JPH06562Y2 - 蒸気およびガスタ−ビンと冷凍機の複合システム - Google Patents
蒸気およびガスタ−ビンと冷凍機の複合システムInfo
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- JPH06562Y2 JPH06562Y2 JP1987123787U JP12378787U JPH06562Y2 JP H06562 Y2 JPH06562 Y2 JP H06562Y2 JP 1987123787 U JP1987123787 U JP 1987123787U JP 12378787 U JP12378787 U JP 12378787U JP H06562 Y2 JPH06562 Y2 JP H06562Y2
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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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- 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
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はガスタービンの排ガスによって蒸気を発生し、
この蒸気で蒸気タービンと吸収冷凍機を駆動する複合シ
ステムに関する。
この蒸気で蒸気タービンと吸収冷凍機を駆動する複合シ
ステムに関する。
従来、ガスタービンプラントを主体とした複合システム
のうち、公知、公用および刊行物に記載されたものは、
次のものがある。
のうち、公知、公用および刊行物に記載されたものは、
次のものがある。
(1)蒸気タービンとガスタービンとの複合システム ガスタービンの排ガスまたは排ガス中の酸素を使って燃
料を燃焼させて蒸気を発生し、この蒸気によって蒸気タ
ービンを駆動するもの。
料を燃焼させて蒸気を発生し、この蒸気によって蒸気タ
ービンを駆動するもの。
(2)ガスタービンと冷凍機の複合システム ガスタービンの排ガスまたは排ガス中の酸素を使って燃
料を燃焼させて蒸気を発生し、この蒸気を吸収冷凍機の
再生器に導入してその熱源とするもの。
料を燃焼させて蒸気を発生し、この蒸気を吸収冷凍機の
再生器に導入してその熱源とするもの。
(3)LNG冷熱利用ガスタービン複合システム LNGの冷熱によって、フロン、メタン、エンタおよびプ
ロパン等の媒体によるランキンサイクルによって負荷を
駆動し、ガス化した天然ガスをガスタービンの燃料とす
るもの。
ロパン等の媒体によるランキンサイクルによって負荷を
駆動し、ガス化した天然ガスをガスタービンの燃料とす
るもの。
(4)ディーゼルエンジンとガスタービンの複合システム ディーゼルエンジンの排ガスによって排ガスタービンを
駆動し、負荷を得るもの。
駆動し、負荷を得るもの。
上記従来の複合システムには次の問題があった。
(1)総合効率が必ずしも高くない。
(2)大規模地域の冷暖房には充分に適さない。
本考案は上記問題点の解決手段として、ガスタービンの
排ガスによって蒸気を発生し、この蒸気を蒸気タービン
に供給すると共に吸収冷凍機の熱源として利用する複合
システムにおいて、 上記ガスタービンがオープンサイクル単純1軸または2
軸形ガスタービンよりなると共に、当該ガスタービンの
排ガスによって過熱蒸気を発生する排ガスボイラと、当
該排ガスボイラにて発生した過熱蒸気によって駆動され
る蒸気タービンと、 上記排ガスボイラにて発生した過熱蒸気または飽和蒸気
または高温水、あるいは蒸気タービンの中間段からの抽
気を熱源として駆動される吸収冷凍機と、 上記ガスタービンと蒸気タービンとの合成負荷と上記吸
収冷凍機の負荷を夫々独立して調節する制御系統とを具
備してなることを特徴とする蒸気およびガスタービンと
冷凍機の複合システムを提供しようとするもである。
排ガスによって蒸気を発生し、この蒸気を蒸気タービン
に供給すると共に吸収冷凍機の熱源として利用する複合
システムにおいて、 上記ガスタービンがオープンサイクル単純1軸または2
軸形ガスタービンよりなると共に、当該ガスタービンの
排ガスによって過熱蒸気を発生する排ガスボイラと、当
該排ガスボイラにて発生した過熱蒸気によって駆動され
る蒸気タービンと、 上記排ガスボイラにて発生した過熱蒸気または飽和蒸気
または高温水、あるいは蒸気タービンの中間段からの抽
気を熱源として駆動される吸収冷凍機と、 上記ガスタービンと蒸気タービンとの合成負荷と上記吸
