JP2003269251A - 脱臭装置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム - Google Patents
脱臭装置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステムInfo
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 臭気ガスの脱臭装置からの高温分解排ガスの
排熱回収量(蒸気回収量)を増加させる。 【解決手段】 ガスタービン18後流に排熱ボイラ22
を設け、ガスタービン18を駆動させて電力又は動力を
発生させるとともに、ガスタービン18からの高温排ガ
スを排熱ボイラ22に導入して蒸気及び/又は温水を発
生させるようにしたガスタービンコージェネレーション
システムにおいて、さらに、臭気ガスを導入し高温下で
自燃させて臭気成分を酸化分解するようにした脱臭装置
12を設け、該脱臭装置12からの高温分解排ガスがガ
スタービン18から排熱ボイラ22に導入される高温排
ガスに混合されるように、ガスタービン排ガス導管34
に高温分解排ガス導管36を接続する。
排熱回収量(蒸気回収量)を増加させる。 【解決手段】 ガスタービン18後流に排熱ボイラ22
を設け、ガスタービン18を駆動させて電力又は動力を
発生させるとともに、ガスタービン18からの高温排ガ
スを排熱ボイラ22に導入して蒸気及び/又は温水を発
生させるようにしたガスタービンコージェネレーション
システムにおいて、さらに、臭気ガスを導入し高温下で
自燃させて臭気成分を酸化分解するようにした脱臭装置
12を設け、該脱臭装置12からの高温分解排ガスがガ
スタービン18から排熱ボイラ22に導入される高温排
ガスに混合されるように、ガスタービン排ガス導管34
に高温分解排ガス導管36を接続する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、臭気ガスの脱臭装
置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージ
ェネレーションシステム(装置)に関するものであり、
蓄熱式脱臭装置やその他の脱臭装置、ガスタービンコー
ジェネレーションシステム、ガスエンジンコージェネレ
ーションシステム等に適用することができるものであ
る。
置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージ
ェネレーションシステム(装置)に関するものであり、
蓄熱式脱臭装置やその他の脱臭装置、ガスタービンコー
ジェネレーションシステム、ガスエンジンコージェネレ
ーションシステム等に適用することができるものであ
る。
【0002】
【従来の技術】印刷工場、テープ工場、塗装工場などの
ように、有機溶剤などを扱う工場では、これら臭気成分
を含む臭気ガスを脱臭装置で処理して環境対策に万全を
期すとともに、脱臭処理工程より発生する高温排ガス
(高温分解ガス)から熱回収して大幅な省エネルギーを
実現することが要望されている。
ように、有機溶剤などを扱う工場では、これら臭気成分
を含む臭気ガスを脱臭装置で処理して環境対策に万全を
期すとともに、脱臭処理工程より発生する高温排ガス
(高温分解ガス)から熱回収して大幅な省エネルギーを
実現することが要望されている。
【0003】従来から、脱臭装置の一例として蓄熱式脱
臭装置がよく知られている。この蓄熱式脱臭装置はRT
O(Regenerative Thermal Ox
idizer)と呼ばれ、揮発性有機化合物などの臭気
成分を二酸化炭素と水に高温酸化分解する装置である。
この装置において、臭気ガスは受熱塔に入り蓄熱体から
受熱して高温となり滞留室で自燃して臭気成分を酸化分
解する。次に、酸化分解ガスは放熱塔に入り蓄熱体を加
熱することにより放熱する。余剰の熱量は、滞留室より
高温分解排ガスとして取り出され熱回収される。その
後、ダンパー操作により、受熱塔と放熱塔を切り換える
ように構成されている。この蓄熱式脱臭装置は直燃式脱
臭装置に比べて熱交換効率が高いので、燃料消費量を節
約することができる。
臭装置がよく知られている。この蓄熱式脱臭装置はRT
O(Regenerative Thermal Ox
idizer)と呼ばれ、揮発性有機化合物などの臭気
成分を二酸化炭素と水に高温酸化分解する装置である。
この装置において、臭気ガスは受熱塔に入り蓄熱体から
受熱して高温となり滞留室で自燃して臭気成分を酸化分
解する。次に、酸化分解ガスは放熱塔に入り蓄熱体を加
熱することにより放熱する。余剰の熱量は、滞留室より
高温分解排ガスとして取り出され熱回収される。その
後、ダンパー操作により、受熱塔と放熱塔を切り換える
ように構成されている。この蓄熱式脱臭装置は直燃式脱
臭装置に比べて熱交換効率が高いので、燃料消費量を節
約することができる。
【0004】この蓄熱式脱臭装置における従来の熱回収
方法は、つぎの通りである。 (1) 臭気ガスを蓄熱式脱臭装置に導入処理し、蓄熱
式脱臭装置から高温の分解排ガスが発生する。臭気ガス
中の臭気成分濃度により、高温分解排ガスの風量と温度
は大きく変動する。 (2) 高温分解排ガスを専用の排熱ボイラへ導入して
蒸気(スチーム)を回収する。 (3) この排熱ボイラは、負荷変動が大きいため、保
有水量が多く負荷変動に強い煙管ボイラが使用される。 (4) 少風量時でも排ガスの過冷却(露点腐食の原
