JP5875253B2 - Combined power generation system - Google Patents
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Description
本発明は、複合発電システムに関し、特に、ガスエンジンの排熱を利用して発電を行うガスエンジン複合発電システムに関する。 The present invention relates to a combined power generation system, and more particularly to a gas engine combined power generation system that generates power using exhaust heat of a gas engine.
従来、内燃力発電の排熱を利用して発電を行うことにより発電効率を高めた複合発電システムが普及している。例えば、燃焼ガスにより駆動されるガスタービンと、ガスタービンの排熱を回収して発生させた蒸気により駆動される蒸気タービンとを備え、蒸気タービン側の水蒸気を作動流体とするランキンサイクルの加熱源としてガスタービン排ガスを利用することにより、発電効率を向上させる複合発電システムが知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a combined power generation system in which power generation efficiency is improved by performing power generation using exhaust heat of internal combustion power generation has been widespread. For example, a Rankine cycle heating source including a gas turbine driven by combustion gas and a steam turbine driven by steam generated by collecting exhaust heat of the gas turbine, and using steam on the steam turbine side as a working fluid A combined power generation system that improves power generation efficiency by using gas turbine exhaust gas is known (see Patent Document 1).
ところで、ガスエンジンを用いる複合発電システムでは、2つの異なる温度レベルの排熱(例えば、400〜500℃のエンジン排ガスと、85℃のエンジンジャケット冷却水の排熱)が全排熱において大きな割合を占めるため、発電効率の向上や二酸化炭素排出量の削減のためにはそれらを有効利用することが不可欠である。 By the way, in a combined power generation system using a gas engine, exhaust heat at two different temperature levels (for example, exhaust gas from 400 to 500 ° C. and exhaust heat from engine jacket cooling water at 85 ° C.) accounts for a large proportion of the total exhaust heat. Therefore, it is indispensable to use them effectively in order to improve power generation efficiency and reduce carbon dioxide emissions.
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来技術をガスエンジン複合発電システムに適用した場合、比較的低温のエンジンジャケット冷却水熱を有効利用することができないという問題があった。また、上記従来技術では作動流体が蒸気であるため、氷点下以下の冷熱源(例えば、LNG(Liquefied Natural Gas)の冷熱や冷凍機のブライン冷熱等)を作動流体の冷却過程で用いることができず、低温の排熱を有効利用することは困難であるという問題もあった。 However, when the prior art described in Patent Document 1 is applied to a gas engine combined power generation system, there has been a problem that the engine jacket cooling water heat having a relatively low temperature cannot be effectively used. In addition, since the working fluid is steam in the above-described conventional technology, it is not possible to use a cold heat source below the freezing point (for example, cold heat of LNG (Liquefied Natural Gas) or brine cold heat of a refrigerator) in the cooling process of the working fluid. There is also a problem that it is difficult to effectively use low-temperature exhaust heat.
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、ガスエンジンの排熱を有効に利用することにより、発電効率を向上させることを可能とした複合発電システムを提供することを主目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, and provides a combined power generation system capable of improving power generation efficiency by effectively using exhaust heat of a gas engine. The main purpose is to do.
上記課題を解決するためになされた本発明の第1の側面では、可燃ガスを燃料とするガスエンジン(2)と、前記ガスエンジンによって駆動される第1発電機(4)と、炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービン(3)と、前記冷媒タービンによって駆動される第2発電機(5)と、前記ガスエンジンを冷却する冷却液を熱源として前記冷媒を加熱する第1加熱器(31)と、前記ガスエンジンの排ガスを熱源として前記第1加熱器で加熱された前記冷媒を更に加熱する第2加熱器(11)と、前記冷媒タービンから排出された前記冷媒を凝縮させる凝縮器(22)とを備えたことを特徴とする。 In a first aspect of the present invention made to solve the above problems, a gas engine (2) using combustible gas as fuel, a first generator (4) driven by the gas engine, and a hydrocarbon system A refrigerant turbine (3) using the refrigerant as a working fluid, a second generator (5) driven by the refrigerant turbine, and a first heater that heats the refrigerant using a coolant that cools the gas engine as a heat source (31), a second heater (11) for further heating the refrigerant heated by the first heater using the exhaust gas of the gas engine as a heat source, and condensation for condensing the refrigerant discharged from the refrigerant turbine And a vessel (22).
