JPH0547921Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、給水路と蒸気又は湯の回収路との間
に、第１熱交換器及び第２熱交換器を設け、前記
第１及び第２熱交換器に高温ガスを供給するバー
ナ、そのバーナに燃焼用空気を加圧供給するコン
プレツサー、及び、そのコンプレツサーに連動連
結して前記第１熱交換器から前記第２熱交換器へ
の高温ガス供給路に介装したガスタービンから成
る加熱装置を設けたボイラーに関する。

〔従来の技術〕

従来、上記第１熱交換器において、熱交換効率
向上を重視した定常用小口径煙管のみを並設し、
ボイラーの起動時にも定格運転時と同様に全ての
定常用小口径煙管を通過したガスをガスタービン
に供給するように構成していた〔例えば特願昭61
−10489号公報〕。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、起動時には第１熱交換器の貯溜水が低
温である場合が多く、定常用小口径煙管を通過し
たガスは、熱交換効率が良いためになかなか昇温
せず、高温高圧ガスによるタービン駆動に伴う加
熱装置の自力運転になる迄に長時間（10〜15分程
度）を要し、起動性能において一層の改良の余地
があつた。

本考案の目的は、ボイラーの起動を短時間で行
えるように、かつ、そのことによつて耐久性が劣
化したり、定格運転時に第１熱交換器での熱回収
効率の低下やタービンの熱損を生じたりしないよ
うにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の特徴構成は、バーナに対する燃焼用空
気供給用コンプレツサーを駆動するガスタービン
に高温ガスを供給する第１熱交換器において、起
動用大口径煙管と定常用小口径煙管とを並列配置
で設け、バーナを備えた燃焼室を、第１熱交換器
に隣接させて、起動用大口径煙管もしくは定常用
小口径煙管に並列して設け、起動用大口径煙管を
第１熱交換器内で燃焼室の近傍側部位に設けると
ともに、起動用大口径煙管に弁体を開度調整自在
に設けたことにあり、その作用効果は次の通りで
ある。

〔作用〕

つまり、起動時に弁体を開いて起動用大口径煙
管から適量のガスをガスタービンに供給すると、
大口径のために熱交換効率が低くて出口側ガス温
度が高くなる起動用大口径煙管からの高温ガスに
よつて、ガスタービンに供給するガスを急速に昇
温させることができ、１分程度の短時間で加熱装
置を自力運転状態にできる。

この構成においては、燃焼室、起動用大口径煙
管、定常用小口径煙管は、配置構成が並列にされ
るとともに、燃焼室と起動用大口径煙管とが近接
して配設される。従つて、ボイラー起動時には、
第１熱交換器の燃焼室近傍側部位にあるボイラー
水は比較的広い伝熱面積で燃焼室から伝熱される
熱によつて、早期に加熱されるとともに、燃焼室
から起動用大口径煙管内を流れる排ガスへの熱供
給も可能となる。従つて、例えば起動用大口径煙
管を第１熱交換器の中央に設けた場合と比較し
て、タービンのより迅速な立ち上がりが可能とな
る。

そして、ボイラーが定格運転になつた後弁体を
閉じる又は絞ると、小口径であるために熱交換効
率の高い定常用小口径煙管にバーナからの高温ガ
スの全量を供給でき、第１熱交換器による水加熱
を熱回収効率良好に行えると共に、ガスタービン
に供給する高温ガスの異常昇温を確実に防止し
て、ガスタービンの熱損を無くせる。

ちなみに、起動用の大口径流路を、第１熱交換
器をバイパスする状態で設けて、バーナからガス
タービンに高温ガスを供給し、ボイラーの起動を
短時間で行えるようにすることも考えられるが、
バーナからの高温ガスは1000℃以上の高温である
ため、大口径流路を形成する管が早期に熱損傷さ
れて、耐久性面での問題を派生する。

しかし本考案によれば、水中に配置される第１
熱交換器の煙管の一部を大口径にして、ボイラー
の起動を早めてあるから、耐久性面での問題を全
く派生しない。

〔考案の効果〕

その結果、熱効率や耐久性における問題を派生
すること無く、ボイラーの起動を従来よりもはる
かに短時間で行える、起動性能面でも優れたボイ
ラーを提供できるようになつた。

〔実施例〕

次に、実施例を示す。

第１図に示すように、第１水槽１の下部に、バ
ーナ２に対する燃焼室３を形成し、燃焼室３に接
続した多数の第１煙管４ａ，４ｂを第１水槽１の
上下中間に設け、バーナ２からの高温ガスで第１
水槽１内の貯水を蒸発させる第１熱交換器Ａを形
成してある。

第１水槽１の貯水面WLよりも上方に、第１煙
管４ａ，４ｂに接続した多数の第２煙管５を設
け、バーナ２からの高温ガスで第１水槽１内で発
生した蒸気を過熱して回収路６に送る第２熱交換
器Ｂを形成してある。

第１水槽１の上方に、給水路７に接続した第２
水槽８を設け、第２煙管５と排気路９に接続した
多数の第３煙管１０を第２水槽８に設け、給水路
７からの水をバーナ２からの高温ガスで予熱する
と共に、公知の流量自動制御手段２６を有する給
湯路２７によつて、第１水槽１に貯水面WLを設
定範囲内に維持するように給湯する給水予熱器Ｃ
を形成してある。

要するに、水や蒸気を給水予熱器Ｃ、第１熱交
換器Ａ及び第２熱交換器Ｂの順に流してバーナ２
からの高温ガスで加熱し、熱効率良く蒸気が回収
路６から得られるように構成してある。

第１図及び第２図に示すように、バーナ２への
燃焼用空気の供給路１１にコンプレツサー１２を
介装し、風量調整用ダンパー１３を有する一次空
気路部分１１ａと二次空気路部分１１ｂとによつ
て、燃料路１４から加圧供給される燃料を完全燃
焼できる量の空気がバーナ２に加圧供給されるよ
うに構成してある。

第１熱交換器Ａから第２熱交換器Ｂに高温ガス
を送る供給路１５に、その高温ガスにより駆動さ
れるガスタービン１６を設け、ガスタービン１６
とコンプレツサー１２を連動連結して、高温ガス
のエネルギーによりコンプレツサー１２を駆動す
るように構成してある。

コンプレツサー１２の空気吸込路１７に、フイ
ルター１８と逆止弁１９を設けると共に起動用電
動ブロワー２０を接続し、バーナ２の点火時に電
動ブロワー２０で燃焼用空気を送るように構成し
てある。

オイルタンク２１、電動式オイルタポンプ２
２、給水路７の冷水を利用するオイルクーラ２３
を、ガスタービン１６とコンプレツサー１２を連
動する回転軸の軸受け部２４に対する潤滑油循環
路２５に設けてある。

第１熱交換器Ａにおいて、１本又は複数の起動
用大口径煙管４ｂと多数の定常用小口径煙管４ａ
を並列配置で設け、起動用大口径煙管４ｂに弁体
２８を設け、第３図に示すように、弁体２８に連
動連結する弁棒２９を第１水槽１に対して貫通さ
せ、第１水槽１の外部に弁体２８の開度調整のた
めのハンドル３０を設けてある。

さらに、バーナ２を備えた燃焼室３を第１熱交
換器Ａに隣接させて設けるとともに、この燃焼室
３は、起動用大口径煙管４ｂもしくは定常用小口
径煙管４ａに並列して設けられている。そしてさ
らに、起動用大口径煙管４ｂが第１熱交換器Ａ内
で燃焼室３の近傍側部位に設けられている。

つまり、起動時に弁体２８を開いて、起動用大
口径煙管４ｂからの高温ガス供給により、ガスタ
ービン１６に供給するガスを短時間で昇温させ、
加熱装置を迅速に自力運転できるように構成して
ある。また、ボイラーが定格運転になれば弁体２
８を閉じる又は絞つて、定常用小口径煙管４ａに
より熱回収効率良好に水を加熱できるように構成
してある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

バーナ２の燃焼方式、燃料の種類は適当に変更
できる。

弁体２８の型式、開度調整用操作手段は適当に
変更でき、例えば、スライド式の弁体２８を設け
たり、高温ガス供給路１５のガス温度検出センサ
ーからの情報で設定温度以下の時にだけ弁体２８
を開いたり、設定温度範囲に維持するように弁体
２８を開度調節する自動操作手段を設けてもよ
い。

起動用大口径煙管４ｂや定常用小口径煙管４ａ
の口径は適宜選定すればよい。

尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対
照を便利にする為に符号を記すが、該記入により
本考案は添付図面の構造に限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は概略断面
図、第２図は原理図、第３図は部分断面図であ
る。 ２……バーナ、４ａ……定常用小口径煙管、４
ｂ……起動用大口径煙管、６……回収路、７……
給水路、１２……コンプレツサー、１５……高温
ガス供給路、１６……ガスタービン、２８……弁
体、Ａ……第１熱交換器、Ｂ……第２熱交換器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 給水路７を蒸気又は湯の回収路６との間に、第
   １熱交換器Ａ及び第２熱交換器Ｂを設け、 前記第１及び第２熱交換器Ａ，Ｂに高温ガスを
   供給するバーナ２、そのバーナ２に燃焼用空気を
   加圧供給するコンプレツサー１２、及び、そのコ
   ンプレツサー１２に連動連結して前記第１熱交換
   器Ａから第２熱交換器Ｂへの高温ガス供給路１５
   に介装したガスタービン１６から成る加熱装置を
   設けたボイラーであつて、 前記第１熱交換器Ａに、起動用大口径煙管４ｂ
   と定常用小口径煙管４ａとを並列配置で設け、前
   記バーナ２を備えた燃焼室３を、前記第１熱交換
   器Ａに隣接させて、前記起動用大口径煙管４ｂも
   しくは前記定常用小口径煙管４ａに並列して設
   け、前記起動用大口径煙管４ｂを前記第１熱交換
   器Ａ内で前記燃焼室３の近傍側部位に設けるとと
   もに、前記起動用大口径煙管４ｂに弁体２８を開
   度調整自在に設けてあるボイラー。