JPH07280206A

JPH07280206A - 多缶火力発電プラントおよびその運転方法

Info

Publication number: JPH07280206A
Application number: JP7031294A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Torikai; 高行鳥飼
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: JP3497553B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のボイラあるいは排熱回収ボイラの間で
負荷分担を必要としない場合にボイラ給水系における圧
力損失が増すのを防止すること。【構成】過熱器１ａおよび過熱器１ｂに至る給水管８
同士を連絡するバイパス管４を設ける。また、再熱器２
ａおよび再熱器２ｂに至る再熱蒸気管９同士を結ぶバイ
パス管４′を設ける。バイパス管４，４′には流量調整
弁５，５′を介装する。さらに、バイパス管４，４′よ
りも上流側の給水管８に止め弁６ａ，６ｂ、再熱蒸気管
９に止め弁６ａ′，６ｂ′をそれぞれ介装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１台の蒸気タ―ビンに対
し、２缶以上のボイラまたは、排熱回収ボイラ（以下、
ＨＲＳＧと称する）を有する火力発電プラントにおい
て、弁における圧力損失を低下させかつ、ボイラ・ＨＲ
ＳＧの運転台数制御を行い、プラント性能向上を図るよ
うにした多缶火力発電プラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多缶火力発電プラントにおいて
はプラント部分負荷運転の際、多缶を同じ出力分担とし
て運転することが一般的である。ボイラの効率は負荷が
低下するほど効率が低下する。このため部分負荷運転で
はボイラ台数制御が有効であり、再熱器入口等に流量調
整弁を直列に配置することがある。また、各ボイラの発
生蒸気圧力は常に一定であり、部分負荷運転と定格負荷
運転との圧力が等しい定圧運転が用いられることにな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この流量調
整弁は定格負荷運転時に不要であるばかりでなく、圧力
損失を生じることから、ボイラ性能を低下させる原因と
なる。すなわち、ボイラ台数制御のためにボイラ入口に
流量調整弁を設置した場合、部分負荷運転でのプラント
性能向上は達成されても、定格負荷運転でのプラント性
能が低下するという問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は複数のボイラある
いは排熱回収ボイラの間で負荷分担を必要としない場合
にボイラ給水系における圧力損失が増すのを防止するよ
うにした多缶火力発電プラントおよびその運転方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明（請求項１）はボイラの過熱器あるいは再熱器
に至る給水管あるいは再熱蒸気管に設置された止め弁
と、この止め弁と過熱器あるいは再熱器入口との間の給
水管同士を連絡するバイパス管と、バイパス管の経路に
設けられた流量調整弁とを具備するものである。

【０００６】特に本発明（請求項２）はボイラあるいは
排熱回収ボイラが３缶以上で構成されるとき、バイパス
管下流側からボイラあるいは排熱回収ボイラに至る給水
管あるいは再熱蒸気管に給水止め弁を設けるのが望まし
い。

【０００７】また、本発明（請求項３）は流量調整弁の
一部を止め弁で構成する。さらに、本発明（請求項４）
は各ボイラに高圧タ―ビンバイパス装置および／または
低圧タ―ビンバイパス装置を設けるのが望ましい。

【０００８】一方、本発明（請求項５）は請求項１の多
缶火力発電プラントを用いてボイラ負荷分担を変化させ
るにあたり、負荷を低下させようとするボイラの止め弁
を閉じ、そのボイラに接続されているバイパス管の流量
調整弁を絞るようにしたものである。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明においてはボイラでの負荷
分担を可能としながらも、負荷分担を必要としない場合
に給水が流量調整弁を通過しないため、圧力損失を減少
させることができ、プラントの性能を向上させることが
可能である。一方、変圧運転を採用するプラントにおい
ては流量調整弁での絞り損失を抑制でき、またポンプ動
力を減少させることが可能になる。

【００１０】また、請求項２に係る発明ではボイラある
いは排熱回収ボイラが３缶以上で構成されるとき、全て
のボイラで負荷分担を任意に行うことを可能とし、必要
最小限の流量調整弁で構成し制御の簡素化を図ることが
可能になる。

【００１１】さらに、請求項３に係る発明では流量調整
弁の一部を止め弁で構成し制御の簡素化を図ることがで
きる。また、請求項４に係る発明では各ボイラごとにタ
―ビンバイパス装置を設けることでボイラ台数制御を容
易にすることができる。

【００１２】さらに、請求項５に係る発明においてはボ
イラ負荷分担制御を行うにあたって、負荷を低下させよ
うとするボイラの止め弁を閉じ、それと関係する流量調
整弁を絞ることで多缶のうち１缶だけを負荷を下げ、停
止させることができる。

【００１３】

【実施例】以下添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１において、プラントは２台の過熱器１ａ
・１ｂと２台の再熱器２ａ・２ｂと、１台の高圧タ―ビ
ン３と中・低圧タ―ビン３′とを備えており、過熱器１
ａおよび過熱器１ｂに至る給水管８同士を結ぶバイパス
管４と、再熱器２ａおよび再熱器２ｂに至る再熱蒸気管
９同士を結ぶバイパス管４′と、バイパス管４，４′に
設けられた流量調整弁５，５′と、バイパス管４，４′
よりも上流側の給水管８に設けられた各止め弁６ａ，６
ｂと、再熱蒸気管９に設けられた６ａ′，６ｂ′とから
構成されている。

【００１４】２台のボイラの負荷分担が等しい場合、ボ
イラ給水ポンプ７を出たボイラ給水は給水管８から開放
状態である止め弁６ａ，６ｂを通り過熱器１ａ，１ｂに
ほぼ全量の１／２づつ流れる。この際流量調整弁５は閉
とし使用しない。ただし、２台のボイラの若干の圧力が
不均一になるのを回避して開けてもよい。

【００１５】同様に、２台のボイラの負荷分担が等しい
場合、高圧タ―ビン３を出た蒸気は低温再熱蒸気管９か
ら開放状態である止め弁６ａ′，６ｂ′を通り、再熱器
２ａ，２ｂにほぼ全量の１／２づつ流れる。この際、流
量調整弁５′は閉じて使用しないが、２台のボイラの圧
力が不均一になるのを避けて開けてもよい。

【００１６】２台のボイラの負荷分担が異なり、一方の
ボイラ（符号Ａ）を他方のボイラ（符号Ｂ）よりも負荷
分担を小さくする運転について以下に述べる。流量調整
弁５を開放状態とした後、止め弁６ｂを閉じる。この
際、流量調整弁５を除々に閉じることでボイラＢの負荷
を下げることが可能となる。双方のボイラＡ，Ｂへの流
量はその入口に設けられた流量計10ａ，10ｂから検知し
た値に基づいてボイラ給水ポンプ７の動力と、流量調整
弁５の開度により制御する。また、ボイラＡ，Ｂを出た
蒸気の圧力は圧力計11ａ，11ｂにより検出され、燃焼器
12ａ，12ｂに送られる燃料投入量によって制御し、双方
のボイラＡ，Ｂの出口圧力のマッチングをとる。このと
き、図２に示すように、バイパス管４は、止め弁６ａ，
６ｂを通る主配管７ａ，７ｂよりも大口径の配管を用
い、また、流量調整弁５は、主配管７ａ，７ｂを通る蒸
気の流れのほぼ直線上に位置させ、主配管７ａ′，７
ｂ′はバイパス管４とほぼ垂直方向に接続させる。これ
により、主配管７ａ′を通ってボイラＡへ行く流体と、
バイパス管４及び流量調整弁５及び主配管７ｂ′へ行く
流体との圧力損失差（流量調整弁５とバイパス管４の圧
力損失の合計にほぼ相当する）を小さくすることができ
る。

【００１７】以上ボイラＡ，Ｂの負荷分担が異なりボイ
ラＢの負荷をボイラＡよりも小さくする運転について
の、再熱器２ａ，２ｂについても、前記と同様にして低
温再熱蒸気管９を通してボイラＡ．Ｂに配分し、再熱蒸
気圧力は燃焼器12ａ，12ｂ及びダンパによって調節す
る。

【００１８】また、ボイラＡをボイラＢよりも分担負荷
を小さくする運転についても、ボイラＡとボイラＢとを
入れ換えて上記と同様に運転することができる。また、
本実施例は高圧タ―ビンバイパス装置を図１に示すよう
に、止め弁13ａ，13ｂ，13ａ′，13ｂ′、高圧タ―ビン
バイパス弁14ａ，14ｂ、逆止弁15ａ，15ｂ，15ａ′，15
ｂ′から構成してもよい。

【００１９】また、本実施例は低圧タ―ビンバイパス装
置を止め弁16ａ，16ｂ，16ａ′，16ｂ′、低圧タ―ビン
バイパス弁17ａ，17ｂから構成してもよい。ここで、高
圧タ―ビンバイパス運転とは止め弁13ａ′，13ｂ′を閉
じ止め弁13ａ′，13ｂ′を開け過熱器１ａ，１ｂを出た
蒸気を高圧タ―ビン３に導入せず、直接過熱器２ａ，２
ｂに流すものであり、低圧タ―ビンバイパス運転は止め
弁16ａ′，16ｂ′を閉じ、止め弁16ａ，16ｂを開けて再
熱器２ａ，２ｂを出た蒸気を中・低圧タ―ビン３′に導
入せず、復水器（図示せず）に導くものである。これら
のタ―ビンバイパス運転によりボイラ発生蒸気を各タ―
ビン３，３′を経由せず、過熱器１ａ，１ｂから高圧タ
―ビンパイパス装置を介して再熱器２ａ，２ｂへ、さら
に蒸気を凝縮させるべく復水器に送る運転が可能にな
る。つまり、蒸気タ―ビン停止後もボイラを運転するこ
とが可能になる。このタ―ビンバイパス装置は危急時の
蒸気タ―ビントリップ，排熱回収ボイラ等の起動時、ま
たは停止時等における発生蒸気が不安定な状態の場合等
に使用される。図１に示すように、ボイラＡ，Ｂに独立
してタ―ビンバイパス装置を備えることで、ボイラＡ，
Ｂを独立にタ―ビンバイパス運転を行うことができる。

【００２０】ボイラが３台で、蒸気タ―ビンが１台（以
下、３缶１機と称する）の場合、図３に示すように、ボ
イラＡ，Ｂ，Ｃ、バイパス管４ａ，４ｂ、流量調整弁５
ａ，５ｂ、止め弁６ａ，６ｂ，６ｃ、給水止め弁18ｂか
ら構成し、上記実施例と同様な運転をすることでボイラ
Ａ，Ｂ，Ｃの負荷分担を任意に設定できる。

【００２１】ボイラが４台からなる４缶１機について同
様に図４に示すように構成しボイラＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの負
荷分担を任意に設定できる。また、３缶１機について
は、図５に示すような系統構成としてもよい。ただし、
この場合の負荷分担は前述と同様方法により、ボイラＣ
は同じ負荷のままで、ボイラＡまたはボイラＢの負荷を
流量調整弁５と止め弁６ａまたは止め弁６ｂによってボ
イラＡまたはボイラＢの負荷を下げることができる。ボ
イラＣの負荷分担は、ボイラＡを停止させた後に変化さ
せることができる。ボイラＡの負荷を低下させ停止させ
た状態では、止め弁６ａが閉，流量調整弁５が閉となっ
ている。このとき給水止め弁18ａを閉とした後、止め弁
６ａ，流量調整弁５を開けて、止め弁６ｂを閉じる。こ
れによりボイラＢ，Ｃの負荷分担を前述と同様に任意に
設定できる。また、図６に示すように、流量調整弁はそ
の一部を止め弁19に変更することが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明はボイラの負
荷分担を可能としながら、負荷分担を必要としない場合
ボイラ給水系の圧力損失を減少させることができ、プラ
ントの性能を向上させることが可能である。また、変圧
運転を採用するプラントにおいては流量調整弁での絞り
損失を抑制でき、またポンプ動力を減少させることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多缶火力発電プラントの一実施例
を示す系統図。

【図２】図１に示すバイパス管と主配管との実際の配管
寸法を示す説明図。

【図３】本発明の他の実施例を示す系統図。

【図４】本発明の他の実施例を示す系統図。

【図５】本発明の他の実施例を示す系統図。

【図６】本発明の他の実施例を示す系統図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のボイラあるいは排熱回収ボイラ
と、蒸気タ―ビンとを有する火力発電プラントにおい
て、前記ボイラの過熱器あるいは再熱器に至る給水管あ
るいは再熱蒸気管に設置された止め弁と、前記止め弁と
前記過熱器あるいは前記再熱器入口との間の給水管同士
を連絡するバイパス管と、前記バイパス管の経路に設け
られた流量調整弁とを具備してなる多缶火力発電プラン
ト。
【請求項２】ボイラあるいは排熱回収ボイラが３缶以
上で構成されるとき、前記バイパス管下流側から前記ボ
イラあるいは前記排熱回収ボイラに至る給水管あるいは
再熱蒸気管に給水止め弁を設けたことを特徴とする請求
項１記載の多缶火力発電プラント。
【請求項３】前記流量調整弁の一部を止め弁で構成し
たことを特徴とする請求項１記載の多缶火力発電プラン
ト。
【請求項４】前記各ボイラに高圧タ―ビンバイパス装
置およびまたは低圧タ―ビンバイパス装置を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の多缶火力発電プラント。
【請求項５】請求項１の多缶火力発電プラントを用い
てボイラ負荷分担を変化させるにあたり、負荷を低下さ
せようとする前記ボイラの該止め弁を閉じ、そのボイラ
に接続されている前記バイパス管の該流量調整弁を絞る
ようにした多缶火力発電プラントの運転方法。