(57)【要約】【課題】  温度差発電装置に他の方式の併設発電装置を併設して、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と併設発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得る。【解決手段】  タービン１、凝縮器５、ポンプ８、蒸発器７、気液分離器６にて低沸点の作動媒体（例えば、フロン）の回路が形成されている。凝縮器５には深層海水３がポンプ４にて供給される。また、併設発電装置として常用の内燃力発電装置１０が併設されている。内燃力発電装置１０は、エンジン１２にて駆動される発電機１３、冷却水槽１５からエンジン１２へエンジン冷却水を供給する冷却水ポンプ１６を備え、エンジン１２を出たエンジン冷却水は蒸発器７に送られ、作動媒体を加熱しタービン１を駆動する。エンジン冷却水の熱を利用して作動媒体を蒸発させるので、海水等腐食性の高い加熱媒体を使用する必要が無く、設備費を低減でき、総合効率も高くできる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体を加熱媒体により加熱して気化する蒸発器と気化した上記作動媒体により駆動されるタービンと上記タービンに連結され駆動される温度差発電用発電機と上記タービンを通過した上記作動媒体を上記加熱媒体よりも低い温度の冷却媒体により冷却して液化する凝縮器とを有する温度差発電装置、及びこの温度差発電装置と併設された併設発電装置を備え、上記加熱媒体は上記併設発電装置から排出される排熱を含む加熱流体である複合発電設備。
【請求項２】
上記併設発電装置は上記温度差発電用発電機とは別の発電機を駆動して発電する内燃力発電装置であり、上記加熱流体は上記内燃機関を冷却する冷却水であることを特徴とする請求項１に記載の複合発電設備。
【請求項３】
上記併設発電装置は上記温度差発電用発電機とは別の発電機を駆動して発電する内燃力発電装置であり、上記加熱流体は上記内燃機関から排出される排ガスであることを特徴とする請求項１に記載の複合発電設備。
【請求項４】
上記併設発電装置は熱電併給装置であり、上記加熱流体は上記熱電併給装置から排出され他の設備に熱を供給した後の排ガスであることを特徴とする請求項１に記載の複合発電設備。
【請求項５】
上記併設発電装置は太陽熱発電装置であり、上記加熱流体は上記太陽熱発電装置から排出されるものであることを特徴とする請求項１に記載の複合発電設備。
【請求項６】
上記併設発電装置は火力発電装置であり、上記加熱流体は上記火力発電装置から排出される温排水又は排ガスであることを特徴とする請求項１に記載の複合発電設備。
【請求項７】
上記併設発電装置は火力発電装置であり、上記加熱流体は上記火力発電装置の発電機を駆動するタービンから排出される蒸気であることを特徴とする請求項１に記載の複合発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度差発電装置とこの温度差発電装置に併設された併設発電装置とを備えた複合発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温度差発電装置として、フロン、アンモニアなどの低沸点の作動媒体を暖かい表層海水にて加熱して蒸発させ、冷たい深層海水にて冷却して凝縮させる海洋温度差発電装置がある。さらに、表層海水の代わりに、温泉水や、産業廃水処理場や産業廃棄物焼却場の燃焼排ガスの洗浄処理装置に使用した洗煙排水を使用して作動媒体を蒸発させる複合発電設備がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２５１３号公報（段落番号０００８及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の複合発電設備は以上のように構成され、作動媒体を蒸発させるための加熱用温水としての表層海水または温泉水は塩分や硫黄分が含まれることにより、又別の蒸発用熱源としての洗煙排水には溶解有害物質等の含有物が含まれることにより、これらを直接あるいは間接に作動媒体の蒸発に用いる場合は長期に安定した稼動を確保することが困難である。この対策として、塩分や硫黄分あるいは溶解有害物質に耐える蒸発器とするか、別の溶解有害物質除去設備にて有害物質を除去してから蒸発器へ供給する必要がある。
【０００５】
このため、大掛かりな耐食仕様の蒸発器、導水管、ポンプ設備等が必要となる。あるいは、別の溶解有害物質除去設備を設ける必要が生じる。また、作動媒体を凝縮させるために深層海水を用いる場合、温度差発電装置の設置場所は、比較的都市部から遠距離で交通の便が良くなくても支障はないが、当該設置場所に例えば産業廃棄物焼却場を併設して加熱用温水として洗煙排水を利用する場合、当該産業廃棄物焼却場への産業廃棄物の搬入のために車両通行道路の整備が必要であり、建設費が多大となるという問題点がある。