JP2003269114A

JP2003269114A - 電力・冷熱供給コンバインドシステムおよびその運転方法

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Publication number: JP2003269114A
Application number: JP2002070225A
Authority: JP
Inventors: Arata Ito; 新伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】建設費用が安価で構成機器が効率よく活用され
エネルギ効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステ
ムおよびその運転方法を提供する。【解決手段】蒸気発生器４で発生した水蒸気によって水
蒸気タービン５を駆動して発電を行い水蒸気タービン駆
動後の水蒸気を復水器７によって復水する水蒸気発電シ
ステム１と、前記水蒸気発電システム１の復水器７に接
続されて水よりも沸点の低い媒体を必須成分とし複数種
類の媒体からなる混合媒体の濃度分離によって前記水蒸
気発電システムの廃熱を回収し発電する混合媒体発電シ
ステム２と、前記水蒸気発電システム１から水蒸気を供
給されて混合媒体を濃度分離し断熱膨張させて冷媒を冷
却する吸収式冷凍システム３とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力や原子力によ
る水蒸気発電システムで生成した蒸気を分岐して吸収式
冷凍システムに導いて冷媒を生成するとともに、その廃
熱で水・アンモニア混合媒体発電システムを駆動して発
電を行う電力・冷熱供給コンバインドシステムおよびそ
の運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石炭火力発電プラント，原子力発電プラ
ントは、発電コストが安いためにベースロード運用が行
われている。電力需要には日負荷変動があるためにピー
ク電力需要に対しては水力発電や石油・天然ガス火力発
電プラントが用いられている。水力発電の場合には遠隔
立地で、環境破壊、建設期間が長い等の問題があり、石
油・天然ガス火力発電の場合には炭酸ガス排出による地
球温暖化の問題がある。

【０００３】そこで石炭火力発電プラント，原子力発電
プラントの特徴を生かしながら日負荷変動に対応するた
めに製造した蒸気を貯蔵し、ピーク電力需要に対して貯
蔵蒸気で発電するシステムが検討されている。このシス
テムによれば、夜間の10時間に20％の発電量を削減する
蒸気量を抽気して貯蔵し、昼間の７時間に20％の追加発
電を行うことで負荷変動対応が可能となり、揚水発電所
並みの貯蔵発電効率（72.6％）が得られると評価されて
いる。このシステムにおいては、110万kW級の原子力発
電プラントの場合、4040ｍ³の貯蔵容器21基を114ｍ×54
ｍの敷地に設置することになる。その時の容器の内径は
11.5ｍで、高さは44.2ｍである。

【０００４】和歌山マリーナシティに隣接する関西電力
（株）海南発電所ではタービン抽気熱をスチームコンバ
ータで熱交換して蒸気を製造したものを地域熱供給して
おり、蒸気を直接供給しての暖房・給湯と吸収式冷凍機
で冷水を製造しての供給を行っている。

【０００５】東京電力（株）、東電設計（株）、（株）
東芝は、ナウル共和国に100kWの海洋温度差発電設備を
設置して実用プラント設計用のデータを採取している。
作動媒体にフロン(R-22)を使用している。

【０００６】早稲田大学ではガスタービン複合発電装置
のボトミングに水・アンモニア混合媒体発電装置とアン
モニア吸収式冷凍機を付設した電力・冷熱供給コンバイ
ンドシステム試験装置を設置して実験を行っている。試
験結果をまとめた特許出願がなされている（特開2001-7
3717号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の火力発電所や原
子力発電所においては、水のランキングサイクルが採用
されているために常温近辺で蒸気圧が零近くになり、熱
回収が困難になってくる。200メートル以深の海には２
℃〜７℃程度の海洋深層水が存在するが、この海洋深層
水を復水器の冷却に用いても熱回収ができないために発
電効率向上ができない。また、外気温度が零度以下にな
る地域や季節においてこの冷熱を有効に電力に変換する
ことができない。

【０００８】フロンを媒体とした海洋温度差発電は実証
試験まで終了しているが、オゾンホールの問題でフロン
は全廃する方向であるために、アンモニアを媒体とした
システム構築が必要である。また海洋温度差発電は、利
用できる高低温源の温度差が小さいため発電効率が低
く、高温側と低温側に設置される大型の熱交換器の製作
費を賄えない問題がある。

【０００９】ガスタービンコンバインド発電プラントに
水・アンモニア混合媒体発電装置とアンモニア吸収式冷
凍機を付設した早稲田大学の試験装置では、海洋温度差
発電装置に比較して、水・アンモニア混合媒体発電装置
の高温側の熱交換器がガスタービンコンバインド発電プ
ラントの復水器と供用されるため建設費削減効果はある
が、低温度差で熱回収を行う必要があるために復液器が
大型になる問題は解決されていない。また、水・アンモ
ニア混合媒体発電装置とアンモニア吸収式冷凍機におい
ては共通する大型機器がそれぞれ使用されているために
機器共用化による建設費削減の余地が存在する。

【００１０】本発明はかかる従来の事情に対処してなさ
れたものであり、建設費用が安価で構成機器が効率よく
活用されエネルギ効率の高い電力・冷熱供給コンバイン
ドシステムおよびその運転方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電力・
冷熱供給コンバインドシステムは、蒸気発生器で発生し
た水蒸気によって水蒸気タービンを駆動して発電を行い
水蒸気タービン駆動後の水蒸気を復水器によって復水す
る水蒸気発電システムと、前記水蒸気発電システムの復
水器に接続されて水よりも沸点の低い媒体を必須成分と
し複数種類の媒体からなる混合媒体の濃度分離によって
前記水蒸気発電システムの廃熱を回収し発電する混合媒
体発電システムと、前記水蒸気発電システムから水蒸気
を供給されて混合媒体を濃度分離し断熱膨張させて冷媒
を冷却する吸収式冷凍システムとを備えた構成とする。
本発明によれば、建設費用が安価で構成機器が効率よく
活用されエネルギ効率の高い電力・冷熱供給コンバイン
ドシステムを提供することができる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、混合媒体発電システムは、水蒸気発電システムの復
水器から環流する混合媒体を高濃度の混合媒体蒸気と低
濃度の混合媒体液に分離する高圧分離器と、前記高濃度
の混合媒体蒸気によって駆動される混合媒体タービン
と、この混合媒体タービンによって駆動される発電機
と、前記低濃度の混合媒体液を受け入れる熱回収器と、
ハウジング部およびノズル部を有し、前記ハウジング部
に前記混合媒体タービンの排気が流入し、前記ノズル部
に前記熱回収器から前記低濃度の混合媒体液が流入して
混合復液するエジェクター式混合吸収凝縮器と、前記復
液を前記熱回収器を経由して前記水蒸気発電システムの
復水器へ移送するポンプとを備えている構成とする。

【００１３】この発明によれば、混合媒体発電システム
の復液器を小型化することができ、建設費が安価でエネ
ルギ効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステムを
提供することができる。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、吸収式冷凍システムは、混合媒体を貯溜し水蒸気発
電システムから供給された水蒸気の熱によって前記混合
媒体を高濃度混合媒体蒸気と低濃度混合媒体液に分離す
る蒸発器と、前記高濃度混合媒体蒸気を受け入れて冷却
し凝縮させる凝縮器と、前記凝縮された混合媒体を断熱
膨張させる膨張弁と、前記断熱膨張した混合媒体蒸気を
外部からの冷媒によって加熱する加熱器と、前記低濃度
混合媒体液を受け入れる熱回収器と、ハウジング部およ
びノズル部を有し、前記ハウジング部に前記加熱器から
混合媒体蒸気が流入し、前記ノズル部に前記熱回収器か
ら前記低濃度混合媒体液が流入して混合復液するエジェ
クター式混合吸収凝縮器と、前記復液を前記熱回収器を
経由して前記蒸発器へ移送するポンプとを備えている構
成とする。

