JP6873707B2 - Cleaning method of exhaust heat recovery boiler, power generation system and exhaust heat recovery boiler - Google Patents
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Description
本発明は、排熱回収ボイラ、発電システム及び排熱回収ボイラの洗浄方法に関するものである。 The present invention relates to an exhaust heat recovery boiler, a power generation system, and a method for cleaning the exhaust heat recovery boiler.
高炉ガスや灯油等が燃料として使用されるガスタービンを備える複合発電プラント(コンバインドサイクル発電プラント)等に設置される排熱回収ボイラ(HRSG:Heat Recovery Steam Generator)内を流れる排ガス中には、燃料に由来する硫黄(S)分が含まれている。 The exhaust gas flowing in the exhaust heat recovery steam generator (HRSG) installed in a combined power plant (combined cycle power plant) equipped with a gas turbine that uses blast furnace gas or kerosene as fuel contains fuel. Contains sulfur (S) derived from.
また、排熱回収ボイラ内の排ガス流路には、複数の伝熱管で構成された複数の伝熱パネルが集合した熱交換器が配置される。伝熱管では、排ガスと蒸気又は水などとの間で熱交換が行われる。なお、各熱交換器が群となって構成されたものは、バンクと呼ばれることがある。 Further, in the exhaust gas flow path in the exhaust heat recovery boiler, a heat exchanger in which a plurality of heat transfer panels composed of a plurality of heat transfer tubes are assembled is arranged. In the heat transfer tube, heat exchange is performed between the exhaust gas and steam, water, or the like. A group of heat exchangers is sometimes called a bank.
排熱回収ボイラ内の排ガス流れの熱交換器の中間には脱硝装置が配置され、プラントの運転中に発生するNOxを除去するために脱硝装置の排ガス流れの上流側からアンモニアなどの還元剤が噴射される。脱硝装置で注入され余剰となったアンモニアと、排ガス中の硫黄分によるSOxが反応することによって、脱硝装置の排ガス流れの下流側で硫酸水素アンモニウム((NH4)HSO4)が発生し、硫酸水素アンモニウムは、固体として熱交換器の伝熱管表面に付着する。 A denitration device is placed in the middle of the heat exchanger of the exhaust gas flow in the exhaust heat recovery boiler, and a reducing agent such as ammonia is released from the upstream side of the exhaust gas flow of the denitration device in order to remove NOx generated during the operation of the plant. Be jetted. Ammonium bisulfate ((NH 4 ) HSO 4 ) is generated on the downstream side of the exhaust gas flow of the denitration device by the reaction of the excess ammonia injected by the denitration device with the SOx due to the sulfur content in the exhaust gas, resulting in sulfuric acid. Ammonium bisulfate adheres to the surface of the heat transfer tube of the heat exchanger as a solid.
下記の特許文献1では、排熱回収装置の伝熱面に対し、水洗浄を行い、過酸化水素と苛性ソーダ、水酸化カルシウムの少なくとも一種を含む洗浄液をスプレーした後、更に洗浄を行う伝熱面付着物の除去法が開示されている。下記の特許文献2では、排熱回収熱交換器の節炭器を構成する伝熱管を水平方向に向けて配置してフィンを鉛直方向に設けることで、節炭器の上部からの噴霧水によって堆積された硫酸水素アンモニウムを容易に洗い流せることが開示されている。 In Patent Document 1 below, the heat transfer surface of the exhaust heat recovery device is washed with water, sprayed with a cleaning solution containing at least one of hydrogen peroxide, caustic soda, and calcium hydroxide, and then further cleaned. A method for removing deposits is disclosed. In Patent Document 2 below, the heat transfer tubes constituting the economizer of the exhaust heat recovery heat exchanger are arranged horizontally and the fins are provided in the vertical direction, so that the sprayed water from the upper part of the economizer can be used. It is disclosed that the deposited ammonium hydrogensulfate can be easily washed away.
硫酸水素アンモニウムは、一般に約230℃以下で析出することが知られている。排熱回収ボイラでは、硫酸水素アンモニウムが付着しやすい温度域が生じている。 Ammonium bisulfate is generally known to precipitate at about 230 ° C. or lower. In the exhaust heat recovery boiler, there is a temperature range in which ammonium hydrogensulfate easily adheres.
従来の排熱回収ボイラにおいて、排ガス流路内の熱交換器には温度分布が存在する。したがって、硫酸水素アンモニウムが析出する温度域に配置された熱交換器の表面には、生成した硫酸水素アンモニウムが付着する。 In the conventional exhaust heat recovery boiler, there is a temperature distribution in the heat exchanger in the exhaust gas flow path. Therefore, the generated ammonium hydrogensulfate adheres to the surface of the heat exchanger arranged in the temperature range where ammonium hydrogensulfate is deposited.
また、伝熱管に付着した硫酸水素アンモニウムは、固形物であり、排ガスから蒸気や水等への伝熱を妨げたり、排ガス流路の断面積を減縮させて圧力損失を高める要因となるため、付着した硫酸水素アンモニウムを定期的に除去する必要がある。硫酸水素アンモニウムは、水溶性であることから、水洗によって洗浄できる。しかし、硫酸水素アンモニウムは水に溶けることで硫酸が生成されることがある。排熱回収ボイラの排ガスの流れ方向が鉛直方向となるように設置されているダクトの場合、水洗による洗浄にあたりダクトの鉛直方向上側(排ガス流れの下流側)から水を流すと、生成された硫酸によってダクトの下側(排ガス流れの上流側)に設けられた他の器材の腐食や脱硝触媒の性能低下が発生するおそれがある。 In addition, ammonium hydrogensulfate adhering to the heat transfer tube is a solid substance, which hinders heat transfer from exhaust gas to steam, water, etc., and reduces the cross-sectional area of the exhaust gas flow path to increase pressure loss. It is necessary to remove the adhering ammonium hydrogen sulfate on a regular basis. Since ammonium hydrogensulfate is water-soluble, it can be washed by washing with water. However, ammonium hydrogensulfate may produce sulfuric acid when dissolved in water. In the case of a duct installed so that the exhaust gas flow direction of the exhaust heat recovery boiler is in the vertical direction, when water is flowed from the upper side of the duct in the vertical direction (downstream side of the exhaust gas flow) when cleaning by washing with water, sulfuric acid generated is generated. This may cause corrosion of other equipment provided on the lower side of the duct (upstream side of the exhaust gas flow) and deterioration of the performance of the denitration catalyst.
