JP2002195100A - 排熱回収システム - Google Patents
排熱回収システムInfo
- Publication number
- JP2002195100A JP2002195100A JP2000397350A JP2000397350A JP2002195100A JP 2002195100 A JP2002195100 A JP 2002195100A JP 2000397350 A JP2000397350 A JP 2000397350A JP 2000397350 A JP2000397350 A JP 2000397350A JP 2002195100 A JP2002195100 A JP 2002195100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- condenser
- low
- component
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な構成で動力を取り出して、排熱を有効
に回収する。 【解決手段】 エンジン１からの排ガスの熱により水蒸
気ボイラ５で水蒸気を発生させ、その水蒸気で水蒸気タ
ービン９を駆動する。エンジン１からのエンジン冷却後
のジャケット冷却水の熱により、蒸気発生装置１４でア
ンモニア−水系混合流体の蒸気を発生させ、その蒸気か
ら第１の分留器１７で低温蒸気成分を分離し、その低温
蒸気成分によって低温蒸気タービン１８を駆動する。両
タービン９，１８により発電機２２を駆動し、エンジン
１からの排熱を電力や動力として回収する。また、水蒸
気ボイラ５を経た後の排ガスからの排熱によりアンモニ
ア−水系混合流体の蒸気を発生させ、その蒸気から第２
の分留器２６と凝縮器２７とによりアンモニア濃度の高
いアンモニア−水系混合流体を取り出して蒸気発生装置
１４に供給し、発生蒸気量を増大する。
に回収する。 【解決手段】 エンジン１からの排ガスの熱により水蒸
気ボイラ５で水蒸気を発生させ、その水蒸気で水蒸気タ
ービン９を駆動する。エンジン１からのエンジン冷却後
のジャケット冷却水の熱により、蒸気発生装置１４でア
ンモニア−水系混合流体の蒸気を発生させ、その蒸気か
ら第１の分留器１７で低温蒸気成分を分離し、その低温
蒸気成分によって低温蒸気タービン１８を駆動する。両
タービン９，１８により発電機２２を駆動し、エンジン
１からの排熱を電力や動力として回収する。また、水蒸
気ボイラ５を経た後の排ガスからの排熱によりアンモニ
ア−水系混合流体の蒸気を発生させ、その蒸気から第２
の分留器２６と凝縮器２７とによりアンモニア濃度の高
いアンモニア−水系混合流体を取り出して蒸気発生装置
１４に供給し、発生蒸気量を増大する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コジェネレーショ
ンシステムなどに用いるために、ディーゼルエンジン、
スターリングエンジン、ミラーサイクルガスエンジンな
どのエンジンから発生する排熱を回収して電力や動力を
取り出すように構成した排熱回収システムに関する。
ンシステムなどに用いるために、ディーゼルエンジン、
スターリングエンジン、ミラーサイクルガスエンジンな
どのエンジンから発生する排熱を回収して電力や動力を
取り出すように構成した排熱回収システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のシステムとしては、従来一般
に、エンジンから発生する排気ガスとの熱交換により水
蒸気を発生させ、この水蒸気で水蒸気タービンを駆動し
て動力や電力を得るように構成されている。ところが、
水蒸気を発生させた後の排ガスの温度が 200℃以上もあ
るにもかかわらず、何ら利用されずに捨てられていた。
また、同様に、エンジンからのエンジン冷却後のジャケ
ット冷却水も、その温度が85℃以上あるにもかかわら
ず、何ら利用されずに捨てられていた。
に、エンジンから発生する排気ガスとの熱交換により水
蒸気を発生させ、この水蒸気で水蒸気タービンを駆動し
て動力や電力を得るように構成されている。ところが、
水蒸気を発生させた後の排ガスの温度が 200℃以上もあ
るにもかかわらず、何ら利用されずに捨てられていた。
また、同様に、エンジンからのエンジン冷却後のジャケ
ット冷却水も、その温度が85℃以上あるにもかかわら
ず、何ら利用されずに捨てられていた。
【０００３】このような問題を解消するものとして、本
出願人は、特開平１１−３５０９２０号公報に開示され
るものを提案した。この公報例のものによれば、図３の
従来例の概略構成図に示すように、エンジン０１を冷却
した後のジャケット冷却水により水とそれよりも沸点が
低いアンモニアから成る２成分系混合流体を加熱して再
生器０２で２成分系混合流体のアンモニア蒸気を発生さ
せ、その再生器０２で発生した蒸気を吸収冷凍機の作動
熱源に利用するように構成している。
出願人は、特開平１１−３５０９２０号公報に開示され
るものを提案した。この公報例のものによれば、図３の
従来例の概略構成図に示すように、エンジン０１を冷却
した後のジャケット冷却水により水とそれよりも沸点が
低いアンモニアから成る２成分系混合流体を加熱して再
生器０２で２成分系混合流体のアンモニア蒸気を発生さ
せ、その再生器０２で発生した蒸気を吸収冷凍機の作動
熱源に利用するように構成している。
【０００４】また、エンジン０１からの排気ガスの高温
排熱により高温蒸気発生装置０３で水蒸気を発生させ、
その水蒸気で水蒸気タービン０４を駆動するとともに、
水蒸気タービン０４を経た水蒸気を復水器０５に戻すよ
