JP3520927B2 - 発電装置 - Google Patents
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- JP3520927B2 JP3520927B2 JP08574993A JP8574993A JP3520927B2 JP 3520927 B2 JP3520927 B2 JP 3520927B2 JP 08574993 A JP08574993 A JP 08574993A JP 8574993 A JP8574993 A JP 8574993A JP 3520927 B2 JP3520927 B2 JP 3520927B2
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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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は夜間電力と昼間電力の平
滑化を図るために蓄冷サイクルを組合せた発電装置に係
り、特に蓄冷サイクル側にも又発電サイクル側にも地球
環境の保護を充分配慮した発電装置を提供する事にあ
る。 【０００２】 【従来の技術】本来、企業は現世代の人間及び社会の要
請に合致する商品若しくはサービスをタイムリーに且つ
適切なコストで供給するのが債務であるが、近年はそれ
のみならず、次世代の人間及び社会に対し、地球環境の
破壊や化石燃料等の大量消費等の負の遺産を残す事な
く、言い換えれば地球という共通の財産を如何に保全し
ながら現世代に対する社会的要請を満足し得る商品若し
くはサービスを提供する事が要求され、そしてこの様な
要請は公営企業たる電力会社に対しては特に極めて強く
要請される。この為従来より昼間、特に夏期における昼
間の冷房消費電力のピーク電力に合せて発電装置を建造
する事なく、夜間における余剰電力の有効に利用して、
消費電力が大幅に低減する深夜電力を利用して蓄冷若し
くは蓄熱を図り、昼間時に該熱エネルギーを発電サイク
ルの一部に組込む事により、ピーク電力の平滑化を図っ
ている。 【０００３】そして更に近年においては、前記発電サイ
クルに火力発電等の化石燃料消費型の発電システムを用
いずに、軽水炉等の核分裂型の原子力発電、更には燃料
の無限利用が可能な核融合型の原子力発電が注力されて
いる。原子力発電も通常の火力発電と同様に加熱装置と
しての例えば核融合反応炉にてガス化した熱蒸気をター
ビンに流入させ圧力エネルギを運動のエネルギに転換さ
せる事により動力を発生させて発電機で電力を発生し、
一方タービンで働き終わった低圧ガスを復水器で海水と
熱交換させて復水させた後、フラッシュタンクに導き、
そしてフラッシュタンク内に貯溜した復水は再度循環ポ
ンプにより反応炉内で熱蒸気にガス化させ、前記発電サ
イクル（ランキンサイクル）を繰り返す。しかしながら
前記復水器で海水と熱交換させる事は、海水が熱水化
し、環境破壊につながる。 【０００４】この為特公昭４９ー４５０９５号において
は、前記復水器に空冷コンデンサを用い、該コンデンサ
を利用して海水の代りに空気にて低圧ガスの冷却を行う
と共に、前記発電機に冷凍機を連結し、夜間電力時に前
記発電機を介して冷凍機を駆動させて蒸発器よりの冷熱
を蓄冷槽に蓄冷し、昼間時に前記タービンよりの低圧ガ
スを空冷コンデンサと共に蓄冷槽に導くように構成して
いる。これにより、空冷コンデンサの放熱量は蓄冷槽に
適度に配分されてその分空冷コンデンサの放熱量が減少
するので大気の温度上昇を避ける事が出来る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら原子力発
電の場合は火力発電の場合と異なり、反応炉内への燃料
