JPH02301606A - コージェネレーションシステム - Google Patents
コージェネレーションシステムInfo
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- JPH02301606A JPH02301606A JP1118640A JP11864089A JPH02301606A JP H02301606 A JPH02301606 A JP H02301606A JP 1118640 A JP1118640 A JP 1118640A JP 11864089 A JP11864089 A JP 11864089A JP H02301606 A JPH02301606 A JP H02301606A
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- JP
- Japan
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- steam
- heat
- exhaust gas
- heat exchanger
- turbine
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Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 27
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 10
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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。
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、タービンエンジン等の発電機駆動源を用い
て電気と熱とを同時に供給可能なコージェネレーション
システムに関するものである。
て電気と熱とを同時に供給可能なコージェネレーション
システムに関するものである。
第２図は、社団法人日本冷凍協会発行の“冷凍″第６２
巻、７１３号「コージェネレーションシステム（後１１
）６．空調・給湯システム計画Ｐ２３５〜２４０Ｊ
（１９８７年３月）に記載されている従来のコージェネ
レーションシステムの一例を示す系統図である。
巻、７１３号「コージェネレーションシステム（後１１
）６．空調・給湯システム計画Ｐ２３５〜２４０Ｊ
（１９８７年３月）に記載されている従来のコージェネ
レーションシステムの一例を示す系統図である。
図において、１は発電機駆動源となるエンジン、２はこ
のエンジンに直結された発電機２．３は冷却水熱交換器
で、この冷却水熱交換器３とエンジン１とはエンジン１
から冷却水熱交換器３を経てエンジン１に戻る冷却水配
管が接続されている。
のエンジンに直結された発電機２．３は冷却水熱交換器
で、この冷却水熱交換器３とエンジン１とはエンジン１
から冷却水熱交換器３を経てエンジン１に戻る冷却水配
管が接続されている。
また、冷却水熱交換器３は第１ポンプ４から温水吸収冷
凍機５および冷却水熱交換器３に戻る配管が接続されて
いる。６はエンジン１の排ガスが導びかれる排ガス熱交
換器で、第２のポンプ７がら排ガス熱交換器６を通り二
重効用吸収冷凍機８に配管が接続された構成となってい
る。９は給湯用熱交換器で、この給湯用熱交換器９は排
ガス熱交換器６と二重効用吸収冷凍機８を接続する配管
から分岐して接続されている。さらに、１０は給湯用熱
交換器９に設けられた温水配管である。
凍機５および冷却水熱交換器３に戻る配管が接続されて
いる。６はエンジン１の排ガスが導びかれる排ガス熱交
換器で、第２のポンプ７がら排ガス熱交換器６を通り二
重効用吸収冷凍機８に配管が接続された構成となってい
る。９は給湯用熱交換器で、この給湯用熱交換器９は排
ガス熱交換器６と二重効用吸収冷凍機８を接続する配管
から分岐して接続されている。さらに、１０は給湯用熱
交換器９に設けられた温水配管である。
次に動作について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼
などにより駆動され、軸で直結された発電機２からは電
力が得られる。一方、エンジン１の排熱は冷却水および
排ガスの形で放出されるため、冷却水熱交換器３と排ガ
ス熱交換器６とを用いて一般に熱回収される。冷却水に
よる排熱は、第１のポンプ４によって送られる温水に冷
却水熱交換器３において伝達され、この温水は配管を通
って温水吸収冷凍機５に導入される。温水吸収冷凍機５
は、この温水を駆動源として運転され、出力として得ら
れた冷水は冷房等に利用される。温水吸収冷凍機５を出
た温水は、再び第１のポンプ４によって冷却水熱交換器
３に送られる。
などにより駆動され、軸で直結された発電機２からは電
力が得られる。一方、エンジン１の排熱は冷却水および
排ガスの形で放出されるため、冷却水熱交換器３と排ガ
ス熱交換器６とを用いて一般に熱回収される。冷却水に
よる排熱は、第１のポンプ４によって送られる温水に冷
却水熱交換器３において伝達され、この温水は配管を通
って温水吸収冷凍機５に導入される。温水吸収冷凍機５
は、この温水を駆動源として運転され、出力として得ら
れた冷水は冷房等に利用される。温水吸収冷凍機５を出
た温水は、再び第１のポンプ４によって冷却水熱交換器
３に送られる。
また、排ガスによる排熱は一般にエンジン１の冷却水排
熱より温度レベルが高い。このため、第２のポンプ７に
よって送られる温水は排ガス熱交換器６で排ガスの熱を
回収し蒸気（または高温水）となってその一部が二重効
用吸収冷凍機８に導かれ、二重効用吸収冷凍機８の駆動
熱源として用いられる。蒸気は二重効用吸収冷凍機８で
凝縮して温水となり、再び第２のポンプ７によって排ガ
ス熱交換器６に送られ循環をくり返す。ここで、二重効
用吸収冷凍機８の出力である冷水も冷房等に利用される
。さらに排ガス熱交換器６よりの残りの蒸気は排ガス熱
交換器６を出たあと分岐して給湯用熱交換器９にも流れ
る構成となっているため、給湯用熱交換器９で温水配管
１０内を流れる水と熱交換することにより、温水配管１
０からは給湯あるいは暖房用温水を取り出すことができ
る。このように排ガス熱交換器６で得られた蒸気は温水
と冷水の負荷バランスにより、二重効用吸収冷凍機８と
給湯用熱交換器９に導く量が調節され、熱負荷バランス
を保っている。
熱より温度レベルが高い。このため、第２のポンプ７に
よって送られる温水は排ガス熱交換器６で排ガスの熱を
回収し蒸気（または高温水）となってその一部が二重効
用吸収冷凍機８に導かれ、二重効用吸収冷凍機８の駆動
熱源として用いられる。蒸気は二重効用吸収冷凍機８で
凝縮して温水となり、再び第２のポンプ７によって排ガ
ス熱交換器６に送られ循環をくり返す。ここで、二重効
用吸収冷凍機８の出力である冷水も冷房等に利用される
。さらに排ガス熱交換器６よりの残りの蒸気は排ガス熱
交換器６を出たあと分岐して給湯用熱交換器９にも流れ
る構成となっているため、給湯用熱交換器９で温水配管
１０内を流れる水と熱交換することにより、温水配管１
０からは給湯あるいは暖房用温水を取り出すことができ
る。このように排ガス熱交換器６で得られた蒸気は温水
と冷水の負荷バランスにより、二重効用吸収冷凍機８と
給湯用熱交換器９に導く量が調節され、熱負荷バランス
を保っている。
従来のコージェネレーションシステムは以上のように構
成されているので、電力負荷と熱負荷はエンジン１の電
気出力あるいは排熱をもとにした冷暖房および給湯の熱
出力によって制限さ九るため、最大負荷はエンジン容量
によって限定され、しかも面負荷のバランスが崩れた場
合はシステム効率が低下するという問題点があった。
成されているので、電力負荷と熱負荷はエンジン１の電
気出力あるいは排熱をもとにした冷暖房および給湯の熱
出力によって制限さ九るため、最大負荷はエンジン容量
によって限定され、しかも面負荷のバランスが崩れた場
合はシステム効率が低下するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電力負荷と熱負荷との比が異なっても、常に
高いシステム効率で運転できるコージェネレーションシ
ステムを得ることを目的とする。
たもので、電力負荷と熱負荷との比が異なっても、常に
高いシステム効率で運転できるコージェネレーションシ
ステムを得ることを目的とする。
Ｃ８題を解決するための手段〕
この発明に係るコージェネレーションシステムは、発電
機駆動源の排熱を用いて蒸気を発生させ、この蒸気によ
りタービンを駆動する系統と、上記タービンをバイパス
した蒸気により上記排熱の回収を行い得られた熱を、冷
暖房および給湯可能な熱源機器に供給する系統とを備え
たものである。
機駆動源の排熱を用いて蒸気を発生させ、この蒸気によ
りタービンを駆動する系統と、上記タービンをバイパス
した蒸気により上記排熱の回収を行い得られた熱を、冷
暖房および給湯可能な熱源機器に供給する系統とを備え
たものである。
この発明におけるコージェネレーションシステムは、電
力と熱負荷の大小に応じて、回収された熱をタービンと
熱源機器に分配するため、常に高いシステムの運転効率
を維持する作用を行う。
力と熱負荷の大小に応じて、回収された熱をタービンと
熱源機器に分配するため、常に高いシステムの運転効率
を維持する作用を行う。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明に係る一実施例を示す構成図で、第１
図において第２図と同一または均等な構成部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
図において第２図と同一または均等な構成部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
第１図において、１１はフロンタービン、１２はフロン
ポンプ、１３はこのフロンポンプ１２によって冷媒液で
あるフロン冷媒が供給される冷却水熱交換器で、この冷
却水熱交換器１３の一方にはエンジン１の冷却水が供給
される。１４はエンジン１の排ガスが一方に供給される
排ガス熱交換器、１５はフロンタービン１１に流入する
蒸気量を制御する第１三方弁で、フロンポンプ１２の吐
出配管は冷却水熱交換器１３、排ガス熱交換器１４のフ
ロン系配管１４ａおよび第１三方弁１５を介してフロン
タービン１１に接続されている。１６は必要とする電力
および冷熱の負荷によって弁開度が制御される第１減圧
弁で、この第１減圧弁１６は第１三方弁１５の他の出口
とフロンタービン１１の低圧側との間に接続されている
。１７はフロンタービン１１の低圧側とフロンポンプ１
２との間に接続された吸収冷凍機、１８は蒸気タービン
で、この蒸気タービン１８の低圧側は二重効用吸収冷凍
機８を介して水ポンプ１９に接続され、この水ポンプ１
９の吐出配管は排ガス熱交換器１４の水系配管１４ｂの
一端に接続されている。２０は蒸気タービン１８に流入
する蒸気量を制御す−る第２三方弁で、この第２三方弁
２０は排ガス熱交換器１４の水系配管１４ｂの他端と蒸
気タービン１８の高圧側との間に接続されている。２１
は第２三方弁２０の残りの出口に接続された第２減圧弁
で、この第２減圧弁２１の出口側は蒸気タービン１８の
低圧側と二重効用吸収冷凍機８との間に接続されている
。そして、第２減圧弁２１も必要とする電力および冷熱
の負荷によって弁開度が制御される。なお、排ガス熱交
換器１４はフロン系との熱交換および水系との熱交換が
可能な構成となっている。２２はフロンタービン１１に
連結されたフロン用発電機、２３は蒸気タービン１８に
連結された蒸気用発電機である。
ポンプ、１３はこのフロンポンプ１２によって冷媒液で
あるフロン冷媒が供給される冷却水熱交換器で、この冷
却水熱交換器１３の一方にはエンジン１の冷却水が供給
される。１４はエンジン１の排ガスが一方に供給される
排ガス熱交換器、１５はフロンタービン１１に流入する
蒸気量を制御する第１三方弁で、フロンポンプ１２の吐
出配管は冷却水熱交換器１３、排ガス熱交換器１４のフ
ロン系配管１４ａおよび第１三方弁１５を介してフロン
タービン１１に接続されている。１６は必要とする電力
および冷熱の負荷によって弁開度が制御される第１減圧
弁で、この第１減圧弁１６は第１三方弁１５の他の出口
とフロンタービン１１の低圧側との間に接続されている
。１７はフロンタービン１１の低圧側とフロンポンプ１
２との間に接続された吸収冷凍機、１８は蒸気タービン
で、この蒸気タービン１８の低圧側は二重効用吸収冷凍
機８を介して水ポンプ１９に接続され、この水ポンプ１
９の吐出配管は排ガス熱交換器１４の水系配管１４ｂの
一端に接続されている。２０は蒸気タービン１８に流入
する蒸気量を制御す−る第２三方弁で、この第２三方弁
２０は排ガス熱交換器１４の水系配管１４ｂの他端と蒸
気タービン１８の高圧側との間に接続されている。２１
は第２三方弁２０の残りの出口に接続された第２減圧弁
で、この第２減圧弁２１の出口側は蒸気タービン１８の
低圧側と二重効用吸収冷凍機８との間に接続されている
。そして、第２減圧弁２１も必要とする電力および冷熱
の負荷によって弁開度が制御される。なお、排ガス熱交
換器１４はフロン系との熱交換および水系との熱交換が
可能な構成となっている。２２はフロンタービン１１に
連結されたフロン用発電機、２３は蒸気タービン１８に
連結された蒸気用発電機である。
４次に動作について説明する。エンジン１の排熱である
冷却水と排ガスとでは、一般に排ガスの温度レベルの方
が高いため、熱回収用の作動媒体として冷却水側にフロ
ン系冷媒、また排ガス側には水を選択した場合について
説明する。フロン系では、冷媒液がフロンポンプ１２に
よって昇圧され、冷却水熱交換器１３でエンジン１の冷
却水と熱交換して蒸発する。蒸発した冷媒は排ガス熱交
換器１４に流入し、ここで排ガスと熱交換して過熱ガス
となる。この過熱ガスは必要とする電力および冷熱の負
荷によって弁開度が制御された第１三方弁１５に至り、
一部はフロンタービン１１に、残りは第１三方弁１５と
同様に弁開度が制御される第１減圧弁１６に流れる。フ
ロンタービン１１に流入した過熱冷媒は膨張して低圧と
なり吸収冷凍機１７に流入する。このとき膨張に伴う仕
事はフロン用発電機２２に伝達され、電力が得られる。
冷却水と排ガスとでは、一般に排ガスの温度レベルの方
が高いため、熱回収用の作動媒体として冷却水側にフロ
ン系冷媒、また排ガス側には水を選択した場合について
説明する。フロン系では、冷媒液がフロンポンプ１２に
よって昇圧され、冷却水熱交換器１３でエンジン１の冷
却水と熱交換して蒸発する。蒸発した冷媒は排ガス熱交
換器１４に流入し、ここで排ガスと熱交換して過熱ガス
となる。この過熱ガスは必要とする電力および冷熱の負
荷によって弁開度が制御された第１三方弁１５に至り、
一部はフロンタービン１１に、残りは第１三方弁１５と
同様に弁開度が制御される第１減圧弁１６に流れる。フ
ロンタービン１１に流入した過熱冷媒は膨張して低圧と
なり吸収冷凍機１７に流入する。このとき膨張に伴う仕
事はフロン用発電機２２に伝達され、電力が得られる。
また、第１減圧弁１６を通った冷媒蒸気もフロンタービ
ン１１からの蒸気と混合して吸収冷凍機１７に入る。吸
収冷凍機１７で冷媒蒸気は凝縮し、この凝縮熱は吸収冷
凍機１７の駆動用熱源として利用され、冷熱が出力とし
て得られる。吸収冷凍機１７で液化した冷媒は、再びフ
ロンポンプ１２で昇圧され、上記の動作を繰り返す。
ン１１からの蒸気と混合して吸収冷凍機１７に入る。吸
収冷凍機１７で冷媒蒸気は凝縮し、この凝縮熱は吸収冷
凍機１７の駆動用熱源として利用され、冷熱が出力とし
て得られる。吸収冷凍機１７で液化した冷媒は、再びフ
ロンポンプ１２で昇圧され、上記の動作を繰り返す。
水系における動作もフロン系と同様で水ポンプ１９で昇
圧された水は排ガス熱交換器１４で蒸発して蒸気となり
必要とする電力および冷熱の負荷によって弁開度が制御
された第２三方弁２０に流入する。第２三方弁２ｏに流
入した蒸気の一部は蒸気タービン１８に流入して膨張し
、このときの仕事は蒸気用発電機２３に伝達され電力が
得られる。残りの蒸気は第２三方弁２０と同様に弁開度
が制御される第２減圧弁２１へと導びかれる。そして、
第２減圧弁２１よりの冷媒蒸気は、蒸気タービン１８か
らの蒸気と混合し、二重効用吸収冷凍機８に流入して凝
縮する。この凝縮熱は、二重効用吸収冷凍機８の熱源と
して利用され、二重効用吸収冷凍機８からは冷房用等の
冷熱が出力として得られる。蒸気が液化して得られた水
は、水ポンプ１９により再び昇圧され上記動作を繰り返
す。
圧された水は排ガス熱交換器１４で蒸発して蒸気となり
必要とする電力および冷熱の負荷によって弁開度が制御
された第２三方弁２０に流入する。第２三方弁２ｏに流
入した蒸気の一部は蒸気タービン１８に流入して膨張し
、このときの仕事は蒸気用発電機２３に伝達され電力が
得られる。残りの蒸気は第２三方弁２０と同様に弁開度
が制御される第２減圧弁２１へと導びかれる。そして、
第２減圧弁２１よりの冷媒蒸気は、蒸気タービン１８か
らの蒸気と混合し、二重効用吸収冷凍機８に流入して凝
縮する。この凝縮熱は、二重効用吸収冷凍機８の熱源と
して利用され、二重効用吸収冷凍機８からは冷房用等の
冷熱が出力として得られる。蒸気が液化して得られた水
は、水ポンプ１９により再び昇圧され上記動作を繰り返
す。
なお、上記実施例では熱負荷として冷熱負荷のみの場合
について説明したが、暖房、給湯負荷が必要な場合は、
排ガス熱交換器１４を出たあとの蒸気を分岐して、従来
装置と同様給湯用熱交換器９を設けて取り出せることは
言うまでもない。
について説明したが、暖房、給湯負荷が必要な場合は、
排ガス熱交換器１４を出たあとの蒸気を分岐して、従来
装置と同様給湯用熱交換器９を設けて取り出せることは
言うまでもない。
さらに必要に応じて吸収冷凍機１７あるいは二重効用吸
収冷凍機８の一方または両方を、第２種吸収ヒートポン
プに置き変え、高圧蒸気を出力として得てもよい。
収冷凍機８の一方または両方を、第２種吸収ヒートポン
プに置き変え、高圧蒸気を出力として得てもよい。
以上のように、この発明によれば、発電機駆動源の排熱
を利用してタービンを駆動し発電を可能にするとともに
、このタービンをバイパスして熱の状態でも利用できる
構成としたため、電力、熱負荷の大小に関係なく常に効
率の高い状態でシステムを運転できる効果がある。
を利用してタービンを駆動し発電を可能にするとともに
、このタービンをバイパスして熱の状態でも利用できる
構成としたため、電力、熱負荷の大小に関係なく常に効
率の高い状態でシステムを運転できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるコージェネレーショ
ンシステムを示す構成図、第２図は従来のコージェネレ
