JPS623290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機関または燃焼炉等からの排気熱の有
効利用を計るための排気熱回収装置に関し、特
に、排気と熱媒体とを熱交換させる排ガスエコノ
マイザーからの蒸気でターボ発電機を運転するよ
う構成した排気熱回収装置において、前記排ガス
エコノマイザーのスーツブローイング（煤払い）
を圧縮空気を利用して行うよう改良した排気熱回
収装置を提供するものである。

機関または燃焼炉等からの排気の熱量を有効利
用するための装置として、排気と熱媒体とを熱交
換させる排ガスエコノマイザーより発生した蒸気
でターボ発電機を運転し、該ターボ発電機により
電力供給を行うよう構成した排気熱回収装置が採
用されている。特に、船舶等においては、この種
の排気熱回収装置を設けることにより通常航海時
の船内電力を賄う形式のものが数多く採用されて
いる。

従来のこの種の排気熱回収装置においては、排
ガスエコノマイザーのスーツブローイングはこの
排ガスエコノマイザーにより発生した蒸気を使用
して行つていた。即ち、排ガスエコノマイザーで
発生した蒸気の一部を、機関等の排気通路内に設
置した排ガスエコノマイザーの管群内に設けた複
数個のノズルに導いてこれらのノズルから噴出さ
せることにより、該排ガスエコノマイザーの表面
に付着した煤を飛散させ熱交換表面の清浄化を行
つていた。尚、このスーツブローイングは熱交換
表面に付着する煤による熱の回収効率低下を防止
するために必要なものである。

このように従来技術では排ガスエコノマイザー
のスーツブローイングを該排ガスエコノマイザー
からの蒸気の一部を利用して行つていたため、短
時間ではあるがスーツブローイング時に多量の蒸
気を消費することになり、スーツブローイング時
にはターボ発電機の運転が不可能になるという問
題があつた。このため、スーツブローイング時に
は、前記ターボ発電機をデイーゼル発電機に切換
えるか、或はターボ発電機への過熱蒸気供給シス
テム内のボイラを追い焚きして過熱蒸気の蒸気圧
を上昇させるといつた方法が必要であつた。しか
し、これらの方法では、スーツブローイング時に
追加燃料を消費することになり、前記ターボ発電
機駆動用の排気熱回収装置を設けるにもかかわら
ず追加のエネルギー或は追加の装置を必要とし、
充分な省エネルギー効果を達成できないという欠
点があつた。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
解消し、従来の蒸気式スーツブロワーの代りに圧
縮空気による空気式スーツブロワーを採用するこ
とにより追加燃料や追加設備を必要とせずにスー
ツブローイングを行いうる省エネルギーに優れた
排気熱回収装置を提供することである。

本発明の特徴は、電力消費が小さい時ターボ発
電機の余剰電力を利用して空気圧縮機を運転し、
該空気圧縮機で得られた圧縮空気を一旦空気槽に
貯えておき、この圧縮空気で前記排ガスエコノマ
イザーのスーツブローイングを行う点である。

即ち、本発明によれば、機関または燃焼炉等か
らの排気と熱媒体とを熱交換させる排ガスエコノ
マイザーにより発生した蒸気でターボ発電機を運
転し、該ターボ発電機により電力供給を行う排気
熱回収装置において、電力消費が小さいときの余
剰電力を利用して空気圧縮機を運転し、該空気圧
縮機で得られた圧縮空気を空気槽に貯え、この圧
縮空気で前記排ガスエコノマイザーのスーツブロ
ーイングを行うことを特徴とする排気熱回収装置
が提供される。

この場合、前記排ガスエコノマイザーに複数個
のスーツブロワーを設け、これらをスーツブロワ
ー制御器によりシーケンス制御するよう構成すれ
ば、前記空気槽内の急激な圧力降下を防止するこ
とができ、円滑なスーツブローイングを行うこと
ができる。

更に、前記スーツブロワー制御器内にタイマー
をセツトしておき、夜間等余剰電力が見込まれる
時期に自動的にスーツブローイングを行うように
すれば、一層の省エネルギー効果を達成すること
ができる。

