JPH05280704A - 熱回収ボイラー設備の過熱器配置構造 - Google Patents

熱回収ボイラー設備の過熱器配置構造

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JPH05280704A
JPH05280704A JP7480792A JP7480792A JPH05280704A JP H05280704 A JPH05280704 A JP H05280704A JP 7480792 A JP7480792 A JP 7480792A JP 7480792 A JP7480792 A JP 7480792A JP H05280704 A JPH05280704 A JP H05280704A
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JP
Japan
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superheater
temperature
temperature superheater
low
gas
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Pending
Application number
JP7480792A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Toyama
一廣 遠山
Kazuhisa Yamamoto
和久 山本
Seiji Shimoda
栖嗣 下田
Kazuhiko Minami
一彦 南
Kenji Kashiwabara
憲治 柏原
Masaharu Terajima
正春 寺島
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Publication of JPH05280704A publication Critical patent/JPH05280704A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 最終段である高温過熱器の管壁温度を低下さ
せ、過熱器の高温腐食を低減した熱回収ボイラー設備の
過熱器配置構造を提供する点。 【構成】 腐食性ガス環境中に配置する過熱器4を、高
温過熱器5と中温過熱器6と低温過熱器7に分け、ガス
流れ方向に対して、高温過熱器5の上流側に中温過熱器
6と低温過熱器7の少なくとも一方を配置した。 【効果】 高温過熱器を中温過熱器や低温過熱器の下流
に配置することで、高温過熱器の入口部のガス温度を低
くでき、管壁温度の低減を計れるとともに、高温過熱器
へのダストの高温付着を低減でき、過熱器の高温腐食を
低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば都市ごみや産
業廃棄物を焼却する炉に利用される熱回収ボイラー設備
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ごみ焼却炉などの腐食性ガスの環境下で
は、過熱器の高温腐食に対して十分な考慮が必要であ
る。この高温腐食は、管壁温度が350 ℃を越えるあたり
(蒸気温度にして300 ℃)から急激に増加する。このよ
うな状況において過熱器を配置する場合には、この管壁
温度とダスト付着の低減を計ることが有効な対策とな
る。
【0003】従来、一般的に熱回収ボイラー設備に組み
込む過熱器は、対数平均温度差を高くとるために、高温
ガス側に過熱器の高温部を配置している。すなわち図6
に示すように、ガス経路20中に配設される過熱器21は、
ガス流れ22の上流側から順に高温過熱器23と中温過熱器
24と低温過熱器25とを配置し、隣接した過熱器間を接続
管26,27により直列に接続することで構成される。そし
てドラム28からの蒸気供給用連絡管29を低温過熱器25に
接続するとともに、高温過熱器23に蒸気取り出し用連絡
管30を接続している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ごみ焼却炉などの腐食
性ガス環境中に過熱器を配置する場合、上記したように
高温ガス側に高温過熱器23を配置することで、対数平均
温度差を高く取れて過熱器21をコンパクト化し得るが、
急激なガス量、ガス温度の変動に際しては、高温過熱器
23の管壁温度が上昇し、高温腐食のトラブルになり、ま
たダストの高温付着が多くなって高温腐食を招くことに
なる。
【0005】本発明の目的とするところは、最終段であ
る高温過熱器の管壁温度を低下させ、過熱器の高温腐食
を低減し得る熱回収ボイラー設備の過熱器配置構造を提
供する点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の熱回収ボイラー設備の過熱器配置構造は、腐食性
ガス環境中に配置する過熱器を、高温過熱器と中温過熱
器と低温過熱器とに分け、ガス流れ方向に対して、高温
過熱器の上流側に中温過熱器と低温過熱器との少なくと
も一方を配置している。
【0007】
【作用】かかる本発明の構成によると、過熱器の配置を
見直し、高温過熱器を中温過熱器や低温過熱器の下流に
配置することによって、高温過熱器の入口部のガス温度
を低くし得、管壁温度の低減を計れる。また、この配置
によって高温過熱器よりも上流の中温過熱器や低温過熱
器へのダスト付着が多くなり、高温過熱器へのダスト付
着量が低減できることになり、高温付着に対して、さら
に低減させることになる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の第一の実施例を図1、図2に
基づいて説明する。図1において、壁体1により形成さ
れたガス経路2中を、たとえば焼却炉からの腐食性ガス
3が流れている。前記ガス経路2中に配置される過熱器
4は、高温過熱器5と中温過熱器6と低温過熱器7とに
