JPH08261600A - 排熱の回収方法 - Google Patents
排熱の回収方法Info
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- JPH08261600A JPH08261600A JP7062514A JP6251495A JPH08261600A JP H08261600 A JPH08261600 A JP H08261600A JP 7062514 A JP7062514 A JP 7062514A JP 6251495 A JP6251495 A JP 6251495A JP H08261600 A JPH08261600 A JP H08261600A
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非凝縮性ガスを含む排蒸気からの排熱回収
で、その回収する熱量を有効活用して高温度の蒸気を発
生することにより、排熱を回収することを目的とする。 【構成】 廃液焼却炉装置などにより排出される不凝縮
ガスを含む、排蒸気の全量を分量することなく、吸収式
ヒートポンプの蒸発器に導き、ここから再生器に導いて
それぞれの熱源とした後に外部に排出することによって
ヒートポンプの吸収器における回収蒸気管から高温の蒸
気を発生させる排熱の回収方法である。
で、その回収する熱量を有効活用して高温度の蒸気を発
生することにより、排熱を回収することを目的とする。 【構成】 廃液焼却炉装置などにより排出される不凝縮
ガスを含む、排蒸気の全量を分量することなく、吸収式
ヒートポンプの蒸発器に導き、ここから再生器に導いて
それぞれの熱源とした後に外部に排出することによって
ヒートポンプの吸収器における回収蒸気管から高温の蒸
気を発生させる排熱の回収方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば化学工場等から
排出される濃厚な廃液を噴霧焼却して処理する廃液焼却
炉において、水噴霧により増湿冷却されて排出される不
凝縮性ガスを含む排蒸気から排熱を回収する方法に関す
るものである。
排出される濃厚な廃液を噴霧焼却して処理する廃液焼却
炉において、水噴霧により増湿冷却されて排出される不
凝縮性ガスを含む排蒸気から排熱を回収する方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば廃液焼却炉から排出される排蒸気
は、燃焼排ガスと、この排ガスを冷却するに用いた水が
蒸発した水蒸気とから構成されている。この燃焼排ガス
は不凝縮性ガスとして、Ｎ2 を約８０％含み、他にＣＯ
2 、Ｏ2 を含んでおり、焼却炉内では通常７００〜１０
００℃程度の高温度であるが、焼却炉出口付近で水噴射
されて冷却される。この冷却は増湿冷却操作であり、従
って水蒸気が大量に発生し、同時に排ガスの温度は低下
する。通常温度は９５℃以下となり、水蒸気の量は燃焼
排ガスと同量程度である。即ち、この排蒸気は、焼却炉
内での高温状態の時、有していた熱量を、水蒸気の潜熱
として保持しており、その熱量は膨大なものであり、排
熱回収の必要性が求められている。しかしこの排蒸気
は、温度が９５℃以下と低いこと、及び不凝縮性ガスを
多く含んでいることが原因となって、排熱回収を難しく
している。従来、この排蒸気から排熱を回収する方法と
しては、温水として熱回収する方法、焼却処理前の廃液
を濃縮するための熱源として利用する方法があった。し
かしこの方法は温水の利用範囲が少ないこと、廃液の濃
縮に限界があり、排熱の回収率が低い等の欠点があっ
た。そこで最近吸収式ヒートポンプを用いて排熱回収す
る方法が研究されている。これを図２に示す。排蒸気は
通常９０℃前後であるが、これを先ず２つの流れに分解
し、排蒸気管（６）、排蒸気管（７）の流れに別ける。
蒸発器（１）と再生器（３）は夫々熱源を必要としてい
るので、これを熱源として夫々に導入するのである。ま
ず、蒸発器（１）の内部には水が仕込まれており、外部
より導入された排蒸気（５）によって加熱管（１８）で
加熱されて、水蒸気となる。その水蒸気は水蒸気管（２
７）を介して連管されている吸収器（２）へ移動する。
一方排蒸気（５）は水分の蒸発用に熱を奪われた結果、
温度が低下する。通常の場合、排蒸気は１００％水蒸気
であるため９０℃の温度で蒸発器（１）に導入すると、
熱回収したとしても同一温度の９０℃の温度で蒸発器
（１）から取出すのである。しかし、廃液焼却炉排蒸気
の場合は、排蒸気中に水蒸気は約半分であり、残りの半
分は不凝縮性のガスである。このため蒸発器（１）内で
水に排蒸気（５）の熱を伝達すると、排蒸気中の水蒸気
成分比率が減少することになる。そうすると、この排蒸
気の温度は、この水蒸気成分比率に見合った温度に低下
する。通常は熱回収効率を考えて排蒸気の温度が７０℃
程度になるまで熱回収する。即ち蒸発器（１）の出口で
排蒸気の温度を約７０℃とする。蒸発器（１）では水が
水蒸気として蒸発するが、その温度は伝熱上排蒸気より
若干低い温度、通常は約６５℃の温度である。この水蒸
気は、吸収器（２）内で上部より点滴管（１６）でスプ
レーされる水分吸収液としての濃厚な臭化リチウム水溶
液に吸収され、同時に凝縮熱が臭化リチウム水溶液に伝
熱される。この結果、臭化リチウムの水溶液は温度が上
