JPH11132010A - 蒸気サイクルシステム - Google Patents
蒸気サイクルシステムInfo
- Publication number
- JPH11132010A JPH11132010A JP9294027A JP29402797A JPH11132010A JP H11132010 A JPH11132010 A JP H11132010A JP 9294027 A JP9294027 A JP 9294027A JP 29402797 A JP29402797 A JP 29402797A JP H11132010 A JPH11132010 A JP H11132010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- condenser
- pressure
- low
- heat source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
-
- 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】
【課題】 従来捨てられていた、中温（２００℃程度）
側の熱を有効利用することがきる蒸気サイクルシステム
を得るとともに、このような蒸気サイクルシステムを備
えて、コージェネレーションシステムを構築して、効率
の高いシステムを得る。 【解決手段】 蒸気サイクルシステムにあって、従来型
の復水器の代わりに、蒸気タービン１からの低圧蒸気を
臭化リチウム水溶液と接触させて吸収凝縮させる復水器
１０１と、復水器１０１で生成される臭化リチウム希水
溶液を受け入れるとともに、中温熱源より受熱して臭化
リチウム希水溶液を再生濃縮する再生器６と、再生器６
に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気を受け入れ
て、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器１０３を備
える。
側の熱を有効利用することがきる蒸気サイクルシステム
を得るとともに、このような蒸気サイクルシステムを備
えて、コージェネレーションシステムを構築して、効率
の高いシステムを得る。 【解決手段】 蒸気サイクルシステムにあって、従来型
の復水器の代わりに、蒸気タービン１からの低圧蒸気を
臭化リチウム水溶液と接触させて吸収凝縮させる復水器
１０１と、復水器１０１で生成される臭化リチウム希水
溶液を受け入れるとともに、中温熱源より受熱して臭化
リチウム希水溶液を再生濃縮する再生器６と、再生器６
に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気を受け入れ
て、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器１０３を備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、動力と熱
を共に発生させるガスエンジン等を備えるとともに、こ
のガスエンジン等から発生する排熱を利用して蒸気を生
成し、この蒸気から動力を取り出す蒸気サイクルを備え
たコージェネレーションシステムにおける、効率改善に
関する。
を共に発生させるガスエンジン等を備えるとともに、こ
のガスエンジン等から発生する排熱を利用して蒸気を生
成し、この蒸気から動力を取り出す蒸気サイクルを備え
たコージェネレーションシステムにおける、効率改善に
関する。
【０００２】
【従来の技術】コージェネレーションシステムの一翼を
なす蒸気サイクルは、以下のような機器系を備えて構成
される。即ち、蒸気サイクルは、高圧蒸発器、蒸気ター
ビン、所謂復水器（復水手段の一種）、給水ポンプを、
記載順にサイクル内に備え、このサイクル内を動作媒体
である水が相変化を伴いながら移動して動作する。ここ
で、上記復水器においては、蒸気タービンから排出れる
低圧蒸気が飽和水に復水される。このような復水過程に
おいて、従来、他の水以外の物質が復水に寄与する構成
とはされていなかった。即ち、復水器内は、凝縮した飽
和水からなる液相と、蒸気が充満した気相とからなって
いた。
なす蒸気サイクルは、以下のような機器系を備えて構成
される。即ち、蒸気サイクルは、高圧蒸発器、蒸気ター
ビン、所謂復水器（復水手段の一種）、給水ポンプを、
記載順にサイクル内に備え、このサイクル内を動作媒体
である水が相変化を伴いながら移動して動作する。ここ
で、上記復水器においては、蒸気タービンから排出れる
低圧蒸気が飽和水に復水される。このような復水過程に
おいて、従来、他の水以外の物質が復水に寄与する構成
とはされていなかった。即ち、復水器内は、凝縮した飽
和水からなる液相と、蒸気が充満した気相とからなって
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構造の復水器を備
えた蒸気タービンでは、蒸気は復水器内の圧力まで膨張
できるが、その圧力は復水器での熱交換する冷却水の温
度でほぼ決まってしまう。従って、この圧力が膨張限界
の圧力となっている。一方、上記のようなコージェネレ
ーションシステムにおいては、例えは、動力源及び高温
熱源としてのガスエンジンの排熱で、蒸気タービン用の
高圧蒸気を生成するのであるが、この場合、利用されて