【００１５】この発明によれば、吸収式冷凍システムの
復液器を小型化することができ、建設費が安価でエネル
ギ効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステムを提
供することができる。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、水蒸気発電システムの復水器に代えてエジェクター
式混合吸収凝縮器を設け、このエジェクター式混合吸収
凝縮器のハウジング部に水蒸気タービンの排気が流入
し、ノズル部に吸収式冷凍システムから環流する蒸気が
流入し、混合媒体発電システムからの混合媒体と熱交換
を行って復液するようにした構成とする。

【００１７】この発明によれば、水蒸気発電システムの
復水器を小型化することができ、建設費が安価でエネル
ギ効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステムを提
供することができる。

【００１８】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、吸収式冷凍システムから環流する蒸気は、混合媒体
発電システムにおいて熱交換を行ってから水蒸気発電シ
ステムのエジェクター式混合吸収凝縮器のノズル部に導
入されるようにした構成とする。

【００１９】この発明によれば、水蒸気発電システムか
ら供給される水蒸気の熱を十分に利用して電力・冷熱供
給コンバインドシステムのエネルギ効率を更に高めるこ
とができる。

【００２０】請求項６の発明は、吸収式冷凍システムに
おいて濃度分離された低濃度混合媒体液を混合媒体発電
システムのエジェクター式混合吸収凝縮器のノズル部に
導き、吸収式冷凍システムにおいて冷媒を冷却したあと
の混合媒体を混合媒体発電システムのエジェクター式混
合吸収凝縮器のハウジング部に導き混合媒体発電システ
ムのエジェクター式混合吸収凝縮器で復液した混合媒体
液を吸収式冷凍システムに環流するようにした構成とす
る。この発明によれば、吸収式冷凍システムに復液器を
備える必要がないので、設備費の更に安価な電力・冷熱
供給コンバインドシステムを提供することができる。

【００２１】請求項７の発明の電力・冷熱供給コンバイ
ンドシステムは、蒸気発生器で発生した水蒸気によって
水蒸気タービンを駆動して発電を行い水蒸気タービン駆
動後の水蒸気をエジェクター式混合吸収凝縮器によって
復水する水蒸気発電システムと、この水蒸気発電システ
ムから水蒸気を供給されて水よりも沸点の低い媒体を必
須成分とし複数種類の媒体からなる混合媒体を濃度分離
し発電する混合媒体発電システムと、この混合媒体発電
システムから混合媒体を供給されて混合媒体を凝縮し断
熱膨張させて冷媒を冷却する吸収式冷凍システムとを備
え、前記水蒸気発電システムの蒸気発生器で発生した水
蒸気を分岐して前記混合媒体発電システムに備えられた
高圧分離器を経由して前記水蒸気発電システムのエジェ
クター式混合吸収凝縮器のノズル部に導き、前記高圧分
離器で発生した高濃度の混合媒体蒸気を前記混合媒体発
電システムに備えられた混合媒体タービンに導くととも
に前記吸収式冷凍システムに備えられた凝縮器に導き、
前記吸収式冷凍システムに備えられた加熱器において冷
媒を冷却した混合媒体蒸気を前記混合媒体発電システム
に備えられたエジエクター式混合吸収凝縮器のハウジン
グ部に導き、前記混合媒体発電システムのエジェクター
式混合吸収凝縮器の熱交換部に貯留された混合媒体をポ
ンプと熱回収器および前記水蒸気発電システムのエジェ
クター式混合吸収凝縮器を経由して前記高圧分離器に環
流するようにした構成とする。

【００２２】この発明によれば、特に吸収式冷凍システ
ムの設備費が安価で、構成機器が効率よく活用されエネ
ルギ効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステムを
提供することができる。

【００２３】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、混合媒体発電システムに備えられたポンプの吐出圧
力が２種類以上の圧力に切り換えられる構成である構成
とする。この発明によれば、混合媒体の移送を適切な状
態でおこないシステムの運転効率を高めることができ
る。

【００２４】請求項９の発明は、請求項２，３，４，７
のいずれかの発明において、エジェクター式混合吸収凝
縮器に空冷の熱交換部を備えている構成とする。この発
明によれば、外気が寒冷となる冬期に特に高いエネルギ
効率を得ることができる。

【００２５】請求項10の発明は、請求項２，３，４，
７，９のいずれかの発明において、エジェクター式混合
吸収凝縮器は、凝縮する蒸気が重力によって落下するハ
ウジング部と、水平方向を向いたノズルによって駆動用
二相流を噴出させるノズル部と、混合吸収した二相流の
向きを重力方向に変える流路偏向管と、この流路偏向管
に接続され伝熱管が設置された熱交換部とを備えている
構成とする。この発明によれば、復液効率が高く故障の
少ないエジェクター式混合吸収凝縮器を備えた電力・冷
熱供給コンバインドシステムを提供することができる。

【００２６】請求項11の発明は、請求項１ないし10の発
明において、水蒸気発電システムの復水器またはエジェ
クター式混合吸収凝縮器での水蒸気の凝縮温度を45℃±
10℃の範囲とする構成とする。この発明によれば、エネ
ルギ効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステムの
運転方法を提供することができる。

【００２７】請求項12の発明は、請求項１ないし11の発
明において、混合媒体発電システムのエジェクター式混
合吸収凝縮器の冷却水放出温度が一定になるように冷却
水を取水する構成とする。この発明によれば、エネルギ
効率の高い電力・冷熱供給コンバインドシステムの運転
方法を提供することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態の電力
・冷熱供給コンバインドシステムを図１を参照して説明
する。すなわち、本実施の形態の電力・冷熱供給コンバ
インドシステムは、水蒸気発電システム１と、この水蒸
気発電システム１のボトミングに付設された水・アンモ
ニア混合媒体発電システム２と、前記水蒸気発電システ
ム１の分岐蒸気あるいは抽気蒸気を利用するアンモニア
吸収式冷凍システム３とからなる。

【００２９】水蒸気発電システム１は、ボイラー４、水
蒸気タービン５、発電機６、復水器７および循環ポンプ
９を主な構成機器とする。水・アンモニア混合媒体発電
システム２は、高圧分離器10、混合媒体タービン11、発
電機12、エジェクター式混合吸収凝縮器13、加圧ポンプ
17、熱回収器18および絞り弁20を主な構成機器とする。
エジェクター式混合吸収凝縮器13は、ハウジング部14と
ノズル部15と熱交換部室16で構成される。

【００３０】アンモニア吸収式冷凍システム３は、蒸発
器21、凝縮器23、膨張弁24、加熱器25、エジェクター式
混合吸収凝縮器27、加圧ポンプ31、熱回収器32および絞
り弁34を主な構成機器とする。エジェクター式混合吸収
凝縮器27は、ハウジング部28、ノズル部29、熱交換部室
30で構成される。

【００３１】水蒸気発電システム１には水が循環し、水
・アンモニア混合媒体発電システム２およびアンモニア
吸収式冷凍システム３には水とアンモニアの混合媒体が
循環する。

【００３２】このような構成とした本第１の実施の形態
の電力・冷熱供給コンバインドシステムにおいて、水蒸
気発電システム１のボイラー４で生成した蒸気を分岐
し、一部は水蒸気タービン５に導いてこれを駆動し、同
軸に結合された発電機６で発電を行う。

