thermal load 8 'is increased, increasing the flow rate of the bypass air flow A 2 to increase the opening of the control valve 16. This reduces the flow rate of the combustion air A 1 flowing to the regenerator 3, the heat recovery amount from the in the hot turbine exhaust gas G 1 to the regenerator 3 is lowered. As a result, the temperature of the turbine exhaust gas G 2 discharged from the regenerator 3 rises, heat output Te of exhaust heat recovery heat exchanger 6 is increased.

【0029】一方、燃焼器4へ供給する燃焼用空気Aの
温度が低下することにより、ガスタービン1の効率は若
干低下することになるものの大きな出力低下を来たすこ
とはない。その結果、システム出力の熱電比Q(Te/
Pe)は増大し、現実の電力負荷Pe′と熱負荷Te′
との熱電需要比Q′(Te′/Pe′)にマッチした熱
電比Qでもって、ガスタービンコージェネレーションシ
ステムは高効率で運転されることになる。
On the other hand, when the temperature of the combustion air A supplied to the combustor 4 is reduced, the efficiency of the gas turbine 1 is slightly reduced, but the output is not greatly reduced. As a result, the thermoelectric ratio Q (Te /
Pe) increases and the actual power load Pe ′ and the thermal load Te ′
With the thermoelectric ratio Q matched to the thermoelectric demand ratio Q ′ (Te ′ / Pe ′), the gas turbine cogeneration system is operated with high efficiency.

【0030】尚、熱負荷8の熱負荷Te′が減少した場
合には、前述とは逆に制御バルブ16の開度を下げ、再
生器3に於ける燃焼用空気A1 による熱回収量を増加す
る。これにより、前記熱電比Qが減少し、実際の電力負
荷Pe′と熱負荷Te′との熱電需要比Q′=Te′/
Pe′にマッチした最適の熱電比Qでもって、システム
の運転を行なうことができる。また、排熱回収熱交換器
6として排熱温水ボイラや排熱蒸気ボイラの使用が可能
なこと、及び制御バルブ16の開度制御が温水の温度検
出信号や発生蒸気の蒸気圧検出信号によって行なえる等
は、前記第1実施態様の場合と同様である。
[0030] In the case where the heat load Te of the heat load 8 'is decreased, lowering the opening degree of the control valve 16 contrary to the above, the heat recovery amount by the in combustion air A 1 to the regenerator 3 To increase. As a result, the thermoelectric ratio Q decreases, and the thermoelectric demand ratio Q ′ = Te ′ / Te ′ between the actual power load Pe ′ and the actual heat load Te ′.
The system can be operated with the optimum thermoelectric ratio Q that matches Pe '. Further, an exhaust heat hot water boiler or an exhaust heat steam boiler can be used as the exhaust heat recovery heat exchanger 6, and the opening degree of the control valve 16 can be controlled by a temperature detection signal of the hot water or a vapor pressure detection signal of the generated steam. Are the same as in the first embodiment.

【0031】図3は、本発明の第3実施形態を示すもの
であり、前記第1実施形態と第2実施形態とを合体し、
より高精度なシステム出力の熱電比Qの制御を可能とし
たものである。即ち、図3に示す如く、再生器3に、高
温タービン排ガスG1 のバイパス通路10と燃焼用空気
Aのバイパス流路15を設けると共に、各バイパス流路
10・15に夫々制御バルブ11・16を設け、熱負荷
8の変動に応じて何れか一方又は両方の制御バルブの開
度を適宜に調整することにより、ガスタービンコージェ
ネレーションシステムのシステム出力の熱電比Qを、現
実の電力負荷7と熱負荷8との熱電需要比Q′により高
精度で、然も円滑に合致させることを可能とするもので
ある。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The first embodiment and the second embodiment are combined.
This makes it possible to control the thermoelectric ratio Q of the system output with higher accuracy. That is, as shown in FIG. 3, the regenerator 3, the high temperature turbine exhaust gas G 1 of the bypass passage 10 and provided with a bypass flow path 15 of the combustion air A, respectively control valves 11, 16 in each bypass flow path 10, 15 And by appropriately adjusting the opening of one or both of the control valves according to the fluctuation of the heat load 8, the thermoelectric ratio Q of the system output of the gas turbine cogeneration system can be compared with the actual power load 7 The thermoelectric demand ratio Q 'with the thermal load 8 enables the precision to be matched smoothly and naturally.

