JPH0423161B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排熱回収蒸気発生装置に係り、特に排
熱回収効率を高めるために高圧ボイラと低圧ボイ
ラを併設した混圧型の排熱回収蒸気発生装置に関
するものである。

例えばガスタービンから発生した排ガスを始め
として各種の排ガスの排熱を回収する目的で、排
ガス通路内に排熱ボイラを配置して熱回収を行な
うが、この場合排熱の熱回収効率を高めるために
排ガス通路の上流側に高圧ボイラを、その下流側
に低圧ボイラを併設した、いわゆる混圧型排熱ボ
イラが設置される。

第１図は従来の混圧型排熱ボイラの系統図であ
る。

ガスタービン等から排出される排ガス通路１の
下流側から上流側へ低圧節炭器２、低圧蒸発器３
および低圧ドラム４からなる低圧ボイラと、高圧
節炭器５、高圧蒸発器６、高圧ドラム７および過
熱器８からなる高圧ボイラが配置される。

一方、被過熱流体である水は低圧給水ポンプ９
より給水管１０を経て低圧節炭器２に供給され、
所定の温度までに予熱された後、ドラム給水管１
１を通り低圧ドラム４に供給される。

低圧ドラム４に供給された給水は、低圧蒸発器
３の下降管１２を経て低圧蒸発器３、低圧ドラム
４の順で自然循環または強制循環され、その間に
加熱されて低圧ドラム４内で水と蒸気に分離され
た後水は再び下降管１２、低圧蒸発器３および低
圧ドラム４へと再循環されるが、蒸気は低圧主蒸
気管１３より図示していない低圧蒸気タービンへ
供給される。

一方、低圧節炭器２の出口で分流された給水の
一部は高圧給水ポンプ１４より高圧給水管１５を
経て高圧説炭器５に供給され、所定の温度まで予
熱された後、ドラム給水管１６を通り高圧ドラム
９に供給される。

高圧ドラム９に供給された給水は低圧ボイラと
同様に高圧蒸発器６の下降管１７を経て高圧蒸発
器６、高圧ドラム７の順で循環し、高圧ドラム９
内で分離された蒸気はドラム蒸気出口管１８を経
て過熱器８へ送られ、ここでさらに昇温された後
高圧主蒸気管１９より図示していない高圧タービ
ンへ供給される。

一方、高圧ドラム７で分離された水は、下降管
１７、高圧蒸発器６、高圧ドラム７へと再循環さ
れる。

そして、高圧ドラム６および低圧ドラム４のド
ラム水位はそれぞれ高圧ドラム給水弁２０、低圧
ドラム給水弁２１を操作して給水量が制御され
る。

ところが、従来の高圧ボイラと低圧ボイラを併
設した混圧型排熱回収蒸気発生装置においては、
図示していないガスタービンなどの負荷変動によ
る急激な入熱量の増加などによつて高圧ドラム７
のドラム水位が変動し、このドラム水位を制御す
るために高圧ドラム給水弁２０を絞ると下流側の
低圧ボイラへの排ガス温度が上昇し好ましくな
い。

それは高圧ドラム給水弁２０を絞ると高圧ボイ
ラでの熱量収量が低下し、特に高圧節炭器５を通
過する給水量が少なくなり、高圧節炭器５での熱
吸収量が低下するために、それだけ低圧ボイラへ
の排ガス温度が上昇するからである。

そして、この排ガス温度の上昇は、低圧ドラム
４の給水レベル、圧力に外乱を与えることにな
る。

この様に高圧節炭器５への給水流量が少なくな
ると、低圧蒸発器３の入口排ガス温度が急激に高
圧節炭器５の入口排ガス温度まで上昇し、低圧ド
ラム４の給水レベル、圧力に外乱を与えるのみな
らず、高圧ドラム９への給水のエンタルピも上昇
するために高圧ドラム給水弁２０を通過後フラツ
シングを起し、ひいては高圧ドラム９のドラム水
位を乱す結果ともなる。

本発明はかかる従来の欠点を解消しようとする
もので、その目的とするところは、低圧ボイラへ
の排ガス温度を高圧ボイラへの熱吸量で下げて、
高圧ドラム及び低圧ドラムのドラム水位に安定に
して運転できる排熱回収蒸気発生装置を得ようと
するものである。