【００３３】残りの蒸気はアンモニア吸収式冷凍システ
ム３の蒸発器21の熱交換部22に導いて熱交換を行って減
圧弁35で減圧を行い、水蒸気タービン５の排気と合流し
て復水器７に導かれる。復水器７において、水・アンモ
ニア混合媒体発電システム２の混合媒体が流れる熱交換
部８で冷却されて復水し、循環ポンプ９で加圧されてボ
イラー４に環流する。

【００３４】復水器７の熱交換部８に水・アンモニア混
合媒体を流し、熱交換を行って加熱し、高圧分離器10に
導いてアンモニア成分の多い高濃度の混合媒体蒸気とア
ンモニア成分の少ない低濃度の混合媒体液に分離する。
高濃度の混合媒体蒸気は、混合媒体タービン11に導いて
これを駆動し、同軸に結合された発電機12で発電を行
い、その後、エジェクター式混合吸収凝縮器13のハウジ
ング部14に流入する。

【００３５】低濃度の混合媒体液は熱回収器18で冷却
し、絞り弁20を経由してエジェクター式混合吸収凝縮器
13のノズル部15に流入する。ここで混合媒体タービン11
の排気の高濃度混合媒体蒸気を混合吸収して熱交換部室
16に流入して熱交換を行って復液する。この復液は、加
圧ポンプ17で加圧して熱回収器18の熱交換部19を経由し
て復水器７の熱交換部８に循環する構成になっている。

【００３６】アンモニア吸収式冷凍システム２の蒸発器
21に貯留された水・アンモニア混合媒体は、水蒸気発電
システム１で生成され分岐された水蒸気で加熱され、ア
ンモニア蒸気と低濃度混合媒体液に分離される。アンモ
ニア蒸気は凝縮器23に導かれて冷却され、膨張弁24を経
由して加熱器25に流入して冷媒が流れる熱交換部26で熱
交換を行ってエジェクター式混合吸収凝縮器27のハウジ
ング部28に流入する。

【００３７】低濃度混合媒体液は熱回収器32で冷却さ
れ、絞り弁34を経由してエジェクター式混合吸収凝縮器
27のノズル部29に流入し、アンモニア蒸気を混合吸収し
て熱交換部室30に流入して熱交換を行って復液する。復
液は、加圧ポンプ31で加圧して熱回収器32の熱交換部33
を経由して蒸発器21に循環する。加熱器25の熱交換部26
を流れる冷媒は、図示されていない外部の潜熱蓄熱剤貯
蔵槽や製氷装置に導かれる構成である。

【００３８】このように本発明の第１の実施の形態の電
力・冷熱供給コンバインドシステムは、水蒸気発電シス
テム１のボトミングに付設する水・アンモニア混合媒体
発電システム２と、水蒸気タービン５の抽気蒸気あるい
はボイラー４の分岐蒸気を利用するアンモニア吸収式冷
凍システム３の復液部にエジェクター式混合吸収凝縮器
13，27を備えていることに特徴がある。

【００３９】この第１の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムにおいては、夜間の電力需要の少な
い時に、水蒸気発電システム１のボイラー４で生成した
蒸気の約20％程度を分岐してアンモニア吸収式冷凍シス
テム３の蒸発器21の熱交換部22に導く。そして、エジェ
クター式混合吸収凝縮器27で復液したアンモニア水溶液
を加圧ポンプ31で加圧して熱回収器32で熱交換させる。
この昇温されたアンモニア水溶液と熱交換を行って凝縮
された水蒸気が減圧弁35で減圧されて、水蒸気タービン
５の排気と合流して復水器７に導かれ復水される。

【００４０】アンモニア吸収式冷凍システム３の蒸発器
21で加熱されたアンモニア水溶液はアンモニア蒸気と低
濃度アンモニア水に分離される。アンモニア蒸気は凝縮
器23に導かれて冷却海水等が流れる熱交換部で冷却され
て液化し、膨張弁24に導かれて断熱膨張を行って低温の
アンモニア蒸気となって加熱器25に導かれる。加熱器25
では冷媒が流れる熱交換部26で熱交換を行って加熱さ
れ、エジェクター式混合吸収凝縮器27のハウジング部28
に導かれる。

【００４１】他方、蒸発器21で分離された低濃度アンモ
ニア溶液を熱回収器32で冷却して絞り弁34で圧力調整さ
れたアンモニア水溶液がノズル部29に導かれ、ノズル部
29から噴出する超音速の二相流でハウジング部28からの
アンモニア蒸気を混合吸収して熱交換部室30に吸引排除
される。

【００４２】加熱器25の熱交換部26を流れる外部からの
冷媒は冷却され、図示されていない潜熱蓄熱剤貯蔵槽に
移送されて潜熱蓄熱剤を凍結させる熱交換を行って冷熱
を潜熱の形で貯蔵し、あるいは製氷装置に導いて氷を製
造する熱交換を行って冷熱を氷潜熱の形で貯蔵する。

【００４３】電力需要のピークが発生する昼間には、水
蒸気発電システム１のボイラー４で生成した蒸気をアン
モニア吸収式冷凍システム３に分岐する蒸気量を減ら
し、大部分の蒸気を水蒸気タービン５に導いてこれを駆
動し、同軸に結合された発電機６で発電を行う。水蒸気
タービン５の排気は、復水器９に送られ、水・アンモニ
ア混合媒体発電システム２からの混合媒体液が流れる熱
交換部８で熱交換を行って復水する。

【００４４】熱交換部８で熱交換を行って加熱された混
合媒体は、高圧分離器10に導かれ、アンモニア成分の多
い高濃度混合媒体蒸気とアンモニア成分の少ない低濃度
混合媒体液に分離される。高濃度混合媒体蒸気は混合媒
体タービン11に導かれてこれを駆動し、同軸に結合され
た発電機12で発電を行う。

【００４５】高圧分離器10で分離された低濃度混合媒体
液は熱回収器18に導かれ、エジェクター式混合吸収凝縮
器13で復液した混合媒体液が流れる熱交換部19で熱交換
を行って冷却され、絞り弁20で圧力調整をされてエジェ
クター式混合吸収凝縮器13のノズル部15に導かれる。そ
して、ノズル部15より噴出する超音速の二相流でハウジ
ング部14からの高濃度混合媒体蒸気を混合吸収して熱交
換部室16に吸引排除する。

【００４６】このようにして、水蒸気発電システム１と
水・アンモニア混合媒体発電システム２の発電の総和で
ピーク電力需要に対応する。また、冷熱需要に対して
は、夜間にアンモニア吸収式冷凍システム３を用いて生
成した冷媒で潜熱蓄熱剤を固化して蓄積した冷熱、ある
いは氷を製造して蓄積した冷熱を取出して対処する。さ
らに、空調に使用した冷水を用いて、水・アンモニア混
合媒体発電システム２のエジェクター式混合吸収凝縮器
13の熱交換部室16の熱交換部に流す海水を冷却すること
によって、水・アンモニア混合媒体発電システム２での
発電量を増大させてピーク電力需要に対処する。

【００４７】この第１の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムは、水蒸気発電システム１と、アン
モニア吸収式冷凍システム３と、水・アンモニア混合媒
体発電システム２を備えているので、夜間の電力需要の
少ない時に冷媒を生成して潜熱蓄熱剤を凍結させたり氷
を製造して冷熱を貯蔵し、昼間の電力需要の多い時には
水蒸気発電システム１と水・アンモニア混合媒体発電シ
ステム２の組合せで総合発電効率を向上させてピーク電
力に対処し負荷平準化を行うことができる。

【００４８】また、アンモニア吸収式冷凍システム３と
水・アンモニア混合媒体発電システム２の高濃度混合媒
体排気蒸気を凝縮するのに低濃度混合媒体液の高圧を駆
動力に用いたエジェクター式混合吸収凝縮器27，13を用
いることにより復液器のスケールを大幅に小型化するこ
とが可能となり、電力・冷熱供給コンバインドプラント
の建設費を低減することができる。