分けられ、そして腐食性ガス3の流れ方向に対して、そ
の上流に中温過熱器6を、次に高温過熱器5を、下流に
低温過熱器7をと、この順で配置している。
【0009】そしてドラム8からの蒸気供給用連絡管9
を低温過熱器7の下流端に接続し、この低温過熱器7の
上流端と中温過熱器6の上流端とを第1接続管10により
接続するとともに、中温過熱器6の下流端と高温過熱器
5の上流端とを第2接続管11により接続し、さらに高温
過熱器5の下流端に蒸気取り出し用連絡管12を接続して
いる。なお第2接続管11中に注水点13が設けられる。
【0010】次に上記した第一の実施例における温度変
化の一例を図2に基づいて説明する。ドラム8から蒸気
供給用連絡管9を通して低温過熱器7の下流端に、255
℃の蒸気が供給される。そして低温過熱器7内を流れる
蒸気は、この低温過熱器7部に508 ℃で入ってきた腐食
性ガス3との熱交換により299 ℃に昇温され、低温過熱
器7の上流端から第1接続管10へと出て行く。なお低温
過熱器7を通った腐食性ガス3は450 ℃に降温される。
【0011】299 ℃に昇温された蒸気は、第1接続管10
から中温過熱器6の上流端に供給される。そして中温過
熱器6内を流れる蒸気は、この中温過熱器6部に600 ℃
で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により348 ℃に昇
温され、中温過熱器6の下流端から第2接続管11へと出
て行く。ここで中温過熱器6を通った腐食性ガス3は54
8 ℃に降温される。
【0012】第2接続管11を流れる蒸気に対し、注水点
13において410Kg/h で注水され、これにより336 ℃に降
温された蒸気が高温過熱器5の上流端に供給される。そ
して高温過熱器5内を流れる蒸気は、この高温過熱器5
部に548 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により
380 ℃に昇温され、高温過熱器5の下流端から蒸気取り
出し用連絡管12へ取り出される。ここで高温過熱器5を
通った腐食性ガス3は508 ℃に降温される。
【0013】このようにガス流れ方向に対して、高温過
熱器5の上流側に中温過熱器6を配置したことで、すな
わち中温過熱器6をガスの高温部に配置したことで、高
温過熱器5の入口部のガス温度は低く(548 ℃)なり、
ガス中の飛灰も少なくなる。このことによって、高温腐
食の懸念(蒸気温度で300 ℃以上)のある蒸気温度まで
蒸気を昇温させる必要のある場合には有効である。
【0014】次に本発明の第二の実施例における配置
と、温度変化の一例を図3に基づいて説明する。ここで
ガス経路2中に配置される過熱器4は、腐食性ガス3の
流れ方向に対して、その上流に低温過熱器7を、次に高
温過熱器5を、下流に中温過熱器6をと、この順で配置
している。
【0015】ドラム8から蒸気供給用連絡管9を通して
低温過熱器7の上流端に、255 ℃の蒸気が供給される。
そして低温過熱器7内を流れる蒸気は、この低温過熱器
7部に600 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換によ
り281 ℃に昇温され、低温過熱器7の下流端から第1接
続管10へと出て行く。なお低温過熱器7を通った腐食性
ガス3は558 ℃に降温される。
【0016】281 ℃に昇温された蒸気は、第1接続管10
から中温過熱器6の下流端に供給される。そして中温過
熱器6内を流れる蒸気は、この中温過熱器6部に499 ℃
で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により339 ℃に昇
温され、中温過熱器6の上流端から第2接続管11へと出
て行く。ここで中温過熱器6を通った腐食性ガス3は44
0 ℃に降温される。
【0017】第2接続管11を流れる蒸気に対し、注水点
13において760Kg/h で注水され、これにより317 ℃に降
温された蒸気が高温過熱器5の上流端に供給される。そ
して高温過熱器5内を流れる蒸気は、この高温過熱器5
部に558 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により
380 ℃に昇温され、高温過熱器5の下流端から蒸気取り
出し用連絡管12へ取り出される。ここで高温過熱器5を
通った腐食性ガス3は499 ℃に降温される。
【0018】このようにガス流れ方向に対して、高温過
熱器5の上流側に低温過熱器7を配置したことで、すな
わち低温過熱器7をガスの高温部に配置したことで、高
温過熱器5の入口部のガス温度は低く(558 ℃)なり、
ガス中の飛灰も少なくなる。
【0019】次に本発明の第三の実施例における配置
と、温度変化の一例を図4に基づいて説明する。ここで
ガス経路2中に配置される過熱器4は、腐食性ガス3の
流れ方向に対して、その上流に低温過熱器7を、次に中
温過熱器6を、下流に上流側高温過熱器5Aと下流側高
温過熱器5Bを、この順で配置している。
【0020】ドラム8から蒸気供給用連絡管9を通して
低温過熱器7の下流端に、255 ℃の蒸気が供給される。
そして低温過熱器7内を流れる蒸気は、この低温過熱器
7部に600 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換によ
り281 ℃に昇温され、低温過熱器7の下流端から第1接
続管10へと出て行く。なお低温過熱器7を通った腐食性
ガス3は558 ℃に降温される。
【0021】281 ℃に昇温された蒸気は、第1接続管10
から中温過熱器6の上流端に供給される。そして中温過
熱器6内を流れる蒸気は、この中温過熱器6部に558 ℃
で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により340 ℃に昇
温され、中温過熱器6の下流端から第2接続管11へと出
て行く。ここで中温過熱器6を通った腐食性ガス3は49
