JP2004156827A - Hybrid heat and electricity supplying system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively use even residual oxygen in exhaust gas of a power generating unit, and to enhance heat efficiency by adjusting exhaust gas flow rate in response to a loaded condition of the power generating unit or an absorption type water cooler-heater. <P>SOLUTION: The hybrid heat and electricity supplying system 1 is provided with the power generating unit 2, the absorption type water cooler-heater 3, and a power control panel 4 controlling operation of these. It is composed so that the exhaust gas of the power generating unit 2 is used by the absorption type water cooler-heater 3. It is composed so that fuel gas is burned by a burner 31 additionally burning the fuel gas by using the residual oxygen in the exhaust gas and potential heat of the exhaust gas, and all of the exhaust gas is supplied to the burner 31 by controlling an exhaust gas flow rate of the power generating unit 2 by the power control panel 4 even when a load of the absorption type water cooler-heater 3 is small. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド熱電供給システムにおいて、特に、発電ユニットからの排ガスの残留酸素及び保有熱を吸収式冷温水機でより効率よく活用できるように構成したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ビル等の建物内の空調用に、吸収液（例えば、臭化リチウム水溶液）と冷媒（例えば、水）との間における一連の吸収サイクルを利用して冷水又は温水を供給する吸収式冷温水機が用いられることがある。この吸収式冷温水機から冷水を供給する場合の吸収サイクルについて簡単に説明すると、先ず、ほぼ真空状態に維持された蒸発器において、冷媒は建物内を循環して還流してきた水から熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒は吸収器で吸収液に吸収され、この冷媒を吸収して濃度のうすくなった吸収液は低温熱交換器、高温熱交換器で加熱され、吸収液に吸収された冷媒の一部が、低温再生器及び高温再生器で冷媒蒸気となって吸収液から分離される。この冷媒蒸気は、凝縮器で凝縮した後に再び蒸発器へ送られる。
【０００３】
ここで、高温再生器においては、低温再生器で一部の冷媒が分離して濃度が少し濃くなった吸収液から、さらに冷媒を分離蒸発させて回収する為に、十分な熱量を与える必要がある。そのためには、単に都市ガス等の燃料をバーナで燃焼させて熱量を供給してもよいが、近年では、比較的小型のガスタービンやガスエンジン等を備えた発電ユニットを吸収式冷温水機に並設し、発電ユニットからの高温の排ガスを用いて高温再生器で吸収液を加熱するように構成して、排ガスの保有熱を有効利用可能な排熱利用型の吸収式冷温水機も提案され、あるいは実用化されつつある。ここで、発電ユニットで発電された電力は、冷水又は温水を建物で循環させる循環ポンプや吸収液循環用のポンプ等、発電ユニット及び吸収式冷温水機内の種々の機器の動力として主に利用される。
【０００４】
例えば、本願出願人は、ガスタービン式発電ユニットからの排ガスを高温再生器に供給し、高温再生器において排ガスと吸収液との間で熱交換を行い、排ガスの顕熱を回収するように構成した排熱利用型の吸収式冷温水機を提案している （例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０４２７４号公報（第３，４頁、図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、単にバーナで燃料を燃焼させて吸収液を加熱する場合には、バーナに吸い込まれる燃焼用空気の温度は外気温度に等しく、バーナでの燃料の燃焼中に燃焼用空気の温度を上昇させるのに熱量の一部が余分に消費されるため、その分熱効率は低くなってしまう。また、前記特許文献１に記載の吸収式冷温水機においては、排ガスの顕熱を回収するだけであり、排ガスと吸収液との間の熱交換効率の程度にもよるが、一般的には、熱効率の大幅な向上は期待できない、さらには、排ガス中に残留する酸素や未燃焼ガスを高温の状態で大気へ放散してしまうことにもなり、燃焼効率の向上もあまり望めない。
【０００７】
そのために、高温の排ガス中の残留酸素を用いて、吸収式冷温水機内に設けたバーナでさらに燃料を追焚き燃焼させて、排ガス中の残留酸素も有効利用することも考えられる。しかし、吸収式冷温水機に要求される空調用の冷熱又は温熱の負荷は、季節により、また、１日の間でもその時間帯により、大きく変動するため、発電ユニットからの排ガスを全量バーナへ供給すると、吸収式冷温水機の負荷が小さい場合には、燃料に対して排ガス（排ガス中の酸素）を過剰に供給してしまうこともあり、バーナの火炎が不安定になったり、場合によっては失火する虞もある。一方、発電ユニットの排ガスの一部を大気に放散すれば、放散された排ガスの保有熱を利用できなくなり、熱効率の向上が望めない。
本発明の目的は、排ガス中の残留酸素をも有効に活用すること、発電ユニット又は吸収式冷温水機の負荷状態に応じて排ガス流量を調整して熱効率を高めること、等である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１のハイブリッド熱電供給システムは、気体又は液体の燃料を燃焼させて発電する発電ユニットと、吸収液から冷媒を分離する高温再生器を有する吸収式冷温水機と、発電ユニットと吸収式冷温水機の運転を制御する制御装置とを備え、発電ユニットの排ガスの少なくとも一部を吸収式冷温水機で活用するように構成したハイブリッド熱電供給システムにおいて、前記吸収式冷温水機の高温再生器中の吸収液を加熱するために燃料を追焚きするバーナを設け、前記バーナは、燃料と発電ユニットからの排ガスの供給を受け、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用して燃料を燃焼させるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
このハイブリッド熱電供給システムは、発電ユニットによりシステム内で必要な電力を発電するとともに、発電ユニットの排ガスを活用して吸収式冷温水機により建物内の空調用の冷水又は温水を供給する。
発電ユニットは、発電機と、都市ガス等の気体燃料や軽油等の液体燃料を燃焼させて発電機を駆動するガスタービン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン等の発電機駆動手段とを有する。一方、吸収式冷温水機は、冷媒を蒸発させることにより建物内を循環する循環水を冷やす蒸発器、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器、吸収液から冷媒を分離回収する為の低温再生器及び高温再生器等を有する。
【００１０】
尚、低温再生器で冷媒の一部を分離した後、さらに、高温再生器において吸収液から冷媒を蒸発させて回収する為には、吸収液には十分な熱量を与える必要があるために、燃料を追焚きするバーナも設けられている。ここで、発電ユニットの排ガス中には、１０％以上（重量％、以下同じ）の酸素が残留している場合が多い。そこで、バーナに、追焚き用の燃料と発電ユニットからの高温の排ガスを供給して、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用して燃料を燃焼させる。従って、外部から燃焼用空気を供給する場合のように、燃焼用空気を加温するのに余分な熱量が消費されることがないし、排ガス中の残留未燃焼ガスをバーナで燃焼させることができるため燃焼効率が向上する。
【００１１】
請求項２のハイブリッド熱電供給システムは、請求項１の発明において、前記発電ユニットは、発電ユニット及び吸収式冷温水機の所用電力とほぼ同じ量の電力を発電するように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
ハイブリッド式熱電供給システムの運転状態では、吸収式冷温水機内で、空調用の冷水又は温水を循環させる循環ポンプや吸収液を循環させる為の吸収液ポンプ、冷媒を循環させる為の冷媒ポンプ等、種々の付随機器を駆動する電力が必要であるが、発電ユニットは、これらの吸収式冷温水機の所用電力とほぼ同じ量の電力を発電するので、ハイブリッド熱電供給システムの運転時にシステム外の電力系統から電力を受電するのを極力抑えられるし、一方で、余剰電力が生じずシステム外に送電する必要がなくなるため、電力系統に関する構成を簡略化することも可能になる。
【００１３】
ここで、吸収式冷温水機の負荷が小さく、電力が余分に発電されてしまうような場合には、発電機の回転数を減少させたり、発電ユニットに供給する燃料の量を制御したりして、発電量を調整するように構成してもよいし、蓄電池等に蓄えるように構成してもよい。逆に、吸収式冷温水機の起動／停止時など、発電量が十分確保できない場合には、発電ユニット及び吸収式冷温水機の付随機器の回転数を制御するなどして、システム全体の所用電力を減少させることで対応可能である。
【００１４】
請求項３のハイブリッド熱電供給システムは、請求項１又は２の発明において、外部の電力系統から供給された電力で充電可能な蓄電池を備え、前記吸収式冷温水機に、その所要電力の一部を外部の電力系統又は蓄電池から供給するように構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
吸収式冷温水機には、発電ユニットで発電された電力が供給されるが、吸収式冷温水機の負荷変動等により、発電ユニットの発電量が吸収式冷温水機の所要電力を下回った場合には、電力が不足することになる。このような状態のときに、その不足電力を、外部の電力系統から供給したり、外部の電力系統からの電力で予め充電された状態の蓄電池から供給することができる。
【００１６】
請求項４のハイブリッド熱電供給システムは、前記吸収式冷温水機の所要電力が、発電ユニットにおける発電量を上回るときには、前記蓄電池から吸収式冷温水機に電力を供給し、蓄電池の蓄電量が所定量以下に減少したときには、外部の電力系統から吸収式冷温水機に電力を供給するとともに、外部の電力系統から供給された電力で蓄電池を充電するように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
吸収式冷温水機の負荷変動等により、吸収式冷温水機の所要電力が発電ユニットにおける発電量を上回っている状態では、吸収式冷温水機に供給する電力が不足することになるが、その不足分だけ、蓄電池から吸収式冷温水機に電力を供給する。さらに蓄電池から吸収式冷温水機に電力を供給し続けると、蓄電池に蓄えられている電力量が減少していくため、その場合には、外部の電力系統から吸収式冷温水機に電力を供給し、同時に外部の電力系統から供給された電力で蓄電池を充電する。
【００１８】
請求項５のハイブリッド熱電供給システムは、請求項１〜４の何れかの発明において、前記発電ユニットは、気体燃料を用いるガスタービンで発電機を駆動するガスタービン式発電ユニットであることを特徴とするものである。このガスタービン式発電ユニットの排ガスには、比較的多量（例えば、１８％）の酸素が残留しているため、燃料ガスを追焚きするのに十分な酸素を排ガスとともにバーナに供給することができる。
【００１９】
請求項６のハイブリッド熱電供給システムは、請求項５の発明において、前記発電ユニットの排ガスの全量をバーナに供給するように構成したことを特徴とするものである。従って、高温の排ガスを大気に放散することなく、全て吸収式冷温水機で有効に活用することができる。
【００２０】
請求項７のハイブリッド熱電供給システムは、請求項５又は６の発明において、前記ガスタービン式発電ユニットの排ガスの保有熱の一部を回収する排熱回収用再生器を設けたことを特徴とするものである。従って、排熱回収用再生器で、発電ユニットの排ガスの一部によりガスタービンの燃焼用空気を予め加温することで発電効率を高めることができる。また、排ガスの排熱の一部を回収することで、吸収式冷温水機に供給される排ガスの温度が下がる。従って、吸収式冷温水機に供給される排ガスの保有熱が低下するため、吸収式冷温水機の負荷が少ない場合でも、排ガスを大気放散する必要がない。
【００２１】
請求項８のハイブリッド熱電供給システムは、請求項５〜７の何れかの発明において、前記バーナに供給する排ガスの流量を調節可能な排ガス流量調節手段と、バーナに供給する排ガスの流量を検知する排ガス流量検知手段とを設けたことを特徴とするものである。排ガス流量調節手段には、制御装置からの指令に基づいてガスタービンの回転数を制御して燃焼用空気の吸入量を変化させることにより排ガスの流量を調節するような構成や、排ガスの流量を直接調節可能な排ガスダンパー等が含まれる。また、排ガス流量検知手段としては、ガスタービンの回転数や燃料ガスの流量、燃焼器の圧力等の計測値から排ガスの流量を演算して求めるような構成などが考えられる。
【００２２】
吸収式冷温水機の負荷が変動する場合には、バーナで追焚きする燃料ガスの量を流量調整弁等で調整することになる。このときに、発電ユニットの排ガスが全量バーナに供給されると、追焚き用の燃料ガスの流量が少ない場合には、過剰な酸素がバーナに供給されてしまうこともあり、バーナの火炎が不安定になったり、場合によっては失火する虞もある。そこで、排ガス流量検知手段によりバーナに供給する排ガスの流量を検知しつつ、必要に応じて排ガス流量調節手段によりバーナに供給する排ガスの流量を調節する。
【００２３】
請求項９のハイブリッド熱電供給システムは、請求項８の発明において、前記排ガス流量調節手段は、ガスタービンの回転数を変化させて排ガス流量を調節することを特徴とするものである。従って、吸収式冷温水機の負荷が変動する場合でも、排ガス流量調節手段がガスタービンの回転数を変化させて排ガス流量を調節することで、適切な量の排ガスをバーナに供給することができ、安定してバーナで燃料を燃焼させることができる。
【００２４】
請求項１０のハイブリッド熱電供給システムは、請求項９の発明において、前記排ガス流量検知手段は、ガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とガスタービンの燃焼器内の圧力とに基づいて排ガス流量を検知することを特徴とするものである。このように、ガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とガスタービンの燃焼器内の圧力とに基づいて排ガス流量を検知することで、排ガス流量調節手段により排ガス流量を適切な量に調節することができるようになる。
【００２５】
請求項１１のハイブリッド熱電供給システムは、請求項８の発明において、前記排ガス流量調節手段は、ガスタービンの吸気流量を変化させて排ガス流量を調節することを特徴とするものである。従って、吸収式冷温水機の負荷が変動する場合でも、排ガス流量調節手段がガスタービンの吸気流量を変化させて排ガス流量を調節することで、適切な量の排ガスをバーナに供給することができ、安定してバーナで燃料を燃焼させることができる。ここで、ガスタービンの吸気流量を変化させる構成としては、ガスタービンの回転数を変化させる構成や、ガスタービンの圧縮機に吸気ダンパ等の吸気流量調節手段を設け、この吸気流量調節手段により圧縮機に吸入される吸気流量を直接調節するような構成などが考えられる。
【００２６】
請求項１２のハイブリッド熱電供給システムは、請求項１１の発明において、前記排ガス流量検知手段は、ガスタービンの吸気流量とガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とに基づいて排ガス流量を検知することを特徴とするものである。このように、ガスタービンの吸気流量とガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とに基づいて排ガス流量を検知することで、排ガス流量調節手段により排ガス流量を適切な量に調節することができるようになる。
【００２７】
請求項１３のハイブリッド熱電供給システムは、請求項８〜１２の何れかの発明において、前記制御装置は、吸収式冷温水機の負荷と排ガス流量検知手段で検知した排ガス流量に基づいて、排ガス流量調節手段を制御することを特徴とするものである。吸収式冷温水機の負荷変動に対応して調整された燃料ガスの量に対して、燃料ガスと排ガス中の残留酸素が所定の範囲から外れた比率でバーナに供給されてしまうような場合には、適切な比率で酸素が供給されるように、制御装置は排ガス流量調節手段を制御する。ここで、排ガス中の残留酸素濃度をＯ２ 濃度計等により測定するように構成すれば、燃料ガスと排ガス中の酸素の比率が適切な値になるように、さらに精度よく排ガスの流量を制御することが可能になる。
【００２８】
請求項１４のハイブリッド熱電供給システムは、請求項８〜１３の何れかの発明において、前記排ガス流量調節手段は、吸収式冷温水機から排出される排ガス流量に含まれる酸素濃度が所定値以下になるように、排ガス流量を調節することを特徴とするものである。従って、バーナで追焚き燃焼に使用されず、吸収式冷温水機３から無駄に排出されてしまう高温の排ガスを極力抑えて、熱損失を少なくすることができる。