これによると、炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービンにおいてガスエンジンの排熱(排ガスおよび冷却液の熱)を利用する構成としたため、ガスエンジンの排熱回収率が高まり、延いてはシステムの発電効率を向上させることが可能となる。 According to this, since the refrigerant turbine that uses a hydrocarbon-based refrigerant as the working fluid is configured to use the exhaust heat of the gas engine (heat of exhaust gas and coolant), the exhaust heat recovery rate of the gas engine increases, The power generation efficiency of the system can be improved.
また、本発明の第2の側面として、可燃ガスを燃料とするガスエンジン(2)と、前記ガスエンジンによって駆動される第1発電機(4)と、炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービン(3)と、前記冷媒タービンによって駆動される第2発電機(5)と、前記ガスエンジンの排ガスを熱源として前記ガスエンジンの冷却液を加熱する第1加熱器(11A)と、前記第1加熱器で加熱された前記冷却液を熱源として前記冷媒を加熱する第2加熱器(31A)と 前記冷媒タービンから排出された前記冷媒を凝縮させる凝縮器(22)とを備えたことを特徴とする。 As a second aspect of the present invention, a gas engine (2) using combustible gas as a fuel, a first generator (4) driven by the gas engine, and a hydrocarbon-based refrigerant as a working fluid. A refrigerant turbine (3), a second generator (5) driven by the refrigerant turbine, a first heater (11A) for heating the coolant of the gas engine using the exhaust gas of the gas engine as a heat source, A second heater (31A) that heats the refrigerant using the coolant heated by the first heater as a heat source; and a condenser (22) that condenses the refrigerant discharged from the refrigerant turbine. Features.
これによると、炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービンにおいてガスエンジンの排熱(排ガスおよび冷却液の熱)を利用する構成としたため、ガスエンジンの排熱回収率が高まり、延いてはシステムの発電効率を向上させることが可能となる。また、可燃性の炭化水素系の冷媒とガスエンジンの排ガスとを直接熱交換せずに、ガスエンジンの排ガスによって加熱された冷却液を熱源として冷媒を加熱するため、システムの安全性が高まるという利点もある。 According to this, since the refrigerant turbine that uses a hydrocarbon-based refrigerant as the working fluid is configured to use the exhaust heat of the gas engine (heat of exhaust gas and coolant), the exhaust heat recovery rate of the gas engine increases, The power generation efficiency of the system can be improved. In addition, because the refrigerant is heated by using the coolant heated by the exhaust gas of the gas engine without directly exchanging heat between the combustible hydrocarbon refrigerant and the exhaust gas of the gas engine, the safety of the system is increased. There are also advantages.
また、本発明の第3の側面として、前記凝縮器は前記液化天然ガスを用いて前記冷媒を凝縮させることを特徴とする。 As a third aspect of the present invention, the condenser condenses the refrigerant using the liquefied natural gas.
これによると、LNG基地等から払い出されるLNGの冷熱を作動流体の冷却過程において有効利用することが可能となる。 According to this, it becomes possible to effectively use the cold heat of LNG delivered from an LNG base or the like in the process of cooling the working fluid.
また、本発明の第4の側面として、前記可燃ガスは液化天然ガスのボイルオフガスであることを特徴とする。 As a fourth aspect of the present invention, the combustible gas is a boil-off gas of liquefied natural gas.
