JPH09112874A - 排ガス冷却システム - Google Patents
排ガス冷却システムInfo
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- JPH09112874A JPH09112874A JP7296126A JP29612695A JPH09112874A JP H09112874 A JPH09112874 A JP H09112874A JP 7296126 A JP7296126 A JP 7296126A JP 29612695 A JP29612695 A JP 29612695A JP H09112874 A JPH09112874 A JP H09112874A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガス中の水分を凝縮分離させることにより
排ガスの排出に際して白煙の発生を防止せしめ、低煙突
化又は煙突レス化の図れる排ガス冷却システムを提供す
ることにある。 【解決手段】 排ガスの煙道２１に対し、液体昇圧工
程，ガス化工程，ガス膨張工程，加熱昇温工程，ガス圧
縮工程，冷却液化工程よりなる冷却閉ループＡを介装
し、前記冷却液化工程とガス化工程は相互に熱を授受す
るようにし、加熱昇温工程では排ガスより熱を受取り、
冷却液化工程では加熱昇温工程に熱を与えると共に外部
低温ヒートシンクに熱を放出するようにしたことを特徴
とする。
排ガスの排出に際して白煙の発生を防止せしめ、低煙突
化又は煙突レス化の図れる排ガス冷却システムを提供す
ることにある。 【解決手段】 排ガスの煙道２１に対し、液体昇圧工
程，ガス化工程，ガス膨張工程，加熱昇温工程，ガス圧
縮工程，冷却液化工程よりなる冷却閉ループＡを介装
し、前記冷却液化工程とガス化工程は相互に熱を授受す
るようにし、加熱昇温工程では排ガスより熱を受取り、
冷却液化工程では加熱昇温工程に熱を与えると共に外部
低温ヒートシンクに熱を放出するようにしたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、新たに開発され
た排ガス冷却システムに関する。
た排ガス冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】 例えば、発電所設備などのプラントに
おいて、石油，石炭，ＬＮＧなどを燃料とするボイラ１
からの排ガスは図１０に例示するように、脱硝２，脱硫
３，集塵４を行って煙突５から排出する。その間排熱回
収の手続として空気予熱器６などで排熱を回収するが、
エネルギー利用効率の高い発電所設備でさえも、煙突５
から排出される排ガス温度は９５〜１２０℃と高温であ
る。図中７は送風ファンである。このように煙突５から
排出される高温排ガスは不飽和ながら水分を含んでお
り、これが大気中に排出されると凝縮して多量の白煙の
発生を来す。この多量の白煙の発生現象は環境破壊など
地元住民の苦情の要因となることから、煙突５を１５０
〜２００ｍのように必要以上に高くし、高温排ガスを高
所に放出するようにしている。一方、煙突５を高くする
ことは地域の景観を損なうので、近年景観対策として意
匠性の高い凝装構造物で煙突を囲う例が多いが、何れも
コスト高で余分な費用が不必要に嵩むという設計的，経
済的な不都合が認められる。
おいて、石油，石炭，ＬＮＧなどを燃料とするボイラ１
からの排ガスは図１０に例示するように、脱硝２，脱硫
３，集塵４を行って煙突５から排出する。その間排熱回
収の手続として空気予熱器６などで排熱を回収するが、
エネルギー利用効率の高い発電所設備でさえも、煙突５
から排出される排ガス温度は９５〜１２０℃と高温であ
る。図中７は送風ファンである。このように煙突５から
排出される高温排ガスは不飽和ながら水分を含んでお
り、これが大気中に排出されると凝縮して多量の白煙の