【００２９】
請求項１５のハイブリッド熱電供給システムは、請求項８〜１４の発明において、前記排ガス流量調節手段は、バーナに供給される燃料と、同じくバーナに供給される排ガス中の酸素との比率が、所定の範囲内から外れたときに、排ガス流量を調整することを特徴とするものである。従って、バーナにおいて適切な比率で追焚き用の燃料を燃焼させることができるので、排ガスを大気へ放散する必要がなく熱効率の大幅な向上が図れるし、排ガス中の酸素がバーナに過剰に供給されることがなく、バーナの火炎が不安定になって振動燃焼が生じたり、失火したりするのを防止することもできる。
【００３０】
請求項１６のハイブリッド熱電供給システムは、請求項５〜１５の発明において、前記制御装置は、吸収式冷温水機の負荷と発電ユニットでの発電量とガスタービンに供給される燃料流量とに基づいて、バーナに供給する燃料流量を調節することを特徴とするものである。つまり、バーナに供給される排ガスの保有熱を、ガスタービンに供給される燃料流量と発電ユニットでの発電量とに基づいて求め、吸収式冷温水機の負荷に対して排ガスの保有熱だけでは不足する熱量に相当する適切な量だけ、追焚き用の燃料をバーナに供給することができる。
【００３１】
請求項１７のハイブリッド熱電供給システムは、請求項５〜１６の何れかの発明において、前記ガスタービン式発電ユニットは、ガスタービンに気体燃料を供給する為の燃料ガス圧縮機を備え、この燃料ガス圧縮機の回転数を変化させてガスタービンに供給する燃料ガス流量を制御するように構成したことを特徴とするものである。従って、燃料ガス圧縮機の回転数を変化させることにより、燃料ガスの流量を制御して、ガスタービン式発電ユニットの発電量を調整することができる。
【００３２】
請求項１８のハイブリッド熱電供給システムは、請求項５〜１７の何れかの発明において、前記吸収式冷温水機のバーナとガスタービン式発電ユニットとを連結して、一体的なユニットに構成したことを特徴とするものである。従って、ハイブリッド熱電供給システム全体をコンパクトにすることができるし、バーナとガスタービン式発電ユニットとの連結部が短くなり、ガスタービン式発電ユニットの排ガスの外部への熱損失を極力抑えることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、ガスタービン式発電ユニットにより発電するとともに、吸収式冷温水機でビル等の建物内に空調用の冷水又は温水を供給するように構成されたハイブリッド熱電供給システムに本発明を適用したものである。
【００３４】
図１に示すように、ハイブリッド熱電供給システム１（以下、熱電供給システム１という）は、燃料ガスを燃焼させて発電するガスタービン式発電ユニット２（以下、発電ユニット２という）と、吸収液（例えば、臭化リチウム水溶液）から冷媒（例えば、水）を分離する高温再生器３７（図２参照）を有する吸収式冷温水機３と、発電ユニット２及び吸収式冷温水機３とそれらに付随する種々の機器に電力を供給するとともに、発電ユニット２と吸収式冷温水機３の運転を制御する動力制御盤４（制御装置に相当する）とを備え、発電ユニット２の排ガスを吸収式冷温水機３で活用するように構成したものである。
【００３５】
このハイブリッド熱電供給システム１においては、発電ユニット２に燃料ガス（例えば、都市ガス）が供給され、発電ユニット２で燃料ガスを燃焼させて発電した電力は動力制御盤４に送られて、動力制御盤４から発電ユニット２や吸収式冷温水機３等の機器に対して必要な電力が供給される。一方、吸収式冷温水機３からは、冷房用の冷水又は暖房用の温水が供給され、冷水又は温水は建物内の空調に使用された後に再び吸収式冷温水機３に戻るように構成されている。
【００３６】
先ず、発電ユニット２について説明する。
図１に示すように、発電ユニット２は、発電機１０と、この発電機１０を駆動するガスタービン１１と、燃料ガスを加圧してガスタービン１１の燃焼器１９に送り込む為の燃料ガス圧縮機１２と、発電ユニット２全体を制御する制御ユニット１３などを備えている。この発電ユニット２は、その発電容量が３０ｋｗ程度の比較的小型のものである。
【００３７】
発電機１０は、ガスタービン１１の回転軸１４に減速機１５を介して連結されており、発電機１０で発電された交流の電力は、整流器で直流に変換されてから動力制御盤４へ送られる。また、ガスタービン１１の起動用のモータ１６と、このモータ１６を駆動する為のバッテリー１７も設けられており、このバッテリー１７は、発電機１０で発電された電力の一部を用いて充電される。尚、この発電ユニットは、通常運転時における発電ユニット２、吸収式冷温水機３及びそれらに付随する機器の所要電力とほぼ同じ量の電力を発電するように構成されている。
【００３８】
ガスタービン１１は、圧縮機１８、燃焼器１９、膨張器２０を備えた一般的なものであり、圧縮機１８で圧縮された燃焼用空気と燃料ガスを燃焼器１９で燃焼させ、その高圧の燃焼排ガスを膨張器２０で膨張させて、排ガスの膨張エネルギーを回転軸１４から取り出すように構成されている。回転軸１４には、ガスタービン１１の回転数を検出するロータリエンコーダ２１が設けられている。さらに、燃焼器１９には燃焼器１９内の圧力を検出する圧力センサ２９も設けられている。
【００３９】
燃焼器１９には燃料ガスを供給する為のガス供給管２２が接続され、このガス供給管２２には、燃料ガス圧縮機１２と、燃料ガスの流量を検出する流量センサ２３と、燃料ガスの流量を調節する流量調整弁２４が設けられている。また、燃料ガス圧縮機１２の冷却用の冷却ファン２５も設けられている。
膨張器２０で膨張した排ガスは、後述するように、排ガスダクト２６を通って吸収式冷温水機３へ送られる。排ガスダクト２６には、排ガス中の酸素濃度を検出するＯ２ 濃度センサ２７と、排ガスの温度を検出する温度センサ２８が設けられている。
【００４０】
制御ユニット１３には、動力制御盤４からの信号や、ロータリエンコーダ２１からのガスタービン１１の回転数の信号が入力され、それらの信号に基づいて、制御ユニット１３は、流量調整弁２４や燃料ガス圧縮機１２等を制御する。また、ガスタービン１１の回転数の信号等、発電ユニット２の運転状態を逐次動力制御盤４へ出力する。この制御ユニット１３により、流量調整弁２４を制御して燃焼器１９に供給する燃料ガスを調整することで、回転軸１４の回転数を変化させ、ガスタービン１１の出力、つまり、発電機１０における発電量を調整することができる。
【００４１】
次に、吸収式冷温水機３について説明する。
図１に示すように、吸収式冷温水機３は、冷温水機本体３０と、吸収式冷温水機３の高温再生器３７の中の吸収液を加熱するために燃料ガスを追焚きするバーナ３１と、吸収式冷温水機３全体を制御する制御ユニット３２等を備えている。図２に示すように、冷温水機本体３０は、蒸発器３３、吸収器３４、凝縮器３５、低温再生器３６、高温再生器３７、低温熱交換器３８、高温熱交換器３９等を備えている。
【００４２】
吸収式冷温水機３から冷水を供給する際の、冷温水機本体内３０での吸収液及び冷媒の一連のサイクルを説明すると、先ず、ほぼ真空状態に保持された蒸発器３３に冷媒が冷媒ポンプ４０で送られ、蒸発器３３内で冷媒が蒸発して冷媒蒸気（水蒸気）となり、このときに建物内を循環する空調用の循環水が冷やされる。蒸発器３３で蒸発した冷媒蒸気は、吸収器３４で吸収液が冷却水で冷やされる際に、吸収液に吸収される。吸収器３４で冷媒を吸収した濃度の低い吸収液（例えば、濃度５６％）は、吸収液ポンプ４１により低温熱交換器３８へ送られ、低温熱交換器３８で加熱された後、さらに低温再生器３６へ送られて、低温再生器３６で吸収液から冷媒の一部が分離回収される。
【００４３】
低温再生器３６で冷媒の一部が分離されてやや濃度が高くなった中間濃度の吸収液（例えば、濃度５８％）は、吸収液ポンプ４２により高温熱交換器３９へ送られ、高温熱交換器３９で加熱された後、さらに高温再生器３７へ送られる。この高温再生器３７には、バーナ３１からの高温（例えば、約１０００℃）の排ガスが導入されて高温になった状態で、吸収液からさらに冷媒が分離されて、吸収液の濃度が高くなる（例えば、濃度６３％）。
【００４４】
この高濃度の吸収液は、高温熱交換器３９、低温熱交換器３８で、夫々中間濃度の吸収液と低濃度の吸収液との間で熱交換を行った後、吸収器３４内で散布されて再び冷媒蒸気を吸収する。また、低温再生器３６及び高温再生器３７で分離回収された冷媒蒸気は、凝縮器３５で凝縮してから再び蒸発器３３へ送られる。
【００４５】
一方、吸収式冷温水機３から温水を供給する場合は、冷暖切換弁４３を開にすることで、高温再生器３７及び低温再生器３６から分離された比較的高温（７０〜８０℃）の冷媒蒸気が蒸発器３３内へ導入されて、蒸発器３３内で循環水が加温される。尚、吸収式冷温水機３の起動／停止時には、高濃度の吸収液が外気で冷えて冷温水機本体３０内で結晶化するのを防止するために、後述するように、吸収液ポンプ４１，４２で冷温水機本体３０内の吸収液を循環させて濃度を一定に保つ。
【００４６】
図１に示すように、バーナ３１には、追焚き用の燃料ガスを供給する為のガス供給管４３が接続され、このガス供給管４３には、燃料ガスの流量を検出する流量センサ４４と、燃料ガスの流量を調節する流量調整弁４５が設けられている。ところで、ガスタービン１１の排ガスは高温（例えば、約４００℃）であり、しかも、多くの酸素が残留している（例えば、残留酸素濃度約１８％）。さらには、未燃焼の燃料ガスも含まれている。従って、排ガス中の残留酸素及び排ガスの保有熱を有効に利用してシステム全体の熱効率を向上させることが望まれる。そのために、バーナ３１とガスタービン１１の膨張器２０を排ガスダクト２６で接続し、この排ガスダクト２６を介してバーナ３１に発電ユニット２の排ガスの全量を導入するように構成されている。
【００４７】
従って、バーナ３１は、燃料ガスと発電ユニット２の排ガスの供給を受け、追焚き用の燃料ガスを、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用して燃焼させることができる。このバーナ３１には、外気から燃焼用空気を導入する為の吸気ファン４６が設けられており、Ｏ２ 濃度センサ２７で検出された排ガス中の残留酸素が所定濃度（例えば、１０％）以下の場合には、不足する酸素を補うために、動力制御盤４により吸気ファン４６を駆動してバーナ３１に燃焼用空気を供給するように構成されている。
【００４８】
一方、バーナ３１からの排ガスは、高温再生器３７で吸収液との間で熱交換をした後、排ガスダクト５２を通って外気へ放散される。この排ガスダクト５２には、外気へ放散される排ガス中の酸素濃度を検出するＯ２ 濃度センサ５３が設けられている。
尚、発電ユニット２とバーナ３１を含む吸収式冷温水機２とは１つのパッケージユニットとして一体的に連結されており、バーナ３１と発電ユニット２とを連結する排ガスダクト２６の長さが短くなるため、発電ユニット２の排ガスの外部への熱損失を極力抑えることができる。
【００４９】
制御ユニット３２には、動力制御盤４からの信号、循環水の入口と出口の温度を夫々検出する温度センサ４７，４８からの信号、循環水の流量を検出する流量センサ４９からの信号等が入力され、これらの信号に基づいて、制御ユニット３２は、冷媒ポンプ４０、吸収液ポンプ４１，４２等の吸収式冷温水機３内の機器や、吸収液用冷却水を循環させる為の冷却水ポンプ４９、冷却水を冷やす為の冷却塔５０、循環水を建物内で循環させる為の循環ポンプ５１等の機器類を制御する。
【００５０】
次に、動力制御盤４について説明する。
この動力制御盤４は、受電した電力を発電ユニット２や吸収式冷温水機３等に供給するという動力供給ユニットとしての構成と、発電ユニット２と吸収式冷温水機３の運転を制御する制御ユニットとしての構成とを備えている。
先ず、動力供給ユニットとしての構成について説明する。図１に示すように、動力制御盤４には、発電機１０及び商用電源６０（外部の電力系統）が接続されている。発電機１０から動力制御盤４へは、発電ユニット２で発電された直流の電力が供給されて、この直流の電力は、動力制御盤４内の変換器により交流に変換される。一方、商用電源６０と動力制御盤４とはスイッチ６５を介して接続され、スイッチ６５がＯＮのときには、商用電源６０から交流の電力が動力制御盤に供給される。
【００５１】
図示しないが、動力制御盤４には、発電ユニット２及び吸収式冷温水機３や、それらに付随する循環ポンプ５１、冷却塔５０のファン等の種々の機器とケーブルで接続されており、ケーブルを介してこれらの機器に交流の電力を供給するように構成されている。
さらに、動力制御盤４には、変換器６１及び充・放電コントローラ６２を介して、太陽電池６３、蓄電池６４が接続されている。この蓄電池６４は、商用電源６０から熱電供給システム１に電力が供給されたときには、その供給された電力の一部により充電される。
【００５２】
前述のように、発電ユニット２は、通常運転時に吸収式冷温水機３の所用動力とほぼ同じ量の電力を発電できるように構成されているので、動力制御盤４は、通常は、商用電源６０からの電力や蓄電池６４に蓄えられた電力を受電する必要はない。しかし、後述するように、吸収式冷温水機３の起動／停止時や、吸収式冷温水機３の負荷によってガスタービン１１の回転数を制御する場合には、発電ユニット２からの発電量だけでは電力が不足することもある。このようなときには、その不足した電力は、まず蓄電池６４から動力制御盤４を介して供給される。このような状態が続いて、蓄電池６４の蓄電量が所定量以下に減少したときには、商用電源６０から発電ユニット２や吸収式冷温水機３に対して、前記の不足した電力が供給される。その一方で、蓄電池６４は、商用電源６０から供給された電力の一部で充電される。
【００５３】
次に、動力制御盤４の制御ユニットとしての構成について説明する。図１に示すように、動力制御盤４には、制御ユニット１３，３２からの信号、Ｏ２ 濃度センサ２７，５３、及び排ガス用の温度センサ２８からの信号等が入力され、これらの信号に基づいて、動力制御盤４は直接若しくは制御ユニット１３，３２を介して、次述のように発電ユニット２、吸収式冷温水機３、流量調整弁４５等を制御する。
【００５４】
まず、動力制御盤４による熱電供給システム１全体の制御について図３、図４を参照して詳述する。尚、図３において、ガスタービン１１を適宜ＧＴと略称している。また、図３において、ＳＶは設定値、ＰＶはプロセス値（計測値または計測値から演算で求められた値）、ＭＶは操作出力値を夫々示す。
動力制御盤４は、発電ユニット２や吸収式冷温水機３の運転状態を示す種々の検出値に基づいて、ガスタービン１１の回転数を調整する為の電力変換器１１ａ、ガスタービン１２への燃料ガス流量を調整する流量調整弁２４、バーナ３１への燃料ガス流量を調整する流量調整弁４５を夫々制御する。
【００５５】
最初に、電力変換器１１ａを制御してガスタービン１１の回転数を調整する一連の制御について説明する。図３の左側部分に示すように、まず、冷温水機排ガスＯ２ 制御において、Ｏ２ 濃度センサ５３で検出された吸収式冷温水機３から排出される排ガス中のＯ２ 濃度が所定値以下になるような、ガスタービン１１からの排ガス流量の設定値をＰＩＤ制御により求める。次に、ＧＴ排ガス流量制御において、前述のようにして求められた排ガス流量の設定値になるような、ガスタービン１１の回転数の設定値をＰＩＤ制御により求める。
【００５６】
ここで、このＧＴ排ガス流量制御を行う際には、ガスタービン１１から実際に排出される排ガス流量を求める必要があるが、熱電供給システム１において、排ガス流量は、ロータリエンコーダ２１で検出されるガスタービン１１の回転数と、流量センサ２３で検出されるガスタービン１１への燃料ガス流量と、圧力センサ２９で検出される燃焼器１９内の圧力と、外気の気温とに基づいて、所定のテーブルＴ１ により求められる。
そして、ＧＴ回転数制御において、ガスタービン１１の回転数が所定の設定値になるようにＰＩＤ制御が行われ、その信号が電力変換器１１ａに送られて、ガスタービン１１が所定の回転数に調節される。
【００５７】
次に、ガスタービン１１用の流量制御弁２４を制御してガスタービン１１への燃料ガス流量を調整する制御について説明する。図３の中央部分に示すように、まず、ロータリエンコーダ２１で検出された回転数と所定のテーブルＴ２ とに基づいて、ガスタービン１１の出口における排ガス温度の設定値が求められ、ＧＴ出口温度制御において、温度センサ２８で検出される排ガス温度がこの設定値になるような、ガスタービン１１への燃料ガス流量の設定値をＰＩＤ制御により求める。そして、ＧＴ燃料流量制御において、その設定値になるようにＰＩＤ制御が行われ、その信号が流量制御弁２４に送られて、ガスタービン１１への燃料ガス流量が調節される。
【００５８】
次に、バーナ３１用の流量制御弁４５を制御して、バーナ３１への追焚き用燃料ガス流量を調整する制御について説明する。図３の右側部分に示すように、まず、冷温水機入熱制御において、温度センサ４７，４８で検出された冷水温度に基づいて、吸収式冷温水機３に必要な入熱（吸収式冷温水機３の負荷）がＰＩＤ制御により求められる。一方、バーナ３１に供給される排ガスの保有熱は、ガスタービン１１に供給された燃料ガス流量と、発電ユニット２における発電量とを用いて求めることができる。バーナ３１には、吸収式冷温水機３に必要な入熱に対して排ガスの保有熱だけでは不足する熱量に相当する燃料ガスを供給すればよいので、バーナ３１への燃料ガス流量の設定値は、吸収式冷温水機３の必要入熱と、発電ユニット２における発電量と、ガスタービン１１に供給される燃料ガス流量に基づいて求められる。
【００５９】
そして、追焚きバーナ燃料流量制御において、流量センサ４４で検出されたバーナ３１への燃料ガス流量が、前述のようにして求められた燃料ガス流量の設定値になるようにＰＩＤ制御が行われ、その出力信号が流量制御弁４５に送られて、バーナ３１への燃料ガス流量が調整される。
尚、ここで、万が一、Ｏ２ 濃度センサ２７で検出された排ガス中の酸素濃度が所定濃度以下である場合には、吸気ファン４６を起動してバーナ３１に燃焼用空気を補充する。
【００６０】
ところで、この熱電供給システム１は、発電ユニット２からの排ガスの全量がバーナ３１に供給するように構成されているため、吸収式冷温水機３の負荷が少ないときには、バーナ３１において、追焚き用の燃料ガスに対して排ガス中の酸素が過剰に供給されてしまうこともあり、バーナ３１の火炎が不安定になって振動燃焼が生じたり、場合によっては失火したりする虞がある。そこで、図４に示すように、燃料ガスと酸素の混合比率が適切な範囲に収まるように、ガスタービン１１の回転数を制御することで排ガス流量を調整して混合比率を所定の範囲内に維持する混合比率維持制御を所定制御時間毎の割り込み処理にて行う。但し、Ｓｉ（ｉ＝１０，１１・・・）はステップ番号を示す。
