JP2734372B2 - 廃熱回収ボイラ - Google Patents

廃熱回収ボイラ

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JP2734372B2
JP2734372B2 JP6077937A JP7793794A JP2734372B2 JP 2734372 B2 JP2734372 B2 JP 2734372B2 JP 6077937 A JP6077937 A JP 6077937A JP 7793794 A JP7793794 A JP 7793794A JP 2734372 B2 JP2734372 B2 JP 2734372B2
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economizer
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recovery boiler
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秀雄 田坂
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Miura Co Ltd
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、廃熱回収ボイラに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の廃熱回収ボイラとしては、図5に
示すようなものがある。この廃熱回収ボイラ21は、ガ
スタービンエンジンやディーゼルエンジン等から排出さ
れる高熱の廃ガスから熱を回収して再利用するものであ
る。この廃熱回収ボイラは、廃ガス流路中に廃ガス入口
22aと廃ガス出口22bを備えたケーシング22を設
け、このケーシング22内の下流側には、第一給水ライ
ン23に接続したエコノマイザ24を、上流側には、
水循環ライン25に接続した熱交換器26をそれぞれ
入し、前記熱水循環ライン25を廃熱回収ボイラの缶体
21aに接続した構成となっている。
【0003】ところで、前記ケーシング22の下流側に
設けたエコノマイザ24の出口側の給水の温度を、低負
荷時において、ボイラの常用圧力(例えば5kg/cm 2
での沸騰温度以下に設定しているため、定格時における
熱回収量が制限され運転範囲(入力巾が広い)が広い場
合には熱回収率が悪く、特に追焚き等を行なうときの熱
回収率の向上は不可能であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前述の
題点に鑑み、負荷の変動に対応しエコノマイザ出口にお
ける圧力をボイラの常用圧力よりも高くし、水の沸騰温
度を高めることによりエコノマイザでの熱回収量を増加
させた廃熱回収ボイラを提供することを目的とするもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、前述の課題
解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明
は、廃ガス入口と廃ガス出口を備えたケーシングを設
け、このケーシングの下流側には、第一給水ラインに接
続したエコノマイザを、上流側には、熱水循環ラインに
接続した熱交換器をそれぞれ挿入してなる廃熱回収ボイ
ラにおいて、前記エコノマイザと廃熱回収ボイラの缶体
とを接続する第二給水ラインに、圧力センサと圧力調整
とを設け、この圧力センサと圧力調整弁とを回線で接
続しその途中に圧力指示調節器を設けたことを特徴と
し、請求項2に記載の発明は、廃ガス入口と廃ガス出口
を備えたケーシングを設け、このケーシングの下流側に
は、第一給水ラインに接続したエコノマイザを、上流側
には、熱水循環ラインに接続した熱交換器をそれぞれ挿
入してなる廃熱回収ボイラにおいて、前記エコノマイザ
と熱交換器との間のケーシングの一側壁に、温度センサ
を設け、前記エコノマイザと廃熱ボイラの缶体とを接続
する第二給水ラインに圧力調整弁を設け、前記温度セン
サと前記圧力調整弁とを回線で接続し、この回線に温度
/圧力変換器および圧力指示調節器を設けたことを特徴
とし、請求項3に記載の発明は、廃ガス入口と廃ガス出
口を備えたケーシングを設け、このケーシングの下流側
には、第一給水ラインに接続したエコノマイザを、上流
側には、熱水循環ラインに接続した熱交換器をそれぞれ
挿入してなる廃熱回収ボイラにおいて、前記エコノマイ
ザと廃熱回収ボイラの缶体とを接続する第二給水ライン
に、制限オリフィスを設けたことを特徴としている。
【0006】
【作用】この発明によれば、エコノマイザ出口側の給水
