JPH0384301A - 自然循環形排熱回収ボイラ - Google Patents
自然循環形排熱回収ボイラInfo
- Publication number
- JPH0384301A JPH0384301A JP21595289A JP21595289A JPH0384301A JP H0384301 A JPH0384301 A JP H0384301A JP 21595289 A JP21595289 A JP 21595289A JP 21595289 A JP21595289 A JP 21595289A JP H0384301 A JPH0384301 A JP H0384301A
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- Japan
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- evaporator
- drum
- boiler
- auxiliary pump
- valve
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- Pending
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- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
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- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/04—Steam boilers of forced-flow type of combined-circulation type, i.e. in which convection circulation due to the difference in specific gravity between cold and hot water is promoted by additional measures, e.g. by injecting pressure-water temporarily
-
- 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
- F22B1/1869—Hot gas water tube boilers not provided for in F22B1/1807 - F22B1/1861
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、ガスタービン等の排ガスを熱源とする排熱回
収ボイラのうち、自然循環式蒸発器を使用するボイラに
関する。
収ボイラのうち、自然循環式蒸発器を使用するボイラに
関する。
（従来の技術）
ガスタービンの排ガスを熱源として原動機駆動用の蒸気
を発生せしめる自然循環式排ガスボイラの一般的構成を
第２図に示す。ボイラ給水は給水管７よりボイラの節炭
器２に流入し加熱された後ドラム１に送られる。ドラム
缶水は降水管５を通り蒸発器３を経由してドラム１に戻
るが、自然循環式ボイラでは、降水管５内の缶水と蒸発
器３内の水の比重差による自然流を利用して前記ドラム
缶水のドラム１、降水管５、蒸発器３間の循環流れを形
成せしめている。
を発生せしめる自然循環式排ガスボイラの一般的構成を
第２図に示す。ボイラ給水は給水管７よりボイラの節炭
器２に流入し加熱された後ドラム１に送られる。ドラム
缶水は降水管５を通り蒸発器３を経由してドラム１に戻
るが、自然循環式ボイラでは、降水管５内の缶水と蒸発
器３内の水の比重差による自然流を利用して前記ドラム
缶水のドラム１、降水管５、蒸発器３間の循環流れを形
成せしめている。
蒸発器３内で発生した蒸気分はドラム１にて水を分離さ
れた後、飽和蒸気管８を通り直接原動機へと送られるか
、過熱器４を経由し過熱蒸気として過熱蒸気管９を通り
原動機へと送られる。
れた後、飽和蒸気管８を通り直接原動機へと送られるか
、過熱器４を経由し過熱蒸気として過熱蒸気管９を通り
原動機へと送られる。
（発明が解決しようとする課題）
このように自然循環式ボイラの蒸発部では比重差による
自然循環水力を利用して熱交換が行われるため、ボイラ
起動初期の段階では降水管５内と蒸発器３内の比重差が
なく蒸発器３内の水の流れは形成されない。すなわち、
ボイラ起動初期自然循環流が形成されるまでは、蒸発器
３管内は自然対流熱伝達状態の熱交換となるため、熱交
換性能が悪くドラム圧力が上昇し安定するまでに長時間
を要していた。また自然循環が形成されるまでは、蒸気
管内の気泡の発生も不安定な状態にありドラムレベルに
変動原因の一つともなっていた。
自然循環水力を利用して熱交換が行われるため、ボイラ
起動初期の段階では降水管５内と蒸発器３内の比重差が
なく蒸発器３内の水の流れは形成されない。すなわち、
ボイラ起動初期自然循環流が形成されるまでは、蒸発器
３管内は自然対流熱伝達状態の熱交換となるため、熱交
換性能が悪くドラム圧力が上昇し安定するまでに長時間
を要していた。また自然循環が形成されるまでは、蒸気
管内の気泡の発生も不安定な状態にありドラムレベルに
変動原因の一つともなっていた。
本発明の目的は、自然循環式排ガスボイラにおける起動
後ドラム圧力安定までの時間を短縮するとともに、起動
段階におけるドラムレベルの変動を抑えるための設備を
提供することにある。
後ドラム圧力安定までの時間を短縮するとともに、起動
段階におけるドラムレベルの変動を抑えるための設備を
提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記課題を解決するためのものであって、ガ
スタービン等の排ガスを熱源とする蒸発器と、この蒸発
器と並設され、蒸発器下方と接続され、かつ下部に止め
弁を有する下降管と、この下降管および上記蒸発器それ
ぞれの上方と接続された蒸気ドラムと、下降管をバイパ
スして上記蒸気ドラム内の水を下降管の止め弁下流側へ
送る− バイパス管と、このバイパス管の途中に配設された補助
ポンプおよび少なくとも１個の補助ポンプ弁とを具備す
ることを特徴とする自然波環形排熱回収ボイラである。
スタービン等の排ガスを熱源とする蒸発器と、この蒸発
器と並設され、蒸発器下方と接続され、かつ下部に止め
弁を有する下降管と、この下降管および上記蒸発器それ
ぞれの上方と接続された蒸気ドラムと、下降管をバイパ
スして上記蒸気ドラム内の水を下降管の止め弁下流側へ
送る− バイパス管と、このバイパス管の途中に配設された補助
ポンプおよび少なくとも１個の補助ポンプ弁とを具備す
ることを特徴とする自然波環形排熱回収ボイラである。
（作用）
排熱回収ボイラの起動時には、止め弁を閉止し、補助ポ
ンプ弁を開とし、補助ポンプを運転する。これにより、
蒸発器内は強制対流による流れが確保される。よって、
自然循環が安定的に確保される前の起動時にも安定した
運転が可能となる。
ンプ弁を開とし、補助ポンプを運転する。これにより、
蒸発器内は強制対流による流れが確保される。よって、
自然循環が安定的に確保される前の起動時にも安定した
運転が可能となる。
（実施例）
以下、添付図面に基づき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例を示すものである。第２図に示
す従来の廃熱回収ボイラ構成と異なる点は、降水管５中
に止め弁１２を設置しドラム１よりバイパス管１１を取
り出し前記止め弁１２の後流側にバイパス管１１を接続
し、バイパス管１１中に補助ポンプ１０を設置したとこ
ろにある。
す従来の廃熱回収ボイラ構成と異なる点は、降水管５中
に止め弁１２を設置しドラム１よりバイパス管１１を取
り出し前記止め弁１２の後流側にバイパス管１１を接続
し、バイパス管１１中に補助ポンプ１０を設置したとこ
ろにある。
第１図において、通常のボイラ運転状態では、ドラム］
−の缶水は降水管５を通り蒸発器３にて熱交換した後、
再びドラム１に戻る流れとなり、この流れは比重差に基
づく自然流により維持される。
−の缶水は降水管５を通り蒸発器３にて熱交換した後、
再びドラム１に戻る流れとなり、この流れは比重差に基
づく自然流により維持される。
しかし、ボイラ起動初期では比重差がないため降水管５
、蒸発器３ともに流れのない状態となる。
、蒸発器３ともに流れのない状態となる。
この状態で、降水管５中の止め弁１２を閉止し、補助ポ
ンプ入口弁１４、出口弁１３開状態にて補助ポンプ１０
を運転することにより、ドラムエ、バイパス管１１．補
助ポンプ１０、蒸発器３、ドラムエという順に、缶水の
強制循環系が形成され、蒸発器内の流れは起動初期より
強制対流状態が維持されることになる。すなわち起動初
期の過程より蒸発器内では熱交換性能の優れた強制対流
熱伝達の状態となるため、ボイラ起動とともにドラム圧
力は安定圧力へ向けてスムーズに上昇するとともに、蒸
発器内の気泡の発生状態も連続的に安定するためドラム
レベルの変動も最小限の幅に抑えられる。
ンプ入口弁１４、出口弁１３開状態にて補助ポンプ１０
を運転することにより、ドラムエ、バイパス管１１．補
助ポンプ１０、蒸発器３、ドラムエという順に、缶水の
強制循環系が形成され、蒸発器内の流れは起動初期より
強制対流状態が維持されることになる。すなわち起動初
期の過程より蒸発器内では熱交換性能の優れた強制対流
熱伝達の状態となるため、ボイラ起動とともにドラム圧
力は安定圧力へ向けてスムーズに上昇するとともに、蒸
発器内の気泡の発生状態も連続的に安定するためドラム
レベルの変動も最小限の幅に抑えられる。
また、起動過程における強制循環運転から自然循環運転
への切換えは、ドラム圧力が上昇を始めれば蒸発器内で
沸騰が開始したと判断されることから、ドラム圧力が連
続的に安定して上昇している傾向が確認された時点とし
、その段階で止め弁１２を開、補助ポンプ出口弁を閉し
、補助ポンプ１０を停止することにより従来通りの自然
循環運転へと移行する。このため補助ポンプの使用範囲
は起動初期の沸騰を開始した直後までに限定されるため
、従来の強制循環形排熱回収ボイラに使用されている蒸
発量の数倍の流量をもつ大容量循環ポンプとは異なり、
流量は蒸発器内での強制対流熱伝達状態が得られる程度
であり、揚程も流量に見合った小さいものとなるため極
小容量のポンプ仕様で充分対応可能である。
への切換えは、ドラム圧力が上昇を始めれば蒸発器内で
沸騰が開始したと判断されることから、ドラム圧力が連
続的に安定して上昇している傾向が確認された時点とし
、その段階で止め弁１２を開、補助ポンプ出口弁を閉し
、補助ポンプ１０を停止することにより従来通りの自然
循環運転へと移行する。このため補助ポンプの使用範囲
は起動初期の沸騰を開始した直後までに限定されるため
、従来の強制循環形排熱回収ボイラに使用されている蒸
発量の数倍の流量をもつ大容量循環ポンプとは異なり、
流量は蒸発器内での強制対流熱伝達状態が得られる程度
であり、揚程も流量に見合った小さいものとなるため極
小容量のポンプ仕様で充分対応可能である。
なお、本発明は複圧式自然循環形排熱回収ボイラにも適
用できることはいうまでもなく、また降水管５中の止め
弁１２を逆止弁として補助ポンプ１０運転時自動閉させ
ることも可能である。
用できることはいうまでもなく、また降水管５中の止め
弁１２を逆止弁として補助ポンプ１０運転時自動閉させ
ることも可能である。
以上のように本発明によれば自然波環形排熱回収ボイラ
の起動過程におけるドラム圧力の安定圧力までの上昇傾
向が待ち時間もなくスムーズになり、起動から安定圧力
に達するまでの起動時間が短縮されるとともに起動過程
全域にわたり安定した沸騰状態が維持されるためトラム
レベル変動も最小限の幅に抑えることができる。
の起動過程におけるドラム圧力の安定圧力までの上昇傾
向が待ち時間もなくスムーズになり、起動から安定圧力
に達するまでの起動時間が短縮されるとともに起動過程
全域にわたり安定した沸騰状態が維持されるためトラム
レベル変動も最小限の幅に抑えることができる。
第１図は本発明に係る排熱回収ボイラの実施例の系統図
、第２図は従来の排熱回収ボイラの系統図である。 １・・蒸気ドラム ２・・節炭器３・・蒸発器
４ 過熱器 ５・降水管 ６ ・排ガス
、第２図は従来の排熱回収ボイラの系統図である。 １・・蒸気ドラム ２・・節炭器３・・蒸発器
４ 過熱器 ５・降水管 ６ ・排ガス
Claims (1)
- ガスタービン等の排ガスを熱源とする蒸発器と、この蒸
発器と並設され、蒸発器下方と接続され、かつ下部に止
め弁を有する下降管と、この下降管および上記蒸発器そ
れぞれの上方と接続された蒸気ドラムと、上記下降管を