【００６１】
この混合比率維持制御がスタートすると、先ず、予め設定された追焚き用燃料ガスに対する排ガス中の残留酸素の最大混合比率Ｒｍａｘ と最小混合比率Ｒｍｉｎ を読込む（Ｓ１０）。これら最大混合比率Ｒｍａｘ と最小混合比率Ｒｍｉｎ は、安定して燃料ガスをバーナ３１で燃焼させることのできる、燃料ガスと酸素の混合比率の範囲を定めるものである。
【００６２】
次に、前述したように、ロータリエンコーダ２１で検出されたガスタービン１１の回転数、流量センサ４４で検出された燃料ガス流量、及び圧力センサ２９で検出された燃焼器１９内の圧力と、外気の気温と、所定のテーブルＴ１ とに基づいて排ガス流量を求め（Ｓ１１）、この排ガス流量の算出値とＯ２ 濃度センサ２７で検出された排ガス中の残留酸素濃度とにより排ガス中の残留酸素量を演算により求める（Ｓ１２）。次に、図３の追焚きバーナ燃料流量制御における追焚き用燃料ガスの設定値と、先ほど演算された残留酸素量とにより、混合比率Ｒを演算する（Ｓ１３）
【００６３】
ここで、混合比率ＲがＲｍａｘ とＲｍｉｎ との間の値であれば（Ｓ１４：Ｙｅｓ ）、燃料ガスに対して供給される酸素の比率が適切な範囲内にあると判定して、ガスタービン１１の回転数をそのままの値で一定に保つように制御ユニット１３に指令を送るとともに、流量調整弁４５により燃料ガスの流量を設定値に制御して（Ｓ１５）、リターンする。一方、混合比率ＲがＲｍａｘ とＲｍｉｎ との間の値でなければ（Ｓ１４：Ｎｏ）、燃料ガスに対して供給される酸素の比率が適切でないと判定して、制御ユニット１３に対して、ガスタービン１１の回転数を制御する指令を送り、図３のＧＴ回転数制御において、混合比率が適切な値になるように排ガス流量を調整する（Ｓ１６）。
【００６４】
このとき、Ｓ１６においてガスタービン１１の回転数を低下させた場合、当然発電機１０による発電量が減少することになるが、その場合でも、熱電供給システム１全体における消費電力を発電ユニット２の発電量だけでまかなうことができるように、動力制御盤４により熱電供給システム１内の循環ポンプ５１、吸収液ポンプ４１，４２、冷却塔５０のファン等の回転機類の回転数を制御することで、これら回転機類における消費電力を抑制する。但し、それでも電力が足りない場合には、動力制御盤４は、商用電源６０から電力を受電することになる。
【００６５】
逆に、吸収式冷温水機３の負荷が小さく、万が一、発電ユニット２で過剰の電力が発電されてしまうような場合には、ＧＴ回転数制御やＧＴ燃料制御において、ガスタービン１１の回転数やガスタービン１１に供給する燃料ガス流量を減少させて、発電量を調整するようにすればよい。
【００６６】
尚、吸収式冷温水機３の起動／停止時には、冷温水機本体３０内の吸収液の濃度が不均一になって吸収液が結晶化するのを防ぐ必要がある。そのため、吸収式冷温水機３の起動時には、停止した吸収式冷温水機３に高温の排ガスが流入して吸収液の濃度が不均一になるのを防止するために、ガスタービン１１よりも先に吸収式冷温水機３を起動して吸収液ポンプ４１，４２により吸収液を循環させてから、ガスタービン１１を起動すると同時にバーナ３１で追焚き燃焼を行う。このとき、ガスタービン１１においては、ガスタービン１１の出力（発電量）が安定するまでは流量調整弁２４の開度を固定する。
【００６７】
一方、吸収式冷温水機３の停止時にも、停止した吸収式冷温水機３に高温の排ガスが流入するのを防止するため、ガスタービン１１を停止させた後又は同時に、吸収式冷温水機３を停止させる。ここで、冷温水機内部での吸収液の濃度を均一にするために、ガスタービン１１停止後に吸収液ポンプ４１，４２により吸収液を循環させることが望ましい。
このように、吸収式冷温水機３の起動／停止時には、ガスタービン１１が停止している場合でも吸収式冷温水機３を運転する場合があるため、そのような場合には、前述のように、動力制御盤４は、蓄電池６４又は商用電源６０から電力を受電して吸収式冷温水機３に電力を供給することになる。
【００６８】
尚、以上の説明において、図３の左側部分に示すガスタービン１１の回転数を制御する部分と制御ユニットとしての動力制御盤４が排ガス流量調節手段に相当し、ロータリエンコーダ２１、流量センサ２３及び圧力センサ２９と、これらセンサ類により検出された検出値とテーブルＴ１ とに基づいて排ガス流量を検知する制御ユニットとしての動力制御盤４が、排ガス流量検知手段に相当する。
【００６９】
次に、以上説明した熱電供給システム１の一例として、２００ ＲＴ（冷凍トン）の能力の吸収式冷温水機３を備えた熱電供給システム１における熱量及び電力のバランスについて、図５を参照して説明する。尚、以下の説明における熱量及び電力の各値について、吸収式冷温水機３の冷熱又は温熱（吸収熱量）の最大負荷に対する割合もカッコ書きで併記することにする。
図５に示すように、この吸収式冷温水機３における、吸収熱量の最大負荷は４５５．５ｋＷ （１００％）である。これに対し、吸収式冷温水機３を単独で使用した場合に、最大負荷を吸収式冷温水機３から供給するために必要な熱量は、５００ｋＷ （１０９．８％）となる。
【００７０】
一方、吸収式冷温水機３をガスタービン式発電ユニット２と組み合わせた熱電供給システム１においては、ガスタービン１１の燃焼器１９に供給する燃料ガスの発熱量１７５ｋＷ （３８．４％ ）に対して、発電ユニット２で発電される電力は２２ｋＷ（４．８％）、発電ユニット２からの排ガスの熱量は１３１．７ｋＷ （２８．９％ ）である。
この排ガスとともに、３７２．８ｋＷ （８１．８％ ）の発熱量分の追焚き用燃料ガスがバーナ３１に供給されて、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用してバーナ３１で追焚きを行うことで、吸収式冷温水機３から最大負荷状態での吸収熱量４５５．５ｋＷ （１００％）が供給されることになる。
【００７１】
つまり、この熱電供給システム１に供給された燃料ガスの発熱量の総量は５４７．８ｋＷ （１２０．２％）となる。従って、吸収式冷温水機３を単独で使用した場合に対して、（１２０．２ −１０９．８ ）％ ＝１０．４％ だけ余分に燃料ガスを供給したことになる。ここで、この余分に供給された燃料ガスに対する発電量４．８％との比（発電効率）を求めると、４６．２％ となる。
【００７２】
このことは、この熱電供給システム１において、吸収式冷温水機３の熱効率が従来の単独使用の場合と同じであると仮定した場合に、発電ユニット２での発電効率が４６．２％ になるということを意味する。一般的なガスタービン式発電ユニット２の発電効率が１０％ 〜２０％ 程度であることを考えると、この熱電供給システム１においては、全体の熱（発電）効率が格段に向上していることがわかる。
【００７３】
以上説明した熱電供給システム１によれば、次のような効果が得られる。
１）バーナ３１に、追焚き用の燃料ガスと発電ユニット２からの高温の排ガスを供給して、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用して燃料ガスを燃焼させるので、外部から燃焼用空気を供給する場合のように、燃焼用空気を加温するための余分な熱量が不要であるし、排ガス中の残留未燃焼ガスをもバーナ３１で燃焼させるので、システム全体の熱効率を向上させることができる。さらに、排ガスの総量も抑制できる。
２）発電ユニット２の排ガスの全量をバーナ３１に供給するように構成したので、高温の排ガスを大気に放散することなく全て吸収式冷温水機３で有効に活用することができ、熱効率を大幅に向上させることができる。
【００７４】
３）発電ユニット２は、熱電供給システム１の通常運転時において、発電ユニット２、吸収式冷温水機３及びそれらに付随する機器の所要電力とほぼ同じ量の電力を発電するので、システム外から電力を受電するのを極力抑えられるし、一方で、余剰電力が生じずシステム外に送電する必要がなくなるため、電力系統に関する構成を簡略化することも可能になる。ここで、吸収式冷温水機の負荷が小さく、電力が余剰に発電されてしまうような場合には、発電ユニットに供給する燃料の量を制御するなどして発電量を調整することで対応できる。
【００７５】
４）動力制御盤４は、Ｏ２ 濃度センサ５３で検出された吸収式冷温水機３から排出される排ガス中のＯ２ 濃度が所定値以下になるように、ガスタービン１１から排出される排ガス流量を制御するので、バーナ３１で追焚き燃焼に使用されず、吸収式冷温水機３から無駄に排出されてしまう高温の排ガスを極力抑えて、熱損失を少なくすることができる。
【００７６】
５）動力制御盤４は、吸収式冷温水機３の負荷と、ガスタービン１１の回転数等から求められる排ガス流量により算出された、追焚き用の燃料ガスに対する排ガス中の酸素の比率が所定の範囲内から外れたときには、ガスタービン１１の回転数を制御して排ガス流量を調整するように構成されたので、排ガスをバーナ３１に全量供給しつつ、適切な比率で追焚き用の燃料ガスを燃焼させることができる。従って、排ガスを大気へ放散することがないため熱効率の大幅な向上が図れるし、酸素がバーナ３１に過剰に供給されることがなく、バーナ３１の火炎が不安定になって振動燃焼が生じたり、失火したりするのを防止することもできる。
【００７７】
６）吸収式冷温水機３の負荷変動等により、熱電供給システム１全体の所要電力が発電ユニット２における発電量を上回っている状態では、不足する電力を蓄電池６４から吸収式冷温水機３に供給することができる。さらに蓄電池６４から吸収式冷温水機３に電力を供給し続けることにより、蓄電池６４に蓄えられている電力量が所定量以下に減少した場合には、商用電源６０から吸収式冷温水機３に電力を供給するとともに、同時に商用電源６０から供給された電力で蓄電池６４を充電することができる。
【００７８】
７）吸収式冷温水機３のバーナ３１と発電ユニット２とを連結して、一体的なユニットに構成したので、熱電供給システム１をコンパクトにすることができるし、バーナ３１と発電ユニット２とを連結する排ガスダクト２６の長さを短くして、発電ユニット２の排ガスの外部への熱損失を極力抑えることもできる。
【００７９】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。尚、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］ガスタービン１１の圧縮機１８への吸気流量を調整可能な吸気ダンパを設け、動力制御盤４が、圧縮機１８へ吸入される吸気流量を変化させてバーナ３１に供給される排ガスの流量を制御するように構成してもよい。
また、このときに、ガスタービン１１の吸気流量とロータリエンコーダ２１で検出されるガスタービン１１の回転数と流量センサ２３で検出される燃料ガス流量とに基づいて、所定のテーブルを用いて排ガス流量を検知するように構成してもよい。その場合には、ロータリエンコーダ２１と、流量センサ２３と、これらセンサ類により検出された検出値と所定のテーブルとに基づいて排ガス流量を検知する制御ユニットとしての動力制御盤４が、排ガス流量検知手段に相当する。
【００８０】
２］前記実施形態においては、吸収式冷温水機３における負荷を優先してガスタービン１１の回転数を制御するように構成しているが、発電ユニット２の発電量を優先するように構成することもできる。即ち、動力制御盤４からの要求電力量になるように、制御ユニット１３は動力制御盤４からの指令に基づいて、燃焼器１９へ供給する燃料ガス流量を流量調整弁２４で調整して、ガスタービン１１の回転数を制御する。
【００８１】
ガスタービン１１の回転数が変動すると、それに伴って発電ユニット２の排ガス流量も変動することになる。このとき、動力制御盤４は、ガスタービン１１の回転数から推測される排ガス流量と、Ｏ２ 濃度センサ２７で検出される排ガス中の残留酸素濃度に基づいて、バーナ３１に供給される排ガス中の酸素量を算出する。
【００８２】
さらに、動力制御盤４は、温度センサ４７，４８からの検出値に基づいて求められた吸収式冷温水機３の負荷と、温度センサ２８で検出される排ガス温度とから、追焚き用の燃料ガスの流量を算出し、追焚き用の燃料ガスと排ガス中の酸素量の比率が、所定の範囲にあれば吸収式冷温水機３を運転させ、所定の範囲から外れていれば吸収式冷温水機３を停止させる、いわゆるＯＮ−ＯＦＦ運転を行う。
【００８３】
３］図６に示すように、熱電供給システム１Ａにおいて、発電ユニット２からの排ガスをバーナ３１へ供給するための主排ガスダクト７０から分岐排ガスダクト７１を分岐させ、この分岐排ガスダクト７１に、排ガスの保有熱の一部を回収する排熱回収用再生器７２と、この排熱回収用再生器７２へ送る排ガス流量を調整する排ガスダンパ７３を設けてもよい。排熱回収用再生器７２においては、排ガスの一部とガスタービン１１へ吸入される燃焼用空気との間で熱交換が行われ、圧縮機１８に吸入する前に燃焼用空気を加温して熱効率を向上させることができる。
【００８４】
また、このように構成することで、バーナ３１に供給される排ガスの温度は、排熱回収用再生器で排ガスの保有熱の一部が回収されることから、排ガスの温度が低下することになる。従って、吸収式冷温水機３の負荷が少ない場合などには、排ガスダンパ７３により排熱回収式再生器７２へ送る排ガス流量を調整して、バーナ３１に供給される排ガスの温度をより低い値に制御することができる。従って、吸収式冷温水機３に与えられる排ガスの保有熱が低下し、排ガスを大気放散する必要がない。
【００８５】
さらに、排熱回収式再生器７２へ送られて温度の低下した排ガスは、主排ガスダクト７０へ戻さずに大気へ放散するように構成してもよい。この場合には、排ガスダンパ７３によりバーナ３１へ供給する排ガス流量を調整することになり、排ガスダンパ７３は排ガス流量調節手段に相当する。
【００８６】
４］前記実施形態では、Ｏ２ 濃度センサ２７により排ガス中の残留酸素濃度を検出するようにしたが、発電ユニット２の発電量とガスタービン１１の回転数から推測される吸気流量より、排ガス中の酸素濃度を推測することもできる。
５］制御ユニット１３により、燃料ガス圧縮機１２の回転数を制御して、燃料ガス圧縮機１２からの燃料ガス吐出流量、つまり、燃焼器１９へ供給する燃料ガス流量を制御するように構成してもよい。この場合には、燃料ガス圧縮機１２の回転数をロータリエンコーダ等の回転数検出手段で検出し、この検出された回転数に基づいて燃料ガス流量を算出して、この算出された燃料ガス流量とガスタービン１１の吸入空気量より、排ガス中の酸素濃度を推測することもできる。
６］発電ユニットにおいて、発電機を駆動する手段としては、ガスエンジンやディーゼルエンジン等、気体又は液体の燃料を燃焼させて排ガスを放出するものであれば、種々の機器を使用できる。
【００８７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、バーナに、追焚き用の燃料と発電ユニットからの高温の排ガスを供給して、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用して燃料ガスを燃焼させることができる。つまり、外部から燃焼用空気を供給する場合のように、燃焼用空気を加温する余分な熱量が不要になるし、排ガス中の残留未燃焼ガスをもバーナで燃焼させるので、システム全体の熱効率を向上させることができるし、排ガスの総量も抑制できる。
【００８８】
請求項２の発明によれば、発電ユニットは、発電ユニット及び吸収式冷温水機の所用電力とほぼ同じ量の電力を発電するので、ハイブリッド熱電供給システムの通常運転時にシステム外から電力を受電するのを極力抑えられるし、一方で、余剰電力が生じずシステム外に送電する必要がなくなるため、電力系統に関する構成を簡略化することも可能になる。ここで、吸収式冷温水機の負荷が小さく、電力が余剰に発電されてしまうような場合には、発電ユニットに供給する燃料の量を制御するなどして発電量を調整することで対応できる。逆に、吸収式冷温水機の起動／停止時など、発電量が十分確保できない場合には、発電ユニット及び吸収式冷温水機の付随機器の回転数を制御するなどして、システム全体の所用電力を減少させることで対応可能である。
【００８９】
請求項３の発明によれば、吸収式冷温水機の負荷変動等により、発電ユニットの発電量が吸収式冷温水機の所要電力を下回った場合に、その不足電力を、外部の電力系統から供給したり、外部の電力系統からの電力で予め充電された状態の蓄電池から供給することができる。
【００９０】
請求項４の発明によれば、吸収式冷温水機の負荷変動等により、吸収式冷温水機の所要電力が、発電ユニットにおける発電量を上回った場合に、その不足電力を蓄電池から吸収式冷温水機に電力を供給することができる。さらに蓄電池から吸収式冷温水機に電力を供給し続けて、蓄電池に蓄えられている蓄電量が所定量以下に減少したときには、外部の電力系統から吸収式冷温水機に電力を供給するとともに、同時に外部の電力系統から供給された電力で蓄電池を充電することができる。
【００９１】
請求項５の発明によれば、発電ユニットは、気体燃料を用いるガスタービンで発電機を駆動するガスタービン式発電ユニットであるので、多くの酸素が残留するガスタービン式発電ユニットの排ガスをバーナに供給して、十分な酸素で燃料ガスをバーナで追焚きすることができる。
請求項６の発明によれば、発電ユニットの排ガスの全量をバーナに供給するように構成したので、高温の排ガスを大気に放散することなく全て吸収式冷温水機で有効に活用することができ、熱効率が大幅に向上する。
【００９２】
請求項７の発明によれば、ハイブリッド熱電供給システムに、ガスタービン式発電ユニットの排ガスの保有熱の一部を回収する排熱回収用再生器を設けたので、排熱回収用再生器で、発電ユニットの排ガスの一部によりガスタービンの燃焼用空気を予め加温して発電効率を高めることができる。また、排ガスの排熱の一部を回収することで、吸収式冷温水機に供給される排ガスの温度が下がる。従って、吸収式冷温水機に与えられる排ガスの保有熱が低下するため、吸収式冷温水機の負荷が少ない場合でも、排ガスを大気放散する必要がない。
【００９３】
請求項８の発明によれば、ハイブリッド熱電供給システムに、バーナに供給する排ガスの流量を調節可能な排ガス流量調節手段と、バーナに供給する排ガスの流量を検知する排ガス流量検知手段とを設けたので、吸収式冷温水機の負荷が変動してバーナで追焚きする燃料ガスの量を調整する際に、排ガス流量検知手段によりバーナに供給する排ガスの流量を検知しつつ、燃料ガスと排ガス中の酸素が適切な比率となるように、必要に応じて排ガス流量調節手段によりバーナに供給する排ガスの流量を調節することができる。
