(57)【要約】  【課題】  内燃機関の潤滑油系統または内燃機関を直接冷却する密閉式循環冷却水系統の持つ熱量を吸熱源として蒸気を発生させるヒートポンプを有する内燃機関の排熱回収装置において、電力消費量または燃料使用量を増加させることなく、または、実質的に電力または燃料を投入することなく、蒸気を発生させることが可能な内燃機関の排熱回収装置を提供する。  【解決手段】  内燃機関の燃焼排ガスを熱回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、内燃機関の潤滑油または機関冷却液を吸熱源として蒸気を発生するヒートポンプを備え、排熱回収ボイラは過熱蒸気を発生させるように構成するとともに、ヒートポンプ内部の冷却媒体または蒸気を加圧する圧縮機の駆動源として排熱回収ボイラで発生した過熱蒸気を駆動蒸気として使用する背圧型蒸気タービンを設置し、また、背圧型蒸気タービンの排気蒸気も蒸気需要先への供給蒸気として利用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼排ガスを熱回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、前記内燃機関の潤滑油または機関冷却液を吸熱源として蒸気を発生するヒートポンプを備え、
前記排熱回収ボイラは過熱蒸気を発生させるように構成するとともに、
前記ヒートポンプ内部の冷却媒体または蒸気を加圧する圧縮機の駆動源として前記排熱回収ボイラで発生した過熱蒸気を駆動蒸気として使用する背圧型蒸気タービンを設置し、
前記ヒートポンプで発生した蒸気と前記背圧型蒸気タービンの排気蒸気を蒸気需要先へ供給するようにしたことを特徴とする内燃機関の排熱回収装置。
【請求項２】
請求項１において、前記冷却媒体を圧縮する圧縮機と前記蒸気を加圧する圧縮機のそれぞれの駆動源として前記背圧型蒸気タービンを用い、何れか一方の背圧型蒸気タービンに前記排熱回収ボイラで発生した過熱蒸気を供給し、前記一方の背圧型蒸気タービンの排気蒸気を、他方の背圧型蒸気タービンに供給し、前記他方の背圧型蒸気タービンの排気蒸気を前記需要先へ供給するようにしたことを特徴とする内燃機関の排熱回収装置。
【請求項３】
請求項１において、前記排熱回収ボイラから前記背圧型蒸気タービンへ蒸気を供給する経路の途中から分岐し、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気を前記需要先側へバイパスさせる経路を有し、その経路に減温器を設置したことを特徴とする内燃機関の排熱回収装置。
【請求項４】
請求項１において、前記冷却媒体を圧縮する圧縮機または前記蒸気を加圧する圧縮機を、前記背圧型蒸気タービンに加えて電動機を用いて駆動することを特徴とする内燃機関の排熱回収装置。
【請求項５】
内燃機関と、前記内燃機関により駆動される発電機と、前記内燃機関の燃焼排ガスを熱回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、前記内燃機関の潤滑油または機関冷却液を吸熱源として蒸気を発生するヒートポンプを備え、
前記排熱回収ボイラは過熱蒸気を発生させるように構成するとともに、
前記ヒートポンプ内部の冷却媒体または蒸気を加圧する圧縮機の駆動源として前記排熱回収ボイラで発生した過熱蒸気を駆動蒸気として使用する背圧型蒸気タービンを設置し、
前記ヒートポンプで発生した蒸気と前記背圧型蒸気タービンの排気蒸気を蒸気需要先へ供給するようにしたことを特徴とするコジェネレーション・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排熱回収装置及びコジェネレーション・システムに係り、特に、内燃機関の燃焼排ガスから蒸気を発生する排熱回収ボイラと、内燃機関の潤滑油系統や内燃機関を直接冷却する密閉式循環冷却水系統の持つ熱量を吸熱源として蒸気を発生させるヒートポンプを有する内燃機関の排熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、機械駆動や発電機駆動を目的として設置されるが、多くの熱損失が発生する。その主要な熱損失源は排ガス、潤滑油及び機関冷却液の３種類に大別される。