【００４９】つぎに本発明の第２の実施の形態を説明す
る。この第２の実施の形態は、前記第１の実施の形態に
おける水蒸気発電システムの復水器の代わりにエジェク
ター式混合吸引凝縮器を備えたものである。

【００５０】この第２の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムは図２に示すように、水蒸気発電シ
ステム36と水・アンモニア混合媒体発電システム２とア
ンモニア吸収式冷凍システム３からなる。

【００５１】水蒸気発電システム36は、ボイラー４、水
蒸気タービン５、発電機６、エジェクター式混合吸引凝
縮器37および循環ポンプ９を主な構成機器とする。エジ
ェクター式混合吸引凝縮器37は、ハウジング部38とノズ
ル部39と熱交換部室40で構成されている。水・アンモニ
ア混合媒体発電システム２およびアンモニア吸収式冷凍
システム３の構成は前記第１の実施の形態におけると同
じである。

【００５２】このような構成とした本第２の実施の形態
の電力・冷熱供給コンバインドシステムにおいて、水蒸
気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気を分岐
し、一部は水蒸気タービン５に導いてこれを駆動し、同
軸に結合された発電機６で発電を行い、エジェクター式
混合吸引凝縮器37のハウジング部38に流入させる。

【００５３】残りの蒸気はアンモニア吸収式冷凍システ
ム３の蒸発器21の熱交換部22に導く。ここで熱交換を行
って減圧弁35で減圧を行い、水蒸気発電システム36のエ
ジェクター式混合吸引凝縮器37のノズル部39に導かれ
る。この蒸気は、ノズル部39からの高速度二相流噴流で
ハウジング部38に流入した水蒸気タービン５の排気を混
合吸引しながら熱交換部室40に導かれる。そして、水・
アンモニア混合媒体発電システム２の混合媒体が流れる
熱交換部41で冷却されて復水し、循環ポンプ９で加圧さ
れてボイラー４に環流する。

【００５４】また、水・アンモニア混合媒体発電システ
ム２から水蒸気発電システム36のエジェクター式混合吸
引凝縮器37の熱交換部41に水・アンモニア混合媒体を流
し、熱交換を行って加熱し、高圧分離器10に導いて高濃
度の混合媒体蒸気と低濃度の混合媒体液に分離する。高
濃度の混合媒体蒸気は混合媒体タービン11に導かれてこ
れを駆動し、同軸に結合された発電機12で発電を行い、
エジェクター式混合吸収凝縮器13のハウジング部14に流
入する。

【００５５】低濃度混合媒体液は熱回収器18で冷却さ
れ、絞り弁20を経由してエジェクター式混合吸収凝縮器
13のノズル部15に流入する。そして、混合媒体タービン
11の排気の高濃度混合媒体蒸気を混合吸収して熱交換部
室16に流入して熱交換を行って復液する。この復液は、
加圧ポンプ17で加圧されて熱回収器18の熱交換部19を経
由してエジェクター式混合吸引凝縮器37の熱交換部41に
循環する構成になっている。

【００５６】この第２の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムにおいては、夜間の電力需要の少な
い時に、水蒸気発電システム36のボイラー４で生成した
蒸気の約20％程度を分岐してアンモニア吸収式冷凍シス
テム３の蒸発器21の熱交換部22に導く。この蒸気は、熱
交換部22において、エジェクター式混合吸収凝縮器27で
復液したアンモニア水溶液を加圧ポンプ31で加圧して熱
回収器32で熱交換をして昇温されたアンモニア水溶液と
熱交換を行って凝縮される。

【００５７】この凝縮された蒸気は減圧弁35で減圧され
て、水蒸気発電システム36のエジェクター式混合吸引凝
縮器37のノズル部39に導かれ、ノズル部39からの高速度
二相流噴流でハウジング部38に流入した水蒸気タービン
５の排気を混合吸引しながら熱交換部室40に導かれて復
水される。そして前記第１の実施の形態におけると同様
に、アンモニア吸収式冷凍システム３の加熱器25の熱交
換部26を流れる冷媒により、外部の蓄熱剤貯蔵槽や製氷
装置によって冷熱を貯蔵する。

【００５８】電力需要のピークが発生する昼間には、水
蒸気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気をアン
モニア吸収式冷凍システム３に分岐する蒸気量を減ら
し、大部分の蒸気を水蒸気タービン５に導いてこれを駆
動し、同軸に結合された発電機６で発電を行う。水蒸気
タービン５の排気は、エジェクター式混合吸引凝縮器37
のハウジング部38に流入し、ノズル部39からの高速度二
相流噴流で混合吸引されながら熱交換部室40に導かれ、
水・アンモニア混合媒体発電システム２からの混合媒体
液が流れる熱交換部41で熱交換を行って復水する。

【００５９】熱交換部41で熱交換を行って加熱された混
合媒体は、水・アンモニア混合媒体発電システム２の高
圧分離器10に導かれ、高濃度混合媒体蒸気と低濃度混合
媒体液に分離される。高濃度混合媒体蒸気は混合媒体タ
ービン11に導かれて発電をおこない、エジェクター式混
合吸収凝縮器13，熱回収器18等を経て循環する。

【００６０】この第２の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムによれば、前記第１の実施の形態の
電力・冷熱供給コンバインドシステムと同様な効果が得
られる上に、アンモニア吸収式冷凍システム３でアンモ
ニア水溶液の蒸発に用いた高圧復水を、水蒸気タービン
５の排気を吸引して混合吸収させるエジェクター式混合
吸引凝縮器37のエジェクターの駆動動力として用いるた
め水蒸気タービン５の背圧が下がり、タービン出力が増
大する。また、動的な吸収凝縮を行わせるために凝縮部
を復水器の場合に比較して小型化することができる。

【００６１】つぎに本発明の第３の実施の形態を説明す
る。この第３の実施の形態の電力・冷熱供給コンバイン
ドシステムは図３に示すように、水蒸気発電システム36
で生成した蒸気をアンモニア吸収式冷凍システム３に送
り、その蒸発器21で熱交換を行ったのち、水・アンモニ
ア混合媒体発電システム42に送って、その高圧分離器43
で熱交換を行わせ、その後、水蒸気発電システム36のエ
ジェクター式混合吸引凝縮器37のノズル部39に導くよう
にしたものである。

【００６２】水蒸気発電システム36は、ボイラー４、水
蒸気タービン５、発電機６、エジェクター式混合吸引凝
縮器37および循環ポンプ９を主たる構成機器とする。ま
た、水・アンモニア混合媒体発電システム42は、高圧分
離器43、混合媒体タービン11、発電機12、エジェクター
式混合吸収凝縮器13、加圧ポンプ17、熱回収器18、絞り
弁20等で構成される。アンモニア吸収式冷凍システム３
の構成は、図１、図２に示した減圧弁35を有しないこと
を除いて、上記第１および第２の実施の形態におけると
同じである。

【００６３】このような構成の本第３の実施の形態の電
力・冷熱供給コンバインドシステムにおいて、水蒸気発
電システム36のボイラー４で生成した蒸気を分岐し、一
部は水蒸気タービン５に導いてこれを駆動し、同軸に結
合された発電機６で発電を行い、エジェクター式混合吸
引凝縮器37のハウジング部38に導く。

【００６４】残りの蒸気はアンモニア吸収式冷凍システ
ム３の蒸発器21の熱交換部22に導いて熱交換を行わせ、
水・アンモニア混合媒体発電システム42の高圧分離器43
の熱交換部44に導いて熱交換を行わせ、水蒸気発電シス
テム36のエジェクター式混合吸引凝縮器37のノズル部39
に導かれる。このノズル部39からの高速度二相流噴流で
ハウジング部38に流入した水蒸気タービン５の排気を混
合吸引しながら熱交換部室40に導かれる。そして、水・
アンモニア混合媒体発電システム42の混合媒体が流れる
熱交換部41で冷却されて復水し、循環ポンプ９で加圧さ
れてボイラー４に環流する。

【００６５】また、エジェクター式混合吸引凝縮器37の
熱交換部41に水・アンモニア混合媒体を流し、熱交換を
行って加熱し、水・アンモニア混合媒体発電システム42
の高圧分離器43に導いて、アンモニア吸収式冷凍システ
ム３の蒸発器21の熱交換部22で熱交換を行た高温水が流
れる熱交換部44で更に加熱して、高濃度の混合媒体蒸気
と低濃度の混合媒体液に分離する。

【００６６】高濃度の混合媒体蒸気は混合媒体タービン
11に導いてこれを駆動し、同軸に結合された発電機12で
発電を行い、エジェクター式混合吸収凝縮器13のハウジ
ング部14に流入する。

【００６７】低濃度混合媒体液は熱回収器18で冷却さ
れ、絞り弁20を経由してエジェクター式混合吸収凝縮器
13のノズル部15に流入し、混合媒体タービン11の排気の
高濃度混合媒体蒸気を混合吸収して熱交換部室16に流入
して熱交換を行って復液し、加圧ポンプ17で加圧されて
熱回収器18の熱交換部19を経由してエジェクター式混合
吸引凝縮器37の熱交換部41に循環する構成になってい
る。

【００６８】この第３の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムにおいては、夜間の電力需要の少な
い時に、水蒸気発電システム36のボイラー４で生成した
蒸気の約20％程度を分岐してアンモニア吸収式冷凍シス
テム３の蒸発器21の熱交換部22に導く。熱交換部22にお
いて、エジェクター式混合吸収凝縮器27で復液したアン
モニア水溶液を加圧ポンプ31で加圧して熱回収器32で熱
交換をして昇温されたアンモニア水溶液と熱交換を行っ
て高温水とる。

【００６９】この高温水が、水・アンモニア混合媒体発
電システム42の高圧分離器43の熱交換部44に導かれて熱
交換を行って冷却されて、水蒸気発電システム36のエジ
ェクター式混合吸引凝縮器37のノズル部39に導かれる。
ノズル部39からの高速度二相流噴流でハウジング部38に
流入した水蒸気タービン５の排気を混合吸引しながら熱
交換部室40に導かれ、水・アンモニア混合媒体発電シス
テム42の混合媒体が流れる熱交換部41で冷却されて復水
する。そして前記第１および第２の実施の形態における
と同様に、アンモニア吸収式冷凍システム３の加熱器25
の熱交換部26を流れる冷媒により、外部の蓄熱剤貯蔵槽
や製氷装置によって冷熱を貯蔵する。

【００７０】電力需要のピークが発生する昼間には、水
蒸気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気をアン
モニア吸収式冷凍システム３に分岐する蒸気量を減ら
し、大部分の蒸気を水蒸気タービン５に導いてこれを駆
動し、同軸に結合された発電機６で発電を行う。水蒸気
タービン５の排気は、エジェクター式混合吸引凝縮器37
のハウジング部38に流入し、ノズル部39からの高速度二
相流噴流で混合吸引されながら熱交換部室40に導かれ、
水・アンモニア混合媒体発電システム42からの混合媒体
液が流れる熱交換部41で熱交換を行って復水する。

【００７１】熱交換部41で熱交換を行って加熱された混
合媒体は、水・アンモニア混合媒体発電システム42の高
圧分離器43に導かれ、アンモニア吸収式冷凍システム３
の蒸発器21の熱交換部22で熱交換を行た高温水が流れる
熱交換部44で更に加熱されてから高濃度混合媒体蒸気と
低濃度混合媒体液に分離される。高濃度混合媒体蒸気は
混合媒体タービン11に導かれて発電をおこない、エジェ
クター式混合吸収凝縮器13，熱回収器18等を経て循環す
る。

【００７２】この第３の実施の形態によれば前記第１お
よび第２の実施の形態におけると同様な効果が得られる
とともに、アンモニア吸収式冷凍システム３でアンモニ
ア水溶液の蒸発に用いた高圧復水は高温であるため水・
アンモニア混合媒体発電システム42の高圧分離器43で熱
回収を行うことによって発電効率を更に向上させること
ができる。

【００７３】つぎに本発明の第４の実施の形態の電力・
冷熱供給コンバインドシステムを図４を参照して説明す
る。本実施の形態の電力・冷熱供給コンバインドシステ
ムは水蒸気発電システム36と水・アンモニア混合媒体発
電システム42とアンモニア吸収式冷凍システム45とから
なる。水蒸気発電システム36は前記第２および第３の実
施の形態におけると同じ構成であり、水・アンモニア混
合媒体発電システム42は前記第３の実施の形態における
と同じ構成である。

【００７４】アンモニア吸収冷凍システム45は、蒸発器
21、凝縮器23、膨張弁24、加熱器25、加圧ポンプ31、熱
回収器32および絞り弁34を主な構成機器とし、前記第１
ないし第３の実施の形態における図１から図３に示した
エジェクター式混合吸収凝縮器27を備えない。

【００７５】水・アンモニア混合媒体発電システム42の
エジェクター式混合吸収凝縮器13で復液された復液をア
ンモニア吸収式冷凍システム45の加圧ポンプ31に導き、
アンモニア吸収式冷凍システム45の加熱器25で外部から
の冷媒と熱交換して加熱されたアンモニア蒸気は、水・
アンモニア混合媒体発電システム42のエジェクター式混
合吸収凝縮器13のハウジング部14に流入する構成であ
る。また、アンモニア吸収式冷凍システム45の熱回収器
32で冷却された低濃度混合媒体液は、絞り弁34を経由し
て水・アンモニア混合媒体発電システム42のエジェクタ
ー式混合吸収凝縮器13のノズル部15に導かれる構成にな
っている。

【００７６】この第４の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムは、夜間の電力需要の少ない時に、
水蒸気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気の約
20％程度を分岐してアンモニア吸収式冷凍システム45の
蒸発器21の熱交換部22に導く。熱交換部22において前記
蒸気は、水・アンモニア混合媒体発電システム42のエジ
ェクター式混合吸収凝縮器13で復液したアンモニア水溶
液を加圧ポンプ31で加圧して熱回収器32で熱交換をして
昇温されたアンモニア水溶液と熱交換を行って高温水と
なる。

【００７７】この高温水が、水・アンモニア混合媒体発
電システム42の高圧分離器43の熱交換部44に導かれて熱
交換を行って冷却されて、水蒸気発電システム36のエジ
ェクター式混合吸引凝縮器37のノズル部39に導かれる。
そして、ノズル部39からの高速度二相流噴流でハウジン
グ部38に流入した水蒸気タービン５の排気を混合吸引し
ながら熱交換部室40に導かれ、水・アンモニア混合媒体
発電システム42の混合媒体が流れる熱交換部41で冷却さ
れて復水する。

【００７８】また、アンモニア吸収式冷凍システム45の
加熱器25で冷熱蓄熱の熱交換を行ったアンモニア蒸気は
水・アンモニア混合媒体発電システム42のエジェクター
式混合吸収凝縮器13のハウジング部14に導かれ、アンモ
ニア吸収式冷凍システム45の蒸発器21および高圧分離器
43で分離された低濃度混合媒体液をノズル部15で高速二
相流にしたものと混合吸収されて熱交換部室16に導かれ
て復液する。

【００７９】電力需要のピークが発生する昼間には、水
蒸気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気をアン
モニア吸収式冷凍システム45に分岐する蒸気量を減ら
し、大部分の蒸気を水蒸気タービン５に導いてこれを駆
動し、同軸に結合された発電機６で発電を行う。水蒸気
タービン５の排気は、エジェクター式混合吸引凝縮器37
のハウジング部38に流入し、ノズル部39からの高速度二
相流噴流で混合吸引されながら熱交換部室40に導かれ、
水・アンモニア混合媒体発電システム42からの混合媒体
液が流れる熱交換部41で熱交換を行って復水する。

【００８０】熱交換部41で熱交換を行って加熱された混
合媒体は、水・アンモニア混合媒体発電システム42の高
圧分離器43に導かれ、アンモニア吸収式冷凍システム45
の蒸発器21の熱交換部22で熱交換を行た高温水が流れる
熱交換部44で更に加熱されてから高濃度混合媒体蒸気と
低濃度混合媒体液に分離される。高濃度混合媒体蒸気は
混合媒体タービン11に導かれて発電をおこない、エジェ
クター式混合吸収凝縮器13，熱回収器18等を経て循環す
る。

【００８１】この第４の実施の形態によれば、前記第１
ないし第３の実施の形態と同様な効果が得られるととも
に、アンモニア吸収式冷凍システム45にエジェクター式
混合吸収凝縮器を備えず、水・アンモニア混合媒体発電
システム42のエジェクター式混合吸収凝縮器13と共用す
ることによって大型の熱交換器を削減することができ、
システムの建設費をさらに低減することができる。

【００８２】なおこの第４の実施の形態において、アン
モニア吸収式冷凍システム45の蒸発器21から環流する水
蒸気は、第２の実施の形態（図２）のように、水・アン
モニア混合媒体発電システム42を経由せずに直接、水蒸
気発電システム36へ戻るようにしてもよい。

【００８３】つぎに本発明の第５の実施の形態を図５を
参照して説明する。本実施の形態の電力・冷熱供給コン
バインドシステムは水蒸気発電システム36と、水・アン
モニア混合媒体発電システム42と、アンモニア吸収式冷
凍システム46とからなる。水蒸気発電システム36は前記
第２ないし第４の実施の形態におけると同じ構成であ
り、水・アンモニア混合媒体発電システム42は前記第３
および第４の実施の形態におけると同じ構成である。

【００８４】アンモニア吸収式冷凍システム46は、凝縮
器23、膨張弁24および加熱器25で構成されている。水蒸
気発電システム36のボイラー４で生成した水蒸気を水蒸
気タービン５に注入する前に分岐して水・アンモニア混
合媒体発電システム42の高圧分離器43の熱交換部44へ導
入する構成である。また、水・アンモニア混合媒体発電
システム42の高圧分離器43で分離されたアンモニア蒸気
をアンモニア吸収式冷凍システム46の凝縮器23に導き、
アンモニア吸収式冷凍システム46加熱器25で加熱された
アンモニア蒸気は、水・アンモニア混合媒体発電システ
ム42のエジェクター式混合吸収凝縮器13のハウジング部
14に導入する構成である。さらに、水・アンモニア混合
媒体発電システム42の加圧ポンプ17の吐出圧は高圧と中
圧の２段に切り換えられる構成になっている。

【００８５】この第５の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムは、夜間の電力需要の少ない時に、
水蒸気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気の約
20％程度を分岐して水・アンモニア混合媒体発電システ
ム42の高圧分離器43の熱交換部44に導く。この蒸気は、
エジェクター式混合吸収凝縮器13で復液したアンモニア
水溶液を加圧ポンプ17で高圧に加圧して熱回収器18、エ
ジェクター式混合吸引凝縮器37で熱交換をして昇温され
高圧分離器43に貯留されたアンモニア水溶液と熱交換を
行ってアンモニア水溶液を高温混合媒体とし、アンモニ
ア蒸気と低濃度混合媒体液に分離する。

【００８６】アンモニア蒸気はアンモニア吸収式冷凍シ
ステム46の凝縮器23に導かれて凝縮し、膨張弁24で断熱
膨張し、加熱器25に導かれて外部からの冷媒と熱交換を
行い、水・アンモニア混合媒体発電システム42のエジェ
クター式混合吸収凝縮器13のハウジング部14に導かれ
る。

【００８７】高圧分離器43で分離された低濃度混合媒体
液は熱回収器18、絞り弁20を経由してエジェクター式混
合吸収凝縮器13のノズル部15に導かれ、ノズル部15から
の高速度二相流噴流でハウジング部14に流入した加熱器
25の排気を混合吸収しながら熱交換部室16に導いて復液
する。高圧分離器43で分離されたアンモニア蒸気を混合
媒体タービン11に導いて発電を行うことはしない。

【００８８】電力需要のピークが発生する昼間には、水
蒸気発電システム36のボイラー４で生成した蒸気を高圧
分離器43の熱交換部44に分岐する量は少量とし、発生し
た蒸気の大部分を水蒸気タービン５に導いてこれを駆動
し、同軸に結合された発電機６で発電を行う。水蒸気タ
ービン５の排気は、エジェクター式混合吸引凝縮器37の
ハウジング部38に流入し、ノズル部39からの高速度二相
流噴流で熱交換部室40への流れを誘起され、水・アンモ
ニア混合媒体発電システム42からの混合媒体液が流れる
熱交換部41で熱交換を行って復水する。

【００８９】熱交換部41で熱交換を行って加熱された混
合媒体は、水・アンモニア混合媒体発電システム42の高
圧分離器43に導かれ、熱交換部44で加熱されて高濃度混
合媒体蒸気と低濃度混合媒体液に分離され、高濃度混合
媒体蒸気は混合媒体タービン11に導かれてこれを駆動
し、同軸に結合された発電機12で発電を行う。混合媒体
タービン11の排気は、エジェクター式混合吸収凝縮器13
のハウジング部14に導かれる。

【００９０】高圧分離器43で分離された低濃度混合媒体
液は熱回収器18、絞り弁20を経由してエジェクター式混
合吸収凝縮器13のノズル部15に導かれる。そして、ノズ
ル部15より噴出する高速度二相流で、ハウジング部14に
流入した高濃度混合媒体蒸気を混合吸収凝縮しながら熱
交換部室16に導いて復液する。

【００９１】この第５の実施の形態によれば、前記第１
ないし第４の実施の形態と同様な効果が得られるととも
に、アンモニア吸収式冷凍システム46には蒸発器、熱回
収器、絞り弁を備えず、水・アンモニア混合媒体発電シ
ステム42の高圧分離器43を共用し、加圧ポンプ17の吐出
圧を高圧と中圧に切り換えられるようにすることで機器
を削減し、システムの建設費を低減することができる。

【００９２】つぎに本発明の第６の実施の形態の電力・
冷熱供給コンバインドシステムは、図示しないが、前記
第１ないし第５の実施の形態において、水・アンモニア
混合媒体発電システム２，42におけるエジェクター式混
合吸収凝縮器13の熱交換部室16の熱交換部を大気冷却構
成にしたものである。

【００９３】この第６の実施の形態によれば、冬期のよ
うに外気温度が低下したとき、水・アンモニア混合媒体
発電システム２，42による発電量が増大し資源エネルギ
ーの回収が多くなる。

【００９４】つぎに本発明の第７の実施の形態は、図１
ないし図５に示した前記第１ないし第６の実施の形態の
電力・冷熱供給コンバインドシステムにおける水蒸気発
電システム１あるいは36の復水器７の熱交換部８、ある
いはエジェクター式混合吸引凝縮器37の熱交換部室40で
の凝縮温度を45℃±10℃にして運転するものである。

【００９５】図６は、水蒸気発電システム１の復水器７
の熱交換部８での凝縮温度に対する水蒸気発電システム
１と水・アンモニア混合媒体発電システム２の総合発電
量の関係を示したものである。水・アンモニア混合媒体
発電システム２の発電量は、加圧ポンプ17の動力とエジ
ェクター式混合吸収凝縮器13の冷却海水の取水動力を除
去したものである。縦軸は水蒸気発電システム１のみ
の、冷却海水温度が20℃の時の発電量に対する規格値で
ある．パラメータは水・アンモニア混合媒体発電システ
ム２のエジェクター式混合吸収凝縮器13の冷却海水取水
水温である。

【００９６】図６から、復水器７の凝縮温度が35℃から
55℃の範囲のとき高い総合出力が得られることがわか
る。エジェクター式混合吸引凝縮器37の凝縮温度につい
ても同様である。

【００９７】このように、本発明の第７の実施の形態の
電力・冷熱供給コンバインドシステムの運転方法によれ
ば、水蒸気発電システム１あるいは36の復水器７あるい
はエジェクター式混合吸引凝縮器37の熱交換部での凝縮
温度が45℃±10℃になるような運転制御を行うことによ
って、水蒸気発電システム１あるいは36と水・アンモニ
ア混合媒体発電システム２あるいは42によって高い総合
発電効率を得ることができる。

【００９８】つぎに本発明の第８の実施の形態は、前記
第１から第７の実施の形態において、水・アンモニア混
合媒体発電システム２あるいは42におけるエジェクター
式混合吸収凝縮器13の冷却海水取水水温の変動に対して
放水水温が一定になるような運転をするものである。

【００９９】図７は、水・アンモニア混合媒体発電シス
テム２あるいは42におけるエジェクター式混合吸収凝縮
器13の冷却海水取水水温に対する水蒸気発電システム１
または36と水・アンモニア混合媒体発電システム２また
は42の総合発電量の関係を示したものである。水・アン
モニア混合媒体発電システム２または42の発電量は、加
圧ポンプ17の動力とエジェクター式混合吸収凝縮器13の
冷却海水の取水動力を除去したものである。縦軸は水蒸
気発電システム１または36のみの、冷却海水温度が20℃
の時の発電量に対する規格値である。パラメータは水・
アンモニア混合媒体発電システム２または42のエジェク
ター式混合吸収凝縮器13の冷却海水放水水温である。

【０１００】この第８の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの運転方法によれば、水・アンモニ
ア混合媒体発電システム２または42のエジェクター式混
合吸収凝縮器13の冷却海水取水水温が変動する場合、放
水水温が一定になるように取水量を制御するような運転
制御を行うことで水蒸気発電システム１あるいは36と水
・アンモニア混合媒体発電システム２あるいは42の合計
発電量を一定にした運転を行うことができる。

【０１０１】つぎに、本発明の第９の実施の形態は前記
各実施の形態の電力・冷熱供給コンバインドシステムに
備えられるエジェクター式混合吸収凝縮器13，27，37の
構造に関するものである。

【０１０２】すなわち、エジェクター式混合吸収凝縮器
13を例にとって図８に示すように、ハウジング部14に設
けられた偏平導管47の先端に複数の駆動ノズル48が取付
けられ、駆動ノズル48は混合吸収ノズル49と同心円的に
配置されている。偏平導管47は、複数枚がフランジに取
付けられ、高圧の駆動用吸収液52が流入する構造になっ
ている。偏平導管47は重力の落下方向から見て一定間隔
で隙間を存して並設され、この重力の落下方向にタービ
ン排気蒸気53が放出されるように組立てられている。

【０１０３】複数の混合吸収ノズル49を流出した混合吸
収蒸気はまとめられて、滑らかな曲りを有する流路偏向
管50で向きを横方向より重力落下方向に曲げられ、滑ら
かな拡大管を通って熱交換部室16に流入する。熱交換部
室16には複数本の伝熱管51が配置されて熱交換をおこな
うように構成されている。

【０１０４】この第９の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムにおいては、水蒸気発電システム36
あるいは水・アンモニア混合媒体発電システム２，42あ
るいはアンモニア吸収式冷凍システム３のエジェクター
式混合吸収凝縮器13，27，37の水平方向から駆動用、吸
収凝縮用の混合媒体等の吸収液52が導入され、重力の上
の方からタービン排気等の排気蒸気53がハウジング部14
に落下流入する。

【０１０５】ハウジング部14に落下流入した排気蒸気53
は偏平導管47の間を落下し、駆動ノズル48より噴出する
超音速二相流によって混合吸収ノズル49に吸い込まれ混
合吸収されて流路偏向管50に流出し、水平方向より垂直
方向に向きを変え、熱交換部室16に導かれる。熱交換部
室16に設置された伝熱管51内には冷却用の海水等が流
れ、伝熱管51表面で混合媒体は凝縮宿して復液する。

【０１０６】この第９の実施の形態によれば、エジェク
ター混合吸収式凝縮器13，27，37のノズル部15，29，39
を水平方向の配置とし、タービン排気蒸気等を重力方向
に流し、混合吸収蒸気を流路偏向管50で重力方向に向き
を変えて熱交換部室16に流す構成であるので、ノズル部
15，29，39から流出した流れの影響が伝熱管51に及ぶこ
とが少なく、伝熱管が振動等によって損傷することの少
ないエジェクター混合吸収式凝縮器を提供することがで
きる。

【０１０７】なお、上記各実施の形態は、混合媒体とし
てアンモニアと水の混合物を用いる電力・冷熱供給コン
バインドシステムあるいはその運転方法を説明したが、
混合媒体は、水および水よりも沸点の低い成分を含む媒
体であればよい。また、ボイラー４は石油等の燃料によ
るもののほかに原子炉であってもよい。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、建設費用が安価で構成
機器が効率よく活用されエネルギ効率の高い電力・冷熱
供給コンバインドシステムおよびその運転方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの機器構成、配管接続および流体の
流れを示す図。

【図２】本発明の第２の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの機器構成、配管接続および流体の
流れを示す図。

【図３】本発明の第３の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの機器構成、配管接続および流体の
流れを示す図。

【図４】本発明の第４の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの機器構成、配管接続および流体の
流れを示す図。

【図５】本発明の第５の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの機器構成、配管接続および流体の
流れを示す図。