そのため、熱交換器の水洗時には、洗浄対象とする複数の熱交換器の鉛直下方に仮設の養生プールを設置している。 Therefore, when washing the heat exchanger with water, a temporary curing pool is installed vertically below the plurality of heat exchangers to be washed.
この養生プールは、鉛直方向上下に隣り合う熱交換器の間の空間や、熱交換器と脱硝触媒の間の空間に設置される。従来、複数の熱交換器の間の空間や、熱交換器と脱硝触媒の間の空間は、ある程度の高さのある空間が形成されている。そして、水洗作業は、熱交換器ごとに実施され、洗浄対象となる熱交換器の直下、又は、複数段で構成した熱交換器の最も下側となる熱交換器の直下に養生プールを設置し、洗浄対象となる複数の熱交換器の上面から洗浄水を流下させる。したがって、硫酸水素アンモニウムが付着した複数の熱交換器を水洗するには、複数回、養生プールの設置作業を行う必要があり、時間とコストが増加するという課題がある。 This curing pool is installed in the space between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction and in the space between the heat exchanger and the denitration catalyst. Conventionally, a space having a certain height is formed in the space between a plurality of heat exchangers and the space between the heat exchanger and the denitration catalyst. Then, the water washing work is carried out for each heat exchanger, and a curing pool is installed directly under the heat exchanger to be cleaned or directly under the heat exchanger which is the lowermost side of the heat exchanger composed of a plurality of stages. Then, the cleaning water is allowed to flow down from the upper surfaces of the plurality of heat exchangers to be cleaned. Therefore, in order to wash a plurality of heat exchangers to which ammonium hydrogensulfate is attached with water, it is necessary to perform the curing pool installation work a plurality of times, which causes a problem that time and cost increase.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数の熱交換器を水で洗浄する作業を効率的に実施することができ、作業時間を低減することが可能な排熱回収ボイラ、発電システム及び排熱回収ボイラの洗浄方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the work of washing a plurality of heat exchangers with water can be efficiently performed, and the work time can be reduced. It is an object of the present invention to provide a cleaning method for a recovery boiler, a power generation system, and an exhaust heat recovery boiler.
上記課題を解決するために、本発明の排熱回収ボイラ、発電システム及び排熱回収ボイラの洗浄方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第1態様に係る排熱回収ボイラは、内部に排ガスが鉛直方向へ流通するダクトと、前記ダクト内に配置され、長手軸方向が水平方向に設置された複数の伝熱管を有する複数の熱交換器とを備え、前記複数の熱交換器は、前記ダクト内を流通する排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含み、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器の間に水洗装置が配置されないように一群として設置され、前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置される。
In order to solve the above problems, the following means are adopted as the cleaning method of the exhaust heat recovery boiler, the power generation system and the exhaust heat recovery boiler of the present invention.
That is, the exhaust heat recovery boiler according to the first aspect of the present invention includes a duct through which exhaust gas flows in the vertical direction and a plurality of heat transfer tubes arranged in the duct and installed in the horizontal direction in the longitudinal axis direction. A plurality of heat exchangers are provided, and the plurality of heat exchangers include a range in which the temperature of the exhaust gas flowing in the duct or the outer surface temperature of the heat transfer tube is 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and are adjacent to each other in the vertical direction. The water washing devices are installed as a group so that the water washing devices are not arranged between the matching heat exchangers, and the plurality of heat exchangers are used for cleaning the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction from vertically above the heat exchangers. when brought into the water flow, Ru are arranged at intervals water film over the upper surface of the heat transfer tube from a lower surface of the other heat exchanger vertically below the heat exchanger tube vertically above one of the heat exchanger is continuously formed ..
この構成によれば、排ガスの流れ方向が鉛直方向となるダクト内に配置された複数の熱交換器について、ダクト内を流通する排ガスの温度、又は、排ガスと接触する伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含み、鉛直方向に隣り合う熱交換器の間に水洗装置が配置されないように一群として設置され、前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置される。
排熱回収ボイラのダクト内では、排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲において、硫酸水素アンモニウム((NH4)HSO4)が生成しやすいことから、一群として設置された複数の熱交換器において主として、硫酸水素アンモニウムが生成されて、一群として設置された複数の熱交換器以外の熱交換器では、硫酸水素アンモニウムがほとんど生成されない。
ダクト内に設置された熱交換器を、水を用いて洗浄する際、硫酸水素アンモニウムの洗浄に関しては、排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含むように一群として設置された複数の熱交換器のみを水を用いた洗浄対象とすればよい。その結果、他の熱交換器は、硫酸水素アンモニウムの洗浄に関して水を用いた洗浄対象とする必要がなく、一度で洗浄を終えることができる。
なお、複数の熱交換器が一群として設置されている状態とは、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器の鉛直方向の間隔が一定以上の距離とならないように、複数の熱交換器が一つの塊として設置されている状態をいう。
According to this configuration, for a plurality of heat exchangers arranged in the duct in which the flow direction of the exhaust gas is the vertical direction, the temperature of the exhaust gas flowing in the duct or the outer surface temperature of the heat transfer tube in contact with the exhaust gas is determined. It is installed as a group so that the water washing device is not arranged between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction, including the range of 150 ° C. or more and 200 ° C. or less, and the plurality of heat exchangers are the heat exchanges adjacent to each other in the vertical direction. When the vessels flow down cleaning water from above the heat exchanger, from the lower surface of the heat transfer tube of one heat exchanger vertically above to the upper surface of the heat transfer tube of the other heat exchanger vertically below. water film Ru are arranged at intervals that are continuously formed.
Ammonium bisulfate ((NH 4 ) HSO 4 ) is likely to be generated in the exhaust heat recovery boiler duct in the range where the exhaust gas temperature or the outer surface temperature of the heat transfer tube is 150 ° C or higher and 200 ° C or lower. Ammonium bisulfate is mainly produced in the plurality of installed heat exchangers, and almost no ammonium bisulfate is produced in the heat exchangers other than the plurality of heat exchangers installed as a group.
When cleaning the heat exchanger installed in the duct with water, the temperature of the exhaust gas or the outer surface temperature of the heat transfer tube should include the range of 150 ° C or higher and 200 ° C or lower for cleaning ammonium hydrogen sulfate. Only a plurality of heat exchangers installed as a group need to be cleaned with water. As a result, other heat exchangers do not need to be cleaned with water for cleaning ammonium hydrogensulfate, and the cleaning can be completed at once.