これによると、都市ガスとして利用する場合のようにLPガス等の混合による熱量調整を必要とすることなく、LNG基地等から発生するボイルオフガスを有効利用することが可能となる。 According to this, the boil-off gas generated from the LNG base or the like can be effectively used without the need for adjusting the amount of heat by mixing LP gas or the like as in the case of using as city gas.
また、本発明の第5の側面として、前記凝縮器は前記ブラインを用いて前記冷媒を凝縮させることを特徴とする。 As a fifth aspect of the present invention, the condenser condenses the refrigerant using the brine.
これによると、工場等から排出される比較的低圧(例えば、0.2〜0.7MPaG)の蒸気等を用いてブラインを冷却することにより、工場等の排熱を有効利用することが可能となる。 According to this, it becomes possible to effectively use the exhaust heat of the factory or the like by cooling the brine using steam or the like of a relatively low pressure (for example, 0.2 to 0.7 MPaG) discharged from the factory or the like.
また、本発明の第6の側面として、前記冷媒はメタンおよびプロパンの混合媒体であることを特徴とする。 As a sixth aspect of the present invention, the refrigerant is a mixed medium of methane and propane.
これによると、メタンとプロパンとの混合比率を変更することにより、冷媒タービンにおける作動流体のランキンサイクルの低温および高温レベルに容易かつ適切に対応することが可能となる。 According to this, by changing the mixing ratio of methane and propane, it becomes possible to easily and appropriately cope with the low and high temperature levels of the Rankine cycle of the working fluid in the refrigerant turbine.
このように本発明によれば、ガスエンジンの排熱を有効に利用することにより、発電効率を向上させることが可能となるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the power generation efficiency by effectively using the exhaust heat of the gas engine.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は本発明の第1実施形態に係るガスエンジン複合発電システム1の概略を示す構成図である。複合発電システム1は、可燃ガスを燃料とする内燃機関であるガスエンジン2と、低温(水よりも低い温度)で沸騰する炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービン3とを備え、ガスエンジン2および冷媒タービン3によりそれぞれ駆動される第1発電機4および第2発電機5によって発電を行うものであり、都市ガス用のLNGを払い出すLNG基地6に並設される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a gas engine combined power generation system 1 according to a first embodiment of the present invention. The combined power generation system 1 includes a
ガスエンジン2には、LNG基地6で発生したボイルオフガス(以下、BOGという。)が燃料(その少なくとも一部)として供給され、燃焼後の比較的高温(ここでは410℃)のガスエンジン排ガスが排熱回収用の熱交換器11に向けて排出される。また、ガスエンジン2には、図示しない冷却用のエンジンジャケットが設けられており、このエンジンジャケットからは比較的低温(ここでは88℃)のジャケット冷却水が排出される。排出されたジャケット冷却水は、図1中に矢印で示す方向に、冷却水ポンプ12が設けられた冷却水循環ライン13を循環して再びエンジンジャケットに供給される。ガスエンジン2の出力は第1発電機4によって電力に変換される。
