JPH0223211A - 熱併給発電装置 - Google Patents

熱併給発電装置

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JPH0223211A
JPH0223211A JP62310353A JP31035387A JPH0223211A JP H0223211 A JPH0223211 A JP H0223211A JP 62310353 A JP62310353 A JP 62310353A JP 31035387 A JP31035387 A JP 31035387A JP H0223211 A JPH0223211 A JP H0223211A
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JP
Japan
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heat
turbine
hot water
water
condenser
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Pending
Application number
JP62310353A
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English (en)
Inventor
Taichi Yuge
弓削 太一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KINKI DENKI KOJI KK
Original Assignee
KINKI DENKI KOJI KK
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Publication date
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Publication of JPH0223211A publication Critical patent/JPH0223211A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電力と熱を同時に発生供給する発電装置、
即ち熱併給発電装置に関し、特に吸収冷凍機の機能を活
用したものである。
(従来の技術とその問題点) 発電システムにおける熱エネルギーの総合利用率を向上
する有効な手段として、熱併給発電装置が従来から知ら
れている。従来一般の熱併給発電装置は、ガスタービン
発電機又はガスエンジン発電機の排熱により排熱ボイラ
を動作し、吸収冷凍機又は給湯負荷を賄うようになって
おり、負荷のないときは発電を停止するか、又は余分な
排熱を捨てることになっている。
−1112に、熱負荷となる冷暖房などの熱需要の年間
負荷率は極めて低いため、従来のように、いわば熱負荷
主導型の熱併給発電装置は、大きな熱需要のベース負荷
を対象とした特殊な条件下でなければ、期待する熱効率
が得られず、また設備償却に必要な年間稼動率が得られ
ない問題点がある。
そこで、本出願の第1発明の目的は、抽気復水タービン
と吸収冷凍機の機能を合理的に活用し、冷暖房負荷の変
動に制約されず、設備稼動率の向上を図ることを目的と
する。
また、本出願の第2発明の目的は、上記第1発明の目的
に加え、更に、タービン抽気によって供給した熱量以上
の吸収冷凍機の排熱を回収し、エネルギー利用率の向上
を図ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 第1発明の構成は、次のとおりである。
即ち、第1図に一点鎖線で囲んで示すように、発電機1
の原動機として抽気復水タービン2を使用し、タービン
抽気3を吸収冷凍機4の濃縮器4aの熱源として供給す
る手段を設け、その吸収冷凍機4の出力冷水5をタービ
ン復水器6に供給する手段を設けたものである。
なお、第1図はガスタービン7を原動機とする主発電[
8における排熱ボイラ9の回収蒸気により、抽気復水タ
ービン2を駆動する複合発電設備における熱併給発電装
置を示している。
同図において、10はガスタービン7へ供給される燃料
、11は同じくガスタービン7へ供給される大気、12
はタービン排気、13は排熱ボイラ9の追焚燃料、14
はボイラ排気、15は過熱蒸気、16は排気蒸気、17
は復水器6へ供給した出力冷水5の戻り水、18は復水
器6で復水したボイラ給水、19は蒸発器4cから取出
される空調用冷水、20及び20′はそれぞれ吸収器4
d及び凝縮器4bの放熱用の外部冷却水、21は凝縮水
、22は蒸発器4cで発生した蒸気、23は吸収器4d
から濃縮器4aに供給される稀冷媒溶液、24は濃縮器
4aから吸収器4dに供給される濃冷媒溶液、25は濃
