JP3029884B2

JP3029884B2 - 廃熱回収装置

Info

Publication number: JP3029884B2
Application number: JP11853091A
Authority: JP
Inventors: 正辻
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JPH04347308A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンエンジ
ン、ディーゼル・エンジン、ガス・エンジン等、原動機
の排気から熱回収する装置や、化学プロセスの廃熱を回
収する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２０はガスタービン排気の廃熱を回収
して蒸気タービンを駆動する従来の複合発電設備の一例
を示す系統図である。

【０００３】この例では、まず大気からの吸気を圧縮機
（Ｃ）で圧縮し、その圧縮空気はガスタービン燃焼器
（ＣＣ）で燃料（ｆ）により昇温し、所定のタービン入
口温度でガスタービン（ＧＴ）を作動させる。ガスター
ビン（ＧＴ）の発生動力は上記圧縮機（Ｃ）の負荷をま
かなったあと、残りを発電機（ＧＥＮ１）で電力に転換
し発電する。ガスタービン（ＧＴ）の排気（ａ）は５０
０〜６００℃と高温のため、廃熱回収ボイラ（ＨＲＳ
Ｇ）で熱回収し、１００〜２００℃で煙突（ＳＴＣＫ）
から大気中に排出される。廃熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
において、（ＬＰ−ＥＣＯ）は低圧節炭器、（ＬＰ−Ｅ
ＶＡ）は低圧蒸発器、（ＨＰ−ＥＣＯ）は高圧節炭器、
（ＨＰ−ＥＶＡ）は高圧蒸発器、（ＳＨ）は過熱器をそ
れぞれ示す。すなわち本例の廃熱回収ボイラ（ＨＲＳ
Ｇ）は、高圧蒸気（ＨＰ−Ｓ）と低圧蒸気（ＬＰ−Ｓ）
の複圧方式である。この蒸気は蒸気タービン（ＳＴ）で
膨張してこれを回転駆動し、さらに発電機（ＧＥＮ２）
を廻して発電する。タービン排気（蒸気）は復水器（Ｃ
ＯＮＤ）で海水等の循環水で冷却され復水となる。この
復水を廃熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）のボイラ給水として
再循環使用するために、給水ポンプ（Ｐ）によって移送
する。

【０００４】複合発電には上記例のようなガスタービン
・蒸気タービン別置タイプのほか、ガスタービン・蒸気
タービン同軸タイプがある。図２１は、ガスタービン・
蒸気タービン同軸タイプの従来例を示す系統図であっ
て、この例ではまた、メタノール燃料処理装置も複合さ
れている。

【０００５】この例では、蒸気タービン（ＳＴ）を駆動
する蒸気系とメタノール燃料処理装置へ熱を供給する水
−水蒸気系との両方の伝熱管を同一廃熱回収ボイラ（Ｈ
ＲＳＧ）内に混在させることにより熱回収している。す
なわち、メタノール燃料処理装置の予熱器（ＰＲＥ−Ｈ
ＴＲ）、蒸発器（ＥＶＡ）、反応器（ＲＥＡ）、および
過熱器（ＭｅＳＨ）の加熱媒体として、廃熱回収ボイラ
（ＨＲＳＧ）内の１次加熱器（１−ＨＴＲ）からの温
水、２次加熱器（２−ＨＴＲ）からの温水および高々圧
節炭器（ＶＨＰ−ＥＣＯ）から高々圧蒸発器（ＶＨＰ−
ＥＶＡ）、高々圧過熱器（ＶＨＰ−ＳＨ）を経由した過
熱蒸気（復水を再び超高圧蒸発器（ＶＨＰ−ＥＶＡ）へ
給水）を、それぞれ採用している。液体メタノール（Ｍ
ｅＯＨ）は、このようなメタノール燃料処理装置により
処理され、ガス燃料（Ｇｆ）となる。一方蒸気タービン
駆動用の蒸気系では、低圧節炭器（ＬＰ−ＥＣＯ）ない
し低圧蒸発器（ＬＰ−ＥＶＡ）を経由する低圧蒸気と、
更に高圧節炭器（ＨＰ−ＥＣＯ）、高圧蒸発器（ＨＰ−
ＥＶＡ）、高圧過熱器（１次および２次）（１−ＨＰＳ
Ｈ），（２−ＨＰＳＨ）を経由する高圧の過熱蒸気と
が、各々蒸気タービン（ＳＴ）に供給され、蒸気タービ
ン排気（蒸気）は復水器（ＣＯＮＤ）で再び水にもど
り、給水ポンプ（Ｐ）で加圧され、ボイラ給水として循
環使用される。

【０００６】なお、第２１図中（Ｃ）は圧縮機、（Ｃ
Ｃ）はガスタービン燃焼器、（ＧＴ）はガスタービン、
（ＧＥＮ）は発電機、（ＳＴＣＫ）は煙突をそれぞれ示
す。

【０００７】図２２はメタノール燃料処理装置の他の例
を示す系統図である。この例では、予熱器（ＰＲＥ−Ｈ
ＴＲ）、蒸発器（ＥＶＡ）、加熱器（ＨＴＲ）、反応器
（ＲＥＡ）、過熱器（ＭｅＳＨ）の５種類の専用の伝熱
部分が設けられ、それら伝熱部分にそれぞれ熱媒ｄ₁，
ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄，ｄ₅により熱が供給される。そして
液体メタノールは、それら伝熱部分を順次通過する間に
熱媒から必要な熱量を吸収して、ガス燃料（Ｇｆ）とな
る。

【０００８】上記反応器（ＲＥＡ）と過熱器（ＭｅＳ
Ｈ）には触媒（ＣＡＴＡ）が内蔵されている。この触媒
（ＣＡＴＡ）は、熱分解反応（Cracking）用、水蒸気改
質反応（Steam Reforming ）用のいずれか、混合使用で
は両方等の反応仕様により種類と量をとり決める。各触
媒の存在のもとで下記，の反応が進行し、「吸熱量
の大きいのは熱分解、水素生成の多いのは水蒸気改質」
の特性を示す。

【０００９】

【化１】

【００１０】ここで吸熱量Ｑ_CおよびＱ_Rは研究者、文
献等によって多少の数値の違いがあるが、水蒸気改質は
熱分解の約７０％の吸熱量といえる。（例えばＱ_Cは 3
0.6kcal／mol ，Ｑ_Rは 20.8 kcal／mol ）熱分解の場
合、主反応では水（水蒸気）を用いないが、触媒上への
炭素析出防止の必要上、極めて微量の水分を投入するこ
とがある。（例えばＨ₂Ｏ／ＣＨ₃ＯＨ＝０．1 モル
比）熱分解と水蒸気改質では基本的に触媒が異なるが、
処理流体の上では水分が微量か等モル量かの違いととら
えることができる。