Boil-off gas (hereinafter referred to as BOG) generated at the
冷媒タービン3では、メタンとプロパンとの混合冷媒(ここでは、メタン50〜55重量%、プロパン45〜50重量%)が作動流体として用いられる。この作動流体は、冷媒タービン3への導入前に熱交換器11においてガスエンジン排ガスによって加熱される。熱交換器11には、伝熱管群からなる複数の加熱ユニットが設けられており、ガスエンジン排ガスと作動流体との効率的な熱交換が可能となっている。これにより、所定の温度および圧力(ここでは、103℃、4.9MPaG)とされた作動流体(気体)が冷媒タービン3に導入され、この作動流体の運動エネルギにより図示しないタービン翼が回転し、その出力が第2発電機5によって電力に変換される。
In the
冷媒タービン3から排出された作動流体(ここでは、温度:−5℃、圧力:0.4MPaGの気体)は、図1中に矢印で示す方向に、冷媒循環ライン21を通して凝縮器22に送られる。凝縮器22には、LNG基地6からの払出管23が接続されており、導入されたLNG(ここでは、温度:−160℃、圧力:7.0MPaG、流量:70t/hr)の冷熱が作動流体の冷却に利用される。一方、作動流体の熱はLNGを気化するために利用される。
The working fluid discharged from the refrigerant turbine 3 (here, gas having a temperature of −5 ° C. and a pressure of 0.4 MPaG) is sent to the
凝縮された作動流体は、冷媒循環ライン21に設けられた循環冷媒貯槽25に一旦貯留される。その後、冷媒循環ライン21に設けられた冷媒ポンプ26によって昇圧された作動流体(ここでは、−128℃、5.0MPaG、99.4t/hr)は、冷媒蒸発器27に送られる。冷媒蒸発器27には海水(ここでは、15℃)を導入するための海水導入管28が接続されており、作動流体は海水との熱交換によりジャケット冷却水が凍結しない温度(ここでは、5℃)まで予熱される。
The condensed working fluid is temporarily stored in a circulating
冷媒蒸発器27からの作動流体は冷媒加熱器31に送られ、この冷媒加熱器31においてジャケット冷却水(ここでは88℃、270t/hr)との熱交換によって加熱(ここでは、29℃まで加熱)される。一方、ジャケット冷却水は、冷媒加熱器31においてガスエンジン2を冷却可能な温度(ここでは、50〜80℃)まで冷却される。冷媒加熱器31からの作動流体は熱交換器11に送られ、再び加熱された作動流体(103℃、4.9MPaG)は冷媒タービン3に供給される。
The working fluid from the
また、LNG基地6からのLNGは、凝縮器22から排出された後に払出管23を通してLNG加熱器32に送られる。LNG加熱器32には海水(ここでは、15℃)を導入するための海水導入管33が接続されており、作動流体は海水との熱交換により昇温され(ここでは、5℃の気体となる。)、都市ガスとして利用するために都市ガスラインに送られる。
The LNG from the
上記ガスエンジン2では、BOGの供給量が1.94t/hr(消費燃料は29600kw)であり、ガスエンジン排ガスの排出量は83.2t/hrである。また、第1発電機4による発電量は13500kWであり、冷媒タービン3による発電量は4060KWである。また、複合発電システム1の全発電効率は59.3%(補器電力消費を含む有効発電効率は57.2%)となり、従来のガスタービンを用いた複合発電システムに比べて高い発電効率を実現できる。
In the
ここで、比較例として、ガスタービンを用いた従来の複合発電システム201を図4に示す。この複合発電システム201では、BOG(供給量:2.02t/hr、消費燃料:30706kW、圧力:0.02MPaG)は燃料ガス圧縮機202によって21MPaGまで圧縮されてガスタービン発電機203に導入される。排出されたガスタービン排ガス(温度:504℃、流量:136.2t/hr)は、排熱回収用の排ガスボイラ204に導入される。
Here, as a comparative example, a conventional combined
排ガスボイラ204では、ガスタービン排ガスと蒸気との間で熱交換がなされ、これにより生じた高圧蒸気(温度:482℃、圧力:5.4MPaG、流量:14.6t/hr)が蒸気タービン発電機205に導入される。蒸気タービン発電機205からの排気蒸気(温度:41℃、圧力:0.093MPaG)は、復水器206において冷却され、復水ポンプ207、脱気器208、高圧給水ポンプ209を介して再び排ガスボイラ204に循環される。なお、復水器206に導入される冷却水は、空冷冷却塔210を介して循環される。
In the
上記従来の複合発電システム201では、ガスタービン発電機による発電量は9754kWとなり、蒸気タービン発電機による発電量は3656kWとなる。また、複合発電システム201の全発電効率は47.3%(補器電力消費を含む有効発電効率は41.1%)である。
In the conventional combined
このように、第1実施形態に係る複合発電システム1では、メタンとプロパンとの混合冷媒を作動流体とする冷媒タービン3により、ガスエンジン排ガスおよびジャケット冷却水を高熱源として利用する一方、LNGのガス化の際の冷熱を低熱源として利用したバイナリーランキンサイクル方式にて発電を行う。これにより、ガスエンジン2の排熱において大きな割合を占めるガスエンジン排ガスおよびジャケット冷却水の熱を有効利用して排熱回収率を高めることができ、延いては複合発電システム1の発電効率を向上させることができる。なお、ジャケット冷却水の代わりに、水以外の周知の冷却液を用いてもよい。また、混合冷媒は可燃性であるため、熱交換器11における加熱温度はシステムの安全性の観点から比較的低温(例えば、130℃以下)とすることが好ましい。
Thus, in the combined power generation system 1 according to the first embodiment, the gas turbine exhaust gas and the jacket cooling water are used as a high heat source by the
また、凝縮器22においてLNGを用いて作動流体を凝縮する構成としたため、LNG基地6等から払い出されるLNGの冷熱を冷媒の冷却過程において有効利用することが可能となる。さらに、ガスエンジン2の燃料ガス(またはその一部)としてBOGを用いるため、都市ガスとして使用する場合のようにLPガス等の混合による熱量調整を必要とすることなく、LNG基地6等から発生するBOGを有効利用することができ、更に、LNGの冷熱を作動流体の冷却過程において有効利用することが可能となる。
Further, since the
<第2実施形態>
図2は本発明の第2実施形態に係るガスエンジン複合発電システム1の概略を示す構成図である。図2では、上述の第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号が付されている。また、第2実施形態では、以下で特に言及する事項を除いて第1実施形態の場合と同様として詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the gas engine combined power generation system 1 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, the detailed description is omitted as in the case of the first embodiment, except for the matters specifically mentioned below.
第2実施形態は、ガスエンジン排ガスと作動流体とをジャケット冷却水を介して間接的に熱交換させる点において第1実施形態の場合とは異なる。図2に示すように、ガスエンジン2から排出されたジャケット冷却水は熱交換器11Aに送られ、ガスエンジン排ガスとの熱交換によって加熱される。その後、ジャケット冷却水(ここでは、150〜160℃の加圧熱水)は、冷却水循環ライン13を通して冷媒加熱器31Aに送られ、作動流体の加熱に用いられる。冷媒加熱器31Aで冷却されたジャケット冷却水は、冷却水ポンプ12にて再びエンジンジャケットに供給される。一方、冷媒加熱器31Aで加熱された作動流体(103℃、4.9MPaG)は冷媒タービン3に供給される。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the heat exhaust gas and the working fluid are indirectly heat-exchanged via jacket cooling water. As shown in FIG. 2, the jacket cooling water discharged from the
このように、第2実施形態に係る複合発電システム1では、ガスエンジン排ガスと可燃性の作動流体とが直接的に熱交換されない構成であるため、システムの安全性が高まるという利点がある。 As described above, the combined power generation system 1 according to the second embodiment has an advantage that the safety of the system is improved because the gas engine exhaust gas and the combustible working fluid are not directly heat-exchanged.