昇する。この温度は水蒸気と臭化リチウム水溶液の気液
平衡関係によって定まり、圧力など濃度にも関係してい
る。この場合は水蒸気温度が約６５℃であるので約１１
０℃の温度となる。
は、燃焼排ガスと、この排ガスを冷却するに用いた水が
蒸発した水蒸気とから構成されている。この燃焼排ガス
は不凝縮性ガスとして、Ｎ2 を約８０％含み、他にＣＯ
2 、Ｏ2 を含んでおり、焼却炉内では通常７００〜１０
００℃程度の高温度であるが、焼却炉出口付近で水噴射
されて冷却される。この冷却は増湿冷却操作であり、従
って水蒸気が大量に発生し、同時に排ガスの温度は低下
する。通常温度は９５℃以下となり、水蒸気の量は燃焼
排ガスと同量程度である。即ち、この排蒸気は、焼却炉
内での高温状態の時、有していた熱量を、水蒸気の潜熱
として保持しており、その熱量は膨大なものであり、排
熱回収の必要性が求められている。しかしこの排蒸気
は、温度が９５℃以下と低いこと、及び不凝縮性ガスを
多く含んでいることが原因となって、排熱回収を難しく
している。従来、この排蒸気から排熱を回収する方法と
しては、温水として熱回収する方法、焼却処理前の廃液
を濃縮するための熱源として利用する方法があった。し
かしこの方法は温水の利用範囲が少ないこと、廃液の濃
縮に限界があり、排熱の回収率が低い等の欠点があっ
た。そこで最近吸収式ヒートポンプを用いて排熱回収す
る方法が研究されている。これを図２に示す。排蒸気は
通常９０℃前後であるが、これを先ず２つの流れに分解
し、排蒸気管（６）、排蒸気管（７）の流れに別ける。
蒸発器（１）と再生器（３）は夫々熱源を必要としてい
るので、これを熱源として夫々に導入するのである。ま
ず、蒸発器（１）の内部には水が仕込まれており、外部
より導入された排蒸気（５）によって加熱管（１８）で
加熱されて、水蒸気となる。その水蒸気は水蒸気管（２
７）を介して連管されている吸収器（２）へ移動する。
一方排蒸気（５）は水分の蒸発用に熱を奪われた結果、
温度が低下する。通常の場合、排蒸気は１００％水蒸気
であるため９０℃の温度で蒸発器（１）に導入すると、
熱回収したとしても同一温度の９０℃の温度で蒸発器
（１）から取出すのである。しかし、廃液焼却炉排蒸気
の場合は、排蒸気中に水蒸気は約半分であり、残りの半
分は不凝縮性のガスである。このため蒸発器（１）内で
水に排蒸気（５）の熱を伝達すると、排蒸気中の水蒸気
成分比率が減少することになる。そうすると、この排蒸
気の温度は、この水蒸気成分比率に見合った温度に低下
する。通常は熱回収効率を考えて排蒸気の温度が７０℃
程度になるまで熱回収する。即ち蒸発器（１）の出口で
排蒸気の温度を約７０℃とする。蒸発器（１）では水が
水蒸気として蒸発するが、その温度は伝熱上排蒸気より
若干低い温度、通常は約６５℃の温度である。この水蒸
気は、吸収器（２）内で上部より点滴管（１６）でスプ
レーされる水分吸収液としての濃厚な臭化リチウム水溶
液に吸収され、同時に凝縮熱が臭化リチウム水溶液に伝
熱される。この結果、臭化リチウムの水溶液は温度が上
昇する。この温度は水蒸気と臭化リチウム水溶液の気液
平衡関係によって定まり、圧力など濃度にも関係してい
る。この場合は水蒸気温度が約６５℃であるので約１１
０℃の温度となる。
【０００３】この吸収器（２）内には、冷却管（１
７）、すなわち回収蒸気管が設けられており、その内部
には通常常温の純水が導入されている。冷却管は約１１
０℃の臭化リチウム水溶液と接しているため、加熱さ
れ、内部の純水に熱が伝達される。その結果、冷却管内
部の純水は蒸発して蒸気となり、外部へ取出される。こ
の蒸気は吸収器（２）内の臭化リチウム水溶液の温度に
対し、伝熱のための温度差を差引いて若干低い温度とな
る。この場合は約１０５℃の温度の水蒸発（１２）とし
て外部へ取出される。これが排熱回収の成果としての水
蒸気であり、他所へ送られて有効利用されることになる
のである。さて、吸収器内の臭化リチウム水溶液は、水
蒸気を吸収する結果、薄い水溶液となる。そこで薄い水
分吸収液管（２９）から水溶液の１部を抜出し、同時に
再生器（３）から水分吸収液還元管（２３）を介して濃
い水溶液を受入れる操作を行い、吸収器内の水溶液濃度
を一定に保つようになっている。
７）、すなわち回収蒸気管が設けられており、その内部
には通常常温の純水が導入されている。冷却管は約１１
０℃の臭化リチウム水溶液と接しているため、加熱さ
れ、内部の純水に熱が伝達される。その結果、冷却管内
部の純水は蒸発して蒸気となり、外部へ取出される。こ
の蒸気は吸収器（２）内の臭化リチウム水溶液の温度に
対し、伝熱のための温度差を差引いて若干低い温度とな
る。この場合は約１０５℃の温度の水蒸発（１２）とし
て外部へ取出される。これが排熱回収の成果としての水
蒸気であり、他所へ送られて有効利用されることになる
のである。さて、吸収器内の臭化リチウム水溶液は、水
蒸気を吸収する結果、薄い水溶液となる。そこで薄い水
分吸収液管（２９）から水溶液の１部を抜出し、同時に
再生器（３）から水分吸収液還元管（２３）を介して濃
い水溶液を受入れる操作を行い、吸収器内の水溶液濃度
を一定に保つようになっている。
【０００４】又、吸収器（２）の薄い水溶液を濃縮して
濃水溶液に再生する必要がある。この再生操作は再生器
