JP2010096414A - アンモニア吸収冷凍式発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸収冷凍サイクルとランキンサイクルとを基礎とし、熱効率の高い装置を提供する。
【解決手段】再生器内に加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇの低位（７０〜１２０℃程度）や中位（１２０〜１８０℃程度）の熱源によりアンモニア吸収液を加温し、発電機１３ａつき膨張弁１３により膨張させ動力回収することで高効率で発電機１３ａによる電力ができ、また、蒸発器１５の加熱器１５ａ内のブラインＢからの冷熱を利用するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業界や天然で発生する低位（７０〜１２０℃程度）や中位（１２０〜１８０℃程度）の熱源から電力と冷熱とを同時発生させる冷熱電力併産のアンモニア吸収冷凍式発電装置に関する。

各種製造業、電力、冷凍・空調、燃料を利用している設備より発生する排熱の利用、あるいは設備内の未利用エネルギーの活用は環境対策の面からも重要である。
具体例としては、化石燃料を使うＢＴＧによる発電設備、プロセス工業の高温処理設備、各種内燃機関（ガスエンジン、ヂーゼルエンジン、ガスタービン）の排気などの低位の排熱、都市におけるビル空調等の吸収冷凍設備等の未利用の排熱の利用は重要な課題である。
近年、大型ボイラにおいては、排熱回収を目的とするＨＲＶＧ（蒸気発生型排熱ボイラー）の効率が良くなっているものの、更に効率のよいボトミングアップ（ボイラー低温部からの発電）の提案が求められている。
低位（７０〜１２０℃）の熱源を利用する観点から、蒸気以外の作動流体を使ったランキンサイクルによる動力回収が多く実用化されている。このうち 低沸点熱媒を使った有機溶剤発電、ＯＲＣ（ＯＲＧＡＮＩＣ ＲＡＮＫＩＮ ＣＹＣＬＥ）（沸騰温度の低い石油系のＬＮＧ、ＬＰＧを利用した有機物ランキンサイクル）が地熱発電に利用されている。しかし利用できる温度範囲で制限があり、また蒸発時の沸騰温度は一定なので、熱源の温度の変化に追従できないので有効エネルギーの回収率が低いとされている。
アンモニア−水系のヒートポンプのサイクルに中で、作動流体であるアンモニアを再生器で高圧にして、低圧の吸収器で凝縮させ 発電効率を高める方法としては、特許文献１が開示されている。
他方、再生器、膨張機、吸収器を用い作動媒体をアンモニア・水としたいわゆるカリーナ・サイクルが知られており、膨張した作動媒体に希溶液を注入し凝縮圧力を降下させ高圧のアンモニアベーパの膨張と低圧の吸収凝縮の間で動力回収に使うようにしており、ランキンサイクルよりも熱効率が高いと評価されている。
その他、特許文献２及び３などの技術も知られている。
米国特許第３，５０５，８１０号公報 特開２００４−２５７７０４号公報 特開平６−２０１２１８号公報

本発明の課題は、吸収ヒートポンプとランキンサイクルとを基礎とし、熱効率の高い装置を提供しようとするものである。

本発明は、次記の点を基本要素として共通するものである。
（１）アンモニア吸収冷凍サイクルとランキンサイクルとを組み合わせる。
（２）動力回収用の膨張機へ供給するアンモニアベーパを過熱する。
（３）アンモニア吸収冷凍サイクル内の利用可能な圧力差を利用する。
（４）最高圧力の再生器と最低圧力のアンモニアの吸収凝縮器の圧力差を増大するため、中圧部に吸収器あるいは第二再生器を設ける。
以上の中核思想の下で、熱効率の高い装置を提供しようとするものである。

かかる中核思想の下で、種々の態様があるので、その具体的態様を次記に図面の符号を参照とすると次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明：図１参照＞
アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇによりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される再生器１１と、
前記再生器１１からのアンモニアベーパを過熱する過熱器１２と、
前記過熱アンモニアベーパを膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３と、
その膨張ベーパを、蒸発器１５からの希薄液で吸収して冷却させ、濃溶液を得る中圧吸収器（リソーバ）１４と、
前記濃溶液を受け入れ、加熱器１５ａを有しブラインＢにより蒸発させアンモニアベーパを発生する低温低圧で操作される蒸発器１５と、
前記蒸発器１５からのアンモニアベーパ又は希溶液の一部を受け入れ、そのアンモニアベーパを再生器１１からの希薄液で吸収し濃溶液を得て再生器１１に送る中温低圧で操作される低圧吸収器１６と、
前記中圧吸収器１４と前記蒸発器１５の中間の熱交換器１７および循環ポンプ２４と、
前記低圧吸収器１６と前記再生器１１の中間の熱交換器１８と循環ポンプ２８とを備え、
前記発電機１３ａによる電力及び前記ブラインＢからの冷熱を利用するように構成した、
ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。

