JPH10153301A - 排熱回収ボイラ装置 - Google Patents
排熱回収ボイラ装置Info
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- JPH10153301A JPH10153301A JP31169796A JP31169796A JPH10153301A JP H10153301 A JPH10153301 A JP H10153301A JP 31169796 A JP31169796 A JP 31169796A JP 31169796 A JP31169796 A JP 31169796A JP H10153301 A JPH10153301 A JP H10153301A
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温再熱蒸気と中圧過熱器出口蒸気との温度
差を可能な限り少なくして蒸気合流部で配管等に過大な
熱応力が生じるのを防止すること。 【解決手段】 排熱回収ボイラ４は排ガス流動域に縦列
に並ぶ高圧二次過熱器５、二次再熱器６、一次再熱器
７、高圧一次過熱器８、中圧過熱器１１、高圧蒸発器
９、高圧節炭器１２および中圧蒸発器１３を有する。こ
の中圧過熱器１１は高圧蒸発器９より上流側の排ガス流
動域にあり、中圧蒸発器１３で発生した中圧蒸気が約４
７０℃の排ガスによって所望の温度に加熱される。
差を可能な限り少なくして蒸気合流部で配管等に過大な
熱応力が生じるのを防止すること。 【解決手段】 排熱回収ボイラ４は排ガス流動域に縦列
に並ぶ高圧二次過熱器５、二次再熱器６、一次再熱器
７、高圧一次過熱器８、中圧過熱器１１、高圧蒸発器
９、高圧節炭器１２および中圧蒸発器１３を有する。こ
の中圧過熱器１１は高圧蒸発器９より上流側の排ガス流
動域にあり、中圧蒸発器１３で発生した中圧蒸気が約４
７０℃の排ガスによって所望の温度に加熱される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンバインドサイク
ル発電プラントにおける排熱回収ボイラ装置に関する。
ル発電プラントにおける排熱回収ボイラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、発電プラントは高効率の達成が可
能で、環境対策の面でも優れているコンバインドサイク
ル発電プラントが多く建設されている。このコンバイン
ドサイクル発電プラントの主要な原動機であるガスター
ビンは大形化しており、高効率を得るために入口温度の
高温化が進んでいる。このガスタービンの大形化および
高温化に伴い、排熱回収ボイラは複圧式、３圧式のもの
が用いられ、再熱式排熱回収ボイラと蒸気タービンとか
らなる再熱サイクルで構成されるプラントも採用される
ようになってきている。
能で、環境対策の面でも優れているコンバインドサイク
ル発電プラントが多く建設されている。このコンバイン
ドサイクル発電プラントの主要な原動機であるガスター
ビンは大形化しており、高効率を得るために入口温度の
高温化が進んでいる。このガスタービンの大形化および
高温化に伴い、排熱回収ボイラは複圧式、３圧式のもの
が用いられ、再熱式排熱回収ボイラと蒸気タービンとか
らなる再熱サイクルで構成されるプラントも採用される
ようになってきている。
【０００３】図５を参照して従来技術の一例を説明す
る。コンバインドサイクル発電プラントはガスタービン
装置１および蒸気タービン２の双方の出力によって発電
機３を駆動する。排熱回収ボイラ４の熱源にはガスター
ビン装置１の排ガスが用いられ、蒸気タービン２には排
熱回収ボイラ４で生じた蒸気が導入される。ガスタービ
ン装置１は圧縮機で空気を圧縮し、これに燃料を混合し
て燃焼させ、約１３００℃の燃焼ガスを得て、これを膨
張させて動力を発生させる。
る。コンバインドサイクル発電プラントはガスタービン
装置１および蒸気タービン２の双方の出力によって発電
機３を駆動する。排熱回収ボイラ４の熱源にはガスター
ビン装置１の排ガスが用いられ、蒸気タービン２には排
熱回収ボイラ４で生じた蒸気が導入される。ガスタービ
ン装置１は圧縮機で空気を圧縮し、これに燃料を混合し
て燃焼させ、約１３００℃の燃焼ガスを得て、これを膨
張させて動力を発生させる。
【０００４】ガスタービン装置１で仕事を終えた燃焼ガ
スは排ガスとして排熱回収ボイラ４に導かれる。この排
ガスの温度は約６００℃の高温で二次過熱器５、二次再
熱器６、一次再熱器７、一次過熱器８、高圧蒸発器９、
