OTECエネルギー事業部

事業案内:OTECエネルギー事業部 ※業務提携先『株式会社ゼネシス』ホームページより引用

海洋温度差発電 (OTEC:Ocean Thermal Energy Conversion)

 【海洋温度差発電の特徴】
  1. クリーンで再生可能なエネルギー

    海洋温度差発電は、クリーンで再生可能な海水の温度差をエネルギー源としています。

  2. 多量なエネルギー

    海洋温度差発電の建設可能な国は約100ヶ国におよび、1兆kWの発電ポテンシャルがあります。

  3. 安定したエネルギー

    海洋温度差発電は、年間を通じて安定した電力供給が可能になります。これは、天候に左右され連続運転が困難である自然エネルギー利用の風力発電や太陽光発電に比べ、際立った特徴です。

  4. 地球環境問題に貢献

    海洋温度差発電は、CO2の排出が他に比べ極めて少ない発電方式です(100MWクラスでのライフサイクルCO2排出源単位: 0.014kg-CO2/kWh)。また、海洋温度差発電で用いた深層水を表層面に放水することにより、海藻類が成長し、CO2を吸収、海中への固定化を促進します。

  5. その他




     

    OTECは深度800~1,000mの深層水を汲み上げて使用するため、その深層水を養殖漁業、農業、地域冷房、ミネラル塩の製造、真水・ミネラルウォーターの生産、リチウムなどのレアメタルの採取などに副次的に利用することができます。これらの付加価値まで考えたポテンシャルは計り知れないものがあります。


海洋温度差発電の原理

  1. 蒸発器で低沸点の作動流体を温熱源(OTEC=25~30℃の温かい表層水、DTEC=60~200℃の工場排熱)により加熱し、 蒸発させます。
  2. 発生した作動流体蒸気でタービン発電機を駆動し発電します。
  3. タービン駆動後の作動流体蒸気は、凝縮器で冷熱源(OTEC=5~7℃の冷たい深層水、DTEC=10~30℃の河川水・海水・工場用水等)により冷却され液体に戻ります。
  4. 液体となった媒体を再び作動流体ポンプを用いて蒸発器に送りこみます。

淡水化・深層水の多目的利用

【作動原理】
  1. 温海水は、あらかじめ低圧に保たれた蒸発器に導かれます。
  2. 低圧下で沸点の下がった海水は、蒸発器内で自己蒸発します (フラッシュ蒸発)

  3. 発生した蒸気は凝縮器に流れ込みます。
  4. 凝縮器内で、蒸気は冷却水により冷却されて凝縮し、蒸留水が製造されます。
 【海水淡水化技術の特徴】
  1. 発電との組合せが可能

    OTEC・DTECと組合せる事により、発電と同時に海水を淡水化出来ます。

  2. 原海水の水質が低くても適用可能

    膜法に比べて、水質の低い原海水に適用でき、水質管理のための専門運転員も不要です。

  3. 水質の高い淡水を生産

    得られる淡水の水質は、蒸留水レベルであるため、飲用だけでなく、工業利用も容易です。

  4. 水のない中近東や島嶼国では非常に重要な技術

【海洋深層水の多目的利用】


【海洋深層水の特徴】
  1. 低温性

    一般的に、水深1000 mにおける水温は年間を通じ5℃前後です。

  2. 富栄養性

    植物プランクトンが生息しないため、栄養塩が消費されずに蓄積されています。

  3. 清浄性

    生物汚損がほとんどありません。

  4. 水質の安定性

    温度や水質が、年間を通じてほとんど変化しません。


全溶接型プレート式熱交換器“XPプレート”

“XPプレート”とは

海洋温度差発電用 蒸発器

沖縄県 海洋温度差発電実証設備 外観写真(蒸発器設置側)

海洋温度差発電用 凝縮器

沖縄県 海洋温度差発電実証設備 外観写真(凝縮器設置側)

