JPS61211607A - スチ−ム発生システムにおいて熱エネルギ−を回収する方法及び装置 - Google Patents
スチ−ム発生システムにおいて熱エネルギ−を回収する方法及び装置Info
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- JPS61211607A JPS61211607A JP61004421A JP442186A JPS61211607A JP S61211607 A JPS61211607 A JP S61211607A JP 61004421 A JP61004421 A JP 61004421A JP 442186 A JP442186 A JP 442186A JP S61211607 A JPS61211607 A JP S61211607A
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D3/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
- F28D3/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits with tubular conduits
-
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- 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
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
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- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
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- F22D1/40—Combinations of exhaust-steam and smoke-gas preheaters
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- F28D21/001—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for thermal power plants or industrial processes
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- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
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- F28D2021/0061—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
- F28D2021/0064—Vaporizers, e.g. evaporators
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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】
本発明は特に熱パワーステーションにおける煙道ガスの
熱エネルギーの回収方法に関する。
熱エネルギーの回収方法に関する。
本発明は本方法を実施するだめの装置、特に、熱パワー
ステーションの化石燃料(天然ブス、石炭、亜炭、・・
・)の燃焼から生じるガス、略して“煙道ガス”の顕熱
とも呼ばれる熱エネルギーを、蒸発させられるヒータ凝
縮物へのその移動により回収するための、以下に略して
“換熱器−族発器゛(recuperator−vap
orizer)と呼ばれる新しい工業的装置も包含する
。
ステーションの化石燃料(天然ブス、石炭、亜炭、・・
・)の燃焼から生じるガス、略して“煙道ガス”の顕熱
とも呼ばれる熱エネルギーを、蒸発させられるヒータ凝
縮物へのその移動により回収するための、以下に略して
“換熱器−族発器゛(recuperator−vap
orizer)と呼ばれる新しい工業的装置も包含する
。
熱パワーステージタンとは、熱力学的サイクルを行う凝
縮可能な流体によって熱エネルギーを機械的エネルギー
に転換するための装置、特に化石燃料熱パワーステーシ
ョンを意味する。
縮可能な流体によって熱エネルギーを機械的エネルギー
に転換するための装置、特に化石燃料熱パワーステーシ
ョンを意味する。
公知の先行技術が添付図面の第1図及び第2図に示され
ている。
ている。
fJS1図は、示されていない電気発生機を駆動するタ
ービンを有するパワーステーションの慣用の熱力学的サ
イクルの線図である。水サイクルはボイラ(B)に水を
通すことを含み、ボイラ(B)においては水は逐次に沸
騰まで加熱され、蒸発されそして過熱される。次いでそ
れは“高圧”タービン(HPT)において膨張し、次ぎ
に再過熱される(R8)、次いで、それは“低圧”ター
ビン(LPT)において膨張し、次ぎにコンデンサ(C
)において凝縮し、コンデンサ(C)から該コンデンサ
