JPH0799244B2 - ボイラ燃焼用空気予熱装置 - Google Patents
ボイラ燃焼用空気予熱装置Info
- Publication number
- JPH0799244B2 JPH0799244B2 JP61260575A JP26057586A JPH0799244B2 JP H0799244 B2 JPH0799244 B2 JP H0799244B2 JP 61260575 A JP61260575 A JP 61260575A JP 26057586 A JP26057586 A JP 26057586A JP H0799244 B2 JPH0799244 B2 JP H0799244B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- temperature
- steam
- air preheater
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、ボイラ燃焼用空気予熱装置に関する。
（従来の技術） 第２図に示すように、従来は、空気予熱機とその上流に
直列に設置されたスチームエアヒーターから構成された
装置がボイラ燃焼用空気予熱装置として用いられた。こ
の装置においては、タービン抽気蒸気によって、空気予
熱機の入口空気温度が70℃程度にまで高められる。これ
は、ボイラを安定的に起動させるため並びにボイラ排ガ
スに含まれるSOxに基づく空気予熱機の低温端における
硫酸結露による装置の腐蝕を防止するためである。後者
について更に説明すれば、ボイラ排ガスにはSOxが含ま
れているので、空気予熱機の低温側の温度が、そこを通
過する排ガスの露点（硫酸露点）より低くなれば、硫酸
が折出して装置を腐蝕させるのである。一方、スチーム
エアヒーターの入口空気温度は、四季を通じて５℃から
35℃まで変化する。そこで、５℃をヒートバランスの設
計値としている。
直列に設置されたスチームエアヒーターから構成された
装置がボイラ燃焼用空気予熱装置として用いられた。こ
の装置においては、タービン抽気蒸気によって、空気予
熱機の入口空気温度が70℃程度にまで高められる。これ
は、ボイラを安定的に起動させるため並びにボイラ排ガ
スに含まれるSOxに基づく空気予熱機の低温端における
硫酸結露による装置の腐蝕を防止するためである。後者
について更に説明すれば、ボイラ排ガスにはSOxが含ま
れているので、空気予熱機の低温側の温度が、そこを通
過する排ガスの露点（硫酸露点）より低くなれば、硫酸
が折出して装置を腐蝕させるのである。一方、スチーム
エアヒーターの入口空気温度は、四季を通じて５℃から
35℃まで変化する。そこで、５℃をヒートバランスの設
計値としている。
（発明が解決すべき問題点） 従って、夏季においては、スチームエアヒーターの入口
温度が35℃まで上昇して、設計基準値よりも30℃も高く
なる。その結果、上記の空気予熱機の低温端の温度は必
要以上にまで上昇することになり、この余熱は煙道ガス
の温度上昇として現れ、大気への無駄なエネルギー放出
を生む。スチーム供給パイプに設けられた弁を手動にて
操作することによって調節することは可能であるが、多
大の労力を必要とするので現実的ではない。
温度が35℃まで上昇して、設計基準値よりも30℃も高く
なる。その結果、上記の空気予熱機の低温端の温度は必
要以上にまで上昇することになり、この余熱は煙道ガス
の温度上昇として現れ、大気への無駄なエネルギー放出
を生む。スチーム供給パイプに設けられた弁を手動にて
操作することによって調節することは可能であるが、多
大の労力を必要とするので現実的ではない。
本発明は、労力をかけることなく、空気予熱機の低温端
の温度を設定値に維持しながら蒸気使用量を大巾に削減
するためになされたものである。
の温度を設定値に維持しながら蒸気使用量を大巾に削減
するためになされたものである。
発明の構成 （問題点解決のための具体的手段） 本発明に係る装置は、強制通風ファン、スチームエアヒ
ーター、空気予熱機、該強制通風ファンから該スチーム
エアヒーターを接続するスチームエアヒーター入口ダク
ト、該スチームエアヒーターと該空気予熱機の低温端を
接続する空気入口ダクト、該空気予熱機の高温端に設け
られた空気出口ダクト、該空気予熱機の高温端に設けら
れたガス入口ダクト、該空気予熱機の低温端に設けられ
たガス出口ダクト、及び該スチームエアヒーターへスチ
