JPH0587308A

JPH0587308A - 過熱蒸気温度減温装置

Info

Publication number: JPH0587308A
Application number: JP27185291A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Kuranami; 喜孝蔵並
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】ボイラ性能を損なうことなく、過熱蒸気温度
の減温対策を実施可能とする。【構成】蒸気ドラム１から過熱器５の過熱器ヘッダ４
に延びる飽和蒸気管２の途中部分を温度検出器８の手前
側の過熱蒸気出口管９へ接続する過熱器バイパス配管１
２を設けると共に、該配管１２の途中に手動又は自動で
開閉可能な飽和蒸気バイパス止弁１３を設ける。そし
て、過熱蒸気温度が計画値を越えるボイラ高負荷域で
は、該止弁１３を開とし、過熱器５の出口で飽和蒸気と
過熱蒸気とを混合させ、過熱蒸気温度を減温する。一
方、過熱蒸気温度が低いボイラ低負荷域では、止弁１３
を閉とし、飽和蒸気のバイパスを停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過熱蒸気温度減温装置
に関し、特に、過熱器を有するボイラの過熱蒸気温度制
御装置の減温対策として利用して好適な過熱蒸気温度減
温装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、過熱器を有するボイラにおいて
は、新造時または経年変化により過熱蒸気温度が計画値
より高くなり、温度制御範囲を越えた場合、その対策と
して、（ａ）温度制御容量の拡大、（ｂ）過熱器伝熱面
積の削減、（ｃ）新たな制御系（水注入）の追設等が考
えられている。

【０００３】今、上記（ａ）の場合の従来例について図
２を用いて説明する。図２において、ボイラは、蒸気ド
ラム１と、飽和蒸気管２と、過熱器管３及び過熱器ヘッ
ダ４を有する過熱器５と、内部に管から成る緩熱器６を
有する水ドラム７とを備えた構成となっており、蒸気ド
ラム１は飽和蒸気管２を介して過熱器５の右側端部の過
熱器ヘッダ４に接続された構成となっている。

【０００４】また、過熱器５の左側端部の過熱器ヘッダ
４には温度検出器８を有する過熱蒸気出口管９が接続さ
れている。そして、水ドラム７内の緩熱器６に接続され
た管１０の途中には過熱蒸気温度制御弁１１が設けられ
ていると共に、該管１０は過熱器５の残り２つの過熱器
ヘッダ４に接続されている。

【０００５】しかしながら、このような内部緩熱器方式
の場合、水ドラム７内に緩熱器６を装備しているため、
スペース的に容量の拡大ができなかった。

【０００６】また、上記（ｃ）の新たな制御系の追加
（水注入装置等）による場合は、既設の制御装置とのア
ンマッチング、注入水の水質管理が困難、注入水と過熱
蒸気との温度差により配管への熱衝撃が生ずる、注入水
（液体）と過熱蒸気（気体）との混合を配慮した混合器
および長い直管が必要である、等の種々の問題があっ
た。

【０００７】以上に鑑み、現状では、上記（ｂ）の過熱
器伝熱面積の削減が主として採用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この
（ｂ）の従来例も、また、次のような問題点を有してい
る。

【０００９】すなわち、過熱器管の本数を削減するた
め、該過熱器管内の蒸気流速が増加し、過熱器管内の蒸
気圧力損失が増大する。そして、この蒸気圧力損失の増
加により、ボイラの設計圧力が変更される場合もある。

【００１０】また、伝熱面積の削減により、ボイラ効率
がボイラ全負荷域において低下し、経済性が悪化する。

【００１１】さらに、蒸気温度はボイラ全負荷において
一律に低下するため、蒸気温度の減温を必要としないボ
イラ低負荷域においても蒸気温度が低下し、その結果ボ
イラ低負荷域でのプラント効率が悪化する。

【００１２】さらにまた、過熱器管の削減は狭隘での作
業、過熱器管の切断撤去、管盲プラグ施工、耐火材の施
工、水圧による耐圧検査等、多大な労力と費用を必要と
する。