【００９４】
請求項９の発明によれば、吸収式冷温水機の負荷が変動する場合でも、排ガス流量調節手段がガスタービンの回転数を変化させて排ガス流量を調節することで、適切な量の排ガスをバーナに供給することができ、安定してバーナで燃料を燃焼させることができる。
【００９５】
請求項１０の発明によれば、排ガス流量検知手段は、ガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とガスタービンの燃焼器内の圧力とに基づいて排ガス流量を検知することができるので、排ガス流量調節手段により排ガス流量を適切な量に調節することができるようになる。
【００９６】
請求項１１の発明によれば、吸収式冷温水機の負荷が変動する場合でも、排ガス流量調節手段がガスタービンの吸気流量を変化させて排ガス流量を調節することで、適切な量の排ガスをバーナに供給することができ、安定してバーナで燃料を燃焼させることができる。
【００９７】
請求項１２の発明によれば、排ガス流量検知手段は、ガスタービンの吸気流量とガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とに基づいて排ガス流量を検知することができるので、排ガス流量調節手段により排ガス流量を適切な量に調節することができるようになる。
【００９８】
請求項１３の発明によれば、制御装置は、吸収式冷温水機の負荷と排ガス流量検知手段で検知した排ガス流量に基づいて、排ガス流量調節手段を制御するので、制御装置で排ガス流量調節手段を制御して排ガス流量を調節することにより、吸収式冷温水機の負荷変動に対応して燃料ガスの量が調整された場合にも、適切な比率で酸素を供給することができ、バーナの火炎が不安定になって振動燃焼が生じたり、失火したりするのを防止できる。
【００９９】
請求項１４の発明によれば、排ガス流量調節手段が、吸収式冷温水機から排出される排ガス流量に含まれる酸素濃度が所定値以下になるように、排ガス流量を調節するので、バーナで追焚き燃焼に使用されず、吸収式冷温水機から無駄に排出されてしまう高温の排ガスを極力抑えて、熱損失を少なくすることができる。
【０１００】
請求項１５の発明によれば、排ガス流量調節手段は、バーナに供給される燃料と、同じくバーナに供給される排ガス中の酸素との比率が、所定の範囲内から外れたときに、排ガス流量を調整するので、バーナにおいて適切な比率で追焚き用の燃料を燃焼させることができるので、排ガスを大気へ放散する必要がなく熱効率の大幅な向上が図れるし、排ガス中の酸素がバーナに過剰に供給されることがなく、バーナの火炎が不安定になって振動燃焼が生じたり、失火したりするのを防止することもできる。
【０１０１】
請求項１６の発明によれば、制御装置は、吸収式冷温水機の負荷と発電ユニットでの発電量とガスタービンとに供給される燃料流量に基づいて、バーナに供給する燃料流量を調節するので、バーナに供給される排ガスの保有熱を、ガスタービンに供給される燃料流量と発電ユニットでの発電量から求めてから、吸収式冷温水機において排ガスの保有熱だけでは不足する熱量に相当する適切な量だけ、追焚き用の燃料をバーナに供給することができる。
【０１０２】
請求項１７の発明によれば、燃料ガス圧縮機の回転数を変化させることにより、燃料ガスの流量を制御して、ガスタービン式発電ユニットの発電量を調整して、バーナに供給する排ガスの流量を適切な量に制御することができる。
請求項１８の発明によれば、吸収式冷温水機のバーナとガスタービン式発電ユニットとを連結して、一体的なユニットに構成したので、ハイブリッド熱電供給システム全体をコンパクトにすることができるし、バーナとガスタービン式発電ユニットとの連結部が短くなり、ガスタービン式発電ユニットの排ガスの外部への熱損失を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド熱電供給システムの全体構成図である。
【図２】吸収式冷温水機の概略構成図である。
【図３】ハイブリッド熱電供給システムの動作説明図である。
【図４】混合比率維持制御のフローチャートである。
【図５】ハイブリッド熱電供給システムの熱電バランスの一例を示す説明図である。
【図６】変更形態の図１相当図である。
【符号の説明】
１，１Ａ ハイブリッド熱電供給システム
２ ガスタービン式発電ユニット
３ 吸収式冷温水機
４ 動力制御盤
１１ ガスタービン
１２ 燃料ガス圧縮機
１９ 燃焼器
２１ ロータリエンコーダ
３１ バーナ
３７ 高温再生器
６０ 商用電源
６４ 蓄電池
７２ 排熱回収式再生器
７３ 排ガスダンパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid thermoelectric supply system, and more particularly to a hybrid thermoelectric supply system configured so that residual oxygen and retained heat of exhaust gas from a power generation unit can be more efficiently utilized by an absorption chiller / heater.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, for cooling air in buildings such as buildings, a series of absorption cycles between an absorbing liquid (for example, lithium bromide aqueous solution) and a refrigerant (for example, water) is used to cool or warm water. May be used. The absorption cycle when supplying cold water from the absorption chiller / heater will be briefly described. First, in an evaporator maintained in a substantially vacuum state, the refrigerant circulates inside the building and removes heat from the returned water. And evaporate. The evaporated refrigerant is absorbed by the absorbing liquid in the absorber, and the absorbing liquid whose concentration is reduced by absorbing the refrigerant is heated by the low-temperature heat exchanger and the high-temperature heat exchanger, and a part of the refrigerant absorbed by the absorbing liquid is absorbed. Is separated from the absorbent as a refrigerant vapor in the low-temperature regenerator and the high-temperature regenerator. This refrigerant vapor is condensed by the condenser and then sent to the evaporator again.
[0003]
Here, in the high-temperature regenerator, it is necessary to provide a sufficient amount of heat to separate and evaporate the refrigerant from the absorption liquid in which a part of the refrigerant is separated and the concentration is slightly increased in the low-temperature regenerator. is there. For this purpose, a fuel such as city gas or the like may be simply burned by a burner to supply heat, but in recent years, a power generation unit equipped with a relatively small gas turbine, a gas engine, and the like has been replaced with an absorption chiller / heater. Proposed also is an absorption-type absorption chiller / heater that utilizes the exhaust heat of exhaust gas by using the high-temperature exhaust gas from the power generation unit to heat the absorbent using a high-temperature regenerator. Or is being put into practical use. Here, the power generated by the power generation unit is mainly used as power for various devices in the power generation unit and the absorption chiller / heater, such as a circulation pump for circulating cold or hot water in the building and a pump for circulating the absorption liquid. You.
[0004]
For example, the present applicant supplies exhaust gas from a gas turbine type power generation unit to a high-temperature regenerator, performs heat exchange between the exhaust gas and the absorbent in the high-temperature regenerator, and recovers sensible heat of the exhaust gas. (See, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-304274 (Pages 3 and 4, FIGS. 1 and 2)
[0006]
However, when the fuel is simply burned by the burner to heat the absorbing liquid, the temperature of the combustion air sucked into the burner is equal to the outside air temperature, and the temperature of the combustion air during the combustion of the fuel by the burner is reduced. In order to raise the temperature of the combustion air, a part of the heat is consumed excessively, so that the heat efficiency is reduced accordingly. In addition, in the absorption chiller / heater described in Patent Document 1, only the sensible heat of the exhaust gas is recovered, and although it depends on the degree of heat exchange efficiency between the exhaust gas and the absorbent, generally, However, a significant improvement in heat efficiency cannot be expected, and furthermore, oxygen and unburned gas remaining in the exhaust gas will be released into the atmosphere at a high temperature, so that improvement in combustion efficiency cannot be expected much.
[0007]
For this purpose, it is conceivable to use the residual oxygen in the high-temperature exhaust gas to further reburn the fuel using a burner provided in the absorption-type chiller / heater, and to effectively use the residual oxygen in the exhaust gas. However, the load of cooling or heating for air conditioning required for the absorption type chiller / heater fluctuates greatly depending on the season, and even during the day, depending on the time of the day. If the load of the absorption chiller / heater is small, the exhaust gas (oxygen in the exhaust gas) may be excessively supplied to the fuel, and the burner flame may become unstable. May misfire. On the other hand, if a part of the exhaust gas of the power generation unit is radiated to the atmosphere, the heat possessed by the radiated exhaust gas cannot be used, and improvement in thermal efficiency cannot be expected.
An object of the present invention is to make effective use of residual oxygen in exhaust gas, to improve the heat efficiency by adjusting the exhaust gas flow rate according to the load state of a power generation unit or an absorption chiller / heater, and the like.
[0008]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a hybrid thermoelectric supply system, comprising: a power generation unit for generating electricity by burning gaseous or liquid fuel; and a high-temperature regenerator for separating a refrigerant from an absorbent. And a hybrid thermoelectric supply system comprising a control unit for controlling the operation of the power generation unit and the absorption chiller / heater, and configured to utilize at least a part of the exhaust gas of the power generation unit in the absorption chiller / heater. A burner is provided for reheating the fuel in order to heat the absorbent in the high-temperature regenerator of the absorption chiller / heater. The burner receives the fuel and the exhaust gas from the power generation unit, and the residual oxygen in the exhaust gas and the exhaust gas. The fuel is combusted by utilizing the retained heat of the fuel cell.
[0009]
This hybrid thermoelectric supply system generates necessary electric power in the system by a power generation unit, and supplies cold or hot water for air conditioning in a building by an absorption-type water heater using exhaust gas from the power generation unit.
The power generation unit has a generator and generator driving means such as a gas turbine, a gas engine, and a diesel engine that drives the generator by burning gaseous fuel such as city gas or liquid fuel such as light oil. On the other hand, the absorption type chiller / heater is an evaporator that cools the circulating water circulating in the building by evaporating the refrigerant, an absorber that absorbs the refrigerant vapor evaporated by the evaporator into the absorbent, and separates and recovers the refrigerant from the absorbent. It has a low-temperature regenerator and a high-temperature regenerator for
[0010]
In addition, after separating a part of the refrigerant in the low-temperature regenerator, further, in order to evaporate and recover the refrigerant from the absorbent in the high-temperature regenerator, it is necessary to give a sufficient amount of heat to the absorbent, There is also a burner for reburning fuel. Here, in many cases, 10% or more (% by weight, the same applies hereinafter) of oxygen remains in the exhaust gas of the power generation unit. Therefore, the fuel for reheating and the high-temperature exhaust gas from the power generation unit are supplied to the burner, and the fuel is burned using residual oxygen in the exhaust gas and heat retained in the exhaust gas. Therefore, unlike the case where the combustion air is supplied from the outside, no extra heat is consumed for heating the combustion air, and the residual unburned gas in the exhaust gas can be burned by the burner. Therefore, the combustion efficiency is improved.
[0011]
The hybrid thermoelectric supply system according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the power generation unit is configured to generate substantially the same amount of power as the power required for the power generation unit and the absorption chiller / heater. Is what you do.
[0012]
In the operation state of the hybrid thermoelectric supply system, in the absorption chiller / heater, a circulating pump for circulating cold or hot water for air conditioning, an absorbing liquid pump for circulating the absorbing liquid, a refrigerant pump for circulating the refrigerant, Although power to drive various auxiliary equipment is required, the power generation unit generates almost the same amount of power as the power required for these absorption chillers and hot water. Receiving power from the grid can be suppressed as much as possible, and on the other hand, there is no need to transmit power to the outside of the system without generating excess power, so that the configuration of the power grid can be simplified.
[0013]
Here, when the load of the absorption chiller / heater is small and electric power is generated in excess, the number of revolutions of the generator is reduced or the amount of fuel supplied to the power generation unit is controlled. Thus, the power generation amount may be adjusted, or the power generation amount may be stored in a storage battery or the like. Conversely, when sufficient power generation cannot be ensured, for example, when the absorption chiller / heater is started / stopped, the number of rotations of the power generation unit and the associated equipment of the absorption chiller / heater is controlled, so that the entire system can be used. This can be handled by reducing the power.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the hybrid thermoelectric supply system according to the first or second aspect of the present invention, further comprising a storage battery that can be charged with electric power supplied from an external electric power system, wherein the absorption-type water heater / heater has a part of the required electric power. Is supplied from an external power system or a storage battery.
[0015]
The power generated by the power generation unit is supplied to the absorption chiller / heater, but the amount of power generated by the power generation unit falls below the required power of the absorption chiller / heater due to load fluctuation of the absorption chiller / heater. Will run out of power. In such a state, the insufficient power can be supplied from an external power system or from a storage battery that has been charged in advance with power from the external power system.
[0016]
The hybrid thermoelectric supply system according to claim 4, wherein when the required power of the absorption chiller / heater exceeds the amount of power generated by the power generation unit, the storage battery supplies power to the absorption chiller / heater, and the storage amount of the storage battery is reduced. When the amount falls below a certain level, power is supplied from an external power system to the absorption chiller / heater, and the storage battery is charged with the power supplied from the external power system. .
[0017]
If the required power of the absorption chiller / heater exceeds the amount of power generated by the power generation unit due to load fluctuations in the absorption chiller / heater, the power supplied to the absorption chiller / heater will be insufficient. Power is supplied from the storage battery to the absorption chiller / heater only for the shortage. If the storage battery continues to supply power to the absorption chiller / heater, the amount of power stored in the storage battery will decrease, in which case the external power system will supply power to the absorption chiller / heater At the same time, the storage battery is charged with power supplied from an external power system.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the hybrid thermoelectric supply system according to any one of the first to fourth aspects, the power generation unit is a gas turbine type power generation unit that drives a generator with a gas turbine using gaseous fuel. Is what you do. Since a relatively large amount (eg, 18%) of oxygen remains in the exhaust gas of this gas turbine type power generation unit, sufficient oxygen for reburning the fuel gas can be supplied to the burner together with the exhaust gas. .
[0019]
A hybrid thermoelectric supply system according to a sixth aspect is characterized in that, in the invention according to the fifth aspect, the entire amount of exhaust gas from the power generation unit is supplied to a burner. Therefore, all of the high-temperature exhaust gas can be effectively utilized in the absorption-type hot / cold water heater without dissipating into the atmosphere.
[0020]
A hybrid thermoelectric supply system according to a seventh aspect is characterized in that, in the invention according to the fifth or sixth aspect, an exhaust heat recovery regenerator for recovering a part of the heat retained in the exhaust gas of the gas turbine type power generation unit is provided. Things. Therefore, the power generation efficiency can be increased by preheating the combustion air of the gas turbine with a part of the exhaust gas of the power generation unit in the exhaust heat recovery regenerator. Also, by collecting part of the exhaust heat of the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas supplied to the absorption chiller / heater is reduced. Therefore, since the retained heat of the exhaust gas supplied to the absorption chiller / heater is reduced, it is not necessary to discharge the exhaust gas to the atmosphere even when the load of the absorption chiller / heater is small.
[0021]
An eighth aspect of the present invention provides the hybrid thermoelectric supply system according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the exhaust gas flow rate adjusting means capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner and the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner are detected. Exhaust gas flow rate detection means is provided. The exhaust gas flow rate adjusting means has a configuration in which the flow rate of the exhaust gas is adjusted by controlling the rotation speed of the gas turbine and changing the intake amount of the combustion air based on a command from the control device. Includes directly adjustable exhaust dampers and the like. The exhaust gas flow rate detecting means may be configured to calculate and obtain the exhaust gas flow rate from measured values such as the number of revolutions of the gas turbine, the flow rate of the fuel gas, and the pressure of the combustor.
[0022]
When the load of the absorption chiller / heater fluctuates, the amount of fuel gas refired by the burner is adjusted by a flow control valve or the like. At this time, if the entire amount of exhaust gas from the power generation unit is supplied to the burner, if the flow rate of the fuel gas for reheating is small, excess oxygen may be supplied to the burner, and the flame of the burner may not be fired. There is also a risk of becoming stable or, in some cases, misfiring. Therefore, while detecting the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner by the exhaust gas flow rate detecting means, the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner is adjusted by the exhaust gas flow rate adjusting means as needed.
[0023]
A ninth aspect of the present invention provides the hybrid thermoelectric supply system according to the eighth aspect, wherein the exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate by changing the rotation speed of the gas turbine. Therefore, even when the load of the absorption chiller / heater fluctuates, an appropriate amount of exhaust gas can be supplied to the burner by adjusting the exhaust gas flow rate by changing the rotation speed of the gas turbine by the exhaust gas flow rate adjusting means. The fuel can be stably burned by the burner.
[0024]
In a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the exhaust gas flow rate detecting means is based on the number of revolutions of the gas turbine, the fuel flow rate supplied to the gas turbine, and the pressure in the combustor of the gas turbine. To detect the flow rate of the exhaust gas. As described above, by detecting the exhaust gas flow rate based on the rotation speed of the gas turbine, the flow rate of the fuel supplied to the gas turbine, and the pressure in the combustor of the gas turbine, the exhaust gas flow rate adjusting means can adjust the exhaust gas flow rate to an appropriate amount. Can be adjusted.
[0025]
An eleventh aspect of the present invention provides the hybrid thermoelectric supply system according to the eighth aspect, wherein the exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate by changing the intake flow rate of the gas turbine. Therefore, even when the load of the absorption type chiller / heater fluctuates, an appropriate amount of exhaust gas can be supplied to the burner by adjusting the exhaust gas flow rate by changing the intake flow rate of the gas turbine by the exhaust gas flow rate adjusting means. The fuel can be stably burned by the burner. Here, as a configuration for changing the intake flow rate of the gas turbine, a configuration for changing the number of revolutions of the gas turbine or an intake flow rate adjusting means such as an intake damper is provided in a compressor of the gas turbine, and compression is performed by the intake flow rate adjusting means. A configuration that directly adjusts the flow rate of intake air sucked into the machine may be considered.
[0026]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect of the present invention, the exhaust gas flow rate detecting means is configured to detect an exhaust gas flow rate based on an intake flow rate of the gas turbine, a rotation speed of the gas turbine, and a fuel flow rate supplied to the gas turbine. Is detected. As described above, by detecting the exhaust gas flow rate based on the intake flow rate of the gas turbine, the rotation speed of the gas turbine, and the fuel flow rate supplied to the gas turbine, the exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate to an appropriate amount. Will be able to do it.
[0027]
According to a thirteenth aspect, in the hybrid thermoelectric supply system according to any one of the eighth to twelfth aspects, the control device is configured to control an exhaust gas flow rate based on a load of the absorption chiller / heater and an exhaust gas flow rate detected by the exhaust gas flow rate detecting means. It is characterized by controlling the adjusting means. When the residual oxygen in the fuel gas and the exhaust gas is supplied to the burner at a ratio out of the predetermined range with respect to the amount of the fuel gas adjusted in response to the load fluctuation of the absorption chiller / heater. The controller controls the exhaust gas flow rate adjusting means so that oxygen is supplied at an appropriate ratio. Here, the residual oxygen concentration in the exhaust gas is 2 If the measurement is performed by a concentration meter or the like, it becomes possible to control the flow rate of the exhaust gas more accurately so that the ratio of the fuel gas to the oxygen in the exhaust gas becomes an appropriate value.
[0028]
In the hybrid thermoelectric supply system according to claim 14, in the invention according to any one of claims 8 to 13, the exhaust gas flow rate adjusting means is configured such that the concentration of oxygen contained in the flow rate of exhaust gas discharged from the absorption chiller / heater is equal to or less than a predetermined value. It is characterized in that the exhaust gas flow rate is adjusted so as to be as follows. Accordingly, high-temperature exhaust gas that is not used for reburning combustion by the burner and is wastefully discharged from the absorption chiller / heater 3 can be suppressed as much as possible, and heat loss can be reduced.
[0029]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention of the eighth to fourteenth aspects, the exhaust gas flow rate adjusting means is configured such that a ratio of fuel supplied to the burner to oxygen in exhaust gas also supplied to the burner is a predetermined ratio. When outside the range, the exhaust gas flow rate is adjusted. Therefore, the reburning fuel can be burned at an appropriate ratio in the burner, so that there is no need to dissipate the exhaust gas to the atmosphere, so that the thermal efficiency can be greatly improved, and the oxygen in the exhaust gas is excessively supplied to the burner. It is also possible to prevent the burner flame from becoming unstable and causing oscillating combustion or misfiring.
[0030]
The hybrid thermoelectric supply system according to claim 16 is the invention according to claims 5 to 15, wherein the control device is based on a load of the absorption chiller / heater, a power generation amount in the power generation unit, and a fuel flow rate supplied to the gas turbine. Thus, the flow rate of fuel supplied to the burner is adjusted. In other words, the heat possessed by the exhaust gas supplied to the burner is determined based on the fuel flow supplied to the gas turbine and the amount of power generated by the power generation unit. The reburning fuel can be supplied to the burner in an appropriate amount corresponding to the insufficient amount of heat.
[0031]
In the hybrid thermoelectric supply system according to claim 17, in the invention according to any one of claims 5 to 16, the gas turbine type power generation unit includes a fuel gas compressor for supplying gaseous fuel to a gas turbine. It is characterized in that the number of revolutions of the compressor is changed to control the flow rate of fuel gas supplied to the gas turbine. Therefore, by changing the rotation speed of the fuel gas compressor, the flow rate of the fuel gas can be controlled, and the power generation amount of the gas turbine type power generation unit can be adjusted.
[0032]
In the hybrid thermoelectric supply system according to claim 18, in any one of claims 5 to 17, the burner of the absorption chiller / heater is connected to a gas turbine type power generation unit to form an integrated unit. It is characterized by the following. Therefore, the entire hybrid thermoelectric supply system can be made compact, the connecting portion between the burner and the gas turbine type power generation unit becomes short, and the heat loss of the exhaust gas of the gas turbine type power generation unit to the outside can be suppressed as much as possible. .
[0033]
Embodiments of the present invention will be described. This embodiment applies the present invention to a hybrid thermoelectric supply system configured to generate electric power by a gas turbine type power generation unit and to supply cold or hot water for air conditioning to a building such as a building by an absorption chiller / heater. It was done.
[0034]
As shown in FIG. 1, a hybrid thermoelectric supply system 1 (hereinafter, referred to as a thermoelectric supply system 1) includes a gas turbine type power generation unit 2 (hereinafter, referred to as a power generation unit 2) that burns fuel gas to generate power, and an absorbing liquid (hereinafter, referred to as a power generation unit 2). For example, an absorption chiller / heater 3 having a high-temperature regenerator 37 (see FIG. 2) for separating a refrigerant (for example, water) from a lithium bromide aqueous solution), a power generation unit 2 and an absorption chiller / heater 3 and their accompanying And a power control panel 4 (corresponding to a control device) for controlling the operation of the power generation unit 2 and the absorption type chiller / heater 3 for absorbing the exhaust gas from the power generation unit 2. This is configured to be used in the water machine 3.
[0035]
In the hybrid thermoelectric supply system 1, fuel gas (for example, city gas) is supplied to the power generation unit 2, and the power generated by burning the fuel gas in the power generation unit 2 is sent to the power control panel 4, and the power is controlled by the power control unit 4. Necessary electric power is supplied from the panel 4 to devices such as the power generation unit 2 and the absorption chiller / heater 3. On the other hand, from the absorption chiller / heater 3, cold water for cooling or hot water for heating is supplied, and the chilled water or hot water is returned to the absorption chiller / heater 3 after being used for air conditioning in the building. ing.
[0036]
First, the power generation unit 2 will be described.
As shown in FIG. 1, the power generation unit 2 includes a power generator 10, a gas turbine 11 for driving the power generator 10, and a fuel gas compressor for pressurizing the fuel gas and sending it to a combustor 19 of the gas turbine 11. And a control unit 13 for controlling the entire power generation unit 2. The power generation unit 2 has a relatively small power generation capacity of about 30 kW.
[0037]
The generator 10 is connected to a rotating shaft 14 of the gas turbine 11 via a speed reducer 15. The AC power generated by the generator 10 is converted to DC by a rectifier and then sent to the power control panel 4. Can be A motor 16 for starting the gas turbine 11 and a battery 17 for driving the motor 16 are also provided. The battery 17 is charged by using a part of the electric power generated by the generator 10. You. Note that this power generation unit is configured to generate approximately the same amount of power as the power required for the power generation unit 2, the absorption-type chiller / heater 3 and the equipment associated therewith during normal operation.
[0038]
The gas turbine 11 is a general one including a compressor 18, a combustor 19, and an expander 20. The combustion air and fuel gas compressed by the compressor 18 are burned by the combustor 19, and the high-pressure The combustion exhaust gas is expanded by the expander 20, and the expansion energy of the exhaust gas is extracted from the rotating shaft 14. The rotary shaft 14 is provided with a rotary encoder 21 for detecting the number of rotations of the gas turbine 11. Further, the combustor 19 is provided with a pressure sensor 29 for detecting the pressure in the combustor 19.
[0039]
A gas supply pipe 22 for supplying a fuel gas is connected to the combustor 19. The gas supply pipe 22 has a fuel gas compressor 12, a flow sensor 23 for detecting a flow rate of the fuel gas, and a fuel gas A flow control valve 24 for adjusting the flow rate is provided. Further, a cooling fan 25 for cooling the fuel gas compressor 12 is also provided.
The exhaust gas expanded by the expander 20 is sent to the absorption-type hot and cold water machine 3 through an exhaust gas duct 26 as described later. The exhaust gas duct 26 has an O for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas. 2 A concentration sensor 27 and a temperature sensor 28 for detecting the temperature of the exhaust gas are provided.
[0040]
A signal from the power control panel 4 and a signal of the number of revolutions of the gas turbine 11 from the rotary encoder 21 are input to the control unit 13, and based on these signals, the control unit 13 controls the flow control valve 24 and the fuel It controls the gas compressor 12 and the like. The operating state of the power generation unit 2, such as a signal indicating the number of revolutions of the gas turbine 11, is sequentially output to the power control panel 4. The control unit 13 controls the flow rate control valve 24 to adjust the fuel gas supplied to the combustor 19, thereby changing the rotation speed of the rotating shaft 14 and changing the output of the gas turbine 11, that is, the output of the generator 10. The amount of power generation can be adjusted.
[0041]
Next, the absorption chiller / heater 3 will be described.
As shown in FIG. 1, the absorption chiller / heater 3 includes a chiller / heater main body 30 and a burner that reheats the fuel gas to heat the absorbent in the high temperature regenerator 37 of the absorption chiller / heater 3. 31 and a control unit 32 for controlling the entire absorption chiller / heater 3 and the like. As shown in FIG. 2, the chiller / heater main body 30 includes an evaporator 33, an absorber 34, a condenser 35, a low-temperature regenerator 36, a high-temperature regenerator 37, a low-temperature heat exchanger 38, a high-temperature heat exchanger 39, and the like. ing.
[0042]
A description will be given of a series of cycles of the absorbing liquid and the refrigerant in the chiller / heater main unit 30 when supplying the chilled water from the absorption chiller / heater 3. First, the refrigerant is supplied to the evaporator 33 which is maintained in a substantially vacuum state. The refrigerant is sent by the pump 40, and the refrigerant evaporates in the evaporator 33 to become refrigerant vapor (water vapor). At this time, circulating water for air conditioning circulating in the building is cooled. The refrigerant vapor evaporated in the evaporator 33 is absorbed by the absorbing liquid when the absorbing liquid is cooled by the cooling water in the absorber 34. The low-concentration absorbing liquid (for example, concentration of 56%) that has absorbed the refrigerant in the absorber 34 is sent to the low-temperature heat exchanger 38 by the absorbing liquid pump 41, heated in the low-temperature heat exchanger 38, and then regenerated at a low temperature. The refrigerant is sent to the device 36 and a part of the refrigerant is separated and recovered from the absorption liquid in the low-temperature regenerator 36.
[0043]
The intermediate-concentration absorbing liquid (for example, having a concentration of 58%), in which a part of the refrigerant has been separated in the low-temperature regenerator 36 and has a slightly higher concentration, is sent to the high-temperature heat exchanger 39 by the absorbing liquid pump 42 and is subjected to high-temperature heat exchange. After being heated in the heater 39, the heat is sent to the high-temperature regenerator 37. In this high-temperature regenerator 37, the high-temperature (for example, about 1000 ° C.) exhaust gas from the burner 31 is introduced, and in a state where the exhaust gas has a high temperature, the refrigerant is further separated from the absorbing liquid to increase the concentration of the absorbing liquid. (Eg, 63% concentration).
[0044]
This high-concentration absorbent is subjected to heat exchange between the intermediate-concentration absorbent and the low-concentration absorbent in the high-temperature heat exchanger 39 and the low-temperature heat exchanger 38, respectively, and then dispersed in the absorber 34. Then, the refrigerant vapor is absorbed again. The refrigerant vapor separated and recovered by the low-temperature regenerator 36 and the high-temperature regenerator 37 is condensed by the condenser 35 and then sent to the evaporator 33 again.
[0045]
On the other hand, when supplying hot water from the absorption chiller / heater 3, by opening the cooling / heating switching valve 43, the relatively high temperature (70 to 80 ° C.) separated from the high temperature regenerator 37 and the low temperature regenerator 36 is opened. The refrigerant vapor is introduced into the evaporator 33, and the circulating water is heated in the evaporator 33. At the time of starting / stopping the absorption chiller / heater 3, in order to prevent the high-concentration absorption liquid from cooling by the outside air and crystallizing in the chiller / heater main body 30, as described later, the absorption liquid pump 41 is used. , 42 to circulate the absorbing liquid in the main body 30 to keep the concentration constant.
[0046]
As shown in FIG. 1, a gas supply pipe 43 for supplying a fuel gas for reheating is connected to the burner 31. The gas supply pipe 43 has a flow sensor 44 for detecting a flow rate of the fuel gas. And a flow control valve 45 for controlling the flow rate of the fuel gas. By the way, the exhaust gas of the gas turbine 11 has a high temperature (for example, about 400 ° C.), and much oxygen remains (for example, the residual oxygen concentration is about 18%). Further, unburned fuel gas is also included. Accordingly, it is desired to improve the thermal efficiency of the entire system by effectively utilizing the residual oxygen in the exhaust gas and the heat retained in the exhaust gas. For this purpose, the burner 31 and the expander 20 of the gas turbine 11 are connected by an exhaust gas duct 26, and the entire amount of exhaust gas of the power generation unit 2 is introduced into the burner 31 via the exhaust gas duct 26.
[0047]
Therefore, the burner 31 can receive the supply of the fuel gas and the exhaust gas from the power generation unit 2 and burn the fuel gas for additional heating by using the residual oxygen in the exhaust gas and the heat retained in the exhaust gas. The burner 31 is provided with an intake fan 46 for introducing combustion air from outside air. 2 When the residual oxygen in the exhaust gas detected by the concentration sensor 27 is equal to or lower than a predetermined concentration (for example, 10%), the power control panel 4 drives the intake fan 46 to drive the burner 31 to compensate for the insufficient oxygen. It is configured to supply combustion air.
[0048]
On the other hand, the exhaust gas from the burner 31 exchanges heat with the absorbent in the high-temperature regenerator 37 and then is discharged to the outside air through the exhaust gas duct 52. The exhaust gas duct 52 is provided with an oxygen concentration detecting device for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas discharged to the outside air. 2 A density sensor 53 is provided.
The power generation unit 2 and the absorption chiller / heater 2 including the burner 31 are integrally connected as one package unit, and the length of the exhaust gas duct 26 connecting the burner 31 and the power generation unit 2 is reduced. Therefore, the heat loss of the exhaust gas of the power generation unit 2 to the outside can be suppressed as much as possible.
[0049]
The control unit 32 receives a signal from the power control panel 4, a signal from temperature sensors 47 and 48 for detecting the temperatures of the inlet and outlet of the circulating water, a signal from a flow rate sensor 49 for detecting the flow rate of the circulating water, and the like. Based on these signals, based on these signals, the control unit 32 controls the equipment in the absorption chiller / heater 3 such as the refrigerant pump 40 and the absorption liquid pumps 41 and 42 and the cooling water for circulating the cooling water for the absorption liquid. Equipment such as a pump 49, a cooling tower 50 for cooling the cooling water, and a circulation pump 51 for circulating the circulating water in the building is controlled.
[0050]
Next, the power control panel 4 will be described.
The power control panel 4 is configured as a power supply unit that supplies the received power to the power generation unit 2 and the absorption chiller / heater 3 and the like, and is a control that controls the operation of the power generation unit 2 and the absorption chiller / heater 3. And a configuration as a unit.
First, the configuration as a power supply unit will be described. As shown in FIG. 1, the power control panel 4 is connected to a generator 10 and a commercial power supply 60 (external power system). DC power generated by the power generation unit 2 is supplied from the generator 10 to the power control panel 4, and the DC power is converted into AC by a converter in the power control panel 4. On the other hand, the commercial power supply 60 and the power control panel 4 are connected via the switch 65, and when the switch 65 is ON, AC power is supplied from the commercial power supply 60 to the power control panel.
[0051]
Although not shown, the power control panel 4 is connected to various devices such as the power generation unit 2 and the absorption type chiller / heater 3 and their associated circulating pumps 51 and fans of the cooling tower 50 by cables. The apparatus is configured to supply AC power to these devices via the.
Further, a solar cell 63 and a storage battery 64 are connected to the power control panel 4 via a converter 61 and a charge / discharge controller 62. When power is supplied from the commercial power supply 60 to the thermoelectric supply system 1, the storage battery 64 is charged by a part of the supplied power.
[0052]
As described above, the power generation unit 2 is configured to generate substantially the same amount of power as the power required by the absorption chiller / heater 3 during normal operation. It is not necessary to receive the power from 60 or the power stored in storage battery 64. However, as described later, when the absorption chiller / heater 3 is started / stopped, or when the rotation speed of the gas turbine 11 is controlled by the load of the absorption chiller / heater 3, only the amount of power generation from the power generation unit 2 is used. Then the power may be insufficient. In such a case, the insufficient power is first supplied from the storage battery 64 via the power control panel 4. When such a state continues and the charged amount of the storage battery 64 decreases to a predetermined amount or less, the shortage of electric power is supplied from the commercial power supply 60 to the power generation unit 2 and the absorption chiller / heater 3. On the other hand, storage battery 64 is charged with a part of the electric power supplied from commercial power supply 60.
[0053]
Next, the configuration of the power control panel 4 as a control unit will be described. As shown in FIG. 1, signals from the control units 13 and 32 and O 2 Signals and the like from the concentration sensors 27 and 53 and the exhaust gas temperature sensor 28 are input, and based on these signals, the power control panel 4 generates power as described below directly or through the control units 13 and 32. It controls the unit 2, the absorption chiller / heater 3, the flow control valve 45 and the like.
[0054]
First, control of the entire thermoelectric supply system 1 by the power control panel 4 will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 3, the gas turbine 11 is abbreviated to GT as appropriate. In FIG. 3, SV indicates a set value, PV indicates a process value (measured value or a value obtained by calculation from the measured value), and MV indicates an operation output value.
The power control panel 4 controls the power converter 11 a and the gas turbine 12 for adjusting the rotation speed of the gas turbine 11 based on various detection values indicating the operation states of the power generation unit 2 and the absorption chiller / heater 3. The flow control valve 24 for controlling the fuel gas flow and the flow control valve 45 for controlling the fuel gas flow to the burner 31 are controlled respectively.
[0055]
First, a series of controls for controlling the power converter 11a to adjust the rotation speed of the gas turbine 11 will be described. First, as shown in the left part of FIG. 2 In control, O 2 O in the exhaust gas discharged from the absorption chiller / heater 3 detected by the concentration sensor 53 2 A set value of the flow rate of the exhaust gas from the gas turbine 11 such that the concentration becomes equal to or less than a predetermined value is obtained by PID control. Next, in the GT exhaust gas flow rate control, a set value of the number of revolutions of the gas turbine 11 is obtained by PID control so as to be the set value of the exhaust gas flow rate obtained as described above.
[0056]
Here, when performing the GT exhaust gas flow rate control, it is necessary to determine the exhaust gas flow rate actually discharged from the gas turbine 11. In the thermoelectric supply system 1, the exhaust gas flow rate is determined by the gas detected by the rotary encoder 21. A predetermined table based on the rotation speed of the turbine 11, the fuel gas flow rate to the gas turbine 11 detected by the flow rate sensor 23, the pressure in the combustor 19 detected by the pressure sensor 29, and the temperature of the outside air T 1 Required by
Then, in the GT rotation speed control, PID control is performed so that the rotation speed of the gas turbine 11 becomes a predetermined set value, and a signal thereof is sent to the power converter 11a, and the gas turbine 11 reaches the predetermined rotation speed. Adjusted.
[0057]
Next, control for controlling the flow rate control valve 24 for the gas turbine 11 to adjust the flow rate of the fuel gas to the gas turbine 11 will be described. As shown in the central part of FIG. 3, first, the rotation speed detected by the rotary encoder 21 and a predetermined table T 2 The set value of the exhaust gas temperature at the outlet of the gas turbine 11 is obtained based on the above, and in the GT outlet temperature control, the fuel to the gas turbine 11 is set so that the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 28 becomes the set value. The set value of the gas flow rate is obtained by PID control. Then, in the GT fuel flow rate control, PID control is performed so that the set value is obtained, and a signal thereof is sent to the flow rate control valve 24 to adjust the fuel gas flow rate to the gas turbine 11.
[0058]
Next, control for controlling the flow rate control valve 45 for the burner 31 to adjust the flow rate of the fuel gas for reheating to the burner 31 will be described. As shown in the right part of FIG. 3, first, in the chilled / hot water heater heat control, based on the chilled water temperature detected by the temperature sensors 47 and 48, the heat input (absorption chilled / The load of the water machine 3) is obtained by PID control. On the other hand, the retained heat of the exhaust gas supplied to the burner 31 can be obtained using the flow rate of the fuel gas supplied to the gas turbine 11 and the amount of power generated by the power generation unit 2. Since the burner 31 may be supplied with fuel gas corresponding to the amount of heat that is insufficient with only the retained heat of the exhaust gas with respect to the heat input required for the absorption chiller / heater 3, the set value of the fuel gas flow rate to the burner 31 Is determined based on the required heat input of the absorption chiller / heater 3, the amount of power generation in the power generation unit 2, and the flow rate of the fuel gas supplied to the gas turbine 11.
[0059]
Then, in the additional firing burner fuel flow rate control, PID control is performed such that the fuel gas flow rate to the burner 31 detected by the flow rate sensor 44 becomes the set value of the fuel gas flow rate obtained as described above, The output signal is sent to the flow control valve 45, and the fuel gas flow to the burner 31 is adjusted.
Incidentally, here, O 2 When the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the concentration sensor 27 is equal to or lower than the predetermined concentration, the intake fan 46 is started to replenish the burner 31 with combustion air.
[0060]
By the way, since the thermoelectric supply system 1 is configured to supply the entire amount of exhaust gas from the power generation unit 2 to the burner 31, when the load on the absorption chiller / heater 3 is small, the burner 31 Oxygen in the exhaust gas may be excessively supplied to the fuel gas, and the flame of the burner 31 may become unstable, causing oscillating combustion or, in some cases, misfiring. Therefore, as shown in FIG. 4, the exhaust gas flow rate is adjusted by controlling the number of revolutions of the gas turbine 11 so that the mixing ratio of the fuel gas and oxygen falls within an appropriate range so that the mixing ratio falls within a predetermined range. The maintaining of the mixture ratio to be maintained is performed by an interruption process every predetermined control time. Here, Si (i = 10, 11...) Indicates a step number.
[0061]
When the mixture ratio maintaining control is started, first, the maximum mixture ratio Rmax and the minimum mixture ratio Rmin of the residual oxygen in the exhaust gas with respect to the fuel gas for additional heating set in advance are read (S10). The maximum mixture ratio Rmax and the minimum mixture ratio Rmin determine the range of the mixture ratio of the fuel gas and the oxygen that can stably burn the fuel gas by the burner 31.
[0062]
Next, as described above, the rotation speed of the gas turbine 11 detected by the rotary encoder 21, the fuel gas flow rate detected by the flow rate sensor 44, the pressure in the combustor 19 detected by the pressure sensor 29, Temperature and predetermined table T 1 The exhaust gas flow rate is determined based on the above (S11), and the calculated value of the exhaust gas flow rate and O 2 The amount of residual oxygen in the exhaust gas is obtained by calculation from the residual oxygen concentration in the exhaust gas detected by the concentration sensor 27 (S12). Next, the mixing ratio R is calculated based on the set value of the fuel gas for reheating in the reburning burner fuel flow rate control of FIG. 3 and the residual oxygen amount calculated previously (S13).
[0063]
Here, if the mixing ratio R is a value between Rmax and Rmin (S14: Yes), it is determined that the ratio of oxygen supplied to the fuel gas is within an appropriate range, and the gas turbine 11 At the same time, a command is sent to the control unit 13 so as to keep the rotation speed constant at the same value, and the flow rate of the fuel gas is controlled to the set value by the flow rate adjustment valve 45 (S15), and the process returns. On the other hand, if the mixture ratio R is not a value between Rmax and Rmin (S14: No), it is determined that the ratio of oxygen supplied to the fuel gas is not appropriate, and the control unit 13 A command for controlling the rotation speed of the turbine 11 is sent, and in the GT rotation speed control of FIG. 3, the exhaust gas flow rate is adjusted so that the mixing ratio becomes an appropriate value (S16).
[0064]
At this time, if the number of revolutions of the gas turbine 11 is reduced in S16, the amount of power generation by the generator 10 naturally decreases, but even in that case, the power consumption of the entire thermoelectric supply system 1 is reduced by the power generation of the power generation unit 2. The power control panel 4 controls the number of rotations of rotating machines such as the circulation pump 51, the absorption pumps 41 and 42, and the fan of the cooling tower 50 in the thermoelectric supply system 1 so that the amount can be covered only by the amount. Thus, power consumption in these rotating machines is suppressed. However, if the power is still insufficient, the power control panel 4 receives power from the commercial power supply 60.
[0065]
Conversely, if the load of the absorption chiller / heater 3 is small and excessive power is generated by the power generation unit 2, the rotation speed of the gas turbine 11 is controlled in the GT rotation speed control or GT fuel control. Alternatively, the flow rate of the fuel gas supplied to the gas turbine 11 may be reduced to adjust the power generation amount.
[0066]
When the absorption-type hot / cold water machine 3 is started / stopped, it is necessary to prevent the concentration of the absorbing solution in the main body 30 of the hot / cold water machine from becoming non-uniform and from crystallizing the absorbing solution. Therefore, when the absorption chiller / heater 3 is started, the absorption chiller / heater 3 is stopped before the gas turbine 11 in order to prevent the high-temperature exhaust gas from flowing into the stopped absorption chiller / heater 3 to make the concentration of the absorbing liquid non-uniform. Then, the absorption chiller / heater 3 is started and the absorption liquid is circulated by the absorption pumps 41 and 42, and then the gas turbine 11 is started and, at the same time, the reburning combustion is performed by the burner 31. At this time, in the gas turbine 11, the opening of the flow control valve 24 is fixed until the output (power generation amount) of the gas turbine 11 is stabilized.
[0067]
On the other hand, even when the absorption chiller / heater 3 is stopped, in order to prevent high-temperature exhaust gas from flowing into the stopped absorption chiller / heater 3, the gas turbine 11 is stopped or at the same time as the absorption chiller / heater. Stop 3 Here, in order to equalize the concentration of the absorbing liquid inside the chiller / heater, it is desirable to circulate the absorbing liquid by the absorbing liquid pumps 41 and 42 after the gas turbine 11 is stopped.
As described above, when the absorption chiller / heater 3 is started / stopped, the absorption chiller / heater 3 may be operated even when the gas turbine 11 is stopped. In such a case, as described above. The power control panel 4 receives power from the storage battery 64 or the commercial power supply 60 and supplies power to the absorption chiller / heater 3.
[0068]
In the above description, the portion for controlling the number of revolutions of the gas turbine 11 and the power control panel 4 as a control unit shown on the left side of FIG. 3 correspond to the exhaust gas flow rate adjusting means, and the rotary encoder 21, the flow rate sensor 23, The pressure sensor 29, the detection values detected by these sensors and the table T 1 The power control panel 4 as a control unit that detects the exhaust gas flow rate based on the above corresponds to the exhaust gas flow rate detecting means.
[0069]
Next, as an example of the thermoelectric supply system 1 described above, the balance between the amount of heat and the electric power in the thermoelectric supply system 1 including the absorption-type water heater / heater 3 having a capacity of 200 RT (refrigeration ton) will be described with reference to FIG. explain. In addition, for each value of the amount of heat and the electric power in the following description, the ratio of the cooling or heating (absorption heat) of the absorption chiller / heater 3 to the maximum load is also written in parentheses.
As shown in FIG. 5, the maximum load of the amount of heat absorbed in the absorption-type hot / cold water heater 3 is 455.5 kW (100%). On the other hand, when the absorption chiller / heater 3 is used alone, the amount of heat required to supply the maximum load from the absorption chiller / heater 3 is 500 kW (109.8%).
[0070]
On the other hand, in the thermoelectric supply system 1 in which the absorption type chiller / heater 3 is combined with the gas turbine type power generation unit 2, the heating value of the fuel gas supplied to the combustor 19 of the gas turbine 11 is 175 kW (38.4%). The power generated by the power generation unit 2 is 22 kW (4.8%), and the calorific value of the exhaust gas from the power generation unit 2 is 131.7 kW (28.9%).
Along with this exhaust gas, a fuel gas for reheating for a heating value of 372.8 kW (81.8%) is supplied to the burner 31, and the residual oxygen in the exhaust gas and the retained heat of the exhaust gas are used to reheat the burner 31. By performing the above, 455.5 kW (100%) of the absorbed heat in the maximum load state is supplied from the absorption chiller / heater 3.
[0071]
That is, the total calorific value of the fuel gas supplied to the thermoelectric supply system 1 is 547.8 kW (120.2%). Therefore, the fuel gas is supplied extra by (120.2-109.8)% = 10.4% as compared with the case where the absorption-type water heater 3 is used alone. Here, when the ratio (power generation efficiency) of the amount of generated power to the extra supplied fuel gas to 4.8% (power generation efficiency) is 46.2%.
[0072]
This means that, in the thermoelectric supply system 1, the power generation efficiency of the power generation unit 2 is 46.2%, assuming that the thermal efficiency of the absorption chiller / heater 3 is the same as that of the conventional single use. Means that Considering that the power generation efficiency of the general gas turbine type power generation unit 2 is about 10% to 20%, in the thermoelectric supply system 1, the overall heat (power generation) efficiency is significantly improved. Understand.
[0073]
According to the thermoelectric supply system 1 described above, the following effects can be obtained.
1) The fuel gas for reheating and the high-temperature exhaust gas from the power generation unit 2 are supplied to the burner 31, and the fuel gas is burned using the residual oxygen in the exhaust gas and the retained heat of the exhaust gas. As in the case of supplying supply air, no extra heat is required to heat the combustion air, and the remaining unburned gas in the exhaust gas is also burned by the burner 31, improving the thermal efficiency of the entire system. Can be done. Further, the total amount of exhaust gas can be suppressed.
2) Since the entire amount of exhaust gas from the power generation unit 2 is configured to be supplied to the burner 31, all of the high-temperature exhaust gas can be effectively used by the absorption chiller / heater 3 without dissipating into the atmosphere, and the thermal efficiency is greatly increased. Can be improved.
[0074]
3) During the normal operation of the thermoelectric supply system 1, the power generation unit 2 generates approximately the same amount of power as the power required by the power generation unit 2, the absorption chiller / heater 3 and the equipment associated therewith. Power reception can be suppressed as much as possible. On the other hand, since there is no need to transmit power outside the system without generating excess power, it is also possible to simplify the configuration relating to the power system. Here, in the case where the load of the absorption chiller / heater is small and electric power is excessively generated, it can be dealt with by adjusting the amount of power generation by controlling the amount of fuel supplied to the power generation unit. .
[0075]
4) The power control panel 4 is 2 O in the exhaust gas discharged from the absorption chiller / heater 3 detected by the concentration sensor 53 2 Since the flow rate of the exhaust gas discharged from the gas turbine 11 is controlled so that the concentration becomes equal to or less than a predetermined value, the burner 31 does not use the exhaust gas for the reburning combustion, and the high-temperature high temperature wastefully discharged from the absorption chiller / heater 3 is used. Exhaust gas can be minimized and heat loss can be reduced.
[0076]
5) The power control panel 4 determines the ratio of the oxygen in the exhaust gas to the fuel gas for reheating, which is calculated based on the load of the absorption chiller / heater 3 and the exhaust gas flow rate obtained from the rotation speed of the gas turbine 11 and the like. When it is out of the range, the exhaust gas flow rate is adjusted by controlling the rotation speed of the gas turbine 11, so that the entire amount of exhaust gas is supplied to the burner 31 and the fuel gas for reheating at an appropriate ratio is supplied. Can be burned. Therefore, since the exhaust gas is not released to the atmosphere, the thermal efficiency can be greatly improved. Also, oxygen is not excessively supplied to the burner 31, and the flame of the burner 31 becomes unstable, causing oscillating combustion or the like. However, it is possible to prevent a misfire.
[0077]
6) In a state in which the required power of the entire thermoelectric supply system 1 exceeds the amount of power generated by the power generation unit 2 due to a load change or the like of the absorption chiller / heater 3, insufficient power is transferred from the storage battery 64 to the absorption chiller / heater 3. Can be supplied. Further, by continuing to supply power from the storage battery 64 to the absorption chiller / heater 3, when the amount of power stored in the storage battery 64 decreases to a predetermined amount or less, the commercial power supply 60 supplies the absorption chiller / heater 3. In addition to supplying power, the storage battery 64 can be charged with the power supplied from the commercial power supply 60 at the same time.
[0078]
7) Since the burner 31 of the absorption type water heater 3 and the power generation unit 2 are connected to form an integrated unit, the thermoelectric supply system 1 can be made compact. The heat loss of the exhaust gas of the power generation unit 2 to the outside can be suppressed as much as possible by shortening the length of the exhaust gas duct 26 connecting the exhaust gas.
[0079]
Next, modified embodiments in which various modifications are made to the above-described embodiment will be described. The components having the same configuration as the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.
1] An intake damper capable of adjusting the intake flow rate to the compressor 18 of the gas turbine 11 is provided, and the power control panel 4 changes the intake flow rate sucked into the compressor 18 to supply the exhaust gas to the burner 31 May be controlled.
At this time, based on the intake flow rate of the gas turbine 11, the rotation speed of the gas turbine 11 detected by the rotary encoder 21, and the fuel gas flow rate detected by the flow rate sensor 23, the exhaust gas flow rate is determined using a predetermined table. May be configured to be detected. In this case, the rotary encoder 21, the flow rate sensor 23, and the power control panel 4 as a control unit for detecting the exhaust gas flow rate based on the detection values detected by these sensors and a predetermined table are used to detect the exhaust gas flow rate. It corresponds to a means.
[0080]
2] In the above-described embodiment, the rotation speed of the gas turbine 11 is controlled by giving priority to the load in the absorption chiller / heater 3, but the power generation amount of the power generation unit 2 is given priority. You can also. That is, the control unit 13 adjusts the flow rate of the fuel gas supplied to the combustor 19 with the flow rate control valve 24 based on the command from the power control panel 4 so that the required power amount from the power control panel 4 is obtained. The number of rotations of the gas turbine 11 is controlled.
[0081]
When the rotation speed of the gas turbine 11 fluctuates, the flow rate of the exhaust gas of the power generation unit 2 fluctuates accordingly. At this time, the power control panel 4 determines the flow rate of the exhaust gas estimated from the rotation speed of the gas turbine 2 The amount of oxygen in the exhaust gas supplied to the burner 31 is calculated based on the residual oxygen concentration in the exhaust gas detected by the concentration sensor 27.
[0082]
Further, the power control panel 4 determines the fuel for additional heating from the load of the absorption chiller / heater 3 determined based on the detection values from the temperature sensors 47 and 48 and the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 28. The gas flow rate is calculated, and if the ratio between the fuel gas for reheating and the amount of oxygen in the exhaust gas is within a predetermined range, the absorption chiller / heater 3 is operated. A so-called ON-OFF operation for stopping the water machine 3 is performed.
[0083]
3] In the thermoelectric supply system 1A, a branch exhaust gas duct 71 is branched from a main exhaust gas duct 70 for supplying exhaust gas from the power generation unit 2 to the burner 31, as shown in FIG. May be provided with an exhaust heat recovery regenerator 72 for recovering a part of the retained heat of the exhaust gas and an exhaust gas damper 73 for adjusting the flow rate of the exhaust gas sent to the exhaust heat recovery regenerator 72. In the exhaust heat recovery regenerator 72, heat exchange is performed between a part of the exhaust gas and combustion air taken into the gas turbine 11, and the combustion air is heated before being taken into the compressor 18. Thus, the thermal efficiency can be improved.
[0084]
In addition, with such a configuration, the temperature of the exhaust gas supplied to the burner 31 is reduced due to a part of the retained heat of the exhaust gas being recovered by the exhaust heat recovery regenerator. Become. Therefore, when the load of the absorption chiller / heater 3 is small, the flow rate of the exhaust gas sent to the exhaust heat recovery type regenerator 72 is adjusted by the exhaust gas damper 73 to lower the temperature of the exhaust gas supplied to the burner 31 to a lower value. Can be controlled. Therefore, the retained heat of the exhaust gas given to the absorption chiller / heater 3 is reduced, and there is no need to discharge the exhaust gas to the atmosphere.
[0085]
Furthermore, the exhaust gas whose temperature has been reduced by being sent to the exhaust heat recovery type regenerator 72 may be configured to be released to the atmosphere without returning to the main exhaust gas duct 70. In this case, the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner 31 is adjusted by the exhaust gas damper 73, and the exhaust gas damper 73 corresponds to an exhaust gas flow rate adjusting unit.
[0086]
4] In the above embodiment, O 2 Although the residual oxygen concentration in the exhaust gas is detected by the concentration sensor 27, the oxygen concentration in the exhaust gas can be estimated from the intake flow rate estimated from the power generation amount of the power generation unit 2 and the rotation speed of the gas turbine 11. .
5] The control unit 13 controls the rotation speed of the fuel gas compressor 12 to control the fuel gas discharge flow rate from the fuel gas compressor 12, that is, the fuel gas flow rate supplied to the combustor 19. You may. In this case, the rotation speed of the fuel gas compressor 12 is detected by rotation speed detecting means such as a rotary encoder, and the fuel gas flow rate is calculated based on the detected rotation speed. The oxygen concentration in the exhaust gas can also be estimated from the intake air amount of the gas turbine 11.
6] In the power generation unit, as a means for driving the power generator, various devices such as a gas engine and a diesel engine can be used as long as they burn gas or liquid fuel and discharge exhaust gas.
[0087]
According to the first aspect of the present invention, the fuel for reheating and the high-temperature exhaust gas from the power generation unit are supplied to the burner, and the residual oxygen in the exhaust gas and the retained heat of the exhaust gas are used to make use of the fuel. The gas can be burned. In other words, as in the case of supplying combustion air from the outside, there is no need for extra heat to heat the combustion air, and the residual unburned gas in the exhaust gas is also burned by the burner. And the total amount of exhaust gas can be suppressed.
[0088]
According to the invention of claim 2, since the power generation unit generates substantially the same amount of power as the power required by the power generation unit and the absorption chiller / heater, the power is received from outside the system during normal operation of the hybrid thermoelectric supply system. Is reduced as much as possible, and on the other hand, there is no need to transmit power outside the system without generating surplus power, so that the configuration of the power system can be simplified. Here, in the case where the load of the absorption chiller / heater is small and electric power is excessively generated, it can be dealt with by adjusting the amount of power generation by controlling the amount of fuel supplied to the power generation unit. . Conversely, when sufficient power generation cannot be ensured, for example, when the absorption chiller / heater is started / stopped, the number of rotations of the power generation unit and the associated equipment of the absorption chiller / heater is controlled, so that the entire system can be used. This can be handled by reducing the power.