7 ℃に降温される。
【0022】第2接続管11を流れる蒸気に対し、注水点
13において800Kg/h で注水され、これにより317 ℃に降
温された蒸気が上流側高温過熱器5Aの上流端に供給さ
れる。そして上流側高温過熱器5Aから下流側高温過熱
器5Bへと流れる蒸気は、両高温過熱器5A,5B部に
497 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により380
℃に昇温され、下流側高温過熱器5Bの下流端から蒸気
取り出し用連絡管12へ取り出される。ここで両高温過熱
器5A,5Bを通った腐食性ガス3は436 ℃に降温され
る。
【0023】このようにガス流れ方向に対して、高温過
熱器5A,5Bの上流側に低温過熱器7と中温過熱器6
を配置したことで、すなわち低温過熱器7と中温過熱器
6をガスの高温部に配置したことで、高温過熱器5の入
口部のガス温度は低く(497℃)なり、ガス中の飛灰も
少なくなる。
【0024】次に本発明の第四の実施例における配置
と、温度変化の一例を図5に基づいて説明する。ここで
ガス経路2中に配置される過熱器4は、腐食性ガス3の
流れ方向に対して、その上流に低温過熱器7を、次に中
温過熱器6を、下流に上流側高温過熱器5Aと下流側高
温過熱器5Bを、この順で配置している。
【0025】ドラム8から蒸気供給用連絡管9を通して
低温過熱器7の上流端に、255 ℃の蒸気が供給される。
そして低温過熱器7内を流れる蒸気は、この低温過熱器
7部に600 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換によ
り281 ℃に昇温され、低温過熱器7の下流端から第1接
続管10へと出て行く。なお低温過熱器7を通った腐食性
ガス3は558 ℃に降温される。
【0026】281 ℃に昇温された蒸気は、第1接続管10
から中温過熱器6の上流端に供給される。そして中温過
熱器6内を流れる蒸気は、この中温過熱器6部に558 ℃
で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により340 ℃に昇
温され、中温過熱器6の下流端から第2接続管11へと出
て行く。ここで中温過熱器6を通った腐食性ガス3は49
7 ℃に降温される。
【0027】第2接続管11を流れる蒸気に対して、注水
点13において700Kg/h で注水され、これにより320 ℃に
降温された蒸気が下流側高温過熱器5Bの下流端に供給
される。そして下流側高温過熱器5Bから上流側高温過
熱器5Aへと流れる蒸気は、両高温過熱器5A,5B部
に497 ℃で入ってきた腐食性ガス3との熱交換により38
0 ℃に昇温され、上流側高温過熱器5Aの上流端から蒸
気取り出し用連絡管12へ取り出される。ここで両高温過
熱器5A,5Bを通った腐食性ガス3は441 ℃に降温さ
れる。
【0028】このようにガス流れ方向に対して、高温過
熱器5A,5Bの上流側に低温過熱器7と中温過熱器6
を配置したことで、すなわち低温過熱器7と中温過熱器
6をガスの高温部に配置したことで、高温過熱器5の入
口部のガス温度は低く(497℃)なり、ガス中の飛灰も
少なくなる。
【0029】
【発明の効果】上記構成の本発明によると、過熱器の配
置を見直し、高温過熱器を中温過熱器や低温過熱器の下
流に配置することで、高温過熱器の入口部のガス温度を
低くでき、管壁温度の低減を計ることができるととも
に、高温過熱器へのダストの高温付着を低減でき、過熱
器の高温腐食を低減することができる。
【0030】なお過熱器の管壁温度を、各管の使用材質
に対して上限以下とするよう考慮(300 〜400 ℃)する
ことで、耐用を延ばすことができ、また過熱器部の入口
ガス温度も600 ℃以下として管壁温度の上昇を抑えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示し、熱回収ボイラー
設備の過熱器配置構造の説明図である。
【図2】同稼動時の温度変化を示す説明図である。
【図3】本発明の第二の実施例を示し、熱回収ボイラー
設備の過熱器配置構造と温度変化を示す説明図である。
【図4】本発明の第三の実施例を示し、熱回収ボイラー
設備の過熱器配置構造と温度変化を示す説明図である。
【図5】本発明の第四の実施例を示し、熱回収ボイラー
設備の過熱器配置構造と温度変化を示す説明図である。
【図6】従来例を示し、熱回収ボイラー設備の過熱器配
置構造の説明図である。
【符号の説明】
2 ガス経路 3 腐食性ガス 4 過熱器 5 高温過熱器 5A 上流側高温過熱器 5B 下流側高温過熱器 6 中温過熱器 7 低温過熱器 9 蒸気供給用連絡管 10 第1接続管 11 第2接続管 12 蒸気取り出し用連絡管 13 注水点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 一彦 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 柏原 憲治 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 寺島 正春 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 腐食性ガス環境中に配置する過熱器を、
    高温過熱器と中温過熱器と低温過熱器とに分け、ガス流
    れ方向に対して、高温過熱器の上流側に中温過熱器と低
    温過熱器との少なくとも一方を配置したことを特徴とす
    る熱回収ボイラー設備の過熱器配置構造。
JP7480792A 1992-03-31 1992-03-31 熱回収ボイラー設備の過熱器配置構造 Pending JPH05280704A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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