（３）で行う。再生器（３）では、吸収器（２）の薄い
水溶液を薄い水分吸収液管（２９）を介して点滴管（２
０）で受入れて、これの水分を加熱管（１９）で加熱し
て蒸発させることによって濃水溶液に再生するものであ
る。この際、水分の蒸発用の熱が必要であり、従来は排
蒸気（５）を用いてその熱源としている。すなわち、通
常９０℃の排蒸気を導入する。再生器（３）で必要な熱
量は、吸収器（２）で使う熱量と略々同一であり、従っ
て排蒸気は吸収器（２）の場合と同様に、熱回収され
て、約７０℃の温度で取出される。再生器（３）内では
排蒸気（５）の熱が臭化リチウム水溶液に伝達され、臭
化リチウム水溶液中の水分が蒸発して排蒸気温度より若
干低い温度の約６５℃の水蒸気として凝縮器（４）へ移
動する。この結果、再生器（３）内の臭化リチウム水溶
液は濃度が上がるので、水分吸収液還元管（２３）を介
して吸収器（２）へ戻すことができる。一方蒸発した水
分は水蒸気として水蒸気管（２８）を介して凝縮器
（４）へ入り、ここで冷却管（２１）による冷水により
冷却され、凝縮して水となる。この水は水還元管（２
２）を介して蒸発器（１）へ送られ、蒸発器（１）内か
ら蒸発して出て行く水分の補充をし、蒸発器（１）内の
水分量を一定に保持するのである。冷却管（２１）の入
口側冷水の温度は１５℃であり、出口温度は２０℃であ
る。なお、図中（２４）は凝縮器（４）から蒸発器
（１）へ水を還元する水還元管（２２）中に設けられた
ポンプ、（２５）は吸収器（２）の薄い水分吸収液を再
生器（３）に導入する薄い水分吸収液管（２９）中のポ
ンプ、（２６）は再生器（１３）の濃い水分吸収液を吸
収器（２）に導入する水分吸収液還元管（２３）中に設
けられたポンプである。したがって、従来のものを要約
すると、廃液焼却炉（１４）から排出される排蒸気
（５）を吸収式ヒートポンプ（１５）に導くに当り、こ
の排蒸気（５）を管（６）と管（７）に二分し、管
（６）は蒸発器（１）へ、管（７）は再生器（３）へと
それぞれ導き、その後合流して放出排蒸気（１１）とし
て排出している。一方ヒートポンプ（１５）では吸収器
（２）で水蒸気（１２）を発生させている。この方法で
排蒸気（５）は通常９０℃であり、これを放出排蒸気
（１１）の温度を７０℃まで、排熱回収する場合、吸収
器（２）より発生する蒸気（１２）の温度は約１０５℃
となる。
濃水溶液に再生する必要がある。この再生操作は再生器
（３）で行う。再生器（３）では、吸収器（２）の薄い
水溶液を薄い水分吸収液管（２９）を介して点滴管（２
０）で受入れて、これの水分を加熱管（１９）で加熱し
て蒸発させることによって濃水溶液に再生するものであ
る。この際、水分の蒸発用の熱が必要であり、従来は排
蒸気（５）を用いてその熱源としている。すなわち、通
常９０℃の排蒸気を導入する。再生器（３）で必要な熱
量は、吸収器（２）で使う熱量と略々同一であり、従っ
て排蒸気は吸収器（２）の場合と同様に、熱回収され
て、約７０℃の温度で取出される。再生器（３）内では
排蒸気（５）の熱が臭化リチウム水溶液に伝達され、臭
化リチウム水溶液中の水分が蒸発して排蒸気温度より若
干低い温度の約６５℃の水蒸気として凝縮器（４）へ移
動する。この結果、再生器（３）内の臭化リチウム水溶
液は濃度が上がるので、水分吸収液還元管（２３）を介
して吸収器（２）へ戻すことができる。一方蒸発した水
分は水蒸気として水蒸気管（２８）を介して凝縮器
（４）へ入り、ここで冷却管（２１）による冷水により
冷却され、凝縮して水となる。この水は水還元管（２
２）を介して蒸発器（１）へ送られ、蒸発器（１）内か
ら蒸発して出て行く水分の補充をし、蒸発器（１）内の
水分量を一定に保持するのである。冷却管（２１）の入
口側冷水の温度は１５℃であり、出口温度は２０℃であ
る。なお、図中（２４）は凝縮器（４）から蒸発器
（１）へ水を還元する水還元管（２２）中に設けられた
ポンプ、（２５）は吸収器（２）の薄い水分吸収液を再
生器（３）に導入する薄い水分吸収液管（２９）中のポ
ンプ、（２６）は再生器（１３）の濃い水分吸収液を吸
収器（２）に導入する水分吸収液還元管（２３）中に設
けられたポンプである。したがって、従来のものを要約
すると、廃液焼却炉（１４）から排出される排蒸気
（５）を吸収式ヒートポンプ（１５）に導くに当り、こ
の排蒸気（５）を管（６）と管（７）に二分し、管
（６）は蒸発器（１）へ、管（７）は再生器（３）へと
それぞれ導き、その後合流して放出排蒸気（１１）とし
て排出している。一方ヒートポンプ（１５）では吸収器
（２）で水蒸気（１２）を発生させている。この方法で
排蒸気（５）は通常９０℃であり、これを放出排蒸気
（１１）の温度を７０℃まで、排熱回収する場合、吸収
器（２）より発生する蒸気（１２）の温度は約１０５℃
となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来方式の骨子は図２
に示す通りであるが、実用的には熱効率向上、設備の経
済性向上等の目的で種々の工夫を加えている。例えば、
蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器の構造を伝熱効率の良
い構造にしたり、吸収器の吸収液を循環方式にして吸収
性能を向上させたり、吸収器と再生器の濃厚水溶液を希
薄水溶液の熱交換を行って効率アップを行う等してい