A state in which a plurality of heat exchangers are installed as a group means that a plurality of heat exchangers are installed so that the distance between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction does not exceed a certain distance. It refers to the state in which it is installed as one mass.
上記第1態様において、複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士の伝熱管間の中心間距離が、前記伝熱管の直径の所定倍数以下の間隔で設置されてもよい。
また、上記第1態様において、前記伝熱管の直径に対する前記所定倍数が2.5倍でもよい。
In the first aspect, the plurality of heat exchangers may be installed so that the distance between the centers of the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction is not more than a predetermined multiple of the diameter of the heat transfer tubes. ..
Further, in the first aspect, the predetermined multiple with respect to the diameter of the heat transfer tube may be 2.5 times.
伝熱管が、鉛直方向において伝熱管の直径の所定倍数、例えば2.5倍を超える間隔で設置されると、熱交換器の鉛直上方から洗浄水を流下させたとき、一の伝熱管の下面から鉛直下方の他の伝熱管の上面にかけて生成される水膜が途切れてしまう。この構成によれば、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器同士が、伝熱管間の中心間距離について、鉛直方向において伝熱管の直径の所定倍数以下、例えば、2.5倍以下の間隔で設置されていることから、一の伝熱管の下面から鉛直下方に隣り合う他の伝熱管の上面にかけて形成される水膜が途切れずに、連続的に洗浄水が流下する。その結果、伝熱管の下面において水膜が途切れることによって水滴が溜まり易い状況が発生しにくくなり、硫酸水素アンモニウムも伝熱管の下面において付着したままとなりにくく、残留しにくくなる。 If the heat transfer tubes are installed in the vertical direction at intervals exceeding a predetermined multiple of the diameter of the heat transfer tubes, for example, 2.5 times, the lower surface of one heat transfer tube when the wash water is allowed to flow down from vertically above the heat exchanger. The water film formed from the vertical to the upper surface of the other heat transfer tube is interrupted. According to this configuration, heat exchangers that are vertically adjacent to each other are at intervals of a predetermined multiple of the diameter of the heat transfer tube in the vertical direction, for example, 2.5 times or less, with respect to the distance between the centers of the heat transfer tubes. Since it is installed, the washing water continuously flows down without interruption of the water film formed from the lower surface of one heat transfer tube to the upper surface of the other heat transfer tubes vertically adjacent to each other. As a result, it is less likely that water droplets are likely to accumulate due to the breakage of the water film on the lower surface of the heat transfer tube, and ammonium hydrogensulfate is less likely to remain attached to the lower surface of the heat transfer tube and is less likely to remain.
上記第1態様において、前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置される。 In the first aspect, in the plurality of heat exchangers, one heat above the vertical direction is generated when the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction allow water for cleaning to flow down from above the vertical direction of the heat exchanger. top toward the water film of the heat transfer tube of the other heat exchanger vertically downward from the lower surface of the heat transfer tube exchanger Ru are arranged at intervals that are continuously formed.
この構成によれば、熱交換器の鉛直上方から洗浄水を流下させたとき、一の伝熱管の下面から下方に隣り合う他の伝熱管の上面にかけて形成される水膜が途切れずに、連続的に洗浄水が流下する。その結果、伝熱管の下面において水滴が溜まりにくくなり、硫酸水素アンモニウムも伝熱管の下面において付着したままとなりにくく、残留しにくくなる。 According to this configuration, when the washing water is allowed to flow down from vertically above the heat exchanger, the water film formed from the lower surface of one heat transfer tube to the upper surface of the other adjacent heat transfer tubes is continuous without interruption. Washing water flows down. As a result, water droplets are less likely to collect on the lower surface of the heat transfer tube, and ammonium hydrogensulfate is less likely to remain attached to the lower surface of the heat transfer tube and is less likely to remain.
本発明の第2態様に係る発電システムは、燃料を燃焼して発生させた高温高圧ガスによって駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンから排出される排ガスが供給される請求項1から4のいずれか1項に記載の排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラから排出された蒸気によって駆動する蒸気タービンと、前記ガスタービン及び前記蒸気タービンの少なくともいずれか一つの回転力によって駆動する発電機とを備える。 The power generation system according to the second aspect of the present invention is either a gas turbine driven by a high-temperature high-pressure gas generated by burning fuel or any of claims 1 to 4 to which exhaust gas discharged from the gas turbine is supplied. The exhaust heat recovery boiler according to item 1, a steam turbine driven by steam discharged from the exhaust heat recovery boiler, and a generator driven by at least one of the gas turbine and the steam turbine. To be equipped.
本発明の第3態様に係る排熱回収ボイラの洗浄方法は、内部に排ガスが鉛直方向へ流通するダクトと、前記ダクト内に配置され、長手軸方向が水平方向に設置された複数の伝熱管を有する複数の熱交換器とを備え、前記複数の熱交換器は、前記ダクト内を流通する排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含み、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器の間に水洗装置が配置されないように一群として設置され、前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置された排熱回収ボイラの洗浄方法であって、前記複数の熱交換器の鉛直下方に、洗浄用の水を受ける養生プールを設置するステップと、前記複数の熱交換器の鉛直上方から前記洗浄用の水を流下するステップとを備える。 The method for cleaning the exhaust heat recovery boiler according to the third aspect of the present invention includes a duct in which exhaust gas flows in the vertical direction and a plurality of heat transfer tubes arranged in the duct and installed in the horizontal direction in the longitudinal axis direction. The plurality of heat exchangers include a range of the temperature of the exhaust gas flowing in the duct or the outer surface temperature of the heat transfer tube of 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in the vertical direction. The water washing devices are installed as a group so that the water washing devices are not arranged between the adjacent heat exchangers, and the plurality of heat exchangers are washed by the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction from vertically above the heat exchangers. When the water for use is allowed to flow down, the water film is arranged at intervals so that a water film is continuously formed from the lower surface of the heat transfer tube of one heat exchanger vertically above to the upper surface of the heat transfer tube of the other heat exchanger vertically below. A method for cleaning the waste heat recovery boiler, in which a step of installing a curing pool for receiving cleaning water vertically below the plurality of heat exchangers and a step of installing the curing pool vertically above the plurality of heat exchangers for cleaning. It has a step of flowing down the water.