ーションシステムを示す構成図である。 図において、１は発電機駆動源（エンジン）。 ２は発電機、１１はフロンタービン、１３は冷却水熱交
換器、１４は排ガス熱交換器、１５は第１三方弁、１８
は蒸気タービン、２０は第２三方弁である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 １′ Ｃつ ｎ へ２
ンシステムを示す構成図、第２図は従来のコージェネレ
ーションシステムを示す構成図である。 図において、１は発電機駆動源（エンジン）。 ２は発電機、１１はフロンタービン、１３は冷却水熱交
換器、１４は排ガス熱交換器、１５は第１三方弁、１８
は蒸気タービン、２０は第２三方弁である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 １′ Ｃつ ｎ へ２
Claims (1)
- 発電機駆動源を用いて発電機を駆動し、発電すると共
に、上記発電機駆動源の熱を冷却水および排ガスを用い
て熱回収し、この熱を熱源として冷暖房および給湯を行
うコージェネレーションシステムにおいて、上記排ガス
による熱の一部を回収して蒸気を発生させ、第１タービ
ンを駆動させて補助発電を行う高レベル系統と、上記排
ガスによる熱の一部および上記発電機駆動源の冷却水の
熱を回収して蒸気を発生させ、第２タービンを駆動させ
て補助発電を行う低レベル系統と、電力および熱負荷の
必要量に応じて弁開度を制御し上記それぞれのタービン
をバイパスする熱源機器の熱源としての蒸気量を調節す
るバイパス系統とを備えたことを特徴とするコージェネ
レーションシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118640A JPH02301606A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | コージェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118640A JPH02301606A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | コージェネレーションシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301606A true JPH02301606A (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=14741549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118640A Pending JPH02301606A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | コージェネレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02301606A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100807683B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2008-02-28 | 주식회사 포스코 | 열병합 발전설비의 냉각수 공급장치 및 공급방법 |
| WO2011058832A1 (ja) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | 三菱重工業株式会社 | エンジン廃熱回収発電ターボシステムおよびこれを備えた往復動エンジンシステム |
| JP2011106475A (ja) * | 2011-03-07 | 2011-06-02 | Osaka Gas Co Ltd | 動力システム |
| WO2014174789A1 (ja) * | 2013-04-22 | 2014-10-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 熱電併給システム |
| EP2930423A4 (en) * | 2012-12-06 | 2015-12-23 | Panasonic Ip Man Co Ltd | cogeneration |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1118640A patent/JPH02301606A/ja active Pending
Cited By (12)
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