【００１３】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためなされたもので、ボイラ性能を損なうことな
く、過熱蒸気温度の減温対策が実施できるようにした過
熱蒸気温度減温装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、過熱器をを有する蒸気ドラム或は該蒸
気ドラムから過熱器に延びる飽和蒸気管の途中部分を過
熱器出口側へ接続する過熱器バイパス配管を設けると共
に、該過熱器バイパス配管の途中に飽和蒸気バイパス止
弁を設けたものである。

【００１５】

【作用】上記の手段によれば、飽和蒸気の一部が過熱器
をバイパスするため、蒸気圧力損失としては逆に軽減さ
れ、かつ伝熱面積も不変につき、ボイラ効率の低下も回
避できる。

【００１６】また、飽和蒸気バイパス止弁の開閉によ
り、減温が必要なボイラ高負荷域のみに効果が得られ、
減温が不必要なボイラ低負荷時には上記止弁を閉とする
ことにより、所定の過熱蒸気温度を維持できる。したが
って、ボイラ低負荷時のプラント効率低減が防止でき
る。

【００１７】さらに、飽和蒸気（気体）と過熱蒸気（気
体）との混合のため、水と過熱蒸気との混合と比較し、
十分な長さの直管、混合器は必要なく、しかも温度差に
よる配管への熱衝撃がなく、簡易でかつ信頼性が高い。

【００１８】また、飽和蒸気は純蒸気であり、水注入と
比較して、過熱蒸気への不純物の混入を防止でき、過熱
蒸気の品質も維持できると共に、厳重な水質管理の必要
もない。

【００１９】一方、作動としては、飽和蒸気バイパス止
弁の開閉操作のみでよく、新たな制御系の追設は必要な
く、既設の制御系とも容易にマッチングする。

【００２０】また、飽和蒸気と過熱蒸気との混合であ
り、両者のエンタルピー差が小さいため、飽和蒸気注入
時の追従遅れが小さく、飽和蒸気バイパス止弁の開閉時
にもプラント系としての外乱は極めて小さい。

【００２１】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図１は、本実施例に係る過熱蒸気
温度減温装置を示す系統図である。

【００２２】本実施例において、図２に示した従来例と
異なるところは、飽和蒸気管２の途中部分を温度検出器
８の手前側の過熱蒸気出口管９へ接続する過熱器バイパ
ス配管１２を設けると共に、該過熱器バイパス配管１２
の途中に手動または自動で開閉する飽和蒸気バイパス止
弁１３を設けた点にある。該飽和蒸気バイパス止弁１３
はＯＮ−ＯＦＦ弁構造とし、飽和蒸気の流量制御は行わ
ないようになっている。

【００２３】なお、本実施例において、その他の構成は
図２に示したものと同様であるので、同一の部分には同
一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、変
形例として、過熱器バイパス配管１２を飽和蒸気管２の
途中部分ではなくて蒸気ドラム１から直接延びるように
してもよい。

【００２４】以上のような本実施例の構成において、過
熱蒸気温度が計画値を越えるボイラ高負荷域では、飽和
蒸気バイパス止弁１３を開とし、過熱器５の出口で飽和
蒸気と過熱蒸気とを混合させ、過熱蒸気温度を減温す
る。一方、過熱蒸気温度が低いボイラ低負荷域では、飽
和蒸気バイパス止弁１３を閉とし、飽和蒸気のバイパス
を停止する。

【００２５】このように、作動としては、飽和蒸気バイ
パス止弁１３の開閉操作のみでよく、新たな制御系の追
設は必要なく、したがって、既設の制御系とも容易にマ
ッチングする。

【００２６】また、飽和蒸気の一部を過熱器５をバイパ
スさせているため、蒸気圧力損失としては逆に軽減さ
れ、かつ伝熱面積も不変につき、ボイラ効率の低下も回
避可能である。

【００２７】さらに、飽和蒸気バイパス止弁１３の開閉
により、減温が必要なボイラ高負荷域のみに効果が得ら
れ、減温が不必要なボイラ低負荷時には、飽和蒸気バイ
パス止弁１３を閉とすることにより、従来の過熱蒸気温
度を維持できる。したがって、ボイラ低負荷時のプラン
ト効率低減を防止できる。

【００２８】さらにまた、飽和蒸気と過熱蒸気との気体
同士の混合のため、水と過熱蒸気との混合と比較し、十
分な長さの直管，混合器は必要なく、また温度差による
配管への熱衝撃がなく、簡易でかつ信頼性が高い。

【００２９】一方、飽和蒸気は純蒸気であり、水注入と
比較し、過熱蒸気への不純物の混入を防止でき、過熱蒸
気の品質も維持できると共に、厳重な水質管理の必要も
ない。

【００３０】また、飽和蒸気と過熱蒸気との混合であ
り、両者のエンタルピー差が小さいため、飽和蒸気注入
時の追従遅れが小さく、飽和蒸気バイパス止弁１３の開
閉時にもプラント系としての外乱は極めて小さい（飽和
蒸気を使用するため、ＯＮ−ＯＦＦ弁での管理が可
能）。

【００３１】そして、上記の効果が飽和蒸気の過熱器バ
イパス配管１２と、飽和蒸気バイパス止弁１３との追設
のみで容易に得られるので、過熱蒸気温度の減温対策が
極めて容易に実施可能である。また、追設工事も過熱器
バイパス配管１２が外部配管であることから極めて容易
に実施できる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、過
熱器を有する蒸気ドラム或は該蒸気ドラムから過熱器に
延びる飽和蒸気管の途中部分を過熱器出口側へ接続する
過熱器バイパス配管を設けると共に、該過熱器バイパス
配管の途中に飽和蒸気バイパス止弁を設けることによっ
て、ボイラ性能（圧力損失、ボイラ効率の低下）を損な
わずに、過熱蒸気温度の減温対策が容易に実施できる。

【００３３】また、減温媒体として飽和蒸気を使用する
ため、混合を考慮した十分長い配管及び混合器が不要で
あり、したがって、多大なスペースを必要としない。

【００３４】さらに、減温媒体としてとして飽和蒸気を
使用するため、過熱器に与える熱衝撃が少なく信頼性が
高い。

【００３５】加えて、減温媒体として飽和蒸気を使用す
るため、水質管理の必要がなく、また過熱蒸気の品質も
損なわない。

【００３６】また、減温を必要とするボイラ高負荷域
と、必要としない低負荷域で飽和蒸気バイパス止弁の開
閉操作により、それぞれ対応できる。

【００３７】さらに、新たな制御系を必要としないの
で、既設の制御系と容易にマッチングする。

【００３８】さらにまた、減温媒体として飽和蒸気を使
用するため、混合時のエンタルピー差が小さく、制御系
としての外乱がないため、安定した減温が可能である。

【００３９】そして、上記の効果が飽和蒸気の過熱器バ
イパス配管と、飽和蒸気バイパス止弁との追設のみで容
易に得られるので、過熱蒸気温度の減温対策が極めて容
易に実施可能である。また、追設工事も過熱器バイパス
配管が外部配管であることから極めて容易に実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る過熱蒸気温度減温装置の一実施例
を示す系統図である。

【図２】従来装置の一例を示す系統図である。

【符号の説明】

１蒸気ドラム２飽和蒸気管３過熱器管４過熱器ヘッダ５過熱器６緩熱器７水ドラム８温度検出器９過熱蒸気出口管１０管１１過熱蒸気温度制御弁１２過熱器バイパス配管１３飽和蒸気バイパス止弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過熱器を有する蒸気ドラム或は該蒸気ドラ
ムから過熱器に延びる飽和蒸気管の途中部分を過熱器出
口側へ接続する過熱器バイパス配管を設けると共に、該
過熱器バイパス配管の途中に飽和蒸気バイパス止弁を設
けたことを特徴とする過熱蒸気温度減温装置。