因)が起こらないようにするため、エコノマイザーは設
置しない。すなわち、従来方式では、エコノマイザーを
設置することができない。
方法は、つぎの通りである。 (1) 臭気ガスを蓄熱式脱臭装置に導入処理し、蓄熱
式脱臭装置から高温の分解排ガスが発生する。臭気ガス
中の臭気成分濃度により、高温分解排ガスの風量と温度
は大きく変動する。 (2) 高温分解排ガスを専用の排熱ボイラへ導入して
蒸気(スチーム)を回収する。 (3) この排熱ボイラは、負荷変動が大きいため、保
有水量が多く負荷変動に強い煙管ボイラが使用される。 (4) 少風量時でも排ガスの過冷却(露点腐食の原
因)が起こらないようにするため、エコノマイザーは設
置しない。すなわち、従来方式では、エコノマイザーを
設置することができない。
【0005】なお、従来技術として、特開昭61−55
593号公報には、有機溶剤含有ガスの脱臭炉からの高
温ガスを導入するボイラの下流に蓄熱式熱交換器を2系
列配置し、各蓄熱式熱交換器に開閉ダンパを備えた高温
側ガス上流ダクト及び高温側ガス下流ダクト並びに開閉
ダンパを備えた低温側ガス上流ダクト及び低温側ガス下
流ダクトを設けた熱回収装置が記載されている。
593号公報には、有機溶剤含有ガスの脱臭炉からの高
温ガスを導入するボイラの下流に蓄熱式熱交換器を2系
列配置し、各蓄熱式熱交換器に開閉ダンパを備えた高温
側ガス上流ダクト及び高温側ガス下流ダクト並びに開閉
ダンパを備えた低温側ガス上流ダクト及び低温側ガス下
流ダクトを設けた熱回収装置が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
蓄熱式脱臭装置においては、エコノマイザーを設置する
ことができないので、熱回収量(蒸気回収量)を大きく
することができない。また、蓄熱式脱臭装置はバッチ運
転の場合が多く、脱臭装置起動時に排熱ボイラ内の保有
水を昇温する必要があり、エネルギーロスとなる等の問
題がある。
蓄熱式脱臭装置においては、エコノマイザーを設置する
ことができないので、熱回収量(蒸気回収量)を大きく
することができない。また、蓄熱式脱臭装置はバッチ運
転の場合が多く、脱臭装置起動時に排熱ボイラ内の保有
水を昇温する必要があり、エネルギーロスとなる等の問
題がある。
【0007】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、蓄熱式脱臭装置などの脱臭装置か
らの高温分解排ガスをガスタービン排ガス又はガスエン
ジン排ガスと混合させ、この混合排ガス又は両ガスを別
々に1つの排熱ボイラに導入して蒸気を回収する脱臭装
置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージ
ェネレーションシステムを提供することにある。
で、本発明の目的は、蓄熱式脱臭装置などの脱臭装置か
らの高温分解排ガスをガスタービン排ガス又はガスエン
ジン排ガスと混合させ、この混合排ガス又は両ガスを別
々に1つの排熱ボイラに導入して蒸気を回収する脱臭装
置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージ
ェネレーションシステムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の脱臭装置の排熱回収方法は、脱臭装置か
らの高温分解排ガスをガスタービン排ガスと混合させ、
この混合排ガスを排熱ボイラに導入するように構成され
る。また、本発明の方法は、脱臭装置からの高温分解排
ガスをガスタービン排ガスとともに排熱ボイラに導入す
るように構成することもできる。これらの方法におい
て、ガスタービンの代りにガスエンジンを用いることも
可能である。
めに、本発明の脱臭装置の排熱回収方法は、脱臭装置か
らの高温分解排ガスをガスタービン排ガスと混合させ、
この混合排ガスを排熱ボイラに導入するように構成され
る。また、本発明の方法は、脱臭装置からの高温分解排
ガスをガスタービン排ガスとともに排熱ボイラに導入す
るように構成することもできる。これらの方法におい
て、ガスタービンの代りにガスエンジンを用いることも
可能である。
【0009】本発明の脱臭装置の排熱回収を伴うコージ
ェネレーションシステムは、ガスタービン後流に排熱ボ
イラを設け、ガスタービンを駆動させて電力又は動力を
発生させるとともに、ガスタービンからの高温排ガスを
排熱ボイラに導入して蒸気及び/又は温水を発生させる
ようにしたガスタービンコージェネレーションシステム
において、さらに、臭気ガスを導入し高温下、例えば8
15℃以上で自燃させて臭気成分を酸化分解するように
した脱臭装置を設け、該脱臭装置からの高温分解排ガス
がガスタービンから排熱ボイラに導入される高温排ガス
に混合されるように、ガスタービン排ガス導管に高温分
解排ガス導管を接続したことを特徴としている。
ェネレーションシステムは、ガスタービン後流に排熱ボ
イラを設け、ガスタービンを駆動させて電力又は動力を
発生させるとともに、ガスタービンからの高温排ガスを
排熱ボイラに導入して蒸気及び/又は温水を発生させる
ようにしたガスタービンコージェネレーションシステム
において、さらに、臭気ガスを導入し高温下、例えば8
15℃以上で自燃させて臭気成分を酸化分解するように
した脱臭装置を設け、該脱臭装置からの高温分解排ガス
がガスタービンから排熱ボイラに導入される高温排ガス
に混合されるように、ガスタービン排ガス導管に高温分