うに構成している。更に、吸収冷凍機の凝縮器０６から
の低温蒸気成分と吸収器０７からの２成分系混合流体と
の混合液を、熱交換器０８により、高温蒸気発生装置０
３を経た排ガスで加熱し、２成分系混合流体の蒸気を発
生させ、その蒸気によって蒸気タービン０９を駆動し、
水蒸気タービン０４および蒸気タービン０９を同軸にし
て発電機０１０を駆動するように構成している。
排熱により高温蒸気発生装置０３で水蒸気を発生させ、
その水蒸気で水蒸気タービン０４を駆動するとともに、
水蒸気タービン０４を経た水蒸気を復水器０５に戻すよ
うに構成している。更に、吸収冷凍機の凝縮器０６から
の低温蒸気成分と吸収器０７からの２成分系混合流体と
の混合液を、熱交換器０８により、高温蒸気発生装置０
３を経た排ガスで加熱し、２成分系混合流体の蒸気を発
生させ、その蒸気によって蒸気タービン０９を駆動し、
水蒸気タービン０４および蒸気タービン０９を同軸にし
て発電機０１０を駆動するように構成している。
【０００５】そして、吸収冷凍機の蒸発器０１１におい
て、冷凍用媒体取り出し配管０１２を介して７〜８℃以
下の低温の冷凍用媒体などの冷熱を取り出すようにして
いる。更に、蒸発器０１１と復水器０５とを冷却水配管
０１３を介して接続し、７〜８℃以下の低温の２成分系
混合流体の低温蒸気成分で復水器０５を冷却し、水蒸気
を水に戻すように構成している。
て、冷凍用媒体取り出し配管０１２を介して７〜８℃以
下の低温の冷凍用媒体などの冷熱を取り出すようにして
いる。更に、蒸発器０１１と復水器０５とを冷却水配管
０１３を介して接続し、７〜８℃以下の低温の２成分系
混合流体の低温蒸気成分で復水器０５を冷却し、水蒸気
を水に戻すように構成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報例の場合、冷熱と動力とを同時に取り出すには都
合が良いが、このような構成を動力のみを取り出すのに
適用しようとすると、システム構成が高価になって適用
しづらい問題があった。
た公報例の場合、冷熱と動力とを同時に取り出すには都
合が良いが、このような構成を動力のみを取り出すのに
適用しようとすると、システム構成が高価になって適用
しづらい問題があった。
【０００７】すなわち、吸収冷凍機の再生器０２におい
て、アンモニアと水とを精度良く分離するための精留器
が必要であり、そのような精留器や蒸発器０１１などの
設備に起因して高価になる。また、凝縮器０６で凝縮さ
せた２成分系混合流体の低温蒸気成分を蒸発器０１１を
通じ、冷却水配管０１３を介して復水器０５に供給する
ようにしているが、この配管構成もコスト高の要因にな
っている。
て、アンモニアと水とを精度良く分離するための精留器
が必要であり、そのような精留器や蒸発器０１１などの
設備に起因して高価になる。また、凝縮器０６で凝縮さ
せた２成分系混合流体の低温蒸気成分を蒸発器０１１を
通じ、冷却水配管０１３を介して復水器０５に供給する
ようにしているが、この配管構成もコスト高の要因にな
っている。
【０００８】更に、復水器０５において、７〜８℃程度
まで冷却すると、水蒸気ランキンサイクルを構成する水
の場合、復水器０５での真空度が必要以上に高くなり、
その真空度を維持するためのシール構造や真空ポンプと
して高性能のものが必要になって、高価になる。そのう
え、真空度が高い低圧部分では、タービン効率が悪くて
動力の取り出しに有効ではない。
まで冷却すると、水蒸気ランキンサイクルを構成する水
の場合、復水器０５での真空度が必要以上に高くなり、
その真空度を維持するためのシール構造や真空ポンプと
して高性能のものが必要になって、高価になる。そのう
え、真空度が高い低圧部分では、タービン効率が悪くて
動力の取り出しに有効ではない。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明の排熱回収システ
ムは、安価な構成で動力を取り出して、排熱を有効に回
収できるようにすることを目的とし、また、請求項２に
係る発明の排熱回収システムは、より安価に構成できる
ようにすることを目的とし、そして、請求項３に係る発
明の排熱回収システムは、排熱の回収効率をより高める
ことができるようにすることを目的する。
たものであって、請求項１に係る発明の排熱回収システ
ムは、安価な構成で動力を取り出して、排熱を有効に回
収できるようにすることを目的とし、また、請求項２に
係る発明の排熱回収システムは、より安価に構成できる
ようにすることを目的とし、そして、請求項３に係る発
明の排熱回収システムは、排熱の回収効率をより高める
ことができるようにすることを目的する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の排
熱回収システムは、上述のような目的を達成するため
に、エンジン(1) からの排ガスを取り出す排ガス配管
(4) に、排ガスの熱によって水蒸気を発生する水蒸気ボ
イラ(5) を介装し、前記水蒸気ボイラ(5) に第１の循環
配管(8) を接続するとともに、前記第１の循環配管(8)
に、前記水蒸気ボイラ(5) で発生した水蒸気によって駆
動する水蒸気タービン(9) と、前記水蒸気タービン(9)
を経た後の水蒸気を水に戻す第１の復水器(10)とをその
順に直列接続し、前記エンジン(1) からのエンジン冷却
後のジャケット冷却水を取り出す冷却水配管(13)に、ジ
ャケット冷却水の熱によって、水よりも低温で蒸発を開
始する２成分系混合流体の蒸気を発生する蒸気発生装置
(14)を介装し、前記蒸気発生装置(14)に第２の循環配管
(16)を接続するとともに、前記第２の循環配管(16)に、
