JPS59196956A - 工場等に於ける電力並びにプロセス蒸気の発生方法 - Google Patents

工場等に於ける電力並びにプロセス蒸気の発生方法

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JPS59196956A
JPS59196956A JP58070745A JP7074583A JPS59196956A JP S59196956 A JPS59196956 A JP S59196956A JP 58070745 A JP58070745 A JP 58070745A JP 7074583 A JP7074583 A JP 7074583A JP S59196956 A JPS59196956 A JP S59196956A
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JP
Japan
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steam
internal combustion
pressure
combustion engine
low
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JP58070745A
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English (en)
Inventor
Kazuo Yamagishi
一夫 山岸
Takashi Nishikawa
隆史 西川
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.)
JFE Engineering Corp
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明(・づ、ニー等に於(−′iる寛力並O・にプロ
セス蒸気のう6生方、云に[力づ−るものである。
工鳴D411′こ於いてプロセスの加熱鳩に1丈用する
)0ロセス蒸気は、従来量1図(a)・に示ずように所
要圧力ヨりも必要以上に高圧の蒸気を発生し荀る面圧ホ
゛イラ”iK 服IN+、’ L、力・かる高圧の蒸気
全減圧弁Bで減圧して発生させるケースが多い。しかし
ながらこの減圧弁Bを用いたあ法は非常に熱効率が悪く
不経済である為、減圧弁に代えて第1図(b)に示すよ
うに膨張タービンCを設置し、かがる膨張タービンCで
自家発電を行なうことにより全体としての効率を向上さ
せるケースも増えつつある。
しがし7よからこのような自家発電方法−:、元止電力
が少ないことに加えて、例えは蒸気の消費量か少ない小
規模工場弄のよう1てフ0ロセス蒸気の発生に低圧ボイ
ラーを用いている」烏合には適用が困難でめるという欠
点かめる。
本つし切(・−17L力の発生ケ内燃機関を、駆動源と
する発電機で行なうことにより、自家発電で得られる電
力を大きくすると共に、〃・かる内燃機関の排熱を効果
的に回収して全体としての効率を向」二させ省エネルギ
を達成することを目的とする毛のでめる。
ところで、内燃シバ団はIフi熱「1コ高3宣初熱(排
ガス)の=U合が少ない乙っで蒸気発生の形でし゛)排
熱回収にl′、−適してなく、温水元止に適している、
っとjゴニいっても]ヲト:!ト回収のフ1〉の’rM
髪(註6−コ(力くよりも蒸気の方が圧1′11j的に
多いため、蒸気発生の杉での1)ト熱回収が従来Iム〈
イ丁なわれている。ところかに署tij将W n、:’
:旨・上載による蒸気Cつ発生を独立的に行なうもので
あるので、f<工られる蒸気か少−iでりったす、める
いは1勾られる奏気圧かjj’J限さ打−(1〜井うと
いうより壮ヶ、シ濤○欠点企イ〕しており、効果L:”
J 2γ排熱1−Oi収を1′丁、よえていないのが現
状である。
小元明(J、(し″j燃渋じ−1の排熱回収を、mlぐ
イラによる蒸気の発生と極、′1)で合間・的、M眠り
(C粘合すること(〆てよ一す、蒸気の形での排チ;3
すl−1): ji輌を車重に行なえるよう1′で1−
だもって、以って十分な電力と十分な70口ごスイ3家
