JP2011257121A - Thermal storage system and hot water supply system equipped with the thermal storage system - Google Patents
Thermal storage system and hot water supply system equipped with the thermal storage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011257121A JP2011257121A JP2010146834A JP2010146834A JP2011257121A JP 2011257121 A JP2011257121 A JP 2011257121A JP 2010146834 A JP2010146834 A JP 2010146834A JP 2010146834 A JP2010146834 A JP 2010146834A JP 2011257121 A JP2011257121 A JP 2011257121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- furnace
- gas
- storage system
- heat storage
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、蓄熱システムに関する。より詳しく述べると、ボイラなどの燃焼系からの熱を伴うガス(排熱)を蓄熱して有効活用する蓄熱システムに関する。
本発明は、更に、本発明は、前記蓄熱システムを備えた給湯システムに関する。The present invention relates to a heat storage system. More specifically, the present invention relates to a heat storage system that stores and effectively utilizes gas (exhaust heat) accompanied by heat from a combustion system such as a boiler.
The present invention further relates to a hot water supply system including the heat storage system.
近年、エネルギの有効利用に対する関心が高まり、内燃機関、外燃機関等の排熱を利用して動力・温熱・冷熱を取り出し、総合エネルギ効率を高める、新しいエネルギ供給システムとしてコジェネレーションシステムやトリジェネレーションシステムに対する技術が提案されている。トリジェネレーション(tri−generation)とは、コジェネレーション(=電熱併用)に対して、熱源から生産される熱、電気に加え、発生する二酸化炭素も温室栽培などで有効活用するエネルギ供給システムを意味する造語である。京都議定書発効を契機として、近年導入されるようになりつつある。 In recent years, interest in the effective use of energy has increased, and cogeneration systems and trigeneration systems have been developed as new energy supply systems that use exhaust heat from internal combustion engines, external combustion engines, etc. to extract power, heat, and cold energy to increase overall energy efficiency. Technologies for the system have been proposed. Tri-generation means an energy supply system that effectively uses carbon dioxide generated in addition to heat and electricity produced from a heat source for cogeneration (= electric heat combined use) in greenhouse cultivation and the like. It is a coined word. In recent years, the Kyoto Protocol has come into effect.
例えば、特許文献1には、コジェネレーションシステムに関する技術において、浴槽への湯張り時に、設定温度よりも高温の貯湯タンク内の湯を有効活用し、その温度を冷水の注水で温度調節することにより、ガスでの追い焚きを効果的に低減し省エネ性を改善する排熱利用システムとして、熱源機と、前記熱源機を冷却する冷却水を循環させる冷却水ポンプと、前記冷却水を適切な温度に冷却する排熱回収熱交換器と、前記排熱回収熱交換器で前記冷却水を熱源として排熱回収する排熱回収水を循環させる排熱回収ポンプと、を含むコジェネレーションユニットと、前記コジェネレーションユニットからの排熱回収水を蓄える貯湯タンクと、風呂の追い焚きを行う追い焚きボイラと、を含む排熱利用ユニットと、を有するコジェネレーションシステムにおいて、浴槽の湯張りにおいて、前記貯湯タンクの湯を供給し、もしくは加熱しない非加熱水を所定の給水ラインから供給する供給手段と、浴槽内の温度と水位を検出する検出手段と、前記検出手段及び前記供給手段を用いて、浴槽への湯張り温度を調整する制御手段と、を設けた排熱利用システムが提案されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique relating to a cogeneration system in which hot water in a hot water storage tank having a temperature higher than a set temperature is effectively used when hot water is filled in a bathtub, and the temperature is adjusted by pouring cold water. As a waste heat utilization system that effectively reduces gas replenishment and improves energy saving, a heat source unit, a cooling water pump that circulates cooling water that cools the heat source unit, and an appropriate temperature for the cooling water A waste heat recovery heat exchanger that cools the waste heat recovery heat exchanger, and a waste heat recovery pump that circulates waste heat recovery water that recovers waste heat using the cooling water as a heat source in the waste heat recovery heat exchanger, A cogeneration system comprising a hot water storage tank for storing exhaust heat recovery water from the cogeneration unit, and a recuperation boiler that replenishes the bath, and a waste heat utilization unit. In the system, in the hot water filling of the bathtub, supply means for supplying hot water in the hot water storage tank or supplying unheated water that is not heated from a predetermined water supply line, detection means for detecting the temperature and water level in the bathtub, and There has been proposed an exhaust heat utilization system provided with a control means for adjusting a hot water filling temperature to a bathtub using the detection means and the supply means.
