JP2003201808A - コジェネレーションシステム及び肥料を製造する方法 - Google Patents
コジェネレーションシステム及び肥料を製造する方法Info
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギーの有効利用を図るとともに、排ガ
スの熱を有効利用しつつ、排ガスの効果的な浄化処理を
可能としたコジェネレーションシステムを提供する。 【解決手段】 発電機（１０２）を駆動する熱機関（１
０１）と、該熱機関（１０１）から排出された排ガスの
熱を利用する排ガス熱利用装置（２０１）と、該排ガス
熱利用装置（２０１）から排出された排ガスを浄化処理
する排ガス処理装置（３００）と、を備える。前記排ガ
ス熱利用装置（２０１）は、熱機関（１０１）から排出
された排ガスの熱を利用して蒸気を得る排熱ボイラ（２
０２）と、得られた蒸気により駆動される蒸気タービン
（２０５）とを備えていてもよい。
スの熱を有効利用しつつ、排ガスの効果的な浄化処理を
可能としたコジェネレーションシステムを提供する。 【解決手段】 発電機（１０２）を駆動する熱機関（１
０１）と、該熱機関（１０１）から排出された排ガスの
熱を利用する排ガス熱利用装置（２０１）と、該排ガス
熱利用装置（２０１）から排出された排ガスを浄化処理
する排ガス処理装置（３００）と、を備える。前記排ガ
ス熱利用装置（２０１）は、熱機関（１０１）から排出
された排ガスの熱を利用して蒸気を得る排熱ボイラ（２
０２）と、得られた蒸気により駆動される蒸気タービン
（２０５）とを備えていてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電機を駆動する
熱機関と、該熱機関から排出された排ガスの熱を利用す
る排ガス熱利用装置と、該排ガス熱利用装置から排出さ
れた排ガスを浄化処理する排ガス処理装置と、を備えた
コジェネレーションシステムに係り、エネルギーの有効
利用、排ガスの熱の有効利用、及び排ガスの浄化処理を
実現するためのコジェネレーションシステムに関する。
熱機関と、該熱機関から排出された排ガスの熱を利用す
る排ガス熱利用装置と、該排ガス熱利用装置から排出さ
れた排ガスを浄化処理する排ガス処理装置と、を備えた
コジェネレーションシステムに係り、エネルギーの有効
利用、排ガスの熱の有効利用、及び排ガスの浄化処理を
実現するためのコジェネレーションシステムに関する。
【０００２】さらに、本発明は排ガス処理装置による浄
化処理によって副生した処理物を活用して肥料を製造す
る方法に関する。
化処理によって副生した処理物を活用して肥料を製造す
る方法に関する。
【従来の技術】近年、エネルギーの利用効率が高く、か
つエネルギーの安定供給が可能であることから、発電と
熱供給を同時に行うコジェネレーションシステムがます
ます注目されつつある。
つエネルギーの安定供給が可能であることから、発電と
熱供給を同時に行うコジェネレーションシステムがます
ます注目されつつある。
【０００３】このようにコジェネレーションシステムは
エネルギーを有効活用することができるが、コジェネレ
ーションシステムを実際に稼動していく上では、原動機
から排出される排ガス中に含まれる有害物質を除去する
浄化処理を行う必要がある。排ガス中に含まれる有害物
質としては、煤塵、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物
（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（Ｃ
Ｏ２）、等が挙げられる。特に、原動機としてディーゼ
ルエンジンを用いる場合には、燃焼効率を上げることに
よって有害物質の排出量が増加してしまうため、これら
有害物質の効果的な除去が重要な課題である。
エネルギーを有効活用することができるが、コジェネレ
ーションシステムを実際に稼動していく上では、原動機
から排出される排ガス中に含まれる有害物質を除去する
浄化処理を行う必要がある。排ガス中に含まれる有害物
質としては、煤塵、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物
（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（Ｃ
Ｏ２）、等が挙げられる。特に、原動機としてディーゼ
ルエンジンを用いる場合には、燃焼効率を上げることに
よって有害物質の排出量が増加してしまうため、これら
有害物質の効果的な除去が重要な課題である。
【０００４】排ガス中の有害物質を除去して浄化処理す
るために、熱機関からのガス排出部付近に煤煙処理装置
を取り付る旨の提案が従来からなされている。
るために、熱機関からのガス排出部付近に煤煙処理装置
を取り付る旨の提案が従来からなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら提案されている煤煙処理装置では、煤塵は十分に除去
できるが、排ガス中に含まれる各種の有害物質の全てを
十分に除去できるものではなかった。一方、排ガス中に
含まれる各種の有害物質の全てを十分除去するために
は、複数の種類の排ガス処理装置を併設する必要があ
