JPH063071A - 発電所の構成要素を形成する石炭燃焼ボイラーの排ガスに含まれる熱を利用する装置 - Google Patents

発電所の構成要素を形成する石炭燃焼ボイラーの排ガスに含まれる熱を利用する装置

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JPH063071A
JPH063071A JP5044811A JP4481193A JPH063071A JP H063071 A JPH063071 A JP H063071A JP 5044811 A JP5044811 A JP 5044811A JP 4481193 A JP4481193 A JP 4481193A JP H063071 A JPH063071 A JP H063071A
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heat
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heat transfer
boiler
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JP5044811A
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Ludwig Suhr
ズール ルートヴィッヒ
Paul Paikert
パイケルト パウル
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GEA Luftkuehler GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発電所の効率を向上するための、石炭燃焼ボ
イラーの排ガスに含まれる熱を利用する装置を提供す
る。 【構成】 該装置は、一方でボイラーから放出される排
ガスによりおよび他方で予熱された燃焼空気により駆動
可能な、回転する熱伝達装置、および並列に接続され
た、一方で一次空気によりおよび他方で熱伝達装置から
放出される冷却された排ガスにより駆動可能な熱変位ユ
ニットを有し、熱伝達装置に導く排ガス導管と、熱伝達
装置および熱変位ユニットの間の排ガス導管が、熱伝達
装置を橋渡しするバイパスにより接続されており、かつ
該バイパスにボイラー供給水が貫流する熱交換器および
／または蒸気発生器が組み込まれていることよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一方でボイラーから放
出される排ガスによりおよび他方で予熱された燃焼空気
により駆動可能な、回転する熱伝達装置、および並列に
接続された、一方で一次空気によりおよび他方で熱伝達
装置から放出される冷却された排ガスにより駆動可能な
熱変位ユニットを有する、ボイラー供給水の予熱および
一次空気の予熱のための、発電所の構成要素を形成する
石炭燃焼ボイラーの排ガスに含まれる熱を利用する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような装置は、GEA Luftkuehler社
（Dorstener Strasse 18-29,4690 Herne 2）の説明書
“Kraftwerk:Rauchgaswaerme fuer die Vorheizung von
Luft undKondensat（発電所、空気および凝縮液の予熱
のための沿道ガス熱）”により、技術水準に該当する。
該装置においては、閉鎖された循環内を流動する熱変位
ユニットの熱担持媒体は、周囲の空気に相当して温度調
節された一次空気により駆動する熱交換器を介しておよ
び、別の、同様に閉鎖された循環内を流動し、熱伝達装
置から放出される排ガスにより温度調節された熱坦持媒
体により駆動する熱交換器を介して供給される。更に、
この別の熱坦持媒体は、他方でボイラー供給水により駆
動する熱交換器に移行する。