【００１１】さて図２２において、まず液体メタノール
を予熱器（ＰＲＥ−ＨＴＲ）で、蒸発温度近く、蒸発温
度より若干低目（アプローチポイント温度差分低目）ま
で加熱する。蒸発器（ＥＶＡ）で生成する気体メタノー
ルは、加熱器（ＨＴＲ）で反応温度（例えば２００℃）
まで昇温してから反応器（ＲＥＡ）に導入される。反応
器（ＲＥＡ）に内蔵されている触媒（ＣＡＴＡ）によっ
て前述の式あるいは式の吸熱反応が進行し、（ＣＯ
＋２Ｈ₂＋その他）あるいは（ＣＯ₂＋３Ｈ₂＋その
他）のガス燃料（Ｇｆ）に転換される（「その他」は未
反応ＣＨ₃ＯＨや副反応生成物である。）。ガス燃料
（Ｇｆ）の保有熱量を高める場合は過熱器（ＭｅＳＨ）
で昇温し、顕熱分を付加する。また過熱器（ＭｅＳＨ）
の内部にも予備的に触媒（ＣＡＴＡ）を充填しておくこ
とにより、反応器（ＲＥＡ）内の触媒（ＣＡＴＡ）の能
力が低下したときに、更に高温の熱媒ｄ₅のもとで反応
を継続させることも可能となる。

【００１２】メタノール系への水分投入は、符号（Ｒ
ｗ）で示される液相混入、（Ｒｓ）で示される気相混入
のいずれでも対応できるが、（加熱器／蒸発器／予熱
器）の熱交換器設計（伝熱バランス、材質、容量、操作
性、二成分系蒸発等）上、気相混入（Ｒｓ）の方が好ま
しい。熱媒ｄ_{1 ,}ｄ₂，ｄ₃，ｄ₄，ｄ₅は、処理の進
行に従って、より高温のものを採用する（ｄ₅＞ｄ₄＞
ｄ₃＞ｄ₂＞ｄ₁）。

【００１３】上記図に示されたメタノール燃料系の処理
温度ならびにガスタービン排気系および水・蒸気系の各
部温度を図２３の左下部に示す。メタノール燃料系では
５種類の熱交換部を経由する間に温度がＭｉ→Ｍｅ→Ｍ
ｒ→Ｍｇと変化する。蒸発器（ＥＶＡ）の蒸発潜熱回収
域と反応器（ＲＥＡ）の反応熱の回収域では、温度がフ
ラット特性を持つ（Ｍｅ，Ｍｒで一定）と考えられる
が、後者については触媒の特性に沿った温度特性を自由
に設定しうる。

【００１４】またこの図には、熱源のガスタービン排気
系および水・蒸気系の各部温度も示されている。ガスタ
ービン排気系は、廃熱回収ボイラの５つの伝熱部分で、
温度がＥｉ→Ｅ₁→Ｅ₂→Ｅ₃→Ｅ₄→Ｅｅと変化す
る。水・蒸気系は複圧であって、その温度変化はＳｉ→
Ｓｌ→Ｓｅ→Ｓｈとなる。低圧蒸気は温度Ｓｌ、高圧蒸
気は温度Ｓｅで生成したのち、温度Ｓｈまで過熱した状
態で蒸気タービン駆動用等のプロセスに使用される。こ
の例では、ガスタービン排気からの回収熱量の約半分
（熱分解の一例では約４０％）が燃料処理に利用され、
残りは蒸気（タービン駆動等のプロセス用）として取り
出される。被加熱のＭｉないしＭｇを加熱源のＳｉない
しＳｈあるいはＥｉないしＥｅと組合わせることによ
り、多くのシステムが存在する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、蒸気発生部分
すなわち廃熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に、タービン駆動
用蒸気系と燃料処理用熱媒（水−水蒸気）系が混在して
いるため、次の欠点があった。 1) 蒸気発生部分の伝熱面積は、定格条件でとり決めて
製作するので、ガスタービン部分負荷で燃料処理量が少
なくなると、燃料処理熱媒系の回収熱量が低下する結
果、タービン駆動蒸気系高圧蒸発器の入口排気の温度が
比較的高くなり、伝熱面積に見合った蒸気量に若干は増
加するものの、蒸気系と熱媒系との回収熱量の配分割合
が崩れるのに対し、伝熱面積は設計点で一定値のままな
ので、排気からの熱回収効率が悪化する。 2) 廃熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）とメタノール燃料処理
系（ＭｅＯＨ）を循環する熱媒（水−水蒸気）は、配管
からの熱放散を伴なうので、回収熱が燃料処理に利用さ
れる率が低下する。 3) 廃熱回収ボイラ内の伝熱管配置（Tube Bank ）が多
数で複雑となり、更にメタノール燃料処理装置への熱媒
配管がタービン駆動蒸気系と錯綜し、製作が煩雑とな
る。燃料処理をせず液体メタノールそのままで複合発電
する場合に比べて、廃熱回収ボイラのスペースが熱媒系
の分だけ拡張される上、メタノール燃料処理装置の設置
場所も余分に必要となり、プラント配置上のデメリット
が大きい。 4) タービン駆動用蒸気系と燃料処理用熱媒系の流量・
温度の制御は基本的には別個に行なわれるが、ガスター
ビン排気の伝熱量の配分において相互制御が必要とな
り、煩雑である。5) 熱媒を廃熱回収ボイラとメタノー
ル燃料処理装置の間で循環させるために、動力が別途必
要となり、プラントの補機動力が増加する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、高温の廃熱源により水を加熱して
蒸気を発生させるとともに、同廃熱源によりメタノール
燃料の蒸発と熱分解反応または水蒸気改質反応とを含む
燃料処理を行なう装置において、上記燃料処理の少なく
とも一部を行なう熱交換器が上記水を加熱して蒸気を発
生する熱交換器のドラム又は伝熱管の内部に組込まれた
ことを特徴とする廃熱回収装置を提案するものである。