この構成によれば、排ガスの流れ方向が鉛直方向となるダクト内に配置された複数の熱交換器について、ダクト内を流通する排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含み、鉛直方向に隣り合う熱交換器の間に水洗装置が配置されないように一群として設置され、前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置される。排熱回収ボイラのダクト内では、排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲において、硫酸水素アンモニウム((NH4)HSO4)が生成しやすいことから、一群として設置された複数の熱交換器において主として、硫酸水素アンモニウムが生成されて、一群として設置された複数の熱交換器以外の熱交換器では、硫酸水素アンモニウムがほとんど生成されない。
ダクト内に設置された熱交換器を、水を用いて洗浄する際、硫酸水素アンモニウムの洗浄に関しては、排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含むように一群として設置された複数の熱交換器のみを水を用いた洗浄対象とすればよい。その結果、他の熱交換器は、硫酸水素アンモニウムの洗浄に関して洗浄対象とする必要がなく、一度で洗浄を終えることができる。
一群として設置された複数の熱交換器の鉛直上方から洗浄水を流下させることによって、伝熱管に付着した硫酸水素アンモニウムが吸水して膨潤又は水に溶けて、鉛直下方へ落下する。伝熱管の水洗時には、複数の熱交換器の鉛直下方に養生プールが設置される。これにより、洗浄に用いられた水、洗い流された硫酸水素アンモニウム及び硫酸等が、鉛直下方に設けられた他の熱交換器や脱硝装置に触れないようにすることができる。
なお、複数の熱交換器が一群として設置されている状態とは、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器の鉛直方向の間隔が一定以上の距離とならないように、複数の熱交換器が一つの塊として設置されている状態をいう。
According to this configuration, for a plurality of heat exchangers arranged in the duct in which the flow direction of the exhaust gas is the vertical direction, the temperature of the exhaust gas flowing in the duct or the outer surface temperature of the heat transfer tube is 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The heat exchangers are installed as a group so that the water washing device is not arranged between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction, and the plurality of heat exchangers are such that the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction generate the heat. When water for cleaning is allowed to flow down from vertically above the exchanger, a water film is continuously formed from the lower surface of the heat transfer tube of one heat exchanger vertically above to the upper surface of the heat transfer tube of the other heat exchanger vertically below. Ru are arranged at intervals are formed. Ammonium bisulfate ((NH 4 ) HSO 4 ) is likely to be generated in the exhaust heat recovery boiler duct in the range where the exhaust gas temperature or the outer surface temperature of the heat transfer tube is 150 ° C or higher and 200 ° C or lower. Ammonium bisulfate is mainly produced in the plurality of installed heat exchangers, and almost no ammonium bisulfate is produced in the heat exchangers other than the plurality of heat exchangers installed as a group.
When cleaning the heat exchanger installed in the duct with water, the temperature of the exhaust gas or the outer surface temperature of the heat transfer tube should include the range of 150 ° C or higher and 200 ° C or lower for cleaning ammonium hydrogen sulfate. Only a plurality of heat exchangers installed as a group need to be cleaned with water. As a result, other heat exchangers do not need to be cleaned with respect to the cleaning of ammonium hydrogensulfate, and the cleaning can be completed at once.
By letting the washing water flow down from vertically above a plurality of heat exchangers installed as a group, ammonium hydrogensulfate adhering to the heat transfer tube absorbs water and swells or dissolves in water and falls vertically downward. When washing the heat transfer tube with water, a curing pool is installed vertically below the heat exchangers. As a result, the water used for cleaning, the washed-out ammonium hydrogensulfate, sulfuric acid, and the like can be prevented from coming into contact with other heat exchangers and denitration devices provided vertically below.
A state in which a plurality of heat exchangers are installed as a group means that a plurality of heat exchangers are installed so that the distance between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction does not exceed a certain distance. It refers to the state in which it is installed as one mass.
本発明によれば、複数の熱交換器を水で洗浄する作業を効率的に実施することができ、作業時間を低減することができる。 According to the present invention, the work of washing a plurality of heat exchangers with water can be efficiently performed, and the work time can be reduced.
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図2に示すように、火力発電プラント等において用いられる排熱回収ボイラ(HRSG)は、排ガスの流れ方向が鉛直方向となるダクト13の内部には、複数の熱交換器10A,10B,11,12A,12Bが設置されている。熱交換器10A,10B,11,12A,12Bは、それぞれ伝熱管14から構成され、複数の伝熱管14の長手軸方向は水平方向に往復するよう端部にて曲げ加工を行って形成された伝熱管パネルが集合して、熱交換器10A,10B,11,12A,12Bを構成し、これが配列してバンク(伝熱管群)を構成している。複数の伝熱管14の外周表面には、フィン15(図3参照)が設けられて、伝熱面積を増加して熱交換器10A,10B,11,12A,12Bの熱交換効率を向上させるものがある。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2, in the exhaust heat recovery steam generator (HRSG) used in a thermal power plant or the like, a plurality of heat exchangers 10A, 10B, 11, 12A and 12B are installed. The
