FI105717B - Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow - Google Patents

Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow Download PDF

Info

Publication number
FI105717B
FI105717B FI982080A FI982080A FI105717B FI 105717 B FI105717 B FI 105717B FI 982080 A FI982080 A FI 982080A FI 982080 A FI982080 A FI 982080A FI 105717 B FI105717 B FI 105717B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat
exchanger
heat exchanger
gas stream
recovered
Prior art date
Application number
FI982080A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI982080A (en
FI982080A0 (en
Inventor
Thomas Haegglund
Original Assignee
Waertsilae Nsd Oy Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waertsilae Nsd Oy Ab filed Critical Waertsilae Nsd Oy Ab
Priority to FI982080A priority Critical patent/FI105717B/en
Publication of FI982080A0 publication Critical patent/FI982080A0/en
Priority to SE9902900A priority patent/SE517753C2/en
Publication of FI982080A publication Critical patent/FI982080A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI105717B publication Critical patent/FI105717B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems
    • Y02B30/625Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

105717105717

MENETELMÄ JA JÄRJESTELY LÄMMÖN TALTEENOTTAMISEKSI KAASUVIR-TAUKSESTA - FÖRFARANDE OCH ARRANGEMANG FÖR VÄRMEÄTERVIN-5 NING UR EN GASSTRÖMMETHOD AND ARRANGEMENT FOR THE RECOVERY OF HEAT FROM A GAS FLOW BREAK - FÖRFARANDE OCH ARRANGEMANG FÖR VÄRMEÄ HEALTH-5 AND UR EN GASSTRÖM

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä lämmön talteenottamiseksi kaasuvirtauksesta ja järjestely menetelmän soveltamiseksi.The invention relates to a method for recovering heat from a gas stream according to the preamble of claim 1 and to an arrangement for applying the method.

1010

Huomattavasti lämpöenergiaa sisältävän kaasuvirtauksen, esimerkiksi polttomoottorin pakokaasuvirtauksen lämpöenergiaa otetaan talteen yleisimmin kuuman veden tai höyryn tuottamiseksi. Tällöin tuotettu höyry voidaan käyttää prosessihöyrynä tai se voidaan haluttaessa edelleen tulistaa ja johtaa höyrytur-15 biiniin sähkön tuottamiseksi. Sähkön tuotantoa voidaan tehostaa aikaansaamalla lämmön talteenotto useammassa vaiheessa eri paineiden alaisena. Tällaiset järjestelmät ovat usein monimutkaisia ja kalliita.The heat energy of a gas stream that contains a significant amount of thermal energy, such as the exhaust gas flow of an internal combustion engine, is most commonly recovered to produce hot water or steam. The steam produced can then be used as process steam or, if desired, further superheated and fed to the steam turbine to generate electricity. Electricity production can be made more efficient by providing heat recovery in several stages under different pressures. Such systems are often complex and expensive.

« « I«« I

<<

Yhteen paineeseen perustuvan tavanomaisen höyryntuotantojärjestelmän pe-A single-pressure conventional steam production system

• » I• »I

• « ...• «...

I,; 20 rusperiaatteet on esitetty kuviossa 1a ja kuviossa 1b on havainnollistettu ky- ·I ,; The principles of Fig. 20 are shown in Fig. 1a and Fig. 1b illustrates the

• I• I

seisen järjestelmän mukaisen kaasun, höyryn ja/tai veden lämpötila T energia- I « .·.·] määrän E funktiona. Kuvion la mukaisesti kaasuvirtaus 1 johdetaan kaasukat- • · · ..... ............ ...the temperature T of the gas, steam and / or water according to the system as a function of the amount of energy I «. ·.]]. According to Fig. 1a, the gas flow 1 is conducted to the gas • · · ..... ............ ...