中圧過熱器１１、高圧節炭器１２、中圧蒸発器１３の各
管群を通り、さらに図示しない中圧節炭器および低圧節
炭器を経て約１００℃のガスとして大気中に排出され
る。
スは排ガスとして排熱回収ボイラ４に導かれる。この排
ガスの温度は約６００℃の高温で二次過熱器５、二次再
熱器６、一次再熱器７、一次過熱器８、高圧蒸発器９、
中圧過熱器１１、高圧節炭器１２、中圧蒸発器１３の各
管群を通り、さらに図示しない中圧節炭器および低圧節
炭器を経て約１００℃のガスとして大気中に排出され
る。
【０００５】排熱回収ボイラ４には高圧蒸発器９と結ば
れる高圧ドラム１０および中圧蒸発器１３と結ばれる中
圧ドラム１４が備えられ、高圧ドラム１０の給水が高圧
蒸発器９に、中圧ドラム１４の給水が中圧蒸発器１３に
導かれて先に述べた排ガスによって加熱され、蒸気ター
ビン２の駆動用蒸気が発生する。高圧蒸発器９で発生し
た高圧の蒸気は高圧ドラム１０で気水分離された後、一
次過熱器８において過熱蒸気とするために加熱される。
この過熱蒸気は減温器１５でスプレー水と混合されて二
次過熱器５出口蒸気温度が設定温度になるように調節さ
れ、二次過熱器５を通って主蒸気管１６から蒸気タービ
ン２の高圧部に供給される。
れる高圧ドラム１０および中圧蒸発器１３と結ばれる中
圧ドラム１４が備えられ、高圧ドラム１０の給水が高圧
蒸発器９に、中圧ドラム１４の給水が中圧蒸発器１３に
導かれて先に述べた排ガスによって加熱され、蒸気ター
ビン２の駆動用蒸気が発生する。高圧蒸発器９で発生し
た高圧の蒸気は高圧ドラム１０で気水分離された後、一
次過熱器８において過熱蒸気とするために加熱される。
この過熱蒸気は減温器１５でスプレー水と混合されて二
次過熱器５出口蒸気温度が設定温度になるように調節さ
れ、二次過熱器５を通って主蒸気管１６から蒸気タービ
ン２の高圧部に供給される。
【０００６】蒸気タービン２で膨張した蒸気は低温再熱
蒸気管１７を通して一次再熱器７に導かれる。途中、こ
の蒸気は中圧過熱器１１の出口蒸気と混合されて一次再
熱器７に流入する。加熱されて温度上昇した再熱蒸気は
減温器１８でスプレー水と混合されて二次再熱器６出口
蒸気温度が設定温度になるように調節された後、二次再
熱器６を通って高温再熱蒸気管１９から蒸気タービン２
の中圧部に供給される。
蒸気管１７を通して一次再熱器７に導かれる。途中、こ
の蒸気は中圧過熱器１１の出口蒸気と混合されて一次再
熱器７に流入する。加熱されて温度上昇した再熱蒸気は
減温器１８でスプレー水と混合されて二次再熱器６出口
蒸気温度が設定温度になるように調節された後、二次再
熱器６を通って高温再熱蒸気管１９から蒸気タービン２
の中圧部に供給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、次世代の大
容量コンバインドサイクル発電プラントにおいてはガス
タービンの入口温度が１３００℃からより高温になる。
このガスタービンを用いる蒸気タービンの高圧主蒸気圧
力および温度はこれまで以上に高くなり、プラント効率
も５０％を超えることも十分に可能になる。しかし、こ
の高温、高圧の蒸気条件でプラント効率を達成しようと
すると、蒸気タービン２の排気温度、すなわち低温再熱
蒸気温度が従来の約３５０℃から約３９０℃程度に上昇
し、中圧過熱器１１出口蒸気と混合させるとき、双方の
蒸気の温度差が従来の２０〜３０℃から８０〜９０℃に
上昇してしまう。この場合、双方の蒸気が合流する部分
の配管等に過大な熱応力が生じ、機器寿命が大きく損な
われる可能性がある。
容量コンバインドサイクル発電プラントにおいてはガス
タービンの入口温度が１３００℃からより高温になる。
このガスタービンを用いる蒸気タービンの高圧主蒸気圧
力および温度はこれまで以上に高くなり、プラント効率
も５０％を超えることも十分に可能になる。しかし、こ
の高温、高圧の蒸気条件でプラント効率を達成しようと
すると、蒸気タービン２の排気温度、すなわち低温再熱
蒸気温度が従来の約３５０℃から約３９０℃程度に上昇
し、中圧過熱器１１出口蒸気と混合させるとき、双方の
蒸気の温度差が従来の２０〜３０℃から８０〜９０℃に
上昇してしまう。この場合、双方の蒸気が合流する部分
の配管等に過大な熱応力が生じ、機器寿命が大きく損な
われる可能性がある。
【０００８】そこで、本発明の目的は低温再熱蒸気と中
圧過熱器出口蒸気との温度差を可能な限り少なくして蒸
気合流部で配管等に過大な熱応力が生じるのを防止する
ようにした排熱回収ボイラ装置を提供することにある。
圧過熱器出口蒸気との温度差を可能な限り少なくして蒸