収冷凍機の負荷を夫々独立して調節する制御系統とを具
備してなることを特徴とする蒸気およびガスタービンと
冷凍機の複合システムを提供しようとするもである。
本考案は上記のように構成されるので熱源と電力とのバ
ランスに合せて、蒸気タービンへ供給される蒸気量を調
節し、かつ蒸気タービンの形式も復水式と抽気復水式と
を適宜選択でき、冷凍機側を独立させ、供給蒸気量を自
動制御させることによって、部分負荷から全負荷に亘っ
て高効率運転を行なわせることが可能となる。
ランスに合せて、蒸気タービンへ供給される蒸気量を調
節し、かつ蒸気タービンの形式も復水式と抽気復水式と
を適宜選択でき、冷凍機側を独立させ、供給蒸気量を自
動制御させることによって、部分負荷から全負荷に亘っ
て高効率運転を行なわせることが可能となる。
又、電力側は冷凍負荷に追随して、ガスタービン燃焼器
に流入する燃料量を調節し、蒸気タービンの蒸気加減弁
を全開させた状態で、高い効率の蒸気タービン・ガスタ
ービン複合サイクルを営ませることも可能となる。
に流入する燃料量を調節し、蒸気タービンの蒸気加減弁
を全開させた状態で、高い効率の蒸気タービン・ガスタ
ービン複合サイクルを営ませることも可能となる。
従って、冬期は蒸気による暖房を効率的に実施でき、夏
期は蒸気を熱源として吸収冷凍機を稼働させて冷水によ
る冷房をやはり効率的に実施できる。又、熱量の豊かさ
から大規模地域冷暖房の適用に勝れる。
期は蒸気を熱源として吸収冷凍機を稼働させて冷水によ
る冷房をやはり効率的に実施できる。又、熱量の豊かさ
から大規模地域冷暖房の適用に勝れる。
本考案の一実施例を第1図を参照して説明する。なお、
説明の便宜上、本実施例における要素の順に行なう。
説明の便宜上、本実施例における要素の順に行なう。
(1)ガスタービン系 軸流圧縮機1で圧縮された空気は燃焼器2で燃焼して高
圧温度のガスとなり、タービン3で大気圧に排ガスボイ
ラ4での抵抗を加算した圧力まで膨脹する。この出力か
ら軸流圧縮機1の入力を差引いたものがガスタービン出
力となって、発電熱Nを駆動する。
圧温度のガスとなり、タービン3で大気圧に排ガスボイ
ラ4での抵抗を加算した圧力まで膨脹する。この出力か
ら軸流圧縮機1の入力を差引いたものがガスタービン出
力となって、発電熱Nを駆動する。
図の場合タービン3は単純1軸形であるが、その動力を
工場プロセス用の機械駆動に供する場合にはタービン3
を2軸とし、可変速出力タービンによって機械を駆動す
る。
工場プロセス用の機械駆動に供する場合にはタービン3
を2軸とし、可変速出力タービンによって機械を駆動す
る。
(2)排ガスボイラ系 給水ポンプ5によって給水された純水は、図に示されて
いない節炭器、脱硝装置、蒸発器および加熱器によって
構成される排ガスボイラ4で蒸気となる。
いない節炭器、脱硝装置、蒸発器および加熱器によって
構成される排ガスボイラ4で蒸気となる。
なお排ガスボイラ4を経たタービン3の排ガスは、煙突
6から大気へ放出される。
6から大気へ放出される。
(3)蒸気タービン系 排ガスボイラ4で発生した蒸気は、主蒸気止め弁7およ
び蒸気加減弁8を経て蒸気タービン9に流入し、仕事を
したのち、復水器10、復水ポンプ11、脱気器12お
よび逆止弁13を経て、給水ポンプ5によって排ガスポ
ンプ4に給水され、循環系を構成する。
び蒸気加減弁8を経て蒸気タービン9に流入し、仕事を
したのち、復水器10、復水ポンプ11、脱気器12お
よび逆止弁13を経て、給水ポンプ5によって排ガスポ
ンプ4に給水され、循環系を構成する。
なお図では、脱気器12の加熱蒸気は蒸気タービン9の
中間段からの抽気によつているが、排ガスボイラ4内に
脱気器12を設置して直接脱気を行なってもよい。
中間段からの抽気によつているが、排ガスボイラ4内に
脱気器12を設置して直接脱気を行なってもよい。
(4)吸収冷凍機系 排ガスボイラ4で発生した蒸気は、蒸気タービン9と2
分流されて、吸収冷凍機14の熱源に供される。
分流されて、吸収冷凍機14の熱源に供される。
この蒸気は主蒸気止め弁15、減温ノズル16、フィル
タ17、ドレンセパレータ18、減圧装置19および蒸
気加減弁20を経て、吸収冷凍機14に流入する。
タ17、ドレンセパレータ18、減圧装置19および蒸
気加減弁20を経て、吸収冷凍機14に流入する。
図に示されていない再生器で、冷凍機循環溶液を加熱し
て冷媒の一部を蒸発気化させた蒸気は凝縮して純水とな
り、ドレントラップ21および逆止弁22を経て、蒸気
タービン9側からの純水と合流して、給水ポンプ5によ
って排ガスボイラ4に供給される。
て冷媒の一部を蒸発気化させた蒸気は凝縮して純水とな
り、ドレントラップ21および逆止弁22を経て、蒸気
