JPS58210406A - 循環水路をもつエコノマイザ - 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】 本発明はボイラ排ガスや加熱炉等の煙道ガスの熱を熱媒
捧を介さず直接熱交より回収する装置で、系内（二人菫
の水を循環させて併熱回収用熱交換器官の各部分すべて
の温度を煙道ガスの酸崖点以−Ｌを３床つことにより腐
蝕を防ｔＬ　Ｌ社つ′ｇ温水を補給して１１ＩｉＩＪ８
諷本温度をコントτノールするＧこ当り蝕塚温ボとの混
合Ｇこより局部的濃度低下を防ぎなから１ｉＩ４餐し、
その分の温水を熱回収として糸より取出すことを待機と
するものであり、循流温本糸を煙追ガス狛生の１愼と別
箇のポとし、人気開放することによって糸の加圧を避は
温水溜の容積を糸内蚤こ附加することによって各調整機
構を安定させ、効果を太きぐし、建設費を下げ、寿命を
延ばし、保全費の低減等が出来ることを目的とするエコ
ノマイザに関するものである。

従来のボイラ等の水−ガス熱交するエコノマイザは第１
図番こ示めされた如く給水ポンプ１よりボイラドラム２
に至る間に、煙道３Ｇこ熱交部４を設置するが常温水を
補給すると熱交換器管表面が煙道ガス中の水蒸気及び酸
ガスによる酸露点（ここでいう酸露点とは管表面が腐蝕
を起し得る酸の濃度となる露点の意味である）以下とな
って腐蝕されるため熱交への給水５は他の腐蝕性のない
流体をこよる熱交換器６Ｇこより９０℃以上に予熱する
必要があった。そしてボイラー負荷が急変するときは給
水量もエコノマイザ入口給水温度も変動し、時には酸露
点以下となって腐蝕を起したり、熱交換器４に熱応力を
生じやすく、給水圧の高さも伴なって熱文部の腐蝕を速
めて水洩れを生じやすい欠点がある。そしてもし水洩れ
が生じるとボイラ等の主機を停止しなければならない。

また給水温度を予熱しない場合には高価な耐蝕管を使用
するために設備費が大きくなったり、既設の煙道をこエ
コノマイザを挿入する場合はその通風抵抗のため炉内へ
の燃焼空気量が不足することから排風機を設置する等で
設備費が高くついた。しかも現在のように省エネルギー
化が進むとボイラ等の稼働率が低くなっているので設備
償却期間が長くなって、大力が２年〜３．５年となって
いるため設備対象にならずエイ・ルギーをいたづらに大
気に逸散させているのが現状である。

本発明はこの放散しているエイ・ルギーを少しでも回収
し地球９Ｒ源を守ることを坂路の目的とするものである
。

第２図により本エコノマイザの一例を説明する。

本エコノマイザは排ガスと熱交する熱交換器ｌと空気抜
き１１により大気に開放された温水溜２を熱交換器上部
に置き、本エコノマイザへの給水量に比べて遥かに大量
の循環を行うループを組み込むもので一例としてその流
れを案内する仕切板５によって分けられた下流の室より
温水を再び熱交換器に循環させる配管３及び循環機４で
循環ループをつくる。そして煙道ガスはＡ部より８部に
流れる。また図での矢印は流体の流れ方向を示す。

（以下同じ）　温水の循環機は軸流ポンプ、ジェットポ
ンプ、気体リフトポンプ等の低ヘッドのものが使用出来
る特徴があり、熱交器下部（温水入口）の温水温度を例
えば９０℃に一定とさせるように温度検出部６′と連結
した給水弁６で自動釣にコントロールする。給水弁６に
より給水される常温水はその流量に比して遥かに大量の
循環温水と混合し煙道ガスとの熱交換管に至るまでに煙
道ガスの酸露点以上、例えば９０℃に均温化するため従
来のもののよう昏こ予熱する必要がない。そして給水（
こよって上昇した温水溜の液面分を液面検出部７′と連
結した温水回収弁７で自動釣に、例えばボイラ給水ポン
プサクション（こ供給する。

また本エコノマイザは煙道ガスを発生するボイラ等の主
機とは別の系でしかも大気開放されているため加圧に耐
える構造、材質を用いる必要もなく、更に熱交換部に万
一水洩れが出来ても従来のエコノマイザの場合のようを
こ主機を停止させる必要がなく運転中にでも修理が出来
ること等の特徴をもつ。

、さらに温水溜を熱交換器の上部に置くために、夜間停
止させるようなボイラの場合でも停止中の熱交換部は自
然な冷却をうけやすいが、温水溜は対流の影響をうけず
さめにくい。温水溜の容積を熱交より大きくとるために
再スタート時をこも基準の温水の温度に速く上昇する特
徴をもつ。

次に温水中番こ液−液熱交換器９を設置しこれを加熱し
余った熱量を温水として回収する方式とすることも出来
る特徴がある。

さて煙道ガス熱交換器はその効率を向上させ小型にする
ためと排ガス量が変動し回収温水の温度が変動すること
昏こよる熱応力の防止、突沸や腐蝕の防止等を目的とし
て温水循環緻を補助的にコントロールさせる必要なとき
もあるが、低ヘッド高流量のループの自己安定性及び加
熱対流加速によりコントロールなしでも安全な循環が出
来る傾向にある。いづれをこしても、ループの抵抗だけ
のヘッドでよく低動力の軸流ポンプ、ジェットポンプ。

気体リフトポンプ等が使用でさて、動力費も少なく、設
備環境や目的（こよって循環機並び（こ循環方式を自由
に選べる特徴をもつ。

第３図瞳エコノマイザ本体は第２図と全く同じであるが
、温水循環機としてジェットポンプ４，４′を用いた例
でその主要部の縦断面構造図で温水溜内の間仕切板は不
要となり、小型ボイラの場合は温水回収弁をジェットポ
ンプ用圧力ポンプ出口におき直接給水出来ること等を特
徴とする。

第４図のエコノマイザ本体は第２図と同じで温水循環機
を温水溜内におき間仕切板５により循環温水を熱交換器
昏こ往復させることにより循環ルーフ配管を略し、矢印
方向（こ温水を循環せしめ給水６を軸流ポンプ４人口に
配し、温度をＦげてキャビテーションを防ぎ混合をよく
し、また変動の少い煙道ガスの場合には温度検出部８′
並び（こ循環酸を開票する回転コントローラー８を省く
ことが出来ることを特徴とする。

次（こ循環温水は９０℃以上あるので冷水中に溶解した
Ｕをかなり脱気し、この循環系並びをこ回収温水使用系
の防蝕Ｇこ役立つが、第２図、第３図。

第４図に示した如く、脱気用イナートガスをその供給配
管１０で図の位置に於いて均等をこ分散するように吹込
むことをこより循環力を助けて動力費を下げ、且つ脱気
を十分行わしむることを特徴とするものである。

第５図は大気開放の温水溜２の中に煙管１を配列したも
ので循環ポンプ４により温水が循環する等の構造は上記
例と同様であるが、煙道又は煙突の一部として使用出来
る特徴をもつ。

次昏こ本エコノマイザの具体例について述べる。

ＬＯＴ／Ｈボイラ：８Ｈ／８運転、平均負荷６０％。

平均排ガス温度２８０℃、給水平均温度２０℃、平均気
温２０℃゛、平均排ガス０２＝５％燃料：特Ａ重油、比
重０　、ｓ３　ｋｇ／ｌ　、平均使用量４５０ｋｇ／ｈ
、年間燃料便用量ｔｌｏｏＫＬ／Ｙ　（９１３Ｔ／Ｙ　
）価格７８円／ｌ エコノマイザ：特Ａ３Ｉ油、酸露点り０℃、ダクト煙突
の保護のため排ガス温度１５０℃とし循環水温度９０℃
とする。

エコノマイザ設置（こよるボイラ効率の上昇とメリット
：このボイラは平均８２．７％のボイラ効率であったが
、本エコノマイザにより８８．９％のボイラ効率となる
。これをこより年間５３２０千円／年のメリットが得ら
れる。

一方、本エコノマイザの所要鋼材量は３Ｔ程度で１年償
却がｕＪ能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエコノマイザの使用方法を示す゛フロー
シート。 第２図は本発明のエコノマイザの構造と附属設備を示す
代表的な説明図。 第３図は抛埠慣としてジェットポンプを使用したときの
構造説明図。 第４図は循環機として軸流ポンプを使用し、温水Ｍ内（
こ内１１した場合のｍ造説四図。 弔５図は温水溜中Ｇこ煙管配列した場合の構ｆＭ説明図
。 特許出願人　吉　村　克　部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　煙道ガスの熱を水にて回収するエコノマイザ
   をこ於て吸熱した温水の流路をＯＮ環ループ状になＬ１
   該ループの途次に煙道ガスとの熱交換器、温水の循環機
   、大気圧をこ通じる開孔部、温水滴、拒びＧこ給水人口
   、温水出口を配設し、かつ該ルーフ中の温水温度を煙道
   ガスの酸側点以−Ｌに保つＣ循環することを特徴とする
   エコノマイザ。
2. （２）　　煙道ガスとの熱交換器−Ｆｉｇｔこ温水溜を
   設けた符、ｉｆ′ｌ−請求の範囲（１）記載のエコノマ
   イザ。
3. （３）　　７Ｍ水循環機としＣ軸流型ボンフを用いる特
   許請求の範囲（１１又は（２）記載のエコノマイザ。
4. （４）　　温水循環機としてジェット型ポンプを用いる
   特許請求の範囲（１）又は（２）記載のエコノマイザ。
5. （５）　　煙虐カスとの熱交換器を流路の往仮を伴なう
   温水＊環ルーフの都として用いる待ｔｆｔ請求の卵。 囲（１）又は（２）記載のエコノマイザ。
6. （６）　　温水の循環ルーフ瘉こ脱気用イナートガス人
   口を設けた特許請求の範囲（１）又は（２）記載のエコ
   ノマイザ。 （力　温水循環ルーフの途次Ｇこ別途液−液熱交換器を
   併設した特、ｆ’Ｆ請求の範囲（１）又は（２）記載の
   エコノマイザ。