JP4986537B2 - ガスタービン組込み吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、地域冷暖房、業務用建築物などの空調用途に使用される吸収式冷凍機をガスタービンと組合わせることにより、冷凍又は空調性能を向上させる技術に関する。

地域冷暖房、業務用建築物などの空調用途に使用される吸収式冷凍機は、燃料の燃焼により生じた熱エネルギーから直接冷水を取り出すことができるため、省エネルギー且つ省電力な空調設備として広く使用されている。

最近では、レシプローカルエンジン（レシプロエンジン）、ガスタービンなどで発電し、その廃熱を利用して吸収式冷凍機を駆動するコージェネレーションも大規模な施設では普及し始めている。

また、出力が３００ｋＷ未満のマイクロガスタービンも市販され始め、その廃熱は、給湯用の温水の供給、単効用吸収式冷凍機における空調用の冷温水供給等を目的として回収されている。

しかしながら、従来の吸収式冷凍機及びそれを利用したコージェネレーションシステムには、以下のような解決すべき課題がある。
（１）吸収式冷凍機には、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、冷水ポンプ、冷却水ポンプ、クーリングタワーファン、燃焼器用送風機等の電力を消費する補機が多い。そのため、制御用電力を含めた補機動力が、空調用エネルギー全体の３０％にも達することがあり、省電力を徹底できない場合がある。
（２）従来のコージェネレーションシステムでは、ガスエンジン、ガスタービン、ボイラ、吸収式冷温水器等の構成機器が単品で供給され、現地でダクト、配管、配線等で結合してシステム化される。そのため、設置面積が大きく、現場工事費が高額になる。また、各構成機器が単品の完成品であるため、防音対策、保守スペース等に重複の無駄がある。
（３）コージェネレーションにて発電した電力は、商用電力と系統連携して用いるのが普通であり、系統連携するための設備費用が高額である。
（４）マイクロガスタービンを用いるコージェネレーションシステムでは、発電効率向上のためには再生器を必要とする。しかし、再生器を出た後の排ガスは温度が２５０℃程度と低く、二重効用吸収式冷凍機の駆動は困難である。

従って、本発明は、吸収式冷凍機を利用したコージェネレーションシステムにおいて、上記課題を解決する技術を提供することを目的とする。より詳しくは、特に、吸収式冷凍機とガスタービンとを組合わせて使用することにより、生じた電気及び熱を冷凍、空調用途等に利用する場合に、上記課題を解決する技術を提供することを主な目的とする。

〔構成１〕
本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機は、請求項１に記載した如く、少なくとも二重の効用数を有する吸収式冷凍サイクルを用いる吸収式冷凍機であって、吸収式冷凍機の最も高い温度で吸収液を再生する再生器（以下、「高温再生器」と記載する。）の加熱用ガス導入室に、ガスタービンを構成する膨張タービン出口又は再生器の出口を、煙道を介さずに直接結合してガスタービンの燃焼排ガスを吸収液の加熱再生に用いると共に、下記；
（１）吸収式冷凍機のケーシング、
（２）吸収式冷凍機の高温再生器の加熱用ガス導入室、
（３）加熱用ガス導入室から露出したガスタービン及び発電機を囲繞する防音箱及び
（４）吸収式冷凍機、ガスタービン及び発電機全体を囲繞するケーシングから選ばれる少なくとも１種を、ガスタービンの消音設備として利用することを特徴とする。

本構成では、ガスタービンとしては、例えば、小型のマイクロガスタービンなどが好適である。ガスタービンには、その動力により駆動する発電機が直結され、ガスタービン及び発電機から発生する熱及び電気は、吸収式冷凍機が消費する熱及び電力の全部又は一部として利用することができる。

〔作用効果〕
本構成では、吸収式冷凍機の高温再生器の加熱用ガス導入室に、ガスタービンを構成する膨張タービンの出口又は再生器の出口を、煙道を介さずに直接結合する。その結果、ガスタービン燃焼排ガスを吸収液（希溶液）の加熱再生に用いる場合において、煙道が無いため熱損失が無く、且つ、煙道が無いため経済的にシステムを構成することができる。