きた熱は排ガスの高温部分のみであり、いわゆる、高圧
蒸発器で利用されて低温化したエンジン排ガスの保有す
る余熱に関しては、従来、捨てられていた。さらに、ガ
スエンジンからの排熱としては、ジャケット冷却水等が
有する熱があるが、このような熱は、その温度が低いた
め、従来、利用されず、捨てられていた。
えた蒸気タービンでは、蒸気は復水器内の圧力まで膨張
できるが、その圧力は復水器での熱交換する冷却水の温
度でほぼ決まってしまう。従って、この圧力が膨張限界
の圧力となっている。一方、上記のようなコージェネレ
ーションシステムにおいては、例えは、動力源及び高温
熱源としてのガスエンジンの排熱で、蒸気タービン用の
高圧蒸気を生成するのであるが、この場合、利用されて
きた熱は排ガスの高温部分のみであり、いわゆる、高圧
蒸発器で利用されて低温化したエンジン排ガスの保有す
る余熱に関しては、従来、捨てられていた。さらに、ガ
スエンジンからの排熱としては、ジャケット冷却水等が
有する熱があるが、このような熱は、その温度が低いた
め、従来、利用されず、捨てられていた。
【０００４】本願発明の目的は、従来捨てられていた、
低温側の熱を有効利用することがきる蒸気サイクルシス
テムを得るとともに、このような蒸気サイクルシステム
を備えてコージェネレーションシステムを構築し、効率
の高いシステムを得ることにある。
低温側の熱を有効利用することがきる蒸気サイクルシス
テムを得るとともに、このような蒸気サイクルシステム
を備えてコージェネレーションシステムを構築し、効率
の高いシステムを得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による高温熱源より受熱して高圧蒸気を生成す
る高圧蒸発器と、前記高圧蒸発器で生成された蒸気を受
け入れて動作する蒸気タービンと、前記蒸気タービンよ
り排出される低圧蒸気を復水させる復水手段を備えると
ともに、前記復水手段からの復水を前記高圧蒸発器に供
給する給水ポンプとを備えた蒸気サイクルシステムの特
徴構成は、以下の通りである。即ち、前記復水手段を、
蒸気タービンからの低圧蒸気を臭化リチウム水溶液と接
触させて吸収凝縮させる復水器と、この復水器で生成さ
れる臭化リチウム希水溶液を受け入れるとともに、中温
熱源より受熱して臭化リチウム希水溶液を再生濃縮する
再生器と、この再生器で生成される臭化リチウム濃水溶
液を復水器に戻す濃溶液戻り路とを備え、さらに、再生
器に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気を受け入
れて、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器を備え、
この凝縮器で得られる凝縮水を給水ポンプに対する給水
として供給するものとするのである。
の本発明による高温熱源より受熱して高圧蒸気を生成す
る高圧蒸発器と、前記高圧蒸発器で生成された蒸気を受
け入れて動作する蒸気タービンと、前記蒸気タービンよ
り排出される低圧蒸気を復水させる復水手段を備えると
ともに、前記復水手段からの復水を前記高圧蒸発器に供
給する給水ポンプとを備えた蒸気サイクルシステムの特
徴構成は、以下の通りである。即ち、前記復水手段を、
蒸気タービンからの低圧蒸気を臭化リチウム水溶液と接
触させて吸収凝縮させる復水器と、この復水器で生成さ
れる臭化リチウム希水溶液を受け入れるとともに、中温
熱源より受熱して臭化リチウム希水溶液を再生濃縮する
再生器と、この再生器で生成される臭化リチウム濃水溶
液を復水器に戻す濃溶液戻り路とを備え、さらに、再生
器に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気を受け入
れて、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器を備え、
この凝縮器で得られる凝縮水を給水ポンプに対する給水
として供給するものとするのである。
【０００６】この構成のシステムにおいては、従来型の
復水器が備えられていた部位に、臭化リチウム水溶液を
吸収液とする復水器と、この復水器で生成される希溶液
から溶液の再生処理により蒸気を取り出す再生器とが備
えられ、この再生器で生成される濃溶液が先の復水器に
濃溶液戻り路を介して戻される。ここで、このような再
生操作にあたっては、所謂、高圧蒸発器が必要とする温
度域よりも低い温度（中温熱源と称する）の熱を利用す
ることができる。従って、この再生器で、従来捨てられ
ていた、高圧蒸気発生後のガスエンジン排ガス、あるい
はエンジンジャケット冷却水等を利用することができ
る。一方、再生器で希溶液から分離された蒸気は、凝縮
器で凝縮され、給水ポンプに送られて、従来通りの蒸気
サイクルに戻り、動作を続ける。
復水器が備えられていた部位に、臭化リチウム水溶液を
吸収液とする復水器と、この復水器で生成される希溶液
から溶液の再生処理により蒸気を取り出す再生器とが備
えられ、この再生器で生成される濃溶液が先の復水器に
濃溶液戻り路を介して戻される。ここで、このような再
生操作にあたっては、所謂、高圧蒸発器が必要とする温
度域よりも低い温度（中温熱源と称する）の熱を利用す
ることができる。従って、この再生器で、従来捨てられ
ていた、高圧蒸気発生後のガスエンジン排ガス、あるい
はエンジンジャケット冷却水等を利用することができ
る。一方、再生器で希溶液から分離された蒸気は、凝縮