供給の制御が困難であるために、昼夜間を問わず定常的
な量の前記熱水若しくは熱気が排出され、結果として夜
間運転中においても空冷コンデンサへの低圧ガスの導入
量は変らず、又夜間時は蓄冷中であるために蓄冷槽へ低
圧ガスを配分する事が出来ず、この為海水若しくは大気
への放熱量の減少を図る事が出来ず、その環境破壊に対
しては無防備である。 【０００６】一方前記蓄冷槽側の冷凍サイクルにおいて
も近年大気のオゾン層破壊を防止するためにフロンの代
替エネルギとしてアンモニアや炭酸ガス冷媒を用いてい
る。しかしながらアンモニアや炭酸ガス冷媒を用いた場
合においても単にフロンの代替冷媒としての利用にとど
まり、アンモニアや炭酸ガスの有利性を何等生かしてい
ない。即ち前記アンモニア等を単にフロンの代替として
しか用いる技術であれば、基本的にアンモニアを用いた
ことの意味がなく、いわゆる技術の進歩の面から見ての
前進ではない。 【０００７】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、原
子力発電のように、昼夜間を問わず定常的な量の前記熱
水若しくは熱気が排出される装置においても、効果的に
海水若しくは大気への放熱量の減少を図り、円滑に夜間
エネルギの蓄冷と共に環境破壊を有効に阻止し得る発電
装置を提供する事を目的とする。本発明の他の目的は、
前記蓄冷用の冷凍サイクルにフロンの代替冷媒を用いる
と共に、該代替冷媒の利点を有効に生かし、フロンに比
較して数段優れた而も発電装置に好適な蓄冷サイクルを
組込んだ発電装置を提供する事を目的とする。 【０００８】 【課題を解決する為の手段】本発明は前記したタービン
及び復水器を具えてなる発電装置において、前記タービ
ンの中段より抽気させた中圧ガスを熱源として吸収若し
くは吸着冷凍サイクルを構成する第１の冷凍サイクル
と、低温蓄冷槽と、誘導電動機が連結された膨張機兼用
の冷凍圧縮機と、低温蓄冷槽と、冷媒蒸発器とを具えた
アンモニア若しくは炭酸ガスを冷媒とする第２の冷凍／
膨脹サイクルとを具え、夜間運転時に前記第１の冷凍サ
イクルの蒸発器を凝縮器として利用して前記冷凍圧縮機
の圧縮運転により低温蓄冷槽に低温蓄冷を行い、一方昼
間運転時に前記低温蓄冷槽に低温蓄冷された低温エネル
ギにより冷却された冷媒を冷媒蒸発器に導き、前記ター
ビンより吐出された低圧ガス又は／及び復水器よりの熱
交換媒体と熱交換させた後、その蒸発冷媒により前記冷
凍圧縮機の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮機に連結された
誘導電動機を発電機として回転させるように構成した事
を特徴とするものである。尚本発明は主として原子力発
電装置に好適に適用されるものであるが、これのみに限
らず、火力発電やごみ償却炉を加熱源とする発電装置等
にも適用可能である。 【０００９】 【作用】かかる技術手段によれば次の様な作用を有す
る。例えば原子力発電の場合は夜間運転時においても昼
間と同様な熱蒸気が加熱装置側より得られるが、この場
合においてもタービンの中段より中圧ガスが吸収若しく
は吸着冷凍機側に供給されるために、復水器側に導入さ
れる低圧ガスが大幅に減少し、結果として該復水器と熱
交換される海水若しくは大気への放熱量を大幅に減少す
る事が出来、環境破壊を有効に阻止し得る。 【００１０】又蓄冷槽への蓄冷は吸収冷凍機とアンモニ
ア等の冷凍サイクルの二段階に分けて冷凍を行う構成を
取るために、冷凍圧縮機の軸動力を大きくする事なく円
滑に−５０℃以下の低温エネルギの蓄冷が可能となる。
そしてこのような低温エネルギ蓄冷用の冷凍サイクルは
フロンよりアンモニア若しくは炭酸ガス冷媒が有利であ
り、フロンに比較して数段優れた冷凍効率を得る事が出
来る。又第１の冷凍サイクルを構成する吸収若しくは吸
