JPH1089017A - 発電設備および動力設備 - Google Patents
発電設備および動力設備Info
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- JPH1089017A JPH1089017A JP24933596A JP24933596A JPH1089017A JP H1089017 A JPH1089017 A JP H1089017A JP 24933596 A JP24933596 A JP 24933596A JP 24933596 A JP24933596 A JP 24933596A JP H1089017 A JPH1089017 A JP H1089017A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電機を駆動するエンジンからの熱回収効率
を向上させて省エネルギー化に寄与する。 【解決手段】 複数の燃焼室２を有し，主発電機３を駆
動する複数基のエンジン１を備えた発電設備において、
各エンジン１から過給機４を介して排出される排ガスを
合流させる排気集合管８と、この排気集合管８から供給
される排ガスにより第１副発電機１２を駆動して発電す
る出力ガスタービン１１と、この出力ガスタービン１１
から排出された排ガスにより蒸気を発生させる第１排熱
ボイラ１４と、この第１排熱ボイラ１４で加熱された蒸
気により第２副発電機１８を駆動して発電する蒸気ター
ビン１７とを具備した。
を向上させて省エネルギー化に寄与する。 【解決手段】 複数の燃焼室２を有し，主発電機３を駆
動する複数基のエンジン１を備えた発電設備において、
各エンジン１から過給機４を介して排出される排ガスを
合流させる排気集合管８と、この排気集合管８から供給
される排ガスにより第１副発電機１２を駆動して発電す
る出力ガスタービン１１と、この出力ガスタービン１１
から排出された排ガスにより蒸気を発生させる第１排熱
ボイラ１４と、この第１排熱ボイラ１４で加熱された蒸
気により第２副発電機１８を駆動して発電する蒸気ター
ビン１７とを具備した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高効率でエネルギ
ーを回収する（コージェネレーションコンパウンドエン
ジンシステム）ための発電設備および動力に関する。
ーを回収する（コージェネレーションコンパウンドエン
ジンシステム）ための発電設備および動力に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球規模ではエネルギー資源の有
効利用とＣＯ2 排出削減による地球環境保護が提唱さ
れ、省エネルギー開発が進められている。一方我が国で
は原子力発電を始め、大型発電施設も立地難であるた
め、都市近郊の中規模発電施設が要望され、また発電事
業の自由化がそれに拍車をかけている。
効利用とＣＯ2 排出削減による地球環境保護が提唱さ
れ、省エネルギー開発が進められている。一方我が国で
は原子力発電を始め、大型発電施設も立地難であるた
め、都市近郊の中規模発電施設が要望され、また発電事
業の自由化がそれに拍車をかけている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明のうち請求項１
記載の発明は、より高効率発電を行える発電設備および
動力を提供することを目的とする。
記載の発明は、より高効率発電を行える発電設備および
動力を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発電設備は、複数の燃焼室を
有し，主発電機を駆動する複数基のエンジンを備えた発
電設備において、各エンジンから過給機を介して排出さ
れる排ガスを合流させる排ガス集合管と、この排ガス集
合管から供給される排ガスにより第１副発電機を駆動し
て発電する出力ガスタービンと、この出力ガスタービン
から排出された排ガスにより蒸気を発生させる第１排熱
ボイラと、この第１排熱ボイラで発生された蒸気により
第２副発電機を駆動して発電する蒸気タービンとを具備
したものである。
に本発明の請求項１記載の発電設備は、複数の燃焼室を
有し，主発電機を駆動する複数基のエンジンを備えた発
電設備において、各エンジンから過給機を介して排出さ
れる排ガスを合流させる排ガス集合管と、この排ガス集
合管から供給される排ガスにより第１副発電機を駆動し
て発電する出力ガスタービンと、この出力ガスタービン
から排出された排ガスにより蒸気を発生させる第１排熱
ボイラと、この第１排熱ボイラで発生された蒸気により
第２副発電機を駆動して発電する蒸気タービンとを具備
したものである。
【０００５】上記構成によれば、複数基のエンジンから