代表的な全溶接型プレート式熱交換器

多パス構造

ワンパス構造

ワンパス構造のメリット

1.汚れにくい運転条件によるメンテナンス間隔を最大化

2.圧力損失の削減によるポンプ動力の削減

3.ピンチ温度の縮小による回収熱量の拡大

配管や熱交換器の解体をせずに、洗浄できます。

配管や熱交換器の解体をせずに、洗浄できます。

XPプレートの特徴

1. 低い圧力損失・高い熱効率

XPプレートは、弊社独自のプレートパターンや、伝熱性能に寄与しない流れの乱れを減らす独自構造を有し、 低い圧力損失を実現しました。
汎用型プレート式熱交換器と比較した場合、同じ流速で生じる圧力損失を大幅に縮小できます。
したがって、許容される圧力損失の中で、汎用型プレート式熱交換器より早い流速で設計することが可能になるため、 これまでより高い伝熱性能が得られます。





2. 省スペース

チューブ式熱交換器をXPプレートに置き換えると、設備が非常にコンパクトになり、新たな設備のためのスペースを生み出すことが可能となります。
特にガスを対象とするプロセスでは驚くほど大きな省スペース効果が得られるケースがあります。

 

例)1.設計条件が下記の場合のサイズ比較

 
 

温度℃

流量

m3/hr

入口出口
高温流体清水41353300
低温流体海水30363300
交換熱量23MWt
圧力損失80kPa
*一例です。設計条件によって異なる場合があります。

例)2.BTX凝縮器の場合

これまでチューブ式熱交換器を4基直列につないで完全凝縮させていたプロセスを、XPプレート1基で置き換えたところ、4基のチューブ式熱交換器を設置するために必要だった4階建ての建屋が不要になるなど、大幅な省スペースや省コストが出来ました。
 

チューブ式熱交換器(70.3㎡)x4基をXPプレート1基に置換えました。

3. 省メンテナンスコスト

XPプレートはガスケットを使用しない全溶接構造ですので、 メンテナンス作業は分解をせず薬液による洗浄が基本となります。
ガスケットを使用しておりませんので薬液は広範囲の選択が可能となります。
また伝熱を司るパネルブロックについては伝熱プレートの側面が解放できる構造のため、 必要に応じて高圧ジェットによる機械洗浄を行うことも可能です。

4. 設計自由度の高さが可能とする高性能設計

世界で唯一、小型金型を用いた連続多段プレス(R)による大型伝熱プレートを実用化しました。 2000トンの小型プレスと、たった一種類の金型から、5~450㎡と非常に広範囲な熱交換器を製造しています。
伝熱プレートの長さと枚数を調整し、最大の性能が得られる流速での設計が可能です。
更に、出入り口ノズルの位置や大きさを自由に選ぶことができるため、 汚れ懸念や高粘性といった流体だけでなく、ボリュームが大きく高速で流れるガスなど、これまでチューブ式からの置換えが難しいと考えられていた用途にもご使用いただける熱交換器です。
ご用途に合わせて様々なフローパターンを持つ多種多様な熱交換器をご提供いたします。

 

5. 省エネルギー

従来の熱交換器と比較すると終端温度差を小さくできる可能性があります。
終端温度差が小さくなると、同じ投入熱量に対して蒸発量、凝縮量が増加したり、 生産量に対して投入熱量を削減できたりします。

6. 設計/評価対応サービス

低圧損で高性能という最高の熱交換器を目指して、 当社では実物大の熱交換器を用いた伝熱実験を繰り返し その性能を確認しながら研究開発を進めています。
これら多くの実験から得られた伝熱データが、お客様のご使用条件に最適なハイレベルの伝熱設計を産み出しています。
熱交換器の最適な設計により、どのようなメリットがお客様に提案できるかを迅速に検討しお答えします。

XPプレートの仕様および実績等

使用条件

  使用温度 : ~ 400ºC
  最大使用許容圧力 : 4MPa
  最大到達圧力 : 30~40MPa 

対応材質

 純チタン(Gr.1&Gr.2)など
 SUS316L
 SUS304L


代表的な用途

 発電プラント用蒸発器・凝縮器およびプレート式復水器
 BTXコンデンサー・リボイラー
 脱硫設備用安水クーラー
 ガスガス・ガス水用熱交換器
 スチームコンデンサー、ドレーンクーラー

予備実験の実施を含め、既存のチューブ式からプレート式への代替をお手伝いします。

例)2.BTX凝縮器の場合

これまでチューブ式熱交換器を4基直列につないで完全凝縮させていたプロセスを、XPプレート1基で置き換えたところ、4基のチューブ式熱交換器を設置するために必要だった4階建ての建屋が不要になるなど、大幅な省スペースや省コストが出来ました。
 

チューブ式熱交換器(70.3㎡)x4基をXPプレート1基に置換えました。

全溶接型プレート式熱交換器~納品事例

これまで様々な製鉄所や施設に納入致しました。






 

主要実績一覧

・XPプレートの主要実績一覧のダウンロードはこちらをクリック

納入先装置/機器名法規
対応
材質流体
高温側/低温側
鉄鋼業界BTX凝縮器 SUS316LBTX/冷却水
発電プラント用 冷却器 Ti冷却水/海水
BTX精製プロセス熱回収 SUS316L脱ベン油/含ベン油
冷延工程 冷却水 冷却器 Ti清水/海水
性能試験用 熱交換器 Ti安水/水
排熱発電用 蒸発器・凝縮器・再生器 Ti水/安水 他
高炉冷却設備用 海水冷却器 Ti水/海水
BTX精製プロセス熱回収 Ti脱ベン油/含ベン油
コークス炉脱硫プロセス用 各種熱交換器 Ti安水/海水
アフタークーラー Ti空気/海水
BTX凝縮器 TiBTX/冷却水
硫酸アンモニウム設備 安水クーラー Ti硫安/安水
COGガス精製プロセス 安水クーラー Ti安水/環水
化学業界イソペンタン冷却器消防法Tiプロセス液/海水
ガス冷却器・蒸気加熱器一圧、
二圧
SUS316L水蒸気/N2 他
蒸留塔 凝縮器・冷却器消防法Ti化学品/水
プロセスガス凝縮器消防法Tiプロセスガス/ブライン
蒸留塔 リボイラー・コンデンサー・プレヒーター第一種
圧力容器
SUS316LBTX/BTX、BTX/水
蒸留塔 予熱器・加熱器第一種
圧力容器
SUS316LBTX/BTX、BTX/水蒸気
アセトン凝縮器第二種
圧力容器
Tiアセトン/ブライン
留出水クーラー Ti留出水/冷却水
凝縮水クーラー SUS304L凝縮水/冷却水
アセトン凝縮器第二種
圧力容器
SUS304Lアセトン/チラー水
メタノール全縮器 Tiメタノール/冷却水
プロセス熱回収用 熱交換器 Tiプロセス水/プロセス水
フィード液予熱器消防法Tiフィード液/温水
排水加熱器消防法SUS316Lプロセス排水/温水
フィード液予熱器小型
圧力容器
Tiフィード液/過熱水
機械業界窒素ガスクーラー SUS316LN2/冷却水
蒸気加熱器 SUS316L水蒸気/水
実験用 小型凝縮器 Ti水/水
R245fa凝縮器 TiR245fa/水
温泉水発電用 加温器・蒸発器・凝縮器電気
事業法
Ti温泉水/R245fa 他
温泉水発電用 蒸発器電気
事業法
Ti温水/R245fa
排熱発電用 蒸発器・凝縮器電気
事業法
SUS316L水/R245fa 他
プラント業界排熱発電用 蒸発器・凝縮器・再生器電気
事業法
SUS316L水/安水 他
排熱発電用 蒸発器・凝縮器電気
事業法
SUS316LR245fa/水 他
温泉水発電用 凝縮器電気
事業法
SUS316L水/安水
その他海洋温度差発電用 熱交換器電気
事業法
Ti海水/安水
海水淡水化用 凝縮器 Ti真空蒸気/海水
排熱発電用 熱回収熱交換器 SUS316L水/安水
実験設備用 熱交換器 Ti水/安水
CO2回収設備 熱回収器 SUS304Lリッチ/リーンアミン 他
発電用 蒸発器・凝縮器 Ti水/安水
伝熱性能改善用 凝縮器電気
事業法
Ti水/アンモニア
性能実験用 小型凝縮器電気
事業法
Ti水/アンモニア
海洋温度差発電用 蒸発器・凝縮器電気
事業法
Ti海水/安水 他
空気加熱器第二種
圧力容器
TiN2ガス/圧縮空気
ブラインクーラー TiLN/ブライン
LN2気化器高圧ガス
保安法
SUS316L液体窒素/水蒸気
廃ガス熱回収第二種
圧力容器
Ti窒素/空気
海洋温度差発電用 蒸発器・凝縮器電気
事業法
Ti海水/安水
海洋深層水クーラー Ti海水/空気
冷水チラー系統 各種熱交換器 SUS316L水/ブライン
温泉発電用 蒸発器・凝縮器電気
事業法
SUS316L温泉水/R245fa
排熱発電用 予熱器電気
事業法
SUS316L清水/R245fa 他
排熱発電用 蒸発器・凝縮器船級(NK)Tiジャケット水/R245fa 他
ドレーン排熱回収装置第二種
圧力容器
Ti蒸気ドレーン/プロセス水
ガス/ガス クーラー SUS304Lメタンガス/空気
ガス ドライヤー Ti排ガス/冷却水
スクラバー廃温水熱回収 Ti廃温水/ボイラー補給水
ロージュースヒーター小型
圧力容器
Ti廃蒸気/ロージュース


