JPS61106924A - プロセス廃熱の動力化回収方法 - Google Patents
プロセス廃熱の動力化回収方法Info
- Publication number
- JPS61106924A JPS61106924A JP22739084A JP22739084A JPS61106924A JP S61106924 A JPS61106924 A JP S61106924A JP 22739084 A JP22739084 A JP 22739084A JP 22739084 A JP22739084 A JP 22739084A JP S61106924 A JPS61106924 A JP S61106924A
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- JP
- Japan
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- heat
- air
- process waste
- waste heat
- turbine
- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/08—Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
- F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は各種化学プロント、石油プラント等から排出さ
れるプロセスガス、プラントガス、温排水等の有する低
温のプロセス廃熱をガスタービンサイクルの動力として
回収する方法に関する。
れるプロセスガス、プラントガス、温排水等の有する低
温のプロセス廃熱をガスタービンサイクルの動力として
回収する方法に関する。
（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）
ガスタービンサイクルにおけるタービン排気の熱回収の
手段として圧縮空気に水を混合して得た空気／水蒸気混
合物とタービン排気を熱交換させる方法は特開昭５８−
１０１２２８、特開昭５８−１０１２２６等により知ら
れている。
手段として圧縮空気に水を混合して得た空気／水蒸気混
合物とタービン排気を熱交換させる方法は特開昭５８−
１０１２２８、特開昭５８−１０１２２６等により知ら
れている。
一方温度３００℃以下、特に２００℃以下の低温のプロ
セス廃熱の動力としての利用方法としてはフロン等の低
沸点媒体を加熱して動力化する方法が知られているが、
この方法によると廃熱温度を２００℃としたとき蒸発量
とピンチポイント温度差等の制約から作動媒体（フロン
）の温度が１００℃ないしはそれ以下となる為動力化効
率は６〜８９６と低く、又蒸発器、凝縮器、予熱器、膨
張タービン等機器数も多く、出力当りの設備単価が高い
、あるいは取扱う作動媒体が高価である等の欠点がある
。
セス廃熱の動力としての利用方法としてはフロン等の低
沸点媒体を加熱して動力化する方法が知られているが、
この方法によると廃熱温度を２００℃としたとき蒸発量
とピンチポイント温度差等の制約から作動媒体（フロン
）の温度が１００℃ないしはそれ以下となる為動力化効
率は６〜８９６と低く、又蒸発器、凝縮器、予熱器、膨
張タービン等機器数も多く、出力当りの設備単価が高い
、あるいは取扱う作動媒体が高価である等の欠点がある
。
（問題点を解決するための手段）
本発明はガスタービンサイクルにおけるタービン排気の
熱回収手段として圧縮空気に水を混合し、これをタービ
ン排気と熱交換させる方法において更にプロセス廃熱の
回収法を組み合せること＋’ｃよりプロセス廃熱の動力
化を効率良く行なう方法である。即ち本発明は空気もし
くは空気を主体とするガスを圧縮機で圧縮してなる圧縮
空気の一部もしくは全部に液相水を接触させて空気／水
蒸気の混合物を得、これをタービンの排気と熱交換させ
てタービン排気高温部の熱回収を行なうガスタービンサ
イクルにおいて、圧縮空気と液相水の接触塔塔底抜出液
の全部又は一部を３００℃以下の温度を有するプロセス
廃熱と熱交換し加熱したのち該接触塔へ再循環すること
によりプロセス廃熱を動力化回収する方法である。
熱回収手段として圧縮空気に水を混合し、これをタービ
ン排気と熱交換させる方法において更にプロセス廃熱の
回収法を組み合せること＋’ｃよりプロセス廃熱の動力
化を効率良く行なう方法である。即ち本発明は空気もし
くは空気を主体とするガスを圧縮機で圧縮してなる圧縮
空気の一部もしくは全部に液相水を接触させて空気／水
蒸気の混合物を得、これをタービンの排気と熱交換させ
てタービン排気高温部の熱回収を行なうガスタービンサ
イクルにおいて、圧縮空気と液相水の接触塔塔底抜出液
の全部又は一部を３００℃以下の温度を有するプロセス
廃熱と熱交換し加熱したのち該接触塔へ再循環すること
によりプロセス廃熱を動力化回収する方法である。
ｂ 以下本発明の１実施態様を図面によ
り説明する。
り説明する。
第１図において、空気圧縮機（Ａｃ１）に吸入された大
気空気（６）は断熱圧縮され、管（４）より中間冷却器
（ＩＣ）に入り、ここで接触塔（ＥＸＴ）塔底よりの液
相水（財）及び加圧水導入管（２）からの補給液相水と
からなる液相水０７１により冷却され管（５）を経て空
気圧縮機（Ａｃ２）で再び断熱圧縮され圧縮空気（６）
とされる。圧縮空気（６）の一部は必要に応じて管（８
）よりタービンの高温側熱回収器（Ｒ１）に導かれ、残
部は管（７）より自己熱交換器（ＳＲ）に入り冷却され
