JP2002081603A - コージェネレーションシステムにおける負荷対応蒸気の供給方法及びその装置 - Google Patents
コージェネレーションシステムにおける負荷対応蒸気の供給方法及びその装置Info
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コージェネレーションシステムにおいて、負
荷の蒸気使用量に応じた負荷対応ボイラを併設し、比較
的大きな蒸気負荷変動を吸収できるようにした負荷対応
蒸気の供給手段を提供する。 【解決手段】 タービン１によって発電機２を駆動し、
タービンの排熱を排熱ボイラ３により蒸気として使用す
るようにしたコージェネレーションシステムにおいて、
蒸気負荷１５が接続されるヘッダ１３に、上記タービン
の排熱から得られる蒸気を、アキュムレータ１１を通し
送給すると共に、該ヘッダ１３に、その圧力を略一定に
保持するように制御された負荷対応ボイラ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃからの蒸気を送給する。その際、上記ヘッダ
１３の圧力を、アキュムレータ１１の内圧に応じて、そ
れが高いときには高く、低いときには低く制御する。
荷の蒸気使用量に応じた負荷対応ボイラを併設し、比較
的大きな蒸気負荷変動を吸収できるようにした負荷対応
蒸気の供給手段を提供する。 【解決手段】 タービン１によって発電機２を駆動し、
タービンの排熱を排熱ボイラ３により蒸気として使用す
るようにしたコージェネレーションシステムにおいて、
蒸気負荷１５が接続されるヘッダ１３に、上記タービン
の排熱から得られる蒸気を、アキュムレータ１１を通し
送給すると共に、該ヘッダ１３に、その圧力を略一定に
保持するように制御された負荷対応ボイラ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃからの蒸気を送給する。その際、上記ヘッダ
１３の圧力を、アキュムレータ１１の内圧に応じて、そ
れが高いときには高く、低いときには低く制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コージェネレーシ
ョンシステムにおいて、蒸気負荷に変動がある場合に、
それを吸収して負荷に対応する蒸気を供給できるように
した負荷対応蒸気の供給方法及びその装置に関するもの
である。
ョンシステムにおいて、蒸気負荷に変動がある場合に、
それを吸収して負荷に対応する蒸気を供給できるように
した負荷対応蒸気の供給方法及びその装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンなどで発電機を駆動して電
力を得ると同時に、その排出ガス等に残留する熱エネル
ギーによって蒸気を発生させ、それを利用するようにし
た既知のコージェネレーションシステムにおいて、負荷
の蒸気使用量に応じて負荷対応ボイラを併設し、比較的
大きな蒸気負荷変動を吸収させようとする場合に、ター
ビンの排熱を利用した排熱ボイラからの蒸気をアキュム
レータ等に蓄えても、適切な制御を行わない限り、負荷
変動に対応してアキュムレータからの蒸気及び負荷対応
ボイラからの蒸気をバランスよく利用することは困難で
ある。
力を得ると同時に、その排出ガス等に残留する熱エネル
ギーによって蒸気を発生させ、それを利用するようにし
た既知のコージェネレーションシステムにおいて、負荷
の蒸気使用量に応じて負荷対応ボイラを併設し、比較的
大きな蒸気負荷変動を吸収させようとする場合に、ター
ビンの排熱を利用した排熱ボイラからの蒸気をアキュム
レータ等に蓄えても、適切な制御を行わない限り、負荷
変動に対応してアキュムレータからの蒸気及び負荷対応
ボイラからの蒸気をバランスよく利用することは困難で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
コージェネレーションシステムにおいて、負荷の蒸気使
用量に応じた負荷対応ボイラを併設した場合に、簡単な
手段によって比較的大きな蒸気負荷変動を吸収できるよ
うにした負荷対応蒸気の供給方法及びその装置を提供す
ることにある。
コージェネレーションシステムにおいて、負荷の蒸気使
用量に応じた負荷対応ボイラを併設した場合に、簡単な
手段によって比較的大きな蒸気負荷変動を吸収できるよ
うにした負荷対応蒸気の供給方法及びその装置を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の負荷対応蒸気の供給方法は、タービンによっ
て発電機を駆動し、タービンの排熱を蒸気として使用す
るようにしたコージェネレーションシステムにおいて、
蒸気負荷が接続されるヘッダに、上記タービンの排熱か
ら得られる蒸気を、アキュムレータを通し送給すると共
に、該ヘッダに、その圧力を略一定に保持するように制
御された負荷対応ボイラからの蒸気を送給するに際し、
上記ヘッダの圧力を、アキュムレータの内圧に応じて、
それが高いときには高く、低いときには低く制御するこ
とを特徴とするものである。上記方法においては、アキ
ュムレータの蒸気を減圧弁を介してヘッダに送給し、ヘ
ッダの圧力を決める該減圧弁の設定圧を、アキュムレー
タの内圧に応じて制御することができる。
