JPH0350334A - 燃焼用空気送風方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は深冷分離装置等で使用される膨張タービンの制
動ガスの利用に好適な燃焼用空気送風方法に関するもの
である。

〔従来の技術］ 従来の装置は、「産業機械」昭和５１年５月号Ｐ２４に
記載のように、窒素発生装置の寒冷発生源として空気制
動型膨張タービンを用いているが、大気より取込んだ制
動空気は、タービンの動力を吸収した後、消音器を介し
て全量を大気に放出しており、タービンの動力を有効に
活用する点に関し配慮がなされていなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の従来技術は、膨張タービンの制動側エネルギーを
利用することなく外部へ放出している。

一方、燃焼設備を有するプラントにおいては、燃焼空気
として送風機を別途装備するため送風機駆動エネルギー
を消費している。

本発明の目的は、膨張タービンの制動側エネルギーを利
用することにより、燃焼設備へ燃焼用空気を供給する送
風機を不要として省エネルギー型とした燃焼用空気送風
方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段〕 上記目的は、タービンの制動側に空気の昇圧手段を装着
し、大気空気をこの昇圧手段で昇圧した後、一方は圧力
調整弁を介して大気へ放出し、他方は流量調整弁を介し
て燃焼用空気として燃焼設備へ導くことにより、達せら
れる。

〔作　　　用〕

タービン翼車で発生した動力をうけて、制動側に設けら
れた空気の昇圧手段（例えば制動ファン）で大気空気を
吸込み昇圧する。昇圧された大気空気は、一部が燃焼用
空気として流量調整弁を介して燃焼設備へ導かれ、燃焼
設備に不要な残りの空気は圧力調整弁を介して大気へ放
出される。

［実　施　例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

まず、構成および動作について説明する。プロセスガス
（空気、窒素、水素など）は膨張タービン１に入り、断
熱膨張し低圧、低温のガスとなって出る。この時に生じ
る動力は、回転軸２を介し昇圧機３（例えば制動ファン
を使用）で昇圧機３を流れる作動流体を昇圧することに
費される。

昇圧機３を流れる作動流体としては、大気空気な吸込フ
ィルター４を介して取込み、昇圧機３において１　、５
〜１　、８　ｋｇ／　ｃｍ２ａｂｓ程度まで昇圧される
。昇圧された空気は、一部は弁５および流量制御弁７を
通り燃焼用空気８として燃焼炉へ導かれる。他方は、昇
圧機３の圧力調整弁６を通り、大気へ放出される。

膨張タービンのプロセス側の条件（入口圧力、人口温度
、流量等）が定格条件になった状態では、膨張タービン
の回転数は制動側の負荷条件で変化する。しかし、プラ
ントの安定運転の面からは膨張タービンの回転数が変化
しない方がタービン出口温度が一定となるため望ましい
。

制動側の吸収動力は、一般に（１）式により示されるも
のである。

Ｌｃ＝制動吸収動力（ｋＷ） Ｈａｄ＝断熱ヘッド（ｍ） ｙａｄ＝断熱効率 Ｗ　ｃ　＝制動ガス流量（ｋｇ／　ｓ　）Ｕ２＝翼車外
径周速度（ｍ／ｓ） ｇ”９．８　（ｍ／ｓ　２） 制動側の吸収動力を一定として、制動流量を増減させる
と（１）式より翼車外径周速（Ｕ２）が変化する。該翼
車外径周速（Ｕ２）が変化するということは、回転数変
動を意味することであり、制動流量の増減により回転数
が変化することになる。

従って、本実施例のように燃焼用空気として利「 用される配管経路に流量指示調整計？ＩＣを内蔵した流
量調整弁７を設け、燃料設備へ所定の流量を供給するこ
とは、膨張タービンの制動流量の変動を小さくできるの
で、回転数変動を小さくすることができる。また、大気
放出の配管経路に設けられた圧力指示調節計ＰＩＣを内
蔵した圧力調整弁６は、昇圧機３の吐出圧力が所定値（
１，５〜１　、８ｋｇ／ａｍ２ａｂｓ）となるよう作動
する。また、燃焼用空気ラインに設けられた弁５は、燃
焼設備に異常があった場合に除閉する。該除閉により膨
張タービンに急激な変化を与えることな（制動ガスを全
量大気放出ラインへ導くことができ連続した安定運転を
行うことができる。

本実施例によれば、昇圧機で昇圧した大気空気を所定の
流量で燃焼設備へ供給でき、膨張タービンで発生する動
力を有効に利用できる。なお、昇圧機側の動力は通常５
ｋＷ〜５００ｋＷ程度もあり、これらを有効に利用でき
る効果は大である。

［発明の効果］ 本発明によれば、膨張タービンの動力を制動側に設けた
昇圧機で大気空気を昇圧し、これを燃焼用空気として使
用するため、燃焼用空気を供給する送風機を不要とし、
システムの消費動力低減に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図である。 １−−−一−−膨張タービン、２−−−−−一回転軸、
３ 昇圧機、 吸込フィルター 弁、 圧力調整弁、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸の一端にタービン翼車を設け他端の制動側に
   空気の昇圧手段を設けた膨張タービンを有するプラント
   において、 前記空気の昇圧手段で大気を吸込んで昇圧し昇圧手段の
   吐出配管経路を分岐させ、一方の経路は温度指示調節計
   を内蔵した圧力調整弁を介して大気放出とし、他方の経
   路は流量指示調節計を内蔵した流量調整弁を介して燃焼
   設備へ導くようにしたことを特徴とする燃焼用空気送風
   方法。