JPS60202201A - 煙道ガスからエネルギ−と水を回収する方法および熱回収装置 - Google Patents
煙道ガスからエネルギ−と水を回収する方法および熱回収装置Info
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- JPS60202201A JPS60202201A JP60012331A JP1233185A JPS60202201A JP S60202201 A JPS60202201 A JP S60202201A JP 60012331 A JP60012331 A JP 60012331A JP 1233185 A JP1233185 A JP 1233185A JP S60202201 A JPS60202201 A JP S60202201A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
- F22B3/04—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure- reducing chambers, e.g. in accumulators
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野Ｊ
大気中に放出される前の廃ガスから残留エネルギーな回
収することは、蒸気機関が初めて作られた時以来の技術
者の目的であった。そのために、燃焼空気予熱装置と節
約装置（この装置において供給水が予熱される）を蒸気
発生装置イ に設けることが行われてきた。それらの燃焼空気予熱装
置と節約装置は煙道ガス流の中に設けられて、その煙道
ガスから熱をとる。しかし、そのような従来の空気予熱
装置と節約装置により煙道ガスからとり出される熱の量
は、それらの装置の熱交換器の表面を、その表面に沿っ
て流れる煙道ガス中に含まれている酸の露点温度より高
く保って、煙道ガス中の水蒸気と酸がそれらの表面に凝
縮するという好ましくない結果を３１！ける必要のため
に制限されることが一般罠褪められている・たとえば米
国脣許第４．１４７゜１３５号、第３．９１０．２３６
号、第３，２０２，１３４号、第３．１４８．６６５号
を参照されたい。
収することは、蒸気機関が初めて作られた時以来の技術
者の目的であった。そのために、燃焼空気予熱装置と節
約装置（この装置において供給水が予熱される）を蒸気
発生装置イ に設けることが行われてきた。それらの燃焼空気予熱装
置と節約装置は煙道ガス流の中に設けられて、その煙道
ガスから熱をとる。しかし、そのような従来の空気予熱
装置と節約装置により煙道ガスからとり出される熱の量
は、それらの装置の熱交換器の表面を、その表面に沿っ
て流れる煙道ガス中に含まれている酸の露点温度より高
く保って、煙道ガス中の水蒸気と酸がそれらの表面に凝
縮するという好ましくない結果を３１！ける必要のため
に制限されることが一般罠褪められている・たとえば米
国脣許第４．１４７゜１３５号、第３．９１０．２３６
号、第３，２０２，１３４号、第３．１４８．６６５号
を参照されたい。
たとえば、空気予熱装置の場合には、供給された空気が
煙道ガスよりもはるかに冷（、シかも従来の空気予熱装
置では既に予熱された空気の一部を供給空気中に再循環
させるために、そのことは常にとくに面倒な問題であっ
た。したがって、従来の装置は、煙道ガス中に存在する
水蒸気中に含まれている潜熱エネルギーのうちの僅かな
量だけをとり出すだけであり、顕熱の回収も同様に少い
。
煙道ガスよりもはるかに冷（、シかも従来の空気予熱装
置では既に予熱された空気の一部を供給空気中に再循環
させるために、そのことは常にとくに面倒な問題であっ
た。したがって、従来の装置は、煙道ガス中に存在する
水蒸気中に含まれている潜熱エネルギーのうちの僅かな
量だけをとり出すだけであり、顕熱の回収も同様に少い
。
木、燃料油および天然ガスのような多くの燃料は、それ
に含まれている水素の燃焼または最初から含まれている
水分から水を生ずる。その水は通常は大気中へ放出され
、そこで蒸気の雲となって見えるようになる＠ 現在は、燃焼前に炭分と硫黄化合物を除去するために石
炭を水洗いする傾向が強まってきている。その水洗いの
ためＫは洗浄過程を容易にするため罠石炭を細く砕（必
要がある。この水洗いの後で、石炭は水のスラリーとし
てボイラへ運ばれ、その状態でボイラへ直接供給される
。
に含まれている水素の燃焼または最初から含まれている
水分から水を生ずる。その水は通常は大気中へ放出され
、そこで蒸気の雲となって見えるようになる＠ 現在は、燃焼前に炭分と硫黄化合物を除去するために石
炭を水洗いする傾向が強まってきている。その水洗いの
ためＫは洗浄過程を容易にするため罠石炭を細く砕（必
要がある。この水洗いの後で、石炭は水のスラリーとし
てボイラへ運ばれ、その状態でボイラへ直接供給される
。
その多量の水を燃焼室の中で蒸発させなければならない
から熱の損失が生ずる。しかし、その水は煙道ガス中で
水蒸気となり、本発明により熱を回収できる。
から熱の損失が生ずる。しかし、その水は煙道ガス中で
水蒸気となり、本発明により熱を回収できる。
単段または多段冷却法においては、煙道ガスは約２６〜
４４Ｃ（約８０〜１１０°Ｆ ）の範囲の温度まで冷却
される。その冷却は少（とも１つの閉サイクル液体水性
流により行われる。腐食の問題を避けるためにその水性
流にはアルカリ物質が加えられ反応物質を除去するため
にその水性流は少（とも定期的に拮てられる。水性流は
、硫黄酸化物、ＨＯＩ！等のような気体状汚染物質を吸
収し、フライアッシーのような固体をとりこむことに加
えて、煙道ガスに最初に含まれていた水分の少くとも約
５０Ｘも揄いあげる。水性流からの水蒸気をフラッシン
グし、フラッシングされた水蒸気を圧縮してより高い温