図2には、本実施形態に係る複数の熱交換器10B,11,12Aが一つのバンク16として設置されている例を示している。本実施形態に係る排熱回収ボイラは、例えば、機能的に異なる第1熱交換器10と、第2熱交換器11と、第3熱交換器12とを備える。
FIG. 2 shows an example in which a plurality of heat exchangers 10B, 11, 12A according to the present embodiment are installed as one
第1熱交換器10は、上部第1熱交換器10Aと下部第1熱交換器10Bに分割され、第3熱交換器12は、上部第3熱交換器12Aと下部第3熱交換器12Bに分割される。本実施形態に係る一つのバンク16は、下部第1熱交換器10Bと第2熱交換器11と上部第3熱交換器12Aを備える。
The
この一つのバンク16は、上部第1熱交換器10Aを備えるバンク17や、下部第3熱交換器12Bを備えるバンク18とは別のバンクであり、バンク16とバンク17,18の間には、熱交換器10Aと熱交換器10Bの鉛直方向の間隔、又は、熱交換器12Aと熱交換器12Bの鉛直方向の間隔が一定以上の距離が設けられている。例えば、バンク16と、上部第1熱交換器10Aを備えるバンク17との間には、作業者が入って洗浄作業を行うことができるほどの高さがあり、バンク16と下部第3熱交換器12Bを備えるバンク18との間には、作業者が入ったり、養生プール20を設置できるほどの高さを有する。
This one
一方、図2及び図3に示すように、一つのバンク16を構成する複数の熱交換器10B,11,12Aは、鉛直方向上下に隣り合う熱交換器同士、すなわち、下部第1熱交換器10Bと第2熱交換器11の間隔や、第2熱交換器11と上部第3熱交換器12Aの間隔が、鉛直方向において一定以上の距離となるように配置されるのではなく、伝熱管14間の中心間距離δについて、後述する水を用いた洗浄時に水膜が途切れないことが好ましく、鉛直方向において伝熱管14の直径dの所定倍数以下の間隔で設置され、さらに好ましくは伝熱管14の直径dの2.5倍以下の間隔で設置される。このように、一つのバンク16において、複数の熱交換器10B,11,12Aが一つの塊として設置されている状態となり、複数の熱交換器10B,11,12Aが一群として設置されている状態となっている。従来、各熱交換器は、機能ごとに一つのバンクとして設置されているが、本実施形態に係る複数の熱交換器10B,11,12Aは、一つのバンク16として設置されている状態にある。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of heat exchangers 10B, 11, 12A constituting one
本実施形態では、一つのバンク16として設置された複数の熱交換器10B,11,12Aは、ダクト13内を流通する排ガスの温度が150℃以上200℃以下の範囲が存在するような一群として設置される。実際には、排ガスの温度を直接計測できないので、排ガスに接触する伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲が存在するような一群として設置される。
In the present embodiment, the plurality of heat exchangers 10B, 11, 12A installed as one
本願の発明者らは、排熱回収ボイラ42のダクト13内では、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲において、硫酸水素アンモニウム((NH4)HSO4)が付着しやすいという知見を得た。
The inventors of the present application have stated that in the
排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲において、硫酸水素アンモニウムが付着しやすいことから、本実施形態に係る排熱回収ボイラでは、一群として一つのバンクとして設置された複数の熱交換器10B,11,12Aにおいて主として、多量の硫酸水素アンモニウムが生成されて、一群として一つのバンクとして設置された複数の熱交換器10B,11,12A以外の熱交換器10Aや熱交換器12Bでは、硫酸水素アンモニウムがほとんど付着しない。
Since ammonium hydrogensulfate easily adheres in the range of the exhaust gas temperature or the outer surface temperature of the
排ガスには伝熱管14と熱交換をすることで温度が低下してゆく温度分布があり、ダクト13内を鉛直下方から鉛直上方へ向かって流通することから、ダクト13内を流通する排ガス温度は、鉛直下方から鉛直上方へ向かって徐々に温度が低下していく。
The exhaust gas has a temperature distribution in which the temperature decreases by exchanging heat with the
上述したとおり、一つのバンク16は、ダクト13内を流通する排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含むように設置される。したがって、図2に示すように、バンク16における最上部(排ガス流れの最下流であるバンク16の出口部)は、下部第1熱交換器10Bの最上部であり、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃、又は150℃以下の近傍となる位置に設けられる。また、バンク16における最下部(排ガス流れの最上流であるバンク16の入口部)は、上部第3熱交換器12Aの最下部であり、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が200℃、又は200℃以上の近傍となる位置に設けられる。
As described above, one
バンク16の最上部における排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度が、150℃以下であり、バンク16の最下部における排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度が200℃以上であれば、一つのバンク16は、ダクト13内を流通する排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲に存在するように設置されることになる。これにより、排熱回収ボイラ42のダクト13内では、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲において、硫酸水素アンモニウムが付着しやすいことから、一つのバンク16として設置された複数の熱交換器10B,11,12Aにおいて主に、硫酸水素アンモニウムが生成される。そして、複数の熱交換器10B,11,12Aの伝熱管14において、硫酸水素アンモニウムが付着されやすい。
If the exhaust gas temperature at the top of the
なお、一つのバンク16の鉛直方向ですぐ上方及びすぐ下方で排ガス温度が変化するような実施形態では、排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度の管理範囲を拡げてもよい。バンク16以外の上部第1熱交換器10Aを備えるバンク17や下部第3熱交換器12Bを備えるバンク18が、150℃以上200℃以下の範囲に設置されないようにする必要があることは変わらない。一方、一つのバンク16の鉛直方向ですぐ上方及びすぐ下方で排ガス温度が急に変化する場合には、バンク16の最上部における排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度が、150℃以上でもよいが、一つのバンク16の上方で隣り合う上部第1熱交換器10A(バンク17)の最下部が、150℃以上にならないようにする。また、バンク16の最下部における排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度が、200℃以下でもよいが、一つのバンク16の下方で隣り合う下部第3熱交換器12B(バンク18)の最上部が、200℃以下にならないようにする。
これにより、本実施形態のバンク16以外のバンク、例えば、バンク17,18が、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲に設置されることがないため、これらのバンク17,18で硫酸水素アンモニウムが付着することはほとんどない。
In the embodiment in which the exhaust gas temperature changes immediately above and immediately below in the vertical direction of one
As a result, banks other than the