り、この場合、システム構成が複雑となるばかりでな
く、排ガスの浄化処理に時間を要するという問題があ
る。
ら提案されている煤煙処理装置では、煤塵は十分に除去
できるが、排ガス中に含まれる各種の有害物質の全てを
十分に除去できるものではなかった。一方、排ガス中に
含まれる各種の有害物質の全てを十分除去するために
は、複数の種類の排ガス処理装置を併設する必要があ
り、この場合、システム構成が複雑となるばかりでな
く、排ガスの浄化処理に時間を要するという問題があ
る。
【０００６】また、従来の煤煙処理装置等の排ガス処理
装置は、熱機関からのガス排出部付近に直接取り付けら
れていたため、熱機関から排出された高温ガスの熱によ
って排ガス処理装置の腐食が進行してしまうという問題
もある。
装置は、熱機関からのガス排出部付近に直接取り付けら
れていたため、熱機関から排出された高温ガスの熱によ
って排ガス処理装置の腐食が進行してしまうという問題
もある。
【０００７】そこで、本発明は、エネルギーの有効利用
を図るとともに、排ガスの熱を有効利用しつつ、排ガス
の効果的な浄化処理を可能としたコジェネレーションシ
ステムを提供することを目的とするものである。
を図るとともに、排ガスの熱を有効利用しつつ、排ガス
の効果的な浄化処理を可能としたコジェネレーションシ
ステムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】本発明によるコジェネレ
ーションシステムは、発電機を駆動する熱機関と、該熱
機関から排出された排ガスの熱を利用する排ガス熱利用
装置と、該排ガス熱利用装置から排出された排ガスを浄
化処理する排ガス処理装置と、を備えたことを特徴とす
る。
ーションシステムは、発電機を駆動する熱機関と、該熱
機関から排出された排ガスの熱を利用する排ガス熱利用
装置と、該排ガス熱利用装置から排出された排ガスを浄
化処理する排ガス処理装置と、を備えたことを特徴とす
る。
【０００８】このように熱機関と排ガス処理装置との間
に排ガス熱利用装置を備えることにより、排ガスの熱の
有効利用を図ることができ、また、排ガス熱利用装置に
おいてガスの温度が低下するので排ガス処理装置の腐食
進行が防止される。また、本発明のシステム構成とする
ことにより、排ガス中に含まれる有害物質の各種全てを
十分なレベルまで低減させ浄化することができる。
に排ガス熱利用装置を備えることにより、排ガスの熱の
有効利用を図ることができ、また、排ガス熱利用装置に
おいてガスの温度が低下するので排ガス処理装置の腐食
進行が防止される。また、本発明のシステム構成とする
ことにより、排ガス中に含まれる有害物質の各種全てを
十分なレベルまで低減させ浄化することができる。
【０００９】前記熱機関は、ディーゼルエンジンを原動
機とするディーゼル機関であってもよく、またガスエン
ジンであってもよい。本発明によれば、排ガス中の有害
物質を効果的に除去することができるので、ディーゼル
エンジンの燃焼効率を上昇させた場合においても、排ガ
ス中の有害物質の排出を効果的に防止することができる
ので、これにより一層エネルギーの有効利用を図ること
ができる。
機とするディーゼル機関であってもよく、またガスエン
ジンであってもよい。本発明によれば、排ガス中の有害
物質を効果的に除去することができるので、ディーゼル
エンジンの燃焼効率を上昇させた場合においても、排ガ
ス中の有害物質の排出を効果的に防止することができる
ので、これにより一層エネルギーの有効利用を図ること
ができる。
【００１０】前記排ガス熱利用装置として、前記熱機関
から排出された排ガスの熱を利用して温水を得る熱交換
器を備えてもよい。
から排出された排ガスの熱を利用して温水を得る熱交換
器を備えてもよい。
【００１１】また、前記排ガス熱利用装置として、前記
熱機関から排出された排ガスの熱を利用して蒸気を得る
排熱ボイラと、得られた蒸気により駆動される蒸気ター
ビンと、を備えてもよい。
熱機関から排出された排ガスの熱を利用して蒸気を得る
排熱ボイラと、得られた蒸気により駆動される蒸気ター
ビンと、を備えてもよい。
【００１２】また、前記排ガス熱利用装置として、前記
熱機関から排出された排ガスの熱を利用して冷水を得る
吸着式冷凍機を備えてもよい。
熱機関から排出された排ガスの熱を利用して冷水を得る
吸着式冷凍機を備えてもよい。
【００１３】本発明に係る肥料を製造する方法は、上記
の排ガス処理装置による浄化処理によって副生した処理
物に石灰を混合させるものである。煤塵、ＮＯｘ、ＳＯ
ｘ等を含有する副生処理物に石灰を混合させることによ
り、硫安と灰分との混合物が得られるので、これを肥料
として有効活用することができる。
の排ガス処理装置による浄化処理によって副生した処理
物に石灰を混合させるものである。煤塵、ＮＯｘ、ＳＯ
ｘ等を含有する副生処理物に石灰を混合させることによ
り、硫安と灰分との混合物が得られるので、これを肥料
として有効活用することができる。
【００１４】また、本発明は、発電機を駆動する熱機関
と、該熱機関から排出された排ガスの熱を利用して蒸気
を得る排熱ボイラと、得られた蒸気により駆動される蒸
気タービンと、前記排熱ボイラから排出された排ガスを
浄化処理する排ガス処理装置と、を備えたコンバインド
