システムインテグレーション その７ ”インテグレーションの前に行うべきこと”

前回、スチームタービンの形式を復水タービンから背気タービンに変えることを提案いたしました。

スチームタービンで得られる動力は、入口スチームと出口スチームの各エンタルピーの差にスチーム流量を乗じた値になっています。復水タービンから流出するスチームの温度レベルはおよそ５０℃ですので、そのエンタルピーは５０℃の飽和蒸気のエンタルピー（2591kJ/kg）にほぼ等しくなっており、圧力は約12kPaと大気圧以下になっています。

一方、背気タービンから流出するスチームの圧力は大気圧以上で、スチーム・ユーザーが必要とする圧力に依存します。ここでは絶対圧力で0.4MPaとします。

質を向上させ、システムインテグレーションを容易に行えるようにしましょう

インテグレーションパーツの候補となる幾つかを示してみました。そこで今回はどうやってインテグレーションパーツを選ぶかについてお話しましょう。

インテグレーションを構築するために廃棄されているエネルギーの温度レベルと熱量を整理すること説明しましたが、実はこの”見かけ”の温度レベルと熱量でエネルギーの品質を判断することは適切ではないのです。

廃棄されるエネルギーが保有する温度レベルと熱量は、その上流側に位置する設備や機器の仕様により決定されておりますので、仕様を変えれば廃棄されるエネルギーの量や品質が変わってきます。

例えば、多くのプラントには多くのスチームタービンが採用されており、大型のプロセスガス圧縮機の駆動機としては復水タービンが、中小型の圧縮機やブロワーやファンには背気タービンが使用されています。背気タービンから流出するスチームの圧力レベルは０．３ＭＰａ～１ＭＰａと言われており、プロセス用のスチームとして使用され、保有するエンタルピーが十分にリサイクルされています。
しかし、復水タービンから排出されるスチームの温度レベルはおよそ５０℃ですので、量的なリサイクルは可能ですが、保有するエンタルピーを再利用することは現実的ではありません。

そこで、思い切ってこの復水タービンを背気タービンに変えてしまうのです。これにより排出されるスチームの質を向上させ、システムインテグレーションを容易に行えるようにしましょう。

そのためにはどうすれば良いでしょうか？

さて、この続きは次回に・・・。