器で凝縮され、給水ポンプに送られて、従来通りの蒸気
サイクルに戻り、動作を続ける。
【０００７】さて、蒸気タービンで得られる仕事は、所
謂、エンタルピー落差Δｉであるが、これは断熱変化を
仮定すると、ガスの圧力をｐ、その比容積をｖとした場
合∫ｐｄｖとなり、図２に示すｐｖ線図斜線部の面積と
なる。そして、本願にあっては、復水器が臭化リチウム
水溶液を備えた構成となっているため、復水器内の圧力
が下がり、蒸気タービンに於ける入口圧力を同一とする
と、出口圧力が低くなるため、結果的に、膨張量が増加
して、タービン出力を増すことができる。即ち、システ
ムを全体的に見た場合にあっては、従来捨てられていた
比較的低温側の排熱を利用して、蒸気タービンから取り
出せる動力を増加させることが可能となっている。
謂、エンタルピー落差Δｉであるが、これは断熱変化を
仮定すると、ガスの圧力をｐ、その比容積をｖとした場
合∫ｐｄｖとなり、図２に示すｐｖ線図斜線部の面積と
なる。そして、本願にあっては、復水器が臭化リチウム
水溶液を備えた構成となっているため、復水器内の圧力
が下がり、蒸気タービンに於ける入口圧力を同一とする
と、出口圧力が低くなるため、結果的に、膨張量が増加
して、タービン出力を増すことができる。即ち、システ
ムを全体的に見た場合にあっては、従来捨てられていた
比較的低温側の排熱を利用して、蒸気タービンから取り
出せる動力を増加させることが可能となっている。
【０００８】さて、上記の構成にあって、凝縮器と給水
ポンプとの凝縮水流路とは別に、この凝縮水流路から分
岐して、凝縮器側から圧力調整機構と低温蒸発器とを記
載順に備えた第２凝縮水流路を設け、前記復水器の気相
部と前記低温蒸発器の気相部とを連通連結する低圧連通
路を設け、低温蒸発器に於ける蒸発により奪熱される冷
水が流れる冷水流路を低温蒸発器に備え、蒸気タービン
からの低圧蒸気の復水器への通路を、連通、連通遮断状
態自在に構成する構成とすることが好ましい。この構成
は、基本的には、先に説明した蒸気サイクルシステムに
備えられる復水器と再生器を、従来型の吸収式冷水器と
して使用することを目的としたものである。この構成の
場合は、蒸気タービンからの低圧蒸気を、本願の復水器
に供給することは行わない。さて、上記蒸気タービンか
ら復水器への低圧蒸気の移流を遮断した状態にあって
は、上記の復水器と再生器との間にあっては、臭化リチ
ウム水溶液の濃度変化を伴った循環構造がすでに、形成
されている。この場合も、再生器にあっては、所定の熱
源を利用する。そして、再生器で生成される蒸気は凝縮
器へ送られ比較的圧力の高い飽和水とされる。その後、
第２凝縮水流路に存する圧力調整機構を介して、飽和水
を低圧状態で低圧蒸発器におくる。この低圧蒸発器に
は、冷水流路が備えられており、低圧蒸発器で発生する
飽和水の蒸発により冷水流路内の流体を低下させて、所
謂、冷水を生成することができる。一方、低圧蒸発器で
生成された低圧蒸気は、低圧連通路を介して本願の復水
器に返すことにより、所謂、吸収式冷凍サイクルを形成
することができる。従って、この構成にあっては、本
来、蒸気タービンの効率向上に寄与するために備えられ
る復水器と再生器とを、有効に利用して、蒸気タービン
が働かない状態で、冷水を生成することが可能となる。
ポンプとの凝縮水流路とは別に、この凝縮水流路から分
岐して、凝縮器側から圧力調整機構と低温蒸発器とを記
載順に備えた第２凝縮水流路を設け、前記復水器の気相
部と前記低温蒸発器の気相部とを連通連結する低圧連通
路を設け、低温蒸発器に於ける蒸発により奪熱される冷
水が流れる冷水流路を低温蒸発器に備え、蒸気タービン
からの低圧蒸気の復水器への通路を、連通、連通遮断状
態自在に構成する構成とすることが好ましい。この構成
は、基本的には、先に説明した蒸気サイクルシステムに
備えられる復水器と再生器を、従来型の吸収式冷水器と
して使用することを目的としたものである。この構成の
場合は、蒸気タービンからの低圧蒸気を、本願の復水器
に供給することは行わない。さて、上記蒸気タービンか
ら復水器への低圧蒸気の移流を遮断した状態にあって
は、上記の復水器と再生器との間にあっては、臭化リチ
ウム水溶液の濃度変化を伴った循環構造がすでに、形成
されている。この場合も、再生器にあっては、所定の熱
源を利用する。そして、再生器で生成される蒸気は凝縮
器へ送られ比較的圧力の高い飽和水とされる。その後、
第２凝縮水流路に存する圧力調整機構を介して、飽和水
を低圧状態で低圧蒸発器におくる。この低圧蒸発器に
は、冷水流路が備えられており、低圧蒸発器で発生する
飽和水の蒸発により冷水流路内の流体を低下させて、所
謂、冷水を生成することができる。一方、低圧蒸発器で
生成された低圧蒸気は、低圧連通路を介して本願の復水
器に返すことにより、所謂、吸収式冷凍サイクルを形成
することができる。従って、この構成にあっては、本
来、蒸気タービンの効率向上に寄与するために備えられ
る復水器と再生器とを、有効に利用して、蒸気タービン
が働かない状態で、冷水を生成することが可能となる。
【０００９】さて、先の冷水を生成する構成において
は、再生器の熱源として、所謂、中温側の熱源を使用す
る例を示したが、この場合、蒸気タービンの駆動を必ず
しも必要とするものではないため、この蒸気タービンに
本来おくるべき高温高圧蒸気を再生器の熱源として利用
し、奪熱の後、凝縮器に投入し、サイクル内に戻すこと