• · _ — - tilan 2 läpi, jolloin siitä otetaan lämpöenergiaa talteen kolmessa eri vaiheessa 1 ------------ lämmönvaihtimilla. Veden sisäänsyöttö 3 tapahtuu virtaussuunnassa kattilan 2 25 loppupäässä sijaitsevaan esHämmittimeen 4, josta lämmennyt vesi johdetaan • · · höyrynerotuskammioon 5 ja pumpataan sieltä edelleen höyrystimeen 6, josta ____„_______ "... se johdetaan takaisin höyryi^ötuskammioon 5. Tämän jälkeen generoitu höyry • ----....• · _ - - through space 2 to recover heat energy from it in three different stages 1 ------------ with heat exchangers. The water supply 3 is directed downstream to the pre-heater 4 at the end of the boiler 2, from where the heated water is supplied to the steam separator chamber 5 and further pumped to the evaporator 6, from which ____ "_______" ... is returned to the steam furnace chamber 5. ----....

johdetaan höyrynerotuskammiosta 5 vielä tulistimeen 7, jolloin lopputuloksena · · • _____ ; saadaan tulistettua höyryä ulostuloputkesta 8.passing from the steam separation chamber 5 to the superheater 7, whereby · · • _____; superheated steam is obtained from the outlet pipe 8.

30 . ... .30th ....

1 · 105717 21 · 105717 2

Kuvion 1a mukaisessa höyryntuotannossa pätee yleisesti, että kun oletusarvona on tietty höyrynpaine, joka vastaa tiettyä lämpötilaa, sekä tietty tuloveden lämpötila, kaasuvirtaus on mahdollista jäähdyttää vain tiettyyn lämpötilaan A höyrystimen 6 jälkeen ja loppulämpötilaan B esilämmittimen 4 jälkeen. Talteen-5 otettava energiamäärä riippuu siten ensikädessä höyryn paineesta ja sisään tulevan veden lämpötilasta. Pisteen A ja höyrystymislämpötilan lämpötilaeroa, joka on kuviossa 1b merkitty PP, kutsutaan ns. pinch point'ksi. Höyrystimen pinta-alaa voidaan nostaa ja siten pienentää pinch point'a ja tehostaa lämmön talteenottoa.1a, it is generally true that, by default, a certain vapor pressure corresponding to a certain temperature and a certain inlet water temperature, it is possible to cool the gas flow only to a certain temperature A after the evaporator 6 and the final temperature B after the preheater 4. Thus, the amount of energy to be recovered is primarily dependent on the vapor pressure and the temperature of the incoming water. The temperature difference between point A and the evaporation temperature, denoted by PP in Figure 1b, is called the so-called. pinch points. The evaporator surface area can be increased to reduce pinch point and enhance heat recovery.

1010

Kuviossa 1 b on esitetty kaasuvirtauksen kuvaaja 1' ja sitä vastaavat esilämmit-timessä 4, höyrystimessä 6 ja tulistimessa 7 virtaavien veden ja/tai höyryn lämpötilojen kuvaajat 4', 6' ja 7'. Kuviosta 1b nähdään, että kattilaan sisään-tulevasta kaasuenergiasta tarvitaan varsin pieni osa aikaansaamaan höyryn tu-1 5 listuksen, sikäli kun tulistus ylipäänsä halutaan aikaansaada. Höyrystimen 6 alkuosassa korkealämpöisestä kaasusta 1' siirretään energiaa höyryn höyrynkehi-tyslämpötilaan 6', joten exergiahäviö eli energian muunnoksesta johtuva häviö on höyrystimen 6 alkuvaiheessa suuri. Tämä näkyy kuviossa 1b kuvaajien 1' ja "·. 6' välisenä keskinäisenä etäisyytenä. Eräs ratkaisu exergiahäviöiden pienentä-Figure 1b shows a gas flow graph 1 'and corresponding graphs of water and / or steam temperatures 4', 6 'and 7' flowing through the preheater 4, evaporator 6 and superheater 7, respectively. Figure 1b shows that a relatively small amount of the gas energy entering the boiler is required to provide a vapor suppression, if the superheat is desired. In the initial portion of the vaporizer 6, energy is transferred from the high-temperature gas 1 'to the vapor generating temperature 6' of the vapor, so that the exergy loss, or loss due to energy conversion, is high during the initial phase of the evaporator 6. This is shown in Figure 1b as the mutual distance between the graphs 1 'and "·. 6'. One solution to reduce exergy losses-

Mi • Y; 20 miseksi ovat juuri mainitut eri paineeseen perustuvat monivaihejärjestelmät si-• · käli kun eripaineiselle höyrylle on käyttöä.Mi • Y; To this end, various pressure systems based on different pressures have been mentioned, • where steam of different pressures is used.