解排ガス導管を接続したことを特徴としている。
【0010】また、本発明のコージェネレーションシス
テムはガスタービン後流に排熱ボイラを設け、ガスター
ビンを駆動させて電力又は動力を発生させるとともに、
ガスタービンからの高温排ガスを排熱ボイラに導入して
蒸気及び/又は温水を発生させるようにしたガスタービ
ンコージェネレーションシステムにおいて、さらに、臭
気ガスを導入し高温下で自燃させて臭気成分を酸化分解
するようにした脱臭装置を設け、該脱臭装置からの高温
分解排ガスがガスタービンから排熱ボイラに導入される
高温排ガスとともに排熱ボイラに導入されるように、ガ
スタービン排ガス導管と別個に高温分解排ガス導管を排
熱ボイラに接続したことを特徴としている。
テムはガスタービン後流に排熱ボイラを設け、ガスター
ビンを駆動させて電力又は動力を発生させるとともに、
ガスタービンからの高温排ガスを排熱ボイラに導入して
蒸気及び/又は温水を発生させるようにしたガスタービ
ンコージェネレーションシステムにおいて、さらに、臭
気ガスを導入し高温下で自燃させて臭気成分を酸化分解
するようにした脱臭装置を設け、該脱臭装置からの高温
分解排ガスがガスタービンから排熱ボイラに導入される
高温排ガスとともに排熱ボイラに導入されるように、ガ
スタービン排ガス導管と別個に高温分解排ガス導管を排
熱ボイラに接続したことを特徴としている。
【0011】これらのコージェネレーションシステムに
おいて、脱硝触媒の排ガス上流側で還元剤として尿素及
びアンモニアのいずれかを添加する脱硝装置を、排熱ボ
イラに設けた構成とすることが好ましい。
おいて、脱硝触媒の排ガス上流側で還元剤として尿素及
びアンモニアのいずれかを添加する脱硝装置を、排熱ボ
イラに設けた構成とすることが好ましい。
【0012】また、排熱ボイラが水管式排熱ボイラであ
るように構成することが好ましい。また、排熱ボイラが
煙管式及び貫流式のいずれかであるように構成すること
もできる。
るように構成することが好ましい。また、排熱ボイラが
煙管式及び貫流式のいずれかであるように構成すること
もできる。
【0013】これらのコージェネレーションシステムに
おいて、脱臭装置が受熱塔及び放熱塔を切換可能に備え
ており、臭気ガスは受熱塔に入り蓄熱体から受熱して高
温となり滞留室で自燃して臭気成分を酸化分解し、つい
で、酸化分解ガスは放熱塔に入り蓄熱体を加熱すること
により放熱する構成の多塔式の蓄熱式脱臭装置であるよ
うに構成することが好ましい。
おいて、脱臭装置が受熱塔及び放熱塔を切換可能に備え
ており、臭気ガスは受熱塔に入り蓄熱体から受熱して高
温となり滞留室で自燃して臭気成分を酸化分解し、つい
で、酸化分解ガスは放熱塔に入り蓄熱体を加熱すること
により放熱する構成の多塔式の蓄熱式脱臭装置であるよ
うに構成することが好ましい。
【0014】また、脱臭装置が、臭気ガスの導入部に回
転する切換弁を設けてその上部に蓄熱体を備えている
か、又は回転する蓄熱体を備えており、蓄熱体が受熱部
と放熱部を順次構成するようにしたロータリー式の蓄熱
式脱臭装置であるように構成することもできる。さら
に、脱臭装置が、臭気ガスを火炎を用いて高温下で燃焼
させ臭気成分を酸化分解する構成の直燃式脱臭装置であ
るように構成することもできる。
転する切換弁を設けてその上部に蓄熱体を備えている
か、又は回転する蓄熱体を備えており、蓄熱体が受熱部
と放熱部を順次構成するようにしたロータリー式の蓄熱
式脱臭装置であるように構成することもできる。さら
に、脱臭装置が、臭気ガスを火炎を用いて高温下で燃焼
させ臭気成分を酸化分解する構成の直燃式脱臭装置であ
るように構成することもできる。
【0015】これらのコージェネレーションシステムに
おいて、ガスタービンが、燃焼器又は/及びタービンへ
の蒸気噴射手段を備えた熱電可変型であるように構成す
ることが好ましい。また、ガスタービンに吸気冷却機構
を付加した構成とすることもできる。また、コージェネ
レーションシステムが、ガスタービンの代りにガスエン
ジンを用いたガスエンジンコージェネレーションシステ
ムである構成とすることも可能である。
おいて、ガスタービンが、燃焼器又は/及びタービンへ
の蒸気噴射手段を備えた熱電可変型であるように構成す
ることが好ましい。また、ガスタービンに吸気冷却機構
を付加した構成とすることもできる。また、コージェネ
レーションシステムが、ガスタービンの代りにガスエン
ジンを用いたガスエンジンコージェネレーションシステ
ムである構成とすることも可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。図1は、本発明の実施の第1形態による脱
臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム
を示している。このコージェネレーションシステムは、
ガスタービンコージェネレーションシステム10と蓄熱
式脱臭装置12からなっている。このガスタービンコー
ジェネレーションシステム10において、図1に示すよ
うに、取り込まれた空気はコンプレッサ(圧縮機)14
で圧縮されて圧縮空気となり、この圧縮空気が燃料とと
もに燃焼器16に供給される。燃焼器16で生成した高
温高圧の燃焼ガスでガスタービン18を駆動させ、発電
機20で発電が行われる。タービン18からの燃焼排ガ
スは、排熱ボイラ(廃熱ボイラ)22における蒸発器2
4、節炭器(エコノマイザー)26に導入され、順次熱