（作用効果）
従来の吸収冷凍法は再生器で精留されたアンモニアを凝縮し、液体アンモニアを蒸発器で蒸発させ、冷熱を得ていた。蒸発温度が低くなれば、蒸発圧力が低下するので、再生器と蒸発器の圧力差は大きくなる。この大きな圧力差を利用して発電機１３ａつき膨張機１３を駆動し、動力回収を行うことに発想がある。
そこで、再生器１１より低圧力部にリソバー（中圧吸収器１４）とデソーバ（低圧蒸発器１５）のサイクルを設ける。
発電後の膨張したアンモニアは 蒸発器の中間圧力でリソーバにより吸収凝縮させる。吸収された濃溶液はデソーバ１５でブラインＢで加熱によりアンモニアを蒸発させ冷熱を得る。蒸発アンモニアベーパは低圧吸収器１６に送る。
本例によれば、冷熱の発生と発電が同時に可能である。冷熱の需要が少ないときは売電可能。また、柔軟性のある運転可能である。発電装置内の必要電力は賄え、かつ売電可能となる。
発電済みの抽気蒸気,圧力０．５〜０．６ＭＰａを利用したアンモニア吸収式冷凍機に、本方法を組みこむ場合には、リソーバを新設し、再生器のベーパは凝縮器を通さず直接リソーバに送る。既設の蒸発器をデソーバとするためにはリソーバとの間に濃溶液と希溶液の循環系をつくることで可能となる。
本方法ではデソーバのアンモニアベーパ濃度と再生器のアンモニアベーパ濃度が異なるため、デソーバから水（吸収液）が持ち出され、デソーバで水不足が起こるので、吸収器側より調整用に濃溶液を送り安定運転をおこなう。

＜請求項２記載の発明：図２参照＞
前記再生器が、高温の駆動熱源が供給される加熱器１１ａを有する高温再生器１１Ａと、実質的に同じ圧力、かつより低温の駆動熱源が供給される加熱器１１ｂを有する低温再生器１１Ｂとを備え、
前記低温再生器１１Ｂと中圧吸収器１４の中間の熱交換器１７ａと循環ポンプ２４ａを設け、
前記低温再生器１１Ｂからのアンモニアベーパ及び前記高温再生器１１Ａからのアンモニアベーパを、発電機１３ａつき膨張機１３に供給する系統が設けられた請求項１記載のアンモニア吸収冷凍式発電装置。

（作用効果）
利用可能な熱源の温度の幅が大きい場合、冷熱の発生は困難でも高圧側の再生器の操作温度を下げ、リソーバ１４ａとの間に動力回収サイクルを作ることができる。これは既存のサイクルの中に高圧部に低温再生器１１Ｂを設け、発生したベーパは膨張機１３に供給し動力回収を行い、膨張したベーパはリソーバ１４に送り全量凝縮させ、一部を低温再生器１１Ｂに送り、残りはデソーバ１５（蒸発器）に送ることで、動力回収とともに冷熱の創生を行うものである。本例は、内燃機関で同時に発生する二つの排ガス、燃焼排ガスとシリンダ冷却水などを利用するものの適用が有効である。

＜請求項３記載の発明：図３参照＞
アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇによりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される再生器１１と、
前記アンモニアベーパを凝縮させる凝縮器３４と、
前記アンモニアベーパを、過熱器１２ａを有し加熱熱源Ｈにより過熱する過熱器１２と、
その過熱ベーパを膨張させ動力回収する発電機つき膨張機１３と、
付設の冷却器１５ａにより前記凝縮器３４からの凝縮液中のアンモニアを直接膨張させて蒸発冷却を行い、冷却後のアンモニアは中圧吸収器１４へ導くとともに、膨張機１３からの膨張ベーパを、中圧吸収器１４からの希薄液で吸収して濃溶液を得て中圧吸収器１４に送る低圧吸収器１５と、
前記低圧吸収器１５からの前記冷却後のアンモニアを前記再生器１１からの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記再生器１１に送る中圧吸収器１４と、
前記低圧吸収器１５と前記中圧吸収器１４の中間の熱交換器４０および循環ポンプ３６と、
前記中圧吸収器１４と前記再生器１１の中間の熱交換器１８と循環ポンプ２８とを備え、
前記発電機１３ａによる電力を利用するように構成した、
ことを特徴とする吸収冷凍式発電。