タービン9側からの純水と合流して、給水ポンプ5によ
って排ガスボイラ4に供給される。
符号23は減温ノズルに噴出される純水の加圧タンク、
符号24は安全弁、符号32はスチームトラップであ
る。
符号24は安全弁、符号32はスチームトラップであ
る。
なお吸収冷凍機14で生成された冷水は、空調機25で
冷房に供されたのち冷水タンク26、フィルタ27、冷
水ポンプ28および止め弁29を経て、吸収冷凍機14
内にあって図に示されていない蒸発器に流入して、循環
系を構成する。
冷房に供されたのち冷水タンク26、フィルタ27、冷
水ポンプ28および止め弁29を経て、吸収冷凍機14
内にあって図に示されていない蒸発器に流入して、循環
系を構成する。
(5)制御系統 中央制御盤30に電力負荷(KW)と冷凍負荷(冷凍トン:
一昼夜に0゜Cの水1トンを氷にする能力)を入力する
と、コンピュータによる演算回路により総合熱効率を考
慮した電力負荷と冷凍負荷の合成値に対応するガスター
ビン燃料流量調節弁31へ、その開度指令としての電気
信号が送られる。
一昼夜に0゜Cの水1トンを氷にする能力)を入力する
と、コンピュータによる演算回路により総合熱効率を考
慮した電力負荷と冷凍負荷の合成値に対応するガスター
ビン燃料流量調節弁31へ、その開度指令としての電気
信号が送られる。
同時に冷凍負荷に係る吸収冷凍機出口冷水の温度設定の
電気信号が送られる。この温度によって蒸気加減弁20
の開度が制御され、部分負荷から全負荷に亘る冷凍負荷
の自動制御装置が独立して行なわれる。
電気信号が送られる。この温度によって蒸気加減弁20
の開度が制御され、部分負荷から全負荷に亘る冷凍負荷
の自動制御装置が独立して行なわれる。
一方電力負荷は蒸気加減弁8の絞り作用によって行なわ
れる。この絞り作用は蒸気圧力を減圧して、蒸気タービ
ンの出力を下げる。このため蒸気加減弁8の弁リフトは
中央制御盤30にフィードバックされて、ガスタービン
燃料流量調節弁31の開度を減少させ、所要の電力負荷
に対して、蒸気加減弁8を常に全開させて、広い範囲に
亘って蒸気タービン9を高効率運転させる。
れる。この絞り作用は蒸気圧力を減圧して、蒸気タービ
ンの出力を下げる。このため蒸気加減弁8の弁リフトは
中央制御盤30にフィードバックされて、ガスタービン
燃料流量調節弁31の開度を減少させ、所要の電力負荷
に対して、蒸気加減弁8を常に全開させて、広い範囲に
亘って蒸気タービン9を高効率運転させる。
なお、蒸気タービン9の排圧は真空であるため、復水ポ
ンプ11で加圧して、吸収冷凍機14からの戻り水と同
じ圧力にして合流させるが、圧力不均衡による逆流を防
止するために、逆止弁13、同22が夫々両系統に配設
される。
ンプ11で加圧して、吸収冷凍機14からの戻り水と同
じ圧力にして合流させるが、圧力不均衡による逆流を防
止するために、逆止弁13、同22が夫々両系統に配設
される。
次に別の実施例について第2図により説明する。
第2図は蒸気タービン9を抽気復水式とし、その中間段
から抽出した蒸気を吸収冷凍機14の熱源としたもの
で、他は第1図と変らない。
から抽出した蒸気を吸収冷凍機14の熱源としたもの
で、他は第1図と変らない。
本実施例はガスタービン3、蒸気タービン9、および吸
収冷凍機14の設計条件によって、第1図の実施例より
も高い総合熱効率をえることができる場合がある。
収冷凍機14の設計条件によって、第1図の実施例より
も高い総合熱効率をえることができる場合がある。
なお、工場ロセス用の温熱は排ガスボイラで発生した蒸
気を適用し、地域冷暖房の暖房にも当該蒸気が適用され
る。
気を適用し、地域冷暖房の暖房にも当該蒸気が適用され
る。
なお、吸収冷凍機14の熱源として、排ガスボイラ4内
にあって図に示されていない蒸発器から抽出した飽和蒸
気または節炭器から抽出した高温水を使ってもよい。
にあって図に示されていない蒸発器から抽出した飽和蒸
気または節炭器から抽出した高温水を使ってもよい。
上記実施例の複合システムの下記の定義による総合熱効
率は70〜80%に達する。
率は70〜80%に達する。
f :ガスタービンの燃料量 kg/H LHV:燃料の低位発熱量 Kcal/kg NG:ガスタービンによる発生電力 KW NS:蒸気タービンによる発生電力 KW G :冷凍負荷 冷凍トン HL:水の潜熱 80Kcal/kg 一方ガスタービンと蒸気タービンの複合サイクルプラン
トの総合熱効率は40〜50%、ガスタービンと冷凍機の複
合サイクルプラントの総合熱効率は60〜70%である。
トの総合熱効率は40〜50%、ガスタービンと冷凍機の複
合サイクルプラントの総合熱効率は60〜70%である。
