(57)【要約】【課題】エネルギ利用効率良く過熱蒸気を得ることができるとともに、従来の燃焼方式とは違って、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済むようにすること。【解決手段】飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる過熱蒸気生成方法において、水蒸気供給源からの飽和水蒸気Ｓ０から、該飽和水蒸気Ｓ０の一部を抜き出した抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’と、飽和水蒸気Ｓ０から抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”とを得る工程と、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気Ｓ１にする工程と、抜き出し過熱蒸気Ｓ１と過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”とを熱交換して抜き出し過熱蒸気Ｓ１を凝縮させることにより、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱して過熱蒸気Ｓ２にする工程とを含むことを特徴とする過熱蒸気生成方法。【選択図】          図１
2004190949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる過熱蒸気生成方法において、水蒸気供給源からの飽和水蒸気から、該飽和水蒸気の一部を抜き出した抜き出し飽和水蒸気と、前記飽和水蒸気から前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気とを得る工程と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする工程と、前記抜き出し過熱蒸気と前記過熱化対象飽和水蒸気とを熱交換して前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする工程とを含むことを特徴とする過熱蒸気生成方法。
【請求項２】
飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる蒸気過熱装置において、水蒸気供給源からの飽和水蒸気を供給するための飽和水蒸気供給経路と、前記飽和水蒸気供給経路の途中から分岐し、前記飽和水蒸気の一部を抜き出し飽和水蒸気として導出するための抜き出し飽和水蒸気導出経路と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする圧縮機と、前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の前記飽和水蒸気供給経路からの過熱化対象飽和水蒸気と前記圧縮機からの前記抜き出し過熱蒸気とを熱交換して、前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする凝縮器とを備えていることを特徴とする蒸気過熱装置。
【請求項３】
余剰の飽和水蒸気から動力を回収する余剰水蒸気の動力回収方法において、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気から、該飽和水蒸気の一部を抜き出した抜き出し飽和水蒸気と、前記飽和水蒸気から前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気とを得る工程と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする工程と、前記抜き出し過熱蒸気と前記過熱化対象飽和水蒸気とを熱交換して前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする工程と、該過熱蒸気によって動力回収用水蒸気タービンを回転駆動させて動力回収を行う工程とを含むことを特徴とする余剰水蒸気の動力回収方法。
【請求項４】
余剰の飽和水蒸気から動力を回収する余剰水蒸気の動力回収装置において、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を供給するための飽和水蒸気供給経路と、前記飽和水蒸気供給経路の途中から分岐し、前記飽和水蒸気の一部を抜き出し飽和水蒸気として導出するための抜き出し飽和水蒸気導出経路と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする圧縮機と、前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の前記飽和水蒸気供給経路からの過熱化対象飽和水蒸気と前記圧縮機からの前記抜き出し過熱蒸気とを熱交換して、前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする凝縮器と、前記凝縮器からの前記過熱蒸気によって回転駆動させて動力回収を行うための動力回収用水蒸気タービンとを備えていることを特徴とする余剰水蒸気の動力回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる過熱蒸気生成方法及びその装置、並びに、ボイラを備えた工場で発生する中低圧の余剰水蒸気から動力を回収するのに用いて好適な、余剰蒸気の動力回収方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場など使用される高圧水蒸気は、その用途や使用量が明確であり、それに応じたボイラが設置されている。これに対して、中低圧（例えば、１．４ＭＰａ以下）の水蒸気については、その多くが高圧水蒸気を利用した後の副産物として発生するために、多くが未利用のまま排出されていた。このため、近年の二酸化炭素の排出削減の意識の高まりから、中低圧の余剰水蒸気から動力を回収し、省エネルギを実現するために、余剰水蒸気の動力回収装置が用いられるようになってきている。