【０００３】
このうち排ガスについては温度が約３５０℃以上はあるので、内燃機関の排ガス出口に排熱回収ボイラを設置し、排ガスの熱エネルギーを蒸気エネルギーとして回収することが一般的に行われている。
【０００４】
一方、潤滑油及び機関冷却液については、潤滑油冷却温度は６０℃〜７５℃、内燃機関を直接冷却する密閉式循環冷却系統の機関冷却液温度は８５℃〜９５℃であるので、常温から９０℃程度までの温水を製造し、外部に供給することは可能である。但し、温水の利用先は、寒冷期の暖房用熱源水に限られることが多い。また、８５℃〜９５℃の機関冷却水については、温水吸収式冷凍機の駆動熱源として夏季の冷房用に用いられる場合もある。排ガスにより蒸気を発生させて外部に供給し、機関冷却水を温水吸収式冷凍機の駆動熱源としたものとしては、例えば、特許文献１に記載のものがある。
【０００５】
しかし、温水や、温水を使用して製造した冷水は、蒸気よりも利用先が少なく、利用先がない場合には、これらの冷却液の持つ熱量は、熱交換器を介して冷却水サイクルに排熱し、冷却塔から大気に排熱している場合も多い。
【０００６】
こうした状況の中で、近年７０℃程度の温水を吸熱源として、７.０ＭＰａ、１６０℃越えの蒸気を発生させるヒートポンプが実用化されている。このヒートポンプの吸熱源として要求される温度域は約７０℃程度であり、内燃機関の潤滑油系統の潤滑油温度は６０℃〜７５℃、密閉式循環冷却系統の冷却液の温度は８５℃〜９５℃であることから、これらの系統をヒートポンプの吸熱源として熱を取り出した場合、内燃機関からの発生蒸気量を大幅に増加させることが可能となる筈である。
【０００７】
内燃機関の排熱回収装置ではないが、ヒートポンプを用いて工場等の温排水から１２０℃程度の蒸気を発生させ、蒸気を供給することが、非特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平3-237256号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“高効率蒸気供給システム「スチームグロウヒートポンプ」の開発・販売について”、［online］、２０１１年２月２１日、株式会社神戸製鋼所他、［平成２３年１２月２２日検索］、インターネット＜URL：http://www.kobelco.co.jp/topics/2011/02/1184033_11064.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
非特許文献１では、ヒートポンプ内部における冷媒圧縮機を駆動するのに電動機を駆動している。このような技術を内燃機関の排熱回収装置に適用した場合、機関排熱を回収するための省エネルギー設備が、内燃機関の本来の設置目的である発電電力を得るということを阻害する結果になってしまう。すなわち、内燃機関で発電機を駆動している場合、外部への電力供給量が少なくなることになる。また、内燃機関で機械を駆動している場合においても、機械を駆動する電動機の替わりに内燃機関を用いることにより電力を節約したにもかかわらず、ヒートポンプの構成機器である圧縮機を駆動するために外部から給電する必要が生じてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、内燃機関の潤滑油系統または内燃機関を直接冷却する密閉式循環冷却水系統の持つ熱量を吸熱源として蒸気を発生させるヒートポンプを有する内燃機関の排熱回収装置において、電力消費量または燃料使用量を増加させることなく、または、実質的に電力または燃料