で、高圧蒸発器、再生器、凝縮器、圧力調整機構、低圧
蒸発器を介する冷凍サイクル、及び高圧蒸発器、再生
器、凝縮器、給水ポンプを経るサイクルを移動する流体
も有効に利用できる。このような構成を採ろうとする場
合は、上記の構成にさらに、高圧蒸発器からの蒸気を再
生器の熱源として導くとともに、奪熱された蒸気を凝縮
器内に導く蒸気路を備えることで、これを実現できる。
は、再生器の熱源として、所謂、中温側の熱源を使用す
る例を示したが、この場合、蒸気タービンの駆動を必ず
しも必要とするものではないため、この蒸気タービンに
本来おくるべき高温高圧蒸気を再生器の熱源として利用
し、奪熱の後、凝縮器に投入し、サイクル内に戻すこと
で、高圧蒸発器、再生器、凝縮器、圧力調整機構、低圧
蒸発器を介する冷凍サイクル、及び高圧蒸発器、再生
器、凝縮器、給水ポンプを経るサイクルを移動する流体
も有効に利用できる。このような構成を採ろうとする場
合は、上記の構成にさらに、高圧蒸発器からの蒸気を再
生器の熱源として導くとともに、奪熱された蒸気を凝縮
器内に導く蒸気路を備えることで、これを実現できる。
【００１０】これまでの説明にあっては、主に、蒸気サ
イクル側の構成に関して説明したが、コージェネレーシ
ョンシステム全体としての構成に関しては、上記した高
温熱源が、エンジン排ガスが保有する排熱であることが
好ましい。このような排熱は、比較的温度が高く（４０
０℃〜７００℃）であるため、蒸気タービンを駆動する
ための高圧蒸気を充分に生成することができるためであ
る。
イクル側の構成に関して説明したが、コージェネレーシ
ョンシステム全体としての構成に関しては、上記した高
温熱源が、エンジン排ガスが保有する排熱であることが
好ましい。このような排熱は、比較的温度が高く（４０
０℃〜７００℃）であるため、蒸気タービンを駆動する
ための高圧蒸気を充分に生成することができるためであ
る。
【００１１】一方、高圧蒸発器において、高温熱源とし
て使用された後のエンジン排ガスが保有する余熱を、再
生器で使用される中温熱源として使用することが好まし
い。このような排熱は、温度が（１００℃〜２００℃）
であるため、再生の用に供することができるためであ
る。
て使用された後のエンジン排ガスが保有する余熱を、再
生器で使用される中温熱源として使用することが好まし
い。このような排熱は、温度が（１００℃〜２００℃）
であるため、再生の用に供することができるためであ
る。
【００１２】さらに、再生器で使用される中温熱源とし
て、水冷式エンジンにおける水冷過程を経て加熱された
状態にある水冷水が保有する熱を使用することが好まし
い。このような排熱は、温度が（８０℃〜１００℃）で
あるため、再生の用に供することができるためである。
て、水冷式エンジンにおける水冷過程を経て加熱された
状態にある水冷水が保有する熱を使用することが好まし
い。このような排熱は、温度が（８０℃〜１００℃）で
あるため、再生の用に供することができるためである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本願の実施の形態例を図に基づい
て説明する。図１には、蒸気タービン１の効率向上のた
めの本願第１の実施の形態例が示されている。このシス
テムは、都市ガスを燃料とするガスエンジン２と備える
とともに、このガスエンジン２から排出される排ガスの
熱を利用して、高圧蒸発器３により高圧蒸気を生成し、
この蒸気でタービン１を働かせて、動力回収をおこなう
構成のものである。図１に示すように、ガスエンジン２
は、都市ガスの供給を受けて動作し、発電の用に供され
る。このガスエンジン２から、高温の排ガスが排ガス路
４へ放出される。この排ガス路４は、その下流側で高圧
蒸発器３に於ける高温熱源として利用される。一方、同
じく、ガスエンジン２には、ジャケット冷却水が供給さ
れるとともに、冷却を終え加熱された冷却水が冷却水流
路５へ放出される。この冷却水流路５は、その下流側で
再生器６に於ける中温熱源として利用される。以上の構
成により、ガスエンジン側から、本願独特の蒸気サイク
ルシステム側へ、高温の熱と中温の熱とが、別々に、供
給される。
て説明する。図１には、蒸気タービン１の効率向上のた
めの本願第１の実施の形態例が示されている。このシス
テムは、都市ガスを燃料とするガスエンジン２と備える
とともに、このガスエンジン２から排出される排ガスの
熱を利用して、高圧蒸発器３により高圧蒸気を生成し、
この蒸気でタービン１を働かせて、動力回収をおこなう
構成のものである。図１に示すように、ガスエンジン２
は、都市ガスの供給を受けて動作し、発電の用に供され
る。このガスエンジン２から、高温の排ガスが排ガス路
４へ放出される。この排ガス路４は、その下流側で高圧
蒸発器３に於ける高温熱源として利用される。一方、同
じく、ガスエンジン２には、ジャケット冷却水が供給さ
れるとともに、冷却を終え加熱された冷却水が冷却水流
路５へ放出される。この冷却水流路５は、その下流側で
再生器６に於ける中温熱源として利用される。以上の構
成により、ガスエンジン側から、本願独特の蒸気サイク
ルシステム側へ、高温の熱と中温の熱とが、別々に、供
給される。
【００１４】次に、蒸気サイクルシステム側に関して説
明する。これまで説明してきたように、このサイクル
は、基本的には、従来の蒸気サイクルと同様に、高温熱
