JPS60108508A - 内燃機関の排ガス熱回収装置 - Google Patents

内燃機関の排ガス熱回収装置

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JPS60108508A
JPS60108508A JP21486883A JP21486883A JPS60108508A JP S60108508 A JPS60108508 A JP S60108508A JP 21486883 A JP21486883 A JP 21486883A JP 21486883 A JP21486883 A JP 21486883A JP S60108508 A JPS60108508 A JP S60108508A
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steam
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pressure
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JP21486883A
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Yoshiharu Tanaka
田中 嘉春
Shoichi Yabuki
矢吹 捷一
Ko Sasaki
佐々木 耕
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は内燃機関の排ガス熱回収装置に係り、特にディ
ーゼル機関やガスタービン等の内燃機関の排ガスを利用
して蒸気を発生させ、これを発電機タービンの駆動用蒸
気や雑用蒸気等に使用するための内燃機関の排ガス熱回
収装置に関する。
〔発明の背景〕
従来、船舶等におけるディーゼル機関の排ガス熱の回収
装置として、第1図に示すような排ガスエコノマイザに
よって蒸気を発生させるものが知られている。図示され
る従来の排ガス熱回収装置は、本願発明者等の出願に係
るものであり(特開昭56−126607号)、排ガス
エコノマイザ1と、この排ガスエコノマイザ1からの気
水混合流体から蒸気を分離する主蒸気分離ドラム2およ
びこれに続く低圧蒸気分離ドラム5と、過熱蒸気が供給
されるタービン2】と、排ガスエコノマイザ1への給水
を加熱する混合式加熱器6とから主として構成されてい
る。
上記構成において、ディーゼル機関から排出される排ガ
スは、図中矢印Qgで示すようにエコノマイザI内に導
入され、蒸気を発生させてその熱量が回収される。排ガ
スエコノマイザ1に供給された水は予熱部11、蒸発部
12にて気水混合流体とされ、主蒸気分離ドラム(また
はギイラ蒸気分離ドラム)2に吐出される。主蒸気分離
ドラム2で得られた蒸気の一部は排ガスエコノマイザ1
の過熱部に導かれ、過熱蒸気としてターボ発電機22用
の蒸気タービン21を駆動し、蒸気の残部は靴用蒸気と
して機関用燃料油加熱器等の雑用機器25へ導かれる。
また主蒸気分離ドラム2Jの飽和水は、排ガスエコノマ
イザ1に循環されるが、この配管系の途中には低圧蒸気
発生ドラム5が設けられ、ことで更に低圧蒸気が分離さ
れる、低圧蒸気は燃料タンクの加熱やその他の雑用機器
52に供給され、更に熱回収が行われるようになってい
る。そして低圧蒸気分離ドラム5の飽和水は給水循環ポ
ンプ3により制御弁10を介して排ガスエコノマイザ1
の予熱部11、蒸発部12への給水とされる。制御弁1
0と予熱部11間の配管経路には、混合式加熱器6が設
けられ、これには前記タービン21の排気を腹水器23
で復水してポンプ24にてドレンタンク26に吐出され
たドレンを前記雑用機器25.52を経たドレンととも
に主給水ポンプ7にて導キレ、ここで熱交換を行って予
熱部11に供給するのである。斯かるシステムにおいて
、主蒸気分離ドラム2の液面制御はドレンタンク26か
ら混合式加熱器6に至る配管に介在させた制御弁9によ
り行い、低圧蒸気分離ドラム5の液面制御は主蒸気分離
ドラム2から低圧蒸気分離ドラム5に至る飽和水の流路
配管に介在された制御弁8によシ行われる。
ところが、上記従来の排ガス熱回収装置では、低圧蒸気
分離ドラム5にて分離される低圧蒸気が雑用機器52に
導かれ熱回収率を向上させるべく考慮されているが、主
として要求されるターボ発電機22の駆動用蒸気は主蒸
気分離ドラム2から分離された飽和蒸気の一部を過熱部
13を経由させて得られる過熱蒸気のみに依っていたた
め、発電機出力の増大化は期待できなかった。また、排
ガスエコノマイザ1の予熱部11への給水は混合式加熱
器6を介して行われるが、給水温度が適度であれば当該
加熱器6を省略することが望ましいものであった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来の問題点に着目し、ターボ発電機の
出力増大と装置構成の簡易化を図シ得る内燃機関の排ガ
ス熱回収装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明に係る排ガス熱回収
装置は、予熱部、蒸発部および過熱部の各伝熱部を有す
る排ガスエコノマイザと、この排ガスエコノマイザを出
た気水混合流体から蒸気を分離する主蒸気分離ドラムと
、この主蒸気分離ドラムで分離された蒸気の少なくとも
一部を排ガスエコノマイザの前記過熱部に供給し、さら
にこれを混圧タービンの高圧側に送る配管系と、前記主
蒸気分離ドラムで分離された飽和水から更に低圧蒸気を
分離する低圧蒸気分離ドラムと、この低圧蒸気分離ドラ
ムで分離された低圧蒸気を混圧タービンの低圧側に送る
配管系と、前記低圧蒸気分離ドラムで分離された飽和水
を排ガスエコノマイザの前記予熱部および蒸発部に戻す
配管系と、前記混圧タービンからの蒸気を復水器で凝縮
させこれを低圧蒸気分離ドラムと前記予熱部間の配管系
に混合管により混合循環させる配管系とを備えて構成し
たものである。
上記構成により、低圧蒸気分離ドラムにより分離される
低圧蒸気を蒸気タービンの駆動用に供することで回収率
の改善を図り、かつ給水と低圧蒸気分離ドラムの飽和水
とを混合管にて排ガスエコノマイザに供給するものとし
、加熱器省略による設備負荷の改善を図ることができる
1、〔発明の実施例] 以下に本発明に係る内燃機関の排ガス熱回収装置の実施
例を図面を参照して詳細に説、明する。
第2図は実施例を示す装置系統図である。この装置系統
図において、第1図に示す従来装置と異なる点は、蒸気
タービン21を混圧タービン30とし、排ガスエコノマ
イザ1の過熱部13からの過熱蒸気を混圧タービン30
の高圧側に供給するようにするとともに、低圧蒸気分離
ドラム5から低圧蒸気管路31を設け、これを混圧ター
ビン30の低圧側に導くようにしている。また低圧蒸気
によりマ〃、なわれていた雑用機器52には低圧蒸気圧
力が改良案ではよシ低くなるため主蒸気分離ドラムで得
られた蒸気を導くようにしている。更に、低圧蒸気分離
ドラム5から予熱部11に至る飽和水の配管系に設けた
混合式加熱器6を堆シ止め、混合管32とし、飽和水と
ドレンタンク26からのドレンとを直接混合するように
した。加えて、排ガスエコノマイザ】の予熱部]1にて
得られる気液混合流体は、低圧蒸気分離ドラム5から制
御弁10を介して蒸発部12に供給されこれを経由して
得られる気液混合流体とともに、直接主蒸気分離ドラム
2に導入するように構成されている。
その他の構成は第1図に示される従来例と同様であるの
で、同一番号を付して説明を省略する。
第2図において、主給水ポンプ7によって制御弁9を介
して送水される給水qfと、給水循環ポンプ3によって
主蒸気分離ドラム2、低圧蒸気分離ドラム5から制御弁
1oを介して吸引された循環水qrは、混合管32にて
混合され、排ガスエコノマイザ1の予熱部11に供給さ
れ、排ガスQgと熱交換を行って主蒸気分離ドラム2に
導かれる。
このとき、制御弁10によシ給水循壌ポンプ3による流
量qrを決定することができ、予熱部11における循環
給水側の温度勾配を排ガス側の温度勾配とほぼ等しくな
るように設定でき、壕だ硫酸腐食を防止し得る最低温度
となるように設定できるので、混合式加熱器6を省略し
たことに伴なう支障はない。
給水循環ポンプ3によって低圧蒸気分離ドラム(または
ボイラの蒸気ドラム)5がら吸引された循環水の一部は
制御弁1oを介して排ガスエコノマイザ1の蒸発部12
に導かれておシ、気水混合流体とじてやけシ主蒸気分離
ドラム2に吐出される。
一方、主蒸気分離ドラム2では、予熱部11、蒸発部1
2から導入された気水混合流体から飽和蒸気を分離し、
その一部を過熱部13を経て過熱蒸気となし、これを混
圧タービン30の高圧側に導いて駆動用に供している。
また飽和蒸気の残部は雑用蒸気qmとして機関用燃料油
加熱器等の雑用機器25および燃料タンク加熱器等の雑
用機器52へ導かれる。更に、主蒸気分離ドラム2の飽
和水は制御弁8を経て低圧蒸気分離ドラム5に送給され
、ここで低圧蒸気を分離させて、その蒸気を前記混圧タ
ービン30の低圧側に導き、駆動用に供される。
前記混圧タービン30に導入された過熱蒸気、低圧蒸気
は駆動に供された後は、覆水器23で腹水され、4水ポ
ンプ24にてドレンタンク26に送給される。ドレンタ
ンク26には雑用機器25.52を経たドレンも導入さ
れ、これらは主給水ポンプ7によシ、混合管32を経て
低圧蒸気分離ドラム5から送られた飽和水と混合され、
予熱部11に循環されるのである。
上記実施例によれば、ターボ発電器22用の蒸気タービ
ンを混圧タービン3oとし、これに低圧蒸気分離ドラム
5により分離された低圧蒸気を導き、駆動用に供するこ
とができるので、従来雑用機器52にのみ用いていた低
圧蒸気の有効利用を図ることができる。この結果、主と
して必要な発電器22の出力を増大でき、熱回収率を高
めることができるのである。特に、低圧蒸気は高い温度
差が要求される熱交換器とせず、フラッシュさせて蒸気
が得られる低圧分離ドラム5としたので回収率を高める
ことが可能となる 更に、ドレンタンク26からの給水
と、低圧蒸気分離ドラム5がらの飽和水を、混合式加熱
器を用いず、単純構造の混合管32を通流させて混合水
を得るようにしたので構造が簡易となる。この場合でも
、制御弁10を介し、予熱部11の給水上口温度を検出
して飽和水の混合割合を変更できるので、従来と同様な
機能、すなわち、排ガスエコノマイザチューブの硫酸腐
食を防止しつつ給水温度を回収率を向上させるような最
低温度に設定できる機能を維持することができる。加え
て、予熱部11からの吐出流体は直接主蒸気分離ドラム
2に導入される構造であるため、予熱部1工で蒸発が生
じても、ベーパロックによる排ガスエコノマイザ1の損
傷を極力防止できる利点もある。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明によれば、発電機出力の増大と装置
構成の簡易化を図ることができる内燃機関の排ガス熱回
収装置とすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の排ガス熱回収装置の系統図、第2図は実
施例に係る排ガス熱回収装置の系統図でおる。 1・・・排ガスエコノマイザ、 2・・・主蒸気分離ドラム、 3・・・給水循環ポンプ、 5・・・低圧蒸気分離ドラム、 7・・・主給水ポンプ、8.9.10・・・制御弁、1
1・・・−予熱部、 12・・・蒸発部、13・・・過
熱部、 22・・・発電機、25.52・・・雑用機器
、 30・・・混圧タービン、 32・・・混合管。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予熱部、蒸発部および過熱部の各伝熱部を有する
    排ガスエコノマイザと、この排ガスエコノマイザを出た
    気水混合流体から蒸気を分離する主蒸気分離ドラムと、
    この主蒸気分離ドラムで分離された蒸気の少なくとも一
    部を排ガスエコノマイザの前記過熱部に供給し、さらに
    これを混圧タービンの高圧側に送る配管系と、前記主蒸
    気分離ドラムで分離された飽和水から更に低圧蒸気を分
    離する低圧蒸気分離ドラムと、この低圧蒸気分離ドラム
    で分離された低圧蒸気を混圧タービンの低圧側に送る配
    管系と、前記低圧蒸気分離ドラムで分離された飽和水を
    排ガスエコノマイザの前記予熱部および蒸発部に戻す配
    管系と、前記混圧タービンからの蒸気を復水器で凝縮さ
    せこれを低圧蒸気分離ドラムと前記予熱部間の配管系に
    混合管により混合循環させる配管系とを備えたことを特
    徴とする内燃機関の排ガス熱回収装置。
JP21486883A 1983-11-15 1983-11-15 内燃機関の排ガス熱回収装置 Granted JPS60108508A (ja)

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JPS6365806B2 JPS6365806B2 (ja) 1988-12-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977843B1 (ko) * 2008-04-04 2010-08-25 삼성중공업 주식회사 선박의 보일러 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977843B1 (ko) * 2008-04-04 2010-08-25 삼성중공업 주식회사 선박의 보일러 시스템

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JPS6365806B2 (ja) 1988-12-16

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