発生を来す。この多量の白煙の発生現象は環境破壊など
地元住民の苦情の要因となることから、煙突５を１５０
〜２００ｍのように必要以上に高くし、高温排ガスを高
所に放出するようにしている。一方、煙突５を高くする
ことは地域の景観を損なうので、近年景観対策として意
匠性の高い凝装構造物で煙突を囲う例が多いが、何れも
コスト高で余分な費用が不必要に嵩むという設計的，経
済的な不都合が認められる。
【０００３】前述のような課題の解消策として、例えば
特開昭５４−７６７１６号公報に示されるように排ガス
エネルギーの回収装置が提案されている。この装置は図
１１に示すように、ポンプ１１，ディーゼル機関１２の
排気管１３に設けた排ガスエネルギー回収の熱交換器１
４，熱エネルギー取出用の熱交換器１５などより構成さ
れる簡単な閉ループを設けて、排ガスからエネルギーを
除いて排ガスを冷却するようにしたものであるが、閉ル
ープの冷媒はこうした形態では常温以上の温度にならざ
るを得ず、従って排ガス温度は常温に対してかなり高
く、水分除去も十分でない。
特開昭５４−７６７１６号公報に示されるように排ガス
エネルギーの回収装置が提案されている。この装置は図
１１に示すように、ポンプ１１，ディーゼル機関１２の
排気管１３に設けた排ガスエネルギー回収の熱交換器１
４，熱エネルギー取出用の熱交換器１５などより構成さ
れる簡単な閉ループを設けて、排ガスからエネルギーを
除いて排ガスを冷却するようにしたものであるが、閉ル
ープの冷媒はこうした形態では常温以上の温度にならざ
るを得ず、従って排ガス温度は常温に対してかなり高
く、水分除去も十分でない。
【０００４】本発明の目的は、排ガス中の水分を凝縮分
離させることにより排ガスの排出に際して白煙の発生を
防止せしめ、低煙突化又は煙突レス化の図れる排ガス冷
却システムを提供することにある。
離させることにより排ガスの排出に際して白煙の発生を
防止せしめ、低煙突化又は煙突レス化の図れる排ガス冷
却システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 上記目的は、排ガスの
煙道に対し、液体昇圧工程，ガス化工程，ガス膨張工
程，加熱昇温工程，ガス圧縮工程，冷却液化工程よりな
る冷却閉ループを介装し、前記冷却液化工程とガス化工
程は相互に熱を授受するようにし、加熱昇温工程では排
ガスより熱を受取り、冷却液化工程では外部低温ヒート
シンクに熱を放出するようにしたことにより達成され
る。上記目的は、前記ガス化工程で、当該冷却閉ループ
外の別途の高温熱を得てガス化を促進する請求項１記載
の排ガス冷却システムにより達成される。上記目的は、
前記ガス膨張工程をガス膨張タービンで行ない、前記ガ
ス圧縮工程をガス圧縮機で行なう請求項１又は２記載の
排ガス冷却システムにより達成される。上記目的は、前
記ガス膨張タービンとガス圧縮機を連結する請求項３記
載の排ガス冷却システムにより達成される。上記目的
は、前記ガス圧縮機に補助的に動力を加えることにより
達成される。上記目的は、前記ガス膨張工程をエフュー
ザで行ない、前記ガス圧縮工程をディフューザで行うよ
うにした請求項１又は２記載の排ガス冷却システムによ
り達成される。
煙道に対し、液体昇圧工程，ガス化工程，ガス膨張工
程，加熱昇温工程，ガス圧縮工程，冷却液化工程よりな
る冷却閉ループを介装し、前記冷却液化工程とガス化工
程は相互に熱を授受するようにし、加熱昇温工程では排
ガスより熱を受取り、冷却液化工程では外部低温ヒート
シンクに熱を放出するようにしたことにより達成され
る。上記目的は、前記ガス化工程で、当該冷却閉ループ
外の別途の高温熱を得てガス化を促進する請求項１記載
の排ガス冷却システムにより達成される。上記目的は、
前記ガス膨張工程をガス膨張タービンで行ない、前記ガ
ス圧縮工程をガス圧縮機で行なう請求項１又は２記載の
