WO2023106159A1 - 排熱回収システム - Google Patents

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WO2023106159A1
WO2023106159A1 PCT/JP2022/043848 JP2022043848W WO2023106159A1 WO 2023106159 A1 WO2023106159 A1 WO 2023106159A1 JP 2022043848 W JP2022043848 W JP 2022043848W WO 2023106159 A1 WO2023106159 A1 WO 2023106159A1
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water supply
heat recovery
feed water
temperature side
exhaust heat
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PCT/JP2022/043848
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Inventor
英司 齋藤
Original Assignee
三菱重工マリンマシナリ株式会社
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    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present disclosure relates to an exhaust heat recovery system configured to recover thermal energy in exhaust gases emitted from an internal combustion engine.
  • the exhaust heat recovery system uses an economizer or the like to recover the thermal energy of the exhaust gas discharged from an internal combustion engine (for example, a marine main engine). and recover power.
  • an internal combustion engine for example, a marine main engine.
  • the thermal energy of the exhaust gas emitted from the internal combustion engine has decreased as the fuel consumption of the internal combustion engine (main marine engine) has improved. If the thermal energy of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is small, it may become difficult to secure a sufficient amount of steam to drive the steam turbine and meet the power demand.
  • Patent Document 1 discloses an invention that uses the exhaust gas emitted from a gas engine as a heat source to drive an organic Rankine cycle (ORC) equipped with a turbine.
  • ORC organic Rankine cycle
  • Patent Document 1 when the thermal energy of the exhaust gas capable of generating saturated steam is transferred to the heat medium circulating in the organic Rankine cycle, the intermediate heat that transfers the thermal energy between the exhaust gas and the heat medium. There is a risk that the medium will evaporate. In order to suppress the vaporization of the intermediate heat transfer medium, there is a risk of complicating the structure of the exhaust heat recovery system.
  • an object of at least one embodiment of the present disclosure is to provide an exhaust heat recovery system that can efficiently return the thermal energy recovered from the exhaust heat to power even when the exhaust heat from the internal combustion engine is small. That's what it is.
  • An exhaust heat recovery system includes: An exhaust heat recovery system configured to recover thermal energy of exhaust gas emitted from an internal combustion engine, A high-temperature side exhaust heat recovery unit configured to recover thermal energy of exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and a high-temperature side exhaust heat recovery unit configured to recover thermal energy of exhaust gas that has passed through the high temperature side exhaust heat recovery unit an exhaust heat recovery device including a low temperature side exhaust heat recovery unit; A water supply line for guiding water supply to the exhaust heat recovery device, the first water supply line for guiding the first water supply, which is the water supply, to the high-temperature side exhaust heat recovery unit, and the first water supply line.
  • a second water supply line branched from and for guiding the second water supply, which is the water supply, to the low-temperature side exhaust heat recovery unit; a steam heat exchanger configured to transfer thermal energy of the first feed water vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery unit to the second feed water to heat the second feed water;
  • a circulation cycle that circulates a low-boiling-point heat medium having a boiling point lower than that of water, wherein the a circulation cycle comprising at least an evaporator configured to vaporize a low boiling point heat medium; and a turbine configured to be driven by the low boiling point heat medium vaporized in the evaporator.
  • an exhaust heat recovery system is provided that can efficiently return the thermal energy recovered from the exhaust heat to power even when the exhaust heat from the internal combustion engine is small.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship equipped with an exhaust heat recovery system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship equipped with an exhaust heat recovery system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a feed water preheater according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship equipped with an exhaust heat recovery system according to an embodiment of the present disclosure.
  • An exhaust heat recovery system 10 according to some embodiments is configured to recover thermal energy of exhaust gas discharged from an internal combustion engine 11 .
  • the exhaust heat recovery system 10 introduces an exhaust heat recovery device 20 configured to recover the thermal energy of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 and feed water to the exhaust heat recovery device 20. It comprises at least a water supply line 30, a steam heat exchanger 40 and a circulation cycle 50 for.
  • the internal combustion engine 11 includes a main engine 11A.
  • the exhaust heat recovery system 10 is mounted on a ship 1 having a main engine 11A.
  • the ship 1 includes an exhaust heat recovery system 10 and a main engine 11A.
  • the ship 1 is a structure that can float on water, and is a structure configured to be self-propelled by driving the main engine 11A.
  • the main engine 11A has a driving force (propulsion force).
  • the exhaust heat recovery system 10 may be mounted on a structure other than the ship 1, such as a floating body or a structure provided on land.
  • a floating body is a non-self-propelled structure that does not have a propulsion device for self-propulsion.
  • the exhaust heat recovery system 10 includes an exhaust gas line 13 for sending exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11, an exhaust gas turbine 14 provided in the exhaust gas line 13, and coaxially with the exhaust gas turbine 14. and a supercharger 16 including a compressor 15 provided.
  • the exhaust heat recovery device 20 includes a high temperature side exhaust heat recovery section 21 configured to recover the thermal energy of exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11, and a high temperature side exhaust heat recovery section 21 configured to recover the thermal energy of the exhaust gas that has passed through the high temperature side exhaust heat recovery section 21. a low temperature side waste heat recovery section 22 configured to recover.
  • the water supply line 30 includes a first water supply line 31 for guiding a first water supply to the high temperature side exhaust heat recovery section 21 and a second water supply line 31 for guiding a second water supply to the low temperature side exhaust heat recovery section 22 . 2 water supply lines 32;
  • the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 is composed of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 and guided to the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 and the first water supply line 31 led to the high-temperature side exhaust heat recovery section 21
  • the water supply is configured to exchange heat with the water supply.
  • the exhaust gas introduced into the high temperature side exhaust heat recovery section 21 has a higher temperature than the first feed water introduced into the high temperature side exhaust heat recovery section 21 .
  • thermal energy of the exhaust gas is transferred to the first feed water.
  • the gaseous first water supply vaporized in the high-temperature side exhaust heat recovery unit 21 will be referred to as first steam.
  • the exhaust heat recovery system 10 includes a gas-liquid separator 17 provided in the first water supply line 31 and configured to separate the first water supply into a gas phase and a liquid phase; A first feed water delivery line 18 for guiding the first feed water whose thermal energy is recovered from the exhaust gas in the exhaust heat recovery unit 21 to the gas-liquid separator 17, and a first feed water line 31 downstream of the gas-liquid separator 17. and a first water supply side pump 19 provided on the (high temperature side exhaust heat recovery unit 21 side).
  • the liquid-phase first water supply is guided to the gas-liquid separator 17 through the first water supply line 31 .
  • the liquid-phase first water supply extracted from the gas-liquid separator 17 is guided to the high temperature side exhaust heat recovery section 21 by the first water supply side pump 19 .
  • the first feed water whose thermal energy is recovered from the exhaust gas in the high temperature side exhaust heat recovery section 21 is sent to the gas-liquid separator 17 through the first feed water delivery line 18 .
  • the first feed water sent to the gas-liquid separator 17 through the first feed water delivery line 18 contains the first steam vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section 21 .
  • the first vapor is separated from the first feedwater in liquid form.
  • the gas-liquid separator 17 mentioned above consists of a steam drum of a boiler.
  • the steam drum of the existing boiler can be used as the gas-liquid separator 17, the manufacturing cost of the exhaust heat recovery system 10 can be reduced.
  • the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 combines the exhaust gas passed through the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 and guided to the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 and the second water supply line 32 to the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 . It is configured to exchange heat between the second feed water and the second feed water.
  • the exhaust gas introduced into the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 has a higher temperature than the second feed water introduced into the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 .
  • thermal energy of the exhaust gas is transferred to the second feed water.
  • the exhaust gas is cooled and the second feed water is heated in the low temperature side exhaust heat recovery section 22 .
  • the second water supply does not evaporate even after being heated in the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 and maintains its liquid state.
  • the steam heat exchanger 40 is configured to transfer the thermal energy of the first steam (the first feed water vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section 21) to the second feed water to heat the second feed water. be.
  • the exhaust heat recovery system 10 further includes a first steam introduction line 60 for introducing the first steam from the gas-liquid separator 17 to the steam heat exchanger 40, as shown in FIG. The first steam is led from the gas-liquid separator 17 to the steam heat exchanger 40 through the first steam introduction line 60 .
  • the first steam introduced into the steam heat exchanger 40 has a higher temperature than the second feed water introduced into the steam heat exchanger 40 .
  • Heat exchange between the first steam and the second feedwater in the steam heat exchanger 40 transfers thermal energy of the first steam to the second feedwater.
  • the second feed water is heated in the steam heat exchanger 40 .
  • the second feed water does not evaporate even after being heated in the steam heat exchanger 40 and remains in a liquid state.
  • the low temperature side exhaust heat recovery section 22 is configured to perform heat exchange between the exhaust gas that has passed through the high temperature side exhaust heat recovery section 21 and the second feed water. and a second cold side heat exchanger 24 configured to exchange heat between the exhaust gas that has passed through the first cold side heat exchanger 23 and the second feedwater.
  • the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 is located downstream of the exhaust gas turbine 14 in the exhaust gas line 13 in the flow direction of the exhaust gas, and the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 (first low-temperature side heat exchanger 23, second low-temperature side It is provided upstream of the heat exchanger 24).
  • the first low temperature side heat exchanger 23 is provided upstream of the second low temperature side heat exchanger 24 in the exhaust gas line 13 in the flow direction of the exhaust gas.
  • the exhaust heat recovery system 10 further includes a relay line 34 for guiding the second feedwater that has passed through the second low temperature side heat exchanger 24 to the first low temperature side heat exchanger 23.
  • a steam heat exchanger 40 is provided in the relay line 34 .
  • Circulation cycle 50 is configured to circulate a low-boiling heat medium having a boiling point lower than that of water.
  • Circulation cycle 50 includes at least an evaporator 52 and a turbine 53 .
  • the evaporator 52 is configured to evaporate the low boiling point heat medium using thermal energy recovered from the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery section 22 and the steam heat exchanger 40 .
  • Turbine 53 is configured to be driven by the low boiling point heat medium vaporized in evaporator 52 .
  • the circulation cycle 50 is configured to circulate a low boiling point heat medium.
  • the low boiling point heat medium low-molecular-weight hydrocarbons such as isopentane, butane and propane, and R134a and R245fa used as refrigerants can be used.
  • the circulation cycle 50 includes a circulation flow path 51 that is a flow path for circulating the low boiling point heat medium, a condenser 54 configured to liquefy the low boiling point heat medium, and a liquid phase low boiling point heat medium. and a circulation pump 55 for.
  • the circulation pump 55 is configured to compress the liquid phase low boiling point heat medium.
  • the upstream side in the flow direction of the low boiling point heat medium in the circulation cycle 50 is simply referred to as the upstream side
  • the downstream side in the flow direction of the low boiling point heat medium in the circulation cycle 50 is simply referred to as the downstream side.
  • the evaporator 52 is provided downstream of the circulation pump 55 and upstream of the turbine 53 in the circulation cycle 50
  • the condenser 54 is provided downstream of the turbine 53 and upstream of the circulation pump 55 in the circulation cycle 50 .
  • the circulation pump 55 is configured to send the liquid phase low boiling point heat medium to the downstream side of the circulation pump 55 in the circulation cycle 50 .
  • the low boiling point heat medium circulates through the circulation flow path 51 (circulation cycle 50).
  • the liquid phase low boiling point heat medium compressed by the circulation pump 55 is guided to the evaporator 52 .
  • the exhaust heat recovery system 10 as shown in FIG. 33.
  • the liquid-phase second water supply heated by the low-temperature side exhaust heat recovery unit 22 and the steam heat exchanger 40 is guided to the evaporator 52 through the second water supply introduction line 33 .
  • the evaporator 52 is provided in a circulation flow path 51A that connects the outlet side of the circulation pump 55 and the inlet side of the turbine 53 .
  • the liquid-phase low boiling point heat medium compressed by the circulation pump 55 is guided to the evaporator 52 through the circulation flow path 51A.
  • the evaporator 52 includes a liquid-phase low-boiling-point heat medium compressed by a circulation pump 55 and guided to the evaporator 52, a liquid-phase second water supply guided to the evaporator 52 by a second water supply introduction line 33, configured to exchange heat between
  • the second feedwater introduced into the evaporator 52 has a higher temperature than the low boiling point heat medium introduced into the evaporator 52 .
  • the low boiling point heat medium vaporized by the evaporator 52 is guided to the turbine 53 .
  • the turbine 53 is configured to be rotated by the energy of the low boiling point heat medium vaporized in the evaporator 52 .
  • the circulation cycle 50 is configured to recover the torque of the turbine 53 as power.
  • the cyclic cycle 50 further includes a generator 56 .
  • the generator 56 is mechanically connected to the drive shaft of the turbine 53 and configured to convert the rotational force of the turbine 53 into electric power.
  • the circulation cycle 50 does not convert the rotational force of the turbine 53 into electric power, but recovers the power as it is by a power transmission device (for example, a coupling, a belt, a pulley, etc.). may
  • the condenser 54 is provided in a circulation passage 51B that connects the outlet side of the turbine 53 and the inlet side of the circulation pump 55 .
  • the low boiling point heat medium that has passed through the turbine 53 is guided to the condenser 54 through the circulation flow path 51B.
  • the condenser 54 exchanges heat between the low boiling point heat medium passed through the turbine 53 and led to the condenser 54 and the external water introduced into the condenser 54 from outside the circulation cycle 50. It is configured.
  • the external water may be water (lower temperature water than the low boiling point heat medium) that can cool the low boiling point heat medium to be heat exchanged as a refrigerant in the condenser 54 .
  • the thermal energy of the low boiling point heat medium is transferred to the external water.
  • the condenser 54 the vapor-phase low-boiling-point heat medium is cooled and condensed.
  • the exhaust heat recovery system 10 includes an exhaust heat recovery device 20 including the above-described high-temperature side exhaust heat recovery section 21 and low-temperature side exhaust heat recovery section 22, and the above-described first water supply line 31 and second a water supply line 30 including two water supply lines 32, a steam heat exchanger 40 as described above, and a circulation cycle 50 including at least an evaporator 52 and a turbine 53 as described above.
  • the exhaust heat recovery system 10 uses the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery unit 22 and the steam heat exchanger 40 as the heat source in the evaporator 52, and uses the low boiling point heat medium as the heat source. Can be heated. Even when the exhaust heat from the internal combustion engine 11 is small, the exhaust heat recovery system 10 can utilize the thermal energy recovered from the exhaust gas by the exhaust heat recovery device 20 as a heat medium in the evaporator 52, and can return it to power in the turbine 53. .
  • the above-described exhaust heat recovery system 10 is configured such that the second feed water heated in each of the low temperature side exhaust heat recovery section 22 and the steam heat exchanger 40 maintains a liquid state. ing.
  • the exhaust heat recovery system 10 can suppress vaporization of the feed water led to the evaporator 52, and recover the thermal energy of the exhaust gas while the feed water led to the evaporator 52 is in a liquid state.
  • the exhaust heat recovery system 10 does not need to be provided with a steam turbine, so the complexity of the exhaust heat recovery system 10 can be suppressed.
  • the exhaust heat recovery system 10 uses the turbine 53 and the generator 56 capable of recovering the thermal energy of the exhaust gas even from a low-temperature heat source.
  • the exhaust gas discharged from the main engine 11A has enough heat energy to vaporize the water supply. Therefore, if the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 is configured to transmit thermal energy from the exhaust gas to the second water supply, the second water supply must have a predetermined pressure (for example, the exhaust gas temperature in the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 Since the liquid phase cannot be maintained under conditions below the saturation pressure of the feed water temperature, which corresponds to the pinch temperature of , it is necessary to increase the feed water pressure in order to maintain the liquid phase state. In contrast, in the exhaust heat recovery system 10, the second feed water heated in the steam heat exchanger 40 can maintain a liquid state under normal feed water pressure lower than the predetermined pressure.
  • a predetermined pressure for example, the exhaust gas temperature in the high-temperature side exhaust heat recovery section 21 Since the liquid phase cannot be maintained under conditions below the saturation pressure of the feed water temperature, which corresponds to the pinch temperature of , it is necessary to increase the feed water pressure in order to maintain the liquid phase state.
  • the water supply system of the exhaust heat recovery system 10 is configured to vaporize the water supply, the water supply system needs to have piping and a structure that can withstand the vaporization, which may lead to complication of the structure of the water supply system.
  • the heat medium As a measure for maintaining the liquid phase in the heat medium that recovers the thermal energy of the exhaust gas, it is conceivable to use high-pressure water or heat medium oil as the heat medium.
  • the structure of the water supply system will become more complicated than in the case of using the supplied water supply (second water supply). If the structure of the water supply system becomes complicated, there is a risk that the size of the equipment provided in the water supply system will increase and the safety of the exhaust heat recovery system 10 will deteriorate.
  • water (hot water) that can be sent at a normal water supply pressure can be used as the water supply (second water supply) guided to the evaporator 52 .
  • water (hot water) is used as the water supply (second water supply) guided to the evaporator 52, compared to the case of using high-pressure water, heat medium oil, etc. as the heat medium guided to the evaporator 52, the exhaust heat recovery system
  • the structure of the water supply system in 10 can be simplified, the equipment provided in the water supply system can be made smaller, and the safety of the exhaust heat recovery system 10 can be improved.
  • the above-described exhaust heat recovery system 10 includes, as shown in FIG. a feed water branch line 35 for branching off from line 30 and directing feed water to the mixing chamber 70;
  • the mixing chamber 70 is configured to be able to store water supply therein.
  • the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery section 22 and the steam heat exchanger 40 is introduced into the mixing chamber 70 through the second feed water introduction line 33 .
  • the water supply branched from the water supply line 30 is introduced into the mixing chamber 70 through the water supply branch line 35 .
  • the water supply branch line 35 branches off from the water supply line 30 at the branch portion P1 of the water supply line 30 .
  • the first water supply line 31 and the second water supply line 32 are branched at the branch portion P1 of the water supply line 30 .
  • the first water supply line 31 and the second water supply line 32 may be branched upstream or downstream of the branched portion P1 of the water supply line 30, and the water supply branch line 35 is the first water supply line. It may branch from either the line 31 or the second water supply line 32 .
  • the exhaust heat recovery system 10 further includes a water supply side pump 36 provided upstream of the branch portion P1 of the water supply line 30, and a first water supply side flow control valve 37 provided in the first water supply line 31.
  • the water supply side pump 36 is configured to send liquid-phase water supply to the downstream side of the water supply side pump 36 in the water supply line 30 .
  • the water supply-side pump 36 produces water supply pressure in the water flowing downstream of the water supply-side pump 36 in the water supply line 30 .
  • the first water supply side flow rate adjustment valve 37 is provided upstream of the gas-liquid separator 17 in the first water supply line 31, and is configured to be able to adjust the flow rate of the first water supply guided to the gas-liquid separator 17. It is
  • the flow rate of the first water supply led to the gas-liquid separator 17 is adjusted by the first water supply side flow rate adjustment valve 37 according to the storage amount of the first water supply in the gas-liquid separator 17 described above. Specifically, the first water supply to compensate for the vaporized first water supply passes through the first water supply side flow control valve 37 and is supplied to the gas-liquid separator 17 .
  • the flow rate of the feed water that passes through the feed water branch line 35 and is led to the mixing chamber 70 is increased, the flow rate of the second feed water that is led to the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 through the second feed water line 32 is correspondingly decreased. .
  • the water supply line 30 is branched into the first water supply line 31, the second water supply line 32, and the water supply branch line 35, so that all the water supply is supplied to the low temperature side exhaust heat recovery unit 22. Since the water supply flow rate to be controlled is less than the conventional structure to be introduced, the responsiveness of the water supply flow control is improved. In the conventional structure described above, for example, when the flow rate of water supply is to be reduced in order to suppress sulfuric acid corrosion, it is necessary to control the total amount of water supply by the water supply side pump 36 .
  • the flow rate of the second feed water guided to the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 is reduced by increasing the flow rate of the feed water led to the mixing chamber 70 through the feed water branch line 35. Adjustable.
  • the recovery amount (transfer amount) of the thermal energy from the exhaust gas to the second water supply in the low-temperature side exhaust heat recovery unit 22 can be adjusted.
  • the temperature of the exhaust gas discharged from the low temperature side exhaust heat recovery unit 22 can be adjusted.
  • the water supply line 30 is branched into the first water supply line 31 , the second water supply line 32 and the water supply branch line 35 , so that the heat is guided to the low temperature side exhaust heat recovery section 22 .
  • the flow rate of the second water supply can be reduced. Since resistance is reduced by suppressing the flow rate of the second water supply, the low-temperature side exhaust heat recovery unit 22 and the steam heat exchanger 40 to which the second water supply is guided can be made smaller.
  • the mixing chamber 70 in the mixing chamber 70, the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery section 22 and the steam heat exchanger 40, respectively, and the feed water guided by the feed water branch line 35 are combined. The mixing can bring the heated secondary feed water to a suitable uniform temperature for introduction into the circulation cycle 50 .
  • the exhaust heat recovery system 10 described above further includes an exhaust gas temperature acquisition device 71 and a water supply amount adjustment device 72, as shown in FIG.
  • An exhaust gas temperature acquisition device (a temperature sensor in the illustrated example) 71 is configured to be able to acquire the temperature of the exhaust gas that has passed through the low temperature side exhaust heat recovery section 22 described above.
  • the water supply amount adjusting device 72 is configured to be able to adjust the flow rate of the water supply flowing through the second water supply line 32 so that the temperature of the exhaust gas obtained by the exhaust gas temperature obtaining device 71 approaches a predetermined temperature (first predetermined temperature).
  • the first predetermined temperature is a temperature to which the temperature at which low-temperature sulfuric acid corrosion occurs has a margin (a temperature higher than the temperature at which hot sulfuric acid corrosion occurs by the margin).
  • the water supply amount adjusting device 72 includes a water supply amount adjustment valve 72A provided in the water supply branch line 35 .
  • the water supply amount adjusting valve 72A is configured to be able to adjust the flow rate of the fluid introduced to the mixing chamber 70 through the water supply branch line 35 .
  • the water supply amount adjusting valve 72A may be provided upstream of the mixing chamber 70 of the second water supply line 32, the relay line 34, and the second water supply introduction line 33.
  • the water supply amount adjusting device 72 may further include a control device (not shown) that instructs the opening degree of the water supply amount adjusting valve 72A.
  • the water supply amount adjusting device 72 is not limited to the water supply amount adjusting valve 72A as long as it is configured to be able to adjust the flow rate of the water supply flowing through the water supply branch line 35 .
  • the exhaust gas temperature acquisition device 71 is configured to be able to measure the temperature of the exhaust gas line 13A (13) located downstream of the low temperature side exhaust heat recovery section 22.
  • a predetermined temperature first predetermined temperature
  • the opening of the water supply amount adjustment valve 72A provided in the water supply branch line 35 Further thermal energy can be recovered from the exhaust gas flowing through the exhaust heat recovery device 20 .
  • the temperature of the exhaust gas acquired by the exhaust gas temperature acquisition device 71 is lower than a predetermined temperature (first predetermined temperature)
  • the opening degree of the water supply amount adjustment valve 72A provided in the water supply branch line 35 is increased.
  • the recovery of thermal energy from the exhaust gas flowing through the exhaust heat recovery device 20 is suppressed so that the temperature does not approach the temperature at which low-temperature sulfuric acid corrosion occurs.
  • the flow rate of the second water supply sent to the low temperature side exhaust heat recovery unit 22 can be adjusted by the water supply amount adjusting device 72, so that the low temperature side exhaust heat recovery is performed while suppressing the vaporization of the second water supply.
  • the recovery amount (transfer amount) of thermal energy from the exhaust gas to the second water supply in the unit 22 can be adjusted.
  • the water supply amount adjusting device 72 adjusts the flow rate of the water supply flowing through the water supply branch line 35 so that the temperature of the exhaust gas obtained by the exhaust gas temperature obtaining device 71 approaches a predetermined temperature (first predetermined temperature).
  • thermal energy can be recovered from the exhaust gas to the second water supply as much as possible while suppressing low-temperature sulfuric acid corrosion. Therefore, according to the above configuration, the exhaust heat recovery system 10 can efficiently recover heat from the exhaust gas.
  • the above-described low-temperature side exhaust heat recovery section 22 includes the above-described first low-temperature side heat exchanger 23 and the above-described second low-temperature side heat exchanger 24. and including.
  • the above-described exhaust heat recovery system 10 further includes the above-described relay line 34 for guiding the second feed water that has passed through the second low temperature side heat exchanger 24 to the first low temperature side heat exchanger 23 .
  • One side of the second water supply line 32 is connected to the second low temperature side heat exchanger 24 .
  • One side of the relay line 34 is connected to the second low temperature side heat exchanger 24 , and the other side of the relay line 34 is connected to the first low temperature side heat exchanger 23 .
  • One side of the second water supply introduction line 33 is connected to the first low temperature side heat exchanger 23 , and the other side of the second water supply introduction line 33 is connected to the evaporator 52 .
  • the second feed water is led to the second low temperature side heat exchanger 24 through the second feed water line 32 .
  • the second feedwater that has passed through the second low temperature side heat exchanger 24 is guided to the first low temperature side heat exchanger 23 through the relay line 34 .
  • the second feedwater that has passed through the first low-temperature side heat exchanger 23 is led to the evaporator 52 through the second feedwater introduction line 33 .
  • the exhaust gas introduced into the first low temperature side heat exchanger 23 has a lower temperature than the exhaust gas introduced into the high temperature side heat recovery unit 21, and the exhaust gas introduced into the second low temperature side heat exchanger 24 and the first It has a higher temperature than the second feedwater introduced into the low temperature side heat exchanger 23 of 1 . Also, the exhaust gas introduced into the second low temperature side heat exchanger 24 has a higher temperature than the second feed water introduced into the second low temperature side heat exchanger 24 .
  • the exhaust gas is cooled and the second feed water is heated.
  • the second feed water guided to the second low temperature side heat exchanger 24 is heated by the exhaust gas that has passed through the first low temperature side heat exchanger 23. be.
  • the second feed water preheated in the second low temperature side heat exchanger 24 is heated by the exhaust gas that has passed through the high temperature side exhaust heat recovery section 21 .
  • exhaust gas whose thermal energy has been recovered by the first low temperature side heat exchanger 23 and has become low temperature is introduced into the second low temperature side heat exchanger 24 .
  • the second feed water heated by the second low temperature side heat exchanger 24 is introduced into the first low temperature side heat exchanger 23 through a relay line 34 . Therefore, each of the exhaust gas and the second feed water introduced into the second low temperature side heat exchanger 24 has a lower temperature than the exhaust gas and the second feed water introduced into the first low temperature side heat exchanger 23. It has become.
  • Thermal energy can be transferred stepwise from the exhaust gas to the second feed water by the first low temperature side heat exchanger 23 and the second low temperature side heat exchanger 24 .
  • the exhaust heat recovery system 10 can efficiently recover heat from the exhaust gas.
  • the exhaust heat recovery device 20 includes an exhaust gas economizer integrally provided with the high temperature side exhaust heat recovery section 21 and the first low temperature side heat exchanger 23, the high temperature side exhaust heat recovery section 21 and and a second low temperature side heat exchanger 24 provided separately from each of the first low temperature side heat exchangers 23 .
  • the second low temperature side heat exchanger 24 is configured to be separable from the exhaust gas economizer. Since the temperature of the exhaust gas flowing through the second low-temperature side heat exchanger 24 is lower than that of the exhaust gas economizer, corrosion (low-temperature sulfuric acid corrosion) is likely to occur on the wall surface (heat transfer surface) of the second low-temperature side heat exchanger 24 .
  • the steam heat exchanger 40 described above is provided in the relay line 34, as shown in FIG.
  • the above-described exhaust heat recovery system 10 includes the above-described first steam introduction line 60 for introducing the first steam to the steam heat exchanger 40 provided in the relay line 34 .
  • the steam heat exchanger 40 is provided between the second feedwater introduced to the steam heat exchanger 40 through the relay line 34 and the first steam introduced to the steam heat exchanger 40 through the first steam introduction line 60. A heat exchange is performed to heat the second feedwater. The second feed water heated in the steam heat exchanger 40 is guided to the first low temperature side heat exchanger 23 .
  • the second feed water in the steam heat exchanger 40 provided in the relay line 34, the second feed water can be heated by the thermal energy of the vaporized first feed water.
  • the temperature difference between the second feed water and the exhaust gas guided to the first low temperature side heat exchanger 23 can be reduced, and the first low temperature side heat exchanger
  • the heat exchange between the exhaust gas and the second feed water at 23 can prevent the temperature of the exhaust gas from becoming too low. Thereby, low-temperature sulfuric acid corrosion in the first low-temperature side heat exchanger 23 can be effectively suppressed.
  • the exhaust heat recovery system 10 described above further includes an auxiliary steam heat exchanger 41 provided in the second water supply line 32 .
  • the auxiliary steam heat exchanger 41 exchanges heat between the second feed water introduced to the auxiliary steam heat exchanger 41 through the second feed water line 32 and the high-temperature drain after heat exchange in the steam heat exchanger 40. configured to do so. Heat is exchanged between the second feedwater guided to the auxiliary steam heat exchanger 41 and the high-temperature drain, and the second feedwater before being guided to the second low-temperature side heat exchanger 24 is heated.
  • the heat energy remaining in the first steam can be recovered by the auxiliary steam heat exchanger 41, and low temperature sulfuric acid corrosion in the second low temperature side heat exchanger 24 can be suppressed. If for some reason sulfuric acid corrosion occurs at the set exhaust gas temperature or feed water temperature, the auxiliary steam heat exchanger 41 is used to raise the temperature of the second feed water, so that the The temperature of the discharged exhaust gas can also be raised. This enables active suppression control of low-temperature sulfuric acid corrosion.
  • the exhaust heat recovery system 10 described above further includes a steam supply line 62 for guiding the first steam to a steam supply destination 61, as shown in FIG.
  • the steam supply destination 61 may include at least one of the air conditioning system 61A of the ship 1 and the chimney 61B. Unnecessary first steam may be discharged from the ship 1 through the chimney 61B.
  • the first steam introduction line 60 and the steam supply line 62 form a shared line 62A from the gas-liquid separator 17 to the branch P2.
  • the first steam introduction line 60 and the steam supply line 62 branch at a branch portion P2.
  • the exhaust heat recovery system 10 described above further includes a second feed water temperature acquisition device 73 and a first steam flow rate adjustment device 74, as shown in FIG.
  • a second feed water temperature acquisition device (a temperature sensor in the illustrated example) 73 is configured to be able to acquire the temperature of the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery unit 22 and the steam heat exchanger 40 .
  • the first steam flow rate adjusting device 74 adjusts the temperature of the second water supply obtained by the second water supply temperature obtaining device 73 to a predetermined temperature (second predetermined temperature, second water supply set temperature) or less.
  • the flow rate of the first steam (the first feed water vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section 21) flowing through the steam introduction line 60 can be adjusted.
  • the first steam flow rate adjusting device 74 includes a first steam flow rate adjusting valve 74A provided downstream (steam heat exchanger 40 side) of the branch portion P2 of the first steam introduction line 60 .
  • the first steam flow rate adjustment valve 74A is configured to be able to adjust the flow rate of the first steam (fluid) introduced to the steam heat exchanger 40 through the first steam introduction line 60 .
  • the first steam flow rate adjusting device 74 may further include a control device (not shown) that instructs the opening degree of the first steam flow rate adjusting valve 74A.
  • the first steam flow rate adjusting device 74 is not limited to the first steam flow rate adjusting valve 74A as long as it is configured to be able to adjust the flow rate of the first steam guided to the steam heat exchanger 40 .
  • the second feedwater temperature acquisition device 73 is configured to be able to measure the temperature upstream (second low temperature side heat exchanger 24 side) of the mixing chamber 70 in the second feedwater introduction line 33. ing. When the temperature of the second water supply obtained by the second water supply temperature obtaining device 73 exceeds a predetermined temperature (second predetermined temperature, second water supply set temperature), the second water supply may evaporate.
  • a predetermined temperature second predetermined temperature, second water supply set temperature
  • the steam heat The heating amount of the second feed water in the exchanger 40 can be adjusted.
  • the first steam flow rate adjusting device 74 the temperature of the second water supply acquired by the second water supply temperature acquisition device 73 is set to a predetermined temperature (second predetermined temperature, second water supply set temperature) or less.
  • the fuel supplied to the main engine 11A is liquefied natural gas (LNG) containing no sulfur in its components, ammonia, hydrogen, methanol, or the like.
  • LNG liquefied natural gas
  • sulfur may be included in components such as the pilot fuel and lubricating oil of the main engine 11A.
  • the exhaust gas passing through the low-temperature side exhaust heat recovery section 22 (especially the second low-temperature side heat exchanger 24) is heated to a preset lower limit temperature or higher at which low-temperature sulfuric acid corrosion does not occur.
  • a preset lower limit temperature or higher at which low-temperature sulfuric acid corrosion does not occur.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship equipped with an exhaust heat recovery system according to one embodiment of the present disclosure.
  • the above-described exhaust heat recovery system 10 as shown in FIG.
  • a second steam introduction line 63 for introducing the first feed water vaporized in the exhaust heat recovery unit 21 to the second feed water preheater 42 is further provided.
  • the second feed water preheater 42 is configured to transfer the thermal energy of the first steam (the first feed water vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section 21) to the second feed water to heat the second feed water.
  • the second steam introduction line 63 and the first steam introduction line 60 form a shared line 63A extending from the gas-liquid separator 17 to the branch portion P2.
  • the second steam introduction line 63 and the steam supply line 62 form a common line 63B extending from the gas-liquid separator 17 to the branch portion P3 located downstream of the branch portion P2 in the flow direction of the first steam. .
  • the second steam introduction line 63 and the steam supply line 62 branch at a branch portion P3.
  • the second feed water preheater 42 is configured to receive the second feed water introduced to the second feed water preheater 42 through the second feed water line 32 and the second feed water through the second steam introduction line 63 . It is configured to perform heat exchange with the first steam guided to the preheater 42 . Heat is exchanged between the second feed water guided to the second feed water preheater 42 and the first steam to heat the second feed water. The second feed water heated in the second feed water preheater 42 is led to the second low temperature side heat exchanger 24 .
  • the first steam can be introduced to the second feed water preheater 42 through the second steam introduction line 63 .
  • the second feedwater flowing through the second feedwater line 32 can be heated by the first steam.
  • heat exchange between the exhaust gas and the second feed water in the second low temperature side heat exchanger 24 lowers the temperature of the exhaust gas. Since it is possible to suppress the excessive increase, the low-temperature sulfuric acid corrosion in the second low-temperature side heat exchanger 24 can be effectively suppressed.
  • the second feed water preheater 42 is used to raise the temperature of the second feed water, so that The temperature of the discharged exhaust gas can also be raised. This enables active suppression control of low-temperature sulfuric acid corrosion.
  • the exhaust heat recovery system 10 described above includes the exhaust gas temperature acquisition device 71 and the second steam flow rate adjustment device 75 described above.
  • the second steam flow rate adjusting device 75 controls the first steam flowing through the second steam introduction line 63 so that the temperature of the exhaust gas acquired by the exhaust gas temperature acquiring device 71 is equal to or higher than a predetermined temperature (third predetermined temperature). is configured to be able to adjust the flow rate of The third predetermined temperature is lower than the first predetermined temperature.
  • the third predetermined temperature may be the same temperature as the preset lower limit temperature at which low-temperature sulfuric acid corrosion does not occur, or may be a temperature equal to or higher than the lower limit temperature with a margin provided for the lower limit temperature. .
  • the second steam flow rate adjusting device 75 includes a second steam flow rate adjusting valve 75A provided on the downstream side (second feed water preheater 42 side) of the branch portion P3 of the second steam introduction line 63.
  • the second steam flow rate adjustment valve 75A is configured to be able to adjust the flow rate of the fluid introduced to the second feed water preheater 42 through the second steam introduction line 63 .
  • the second steam flow control device 75 may further include a control device (not shown) that instructs the opening degree of the second steam flow control valve 75A.
  • the second steam flow rate adjusting device 75 is not limited to the second steam flow rate adjusting valve 75A as long as it is configured to be able to adjust the flow rate of the first steam guided to the second feed water preheater 42 . If the temperature of the exhaust gas acquired by the exhaust gas temperature acquiring device 71 is less than the third predetermined temperature, the second low temperature side heat exchanger 24 may suffer from low temperature sulfuric acid corrosion.
  • the flow rate of the first steam sent to the second feed water preheater 42 through the second steam introduction line 63 is adjusted by the second steam flow rate adjusting device 75, thereby The amount of heating of the second feed water at 42 can be adjusted.
  • the second steam flow rate adjusting device 75 adjusts the flow rate of the first steam flowing through the second steam introduction line 63 so that the temperature of the exhaust gas acquired by the exhaust gas temperature acquiring device 71 is equal to or higher than the third predetermined temperature.
  • the second feed water can be heated as much as possible in the second low-temperature side heat exchanger 24 while suppressing low-temperature sulfuric acid corrosion in the second low-temperature side heat exchanger 24 .
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the feed water preheater in one embodiment of the present disclosure.
  • the exhaust heat recovery system 10 described above further comprises a feed water preheater 81 configured to heat the feed water supplied to the feed water line 30.
  • a feed water preheater 81 configured to heat the feed water supplied to the feed water line 30.
  • one side of the water supply line 30 (the other side of each of the first water supply line 31 and the second water supply line 32 ) is connected to the water supply preheater 81 .
  • the exhaust heat recovery system 10 includes a feed water circulation line 80 for guiding feed water from the evaporator 52 to the feed water preheater 81, and a feed water storage device ( a water storage tank) 83, a water supply flow rate adjustment valve 84 provided on the upstream side (evaporator 52 side) of the water supply circulation line 80 from the water supply storage device 83, and a water supply circulation line 80 on the downstream side of the water supply storage device 83 ( A feed water circulation pump 85 provided on the feed water preheater 81 side is further provided.
  • the water supply storage device 83 is configured to be able to store water supply.
  • water supply circulation pump 85 By driving the water supply circulation pump 85 , water is extracted from the water supply storage device 83 to the water supply circulation line 80 , and the extracted water supply is sent to the water supply preheater 81 .
  • the feed water preheater 81 transfers heat energy recovered from the internal combustion engine 11 by the cooling water (engine jacket water) that cools the internal combustion engine 11 to the water supply line 30. It is configured to communicate with and heat the supplied water supply.
  • the exhaust heat recovery system 10 includes a storage section 86A for storing engine jacket water, and a preheater water supply line for guiding the engine jacket water from the storage section 86A to the feed water preheater 81. 87A and .
  • the feed water preheater 81 (81A) feeds water supplied to the feed water line 30 (in the illustrated example, feed water led to the feed water preheater 81A through the feed water circulation line 80) and feed water to the feed water preheater 81A through the preheater feed water line 87A. It is configured to exchange heat with the engine jacket water that is guided.
  • the engine jacket water led to the feed water preheater 81A has a higher temperature than the feed water led to the feed water preheater 81A. Heat is exchanged between the feed water led to the feed water preheater 81A and the engine jacket water to heat the feed water.
  • the feed water heated in the feed water preheater 81 A is supplied to the feed water line 30 .
  • the feed water preheater 81 recovers cooling water (compressed gas cooling water) obtained by cooling the compressed gas (for example, compressed air) compressed by the compressor 15 described above from the compressed gas.
  • the generated heat energy is transferred to the water supply supplied to the water supply line 30 to heat the water supply.
  • the exhaust heat recovery system 10 includes a cooler 86B for cooling the compressed gas, a preheater water supply line 87B for guiding the compressed gas cooling water from the cooler 86B to the feed water preheater 81, further provide.
  • the feed water preheater 81 (81B) feeds water supplied to the feed water line 30 (in the illustrated example, feed water guided to the feed water preheater 81B through the feed water circulation line 80) and feed water to the feed water preheater 81B through the preheater feed water line 87B. It is configured to perform heat exchange with the guided compressed gas cooling water.
  • the compressed gas cooling water led to the feed water preheater 81B has a higher temperature than the feed water led to the feed water preheater 81B by recovering thermal energy from the compressed gas. Heat is exchanged between the feed water guided to the feed water preheater 81B and the compressed gas cooling water to heat the feed water.
  • the feed water heated in the feed water preheater 81B is supplied to the feed water line 30 .
  • the feed water preheater 81 may include a feed water preheater 81A and a feed water preheater 81B. That is, the feed water preheater 81 may be configured to exchange heat between the engine jacket water and the compressed gas cooling water and the feed water supplied to the feed water line 30 . In this case, the feed water preheater 81 can heat the feed water supplied to the feed water line 30 by using the engine jacket water and the compressed gas cooling water as heat sources.
  • the temperature of the water supply supplied to the water supply line 30 is increased in advance by the water supply preheater 81, so that the water supply (the first water supply and the second water supply) guided by the water supply line 30 reaches a desired temperature.
  • the amount of heat energy required to raise the temperature can be reduced.
  • the heat energy of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 can be utilized for other purposes. Effective utilization can be achieved.
  • Each of the plurality of flow rate adjustment valves (the first water supply side flow rate adjustment valve 37, the water supply rate adjustment valve 72A, the first steam flow rate adjustment valve 74A and the second steam flow rate adjustment valve 75A) described above is fully closed or fully opened. It may be an on-off valve whose degree of opening is adjustable, or an opening degree adjusting valve whose degree of opening can be adjusted to fully closed, fully open, or at least one intermediate degree of opening therebetween.
  • An exhaust heat recovery system (10) configured to recover thermal energy of exhaust gas discharged from an internal combustion engine (11), A high-temperature side exhaust heat recovery section (21) configured to recover thermal energy of exhaust gas discharged from the internal combustion engine (11), and heat of the exhaust gas that has passed through the high-temperature side exhaust heat recovery section (21) a waste heat recovery device (20) including a low temperature side waste heat recovery section (22) configured to recover energy; A water supply line (30) for guiding water supply to the exhaust heat recovery device (20), the first water supply line for guiding the first water supply, which is the water supply, to the high temperature side exhaust heat recovery section (21).
  • a water supply line (30) comprising a steam heat exchanger (40) configured to transfer thermal energy of the first feed water vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section (31) to the second feed water to heat the second feed water;
  • a circulation cycle (50) for circulating a low boiling point heat medium having a boiling point lower than that of water, the second An evaporator (52) configured to vaporize the low boiling point heat medium by thermal energy recovered from feed water, and configured to be driven by the low boiling point heat medium vaporized in the evaporator (52).