また、上述した実施例は、本発明の一例であり、本発明の構成はこの例に限定されない。例えば、図示しないが、ダクト13内に配置された第4熱交換器における排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲にあり、第4熱交換器の下方に設置される第5熱交換器の上部側における排ガス温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲にあるときは、第4熱交換器と第5熱交換器が、本発明に係る一つのバンクを構成する。または、第5熱交換器を上部第5熱交換器と下部第5熱交換器に分割して、第4熱交換器と上部第5熱交換器が本発明に係る一つのバンクを構成するようにしてもよい。
Further, the above-described embodiment is an example of the present invention, and the configuration of the present invention is not limited to this example. For example, although not shown, the exhaust gas temperature in the fourth heat exchanger arranged in the
上述したとおり、一つのバンク16内において、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器10B,11,12A同士は、伝熱管14間の中心間距離δについて、鉛直方向において伝熱管14の直径dの所定倍数以下の間隔で設置され、さらに好ましくは鉛直方向において伝熱管14の直径dの2.5倍以下の間隔で設置される。
As described above, in one
本実施形態と異なり、伝熱管14が、鉛直方向において伝熱管14の直径dの所定倍数を超える、又は2.5倍を超える間隔で設置されると(図5参照)、熱交換器の鉛直上方から洗浄水を流下させたとき、一つの伝熱管14の下面から鉛直下方の他の伝熱管14の上面にかけて生成される水膜が途切れてしまう場合がある。本実施形態によれば、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器10B,11,12A同士が、伝熱管14間の中心間距離δについて、鉛直方向において伝熱管14の直径dの所定倍数以下、さらに好ましくは2.5倍以下の間隔で設置されていることから、一つの伝熱管14の下面から鉛直下方に隣り合う他の伝熱管14の上面にかけて形成される水膜が途切れずに、連続的に洗浄水が流下する。その結果、一つのバンク16の伝熱管14の下面において水滴が溜まりにくくなり、硫酸水素アンモニウムも伝熱管14の下面において付着したままとなりにくくなり、硫酸水素アンモニウムが残留しにくくなる。
Unlike the present embodiment, when the
なお、本発明は、伝熱管14間の中心間距離δについて、鉛直方向において伝熱管14の直径dの所定倍数以下、又は2.5倍以下の間隔で設置される場合に限定されない。鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器10B,11,12A同士の伝熱管14間の中心間距離δは、熱交換器の鉛直上方から水を流下させたとき、一つのの伝熱管14の下面から鉛直下方の他の伝熱管14の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置されていれば、伝熱管14の直径dに限定しない他の基準を用いた値でもよい。水膜が連続的に形成される間隔は、実験等によって予め確認することができる。
The present invention is not limited to the case where the center-to-center distance δ between the
また、一つのバンク16内において、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器10B,11,12A同士は、互いに接触しないような位置まで近接させることができる。例えば、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器10B,11,12A同士は、伝熱管14間の中心間距離δについて、伝熱管14の直径dの1.5倍以上となるように設置される。伝熱管14の外周面にフィン15が設置される場合は、鉛直方向の上下に隣り合う熱交換器10B,11,12Aの互いのフィン15が重ならない距離以上とする。
Further, in one
次に、上述した構成を有する排熱回収ボイラ42の洗浄方法について説明する。
本実施形態に係る排熱回収ボイラでは、ダクト13内に設置された熱交換器10,11,12を、水を用いて洗浄する際、硫酸水素アンモニウムの洗浄に関しては、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含むように一群として設置された複数の熱交換器10B,11,12Aのみ、すなわち一つのバンク16のみを洗浄対象とすればよい。
Next, a cleaning method of the exhaust
In the exhaust heat recovery boiler according to the present embodiment, when the
まず、図2に示すように、本実施形態に係るバンク16の鉛直方向の直下、すなわち、バンク16と下部第3熱交換器12Bを備えるバンク18との間に、洗浄水等を受けることが可能な養生プール20を設置する。これにより、洗浄に用いられた水、洗い流された硫酸水素アンモニウム及び硫酸、腐食膜等が、養生プール20で受け止めて回収され、鉛直下方に設けられた他の熱交換器12B、脱硝装置22などに触れないようにすることができる。
First, as shown in FIG. 2, it is possible to receive washing water or the like directly below the
そして、水洗装置21を用いて、複数の熱交換器10B,11,12Aを備える一つのバンク16の鉛直上方側から洗浄用の水を流下する。このとき、鉛直上方から鉛直下方へと洗浄水を流下して、水膜を形成しながら水を落下させて、伝熱管14表面に付着した硫酸水素アンモニウムを洗浄する。硫酸水素アンモニウムは、水溶性であることから、伝熱管14に付着した硫酸水素アンモニウムが水に溶けて、洗浄水と共に下方へと流れる。
Then, using the
洗浄水を伝熱管14に向けて流下させることによって、まず、伝熱管14に付着した硫酸水素アンモニウムに水が吸収され、硫酸水素アンモニウムが膨潤する。そして、鉛直上方から鉛直下方への水膜の流れによって、硫酸水素アンモニウムが落下する。この作業の後、依然として伝熱管14に付着したままの硫酸水素アンモニウムは、ジェット高圧水を作業員が手作業で噴き付けることによって、除去される。本実施形態では、上述したとおり、一の伝熱管14の下面から鉛直下方に隣り合う他の伝熱管14の上面にかけて形成される水膜が途切れずに、連続的に洗浄水が流下する。その結果、伝熱管14の下面において水滴が溜まりにくくなり、硫酸水素アンモニウムも伝熱管14の下面において付着したままとなりにくく、硫酸水素アンモニウムが残留しにくくなる。したがって、伝熱管14に付着したままの硫酸水素アンモニウムが少なくなるため、別途に伝熱管14の周囲からジェット高圧水を作業員が手作業で噴き付けて、硫酸水素アンモニウムを除去する作業も軽減され、洗浄作業が効率化される。
By letting the washing water flow down toward the
また、本実施形態に係るバンク16を主体に、多量の硫酸水素アンモニウムが生成されて付着されていることから、水を用いて洗浄する際、一つのバンク16のみを洗浄対象とすればよい。したがって、養生プール20の設置や水洗作業は1回で済む。この点からも、本実施形態によれば、洗浄作業が効率化される。
Further, since a large amount of ammonium hydrogensulfate is generated and adhered mainly to the
以下、本発明の一実施形態に係る熱交換器10,11,12が適用される排熱回収ボイラ(HRSG)を備えるガスタービンコンバインドサイクル(Gas Turbine Combined Cycle:GTCC)発電システムについて説明する。
Hereinafter, a gas turbine combined cycle (GTCC) power generation system including an exhaust heat recovery steam generator (HRSG) to which the
図1に示すように、ガスタービンコンバインドサイクル発電システム40は、ガスタービン41と、排熱回収ボイラ42と、蒸気タービン43と、復水器44と、給水循環ライン62とを有する。
As shown in FIG. 1, the gas turbine combined cycle
本実施形態では、ガスタービン41は、大気中から空気を吸込んで圧縮機45にて圧縮し、高圧の空気を燃焼器46に送給する。一方、燃料ガスが燃焼器46へ供給され、圧縮機45から供給された高圧の空気によって燃料が燃焼し、高温・高圧のガスとなる。高温・高圧のガスは、タービン47で断熱膨張してタービン47を回転させてガスタービン41を回転駆動する。また、蒸気タービン43が排熱回収ボイラ42で発生する蒸気(低圧蒸気、高圧蒸気)を断熱膨張させることにより回転駆動して、圧縮機45を駆動させると共に、蒸気タービン43とガスタービン41の回転駆動の少なくともいずれかで発電機48を回転駆動して電気出力を発生させ、発電を行う。
In the present embodiment, the
そして、ガスタービン41で燃焼して発生した排ガス(GT排ガス)は、排熱回収ボイラ42に送給される。
Then, the exhaust gas (GT exhaust gas) generated by combustion in the
