JP2017194178A - Steam superheating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸気過熱システムに関する。 The present invention relates to a steam superheating system.
従来、ボイラ等の蒸気発生装置によって発生させた飽和蒸気を蒸気過熱装置によって過熱し、負荷機器に過熱蒸気を供給する蒸気過熱システムが知られている。この種の蒸気過熱システムを開示するものとして、例えば特許文献1がある。特許文献1には、蒸気発生装置によって発生させた蒸気の乾き度に関するパラメータに基づいて蒸気過熱装置を制御し、蒸気の過熱度を所定の過熱度に制御する構成が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a steam superheating system in which saturated steam generated by a steam generator such as a boiler is superheated by a steam superheater and superheated steam is supplied to load equipment. For example, Patent Document 1 discloses such a steam superheating system. Patent Document 1 discloses a configuration in which a steam superheater is controlled based on a parameter related to the dryness of steam generated by a steam generator, and the superheat degree of steam is controlled to a predetermined superheat degree.
蒸気過熱システムにおいて、複数の蒸気過熱装置を並列配置し、これらの蒸気過熱装置から供給される過熱蒸気を集合して負荷機器に供給する場合がある。このような蒸気過熱システムでは、負荷機器の要求負荷に応じて蒸気過熱装置の稼動台数を変更する台数制御を行いながら、負荷機器に必要な量の過熱蒸気を供給している。例えば、負荷機器に供給すべき過熱蒸気量が増えた場合は、過熱を行う蒸気過熱装置の台数を増やすことで、蒸気過熱システム全体で供給できる過熱蒸気量を増やして負荷機器に必要な過熱蒸気量を供給する。 In a steam superheating system, a plurality of steam superheaters may be arranged in parallel, and superheated steam supplied from these steam superheaters may be collected and supplied to load equipment. In such a steam superheating system, a necessary amount of superheated steam is supplied to the load equipment while performing unit control to change the number of operating steam superheaters in accordance with the required load of the load equipment. For example, if the amount of superheated steam to be supplied to the load equipment increases, increase the number of steam superheaters that perform superheating to increase the amount of superheated steam that can be supplied by the entire steam superheat system, and the superheated steam required for the load equipment. Supply quantity.
しかし、複数の蒸気過熱装置を並列配置する蒸気過熱システムでは、システム稼動中に燃焼を行う蒸気過熱装置の台数を増やすと、負荷機器に供給される過熱蒸気の温度が一時的に低下するおそれがあった。燃焼を開始した当初は、蒸気過熱装置の内部の温度が低い状態にあるため、飽和蒸気が十分な温度まで加熱されないまま蒸気過熱装置から排出されてしまい、蒸気過熱システム全体として負荷機器に供給する過熱蒸気の温度低下を招くおそれがあった。 However, in a steam superheating system in which a plurality of steam superheaters are arranged in parallel, if the number of steam superheaters that perform combustion during system operation is increased, the temperature of the superheated steam supplied to the load equipment may temporarily decrease. there were. Since the internal temperature of the steam superheater is low at the beginning of combustion, saturated steam is discharged from the steam superheater without being heated to a sufficient temperature, and the entire steam superheat system is supplied to load equipment. There was a risk that the temperature of the superheated steam would decrease.
本発明は、複数の蒸気過熱装置を備える蒸気過熱システムにおいて、過熱を行う蒸気過熱装置の台数を増加させるときに生じる温度低下を防止し、負荷機器に過熱蒸気を安定的に供給できる構成を提供することを目的とする。 The present invention provides a configuration capable of stably supplying superheated steam to load equipment by preventing a temperature drop that occurs when the number of steam superheaters that perform superheating is increased in a steam superheat system including a plurality of steam superheaters. The purpose is to do.