２成分系混合流体の低温蒸気成分を分離する第１の分留
器（17) と、前記第１の分留器（17) で分離された低温
蒸気成分によって駆動する低温蒸気タービン(18)と、前
記低温蒸気タービン(18)を経た後の低温蒸気成分を水に
戻す第２の復水器(19)とをその順に直列接続し、かつ、
前記第１の分留器（17) と前記第２の復水器(19)とを、
前記第１の分留器（17) で分離された２成分系混合流体
の液成分を前記第２の復水器(19)に戻す第１の配管(20)
を介して接続し、前記水蒸気タービン(9) および前記低
温蒸気タービン(18)に駆動装置(22)を連動連結し、前記
排ガス配管(4) の前記水蒸気ボイラ(5) の下流側に、前
記水蒸気ボイラ(5) を経た後の排ガスからの排熱を取り
出す熱交換器(23)を介装し、前記熱交換器(23)に第３の
循環配管(25)を接続するとともに、前記第３の循環配管
(25)に、２成分系混合流体の液成分を分離する第２の分
留器(26)と前記第２の復水器(19)とをその順に直列接続
し、前記第２の分留器(26)と、前記第２の循環配管(16)
の前記第２の復水器(19)と前記蒸気発生装置(14)との間
の箇所とを、前記第２の分留器(26)で分離された低温蒸
気成分を凝縮液化する凝縮器(27)を介装した第２の配管
(28)を介して接続して構成する。
熱回収システムは、上述のような目的を達成するため
に、エンジン(1) からの排ガスを取り出す排ガス配管
(4) に、排ガスの熱によって水蒸気を発生する水蒸気ボ
イラ(5) を介装し、前記水蒸気ボイラ(5) に第１の循環
配管(8) を接続するとともに、前記第１の循環配管(8)
に、前記水蒸気ボイラ(5) で発生した水蒸気によって駆
動する水蒸気タービン(9) と、前記水蒸気タービン(9)
を経た後の水蒸気を水に戻す第１の復水器(10)とをその
順に直列接続し、前記エンジン(1) からのエンジン冷却
後のジャケット冷却水を取り出す冷却水配管(13)に、ジ
ャケット冷却水の熱によって、水よりも低温で蒸発を開
始する２成分系混合流体の蒸気を発生する蒸気発生装置
(14)を介装し、前記蒸気発生装置(14)に第２の循環配管
(16)を接続するとともに、前記第２の循環配管(16)に、
２成分系混合流体の低温蒸気成分を分離する第１の分留
器（17) と、前記第１の分留器（17) で分離された低温
蒸気成分によって駆動する低温蒸気タービン(18)と、前
記低温蒸気タービン(18)を経た後の低温蒸気成分を水に
戻す第２の復水器(19)とをその順に直列接続し、かつ、
前記第１の分留器（17) と前記第２の復水器(19)とを、
前記第１の分留器（17) で分離された２成分系混合流体
の液成分を前記第２の復水器(19)に戻す第１の配管(20)
を介して接続し、前記水蒸気タービン(9) および前記低
温蒸気タービン(18)に駆動装置(22)を連動連結し、前記
排ガス配管(4) の前記水蒸気ボイラ(5) の下流側に、前
記水蒸気ボイラ(5) を経た後の排ガスからの排熱を取り
出す熱交換器(23)を介装し、前記熱交換器(23)に第３の
循環配管(25)を接続するとともに、前記第３の循環配管
(25)に、２成分系混合流体の液成分を分離する第２の分
留器(26)と前記第２の復水器(19)とをその順に直列接続
し、前記第２の分留器(26)と、前記第２の循環配管(16)
の前記第２の復水器(19)と前記蒸気発生装置(14)との間
の箇所とを、前記第２の分留器(26)で分離された低温蒸
気成分を凝縮液化する凝縮器(27)を介装した第２の配管
(28)を介して接続して構成する。
【００１１】水よりも低温で蒸発を開始する２成分系混
合流体としては、アンモニア−水系の混合流体、メタノ
ール−水系の混合流体等が使用できる。この２成分系混
合流体は、エンジン(1) からのエンジン冷却後のジャケ
ット冷却水を熱源とする蒸気発生装置(14)で、混合流体
から低温蒸発成分の蒸気を、すなわち、低温蒸気成分を
発生できればよく、主成分以外に若干の第三成分を含ん
でいてもよい。
合流体としては、アンモニア−水系の混合流体、メタノ
ール−水系の混合流体等が使用できる。この２成分系混
合流体は、エンジン(1) からのエンジン冷却後のジャケ
ット冷却水を熱源とする蒸気発生装置(14)で、混合流体
から低温蒸発成分の蒸気を、すなわち、低温蒸気成分を
発生できればよく、主成分以外に若干の第三成分を含ん
でいてもよい。
【００１２】また、請求項２に係る発明の排熱回収シス
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項１
に係る発明の排熱回収システムにおいて、水蒸気タービ
ン(9) および低温蒸気タービン(18)を同一の動力取出軸
に設け、前記動力取出軸に駆動装置(22)を連動連結す
る。
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項１
に係る発明の排熱回収システムにおいて、水蒸気タービ
ン(9) および低温蒸気タービン(18)を同一の動力取出軸
に設け、前記動力取出軸に駆動装置(22)を連動連結す
る。
【００１３】また、請求項３に係る発明の排熱回収シス
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項１
または請求項２のいずれかに記載の排熱回収システムに
おいて、第２の循環配管(16)の第２の復水器(19)と蒸気
発生装置(14)との間の箇所と、第１の配管(20)とにわた
り、前記第２の復水器(19)に戻される液成分の熱を前記