気合流部で配管等に過大な熱応力が生じるのを防止する
ようにした排熱回収ボイラ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明は排ガスの流
動域に設けられた高圧二次過熱器、二次再熱器、一次再
熱器、高圧一次過熱器、高圧蒸発器および中圧過熱器を
備え、高圧蒸発器で発生した蒸気が中圧過熱器を通して
加熱されると共に、蒸気タービンの高圧部から導かれる
低温再熱蒸気と混合されて一次再熱器および二次再熱器
を順次通して加熱され、蒸気タービンの中圧部にかけて
供給されるようにした排熱回収ボイラ装置において、中
圧過熱器を高圧蒸発器より上流側の排ガス流動域に配置
し、中圧過熱器出口蒸気が蒸気タービンからの低温再熱
蒸気とほぼ同じ温度域に加熱されるようにしたことを特
徴とするものである。
動域に設けられた高圧二次過熱器、二次再熱器、一次再
熱器、高圧一次過熱器、高圧蒸発器および中圧過熱器を
備え、高圧蒸発器で発生した蒸気が中圧過熱器を通して
加熱されると共に、蒸気タービンの高圧部から導かれる
低温再熱蒸気と混合されて一次再熱器および二次再熱器
を順次通して加熱され、蒸気タービンの中圧部にかけて
供給されるようにした排熱回収ボイラ装置において、中
圧過熱器を高圧蒸発器より上流側の排ガス流動域に配置
し、中圧過熱器出口蒸気が蒸気タービンからの低温再熱
蒸気とほぼ同じ温度域に加熱されるようにしたことを特
徴とするものである。
【００１０】さらに、第２の発明は排ガスの流動域に設
けられた高圧二次過熱器、二次再熱器、一次再熱器、高
圧一次過熱器、高圧蒸発器および中圧過熱器を備え、高
圧蒸発器で発生した蒸気が中圧過熱器を通して加熱され
ると共に、蒸気タービンの高圧部から導かれる低温再熱
蒸気と混合されて一次再熱器および二次再熱器を順次通
して加熱され、蒸気タービンの中圧部にかけて供給され
るようにした排熱回収ボイラ装置において、高圧蒸発器
の管群を２分割し、中圧過熱器を分割した２つの蒸発器
の間に配置し、中圧過熱器出口蒸気が蒸気タービンから
の低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に加熱されるようにし
たことを特徴とするものである。
けられた高圧二次過熱器、二次再熱器、一次再熱器、高
圧一次過熱器、高圧蒸発器および中圧過熱器を備え、高
圧蒸発器で発生した蒸気が中圧過熱器を通して加熱され
ると共に、蒸気タービンの高圧部から導かれる低温再熱
蒸気と混合されて一次再熱器および二次再熱器を順次通
して加熱され、蒸気タービンの中圧部にかけて供給され
るようにした排熱回収ボイラ装置において、高圧蒸発器
の管群を２分割し、中圧過熱器を分割した２つの蒸発器
の間に配置し、中圧過熱器出口蒸気が蒸気タービンから
の低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に加熱されるようにし
たことを特徴とするものである。
【００１１】また、第３の発明は中圧過熱器の出口側経
路にあって中圧過熱器出口蒸気にスプレー水を混合する
減温器と、減温器内に注入されるスプレー水量を調節す
る調節弁と、検出された低温再熱蒸気温度と設定温度と
の偏差に基づいて調節弁の開度を調節する制御信号を出
力する温度制御手段とを備えることを特徴とするもので
ある。
路にあって中圧過熱器出口蒸気にスプレー水を混合する
減温器と、減温器内に注入されるスプレー水量を調節す
る調節弁と、検出された低温再熱蒸気温度と設定温度と
の偏差に基づいて調節弁の開度を調節する制御信号を出
力する温度制御手段とを備えることを特徴とするもので
ある。
【００１２】さらに、第４の発明は排ガスの流動域に設
けられた高圧二次過熱器、二次再熱器、一次再熱器、高
圧一次過熱器、高圧蒸発器および中圧過熱器を備え、高
圧蒸発器で発生した蒸気が中圧過熱器を通して加熱され
ると共に、蒸気タービンの高圧部から導かれる低温再熱
蒸気と混合されて一次再熱器および二次再熱器を順次通
して加熱され、蒸気タービンの中圧部にかけて供給され
るようにした排熱回収ボイラ装置において、蒸気タービ
ンからの低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減温器
と、減温器に注入されるスプレー水量を調節する調節弁
と、検出された中圧過熱器出口蒸気温度に基づいて調節
弁の開度を調節する制御信号を出力する温度制御手段と
を備えることを特徴とするものである。
けられた高圧二次過熱器、二次再熱器、一次再熱器、高
圧一次過熱器、高圧蒸発器および中圧過熱器を備え、高
圧蒸発器で発生した蒸気が中圧過熱器を通して加熱され
ると共に、蒸気タービンの高圧部から導かれる低温再熱
蒸気と混合されて一次再熱器および二次再熱器を順次通
して加熱され、蒸気タービンの中圧部にかけて供給され
るようにした排熱回収ボイラ装置において、蒸気タービ
ンからの低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減温器
と、減温器に注入されるスプレー水量を調節する調節弁
と、検出された中圧過熱器出口蒸気温度に基づいて調節
弁の開度を調節する制御信号を出力する温度制御手段と
を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、図において従来技術により
説明された構成には図５で用いた符号と同一の符号を付
しており、これらについては説明を省略する。図１にお
いて、排熱回収ボイラ４は排ガス流動域に縦列に並ぶ高
圧二次過熱器５、二次再熱器６、一次再熱器７、高圧一
次過熱器８、中圧過熱器１１、高圧蒸発器９、高圧節炭
器１２および中圧蒸発器１３を備える。すなわち、中圧
過熱器１１は高圧蒸発器９より上流側の排ガス流動域に
配置されており、伝熱内を流動する蒸気が約４７０℃の
排ガスによって所望の温度に加熱されるようになってい
る。
を参照して説明する。なお、図において従来技術により
説明された構成には図５で用いた符号と同一の符号を付
しており、これらについては説明を省略する。図１にお
いて、排熱回収ボイラ４は排ガス流動域に縦列に並ぶ高
圧二次過熱器５、二次再熱器６、一次再熱器７、高圧一
次過熱器８、中圧過熱器１１、高圧蒸発器９、高圧節炭
器１２および中圧蒸発器１３を備える。すなわち、中圧
過熱器１１は高圧蒸発器９より上流側の排ガス流動域に
配置されており、伝熱内を流動する蒸気が約４７０℃の
排ガスによって所望の温度に加熱されるようになってい
る。
【００１４】本実施の形態は上記構成からなり、プラン
トの始動によりガスタービン装置１からの排ガスが排熱
回収ボイラ４に流入し、その入口ガス温度が上昇する。
高圧ドラム１０から高圧蒸発器９にかけて給水が流れ、
排ガス２によって加熱されて蒸気が発生する。この蒸気
は高圧一次過熱器８および高圧二次過熱器５を通って約
５４０℃の温度に過熱される。そして、主蒸気管１６を
通って蒸気タービン２に流入する。蒸気は蒸気タービン
２内で膨張して圧力、温度が降下する。約３９０℃の排
気は低温再熱蒸気管１７に流れ、再び排ガスとの熱交換
のために一次再熱器７にかけて流動する。
トの始動によりガスタービン装置１からの排ガスが排熱
回収ボイラ４に流入し、その入口ガス温度が上昇する。
高圧ドラム１０から高圧蒸発器９にかけて給水が流れ、
排ガス２によって加熱されて蒸気が発生する。この蒸気
は高圧一次過熱器８および高圧二次過熱器５を通って約
５４０℃の温度に過熱される。そして、主蒸気管１６を
通って蒸気タービン２に流入する。蒸気は蒸気タービン
２内で膨張して圧力、温度が降下する。約３９０℃の排
気は低温再熱蒸気管１７に流れ、再び排ガスとの熱交換
のために一次再熱器７にかけて流動する。
【００１５】一方、低圧ドラム１４から中圧蒸発器１３
にかけて給水が流れ、排ガスによって加熱されて主蒸気
よりも圧力の低い中圧蒸気が発生する。この中圧蒸気は
排ガス（温度約４７０℃）が流れる中圧過熱器１１を通
って約３９０℃の温度に加熱される。
にかけて給水が流れ、排ガスによって加熱されて主蒸気
よりも圧力の低い中圧蒸気が発生する。この中圧蒸気は
排ガス（温度約４７０℃）が流れる中圧過熱器１１を通
って約３９０℃の温度に加熱される。
【００１６】この中圧過熱器１１出口蒸気は低温再熱蒸
気管１７内を流れる約３９０℃の低温再熱蒸気と混合さ
れて共に一次再熱器７にかけて流動する。この後、一次
再熱器７に流れた低温再熱蒸気は排ガスにより加熱さ
れ、減温器１８で二次再熱器６出口蒸気温度が５４０℃
になるように調節された後、蒸気タービン２に流入す
る。
気管１７内を流れる約３９０℃の低温再熱蒸気と混合さ
れて共に一次再熱器７にかけて流動する。この後、一次
再熱器７に流れた低温再熱蒸気は排ガスにより加熱さ
れ、減温器１８で二次再熱器６出口蒸気温度が５４０℃
になるように調節された後、蒸気タービン２に流入す
る。
【００１７】このように本実施の形態によれば、中圧過
熱器１１出口蒸気を低温再熱蒸気とほぼ同じ温度水準に
保持することができ、蒸気の合流部において配管等に温
度差に起因する過大な熱応力が生じるのを防ぐことが可
能になる。
熱器１１出口蒸気を低温再熱蒸気とほぼ同じ温度水準に
保持することができ、蒸気の合流部において配管等に温
度差に起因する過大な熱応力が生じるのを防ぐことが可
能になる。
【００１８】さらに、本発明の他の実施の形態を図２を
参照して説明する。本実施の形態の高圧蒸発器２０は２
分割された第１蒸発器２１と第２蒸発器２２とからな
る。この第１蒸発器２１と第２蒸発器２２との間に中圧
過熱器１１が配置されている。上記した点以外は図１の
排熱回収ボイラ４と同一である。
参照して説明する。本実施の形態の高圧蒸発器２０は２
分割された第１蒸発器２１と第２蒸発器２２とからな
る。この第１蒸発器２１と第２蒸発器２２との間に中圧
過熱器１１が配置されている。上記した点以外は図１の
排熱回収ボイラ４と同一である。
【００１９】本実施の形態は上記構成からなり、給水が
中圧蒸発器１３に流れ、そこで排ガスによって加熱さ
れ、中圧蒸気が発生する。この中圧蒸気は約４００℃の
排ガスが流れる中圧過熱器１１を通って約３９０℃の温
度に加熱される。
中圧蒸発器１３に流れ、そこで排ガスによって加熱さ
れ、中圧蒸気が発生する。この中圧蒸気は約４００℃の
排ガスが流れる中圧過熱器１１を通って約３９０℃の温
度に加熱される。
【００２０】この約４００℃の排ガスで加熱される中圧
過熱器１１は排ガス温度の低下により比較的安価な炭素
鋼からなる伝熱管を使用することが可能になる。すなわ
ち、上記実施の形態においては中圧過熱器１１が約４７
０℃の排ガス中に置かれ、空だき運転なども考慮する
と、伝熱管には高価な合金鋼を用いねばならない。これ
に対し、温度が約４００℃程度では炭素鋼でも、仮に空
だき等を想定しても、十分に耐えることができ、中圧過
熱器１１を安価に構成し得る利点がある。
過熱器１１は排ガス温度の低下により比較的安価な炭素
鋼からなる伝熱管を使用することが可能になる。すなわ
ち、上記実施の形態においては中圧過熱器１１が約４７
０℃の排ガス中に置かれ、空だき運転なども考慮する
と、伝熱管には高価な合金鋼を用いねばならない。これ
に対し、温度が約４００℃程度では炭素鋼でも、仮に空
だき等を想定しても、十分に耐えることができ、中圧過
熱器１１を安価に構成し得る利点がある。
【００２１】さらに、排ガス温度が３９０℃の中圧過熱
器１１出口蒸気温度に近く、多少の中圧蒸気流量の変動
があっても、常に３９０℃の温度水準に保つことがで
き、プラントの運転上も有利である。
器１１出口蒸気温度に近く、多少の中圧蒸気流量の変動
があっても、常に３９０℃の温度水準に保つことがで
き、プラントの運転上も有利である。
【００２２】このように本実施の形態によれば、蒸気の
合流部において配管等に過大な熱応力が生じるのを防止
できるのに加えて、排熱回収ボイラ４を安価に構成する
ことができる。
合流部において配管等に過大な熱応力が生じるのを防止
できるのに加えて、排熱回収ボイラ４を安価に構成する
ことができる。
【００２３】さらに、好ましい実施の形態を図３を参照
して説明する。排熱回収ボイラ４内の主要な機器配置は
図１の実施の形態のものと同じである。すなわち、排熱
回収ボイラ４は排ガス流動域に高圧二次過熱器５、二次
再熱器６、一次再熱器７、高圧一次過熱器８、中圧過熱
器１１、高圧蒸発器９、高圧節炭器１２および中圧蒸発
器１３を備える。また、中圧過熱器１１から低温再熱蒸
気管１７にかけて結ばれる蒸気管２３の経路には中圧過
熱器出口蒸気にスプレー水を混合する減温器２４が備え
られる。この減温器２４にはスプレー水管２５が接続さ
れており、この経路には調節弁２６が介装されている。
また、低温再熱蒸気温度を検出する温度検出器２７の出
力と設定温度との偏差に基づいて調節弁２６の開度を調
節する温度制御器２８が備えられる。
して説明する。排熱回収ボイラ４内の主要な機器配置は
図１の実施の形態のものと同じである。すなわち、排熱
回収ボイラ４は排ガス流動域に高圧二次過熱器５、二次
再熱器６、一次再熱器７、高圧一次過熱器８、中圧過熱
器１１、高圧蒸発器９、高圧節炭器１２および中圧蒸発
器１３を備える。また、中圧過熱器１１から低温再熱蒸
気管１７にかけて結ばれる蒸気管２３の経路には中圧過
熱器出口蒸気にスプレー水を混合する減温器２４が備え
られる。この減温器２４にはスプレー水管２５が接続さ
れており、この経路には調節弁２６が介装されている。
また、低温再熱蒸気温度を検出する温度検出器２７の出
力と設定温度との偏差に基づいて調節弁２６の開度を調
節する温度制御器２８が備えられる。
【００２４】本実施の形態は上記構成からなり、中圧過
熱器１１出口蒸気が減温器２４において所望の温度にな
るように調節される。プラント運転中、排ガス温度が刻
々変化し、このとき、低温再熱蒸気および中圧過熱器１
１出口蒸気温度も変動する。低温再熱蒸気温度が、たと
えば３９０℃よりも降下したとき、温度検出器２７がこ
れを検出し、その出力が温度制御器２８において設定温
度と比較され、偏差に基づいて調節弁２６の開度が僅か
に閉じられる。減温器２４に流れるスプレー水は調節弁
２６の閉動作により減少し、減温器２４内を流れる中圧
蒸気に少ない量のスプレー水が注入される。
熱器１１出口蒸気が減温器２４において所望の温度にな
るように調節される。プラント運転中、排ガス温度が刻
々変化し、このとき、低温再熱蒸気および中圧過熱器１
１出口蒸気温度も変動する。低温再熱蒸気温度が、たと
えば３９０℃よりも降下したとき、温度検出器２７がこ
れを検出し、その出力が温度制御器２８において設定温
度と比較され、偏差に基づいて調節弁２６の開度が僅か
に閉じられる。減温器２４に流れるスプレー水は調節弁
２６の閉動作により減少し、減温器２４内を流れる中圧
蒸気に少ない量のスプレー水が注入される。
【００２５】一方、低温再熱蒸気温度が３９０℃を超え
て上昇したとき、温度制御器２８から与えられる偏差信
号により調節弁２６が開動作する。このとき、減温器２
４に流れるスプレー水は増加し、減温器２４内を流れる
中圧蒸気により多いスプレー水が注入される。かくし
て、排ガス温度が変動するようなときも、中圧過熱器１
１出口蒸気を低温再熱蒸気と同等の温度水準に保持する
ことができる。
て上昇したとき、温度制御器２８から与えられる偏差信
号により調節弁２６が開動作する。このとき、減温器２
４に流れるスプレー水は増加し、減温器２４内を流れる
中圧蒸気により多いスプレー水が注入される。かくし
て、排ガス温度が変動するようなときも、中圧過熱器１
１出口蒸気を低温再熱蒸気と同等の温度水準に保持する
ことができる。
【００２６】このように本実施の形態によれば、きめ細
かな蒸気温度制御により蒸気の合流部において配管等に
過大な熱応力が生じるのを確実に防止することができ
る。
かな蒸気温度制御により蒸気の合流部において配管等に
過大な熱応力が生じるのを確実に防止することができ
る。
【００２７】さらに、上述のものと異なる実施の形態を
説明する。図４において、排熱回収ボイラ４内の機器配
置は従来技術によるものと同一である。低温再熱蒸気管
１７の経路には低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減
温器２９が備えられる。この減温器２９にはスプレー水
管３０が接続されており、この経路に調節弁３１が介装
されている。また、中圧過熱器１１出口蒸気温度を検出
する温度検出器３２の出力に従い調節弁３１の開度を調
節する温度制御器３３が備えられる。
説明する。図４において、排熱回収ボイラ４内の機器配
置は従来技術によるものと同一である。低温再熱蒸気管
１７の経路には低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減
温器２９が備えられる。この減温器２９にはスプレー水
管３０が接続されており、この経路に調節弁３１が介装
されている。また、中圧過熱器１１出口蒸気温度を検出
する温度検出器３２の出力に従い調節弁３１の開度を調
節する温度制御器３３が備えられる。
【００２８】本実施の形態は上記構成からなり、低温再
熱蒸気が減温器２９において中圧過熱器１１出口蒸気温
度に見合うような温度に調節される。たとえば、中圧過
熱器１１出口蒸気温度は蒸気タービン２の排気である低
温再熱蒸気の温度３９０℃よりも一段と低い約３３０℃
である。中圧過熱器１１出口蒸気温度が上限近い温度に
上昇する間、温度制御器３３は減温器２９へのスプレー
水量を調節する調節弁３１に十分なスプレー水量を確保
するようにランプ状に開度を増す信号を出力する。これ
により排ガス温度が変動するようなときも、低温再熱蒸
気を中圧過熱器１１出口蒸気とほぼ同じ温度水準に下げ
ることができる。
熱蒸気が減温器２９において中圧過熱器１１出口蒸気温
度に見合うような温度に調節される。たとえば、中圧過
熱器１１出口蒸気温度は蒸気タービン２の排気である低
温再熱蒸気の温度３９０℃よりも一段と低い約３３０℃
である。中圧過熱器１１出口蒸気温度が上限近い温度に
上昇する間、温度制御器３３は減温器２９へのスプレー
水量を調節する調節弁３１に十分なスプレー水量を確保
するようにランプ状に開度を増す信号を出力する。これ
により排ガス温度が変動するようなときも、低温再熱蒸
気を中圧過熱器１１出口蒸気とほぼ同じ温度水準に下げ
ることができる。
【００２９】このように本実施の形態においても、蒸気
の合流部において配管等に過大な熱応力が発生するのを
防止することができる。
の合流部において配管等に過大な熱応力が発生するのを
防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、中圧過熱器を高圧蒸発器より上流側の排ガス流動域
に配置するようにしたので、中圧過熱器出口蒸気を蒸気
タービンからの低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に保つこ
とができ、蒸気の合流部の配管等に過大な熱応力が生じ
るのを防ぐことが可能である。
ば、中圧過熱器を高圧蒸発器より上流側の排ガス流動域
に配置するようにしたので、中圧過熱器出口蒸気を蒸気
タービンからの低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に保つこ
とができ、蒸気の合流部の配管等に過大な熱応力が生じ
るのを防ぐことが可能である。
【００３１】さらに、第２の発明によれば、高圧蒸発器
の管群を２分割し、中圧蒸発器を分割した２つの蒸発器
の間に配置するようにしたので、中圧過熱器出口蒸気を
蒸気タービンからの低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に保
つことができ、蒸気の合流部の配管等に過大な熱応力が
生じるのを防ぐことが可能である。
の管群を２分割し、中圧蒸発器を分割した２つの蒸発器
の間に配置するようにしたので、中圧過熱器出口蒸気を
蒸気タービンからの低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に保
つことができ、蒸気の合流部の配管等に過大な熱応力が
生じるのを防ぐことが可能である。
【００３２】また、第３の発明によれば、中圧過熱器出
口蒸気にスプレー水を混合する減温器を設け、減温器内
に注入されるスプレー水量を低温再熱蒸気温度と設定温
度との偏差に基づいて制御するようにしたので、排ガス
温度が変動するときも、中圧過熱器出口蒸気を低温再熱
蒸気と同等の温度に保つことができ、蒸気の合流部の配
管等に過大な熱応力が生じるのを防止することが可能で
ある。
口蒸気にスプレー水を混合する減温器を設け、減温器内
に注入されるスプレー水量を低温再熱蒸気温度と設定温
度との偏差に基づいて制御するようにしたので、排ガス
温度が変動するときも、中圧過熱器出口蒸気を低温再熱
蒸気と同等の温度に保つことができ、蒸気の合流部の配
管等に過大な熱応力が生じるのを防止することが可能で
ある。
【００３３】さらに、第４の発明によれば、蒸気タービ
ンからの低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減温器を
設け、減温器内に注入されるスプレー水量を中圧過熱器
出口蒸気温度に基づいて制御するようにしたので、排ガ
ス温度が変動するときも低温再熱蒸気を中圧過熱器出口
蒸気と同等の温度に保つことができ、蒸気の合流部の配
管等に過大な熱応力が生じるのを防止することが可能で
ある。
ンからの低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減温器を
設け、減温器内に注入されるスプレー水量を中圧過熱器
出口蒸気温度に基づいて制御するようにしたので、排ガ
ス温度が変動するときも低温再熱蒸気を中圧過熱器出口
蒸気と同等の温度に保つことができ、蒸気の合流部の配
管等に過大な熱応力が生じるのを防止することが可能で
ある。
【図１】本発明による排熱回収ボイラ装置を示す系統
図。
図。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す系統図。
【図５】従来の排熱回収ボイラ装置の一例を示す系統
図。
図。
２ 蒸気タービン ４ 排熱回収ボイラ ６ 二次再熱器 ７ 一次再熱器 ９、２０ 高圧蒸発器 １１ 中圧過熱器 １５、１８、２４、２９ 減温器 ２６、３１調節弁
Claims (4)
- 【請求項１】排ガスの流動域に設けられた高圧二次過熱
器、二次再熱器、一次再熱器、高圧一次過熱器、高圧蒸
発器および中圧過熱器を備え、前記高圧蒸発器で発生し
た蒸気が前記中圧過熱器を通して加熱されると共に、蒸
気タービンの高圧部から導かれる低温再熱蒸気と混合さ
れて前記一次再熱器および二次再熱器を順次通して加熱
され、該蒸気タービンの中圧部にかけて供給されるよう
にした排熱回収ボイラ装置において、前記中圧過熱器を
該高圧蒸発器より上流側の排ガス流動域に配置し、該中
圧過熱器出口蒸気が前記蒸気タービンからの低温再熱蒸
気とほぼ同じ温度域に加熱されるようにしたことを特徴
とする排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項２】排ガスの流動域に設けられた高圧二次過熱
器、二次再熱器、一次再熱器、高圧一次過熱器、高圧蒸
発器および中圧過熱器を備え、前記高圧蒸発器で発生し
た蒸気が前記中圧過熱器を通して加熱されると共に、蒸
気タービンの高圧部から導かれる低温再熱蒸気と混合さ
れて前記一次再熱器および二次再熱器を順次通して加熱
され、該蒸気タービンの中圧部にかけて供給されるよう
にした排熱回収ボイラ装置において、前記高圧蒸発器の
管群を２分割し、前記中圧過熱器を分割した２つの蒸発
器の間に配置し、該中圧過熱器出口蒸気が前記蒸気ター
ビンからの低温再熱蒸気とほぼ同じ温度域に加熱される
ようにしたことを特徴とする排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項３】前記中圧過熱器の出口側経路にあって該中
圧過熱器出口蒸気にスプレー水を混合する減温器と、前
記減温器内に注入されるスプレー水量を調節する調節弁
と、検出された低温再熱蒸気温度と設定温度との偏差に
基づいて該調節弁の開度を調節する制御信号を出力する
温度制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載
の排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項４】排ガスの流動域に設けられた高圧二次過熱
器、二次再熱器、一次再熱器、高圧一次過熱器、高圧蒸
発器および中圧過熱器を備え、前記高圧蒸発器で発生し
た蒸気が前記中圧過熱器を通して加熱されると共に、蒸
気タービンの高圧部から導かれる低温再熱蒸気と混合さ
れて前記一次再熱器および二次再熱器を順次通して加熱
され、該蒸気タービンの中圧部にかけて供給されるよう
にした排熱回収ボイラ装置において、該蒸気タービンか
らの低温再熱蒸気にスプレー水を混合する減温器と、前
記減温器に注入されるスプレー水量を調節する調節弁
と、検出された該中圧過熱器出口蒸気温度に基づいて該
調節弁の開度を調節する制御信号を出力する温度制御手
段とを備えることを特徴とする排熱回収ボイラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31169796A JP3722928B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 排熱回収ボイラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31169796A JP3722928B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 排熱回収ボイラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153301A true JPH10153301A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3722928B2 JP3722928B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=18020386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31169796A Expired - Fee Related JP3722928B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 排熱回収ボイラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3722928B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP31169796A patent/JP3722928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3722928B2 (ja) | 2005-11-30 |
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