本実施形態では、排熱回収ボイラ42は、ダクト13と、脱硝装置22と、高圧過熱器49と、高圧蒸発器50と、高圧節炭器51と、低圧蒸発器52と、低圧節炭器53などを有する。高圧過熱器49、高圧蒸発器50、高圧節炭器51、低圧蒸発器52、低圧節炭器53は、ダクト13内に排ガスのガス流れ方向に沿って上流側から下流側に向かってこの順に配置されているが、限定するものではない。
In the present embodiment, the exhaust
図1に示した例では、上述した実施形態における熱交換器10,11,12は、それぞれ低圧節炭器53、低圧蒸発器52、高圧節炭器51に相当する。低圧節炭器53は、上部第1熱交換器10Aと下部第1熱交換器10Bに分割され、高圧節炭器51は、上部第3熱交換器12Aと下部第3熱交換器12Bに分割される。そして、低圧節炭器53の下部第1熱交換器10Bと、低圧蒸発器52と、高圧節炭器51の上部第3熱交換器12Aが、一つのバンク16として設置されている。また、脱硝装置22は、高圧蒸発器50と高圧節炭器51の間に設置されている。
In the example shown in FIG. 1, the
ダクト13はガスタービン41からの排ガスが導入されるガス入口部54と、煙突に続く出口ダンパ55とを有する。図1に示す例では、ダクト13中に形成される排ガスの流路は、鉛直上下方向に延びており、鉛直下方側から鉛直上方側に向けて排ガスが流れるように形成されている。出口ダンパ55は煙突と連結しており、出口ダンパ55から排出される排ガスは煙突から大気に放出される。
The
高圧過熱器49、高圧蒸発器50、高圧節炭器51、低圧蒸発器52及び低圧節炭器53は、ダクト13内に収納されている。高圧過熱器49、高圧蒸発器50、高圧節炭器51、低圧蒸発器52及び低圧節炭器53は、複数の伝熱管14から構成される。また、図1に示した本実施形態の例では、高圧過熱器49、高圧蒸発器50、高圧節炭器51、低圧蒸発器52及び低圧節炭器53は、ダクト13内に各々の伝熱管14の長手軸方向が水平となるように配置されている。このため、高圧過熱器49、高圧蒸発器50、高圧節炭器51、低圧蒸発器52及び低圧節炭器53の複数の伝熱管14は、排ガスの排ガス流路と略直交するように設けられ、鉛直下方から鉛直上方に向けて流れる排ガスに晒されるように配置されている。
The high-
排熱回収ボイラ42から排出される低圧蒸気、高圧蒸気は、蒸気タービン43へ供給される。蒸気タービン43は、排熱回収ボイラ42で発生した低圧蒸気、高圧蒸気により回転駆動する。蒸気タービン43の駆動源として用いられた高圧蒸気は後述するように図示しない蒸気配管で低圧蒸発器52に送り込まれる。蒸気タービン43の駆動源として用いられた低圧蒸気は、復水器44に送給される。復水器44は、蒸気タービン43の駆動源として用いられた低圧蒸気を凝縮して復水にする。復水器44から排出される復水はポンプ56により給水循環ライン62を介して排熱回収ボイラ42内に給水として送給される。
The low-pressure steam and high-pressure steam discharged from the exhaust
排熱回収ボイラ42内に送給された給水は、低圧節炭器53に送り込まれて排ガスと熱交換することで加熱され、低圧蒸発器52内で加熱されて低圧ドラム57に送り込まれて気液分離される。低圧ドラム57で気液分離された低圧蒸気は、低圧ドラム57から排出され、蒸気タービン43の低圧蒸気タービン58に供給され、低圧蒸気タービン58を回転駆動させる。
The water supplied to the exhaust
また、給水はポンプ59にて加圧された後、高圧節炭器51に送り込まれて加熱された後、高圧蒸発器50内で加熱されて高圧ドラム60に送り込まれて気液分離される。高圧ドラム60で気液分離された高圧蒸気は、高圧ドラム60から排出され、高圧過熱器49で過熱された後、蒸気タービン43の高圧蒸気タービン61に供給され、高圧蒸気タービン61を回転駆動させる。
Further, the water supply is pressurized by the
上述したとおり、ガスタービンコンバインドサイクル発電システム40では、ガスタービン41のタービン47を回転させ、ガスタービン41を回転駆動させると共に、低圧蒸気、高圧蒸気を用いて蒸気タービン43の低圧蒸気タービン58、高圧蒸気タービン61を回転させ、蒸気タービン43を回転駆動させて、発電機48を回転駆動して発電を行う。
As described above, in the gas turbine combined cycle
以下、本実施形態に係る排熱回収ボイラ42のバンク16の作用効果について説明する。
従来、排ガスの流れ方向が鉛直方向となる排熱回収ボイラでは、図4に示すように、ダクト71内において、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含むようにおいて設置される複数の熱交換器72,73,74は、機能ごとに離隔して配置されることが一般的であり、複数のバンク81,82,83によって構成されている。すなわち、バンク81,82,83は、それぞれ一つの熱交換器72,73,74を構成しており、バンク81,82,83間は、一定以上の距離、すなわち、図5に示すように、少なくとも伝熱管14間の中心間距離δ’について、鉛直方向において伝熱管14の直径dの所定倍数を超える、又は2.5倍を超える間隔で設けられている。あるいは、バンク81とバンク82間、又は、バンク82とバンク83間の空間は、洗浄や点検作業を行う際に作業者が入ったり、養生プール20を設置できるほどの高さ空間を有する。
Hereinafter, the action and effect of the
Conventionally, in the exhaust heat recovery boiler in which the flow direction of the exhaust gas is the vertical direction, as shown in FIG. 4, the temperature of the exhaust gas or the outer surface temperature of the
そして、従来、複数のバンク81,82,83の各々の全部又は一部が、硫酸水素アンモニウムが生成しやすい温度範囲、排ガスの温度又は伝熱管14の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲に設置されている。したがって、伝熱管14に付着した硫酸水素アンモニウムを洗浄する作業は、水洗装置21を用いて、バンク81,82,83ごとに実施されている。このとき、洗浄対象となるバンク81,82,83の直下に養生プール20を設置し、洗浄対象となるバンク81,82,83のそれぞれの鉛直方向上面から洗浄水を流下させ洗浄している。したがって、硫酸水素アンモニウムが付着した複数個のバンク81,82,83を水洗するには、複数回にわたり、養生プール20を洗浄対象のバンク81,82,83の直下への設置作業と水洗作業を繰り返して行う必要があり、時間とコストが増加していた。
Conventionally, all or part of each of the plurality of
これに対し、本実施形態では、硫酸水素アンモニウムが付着しているバンク16が、一つに集約されるため、養生プール20の設置作業や水洗作業が1回で済む。そのため、養生プール20の設置と水洗作業が従来に比べて効率的となり、洗浄時間を短縮し、コストダウンを図ることができる。また、本実施形態では、上述したとおり、一つの伝熱管14の下面から鉛直下方に隣り合う他の伝熱管14の上面にかけて形成される水膜が途切れずに、連続的に洗浄水が流下する。その結果、伝熱管14の下面において水滴が溜まりにくくなり、硫酸水素アンモニウムも伝熱管14の下面において付着したままとなりにくく、硫酸水素アンモニウムが残留しにくくなる。したがって、伝熱管14に付着したままの硫酸水素アンモニウムが少なくなるため、伝熱管14の周囲から別途にジェット高圧水を作業員が手作業で噴き付けて、除去する作業も軽減され、洗浄作業が効率化される。
On the other hand, in the present embodiment, the
10 :第1熱交換器(熱交換器)
10A :上部第1熱交換器
10B :下部第1熱交換器
11 :第2熱交換器(熱交換器)
12 :第3熱交換器(熱交換器)
12A :上部第3熱交換器
12B :下部第3熱交換器
13 :ダクト
14 :伝熱管
15 :フィン
16 :バンク
17 :バンク
18 :バンク
20 :養生プール
21 :水洗装置
22 :脱硝装置(脱硝触媒)
40 :ガスタービンコンバインドサイクル発電システム
41 :ガスタービン
42 :排熱回収ボイラ
43 :蒸気タービン
44 :復水器
45 :圧縮機
46 :燃焼器
47 :タービン
48 :発電機
49 :高圧過熱器
50 :高圧蒸発器
51 :高圧節炭器
52 :低圧蒸発器
53 :低圧節炭器
54 :ガス入口部
55 :出口ダンパ
56 :ポンプ
57 :低圧ドラム
58 :低圧蒸気タービン
59 :ポンプ
60 :高圧ドラム
61 :高圧蒸気タービン
62 :給水循環ライン
71 :ダクト
72 :熱交換器
73 :熱交換器
74 :熱交換器
81 :バンク
82 :バンク
83 :バンク
10: First heat exchanger (heat exchanger)
10A: Upper
12: Third heat exchanger (heat exchanger)
12A: Upper
40: Gas turbine combined cycle power generation system 41: Gas turbine 42: Exhaust heat recovery boiler 43: Steam turbine 44: Condenser 45: Compressor 46: Combustor 47: Turbine 48: Generator 49: High pressure superheater 50: High pressure Evaporator 51: High pressure coal saver 52: Low pressure evaporator 53: Low pressure coal saver 54: Gas inlet 55: Outlet damper 56: Pump 57: Low pressure drum 58: Low pressure steam turbine 59: Pump 60: High pressure drum 61: High pressure Steam turbine 62: Water supply circulation line 71: Duct 72: Heat exchanger 73: Heat exchanger 74: Heat exchanger 81: Bank 82: Bank 83: Bank
Claims (5)
前記ダクト内に配置され、長手軸方向が水平方向に設置された複数の伝熱管を有する複数の熱交換器と、
を備え、
前記複数の熱交換器は、前記ダクト内を流通する排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含み、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器の間に水洗装置が配置されないように一群として設置され、
前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置される排熱回収ボイラ。 A duct that allows exhaust gas to flow vertically inside,
A plurality of heat exchangers having a plurality of heat transfer tubes arranged in the duct and installed in the horizontal direction in the longitudinal direction, and a plurality of heat exchangers.
With
The plurality of heat exchangers include a range in which the temperature of the exhaust gas flowing in the duct or the outer surface temperature of the heat transfer tube is 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and a water washing device is provided between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction. Are installed as a group so that they are not placed ,
In the plurality of heat exchangers, when the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction allow water for cleaning to flow down from vertically above the heat exchanger, the heat transfer tube of one heat exchanger above the vertical direction is used. heat recovery boiler top toward the water film of the heat transfer tube of the other heat exchanger vertically downward from the lower surface is Ru are arranged at intervals that are continuously formed.
前記ガスタービンから排出される排ガスが供給される請求項1から3のいずれか1項に記載の排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラから排出された蒸気によって駆動する蒸気タービンと、
前記ガスタービン及び前記蒸気タービンの少なくともいずれか一つの回転力によって駆動する発電機と、
を備える発電システム。 A gas turbine driven by high-temperature, high-pressure gas generated by burning fuel,
The exhaust heat recovery boiler according to any one of claims 1 to 3 , wherein the exhaust gas discharged from the gas turbine is supplied.
A steam turbine driven by steam discharged from the exhaust heat recovery boiler, and
A generator driven by the rotational force of at least one of the gas turbine and the steam turbine, and
Power generation system equipped with.
前記複数の熱交換器は、前記ダクト内を流通する排ガスの温度又は伝熱管の外表面温度が150℃以上200℃以下の範囲を含み、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器の間に水洗装置が配置されないように一群として設置され、前記複数の熱交換器は、鉛直方向に隣り合う前記熱交換器同士が、前記熱交換器の鉛直上方から洗浄用の水を流下させたとき、鉛直上方の一の熱交換器の伝熱管の下面から鉛直下方の他の熱交換器の伝熱管の上面にかけて水膜が連続的に形成される間隔で配置された排熱回収ボイラの洗浄方法であって、
前記複数の熱交換器の鉛直下方に、洗浄用の水を受ける養生プールを設置するステップと、
前記複数の熱交換器の鉛直上方から前記洗浄用の水を流下するステップと、
を備える排熱回収ボイラの洗浄方法。 A duct through which exhaust gas flows in the vertical direction and a plurality of heat exchangers having a plurality of heat transfer tubes arranged in the duct and installed in the horizontal direction in the longitudinal direction are provided.
The plurality of heat exchangers include a range in which the temperature of the exhaust gas flowing in the duct or the outer surface temperature of the heat transfer tube is 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and a water washing device is provided between the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction. The plurality of heat exchangers are installed as a group so that the heat exchangers are not arranged, and the plurality of heat exchangers are vertically upward when the heat exchangers adjacent to each other in the vertical direction flow down cleaning water from vertically above the heat exchangers. A method for cleaning an exhaust heat recovery boiler in which water films are continuously formed from the lower surface of the heat transfer tube of one heat exchanger to the upper surface of the heat transfer tube of another heat exchanger vertically below. ,
A step of installing a curing pool that receives water for cleaning directly below the plurality of heat exchangers, and
A step of flowing down the cleaning water from vertically above the plurality of heat exchangers,
A method of cleaning an exhaust heat recovery boiler.
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