また、特許文献2には、高温排ガスを用いた温水ボイラと吸収冷温水機を組合せて、冷暖房及び給湯を可能にしたコジェネレーションシステムとして、高温排ガスを熱源とする温水ボイラと、該温水ボイラの温水を熱源にする給湯器と、吸収器、低温再生器、高温再生器、凝縮器、蒸発器及びこれらの機器を接続する溶液流路と冷媒流路を備え、前記温水ボイラからの温水と燃料を熱源とする排熱投入型吸収冷温水機とを備えたコジェネシステムであって、前記高温再生器の蒸気部と連通した給湯熱交換器を設け、該給湯熱交換器に、前記給湯器の温水を通す流路を備えたシステムが提案されている。 Patent Document 2 discloses a hot water boiler that uses hot exhaust gas as a heat source, a hot water boiler that uses hot exhaust gas as a heat source, and a cogeneration system that enables heating and cooling and hot water supply by combining a hot water boiler that uses hot exhaust gas and an absorption chiller / heater. A hot water heater that uses hot water as a heat source, an absorber, a low-temperature regenerator, a high-temperature regenerator, a condenser, an evaporator, and a solution channel and a refrigerant channel that connect these devices, and hot water and fuel from the hot water boiler A hot water supply heat exchanger connected to the steam section of the high-temperature regenerator, and the hot water supply heat exchanger is provided with a hot water supply heat absorption type absorption chiller / heater having a heat source as a heat source. A system having a flow path for passing hot water has been proposed.
一方、排熱を利用した発電システムとして、特許文献3では排熱利用電力の発電方法は、排ガスの熱エネルギを熱水として回収する排熱回収手段により得られた熱水を複数段のフラッシャに供給し、フラッシャにより得られた蒸気を蒸気タービンに供給して発電機を駆動すると共に、前記蒸気タービンから排出された湿り蒸気を復水器に供給して水に戻すに際して、前記復水器から排出された冷却水を冷却して前記復水器に供給する手段として吸着式冷凍機を用いると共に、前記吸着式冷凍機の吸着剤を加熱する熱源水として前記複数段のフラッシャのうち最終段のフラッシャから排出された温水を用いて電力を得る方法が記載されている、 On the other hand, as a power generation system using waste heat, in
しかしながら、特許文献1や2に従来のコジェネレーションシステムは、予めコジェネレーションシステムを前提にした装置類から構成されるものであり、既存の燃焼系の排熱を有効利用することは困難である。 However, the conventional cogeneration systems disclosed in Patent Documents 1 and 2 are configured from devices premised on the cogeneration system in advance, and it is difficult to effectively use the exhaust heat of the existing combustion system.
また、特許文献3に記載の技術は、多量の排熱が発生する大規模燃焼系を対象にするもので、小型焼却炉、ボイラ、油化プラントなどの種々の燃焼系の燃焼効率は、一般に70〜80%と言われ、燃焼系の排出口から発生する150℃から400℃程度の温度の大気中に排熱するガスを有効利用する技術は確立されていないのが現状である。 The technique described in
したがって、本発明の課題は、150℃から450℃程度の比較的低い温度で蓄熱された熱を有効利用できる蓄熱システムを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat storage system that can effectively use heat stored at a relatively low temperature of about 150 ° C. to 450 ° C.
本発明の別の課題は、前記蓄熱システムを利用して既存の給湯用ボイラに接続した給湯システムを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a hot water supply system connected to an existing hot water supply boiler using the heat storage system.
本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、下記項目に関する。
(1) 150から400℃帯域の所定温度の排ガスを伴う燃焼系に接続して前記排熱を有効利用する蓄熱システムであって、前記燃焼系の排ガスラインと接続して前記燃焼系からの排ガスの熱を捕捉する集熱炉と、前記集熱炉からの熱を蓄熱する蓄熱炉と、前記集熱炉で捕捉した熱を輸送する熱輸送循環路と、を備えたことを特徴とする蓄熱システム。The present invention has been made in view of the above problems, and relates to the following items.
(1) A heat storage system for effectively using the exhaust heat by connecting to a combustion system with exhaust gas having a predetermined temperature in a range of 150 to 400 ° C., and connecting the exhaust gas line of the combustion system to exhaust gas from the combustion system A heat storage furnace comprising: a heat collection furnace that captures the heat of the heat collection furnace; a heat storage furnace that stores heat from the heat collection furnace; and a heat transport circuit that transports the heat captured by the heat collection furnace. system.
(2) 前記集熱炉は、前記排ガスの流量を損なわない密度で形成された珪藻土から構成されていることを特徴とする(1)に記載の蓄熱システム。(2) The heat storage system according to (1), wherein the heat collecting furnace is made of diatomaceous earth formed at a density that does not impair the flow rate of the exhaust gas.
