(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１カラムと、
前記第１カラムの下部に接続され第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラーと、
前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置と、
第２カラムと、
前記第２カラムの下部に接続され前記第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラーと、
前記第２カラムおよび前記第１温水生成装置と接続され、前記第２カラム上部から排出される高温の流体を利用して前記第１温水生成装置から排出される温水を高温の温水に変換する第２温水生成装置と、
第３カラムと、
前記第３カラムの下部に接続されて前記第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラーと、
前記第２温水生成装置および前記第３カラムの下部に接続され、前記第２温水生成装置から排出される高温の温水を熱供給源として利用して、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラーとを含んで、
前記第２カラムの運転温度が前記第１カラムの運転温度よりも高温であることを特徴とする多段階廃熱回収システム。
【請求項２】
第１カラムと、
前記第１カラムの下部に接続されて第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラーと、
前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置と、
第２カラムと、
前記第２カラムの下部に接続されて前記第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラーと、
前記第１温水生成装置および第２カラムの下部に接続され、前記第１温水生成装置から
排出される温水を熱供給源として利用して、前記第２カラムの下部に熱を供給する第２温水リボイラーと、
第３カラムと、
前記第３カラムの下部に接続されて前記第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラーと、
前記第２温水リボイラーおよび前記第３カラムの下部に接続され、前記第２温水リボイラーから排出される温水を熱供給源として利用して、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラーとを含んで、
前記第２カラムの運転温度が前記第３カラムの運転温度よりも高温であることを特徴とする多段階廃熱回収システム。
【請求項３】
前記温水リボイラーに流入する温水と前記温水リボイラーから排出される温水との流量および温度の差から前記温水リボイラーに流入する温水の流量、温度、または流量および温度両方を制御するコントローラをさらに含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の多段階廃熱回収システム。
【請求項４】
前記温水リボイラーは、溶接式プレート型熱交換器であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の多段階廃熱回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸留塔、焼却炉、溶鉱炉、および溶解炉などの様々な産業分野で使用されている炉（ｆｕｒｎａｃｅ）から発生する熱の中で再利用されずに廃棄される廃熱を回収するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸留塔、焼却炉、溶鉱炉、および溶解炉などの様々な産業分野で使用されている炉で発生する熱の中で再利用されずに廃棄される熱を廃熱と言う。このような廃熱は様々な熔炉、ボイラー、乾燥設備および空調設備などでは、燃焼排ガスの形で大気中に排出されており、加熱、蒸留、蒸発、精製、および分離などの工程では、冷却または凝縮されて冷却水の形で排出されている。前記廃熱の中で相対的に高温になる廃熱は、低圧蒸気の生産やボイラー供給水の予熱などに活用されている一方で、相対的に低温の廃熱は、これを活用する技術に限界があり、投資額が過多であるため、回収されずにそのまま捨てられている。
【０００３】
特に、石油化学工程は、一般的に反応工程と分離・精製工程に分けることができるが、これらの工程をエネルギーの観点から見ると、反応工程または分離・精製工程を行うために、カラムの下部等に熱を供給する加熱工程とカラム上部等を冷却する冷却工程とに分けられる。前記加熱工程では、熱源として蒸気を使用し、前記冷却工程では冷却源として冷却水（ｃｏｏｌｉｎｇ  ｗａｔｅｒ）を活用するのが一般的である。
【０００４】