着冷凍機もアンモニアを用いるものであり、結果として
フロンを用いずにそれ以上に有効な蓄冷サイクルを構成
できる。 【００１１】又昼間時には前記低温蓄冷槽に低温蓄冷さ
れた低温エネルギにより冷却された冷媒を冷媒蒸発器に
導き、前記タービンより吐出された低圧ガスと熱交換さ
せる訳であるが、この際前記冷媒は−５０℃以下の極低
温に冷却されている為に、復水器側の負荷を大幅に軽減
し得、更に前記冷媒蒸発器側で復水器よりの熱交換媒
体、具体的には海水と熱交換させる事により、海水自体
の温度低下を有効に図る事が出来、更に該海水若しくは
流体を復水器間で循環させる事により閉サイクルを形成
する事が出来この面からも環境破壊を有効に阻止し得
る。又前記冷媒蒸発器で熱交換後の蒸発冷媒は前記冷凍
圧縮機の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮機に連結された誘
導電動機を介して発電機を行う事が出来るために、その
分発電量が増大し、その分タービン側の発電量を低減さ
せてもピーク電力の需要を有効に賄うことが出来、発電
所の建設コスト及び設備費の低減を有効に図る事が出来
る。 【００１２】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の実施例に係る発電装置の基本構成図で、１は
核融合反応炉で、公知の様に超伝導コイル１１、真空容
器１２、ブランケット１３により核融合反応室１４を形
成すると共に、該反応室１４と連通する燃料注入部１
５、トリチウム回収部１６を具える。２はフラッシュタ
ンク、３は循環ポンプ、４はその出力軸に発電機４Ａが
連結された蒸気タービン、５は復水器で、これらにより
ランキンサイクルを構成する。即ち、前記したように核
融合反応炉１にてガス化した熱蒸気を蒸気タービン４に
流入させ発電機４Ａを駆動回転させて電力を発生させる
とともに、一方タービン４で働き終わった低圧ガスを復
水器５で復水させた後、フラッシュタンク２に導き、そ
してフラッシュタンク２内に貯溜した復水は再度循環ポ
ンプ３により反応炉１内で熱蒸気にガス化させ、ランキ
ンサイクルを繰り返す 【００１３】そして前記復水器５内の熱交換器５ａは後
記する冷媒蒸発器２１の負荷熱交換器２１ａと配管２２
及びポンプ２３を介して連結されている。又前記タービ
ン４は、その中段に抽気管６を接続し、該タービン４よ
り抽気させた中圧ガスをアンモニア吸収冷凍機７の発生
器７１側に導入可能に構成している。吸収冷凍機７は公
知の様に、発生器７１、熱交換器７２、吸収器７３、凝
縮器７４、及び蒸発器７５からなり、前記タービン４の
中段より抽気させた１５０℃前後の保有熱を有する中圧
ガスを吸収冷凍機７の発生器７１に導き、その蒸発器７
５側で略５〜７℃前後の蒸発熱を取り出し可能に構成し
ている。尚凝縮器７４側の凝縮熱は必要に応じ、夜間の
地域暖房、温水プール、養魚場等に利用される。 【００１４】一方前記蒸発器７５側は受液器２４を介し
て−５５℃の低温蓄冷を行う低温蓄冷槽２５と、誘導電
動機２６が連結された膨張機兼用の冷凍圧縮機２７とに
よりアンモニア若しくは炭酸ガスを冷媒とする冷凍サイ
クルを構成する、又前記冷凍圧縮機２７と低温蓄冷槽２
５とは冷媒蒸発器２１との間で膨脹サイクルを形成す
る。 【００１５】夜間運転時は昼間と同様に反応炉１よりフ
ラッシュタンク２を介して得られた熱蒸気を蒸気タービ
ン４に流入させ、発電機４Ａを回転させ所望の発電を行
う。この際夜間の消費電力は昼間より相当小さくなって
いる為に、余剰熱エネルギをタービン４の中段の抽気管
６より中圧ガスとして取り出して吸収冷凍機７の発生器
７１側に導き、蒸発器７５側に略５〜７℃前後の蒸発熱
を生成する。そして前記発生器７１での熱交換により中
圧ガスは復水され、フラッシュタンク２側に戻入され
る。 【００１６】一方前記誘導電動機２６は発電機４Ａ側よ
り若しくは夜間の深夜電力を利用して駆動回転させる。
この結果前記吸収冷凍機７側の蒸発器７５が凝縮器とし
て機能し、前記略５〜７℃前後の蒸発熱と熱交換された
アンモニア若しくは炭酸ガス冷媒が凝縮して受液器２４
に貯溜される。そして受液器２４に貯溜された液化アン
モニアは、低温蓄冷槽２５で蒸発／熱交換して−５５℃
前後の低温蓄冷を行い、その後冷凍圧縮機２７で再度圧
縮されて前記吸収冷凍機７側の蒸発器７５側に導かれ、
以下前記冷凍サイクルを繰り返しながら低温蓄冷を継続
する。 【００１７】一方昼間運転時には、反応炉１よりフラッ
シュタンク２を介して得られた熱蒸気を蒸気タービン４
に流入させ、発電機４Ａを回転させ所望の発電を行う点
については前記と同様である。この場合前記タービン４
は１００％負荷であるために、該タービン４より吐出さ
れた低圧ガスが復水器５と熱交換するとその熱交換媒体
に例えば海水を用いた場合には熱水となり、環境破壊に
つながる。そこで昼間時においては前記蓄冷槽の冷凍サ
イクルを膨脹サイクルに切換え、前記低温蓄冷槽２５に
低温蓄冷された低温エネルギにより冷却されたアンモニ
ア等の冷媒を冷媒蒸発器２１に導き、前記冷媒蒸発器２
１側で復水器５よりの熱交換媒体、具体的には海水若し
くは真水と熱交換させる事により、熱水化した水自体の
温度低下を図り、以下該水を復水器５間で循環させる事
により閉サイクルを形成する事が出来、この面からも環
境破壊を有効に阻止し得る。 【００１８】又前記冷媒蒸発器２１で熱交換後の蒸発冷
媒は前記冷凍圧縮機２７の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮
機２７に連結された誘導電動機２６を介して発電機を行
う事により、その分発電量が増大し、その分タービン４
側の発電量を低減させてもピーク電力の需要を有効に賄
うことが出来る。 【００１９】 【効果】以上記載のごとく本発明によれば、原子力発電
のように、昼夜間を問わず定常的な量の前記熱水若しく
は熱気が排出される装置においても、効果的に復水器５
よりの熱媒体の放熱量の減少若しくは閉サイクルを形成
でき、これにより円滑に夜間エネルギの蓄冷と共に環境
破壊を有効に阻止し得る。又、本発明によれば、前記蓄
冷用の冷凍サイクルにフロンの代替冷媒を用いると共
に、該代替冷媒の利点を有効に生かし、フロンに比較し
て数段優れた而も発電装置に好適な蓄冷サイクルを組込
んだ発電装置を提供する事が出来る。等の種々の著効を
有す。
滑化を図るために蓄冷サイクルを組合せた発電装置に係
り、特に蓄冷サイクル側にも又発電サイクル側にも地球
環境の保護を充分配慮した発電装置を提供する事にあ
る。 【０００２】 【従来の技術】本来、企業は現世代の人間及び社会の要
請に合致する商品若しくはサービスをタイムリーに且つ
適切なコストで供給するのが債務であるが、近年はそれ
のみならず、次世代の人間及び社会に対し、地球環境の
破壊や化石燃料等の大量消費等の負の遺産を残す事な
く、言い換えれば地球という共通の財産を如何に保全し
ながら現世代に対する社会的要請を満足し得る商品若し
くはサービスを提供する事が要求され、そしてこの様な
要請は公営企業たる電力会社に対しては特に極めて強く
要請される。この為従来より昼間、特に夏期における昼
間の冷房消費電力のピーク電力に合せて発電装置を建造
する事なく、夜間における余剰電力の有効に利用して、
消費電力が大幅に低減する深夜電力を利用して蓄冷若し
くは蓄熱を図り、昼間時に該熱エネルギーを発電サイク
ルの一部に組込む事により、ピーク電力の平滑化を図っ
ている。 【０００３】そして更に近年においては、前記発電サイ
クルに火力発電等の化石燃料消費型の発電システムを用
いずに、軽水炉等の核分裂型の原子力発電、更には燃料