を投入することなく、蒸気を発生させることが可能な内燃機関の排熱回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、内燃機関の燃焼排ガスを熱回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、内燃機関の潤滑油または機関冷却液を吸熱源として蒸気を発生するヒートポンプを備え、排熱回収ボイラは過熱蒸気を発生させるように構成するとともに、ヒートポンプ内部の冷却媒体及び蒸気、または、その一方を加圧する圧縮機の駆動源として排熱回収ボイラで発生した過熱蒸気を駆動蒸気として使用する背圧型蒸気タービンを設置し、また、背圧型蒸気タービンの排気蒸気も蒸気需要先への供給蒸気として利用するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電力消費量または燃料使用量を増加させることなく、または、実質的に電力または燃料を投入することなく、内燃機関の潤滑油系統または内燃機関を直接冷却する密閉式循環冷却水系統の持つ熱量を吸熱源としてヒートポンプを用いて蒸気を発生させることが可能となる。
【００１４】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による実施例１の内燃機関の排熱回収装置を具備した複合発電設備の系統図。
【図２】比較例による内燃機関の排熱回収装置を具備した複合発電設備の系統図。
【図３】本発明による実施例２の内燃機関の排熱回収装置を具備した複合発電設備の系統図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１７】
本実施例における内燃機関の排熱回収装置は、内燃機関の燃焼排ガスを熱回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、内燃機関の冷却液を吸熱源として蒸気を発生するヒートポンプを備え、ヒートポンプ内部の冷却媒体を加圧する圧縮機及び発生蒸気を加圧する圧縮機を内燃機関の排熱回収ボイラの発生蒸気（過熱蒸気）を使用した背圧型蒸気タービン駆動とするようにしたものである。
【００１８】
そして、本実施例では、各背圧型蒸気タービンで仕事をした後に、背圧型蒸気タービンの排気蒸気が外部の蒸気需要先で利用可能となるように（蒸気需要先で必要とされる蒸気条件となるように）、各背圧タービンの入り口蒸気の圧力・温度条件、すなわち、排熱回収ボイラにおける発生蒸気の圧力・温度を調節している。具体的には、各背圧型蒸気タービンでの仕事を考慮して、必要な圧力と過熱度を有するように、排熱回収ボイラの伝熱面、ドラム及び蒸発器、給水ポンプ等を構成する。
【００１９】
図１は本発明による内燃機関の排熱回収装置をコジェネレーション・システムに適用した場合を示すものである。即ち、図１は、発電機２を駆動して発電することを目的としたガスエンジン１の燃焼排ガスを熱回収して蒸気を発生させる排熱回収ボイラ４と、ガスエンジン１の機関密閉循環冷却水系統１１を吸熱源として蒸気を発生するヒートポンプ２２の両方を備えた内燃機関の排熱回収装置に本発明を適用した場合を示すものである。
【００２０】
本実施例では、発電機２の駆動用のガスエンジン１の排ガスダクト３を排熱回収ボイラ４に接続し、排ガスの熱エネルギーを利用して蒸気を発生させている。一般的にガスエンジンの排熱回収ボイラ４では、０．７MPa程度の飽和蒸気を需要先に供給する場合が多い。本実施例では、排熱回収ボイラ４で発生した蒸気を用いて、後述する背圧蒸気タービン４５、４８を駆動し、その排気蒸気を需要先に約０．７MPaの飽和蒸気として供給するので、給水ポンプ６の揚程を高くすると共に、排熱回収ボイラ４には過熱器４２を設置し、昇温・昇圧している。
【００２１】
本実施例のガスエンジンの排ガスを用いた排熱回収ボイラ４は、具体的には次のように構成されている。先ず、給水管５から給水ポンプ６で供給されたボイラ給水を、節炭器伝熱管７で昇温し、ボイラドラム８に送る。ボイラドラム８には蒸発器９が接続され、蒸発器９において排ガスから受け取った熱エネルギーで蒸気を発生させる。発生した蒸気はボイラドラム８を介してボイラドラム８に接続された過熱器４２に送られ、過熱器４２において昇温・昇圧され過熱蒸気となる。ここでガスエンジン１の排ガス温度は、一般的に約３５０℃以上はあるので、排熱回収ボイラ４の出口蒸気温度を３００℃程度まで昇温することは可能である。また、圧力についても、過熱器４２の出口の過熱蒸気管４３の箇所で３MPa程度となるように給水ポンプ６で昇圧する。
【００２２】
一方、ガスエンジン１の潤滑油と機関冷却液は、それぞれ潤滑油配管（潤滑油系統）１５、機関密閉循環冷却水管（密閉式循環冷却系統）１１で取り出され、循環ポンプである潤滑油ポンプ１６、機関密閉循環冷却水ポンプ１２で、それぞれ潤滑油冷却器１７、機関密閉循環冷却水冷却器１３に送られる。ガスエンジン１の潤滑油と機関冷却液の排熱は、それぞれ潤滑油冷却器１７、機関密閉循環冷却水冷却器１３において二次冷却水配管（二次冷却水系統）１９の冷却水と熱交換し、最終的には、冷却塔２１から大気に放熱される排熱処理の構成を有している。なお、図において、１４は機関密閉循環冷却水温度調節弁、１８は潤滑油温度調節弁、２０は二次冷却水ポンプである。
【００２３】
そして、本実施例では、密閉式循環冷却系統１１に設置した機関密閉循環冷却水熱交換器２３を用いて、ヒートポンプ２２に排熱を汲み上げる例を示している。ヒートポンプ吸熱源循環ポンプ２５にて、吸熱源液がヒートポンプ吸熱源循環配管（ヒートポンプ吸熱源液循環系統）２６を通じて、機関密閉循環冷却水熱交換器２３と、ヒートポンプ２２におけるヒートポンプ冷媒循環配管（冷却媒体循環経路）２８上に設置したヒートポンプ蒸発器２４を流れる。機関密閉循環冷却水熱交換器２３で機関密閉循環冷却水管１１からくみ上げられたガスエンジン１の機関排熱は、ヒートポンプ冷媒循環配管（冷却媒体循環経路）２８上に設置したヒートポンプ蒸発器２４で冷却媒体の気化に使われる。
【００２４】
気化した冷却媒体は冷媒圧縮機２９に送られ圧縮され、冷媒凝縮器３１でヒートポンプ温水循環配管（ヒートポンプ温水循環系統）３３を循環している温水を加温することにより凝縮し、冷媒膨張弁３０を経由して再びヒートポンプ蒸発器２４に送られる。
【００２５】
以上の経路から、ガスエンジン１の機関密閉循環冷却水系統１１に排熱された熱量の一部が、機関密閉潤滑冷却水熱交換器２３とヒートポンプ蒸発器２４を介してヒートポンプ２２の冷却媒体に汲み上げられ、更に、冷媒圧縮機２９の動力が印加され、冷媒凝縮器３１を介してヒートポンプ温水循環系統３３を循環している温水に汲み上げられたことになる。
【００２６】
冷媒凝縮器３１を出た後のヒートポンプ循環温水は、温水フラッシュタンク３４に送られ、フラッシュ蒸気が発生する。発生したフラッシュ蒸気は、フラッシュ蒸気管３８を経由して蒸気圧縮機３９に送られ、需要先に供給するのに必要な蒸気圧力まで昇圧され需要先に送られる。温水フラッシュタンク３４には、補給水管（温水循環補給水系統）３６の補給水ポンプ３７で補給水が連続的に送られ、温水フラッシュタンク３４の水位は一定に保たれる。
【００２７】
そして、本実施例では、冷媒圧縮機２９と蒸気圧縮機３９を、排熱回収ボイラ４で発生させた過熱蒸気を、蒸気管４３からそれぞれ分岐した蒸気管４４、４７を用いて駆動する背圧型蒸気タービンであるヒートポンプ冷媒圧縮機駆動用背圧蒸気タービン４５、ヒートポンプ蒸気圧縮機駆動用背圧タービン４８によりそれぞれ駆動している。
【００２８】
また、本実施例では、各背圧蒸気タービン４５、４８の出口蒸気（排気蒸気）をそれぞれ背圧蒸気タービン排気管４６、４９により蒸気の需要先に送気するようにしている。各背圧蒸気タービン４５、４８の出口蒸気を蒸気供給ヘッダ５０に導いている。この蒸気供給ヘッダ５０にはヒートポンプ２２のアウトプットである蒸気圧縮機３９から供給する蒸気もヒートポンプ出口蒸気管４１から接続し、そして、これらの発生蒸気が蒸気供給ヘッダ５０から需要先への蒸気供給配管５１を介して送気される。
【００２９】
なお、ヒートポンプ２２の停止時には、排熱回収ボイラ４で発生した蒸気が、タービンバイパス管（タービンバイパス系統）５２を通ってタービンバイパス弁５３及び減温器５４で需要先の必要蒸気圧力・温度条件に減圧減温され、蒸気供給ヘッダ５０に送られるようにしている。この場合の減温器５４への減温水は、排熱回収ボイラ４の給水ポンプ６の出口から分岐し、減温給水管５５に設置された温度調節弁５６により流量が調節されて、減温器５４の下流側の蒸気温度を制御する。
【００３０】
次に本実施例の効果を比較例との対比で説明する。
【００３１】
比較例は、図２に示すように、冷媒圧縮機２９と蒸気圧縮機３９が、本実施例のように背圧蒸気タービン４５、４８により駆動されるのではなく、電動機３２、４０によりそれぞれ駆動されるようになっている。また、排熱回収ボイラ４は、従来のガスエンジンにおける排熱回収と同様に、蒸発器９で発生した蒸気がドラム８を介して系外（需要先）に飽和蒸気（０．７MPa程度の飽和蒸気）が送られるようになっている。また、電動機４０で駆動される蒸気圧縮機３９から昇圧された蒸気が需要先に送られる。この図２に示す比較例では、ヒートポンプ２２の内部の冷媒圧縮機２９や蒸気圧縮機３９をそれぞれ電動機３２、４０で駆動しているので、内燃機関（ガスエンジン）の機関密閉循環冷却水系統１１への機関排熱を回収するための省エネルギー設備が、内燃機関の本来の設置目的である発電電力を得るということを阻害する結果になっている。すなわち、この比較例では、ガスエンジン１で発電機２を駆動しているが、外部への電力供給量が少なくなることになる。
【００３２】
現在、実用化されている、図２に示すタイプのヒートポンプの成績係数は、ヒートポンプにおいて、その補給水が蒸気として出力されるまでに得たエネルギーに対する、電動機入力として定義されており、約２．５という数値が報告されている。これは、電動機への１．０の電気入力に対し、補給水〜蒸気系が、２．５倍の熱エネルギーを受け取っていることを示している。ここで、受け取り熱エネルギー出力２．５から、電動機への電気エネルギー入力１．０を差し引いた値、１．５が内燃機関の機関密閉循環冷却水系統１１から汲み上げたエネルギーの比率となる。すなわち、１．５の熱エネルギーを汲み上げるのに要する電気エネルギーの比率が、１．０であるので、汲み上げた吸熱源の熱エネルギーの２／３の電気エネルギーを要することになる。ガスエンジン発電設備の発電効率が約５０％程度であることを考えると、メリットのある省エネルギー手段とは云えない。
【００３３】
内燃機関は、化学エネルギーを熱エネルギーに変換し、そこから力学的エネルギーを取り出す機関である。内燃機関で発電機を駆動する場合は、力学的エネルギーを、さらに電気エネルギーに変換し、これが最終アウトプットとなるが、図２に示す比較例では、こうして最終的に得られる電気エネルギーを消費して、再び中間的なアウトプットである熱エネルギーに変換、すなわち蒸気を製造していることになる。
【００３４】
これに対して、本実施例では、排熱回収ボイラ４で発生させる蒸気の圧力・温度を、比較例よりも高くしたことにより、排熱回収ボイラ４で発生する蒸気の重量流量は減少するが、蒸気が有する内部エネルギーはほぼ同じである。この蒸気は、背圧蒸気タービン４５、４８で仕事をした後に、ほぼ全量が需要先に送られるので、ほとんど損失とならない。
【００３５】
そして、ヒートポンプ２２側においては、ガスエンジンの機関密閉循環冷却水系統１１を吸熱源として汲み上げた熱量と、背圧蒸気タービン４５の仕事が、それぞれ、蒸発器２４、冷媒圧縮機２９で冷媒液に蓄えられ、凝縮器３１を介して循環温水系統３３の温水の内部エネルギーに変換される。この系の温水フラッシュタンク３４で発生した蒸気は蒸気圧縮機３９で昇圧されるので、背圧蒸気タービン４８でした仕事は、ほぼ全量がヒートポンプでの発生蒸気エネルギーとして伝達される。
【００３６】
すなわち、比較例と対比した場合に、本実施例では、ガスエンジンの機関密閉循環冷却水系統１１を吸熱源として汲み上げた熱量がほぼ全量需要先への蒸気量の増加となるのは比較例と同じであるが、排熱回収ボイラ４で蒸気が得た熱量も背圧蒸気タービン４５、４８でヒートポンプ２２に回収した後、ほぼ全量が需要家に送られるので、極めて損失が少ないといえる。
【００３７】
ここで、本実施例において、比較例と対比して増加する消費電力は排熱回収ボイラ４への給水ポンプ６の揚程を高くするのに必要な電力である。しかしながら、そのための消費電力の増加は、冷熱源から汲み上げる熱量の１／５０程度であり、ガスエンジン発電設備の発電効率が約５０％であることから考えると、ほとんど、そのメリットを減じるものではない。これに対し、冷媒圧縮機２９、蒸気圧縮機３９を電動機で駆動している比較例では、消費電力の増加が、冷熱源から汲み上げる熱量の２／３にも達しており、本実施例の内燃機関の排熱回収装置のメリットの方が極めて大きいといえる。
【００３８】
また、図２の比較例とは別に、内燃機関で機械を駆動している場合においても、電動機の替わりに内燃機関を用いることにより節約した電力を、ヒートポンプの構成機器である圧縮機を駆動するために外部から給電する必要が生じてしまうので、本実施例の省エネルギー効果は大きい。
【００３９】
また、単に外部への蒸気量を増加させたいのであれば、ヒートポンプを使用しなくても内燃機関の冷却排液から熱交換により９０℃程度の温水を製造し、更に電気ボイラか燃焼ボイラにより蒸気を製造できるが、これらの方法においても、燃焼ボイラを使用すれば燃料使用量が増加するし、電気ボイラを使用すれば電力使用量の増加となるので、本実施例の省エネルギー効果は大きいと言える。
【００４０】
本実施例によれば、ヒートポンプで、内燃機関の機関冷却液を吸熱源として冷熱を汲み上げることにより需要家への送気蒸気量を増加させると共に、その過程で消費する電力量を大幅に低減する（若しくは電力量を実質的にゼロにする）ことが可能となる。
【実施例２】
【００４１】
本発明の他の実施例を図３に示す。上述の実施例１では、ヒートポンプ２２内部の冷媒圧縮機２９と蒸気圧縮機３９をそれぞれ駆動する背圧蒸気タービン４５、４８を並列に構成しているのに対し、本実施例では、ヒートポンプ２２内部の冷媒圧縮機２９と蒸気圧縮機３９をそれぞれ駆動する背圧蒸気タービン４５、４８を直列に構成としている。すなわち、本実施例では、排熱回収ボイラ４の過熱蒸気管４３を、冷媒圧縮機２９用の背圧蒸気タービン４５に接続し、背圧蒸気タービン４５の蒸気タービン排気管４６を、蒸気圧縮機３９用の背圧蒸気タービン４８に接続している。そして、背圧蒸気タービン４８の蒸気タービン排気管４９を蒸気供給ヘッダ５０に接続している。この順路に従い、排熱回収ボイラ４を出た過熱蒸気は、背圧蒸気タービン４５、背圧蒸気タービン４８の順に仕事をしてから蒸気供給ヘッダ５０に導かれる。なお、排熱回収ボイラ４を出た過熱蒸気→背圧蒸気タービン４８→背圧蒸気タービン４５の順に仕事をしてから蒸気供給ヘッダ５０に導くようにしても良い。
【００４２】
本実施例においても、ガスエンジンの機関密閉循環冷却水系統１１を吸熱源として汲み上げる熱量には変わりはない。
【００４３】
本実施例においても、上述の実施例１と同様に、ヒートポンプで、内燃機関の機関冷却液を吸熱源として冷熱を汲み上げることにより需要家への送気蒸気量を増加させると共に、その過程で消費する電力量を大幅に低減する（若しくは実質的にゼロにする）ことが可能となる。
【００４４】
上述の各実施例では、ヒートポンプは、内燃機関の機関冷却液を吸熱源として蒸気を発生するようにしているが、内燃機関の潤滑油を吸熱源として蒸気を発生するように構成しても良いし、内燃機関の機関冷却液及び内燃機関の潤滑油のそれぞれを吸熱源として蒸気を発生するように構成してもよい。内燃機関の機関冷却液及び内燃機関の潤滑油のそれぞれを吸熱源として蒸気を発生させる場合、同じヒートポンプで吸熱するようにしても良いし、異なるヒートポンプで機関冷却液と内燃機関の潤滑油のそれぞれから吸熱して蒸気を発生させるようにしても良い。例えば、複数の内燃機関を設置する場合には、一方の内燃機関の排熱回収ボイラで発生させた過熱蒸気を用いて、機関冷却液から吸熱するヒートポンプ内部の圧縮機を駆動する背圧蒸気タービンを駆動し、他方の内燃機関の排熱回収ボイラで発生させた過熱蒸気を用いて、内燃機関の潤滑油から吸熱するヒートポンプ内部の圧縮機を駆動する背圧蒸気タービンを駆動するようにしても良い。
【００４５】
また、上述の各実施例では、冷却圧縮機と蒸気圧縮機の双方を駆動するのに背圧型蒸気タービンを用いているが、何れか一方でも省エネルギー効果が得られる。
【００４６】
また、冷却圧縮機または蒸気圧縮機を駆動するのに、背圧型蒸気タービンと電動機を組み合せても良い。例えば、背圧型蒸気タービンをメインとし、電動機を補助に用いるようにすることが考えられる。
【００４７】
また、上述の各実施例では、内燃機関により発電機を駆動するシステムとしているが、内燃機関により機械を駆動するシステムにも同様に適用できる。
【００４８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。
【００４９】
また、水や蒸気の流れ，熱交換などは説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも全ての水や蒸気の流れ，熱交換などを示しているとは限らない。熱効率などを向上させるために、水や蒸気の流れ、熱交換などの工夫が種々行われる。
【符号の説明】
【００５０】
１…ガスエンジン、２…発電機、３…排ガスダクト、４…排熱回収ボイラ、５…給水管、６…給水ポンプ、７…節炭器伝熱管、８…ボイラドラム、９…蒸発器、１０…蒸気管、１１…機関密閉循環冷却水管、１２…機関密閉循環冷却水ポンプ、１３…機関密閉循環冷却水冷却器、１４…機関密閉循環冷却水温度調節弁、１５…潤滑油配管、１６…潤滑油ポンプ、１７…潤滑油冷却器、１８…潤滑油温度調節弁、１９…２次冷却水配管、２０…二次冷却水ポンプ、２１…冷却塔、２２…ヒートポンプ、２３…機関密閉循環冷却水熱交換器、２４…ヒートポンプ蒸発器、２５…ヒートポンプ吸熱源循環ポンプ、２６…ヒートポンプ吸熱源循環配管、２７…ヒートポンプ吸熱源水温度調節弁、２８…ヒートポンプ冷媒循環配管、２９…ヒートポンプ冷媒圧縮機、３０…ヒートポンプ冷媒膨張弁、３１…ヒートポンプ冷媒凝縮器、３２…ヒートポンプ冷媒圧縮機駆動電動機、３３…ヒートポンプ温水循環配管、３４…ヒートポンプ温水フラッシュタンク、３５…ヒートポンプ温水循環ポンプ、３６…ヒートポンプ補給水管、３７…ヒートポンプ補給水ポンプ、３８…フラッシュ蒸気管、３９…ヒートポンプ蒸気圧縮機、４０…ヒートポンプ蒸気圧縮機駆動電動機、４１…ヒートポンプ出口蒸気管、４２…排熱回収ボイラ過熱器、４３…排熱回収ボイラ過熱蒸気管、４４…ヒートポンプ冷媒圧縮機駆動蒸気供給管、４５…ヒートポンプ冷媒圧縮機駆動用背圧蒸気タービン、４６…背圧蒸気タービン排気管、４７…ヒートポンプ蒸気圧縮機駆動用蒸気管、４８…ヒートポンプ蒸気圧縮機駆動用背圧蒸気タービン、４９…背圧蒸気タービン排気管、５０…蒸気供給ヘッダ、５１…蒸気供給管、５２…タービンバイパス管、５３…タービンバイパス弁、５４…減温器、５５…減温給水管、５６…温度調節弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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