回収されてスタック28から排出される。なお、図示し
ていないが、蒸発器24の上流に過熱器が設けられる場
合もある。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。図1は、本発明の実施の第1形態による脱
臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム
を示している。このコージェネレーションシステムは、
ガスタービンコージェネレーションシステム10と蓄熱
式脱臭装置12からなっている。このガスタービンコー
ジェネレーションシステム10において、図1に示すよ
うに、取り込まれた空気はコンプレッサ(圧縮機)14
で圧縮されて圧縮空気となり、この圧縮空気が燃料とと
もに燃焼器16に供給される。燃焼器16で生成した高
温高圧の燃焼ガスでガスタービン18を駆動させ、発電
機20で発電が行われる。タービン18からの燃焼排ガ
スは、排熱ボイラ(廃熱ボイラ)22における蒸発器2
4、節炭器(エコノマイザー)26に導入され、順次熱
回収されてスタック28から排出される。なお、図示し
ていないが、蒸発器24の上流に過熱器が設けられる場
合もある。
【0017】燃料としては、灯油、軽油、重油、都市ガ
ス、LPG等が用いられる。排熱ボイラ22内には脱硝
触媒30が設けられ、この脱硝触媒30の排ガス上流側
に、尿素、アンモニア等の還元剤が供給される。32は
還元剤添加部である。燃料として灯油が用いられる場合
は、脱硝触媒は水管部分に設けることが好ましく、ま
た、燃料として都市ガスを用いる場合は、水管の下流側
に設けることが好ましい。なお、脱硝触媒及び還元剤添
加部を設けない場合もある。
ス、LPG等が用いられる。排熱ボイラ22内には脱硝
触媒30が設けられ、この脱硝触媒30の排ガス上流側
に、尿素、アンモニア等の還元剤が供給される。32は
還元剤添加部である。燃料として灯油が用いられる場合
は、脱硝触媒は水管部分に設けることが好ましく、ま
た、燃料として都市ガスを用いる場合は、水管の下流側
に設けることが好ましい。なお、脱硝触媒及び還元剤添
加部を設けない場合もある。
【0018】上述したように、排熱ボイラでタービン排
ガスから熱回収して蒸気等が取り出されるが、排熱ボイ
ラで発生した蒸気の一部は、出力増加用及びNOx低減
用として燃焼器16に供給される。なお、蒸気の一部を
タービンへ噴射する場合もある。このように熱電可変型
とすることが好ましいが、熱電可変機構を有さないノー
マル型とすることも可能である。排ガス全体の風量変動
は少ないので、排熱ボイラとしては水管式排熱ボイラを
採用することができ、排熱ボイラは水管式とすることが
好ましいが、煙管式又は貫流式とすることも可能であ
る。また、ガスタービン18に吸気冷却機構を付加する
ことも可能である。
ガスから熱回収して蒸気等が取り出されるが、排熱ボイ
ラで発生した蒸気の一部は、出力増加用及びNOx低減
用として燃焼器16に供給される。なお、蒸気の一部を
タービンへ噴射する場合もある。このように熱電可変型
とすることが好ましいが、熱電可変機構を有さないノー
マル型とすることも可能である。排ガス全体の風量変動
は少ないので、排熱ボイラとしては水管式排熱ボイラを
採用することができ、排熱ボイラは水管式とすることが
好ましいが、煙管式又は貫流式とすることも可能であ
る。また、ガスタービン18に吸気冷却機構を付加する
ことも可能である。
【0019】上記のガスタービンコージェネレーション
システム10に隣接して、臭気ガスを導入し高温下で自
燃させて臭気成分を酸化分解するようにした蓄熱式脱臭
装置12が設けられ、この脱臭装置12からの高温分解
排ガスがガスタービン18から排熱ボイラ22に導入さ
れる高温排ガスに混合されるように、ガスタービン排ガ
ス導管34に高温分解排ガス導管36が接続されてい
る。
システム10に隣接して、臭気ガスを導入し高温下で自
燃させて臭気成分を酸化分解するようにした蓄熱式脱臭
装置12が設けられ、この脱臭装置12からの高温分解
排ガスがガスタービン18から排熱ボイラ22に導入さ
れる高温排ガスに混合されるように、ガスタービン排ガ
ス導管34に高温分解排ガス導管36が接続されてい
る。
【0020】蓄熱式脱臭装置12としては、一例として
3塔式の装置を示している。3塔式の場合、2塔で受
熱、放熱を行い、残りの1塔はダクトや蓄熱層下部に滞
留している臭気ガスをパージファン38で抜き出し、プ
ロセスガスファン(FDF)40出口に戻し、生産側か
らの臭気ガスと合流させて処理する。こうして順次、各
塔は受熱、放熱、パージを繰り返す。3塔式の場合、臭
気ガスが瞬間的に放出される事なく処理でき、高い脱臭
効率が得られる。
3塔式の装置を示している。3塔式の場合、2塔で受
熱、放熱を行い、残りの1塔はダクトや蓄熱層下部に滞
留している臭気ガスをパージファン38で抜き出し、プ
ロセスガスファン(FDF)40出口に戻し、生産側か
らの臭気ガスと合流させて処理する。こうして順次、各
塔は受熱、放熱、パージを繰り返す。3塔式の場合、臭
気ガスが瞬間的に放出される事なく処理でき、高い脱臭
効率が得られる。
【0021】図1〜図4に示すように、3塔式の機器構
成は、3塔の燃焼室(滞留室)42a、42b、42
c、蓄熱層(蓄熱塔)44a、44b、44c、6台の
切換ダンパー46a、46b、46c、46d、46
e、46f、3台のパージダンパー48a、48b、4
8c、プロセスガスファン(FDF)40、パージファ