過給機を介して排出される排ガスを合流させて出力ター
ビンを駆動することにより排ガスのエネルギーを回収し
て発電した後、さらにその排ガスを第１排熱ボイラに導
入し、第１排熱ボイラで得られた蒸気により、蒸気ター
ビンを駆動して発電するので、エンジンの駆動により発
生する排ガスの熱および動力エネルギーを高効率で回収
することができ、省エネルギー化を推進できて高効率発
電を実現することができる。
過給機を介して排出される排ガスを合流させて出力ター
ビンを駆動することにより排ガスのエネルギーを回収し
て発電した後、さらにその排ガスを第１排熱ボイラに導
入し、第１排熱ボイラで得られた蒸気により、蒸気ター
ビンを駆動して発電するので、エンジンの駆動により発
生する排ガスの熱および動力エネルギーを高効率で回収
することができ、省エネルギー化を推進できて高効率発
電を実現することができる。
【０００６】また請求項２記載の発明は、複数の燃焼室
を有し，主発電機を駆動する複数基のエンジンを備えた
発電設備において、各エンジンから過給機を介して排出
される排ガスにより第１副発電機をそれぞれ駆動して発
電する複数の出力ガスタービンと、この出力ガスタービ
ンから排出された排ガスにより蒸気を発生させる第１排
熱ボイラと、この第１排熱ボイラにより加熱された蒸気
により第２副発電機を駆動して発電する蒸気タービンと
を具備したものである。
を有し，主発電機を駆動する複数基のエンジンを備えた
発電設備において、各エンジンから過給機を介して排出
される排ガスにより第１副発電機をそれぞれ駆動して発
電する複数の出力ガスタービンと、この出力ガスタービ
ンから排出された排ガスにより蒸気を発生させる第１排
熱ボイラと、この第１排熱ボイラにより加熱された蒸気
により第２副発電機を駆動して発電する蒸気タービンと
を具備したものである。
【０００７】上記構成によれば、請求項１の発明と同様
の効果を奏することができ、省エネルギーを推進できて
高効率発電を実現することができる。
の効果を奏することができ、省エネルギーを推進できて
高効率発電を実現することができる。
【０００８】さらに請求項３記載の発明は、複数の燃焼
室を有し，主発電機を駆動する複数基のエンジンを備え
た発電設備において、各エンジンと過給機の間にそれぞ
れ配置されて排ガスにより第１副発電機を駆動し発電す
る複数の出力ガスタービンと、この出力ガスタービンか
ら過給機を介して排出された排ガスにより蒸気を加熱す
る第１排熱ボイラと、この第１排熱ボイラにより発生さ
れた蒸気により第２副発電機を駆動して発電する蒸気タ
ービンとを具備したものである。
室を有し，主発電機を駆動する複数基のエンジンを備え
た発電設備において、各エンジンと過給機の間にそれぞ
れ配置されて排ガスにより第１副発電機を駆動し発電す
る複数の出力ガスタービンと、この出力ガスタービンか
ら過給機を介して排出された排ガスにより蒸気を加熱す
る第１排熱ボイラと、この第１排熱ボイラにより発生さ
れた蒸気により第２副発電機を駆動して発電する蒸気タ
ービンとを具備したものである。
【０００９】上記構成によれば、請求項１の発明と同様
の効果を奏することができ、省エネルギーを推進できて
高効率発電を実現することができる。
の効果を奏することができ、省エネルギーを推進できて
高効率発電を実現することができる。
【００１０】また請求項４記載の発明は、上記請求項１
〜３のいずれかに記載の発電設備において、エンジンお
よび出力ガスタービンならびに蒸気タービンの少なくと
も一つの出力軸と作業機械の入力軸とを連動連結するこ
とにより、燃料および排ガスのエネルギーを動力として
回収するものである。
〜３のいずれかに記載の発電設備において、エンジンお
よび出力ガスタービンならびに蒸気タービンの少なくと
も一つの出力軸と作業機械の入力軸とを連動連結するこ
とにより、燃料および排ガスのエネルギーを動力として
回収するものである。
【００１１】上記構成によれば、ポンプなどの動力エネ
ルギーを、エンジンまたは／およびタービンから直接取
り出すことにより、エネルギー変換によるロスを無くし
て有効にエネルギーを利用することができる。
ルギーを、エンジンまたは／およびタービンから直接取
り出すことにより、エネルギー変換によるロスを無くし
て有効にエネルギーを利用することができる。
【００１２】さらに請求項５記載の発明は、請求項１〜
４のいずれかに記載の発電設備において、第１排熱ボイ
ラから排出される排ガスの熱を回収する第２排熱ボイラ
を配置し、この第２排熱ボイラから得られた熱媒を熱媒
利用機器に供給するように構成したものである。
４のいずれかに記載の発電設備において、第１排熱ボイ
ラから排出される排ガスの熱を回収する第２排熱ボイラ
