JP2554101B2 - 排ガスボイラ - Google Patents
排ガスボイラInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
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- F01K23/106—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/008—Adaptations for flue-gas purification in steam generators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、天然ガスや重油を燃料とするガスタービン
の排出ガスを熱源として蒸気を発生させる排ガスボイラ
で、脱硝装置が組込まれた形式のものの改良に関する。
の排出ガスを熱源として蒸気を発生させる排ガスボイラ
で、脱硝装置が組込まれた形式のものの改良に関する。
ガスタービンの排出ガス中のNoxを低減するために、
脱硝装置を排ガスボイラ内に組込むことが多い。第３図
はそのような従来の排ガスボイラの一例を示す系統図、
第５図は排ガスボイラ各部の温度を示す図であつて、図
中20は排ガス流路、１は過熱器、２は高圧蒸発器、３は
脱硝装置、４は高圧節炭器、５は低圧蒸発器、６は低圧
節炭器、７はアンモニア注入系統、８は煙突である。
脱硝装置を排ガスボイラ内に組込むことが多い。第３図
はそのような従来の排ガスボイラの一例を示す系統図、
第５図は排ガスボイラ各部の温度を示す図であつて、図
中20は排ガス流路、１は過熱器、２は高圧蒸発器、３は
脱硝装置、４は高圧節炭器、５は低圧蒸発器、６は低圧
節炭器、７はアンモニア注入系統、８は煙突である。
しかしながら脱硝装置３の組み込みに伴ない、脱硝装
置部で未反応アンモニアが必ず発生する。このためガス
タービン燃料中に硫黄分を含む場合には、燃焼ガス中の
SO3と未反応アンモニアによつて生じる酸性硫安が気相
で安定して存在する温度領域までしか熱吸収できない。
（酸性硫安はモル比としてNH3/H2SO4≦1.1において150
℃以下では液相で存在するといわれている。排ガスボイ
ラチユーブにこの酸性硫安が液相で存在すると、これが
バインダーとなつて排ガス中のダスト等が伝熱管に固着
し、チユーブの伝熱効果を阻害するばかりでなく、排ガ
スボイラのドラフトロスを増加させ、ガスタービンの出
力低下をもたらすことがある。また液相の酸性硫安によ
る伝熱管の腐蝕の問題もある。） したがつて従来は硫黄分のない燃料と硫黄分のある燃
料のそれぞれを単独または混焼するガスタービン用排ガ
スボイラにあつては、酸性硫安対策の面から、酸性硫安
が気相で存在するような高いガス温度（第５図の破線よ
りも上）で排出させるような伝熱面配置をもつ排ガスボ
イラの計画しかできなかつた。すなわち、酸性硫安の問
題のない場合には第３図のような伝熱面配置でよいが、
酸性硫安の問題のある場合には、第４図に示されるよう
な伝熱面配置にせざるを得なかつた。第４図中31は高圧
蒸気ドラム、32は高圧飽和蒸気管、33は循環ポンプ、34
は混合器、35は復水ラインである。
置部で未反応アンモニアが必ず発生する。このためガス
タービン燃料中に硫黄分を含む場合には、燃焼ガス中の
SO3と未反応アンモニアによつて生じる酸性硫安が気相
で安定して存在する温度領域までしか熱吸収できない。
（酸性硫安はモル比としてNH3/H2SO4≦1.1において150
℃以下では液相で存在するといわれている。排ガスボイ
ラチユーブにこの酸性硫安が液相で存在すると、これが
バインダーとなつて排ガス中のダスト等が伝熱管に固着
し、チユーブの伝熱効果を阻害するばかりでなく、排ガ
スボイラのドラフトロスを増加させ、ガスタービンの出
力低下をもたらすことがある。また液相の酸性硫安によ
る伝熱管の腐蝕の問題もある。） したがつて従来は硫黄分のない燃料と硫黄分のある燃
料のそれぞれを単独または混焼するガスタービン用排ガ
スボイラにあつては、酸性硫安対策の面から、酸性硫安
が気相で存在するような高いガス温度（第５図の破線よ
りも上）で排出させるような伝熱面配置をもつ排ガスボ
イラの計画しかできなかつた。すなわち、酸性硫安の問
題のない場合には第３図のような伝熱面配置でよいが、
酸性硫安の問題のある場合には、第４図に示されるよう
な伝熱面配置にせざるを得なかつた。第４図中31は高圧
蒸気ドラム、32は高圧飽和蒸気管、33は循環ポンプ、34
は混合器、35は復水ラインである。
高圧節炭器４の温度を高めるために、この混合器34で
復水と高圧蒸気ドラム31の水とを混合させるのである。
高圧節炭器４の入口温度を上げる他の方法として蒸気に
よつて加温する方法もある。その場合には第４図の循環
ポンプ33の系統の代りに、蒸気タービン抽気系や高圧主
蒸気系を混合器34に導くことになる。
復水と高圧蒸気ドラム31の水とを混合させるのである。
高圧節炭器４の入口温度を上げる他の方法として蒸気に
よつて加温する方法もある。その場合には第４図の循環
ポンプ33の系統の代りに、蒸気タービン抽気系や高圧主
蒸気系を混合器34に導くことになる。
同一のガスタービンで、硫黄分のある燃料と硫黄分の
ない燃料を、それぞれ単独で燃焼させるような場合、従
来は、排ガスボイラの伝熱面配置が酸性硫安対策の面か
ら決つていた。したがつて燃料中に硫黄分がない燃料が
使用される場合にも伝熱面が固定されているため、十分
な熱回収ができないという不具合があつた。そこで本発
明は、燃料中の硫黄分の有無にかかわらず、常に最大の
熱吸収ができる排ガスボイラを提供することを目的とす
るものである。
ない燃料を、それぞれ単独で燃焼させるような場合、従
来は、排ガスボイラの伝熱面配置が酸性硫安対策の面か
ら決つていた。したがつて燃料中に硫黄分がない燃料が
使用される場合にも伝熱面が固定されているため、十分
な熱回収ができないという不具合があつた。そこで本発
明は、燃料中の硫黄分の有無にかかわらず、常に最大の
熱吸収ができる排ガスボイラを提供することを目的とす
るものである。
本発明は前記目的を達成するために、硫黄分を含む燃
料の燃焼排ガスまたは硫黄分を含まない燃焼の燃料排ガ
スが導入される排ガス流路内に上流から順次高圧過熱
器、高圧蒸発器、高圧節炭器、低圧蒸発器、低圧節炭器
が配置され、かつ上記高圧節炭器よりも上流に脱硝装置
が配置されたものにおいて、上記排ガス流路の上記高圧
節炭器よりも下流で上記低圧蒸発器よりも上流の位置に
バイパスダクトを連結するとともに、同バイパスダクト
内と、上記排ガス流路内の上記バイパスダクト連結部よ
りも下流で上記低圧蒸発器よりも上流の位置とに、それ
ぞれダンパを配置したことを特徴とする排ガスボイラを
提案するものである。
料の燃焼排ガスまたは硫黄分を含まない燃焼の燃料排ガ
スが導入される排ガス流路内に上流から順次高圧過熱
器、高圧蒸発器、高圧節炭器、低圧蒸発器、低圧節炭器
が配置され、かつ上記高圧節炭器よりも上流に脱硝装置
が配置されたものにおいて、上記排ガス流路の上記高圧
節炭器よりも下流で上記低圧蒸発器よりも上流の位置に
バイパスダクトを連結するとともに、同バイパスダクト
内と、上記排ガス流路内の上記バイパスダクト連結部よ
りも下流で上記低圧蒸発器よりも上流の位置とに、それ
ぞれダンパを配置したことを特徴とする排ガスボイラを
提案するものである。
すなわち、硫黄分を含む燃料が使用される場合と、硫
黄分を含まない燃料が使用される場合とにわけて、それ
ぞれ最大限の熱回収が行えるような伝熱面構成と必要な
ダクトを設けた排ガスボイラとするのである。
黄分を含まない燃料が使用される場合とにわけて、それ
ぞれ最大限の熱回収が行えるような伝熱面構成と必要な
ダクトを設けた排ガスボイラとするのである。
本発明を採用することにより、使用燃料ごとにそれぞ
れの最大の熱回収が可能となる。
れの最大の熱回収が可能となる。
本発明の一実施例を第１図により説明する。なお、従
来のものと同様な部分には同一の符号を付け、詳細な説
明を省略する。
来のものと同様な部分には同一の符号を付け、詳細な説
明を省略する。
第１図中36は低圧蒸気ドラム、37は高圧給水ポンプ、
38は高圧ブーストアツプ給水ポンプである。９はバイパ
スダクトであつて、排ガス流路20の高圧節炭器４よりも
下流で低圧蒸発器５よりも上流の位置に連結されてい
る。10は上記バイパスダクト９内に配置されたダンパ、
11は排ガス流路20内の上記バイパスダクト連結部よりも
下流で低圧蒸発器５よりも上流の位置に設けられたダン
パである。
38は高圧ブーストアツプ給水ポンプである。９はバイパ
スダクトであつて、排ガス流路20の高圧節炭器４よりも
下流で低圧蒸発器５よりも上流の位置に連結されてい
る。10は上記バイパスダクト９内に配置されたダンパ、
11は排ガス流路20内の上記バイパスダクト連結部よりも
下流で低圧蒸発器５よりも上流の位置に設けられたダン
パである。
ガスタービンの排ガスは高圧節炭器４を通過後、２つ
に通路がわけられている。もし燃料中に硫黄分がなく酸
性硫安の心配のない場合には、ダンパ11を開きダンパ10
を閉じて、低圧蒸発器５、低圧節炭器６でさらに熱回収
した後に、煙突８へ排ガスを導びく。もし、燃料中に硫
黄分がある場合には、ダンパ11を閉じダンパ10を開い
て、そのまま煙突８へ排ガスを導びく。
に通路がわけられている。もし燃料中に硫黄分がなく酸
性硫安の心配のない場合には、ダンパ11を開きダンパ10
を閉じて、低圧蒸発器５、低圧節炭器６でさらに熱回収
した後に、煙突８へ排ガスを導びく。もし、燃料中に硫
黄分がある場合には、ダンパ11を閉じダンパ10を開い
て、そのまま煙突８へ排ガスを導びく。
なお、高圧ブーストアツプ給水ポンプ38は低圧蒸発器
５、低圧節炭器６をバイパスして使用する場合のライン
である。低圧蒸発器５、低圧節炭器６の熱吸収がない場
合、高圧節炭器４入口の流体温度は復水温度になつてし
まうので、この温度を上げるために、混合器34で高圧蒸
気ドラム31の缶水と混合させ、所定の温度とする。但し
この場合の加温の方法としては、前記のように、蒸気に