ン38及びスタック50から成り立っている。52は燃
焼用空気ファンである。蓄熱層(蓄熱塔)には、セラミ
ック、石などの蓄熱体が充填されており、受熱塔と放熱
等とに切り換えられる。燃焼室の温度は815℃以上で
あり、815℃に満たない場合は、燃料が供給されて8
15℃以上になるようにする。下記に3塔式のサイクル
を示している。以下、稼動サイクルについて説明する。
成は、3塔の燃焼室(滞留室)42a、42b、42
c、蓄熱層(蓄熱塔)44a、44b、44c、6台の
切換ダンパー46a、46b、46c、46d、46
e、46f、3台のパージダンパー48a、48b、4
8c、プロセスガスファン(FDF)40、パージファ
ン38及びスタック50から成り立っている。52は燃
焼用空気ファンである。蓄熱層(蓄熱塔)には、セラミ
ック、石などの蓄熱体が充填されており、受熱塔と放熱
等とに切り換えられる。燃焼室の温度は815℃以上で
あり、815℃に満たない場合は、燃料が供給されて8
15℃以上になるようにする。下記に3塔式のサイクル
を示している。以下、稼動サイクルについて説明する。
【0022】第1サイクル
図2に示すように、プロセスガスである臭気ガスは第1
の蓄熱層44aで既に加熱された蓄熱体を通過時に予熱
される。その後、高温雰囲気の燃焼室42a、42bで
酸化分解され、第2の蓄熱体44bを下降し蓄熱体に蓄
熱しつつ、排気される。その後、第3の蓄熱層44cで
は1サイクル前の処理工程でダクトや蓄熱層下部に滞留
している未処理ガスをパージファン38で抜き出し、プ
ロセスガスファン40出口に戻し、プロセスガスと合流
させて処理する。
の蓄熱層44aで既に加熱された蓄熱体を通過時に予熱
される。その後、高温雰囲気の燃焼室42a、42bで
酸化分解され、第2の蓄熱体44bを下降し蓄熱体に蓄
熱しつつ、排気される。その後、第3の蓄熱層44cで
は1サイクル前の処理工程でダクトや蓄熱層下部に滞留
している未処理ガスをパージファン38で抜き出し、プ
ロセスガスファン40出口に戻し、プロセスガスと合流
させて処理する。
【0023】第2サイクル
図3は第2サイクルを示している。一定時間経過後、プ
ロセスガスとパージガスのダンパー切換により、前のサ
イクルと変わり、第2の蓄熱層44bがプロセス入り側
になる。パージ過程であった第3の蓄熱層44cが処理
後ガス出口側となる。
ロセスガスとパージガスのダンパー切換により、前のサ
イクルと変わり、第2の蓄熱層44bがプロセス入り側
になる。パージ過程であった第3の蓄熱層44cが処理
後ガス出口側となる。
【0024】第3サイクル
図4は第3サイクルを示している。一定時間経過後、再
度、ダンパー切換を行い、第1の蓄熱層44aが処理後
排ガス出側となり、第2の蓄熱層44bがパージ過程と
なる。先のサイクルで処理した後、排ガス出側だった第
3の蓄熱層44cはプロセスガス入り側となる。このサ
イクルも一定時間経過後、ダンパーの切換により再度、
第1サイクルに戻り、以後繰り返しの運転になる。
度、ダンパー切換を行い、第1の蓄熱層44aが処理後
排ガス出側となり、第2の蓄熱層44bがパージ過程と
なる。先のサイクルで処理した後、排ガス出側だった第
3の蓄熱層44cはプロセスガス入り側となる。このサ
イクルも一定時間経過後、ダンパーの切換により再度、
第1サイクルに戻り、以後繰り返しの運転になる。
【0025】上記の実施形態では、脱臭装置12からの
高温分解排ガスをガスタービン排ガスと混合させて1つ
の排熱ボイラ22に導入し蒸気を回収する場合について
説明しているが、脱臭装置12からの高温分解排ガスと
ガスタービン排ガスとを別々に排熱ボイラ22に導入す
るように構成することもできる。
高温分解排ガスをガスタービン排ガスと混合させて1つ
の排熱ボイラ22に導入し蒸気を回収する場合について
説明しているが、脱臭装置12からの高温分解排ガスと
ガスタービン排ガスとを別々に排熱ボイラ22に導入す
るように構成することもできる。
【0026】また、上記の実施形態では、3塔式の蓄熱
式脱臭装置について説明しているが、2塔式又は4塔式
以上の多塔式の蓄熱式脱臭装置とすることも可能であ
る。例えば、2塔式の場合は、入口ダンパーと蓄熱層下
部との間に残存する臭気ガスは、ダンパーが切り換わっ
て次の行程に移る時、スタックから瞬間的に大気に放出
される。周囲の環境から臭気ガスが瞬間的に放出できな
いのであれば、3塔式で処理することが望ましい。
式脱臭装置について説明しているが、2塔式又は4塔式
以上の多塔式の蓄熱式脱臭装置とすることも可能であ
る。例えば、2塔式の場合は、入口ダンパーと蓄熱層下
部との間に残存する臭気ガスは、ダンパーが切り換わっ
て次の行程に移る時、スタックから瞬間的に大気に放出
される。周囲の環境から臭気ガスが瞬間的に放出できな
いのであれば、3塔式で処理することが望ましい。
【0027】また、脱臭装置として、臭気ガスの導入部
に回転する切換弁を設けてその上部に蓄熱体を備える
か、又は回転する蓄熱体を備え、蓄熱体が受熱部と放熱
部を順次構成するようにしたロータリー式の蓄熱式脱臭
装置としたり、臭気ガスを火炎を用いて高温下で燃焼さ
せて臭気成分を酸化分解する構成の直燃式脱臭装置とす
ることも可能である。
に回転する切換弁を設けてその上部に蓄熱体を備える
か、又は回転する蓄熱体を備え、蓄熱体が受熱部と放熱
部を順次構成するようにしたロータリー式の蓄熱式脱臭
装置としたり、臭気ガスを火炎を用いて高温下で燃焼さ