の水抜外出しポンプ(El))によって引き続く“低圧
°゛ヒータH]、H2、H3及びH4)に運ばれ、そこ
でタービン(LP’r)から抜き出されたスチームによ
って加熱される。
ービンを有するパワーステーションの慣用の熱力学的サ
イクルの線図である。水サイクルはボイラ(B)に水を
通すことを含み、ボイラ(B)においては水は逐次に沸
騰まで加熱され、蒸発されそして過熱される。次いでそ
れは“高圧”タービン(HPT)において膨張し、次ぎ
に再過熱される(R8)、次いで、それは“低圧”ター
ビン(LPT)において膨張し、次ぎにコンデンサ(C
)において凝縮し、コンデンサ(C)から該コンデンサ
の水抜外出しポンプ(El))によって引き続く“低圧
°゛ヒータH]、H2、H3及びH4)に運ばれ、そこ
でタービン(LP’r)から抜き出されたスチームによ
って加熱される。
次いで、水は脱ガス器(DG)に到達し、次ぎに供給タ
ンク(F T ))こ到達し、その出口においで供給ポ
ンプ(FP)はそれをサイクルの高圧側に到らしめ、そ
して3つの引き続く“高J、E″ヒータ(■]6.1−
17及び■]8)を通った後ボイラに再送給する。
ンク(F T ))こ到達し、その出口においで供給ポ
ンプ(FP)はそれをサイクルの高圧側に到らしめ、そ
して3つの引き続く“高J、E″ヒータ(■]6.1−
17及び■]8)を通った後ボイラに再送給する。
本発明が包含するサイクルの部分は、本質的には“低圧
”ヒータである。ヨーロッパ特許0032461号はサ
イクルのこのような部分を第1図及びtIS3図に示す
。
”ヒータである。ヨーロッパ特許0032461号はサ
イクルのこのような部分を第1図及びtIS3図に示す
。
本発明は第2図により示された煙道ガスサイクルにも関
する。例えば20℃の大気中の空気(A)は空気予熱器
(AP)に入り、そこで煙道ガスによって例えば258
℃に予熱される。次いで空気はボイラ(B)に入り、そ
こで燃料を燃焼させそして例えば330℃の煙道ガス(
F’G)の形態で去って空気予熱器に入る。この煙道ガ
スはそれが加熱する大気中の空気(A)により冷却され
、次いで大気に排出される。
する。例えば20℃の大気中の空気(A)は空気予熱器
(AP)に入り、そこで煙道ガスによって例えば258
℃に予熱される。次いで空気はボイラ(B)に入り、そ
こで燃料を燃焼させそして例えば330℃の煙道ガス(
F’G)の形態で去って空気予熱器に入る。この煙道ガ
スはそれが加熱する大気中の空気(A)により冷却され
、次いで大気に排出される。
例として与えられた前記温度に対応して、排出される煙
道ガスの温度は120℃である。実際には、大気に排出
される煙道ガスの温度は115℃乃至185°Cである
。煙道ガスの顕熱に対応して、tめうる量のエネルギー
がかくして失われる。
道ガスの温度は120℃である。実際には、大気に排出
される煙道ガスの温度は115℃乃至185°Cである
。煙道ガスの顕熱に対応して、tめうる量のエネルギー
がかくして失われる。
予熱器の出口における煙道ガスの温度は幾つかの7アク
ターによって決定される。空気予熱器はガス/ifス交
換器であるので、流体が液体である交換器または流体が
状態を変化する交換器よりも不十分な交換係数を有して
いる。交換器を通り抜ける空気温度の150℃乃至25
0℃のオーダーの大きい変動を考慮すると、空気予熱器
は、もしそれがエネルギー損失を減少させるために空気
流の温度をはるかに大きく更に修正(上昇及び降下)し
なければならないとするならば高価なコストの大きい装
置となる。
ターによって決定される。空気予熱器はガス/ifス交
換器であるので、流体が液体である交換器または流体が
状態を変化する交換器よりも不十分な交換係数を有して
いる。交換器を通り抜ける空気温度の150℃乃至25
0℃のオーダーの大きい変動を考慮すると、空気予熱器
は、もしそれがエネルギー損失を減少させるために空気
流の温度をはるかに大きく更に修正(上昇及び降下)し
なければならないとするならば高価なコストの大きい装
置となる。
しかしながら、水は硫f含有撚料のm焼から生じる硫黄
の酸化物によって酸性化されうるので、煙道ガスに対し
て最小の透過可能な温度を決定するのは、煙道ガスの中
の水凝縮現求について考慮することである。これは、腐
食の危険及び予熱器が硫酸に耐性の特殊な材料で製造さ
れなければならないとした場合の予熱器のコストの故に
、回避することが重要である。空気予熱器においては、
煙道ガスの露点よりかなり低い入ってくる周囲の空気の
低い温度によって低温の壁における凝縮現象は刺激され
る。露点は燃料の水素含有率に依存する煙道ガスの湿度
の関数である。多くの場合にそれは60℃乃至70℃で
ある。しかしながら、硫黄酸化物の存在はこの露点を上
昇させる。低温の壁におけるこの凝縮現象を考慮すると
、出ていく煙道が大の平均温度は理論的露、αよりずっ
と高くなければならない。
の酸化物によって酸性化されうるので、煙道ガスに対し
て最小の透過可能な温度を決定するのは、煙道ガスの中
の水凝縮現求について考慮することである。これは、腐
食の危険及び予熱器が硫酸に耐性の特殊な材料で製造さ
れなければならないとした場合の予熱器のコストの故に
、回避することが重要である。空気予熱器においては、
煙道ガスの露点よりかなり低い入ってくる周囲の空気の