発電システムを提供するものである。
と、該熱機関から排出された排ガスの熱を利用して蒸気
を得る排熱ボイラと、得られた蒸気により駆動される蒸
気タービンと、前記排熱ボイラから排出された排ガスを
浄化処理する排ガス処理装置と、を備えたコンバインド
発電システムを提供するものである。
【００１５】また、本発明によるコジェネレーションシ
ステムにおいては、前記蒸気タービンは、横置式又は縦
置式のいずれかであり、かつ、衝動式である軸流蒸気タ
ービンであってもよい。
ステムにおいては、前記蒸気タービンは、横置式又は縦
置式のいずれかであり、かつ、衝動式である軸流蒸気タ
ービンであってもよい。
【００１６】前記蒸気タービンは、単段式又は多段式で
あってもよい。
あってもよい。
【００１７】前記蒸気タービンは、直接冷却式復水器を
備え、該直接冷却式復水器は、内部を蒸気が通過する円
筒状又は角型状の復水器本体と、復水を貯留するホット
ウエルからなり、該復水器本体は、その内部の通過蒸気
に冷却水を直接噴射する複数のスプレーノズルを備えて
いてもよい。
備え、該直接冷却式復水器は、内部を蒸気が通過する円
筒状又は角型状の復水器本体と、復水を貯留するホット
ウエルからなり、該復水器本体は、その内部の通過蒸気
に冷却水を直接噴射する複数のスプレーノズルを備えて
いてもよい。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されな
い。
を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されな
い。
【００１８】（コジェネレーションシステム）図１は、
実施形態に係るコジェネレーションシステムの構成説明
図である。図２は排ガス処理装置に係り、（ａ）は正面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１に示す
ように、コジェネレーションシステム１は、ディーゼル
エンジン（ＤＥ）１０１と、これにより駆動される発電
機（Ｇ）１０２と、排ガス熱利用装置２００と、消音器
４００と、排ガス処理装置３００と、から構成される。
実施形態に係るコジェネレーションシステムの構成説明
図である。図２は排ガス処理装置に係り、（ａ）は正面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１に示す
ように、コジェネレーションシステム１は、ディーゼル
エンジン（ＤＥ）１０１と、これにより駆動される発電
機（Ｇ）１０２と、排ガス熱利用装置２００と、消音器
４００と、排ガス処理装置３００と、から構成される。
【００１９】ディーゼルエンジン１０１から排出された
高温の排ガスは、排ガス熱利用装置２００へ導入される
ようになっている。
高温の排ガスは、排ガス熱利用装置２００へ導入される
ようになっている。
【００２０】排ガス熱利用装置２００は、熱交換器２０
１と、排熱ボイラ２０２と、吸着式冷凍機２０３を備え
ている。ディーゼルエンジン１０１から排出された高温
排ガスは、熱交換器２０１、排熱ボイラ２０２、吸着式
冷凍機２０３にそれぞれ導入される。
１と、排熱ボイラ２０２と、吸着式冷凍機２０３を備え
ている。ディーゼルエンジン１０１から排出された高温
排ガスは、熱交換器２０１、排熱ボイラ２０２、吸着式
冷凍機２０３にそれぞれ導入される。
【００２１】熱交換器２０１は、ディーゼルンエジン１
０１から導入された高温排ガスが通過するガス案内路
と、循環水が通過する循環水案内路を有しており、ポン
プにより循環水はタンク２０４と循環水案内路との間を
循環する。熱交換器２０１としては周知の構成のものを
用いる。熱交換器２０１内を高温排ガスと低温の循環水
とがそれぞれ通過することにより、高温排ガスと低温循
環水との間で熱交換が行われ、タンク２０４内に温水を
得ることができる。この温水は、洗浄用水、給湯、暖房
等に利用することができる。
０１から導入された高温排ガスが通過するガス案内路
と、循環水が通過する循環水案内路を有しており、ポン
プにより循環水はタンク２０４と循環水案内路との間を
循環する。熱交換器２０１としては周知の構成のものを
用いる。熱交換器２０１内を高温排ガスと低温の循環水
とがそれぞれ通過することにより、高温排ガスと低温循
環水との間で熱交換が行われ、タンク２０４内に温水を
得ることができる。この温水は、洗浄用水、給湯、暖房
等に利用することができる。
【００２２】排熱ボイラ２０２は周知の構成のものを用
い、この内に、ディーゼルエンジン１０１から導入され
た高温排ガスと、水を供給することにより、高温排ガス
の熱を利用して蒸気を得て、蒸気タービン２０５を駆動
させる。蒸気タービン２０５に連結されたタービン発電
装置を駆動させることにより、蒸気タービン発電（例え
ば出力５０ｋＷから５００ｋＷ程度まで）に利用するこ
とができる。
い、この内に、ディーゼルエンジン１０１から導入され
た高温排ガスと、水を供給することにより、高温排ガス
の熱を利用して蒸気を得て、蒸気タービン２０５を駆動
させる。蒸気タービン２０５に連結されたタービン発電
装置を駆動させることにより、蒸気タービン発電（例え
ば出力５０ｋＷから５００ｋＷ程度まで）に利用するこ
とができる。
