JPH0295757A

JPH0295757A - エネルギ供給システム

Info

Publication number: JPH0295757A
Application number: JP63244126A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kurokawa; 秀昭黒川; Akira Yamada; 章山田; Yasuo Koseki; 小関　康雄; Isao Okochi; 大河内　功; Katsuya Ebara; 江原　勝也; Sankichi Takahashi; 燦吉高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-06

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］本発明は都市型エネルギ供給システムに係り、特に、エ
ネルギ利用率が高く効率的で、かつ、新都市に不足しが
ちな水の供給も可能な、熱及び電気を供給するエネルギ
供給システムに関する。

〔従来の技術〕

従来、地域冷暖房システムは、油、ガスを燃料としてボ
イラを用いて蒸気を発生させ、蒸気によりタービン、冷
凍機を駆動させて冷温熱を発生させるか、電気を用いて
ヒートポンプを駆動し、冷温熱を発生させていた。また
、電気は、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタ
ービン等しこより発電機を駆動させ、排ガスを、排熱回
収ボイラに取り込み、蒸気として利用し、エネルギ利用
率をあげていた。

第２図は従来用いられているシステムの一例を示す。こ
のシステムは、圧縮４９１０２、燃焼器１０１、ガスタ
ービン１０３、発電機１０５より成る発電システムと、
ボイラ２００、冷凍機２０２、および、排熱回収ボイラ
２０１から構成され、地域への冷熱、温熱電気の供給が
可能となる。本システムでは、圧縮機１０２で圧縮すし
た空気が、燃焼器１０１でガスと燃焼し、高温の燃焼ガ
スによりタービン１０３が回転する°。タービンからの
軸動力は発電機１０５につながり、ここより電気２０５
が発生する。タービン１０３より排出される排ガスは、
かなり、高温であるため、排熱回収ボイラ２０１で蒸気
発生の熱源として利用される。排熱回収ボイラ２０１で
発生した蒸気は、そのまま、温熱２０３として他へ供給
されるか、冷凍機２０２の熱源として利用でき、冷凍機
２０２からは冷熱２０４が発生する。また、熱のみを大
量に利用する場合は、ボイラ２００から、直接、蒸気を
発生させ、温熱２０３、冷熱２０４の熱源として利用さ
れる。

第４図には、第２図における発電システムにコンバイン
ドサイクルを用いた場合である。排熱回収ボイラ２０１
までの流れは同一であるが、排熱回収ボイラ２０１より
発生する蒸気をスチームタービン１０６に導入し、さら
に１発電機１０５の駆動力を増し、発電量２０５の増大
を図る。この際、スチームタービン１０６に入った蒸気
は仕事をした後、復水器４０１に入って凝縮し、再度、
排熱回収ボイラ２０１に送られる。

なお、この種のシステムの公知例には、日立評論、Ｖｏ
ｌ、６９　　Ｎｏ８　　ｐ８５が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、電気の供給が規制されているため、特
に、電気を大量に使用し、熱をあまり必要としない場合
には、排ガスの熱の回収が困難となり、エネルギ利用率
の低下が予想される。また、蓄熱することもできるが、
現状では高温蓄熱が困難であるため、秋、冬、春の季節
には、問題があった。また、電気をより多く回収できる
。第４図に示したコンバインドサイクルを用いると、タ
ービン１０６の出口の蒸気の潜熱を復水器にすてること
となるため、エネルギ的に利用率が低下する。

本発明の目的は、エネルギ利用率が高く、熱を貯蔵でき
、熱・電併給が可能なシステムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、次の二つのステップにより達成される。す
なわち、（１）コンバインドサイクルの復水器に、”吸収剤に蒸
気を吸収させる新コンデンサ、ボイラ部に吸収剤より直
接過熱蒸気を発生させる新ボイラから成る発電システム
を取り入れ、従来、復水器ですてていた潜熱を回収する
。

（２）エネルギ供給システム中に造水装置（例えば海水
淡水化装置等）を取り付けることで、電気発生に伴う余
剰熱エネルギを利用頻度の高い水として変換することで
、排熱エネルギの有効利用を図る。

〔作用〕

従来のコンバインドサイクルにおける復水器に。

吸収剤（例えばＬｉＢｒやＣａ　ＣＱ　２のような吸収
性のある溶液）に蒸気を吸収させる新コンデンサを用い
ると、吸収剤の水蒸気圧が低いために、吸収剤より温度
の低い水蒸気が吸収（凝縮）され、潜熱が回収できる。

すなわち、従来、スチームタービン出口温度は４０℃程
度であり、暖房にも利用できない温度であるが、例えば
、６０％のＬｉＢｒ水溶液が存在すると、約９０℃の水
溶液でも４０℃の蒸気の吸収が可能となる。従って、９
０℃の熱を給湯、暖房、冷凍機の熱源として利用するシ
ステムは、システム全体としてのエネルギ効率が向上す
る。

また、システム中に海水淡水化等の造水装置を取り入れ
ると、システム中で不要な熱を水に変換することができ
る。特に、これからエネルギ供給システムの取入れられ
る大都市地域では、水の供給も不足がちとなり易く、造
水装置は不可欠なものとなる。さらに、その造水エネル
ギを、電気、冷暖房に使用せずに余った熱が利用できる
。

特に、電気が大量に必要となり、余剰の熱エネルギが出
る時には、このエネルギを水に変換し、水としてさらに
多くの用途に使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図及び第３図を用いて説明
する。