蒸気発生装置(14)に供給される２成分系混合流体に付与
する予熱用熱交換器(29)を設けて構成する。
テムは、上述のような目的を達成するために、請求項１
または請求項２のいずれかに記載の排熱回収システムに
おいて、第２の循環配管(16)の第２の復水器(19)と蒸気
発生装置(14)との間の箇所と、第１の配管(20)とにわた
り、前記第２の復水器(19)に戻される液成分の熱を前記
蒸気発生装置(14)に供給される２成分系混合流体に付与
する予熱用熱交換器(29)を設けて構成する。
【００１４】
【作用】請求項１に係る発明の排熱回収システムの構成
によれば、エンジン(1) からの排ガスの高温部分の熱を
利用して水蒸気ボイラ(5) で水蒸気を発生させ、その水
蒸気によって水蒸気タービン(9) を駆動して駆動装置(2
2)を駆動し、例えば、電力や動力などを取り出すことが
できる。また、エンジン(1) からのエンジン冷却後のジ
ャケット冷却水の熱を利用して蒸気発生装置(14)で２成
分系混合流体の蒸気を発生させ、その２成分系混合流体
の蒸気を第１の分留器（17) に供給して低温蒸気成分を
取り出し、その低温蒸気成分により低温蒸気タービン(1
8)を駆動して駆動装置(22)を駆動し、例えば、電力や動
力などを取り出すことができる。このとき、水蒸気ボイ
ラ(5) で熱交換した後のエンジン(1) からの排ガス、換
言すれば、エンジン(1) からの排ガスの低温部分の熱を
利用して第２の復水器(19)からの２成分系混合流体の蒸
気を発生させ、その蒸気を第２の分留器(26)に供給して
低温蒸気成分を取り出し、その低温蒸気成分を凝縮器(2
7)で液化して低温蒸気成分の濃度の高い２成分系混合流
体を取り出し、その低温蒸気成分の濃度の高い２成分系
混合流体を第２の復水器(19)から蒸気発生装置(14)に供
給される２成分系混合流体に混合し、蒸気発生装置(14)
で発生する蒸気量を増すことができる。
によれば、エンジン(1) からの排ガスの高温部分の熱を
利用して水蒸気ボイラ(5) で水蒸気を発生させ、その水
蒸気によって水蒸気タービン(9) を駆動して駆動装置(2
2)を駆動し、例えば、電力や動力などを取り出すことが
できる。また、エンジン(1) からのエンジン冷却後のジ
ャケット冷却水の熱を利用して蒸気発生装置(14)で２成
分系混合流体の蒸気を発生させ、その２成分系混合流体
の蒸気を第１の分留器（17) に供給して低温蒸気成分を
取り出し、その低温蒸気成分により低温蒸気タービン(1
8)を駆動して駆動装置(22)を駆動し、例えば、電力や動
力などを取り出すことができる。このとき、水蒸気ボイ
ラ(5) で熱交換した後のエンジン(1) からの排ガス、換
言すれば、エンジン(1) からの排ガスの低温部分の熱を
利用して第２の復水器(19)からの２成分系混合流体の蒸
気を発生させ、その蒸気を第２の分留器(26)に供給して
低温蒸気成分を取り出し、その低温蒸気成分を凝縮器(2
7)で液化して低温蒸気成分の濃度の高い２成分系混合流
体を取り出し、その低温蒸気成分の濃度の高い２成分系
混合流体を第２の復水器(19)から蒸気発生装置(14)に供
給される２成分系混合流体に混合し、蒸気発生装置(14)
で発生する蒸気量を増すことができる。
【００１５】また、請求項２に係る発明の排熱回収シス
テムの構成によれば、水蒸気タービン(9) および低温蒸
気タービン(18)で駆動する動力取出軸および駆動装置(2
2)を共用できる。
テムの構成によれば、水蒸気タービン(9) および低温蒸
気タービン(18)で駆動する動力取出軸および駆動装置(2
2)を共用できる。
【００１６】また、請求項３に係る発明の排熱回収シス
テムの構成によれば、第１の分留器（17) から第２の復
水器(19)に戻される液成分の熱を利用して蒸気発生装置
(14)に供給される２成分系混合流体を加熱することがで
きる。
テムの構成によれば、第１の分留器（17) から第２の復
水器(19)に戻される液成分の熱を利用して蒸気発生装置
(14)に供給される２成分系混合流体を加熱することがで
きる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る排熱回収
システムの実施例を示す概略構成図であり、エンジン１
に、カップリング２を介して発電機３が連動連結されて
いる。
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る排熱回収
システムの実施例を示す概略構成図であり、エンジン１
に、カップリング２を介して発電機３が連動連結されて
いる。
【００１８】エンジン１の排気管に排ガス配管４が接続
され、その排ガス配管４に水蒸気ボイラ５が介装され、
エンジンから取り出される排ガスの熱によって水蒸気を
発生するように構成されている。図中６は、ＮＯｘ成分
を除去する脱硝装置を示している。
され、その排ガス配管４に水蒸気ボイラ５が介装され、
エンジンから取り出される排ガスの熱によって水蒸気を
発生するように構成されている。図中６は、ＮＯｘ成分
を除去する脱硝装置を示している。
【００１９】水蒸気ボイラ５に第１のポンプ７を介装し
た第１の循環配管８を接続するとともに、第１の循環配
管８に、水蒸気タービン９と第１の復水器１０とをその
順に直列接続して水蒸気のランキンサイクルが構成され
ている。これにより、水蒸気ボイラ５で発生した水蒸気
によって水蒸気タービン９を駆動するとともに、水蒸気
タービン９を経た後の水蒸気を第１の復水器１０で水に
戻すようになっている。図中１１は、サイクル内に混入
した空気や水中から溶出した酸素などを引き出す真空ポ
ンプを示している。
た第１の循環配管８を接続するとともに、第１の循環配
管８に、水蒸気タービン９と第１の復水器１０とをその
順に直列接続して水蒸気のランキンサイクルが構成され
ている。これにより、水蒸気ボイラ５で発生した水蒸気
によって水蒸気タービン９を駆動するとともに、水蒸気
タービン９を経た後の水蒸気を第１の復水器１０で水に
戻すようになっている。図中１１は、サイクル内に混入
した空気や水中から溶出した酸素などを引き出す真空ポ
ンプを示している。
【００２０】第２のポンプ１２を介装した、エンジン１
からのエンジン冷却後のジャケット冷却水を取り出す冷
却水配管１３に、蒸気発生装置１４を介装し、その蒸気
発生装置１４に、第３のポンプ１５を介装した第２の循
環配管１６を接続するとともに、第２の循環配管１６
に、第１の分留器１７と低温蒸気タービン１８と第２の
復水器１９とをその順に直列接続して、水よりも低温で
蒸発を開始する２成分系混合流体としてのアンモニア−
水系混合流体による動力回収サイクルが構成されてい
る。
からのエンジン冷却後のジャケット冷却水を取り出す冷
却水配管１３に、蒸気発生装置１４を介装し、その蒸気
発生装置１４に、第３のポンプ１５を介装した第２の循
環配管１６を接続するとともに、第２の循環配管１６
に、第１の分留器１７と低温蒸気タービン１８と第２の
復水器１９とをその順に直列接続して、水よりも低温で
蒸発を開始する２成分系混合流体としてのアンモニア−
水系混合流体による動力回収サイクルが構成されてい
る。
【００２１】これにより、ジャケット冷却水の熱によっ
て、蒸気発生装置１４でアンモニア−水系混合流体の蒸
気を発生させ、第１の分留器１７でアンモニア−水系混
合流体の低温蒸気成分を分離し、低温蒸気成分によって
低温蒸気タービン１８を駆動するとともに、低温蒸気タ
ービン１８を経た後の低温蒸気成分を第２の復水器１９
で水に戻すようになっている。
て、蒸気発生装置１４でアンモニア−水系混合流体の蒸
気を発生させ、第１の分留器１７でアンモニア−水系混
合流体の低温蒸気成分を分離し、低温蒸気成分によって
低温蒸気タービン１８を駆動するとともに、低温蒸気タ
ービン１８を経た後の低温蒸気成分を第２の復水器１９
で水に戻すようになっている。
【００２２】第１の分留器１７と第２の復水器１９とが
第１の配管２０を介して接続され、第１の分留器１７で
分離されたアンモニア−水系混合流体の液成分を第２の
復水器１９に戻すようになっている。
第１の配管２０を介して接続され、第１の分留器１７で
分離されたアンモニア−水系混合流体の液成分を第２の
復水器１９に戻すようになっている。
【００２３】水蒸気タービン９および低温蒸気タービン
１８が同一の動力取出軸２１に設けられ、その動力取出
軸２１に駆動装置としての発電機２２が連動連結されて
いる。駆動装置としては、発電機２２に限らず、ポンプ
や圧縮機や各種の機械装置が適用できる。また、水蒸気
タービン９および低温蒸気タービン１８それぞれに個別
に動力取出軸を設け、その動力取出軸それぞれに個別に
駆動装置を連動連結するようにても良い。
１８が同一の動力取出軸２１に設けられ、その動力取出
軸２１に駆動装置としての発電機２２が連動連結されて
いる。駆動装置としては、発電機２２に限らず、ポンプ
や圧縮機や各種の機械装置が適用できる。また、水蒸気
タービン９および低温蒸気タービン１８それぞれに個別
に動力取出軸を設け、その動力取出軸それぞれに個別に
駆動装置を連動連結するようにても良い。
【００２４】排ガス配管４の水蒸気ボイラ５の下流側
に、水蒸気ボイラ５を経た後の排ガスからの排熱を取り
出す熱交換器２３が介装され、その熱交換器２３に、第
４のポンプ２４を介装した第３の循環配管２５が接続さ
れている。第３の循環配管２５に、アンモニア−水系混
合流体の液成分を分離する第２の分留器２６と第２の復
水器１９とがその順に直列接続されている。
に、水蒸気ボイラ５を経た後の排ガスからの排熱を取り
出す熱交換器２３が介装され、その熱交換器２３に、第
４のポンプ２４を介装した第３の循環配管２５が接続さ
れている。第３の循環配管２５に、アンモニア−水系混
合流体の液成分を分離する第２の分留器２６と第２の復
水器１９とがその順に直列接続されている。
【００２５】第２の分留器２６と、第２の循環配管１６
の第２の復水器１９と蒸気発生装置１４との間の箇所と
が、第２の分留器２６で分離された低温蒸気成分を凝縮
液化する凝縮器２７を介装した第２の配管２８を介して
接続され、排ガスの低温部分を利用してアンモニア濃度
の高い液を作り、この高濃度のアンモニア液と元のアン
モニア水溶液とを混合し、蒸気発生装置１４で発生する
アンモニア蒸気量を増大させ、低温蒸気タービン１８の
出力を増大するように構成されている。
の第２の復水器１９と蒸気発生装置１４との間の箇所と
が、第２の分留器２６で分離された低温蒸気成分を凝縮
液化する凝縮器２７を介装した第２の配管２８を介して
接続され、排ガスの低温部分を利用してアンモニア濃度
の高い液を作り、この高濃度のアンモニア液と元のアン
モニア水溶液とを混合し、蒸気発生装置１４で発生する
アンモニア蒸気量を増大させ、低温蒸気タービン１８の
出力を増大するように構成されている。
【００２６】第２の循環配管１６の第２の復水器１９と
蒸気発生装置１４との間の箇所と、第１の配管２０とに
わたって予熱用熱交換器２９が設けられ、第２の復水器
１９に戻される液成分の熱を蒸気発生装置１４に供給さ
れるアンモニア−水系混合流体に付与し、排熱回収効率
を向上できるように構成されている。
蒸気発生装置１４との間の箇所と、第１の配管２０とに
わたって予熱用熱交換器２９が設けられ、第２の復水器
１９に戻される液成分の熱を蒸気発生装置１４に供給さ
れるアンモニア−水系混合流体に付与し、排熱回収効率
を向上できるように構成されている。
【００２７】第１および第２の復水器１０，１９、第１
および第２の分留器１７，２６ならびに凝縮器２７それ
ぞれには、クーリングタワーからの冷却水供給管３０が
導入されている。
および第２の分留器１７，２６ならびに凝縮器２７それ
ぞれには、クーリングタワーからの冷却水供給管３０が
導入されている。
【００２８】図２は、変形例を示す要部の概略構成図で
あり、第１の循環配管８の第１の復水器１０と水蒸気ボ
イラ５との間に熱交換器３１が設けられ、その熱交換器
３１に、エンジン１の給気管３２が導入され、エンジン
給気のアフタークーラーを兼用して水蒸気ボイラ５に供
給される水を加熱するように構成されている。他の構成
は、実施例と同じであり、同一図番を付して、その説明
は省略する。
あり、第１の循環配管８の第１の復水器１０と水蒸気ボ
イラ５との間に熱交換器３１が設けられ、その熱交換器
３１に、エンジン１の給気管３２が導入され、エンジン
給気のアフタークーラーを兼用して水蒸気ボイラ５に供
給される水を加熱するように構成されている。他の構成
は、実施例と同じであり、同一図番を付して、その説明
は省略する。
【００２９】上述エンジン１としては、ミラーサイクル
ガスエンジンやディーゼルエンジンやスターリングエン
ジンなど各種のガスエンジンを用いることができる。
ガスエンジンやディーゼルエンジンやスターリングエン
ジンなど各種のガスエンジンを用いることができる。
【００３０】また、上記実施例では、エンジン１によっ
て発電機３を駆動して電力を取り出す、いわゆるコジェ
ネレーションシステムを示したが、エンジン１によって
各種の機械装置を駆動する場合にも適用できる。
て発電機３を駆動して電力を取り出す、いわゆるコジェ
ネレーションシステムを示したが、エンジン１によって
各種の機械装置を駆動する場合にも適用できる。
【００３１】特許請求の範囲、課題を解決するための手
段、作用および効果それぞれにおいて、内容をわかりや
すくするために参照用として図番を付したが、そのこと
に制約されるものではない。
段、作用および効果それぞれにおいて、内容をわかりや
すくするために参照用として図番を付したが、そのこと
に制約されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の排熱回収システムによれば、エンジン
(1) からの排ガスの高温部分の熱により発生させた水蒸
気で水蒸気タービン(9) を駆動して駆動装置(22)を駆動
し、電力や動力を取り出すから、エンジン(1) からの排
熱を有効に回収できる。また、エンジン(1) からのエン
ジン冷却後のジャケット冷却水の熱により発生させた２
成分系混合流体の蒸気を第１の分留器（17) に供給して
低温蒸気成分を取り出し、その低温蒸気成分により低温
蒸気タービン(18)を駆動して駆動装置(22)を駆動し、電
力や動力を取り出すから、エンジン(1) からの排熱を有
効に回収できる。しかも、水蒸気ボイラ(5) で熱交換し
た後の、エンジン(1) からの排ガスの低温部分の熱を利
用して、第２の分留器(26)と凝縮器(27)とにより低温蒸
気成分の濃度の高い２成分系混合流体を取り出し、第２
の復水器(19)から蒸気発生装置(14)に供給される２成分
系混合流体に混合して蒸気発生装置(14)で発生する蒸気
量を増大するから、従来のような高価な精留器や蒸発器
などを用いずに、安価な構成で動力を取り出して、排熱
を有効に回収できる。
１に係る発明の排熱回収システムによれば、エンジン
(1) からの排ガスの高温部分の熱により発生させた水蒸
気で水蒸気タービン(9) を駆動して駆動装置(22)を駆動
し、電力や動力を取り出すから、エンジン(1) からの排
熱を有効に回収できる。また、エンジン(1) からのエン
ジン冷却後のジャケット冷却水の熱により発生させた２
成分系混合流体の蒸気を第１の分留器（17) に供給して
低温蒸気成分を取り出し、その低温蒸気成分により低温
蒸気タービン(18)を駆動して駆動装置(22)を駆動し、電
力や動力を取り出すから、エンジン(1) からの排熱を有
効に回収できる。しかも、水蒸気ボイラ(5) で熱交換し
た後の、エンジン(1) からの排ガスの低温部分の熱を利
用して、第２の分留器(26)と凝縮器(27)とにより低温蒸
気成分の濃度の高い２成分系混合流体を取り出し、第２
の復水器(19)から蒸気発生装置(14)に供給される２成分
系混合流体に混合して蒸気発生装置(14)で発生する蒸気
量を増大するから、従来のような高価な精留器や蒸発器
などを用いずに、安価な構成で動力を取り出して、排熱
を有効に回収できる。
【００３３】また、請求項２に係る発明の排熱回収シス
テムによれば、水蒸気タービン(9)および低温蒸気ター
ビン(18)で駆動する動力取出軸および駆動装置(22)を共
用するから、より安価に構成できる。
テムによれば、水蒸気タービン(9)および低温蒸気ター
ビン(18)で駆動する動力取出軸および駆動装置(22)を共
用するから、より安価に構成できる。
【００３４】また、請求項３に係る発明の排熱回収シス
テムによれば、第１の分留器（17)から第２の復水器(1
9)に戻される液成分の熱を、蒸気発生装置(14)に供給さ
れる２成分系混合流体の加熱に利用するから、排熱の回
収効率をより高めることができる。
テムによれば、第１の分留器（17)から第２の復水器(1
9)に戻される液成分の熱を、蒸気発生装置(14)に供給さ
れる２成分系混合流体の加熱に利用するから、排熱の回