度の蒸気流を発生することにより、水性流の温度平衡が
行われる。そのようにして冷却された水性流は接触段へ
戻され、そこで凝縮によりガス流から熱と水が回収され
る。
４４Ｃ（約８０〜１１０°Ｆ ）の範囲の温度まで冷却
される。その冷却は少（とも１つの閉サイクル液体水性
流により行われる。腐食の問題を避けるためにその水性
流にはアルカリ物質が加えられ反応物質を除去するため
にその水性流は少（とも定期的に拮てられる。水性流は
、硫黄酸化物、ＨＯＩ！等のような気体状汚染物質を吸
収し、フライアッシーのような固体をとりこむことに加
えて、煙道ガスに最初に含まれていた水分の少くとも約
５０Ｘも揄いあげる。水性流からの水蒸気をフラッシン
グし、フラッシングされた水蒸気を圧縮してより高い温
度の蒸気流を発生することにより、水性流の温度平衡が
行われる。そのようにして冷却された水性流は接触段へ
戻され、そこで凝縮によりガス流から熱と水が回収され
る。
この装置は多段装置とすることができる。たとえば、第
１の段において煙道ガスを第１段の水媒質による接触冷
却により約４８．９〜７１．１ｔｌｌ’（１２０〜１６
０°Ｆ）台の温度まで冷却できる。この段における水媒
質（それに石灰を加えることができる）の一部を閉サイ
クルで循環させ、一部を捨てることができる。熱回収は
閉サイクル部分で行われ、それ以上の熱回収と水回収は
水媒質を捨てる部分で行われる。第２の段においては、
先に説明したように煙道ガスは支に冷却され、熱と水が
更に回収される。
１の段において煙道ガスを第１段の水媒質による接触冷
却により約４８．９〜７１．１ｔｌｌ’（１２０〜１６
０°Ｆ）台の温度まで冷却できる。この段における水媒
質（それに石灰を加えることができる）の一部を閉サイ
クルで循環させ、一部を捨てることができる。熱回収は
閉サイクル部分で行われ、それ以上の熱回収と水回収は
水媒質を捨てる部分で行われる。第２の段においては、
先に説明したように煙道ガスは支に冷却され、熱と水が
更に回収される。
本発明は、廃ガスの温度を酸の露点温度よりはるかに低
い温度に下げ、煙道ガス中に４１に初に存在していた水
蒸気の約５０％またはそれ以上の凝縮な夾際に併進させ
て、その１１８１１Ｋシた水の潜熱と、ガスの顕熱な回
収する。その回収は、煙道ガスに直接接触する水性流に
より行われる・燃料の燃焼と燃料に含まれていた水とか
ら生じた水は水性流中で凝縮される。
い温度に下げ、煙道ガス中に４１に初に存在していた水
蒸気の約５０％またはそれ以上の凝縮な夾際に併進させ
て、その１１８１１Ｋシた水の潜熱と、ガスの顕熱な回
収する。その回収は、煙道ガスに直接接触する水性流に
より行われる・燃料の燃焼と燃料に含まれていた水とか
ら生じた水は水性流中で凝縮される。
廃ガスは、アルカリイオンを含んでいる微積する水性流
により低い温度まで冷却される。そ反応するとともに、
腐食を最少限に抑えるために適当なｐＨを維持する化学
的緩愉物質として作用する。
により低い温度まで冷却される。そ反応するとともに、
腐食を最少限に抑えるために適当なｐＨを維持する化学
的緩愉物質として作用する。
循環する水性流は廃ガスと直接接触して廃ガスの階を吸
収し、その結果として水性流の温度が上昇する。それか
ら、その水性流は真空呈へ送られ、そこで水のいくらか
が蒸発して熱を奪い、熱平衡を回復する◎最後に、水性
流は閉サイクルの熱吸収器へ戻る・低い温度の蒸発器か
ら放出された水蒸気は圧縮されて高温の蒸気流となり、
凝縮器へ送られてその蒸気は凝縮し、より高い温度でエ
ネルギーが得られる。その温度の熱を利用できる。
収し、その結果として水性流の温度が上昇する。それか
ら、その水性流は真空呈へ送られ、そこで水のいくらか
が蒸発して熱を奪い、熱平衡を回復する◎最後に、水性
流は閉サイクルの熱吸収器へ戻る・低い温度の蒸発器か
ら放出された水蒸気は圧縮されて高温の蒸気流となり、
凝縮器へ送られてその蒸気は凝縮し、より高い温度でエ
ネルギーが得られる。その温度の熱を利用できる。
〔５ｊ％施例〕
まず第１図を参照する＠装置の人口１ｏに入った煙道ガ
スはガス冷却器１２へ導かれる。そツカｘ ハ、約２６
〜４４ｃ（約８０〜１１ Ｇ’？）の範囲の温度に冷却
されてから、放出部１４から大気中に放出される。λ禾
４ス１０は硫黄酸化物などのような汚染ガスおよびフラ
イアツシ約５０Ｘが冷却過程で除去されるように、放出
部１４におけるガスの温度はガス冷却器１２への冷却剤
の流れにより調節される。典型的には、入口ｌＯにおけ
るガスの＊＊点湿温度、そのガスが砂量の陵と水蒸気を
含んでいるのであれば１約１２１ＣＣ２５０°Ｆ）普で
ある（側５図参照）０したがって、放出［１４における
約２６．７〜４３．３Ｃ（８０〜１１０’Ｆ）の温度は
、人口ｌＯにおけるガスの最初の水含有量の約半分を除
去するのに十分である。
スはガス冷却器１２へ導かれる。そツカｘ ハ、約２６
〜４４ｃ（約８０〜１１ Ｇ’？）の範囲の温度に冷却
されてから、放出部１４から大気中に放出される。λ禾
４ス１０は硫黄酸化物などのような汚染ガスおよびフラ
イアツシ約５０Ｘが冷却過程で除去されるように、放出
部１４におけるガスの温度はガス冷却器１２への冷却剤
の流れにより調節される。典型的には、入口ｌＯにおけ
るガスの＊＊点湿温度、そのガスが砂量の陵と水蒸気を
含んでいるのであれば１約１２１ＣＣ２５０°Ｆ）普で
ある（側５図参照）０したがって、放出［１４における
約２６．７〜４３．３Ｃ（８０〜１１０’Ｆ）の温度は
、人口ｌＯにおけるガスの最初の水含有量の約半分を除
去するのに十分である。
ガス冷却器１２はなるべく多段ガス洗浄器を備えるよう
にする＠最初の冷却水流は冷却水入口１６から入れられ
る。その入口１６における冷却水の温度は典型的には約
２１．１〜２７．８ Ｃ（７Ｇ〜１００’？）のオーダ
である。この水流は閉サイクルで流れ、ガス、冷却器１