ところで、特に、二重効用以上の吸収式冷凍機では、吸収液（希溶液）の再生には液の温度で１５０℃以上を必要とする。再生器を保有しない単純サイクルガスタービンでは、排ガス温度が６００〜７００℃であるため問題は無いが、再生サイクルガスタービンの低温排ガス（再生器出口で２５０℃程度）を利用するためには、伝熱面積を拡大する必要がある。

しかしながら、本構成を採用すれば、利用する排ガス温度を高く保持することができるため、伝熱面積の増大を少なくしても、二重効用吸収式冷凍機を再生サイクルガスタービン排ガスにて駆動することが可能である。

また、吸収式冷凍機のケーシング、吸収式冷凍機の高温再生器の加熱用ガス導入室（直焚き吸収式冷凍機の燃焼室に相当する部分）及び加熱用ガス導入室から露出したガスタービン及び発電機を囲繞する防音箱を、ガスタービンの消音設備として利用することができる。更に、吸収式冷凍機、ガスタービン及び発電機全体を囲繞するエンクロージャー（防音用ケーシング）を用いても良く、この場合には、構成機器ごとに個別に防音設備を設ける場合に比して経済的である。

〔構成２〕
本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機は、少なくとも二重の効用数を有する吸収式冷凍サイクルを用いる吸収式冷凍機であって、吸収式冷凍機の吸収液（希溶液）の加熱再生を、下記；
（１）ガスタービンを構成する膨張タービンの出口又は再生器の出口の燃焼排ガスとの第一段目の熱交換、
（２）燃焼器出口（又は膨張タービン入口）の燃焼ガスとの第二段目の熱交換及び
（３）加熱により気液混相流となった吸収液を、気液分離器を用いて水蒸気と吸収液（中濃度液）とに分離する段階からなる三段階の直列操作により行うことを特徴とする。

本構成においても、ガスタービンには、その動力により駆動する発電機が直結され、ガスタービン及び発電機から発生する熱及び電気は、吸収式冷凍機が消費する熱及び電力の全部又は一部として利用することができる。

〔作用効果〕
本構成であれば、燃焼器出口（又は膨張タービン入口）の高温の燃焼ガスとの第二段目の熱交換が付加されるため、二重以上の効用数の吸収式冷凍機に必要な高温再生温度（１５０℃）を余裕をもって確保でき、熱交換器全体の伝熱面積を小さくすることが可能である。

ところで、小型で翼の冷却構造を有さない小型ガスタービンにおいては、金属材料の温度制約から９００℃程度が膨張タービン入口最高許容温度（以下、「ＴＩＴ」と記載する場合がある。）となる。そのため、高温の燃焼ガスを過剰な空気で希釈冷却して９００℃程度の温度としている。

ここで、過剰空気の圧力エネルギーはガスタービンの軸出力で駆動される圧縮機により与えられるものであり、膨張タービンで回収されるが、圧縮機の効率に膨張タービンの効率を乗じた値分しか回収できない。小型ガスタービンでの圧縮機及び膨張タービンの効率は共に８０％程度であるから、圧縮エネルギーが熱経由で回収されるとしても、過剰空気を圧縮するための動力の３０％程度は無駄になっていることに相当する。ガスタービンの当量比は０．３程度であるから、理論空気量の３倍程度の空気を圧縮していることになり、これを減少させることができれば、取り出し軸出力を増大することができる。

本発明の構成では、燃焼器出口（又は膨張タービン入口）にて希溶液と燃焼ガスとの熱交換を行うため、燃焼ガス温度が下がり、過剰な冷却空気の使用を低減できる。そのため、多重効用吸収式冷凍機の冷媒再生に必要な温度を確保し得ると同時に、ガスタービンの出力及び効率を向上させることが可能である。

〔構成３〕
本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機は、請求項２に記載した如く、構成１又は２に記載のガスタービン組込み吸収式冷凍機において、ガスタービン駆動の発電機にて発生した電力を、吸収式冷凍機に付属する溶液ポンプ、冷媒ポンプ、冷却水ポンプ、クーリングタワーファン、補助燃料用送風機並びにガスタービン燃料圧縮機の動力及び制御用電力から選ばれる少なくとも１種の用途に用いることを特徴とする。