収効率をより高めることができる。
【図１】本発明に係る排熱回収システムの実施例を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】変形例を示す要部の概略構成図である。
【図３】従来例の排熱回収システムを示す概略構成図で
ある。
ある。
１…エンジン ４…排ガス配管 ５…水蒸気ボイラ ８…第１の循環配管 ９…水蒸気タービン １０…第１の復水器 １３…冷却水配管 １４…蒸気発生装置 １６…第２の循環配管 １７…第１の分留器 １８…低温蒸気タービン １９…第２の復水器 ２０…第１の配管 ２１…動力取出軸 ２２…駆動装置としての発電機 ２３…熱交換器 ２５…第３の循環配管 ２６…第２の分留器 ２７…凝縮器 ２８…第２の配管 ２９…予熱用熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｇ 5/02 Ｆ０２Ｇ 5/02 Ｂ 5/04 5/04 Ｃ Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジン(1) からの排ガスを取り出す排
ガス配管(4) に、排ガスの熱によって水蒸気を発生する
水蒸気ボイラ(5) を介装し、前記水蒸気ボイラ(5) に第
１の循環配管(8) を接続するとともに、前記第１の循環
配管(8) に、前記水蒸気ボイラ(5) で発生した水蒸気に
よって駆動する水蒸気タービン(9) と、前記水蒸気ター
ビン(9) を経た後の水蒸気を水に戻す第１の復水器(10)
とをその順に直列接続し、 前記エンジン(1) からのエンジン冷却後のジャケット冷
却水を取り出す冷却水配管(13)に、ジャケット冷却水の
熱によって、水よりも低温で蒸発を開始する２成分系混
合流体の蒸気を発生する蒸気発生装置(14)を介装し、前
記蒸気発生装置(14)に第２の循環配管(16)を接続すると
ともに、前記第２の循環配管(16)に、２成分系混合流体
の低温蒸気成分を分離する第１の分留器（17) と、前記
第１の分留器（17) で分離された低温蒸気成分によって
駆動する低温蒸気タービン(18)と、前記低温蒸気タービ
ン(18)を経た後の低温蒸気成分を水に戻す第２の復水器
(19)とをその順に直列接続し、かつ、前記第１の分留器
（17) と前記第２の復水器(19)とを、前記第１の分留器
（17) で分離された２成分系混合流体の液成分を前記第
２の復水器(19)に戻す第１の配管(20)を介して接続し、 前記水蒸気タービン(9) および前記低温蒸気タービン(1
8)に駆動装置(22)を連動連結し、 前記排ガス配管(4) の前記水蒸気ボイラ(5) の下流側
に、前記水蒸気ボイラ(5) を経た後の排ガスからの排熱
を取り出す熱交換器(23)を介装し、前記熱交換器(23)に
第３の循環配管(25)を接続するとともに、前記第３の循
環配管(25)に、２成分系混合流体の液成分を分離する第
２の分留器(26)と前記第２の復水器(19)とをその順に直
列接続し、前記第２の分留器(26)と、前記第２の循環配
管(16)の前記第２の復水器(19)と前記蒸気発生装置(14)
との間の箇所とを、前記第２の分留器(26)で分離された
低温蒸気成分を凝縮液化する凝縮器(27)を介装した第２
の配管(28)を介して接続してあることを特徴とする排熱
回収システム。 - 【請求項２】請求項１に記載の排熱回収システムにおい
て、 水蒸気タービン(9) および低温蒸気タービン(18)を同一
の動力取出軸に設け、前記動力取出軸に駆動装置(22)を
連動連結してある排熱回収システム。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の排熱回収
システムにおいて、 第２の循環配管(16)の第２の復水器(19)と蒸気発生装置
(14)との間の箇所と、第１の配管(20)とにわたり、前記
第２の復水器(19)に戻される液成分の熱を前記蒸気発生
装置(14)に供給される２成分系混合流体に付与する予熱
用熱交換器(29)を設けてある排熱回収システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397350A JP4462759B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 排熱回収システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397350A JP4462759B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 排熱回収システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002195100A true JP2002195100A (ja) | 2002-07-10 |
| JP4462759B2 JP4462759B2 (ja) | 2010-05-12 |
Family
ID=18862483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000397350A Expired - Fee Related JP4462759B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 排熱回収システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4462759B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2444936A (en) * | 2006-11-23 | 2008-06-25 | Yao-Chang Lin | Internal combustion and steam turbine engines |
| JP2011140879A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Yanmar Co Ltd | 過給機関の廃熱回収システム |
| US9249688B2 (en) | 2012-12-04 | 2016-02-02 | Kobe Steel, Ltd. | Rotary machine drive system |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397350A patent/JP4462759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2444936A (en) * | 2006-11-23 | 2008-06-25 | Yao-Chang Lin | Internal combustion and steam turbine engines |
| JP2011140879A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Yanmar Co Ltd | 過給機関の廃熱回収システム |
| US9249688B2 (en) | 2012-12-04 | 2016-02-02 | Kobe Steel, Ltd. | Rotary machine drive system |
| EP2740906A3 (en) * | 2012-12-04 | 2018-01-24 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Rotary machine drive system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4462759B2 (ja) | 2010-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6065280A (en) | Method of heating gas turbine fuel in a combined cycle power plant using multi-component flow mixtures | |
| US8752382B2 (en) | Dual reheat rankine cycle system and method thereof | |
| KR930004517B1 (ko) | 에너지 발생방법 | |
| JP4293574B2 (ja) | ガスタービンに入る周囲空気を冷却する方法 | |
| US9341086B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| US6216436B1 (en) | Integrated gasification combined cycle power plant with kalina bottoming cycle | |
| US9671138B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| US9784248B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
| JPS59211703A (ja) | 低温エンジン装置 | |
| JPH11125172A (ja) | 地熱流体を使用する発電装置及び方法 | |
| JPH08296410A (ja) | コージェネレーション装置およびコンバインドサイクル発電装置 | |
| JP4274619B2 (ja) | 排熱回収システム | |
| JP4375908B2 (ja) | 排熱回収システム | |
| JP4462759B2 (ja) | 排熱回収システム | |
| JP2001248409A (ja) | 排熱回収システム | |
| JP2000161018A (ja) | 水―アンモニア混合流体による排熱回収発電方法及び装置 | |
| JPH10274010A (ja) | バイナリー発電システム | |
| JPH1122418A (ja) | 蒸気プラント | |
| JP4509453B2 (ja) | カリナボトミングサイクルを備える統合型ガス化複合サイクル発電プラント | |
| JPH06212909A (ja) | 複合発電プラント | |
| JP3894805B2 (ja) | 排熱回収方法および排熱回収システム | |
| JP2003148112A (ja) | タービンプラント | |
| JP2752334B2 (ja) | 排熱回収システム | |
| JP2004150356A (ja) | 発電プラント | |
| JP4233201B2 (ja) | 排熱吸収冷凍機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070202 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100216 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100216 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |