セラミックガスタ-ビンを用いたコ-ジェネレ-ションシステムの特性評価

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03203257
• Research Institution: Niihama National College of Technology
• Principal Investigator: 岡本 覚 新居浜工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (10204033)
• Keywords: ファインセラミックス / ガスタ-ビン / コ-ジェネレ-ションシステム / 省エネルギ- / 経済性 / エネルギ-システム / 熱力学 / システム工学

Research Abstract

ファインセラミックスの特性を利用し,多種の燃料が使用可能で熱効率が高い熱機関として,セラミックガスタ-ビン(以下CGTという)の開発を実施することにより,小型発電システムの開発が推進され,ひいては,コ-ジェネレ-ションシステム(以下CGSという)等のより高効率なエネルギ-システムの開発が可能になる等,省エネルギ-,燃料の多様化,省資源,さらには環境適合性等に資することができる。
本研究は以上の認識のもとに,CGTを用いたCGSの特性を熱力学的ならびに経済的な観点から評価し,具体的な提言を行おうとするものである。すなわち,研究の前半においては,変動負荷対応型のCGTを対象として全体システムとしてのサイクル計算を実施し,熱力学的な特性を明らかにした。研究の後半においては,上記システムを実際の建物に導入した場合に,実機運転に近い状態での年間(8,760時間)にわたるシミュレ-ションを実施し,従来のシステム(電動タ-ボ冷凍機+蒸気ボイラ)と比較して省エネルギ-性及び経済性を試算した。
結果を要約して次の結論を得た。
(1)高温のCGT排気の持つ排熱をボイラで回収することにより,約78%に及ぶ高い熱利用率を得ることができる。
(2)本サイクルの熱効率,比出力,熱利用率及び熱/出力比に及ぼす大気温度の影響を明らかにした。
(3)本システムをホテル,病院,事務所ならびに店舗に導入し省エネルギ-性を試算した結果,従来のシステムと比較して発電規模が50%以上で良好な結果が得られた。
(4)CGTは通常のガスタ-ビンに比べ,熱効率が高いためCGSの省エネルギ-性は10%以上向上する。

Research Products

• [Publications] 岡本 覚: "セラミックガスタ-ビンを用いたエネルギ-高効率利用技術" 第8回エネルギ-システム・経済コンファレンス講演論文集(エネルギ-・資源学会). 第8巻. 95-100 (1992)
• [Publications] 岡本 覚: "セラミックガスタ-ビンを用いたコ-ジェネレ-ションシステムの特性評価" 日本機械学会「第2回環境工学総合シンポジウム '92」に発表予定(平成4年7月16日〜18日). (1992)