<第3実施形態>
図3は本発明の第3実施形態に係る複合発電システム100の概略を示す構成図である。図3では、上述の第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号が付されている。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of the combined
複合発電システム100は、低温で沸騰する炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービン3と、この冷媒タービン3によって駆動される発電機4とを主として備え、蒸気や温水の排出源となる図示しない工場(例えば、石油化学工場)に並設される。
The combined
冷媒タービン3では、プロパン単体またはプロパンに少量のエタンやブタンを混合した冷媒が作動流体として用いられる。作動流体は、冷媒タービン3への導入前に冷媒加熱器131において温水(ここでは、100℃、24.3Gcal/hr)と熱交換することによって加熱される。この温水としては、工場から排出される温水(熱水)や低圧の蒸気を利用することができる。これにより、所定の温度および圧力(ここでは、90℃、3MPaG)とされた作動流体が冷媒タービン3に導入され、この作動流体の運動エネルギにより図示しないタービン翼が回転し、その出力が発電機4によって電力に変換される。
In the
冷媒タービン3から排出された作動流体(ここでは、20℃、0.5MPaGの気体)は、図3中に矢印で示す方向に、冷媒循環ライン121を通して凝縮器122に送られる。凝縮器122には、蒸気吸収式冷凍機41からのブライン循環ライン42が接続されており、導入されたブライン(ここでは、−8℃、21.4Gcal/hrのエチレングリコール)の冷熱が作動流体の冷却に利用される。蒸気吸収式冷凍機41では、工場が排出する低圧の蒸気(例えば、0.5〜0.7MPaGの飽和蒸気)を熱源として利用する。
The working fluid (here, 20 ° C., 0.5 MPaG gas) discharged from the
凝縮器122において冷却された作動流体(2℃)は、冷媒循環ライン21上の循環冷媒貯槽25に一旦貯留される。その後、冷媒ポンプ26にて昇圧された作動流体は、冷媒加熱器131に送られ、そこで再び加熱された作動流体(90℃、3MPaG)が冷媒タービン3に供給される。
The working fluid (2 ° C.) cooled in the
このような第3実施形態に係る複合発電システム100では、工場から排出される温水を高熱源とすると共に、工場から排出される低圧の蒸気を利用するブライン冷熱を低熱源として発電を行うため、上述の第1、第2実施形態の場合のように新たな燃料(LNG等)を必要とすることはないという利点がある。なお、凝縮器122では、ブラインの代わりに工場のチラー水を利用することも可能である。
In the combined
また、複合発電システム100では、冷媒タービンから排出された前記冷媒についてブラインを用いて凝縮させる構成としたため、高効率の発電量を実現できる。ここで、例えば、冷媒加熱器131に導入される温水および冷媒タービン3に導入される作動流体を上述の場合と同じ条件として、凝縮器122にブラインの代わりに冷却水(25℃、22.6Gcal/hr)を導入する場合(従来技術)を考える。この場合、冷媒タービン3から排出される作動流体は、温度が50℃、圧力が1.2MPaGとなり、凝縮器122において冷却水により冷却される。冷却された作動流体(35℃)は、冷媒循環ライン21上の循環冷媒貯槽125に一旦貯留される。そして、発電機4による発電量は、本願発明のブライン冷熱を用いて凝縮させる場合(4000kW)に比べて低い値(2500kW)となる。
In the combined
本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、第1、第2実施形態では、低熱源としてLNG冷熱を利用する例を示したが、これに限らず第3実施形態の場合と同様にブライン冷熱等を利用してもよい。また、冷媒タービンの作動流体としては、上述のものに限らず、比較的分子量が小さいメタン、エタン、プロパン、ブタン等の単体またはそれらのうちの2以上の混合物から構成される炭化水素系の冷媒を用いることができる。混合冷媒を用いる場合、炭化水素成分の重量比は、適用する複合発電システムにおける高熱源および低熱源の温度レベル等に応じて設定することができる。なお、上記実施形態に示した本発明に係る複合発電システムの各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。 Although the present invention has been described based on specific embodiments, these embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the first and second embodiments, an example in which LNG cold heat is used as a low heat source has been described. However, the present invention is not limited thereto, and brine cold heat or the like may be used in the same manner as in the third embodiment. Further, the working fluid of the refrigerant turbine is not limited to the above-described one, but a hydrocarbon-based refrigerant composed of a simple substance such as methane, ethane, propane, or butane having a relatively small molecular weight or a mixture of two or more thereof. Can be used. When the mixed refrigerant is used, the weight ratio of the hydrocarbon components can be set according to the temperature levels of the high heat source and the low heat source in the applied combined power generation system. It should be noted that all the components of the combined power generation system according to the present invention shown in the above embodiment are not necessarily essential, and can be appropriately selected as long as they do not depart from the scope of the present invention.