気と一、i−(ji、’効率に発生し、省エネルギ金斑
爪1.伎るよう(こしたも(])てりる、−2以下本元
明2火に山十ノ・」計示ず〆jji(て4 :いてi・
π山に祝甲)すると次のJpjiメツである。−\ 伺−弓1 r、、iぎ辷二・a)々、2は該発′眠1り
、七1と収ス重aするための門か:雪7及j力でのる。
該内す然恢関のイ・1す成亜ひに燃料!’I::Jl宜
である。そして該内燃慨関2ンこ1は排熱回収による蒸
気発生部3を設ける。該蒸気らも生部3(″73.排熱
回収により蒸気を発生]、〜イUるものでわれは以下に
説明する構成の他、適宜の構成を用いて良いこと(・づ
二勿飾;でやる。第2図に示す蒸気発生部3(′づ]、
ポンプ4・:でよってJ用圧さ2tた水を、内燃機関2
の冷却水循環系5と熱交洟する熱交換器6、排ガス排出
系7と熱交換1゛る慈父換器8に117α次通過させて
蒸発缶9に至らせて蒸気を発生させる構成でりる1、ま
た第5図に示す蒸気発生部3ば、内燃機関2の沸し冷却
部10で発生さぜた蒸気と、」u+、・υ゛ス排出系7
との熱交換により低圧排熱回収ボイラ11同で温水から
発生させた蒸気とを温合する構成でしる。仄に符”i 
i ’2は蒸気発生、・ドイラであり、13はポンプで
ある。しかして本発明は前記元電磯1.駆乃ノ+」の内
燃機関2と、蒸気発生ボイラ12にfJjJえて、該蒸
気発生ボイラ12で発生させた高圧蒸気全1駆動流とし
、前記内燃機関2の排熱回収による蒸気発生部3で発生
させた低圧蒸気を二次、危とすりエービクタ14とを設
(げる。
かかる情取に於いて、ン、−兄明は前記内燃・−1失2
によってづ[E ’L !へ1を駆動して(5)力r発
生すると共に、該1ろ燃+6ζ関2の排熱を回収して前
記5気発牛部3で発生させた低圧蒸気を、前把エセゞク
タ−14に吸引して前記蒸気発生ボイラ′12からの間
圧蒸気と混合することによりプロセス蒸気全発生1〜.
70ロセス送気端15に送る。フ0ロセスm 女、 0
)蒸気圧並ひに発生−駄は通常のボ1うと同様な方法に
よって’fili (Mil (ii=節)することか
できる。
奎元明(Cjこα)J:9に電力の発生を(ハ)撚機1
ゐ2を駆!11糸とする゛紬′1程4景1で行なうので
、かかる自家光′市で得られる′電力ば、高圧ボイ′/
7Aとフ0ロセス送気端■)とθ−,) l”brJに
膨張タービンCを設置して目尿光屯を行なうものと比較
して大きく、しかも発′砥機1のjαへ動に際して内燃
機関2に発生する排熱(は蒸気の形で回収するので全体
としての効率も向上気と混合してプロセス蒸気を発生さ
せるθつで、かかる)′ロセス蒸気の蒸気圧並ひに発生
気−も大きく安建していイ)といつ有微かある。
法衣は惨九明力法と膨張ター ビン方式の性能を、プロ
セス蒸気圧の発生14(送出量)を一定とした条件に於
いて、N−1算、比較したものである。但し各エネルギ
原単位は次の通りである。
−4ぐイラ熱効羊            80%ター
ビン伯効効率         55%内::然椋関黙
効率          60%上衣に示されるように
、本発明方法(は膨張タービン方式と比較1〜で、燃料
消費敵は若干増加するものの、イ4)られる元′屯電力
が大きく、結局燃料費の増加と自家発電能力による購入
電力料金の減少とのバランスに」ニジ、経済的にも成り
立つことが−fフ ン、〕ム る 〇 −また本発明方法は、蒸気の消費量が少ない不規1臭工
場労のように、フ0ロセス蒸気の発生に膨張タービンを
設置するのが困難な低圧ボイラを用いて変り、従って従
来はプロセス蒸気の発生シこ減圧弁を用いさるき得ない
場合にも適用することができ、以って大きな自家発電能
力と、排熱回収による省エネルギ効果を達成し得るとい
う特徴があるO次表は本発明方法と、低圧ボイラを用い
た減圧弁方式の性能を、70ロセス蒸気圧の発生量を一
定とした条件に於いて計算、比較したものでるる。
但しエネルー?″涼単位は前述と同様である、。
上表で示すように本発明方法はエゼクタの1駆動流とし
ての蒸気を発生するボイラを低圧ボイラとしても適用可
能でめり、以って自家発電能力の向上と、鳴エネルギ効
果を達成し得ることがわかる。
この4合にも本発明方法(・ゴ、燃料費の漏加と、自家
発電電力による購入電力料金の減少とのバランスにより
経済的にも成り二つことがわかる。
以下ば(威圧弁方式、膨張タービン方式、並びに内燃、
1媛関の燃料に都市ガスを用いた本発明方法の冥施結呆
を比較したものである。
ボイラ蒸気圧        2Data〕0ロセス蒸
気圧        5 ataイ、U()= 蒸気圧
                      2  
ataボイラ効率         85% タービン有効効率      55% 内燃機曲熱効率(発電端)     ろ0%低圧蒸気量
          2.5 Kq/kwh性   能
: エゼクタ流箪比        D、ろ5内燃機関燃料
消費増加率     12,2%膨張タービン方式発電
能力    25.6 kwt/h経済効果: ガス利金   円/□。kCa/s   8  10 
 8  10屯力料金   円/kwh   20  
20 2525利   得     円/kWh、  
   20   20   25   25利    
  得        ドシ’llh      12
.9    11,1    17.8   16.1
利    得      円/kwh     iD、
5   8,1   15,5  13.1本発明は以
上の通り、電力の発生を内燃機関を、IRI))動源と
する発電機で行なうことにより、自家発胤で得られる′
電力を大きくすると共に、かかる内燃機関の排熱を蒸気
の形で回収し、しかもかかる蒸気をボイラで発生さぜる
高圧蒸気どエゼクタにより混合してプロセス蒸気を発生
さぜるので、プロセス蒸気の蒸気圧並びに発生量も大き
いという大きな特徴がある。更に本発明は前述した通り
内燃波間の排熱を蒸気の形で極めて効果的に回収しイ4
Jるので、全体としての効率が高く、省エネルギ効果を
効果的に達成し得ろという大きな特徴がある。そして本
発明はエゼクタの駆動流としての高圧蒸気を発生ずるボ
イラば、膨張タービンを設置するのか困難な低圧ボイラ
とすることも可能であるので、例えば蒸気の消費量が少
ない小規模工場等:/′C於いても自家発電能力の向上
と省エネルギ効果の達成全可能とするという大きな特徴
がある0
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)は従来例を示す系統説明図であり
、第2L!!、l並びに第3図は本発明を実施する娼成
例を示す系統説明図である。 初号1・・発電機、2 ・内燃機関、3 蒸気発生1A
ll、4 ポンプ0.5 冷却水循環系、6,8 ・醗
交換器、7・排ガス排出系、9・・蒸発缶、10・沸N
冷却部、11 ・低圧排熱回収ボイラー、1・・蒸気発
生ボイラ、13・ポンプ、14 工゛ビ。 り、15・・プロでス送気端、A・・高圧ボイラ、・減
圧井、C・膨張タービン、D・プロセス送′端。 出願人  東京瓦斯株式会社 日本鋼管株式会社 代理人  三  祈 昂 司5 ・−二・J 第1図(a)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. J3i熱回収による蒸気発生部を設けた発電機駆動用内
    煙融関と、蒸気発生ボイラと、該蒸気発生ボイラで発生
    させた高圧蒸気を駆動流とし、前記蒸気発生部で発生さ
    せた低圧蒸気を二次θ己とするエゼクタとを設け、前記
    内燃(&関によって41幾を駆動゛して電力を発生する
    と共(/C,該内燃標[先の41r熱を回収してnIJ
    記蒸気発生部で発生さぜた低圧蒸気を、MiI記エゼク
    タに吸引して前記蒸気発生ボイラからの、1−)圧蒸気
    と混合することによりプロセス蒸気を発生するよう1′
    こしたことを特徴とする工場等に2本・き(・−)−る
    電力並びにプロセス蒸気の発生方法
JP58070745A 1983-04-21 1983-04-21 工場等に於ける電力並びにプロセス蒸気の発生方法 Pending JPS59196956A (ja)

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