(57)【要約】電気・水コジェネレーションシステム及び方法において、廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶化させ、析出し、濾過によって、洗浄水を獲得し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去するステップ１と、廃蒸気によって、洗浄水を高温で蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また濃塩水を排出するステップ２と、飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、飽和蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成した凝縮水を二つの部分に分けられ、一部は淡水として排出されるステップ３と、他の一部の凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、また過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後生成した廃蒸気を、フィードバックし塩水を加熱し、フィードバックし洗浄水を高温蒸気するステップ４と、を含むことである。前記電気・水コジェネレーションシステムは、クリーニング装置(１０)と、混合型熱交換器(２０)と、廃熱発電機(３０)と、火力発電装置(４０)と、を含み、前記電気・水コジェネレーションシステムの作業過程は、前記電気・水コジェネレーション方法と同様である。電気・水コジェネレーションシステム及び方法は、低コストで効率的な電気・水コジェネレーションを実現することである。【選択図】図２
2017503103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物を、カルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、濾過によって洗浄水を獲得して、洗浄水を混合型熱交換に供給し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去するためのクリーニング装置と、
廃蒸気によって、高温で洗浄水を蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、飽和蒸気を廃熱発電機に供給し、濃塩水を排出するための混合型熱交換器と、
飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、飽和蒸気から熱エネルギーを放出した後に生成した凝縮水を、火力発電装置に供給されるする一部と、淡水として排出される他の一部に分けるための前記廃熱発電機と、
凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成した廃蒸気を、各クリーニング装置と混合型熱交換器に供給するための前記火力発電装置とを含むことを特徴とする電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項２】
前記クリーニング装置は圧力容器で廃蒸気と塩水とを混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶化析出させることを特徴とする請求項１に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項３】
クリーニング装置は、超音波方法、ドライアイス粒子の噴射方法、高圧水噴射洗浄方法、機械方法又は化学方法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項４】
前記廃熱発電機が飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させる過程において、具体的に、
前記廃熱発電機には、冷却剤或いは低融点金属があり、
冷却剤或いは低融点金属は、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び/或いはバンピングすることにより、位置エネルギーを生成し、
前記廃熱発電機は、まず前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換することを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項５】
飽和蒸気より熱エネルギーが放出された後、凝縮水を生成するための凝縮器がさらに設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項６】
廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物を、カルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、濾過によって、洗浄水を獲得して、カルシウム・マグネシウム水垢を除去するステップ１と、
廃蒸気によって、洗浄水を高温で蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また濃塩水を排出するステップ２と、
飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、飽和蒸気から熱エネルギーを放出した後に生成した凝縮水を、淡水として排出される一部と、凝縮水として火力発電装置に供給される他の一部に分けるステップ３と、
火力発電装置は、他の一部の凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成された廃蒸気を、塩水を加熱するように、ステップ１にフィードバックし、洗浄水に対して高温蒸留を行うように、ステップ２にフィードバックするステップ４と、を含むことを特徴とする電気・水コジェネレーション方法。
【請求項７】
前記ステップ１において、
圧力容器を採用して廃蒸気と塩水とを混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃或いは１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物を、カルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させることを特徴とする請求項６に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項８】
前記ステップ１において、
超音波方法、ドライアイス粒子の噴射装置、高圧水噴射洗浄方法、機械方法又は化学方法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することを特徴とする請求項６に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項９】
前記ステップは３において、飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させる過程は、具体的に、
冷却剤或いは低融点金属を採用することにより、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収し、
冷却剤或いは低融点金属が、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び/或いはバンピングすることにより、位置エネルギーを生成し、
まず前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換すること含むことを特徴とする請求項６に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項１０】
飽和蒸気より熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成するための凝縮器がさらに、設置されていることを特徴とする請求項６に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項１１】
塩水の代わりに熱網の戻り水を用いられることができ、得られた洗浄水の一部を熱網の給水として排出することを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれかの一つに記載の電気・水コジェネレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電技術と塩水淡水化技術に関し、特に、電気・水コジェネレーションシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示したように、従来の火力発電技術において、燃料を、ボイラーの中で燃やせることにより、水を加熱して過熱蒸気を形成し、過熱蒸気はタービンを駆動することにより発電機を牽引して発電をさせ、過熱蒸気は、位置エネルギーを放出した作業の後、廃蒸気になり、廃蒸気は凝縮器に伝われ、熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成し、凝縮水は、低圧ヒーターを経由して加熱され、脱気器によって脱酸素され、高圧ヒーターによって加熱された後、ボイラーに輸送され、再びボイラーによって、作業するように過熱されることから、水・蒸気サイクルを形成し、発電が続けられ、その過程において、燃料における化学エネルギーは、約４０％が電気エネルギーに変換され、９％は生産損耗であり、６％はボイラーが排煙するときの熱損失であり、４５％は凝縮器が環境に廃蒸気の熱エネルギーを排出することからの低温端の熱損失であり、これらの熱損失は、大量のエネルギーの損失を引き起こしたことである。あと、前記過程おいて、化学的脱塩によって作成されたボイラー給水を、絶えずに脱気器に補充することが必要であることから、コストが高く、また設備が複雑であることである。
【０００３】
従来の塩水淡水化技術は、主に、蒸留法と、電気透析法と、逆浸透法とを含むことで、これらの方法は、エネルギー消費量が大きく、またコストは高く、そして、蒸留法において、設備に垢が生じないように、高温蒸留が採用できず、低温多効法、多段フラッシュ蒸発法などの低温蒸留法採用できるだけで、水の生産効率が低いことである。
【０００４】
そのゆえに、本発明は、火力発電と塩水淡水化における問題に対して、電気・水コジェネレーションシステム及び方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、電気・水コジェネレーションシステム及び方法を提供することにより、火力発電及び塩水淡水化においての効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、前記の課題を解決するための手段は、次のようである。
【０００７】
電気・水コジェネレーションシステムにおいて、クリーニング装置と、混合型熱交換器と、廃熱発電機と、火力発電装置とを含み、
前記クリーニング装置は、廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶化させ、析出し、濾過によって、洗浄水を獲得し、また洗浄水を混合型熱交換に供給し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去し、
前記混合型熱交換器は、廃蒸気によって、洗浄水を高温で蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また飽和蒸気を前記廃熱発電機に供給し、濃塩水を排出し、
前記廃熱発電機は、飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、飽和蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成した凝縮水を二つの部分に分けられ、一部は、前記火力発電装置に供給し、他の一部は、淡水として排出し、
前記火力発電装置は、凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、また過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成した廃蒸気を、各クリーニング装置と混合型熱交換器に供給することを含むことである。
【０００８】
前記システムを採用することにより、次のような効果が期待される。高温洗浄と高温蒸留を利用することにより、塩水淡水化の効率を高め、塩水淡水化のエネルギー消費とコストを下げ、廃熱を利用して発電することにより、火力発電の熱効率を高め、火力発電においての水と、エネルギー消費と、コストとを下げることである。
【０００９】
前記実施形態に基づいて、前記電気・水コジェネレーションシステムは、次のように改善できる。
【００１０】
さらに、前記クリーニング装置は、圧力容器であり、前記圧力容器で廃蒸気と塩水を混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃或いは１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶化析出させることである。
【００１１】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される、高温洗浄を行った後、次の高温蒸留中で垢が生じることを避けられることである。
【００１２】