せて臭気成分を酸化分解する構成の直燃式脱臭装置とす
ることも可能である。
【0028】また、ガスタービンの代りにガスエンジン
を用い、ガスエンジンの排ガスに脱臭装置の高温分解排
ガスを混入し、又は別個に共用の排熱ボイラに導入し熱
回収を図るように構成する場合もある。
を用い、ガスエンジンの排ガスに脱臭装置の高温分解排
ガスを混入し、又は別個に共用の排熱ボイラに導入し熱
回収を図るように構成する場合もある。
【0029】
【実施例】図5は本発明の実施例によるフローを示して
いる。ガスタービンコージェネレーションシステム10
では、燃料として灯油を用い、発電機20の出力は6,
500KW、タービン18からの高温排ガス量は62,0
00Nm3 /h (520℃)であった。
いる。ガスタービンコージェネレーションシステム10
では、燃料として灯油を用い、発電機20の出力は6,
500KW、タービン18からの高温排ガス量は62,0
00Nm3 /h (520℃)であった。
【0030】一方、有機溶剤1,600〜4,000pp
m の範囲の臭気ガス800Nm3 /min を3塔式の蓄熱式
脱臭装置12に導入し、灯油を燃料として供給して臭気
成分を酸化分解処理した。高温分解排ガス(850℃、
最大18,300Nm3 /h )をガスタービン排ガスに混
入して排熱ボイラ22に導入し、熱回収を図るとともに
蒸気(スチーム)を発生させた。排熱ボイラ22からの
蒸気発生量は最大19t /h (17K 、206℃)、排
熱ボイラ22からの排ガスの温度は170℃であった。
なお、灯油を燃料とする場合は、脱硝触媒30aは蒸発
器(水管)24の位置に設置され、還元剤として尿素を
排ガスに添加した。発生した蒸気の一部(最大8t /h
)を、出力増加用及びNOx低減用として燃焼器16
に供給・噴射した。
m の範囲の臭気ガス800Nm3 /min を3塔式の蓄熱式
脱臭装置12に導入し、灯油を燃料として供給して臭気
成分を酸化分解処理した。高温分解排ガス(850℃、
最大18,300Nm3 /h )をガスタービン排ガスに混
入して排熱ボイラ22に導入し、熱回収を図るとともに
蒸気(スチーム)を発生させた。排熱ボイラ22からの
蒸気発生量は最大19t /h (17K 、206℃)、排
熱ボイラ22からの排ガスの温度は170℃であった。
なお、灯油を燃料とする場合は、脱硝触媒30aは蒸発
器(水管)24の位置に設置され、還元剤として尿素を
排ガスに添加した。発生した蒸気の一部(最大8t /h
)を、出力増加用及びNOx低減用として燃焼器16
に供給・噴射した。
【0031】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 脱臭装置からの高温分解排ガスをガスタービン
排ガス又はガスエンジン排ガスと混合させて又はそれぞ
れ別個に1つの排熱ボイラに導入することにより、ガス
タービン排ガス等の風量はガスタービン等の発電量が変
動してもほぼ一定であり、ガスタービン排ガス等に比べ
て変動の大きい高温分解排ガスの風量は少ないので、排
ガス全体の風量変動を抑えることができる。したがっ
て、ガスタービン排ガス用又はガスエンジン排ガス用の
水管式排熱ボイラを採用することができる。また、風量
変動が少ないためエコノマイザーを設置しても過冷却の
心配がなくなる。なお、ガスタービン又はガスエンジン
は一年を通して常時運転する場合が多い。 (2) 上記(1)により、排熱回収量(蒸気回収量)
を増加させることが可能となる。因みに、従来の3塔式
の蓄熱式脱臭装置に専用の排熱ボイラを設ける装置で
は、850℃の高温分解排ガスが270℃(排熱ボイラ
出口温度)までしか熱回収されていなかったが、本発明
の例えば3塔式の蓄熱式脱臭装置(図1〜図4)では、
850℃の高温分解排ガスが170℃まで熱回収されて
おり、約17%も熱回収率が向上している。 (3) 脱臭装置起動時に排熱ボイラ保有水を昇温する
熱エネルギーが不要となる。また、共用の排熱ボイラと
することで設備費と設置スペースを節約することができ
る上に、脱硝装置をも共用することが可能となる。
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 脱臭装置からの高温分解排ガスをガスタービン
排ガス又はガスエンジン排ガスと混合させて又はそれぞ
れ別個に1つの排熱ボイラに導入することにより、ガス
タービン排ガス等の風量はガスタービン等の発電量が変
動してもほぼ一定であり、ガスタービン排ガス等に比べ
て変動の大きい高温分解排ガスの風量は少ないので、排
ガス全体の風量変動を抑えることができる。したがっ
て、ガスタービン排ガス用又はガスエンジン排ガス用の
水管式排熱ボイラを採用することができる。また、風量
変動が少ないためエコノマイザーを設置しても過冷却の
心配がなくなる。なお、ガスタービン又はガスエンジン
は一年を通して常時運転する場合が多い。 (2) 上記(1)により、排熱回収量(蒸気回収量)
を増加させることが可能となる。因みに、従来の3塔式
の蓄熱式脱臭装置に専用の排熱ボイラを設ける装置で
は、850℃の高温分解排ガスが270℃(排熱ボイラ
出口温度)までしか熱回収されていなかったが、本発明
の例えば3塔式の蓄熱式脱臭装置(図1〜図4)では、
850℃の高温分解排ガスが170℃まで熱回収されて
おり、約17%も熱回収率が向上している。 (3) 脱臭装置起動時に排熱ボイラ保有水を昇温する