(3) 前記蓄熱炉は、前記蓄熱炉内に導入する気体の入口と前記蓄熱炉で熱付与された膨張係数の高い不燃ガスを排出する出口を有する閉鎖系のガス循環流路と、前記ガス循環流路のガス出口側に設けられ、膨張した気体の押圧力を回転力に変換するピストンモータと、前記ピストンモータからの回転運動に基づいて発電する発電機と、前記ピストンモータからのガスを冷却する冷却装置と、を備えた発電系を備えていることを(1)または(2)に記載の蓄熱システム。(3) The regenerative furnace includes a closed gas circulation passage having a gas inlet to be introduced into the regenerator, an outlet for discharging a non-combustible gas having a high expansion coefficient that has been given heat by the regenerator, and the gas. A piston motor that is provided on the gas outlet side of the circulation channel and converts the pressing force of the expanded gas into a rotational force, a generator that generates electric power based on the rotational motion from the piston motor, and the gas from the piston motor The heat storage system according to (1) or (2), comprising a power generation system including a cooling device for cooling.
(4) 前記ピストンモータと前記発電機との間に、前記ピストンモータで変換された回転数を増加させる増速装置を有していることを特徴とする(3)に記載の蓄熱システム。(4) The heat storage system according to (3), further including a speed increasing device that increases a rotational speed converted by the piston motor between the piston motor and the generator.
(5) (1)から(4)のいずれか1項に記載の蓄熱システムと、150から400℃帯域の所定温度の排ガスを伴う燃焼系とから構成されるコジェネレーションシステム。(5) A cogeneration system including the heat storage system according to any one of (1) to (4) and a combustion system with exhaust gas having a predetermined temperature in a range of 150 to 400 ° C.
(6) 150から400℃帯域の所定温度の排ガスを伴う給水ボイラに接続して前記ボイラの燃費を増加させるための蓄熱システムであって、前記ボイラの排ガスラインと接続して前記燃焼系からの排ガスの熱を捕捉する集熱炉と、前記集熱炉からの熱を蓄熱する蓄熱炉と、前記集熱炉で捕捉した熱を輸送する熱輸送循環路と、給水するための給水口と加温した水を前記ボイラに給水するための排水口を有する給水タンクと、を備え、前記給水タンクと前記蓄熱炉とは、前記蓄熱炉に蓄熱した熱を前記給水タンクに輸送する第2の熱輸送循環路を有し、前記蓄熱炉からの熱により前記第2の熱輸送循環路を介して加温した水を前記ボイラに供給することを特徴とする蓄熱システム。(6) A heat storage system for connecting to a feed water boiler with exhaust gas having a predetermined temperature in a range of 150 to 400 ° C. to increase fuel consumption of the boiler, connected to the exhaust gas line of the boiler, A heat collecting furnace for capturing the heat of exhaust gas, a heat storage furnace for storing heat from the heat collecting furnace, a heat transport circuit for transporting the heat captured by the heat collecting furnace, a water supply port for supplying water, A water supply tank having a drain outlet for supplying warm water to the boiler, wherein the water supply tank and the heat storage furnace are configured to transfer the heat stored in the heat storage furnace to the water supply tank. A heat storage system having a transport circuit and supplying water heated by the heat from the heat storage furnace via the second heat transport circuit to the boiler.
(7) 前記蓄熱炉は、前記蓄熱炉内に導入する気体の入口と前記蓄熱炉で熱付与された膨張係数の高い不燃ガスを排出する出口を有する閉鎖系のガス循環流路と、前記ガス循環流路のガス出口側に設けられ、膨張した気体の押圧力を回転力に変換するピストンモータと、前記ピストンモータからの回転運動に基づいて発電する発電機と、前記ピストンモータからのガスを冷却する冷却装置と、を備えた発電系を備えていることを特徴とする(6)に記載の蓄熱システム。(7) The regenerative furnace includes a closed-system gas circulation flow path having a gas inlet to be introduced into the regenerator, an outlet for discharging a non-combustible gas having a high expansion coefficient that has been given heat by the regenerator, and the gas A piston motor that is provided on the gas outlet side of the circulation channel and converts the pressing force of the expanded gas into a rotational force, a generator that generates electric power based on the rotational motion from the piston motor, and the gas from the piston motor A heat storage system according to (6), comprising a power generation system including a cooling device for cooling.
(8) 150から400℃帯域の所定温度の排ガスを伴う給水ボイラと、(6)または(7)に記載の蓄熱システムと、から構成された給水システム。(8) A water supply system including a water supply boiler with exhaust gas having a predetermined temperature in a 150 to 400 ° C. band, and the heat storage system according to (6) or (7).
本発明の蓄熱システムによると、簡単な構成でありなおかつ既存の燃焼系と容易に蓄熱することができ、排熱を有効活用可能となる。
また、本発明の蓄熱システムと燃焼系とを組み合わせると容易にコジェネレーションシステムを構築することができる。
さらに本発明の蓄熱システムを給湯用のボイラと組み合わせると、ガス、重油等の燃費を向上させることが可能となる。According to the heat storage system of the present invention, heat can be easily stored with an existing combustion system, and exhaust heat can be effectively utilized.
Further, when the heat storage system of the present invention and the combustion system are combined, a cogeneration system can be easily constructed.
Furthermore, when the heat storage system of the present invention is combined with a boiler for hot water supply, it becomes possible to improve the fuel efficiency of gas, heavy oil and the like.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて本発明の概略を説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the outline of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示す通り、本発明の蓄熱システムは、150から400℃帯域の所定温度の排ガスを伴う燃焼系1に接続して燃焼系1からの排熱を有効利用する蓄熱システムである。そして、蓄熱システム1は、燃焼系1の排ガスラインと接続して燃焼系からの排ガスの熱を捕捉する集熱炉20と、集熱炉20からの熱を蓄熱する蓄熱炉10と、熱輸送循環路30とから主として構成されている。 As shown in FIG. 1, the heat storage system of the present invention is a heat storage system that is connected to the combustion system 1 with exhaust gas having a predetermined temperature in the 150 to 400 ° C. band to effectively use the exhaust heat from the combustion system 1. The heat storage system 1 is connected to the exhaust gas line of the combustion system 1 to capture the heat of the exhaust gas from the combustion system, the
150から400℃帯域の所定温度の排ガスを伴う燃焼系1とは、一般に工場で使用される燃焼装置、燃焼炉、反応装置、ボイラなどであることができ、特に限定されるものではない。本発明の燃焼系として24時間連続して所定温度の排ガス(以下、排熱)を発生するものであってもよいが、本発明の蓄熱システムは、間欠的に排熱する燃焼系に適用すると安定した熱を捕捉し蓄熱できるので好ましい。 The combustion system 1 with exhaust gas having a predetermined temperature in the 150 to 400 ° C. band can be a combustion device, a combustion furnace, a reaction device, a boiler, or the like that is generally used in a factory, and is not particularly limited. The combustion system of the present invention may generate exhaust gas (hereinafter referred to as exhaust heat) at a predetermined temperature continuously for 24 hours, but the heat storage system of the present invention is applied to a combustion system that exhausts heat intermittently. This is preferable because stable heat can be captured and stored.
本発明の蓄熱システムは、このような燃焼系1から排出される排熱を連続的または間欠的に集熱炉20で捕捉して捕捉した熱を熱輸送循環路30を介して蓄熱炉10に蓄熱するシステムである。 The heat storage system according to the present invention captures heat captured by the
蓄熱炉10は、150から400℃帯域の熱を安定して蓄熱できる素材であれば特に限定されるものではない。例えば、本発明者等が先に提案した太陽熱蓄熱システム(特願2001−134327、出願人加藤洋三他)における太陽熱蓄熱システムに記載のように、蓄熱炉10は蓄熱オイルとその周囲を覆う断熱材とから構成することができる。 The
また、集熱炉20は、燃焼系1からの排ガスの流量を損なわず、熱だけ捕捉できるような素材であることが好ましい。このような素材として本発明者の検討によると炉材の断熱材として安定して効果を発揮し、軽量であり、入手が容易であり、加工が容易な点から珪藻土を用いることが好ましい。 The
本発明における熱輸送循環路30は、集熱炉20で捕捉した熱を受け取り蓄熱炉10に輸送する熱交換流路であり、流路内には媒体オイルが収納されている。このような媒体オイルとして、同様にして本発明者等が先に提案した太陽熱蓄熱システム(特願2001−134327、出願人加藤洋三他)に記載の比重が1〜2.5g/cm3である媒体オイルが好ましい。しかしながら、同様の作用・効果を有する媒体油であれば特に限定されるものではない。The heat transport circuit 30 in the present invention is a heat exchange flow path that receives the heat captured by the
このように構成した本発明の蓄熱システムは、既存の燃焼系1と容易に組み合わせることが可能であり、そして排ガスとして排気していた熱を効率よく捕捉して蓄熱炉に蓄熱することが可能となる。蓄熱炉10に蓄熱した熱は、当該技術分野に周知の通り、例えば図2に示す通り種々の用途に適用可能である。すなわち、蓄熱した熱は、発電に加えて水と熱交換して給湯、床暖房、温室の暖房などの湯水として利用することも可能であり、工場等の熱源としてリサイクルすることも可能である。 The heat storage system of the present invention configured as described above can be easily combined with the existing combustion system 1 and can efficiently capture the heat exhausted as exhaust gas and store it in the heat storage furnace. Become. The heat stored in the
また、既存の燃焼系と組み合わせることによって、本発明の蓄熱システムは容易にコジェネレーションシステムを構築することが可能である。 Further, by combining with an existing combustion system, the heat storage system of the present invention can easily construct a cogeneration system.
次に、図3に基づいて本発明の特定の実施形態を説明する。図3に示す例は、本発明の蓄熱システムを独特の発電システムと組み合わせた例を示す。 Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The example shown in FIG. 3 shows the example which combined the thermal storage system of this invention with the unique electric power generation system.
図3に示す蓄熱システムは、集熱炉20からの熱を蓄熱する蓄熱炉10と、蓄熱炉10内に導入する気体の入口12inと前記蓄熱炉で熱付与された気体を排出する出口12outを有する閉鎖系の気体の循環流路12と、気体の循環流路12の気体の出口12out側に設けられ、膨張した気体の押圧力を回転力に変換するピストンモータ13aと、ピストンモータ13aからの回転運動に基づいて発電する発電機13bと、ピストンモータ13aからの気体を冷却する冷却装置14と、から主として構成されており、好ましくはピストンモータ13aと発電機13bとの間に増速装置13cが設けられている。 The heat storage system shown in FIG. 3 includes a
本実施態様においては、二次側として、発電系が設けられているが、発電系に加えて従来公知の利用法で蓄熱した熱を利用することも可能である。 In this embodiment, a power generation system is provided as the secondary side, but in addition to the power generation system, it is also possible to use heat stored by a conventionally known usage method.
本発明において、図3に示す通り熱源として燃焼系1から排出される排熱を集熱する集熱炉20からの熱を熱輸送循環経路30を介して蓄熱する蓄熱炉10と、蓄熱炉10内に導入する気体の入口12inと蓄熱炉10で熱付与された気体を排出する出口12outを有する閉鎖系の気体の循環流路12を設け、循環流路12の気体の出口12out側に発電系13を設け、入口12in側に気体を冷却する冷却装置14を設けている。 In the present invention, as shown in FIG. 3, a
この循環流路12内には、膨張係数の高いガス、例えば代替フロンが気密に封入されており、蓄熱炉10で加熱されたガスは熱により膨張して発電系13に入った後冷却装置14で冷却されたのちに蓄熱炉10に再び入り熱付与される構成となっている。 A gas having a high expansion coefficient, for example, alternative chlorofluorocarbon, is hermetically sealed in the circulation flow path 12, and the gas heated in the
発電系13は、ピストンモータ13aと発電機13b、好ましくはピストンモータ13aと発電機13bとの間に設けられた増速装置13cとから構成されている。 The
ピストンモータ13aは、蓄熱炉10により熱膨張したガスによりピストンを押圧し、これを回転エネルギに変換する装置であり、本発明においては、図示しないエクパンションバルブにより発電機13b側に一方通行で圧力を絶えず負荷されている。そして、ピストンモータ13aは、この圧力を回転エネルギに変換して発電機13b側に送る構成を有している。 The
増速装置13cは、ピストンモータ13aで変換された回転エネルギ(回転数)を増加させる装置であり、例えば1000rpmで入力された回転エネルギを3000rpmに増速させて発電機13bに入力させる装置である。 The
発電機13bは、ピストンモータ13a、好ましくは増速装置13cで増速された回転エネルギに基づいて発電する発電機である。 The generator 13b is a generator that generates electric power based on the rotational energy accelerated by the
このように構成することにより、循環流路12の出口12out側で熱付与により膨張したガスが絶えずピストンモータ13aを押圧し、これを回転エネルギに変換して発電することが可能となる。そのため、特に増速装置13cを設けることにより非常に効率よく発電を行うことが可能となる。したがって、本発明の蓄熱システムで蓄熱した熱(燃焼毛いの排熱)を効率よく発電することが可能である。 By comprising in this way, it becomes possible for the gas expanded by heat provision on the outlet 12out side of the circulation channel 12 to constantly press the
なお、本発明者等の検討によると発電量は、ピストンモータの能力にもよるが市販のピストンモータを用いた場合蓄熱炉10における蓄熱量に依存して、数10KW/hから数1000KW/h程度まで効率的に発電できることが判った。 According to the study by the present inventors, the amount of power generation depends on the capacity of the piston motor, but when a commercially available piston motor is used, it depends on the amount of heat stored in the
そして、熱膨張したガスは冷却装置14により冷却されて再び蓄熱炉10に入って熱付与により膨張する。 The thermally expanded gas is cooled by the cooling
このような構成を有する蓄熱システムにおける発電は、まず、蓄熱炉10にガスを通過させることにより蓄熱炉10に蓄熱した熱を膨張係数の高いガスに熱付与する。これにより膨張係数の高いガスは、熱付与により膨張する。次いで、熱付与により膨張したガスをピストンモータ13aに連続して適用して、膨張による圧力を回転エネルギに変換する。そして、好ましくは変換した回転エネルギを増速装置13cにより増加させて発電機13bに適用して発電を行う。なお、熱付与したガスは冷却して再び熱付与される。 In the power generation in the heat storage system having such a configuration, first, gas is passed through the
このように構成することにより、蓄熱した熱エネルギを膨張係数の高いガスに連続して付与して膨張させ、これを回転エネルギに変換して、発電を行うので、簡単な構成で高い発電効率で発電を行うことが可能となる。 With this configuration, the stored thermal energy is continuously applied to a gas with a high expansion coefficient and expanded, and this is converted into rotational energy for power generation. Power generation can be performed.
次に、図4に基づいて本発明の蓄熱システムを給湯システムに適用した例を示す。図4に示す実施形態は、図1に示す実施形態において、燃焼系1を給湯用ボイラに特定した点および給湯タンク40を設けて給湯タンク40内の水を蓄熱炉10からの熱を第2の熱輸送循環流路40を介して加温する点以外は図1に示す実施形態と同様の構成を有している。したがって、同一部材は同一の符号を附してその詳細な説明を省略する。なお、図4に示す実施形態に、例えば図3に示す発電系を設けることも本発明の範囲内である。 Next, the example which applied the thermal storage system of this invention to the hot water supply system based on FIG. 4 is shown. In the embodiment shown in FIG. 4, in the embodiment shown in FIG. 1, the point that the combustion system 1 is specified as a hot water supply boiler and the hot
給水用ボイラ1’は、一般に重油やガス等を燃料として常温の水を加温して給湯に供する。本実施形態の蓄熱システムは、このような給水用ボイラ1’の排ガスラインと接続して給水用ボイラ1’の燃費を向上させるシステムであり、集熱炉20と、蓄熱炉10と、熱輸送循環路30と、給水用ボイラ1’に給水するための給水タンク40とから主として構成されている。 The water supply boiler 1 ′ generally heats normal temperature water using heavy oil, gas, or the like as fuel and supplies it to hot water. The heat storage system of the present embodiment is a system that improves the fuel consumption of the feed water boiler 1 'by connecting to the exhaust gas line of such a feed water boiler 1'. The
図4に示す本実施形態に係る蓄熱システムは、図1に示す蓄熱システムと同様に給水用ボイラ1’からの排熱を蓄熱炉10に蓄熱する。そして、本実施形態に係る蓄熱システムにおいて、給水タンク40は、給水口41と排水口42を有しており、給水タンク40と蓄熱炉10とは、蓄熱炉10に蓄熱した熱を給水タンク40に輸送する第2の熱輸送循環路50を有している。 The heat storage system according to the present embodiment shown in FIG. 4 stores the exhaust heat from the water supply boiler 1 ′ in the
そして、給水口41から給水された低温の水は、給水タンク40内に蓄えられ第2の熱輸送循環路50を介して蓄熱炉10に蓄熱された熱により加温されている状態となっている。このようにして加温した温水を排水口42から給水用ボイラ1’に供給するのが本実施形態の蓄熱システムである。 Then, the low-temperature water supplied from the water supply port 41 is heated by the heat stored in the
このように構成することにより、給水タンク40に給水した水は、常に第2の熱輸送循環路50を介して蓄熱炉10に蓄熱された熱によりΔTだけ加温されている。そのため、本発明の蓄熱システムと従来の給水用ボイラと組み合わせると、直接給水口から供給された水を加温する従来の給水用ボイラと比較してΔT(×供給量)分のエネルギを削減することが可能となる。 With this configuration, the water supplied to the
図1に示す実施形態と同様に、既存の給水用ボイラと組み合わせることによって、本発明の蓄熱システムは容易に燃費を向上可能な給湯システムを構築することが可能である。 Similar to the embodiment shown in FIG. 1, by combining with an existing boiler for water supply, the heat storage system of the present invention can construct a hot water supply system that can easily improve fuel efficiency.
次に、図5に基づいて本発明の蓄熱システムを油化プラントに適用した例を示す。この実施例は、油化プラントや炭化プラント、油化炭化プラント等の熱分解に伴うガスを発生するプラントに本発明の蓄熱システムを適用した例を示すものである。 Next, an example in which the heat storage system of the present invention is applied to an oil plant is shown based on FIG. This embodiment shows an example in which the heat storage system of the present invention is applied to a plant that generates gas accompanying thermal decomposition, such as an oil plant, a carbon plant, and an oil carbon plant.
図5に示す通り、原料投入口INから投入された原料をキャリアガスとして過熱水蒸気等を熱分解炉1”に供給しつつ、熱源である熱分解炉1”により熱分解し、そして熱分解ガス中の不純物をスクラバS等の浄化装置により除去して油化(又は炭化)を行うのが一般的油化プラント(炭化プラント)の構成である。 As shown in FIG. 5, the raw material input from the raw material input port IN is used as a carrier gas to supply superheated steam or the like to the pyrolysis furnace 1 ″, and is pyrolyzed by the pyrolysis furnace 1 ″ as a heat source, and the pyrolysis gas It is a configuration of a general oiling plant (carbonization plant) that removes impurities therein by a purification device such as a scrubber S and performs oilification (or carbonization).