• ·• ·

I I II I I

• «f • · • · \v Lisäksi julkaisussa US 4803958 on esitetty eräs tunnettu järjestely, jossa • « · *.* c moottorin pakokaasujen lämmön avulla ja käyttämällä hyväksi absorptiolämpö- 25 pumppua nostetaan moottorin jäähdytysveden hukkalämmön arvoa hyödyllisen • · paineisen höyryn tuottamiseksi. Lämpöä otetaan talteen sekä pakokaasuista • · **.' että moottorin jäähdytysvedestä, mutta lämmön talteenotto pakokaasuista ta- • · • · « :*]f: pahtuu vain yhdessä vaiheessa.In addition, US 4803958 discloses a known arrangement whereby the heat of the engine exhaust gas and the utilization of an absorption heat pump increase the value of the heat of the engine cooling water to produce useful pressurized steam. Heat is also recovered from the exhaust • · **. ' • · • · «: *] f: only occurs in one step.

• · • · • · · 9 30 Myös julkaisusta US 4896830 on tunnettu ratkaisu, jossa toimenpiteiden koh- • · · ♦ « ·...· teenä eli päävirtauksena on moottorin kierrätettävä jäähdytysvesivirtaus, jota 3 105717 ensimmäisessä vaiheessa lämmönvaihtimessa kuumennetaan moottorin pakokaasuilla ja josta toisessa vaiheessa lämmönvaihtimessa otetaan lämpöä talteen erillisellä kuumavesipiirillä. Pakokaasupiiri ja kuuman veden tuotantopiiri ovat tässä toisistaan täysin riippumattomat. Tässäkin tapauksessa lämpöä ote-5 taan talteen pakokaasuista vain yhdessä vaiheessa. Ratkaisu ei ylipäänsä liity höyryntuotantoon eikä siinä käytetä hyväksi erillistä lämpöpumppua. Myös julkaisusta US 4911110 on tunnettu vastaavankaltainen ratkaisu.Also known from US 4896830 is a solution where the main stream is the recyclable cooling water flow of the engine which is heated in the first stage of the heat exchanger by the engine exhaust gases and from which in a second step, heat is recovered in the heat exchanger by a separate hot water circuit. Here, the exhaust circuit and the hot water production circuit are completely independent. Here again, the heat is recovered from the exhaust gases in only one step. The solution is not related to steam production at all and does not utilize a separate heat pump. A similar solution is also known from US 4911110.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi menetelmä lämmön talteenotta-10 miseksi kaasuvirtauksesta, varsinkin polttomoottoreiden pakokaasuvirtaukses-ta, jonka avulla on mahdollista minimoida exergiahäviötä muunnettaessa tietyn kaasuvirtauksen lämpöenergiaa tietyn tyyppiseksi höyryksi ja siten siis parantaa höyryntuotannon hyötysuhdetta. Tarkoituksena on myös, että menetelmän soveltaminen sinänsä on mahdollista mahdollisimman yksinkertaisilla järjeste-15 lyillä.It is an object of the invention to provide a new method for recovering heat from a gas stream, especially from an exhaust gas stream of an internal combustion engine, which makes it possible to minimize the exergy loss by converting the heat energy of a given gas stream to a particular type of steam and thus improving the efficiency of steam production. It is also intended that the application of the method as such is possible with the simplest possible arrangements.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksessa 1 ja muissa vaatimuksissa esitetyllä tavalla. Keksinnön mukaisesti lämpöenergiaa otetaan talteen kaasuvirtauksesta sekä ennen”sen johtamista höyrystimeen että höyrystimen t « 20 jälkeen. Höyrystimen jälReerTtafteenotetun lämpöenergian lämpötilaa nostetaan mm·, • · . ___________ .The object of the invention is achieved as set forth in claim 1 and other claims. According to the invention, the thermal energy is recovered from the gas stream both before it is introduced into the evaporator and after the evaporator t <20. After the evaporator, the temperature of the recovered heat energy is increased by mm ·, • ·. ___________.

.··. käyttämällä hyväksi absorptiolämpöpumppuvälineitä siten, että niihin syötetään .i ennen höyrystintä talteenotettua lämpöenergiaa. Lopuksi talteenotettu lämpö- * » :Vi energia siirretään absorptiolämpöpumppuvälineistä höyrynkehitysvälineisiin J. höyrynkehityksen tehostamiseksi.. ··. utilizing absorption heat pump means such that heat energy recovered prior to the evaporator is supplied to them. Finally, the recovered heat * »: Vi energy is transferred from the absorption heat pump means to the steam generator means to enhance the J. steam generation.

: 25 I·· --- ----: 25 I ·· --- ----

Keksinnön mukaisesti siis käytetään hyväksi osaa kaasuvirtauksessa ennen • · · -----—i———Thus, according to the invention, a portion is utilized in the gas stream before the · · · -----— i ———

* J* J

···' höyrystintä olevasta korkea-arvoisesta lämpöenergiasta käyttämään absorp- m m · :.· : tiolämpöpumppua, jonka avulla jäähdytetään kaasuvirtausta höyrystimen jäi- • · · :..r* keen ja siirretään näin talteenotettua lämpöenergiaa korkeampaan lämpötilaan, :/.{ 30 jolloin se voidaan siirtää"yhdessä äbsorptiolämpöpumpun käyttöenergiana toi- mivan lämpöenergian kanssa^opivan lämmönvaihtimen kautta höyrynkehitys- • :-------:— - 105717 4 välineisiin. Keksinnössä käytetään hyväksi höyrystimessä tapahtuvaa suurta exergiahäviötä höyryntuotannon tehostamiseen, jolloin kaasuvirtausta voidaan lämpöä talteenottamalla jäähdyttää enemmän kuin höyrystimen 6 avulla kuvioissa 1a ja 1b esitetyssä normaalissa tapauksessa.··· 'of the high-value thermal energy of the evaporator to use an absorpmm ·:. ·: A thiol heat pump to cool the gas flow to the evaporator ice, · · ·: .. r * and transfer the recovered thermal energy to a higher temperature,: /. {30 whereby it can be transferred "together with the heat energy acting as the operating energy of the absorbent heat pump through a heat exchanger learning to the vapor generating device. cools more than the evaporator 6 in the normal case shown in Figures 1a and 1b.

55

Keksinnön mukaista ratkaisua on havainnollistettu kuviolla 2a, joka esittää pe-riaatekuviona erästä järjestelyä keksinnön mukaisen ratkaisun soveltamiseksi. Kuvio 2b esittää kuviota Ib vastaavalla tavalla kuvion 2a järjestelmän mukaisen kaasun, höyryn ja/tai veden lämpötilaa T energiamäärän E funktiona.The solution according to the invention is illustrated in Fig. 2a, which shows, in principle, an arrangement for applying the solution according to the invention. Fig. 2b shows, similarly to Fig. Ib, the temperature T of the gas, vapor and / or water according to the system of Fig. 2a as a function of the amount of energy E.

1010

Kuvion 2a mukaisesti esimerkinomaisesti dieselmoottorista 9 tuleva pakokaa-suvirtaus 10 johdetaan pakokaasukattilaan 11, jossa on höyrystin 12 ja läm-mönvaihtimet 13 ja 14. Nämä osat vastaavat kuvion 1a tapauksessa pelkästään höyrystintä 6. Siten myös kuviossa 2a olisi mahdollista käyttää lisäksi hy-15 väksi kuvion 1 a tapaan esilämmitintä 4 ja/tai tulistinta 7, mutta yksinkertaisuuden vuoksi niitä ei kuviossa 2a ole kuitenkaan esitetty. Esilämmitin 4 sijoittuisi tässä tapauksessa lämmönvaihtimen 14 jälkeen tai rinnalle ja tulistin 7 pako-kaasuvirtauksessa ennen lämmönvaihdinta 13.2a, the exhaust gas flow 10 exemplarily from the diesel engine 9 is led to an exhaust boiler 11 having a vaporizer 12 and heat exchangers 13 and 14. These parts correspond to the evaporator 6 only in the case of Fig. 1a. 1a, such as preheater 4 and / or superheater 7, but for the sake of simplicity they are not shown in Fig. 2a. In this case, the preheater 4 would be located after or in parallel with the heat exchanger 14 and the superheater 7 in the exhaust gas flow before the heat exchanger 13.

I I II I I

.v, 20 Höyrystin 12 on yhteistoiminnassa höyrynerotuskammion 15 kanssa, jotka on.v, 20 The vaporizer 12 cooperates with the steam separation chamber 15, which is

* < I* <I

« ( .·". varustettu syöttöveden sisääntuloputkella 15a ja tuotetun höyryn ulosvienti-«(. ·". Equipped with a feedwater inlet pipe 15a and an outlet for the steam produced

« · I«· I

putkella 15b. Lisäksi järjestelyyn kuuluu absorptiolämpöpumppu 16, joka on « · :Y: erikseen kytketty lämmönvaihtimiin 13 ja 14, sekä lämmönvaihdinvälineillä 17 * · : lämpöenergian siirtämiseksi absorptiolämpöpumpusta 16 höyrynerotuskammi- 25 oon 1 5. Absorptiolämpöpumpun 16 toiminnan perusperiaatteet ovat sinänsä • · · tunnetut, joten niitä ei tässä tarkemmin selosteta.with tube 15b. In addition, the arrangement includes an absorption heat pump 16, which is «·: Y: separately connected to heat exchangers 13 and 14, and heat exchanger means 17 * ·: to transfer heat energy from the absorption heat pump 16 to the steam is not described in further detail here.

« · · • · • · • · : Kuvion 2a järjestelyssä lämmönvaihtimen 13 avulla kaasuvirtauksesta 10 ote- taan absorptiolämpöpumpun 16 toiminnan edellyttämää lämpöenergiaa, jota 30 hyväksikäyttämällä absorptiolämpöpumppu 16 jäähdyttää kaasuvirtausta höy-rystimen 12 jälkeen lämmönvaihtimen 14 välityksellä. Lämmönvaihtimien 13 ja 5 105717 14 avulla kaasuvirtauksesta saatava lämpöenergia siirretään sitten lämmön-vaihdinvälineillä 17 höyrynerötuskammioon 15. Lämmönvaihdinvälineiden 17 määräämä lämpötilataso on siten se, joka jäähdyttää absorptiolämpöpumppua 16.In the arrangement of Fig. 2a, the heat exchanger 13 extracts from the gas flow 10 the thermal energy required for the operation of the absorption heat pump 16, which is utilized by the absorption heat pump 16 to cool the gas flow after the steam generator 12 via the heat exchanger 14. The heat energy obtained from the gas stream by means of heat exchangers 13 and 5 105717 14 is then transferred by means of heat exchanger means 17 to a vapor recovery chamber 15. The temperature set by the heat exchanger means 17 is thus that which cools the absorption heat pump 16.

55

Kuviossa 2b kaasuvirtausta on merkitty 10' ja sitä vastaavat höyrystimessä 12 ja lämmönvaihtimissa 13 ja 14 virtaavan veden ja/tai höyryn lämpötilatasojen kuvaajat on merkitty 12', 13' ja 14'. Kuviossa 2b kuvaajat 14', 12' ja 13' vastaavat yhdessä kuvion Ib kuvaajaa 6’. Kuten kuviosta 2b huomataan exer-10 giahäviötä havainnollistava kuvaajien 14', 12' ja 13' etäisyysero kuvaajasta 10' on pienempi kuvion 1 a tilanteeseen verrattuna ja lisäksi voi pinch point PP' tai lämpötilaero kuvaajan 10' alkuvaiheessa kuvion 1b tilanteeseen verrattuna olla negatiivinen. Siten kaasuvirtauksen 10 lämpötilaa on keksinnön mukaisen järjestelyn avulla saatu laskettua pakokaasukattilassa 2 enemmän kuin kuvion 15 1b tarkoittamassa tunnetussa tapauksessa. Näin ollen keksinnön avulla talteenotetun lämpöenergian määrä on vastaavasti suurempi.In Fig. 2b, the gas flow is marked 10 'and its corresponding graphs of water and / or steam temperature levels in the evaporator 12 and heat exchangers 13 and 14 are marked 12', 13 'and 14'. In Figure 2b, the graphs 14 ', 12' and 13 'together correspond to the graph 6' of Figure Ib. As can be seen in Figure 2b, the difference in distance between graphs 14 ', 12' and 13 'illustrating exer-10 ghase from graph 10' is smaller compared to Fig. 1a, and further, the pinch point PP 'or temperature difference in initial 10 Thus, the temperature of the gas flow 10 has been reduced by the arrangement of the invention in the exhaust gas boiler 2 more than in the known case referred to in Fig. 15b. Accordingly, the amount of thermal energy recovered by the invention is correspondingly greater.

Keksintö ei ole rajoitettu esitettyyn sovellusmuotoon, vaan useita muunnelmia ·, on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Keksintöä voidaan so- « I « .·.* 20 veltaa erilaisten polttomoottoreiden pakokaasuvirtausten ja periaatteessa minkä • · ; . tahansa savukaasuvirtauksen lämpöenergian talteenottoon. Keksintö soveltuu »* .......The invention is not limited to the illustrated embodiment, but several variations are possible within the scope of the appended claims. The invention can be applied to «I«. ·. * 20 charges for the various exhaust gas streams of combustion engines and, in principle, which; . for the recovery of thermal energy from any flue gas stream. The invention is applicable »* .......

käyttöön varsinkin silloin, kun höyrystymislämpötila on tietyllä tavalla määrätty p · :Y: ja käytössä on höyrystymislämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa olevia läm- « * - v : pölähteitä. Kuvioon 2b on esimerkin vuoksi piirretty pilkkuviivoin toinen, pako- 25 kaasuvirtauksesta 10 riippumaton lämpölähde, josta matala-arvoista lämpö- *· energiaa voidaan ottaa talteenTammönvaihtimella 14', joka voidaan haluttaes- • · • · ....especially when the vaporization temperature is determined in a certain way p ·: Y: and there are sources of heat «* - v: below the vaporization temperature. In Fig. 2b, by way of example, another heat source, independent of the exhaust gas flow 10, is drawn with dotted lines, from which low-value heat energy can be recovered by an oak exchanger 14 ', which may be desired.

·;·* sa liittää lämmönvaihtimen 14 väliainepiiriin.·; · * You can connect the heat exchanger 14 to the medium circuit.

• ......• ......

• * • · · .... ________ • · « · 9 * ( .• * • · · .... ________ • · «· 9 * {.

’· ·’ Absorptiolämpöpumppu 16 mitoitetaan lämmönvaihtimien 13 ja 14 lämpötila- 9 · .........The absorption heat pump 16 is dimensioned by the temperature 9 · ......... of the heat exchangers 13 and 14.

30 tasoihin liittyvien väliainevirtausten mukaisesti ja tarpeen mukaan voidaan • · « ' käyttää useampia toiminnallisesti rinnakkain järjestettyjä absorptiolämpöpump-According to the fluid flows associated with the levels, and as required, several functionally parallel absorption heat pumps may be used.