る。従来の方式では、以上に説明した如く、排蒸気につ
いて実用上最大限である熱回収量、即ち約７０℃と低下
するまで熱回収しているが、回収できる蒸気の温度は約
１０５℃である。これは以上に説明した通りであり、臭
化リチウム水溶液の気液平衡関係より定ってくるもの
で、いかんともし難い。しかし、熱回収した水蒸気を有
効利用する際、蒸気温度が高いことが望まれ、高い程利
用範囲が広がるものである。そこで１０５℃以上の、も
っと高い温度の蒸気を回収する方法が望まれる。ただし
熱回収量を犠牲にして、排蒸気の出口温度を７０℃より
高くすると、回収する蒸気の温度は高くなるが、これで
は熱回収効果が低減し、実用的ではない。そこで本発明
は廃液焼却炉の排蒸気からの排熱回収で、その熱量を有
効活用して高温度の蒸気を発生することにより排熱を回
収することを目的とするものである。
に示す通りであるが、実用的には熱効率向上、設備の経
済性向上等の目的で種々の工夫を加えている。例えば、
蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器の構造を伝熱効率の良
い構造にしたり、吸収器の吸収液を循環方式にして吸収
性能を向上させたり、吸収器と再生器の濃厚水溶液を希
薄水溶液の熱交換を行って効率アップを行う等してい
る。従来の方式では、以上に説明した如く、排蒸気につ
いて実用上最大限である熱回収量、即ち約７０℃と低下
するまで熱回収しているが、回収できる蒸気の温度は約
１０５℃である。これは以上に説明した通りであり、臭
化リチウム水溶液の気液平衡関係より定ってくるもの
で、いかんともし難い。しかし、熱回収した水蒸気を有
効利用する際、蒸気温度が高いことが望まれ、高い程利
用範囲が広がるものである。そこで１０５℃以上の、も
っと高い温度の蒸気を回収する方法が望まれる。ただし
熱回収量を犠牲にして、排蒸気の出口温度を７０℃より
高くすると、回収する蒸気の温度は高くなるが、これで
は熱回収効果が低減し、実用的ではない。そこで本発明
は廃液焼却炉の排蒸気からの排熱回収で、その熱量を有
効活用して高温度の蒸気を発生することにより排熱を回
収することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のような目
的を達成するために次のような排熱の回収方法を提供す
るものである。すなわち、不凝縮性ガスを含む排蒸気を
熱源として水蒸気を発生せしめる蒸発器と、該蒸発器か
らの水蒸気を濃い水分吸収液で吸収することによって発
生する凝縮熱によって回収蒸気管を加熱する吸収器と、
該吸収器からの水蒸気を吸収した薄い水分吸収液を、排
蒸気を熱源として加熱して水蒸気と水分吸収液とに分離
する再生器と、該再生器からの水蒸気を凝縮せしめる凝
縮器とからなり、凝縮器で凝縮した水を蒸発器に供給
し、かつ再生器からの濃い水分吸収液を吸収器に供給す
る吸収式ヒートポンプであって、排蒸気の全量を蒸発器
に導き、ここから再生器に導いてそれぞれの熱源とした
後に外部に排出する方法によって吸収器における回収蒸
気管から高温の蒸気を発生させることを特徴とする排熱
の回収方法であり、又、廃液焼却炉装置より排出される
不凝縮性ガスを多く含む温度が９５℃以下の排蒸気の全
量を蒸発器に導き、ここから再生器に導いてそれぞれの
熱源とした後に外部に排出する方法によって吸収器にお
ける回収蒸気管から１１０℃以上の温度の蒸気を発生さ
せることを特徴とする排熱の回収方法である。
的を達成するために次のような排熱の回収方法を提供す
るものである。すなわち、不凝縮性ガスを含む排蒸気を
熱源として水蒸気を発生せしめる蒸発器と、該蒸発器か
らの水蒸気を濃い水分吸収液で吸収することによって発
生する凝縮熱によって回収蒸気管を加熱する吸収器と、
該吸収器からの水蒸気を吸収した薄い水分吸収液を、排
蒸気を熱源として加熱して水蒸気と水分吸収液とに分離
する再生器と、該再生器からの水蒸気を凝縮せしめる凝
縮器とからなり、凝縮器で凝縮した水を蒸発器に供給
し、かつ再生器からの濃い水分吸収液を吸収器に供給す
る吸収式ヒートポンプであって、排蒸気の全量を蒸発器
に導き、ここから再生器に導いてそれぞれの熱源とした
後に外部に排出する方法によって吸収器における回収蒸
気管から高温の蒸気を発生させることを特徴とする排熱
の回収方法であり、又、廃液焼却炉装置より排出される
不凝縮性ガスを多く含む温度が９５℃以下の排蒸気の全
量を蒸発器に導き、ここから再生器に導いてそれぞれの
熱源とした後に外部に排出する方法によって吸収器にお
ける回収蒸気管から１１０℃以上の温度の蒸気を発生さ
せることを特徴とする排熱の回収方法である。
【０００７】
【作用】廃液焼却炉排出の排蒸気からの排熱回収の例で
説明すると、この排蒸気に固有の特性があり、この特性
によって、排熱回収プロセスも特徴的なものとなってい
る。この固有の特性とは、この排蒸気は約半分は不凝縮
性ガスであり、残りの約半分が水蒸気である点にある。
このため、排蒸気中の水蒸気の潜熱を回収しようとする
と、水蒸気を凝縮させてその際の潜熱を回収するのであ
るが、約５０％の不凝縮性ガスがあるため、排蒸気の凝
縮温度が、水蒸気の凝縮につれてどんどん低下していく
のである。この排蒸気の場合では、通常９０℃が凝縮温
度となっており、水蒸気分の約７０％を凝縮させると排
