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JPS6088806A - 内燃機関の廃熱回収装置 - Google Patents

内燃機関の廃熱回収装置

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Publication number
JPS6088806A
JPS6088806A JP58196200A JP19620083A JPS6088806A JP S6088806 A JPS6088806 A JP S6088806A JP 58196200 A JP58196200 A JP 58196200A JP 19620083 A JP19620083 A JP 19620083A JP S6088806 A JPS6088806 A JP S6088806A
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JP
Japan
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hot water
turbine
waste heat
steam
combustion engine
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Pending
Application number
JP58196200A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Tanaka
田中　嘉春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui Zosen KK
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Mitsui Zosen KK filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Priority to DK183384A priority patent/DK158107C/da
Priority to GB08409177A priority patent/GB2148400B/en
Priority to US06/602,563 priority patent/US4516403A/en
Priority to KR1019840002492A priority patent/KR920009576B1/ko
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Pending legal-status Critical Current

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    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04—Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • 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
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    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2260/00—Recuperating heat from exhaust gases of combustion engines and heat from cooling circuits
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

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】 本発明は舶用ディーゼル機関等の廃熱を回収して利用す
る内燃機関の廃熱回収装置に関するものである。
上記のごとき内燃機関の排ガスの熱を回収して利用する
ために従来最も一般的に採用されている排エコターボ発
電システムの一例を第１図にて示すと、予熱部１１、蒸
発部１２及び過熱部１６の各伝熱部を有する排ガスエコ
ノマイザ１と、主蒸気分離ドラム２とから構成されてお
り、内燃機関の排ガスＥからの廃熱を吸収し、蒸気ター
ビン４を駆動して発電機５により電力を取り出し有効利
用するものである。
なお、図中６は給水ポンプ、７は復水器、８は復水ポン
プ、そして１０はドレンタンクである。
上記第１図に代表される排エコターボ発電システムでは
、第２図の温度変化図にて実線で示すように排ガスエコ