冷媒溶液24から分離された蒸気である。
また、第2発明の構成は、次のとおりである。
即ち、第2図に一点鎖線で囲んで示すように、発電4f
llの原動機として抽気復水タービン2を使用し、ター
ビン抽気3を吸収冷凍機4の濃縮器4aの熱源として供
給する手段、その吸収冷凍機4の出力冷水5をタービン
復水器6に供給する手段、及び吸収冷凍機4の排熱20
a、20bを回収する手段を設けた構成としたものであ
り、図では吸収器4dの排熱20a(吸収潜熱)と凝縮
器4bの排熱20b(凝縮潜熱)を直列の熱交換器によ
って回収し、温水出力26を温水熱源として利用する場
合を示している。
その他の構成は、第1図の場合と同様である。
〔作用〕
上記の第1発明及び第2発明の熱併給発電装置は、いず
れも吸収冷凍機4の出力冷水5によりタービン復水を行
い、その余力で冷暖房負荷を賄う。
冷暖房負荷の変動に応じて抽気比率を制御することによ
り、冷暖房負荷が小さいときはタービン抽気量を少なく
、かつ復水量を多くし、また冷暖房負荷が大きい場合は
タービン抽気を多く、かつ復水量を少なくする。その結
果、抽気復水タービン2の全負荷運転が可能となり、従
来の熱負荷主導型に対し、いわば電力主導型の熱併給発
電装置であるということができる。
第1発明においては、凝縮器4bの凝縮潜熱、吸収器4
dの吸収潜熱については特に限定せず、第1図において
はこれを外部冷却水20に放熱するようにしているが、
第2発明においては、これらの凝縮潜熱及び吸収潜熱を
回収し、温水熱源26として利用するものである。
〔実施例〕
第3図に示す装置は、第2図に示したものを具体化した
ものであり、2軸式ガスタービン7と、抽気復水タービ
ン2及び同期発電機1を1軸化した発電装置を有する。
この発電装置は、2軸式ガスタービン7の排熱ボイラ9
で発生した過熱蒸気15で抽気復水タービン2を駆動す
る複合発電装置を構成し、更に濃縮器4 a S凝縮器
4b、蒸発器4c及び吸収器4dよりなる吸収冷凍機4
を組合せることにより、熱併給複合発電装置を構成する
2軸式ガスタービン7の排気12は排熱ボイラSに供給
され、排熱ボイラ9で発生した過熱蒸気15は抽気復水
タービン2に供給される。抽気復水タービン2から排出
される蒸気16は、タービン復水器6に入り、蒸発器4
cでつくられた出力冷水5と、クーリングタワー30で
循環冷却され、復水18となる。復水18は、ポンプ3
1、三方制御弁32、熱交換器33及びボイラ給水ポン
プ34を経て、排熱ボイラ9のボイラ給水18′として
還流する。
抽気復水タービン2の抽気3は、濃縮器4aにその加熱
源として供給され、稀冷媒溶液23の水分を蒸発させ、
濃縮器4aの内部で高温の復水(ドレイン)3′となり
、熱交換器35で熱交換され、制御弁36、ボイラ給水
ポンプ34を経て、排熱ボイラ9へ還流される。
濃縮器4aで蒸発した蒸気25は、凝縮器4bにおいて
凝縮水21となり、熱交換器33においてタービン復水
18と熱交換され、三方制御弁37を経て蒸発器4Cへ
供給される。
a雑器4aで濃縮された流冷媒溶液24は、熱交換器3
8で稀冷媒溶液23と熱交換されて、制御弁39を経て
吸収器4dへ供給される。吸収器4dへ供給された流冷
媒溶液24は、蒸発器4Cで発生した蒸気22を吸収し
て、稀冷媒溶液23となるが、その時の高真空によって
蒸発器4cへ供給された凝縮水21を蒸発させ、その蒸
発熱で出力冷水5がつくられる。
また、吸収器4dで稀冷媒溶液23となるときの吸収潜
熱20aは、温水回収用循環水40によって取除かれ、
稀冷媒溶液23はポンプ27によって、熱交換器38を
経て濃縮器4aに還流される。
温水回収用循環水40は、循環ポンプ42で加圧され、
吸収器4dの稀冷媒溶液23を冷却し、三方制御弁43
を経由して一部は熱交換器35において、濃縮器4aの
加熱に費された復水(ドレイン)3′の残熱で加温され
、凝縮器4bに至る。
凝縮器4bにおいて、′a縮雑器4a発生した蒸気25
の凝縮熱20bで更に加温され、分離型ヒートバイブ4
4に至る0分離型ヒートパイプ44は、排熱ボイラ9の
排熱を冷媒配管45を経由して回収する。
温水回収用循環水40は、三方制御弁46及び同43に
よって熱回収に適切な温度になるよう流量制御され、吸
収器4d、熱交換器35、凝縮器4b、及び分離型ヒー
トバイブ44を順に経由することにより、順次温度が上
昇し、熱回収用の分離型ヒートバイブ47において、温
水出力温度まで熱交換され、はぼ温水出力温度になった
温水回収用循環水40’は電動ヒートポンプ48によっ
て更に熱回収され、一部はポンプ49及び三方制御n弁
46を経由してクーリングタワー50で冷却され、一部
は吸収器4dの稀冷媒溶液23の冷却温度調整用として
クーリングタワー50を経由せず、循環ポンプ42の吸
込み側へ還流される。
分離型ヒートバイブ47の温水出力側は、温水蓄熱槽5
