JPH07145755A - 高圧噴霧燃焼装置 - Google Patents

高圧噴霧燃焼装置

Info

Publication number
JPH07145755A
JPH07145755A JP29509193A JP29509193A JPH07145755A JP H07145755 A JPH07145755 A JP H07145755A JP 29509193 A JP29509193 A JP 29509193A JP 29509193 A JP29509193 A JP 29509193A JP H07145755 A JPH07145755 A JP H07145755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
condenser
gas
combustion exhaust
exhaust gas
condensed water
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.)
Granted
Application number
JP29509193A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3089151B2 (ja
Inventor
Yuichi Ide
雄一 井手
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP05295091A priority Critical patent/JP3089151B2/ja
Publication of JPH07145755A publication Critical patent/JPH07145755A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3089151B2 publication Critical patent/JP3089151B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ススや不凝縮ガスによるCO2 凝縮器の凝縮
性能劣化を防いだ高圧噴霧燃焼装置を提供する。 【構成】 高圧燃焼器1で発生された燃焼ガス7は水蒸
気発生装置31、混合ガス加熱器33、H2 O凝縮器3
4、酸素ガス発生装置14及びCO2 凝縮器37を経て
流れる。H2 O凝縮器34を出た凝縮水30の一部を4
0として分岐しこの分岐された凝縮水40は凝縮水冷却
器41内で、海より取水されたばかりの海水21により
更に冷却された後、CO2 凝縮器37内へ洗絛水として
噴射される。また、CO2 凝縮器37の上方部に不凝縮
の残留ガス成分42を抜くための管路の一端を接続し、
同管路の他端は、エゼクタ43を介して酸素ガス15の
管路に接続されている。以上の構成によりススや不凝縮
ガスによるCO2 凝縮器37の凝縮性能低下が防がれ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海中動力源用スターリ
ングエンジン等の加熱源に適用される高圧噴霧燃焼装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の高圧噴霧燃焼装置の一例を
示す系統図である。図2に示す高圧噴霧燃焼装置では、
燃料タンク2から燃料供給ポンプ3によって昇圧供給さ
れた軽油、灯油等の燃料油4が、二流体噴霧器5に至
り、ここで高圧の水蒸気32を噴霧媒体として高圧燃焼
器1内に噴霧される。一方、酸化剤タンク11から酸化
剤供給ポンプ12によって供給される液体酸素等の酸化
剤13は、酸素ガス発生装置14で高圧燃焼器1から出
た燃焼排ガス7により加熱されて酸素ガス15となり、
更に燃焼排ガスの一部7aと混合して、混合ガス16と
なり混合ガス供給管路17を経て高圧燃焼器1内に投入
され、上記燃料油の燃焼に供される。これにより、例え
ば燃焼圧70気圧で理論燃焼温度が約2000℃の多量
の熱エネルギと燃焼ガスを発生する。この燃焼ガスの成
分は殆ど二酸化炭素と水分で極く少量の酸素ガス、一酸
化炭素が含まれる。発生された熱エネルギは、海水21
を用いた冷却水クーラ22との組合せにより出来るスタ
ーリングエンジン23を介して発電機24を駆動する。
【0003】また、燃焼排ガス7は高圧燃焼器1から排
出されて水蒸気発生装置31に至り、ここで放熱して水
蒸気を発生させる。水蒸気発生装置31を出た燃焼排ガ
ス7は混合ガス加熱器33で混合ガス16を加熱した
後、H2 O凝縮器34に至り、ここで海水21により冷
却されて、燃焼排ガス中の水蒸気を凝縮させ、水分を分
離する。分離された水30の一部は、H2 O循環水32
としてH2 O循環ポンプ35により前記水蒸気発生装置
31へ送られ、燃焼排ガス7により加熱されて高圧の水
蒸気となる。この水蒸気は、前記二流体噴霧器5に噴霧
媒体として供給される。
【0004】H2 O凝縮器34で水分が除去された残り
の燃焼排ガス7は、酸素ガス発生装置14へ送られ、酸
化剤13を加熱して酸素ガス15を発生させた後、一部
7aはCGRファン36により循環して酸素ガス15と
