JPH0823441B2 - コージェネレーションシステム装置 - Google Patents

コージェネレーションシステム装置

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JPH0823441B2
JPH0823441B2 JP24470289A JP24470289A JPH0823441B2 JP H0823441 B2 JPH0823441 B2 JP H0823441B2 JP 24470289 A JP24470289 A JP 24470289A JP 24470289 A JP24470289 A JP 24470289A JP H0823441 B2 JPH0823441 B2 JP H0823441B2
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hot water
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accumulator
cooling
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多恵子 内木
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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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
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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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガスタービンやディーゼルエンジンなど原動
機の動力で発電機を駆動する一方、原動機の冷却水や燃
焼排ガスの熱エネルギーを回収して冷暖房や給湯、乾燥
などの作動温水として利用することのできるコージェネ
レーションシステム装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の技術には特開昭57−10097号公報記載のエンジ
ン駆動冷暖房給湯装置、特開昭56−138641号公報記載の
温水機の給水予熱装置、特開昭54−118913号公報記載の
熱動力設備およびその運転方法、特開昭49−2241号公報
記載の内燃機関の廃熱を利用した冷暖房装置等がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕 従来この種のコージェネレーションシステム装置で
は、原動機の燃焼排ガスを熱回収して温水化し、この温
水を作動温水として冷暖房や給湯などに利用しているも
のはある。しかし従来のコージェネレーションシステム
装置は、原動機の運転率が低下して作動温水が低温下し
すぎると冷暖房や給湯などの使用が不可能になることも
ある。また、原動機の冷却水や燃焼排気ガスから熱回収
した温水は冷暖房や給湯などの作動温水として使用した
後のものや余剰分を排出しているのが現状である。
本発明の目的は、ガスタービンやディーゼルエンジン
など原動機の動力で発電機を駆動する一方、原動機の冷
却水や燃焼排ガスを熱回収して冷暖房や給湯、乾燥など
の作動温水として利用する上、温水の一部を蒸気化して
アキュムレータに貯溜し、蒸気として使用可能にし、し
かも冷暖房や給湯などの作動温水として利用した温水は
循環使用し、さらに温水を温水アキュムレータに貯溜す
るようにしたので原動機の運転率が低い場合であっても
温水アキュムレータから冷暖房や給湯などへの作動温水
として供給できるようにしたものである。
〔問題点を解決するための手段〕
ガスタービンやディーゼルエンジンなど原動機の動力
で発電機を駆動し、前記原動機の冷却水は水/水熱交換
器で冷却されて再び原動機の冷却水として還流し、前記
水/水熱交換器には作動温水として熱回収された低温水
を熱交換して昇温し、さらにこの温水は原動機の燃焼排
ガスにより昇温して密閉式の温水アキュムレータへ貯溜
し、そして温水アキュムレータ内の温水は燃焼排ガス路
に配設した予熱器へ導き、一方予熱器からの温水は燃焼
排ガス路に配設した蒸気発生器で蒸気化し、アキュムレ
ータ内に蓄積し、該アキュムレータから蒸気として供給
し、他方予熱器からの温水は暖房冷房、給湯、乾燥など
の作動温水として利用する事を特徴とするコージェネレ
ーションシステム装置。
〔作用〕
本発明においては、水/水熱交換器5において原動機
1の高温の冷却水から熱回収により暖房、冷房、給湯、
