JP2018123756A - 熱サイクル設備 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に、本発明の第1実施形態について説明する。第1実施形態に係る熱サイクル設備Aは、図1に示すように燃料タンク1、ポンプ2、気化器3、ボイラ4、タービン5、復水器6及びポンプ7を備えている。このような各構成要素のうち、ボイラ4、タービン5、復水器6及びポンプ7は、水配管あるいは蒸気配管によって環状に相互接続されており、ランキンサイクル(熱サイクル)を構成している。
この熱サイクル設備Aでは、ポンプ2及び気化器3が作動することによって燃料タンク1から汲み出された液体アンモニアが気体アンモニアに相変換されてボイラ4に供給される。また、これとは別に、ポンプ7が作動することによってボイラ4に水が供給される。そして、ボイラ4は、気化器3から供給される気体アンモニアを燃料として燃焼させることにより、ポンプ7から別途供給される水を気化させて水蒸気を生成する。
次に、本発明の第2実施形態について、図3を参照して説明する。この第2実施形態に係る熱サイクル設備Cは、ランキンサイクルにアンモニアの膨張サイクルを組み合わせたものであり、図1に示した熱サイクル設備Aに膨張タービン8を付加した構成を備える。この熱サイクル設備Cでは、気化器3と膨張タービン8とによってアンモニアの膨張サイクルが形成されている。なお、上記膨張タービン8は、本発明の第2動力発生装置に相当する。
(1)上記各実施形態では、海水(第2液体熱媒)との熱交換によって生成された気体アンモニアをボイラ4の燃料として利用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第2気化装置で生成した気体アンモニアを還元剤として用いることにより第1気化装置で発生した燃焼ガスを脱硝処理する脱硝装置をさらに備えても良い。
2 ポンプ(供給装置)
3,3D 気化器(第2気化装置)
3A,3D アンモニア伝熱部
3B 海水伝熱部
3C 伝熱プレート(伝熱体)
3a 第1伝熱部
3b 第2伝熱部(再加熱装置)
4 ボイラ(第1気化装置)
5 タービン(動力発生装置)
6 復水器(凝縮装置)
7 ポンプ(循環装置)
8 膨張タービン(第2動力発生装置)
9 熱交換器(過熱装置)
Claims (9)
- 燃料を燃焼させることにより、所定の第1液体熱媒を気化させる第1気化装置と、
該第1気化装置で得られた第1気体熱媒を駆動流体として動力を発生する動力発生装置と、
該動力発生装置から排出された第1気体熱媒を第2液体熱媒と熱交換させることにより凝縮させる凝縮装置と、
該凝縮装置で得られた液体熱媒を加圧し、前記第1液体熱媒として前記第1気化装置に供給する循環装置と、
前記第2液体熱媒を液体アンモニアと熱交換させることにより気体アンモニアを生成する第2気化装置と、
該第2気化装置に前記液体アンモニアを供給する供給装置と
を備えることを特徴とする熱サイクル設備。 - 前記第2気化装置は、所定の伝熱体を介して前記第2液体熱媒と前記液体アンモニアとを熱交換させることを特徴とする請求項1に記載の熱サイクル設備。
- 前記伝熱体は鋼材から形成されていることを特徴とする請求項2に記載の熱サイクル設備。
- 前記第2気化装置で生成された前記気体アンモニアを駆動流体として動力を発生する第2動力発生装置を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱サイクル設備。
- 前記第2動力発生装置から排出された前記液体アンモニアを前記第2液体熱媒と熱交換させて再加熱する再加熱装置を備えることを特徴とする請求項4に記載の熱サイクル設備。
- 前記第2気化装置で生成された前記気体アンモニアを前記第1気化装置の排ガスと熱交換して過熱する過熱装置をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の熱サイクル設備。
- 前記第1気化装置は、前記第2気化装置で生成した前記気体アンモニアを前記燃料として燃焼させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱サイクル設備。
- 前記第2気化装置で生成した前記気体アンモニアを還元剤として用いることにより前記第1気化装置で発生した燃焼ガスを脱硝処理する脱硝装置をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱サイクル設備。
- 第1液体熱媒は、水であり、
前記第1気化装置は、前記水を気化させて水蒸気を発生するボイラであり、
前記動力発生装置は、上記水蒸気を駆動流体とするタービンであり、
前記第2液体熱媒は、水あるいは海水であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の熱サイクル設備。
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