を配置し、この第２排熱ボイラから得られた熱媒を熱媒
利用機器に供給するように構成したものである。
【００１３】上記構成によれば、排ガスの排熱をさらに
利用して、施設内外で冷暖房機器や給湯機器、厨房機器
の熱源として利用することにより、熱回収効率をより向
上させることができる。
利用して、施設内外で冷暖房機器や給湯機器、厨房機器
の熱源として利用することにより、熱回収効率をより向
上させることができる。
【００１４】また請求項６記載の発明は、請求項１〜５
のいずれかに記載の発電設備において、エンジンのラジ
エータ、および過給機から燃焼室に供給される圧縮空気
を冷却する空気冷却器、ならびに第１排熱ボイラの下流
側の煙道に配置された第３排熱ボイラを配置し、蒸気タ
ービンから排出された蒸気の復水器から前記第１排熱ボ
イラに送られる供給水を、前記ラジエータおよび空気冷
却器ならびに第３排熱ボイラの少なくとも１つの排熱に
より予熱するように構成したものである。
のいずれかに記載の発電設備において、エンジンのラジ
エータ、および過給機から燃焼室に供給される圧縮空気
を冷却する空気冷却器、ならびに第１排熱ボイラの下流
側の煙道に配置された第３排熱ボイラを配置し、蒸気タ
ービンから排出された蒸気の復水器から前記第１排熱ボ
イラに送られる供給水を、前記ラジエータおよび空気冷
却器ならびに第３排熱ボイラの少なくとも１つの排熱に
より予熱するように構成したものである。
【００１５】上記構成によれば、エンジン自体から発生
される熱や過給機による空気圧縮により生じた熱を効果
的に回収して、第１排熱ボイラへの給水の予熱に利用す
ることができ、熱回収をより充実させることができる。
される熱や過給機による空気圧縮により生じた熱を効果
的に回収して、第１排熱ボイラへの給水の予熱に利用す
ることができ、熱回収をより充実させることができる。
【００１６】さらに請求項７記載の発明は、請求項１〜
６記載の発電設備において、エンジンのラジエータ、お
よび過給機から燃焼室に供給される圧縮空気を冷却する
燃焼空気冷却器の少なくとも１つに熱回収手段を設け、
この熱回収手段で得られた熱を熱媒を介して熱媒利用機
器に使用するように構成したものである。
６記載の発電設備において、エンジンのラジエータ、お
よび過給機から燃焼室に供給される圧縮空気を冷却する
燃焼空気冷却器の少なくとも１つに熱回収手段を設け、
この熱回収手段で得られた熱を熱媒を介して熱媒利用機
器に使用するように構成したものである。
【００１７】上記構成によれば、エンジン自体から発生
される熱や過給機により圧縮空気に生じた熱を効果的に
回収して、施設内外の熱源として利用することにより、
熱回収効率をより向上させることができる。
される熱や過給機により圧縮空気に生じた熱を効果的に
回収して、施設内外の熱源として利用することにより、
熱回収効率をより向上させることができる。
【００１８】また請求項８記載の発明は、請求項１〜７
のいずれかに記載の発電設備において、出力ガスタービ
ンの排ガス入口および第１排熱ボイラの少なくとも一方
に、排ガスを加熱する追焚き燃焼装置を設けたものであ
る。
のいずれかに記載の発電設備において、出力ガスタービ
ンの排ガス入口および第１排熱ボイラの少なくとも一方
に、排ガスを加熱する追焚き燃焼装置を設けたものであ
る。
【００１９】上記構成によれば、追い焚きにより排ガス
を再加熱することで、ガスタービンおよび蒸気タービン
の駆動に適した効率のよい排ガスを供給することが可能
となる。
を再加熱することで、ガスタービンおよび蒸気タービン
の駆動に適した効率のよい排ガスを供給することが可能
となる。
【００２０】さらに請求項９記載の動力設備は、複数の
燃焼室を有して第１作業機械を駆動する複数基のエンジ
ンと各エンジンから過給機を介して排出される排ガスを
合流させる排ガス集合管と、この排ガス集合管から供給
される排ガスにより第２作業機械を駆動して発電する出
力ガスタービンと、この出力ガスタービンから排出され
た排ガスにより蒸気を発生させる第１排熱ボイラと、こ
の第１排熱ボイラで発生された蒸気により第３作業機械
を駆動する蒸気タービンとを具備し、燃料または排ガス
のエネルギーを動力として回収するものである。
燃焼室を有して第１作業機械を駆動する複数基のエンジ
ンと各エンジンから過給機を介して排出される排ガスを
合流させる排ガス集合管と、この排ガス集合管から供給
される排ガスにより第２作業機械を駆動して発電する出
力ガスタービンと、この出力ガスタービンから排出され
た排ガスにより蒸気を発生させる第１排熱ボイラと、こ
の第１排熱ボイラで発生された蒸気により第３作業機械
を駆動する蒸気タービンとを具備し、燃料または排ガス
のエネルギーを動力として回収するものである。
【００２１】上記構成によれば、燃料と排ガスの熱を、