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、温度差発電装置の設置場所に他の方式の発電装置を併設して、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と内燃力発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る複合発電設備においては、作動媒体を加熱媒体により加熱して気化する蒸発器と気化した作動媒体により駆動されるタービンとタービンに連結され駆動される温度差発電用発電機とタービンを通過した作動媒体を加熱媒体よりも低い温度の冷却媒体により冷却して液化する凝縮器とを有する温度差発電装置、及びこの温度差発電装置と併設された併設発電装置を備え、上記加熱媒体は併設発電装置から排出される排熱を含む加熱流体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る複合発電設備においては、作動媒体を加熱媒体により加熱して気化する蒸発器と気化した作動媒体により駆動されるタービンとタービンに連結され駆動される温度差発電用発電機とタービンを通過した作動媒体を加熱媒体よりも低い温度の冷却媒体により冷却して液化する凝縮器とを有する温度差発電装置、及びこの温度差発電装置と併設された併設発電装置を備え、上記加熱媒体は併設発電装置から排出される排熱を含む加熱流体であることを特徴とするので、作動媒体を加熱して気化するために腐食性の強い加熱媒体を使用することを要せずまた併設発電設備の排熱を有効利用して、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と併設発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における複合発電設備の構成を示す構成図である。図１において、温度差発電装置におけるタービン１、凝縮器５、ポンプ８、蒸発器７、気液分離器６にて低沸点の例えばフロンを作動媒体とする作動媒体回路が形成されている。タービン１には発電機２が連結されている。凝縮器５には深層海水３がポンプ４にて供給される。また、常用の内燃力発電装置１０が併設されている。内燃力発電装置１０は、エンジン１２に連結され駆動される発電機１３、冷却水槽１５からエンジン１２へエンジン冷却水を供給する冷却水ポンプ１６を備え、エンジン１２を出た加熱流体としてのエンジン冷却水は蒸発器７に送られ、蒸発器７を出たエンジン冷却水は再び冷却水槽１５へ戻される。
【００１０】
次に動作について説明する。気化フロンをタービン１に供給して発電機２を駆動した後、この気化フロンを凝縮器５へ送る。また、温度の低い深層海水３をポンプ４により汲み上げ、凝縮器５に送り、凝縮器５において気化フロンは冷たい深層海水３により凝縮され液化フロンとなる。この液化フロンはポンプ８により蒸発器７へ送られる。また、エンジン１２を冷却して温度上昇したエンジン冷却水も蒸発器７へ送られる。この蒸発器７において温度の高いエンジン冷却水により、液化フロンが温められ蒸発して、気化フロンとなり気液分離器６を経由してタービン１に送られ、タービン１に作用して発電機２を駆動する熱サイクルを構成している。
【００１１】
以上のように、この実施の形態によれば、温度差発電装置の低沸点の作動媒体としてのフロンの蒸発用熱源として、従来の表層海水や温泉水や洗煙排水の代わりに、温度差発電装置に併設された内燃力発電装置１０のエンジン１２を冷却して温度上昇したエンジン冷却水を使用して、作動媒体を加熱して気化するために腐食性の強い加熱媒体を使用することを要せずまた併設発電装置の排熱を有効利用して、建設費を安価にできるとともに、総合効率の高い温度差発電装置と内燃力発電装置との複合発電設備を得ることができる。
【００１２】
実施の形態２．
図２は、この発明の他の実施の形態を示す複合発電設備の構成図である。上記実施の形態１では、作動媒体（フロン）の蒸発用熱源として、常用の内燃力発電装置の温度上昇したエンジン冷却水１１を蒸発器７に供給して作動液体を蒸発させるものについて述べた。これに対し、この実施の形態においては図２に示すようにエンジン１２の排気ガスを加熱流体とし蒸発器２７に供給して作動媒体を蒸発させるようにしたものである。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態によれば、エンジン１２の排気ガスの排熱量の方がエンジン冷却水の排熱量より大きいので、実施の形態１より更にエンジンの排熱利用度を向上させた複合発電設備を得ることができる。
【００１３】
実施の形態３．
図３は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す複合発電設備の構成図である。図３において、エンジン１２の排ガスを利用するコジェネレーション装置（熱電併給装置）の熱回収装置３０を経由した後の排ガスを加熱流体として蒸発器３７に供給して作動媒体を蒸発させる。なお、エンジンの代わりにガスを燃焼させてこの燃焼ガスにてガスタービンを駆動して発電する熱電併給装置における排ガスを利用するものであっても同様の効果を奏する。この実施の形態によれば、コジェネレーション装置の残排熱も活用し、排熱利用度をさらに向上させた複合発電設備を得ることができる。
【００１４】
実施の形態４．
図４は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す複合発電設備の構成図である。図４において、加熱流体としての太陽熱発電装置４０の温排水を蒸発器４７に供給して作動媒体を蒸発させる。この実施の形態によれば、太陽熱発電装置の温排水の熱を有効利用して、建設費を安価にできるとともに、総合効率の高い太陽熱発電装置と内燃力発電装置との複合発電設備を得ることができる。
【００１５】
実施の形態５．
図５は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す複合発電設備の構成図である。図５において、加熱流体としての火力発電装置のボイラ５０の排ガスを蒸発器５７に供給して作動媒体を蒸発させる。なお、ボイラ５０の温排水を蒸発器５７に加熱流体として供給するようにしてもよい。この実施の形態によれば、火力発電装置のボイラ５０の排ガスや温排水などの排熱を有効利用して、建設費を安価にできるとともに、総合効率の高い火力発電装置と内燃力発電装置との複合発電設備を得ることができる。
【００１６】
実施の形態６．
図６は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す複合発電設備の構成図である。図６において、火力発電装置のタービン６０を駆動した後の蒸気を加熱流体として蒸発器６７に供給して作動媒体を蒸発させる。この実施の形態によれば、タービン６０を出た蒸気の熱を有効利用して、建設費を安価にできるとともに、総合効率の高い火力発電装置と内燃力発電装置との複合発電設備を得ることができる。
【００１７】
以上のように、この発明に係る複合発電設備においては、作動媒体を加熱媒体により加熱して気化する蒸発器と気化した作動媒体により駆動されるタービンとタービンに連結され駆動される温度差発電用発電機とタービンを通過した作動媒体を加熱媒体よりも低い温度の冷却媒体により冷却して液化する凝縮器とを有する温度差発電装置、及びこの温度差発電装置と併設された併設発電装置を備え、上記加熱媒体は併設発電装置から排出される排熱を含む加熱流体であることを特徴とする。従って、作動媒体を冷却して液化するために腐食性の強い冷却媒体を使用することを要せずまた併設発電装置の排熱を有効利用して、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と併設発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【００１８】
そして、併設発電装置は温度差発電用発電機とは別の発電機を駆動して発電する内燃力発電装置であり、加熱流体は内燃機関を冷却する冷却水であることを特徴とするので、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と内燃力発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【００１９】
さらに、併設発電装置は温度差発電用発電機とは別の発電機を駆動して発電する内燃力発電装置であり、加熱流体は内燃機関から排出される排ガスであることを特徴とするので、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と内燃力発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【００２０】
また、併設発電装置は熱電併給装置であり、加熱流体は熱電併給装置から排出され他の設備に熱を供給した後の排ガスであることを特徴とするので、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と熱電併給装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【００２１】
そして、併設発電装置は太陽熱発電装置であり、加熱流体は太陽熱発電装置から排出されるものであることを特徴とするので、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と太陽熱発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【００２２】
さらに、併設発電装置は火力発電装置であり、加熱流体は火力発電装置から排出される温排水又は排ガスであることを特徴とするので、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と火力発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【００２３】
また、併設発電装置は火力発電装置であり、加熱流体は火力発電装置の発電機を駆動するタービンから排出される蒸気であることを特徴とするので、設備費を低減できるとともに温度差発電装置と火力発電装置との総合効率の高い複合発電設備を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１である複合発電設備の構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２である複合発電設備の構成を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３である複合発電設備の構成を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４である複合発電設備の構成を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態５である複合発電設備の構成を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態６である複合発電設備の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  タービン、２  発電機、３  深層海水、５  凝縮器、６  気液分離器、
７  蒸発器、１０  内燃力発電装置、１２  エンジン、
２７，３７，４７，５７  蒸発器、３０  排熱回収装置、４０  太陽熱発電装置、
５０  ボイラ、６０  タービン。
【図１】
2005180194.tif 000003
【図２】
2005180194.tif 000004
【図３】
2005180194.tif 000005
【図４】
2005180194.tif 000006
【図５】
2005180194.tif 000007
【図６】
2005180194.tif 000008