JPH0834756B2 - 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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JPH0834756B2
JPH0834756B2 JP24470189A JP24470189A JPH0834756B2 JP H0834756 B2 JPH0834756 B2 JP H0834756B2 JP 24470189 A JP24470189 A JP 24470189A JP 24470189 A JP24470189 A JP 24470189A JP H0834756 B2 JPH0834756 B2 JP H0834756B2
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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
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • 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
    • 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

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
焼肺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エェ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
蒸気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
温水は循環使用す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、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。
〔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内に蓄えるシステム装置であるので、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
でも瞬時に蒸気アキュムレータ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省略し得るばかり
でなく、更に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幾多の顕著な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1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
蒸気アキュムレータ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1
7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。
次に本コージェネレーションシステムの負荷運転にお
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蒸気アキュムレータ14へ貯えられ
る。この蒸気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,16
b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/cm3g/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が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、あるいは蒸気アキュム
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内に蓄えるシステム装置であるので、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、瞬時に蒸気ア
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、効果が生じ、更に蒸気アキュム
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るこれ又顕著な作用、効果を生
じ、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……蒸気アキュムレータ、15……暖房器、16a,16
b……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の
    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
    は前記原動機の排水エグゾーストでさらに昇温した後、
    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。
JP24470189A 1989-09-20 1989-09-20 コージェネレーションシステム装置 Expired - Lifetime JPH0834756B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH02169961A (ja) 1990-06-29

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