JPH05106982A - 排熱利用装置 - Google Patents

排熱利用装置

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Publication number
JPH05106982A
JPH05106982A JP3271232A JP27123291A JPH05106982A JP H05106982 A JPH05106982 A JP H05106982A JP 3271232 A JP3271232 A JP 3271232A JP 27123291 A JP27123291 A JP 27123291A JP H05106982 A JPH05106982 A JP H05106982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
switching valve
heat storage
medium
heating medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3271232A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadahachi Goshima
忠八 五島
Shizuo Yasuda
静生 保田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP3271232A priority Critical patent/JPH05106982A/ja
Publication of JPH05106982A publication Critical patent/JPH05106982A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 蓄熱系の蓄熱装置を大容量化と圧損の減少と
熱媒流量の増加とを併せ達成する。また蓄熱効率を向上
する。 【構成】 熱回収系Aでは、ごみ焼却プラントからの余
剰排熱を熱媒7により回収し、熱利用系Bでは、熱回収
系Aから供給された熱媒7の回収熱を利用し、蓄熱系C
では、熱回収系Aから供給された熱媒7の回収熱を蓄熱
するとともに蓄えた熱を熱利用系Bの負荷変動に応じて
熱利用系Bへ放熱する。その際、上記蓄熱系Cでは、蓄
熱装置の第1切換弁6a及び第3切換弁6cを開の状
態、第2切換弁6b及び第4切換弁6dを閉の状態にし
ており、熱回収系Aからの熱媒7を熱媒供給管3a→第
1切換弁6a→右側ヘツダ3b→各蓄熱器1→左側ヘツ
ダ3c→第3切換弁6c→熱媒排出管3dへ導いて(実
線矢印参照)、各蓄熱器1内の潜熱蓄熱材2に蓄熱す
る。温度計T1 により検出した蓄熱材温度が温度計T3
により検出した蓄熱材温度よりも低くなれば、熱媒7の
流れを逆にして(点線矢印参照)、温度計T1 側の潜熱
蓄熱材2に蓄熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却プラント等か
らの余剰排熱を利用する排熱利用装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、プラントからの余剰排熱を熱媒に
より回収する熱回収系と、同熱回収系から供給された熱
媒を介して回収熱を利用する熱利用系と、上記熱回収系
から供給された熱媒を介して回収熱を蓄熱するとともに
蓄えた熱を上記熱利用系の負荷変動に応じて上記熱利用
系へ放熱する蓄熱系とを有する排熱利用装置では、蓄熱
系内に、図6に示す顕熱蓄熱装置が組み込まれている。
【0003】図6において、11が顕熱蓄熱材(水また
はレンガ)、12が作動ガスで、作動ガス2を顕熱蓄熱
材11の間に通して、作動ガス12の熱を顕熱蓄熱材1
に蓄熱するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記図6に示す従来の
顕熱蓄熱装置では、蓄熱材11が水の場合、蓄熱密度が
比較的高いものの、作動ガス12が100℃以上になれ
ば、顕熱蓄熱装置が圧力容器になる不都合がある。一
方、蓄熱材11がレンガ等の固体蓄熱材の場合には、蓄
熱密度が低くて、顕熱蓄熱装置が大型になるとともに、
蓄熱材の熱伝導率が低くて、蓄熱速度及び放熱速度が遅
くて、熱供給或いは熱利用系の負荷変動に追随できな
い。
【0005】また上記従来の顕熱蓄熱装置では、放熱時
に出力温度が徐々に下がるという不都合があった。本発
明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その目的
とする処は、蓄熱系の蓄熱装置を大容量化と圧損の減少
と熱媒流量の増加とを併せ達成できる。また蓄熱効率を
向上できる排熱利用装置を提供しようとする点にある。
【0006】
【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、本発明は、プラントからの余剰排熱を熱媒により
回収する熱回収系と、同熱回収系から供給された熱媒の
回収熱を利用する熱利用系と、上記熱回収系から供給さ
れた熱媒の回収熱を蓄熱するとともに蓄えた熱を上記熱
利用系の負荷変動に応じて上記熱利用系へ放熱する蓄熱
系とを有する排熱利用装置において、前記蓄熱系が、熱
媒給排管に接続した左右のヘツダと、同各ヘツダの間に
並列に設けた複数の熱媒配管と、同各熱媒配管のそれぞ
れに設けた複数の蓄熱器と、同各蓄熱器内に熱媒の流れ
方向に沿って配設した複数の温度計と、上記右側ヘツダ
の入口側に設けた第1切換弁と、上記左側ヘツダの入口
側に設けた第2切換弁と、上記左側ヘツダの出口側に設
けた第3切換弁と、上記右側ヘツダの出口側に設けた第
4切換弁とを具えている。
【0007】
【作用】本発明の排熱利用装置は前記のように構成され
ており、熱回収系では、ごみ焼却プラントからの余剰排
熱を熱媒により回収し、熱利用系では、熱回収系から供
給された熱媒の回収熱を利用し、蓄熱系では、熱回収系
から供給された熱媒の回収熱を蓄熱するとともに蓄えた
熱を熱利用系の負荷変動に応じて熱利用系へ放熱する。
その際、上記蓄熱系では、蓄熱装置の第1切換弁及び第
3切換弁を開の状態、第2切換弁及び第4切換弁を閉の
状態にしており、熱回収系からの熱媒を熱媒供給管→第
1切換弁→右側ヘツダ→各蓄熱器→左側ヘツダ→第3切
換弁→熱媒排出管へ導いて、各蓄熱器内の蓄熱材に蓄熱
する。このとき、熱媒流れ方向下流側の温度計により検
出した蓄熱材温度が上流側の温度計により検出した蓄熱
材温度よりも低くなれば、第1切換弁及び第3切換弁を
閉じ、第2切換弁及び第4切換弁を開き、熱媒の流れを
逆にして、各蓄熱器内の蓄熱材に蓄熱する。
【0008】
【実施例】次に本発明の排熱利用装置を図1〜図3に示
す一実施例により説明すると、図1のAがごみ焼却プラ
ントからの余剰排熱を熱媒により回収する熱回収系、B
が同熱回収系Aから供給された熱媒を介して回収熱を利
用する熱利用系、Cが熱回収系Aから供給された熱媒を
介して回収熱を蓄熱するとともに蓄えた熱を熱利用系B
の負荷変動に応じて熱利用系Bへ放熱する蓄熱系であ
る。
【0009】図2の1が複数の蓄熱器、図2及び図3の
5が同蓄熱器容器で、これらの蓄熱器容器5内には、潜
熱蓄熱材2として架橋により形状を安定化した高密度ポ
リエチレンが充填されている。各蓄熱器1の流路長さ
は、充填層の圧損或いは熱交換性能から決まり、出来る
だけ最短長さに設定されている。そして各蓄熱器1内に
は、図2(c)に示すように熱媒7の流れ方向(点線矢
印及び実線矢印)に沿って複数個の温度計T1 、T2
3 が設置されている。また7が熱媒で、この熱媒7に
は、エチレングリコール等を使用する。
【0010】図2(c)の3aが蓄熱装置の熱媒供給
管、3dが熱媒排出管、3b、3cがこれらの熱媒供給
管3a及び熱媒排出管3dに接続した左右のヘツダ、3
eがこれらヘツダ3b、3cの間に並列に設けた複数の
熱媒配管で、これら熱媒配管3eのそれぞれに上記蓄熱
器1が設けられている。図2(c)の6aが上記右側ヘ
ツダ3bの入口側に設けた第1切換弁、6bが上記左側
ヘツダ3cの入口側に設けた第2切換弁、6cが上記左
側ヘツダ3cの出口側に設けた第3切換弁,6dが上記
右側ヘツダ3bの出口側に設けた第4切換弁である。
【0011】次に前記図1、2に示す排熱利用装置の作
用を具体的に説明する。熱回収系Aでは、ごみ焼却プラ
ントからの余剰排熱を熱媒7により回収し、熱利用系B
では、熱回収系Aから供給された熱媒7の回収熱を利用
し、蓄熱系Cでは、熱回収系Aから供給された熱媒7の
回収熱を蓄熱するとともに蓄えた熱を熱利用系Bの負荷
変動に応じて熱利用系Bへ放熱する。
【0012】その際、上記蓄熱系Cでは、蓄熱装置の第
1切換弁6a及び第3切換弁6cを開の状態、第2切換
弁6b及び第4切換弁6dを閉の状態にしており、熱回
収系Aからの熱媒7を熱媒供給管3a→第1切換弁6a
→右側ヘツダ3b→各蓄熱器1→左側ヘツダ3c→第3
切換弁6c→熱媒排出管3dへ導いて(実線矢印参
照)、各蓄熱器1内の潜熱蓄熱材2に蓄熱する。
【0013】このとき、温度計T1 により検出した蓄熱
材温度が温度計T3 により検出した蓄熱材温度よりも低
くなれば、第1切換弁6a及び第3切換弁6cを閉じ、
第2切換弁6b及び第4切換弁6dを開き、熱媒7の流
れを逆にして(点線矢印参照)、温度計T1 側の潜熱蓄
熱材2に蓄熱する。上記蓄熱装置では、潜熱蓄熱材2を
使用している。この潜熱蓄熱材2は、図3に示すように
熱媒7から熱を受け取り、一定温度で融解して、蓄熱を
行う。また一定温度で凝固して、放熱を行う。一般に潜
熱蓄熱材2は、熱伝導率が低いため、熱媒7に直接接触
させることにより、熱交換を行って、伝熱効率を高め
る。しかし蓄熱器1は、充填層形式になるため、大容量
化には、単一蓄熱器ではなく、熱媒流路パスの短い複数
個の蓄熱器1を並設して、蓄熱系の蓄熱装置の大容量化
を行う。またこの大容量化により、圧損の減少と熱媒流
量の増加とを併せ達成する。
【0014】図4は、放熱時に例をとって、潜熱蓄熱材
2の温度変化、融解状態変化、及び熱媒温度変化を定性
的に示している。熱媒7を一方向のみに流した場合、蓄
熱器1の入口部では、潜熱蓄熱材2と熱媒7との温度差
が大きく、そのため、放熱量を多くて、潜熱蓄熱材2の
凝固速度が蓄熱器1の出口部に比べてかなり大きくな
り、最終的に蓄熱器1内では、入口部の潜熱蓄熱材2が
完全凝固して、出口部では、二相状態になる。このよう
な状態を続けると、入口部の凝固した潜熱蓄熱材2の温
度が融点温度よりもさらに低下して、潜熱蓄熱材2と熱
媒7との平均温度差が小さくなって、蓄熱効率が低下す
る。
【0015】そのため、入口部の潜熱蓄熱材2が完全凝
固して、温度が低下する傾向が認められるとき、熱媒7
の流れを逆にし(図2(c)の点線矢印参照)、図5に
示すように潜熱蓄熱材2と熱媒7との平均温度差の低下
を防いで、蓄熱効率を向上させる。
【0016】
【発明の効果】本発明の排熱利用装置は前記のように蓄
熱系に複数個の蓄熱器を並設しており、蓄熱系の蓄熱装
置を大容量化できる。またこの大容量化により、圧損の
減少と熱媒流量の増加とを併せ達成できる。また各蓄熱
器の入口の熱媒温度が一定であれば、蓄熱材が二相状態
である限り、熱媒温度も時間に関係なく一定分布にな
る。しかし放熱時に例をとれば、蓄熱器入口付近では、
早く完全凝固するので、蓄熱材温度が融点以下になり、
この影響が温度計に温度低下となって表れる。この時点
で、第1切換弁〜第4切換弁を切り換え、熱媒の流れを
逆にして、蓄熱材と熱媒との平均温度差の低下を防ぐの
で、蓄熱効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排熱利用装置の概略を示す説明図であ
る。
【図2】(a)は同排熱利用装置の蓄熱系に設けた蓄熱
装置の蓄熱器の構成例を示す側面図、(b)は同蓄熱器
の横断平面図、(c)は上記蓄熱装置を示す系統図であ
る。
【図3】潜熱蓄熱方式の蓄熱器の蓄・放熱特性を示す説
明図である。
【図4】放熱時の蓄熱器内の温度、凝固特性を示す説明
図である。
【図5】蓄熱材と熱媒との熱交換性能の向上を説明する
説明図である。
【図6】従来の蓄熱装置を示す説明図である。
【符号の説明】
A 熱回収系 B 熱利用系 C 蓄熱系 1 蓄熱器 2 潜熱蓄熱材 3a 熱媒供給管 3b 右側のヘツダ 3c 左側のヘツダ 3d 熱媒排出管 3e 熱媒配管 5 蓄熱器容器 6a 第1切換弁 6b 第2切換弁 6c 第3切換弁 6d 第4切換弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラントからの余剰排熱を熱媒により回
    収する熱回収系と、同熱回収系から供給された熱媒の回
    収熱を利用する熱利用系と、上記熱回収系から供給され
    た熱媒の回収熱を蓄熱するとともに蓄えた熱を上記熱利
    用系の負荷変動に応じて上記熱利用系へ放熱する蓄熱系
    とを有する排熱利用装置において、前記蓄熱系が、熱媒
    給排管に接続した左右のヘツダと、同各ヘツダの間に並
    列に設けた複数の熱媒配管と、同各熱媒配管のそれぞれ
    に設けた複数の蓄熱器と、同各蓄熱器内に熱媒の流れ方
    向に沿って配設した複数の温度計と、上記右側ヘツダの
    入口側に設けた第1切換弁と、上記左側ヘツダの入口側
    に設けた第2切換弁と、上記左側ヘツダの出口側に設け
    た第3切換弁と、上記右側ヘツダの出口側に設けた第4
    切換弁とを具えていることを特徴とした排熱利用装置。
JP3271232A 1991-10-18 1991-10-18 排熱利用装置 Withdrawn JPH05106982A (ja)

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JP3271232A JPH05106982A (ja) 1991-10-18 1991-10-18 排熱利用装置

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JPH05106982A true JPH05106982A (ja) 1993-04-27

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ID=17497200

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JP3271232A Withdrawn JPH05106982A (ja) 1991-10-18 1991-10-18 排熱利用装置

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JP (1) JPH05106982A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014178082A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Toshiba Corp 冷却装置及び冷却方法
CN116294695A (zh) * 2022-09-07 2023-06-23 华能伊敏煤电有限责任公司 一种余热回收热电厂蓄能装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014178082A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Toshiba Corp 冷却装置及び冷却方法
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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19990107