JPS6380104A - 排ガスエコノマイザ - Google Patents

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】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、主機関からの高温の排ガスから熱を回収する
、排ガスエコノマイザに関する。 〔従来の技術〕 従来、船舶などにおいて、主機関の排ガスからの高温の
熱を回収して蒸気を発生させる＃がスエコノマイザが広
く用いられており、この上うな排ガスエコノマイザでは
、主機関が低負荷または停止状態となって、排ガスの熱
エネルギが低下したり無くなったりした場合、補助ボイ
ラにより蒸気を発生させて船内蒸気需要をまかなうよう
になっている。 ＰｔＩＪ２図に示すように、主機関ｌには排ガス管２を
介して排ガスエコノマイザ３゛が接続されており、主機
関１からの排ガスが、排ガスエコノマイザ３′内を通っ
て熱を回収された後、主Ｒ排ガス管８′から排出される
ようになっている。 排ガスエコノマイザ３′内には、上流側から下流側へ順
に過熱器４′、蒸発器５′および予熱器７′が配設され
る。 この予熱器７′の上流側には、図示しない水りンクから
の給水Ｉｒ！１６が接続され、この給水ｌ！？１Ｇには
給水ポンプ１５が介装されるとともに、予熱器７′の下
流側は、配管１７を介し補助ボイラ１゜と接続され、同
配管１７には給水制御弁２２が介装される。 また、蒸発器５′の上流側には、補助ボイラ１゜の液相
部１０ｂから導かれる配管１９が接続され、同配管１９
にはボイラ循環水ポンプ１８が介装されるとともに、蒸
発器５′の下流側は、配管２０を介し補助ボイラ１０の
気相部１０ａと接続される。 さらに、過熱器４′の上流側には、補助ボイラ１０の気
相ｎ１０ａから導かれる配管２１が接続され、同過熱器
４′の下流側から船内へ蒸気が供給されるようになって
いる。 一方、上述の補助ボイラ１０には、液相部１０ｂの水位
を検出する図示しない水位検出手段が設けられるととも
に、同水位検出手段からの検出信号に基づいて給水制御
弁２２を調節する給水制御弁ｉＷ１節手段がそなえられ
る。 また、補助ボイラ１０には、気相部１０ａの圧力を検出
する図示しない圧力検出手段が設けられるとともに、同
圧力検出手段からの検出信号に基づいて補助ボイラ１０
の図示しないバーナの火力を調節するバーナ制御手段が
そなえられる。 なお、第２図で符号１２゛は補助ボイラ＊、Ｖス管を示
す。 上述の構成により、主機関１の高負荷運松時には、主機
ｒｙｉ１から主磯徘〃ス管２を通じて排ガスエコノマイ
ザ３゛に高温の排ガスが供給される。 すると、図示しない水タンクから給水ポンプ１５の作動
により予熱器７′へ水が供給され、同予熱器７゛におい
て加熱された温水は、配管１７を通じて補助ボイラ１０
へ供給される。このとき、上記水位検出手段の検出信号
に基づき上記給水制御弁調節手段により給水制御弁２２
が１ｑｆｆｌｉされて、補助ボイラ１０内の液相部ｔａ
ｂの水位が一定に保たれるように、上記の温水の供給量
が調節される。 そして、ボイラ循環水ポンプ１８の作動により、液相部
１０ｂ内の水が配管１９を通じて蒸発器５′へ供給され
、同蒸発器５゛において加熱され気化した水蒸気は、配
Ｗ２０を通して補助ボイラ１０へ供給される。 さらに、気相部１０ａ内の水蒸気は、配管２１を通じて
過熱器４′へ供給され、同過熱器４′で過熱されたのち
、さらに高温・高圧の水蒸気となって船内へ供給される
。 そして、補助ボイラ１０では、気相部１０ａの圧力が十
分に高くなり、この高圧力が上記圧力検出手段により検
出され、この検出信号に基づき上記バーナ制御手段によ
って補助ボイラ１０のバーナー　　が消火される。この
とき、補助ボイラ１０は、気水分ａ器としてのみ作用す
ることになる。 一方、主ｆｉｆ５１１の低負荷運転時もしくは停止時に
は、排ガスエコノマイザ３′内を流れる排ガスが極めて
少量かつ低温であるか、もしくは排ガスエコノマイザ３
′内を排ガスが流れなくなって、予熱器７′、蒸発器５
′および過熱器４′で水または水蒸気が加熱されなくな
る。 これにともない、気相部１０ａ内の圧力が低下して、そ
の低下が上記圧力検出手段により検出され、この検出信
号に基づき上記バーナ制御手段によって補助ボイラ１０
のバーナが点火される。 これによって、補助ボイラ１０内で加熱され気化した水
蒸気が、配管２１、過熱器４゛を介して船内へ供給され
る。 なお、上述のような従来の排ガスエコノマイザでは、主
機関１の低負荷運転時もしくは停止時に、排ガスエコノ
マイザ３゛内での加熱が期待できない場合、ボイラ循環
水ポンプ１８の作動を停止して蒸発器５゛に水が供給さ
れないようにされることが多く、また予熱器７゛お上り
過熱器４゛にバイパスライン２３．２４（第２図の破線
参照）が設けられ、これらのパイパスライン２３．２４
に介装されるバイパス弁２５．２６が開かれて、水もし
くは水蒸気が予熱器７゛および過熱器４゛をバイパスし
て流れるようにされることが多い。 ところで、主機関１の低負荷運転時もしくは停止時には
、排ガスエコノマイザ３′内を流れる排ガスの温度が低
下して、排ガスエコノマイザ３゛内に粘性すすが発生す
る。そして、このような粘性すすは、排ガスエコノマイ
ザ３′の最も低温の部分に設けられた予熱器７′に多く
付着する。 そこで、従来、上述のような排ガスエコノマイザでは、
定期的に排ガスエコノマイザ３′内の除煤作業が行なわ
れており、このような除煤作業は、蒸気ブローもしくは
鋼球散布により行なわれている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで上述のような従来の排ガスエコノマイザ３′で
は、補助ボイラ１０の排ガスが、排ガス管１２′からそ
のまま排出されてしまうので、その排ガスの熱エネルギ
を回収できないという問題点がある。 これを解決するために、補助ボイラ１０用の排ガスエコ
ノマイザを主機関１用の排ガスエコノマイザ３′とは別
に排ガス管１２′に介装することも考えられるが、これ
では設備全体をｍ造するのにかかる費用が高くなってし
まうという問題点がある。 また、補助ボイラ１０からの排ガスは、その流量が主機
関１からの排ガスと比べて少ないので、主ｆｉｌｉａｌ
用の排ガスエコノマイザ３゛に補助ボイラ１０からの排
ガスを導いても、熱エネルギを十分に回収できないとい
う問題点がある。 また、主８！１関１の低負荷運転時には、主機関１から
の排ガスの温度が低下するので、排ガスエコノマイザ３
′内を通過する際に排ガスが過冷却され、粘性すす等が
多量に発生して排ガスエコノマイザ３゛内に多量に付着
してしまい、従来のような除煤作業を行なっても十分に
粘性すすを除去でトないという問題点もある。 本発明は、これらの問題点の解決をはかろうとするもの
で、補助ボイラからの排ガス中の熱を効率よく回収でき
るようにするとともに、徘ガスエコノマイザ内でのすす
の発生を防止できるようにした、排ガスエコノマイザを
提供することをＤ的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 このため本発明の排ガスエコノマイザは、蒸発部と予熱
部とに分割された排ガスエコノマイザ本体をそなえ、上
記蒸発部が主Ｉ！関の排ガス出口に連通されで、同蒸発
部内に排ガスの流れ方向の上流側から順に過熱器および
蒸発器が配設され、上記蒸発部と上記予熱部とを連通さ
せる主磯排ガス管に、切換ダンパと同切換ダンパから分
岐されたバイパス管とが設けられるとともに、気相部を
上記過熱器に接続され且つ液相部を上記蒸発器と上記予
熱器内の給水予熱器とに接続された補助ボイラと、同補
助ボイフの排ガス出口と上記予熱部とを連通させる補助
ボイラ排ガス管とが設けられて、同補助ボイラ徘〃入管
の途中に主機徘〃ス流入防止用ダンパが設けられたこと
を特徴としている。 〔作　用〕 上述の本発明の排ガスエコノマイザでは、主機関の高負
荷運転時には、上記の蒸発部と予熱部とが主機排ガス管
を通じて連通するように切換ダンパが切換えられるとと
もに、上記補助ボイラ排ガス管が開基されるように上記
主機徘〃ス流入防止用ダンパが切換えられる。 また、主機関の低負荷運転時もしくは停止時には、上記
の蒸発部とバイパス管とが連通するように切換ダンパが
切換えられるとともに、上記補助ボイラと予熱部とが連
通するように上記主ｌｆｉ排ガス流入防止用ダンパが切
換えられる。 〔実施例〕 以下、図面により本発明の一実施例としての排ガスエコ
ノマイザについて説明すると、第１図はその全体構成を
示す模式図である。 ｆｊ４１図に示すように、主ｆｉｆ５１１の排ガス出口
には主機排ガス管２を介して排ガスエコノマイザの蒸発
部３が接続されており、この蒸発部３内には排ガスの流
れ方向の上流側から順に過熱器４および蒸発器５が配設
される。 また、蒸発部３には、主機排ガス管８を介し排ガスエコ
ノマイザの予熱部６が接続される。 さらに、主磯排ガス管８の途中には切換ダンパ９が介装
されるとともに、同切換ダンパ９からはバイパス管２３
が分岐して配設される。 補助ボイラ１１の排ガス出口には、補助ボイラ排ガス管
１２を介して予熱部６が接続されており、二の補助ボイ
ラ排ガス管１２の途中には、主磯徘ゲス流入防止用グン
バ１３が介装され、上記予熱部Ｇ内には、予熱器７が配
設される。 さらに、この予熱部６の下流側には排ガス管１４が接続
される。 この予熱器７の上流側には、図示しない水タンクからの
給水管１６が接続され、この給水’ｊＦ１６には給水ポ
ンプ１５が介装されるとともに、予熱器７の下流側は、
配管１７を介し補助ボイラ１１と接続され、同配管１７

【ごは給水制御弁２２が介装される。 また、蒸発器５の上？！！側には、補助ボイラ１１の液
相部１１ｂから導かれる配管１９が接続され、同量ｆｆ
１９にはボイラ循環水ポンプ１８が介ｖｃされるととも
に、蒸発器５の下流側は、配管２０を介し補助ボイラ１
１の気相部口」と接続される。 さらに、過熱器４の上流側には、補助ボイラ１１の気相
部１１ａから辱かれる配管２１が接続され、同過熱器４
の下流側から船内へ蒸気が供給されるようになっている
。 土た、この過熱器４１こはバイパスライン２４が設けら
れ、同バイパスライン２４にはバイパス弁２６が介装さ
れる。 一方、上述の補助ボイラ１１には、液相部目すの水位を
検出する図示しない水位検出手段が設けられるとともに
、同水位検出手段からの検出信号に基づいて給水制ａＩ
ｌ弁２２を調節する給水制御弁′ｆ！４節手段がそなえ
られる。 また、補助ボイラ１１には、気相Ｗｓｌｌａの圧力を検
出する図示しない圧力検出手段が設けられるとともに、
同圧力検出手段からの検出信号に基づいて補助ボイラ１
１の図示しないバーナの火力を調節するバーナ制御手ｆ
父がそなえられる。 本発明の排ガスエコノマイザは上述のごとく構１１１、
されているので、主機関１の高負荷運転時には、上記の
蒸発部３と予熱部６とが主磯徘〃ス管８を介して連通す
るように、坊換グンバ９が切換えられるとともに、主Ｗ
ｉ４Ｉ＃ガス流入防止ダンパ〕３がり換えられて、補助
ボイラ排ガス？？１２が閉塞される。 これによって、主機ｆ！１１からの徘ガスが主撮俳が大