低い温度によって低温の壁における凝縮現象は刺激され
る。露点は燃料の水素含有率に依存する煙道ガスの湿度
の関数である。多くの場合にそれは60℃乃至70℃で
ある。しかしながら、硫黄酸化物の存在はこの露点を上
昇させる。低温の壁におけるこの凝縮現象を考慮すると
、出ていく煙道が大の平均温度は理論的露、αよりずっ
と高くなければならない。
を排出する煙突のドラ7Fである。高い温度は煙突のド
ラ7Fに対して好ましく(空気吹き出し力の減少)そし
て大気中への煙道ガスの分散に対して好ましい。
ラ7Fに対して好ましく(空気吹き出し力の減少)そし
て大気中への煙道ガスの分散に対して好ましい。
他方、最近は、環境の保護に関する制限は煙道ガスを脱
硫(部分的に)して、本質的に雨の酸性度を減じるよう
に導く。
硫(部分的に)して、本質的に雨の酸性度を減じるよう
に導く。
標準脱硫方法は煙道ガスを化学的溶液で洗浄することか
ら成る。煙道ガスが過度に高い温度(特に空気ヒータ出
口で)で説破装置に入らないことがこの操作にとって望
ましい。フランス特許第2534150号は、煙道ガス
が熱交換器において約80℃に前以て冷却され、脱硫後
煙道ガスを再加熱して煙突に送るようになっている煙道
ガスの脱硫装置を開示している。しかし、脱硫された煙
道ガスの加熱は必ずしも必要ではない。何故ならば、煙
突及びそのプロワ−は相当低温のガスに対して合うよう
に設計ることができるからである。
ら成る。煙道ガスが過度に高い温度(特に空気ヒータ出
口で)で説破装置に入らないことがこの操作にとって望
ましい。フランス特許第2534150号は、煙道ガス
が熱交換器において約80℃に前以て冷却され、脱硫後
煙道ガスを再加熱して煙突に送るようになっている煙道
ガスの脱硫装置を開示している。しかし、脱硫された煙
道ガスの加熱は必ずしも必要ではない。何故ならば、煙
突及びそのプロワ−は相当低温のガスに対して合うよう
に設計ることができるからである。
パワーステージコンの慣用の煙突よりも環境の保故させ
ることができる自然通風冷却塔(naturaldri
Bht cooling towers)を通してこの
煙道ガスを排出することも出来る。西ドイツ特許tlf
J2453488号は自然通風冷却塔によるきれいな煙
道ガスの排出に関する。
ることができる自然通風冷却塔(naturaldri
Bht cooling towers)を通してこの
煙道ガスを排出することも出来る。西ドイツ特許tlf
J2453488号は自然通風冷却塔によるきれいな煙
道ガスの排出に関する。
本発明は、煙道ガスの顕熱を回収することを目的とする
。
。
更に特定的には、本発明は、煙道ガスが空気予熱器及び
集塵器を去るところと親硫装置に入るところまたは煙突
に排出されるところとの間で、115℃乃至185℃の
煙道ガスの顕エネルギー(!Iensible ene
rgy)を回収することを目的とする。
集塵器を去るところと親硫装置に入るところまたは煙突
に排出されるところとの間で、115℃乃至185℃の
煙道ガスの顕エネルギー(!Iensible ene
rgy)を回収することを目的とする。
しかしながら、本発明はこの1つの特定の用途に限定は
されない。
されない。
空気予熱器の出口における煙道ガスの温度を制限するこ
とにより先行技術の装置の欠点を緩和すること及び低温
の壁における凝縮現象とガス/ガス交換器が必要とする
大きい交換面積の必要を防止することも又本発明の目的
である。
とにより先行技術の装置の欠点を緩和すること及び低温
の壁における凝縮現象とガス/ガス交換器が必要とする
大きい交換面積の必要を防止することも又本発明の目的
である。
これらの目的は特許請求の範囲に記載された本発明によ
って達成される。
って達成される。
添付図面を参照して本発明を更に説明する。
第3図は、換熱器−蒸発器、この場合には3つの装置、
RVI、R,V2、RV3が編入されている、“低圧”
ヒータ(Hl乃至1−14)を具備する第1図のサイク
ルの一部を示す。これらの換熱器−蒸発器は−組みの(
a nest of)管を含むスチールシリングである
。煙道ガスは管の内側に運ばれそしてそれが冷却される
につれて順次1こRV3、RV2、RVIを通る。
RVI、R,V2、RV3が編入されている、“低圧”
ヒータ(Hl乃至1−14)を具備する第1図のサイク
ルの一部を示す。これらの換熱器−蒸発器は−組みの(
a nest of)管を含むスチールシリングである
。煙道ガスは管の内側に運ばれそしてそれが冷却される
につれて順次1こRV3、RV2、RVIを通る。
RVsはヒータ(]−11、H2、I(3)ノlJJI
M物の一部も受は取り、煙道ガスを運ぶRVllの管と
の接触により該凝縮物を蒸発させる。生成したスチーム
は凝縮物を送り出しなヒータに送り返される。
M物の一部も受は取り、煙道ガスを運ぶRVllの管と
の接触により該凝縮物を蒸発させる。生成したスチーム
は凝縮物を送り出しなヒータに送り返される。
第3図に示された例においては、RV3はH3と関連し
てt(Q、RV 21.t H2ト、RVlはHlと関
連している。煙道ガスは180℃で空気予熱器(AP)
から米る。
てt(Q、RV 21.t H2ト、RVlはHlと関
連している。煙道ガスは180℃で空気予熱器(AP)
から米る。