ノマイザ１の予熱部１１のボイラ循環水入口温度ｔｉを
一定温度に設定した場合、予熱部１１の循環水出口側（
ピンチポイント）におけるターミナル温度差Δｔ１によ
って排ガス出口温度Ｔ。が制限され、排ガスＥからの充
分な熱回収が得られない。
そこで、排ガスエコノマイザ１の予熱部１１に平行温度
差の新しい概念を導入したのが第３図及び第４図に示す
排エコターボ発電システムであり、図中第１図と同じ部
品は同じ部品番号で示している。
第３図及び第４図のシステムではボイラ循環水ポンプ１
８の飽和循環水の一部を熱源として低圧蒸気発生器２４
にて低圧蒸気を発生させることによって、この循環水の
温度を下げ、排ガスエコノマイザ１の予熱部１１の循環
水入口温度を制御しているが、低圧蒸気発生器２４にお
けるターミナル温度差のために予熱部１１の循環水人口
の温度を下げて内燃機関２５の排ガスＥからの廃熱回収
率を向上させるには限度があるという問題があった。
そこで本発明は前記従来のシステムにおける問題点を解
消し、排ガスからの廃熱回収率をより高めうる内燃機関
の廃熱回収装置を提供することを目的としたものである
。
即ち、本発明の内燃機関の廃熱回収装置は、予熱部、蒸
発部及び過熱部の各伝熱部を有する排ガスエコノマイザ
と主蒸気分離ドラムとからなる内燃機関の廃熱回収装置
において、該主蒸気分離ドラムにて分離された蒸気を上
記過熱部経由混圧式蒸気タービンに供給する糸路と、該
主蒸気分離ドラムに蓄えられた飽和熱水を熱水フラッシ
ュタービンに供給し、更にそこで分離された蒸気を混圧
式蒸気タービンの低圧段に供給する糸路と、上記熱水フ
ラッシュタービンの分離液を直接または７ラツシヤを経
由してドレンタンクに導き、そこから給水ポンプによっ
てその予熱部に導く系統とを装備することにより構成さ
れ、更に、熱水フラッシュタービンで分離された蒸気を
混圧式蒸気タービンの低圧段に（１１する糸路の熱水フ
ラッシュタービンの排気側に、排ガスエコノマイザの予
熱器の給水入口温度を一定に保持可能とする制御弁が設
けられ、かつ主蒸気分離ドラムに蓄えられた飽和熱水を
熱水フラッシュタービンに供給する糸路の熱水フラッシ
ュタービンの熱水入口側に、ドレンタンクのレベルによ
ってその飽和熱水の流量制御を可能とする制御弁が設け
られていることが好ましい構成である。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第１図
、第３図及び第４図の従来例と各実施例においてそれぞ
れ同じ部品は同じ部品番号で示している。
まず、第５図は本発明の実施例１における廃熱回収装置
の系統図であり、前記従来例と同様な構成からなる排ガ
スエコノマイザ１にて、内燃機関２５の排ガスＥより回
収された熱量を気水混合の循環水の形態で主蒸気分離ド
ラム２に導き、そこで分離された蒸気の大部分は排ガス
エコノマイザ１の過熱部１６を経由して過熱された後、
混圧式蒸気タービン４の高圧側に供給される配管系路が
装備されている。
次に、主蒸気分離ドラム２に蓄えられた飽和熱水を熱水
フラッシュタービン乙に供給する配管系路が装備されて
おり、その熱水フランシュタービン６で分離された低圧
蒸気は混圧式蒸気タービン４の低圧側に供給されて各々
発電機５に直結または変速装置を経由して連結された熱
水フラッシュタービン６及び混圧式蒸気タービン４を駆
動する。
また、主蒸気分離ドラム２にて分離された飽和蒸気の一
部は比較的高温加熱が要求される油加熱器１４に、また
比較的低温加熱を要する油タンク加熱コイルや雑用機器
１５には、熱水フラッシュタービン６で分離された低圧
蒸気の一部が導かれ、それらのドレンはドレンタンク１
０に導かれる。
混圧式蒸気タービン４を駆動したあとの排気は復水器７
にて復水後、復水ポンプ８にて吸引し、内燃機関２５の
潤滑油冷却器１６、清水冷却器１７、内燃機関掃気冷却
器９等の廃熱を回収したあとドレンタンク１０に導びか
れる。
更に、熱水フランシュタービン３にて分離された分離液
もドレンタンク１０に導びき、そこから給水ポンプ６に
よって予熱部１１に導く糸路も装備されている。
なお、ドレンタンク１０は密閉式として空気分離機能を
有する構造とする。
また、給水ポンプ６は、第２図の温度変化図において排
ガスエコノマイザ１の予熱部１１の温度差が定常運転状
態にて平行になるようにあらかじめ決められた容量のポ
ンプで、ドレンタンク１０より給水を吸引し、排ガスエ
コノマイザ１の予熱部１１及び蒸発部１２にて内燃機関
２５の排ガスＥより廃熱回収を行い、主蒸気分離ドラム
２に導かれるが、この主蒸気分離ドラム２は通常補助ボ
イラの蒸気ドラムと兼用される。
また、本発明において、排ガスエコノマイザ１の予熱部
１１の給水入口温度ｔｉを一定値に保持すること及び予
熱部１１の出入口ターミナル温度差を同じにすること（
即ち平行温度差）は、本廃熱回収装置の廃熱回収率を向
上させるためのキーポイントであり、そのために熱水タ
ービン乙の排気側の配管系路に、給水入口温度ｔｉを一
定に保持するための制御弁２６及びドレンタンク１０の
レベルによって熱水タービン６の飽和熱水の流量を制御
するための制御弁２１を設けている。
なお、ドレンタンク１０から給水ポンプ６経由、予熱部
１１への配管系路には制御弁２２が設けられている。
次に、第６図は本発明の実施例２における廃熱回収装置
の系統図であり、実施例１と同様な！置（７）排ガスエ
コノマイザ１の蒸発部１２を独立の循環系路とするため
にボイラ循環水ポンプ１８を設けたものであり、更に第
７図の実施例３の装置では、実施例１において熱水フラ
ッシュタービン６の液水吐出側に７ラツシヤ２０を設け
、そこで分離された低圧蒸気を混圧式蒸気タービン４に
供給すると共に、熱水フラッシュタービン６の分離液を
７ラツシユ２０を経由して移送ポンプ１９によって導く
ようにしたものである。
なお、第５図、第６図および第７図に示す実ｍ例１，２
．３において熱水フラッシュタービン６のかわりに７ラ
ツシヤーを設けるシステムも可能である。
上記の構成からなる本発明の内燃機関の廃熱回収装置は
、排ガスエコノマイザの過熱部から導ひかれた過熱蒸気
を混圧式蒸気タービン高圧側に供給し、主蒸気分離ドラ
ムからの飽和熱水を熱水フランシュタービンに供給し、
そこで分離された低圧蒸気を混圧式蒸気タービンの低圧
側に供給して熱水フラッシュタービンと混圧式蒸気ター
ビンとを駆動して廃熱回収を有効に行なうことを特徴と
したものである。
従って、本発明の廃熱回収装置を採用すれば、排ガス出
口温度を低く取ることができ、更に冷却水、潤滑油及び
掃気空気からの低温廃熱を熱水として回収できるので廃
熱回収率を高くできるという効果がある。
また、熱水フラッシュタービンにより高圧熱水を動力と
して回収し、その排気は混圧式蒸気タービンに利用でき
るので、ランキンサイクル効率が高く、発生電力を大き
く取れるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の排エコターボ発電システムの系統図、第
２図は第１図の排エコターボ発電システムの温度変化図
、第３図及び第４図はそれぞれ異る他の従来例の排エコ
ターボ発電システムの系統図、第５図、第６図及び第７
図は本発明の各実施例における廃熱回収装置の系統図で
あり、第５図はその実施例１を、第６図はその実施例２
を、そして第７図はその実施例３の要部を示している。 １・・・排ガスエコ／マイ４２・・・主蒸気分離ドラム
　３・・・熱水フラッシュタービン　４・・・混圧式蒸
気タービン　６・・・給水ポンプ　１０・・・ドレンタ
ンク　１１・・・予熱部　１２・・・蒸発部　１６・・
・過熱部　２０・・・フラッシャ　２１　、２３・・・
制御弁　２５・・・内燃機関。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、予熱部、蒸発部及び過熱部の各伝熱部を有する排ガ
    スエコノマイザと、主蒸気分離ドラムとからなる内燃機
    関の廃熱回収装置において、該主蒸気分離ドラムにて分
    離された蒸気を上記過熱部経由混圧式蒸気タービンに供
    給する糸路と、該主蒸気分離ドラムに蓄えられた飽和熱
    水を２相流タービンである熱水フラッシュタービンに供
    給し、更にそこで分離された蒸気を混圧式蒸気タービン
    の低圧段に供給する糸路と、上記熱水フラッシュタービ
    ンの分離液を直接または７ラツシヤを経由してドレンタ
    ンクに導き、そこから給水ポンプによって該予熱部に導
    く糸路とを装備したことを特徴とする内燃機関の廃熱回
    収装置。 ２、熱水フラッシュタービンで分離された蒸気を混圧式
    蒸気タービンの低圧段に供給する糸路の熱水フラッシュ
    タービンの排気側に、排ガスエコノマイザの予熱器の給
    水入口温度を一定に保持可能とする制御弁が設けられ、
    かつ主蒸気分離ドラムに蓄えられた飽和熱水を熱水フラ
    ッシュタービンに供給する糸路の熱水フラッシュタービ
    ンの熱水入口側に、ドレンタンクのレベルによってその
    飽和熱水の流量制御を可能とする制御弁が設けられてい
    る特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の廃熱回収装置
    。 ３、熱水フラッシュタービンのかわりに７ラツシヤーを
    設けた特許請求の範囲第２項記載の内燃機関の廃熱回収
    装置。
JP58196200A 1983-10-21 1983-10-21 内燃機関の廃熱回収装置 Pending JPS6088806A (ja)

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