JPS5954756A - デイ−ゼルエンジンプラントにおける給気冷却方法 - Google Patents

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】 本発明は、デ・イーゼルエンジンプラントにおける給気
冷却方法に関する。

酷暑地に設Ａされるディーゼルエンジンプラントでは、
外気温度が高いため機関吸込空気ｎａ度が高くなり、出
力の低下、燃料消費率の低下がまぬがれない。

すなわち、一般に発電プラント用ディーゼルエンジンの
機種を選定するにあたっては、（１）エンジンの設置さ
れる場所（現地）の高度（大気圧） （２）現地の吸込空気温度 （３）現地の冷却水入口温度 の周囲条件により出力および燃料消費率の補正を行なう
必要があり、性能評ｆｉｌｌｉ　、価（３評価に及ばず
影響が太きい。

従来の発電プラントに１ｊける？）！気（１：、給シス
テムでは、ディーゼルエンジン、５６屯４幾およびｒ山
機器からの貼放散による室内温度の−Ｌ昇を防ぐために
、一定ｌλの空気が室内へ強制換気されている。その一
部は燃焼用空気としてできＺ〉だけ低温に保つため、独
立の可動送風機およびダクトを用い、直接エンジンの過
給機・＼供給している。ところが、このような従来のシ
ステムでは゛、前述のような酷署地における冷却効果が
薄く、より一層の対策が必要となる。

しかし、この対策を施すにあたり、供給空気を冷却する
ための新たな動力源や熱誦を用いることは、その分エネ
ルギ消費が増大することになり、得策ではない。

一般に、ディーゼルエンジンは熱機関中最高の□、′熱
効率を有す、るが、動力として有効に利用さ９．、る１
、、。

のは燃ネ４あ持つエネルギの約４０％弛で、残りの６０
％程度はすべ”Ｃ排気ガスあるも−は冷却水中の廃熱−
一として放出されている。乙の蝉すを利用することによ
り給金熱効率を大幅に向上させることができ、□エネル
ギの有効利用をはかることが可能であることは、よく知
られている。エネルギをより有、効に使うために、いろ
いろの方策が考えられ開発され１ つりあるが、既存のプロセスから、排出されるエネルギ
を回収して利用するいわゆる廃熱回収方式はかなり効果
の良い方法といえる。。しかし、投資費用の回収に時間
がかかりすぎるな：どの理由で実現しないことが多い。

　　　　　□ノ　　　　　　　□そこで本発明は、ディ
ーゼルエンジンの廃熱を回収して燃焼用空気を冷却し、
しかも、一般に行なわれている省エネルギを第一とした
廃熱回収システムではなく、投資規模の小さい、廃熱の
一部を利用する吸収式冷凍機を用いて前記冷却を行なう
ことを目的とするものである。

□こ”の□内的を達成するため、本発明は、ディーゼ、
、ビど−ｆ、、、ど、ビ、、：ンの排気ガ３１ネ″ギを
吸収式冷視Ｉｆ：、％の熱源として利用し、この吸収式
冷凍機で得られた□ｍ＊によりｉｆｆ　妃デ斗−ゼルエ
ンジ：ンの燃焼用空気ｅ、＃却するものである。

□したがって、次のような効果をｔｒ％ることができる
。

、（１）従来のシ不テ為の、場合、ｔ１１関出力拙正唄
界が高度ｏｎｔのとき吸込空気温度４５℃、機関付空気
冷却型入［１温度８２℃であったものを；、吸込空気温
度２５℃のときは冷却水入口温度５５℃まで出力補正が
不要とな乞。

（２）現地周囲□条１’ｔ＝下における出力低下が少な
いので、ディーゼルエンジンのｔｉ’％　Ｔ！Ｊｉ　Ｉ
定を行なう上で有利となる。

（３）油機所要賃１１１力を老ｍした正味燃料消費率が
従来のシステムに比べ１．４Ｐ／ＰＳＩｌ＜０．５８ｙ
／ＭＷｓ　＞良くなる。

（４）発電プラントに利用した場合に従来のシステム・
に比べ送電端出力あたり°のイニシャルコストが約６％
安くなる。

（５）現地周囲条件による出力低下および燃料消費率の
悪化が少ないので補機動力増加による動力損は相殺され
る。じ、たがっ・Ｃ１・たと・えば発、ｗｌプラントに
利用した場合にディ、−□ゼルエンジンの最大出力時の
送電端発電原価・が従来に比べ約、２９６低下する。・
　　　　　　　　□以下、本発明の詳細な説明する。