本考案は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。即ち、大規模地域冷暖房と電力自給プラントまたは
工場プロセス用冷温熱と自家発電プラントにおいて、従
来にない高い熱効率を全ての負荷に亘って得ることがで
きる。又、実施に移す際、各要素毎には従来のデータを
活用しやすく実用性に富むという利点もある。
る。即ち、大規模地域冷暖房と電力自給プラントまたは
工場プロセス用冷温熱と自家発電プラントにおいて、従
来にない高い熱効率を全ての負荷に亘って得ることがで
きる。又、実施に移す際、各要素毎には従来のデータを
活用しやすく実用性に富むという利点もある。
第1図は本考案の一実施例の系統図、第2図は同じく別
の実施例の系統図である。 1…軸流圧縮機、2…燃焼器、3…タービン、 4…排ガスボイラ、 8…蒸気加減弁(蒸気タービン用)、 9…蒸気タービン、 14…吸収冷凍機、 20…蒸気加減弁(吸収冷凍機用) 25…空調機、 30…中央制御盤、 31…ガスタービンの燃料流量調節弁。
の実施例の系統図である。 1…軸流圧縮機、2…燃焼器、3…タービン、 4…排ガスボイラ、 8…蒸気加減弁(蒸気タービン用)、 9…蒸気タービン、 14…吸収冷凍機、 20…蒸気加減弁(吸収冷凍機用) 25…空調機、 30…中央制御盤、 31…ガスタービンの燃料流量調節弁。
Claims (1)
- 【請求項1】 ガスタービンの排ガスによって蒸気を発生し、この蒸気
を蒸気タービンに供給すると共に吸収冷凍機の熱源とし
て利用する複合システムにおいて、 上記ガスタービンがオープンサイクル単純1軸または2
軸形ガスタービンよりなると共に、当該ガスタービンの
排ガスによって過熱蒸気を発生する排ガスボイラと、当
該排ガスボイラにて発生した過熱蒸気によって駆動され
る蒸気タービンと、 上記排ガスボイラにて発生した過熱蒸気または飽和蒸気
または高温水、あるいは蒸気タービンの中間段からの抽
気を熱源として駆動される吸収冷凍機と、 上記ガスタービンと蒸気タービンとの合成負荷と上記吸
収冷凍機の負荷を夫々独立して調節する制御系統とを具
備してなることを特徴とする蒸気およびガスタービンと
冷凍機の複合システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987123787U JPH06562Y2 (ja) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | 蒸気およびガスタ−ビンと冷凍機の複合システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987123787U JPH06562Y2 (ja) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | 蒸気およびガスタ−ビンと冷凍機の複合システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428761U JPS6428761U (ja) | 1989-02-20 |
| JPH06562Y2 true JPH06562Y2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=31372959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987123787U Expired - Lifetime JPH06562Y2 (ja) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | 蒸気およびガスタ−ビンと冷凍機の複合システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06562Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4100462B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2008-06-11 | 株式会社ぱど | 熱利用システム |
-
1987
- 1987-08-14 JP JP1987123787U patent/JPH06562Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6428761U (ja) | 1989-02-20 |
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