【0032】図4は、本発明の前記実施例で使用したガ
スタービン発電機ユニットUの概要説明図であり、ガス
タービン1・空気圧縮機2・再生器3・燃焼器4・発電
機5・空気予熱管(通路)2a・高温タービン排ガス管
(通路)9・高温タービン排ガス分岐口9a・空気ベア
リング17・発電機冷却フィン18・再生器ケーシング
19及びタービン排ガス口3c等を一体的に組み付ける
ことにより、ガスタービン発電機ユニットUが形成され
ている。また、当該ガスタービン発電機ユニットUは、
他の各機器類と共に一つの支持枠体上に乗せられてパッ
ケージケーシング内に収納されており、コンパクトなガ
スタービンコージェネレーション装置として工場内で量
産されたあと、据付場所へ搬送される。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a gas turbine generator unit U used in the embodiment of the present invention, and includes a gas turbine 1, an air compressor 2, a regenerator 3, a combustor 4, a generator 5, and The air preheating pipe (passage) 2a, the high-temperature turbine exhaust gas pipe (passage) 9, the high-temperature turbine exhaust gas branch 9a, the air bearing 17, the generator cooling fin 18, the regenerator casing 19, and the turbine exhaust port 3c are integrally assembled. Thus, a gas turbine generator unit U is formed. Further, the gas turbine generator unit U includes:
It is placed on a single support frame together with other devices and housed in a package casing, mass-produced in a factory as a compact gas turbine cogeneration device, and then transported to an installation location.

【0033】更に、図5は、本実施形態に於ける排熱回
収熱交換器6の一例を示すものであり、真空式排熱ボイ
ラとして知られているものである。即ち、当該真空式排
熱ボイラは、タービン排ガスG2 によって缶水(熱媒
水)6cを加熱し、これによって缶水6cを蒸発せしめ
ると共に、減圧蒸気室6dに温水加熱管6aを設け、前
記缶水6cの蒸発蒸気により温水加熱管6a内の温水W
を加熱するよう構成されており、減圧蒸気室6d内に蒸
気が無い場合には、温水W側から缶水6c側へ熱が移行
しないと云う特徴を有している。尚、6bは熱交換管で
ある。
FIG. 5 shows an example of the exhaust heat recovery heat exchanger 6 in the present embodiment, which is known as a vacuum type exhaust heat boiler. That is, the vacuum waste heat boiler, by the turbine exhaust gas G 2 was heated boiler water (heat medium water) 6c, thereby together is evaporated to boiler water 6c, a water heating pipe 6a provided in vacuum vapor chamber 6d, the The hot water W in the hot water heating tube 6a is generated by the evaporation vapor of the can water 6c.
Is heated so that when there is no steam in the reduced-pressure steam chamber 6d, heat is not transferred from the hot water W side to the can water 6c side. In addition, 6b is a heat exchange tube.

