JPH10281407A - 排熱回収プラントの復水予熱装置 - Google Patents

排熱回収プラントの復水予熱装置

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JPH10281407A
JPH10281407A JP8277997A JP8277997A JPH10281407A JP H10281407 A JPH10281407 A JP H10281407A JP 8277997 A JP8277997 A JP 8277997A JP 8277997 A JP8277997 A JP 8277997A JP H10281407 A JPH10281407 A JP H10281407A
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JP
Japan
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condensate
preheater
boiler
heat exchanger
economizer
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Withdrawn
Application number
JP8277997A
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English (en)
Inventor
Keiichi Nagamatsu
圭一 永末
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラントの保守、点検項目を増加することな
く、また設備が簡単化され低コストの手段で以って、復
水予熱器に供給される復水温度の低下を防止し得る排熱
回収プラントを提供する。 【解決手段】 排熱回収ボイラの内部に、排気ガスによ
りボイラ給水を加熱する節炭器と、上記排気ガスにより
復水を加熱する復水予熱器とを設けてなる排熱回収プラ
ントにおいて、上記復水予熱器入口の復水管路に熱交換
器を設けるとともに、上記節炭器出口のボイラ給水管路
から分岐されて上記熱交換器に接続される復水加熱管路
を設け、上記熱交換器を上記復水加熱管路から導入され
る上記節炭器出口の給水と上記復水とを熱交換して同復
水を加熱するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンやディ
ーゼル機関等から排出される排気ガスの熱により蒸気を
発生する排熱回収ボイラを備えた排熱回収プラントに関
する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンやディーゼル機関から排出
される排気ガスを排熱回収ボイラに導き、同ボイラに供
給されるボイラ給水と熱交換して蒸気を発生し、この蒸
気で蒸気タービンを駆動する排熱利用の複合プラントに
おいては、排気ガスからの熱回収効率を高めるため、排
熱回収ボイラの節炭器の下流、つまり同ボイラの最下流
側に復水予熱器を装備して復水管路を送られてきた復水
を加熱している。
【0003】図3にはかかる復水予熱器1を装備した排
熱回収ボイラ4及び同ボイラ4周りの配管系統の従来の
1例が示されている。図3において、4は排熱回収ボイ
ラであり、加熱源としてガスタービンあるいはディーゼ
ル機関等の熱機関(以下機関と略称する)から排出され
た排気ガスが導入されており、最下流側に復水予熱器1
が、その上流側に節炭器3が装備されている。
【0004】2は復水管、13は復水出口管であり、復
水ポンプ(図示省略)から送給された復水が同復水管2
を経て復水予熱器1に入り、ここで排気ガスにより加熱
され、復水出口管13を通って脱気器(図示省略)に送
られるようになっている。16はボイラ給水管、17は
給水出口管、6は蒸気ドラムであり、ボイラ給水ポンプ
(図示省略)から送給されたボイラ給水がボイラ給水管
16を経て節炭器3に入り、ここで排気ガスにより加熱
されて給水出口管17を通って蒸気ドラム6に送られる
ようになっている。
【0005】14は節炭器再循環路であり、上記節炭器
3出口の給水出口管17から分岐されて復水器または脱
気器(何れも図示省略)に給水を循環せしめている。1
9は上記給水出口管17に並設されたバイパス路、5及
び10はボイラ給水流量調節弁、7は復水管路中の復水
温度を検出する熱電対である。18は復水再循環路であ