２の内部で、煙道ガスから凝縮された水蒸気の潜熱とガ
スの顕熱をとり出す。出口１８における高温の放出水流
が装置により回収される熱と平衡するように、水流の流
量は、放出部１４から放出されるガスを所要の温度まで
冷却するようなものでなければならない。高温の水流は
蒸発器２０へ送られ、そこで平衡温度まで冷却されてポ
ンプ２４へ戻され、そこから再び冷却水入口１６へ送ら
れる。蒸発器２０においてはガス冷却器１２においてと
り出された水蒸気が除去され、それに余分の量の水蒸気
が加えられて、ガス冷 ゛却器１２の中で水流によりと
り出された顕熱な受ける。この水蒸気は圧＃ｉｉ機２６
により蒸発器２０においてフラッジ五される。圧縮機２
６の入口２８は蒸発器に連結され、出口３０は凝縮器３
２に連結される。圧縮機２６の吸入側は、水流の閉サイ
クルに対する平衡温度条件を設定するために所要量の水
蒸気をフラッジ五するのに蒸発器２０１ｆＣ十分な真空
を生じ、圧縮側３０−では高温度のガス流が発生される
◎このように圧縮機により行われた仕事は、圧縮側３０
における高温度のガス流の熱エネルギーへ爾い効率で震
えられ、その温度は熱回収のための熱源として使用でき
るような十分に高い温度である０換器には常温の水が水
供給口３４から供給される。加熱された水は出口３６を
通って出て、利用装置へ供給される。それと同時に、圧
縮機２６の出口３０における高温の水流中の水蒸気は凝
縮されて＃縮管３８な通った流れ、凝縮できないガス流
は出口４０を通って放出される０凝縮物は′Ｗ４２を通
って部分的にポンプ２４０入口へ戻され、残りは出口４
４を通って回収され〜る。
にする＠最初の冷却水流は冷却水入口１６から入れられ
る。その入口１６における冷却水の温度は典型的には約
２１．１〜２７．８ Ｃ（７Ｇ〜１００’？）のオーダ
である。この水流は閉サイクルで流れ、ガス、冷却器１
２の内部で、煙道ガスから凝縮された水蒸気の潜熱とガ
スの顕熱をとり出す。出口１８における高温の放出水流
が装置により回収される熱と平衡するように、水流の流
量は、放出部１４から放出されるガスを所要の温度まで
冷却するようなものでなければならない。高温の水流は
蒸発器２０へ送られ、そこで平衡温度まで冷却されてポ
ンプ２４へ戻され、そこから再び冷却水入口１６へ送ら
れる。蒸発器２０においてはガス冷却器１２においてと
り出された水蒸気が除去され、それに余分の量の水蒸気
が加えられて、ガス冷 ゛却器１２の中で水流によりと
り出された顕熱な受ける。この水蒸気は圧＃ｉｉ機２６
により蒸発器２０においてフラッジ五される。圧縮機２
６の入口２８は蒸発器に連結され、出口３０は凝縮器３
２に連結される。圧縮機２６の吸入側は、水流の閉サイ
クルに対する平衡温度条件を設定するために所要量の水
蒸気をフラッジ五するのに蒸発器２０１ｆＣ十分な真空
を生じ、圧縮側３０−では高温度のガス流が発生される
◎このように圧縮機により行われた仕事は、圧縮側３０
における高温度のガス流の熱エネルギーへ爾い効率で震
えられ、その温度は熱回収のための熱源として使用でき
るような十分に高い温度である０換器には常温の水が水
供給口３４から供給される。加熱された水は出口３６を
通って出て、利用装置へ供給される。それと同時に、圧
縮機２６の出口３０における高温の水流中の水蒸気は凝
縮されて＃縮管３８な通った流れ、凝縮できないガス流
は出口４０を通って放出される０凝縮物は′Ｗ４２を通
って部分的にポンプ２４０入口へ戻され、残りは出口４
４を通って回収され〜る。
本発明により、凝縮の回収に加えてエネルギーが大幅に
節約される。
節約される。
第３図のカーブＡ、Ｂ、Ｏは、水を約２３．６’ｆ（５
２ｙｌンド）含んでいる種々の温度の乾燥ガス約４５３
Ｋｆ（１０００ボンド）を冷却することにより回収でき
る熱を示すものである。第１表は変化する温度の煙道ガ
スが約２６．７Ｃ（８０′Ｆ）に冷却された時に１その
ガスから回収できる熱を示すものである。
２ｙｌンド）含んでいる種々の温度の乾燥ガス約４５３
Ｋｆ（１０００ボンド）を冷却することにより回収でき
る熱を示すものである。第１表は変化する温度の煙道ガ
スが約２６．７Ｃ（８０′Ｆ）に冷却された時に１その
ガスから回収できる熱を示すものである。
第 １ 表
約１４９Ｃ（３００Ｆ） １０％
約２０４ＣＣ４００°Ｆ） １３％
約３１６Ｃ（６００°Ｆ） ２０％
通常は捨てられている熱を回収することにより、この装
置はボイラに必要な燃料を減少でき、あるいはエネルギ
ーを他で利用できる。
置はボイラに必要な燃料を減少でき、あるいはエネルギ
ーを他で利用できる。
塩化水素および三酸化硫黄のようなある種の酸は溶液中
のアルカリイオンと安尾な化合物を作り、それらの化合
物は蒸発器内に放出されない。亜硫酸ガスおよび炭酸ガ
スのようなその他の酸は水蒸気とともに蒸発器内に放出
される。
のアルカリイオンと安尾な化合物を作り、それらの化合
物は蒸発器内に放出されない。亜硫酸ガスおよび炭酸ガ
スのようなその他の酸は水蒸気とともに蒸発器内に放出
される。
それらのガスは凝縮器内で凝縮できないものとして扱わ
れ、希望によっては回収することもで′きる。したがっ
て、本発明は煙道ガスからのエネルギーと水の回収およ
び酸性ガスの除去を可能にするものである。
れ、希望によっては回収することもで′きる。したがっ
て、本発明は煙道ガスからのエネルギーと水の回収およ
び酸性ガスの除去を可能にするものである。
塩化水素酸ガスを発生する燃焼過程は、腐食性に富むガ
スをビニル樹脂が放出するゴミ焼却炉におけるものであ
る。この場合には、酸の露点条件を避けるために廃ガス
）温度は高温に保たれる。第３図のカーブＢ、Ｏはこの
操作から回収できるエネルギーを示すものである。
スをビニル樹脂が放出するゴミ焼却炉におけるものであ
る。この場合には、酸の露点条件を避けるために廃ガス
）温度は高温に保たれる。第３図のカーブＢ、Ｏはこの