バイパスして上記蒸気ドラム内の水を下降管の止め弁下
流側へ送るバイパス管と、このバイパス管の途中に配設
された補助ポンプおよび少なくとも１個の補助ポンプ弁
とを具備することを特徴とする自然循環形排熱回収ボイ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21595289A JPH0384301A (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 自然循環形排熱回収ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21595289A JPH0384301A (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 自然循環形排熱回収ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384301A true JPH0384301A (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=16680970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21595289A Pending JPH0384301A (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 自然循環形排熱回収ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0384301A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2428999A1 (en) * | 2009-04-06 | 2012-03-14 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Solar receiver with natural circulation for generating saturated steam |
| WO2012134926A3 (en) * | 2011-03-28 | 2013-08-22 | Alstom Technology Ltd | Method of controlling drum temperature transients |
| JP2013213593A (ja) * | 2012-03-31 | 2013-10-17 | Toyo Eng Works Ltd | 蒸気製造システム、および蒸気製造システムの立ち上げ制御方法 |
| US9518731B2 (en) | 2011-03-23 | 2016-12-13 | General Electric Technology Gmbh | Method and configuration to reduce fatigue in steam drums |
| US9982881B2 (en) | 2015-04-22 | 2018-05-29 | General Electric Technology Gmbh | Method and system for gas initiated natural circulation vertical heat recovery steam generator |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP21595289A patent/JPH0384301A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2428999A1 (en) * | 2009-04-06 | 2012-03-14 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Solar receiver with natural circulation for generating saturated steam |
| EP2428999A4 (en) * | 2009-04-06 | 2014-01-15 | Abengoa Solar New Tech Sa | NATURAL CIRCULATION SOLAR RECEIVER FOR SATURATED VAPOR PRODUCTION |
| US9377218B2 (en) | 2009-04-06 | 2016-06-28 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Solar receiver with natural circulation for generating saturated steam |
| US9518731B2 (en) | 2011-03-23 | 2016-12-13 | General Electric Technology Gmbh | Method and configuration to reduce fatigue in steam drums |
| WO2012134926A3 (en) * | 2011-03-28 | 2013-08-22 | Alstom Technology Ltd | Method of controlling drum temperature transients |
| CN103518099A (zh) * | 2011-03-28 | 2014-01-15 | 阿尔斯通技术有限公司 | 控制鼓筒温度瞬变的方法 |
| JP2014512505A (ja) * | 2011-03-28 | 2014-05-22 | アルストム テクノロジー リミテッド | ドラム温度過渡を制御する方法 |
| CN103518099B (zh) * | 2011-03-28 | 2017-05-17 | 通用电器技术有限公司 | 控制鼓筒温度瞬变的方法 |
| JP2013213593A (ja) * | 2012-03-31 | 2013-10-17 | Toyo Eng Works Ltd | 蒸気製造システム、および蒸気製造システムの立ち上げ制御方法 |
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