排ガス冷却システムにより達成される。上記目的は、前
記ガス膨張タービンとガス圧縮機を連結する請求項３記
載の排ガス冷却システムにより達成される。上記目的
は、前記ガス圧縮機に補助的に動力を加えることにより
達成される。上記目的は、前記ガス膨張工程をエフュー
ザで行ない、前記ガス圧縮工程をディフューザで行うよ
うにした請求項１又は２記載の排ガス冷却システムによ
り達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】 図面について本発明実施例の詳
細を説明する。図１は集塵，脱硝，脱硫炭排ガスの煙道
を示す断面図、図２は煙道に冷却閉ループを介装した排
ガス冷却システムの説明図、図３は冷却閉ループの原理
説明図、図４は冷却閉ループ外の別途の高温熱を得てガ
ス化を促進するようにした排ガス冷却システムの説明
図、図５は図４の別実施例を示す排ガス冷却システムの
説明図、図６はガス膨張タービンとガス圧縮機を連結し
た排ガス冷却システムの説明図、図７はガス圧縮機に補
助的動力を加えた排ガス冷却システムの説明図、図８は
煙道の排ガス放出端に水シールした排ガス冷却システム
の説明図、図９は排ガス膨張工程をエフューザで行な
い、ガス圧縮工程をディフューザで行なうようにした排
ガス冷却システムの説明図である。
細を説明する。図１は集塵，脱硝，脱硫炭排ガスの煙道
を示す断面図、図２は煙道に冷却閉ループを介装した排
ガス冷却システムの説明図、図３は冷却閉ループの原理
説明図、図４は冷却閉ループ外の別途の高温熱を得てガ
ス化を促進するようにした排ガス冷却システムの説明
図、図５は図４の別実施例を示す排ガス冷却システムの
説明図、図６はガス膨張タービンとガス圧縮機を連結し
た排ガス冷却システムの説明図、図７はガス圧縮機に補
助的動力を加えた排ガス冷却システムの説明図、図８は
煙道の排ガス放出端に水シールした排ガス冷却システム
の説明図、図９は排ガス膨張工程をエフューザで行な
い、ガス圧縮工程をディフューザで行なうようにした排
ガス冷却システムの説明図である。
【０００７】従来の排ガス条件例として発電所の排ガス
を引用すると、図１に示すダクト又は配管などの煙道２
１を矢印方向に通過し煙突（図示略）から大気中に放出
される排ガスは、前述したように既に集塵，脱硝，脱硫
がなされており、クリーン度は高いが排ガス温度は９５
〜１２０℃といまだに高温であり、水蒸気量はかなり高
い。即ち、水蒸気は排ガス温度で相対湿度が高くはない
にしても、４０℃，５０℃で飽和する程度であり、夏，
冬を問わず地上に１５０〜２００ｍの高さの煙突から大
気に放出すると、水蒸気は凝縮して大量の白煙をもたら
す。本願発明では、図２に示すように、海水などを放熱
ヒートシンクとする冷却閉ループＡを前記煙道２１に介
装し、例えば１００℃の排ガスを１０℃程度までに冷却
して排ガス中の水蒸気を凝縮分離させ、この排ガスを大
気中に放出しても白煙をもたらすことなく、あるいは白
煙の量が低減し煙突の高さを低くすることを可能とする
ばかりでなく、凝縮水の回収，利用を可能とするもので
ある。このように本願発明における冷却閉ループＡの技
術の進歩性は、海水などの常温のヒートシンクを利用し
て海水より低温の冷熱を作り出すものであり、更にその
際にも、一般の機械式ヒートポンプ（逆ランキンサイク
ル方式）のように、昇圧に際して所要機械エネルギー量
の大きい、即ち、エネルギー効率の悪いガス圧縮機を用
いるのでなく、液体加圧ポンプを用いる点にある。
を引用すると、図１に示すダクト又は配管などの煙道２
１を矢印方向に通過し煙突（図示略）から大気中に放出
される排ガスは、前述したように既に集塵，脱硝，脱硫
がなされており、クリーン度は高いが排ガス温度は９５
〜１２０℃といまだに高温であり、水蒸気量はかなり高
い。即ち、水蒸気は排ガス温度で相対湿度が高くはない
にしても、４０℃，５０℃で飽和する程度であり、夏，