【０００３】褐炭で燃焼したボイラーから放出される排
ガスが約２９０℃の温度を有するにもかかわらず、熱変
位ユニットの回転する熱伝達装置内で熱交換により、な
お約１８０℃にすぎない温度を有する排ガスを使用す
る。従って、一方で熱変位ユニットにおける熱消耗およ
び他方で熱変位ユニットとボイラー供給水の間の熱坦持
媒体の循環における熱消耗を考慮して、該排ガスは最高
約１６０℃まで温度調節することができる。その結果、
約１６０℃に温度調節されたボイラー供給水を更に加熱
し、その後蒸発させ、引続き蒸気を電気的エネルギを発
生するためにタービンに供給するためには、ボイラー内
でかなりの燃料量を燃焼しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、請求
項１の上位概念に記載の装置から出発して、該装置を発
電所の効率の明らかな上昇に関して改良することであっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、冒頭に記載の装置において、熱伝達装置に導く排ガ
ス導管と、熱伝達装置および熱変位ユニットの間の排ガ
ス導管とが、熱伝達装置を橋渡しするバイパスにより接
続されており、かつ該バイパスに、ボイラー供給水が貫
流する熱交換器および／または蒸気発生器が組み込まれ
ていることにより解決される。
【０００６】とりわけ本発明は、特に褐炭で燃焼したボ
イラーに、一般に褐炭の燃焼に必要な燃焼空気の約７５
％のみが熱伝達装置を介して供給されるという技術的に
限定された事情にもとづく。燃焼空気の残りの２５％
は、ほかの工程を介して、大部分が漏損によりボイラー
に達する。しかしながら、他面では従来は、ボイラーか
ら放出される排ガスの全部の量の流れが熱伝達装置を介
して供給された。
【０００７】本発明は、もちろん、褐炭装置に限定され
ない。ボイラーを燃焼するためのほかの燃料も可能であ
る。
【０００８】今や、本発明により、もはや全部の排ガス
流が熱伝達装置を介して導入されるのでなく、約２９０
℃から１８０℃に排ガスの温度を低下する際に、熱変位
ユニット内の燃焼空気を約１１０℃から約２７０℃に加
熱するために必要な排ガス量のみがなお導入される。こ
の場合には、全部の排ガス量の約２／３を使用する。残
りの排ガス量、実際には、従って全部の排ガス量の約１
／３は、今や、熱伝達装置を迂回するバイパスに、およ
びバイパスに組み込まれた熱交換器を介しておよび／ま
たはバイパスに設けられた蒸気発生器を介して供給さ
れ、この場合に同様に約１８０℃に冷却される。
【０００９】その際、熱交換器内で流動するボイラー供
給水は、約１６０℃から約２６０℃に加熱される。従っ
て、今やボイラーに、きわめて高い温度に調節されたボ
イラー供給水を使用することができる。
【００１０】熱交換器の代わりにまたは熱交換器に平行
に蒸気発生器がバイパスに組み込まれる場合は、排ガス
に含まれる熱を、蒸気を収得するためにおよび同時に電
流を発生するために利用することができる。
【００１１】従って、本発明は、バイパスおよびバイパ
スに組み込まれた熱交換器を介して付加的に放出される
熱の最適な利用を生じる。ボイラー供給水からそのよう
に放出される熱は、従来のボイラー供給水温度における
より高い利用度で電流に変換することができる。
【００１２】廃熱を蒸気発生に利用し、かつこの蒸気を
使用して付加的な蒸気タービンを介して電流を発生する
場合は、電流の発生を主タービンで収得される電流の量
より明らかに多く増加することができる。
【００１３】このようにして、温度上昇または蒸気発生
に相当する熱量または燃料量を直接節約する。従って、
発電所効率を明らかに上昇することができる。
【００１４】本発明の有利な構成は、熱変位ユニットか
ら放出される排ガスが沿道ガス脱硫装置を介して煙突に
供給される装置において、熱変位ユニットが、沿道ガス
脱硫装置および煙突の間の排ガス導管に組み込まれた熱
交換器と接続されていることを特徴とする。このように
して、熱伝達装置から放出される排ガスになお含まれて