混合して混合ガス16となり、前記のように高圧燃焼器
1へ戻される。残りの燃焼排ガスはCO2 凝縮器37内
へ流入し、ここで海水21により冷却されてCO2 凝縮
液38となり、前記H2 O凝縮器34からの凝縮水30
の残りおよび使用済み冷却用海水21とともに、排液ポ
ンプ39によって系外に排出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の高圧噴
霧燃焼装置においては、高圧燃焼器1で燃焼不良を起こ
した時に発生するススがCO2 凝縮器37の伝熱管に付
着・成長してスケールを形成し、大幅な凝縮性能劣化を
起こすが、それを運転中に除去することは不可能であ
る。更に、高圧燃焼器1からの燃焼排ガス中には凝縮ガ
ス成分である水蒸気、二酸化炭素ガスの他に、少量の過
剰酸素ガス(Excess O2)及び一酸化炭素ガス(CO)
等が含まれているが、これらのExcess O2 及びCOは
不凝縮成分であるため最終段であるCO2 凝縮器37内
に蓄積され、時間の経過とともにCO2 凝縮器37内で
それらのガス濃度は増加し、その結果、CO2 凝縮器3
7の性能が劣化し、系統内の圧力、流量のコントロール
が出来なくなり、最終的には運転不能となり、途中で全
系統を停止させることになる恐れがある。本発明は、従
来の高圧噴霧燃焼装置にみられた、このようなススや不
凝縮ガスによるCO2 凝縮器37の凝縮性能の劣化を防
ぐことができるように構成した高圧噴霧燃焼装置を提供
することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、高圧燃焼器
と、この高圧燃焼器内に燃料油を噴霧媒体により噴霧す
る二流体噴霧器と、その高圧燃焼器で発生した燃焼排ガ
スにより酸化剤を加熱して酸素ガスを発生させる酸素ガ
ス発生装置と、発生した酸素ガスと燃焼排ガスの一部と
を混合して前記高圧燃焼器内に供給する混合ガス供給管
路と、燃焼排ガスを冷却して同燃焼排ガス中の水蒸気を
凝縮させるH2 O凝縮器と、燃焼排ガスを更に冷却して
同燃焼排ガス中の二酸化炭素を凝縮させるCO2 凝縮器
と、H2 O凝縮器で凝縮した水の一部を燃焼排ガスで加
熱して気化させる水蒸気発生装置と、同水蒸気発生装置
で発生した水蒸気を前記二流体噴霧器に噴霧媒体として
供給する噴霧媒体供給管路とを備えた高圧噴霧燃焼装置
における前記課題を解決するため、H2 O凝縮器で得ら
れた凝縮水の一部を更に冷却する凝縮水冷却器、この凝
縮水冷却器で冷却された凝縮水を前記したCO2 凝縮器
にその伝熱管の洗滌水として供給する凝縮水管路、及び
このCO2 凝縮器内の残留ガス成分を前記した酸素ガス
発生装置からの酸素ガス供給路にエゼクタを介して導く
残留ガス供給路を設けた構成を採用する。
【0007】
【作用】前記した構成を採用した本発明による高圧噴霧
燃焼装置においては、高圧燃焼器での燃焼不良が原因で
発生したススがスケールとなってCO2 凝縮器の伝熱管
表面に付着しCO2 凝縮性能が劣化した時に、凝縮水冷
却器を出た凝縮水を凝縮水管路により、要すれば供給ポ
ンプにて加圧した後、スケールが付着しているCO2
縮器の伝熱管表面に強制的に吹き付けてスケールを除去
する。
【0008】更に本発明では、CO2 凝縮器の上方部あ
るいは淀み部に燃焼排ガス中の不凝縮ガス成分である過
剰酸素ガス及び一酸化炭素ガスが蓄積し、CO2 凝縮性
能を劣化させるのを防ぐために、酸素ガス発生装置を出
た直後の酸素ガス供給路にエゼクタを設置し、CO2
縮器内の残留ガス成分を残留ガス供給路を通して、誘引
させる。このようにして酸素ガス供給路に誘引させた不
凝縮の残留ガス成分は高圧燃焼器へ導いて燃焼させるこ
とができる。以上のとおり、本発明による高圧噴霧燃焼
装置ではススや不凝縮ガスによりCO 2 凝縮器の凝縮性
能が劣化するのを防止される。
【0009】
【実施例】以下、本発明による高圧噴霧燃焼装置を図1
に示した一実施例に基づいて具体的に説明する。なお、
図1において、前記図2により説明した従来のものと同
様の部分については、冗長になるのを避けるため、同一
の符号を付けて詳しい説明を省く。本実施例において
は、H2 O凝縮器34を出た循環水30の管路から凝縮
水30の一部を40として分岐しこの分岐した凝縮水4
0は凝縮水冷却器41内で、海より取水されたばかりの
海水21により更に冷却された後、CO2 凝縮器37内
へ噴射される。この構成により燃焼不良が原因で発生し
たススがCO2 凝縮器37の伝熱管表面に付着してスケ
ールとなる以前に、冷却された凝縮水40をCO2 凝縮
器37の伝熱管の外表面へ高速で吹き付け、ススを洗い
落とすことが可能である。またこの操作は運転中如何な
る制限も受けること無く実施可能であるため、ススによ
る凝縮器37の性能劣化が原因で運転停止に至る恐れは
全くない。
【0010】本実施例の装置ではまた、CO2 凝縮器3
7の上方部または淀み部に不凝縮の残留ガス成分42を
抜くための管路の一端を接続し、同管路の他端は、エゼ
クタ43を介して酸素ガス15の管路に接続する。この
構成をもつ本実施例の装置では、酸素ガス15を用いた
