JP2750784B2 - 廃熱回収方法 - Google Patents
廃熱回収方法Info
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- JP2750784B2 JP2750784B2 JP3015404A JP1540491A JP2750784B2 JP 2750784 B2 JP2750784 B2 JP 2750784B2 JP 3015404 A JP3015404 A JP 3015404A JP 1540491 A JP1540491 A JP 1540491A JP 2750784 B2 JP2750784 B2 JP 2750784B2
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- Japan
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- waste heat
- boiler
- water
- economizer
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- 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
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃熱回収方法、より詳し
くは産業廃熱やガスタービン等の熱機関コージェネレー
ションシステムにおける廃熱回収方法に関するものであ
る。
くは産業廃熱やガスタービン等の熱機関コージェネレー
ションシステムにおける廃熱回収方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に産業廃熱やガスタービン等の熱機
関からの排ガスは廃熱ボイラに導き蒸気として熱回収す
ることが行なわれている。その一例を図３を参照して説
明すると、ガスタービン１で発生した排ガスＧはライン
２より廃熱ボイラ３に導かれ、この廃熱ボイラ３を構成
する蒸気発生器４及びエコノマイザ５を加熱して排ガス
ライン６から放出されるが、その間に給水ライン７から
エコノマイザ５に供給される給水Ｗを加熱し、これを気
水分離ドラム８に供給して蒸気Ｓを発生させ、この蒸気
Ｓをライン９を通して例えばスチームタービン等の駆動
源とに利用するようになっている。そしてこの廃熱ボイ
ラで発生する蒸気Ｓがスチームタービン等の駆動力とし
て不足する場合は、別のボイラ１０より発生する蒸気と
合流させて利用される。このボイラ１０は、既存のボイ
ラが利用されるか又は小型のパッケージボイラが設置さ
れる。なお、１１はガスタービン１を構成する圧縮機、
１２は前記ガスタービン１で駆動される発電機であり、
更に１３はガスタービン用燃焼器である。
関からの排ガスは廃熱ボイラに導き蒸気として熱回収す
ることが行なわれている。その一例を図３を参照して説
明すると、ガスタービン１で発生した排ガスＧはライン
２より廃熱ボイラ３に導かれ、この廃熱ボイラ３を構成
する蒸気発生器４及びエコノマイザ５を加熱して排ガス
ライン６から放出されるが、その間に給水ライン７から
エコノマイザ５に供給される給水Ｗを加熱し、これを気
水分離ドラム８に供給して蒸気Ｓを発生させ、この蒸気
Ｓをライン９を通して例えばスチームタービン等の駆動
源とに利用するようになっている。そしてこの廃熱ボイ
ラで発生する蒸気Ｓがスチームタービン等の駆動力とし
て不足する場合は、別のボイラ１０より発生する蒸気と
合流させて利用される。このボイラ１０は、既存のボイ
ラが利用されるか又は小型のパッケージボイラが設置さ
れる。なお、１１はガスタービン１を構成する圧縮機、
１２は前記ガスタービン１で駆動される発電機であり、
更に１３はガスタービン用燃焼器である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
廃熱回収方法においては、排ガスＧのもつ熱エネルギー
を十分に回収することができないという問題がある。即
ち、第２図に実線で示すように排ガスＧの温度TnはT1か
らTnに低下する間に給水Ｗの温度Twは昇温されてTsとな
り、温度がThの蒸気を発生する。ところでこの蒸気発生
量は蒸気発生器４の出口ターミナルにおける排ガスの温
度Tgと発生蒸気の飽和温度との差であるピンチ温度差Tp
とによって決まることとなる。そして実際にはこのピン
チ温度差Tpは１０℃〜２０℃となるように蒸気発生器４
が設計される。一方、この廃熱ボイラ３への給水Ｗの容
量は発生蒸気量に見合うものがエコノマイザ５で予熱さ
れているため、このエコノマイザ５での熱回収は十分に
行なえないという問題があった。
廃熱回収方法においては、排ガスＧのもつ熱エネルギー
を十分に回収することができないという問題がある。即
ち、第２図に実線で示すように排ガスＧの温度TnはT1か
らTnに低下する間に給水Ｗの温度Twは昇温されてTsとな
り、温度がThの蒸気を発生する。ところでこの蒸気発生
量は蒸気発生器４の出口ターミナルにおける排ガスの温
度Tgと発生蒸気の飽和温度との差であるピンチ温度差Tp
とによって決まることとなる。そして実際にはこのピン
チ温度差Tpは１０℃〜２０℃となるように蒸気発生器４
が設計される。一方、この廃熱ボイラ３への給水Ｗの容
量は発生蒸気量に見合うものがエコノマイザ５で予熱さ
れているため、このエコノマイザ５での熱回収は十分に
行なえないという問題があった。
【０００４】そこで本発明はボイラの廃熱を十分に回収
することができる廃熱回収方法を提供することを目的と
するものである。
することができる廃熱回収方法を提供することを目的と
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記したよう
な従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、蒸発器とエコノマイザと気水分離ドラムとよりなる
廃熱ボイラと、パッケージボイラとよりなり、このパッ
ケージボイラの気水分離ドラムと前記廃熱ボイラの気水
分離ドラムとを給水ポンプを有する連結管で連通させ、
前記エコノマイザに前記廃熱ボイラでの蒸気発生量以上
の給水量を供給すると共に、前記廃熱ボイラの気水分離
ドラム内の温水の一部を前記連結管を通して前記パッケ
ージボイラの気水分離ドラムに供給し、かつ前記廃熱ボ
イラからの発生蒸気と前記パッケージボイラからの発生
蒸気を合流させて利用するようにした廃熱回収方法を提
供せんとするものである。
な従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、蒸発器とエコノマイザと気水分離ドラムとよりなる
廃熱ボイラと、パッケージボイラとよりなり、このパッ
ケージボイラの気水分離ドラムと前記廃熱ボイラの気水
分離ドラムとを給水ポンプを有する連結管で連通させ、
前記エコノマイザに前記廃熱ボイラでの蒸気発生量以上
の給水量を供給すると共に、前記廃熱ボイラの気水分離
ドラム内の温水の一部を前記連結管を通して前記パッケ
ージボイラの気水分離ドラムに供給し、かつ前記廃熱ボ
イラからの発生蒸気と前記パッケージボイラからの発生
蒸気を合流させて利用するようにした廃熱回収方法を提
供せんとするものである。
【０００６】
【作 用】この方法においては、エコノマイザの給水量
を廃熱ボイラでの蒸気発生量以上とするためエコノマイ
ザを通過する給水の温度を低下させることが可能である
のでこのエコノマイザにおける熱回収を充分に行なうこ
とができる。
を廃熱ボイラでの蒸気発生量以上とするためエコノマイ
ザを通過する給水の温度を低下させることが可能である
のでこのエコノマイザにおける熱回収を充分に行なうこ
とができる。
【０００７】
【実 施 例】以下、図１に基づき本発明による廃熱回
収方法の一実施例を説明する。図において廃熱ボイラ２
１は蒸気発生器２２、エコノマイザ２３及び気水分離ド
ラム２４とにより構成され、この廃熱ボイラ２１には図
示しない熱機関等からの排ガスG1が導かれ、蒸気発生器
２２において熱回収され比較的低温の排ガスG2となって
エコノマイザ２３に至ってここで更に熱回収が行なわれ
低温の排ガスG3となって排出される。そしてエコノマイ
ザ２３には給水ポンプ２５により給水ライン２６を経て
給水Ｗが供給される。なお、この給水Ｗの容量は後述す
る蒸気S'の蒸発量より大となるよう設定される。
収方法の一実施例を説明する。図において廃熱ボイラ２
１は蒸気発生器２２、エコノマイザ２３及び気水分離ド
ラム２４とにより構成され、この廃熱ボイラ２１には図
示しない熱機関等からの排ガスG1が導かれ、蒸気発生器
２２において熱回収され比較的低温の排ガスG2となって
エコノマイザ２３に至ってここで更に熱回収が行なわれ
低温の排ガスG3となって排出される。そしてエコノマイ
ザ２３には給水ポンプ２５により給水ライン２６を経て
給水Ｗが供給される。なお、この給水Ｗの容量は後述す
る蒸気S'の蒸発量より大となるよう設定される。
【０００８】気水分離ドラム２４には他端が蒸気ヘッダ
ー２７に接続され、途中に蒸気弁２８を有する蒸気ライ
ン２９の一端が取付けられるとともに、供給ポンプ３０
を有する連通管３１の一端が取付けられている。そして
この連通管３１の他端は給水加減弁３２を介してパッケ
ージボイラ３３の気水分離ドラム３４に接続され、その
途中には給水ヘッダー３５に連なり、かつ給水ポンプ３
６を有する給水ライン３７が連結されている。このパッ
ケージボイラ３３の気水分離ドラム３４には更に蒸気ヘ
ッダー２７に連なる蒸気ライン３８の一端が接続されて
いる。なお、３９は蒸気ライン３８に設た蒸気止弁、４
０は給水ライン２６に設けられた給水加減弁である。
ー２７に接続され、途中に蒸気弁２８を有する蒸気ライ
ン２９の一端が取付けられるとともに、供給ポンプ３０
を有する連通管３１の一端が取付けられている。そして
この連通管３１の他端は給水加減弁３２を介してパッケ
ージボイラ３３の気水分離ドラム３４に接続され、その