以下第１図を参照して本発明の排気熱回収装置
の好適な実施例を説明する。

第１図において、舶用機関などの機関或いは焼
却炉等の燃焼炉１からの排気ガスは排気通路２を
通して排出される。排気通路２内には蒸発部３及
び過熱部４からなる排ガスエコノマイザー５が設
置されている。前記蒸発部３には配管６を通して
ボイラ循環水が供給され、熱交換チユーブで形成
された蒸発部３を流通した後配管７を通して蒸気
としてボイラ８内へ供給される。このボイラ８内
へ貯えられる蒸気は更に配管９を通して熱交換チ
ユーブからなる前記過熱部４へ供給され、該過熱
部で高温排ガスの熱量を受けて過熱蒸気にされ、
配管１０を通してターボ発電機１１のタービン１
２へ送給される。

前記タービン１２のタービン羽根車は前記配管
１０からの高圧加熱蒸気を受けて回転駆動され、
該タービンの軸に連結された発電機１３を回転駆
動する。この発電機１３は、船舶の場合、例えば
通常航海時の船内動力を賄うのに必要な電力を発
生する。前記タービン１２から排出される蒸気は
配管１４を通して復水器１５へ送給され、該復水
器１５で水に戻された後再び前記配管６のボイラ
循環水として使用される。前記復水器１５内には
冷却海水を流通させるためのチユーブ１６が設け
られ、蒸気とこの冷却海水との間の熱交換により
この蒸気を復水するように構成されている。

前記排ガスエコノマイザ５には、蒸発部３及び
過熱部４に付着する煤を払いのけるためのスーツ
ブロワー１７が設けられている。このスーツブロ
ワー１７は通常複数個配置されるものであり、排
ガスエコノマイザ５の熱交換チユーブ表面の煤を
払い落として清浄化し円滑な熱交換を維持するよ
うになつている。第１図においては３個のスーツ
ブロワー１７が図示されている。これらのスーツ
ブロワー１７は夫々スーツブロワー駆動用電動機
１８によつて作動され、スーツブローイング用圧
縮空気の入口弁１９を通して供給される圧縮空気
を蒸発部３及び過熱部４の熱交換チユーブの表面
に噴射するようになつている。

前記スーツブローイング１７への圧縮空気の供
給は次のような方法によつて行われる。

即ち、前記発電機１３の電力によつて電動機２
０を駆動し、該電動機によつて空気圧縮機２１を
作動させ、該空気圧縮機からの圧縮空気を空気槽
２２内に貯える。前記電動機２０による空気圧縮
機２１の駆動は、電力消費が小さい時の前記発電
機１３の余剰電力を利用して行われる。このた
め、ターボ発電機１１の入口側（タービン１２の
入口部）に空気圧縮機発停制御器２３が設けら
れ、これによつてタービン１２のガバニングバル
ブ位置或は蒸気圧を検知して発電機１３が余剰電
力発生状況にあるか否かを検出し、これに基ずい
て始動器２４へ制御信号を電送し、余剰電力発生
時該始動器の作動により前記電動機２０を起動す
るよう構成されている。

前記空気槽２２には例えば30気圧程度の圧縮空
気が貯えられ、この圧縮空気は配管２５を通り、
該配管の途中に設けられたオリフイス又は減圧弁
２６により６気圧程度に減圧されて前記入口弁１
９を通して前記スーツブロワー１７へ送給される
ようになつている。即ち、スーツブローイングを
行う時には前記入口弁１９を開弁してスーツブロ
ワー１７を作動し、排ガスエコノマイザー５に対
し圧縮空気を吹き付けて煤を取り払うことにな
る。

しかして、前記入口弁１９の開閉制御はスーツ
ブロワー制御器２７からの制御空気２８によつて
行われる。又、制御空気２８によつて入口弁１９
を開弁する場合には、これと同時に、開弁された
入口弁１９に対応するスーツブロワー１７を作動
させるためのスーツブロワー駆動用電動機１８も
該スーツブロワー制御器からの起動信号２９によ
つて起動される。

前記空気槽２２には空気槽圧力伝送器３０が接
続され、該空気槽圧力伝送器３０からの制御信号
によつて前記スーツブロワー制御器を制御するよ
うになつている。具体的には空気槽２２内の圧力
が所定値以下の低い圧力である場合は、これを空
気槽圧力伝送器３０で検知し、該伝送器からの制
御信号により、前記スーツブロワー制御器２７に
よる前記入口弁１９の開弁及び前記スーツブロワ
ー駆動用電動機１８の作動を行わせないように制
御する。即ち、前記空気槽圧力伝送器３０及びス
ーツブロワー制御器２７により、空気槽２２内の
圧力が所定値以下になり低い状態にある場合には
スーツブローイングを行わないように制御する。
更に、前記スーツブロワー制御器２７は、複数個
のスーツブロワー１７の夫々に対し一台ごとにス
ーツブローイングを順次行わせるよう、各スーツ
ブロワー駆動用電動機１８の起動停止並びにスー
ツブローイング用圧縮空気の入口弁１９の開閉を
シーケンスにて制御するよう構成されている。
又、スーツブロワー制御器２７にはタイマーがセ
ツトされており、前記ターボ発電機１３による余
剰電力が見込まれる時期例えば電力消費が低い真
夜中等にこのシーケンスが自動的に働くよう予め
セツトすることができるようになつている。

以上第１図について説明した本発明による排気
熱回収装置の実施例によれば、夜間或は休日等消
費電力が小さく従つて排ガスエコノマイザー５に
よつて運転されるターボ発電機１１の発生電力に
余剰電力が生じる場合にこの余剰電力を利用して
圧縮空気を発生させかつ貯えておき、この圧縮空
気を排ガスエコノマイザーに対し適切な時期に噴
射させてスーツブローイングを行うよう構成した
ので、追加燃料を要することなくスーツブローイ
ングを行うことができる。従つて燃料の節約を行
うと同時に省エネルギー効果を達成することがで
きる。又、スーツブロワーとしては従来の蒸気用
のものをそのまま利用できるので、前記スーツブ
ロワー制御器２７内に装着されるタイマー並びに
シーケンス制御回路を除いては既存の機器をその
まま利用することができる。更に空気槽２２とし
ても既存の空気槽を利用することができるが、必
要に応じて専用の空気槽を設けることができる。
更に又、複数個のスーツブロワーを一台ずつ時間
差をもつて作動させるようシーケンス制御するこ
とにより、スーツブローイング用の圧縮空気の圧
力を充分な圧力値に維持することが出来、もつて
円滑なスーツブローイングを行うことができる。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、追加の燃料を必要とせず、排気熱回収効果並
びに省エネルギー効果に優れた排気熱回収装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による排気熱回収装置の全体構
成を例示する説明図である。 １…機関又は燃焼炉、２…排気通路、５…排ガ
スエコノマイザー、８…ボイラー、１１…ターボ
発電機、１２…タービン、１３…発電機、１７…
スーツブロワー、１８…スーツブロワー電動機、
１８…スーツブロワー駆動用電動機、１９…スー
ツブローイング用圧縮空気の入口弁、２０…電動
機、２１…空気圧縮機、２２…空気槽、２３…空
気圧縮機発停制御器、２７…スーツブロワー制御
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関または燃焼炉等からの排気と熱媒体とを
   熱交換させる排ガスエコノマイザーにより発生し
   た蒸気でターボ発電機を運転し、該ターボ発電機
   により電力供給を行う排気熱回収装置において、
   電力消費が小さいときの余剰電力を利用して空気
   圧縮機を運転し、該空気圧縮機で得られた圧縮空
   気を空気槽に貯え、この圧縮空気で前記排ガスエ
   コノマイザーのスーツブローイングを行うことを
   特徴とする排気熱回収装置。 ２ 前記排ガスエコノマイザーに複数個のスーツ
   ブロワーを設け、これらをスーツブロワー制御器
   によりシーケンス制御することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の排気熱回収装置。 ３ タイマーをセツトすることにより余剰電力が
   見込まれる時期にスーツブローイングを行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の排気熱回収装置。 ４ ターボ発電機の余剰電力発生状態をタービン
   のカバニングバルブ位置またはタービン入口蒸気
   圧で検知することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第３項のいずれかに記載の排気熱回収装
   置。 ５ 前記空気槽内の圧力が所定値以下のときこれ
   を検知して前記スーツブローイングを作動させな
   いよう構成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第４項のいずれかに記載の排気熱回収
   装置。