、管（９）を経て接触塔（ＥＸＴ）に導入される。接触
塔（ＥＸＴ”）には熱回収器（Ｒ２）、自己熱交換器（
ＳＲ）、中間冷却器（ＩＣ）およびプロセス廃熱回収器
（ＨＲ）にてそれぞれ熱回収媒体として用いられ、加熱
された液相水が管（２２）、 （＋９）、（１８）及び
（３りより導入されており、ここで圧縮空気と該液相水
とが向流５直接接触を行ない、管（１０）より水蒸気分
圧を高められた圧縮空気／水蒸気の混合物としてタービ
ンの高温側熱回収器（Ｒ１）に導入される。また、該接
触操作で冷却された液相水は管（＠からそれぞれ自己熱
交換器（ＳＲ）、熱回収器（Ｒ２）、中間冷却器（ＩＣ
）及びプロセス廃熱回収器（ＨＲ）へ管（２３）、（２
１）、（２４）及び（＠を経て送られ熱回収され、加熱
された液相水となって接触塔（ＥＸＴ ）へ循環される
。一方（１０）を経てタービンの高温側熱回収器（Ｒ１
）に導入された圧縮空気／水蒸気の混合物は必要に応じ
て空気圧縮機（Ａｃ２）より（８）を経て直接導入され
る圧縮空気と合流して熱回収を行なった後、管（１１）
より燃焼器（ＣＣ）に導入される。
気空気（６）は断熱圧縮され、管（４）より中間冷却器
（ＩＣ）に入り、ここで接触塔（ＥＸＴ）塔底よりの液
相水（財）及び加圧水導入管（２）からの補給液相水と
からなる液相水０７１により冷却され管（５）を経て空
気圧縮機（Ａｃ２）で再び断熱圧縮され圧縮空気（６）
とされる。圧縮空気（６）の一部は必要に応じて管（８
）よりタービンの高温側熱回収器（Ｒ１）に導かれ、残
部は管（７）より自己熱交換器（ＳＲ）に入り冷却され
、管（９）を経て接触塔（ＥＸＴ）に導入される。接触
塔（ＥＸＴ”）には熱回収器（Ｒ２）、自己熱交換器（
ＳＲ）、中間冷却器（ＩＣ）およびプロセス廃熱回収器
（ＨＲ）にてそれぞれ熱回収媒体として用いられ、加熱
された液相水が管（２２）、 （＋９）、（１８）及び
（３りより導入されており、ここで圧縮空気と該液相水
とが向流５直接接触を行ない、管（１０）より水蒸気分
圧を高められた圧縮空気／水蒸気の混合物としてタービ
ンの高温側熱回収器（Ｒ１）に導入される。また、該接
触操作で冷却された液相水は管（＠からそれぞれ自己熱
交換器（ＳＲ）、熱回収器（Ｒ２）、中間冷却器（ＩＣ
）及びプロセス廃熱回収器（ＨＲ）へ管（２３）、（２
１）、（２４）及び（＠を経て送られ熱回収され、加熱
された液相水となって接触塔（ＥＸＴ ）へ循環される
。一方（１０）を経てタービンの高温側熱回収器（Ｒ１
）に導入された圧縮空気／水蒸気の混合物は必要に応じ
て空気圧縮機（Ａｃ２）より（８）を経て直接導入され
る圧縮空気と合流して熱回収を行なった後、管（１１）
より燃焼器（ＣＣ）に導入される。
燃焼器（ＣＣ）には熱回収器（Ｒ３）にて熱回収を行な
った燃料（１）が管（５）より導入されており、所定温
度の燃焼ガスとなり（１′４よりタービン（ＥＴ）に導
入される。燃焼ガスはタービン（ＥＴ）にて断熱膨張し
、空気圧縮機（Ａｃ１ ）、（Ａｃ２）、および負荷（
Ｌ）の駆動力を発生しく１１より排出され、一部は管に
）より燃料の熱回収器（Ｒ３）に、残部は（１４）より
タービンの高温側熱回収器（Ｒ１）、更に管（１５）を
経て低温側熱回収器（Ｒ２）で熱回収されて、管（ｌ→
を経て廃ガス（ロ）としてサイクル外に排出される。
った燃料（１）が管（５）より導入されており、所定温
度の燃焼ガスとなり（１′４よりタービン（ＥＴ）に導
入される。燃焼ガスはタービン（ＥＴ）にて断熱膨張し
、空気圧縮機（Ａｃ１ ）、（Ａｃ２）、および負荷（
Ｌ）の駆動力を発生しく１１より排出され、一部は管に
）より燃料の熱回収器（Ｒ３）に、残部は（１４）より
タービンの高温側熱回収器（Ｒ１）、更に管（１５）を
経て低温側熱回収器（Ｒ２）で熱回収されて、管（ｌ→
を経て廃ガス（ロ）としてサイクル外に排出される。
（発明の効果）
本発明によれば３００℃以下の低温熱を有するプロセス
廃熱の回収法を、水を添加したガスタービンサイクルと
組み合せることにより、プロセス廃熱の動力化効率は１
５％以上にもなり、これは通常の熱交換や低沸点媒体を
利用した動力化回収法に比し２倍以上に相当するもので
、従来法に比しはるかに高い効率で低温熱を動力化回収
することができる。
廃熱の回収法を、水を添加したガスタービンサイクルと
組み合せることにより、プロセス廃熱の動力化効率は１
５％以上にもなり、これは通常の熱交換や低沸点媒体を
利用した動力化回収法に比し２倍以上に相当するもので
、従来法に比しはるかに高い効率で低温熱を動力化回収
することができる。
（実施例）
第１図に示した７０−シートに基づいて化学プラントか
ら得られるプロセスガスの熱回収を行なった結果を次に
示す。
ら得られるプロセスガスの熱回収を行なった結果を次に
示す。
（１）条件 Ｑ）プロセス廃熱
温度 ２００℃−１００℃
回収熱量 ２０）ｌＯ’ｋｃａ２昨
（ｂ）注水ガスタービンサイクル
３５ＭＷ級標準形ガスタービンを
２段圧縮注水サイクルとして使用
（２）結果
プロ七内剋熱回収前 回収後
（ａ）軸端出力（ｋＷ） ： Ｌｓｏ、 ７００
５４．２００（ｄ）プロセス廃熱の動力化効率：η２＝
１５％
５４．２００（ｄ）プロセス廃熱の動力化効率：η２＝
１５％
第１図は本発明実施の１態様を示すフローシートであり
、Ｒ１はタービンの高温側熱回収器、Ｒ２は同低温側熱
回収器、Ｒ３は熱回収器、ＩＣは中間冷却器、ＳＲは自
己熱交換器、ＨＲはプロセス廃熱回収器、ＥＸＴは圧縮
空気と液相水の接触塔、ＡＣｌ、ＡＣ２は空気圧縮機、
ＣＧは燃焼器、ＥＴはタービン、Ｌは負荷を示す。
