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節能減碳案例彙編 ＜101~110＞ ＜案例101 ＞花王和歌山廠更換氣熱聯合發電機組(CHP) 為可將廢氣完全燃燒、熱回收及廢氣 循環除臭設備 花王(Kao) 為日本重要的化粧品公司之一，特別是在清潔劑方面的產品 ，花王公司致力於降低 其商業活動中可能對環境所產生之負荷。最近，花王和歌山廠已將其能源消耗量降低與二氧 化碳排 量減少44.5% ，該廠並採行更強力的作法 ，以進一步節能與完全抵消二氧化碳的排 。降低成本也是該廠執行該等措施之最主要原因。該廠44%的能源係來自於船用燃料油 (bunker fuel oil) ，其中的75% 用在該廠的１號鍋爐，１號鍋爐設置有氣熱聯合發電機組(combined heat power ，以下簡稱CHP) 。１號鍋爐設置於28 年前 ，因使用船用燃料油 ，鍋爐有低溫腐蝕 與功能逐漸惡化的情形。CHP 內裝置有背壓式汽輪機 （back pressure turbine ）與凝汽式汽輪機 （condensing turbine ）進行發電，然而，大部分(56%)的電力被用在廠內的公共設施上。在此背 景下 ，和歌山廠採行了下列措施 ，以改善能源的使用效率及減少二氧化碳的排 ，並可以延 長鍋爐的壽命及合理化其成本 ： 1.將原使用船用燃料油的１號鍋爐改用天然氣，以降低二氧化碳排 量及延長鍋爐 的壽命 。 2.併同燃料的更換，將１號鍋爐的CHP 更換為可將廢氣再燃燒，以及可利用渦輪廢氣作為鍋 爐燃燒時所需要空氣的來源，以增進其效率與 約能源。 3.廠內所產生的臭氣與鍋爐燃燒所排出的高溫渦輪廢氣混合，再送入１號鍋爐內的廢氣再燃 燒器內燃燒，因此 ，可做為除臭用的熱處理設備。 該系統中，500℃的高溫渦輪廢氣被 回改燒天然氣的１號鍋爐中，渦輪廢氣原含氧量約 15% ，在鍋爐廢氣排 口處將減少至4% ，由於廢氣中含氧量的降低 ，可減少廢氣排 所造成 熱量損失 ，並增加鍋爐效率 。製程所產生的臭氣與渦輪廢氣混合後，再送入鍋爐中，該設備 可確保臭氣高溫熱分解所需的滯留時間；在設備重置前所安裝的循環空氣加熱器( 用以回收鍋 爐廢氣中的廢熱)以管狀的給水加熱器所取代 ，並可避免含未燃物的臭氣氣體外洩。 在化工廠中，如何確保熱源與電力來源的穩定 ，是一項非常重要的課題 ，為避免熄火 ，和歌 山廠在 1 號鍋爐安裝一項新式燃燒器 ，該燃燒器可提供可靠的燃燒效果 。該廠另一項重要課 題是如可有效地解決燃氣渦輪機緊急停機(30 秒內減少燃燒空氣的供應)的狀況 ，該狀況會使 得1 號鍋爐無法運作 ，而 1 號鍋爐為該廠的熱及蒸氣的主要供應源，且造成燃氣渦輪機停止 發電，進而會造成該廠完全停擺 。為解決此一問題 ，花王與大阪氣體(Osaka Gas) 、川崎重工 合作 ，安裝新的鍋爐與燃氣渦輪機的控制設備，以確保該等設備可連續運轉 ，不致突然停止 運作。和歌山廠設備重置可減少能源消耗約原油4,386 公秉／年(約167,545 GJ/年) ，減少3.7% 的二氧化碳排 量(8,281 公噸-碳/年) ，因臭氣造成附近居民抱怨的事件減少10.4% 。 目 ：延長鍋爐壽命與減少燃料燃燒所造成的二氧化碳的排 。設備重置可提升效率與 約 能源。利用熱處理臭氣(除臭) 。提供穩定的熱源與電力來源。 技術面 ：廢氣完全燃燒、熱回收及廢氣循環除臭設備 ：該設備不同於原廢氣熱回收 （未完全 燃燒）聯合循環發電系統，原設備利用鍋爐廢氣產生蒸氣，推動蒸氣渦輪機葉片，進行發電。 重置後的設備 （廢氣再燃燒(完全燃燒、熱回收)聯合渦輪廢氣循環設備），可將渦輪廢氣 回 鍋爐當作燃燒空氣，利用渦輪廢氣的氧含量與高溫特性 ，可提升鍋爐的效率 。花王和歌山廠 之廢氣完全燃燒、熱回收設備，利用500℃、含氧量15%的渦輪廢氣，可提升鍋爐產氣量，由 原１號鍋爐70 公噸/ 小時的產氣量，設備重置後提升至100 公噸/ 小時 。重置後的設備可大為 提升既有鍋爐與燃氣渦輪機的效率 ，因此 ，本技術可能是CHP 設備最合適 、最具經濟效益的 重置方式 。此外 ，改燒天然氣後，不必使用原１號鍋爐因燒船用燃料油所需設置的脫硫與空 氣污染防制設備。 提供穩定的熱源及電力來源 ：為使鍋爐在燃氣渦輪機緊急停機時 ，可持續運轉 ，花王與大阪 氣體、川崎重工合作 ，在安裝新的控制設備後，鍋爐與燃氣渦輪機可自動由聯合運作模式轉 1 換成獨立運作模式 ，使燃氣渦輪機緊急