操作から回収できるエネルギーを示すものである。
灰分と硫黄化合物を除去するために燃やす前に石炭を水
洗いする傾向が増大しているが、そのためには、除去な
容易にするために石炭を微細に砕く必要がある。この水
洗いの後で石炭を水スラリとしてボイラまで運び、ボイ
ラへ直接供給するすしたがって、燃焼呈内で過剰の水を
蒸発させねばならず、その水は煙道ガス中の水蒸気とな
る。この水蒸気は高潜熱を有するから、凝縮することに
より熱を回収できる＋１第４図のカーブＤはこの操作か
ら回収できる熱を示すものである。これにより約２０％
のエネ、ルギーな回収できる。
洗いする傾向が増大しているが、そのためには、除去な
容易にするために石炭を微細に砕く必要がある。この水
洗いの後で石炭を水スラリとしてボイラまで運び、ボイ
ラへ直接供給するすしたがって、燃焼呈内で過剰の水を
蒸発させねばならず、その水は煙道ガス中の水蒸気とな
る。この水蒸気は高潜熱を有するから、凝縮することに
より熱を回収できる＋１第４図のカーブＤはこの操作か
ら回収できる熱を示すものである。これにより約２０％
のエネ、ルギーな回収できる。
また、ガス冷却器人口１０における煙道ガス中に存在す
る他の汚染物質を大幅に減少することもできる。先に述
べたように煙道ガスには硫黄酸化物のような酸性ガスが
多量に含まれることがある。それらの酸性ガスは出口工
８を出る水流により吸収される。この酸吸収水流による
腐食の問題をできるだけ小さくするために、冷却水入口
１６から供給される冷却水にアルカリ１ｌＩＪＪＰを常
に加えることができる。したがって、閉サイクル水流か
ら物質を冗期的に、あるいは常時除去する心安がある。
る他の汚染物質を大幅に減少することもできる。先に述
べたように煙道ガスには硫黄酸化物のような酸性ガスが
多量に含まれることがある。それらの酸性ガスは出口工
８を出る水流により吸収される。この酸吸収水流による
腐食の問題をできるだけ小さくするために、冷却水入口
１６から供給される冷却水にアルカリ１ｌＩＪＪＰを常
に加えることができる。したがって、閉サイクル水流か
ら物質を冗期的に、あるいは常時除去する心安がある。
いずれにしても、第１図に示す装置は、いままでは失わ
れていた潜熱を含む多量の水蒸気を回収するように、含
まれている酸の露点温度より十分に低い温度まで煙道ガ
スを冷却する点で、先行技術とは極めて異′なるもので
あることがわかるであろう。蒸発器２０において水蒸気
をフラッシングし、かつ圧稲機２６で圧縮することによ
り、閉サイクル水流の温度が平衡される。
れていた潜熱を含む多量の水蒸気を回収するように、含
まれている酸の露点温度より十分に低い温度まで煙道ガ
スを冷却する点で、先行技術とは極めて異′なるもので
あることがわかるであろう。蒸発器２０において水蒸気
をフラッシングし、かつ圧稲機２６で圧縮することによ
り、閉サイクル水流の温度が平衡される。
有用な熱回収源を表すように温度が十分に高いガス流３
０が圧縮機２６により発生される。放出！４６における
水の損失を補償するために、凝縮水の一部は冷却水流へ
常に戻される。
０が圧縮機２６により発生される。放出！４６における
水の損失を補償するために、凝縮水の一部は冷却水流へ
常に戻される。
第２図に示す装置は２段ガス冷却装置を表す・ガス人口
５０に送られてきたガスは１段目のガ、ス冷却器５２に
より冷却されてから、管５４を通って２段目のガス冷却
器５６へ送られ、約２６〜４４Ｃ（約８０−１１０’Ｆ
）の温度の廃ガスとして管５８を通じて放出される。
５０に送られてきたガスは１段目のガ、ス冷却器５２に
より冷却されてから、管５４を通って２段目のガス冷却
器５６へ送られ、約２６〜４４Ｃ（約８０−１１０’Ｆ
）の温度の廃ガスとして管５８を通じて放出される。
第１段の冷却は冷却水人口６０を通って供給される約４
０〜８２Ｃ（約１０４〜１８０’？）のアルカリ性水流
により行われる。接触冷却器５２を通った冷却水は約５
１〜９４Ｃ（約１２５〜２００ａＦ）の温度で出口６２
から出る。その冷却水は固体分離器６４において固体の
ほとんどを除去されてからフラッシュタンク６６へ送ら
れる°０このフラッジ具タンクにおいて冷却水の一部は
定期的または連続して放出される。
０〜８２Ｃ（約１０４〜１８０’？）のアルカリ性水流
により行われる。接触冷却器５２を通った冷却水は約５
１〜９４Ｃ（約１２５〜２００ａＦ）の温度で出口６２
から出る。その冷却水は固体分離器６４において固体の
ほとんどを除去されてからフラッシュタンク６６へ送ら
れる°０このフラッジ具タンクにおいて冷却水の一部は
定期的または連続して放出される。
熱は減圧されている７ツツシ晶タンク６６内で水蒸気を
フラッシングすることによりとり出される。この水蒸気
は管７０により圧縮機７２に送られ、そこで高温の水蒸
気に変えられてから、凝縮機７６へ管７４を通りて入れ
られる。
フラッシングすることによりとり出される。この水蒸気
は管７０により圧縮機７２に送られ、そこで高温の水蒸
気に変えられてから、凝縮機７６へ管７４を通りて入れ
られる。
固体分離器６４からの加熱された水流のある量がポンプ
７８により循環させられて、この水流の閉サイクル部分
の温度平衡を維持する。これは、再循環させられる水流
を管８２を通って間接熱交換器８４へ送り、その中に流
れる熱回収媒質と間接熱交換させることＫより行われる
◎温度平衡された水流は出口９０を通って主管６０へ戻
される。主管６０へはアルカリ物質、石灰が供給部９２
から供給され、かつ補給−細物が供給部９４を介して供
給される。過剰の凝縮物は回収部９６において回収され
る。
７８により循環させられて、この水流の閉サイクル部分
の温度平衡を維持する。これは、再循環させられる水流
を管８２を通って間接熱交換器８４へ送り、その中に流
れる熱回収媒質と間接熱交換させることＫより行われる
◎温度平衡された水流は出口９０を通って主管６０へ戻
される。主管６０へはアルカリ物質、石灰が供給部９２
から供給され、かつ補給−細物が供給部９４を介して供
給される。過剰の凝縮物は回収部９６において回収され
る。
第３．４図のカーブＯ，Ｄから、ガスの熱の−ｍが高温
度でガス冷却器５２１Ｃおいて回収されることがわかる
であろう。高温のエネルギーは低温のエネルギーよりも
多くの値を有することは熱力学の原理であるから、希件
が許せば２ ′４または蒸気圧縮機１００に類似する蒸
気圧縮機を用いて熱を回収でき、蒸発器９８を使用でき
る。上記の＃４２＊の過楊を使用せずに、２段冷却の帛
１０２１１程を使用することも可能である。
度でガス冷却器５２１Ｃおいて回収されることがわかる
であろう。高温のエネルギーは低温のエネルギーよりも
多くの値を有することは熱力学の原理であるから、希件
が許せば２ ′４または蒸気圧縮機１００に類似する蒸
気圧縮機を用いて熱を回収でき、蒸発器９８を使用でき
る。上記の＃４２＊の過楊を使用せずに、２段冷却の帛
１０２１１程を使用することも可能である。
一方、煙道ガスの比較的少量の顕熱が第２段のガス冷却
器５６において回収されるが、冷却＃＃５２における接
触中に水蒸気が加えられている。顕熱と潜熱の組合わさ
れた入力による温度を平衡させるために、第２段冷却の
閉サイクル水流において水蒸気がフラッン為タンク９８
から除去される・したがって、圧縮機１００からフラッ
シングされる水蒸気のはとんどは、第１段のガス冷却器
からとり出された水によるものであり、第２段冷却の閉
サイクル水流のためには補給水な必要とする＠アルカリ
物質が供給部１０２を通って第２段の冷却水流に加えら
れる・ガス冷却器５６を出た冷却水流は蒸発器９８へ送
られ、そこで冷却されてから出口１１２を過って、ポン
プ１０８により適当な・放出弁１１４を経て褐１段の冷
却水圧主ｆ６０へ送られる。
器５６において回収されるが、冷却＃＃５２における接
触中に水蒸気が加えられている。顕熱と潜熱の組合わさ
れた入力による温度を平衡させるために、第２段冷却の
閉サイクル水流において水蒸気がフラッン為タンク９８
から除去される・したがって、圧縮機１００からフラッ
シングされる水蒸気のはとんどは、第１段のガス冷却器
からとり出された水によるものであり、第２段冷却の閉
サイクル水流のためには補給水な必要とする＠アルカリ
物質が供給部１０２を通って第２段の冷却水流に加えら
れる・ガス冷却器５６を出た冷却水流は蒸発器９８へ送
られ、そこで冷却されてから出口１１２を過って、ポン
プ１０８により適当な・放出弁１１４を経て褐１段の冷
却水圧主ｆ６０へ送られる。
最近のはとんどの燃焼条件の下では、発生される８０．
の量は非常に少く、かつそれはｓｍ可能な形のＯａ Ｂ
０４として除去できる。しかし、０αＢＯ２の溶解度
は限られており、スクールの発生が生じないようにガス
冷却器５２の運転は慎重に監視せねばならない。過剰の
硫酸カルシウムが見られた時は、０α８０４塩の結晶化
を促進するために流出液タンクすなわち分離器６４が用
いられる。幸いなことに、０ｅＬｓ０４は反転浴解度曲
線を有し、かつ約４０Ｃ（１Ｇ４’Ｆ）において溶解度
は最高である。したがって、ｍ２−にガス冷却器５２と
して示されている熱交換器には、液体が冷えるにつれて
、約４０Ｃ（１０４°Ｆ）の温度までは溶解度が轟くな
るために、スケールは生じない・したがって、実際には
、ガス冷却器５２を出る循環液体は０α８０゜に対して
わずかに遇勿和どなることがある・この過飽相状態は、
流出液保持タンク内の広い櫨栢晶床の上で結晶化を促進
することにより解消される・次に％液は熱交換器へ送ら
れて冷却されるが、冷えるにつれて０αＳＯ４は一層溶
解できるから溶液中にはスクールは生じない。
の量は非常に少く、かつそれはｓｍ可能な形のＯａ Ｂ
０４として除去できる。しかし、０αＢＯ２の溶解度
は限られており、スクールの発生が生じないようにガス
冷却器５２の運転は慎重に監視せねばならない。過剰の
硫酸カルシウムが見られた時は、０α８０４塩の結晶化
を促進するために流出液タンクすなわち分離器６４が用
いられる。幸いなことに、０ｅＬｓ０４は反転浴解度曲
線を有し、かつ約４０Ｃ（１Ｇ４’Ｆ）において溶解度
は最高である。したがって、ｍ２−にガス冷却器５２と
して示されている熱交換器には、液体が冷えるにつれて
、約４０Ｃ（１０４°Ｆ）の温度までは溶解度が轟くな
るために、スケールは生じない・したがって、実際には
、ガス冷却器５２を出る循環液体は０α８０゜に対して
わずかに遇勿和どなることがある・この過飽相状態は、
流出液保持タンク内の広い櫨栢晶床の上で結晶化を促進
することにより解消される・次に％液は熱交換器へ送ら
れて冷却されるが、冷えるにつれて０αＳＯ４は一層溶
解できるから溶液中にはスクールは生じない。
流出液タンク／りは循環流からの粒子の分離も促進する
。ガス冷却器５２の前、に粗フライアツシ具収柔法を利
用でき、最終的なる粒子除去は循環流中の「仇浄作用」
と、ガス冷起器５２゜５６＆Ｃおける凝縮の核を形成す
ることにより行われる。このよう和して粒子は集められ
、流出液タンク６４から最終的に放出される＠
。ガス冷却器５２の前、に粗フライアツシ具収柔法を利
用でき、最終的なる粒子除去は循環流中の「仇浄作用」
と、ガス冷起器５２゜５６＆Ｃおける凝縮の核を形成す
ることにより行われる。このよう和して粒子は集められ
、流出液タンク６４から最終的に放出される＠
第１図は本発明の装置の一実施例を示す系統図、第２図
は本発明の装置の別の夾厖例を示す系統図、第３．４．
５図は本発明のある種のエネルギー回収の状況な示すグ
ラフである◎ １２、５２．５６−・ガス冷却器、２０．９８−蒸発器
、２４．１０８・・・ポンプ、２〜６ｊ７２．１００−
’圧縮機、３２．７６．−・凝鑵器、６６ ・・・フラ