乾燥などで熱を利用されて低温となった作動温水を昇温
し、さらにこの昇温した温水を前記原動機1の排気エグ
ゾースト8で昇温した後、前記原動機1の燃焼排ガス路
8a内に配設した予熱器12を経て、前記原動機1の燃焼排
ガス路8a内に配設した蒸気発生器13で蒸気化して蒸気ア
キュムレータ14内に蓄えられるので、温水に比し、極め
て大量の熱量をコンパクトに蓄える事ができるばかりで
なく、夜間等ボイラーが停止している時でも瞬時にアキ
ュムレータ14より蒸気を供給して使用側の機器を作動せ
しめ得る顕著な作用が生じ、又蒸気は、蒸気としてその
まま使用し得るので、熱交換器の必要がなく、従ってそ
の為の熱交換器を不要で且つ又廃熱を蒸気として蓄積し
てある為、特別の搬送ポンプが不要となり、蒸気である
為機器の不具合等により、多少の圧力差が生じても自然
に作動するばかりでなく、廃熱を蓄積する為の多種の金
属、合成油等が全く不要となる等の作用を生じ得るもの
である。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。図は本発明のコージェネレーションシステム装置の
系統図を示しており、図において1はガスタービンから
なる原動機で、2はこの原動機1の動力により駆動する
三相交流発電機である。3は上記原動機1の冷却水路
で、この例では冷却水でオイルパン4を冷却している。
すなわち、オイルパン4を冷却した冷却水は水/水熱交
換器5を通過し、クーリングタワー6で冷却して再びオ
イルパン4を冷却する循環路7を形成している。なお上
記クーリングタワー6は冷却水が設定温度(たとえば80
℃)以上になったとき作動するようになっている。
上記水/水熱交換器5において上記原動機1の高温の
冷却水から熱回収により昇温された低温の作動温水は原
動機1の排気エクゾースト8から排出される燃焼排ガス
で昇温して密閉式の温水アキュムレータ9へ一旦貯溜さ
れる。この温水アキュムレータ9には電気または蒸気か
らなる補助ヒータ10が付設されている。なお、原動機の
燃焼排ガスは上記排気エクゾースト8から排ガス路8aを
経て排気出口11より排出される。
かくして上記温水アキュムレータ9からの温水は排ガ
ス路8a内に配設してある予熱器12へ導いて加温する。一
方予熱器12からの温水は、排ガス路8a内に配設した蒸気
発生器13で徐々に昇温してやがて蒸気化し、この蒸気を
アキュムレータ14へ貯溜し、必要に応じて蒸気として送
給する。他方予熱器12からの温水は、作動温水として暖
房器15、吸収式冷凍機16a,16bおよび給湯、乾燥器17な
どに利用し、そして熱回収された低温水が再び水/水熱
交換器5へ循環する。なお、18は水/水熱交換器5の作
動温水流入側に接続したホットウエルタンクで、このタ
ンク18は上記クーリングタワー6と流通し、タンク内の
水位が低下すると水道水などが送給可能である。
次にコージェネレーションシステム装置の負荷運転に
おける冷却水および温水の温度変化について説明する。
原動機1のオイルパン4を冷却して出てきた冷却水は84
(℃)で、この冷却水は水/水熱交換器5を通過する作
動温水と熱交換して、水/水熱交換器5の出口では80
(℃)に降温される。そしてこの冷却水は再び原動機1
の冷却水として使用される。ところで作動温水として熱
回収された温水は63(℃)の低温水で、この温水が水/
水熱交換器5で冷却水84(℃)と熱交換されて81(℃)
に昇温する。そしてこの温水はほぼ520(℃)の排気エ
クゾースト8を通過して90(℃)にさらに昇温されて温
水アキュムレータ9へ貯溜される。温水アキュムレータ
9からの温水は予熱器12で93(℃)に昇温されて出てく
る。そして一方、この温水は蒸気発生器13により徐々に
昇温されて蒸気化してアキュムレータ14へ貯えられる。
このアキュムレータは熱収支の作用によって余剰の蒸気
は飽和水の熱エネルギーとして蓄熱し、蒸気消費が増大
すると蓄熱した熱エネルギーを自己蒸発作用で蒸発した
蒸気として供給する。他方、予熱器12から出てきた93
(℃)の温水は、暖房器15、吸収式冷凍機16a,16bおよ
び給湯、乾燥器17の作動温水として利用され、そして熱
回収された温水は63(℃)の低温水となって再び水/水
熱交換器5へ送られる。
このようにして構成した本発明のコージェネレーショ
ンシステム装置においては、たとえば13Aガス/150PS/18
00rpmのガスタービンの原動機1の使用で100kWの三相交
流発電機が駆動され、また5kg/cm3 g/Hの蒸気が90kg、
さらに93(℃)の作動温水が2510/H得られる。なお、
上記に示した温水の温度値は一例であってこれに限定す
るものでなく、原動機1の規模によって異なる。
原動機1の運転率は発電機2の消費電力量に応じて変
動することは言うまでもない。たとえば消費電力の必要
量が少なくその反面作動温水を多く必要とする場合があ
る。このような場合には原動機1の排ガス温度が低下す
るので温水アキュムレータ9への所定温度の温水の送給
は不可能で、このようなときには温水アキュムレータ9
に貯溜されている90(℃)の温水を作動温水として利用
する。また原動機1の再運転が望めないようなときには
補助ヒータ10を作動して温水アキュムレータ9を昇温し
て作動温水として利用することも可能である。なお補助
ヒータ10は電気的に発熱したり、あるいはアキュムレー
タ14の蒸気を利用してもよい。また温水アキュムレータ
9の温水は予熱器12を通って昇温するようにしてある
が、温水アキュムレータ9の温水が所定温度以上の場合
には予熱器12を通さない鎖線で示したバイパス路19を介
して直接暖房器15の使用側に供給する。
また、暖房器15または冷凍機16a,16bなどの運転のな
い場合には、作動温水はそのまま水/水熱交換器5へ導
かれて冷却水が高温化して好ましくないので、このよう
なときには作動温水をバイパス路20で直接温水アキュム
レータ9へ導くようにすることができる。
なお、実施例では原動機としてガスタービンを用いた
例について示したが、その他ディーゼルエンジンを用い
ても上記と同様の作用を得ることができる。
〔発明の効果〕
本発明においては、水/水熱交換器5において原動機
1の高温の冷却水から熱回収により暖房、冷房、給湯、
乾燥などで熱を利用されて低温となった作動温水を昇温
し、さらにこの昇温した温水を前記原動機1の排気エグ
ゾースト8で昇温した後、前記原動機1の燃焼排ガス路
8a内に配設した予熱器12を経て、前記原動機1の燃焼排
ガス路8a内に配設した蒸気発生器13で蒸気化して蒸気ア
キュムレータ14内に蓄えられるので、温水に比し、極め
て大量の熱量をコンパクトに蓄える事ができるばかりで
なく、夜間等ボイラーが停止している時でも熱交換器を
介して蒸気化する事なく、瞬時にアキュムレータ14より
蒸気を供給して使用側の機器を作動せしめ得る顕著な作
用、効果を生じ、更にアキュムレータ14内の蒸気をその
まま使用し得るので、熱交換器を設置する必要がない相
乗効果を生じ、従ってその為の熱交換器が全く不要とな
り且つ又廃熱を蒸気として蓄積してある為、特別の搬送
ポンプが不要となる更なる相乗効果を生じると共に、蒸
気である為機器の不具合等により、多少の圧力差が生じ
ても自然に作動するばかりでなく、廃熱を蓄積する為の
多種の金属、合成油等が全く不要となる等の幾多の顕著
な作用、効果を生じ得るものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すコージェネレーションシ
ステム装置の系統図である。 1……原動機、2……発電機、3……冷却水路、5……
水/水熱交換器、6……クーリングタワー、7……循環
路、8……排気エクゾースト、9……温水アキュムレー
タ、10……補助ヒータ、12……予熱器、13……蒸気発生
器、14……アキュムレータ、15……暖房器、16a,16b…
…吸収式冷凍機、17……給湯、乾燥器、18……ホットウ
エルタンク、19,20……バイパス路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F22B 1/18 R 7526−3L

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスタービンやディーゼルエンジンなど原
    動機の動力で発電機を駆動し、前記原動機の高温の冷却
    水は暖房、冷房、給湯、乾燥などで熱を利用されて低温
    となった作動温水と水/水熱交換器において熱交換して
    冷却した後、前記原動機に還流し、また、前記水/水熱
    交換器において熱交換により昇温された前記作動温水は
    前記原動機の排気エグゾーストでさらに昇温した後、温
    水アキュムレータへ貯留し、そして前記温水アキュムレ
    ータ内の温水は前記原動機の燃焼排ガス路内に配設した
    予熱器を経て、前記原動機の燃焼排ガス路内に配設した
    蒸気発生器で蒸気化し、蒸気アキュムレータ内に蓄積
    し、該蒸気アキュムレータから蒸気として供給し、他方
    予熱器からの温水は暖房、冷房、給湯、乾燥などの作動
    温水として利用する事を特徴とするコージェネレーショ
    ンシステム装置。
JP24470289A 1989-09-20 1989-09-20 コージェネレーションシステム装置 Expired - Lifetime JPH0823441B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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