蒸気の温度は約７０℃に低下する。通常の水蒸気の場合
は、その時の圧力に応じて、凝縮温度は一定している。
常圧の場合は１００℃が凝縮温度であり、水蒸気を７０
％凝縮させても凝縮温度は１００℃である。この様な排
蒸気特性があるため、本発明の図１に示す如きプロセス
とする場合、即ち排蒸気を先ずヒートポンプ（１５）の
蒸発器（１）に全量導入する場合は、排蒸気中の水蒸気
は凝縮し、温度も低下して行くが、排蒸気の温度が７０
℃に低下しないうちに８５℃程度で取出し、続いて再生
器（３）に導入するのである。その再生器（３）では、
排蒸気中の水蒸気の凝縮がさらに進み、７０℃程度まで
低下させた後、取出す。この様なプロセスとすると、ヒ
ートポンプの蒸発器（１）での蒸発温度が８０℃程度の
高温度とすることができ、吸収器（２）で発生する蒸気
の温度は１２５℃程度まで高めることができるのであ
る。一方、再生器（３）では約８５℃の排蒸気を導入
し、７０℃まで熱を回収するがこれは従来と同様であ
る。
説明すると、この排蒸気に固有の特性があり、この特性
によって、排熱回収プロセスも特徴的なものとなってい
る。この固有の特性とは、この排蒸気は約半分は不凝縮
性ガスであり、残りの約半分が水蒸気である点にある。
このため、排蒸気中の水蒸気の潜熱を回収しようとする
と、水蒸気を凝縮させてその際の潜熱を回収するのであ
るが、約５０％の不凝縮性ガスがあるため、排蒸気の凝
縮温度が、水蒸気の凝縮につれてどんどん低下していく
のである。この排蒸気の場合では、通常９０℃が凝縮温
度となっており、水蒸気分の約７０％を凝縮させると排
蒸気の温度は約７０℃に低下する。通常の水蒸気の場合
は、その時の圧力に応じて、凝縮温度は一定している。
常圧の場合は１００℃が凝縮温度であり、水蒸気を７０
％凝縮させても凝縮温度は１００℃である。この様な排
蒸気特性があるため、本発明の図１に示す如きプロセス
とする場合、即ち排蒸気を先ずヒートポンプ（１５）の
蒸発器（１）に全量導入する場合は、排蒸気中の水蒸気
は凝縮し、温度も低下して行くが、排蒸気の温度が７０
℃に低下しないうちに８５℃程度で取出し、続いて再生
器（３）に導入するのである。その再生器（３）では、
排蒸気中の水蒸気の凝縮がさらに進み、７０℃程度まで
低下させた後、取出す。この様なプロセスとすると、ヒ
ートポンプの蒸発器（１）での蒸発温度が８０℃程度の
高温度とすることができ、吸収器（２）で発生する蒸気
の温度は１２５℃程度まで高めることができるのであ
る。一方、再生器（３）では約８５℃の排蒸気を導入
し、７０℃まで熱を回収するがこれは従来と同様であ
る。
【０００８】
【実施例】本発明は請求項１の発明を特徴とするもので
あるが、以下請求項２の発明に基づいて図面に示す実施
例について説明する。本発明では、従来のもののよう
に、排蒸気を２分割せずに全量を蒸発器に導入し、その
後約８５℃の温度まで低下したところで取出し、次いで
再生器に導入し約７０℃の温度まで低下したところで取
出す。すなわち、図１において排蒸気（５）は蒸発器
（１）の加熱管（１８）に導いてこれを熱源として蒸発
器（１）内の水を蒸発させ、排蒸気（５）が約８５℃の
温度まで低下したところで放出排蒸気管（９）から取出
し、次いで再生器（３）の加熱管（１９）に導入し、約
７０℃の温度まで低下したところで放出排蒸気（１１）
として取出すものである。それ以外のヒートポンプの構
成は図２と同様であるので同一の部分には同一の符号を
附した。
あるが、以下請求項２の発明に基づいて図面に示す実施
例について説明する。本発明では、従来のもののよう
に、排蒸気を２分割せずに全量を蒸発器に導入し、その
後約８５℃の温度まで低下したところで取出し、次いで
再生器に導入し約７０℃の温度まで低下したところで取
出す。すなわち、図１において排蒸気（５）は蒸発器
（１）の加熱管（１８）に導いてこれを熱源として蒸発
器（１）内の水を蒸発させ、排蒸気（５）が約８５℃の
温度まで低下したところで放出排蒸気管（９）から取出
し、次いで再生器（３）の加熱管（１９）に導入し、約
７０℃の温度まで低下したところで放出排蒸気（１１）
として取出すものである。それ以外のヒートポンプの構
成は図２と同様であるので同一の部分には同一の符号を
附した。
【０００９】この様にすると、蒸発器（１）では排蒸気
は約９０℃で入り、約８５℃で出ることになり、蒸発器
（１）中の水はこれにより若干低い温度の約８０℃とな
り、同時に約８０℃の水蒸気が発生する。この水蒸気が
水蒸気管（２７）を介して吸収器（２）に入り、臭化リ
チウム水溶液に吸収され、同時にこの水溶液の温度も上
昇する。この時、８０℃の水蒸気との気液平衡関係から
臭化リチウム水溶液の温度は約１３０℃となる。そうす
ると、吸収器（２）内の冷却管中（１７）の３０℃の純
水は加熱されて約１２５℃の水蒸気（１２）となって取
出すことができる。従来方式では約１０５℃であった水
蒸気が、１２５℃とすることができるのである。この理
由は排蒸気に関し、約９０℃のものを約８５℃まで低下
したところで蒸発器（１）より取出している点にある。
この場合熱量的には従来方式のものと同一である。とい
うのは本方式では排蒸気を全量導入しているからであ
る。
は約９０℃で入り、約８５℃で出ることになり、蒸発器
（１）中の水はこれにより若干低い温度の約８０℃とな