〔作用効果〕
本構成により、商用電力との系統連携などの複雑高価な電力制御設備を削減することができ、場合によっては、吸収式冷凍機を商用電力系統から切り離して運転することが可能となる。即ち、商用電力の省電力に貢献し得ると共に、停電時にも運転することができる。

また、ガスタービンが高速発電機を駆動するものである場合、発生した高周波電力を直流変換し、更に商用周波数に交流変換するのではなく、高周波電力より変換された直流を直接これらの補機を駆動する直流電動機に供給したり、必要周波数に変換して交流同期電動機に供給したりすることで、これらの機器を回転数制御にて出力制御できる。これにより、周波数変換に伴うロスを減少できるのみならず、補機の制御による省エネルギーをも達成できる。

〔構成４〕
本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機は、請求項３に記載した如く、構成１又は２に記載のガスタービン組込み吸収式冷凍機において、蒸気圧縮式冷凍機を冷凍設備構成要素の一部として併設し、ガスタービン駆動の発電機にて発生した電力を、蒸気圧縮式冷凍機駆動用電動機の電力の全部又は一部として使用することを特徴とする。

〔作用効果〕
本構成によれば、ガスタービンで駆動される発電機の発電出力が、吸収式冷凍機の補機等の消費電力を上回る場合には、併設した蒸気圧縮式冷凍機を、余剰電力を用いて運転し、効率的に冷凍を行うことができる。この構成によれば、前記余剰電力を吸収式冷凍機の高温再生器をヒーターで加熱する用途に用いる場合（ＣＯＰ＝１．１）に比して、省エネルギー（ＣＯＰ＝５）である。

また、本構成によれば、ガスタービン駆動の発電機にて直接蒸気圧縮式冷凍機を駆動し、ガスタービン排ガスを、煙道を介して吸収式冷凍機に導く従来の構成に比して、現場工事費の高い断熱煙道より安価な電線にて構成機器を連結できる利点を有する。なお、補機に優先して蒸気圧縮式冷凍機に電力を供給することも可能である。

〔構成５〕
本発明の制御方法は、請求項４に記載した如く、構成４に記載のガスタービン組込み吸収式冷凍機において、送出する冷水の温度を検知し、これをフィードバックしてガスタービン駆動の発電機の電力出力及びガスタービン排ガス熱出力を同時制御することにより、ガスタービン駆動の発電機の出力電力により駆動する蒸気圧縮式冷凍機及びガスタービン排ガスにより駆動する吸収式冷凍機の合算した冷凍出力を制御することを特徴とする制御方法である。

〔作用効果〕
本制御方法は、ガスタービン、吸収式冷凍機及び蒸気圧縮式冷凍機の３種の構成要素機器が燃料により投入したエネルギーに比例的に（線形に）動作する範囲で特に有効である。通常、負荷を小さくすると、ガスタービンの軸出力、即ち、蒸気圧縮式冷凍機出力は、それ以上に低下する。しかし、廃熱が増加して吸収式冷凍機の出力が上がることにより、ある程度蒸気圧縮式冷凍機の出力損失を相殺することができる。

なお、線形制御範囲を逸脱した部分では、補助燃料にて吸収式冷凍機の再生器を追い焚きしたり、外部電源から（系統連携により）圧縮式冷凍機に電力を補助供給したりすることも可能である。