源より受熱して高圧蒸気を生成する高圧蒸発器３と、高
圧蒸発器３で生成された蒸気を受け入れて動作する蒸気
タービン１と、蒸気タービン１より排出される低圧蒸気
を復水させる復水手段１００を備えるとともに、この復
水手段１００からの復水を高圧蒸発器３に供給する給水
ポンプ７とを備えて構成されている。ここで、高温熱源
とは、この実施形態の場合、ガスエンジン排ガスであ
る。
明する。これまで説明してきたように、このサイクル
は、基本的には、従来の蒸気サイクルと同様に、高温熱
源より受熱して高圧蒸気を生成する高圧蒸発器３と、高
圧蒸発器３で生成された蒸気を受け入れて動作する蒸気
タービン１と、蒸気タービン１より排出される低圧蒸気
を復水させる復水手段１００を備えるとともに、この復
水手段１００からの復水を高圧蒸発器３に供給する給水
ポンプ７とを備えて構成されている。ここで、高温熱源
とは、この実施形態の場合、ガスエンジン排ガスであ
る。
【００１５】さて、次に復水手段１００の構成である
が、これは、蒸気タービン１からの低圧蒸気を臭化リチ
ウム水溶液と接触させて吸収凝縮させる復水器１０１
と、この復水器１０１で生成される臭化リチウム希水溶
液を受け入れるとともに、中温熱源より受熱して臭化リ
チウム希水溶液を再生濃縮する再生器６と、再生器６で
生成される臭化リチウム濃水溶液を復水器１０１に戻す
濃溶液戻り路１０２とを備えて構成されるとともに、再
生器６に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気を受
け入れて、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器１０
３を備え、この凝縮器１０３で得られる凝縮水を前記給
水ポンプ７に対する給水として供給する構成とされてい
る。当然、凝縮器１０３には冷却水が供給されて冷却の
用に供される。ここで、中温熱源とは、この実施形態の
場合、ガスエンジンジャケット冷却水である。
が、これは、蒸気タービン１からの低圧蒸気を臭化リチ
ウム水溶液と接触させて吸収凝縮させる復水器１０１
と、この復水器１０１で生成される臭化リチウム希水溶
液を受け入れるとともに、中温熱源より受熱して臭化リ
チウム希水溶液を再生濃縮する再生器６と、再生器６で
生成される臭化リチウム濃水溶液を復水器１０１に戻す
濃溶液戻り路１０２とを備えて構成されるとともに、再
生器６に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気を受
け入れて、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器１０
３を備え、この凝縮器１０３で得られる凝縮水を前記給
水ポンプ７に対する給水として供給する構成とされてい
る。当然、凝縮器１０３には冷却水が供給されて冷却の
用に供される。ここで、中温熱源とは、この実施形態の
場合、ガスエンジンジャケット冷却水である。
【００１６】従って、この蒸気サイクルシステムにおい
ては、蒸気タービン１の膨張が、臭化リチウム水溶液を
吸収液として備えた復水器１０１内の圧力まで行われる
ため、効率の向上が図れる。この場合にあって、ガスエ
ンジン２からの中温排熱（具体的にはジャケット冷却水
が保有する熱）が有効に利用されることは、いうまでも
ない。
ては、蒸気タービン１の膨張が、臭化リチウム水溶液を
吸収液として備えた復水器１０１内の圧力まで行われる
ため、効率の向上が図れる。この場合にあって、ガスエ
ンジン２からの中温排熱（具体的にはジャケット冷却水
が保有する熱）が有効に利用されることは、いうまでも
ない。
【００１７】〔別実施の形態例〕 （イ） 上記の形態例にあっては、中温熱源として、エ
ンジンジャケットの冷却水が、本来の目的であるエンジ
ン冷却後に加熱されて保有している熱を利用したが、他
の排熱を利用してもよい。このような例としては、高温
蒸発器３で高圧蒸気の生成に使用され、奪熱された後
に、ガスエンジン排ガスが保有する余熱も、同様に中温
熱源として使用することができる。 （ロ） 上記の形態例にあっては、主に、蒸気タービン
１の運転を目的とする構成に関して説明したが、例え
ば、夏期に冷水を取り出すことを目的として、システム
内に備えられる復水器１０１、再生器６、凝縮器１０３
を利用するものとすることもできる。この場合、蒸気タ
ービンの運転は意図しない。このような場合の構成例を
図３に示した。同図においては、理解を容易にするた
め、図１に対応させて要部のみを示している。不要な蒸
気タービン関連に関しては、二点鎖線で仮想的に示し
た。復水器１０１と再生器６との間に於ける連結構成、
再生器６から凝縮器１０３への蒸気側の連結構成は、図
１のものと同一である。さて、この構成にあっては、図
１の構成に加えて、凝縮器１０３と給水ポンプ７との凝
縮水流路８０とは別に、この凝縮水流路８０から分岐し
て凝縮器側から圧力調整機構９と低温蒸発器１０とが記
載順に備えらた第２凝縮水流路８が設けられている。こ
の分岐部には、流量制御可能な３方弁が備えられ、両流
路８，８０へ送られる流量割合を調整できる。さらに、
復水器１０１の気相部と低温蒸発器１０の気相部とを連
通連結する低圧連通路１１が設けられており、この流路
１１は、冷水の生成運転状態にあって連通接続状態とさ
れる。一方、低温蒸発器１０に於ける蒸発により奪熱さ
れる冷水が流れる冷水流路１２が低温蒸発器１０に備え