【0034】本発明の実施対象の一つである小容量のガ
スタービンコージェネレーションシステムは、これを複
数台並列状に組み合せて使用する場合が屡々あり、所謂
複数のシステムの台数制御を行ないつつ負荷に対応する
ケースが多くある。このような場合、例えば3台のシス
テムの並列運転に於いて、1台を運転休止にし、他の2
台のシステムにより熱負荷へ温水を供給するとすると、
通常の排熱温水ボイラを使用している場合には、運転中
のシステムの排熱温水ボイラの熱が温水ヘッダを通して
運転休止中の排熱温水ボイラの缶水(熱媒水)側へ伝わ
り、これによって熱損失が大幅に増大する。これに対し
て、真空式排熱温水ボイラの場合には、前述の通り運転
休止中のシステムの温水加熱管6aを通してその缶水6
c側へ熱が伝わることが全くないため、システム全体と
しての熱効率の低下が防止されることになり、好都合で
ある。
A small-capacity gas turbine cogeneration system, which is one of the objects of the present invention, is often used by combining a plurality of such units in a parallel manner. There are many cases corresponding to. In such a case, for example, in a parallel operation of three systems, one of the systems is stopped and the other two are stopped.
If one system supplies hot water to the heat load,
In the case of using a normal waste heat hot water boiler, the heat of the waste heat hot water boiler of the operating system is transmitted through the hot water header to the can water (heat medium water) side of the waste heat hot water boiler that is not operating, This greatly increases the heat loss. On the other hand, in the case of the vacuum-type exhaust heat hot water boiler, as described above, the can water 6 is passed through the hot water heating pipe 6a of the system that is not in operation.
Since no heat is transmitted to the c side, a decrease in the thermal efficiency of the entire system is prevented, which is advantageous.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明に於いては、ガスタービンコージ
ェネレーションシステムを構成する再生器に、高温ター
ビン排ガスG1 と燃焼用空気Aの何れか一方又は両方の
バイパス通路を設けると共に、当該バイパス通路に設け
た制御バルブを熱負荷の変動に応じて適宜に調整するこ
とにより、システム出力の熱電比Qを負荷側の実際の熱
電需要比Q′に合致させる構成としている。その結果、
従前のこの種ガスタービンコージェネレーションシステ
ムのように、システム出力の熱電比Qと負荷側の熱電需
要比Q′との間に差異を生じて熱の余剰や熱の不足を生
ずることが皆無となり、ガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムを常に最適のシステム出力の熱電比でもっ
て高効率運転することが可能となる。本発明は上述の通
り優れた実用的効用を奏するものである。
Is In the present invention, the regenerator constituting the gas turbine cogeneration system, provided with either or both the bypass passage of the hot turbine exhaust gas G 1 and the combustion air A, the bypass passage The thermoelectric ratio Q of the system output is made to match the actual thermoelectric demand ratio Q 'on the load side by appropriately adjusting the control valve provided in the system in accordance with the fluctuation of the thermal load. as a result,
As in the conventional gas turbine cogeneration system of this type, there is no difference between the thermoelectric ratio Q of the system output and the thermoelectric demand ratio Q 'on the load side, resulting in no surplus or insufficient heat. The gas turbine cogeneration system can always be operated at a high efficiency with the optimal system output thermoelectric ratio. The present invention has excellent practical utility as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る小容量のガスター
ビンコージェネレーションシステムのブロック構成図で
ある。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a small-capacity gas turbine cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態に係る小容量のガスター
ビンコージェネレーションシステムのブロック構成図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram of a small-capacity gas turbine cogeneration system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施形態に係る小容量のガスター
ビンコージェネレーションシステムのブロック構成図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram of a small-capacity gas turbine cogeneration system according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明で使用するガスタービン発電機ユニット
の概要説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a gas turbine generator unit used in the present invention.

【図5】本発明で使用する排熱回収ユニットの概要説明
図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view of an exhaust heat recovery unit used in the present invention.

【図6】従前のガスタービンコージェネレーションシス
テムのブロック構成図である。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional gas turbine cogeneration system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はガスタービン、2は圧縮機、3は再生器、3a・3
bは熱交換管、3cはタービン排ガス出口、4は燃焼
器、5は発電機、6は排熱回収熱交換器、6aは温水加
熱管、6bは熱交換管、6cは缶水(熱媒水)、6dは
減圧蒸気室、7は電力負荷、8は熱負荷、9は高温ター
ビン排ガス通路、9aは高温タービン排ガス分岐口、1
0は高温タービン排ガスG1 のバイパス通路、11は制
御バルブ、12はタービン排ガス通路、13は低温水入
口管、14は高温水出口管、15は燃焼用空気のバイパ
ス通路、16は制御バルブ、17は空気ベアリング、1
8は発電機冷却ファン、19は再生器ケーシング、Uは
ガスタービン発電機ユニット、Fは燃料ガス、Aは燃焼
用空気、G1 は高温タービン排ガス、G2 はタービン排
ガス、G0 は排ガス、W1 は高温水、W2 は低温水、P
eは発電機側の電気出力、Teは排熱回収熱交換器の熱
出力、Te′は熱負荷側の熱需要、Pe′は電力負荷側
の電力需要、Qは熱電比(Te/Pe)、Q′は熱電需
要比(Te′/Pe′)。
1 is a gas turbine, 2 is a compressor, 3 is a regenerator, 3a · 3
b is a heat exchange tube, 3c is a turbine exhaust gas outlet, 4 is a combustor, 5 is a generator, 6 is an exhaust heat recovery heat exchanger, 6a is a hot water heating tube, 6b is a heat exchange tube, and 6c is can water (heat medium). Water, 6d is a reduced-pressure steam chamber, 7 is a power load, 8 is a heat load, 9 is a high-temperature turbine exhaust gas passage, 9a is a high-temperature turbine exhaust gas branch port, 1
0 bypass passage of the hot turbine exhaust gas G 1, the control valve 11, 12 is turbine exhaust gas passage, 13 cold water inlet pipe, 14 is the hot water outlet pipe, 15 a bypass passage of the combustion air, 16 a control valve, 17 is an air bearing, 1
8 generator cooling fan, the regenerator housing 19, U is the gas turbine generator unit, F is the fuel gas, A is the combustion air, G 1 is the high-temperature turbine exhaust gas, G 2 is the turbine exhaust gas, G 0 is the exhaust gas, W 1 is hot water, W 2 is the low-temperature water, P
e is the electric output of the generator, Te is the heat output of the heat recovery heat exchanger, Te 'is the heat demand of the heat load, Pe' is the power demand of the power load, and Q is the thermoelectric ratio (Te / Pe). , Q ′ are thermoelectric demand ratios (Te ′ / Pe ′).

───────────────────────────────────────────────────── 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) F24H 1/00 631 F24H 1/00 631D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F24H 1/00 631 F24H 1/00 631D

