JP3009556B2 - 廃熱回収ボイラ - Google Patents
廃熱回収ボイラInfo
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- JP3009556B2 JP3009556B2 JP5003222A JP322293A JP3009556B2 JP 3009556 B2 JP3009556 B2 JP 3009556B2 JP 5003222 A JP5003222 A JP 5003222A JP 322293 A JP322293 A JP 322293A JP 3009556 B2 JP3009556 B2 JP 3009556B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporator
- temperature
- superheater
- waste heat
- heat recovery
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
- F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラの伝熱面と脱硝
装置と還元ノズルの配置を適切にし過熱器への流入ガス
温度の変動を小さくし、かつ、脱硝率を向上した廃熱回
収ボイラに関する。
装置と還元ノズルの配置を適切にし過熱器への流入ガス
温度の変動を小さくし、かつ、脱硝率を向上した廃熱回
収ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のガスタービン廃熱回収ボイ
ラの構成を示す。図示しないガスタービン装置から排出
された燃焼ガスは、過熱器５、第１蒸発器１、第２蒸発
器２、節炭器６、低圧蒸発器７で熱を回収され、煙突１
０から排出される。脱硝装置８は、第１蒸発器１と第２
蒸発器２の間、第２蒸発器２と節炭器６の間等の脱硝反
応に適した温度領域に設置され、その上流部に還元剤を
注入する還元ノズル９が設置されている。
ラの構成を示す。図示しないガスタービン装置から排出
された燃焼ガスは、過熱器５、第１蒸発器１、第２蒸発
器２、節炭器６、低圧蒸発器７で熱を回収され、煙突１
０から排出される。脱硝装置８は、第１蒸発器１と第２
蒸発器２の間、第２蒸発器２と節炭器６の間等の脱硝反
応に適した温度領域に設置され、その上流部に還元剤を
注入する還元ノズル９が設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガスタービ
ン廃熱回収ボイラには解決すべき次の課題があった。
ン廃熱回収ボイラには解決すべき次の課題があった。
【０００４】即ち、従来のガスタービン廃熱回収ボイラ
では、排ガスが直接、過熱器に導入されるためガスター
ビンからの排ガス温度の変化に応じて発生蒸気温度の変
動が大きくなるという問題があった。このため、過熱器
出口の蒸気温度を必要とされる温度よりかなり高い温度
まで過熱したのち、過熱低減器で水と混合して所定の温
度になるよう調節していた。また、還元ノズルが脱硝装
置のすぐ上流に設置されているため、還元剤の混合拡散
が不十分で、脱硝率の低下と未反応還元剤の後流部への
飛散が多いという問題もあった。
では、排ガスが直接、過熱器に導入されるためガスター
ビンからの排ガス温度の変化に応じて発生蒸気温度の変
動が大きくなるという問題があった。このため、過熱器
出口の蒸気温度を必要とされる温度よりかなり高い温度
まで過熱したのち、過熱低減器で水と混合して所定の温
度になるよう調節していた。また、還元ノズルが脱硝装
置のすぐ上流に設置されているため、還元剤の混合拡散
が不十分で、脱硝率の低下と未反応還元剤の後流部への
飛散が多いという問題もあった。
【０００５】本発明では、上記問題解決のためガスター
ビンからの排ガス温度が変化しても、発生蒸気温度の変
動が小さくなるような過熱器伝熱面の配置と、還元ノズ
ルから供給される還元剤を、分解することなく排ガスと
混合し、脱硝装置に供給し、高い脱硝率と未反応還元剤
の後流部への飛散を抑制することができるガスタービン
等の廃熱回収ボイラを提供することを目的とする。
ビンからの排ガス温度が変化しても、発生蒸気温度の変
動が小さくなるような過熱器伝熱面の配置と、還元ノズ
ルから供給される還元剤を、分解することなく排ガスと
混合し、脱硝装置に供給し、高い脱硝率と未反応還元剤
の後流部への飛散を抑制することができるガスタービン
等の廃熱回収ボイラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、ガスタービン装置等から排出される燃焼ガ
スを熱源とする廃熱回収ボイラにおいて、上記燃焼ガス
の上流から下流に向かって所定の間隔を保ち直列に配設
された少なくとも第１ないし第３の蒸発器と、上記第１
の蒸発器と第２の蒸発器との間に配設された過熱器と、
上記第３の蒸発器の後流側に配設された脱硝装置と、上
記第２の蒸発器と第３の蒸発器との間に配設された還元
ノズルとを具備してなることを特徴とする廃熱回収ボイ
ラを提供しようとするものである。
手段として、ガスタービン装置等から排出される燃焼ガ
スを熱源とする廃熱回収ボイラにおいて、上記燃焼ガス
の上流から下流に向かって所定の間隔を保ち直列に配設
された少なくとも第１ないし第３の蒸発器と、上記第１
の蒸発器と第２の蒸発器との間に配設された過熱器と、
上記第３の蒸発器の後流側に配設された脱硝装置と、上
記第２の蒸発器と第３の蒸発器との間に配設された還元
ノズルとを具備してなることを特徴とする廃熱回収ボイ
ラを提供しようとするものである。
【０００７】
【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。
を有する。
【０００８】即ち、一般にガスタービン装置から排出さ
れる燃焼ガス温度は最高５４０℃程度からガスタービン
負荷の低下とともに低くなることが知られている。一
方、ガスタービン廃熱回収ボイラからの発生蒸気温度は
一定に保たれることが望まれる。このためには、過熱器
入口のガス温度の変動を小さくすることが有効である。
れる燃焼ガス温度は最高５４０℃程度からガスタービン
負荷の低下とともに低くなることが知られている。一
方、ガスタービン廃熱回収ボイラからの発生蒸気温度は
一定に保たれることが望まれる。このためには、過熱器
入口のガス温度の変動を小さくすることが有効である。
【０００９】上記構成では第１〜第３の蒸発器のうち、
第１の蒸発器が過熱器の上流側に配設されるため、過熱
器の上流部に内部の流体温度が常にほぼ一定に保たれて
いる蒸発器エレメントの一部を設置したのと同等とな
り、過熱器入口のガス温度の変動が小さくなり、この結
果、ガスタービン負荷による発生蒸気温度の変動が小さ
くなる。
第１の蒸発器が過熱器の上流側に配設されるため、過熱
器の上流部に内部の流体温度が常にほぼ一定に保たれて
いる蒸発器エレメントの一部を設置したのと同等とな
り、過熱器入口のガス温度の変動が小さくなり、この結
果、ガスタービン負荷による発生蒸気温度の変動が小さ
くなる。
【００１０】また、第３の蒸発器の後流側に脱硝装置
を、第２、第３蒸発器の間に還元ノズルを各配設するた
め、還元ノズルと脱硝装置との間に、第３の蒸発器が位
置することとなり第３の蒸発器の管群による乱れの効果
により還元ノズルからの還元剤を排ガス中に混合拡散さ
せることができ、脱硝率の向上と、未反応還元剤の後流
部への飛散を抑制することができる。
を、第２、第３蒸発器の間に還元ノズルを各配設するた
め、還元ノズルと脱硝装置との間に、第３の蒸発器が位
置することとなり第３の蒸発器の管群による乱れの効果
により還元ノズルからの還元剤を排ガス中に混合拡散さ
せることができ、脱硝率の向上と、未反応還元剤の後流
部への飛散を抑制することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１は本実施例に係る廃熱回収ボイラの模式的縦断面図で
ある。従来例と同様の構成部材には同符号を付し、必要
ある場合を除き説明を省略する。
１は本実施例に係る廃熱回収ボイラの模式的縦断面図で
ある。従来例と同様の構成部材には同符号を付し、必要
ある場合を除き説明を省略する。
【００１２】図において、１〜４は燃焼ガスの上流から
下流に向かって所定の間隔を保ち、直列に配設された、
第１蒸発器、第２蒸発器、第３蒸発器、第４蒸発器であ
る。
下流に向かって所定の間隔を保ち、直列に配設された、
第１蒸発器、第２蒸発器、第３蒸発器、第４蒸発器であ
る。
【００１３】過熱器５は第１蒸発器１と第２蒸発器２と
の間に配設され、脱硝装置８は第３蒸発器３の後流側に
配設されている。
の間に配設され、脱硝装置８は第３蒸発器３の後流側に
配設されている。
【００１４】還元ノズル９は第２蒸発器２と第３蒸発器
３との間に配設される。
３との間に配設される。
【００１５】その他の構成は従来例と特段の差違はな
い。
い。
【００１６】なお、ガスタービンは図の下側左方の図示
しない位置にあり、ガスタービン排ガス（燃焼ガス）は
左方からの図の矢印のように流入してくる。
しない位置にあり、ガスタービン排ガス（燃焼ガス）は
左方からの図の矢印のように流入してくる。
【００１７】次に上記構成の作用について説明する。
【００１８】ガスタービン装置から排出される燃焼ガス
は、本実施例のボイラに導入され、上流から下流に向か
って第１蒸発器１、過熱器５、第２蒸発器２、第３蒸発
器３、第４蒸発器４、節炭器６、低圧蒸発器７の順に流
れて熱回収され、煙突１０から排出される。なお、本実
施例では、低圧蒸発器７を備えている例を示したが、低
圧蒸発器７の無い場合、さらに低圧の蒸発器を持つ場合
も同様の効果が得られる。
は、本実施例のボイラに導入され、上流から下流に向か
って第１蒸発器１、過熱器５、第２蒸発器２、第３蒸発
器３、第４蒸発器４、節炭器６、低圧蒸発器７の順に流
れて熱回収され、煙突１０から排出される。なお、本実
施例では、低圧蒸発器７を備えている例を示したが、低
圧蒸発器７の無い場合、さらに低圧の蒸発器を持つ場合
も同様の効果が得られる。
【００１９】以上の燃焼ガスの流れにおいて、燃焼ガス
が最初に導入される第１蒸発器１は、ガスタービン負荷
の低下とともに低くなるガスタービン装置から排出され
る燃焼ガス温度の変動が過熱器５の入口ガス温度の変動
におよぼす影響を緩和し、過熱器５の出口温度の変動を
小さくするとともに過熱器管のメタル温度を低く維持す
る作用を奏する。
が最初に導入される第１蒸発器１は、ガスタービン負荷
の低下とともに低くなるガスタービン装置から排出され
る燃焼ガス温度の変動が過熱器５の入口ガス温度の変動
におよぼす影響を緩和し、過熱器５の出口温度の変動を
小さくするとともに過熱器管のメタル温度を低く維持す
る作用を奏する。
【００２０】過熱器５を出た燃焼ガスは、第２蒸発器２
によって還元ノズル９から注入される還元剤がＮＯX に
転化しない温度まで冷却される。
によって還元ノズル９から注入される還元剤がＮＯX に
転化しない温度まで冷却される。
【００２１】還元ノズル９と脱硝装置８の間には、第３
蒸発器３が設置されているため、ガスタービン装置から
排出された燃焼ガスと還元ノズル９から注入された還元
剤とが、第３蒸発器３を構成する管群によって発生する
乱れによって、拡散混合が十分に行われるとともに、脱
硝装置８の運用に適した温度までガス温度を冷却する。
蒸発器３が設置されているため、ガスタービン装置から
排出された燃焼ガスと還元ノズル９から注入された還元
剤とが、第３蒸発器３を構成する管群によって発生する
乱れによって、拡散混合が十分に行われるとともに、脱
硝装置８の運用に適した温度までガス温度を冷却する。
【００２２】脱硝装置８を通過した燃焼ガスは、第４蒸
発器４で熱回収され節炭器６、低圧蒸発器７を経て煙突
１０から排出される。
発器４で熱回収され節炭器６、低圧蒸発器７を経て煙突
１０から排出される。
【００２３】以上の通り、本実施例によれば、ガスター
ビン排ガスである燃焼ガスの流れに対し、過熱器５の上
流側に第１蒸発器１を配設するので、第１蒸発器１を流
れる、常に温度がほぼ一定で、かつヒートキャパシティ
の大きな流体温度のために燃焼ガス温度も比較的一定値
に近づけられることとなり、過熱器５への入口温度が従
来例に比し、変動が小さいという利点がある。
ビン排ガスである燃焼ガスの流れに対し、過熱器５の上
流側に第１蒸発器１を配設するので、第１蒸発器１を流
れる、常に温度がほぼ一定で、かつヒートキャパシティ
の大きな流体温度のために燃焼ガス温度も比較的一定値
に近づけられることとなり、過熱器５への入口温度が従
来例に比し、変動が小さいという利点がある。
【００２４】また、第３蒸発器３の上流に還元ノズル９
を、第３蒸発器３の下流に脱硝装置８をそれぞれ配設す
るので、還元ノズル９から噴出される還元剤が第３蒸発
器３によって攪拌されたと同等の効果が得られ、脱硝率
が向上するという利点がある。
を、第３蒸発器３の下流に脱硝装置８をそれぞれ配設す
るので、還元ノズル９から噴出される還元剤が第３蒸発
器３によって攪拌されたと同等の効果が得られ、脱硝率
が向上するという利点がある。
【００２５】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。
の効果を有する。
【００２６】即ち、本発明によれば、ガスタービン装置
から排出される燃焼ガス温度がガスタービン負荷の低下
とともに低くなるにもかかわらず、過熱器入口のガス温
度の変動を小さくできるので、発生蒸気温度の変動を小
さくすることができる。また、過熱器管のメタル温度を
低く維持することもできる。還元剤の排ガス中への混合
拡散を促進することができるので、脱硝率の向上と、未
反応還元剤の後流部への飛散を抑制することができる。
から排出される燃焼ガス温度がガスタービン負荷の低下
とともに低くなるにもかかわらず、過熱器入口のガス温
度の変動を小さくできるので、発生蒸気温度の変動を小
さくすることができる。また、過熱器管のメタル温度を
低く維持することもできる。還元剤の排ガス中への混合
拡散を促進することができるので、脱硝率の向上と、未
反応還元剤の後流部への飛散を抑制することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る、ガスタービン装置か
ら排出される燃焼ガスを熱源とする廃熱回収ボイラの模
式的縦断面図、
ら排出される燃焼ガスを熱源とする廃熱回収ボイラの模
式的縦断面図、
【図２】従来のガスタービン装置から排出される燃焼ガ
スを熱源とする廃熱回収ボイラの模式的縦断面図であ
る。
スを熱源とする廃熱回収ボイラの模式的縦断面図であ
る。
１ 第１蒸発器 ２ 第２蒸発器 ３ 第３蒸発器 ４ 第４蒸発器 ５ 過熱器 ６ 節炭器 ７ 低圧蒸発器 ８ 脱硝装置 ９ 還元ノズル １０ 煙突
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 雅明 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−51603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F22B 1/18
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービン装置等から排出される燃焼
ガスを熱源とする廃熱回収ボイラにおいて、上記燃焼ガ
スの上流から下流に向かって所定の間隔を保ち直列に配
設された少なくとも第１ないし第３の蒸発器と、上記第
１の蒸発器と第２の蒸発器との間に配設された過熱器
と、上記第３の蒸発器の後流側に配設された脱硝装置
と、上記第２の蒸発器と第３の蒸発器との間に配設され
た還元ノズルとを具備してなることを特徴とする廃熱回
収ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5003222A JP3009556B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 廃熱回収ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5003222A JP3009556B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 廃熱回収ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213403A JPH06213403A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3009556B2 true JP3009556B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=11551420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5003222A Expired - Lifetime JP3009556B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 廃熱回収ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3009556B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8240149B2 (en) * | 2009-05-06 | 2012-08-14 | General Electric Company | Organic rankine cycle system and method |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP5003222A patent/JP3009556B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06213403A (ja) | 1994-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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