佐賀大学の海洋エネルギー研究センター(IOES)



  1. ウエハラサイクルOTEC基礎実験装置(30kW)
  2. 海水淡水化基礎実験装置(10t/日)
  3. 水素製造及び貯蔵基礎実験装置
  4. リチウム回収基礎実験装置
  5. 海洋深層水環境模擬実験装置


アクセス:OTECエネルギー事業部

株式会社勝栄機工 OTECエネルギー事業部

 〒848-0121
 佐賀県伊万里市黒川町塩屋字七ツ島5番91
 TEL:(0955)25-8061
 EMAIL:otecenergy@shoueikikou.com

【高速バス】
博多バスセンターまたは天神バスセンターより
高速バス「いまり号」にて「伊万里駅前」下車
「伊万里駅」前よりタクシーで約15分
【JR】
JR筑肥線「伊万里駅」下車
「伊万里駅」前よりタクシーで約15分
【松浦鉄道】
松浦鉄道「伊万里駅」下車
「伊万里駅」前よりタクシーで約15分 

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製品カタログ

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熱交換器『XPプレート』カタログ

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熱交換器『XPプレート』用データシート

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御社に適切な熱交換器『XPプレート』をお調べいたします。

OTECエネルギー事業部へのお問合せ

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            EMAIL.  otecenergy@shoueikikou.com
株式会社勝栄機工
〒848-0105
佐賀県伊万里市波多津町馬蛤潟5013番地99
TEL.0955-25-0122
FAX.0955-25-0262
1.各種プラント建設と補修工事
2.各種回転機据付補修工事
3.各種配管製作据付工事
4.一般製缶製作据付工事
5.鉄骨建築製作据付工事
6.太陽電池架台製作据付工事
7.排水設備工事
8.技術開発製作(OTEC・熱交換器他)

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