第１図は本発明のエネルギ供給システムであり、吸収式
コンデンサ１０８を含む発電システム、冷凍機１０９、
造水装置１１０、ヒートポンプ１２６等から構成される
。圧縮器１０２”により圧縮された空気と燃料ガスが燃
焼器１０１により燃焼し、燃焼ガスによりタービン１０
３が仕事をして発電１１０５より発電される。タービン
１０３からの排ガスは排熱回収ボイラ１０４により、さ
らに、熱源として用いられ、最終的にシステムからの排
ガス１２０として系外に排出される。排熱回収ボイラ１
０４より発生した蒸気１０５はタービン１０６に入り、
タービン１０３と同様、発電機１０５の動力源となる。

タービン１０６で仕事をした排蒸気１２７は、吸収剤が
入ったコンデンサ１０８に導かれ、コンデンサ１０８内
で吸収剤に吸収される。ここで吸収剤には、臭化リチウ
ム、塩化カルシウム等の蒸気吸収性のよい水溶液が使用
される。コンデンサ１０８内の吸収剤は水蒸気圧が低い
ため、タービン１０６の出口の排蒸気１２７より高温で
も、排蒸気１２７を吸収する能力がある。従って、コン
デンサ１０８内を通る冷却水１１７は比較的温度が高い
。コンデンサ１０８内で蒸気を吸収し、濃度の下がった
吸収剤１１６は排熱回収ボイラ１０４内に送られ、再び
、蒸気を発生し高濃度となってコンデンサ１０８にもど
る。コンデンサ１０８内を通り温度が上昇した冷却水１
１７は排熱回収ボイラ１０４に送られて温度を、さらに
、上昇させた後、吸収冷凍機１０９の熱源となる。さら
に、造水装置１１０の熱源として利用された後、暖房、
給湯１２２用の熱源として利用される。冷凍機１０９よ
り発生する冷熱１２１も、地域の冷房１２３用として利
用される。ここで冷凍機１０９、造水装置１１０は冷熱
、温熱、淡水の使用量等によりバイパスしたり運転した
りできる。造水装置１１０から生成した淡水１２４は淡
水タンク１１２に貯えられた後、系外に送られる。暖房
、給湯用として使用されたコンデンサ１０８の冷却水１
１７は、再び、コンデンサ１０８に送り込まれ、冷却水
として使用される。また、暖房、給湯用に熱を使われ、
コンデンサ１０８にもどる冷却水は、前段でヒートポン
プ１２６に送り込まれ、海水、河川水、工場排水等を熱
源として、再度、温度が上昇して、暖房、給湯用に使用
される。

本実施例によれば、システム全体としてのエネルギ利用
率を向上することができ、水不足となる部会で熱を用い
て造水することも可能となる。

第３図も本発明のエネルギ供給システムの一例である。

本システムは、圧縮機１０２、燃焼器１０１、タービン
１０３１発電機１０５より成る発電システムとボイラ２
００、冷凍機２０２、排熱回収ボイラ２０１、及び、造
水装置３０１とから構成される。圧縮器１０１でガスと
燃焼し、高温の燃焼ガスによりタービン１０３が回転す
る。

タービンからの軸動力は発電機１０５につながり。

電気２０５が発生する。タービン１０３より排出される
排ガスは高温であるため、排熱回収ボイラ２０１で蒸気
発生の熱源として利用される。排熱回収ボイラ２０１で
発生した蒸気は、そのまま、温熱２０３として他へ供給
されるか、冷凍機２０２の熱源として利用され、冷熱２
０４が発生する。さらに、排熱回収ボイラ２０１からの
温熱、もしくは、冷凍機２０２で使用された蒸気の排熱
により造水装置３０１が働き、生成淡水は貯槽に貯えら
れた後、上水、もしくは、中水２０５として送られる。

また、熱のみを大量に利用する場合は、ボイラ２００か
ら、直接、蒸気を発生させ、温熱２０３、冷熱２０４、
淡水２０５の熱源として利用される。本実施例ではエネ
ルギシステムから淡水が生成されるばかりでなく、熱貯
蔵（Ｎ熱）の代りとして造水装置が位置付けられ、熱・
電気のフレキシブルシステムとなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、システム全体の熱効率が向上し、中水
、上水が得られ、システム内の熱のバッファ効果になっ
て、熱を水に変換して貯蔵可能となり、システム内の効
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は本発明の一実施例のシステム系統図、
第２図、第４図は従来のシステム系統図である。１０２・・・圧縮機、１０３・・・ガスタービン、１０
６・・・スチームタービン、１０４・・・排熱回収ボイ
ラ、１０９・・・冷凍機、１１０・・・造水装置、１２
６・・・ヒートポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】１、熱・電併給システムにおいて、タービン部、前記タービン部からの排蒸気を吸収剤に吸
収させるコンデンサ部、前記吸収剤から過熱蒸気を発生
させるボイラ部を含む発電システムを設けたことを特徴
とするエネルギ供給システム。２、特許請求の範囲第１項において、さらに、冷凍機、蓄熱装置、ヒートポンプ、造水装置の
中の単一または複数機器が含まれることを特徴とするエ
ネルギ供給システム。３、特許請求の範囲第２項において、前記冷凍機もしくは前記造水装置の熱源として前記コン
デンサの冷却水を用いることを特徴とするエネルギ供給
システム。