ームを供給する手段から構成されるボイラ燃焼用空気予
熱装置において、上記空気出口ダクトにボイラ入口燃焼
空気温度検出器を設けること、上記ガス出口ダクトに空
気予熱機出口燃焼ガス温度検出器を設けること、上記空
気入口ダクトに空気予熱機入口燃焼空気温度検出器を設
けること、検出された空気予熱機出口燃焼ガス温度及び
空気予熱機入口燃焼空気温度の信号に基いてそれらの平
均値を求めるための平均値演算器を設けること、ボイラ
入口燃焼空気温度を調節するための温度調節器を設ける
こと、該平均値演算器からの出力信号に基き平均温度を
所定の結露回避温度に調節する温度調節器を設けるこ
と、上記の２個の温度調節器からの信号に基き高い方を
選択する高信号選択器を設けること、及び高信号選択器
からの信号に基づき上記スチームエアヒーターへ供給さ
れるスチームの流量を調節する手段を設けることを特徴
とするボイラ燃焼用空気予熱装置である。
ーター、空気予熱機、該強制通風ファンから該スチーム
エアヒーターを接続するスチームエアヒーター入口ダク
ト、該スチームエアヒーターと該空気予熱機の低温端を
接続する空気入口ダクト、該空気予熱機の高温端に設け
られた空気出口ダクト、該空気予熱機の高温端に設けら
れたガス入口ダクト、該空気予熱機の低温端に設けられ
たガス出口ダクト、及び該スチームエアヒーターへスチ
ームを供給する手段から構成されるボイラ燃焼用空気予
熱装置において、上記空気出口ダクトにボイラ入口燃焼
空気温度検出器を設けること、上記ガス出口ダクトに空
気予熱機出口燃焼ガス温度検出器を設けること、上記空
気入口ダクトに空気予熱機入口燃焼空気温度検出器を設
けること、検出された空気予熱機出口燃焼ガス温度及び
空気予熱機入口燃焼空気温度の信号に基いてそれらの平
均値を求めるための平均値演算器を設けること、ボイラ
入口燃焼空気温度を調節するための温度調節器を設ける
こと、該平均値演算器からの出力信号に基き平均温度を
所定の結露回避温度に調節する温度調節器を設けるこ
と、上記の２個の温度調節器からの信号に基き高い方を
選択する高信号選択器を設けること、及び高信号選択器
からの信号に基づき上記スチームエアヒーターへ供給さ
れるスチームの流量を調節する手段を設けることを特徴
とするボイラ燃焼用空気予熱装置である。
本装置は、時々刻々変化するボイラの負荷変動に追従し
てスチームエアヒーターに必要最小限度の蒸気を供給
し、これまでに余剰に使用していた蒸気をタービンに供
給することによって、プラント全体の効率の向上を図る
ものである。
てスチームエアヒーターに必要最小限度の蒸気を供給
し、これまでに余剰に使用していた蒸気をタービンに供
給することによって、プラント全体の効率の向上を図る
ものである。
この種の蒸気節減を図る場合には、空気予熱機の低温端
の硫酸結露が問題となるが、本発明においては、それに
ついても完全な防止策がとられている。
の硫酸結露が問題となるが、本発明においては、それに
ついても完全な防止策がとられている。
以下に一実施例に基づいて本発明を説明する。
（実施例） 第１図において、５℃から35℃の空気が、強制通風ファ
ン１及びスチームエアヒーター入口ダクト５を経てスチ
ームエアヒーター２に送り込まれる。タービン12の抽気
蒸気が蒸気流量調節弁11及びスチーム供給パイプ10を経
てスチームエアヒーター２に供給され、ここで上記の空
気はこの蒸気によって70℃にまで加熱される。この空気
が空気入口ダクト６を経て空気予熱機３に送られ、そこ
で350℃にまで昇温された後に空気出口ダクト７を経て
ボイラ13に供給される。他方、ボイラ13からの排ガスは
360℃程度の温度を有するが、これがガス入口ダクト８
を経て空気予熱機３に送られる。ここで熱交換を行うこ
とによって80℃程度にまで冷却される。この状態でガス
出口ダクト９を経て、排ガスは煙道へ送られて煙突より
大気へ放出される。
ン１及びスチームエアヒーター入口ダクト５を経てスチ
ームエアヒーター２に送り込まれる。タービン12の抽気
蒸気が蒸気流量調節弁11及びスチーム供給パイプ10を経
てスチームエアヒーター２に供給され、ここで上記の空
気はこの蒸気によって70℃にまで加熱される。この空気
が空気入口ダクト６を経て空気予熱機３に送られ、そこ
で350℃にまで昇温された後に空気出口ダクト７を経て
ボイラ13に供給される。他方、ボイラ13からの排ガスは
360℃程度の温度を有するが、これがガス入口ダクト８
