JP4382513B2 - 熱電併給装置及びその出力の熱電比制御方法 - Google Patents
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Description
ところで、この種のマイクロガスタービンを用いた小型分散発電をベースとする熱電併給装置に於いては、熱需要先きの都合から温水ボイラを排熱回収装置として用い、温水の形で熱回収が多く行なわれており、また、この種の熱電併給装置は、一般に電気出力と熱出力との比が常にほぼ一定の値になると云う特性を有している。
そのため、熱電併給装置を利用する各事業所等に於いては、電力需要や熱需要に対する供給力に過不足が生ずるのを防止するため、予かじめ分散設置した複数台の熱電併給装置の運転台数を変更したり、或いは各熱電併給装置の電気出力と熱出力の比(熱電比)を調整するようにしている。
尚、図4及び図5に示した熱電併給装置そのものは公知であるため、ここではその作動の詳細な説明は省略する。
しかし、図6からも明らかなように、排熱回収ボイラ6″で発生した蒸気S1 の一部S3 を燃焼器4へ供給する構成としているため、排熱回収ボイラ6″の運転圧力を燃焼器4の内部圧力よりも高い高圧力に保持する必要があり、必然的に排熱回収ボイラ6″の運転温度は、排熱回収装置6を温水ボイラ6′とした場合に比較して高温となる。その結果、熱回収効率が温水ボイラ6′の場合に比較して低下せざるを得ず、更に排熱回収装置6及びこれらの制御システムが複雑となり、その設備コストが上昇すると云う難点がある。
尚、本実施形態では、温水循環用ポンプ12と三方温度調整弁14の両方の作動を調整するようにしているが、何れか一方のみの調整でもって対処することも可能である。
即ち、この時の前記発生蒸気S(飽和蒸気圧0.3〜0.5MPa)の温度は150〜160℃となるため、蒸気発生用ボイラ24からの排出ガスG0 の温度は160〜170℃となり、蒸気発生用ボイラ24ではタービン排ガスG2 の冷却温度差ΔT=130〜140℃(280〜300℃→160〜170℃)に相当する熱量が、飽和蒸気Sの型で回収されることになる。
当該第2実施形態に於いては、蒸気発生用ボイラ24からの蒸気Sの一部を燃焼器4へ噴射する構成としており、蒸気噴射管21の一端側が燃焼器4へ連通されている点を除いて、その他の構成は実施形態1の場合と全く同一である。
尚、上記温水用熱交換器20が蒸気発生用ボイラ24と別体になっている点を除いて、その他の構成は実施形態1の場合と同一である。
Claims (4)
- ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼器と温水用熱交換器を備えた変圧運転の可能な蒸気発生用ボイラとを備え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器で圧縮燃焼用空気を加熱したあと蒸気発生用ボイラへ供給する構成とした熱電併給装置に於いて、熱負荷の熱需要が多いときには前記蒸気発生用ボイラを減圧蒸気下で運転して温水用熱交換器による熱回収を増加させ、また、熱負荷の熱需要が少ないときには前記蒸気発生用ボイラを高圧蒸気下で運転すると共に、発生した高圧蒸気の一部を圧縮機と再生器を含む圧縮燃焼用空気系内若しくは燃焼器内へ噴射して発電機出力を増加させる構成としたことを特徴とする熱電併給装置に於ける出力の熱電比制御方法。
- ガスタービンと発電機と圧縮機と再生器と燃焼器と温水用熱交換器を備えた変圧運転の可能な蒸気発生用ボイラとを備え、ガスタービンからの高温タービン排ガスを再生器で圧縮燃焼用空気を加熱したあと蒸気発生用ボイラへ供給する構成とした熱電併給装置に於いて、前記温水用熱交換器(20)と熱負荷(8)との温水循環通路に温水循環用ポンプ(12)と三方温度調整弁(14)を介設すると共に、三方温度調整弁(14)を介して温水用熱交換器(20)の温水出口と温水入口間を温水バイパス管(23)で連通させ、また、前記蒸気発生用ボイラ(24)と前記圧縮機(2)と再生器(3)を含む圧縮燃焼用空気系(25)若しくは燃焼器(4)とを逆止弁(22)を介設した蒸気噴射通路(21)により連通し、前記熱負荷(8)の熱需要が減少した時には、熱負荷(8)の出口側の温水(Wh)の温度に基づいて前記温水循環用ポンプ(12)と三方温度調整弁(14)の何れか一方又は両方の作動を制御して温水用熱交換器(20)へ流通する温水流量を減少させ、温水用熱交換器(20)に於ける熱回収量を減少させると共に蒸気発生用ボイラ(24)に於ける熱回収量を増加させて高圧蒸気を発生させ、当該高圧蒸気を前記逆止弁(22)を通して圧縮燃焼用空気系(25)内又は燃焼器(4)内へ噴射することにより発電機出力を増加させる構成としたことを特徴とする熱電併給装置。
- 蒸気発生用ボイラ(24)の缶体(24a)の蒸気溜(24b)内に温水用熱交換器(20)の熱交換管(20′)を配設して成る蒸気発生用ボイラとした請求項2に記載の熱電併給装置。
- 温水用熱交換器(20)と蒸気発生用ボイラ(24)とを別体とし、温水用熱交換器(20)の缶体(20a)内と蒸気発生用ボイラ(24)の蒸気溜(24b)間を蒸気制御弁(26)を介して連通すると共に、前記温水用熱交換器(20)の缶体(20a)の底部と蒸気発生用ボイラ(24)の給水溜(24c)間を連通管路(24d)により連通する構成とした請求項2に記載の熱電併給装置。
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