1 複合発電システム
2 ガスエンジン
3 冷媒タービン
4 第1発電機
5 第2発電機
6 LNG基地
11 熱交換器(第2加熱器)
11A 熱交換器(第1加熱器)
22 凝縮器
31 冷媒加熱器(第1加熱器)
31A 冷媒加熱器(第2加熱器)
100 複合発電システム
122 凝縮器
131 冷媒加熱器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combined
11A heat exchanger (first heater)
22
31A Refrigerant heater (second heater)
100 Combined
Claims (6)
前記ガスエンジンによって駆動される第1発電機と、
炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービンと、
前記冷媒タービンによって駆動される第2発電機と、
前記ガスエンジンを冷却する冷却液を熱源として前記冷媒を加熱する第1加熱器と、
前記ガスエンジンの排ガスを熱源として前記第1加熱器で加熱された前記冷媒を更に加熱する第2加熱器と、
前記冷媒タービンから排出された前記冷媒を、氷点以下の冷熱源を用いて凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器を経て前記第1加熱器に循環する前記冷媒を、前記第1加熱器における前記冷却液が凍結しない温度まで予熱する予熱装置と
を備えたことを特徴とする複合発電システム。 A gas engine using combustible gas as fuel,
A first generator driven by the gas engine;
A refrigerant turbine using a hydrocarbon-based refrigerant as a working fluid;
A second generator driven by the refrigerant turbine;
A first heater that heats the refrigerant using a coolant that cools the gas engine as a heat source;
A second heater for further heating the refrigerant heated by the first heater using the exhaust gas of the gas engine as a heat source;
A condenser for condensing the refrigerant discharged from the refrigerant turbine using a cold source below freezing point ;
A combined power generation comprising: a preheating device that preheats the refrigerant circulating through the condenser to the first heater to a temperature at which the coolant in the first heater does not freeze. system.
前記ガスエンジンによって駆動される第1発電機と、
炭化水素系の冷媒を作動流体とする冷媒タービンと、
前記冷媒タービンによって駆動される第2発電機と、
前記ガスエンジンの排ガスを熱源として前記ガスエンジンの冷却液を加熱する第1加熱器と、
前記第1加熱器で加熱された前記冷却液を熱源として前記冷媒を加熱する第2加熱器と
前記冷媒タービンから排出された前記冷媒を、氷点以下の冷熱源を用いて凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器を経て前記第2加熱器に循環する前記冷媒を、前記第2加熱器における前記冷却液が凍結しない温度まで予熱する予熱装置と
を備えたことを特徴とする複合発電システム。 A gas engine using combustible gas as fuel,
A first generator driven by the gas engine;
A refrigerant turbine using a hydrocarbon-based refrigerant as a working fluid;
A second generator driven by the refrigerant turbine;
A first heater that heats the gas engine coolant using the exhaust gas of the gas engine as a heat source;
A second heater that heats the refrigerant using the coolant heated by the first heater as a heat source, and a condenser that condenses the refrigerant discharged from the refrigerant turbine using a cold source below freezing point ;
A combined power generation comprising: a preheating device that preheats the refrigerant circulating through the condenser to the second heater to a temperature at which the coolant in the second heater does not freeze. system.
前記冷却液は、前記ガスエンジンの冷却水であり、前記予熱装置は、前記凝縮器を経て前記第1加熱器に循環する前記冷媒を、前記第1加熱器における前記冷却液が凍結しない温度まで海水により予熱することを特徴とする請求項1に記載の複合発電システム。 The condenser condenses the refrigerant using liquefied natural gas as a cold source below the freezing point ,
The cooling liquid is cooling water of the gas engine, and the preheating device passes the refrigerant circulating through the condenser to the first heater to a temperature at which the cooling liquid in the first heater does not freeze. combined cycle power generation system according to claim 1, characterized that you preheated by seawater.
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