JP3176435B2 - 蒸気発生装置 - Google Patents
蒸気発生装置Info
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火炉水壁に給水する流
体流路の途中に節炭器を有する蒸気発生装置に係り、特
に、変圧運転貫流ボイラにおいて、起動停止及び部分負
荷時の流体の制御性を向上するのに好適な蒸気発生装置
に関する。
体流路の途中に節炭器を有する蒸気発生装置に係り、特
に、変圧運転貫流ボイラにおいて、起動停止及び部分負
荷時の流体の制御性を向上するのに好適な蒸気発生装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置は、図４に示されるように、
節炭器１０１を節炭器１０１と節炭器１０４とに分割
し、節炭器１０１、１０４を経由してボイラの本体側で
ある火炉水壁１０３に給水する給水の一部を、前記分割
した節炭器１０１の上流側から分割点１０５に合流する
ようにバイパスさせる水配管路を設け、さらに該水配管
路の途中に調整弁１０２を設けることにより、負荷をホ
ールドさせることなく節炭器スチーミングを防止するよ
うになつていた（特開昭６２−９１７３０号公報）。
節炭器１０１を節炭器１０１と節炭器１０４とに分割
し、節炭器１０１、１０４を経由してボイラの本体側で
ある火炉水壁１０３に給水する給水の一部を、前記分割
した節炭器１０１の上流側から分割点１０５に合流する
ようにバイパスさせる水配管路を設け、さらに該水配管
路の途中に調整弁１０２を設けることにより、負荷をホ
ールドさせることなく節炭器スチーミングを防止するよ
うになつていた（特開昭６２−９１７３０号公報）。
【０００３】しかし、前記節炭器１０１の上流からのバ
イパス量が多量の場合には、節炭器１０１内で蒸気が発
生する可能性があり、運用面の制約を受ける点について
配慮されていなかつた。
イパス量が多量の場合には、節炭器１０１内で蒸気が発
生する可能性があり、運用面の制約を受ける点について
配慮されていなかつた。
【０００４】また、図５に示すように、ガス流路内に設
けられた節炭器１０３内部への流体を入口から出口にバ
イパスさせるバイパスライン１０４を設け、該バイパス
ライン１０４上と節炭器１０３の入口とに流量制御弁１
０５，１０６をそれぞれ設け、これらの流量制御弁１０
５，１０６を調整して節炭器１０３を通過する内部流体
の量を調節して、節炭器１０３の出口のガス温度を調節
するようにしていた（特開昭６０−６９４０７号公
報）。
けられた節炭器１０３内部への流体を入口から出口にバ
イパスさせるバイパスライン１０４を設け、該バイパス
ライン１０４上と節炭器１０３の入口とに流量制御弁１
０５，１０６をそれぞれ設け、これらの流量制御弁１０
５，１０６を調整して節炭器１０３を通過する内部流体
の量を調節して、節炭器１０３の出口のガス温度を調節
するようにしていた（特開昭６０−６９４０７号公
報）。
【０００５】しかしこの方法においても前述のように、
節炭器バイパス量によつては運用面の制約を受ける点に
ついて配慮されていなかつた。
節炭器バイパス量によつては運用面の制約を受ける点に
ついて配慮されていなかつた。
【０００６】また、図示していないが、従来の節炭器
は、煙道ガスの流路に置かれており、該煙道ガスの余熱
を利用してボイラへの給水を予熱することにより、煙道
ガスの排出による熱損失を減少してボイラの効率向上を
図つていた。
は、煙道ガスの流路に置かれており、該煙道ガスの余熱
を利用してボイラへの給水を予熱することにより、煙道
ガスの排出による熱損失を減少してボイラの効率向上を
図つていた。
【０００７】しかし、ガス温度およびガス量の急激な変
動においては、節炭器内で蒸気が発生する可能性があ
り、運用面の制約を受ける点には配慮されていなかつ
た。
動においては、節炭器内で蒸気が発生する可能性があ
り、運用面の制約を受ける点には配慮されていなかつ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、節炭
器に流入する内部流体の流量が節炭器の上流側でバイパ
スされた後では少量となっており、ボイラ排ガスである
煙道ガスの熱により熱交換した場合に、蒸気が発生する
可能性が高くなる点について配慮されておらず、特に節
炭器上流側でバイパスする流量が多量にある場合には、
節炭器内部でスチーミングが発生し、火炉水壁入口への
給水が水と蒸気の二相流となる問題があつた。
器に流入する内部流体の流量が節炭器の上流側でバイパ
スされた後では少量となっており、ボイラ排ガスである
煙道ガスの熱により熱交換した場合に、蒸気が発生する
可能性が高くなる点について配慮されておらず、特に節
炭器上流側でバイパスする流量が多量にある場合には、
節炭器内部でスチーミングが発生し、火炉水壁入口への
給水が水と蒸気の二相流となる問題があつた。
【０００９】また、急激なボイラの起動停止を行う運転
および系外からの多量の燃焼ガスを受け入れる運転につ
いて配慮がされておらず、上記と同様の問題があつた。
および系外からの多量の燃焼ガスを受け入れる運転につ
いて配慮がされておらず、上記と同様の問題があつた。
【００１０】本発明の目的は、節炭器バイパス量が全量
あるいは多量に必要とされる場合や、節炭器入口ガスが
高温である場合や、節炭器へのガス流量が増加する場合
においても、火炉水壁入口給水を水のみの単相流に確保
し、運用上の制約を少なくすることにある。
あるいは多量に必要とされる場合や、節炭器入口ガスが
高温である場合や、節炭器へのガス流量が増加する場合
においても、火炉水壁入口給水を水のみの単相流に確保
し、運用上の制約を少なくすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、排ガス流路
内に配置された節炭器と、その節炭器に給水する給水管
と、節炭器出口管寄と火炉水壁入口管寄を接続する火炉
降水管と、その火炉降水管の途中に接続され、前記節炭
器への給水を火炉水壁側にバイパスする節炭器バイパス
管と、火炉水壁出口からの流体流路に設けられた汽水分
離器と、前記節炭器内で発生した蒸気を前記汽水分離器
に供給するベント管と、前記火炉降水管の節炭器バイパ
ス管接続部と火炉水壁入口管寄の間に設けられた流体温
度および流体圧力を測定する測定装置と、前記節炭器バ
イパス管に設けられた節炭器バイパス弁と、前記節炭器
バイパス管接続部と節炭器の間の給水管に設けられた節
炭器流量制御弁と、前記ベント管に設けられた節炭器ベ
ント流量制御弁と、前記測定装置の測定信号に基づいて
節炭器バイパス弁と節炭器流量制御弁の開度を調節する
節炭器流体流量調節装置とを備え、その節炭器流体流量
調節装置により節炭器バイパス弁を開弁方向に、節炭器
流量制御弁を閉方向に動作すると、前記節炭 器ベント流
量制御弁を開弁方向に動作するように構成されているこ
とにより達成される。
内に配置された節炭器と、その節炭器に給水する給水管
と、節炭器出口管寄と火炉水壁入口管寄を接続する火炉
降水管と、その火炉降水管の途中に接続され、前記節炭
器への給水を火炉水壁側にバイパスする節炭器バイパス
管と、火炉水壁出口からの流体流路に設けられた汽水分
離器と、前記節炭器内で発生した蒸気を前記汽水分離器
に供給するベント管と、前記火炉降水管の節炭器バイパ
ス管接続部と火炉水壁入口管寄の間に設けられた流体温
度および流体圧力を測定する測定装置と、前記節炭器バ
イパス管に設けられた節炭器バイパス弁と、前記節炭器
バイパス管接続部と節炭器の間の給水管に設けられた節
炭器流量制御弁と、前記ベント管に設けられた節炭器ベ
ント流量制御弁と、前記測定装置の測定信号に基づいて
節炭器バイパス弁と節炭器流量制御弁の開度を調節する
節炭器流体流量調節装置とを備え、その節炭器流体流量
調節装置により節炭器バイパス弁を開弁方向に、節炭器
流量制御弁を閉方向に動作すると、前記節炭 器ベント流
量制御弁を開弁方向に動作するように構成されているこ
とにより達成される。
【００１２】
【作用】本発明は前述のように、節炭器バイパス管に節
炭器バイパス弁が、節炭器バイパス管接続部と節炭器の
間の給水管に節炭器流量制御弁が、ベント管に節炭器ベ
ント流量制御弁がそれぞれ設けられ、火炉水壁に供給さ
れる流体の温度と圧力の測定に基づいて節炭器流体流量
調節装置により節炭器バイパス弁を開弁方向に、節炭器
流量制御弁を閉方向に動作することに伴って節炭器ベン
ト流量制御弁を開弁方向に動作するように構成されてい
る。
炭器バイパス弁が、節炭器バイパス管接続部と節炭器の
間の給水管に節炭器流量制御弁が、ベント管に節炭器ベ
ント流量制御弁がそれぞれ設けられ、火炉水壁に供給さ
れる流体の温度と圧力の測定に基づいて節炭器流体流量
調節装置により節炭器バイパス弁を開弁方向に、節炭器
流量制御弁を閉方向に動作することに伴って節炭器ベン
ト流量制御弁を開弁方向に動作するように構成されてい
る。
【００１３】このように火炉水壁に供給される流体の温
度と圧力の測定に基づき、節炭器バイパス弁と節炭器流
量制御弁の開閉に連動して節炭器ベント流量制御弁の弁
動作を行うことにより、火炉水壁に蒸気と水との二相流
の給水が流入することが確実に防止でき、運用上の制約
を少なくすることができる。
度と圧力の測定に基づき、節炭器バイパス弁と節炭器流
量制御弁の開閉に連動して節炭器ベント流量制御弁の弁
動作を行うことにより、火炉水壁に蒸気と水との二相流
の給水が流入することが確実に防止でき、運用上の制約
を少なくすることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は実施例に係る蒸気発生装置の構成図、図２
はその系統図、図３はベント管付近の拡大詳細図であ
る。
する。図１は実施例に係る蒸気発生装置の構成図、図２
はその系統図、図３はベント管付近の拡大詳細図であ
る。
【００１５】図１に示す蒸気発生装置は、給水ポンプ１
と給水加熱器２と節炭器３と火炉水壁管１０と汽水分離
器１１と過熱器１２および１３とが直列に接続されてい
る。節炭器３の前流には、節炭器流量制御弁６を設置
し、給水加熱器２から節炭器３出口へ給水できる節炭器
バイパス管４と節炭器バイパス弁５からなる給水ライン
を設ける。
と給水加熱器２と節炭器３と火炉水壁管１０と汽水分離
器１１と過熱器１２および１３とが直列に接続されてい
る。節炭器３の前流には、節炭器流量制御弁６を設置
し、給水加熱器２から節炭器３出口へ給水できる節炭器
バイパス管４と節炭器バイパス弁５からなる給水ライン
を設ける。
【００１６】給水は、給水ポンプ１で昇圧され、給水加
熱器２で加熱された後、節炭器３に供給される。ここで
節炭器バイパス弁５および節炭器流量制御弁６の開閉度
に応じ、給水の一部あるいは全量は、節炭器３を通過す
ることなく直接火炉水壁入口管寄７に注入され火炉水壁
管１０へ供給される。
熱器２で加熱された後、節炭器３に供給される。ここで
節炭器バイパス弁５および節炭器流量制御弁６の開閉度
に応じ、給水の一部あるいは全量は、節炭器３を通過す
ることなく直接火炉水壁入口管寄７に注入され火炉水壁
管１０へ供給される。
【００１７】火炉水壁管１０を通過した液体は、汽水分
離器１１に流入し、蒸気と水に分離される。蒸気は、過
熱器１２で過熱度を上げ、さらに過熱器１３で過熱後、
タービンへ送られる。また、水は、ボイラ循環ポンプ１
７で昇圧され、給水加熱器２と節炭器バイパス管４間の
給水系統に戻される（循環運転時）。
離器１１に流入し、蒸気と水に分離される。蒸気は、過
熱器１２で過熱度を上げ、さらに過熱器１３で過熱後、
タービンへ送られる。また、水は、ボイラ循環ポンプ１
７で昇圧され、給水加熱器２と節炭器バイパス管４間の
給水系統に戻される（循環運転時）。
【００１８】節炭器３を通過する流体が少量の場合、す
なわち節炭器バイパス管４へのバイパス量が全量あるい
は多量の場合は、節炭器３の出口に設けたベント管１８
により、節炭器３内で発生した蒸気を汽水分離器１１に
導く。このベント管１８には、節炭器ベント流量制御弁
２２を設けており、ボイラ負荷に応じて流量を調節す
る。
なわち節炭器バイパス管４へのバイパス量が全量あるい
は多量の場合は、節炭器３の出口に設けたベント管１８
により、節炭器３内で発生した蒸気を汽水分離器１１に
導く。このベント管１８には、節炭器ベント流量制御弁
２２を設けており、ボイラ負荷に応じて流量を調節す
る。
【００１９】図３においてベント管１８は、最上部にあ
る節炭器出口管寄２３の上部に穴を開けて、ベント管１
８を溶接する簡単な構造である。参照符号２４は火炉降
水管、２５は節炭器管を示す。
る節炭器出口管寄２３の上部に穴を開けて、ベント管１
８を溶接する簡単な構造である。参照符号２４は火炉降
水管、２５は節炭器管を示す。
【００２０】一方、節炭器３をバイパスした流体は、火
炉水壁管１０を通過し汽水分離器１１へ流入する。前者
のベント管１８からの流体と、後者の火炉水壁管１０か
らの流体は汽水分離器１１により混合される。分離され
た蒸気は過熱器１２，１３へと導かれる。
炉水壁管１０を通過し汽水分離器１１へ流入する。前者
のベント管１８からの流体と、後者の火炉水壁管１０か
らの流体は汽水分離器１１により混合される。分離され
た蒸気は過熱器１２，１３へと導かれる。
【００２１】バーナ８で燃料を燃焼したガスが火炉水壁
管１０に熱を吸収され、さらに過熱器１３と再熱器１４
と過熱器１２と節炭器３へと通過し、脱硝装置１５と空
気予熱器１６へと送り出される。
管１０に熱を吸収され、さらに過熱器１３と再熱器１４
と過熱器１２と節炭器３へと通過し、脱硝装置１５と空
気予熱器１６へと送り出される。
【００２２】Ａは、火炉水壁入口流体温度および圧力測
定装置２０からの信号を表し、Ｂはボイラ出口排ガス温
度測定装置１９からの信号を表す。図２に示すようにこ
の流体温度および圧力測定装置２０からの信号Ａと、
ボイラ出口排ガス温度測定装置１９からの信号Ｂが節炭
器流体流量調節装置２１に入力される。
定装置２０からの信号を表し、Ｂはボイラ出口排ガス温
度測定装置１９からの信号を表す。図２に示すようにこ
の流体温度および圧力測定装置２０からの信号Ａと、
ボイラ出口排ガス温度測定装置１９からの信号Ｂが節炭
器流体流量調節装置２１に入力される。
【００２３】次に上記実施例の動作を図２で説明する。
信号Ａが基準値から外れた場合、すなわち、火炉水壁入
口流体温度がその圧力における飽和温度に対して充分な
過冷度を確保されない場合、節炭器流体流量調節装置２
１を介して節炭器バイパス管４に設置された節炭器バイ
パス弁５が開弁方向に、また節炭器入口直前に設置され
た節炭器流量制御弁６が閉弁方向に動作する。
信号Ａが基準値から外れた場合、すなわち、火炉水壁入
口流体温度がその圧力における飽和温度に対して充分な
過冷度を確保されない場合、節炭器流体流量調節装置２
１を介して節炭器バイパス管４に設置された節炭器バイ
パス弁５が開弁方向に、また節炭器入口直前に設置され
た節炭器流量制御弁６が閉弁方向に動作する。
【００２４】一方、これらの弁５，６の開閉により節炭
器３出口最上部に設置したベント管１８に設置した節炭
器ベント流量制御弁２２が開弁方向に動作する。すなわ
ち、節炭器３内で発生した蒸気は、ベント管１８を介し
て汽水分離器１１へと流入される。従つて、火炉水壁管
１０入口には、単相流の流体のみが供給されることにな
る。
器３出口最上部に設置したベント管１８に設置した節炭
器ベント流量制御弁２２が開弁方向に動作する。すなわ
ち、節炭器３内で発生した蒸気は、ベント管１８を介し
て汽水分離器１１へと流入される。従つて、火炉水壁管
１０入口には、単相流の流体のみが供給されることにな
る。
【００２５】この動作により、節炭器３を通過する給水
流量が減少することになり、節炭器３での熱吸収量が抑
制される。すなわち、節炭器３出口ガス温度が上昇し、
脱硝装置１５の反応温度が部分負荷時にも確保が可能と
なる。その結果、従来の節炭器バイパスダクトが不要と
なり、構造の簡素化が図られる。
流量が減少することになり、節炭器３での熱吸収量が抑
制される。すなわち、節炭器３出口ガス温度が上昇し、
脱硝装置１５の反応温度が部分負荷時にも確保が可能と
なる。その結果、従来の節炭器バイパスダクトが不要と
なり、構造の簡素化が図られる。
【００２６】さらに、ガス側の節炭器バイパスでは構造
の制約上、バイパスガス量に制限がある。特に後部煙道
が２パスあるいは３パス方式のボイラでは大きく制限さ
れる。これに対し本発明では、節炭器３内の流体を０〜
１００％の範囲でコントロールできる。従つて、脱硝装
置１５の入口ガス温度の制御範囲はボイラ構造に関係な
く極めて広く、脱硝装置入口ガス温度の制御範性が良好
である。
の制約上、バイパスガス量に制限がある。特に後部煙道
が２パスあるいは３パス方式のボイラでは大きく制限さ
れる。これに対し本発明では、節炭器３内の流体を０〜
１００％の範囲でコントロールできる。従つて、脱硝装
置１５の入口ガス温度の制御範囲はボイラ構造に関係な
く極めて広く、脱硝装置入口ガス温度の制御範性が良好
である。
【００２７】
【発明の効果】本発明は前述のように、節炭器バイパス
管に節炭器バイパス弁が、節炭器バイ パス管接続部と節
炭器の間の給水管に節炭器流量制御弁が、ベント管に節
炭器ベント流量制御弁がそれぞれ設けられ、火炉水壁に
供給される流体の温度と圧力の測定に基づいて節炭器流
体流量調節装置により節炭器バイパス弁を開弁方向に、
節炭器流量制御弁を閉方向に動作することに伴って節炭
器ベント流量制御弁を開弁方向に動作するように構成さ
れている。
管に節炭器バイパス弁が、節炭器バイ パス管接続部と節
炭器の間の給水管に節炭器流量制御弁が、ベント管に節
炭器ベント流量制御弁がそれぞれ設けられ、火炉水壁に
供給される流体の温度と圧力の測定に基づいて節炭器流
体流量調節装置により節炭器バイパス弁を開弁方向に、
節炭器流量制御弁を閉方向に動作することに伴って節炭
器ベント流量制御弁を開弁方向に動作するように構成さ
れている。
【００２８】このように火炉水壁に供給される流体の温
度と圧力の測定に基づき、節炭器バイパス弁と節炭器流
量制御弁の開閉に連動して節炭器ベント流量制御弁の弁
動作を行うことにより、火炉水壁に蒸気と水との二相流
の給水が流入することが確実に防止でき、運用上の制約
を少なくすることができる。
度と圧力の測定に基づき、節炭器バイパス弁と節炭器流
量制御弁の開閉に連動して節炭器ベント流量制御弁の弁
動作を行うことにより、火炉水壁に蒸気と水との二相流
の給水が流入することが確実に防止でき、運用上の制約
を少なくすることができる。
【図１】本発明の実施例に係る蒸気発生装置の構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に係る蒸気発生装置の系統図で
ある。
ある。
【図３】ベント管付近の拡大詳細図である。
【図４】従来例に係る節炭器のスチーミング防止装置を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図５】他の従来例に係る節炭器の出口ガス温度の調整
系統図である。
系統図である。
１ 給水ポンプ ２ 給水加熱器 ３ 節炭器 ４ 節炭器バイパス管 ５ 節炭器バイパス弁 ６ 節炭器流量制御弁 ７ 火炉水壁入口管寄 ８ バーナ ９ 火炉 １０ 火炉水壁管 １１ 汽水分離器 １２，１３ 過熱器 １８ ベント管 １９ ボイラ出口排ガス温度測定装置 ２０ 火炉水壁入口流体温度および圧力測定装置 ２１ 節炭器流体流量調節装置２２ 節炭器ベント流量制御弁 ２３ 節炭器出口管寄 ２４ 火炉降水管 ２５ 節炭器管 Ａ 火炉水壁入口流体温度および圧力測定装置からの信
号 Ｂ ボイラ出口排ガス温度測定装置からの信号
号 Ｂ ボイラ出口排ガス温度測定装置からの信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−75802（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−27609（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−16806（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F22B 35/00 F22B 29/06 F22D 1/12
Claims (1)
- 【請求項１】 排ガス流路内に配置された節炭器と、その節炭器に給水する給水管と、 節炭器出口管寄と火炉水壁入口管寄を接続する火炉降水
管と、 その火炉降水管の途中に接続され、前記節炭器への給水
を火炉水壁側にバイパスする節炭器バイパス管と、 火炉水壁出口からの流体流路に設けられた汽水分離器
と、 前記節炭器内で発生した蒸気を前記汽水分離器に供給す
るベント管と、 前記火炉降水管の節炭器バイパス管接続部と火炉水壁入
口管寄の間に設けられた流体温度および流体圧力を測定
する測定装置と、前記節炭器バイパス管に設けられた節炭器バイパス弁
と、 前記節炭器バイパス管接続部と節炭器の間の給水管に設
けられた節炭器流量制御弁と、 前記ベント管に設けられた節炭器ベント流量制御弁と、 前記測定装置の測定信号に基づいて節炭器バイパス弁と
節炭器流量制御弁の開度を調節する節炭器流体流量調節
装置とを備え、 その節炭器流体流量調節装置により節炭器バイパス弁を
開弁方向に、節炭器流量制御弁を閉方向に動作すると、
前記節炭器ベント流量制御弁を開弁方向に動作するよう
に構成されている ことを特徴とする蒸気発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14448892A JP3176435B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 蒸気発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14448892A JP3176435B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 蒸気発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332503A JPH05332503A (ja) | 1993-12-14 |
| JP3176435B2 true JP3176435B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=15363498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14448892A Expired - Fee Related JP3176435B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 蒸気発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176435B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4842071B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2011-12-21 | バブコック日立株式会社 | 貫流式排熱回収ボイラの運転方法、ならびに発電設備の運転方法 |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP14448892A patent/JP3176435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05332503A (ja) | 1993-12-14 |
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