り、同時に約８０℃の水蒸気が発生する。この水蒸気が
水蒸気管（２７）を介して吸収器（２）に入り、臭化リ
チウム水溶液に吸収され、同時にこの水溶液の温度も上
昇する。この時、８０℃の水蒸気との気液平衡関係から
臭化リチウム水溶液の温度は約１３０℃となる。そうす
ると、吸収器（２）内の冷却管中（１７）の３０℃の純
水は加熱されて約１２５℃の水蒸気（１２）となって取
出すことができる。従来方式では約１０５℃であった水
蒸気が、１２５℃とすることができるのである。この理
由は排蒸気に関し、約９０℃のものを約８５℃まで低下
したところで蒸発器（１）より取出している点にある。
この場合熱量的には従来方式のものと同一である。とい
うのは本方式では排蒸気を全量導入しているからであ
る。
【００１０】次に本発明では再生器（３）の熱源として
蒸発器（１）より取出した約８５℃の排蒸気を用いる。
これを約７０℃まで低下させ、この際の放出熱を使用し
ている。この場合に排蒸気から取出す熱量としては先の
蒸発器（１）で取出した熱量と略同一である。このため
従来方式の如く、約９０℃の排蒸気を導入しなくても熱
量としては十分足りるのである。さらに、この再生器
（３）では臭化リチウム水溶液を加熱蒸発させて、水分
を水蒸気として凝縮器（４）に移動させる。この時水蒸
気の温度は、排蒸気の温度より若干低い約６５℃とな
る。この点では従来方式と同一であり、さらに凝縮器
（４）での操作も従来方式と同一である。
蒸発器（１）より取出した約８５℃の排蒸気を用いる。
これを約７０℃まで低下させ、この際の放出熱を使用し
ている。この場合に排蒸気から取出す熱量としては先の
蒸発器（１）で取出した熱量と略同一である。このため
従来方式の如く、約９０℃の排蒸気を導入しなくても熱
量としては十分足りるのである。さらに、この再生器
（３）では臭化リチウム水溶液を加熱蒸発させて、水分
を水蒸気として凝縮器（４）に移動させる。この時水蒸
気の温度は、排蒸気の温度より若干低い約６５℃とな
る。この点では従来方式と同一であり、さらに凝縮器
（４）での操作も従来方式と同一である。
【００１１】次に排蒸気の特性について考察してみる
と、通常燃焼系統より出てくる燃焼ガスは窒素と炭酸ガ
スを主成分としたガスである。これに水を直接スプレー
して冷却すると通常９５℃以下の温度に冷却される。こ
の温度は露点と呼ばれる。この排蒸気は通常６００℃〜
１２００℃の温度の燃焼排ガスを水スプレーで冷却した
ものであり、不凝縮ガスを大量に含んだものである。そ
こでこの排蒸気から熱回収する場合の特性について説明
すると、図３は排蒸気の保有している熱量（エンタルピ
ー）と温度の関係を図示している。この図より排蒸気か
ら熱を回収する場合、即ち排蒸気の熱量を下げると、そ
れにつれて温度が低下していくことがわかる。また、単
位温度当りの保有熱量は各温度によって異なっており、
高温度になる程、保有熱量は大きいこともわかる。これ
に対し排蒸気が１００％水蒸気の場合は、排蒸気からど
んどん熱を回収したとしても、排蒸気の温度はその時の
圧力に対応した温度で一定値を保つのである。実施例の
場合、排蒸気は約９０℃の温度で約９００kcal/kg DryG
asの熱量を保有しており、これが蒸発器（１）で熱回収
されて約８５℃の温度となり、保有熱量は約５５０kcal
/kg DryGasとなる。即ち、この差分の熱量が蒸発器
（１）で使われたことになる。更に再生器（３）で、こ
の排蒸気はさらに熱回収されて、約７０℃の温度まで低
下する。この時排蒸気の保有熱量は約２００kcal/kg Dr
yGasであり、この差分の熱量が再生器で回収されたこと
になる。
と、通常燃焼系統より出てくる燃焼ガスは窒素と炭酸ガ
スを主成分としたガスである。これに水を直接スプレー
して冷却すると通常９５℃以下の温度に冷却される。こ
の温度は露点と呼ばれる。この排蒸気は通常６００℃〜
１２００℃の温度の燃焼排ガスを水スプレーで冷却した
ものであり、不凝縮ガスを大量に含んだものである。そ
こでこの排蒸気から熱回収する場合の特性について説明
すると、図３は排蒸気の保有している熱量（エンタルピ
ー）と温度の関係を図示している。この図より排蒸気か
ら熱を回収する場合、即ち排蒸気の熱量を下げると、そ
れにつれて温度が低下していくことがわかる。また、単
位温度当りの保有熱量は各温度によって異なっており、
高温度になる程、保有熱量は大きいこともわかる。これ
に対し排蒸気が１００％水蒸気の場合は、排蒸気からど
んどん熱を回収したとしても、排蒸気の温度はその時の
圧力に対応した温度で一定値を保つのである。実施例の
場合、排蒸気は約９０℃の温度で約９００kcal/kg DryG
asの熱量を保有しており、これが蒸発器（１）で熱回収
されて約８５℃の温度となり、保有熱量は約５５０kcal
/kg DryGasとなる。即ち、この差分の熱量が蒸発器
（１）で使われたことになる。更に再生器（３）で、こ
の排蒸気はさらに熱回収されて、約７０℃の温度まで低
下する。この時排蒸気の保有熱量は約２００kcal/kg Dr
yGasであり、この差分の熱量が再生器で回収されたこと
になる。
【００１２】何れにしても本発明のものによれば、２４
Ｔ／Ｈの９０℃の排蒸気から約４．５Ｔ／Ｈの１２５℃
の水蒸気を回収することができた。なお、実施例は１２