ッシェタンク、８４・・・熱交換器。 糎Ｉ ＋１ （３・ ＦＩＧ、 １ 火り直、ブＸ秋５太壜濱− ＦｌＧ、 ５ ？１．ｌ ｔｏ ＋８．７ ３７．ａ ２４．７’ｃ１
４ノ（ ＦｌＧ、牛
は本発明の装置の別の夾厖例を示す系統図、第３．４．
５図は本発明のある種のエネルギー回収の状況な示すグ
ラフである◎ １２、５２．５６−・ガス冷却器、２０．９８−蒸発器
、２４．１０８・・・ポンプ、２〜６ｊ７２．１００−
’圧縮機、３２．７６．−・凝鑵器、６６ ・・・フラ
ッシェタンク、８４・・・熱交換器。 糎Ｉ ＋１ （３・ ＦＩＧ、 １ 火り直、ブＸ秋５太壜濱− ＦｌＧ、 ５ ？１．ｌ ｔｏ ＋８．７ ３７．ａ ２４．７’ｃ１
４ノ（ ＦｌＧ、牛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）十分な量の顕然と、水蒸気とし【存在する十分な
量の潜熱とを含む高温度の煙道ガスからエネルギーと水
を回収する方法において、（α） 前記高温度より低い
初期温度を有する水性媒質を煙道ガスに接触させて、酸
の露点温度より十分に低い約２６〜４４Ｃ（約８０〜１
１０’Ｆ）の範囲の温度まで煙道ガスを冷却し、煙道ガ
ス中に初めに存在した水蒸気の少くとも約５０％を凝縮
させる過程と、 Ｃｂ） 過程（α）において得た水蒸気より多い水魚冷
却された水性媒質な過程（ａ）へ戻し、前記過剰波を補
償するのに十分な量の補給水を水性媒質に供給する過程
と、 （リ 過程（ｂ、で得た水蒸気を圧縮してそれの温度を
上昇させる過程と、 Ｃ）過程（Ｃ）で圧縮された水蒸気を凝縮させてそれの
潜熱を回収し、かつそのようにして凝縮された水を回収
する過程と、を備えることを特徴とする煙道ガスからエ
ネルギーと水を回収する方法。 ＋２）十分な量の顕熱と水蒸気として存在する十分な量
の潜熱を含む煙道ガスを発生する方法に使用する熱回収
装置において、 前記煙道ガスに水性媒質を接触させて、酸の露点温度よ
り十分低い温度まで前記煙道ガスを冷却し、前記水蒸気
の少（とも約５０％を水性媒質に凝縮させる手段と、 前記水性、媒質からの水蒸気をフラッシングし、それを
圧縮して高温度の圧縮された水蒸気流を生ずるための圧
縮機と、 圧縮された前記水蒸気から水と熱を回収するための＃縮
器と、 を備えることを特徴とする煙道ガスを発生する方法に使
用する熱回収装置〇 （３）（α）煙道ガスと水性流の接触冷却により高温の
水蒸気流を発生して煙道ガスの含有熱量を減少させ、水
性流からの水蒸気をフラッシングし、かつ水蒸気を圧縮
して前記高温の水蒸気量を形成する過程と、 （ｂ） 水性流にアルカリ物質を加えて、その水性流か
ら化合物を少（とも周期的に追い出す過程と、 ＜ｃ＞ 前記高温の水蒸気量を冷却して、それから水と
熱を回収する過程と、 を備えることを特徴とする高温の煙道ガスから熱と水を
回収し、かつ酸性ガスの含有量を減少する方法。 （４） 特許請求の範囲の餓１項に記載の方法であって
、過程（ｂ）において供給される調整水は過程←）にお
いて回収された凝縮物を含むことを特徴とする方法。 （５）特許請求の範囲の第３項に記載の方法でありて、 （ｄ） 煙道ガスと第２め水性流との第２段の接触冷却
忙より煙道ガスの水蒸気含有量を更忙減少させ、前記第
２の水性流からの水蒸気をフラッシングし、水蒸気を圧
縮して前記第２の高温度水蒸気流を形成し、冷却された
第２の水性流を戻し又、最初に述べた接触冷却段階にお
ける煙道ガスに接触させる過程と、 （リ 第２の高温度水蒸気量を冷却して、それから水と
熱を回収する過程と、 を含むことを特徴とする方法。 （６） 特許請求の範囲の、＠５項に記載の方法であっ
て、過程（→の水性流を閉サイクル内で部分的に循環さ
せ、冷却してそれから熱を回収し過程（α）の紡配水蒸
気をそれからフラツシチするような流れにおいて部分的
に追い出すことを特徴とする方法。 （′１） 特許請求の範囲の第３項に記、載の方法であ
って、過１１（α）の水性流を閉サイクル内で部分的に
循環させ、冷却してそれから熱を回収し、過程（α）の
前記水蒸気をそれからフラツシニするような流れにおい
て部分的に追い出すことを％歎とする方法〇 （８）特許請求の範囲の第２項に記載の熱回収装置にお
いて、前記接触手段は、直列および別の接触冷却段階と
、前記圧縮機が結びつけられる接触冷却段階とは異なる
接触冷却段階からの第２の水蒸気流をフラッシングし、
かつその第２の水蒸気流を圧縮するために第２の圧縮と
を備えることを特徴とする熱回収装置。 （９）特許請求の範囲の第５項に記載の方法であって、
熱を回収するために、飽和硫酸カルシウム溶液が冷却さ
れる時に存在するスケールを生ずる傾向を制御するため
に硫化カルシウムの反転されたｓｓｉ特性を利用するこ
とを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/593,404 US4491093A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Energy and water recovery from flue gases |
| US593404 | 1984-03-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202201A true JPS60202201A (ja) | 1985-10-12 |
Family
ID=24374565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012331A Pending JPS60202201A (ja) | 1984-03-26 | 1985-01-25 | 煙道ガスからエネルギ−と水を回収する方法および熱回収装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4491093A (ja) |