直接動力として取り出すことにより、より効率良く熱回
収を行うことができる。
直接動力として取り出すことにより、より効率良く熱回
収を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る発電設備の
第１の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
第１の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
【００２３】図１に示すように、１は複数たとえば１２
本の燃焼室２を有する１２気筒のディーゼルエンジン
で、特にセラミックエンジンなどのように断熱燃焼室を
採用したエンジンで、さらに低空燃比燃焼方式を採用し
たエンジンは、排ガス温度が高くなってタービン動力の
回収が大きく有利である。このエンジン１が複数基が設
置され、各エンジン１の出力軸には主発電機３が連結さ
れており、各エンジン１により主発電機３が駆動されて
発電される。エンジン１の各燃焼室２には、排気ターボ
過給機４により加圧された後、空気冷却器２２により冷
却された圧縮空気を供給する給気管６が接続されてい
る。また各燃焼室２から排ガスを排出する排気管７は、
排気ターボ過給機４に接続され、過給機４には各エンジ
ン１の過給機４からの排ガスを合流させる排気集合管８
がそれぞれ接続されている。
本の燃焼室２を有する１２気筒のディーゼルエンジン
で、特にセラミックエンジンなどのように断熱燃焼室を
採用したエンジンで、さらに低空燃比燃焼方式を採用し
たエンジンは、排ガス温度が高くなってタービン動力の
回収が大きく有利である。このエンジン１が複数基が設
置され、各エンジン１の出力軸には主発電機３が連結さ
れており、各エンジン１により主発電機３が駆動されて
発電される。エンジン１の各燃焼室２には、排気ターボ
過給機４により加圧された後、空気冷却器２２により冷
却された圧縮空気を供給する給気管６が接続されてい
る。また各燃焼室２から排ガスを排出する排気管７は、
排気ターボ過給機４に接続され、過給機４には各エンジ
ン１の過給機４からの排ガスを合流させる排気集合管８
がそれぞれ接続されている。
【００２４】この排気集合管８の出口には、追い焚きバ
ーナー９ａを備えた追い焚き燃焼装置９が介在された排
ガス供給管１０を介して出力ガスタービン１１に接続さ
れ、過給機４から集められた排ガスを、必要に応じてさ
らに加熱し出力ガスタービン１１に送り込むように構成
されている。この出力ガスタービン１１の出力軸は、第
１副発電機１２に連結されて排ガスのエネルギーを回収
して発電するように構成される。
ーナー９ａを備えた追い焚き燃焼装置９が介在された排
ガス供給管１０を介して出力ガスタービン１１に接続さ
れ、過給機４から集められた排ガスを、必要に応じてさ
らに加熱し出力ガスタービン１１に送り込むように構成
されている。この出力ガスタービン１１の出力軸は、第
１副発電機１２に連結されて排ガスのエネルギーを回収
して発電するように構成される。
【００２５】前記出力ガスタービン１１から排出された
排ガスの煙道１３には、上流側から順に、第１排熱ボイ
ラ１４、第２排熱ボイラ１５および第３排熱ボイラ１６
がそれぞれ介在されている。
排ガスの煙道１３には、上流側から順に、第１排熱ボイ
ラ１４、第２排熱ボイラ１５および第３排熱ボイラ１６
がそれぞれ介在されている。
【００２６】前記第１排熱ボイラ１４には、必要に応じ
て起動される追い焚きバーナー（追い焚き燃焼装置）１
４ａが設けられており、排ガスにより発生された蒸気を
送り出す蒸気供給管１５ａが蒸気タービン１７に接続さ
れ、蒸気タービン１７により第２副発電機１８が駆動さ
れる。
て起動される追い焚きバーナー（追い焚き燃焼装置）１
４ａが設けられており、排ガスにより発生された蒸気を
送り出す蒸気供給管１５ａが蒸気タービン１７に接続さ
れ、蒸気タービン１７により第２副発電機１８が駆動さ
れる。
【００２７】なお、ここではエンジン１およびタービン
１１，１７の動力をすべて発電機３，１２，１３に導入
して発電のみに使用したが、たとえば上水場や下水場な
どポンプやコンプレッサーなど複数の作業機械を駆動す
る場合に、エンジン１およびタービン１１，１７の一部
動力を直接作業機械に連結して駆動し、これにより電力
への変換ロスを除いて有効にエネルギーを利用すること
ができる。また、図５に示すように、エンジン１および
各タービン１１，１７の出力軸に全ての発電機３，１
２，２１に替えて第１〜第３作業機械４１〜４３を直接
連結することもできる。
１１，１７の動力をすべて発電機３，１２，１３に導入
して発電のみに使用したが、たとえば上水場や下水場な
どポンプやコンプレッサーなど複数の作業機械を駆動す
る場合に、エンジン１およびタービン１１，１７の一部
動力を直接作業機械に連結して駆動し、これにより電力
への変換ロスを除いて有効にエネルギーを利用すること
ができる。また、図５に示すように、エンジン１および
各タービン１１，１７の出力軸に全ての発電機３，１
２，２１に替えて第１〜第３作業機械４１〜４３を直接
連結することもできる。
【００２８】蒸気タービン１７から蒸気を排出する蒸気
配管１９ａは復水器２０に接続され、復水器２０から給
水管１９ｂにより給水ポンプ１９を介して第１排熱ボイ
ラ１４に接続される。また仮想線で示すように、給水ポ
ンプ１９から給水配管１９ｂ介してエンジン１の冷却用
ラジエータ２１および過給機４で加圧された燃焼空気を
冷却する燃焼空気冷却器２２の伝熱管の一方または両方
に接続された後、さらに第３排熱ボイラ１６から第１排
熱ボイラ１４に接続される。またここで第３排熱ボイラ
１６の温度が低い場合には、第３排熱ボイラ１６をバイ
パス管１６ａによりバイパスしてもよい。したがって、
復水器２０で取り出された水は、第３排熱ボイラ１６や
ラジエータ２１、燃焼空気冷却器２２のうち、少なくと
も１つに導入された後、ついで第１排熱ボイラ１４に導
入されて蒸発される。
配管１９ａは復水器２０に接続され、復水器２０から給
水管１９ｂにより給水ポンプ１９を介して第１排熱ボイ
ラ１４に接続される。また仮想線で示すように、給水ポ
ンプ１９から給水配管１９ｂ介してエンジン１の冷却用
ラジエータ２１および過給機４で加圧された燃焼空気を
冷却する燃焼空気冷却器２２の伝熱管の一方または両方
に接続された後、さらに第３排熱ボイラ１６から第１排
熱ボイラ１４に接続される。またここで第３排熱ボイラ
１６の温度が低い場合には、第３排熱ボイラ１６をバイ
パス管１６ａによりバイパスしてもよい。したがって、
復水器２０で取り出された水は、第３排熱ボイラ１６や
ラジエータ２１、燃焼空気冷却器２２のうち、少なくと
も１つに導入された後、ついで第１排熱ボイラ１４に導
入されて蒸発される。
【００２９】また第２排熱ボイラ１５は、さらに排ガス
の排熱を回収するもので、たとえば熱媒体である水蒸気
や水を加熱して施設内や施設外の熱媒利用機器である冷
暖房機器２３や給湯機器、厨房機器に供給して排熱を利
用したり、水を加熱して施設内の給湯に利用することが
できる。
の排熱を回収するもので、たとえば熱媒体である水蒸気
や水を加熱して施設内や施設外の熱媒利用機器である冷
暖房機器２３や給湯機器、厨房機器に供給して排熱を利
用したり、水を加熱して施設内の給湯に利用することが
できる。
【００３０】図２は、上記構成において、ディーゼルエ
ンジンおよびタービンの動力に対する燃料消費率または
熱効率を、ディーゼルエンジンの正味平均有効圧に対
し、燃焼最高圧力をパラメータにして理論的に可能な条
件を導入した場合のコンピュータによる解析結果を示
す。
ンジンおよびタービンの動力に対する燃料消費率または
熱効率を、ディーゼルエンジンの正味平均有効圧に対
し、燃焼最高圧力をパラメータにして理論的に可能な条
件を導入した場合のコンピュータによる解析結果を示
す。
【００３１】すなわち、ａは従来の機関単独の熱効率を
示す。またｂはセラミックエンジンなどのように断熱燃
焼室を採用するとともに、低空燃比（空気過剰率１．
５）として機関効率および排気エネルギーを高めた例を
示す。またｃは、ｂにおいて排気出力ガスタービン１１
または３１（第３の実施の形態に示す）で動力回収した
改善例を示す。さらにｂ′およびｃ′は、ｂまたはｃに
蒸気タービン１７を付加した本発明を示す。
示す。またｂはセラミックエンジンなどのように断熱燃
焼室を採用するとともに、低空燃比（空気過剰率１．
５）として機関効率および排気エネルギーを高めた例を
示す。またｃは、ｂにおいて排気出力ガスタービン１１
または３１（第３の実施の形態に示す）で動力回収した
改善例を示す。さらにｂ′およびｃ′は、ｂまたはｃに
蒸気タービン１７を付加した本発明を示す。
【００３２】図２によれば、出力ガスタービン１１およ
び蒸気タービン１６の１方または両方を付加して動力回
収した発電設備の熱効率は、断熱・低空燃比燃焼機関を
含む機関単独に比較して充分に向上させることができ
る。またエンジン単体で熱効率の低い４サイクル（中
速）ディーゼルエンジン１は素通り空気が少ないため、
排気温度が高くかつ過給に要する動力が少なくてすみ、
システムとしての熱効率が高くなることが分かる。
び蒸気タービン１６の１方または両方を付加して動力回
収した発電設備の熱効率は、断熱・低空燃比燃焼機関を
含む機関単独に比較して充分に向上させることができ
る。またエンジン単体で熱効率の低い４サイクル（中
速）ディーゼルエンジン１は素通り空気が少ないため、