５℃の水蒸気を回収しているが蒸発器、吸収器等の設備
仕様を大きくすることによって１２５℃以上、１３０〜
１４０℃の水蒸気を回収することも可能である。
Ｔ／Ｈの９０℃の排蒸気から約４．５Ｔ／Ｈの１２５℃
の水蒸気を回収することができた。なお、実施例は１２
５℃の水蒸気を回収しているが蒸発器、吸収器等の設備
仕様を大きくすることによって１２５℃以上、１３０〜
１４０℃の水蒸気を回収することも可能である。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、例えば廃液焼却炉装置
から排出される不凝縮ガスを多く含む温度が９５℃以下
の排蒸気の全量を蒸発器と再生器の熱源として分量する
ことなく、吸収式ヒートポンプの蒸発器に導き、ここか
ら再生器に導いてそれぞれの熱源とした後で外部に排出
する方法によってヒートポンプの吸収器における回収蒸
気管から高温度の蒸気を発生させるものであって、蒸発
器での排蒸気の出口温度を高めることによって蒸発器で
高めの水蒸気を発生せしめ、この水蒸気が吸収器に入
り、この高めの水蒸気と水分吸収液との気液平衡関係か
ら吸収器内の水分吸収液としての臭化リチウム水溶液の
温度を高めのものとすることができ、これによって吸収
器内の回収蒸気管中の純水は加熱されて高温度の蒸気と
して取出すことができるものであり、廃液焼却炉の排蒸
気の熱量を有効活用して排熱を回収することができる。
から排出される不凝縮ガスを多く含む温度が９５℃以下
の排蒸気の全量を蒸発器と再生器の熱源として分量する
ことなく、吸収式ヒートポンプの蒸発器に導き、ここか
ら再生器に導いてそれぞれの熱源とした後で外部に排出
する方法によってヒートポンプの吸収器における回収蒸
気管から高温度の蒸気を発生させるものであって、蒸発
器での排蒸気の出口温度を高めることによって蒸発器で
高めの水蒸気を発生せしめ、この水蒸気が吸収器に入
り、この高めの水蒸気と水分吸収液との気液平衡関係か
ら吸収器内の水分吸収液としての臭化リチウム水溶液の
温度を高めのものとすることができ、これによって吸収
器内の回収蒸気管中の純水は加熱されて高温度の蒸気と
して取出すことができるものであり、廃液焼却炉の排蒸
気の熱量を有効活用して排熱を回収することができる。
【図１】本発明方法を示す説明図
【図２】従来方法を示す説明図
【図３】排蒸気の温度と排蒸気の保有熱量との関係を示
す図
す図
１ 蒸発器 ２ 吸収器 ３ 再生器 ４ 凝縮器 ５ 排蒸気 ６ 排蒸気管 ７ 排蒸気管 ８ 放出排蒸気 ９ 放出排蒸気管 10 放出排蒸気管 11 放出排蒸気 12 回収水蒸気 13 冷却水 14 廃液焼却炉 15 吸収式ヒートポンプ 16 吸収器点滴管 17 回収蒸気管 18 蒸発器加熱管 19 再生器加熱管 20 再生器点滴管 21 凝縮器冷却管 22 水還元管 23 水分吸収液還元管 24 ポンプ 25 ポンプ 26 ポンプ 27 水蒸気管 28 水蒸気管 29 薄い水分吸収液管
Claims (2)
- 【請求項１】 不凝縮性ガスを含む排蒸気を熱源として
水蒸気を発生せしめる蒸発器と、該蒸発器からの水蒸気
を濃い水分吸収液で吸収することによって発生する凝縮
熱によって回収蒸気管を加熱する吸収器と、該吸収器か
らの水蒸気を吸収した薄い水分吸収液を、排蒸気を熱源
として加熱して水蒸気と水分吸収液とに分離する再生器
と、該再生器からの水蒸気を凝縮せしめる凝縮器とから
なり、凝縮器で凝縮した水を蒸発器に供給し、かつ再生
器からの濃い水分吸収液を吸収器に供給する吸収式ヒー
トポンプであって、排蒸気の全量を蒸発器に導き、ここ
から再生器に導いてそれぞれの熱源とした後に外部に排
出する方法によって吸収器における回収蒸気管から高温
の蒸気を発生させることを特徴とする排熱の回収方法。 - 【請求項２】 廃液焼却炉装置より排出される不凝縮性
ガスを多く含む温度が９５℃以下の排蒸気の全量を蒸発
器に導き、ここから再生器に導いてそれぞれの熱源とし
た後に外部に排出する方法によって吸収器における回収
蒸気管から１１０℃以上の温度の蒸気を発生させること
を特徴とする請求項１記載の排熱の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062514A JPH08261600A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 排熱の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7062514A JPH08261600A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 排熱の回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261600A true JPH08261600A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13202371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7062514A Withdrawn JPH08261600A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 排熱の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261600A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006138614A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-06-01 | Ebara Corp | 吸収式ヒートポンプ |