（作用効果）
低圧吸収器１５は、付設の冷却器１５ａにより前記凝縮器３４からの凝縮液中のアンモニアを直接膨張させて蒸発冷却を行い、冷却後のアンモニアは中圧吸収器１４へ導くとともに、膨張機１３からの膨張ベーパを、中圧吸収器１４からの希薄液で吸収して濃溶液を得て中圧吸収器１４に送る。これにより、低圧吸収器１５と膨張機１３との間の有効エンタルピー落差を拡大させることができ、高い効率の発電で可能となる。

＜請求項４記載の発明：図４参照＞
前記凝縮器３４からの凝縮液中のアンモニアを、付設の加熱器５０ａを通るブラインＢにより蒸発させ、蒸発ベーパを前記膨張機１３からの膨張ベーパと共に前記低圧吸収器１５に送る蒸発器５０を有し、さらに前記発電機１３ａによる電力及び前記ブラインＢからの冷熱を利用するように構成した、
請求項３記載のアンモニア吸収冷凍式発電装置。

（作用効果）
冷熱の生成が可能となり、食品の冷凍などの熱源となる。

＜請求項５記載の発明：図５参照＞
アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇ１によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される第１再生器１１Ａと、
加熱器１１ｂを有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する中圧で操作される第２再生器１１Ｂと、
前記第１再生器１１Ａからのアンモニアベーパ加熱熱源Ｈにより過熱する過熱器１２と、
前記過熱アンモニアベーパを膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３と、
前記膨張機１３からの膨張ベーパを、前記第２再生器１１Ｂからの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第２再生器１１Ｂに送る低圧吸収器１５Ｂと、
前記第２再生器１１Ｂからのアンモニアベーパを、前記第１再生器１１Ａからの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第１再生器１１Ａに送る中圧吸収器１５Ａと、
前記中圧吸収器１５Ａと前記第１再生器１１Ａの中間の熱交換器１８Ａおよび循環ポンプ２８Ａと、
前記低圧吸収器１５Ｂと前記第２再生器１１Ｂの中間の熱交換器１８Ｂと循環ポンプ２８Ｂとを備え、
前記発電機１３ａによる電力を利用するように構成した、
ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。

（作用効果）
異なる排熱を有効利用できるとともに、いわば二段吸収方式を採用しているために、大きな圧力差を確保でき、発電効率が高まる。

＜請求項６記載の発明：図６参照＞
アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇ１によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される第１再生器１１Ａと、
加熱器１１ｂを有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する中圧で操作される第２再生器１１Ｂと、
前記第１再生器１１Ａからのアンモニアベーパを加熱熱源Ｈにより過熱する過熱器１２と、
前記過熱アンモニアベーパを膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３と、
前記第１再生器１１Ａからのアンモニアベーパを凝縮させる凝縮器３４と、
前記第１再生器からのアンモニアベーパを加熱熱源Ｈにより過熱する過熱器１２と、
膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３と、
前記膨張機１３からの膨張ベーパを、前記第２再生器１１Ｂからの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第２再生器１１Ｂに送る低圧吸収器１５Ｂと、
前記第２再生器１１Ｂからのアンモニアベーパを、前記第１再生器１１Ａからの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第１再生器１１Ａに送る中圧吸収器１５Ａと、
前記中圧吸収器１５Ａと前記第１再生器１１Ａの中間の熱交換器１８Ａおよび循環ポンプ２８Ａと、
前記低圧吸収器１５Ｂと前記第２再生器１１Ｂの中間の熱交換器１８Ｂと循環ポンプ２８Ｂとを備え、
前記凝縮器３４からの凝縮液中のアンモニアを、付設の加熱器５０ａを通るブラインＢにより蒸発させ、蒸発ベーパを前記膨張機１３からの膨張ベーパと共に前記低圧吸収器１５Ｂに送り、
前記発電機１３ａによる電力及び前記ブラインＢからの冷熱を利用するように構成した、
ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。