[0089]
According to the third aspect of the present invention, when the power generation amount of the power generation unit falls below the required power of the absorption chiller / heater due to a load change of the absorption chiller / heater, the shortage power is transferred from the external power system. It can be supplied from a storage battery that has been previously charged with power from an external power system.
[0090]
According to the fourth aspect of the invention, when the required power of the absorption chiller / heater exceeds the amount of power generated by the power generation unit due to load fluctuation of the absorption chiller / heater, the shortage of power is transferred from the storage battery to the absorption chiller / heater. Power can be supplied to the water machine. Further, the storage battery continues to supply power to the absorption chiller / heater, and when the amount of power stored in the storage battery decreases to a predetermined amount or less, power is supplied from an external power system to the absorption chiller / heater, At the same time, the storage battery can be charged with power supplied from an external power system.
[0091]
According to the invention of claim 5, since the power generation unit is a gas turbine type power generation unit that drives a generator with a gas turbine using gaseous fuel, exhaust gas of the gas turbine type power generation unit in which a large amount of oxygen remains is burned into a burner. The fuel gas can be supplied and burned with a burner with sufficient oxygen.
According to the invention of claim 6, since the entire amount of the exhaust gas of the power generation unit is configured to be supplied to the burner, all of the high-temperature exhaust gas can be effectively utilized in the absorption type chiller / heater without dissipating to the atmosphere. , Greatly improve thermal efficiency.
[0092]
According to the invention of claim 7, the hybrid heat and power supply system is provided with an exhaust heat recovery regenerator for recovering a part of the heat retained in the exhaust gas of the gas turbine type power generation unit. The combustion air of the gas turbine is heated in advance by a part of the exhaust gas of the power generation unit, so that the power generation efficiency can be increased. Also, by collecting part of the exhaust heat of the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas supplied to the absorption chiller / heater is reduced. Therefore, the heat retained in the exhaust gas given to the absorption chiller / heater is reduced, so that even when the load of the absorption chiller / heater is small, it is not necessary to discharge the exhaust gas to the atmosphere.
[0093]
According to the invention of claim 8, the hybrid thermoelectric supply system is provided with exhaust gas flow rate adjusting means capable of adjusting the flow rate of exhaust gas supplied to the burner, and exhaust gas flow rate detecting means detecting the flow rate of exhaust gas supplied to the burner. Therefore, when the load of the absorption chiller / heater is fluctuated and the amount of fuel gas refired by the burner is adjusted, while detecting the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner by the exhaust gas flow rate detecting means, the fuel gas and the exhaust gas If necessary, the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner can be adjusted by the exhaust gas flow rate adjusting means so that the oxygen of the gas has an appropriate ratio.
[0094]
According to the ninth aspect of the present invention, even when the load of the absorption chiller / heater is fluctuated, the exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate by changing the rotation speed of the gas turbine, so that an appropriate amount of exhaust gas can be obtained. The fuel can be supplied to the burner, and the fuel can be stably burned by the burner.
[0095]
According to the tenth aspect, the exhaust gas flow rate detecting means can detect the exhaust gas flow rate based on the rotation speed of the gas turbine, the fuel flow rate supplied to the gas turbine, and the pressure in the combustor of the gas turbine. Therefore, the exhaust gas flow rate adjusting means can adjust the exhaust gas flow rate to an appropriate amount.
[0096]
According to the invention of claim 11, even when the load of the absorption chiller / heater is fluctuated, the exhaust gas flow rate adjusting means changes the intake flow rate of the gas turbine to adjust the exhaust gas flow rate, so that an appropriate amount of exhaust gas can be obtained. The fuel can be supplied to the burner and the fuel can be stably burned by the burner.
[0097]
According to the twelfth aspect of the present invention, the exhaust gas flow rate detection means can detect the exhaust gas flow rate based on the intake flow rate of the gas turbine, the rotation speed of the gas turbine, and the fuel flow rate supplied to the gas turbine. The flow rate adjusting means can adjust the exhaust gas flow rate to an appropriate amount.
[0098]
According to the thirteenth aspect, the control device controls the exhaust gas flow rate adjusting means based on the load of the absorption chiller / heater and the exhaust gas flow rate detected by the exhaust gas flow rate detecting means. By controlling the exhaust gas flow rate by controlling the amount of fuel gas, oxygen can be supplied at an appropriate ratio even when the amount of fuel gas is adjusted in response to the load fluctuation of the absorption chiller / heater. It is possible to prevent the flame from becoming unstable and causing oscillating combustion or misfiring.
[0099]
According to the invention of claim 14, the exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate so that the oxygen concentration contained in the exhaust gas flow rate discharged from the absorption chiller / heater becomes equal to or lower than a predetermined value. High-temperature exhaust gas that is not used for burning combustion and is wastefully discharged from the absorption chiller / heater can be suppressed as much as possible, and heat loss can be reduced.
[0100]
According to the fifteenth aspect of the present invention, the exhaust gas flow rate adjusting means is configured to control the flow rate of the exhaust gas when the ratio between the fuel supplied to the burner and the oxygen in the exhaust gas also supplied to the burner is out of a predetermined range. Since the reburning fuel can be burned at an appropriate ratio in the burner, there is no need to disperse the exhaust gas to the atmosphere, greatly improving thermal efficiency, and the excess oxygen in the exhaust gas to the burner. Without being supplied to the burner, it is possible to prevent the flame of the burner from becoming unstable and causing oscillating combustion or misfiring.
[0101]
According to the sixteenth aspect, the control device adjusts the fuel flow supplied to the burner based on the load of the absorption chiller / heater, the amount of power generated by the power generation unit, and the fuel flow supplied to the gas turbine. Therefore, after obtaining the heat possessed by the exhaust gas supplied to the burner from the fuel flow supplied to the gas turbine and the amount of power generated by the power generation unit, it is equivalent to the amount of heat that the retained heat of the exhaust gas alone lacks in the absorption chiller / heater. An appropriate amount of fuel for reheating can be supplied to the burner.
[0102]
According to the invention of claim 17, by changing the rotation speed of the fuel gas compressor, the flow rate of the fuel gas is controlled, the power generation amount of the gas turbine type power generation unit is adjusted, and the exhaust gas supplied to the burner is adjusted. The flow rate can be controlled to an appropriate amount.
According to the eighteenth aspect of the invention, the burner of the absorption chiller / heater is connected to the gas turbine type power generation unit to form an integrated unit, so that the entire hybrid thermoelectric supply system can be made compact. In addition, the connecting portion between the burner and the gas turbine type power generation unit is shortened, and the heat loss of the exhaust gas of the gas turbine type power generation unit to the outside can be suppressed as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hybrid thermoelectric supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an absorption type chiller / heater.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the hybrid thermoelectric supply system.
FIG. 4 is a flowchart of a mixture ratio maintaining control.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a thermoelectric balance of the hybrid thermoelectric supply system.
FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 1 of a modified embodiment.
[Explanation of symbols]
1,1A hybrid thermoelectric supply system
2 Gas turbine type power generation unit
3 Absorption chiller / heater
4 Power control panel
11 Gas turbine
12 Fuel gas compressor
19 Combustor
21 Rotary encoder
31 burners
37 High temperature regenerator
60 Commercial power supply
64 storage batteries
72 Waste heat recovery type regenerator
73 Exhaust gas damper

Claims (18)

気体又は液体の燃料を燃焼させて発電する発電ユニットと、吸収液から冷媒を分離する高温再生器を有する吸収式冷温水機と、発電ユニットと吸収式冷温水機の運転を制御する制御装置とを備え、発電ユニットの排ガスの少なくとも一部を吸収式冷温水機で活用するように構成したハイブリッド熱電供給システムにおいて、
前記吸収式冷温水機の高温再生器中の吸収液を加熱するために燃料を追焚きするバーナを設け、
前記バーナは、燃料と発電ユニットからの排ガスの供給を受け、排ガス中の残留酸素と排ガスの保有熱を利用して燃料を燃焼させるように構成したことを特徴とするハイブリッド熱電供給システム。A power generation unit that generates power by burning gaseous or liquid fuel, an absorption chiller / heater having a high temperature regenerator that separates a refrigerant from an absorbent, and a control device that controls the operation of the power generation unit and the absorption chiller / heater. Comprising, in a hybrid thermoelectric supply system configured to utilize at least a part of the exhaust gas of the power generation unit in an absorption-type water heater /
Provide a burner to reheat the fuel to heat the absorbent in the high-temperature regenerator of the absorption chiller / heater,
A hybrid thermoelectric supply system, wherein the burner is configured to receive supply of fuel and exhaust gas from a power generation unit, and to burn fuel using residual oxygen in the exhaust gas and heat retained in the exhaust gas. 前記発電ユニットは、発電ユニット及び吸収式冷温水機の所用電力とほぼ同じ量の電力を発電するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド熱電供給システム。2. The hybrid thermoelectric power supply system according to claim 1, wherein the power generation unit is configured to generate substantially the same amount of power as power required by the power generation unit and the absorption chiller / heater. 3. 外部の電力系統から供給された電力で充電可能な蓄電池を備え、前記吸収式冷温水機に、その所要電力の一部を外部の電力系統又は蓄電池から供給するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド熱電供給システム。A storage battery that can be charged with power supplied from an external power system is provided, and a part of the required power is supplied from the external power system or the storage battery to the absorption chiller / heater. The hybrid thermoelectric supply system according to claim 1. 前記吸収式冷温水機の所要電力が、発電ユニットにおける発電量を上回るときには、前記蓄電池から吸収式冷温水機に電力を供給し、蓄電池の蓄電量が所定量以下に減少したときには、外部の電力系統から吸収式冷温水機に電力を供給するとともに、外部の電力系統から供給された電力で蓄電池を充電するように構成したことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド熱電供給システム。When the required power of the absorption chiller / heater exceeds the amount of power generated by the power generation unit, power is supplied from the storage battery to the absorption chiller / heater. 4. The hybrid thermoelectric supply system according to claim 3, wherein power is supplied from the grid to the absorption chiller / heater, and the storage battery is charged with power supplied from an external power grid. 5. 前記発電ユニットは、気体燃料又は液体燃料を用いるガスタービンで発電機を駆動するガスタービン式発電ユニットであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。The hybrid thermoelectric supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein the power generation unit is a gas turbine type power generation unit that drives a power generator by a gas turbine using a gas fuel or a liquid fuel. 前記ガスタービン式発電ユニットの排ガスの全量をバーナに供給するように構成したことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド熱電供給システム。The hybrid thermoelectric supply system according to claim 5, wherein the entire amount of exhaust gas from the gas turbine type power generation unit is supplied to a burner. 前記ガスタービン式発電ユニットの排ガスの保有熱の一部を回収する排熱回収用再生器を設けたことを特徴とする請求項５又は６に記載のハイブリッド熱電供給システム。The hybrid thermoelectric supply system according to claim 5, further comprising a regenerator for exhaust heat recovery that recovers a part of heat retained in exhaust gas of the gas turbine type power generation unit. 前記バーナに供給する排ガスの流量を調節可能な排ガス流量調節手段と、バーナに供給する排ガスの流量を検知する排ガス流量検知手段とを設けたことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。The exhaust gas flow rate adjusting means capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner, and the exhaust gas flow rate detecting means detecting the flow rate of the exhaust gas supplied to the burner are provided. A hybrid thermoelectric supply system as described. 前記排ガス流量調節手段は、ガスタービンの回転数を変化させて排ガス流量を調節することを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド熱電供給システム。9. The hybrid thermoelectric supply system according to claim 8, wherein said exhaust gas flow rate adjusting means adjusts an exhaust gas flow rate by changing a rotation speed of a gas turbine. 前記排ガス流量検知手段は、ガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とガスタービンの燃焼器内の圧力とに基づいて排ガス流量を検知することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド熱電供給システム。10. The exhaust gas flow rate detection unit according to claim 9, wherein the exhaust gas flow rate detection unit detects the exhaust gas flow rate based on a rotation speed of the gas turbine, a fuel flow rate supplied to the gas turbine, and a pressure in a combustor of the gas turbine. Hybrid thermoelectric supply system. 前記排ガス流量調節手段は、ガスタービンの吸気流量を変化させて排ガス流量を調節することを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド熱電供給システム。The hybrid thermoelectric supply system according to claim 8, wherein the exhaust gas flow rate adjusting means adjusts an exhaust gas flow rate by changing an intake flow rate of a gas turbine. 前記排ガス流量検知手段は、ガスタービンの吸気流量とガスタービンの回転数とガスタービンに供給される燃料流量とに基づいて排ガス流量を検知することを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド熱電供給システム。The hybrid thermoelectric supply according to claim 11, wherein the exhaust gas flow rate detecting means detects an exhaust gas flow rate based on an intake air flow rate of the gas turbine, a rotation speed of the gas turbine, and a fuel flow rate supplied to the gas turbine. system. 前記制御装置は、吸収式冷温水機の負荷と排ガス流量検知手段で検知した排ガス流量に基づいて、排ガス流量調節手段を制御することを特徴とする請求項８〜１２の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。13. The hybrid according to claim 8, wherein the control device controls the exhaust gas flow rate adjusting means based on the load of the absorption chiller / heater and the exhaust gas flow rate detected by the exhaust gas flow rate detecting means. Thermoelectric supply system. 前記排ガス流量調節手段は、吸収式冷温水機から排出される排ガス流量に含まれる酸素濃度が所定値以下になるように、排ガス流量を調節することを特徴とする請求項８〜１３の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。The exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate such that the oxygen concentration contained in the exhaust gas flow rate discharged from the absorption chiller / heater becomes a predetermined value or less. 3. The hybrid thermoelectric supply system according to item 1. 前記排ガス流量調節手段は、バーナに供給される燃料と、同じくバーナに供給される排ガス中の酸素との比率が、所定の範囲内から外れたときに、排ガス流量を調整することを特徴とする請求項８〜１４の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。The exhaust gas flow rate adjusting means adjusts the exhaust gas flow rate when the ratio of the fuel supplied to the burner and the oxygen in the exhaust gas also supplied to the burner is out of a predetermined range. The hybrid thermoelectric supply system according to claim 8. 前記制御装置は、吸収式冷温水機の負荷と発電ユニットでの発電量とガスタービンに供給される燃料流量とに基づいて、バーナに供給する燃料流量を調節することを特徴とする請求項５〜１５の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。6. The control device according to claim 5, wherein the controller adjusts a fuel flow supplied to the burner based on a load of the absorption chiller / heater, a power generation amount of the power generation unit, and a fuel flow supplied to the gas turbine. 16. The hybrid thermoelectric supply system according to any one of claims 15 to 15. 前記ガスタービン式発電ユニットは、ガスタービンに気体燃料を供給する為の燃料ガス圧縮機を備え、この燃料ガス圧縮機の回転数を変化させてガスタービンに供給する燃料ガス流量を制御するように構成したことを特徴とする請求項５〜１６の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。The gas turbine type power generation unit includes a fuel gas compressor for supplying gaseous fuel to the gas turbine, and controls the flow rate of the fuel gas supplied to the gas turbine by changing the rotation speed of the fuel gas compressor. The hybrid thermoelectric supply system according to any one of claims 5 to 16, wherein the system is configured. 前記吸収式冷温水機のバーナとガスタービン式発電ユニットとを連結して、一体的なユニットに構成したことを特徴とする請求項５〜１７の何れかに記載のハイブリッド熱電供給システム。The hybrid thermoelectric supply system according to any one of claims 5 to 17, wherein a burner of the absorption chiller / heater is connected to a gas turbine type power generation unit to form an integrated unit.
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