を経て空気予熱機３に送られる。ここで熱交換を行うこ
とによって80℃程度にまで冷却される。この状態でガス
出口ダクト９を経て、排ガスは煙道へ送られて煙突より
大気へ放出される。
この過程において、第１図に表示された位置に設けられ
たボイラ入口燃焼空気温度検出器（TT−１）、空気予熱
機出口燃焼ガス温度検出器（TT−２）及び空気予熱機入
口燃焼空気温度検出器（TT−３）によって、ボイラ入口
燃焼温度、空気予熱機出口燃焼ガス温度及び空気予熱機
入口燃焼空気温度がそれぞれ検出される。平均値演算器
（CR−１）によって、空気予熱機出口燃焼ガス温度と空
気予熱機入口燃焼空気温度の平均値が求められる。
たボイラ入口燃焼空気温度検出器（TT−１）、空気予熱
機出口燃焼ガス温度検出器（TT−２）及び空気予熱機入
口燃焼空気温度検出器（TT−３）によって、ボイラ入口
燃焼温度、空気予熱機出口燃焼ガス温度及び空気予熱機
入口燃焼空気温度がそれぞれ検出される。平均値演算器
（CR−１）によって、空気予熱機出口燃焼ガス温度と空
気予熱機入口燃焼空気温度の平均値が求められる。
第１図に表示された２個の温度調節器、TC−１及びTC−
２には、それぞれ例えば350℃及び70℃が設定されてい
る。
２には、それぞれ例えば350℃及び70℃が設定されてい
る。
図示されたCR−２は高信号選択器である。通常は、上記
のTC−１の設定値350℃を維持するように、蒸気流量調
節弁11が作動する。しかし、上記のTC−２のゲインが無
限大に設定されているので上記のCR−１における平均温
度がTC−２における設定値70℃より低下した場合には、
TC−２からの信号がCR−２によって選択されることにな
る。この結果、TC−１からの信号にかかわらず蒸気流量
調節弁11が開く。
のTC−１の設定値350℃を維持するように、蒸気流量調
節弁11が作動する。しかし、上記のTC−２のゲインが無
限大に設定されているので上記のCR−１における平均温
度がTC−２における設定値70℃より低下した場合には、
TC−２からの信号がCR−２によって選択されることにな
る。この結果、TC−１からの信号にかかわらず蒸気流量
調節弁11が開く。
このようにして、空気予熱機の低温端の温度が所定のレ
ベルに維持されつつ、蒸気使用量が節減される。
ベルに維持されつつ、蒸気使用量が節減される。
［発明の効果］ 本発明により、ボイラ燃焼用空気予熱装置のスチーム使
用量が大巾に節減される。その節減量は、450MW級の火
力発電所におけるボイラにおいて、夏季の３カ月間（電
力需要ピーク期）で3,240tonに達する。その計算根拠を
次に示す。
用量が大巾に節減される。その節減量は、450MW級の火
力発電所におけるボイラにおいて、夏季の３カ月間（電
力需要ピーク期）で3,240tonに達する。その計算根拠を
次に示す。
ボイラ条件 圧力 250kg/cm2 温度 550℃ 蒸発量 1,300Ton/Hr 燃料使用量 95Ton/Hr 燃焼空気量 100Ton/Hr 上記仮定のもとに、燃焼用空気を30℃上昇せしめるに必
要な蒸気量を算出する。
要な蒸気量を算出する。
但し、空気の比熱Cp＝0.24Kcal/Kg℃とする。
100Ton/Hrの空気を30℃上昇せしめるに必要な熱量 Q1＝100×103×30×0.24＝7.2×105Kcal スチームエアヒーター用蒸気を10Kg/cm2（飽和）とする
と、この蒸気のエンタルピは ｈ″＝664Kcal/Kg ｈ′＝185Kcal/Kg ｈ″−ｈ′＝479Kcal/Kg 即ち、スチームエアヒーターへの供給蒸気が完全にドレ
ン化したとして 酷暑期（需要ピーク）３ケ月間連続運転したとすると 1.5（Ton/Hr）×24（Hrs/Day）×30（Days/Month）×３
（Months）＝3,240Ton
と、この蒸気のエンタルピは ｈ″＝664Kcal/Kg ｈ′＝185Kcal/Kg ｈ″−ｈ′＝479Kcal/Kg 即ち、スチームエアヒーターへの供給蒸気が完全にドレ
ン化したとして 酷暑期（需要ピーク）３ケ月間連続運転したとすると 1.5（Ton/Hr）×24（Hrs/Day）×30（Days/Month）×３
（Months）＝3,240Ton
第１図は、本発明に係るボイラ燃焼用空気予熱装置のフ
ローチャートを示す。第２図は、従来の装置のフローチ
ャートを示す。 図中の番号が表示するものは下記のとおりである。 １……強制通風ファン、２……スチームエアヒーター、
３……空気予熱機、５……スチームエアヒーター入口ダ
クト、６……空気入口ダクト、７……空気出口ダクト、
８……ガス入口ダクト、９……ガス出口ダクト、10……
スチーム供給パイプ、11……蒸気流量調節弁、12……タ
ービン、13……ボイラ。
ローチャートを示す。第２図は、従来の装置のフローチ
ャートを示す。 図中の番号が表示するものは下記のとおりである。 １……強制通風ファン、２……スチームエアヒーター、
３……空気予熱機、５……スチームエアヒーター入口ダ
クト、６……空気入口ダクト、７……空気出口ダクト、
８……ガス入口ダクト、９……ガス出口ダクト、10……
スチーム供給パイプ、11……蒸気流量調節弁、12……タ
ービン、13……ボイラ。
Claims (1)
- 【請求項１】強制通風ファン、スチームエアヒーター、
空気予熱機、該強制通風ファンから該スチームエアヒー
ターを接続するスチームエアヒーター入口ダクト、該ス
チームエアヒーターと該空気予熱機の低温端を接続する
空気入口ダクト、該空気予熱機の高温端に設けられた空
気出口ダクト、該空気予熱機の高温端に設けられたガス
入口ダクト、該空気予熱機の低温端に設けられたガス出
口ダクト、及び該スチームエアヒーターへスチームを供
給する手段から構成されるボイラ燃焼用空気予熱装置に
おいて、上記空気出口ダクトにボイラ入口燃焼空気温度
検出器を設けること、上記ガス出口ダクトに空気予熱機
出口燃焼ガス温度検出器を設けること、上記空気入口ダ
クトに空気予熱機入口燃焼空気温度検出器を設けるこ
と、検出された空気予熱機出口燃焼ガス温度及び空気予
熱機入口燃焼空気温度の信号に基いてそれらの平均値を
求めるための平均値演算器を設けること、ボイラ入口燃
焼空気温度を調節するための温度調節器を設けること、
該平均値演算器からの出力信号に基き平均温度を所定の
結露回避温度に調節する温度調節器を設けること、上記
の２個の温度調節器からの信号に基き高い方を選択する
高信号選択器を設けること、及び高信号選択器からの信
号に基づき上記スチームエアヒーターへ供給されるスチ
ームの流量を調節する手段を設けることを特徴とするボ
イラ燃焼用空気予熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260575A JPH0799244B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | ボイラ燃焼用空気予熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260575A JPH0799244B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | ボイラ燃焼用空気予熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116003A JPS63116003A (ja) | 1988-05-20 |
| JPH0799244B2 true JPH0799244B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17349853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260575A Expired - Lifetime JPH0799244B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | ボイラ燃焼用空気予熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799244B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0438537U (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-31 |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61260575A patent/JPH0799244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63116003A (ja) | 1988-05-20 |
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