本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機及びその制御方法によれば、従来のガスタービンと吸収式冷凍機とを単純に組合わせたコージェネレーションシステムと比較して、下記の如く優れた効果が発揮される。
（１）ガスタービン排ガス温度の低下が殆ど無く、吸収式冷凍機を二重効用とする場合において、容易に高温再生器必要温度が確保できる。従って、再生器付きのガスタービンにおいて、排ガス温度が低い場合に特に有効である。
（２）煙道及びその断熱の現場工事が不要であり、経済的である。
（３）高温再生器加熱用ガス導入室を、ガスタービン騒音の防音隔壁として利用できる。
（４）吸収式冷凍機の外装ケーシングを、上記（３）に加えて防音隔壁として利用できる。
（５）吸収式冷凍機、ガスタービン及び発電機全体を共用の外装で覆うことにより、安価に防音目的をもったエンクロージャーが構成できる。
（６）ガスタービンで発電した電力を、周波数変換の損失を少なく、又は最適な周波数に変換することにより制御性良く利用できる。特に、発電電力を自らの補機又は併設した蒸気圧縮式冷凍機に用いる場合に有効である。
（７）冷凍設備として供給する冷水の温度検知にて、ガスタービン組込み吸収式冷凍機又はガスタービン組込み吸収式冷凍機と蒸気圧縮式冷凍機の併設設備の冷凍負荷容量制御を行うことができる。

以下、本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機及びその制御方法について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機の一実施態様を表す平面略図である。ガスタービン１００は、吸収式冷凍機２００の高温再生器（図３の“２０”）の加熱用ガス導入室（図３の“２１”）に、煙道を介すことなく直接結合されている。ガスタービン１００であって加熱用ガス導入室（図３の“２１”）より露出した部分及び発電機５は、専用の防音箱１０１にて遮音されている。

このような構成によれば、二重効用吸収式冷凍機駆動に要する排ガス温度確保及びガスタービンの消音を安価に達成することが可能である。

図２は、吸収式冷凍機２００、ガスタービン１００及び発電機５の構成は図１と同じである。しかし、図２では、吸収式冷凍機２００、ガスタービン１００及び発電機５の全てを同時に囲繞するエンクロージャー１０２（防音ケーシング）にてガスタービンの遮音を行っている。

本構成によれば、吸収式冷凍機２００、ガスタービン１００及び発電機５の防音を、エンクロージャー１０２により同時に達成できる。また、エンクロージャー１０２の構造の工夫により、ガスタービン取り入れ空気の処理、保守等を容易に行うことができるように構成することも可能である。

図３は、ガスタービン組込み吸収式冷凍機のガスタービン防音箱（図１の“１０１”）及びガスタービン組込み吸収式冷凍機エンクロージャー（図２の“１０２”）を除いた一実施態様を表す透視図である。

圧縮機１、膨張タービン２、燃焼器３及び再生器４からなるガスタービン１００を二重効用吸収式冷凍機２００の高温再生器２０の加熱用ガス導入室２１に取り付けた構成を表している。

高温再生器２０の加熱用ガス導入室２１は、直焚二重効用吸収式冷凍機における高温再生器の燃焼室に相当する部分で、直焚二重効用吸収式冷凍機を本発明に転用する場合は、当該冷凍機のバーナを取り外し、バーナ取り付け口の一部をガスタービン取り付け可能な構造に改造して使用すれば良い。なお、ガスタービンの排ガス温度は直焚き燃焼ガスの温度よりも低いため、吸収式冷凍機を直焚き時と同じ能力とするには、燃焼室（加熱用ガス導入室）内への伝熱フィン設置や、熱交換器（伝熱管）２２等の増設により伝熱面積を増加させる必要がある。

なお、ガスタービンには、その出力で駆動する発電機５、燃料ガスノズル６、空気ダクト７等が付属する。ガスタービンを加熱用ガス導入室に直結する構成は、ガスタービンが同等出力のレシプロエンジンに比べて小型軽量であり、廃熱が排ガスのみである特性を活用して初めて可能となる。

図４はガスタービン組込み吸収式冷凍機の一実施態様を説明するフロー図である。図４は、大きく分けて左側部分がガスタービンを、中央部分が高温再生器機能構成部分を、右側部分が吸収式冷凍機部分を表す。ガスタービン部分の構成説明は上述と同じであるので他の部分を説明する。

右側部分の吸収式冷凍機の主要部は、低温再生器２３、凝縮器２４、吸収器２５及び蒸発器２６で構成され、溶液ポンプ２７、冷媒ポンプ２８、熱交換器１０及び１３等が付属する。