冬を問わず地上に１５０〜２００ｍの高さの煙突から大
気に放出すると、水蒸気は凝縮して大量の白煙をもたら
す。本願発明では、図２に示すように、海水などを放熱
ヒートシンクとする冷却閉ループＡを前記煙道２１に介
装し、例えば１００℃の排ガスを１０℃程度までに冷却
して排ガス中の水蒸気を凝縮分離させ、この排ガスを大
気中に放出しても白煙をもたらすことなく、あるいは白
煙の量が低減し煙突の高さを低くすることを可能とする
ばかりでなく、凝縮水の回収，利用を可能とするもので
ある。このように本願発明における冷却閉ループＡの技
術の進歩性は、海水などの常温のヒートシンクを利用し
て海水より低温の冷熱を作り出すものであり、更にその
際にも、一般の機械式ヒートポンプ（逆ランキンサイク
ル方式）のように、昇圧に際して所要機械エネルギー量
の大きい、即ち、エネルギー効率の悪いガス圧縮機を用
いるのでなく、液体加圧ポンプを用いる点にある。
【０００８】次に、図２，図３を用いて冷却閉ループＡ
の詳細を説明すると、該冷却閉ループＡには加圧状態で
海水などの常温のヒートシンク２２に放熱して液化し、
また排ガス温度でガス化する冷媒２３が流れている。冷
媒２３は、例えば３０℃，１２Ｋｇ／ｃｍ2 で液化する
プロパンや類似の流体でよい。 （ａ）液体昇圧工程 冷媒２３は状態ａで液体であり、バッファタンクを兼ね
たベッセル２４に貯えられており（Ｔａ，Ｐａ）、加圧
ポンプ（液体昇圧ポンプ）Ｐ 1 で圧力ｂされ昇圧Ｐｂさ
れる。 （ｂ）ガス化工程 次いで、冷媒２３は熱交換器（蒸発器）２５に導かれ、
熱媒体ｘ，熱媒体ｙより熱エネルギー（Ｔｃ）を貰いガ
ス化Ｃされる。ここで熱媒体ｘ，ｙは熱交換器（凝縮
器）２６との間をループ状に回り、凝縮器２６の熱エネ
ルギー（Ｔｆ）を蒸発器２５に輸送する。熱媒体ｘ，ｙ
は異種でも同一種でもよく、設計によっては同一の熱輸
送ループにしてもよい。また、熱交換器２５，２６の形
態は問わない。また、ガス化ｃのためのエネルギー補填
が必要な場合には、当該冷却閉ループＡ外より熱源を求
めて蒸発器２５に熱エネルギー（Ｔｃ）を供給すること
もできる。この設計例を示すと、図４に示すように、全
く外部の熱源（図示略）より熱エネルギーを供給した
り、図５のように、排ガスの熱エネルギーの一部を分割
して供給する。 （ｃ）ガス膨張工程 ガス化ｃされた冷媒２３（Ｐｂ，Ｔｃ）はガス膨張ター
ビン２７に導かれ、出力（Ｈｃ−Ｈｄ）を外部仕事とし
て出しながら状態ｄに至る。冷媒２３は出力（Ｈｃ−Ｈ
ｄ）の仕事をしたことにより低温Ｔｄになり、煙道２１
の排ガス（Ｔ℃）を十分に冷却しうる。 （ｄ）加熱昇温工程 Ｔｂは外部の自然界のヒートシンク２２より低温とする
ことができ、１００℃の排ガスを常温または常温以下の
例えば１０℃程度まで十分に冷却しうる。即ち、状態ｄ
の冷媒（ガス主体，一部液）２３は煙道２１内に導か
れ、排ガスと熱交換２８して排ガスを冷却（例えば１０
０℃→１０℃）し、一方低温Ｔｄの冷媒２３は１００℃
の排ガス温度により例えばＴｅ＝９０℃の高温に昇温さ
れる。 （ｅ）ガス圧縮工程 Ｐｅ，Ｔｅで示すように状態ｅの冷媒２３は次いでガス
圧縮機２９に導かれ、状態ｆ（Ｐｆ，Ｔｆ）まで等エン
トロピ的に圧縮され高温Ｔｆを得る。前述のガス膨張タ
ービン２７の出力（Ｈｃ−Ｈｄ）を用いれば圧縮仕事
（Ｈｆ−Ｈｅ）の全量、あるいはかなりの部分を補うこ
とができる。ここでＴｅは例えば１００℃の排ガス温度
Ｔ℃より高温になしうる。設計によっては図６のよう
に、ガス膨張タービン２７とガス圧縮機２９を連結し、
機械的エネルギーロスを極少化することもできる。圧力
Ｐｆは後工程で外部低温ヒートシンク２２に放熱（状態
ｇ→状態ａ）し、冷媒２３が液化するのに支障がないよ
う設定される。例として、海水をヒートシンクとして用
いる場合であれば、状態ｇ→状態ａの温度Ｔａは、少な
くとも３０℃に維持され、冷媒２３がプロパンであれば