1の低温側と補給水52、ポンプ53、分離型ヒートバ
イブ47及び三方制御弁54によって温水出力温度に調
整する。電動ヒートポンプ48の温水出力側は、温水蓄
熱槽51の低温側と電動ヒートポンプ48の温水側を三
方制御弁55によって混合し、温水出力温度に調整する
夏期の冷水出力に伴い温水回収用循環水40の熱量が過
剰の場合は、電動ヒートポンプ48を停止し、更に過剰
な場合は、分離型ヒートバイブ47の循環水ポンプ53
を停止して、クーリングタワー50において外部に放熱
する。
冬期の冷水出力に伴い温水回収用循環水40の熱量が不
足する場合は、蒸発器4cへ供給する凝縮水21の一部
を三方制御弁37を経由して直接吸収器4dへ供給し、
出力冷水5を過剰にすることなく、温水出力26を増加
させる。
実施例の装置は、以上のごときものであり、抽気復水タ
ービン2の抽気量を吸収冷凍機4の冷温水出力に対応し
た濃縮器4aの必要加熱量として流量制御弁36によっ
て制御するので、冷温水出力の如何にかかわらず、2軸
式ガスタービン7及び抽気復水タービン2は全負荷運転
が可能である。
また、深夜及び夏期ピーク対策として、抽気復水タービ
ン2の抽気量のみで冷温水出力が不足する場合は、排熱
ボイラ9の追焚13によって、2軸式ガスタービン7の
出力を増やすことなく抽気復水タービン2の抽気量を増
加させることができる。
〔発明の効果〕
以上のように、第1発明及び第2発明は、抽気復水ター
ビンのタービン抽気を吸収冷凍機の熱源とし、その吸収
冷凍機の出力冷水をタービン復水器の冷却水に使用する
ものであるから、抽気比率を制御することにより冷暖房
負荷の変動にかかわらず、年間を通じて設備稼動率の高
い熱併給発電が可能である。
また、第2発明は、吸収冷凍機の熱源として供給したタ
ービン抽気の凝縮熱を、吸収冷凍機の凝!1iiif熱
及び吸収潜熱と約2倍にして回収するものであるから、
総合エネルギー効率の向上に一層高い効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1発明の基本構成図、第2図は第2発明の基
本構成図、第3図は実施例の構成図である。 1・・・・・・発電機、2・・・・・・抽気復水タービ
ン、3・・・・・・タービン抽気、4・・・・・・吸収
冷凍機、4a・・・・・・濃縮器、4b・・・・・・凝
縮器、4C・・・・・・蒸発器、4d・・・・・・吸収
器、5・・・・・・出力冷水、6・・・・・・タービン
復水器、7・・・・・・ガスタービン、8・・・・・・
主発電機、9・・・・・・排熱ボイラ、10・・・・・
・燃料、11・・・・・・大気、12・・・・・・ター
ビン排気、13・・・・・・追焚燃料、14・・・・・
・ボイラ排気、15・・・・・・過熱蒸気、16・・・
・・・排気蒸気、17・・・・・・戻り水、18・・・
・・・ボイラ給水、19・・・・・・空調用冷水、20
・・・・・・外部冷却水、20a、20b・・・・・・
排熱、22・・・・・・蒸気、23・・・・・・稀冷媒
溶液、24・・・・・・温冷媒溶液、25・・・・・・
蒸気、26・・・・・・温水出力。 特許出願人  近畿電気工事株式会社 同 代理人 鎌 田 文 第1図 第2図 手続補正書、。え、 昭和63年 6月 1日 1、事件の表示 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所   大阪市大淀区本庄東2丁目3番41号氏名(
名称)近畿電気、工事株式会社 5゜ 6、補正の対象  明細書の「発明の詳細な説明」の欄
、「図面の簡単な説明」の憫お、よび図 7、補正の内容               、°・
、別紙のとおり 511、)、   − 補正の内容 1、明細書第3頁第3行目の「を目的とする。」を「に
ある。」に訂正する。 2、同第3頁第7行目の「を目的とする。」を「にある
、」に訂正する。 3、同第5真第4行目の「温水出力26を」を「温水出
力26の」に訂正する。 4、同第6頁第3行目〜第4行目の「凝縮潜熱・・・・
・・ものである、」を「吸収潜熱20a及び凝縮潜熱2
0bを回収し、温水出力26の温水熱源として利用する
ものである。」に訂正する。 5、同第8頁第5行目、同第9行目、同第19行目、第
9頁第5行目〜第6行目、同第19行目の「温水回収用
循環水」を「温水回収冷却水」に訂正する。 6、同第10頁第4行目から第8行目の「冬期の・・・
・・・増加させる。」を下記のように訂正する。 記 「第3図の場合、温水回収冷却水40と補給水52の熱
交換に分離型ヒートバイブ47を使用して、直接給湯用
の温水を供給するようにしているが、補給水52として
市水を使用する場合は、水道事業への影響の問題が生じ
ることも考えられる。このため、熱回収した温水は熱需
要側で熱交喚するようにしてもよい。 その場合の構成を第4図に示す。 第4図において、温水回収冷却水40は、吸収器4dの
