温廃水ゼロ発電「一石三鳥」システムの構築

建立零热废水发电“三鸟一石”体系

• 批准号: 09247237
• 负责人: 永井 實
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09247237/
• 关键词: ゼロエミッション; 複合熱サイクル; 発電; 海水淡水化; 製塩

本研究は小型火力発電システムに,海水淡水化装置及び製塩プラントを組み合わせた「一石三鳥」システムの考案に基づき,そのフィージビリティースタディを行おうとするものである.従来は互いに独立であった発電,海水淡水化及び製塩システムを一体化することにより,トータルの熱効率が飛躍的に改善され,ほぼゼロエミッションを達成することは自明のように思われるが,ボイラタービンの材料選択など技術的に克服すべき課題が山積している.本年度は海水用蒸発ボイラの設計仕様の完成と製作に取り組んだ.そのためにまずボイラに見たてた容量3リットルの広口瓶と500W電熱ヒ-タを用いた海水蒸発予備実験を行った.その結果蒸留効率90%で塩濃度1ppm以下の蒸留水を得ることができ,広口瓶下部では飽和塩水(28.2%)から連続的に塩が析出、堆積することを確認できた.予備実験の結果と熱収支計算に基づき,研究室レベルで実験可能な小規模の海水濃縮用ボイラを設計・製作した.蒸気条件は10bar,240℃,流量21.7kg/hであり約1.5kWの蒸気タービンを駆動することができる.ボイラ形式は炉筒煙管型で,生成飽和蒸気を後部煙室で過熱する過熱器一体型である.同ボイラの特徴は,ボイラ胴の下部に塩を析出促進させる温度成層二重管を備えている事である.外観状部に新鮮海水をいったん貯溜し,内部管の濃縮海水を冷却する.使用燃料は灯油で,過熱器をふくめた設計ボイラ効率は80%とした.ボイラは外注により年度内に完成させ,実験室への搬入,設置を行った.なお上記海水濃縮用温度成層ボイラは新型ボイラとして大学へ発明届けと任意譲渡の申し出を行い,現在手続き中である.

This study is aimed at the development of small-scale power generation systems, seawater desalination devices and water control systems. In the future, the integration of independent power generation, seawater desalination and water system will improve the thermal efficiency by leaps and bounds, and the improvement of water quality will be achieved. This year, the design specifications for seawater evaporation were completed and the production was selected. The water in the bottle is 500W. The water in the bottle is 500W. The results show that the evaporation efficiency is 90% and the evaporation water concentration is less than 1ppm. The saturated water (28.2%) in the lower part of the bottle is separated and accumulated. In preparation for the results and thermal calculation, the laboratory design and manufacture of small-scale seawater concentration equipment were carried out. Steam conditions: 10bar,240℃, flow rate: 21.7kg/h ~ 1.5kW Type of boiler tube type, generation of saturated steam rear flue gas chamber, superheater integrated type. Characteristics of the same color, the lower part of the color, the precipitation promotion, the temperature stratification, the double tube preparation, the middle thing. Fresh seawater is stored in the outer pipe, and concentrated seawater is cooled in the inner pipe. Fuel oil is used, and the superheater is designed to have an efficiency of 80%. This is the first time in the year that the company has completed its work, and the first time it has moved in, it has set up its own operations. In addition, the temperature stratification for seawater concentration is described as a new type of temperature stratification.

项目成果

永井實 長田孝志 儀間悟 天久和正 西川展生: "温廃水ゼロ発電「一石三鳥」システムの構築" 社団法人環境科学会1997年会講演要旨集. 356 (1997)

Minoru Nagai、Takashi Nagata、Satoru Gima、Kazumasa Amahisa、Nobuo Nishikawa：“建设“一石三鸟的零加热废水发电系统””1997年环境科学学会年会论文集356。 (1997)

永井實 長田孝志 儀間悟 天久和正 西川展生: "温廃水ゼロ発電「一石三鳥」システムの構築" 文部省科研員・重点領域研究「ゼロエミッションをめざした物質循環プロセスの構築」平成9年度最終報告会要旨集. (A0205). (1998)

永井稔、永田隆、吉马悟、雨久一正、西川伸夫：“建设一石三鸟的零热废水发电系统”文部科学省研究员优先领域研究”构建以零排放为目标的物质循环流程”1997年最终报告会议摘要集。（A0205）。（1998）