本発明の構成の特徴は、熱交換器１０を出た溶液（希液又は希溶液）をガスタービン排ガスにて熱交換器（第一段目）８で加熱し、更にガスタービン燃焼器燃焼ガスにて膨張タービンに入る前に熱交換器（第二段目）１１にて加熱し、加熱により気液混相流となった溶液を気液分離器１２にて気液分離し、生成した水蒸気を低温再生器２３に送ると共に、中濃度溶液（中液又は中溶液）を、熱交換器１０を経由して低温再生器２３に送ることである。

このような構成により、希溶液は高温再生に必要な温度に十分加熱されると共に、燃焼器で生成された燃焼ガスはガスタービン所定入口温度（ＴＩＴ：約９００℃）まで冷却される。なお、この際、熱交換器（第二段目）１１が無い場合に燃焼ガスをＴＩＴにまで希釈冷却するのに要する空気の量を低減することができる。

また、補助燃料を熱交換器（第一段目）８に投入して吸収式冷凍機の出力を増大方向に制御することも可能である。この時、補助燃料の燃焼用空気の一部をガスタービン燃焼排ガスとすることもできる。このように、ガスタービン排ガスを燃焼用空気として用いれば、低い空気過剰率で燃焼できて経済的である上、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生も低減できる。

図５は、図４と同様の機器構成であるが、熱交換器（第二段目）１１を経由した希溶液を補助燃料で追い焚き可能とした構成である。より高温部分での追い焚きであるため、省エネルギー上効果的である。図４の構成と同じく、ガスタービン燃焼排ガスを燃焼用空気の一部として使用することもできる。

図６は、図５と同様の構成であるが、熱交換器１４（図５に図示）に気液分離機能をもたせて蒸気発生器１５としたものである。蒸気発生器１５は、二重効用吸収式冷凍機の高温再生器缶体の構成をほぼ踏襲することができる。但し、その場合は、伝熱面積を適宜増大調整する必要はある。

ガスタービン出力を冷凍負荷と比例的に制御すれば、ある負荷範囲では、ガスタービンにて発電される発電出力は冷凍負荷と比例的に変化し、同時に、その廃熱にて駆動される吸収式冷凍機もその出力が比例的に変化する。また、吸収式冷凍機とそれを用いた冷凍設備を構成する補器類の消費電力も、基本的には冷凍負荷と比例的に変化する。従って、ガスタービン組込み吸収式冷凍機において、ガスタービンにて発電した電力を自らの補器に供給して消費することは、合理的に冷凍設備を自己完結させることができる。

図７は、吸収式冷凍機２００とその補器を表したものである。補器の主要なものとしては、溶液ポンプ２７、冷媒ポンプ２８、冷水ポンプ２９、冷却水ポンプ３２、クーリングタワーファン３１、補助燃焼器用送風機９、ガスタービン燃料圧縮機動力（図示せず）、制御盤４００用電力等がある。

なお、ガスタービン出力電力と補器消費電力がつり合わない場合、以下のように対処すれば良い。

発電した電力が過剰となる場合には、吸収式冷凍機の再生器又はその機能（吸収液の加熱）を果たす部分に電気ヒーターを設けて、その熱源として消費する。発電したエネルギーは、冷房に有効に回収できる。

発電電力が設計上定常的に不足する場合には、商用電力使用が適する補器から順に商用電力を用いる設計とする。商用電力使用が適する機器とは、使用周波数が商用周波数に固定している方が好ましい機器であり、例えば、制御盤４００や制御機器が挙げられる。発電電力が、ガスタービン発電機の部分負荷特性上不足する場合には、不足時に、商用電力使用が適する機器から順次商用電力に切替えて使用する。

負荷制御を行う方が有利な補器（各種ポンプ類等）には、ガスタービン駆動の発電機の発電電力を優先的に供給する。一般に、ガスタービン駆動の発電機が高速発電機の場合、発電した高周波交流は、通常、コンバータにより直流に変換され、更にインバータにより商用周波数の交流に変換される。