管２．蒸 ８、予熱部６および排ガス管１４を順に通過しで、外部
へ排出される。 そして、図示しない水タンクから給水ポンプ１５の作動
により予熱器７へ水が供給され、主機ｒＩＪｌからの排
ガスの熱により同予熱１ｌＳ７において加熱された温水
は、配管１７を通じて補助ボイラ１１へ供給される．こ
のとき、上記水位検出手段の検出信号に基づき上記給水
制御弁調節手段により給水制御弁２２が３５Ｉｎされて
、補助ボイラ１１内の液相部１１らの水位が一定に保た
れるように、上記の温水の供給量が調節される。 そして、ボイラ拓環水ポンプ１８の作動により、液相部
１１ｂ内の水が配管１つを通じて蒸発器５へ供給され、
１機関１からの排ガスの熱により同蒸発ｒ＆５において
加熱され気化した水蒸気は、配管２０を通じて補助ボイ
ラ１１へ供給される。 さらに、気相１ｒｒ）ｌｌａ内の水蒸気は、配管２１を
通じて過熱器４へ供給され、主■関１からの排ガスの熱
により同過熱器４で過熱されたのち、さらに高温・高圧
の水蒸気となって船内へ供給される。 そして、補助ボイラ１１では、気相部器１の圧力が十分
に高くなり、この高圧力が上記圧力検出手段により検出
され、この検出信号に基づき上記バーナｆｌｉｌｌ　ｆ
ｔ１ｌ−ｆ−段によって補助ボイラ１１のバーナが消火
される．このとぎ、補助ボイラ１１は、気水分１％ｎと
してのみ作用することになる。 このようにして、主機関１の高負荷運転時には、主ｆｉ
ｆｓＱ１からの高温の排ガスが、徘〃スエフノマイザの
蒸発部３お上り予熱ｎ６へ供給されて、これらの蒸発部
３お上り予熱部６において排ガス中の熱エネルギが効率
よく回収されろに のとさ、補助ボイラ排ガス管１２は、主磯徘〃ス流入防
止ダンパエ３により閉塞されるので、主機関１からの徘
ガスが補助ボイラ】１内へ流入することはない。 また、４１！−〃スエコ／マイザの蒸発部３および予熱
部Ｇ内を流れる排ガス温度は十分高いので、これらの蒸
発部３および予熱部Ｇ内に粘性すす等が付着するのも防
止される。 一方、主機関１の低負荷運転時もしくは停止時には、上
記の蒸発部３とバイパス？Ｆ２７とが連通するように切
換ダンパ９が切換えられるとともに、上記補助ボイラ１
１と予熱部６とが連通するように主機排ガス流入防止ダ
ンパ１３が切換えられる。 また、補助ボイ−７１１の気相部１１１１内の圧力が低
下して、その低下が上記圧力検出手段により検出され、
この検出信号に基づき上記バーナ制御手段によって補助
ボイラ１１のバーナが点火される。 すると、主１’ｌ’ｌｌ！１１からの排ガスは、排ガス
管２゜蒸発部３．切換グンバ９．バイパス管２７を通過
して外部へ排出され、補助ボイラ１１からの徘ガスは、
補助ボイラ排ガス管１２．予熱部６および排ガス管４４
を通過して外部へ排出されるようになる。 これによって、蒸発器５および過熱器４における水もし
くは水蒸気は、蒸発ｇ３内を流れる主機関からの排ガス
により加熱され、予熱器７における水は、予熱部６内を
流れる排ガスにより加熱される。 このように、本実施例では、主ｆｉｌｉｌｌからの排ガ
ス中の熱エネルイと補助ボイラ１１からの排ガス熱エネ
ルギとが回収されて、効率良（蒸気が発生するようにな
る。また、予熱部６には、主ｆｉｌｉＱ１からの排ガス
または補助ボイラ１１からの排ガスを適宜切換えて供給
できるようになっているので、主８１関１と補助ボイラ
１１とにそれぞれ専用の排ガスエコノマイザが設けられ
る場合と比べで、上述の本発明の排ガスエコノマイザを
建造するのにかかる費用は大幅に節減される。 さらに、主機関１の低負荷運転時にその排ガス温度が低
下しでいる場合でも、予熱部６には補助ボイラ１１から
の高温の排ガスが供給されるので、予熱部６内で多量の
粘性すす等が発生しで付着するのが防止される。 さらに、主機関１の停止時には、蒸発部３内での加熱が
期待できないため、ボイラ循環水ポンプ１８の作動が停
止され、蒸発器５に水が供給されないようにされるとと
もに、過熱器４に設けられるパイパスライン２４に介装
されるバイパス弁２６が開かれで、補助ボイラ１１から
の水蒸気は過熱器４をバイパスして流れ、船内へ供給さ
れる。 このときでも、補助ボイラ１１からの４１排ガスにより
、予熱器７から配管１７を介して補助ボイラ１１へ供給
される水が予熱部６内で加熱されるので、補助ボイラ１
１における燃料消費量が節減されるのである。 〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の排ガスエコノマイザによ
れば、蒸発部と予熱部とに分割された排ガスエコノマイ
ザ本体をそなえ、上記蒸発部が主機関の排ガス出口に連
通されて、同蒸発部内に排ガスの流れ方向の上流側から
順に過熱器および蒸発器が配設され、上記蒸発部と上記
予熱部とを連通させる主磯徘〃ス管に、切換ダンパと同
切換ダンパから分岐されたバイパス管とが設けられると
ともに、気相部を上記過熱器に接続され且つ液相部を上
記蒸発器と上記予熱器内の給水予熱器とに接続された補
助ボイラと、同補助ボイラの排ガス出口と上記予熱部と
を連通させる補助ボイラ＃〃入管とが設けられて、同補
助ボイラ徘〃ス管の途中に主慨排ガス流入防止用ダンパ
が設けられるという簡素な構成により、主ｆｉ関からの
４１１−ガス中の熱エネルギばかりでなく、補助ボイラ
からの排ガス中の熱エネルギが回収できるようになり、
効率良く蒸気を発生でさるうえに、補助ボイラにおける
燃料消＊ｉが大幅に節減される。 また、上記排ガスエコノマイザを建造するのにかかる費
用が安（なるばかりか、排ガスエコノマイザ内を流れる
排ガス温度が高くなって、同徘〃スエコノマイザ内で粘
性すす等が発生して付着するのが防止できるようになっ
て、上記排ガスエコノマイザのメイテナンスに要する労
力と費用とが大幅に節減される利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての排ガスエコノマイザ
の全体植成を示す模式図であり、第２図は従来の排ガス
エコノマイザの全体（３成を示す模式図である。 １・・主８！閃、２・・主８！＃がス管、３・・蒸発部
、４・・過熱器、５・・蒸発器、６・・予熱部、７・・
予熱器、８・・主機排ガス管、９・・切換ダンパ、１１
・・補助ボイラ、ｌｌａ・・気相部、ｌｌｂ・・液相部
、１２・・補助ボイラ排ガス管、１３・・主機排ガス流
入防止用ダンパ、１４・・排ガス管、１５・・給水ポン
プ、１６・・給水管、１７・・配管、１８・・ボイラ循
環水ポンプ、１９．２０．２１・・配管、２２・・給水
制御弁、２４・・バイパスライン、２６・・バイパス弁
、２７・・バイパス管。 復代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発部と予熱部とに分割された排ガスエコノマイザ本体
   をそなえ、上記蒸発部が主機関の排ガス出口に連通され
   て、同蒸発部内に排ガスの流れ方向の上流側から順に過
   熱器および蒸発器が配設され、上記蒸発部と上記予熱部
   とを連通させる主機排ガス管に、切換ダンパと同切換ダ
   ンパから分岐されたバイパス管とが設けられるとともに
   、気相部を上記過熱器に接続され且つ液相部を上記蒸発
   器と上記予熱器内の給水予熱器とに接続された補助ボイ
   ラと、同補助ボイラの排ガス出口と上記予熱部とを連通
   させる補助ボイラ排ガス管とが設けられて、同補助ボイ
   ラ排ガス管の途中に主機排ガス流入防止用ダンパが設け
   られたことを特徴とする、排ガスエコノマイザ。