本発明は、上流側が蒸気発生装置に接続されるメイン蒸気供給ライン及び該メイン蒸気供給ラインから分岐する複数の分岐蒸気供給ラインを有する蒸気供給ラインと、前記複数の分岐蒸気供給ラインの下流側にそれぞれ接続され、該分岐蒸気供給ラインから供給される飽和蒸気を過熱する複数の蒸気過熱装置と、前記複数の分岐蒸気供給ラインそれぞれに配置される複数の流量調整弁と、上流側が前記複数の分岐蒸気供給ラインそれぞれにおける前記流量調整弁の下流側に接続される複数のドレンラインと、前記複数のドレンラインそれぞれに配置される複数のドレン排出弁と、上流側がそれぞれ前記複数の蒸気過熱装置に接続され該蒸気過熱装置で過熱された過熱蒸気が流通する複数の過熱蒸気ライン及び該複数の過熱蒸気ラインの下流側が接続され該複数の過熱蒸気ラインを流通した過熱蒸気が集合される過熱蒸気集合ラインを有する過熱蒸気供給ラインと、前記複数の蒸気過熱装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、要求負荷に応じて過熱を行う蒸気過熱装置を設定する台数設定部と、前記台数設定部により過熱を行う蒸気過熱装置に設定されていない蒸気過熱装置に対応して配置された前記流量調整弁を閉止する弁制御部と、前記台数設定部により過熱を行う蒸気過熱装置に設定された蒸気過熱装置について、該蒸気過熱装置に対応して配置された前記ドレン排出弁を第1時間開放した後、過熱を開始する過熱制御部と、を備える蒸気過熱システムに関する。 The present invention provides a steam supply line having a main steam supply line whose upstream side is connected to the steam generator, a plurality of branch steam supply lines branched from the main steam supply line, and a downstream side of the plurality of branch steam supply lines. A plurality of steam superheaters that are connected to each other and superheat saturated steam supplied from the branch steam supply line, a plurality of flow control valves that are respectively disposed in the plurality of branch steam supply lines, and an upstream side of the plurality of branches A plurality of drain lines connected to the downstream side of the flow rate adjusting valve in each of the steam supply lines, a plurality of drain discharge valves arranged in each of the plurality of drain lines, and an upstream side connected to the plurality of steam superheaters, respectively. A plurality of superheated steam lines through which the superheated steam superheated by the steam superheater flows and downstream of the plurality of superheated steam lines A superheated steam supply line having a superheated steam collecting line for collecting superheated steam that has been connected and circulated through the plurality of superheated steam lines, and a control unit that controls the plurality of steam superheaters, the control unit comprising: A number setting unit that sets a steam superheater that performs superheating according to a required load, and the flow rate adjusting valve that is arranged corresponding to a steam superheater that is not set as a steam superheater that performs superheating by the number setting unit. After opening the drain discharge valve arranged corresponding to the steam superheater for a first time for the steam superheater set in the steam control device that performs superheating by the valve control unit to be closed and the number setting unit, An overheating control part which starts overheating is related with a steam superheating system provided with.
また、蒸気過熱システムは、前記複数のドレンラインそれぞれに前記ドレン排出弁と並列に配置される複数のスチームトラップを更に備えることが好ましい。 The steam superheating system preferably further includes a plurality of steam traps arranged in parallel with the drain discharge valve in each of the plurality of drain lines.
また、前記弁制御部は、前記過熱制御部により過熱が開始された後に前記流量調整弁を開放することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said valve control part opens the said flow regulating valve, after the overheating is started by the said overheating control part.
本発明によれば、複数の蒸気過熱装置を備える蒸気過熱システムにおいて、過熱を行う蒸気過熱装置の台数を増加させるときに生じる温度低下を防止し、負荷機器に過熱蒸気を安定的に供給できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a steam superheating system provided with a some steam superheater, the temperature fall which arises when increasing the number of the steam superheaters which superheat can be prevented, and superheated steam can be stably supplied to load equipment.
以下、本発明の蒸気過熱システムの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。第1実施形態の蒸気過熱システム1は、蒸気発生装置としてのボイラから供給される飽和蒸気を過熱し、負荷機器に供給するシステムである。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。 Hereinafter, preferred embodiments of the steam superheating system of the present invention will be described with reference to the drawings. The steam superheating system 1 of the first embodiment is a system that superheats saturated steam supplied from a boiler as a steam generator and supplies it to load equipment. The “line” in the present specification is a general term for lines capable of flowing a fluid such as a flow path, a path, and a pipeline.