【０００３】
このような余剰蒸気の動力回収装置としては、例えば圧縮機を駆動する水蒸気タービンを備え、この水蒸気タービンに中低圧の余剰水蒸気を供給して該蒸気の熱エネルギを機械的なエネルギに変換することにより、余剰水蒸気から動力を回収するようにしたものが知られている。
【０００４】
この中低圧の余剰水蒸気から動力を回収する場合、水蒸気タービン出口圧力を下げてタービン入口と出口との蒸気圧力差を大きくすることで回収動力が増大する。ところが、中低圧の余剰水蒸気が通常、飽和水蒸気の状態で供給されることから、水蒸気タービン出口圧力を下げるほど、飽和気体と飽和液との割合の指標である乾き度が低くなる。排出水蒸気の乾き度が０．９５を下回って低くなり過ぎると、エロージョンによりタービン材が損傷を受ける恐れがあることから、余剰水蒸気から動力を効率良く回収するために水蒸気タービン出口圧力を下げることには限界があった。
【０００５】
この対策として、水蒸気タービン入口の蒸気過熱度を高める手段が採用されており、一般には、水蒸気タービンに過熱蒸気を供給するために、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる燃焼方式による独立型蒸気過熱器が備えられている。また、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を加熱する燃焼方式による蓄熱燃焼式間接加熱装置（特許文献１参照）が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−８９２０８号公報（第１−４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが前述した独立型蒸気過熱器や蓄熱燃焼式間接加熱装置では、飽和水蒸気を燃料燃焼熱と熱交換を行って過熱蒸気となすようにしたものであるから、飽和水蒸気を加熱するためのガス燃料あるいは液体燃料が必要で、そのための燃料用配管や排気用配管などが必要であり、装置設置費用が高いものであった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成するに際し、エネルギ利用効率良く過熱蒸気を得ることができるとともに、従来の燃焼方式とは違って、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済むようにした、過熱蒸気生成方法及び蒸気過熱装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、（前記過熱蒸気生成方法と前記蒸気過熱装置を組み入れ、）余剰水蒸気から動力を効率良く回収できるようにした、余剰水蒸気の動力回収方法及びその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明では次の技術的手段を講じている。
【００１０】
請求項１の発明は、飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる過熱蒸気生成方法において、水蒸気供給源からの飽和水蒸気から、該飽和水蒸気の一部を抜き出した抜き出し飽和水蒸気と、前記飽和水蒸気から前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気とを得る工程と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする工程と、前記抜き出し過熱蒸気と前記過熱化対象飽和水蒸気とを熱交換して前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする工程とを含むことを特徴とする過熱蒸気生成方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気を生成させる蒸気過熱装置において、水蒸気供給源からの飽和水蒸気を供給するための飽和水蒸気供給経路と、前記飽和水蒸気供給経路の途中から分岐し、前記飽和水蒸気の一部を抜き出し飽和水蒸気として導出するための抜き出し飽和水蒸気導出経路と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする圧縮機と、前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の前記飽和水蒸気供給経路からの過熱化対象飽和水蒸気と前記圧縮機からの前記抜き出し過熱蒸気とを熱交換して、前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする凝縮器とを備えていることを特徴とする蒸気過熱装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、余剰の飽和水蒸気から動力を回収する余剰水蒸気の動力回収方法において、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気から、該飽和水蒸気の一部を抜き出した抜き出し飽和水蒸気と、前記飽和水蒸気から前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気とを得る工程と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする工程と、前記抜き出し過熱蒸気と前記過熱化対象飽和水蒸気とを熱交換して前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする工程と、該過熱蒸気によって動力回収用水蒸気タービンを回転駆動させて動力回収を行う工程とを含むことを特徴とする余剰水蒸気の動力回収方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、余剰の飽和水蒸気から動力を回収する余剰水蒸気の動力回収装置において、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を供給するための飽和水蒸気供給経路と、前記飽和水蒸気供給経路の途中から分岐し、前記飽和水蒸気の一部を抜き出し飽和水蒸気として導出するための抜き出し飽和水蒸気導出経路と、前記抜き出し飽和水蒸気を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気にする圧縮機と、前記抜き出し飽和水蒸気が抜き出された後の前記飽和水蒸気供給経路からの過熱化対象飽和水蒸気と前記圧縮機からの前記抜き出し過熱蒸気とを熱交換して、前記抜き出し過熱蒸気を凝縮させることにより、前記過熱化対象飽和水蒸気を加熱して過熱蒸気にする凝縮器と、前記凝縮器からの前記過熱蒸気によって回転駆動させて動力回収を行うための動力回収用水蒸気タービンとを備えていることを特徴とする余剰水蒸気の動力回収装置である。
【００１４】
本発明による過熱蒸気生成方法又は蒸気過熱装置においては、図３に示すように、水蒸気供給源から飽和水蒸気Ｓ０が、圧力Ｐ０，温度Ｔ０の乾き飽和水蒸気（乾き度１．０の飽和水蒸気）、あるいは湿り飽和水蒸気（例えば乾き度０．９５の飽和水蒸気）の状態で供給される。この水蒸気供給源からの飽和水蒸気Ｓ０の一部（例えば３％程度）を抜き出し、該抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’と、前記飽和水蒸気Ｓ０から前記抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”と得る。そして、過熱化すべき過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”は凝縮器Ｂに送られる一方、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’は圧縮機Ａに送られる。抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’は、圧縮機Ａで断熱圧縮されることにより、圧力と温度を高めて（Ｐ１＞Ｐ０、Ｔ１＞Ｔ０）、圧力Ｐ１，温度Ｔ１の過熱蒸気Ｓ１になる。この抜き出し過熱蒸気Ｓ１の圧力Ｐ１と温度Ｔ１は、後述の得ようとする過熱蒸気Ｓ２の圧力Ｐ２と温度Ｔ２から定められるものであり、さらにこの圧力Ｐ２，温度Ｔ２は、該過熱蒸気Ｓ２を供給する動力回収用水蒸気タービンのタービン膨張比から定められるものである。
【００１５】
このようにして生成された抜き出し過熱蒸気Ｓ１は、凝縮器Ｂに導入されてここで凝縮し、これによって該抜き出し過熱蒸気Ｓ１が有していた蒸発潜熱を放出し、熱交換によって前記過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱する。これにより、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”は、圧力Ｐ２，温度Ｔ２の過熱蒸気Ｓ２になる。熱交換後の抜き出し過熱蒸気Ｓ１は、凝縮水となって凝縮器Ｂ外部へ排出される。この凝縮において抜き出し過熱蒸気Ｓ１が持っている蒸発潜熱を放出させるために、抜き出し過熱蒸気Ｓ１の温度Ｔ１は得ようとする過熱蒸気Ｓ２の温度Ｔ２より高くなるように定められている（Ｔ１＞Ｔ２）。また、過熱蒸気Ｓ２の温度Ｔ２における飽和蒸気圧をＰｓ（Ｔ２）とすれば、抜き出し過熱蒸気Ｓ１の圧力Ｐ１は前記飽和蒸気圧Ｐｓ（Ｔ２）より高くなるように定められている（Ｐ１＞Ｐｓ（Ｔ２））。
【００１６】
このように、本発明による過熱蒸気生成方法又は蒸気過熱装置は、水蒸気供給源からの飽和水蒸気Ｓ０のうち、その例えば３％程度を抜き出した抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮して抜き出し過熱蒸気Ｓ１にし、この抜き出し過熱蒸気Ｓ１を凝縮させて該過熱蒸気Ｓ１の持つ蒸発潜熱を放出させることで、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱して過熱蒸気Ｓ２にするようにしたものである。これにより、本発明による過熱蒸気生成方法又は蒸気過熱装置によれば、前記圧縮に要する電気エネルギ量に対して例えばその１０倍を上回る熱エネルギ量を過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”に供給することができ、エネルギ利用効率良く過熱蒸気を得ることができる。また、従来の燃焼方式とは違って、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮するようにしたものであるから、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済む。
【００１７】
本発明による余剰水蒸気の動力回収方法又はその装置によれば、前述した過熱蒸気生成方法及び蒸気過熱装置を組み入れて構成したものであるから、余剰水蒸気から動力を効率良く回収することができる。また、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を燃焼方式で加熱して過熱蒸気を生成させるものに比べて、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済む。
【００１８】
なお、本願請求項１〜４の発明においては、交換熱量／圧縮機動力、すなわち、成績係数が３．３以上であることが望ましい。なぜなら、送電ロスを含めて考えると、発電効率は約３０％である。したがって、成績係数が３．３（１／０．３）以上でないと、化石燃料で加熱した方がＣＯ2発生が少なくなるためである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による過熱蒸気生成方法を実施するための蒸気過熱装置のプロセスフロー図である。
【００２０】
この蒸気過熱装置は、図１に示すように、中低圧余剰水蒸気供給ライン１０からの飽和水蒸気Ｓ０を供給するための飽和水蒸気供給経路１１と、飽和水蒸気供給経路１１の途中から分岐し、飽和水蒸気Ｓ０の一部を抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’として導出するための抜き出し飽和水蒸気導出経路１２と、抜き出し飽和水蒸気導出経路１２を経て導入される抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮し、抜き出し過熱蒸気Ｓ１にする圧縮機１と、前記抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’が抜き出された後の前記飽和水蒸気供給経路１１からの過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”と圧縮機１からの抜き出し過熱蒸気Ｓ１とを熱交換して、抜き出し過熱蒸気Ｓ１を凝縮させることにより、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱して過熱蒸気Ｓ２にする凝縮器２とを備えている。
【００２１】
以下、過熱蒸気生成方法について図１を参照して説明する。過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱して過熱蒸気Ｓ２を得る手順について図１を参照して説明する。飽和水蒸気供給経路１１には、中低圧余剰水蒸気供給ライン１０から中低圧余剰水蒸気として、質量流量Ｍ０の飽和水蒸気Ｓ０が、圧力Ｐ０，温度Ｔ０の乾き飽和水蒸気あるいは湿り飽和水蒸気の状態で供給される。本実施形態では、質量流量：９．００ｔ／ｈ、圧力Ｐ０：０．８８５ＭＰａ、温度Ｔ０：１７４．７℃の飽和水蒸気である。
【００２２】
この飽和水蒸気Ｓ０の一部は、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’として抜き出し飽和水蒸気導出経路１２を経て圧縮機１に導入される。本実施形態では、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’は、質量流量：０．２７ｔ／ｈ、圧力：０．８８５ＭＰａであり、前記飽和水蒸気Ｓ０量の３％を抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’としている。一方、残りの量（質量流量：８．７３ｔ／ｈ）の飽和水蒸気は、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”として飽和水蒸気供給経路１１を経て凝縮器２に導入される。
【００２３】
抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’は、圧縮機１で断熱圧縮されることにより、圧力と温度を高めて、圧力Ｐ１，温度Ｔ１の抜き出し過熱蒸気Ｓ１になる。本実施形態では、抜き出し過熱蒸気Ｓ１は、圧力Ｐ１：１．７４７ＭＰａ、温度Ｔ１：２６４．９℃であり、圧縮に要する電気エネルギ量は１３ｋＷであり、圧縮比は、１．９７である。
【００２４】
生成された抜き出し過熱蒸気Ｓ１は、経路１３にて凝縮器２に導入されてここで凝縮し、これによって該抜き出し過熱蒸気Ｓ１が有していた蒸発潜熱を放出し、熱交換によって前記過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱する。これにより、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”は、圧力Ｐ２，温度Ｔ２の過熱蒸気Ｓ２になる。なお、過熱蒸気Ｓ２は、経路１４に導出され、図示しない動力回収用水蒸気タービンに供給されるようになっている。本実施形態では、過熱蒸気Ｓ２は、圧力Ｐ２：０．８８５ＭＰａ、温度Ｔ２：２００．６４℃であり、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”に供給された熱エネルギ量は１５５ｋＷであった。熱交換後の抜き出し過熱蒸気Ｓ１は、凝縮水となって凝縮器２外部へ排出される（圧力：１．７４７ＭＰａ、飽和温度：２０５．６４℃、乾き度：０．０００３）。
【００２５】
このように、本実施形態は、中低圧余剰水蒸気供給ライン１０からの飽和水蒸気Ｓ０のうち、その３％を抜き出した量の抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮して抜き出し過熱蒸気Ｓ１にし、この抜き出し過熱蒸気Ｓ１を凝縮させて該過熱蒸気Ｓ１の持つ蒸発潜熱を放出させることで、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱して過熱蒸気Ｓ２にするようにしたものである。これにより、本実施形態によれば、前記圧縮に要する電気エネルギ量１３ｋＷに対してその１０倍を上回る熱エネルギ量１５５ｋＷを過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”に供給することができ、エネルギ利用効率良く過熱蒸気を得ることができる。また、従来の燃焼方式とは違って、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮するようにしたものであるから、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済む。
【００２６】
なお、前記圧縮機１については、流量及び圧縮比に応じて適切なものを選定すればよい。小容量であればスクリュー式やレシプロ式の圧縮機が使用でき、また大容量であれば、ターボ式の圧縮機を使用すればよい。
【００２７】
また、前記凝縮器２は、伝熱管内に過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を導入し、伝熱管外側に抜き出し過熱蒸気Ｓ１を導く構造のものであるが、逆に、伝熱管内に過熱蒸気Ｓ１を導入し、伝熱管外側に過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を導く構造のものであっても差支えない。また、前記凝縮器２は、シェル＆チューブ式の熱交換形式ものを用いたが、プレートフィン式やプレート式のものでも、蒸気に対する長期信頼性に優れた材料で構成されておれば、差し支えない。
【００２８】
図２は本発明の一実施形態による余剰水蒸気の動力回収方法を実施するための余剰水蒸気の動力回収装置のプロセスフロー図である。なお、以下の説明において、前記図１に示す蒸気過熱装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。前記図１に示す蒸気過熱装置との相違点は、図２に示すように、動力回収装置が蒸気過熱装置に加えて動力回収用水蒸気タービン３を備えていることにある。
【００２９】
以下、余剰水蒸気の動力回収方法について図２を参照して説明する。前述のようにして得られた過熱蒸気Ｓ２（圧力Ｐ２：０．８８５ＭＰａ、温度Ｔ２：２００．６４℃）は、経路１４にて動力回収用水蒸気タービン３に供給される。この動力回収用水蒸気タービン３には、図示しない駆動装置としての圧縮機が結合されている。これにより、タービン排出水蒸気Ｓ３の乾き度をタービン健全性が担保できる０．９５の値に維持しながら、過熱蒸気Ｓ２によって動力回収用水蒸気タービン３を回転させることで、過熱蒸気Ｓ２のエネルギを前記駆動装置（圧縮機）の動力として回収している。本実施形態では、タービン排出水蒸気Ｓ３は、圧力Ｐ３：０．１２６５ＭＰａ、温度Ｔ３：１０６．３℃、乾き度：０．９５であり、６３９Ｗの動力エネルギを回収することができた。
【００３０】
このように、本実施形態によれば、タービン健全性が担保できる０．９５の乾き度を維持しながら、ヒートポンプとしてみた場合に成績係数（ＣＯＰ）が１０を上回る（１５５ｋＷ／１３ｋＷ）という高いエネルギ利用効率にて蒸気過熱を行うことができ、これにより余剰水蒸気から動力を効率良く回収することができる。また、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を燃焼方式で加熱して過熱蒸気を生成させるものに比べて、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用を減らすことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による過熱蒸気生成方法又は蒸気過熱装置は、水蒸気供給源からの飽和水蒸気Ｓ０の一部、例えば３％程度を抜き出し、この抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’と、前記飽和水蒸気Ｓ０から前記抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’が抜き出された後の過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”と得、前記抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮して抜き出し過熱蒸気Ｓ１にし、この抜き出し過熱蒸気Ｓ１を凝縮させて該過熱蒸気Ｓ１の持つ蒸発潜熱を放出させることで、過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”を加熱して過熱蒸気Ｓ２を生成するように構成されている。これにより、本発明による過熱蒸気生成方法又は蒸気過熱装置によれば、前記圧縮に要する電気エネルギ量に対して例えばその１０倍を上回る熱エネルギ量を過熱化対象飽和水蒸気Ｓ０”に供給することができ、エネルギ利用効率良く過熱蒸気Ｓ２を得ることができる。また、従来の燃焼方式とは違って、抜き出し飽和水蒸気Ｓ０’を断熱圧縮するようにしたものであるから、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済むようになった。
【００３２】
また、本発明による余剰水蒸気の動力回収方法又はその装置によれば、前記の過熱蒸気生成方法及び蒸気過熱装置を組み入れて構成したものであるから、余剰水蒸気から動力を効率良く回収することができる。また、余剰水蒸気供給源からの飽和水蒸気を燃焼方式で加熱して過熱蒸気を生成させるものに比べて、燃料用配管や排気用配管などが不要で装置設置費用が少なくて済むようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による過熱蒸気生成方法を実施するための蒸気過熱装置のプロセスフロー図である。
【図２】本発明の一実施形態による余剰水蒸気の動力回収方法を実施するための余剰水蒸気の動力回収装置のプロセスフロー図である。
【図３】本発明の過熱蒸気生成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…圧縮機  ２…凝縮器  ３…動力回収用水蒸気タービン  １０…中低圧余剰水蒸気供給ライン  １１…飽和水蒸気供給経路  １２…抜き出し飽和水蒸気導出経路  １３，１４…経路  Ａ…圧縮機  Ｂ…凝縮器
【図１】
2004190949.tif 000003
【図２】
2004190949.tif 000004
【図３】
2004190949.tif 000005