| EP (1) | EP0168533A3 (ja) |
| JP (1) | JPS60202201A (ja) |
| AU (1) | AU564275B2 (ja) |
| CA (1) | CA1213127A (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1183737B (it) * | 1984-02-15 | 1987-10-22 | Silvano Cappi | Abbattitore di fumi per gruppi bruciatore-caldaia a combustibile gassoso o liquido |
| ATE41202T1 (de) * | 1985-01-16 | 1989-03-15 | Hamon Sobelco Sa | Verfahren und vorrichtung fuer die energierueckgewinnung aus dem abgas eines thermischen kraftwerks. |
| DE3520885C3 (de) * | 1985-06-11 | 1995-03-23 | Kurt Von Dipl Chem D Beckerath | Verfahren und Anlage zur weitgehenden Restentfernung von gasförmigen, aerosolartigen und/oder staubförmigen Schadstoffen |
| US4726353A (en) * | 1985-08-01 | 1988-02-23 | Raytheon Company | High condensing recuperative furnace |
| DE3683211D1 (de) * | 1985-08-01 | 1992-02-13 | Raytheon Co | Apparat zur erhitzung von luft. |
| US4603681A (en) * | 1985-10-07 | 1986-08-05 | Raytheon Company | Condensing furnace with corrosion suppression |
| US4660511A (en) * | 1986-04-01 | 1987-04-28 | Anderson J Hilbert | Flue gas heat recovery system |
| US4799461A (en) * | 1987-03-05 | 1989-01-24 | Babcock Hitachi Kabushiki Kaisha | Waste heat recovery boiler |
| US5005495A (en) * | 1989-11-28 | 1991-04-09 | Feitel Frederick F | Apparatus and method for removing volatile organic contaminants from particulate material |
| US5142998A (en) * | 1989-11-28 | 1992-09-01 | Feitel Frederick E | Apparatus and method for treating contaminated gas emissions |
| US5203267A (en) * | 1991-01-22 | 1993-04-20 | New Clear Energy, Inc. | Method and apparatus for disposing of waste material |
| DE4203438A1 (de) * | 1992-02-06 | 1993-08-12 | Josef Haslbeck | Energiesparende kraft-waermekopplung |
| TR27785A (tr) * | 1992-08-07 | 1995-08-09 | Ormat Ind Ltd | Isi aktarimina engel olan yabanci madde iceren sicak bir akiskandan isi almak icin yöntem ve araclar. |
| US8631657B2 (en) * | 2003-01-22 | 2014-01-21 | Vast Power Portfolio, Llc | Thermodynamic cycles with thermal diluent |
| WO2004065763A2 (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-05 | Vast Power Systems Inc. | Thermodynamic cycles using thermal diluent |
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| WO2008122566A2 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-16 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process to separate water from an exhaust gas |
| BR112013007139A2 (pt) * | 2010-09-27 | 2016-06-14 | Andritz Oy | sistema e método para recuperação de calor de gases de combustão |
| US8813471B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-08-26 | General Electric Company | System for fuel gas moisturization and heating |
| CZ306634B6 (cs) * | 2012-03-08 | 2017-04-12 | Milan Ptáček | Způsob získávání energie ze zbytkového tepla spalin a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
| CN103386212A (zh) * | 2012-05-11 | 2013-11-13 | 四川汇利实业有限公司 | 能够进行水蒸汽凝结的*** |
| US10005029B2 (en) * | 2014-08-10 | 2018-06-26 | Jeremiah FLYNN | Method and system for sequestering constituents and creating by products from a gas feed |
| CN106051805B (zh) * | 2016-06-24 | 2018-12-14 | 福建龙净环保股份有限公司 | 一种以排烟余热作为暖风器热源的余热回收***及方法 |
| CN108786365A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-11-13 | 周裕 | 烟囱白汽处理装置及方法 |
| BR112021012941A2 (pt) * | 2019-03-12 | 2021-09-21 | Valmet Ab | Método e arranjo de controle para uso na recuperação de calor a partir de gás residual, e, sistema de recuperação de calor |
| US11841147B2 (en) * | 2021-11-01 | 2023-12-12 | Rheem Manufacturing Company | Heat recovery apparatus and methods of increasing energy efficiency of hybrid heating systems using the apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4173949A (en) * | 1978-01-23 | 1979-11-13 | Tranter, Inc. | Feedwater preheat corrosion control system |
| US4189309A (en) * | 1978-03-14 | 1980-02-19 | Hoekstra Irenus A | Desulfurization of flue gas |
| NZ193958A (en) * | 1979-06-15 | 1984-08-24 | Energy Equip | Recovering thermal energy from flue gas from combustor |
| DE3020297A1 (de) * | 1980-05-28 | 1981-12-10 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Anlage zur erzeugung von ueberhitztem prozessdampf aus salzhaltigem rohwasser |
| IT1132249B (it) * | 1980-07-24 | 1986-06-25 | Meccaniche F B M Spa Costruzio | Impianto per recuperare il calore latente e sensibile dei gas effluenti da un gruppo fusorio,allo scopo di ottenere energia elettrica e/o termica |
-
1984
- 1984-03-26 US US06/593,404 patent/US4491093A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-10-22 CA CA000466043A patent/CA1213127A/en not_active Expired
- 1984-10-26 EP EP84201549A patent/EP0168533A3/en not_active Withdrawn
- 1984-11-21 AU AU35747/84A patent/AU564275B2/en not_active Ceased
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60012331A patent/JPS60202201A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3574784A (en) | 1985-10-03 |
| US4491093A (en) | 1985-01-01 |
| EP0168533A3 (en) | 1988-12-14 |
| EP0168533A2 (en) | 1986-01-22 |
| AU564275B2 (en) | 1987-08-06 |
| CA1213127A (en) | 1986-10-28 |
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