稀冷媒溶液23の温度を維持するに必要な温度になるよ
う、温水蓄熱槽51の低温側の温水57と、制in弁4
3を経由した一部の温水58を混合したものであり、ク
ーリングタワーポンプ49及び開状態の二方弁59、三
方制御弁46を経てクーリングタワー50に供給される
。三方制御弁46はクーリングタワー50で冷却される
温水回収冷却水40の送水量を調整する。 吸収器4dの冷却に必要な温度に調整された温水回収冷
却水40は、循環ポンプ42で昇圧され、吸収器4dの
稀冷媒溶液23を冷却し、三方制御弁43において凝縮
器4bの凝縮温度を維持するに必要な流量に制御され、
余分な流量はクーリングタワーポンプ49の吸込み側へ
前記の温水58としてバイパスする。 吸収器4dにおいて吸収潜熱20aを回収した温水回収
冷却水40 (20a)は、三方制御弁43を経由して
熱交換器35に至たる。ここにおいて温水回収冷却水4
0 (20a)は、濃縮器4aの加熱に費やされた復水
(ドレン)3′の残熱で加熱され、凝縮器4bに至る。 凝縮器4bにおいて、濃縮器4aで発生した蒸気25の
凝縮熱20bで更に加熱された温水回収冷却水40 (
20b)は、排熱ボイラ9の排熱回収装置で更に加熱さ
れる。加熱された温水回収冷却水40 (20c)は、
蓄熱槽51の高温側に1塁水出力26の熱源として蓄え
られる。 温水出力26は、三方制御弁54によって、温水戻り水
と混合して定められた温水出力温度に調整して外部に出
力される。夏期、温水負荷の少ないときは冷水出力に伴
い自然に回収される温水回収冷却水40の熱量が、温水
負荷より過剰になるので、その分はクーリングタワー5
0において外部に放熱することになる。 冬期、温水負荷の多いときは、出力冷水5の大部分は復
水器6の冷却用に消費するが、それに伴う温水回収熱の
みでは不足するので、二方弁59を閉の状態にして、ク
ーリングタワー50に放熱する熱量を電動ヒートポンプ
48の熱回収熱源として、温水蓄熱槽51の低温側温水
と電動ヒートポンプ48の出力側温水を三方制御弁55
で混合し、温水温度を調整して温水蓄熱槽51の高温側
に蓄熱する。」 7、同第11頁下から6行目の「実施例の構成図」を「
実施例の構成図、第4図は他の実施例の構成図」に訂正
する。 8、第1図及び第3図を別紙のとおり訂正する。。 9、第4図を別紙のとおり追加する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発電装置の排熱を冷暖房・給湯などの熱源に利用
    する熱併給発電装置において、発電機の原動機に抽気復
    水タービンを用い、タービン抽気を吸収冷凍機の熱源と
    して供給する手段を設け、吸収冷凍機の出力冷水の一部
    又は全部をタービン復水の復水用として供給する手段を
    設けたことを特徴とする熱併給発電装置。
  2. (2)発電装置の排熱を冷暖房・給湯などの熱源に利用
    する熱併給発電装置において、発電機の原動機に抽気復
    水タービンを用い、タービン抽気を吸収冷凍機の熱源と
    して供給する手段を設け、吸収冷凍機の出力冷水の一部
    又は全部をタービン復水の復水用として供給する手段を
    設け、かつ吸収冷凍機の排熱を回収する手段を設けたこ
    とを特徴とする熱併給発電装置。
JP62310353A 1987-03-09 1987-12-07 熱併給発電装置 Pending JPH0223211A (ja)

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JP62310353A JPH0223211A (ja) 1987-03-09 1987-12-07 熱併給発電装置

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JP5441987 1987-03-09
JP62-54419 1987-03-09
JP62310353A JPH0223211A (ja) 1987-03-09 1987-12-07 熱併給発電装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010038160A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 General Electric Co <Ge> 複合又はランキンサイクル発電プラントで使用するためのシステム及び方法
WO2018110473A1 (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 川崎重工業株式会社 冷却系統を備えるガスタービンシステム

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