られている。また、蒸気タービン１からの低圧蒸気の復
水器１０１への通路は、連通、連通遮断自在に構成さ
れ、冷水を得る運転状態にあっては、これが遮断され
る。この構成にあっては、復水器１０１、再生器６、凝
縮器１０３、圧力調整機構９、低圧蒸発器１０との間で
冷凍サイクルを形成することができ、中温熱源を熱源と
して、低圧蒸発器１０で冷水を得ることができる。この
構成にあって、図３に示すように、高圧蒸発器３からの
蒸気を再生器６の熱源として導くとともに（ここで、高
圧蒸気は再生器６内の気相もしくは液相に混合されるこ
とはない）、奪熱された蒸気を凝縮器内に導く（ここ
で、低圧低温化した蒸気は凝縮器内の気相もしくは液相
に混合される）蒸気路１３を備えた構成としておくと、
高温熱源からの熱も利用することができる。
ンジンジャケットの冷却水が、本来の目的であるエンジ
ン冷却後に加熱されて保有している熱を利用したが、他
の排熱を利用してもよい。このような例としては、高温
蒸発器３で高圧蒸気の生成に使用され、奪熱された後
に、ガスエンジン排ガスが保有する余熱も、同様に中温
熱源として使用することができる。 （ロ） 上記の形態例にあっては、主に、蒸気タービン
１の運転を目的とする構成に関して説明したが、例え
ば、夏期に冷水を取り出すことを目的として、システム
内に備えられる復水器１０１、再生器６、凝縮器１０３
を利用するものとすることもできる。この場合、蒸気タ
ービンの運転は意図しない。このような場合の構成例を
図３に示した。同図においては、理解を容易にするた
め、図１に対応させて要部のみを示している。不要な蒸
気タービン関連に関しては、二点鎖線で仮想的に示し
た。復水器１０１と再生器６との間に於ける連結構成、
再生器６から凝縮器１０３への蒸気側の連結構成は、図
１のものと同一である。さて、この構成にあっては、図
１の構成に加えて、凝縮器１０３と給水ポンプ７との凝
縮水流路８０とは別に、この凝縮水流路８０から分岐し
て凝縮器側から圧力調整機構９と低温蒸発器１０とが記
載順に備えらた第２凝縮水流路８が設けられている。こ
の分岐部には、流量制御可能な３方弁が備えられ、両流
路８，８０へ送られる流量割合を調整できる。さらに、
復水器１０１の気相部と低温蒸発器１０の気相部とを連
通連結する低圧連通路１１が設けられており、この流路
１１は、冷水の生成運転状態にあって連通接続状態とさ
れる。一方、低温蒸発器１０に於ける蒸発により奪熱さ
れる冷水が流れる冷水流路１２が低温蒸発器１０に備え
られている。また、蒸気タービン１からの低圧蒸気の復
水器１０１への通路は、連通、連通遮断自在に構成さ
れ、冷水を得る運転状態にあっては、これが遮断され
る。この構成にあっては、復水器１０１、再生器６、凝
縮器１０３、圧力調整機構９、低圧蒸発器１０との間で
冷凍サイクルを形成することができ、中温熱源を熱源と
して、低圧蒸発器１０で冷水を得ることができる。この
構成にあって、図３に示すように、高圧蒸発器３からの
蒸気を再生器６の熱源として導くとともに（ここで、高
圧蒸気は再生器６内の気相もしくは液相に混合されるこ
とはない）、奪熱された蒸気を凝縮器内に導く（ここ
で、低圧低温化した蒸気は凝縮器内の気相もしくは液相
に混合される）蒸気路１３を備えた構成としておくと、
高温熱源からの熱も利用することができる。
【００１８】（ハ） 上記の実施の形態例にあっては、
蒸気サイクルに対する熱源側としてガスエンジン２が設
備される例を示したが、このような熱源側としては、所
謂、蒸気タービンで使用できる高圧蒸気発生可能な高温
熱源と、この高温熱源より低温側で従来廃棄されていた
温度（８０℃以上）の範囲にある中温熱源を得られるも
のであれば任意のものでよい。即ち、ディーゼルエンジ
ン、スターリングエンジンン等が考えられる。
蒸気サイクルに対する熱源側としてガスエンジン２が設
備される例を示したが、このような熱源側としては、所
謂、蒸気タービンで使用できる高圧蒸気発生可能な高温
熱源と、この高温熱源より低温側で従来廃棄されていた
温度（８０℃以上）の範囲にある中温熱源を得られるも
のであれば任意のものでよい。即ち、ディーゼルエンジ
ン、スターリングエンジンン等が考えられる。
【００１９】
【発明の効果】従って、以上の方法により、エンジンの
ジケット冷却水等の高圧蒸気発生に直接役立たない熱源
を利用して、蒸気タービンの出力を増加させることがで
きる。さらに、吸収液に吸収式冷凍機で一般に使用され
る臭化リチウムを用いることで、安価且つ信頼性の高い
システムを構築できる。
ジケット冷却水等の高圧蒸気発生に直接役立たない熱源
を利用して、蒸気タービンの出力を増加させることがで
きる。さらに、吸収液に吸収式冷凍機で一般に使用され
る臭化リチウムを用いることで、安価且つ信頼性の高い
システムを構築できる。
【図１】本願の蒸気サイクルシステムの構成を示す図
【図２】蒸気タービンに於ける断熱変化に対応するｐｖ
線図
線図
【図３】冷水発生状態にある本願蒸気サイクルシステム
の構成を示す図
の構成を示す図
１ 蒸気タービン ２ ガスエンジン ３ 高圧蒸発器 ４ 排ガス路 ５ 冷却水流路 ６ 再生器 ７ 給水ポンプ ８ 第２凝縮水流路 ９ 圧力調整機構 １０ 低温蒸発器 １１ 低圧連通路 １２ 冷水流路 １３ 蒸気路 ８０ 凝縮水流路 １００復水手段 １０１復水器 １０２濃溶液戻り路 １０３凝縮器
Claims (6)