の本発明の負荷対応蒸気の供給方法は、タービンによっ
て発電機を駆動し、タービンの排熱を蒸気として使用す
るようにしたコージェネレーションシステムにおいて、
蒸気負荷が接続されるヘッダに、上記タービンの排熱か
ら得られる蒸気を、アキュムレータを通し送給すると共
に、該ヘッダに、その圧力を略一定に保持するように制
御された負荷対応ボイラからの蒸気を送給するに際し、
上記ヘッダの圧力を、アキュムレータの内圧に応じて、
それが高いときには高く、低いときには低く制御するこ
とを特徴とするものである。上記方法においては、アキ
ュムレータの蒸気を減圧弁を介してヘッダに送給し、ヘ
ッダの圧力を決める該減圧弁の設定圧を、アキュムレー
タの内圧に応じて制御することができる。
【０００５】また、上記課題を解決するための本発明の
負荷対応蒸気の供給装置は、タービンによって発電機を
駆動し、タービンの排熱を蒸気として使用するようにし
たコージェネレーションシステムにおいて、蒸気負荷が
接続されるヘッダに、上記タービンの排熱から得られる
蒸気を蓄えるアキュムレータを減圧弁を介して接続する
と共に、該ヘッダに、その圧力を略一定に保持するよう
に制御された負荷対応ボイラを接続し、上記ヘッダの圧
力を決める減圧弁に、アキュムレータの内圧に基づいて
該減圧弁の設定圧を制御し、その内圧が高いときには設
定圧を高く、内圧が低いときには設定圧を低く制御する
制御器を接続したことを特徴とするものである。
負荷対応蒸気の供給装置は、タービンによって発電機を
駆動し、タービンの排熱を蒸気として使用するようにし
たコージェネレーションシステムにおいて、蒸気負荷が
接続されるヘッダに、上記タービンの排熱から得られる
蒸気を蓄えるアキュムレータを減圧弁を介して接続する
と共に、該ヘッダに、その圧力を略一定に保持するよう
に制御された負荷対応ボイラを接続し、上記ヘッダの圧
力を決める減圧弁に、アキュムレータの内圧に基づいて
該減圧弁の設定圧を制御し、その内圧が高いときには設
定圧を高く、内圧が低いときには設定圧を低く制御する
制御器を接続したことを特徴とするものである。
【０００６】上記構成を有する本発明の負荷対応蒸気の
供給方法及び装置の適用は、コージェネレーションシス
テムにおいて、蒸気負荷に大きな変動があるが、通常
は、最低の蒸気負荷がタービンの排熱を利用した排熱ボ
イラからの蒸気量を長時間に亘り大きく下回ることはな
く、また、最大の蒸気負荷が上記排熱ボイラ及び負荷対
応ボイラの最大出力の和を長時間に亘り大きく上回らな
いような蒸気の使用を行う場合に好適である。
供給方法及び装置の適用は、コージェネレーションシス
テムにおいて、蒸気負荷に大きな変動があるが、通常
は、最低の蒸気負荷がタービンの排熱を利用した排熱ボ
イラからの蒸気量を長時間に亘り大きく下回ることはな
く、また、最大の蒸気負荷が上記排熱ボイラ及び負荷対
応ボイラの最大出力の和を長時間に亘り大きく上回らな
いような蒸気の使用を行う場合に好適である。
【０００７】上記コージェネレーションシステムにおい
て、アキュムレータは、定常状態においてはその内圧が
ほぼ設定値に保持され、常に排熱ボイラから略一定量の
蒸気の供給を受けているが、それに相当する蒸気をヘッ
ダに送出し、負荷対応ボイラからの蒸気と共に蒸気負荷
に供給している。そして、アキュムレータの蒸気を減圧
してヘッダに送給する減圧弁の設定圧（出力圧）は、ヘ
ッダの圧力を決めることになるが、この減圧弁の設定圧
は、アキュムレータの内圧に応じて設定されている。
て、アキュムレータは、定常状態においてはその内圧が
ほぼ設定値に保持され、常に排熱ボイラから略一定量の
蒸気の供給を受けているが、それに相当する蒸気をヘッ
ダに送出し、負荷対応ボイラからの蒸気と共に蒸気負荷
に供給している。そして、アキュムレータの蒸気を減圧
してヘッダに送給する減圧弁の設定圧（出力圧）は、ヘ
ッダの圧力を決めることになるが、この減圧弁の設定圧
は、アキュムレータの内圧に応じて設定されている。
【０００８】そのため、この定常状態においてある程度
蒸気負荷に変動があったときには、それに伴ってヘッダ
の圧力が変動し、即ち、蒸気負荷が増大すればヘッダの
圧力が低下し、逆に蒸気負荷が減少すればヘッダの圧力
が増大するので、該ヘッダの圧力に応じて、それを略一
定に保持するように制御される負荷対応ボイラからの蒸
気が増減し、また蒸気負荷が増大したときにはアキュム
レータからもより多くの蒸気が送出され、必要な蒸気量
が負荷に送給される。この場合に、アキュムレータの内
圧がある程度高ければ、減圧弁によりヘッダの圧力が高
く設定されているので、負荷対応ボイラからの蒸気量は
そのヘッダの圧力に応じて抑制され、アキュムレータか
らヘッダに送給される蒸気量が多くなり、逆に、アキュ
ムレータの内圧が低ければ、ヘッダの圧力が低く設定さ
れているので、負荷対応ボイラからの蒸気量が多くな
る。
蒸気負荷に変動があったときには、それに伴ってヘッダ
の圧力が変動し、即ち、蒸気負荷が増大すればヘッダの
圧力が低下し、逆に蒸気負荷が減少すればヘッダの圧力
が増大するので、該ヘッダの圧力に応じて、それを略一
定に保持するように制御される負荷対応ボイラからの蒸
気が増減し、また蒸気負荷が増大したときにはアキュム
レータからもより多くの蒸気が送出され、必要な蒸気量
が負荷に送給される。この場合に、アキュムレータの内
圧がある程度高ければ、減圧弁によりヘッダの圧力が高
く設定されているので、負荷対応ボイラからの蒸気量は
そのヘッダの圧力に応じて抑制され、アキュムレータか
らヘッダに送給される蒸気量が多くなり、逆に、アキュ
ムレータの内圧が低ければ、ヘッダの圧力が低く設定さ
れているので、負荷対応ボイラからの蒸気量が多くな
る。
【０００９】このような運転状態において、蒸気負荷が
一時的に著しく増大し、排熱ボイラ及び負荷対応ボイラ
の最大出力の和を上回るようになると、アキュムレータ
から送給する蒸気量が増大するためにアキュムレータの
内圧が低下し、それに伴って減圧弁の設定圧が低下する
ので、ヘッダの圧力が低下して、負荷対応ボイラがフル
稼働することになる。その後、蒸気負荷が排熱ボイラ及
び負荷対応ボイラの最大出力の和の範囲内まで低下する
と、その時点ではアキュムレータの内圧が低くなってい
るので、減圧弁によるヘッダの設定圧も低く、そのた
め、アキュムレータからヘッダに送出される蒸気量は比
較的少なく、負荷対応ボイラからの蒸気量が多くなり、
アキュムレータの内圧が徐々に回復する。それに伴って
減圧弁によるヘッダの設定圧も増大し、定常状態に復帰
する。
一時的に著しく増大し、排熱ボイラ及び負荷対応ボイラ
の最大出力の和を上回るようになると、アキュムレータ
から送給する蒸気量が増大するためにアキュムレータの
内圧が低下し、それに伴って減圧弁の設定圧が低下する
ので、ヘッダの圧力が低下して、負荷対応ボイラがフル
稼働することになる。その後、蒸気負荷が排熱ボイラ及
び負荷対応ボイラの最大出力の和の範囲内まで低下する
と、その時点ではアキュムレータの内圧が低くなってい
るので、減圧弁によるヘッダの設定圧も低く、そのた
め、アキュムレータからヘッダに送出される蒸気量は比
較的少なく、負荷対応ボイラからの蒸気量が多くなり、
アキュムレータの内圧が徐々に回復する。それに伴って
減圧弁によるヘッダの設定圧も増大し、定常状態に復帰
する。
【００１０】また、蒸気負荷が一時的に大きく低下し、
場合によっては排熱ボイラからの蒸気量よりも下回る程
度になると、ヘッダの圧力が高くなるため、負荷対応ボ
イラからの蒸気量は急速に低下し、一方、アキュムレー
タから送出される蒸気量も少なくなるため、アキュムレ
ータの内圧が高くなり、それに伴って減圧弁によるヘッ
ダの設定圧も高くなって、負荷対応ボイラからの蒸気量
は更に低下し、蒸気負荷には主としてアキュムレータか
らの蒸気が送給されるが、排熱ボイラからの蒸気の一部
がアキュムレータに蓄えられる。その後、蒸気負荷が増
加すると、その時点ではアキュムレータの内圧が高く、
減圧弁によるヘッダの設定圧が高くなっているので、負
荷対応ボイラからの蒸気量は少なく、アキュムレータの
内圧がある程度低下するまで、アキュムレータに蓄えら
れた蒸気が負荷に送給される。
場合によっては排熱ボイラからの蒸気量よりも下回る程
度になると、ヘッダの圧力が高くなるため、負荷対応ボ
イラからの蒸気量は急速に低下し、一方、アキュムレー
タから送出される蒸気量も少なくなるため、アキュムレ
ータの内圧が高くなり、それに伴って減圧弁によるヘッ
ダの設定圧も高くなって、負荷対応ボイラからの蒸気量
は更に低下し、蒸気負荷には主としてアキュムレータか
らの蒸気が送給されるが、排熱ボイラからの蒸気の一部
がアキュムレータに蓄えられる。その後、蒸気負荷が増
加すると、その時点ではアキュムレータの内圧が高く、
減圧弁によるヘッダの設定圧が高くなっているので、負
荷対応ボイラからの蒸気量は少なく、アキュムレータの
内圧がある程度低下するまで、アキュムレータに蓄えら
れた蒸気が負荷に送給される。
【００１１】このように、上記コージェネレーションシ
ステムにおいては、ヘッダの設定圧をアキュムレータの
内圧に応じて制御するという簡単な手段によって、比較
的大きな蒸気負荷変動を吸収させることができる。
ステムにおいては、ヘッダの設定圧をアキュムレータの
内圧に応じて制御するという簡単な手段によって、比較
的大きな蒸気負荷変動を吸収させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のコージェネレー
ションシステムにおける負荷対応蒸気供給装置の実施の
一例を示すものである。この装置は、蒸気使用量が数１
０ｔ／ｈのクラスで、蒸気使用量が比較的大きな変動比
率で変動する場合などに適するもので、タービン１によ
り発電機２を駆動して電力を得ると同時に、その排出ガ
ス等に残留する熱エネルギーによって排熱ボイラ３で蒸
気を発生させ、それを利用するコージェネレーションシ
ステムにおいて、蒸気負荷における蒸気使用量の比較的
大きな変動を吸収可能にするものである。
ションシステムにおける負荷対応蒸気供給装置の実施の
一例を示すものである。この装置は、蒸気使用量が数１
０ｔ／ｈのクラスで、蒸気使用量が比較的大きな変動比
率で変動する場合などに適するもので、タービン１によ
り発電機２を駆動して電力を得ると同時に、その排出ガ
ス等に残留する熱エネルギーによって排熱ボイラ３で蒸
気を発生させ、それを利用するコージェネレーションシ
ステムにおいて、蒸気負荷における蒸気使用量の比較的
大きな変動を吸収可能にするものである。
【００１３】上記タービン１からの排熱は常にほぼ一定
量であり、それに追焚きバーナ４を付加して、排熱ボイ
ラ３では常に略一定量の蒸気が出力される。この排熱ボ
イラ３からの蒸気は、高圧ヘッダ７を介して適宜高圧の
蒸気負荷８に供給することもできるが、その主流は、高
圧ヘッダ７から圧力調整弁９を介してアキュムレータ１
１に送入され、あるいは排熱ボイラ３からの蒸気の全量
がアキュムレータ１１に送入される。上記圧力調整弁９
に付設した制御器１０は、高圧ヘッダ７に設けた圧力検
出器１０ａにより検出される該高圧ヘッダ７の内圧に基
づき、その内圧がほぼ一定になるように圧力調整弁９の
開度を調整するものである。
量であり、それに追焚きバーナ４を付加して、排熱ボイ
ラ３では常に略一定量の蒸気が出力される。この排熱ボ
イラ３からの蒸気は、高圧ヘッダ７を介して適宜高圧の
蒸気負荷８に供給することもできるが、その主流は、高
圧ヘッダ７から圧力調整弁９を介してアキュムレータ１
１に送入され、あるいは排熱ボイラ３からの蒸気の全量
がアキュムレータ１１に送入される。上記圧力調整弁９
に付設した制御器１０は、高圧ヘッダ７に設けた圧力検
出器１０ａにより検出される該高圧ヘッダ７の内圧に基
づき、その内圧がほぼ一定になるように圧力調整弁９の
開度を調整するものである。
【００１４】コージェネレーションシステムにおいて
は、このアキュムレータ１１に排熱ボイラ３からの蒸気
を送入する場合、その蒸気量は通常ほぼ一定量になる
が、極端に蒸気負荷が低減した場合などには、追焚きバ
ーナ４の出力を調整し、あるいはそれを不使用にするな
ど、アキュムレータ１１への流入量を調整することもで
きる。
は、このアキュムレータ１１に排熱ボイラ３からの蒸気
を送入する場合、その蒸気量は通常ほぼ一定量になる
が、極端に蒸気負荷が低減した場合などには、追焚きバ
ーナ４の出力を調整し、あるいはそれを不使用にするな
ど、アキュムレータ１１への流入量を調整することもで
きる。
【００１５】上記アキュムレータ１１は、タービン１の
排熱から得られる蒸気を一時的に蓄えるものであるが、
このアキュムレータ１１の出力配管１２は、各種の蒸気
負荷１５が接続されるヘッダ１３に、減圧弁１４を介し
て接続される。また、該ヘッダ１３には、蒸気負荷に応
じて運転される負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ
を接続している。これらの各負荷対応ボイラは、ヘッダ
１３の圧力を検出し、自動運転装置によりその圧力が略
一定に保持されるように制御されるもので、ヘッダ１３
に送る蒸気量に応じた数の負荷対応ボイラが運転され、
あるいはそれらの燃焼量が制御される。なお、この負荷
対応ボイラは単一のボイラによって構成してもよい。
排熱から得られる蒸気を一時的に蓄えるものであるが、
このアキュムレータ１１の出力配管１２は、各種の蒸気
負荷１５が接続されるヘッダ１３に、減圧弁１４を介し
て接続される。また、該ヘッダ１３には、蒸気負荷に応
じて運転される負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ
を接続している。これらの各負荷対応ボイラは、ヘッダ
１３の圧力を検出し、自動運転装置によりその圧力が略
一定に保持されるように制御されるもので、ヘッダ１３
に送る蒸気量に応じた数の負荷対応ボイラが運転され、
あるいはそれらの燃焼量が制御される。なお、この負荷
対応ボイラは単一のボイラによって構成してもよい。
【００１６】上記ヘッダ１３の圧力を決める減圧弁１４
は、出力配管１２における該減圧弁１４の上流側に設け
た圧力検出器１８ａで検出したアキュムレータ１１の内
圧に基づき、設定器１８において該減圧弁１４の設定圧
を求め、制御器１９を介して出力側（ヘッダ１３）がそ
の設定圧になるように制御されるものである。
は、出力配管１２における該減圧弁１４の上流側に設け
た圧力検出器１８ａで検出したアキュムレータ１１の内
圧に基づき、設定器１８において該減圧弁１４の設定圧
を求め、制御器１９を介して出力側（ヘッダ１３）がそ
の設定圧になるように制御されるものである。
【００１７】この設定器１８は、アキュムレータ１１の
内圧Ｐが高いときには減圧弁１４の設定圧（ヘッダ１３
の内圧ｐ）を高く、内圧Ｐが低いときには減圧弁１４の
設定圧（ｐ）を低く制御するものである。内圧Ｐと内圧
ｐとの関係は、内圧Ｐの上昇に応じて内圧ｐが比例的に
上昇するようにしてもよいし、内圧Ｐがある高レベルを
超えても更に上昇しているときには内圧ｐを上昇させ、
内圧Ｐがある低レベルを超えても更に下降をし続けてい
るときには内圧ｐを上昇させるなど、少なくとも内圧Ｐ
の上昇に応じて内圧ｐも上昇する（部分的には上昇しな
くてもよい）ような関数関係を持たせればよい。ヘッダ
１３の内圧の設定は、アナログ的に変動するものであっ
ても、デジタル的に変動するものであってもよい。
内圧Ｐが高いときには減圧弁１４の設定圧（ヘッダ１３
の内圧ｐ）を高く、内圧Ｐが低いときには減圧弁１４の
設定圧（ｐ）を低く制御するものである。内圧Ｐと内圧
ｐとの関係は、内圧Ｐの上昇に応じて内圧ｐが比例的に
上昇するようにしてもよいし、内圧Ｐがある高レベルを
超えても更に上昇しているときには内圧ｐを上昇させ、
内圧Ｐがある低レベルを超えても更に下降をし続けてい
るときには内圧ｐを上昇させるなど、少なくとも内圧Ｐ
の上昇に応じて内圧ｐも上昇する（部分的には上昇しな
くてもよい）ような関数関係を持たせればよい。ヘッダ
１３の内圧の設定は、アナログ的に変動するものであっ
ても、デジタル的に変動するものであってもよい。
【００１８】また、上記設定器１８においては、上述し
た減圧弁１４の設定圧の決定に加えて、アキュムレータ
１１の内圧Ｐに応じて決めるヘッダ１３の内圧ｐを高低
に調整することにより、定常状態にあるときのアキュム
レータ１１の内圧Ｐを高または低に調整することができ
る。この調整は、蒸気負荷１５の変動が、排熱ボイラ３
からの蒸気量を長時間に亘り大きく下回る可能性がある
場合に、定常状態のアキュムレータ１１の内圧を低く設
定し、また、蒸気負荷１５の変動が排熱ボイラ３及び負
荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の和を
長時間に亘り大きく上回る可能性がある場合に、定常状
態のアキュムレータ１１の内圧を高く設定しておくのに
有効である。
た減圧弁１４の設定圧の決定に加えて、アキュムレータ
１１の内圧Ｐに応じて決めるヘッダ１３の内圧ｐを高低
に調整することにより、定常状態にあるときのアキュム
レータ１１の内圧Ｐを高または低に調整することができ
る。この調整は、蒸気負荷１５の変動が、排熱ボイラ３
からの蒸気量を長時間に亘り大きく下回る可能性がある
場合に、定常状態のアキュムレータ１１の内圧を低く設
定し、また、蒸気負荷１５の変動が排熱ボイラ３及び負
荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の和を
長時間に亘り大きく上回る可能性がある場合に、定常状
態のアキュムレータ１１の内圧を高く設定しておくのに
有効である。
【００１９】上記設定器１８から減圧弁１４の設定圧
（ヘッダ１３の内圧）についての信号を受ける制御器１
９は、ヘッダ１３に設けた圧力検出器１９ａにおいて検
出した該ヘッダ１３の内圧をその設定圧と比較し、ヘッ
ダ１３の内圧が上記設定圧になるように減圧弁１４の開
度を制御するものであり、それによってヘッダ１３の内
圧がアキュムレータ１１の内圧に応じた所要の圧力に設
定される。
（ヘッダ１３の内圧）についての信号を受ける制御器１
９は、ヘッダ１３に設けた圧力検出器１９ａにおいて検
出した該ヘッダ１３の内圧をその設定圧と比較し、ヘッ
ダ１３の内圧が上記設定圧になるように減圧弁１４の開
度を制御するものであり、それによってヘッダ１３の内
圧がアキュムレータ１１の内圧に応じた所要の圧力に設
定される。
【００２０】なお、図１中において、符号２２は検水
口、２３は初期給水口、２４はオーバーフロー口、２５
は排水口、２６はレベルゲージ、２７は吹き込みノズ
ル、２８は水面上の集気器を示している。
口、２３は初期給水口、２４はオーバーフロー口、２５
は排水口、２６はレベルゲージ、２７は吹き込みノズ
ル、２８は水面上の集気器を示している。
【００２１】上記構成を有する装置は、上記コージェネ
レーションシステムにおける蒸気負荷１５に大きな変動
があるが、通常は、蒸気負荷１５が最低でも排熱ボイラ
３からの蒸気量を長時間に亘り大きく下回ることはな
く、また、蒸気負荷１５が最大でも上記排熱ボイラ３及
び負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の
和を長時間に亘り大きく上回らないような蒸気の使用を
行う場合に適用され、逆に言えば、上記負荷対応ボイラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力は、蒸気負荷１５に
応じて定められることになる。
レーションシステムにおける蒸気負荷１５に大きな変動
があるが、通常は、蒸気負荷１５が最低でも排熱ボイラ
３からの蒸気量を長時間に亘り大きく下回ることはな
く、また、蒸気負荷１５が最大でも上記排熱ボイラ３及
び負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の
和を長時間に亘り大きく上回らないような蒸気の使用を
行う場合に適用され、逆に言えば、上記負荷対応ボイラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力は、蒸気負荷１５に
応じて定められることになる。
【００２２】次に、図１及び図２を参照し、上記装置に
おける負荷対応蒸気の供給の態様について説明する。図
２のＡは、上記システムにおける負荷変動の一例を、同
図Ｂは該負荷変動に応じたアキュムレータの内圧、同図
Ｃは同ヘッダ１３の設定圧、同図Ｄは同追焚きバーナの
蒸発量、同図Ｅは同負荷対応ボイラの蒸発量の変動例を
示すものである。
おける負荷対応蒸気の供給の態様について説明する。図
２のＡは、上記システムにおける負荷変動の一例を、同
図Ｂは該負荷変動に応じたアキュムレータの内圧、同図
Ｃは同ヘッダ１３の設定圧、同図Ｄは同追焚きバーナの
蒸発量、同図Ｅは同負荷対応ボイラの蒸発量の変動例を
示すものである。
【００２３】上記コージェネレーションシステムにおい
ては、蒸気負荷の変動が、排熱ボイラ３からアキュムレ
ータ１１に供給される蒸気量と、それに負荷対応ボイラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃにおける最大蒸気発生量を加え
た蒸気量の範囲内にある定常状態においては、アキュム
レータ１１の内圧がほぼ一定値に保持される。この状態
においては、アキュムレータ１１が常に排熱ボイラ３か
ら略一定量の蒸気の供給を受けているが、設定器１８に
おいてはアキュムレータ１１の内圧に基づいて減圧弁１
４の設定圧が一定に保持され、それにより供給された蒸
気量に対応する蒸気をヘッダ１３に送出している。
ては、蒸気負荷の変動が、排熱ボイラ３からアキュムレ
ータ１１に供給される蒸気量と、それに負荷対応ボイラ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃにおける最大蒸気発生量を加え
た蒸気量の範囲内にある定常状態においては、アキュム
レータ１１の内圧がほぼ一定値に保持される。この状態
においては、アキュムレータ１１が常に排熱ボイラ３か
ら略一定量の蒸気の供給を受けているが、設定器１８に
おいてはアキュムレータ１１の内圧に基づいて減圧弁１
４の設定圧が一定に保持され、それにより供給された蒸
気量に対応する蒸気をヘッダ１３に送出している。
【００２４】しかしながら、蒸気負荷は上述した範囲内
で変動し、それに伴ってヘッダ１３の内圧が変動し、即
ち、蒸気負荷が増大すればヘッダ１３の内圧が低下し、
逆に蒸気負荷が減少すればヘッダ１３の内圧が増大する
ので、その変動に対応して、アキュムレータ１１からの
蒸気量も増減するが、主として、ヘッダ１３の圧力を略
一定に保持するように制御される負荷対応ボイラ１６
ａ，１６ｂ，１６ｃが稼働され、結果的に、アキュムレ
ータ１１からの蒸気量と負荷対応ボイラ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃからの蒸気量により、蒸気負荷１５の需要が
まかなわれる。
で変動し、それに伴ってヘッダ１３の内圧が変動し、即
ち、蒸気負荷が増大すればヘッダ１３の内圧が低下し、
逆に蒸気負荷が減少すればヘッダ１３の内圧が増大する
ので、その変動に対応して、アキュムレータ１１からの
蒸気量も増減するが、主として、ヘッダ１３の圧力を略
一定に保持するように制御される負荷対応ボイラ１６
ａ，１６ｂ，１６ｃが稼働され、結果的に、アキュムレ
ータ１１からの蒸気量と負荷対応ボイラ１６ａ，１６
ｂ，１６ｃからの蒸気量により、蒸気負荷１５の需要が
まかなわれる。
【００２５】この場合に、アキュムレータ１１の内圧が
ある程度高く、あるいは、次第に高くなれば、減圧弁に
よりヘッダ１３の圧力が高く設定されるので、負荷対応
ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量はそのヘッ
ダ１３の圧力に応じて抑制され、アキュムレータ１１か
らヘッダ１３に送給される蒸気量が多くなり、逆に、ア
キュムレータの内圧が低く、あるいは次第に低くなると
きには、ヘッダ１３の圧力が低く設定されるので、負荷
対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量が多く
なる。
ある程度高く、あるいは、次第に高くなれば、減圧弁に
よりヘッダ１３の圧力が高く設定されるので、負荷対応
ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量はそのヘッ
ダ１３の圧力に応じて抑制され、アキュムレータ１１か
らヘッダ１３に送給される蒸気量が多くなり、逆に、ア
キュムレータの内圧が低く、あるいは次第に低くなると
きには、ヘッダ１３の圧力が低く設定されるので、負荷
対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量が多く
なる。
【００２６】このような運転状態において、蒸気負荷が
一時的に著しく増大し、排熱ボイラ３及び負荷対応ボイ
ラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の和を上回るよう
になると、負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃが大
出力で運転されても、ヘッダ１３の内圧が次第に低下
し、それによりアキュムレータ１１から送給する蒸気量
が増大するためにアキュムレータ１１の内圧が低下す
る。この内圧の低下に伴って、減圧弁１４の設定圧が低
下するので、ヘッダ１３の圧力が低下して、負荷対応ボ
イラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃがフル稼働することになる
が、蒸気の不足分はアキュムレータ１１からの放出によ
りまかなわれる。
一時的に著しく増大し、排熱ボイラ３及び負荷対応ボイ
ラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の和を上回るよう
になると、負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃが大
出力で運転されても、ヘッダ１３の内圧が次第に低下
し、それによりアキュムレータ１１から送給する蒸気量
が増大するためにアキュムレータ１１の内圧が低下す
る。この内圧の低下に伴って、減圧弁１４の設定圧が低
下するので、ヘッダ１３の圧力が低下して、負荷対応ボ
イラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃがフル稼働することになる
が、蒸気の不足分はアキュムレータ１１からの放出によ
りまかなわれる。
【００２７】その後、蒸気負荷が排熱ボイラ３及び負荷
対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の和の範
囲内まで低下すると、その時点ではアキュムレータ１１
の内圧が低くなっているので、減圧弁１４によるヘッダ
１３の設定圧も低く、そのため、アキュムレータ１１か
らヘッダ１３に送出される蒸気量は比較的少なく、負荷
対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量が多く
なって、それが蒸気負荷１５における需要をまかなうの
で、アキュムレータ１１の内圧が徐々に回復する。それ
に伴って、減圧弁１４によるヘッダ１３の設定圧も増大
し、定常状態に復帰する。
対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの最大出力の和の範
囲内まで低下すると、その時点ではアキュムレータ１１
の内圧が低くなっているので、減圧弁１４によるヘッダ
１３の設定圧も低く、そのため、アキュムレータ１１か
らヘッダ１３に送出される蒸気量は比較的少なく、負荷
対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量が多く
なって、それが蒸気負荷１５における需要をまかなうの
で、アキュムレータ１１の内圧が徐々に回復する。それ
に伴って、減圧弁１４によるヘッダ１３の設定圧も増大
し、定常状態に復帰する。
【００２８】また、蒸気負荷が一時的に大きく低下し、
排熱ボイラ３からの蒸気量よりも下回ると、必要に応じ
て追焚きバーナ４による蒸発量を制御することもできる
が、いずれにしてもヘッダ１３の圧力が高くなるため、
負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量が
低下し、一方、アキュムレータ１１から送出される蒸気
量も少なくなるため、アキュムレータ１１の内圧が高く
なり、それに伴って減圧弁１４によるヘッダ１３の設定
圧も高くなって、負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６
ｃからの蒸気量は更に低下し、蒸気負荷１５には主とし
てアキュムレータ１１からの蒸気が送給される。この場
合、可能な範囲内で排熱ボイラ３からの蒸気の一部がア
キュムレータ１１に蓄えられる。
排熱ボイラ３からの蒸気量よりも下回ると、必要に応じ
て追焚きバーナ４による蒸発量を制御することもできる
が、いずれにしてもヘッダ１３の圧力が高くなるため、
負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量が
低下し、一方、アキュムレータ１１から送出される蒸気
量も少なくなるため、アキュムレータ１１の内圧が高く
なり、それに伴って減圧弁１４によるヘッダ１３の設定
圧も高くなって、負荷対応ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６
ｃからの蒸気量は更に低下し、蒸気負荷１５には主とし
てアキュムレータ１１からの蒸気が送給される。この場
合、可能な範囲内で排熱ボイラ３からの蒸気の一部がア
キュムレータ１１に蓄えられる。
【００２９】その後、蒸気負荷が増加すると、その時点
ではアキュムレータ１１の内圧が高く、減圧弁１４によ
るヘッダ１３の設定圧が高くなっているので、負荷対応
ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量は０または
少ない状態に保持され、アキュムレータ１１の内圧があ
る程度低下するまで、アキュムレータ１１に蓄えられた
蒸気が負荷に送給される。
ではアキュムレータ１１の内圧が高く、減圧弁１４によ
るヘッダ１３の設定圧が高くなっているので、負荷対応
ボイラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの蒸気量は０または
少ない状態に保持され、アキュムレータ１１の内圧があ
る程度低下するまで、アキュムレータ１１に蓄えられた
蒸気が負荷に送給される。
【００３０】このように、上記コージェネレーションシ
ステムにおいては、ヘッダ１３の設定圧をアキュムレー
タ１１の内圧に応じて制御するという簡単な手段によっ
て、比較的大きな蒸気負荷変動を吸収させることができ
る。
ステムにおいては、ヘッダ１３の設定圧をアキュムレー
タ１１の内圧に応じて制御するという簡単な手段によっ
て、比較的大きな蒸気負荷変動を吸収させることができ
る。
【００３１】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、コージェネレーションシステムにおいて負荷の蒸気
使用量に応じた負荷対応ボイラを併設した場合に、簡単
な手段によって比較的大きな蒸気負荷変動を吸収させる
ことができる。
ば、コージェネレーションシステムにおいて負荷の蒸気
使用量に応じた負荷対応ボイラを併設した場合に、簡単
な手段によって比較的大きな蒸気負荷変動を吸収させる
ことができる。
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】本発明のシステムにおける負荷変動に応じた各
部動作の変動例を示すグラフである。
部動作の変動例を示すグラフである。
１ タービン ２ 発電機 ３ 排熱ボイラ １１ アキュムレータ １３ ヘッダ １４ 減圧弁 １５ 蒸気負荷 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 負荷対応ボイラ １９ 制御器
Claims (3)
- 【請求項１】タービンによって発電機を駆動し、タービ
ンの排熱を蒸気として使用するようにしたコージェネレ
ーションシステムにおいて、 蒸気負荷が接続されるヘッダに、上記タービンの排熱か
ら得られる蒸気を、アキュムレータを通し送給すると共
に、該ヘッダに、その圧力を略一定に保持するように制
御された負荷対応ボイラからの蒸気を送給するに際し、 上記ヘッダの圧力を、アキュムレータの内圧に応じて、
それが高いときには高く、低いときには低く制御する、
ことを特徴とするコージェネレーションシステムにおけ
る負荷対応蒸気の供給方法。 - 【請求項２】アキュムレータの蒸気を減圧弁を介してヘ
ッダに送給し、ヘッダの圧力を決める該減圧弁の設定圧
を、アキュムレータの内圧に応じて制御する、ことを特
徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステ
ムにおける負荷対応蒸気の供給方法。 - 【請求項３】タービンによって発電機を駆動し、タービ
ンの排熱を蒸気として使用するようにしたコージェネレ
ーションシステムにおいて、 蒸気負荷が接続されるヘッダに、上記タービンの排熱か
ら得られる蒸気を蓄えるアキュムレータを減圧弁を介し
て接続すると共に、該ヘッダに、その圧力を略一定に保
持するように制御された負荷対応ボイラを接続し、 上記ヘッダの圧力を決める減圧弁に、アキュムレータの
内圧に基づいて該減圧弁の設定圧を制御し、その内圧が
高いときには設定圧を高く、内圧が低いときには設定圧
を低く制御する制御器を接続した、ことを特徴とするコ
ージェネレーションシステムにおける負荷対応蒸気の供
給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000263338A JP3776697B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | コージェネレーションシステムにおける負荷対応蒸気の供給方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000263338A JP3776697B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | コージェネレーションシステムにおける負荷対応蒸気の供給方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002081603A true JP2002081603A (ja) | 2002-03-22 |
| JP3776697B2 JP3776697B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=18750895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000263338A Expired - Lifetime JP3776697B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | コージェネレーションシステムにおける負荷対応蒸気の供給方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3776697B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145005A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Samson Co Ltd | 蒸気供給設備 |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000263338A patent/JP3776697B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145005A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Samson Co Ltd | 蒸気供給設備 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3776697B2 (ja) | 2006-05-17 |
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