本実施例では発電プラントについて説明する。第１図〜
第２図において、　（１）：・は発電プラント用の建屋
であり、その内部にはディーゼ・ルエンジン（２）と、
このディーゼルエンジン（２）によって駆動される発電
機（３）が設置されている。建屋（１’）内における空
気の流れを説明すると、（４）は建屋（１）の外部に開
口した空気吸込口であり、外部、□の空気は換気用送風
機（５）により吸引され、空気流（６）となって建屋（
１）内を流れ、排気口（７）から排出されるものである
。空気流（６）の一部は燃焼空気用送風機（８）から給
気ダクト（９）を経て、ディーゼルエン、ジン（２）の
過給機θ１へ向けて供給される。０９は吸収式冷凍機で
あり、管路輪によって給気ダクト（９）に接続され、も
って、この給気ダク）　（９）□内の空気を冷却するも
のである。ディーゼルエンジン（２）からの排気ダクト
ａ１には、建屋（１）外において、吸収式冷凍機０１の
熱源水を加熱する：ための熱□源水加熱器０４が接続さ
れ、さらに排気ガスサイレンサＭが接続さ、れ、その後
大気に開放されている。　　　　　　□ 第８図は一部１図〜第２図に、示すシステムをフロー図
で示したものである。ここで、　Ｏｆ）はディーゼルエ
ンジン（２）のシリンダ冷却を行々うだめの、高温側の
１次冷却水循環路であり、１次冷却水うジエタ０ηと１
次冷却水ポンプＭとを備えている。

ｔＳはラジエタαカへの冷却風であ：・る。また翰は過
給機ＱＩ後の空気冷却・を・行なうための、低温側の２
次冷、却□水循環路であ□す・、２次冷却水うジエタＱ
Ｏと２次冷却水ポ□・ンプ、（財）とを備えている。に
）はラジエタＱＤへの冷却風である。この２次冷却水循
環路体）には、過給機’ＯＯ後の空気への冷却水経路の
他に、潤滑油冷却器（ハ）および燃料弁冷却油冷却器＠
）への冷却水経路も併設されている。なお、説明のため
ディーゼルエンジン（２）を二分して表わしているが、
実際は一体のものである。

前述のように、排気ダクトＯＩの途中には、熱交換器に
て構成される熱源水加熱器０４が介装されている。この
熱源水加熱器０４と吸収式冷凍機０１とは、熱源水循環
路（１）により互いに接続されている。（ロ）は熱源水
ポンプである。一方、吸収式冷凍機（ＩＩ）からの冷水
は冷水循環路（ホ）を循環される。この冷却循環路四に
は、冷水ポンプ翰および給気ダクト（９）内におけるコ
イル状の給気冷却器（７）が装備されている。また０υ
は吸収式冷凍機０υへの冷却水循環路であり、２次冷却
水循環路σＨこ並設されて、ラジエタｅＺ、Ｄとポンプ
（２）とを共有している。

上記構成にもとづく作用を説明する。排気ガスの保有す
る熱の一部が熱源水加熱器Ｑ４にて回収され、熱源水を
加熱し、この熱源水は熱源水循環路曽を経て吸収式冷凍
機００へ送られ、この吸収式冷凍機０υの熱源として利
用される。吸収式冷凍機０で発生した冷水は冷水循環路
（至）にて給気冷却器■に送られ、給気ダクト（９）内
を流れてディーゼルエンジン（２）に向かう給気を冷却
する。吸収式冷凍機０１）自身の冷却は、冷却水媚環ｂ
’ａｎを流れる冷却水により行なわれる。このようにし
て、たとえば、給気冷却器…前の給気温度が４５℃のと
き、冷却水循環路００における吸収式冷凍機００の冷却
水入口温度を５５℃、すなわち外気温度プラス１０′Ｃ
の標準設定温度として、給気冷却器Ｃ１ｌ後の給気が２
５℃に冷却さ１てディーゼルエンジン（２）に送られ、
エンジンの出力、性能を最大限に得ることができる。ま
た、たとえば、ディーゼルエンジン（２）の出力低下と
燃料消費率の悪化を容ａＨシ、給気冷却器（７）後の給
気温度の５・℃上昇を許して８０℃にすれば、吸収式冷
凍機ｏＯ等の能力低下によりそのコスト増加を抑えるこ
とができる。