熱エネルギーが不要となる。また、共用の排熱ボイラと
することで設備費と設置スペースを節約することができ
る上に、脱硝装置をも共用することが可能となる。
【図1】本発明の実施の第1形態による脱臭装置の排熱
回収を伴うコージェネレーションシステムの系統的概略
構成図である。
回収を伴うコージェネレーションシステムの系統的概略
構成図である。
【図2】図1における3塔式の蓄熱式脱臭装置の第1サ
イクルを示す系統的概略構成図である。
イクルを示す系統的概略構成図である。
【図3】図1における3塔式の蓄熱式脱臭装置の第2サ
イクルを示す系統的概略構成図である。
イクルを示す系統的概略構成図である。
【図4】図1における3塔式の蓄熱式脱臭装置の第3サ
イクルを示す系統的概略構成図である。
イクルを示す系統的概略構成図である。
【図5】実施例1における各部の数値を記入したフロー
シートである。
シートである。
10 ガスタービンコージェネレーションシステム
12 蓄熱式脱臭装置
14 コンプレッサ
16 燃焼器
18 ガスタービン
20 発電機
22 排熱ボイラ
24 蒸発器
26 節炭器(エコノマイザー)
28、50 スタック
30、30a 脱硝触媒
32 還元剤添加部
34 ガスタービン排ガス導管
36 高温分解排ガス導管
38 パージファン
40 プロセスガスファン(FDF)
42a〜42c 燃焼室(滞留室)
44a〜44c 蓄熱層(蓄熱塔)
46a〜46f 切換ダンパー
48a〜48c パージダンパー
52 燃焼用空気ファン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
F01N 5/02 F01N 5/02 A
F22B 1/18 F22B 1/18 R
F23G 5/46 F23G 5/46 A
H02P 9/04 H02P 9/04 F
Fターム(参考) 3G091 AA06 AA19 AB04 AB16 BA14
CA07 CA17 CB01 HB01
3K065 AC19 BA05 JA05 JA18
5H590 AA08 CA08 CA26 HA16 HA25
HA26 HB16 KK07
Claims (14)
- 【請求項1】 脱臭装置からの高温分解排ガスをガスタ
ービン排ガスと混合させ、この混合排ガスを排熱ボイラ
に導入することを特徴とする脱臭装置の排熱回収方法。 - 【請求項2】 脱臭装置からの高温分解排ガスをガスタ
ービン排ガスとともに排熱ボイラに導入することを特徴
とする脱臭装置の排熱回収方法。 - 【請求項3】 ガスタービンの代りにガスエンジンを用
いる請求項1又は2記載の脱臭装置の排熱回収方法。 - 【請求項4】 ガスタービン後流に排熱ボイラを設け、
ガスタービンを駆動させて電力又は動力を発生させると
ともに、ガスタービンからの高温排ガスを排熱ボイラに
導入して蒸気及び/又は温水を発生させるようにしたガ
スタービンコージェネレーションシステムにおいて、さ
らに、臭気ガスを導入し高温下で自燃させて臭気成分を
酸化分解するようにした脱臭装置を設け、該脱臭装置か
らの高温分解排ガスがガスタービンから排熱ボイラに導
入される高温排ガスに混合されるように、ガスタービン
排ガス導管に高温分解排ガス導管を接続したことを特徴
とする脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーション
システム。 - 【請求項5】 ガスタービン後流に排熱ボイラを設け、
ガスタービンを駆動させて電力又は動力を発生させると
ともに、ガスタービンからの高温排ガスを排熱ボイラに
導入して蒸気及び/又は温水を発生させるようにしたガ
スタービンコージェネレーションシステムにおいて、さ
らに、臭気ガスを導入し高温下で自燃させて臭気成分を
酸化分解するようにした脱臭装置を設け、該脱臭装置か
らの高温分解排ガスがガスタービンから排熱ボイラに導
入される高温排ガスとともに排熱ボイラに導入されるよ
うに、ガスタービン排ガス導管と別個に高温分解排ガス
導管を排熱ボイラに接続したことを特徴とする脱臭装置
の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項6】 脱硝触媒の排ガス上流側で還元剤として
尿素及びアンモニアのいずれかを添加する脱硝装置を、
排熱ボイラに設けた請求項4又は5記載の脱臭装置の排
熱回収を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項7】 排熱ボイラが水管式排熱ボイラである請
求項4、5又は6記載の脱臭装置の排熱回収を伴うコー
ジェネレーションシステム。 - 【請求項8】 排熱ボイラが煙管式及び貫流式のいずれ
かである請求項4、5又は6記載の脱臭装置の排熱回収
を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項9】 脱臭装置が受熱塔及び放熱塔を切換可能
に備えており、臭気ガスは受熱塔に入り蓄熱体から受熱
して高温となり滞留室で自燃して臭気成分を酸化分解
し、ついで、酸化分解ガスは放熱塔に入り蓄熱体を加熱
することにより放熱する構成の多塔式の蓄熱式脱臭装置
である請求項4〜8のいずれかに記載の脱臭装置の排熱
回収を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項10】 脱臭装置が、臭気ガスの導入部に回転
する切換弁を設けてその上部に蓄熱体を備えているか、
又は回転する蓄熱体を備えており、蓄熱体が受熱部と放