図1に示すように、本実施形態の蒸気過熱システム1は、複数のヒータ20と、蒸気供給ライン10と、燃料供給ライン30と、過熱蒸気供給ライン40と、過熱蒸気ヘッダ43と、ヘッダ圧力センサ52と、ヘッダ温度センサ53と、制御部としての台数制御部60と、を備える。次に、蒸気過熱システム1の各構成について説明する。
As shown in FIG. 1, the steam superheating system 1 of this embodiment includes a plurality of
ヒータ20は、飽和蒸気を過熱して過熱蒸気を生成するものであり、本実施形態の蒸気過熱システム1では、複数のヒータ20が並列配置される。各ヒータ20は、ガス焚きの燃焼バーナ方式の蒸気過熱装置であり、これらのヒータ20で過熱された過熱蒸気が集合されて負荷機器(図示省略)に供給される。
The
ヒータ20の構成について説明する。本実施形態のヒータ20は、筐体25と、蒸気流通パイプ26と、バーナ(図示省略)と、ヒータ制御部21と、を備える。
The configuration of the
筐体25は、その内部に蒸気流通パイプ26やバーナ等を収容する。蒸気流通パイプ26は、筐体25の内部にらせん状に形成されている。バーナは、筐体25の上部であって、らせん状に形成される蒸気流通パイプ26の内側の領域に配置される。また、バーナは、パイロットバーナ及びメインバーナによって構成されている。本実施形態では、蒸気流通パイプ26の内側の領域(燃焼室)をプレパージするプレパージ工程、パイロットバーナを着火する着火トライ工程、パイロットバーナのみを燃焼させるパイロットオンリー工程、メインバーナを点火するメイントライ工程等を経て燃焼が開始される(図3参照)。バーナの燃焼によって蒸気流通パイプ26を通過する飽和蒸気が過熱されて過熱蒸気が生成される。
The
ヒータ制御部21は、着火や燃焼等に関するバーナの制御や燃焼停止をヒータ20ごとに行う。本実施形態の各ヒータ20のヒータ制御部21は、後述する台数制御部60に電気的にそれぞれ接続されている。ヒータ制御部21は、台数制御部60からの信号に基づいてそれぞれのヒータ20の燃焼制御を開始する。また、台数制御部60からの信号に基づいて蒸気調整弁14の開閉等も行う。
The
蒸気供給ライン10は、飽和蒸気をヒータ20に供給する供給経路である。本実施形態の蒸気供給ライン10は、メイン蒸気供給ライン11と、該メイン蒸気供給ライン11から分岐する複数の分岐蒸気供給ライン12と、を備える。
The
メイン蒸気供給ライン11は、蒸気発生装置としてのボイラ(図示省略)に接続されている。本実施形態のメイン蒸気供給ライン11は、ボイラで生成された飽和蒸気が集合する飽和蒸気ヘッダ(図示省略)を介してボイラに接続されている。飽和蒸気ヘッダに集合した飽和蒸気は、このメイン蒸気供給ライン11を通じて複数に分岐する分岐蒸気供給ライン12にそれぞれ送られる。
The main steam supply line 11 is connected to a boiler (not shown) as a steam generator. The main steam supply line 11 of this embodiment is connected to the boiler via a saturated steam header (not shown) in which saturated steam generated by the boiler gathers. Saturated steam gathered in the saturated steam header is sent to the branch
分岐蒸気供給ライン12は、その上流側の端部がメイン蒸気供給ライン11に接続されるとともに、その下流側の端部がヒータ20の蒸気流通パイプ26の上流側端部に接続される。分岐蒸気供給ライン12は、ヒータ20の台数に応じて複数分岐している。メイン蒸気供給ライン11を通じて送られた飽和蒸気は、分岐蒸気供給ライン12を通じて各ヒータ20に供給される。
The branch
また、本実施形態の分岐蒸気供給ライン12には、蒸気流量計13と、蒸気調整弁14と、ドレンライン15と、スチームトラップ16と、ドレン排出弁17と、が設けられる。
Further, the branch
蒸気流量計13は、分岐蒸気供給ライン12のそれぞれに配置され、分岐蒸気供給ライン12を流れる蒸気の流量を測定する。蒸気流量計13の測定情報は、直接又はヒータ制御部21を介して台数制御部60に送信される。
The
蒸気調整弁14は、分岐蒸気供給ライン12における蒸気流量計13の下流側にそれぞれ配置される。蒸気調整弁14は、分岐蒸気供給ライン12を流れる蒸気の流量を調整可能に構成される電動式の流量調整弁である。
The steam control valves 14 are respectively arranged on the downstream side of the