本発明においては、熱分解炉1”からの熱を集熱炉20で集熱して熱輸送循環路20を介して蓄熱炉10に蓄熱する。なお、集熱炉20を通過したガスは、従来技術と同様にスクラバ等を通ってそのまま後段の油化工程に移行する。 In the present invention, the heat from the pyrolysis furnace 1 ″ is collected by the
本発明では、熱分解の際に発生する熱を蓄熱炉10に蓄熱するが、図1に示す実施形態や図4に示す実施形態と同様に発電などに蓄熱した熱を利用する他、過熱水蒸気を発生するための熱源としても有効利用可能である。 In the present invention, the heat generated in the thermal decomposition is stored in the
このように構成した本発明の蓄熱システムは、既存の燃焼系1と容易に組み合わせることが可能であり、そして排ガスとして排気していた熱を効率よく捕捉して蓄熱炉に蓄熱することが可能となる。蓄熱炉10に蓄熱した熱は、当該技術分野に周知の通り、例えば図2に示す通り種々の用途に適用可能である。すなわち、蓄熱した熱は、発電に加えて水と熱交換して給湯、床暖房、温室の暖房などの湯水として利用することも可能であり、工場等の熱源としてリサイクルすることも可能である。 The heat storage system of the present invention configured as described above can be easily combined with the existing combustion system 1 and can efficiently capture the heat exhausted as exhaust gas and store it in the heat storage furnace. Become. The heat stored in the
また、既存の燃焼系と組み合わせることによって、本発明の蓄熱システムは容易にコジェネレーションシステムを構築することが可能である。 Further, by combining with an existing combustion system, the heat storage system of the present invention can easily construct a cogeneration system.
本発明の蓄熱システムを給水用ボイラと組み合わせた場合、給水タンクに給水した水は、常に第2の熱輸送循環路を介して蓄熱炉に蓄熱された熱によりΔTだけ加温されている。そのため、本発明の蓄熱システムと従来の給水用ボイラと組み合わせると、直接給水口から供給された水を加温する従来の給水用ボイラと比較してΔT(×供給量)分のエネルギを削減することが可能となる。 When the heat storage system of the present invention is combined with a water supply boiler, the water supplied to the water supply tank is always heated by ΔT by the heat stored in the heat storage furnace via the second heat transport circuit. Therefore, when combined with the heat storage system of the present invention and a conventional water supply boiler, the energy corresponding to ΔT (× supply amount) is reduced compared to a conventional water supply boiler that heats water supplied directly from the water supply port. It becomes possible.
同様に、既存の給水用ボイラと組み合わせることによって、本発明の蓄熱システムは容易に燃費を向上可能な給湯システムを構築することが可能である。 Similarly, by combining with an existing water supply boiler, the heat storage system of the present invention can construct a hot water supply system that can easily improve fuel efficiency.
1 燃焼系(ボイラ)
10 蓄熱炉
12 ガス循環流路
13a ピストンモータ
13b 発電機
13c 増速装置
14 冷却装置
20 集熱炉
30 熱輸送循環路
40 給水タンク
50 第2の熱輸送循環路1 Combustion system (boiler)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記燃焼系の排ガスラインと接続して前記燃焼系からの排ガスの熱を捕捉する集熱炉と、
前記集熱炉からの熱を蓄熱する蓄熱炉と、
前記集熱炉で捕捉した熱を輸送する熱輸送循環路と、
を備えたことを特徴とする蓄熱システム。A heat storage system for effectively using the exhaust heat by connecting to a combustion system with exhaust gas having a predetermined temperature in a 150 to 400 ° C. band,
A heat collecting furnace connected to the exhaust gas line of the combustion system to capture the heat of the exhaust gas from the combustion system;
A heat storage furnace for storing heat from the heat collecting furnace;
A heat transport circuit for transporting heat captured by the heat collecting furnace;
A heat storage system characterized by comprising:
前記ボイラの排ガスラインと接続して前記燃焼系からの排ガスの熱を捕捉する集熱炉と、
前記集熱炉からの熱を蓄熱する蓄熱炉と、
前記集熱炉で捕捉した熱を輸送する熱輸送循環路と、
給水するための給水口と加温した水を前記ボイラに給水するための排水口を有する給水タンクと、を備え、
前記給水タンクと前記蓄熱炉とは、前記蓄熱炉に蓄熱した熱を前記給水タンクに輸送する第2の熱輸送循環路を有し、前記蓄熱炉からの熱により前記第2の熱輸送循環路を介して加温した水を前記ボイラに供給することを特徴とする蓄熱システム。A heat storage system for connecting to a feed water boiler with exhaust gas having a predetermined temperature in a 150 to 400 ° C. band to increase fuel consumption of the boiler,
A heat collecting furnace connected to an exhaust gas line of the boiler to capture heat of exhaust gas from the combustion system;
A heat storage furnace for storing heat from the heat collecting furnace;
A heat transport circuit for transporting heat captured by the heat collecting furnace;
A water supply tank having a water supply port for supplying water and a drain port for supplying warmed water to the boiler,
The water supply tank and the regenerator have a second heat transport circuit that transports heat stored in the heat accumulator to the water tank, and the second heat transport circuit is heated by heat from the heat storage furnace. The heat storage system characterized by supplying the said water heated via the said boiler.
請求項6または請求項7に記載の蓄熱システムと、
から構成された給水システム。A feed water boiler with exhaust gas at a predetermined temperature in the 150 to 400 ° C. band;
The heat storage system according to claim 6 or 7,
A water supply system composed of
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010146834A JP2011257121A (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Thermal storage system and hot water supply system equipped with the thermal storage system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010146834A JP2011257121A (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Thermal storage system and hot water supply system equipped with the thermal storage system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011257121A true JP2011257121A (en) | 2011-12-22 |
Family
ID=45473472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010146834A Withdrawn JP2011257121A (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Thermal storage system and hot water supply system equipped with the thermal storage system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011257121A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105020768A (en) * | 2015-08-03 | 2015-11-04 | 金继伟 | Recuperative furnace with solar power, wind power and burner combined |
US20160195269A1 (en) * | 2013-06-25 | 2016-07-07 | Ggi Holdings Limited | Combustion system |
CN111197857A (en) * | 2020-02-17 | 2020-05-26 | 阜新瀚邦科技有限公司 | High-temperature organic carrier heating device |
-
2010
- 2010-06-11 JP JP2010146834A patent/JP2011257121A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160195269A1 (en) * | 2013-06-25 | 2016-07-07 | Ggi Holdings Limited | Combustion system |
JPWO2014207944A1 (en) * | 2013-06-25 | 2017-02-23 | Ggiジャパン株式会社 | Combustion system |
US10746399B2 (en) * | 2013-06-25 | 2020-08-18 | Ggi Holdings Limited | Combustion system |
CN105020768A (en) * | 2015-08-03 | 2015-11-04 | 金继伟 | Recuperative furnace with solar power, wind power and burner combined |
CN111197857A (en) * | 2020-02-17 | 2020-05-26 | 阜新瀚邦科技有限公司 | High-temperature organic carrier heating device |
CN111197857B (en) * | 2020-02-17 | 2024-05-24 | 阜新瀚邦科技有限公司 | High-temperature organic carrier heating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6117444B2 (en) | Centralized heat supply apparatus and heat supply method for gas-steam combined cycle | |
US20070157922A1 (en) | Integrated electrical and thermal energy solar cell system | |
CN104763553A (en) | Stirling heat regenerator-organic Rankine cycle system and use method thereof | |
CN103244214A (en) | Smoke condensation heat recovery combined heat and power supply system based on organic Rankine cycle | |
CN102094772B (en) | Solar energy-driven cogeneration device | |
CN104727871B (en) | A kind of organic Rankine Stirling-electric hybrid association circulating power generation system and its application method | |
WO2013038423A2 (en) | Combined cooling/heating and power generation system utilizing sustainable energy | |
CN114247272B (en) | Energy-saving system based on carbon dioxide capture technology | |
CN102337934A (en) | Combined cycle generating system for improving heat source usage efficiency | |
CN101892879A (en) | Thermal power plant waste heat generating set using working medium phase-change circulation | |
CA2597314A1 (en) | Glycol recycle system | |
CN202220628U (en) | Combined cycle power generation system for increasing use efficiency of heat source | |
CN206572540U (en) | A kind of two-stage flue gas cool-down and residual neat recovering system | |
JP2011257121A (en) | Thermal storage system and hot water supply system equipped with the thermal storage system | |
CN209116569U (en) | A kind of disc type solar energy photo-thermal energy gradient utilization system | |
CN102809144B (en) | Device and method for using two-stage jet absorption heat pump to improve thermal cycle efficiency | |
KR101603253B1 (en) | Condenser Waste-heat Recovery System | |
JP2014122576A (en) | Solar heat utilization system | |
CN110617464A (en) | Heat pump and organic Rankine cycle combined waste heat recovery system | |
CN109099605A (en) | A kind of disc type solar energy photo-thermal energy gradient utilization system | |
JP2002122006A (en) | Power generation equipment utilizing low-temperature exhaust heat | |
CN211316127U (en) | Heat pump and organic Rankine cycle combined waste heat recovery system | |
CN113058369A (en) | Low-temperature waste heat power generation system for capturing sintering waste gas in steel mill by using dry method CO2 | |
KR101695029B1 (en) | Apparatus of heat recovery from CO2 capture apparatus using dry regenerable sorbents for power plant | |
JP2011256854A (en) | Heat-accumulation type power generation system and power generation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130611 |
|
A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20131112 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20131203 |