【００１７】

【作用】1) 廃熱回収ボイラ内には直接燃料処理熱媒の
配管を使用しないので、配管からの熱損失が存在せず、
回収熱の利用率が高まる。また、熱媒配管の引き回しが
なくなり、廃熱回収ボイラ全体が小型化し、シンプルと
なる。 2) 燃料処理伝熱管を廃熱回収ボイラにおける蒸気を発
生する熱交換器のドラム又は伝熱管の内部に組込むの
で、従来の個別配置に比べて、ガスタービン排気ダクト
配設の廃熱回収ボイラ周辺にコンパクトに配置できる。 3) 廃熱回収ボイラ側のドラム（あるいはヘダ）から廃
熱回収ボイラの伝熱管内部に達する長尺の燃料処理系伝
熱管を内挿することにより、伝熱面積を確保した上で、
その本数を少くすることができ、燃料処理系の配置をコ
ンパクトにできる。 4) タービン駆動蒸気と燃料処理熱媒の総熱量が、廃熱
回収ボイラにおいてほぼ一定で回収されるため、燃料処
理系の利用熱が増減しても、常時一定のピンチポイント
温度差（蒸発器での熱回収特性）が保たれ、廃熱回収ボ
イラとガスタービン排気との熱バランスの変化は極めて
小さい。 5) 燃料処理装置の伝熱管は廃熱回収ボイラにおける蒸
気を発生する熱交換器のドラム又は伝熱管の内部に収納
されており、周囲がより高圧の水−蒸気系であるため、
もしこの伝熱管が破損した場合でも、燃料中の水分が増
加するだけ（発熱量の低下）であって、蒸気系が燃料で
汚染される危険性は小さく、ガスタービン排気系へ燃料
が漏洩する危険性は全くない。

【００１８】

【実施例】図１ないし図５は、いずれも本発明におい
て、燃料処理を行なう熱交換器が、蒸気を発生する熱交
換器の内部に、一体に組込まれる実施例を示す。（以下
燃料処理は図２２のように構成の最も多い場合で説明す
るが、例えば蒸発単独として予熱器（ＰＲＥ−ＨＴＲ）
と蒸発器（ＥＶＡ）の２構成、あるいは触媒（ＣＡＴ
Ａ）を内蔵しない過熱器（ＭｅＳＨ）も加えた３構成の
ように、その一部を実施してもよい。）まず図１は単段
蒸発器システムとして実施された実施例であって、高圧
蒸気の圧力は高圧給水ポンプ（Ｐ）およびその圧力調整
で実現する。高圧蒸発器（ＨＰ−ＥＶＡ）のドラム（Ｄ
Ｒ）や伝熱管の内部に、メタノール燃料系の反応器（Ｒ
ＥＡ）、加熱器（ＨＴＲ）、蒸発器（ＥＶＡ）、予熱器
（ＰＲＥ−ＨＴＲ）を配置し、過熱器（ＳＨ）を出た過
熱蒸気を熱媒とする一次加熱器（ＨＴＲ（１））におい
て燃料を過熱する。過熱蒸気は、一次加熱器（ＨＴＲ
（１））用以外はバイパスさせて、低圧蒸気とともに蒸
気タービン（ＳＴ）に供給する。図１中ＨＢは一次加熱
器（ＨＴＲ（１））バイパスライン、ＳＨＢは過熱器
（ＳＨ）バイパスラインを示す。また符号※は必要に応
じて触媒（ＣＡＴＡ）を内蔵することを示す（図２ない
し図５でも同様）。

【００１９】次に、図２は、二段蒸発器システムとして
実施された実施例を示す。この実施例は、高圧蒸発器
（ＨＰ−ＥＶＡ）のドラムや伝熱管の内部にメタノール
燃料系の反応器（ＲＥＡ）、加熱器（ＨＴＲ）を、また
低温蒸発器（ＬＰ−ＥＶＡ）のドラムや伝熱管の内部に
はメタノール燃料系の蒸発器（ＥＶＡ）、予熱器（ＰＲ
Ｅ−ＨＴＲ）を、それぞれ配置するもので、その他は前
記図１図示の実施例と同じである。

【００２０】次に図３は、二段蒸発器・再熱システムと
して実施された実施例を示す。この実施例では、前記図
２の実施例における廃熱回収ボイラの過熱器（ＳＨ）を
２分し、加熱器（ＨＴＲ（１））で熱媒として用いた過
熱蒸気は減温しているため、第２の過熱器（ＳＨ２）で
再熱してから低圧蒸気とともに蒸気タービン（ＳＴ）に
供給する。

【００２１】図４は、二段蒸発器・再生／加熱システム
として実施された実施例を示す。この実施例は、前記図
３の実施例に対して高圧節炭器（ＨＰ−ＥＣＯ）の高圧
給水をメタノール燃料系の蒸発器（ＥＶＡ）の熱媒とし
て用いるもので、第２の加熱器（ＨＴＲ（２））を併設
している。この場合、第２の加熱器（ＨＴＲ（２））で
減温した給水を再び昇温するために、第２の高圧節炭器
（ＨＰ−ＥＣＯ２）を使用する。この場合のガスタービ
ン排気系、水−蒸気系、メタノール燃料系の熱回収・熱
利用のバランスを図６に示す。低圧蒸気はＱ₁、高圧蒸
気はＱ₂₁＋Ｑ₂₂＋Ｑ₂₃に対応した流量が蒸気タービン
（ＳＴ）に供給される。

【００２２】図５に示される実施例は、三段蒸発器・再
生／加熱システムである。この実施例では、蒸気系の圧
力を３段階とするために、図４の構成に高々圧蒸発器
（ＶＨＰ−ＥＶＡ）、高々圧節炭器（ＶＨＰ−ＥＣＯ）
ならびに第３圧力に見合った給水ポンプ（Ｐ₂）を追加
したものである。この場合、高々圧蒸発器（ＶＨＰ−Ｅ
ＶＡ）のドラムや伝熱管内部には、メタノール燃料系の
反応器（ＲＥＡ）、加熱器（ＨＴＲ）を配置し、高々圧
とすることで得られる更に高温の飽和水・飽和蒸気を、
その熱媒として用いる。この高々圧蒸気は第２の過熱器
（ＳＨ２）で過熱し、高圧蒸気・低圧蒸気とともに蒸気
タービン（ＳＴ）に供給する。

【００２３】上記実施例において、第１および第２の加
熱器（ＨＴＲ（１）），（ＨＴＲ（２））の構成を、後
述のように、廃熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）の伝熱管内に
燃料処理装置の伝熱管を収納する方式にすれば、再熱の
必要性が軽減し、装置を小型、単純にできる。

【００２４】上記図１ないし図５に示された各実施例に
おいて、反応器（ＲＥＡ）内の触媒（ＣＡＴＡ）は、設
備組み立て時や再充填時に水素還元操作をすることが多
いが、その場合は１５０〜２５０℃の低温の熱媒が必要
となる。そのため、ガスタービンを低負荷にして排熱回
収ボイラ（ＨＲＳＧ）入口の排気温度を低くするととも
に、必要に応じて給水ポンプ（Ｐ）の吐出圧力つまりド
ラム内圧も低減して、１５０〜２５０℃の飽和蒸気が生
成するように操作する。図５の実施例では、２台の給水
ポンプ（Ｐ₁），（Ｐ₂）の両方を低圧に制御する。

【００２５】また前記のとおり、第１の加熱器（ＨＴＲ
（１））のメタノール燃料系の過熱器（ＭｅＳＨ）内に
は必要に応じて触媒（ＣＡＴＡ）を内蔵し、反応器（Ｒ
ＥＡ）内触媒の性能劣化に備えるものとする。その水素
還元においては、排熱回収ボイラの過熱器（ＳＨ）のバ
イパスライン（ＳＨＢ）でバイパスし、高圧蒸発器（Ｈ
Ｐ−ＥＶＡ）からの１５０〜２５０℃の蒸気を熱媒に用
いて実施する。

【００２６】前記図１ないし図５に示された諸実施例に
おける設備一体化の状況をまとめると、表１のとおりで
ある。

【００２７】

【表１】

【００２８】図７および図８は、いずれも燃料処理装置
伝熱管の基本構成を示す縦断面図である。このうち図７
に示されるものは、メタノール系伝熱管（ＲＴ）の内部
に内挿管（ＩＴ）を挿入して二重管とすることにより、
燃料の投入・払出を同位置で取り扱う、一体方式であ
る。この方式では、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）のドラ
ム（ＤＲ）またはヘッダ（ＨＤ）に取り付ける端面は一
端で良いので、伝熱管（ＲＴ）、内挿管（ＩＴ）の熱伸
びについては拘束がない。したがって、排熱回収ボイ
ラ伝熱管内へ挿入できる、取付、取外しを一方向から
行なうことができる、伝熱管（ＲＴ）の取付け姿勢を
下向き、上向き、横方向等自由にとれる、という利点が
ある。

【００２９】端面形状としては多くのものが考えられ、
特に限定するものではないが、図７に示す例は最も単純
なものである。すなわち、内挿管（ＩＴ）の取付フラン
ジの内挿管（ＩＴ）周囲に処理燃料（Ｇｆ) の通過用の
通路を設けておき、ボルト（Ｂ）で伝熱管（ＲＴ）の取
付フランジとともに排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）のドラ
ム（ＤＲ）またはヘッダ（ＨＤ）に取り付ける。この場
合、まず伝熱管（ＲＴ）と内挿管（ＩＴ）を一体に組み
立て（フランジ同士を締結）ておき、排熱回収ボイラ
（ＨＲＳＧ）側への締結は別のボルトで行なうものとす
る。

【００３０】原燃料（ｆ）は内挿管（ＩＴ）によって伝
熱管（ＲＴ）の一端部に供給され、他端部で流れ方向を
転換して伝熱管（ＲＴ）・内挿管（ＩＴ）間の環状断面
領域を流れる間に、周囲の熱媒（ｄ）から熱回収し、処
理燃料（Ｇｆ）として端面から取り出す。原燃料（ｆ）
が内挿管（ＩＴ）を流れている間に処理燃料（Ｇｆ）で
予熱することによって、内挿管（ＩＴ）の伝熱を有効利
用し、小型化を促進することができる。

【００３１】一方、図８に示されるものは、排熱回収ボ
イラ（ＨＲＳＧ）の二端面を用いてメタノール系伝熱管
（ＲＴ）を保持し、燃料の投入・払出を対向位置で取り
扱う、組立方式である。図８(a) に示される例では、伝
熱管（ＲＴ）のフランジを排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）
のドラム（ＤＲ）またはヘッダ（ＨＤ）の一端にボルト
（Ｂ）で固定するとともに、対向端にシール管（ＳＦ）
のフランジをボルト（Ｂ）で固定して、伝熱管（ＲＴ）
とシール管（ＳＦ）の相対的なすべりを許容し、熱伸び
に対処する。伝熱管（ＲＴ）と排熱回収ボイラ（ＨＲＳ
Ｇ）との間、伝熱管（ＲＴ）とシール管（ＳＦ）との間
には、シール材（ＳＬ１），（ＳＬ２）を充填するか、
その他の適切な機構により流体の漏出を防止する。原燃
料（ｆ）は、伝熱管（ＲＴ）内を一方向に流れ、処理燃
料（Ｇｆ）となる。この組立方式は、いわゆる熱交換器
のシェルアンドチューブ方式に近いため、上述の熱伸び
対策が解決されれば、シェルアンドチューブ方式の技術
が利用できる。

【００３２】伝熱管（ＲＴ）とシール管（ＳＦ）の相対
的なすべりに代えて、伸縮継手を適用することもでき
る。これは、シール管（ＳＦ）と伝熱管（ＲＴ）のシー
ルを優先する結果これらのすべりが不十分になった場合
に、有効である。図８（ｂ）に示されるものはその一例
であるが、あらゆる方式の伸縮方式を伸縮継手（ＢＥ）
として利用できる。伸縮継手（ＢＥ）挿入の結果、伝熱
管（ＲＴ）はフランジ側（符号ＲＴ１）とシール管側
（符号ＲＴ２）の複構成となる。

【００３３】図９および図１０はガスタービン排気から
メタノール燃料へ熱が移動する状況を示す模式図であっ
て、図９は高々圧蒸発器、高圧蒸発器、低圧蒸発器等の
蒸発伝熱管の場合、図１０は過熱器や節炭器等の加熱伝
熱管の場合を、それぞれ示す。

【００３４】図９（ｂ）の構成例では、通常の排熱回収
ボイラの蒸発伝熱管として排気中に蒸発管（ＥＴ）、そ
の上方に気液分離のドラム（ＤＲ）を有し、降水管（Ｃ
Ｔ）によって飽和水（ｂ）は蒸発管（ＥＴ）に再循環
（自然循環あるいは循環ポンプによる強制循環等）され
る。この構成では、蒸発管（ＥＴ）の内側にメタノール
燃料系伝熱管（ＲＴ）を内蔵しており、飽和水（ｂ）が
蒸発管（ＥＴ）壁面で蒸発して気液二相流となり、激し
く混合し合う乱流熱伝達によって、蒸発管（ＥＴ）から
伝熱管（ＲＴ）への熱移動が良好に行なわれる。この場
合、伝熱管（ＲＴ）の伝熱面積の増減は蒸発管（ＥＴ）
内で処理できる。すなわち、排熱回収ボイラ（ＨＲＳ
Ｇ）のガスタービン排気からの熱回収量は一義的に決ま
るため、排ガス回収ボイラ（ＨＲＳＧ）の伝熱面積は所
定値のままで自由に伝熱管（ＲＴ）の伝熱設計ができ
る。また、熱媒である飽和蒸気・飽和水から伝熱管（Ｒ
Ｔ）への伝熱バランスは、常に応答良く維持される。

【００３５】図９（ａ）に熱伝達の様子を示す。蒸発管
（ＥＴ）とメタノール燃料系伝熱管（ＲＴ）の間に流れ
る熱媒（ｂ）は、飽和水（Ｉ）と飽和蒸気（II）の乱流
混合流体である。伝熱管（ＲＴ）近傍の水（III ）や蒸
気（IV）は、伝熱管（ＲＴ）への伝熱（ｈ₁）で減温す
るが、気液二相流の強い乱流混合によって温度が回復す
る。すなわち、減温した水（III ）は符号（III₁）の位
置に拡散して、飽和蒸気（III₂）の潜熱で回復し、また
蒸気（IV）は減温して飽和水になるとともに、飽和蒸気
（IV₁）が置換する。伝熱（ｈ₁）で低くなった熱媒の
熱量は、直ちにガスタービン排気（ａ）からの入熱（ｈ
₂）の増分で補われる。このように、図９（ａ）に示さ
れた蒸発伝熱管の伝熱では、熱媒（ｂ）の温度は一定で
あり、メタノール燃料系伝熱管（ＲＴ）への伝熱で移動
する熱は、即座に熱媒（飽和蒸気）の潜熱で補給され
る。また蒸発管（ＥＴ）内ではガスタービン排気からの
熱回収で飽和蒸気が激しく補給される。蒸気ドラム（Ｄ
Ｒ）内でも同様の伝熱状況にある。

【００３６】次に、過熱器や高圧節炭器等の加熱伝熱管
の場合は、図１０（ｂ），（ｃ）に示されるように、廃
熱回収ボイラの昇温管（ＷＴ）とヘダ（ＨＤ）で構成さ
れ、熱媒（過熱蒸気（ＳＳ）、高温給水（ｗ））からメ
タノール燃料系伝熱管（ＲＴ）への移動熱は、その顕熱
でまかなわれるため、熱媒（ＷまたはＳＳ）の温度が低
下する。すなわち、図１０（ａ）に示されるように、伝
熱管（ＲＴ）の近傍領域の水（III ）または蒸気（IV）
は伝熱（ｈ₁）で減温する。しかし、ガスタービン排気
（ａ）と上記水（III ）との温度差が大きくなるため
（ｈ₂）が増大し、直ちに熱補給が行なわれる。なお、
図１０（ｂ）のように熱移動（ｈ₁），（ｈ₂）が同時
に行なわれる場合に対し、図１０（ｃ）のように別個の
場所で行なわれる場合は、熱移動（ｈ₁）の吸熱で減温
した熱媒（ＷまたはＳＳ）は排熱回収ボイラ（ＨＲＳ
Ｇ）で再熱する必要が出てくる。（前記図３ないし図５
参照）このように燃料処理装置の伝熱管を排熱回収ボイ
ラに収納する場合、加熱伝熱管内配置は小型化・簡単化
のメリットが大きい。

【００３７】図１１は一体型熱交換器の垂直姿勢組立状
況を示すもので、図１１（ａ）は側面図、図１１（ｂ）
は正面図である。これは一体方式伝熱管を竪向きに配列
し、廃熱回収ボイラ伝熱管内にも挿入できるようにした
もので、取外しは蒸気ドラム（ＤＲ）またはヘダ（Ｈ
Ｄ）の上方引き抜きとなる。メタノール燃料系の短尺伝
熱管（ＲＴ₁）と長尺伝熱管（ＲＴ₂）の混用で廃熱回
収ボイラの蒸気ドラム、ヘダ、伝熱管内に効率良く配分
する。長尺伝熱管ＲＴ₂を使用することによりＲＴ総本数減少、によるメンテナンスの簡略化、による配管システムの簡略化、１本の中に燃料処理プロセス（図２２）を多く内包
させることにより処理管理がしやすい、ガスタービ
ン排気から処理燃料への伝熱が良好、等の利点がある。

【００３８】排熱回収ボイラの構成（例えば図５）にお
ける蒸発器と第２加熱器・節炭器と第１加熱器・過熱器
の各構成では熱媒がそれぞれ飽和蒸気・飽和水、高温
水、過熱蒸気と異なる。蒸発器は、蒸発伝熱管（ＥＴ）
と気液分離のドラム（ＤＲ）ならびに降水管（ＣＴ）
（図９（ｂ））で構成され、第２加熱器・節炭器は昇温
管（ＷＴ）とヘダ（ＨＤ）の組合わせ（図１０（ｂ），
（ｃ））、第１加熱器・過熱器は昇温管（ＳＨ）とヘダ
（ＨＤ）の組み合せとなる。第１加熱器・過熱器の組立
においては、図１ないし図５の過熱器バイパス制御およ
びその配管を省略できる。

【００３９】図１２も一体型熱交換器の水平姿勢組立状
況を示すもので、図１２（ａ）は側面図、図１２（ｂ）
は正面図である。これは排熱回収ボイラの蒸気ドラム
（ＤＲ）またはヘダ（ＨＤ）内に一体方式伝熱管を横方
向に配列したものである。鏡板Ｄ₁間の長さに対する長
尺伝熱管（ＲＴ₃）と短尺伝熱管（ＲＴ₁）を効率良く
配分する。鏡板への取付けは一端で行なう。燃料マニホ
ルド（Ｄ₃）から供給される原燃料（ｆ）は、処理後そ
の燃料マニホルド（Ｄ₃）の内側の空間に送り出される
ので、蓋（Ｄ₂）のノズルからシステムに処理燃料（Ｇ
ｆ）として払い出す。この例の利点は燃料の投入・払出
が鏡板に対応して両端で行なうことができる点である。

【００４０】図１３は一体型熱交換器の重層配置組立状
況を示す図である。この例では、燃料処理側の伝熱面積
を増やすために、蒸気ドラムまたはヘダを複数個重層配
置して、伝熱管の取り付け場所を確保し、熱媒を連通さ
せる。すなわち、図１２の横方向配置を二段とし、蒸発
器の熱媒をドラム（Ｄ₁）内では飽和水と飽和蒸気、ド
ラム（Ｄ₂）内では飽和蒸気とする。