しかしながら、補器の電動機に直流電動機を用いれば、インバータを省略して、直流による回転数制御にて負荷制御を容易に行うことができると同時に、電力の直交変換に伴う損失が減少する。

補器の電動機が交流同期型である場合には、直交変換時の交流周波数を制御（いわゆるインバータ制御）することにより回転数を変化させることができる。各補器まで直流で配電し、各機器にて必要周波数に変換すれば、各機器を個別に必要回転数に制御できる。このようにして補器の制御を行えば、補器消費電力量をガスタービン発電量に概略比例的に追随するように制御することができる。

冷凍設備を、図８に示すように、ガスタービン組込み吸収式冷凍機２００と電動蒸気圧縮式冷凍機３００との併設にて構成することもできる。ガスタービン駆動の発電機５にて発電した電力を、蒸気圧縮式冷凍機の電動機駆動電力として消費する。この場合においても、前記同様、蒸気圧縮式冷凍機の電動機を直流又は周波数制御にて駆動・制御することができる。電気の周波数変換に伴う損失を防止しながら、制御性を向上させることができる。

なお、ガスタービンの発電電力が蒸気圧縮式冷凍機の消費電力より小さい場合には、商用電力を併用することもできる。この場合、商用電力を直流に変換したところでガスタービン発電電力（直流変換後）と連携させれば、上述の制御性向上効果を得ることができる。

図８に示したように、冷凍設備を、ガスタービン組込み吸収式冷凍機２００と電動蒸気圧縮式冷凍機３００との併設にて構成する場合、その冷凍負荷制御は、吸収式冷凍機２００及び蒸気圧縮式冷凍機３００が製造した冷水の温度を温度センサ４０１にて検知することにより制御することができる。温度は、冷水が混合した後の位置（例えば冷水送出ヘッダー４０２）にて検知する。

ガスタービンの容量制御は、冷水温度に反比例的に燃料流量を調節することによりこれを行う。これにより、ガスタービン駆動の発電機の出力電力で駆動する蒸気圧縮式冷凍機及びガスタービン廃熱で駆動する吸収式冷凍機は、その出力をガスタービンの容量に比例して変化させることができる。これにより、両冷凍設備は、冷水温度に反比例的に負荷制御されることになる。なお、検知温度は冷水の往きと帰りの温度差であっても良く、この場合は、温度差の絶対値に反比例的にガスタービン容量制御を行う。

なお、蒸気圧縮式冷凍機３００の運転は、図９に示したように、ガスタービン１００の軸動力にて圧縮機を直接駆動することによって行うこともできる。この場合も、ガスタービンの出力が燃料流量に比例する運転範囲では、上記と同様に制御できる。

〔別実施の形態〕
これまでは、主に本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機の冷凍・冷房利用について述べている。しかし、本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機は、吸収式冷凍機を吸収式冷温水機（暖房回路利用）に運転切り替え又は置き換えすることにより、暖房利用にも適用することができ、両方あわせて冷暖房利用とすることもできる。このような冷暖房利用は、吸収式ヒートポンプ又は蒸気圧縮式冷凍機を蒸気圧縮式ヒートポンプに運転切り替え又は置き換えすることによっても達成することができる。

本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機において、ガスタービン及び発電機を囲繞する防音ケーシング例を説明する概略構成平面図である。 本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機全体を囲繞する防音ケーシング（エンクロージャー）例を説明する概略構成平面図である。 本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機の要部構成を説明する概略斜視図である。 本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機の主要部品構成を説明するフロー図である。 本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機の他の主要部品構成を説明するフロー図である。 本発明のガスタービン組込み吸収式冷凍機の更に他の主要部品構成を説明するフロー図である。 ガスタービン組込み吸収式冷凍機の補機の構成を説明する概略構成図である。 ガスタービン組込み吸収式冷凍機及びガスタービン駆動の発電機の発電出力にて駆動する蒸気圧縮式冷凍機の構成を説明する概略構成図である。 ガスタービン組込み吸収式冷凍機及びガスタービン駆動の発電機の発電出力により駆動する蒸気圧縮式冷凍機の他の構成を説明する概略構成図である。 ガスタービン、吸収式冷凍機及びガスタービン駆動の発電機の発電出力により駆動する蒸気圧縮式冷凍機の従来の構成を説明する概略構成図である。

