コージェネレーションは、エネルギーを節約したい消費者だけでなく、エネルギーの最大活用と効率向上を目指す世界中の国々にとっても、大きな可能性を持つ技術です。コージェネレーションとは、1つの燃料から熱と電力（または機械的動力）という2つの有用なエネルギーを同時に生成する仕組みのことで、熱力学的に非常に効率のよい形で燃料を利用することができます。熱エネルギーをプロセスへ供給する前に電力を同時に生み出す方法には、複数の種類があります。また、プロセス中に発生する熱を回収して発電に利用する方法もあります。この方式では、発熱反応で生じるプロセス熱や、キルン、プロセスヒーター、炉からの排熱が使われます。

上流側にガスタービンを配置した産業用ボイラー

こうしたコージェネレーション設備の基本的な構成要素の例としては、ガスタービン、ボイラー、そしてボイラーに備え付けられた混焼バーナおよび押込ファンシステムが挙げられます。タービン排ガスの供給用出口を備えたガスタービン発電機は、ボイラーおよびバックアップ用押込ファンの両方に接続されています。両システムは、あらゆる運転条件において必要な燃焼空気をすべて供給します。この設計において重要なのは、ガスタービン運転と押込ファン運転のいずれの場合でも、出力と性能のバランスを適切に保つことです。そのためには、高度な計測／制御／保護機能によって運転モード間の切り替えを円滑に行う必要があります。

押込ファンを備えた産業用ボイラー

産業用ボイラーは製造部門におけるエネルギー需要の大部分を占めており、プロセス中のエネルギー使用量全体の約70%を消費しています。これらの産業用ボイラーは、隣接する生産プラントへ飽和蒸気や過熱蒸気、温水を供給する役割を担っているほか、生産プロセス中に発生する燃料ガスや液体の処理も行う必要があります。この種のボイラーシステムにおいて最も大切な要素は、蒸気と温水の条件、そして燃料や環境に関する制約です。使用する燃料の種類と化学組成、ならびに対象設備に適用される排出規制も同様に重要です。

KROHNEは、通常運転時の流量測定に用いる超音波式ガス流量計 OPTISONIC 7300や、取引計量対応の流量計 ALTOSONIC V12といった単体計器だけでなく、燃料スキッド一式も提供しています。3側線式の超音波式熱量計 OPTISONIC 3400は、温水として供給されるエネルギーを測定することができ、MI-004クラス1の認証にも対応しています。OPTISWIRL 4200は手頃な価格帯の渦流量計で、蒸気システムにおけるユーティリティ用途やエネルギー分配の監視に適した設計となっています。内臓の圧力＆温度センサーを用いた蒸気のエンタルピー算出や、湿り蒸気の検知も可能です。復水回収ラインの温度センサーと組み合わせれば、蒸気配分におけるエネルギー量を低コストで測定でき、生産プラントの各工程に対するエネルギー／コストの割り当てが可能になります。さらに、KROHNEは差圧式流量測定のトータルソリューションおよびフローコンピュータも提供しています。また、特別仕様の製品として、ベンチュリ管、ISO 5167またはASME MFC 3-Mに準拠したフローノズル付きの校正済みメータラン、コンパクトオリフィスアセンブリ、簡易的な流量表示用の平均化ピトー管なども提供しています。OPTISONIC 8300は、広いターンダウン比や双方向の流量測定が求められる用途に最適な超音波式蒸気流量計です。工業団地や各種プラントへの蒸気供給ラインにおいて、過熱蒸気の計測に使用されます。