石油化学工程において、カラム下部を、スチームを使用してリボイリング（ｒｅｂｏｉｌｉｎｇ）し、その結果発生するカラム上部の高温流体を冷却水またはファンクーラーなどを利用して強制的に冷却した後、還流（ｒｅｆｌｕｘ）でカラムに再供給するか、精製品（ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ）を製造するのが一般的である。図１は、カラムの上部から発生する高温流体を、冷却水を利用して冷却する従来の蒸留塔の概要図である。図１を参照すると、蒸留塔（１００）は、カラム（１０１）、前記カラムの下部に接続されてカラムに熱を供給するスチームリボイラー（１０２）、前記カラムの上部に接続されてカラム上部から排出される高温の流体を、冷却水を利用して冷却する冷却装置（１０３）で構成されており、前記カラム（１０１）は、カラム下部に接続されたスチームリボイラー（１０２）から熱を供給されて、カラム（１０１）の上部から排出される高温の流体は、冷却装置（１０３）で冷却された後、カラム（１０１）に再供給される。
【０００５】
塔頂（ｃｏｌｕｍｎ  ｏｖｅｒｈｅａｄ）の低温熱源を冷却水で強制冷却することなく活用する技術として、機械的蒸気再圧縮装置（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ；ＭＶＲ）及び熱蒸気再圧縮装置（ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｐｏｒ  ｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ、ＴＶＲ）などがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＭＶＲは、圧縮機を活用して塔頂の蒸気を直接圧縮することにより、蒸気の温度と圧力を上昇させた後、昇温昇圧された蒸気を直接カラムのリボイリング熱源として再利用したり、昇温昇圧された蒸気を利用して低圧のスチームを生産したりする装置であるが、このようなＭＶＲは、初期設備投資費用およびランニングコストが過多であり、ＭＶＲシステムトラブル時の冷却源が遮断され、カラムの安全運転に重大な障害をもたらすことになる問題がある。
【０００７】
また、ＴＶＲは、高圧の蒸気を駆動源として低圧の廃蒸気を吸入圧縮した後、圧縮された吐出蒸気を加熱源として再利用する装置であるが、設備が簡単であるため初期投資コストおよびランニングコストが低いメリットはあるが、活用可能なレベルのスチームを製造するために相当な量の高圧蒸気が消耗され、これによって全体のスチームバランスが損なわれて、２次スチーム損失が発生する問題がある。
【０００８】
これにより、カラム上部から回収される廃熱を利用してエネルギー効率を増大させることのできる廃熱回収システムの開発が求められる。
【０００９】
本発明の目的は、カラム上部から回収された廃熱をカラムに再供給してエネルギー効率を増大させる廃熱回収システムを提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、幾つかのカラムを接続して廃熱回収網、廃熱活用網、または廃熱回収網および廃熱活用網両方を備える多段階廃熱回収システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、
カラムと、
前記カラムの下部に接続されて前記カラムに熱を供給するスチームリボイラーと、
前記カラム上部に接続され、前記カラム上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換させる温水生成装置と、
前記温水生成装置および前記カラム下部に接続され、前記温水生成装置から排出される温水を熱供給源として利用して、前記カラムの下部に熱を供給する温水リボイラーとを含むことにより、
カラム上部から回収された廃熱をカラムに再供給することを特徴とする廃熱回収システムを提供する。
【００１２】
本発明はまた、
第１カラムと、
前記第１カラムの下部に接続され前記第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラーと、
前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置と、
第２カラムと、
前記第２カラムの下部に接続され前記第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラーと、
前記第２カラムおよび前記第１温水生成装置に接続され、前記第２カラム上部から排出される高温の流体を利用して前記第１温水生成装置から排出される温水を高温の温水に変換する第２温水生成装置と、
第３カラムと、
前記第３カラムの下部に接続されて前記第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラーと、
前記第２温水生成装置および前記第３カラムの下部に接続され、前記第２温水生成装置から排出される高温の温水を熱供給源として利用して、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラーとを含んで、
前記第２カラムの運転温度が前記第１カラムの運転温度よりも高温であることを特徴とする多段階廃熱回収システムを提供する。
【００１３】
また、本発明は、
第１カラムと、
前記第１カラムの下部に接続されて前記第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラーと、
前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置と、
第２カラムと、
前記第２カラムの下部に接続されて前記第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラーと、
前記第１温水生成装置および前記第２カラムの下部に接続され、前記第１温水生成装置から排出される温水を熱供給源として利用して、前記第２カラムの下部に熱を供給する第２温水リボイラーと、
第３カラムと、
前記第３カラムの下部に接続されて前記第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラーと、
前記第２温水リボイラーおよび前記第３カラムの下部に接続され、前記第２温水リボイラーから排出される温水を熱供給源として利用して、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラーとを含んで、
前記第２カラムの運転温度が前記第３カラムの運転温度よりも高温であることを特徴とする多段階廃熱回収システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の前記および他の目的や特徴は、添付された図面とともに、本発明の説明により明らかになる。
【図１】図１は、従来の蒸留塔の概要図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による廃熱回収システムの概要図である。
【図３】図３は、廃熱回収網および廃熱活用網を備えた本発明の別の一実施例による多段階廃熱回収システムのプロセスフロー図である。
【図４】図４は、コントローラが含まれた本発明のまた別の一実施例による廃熱回収システムのプロセスフロー図である。
【図５】図５は、本発明の実施例において用いられた廃熱回収システムのプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００１６】
図２は、カラム上部の高温流体を利用して温水を生成し、生成された温水を温水リボイラーに供給することにより廃熱を回収する、本発明の廃熱回収システムの概要図である。
【００１７】
図２を参照して説明すると、本発明の廃熱回収システム（２００）は、カラム（２０１）、前記カラム（２０１）下部に接続されてカラムに熱を供給するスチームリボイラー（２０２）、前記カラム（２０１）上部と接続され、前記カラム上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換させる温水生成装置（２０３）、前記温水生成装置（２０３）および前記カラム（２０１）下部に接続され、前記温水生成装置から排出される温水を熱供給源として利用して、前記カラム下部に熱を供給する温水リボイラー（２０４）を含む。
【００１８】
本発明の廃熱回収システム（２００）は、低温廃熱を回収する媒体として水（凝縮水）を使用しており、これは石油化学工場内で水を容易に確保することができ、既存の凝縮水回収設備と互換可能にすることで、廃熱の回収および活用に対する適用範囲を広げることができるためである。
【００１９】
本発明の廃熱回収システム（２００）に含まれる前記温水生成装置（２０３）は、カラム（２０１）上部の高温流体から熱を吸収して、冷水を温水に変換する装置である。特に、石油化学工程等の場合、前記カラム（２０１）上部の流体は、ほとんどが蒸気として潜熱が含まれているので、このような潜熱を利用して冷水を温水に変換することができる。
【００２０】
前記温水生成装置（２０３）から排出される温水は、他のプロセス流体の予熱などに活用されることもできるが、この場合、その使用量が制限されて経済的な投資が望めない。したがって、本発明の廃熱回収システム（２００）においては、前記温水生成装置（２０３）から排出される温水を従来の石油化学工程の中で最も大きいエネルギー使用先であるカラムリボイラーにおけるスチームの代替に使用した。
【００２１】
本発明の廃熱回収システム（２００）で使用される前記温水リボイラー（２０４）は、溶接式プレート型熱交換器（ｗｅｌｄｅｄ  ｐｌａｔｅ  ｈｅａｔ  ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）であってもよい。
【００２２】
一般に、加熱媒体（ｈｅａｔｉｎｇ  ｍｅｄｉｕｍ）としてスチームの代わりに温水を使用する場合、シェルアンドチューブ（ｓｈｅｌｌ＆ｔｕｂｅ）型の熱交換器を使用することになるが、この場合、熱交換器の必要伝熱面積が約５倍に増加することになり、スペースの制約、構造補強、投資額の増加などによる経済性低下の問題が生じることがある。これに対して、本発明の廃熱回収システム（２００）は、加熱しようとする反応物などをカラム下部から上部方向（縦方向）に、自然対流方式（ｔｈｅｒｍｏ−ｓｉｐｈｏｎ）によって加熱循環させ、熱交換器の内部隔板を介して横方向への循環により温水の熱を反応物など伝達する溶接式プレート型熱交換器を使用することにより、熱交換の効率を高め、既存のシェルアンドチューブ型熱交換器の設置面積に比べ設置面積を大幅に減らすことができる。
【００２３】
前記溶接式プレート型熱交換器としては、温水が横軸に沿って１方向に流れる溶接式プレート型熱交換器、温水が横軸に沿って両方向に往復して流れる溶接式プレート型熱交換器などを用いることができる。
【００２４】
カラムの運転温度が高い場合には、カラムの運転圧力および温度を変化させ、カラムにおいて温水リボイラーによる熱交換が効率的に行われるようにすることができる。これにより、本発明の廃熱回収システム（２００）は、カラムの運転圧力および温度を制御するコントローラ（図示せず）をさらに含むことができる。
【００２５】
また、本発明の廃熱回収システム（２００）は、カラム（２０１）を効率的に運転するために、前記スチームリボイラー（２０２）および温水リボイラー（２０４）の外にも、前記温水生成装置（２０３）と温水リボイラー（２０４）との間に位置して、前記温水生成装置（２０３）から排出される温水を、加熱するカラムの運転温度と合うように加熱する加熱装置（２０５）を追加の熱供給源として含むこともでき、また、前記温水リボイラー（２０４）と温水生成装置（２０３）との間に位置して、他の工程の予熱に活用するために、温水リボイラーから出てきた温水を冷却する冷却装置（２０６）をさらに含むこともできる。
【００２６】
本発明はまた、廃熱回収網、廃熱活用網、およびその両方を含んでいる多段階廃熱回収システムを提供する。
【００２７】
つまり、本発明の一実施例による多段階廃熱回収システムは、第１カラムと、前記第１カラムの下部に接続されて第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラーと、前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置と、第２カラムと、前記第２カラムの下部に接続されて第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラーと、前記第２カラムおよび前記第１温水生成装置と接続され、前記第２カラム上部から排出される高温の流体を利用して前記第１温水生成装置から排出される温水を高温の温水に変換する第２温水生成装置と、第３カラムと、前記第３カラムの下部に接続されて第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラーと、前記第２温水生成装置および第３カラムの下部に接続され、前記第２温水生成装置から排出される高温の温水を熱供給源として利用し、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラーとを含み、この時、前記第２カラムの運転温度は、前記第１カラムの運転温度よりも高温であることを特徴とする。
【００２８】
つまり、前記多段階廃熱回収システムは、第１温水生成装置から排出される温水を第１カラムに供給する代わりに、第２カラムの温水生成装置に供給して温水の温度をより高める廃熱回収網を備える。このような廃熱回収網を備えた多段階廃熱回収システムにおいて、温水は、カラム運転温度の低い第１カラムからカラム運転温度の高い第２カラムに流れるように設計されて、より高温の温水を得ることができる。
【００２９】
本発明の別の一実施例による多段階廃熱回収システムは、第１カラムと、前記第１カラムの下部に接続されて第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラーと、前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置と、第２カラムと、前記第２カラムの下部に接続されて第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラーと、前記第１温水生成装置および第２カラムの下部に接続され、前記第１温水生成装置から排出される温水を熱供給源として利用して、前記第２カラムの下部に熱を供給する第２温水リボイラーと、第３カラムと、前記第３カラムの下部に接続されて第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラーと、前記第２温水リボイラーおよび第３カラムの下部に接続され、前記第２温水リボイラーから排出される温水を熱供給源として利用して、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラーとを含み、この時、前記第２カラムの運転温度は、前記第３カラムの運転温度よりも高温であることを特徴とする。
【００３０】
つまり、前記多段階廃熱回収システムは、第２温水リボイラーにおいて第２カラムに熱を供給してから排出される温水を第３カラムの温水リボイラーに供給して、より低い温度の温水までも活用する廃熱活用網を備える。このような廃熱活用網を備えた多段階廃熱回収システムにおいて、温水は、カラム運転温度の高い第２カラムからカラム運転温度の低い第３カラムに流れるように設計され、より低温の温水までも活用することができる。
【００３１】
本発明のまた別の一実施例による多段階廃熱回収システムは、前記廃熱回収網と廃熱活用網の両方を備える。
【００３２】
図３は、廃熱回収網および廃熱活用網の両方を備えた本発明の多段階廃熱回収システムのプロセスフロー図である。図３を参照して説明すると、前記複数レベルの廃熱回収システム（３００）は、第１カラム（３１１）と、前記第１カラムの下部に接続されて第１カラムに熱を供給する第１スチームリボイラー（３１２）と、前記第１カラムの上部に接続され、前記第１カラムの上部から排出される高温の流体を利用して冷水を温水に変換する第１温水生成装置（３１３）と、第２カラム（３２１）と、前記第２カラムの下部に接続されて第２カラムに熱を供給する第２スチームリボイラー（３２２）と、前記第２カラムおよび前記第１温水生成装置に接続され、前記第２カラム上部から排出される高温の流体を利用して、前記第１温水生成装置から排出される温水を高温の温水に変換する第２温水生成装置（３２３）と、第３カラム（３３１）と、前記第３カラムの下部に接続されて第３カラムに熱を供給する第３スチームリボイラー（３３２）と、前記第２温水生成装置および第３カラムの下部に接続され、前記第２温水生成装置から排出される高温の温水を熱供給源として利用して、前記第３カラムの下部に熱を供給する第３温水リボイラー（３３３）と、第４カラム（３４１）と、前記第４カラムの下部に接続されて第４カラムに熱を供給する第４スチームリボイラー（３４２）と、前記第３温水リボイラーおよび第４カラムの下部に接続され、前記第３温水リボイラーから排出される温水を熱供給源として利用して、前記第４カラムの下部に熱を供給する第４温水リボイラー（３４３）とを含み、第５カラム（３５１）と、前記第５カラムの下部に接続されて第５カラムに熱を供給する第５スチームリボイラー（３５２）と、前記第４温水リボイラーおよび第５カラムの下部に接続され、前記第４温水リボイラーから排出される温水を熱供給源として利用して、前記第５カラムの下部に熱を供給する第５温水リボイラー（３５３）とを含み、前記第５温水リボイラーから排出された低温の温水は、前記第１温水生成装置に流入され、再活用されることになる。前記多段階廃熱回収システムは、工程中に発生した、中温の廃ガスからの廃熱回収のための装置（３６０）、廃熱回収網で集められた温水を貯蔵する貯蔵装置（３７０）または貯蔵装置に集められた温水を廃熱活用網に供給する温水供給装置（３８０）、温水システムの稼働中止時における冷却のための冷却器（３１４、３２４）などと、システム効率向上のための追加装置を一つ以上さらに含むことができる。
【００３３】
前記多段階廃熱回収システムにおいて、廃熱回収網の温度配列は、中温廃ガスの温度＞第２カラムの運転温度＞第１カラムの運転温度の順であり、廃熱活用網の温度配列は、第３カラムの運転温度＞第４カラムの運転温度＞第５カラムの運転温度の順である。
【００３４】
前記図３に示された廃熱回収システム（３００）では、カラム、スチームリボイラーおよび温水生成装置からなる廃熱回収ユニット２つが廃熱回収網を構成し、また、コラム、スチームリボイラーおよび温水リボイラーからなる廃熱活用ユニット３つが廃熱活用網を構成するとして提示されているが、様々な産業分野でのプロセス条件に応じて、前記廃熱回収網および廃熱活用網を構成するユニットの数は適切に加減することができる。
【００３５】
前記多段階廃熱回収システムは、廃熱回収網を構築してより高い温度の温水を得て、また、廃熱活用網を構築してより低い温度の温水までも活用することにより、エネルギーのリサイクル効率をさらに増大させることができる。つまり、カラムの運転温度（またはカラムの上部から排出される流体の温度）が相対的に低温のカラムから先に廃熱を回収した後、カラムの運転温度（またはカラム上部から排出される流体の温度）が相対的に高温のカラムからさらに廃熱を回収することにより廃熱回収率を高め、カラムの運転温度が高いリボイラーに温水を先に供給してから、その温水をカラム運転温度の低いリボイラーに再度供給することにより、廃熱の活用率を高める方法を採用する。
【００３６】
多段階廃熱回収システムにおいて、各カラムは特定の運転温度に維持されることが必要なので、温水リボイラーによって一定の熱量を供給してスチームリボイラーによりカラムの温度を微調整することが望ましい。リボイラーの熱源としてスチームのみを使用する場合にはほとんど潜熱を利用するもので、スチームの流量だけを制御すればよいが、リボイラーの熱源として温水を使用する場合には顕熱を利用するもので、温水の流量だけでなく、やはり温水の温度も制御する方が好ましい。つまり、温水生成装置から温水リボイラーに供給される温水の流量、温度、または流量および温度を調節することにより、温水リボイラーによってカラムに供給される熱量を一定に保つことができる。これにより、本発明による廃熱回収システムは、温水リボイラーによって一定の熱量を供給するために、温水リボイラーに流入する温水と温水リボイラーから排出される温水の流量および温度をそれぞれ測定し、その差から温水リボイラーに流入する温水の流量、温度、または流量と温度の両方を制御するコントローラをさらに含むことができる。
【００３７】
図４は、コントローラが含まれている本発明の一実施例による廃熱回収システムのプロセスフロー図である。図４を参照して説明すると、本発明の一実施例による廃熱回収システム（４００）は、カラム（４０１）、前記カラムの下部に接続されカラムに熱を供給するスチームリボイラー（４０２）、温水生成装置（図示せず）および前記カラム下部に接続され、前記温水生成装置から排出される温水を熱供給源として利用して、前記カラムの下部に熱を供給する温水リボイラー（４０３）、および温水リボイラー（４０３）に流入される温水と温水リボイラー（４０３）から排出される温水の流量および温度とをそれぞれ測定し、その差から温水リボイラー（４０３）に流入する温水の流量、温度、または流量と温度の両方を制御するコントローラ（４０４）を含む。
【００３８】
また、前記コントローラ（４０４）は、スプリットレンジ制御（ｓｐｌｉｔ  ｒａｎｇｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）方式によって流量制御を行うことができる。特に、前記スプリットレンジ制御方式において、温水によって供給される熱量がカラムの運転に必要な総供給熱量を超える場合には、スチームリボイラーによって供給される熱量を０に調整することに加え、温水のバイパス（ｂｙｐａｓｓ）流量を増加させることで、温水によって供給される熱量を減少させることができる。
【００３９】
本発明の廃熱回収システムは、蒸留塔および焼却炉等から排出される熱を利用して温水を生産することにより、比較的低温の熱を高効率で回収することができ、従来の廃熱回収システムに比べ初期投資コストおよびシステムの運転コストが低価なので、さまざまな産業分野で活用できる。
【００４０】
また、運転温度の異なるいくつかのカラムを接続することにより、廃熱回収効率および廃熱活用効率を向上させることができる。つまり、多段階廃熱回収システムではカラムの数が増加するほど、より低い温度の温水までも活用することができ、廃熱活用網の最終的温水の温度が下がることで、運転温度のより低いカラムからの廃熱を回収できるようになる。
【００４１】
また、本発明の廃熱回収システムは、温水リボイラーの熱交換器として溶接式プレート型熱交換器を使用することにより、温水リボイラーが占める面積を減らし、温水リボイラーの設置費用をも減らすことができる。
【００４２】
このような多段階熱交換は、温水の熱量使用効率を最大化することと、温度をできるだけ下げることとで、低温廃熱をさらに回収できるようにするメリットがある。
【００４３】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。
【００４４】
実施例
図５に示すような廃熱回収システムを利用して廃熱回収を実施した。
【００４５】
詳細には、カラム（５３１）、焼却炉（５３２）、クーラー（５３３）、およびカラム（５３４）から発生する廃熱を回収して温水を生成する温水生成装置（５３０）から生成された温水を１カ所に集めて貯蔵装置（５４０）に貯蔵した。この時、貯蔵装置（５４０）中の温水温度は１１６℃であった。前記１１６℃の温水を１５０ｔ／ｈの流量で温水供給装置（５５０）を介して第１カラム（５１１）（運転温度：７７℃）の温水リボイラー（５１３）に供給して第１カラム（５１１）に熱を供給した。この時、温水リボイラー（５１３）に流入する温水の流量および温度をコントロールラ（５６０）によって調整した。第１カラム（５１１）に熱を供給した後に温水リボイラー（５１３）から排出される温水の温度は８９℃だった。前記８９℃の温水もまた十分な熱量を持っているので、再び温水リボイラー（５２３）を介して第２カラム（５２１）（運転温度：５８℃）の供給物質（ｆｅｅｄ）を予熱することにより、第２カラム（５２１）に熱を供給した。第２カラム（５２１）に熱を供給した後に排出される温水の温度は８２℃だった。前記８２℃の最終的に排出される温水は、再度前記温水生成装置（５３０）に再供給した。
【００４６】
このような廃熱回収システムを活用することで、第１カラム（５１１）および第２カラム（５２１）のスチームリボイラーで使用される蒸気量をそれぞれ６ｔ／ｈおよび１．５ｔ／ｈ削減する効果を得た。
【００４７】
以上、本発明を、前記実施例を中心にして説明してきたが、これは例示に過ぎず、本発明は、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明な各種変形および均等なその他実施例を以下に添付の請求範囲内で実施可能であるということは理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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