Claims (5)

1 I !'! 20 nämnda tredje värmeväxlare (14) ätervunnen värmeenergi är anordnad att i I I ,···. överföras (17) frän absorptionspumpmedlen (16) tili änggenereringsmedlen * < « ; (15) för att effektivera änggenereringen. • ·· • 9 • « · • « · • ·1 I! '! Said third heat exchanger (14) recovered heat energy is arranged to in I, ···. transferred (17) from the absorption pumping means (16) to the meadow generating means * <«; (15) to streamline meadow generation. • ·· • 9 • «· •« · • · 1. Förfarande för atervinning av värme ur en gasström i ett system, väri gass- \ 25 trömmen ledes ätminstone genom en sädan värmeväxlare (12), som fungerar som förängare och tili vilken är anslutna änggenereringsmedel (15), varvid i ' ’...· förfarandet utnyttjas absorptionspumpmedel (16) för att effektivera värmeäter- : vinnig, kännetecknat av att värmeenergi ätervinns ur gasströmmen bäde före dess ledning tili förängaren (12) och efter förängaren (12), att temperaturen 30 hos värmeenergin som ätervunnits efter förängaren (12) höjes genom nämnda * \ :absorptionspumpmedel (16) sä att tili dessa mätäs före förängaren (12) äter- 101/17 vunnen värmeenergi för att överföras vidare frän absorptionspumpmedlen (16) tili änggenereringsmedlen (15) för att effektivera änggenereringen.A method for recovering heat from a gas stream in a system wherein the gas stream is at least passed through such a heat exchanger (12), which acts as an exchanger and to which are connected steam generators (15), whereby · The method utilizes absorption pumping means (16) to efficiently heat-exchange: characterized by the fact that heat energy is recovered from the gas stream bed before its conduction to the exchanger (12) and after the exchanger (12), that the temperature of the heat energy recovered after the exchanger (12) ) is raised by said absorption pump means (16) so that, for these precursors (12), the heat energy obtained for the exchanger (12) is recovered to be transmitted further from the absorption pump means (16) to the meadow generating means (15) to effect the steam generation. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att som gasström används 5 avgaser frän en förbränningsmotor, exempelvis en stor dieselmotor.Process according to Claim 1, characterized in that, as a gas stream, exhaust gases are used from an internal combustion engine, for example a large diesel engine. 3. Arrangemang för tillämpning av förfarande enligt nägot av ovanstäende patentkrav, vid vilket en avgasström (10) frän en förbränningsmotor eller mot-svarande är ledd tili en eller flere avgaspannor (11) med ätminstone en sädan 10 värmeväxlare (12), som fungerar som förängare och som är ansluten tili äng-genereringsmedel (15), varvid arrangemanget omfattar vidare absorptions-pumpmedel (16) för att effektivera värmeätervinning, kännetecknat att tili det-ta tillhör en andra värmeväxlare (13) för ätervinning av värmeenergi ur avgas-strömmen (10) före dess ledning tili förängaren (12) samt en tredje värmeväx-15 lare (14) för ätervinning av värmeenergi ur avgasströmmen (10) efter förängaren (12), att i nämnda tredje värmeväxlare (14) är den ätervunna värmeener-gins temperatur anordnad att höjas genom att utnyttja nämnda absorptions-pumpmedel (16) sä att tili dessa mätäs i nämnda andra värmeväxlare (13) ätervunnen värmeenergi, och att i nämnda andra värmeväxlare (13) och i3. An arrangement for applying a method according to any of the preceding claims, wherein an exhaust gas stream (10) is supplied from an internal combustion engine or the like to one or more exhaust gas boilers (11) having at least one such heat exchanger (12), which functions as extender and connected to meadow generating means (15), the arrangement further comprising absorption pump means (16) to effect heat recovery, characterized in that it also belongs to a second heat exchanger (13) for recovering heat energy from the exhaust gas stream ( 10) before its conduit to the exchanger (12) and a third heat exchanger (14) for recovering heat energy from the exhaust gas stream (10) after the exchanger (12), that in said third heat exchanger (14) is the temperature of the recovered heat energy arranged to be raised by utilizing said absorption pumping means (16) so that these are measured in said second heat exchanger (13) recovered heat energy, and that in said second heat exchanger (13) and i 4. Arrangemang enligt patentkrav 3, kännetecknat av att nämnda förängare 25 (12), andra värmeväxlare (13) och tredje värmeväxlare (14) är anordnade i ♦ · 9 samma avgaspanna (12).4. Arrangement according to claim 3, characterized in that said extender 25 (12), second heat exchanger (13) and third heat exchanger (14) are arranged in the same exhaust boiler (12). •« · * · • · « : 5. Arrangemang enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknat av att tili nämnda tredje värmeväxlare (14) anslutande mediumströmkrets är ansluten en eller fle-30 re värmeväxlare (14’), som är anordnade att ätervinna värme ur av nämnda « avgasström (10) oberoende mediumströmmar.Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that one or more heat exchangers (14 ') adapted to recover heat are connected to said third heat exchanger (14) connecting medium medium circuit (14'). out of medium streams independent of said exhaust gas stream (10).
FI982080A 1998-09-28 1998-09-28 Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow FI105717B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982080A FI105717B (en) 1998-09-28 1998-09-28 Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow
SE9902900A SE517753C2 (en) 1998-09-28 1999-08-13 Method and arrangement for heat recovery from a gas stream

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982080A FI105717B (en) 1998-09-28 1998-09-28 Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow
FI982080 1998-09-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI982080A0 FI982080A0 (en) 1998-09-28
FI982080A FI982080A (en) 2000-03-29
FI105717B true FI105717B (en) 2000-09-29

Family

ID=8552576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI982080A FI105717B (en) 1998-09-28 1998-09-28 Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI105717B (en)
SE (1) SE517753C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI982080A (en) 2000-03-29
SE9902900D0 (en) 1999-08-13
SE517753C2 (en) 2002-07-09
SE9902900L (en) 2000-03-29
FI982080A0 (en) 1998-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070017207A1 (en) Combined Cycle Power Plant
US8752382B2 (en) Dual reheat rankine cycle system and method thereof
US20090301078A1 (en) System for recovering the waste heat generated by an auxiliary system of a turbomachine
JP4668189B2 (en) Method for improving efficiency of gas turbine equipment and gas turbine equipment
US6389797B1 (en) Gas turbine combined cycle system
US8359824B2 (en) Heat recovery steam generator for a combined cycle power plant
US20080168772A1 (en) Cascaded Organic Rankine Cycles for Waste Heat Utilization
US20090000299A1 (en) System and method for recovering waste heat
US11655736B2 (en) Combined cycle power plant with improved efficiency
US8240149B2 (en) Organic rankine cycle system and method
JP2009092372A (en) Supercritical steam combined cycle and its method
CN105003351A (en) Multi-energy-form output energy tower for stepwise recycling gas engine waste heat energy
JPH09177508A (en) Exhaust heat recovery type steam generator and method for operating gas turbo system combined with steam consumer
TWI646286B (en) Thermally integrated coal-fired oxygen plant
US8205451B2 (en) System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
US9404393B2 (en) Combined cycle power plant
JPH0388902A (en) Gas.steam turbine complex equipment with coal-gasification apparatus
US7523613B2 (en) Process and device for utilizing waste heat
KR20150036784A (en) System for recovering through an organic rankine cycle (orc) energy from a plurality of heat sources
US10408092B2 (en) Heat exchanger, energy recovery system, and vessel
US20140060054A1 (en) Thermodynamic cycle optimization for a steam turbine cycle
FI105717B (en) Method and arrangement for heat recuperation from a gas flow
EP2423473B1 (en) An improved organic rankine cycle system and method
KR20070116106A (en) Cascaded organic rankine cycles for waste heat utilization
JPS60138214A (en) Gas turbine composite cycle power generating plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed