JP2003027959A - 排ガスからの水回収装置 - Google Patents
排ガスからの水回収装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、排ガスの偏流を抑制し、熱回収効率
を向上させた水回収装置を提供することを目的とする。 【解決手段】熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、回収室を複数層に分割し、分割された各層ごとに
水を散布する複数の散布部と、散布部に対応して散布水
及び凝縮水を回収する複数の回収部とを備え、各層の散
布部を、散布水と排ガス流とが直接熱交換するように配
置する。この回収部から回収された水の一部又は全部が
散布水として散布部の一部又は全部に戻る流路を形成す
るとともに、排ガスの流入側に位置する回収部から回収
される水を、この装置の外部へ取り出す流路も形成する
ことによる。
を向上させた水回収装置を提供することを目的とする。 【解決手段】熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、回収室を複数層に分割し、分割された各層ごとに
水を散布する複数の散布部と、散布部に対応して散布水
及び凝縮水を回収する複数の回収部とを備え、各層の散
布部を、散布水と排ガス流とが直接熱交換するように配
置する。この回収部から回収された水の一部又は全部が
散布水として散布部の一部又は全部に戻る流路を形成す
るとともに、排ガスの流入側に位置する回収部から回収
される水を、この装置の外部へ取り出す流路も形成する
ことによる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガスから水
分を回収する水回収装置に関する。
分を回収する水回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水分を多く含んだ排ガスから水を回収す
る方法についてはガスタービンの排ガスからの水回収な
どＨＡＴ(Humid Air Turbine）サイクルの分野の技術、
例えば、特開昭５６−１２００６号公報には、排ガスを
冷却塔に供給し、噴霧状の冷却水と交流接触させて排ガ
スに含有する水蒸気を凝縮分離させ、湿度を低下した排
ガスとして大気へ排出する記載があり、特開平１１−１
１７７６４号公報には、排ガスから水分を回収する際に
複数の水回収部に分け、燃焼排ガスの温度が低い出口側
の液回収部回収水の一部を、燃焼排ガスの温度の高い入
口側の冷却水散布部に供給し、その領域で得られた回収
水を更に、燃焼排ガスの温度の高い入口側に位置する冷
却水散布部に供給する記載がある。
る方法についてはガスタービンの排ガスからの水回収な
どＨＡＴ(Humid Air Turbine）サイクルの分野の技術、
例えば、特開昭５６−１２００６号公報には、排ガスを
冷却塔に供給し、噴霧状の冷却水と交流接触させて排ガ
スに含有する水蒸気を凝縮分離させ、湿度を低下した排
ガスとして大気へ排出する記載があり、特開平１１−１
１７７６４号公報には、排ガスから水分を回収する際に
複数の水回収部に分け、燃焼排ガスの温度が低い出口側
の液回収部回収水の一部を、燃焼排ガスの温度の高い入
口側の冷却水散布部に供給し、その領域で得られた回収
水を更に、燃焼排ガスの温度の高い入口側に位置する冷
却水散布部に供給する記載がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】湿分を多く含んだ排ガ
スは、その温度を露点以下に下げると水蒸気が凝縮して
水を回収することができる。従来の水回収装置において
は、一般的に排ガスに偏流が生じたり、これによって熱
交換損失が増加する場合がある。また、熱交換領域の不
足等により、十分な熱交換が行われず排ガスの保有する
熱エネルギーが十分に回収されず大気に放出する場合が
あった。
スは、その温度を露点以下に下げると水蒸気が凝縮して
水を回収することができる。従来の水回収装置において
は、一般的に排ガスに偏流が生じたり、これによって熱
交換損失が増加する場合がある。また、熱交換領域の不
足等により、十分な熱交換が行われず排ガスの保有する
熱エネルギーが十分に回収されず大気に放出する場合が
あった。
【０００４】本発明は、前記した課題に鑑みなされたも
のであり、排ガスの偏流を抑制し、熱回収効率を向上さ
せた水回収装置を提供することを目的とする。
のであり、排ガスの偏流を抑制し、熱回収効率を向上さ
せた水回収装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の前記目的を達成
するために、熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、回収室を複数層に分割し、分割された各層ごとに
水を散布する複数の散布部と、散布部に対応して散布水
及び凝縮水を回収する複数の回収部とを備え、各層の散
布部を、散布水と排ガス流とが直接熱交換するように配
置する。この回収部から回収された水の一部又は全部が
散布水として散布部の一部又は全部に戻る流路を形成す
るとともに、排ガス流入側に位置する回収部から回収さ
れる水がこの装置の外部へ取り出される流路も形成する
ことにより達成できる。尚、本発明において、回収室
は、複数の回収室に分割する場合と、回収室を１単位と
して集合して構成する場合とを含むものとする。
するために、熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、回収室を複数層に分割し、分割された各層ごとに
水を散布する複数の散布部と、散布部に対応して散布水
及び凝縮水を回収する複数の回収部とを備え、各層の散
布部を、散布水と排ガス流とが直接熱交換するように配
置する。この回収部から回収された水の一部又は全部が
散布水として散布部の一部又は全部に戻る流路を形成す
るとともに、排ガス流入側に位置する回収部から回収さ
れる水がこの装置の外部へ取り出される流路も形成する
ことにより達成できる。尚、本発明において、回収室
は、複数の回収室に分割する場合と、回収室を１単位と
して集合して構成する場合とを含むものとする。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例の水回
収装置７及びガスタービンプラントの概要図である。空
気吸入管２１より吸入され空気圧縮機２で圧縮された空
気は空気吐出管２２を経由して燃焼器４に送られる。燃
焼器４に導かれた空気は、燃料管２０によって供給され
る燃料と、蒸気供給管２５から供給される蒸気発生器５
で発生した蒸気とともに燃焼する。燃焼器４で発生した
高温の燃焼ガスは、排気管２３を経由してガスタービン
１に送られ、ガスタービン１と軸を介して接続された発
電機３を駆動する。ガスタービン１を駆動した排ガスは
高温排気管２４によって導かれ、蒸気発生器５で熱回収
されたあと、排ガス流入管２７，熱交換器６，排ガス流
入管２８を経由して本実施例の排ガスからの水回収装置
７に導かれる。水蒸気を多く含んだ燃焼後の排ガスは、
熱交換器６で冷却された後、排ガス流入管２８，分岐路
５１，５２，５３を経由して水回収装置７へ流入し、こ
こで冷却水と直接接触して冷却されて湿り蒸気となり、
一部は凝縮し回収される。残りの排ガスはミスト除去装
置１１，ガス流出管２９を経て熱交換器６で加熱された
後、排気管３０を経由して煙突（図示せず）によって大
気に放出される。
収装置７及びガスタービンプラントの概要図である。空
気吸入管２１より吸入され空気圧縮機２で圧縮された空
気は空気吐出管２２を経由して燃焼器４に送られる。燃
焼器４に導かれた空気は、燃料管２０によって供給され
る燃料と、蒸気供給管２５から供給される蒸気発生器５
で発生した蒸気とともに燃焼する。燃焼器４で発生した
高温の燃焼ガスは、排気管２３を経由してガスタービン
１に送られ、ガスタービン１と軸を介して接続された発
電機３を駆動する。ガスタービン１を駆動した排ガスは
高温排気管２４によって導かれ、蒸気発生器５で熱回収
されたあと、排ガス流入管２７，熱交換器６，排ガス流
入管２８を経由して本実施例の排ガスからの水回収装置
７に導かれる。水蒸気を多く含んだ燃焼後の排ガスは、
熱交換器６で冷却された後、排ガス流入管２８，分岐路
５１，５２，５３を経由して水回収装置７へ流入し、こ
こで冷却水と直接接触して冷却されて湿り蒸気となり、
一部は凝縮し回収される。残りの排ガスはミスト除去装
置１１，ガス流出管２９を経て熱交換器６で加熱された
後、排気管３０を経由して煙突（図示せず）によって大
気に放出される。
【０００７】水回収装置７は、回収室１３を複数に分割
し、本実施例では例えば回収室３１，３２，３３のよう
に構成する。この回収室３１内において、冷却水管４１
を経た冷却水は、散布水として散布部７１ａから排ガス
の流れと交叉（例えば直交）して散布され、散布水と凝
縮水は水回収部７１ｂに回収される。同様に、回収室３
２，３３内においても冷却水管４１を経た冷却水は、散
布水として回収室３２，３３内で、夫々対応する散布部
７１ａから排ガスの流れと交叉して散布され、散布水と
凝縮水は対応する水回収部７１ｂに回収される。ここ
で、回収室３１，３２，３３内の夫々の水回収部７１ｂ
同士は、回収水管４２に流路を介して接続され、回収水
は回収水管４２，切替バルブ８０ａ，流量制御装置９を
経由して、戻り水管４３に導かれ、冷却水冷却器８で冷
却された後、冷却水管４１を通って冷却水として循環し
て再利用される。
し、本実施例では例えば回収室３１，３２，３３のよう
に構成する。この回収室３１内において、冷却水管４１
を経た冷却水は、散布水として散布部７１ａから排ガス
の流れと交叉（例えば直交）して散布され、散布水と凝
縮水は水回収部７１ｂに回収される。同様に、回収室３
２，３３内においても冷却水管４１を経た冷却水は、散
布水として回収室３２，３３内で、夫々対応する散布部
７１ａから排ガスの流れと交叉して散布され、散布水と
凝縮水は対応する水回収部７１ｂに回収される。ここ
で、回収室３１，３２，３３内の夫々の水回収部７１ｂ
同士は、回収水管４２に流路を介して接続され、回収水
は回収水管４２，切替バルブ８０ａ，流量制御装置９を
経由して、戻り水管４３に導かれ、冷却水冷却器８で冷
却された後、冷却水管４１を通って冷却水として循環し
て再利用される。
【０００８】ここに、前記水回収部７１ｂで回収された
回収水の一部又は全部が冷却水管４１を経由して再度上
流の冷却水散布部７２ａに送られ冷却水散布部７２ａの
散布水として使用される。また、回収室３１,３２,３３
の水回収部７１ｂ,７２ｂ,７３ｂ同士が各層間で夫々連
結されており、回収水は夫々回収水管４２，４４，４６
へ流れる。尚、回収水管４２，４４，４６を経た夫々の
回収水は、切替バルブ８０ｂ，８０ｃを閉じると交じり
合わない構成となっている。
回収水の一部又は全部が冷却水管４１を経由して再度上
流の冷却水散布部７２ａに送られ冷却水散布部７２ａの
散布水として使用される。また、回収室３１,３２,３３
の水回収部７１ｂ,７２ｂ,７３ｂ同士が各層間で夫々連
結されており、回収水は夫々回収水管４２，４４，４６
へ流れる。尚、回収水管４２，４４，４６を経た夫々の
回収水は、切替バルブ８０ｂ，８０ｃを閉じると交じり
合わない構成となっている。
【０００９】最上流側の冷却水散布部７３ａに送られた
散布水は、水回収部７１ｂ，７２ｂを経て排ガスの凝縮
潜熱を吸収しているので、７１ａの散布水より温度が高
くなっている。この高温の回収水は、切替バルブ８０ｃ
を閉じ、切替バルブ８０ｄを開くことで、回収水管４６
を経て低温の回収水と混合されることなく水処理装置１
０，回収水タンク１２，補給水供給管２６を経由して、
蒸気発生器５に供給され、補給水として利用され、圧縮
機２の吐出空気に蒸気として混入される。なお、熱交換
器６は水回収した後の排ガスを加熱するための一例であ
り、別に熱源が得られる場合はこれを利用しても良い。
散布水は、水回収部７１ｂ，７２ｂを経て排ガスの凝縮
潜熱を吸収しているので、７１ａの散布水より温度が高
くなっている。この高温の回収水は、切替バルブ８０ｃ
を閉じ、切替バルブ８０ｄを開くことで、回収水管４６
を経て低温の回収水と混合されることなく水処理装置１
０，回収水タンク１２，補給水供給管２６を経由して、
蒸気発生器５に供給され、補給水として利用され、圧縮
機２の吐出空気に蒸気として混入される。なお、熱交換
器６は水回収した後の排ガスを加熱するための一例であ
り、別に熱源が得られる場合はこれを利用しても良い。
【００１０】次に噴霧された液滴の挙動を図２及び図３
に示す。図２は液滴を空気中で自然落下させた場合の終
端速度の試算例である。終端速度は液滴に働く重力と空
気抵抗の釣り合いで決まり、例えば直径が３mmの液滴の
終端速度は２.５ｍ／ｓ になっている。このことは、吹
上げ流速が２.５ｍ／ｓ より大きな空気の流れがある条
件では直径が０.３mm の液滴は落下できずに、気流に同
伴されて飛散する可能性のあることを示している。
に示す。図２は液滴を空気中で自然落下させた場合の終
端速度の試算例である。終端速度は液滴に働く重力と空
気抵抗の釣り合いで決まり、例えば直径が３mmの液滴の
終端速度は２.５ｍ／ｓ になっている。このことは、吹
上げ流速が２.５ｍ／ｓ より大きな空気の流れがある条
件では直径が０.３mm の液滴は落下できずに、気流に同
伴されて飛散する可能性のあることを示している。
【００１１】冷却水散布部７２ａから吐出される液滴
は、ノズル（図示せず）の種類と吐出圧に応じた液滴径
と初速度を有しており、ノズルの吐出圧（圧力差）が
０.１ 〜０.３ＭＰａ のとき例えば、噴霧された液滴径
は０.３mm 、初速度１５〜２５ｍ／ｓの組み合わせがあ
り得る。
は、ノズル（図示せず）の種類と吐出圧に応じた液滴径
と初速度を有しており、ノズルの吐出圧（圧力差）が
０.１ 〜０.３ＭＰａ のとき例えば、噴霧された液滴径
は０.３mm 、初速度１５〜２５ｍ／ｓの組み合わせがあ
り得る。
【００１２】図３は空気が２ｍ／ｓの吹き上げ速度を有
している場合に、ノズルから噴出された液滴がノズル下
方のどの位置まで到達できるかを試算したものである。
図２を参照すれば明らかなように、０.２mm 以下の液滴
は終端速度が２ｍ／ｓより小さいので、図３のグラフに
示した範囲の液滴は最終的に全て飛散するが、初速度を
有しているので空気抵抗に抗して運動エネルギを使い尽
くすまで下方に進むことができる。したがって、これら
の微小液滴は図３に示す範囲内で捕獲するならば、液滴
の飛散を受ける前に回収することができる。直径が０.
３mm の液滴に対しては１.０ｍの距離を取るならば、ノ
ズルの吐出圧（圧力差）が０.１ＭＰａの場合に回収可
能になる。また、冷却水散布部７２ａから噴出された高
速の噴流は空気との剪断力により微細化されていくの
で、冷却水散布部７２ａ液滴が形成されるのに十分な距
離として０.２ｍと考えられ、冷却水散布部７２ａから
０.２ｍ〜１.０ｍ の範囲に液滴回収部を設けることに
より、より多くの液滴を回収することが期待できる。
している場合に、ノズルから噴出された液滴がノズル下
方のどの位置まで到達できるかを試算したものである。
図２を参照すれば明らかなように、０.２mm 以下の液滴
は終端速度が２ｍ／ｓより小さいので、図３のグラフに
示した範囲の液滴は最終的に全て飛散するが、初速度を
有しているので空気抵抗に抗して運動エネルギを使い尽
くすまで下方に進むことができる。したがって、これら
の微小液滴は図３に示す範囲内で捕獲するならば、液滴
の飛散を受ける前に回収することができる。直径が０.
３mm の液滴に対しては１.０ｍの距離を取るならば、ノ
ズルの吐出圧（圧力差）が０.１ＭＰａの場合に回収可
能になる。また、冷却水散布部７２ａから噴出された高
速の噴流は空気との剪断力により微細化されていくの
で、冷却水散布部７２ａ液滴が形成されるのに十分な距
離として０.２ｍと考えられ、冷却水散布部７２ａから
０.２ｍ〜１.０ｍ の範囲に液滴回収部を設けることに
より、より多くの液滴を回収することが期待できる。
【００１３】図１０，図１１に、整流作用の働きを示す
概念図を示す。
概念図を示す。
【００１４】図１０（ａ）は、従来の水回収装置７の概
念斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）における偏流状
況を示す図である。図１１（ａ）は本実施例の水回収装
置７の概念斜視図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）にお
ける排ガスの流れを示す図である。
念斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）における偏流状
況を示す図である。図１１（ａ）は本実施例の水回収装
置７の概念斜視図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）にお
ける排ガスの流れを示す図である。
【００１５】図１０（ａ），（ｂ）の従来の水回収装置
７入口部は一般的に、設置スペースの制約から排ガス流
入管２８の拡管や曲げにより排ガスを取入れる構造が多
く、これによって流れの内側に剥離領域２８ｃを発生
し、回収室１３内で偏流２８ｂができ、熱交換を阻害し
ていた。しかし、図１１（ａ），（ｂ）に示す本実施例
の多層構造によって、一層当りの流路面積を小さくし、
流れの整流作用を促進し、偏流２８ｂが発生してもその
領域は従来の構造に比べて小さく、熱交換損失を抑制で
きる。
７入口部は一般的に、設置スペースの制約から排ガス流
入管２８の拡管や曲げにより排ガスを取入れる構造が多
く、これによって流れの内側に剥離領域２８ｃを発生
し、回収室１３内で偏流２８ｂができ、熱交換を阻害し
ていた。しかし、図１１（ａ），（ｂ）に示す本実施例
の多層構造によって、一層当りの流路面積を小さくし、
流れの整流作用を促進し、偏流２８ｂが発生してもその
領域は従来の構造に比べて小さく、熱交換損失を抑制で
きる。
【００１６】図１１（ａ），（ｂ）に示す本実施例によ
れば、回収室１３を複数多層に分割し、３次元に配列す
ることによって、排ガス流方向の回収室１３の断面積の
総和が同一の場合、多層に構成することによって一層当
りの流路断面積が小さくなる一方、単位流路断面に対す
る熱伝達領域が増大するとともに流れの整流作用が促進
し、剥離領域２８ｃが減少し、熱交換が各回収室断面に
亘ってより均一化でき、熱交換損失を抑制できる。ま
た、散布水が飛散する距離も短縮されることから、散布
水が排ガスに同伴される前に水回収部７１ｂに達し、排
ガスと同時に排出される散布水が減少し、水回収量が増
加する。従って、水回収能力が増加して高効率の水回収
ができ、小型化が可能となり、設置スペースが小さくで
きる他、製造コストも低減できる。また、排ガスから異
なる温度レベルの水を回収できるため、温水を外部仕事
としてエネルギーの活用を図ることができる。
れば、回収室１３を複数多層に分割し、３次元に配列す
ることによって、排ガス流方向の回収室１３の断面積の
総和が同一の場合、多層に構成することによって一層当
りの流路断面積が小さくなる一方、単位流路断面に対す
る熱伝達領域が増大するとともに流れの整流作用が促進
し、剥離領域２８ｃが減少し、熱交換が各回収室断面に
亘ってより均一化でき、熱交換損失を抑制できる。ま
た、散布水が飛散する距離も短縮されることから、散布
水が排ガスに同伴される前に水回収部７１ｂに達し、排
ガスと同時に排出される散布水が減少し、水回収量が増
加する。従って、水回収能力が増加して高効率の水回収
ができ、小型化が可能となり、設置スペースが小さくで
きる他、製造コストも低減できる。また、排ガスから異
なる温度レベルの水を回収できるため、温水を外部仕事
としてエネルギーの活用を図ることができる。
【００１７】図４は、他の実施例の水回収装置７及びガ
スタービンプラントを示しており、図１の構成におい
て、排ガス流の方向を散布水の散布方向に対して対向す
るよう下から上向きとし、冷却水散布部７１ａと水回収
部７１ｂとの距離を０.２ 〜１ｍの範囲とする。各機器
の働きは図１と同様である。
スタービンプラントを示しており、図１の構成におい
て、排ガス流の方向を散布水の散布方向に対して対向す
るよう下から上向きとし、冷却水散布部７１ａと水回収
部７１ｂとの距離を０.２ 〜１ｍの範囲とする。各機器
の働きは図１と同様である。
【００１８】図５は、他の実施例の水回収装置７及びガ
スタービンプラントを示しており、図１の構成におい
て、排ガス流の方向を散布水の散布する方向とし、冷却
水散布部７１ａと水回収部７１ｂとの距離を０.２〜１
ｍ の範囲とする。各機器の働きは図１と同様である。
スタービンプラントを示しており、図１の構成におい
て、排ガス流の方向を散布水の散布する方向とし、冷却
水散布部７１ａと水回収部７１ｂとの距離を０.２〜１
ｍ の範囲とする。各機器の働きは図１と同様である。
【００１９】図６は、他の実施例の水回収装置７及びガ
スタービンプラントを示しており、図４に基づくもので
あるが、高温側と低温側の回収水を混合して回収する実
施例である。
スタービンプラントを示しており、図４に基づくもので
あるが、高温側と低温側の回収水を混合して回収する実
施例である。
【００２０】図７は、図１の水回収装置７の他の実施例
を示しており、排ガス流の方向を上方（重力方向の反対
方向）とし、散布水をこれに交叉（例えば直交）して散
布し、冷却水散布部７１ａと水回収部７１ｂとの距離を
０.２〜１ｍ の範囲とする。各機器の働きは図１と同様
である。
を示しており、排ガス流の方向を上方（重力方向の反対
方向）とし、散布水をこれに交叉（例えば直交）して散
布し、冷却水散布部７１ａと水回収部７１ｂとの距離を
０.２〜１ｍ の範囲とする。各機器の働きは図１と同様
である。
【００２１】図８は、他の実施例の水回収装置７を示し
ており、図７に基づくものであるが、各層の冷却水散布
部と散布部の回収部の配列を交互に配置し、隣接する散
布部の散布方向を逆向きとする。例えば冷却水散布部７
１ａ，７３ａの散布水を同じ向きとし、冷却水散布部７
２ａの散布水の向きをこれと逆向きとし、水回収部７１
ｂ，７２ｂ，７３ｂの位置を冷却水散布部７１ａ，７２
ａ，７３ａと相対して設置する。排ガスは、夫々の散布
水に対して交叉（例えば直交）するように流し、冷却水
散布部７１ａと水回収部７１ｂとの距離を０.２〜１ｍ
の範囲とする実施例である。
ており、図７に基づくものであるが、各層の冷却水散布
部と散布部の回収部の配列を交互に配置し、隣接する散
布部の散布方向を逆向きとする。例えば冷却水散布部７
１ａ，７３ａの散布水を同じ向きとし、冷却水散布部７
２ａの散布水の向きをこれと逆向きとし、水回収部７１
ｂ，７２ｂ，７３ｂの位置を冷却水散布部７１ａ，７２
ａ，７３ａと相対して設置する。排ガスは、夫々の散布
水に対して交叉（例えば直交）するように流し、冷却水
散布部７１ａと水回収部７１ｂとの距離を０.２〜１ｍ
の範囲とする実施例である。
【００２２】図９は、水回収装置７の他の実施例を示し
ており、図４の構成において、排ガスを散布水に対して
対向して上向き（重力方向の反対方向）に流し、かつ隣
接する水回収部７１ｂ間に開口部を形成し、この開口部
から局所吹出し流速４〜６ｍ／ｓを有する排ガスを吹出
す構成により、散布水は排ガスの圧力を受けて水回収部
７１ｂの開口部を避けて、水回収部７１ｂで効率よく回
収水を回収する。冷却水散布部７１ａと水回収部７１ｂ
との距離を０.２〜１ｍ の範囲とする実施例である。
ており、図４の構成において、排ガスを散布水に対して
対向して上向き（重力方向の反対方向）に流し、かつ隣
接する水回収部７１ｂ間に開口部を形成し、この開口部
から局所吹出し流速４〜６ｍ／ｓを有する排ガスを吹出
す構成により、散布水は排ガスの圧力を受けて水回収部
７１ｂの開口部を避けて、水回収部７１ｂで効率よく回
収水を回収する。冷却水散布部７１ａと水回収部７１ｂ
との距離を０.２〜１ｍ の範囲とする実施例である。
【００２３】図１２は、他の実施例の水回収装置７およ
びガスタービンプラントを示しており、図１の構成にお
いて、排ガス流の方向を散布水の散布方向に対して対向
するような横向きとし、冷却水散布部７１ａと水回収部
７１ｂとの距離を０.２ 〜１ｍの範囲とする。
びガスタービンプラントを示しており、図１の構成にお
いて、排ガス流の方向を散布水の散布方向に対して対向
するような横向きとし、冷却水散布部７１ａと水回収部
７１ｂとの距離を０.２ 〜１ｍの範囲とする。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、排ガスの偏流を抑制
し、整流して排ガスの熱交換効率を向上させた水回収装
置を提供できる効果を奏する。
し、整流して排ガスの熱交換効率を向上させた水回収装
置を提供できる効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例を示す概要図。
【図２】液滴を空気中で自然落下させた場合の終端速度
の試算例。
の試算例。
【図３】吹上げ流速２ｍ／ｓ時の液滴到達距離の試算
例。
例。
【図４】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図５】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図６】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図７】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図８】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図９】本発明の他の実施例を示す概要図。