本発明によれば、低位（７０〜１２０℃程度）や中位（１２０〜１８０℃程度）の熱源から高効率で発電が可能である。また、冷熱も同時発生させると電熱併産が可能である。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら順次説明する。なお、図面上に基本機器の配置として、温度及び圧力の相対的高低の関係を明らかにしながら図示してあることを断っておく。
＜第１の形態（請求項１記載の発明）：図１参照＞
アンモニア吸収冷凍式発電装置である。作動流体としての非共沸混合アンモニアとしてはアンモニア−水系を代表例として挙げることができる。

高圧で操作される再生器１１は、加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇによりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する。この場合、再生器１１に精留器３１及び冷却水ＣＷによるコンデンサを設け、アンモニアベーパの発生量を制御することができる。

再生器１１からのアンモニアベーパは、管路２１を介して、加熱源Ｈによる加熱管１２ａを有する過熱器１２で過熱された後、発電機１３ａつき膨張機１３（タービン発電機）により膨張させ動力回収する。
その膨張ベーパは、管路２２を介して、冷却水ＣＷが流通される冷却管１４ａを有する中圧吸収器（リソーバ）１４に導かれ、膨張ベーパが凝縮し、膨張機１３の背圧を低下させ、発電効率を高める。さらに、中圧吸収器（リソーバ）１４では、蒸発器１５から管路２５を介して移行する希薄液がアンモニアベーパを吸収し、冷却管１４ａによる冷却により凝縮させ、濃溶液を得る。
この濃溶液は、管路２３の熱交換器１７及び膨張弁（符号を図示せず）を介して蒸発器１５に送られ、低温低圧で操作される蒸発器１５は、受け入れた濃厚液を、加熱器１５ａを有しブラインＢにより蒸発させ、アンモニアベーパを発生させる。
前記蒸発器１５からのアンモニアベーパは管路２６を介して、低圧吸収器１６に送る。希溶液は、循環ポンプ２４により熱交換器１７を通して中圧吸収器（リソーバ）１４に送る。

中温低圧で操作される低圧吸収器１６では、アンモニアベーパ及び希溶液を、再生器１１から管路２９を介して移行する希薄液で吸収し濃溶液を得て再生器１１に、循環ポンプ２８により管路３０を介して熱交換器１８を介して送る。濃溶液の一部は管路２７を介して蒸発器１５に返送する。
発電機１３ａによる電力及び前記ブラインＢからの冷熱は、適宜の機器において利用するように構成したものである。

＜第２の形態（請求項２記載の発明）：図２参照＞
第１の形態の変形例であり、前記再生器が、高温の駆動熱源Ｇ１が供給される加熱器１１ａを有する高温再生器１１Ａと、実質的に同じ圧力、かつより低温の駆動熱源Ｇ２が供給される加熱器１１ｂを有する低温再生器１１Ｂとを備える。
低温再生器１１Ｂと中圧吸収器１４の中間には、管路２３ａ、２５ａ、熱交換器１７ａ及び循環ポンプ２４ａが設けられている。
低温再生器１１Ｂからのアンモニアベーパ及び高温再生器１１Ａからのアンモニアベーパを、発電機１３ａつき膨張機１３に供給する系統が設けられている。

＜第３の形態（請求項３記載の発明）：図３参照＞
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇによりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される再生器１１と、再生器１１から管路３５を介して移行するアンモニアベーパを凝縮させる凝縮器３４と、再生器１１からのアンモニアベーパを過熱する過熱器１２と膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３とを備える。

低圧吸収器１５では、付設の冷却管１５ａにより、凝縮器３４からの凝縮液中のアンモニアを直接膨張させて蒸発冷却を行い、冷却後のアンモニアは中圧吸収器１４へ導く。

また、膨張機１３からの膨張ベーパを、中圧吸収器１４から管路３８を介して移行する希薄液で吸収して濃溶液を得て管路３７を介して中圧吸収器１４に送る。

中圧吸収器１４では、低圧吸収器１５からの冷却後のアンモニアを再生器１１から管路２９を介して移行する希薄液で吸収して濃溶液を得て管路３０を介して再生器１１に送る。

低圧吸収器１５と前記中圧吸収器１４の中間には、熱交換器４０及び循環ポンプ３６が設けられ、中圧吸収器１４と前記再生器１１の中間には、熱交換器１８及び循環ポンプ２８が設けられている。
そして、発電機１３ａによる電力は仕向け先において利用するように構成したものである。