いる熱を、付加的に、沿道ガス脱硫装置から放出される
約５０℃の排ガスを約８５℃の温度にするために利用す
ることができる。それにより、特に環境保護の観点から
要求される、煙突内の汚染物排出温度を考慮することが
できる。
【００１５】
【実施例】本発明を以下の図面に示される実施例により
詳細に説明する。
【００１６】図１において、電気的エネルギを発生す
る、その他の点では詳細に示されていない発電所の構成
要素として、褐炭で燃焼したボイラーが１で示されてい
る。
【００１７】褐炭の燃焼により生じる排ガスＡＧを、導
管２を介して回転する熱伝達装置３に、すなわち簡単に
はＬＵＶＯで示される、いわゆるユングストローム熱交
換器に供給する。ボイラー１から放出される排ガスＡＧ
は約２９０℃の温度を有する。
【００１８】ＬＵＶＯ３内で排ガスＡＧから熱を取り出
し、従って導管４を介してＬＵＶＯ３から放出される排
ガスＡＧ１は約１８０℃の温度を有する。
【００１９】引続き、排ガスＡＧ１を、熱変位ユニット
５の構成要素を形成する熱交換器６を介して供給し、該
熱交換器内で排ガスＡＧ１は更に熱を放出し、従って導
管７を介して熱交換器６から放出される排ガスＡＧ２は
約１１０℃の温度を有する。この温度で、排ガスＡＧ２
はたとえば沿道ガス脱硫装置に供給される。
【００２０】熱変位ユニット５の熱交換器６内で排ガス
ＡＧ１から取り出された熱は、熱変位ユニット５内の閉
鎖された循環内で流動する熱坦持媒体を使用して、熱交
換器８に供給され、該熱交換器は導管９に組み込まれて
おり、該導管内に周囲空気に相当する約２０℃の温度を
有する一次空気ＰＬが上昇する。熱変位ユニット５内の
熱坦持媒体はポンプ１０により循環内に維持される。
【００２１】排ガスＡＧ１から取り出された熱により、
一次空気ＰＬは約１１０℃の温度に加熱される。この予
熱された燃焼空気ＶＶＬは引続きＬＵＶＯ３を介して供
給される。それによりＬＵＶＯ３は腐食する前に保護さ
れる。ＬＵＶＯ３内で、予熱された燃焼空気ＶＶＬは、
ＬＵＶＯ３内で排ガスＡＧから取り出された熱を使用し
て、更に温度上昇を達成する。
【００２２】その後、ボイラー１に、導管１１を介して
約２７０℃の温度を有する燃焼空気ＶＬが供給される。
【００２３】ＬＵＶＯ３に導く排ガス導管２と、ＬＵＶ
Ｏ３および熱変位ユニット５の間の排ガス導管４は、弁
１２を用いて調整可能なバイパス１３により接続されて
いる。バイパス１３に、ボイラー供給水ＫＳＷが貫流す
る熱交換器１４が組み込まれている。
【００２４】ボイラー１から放出される排ガス量の約２
／３をＬＵＶＯ３に、および約１／３をバイパス１３に
導く。バイパス１３内の熱交換器１４の排ガスＡＧから
放出される熱をボイラー供給水ＫＳＷにより吸収し、か
つ該供給水を約１６０℃から２６０℃にする。
【００２５】熱交換器１４から放出されるボイラー供給
水ＫＳＷを、引続き、公知のかつ詳細に示されていない
方法で、温度によりなお高圧にし、最終的にボイラー１
内の蛇管装置１５に供給する。該装置内でボイラー供給
水ＫＳＷを蒸発させる。その後、蒸気Ｄを、電気的エネ
ルギを発生するための詳細に示されていないタービンに
導く。
【００２６】バイパス１３内の熱交換器１４から放出さ
れる排ガスＡＧ３は約１８０℃の温度を有する。該排ガ
スをバイパスの導管部分１６を介してＬＵＶＯ３と熱変
位ユニット５の間の導管４に供給し、ここでＬＵＶＯ３
から放出される排ガスＡＧ１と混合する。
【００２７】図２の実施例は、構成要素、ボイラー１、
ＬＵＶＯ３、熱交換器１４を有するバイパス１３および
熱変位ユニット５に関しては図１の実施例と一致する。
従って、これらの構成要素の再度の説明は不要である。
【００２８】更に、熱変位ユニット５が閉鎖された循環
装置１７を介して熱交換器１８に接続されていることが
理解できる。循環装置１７内で、ポンプ１９により作動
する熱坦持媒体が流動する。
【００２９】熱交換器１８は、詳細に示されていない沿
道ガス脱硫装置２１および図によってのみ示される煙突
２２の間の導管２０内に存在する。
【００３０】導管７を介して約１１０℃の温度で熱変位
ユニット５から放出される排ガスＡＧ２は、沿道ガス脱
硫装置２１に供給され、該装置内で浄化され、および約
５０℃に冷却される。更に、沿道ガス脱硫装置２１から
放出される排ガスＡＧ４は、熱交換器１８内で再び加熱
され、約８５℃の温度になり、引続き、排ガスＡＧ４と
いっしょに排ガスＡＧ５は所定の汚染物質放出を監視し
ながら煙突２２に移行する。
【００３１】図３に記載の装置においては、図１の熱交
換器１４の代わりに蒸気発生器２３がバイパス１３に組
み込まれていることにより、排ガスＡＧに含まれる熱を
利用する。蒸気発生器２３は蒸気導管２４を介して蒸気
タービン２５と接続されている。蒸気タービン２５は電
流を発生するために役立つ。そのために、該タービン
は、発電機２６と連結している。
【００３２】蒸気タービン２５から、導管２７を介して
低圧蒸気が水冷および／または空冷式のコンデンサ２８
に導入する。コンデンサ２８内で低圧蒸気を凝縮し、か
つ導管２９を介して蒸気発生器２３に導入する。
【００３３】コンデンサ２８および蒸気発生器２３の間
で、昇圧ポンプ３０が導管２９に組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による石炭燃焼ボイラーの排ガスに含ま
れる熱を利用する装置を示した図である。
【図２】本発明の装置の有利な構成を示した図である。
【図３】排ガスに含まれる熱を利用して蒸気を発生する
ための本発明の有利な構成を示した図である。
【符号の説明】
１ ボイラー、 ２ 導管、 ３ 熱伝達装置、 ４
導管、 ５ 熱変位ユニット、 １３ バイパス、 １
４ 熱交換器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方でボイラー(１)から放出される排ガ
    ス(ＡＧ)によりおよび他方で予熱された燃焼空気(ＶＶ
    Ｌ)により駆動可能な、回転する熱伝達装置（３）、お
    よび並列に接続された、一方で一次空気(ＰＬ)によりお
    よび他方で熱伝達装置（３）から放出される冷却された
    排ガス(ＡＧ１)により駆動可能な熱変位ユニット（５）
    を有する、ボイラー供給水(ＫＳＷ)の予熱および一次空
    気の予熱のための、発電所の構成要素を形成する石炭燃
    焼ボイラーの排ガスに含まれる熱を利用する装置におい
    て、熱伝達装置（３）に導く排ガス導管（２）と、熱伝
    達装置（３）および熱変位ユニット（５）の間の排ガス
    導管（４）とが、熱伝達装置（３）を橋渡しするバイパ
    ス（１３）により接続されており、かつバイパス（１
    ３）に、ボイラー供給水（ＫＳＷ）が貫流する熱交換器
    （１４）および／または蒸気発生器（２３）が組み込ま
    れていることを特徴とする、発電所の構成要素を形成す
    る石炭燃焼ボイラーの排ガスに含まれる熱を利用する装
    置。
  2. 【請求項２】 熱変位ユニット（５）から放出される排
    ガス（ＡＧ２）が沿道ガス脱硫装置（２１）を介して煙
    突（２２）に供給される、請求項１記載の装置におい
    て、熱変位ユニット（５）が、沿道ガス脱硫装置（２
    １）および煙突（２２）の間の排ガス導管（２０）に組
    み込まれた熱交換器（１８）と接続されている、発電所
    の構成要素を形成する石炭燃焼ボイラーの排ガスに含ま
    れる熱を利用する装置。
JP5044811A 1992-03-06 1993-03-05 発電所の構成要素を形成する石炭燃焼ボイラーの排ガスに含まれる熱を利用する装置 Pending JPH063071A (ja)

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DE4207082.1 1992-04-13
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