よつて行なう方法もある。
５、低圧節炭器６をバイパスして使用する場合のライン
である。低圧蒸発器５、低圧節炭器６の熱吸収がない場
合、高圧節炭器４入口の流体温度は復水温度になつてし
まうので、この温度を上げるために、混合器34で高圧蒸
気ドラム31の缶水と混合させ、所定の温度とする。但し
この場合の加温の方法としては、前記のように、蒸気に
よつて行なう方法もある。
上記実施例は、本発明をガス横流れ式排ガスボイラに
適用した例について示したものである。ガス堅流れにな
つた場合の実施例を第２図に示すが、基本的な考え（燃
料に応じて伝熱面で熱吸収させるために、パイパスダク
トをもうけること）は前記第１図図示の実施例と同様で
ある。第２図中39は高圧ボイラ水循環ポンプ、40は低圧
ボイラ水循環ポンプである。
適用した例について示したものである。ガス堅流れにな
つた場合の実施例を第２図に示すが、基本的な考え（燃
料に応じて伝熱面で熱吸収させるために、パイパスダク
トをもうけること）は前記第１図図示の実施例と同様で
ある。第２図中39は高圧ボイラ水循環ポンプ、40は低圧
ボイラ水循環ポンプである。
本発明によれば、ガスタービン燃料中の硫黄分の有無
に関係なく、最大の熱回収を行なうことが可能となる。
に関係なく、最大の熱回収を行なうことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
他の実施例を示す図、第３図および第４図は従来の廃ガ
スボイラの例を示す図、第５図は廃ガスボイラ各部の温
度を示す図である。 １……過熱器、２……高圧蒸発器、３……脱硝装置、４
……高圧節炭器、５……低圧蒸発器、６……低圧節炭
器、７……アンモニア注入系統、８……煙突、９……バ
イパスダクト、10,11……ダンパ、20……排ガス流路、2
1……ホツパ、31……高圧蒸気ドラム、32……高圧飽和
蒸気管、33……循環ポンプ、34……混合器、35……復水
ライン、36……低圧蒸気ドラム、37……高圧給水ポン
プ、38……高圧ブーストアツプ給水ポンプ、39……高圧
ボイラ水循環ポンプ、40……低圧ボイラ水循環ポンプ。
他の実施例を示す図、第３図および第４図は従来の廃ガ
スボイラの例を示す図、第５図は廃ガスボイラ各部の温
度を示す図である。 １……過熱器、２……高圧蒸発器、３……脱硝装置、４
……高圧節炭器、５……低圧蒸発器、６……低圧節炭
器、７……アンモニア注入系統、８……煙突、９……バ
イパスダクト、10,11……ダンパ、20……排ガス流路、2
1……ホツパ、31……高圧蒸気ドラム、32……高圧飽和
蒸気管、33……循環ポンプ、34……混合器、35……復水
ライン、36……低圧蒸気ドラム、37……高圧給水ポン
プ、38……高圧ブーストアツプ給水ポンプ、39……高圧
ボイラ水循環ポンプ、40……低圧ボイラ水循環ポンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】硫黄分を含む燃料の燃焼排ガスまたは硫黄
分を含まない燃料の燃焼排ガスが導入される排ガス流路
内に上流から順次高圧過熱器、高圧蒸発器、高圧節炭
器、低圧蒸発器、低圧節炭器が配置され、かつ上記高圧
節炭器よりも上流に脱硝装置が配置されたものにおい
て、上記排ガス流路の上記高圧節炭器よりも下流で上記
低圧蒸発器よりも上流の位置にバイパスダクトを連結す
るとともに、同バイパスダクト内と、上記排ガス流路内
の上記バイパスダクト連結部よりも下流で上記低圧蒸発
器よりも上流の位置とに、それぞれダンパを配置したこ
とを特徴とする排ガスボイラ。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62240877A JP2554101B2 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | 排ガスボイラ |
| EP88114712A EP0309792B1 (en) | 1987-09-28 | 1988-09-08 | Exhaust boiler |
| AT88114712T ATE66059T1 (de) | 1987-09-28 | 1988-09-08 | Abhitzekessel. |
| US07/241,574 US4829938A (en) | 1987-09-28 | 1988-09-08 | Exhaust boiler |
| DE8888114712T DE3864112D1 (de) | 1987-09-28 | 1988-09-08 | Abhitzekessel. |
| ES88114712T ES2024603B3 (es) | 1987-09-28 | 1988-09-08 | Caldera de escape |
| CA000577473A CA1289426C (en) | 1987-09-28 | 1988-09-15 | Exhaust boiler |
| CN88106894A CN1012986B (zh) | 1987-09-28 | 1988-09-27 | 利用排气的加热炉 |