符号の説明

１ 圧縮機
２ 膨張タービン
３ 燃焼器
４ 再生器（熱交換器）
５ 発電機
６ 燃料ガスノズル
７ 空気ダクト
８ 熱交換器（第一段目）
９ 補助燃料用送風機
１０ 熱交換器
１１ 熱交換器（第二段目）
１２ 気液分離器
１３ 熱交換器
１４ 熱交換器
１５ 蒸気発生器（気液分離器機能付き熱交換器）
２０ 高温再生器
２１ 加熱用ガス導入室
２２ 熱交換器（伝熱管）
２３ 低温再生器
２４ 凝縮器
２５ 吸収器
２６ 蒸発器
２７ 溶液ポンプ
２８ 冷媒ポンプ
２９ 冷水ポンプ
３０ クーリングタワー
３１ クーリングタワーファン
３２ 冷却水ポンプ
４０ 断熱煙道
１００ ガスタービン
１０１ 防音箱
１０２ エンクロージャー（防音ケーシング）
２００ 吸収式冷凍機
３００ 蒸気圧縮式冷凍機
４００ 制御盤
４０１ 温度センサ
４０２ 冷水ヘッダー（往き）
４０３ 冷水ヘッダー（帰り）

Claims (5)

1. 少なくとも二重の効用数を有する吸収式冷凍サイクルを用いる直焚き吸収式冷凍機であって、直焚き吸収式冷凍機の最も高い温度で吸収液を再生する再生器の燃焼室に相当する部分である加熱用ガス導入室に、再生サイクルマイクロガスタービンを構成する再生器の出口を、煙道を介さずに直接結合して再生サイクルマイクロガスタービンの燃焼排ガスを吸収液の加熱再生に用いると共に、下記；
   （１）直焚き吸収式冷凍機の加熱用ガス導入室から露出した再生サイクルマイクロガスタービン及び発電機を囲繞する防音箱、並びに
   （２）直焚き吸収式冷凍機、再生サイクルマイクロガスタービン及び発電機全体を囲繞するケーシング
   から選ばれる少なくとも１種を、再生サイクルマイクロガスタービンの消音設備として利用する
   ことを特徴とするマイクロガスタービン組込み直焚き吸収式冷凍機。
2. ガスタービン駆動の発電機にて発生した電力を、直焚き吸収式冷凍機に付属する溶液ポンプ、冷媒ポンプ、冷却水ポンプ、クーリングタワーファン、補助燃料用送風機並びにガスタービン燃料圧縮機の動力及び制御用電力から選ばれる少なくとも１種の用途に用いる請求項１に記載のマイクロガスタービン組込み直焚き吸収式冷凍機。
3. 蒸気圧縮式冷凍機を冷凍設備構成要素の一部として併設する請求項１に記載のマイクロガスタービン組込み直焚き吸収式冷凍機において、ガスタービン駆動の発電機にて発生した電力を、蒸気圧縮式冷凍機駆動用電動機の電力の全部又は一部として使用する請求項１に記載のマイクロガスタービン組込み直焚き吸収式冷凍機。
4. 送出する冷水の温度を検知し、これをフィードバックしてガスタービン駆動の発電機の電力出力及びガスタービン排ガス熱出力を同時制御することにより、ガスタービン駆動の発電機の出力電力により駆動する蒸気圧縮式冷凍機及びガスタービン排ガスにより駆動する直焚き吸収式冷凍機の合算した冷凍出力を制御することを特徴とする請求項３に記載のマイクロガスタービン組込み直焚き吸収式冷凍機の制御方法。
5. 再生サイクルマイクロガスタービンが高速発電機を駆動するものであり、ガスタービン駆動の発電機にて発生した高周波電力を直流変換する請求項１に記載のマイクロガスタービン組込み直焚き吸収式冷凍機。

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