途中には給水ヘッダー３５に連なり、かつ給水ポンプ３
６を有する給水ライン３７が連結されている。このパッ
ケージボイラ３３の気水分離ドラム３４には更に蒸気ヘ
ッダー２７に連なる蒸気ライン３８の一端が接続されて
いる。なお、３９は蒸気ライン３８に設た蒸気止弁、４
０は給水ライン２６に設けられた給水加減弁である。
【０００９】前記構成において、廃ガスボイラ２１内に
は図示しない熱機関等の高温の排ガスG1が導入され、蒸
気発生器２２内で加熱された水は気水混合物となって気
水分離ドラム２４内に流入し、ここで蒸気S'は蒸気ライ
ン２９を経て蒸気ヘッダー２７に流入する。この蒸気S'
の発生量より大なる給水量でもって給水ヘッダー３５か
ら給水ポンプ２５によりエコノマイザ２３内に供給され
た給水Ｗはここで予熱された後、気水分離ドラム２４に
流入する。
は図示しない熱機関等の高温の排ガスG1が導入され、蒸
気発生器２２内で加熱された水は気水混合物となって気
水分離ドラム２４内に流入し、ここで蒸気S'は蒸気ライ
ン２９を経て蒸気ヘッダー２７に流入する。この蒸気S'
の発生量より大なる給水量でもって給水ヘッダー３５か
ら給水ポンプ２５によりエコノマイザ２３内に供給され
た給水Ｗはここで予熱された後、気水分離ドラム２４に
流入する。
【００１０】具体的にはこの給水Ｗの容量は排ガスG1の
温度、蒸気ヘッダー２７により供給される負荷条件やパ
ッケージボイラ３３からの発生蒸気量などから給水加減
弁４０を制御して行なうようになっている。そして気水
分離ドラム２４内の余剰温水は給水ポンプ３０を駆動す
ることによって連結管３１を通ってパッケージボイラ33
の気水分離ドラム34内に供給されるようになっている。
なお、この場合、パッケージボイラ３３の蒸発量が多い
場合は、給水ポンプ３６を作動させて給水ヘッダー３５
から給水Ｗを気水分離ドラム３４へ供給するのである。
温度、蒸気ヘッダー２７により供給される負荷条件やパ
ッケージボイラ３３からの発生蒸気量などから給水加減
弁４０を制御して行なうようになっている。そして気水
分離ドラム２４内の余剰温水は給水ポンプ３０を駆動す
ることによって連結管３１を通ってパッケージボイラ33
の気水分離ドラム34内に供給されるようになっている。
なお、この場合、パッケージボイラ３３の蒸発量が多い
場合は、給水ポンプ３６を作動させて給水ヘッダー３５
から給水Ｗを気水分離ドラム３４へ供給するのである。
【００１１】前記構成によればエコノマイザ２３での熱
回収を十分行なうことができ、その熱線図は第２図に点
線で示す如くなる。今、排ガス条件として排ガス量５Kg
/s、排ガス温度 460℃とし、気水分離ドラムへの給水温
度60℃であって、蒸気圧力8.75atgの蒸気量7.480 kg/h
を蒸気を得ようとすればパッケージボイラ３３への必要
燃料量は470Nm3/hである。一方、図３に示すように廃熱
ボイラ３のみを使用した場合の必要燃料量は1.125Nm3/h
であり、本発明の廃熱回収方法の必要燃料量は大幅に節
減することができる。
回収を十分行なうことができ、その熱線図は第２図に点
線で示す如くなる。今、排ガス条件として排ガス量５Kg
/s、排ガス温度 460℃とし、気水分離ドラムへの給水温
度60℃であって、蒸気圧力8.75atgの蒸気量7.480 kg/h
を蒸気を得ようとすればパッケージボイラ３３への必要
燃料量は470Nm3/hである。一方、図３に示すように廃熱
ボイラ３のみを使用した場合の必要燃料量は1.125Nm3/h
であり、本発明の廃熱回収方法の必要燃料量は大幅に節
減することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による廃熱回収方法は、蒸発器２２とエコノマイザ２３
と気水分離ドラム２４とよりなる廃熱ボイラ２１と、パ
ッケージボイラ３３とよりなり、このパッケージボイラ
３３の気水分離ドラム３４と前記廃熱ボイラ２１の気水
分離ドラム２４とを給水ポンプ３０を有する連結管３１
で連通させ、前記エコノマイザ２３に前記廃熱ボイラ２
１での蒸気発生量以上の給水量を供給すると共に、前記
廃熱ボイラ２１の気水分離ドラム２４内の温水の一部を
前記連結管３１を通して前記パッケージボイラ３３の気
水分離ドラム３４に供給し、かつ前記廃熱ボイラ２１か
らの発生蒸気と前記パッケージボイラからの発生蒸気を
合流して利用するようにしたことを特徴としている。
による廃熱回収方法は、蒸発器２２とエコノマイザ２３
と気水分離ドラム２４とよりなる廃熱ボイラ２１と、パ
ッケージボイラ３３とよりなり、このパッケージボイラ
３３の気水分離ドラム３４と前記廃熱ボイラ２１の気水
分離ドラム２４とを給水ポンプ３０を有する連結管３１
で連通させ、前記エコノマイザ２３に前記廃熱ボイラ２
１での蒸気発生量以上の給水量を供給すると共に、前記
廃熱ボイラ２１の気水分離ドラム２４内の温水の一部を
前記連結管３１を通して前記パッケージボイラ３３の気
水分離ドラム３４に供給し、かつ前記廃熱ボイラ２１か
らの発生蒸気と前記パッケージボイラからの発生蒸気を
合流して利用するようにしたことを特徴としている。
【００１３】従って、廃ガスボイラ２１の蒸気発生器２
２からの排ガスG2をエコノマイザ２３に導いて熱回収す
る場合、このエコノマイザ２３に廃ガスボイラ２１での
蒸発量以上の給水を供給して熱回収して排ガスより低温
として放出するとともに、廃ガスボイラ２１の気水分離
ドラム２４に供給された余剰の給水はパッケージボイラ
33の気水分離ドラム３４へ導くようにしたため、このパ
ッケージボイラ３３での燃料消費量を大幅に削減するこ
とができるという効果がある。
２からの排ガスG2をエコノマイザ２３に導いて熱回収す
る場合、このエコノマイザ２３に廃ガスボイラ２１での
蒸発量以上の給水を供給して熱回収して排ガスより低温
として放出するとともに、廃ガスボイラ２１の気水分離
ドラム２４に供給された余剰の給水はパッケージボイラ
33の気水分離ドラム３４へ導くようにしたため、このパ
ッケージボイラ３３での燃料消費量を大幅に削減するこ
とができるという効果がある。
【図１】本発明による廃熱回収方法を実施するための系
統図である。
統図である。
【図２】熱線図である。
【図３】従来の廃熱回収方法の系統図である。 ２１ 廃熱ボイラ ２２ 蒸気発生器 ２３ エ
コノマイザ ３７ 給水ライン ２４，３４ 気水分離ドラム ３０，３６ 給水ポンプ ２７ 蒸気ヘッダー ３３ パッケージボイラ ３５ 給水ヘッダー。
コノマイザ ３７ 給水ライン ２４，３４ 気水分離ドラム ３０，３６ 給水ポンプ ２７ 蒸気ヘッダー ３３ パッケージボイラ ３５ 給水ヘッダー。
Claims (1)
- 【請求項１】蒸発器とエコノマイザと気水分離ドラムと
よりなる廃熱ボイラと、パッケージボイラとよりなり、
このパッケージボイラの気水分離ドラムと前記廃熱ボイ
ラの気水分離ドラムとを給水ポンプを有する連結管で連
通させ、前記エコノマイザに前記廃熱ボイラでの蒸気発
生量以上の給水量を供給すると共に、前記廃熱ボイラの
気水分離ドラム内の温水の一部を前記連結管を通して前
記パッケージボイラの気水分離ドラムに供給し、かつ前
記廃熱ボイラからの発生蒸気と前記パッケージボイラか
らの発生蒸気を合流して利用するようにしたことを特徴
とする廃熱回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015404A JP2750784B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 廃熱回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015404A JP2750784B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 廃熱回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350304A JPH04350304A (ja) | 1992-12-04 |
| JP2750784B2 true JP2750784B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=11887795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015404A Expired - Lifetime JP2750784B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 廃熱回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750784B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2123358B1 (es) * | 1995-01-11 | 1999-08-16 | Sevillana De Electricidad S A | Procedimiento de mejora para plantas de ciclo combinado con aporte termico paralelo al ciclo de vapor. |
| EP0915233B1 (de) * | 1997-11-05 | 2003-03-19 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Hybridkraftwerk |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3015404A patent/JP2750784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04350304A (ja) | 1992-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980106 |