の無限利用が可能な核融合型の原子力発電が注力されて
いる。原子力発電も通常の火力発電と同様に加熱装置と
しての例えば核融合反応炉にてガス化した熱蒸気をター
ビンに流入させ圧力エネルギを運動のエネルギに転換さ
せる事により動力を発生させて発電機で電力を発生し、
一方タービンで働き終わった低圧ガスを復水器で海水と
熱交換させて復水させた後、フラッシュタンクに導き、
そしてフラッシュタンク内に貯溜した復水は再度循環ポ
ンプにより反応炉内で熱蒸気にガス化させ、前記発電サ
イクル（ランキンサイクル）を繰り返す。しかしながら
前記復水器で海水と熱交換させる事は、海水が熱水化
し、環境破壊につながる。 【０００４】この為特公昭４９ー４５０９５号において
は、前記復水器に空冷コンデンサを用い、該コンデンサ
を利用して海水の代りに空気にて低圧ガスの冷却を行う
と共に、前記発電機に冷凍機を連結し、夜間電力時に前
記発電機を介して冷凍機を駆動させて蒸発器よりの冷熱
を蓄冷槽に蓄冷し、昼間時に前記タービンよりの低圧ガ
スを空冷コンデンサと共に蓄冷槽に導くように構成して
いる。これにより、空冷コンデンサの放熱量は蓄冷槽に
適度に配分されてその分空冷コンデンサの放熱量が減少
するので大気の温度上昇を避ける事が出来る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら原子力発
電の場合は火力発電の場合と異なり、反応炉内への燃料
供給の制御が困難であるために、昼夜間を問わず定常的
な量の前記熱水若しくは熱気が排出され、結果として夜
間運転中においても空冷コンデンサへの低圧ガスの導入
量は変らず、又夜間時は蓄冷中であるために蓄冷槽へ低
圧ガスを配分する事が出来ず、この為海水若しくは大気
への放熱量の減少を図る事が出来ず、その環境破壊に対
しては無防備である。 【０００６】一方前記蓄冷槽側の冷凍サイクルにおいて
も近年大気のオゾン層破壊を防止するためにフロンの代
替エネルギとしてアンモニアや炭酸ガス冷媒を用いてい
る。しかしながらアンモニアや炭酸ガス冷媒を用いた場
合においても単にフロンの代替冷媒としての利用にとど
まり、アンモニアや炭酸ガスの有利性を何等生かしてい
ない。即ち前記アンモニア等を単にフロンの代替として
しか用いる技術であれば、基本的にアンモニアを用いた
ことの意味がなく、いわゆる技術の進歩の面から見ての
前進ではない。 【０００７】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、原
子力発電のように、昼夜間を問わず定常的な量の前記熱
水若しくは熱気が排出される装置においても、効果的に
海水若しくは大気への放熱量の減少を図り、円滑に夜間
エネルギの蓄冷と共に環境破壊を有効に阻止し得る発電
装置を提供する事を目的とする。本発明の他の目的は、
前記蓄冷用の冷凍サイクルにフロンの代替冷媒を用いる
と共に、該代替冷媒の利点を有効に生かし、フロンに比
較して数段優れた而も発電装置に好適な蓄冷サイクルを
組込んだ発電装置を提供する事を目的とする。 【０００８】 【課題を解決する為の手段】本発明は前記したタービン
及び復水器を具えてなる発電装置において、前記タービ
ンの中段より抽気させた中圧ガスを熱源として吸収若し
くは吸着冷凍サイクルを構成する第１の冷凍サイクル
と、低温蓄冷槽と、誘導電動機が連結された膨張機兼用
の冷凍圧縮機と、低温蓄冷槽と、冷媒蒸発器とを具えた
アンモニア若しくは炭酸ガスを冷媒とする第２の冷凍／
膨脹サイクルとを具え、夜間運転時に前記第１の冷凍サ
イクルの蒸発器を凝縮器として利用して前記冷凍圧縮機
の圧縮運転により低温蓄冷槽に低温蓄冷を行い、一方昼
間運転時に前記低温蓄冷槽に低温蓄冷された低温エネル
ギにより冷却された冷媒を冷媒蒸発器に導き、前記ター
ビンより吐出された低圧ガス又は／及び復水器よりの熱
交換媒体と熱交換させた後、その蒸発冷媒により前記冷
凍圧縮機の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮機に連結された
誘導電動機を発電機として回転させるように構成した事
を特徴とするものである。尚本発明は主として原子力発
電装置に好適に適用されるものであるが、これのみに限
らず、火力発電やごみ償却炉を加熱源とする発電装置等
にも適用可能である。 【０００９】 【作用】かかる技術手段によれば次の様な作用を有す
る。例えば原子力発電の場合は夜間運転時においても昼
間と同様な熱蒸気が加熱装置側より得られるが、この場
合においてもタービンの中段より中圧ガスが吸収若しく
は吸着冷凍機側に供給されるために、復水器側に導入さ
れる低圧ガスが大幅に減少し、結果として該復水器と熱
交換される海水若しくは大気への放熱量を大幅に減少す
る事が出来、環境破壊を有効に阻止し得る。 【００１０】又蓄冷槽への蓄冷は吸収冷凍機とアンモニ
ア等の冷凍サイクルの二段階に分けて冷凍を行う構成を
取るために、冷凍圧縮機の軸動力を大きくする事なく円
滑に−５０℃以下の低温エネルギの蓄冷が可能となる。
そしてこのような低温エネルギ蓄冷用の冷凍サイクルは
フロンよりアンモニア若しくは炭酸ガス冷媒が有利であ
り、フロンに比較して数段優れた冷凍効率を得る事が出
来る。又第１の冷凍サイクルを構成する吸収若しくは吸
着冷凍機もアンモニアを用いるものであり、結果として
フロンを用いずにそれ以上に有効な蓄冷サイクルを構成
できる。 【００１１】又昼間時には前記低温蓄冷槽に低温蓄冷さ
れた低温エネルギにより冷却された冷媒を冷媒蒸発器に
導き、前記タービンより吐出された低圧ガスと熱交換さ
せる訳であるが、この際前記冷媒は−５０℃以下の極低
温に冷却されている為に、復水器側の負荷を大幅に軽減
し得、更に前記冷媒蒸発器側で復水器よりの熱交換媒
体、具体的には海水と熱交換させる事により、海水自体
の温度低下を有効に図る事が出来、更に該海水若しくは
流体を復水器間で循環させる事により閉サイクルを形成
する事が出来この面からも環境破壊を有効に阻止し得
る。又前記冷媒蒸発器で熱交換後の蒸発冷媒は前記冷凍
圧縮機の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮機に連結された誘
導電動機を介して発電機を行う事が出来るために、その
分発電量が増大し、その分タービン側の発電量を低減さ
せてもピーク電力の需要を有効に賄うことが出来、発電
所の建設コスト及び設備費の低減を有効に図る事が出来
る。 【００１２】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の実施例に係る発電装置の基本構成図で、１は
核融合反応炉で、公知の様に超伝導コイル１１、真空容
器１２、ブランケット１３により核融合反応室１４を形
成すると共に、該反応室１４と連通する燃料注入部１
５、トリチウム回収部１６を具える。２はフラッシュタ
ンク、３は循環ポンプ、４はその出力軸に発電機４Ａが
連結された蒸気タービン、５は復水器で、これらにより
ランキンサイクルを構成する。即ち、前記したように核
融合反応炉１にてガス化した熱蒸気を蒸気タービン４に
流入させ発電機４Ａを駆動回転させて電力を発生させる
とともに、一方タービン４で働き終わった低圧ガスを復
水器５で復水させた後、フラッシュタンク２に導き、そ
してフラッシュタンク２内に貯溜した復水は再度循環ポ
ンプ３により反応炉１内で熱蒸気にガス化させ、ランキ
ンサイクルを繰り返す 【００１３】そして前記復水器５内の熱交換器５ａは後
記する冷媒蒸発器２１の負荷熱交換器２１ａと配管２２
及びポンプ２３を介して連結されている。又前記タービ
ン４は、その中段に抽気管６を接続し、該タービン４よ
り抽気させた中圧ガスをアンモニア吸収冷凍機７の発生
器７１側に導入可能に構成している。吸収冷凍機７は公
知の様に、発生器７１、熱交換器７２、吸収器７３、凝
縮器７４、及び蒸発器７５からなり、前記タービン４の
中段より抽気させた１５０℃前後の保有熱を有する中圧
ガスを吸収冷凍機７の発生器７１に導き、その蒸発器７
５側で略５〜７℃前後の蒸発熱を取り出し可能に構成し
ている。尚凝縮器７４側の凝縮熱は必要に応じ、夜間の
地域暖房、温水プール、養魚場等に利用される。 【００１４】一方前記蒸発器７５側は受液器２４を介し
て−５５℃の低温蓄冷を行う低温蓄冷槽２５と、誘導電
動機２６が連結された膨張機兼用の冷凍圧縮機２７とに
よりアンモニア若しくは炭酸ガスを冷媒とする冷凍サイ
クルを構成する、又前記冷凍圧縮機２７と低温蓄冷槽２
５とは冷媒蒸発器２１との間で膨脹サイクルを形成す
る。 【００１５】夜間運転時は昼間と同様に反応炉１よりフ
ラッシュタンク２を介して得られた熱蒸気を蒸気タービ
ン４に流入させ、発電機４Ａを回転させ所望の発電を行
う。この際夜間の消費電力は昼間より相当小さくなって
いる為に、余剰熱エネルギをタービン４の中段の抽気管
６より中圧ガスとして取り出して吸収冷凍機７の発生器
７１側に導き、蒸発器７５側に略５〜７℃前後の蒸発熱
を生成する。そして前記発生器７１での熱交換により中
圧ガスは復水され、フラッシュタンク２側に戻入され
る。 【００１６】一方前記誘導電動機２６は発電機４Ａ側よ
り若しくは夜間の深夜電力を利用して駆動回転させる。
この結果前記吸収冷凍機７側の蒸発器７５が凝縮器とし
て機能し、前記略５〜７℃前後の蒸発熱と熱交換された
アンモニア若しくは炭酸ガス冷媒が凝縮して受液器２４
に貯溜される。そして受液器２４に貯溜された液化アン
モニアは、低温蓄冷槽２５で蒸発／熱交換して−５５℃
前後の低温蓄冷を行い、その後冷凍圧縮機２７で再度圧
縮されて前記吸収冷凍機７側の蒸発器７５側に導かれ、
以下前記冷凍サイクルを繰り返しながら低温蓄冷を継続
する。 【００１７】一方昼間運転時には、反応炉１よりフラッ
シュタンク２を介して得られた熱蒸気を蒸気タービン４
に流入させ、発電機４Ａを回転させ所望の発電を行う点
については前記と同様である。この場合前記タービン４
は１００％負荷であるために、該タービン４より吐出さ
れた低圧ガスが復水器５と熱交換するとその熱交換媒体
に例えば海水を用いた場合には熱水となり、環境破壊に
つながる。そこで昼間時においては前記蓄冷槽の冷凍サ
イクルを膨脹サイクルに切換え、前記低温蓄冷槽２５に
低温蓄冷された低温エネルギにより冷却されたアンモニ
ア等の冷媒を冷媒蒸発器２１に導き、前記冷媒蒸発器２
１側で復水器５よりの熱交換媒体、具体的には海水若し
くは真水と熱交換させる事により、熱水化した水自体の
温度低下を図り、以下該水を復水器５間で循環させる事
により閉サイクルを形成する事が出来、この面からも環
境破壊を有効に阻止し得る。 【００１８】又前記冷媒蒸発器２１で熱交換後の蒸発冷
媒は前記冷凍圧縮機２７の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮
機２７に連結された誘導電動機２６を介して発電機を行
う事により、その分発電量が増大し、その分タービン４
側の発電量を低減させてもピーク電力の需要を有効に賄
うことが出来る。 【００１９】 【効果】以上記載のごとく本発明によれば、原子力発電
のように、昼夜間を問わず定常的な量の前記熱水若しく
は熱気が排出される装置においても、効果的に復水器５
よりの熱媒体の放熱量の減少若しくは閉サイクルを形成
でき、これにより円滑に夜間エネルギの蓄冷と共に環境
破壊を有効に阻止し得る。又、本発明によれば、前記蓄
冷用の冷凍サイクルにフロンの代替冷媒を用いると共
に、該代替冷媒の利点を有効に生かし、フロンに比較し
て数段優れた而も発電装置に好適な蓄冷サイクルを組込
んだ発電装置を提供する事が出来る。等の種々の著効を
有す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る蓄冷サイクルを組込んだ
発電装置の基本構成図である。 【符号の説明】 １ 原子炉その他の加熱装置 ４ 蒸気タービン ４Ａ 発電機 ５ 復水器 ６ 抽気管 ７ 吸収冷凍機 ２５ 低温蓄冷槽 ２６ 誘導電動機 ２７ 冷凍圧縮機 ２１ 冷媒蒸発器
発電装置の基本構成図である。 【符号の説明】 １ 原子炉その他の加熱装置 ４ 蒸気タービン ４Ａ 発電機 ５ 復水器 ６ 抽気管 ７ 吸収冷凍機 ２５ 低温蓄冷槽 ２６ 誘導電動機 ２７ 冷凍圧縮機 ２１ 冷媒蒸発器
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 原子炉その他の加熱装置内でガス化した
熱蒸気をタービンに流入させて、該タービンに連結した
発電機を駆動回転させると共に、前記タービンより吐出
された低圧ガスを復水させる復水器を具えた発電装置に
おいて、 前記タービンの中段より抽気させた中圧ガスを熱源とし
て吸収若しくは吸着冷凍サイクルを構成する第１の冷凍
サイクルと、 誘導電動機が連結された膨張機兼用の冷凍圧縮機と、低
温蓄冷槽と、冷媒蒸発器とを具えたアンモニア若しくは
炭酸ガスを冷媒とする第２の冷凍／膨脹サイクルとを具
え、 夜間運転時に前記第１の冷凍サイクルの蒸発器を凝縮器
として利用して前記冷凍圧縮機の圧縮運転により低温蓄
冷槽に低温蓄冷を行い、 一方昼間運転時に前記低温蓄冷槽に低温蓄冷された低温
エネルギにより冷却された冷媒を冷媒蒸発器に導き、前
記タービンより吐出された低圧ガス又は／及び復水器よ
りの熱交換媒体と熱交換させた後、その蒸発冷媒により
前記冷凍圧縮機の膨脹回転を行い、該冷凍圧縮機に連結
された誘導電動機を発電機として回転させるように構成
した事を特徴とする発電装置
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08574993A JP3520927B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08574993A JP3520927B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06272517A JPH06272517A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3520927B2 true JP3520927B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=13867507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08574993A Expired - Fee Related JP3520927B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520927B2 (ja) |
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-
1993
- 1993-03-19 JP JP08574993A patent/JP3520927B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06272517A (ja) | 1994-09-27 |
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