ラインに圧力調整弁を設け、この圧力調整弁の設定圧力
をボイラの常用圧力よりも高くし、水の沸騰温度を高く
することにより、エコノマイザ内部で沸騰させることな
く、エコノマイザでの熱回収量を低負荷から高負荷まで
増加させることができる。
【0007】
【実施例】以下、この発明に係る廃熱回収ボイラの第一
実施例を図1に基づいて詳細に説明する。図1は、この
発明の第一実施例を概略的に示す説明図である。図1に
おいて、廃熱回収ボイラ1は、缶体1a,廃ガス入口2
aと廃ガス出口2bとを備えたケーシング2,前記ケー
シング2内の下流側に設けたエコノマイザ3および前記
ケーシング2内の上流側に設けた熱交換器9から構成さ
れている。前記エコノマイザ3の入口側には、第一給水
ライン4を接続してあり、この第一給水ラインは、給水
ポンプ5を備えている。前記エコノマイザ3の出口側と
前記缶体1a との間は、第二給水ライン4aで接続して
あり、この第二給水ライン4aの途中には、圧力センサ
6と圧力調整弁8とを設けてある。この圧力センサ6と
圧力調整弁8との間を回線13で接続し途中に圧力指
示調節器7を設けている。前記熱交換器9の入口と前記
缶体1aの下面との間を熱水循環ライン10で接続し途
中に循環ポンプ11を設けるとともに、熱交換器9の出
口と缶体1aの上部との間を熱水循環ライン10で接続
している。また、前記缶体1aには、蒸気供給ライン1
2を接続してある。
【0008】以下、第一実施例の廃熱回収ボイラにおけ
る熱回収について説明する。前記缶体1aの水位制御装
置(図示省略)の信号により給水ポンプ5を駆動し、
一給水ライン4,エコノマイザ3,第二給水ライン4a
を介して缶体1a内へ給水する。そして、所定水位に達
すると循環ポンプ11を駆動し、熱水循環ライン10
よび熱交換器9を介して缶体1a内の水を循環させる。
一方、ケーシング2の廃ガス入口2aに、廃ガス供給源
(ディーゼルエンジン等)に接続してある排気ダクト
(図示省略)から高熱の廃ガスが流入する。この高熱の
廃ガスは、前記熱交換器9を介して缶水を加熱し、さら
に、下流側のエコノマイザ3を介して水を加熱した後、
廃ガス出口2bより系外に排出される。
【0009】ところで、前記エコノマイザ3の出口側の
給水の温度を、低負荷時において、ボイラの常用圧力
(例えば5kg/cm 2 )での沸騰温度以下に設定している
ため、定格時における熱回収量が制限され運転範囲が
広い場合には熱回収率が悪くなる。そこで、この発明で
は、第二給水ライン4aに圧力センサ6を設け、第二給
水ライン4aの給水圧を検出し、この検出信号を予め制
御器(図示省略)から前記缶体1a内の缶内圧力情報を
受信している圧力指示調節器7に通報し、圧力指示調節
器7は、前記給水圧信号と缶内圧力を調節し、前記圧力
調整弁8によりエコノマイザ3の出口側の圧力を所定圧
力に設定する。即ち、この所定圧力は、前記缶体1aの
缶内圧力よりも高く設定したので、エコノマイザ3内で
の水の沸騰温度が高くなり廃ガスの熱回収率を高めるこ
とができる。
【0010】つぎに、この発明の第二実施例について、
図2を参照しながら説明する。図2は、この発明の第二
実施例を概略的に示す説明図である。以下の第二実施例
の説明において、前記第一実施例と同様の構成部材に
は、同一の参照番号を付してその詳細説明は省略する。
この第二実施例では、前記第二給水ライン4aに圧力調
整弁8を挿入するとともに、前記ケーシング2内に設け
た前記エコノマイザ3と前記熱交換器9との間のケーシ
ング2の一側壁に、温度センサ14を挿入し、この温度
センサ14と前記圧力調整弁8とを回線16で接続し、
この回線16に温度/圧力変換器15および圧力指示調
節器7を挿入している。
【0011】以下、第二実施例の廃熱回収ボイラにおけ
る熱回収について説明する。この第二実施例は、廃ガス
供給源(ディーゼルエンジン等)の負荷の変動により、
前記ケーシング2の廃ガス入口2aに流入する廃ガス量
および廃ガス温度の変動に対応したものである。図3
は、前記廃ガス入口2aに流入する廃ガス温度と前記エ
コノマイザ3の伝熱面積と缶体1aの缶内常用圧力(例
えば5kg/cm 2 )との関係を示す線図であって、例え
ば、伝熱面積を廃ガス温度800℃でボイラ缶内飽和
温度となるように設定した場合、廃ガス温度が約800
℃以下になると前記エコノマイザ3の出口温度はボイラ
缶内飽和温度以上となり問題となる。そこで、この第
二実施例では、前記熱交換器9で熱交換後の廃ガス温度
とエコノマイザ3の出口側の給水の温度が同一温度にな
るものとして、その飽和圧力以上の圧力になるようにエ
コノマイザ3の出口圧力を制御するものである。即ち、
前記温度センサ14は熱交換後の廃ガス温度を検出し、
この検出した廃ガス温度を温度/圧力変換器15を介し
て圧力指示調節器7に通報し、圧力指示調節器7は、前
記温度/圧力変換器15よりの廃ガス温度と缶内圧力を
調節し、前記圧力調整弁8によりエコノマイザ3の出口
側の圧力を所定圧力に回線16を介して設定する。この
所定圧力は缶内圧力よりも高く設定してあるので、エコ
ノマイザ3内での水の沸騰温度が高くなり廃ガスの熱回
収率を高めることができる。
【0012】つぎに、この発明の第三実施例について、
図4を参照しながら説明する。図4は、この発明の第三
実施例を概略的に示す説明図である。以下の第三実施例
の説明において、前記各実施例と同様の構成部材には、
同一の参照番号を付してそのの詳細説明は省略する。こ
の第三実施例では、前記廃ガス供給源(ディーゼルエン
ジン等)の負荷の変動によって変化する廃ガスの熱回収
率を高めるため、前記第二給水ライン4aに制限オリフ
ィス17を設けたものである。この制限オリフィス17
は、第一実施例および第二実施例に比べて、廃ガス供給
源の負荷の変動により変化する廃ガス量廃ガス温度
給水温度の高低、熱交換器エコノマイザの汚れおよび
蒸気供給量の変動に対しては充分に対応はできないが、
装置が簡単で低価格であることを特徴としている。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、エコ
ノマイザと廃熱回収ボイラの缶体との間に接続した第二
給水ラインに、圧力調整弁または制限オリフィスを設け
てボイラの常用圧力よりも給水圧力を高くしたのでエコ
ノマイザ内での水の沸騰をなくするとともに、エコノマ
イザでの熱回収量を増加させ熱回収率を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第一実施例を概略的に示す説明図で
ある。
【図2】この発明の第二実施例を概略的に示す説明図で
ある。
【図3】廃ガス温度とエコノマイザ伝熱面積とボイラ常
用圧力との関係を示す説明図である。
【図4】この発明の第三実施例を概略的に示す説明図で
ある。
【図5】従来の廃熱回収ボイラを概略的に示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 廃熱回収ボイラ 1a 缶体 2 ケーシング 2a 廃ガス入口 2b 廃ガス出口 3 エコノマイザ 4 第一給水ライン 4a 第二給水ライン 6 圧力センサ 7 圧力指示調節器 8 圧力調整弁 9 熱交換器 10 熱水循環ライン 13 回線 14 温度センサ 15 温度/圧力変換器 16 回線 17 制限オリフィス

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備え
    たケーシング2を設け、このケーシング2の下流側に
    は、第一給水ライン4に接続したエコノマイザ3を、
    流側には、熱水循環ライン10に接続した熱交換器9を
    それぞれ挿入してなる廃熱回収ボイラ1において、前記
    エコノマイザ3と廃熱回収ボイラ1の缶体1aとを接続
    する第二給水ライン4aに、圧力センサ6と圧力調整弁
    とを設け、この圧力センサ6と圧力調整弁8とを回線
    13で接続しその途中に圧力指示調節器7を設けたこ
    とを特徴とする廃熱回収ボイラ。
  2. 【請求項2】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備え
    たケーシング2を設け、このケーシング2の下流側に
    は、第一給水ライン4に接続したエコノマイザ3を、
    流側には、熱水循環ライン10に接続した熱交換器9を
    それぞれ挿入してなる廃熱回収ボイラ1において、前記
    エコノマイザ3と熱交換器9との間のケーシング2の一
    側壁に、温度センサ14を設け、前記エコノマイザ3と
    廃熱ボイラ1の缶体1aとを接続する第二給水ライン
    aに圧力調整弁8を設け、前記温度センサ4と前記圧力
    調整弁8とを回線16で接続し、この回線16に温度/
    圧力変換器15および圧力指示調節器7を設けたことを
    特徴とする廃熱回収ボイラ。
  3. 【請求項3】 廃ガス入口2aと廃ガス出口2bを備え
    たケーシング2を設け、このケーシング2の下流側に
    は、第一給水ライン4に接続したエコノマイザ3を、
    流側には、熱水循環ライン10に接続した熱交換器9を
    それぞれ挿入してなる廃熱回収ボイラ1において、前記
    エコノマイザ3と廃熱回収ボイラ1の缶体1aとを接続
    する第二給水ライン4aに、制限オリフィス17を設け
    たことを特徴とする廃熱回収ボイラ。
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