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器
と燃焼器と排熱回収熱交換器とを備え、ガスタービンか
らの高温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収熱交換
器へ供給する構成の小容量のガスタービンコージェネレ
ーションシステムに於いて、前記再生器に制御バルブを
備えた高温タービン排ガスのバイパス通路を設け、排熱
回収熱交換器の熱負荷に応じて制御バルブの開度を調整
することにより、システム出力の熱電比を制御すること
を特徴とする小容量のガスタービンコージェネレーショ
ンシステムの熱電比制御方法。
1. A gas turbine, a generator, a compressor, a regenerator, a combustor, and an exhaust heat recovery heat exchanger, and high-temperature turbine exhaust gas from the gas turbine is supplied to the exhaust heat recovery heat exchanger via the regenerator. In the small-capacity gas turbine cogeneration system having the configuration described above, the regenerator is provided with a bypass passage for high-temperature turbine exhaust gas having a control valve, and the opening degree of the control valve according to the heat load of the exhaust heat recovery heat exchanger. A thermoelectric ratio control method for a small-capacity gas turbine cogeneration system, characterized in that the thermoelectric ratio of the system output is controlled by adjusting the thermoelectric ratio.
【請求項2】 ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器
と燃焼器と排熱回収熱交換器とを備え、圧縮機からの燃
焼用空気を再生器を経て燃焼器へ供給する構成の小容量
のガスタービンコージェネレーションシステムに於い
て、前記再生器に制御バルブを備えた燃焼用空気のバイ
パス通路を設け、排熱回収熱交換器の熱負荷に応じて前
記制御バルブの開度を調整することにより、システム出
力の熱電比を制御することを特徴とする小容量のガスタ
ービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方
法。
2. A small configuration comprising a gas turbine, a generator, a compressor, a regenerator, a combustor, and an exhaust heat recovery heat exchanger, and supplying combustion air from the compressor to the combustor via the regenerator. In a gas turbine cogeneration system having a capacity, a bypass passage for combustion air provided with a control valve is provided in the regenerator, and an opening degree of the control valve is adjusted according to a heat load of an exhaust heat recovery heat exchanger. A method for controlling a thermoelectric ratio of a small-capacity gas turbine cogeneration system, wherein the thermoelectric ratio of a system output is controlled.
【請求項3】 ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器
と燃焼器と排熱回収熱交換器とを備え、ガスタービンか
らの高温タービン排ガスを再生器を経て排熱回収熱交換
器へ供給すると共に、圧縮機からの燃焼用空気を再生器
を経て燃焼器へ供給する構成の小容量のガスタービンコ
ージェネレーションシステムに於いて、前記再生器に制
御バルブを備えた高温排ガスのバイパス通路と制御バル
ブを備えた燃焼用空気のバイパス通路を夫々設け、排熱
回収熱交換器の熱負荷に応じて前記制御バルブの何れか
一方又は両方の開度を調整することにより、システム出
力の熱電比を制御することを特徴とする小容量のガスタ
ービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方
法。
3. A gas turbine, a generator, a compressor, a regenerator, a combustor, and an exhaust heat recovery heat exchanger, and high-temperature turbine exhaust gas from the gas turbine is supplied to the exhaust heat recovery heat exchanger via the regenerator. In a small-capacity gas turbine cogeneration system configured to supply combustion air from a compressor to a combustor via a regenerator, a bypass passage for high-temperature exhaust gas having a control valve in the regenerator and By providing a bypass passage for combustion air equipped with a valve and adjusting the opening of one or both of the control valves according to the heat load of the exhaust heat recovery heat exchanger, the thermoelectric ratio of the system output can be reduced. A method for controlling a thermoelectric ratio of a small-capacity gas turbine cogeneration system, the method comprising controlling.
【請求項4】 ガスタービンと発電機と空気圧縮機と再
生器と燃焼器とを一体的に組立てしてガスタービン発電
機ユニットとすると共に、排熱回収熱交換器を排熱ボイ
ラ若しくは真空式の排熱温水ボイラとするようにした請
求項1、請求項2又は請求項3に記載の小容量のガスタ
ービンコージェネレーションシステムの熱電比制御方
法。
4. A gas turbine generator unit by integrally assembling a gas turbine, a generator, an air compressor, a regenerator, and a combustor, and using a waste heat boiler or a vacuum type exhaust heat recovery heat exchanger. 4. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein the waste heat hot water boiler is used.
【請求項5】 排熱回収熱交換器の缶水温度若しくは発
生蒸気圧を検出することにより熱負荷の変動を検知し、
前記検出した缶水温度若しくは発生蒸気圧に基づいて制
御バルブの開度を調整するようにした請求項1、請求項
2又は請求項3に記載の小容量のガスタービンコージェ
ネレーションシステムの熱電比制御方法。
5. A change in heat load is detected by detecting a still water temperature or a generated steam pressure of the exhaust heat recovery heat exchanger,
4. The thermoelectric ratio control of the small-capacity gas turbine cogeneration system according to claim 1, wherein the opening of the control valve is adjusted based on the detected can water temperature or the generated steam pressure. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004081482A1 (en) * 2003-03-13 2004-09-23 Bowman Power Group Limited A bypass valve for a gas turbine engine recuperator system
KR20070008889A (en) * 2005-07-12 2007-01-18 엘지전자 주식회사 The control method and the cogeneration method of electric generation air condition system
KR100701960B1 (en) 2005-05-11 2007-03-30 엘지전자 주식회사 Cogeneration system
WO2011068419A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Whisper Tech Limited Cogeneration system
JP2016033360A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Solar air turbine power system

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