JPS6361805A - 冷却水から形成される蒸気を加熱するための装置 - Google Patents
冷却水から形成される蒸気を加熱するための装置Info
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- JPS6361805A JPS6361805A JP62208400A JP20840087A JPS6361805A JP S6361805 A JPS6361805 A JP S6361805A JP 62208400 A JP62208400 A JP 62208400A JP 20840087 A JP20840087 A JP 20840087A JP S6361805 A JPS6361805 A JP S6361805A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1838—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines the hot gas being under a high pressure, e.g. in chemical installations
- F22B1/1846—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines the hot gas being under a high pressure, e.g. in chemical installations the hot gas being loaded with particles, e.g. waste heat boilers after a coal gasification plant
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、熱ガス用熱交換器内の冷却水から形成される
蒸気を加熱するための方法及び装置に関する。
蒸気を加熱するための方法及び装置に関する。
プロセスガスを冷却するため、例えばらせん形チューブ
の形をした熱交換器が使用され、冷却されるべきガスは
そのらせん形チューブを通り抜ける０通常、プロセスガ
スは１３００℃超の温度及び３０ｂａｒ超のガス圧を有
している。熱交換器は冷却液、例えば水、によって冷却
され、この冷却液は通常上記ガス圧を超えている。冷却
液への高熱負荷及び冷却液の比較的長い滞留時間のため
、蒸気が形成され、この蒸気はその目的のために設けら
れている区画室内に捕獲される。この蒸気は飽和してい
る。飽和蒸気は、凝縮するため、取扱いが多くの場合困
難であるので、後続の処理のため、蒸気は不飽和状態に
される。蒸気は更に加熱されることにより不飽和状態に
される。このため、蒸気は区画室から外に出され、別個
の過熱器に導かれる。
の形をした熱交換器が使用され、冷却されるべきガスは
そのらせん形チューブを通り抜ける０通常、プロセスガ
スは１３００℃超の温度及び３０ｂａｒ超のガス圧を有
している。熱交換器は冷却液、例えば水、によって冷却
され、この冷却液は通常上記ガス圧を超えている。冷却
液への高熱負荷及び冷却液の比較的長い滞留時間のため
、蒸気が形成され、この蒸気はその目的のために設けら
れている区画室内に捕獲される。この蒸気は飽和してい
る。飽和蒸気は、凝縮するため、取扱いが多くの場合困
難であるので、後続の処理のため、蒸気は不飽和状態に
される。蒸気は更に加熱されることにより不飽和状態に
される。このため、蒸気は区画室から外に出され、別個
の過熱器に導かれる。
過熱器において、蒸気は熱の供給によって加熱される。
上記方法は、過熱器で蒸気を熱するための余分なエネル
ギーを必要とするという不都合を有している。更に、過
熱器は実際の熱交換器の外部に配設され且つそれとパイ
プによって接続されるため、装置が比較的大きくなる。
ギーを必要とするという不都合を有している。更に、過
熱器は実際の熱交換器の外部に配設され且つそれとパイ
プによって接続されるため、装置が比較的大きくなる。
上記問題点を解決することが本発明の目的である。
従って、本発明は、熱ガス用熱交換器内の冷却水から形
成される蒸気を加熱するための方法であって、該蒸気が
冷却されるべきガスによって加熱されることを特徴とす
る方法を提供する。
成される蒸気を加熱するための方法であって、該蒸気が
冷却されるべきガスによって加熱されることを特徴とす
る方法を提供する。
本発明は又上記方法を実行するための装置を提供するも
のであり、該装置は、冷却されるべきガスのための入口
を有する容器と、冷却されるべきガスを通すためのパイ
プシステム又はチューブシステムを有する冷却水用区画
室と、発生した蒸気のための捕集空間とを具備し、冷却
されたガスの排出のための出口を有する前記チューブシ
ステムに接続されるｌ又は複数の過熱器モジュール即ち
案内手段と、前記捕集空間に接続され且つ前記過熱器モ
ジュール即ち案内手段を貫通する蒸気チューブとを備え
ることを特徴とする。
のであり、該装置は、冷却されるべきガスのための入口
を有する容器と、冷却されるべきガスを通すためのパイ
プシステム又はチューブシステムを有する冷却水用区画
室と、発生した蒸気のための捕集空間とを具備し、冷却
されたガスの排出のための出口を有する前記チューブシ
ステムに接続されるｌ又は複数の過熱器モジュール即ち
案内手段と、前記捕集空間に接続され且つ前記過熱器モ
ジュール即ち案内手段を貫通する蒸気チューブとを備え
ることを特徴とする。
この様に、本発明によれば、冷却装置の外部に配設され
る別個の過熱器を使用せず、プロセスガスの熱が過熱蒸
気を得るために使用される。
る別個の過熱器を使用せず、プロセスガスの熱が過熱蒸
気を得るために使用される。
蒸気は、既に幾分か冷却されたガスによって都合よく加
熱される。未だ冷却されていないガスによる直接的な蒸
気の加熱は、ガスの高い温度（１３００℃）により、材
料上の問題を引き起こすのであろう。
熱される。未だ冷却されていないガスによる直接的な蒸
気の加熱は、ガスの高い温度（１３００℃）により、材
料上の問題を引き起こすのであろう。
冷却されたガスは、蒸気を加熱するための空間を通り抜
けるように都合よく導入され、この空間内の圧力は加熱
されるべき蒸気によって決定される。蒸気が冷却装置の
外部で加熱される、今迄使用されてきた公知の方法では
、高いガス圧に対処するため、高価な処置が必要であっ
た。プロセスガス内に存在する灰及び煤の粒子が装置内
に付着するのを防止するため、冷却されるガスの速度は
、ある最低値を超えるように保たれる。これは、はこり
の粒子が付着する機会をかなり減少させる。
けるように都合よく導入され、この空間内の圧力は加熱
されるべき蒸気によって決定される。蒸気が冷却装置の
外部で加熱される、今迄使用されてきた公知の方法では
、高いガス圧に対処するため、高価な処置が必要であっ
た。プロセスガス内に存在する灰及び煤の粒子が装置内
に付着するのを防止するため、冷却されるガスの速度は
、ある最低値を超えるように保たれる。これは、はこり
の粒子が付着する機会をかなり減少させる。
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例について説明
する。
する。
第１ａ図において、本発明装置は、冷却されるべきガス
のための供給継手２を備えた容器１と、冷却水用の区画
室３と、熱交換器として機能する、冷却されるべきガス
を通すためのチューブシステム４と、冷却水から形成さ
れる蒸気を捕集するための捕集空間５とを備えている。
のための供給継手２を備えた容器１と、冷却水用の区画
室３と、熱交換器として機能する、冷却されるべきガス
を通すためのチューブシステム４と、冷却水から形成さ
れる蒸気を捕集するための捕集空間５とを備えている。
チューブシステム４は例えばらせん形チューブからなり
得る。
得る。
熱交換器として機能するチューブシステム４には、冷却
されたガスのための出口６が設けられている少なくとも
１個の過熱器モジュール即ち案内手段７が接続されてお
り、例えばらせん形の蒸気チューブ８は捕集空間５に接
続され且つ過熱器モジュール即ち案内手段７を貫通する
。明瞭化のため、１個の過熱器モジュール即ち案内手段
７のみが図示されている。熱交換器として機能するチュ
ーブシステム４は、目的に適した方法により、蒸気チュ
ーブ８の近傍位置で過熱器モジュール即ち案内手段７に
接続されている。案内手段７の断面積は、チューブシス
テム４のそれよりもかなり大きいのが好都合である。パ
ルプ９の助けにより、蒸気チューブ８を離れる蒸気は、
バイパスバイブ１０を介して供給される捕集空間５から
の飽和蒸気と混合され得る。これは、バイブロからのガ
ス温度を限られた方法で制御しつつ、バイブ１１からの
過熱された蒸気の温度を可能な限り一定に保つごとを可
能にする。このため、パルプ９は制御バイブ１２を介し
て温度検知器１３に接続されている。
されたガスのための出口６が設けられている少なくとも
１個の過熱器モジュール即ち案内手段７が接続されてお
り、例えばらせん形の蒸気チューブ８は捕集空間５に接
続され且つ過熱器モジュール即ち案内手段７を貫通する
。明瞭化のため、１個の過熱器モジュール即ち案内手段
７のみが図示されている。熱交換器として機能するチュ
ーブシステム４は、目的に適した方法により、蒸気チュ
ーブ８の近傍位置で過熱器モジュール即ち案内手段７に
接続されている。案内手段７の断面積は、チューブシス
テム４のそれよりもかなり大きいのが好都合である。パ
