JPH025964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温ガスの排熱を排熱ボイラ及び排
熱回収用熱交換器によつて回収する装置に関し、
詳しくは、熱交換器における加熱対象物の所望加
熱温度が高温ガスの温度よりかなり低い場合にお
いて好適な排熱回収装置に関する。

かかる排熱回収装置の従来例として、排熱ボイ
ラ及び熱交換器の夫々に対して高温ガスを各別に
案内する流路を設けると共に、排熱ボイラ及び熱
交換器に供給するガスの分配量を変更調節する弁
機構を設けるようにする手段があるが、この手段
の場合、熱交換器に単に高温ガスを供給すること
になるので、熱交換器から排出されるガスの温度
がまだかなり高く、充分熱回収できないものとな
る不都合があつた。さらに詳述すると、熱交換器
に高温ガスを供給するに、熱交換器に供給する高
温ガスの流量を充分少なくして、熱交換器から排
出されるガスの温度が充分低くなるようにする使
用形態が考えられるが、この形態の場合、熱交換
器での伝熱効率が大きく低下してしまう新たな不
都合を招くものとなる。このため、熱交換器に供
給する高温ガスの流量を極端に少なくすることが
できないものであり、その結果、充分熱回収でき
ない上記不都合を招くものとなつていた。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであ
つて、その目的は、熱交換器に所望の温度のガス
を供給できるようにしながら、余剰の熱を廃熱ボ
イラに効率良く回収させることができるようにし
て、熱回収率の向上を図る点にある。

本発明は、入口に供給される高温ガスを中継室
内へ流動させる一次側加熱管、及び、前記中継室
内のガスを出口に流動させる二次側加熱管を備え
た廃熱ボイラに、前記一次側加熱管よりも大径の
バイパス管を、前記入口と前記中継室とに亘り、
且つ、加熱水室内を貫通させる状態で組付けると
共に、前記バイパス管の開度を変更調節する弁を
設け、廃熱回収用熱交換器を前記中継室に連通接
続すると共に、前記中継室から前記二次側加熱管
及び前記熱交換器に対してガスを供給する状態を
変更する弁機構を設けてあることを特徴とする。

次に、本発明特徴構成による作用効果を述べ
る。

すなわち、排熱ボイラの入口から中継室へ高温
ガスを流動させるに、バイパス管の開度調節によ
つて、バイパス管を通してあまり温度低下させる
ことなく流動させるガス量と一次側加熱管を通し
て大きく温度低下させて流動させるガス量とを変
更させて、中継室内のガスの温度を変更調節でき
るようにし、そして、その温度調節が可能な中継
室内のガスを熱交換器に供給させるようにするも
のであるから、熱交換器における加熱対象物の所
望加熱温度に応じて中継室内のガス温度を調節す
ることによつて、熱交換器に供給するガスの流量
を伝熱効率低下を回避させるために多くしても、
熱交換器から排出されるガスの温度を低くするこ
とができるのである。そして、上記の如く中継室
内のガス温度を調節するに、排熱ボイラの入口か
ら中継室内へ流動される高温ガスの熱を排熱ボイ
ラに与えることによつて温度調節を行なうように
し、しかも、熱交換器に供給しない中継室内のガ
スを二次側加熱管を通して充分熱回収させたのち
廃熱ボイラから排出させるようにしてあるから、
熱交換器に供給しない余剰の熱を廃熱ボイラにて
確実に回収させることができるのである。

もつて、熱交換器から排出される熱エネルギー
を極力小にしながら、熱交換器に供給しない余剰
の熱エネルギーを廃熱ボイラにて効率良く回収さ
せて、全体として熱回収率の優れた実用上の利点
大なる廃熱回収装置を得るに至つた。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、軽質炭化水素の一例としてのナフサ
を反応器１内において蒸気と触媒２とによつて分
解して、都市ガス中に混合するガスを得るため接
触式ナフサ分触ガス発生装置を示し、ナフサを反
応器１内において予熱空気によつて燃焼させる加
熱工程とナフサを反応器１内にて分解させるガス
製造工程とを繰返しながらガスを発生するように
構成してある。

前記加熱工程について詳述すると、ナフサ供給
用ポンプ３から反応器１に設けたバーナ４にナフ
サを供給すると共に、ブロワ５から送風される空
気を熱交換器６によつて、100℃乃至350℃に予熱
させたのち反応器１内に供給して、ナフサを燃焼
させ、そして、反応器１から排出される燃焼ガス
を廃熱ボイラ７に供給して200℃乃至470℃に温度
調節したのち前記熱交換器６に供給して、前記燃
焼用空気を予熱させるようにし、そして、熱交換
器６から排出される約150℃のガスを前記廃熱ボ
イラ７に供給する水を加熱する熱交換器８を通過
させたのち大気放出させるようにしてある。

前記ガス製造工程について詳述すると、前記ポ
ンプ３から供給されるナフサと前記廃熱ボイラ７
から供給される蒸気とを混合状態で反応器１内に
供給して、ナフサを分解させ、そして、反応器１
から排出される発生ガスを給水ポンプ９を備えた
前記廃熱ボイラ７に供給して、蒸気を発生させる
ようにし、そして、廃熱ボイラ７から排出される
約180℃の発生ガスを送水ポンプ１０を備える水
冷塔１１内に冷却したのち都市ガス供給システム
に送るようにしてある。

又、前記廃熱ボイラ７から排出される発生ガス
中にカロリーアツプのためにナフサを供給する流
路を開閉する弁１２を設けてある。又、例示はし
ないが、発生ガス中に含まれる一酸化炭素を蒸気
によつて二酸化炭素に変成するCO変成器を、必
要に応じて設けてもよく、そして、その場合、中
継室１７から400℃乃至500℃の発生ガスを取出
し、そのガスをCO変成器に流動させるとよい。

前記加熱工程における燃焼ガス、及び、製造工
程における発生ガス（以下これらを高温ガスと総
称する）の熱を、前記廃熱ボイラ７及び前記排熱
回収用熱交換器６によつて回収する装置について
詳述すれば、前記廃熱ボイラ７を構成するに、第
２図及び第３図に示すように、補強管１３，１４
が架設された加熱水室１５内の下部に、入口１６
に供給される高温ガスを中継室１７内に流動させ
る一次側加熱管１８の多数本を並設させると共
に、加熱水室１５内の上部に、前記中継室１７内
のガスを出口１９に流動させる二次側加熱管２０
の多数本を並設してある。そして、前記一次側加
熱管１８よりも大径のバイパス管２１を、前記入
口１６と前記中継室１７とに亘り、且つ、加熱水
室１５内を貫通させる状態で廃熱ボイラ７に組付
けると共に、前記バイパス管２１の開度を変更調
節するバタフライ型の弁２２を、それの開閉操作
軸２２Ａを中継室１７の上方に突出させる状態で
設け、さらに、前記熱交換器６に接続する流路を
開閉する弁２４を設けて、中継室１７内のガスを
熱交換器６に供給する状態と前記熱交換器６に供
給しない状態とに切換えることができるようにし
てある。

要するに、加熱工程時においては、不要に多量
の蒸気が発生されることを抑制する状態で蒸気を
発生させるようにすると共に、ナフサの燃焼を良
好に行なわせるよう燃焼用空気を予熱することが
できるのである。そして、バイパス管２１の開度
調節により中継室１７内のガスの温度、つまり、
熱交換器６に供給するガスの温度を所望の温度に
調節して、熱交換器６から排出されるガスの温度
が充分低くなるようにすることができるのであ
り、しかも、上記温度調節の際における余剰熱を
廃熱ボイラ７に確実に回収させることができるの
である。

又、製造工程時においては、一次側加熱管１８
及び二次側加熱管２０の両者を通してガスを流動
させることにより、廃熱を確実に回収させること
ができるのである。

本発明を実施するに、例示図に示すように、二
次側加熱管２０を一次側加熱管１８よりも小径に
すれば、廃熱ボイラ７における熱回収率を一層向
上できるものとなつてよいが、両管１８，２０を
同径にして実施してもよい。

本発明の廃熱回収装置は、接触式ナフサ分解ガ
ス発生装置に適用する他、各種装置における高温
ガスに対する廃熱回収に適用でき、そして、その
使用形態も各種変更できる。例えば、廃熱ボイラ
７に一種類の高温ガスのみが供給される場合にも
適用でき、又、中継室１７から二次側加熱管２０
及び熱交換器６に供給するガスの供給状態を変更
するに、実施例の如く、二次側加熱管２０へは供
給し続ける状態で熱交換器６への供給を断続する
他、両者２０，６に同時的に供給する状態での分
配量を変更する等、各種の形態が考えられるもの
である。

又、バイパス管２１の開度を変更調節する弁２
２としては、バタフライ型の弁の他、仕切弁、ボ
ール弁等の各種の弁を使用でき、又、弁２２を組
付ける位置は、例示図の如く、バイパス管２１の
流路方向終端部に組付ける他、バイパス管２１の
流路方向始端部に組付けるようにする等、各種変
更できる。

又、中継室１７から二次側加熱管２０及び熱交
換器６にガスを供給する状態を変更する弁機構と
しては、実施例の如く一つの開閉弁２４を設ける
他、例えば二次側加熱管２０及び熱交換器６の両
者に常にガスを供給し続ける場合においては、中
継室１７と熱交換器６とを接続する流路及びボイ
ラ出口１９に連通接続する流路夫々の開度を変更
調節する一対の弁を設けるようにする等、使用条
件に応じて各種変更できる。

又、熱交換器６から排出されるガスを利用し
て、例えば実施例で述べた如く廃熱ボイラ７に供
給する水を加熱させるようにすれば、一層熱回収
率を高くすることができるものとなつてよい。そ
して、排出されるガスによつて加熱する対象物
は、例えば実施例の場合、ナフサを加熱させるよ
うにする等、各種の対象物を選択できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は接触式ナフサ分解ガス発生装置の概略
図、第２図は廃熱ボイラの切欠側面図、第３図は
第２図における−線断面図である。 ６……熱交換器、７……廃熱ボイラ、１５……
加熱水室、１６……入口、１７……中継室、１８
……一次側加熱管、１９……出口、２０……二次
側加熱管、２１……バイパス管、２２……開度調
節弁、２４……弁機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入口１６に供給される高温ガスを中継室１７
   内へ流動させる一次側加熱管１８、及び、前記中
   継室１７内のガスを出口１９に流動させる二次側
   加熱管２０を備えた廃熱ボイラ７に、前記一次側
   加熱管１８よりも大径のバイパス管２１を、前記
   入口１６と前記中継室１７とに亘り、且つ、加熱
   水室１５内を貫通させる状態で組付けると共に、
   前記バイパス管２１の開度を変更調節する弁２２
   を設け、廃熱回収用熱交換器６を前記中継室１７
   に連通接続すると共に、前記中継室１７から前記
   二次側加熱管２０及び前記熱交換器６に対してガ
   スを供給する状態を変更する弁機構２４を設けて
   あることを特徴とする廃熱回収装置。 ２ 前記二次側加熱管２０が、前記一次側加熱管
   １８よりも小径であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の廃熱回収装置。