り、上記復水予熱器1出口の復水出口管13から分岐さ
れて、復水管2の復水予熱器1入口に接続されている。
8は同復水再循環路18に復水を強制循環させるための
再循環ポンプ、9は上記再循環路18に設けられた復水
再循環流量調節弁である。
【0006】上記排熱回収プラントにおいては、復水ポ
ンプから復水管2を経て送られた復水は復水予熱器1に
て排気ガスと熱交換して加熱され、脱気器に送られてお
り、蒸気を発生させた後の排気ガスの余熱を利用して復
水を加熱し、上記余熱を回収することにより、かかるコ
ンバインドサイクルの熱効率の改善をなしている。
【0007】かかる復水予熱器1を装備した排熱回収プ
ラントにおいては、同復水予熱器1が排熱回収ボイラ4
内の最下流側に配置されるため、同予熱器1を通る排気
ガス温度は可成り低くなる。一方、上記排気ガス中には
機関での燃焼の過程で発生するCO2 (炭酸ガス)が含
まれているが、上記のように排気ガス温度が40℃〜5
0℃程度になるまで復水との熱交換によって冷却される
と、上記CO2 が排気ガス中のH2 O(水)分と反応
し、上記復水予熱器1の伝熱エレメント等に結露してH
2 CO3 (炭酸)を生成する。
【0008】上記のようにして生成されたH2 CO3
上記伝熱エレメントの表面に付着すると、同エレメント
の金属表面に腐食の発生をみることが多々ある。かかる
2 CO3 の生成、付着を防止するため、上記復水再循
環路18が設けられている。
【0009】即ち、上記復水予熱器1で加熱され、復水
出口管13を脱気器に送られる昇温された復水の一部
は、分流されて復水再循環路18に入り、再循環ポンプ
8によって復水管2に戻され、復水と混合して復水予熱
器1にて再度加熱される。これによって復水予熱器1に
流入する復水の温度が上昇し、上記H2 CO3 の発生が
抑制される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
排熱回収プラントにあっては、低温となる復水予熱器1
の伝熱エレメントの表面にH2 CO3 が生成、付着する
のを防止するため、再循環ポンプ8及び復水再循環流量
調節弁9を備えた復水再循環路18を設けて復水の復水
予熱器1入口の復水温度を上昇せしめている。
【0011】即ち、上記従来の排熱回収プラントにおい
ては、復水予熱器1へ送られる復水の温度を調節する目
的のみにて、回転機械である再循環ポンプ8を設置して
いるため、同再循環ポンプ8の保守、点検を必要とす
る。このため、プラントの保守、点検項目が増加してメ
インテナンス性が低下する。また、上記ポンプ8の設置
に附随して動力盤(モータコントロールセンタ)やケー
ブル類等の電気設備及びこれを設けるための電気工事
が、同ポンプ8とともに必要となり、装置が複雑化する
とともに、装置コストが高騰する。
【0012】本発明の目的は、プラントの保守、点検項
目を増加することなく、また設備が簡単化され低コスト
の手段で似って、復水予熱器に供給される復水温度の低
下を防止し得る排熱回収プラントを提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする手段は、ガスタービン、
ディーゼル機関等の熱機関からの排気ガスとボイラ給水
とを熱交換して蒸気を発生する排熱回収ボイラの内部
に、上記排気ガスによりボイラ給水を加熱する節炭器
と、上記排気ガスにより復水を加熱する復水予熱器とを
設けてなる排熱回収プラントにおいて、上記復水予熱器
入口の復水管路に熱交換器を設けるとともに、上記節炭
器出口のボイラ給水管路から分岐されて上記熱交換器に
接続される復水加熱管路を設け、上記熱交換器は、上記
復水加熱管路から導入される上記節炭器出口の給水と上
記復水とを熱交換して同復水を加熱するように構成され
たことを特徴とする排熱回収プラントの復水予熱装置に
ある。
【0014】上記手段によれば、ボイラの給水ポンプか
ら供給されたボイラ給水は節炭器で加熱された後、蒸気
ドラムへ供給されるが、この節炭器にて加熱された給水
の一部は復水加熱管を経て復水予熱器の入口の復水管に
設けられた熱交換器に通水される。復水ポンプから上記
復水管内を供給される30〜40℃程度の低温の復水は
熱交換器において200℃前後のボイラ給水によって加
熱され、復水予熱器に入る前に一定温度(55〜60℃
程度)に昇温、保持される。これにより復水予熱器のエ
レメントの金属表面の温度は酸露点以上保持され、上記
エレメント上での炭酸の生成、付着が阻止される。
【0015】従って、節炭器出口の高温の給水の一部を