【図６】本発明の第７の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの運転方法を説明するグラフ。

【図７】本発明の第８の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムの運転方法を説明するグラフ。

【図８】本発明の第９の実施の形態の電力・冷熱供給コ
ンバインドシステムに設けられるエジェクター式混合吸
収凝縮器の断面図。

【符号の説明】

１…水蒸気発電システム、２…水・アンモニア混合媒体
発電システム、３…アンモニア吸収式冷凍システム、４
…ボイラー、５…水蒸気タービン、６…発電機、７…復
水器、８…熱交換部、９…循環ポンプ、10…高圧分離
器、11…混合媒体タービン、12…発電機、13…エジェク
ター式混合吸収凝縮器、14…ハウジング部、15…ノズル
部、16…熱交換部室、17…加圧ポンプ、18…熱回収器、
19…熱交換部、20…絞り弁、21…蒸発器、22…熱交換
部、23…凝縮器、24…膨張弁、25…加熱器、26…熱交換
部、27…エジェクター式混合吸収凝縮器、28…ハウジン
グ部、29…ノズル部、30…熱交換部室、31…加圧ポン
プ、32…熱回収器、33…熱交換部、34…絞り弁、35…減
圧弁、36…水蒸気発電システム、37…エジェクター式混
合吸引凝縮器、38…ハウジング部、39…ノズル部、40…
熱交換部室、41…熱交換部、42…水・アンモニア混合媒
体発電システム、43…高圧分離器、44…熱交換部、45，
46…アンモニア吸収式冷凍システム、47…偏平導管、48
…駆動ノズル、49…混合吸収ノズル、50…流路偏向管、
51…伝熱管、52…吸収液、53…排気蒸気。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸気発生器で発生した水蒸気によって水
蒸気タービンを駆動して発電を行い水蒸気タービン駆動
後の水蒸気を復水器によって復水する水蒸気発電システ
ムと、前記水蒸気発電システムの復水器に接続されて水
よりも沸点の低い媒体を必須成分とし複数種類の媒体か
らなる混合媒体の濃度分離によって前記水蒸気発電シス
テムの廃熱を回収し発電する混合媒体発電システムと、
前記水蒸気発電システムから水蒸気を供給されて混合媒
体を濃度分離し断熱膨張させて冷媒を冷却する吸収式冷
凍システムとを備えたことを特徴とする電力・冷熱供給
コンバインドシステム。
【請求項２】混合媒体発電システムは、水蒸気発電シ
ステムの復水器から環流する混合媒体を高濃度の混合媒
体蒸気と低濃度の混合媒体液に分離する高圧分離器と、
前記高濃度の混合媒体蒸気によって駆動される混合媒体
タービンと、この混合媒体タービンによって駆動される
発電機と、前記低濃度の混合媒体液を受け入れる熱回収
器と、ハウジング部およびノズル部を有し、前記ハウジ
ング部に前記混合媒体タービンの排気が流入し、前記ノ
ズル部に前記熱回収器から前記低濃度の混合媒体液が流
入して混合復液するエジェクター式混合吸収凝縮器と、
前記復液を前記熱回収器を経由して前記水蒸気発電シス
テムの復水器へ移送するポンプとを備えていることを特
徴とする請求項１記載の電力・冷熱供給コンバインドシ
ステム。
【請求項３】吸収式冷凍システムは、混合媒体を貯溜
し水蒸気発電システムから供給された水蒸気の熱によっ
て前記混合媒体を高濃度混合媒体蒸気と低濃度混合媒体
液に分離する蒸発器と、前記高濃度混合媒体蒸気を受け
入れて冷却し凝縮させる凝縮器と、前記凝縮された混合
媒体を断熱膨張させる膨張弁と、前記断熱膨張した混合
媒体蒸気を外部からの冷媒によって加熱する加熱器と、
前記低濃度混合媒体液を受け入れる熱回収器と、ハウジ
ング部およびノズル部を有し、前記ハウジング部に前記
加熱器から混合媒体蒸気が流入し、前記ノズル部に前記
熱回収器から前記低濃度混合媒体液が流入して混合復液
するエジェクター式混合吸収凝縮器と、前記復液を前記
熱回収器を経由して前記蒸発器へ移送するポンプとを備
えていることを特徴とする請求項１記載の電力・冷熱供
給コンバインドシステム。
【請求項４】水蒸気発電システムの復水器に代えてエ
ジェクター式混合吸収凝縮器を設け、このエジェクター
式混合吸収凝縮器のハウジング部に水蒸気タービンの排
気が流入し、ノズル部に吸収式冷凍システムから環流す
る蒸気が流入し、混合媒体発電システムからの混合媒体
と熱交換を行って復液するようにしたことを特徴とする
請求項１記載の電力・冷熱供給コンバインドシステム。
【請求項５】吸収式冷凍システムから環流する蒸気
は、混合媒体発電システムにおいて熱交換を行ってから
水蒸気発電システムのエジェクター式混合吸収凝縮器の
ノズル部に導入されるようにしたことを特徴とする請求
項４記載の電力・冷熱供給コンバインドシステム。
【請求項６】吸収式冷凍システムにおいて濃度分離さ
れた低濃度混合媒体液を混合媒体発電システムのエジェ
クター式混合吸収凝縮器のノズル部に導き、吸収式冷凍
システムにおいて冷媒を冷却したあとの混合媒体を混合
媒体発電システムのエジェクター式混合吸収凝縮器のハ
ウジング部に導き混合媒体発電システムのエジェクター
式混合吸収凝縮器で復液した混合媒体液を吸収式冷凍シ
ステムに環流するようにしたことを特徴とする請求項２
および４記載の電力・冷熱供給コンバインドシステム。
【請求項７】蒸気発生器で発生した水蒸気によって水
蒸気タービンを駆動して発電を行い水蒸気タービン駆動
後の水蒸気をエジェクター式混合吸収凝縮器によって復
水する水蒸気発電システムと、この水蒸気発電システム
から水蒸気を供給されて水よりも沸点の低い媒体を必須
成分とし複数種類の媒体からなる混合媒体を濃度分離し
発電する混合媒体発電システムと、この混合媒体発電シ
ステムから混合媒体を供給されて混合媒体を凝縮し断熱
膨張させて冷媒を冷却する吸収式冷凍システムとを備
え、前記水蒸気発電システムの蒸気発生器で発生した水
蒸気を分岐して前記混合媒体発電システムに備えられた
高圧分離器を経由して前記水蒸気発電システムのエジェ
クター式混合吸収凝縮器のノズル部に導き、前記高圧分
離器で発生した高濃度の混合媒体蒸気を前記混合媒体発
電システムに備えられた混合媒体タービンに導くととも
に前記吸収式冷凍システムに備えられた凝縮器に導き、
前記吸収式冷凍システムに備えられた加熱器において冷
媒を冷却した混合媒体蒸気を前記混合媒体発電システム
に備えられたエジエクター式混合吸収凝縮器のハウジン
グ部に導き、前記混合媒体発電システムのエジェクター
式混合吸収凝縮器の熱交換部に貯留された混合媒体をポ
ンプと熱回収器および前記水蒸気発電システムのエジェ
クター式混合吸収凝縮器を経由して前記高圧分離器に環
流するようにしたことを特徴とする電力・冷熱供給コン
バインドシステム。
【請求項８】混合媒体発電システムに備えられたポン
プの吐出圧力が２種類以上の圧力に切り換えられる構成
であることを特徴とする請求項７記載の電力・冷熱供給
コンバインドシステム。
【請求項９】エジェクター式混合吸収凝縮器に空冷の
熱交換部を備えていることを特徴とする請求項２または
３または４または７記載の電力・冷熱供給コンバインド
システム。
【請求項１０】エジェクター式混合吸収凝縮器は、凝
縮する蒸気が重力によって落下するハウジング部と、水
平方向を向いたノズルによって駆動用二相流を噴出させ
るノズル部と、混合吸収した二相流の向きを重力方向に
変える流路偏向管と、この流路偏向管に接続され伝熱管
が設置された熱交換部とを備えていることを特徴とする
請求項２、３、４、７、９のいずれかに記載の電力・冷
熱供給コンバインドシステム。
【請求項１１】水蒸気発電システムの復水器またはエ
ジェクター式混合吸収凝縮器での水蒸気の凝縮温度を45
℃±10℃の範囲とすることを特徴とする請求項１ないし
１０のいずれかに記載の電力・冷熱供給コンバインドシ
ステムの運転方法。
【請求項１２】混合媒体発電システムのエジェクター
式混合吸収凝縮器の冷却水放出温度が一定になるように
冷却水を取水することを特徴とする請求項１ないし１１
のいずれかに記載の電力・冷熱供給コンバインドシステ
ムの運転方法。