＜第４の形態（請求項４記載の発明）：図４参照＞
凝縮器３４からの凝縮液中のアンモニアを、管路４２を介して低圧吸収器１５に導くほか、一部を管路４１を介して蒸発器５０に導き、蒸発器５０において付設の加熱器５０ａを通るブラインＢにより蒸発させ、蒸発ベーパを管路４３を介して、膨張機１３からの膨張ベーパと共に、低圧吸収器１５に送るようにしたものである。さらに発電機１３ａによる電力及び前記ブラインＢからの冷熱は、適宜の機器において利用するように構成したものである。

＜第５の形態（請求項５記載の発明）：図５参照＞
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇ１によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される第１再生器１１Ａと、加熱器１１ｂを有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する中圧で操作される第２再生器１１Ｂと、第１再生器１１Ａからのアンモニアベーパを過熱器１２で過熱し膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３とを備える。
膨張機１３からの膨張ベーパは、管路２２を介して低圧吸収器１５Ｂに送られる。低圧吸収器１５Ｂでは、付属の冷却官１５ｂにより、第２再生器１１Ｂからの希薄液で吸収して濃溶液を得て第２再生器１１Ｂに送る。

中圧吸収器１５Ａでは、第２再生器１１Ｂからのアンモニアベーパを、第１再生器１１Ａからの希薄液で吸収して濃溶液を得て第１再生器１１Ａに送る。
中圧吸収器１５Ａと前記第１再生器１１Ａの中間には、熱交換器１８Ａ及び循環ポンプ２８Ａが、低圧吸収器１５Ｂと前記第２再生器１１Ｂの中間には、熱交換器１８Ｂ及び循環ポンプ２８Ｂがもれそれぞれ設けられている。
発電機１３ａによる電力は適宜仕向け先において利用するように構成した。

＜第６の形態（請求項６記載の発明）：図６参照＞
加熱器１１ａを有し駆動熱源Ｇ１によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される第１再生器１１Ａと、加熱器１１ｂを有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する中圧で操作される第２再生器１１Ｂと、第１再生器１１Ａからのアンモニアベーパを過熱し膨張させ動力回収する発電機１３ａつき膨張機１３とを備える。
第１再生器１１Ａからのアンモニアベーパの一部は管路３５を介して、凝縮器３４に導かれ、アンモニアベーパを凝縮させる。
凝縮器３４からの凝縮液は蒸発器５０に送られ、蒸発器５０では、凝縮液中のアンモニアを、付設の加熱器５０ａを通るブラインＢにより蒸発させ、蒸発ベーパを管路４３を介して膨張機１３からの膨張ベーパと共に低圧吸収器１５Ｂに送る。
発電機１３ａによる電力及び前記ブラインＢからの冷熱は、適宜の機器において利用するように構成したものである。

以下の実施例において「％」はすべて重量％である。
（実施例１：図１のフローの形態）
駆動熱源が蒸気タービン排気である、０．６ＭＰａの飽和蒸気、７４８０ｋｇ／ｈを精留アンモニア吸収冷凍機の再生器に供給する例である。冷却水温度３２℃である。

低圧吸収器より再生器に供給されるアンモニア濃度２２％の濃溶液を加温して精留操作にてアンモニアベーパ（９９．８％）を得て、これを過熱器で８５℃とし、これを膨張機を通じて温度４０℃、圧力０．０８ＭＰａのリソーバに送り、１５８ｋＷの発電を行い、デソーバからの希溶液３６６００ｋｇ／ｈで吸収させ、濃度６０％の濃溶液とし、これを入口−３℃ 出口温度―１０℃のブライン加熱によりアンモニアを７５８０ｋＧ／ｈ蒸発させ、２５７３ｋＷの冷凍能力を得た。

ここで発生した、アンモニアベーパを圧力０．１２５ＭＰａで運転されている吸収器に送り、再生器からの希溶液でアンモニア濃度２６％とし、再生器に戻し、また水バランスのため、吸収器の２６％の濃溶液を１２０〜２７０ｋｇ／ｈで、デソーバに送りサイクルを完成させた。このプラントの所内電力は２６ｋＷであり、外部への出力は１３２ｋＷであり冷熱と電力の併産を効率良く行うことが出来た。

（実施例２：図４のフローの形態）
精留塔付き再生器の加熱器に駆動熱源として多重効用缶の９３℃の低圧蒸気を５２３０ｋｇ／ｈ供給する例である。冷却水温度は３２℃である。