| CN100458290C (zh) * | 2004-01-12 | 2009-02-04 | 张跃 | 利用发电机尾气或余热进行制热或制冷或提供卫生热水装置 |
| JP2009270754A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd | 廃液の燃焼方法及びその燃焼装置 |
| CN102242982A (zh) * | 2010-05-14 | 2011-11-16 | 荏原冷热***株式会社 | 吸收热泵 |
| JP2011242013A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd | 吸収ヒートポンプ |
| JP2011242014A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd | 吸収ヒートポンプ |
| KR20110136778A (ko) | 2009-03-11 | 2011-12-21 | 쓰키시마 간쿄 엔지니어링 가부시키가이샤 | 폐기물의 연소 발전 방법 및 그 연소 설비 |
| WO2015058462A1 (zh) * | 2013-10-24 | 2015-04-30 | 温海泉 | 余热为动力的燃气轮机进气冷却装置 |
| JP2015183967A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 荏原冷熱システム株式会社 | 吸収ヒートポンプ |
| CN108590779A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 东莞理工学院 | 基于Kalina循环及溴化锂制冷的地热能冷热电联产*** |
| CN110407277A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-05 | 南京人天环保科技有限公司 | 一种低成本高盐废水固液分离的装置与方法 |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP7062514A patent/JPH08261600A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100458290C (zh) * | 2004-01-12 | 2009-02-04 | 张跃 | 利用发电机尾气或余热进行制热或制冷或提供卫生热水装置 |
| JP2006138614A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-06-01 | Ebara Corp | 吸収式ヒートポンプ |
| JP4588425B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2010-12-01 | 株式会社荏原製作所 | 吸収式ヒートポンプ |
| JP2009270754A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd | 廃液の燃焼方法及びその燃焼装置 |
| JP4542171B2 (ja) * | 2008-05-07 | 2010-09-08 | 月島環境エンジニアリング株式会社 | 廃液の燃焼方法及びその燃焼装置 |
| US8893498B2 (en) | 2009-03-11 | 2014-11-25 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. | Method of power generation by waste combustion and waste combustion system |
| KR20110136778A (ko) | 2009-03-11 | 2011-12-21 | 쓰키시마 간쿄 엔지니어링 가부시키가이샤 | 폐기물의 연소 발전 방법 및 그 연소 설비 |
| JP2011242013A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Ebara Refrigeration Equipment & Systems Co Ltd | 吸収ヒートポンプ |
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| CN110407277A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-05 | 南京人天环保科技有限公司 | 一种低成本高盐废水固液分离的装置与方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |