JPH08327001A - 排熱回収ボイラとその運転方法 - Google Patents
排熱回収ボイラとその運転方法Info
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- JPH08327001A JPH08327001A JP13934795A JP13934795A JPH08327001A JP H08327001 A JPH08327001 A JP H08327001A JP 13934795 A JP13934795 A JP 13934795A JP 13934795 A JP13934795 A JP 13934795A JP H08327001 A JPH08327001 A JP H08327001A
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- boiler
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排熱回収ボイラにおいて、伝熱管などでのス
チーミング発生による流量低下を防止すること。 【構成】 節炭器３の出口とボイラドラム６との間のラ
イン１５内の給水圧力に対する給水温度が節炭器３でス
チーミングが発生する温度より高い場合には節炭器３を
経由して給水するが、節炭器３内でスチーミングが発生
するおそれのある給水温度、圧力に近くなると、節炭器
３への給水を停止して、節炭器３内の伝熱管途中より排
熱回収ボイラ１の外部を経由してボイラドラム６に至る
抜き出しライン１３に給水する。抜き出しライン１３を
経由してボイラドラム６に給水される時に、抜き出しラ
イン１３の一部は排ガスに接触するが、大部分は排熱回
収ボイラ１の外にあるので、そこを経由する場合は加熱
されない。つまり、最もスチーミングが発生する節炭器
３での最終段伝熱管をバイパスしてしまうことによりス
チーミングを抑制できる。
チーミング発生による流量低下を防止すること。 【構成】 節炭器３の出口とボイラドラム６との間のラ
イン１５内の給水圧力に対する給水温度が節炭器３でス
チーミングが発生する温度より高い場合には節炭器３を
経由して給水するが、節炭器３内でスチーミングが発生
するおそれのある給水温度、圧力に近くなると、節炭器
３への給水を停止して、節炭器３内の伝熱管途中より排
熱回収ボイラ１の外部を経由してボイラドラム６に至る
抜き出しライン１３に給水する。抜き出しライン１３を
経由してボイラドラム６に給水される時に、抜き出しラ
イン１３の一部は排ガスに接触するが、大部分は排熱回
収ボイラ１の外にあるので、そこを経由する場合は加熱
されない。つまり、最もスチーミングが発生する節炭器
３での最終段伝熱管をバイパスしてしまうことによりス
チーミングを抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンコンバイ
ンドプラントに係り、特に排熱回収ボイラの蒸気温度制
御に好適な構造に関する。
ンドプラントに係り、特に排熱回収ボイラの蒸気温度制
御に好適な構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】排熱回収ボイラは、ガスタービンからの
高温の燃焼排ガスをとり込み、水と熱交換を行って高温
の蒸気を発生させる装置であり、その蒸気は蒸気タービ
ンに送られて動力となる。
高温の燃焼排ガスをとり込み、水と熱交換を行って高温
の蒸気を発生させる装置であり、その蒸気は蒸気タービ
ンに送られて動力となる。
【０００３】排熱回収ボイラの主要構成要素の一つであ
る節炭器の伝熱管を流れる水に過剰な熱を与えると、水
は飽和温度以上になり、スチーミング（蒸気発生）が起
こり、その結果水が流れにくくなり、必要な蒸気量が確
保できない。
る節炭器の伝熱管を流れる水に過剰な熱を与えると、水
は飽和温度以上になり、スチーミング（蒸気発生）が起
こり、その結果水が流れにくくなり、必要な蒸気量が確
保できない。
【０００４】この欠点をとり除く従来技術として特開平
２−７５８０２号に記載の発明が公知である。
２−７５８０２号に記載の発明が公知である。
【０００５】図３で従来技術を説明する。排熱回収ボイ
ラ１の主要構成要素は、節炭器３、蒸発器４、過熱器５
およびドラム６である。
ラ１の主要構成要素は、節炭器３、蒸発器４、過熱器５
およびドラム６である。
【０００６】給水ライン２から送られてきた水は、節炭
器３を構成する伝熱管の内部で排ガスの熱を吸熱し、ド
ラム６に送られる。この熱せられた水は、蒸発器４でさ
らに高温の排ガスと接触して高温となり気液二相流とな
り、ドラム６で分離し、過熱器５に送られて過熱され、
蒸発タービン（図示せず）に送られる。このような装置
において従来技術では、給水が節炭器３をバイパスする
ライン（バイパスライン）２０を設け、このバイパスし
た水が節炭器出口の水と合流するようにし、さらに節炭
器３とバイパスライン２０の水の量を調整する流量調整
弁１１を設置している。
器３を構成する伝熱管の内部で排ガスの熱を吸熱し、ド
ラム６に送られる。この熱せられた水は、蒸発器４でさ
らに高温の排ガスと接触して高温となり気液二相流とな
り、ドラム６で分離し、過熱器５に送られて過熱され、
蒸発タービン（図示せず）に送られる。このような装置
において従来技術では、給水が節炭器３をバイパスする
ライン（バイパスライン）２０を設け、このバイパスし
た水が節炭器出口の水と合流するようにし、さらに節炭
器３とバイパスライン２０の水の量を調整する流量調整
弁１１を設置している。
【０００７】そして節炭器３でスチーミングが発生した
時には、バイパスライン２０を通過する水の量を減少さ
せるように流量調整弁１１を操作し、節炭器３を通過す
る水の量を増加させる。このことにより水の温度が低下
するので、スチーミング発生を防止できるとしている。
時には、バイパスライン２０を通過する水の量を減少さ
せるように流量調整弁１１を操作し、節炭器３を通過す
る水の量を増加させる。このことにより水の温度が低下
するので、スチーミング発生を防止できるとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記図３に示す従来技
術では、バイパスライン２０を通った水と、節炭器３を
通った水が混合する点、すなわち、流量調整弁１１以降
の給水流路では水の温度が低下し、スチーミングの発生
を防止できる。しかし、節炭器３を通る水で流量調整弁
１１以前の流路のスチーミング発生に起因した節炭器３
の伝熱管を通る水量の低下防止に配慮がなされていなか
った。
術では、バイパスライン２０を通った水と、節炭器３を
通った水が混合する点、すなわち、流量調整弁１１以降
の給水流路では水の温度が低下し、スチーミングの発生
を防止できる。しかし、節炭器３を通る水で流量調整弁
１１以前の流路のスチーミング発生に起因した節炭器３
の伝熱管を通る水量の低下防止に配慮がなされていなか
った。
【０００９】本発明の目的は、排熱回収ボイラにおい
て、伝熱管などでのスチーミング発生による流量低下を
防止することにある。
て、伝熱管などでのスチーミング発生による流量低下を
防止することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、次
の構成によって達成される。すなわち、排ガス流路に少
なくとも節炭器と蒸発器とを設け、節炭器入口側から節
炭器の伝熱管とボイラドラムと蒸発器の伝熱管を順次経
由する給水流路を設けた排熱回収ボイラにおいて、節炭
器出口とボイラドラムとの間の給水流路に流量調節弁を
設け、さらに、節炭器内の伝熱管途中よりボイラ外部を
経由してボイラドラムに至る抜き出し給水流路を設けた
排熱回収ボイラである。
の構成によって達成される。すなわち、排ガス流路に少
なくとも節炭器と蒸発器とを設け、節炭器入口側から節
炭器の伝熱管とボイラドラムと蒸発器の伝熱管を順次経
由する給水流路を設けた排熱回収ボイラにおいて、節炭
器出口とボイラドラムとの間の給水流路に流量調節弁を
設け、さらに、節炭器内の伝熱管途中よりボイラ外部を
経由してボイラドラムに至る抜き出し給水流路を設けた
排熱回収ボイラである。
【００１１】本発明の排熱回収ボイラにおいて、節炭器
の出口とボイラドラムとの間の給水流路と節炭器内の伝
熱管途中よりボイラ外部を経由してボイラドラムに至る
抜き出し給水流路に、それぞれ給水温度と給水圧力の測
定手段を設け、該測定手段の測定値に応じて節炭器の出
口とボイラドラムとの間の給水流路に設けた流量調節弁
を開閉制御する制御装置を設けることができる。
の出口とボイラドラムとの間の給水流路と節炭器内の伝
熱管途中よりボイラ外部を経由してボイラドラムに至る
抜き出し給水流路に、それぞれ給水温度と給水圧力の測
定手段を設け、該測定手段の測定値に応じて節炭器の出
口とボイラドラムとの間の給水流路に設けた流量調節弁
を開閉制御する制御装置を設けることができる。
【００１２】また、本発明の上記目的は、次の構成によ
って達成される。すなわち、排ガス流路に少なくとも節
炭器と蒸発器とを設け、節炭器入口側から節炭器の伝熱
管とボイラドラムと蒸発器の伝熱管を順次経由する給水
流路を設けた排熱回収ボイラにおいて、節炭器内の伝熱
管途中よりボイラ外部を経由してボイラドラムに至る抜
き出し給水流路を設け、前記節炭器出口における給水流
路内の給水圧力に対する給水温度が節炭器でスチーミン
グが発生する温度より高い場合には節炭器を経由して給
水し、前記節炭器出口における給水流路内の給水圧力に
対する給水温度が節炭器でスチーミングが発生する温度
の近傍になると、節炭器への前記給水を停止して、前記
抜き出し給水流路に給水する排熱回収ボイラの運転方法
である。
って達成される。すなわち、排ガス流路に少なくとも節
炭器と蒸発器とを設け、節炭器入口側から節炭器の伝熱
管とボイラドラムと蒸発器の伝熱管を順次経由する給水
流路を設けた排熱回収ボイラにおいて、節炭器内の伝熱
管途中よりボイラ外部を経由してボイラドラムに至る抜
き出し給水流路を設け、前記節炭器出口における給水流
路内の給水圧力に対する給水温度が節炭器でスチーミン
グが発生する温度より高い場合には節炭器を経由して給
水し、前記節炭器出口における給水流路内の給水圧力に
対する給水温度が節炭器でスチーミングが発生する温度
の近傍になると、節炭器への前記給水を停止して、前記
抜き出し給水流路に給水する排熱回収ボイラの運転方法
である。
【００１３】
【作用】節炭器の出口とボイラドラムとの間の給水流路
内の給水圧力に対する給水温度が節炭器でスチーミング
が発生する温度より高い場合には節炭器を経由して給水
するが、節炭器内でスチーミングが発生するおそれのあ
る給水温度、圧力に近くなると、前記節炭器への給水を
停止して、節炭器内の伝熱管途中より排熱回収ボイラ外
部を経由してボイラドラムに至る抜き出し給水流路に給
水する。
内の給水圧力に対する給水温度が節炭器でスチーミング
が発生する温度より高い場合には節炭器を経由して給水
するが、節炭器内でスチーミングが発生するおそれのあ
る給水温度、圧力に近くなると、前記節炭器への給水を
停止して、節炭器内の伝熱管途中より排熱回収ボイラ外
部を経由してボイラドラムに至る抜き出し給水流路に給
水する。
【００１４】前記抜き出し給水流路を経由してボイラド
ラムに給水される時に、抜き出し給水流路の一部は排ガ
スに接触するが、大部分は排熱回収ボイラの外にあるの
で、そこを経由する場合は加熱されない。つまり、最も
スチーミングが発生する節炭器での最終段伝熱管をバイ
パスしてしまうことによりスチーミングを抑制できる。
ラムに給水される時に、抜き出し給水流路の一部は排ガ
スに接触するが、大部分は排熱回収ボイラの外にあるの
で、そこを経由する場合は加熱されない。つまり、最も
スチーミングが発生する節炭器での最終段伝熱管をバイ
パスしてしまうことによりスチーミングを抑制できる。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例の全体構成を図１にしたが
って説明する。排熱回収ボイラ１は、ガスタービン（図
示せず）からの高温の排ガスと水を熱交換させ、蒸気を
発生する装置で、基本要素として、接する排ガス流路の
下流側から上流側に節炭器３、蒸発器４および過熱器５
が順次配置されており、気水分離器としてボイラドラム
６がある。
って説明する。排熱回収ボイラ１は、ガスタービン（図
示せず）からの高温の排ガスと水を熱交換させ、蒸気を
発生する装置で、基本要素として、接する排ガス流路の
下流側から上流側に節炭器３、蒸発器４および過熱器５
が順次配置されており、気水分離器としてボイラドラム
６がある。
【００１６】本発明に関係する部分は以下の通り、節炭
器３の水の上昇部伝熱管７の途中より、排気ガスにより
加熱されないように排熱回収ボイラ１の外部を経由し
て、ドラム６に至る抜き出しライン１３を設置する。図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線方向から見た図であ
る。
器３の水の上昇部伝熱管７の途中より、排気ガスにより
加熱されないように排熱回収ボイラ１の外部を経由し
て、ドラム６に至る抜き出しライン１３を設置する。図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線方向から見た図であ
る。
【００１７】なお、元のライン１５に抜き出しライン１
３を取り付ける点は、次のようにして求める。排ガスは
元のライン１５に対して、その最下部から最上部まで均
一に熱を与えるとする。そして、設計上の最低負荷条件
（ガス側、水側共）でガス側からの熱量がライン１５内
の水の温度をその圧力での飽和蒸気温度まで上昇させる
点（最下部からの距離で）を取り付け点とする。
３を取り付ける点は、次のようにして求める。排ガスは
元のライン１５に対して、その最下部から最上部まで均
一に熱を与えるとする。そして、設計上の最低負荷条件
（ガス側、水側共）でガス側からの熱量がライン１５内
の水の温度をその圧力での飽和蒸気温度まで上昇させる
点（最下部からの距離で）を取り付け点とする。
【００１８】図２に蒸気の温度とエンタルピーの関係
（蒸気のＴ−Ｓ線図）を示す。節炭器３では水は通常圧
縮液の部分すなわち、ａ1〜ｂ1またはａ2〜ｂ2の線上に
動いている。ａ1〜ｂ1〜ｃ1〜ｄ1およびａ2〜ｂ2〜ｃ2
〜ｄ2は等圧線でそれぞれの圧力をｐ1、ｐ2とし、ｐ2＞
ｐ1である。
（蒸気のＴ−Ｓ線図）を示す。節炭器３では水は通常圧
縮液の部分すなわち、ａ1〜ｂ1またはａ2〜ｂ2の線上に
動いている。ａ1〜ｂ1〜ｃ1〜ｄ1およびａ2〜ｂ2〜ｃ2
〜ｄ2は等圧線でそれぞれの圧力をｐ1、ｐ2とし、ｐ2＞
ｐ1である。
【００１９】エンタルピーの増加に伴って、水はｂ1〜
ｃ1、ｂ2〜ｃ2の線上すなわち湿り蒸気となり、スチー
ミングが発生する。
ｃ1、ｂ2〜ｃ2の線上すなわち湿り蒸気となり、スチー
ミングが発生する。
【００２０】図２で分かる通り、水の圧力が低ければ低
いほど低温度で湿り蒸気となる。最低負荷条件の時は、
ライン１３中を流れる水の量が大幅に少なくなるため圧
力が低下し、最もスチーミングが発生しやすくなる。そ
こで最低負荷条件でおさえれば良いことになる。
いほど低温度で湿り蒸気となる。最低負荷条件の時は、
ライン１３中を流れる水の量が大幅に少なくなるため圧
力が低下し、最もスチーミングが発生しやすくなる。そ
こで最低負荷条件でおさえれば良いことになる。
【００２１】元のライン１５の途中に、遮断弁１１を取
り付ける。また、節炭器出口のライン１５に温度計９、
圧力計１０を取り付ける。前記両計測器から演算器１２
に信号線を引く。演算器１２から遮断弁１１に信号線を
引く。なお、ライン１３にも温度計１７、圧力計１８を
設け演算器１２に信号線を引く。
り付ける。また、節炭器出口のライン１５に温度計９、
圧力計１０を取り付ける。前記両計測器から演算器１２
に信号線を引く。演算器１２から遮断弁１１に信号線を
引く。なお、ライン１３にも温度計１７、圧力計１８を
設け演算器１２に信号線を引く。
【００２２】水は給水ライン２を通って節炭器３に送り
込まれる。一方、ガスタービンからの排ガスは過熱器
５、蒸発器４中の水蒸気と熱交換されて熱を奪われてゆ
き、節炭器３では相当低温になっている。
込まれる。一方、ガスタービンからの排ガスは過熱器
５、蒸発器４中の水蒸気と熱交換されて熱を奪われてゆ
き、節炭器３では相当低温になっている。
【００２３】図２で圧力がｐ1の場合、節炭器３で水は
点ｂ1までの温度でなければならない。点ｂ1を超える湿
り蒸気（この温度をＴｓとする）となり、スチーミング
とする。このような事態になると、節炭器３中の水の流
れは極端に悪くなり、また節炭器３で振動が発生する。
点ｂ1までの温度でなければならない。点ｂ1を超える湿
り蒸気（この温度をＴｓとする）となり、スチーミング
とする。このような事態になると、節炭器３中の水の流
れは極端に悪くなり、また節炭器３で振動が発生する。
【００２４】これを防止するために、圧力計１０と温度
計９よりそれぞれ信号Ｐ、Ｔを得て演算器１２で圧力Ｐ
に対応する飽和蒸気温度Ｔｓを求め、Ｔ≒Ｔｓの場合に
は、遮断弁１１を閉じる。
計９よりそれぞれ信号Ｐ、Ｔを得て演算器１２で圧力Ｐ
に対応する飽和蒸気温度Ｔｓを求め、Ｔ≒Ｔｓの場合に
は、遮断弁１１を閉じる。
【００２５】これにより、水は排熱回収ボイラ１の外に
ある抜き出しライン１３の方へ流れることになる。抜き
出しライン１３で温度計１７、圧力計１８よりそれぞれ
信号Ｐ、Ｔを得て演算器１２で飽和蒸気温度Ｔｓを求
め、 Ｔ＋△Ｔ＜Ｔｓ （△Ｔは正の一定値） の場合には遮断弁１１を開ける。
ある抜き出しライン１３の方へ流れることになる。抜き
出しライン１３で温度計１７、圧力計１８よりそれぞれ
信号Ｐ、Ｔを得て演算器１２で飽和蒸気温度Ｔｓを求
め、 Ｔ＋△Ｔ＜Ｔｓ （△Ｔは正の一定値） の場合には遮断弁１１を開ける。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、節炭器でのスチーミン
グ発生時に流路を排熱回収ボイラ外へ切り替えたり、圧
力を上げたりすることができるのでスチーミングを抑制
することができる。
グ発生時に流路を排熱回収ボイラ外へ切り替えたり、圧
力を上げたりすることができるのでスチーミングを抑制
することができる。
【図１】 本発明の一実施例の排熱回収ボイラの構成図
である。
である。
【図２】 蒸気のＴ−Ｓ線図である。
【図３】 従来技術の排熱回収ボイラの構成図である。
１ 排熱回収ボイラ ３ 節炭器 ４ 蒸発器 ５ 過熱器 ６ ボイラドラム ７ 伝熱管 ９，１７ 温度計 １０、１８ 圧力計 １１ 遮断弁 １２ 演算器 １３ 抜き出しライン １５ 元のライン
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガス流路に少なくとも節炭器と蒸発器
とを設け、節炭器入口側から節炭器の伝熱管とボイラド
ラムと蒸発器の伝熱管を順次経由する給水流路を設けた
排熱回収ボイラにおいて、 節炭器出口とボイラドラムとの間の給水流路に流量調節
弁を設け、さらに、節炭器内の伝熱管途中よりボイラ外
部を経由してボイラドラムに至る抜き出し給水流路を設
けたことを特徴とする排熱回収ボイラ。 - 【請求項２】 節炭器の出口とボイラドラムとの間の給
水流路と節炭器内の伝熱管途中よりボイラ外部を経由し
てボイラドラムに至る抜き出し給水流路に、それぞれ給
水温度と給水圧力の測定手段を設け、該測定手段の測定
値に応じて節炭器の出口とボイラドラムとの間の給水流
路に設けた流量調節弁を開閉制御する制御装置を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の排熱回収ボイラ。 - 【請求項３】 排ガス流路に少なくとも節炭器と蒸発器
とを設け、節炭器入口側から節炭器の伝熱管とボイラド
ラムと蒸発器の伝熱管を順次経由する給水流路を設けた
排熱回収ボイラにおいて、 節炭器内の伝熱管途中よりボイラ外部を経由してボイラ
ドラムに至る抜き出し給水流路を設け、 前記節炭器出口における給水流路内の給水圧力に対する
給水温度が節炭器でスチーミングが発生する温度より高
い場合には節炭器を経由して給水し、 前記節炭器出口における給水流路内の給水圧力に対する
給水温度が節炭器でスチーミングが発生する温度の近傍
になると、節炭器への前記給水を停止して、前記抜き出
し給水流路に給水することを特徴とする排熱回収ボイラ
の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13934795A JPH08327001A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 排熱回収ボイラとその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13934795A JPH08327001A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 排熱回収ボイラとその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327001A true JPH08327001A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15243218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13934795A Pending JPH08327001A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 排熱回収ボイラとその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327001A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170098287A (ko) | 2015-02-10 | 2017-08-29 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 보일러 급수 시스템 및 그것을 구비한 보일러, 보일러 급수 방법 |
| CN113217896A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-06 | 江苏太湖锅炉股份有限公司 | 一种自然循环的锅炉装置 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP13934795A patent/JPH08327001A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170098287A (ko) | 2015-02-10 | 2017-08-29 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 보일러 급수 시스템 및 그것을 구비한 보일러, 보일러 급수 방법 |
| KR20180101635A (ko) | 2015-02-10 | 2018-09-12 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 보일러 급수 시스템 및 그것을 구비한 보일러, 보일러 급수 방법 |
| CN113217896A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-06 | 江苏太湖锅炉股份有限公司 | 一种自然循环的锅炉装置 |
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