排気温度が高くかつ過給に要する動力が少なくてすみ、
システムとしての熱効率が高くなることが分かる。
【００３３】図３は図１の変形例で、各エンジン１ごと
に過給機１の排ガス出口にそれぞれ出力ガスタービン３
１を設けた第２の実施の形態を示し、第１の実施の形態
と同様の効果を奏することができる。
に過給機１の排ガス出口にそれぞれ出力ガスタービン３
１を設けた第２の実施の形態を示し、第１の実施の形態
と同様の効果を奏することができる。
【００３４】また、図４は図３の変形例で、出力ガスタ
ービン３１をエンジン１と過給機４の間の排気管７に設
けた第３の実施の形態を示し、第１の実施の形態と同様
の効果を奏することができる。
ービン３１をエンジン１と過給機４の間の排気管７に設
けた第３の実施の形態を示し、第１の実施の形態と同様
の効果を奏することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、複数基のエンジンから過給機を介し
て排出される排ガスを合流させて出力タービンを駆動す
ることにより排ガスのエネルギーを回収して発電した
後、さらにその排ガスを第１排熱ボイラに導入し、第１
排熱ボイラで得られた蒸気により、蒸気タービンを駆動
して発電するので、エンジンの駆動により発生する排ガ
スの熱および動力エネルギーを高効率で回収することが
でき、特別の装置を開発する必要もなく従来からある装
置を組み合わせて安価に製造することができ、省エネル
ギー化を推進できて高効率発電を実現することができ
る。
載の発明によれば、複数基のエンジンから過給機を介し
て排出される排ガスを合流させて出力タービンを駆動す
ることにより排ガスのエネルギーを回収して発電した
後、さらにその排ガスを第１排熱ボイラに導入し、第１
排熱ボイラで得られた蒸気により、蒸気タービンを駆動
して発電するので、エンジンの駆動により発生する排ガ
スの熱および動力エネルギーを高効率で回収することが
でき、特別の装置を開発する必要もなく従来からある装
置を組み合わせて安価に製造することができ、省エネル
ギー化を推進できて高効率発電を実現することができ
る。
【００３６】また請求項２記載の発明によれば、請求項
１の発明と同様の効果を奏することができ、省エネルギ
ーを推進できて高効率発電を実現することができる。
１の発明と同様の効果を奏することができ、省エネルギ
ーを推進できて高効率発電を実現することができる。
【００３７】さらに請求項３記載の発明によれば、請求
項１の発明と同様の効果を奏することができ、省エネル
ギー化を推進できて高効率発電を実現することができ
る。
項１の発明と同様の効果を奏することができ、省エネル
ギー化を推進できて高効率発電を実現することができ
る。
【００３８】また請求項４記載の発明によれば、ポンプ
などの動力エネルギーをエンジンまたは／およびタービ
ンから直接取り出すことにより、エネルギー変換による
ロスを無くして有効にエネルギーを使用することができ
る。
などの動力エネルギーをエンジンまたは／およびタービ
ンから直接取り出すことにより、エネルギー変換による
ロスを無くして有効にエネルギーを使用することができ
る。
【００３９】さらに請求項５記載の発明によれば、排ガ
スの排熱をさらに利用して、施設内外で冷暖房機器や給
湯機器、厨房機器の熱源として利用することにより、熱
回収効率をより向上させることができる。
スの排熱をさらに利用して、施設内外で冷暖房機器や給
湯機器、厨房機器の熱源として利用することにより、熱
回収効率をより向上させることができる。
【００４０】また請求項６に記載の発明によれば、エン
ジン自体から発生される熱や過給機による空気圧縮によ
り生じた熱を効果的に回収して、第１排熱ボイラへの給
水の予熱に利用することができ、熱回収をより充実させ
ることができる。
ジン自体から発生される熱や過給機による空気圧縮によ
り生じた熱を効果的に回収して、第１排熱ボイラへの給
水の予熱に利用することができ、熱回収をより充実させ
ることができる。
【００４１】さらに請求項７記載の発明によれば、エン
ジン自体から発生される熱や過給機による圧縮空気に生
じた熱を効果的に回収して、施設内外の熱源として利用
することにより、熱回収効率をより向上させることがで
きる。
ジン自体から発生される熱や過給機による圧縮空気に生
じた熱を効果的に回収して、施設内外の熱源として利用
することにより、熱回収効率をより向上させることがで
きる。
【００４２】また請求項８記載の発明よれば、追い焚き
により排ガスを再加熱することで、ガスタービンおよび
蒸気タービンの駆動に適した効率のよい排ガスを供給す
ることが可能となる。
により排ガスを再加熱することで、ガスタービンおよび