熱部を順次構成するようにしたロータリー式の蓄熱式脱
臭装置である請求項4〜8のいずれかに記載の脱臭装置
の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項11】 脱臭装置が、臭気ガスを火炎を用いて
高温下で燃焼させ臭気成分を酸化分解する構成の直燃式
脱臭装置である請求項4〜8のいずれかに記載の脱臭装
置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項12】 ガスタービンが、燃焼器又は/及びタ
ービンへの蒸気噴射手段を備えた熱電可変型である請求
項4〜11のいずれかに記載の脱臭装置の排熱回収を伴
うコージェネレーションシステム。 - 【請求項13】 ガスタービンに吸気冷却機構を付加し
た請求項4〜12のいずれかに記載の脱臭装置の排熱回
収を伴うコージェネレーションシステム。 - 【請求項14】 コージェネレーションシステムが、ガ
スタービンの代りにガスエンジンを用いたガスエンジン
コージェネレーションシステムである請求項4〜11の
いずれかに記載の脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネ
レーションシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002071682A JP3621389B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 脱臭装置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002071682A JP3621389B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 脱臭装置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003269251A true JP2003269251A (ja) | 2003-09-25 |
JP3621389B2 JP3621389B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=29201896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002071682A Expired - Fee Related JP3621389B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 脱臭装置の排熱回収方法及び脱臭装置の排熱回収を伴うコージェネレーションシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3621389B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006239492A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Taiheiyo Cement Corp | 熱回収装置及び塩素バイパス設備 |
JP2011094853A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Toyota Motor Corp | 排熱回収システムおよび排熱回収方法 |
CN117053566A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-14 | 北京琪玥环保科技股份有限公司 | 渣油制氢滤饼的处理***及处理方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071682A patent/JP3621389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006239492A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Taiheiyo Cement Corp | 熱回収装置及び塩素バイパス設備 |
JP4664093B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-04-06 | 太平洋セメント株式会社 | 熱回収装置及び塩素バイパス設備 |
JP2011094853A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Toyota Motor Corp | 排熱回収システムおよび排熱回収方法 |
CN117053566A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-14 | 北京琪玥环保科技股份有限公司 | 渣油制氢滤饼的处理***及处理方法 |
CN117053566B (zh) * | 2023-10-10 | 2023-12-19 | 北京琪玥环保科技股份有限公司 | 渣油制氢滤饼的处理***及处理方法 |
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JP3621389B2 (ja) | 2005-02-16 |
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