ドレンライン15は、その上流側の端部が分岐蒸気供給ライン12における蒸気調整弁14の下流側にそれぞれ接続される。ドレンライン15の下流側は、2つに分岐している。
The
スチームトラップ16は、ドレンライン15のそれぞれに配置される。ドレンは、スチームトラップ16で分離され、回収される。
The
ドレン排出弁17は、ドレンライン15のそれぞれに、スチームトラップ16と並列に配置される。ドレン排出弁17は、例えば、開閉制御可能な電磁弁により構成される。
A
燃料供給ライン30は、燃料ガスをヒータ20に供給する燃料ガス供給経路である。本実施形態の燃料供給ライン30は、メイン燃料供給ライン31と、該メイン燃料供給ライン31から分岐する複数の分岐燃料供給ライン32と、を備える。
The
メイン燃料供給ライン31は、その上流側の端部が燃料ガス供給源(図示省略)に接続される。燃料ガス供給源から供給された燃料ガスは、メイン燃料供給ライン31を通じて複数に分岐する分岐燃料供給ライン32にそれぞれ送られる。
The main
分岐燃料供給ライン32は、その上流側の端部がメイン燃料供給ライン31に接続されるとともに、その下流側の端部がヒータ20に接続される。分岐燃料供給ライン32は、ヒータ20の台数に応じて複数分岐している。メイン燃料供給ライン31を通じて送られた燃料ガスは、分岐燃料供給ライン32を通じて各ヒータ20に供給される。
The branch
また、本実施形態の分岐燃料供給ライン32には、燃料調整弁33が設けられる。燃料調整弁33は、分岐燃料供給ライン32を流れる燃料ガスの流量を調整可能に構成される電動弁である。
The branch
過熱蒸気供給ライン40は、ヒータ20によって過熱された過熱蒸気を負荷機器に供給するための供給経路である。本実施形態の過熱蒸気供給ライン40は、複数の過熱蒸気ライン41と、該過熱蒸気ライン41が接続される過熱蒸気集合ライン42と、を備える。
The superheated
過熱蒸気ライン41は、その上流側の端部がヒータ20の蒸気流通パイプ26の下流側の端部に接続される。また、過熱蒸気ライン41の下流側の端部は、過熱蒸気集合ライン42に接続される。ヒータ20で過熱された過熱蒸気は、この過熱蒸気ライン41を通じて過熱蒸気集合ライン42に送られる。また、過熱蒸気ライン41には、逆止弁等が配置されておらず、過熱蒸気が双方向に移動可能になっている。
The upstream end of the
また、本実施形態の過熱蒸気ライン41には、過熱蒸気温度センサ51が設けられる。過熱蒸気温度センサ51は、過熱蒸気ライン41のそれぞれに配置され、ヒータ20によって過熱された過熱蒸気の温度を測定する。過熱蒸気温度センサ51の測定情報は、ヒータ制御部21に送信される。
Moreover, the superheated
過熱蒸気集合ライン42は、その下流側の端部が過熱蒸気ヘッダ43に接続される。また、過熱蒸気集合ライン42についても、逆止弁等が配置されておらず、過熱蒸気が双方向に移動可能になっている。
The downstream end of the superheated
過熱蒸気ヘッダ43は、過熱蒸気供給ライン40を通じて各ヒータ20で過熱された過熱蒸気を集合し、負荷機器(図示省略)に供給する。
The
ヘッダ圧力センサ52は、過熱蒸気ヘッダ43の内部の圧力を測定する。ヘッダ温度センサ53は、過熱蒸気ヘッダ43の内部の温度を測定する。これらの測定情報は、台数制御部60に送信される。
The
次に、複数のヒータ20を制御する蒸気過熱システム1の制御部としての台数制御部60について説明する。図2は、台数制御部60の構成を示すブロック図である。図2に示すように、台数制御部60は、複数のヒータ20の動作を制御する。この台数制御部60は、台数設定部61と、過熱制御部62と、弁制御部63と、を備える。
Next, the
台数設定部61は、要求負荷に応じて過熱を行うヒータ20を設定する。より具体的には、本実施形態の台数設定部61は、ヘッダ圧力センサ52によって取得される過熱蒸気ヘッダ43の内部の圧力に基づいて負荷機器が必要としている必要蒸気量を算出し、この必要蒸気量に基づいて燃焼(過熱)を行う燃焼対象のヒータ20の台数を設定する。台数設定部61は、ヘッダ圧力センサ52の測定情報を監視し、必要蒸気量が変更された場合は、変更された必要蒸気量に応じて燃焼を行う対象のヒータ20の台数を再設定する。また、台数設定部61は、設定された台数に基づいて稼動させるヒータ20を決定する。
The
過熱制御部62は、台数設定部61によって燃焼対象に設定されたヒータ20の燃焼状態を制御する。本実施形態では、過熱制御部62は、台数設定部61により過熱を行うヒータ20に設定されたヒータ20について、まず、このヒータ20に対応して配置されたドレン排出弁17を第1時間t1(例えば、400秒)開放する。そして、第1時間t1が経過した後、過熱制御部62は、ドレン排出弁17を閉止し、ヒータ制御部21に燃焼を許可する信号を送信する。
過熱制御部62から燃焼を許可する信号を受信したヒータ制御部21は、ヒータ20の燃焼制御を開始する。このように、過熱制御部62によって、各ヒータ20の燃焼制御を行うか否かが制御されている。
燃焼制御を行う対象となったヒータ20のヒータ制御部21は、台数制御部60から受信する当該ヒータ20により必要とされる必要蒸気量に係る信号及び蒸気流量計13の測定情報に基いて蒸気調整弁14の開度を制御し、過熱蒸気の供給量を制御する。また、過熱蒸気温度センサ51の測定情報に基づいて燃料調整弁33の開度を制御し、過熱蒸気の温度を制御する。
The
The
The
弁制御部63は、台数設定部61によって燃焼対象に設定されなかった燃焼停止対象のヒータ20のヒータ制御部21に蒸気調整弁14を閉止する信号を送信する。弁制御部63から蒸気調整弁14を閉止する信号を受信したヒータ制御部21は、当該ヒータ20に接続される分岐蒸気供給ライン12に配置される蒸気調整弁14を閉じる。これによって、過熱を行う対象に設定されなかったヒータ20に接続される分岐蒸気供給ライン12の流路が閉塞され、過熱を行わないヒータ20(燃焼停止対象のヒータ20)には飽和蒸気が供給されなくなる。
The
次に、各ヒータ20に供給される飽和蒸気の流れと、各ヒータ20から負荷機器に供給される過熱蒸気の流れについて説明する。燃焼対象に設定されたヒータ20に接続される蒸気調整弁14は、開状態に制御され、飽和蒸気が分岐蒸気供給ライン12を通じてヒータ20に供給される。また、この状態では、すべてのヒータ20に接続されるドレン排出弁17は閉状態に制御される。これにより、ヒータ20に供給された飽和蒸気は、蒸気流通パイプ26を通過する過程でバーナの燃焼によって過熱され、過熱蒸気として過熱蒸気ライン41に送られる。過熱蒸気ライン41に送られた過熱蒸気は、過熱蒸気集合ライン42で集合され、過熱蒸気ヘッダ43を介して負荷機器に供給される。
Next, the flow of saturated steam supplied to each
一方、燃焼停止対象となったヒータ20は、弁制御部63からの制御信号により、蒸気調整弁14が閉状態に制御されるので、飽和蒸気が当該ヒータ20の内部に供給されなくなる。上述のように、過熱蒸気ライン41及び過熱蒸気集合ライン42は、過熱蒸気が双方向に移動可能に構成されているので、他の燃焼対象のヒータ20から継続して過熱蒸気集合ライン42に排出されている過熱蒸気の一部は、燃焼停止対象のヒータ20に接続される過熱蒸気ライン41を逆流して該燃焼停止対象のヒータ20(蒸気流通パイプ26)に流れ込む。このように、過熱蒸気を燃焼停止対象のヒータ20に引き込むことにより、引き込まれた過熱蒸気によって蒸気流通パイプ26を加熱することができ、ヒータ20の内部の温度を飽和温度以上に維持することが可能になっている。過熱蒸気がヒータ20に流れ込むことによって生じるドレンは、該ヒータ20に接続される分岐蒸気供給ライン12を経てドレンライン15のスチームトラップ16によって分離され、回収される。
On the other hand, since the steam control valve 14 is controlled to be in the closed state by the control signal from the
また、燃焼停止対象のヒータ20への飽和蒸気の供給を停止することにより、過熱されていない状態の飽和蒸気が過熱蒸気ライン41に排出されないので、過熱されていない飽和蒸気が過熱蒸気に混合されることで生じる過熱蒸気の温度低下も確実に防止できる。
Further, by stopping the supply of the saturated steam to the
次に、新たに燃焼対象となったヒータ20における燃料調整弁33、蒸気調整弁14及びドレン排出弁17の制御について説明する。図3は、第1実施形態の燃焼開始時の燃料調整弁33及び蒸気調整弁14の開閉制御を概略的に示すタイミングチャートである。
Next, control of the
この場合、まず、過熱制御部62は、台数設定部61により過熱を行うヒータ20に設定されたヒータ20(つまり、新たに燃焼対象となったヒータ20)について、このヒータ20に対応して配置されたドレン排出弁17を第1時間t1開放する。そして、第1時間t1が経過した後、過熱制御部62は、ドレン排出弁17を閉止し、ヒータ制御部21に燃焼を許可する信号を送信する。
過熱制御部62から燃焼を許可する信号を受信したヒータ制御部21は、燃焼制御を開始する。上述のように、第1実施形態のヒータ20は、プレパージ工程、着火トライ工程、パイロットオンリー工程、メイントライ工程を経て燃焼を行う。図3に示すように、ヒータ制御部21は、パイロットオンリー工程が終了した時点で燃料調整弁33を開状態にし、燃料ガスをヒータ20に導入させる。次に、メイントライ工程でメインバーナの点火が行われ、燃焼が開始される。ヒータ制御部21は、この燃焼開始から所定時間t2(例えば3秒)経過後に蒸気調整弁14を開状態にする。
In this case, first, the
The
このように、本実施形態では、燃焼対象となっていないヒータ20の蒸気流通パイプ26には、上述の通り過熱蒸気が逆流しているので、ヒータ20の温度低下が防止されており、スムーズに過熱蒸気を所定温度まで上昇させることができる。また、燃焼を開始する前に、第1時間t1の間、ドレン排出弁17を開放することで、蒸気流通パイプ26を過熱蒸気が流通(逆流)してドレン排出弁17から排出されるので、蒸気流通パイプ26の内部をより加熱できる(例えば、飽和温度以上の温度まで)。更に、蒸気流通パイプ26には、燃焼開始後に飽和蒸気が供給されるため、プレパージで過熱を行う対象の飽和蒸気が冷却されない。
Thus, in this embodiment, since the superheated steam is flowing backward in the
以上説明した第1実施形態の蒸気過熱システム1によれば、以下のような効果を奏する。 According to the steam superheating system 1 of 1st Embodiment demonstrated above, there exist the following effects.
本実施形態の蒸気過熱システム1は、複数のヒータ20と、これら複数のヒータ20に供給される蒸気の量を調整する複数の蒸気調整弁14と、これら複数の蒸気調整弁14よりも下流側に接続されヒータ20で生じたドレンが流通する複数のドレンライン15と、複数のドレンライン15に配置される複数のドレン排出弁17と、上流側がそれぞれ複数のヒータ20に接続される複数の過熱蒸気ライン41と、過熱蒸気ライン41が接続される過熱蒸気集合ライン42と、台数制御部60と、を備える。そして、台数制御部60は、過熱を行うヒータ20を設定する台数設定部61と、台数設定部61により過熱を行うヒータ20に設定されていないヒータ20に対応して配置された蒸気調整弁14を閉止する弁制御部63と、台数設定部61により過熱を行うヒータ20に設定されたヒータ20について、このヒータ20に対応して配置されたドレン排出弁17を第1時間t1開放した後、過熱を開始する過熱制御部62と、を備える。
これにより、燃焼対象のヒータ20から排出された過熱蒸気が、燃焼停止対象となったヒータ20に接続される過熱蒸気ライン41を逆流して該ヒータ20の内部に取り込まれるので、過熱蒸気によって燃料停止対象となったヒータ20の内部の温度低下が防止される。従って、当該ヒータ20が燃焼対象となった場合でも、ヒータ20の内部の温度が維持されているので、飽和蒸気の温度を過熱蒸気の所定温度まで速やかに上昇させることができる。また、燃焼を開始する前に、第1時間t1の間、ドレン排出弁17を開放することで、蒸気流通パイプ26を過熱蒸気が流通(逆流)してドレン排出弁17から排出されるので、蒸気流通パイプ26の内部をより加熱できる。よって、過熱を行うヒータ20の台数を増加させるときに生じる温度低下を防止し、負荷機器に過熱蒸気を安定的に供給できる。
The steam superheating system 1 of this embodiment includes a plurality of
As a result, the superheated steam discharged from the
また、蒸気過熱システム1は、ドレンライン15に、ドレン排出弁17に並列に配置されたスチームトラップ16を備える。これにより、燃焼停止状態のヒータ20においてドレン排出弁17が閉状態の場合には、過熱蒸気がヒータ20に逆流することで生じるドレンは、スチームトラップ16から排出されるので、ドレンがヒータ20の内部で溜まるような事態も確実に防止できる。また、この場合、スチームトラップ16によるドレンの排出が好適になされない事態が生じても、燃焼を開始する前にドレン排出弁17を開放することで、ヒータ20(蒸気流通パイプ26)の内部に滞留したドレンを過熱蒸気によりドレン排出弁17から排出できる。よって、負荷機器に過熱蒸気をより安定的に供給できる。
In addition, the steam superheating system 1 includes a
また、弁制御部63は、過熱制御部62により燃焼(過熱)が開始された所定時間経過後に蒸気調整弁14を開放する制御を行う。これにより、プレパージの後にヒータ20に飽和蒸気が供給されるので、燃焼開始前の飽和蒸気がプレパージで冷却される事態を確実に防止できる。
Further, the
次に、第2実施形態の蒸気過熱システムについて説明する。図4は、第2実施形態の燃焼開始時の燃料調整弁33、蒸気調整弁14及びドレン排出弁17の開閉制御を概略的に示すタイミングチャートである。第2実施形態の蒸気過熱システムは、蒸気過熱装置として、油焚きの燃焼バーナ方式のヒータ20を採用しており、供給される燃料や、それに関わる設備が異なっている点で、第1実施形態と異なる。
Next, the steam superheating system of 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a timing chart schematically showing opening / closing control of the
第2実施形態では、プレパージ工程、プレイグニッション工程、着火トライ工程を経て燃焼が開始される。そして、図4に示すように、第1実施形態と同様に、過熱制御部62によるドレン排出弁17の開閉制御は、プレパージ工程の前に行われる。プレパージ、プレイグニッション(着火が開始されてから燃料が供給されるまでの期間)が終了すると、着火トライ工程において、燃料調整弁33を開状態にして燃料である油をヒータ20に導入する。着火トライ工程における燃料導入後にバーナの燃焼が開始される。燃焼開始から所定時間t2経過後に、ヒータ制御部21によって蒸気調整弁14が開状態に制御される。このように、第2実施形態の蒸気過熱システムにおいても、燃焼を開始する前に、第1時間t1の間、ドレン排出弁17を開放することで、蒸気流通パイプ26を過熱蒸気が流通(逆流)してドレン排出弁17から排出されるので、蒸気流通パイプ26の内部の温度を上昇させられる。また、プレパージ工程で飽和蒸気が冷却されることなく、過熱蒸気を所定の温度までスムーズに上昇させることができる。
In the second embodiment, combustion is started through a pre-purge process, a pre-ignition process, and an ignition try process. And as shown in FIG. 4, similarly to 1st Embodiment, the opening / closing control of the
以上、本発明の蒸気過熱装置の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、本実施形態では、過熱制御部62は、台数設定部61により過熱を行うヒータ20に設定されたヒータ20について、まず、このヒータ20に対応して配置されたドレン排出弁17を第1時間t1開放した後ドレン排出弁17を閉止し、ヒータ制御部21に燃焼を許可する信号を送信したが、これに限らない。即ち、過熱制御部は、台数設定部により過熱を行うヒータに設定されたヒータのヒータ制御部に燃焼を許可する信号を送信し、この信号を受信したヒータ制御部がドレン排出弁を第1時間t1開放した後ドレン排出弁を閉止し、その後燃焼を開始してもよい。
また、バーナ方式のヒータ20に替えてハロゲンランプ等の別の手段で過熱を行う構成とすることもできる。また、上記実施形態では、燃焼開始から所定時間t2経過後に蒸気調整弁14を開状態にする制御が行われているが、燃焼開始とほぼ同時に蒸気調整弁14を開状態にする制御に変更することもできる。いずれの場合でも、プレパージ後に飽和蒸気が供給されるので、プレパージによって飽和蒸気が冷却されることがない。また、ヒータ制御部21が過熱制御部62や弁制御部63等の機能を兼ねる構成とすることもできる。
As mentioned above, although each preferred embodiment of the steam superheater of the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be changed suitably. For example, in the present embodiment, the
Moreover, it can also be set as the structure which replaces with the
1 蒸気過熱システム
10 蒸気供給ライン
11 メイン蒸気供給ライン
12 分岐蒸気供給ライン
14 蒸気調整弁(流量調整弁)
15 ドレンライン
16 スチームトラップ
17 ドレン排出弁
20 ヒータ(蒸気過熱装置)
40 過熱蒸気供給ライン
41 過熱蒸気ライン
42 過熱蒸気集合ライン
60 台数制御部(制御部)
61 台数設定部
62 過熱制御部
63 弁制御部
t1 第1時間
1
15
40 Superheated
61
Claims (3)
前記複数の分岐蒸気供給ラインの下流側にそれぞれ接続され、該分岐蒸気供給ラインから供給される飽和蒸気を過熱する複数の蒸気過熱装置と、
前記複数の分岐蒸気供給ラインそれぞれに配置される複数の流量調整弁と、
上流側が前記複数の分岐蒸気供給ラインそれぞれにおける前記流量調整弁の下流側に接続される複数のドレンラインと、
前記複数のドレンラインそれぞれに配置される複数のドレン排出弁と、
上流側がそれぞれ前記複数の蒸気過熱装置に接続され該蒸気過熱装置で過熱された過熱蒸気が流通する複数の過熱蒸気ライン及び該複数の過熱蒸気ラインの下流側が接続され該複数の過熱蒸気ラインを流通した過熱蒸気が集合される過熱蒸気集合ラインを有する過熱蒸気供給ラインと、
前記複数の蒸気過熱装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
要求負荷に応じて過熱を行う蒸気過熱装置を設定する台数設定部と、
前記台数設定部により過熱を行う蒸気過熱装置に設定されていない蒸気過熱装置に対応して配置された前記流量調整弁を閉止する弁制御部と、
前記台数設定部により過熱を行う蒸気過熱装置に設定された蒸気過熱装置について、該蒸気過熱装置に対応して配置された前記ドレン排出弁を第1時間開放した後、過熱を開始する過熱制御部と、を備える蒸気過熱システム。 A steam supply line having a main steam supply line whose upstream side is connected to the steam generator and a plurality of branch steam supply lines branched from the main steam supply line;
A plurality of steam superheaters connected to the downstream sides of the plurality of branch steam supply lines, respectively, for superheating saturated steam supplied from the branch steam supply lines;
A plurality of flow regulating valves disposed in each of the plurality of branch steam supply lines;
A plurality of drain lines connected to the downstream side of the flow rate regulating valve in each of the plurality of branch steam supply lines on the upstream side;
A plurality of drain discharge valves disposed in each of the plurality of drain lines;
A plurality of superheated steam lines each having an upstream side connected to the plurality of steam superheaters and through which superheated steam superheated by the steam superheater flows, and a downstream side of the plurality of superheated steam lines are connected to flow through the plurality of superheated steam lines A superheated steam supply line having a superheated steam collecting line where collected superheated steam is collected;
A controller that controls the plurality of steam superheaters,
The controller is
A unit setting unit for setting a steam superheater that performs superheating according to the required load;
A valve control unit for closing the flow rate adjusting valve disposed corresponding to the steam superheater that is not set in the steam superheater that performs superheat by the number setting unit;
For a steam superheater set as a steam superheater that performs superheat by the number setting unit, an overheat control unit that starts overheating after opening the drain discharge valve arranged corresponding to the steam superheater for a first time And a steam superheating system.
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