熱交換器に導いて復水予熱器入口の復水を加熱するとい
う簡単な手段で以って復水予熱器の温度を常時酸露点以
上に保持できる。これにより、従来のもののような復水
再循環ポンプが不要となり、同ポンプに係る保守、点検
項目が減少し、メインテナンス性が向上する。
【0016】また、上記復水再循環ポンプに附随する動
力盤やケーブル及びこれに関連する電気工事も不要とな
り、この面からも装置が簡単化され、装置コストが低減
される。また、上記熱交換器出口のボイラ給水を蒸気ド
ラムに還流すれば節炭器出口のボイラ給水管路における
ボイラ給水流量調節弁のうちの1つあるいは節炭器再循
環系統が不要となり、構造がさらに簡単化され、低コス
トとなる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下図1〜図2を参照して本発明
の実施形態につき詳細に説明する。図1は本発明の実施
の第1形態に係る排熱回収プラントの系統図である。
【0018】図1において、4は排熱回収ボイラであ
り、加熱源としてガスタービンあるいはディーゼル機関
等の熱機関(以下機関と略称する)から排出された排気
ガスが導入されており、最下流側に復水予熱器1が、そ
の上流側に節炭器3が装備されている。
【0019】2は上記復水予熱器1へ復水を導入するた
めの復水管、13は復水出口管であり、復水ポンプ(図
示省略)から送給された復水が同復水管2を経て上記復
水予熱器1に入り、ここで排気ガスにより加熱され、復
水出口管13を通って脱気器(図示省略)に送られるよ
うになっている。16はボイラ給水ポンプからの給水
管、17は給水出口管、6は蒸気ドラムであり、ボイラ
給水ポンプ(図示省略)から送給されたボイラ給水が給
水管16を経て節炭器3に入り、ここで排気ガスにより
加熱されて給水出口管17を通って蒸気ドラム6に送ら
れるようになっている。
【0020】14は節炭器再循環路であり、上記節炭器
3出口の給水出口管17から分岐されて復水器または脱
気器(何れも図示省略)に給水を循環せしめている。5
は上記給水出口管17に設けられたボイラ給水流量調節
弁、7は上記復水予熱器1入口の復水温度を検出する熱
電対である。以上の基本構成は図3に示される従来の排
熱回収プラントと同様である。
【0021】本発明の実施形態においては、復水予熱器
への復水管路に熱交換器を設け、節炭器出口のボイラ給
水を上記熱交換器に導いて復水予熱器に供給される復水
を加熱するように構成している。
【0022】即ち、図1において11は上記復水予熱器
1への復水管2に設けられた熱交換器である。同熱交換
器11には、上記節炭器3からの給水出口管17から分
岐された復水加熱管23が接続され、節炭器3にて加熱
された給水が同復水加熱管23を経て導入されるように
なっている。そして熱交換器11にて熱交換後の上記給
水排熱復水加熱管21を介して蒸気ドラム6に接続され
ている。12は上記復水加熱管21内の給水の流量を調
節するための流量調節弁である。
【0023】上記のように構成された排熱回収プラント
の稼動時において、復水ポンプ(図示省略)からの復水
は復水管2に設けられた熱交換器11によって、上記復
水予熱器1の入口側に設けられた熱電対(または測温抵
抗体)7に設定された一定温度以上、つまり、上記炭酸
の酸露点以上の温度になるように加熱される。上記熱交
換器11にて炭酸の酸露点以上の温度に加熱され保持さ
れた復水は排熱回収ボイラ4の復水予熱器1に入り、こ
こで機関からの排気ガスと熱交換し、排気ガスによりさ
らに加熱されて脱気器(図示省略)に送られる。上記熱
交換器11での加熱用熱源であるボイラ給水は、上記の
ように節炭器3出口の給水出口管17のボイラ給水流量
調節弁5よりも上流側で分岐して、同熱交換器11に導
かれる。上流熱交換器11で復水を加熱し降温されたボ
イラ給水は、復水加熱管21及び流量調節弁12を経て
蒸気ドラム6に回収される。
【0024】上記熱交換器11と蒸気ドラム6との間の
復水加熱管21に設けられた流量調節弁12は、上記熱
電対(または測温抵抗体)により検出される復水予熱器
1入口の復水温度が上記炭酸の酸露点以上の一定温度以
上になるようにその開度を調節される。また、かかる流
量調節弁12は図3に示す従来装置におけるボイラ給水
流量調節弁(子弁)10の機能を兼ねることが可能であ
る。従って、この実施形態においては、上記従来のボイ
ラ給水流量調節弁(子弁)10を省略することが可能と
なる。
【0025】また、この実施形態においては、熱交換器