、Ｒ１はタービンの高温側熱回収器、Ｒ２は同低温側熱
回収器、Ｒ３は熱回収器、ＩＣは中間冷却器、ＳＲは自
己熱交換器、ＨＲはプロセス廃熱回収器、ＥＸＴは圧縮
空気と液相水の接触塔、ＡＣｌ、ＡＣ２は空気圧縮機、
ＣＧは燃焼器、ＥＴはタービン、Ｌは負荷を示す。
Claims (1)
- 空気もしくは空気を主体とするガスを圧縮機で圧縮して
なる圧縮空気の一部もしくは全部に液相水を接触させて
空気／水蒸気の混合物を得、これをタービンの排気と熱
交換させてタービン排気高温部の熱回収を行なうガスタ
ービンサイクルにおいて、圧縮空気と液相水の接触塔塔
底抜出液の全部又は一部を３００℃以下の温度を有する
プロセス廃熱と熱交換し加熱したのち該接触塔へ再循環
することを特徴とするプロセス廃熱の動力化回収方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227390A JPH061056B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | プロセス廃熱の動力化回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227390A JPH061056B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | プロセス廃熱の動力化回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106924A true JPS61106924A (ja) | 1986-05-24 |
| JPH061056B2 JPH061056B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16860065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59227390A Expired - Lifetime JPH061056B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | プロセス廃熱の動力化回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061056B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4722190A (en) * | 1986-03-04 | 1988-02-02 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for energy recovery from oxidation reactor off-gas |
| US5961942A (en) * | 1995-06-05 | 1999-10-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Effluent gas treatment |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5779225A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-18 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Method of recovering heat |
| JPS58101226A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ガスタ−ビンサイクル |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP59227390A patent/JPH061056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5779225A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-18 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Method of recovering heat |
| JPS58101226A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ガスタ−ビンサイクル |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4722190A (en) * | 1986-03-04 | 1988-02-02 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for energy recovery from oxidation reactor off-gas |
| US5961942A (en) * | 1995-06-05 | 1999-10-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Effluent gas treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061056B2 (ja) | 1994-01-05 |
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