エゼクタ43のガス誘引作用によりCO2 凝縮器37内
の不凝縮ガス成分42である過剰酸素および一酸化炭素
ガスをCO2 凝縮器37に残留させることなく除去でき
るため不凝縮ガス存在によるCO2 凝縮器37の性能低
下を防止することが可能である。当然この作用は運転中
如何なる制限も受けることなく実施可能であるため、不
凝縮ガス存在による凝縮性能劣化が原因で運転停止に至
る恐れは全くない。
【0011】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その形
状、構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。例えば、上記実施例では凝縮水冷却器41で冷却さ
れた凝縮水はCO2 凝縮器37にのみ供給しているが、
その凝縮水の一部を燃焼器に導いて燃焼器内チップ等の
カーボン除去水としても利用可能であり、そのようにす
ることにより長期連続安定運転に対する大幅な信頼性向
上が期待できる。
【0012】
【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明に
よる高圧噴霧燃焼装置では凝縮水冷却器を設け、そこで
冷却された凝縮水をCO2 凝縮器に導くことによってC
2 凝縮器の伝熱管表面にススが付着してスケール化す
るのを防ぐことができる。また、本発明による高圧噴霧
燃焼装置ではCO2 凝縮器から不凝縮の残留ガスを抜く
ための残留ガス供給路を設け、これによってその残留ガ
スをエゼクタを介して酸素ガス供給路に導くようにした
もので不凝縮ガス存在によるCO2 凝縮器の性能低下が
防止される。本発明による高圧噴霧燃焼装置において
は、以上2つの効果により運転停止回数が極端に減少
し、その結果効率向上と大幅な運転コストの低下が期待
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による高圧噴霧燃焼装置の構
成を示す機器配置図。
【図2】従来の高圧噴霧燃焼装置の構成を示す機器配置
図。
【符号の説明】
1 高圧燃焼器 2 燃料タンク 3 燃料供給ポンプ 4 燃料油 5 二流体噴霧器 7 燃焼排ガス 11 酸化剤タンク 12 酸化剤供給ポンプ 13 酸化剤 14 酸素ガス発生装置 15 酸素ガス 16 混合ガス 17 混合ガス供給管路 21 海水 22 冷却水クーラ 23 スターリングエンジン 24 発電機 30 H2 O循環水 31 水蒸気発生装置 32 水蒸気 33 混合ガス加熱器 34 H2 O凝縮器 35 H2 O循環ポンプ 36 CGRファン 37 CO2 凝縮器 38 CO2 凝縮液 39 排液ポンプ 40 凝縮水 41 凝縮水冷却器 42 不凝縮ガス 43 エゼクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧燃焼器と、同高圧燃焼器内に燃料油
    を噴霧媒体により噴霧する二流体噴霧器と、前記高圧燃
    焼器で発生した燃焼排ガスにより酸化剤を加熱して酸素
    ガスを発生させる酸素ガス発生装置と、前記酸素ガスと
    前記燃焼排ガスの一部とを混合して前記高圧燃焼器内に
    供給する混合ガス供給管路と、前記燃焼排ガスを冷却し
    て同燃焼排ガス中の水蒸気を凝縮させるH2 O凝縮器
    と、前記燃焼排ガスを更に冷却して同燃焼排ガス中の二
    酸化炭素を凝縮させるCO2 凝縮器と、前記H2 O凝縮
    器で凝縮した水の一部を前記燃焼排ガスで加熱して気化
    させる水蒸気発生装置と、同水蒸気発生装置で発生した
    水蒸気を前記二流体噴霧器に噴霧媒体として供給する噴
    霧媒体供給管路とを備えたものにおいて、前記H2O凝
    縮器で得られた凝縮水の一部を更に冷却する凝縮水冷却
    器、同凝縮水冷却器で冷却された凝縮水を前記CO2
    縮器にその伝熱管の洗滌水として供給する凝縮水管路、
    及び前記CO2 凝縮器内の残留ガス成分を前記酸素ガス
    発生装置からの酸素ガス供給路にエゼクタを介して導く
    残留ガス供給路を有することを特徴とする高圧噴霧燃焼
    装置。
JP05295091A 1993-11-25 1993-11-25 高圧噴霧燃焼装置 Expired - Fee Related JP3089151B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05295091A JP3089151B2 (ja) 1993-11-25 1993-11-25 高圧噴霧燃焼装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05295091A JP3089151B2 (ja) 1993-11-25 1993-11-25 高圧噴霧燃焼装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07145755A true JPH07145755A (ja) 1995-06-06
JP3089151B2 JP3089151B2 (ja) 2000-09-18