中圧吸収器より供給される５５％の濃溶液を精留し、９９．８％のアンモニアベーパを得てこれを分岐し、一部を凝縮器に送り、アンモニア液を得て凝縮器に貯め、一部を過熱器により９０℃に過熱し、二段ターボ膨張機に供給し、低圧吸収器で圧力０．２ＭＰａで凝縮させ１０２ＫＷの発電を行い、直接膨張で蒸発したアンモニアは圧力０．５ＭＰａ 温度４０℃の中圧吸収器で再生器からの濃度４７％で吸収され濃度５１〜５２％になり再生器に送られサイクルを完成させる。

冷凍用には凝縮器よりアンモニア液を３２１１ｋｇ／ｈを圧力０．２、温度−２０℃の蒸発器に供給し冷凍能力７４０ｋＷを得た。

直接膨式吸収器と中圧吸収器および中圧吸収器と再生器の循環ポンプの能力はそれぞれ６８０００ｋｇ／ｈと３４０００ｋｇ／ｈ、濃度５２％であり、動力回生機付きとし、全消費動力は２２ｋＷであり発電は出力端で８２ｋＷ、冷凍能力は−２０℃の冷熱で９８０ｋＷであり、冷熱と電力の併産ができ、変動する冷熱と電力の需要に対応できる。

（実施例３：図６のフローの形態）
流量１２５ｍ³／ｈの８５℃の温水を操作圧力１．５５ＭＰａの第一再生器の加熱部と操作圧力０．７ＭＰａの加熱部に連通して供給し出口温度６７℃で排出し、第一再生器の精留塔よりの発生ベーパ５２２８ｋｇ／ｈを二分し、一つは過熱器で１４０℃として発電機つき膨張機に供給した。これを圧力０．３５ＭＰａ、温度４０℃の低圧吸収器で中圧吸収塔の濃度３８％の稀溶液で吸収し、その圧力差で１２５ｋＷの発電を行った。発電済みのアンモニアは濃度４３％の濃溶液とし、３２４００ｋｇ／ｈで圧力０．７ＭＰａ、温度４０℃の第二再生器におくり、加熱され、精留されたアンモニアベーパを圧力０．７ＭＰａ、温度４０℃の中圧吸収器に送り、第一再生器からの稀溶液５０％で濃溶液６０％として、第一再生器に送った。

一方、残部の第一再生器よりアンモニアベーパは凝縮器へ送り、アンモニア液を得て、これを発生ベーパが低圧吸収器に接続している圧力０．２４ＭＰａの蒸発器に供給し、ブライン加熱で−５℃として冷凍能力 ５９８ｋＷを得た。

蒸発したアンモニアは、低圧吸収器で吸収され、前記の方法でサイクルをつくる。これを利用した第一循環ポンプの動力は、１８ｋＷ第二循環ポンプは７．６ｋＷであり所外出力は９８ｋＷであった。冷凍の成績係数２３％、発電効率は３．８％と低いが他の方法では不可能なエネルギーを回収ができた。

第１の実施の形態のフローシートである。 第２の実施の形態のフローシートである。 第３の実施の形態のフローシートである。 第４の実施の形態のフローシートである。 第５の実施の形態のフローシートである。 第６の実施の形態のフローシートである。

符号の説明

１１、１１Ａ、１１Ｂ…再生器、１２…過熱器、１３…膨張機、１３ａ…発電機、１４…中圧吸収器（リソーバ）、１５…蒸発器、１６…（低圧又は中圧）吸収器、５０…蒸発器、Ｂ…ブライン、ＣＷ…冷却水、Ｇ、Ｇ１、Ｇ２…駆動熱源、Ｈ…過熱熱源。

Claims (6)

1. アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
   加熱器を有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される再生器と、
   前記再生器からのアンモニアベーパを過熱する過熱器と
   その過熱ベーパを膨張させ動力回収する発電機つき膨張機と、
   その膨張ベーパを、蒸発器からの希薄液で吸収して冷却させ、濃溶液を得る中圧吸収器と、
   前記濃溶液を受け入れ、加熱器を有しブラインにより蒸発させアンモニアベーパを発生する低温低圧で操作される蒸発器と、
   前記蒸発器からのアンモニアベーパ又は希溶液の一部を受け入れ、そのアンモニアベーパを再生器からの希薄液で吸収し濃溶液を得て再生器に送る中温低圧で操作される低圧吸収器と、
   前記中圧吸収器と前記蒸発器の中間の熱交換器および循環ポンプと、
   前記低圧吸収器と前記再生器の中間の熱交換器と循環ポンプとを備え、
   前記発電機による電力及び前記ブラインからの冷熱を利用するように構成した、
   ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。
2. 前記再生器が、高温の駆動熱源が供給される加熱器を有する高温再生器と、実質的に同じ圧力、かつより低温の駆動熱源が供給される加熱器を有する低温再生器とを備え、
   前記低温再生器と中圧吸収器の中間の熱交換器と循環ポンプを設け、
   前記低温再生器からのアンモニアベーパ及び前記高温再生器からのアンモニアベーパを、発電機つき膨張機に供給する系統が設けられた請求項１記載のアンモニア吸収冷凍式発電装置。
3. アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
   加熱器を有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される再生器と、
   前記再生器からのアンモニアベーパを凝縮させる凝縮器と、
   前記再生器からのアンモニアベーパを過熱する過熱器と、
   その過熱ベーパを膨張させ動力回収する発電機つき膨張機と、
   付設の冷却器により前記凝縮器からの凝縮液中のアンモニアを直接膨張させて蒸発冷却を行い、冷却後のアンモニアは中圧吸収器へ導くとともに、膨張機からの膨張ベーパを、中圧吸収器からの希薄液で吸収して濃溶液を得て中圧吸収器に送る低圧吸収器と、
   前記低圧吸収器からの前記冷却後のアンモニアを前記再生器からの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記再生器に送る中圧吸収器と、
   前記低圧吸収器と前記中圧吸収器の中間の熱交換器および循環ポンプと、
   前記中圧吸収器と前記再生器の中間の熱交換器と循環ポンプとを備え、
   前記発電機による電力を利用するように構成した、
   ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。
4. 前記凝縮器からの凝縮液中のアンモニアを、付設の加熱器を通るブラインにより蒸発させ、蒸発ベーパを前記膨張機からの膨張ベーパと共に前記低圧吸収器に送る蒸発器を有し、さらに前記発電機による電力及び前記ブラインからの冷熱を利用するように構成した、
   請求項３記載のアンモニア吸収冷凍式発電装置。
5. アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
   加熱器を有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される第１再生器と、
   加熱器を有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する中圧で操作される第２再生器と、
   前記第１再生器からのアンモニアベーパを過熱する過熱器と
   その過熱ベーパを膨張させ動力回収する発電機つき膨張機と、
   前記膨張機からの膨張ベーパを、前記第２再生器からの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第２再生器に送る低圧吸収器と、
   前記第２再生器からのアンモニアベーパを、前記第１再生器からの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第１再生器に送る中圧吸収器と、
   前記中圧吸収器と前記第１再生器の中間の熱交換器および循環ポンプと、
   前記低圧吸収器と前記第２再生器の中間の熱交換器と循環ポンプとを備え、
   前記発電機による電力を利用するように構成した、
   ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。
6. アンモニア吸収冷凍式発電装置であって、
   加熱器を有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する高圧で操作される第１再生器と、
   加熱器を有し駆動熱源によりアンモニア吸収液を加温し、アンモニアベーパを分離する中圧で操作される第２再生器と、
   前記第１再生器からのアンモニアベーパを凝縮させる凝縮器と、
   前記第１再生器からのアンモニアベーパを過熱する過熱器と
   その過熱ベーパを膨張させ動力回収する発電機つき膨張機と、
   前記膨張機からの膨張ベーパを、前記第２再生器からの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第２再生器に送る低圧吸収器と、
   前記第２再生器からのアンモニアベーパを、前記第１再生器からの希薄液で吸収して濃溶液を得て前記第１再生器に送る中圧吸収器と、
   前記中圧吸収器と前記第１再生器の中間の熱交換器および循環ポンプと、
   前記低圧吸収器と前記第２再生器の中間の熱交換器と循環ポンプとを備え、
   前記凝縮器からの凝縮液中のアンモニアを、付設の加熱器を通るブラインにより蒸発させ、蒸発ベーパを前記膨張機からの膨張ベーパと共に前記低圧吸収器に送り
   前記発電機による電力及び前記ブラインからの冷熱を利用するように構成した、
   ことを特徴とするアンモニア吸収冷凍式発電装置。

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