Ｐｆ≧１１．５Ｋｇ／ｃｍ2 に設定する。この場合、Ｐ
ｆまでの圧縮仕事が前述の膨張出力（ＨｃーＨｄ）より
大きくなる場合には、補助動力３０をガス圧縮機２９に
設けることもできる。（図７） （ｆ）冷却液化工程 昇圧，昇温された冷媒２３は熱交換器（凝縮器）２６に
入り、前述の蒸発器２５に熱輸送する熱媒体ｘ，ｙに対
し放熱しながら状態ｇにまで冷却し、更に海水など外部
低温ヒートシンク２２に対し放熱しながら状態ａの液体
になり、当初のベッセル２４に流入する。
の詳細を説明すると、該冷却閉ループＡには加圧状態で
海水などの常温のヒートシンク２２に放熱して液化し、
また排ガス温度でガス化する冷媒２３が流れている。冷
媒２３は、例えば３０℃，１２Ｋｇ／ｃｍ2 で液化する
プロパンや類似の流体でよい。 （ａ）液体昇圧工程 冷媒２３は状態ａで液体であり、バッファタンクを兼ね
たベッセル２４に貯えられており（Ｔａ，Ｐａ）、加圧
ポンプ（液体昇圧ポンプ）Ｐ 1 で圧力ｂされ昇圧Ｐｂさ
れる。 （ｂ）ガス化工程 次いで、冷媒２３は熱交換器（蒸発器）２５に導かれ、
熱媒体ｘ，熱媒体ｙより熱エネルギー（Ｔｃ）を貰いガ
ス化Ｃされる。ここで熱媒体ｘ，ｙは熱交換器（凝縮
器）２６との間をループ状に回り、凝縮器２６の熱エネ
ルギー（Ｔｆ）を蒸発器２５に輸送する。熱媒体ｘ，ｙ
は異種でも同一種でもよく、設計によっては同一の熱輸
送ループにしてもよい。また、熱交換器２５，２６の形
態は問わない。また、ガス化ｃのためのエネルギー補填
が必要な場合には、当該冷却閉ループＡ外より熱源を求
めて蒸発器２５に熱エネルギー（Ｔｃ）を供給すること
もできる。この設計例を示すと、図４に示すように、全
く外部の熱源（図示略）より熱エネルギーを供給した
り、図５のように、排ガスの熱エネルギーの一部を分割
して供給する。 （ｃ）ガス膨張工程 ガス化ｃされた冷媒２３（Ｐｂ，Ｔｃ）はガス膨張ター
ビン２７に導かれ、出力（Ｈｃ−Ｈｄ）を外部仕事とし
て出しながら状態ｄに至る。冷媒２３は出力（Ｈｃ−Ｈ
ｄ）の仕事をしたことにより低温Ｔｄになり、煙道２１
の排ガス（Ｔ℃）を十分に冷却しうる。 （ｄ）加熱昇温工程 Ｔｂは外部の自然界のヒートシンク２２より低温とする
ことができ、１００℃の排ガスを常温または常温以下の
例えば１０℃程度まで十分に冷却しうる。即ち、状態ｄ
の冷媒（ガス主体，一部液）２３は煙道２１内に導か
れ、排ガスと熱交換２８して排ガスを冷却（例えば１０
０℃→１０℃）し、一方低温Ｔｄの冷媒２３は１００℃
の排ガス温度により例えばＴｅ＝９０℃の高温に昇温さ
れる。 （ｅ）ガス圧縮工程 Ｐｅ，Ｔｅで示すように状態ｅの冷媒２３は次いでガス
圧縮機２９に導かれ、状態ｆ（Ｐｆ，Ｔｆ）まで等エン
トロピ的に圧縮され高温Ｔｆを得る。前述のガス膨張タ
ービン２７の出力（Ｈｃ−Ｈｄ）を用いれば圧縮仕事
（Ｈｆ−Ｈｅ）の全量、あるいはかなりの部分を補うこ
とができる。ここでＴｅは例えば１００℃の排ガス温度
Ｔ℃より高温になしうる。設計によっては図６のよう
に、ガス膨張タービン２７とガス圧縮機２９を連結し、
機械的エネルギーロスを極少化することもできる。圧力
Ｐｆは後工程で外部低温ヒートシンク２２に放熱（状態
ｇ→状態ａ）し、冷媒２３が液化するのに支障がないよ
う設定される。例として、海水をヒートシンクとして用
いる場合であれば、状態ｇ→状態ａの温度Ｔａは、少な
くとも３０℃に維持され、冷媒２３がプロパンであれば
Ｐｆ≧１１．５Ｋｇ／ｃｍ2 に設定する。この場合、Ｐ
ｆまでの圧縮仕事が前述の膨張出力（ＨｃーＨｄ）より
大きくなる場合には、補助動力３０をガス圧縮機２９に
設けることもできる。（図７） （ｆ）冷却液化工程 昇圧，昇温された冷媒２３は熱交換器（凝縮器）２６に
入り、前述の蒸発器２５に熱輸送する熱媒体ｘ，ｙに対
し放熱しながら状態ｇにまで冷却し、更に海水など外部
低温ヒートシンク２２に対し放熱しながら状態ａの液体
になり、当初のベッセル２４に流入する。
【０００９】本願発明におけるガス膨張，ガス圧縮を、
図９に示す用にエフューザ３２，ディフューザ３３によ
り行なうこともできる。絞り部のガス流速を亜音速（マ
ッハ１以下）とすることにより、絞り部の圧力は低下し
てＰｄ′に降下し、所期の低温Ｔｄ′をうるものであ
り、また排ガスにより加熱昇温された後にはディフュー
ザ３３により昇圧昇温し、Ｐｅ′，Ｔｅ′をうる。プロ
セスとしての効果は同等である。ＰｄＰｅ，ＴｄＴｅと
Ｐｄ′Ｐｅ′，Ｔｄ′Ｔｅ′は異る値とすることもでき
る。
図９に示す用にエフューザ３２，ディフューザ３３によ
り行なうこともできる。絞り部のガス流速を亜音速（マ
ッハ１以下）とすることにより、絞り部の圧力は低下し
てＰｄ′に降下し、所期の低温Ｔｄ′をうるものであ
り、また排ガスにより加熱昇温された後にはディフュー
ザ３３により昇圧昇温し、Ｐｅ′，Ｔｅ′をうる。プロ
セスとしての効果は同等である。ＰｄＰｅ，ＴｄＴｅと
Ｐｄ′Ｐｅ′，Ｔｄ′Ｔｅ′は異る値とすることもでき
る。
【００１０】他方、排ガスの流れる前記煙道２１におい
て、 （ａ）排ガスが冷却される際の熱交換設備３１などによ
る圧力損失や煙突の低層化に伴うドラフトの低下を補う
ために、場合によっては図に示すような送風ファン３４
を適宜追加することもある。 （ｂ）排ガスの冷却に伴う水蒸気の凝縮に対し、煙道２
１の下部に集水ピット３５を設けることが望ましい。こ
の集水ピット３５は熱交換設備３１の下方又は送風ファ
ン３４の若干風下側に設けることを原則とする。 （ｃ）集水ピット３５が排ガスの流れの抵抗とならない
ように、集水ピット３５に多孔構造の蓋板（図示略）を
設けることが望ましい。 （ｄ）煙道下流にデミスタ３６を設けることがある。 （ｅ）煙道の熱交換設備部分の断面を変化させてもよ
い。 （ｆ）集水ピット３５を設けた煙道部分を下方に屈曲
し、集水を容易にすることもできる。 （ｇ）集水ピット３５を排ガスの流れにそって複数個の
ピットに仕切り、水温毎に集水しうるようにすることも
できる。 （ｈ）集水された水はポンプで排出し、環境規制に合う
水質調整して放流するか、あるいは水質調整して工業水
などに活用する。 （ｉ）冷却，除水された排ガスは、ドラフトファンなど
で適宜加圧して従来の煙突より大気中に放出するか、低
い煙突より大気中に放出するか、図８に示すように水シ
ールして放出せしめる。
て、 （ａ）排ガスが冷却される際の熱交換設備３１などによ
る圧力損失や煙突の低層化に伴うドラフトの低下を補う
ために、場合によっては図に示すような送風ファン３４
を適宜追加することもある。 （ｂ）排ガスの冷却に伴う水蒸気の凝縮に対し、煙道２
１の下部に集水ピット３５を設けることが望ましい。こ
の集水ピット３５は熱交換設備３１の下方又は送風ファ
ン３４の若干風下側に設けることを原則とする。 （ｃ）集水ピット３５が排ガスの流れの抵抗とならない
ように、集水ピット３５に多孔構造の蓋板（図示略）を
設けることが望ましい。 （ｄ）煙道下流にデミスタ３６を設けることがある。 （ｅ）煙道の熱交換設備部分の断面を変化させてもよ
い。 （ｆ）集水ピット３５を設けた煙道部分を下方に屈曲
し、集水を容易にすることもできる。 （ｇ）集水ピット３５を排ガスの流れにそって複数個の
ピットに仕切り、水温毎に集水しうるようにすることも
できる。 （ｈ）集水された水はポンプで排出し、環境規制に合う
水質調整して放流するか、あるいは水質調整して工業水
などに活用する。 （ｉ）冷却，除水された排ガスは、ドラフトファンなど
で適宜加圧して従来の煙突より大気中に放出するか、低
い煙突より大気中に放出するか、図８に示すように水シ
ールして放出せしめる。
【００１１】
【発明の効果】 上述のように本発明の構成によれば、
継ぎのような効果が得られる。 （ａ）常温以下の低温ヒートシンクに対し放熱する排ガ
ス冷却システムを介装することにより、排ガス温度を十
分に下げ排ガス中の水分を凝縮除去し、排ガスを大気中
に放出した際に白煙の発生を防止することができる。こ
のことは煙突の高さを低く、または地上レベルに近い低
煙突化とすることができ、景観を損なうことのないプラ
ント設備の設置が可能となる。 （ｂ）凝縮した水分を回収し工業水，ボイラ水に活用す
ることができる。
継ぎのような効果が得られる。 （ａ）常温以下の低温ヒートシンクに対し放熱する排ガ
ス冷却システムを介装することにより、排ガス温度を十
分に下げ排ガス中の水分を凝縮除去し、排ガスを大気中
に放出した際に白煙の発生を防止することができる。こ
のことは煙突の高さを低く、または地上レベルに近い低
煙突化とすることができ、景観を損なうことのないプラ
ント設備の設置が可能となる。 （ｂ）凝縮した水分を回収し工業水，ボイラ水に活用す
ることができる。
【図１】 集塵，脱硝，脱硫炭排ガスの煙道を示す断面
図である。
図である。
【図２】 煙道に冷却閉ループを介装した排ガス冷却シ
ステムの説明図である。
ステムの説明図である。
【図３】 冷却閉ループの原理説明図である。
【図４】 冷却閉ループ外の別途の高温熱を得てガス化
を促進するようにした排ガス冷却システムの説明図であ
る。
を促進するようにした排ガス冷却システムの説明図であ
る。
【図５】 図４の別実施例を示す排ガス冷却システムの
説明図である。
説明図である。
【図６】 ガス膨張タービンとガス圧縮機を連結した排
ガス冷却システムの説明図である。
ガス冷却システムの説明図である。
【図７】 ガス圧縮機に補助的動力を加えた排ガス冷却
システムの説明図である。
システムの説明図である。
【図８】 煙道の排ガス放出端を水シールした排ガス冷
却システムの説明図である。
却システムの説明図である。
【図９】 排ガス膨張工程をエフューザで行ない、ガス
圧縮工程をディフューザで行なうようにした排ガス冷却
システムの説明図である。
圧縮工程をディフューザで行なうようにした排ガス冷却
システムの説明図である。
【図１０】 従来のボイラ排ガス処理プラントの説明図
である。
である。
【図１１】 従来の排ガスエネルギーの回収装置の説明
図である。
図である。
Ａ 冷却閉ループ ａ 状態 ｂ 圧力 ｃ ガス化 ｄ 状態 ｅ 状態 ｆ 状態 ｇ 状態 ｘ 熱媒体 ｙ 熱媒体 ２１ 煙道 ２２ ヒートシンク ２３ 冷媒 ２４ ベッセル ２５ 熱交換器（蒸発器） ２６ 熱交換器（凝縮器） ２７ ガス膨張タービン ２８ 熱交換器 ２９ ガス圧縮機 ３０ 補助動力 ３１ 熱交換設備 ３２ エフューザ ３３ ディフューザ ３４ 送風ファン ３５ 集水ピット ３６ デミスタ
Claims (6)
- 【請求項１】 排ガスの煙道に対し、液体昇圧工程，ガ
ス化工程，ガス膨張工程，加熱昇温工程，ガス圧縮工
程，冷却液化工程よりなる冷却閉ループを介装し、前記
冷却液化工程とガス化工程は相互に熱を授受するように
し、加熱昇温工程では排ガスより熱を受取り、冷却液化
工程では外部低温ヒートシンクに熱を放出するようにし
たことを特徴とする排ガス冷却システム。 - 【請求項２】 前記ガス化工程で、当該冷却閉ループ外
の別途の高温熱を得てガス化を促進することを特徴とす
る請求項１記載の排ガス冷却システム。 - 【請求項３】 前記ガス膨張工程をガス膨張タービンで
行ない、前記ガス圧縮工程をガス圧縮機で行なうことを
特徴とする請求項１又は２記載の排ガス冷却システム。 - 【請求項４】 前記ガス膨張タービンとガス圧縮機を連
結することを特徴とする請求項３記載の排ガス冷却シス
テム。 - 【請求項５】 前記ガス圧縮機に補助的に動力を加える
ことを特徴とする請求項３又は４記載の排ガス冷却シス
テム。 - 【請求項６】 前記ガス膨張工程をエフューザで行な
い、前記ガス圧縮工程をディフューザで行うようにした
ことを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス冷却シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7296126A JP2711822B2 (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | 排ガス冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7296126A JP2711822B2 (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | 排ガス冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112874A true JPH09112874A (ja) | 1997-05-02 |
| JP2711822B2 JP2711822B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17829483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7296126A Expired - Lifetime JP2711822B2 (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | 排ガス冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711822B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006125673A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Sanki Eng Co Ltd | 蒸気排出システム |
| KR101064734B1 (ko) * | 2009-04-27 | 2011-09-14 | 인하대학교 산학협력단 | 증기제거기능을 갖는 가열형 건조기 |
| WO2011136423A1 (ko) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | (주)케이티중공업 | 고분자 복합폐기물의 열분해 시 형성되는 가스를 응축하는 응축기 |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP7296126A patent/JP2711822B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006125673A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Sanki Eng Co Ltd | 蒸気排出システム |
| JP4579644B2 (ja) * | 2004-10-26 | 2010-11-10 | 三機工業株式会社 | 蒸気排出システム |
| KR101064734B1 (ko) * | 2009-04-27 | 2011-09-14 | 인하대학교 산학협력단 | 증기제거기능을 갖는 가열형 건조기 |
| WO2011136423A1 (ko) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | (주)케이티중공업 | 고분자 복합폐기물의 열분해 시 형성되는 가스를 응축하는 응축기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2711822B2 (ja) | 1998-02-10 |
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