さらに，クリーニング装置は、超音波方法、ドライアイス粒子の噴射方法、高圧水噴射洗浄方法、機械方法及び/又は化学法を採用し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することである。
【００１３】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待されるクリーニング装置が正常に作動することを保証したことである。
【００１４】
さらに、前記混合型熱交換器は、廃蒸気と水垢を混合させ、伝熱と物質移動を行うことにより、洗浄水を高温で蒸留することである。
【００１５】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。混合型熱交換と高温蒸留は、塩水淡水化の効率を高めることである。
【００１６】
さらに，前記廃熱発電機は、飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換する過程において、具体的に、前記廃熱発電機には、冷却剤或いは低融点金属があり、冷却剤或いは低融点金属は、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び/或いはバンピングすることにより、位置エネルギーを生成し、前記廃熱発電機は、前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換することを含むことである。
【００１７】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。従来の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する技術（アメリカ特開Ｎｏ．２、４０２、４６３を参照）に基づいて、高効率に廃蒸気の熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、電気エネルギーに変換することにより、高効率な廃熱発電を実現することである。
【００１８】
さらに，前記電気と水コジェネレーションシステムにおいて、飽和蒸気が、熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成するための凝縮器が更に設置されている。
【００１９】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。火力発電装置における凝縮器によって、飽和蒸気が凝縮水を生成するようにすることから、コストが低く、かつ効率が高いことである。
【００２０】
さらに、前記塩水は、海水、ビター、汽水、悪質の水、工業廃水及び/又は生活廃水である。
【００２１】
さらに、前記クリーニング装置は、圧力反応釜を採用し、前記混合型熱交換器は、冷却塔と、ガス洗浄塔/噴霧室と、噴流式熱交換器或いは混合凝縮器とを採用し、前記火力発電装置は、低圧ヒーターと、脱気器と、高圧ヒーターと、ボイラーと、タービンと、発電機とを含み、前記火力発電装置は、本領域で常に使われている火力発電装置を採用すればよいし、図１に示したように、火力発電装置の構造が開示されている。
【００２２】
さらに、電気・水コジェネレーションシステムで作成した淡水は、前記火力発電装置のボイラー給水として、使われることができる。
【００２３】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。化学的脱塩によって作成されたボイラー給水と比べ、コストは低く、また水質はより良いことである。
【００２４】
前記コジェネレーションシステムに対応して、本発明の実施形態実施形態は、
廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出し、濾過によって、洗浄水を獲得し、またカルシウム・マグネシウム水垢を除去するステップ１と、
廃蒸気によって、洗浄水を高温で蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また濃塩水を排出するステップ２と、
飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、飽和蒸気が熱エネルギーを放出した後生成した凝縮水を二つの部分に分けられ、一部は淡水として排出し、他の一部は、凝縮水として火力発電装置に供給しられるステップ３と、
火力発電装置は、他の一部の凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、また過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後生成した廃蒸気を、塩水を加熱するステップ１と水垢を除去するステップ２にフィードバックすることにより、過熱蒸気を行うステップ４とを含む電気・水コジェネレーション方法を提供する。
【００２５】
前記電気・水コジェネレーション方法を採用することにより、次のような効果が期待される。高温洗浄と高温蒸留を利用することにより、塩水淡水化の効率を高め、また塩水淡水化のエネルギー消費とコストを下げ、廃熱を利用して発電することにより、火力発電の熱効率を高め、また火力発電においての水、エネルギー消費とコストを下げることである。
【００２６】
上記の実施形態に基づいて、前記電気・水コジェネレーション方法は、次のように改善できる。
【００２７】
さらに、前記ステップ１において、圧力容器で廃蒸気と塩水を混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃或いは１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させることである。
【００２８】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。高温洗浄を行った後、次の高温蒸留中で垢が生じることを避けられることになった。
【００２９】
さらに、前記ステップ１において、超音波方法、ドライアイス粒子の噴射方法、高圧水噴射洗浄方法、機械法及び/又は化学法を採用し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することである。
【００３０】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。クリーニング装置が正常に作動することを保証したことである。
【００３１】
さらに、前記ステップ２において、廃蒸気と水垢を混合させ、伝熱と物質移動を行うことにより、洗浄水を高温で蒸留することである。
【００３２】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。混合型熱交換と高温蒸留は、塩水淡水化の効率を高めることである。
【００３３】
さらに，前記ステップ３における飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換する過程において、具体的に、前記廃熱発電機には、冷却剤或いは低融点金属があり、冷却剤或いは低融点金属は、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び/或いはバンピングするによって、位置エネルギーを生成し、まず前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換することを含むことである。
【００３４】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。従来の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する技術（アメリカ特開Ｎｏ．２、４０２，４６３を参照）に基づいて、高効率に廃蒸気の熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、電気エネルギーに変換することにより、高効率な廃熱発電を実現することである。
【００３５】
さらに，前記電気・水コジェネレーション方法において、飽和蒸気が、熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成するための凝縮器が更に設置されている。
【００３６】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。火力発電装置における凝縮器によって、飽和蒸気が凝縮水を生成するようにすることにより、コストが低く、かつ効率が高いことである。
【００３７】
さらに、前記電気・水コジェネレーション方法において、塩水の代わりに熱網の戻り水を採用することができ、また獲得した一部の洗浄水を熱網の給水として排出することである。
【００３８】
前記のさらに解決しようとする実施形態は、次のような効果が期待される。低コストと効率的な熱・電コジェネレーションを実現することである。
【００３９】
さらに、電気・水コジェネレーション方法において、廃蒸気の代わりに、工業廃熱或いはオフピーク電力で加熱した空気を採用することができるのである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の実施形態における期待効果は、次のようである。本発明が提供した電気・水コジェネレーションシステム及び方法は、低コストと効率的である電気・水コジェネレーションを実現することである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、従来の火力発電の技術の構造模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施例１に係る前記電気・水コジェネレーションシステムの構造模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施例２に係る前記電気・水コジェネレーションシステムの構造模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施例３に係る前記電気・水コジェネレーションシステムの構造模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施例４に係る前記電気・水コジェネレーションシステムの構造模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施例５に係る前記電気・水コジェネレーションシステムの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の原理と特徴を、図面などを参照しながら説明をする。但し、挙げられた実施例は、ただ本発明を解釈するためのものであって、本発明の範囲を限定するためのものではないのである。
【実施例１】
【００４３】
実施例１は、前記電気・水コジェネレーション方法において、
廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出し、濾過によって、洗浄水を獲得し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去するステップ１と、
【００４４】
廃蒸気によって、洗浄水を高温で蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また濃塩水を排出するステップ２と、
【００４５】
飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、また飽和蒸気が熱エネルギーを放出した後生成した凝縮水を二つの部分に分け、一部は淡水として排出するステップ３と、
【００４６】
他の一部の凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、また過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後生成した廃蒸気を、塩水を加熱するステップ１と過熱蒸気を行って水垢を除去するステップ２にフィードバックするステップ４と、を含む電気・水コジェネレーション方法及び電気・水コジェネレーションシステムを提供する。
【００４７】
その他、ステップ１において、前記圧力容器で廃蒸気と塩水とを混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃或いは１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、前記ステップ１において、超音波方法、ドライアイス粒子の噴射装置、高圧水噴射洗浄方法、機械法及び/又は化学法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去し、ステップ２において、混合型熱交換器を採用し、廃蒸気と洗浄水を混合させ、伝熱と物質移動を行い、洗浄水を高温蒸留をし、前記ステップは３において、飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換することは、具体的に、冷却剤或いは低融点金属を採用することにより、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収し、冷却剤或いは低融点金属が飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び/或いはバンピングすることにより、位置エネルギーを生成し、前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換すること含むことである。
【００４８】
それに対応し，図２に示したように、前記電気・水コジェネレーションシステムは、クリーニング装置１０と、混合型熱交換器２０と、廃熱発電機３０と、火力発電装置４０とを含み、
【００４９】
クリーニング装置１０は、廃蒸気と洗浄水を混合させ、伝熱と物質移動を行い、塩水の温度が１２０℃或いは１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物がカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、洗浄水を混合型熱交換器２０に供給し、また超音波法、ドライアイス粒子の噴射装置、高圧水噴射洗浄方法、機械法及び/又は化学法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去し、
【００５０】
混合型熱交換器２０は、廃蒸気と水垢を混合させ、伝熱と物質移動を行うことにより、高温蒸留を行い水垢を除き、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また飽和蒸気を前記廃熱発電機に供給し、かつ濃塩水を排出し、
【００５１】
廃熱発電機３０は、冷却剤或いは低融点金属を含み、冷却剤或いは低融点金属が、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収するようにした後、膨張、揮発及び/或いはバンピングすることによって、位置エネルギーを生成し、前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換して、又機械エネルギーを電気エネルギーに変換し、また飽和蒸気が熱エネルギーを放出した後生成した凝縮水を二つの部分に分け、一部は、火力発電装置４０の低圧ヒーターに排出し、他の一部は、淡水として排出し、
【００５２】
火力発電装置４０は、低圧ヒーター４０１と、脱気器４０２と、高圧ヒーター４０３と、ボイラー４０４と、タービン４０５と、発電機４０６とを含み、その作業における過程は、次のようである。燃料は、ボイラー４０４の中で燃やされることにより、水を加熱して過熱蒸気を形成し、過熱蒸気は、タービン４０５を駆動することから、発電機４０６を牽引し発電をさせ、過熱蒸気は、位置エネルギーを放出した後、廃蒸気になり、廃蒸気は、クリーニング装置１０と、混合型熱交換器２０と、廃熱発電機３０とによって、熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成し、凝縮水は、低圧ヒーター４０１での加熱と、脱気器４０２での脱酸素と、高圧ヒーター４０３での加熱とを経た後、ボイラー４０４に伝われ、作業をするため、ボイラー４０４によって、過熱蒸気として加熱されることにより、水・蒸気サイクルを形成し、発電を続けることである。
【００５３】
図３に示したように、実施例２は、クリーニング装置と、混合型熱交換器と、廃熱発電機と、火力発電装置とを含み、前記混合型熱交換器と、廃熱発電機と、火力発電装置における構造と機能は、実施例１と同様であり、
【００５４】
前記クリーニング装置は、廃浄水と熱網の戻り水を混合させ、伝熱と物質移動を行い、熱網の戻り水の温度が１２０℃或いは１２０℃以上に上がることにより、熱網の戻り水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、濾過することによって、洗浄水を除去し、洗浄水を二つの部分に分け、一部は、熱網の給水として排出し、他の一部は、混合型熱交換器に伝われ、また超音波方法、ドライアイス粒子の噴射装置、高圧水噴射洗浄方法、機械法及び/又は化学法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することを含むコージェネレーションシステムを提供する。
【００５５】
図４に示したように、実施例３は、クリーニング装置と、混合型熱交換器と、火力発電装置とを含み、前記クリーニング装置の構造と機能は、実施例２と同様であり、混合型熱交換器の機能も、実施例２と同様であり、但し、飽和蒸気を火力発電装置の凝縮器に供給し、
【００５６】
前記火力発電装置は、低圧ヒーターと、脱気器と、高圧のヒーターと、ボイラーと、タービンと、発電機と、凝縮器とを含み、その作業における過程は、次のようである：燃料は、ボイラーの中で燃やされることにより、水を加熱して過熱蒸気を形成し、過熱蒸気は、タービンを駆動することから、発電機を牽引し発電をさせ、過熱蒸気は、位置エネルギーを放出した後、廃蒸気になり、廃蒸気を二つの部分に分け、一部の廃蒸気は、クリーニング装置と混合型熱交換器によって、熱エネルギーを放出した後、廃蒸気になり、他の一部の廃蒸気は、凝縮器に伝われ、凝縮器は廃蒸気と飽和蒸気が、熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成し、凝縮水は、低圧ヒーターに伝われ発電を行うことであるコージェネレーションシステムを提供する。
【００５７】
図５に示したように、実施例４は、クリーニング装置と火力発電装置を含み、前記クリーニング装置の機能は、実施例２と同様であり、但し、クリーニング装置は洗浄水を二つの部分に分け、一部の洗浄水は、熱網給水として排出し、他の一部の洗浄水は、火力発電装置の低圧ヒーターに伝われ、火力発電装置の機能も実施例２と同様であり、但し、前記低圧ヒーターは、洗浄水を発電するように使うことであるコージェネレーションシステムを提供する。
【００５８】
図６に示したように、実施例５は、クリーニング装置と、混合型熱交換器と、火力発電装置とを含み、前記クリーニング装置の機能は実施例３と同様であり、但し、前記クリーニング装置は、熱網の戻り水の代わりに塩水を採用し、前記混合型熱交換器の機能も、実施例３と同様であり、但し、飽和蒸気を二つの部分に分け、一部の飽和蒸気は、火力発電装置の凝縮器に排出され、他の一部の飽和蒸気は、熱網の戻り水を加熱するようにし、火力発電装置の機能も、実施例３と同様であり、但し前記火力発電装置は部分的凝縮水を淡水として排出することであるコージェネレーションシステムを提供する。
【００５９】
そのほか、加熱が必要でない場合は、混合型熱交換器は、混合型熱交換器から生成されたすべての飽和蒸気を凝縮器に供給し、電気・水コージェネレーションに使われることである。
【００６０】
以上に叙述したのは、本発明の好ましい実施例であるたげで、本発明を限られるためのものではなく、本発明の思想と原則の範囲内で行われたすべての改修、同等の置き換え、改進などは、本発明の保護請求の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  クリーニング装置
２０  混合型熱交換器
３０  廃熱発電機
４０  火力発電装置
４０１  低圧ヒーター
４０２  脱気器
４０３  高圧ヒーター
４０４  ボイラー
４０５  タービン
４０６  発電機  
【図１】
2017503103.tif 000003
【図２】
2017503103.tif 000004
【図３】
2017503103.tif 000005
【図４】
2017503103.tif 000006
【図５】
2017503103.tif 000007
【図６】
2017503103.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月16日(2016.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物を、カルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、濾過によって洗浄水を獲得して、洗浄水を混合型熱交換に供給し、カルシウム・マグネシウム水垢を除去するためのクリーニング装置と、前記クリーニング装置は圧力容器で廃蒸気と塩水とを混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物をカルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶化析出させること、
廃蒸気によって、高温で洗浄水を蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、飽和蒸気を前記廃熱発電機に供給し、濃塩水を排出するための混合型熱交換器と、
飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、飽和蒸気から熱エネルギーを放出した後に生成した凝縮水を、前記火力発電装置に供給される一部と、淡水として排出される他の一部に分けるための廃熱発電機と、
凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成した廃蒸気を、各クリーニング装置と混合型熱交換器に供給するための火力発電装置とを含むことを特徴とする電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項２】
クリーニング装置は、超音波方法、ドライアイス粒子の噴射方法、高圧水噴射洗浄方法、機械方法又は化学方法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することを特徴とする請求項１に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項３】
前記廃熱発電機が飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させる過程において、具体的に、
前記廃熱発電機には、冷却剤或いは低融点金属があり、
冷却剤或いは低融点金属は、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び／或いはバンピングすることにより、位置エネルギーを生成し、
前記廃熱発電機は、まず前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換することを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項４】
飽和蒸気より熱エネルギーが放出された後、凝縮水を生成するための凝縮器がさらに設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気・水コジェネレーションシステム。
【請求項５】
廃蒸気によって塩水を加熱することにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物を、カルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させ、濾過によって、洗浄水を獲得して、カルシウム・マグネシウム水垢を除去するステップ１と、前記圧力容器を採用して廃蒸気と塩水とを混合させ、伝熱と物質移動を行って、塩水の温度が１２０℃以上に上がることにより、塩水の中のカルシウム・マグネシウム化合物を、カルシウム・マグネシウム水垢として素早く結晶析出させること
廃蒸気によって、洗浄水を高温で蒸留することにより、飽和蒸気と濃塩水を生成し、また濃塩水を排出するステップ２と、
飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、飽和蒸気から熱エネルギーを放出した後に生成した凝縮水を２つに分け、その一部を淡水として排出するステップ３と、
他の一部の凝縮水を加熱することにより過熱蒸気を生成し、過熱蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させ、過熱蒸気が熱エネルギーを放出した後に生成された廃蒸気を、塩水を加熱するように、ステップ１にフィードバックし、洗浄水に対して高温蒸留を行うように、ステップ２にフィードバックするステップ４と、を含むことを特徴とする電気・水コジェネレーション方法。
【請求項６】
前記ステップ１において、
超音波方法、ドライアイス粒子の噴射装置、高圧水噴射洗浄方法、機械方法又は化学方法を採用することによって、カルシウム・マグネシウム水垢を除去することを特徴とする請求項５に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項７】
前記ステップは３において、飽和蒸気の熱エネルギーを電気エネルギーに変換させる過程は、具体的に、
冷却剤或いは低融点金属を採用することにより、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収し、
冷却剤或いは低融点金属が、飽和蒸気の熱エネルギーを吸収した後、膨張、揮発及び／或いはバンピングすることにより、位置エネルギーを生成し、
まず前記位置エネルギーを機械エネルギーに変換した後、機械エネルギーを電気エネルギーに変換すること含むことを特徴とする請求項５に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項８】
飽和蒸気より熱エネルギーを放出した後、凝縮水を生成するための凝縮器がさらに、設置されていることを特徴とする請求項５に記載の電気・水コジェネレーション方法。
【請求項９】
塩水の代わりに熱網の戻り水を用いられることができ、得られた洗浄水の一部を熱網の給水として排出することを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれかの一つに記載の電気・水コジェネレーション方法。
【国際調査報告】
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