本発明は前述の目的を達成するために、高圧節
炭器の出口から低圧節炭器の入口よりも上流へ給
水の一部を再循環する再循環系統を設けたもので
ある。

以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第２図は本発明の混圧型排熱ボイラの系統図、第
３図は高圧ドラムへの給水量、高圧設炭器への通
過給水量の変化量を示した図、第４図は第２図の
他の実施例を示した混圧型排熱ボイラの系統図で
ある。

第２図および第４図において、符号１から２１
までは従来のものと同一のものを示す。

２２は高圧節炭器５の出口から低圧節炭器２の
入口よりも上流側へ設けた再循環系統、２３，２
４はこの再循環系統２２に介在された高圧節炭器
再循環弁およびオリフイスで、このオリフイス２
４は高圧節炭器再循環弁２３の差圧を低減するた
めに用いられる。２５は脱気器である。

また第２図は縦軸に給水量、横軸に時間を示
し、曲線Ａは高圧ドラム７への給水量の変化、曲
線Ｂは高圧節炭器５への通過給水量が変化を示
す。

第２図のものは、高圧節炭器５の出口から、低
温節炭器２の入口へ再循環系統２２を設けたもの
である。

つまり、従来の混圧型排熱回収蒸気発生装置に
おいては、図示していないガスタービンの負荷変
動によつて急激に入熱量が増加すると、高圧ドラ
ム７のドラム水位が上昇し、低圧蒸発器３の入口
ガス温度も急上昇して低圧ドラム４のドラム水位
も上昇するので、高圧ドラム給水弁２０、低圧ド
ラム給水弁２１を絞つていたが、給水弁２０を絞
れば絞る程高圧節炭器５への給水量が少なくなり
低圧蒸発器３の入口温度が上昇する。

従つて、第２図の実施例においては、両給水弁
２０，２１を絞つてドラム給水管１１，１６への
給水量を少なくするとともに、高圧節炭器再循環
弁２３を開いて高圧給水管１５、再循環系統２２
を流れる給水量を増やして高圧節炭器５への通過
給水量を増やし、これによつて低圧蒸発器３の入
口排ガス温度を下げるようにしたものである。

つまり、第２図の給水弁２０を絞つて第３図の
高圧ドラム給水量を曲線Ａの点Ｃから点Ｄへ下げ
た場合は、第２図の高圧節炭器再循環弁２３を開
いて再循環系統２２へ流し、高圧節炭器５の通過
給水量を第３図の曲線ＢのＥ点からＦ点へ上げる
のである。

このように高圧節炭器５の通過給水量を多くす
ることによつて、低圧蒸発器３の入口排ガス温度
を低下させることができ、低圧ドラム４のドラム
水位の変動も防止できる。

また、再循環系統２２は低圧節炭器２の入口給
水温度の制御のためにも有効である。

すなわち、給水管１０の給水温度が低いと低圧
節炭器２が排ガス中の硫黄分によつて低温腐食に
よつて腐食するが、本実施例のものにおいては再
循環系統２２からの循環水と混合されて低圧節炭
器２の給水温度が上昇するために低温腐食を防止
することができる。

第４図のものは他の実施例を示したもので、第
２図のように脱気器をもたないプラントでは低圧
節炭器２の入口へ再循環系統２２の出口を接続し
たが、第４図のものは高圧節炭器５の出口から脱
気器２５へ再循環系統２２を設けたもので、他の
説明は第２図のものと同一である。

本発明は高圧節炭器の出口から低圧節炭器の入
口よりも上流へ給水の一部を再循環する再循環系
統を設けたので、低圧ボイラへの排ガス温度を高
圧ボイラでの吸熱量で下げてドラム水位の安定な
運転ができ、低圧ボイラの低温腐食も防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の混圧型排熱ボイラの系統図、第
２図および第４図は本発明の混圧型排熱ボイラの
系統図、第３図は縦軸に給水量、横軸に時間を示
し、高圧ドラムへの給水量および高圧節炭器への
通過給水量の変化量を示した図である。 ２……低圧節炭器、５……高圧節炭器、２２…
…再循環系統。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧蒸発器および低圧蒸発器にそれぞれ連結
   された高圧ドラムおよび低圧ドラムと、このドラ
   ムにそれぞれ低圧節炭器および高圧節炭器を介し
   て給水する給水系統を備え排熱を回収するものに
   おいて、 前記高圧節炭器の出口から低圧節炭器の入口よ
   りも上流へ給水の一部を再循環する再循環系統を
   設けたことを特徴とする排熱回収蒸気発生装置。