- 【請求項１】 高温熱源より受熱して高圧蒸気を生成す
る高圧蒸発器と、前記高圧蒸発器で生成された蒸気を受
け入れて動作する蒸気タービンと、前記蒸気タービンよ
り排出される低圧蒸気を復水させる復水手段を備えると
ともに、前記復水手段からの復水を前記高圧蒸発器に供
給する給水ポンプとを備えた蒸気サイクルシステムであ
って、 前記復水手段が、 前記蒸気タービンからの低圧蒸気を臭化リチウム水溶液
と接触させて吸収凝縮させる復水器と、前記復水器で生
成される臭化リチウム希水溶液を受け入れるとともに、
中温熱源より受熱して前記臭化リチウム希水溶液を再生
濃縮する再生器と、前記再生器で生成される臭化リチウ
ム濃水溶液を前記復水器に戻す濃溶液戻り路とを備え、
前記再生器に於ける再生濃縮処理により生成される蒸気
を受け入れて、低温熱源の冷熱により凝縮させる凝縮器
を備え、 前記凝縮器で得られる凝縮水を前記給水ポンプに対する
給水として供給する蒸気サイクルシステム。 - 【請求項２】 前記凝縮器と前記給水ポンプとの間の凝
縮水流路とは別に、前記凝縮水流路から分岐して、前記
凝縮器側から圧力調整機構と低温蒸発器とを記載順に備
えた第２凝縮水流路を設け、前記復水器の気相部と前記
低温蒸発器の気相部とを連通連結する低圧連通路を設
け、前記低温蒸発器に於ける蒸発により奪熱される冷水
が流れる冷水流路を前記低温蒸発器に備え、前記蒸気タ
ービンからの低圧蒸気の前記復水器への通路を、連通、
連通遮断自在に構成した請求項１記載の蒸気サイクルシ
ステム。 - 【請求項３】 前記高圧蒸発器からの蒸気を前記再生器
の熱源として導くとともに、奪熱された蒸気を前記凝縮
器内に導く蒸気路を備えた請求項２記載の蒸気サイクル
システム。 - 【請求項４】 前記高温熱源が、エンジン排ガスが保有
する排熱である請求項１〜３のいずれか１項記載の蒸気
サイクルシステム。 - 【請求項５】 前記高圧蒸発器において、前記高温熱源
として使用された後のエンジン排ガスが保有する余熱
を、前記中温熱源として使用する請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の蒸気サイクルシステム。 - 【請求項６】 前記中温熱源として、水冷式エンジンに
おける水冷過程を経て加熱された状態にある水冷水が保
有する熱を使用する請求項１〜５のいずれか１項に記載
の蒸気サイクルシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29402797A JP3897418B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 蒸気サイクルシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29402797A JP3897418B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 蒸気サイクルシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132010A true JPH11132010A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3897418B2 JP3897418B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=17802322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29402797A Expired - Fee Related JP3897418B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 蒸気サイクルシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3897418B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009299682A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | General Electric Co <Ge> | 発生した排熱をターボ機械の補助システムによって回収するためのシステム |
| JP2011106469A (ja) * | 2011-03-03 | 2011-06-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 燃料供給装置 |
| JP2012013062A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Nobuyoshi Okada | バイナリー発電システム |
| CN103806964A (zh) * | 2012-11-06 | 2014-05-21 | 蓝瑚科技有限公司 | 汽轮机乏汽潜热综合利用的方法与系统 |
| CN110195622A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-09-03 | 北京建筑大学 | 热电联供系统 |