故に、換熱器−蒸発器は本質的に蒸発潜熱の形態で熱エ
ネルギーをヒータに移動させる。煙道ガスによるエネル
ギーのこの寄与は、換熱器−蒸発器と関連したヒータに
対するタービンにおけるスチームの抜き出しの減少を伴
う。
ネルギーをヒータに移動させる。煙道ガスによるエネル
ギーのこの寄与は、換熱器−蒸発器と関連したヒータに
対するタービンにおけるスチームの抜き出しの減少を伴
う。
そうすると、より大きい流量のスチームがタービンにお
いて利用of能であり、タービンにおいて膨張してその
内部仕事エネルギーを機械的仕事に転換する。fpJ3
図に示されたヒータH1、H2、H3のために抜き出さ
れるスチームの呈は、第1図に示された場合の量より実
質的に少ない。
いて利用of能であり、タービンにおいて膨張してその
内部仕事エネルギーを機械的仕事に転換する。fpJ3
図に示されたヒータH1、H2、H3のために抜き出さ
れるスチームの呈は、第1図に示された場合の量より実
質的に少ない。
従って、熱力学的サイクルの効率は1%乃至1゜5%改
良される6 もし空気予熱器出口のガスが120℃しかないならば、
第1図のサイクルにおいて、Pt54図に示された如く
2つの換熱器−蒸発器を配置することしか出来ないであ
ろう。
良される6 もし空気予熱器出口のガスが120℃しかないならば、
第1図のサイクルにおいて、Pt54図に示された如く
2つの換熱器−蒸発器を配置することしか出来ないであ
ろう。
ヒータにおける凝縮温度及び煙道ガスの温度は、換熱器
−蒸発器と関連させることができるヒータの数の選択を
決定する。
−蒸発器と関連させることができるヒータの数の選択を
決定する。
好ましくは、サイクルの水への煙道ガスの残留段階的に
なされるであろう。エネルギー注入は煙道ガスの温度よ
り少し低い温度レベルでなされ、最も高温の煙道ガスは
最も高温の凝縮物と関連しており、最も低温の煙道ガス
は最も低温の凝縮物と関連している。
なされるであろう。エネルギー注入は煙道ガスの温度よ
り少し低い温度レベルでなされ、最も高温の煙道ガスは
最も高温の凝縮物と関連しており、最も低温の煙道ガス
は最も低温の凝縮物と関連している。
凝縮器からボイラまでの2v慮下のヒータの系列におい
て、その凝縮物の温度が煙道ガスの温度に極めて近いか
または煙道ガスの温度より高くて、煙道ガスの熱エネル
ギーのヒータへの移動が不可能であるために、換熱器−
蒸発器と関連させることが最早不可能であるところのヒ
ータがある。
て、その凝縮物の温度が煙道ガスの温度に極めて近いか
または煙道ガスの温度より高くて、煙道ガスの熱エネル
ギーのヒータへの移動が不可能であるために、換熱器−
蒸発器と関連させることが最早不可能であるところのヒ
ータがある。
ヒータの系列において、1つのヒータは換熱器−蒸発器
と関連させないが、萌のヒータ及び後続のヒータは関連
させることが可能である。これは、基本的には、サイク
ルの熱力学的効率の改良に上るエネルギーの投資利得(
capitalized gain)が換熱器−蒸発器
の投資コストを相殺するにはこのヒータにおいて意図さ
れる熱交換は余りにも少なすぎる場合である。
と関連させないが、萌のヒータ及び後続のヒータは関連
させることが可能である。これは、基本的には、サイク
ルの熱力学的効率の改良に上るエネルギーの投資利得(
capitalized gain)が換熱器−蒸発器
の投資コストを相殺するにはこのヒータにおいて意図さ
れる熱交換は余りにも少なすぎる場合である。
最後に、コンデンサからの最初のまたは最初の少数のヒ
ータは、前記した如く熱交換が余りにも少ないであろう
故に、換熱器−蒸発器に結合させないことが可能である
。温度及び圧力が低くなるにつれて熱力学的利得はより
小さくなるので、換熱器−蒸発器の設置に関する経済的
利益はコンデンサに近付くにつれて減少し、そして換熱
器−無発器のこの設置を最早正当化することはできなく
なる。
ータは、前記した如く熱交換が余りにも少ないであろう
故に、換熱器−蒸発器に結合させないことが可能である
。温度及び圧力が低くなるにつれて熱力学的利得はより
小さくなるので、換熱器−蒸発器の設置に関する経済的
利益はコンデンサに近付くにつれて減少し、そして換熱
器−無発器のこの設置を最早正当化することはできなく
なる。
他方、酸露点よりも低く煙道が大の温度を低下させるこ
とはよりコストのかかる材料を使用することになり、煙
道ガスの温度を露点より低くする換熱器−蒸発器による
サイクル効率の改良による発電コストの減少によっては
最早相殺されない投資コストを伴う。
とはよりコストのかかる材料を使用することになり、煙
道ガスの温度を露点より低くする換熱器−蒸発器による
サイクル効率の改良による発電コストの減少によっては
最早相殺されない投資コストを伴う。
本発明は、ヘッド損失を除いては、総てのヒータが水側
で同じ圧力である場合にも適用される。
で同じ圧力である場合にも適用される。
これらの場合には、コンデンサ出口には1個のみのポン
プ[E ))が配置され、′低圧”ヒータと“高圧”ヒ
ータとの開には差がない。
プ[E ))が配置され、′低圧”ヒータと“高圧”ヒ
ータとの開には差がない。
fjS5図及び第6図は、それぞれ長さ方向に平行な及
び長さ方向に垂直な断面図で換熱器−蒸発器を示す。
び長さ方向に垂直な断面図で換熱器−蒸発器を示す。
この装置は、i部2及び3を有する容器1から成る。こ
れらの端部は管プレート4及び5と一緒になって“煙室
″6及び7を形成する。煙道ガス(FG)は6において
換熱器−蒸発器に入り、7においてそれを去る。
れらの端部は管プレート4及び5と一緒になって“煙室
″6及び7を形成する。煙道ガス(FG)は6において
換熱器−蒸発器に入り、7においてそれを去る。
管プレート4及V5は“煙管”8によって接合されてい
て、煙室6から煙室7への煙′JtLtJ′スの密封さ
れた通過を許容する。管径は一般に25m1o乃至10
0ma+1例えば38mmである。
て、煙室6から煙室7への煙′JtLtJ′スの密封さ
れた通過を許容する。管径は一般に25m1o乃至10
0ma+1例えば38mmである。
管は、jll’$6図の断面図に従って長方形で措かれ
ている重なった層、例えば35本の管の25の層におい
て群になっている。
ている重なった層、例えば35本の管の25の層におい
て群になっている。
管8の平行六面体形状の組は側部で仕切り9及び10に
よって取り囲まれている。その上には分配トレー11が
載っており、その底部は多数の穴をあけられていて、オ
リフィス12を通って入ってくるヒータの凝縮物の一部
、即ち水をW8に噴霧することを可能とする。
よって取り囲まれている。その上には分配トレー11が
載っており、その底部は多数の穴をあけられていて、オ
リフィス12を通って入ってくるヒータの凝縮物の一部
、即ち水をW8に噴霧することを可能とする。
管8の上に噴nされた水は煙道ガス(1’G)を運j:
管8に接触すると一部蒸発する。生成したスチームは、
弁15によって調節することができる水レベル14の上
に位置したオリフィス1G及117を通って逃げる。
管8に接触すると一部蒸発する。生成したスチームは、
弁15によって調節することができる水レベル14の上
に位置したオリフィス1G及117を通って逃げる。
十分な噴霧流を与えるように、ポンプ13は換熱器−蒸
発器の底部において凝縮物を吸引しそしてそれを示され
た如く再循環する。
発器の底部において凝縮物を吸引しそしてそれを示され
た如く再循環する。
水(凝縮物及びスチーム)と接触する要素を形成する材
料、即ち、容器1、仕切9及1/10、トレー11、内
側構造要素(支持体、スペーサ等)は、ヒータに使用し
た材料と同様であり、例えばスチールである。
料、即ち、容器1、仕切9及1/10、トレー11、内
側構造要素(支持体、スペーサ等)は、ヒータに使用し
た材料と同様であり、例えばスチールである。
g8及!J′管プレート4及び5は煙道ガスに1性でな
ければならない。それらは仕切と同じ材料で構成するこ
とかでべろが、もし煙道ガスが特に腐食性である場合1
こけ、それらはより高い銘柄の材料、例えばステンレス
鋼またはニッケル基体合金r構成することが必要である
。
ければならない。それらは仕切と同じ材料で構成するこ
とかでべろが、もし煙道ガスが特に腐食性である場合1
こけ、それらはより高い銘柄の材料、例えばステンレス
鋼またはニッケル基体合金r構成することが必要である
。
現象を示す場合には、管8はセラミック材料、または〃
ラス又は7ツ索化有磯重合体から構成することが出来る
。管8及びプレート4及び5の材料は複合材料、例えば
ポリテトラフルオロエチレンで被覆されたステンレス鋼
であることが出来る。
ラス又は7ツ索化有磯重合体から構成することが出来る
。管8及びプレート4及び5の材料は複合材料、例えば
ポリテトラフルオロエチレンで被覆されたステンレス鋼
であることが出来る。
煙室壁は、煙道が大の腐食作用から保護するために適当
な重合体樹脂で被覆することが出来る。第9図に示され
た如く、煙管は絞り成型(swagiB)によって管プ
レート4(又は5)に取り付けることができる。
な重合体樹脂で被覆することが出来る。第9図に示され
た如く、煙管は絞り成型(swagiB)によって管プ
レート4(又は5)に取り付けることができる。
煙道ガスの温度が露点より低く降下すると、換熱器−蒸
発器は煙道ガスを一部脱硫するという利点を有する。
発器は煙道ガスを一部脱硫するという利点を有する。
管の外面は流体、即ち、強い相変化、この場合には沸騰
の形態にある蒸発を与える水と接触しているので、対応
する熱移動係数はガスと接触している場合及び液体と接
触している場合よりも優れている。熱交換のこの特性は
、特に空気予熱器の&0きガス/ガス交換器と比較して
明らかに装置の寸ンI:A≧偽J++ノー 管の内面での熱伝達は、例えば、接触面積及びガスの乱
流を増加する内部フィンによって増加させることができ
る。
の形態にある蒸発を与える水と接触しているので、対応
する熱移動係数はガスと接触している場合及び液体と接
触している場合よりも優れている。熱交換のこの特性は
、特に空気予熱器の&0きガス/ガス交換器と比較して
明らかに装置の寸ンI:A≧偽J++ノー 管の内面での熱伝達は、例えば、接触面積及びガスの乱
流を増加する内部フィンによって増加させることができ
る。
IC!壁を介して煙道ガスと間接に接触している流体は
周囲の空気の温度よりはるかに高いヒータ凝縮物の相当
高い温度であることに留意されたい。
周囲の空気の温度よりはるかに高いヒータ凝縮物の相当
高い温度であることに留意されたい。
故に、低温の壁における凝縮現象は、回避はされないと
しても、減少する。
しても、減少する。
第3図の場合には、パワー利得はタービンシャフトにお
いて1.5MWであり、タービンシャフトは電気ネット
ワークに125MWを送電する交流発電器を駆動する。
いて1.5MWであり、タービンシャフトは電気ネット
ワークに125MWを送電する交流発電器を駆動する。
第4図の場合には、利得はタービンシャフトにおいて0
.35MWである。
.35MWである。
かかる利得は、パワーステーションの寿命にわたって投
資された換熱器−蒸発器のコストより明らかに大きい。
資された換熱器−蒸発器のコストより明らかに大きい。
他の態様として、2つ又は幾つかの引き続く換熱器−蒸
発器は、2つの換熱器−蒸発器に共通なそしてそれらの
間に位置した煙室18によって1つの装置に統合するこ
とができる。第7図は、2つの換熱器−蒸発器を一体化
するこのような態様を示す。
発器は、2つの換熱器−蒸発器に共通なそしてそれらの
間に位置した煙室18によって1つの装置に統合するこ
とができる。第7図は、2つの換熱器−蒸発器を一体化
するこのような態様を示す。
2つの引き続く装置の一体化は、第8図に示された如く
、更に進めることすらできる。tjtJB図においては
、中間の煙室は最早設けられていない。
、更に進めることすらできる。tjtJB図においては
、中間の煙室は最早設けられていない。
このような二重の換熱器−蒸発器の管8は2つの措置の
全体に相当するfkさ、即ち、第7図の2つの換熱器−
蒸発器の管の長さの和に等しい長さを有しており、他の
ものは総て変わっていない。第8図の二重装置において
は、2つの換熱器−蒸発器は、空間22と空間23との
間の流体の通過を許容しないシールされた管プレート2
1によって分離されている。
全体に相当するfkさ、即ち、第7図の2つの換熱器−
蒸発器の管の長さの和に等しい長さを有しており、他の
ものは総て変わっていない。第8図の二重装置において
は、2つの換熱器−蒸発器は、空間22と空間23との
間の流体の通過を許容しないシールされた管プレート2
1によって分離されている。
本明細書においては、特定の態様の詳細について言及し
たが、本発明の必須とみなされる特徴を詳述する特許請
求の範囲を制限することを意図するものではない。
たが、本発明の必須とみなされる特徴を詳述する特許請
求の範囲を制限することを意図するものではない。
第1図は電気発生機を示していないパワーステージ3ン
の慣用の熱力学的サイクルの線図である。 第2図は、tjIJ1図における如きパワーステーシラ
ンの慣用の熱力学的サイクルにおける煙道ガス回路の線
図である。 第3図は、本発明に従う換熱器−蒸発器を編入されてい
る第1図における如きサイクルの低圧ヒータの線図であ
る。 fj&4図は、2つのみの換熱器−蒸発器が使用されて
いるPt53図に対応する図である。 第5図及び第6図は、換熱器−蒸発器の断面図である。 第7図及び第8図は、1つより多くの換熱器−蒸発器が
1つのユニットに統合されている換熱器−蒸発器を表す
図である。 第9図は、煙管と管プレートの構造的関係の詳細を示す
図である。 図において、B・・・ボイラ、)IPT・・・高圧ター
ビン、LPT・・・低圧タービン、C・・・コンデンサ
、EP・・・水抜き出しポンプ、DG・・・脱Iス器、
FT・・・/lI、4Aa’7/jl:’D−−、ノ4
ht−4Is−−/LJ1−LIA−−−7It圧ヒー
タ、H6−H8・・・高圧ヒータ、A・・・大気中の空
気、AP・・・空気予熱器、F′G・・・煙道ガス、R
V 1−RV 3・・・換熱器−族発器、1・・・容器
、4.5、・・・管プレート、6.7・・・煙室、8・
・・管、9.10・・・仕切り、11・・・分配トレー
、13・・・ポンプ、14・・・水レベル、15・−・
弁、12.16.17・・・オリフィス、である。 スチーム FIG、7 FIG、8
の慣用の熱力学的サイクルの線図である。 第2図は、tjIJ1図における如きパワーステーシラ
ンの慣用の熱力学的サイクルにおける煙道ガス回路の線
図である。 第3図は、本発明に従う換熱器−蒸発器を編入されてい
る第1図における如きサイクルの低圧ヒータの線図であ
る。 fj&4図は、2つのみの換熱器−蒸発器が使用されて
いるPt53図に対応する図である。 第5図及び第6図は、換熱器−蒸発器の断面図である。 第7図及び第8図は、1つより多くの換熱器−蒸発器が
1つのユニットに統合されている換熱器−蒸発器を表す
図である。 第9図は、煙管と管プレートの構造的関係の詳細を示す
図である。 図において、B・・・ボイラ、)IPT・・・高圧ター
ビン、LPT・・・低圧タービン、C・・・コンデンサ
、EP・・・水抜き出しポンプ、DG・・・脱Iス器、
FT・・・/lI、4Aa’7/jl:’D−−、ノ4
ht−4Is−−/LJ1−LIA−−−7It圧ヒー
タ、H6−H8・・・高圧ヒータ、A・・・大気中の空
気、AP・・・空気予熱器、F′G・・・煙道ガス、R
V 1−RV 3・・・換熱器−族発器、1・・・容器
、4.5、・・・管プレート、6.7・・・煙室、8・
・・管、9.10・・・仕切り、11・・・分配トレー
、13・・・ポンプ、14・・・水レベル、15・−・
弁、12.16.17・・・オリフィス、である。 スチーム FIG、7 FIG、8
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、スチームの膨張からのスチーム膨張凝縮物を回収し
そして、スチーム発生器に再循環する前に、スチーム膨
張から取り出されたスチームで加熱するようになってい
る水サイクルを含み、該スチーム発生器は煙道ガスを発
生するようになっているスチーム発生システムにおいて
、該煙道ガスを使用して該水サイクルにおけるスチーム
膨張凝縮物を加熱することにより煙道ガスから熱エネル
ギーを回収する方法であって、膨張したスチームによる
スチーム膨張凝縮物の加熱から生じるスチームヒータ凝
縮物との熱交換において煙道ガスを通すことにより煙道
ガスからの熱を取り出し、生じるスチームは前記スチー
ム膨張凝縮物を加熱するために再循環することを特徴と
する方法。 2、(1)スチームの膨張からのスチーム膨張凝縮物を
回収しそして、スチーム発生器に再循環する前に、スチ
ーム膨張から取り出されたスチームで加熱するようにな
っている水サイクルと、(2)スチーム発生器からの煙
道ガスを再循環して、スチーム発生器における燃焼を支
持するために使用される空気を予熱する煙道ガスサイク
ルを含むスチーム発生システムにおいて、空気予熱器か
ら排出された煙道ガスを使用して水サイクルにおけるス
チーム膨張凝縮物を加熱することにより煙道ガスサイク
ルから追加の熱エネルギーを回収する方法であって、膨
張したスチームによるスチーム膨張凝縮物の加熱から生
じるスチームヒータ凝縮物との熱交換において煙道ガス
を通すことにより煙道ガスからの熱を取り出し、生じる
スチームは前記スチーム膨張凝縮物を加熱するために再
循環することを特徴とする方法。 3、スチーム膨張凝縮物の加熱及び煙道ガスからの熱の
取り出しを漸進的温度段階において行う特許請求の範囲
第1項または第2項記載の方法。 4、いかなる温度段階においてもスチームヒータ凝縮物
の温度は該段階における煙道ガスの温度より常に低く、
そして最も高温の加熱段階からのスチームヒータ凝縮物
は最も高温の取り出し段階における煙道ガスに対して使
用されそして最も低温の加熱段階からのスチームヒータ
凝縮物は最も低温の取り出し段階における煙道ガスに対
して使用される特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、煙道ガス出口を有するスチーム発生器と、該スチー
ムを膨張させる手段と、膨張したスチームによりスチー
ム膨張凝縮物を加熱するための一連のヒータと、加熱さ
れたスチーム膨張凝縮物をスチーム発生器に再循環する
手段を具備するスチーム発生システムにおいて、該煙道
ガスを使用して、該ヒータから回収されたスチームヒー
タ凝縮物からスチームを発生させる手段と、該スチーム
を該ヒータに再循環してスチーム膨張凝縮物を加熱する
手段を具備することを特徴とする該煙道ガスからのエネ
ルギーの取り出しが改良されているスチーム発生システ
ム。 6、スチーム発生器と、該スチーム発生器からの煙道ガ
スにより燃焼空気を予熱するための手段と、該スチーム
を膨張させる手段と、膨張したスチームによりスチーム
膨張凝縮物を加熱するための一連のヒータと、加熱され
たスチーム膨張凝縮物をスチーム発生器に再循環させる
手段を具備するスチーム発生システムにおいて、該煙道
ガスを使用して、該ヒータから回収されたスチームヒー
タ凝縮物からスチームを発生させる手段と、該スチーム
を該ヒータに再循環させて該スチーム膨張凝縮物を加熱
する手段を具備することを特徴とする該煙道ガスからの
エネルギーの取り出しが改良されているスチーム発生シ
ステム。 7、該取り出し手段が、各々ヒータに接続されている複
数の熱交換器を具備し、該スチームヒータ凝縮物を該煙
道ガスとの熱交換において通すことにより該スチームヒ
ータ凝縮物からスチームが発生するようになっている特
許請求の範囲第5項または第6項記載のスチーム発生シ
ステム。 8、最も高温のスチームヒータ凝縮物が最も高温の煙道
ガスとの熱交換において通されるように熱交換器及びヒ
ータが配列されている特許請求の範囲第7項記載のスチ
ーム発生システム。 9、熱交換器が、複数の管により接続された2つの煙室
と、煙道ガスがそれから排出されるようになっている1
つの煙室に煙道ガスを通すための手段と、スチームヒー
タ凝縮物を該管の上を流れるように該熱交換器に導入す
るための手段を具備する特許請求の範囲第5−8項のい
ずれかに記載のスチーム発生システム。 10、該熱交換器は、少なくとも2組の複数の管を具備
し、該管は隣接した組の管端部の間の共通の煙室と端部
突き合わせで位置付けられたする特許請求の範囲第9項
記載のスチーム発生システム。 11、熱交換器が密封管プレートによってほぼその中心
で分割されており、該管は該プレートを通過している特
許請求の範囲第9項記載のスチーム発生システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP85870007A EP0188183B1 (fr) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | Procédé et dispositif de récupération de l'énergie thermique des gaz brûlés dans des centrales thermiques |