ルプ９の助けにより、蒸気チューブ８を離れる蒸気は、
バイパスバイブ１０を介して供給される捕集空間５から
の飽和蒸気と混合され得る。これは、バイブロからのガ
ス温度を限られた方法で制御しつつ、バイブ１１からの
過熱された蒸気の温度を可能な限り一定に保つごとを可
能にする。このため、パルプ９は制御バイブ１２を介し
て温度検知器１３に接続されている。
第１ｂｌｆｆｌに本発明の好都合な実施例を示す。第１
ａ図における参照符号と同じ参照符号が使用されている
。２個の過熱器モジュール即ち案内手段７の配置及び中
央の下降管１００が示されている。
ａ図における参照符号と同じ参照符号が使用されている
。２個の過熱器モジュール即ち案内手段７の配置及び中
央の下降管１００が示されている。
明瞭化のため、１個の過熱器モジュール７のみが蒸気及
びガスのためのそれぞれの入口及び出口に接続されてい
るように示されているが、他方の過熱器モジュール７も
又蒸気及びガスのためのそれぞれの入口及び出口が設け
られているということは明らかであろう。
びガスのためのそれぞれの入口及び出口に接続されてい
るように示されているが、他方の過熱器モジュール７も
又蒸気及びガスのためのそれぞれの入口及び出口が設け
られているということは明らかであろう。
この実施例において、蒸気バイパス１０は容器１の内部
に配設されており、パルプ９は図示されていない。
に配設されており、パルプ９は図示されていない。
第２図はより大きな縮尺における第１ａ図の過熱器即ち
案内手段７を示す。第２図から判るように、蒸気チュー
ブ８は二重らせん形チューブからなり得る。あらゆる適
切な数のそのようなチューブが適用され得るということ
は理解されよう、ガスは、頂部で過熱器即ち案内手段７
に流れ込み、そしてそれ迄に既に幾分か冷却されている
。この実施例では、加熱されるべき蒸気は蒸気チューブ
を通ってガスと同一方向に流れるが、２つの媒質が互い
に反対方向に流れることも可能である。ハイブリッド・
レイアウト・オプションが適用され得るということは理
解されよう。用語「ハイブリッド・レイアウト・オプシ
ョン」は、例えば過熱器モジュールが、ガスが導入され
る第１の同一方向に流れる部分と第２の互いに反対方向
に流れる部分とを具備することを意味する。バイブ１４
が案内手段７内に配設される。一方では、バイブ１４は
冷却水又は冷却水／蒸気混合物のための供給バイブの機
能を提供し、この目的のためにバイブ１４は給水継手１
５及び冷却水／蒸気排出継手１６を設けられている。他
方では、バイブ１４は案内手段７の断面積を減少させる
べく機能し、これによりガスの流速は最低値を超えるよ
うに保たれ、灰又は煤の粒子が案内手段７に付着する機
会が可能な限り少なくされる。パイプ１７は、パイプ１
４内に配設されており、そして通路例えば１８．１９を
介してパイプ１４の開口に接続されている。パイプ１７
は流体供給管路２０を設けられている。この配置は、蒸
気又は圧縮ガス又は合成ガスのような適切な流体が、継
手２０、パイプ１７並びに通路１８及び１９を介して過
熱器即ち案内手段７内に吹き付けられることを可能にし
、それにより灰又は煤の付着を除去することを可能にす
る。
案内手段７を示す。第２図から判るように、蒸気チュー
ブ８は二重らせん形チューブからなり得る。あらゆる適
切な数のそのようなチューブが適用され得るということ
は理解されよう、ガスは、頂部で過熱器即ち案内手段７
に流れ込み、そしてそれ迄に既に幾分か冷却されている
。この実施例では、加熱されるべき蒸気は蒸気チューブ
を通ってガスと同一方向に流れるが、２つの媒質が互い
に反対方向に流れることも可能である。ハイブリッド・
レイアウト・オプションが適用され得るということは理
解されよう。用語「ハイブリッド・レイアウト・オプシ
ョン」は、例えば過熱器モジュールが、ガスが導入され
る第１の同一方向に流れる部分と第２の互いに反対方向
に流れる部分とを具備することを意味する。バイブ１４
が案内手段７内に配設される。一方では、バイブ１４は
冷却水又は冷却水／蒸気混合物のための供給バイブの機
能を提供し、この目的のためにバイブ１４は給水継手１
５及び冷却水／蒸気排出継手１６を設けられている。他
方では、バイブ１４は案内手段７の断面積を減少させる
べく機能し、これによりガスの流速は最低値を超えるよ
うに保たれ、灰又は煤の粒子が案内手段７に付着する機
会が可能な限り少なくされる。パイプ１７は、パイプ１
４内に配設されており、そして通路例えば１８．１９を
介してパイプ１４の開口に接続されている。パイプ１７
は流体供給管路２０を設けられている。この配置は、蒸
気又は圧縮ガス又は合成ガスのような適切な流体が、継
手２０、パイプ１７並びに通路１８及び１９を介して過
熱器即ち案内手段７内に吹き付けられることを可能にし
、それにより灰又は煤の付着を除去することを可能にす
る。
第３図に、本発明の他の好都合な実施例を示す。
第１〜２図における参照符号と同じ参照符号が使用され
ている。
ている。
第３図において、各過熱器モジュール７は、冷却される
べきガスを送るための少なくとも２本のパイプ又はチュ
ーブに接続されている。明瞭化のため、１個の過熱器モ
ジュール７のみがそのように接続されているように示さ
れているが、他の過熱器モジュール７も又そのように接
続されているということは明らかであろう。
べきガスを送るための少なくとも２本のパイプ又はチュ
ーブに接続されている。明瞭化のため、１個の過熱器モ
ジュール７のみがそのように接続されているように示さ
れているが、他の過熱器モジュール７も又そのように接
続されているということは明らかであろう。
第３図の実施例においては、水のレベルを例えば最終的
に（並流の）過熱器モジュールの高さの１／３迄下げる
ことが可能であり、これは過熱された蒸気の質のみなら
ず、容器１から排出するガス温度のレベルをも制御する
。
に（並流の）過熱器モジュールの高さの１／３迄下げる
ことが可能であり、これは過熱された蒸気の質のみなら
ず、容器１から排出するガス温度のレベルをも制御する
。
より細いデザインの容器は、過熱器モジュールのより容
易な接近性（ａｃｃｅｓｓａｂｉ ｌｉ ｔｙ） ／保
守性、及び大きなアップスケール可能性能力（ｕｐｓｃ
ａｌｅ−ａｂｉｌｉｔｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）をもた
らすということが理解されよう。
易な接近性（ａｃｃｅｓｓａｂｉ ｌｉ ｔｙ） ／保
守性、及び大きなアップスケール可能性能力（ｕｐｓｃ
ａｌｅ−ａｂｉｌｉｔｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）をもた
らすということが理解されよう。
更に、もし可変の水レベルを介して容器から排出するガ
スの制御が満足に働かないならば、過熱器モジュールの
完全な水没が容易な撤退である。
スの制御が満足に働かないならば、過熱器モジュールの
完全な水没が容易な撤退である。
装置は次のように作動する。冷却されるべきガスは、継
手２、チューブシステム４及び加熱器モジュール即ち案
内手段７を介して容器１を通過させられ、そして出口６
を介して外部に排出される。
手２、チューブシステム４及び加熱器モジュール即ち案
内手段７を介して容器１を通過させられ、そして出口６
を介して外部に排出される。
この工程の間、ガスは、冷却水によって連続的に冷却さ
れ、案内手段７内で更に冷え、しかしそうしている間に
、該ガスは、冷却水から形成され、捕集空間５で捕集さ
れ且つ蒸気チューブ８を介して供給される蒸気を加熱す
る。加熱された蒸気は、それが不飽和状態で蒸気チュー
ブ８を介して外部に進まされるような温度に達する。
れ、案内手段７内で更に冷え、しかしそうしている間に
、該ガスは、冷却水から形成され、捕集空間５で捕集さ
れ且つ蒸気チューブ８を介して供給される蒸気を加熱す
る。加熱された蒸気は、それが不飽和状態で蒸気チュー
ブ８を介して外部に進まされるような温度に達する。
目的に適しているあらゆる数の過熱器モジュール即ち案
内手段が容器内に配設され得るということは理解されよ
う。
内手段が容器内に配設され得るということは理解されよ
う。
更に、あらゆる適切な数のガス伝達チューブが過熱器モ
ジュールに入り得るということは理解されよう。２本以
上のガスチューブが１個の過熱器モジュールに入る場合
、中央の下降管は、あるピッチで過熱器モジュールに入
るガスチューブと共に延長されよう。
ジュールに入り得るということは理解されよう。２本以
上のガスチューブが１個の過熱器モジュールに入る場合
、中央の下降管は、あるピッチで過熱器モジュールに入
るガスチューブと共に延長されよう。
本発明の種々の変更は、上記記載及び添付図面から、当
業者にとっては明白になろう、そのような変更は特許請
求の範囲内のものである。
業者にとっては明白になろう、そのような変更は特許請
求の範囲内のものである。
第１ａ図は本発明に係る装置を概略的に示す縦断面図、
第１ｂ図は本発明の好都合な実施例を示す縦断面図、第
２図は第１ａ図に示す装置の一部をより大きな縮尺で示
す図、そして第３図は本発明の他の好都合な実施例を示
す縦断面図である。 １・・・容器、 ３−・区画室、 ４−チューブシ
ステム、 ５・−捕集空間、 ７・・・過熱器
モジュール即ち案内手段、 ８−蒸気チューブ。
第１ｂ図は本発明の好都合な実施例を示す縦断面図、第
２図は第１ａ図に示す装置の一部をより大きな縮尺で示
す図、そして第３図は本発明の他の好都合な実施例を示
す縦断面図である。 １・・・容器、 ３−・区画室、 ４−チューブシ
ステム、 ５・−捕集空間、 ７・・・過熱器
モジュール即ち案内手段、 ８−蒸気チューブ。
Claims (13)
- （１）熱ガス用交換器内の冷却水から形成される蒸気を
加熱するための方法であつて、該蒸気が冷却されるべき
ガスによつて加熱されることを特徴とする方法。 - （２）前記蒸気が、既に幾分か冷却されたガスによつて
加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の方法。 - （３）前記冷却されたガスが、圧力が加熱されるべき蒸
気によつて決定される空間を通過させられることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 - （４）冷却されるべきガスの速度が、所定の最低値を超
えるように保たれることを特徴とする特許請求の範囲第
１〜３項のいずれか１項に記載の方法。 - （５）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法を実
行するための装置であつて、冷却されるべきガスのため
の入口を有する容器と、冷却されるべきガスを通すため
のパイプシステム又はチユーブシステムを有する冷却水
用区画室と、発生した蒸気のための捕集空間とを具備し
、冷却されたガスの排出のための出口を有する前記チユ
ーブシステムに接続される１又は複数の過熱器モジユー
ル即ち案内手段と、前記捕集空間に接続され且つ前記過
熱器モジユール即ち案内手段を貫通する蒸気チユーブと
を備えることを特徴とする装置。 - （６）冷却されるべきガスを通すための前記チユーブシ
ステムが、前記蒸気チユーブの近傍位置で前記過熱器モ
ジユール即ち案内手段に接続されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載の装置。 - （７）前記過熱器モジユール即ち案内手段が、冷却され
るべきガスを通すための前記チユーブシステムの断面積
よりもかなり大きな断面積を有するチユーブであること
を特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６項記載の装
置。 - （８）前記蒸気チユーブの断面積が、前記過熱器モジユ
ール即ち案内手段の断面積よりもかなり小さいことを特
徴とする特許請求の範囲第５〜７項のいずれか一項に記
載の装置。 - （９）断面積を減少させるパイプが、前記過熱器モジユ
ール即ち案内手段内に配設されていることを特徴とする
特許請求の範囲第５〜８項のいずれか一項に記載の装置
。 - （１０）前記断面積を減少させるパイプが、水／蒸気混
合物用の供給管路及び排出管路を備えることを特徴とす
る特許請求の範囲第９項記載の装置。 - （１１）冷却されるべきガスを通すための前記チユーブ
システムに量が変化する水又は蒸気を送るための前記断
面積を減少させるパイプに、通路を有するパイプが含ま
れていることを特徴とする特許請求の範囲第９項又は第
１０項記載の装置。 - （１２）冷却されるべきガスを通すための１本のパイプ
又はチユーブが、１個の過熱器モジユール即ち案内手段
に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
〜１１項のいずれか一項に記載の装置。 - （１３）冷却されるべきガスを通すための少なくとも２
本のパイプ又はチユーブが１個の過熱器モジユール即ち
案内手段に接続されていることを特徴とする特許請求の
範囲第５〜１１項のいずれか一項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8602162 | 1986-08-26 | ||
| NL8602162 | 1986-08-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361805A true JPS6361805A (ja) | 1988-03-18 |
| JP2523336B2 JP2523336B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=19848452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62208400A Expired - Fee Related JP2523336B2 (ja) | 1986-08-26 | 1987-08-24 | 冷却水から形成される蒸気を加熱するための装置 |
Country Status (16)
| Country | Link |
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