| WO2023040190A1 (zh) * | 2021-09-18 | 2023-03-23 | 成都佳灵绿色能源有限责任公司 | 吸热式气体液化装置及方法 |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP29402797A patent/JP3897418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009299682A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | General Electric Co <Ge> | 発生した排熱をターボ機械の補助システムによって回収するためのシステム |
| JP2012013062A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Nobuyoshi Okada | バイナリー発電システム |
| JP2011106469A (ja) * | 2011-03-03 | 2011-06-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 燃料供給装置 |
| CN103806964A (zh) * | 2012-11-06 | 2014-05-21 | 蓝瑚科技有限公司 | 汽轮机乏汽潜热综合利用的方法与系统 |
| CN110195622A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-09-03 | 北京建筑大学 | 热电联供系统 |
| WO2023040190A1 (zh) * | 2021-09-18 | 2023-03-23 | 成都佳灵绿色能源有限责任公司 | 吸热式气体液化装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3897418B2 (ja) | 2007-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004257705A (ja) | 吸収ヒートポンプ利用濃縮装置 | |
| CN109519243A (zh) | 超临界co2和氨水联合循环系统及发电系统 | |
| JPH11132010A (ja) | 蒸気サイクルシステム | |
| JPH11304274A (ja) | 廃熱利用吸収式冷温水機・冷凍機 | |
| JPH1122418A (ja) | 蒸気プラント | |
| JP2000205691A (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JP2753347B2 (ja) | 蒸気タービンシステムおよびエネルギー供給システム | |
| JP2001055906A (ja) | 複合発電方法及びその装置 | |
| JP4315854B2 (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JP3578207B2 (ja) | 蒸気加熱式二重効用形吸収冷凍機・冷温水機、それを使用した発電・冷暖房・給湯システム、およびそのシステム制御法 | |
| JP3444203B2 (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JP3973412B2 (ja) | ガスタービンによる排熱回収システム | |
| JP3331363B2 (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JP2003042587A (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JP2645948B2 (ja) | 温水焚吸収式冷温水機 | |
| JP2575006Y2 (ja) | 吸収式冷凍サイクルシステム | |
| JP4086505B2 (ja) | 多重効用吸収冷凍機・冷温水機における暖房運転法およびそのための装置 | |
| JPH05263610A (ja) | 発電設備 | |
| JP2000249423A (ja) | 吸収冷凍機 | |
| JPS6149590B2 (ja) | ||
| JPH06108804A (ja) | 発電システム | |
| JPS62242776A (ja) | 多重効用吸収冷凍機 | |
| JP3400699B2 (ja) | エンジン排熱利用吸収冷温水機 | |
| JP3285306B2 (ja) | 排熱投入型吸収冷凍機 | |
| JPS62225869A (ja) | 多重効用吸収冷凍機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040318 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060817 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060925 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061207 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061219 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |