JPH07260103A - 廃熱回収ボイラの高効率熱回収システム - Google Patents

廃熱回収ボイラの高効率熱回収システム

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JPH07260103A
JPH07260103A JP7793794A JP7793794A JPH07260103A JP H07260103 A JPH07260103 A JP H07260103A JP 7793794 A JP7793794 A JP 7793794A JP 7793794 A JP7793794 A JP 7793794A JP H07260103 A JPH07260103 A JP H07260103A
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heat recovery
pressure
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waste gas
casing
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Hideo Tasaka
秀雄 田坂
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃ガス供給源の負荷の変動に対応した廃熱回
収ボイラの高効率熱回収システムを提供する。 【構成】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備えたケ
ーシング2を設け、このケーシング2の下流側に給水ラ
イン4に接続したエコノマイザ3を、上流側に熱水循環
ライン10に接続した熱交換器9をそれぞれ挿入してな
る廃熱回収ボイラ1において、前記エコノマイザ3と廃
熱回収ボイラ1の缶体1aとを接続した給水ライン4a
に、圧力センサ6と圧力調整弁8を設け、この圧力セン
サ6と圧力調整弁8とを回線13で接続し途中に圧力指
示調節器7を設けた構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、廃熱回収ボイラの高
効率熱回収システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の廃熱回収ボイラとしては、図5に
示すようなものがある。この廃熱回収ボイラ21は、ガ
スタービンエンジンやディーゼルエンジン等から排出さ
れる高熱の廃ガスを回収して再利用するもので、廃ガス
流路中に廃ガス入口22aと廃ガス出口22bを備えた
ケーシング22を設け、このケーシング22内の下流側
に給水ライン23に接続したエコノマイザ24を、上流
側に熱水循環ライン25に接続した熱交換器26をそれ
ぞれ挿入した構成となっている。図中21aは缶体であ
る。
【0003】ところで、前記ケーシング22の下流側に
設けたエコノマイザ24の出口水温を、低負荷時におい
て、ボイラの常用圧力(例えば5kg/cm2 )での沸
騰温度以下に設定(法規によりエコノマイザ出口水温は
ボイラの沸騰温度以下になるように規制されている。)
しているため、定格時における熱回収量が制限され運転
範囲(入力巾が広い)が広い場合には熱回収率が悪く、
特に追焚き等を行なうときの熱回収率の向上は不可能で
あった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点に鑑み、負荷の変動に対応しエコノマイザ出口におけ
る圧力をボイラの常用圧力よりも高くし、水の沸騰温度
を高めることによりエコノマイザでの熱回収量を増加さ
せる廃熱回収ボイラの高効率熱回収システムを提供する
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】即ち、請求項1の発明
は、廃ガス入口と廃ガス出口を備えたケーシングを設
け、このケーシングの下流側に給水ラインに接続したエ
コノマイザを、上流側に熱水循環ラインに接続した熱交
換器をそれぞれ挿入してなる廃熱回収ボイラにおいて、
前記エコノマイザと廃熱回収ボイラの缶体とを接続した
給水ラインに、圧力センサと圧力調整弁を設け、この圧
力センサと圧力調整弁とを回線で接続し途中に圧力指示
調節器を設けたことを特徴とし、請求項2の発明は、廃
ガス入口と廃ガス出口を備えたケーシングを設け、この
ケーシングの下流側に給水ラインに接続したエコノマイ
ザを、上流側に熱水循環ラインに接続した熱交換器をそ
れぞれ挿入してなる廃熱回収ボイラにおいて、前記エコ
ノマイザと熱交換器との間のケーシングの一側壁に、温
度センサを設け、前記エコノマイザと廃熱ボイラの缶体
とを接続した給水ラインに圧力調整弁を設け、前記温度
センサと前記圧力調整弁とを回線で接続し、この回線に
温度/圧力変換器および圧力指示調節器を挿入したこと
を特徴とし、請求項3の発明は、廃ガス入口と廃ガス出
口を備えたケーシングを設け、このケーシングの下流側
に給水ラインに接続したエコノマイザを、上流側に熱水
循環ラインに接続した熱交換器をそれぞれ挿入してなる
廃熱回収ボイラにおいて、前記エコノマイザと廃熱回収
ボイラの缶体とを接続した給水ラインに、制限オリフィ
スを設けたことを特徴としている。
【0006】
【作用】この発明によれば、エコノマイザ出口側の給水
ラインに圧力調整弁を設け、この圧力調整弁の設定圧力
をボイラの常用圧力よりも高くし、水の沸騰温度を高く
することによりエコノマイザでの熱回収量を低負荷から
高負荷まで沸騰させることなく増加させることができ
る。
【0007】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、この発明を実施した廃熱回収ボ
イラの高効率熱回収システムの構成を示す概略説明図で
あって、図中1aは、廃熱回収ボイラ1の缶体、2は廃
ガス入口2aと廃ガス出口2bを備えたケーシング、3
は、前記ケーシング2内の下流側に設けたエコノマイ
ザ、4はエコノマイザ3の入口側に接続した給水ライン
で給水ポンプ5を備えている。4aは、エコノマイザ3
の出口側と前記缶体1aとの間を接続した給水ライン
で、途中にこの発明に係る圧力センサ6と圧力調整弁8
を設け、この圧力センサ6と圧力調整弁8との間を回線
13で接続し途中に圧力指示調節器7を設けている。図
中9は、前記ケーシング2内の上流側に設けた熱交換器
で、この熱交換器9の入口と前記缶体1aの下面との間
を熱水循環ライン10で接続し途中に循環ポンプ11を
挿入し、熱交換器9の出口と缶体1aの上部との間を熱
水循環ライン10で接続し、缶体1a内の水を循環して
いる。図中12は蒸気供給ラインである。
【0008】つぎに、上記構成の廃熱回収ボイラの高効
率熱回収システムの作用を説明する。前記缶体1aの水
位制御装置(図示省略)の信号により給水ポンプ5を駆
動し、給水ライン4、エコノマイザ3、給水ライン4a
を介して缶体1a内へ給水する。そして、所定水位に達
すると循環ポンプ11を駆動し、熱水循環ライン10、
熱交換器9を介して缶体1a内の水を循環させる。一
方、ケーシング2の廃ガス入口2aに、廃ガス供給源
(ディーゼルエンジン等)に接続してある排気ダクト
(図示省略)から高熱の廃ガスが流入する。この流入し
た高熱の廃ガスは、前記熱交換器9を介して缶水を加熱
し、さらに、下流側のエコノマイザ3を介して水を加熱
した後、廃ガス出口2bより系外に排出される。
【0009】ところで、前記エコノマイザ3の出口温度
を、低負荷時において、ボイラの常用圧力(例えば5k
g/cm2 )での沸騰温度以下に設定しているため、定
格時における熱回収量が制限され運転範囲が広い場合に
は熱回収率が悪くなる。そこで、この発明では、給水ラ
イン4aに圧力センサ6を設け、給水ライン4aの給水
圧を検出し、この検出信号を予め図示省略の制御器より
前記缶体1a内の缶内圧力情報を受信している圧力指示
調節器7に通報し、圧力指示調節器7は、前記給水圧信
号と缶内圧力を調節し、前記圧力調整弁8を所定圧力に
設定する。即ち、この所定圧力は、前記缶体1aの缶内
圧力よりも高く設定したので、エコノマイザ3内での水
の沸騰温度が高くなり廃ガスの熱回収率を高めることが
できる。
【0010】つぎに、前記図1にかわる実施例について
説明する。尚、図1と共通の部材には同一番号を付し、
重複する説明は省略する。図2に示す実施例は、前記図
1に示す廃熱回収ボイラ1と同一構成であるが、この発
明の高効率熱回収システムの構成が相違している。即
ち、前記給水ライン4aに圧力調整弁8を挿入するとと
もに、前記ケーシング2内に設けた前記エコノマイザ3
と前記熱交換器9との間のケーシング2の一側壁に、温
度センサ14を挿入し、この温度センサ14と前記圧力
調整弁8とを回線16で接続し、この回線16に温度/
圧力変換器15および圧力指示調節器7を挿入してい
る。
【0011】前記図2に示す高効率熱回収システムの作
用を説明する。この実施例は、前記廃ガス供給源(ディ
ーゼルエンジン等)の負荷の変動により、前記ケーシン
グ2の廃ガス入口2aに流入する廃ガス量および廃ガス
温度の変動に対応した廃ガスの高効率熱回収システムで
ある。図3に示すものは、前記廃ガス入口2aに流入す
る廃ガス温度と前記エコノマイザ3の伝熱面積と缶体1
aの缶内常用圧力(例えば5kg/cm2 )との関係を
示す線図であって、例えば、伝熱面積を廃ガス温度80
0℃でボイラ缶内飽和温度となるように設定した場合、
廃ガス温度が約800℃以下になると前記エコノマイザ
3の出口温度はボイラ缶内飽和温度以上となり問題とな
る。そこで、この発明は、前記熱交換器9で熱交換後の
廃ガス温度とエコノマイザ3の出口水温が同一温度にな
るものとして、その飽和圧力以上の圧力になるようにエ
コノマイザ3の出口圧力を制御するものである。即ち、
前記温度センサ14は熱交換後の廃ガス温度を検出し、
この検出した廃ガス温度を温度/圧力変換器15を介し
て圧力指示調節器7に通報し、圧力指示調節器7は、前
記温度/圧力変換器15よりの廃ガス温度と缶内圧力を
調節し、前記圧力調整弁8を所定圧力に回線16を介し
て設定する。この所定圧力は缶内圧力よりも高く設定し
てあるので、エコノマイザ3内での水の沸騰温度が高く
なり廃ガスの熱回収率を高めることができる。
【0012】つぎに、前記図1、図2に示す実施例にか
わる実施例を図4に基づいて説明する。尚、図1および
図2と共通の部材には同一番号を付し重複する説明は省
略する。図4に示す実施例は、前記廃ガス供給源(ディ
ーゼルエンジン等)の負荷の変動によって変化する廃ガ
スの熱回収率を高めるため、前記給水ライン4aに制限
オリフィス17を設けたものである。この制限オリフィ
ス17は、前記実施例(図1、図2)に比し、廃ガス供
給源の負荷の変動により変化する廃ガス量や廃ガス温
度、給水温度の高低、熱交換器、エコノマイザの汚れお
よび蒸気供給量の変動に対しては充分に対応はできない
が、装置が簡単で低価格であることを特徴としている。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、エコ
ノマイザと廃熱回収ボイラの缶体との間に接続した給水
ラインに、圧力調整弁または制限オリフィスを設けてボ
イラの常用圧力よりも給水圧力を高くしたのでエコノマ
イザ内での水の沸騰をなくするとともに、エコノマイザ
での熱回収量を増加させ熱回収率を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施した廃熱回収ボイラの高効率熱
回収システムの構成を示す概略説明図である。
【図2】図1の実施例にかわる実施例を示す概略説明図
である。
【図3】廃ガス温度とエコノマイザ伝熱面積とボイラ常
用圧力との関係を示す線図である。
【図4】図1および図2の実施例にかわる実施例を示す
概略説明図である。
【図5】従来の廃熱回収ボイラの構成を示す概略説明図
である。
【符号の説明】
1 廃熱回収ボイラ 1a 缶体 2 ケーシング 2a 廃ガス入口 2b 廃ガス出口 3 エコノマイザ 4 給水ライン 4a 給水ライン 6 圧力センサ 7 圧力指示調節器 8 圧力調整弁 9 熱交換器 10 熱水循環ライン 13 回線 14 温度センサ 15 温度/圧力変換器 16 回線 17 制限オリフィス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備え
    たケーシング2を設け、このケーシング2の下流側に給
    水ライン4に接続したエコノマイザ3を、上流側に熱水
    循環ライン10に接続した熱交換器9をそれぞれ挿入し
    てなる廃熱回収ボイラ1において、 前記エコノマイザ3と廃熱回収ボイラ1の缶体1aとを
    接続した給水ライン4aに、圧力センサ6と圧力調整弁
    8を設け、この圧力センサ6と圧力調整弁8とを回線1
    3で接続し途中に圧力指示調節器7を設けたことを特徴
    とする廃熱回収ボイラの高効率熱回収システム。
  2. 【請求項2】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備え
    たケーシング2を設け、このケーシング2の下流側に給
    水ライン4に接続したエコノマイザ3を、上流側に熱水
    循環ライン10に接続した熱交換器9をそれぞれ挿入し
    てなる廃熱回収ボイラ1において、 前記エコノマイザ3と熱交換器9との間のケーシング2
    の一側壁に、温度センサ14を設け、前記エコノマイザ
    3と廃熱ボイラ1の缶体1aとを接続した給水ライン4
    aに圧力調整弁8を設け、前記温度センサ4と前記圧力
    調整弁8とを回線16で接続し、この回線16に温度/
    圧力変換器15および圧力指示調節器7を挿入したこと
    を特徴とする廃熱回収ボイラの高効率熱回収システム。
  3. 【請求項3】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備え
    たケーシング2を設け、このケーシング2の下流側に給
    水ライン4に接続したエコノマイザ3を、上流側に熱水
    循環ライン10に接続した熱交換器9をそれぞれ挿入し
    てなる廃熱回収ボイラ1において、 前記エコノマイザ3と廃熱回収ボイラ1の缶体1aとを
    接続した給水ライン4aに、制限オリフィス17を設け
    たことを特徴とする廃熱回収ボイラの高効率回収システ
    ム。
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Cited By (3)

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