EP85.870007.3 | 1985-01-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61211607A true JPS61211607A (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=8194729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61004421A Pending JPS61211607A (ja) | 1985-01-16 | 1986-01-14 | スチ−ム発生システムにおいて熱エネルギ−を回収する方法及び装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4617878A (ja) |
EP (1) | EP0188183B1 (ja) |
JP (1) | JPS61211607A (ja) |
AT (1) | ATE41202T1 (ja) |
AU (1) | AU579701B2 (ja) |
CA (1) | CA1260341A (ja) |
DE (1) | DE3568605D1 (ja) |
ZA (1) | ZA86135B (ja) |
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US6371058B1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-04-16 | Peter Tung | Methods for recycling process wastewater streams |
US7690201B2 (en) * | 2005-11-07 | 2010-04-06 | Veritask Energy Systems, Inc. | Method of efficiency and emissions performance improvement for the simple steam cycle |
EP2813286A1 (de) * | 2013-06-11 | 2014-12-17 | Evonik Industries AG | Reaktionsrohr und Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff |
EP3055056B1 (de) | 2013-10-11 | 2019-12-18 | Evonik Operations GmbH | Reaktionsrohr und verfahren zur herstellung von cyanwasserstoff |
CN107560462A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种分段式烟气换热装置 |
EP3301075A1 (en) | 2016-09-28 | 2018-04-04 | Evonik Degussa GmbH | Method for producing hydrogen cyanide |
CN107120636A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-01 | 大唐(北京)能源管理有限公司 | 一种燃煤电站低温余热深度利用系统 |
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US1589646A (en) * | 1925-07-13 | 1926-06-22 | Irving C Hicks | Feed-water heater |
US2392325A (en) * | 1941-07-03 | 1946-01-08 | Riley Stoker Corp | Steam generating apparatus |
DE1122081B (de) * | 1958-09-09 | 1962-01-18 | Schmidt Sche Heissdampf | Einrichtung zum Vorwaermen des Speisewassers und der Verbrennungsluft durch die Rauchgase eines Dampferzeugers |
FR1435041A (fr) * | 1965-03-01 | 1966-04-15 | Babcock & Wilcox France | Perfectionnements aux centrales thermiques à vapeur |
FR1461570A (fr) * | 1965-10-25 | 1966-02-25 | Fives Penhoet | Procédé d'exploitation d'une installation comprenant une chaudière alimentant une turbine à vapeur et installation pour la mise en oeuvre de ce prodédé |
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