11において復水を加熱し降温されたボイラ給水を蒸気
ドラム6に回収するので、系外への熱損失の発生は無
い。
【0026】図2は本発明の実施の第2形態に係る排熱
回収プラントの系統図である。この実施形態においては
復水予熱器への復水管路に設けた熱交換器で復水を予熱
したボイラ給水を脱気器への復水出口管路に合流させて
いる。
【0027】即ち、図2において、11は復水予熱器1
への復水管2に設けられた熱交換器であり、同熱交換器
11には復水予熱用として復水加熱管を経て節炭器3出
口のボイラ給水が復水加熱管23を介して導入されてい
る。そして、同熱交換器11にて復水と熱交換したボイ
ラ給水は復水加熱管21及び流量調節弁12を経て脱気
器への復水出口管13に合流せしめられるようになって
いる。
【0028】この実施形態においては、熱交換器11に
おいて復水を加熱して降温されたボイラ給水の回収先を
復水予熱器1出口の復水出口管13としたので、この加
熱管路21が図1に示される第1形態、あるいは図3に
示される従来装置における節炭器再循環路14を兼用す
ることが可能で、上記節炭器再循環路14を省略するこ
とができる。
【0029】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、節炭器出口の高温の給水の一部を熱交
換器に導いて復水予熱器入口の復水を加熱するという簡
単な手段で以って復水予熱器の温度を常時炭酸の酸露点
以上に保持できる。これにより、従来のもののような復
水再循環ポンプが不要となり、同ポンプに係る保守、点
検項目が減少し、メインテナンス性が向上する。
【0030】また、上記復水再循環ポンプに附随する動
力盤やケーブル及びこれに関連する電気工事も不要とな
り、この面からも装置が簡単化され、装置コストが低減
される。
【0031】さらに、上記熱交換器出口のボイラ給水を
蒸気ドラムに還流すれば節炭器出口のボイラ給水管路に
おけるボイラ給水流量調節弁のうちの1つあるいは節炭
器再循環系統が不要となり、構造がさらに簡単化され、
低コストとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係る排熱回収プラン
トの復水予熱装置の系統図。
【図2】本発明の実施の第2形態を示す図1応当図。
【図3】従来の排熱回収プラントを示す図1応当図。
【符号の説明】
1 復水予熱器 2 復水管 3 節炭器 4 排熱回収ボイラ 5 ボイラ給水流量調節弁 6 蒸気ドラム 11 熱交換器 12 流量調節弁 13 復水出口管 16 給水管 17 給水出口管 21,23 復水加熱管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービン、ディーゼル機関等の熱機
    関からの排気ガスとボイラ給水とを熱交換して蒸気を発
    生する排熱回収ボイラの内部に、上記排気ガスによりボ
    イラ給水を加熱する節炭器と、上記排気ガスにより復水
    を加熱する復水予熱器とを設けてなる排熱回収プラント
    において、上記復水予熱器入口の復水管路に熱交換器を
    設けるとともに、上記節炭器出口のボイラ給水管路から
    分岐されて上記熱交換器に接続される復水加熱管路を設
    け、上記熱交換器は、上記復水加熱管路から導入される
    上記節炭器出口の給水と上記復水とを熱交換して同復水
    を加熱するように構成されたことを特徴とする排熱回収
    プラントの復水予熱装置。
JP8277997A 1997-04-01 1997-04-01 排熱回収プラントの復水予熱装置 Withdrawn JPH10281407A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007248017A (ja) * 2006-03-18 2007-09-27 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 再燃ボイラの節炭器の温度制御装置
CN102954460A (zh) * 2011-08-18 2013-03-06 彭科 一种电站锅炉能量优化利用系统
CN115559816A (zh) * 2022-09-05 2023-01-03 广东华电清远能源有限公司 M701f4燃机水冷式透平转子冷却空气系统的控制方法和系统

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Effective date: 20040601