JP2014055696A - 蒸気過熱システム - Google Patents
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明に係る蒸気過熱システム10は、ボイラ12と、過熱器13と、飽和蒸気配管L12と、過熱蒸気配管L13とを有し、過熱器13への過熱媒体21の供給を停止している時に、過熱器13の伝熱管23に洗浄媒体として飽和蒸気St1を送気して、過熱器13内の洗浄を行うものである。これにより、伝熱管23の内面に付着した蒸発残渣を除去して伝熱管23の内面の洗浄を行なうことができるので、飽和蒸気St1を過熱する際に飽和蒸気St1への伝熱量が低下するのが抑制され、飽和蒸気St1を安定して過熱することができる。
【選択図】図1
Description
<蒸気過熱システム>
本発明の第1の実施形態に係る蒸気過熱システムについて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る蒸気過熱システムの概略構成を示す図である。なお、図1では、飽和蒸気を過熱器で過熱している時および過熱器の伝熱管の内面を洗浄している時の飽和蒸気と過熱蒸気とを同時に示す。図1に示すように、本実施形態に係る蒸気過熱システム10は、加熱源、動力源などとして蒸気を使用して作動する蒸気使用機器(負荷機器)11に蒸気を供給するシステムである。本実施形態に係る蒸気過熱システム10は、ボイラ(蒸気発生装置)12と、蒸気供給経路L11と、過熱器(蒸気過熱装置)13と、制御装置14とを備える。
ボイラ12は、種々の熱源方式によって飽和蒸気St1を発生させるものである。ボイラ12は、燃焼式のボイラ、電気式のボイラなど種々の形式のものを用いることができる。ボイラ12は、燃焼式の場合、燃料を燃焼させた際の燃焼熱を熱源として、缶体内の缶水を蒸発させ、飽和蒸気St1を発生させる。この場合、燃料としては、例えば、都市ガス、プロパンガス、バイオガスなどの気体燃料、重油、灯油などの液体燃料などが用いられる。ボイラ12は、燃焼式の場合、例えば、貫流ボイラ、炉筒煙管ボイラ、水管ボイラなどが挙げられる。ボイラ12は、電気式の場合、電気ヒータなどを熱源として缶体内の缶水を蒸発させ飽和蒸気St1を発生させる。
蒸気供給経路L11は、ボイラ12で発生した飽和蒸気St1をボイラ12から蒸気使用機器11に送気するための蒸気供給ラインである。本実施形態においては、蒸気供給経路L11は、飽和蒸気配管(飽和蒸気供給経路)L12と過熱蒸気配管(過熱蒸気供給経路)L13とを含む。また、蒸気供給経路L11は、経路内を流れる蒸気の流量を調節するための流量調節弁などを含んでいてもよい。
過熱器13は、ボイラ12によって発生させた飽和蒸気St1を過熱して過熱蒸気St2にするものである。過熱器13は、シェルアンドチューブ式熱交換器(多管式熱交換器)である。過熱器13は、過熱器13のシェル(胴体)側を1次側として、胴体内に過熱媒体21を流通させ、チューブ(伝熱管)23側を2次側として、伝熱管23内に被過熱蒸気である飽和蒸気St1を流通させる。過熱媒体21としては、例えば、熱媒ボイラからの高温の熱媒油、ボイラ12から排出される燃焼ガスなどが用いられる。また、過熱媒体21として、他のボイラから供給される飽和蒸気St1よりも温度が高い高圧蒸気を用いる場合は、過熱器13は、伝熱管23側を1次側として、伝熱管23内に過熱媒体21を流通させ、胴体側を2次側として、胴体内に飽和蒸気St1を流通させる。すなわち、圧力の高い側を伝熱管23側に流通させるようにする。また、過熱器13内に過熱媒体21を供給する通路はその途中に流量調節弁V11を設けており、過熱器13内に供給する過熱媒体21の供給量は流量調節弁V11により調節される。
本実施形態に係る蒸気過熱システム10は、ボイラ12、蒸気供給経路L11などに種々のセンサなどを含んでいる。これらのセンサは、制御装置14と電気的に接続されている。本実施形態に係る蒸気過熱システム10は、蒸気供給経路L11に、圧力センサ25、蒸気温度センサ26を有し、ボイラ12の内部に、濃縮度センサ(濃縮度検出手段)27、缶体内用圧力センサ(圧力検出手段)28を有している。
制御装置14は、本実施形態に係る蒸気過熱システム10の各部を制御するものである。制御装置14は、例えば、圧力センサ25、蒸気温度センサ26、濃縮度センサ27、缶体内用圧力センサ28などの本実施形態に係る蒸気過熱システム10の各所に取り付けられた種々のセンサが電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。また、制御装置14は、各種センサから入力された各種入力信号に基づいて、過熱器13などの各部に制御信号を出力し、これらを制御する。また、制御装置14は、ボイラ12、過熱器13などの運転時間を計測する計測器(運転計測手段)30を有する。
本発明の第2の実施形態に係る蒸気過熱システムについて説明する。本実施形態に係る蒸気過熱システムは、図1に示す第1の実施形態に係る蒸気過熱システム10で用いた洗浄媒体を、飽和蒸気St1から水に変更したこと以外は第1の実施形態に係る蒸気過熱システムと同様であるため、重複した説明は省略する。
本発明の第3の実施形態に係る蒸気過熱システムについて説明する。本実施形態に係る蒸気過熱システムは、図1に示す第1の実施形態に係る蒸気過熱システムの過熱器を熱交換式の過熱器から電気式の過熱器に代えたこと以外は第1の実施形態に係る蒸気過熱システムと同様であるため、重複した説明は省略する。
11 蒸気使用機器
12 ボイラ(蒸気発生装置)
13、51 過熱器(蒸気過熱装置)
14 制御装置
21 過熱媒体
23 伝熱管
24 排出弁
25 圧力センサ
26 蒸気温度センサ
27 濃縮度センサ(濃縮度検出手段)
28 缶体内用圧力センサ(圧力検出手段)
29、41 三方弁
30 計測器(運転計測手段)
42 水
52 電気ヒータ
53 電源
55 ノズル
56 ポンプ
L11 蒸気供給経路
L12 飽和蒸気配管(飽和蒸気供給経路)
L13 過熱蒸気配管(過熱蒸気供給経路)
L14 蒸気排出配管
L15 洗浄媒体排出配管
L21、L22 洗浄媒体供給配管
St1 飽和蒸気
St2 過熱蒸気
V11、V12 流量調節弁
Claims (5)
- 水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
前記蒸気発生装置で発生した前記蒸気を過熱する蒸気過熱装置と、
前記蒸気を前記蒸気発生装置から前記蒸気過熱装置に送気する飽和蒸気供給経路と、
前記蒸気過熱装置で前記蒸気を過熱した過熱蒸気を蒸気使用設備に送気する過熱蒸気供給経路と、
を有し、
前記蒸気過熱装置の運転を停止している時に、前記蒸気過熱装置内の前記蒸気が通過する流路に洗浄媒体を供給して、前記蒸気過熱装置内の洗浄を行うことを特徴とする蒸気過熱システム。 - 請求項1において、
前記蒸気発生装置の運転時間を計測する運転計測手段を設け、
前記蒸気発生装置に供給される水の水質と、前記運転計測手段で計測された前記蒸気発生装置の運転時間とから前記蒸気発生装置内の水の濃縮度を求め、
前記濃縮度から前記蒸気発生装置で発生する前記蒸気の乾き度を推定し、
前記蒸気の乾き度と、前記蒸気発生装置の運転時間から得られる前記水の蒸発量とから、前記蒸気過熱装置内の蒸発残渣の発生量を算出し、
前記蒸発残渣の発生量が設定値を超えた場合は、前記蒸気過熱装置の前記蒸気が通過する流路に前記洗浄媒体を供給することを特徴とする蒸気過熱システム。 - 請求項1において、
前記蒸気発生装置の運転時間を計測する運転計測手段と、
前記蒸気発生装置内の前記水の濃縮度を検出する濃縮度検出手段とを設け、
前記濃縮度検出手段で検出された前記濃縮度から前記蒸気発生装置で発生する前記蒸気の乾き度を推定し、
前記蒸気の乾き度と、前記運転計測手段で計測された前記蒸気発生装置の運転時間から得られる前記水の蒸発量とから、前記蒸気過熱装置内の蒸発残渣の発生量を算出し、
前記蒸発残渣の発生量が設定値を超えた場合は、前記蒸気過熱装置の前記蒸気が通過する流路に前記洗浄媒体を供給することを特徴とする蒸気過熱システム。 - 請求項1において、
前記蒸気発生装置または前記蒸気過熱装置の運転時間が所定時間経過した後、前記蒸気過熱装置内に前記洗浄媒体を供給することを特徴とする蒸気過熱システム。 - 請求項1乃至4の何れか1つにおいて、
前記洗浄媒体は、蒸気または水であることを特徴とする蒸気過熱システム。
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