| GB8902281A GB2227820B (en) | 1987-09-28 | 1989-02-02 | Exhaust boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62240877A JP2554101B2 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | 排ガスボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6488002A JPS6488002A (en) | 1989-04-03 |
| JP2554101B2 true JP2554101B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=17066025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62240877A Expired - Lifetime JP2554101B2 (ja) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | 排ガスボイラ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4829938A (ja) |
| EP (1) | EP0309792B1 (ja) |
| JP (1) | JP2554101B2 (ja) |
| CN (1) | CN1012986B (ja) |
| AT (1) | ATE66059T1 (ja) |
| CA (1) | CA1289426C (ja) |
| DE (1) | DE3864112D1 (ja) |
| ES (1) | ES2024603B3 (ja) |
| GB (1) | GB2227820B (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4932204A (en) * | 1989-04-03 | 1990-06-12 | Westinghouse Electric Corp. | Efficiency combined cycle power plant |
| US5247991A (en) * | 1992-05-29 | 1993-09-28 | Foster Wheeler Energy Corporation | Heat exchanger unit for heat recovery steam generator |
| DE4408925C2 (de) * | 1994-03-16 | 1996-04-04 | Evt Energie & Verfahrenstech | Zusammenführung zweier im wesentlichen senkrecht zueinander angeordneter abgasführender Leitungen |
| JP3373771B2 (ja) * | 1997-10-08 | 2003-02-04 | 株式会社東芝 | 排熱回収ボイラ |
| US6055803A (en) * | 1997-12-08 | 2000-05-02 | Combustion Engineering, Inc. | Gas turbine heat recovery steam generator and method of operation |
| US6125623A (en) * | 1998-03-03 | 2000-10-03 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Heat exchanger for operating with a combustion turbine in either a simple cycle or a combined cycle |
| TW541393B (en) * | 2000-07-25 | 2003-07-11 | Siemens Ag | Method to operate a gas-and steam turbine device and the corresponding device |
| FR2850733A1 (fr) * | 2003-01-31 | 2004-08-06 | Inst Francais Du Petrole | Generateur a foyers de combustion successifs destine a la production de vapeur |
| US7243619B2 (en) * | 2004-10-20 | 2007-07-17 | The Babcock & Wilcox Company | Dual pressure recovery boiler |
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