【００２３】吸着式冷凍機２０３は、シリカゲルのペレ
ットを吸着材として冷水を製造する周知の構成のものを
用いる。ディーゼルエンジン１０１から高温排ガスを吸
着式冷凍機２０３に導入して冷水２０６を得ることがで
きる。この冷水２０６は、冷水供給、冷凍、冷蔵、冷房
等に利用することができる。
ットを吸着材として冷水を製造する周知の構成のものを
用いる。ディーゼルエンジン１０１から高温排ガスを吸
着式冷凍機２０３に導入して冷水２０６を得ることがで
きる。この冷水２０６は、冷水供給、冷凍、冷蔵、冷房
等に利用することができる。
【００２４】上記のように各排ガス熱利用装置を通過
し、熱利用がなされた排ガスは、消音器４００に導かれ
る。消音器４００は、周知の構成のものを用いる。
し、熱利用がなされた排ガスは、消音器４００に導かれ
る。消音器４００は、周知の構成のものを用いる。
【００２５】消音器４００を通過した排ガスは、排ガス
処理装置３００に導入される。排ガス処理装置３００
は、図２に示すように、第１の円筒状部３０１と、第２
の円筒状部３０２から構成される。
処理装置３００に導入される。排ガス処理装置３００
は、図２に示すように、第１の円筒状部３０１と、第２
の円筒状部３０２から構成される。
【００２６】第１の円筒状部３０１は、排ガス熱利用装
置２００から排出された排ガスを導入する導入管３０３
と、第１の円筒状部３０１の下部に設けられ円筒状部３
０１中の液体を矢印Ｂ’から排出可能な排出管３０９
と、矢印Ｂから水を供給する導水管３０４Ａ〜Ｄと、各
導水管の下端部に設けられたスプレーヘッド３０７Ａ〜
Ｄと、を有している。図２（ｂ）に示すように、導水管
３０４Ａ〜Ｄは、第１の円筒状部３０１の内部に同心円
状に等間隔にて配置されており、スプレーヘッド３０７
Ａ〜Ｄのシャワーノズルの先端部は第１の円筒状部３０
１の中心軸側へ向けて配置されている。
置２００から排出された排ガスを導入する導入管３０３
と、第１の円筒状部３０１の下部に設けられ円筒状部３
０１中の液体を矢印Ｂ’から排出可能な排出管３０９
と、矢印Ｂから水を供給する導水管３０４Ａ〜Ｄと、各
導水管の下端部に設けられたスプレーヘッド３０７Ａ〜
Ｄと、を有している。図２（ｂ）に示すように、導水管
３０４Ａ〜Ｄは、第１の円筒状部３０１の内部に同心円
状に等間隔にて配置されており、スプレーヘッド３０７
Ａ〜Ｄのシャワーノズルの先端部は第１の円筒状部３０
１の中心軸側へ向けて配置されている。
【００２７】第１の円筒状部３０１と第２の円筒状部３
０２は、穴３０６、３０５により互いに連通している。
０２は、穴３０６、３０５により互いに連通している。
【００２８】第２の円筒状部３０２は、複数の水切り板
３１１と、水切り板３１１の上方に配置されたフィルタ
３１０と、第２の円筒状部３０２の上端部に設けられた
排出口３１２と、を有している。図２（ｂ）に示すよう
に、フィルタ３１０は格子状をなしている。水切り板３
１１は、波形状に形成された複数の板状部材が等間隔に
縦方向に配置されている。
３１１と、水切り板３１１の上方に配置されたフィルタ
３１０と、第２の円筒状部３０２の上端部に設けられた
排出口３１２と、を有している。図２（ｂ）に示すよう
に、フィルタ３１０は格子状をなしている。水切り板３
１１は、波形状に形成された複数の板状部材が等間隔に
縦方向に配置されている。
【００２９】次に、排ガス処理装置３００の動作につい
て説明する。排ガス熱利用装置２００から排出された排
ガスは、消音器４００を通過した後、導入管３０３から
第１の円筒状部３０１内へ導かれる。これと同時に導水
管３０４Ａ〜Ｄへ水を供給し、スプレーヘッド３０７Ａ
〜Ｄから水を噴射させることにより、噴射された水と排
ガスとが混合され、この混合物が混合液体となって第１
の円筒状部３０１内及び第２の円筒状部３０２内に蓄積
されていく。第１の円筒状部３０１内及び第２の円筒状
部３０２内における混合液体の水位が水切り板３１１ま
で到達したところで、水切り板３１１によってガスが生
成し、このガスはフィルタ３１０を通過して、排出口３
１２から大気へ放出される。この際、排出管３０９から
矢印Ｂ’方向に混合液体を取り出し図示しない管を通し
て循環させ、矢印Ｂから導水管３０４Ａ〜Ｄに導入する
ようにしてもよい。
て説明する。排ガス熱利用装置２００から排出された排
ガスは、消音器４００を通過した後、導入管３０３から
第１の円筒状部３０１内へ導かれる。これと同時に導水
管３０４Ａ〜Ｄへ水を供給し、スプレーヘッド３０７Ａ
〜Ｄから水を噴射させることにより、噴射された水と排
ガスとが混合され、この混合物が混合液体となって第１
の円筒状部３０１内及び第２の円筒状部３０２内に蓄積
されていく。第１の円筒状部３０１内及び第２の円筒状
部３０２内における混合液体の水位が水切り板３１１ま
で到達したところで、水切り板３１１によってガスが生
成し、このガスはフィルタ３１０を通過して、排出口３
１２から大気へ放出される。この際、排出管３０９から
矢印Ｂ’方向に混合液体を取り出し図示しない管を通し
て循環させ、矢印Ｂから導水管３０４Ａ〜Ｄに導入する
ようにしてもよい。
【００３０】第１の円筒状部３０１の下部には、処理に
よって副生した処理物が沈殿する。この処理物中には、
煤塵のほか、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の各種の有害物質が含ま
れている。これに、石灰を混合し反応させることによっ
て、硫安と灰分との混合物が得られる、これは、植物の
生育を促進するための肥料として有用である。
よって副生した処理物が沈殿する。この処理物中には、
煤塵のほか、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の各種の有害物質が含ま
れている。これに、石灰を混合し反応させることによっ
て、硫安と灰分との混合物が得られる、これは、植物の
生育を促進するための肥料として有用である。
【００３１】なお、上記実施形態においては、排ガス熱
利用装置２００が熱交換器２０１、排熱ボイラ２０２、
及び吸着式冷凍機２０３を有する場合について説明した
が、これらのいずれか一つであってもよく、二つを適宜
組合せてもよく、さらに他の排ガス熱利用装置を付加し
てもよい。
利用装置２００が熱交換器２０１、排熱ボイラ２０２、
及び吸着式冷凍機２０３を有する場合について説明した
が、これらのいずれか一つであってもよく、二つを適宜
組合せてもよく、さらに他の排ガス熱利用装置を付加し
てもよい。
【００３２】（システムフロー例）上記実施形態のコジ
ェネレーションシステムにおいて、排ガス熱利用装置が
熱交換器２０１を備える場合のシステムフローの一例を
図３に示す。
ェネレーションシステムにおいて、排ガス熱利用装置が
熱交換器２０１を備える場合のシステムフローの一例を
図３に示す。
【００３３】図３に示すように、ディーゼルエンジン１
０１の動作ガスが定容冷却状態変化する際において、熱
交換器１２５により熱交換して、タンク１２６内に温水
を得ることができる。
０１の動作ガスが定容冷却状態変化する際において、熱
交換器１２５により熱交換して、タンク１２６内に温水
を得ることができる。
【００３４】なお、上記においては、排ガス利用装置２
００と排ガス処理装置３００との管に消音器４００を備
える場合について説明したが、消音器はなくてもよい。
００と排ガス処理装置３００との管に消音器４００を備
える場合について説明したが、消音器はなくてもよい。
【００３５】また、熱機関はディーゼルエンジンを原動
機とするディーゼル機関に限定されない。
機とするディーゼル機関に限定されない。
【００３６】（蒸気タービン及び復水器）図４は、蒸気
タービン２０５及びこれに備えられた直接冷却式復水器
３３との関係の一例を示す系統図である。
タービン２０５及びこれに備えられた直接冷却式復水器
３３との関係の一例を示す系統図である。
【００３７】図４に示すように、排熱ボイラ２０２内
に、ディーゼルエンジン１０１から導入された高温排ガ
スと、水を供給することにより、高温排ガスの熱を利用
して蒸気を得て、蒸気タービン２０５及び該蒸気タービ
ン２０５に連結された発電機１２を駆動させることによ
り発電する。この蒸気タービン２０５は、横置式又は縦
置式のいずれかであり、かつ、衝動式である軸流蒸気タ
ービンであることが好ましい。また、この蒸気タービン
２０５は、単段式又は多段式であることが好ましい。
に、ディーゼルエンジン１０１から導入された高温排ガ
スと、水を供給することにより、高温排ガスの熱を利用
して蒸気を得て、蒸気タービン２０５及び該蒸気タービ
ン２０５に連結された発電機１２を駆動させることによ
り発電する。この蒸気タービン２０５は、横置式又は縦
置式のいずれかであり、かつ、衝動式である軸流蒸気タ
ービンであることが好ましい。また、この蒸気タービン
２０５は、単段式又は多段式であることが好ましい。
【００３８】蒸気タービン２０５を出た排蒸気は、配管
を経由して直接冷却式復水器３３へ導かれ復水する。図
５に、直接冷却式復水器３３の断面模式図を示す。図６
に、図５におけるＩＩ−ＩＩ断面図を示す。図７に、図
５における直接冷却式復水器３３を矢印Ｈ方向から見た
一部断面図を示す。
を経由して直接冷却式復水器３３へ導かれ復水する。図
５に、直接冷却式復水器３３の断面模式図を示す。図６
に、図５におけるＩＩ−ＩＩ断面図を示す。図７に、図
５における直接冷却式復水器３３を矢印Ｈ方向から見た
一部断面図を示す。
【００３９】図５、図６、及び図７に示すように、直接
冷却式復水器３３は、内部を蒸気が通過する円筒状の復
水器本体５７と、復水を一時的に貯留するホットウエル
５５を備えている。
冷却式復水器３３は、内部を蒸気が通過する円筒状の復
水器本体５７と、復水を一時的に貯留するホットウエル
５５を備えている。
【００４０】復水器本体５７は、その内部の通過蒸気に
冷却水を噴射するスプレーノズル３２と、該スプレーノ
ズル３２に冷却水を図５中矢印Ｅ方向に供給する冷却水
室５１を備えている。スプレーノズル３２は、復水器本
体５７の軸中心方向に向けて等間隔で配置され、これが
蒸気の通過する方向に複数列配置されている。復水器本
体５７内を蒸気が通過する際にスプレーノズル３２から
冷却水を噴射することによって、蒸気が復水する。
冷却水を噴射するスプレーノズル３２と、該スプレーノ
ズル３２に冷却水を図５中矢印Ｅ方向に供給する冷却水
室５１を備えている。スプレーノズル３２は、復水器本
体５７の軸中心方向に向けて等間隔で配置され、これが
蒸気の通過する方向に複数列配置されている。復水器本
体５７内を蒸気が通過する際にスプレーノズル３２から
冷却水を噴射することによって、蒸気が復水する。
【００４１】ホットウエル５５は、不凝縮ガスチャンバ
ー５６を備えており、復水器本体５７内を通過した不凝
縮ガスが該不凝縮ガスチャンバー５６へ導かれる（図５
中矢印Ｆ方向）。また、冷却水室５１からは冷却水パイ
プ５２、冷却水ヘッダー５３、及びスプレーノズル５４
を通じて不凝縮ガスチャンバー５６内に冷却水が噴射さ
れるようになっている。
ー５６を備えており、復水器本体５７内を通過した不凝
縮ガスが該不凝縮ガスチャンバー５６へ導かれる（図５
中矢印Ｆ方向）。また、冷却水室５１からは冷却水パイ
プ５２、冷却水ヘッダー５３、及びスプレーノズル５４
を通じて不凝縮ガスチャンバー５６内に冷却水が噴射さ
れるようになっている。
【００４２】図４及び図５に示すように、直接冷却式復
水器３３の不凝縮ガスチャンバー５６には、真空ポンプ
３４が連通されており、排気側の圧力は真空に維持さ
れ、不凝縮ガスは大気放出される。ホットウエル５５か
ら出た復水は、復水ポンプ３８によって、流量調節弁４
１を経て復水出口へ導かれるとともに、一部は液面調節
弁４０を介して直接冷却式復水器３３へ還流される。ホ
ットウエル５５には液面計６２及び液面調節計６３が設
けられている。ホットウエル５５に備えられた液面調節
計６３と前記流量調節弁４１及び前記液面調節弁４０が
信号ライン（図４中の破線）により連通しており、空気
圧信号や電気信号で適宜制御可能となっている。
水器３３の不凝縮ガスチャンバー５６には、真空ポンプ
３４が連通されており、排気側の圧力は真空に維持さ
れ、不凝縮ガスは大気放出される。ホットウエル５５か
ら出た復水は、復水ポンプ３８によって、流量調節弁４
１を経て復水出口へ導かれるとともに、一部は液面調節
弁４０を介して直接冷却式復水器３３へ還流される。ホ
ットウエル５５には液面計６２及び液面調節計６３が設
けられている。ホットウエル５５に備えられた液面調節
計６３と前記流量調節弁４１及び前記液面調節弁４０が
信号ライン（図４中の破線）により連通しており、空気
圧信号や電気信号で適宜制御可能となっている。
【００４３】図７に示すように、直接冷却式復水器３３
は、ホットウエル５５に設けられた追加復水器の取り付
け座５８に、複数の復水器本体５７それぞれが取り付け
られて構成されている。出力の大小に合わせて、復水器
本体５７の取り付け数を増減させることができる。
は、ホットウエル５５に設けられた追加復水器の取り付
け座５８に、複数の復水器本体５７それぞれが取り付け
られて構成されている。出力の大小に合わせて、復水器
本体５７の取り付け数を増減させることができる。
【００４４】上記の蒸気タービン２０５及び発電機１２
は、パッケージングボックス内に収容されていてもよ
く、あるいは、直接据付されていてもよい。
は、パッケージングボックス内に収容されていてもよ
く、あるいは、直接据付されていてもよい。
【００４５】なお、上記スプレーノズルの配置は一例に
過ぎない。また、出力に対応する蒸気量に応じてスプレ
ーノズルの数を増減してもよい。上記においては、スプ
レーノズル３２のすべてが復水器本体５７の軸中心方向
に向けて縦横に整列して配置されている場合について説
明したが、これに限定されず、スプレーノズル３２が復
水器本体５７の軸中心方向に対して少しずつずらしなが
ら配置され、らせん状に冷却水を噴射するようにしても
よい。このように、冷却水の噴射が行き届かない死角領
域ができないようにすることにより、復水を効率良く行
うことができる。
過ぎない。また、出力に対応する蒸気量に応じてスプレ
ーノズルの数を増減してもよい。上記においては、スプ
レーノズル３２のすべてが復水器本体５７の軸中心方向
に向けて縦横に整列して配置されている場合について説
明したが、これに限定されず、スプレーノズル３２が復
水器本体５７の軸中心方向に対して少しずつずらしなが
ら配置され、らせん状に冷却水を噴射するようにしても
よい。このように、冷却水の噴射が行き届かない死角領
域ができないようにすることにより、復水を効率良く行
うことができる。
【００４６】また、蒸気タービン２０５と直接冷却式復
水器３３に関する異なる系統例を図８に示す。図８に示
すように、蒸気タービン２０５の排気蒸気をサイレンサ
ー４００を介して大気放出するように構成してもよい。
また、同じ排気蒸気を大気圧式の直接冷却式復水器３３
に導いて復水するように構成してもよい。
水器３３に関する異なる系統例を図８に示す。図８に示
すように、蒸気タービン２０５の排気蒸気をサイレンサ
ー４００を介して大気放出するように構成してもよい。
また、同じ排気蒸気を大気圧式の直接冷却式復水器３３
に導いて復水するように構成してもよい。
【００４７】また、蒸気タービン２０５と表面冷却式復
水器６１に関するさらに異なる系統例を図９に示す。図
９に示すように、直接冷却式復水器３３に代えて、表面
冷却式復水器６１を備えてもよい。表面冷却式復水器６
１は周知の構成のものを用いる。
水器６１に関するさらに異なる系統例を図９に示す。図
９に示すように、直接冷却式復水器３３に代えて、表面
冷却式復水器６１を備えてもよい。表面冷却式復水器６
１は周知の構成のものを用いる。
【００４８】（実施例）上記実施形態のシステムフロー
例（図３）に示したコジェネレーションシステムを用い
て、発電機の出口における出力が１００ｋＷ、及び２０
０ｋＷの負荷によってそれぞれ稼動させた。図１におけ
るＣ点のガスについて計量を行った。表１に負荷が１０
０ｋＷの場合について、表２に負荷が２００ｋＷの場合
について、計量方法及びこれに基く計量結果を示す。
例（図３）に示したコジェネレーションシステムを用い
て、発電機の出口における出力が１００ｋＷ、及び２０
０ｋＷの負荷によってそれぞれ稼動させた。図１におけ
るＣ点のガスについて計量を行った。表１に負荷が１０
０ｋＷの場合について、表２に負荷が２００ｋＷの場合
について、計量方法及びこれに基く計量結果を示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
表１及び表２に示すように、排ガス処理装置３００を用
いた場合には、これを用いなかった場合に比べて、煤塵
濃度、窒素酸化物濃度、硫黄酸化物濃度、一酸化炭素濃
度、二酸化炭素濃度の全てが大幅に低減されていた。す
なわち、排ガス処理装置３００を用いることによって、
排ガスが極めて効果的に浄化されていることが判った。
いた場合には、これを用いなかった場合に比べて、煤塵
濃度、窒素酸化物濃度、硫黄酸化物濃度、一酸化炭素濃
度、二酸化炭素濃度の全てが大幅に低減されていた。す
なわち、排ガス処理装置３００を用いることによって、
排ガスが極めて効果的に浄化されていることが判った。
【発明の効果】本発明のコジェネレーションシステムに
よれば、エネルギーの有効利用を図るとともに、排ガス
の熱を有効利用しつつ、排ガスの効果的な浄化処理が可
能となる。
よれば、エネルギーの有効利用を図るとともに、排ガス
の熱を有効利用しつつ、排ガスの効果的な浄化処理が可
能となる。
【００５１】また、本発明の肥料の製造方法によれば、
排ガス処理装置による浄化処理によって副生した処理物
を有効活用して肥料を得ることができる。
排ガス処理装置による浄化処理によって副生した処理物
を有効活用して肥料を得ることができる。
【図１】 実施形態に係るコジェネレーションシステム
の構成説明図である。
の構成説明図である。
【図２】 排ガス処理装置に係り、（ａ）は正面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 実施形態に係るコジェネレーションシステム
のシステムフロー図である。
のシステムフロー図である。
【図４】 蒸気タービン及び直接冷却式復水器との関係
の一例を示す系統図である。
の一例を示す系統図である。
【図５】 直接冷却式復水器の断面模式図である。
【図６】 図５におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図７】 図５における直接冷却式復水器を矢印Ｈ方向
から見た一部断面図である。
から見た一部断面図である。
【図８】 蒸気タービン及び直接冷却式復水器との関係
の異なる例を示す系統図である。
の異なる例を示す系統図である。
【図９】 蒸気タービン及び表面冷却式復水器との関係
の一例を示す系統図である。
の一例を示す系統図である。
１ コジェネレーションシステム
１０１ ディーゼルエンジン（ＤＥ）
１０２ 発電機（Ｇ）
２００ 排ガス熱利用装置
２０１ 熱交換器
２０２ 排熱ボイラ
２０３ 吸着式冷凍機
３００ 排ガス処理装置
３３ 直接冷却式復水器
３２ スプレーノズル
３８ 復水ポンプ
３４ 真空ポンプ
─────────────────────────────────────────────────────
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 Ｆ０２Ｇ 5/02 Ｂ
Ｆ０２Ｂ 43/00 5/04 Ｈ
Ｆ０２Ｇ 5/02 Ｋ
5/04 Ｆ２４Ｈ 1/00 ６３１Ｂ
Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢＥ
Ｆ２４Ｈ 1/00 ６３１
(72)発明者 山岡 勝己
岐阜県羽島市正木町新井２−433−１ 株
式会社エム・シー・エルエンジニアリング
内
Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA18 BB00 BC07 BD00
DA24
4D002 AA02 AA12 AC10 BA02 BA14
CA01 DA35 FA02 FA05 HA01
Claims (10)
- 【請求項１】 発電機を駆動する熱機関と、該熱機関か
ら排出された排ガスの熱を利用する排ガス熱利用装置
と、該排ガス熱利用装置から排出された排ガスを浄化処
理する排ガス処理装置と、を備えたコジェネレーション
システム。 - 【請求項２】 前記熱機関は、ディーゼル機関又はガス
エンジンである請求項１記載のコジェネレーションシス
テム。 - 【請求項３】 前記排ガス熱利用装置として、前記熱機
関から排出された排ガスの熱を利用して温水を得る熱交
換器を備える請求項１又は２記載のコジェネレーション
システム。 - 【請求項４】 前記排ガス熱利用装置として、前記熱機
関から排出された排ガスの熱を利用して蒸気を得る排熱
ボイラと、得られた蒸気により駆動される蒸気タービン
と、を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のコジ
ェネレーションシステム。 - 【請求項５】 前記排ガス熱利用装置として、前記熱機
関から排出された排ガスの熱を利用して冷水を得る吸着
式冷凍機を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の
コジェネレーションシステム。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載のコ
ジェネレーションシステムの排ガス処理装置による浄化
処理によって副生した処理物に石灰を混合させて肥料を
製造する方法。 - 【請求項７】 発電機を駆動する熱機関と、該熱機関か
ら排出された排ガスの熱を利用して蒸気を得る排熱ボイ
ラと、得られた蒸気により駆動される蒸気タービンと、
前記排熱ボイラから排出された排ガスを浄化処理する排
ガス処理装置と、を備えたコンバインド発電システム。 - 【請求項８】 前記蒸気タービンは、横置式又は縦置式
のいずれかであり、かつ、衝動式である軸流蒸気タービ
ンである請求項４記載のコジェネレーションシステム。 - 【請求項９】 前記蒸気タービンは、単段式又は多段式
である請求項８記載のコジェネレーションシステム。 - 【請求項１０】 前記蒸気タービンは、直接冷却式復水
器を備え、該直接冷却式復水器は、内部を蒸気が通過す
る円筒状又は角型状の復水器本体と、復水を貯留するホ
ットウエルからなり、該復水器本体は、その内部の通過
蒸気に冷却水を直接噴射する複数のスプレーノズルを備
えている請求項８又は９記載のコジェネレーションシス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002207792A JP2003201808A (ja) | 2001-10-26 | 2002-07-17 | コジェネレーションシステム及び肥料を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-329776 | 2001-10-26 | ||
| JP2001329776 | 2001-10-26 | ||
| JP2002207792A JP2003201808A (ja) | 2001-10-26 | 2002-07-17 | コジェネレーションシステム及び肥料を製造する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003201808A true JP2003201808A (ja) | 2003-07-18 |
Family
ID=27666558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002207792A Pending JP2003201808A (ja) | 2001-10-26 | 2002-07-17 | コジェネレーションシステム及び肥料を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003201808A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100529506C (zh) * | 2004-02-09 | 2009-08-19 | 昭和电工株式会社 | 用于压力容器的衬套以及制造该衬套的方法 |
| JP2011517296A (ja) * | 2008-03-06 | 2011-06-02 | マルティネス，ミゲル アンヘル カラベオ | 排出物浄化システムとも称される地球温暖化を減速させるための環境を考慮した装置 |
| JP2012508842A (ja) * | 2008-11-13 | 2012-04-12 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | クラウジウスランキンサイクルシステム |
-
2002
- 2002-07-17 JP JP2002207792A patent/JP2003201808A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100529506C (zh) * | 2004-02-09 | 2009-08-19 | 昭和电工株式会社 | 用于压力容器的衬套以及制造该衬套的方法 |
| JP2011517296A (ja) * | 2008-03-06 | 2011-06-02 | マルティネス，ミゲル アンヘル カラベオ | 排出物浄化システムとも称される地球温暖化を減速させるための環境を考慮した装置 |
| JP2012508842A (ja) * | 2008-11-13 | 2012-04-12 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | クラウジウスランキンサイクルシステム |
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