JPH08338206A - 冷熱/電力併給熱回収機構 - Google Patents

冷熱/電力併給熱回収機構

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JPH08338206A
JPH08338206A JP14582395A JP14582395A JPH08338206A JP H08338206 A JPH08338206 A JP H08338206A JP 14582395 A JP14582395 A JP 14582395A JP 14582395 A JP14582395 A JP 14582395A JP H08338206 A JPH08338206 A JP H08338206A
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JP
Japan
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heat
heat medium
generator
medium
electric power
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JP14582395A
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English (en)
Inventor
Yasushi Mori
康 森
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷熱と電力を供給し、廃熱を有効利用する。 【構成】 熱回収冷熱発生機構は、吸収器1、発生器
3、凝縮器5、バルブ6、蒸発器7を主要構成としてお
り、水W2 を冷却して冷却した水W2 を供給する。更
に、発電システムが付加されており、凝縮器5の熱媒C
が分岐バルブ11で分岐されてポンプP11によりボイラ
12に送られ、熱源流体Xにより加熱されて蒸気とな
る。この蒸気がタービン13に流入し、タービン13ひ
いては発電機14が回転して電力POが発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷熱/電力併給熱回収
機構に関し、冷熱のみらず電力も発生して廃熱を有効利
用するよう企図したものである。
【0002】
【従来の技術】製鉄所や化学工場等から発生する、中低
温の熱源流体の熱(廃熱)を利用して、冷却水を得るよ
うにした熱回収冷熱発生機構が従来からある。
【0003】ここで従来の熱回収冷熱発生機構を、図3
を参照して説明する。この機構では一般に、熱媒とし
て、蒸発/凝縮温度の低い低沸点媒体と蒸発/凝縮温度
の高い高沸点媒体との混合物が使用される。
【0004】図3に示すように吸収器1内の熱媒Aは、
ポンプP1 により熱交換器2を通って発生器3に送られ
る。工場等で発生した熱源流体Xは、配管により導かれ
て発生器3内を貫流し、その後は煙突4から大気中に排
出される。よって発生器3に送られた熱媒Aは、熱源流
体Xにより加熱され、加熱された低沸点媒体が主成分で
ある蒸気が凝縮器5に送られる。
【0005】発生器3内に残った高沸点媒体が主成分で
ある熱媒Bは、熱交換器2を介して吸収器1に戻され
る。熱交換器2は、熱媒Bの熱を熱媒Aに伝える。した
がって熱媒Aは、熱交換器2により予熱されてから発生
器3に送られることになる。
【0006】凝縮器5には、ポンプ(図示省略)から圧
送されて配管により導かれた冷却水W1 が貫流している
ため、凝縮器5に流入した低沸点媒体は冷却水W1 で冷
却されて熱媒Cとなる。
【0007】熱媒Cはバルブ6により断熱膨張しほとん
ど気化して低温となって蒸発器7に入る。
【0008】蒸発器7内には配管が貫通して配置されて
おり、ポンプ(図示省略)により圧送された水W2 が配
管中を流れる。よって水W2 は、断熱膨張し低温になっ
た熱媒により冷却される。冷却された水W2 は、例えば
冷戻などの用途に供される。気化せずに残った熱媒D
は、循環ポンプP2 により蒸発器7内を循環し、水W 2
を冷却するとともに蒸発する。
【0009】吸収器1には、ポンプ(図示省略)により
圧送されて配管により導かれた冷却水W3 が貫流してい
る。一方、蒸発器7内の蒸気は吸収器1に流入し、発生
器3から戻ってきた熱媒Bと混合し、前記冷却水W3
より冷却されて凝縮し元の熱媒Aとなる。熱媒Aは、循
環ポンプP3 により吸収器1内を循環しており、蒸発器
7からの蒸気と、発生器Bからの熱媒Bとが十分に混合
凝縮するようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで図3に示す従
来技術では、たとえば冬季のように冷熱の需要が少ない
場合は、多くの廃熱をそのまま捨てねばならず、省エネ
ルギー効果が十分に発揮されないという不具合があっ
た。
【0011】本発明は、上記従来技術に鑑み、冷熱の需
要の大小あるいは有無に関係なく、廃熱を常時、有効エ
ネルギーに変換し、省エネルギー効果を従来技術適用の
場合以上に高めることのできる冷熱/電力併給熱回収機
構を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、供給された熱媒を熱源流体により加熱して
熱媒蒸気を発生させる発生器と、前記発生器から送られ
た熱媒蒸気を冷却・凝縮して熱媒とする凝縮器と、前記
凝縮器の熱媒を断熱膨張して気化・低温化させるバルブ
と、前記バルブにより気化・低温化された熱媒により、
水を冷却し冷却した水を送り出す蒸発器と、前記蒸発器
から流入した熱媒と、前記発生器から戻ってきた熱媒を
混合し冷却して熱媒を貯め、貯めた熱媒を前記発生器に
供給する吸収器とでなる熱回収冷熱発生機構に、前記凝
縮器の熱媒が分岐して送られると共に前記熱源流体が送
られ、前記熱媒を前記熱源流体により加熱して熱媒蒸気
を発生するボイラと、前記ボイラで発生した熱媒蒸気が
流入することにより回転し、流入後の熱媒蒸気を前記吸
収器に戻すタービンと、前記タービンに連結されて回転
することにより電力を発生する発電機と、を付加してな
ることを特徴とする。
【0013】また本発明の構成は、供給された熱媒を熱
源流体により加熱して熱媒蒸気を発生させる発生器と、
前記発生器から送られた熱媒蒸気を冷却・凝縮して熱媒
とする凝縮器と、前記凝縮器の熱媒を断熱膨張して気化
・低温化させるバルブと、前記バルブにより気化・低温
化された熱媒により、水を冷却し冷却した水を送り出す
蒸発器と、前記蒸発器から流入した熱媒と、前記発生器
から戻ってきた熱媒を混合し冷却して熱媒を貯め、貯め
た熱媒を前記発生器に供給する吸収器とでなる熱回収冷
熱発生機構に、前記発生器で発生した熱媒蒸気が分岐し
て流入することにより回転し、流入後の熱媒蒸気を前記
吸収器に戻すタービンと、前記タービンに連結されて回
転することにより電力を発生する発電機と、を付加して
なることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明では、熱回収冷熱発生機構で発生した熱
媒を利用する発電システムを設置することにより、冷熱
と電力とを同時にあるいはどちからか一方を供給できる
ため、冷熱が不要な場合は、廃熱を電力としてエネルギ
ー回収でき、省エネルギー効果を従来技術適用の場合以
上に高めることができる。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。なお、従来技術と同一機能を果す部分には同
一符号を付し、同一機能部分の説明は簡略にする。
【0016】<第1実施例>図1は本発明の第1実施例
を示す。同図に示すように、吸収器1の熱媒Aは、熱交
換器2により予熱されてから発生器3に送られ、熱源流
体Xにより加熱されて蒸気となる。この蒸気は凝縮器5
に送られ、冷却水W1 にて冷却・凝縮されて熱媒Cとな
る。熱媒Cはバルブ6にて断熱膨張し低温気化した蒸気
となり、蒸発器7に送られる。蒸発器7では、低温化し
気化した蒸気により水W2 を冷却する。このように冷却
された水W2 が冷戻などに利用される。蒸発器7の蒸気
や、発生器3の熱媒Bは、吸収器1に戻り冷却水W3
て冷却されて熱媒Aとなる。なおP1 ,P2 ,P3 はポ
ンプである。ここまで説明したシステムは、従来の熱回
収冷熱発生機構と同じである。
【0017】更に本実施例では、分岐バルブ11、ポン
プP11、ボイラ12、タービン13及び発電機14を備
えている。ボイラ12には、配管により熱源流体Xが貫
流すると共に、分岐バルブ11で分岐しポンプP11にて
送られた熱媒Cが配管に導かれて貫流する。よってボイ
ラ12では、熱媒Cは熱源流体Xにより加熱されて蒸発
する。蒸気となった熱媒はタービン13に流入され、こ
れによりタービン13が回転する。タービン13の回転
によりこれに接続された発電機14が回転し、電力PO
が発生する。一方、タービン13で仕事をした熱媒は、
吸収器1に入り、発生器3からの熱媒Bと混合し、凝縮
してもとの熱媒Aに戻る。
【0018】このように第1実施例では、冷却した水W
2 と電力POが得られる。しかも使用する熱媒は低沸点
媒体と高沸点媒体の混合流体であるため、非等温蒸発/
凝縮特性をもつ。したがって、第1実施例のボイラ12
では、熱媒は非等温蒸発をし、熱源流体Xと熱媒との温
度差を、たとえば水を使用した場合よりも小さくでき、
一般に高効率発電システムとして知られているロレンツ
サイクルを実現できる。すなわち、本発明で提供したシ
ステムは、通常の水を使用した発電システムよりも発電
効率は高く、従来技術である熱回収冷熱発生機構と単一
成分熱媒を使用する発電システムの組み合わせ時よりも
高くできる。
【0019】<第2実施例>図2は本発明の第2実施例
を示す。第2実施例では、熱回収冷熱発生機構(第1実
施例のものと同じ)に、更に分岐バルブ21、タービン
22及び発電機23を備えている。このため、発生器3
で加熱・気化された熱媒蒸気は、分岐バルブ21により
分岐されてタービン22に流入しタービン22が回転す
る。このためタービン22に接続された発電機23が回
転して電力POが発生する。一方、タービン22で仕事
をした熱媒は、吸収器1に入り、発生器3からの熱媒B
と混合し、凝縮してもとの熱媒Aに戻る。
【0020】このように第2実施例では、冷却した水W
2 と電力POが得られる。しかも第2実施例では、第1
実施例で設置していたポンプP11が省略できるため、比
較的安いコストで省エネルギー効果を従来技術適用の場
合以上に高めることができる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、冷熱と電力とを同時に
あるいはどちらか一方を供給できるため、冷熱が不要な
場合は、廃熱を電力としてエネルギー回収でき、省エネ
ルギー効果を従来技術適用の場合以上に高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る冷熱/電力併給熱回
収機構を示す構成図。
【図2】本発明の第2実施例に係る冷熱/電力併給熱回
収機構を示す構成図。
【図3】従来の熱回収冷熱発生機構を示す構成図。
【符号の説明】
1 吸収器 2 熱交換器 3 発生器 4 煙突 5 凝縮器 6 バルブ 7 蒸発器 11,21 分岐バルブ 12 ボイラ 13,22 タービン 14,23 発生器 A,B,C,D 熱媒 W1 ,W3 冷却水 W2 水 P1 ,P2 ,P3 ,P11 ポンプ X 熱源流体 PO 電力

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給された熱媒を熱源流体により加熱し
    て熱媒蒸気を発生させる発生器と、 前記発生器から送られた熱媒蒸気を冷却・凝縮して熱媒
    とする凝縮器と、 前記凝縮器の熱媒を断熱膨張して気化・低温化させるバ
    ルブと、 前記バルブにより気化・低温化された熱媒により、水を
    冷却し冷却した水を送り出す蒸発器と、 前記蒸発器から流入した熱媒と、前記発生器から戻って
    きた熱媒を混合し冷却して熱媒を貯め、貯めた熱媒を前
    記発生器に供給する吸収器とでなる熱回収冷熱発生機構
    に、 前記凝縮器の熱媒が分岐して送られると共に前記熱源流
    体が送られ、前記熱媒を前記熱源流体により加熱して熱
    媒蒸気を発生するボイラと、 前記ボイラで発生した熱媒蒸気が流入することにより回
    転し、流入後の熱媒蒸気を前記吸収器に戻すタービン
    と、 前記タービンに連結されて回転することにより電力を発
    生する発電機と、 を付加してなることを特徴とする冷熱/電力併給熱回収
    機構。
  2. 【請求項2】 供給された熱媒を熱源流体により加熱し
    て熱媒蒸気を発生させる発生器と、 前記発生器から送られた熱媒蒸気を冷却・凝縮して熱媒
    とする凝縮器と、 前記凝縮器の熱媒を断熱膨張して気化・低温化させるバ
    ルブと、 前記バルブにより気化・低温化された熱媒により、水を
    冷却し冷却した水を送り出す蒸発器と、 前記蒸発器から流入した熱媒と、前記発生器から戻って
    きた熱媒を混合し冷却して熱媒を貯め、貯めた熱媒を前
    記発生器に供給する吸収器とでなる熱回収冷熱発生機構
    に、 前記発生器で発生した熱媒蒸気が分岐して流入すること
    により回転し、流入後の熱媒蒸気を前記吸収器に戻すタ
    ービンと、 前記タービンに連結されて回転することにより電力を発
    生する発電機と、 を付加してなることを特徴とする冷熱/電力併給熱回収
    機構。
JP14582395A 1995-06-13 1995-06-13 冷熱/電力併給熱回収機構 Withdrawn JPH08338206A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871373A (zh) * 2010-05-28 2010-10-27 郑州大学 吸收式汽轮机功冷混合循环系统
CN102242985A (zh) * 2010-05-12 2011-11-16 中国科学院工程热物理研究所 混合工质功冷联供热力循环系统及方法
CN104180675A (zh) * 2014-08-19 2014-12-03 中冶华天工程技术有限公司 加热炉余热综合利用发电系统

Cited By (4)

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CN104180675B (zh) * 2014-08-19 2016-01-06 中冶华天工程技术有限公司 加热炉余热综合利用发电系统

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Effective date: 20020903