  • a circulatory cycle (50) comprising at least a turbine (53), the
  • the exhaust heat recovery system (10) transfers the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery section (22) and the steam heat exchanger (40) to the evaporator (52). ), a low-boiling heat medium can be heated.
  • the exhaust heat recovery system (10) can utilize the thermal energy recovered from the exhaust gas by the exhaust heat recovery device (20) as a heat medium in the evaporator (52) even when the amount of exhaust heat from the internal combustion engine (11) is small. , can be reduced to power in a turbine (53).
  • the waste heat recovery system (10) of 1) above a second feed water introduction line (33) for guiding the second feed water heated by each of the low temperature side exhaust heat recovery section (22) and the steam heat exchanger (40) to the evaporator (52); a mixing chamber (70) provided in the second water supply introduction line (33); and a water supply branch line (35) branching from the water supply line (30) for directing the water supply to the mixing chamber (70).
  • the water supply line (30) is branched into three of the first water supply line (31), the second water supply line (32) and the water supply branch line (35).
  • the water supply flow rate to be controlled is less, so the responsiveness of the water supply flow rate control is improved.
  • the water supply side pump (36) it is necessary to control the total amount of water supply by the water supply side pump (36).
  • the second 2 Adjustable to reduce water flow.
  • the recovery amount (transfer amount) of the thermal energy from the exhaust gas to the second feed water in the low temperature side exhaust heat recovery section (22) is adjusted. Since it can be adjusted, it is possible to adjust the temperature of the exhaust gas discharged from the low-temperature side exhaust heat recovery section (22). By improving the responsiveness of water supply flow rate control, the responsiveness of exhaust gas temperature control is also improved.
  • the water supply line (30) is branched into three of the first water supply line (31), the second water supply line (32) and the water supply branch line (35), It is possible to reduce the flow rate of the second feed water led to the low temperature side exhaust heat recovery section (22). Since the resistance is reduced by reducing the flow rate of the second feed water, it is possible to reduce the size of the low-temperature side exhaust heat recovery section (22) and the steam heat exchanger (40) to which the second feed water is guided.
  • the mixing chamber (70) in the mixing chamber (70), the second feed water heated by the low-temperature side exhaust heat recovery section (22) and the steam heat exchanger (40), and the feed water branch line ( 35) to bring the heated second feed water to a uniform temperature suitable for introduction into the circulation cycle (50).
  • an exhaust gas temperature acquisition device (71) configured to acquire the temperature of the exhaust gas that has passed through the low temperature side exhaust heat recovery section (22);
  • the flow rate of the second water supply flowing through the second water supply line (32) is configured to be adjustable so that the temperature of the exhaust gas acquired by the exhaust gas temperature acquisition device (71) approaches a first predetermined temperature. It further comprises a water supply amount adjusting device (72).
  • the flow rate of the second feed water sent to the low-temperature side exhaust heat recovery section (22) can be adjusted by the feed water amount adjusting device (72), thereby suppressing vaporization of the second feed water.
  • the recovery amount (transfer amount) of thermal energy from the exhaust gas to the second feed water in the low-temperature side exhaust heat recovery section (22) can be adjusted.
  • the exhaust heat recovery system (10) can efficiently recover heat from the exhaust gas.
  • the waste heat recovery system (10) according to any one of 1) to 3) above,
  • the low-temperature side exhaust heat recovery section (22) a first low temperature side heat exchanger (23) configured to exchange heat between the exhaust gas and the second feed water; and a second low temperature side heat exchanger (24) configured to exchange heat between the exhaust gas that has passed through the first low temperature side heat exchanger (23) and the second feed water.
  • the exhaust heat recovery system (10) It further comprises a relay line (34) for guiding the second water supply that has passed through the second low temperature side heat exchanger (24) to the first low temperature side heat exchanger (23).
  • the exhaust gas whose heat energy has been recovered by the first low temperature side heat exchanger (23) and has become low temperature is introduced into the second low temperature side heat exchanger (24).
  • the second feed water heated by the second low temperature side heat exchanger (24) is introduced into the first low temperature side heat exchanger (23) through a relay line (34). Therefore, the exhaust gas and the second feed water introduced into the second low temperature side heat exchanger (24) are compared to the exhaust gas and the second feed water introduced into the first low temperature side heat exchanger (23). and the temperature is low.
  • the first low temperature side heat exchanger (23) and the second low temperature side heat exchanger (24) allow stepwise transfer of thermal energy from the exhaust gas to the second feed water.
  • the exhaust heat recovery system (10) can efficiently recover heat from the exhaust gas.
  • the second low temperature side heat exchanger (24) can be configured to be separable from the exhaust gas economizer (the high temperature side exhaust heat recovery section 21 and the first low temperature side heat exchanger 23).
  • the second low-temperature side heat exchanger (24) needs to be replaced without replacing the exhaust gas economizer. . Therefore, according to the above configuration, the replacement cost of the exhaust heat recovery system (10) can be reduced.
  • the waste heat recovery system (10) of 4) above, The steam heat exchanger (40) is provided in the relay line (34),
  • the exhaust heat recovery system (10) includes a first steam introduction for guiding the first feed water (first steam) vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section (21) to the steam heat exchanger (40). It further comprises a line (60).
  • the second feed water can be heated by the thermal energy of the vaporized first feed water in the steam heat exchanger (40) provided in the relay line (34).
  • the temperature difference between the second feed water and the exhaust gas led to the first low temperature side heat exchanger (23) can be reduced, and the first low temperature Heat exchange between the exhaust gas and the second feed water in the side heat exchanger (23) can prevent the temperature of the exhaust gas from becoming too low. This effectively suppresses low-temperature sulfuric acid corrosion in the first low-temperature side heat exchanger (23).
  • the waste heat recovery system (10) of 5) above a second feed water temperature acquisition device (73) configured to acquire the temperature of the second feed water heated by the low temperature side exhaust heat recovery unit (22) and the steam heat exchanger (40);
  • the first steam (first feed water) sent to the steam heat exchanger (40) through the first steam introduction line (60) is controlled by the first steam flow rate adjusting device (74).
  • the flow rate (amount of steam) By adjusting the flow rate (amount of steam), the heating amount of the second feed water in the first steam heat exchanger (41) can be adjusted.
  • the first steam introduction line (60) is adjusted so that the temperature of the second feed water acquired by the second feed water temperature acquisition device (73) is equal to or lower than the second predetermined temperature by the first steam flow rate adjusting device (74).
  • waste heat recovery system (10) according to 5) or 6) above, A second feed water preheater (42) provided in the second feed water line (32), wherein thermal energy of the first feed water (first steam) vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section (21) to the second feedwater to heat the second feedwater; and A second steam introduction line (63) for introducing the first feed water (first steam) vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section (21) to the second feed water preheater (42) is further provided.
  • the second steam introduction line (63) guides the first steam (the first feed water vaporized in the high temperature side exhaust heat recovery section 21) to the second feed water preheater (42). can be done.
  • the first steam can heat the second feedwater flowing through the second feedwater line (32).
  • the second low temperature side heat exchanger (24) By heating the second feed water guided to the second low temperature side heat exchanger (24), heat exchange between the exhaust gas and the second feed water in the second low temperature side heat exchanger (24) Since the temperature can be prevented from becoming too low, low-temperature sulfuric acid corrosion in the second low-temperature side heat exchanger (24) can be effectively prevented.
  • the second feed water preheater (42) is used to raise the temperature of the second feed water, thereby reducing the temperature of the second low temperature side heat exchanger.
  • the temperature of the exhaust gas discharged from (24) can also be increased. This enables active suppression control of low-temperature sulfuric acid corrosion.
  • the second steam flow rate adjusting device (75) adjusts the flow rate of the first steam sent to the second feed water preheater (42) through the second steam introduction line (63).
  • the second steam flow rate adjusting device (75) controls the temperature of the exhaust gas obtained by the exhaust gas temperature obtaining device (71) to be equal to or higher than the third predetermined temperature.
  • the waste heat recovery system (10) according to any one of 1) to 8) above,
  • the cooling water used to cool the internal combustion engine (11) is configured to transfer heat energy recovered from the internal combustion engine (11) to the water supply supplied to the water supply line (30) to heat the water supply.
  • a feedwater preheater (81) is further provided.
  • the feed water preheater (81) preheats the feed water to be supplied to the feed water line (30), so that the feed water (the first feed water and the first feed water) guided by the feed water line (30) 2 feed water) can be reduced in the amount of heat energy required to raise the temperature to a desired temperature.
  • the heat energy of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (11) can be utilized for other purposes, so the heat of the exhaust gas can be Effective use of energy can be achieved.

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Abstract

排熱回収システムは、内燃機関から排出された排ガスの熱エネルギーを回収する高温側排熱回収部、及び高温側排熱回収部を通過した排ガスの熱エネルギーを回収する低温側排熱回収部、を含む排熱回収装置と、高温側排熱回収部に第1給水を導く第1の給水ライン、及び低温側排熱回収部に第2給水を導く第2の給水ライン、を含む給水ラインと、高温側排熱回収部で気化した第1給水の熱エネルギーにより第2給水を加熱させる蒸気熱交換器と、低沸点熱媒体を循環させる循環サイクルであって、低温側排熱回収部や蒸気熱交換器で加熱された第2給水の熱エネルギーにより、低沸点熱媒体を気化させる蒸発器、及び、蒸発器で気化した低沸点熱媒体により駆動するタービン、を含む循環サイクルと、備える。

Description

排熱回収システム
 本開示は、内燃機関から排出される排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された排熱回収システムに関する。
 本願は、2021年12月10日に日本国特許庁に出願された特願2021-200746号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 排熱回収システムには、内燃機関(例えば、舶用主機エンジン)から排出される排ガスの熱エネルギーをエコノマイザなどにより回収し、この回収した排ガスの熱エネルギーにより発生させた蒸気により、発電機の蒸気タービンを駆動し、電力を回収するものが知られている。
特許第5875253号公報
 近年、内燃機関(舶用主機エンジン)の低燃費化に伴い、内燃機関から排出される排ガスの熱エネルギーが減少している。内燃機関から排出される排ガスの熱エネルギーが少ないと、蒸気タービンを駆動して電力需要を賄うことができるだけの蒸気量を確保することが困難になる虞がある。
 特許文献1には、ガスエンジンから排出された排ガスを熱源として、タービンを備えるオーガニックランキンサイクル(ORC)を駆動させる発明が開示されている。特許文献1に記載の発明では、飽和蒸気を生成可能な排ガスの熱エネルギーを、オーガニックランキンサイクルを循環する熱媒体に伝達させる際に、排ガスと熱媒体との間で熱エネルギーを伝達する中間熱媒体が気化してしまう虞がある。上記中間熱媒体の気化を抑制するためには、排熱回収システムの構造の複雑化を招く虞がある。
 上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、内燃機関からの排熱が少ない場合でも排熱から回収した熱エネルギーを効率良く動力に還元可能な排熱回収システムを提供することにある。
 本開示の一実施形態にかかる排熱回収システムは、
 内燃機関から排出される排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された排熱回収システムであって、
 前記内燃機関から排出された排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された高温側排熱回収部、及び、前記高温側排熱回収部を通過した排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された低温側排熱回収部、を含む排熱回収装置と、
 前記排熱回収装置に給水を導くための給水ラインであって、前記高温側排熱回収部に前記給水である第1給水を導くための第1の給水ライン、及び、前記第1の給水ラインから分岐して、前記給水である第2給水を前記低温側排熱回収部に導くための第2の給水ライン、を含む給水ラインと、
 前記高温側排熱回収部において気化された前記第1給水の熱エネルギーを前記第2給水に伝達し、前記第2給水を加熱させるように構成された蒸気熱交換器と、
 水よりも沸点の低い低沸点熱媒体を循環させる循環サイクルであって、前記低温側排熱回収部および前記蒸気熱交換器の夫々で加熱された前記第2給水から回収した熱エネルギーにより、前記低沸点熱媒体を気化させるように構成された蒸発器、及び、前記蒸発器において気化された前記低沸点熱媒体により駆動するように構成されたタービン、を少なくとも含む循環サイクルと、備える。
 本開示の少なくとも一実施形態によれば、内燃機関からの排熱が少ない場合でも排熱から回収した熱エネルギーを効率良く動力に還元可能な排熱回収システムが提供される。
本開示の一実施形態にかかる排熱回収システムを備える船舶の構成を概略的に示す概略構成図である。 本開示の一実施形態にかかる排熱回収システムを備える船舶の構成を概略的に示す概略構成図である。 本開示の一実施形態における給水予熱器を説明するための説明図である。
 以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
 例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
 例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
 例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
 一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
 なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
(排熱回収システム)
 図1は、本開示の一実施形態にかかる排熱回収システムを備える船舶の構成を概略的に示す概略構成図である。幾つかの実施形態にかかる排熱回収システム10は、内燃機関11から排出される排ガスの熱エネルギーを回収するように構成されたものである。排熱回収システム10は、図1に示されるように、内燃機関11から排出された排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された排熱回収装置20と、排熱回収装置20に給水を導くための給水ライン30と、蒸気熱交換器40と、循環サイクル50と、を少なくとも備える。
 図示される実施形態では、内燃機関11は、主機エンジン11Aを含む。排熱回収システム10は、主機エンジン11Aを備える船舶1に搭載されている。換言すると、船舶1は、排熱回収システム10および主機エンジン11Aを備える。船舶1は、水上に浮遊可能な構造体であり、主機エンジン11Aを駆動させることで自走可能に構成された構造体である。主機エンジン11Aは、供給される燃料(燃料ガスや燃料油)のエネルギーにより、主機エンジン11Aの駆動シャフトに機械的に接続された推進器(図示例では、プロペラ)12を駆動させる駆動力(推進力)を発生させるように構成されている。なお、他の実施形態では、排熱回収システム10は、船舶1以外の構造物、例えば、浮体や陸上に設けられた構造物に搭載されていてもよい。浮体は、自走するための推進器を有さない自走不能な構造体である。
 図示される実施形態では、排熱回収システム10は、内燃機関11から排出された排ガスを送るための排ガスライン13と、排ガスライン13に設けられた排ガスタービン14、および排ガスタービン14と同軸上に設けられたコンプレッサ15、を含む過給機16と、をさらに備える。
(排熱回収装置、給水ライン)
 排熱回収装置20は、内燃機関11から排出された排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された高温側排熱回収部21と、高温側排熱回収部21を通過した排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された低温側排熱回収部22と、を含む。給水ライン30は、高温側排熱回収部21に給水である第1給水を導くための第1の給水ライン31と、低温側排熱回収部22に給水である第2給水を導くための第2の給水ライン32と、を含む。
 高温側排熱回収部21は、内燃機関11から排出されて高温側排熱回収部21に導かれた排ガスと、第1の給水ライン31により高温側排熱回収部21に導かれた第1給水と、の間で熱交換を行うように構成されている。高温側排熱回収部21に導入される排ガスは、高温側排熱回収部21に導入される第1給水よりも高温である。高温側排熱回収部21における排ガスと第1給水との間の熱交換により、排ガスの熱エネルギーが第1給水に伝達される。これにより、高温側排熱回収部21において、排ガスが冷却されるととともに、第1給水が加熱されて気化する。以下、高温側排熱回収部21において気化した、気体の状態の第1給水を第1蒸気とする。
 図示される実施形態では、排熱回収システム10は、第1の給水ライン31に設けられて第1給水を気相と液相に分離するように構成された気液分離器17と、高温側排熱回収部21において排ガスから熱エネルギーを回収した第1給水を気液分離器17に導くための第1給水送出ライン18と、第1の給水ライン31の気液分離器17よりも下流側(高温側排熱回収部21側)に設けられた第1給水側ポンプ19と、を含む。
 液相の第1給水は、第1の給水ライン31を通じて気液分離器17に導かれる。第1給水側ポンプ19により、気液分離器17から抜き出された液相の第1給水が高温側排熱回収部21に導かれる。高温側排熱回収部21において排ガスから熱エネルギーを回収した第1給水が、第1給水送出ライン18を通じて気液分離器17に送られる。第1給水送出ライン18を通じて気液分離器17に送られる第1給水には、高温側排熱回収部21において気化した第1蒸気が含まれる。気液分離器17において、第1蒸気が液体の状態の第1給水から分離される。
 図示される実施形態では、上述した気液分離器17は、ボイラの蒸気ドラムからなる。この場合には、既設のボイラの蒸気ドラムを気液分離器17として流用できるため、排熱回収システム10の製造コストを低減できる。
 低温側排熱回収部22は、高温側排熱回収部21を通過して低温側排熱回収部22に導かれた排ガスと、第2の給水ライン32により低温側排熱回収部22に導かれた第2給水と、の間で熱交換を行うように構成されている。低温側排熱回収部22に導入される排ガスは、低温側排熱回収部22に導入される第2給水よりも高温である。低温側排熱回収部22における排ガスと第2給水との間の熱交換により、排ガスの熱エネルギーが第2給水に伝達される。これにより、低温側排熱回収部22において、排ガスが冷却されるととともに、第2給水が加熱される。第2給水は、低温側排熱回収部22における加熱後も気化せず、液体の状態が維持される。
(蒸気熱交換器)
 蒸気熱交換器40は、第1蒸気(高温側排熱回収部21において気化された第1給水)の熱エネルギーを第2給水に伝達し、第2給水を加熱させるように構成されたものである。排熱回収システム10は、図1に示されるように、第1蒸気を気液分離器17から蒸気熱交換器40に導くための第1の蒸気導入ライン60をさらに備える。第1蒸気は、第1の蒸気導入ライン60を通じて気液分離器17から蒸気熱交換器40に導かれる。
 蒸気熱交換器40に導入される第1蒸気は、蒸気熱交換器40に導入される第2給水よりも高温である。蒸気熱交換器40における第1蒸気と第2給水との間の熱交換により、第1蒸気の熱エネルギーが第2給水に伝達される。これにより、蒸気熱交換器40において、第2給水が加熱される。第2給水は、蒸気熱交換器40における加熱後も気化せず、液体の状態が維持される。
 図示される実施形態では、低温側排熱回収部22は、高温側排熱回収部21を通過した排ガスと第2給水との間で熱交換を行うように構成された第1の低温側熱交換器23と、第1の低温側熱交換器23を通過した排ガスと第2給水との間で熱交換を行うように構成された第2の低温側熱交換器24と、を含む。高温側排熱回収部21は、排ガスライン13における排ガスタービン14よりも排ガスの流れ方向の下流側、且つ低温側排熱回収部22(第1の低温側熱交換器23、第2の低温側熱交換器24)よりも上流側に設けられている。第1の低温側熱交換器23は、排ガスライン13における第2の低温側熱交換器24よりも排ガスの流れ方向の上流側に設けられている。
 図示される実施形態では、排熱回収システム10は、第2の低温側熱交換器24を通過した第2給水を第1の低温側熱交換器23に導くための中継ライン34をさらに備える。蒸気熱交換器40は、中継ライン34に設けられている。
(循環サイクル)
 循環サイクル50は、水よりも沸点の低い低沸点熱媒体を循環させるように構成されたものである。循環サイクル50は、蒸発器52およびタービン53を少なくとも含む。蒸発器52は、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された第2給水から回収した熱エネルギーにより、低沸点熱媒体を気化させるように構成されている。タービン53は、蒸発器52において気化された低沸点熱媒体により駆動するように構成されている。
 循環サイクル50は、低沸点熱媒体を循環させるように構成されている。低沸点熱媒体としては、イソペンタン、ブタン、プロパン等の低分子炭化水素や、冷媒として用いられるR134a、R245faなどを用いることができる。循環サイクル50は、低沸点熱媒体を循環させるための流路である循環流路51と、低沸点熱媒体を液化させるように構成された凝縮器54と、液相の低沸点熱媒体を送るための循環ポンプ55と、をさらに含む。循環ポンプ55は、液相の低沸点熱媒体を圧縮するように構成されている。
 以下、循環サイクル50における低沸点熱媒体の流れ方向の上流側を単に上流側とし、循環サイクル50における低沸点熱媒体の流れ方向の下流側を単に下流側とする。蒸発器52は、循環サイクル50において、循環ポンプ55よりも下流側、且つタービン53よりも上流側に設けられている。凝縮器54は、循環サイクル50において、タービン53よりも下流側、且つ循環ポンプ55よりも上流側に設けられている。
 循環ポンプ55は、循環サイクル50において、循環ポンプ55の下流側に液相の低沸点熱媒体を送るように構成されている。循環ポンプ55を駆動させることで、低沸点熱媒体が循環流路51(循環サイクル50)を循環する。循環ポンプ55により圧縮された液相の低沸点熱媒体は、蒸発器52に導かれる。
 排熱回収システム10は、図1に示されるように、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された第2給水を蒸発器52に導くための第2給水導入ライン33をさらに備える。低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された液相の第2給水は、第2給水導入ライン33を通じて、蒸発器52に導かれる。
 蒸発器52は、循環ポンプ55の出口側とタービン53の入口側とを繋ぐ循環流路51Aに設けられる。蒸発器52には、循環流路51Aを通じて循環ポンプ55により圧縮された液相の低沸点熱媒体が導かれる。蒸発器52は、循環ポンプ55により圧縮されて蒸発器52に導かれた液相の低沸点熱媒体と、第2給水導入ライン33により蒸発器52に導かれた液相の第2給水と、の間で熱交換を行うように構成されている。蒸発器52に導入される第2給水は、蒸発器52に導入される低沸点熱媒体よりも高温である。蒸発器52における低沸点熱媒体と第2給水との間の熱交換により、第2給水の熱エネルギーが低沸点熱媒体に伝達される。これにより、蒸発器52において、低沸点熱媒体が加熱されて気化する。
 蒸発器52により気化した低沸点熱媒体は、タービン53に導かれる。タービン53は、蒸発器52において気化した低沸点熱媒体のエネルギーにより、回転するように構成されている。循環サイクル50は、タービン53の回転力を動力として回収するように構成されている。
 図示される実施形態では、循環サイクル50は、発電機56をさらに含む。発電機56は、タービン53の駆動シャフトに機械的に接続されており、タービン53の回転力を電力に変換するように構成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、循環サイクル50は、タービン53の回転力を電力に変換するのではなく、動力伝達装置(例えば、カップリングやベルト、プーリなど)によりそのまま動力として回収してもよい。
 凝縮器54は、タービン53の出口側と循環ポンプ55の入口側とを繋ぐ循環流路51Bに設けられる。凝縮器54には、循環流路51Bを通じてタービン53を通過した低沸点熱媒体導かれる。凝縮器54は、タービン53を通過して凝縮器54に導かれた低沸点熱媒体と、循環サイクル50の外部から凝縮器54に導入された外部水と、の間で熱交換を行うように構成されている。上記外部水は、凝縮器54において冷媒として熱交換対象である低沸点熱媒体を冷却できる水(低沸点熱媒体よりも低温の水)であればよい。
 凝縮器54における低沸点熱媒体と外部水との間の熱交換により、低沸点熱媒体の熱エネルギーが外部水に伝達される。これにより、凝縮器54において、気相の低沸点熱媒体が冷却されて凝縮する。
 幾つかの実施形態にかかる排熱回収システム10は、上述した高温側排熱回収部21および低温側排熱回収部22を含む排熱回収装置20と、上述した第1の給水ライン31および第2の給水ライン32を含む給水ライン30と、上述した蒸気熱交換器40と、上述した蒸発器52およびタービン53を少なくとも含む循環サイクル50と、を備える。
 上記の構成によれば、排熱回収システム10は、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された第2給水を、蒸発器52における熱源として、低沸点熱媒体を加熱できる。排熱回収システム10は、内燃機関11からの排熱が少ない場合でも、排熱回収装置20によって排ガスから回収した熱エネルギーを、蒸発器52における熱媒として活用でき、タービン53において動力に還元できる。
 幾つかの実施形態では、上述した排熱回収システム10は、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された第2給水が、液体の状態を維持するように構成されている。この場合には、排熱回収システム10は、蒸発器52に導かれる給水の蒸気化を抑制でき、蒸発器52に導かれる給水が液体の状態のまま排ガスの熱エネルギーの回収が可能となる。蒸発器52に導かれる給水の蒸気化を抑制することで、排熱回収システム10に蒸気タービンを設けなくてよいので、排熱回収システム10の複雑化を抑制できる。
 従来の排ガスエコノマイザや蒸気タービン発電機では、主機エンジン11A(内燃機関11)の低燃費化により、主機エンジン11Aから排出される排ガスの熱エネルギーが少ないと、電力需要を賄うことができるだけの蒸気量を生成できない虞がある。このため、排熱回収システム10では、低温熱源からでも排ガスの熱エネルギーを回収可能なタービン53や発電機56が用いられている。
 主機エンジン11Aから排出される排ガスは、給水を蒸気化できる程度の熱エネルギーを有している。このため、仮に高温側排熱回収部21において排ガスから第2給水に熱エネルギーを伝達させる構成にした場合には、第2給水は、所定圧力(例えば、高温側排熱回収部21における排ガス温度とのピンチ温度以下に相当する給水温度の飽和圧力)以下の条件下では液相を保持することができないので、液相の状態を維持するために給水圧力を上げる必要がある。これに対して、排熱回収システム10では、蒸気熱交換器40において加熱された第2給水は、上記所定圧力よりも低い通常の給水圧力下において液体の状態を維持できる。
 排熱回収システム10の給水系統において給水が蒸気化する構成にした場合には、上記給水系統を蒸気化に耐え得る配管や構造とする必要があり、上記給水系統の構造の複雑化を招く虞がある。また、排ガスの熱エネルギーを回収した熱媒体に液相を維持させるための方策として、上記熱媒体として高圧水や熱媒体油を用いることが考えられるが、上記熱媒体として通常の給水圧力で送られる給水(第2給水)を用いる場合に比べて、上記給水系統の構造の複雑化を招く虞がある。上記給水系統の構造の複雑化すると、上記給水系統給水系統に設けられる機器の大型化や排熱回収システム10の安全性の低下などを招く虞がある。
 上記の構成によれば、蒸発器52に導かれる給水(第2給水)として通常の給水圧力で送ることが可能な水(温水)が利用できる。蒸発器52に導かれる給水(第2給水)として水(温水)を用いる場合には、蒸発器52に導かれる熱媒体として高圧水や熱媒体油などを用いる場合に比べて、排熱回収システム10における給水系統の構造の簡略化や給水系統に設けられる機器の小型化、排熱回収システム10の安全性の向上などが図れる。
(混合チャンバ、給水分岐ライン)
 幾つかの実施形態では、上述した排熱回収システム10は、図1に示されるように、上述した第2給水導入ライン33と、第2給水導入ライン33に設けられた混合チャンバ70と、給水ライン30から分岐して、給水を混合チャンバ70に導くための給水分岐ライン35と、を備える。
 混合チャンバ70は、その内部に給水を貯留可能に構成されている。混合チャンバ70には、第2給水導入ライン33を通じて、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された第2給水が導入される。また、混合チャンバ70には、給水分岐ライン35を通じて、給水ライン30から分岐した給水が導入される。
 図示される実施形態では、給水分岐ライン35は、給水ライン30の分岐部P1において、給水ライン30から分岐している。第1の給水ライン31と第2の給水ライン32は、給水ライン30の分岐部P1において分岐している。なお、第1の給水ライン31と第2の給水ライン32は、給水ライン30の分岐部P1よりも上流側や下流側において分岐していてもよいし、給水分岐ライン35は、第1の給水ライン31又は第2の給水ライン32の何れか一方から分岐していてもよい。
 排熱回収システム10は、給水ライン30の分岐部P1よりも上流側に設けられた給水側ポンプ36と、第1の給水ライン31に設けられた第1給水側流量調整弁37と、をさらに備える。給水側ポンプ36は、給水ライン30における給水側ポンプ36よりも下流側に液相の給水を送るように構成されている。給水側ポンプ36により、給水ライン30における給水側ポンプ36よりも下流側を流れる給水には、給水圧力が生じる。第1給水側流量調整弁37は、第1の給水ライン31における気液分離器17よりも上流側に設けられており、気液分離器17に導かれる第1給水の流量を調整可能に構成されている。
 気液分離器17に導かれる第1給水の流量は、第1給水側流量調整弁37により上述した気液分離器17における第1給水の貯留量に応じて調整される。具体的には、蒸気化された第1給水を補う分の第1給水が、第1給水側流量調整弁37を通過して気液分離器17に供給される。給水分岐ライン35を通過して混合チャンバ70に導かれる給水の流量を増加させると、その分だけ第2の給水ライン32を通じて低温側排熱回収部22に導かれる第2給水の流量が減少する。
 上記の構成によれば、給水ライン30を第1の給水ライン31、第2の給水ライン32および給水分岐ライン35の三つに分岐したことで、低温側排熱回収部22に全ての給水を導入する従来の構造に比べて、制御する給水流量を少ないため、給水流量制御の応答性が向上する。上記従来の構造では、例えば、硫酸腐食を抑制するために給水の流量を減らそうとしたときに、給水の全量を給水側ポンプ36により制御する必要がある。これに対して、上記の構成によれば、給水分岐ライン35を通じて混合チャンバ70に導かれる給水の流量を増やすことで、低温側排熱回収部22に導かれる第2給水の流量を減らすように調整可能である。低温側排熱回収部22に導かれる第2給水の流量を調整することで、低温側排熱回収部22における排ガスから第2給水への熱エネルギーの回収量(移動量)を調整できるため、低温側排熱回収部22から排出される排ガスの温度を調整可能である。給水流量制御の応答性を向上させたことで、排ガスの温度制御の応答性も向上する。
 また、上記の構成によれば、給水ライン30を第1の給水ライン31、第2の給水ライン32および給水分岐ライン35の三つに分岐したことで、低温側排熱回収部22に導かれる第2給水の流量を減らすことができる。第2給水の流量を抑えることで抵抗も減るため、第2給水が導かれる低温側排熱回収部22や蒸気熱交換器40の小型化が図れる。また、上記の構成によれば、混合チャンバ70において、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40の夫々で加熱された第2給水と、給水分岐ライン35により導かれた給水と、を混合させることで、加熱された第2給水を循環サイクル50に導入されるのに適切な均一温度にすることができる。
 幾つかの実施形態では、上述した排熱回収システム10は、図1に示されるように、排ガス温度取得装置71と、給水量調整装置72と、をさらに備える。排ガス温度取得装置(図示例では、温度センサ)71は、上述した低温側排熱回収部22を通過した排ガスの温度を取得可能に構成されている。給水量調整装置72は、排ガス温度取得装置71により取得される排ガスの温度が所定温度(第1の所定温度)に近づくように、第2の給水ライン32を流れる給水の流量を調整可能に構成されている。第1の所定温度は、低温硫酸腐食が生じる温度に裕度を持たせた温度(裕度分だけ温硫酸腐食が生じる温度よりも高い温度)である。
 図示される実施形態では、給水量調整装置72は、給水分岐ライン35に設けられた給水量調整弁72Aを含む。給水量調整弁72Aは、給水分岐ライン35を通じて混合チャンバ70に導かれる流体の流量を調整可能に構成されている。給水量調整弁72Aにより、給水分岐ライン35を流れる給水の流量を調整することで、第2の給水ライン32を通じて低温側排熱回収部22に送られる第2給水の流量を調整できる。なお、給水量調整弁72Aは、第2の給水ライン32や中継ライン34、第2給水導入ライン33の混合チャンバ70よりも上流側に設けられていてもよい。給水量調整装置72は、給水量調整弁72Aに対して開度を指示する不図示の制御装置をさらに含んでいてもよい。また、給水量調整装置72は、給水分岐ライン35を流れる給水の流量を調整可能に構成されていればよく、給水量調整弁72Aに限定されない。給水分岐ライン35に設けられた給水量調整弁72Aの開度を小さくすることで、給水分岐ライン35を流れる給水の流量が減り、第2の給水ライン32を流れる第2給水の流量が増える。給水分岐ライン35に設けられた給水量調整弁72Aの開度を大きくすることで、給水分岐ライン35を流れる給水の流量が増え、第2の給水ライン32を流れる第2給水の流量が減る。
 図示される実施形態では、排ガス温度取得装置71は、低温側排熱回収部22よりも下流側に位置する排ガスライン13A(13)の温度を測定可能に構成されている。排ガス温度取得装置71により取得される排ガスの温度が所定温度(第1の所定温度)を超える場合には、給水分岐ライン35に設けられた給水量調整弁72Aの開度を小さくすることで、排熱回収装置20を流れる排ガスから更なる熱エネルギーの回収が可能である。また、排ガス温度取得装置71により取得される排ガスの温度が所定温度(第1の所定温度)よりも低い場合には、給水分岐ライン35に設けられた給水量調整弁72Aの開度を大きくすることで、低温硫酸腐食が生じる温度に近づかないように、排熱回収装置20を流れる排ガスからの熱エネルギーの回収が抑制される。
 上記の構成によれば、給水量調整装置72により、低温側排熱回収部22に送られる第2給水の流量を調整できるため、第2給水の蒸気化を抑制しつつ、低温側排熱回収部22における排ガスから第2給水への熱エネルギーの回収量(移動量)を調整できる。給水量調整装置72により、排ガス温度取得装置71が取得する排ガスの温度が所定温度(第1の所定温度)に近づくように、給水分岐ライン35を流れる給水の流量を調整することで、低温側排熱回収部22において、低温硫酸腐食を抑制しつつ排ガスから第2給水に熱エネルギーをできる限り回収できる。よって、上記の構成によれば、排熱回収システム10は、排ガスから効率的に熱回収を図ることができる。
(第1の低温側熱交換器、第2の低温側熱交換器)
 幾つかの実施形態では、図1に示されるように、上述した低温側排熱回収部22は、上述した第1の低温側熱交換器23と、上述した第2の低温側熱交換器24と、を含む。上述した排熱回収システム10は、第2の低温側熱交換器24を通過した第2給水を第1の低温側熱交換器23に導くための上述した中継ライン34をさらに備える。
 第2の給水ライン32の一方側は、第2の低温側熱交換器24に接続されている。中継ライン34の一方側は、第2の低温側熱交換器24に接続されており、中継ライン34の他方側は、第1の低温側熱交換器23に接続されている。第2給水導入ライン33の一方側は、第1の低温側熱交換器23に接続されており、第2給水導入ライン33の他方側は、蒸発器52に接続されている。第2給水は、第2の給水ライン32を通じて第2の低温側熱交換器24に導かれる。第2の低温側熱交換器24を通過した第2給水は、中継ライン34を通じて第1の低温側熱交換器23に導かれる。第1の低温側熱交換器23を通過した第2給水は、第2給水導入ライン33を通じて、蒸発器52に導かれる。
 第1の低温側熱交換器23に導入される排ガスは、高温側排熱回収部21に導入される排ガスよりも低温であり、第2の低温側熱交換器24に導入される排ガスや第1の低温側熱交換器23に導入される第2給水よりも高温である。また、第2の低温側熱交換器24に導入される排ガスは、第2の低温側熱交換器24に導入される第2給水よりも高温である。
 第1の低温側熱交換器23および第2の低温側熱交換器24の夫々における排ガスと第2給水との間の熱交換により、排ガスが冷却されるととともに、第2給水が加熱される。具体的には、第2の低温側熱交換器24において、第1の低温側熱交換器23を通過した排ガスにより、第2の低温側熱交換器24に導かれた第2給水が加熱される。第1の低温側熱交換器23において、高温側排熱回収部21を通過した排ガスにより、第2の低温側熱交換器24にて予め加熱された第2給水が加熱される。
 上記の構成によれば、第2の低温側熱交換器24には、第1の低温側熱交換器23で熱エネルギーが回収され、低温となった排ガスが導入される。第1の低温側熱交換器23には、中継ライン34を通じて第2の低温側熱交換器24で加熱された第2給水が導入される。このため、第2の低温側熱交換器24に導入される排ガスや第2給水の夫々は、第1の低温側熱交換器23に導入される排ガスや第2給水の夫々に比べて、低温になっている。第1の低温側熱交換器23および第2の低温側熱交換器24により、排ガスから第2給水へ段階的に熱エネルギーを伝達できる。これにより、排熱回収システム10は、排ガスから効率的に熱回収を図ることができる。
 図示される実施形態では、排熱回収装置20は、高温側排熱回収部21および第1の低温側熱交換器23が一体的に設けられた排ガスエコノマイザと、高温側排熱回収部21および第1の低温側熱交換器23の夫々とは別体に設けられた第2の低温側熱交換器24と、を含む。第2の低温側熱交換器24は、上記排ガスエコノマイザに対して分離可能に構成されている。第2の低温側熱交換器24は、上記排ガスエコノマイザに比べて、その内部を流れる排ガスの温度が低いため、その流路壁面(伝熱面)に腐食(低温硫酸腐食)を生じ易い。上記の構成によれば、第2の低温側熱交換器24の流路壁面に腐食が生じた場合に、第2の低温側熱交換器24のみを交換すればよく、上記排ガスエコノマイザを交換しなくてもよい。このため、上記の構成によれば、排熱回収システム10における交換コストを低減できる。
 幾つかの実施形態では、図1に示されるように、上述した蒸気熱交換器40は、中継ライン34に設けられている。上述した排熱回収システム10は、中継ライン34に設けられた蒸気熱交換器40に第1蒸気を導くための上述した第1の蒸気導入ライン60を備える。
 蒸気熱交換器40は、中継ライン34を通じて蒸気熱交換器40に導かれた第2給水と、第1の蒸気導入ライン60を通じて蒸気熱交換器40に導かれた第1蒸気と、の間で熱交換が行われて、第2給水が加熱される。蒸気熱交換器40において加熱された第2給水が第1の低温側熱交換器23に導かれる。
 上記の構成によれば、中継ライン34に設けられた蒸気熱交換器40において、気化した第1給水の熱エネルギーにより第2給水を加熱できる。蒸気熱交換器40により第2給水を加熱することで、第1の低温側熱交換器23に導かれる第2給水と排ガスとの間の温度差を低減でき、第1の低温側熱交換器23における排ガスと第2給水との間の熱交換により、排ガスの温度が低温になり過ぎることを抑制できる。これにより、第1の低温側熱交換器23における低温硫酸腐食を効果的に抑制できる。
 図1に示される実施形態では、上述した排熱回収システム10は、第2の給水ライン32に設けられた補助蒸気熱交換器41をさらに備える。補助蒸気熱交換器41は、第2の給水ライン32を通じて補助蒸気熱交換器41に導かれた第2給水と、蒸気熱交換器40で熱交換後の高温ドレンと、の間で熱交換を行うように構成されている。補助蒸気熱交換器41に導かれた第2給水と高温ドレンとの間で熱交換が行われて、第2の低温側熱交換器24に導かれる前の第2給水が加熱される。上記の構成によれば、補助蒸気熱交換器41により、第1蒸気に残った熱エネルギーを回収でき、且つ第2の低温側熱交換器24における低温硫酸腐食を抑制できる。何らかの理由により設定している排ガス温度や給水温度において硫酸腐食が生じる場合に、補助蒸気熱交換器41を使用して第2給水の温度を上げることで、第2の低温側熱交換器24から排出される排ガスの温度も上げることができる。これにより、低温硫酸腐食の能動的抑制制御が可能となる。
 幾つかの実施形態では、上述した排熱回収システム10は、図1に示されるように、第1蒸気を蒸気の供給先61に導くための蒸気供給ライン62をさらに備える。蒸気の供給先61には、船舶1の空調系統61A、又は煙突61Bの少なくとも一方を含んでいてもよい。煙突61Bを介して船舶1において不要な第1蒸気を排出してもよい。図示される実施形態では、第1の蒸気導入ライン60と蒸気供給ライン62は、気液分離器17から分岐部P2までに亘り共有ライン62Aとなっている。第1の蒸気導入ライン60と蒸気供給ライン62は、分岐部P2において分岐している。
 幾つかの実施形態では、上述した排熱回収システム10は、図1に示されるように、第2給水温度取得装置73と、第1の蒸気流量調整装置74と、をさらに備える。第2給水温度取得装置(図示例では、温度センサ)73は、低温側排熱回収部22および蒸気熱交換器40で加熱された第2給水の温度を取得可能に構成されている。第1の蒸気流量調整装置74は、第2給水温度取得装置73により取得される第2給水の温度が所定温度(第2の所定温度、第2給水設定温度)以下になるように、第1の蒸気導入ライン60を流れる第1蒸気(高温側排熱回収部21において気化した第1給水)の流量を調整可能に構成されている。
 第1の蒸気流量調整装置74は、第1の蒸気導入ライン60の分岐部P2よりも下流側(蒸気熱交換器40側)に設けられた第1の蒸気流量調整弁74Aを含む。第1の蒸気流量調整弁74Aは、第1の蒸気導入ライン60を通じて蒸気熱交換器40に導かれる第1蒸気(流体)の流量を調整可能に構成されている。なお、第1の蒸気流量調整装置74は、第1の蒸気流量調整弁74Aに対して開度を指示する不図示の制御装置をさらに含んでいてもよい。また、第1の蒸気流量調整装置74は、蒸気熱交換器40に導かれる第1蒸気の流量を調整可能に構成されていればよく、第1の蒸気流量調整弁74Aに限定されない。
 図示される実施形態では、第2給水温度取得装置73は、第2給水導入ライン33における混合チャンバ70よりも上流側(第2の低温側熱交換器24側)の温度を測定可能に構成されている。第2給水温度取得装置73により取得される第2給水の温度が所定温度(第2の所定温度、第2給水設定温度)を超える場合には、第2給水が気化する可能性がある。
 上記の構成によれば、第1の蒸気流量調整装置74により、第1の蒸気導入ライン60を通じて蒸気熱交換器40に送られる第1給水の流量(蒸気量)を調整することで、蒸気熱交換器40における第2給水の加熱量を調整できる。第1の蒸気流量調整装置74により、第2給水温度取得装置73が取得する第2給水の温度が所定温度(第2の所定温度、第2給水設定温度)以下になるように、第1の蒸気導入ライン60を流れる第1給水の流量を調整することで、蒸発器52に導かれる第2給水の蒸気化を抑制できる。
 主機エンジン11A(内燃機関11)に供給される燃料は、その成分に硫黄が含まれない液化天然ガス(LNG)、アンモニア、水素、メタノールなどである。しかしながら、主機エンジン11Aのパイロット燃料や潤滑油などの成分に硫黄が含まれる虞がある。排熱回収装置20を流れる排ガスの温度が、排ガス中の硫酸が凝縮し始める温度である酸露点以下になると、凝縮した硫酸により排熱回収装置20が腐食(低温硫酸腐食)する虞がある。
 上述した排熱回収システム10は、上述した低温側排熱回収部22(特に第2の低温側熱交換器24)を通過する排ガスが、予め設定された低温硫酸腐食が発生しない下限温度以上になるように構成されている。しかしながら、実際の運用上において、排ガスを上記下限温度以上とするために、給水の昇温が必要となる可能性がある。
 図2は、本開示の一実施形態にかかる排熱回収システムを備える船舶の構成を概略的に示す概略構成図である。幾つかの実施形態では、上述した排熱回収システム10は、図2に示されるように、上述した第2の給水ライン32に設けられた第2給水予熱器42と、第1蒸気(高温側排熱回収部21で気化した第1給水)を第2給水予熱器42に導くための第2の蒸気導入ライン63と、をさらに備える。第2給水予熱器42は、第1蒸気(高温側排熱回収部21で気化した第1給水)の熱エネルギーを第2給水に伝達し、第2給水を加熱させるように構成されている。
 図示される実施形態では、第2の蒸気導入ライン63と第1の蒸気導入ライン60は、気液分離器17から分岐部P2までに亘り共有ライン63Aとなっている。第2の蒸気導入ライン63と蒸気供給ライン62は、気液分離器17から分岐部P2よりも第1蒸気の流れ方向の下流側に位置する分岐部P3までに亘り共有ライン63Bとなっている。第2の蒸気導入ライン63と蒸気供給ライン62は、分岐部P3において分岐している。
 図2に示される実施形態では、第2給水予熱器42は、第2の給水ライン32を通じて第2給水予熱器42に導かれた第2給水と、第2の蒸気導入ライン63を通じて第2給水予熱器42に導かれた第1蒸気と、の間で熱交換を行うように構成されている。第2給水予熱器42に導かれた第2給水と第1蒸気との間で熱交換が行われて、第2給水が加熱される。第2給水予熱器42において加熱された第2給水が第2の低温側熱交換器24に導かれる。
 上記の構成によれば、第2の蒸気導入ライン63により、第1蒸気を第2給水予熱器42に導くことができる。第2給水予熱器42において、第1蒸気により第2の給水ライン32を流れる第2給水を加熱できる。第2の低温側熱交換器24に導かれる第2給水を加熱することで、第2の低温側熱交換器24における排ガスと第2給水との間の熱交換により、排ガスの温度が低温になり過ぎることを抑制できるため、第2の低温側熱交換器24における低温硫酸腐食を効果的に抑制できる。何らかの理由により設定している排ガス温度や給水温度において硫酸腐食が生じる場合に、第2給水予熱器42を使用して第2給水の温度を上げることで、第2の低温側熱交換器24から排出される排ガスの温度も上げることができる。これにより、低温硫酸腐食の能動的抑制制御が可能となる。
 幾つかの実施形態では、図2に示されるように、上述した排熱回収システム10は、上述した排ガス温度取得装置71と、第2の蒸気流量調整装置75と、を備える。第2の蒸気流量調整装置75は、排ガス温度取得装置71により取得される排ガスの温度が所定温度(第3の所定温度)以上になるように、第2の蒸気導入ライン63を流れる第1蒸気の流量を調整可能に構成されている。第3の所定温度は、上記第1の所定温度よりも低温である。第3の所定温度は、上記予め設定された低温硫酸腐食が発生しない下限温度と同じ温度であってもよいし、上記下限温度に裕度を設けた上記下限温度以上の温度であってもよい。
 第2の蒸気流量調整装置75は、第2の蒸気導入ライン63の分岐部P3よりも下流側(第2給水予熱器42側)に設けられた第2の蒸気流量調整弁75Aを含む。第2の蒸気流量調整弁75Aは、第2の蒸気導入ライン63を通じて第2給水予熱器42に導かれる流体の流量を調整可能に構成されている。なお、第2の蒸気流量調整装置75は、第2の蒸気流量調整弁75Aに対して開度を指示する不図示の制御装置をさらに含んでいてもよい。また、第2の蒸気流量調整装置75は、第2給水予熱器42に導かれる第1蒸気の流量を調整可能に構成されていればよく、第2の蒸気流量調整弁75Aに限定されない。排ガス温度取得装置71により取得される排ガスの温度が第3の所定温度に満たない場合には、第2の低温側熱交換器24において低温硫酸腐食が生じる可能性がある。
 上記の構成によれば、第2の蒸気流量調整装置75により、第2の蒸気導入ライン63を通じて第2給水予熱器42に送られる第1蒸気の流量を調整することで、第2給水予熱器42における第2給水の加熱量を調整できる。第2の蒸気流量調整装置75により、排ガス温度取得装置71が取得する排ガスの温度が第3の所定温度以上になるように、第2の蒸気導入ライン63を流れる第1蒸気の流量を調整することで、第2の低温側熱交換器24における低温硫酸腐食を抑制しつつ、第2の低温側熱交換器24において第2給水をできる限り加熱できる。
 図3は、本開示の一実施形態における給水予熱器を説明するための説明図である。幾つかの実施形態では、図1~図3に示されるように、上述した排熱回収システム10は、給水ライン30に供給される給水を加熱させるように構成された給水予熱器81をさらに備える。図示される実施形態では、給水ライン30の一方側(第1の給水ライン31や第2の給水ライン32の夫々の他方側)が給水予熱器81に接続されている。
 排熱回収システム10は、図1~図3に示されるように、蒸発器52から給水予熱器81に給水を導くための給水循環ライン80と、給水循環ライン80に設けられた給水貯留装置(貯留タンク)83と、給水循環ライン80の給水貯留装置83よりも上流側(蒸発器52側)に設けられた給水流量調整弁84と、給水循環ライン80の給水貯留装置83よりも下流側(給水予熱器81側)に設けられた給水循環ポンプ85をさらに備える。
 給水流量調整弁84を開くことで、給水循環ライン80を通じて蒸発器52から給水貯留装置83に給水が導かれる。給水貯留装置83は、給水を貯留可能に構成されている。給水循環ポンプ85を駆動することで、給水貯留装置83から給水循環ライン80に給水が抜き出され、抜き出された給水が給水予熱器81に送られる。
 図1、図2に示される実施形態では、給水予熱器81(81A)は、上述した内燃機関11を冷却した冷却水(エンジンジャケット水)が内燃機関11から回収した熱エネルギーを給水ライン30に供給される給水に伝達し、給水を加熱させるように構成されている。
 図1、図2に示される実施形態では、排熱回収システム10は、エンジンジャケット水を貯留する貯留部86Aと、貯留部86Aから給水予熱器81にエンジンジャケット水を導くための予熱器用給水ライン87Aと、をさらに備える。給水予熱器81(81A)は、給水ライン30に供給される給水(図示例では、給水循環ライン80を通じて給水予熱器81Aに導かれた給水)と、予熱器用給水ライン87Aを通じて給水予熱器81Aに導かれたエンジンジャケット水と、の間で熱交換を行うように構成されている。給水予熱器81Aに導かれるエンジンジャケット水は、内燃機関11から熱エネルギーを回収することで、給水予熱器81Aに導かれる給水よりも高温になっている。給水予熱器81Aに導かれた給水とエンジンジャケット水との間で熱交換が行われて、給水が加熱される。給水予熱器81Aにおいて加熱された給水が給水ライン30に供給される。
 図3に示される実施形態では、給水予熱器81(81B)は、上述したコンプレッサ15により圧縮された圧縮気体(例えば、圧縮空気)を冷却した冷却水(圧縮気体冷却水)が圧縮気体から回収した熱エネルギーを給水ライン30に供給される給水に伝達し、給水を加熱させるように構成されている。
 図3に示される実施形態では、排熱回収システム10は、圧縮気体を冷却する冷却器86Bと、冷却器86Bから給水予熱器81に圧縮気体冷却水を導くための予熱器用給水ライン87Bと、をさらに備える。給水予熱器81(81B)は、給水ライン30に供給される給水(図示例では、給水循環ライン80を通じて給水予熱器81Bに導かれた給水)と、予熱器用給水ライン87Bを通じて給水予熱器81Bに導かれた圧縮気体冷却水と、の間で熱交換を行うように構成されている。給水予熱器81Bに導かれる圧縮気体冷却水は、上記圧縮気体から熱エネルギーを回収することで、給水予熱器81Bに導かれる給水よりも高温になっている。給水予熱器81Bに導かれた給水と圧縮気体冷却水との間で熱交換が行われて、給水が加熱される。給水予熱器81Bにおいて加熱された給水が給水ライン30に供給される。なお、給水予熱器81は、給水予熱器81Aと、給水予熱器81Bと、を含んでもよい。すなわち、給水予熱器81は、エンジンジャケット水および圧縮気体冷却水の夫々と、給水ライン30に供給される給水と、の間で熱交換を行うように構成されていてもよい。この場合には、給水予熱器81において、エンジンジャケット水および圧縮気体冷却水の夫々を加熱源として、給水ライン30に供給される給水を加熱できる。
 上記の構成によれば、給水予熱器81により、給水ライン30に供給される給水を予め昇温することで、給水ライン30により導かれる給水(第1給水や第2給水)を所望の温度まで昇温させるために必要な熱エネルギー量を低減できる。このように給水を所望の温度まで昇温させるために必要な熱エネルギー量を低減することで、内燃機関11から排出された排ガスの熱エネルギーを他の用途に活用できるので、排ガスの熱エネルギーの有効活用が図れる。
 上述した複数の流量調整弁(第1給水側流量調整弁37、給水量調整弁72A、第1の蒸気流量調整弁74Aおよび第2の蒸気流量調整弁75A)の夫々は、全閉と全開に開度調整可能な開閉弁でもよいし、全閉と全開とこれらの間の少なくとも1つの中間開度に開度調整可能な開度調整弁でもよい。
 本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
 上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。
1)本開示の少なくとも一実施形態にかかる排熱回収システム(10)は、
 内燃機関(11)から排出される排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された排熱回収システム(10)であって、
 前記内燃機関(11)から排出された排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された高温側排熱回収部(21)、及び、前記高温側排熱回収部(21)を通過した排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された低温側排熱回収部(22)、を含む排熱回収装置(20)と、
 前記排熱回収装置(20)に給水を導くための給水ライン(30)であって、前記高温側排熱回収部(21)に前記給水である第1給水を導くための第1の給水ライン(31)、及び、前記第1の給水ライン(31)から分岐して、前記給水である第2給水を前記低温側排熱回収部(22)に導くための第2の給水ライン(32)、を含む給水ライン(30)と、
 前記高温側排熱回収部(31)において気化された前記第1給水の熱エネルギーを前記第2給水に伝達し、前記第2給水を加熱させるように構成された蒸気熱交換器(40)と、
 水よりも沸点の低い低沸点熱媒体を循環させる循環サイクル(50)であって、前記低温側排熱回収部(22)および前記蒸気熱交換器(40)の夫々で加熱された前記第2給水から回収した熱エネルギーにより、前記低沸点熱媒体を気化させるように構成された蒸発器(52)、及び、前記蒸発器(52)において気化された前記低沸点熱媒体により駆動するように構成されたタービン(53)、を少なくとも含む循環サイクル(50)と、備える。
 上記1)の構成によれば、排熱回収システム(10)は、低温側排熱回収部(22)および蒸気熱交換器(40)の夫々で加熱された第2給水を、蒸発器(52)における熱源として、低沸点熱媒体を加熱できる。排熱回収システム(10)は、内燃機関(11)からの排熱が少ない場合でも、排熱回収装置(20)によって排ガスから回収した熱エネルギーを、蒸発器(52)における熱媒として活用でき、タービン(53)において動力に還元できる。
2)幾つかの実施形態では、上記1)に記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記低温側排熱回収部(22)および前記蒸気熱交換器(40)の夫々で加熱された前記第2給水を前記蒸発器(52)に導くための第2給水導入ライン(33)と、
 前記第2給水導入ライン(33)に設けられた混合チャンバ(70)と、
 前記給水ライン(30)から分岐して、前記給水を前記混合チャンバ(70)に導くための給水分岐ライン(35)と、をさらに備える。
 上記2)の構成によれば、給水ライン(30)を第1の給水ライン(31)、第2の給水ライン(32)および給水分岐ライン(35)の三つに分岐したことで、低温側排熱回収部(22)に全ての給水を導入する従来の構造に比べて、制御する給水流量を少ないため、給水流量制御の応答性が向上する。上記従来の構造では、例えば、硫酸腐食を抑制するために給水の流量を減らそうとしたときに、給水の全量を給水側ポンプ(36)により制御する必要がある。これに対して、上記2)の構成によれば、給水分岐ライン(35)を通じて混合チャンバ(70)に導かれる給水の流量を増やすことで、低温側排熱回収部(22)に導かれる第2給水の流量を減らすように調整可能である。低温側排熱回収部(22)に導かれる第2給水の流量を調整することで、低温側排熱回収部(22)における排ガスから第2給水への熱エネルギーの回収量(移動量)を調整できるため、低温側排熱回収部(22)から排出される排ガスの温度を調整可能である。給水流量制御の応答性を向上させたことで、排ガスの温度制御の応答性も向上する。
 また、上記2)の構成によれば、給水ライン(30)を第1の給水ライン(31)、第2の給水ライン(32)および給水分岐ライン(35)の三つに分岐したことで、低温側排熱回収部(22)に導かれる第2給水の流量を減らすことができる。第2給水の流量を抑えることで抵抗も減るため、第2給水が導かれる低温側排熱回収部(22)や蒸気熱交換器(40)の小型化が図れる。また、上記2)の構成によれば、混合チャンバ(70)において、低温側排熱回収部(22)および蒸気熱交換器(40)の夫々で加熱された第2給水と、給水分岐ライン(35)により導かれた給水と、を混合させることで、加熱された第2給水を循環サイクル(50)に導入されるのに適切な均一温度にすることができる。
3)幾つかの実施形態では、上記2)に記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記低温側排熱回収部(22)を通過した排ガスの温度を取得可能に構成された排ガス温度取得装置(71)と、
 前記排ガス温度取得装置(71)により取得される前記排ガスの温度が第1の所定温度に近づくように、前記第2の給水ライン(32)を流れる前記第2給水の流量を調整可能に構成された給水量調整装置(72)をさらに備える。
 上記3)の構成によれば、給水量調整装置(72)により、低温側排熱回収部(22)に送られる第2給水の流量を調整できるため、第2給水の蒸気化を抑制しつつ、低温側排熱回収部(22)における排ガスから第2給水への熱エネルギーの回収量(移動量)を調整できる。給水量調整装置(72)により、排ガス温度取得装置(71)が取得する排ガスの温度が第1の所定温度に近づくように、給水分岐ライン(35)を流れる給水の流量を調整することで、低温側排熱回収部(22)において、低温硫酸腐食を抑制しつつ排ガスから第2給水に熱エネルギーをできる限り回収できる。よって、上記3)の構成によれば、排熱回収システム(10)は、排ガスから効率的に熱回収を図ることができる。
4)幾つかの実施形態では、上記1)~3)の何れかに記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記低温側排熱回収部(22)は、
  前記排ガスと前記第2給水との間で熱交換を行うように構成された第1の低温側熱交換器(23)と、
  前記第1の低温側熱交換器(23)を通過した前記排ガスと前記第2給水との間で熱交換を行うように構成された第2の低温側熱交換器(24)と、を含み、
 前記排熱回収システム(10)は、
 前記第2の低温側熱交換器(24)を通過した前記第2給水を前記第1の低温側熱交換器(23)に導くための中継ライン(34)をさらに備える。
 上記4)の構成によれば、第2の低温側熱交換器(24)には、第1の低温側熱交換器(23)で熱エネルギーが回収され、低温となった排ガスが導入される。第1の低温側熱交換器(23)には、中継ライン(34)を通じて第2の低温側熱交換器(24)で加熱された第2給水が導入される。このため、第2の低温側熱交換器(24)に導入される排ガスや第2給水の夫々は、第1低温側熱交換器(23)に導入される排ガスや第2給水の夫々に比べて、低温になっている。第1の低温側熱交換器(23)および第2の低温側熱交換器(24)により、排ガスから第2給水へ段階的に熱エネルギーを伝達できる。これにより、排熱回収システム(10)は、排ガスから効率的に熱回収を図ることができる。また、第2の低温側熱交換器(24)を、排ガスエコノマイザ(高温側排熱回収部21および第1の低温側熱交換器23)に対して分離可能に構成させることができる。これにより、第2の低温側熱交換器(24)に腐食が生じた場合に、第2の低温側熱交換器(24)のみを交換すればよく、上記排ガスエコノマイザを交換しなくてもよい。このため、上記の構成によれば、排熱回収システム(10)における交換コストを低減できる。
5)幾つかの実施形態では、上記4)に記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記蒸気熱交換器(40)は、前記中継ライン(34)に設けられ、
 前記排熱回収システム(10)は、前記高温側排熱回収部(21)で気化した前記第1給水(第1蒸気)を前記蒸気熱交換器(40)に導くための第1の蒸気導入ライン(60)をさらに備える。
 上記5)の構成によれば、中継ライン(34)に設けられた蒸気熱交換器(40)において、気化した第1給水の熱エネルギーにより第2給水を加熱できる。蒸気熱交換器(40)により第2給水を加熱することで、第1の低温側熱交換器(23)に導かれる第2給水と排ガスとの間の温度差を低減でき、第1の低温側熱交換器(23)における排ガスと第2給水との間の熱交換により、排ガスの温度が低温になり過ぎることを抑制できる。これにより、第1の低温側熱交換器(23)における低温硫酸腐食を効果的に抑制できる。
6)幾つかの実施形態では、上記5)に記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記低温側排熱回収部(22)および前記蒸気熱交換器(40)で加熱された前記第2給水の温度を取得可能に構成された第2給水温度取得装置(73)と、
 前記第2給水温度取得装置(73)により取得される前記第2給水の温度が第2の所定温度以下になるように、前記第1の蒸気導入ライン(60)を流れる前記第1給水(第1蒸気)の流量を調整可能に構成された第1の蒸気流量調整装置(74)と、をさらに備える。
 上記6)の構成によれば、第1の蒸気流量調整装置(74)により、第1の蒸気導入ライン(60)を通じて蒸気熱交換器(40)に送られる第1蒸気(第1給水)の流量(蒸気量)を調整することで、第1の蒸気熱交換器(41)における第2給水の加熱量を調整できる。第1の蒸気流量調整装置(74)により、第2給水温度取得装置(73)が取得する第2給水の温度が第2の所定温度以下になるように、第1の蒸気導入ライン(60)を流れる第1蒸気(第1給水)の流量を調整することで、蒸発器(52)に導かれる第2給水の蒸気化を抑制できる。
7)幾つかの実施形態では、上記5)又は上記6)に記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記第2の給水ライン(32)に設けられた第2給水予熱器(42)であって、前記高温側排熱回収部(21)で気化した前記第1給水(第1蒸気)の熱エネルギーを前記第2給水に伝達し、前記第2給水を加熱させるように構成された第2給水予熱器(42)と、
 前記高温側排熱回収部(21)で気化した前記第1給水(第1蒸気)を前記第2給水予熱器(42)に導くための第2の蒸気導入ライン(63)をさらに備える。
 上記7)の構成によれば、第2の蒸気導入ライン(63)により、第1蒸気(高温側排熱回収部21において気化した第1給水)を第2給水予熱器(42)に導くことができる。第2給水予熱器(42)において、第1蒸気により第2の給水ライン(32)を流れる第2給水を加熱できる。第2の低温側熱交換器(24)に導かれる第2給水を加熱することで、第2の低温側熱交換器(24)における排ガスと第2給水との間の熱交換により、排ガスの温度が低温になり過ぎることを抑制できるため、第2の低温側熱交換器(24)における低温硫酸腐食を効果的に抑制できる。何らかの理由により設定している排ガス温度や給水温度において硫酸腐食が生じる場合に、第2給水予熱器(42)を使用して第2給水の温度を上げることで、第2の低温側熱交換器(24)から排出される排ガスの温度も上げることができる。これにより、低温硫酸腐食の能動的抑制制御が可能となる。
8)幾つかの実施形態では、上記7)に記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記低温側排熱回収部(22)を通過した前記排ガスの温度を取得可能に構成された排ガス温度取得装置(71)と、
 前記排ガス温度取得装置(71)により取得される前記排ガスの温度が第3の所定温度以上になるように、前記第2の蒸気導入ライン(63)を流れる前記第1給水(第1蒸気)の流量を調整可能に構成された第2の蒸気流量調整装置(75)と、をさらに備える。
 上記8)の構成によれば、第2の蒸気流量調整装置(75)により、第2の蒸気導入ライン(63)を通じて第2給水予熱器(42)に送られる第1蒸気の流量を調整することで、第2給水予熱器(42)における第2給水の加熱量を調整できる。第2の蒸気流量調整装置(75)により、排ガス温度取得装置(71)が取得する排ガスの温度が第3の所定温度以上になるように、第2の蒸気導入ライン(63)を流れる第1給水の流量を調整することで、第2の低温側熱交換器(24)における低温硫酸腐食を抑制しつつ、第2の低温側熱交換器(24)において第2給水をできる限り加熱できる。
9)幾つかの実施形態では、上記1)~8)の何れかに記載の排熱回収システム(10)であって、
 前記内燃機関(11)を冷却した冷却水が前記内燃機関(11)から回収した熱エネルギーを前記給水ライン(30)に供給される前記給水に伝達し、前記給水を加熱させるように構成された給水予熱器(81)をさらに備える。
 上記9)の構成によれば、給水予熱器(81)により、給水ライン(30)に供給される給水を予め昇温することで、給水ライン(30)により導かれる給水(第1給水や第2給水)を所望の温度まで昇温させるために必要な熱エネルギー量を低減できる。このように給水を所望の温度まで昇温させるために必要な熱エネルギー量を低減することで、内燃機関(11)から排出された排ガスの熱エネルギーを他の用途に活用できるので、排ガスの熱エネルギーの有効活用が図れる。
1       船舶
10      排熱回収システム
11      内燃機関
11A     主機エンジン
13,13A  排ガスライン
14      排ガスタービン
15      コンプレッサ
16      過給機
17      気液分離器
18      第1給水送出ライン
19      第1給水側ポンプ
20      排熱回収装置
21      高温側排熱回収部
22      低温側排熱回収部
23      第1の低温側熱交換器
24      第2の低温側熱交換器
30      給水ライン
31      第1の給水ライン
32      第2の給水ライン
33      第2給水導入ライン
34      中継ライン
35      給水分岐ライン
36      給水側ポンプ
37      第1給水側流量調整弁
40      蒸気熱交換器
41      補助蒸気熱交換器
42      第2給水予熱器
50      循環サイクル
51,51A,51B 循環流路
52      蒸発器
53      タービン
54      凝縮器
55      循環ポンプ
56      発電機
60      第1の蒸気導入ライン
61      蒸気の供給先
61A     空調系統
61B     煙突
62      蒸気供給ライン
62A,63A,63B 共有ライン
63      第2の蒸気導入ライン
70      混合チャンバ
71      排ガス温度取得装置
72      給水量調整装置
73      第2給水温度取得装置
74      第1の蒸気流量調整装置
75      第2の蒸気流量調整装置
80      給水循環ライン
81,81A,81B 給水予熱器
83      給水貯留装置
84      給水流量調整弁
85      給水循環ポンプ
86A     貯留部
86B     冷却器
87A,87B 予熱器用給水ライン
P1,P2,P3 分岐部

Claims (9)

  1.  内燃機関から排出される排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された排熱回収システムであって、
     前記内燃機関から排出された排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された高温側排熱回収部、及び、前記高温側排熱回収部を通過した排ガスの熱エネルギーを回収するように構成された低温側排熱回収部、を含む排熱回収装置と、
     前記排熱回収装置に給水を導くための給水ラインであって、前記高温側排熱回収部に前記給水である第1給水を導くための第1の給水ライン、及び、前記第1の給水ラインから分岐して、前記給水である第2給水を前記低温側排熱回収部に導くための第2の給水ライン、を含む給水ラインと、
     前記高温側排熱回収部において気化された前記第1給水の熱エネルギーを前記第2給水に伝達し、前記第2給水を加熱させるように構成された蒸気熱交換器と、
     水よりも沸点の低い低沸点熱媒体を循環させる循環サイクルであって、前記低温側排熱回収部および前記蒸気熱交換器の夫々で加熱された前記第2給水から回収した熱エネルギーにより、前記低沸点熱媒体を気化させるように構成された蒸発器、及び、前記蒸発器において気化された前記低沸点熱媒体により駆動するように構成されたタービン、を少なくとも含む循環サイクルと、備える、
    排熱回収システム。
  2.  前記低温側排熱回収部および前記蒸気熱交換器の夫々で加熱された前記第2給水を前記蒸発器に導くための第2給水導入ラインと、
     前記第2給水導入ラインに設けられた混合チャンバと、
     前記給水ラインから分岐して、前記給水を前記混合チャンバに導くための給水分岐ラインと、をさらに備える、
    請求項1に記載の排熱回収システム。
  3.  前記低温側排熱回収部を通過した排ガスの温度を取得可能に構成された排ガス温度取得装置と、
     前記排ガス温度取得装置により取得される前記排ガスの温度が第1の所定温度に近づくように、前記第2の給水ラインを流れる前記第2給水の流量を調整可能に構成された給水量調整装置をさらに備える、
    請求項2に記載の排熱回収システム。
  4.  前記低温側排熱回収部は、
      前記排ガスと前記第2給水との間で熱交換を行うように構成された第1の低温側熱交換器と、
      前記第1の低温側熱交換器を通過した前記排ガスと前記第2給水との間で熱交換を行うように構成された第2の低温側熱交換器と、を含み、
     前記排熱回収システムは、
     前記第2の低温側熱交換器を通過した前記第2給水を前記第1の低温側熱交換器に導くための中継ラインをさらに備える、
    請求項1乃至3の何れか1項に記載の排熱回収システム。
  5.  前記蒸気熱交換器は、前記中継ラインに設けられ、
     前記排熱回収システムは、前記高温側排熱回収部で気化した前記第1給水を前記蒸気熱交換器に導くための第1の蒸気導入ラインをさらに備える、
    請求項4に記載の排熱回収システム。
  6.  前記低温側排熱回収部および前記蒸気熱交換器で加熱された前記第2給水の温度を取得可能に構成された第2給水温度取得装置と、
     前記第2給水温度取得装置により取得される前記第2給水の温度が第2の所定温度以下になるように、前記第1の蒸気導入ラインを流れる前記第1給水の流量を調整可能に構成された第1の蒸気流量調整装置と、をさらに備える、
    請求項5に記載の排熱回収システム。
  7.  前記第2の給水ラインに設けられた第2給水予熱器であって、前記高温側排熱回収部で気化した前記第1給水の熱エネルギーを前記第2給水に伝達し、前記第2給水を加熱させるように構成された第2給水予熱器と、
     前記高温側排熱回収部で気化した前記第1給水を前記第2給水予熱器に導くための第2の蒸気導入ラインと、をさらに備える、
    請求項5に記載の排熱回収システム。
  8.  前記低温側排熱回収部を通過した前記排ガスの温度を取得可能に構成された排ガス温度取得装置と、
     前記排ガス温度取得装置により取得される前記排ガスの温度が第3の所定温度以上になるように、前記第2の蒸気導入ラインを流れる前記第1給水の流量を調整可能に構成された第2の蒸気流量調整装置と、をさらに備える、
    請求項7に記載の排熱回収システム。
  9.  前記内燃機関を冷却した冷却水が前記内燃機関から回収した熱エネルギーを前記給水ラインに供給される前記給水に伝達し、前記給水を加熱させるように構成された給水予熱器をさらに備える、
    請求項1に記載の排熱回収システム。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132514A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 三菱重工業株式会社 排熱回収発電装置
WO2015146669A1 (ja) * 2014-03-24 2015-10-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 排熱回収装置、これを備えているガスタービンプラント、及び排熱回収方法
JP2016029278A (ja) * 2014-07-17 2016-03-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 コジェネレーションシステム
WO2017051450A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 三菱重工業株式会社 排熱回収装置、内燃機関システムおよび船舶、並びに排熱回収方法
US20180094547A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-05 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Hybrid power generation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132514A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 三菱重工業株式会社 排熱回収発電装置
WO2015146669A1 (ja) * 2014-03-24 2015-10-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 排熱回収装置、これを備えているガスタービンプラント、及び排熱回収方法
JP2016029278A (ja) * 2014-07-17 2016-03-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 コジェネレーションシステム
WO2017051450A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 三菱重工業株式会社 排熱回収装置、内燃機関システムおよび船舶、並びに排熱回収方法
US20180094547A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-05 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Hybrid power generation system

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