【００４１】図１４は組立方式伝熱管の組立状況を示す
図である。この方式では、鏡板（Ｄ₁）への取付けは両
端で行なうため、伝熱管タイプは全て長尺の伝熱管（Ｒ
Ｔ₄）となる。原燃料（ｆ）を一端から投入し、他端か
ら処理燃料（Ｇｆ）を払い出す。各伝熱管への個別の燃
料配分は不要であり、その分、図１２のものよりも構造
を簡略化できる。

【００４２】図１５は、図１４の組立方式の伝熱管を図
１３のように重層配置とした例を示す。

【００４３】図１６は、前記図７に基本構成が示された
一体方式の燃料処理装置伝熱管の具体的構成例を例示す
るものである。まず図１６（ａ）に示される例では、原
燃料（ｆ）を内挿管（ＩＴ）で供給し、伝熱管（ＲＴ）
からの熱入力で処理して処理燃料（Ｇｆ）として払い出
す。内挿管（ＩＴ）内を流れる原燃料（ｆ）は、処理燃
料（Ｇｆ）の保有する熱により一部加熱され、単純な一
方向流れ（後記図１７（ａ））よりも有効伝熱面積を大
きくとれる。また転向流（ｇ′）で伝熱境界層が薄くな
る分、符号（ＲＴ′）で示される領域の伝熱量が高く確
保できる。

【００４４】次に図１６（ｂ）に示される例では、内挿
管（ＩＴ）に多くの噴射孔（ｉ）を設け、伝熱管（Ｒ
Ｔ）内面への噴射流（ｊ）を均一に分布させる。噴射流
（ｊ）は伝熱管（ＲＴ）面で蒸発し、その他は薄い液膜
（ｋ）となって伝熱管（ＲＴ）内面全面で蒸発する。

【００４５】図１６（ｃ）に示される例は、上記図１６
（ａ），（ｂ）に示された各伝熱管を合成した形式で、
処理燃料（Ｇｆ）による原燃料（ｆ）の予熱も積極的に
取り入れている。

【００４６】図１６（ｄ）の例では、投入燃料（ｆ）が
内挿管（ＩＴ）の管内と伝熱管（ＲＴ）の加熱器（ＨＴ
Ｒ）部で反応温度まで加熱されたのち、反応器（ＲＥ
Ａ）部に充填された触媒（ＣＡＴＡ）の領域で伝熱管
（ＲＴ）外部のガスタービン排気から吸熱しながら熱分
解や水蒸気改質等の反応をして処理燃料（Ｇｆ）とな
る。

【００４７】前記図１１や図１２中の長尺の伝熱管（Ｒ
Ｔ₂），（ＲＴ₃）としては、上記図１６（ａ）ないし
図１６（ｄ）の伝熱管を単純に長尺としたものを用いる
こともできるが、次の図１６（ｅ）に示される例は、予
熱器から過熱器までの全プロセスを伝熱管に内蔵してい
る。反応器（ＲＥＡ）まで含む伝熱管は、反応条件に合
致する熱媒温度を選定するため、過熱器（ＳＨ）で顕熱
分を加熱するには、更に高温の熱媒が必要となる。但
し、若干熱的に余裕のある熱媒を用いる場合は、過熱器
（ＳＨ）域で加熱量の一部を賄うことができる。

【００４８】前記図１６（ａ）ないし図１６（ｅ）の一
体方式伝熱管のうち、図１６（ａ），（ｂ）は単能伝熱
管、図１６（ｃ）ないし（ｅ）は多能伝熱管であるが、
これらの用途はおよそ次のとおりである。すなわち、過
熱器には図１６（ａ），（ｅ）に示されたもの、反応器
には図（ｄ），（ｅ）に示されたもの、加熱器には図１
６（ａ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）、蒸発器には図１６
（ｂ），（ｃ），（ｅ）、予熱器には図１６（ａ），
（ｃ），（ｅ）に示されたものを、それぞれ用いること
ができる。そして、伝熱条件、収納スペースの兼ね合い
を考慮して、好適な構造を選定する。

【００４９】次に図１７は、前記図８（ａ）に基本構成
が示された組立方式の燃料処理装置伝熱管の具体的構成
を例示するものである。まず図１７（ａ）に示される例
では、原燃料（ｆ）をシール管（ＳＦ）側から供給し
て、伝熱管（ＲＴ）からの熱入力で処理し、処理燃料
（Ｇｆ）として払い出す。

【００５０】次に図１７（ｂ）に示される例では、シー
ル管（ＳＦ）の内側に内挿管（ＩＴ）を設ける。そして
その内挿管（ＩＴ）には多くの噴射孔（ｉ）を設け、伝
熱管（ＲＴ）内面への燃料の噴射流（ｊ）を均一に分布
させる。噴射流（ｊ）は伝熱管（ＲＴ）面で蒸発し、そ
の他は薄い液膜（ｋ）となって伝熱管（ＲＴ）内面全面
で蒸発する。

【００５１】また図１７（ｃ）に示される例では、伝熱
管（ＲＴ）内に充填した触媒（ＣＡＴＡ）において、ガ
スタービン排気からの入熱で原燃料（ｆ）の熱分解や水
蒸気改質等の反応を行ない、蒸発・加熱処理後の燃料
（Ｇｆ）を払い出す。

【００５２】図１７（ｄ）に示される例では、蒸発後の
燃料（ｆ）を供給して、加熱（ＨＴＲ部）・反応（ＲＥ
Ａ部）処理を行ない、処理燃料（Ｇｆ）として払い出
す。

【００５３】前記図１４中の長尺の伝熱管（ＲＴ₄）と
しては、上記図１７（ａ）ないし図１７（ｄ）に示され
た伝熱管を単純に長尺としたものを用いることもできる
が、次の図１７（ｅ）に示される例は、蒸発（ＥＶ
Ａ）、加熱（ＨＴＲ）、反応（ＲＥＡ）、過熱（ＳＨ）
を含む全プロセスを内蔵する長尺伝熱管である。反応器
（ＲＥＡ）まで含む伝熱管は反応条件に合致する熱媒温
度を選定する。過熱器（ＳＨ）で顕熱分を加熱するに
は、更に高温の熱媒を採用する。但し、若干熱的に余裕
のある熱媒を用いる場合は、過熱器（ＳＨ）域で加熱量
の一部を賄うことができる。

【００５４】前記図１７（ａ）ないし図１７（ｃ）の組
立方式伝熱管は単能伝熱管、図１７（ｄ）および図１７
（ｅ）は多能伝熱管である。これらの用途はおよそ次の
とおりである。すなわち、過熱器には図１７（ａ），
（ｅ）の伝熱管、反応器には図１７（ｃ），（ｄ），
（ｅ）の伝熱管、加熱器には図１７（ａ），（ｄ），
（ｅ）の伝熱管、蒸発器には図１７（ｂ），（ｅ）の伝
熱管、予熱器には図１７（ａ）の伝熱管を、それぞれ用
いることができる。そして、伝熱条件、収納スペースの
兼ね合いを考慮して、好適な構造を選定する。

【００５５】図１８および図１９は、一体型熱交換器の
組立外観の例を示す斜視図である。ガスタービン排気ダ
クト（ＥＤ）に配置される排熱回収ボイラの伝熱管（Ｅ
Ｔ），（ＨＴ）は、群毎にドラム（ＤＲ）あるいはヘダ
（ＨＤ）に統合される。

【００５６】ドラムやヘダを円筒シェルとする場合は、
その中心線がガスタービン排気ａと垂直となる横配置
（図１８（ａ））、平行となる縦配置（図１８（ｂ））
のいずれかとする。伝熱管の取り外しは、図示した５方
向で可能である。

【００５７】図１８（ｃ）は、燃料処理装置伝熱管の配
置・取り付けを容易にするために、箱形のドラム（ヘ
ダ）としたもので、伝熱管の群分割は隔壁で行なう。こ
の隔壁は断熱構造とし、一方から他方への伝熱を防止す
る。外部は、リブ等の補強材を使用するなど、内圧耐殻
構造とする。

【００５８】図１９は、排熱回収ボイラの節炭器ヘダ、
蒸発器ドラム、過熱器ヘダを箱形とした例を示す斜視図
である。排熱回収ボイラの要素配列は図４を例に用いて
いる。隔壁Ｗの向き（排ガスａに対して垂直あるいは平
行）は自由に選べるから、図中の斜線Ｗ以外にも、例え
ば節炭器（ＥＣＯ）・蒸発器（ＥＶＡ）間や蒸発器（Ｅ
ＶＡ）・過熱器（ＳＨ）間にも隔壁を設け、これら３要
素を一体とした一個の構造体とすることもできる。図示
例ではドラム（ヘダ）は排熱回収ボイラ伝熱管と一体と
なった３部分構成である。

【００５９】この方式によって、図３および図４の（Ｓ
Ｈ１），（ＳＨ２），（ＨＰ−ＥＣＯ１），（ＨＰ−Ｅ
ＣＯ２）についての群分割が容易となり、群伝熱管間の
隙間（例えば図１８（ａ）の符号ＣＬ）を無くすことが
でき、コンパクト設計ができる。図１９では、排熱回収
ボイラの流体の流れを、低温蒸発器（ＬＰ−ＥＶＡ）か
らの高温水（ｗ₁）を下部ヘダ（Ｌ−ＨＤ１）に供給し
過熱蒸気（ＳＳ）を過熱器（ＳＨ２）から取り出すまで
の間で、示す。高温水（ｗ₁）は第１節炭器（ＥＣＯ
１）伝熱管を上昇して、例えば図１１の一体方式伝熱管
ＲＴ₂へ伝熱した後、高温水（ｗ₂）として取り出す。
この高温水（ｗ₂）は下部ヘダ（Ｌ−ＨＤ２）に供給さ
れ、第２節炭器（ＥＣＯ２）伝熱管を上昇して昇温す
る。節炭器出口水（ｗ₃）は蒸発器（ＥＶＡ）ドラム内
の飽和水と混合した後、降水管（ＣＴ）で下部ヘダに到
達したあと、蒸発器（ＥＶＡ）伝熱管を上昇して蒸気を
発生する。例えばＲＴ₂を内挿している場合は、飽和水
・飽和蒸気の気液二相流下でＲＴ₂に伝達を行なう。ド
ラムからの飽和蒸気（Ｓ１）を第１過熱器（ＳＨ１）の
下部ヘダ（Ｌ−ＨＤ１）に供給し、第１過熱器（ＳＨ
１）伝熱管を上昇しながら例えば伝熱管（ＲＴ₂）へ伝
熱を行なったのち、（Ｓ２）として取り出す。（Ｓ２）
は下部ヘダに到達したあと、第２過熱器（ＳＨ２）伝熱
管を上昇して昇温し、過熱蒸気（ＳＳ）として取り出
す。

【００６０】

【発明の効果】1) 廃熱回収ボイラのドラム、ヘダ、伝
熱管等の内部に燃料処理装置の伝熱管が組込まれている
ので、装置配列がコンパクトである。蒸発器では、
燃料処理に利用した残余の熱を主蒸気として取り出すこ
とができ、従来のような熱媒配管とその制御を省略でき
る。 2) 廃熱回収ボイラ・燃料処理系・熱媒が同一系内にあ
るので、ボイラと燃料処理系が別系で熱媒が両者を循環
する従来方式に比べ、系外熱媒搬送動力が不要で、そ
の分、所内動力が軽減できる。循環配管からの熱損失
が無い分、ボイラ回収熱の利用率が高い。 3) ボイラの蒸発器では、熱媒が飽和水と飽和蒸気の二
相流で、燃料処理に反応熱を消費しても熱媒温度は一定
であるから、反応器の触媒の熱条件を設計通りに維持
でき、しかも一定温度の領域が広いので、触媒の性能・
寿命の管理がしやすい。燃料処理負荷（反応吸熱量）
が増減しても、蒸気量がバランス因子となってボイラ伝
熱管での熱負荷は一定で、ガスタービン排気の熱回収量
を高く維持でき、排気温度分布を乱すことが少ない。 4) 触媒性能寿命（経時的劣化他）による能力低下に対
しては、蒸発器のドラム内圧を高めて、熱媒温度を高く
するか、過熱器内に充填した触媒（高温雰囲気）を作動
させることにより、容易に対応できる。 5) ボイラの蒸発器内の、燃料処理伝熱管は二層流（飽
和水・飽和蒸気）の激しい乱流熱伝達下で使用されるた
め、伝熱面積が節約（最適化）されコンパクト化に有利
である。 6) 燃料処理系の伝熱管の周囲を、より高圧の水・蒸気
系の熱媒とすることにより、噴破に際する熱媒の汚損、
さらにはガスタービン排気に可燃流体が漏洩するという
事態を予防できる。 7) 燃料処理伝熱管をボイラのドラムやヘダ内に配列す
る場合は、従来の円筒形耐圧容器を使用するが、ボイラ
の伝熱管群の中にも燃料処理伝熱管を内挿する場合は、
その取り付けおよび配置設計の便宜のためにドラムやヘ
ダ上部に平坦部を設ける。円筒形容器の平坦部に比べ
て、箱形容器として上面・側面を平板とすることによ
り、更に配置設計（配管ピッチ等）が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、燃料処理を行なう熱交換器が蒸気を発
生する熱交換器の内部に、単段蒸発器システムとして一
体に組込まれた、本発明の第１の実施例を示す図であ
る。

【図２】図２は、燃料処理を行なう熱交換器が蒸気を発
生する熱交換器の内部に、二段蒸発器システムとして一
体に組込まれた、本発明の第２の実施例を示す図であ
る。

【図３】図３は、燃料処理を行なう熱交換器が蒸気を発
生する熱交換器の内部に、二段蒸発器・再生システムと
して一体に組込まれた、本発明の第３の実施例を示す図
である。

【図４】図４は、燃料処理を行なう熱交換器が蒸気を発
生する熱交換器の内部に、二段蒸発器・再生／加熱シス
テムとして一体に組込まれた、本発明の第４の実施例を
示す図である。

【図５】図５は、燃料処理を行なう熱交換器が蒸気を発
生する熱交換器の内部に、三段蒸発器・再生／加熱シス
テムとして一体に組込まれた、本発明の第５の実施例を
示す図である。

【図６】図６は上記図４に示された実施例における熱回
収・熱利用のバランスを例示する図である。

【図７】図７は本発明における燃料処理装置の一体方式
伝熱管の基本構成を示す図である。

【図８】図８は本発明における燃料処理装置の組立方式
伝熱管の基本構成を示す図である。

【図９】図９は本発明の蒸発伝熱管においてガスタービ
ン排気からメタノール燃料へ熱が移動する状況を示す模
式図である。

【図１０】図１０は本発明の加熱伝熱管においてガスタ
ービン排気からメタノール燃料へ熱が移動する状況を示
す模式図である。

【図１１】図１１は本発明における一体型熱交換器の第
１の構造例を示す図である。

【図１２】図１２は本発明における一体型熱交換器の第
２の構造例を示す図である。

【図１３】図１３は本発明における一体型熱交換器の第
３の構造例を示す図である。

【図１４】図１４は本発明における組立型熱交換器の第
１の構造例を示す図である。

【図１５】図１５は本発明における組立型熱交換器の第
２の構造例を示す図である。

【図１６】図１６は本発明における一体方式伝熱管の構
造例を示す図である。

【図１７】図１７は本発明における組立方式伝熱管の構
造例を示す図である。

【図１８】図１８は本発明における一体型熱交換器の組
立外観の第１ないし第３の例を示す斜視図である。

【図１９】図１９は本発明における一体型熱交換器の組
立外観の第４の例を示す斜視図である。

【図２０】図２０はガスタービン排気の廃熱を回収して
蒸気タービンを駆動する従来の複合発電設備の一例を示
す系統図である。

【図２１】図２１はガスタービン、蒸気タービンに加え
て燃料処理装置も複合した従来の設備の一例を示す系統
図である。

【図２２】図２２はメタノールを例に燃料の流れを中心
とした燃料処理プロセスの例を示す系統図である。

【図２３】図２３は燃料処理装置における熱回収・熱利
用のバランスを例示する図である。

【符号の説明】

（Ｃ）圧縮機（ＣＣ）燃焼器（ＧＴ）ガスタービ
ン（ＧＥＮ），（ＧＥＮ１），（ＧＥＮ２）発電機（ＳＴ）蒸気タービ
ン（ＣＯＮＤ）復水器（Ｐ），（Ｐ₁），（Ｐ₂）給水ポンプ（ＳＴＣＫ）煙突（ＨＲＳＧ）ボイラ、廃
熱回収ボイラ（ＬＰ−ＥＣＯ）低圧節炭器（ＬＰ−ＥＶＡ）低圧蒸発器（ＨＰ−ＥＣＯ）高圧節炭器（ＨＰ−ＥＶＡ）高圧蒸発器（ＳＨ）過熱器（１−ＨＰＳＨ）１次高圧過
熱器（２−ＨＰＳＨ）２次高圧過
熱器（１−ＨＴＲ）１次加熱器（２−ＨＴＲ）２次加熱器（ＶＨＰ−ＥＣＯ）高々圧節炭
器（ＶＨＰ−ＥＶＡ）高々圧蒸発
器（ＶＨＰ−ＳＨ）高々圧過熱
器（ＭｅＯＨ）液体メタノ
ール、メタノール燃料処理系（ＰＲＥ−ＨＴＲ）予熱器（ＥＶＡ）蒸発器（ＨＴＲ）加熱器（ＲＥＡ）反応器（ＭｅＳＨ）過熱器（ＣＡＴＡ）触媒（ａ）ガスタービ
ン排気（ｂ）飽和水（ｄ）熱媒（ｆ）燃料、原燃
料（Ｇｆ）ガス燃料、
処理燃料（Ｓ）プロセス側
送り出し蒸気（ＨＰ−Ｓ）高圧蒸気（ＬＰ−Ｓ）低圧蒸気（Ｒｓ），（Ｒｗ）反応用蒸
気、反応用水（ＨＢ），（ＳＨＢ）バイパスラ
イン（ＥＴ）ＨＲＳＧ伝
熱管（蒸発管）（ＷＴ）ＨＲＳＧ伝
熱管（昇温管）（ＲＴ）ＭｅＯＨ伝
熱管（ＣＴ）降水管（ＥＤ）ガスタービ
ン排気ダクト（ＤＲ）蒸気ドラム（ＨＤ）ヘダ（ＩＴ）内挿管（ＳＦ）シール管（ＳＬ１），（ＳＬ２）シール材（Ｂ）ボルト（ＢＥ）伸縮継手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01K 23/10 F22B 1/18 F02C 3/20 - 3/24 C10K 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高温の廃熱源により水を加熱して蒸気を
発生させるとともに、同廃熱源によりメタノール燃料の
蒸発と熱分解反応または水蒸気改質反応とを含む燃料処
理を行なう装置において、上記燃料処理の少なくとも一
部を行なう熱交換器が上記水を加熱して蒸気を発生する
熱交換器のドラム又は伝熱管の内部に組込まれたことを
特徴とする廃熱回収装置。