Family

ID=17816194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05295091A Expired - Fee Related JP3089151B2 (ja) 1993-11-25 1993-11-25 高圧噴霧燃焼装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3089151B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017133701A (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 株式会社Ihi 燃焼ガス供給システム
WO2020236857A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 General Electric Company Apparatus and system for energy conversion

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090320725A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-31 Alstom Technology Ltd. Furnace system with internal flue gas recirculation

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017133701A (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 株式会社Ihi 燃焼ガス供給システム
WO2017130758A1 (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 株式会社Ihi 燃焼ガス供給システム
TWI629411B (zh) * 2016-01-25 2018-07-11 Ihi股份有限公司 Combustion gas supply system
CN108474555A (zh) * 2016-01-25 2018-08-31 株式会社Ihi 燃烧气体供给系统
EP3410013A4 (en) * 2016-01-25 2019-07-17 IHI Corporation COMBUSTION GAS DISTRIBUTION SYSTEM
CN108474555B (zh) * 2016-01-25 2021-04-06 株式会社Ihi 燃烧气体供给系统
WO2020236857A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 General Electric Company Apparatus and system for energy conversion
US11125184B2 (en) 2019-05-21 2021-09-21 General Electric Company Constant density heat exchanger and system for energy conversion
CN114174660A (zh) * 2019-05-21 2022-03-11 通用电气公司 能量转换设备和系统
US11608795B2 (en) 2019-05-21 2023-03-21 General Electric Company Constant density heat exchanger and system for energy conversion
US11976610B2 (en) 2019-05-21 2024-05-07 Hyliion Holdings Corp. Constant density heat exchanger and system for energy conversion

Also Published As

Publication number Publication date
JP3089151B2 (ja) 2000-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970011311B1 (ko) 연소배기가스중의 이산화탄소의 제거방법
RU2199059C2 (ru) Холодильная установка для отработавшего газа
KR100323398B1 (ko) 복합싸이클동력장치
RU2346730C2 (ru) Установка и способ для выделения co2
US6076369A (en) Evaporative concentration apparatus for waste water
RU2004116274A (ru) Способ и установка для обработки отходящих газов, содержащих углеводороды
US6446440B1 (en) Steam injection and inlet fogging in a gas turbine power cycle and related method
KR100378032B1 (ko) 액체링펌프밀봉액급냉기를구비하는발전설비와,급냉기의작동중에발생된열을이용하는방법
JPH04369305A (ja) 送入水を脱気する方法と装置
JP2006226293A (ja) ガスタービン設備
JP3089151B2 (ja) 高圧噴霧燃焼装置
JP3073360B2 (ja) 高圧噴霧燃焼装置
JP6916714B2 (ja) 発電システムおよび凝縮吸収器
JP7079151B2 (ja) 発電設備用の蒸発濃縮装置及び方法ならびに発電設備
JPH0925830A (ja) 蒸気噴射ガスタービンシステムおよびその運転方法
JPH06294328A (ja) ターボ形圧縮機を運転する方法
US20090285677A1 (en) Systems And Methods For Cooling Heated Components In A Turbine
JPH1157396A (ja) 排ガス脱硫方法及びその装置
JPH08260909A (ja) 造水装置
JP3686104B2 (ja) 高圧噴霧燃焼装置
GB2086483A (en) Plant vaporizing a secondary fluid using heat of compression of a primary fluid.
JPH06235332A (ja) ガスタービン用の液化天然ガス燃料を蒸発させる方法、及びガスタービン性能を向上させる方法
RU2359135C2 (ru) Парогазовая турбоустановка
JP3110254B2 (ja) 高圧噴霧燃焼装置
JP2004167450A (ja) 脱硝装置へのアンモニア注入方法および装置

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: 20000620

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees