[發明專利]蒸汽產生裝置

有效

• 申請號: 201010281111.6
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN102022714A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 西村真;桑原英明;松田治幸
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F22B3/00
• 分類號: F22B3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術領域

本發明涉及一種利用廢熱產生蒸汽的技術。

背景技術

作為以往的蒸汽產生裝置，一般采用鍋爐。在鍋爐中燃燒燃料，并使用其排氣加熱水等液體，從而獲得蒸汽。

一般情況下，鍋爐的能效(生產蒸汽的能量與供給到鍋爐的一次燃料的能量的比)為大致0.8。關于其理由做如下說明。若從鍋爐排出的燃燒排氣的溫度降低，將會產生冷凝水，在該冷凝水中將會溶解NO_X、SO_X而產生硝酸、硫酸。而且，這種酸是成為管道等腐蝕的原因。因此，在鍋爐中不能進行將燃燒排氣的溫度降低到常溫附近的運行。因此，鍋爐的能效大致為0.8。

專利文獻1中所公開的蒸汽產生系統是提高蒸汽生產中的能效的技術的一個例子。該系統包括加熱供給路徑內的被加熱介質的加熱泵和壓縮由加熱泵加熱的被加熱介質的壓縮機。而且，在該系統中，由加熱泵加熱的被加熱介質在壓縮機內被進一步加熱，從而產生高壓蒸汽。

(專利文獻1)日本特開2007-71419號公報

在所述的專利文獻1的技術中，通過同時使用加熱泵以及壓縮機來提高能效。但是，希望能夠以更高的能效生產蒸汽。

發明內容

本發明要解決的技術問題是以更高的能效生產蒸汽。

(1)為了解決所述問題，本發明的蒸汽產生裝置包括：第一流路，其內部流動有從熱源排出的流體；第二流路，其內部流動有流體；熱交換器，其將所述第一流路以及所述第二流路熱連接，并將在所述第一流路流動的流體的熱量向在所述第二流路流動的流體傳遞以使該流體汽化；壓縮機，其配置在所述第二流路的途中，并壓縮在所述第二流路流動的流體；供給裝置，其將通過所述壓縮機后的流體的一部分向所述第一流路上的所述熱交換器的上游位置供給。

在蒸汽產生裝置中，通過用壓縮機壓縮蒸汽，可調節生產蒸汽的壓力等。另外，壓縮機運行所需的動力根據排氣壓力與壓縮機的供氣壓力的比決定。例如，在將來自壓縮機的排氣壓力設定(固定)為某目標值的情況下，供氣壓力越低，則越需要增大壓縮機的動力。

在所述的結構中，由于將通過壓縮機的高溫的流體向第一流路上的熱交換器的上游位置供給，所以熱交換器上游的流體的溫度上升。因此，在第二流路上的熱交換器的下游位置(壓縮機的上游位置)產生的蒸汽的溫度以及壓力(供氣壓力)升高。

因此，根據本結構，在將來自壓縮機的排氣壓力設定(固定)為某一目標值的情況下，可有效提高向壓縮機輸送的蒸汽的供氣壓力。其結果是，能夠減少壓縮機運行所需的動力，并能夠以高能效產生具有所期望的壓力的蒸汽。

需要說明的是，所述說明中的“能效”是指生產蒸汽的能量(回收能量)與向蒸汽產生裝置投入的能量的比。

使用所述的“供給裝置”輸送的流體可以是通過壓縮機的流體中的一部分，也可以是其全部。另外，該流體可以是氣體，也可以是液體。另外，還可以是二者的混合物。

另外，在向壓縮機供給冷卻水的情況下，通過壓縮機的流體含有冷卻水。

作為“熱交換器”，能夠利用板式、管殼式熱交換器等。

作為“壓縮機”，能夠利用螺桿式(單螺桿、雙螺桿)、渦輪式、往復式等。

“供給裝置”連接第二流路上的壓縮機的下游位置和第一流路上的熱交換器的上游位置。供給裝置例如可以包括管路，也可以包括管路和泵。

從熱源排出的在第一流路流動的流體可以是氣體(排氣)，也可以是液體(排水)。另外，也可以是它們的混合物。這對于在第二流路流動的流體是同樣的。

另外，作為從熱源排出的在第一流路流動的流體，能夠利用來自工廠、發電廠等的高溫排水等。該流體的溫度優選為50度至300度左右。另外，該溫度更優選為100度以上。

另外，在第二流路流動的流體(被加熱流體)只要是接受來自在第一流路流動的流體的熱量而發生相變化(汽化)的物質即可，作為該流體，能夠利用水、氟系制冷劑、烴系制冷劑等。

另外，本裝置所述生產的蒸汽可以是飽和蒸汽，也可以是過熱蒸汽。另外，還可以是它們的混合物。

(2)在本發明的所述(1)中的蒸汽產生裝置，所述供給裝置具有作為氣體流路的氣體管和用于調節該氣體管中的氣體流量的氣體流量調節閥。

根據該結構，通過壓縮機的氣體(蒸汽)向熱交換器的上游位置供給，從而熱交換器上游的流體溫度升高。而且，能夠以高能效生產具有所期望的壓力的蒸汽。

另外，在該結構中，通過調節在氣體管流動的氣體的量，能夠調節生產蒸汽的流量。