蒸気タービンの駆動に適した効率のよい排ガスを供給す
ることが可能となる。
【００４３】さらに請求項９記載の動力設備によれば、
燃料と排ガスの熱を、直接動力として取り出すことによ
り、より効率良く熱回収を行うことができる。
燃料と排ガスの熱を、直接動力として取り出すことによ
り、より効率良く熱回収を行うことができる。
【図１】本発明に係る第１の発電設備の実施の形態を示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【図２】同図におけるディーゼルエンジンおよびタービ
ンの動力に対する燃料消費率または熱効率を示す解析結
果のグラフである。
ンの動力に対する燃料消費率または熱効率を示す解析結
果のグラフである。
【図３】本発明に係る第２の発電設備の実施の形態を示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【図４】本発明に係る第３の発電設備の実施の形態を示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【図５】本発明に係る動力設備の実施の形態を示す全体
構成図である。
構成図である。
１ エンジン ２ 燃焼室 ３ 主発電機 ４ 排気ターボ過給機 ８ 排気集合管 ９ 追い焚き燃焼装置 １１，３１ 出力ガスタービン １２ 第１副発電機 １３ 煙道 １４ 第１排熱ボイラ １５ 第２排熱ボイラ １６ 第３排熱ボイラ １７ 蒸気タービン １８ 第２副発電機 ２０ 復水器 ２１ ラジエータ ２２ 空気冷却器 ２３ 冷暖房機器 ４１〜４３ 動力機械
Claims (9)
- 【請求項１】複数の燃焼室を有し，主発電機を駆動する
複数基のエンジンを備えた発電設備において、各エンジ
ンから過給機を介して排出される排ガスを合流させる排
ガス集合管と、この排ガス集合管から供給される排ガス
により第１副発電機を駆動して発電する出力ガスタービ
ンと、この出力ガスタービンから排出された排ガスによ
り蒸気を発生させる第１排熱ボイラと、この第１排熱ボ
イラで発生された蒸気により第２副発電機を駆動して発
電する蒸気タービンとを具備したことを特徴とする発電
設備。 - 【請求項２】複数の燃焼室を有し，主発電機を駆動する
複数基のエンジンを備えた発電設備において、各エンジ
ンから過給機を介して排出される排ガスにより第１副発
電機をそれぞれ駆動して発電する複数の出力ガスタービ
ンと、この出力ガスタービンから排出された排ガスによ
り蒸気を発生させる第１排熱ボイラと、この第１排熱ボ
イラにより発生された蒸気により第２副発電機を駆動し
て発電する蒸気タービンとを具備したことを特徴とする
発電設備。 - 【請求項３】複数の燃焼室を有し，主発電機を駆動する
複数基のエンジンを備えた発電設備において、各エンジ
ンと過給機の間にそれぞれ配置されて排ガスにより第１
副発電機を駆動し発電する複数の出力ガスタービンと、
この出力ガスタービンから過給機を介して排出された排
ガスにより蒸気を発生させる第１排熱ボイラと、この第
１排熱ボイラにより発生された蒸気により第２副発電機
を駆動して発電する蒸気タービンとを具備したことを特
徴とする発電設備。 - 【請求項４】エンジンおよび出力ガスタービンならびに
蒸気タービンのうち少なくとも１つで全てを除く出力軸
と、作業機械の入力軸とを連動連結することにより、燃
料または排ガスのエネルギーを動力として回収すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発電設
備。 - 【請求項５】第１排熱ボイラから排出される排ガスの熱
を回収する第２排熱ボイラを配置し、この第２排熱ボイ
ラから得られた熱媒を熱媒利用機器に供給するように構
成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の発電設備。 - 【請求項６】エンジンのラジエータ、および過給機から
燃焼室に供給される圧縮空気を冷却する空気冷却器、な
らびに第１排熱ボイラの下流側の煙道に配置された第３
排熱ボイラを配置し、蒸気タービンから排出された蒸気
の復水器から前記第１排熱ボイラに送られる供給水を、
前記ラジエータおよび空気冷却器ならびに第３排熱ボイ
ラの少なくとも１つの排熱により予熱するように構成し
たことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発
電設備。 - 【請求項７】エンジンのラジエータおよび過給機から燃
焼室に供給される圧縮空気を冷却する空気冷却器ならび
に第１排熱ボイラの下流側の煙道に配置された第３排熱
ボイラの少なくとも１つで回収された熱を、伝熱媒体を
介して熱媒利用機器に使用するように構成した請求項１