【図１０】従来の排ガスからの水回収装置の概観斜視
図。
図。
【図１１】本発明の排ガスからの水回収装置の概観斜視
図。
図。
【図１２】本発明の他の実施例を示す概要図。
【符号の説明】
１…ガスタービン、２…空気圧縮機、３…発電機、４…
燃焼器、５…蒸気発生器、６…熱交換器、７…水回収装
置、８…冷却水冷却器、９…流量制御装置、１０…水処
理装置、１１…ミスト除去装置、１２…回収水タンク、
１３，３１，３２，３３…回収室、２０…燃料管、２１
…空気吸入管、２２…空気吐出管、２３，３０…排気
管、２４…高温排気管、２５…蒸気供給管、２６…補給
水供給管、２７，２８…排ガス流入管、２８ｂ…偏流、
２８ｃ…剥離領域、２９…排ガス流出管、４１…冷却水
管、４２，４４，４６…回収水管、４３…戻り水管、５
１，５２，５３…分岐路、７１ａ，７２ａ，７３ａ…冷
却水散布部、７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ…水回収部、８０
ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ…切替バルブ。
燃焼器、５…蒸気発生器、６…熱交換器、７…水回収装
置、８…冷却水冷却器、９…流量制御装置、１０…水処
理装置、１１…ミスト除去装置、１２…回収水タンク、
１３，３１，３２，３３…回収室、２０…燃料管、２１
…空気吸入管、２２…空気吐出管、２３，３０…排気
管、２４…高温排気管、２５…蒸気供給管、２６…補給
水供給管、２７，２８…排ガス流入管、２８ｂ…偏流、
２８ｃ…剥離領域、２９…排ガス流出管、４１…冷却水
管、４２，４４，４６…回収水管、４３…戻り水管、５
１，５２，５３…分岐路、７１ａ，７２ａ，７３ａ…冷
却水散布部、７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ…水回収部、８０
ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ…切替バルブ。
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フロントページの続き
(72)発明者 沼田 祥平
茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
Claims (11)
- 【請求項１】熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、該回収室を複数層に分割し、各層ごとに水を散布
する複数の散布部と、該散布部に対応して散布水及び凝
縮水を回収する複数の回収部とを備え、各層の前記散布
部を、散布水と前記各層の排ガス流とが直接熱交換する
ように配置し、前記回収部から回収された水の一部又は
全部が散布水として前記散布部の一部又は全部に戻る流
路を形成するとともに、排ガス流入側に位置する回収部
から回収される水がこの装置の外部へ取り出される流路
も形成することを特徴とする排ガスからの水回収装置。 - 【請求項２】熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、該回収室は排ガス流方向に複数段に分け、各段ご
とに複数の散布部と複数の回収部とを対向するように設
け、かつ前記散布部は夫々排ガス流と散布水とが直接熱
交換するように配置するとともに、前記回収部は夫々散
布水と凝縮水とが回収される位置に配置し、後段の回収
部の回収された水の一部乃至全部を前段の散布水に流用
するようにするとともに、排ガス流入側に位置する回収
部から回収される水がこの装置の外部へ取り出される流
路も形成することを特徴とする排ガスからの水回収装
置。 - 【請求項３】熱源から放出された排ガスが流入する複数
の回収室と、各回収室ごとに複数の散布部と複数の回収
部とを備え、かつ前記散布部は夫々排ガス流と散布水と
が直接熱交換するように配置するとともに、前記回収部
は夫々散布水と凝縮水とが回収される位置に配置し、前
記各回収室の後側から回収された水の一部乃至全部を前
段の散布水に流用するようにするとともに、排ガス流入
側の回収部から回収される水がこの装置の外部へ取り出
される流路も形成することを特徴とする排ガスからの水
回収装置。 - 【請求項４】熱源から放出された排ガスが流入する回収
室と、該回収室は積層配置され、各回収室ごとに水を散
布する複数の散布部とこれに対応して散布水及び凝縮水
を回収する複数の回収部とを備え、各層の前記散布部
を、散布水と排ガスとが直接熱交換するように配置し、
前記各回収部は隣接する各層の同列位置同士を連通さ
せ、かつ前記回収部から回収された水が散布水として前
記散布部に戻る流路を形成するとともに、前記各層の最
上流側に位置する回収部から回収される水がこの装置の
外部へ取り出される流路も形成することを特徴とする排
ガスからの水回収装置。 - 【請求項５】請求項４において、排ガスの流れを冷却水
の各散布部の散布方向と対向する向きとすることを特徴
とする排ガスからの水回収装置。 - 【請求項６】請求項４において、排ガスの流れ方向を冷
却水の各散布部の散布方向とすることを特徴とする排ガ
スからの水回収装置。 - 【請求項７】請求項１において、冷却水散布部と水回収
部との距離を０.２〜１ｍ としたことを特徴とする排ガ
スからの水回収装置。 - 【請求項８】請求項１において、排ガスの流れ方向を重
力方向と反対方向とし、冷却水散布部の散布方向を排ガ
スの流れと交叉する方向とすることを特徴とする排ガス
からの水回収装置。 - 【請求項９】請求項８において、各層内で、冷却水散布
部と散布部の回収部を交互に配置し、隣接する散布部の
散布方向を逆向きとすることを特徴とする排ガスからの
水回収装置。 - 【請求項１０】請求項５において、排ガスを、隣接する
回収部との開口部より流速４〜６ｍ／秒の流速で、各散
布部の散布方向と対向して流すことを特徴とする排ガス
からの水回収装置。 - 【請求項１１】空気圧縮機と、該空気圧縮機の圧縮空気
を燃料と蒸気とともに燃焼する燃焼器と、該燃焼器の燃
焼ガスで駆動するガスタービンと、該ガスタービンから
放出された排ガスが流入する回収室と、該回収室を複数
層に分割し、各層ごとに水を散布する複数の散布部と、
該散布部に対応して散布水及び凝縮水を回収する複数の
回収部とを備え、各層の前記散布部を、散布水と前記各
層の排ガス流とが直接熱交換するように配置し、前記回
収部から回収された水の一部又は全部が散布水として前
記散布部の一部又は全部に戻る流路を形成するととも
に、排ガス流入側に位置する回収部から回収される水が
この装置の外部へ取り出される流路も形成することを特
徴とする排ガスからの水回収装置を有するガスタービン
プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211528A JP2003027959A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 排ガスからの水回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211528A JP2003027959A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 排ガスからの水回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003027959A true JP2003027959A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19046827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001211528A Withdrawn JP2003027959A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 排ガスからの水回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003027959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015025416A (ja) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 高湿分空気利用ガスタービンの水回収装置 |
| JP2016014516A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 株式会社流機エンジニアリング | 排ガス冷却装置および排ガス冷却方法 |
| JP2018031278A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社東芝 | 火力発電プラントの集水装置 |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001211528A patent/JP2003027959A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015025416A (ja) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 高湿分空気利用ガスタービンの水回収装置 |
| JP2016014516A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 株式会社流機エンジニアリング | 排ガス冷却装置および排ガス冷却方法 |
| JP2018031278A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社東芝 | 火力発電プラントの集水装置 |
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|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070514 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070514 |