第４図は、第８図におけるラジエタＱ力のコスト低減を
図ったものである。ずなオ）ち、２次冷却水循環路い）
と冷却水循環路Ｏ１）とを分細し、そｉ］ぞれにラジエ
タ（２）Ｑとボンプク４（埒とを設けたものである。こ
のようにして、吸収式冷凍ＢＨａの冷却水入口温度を、
前述の５６℃から５℃上げて６０℃とし、ラジエタ（至
）の能力低下分だけこのラジェタに）のコスト低減を図
ろうというものである。なお、この第４図に示すものに
あっても、第８図の場合と同様に、給気冷却器…後の給
気温度を２５℃または８０℃とすることができる。

このように、本発明は、吸収式冷凍機。ρの熱源として
ディーゼルエンジン（２）の高温排気ガスを利用して、
熱源水加熱器ａ４により直接高温水を製造するものであ
るが、このときの熱回収量は排気ガスの６つ熱エネルギ
の絶対址に対しわずか９％であり、熱回収後の排気ガス
温度落差もわずか８０℃と小さいので、ディーゼルエン
ジン（２）の負荷変動による１１収エネルギ変動の影雪
もなく、吸収式冷イーセルエンジン（２）の冷却水シス
テムと同様に密閉サイクルになっており、水の消′ＩＲ
ｍを少なくできる。さらに、熱源水温度は低い程取り扱
い易いので、低温のｄ′１１温水が使用可能な一重効用
吸収式冷凍機を採用できる。したがって、従来の給気シ
ステムに比べ、総合熱効率が良くなり、イニシャルコス
トおよびランニングコストの低減を図ることができるも
のである。

以上述べたように本発明によると、次のような効果を得
ることができる。

（１）従来のシステムの場合機関出力１４１ｉ　ｉＥ　
ＩＪｉｔ界が高度Ｑ　〃ｌのとき、吸込空気温度４５℃
、機関付空気冷却型入［１温度８２℃であったものが、
吸込空気温度２５℃のときは冷却水入口温度５５℃まで
出力補正が不要となる。

（２）現地周囲条件下における出力低下が少１，１いの
で、ディーゼルエンジンの機挿閏定を行なう上で有利と
なる。

（３）補機所要動力を考慮しＩコ正味燃料消費率が従来
のシステムに比へ１．４　Ｆ！／Ｐ　Ｓ　］＋　＜　０
．５８　＆ＡＩＷ　ｓ　＞良くなる。

（４）発電プラントに利用（７た［ｌ′Ｉ合に、Ｉｒｆ
来のシステムに比べ送電端出力あたりのイニシャルコス
トが約６％安くなる。

（５）現地周囲条件（よる、出力低下お：よび燃ＨＦｉ
Ｍ　費、率の悪化が少ないので型機動力増加による動力
損（ジ相殺さ、れや。したが一つ工、たと冬ば預電プラ
ントに利用した場合に１．ディ７−１ｆルエンジンの最
大出力時の送１ま端発電）ヰ（価が従来に比が約２％低
下する。　　　、　　　。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実７＋ｑ　（４，１の正面図、第２
図はその平面図、第８図はシステムの一例を示すフロー
図、ｆＪＸ　４　Ｉｆはシステムの・池の例を爪すフロ
ー図である。 （２）・・・デ・イーゼルエンジン、（り）・・・Ｎ？
、　４；”、　ｙりｌ・、０１）・−吸収式冷凍機、０
４・・・熱ｉ原水加熱器、０ν・・ゴ（１源水緒環路、
（至）・・・冷水軸煽路、０夛・・・粘気ン、セ却Ｈ１
１、（切・・・冷却水循環路 代理人　　青ニイ＝ｌ弘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　ディーゼルエンジンの排気ガスエネルギを吸収式
   冷凍（λ鴨の熱源として利用し、この吸収式冷凍機で得
   られた冷水により前記ディーゼルエンジンの燃焼用空気
   を冷却することを特徴とするディーゼルエンジンプラン
   トにおける給気冷却方法。