〜６のいずれかに記載の発電設備。 - 【請求項８】出力ガスタービンの排ガス入口および第１
排熱ボイラの少なくとも一方に、排ガスを加熱する追焚
き燃焼装置を設けたことを特徴とする請求項１〜７のい
ずれかに記載の発電設備。 - 【請求項９】複数の燃焼室を有して第１作業機械を駆動
する複数基のエンジンと各エンジンから過給機を介して
排出される排ガスを合流させる排ガス集合管と、この排
ガス集合管から供給される排ガスにより第２作業機械を
駆動して発電する出力ガスタービンと、この出力ガスタ
ービンから排出された排ガスにより蒸気を発生させる第
１排熱ボイラと、この第１排熱ボイラで発生された蒸気
により第３作業機械を駆動する蒸気タービンとを具備
し、燃料または排ガスのエネルギーを動力として回収す
ることを特徴とする動力設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24933596A JP3587630B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 発電設備および動力設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24933596A JP3587630B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 発電設備および動力設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089017A true JPH1089017A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3587630B2 JP3587630B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=17191494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24933596A Expired - Fee Related JP3587630B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 発電設備および動力設備 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3587630B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2012137017A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 発電設備 |
| JP2012139039A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 発電機及び発電設備 |
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| GB2613844A (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-21 | Landmark Tech Limited | Power generation system |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP24933596A patent/JP3587630B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2014084853A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関システムおよびこれを備えた船舶ならびに内燃機関システムの運転方法 |
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| CN104487661A (zh) * | 2012-10-26 | 2015-04-01 | 三菱重工业株式会社 | 内燃机***及具备该内燃机***的船舶以及内燃机***的运行方法 |
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| GB2613844B (en) * | 2021-12-16 | 2023-12-13 | Landmark Tech Limited | Power generation system |
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|---|---|
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