JPH11294712A - ボイラ給水系統の圧力損失低減方法及びその装置 - Google Patents
ボイラ給水系統の圧力損失低減方法及びその装置Info
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- JPH11294712A JPH11294712A JP11434998A JP11434998A JPH11294712A JP H11294712 A JPH11294712 A JP H11294712A JP 11434998 A JP11434998 A JP 11434998A JP 11434998 A JP11434998 A JP 11434998A JP H11294712 A JPH11294712 A JP H11294712A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】給水ポンプ、高圧給水加熱器、給水制御弁、ボ
イラが順に配設されているボイラの給水系統においては
給水ポンプの消費電力を低減できる方法を提供する。 【解決手段】ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボイ
ラが順に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に給
水制御弁として大弁と小弁が並列に配置されているボイ
ラの給水系統において、給水加熱器の圧力損失が増大し
た際に、給水制御弁の小弁を開にして給水制御弁の圧力
損失を減らすことを特徴とするボイラ給水系統の圧力損
失低減方法。
イラが順に配設されているボイラの給水系統においては
給水ポンプの消費電力を低減できる方法を提供する。 【解決手段】ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボイ
ラが順に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に給
水制御弁として大弁と小弁が並列に配置されているボイ
ラの給水系統において、給水加熱器の圧力損失が増大し
た際に、給水制御弁の小弁を開にして給水制御弁の圧力
損失を減らすことを特徴とするボイラ給水系統の圧力損
失低減方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラの給水系統
の圧力損失を低減するための方法及び装置に関するもの
である。
の圧力損失を低減するための方法及び装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボイラへの給水系統には、給水制
御弁として大弁と小弁が並列に配置されており、起動時
及び低負荷時においては給水制御弁の小弁を用い、通常
運転に於いては大弁を用いて給水量を制御して行ってき
た。また、ボイラ給水ポンプの吐出圧力は、ボイラ入口
の圧力に給水系統の給水加熱器、配管、給水制御弁等の
圧力損失を加えて設定していた。例えば、ボイラ容量４
５０ｔ／ｈ程度の給水加熱器での圧力損失は約３ｋｇ／
ｃｍ2 である。しかしながら給水加熱器では、経年劣化
により圧力損失は更に約３〜４ｋｇ／ｃｍ2 増大するた
め、給水加熱器の経年劣化による圧力損失増大分を補う
方法として、ボイラ給水ポンプの吐出圧力に経年劣化に
よる圧力損失増大分を更に付加することで対応してき
た。
御弁として大弁と小弁が並列に配置されており、起動時
及び低負荷時においては給水制御弁の小弁を用い、通常
運転に於いては大弁を用いて給水量を制御して行ってき
た。また、ボイラ給水ポンプの吐出圧力は、ボイラ入口
の圧力に給水系統の給水加熱器、配管、給水制御弁等の
圧力損失を加えて設定していた。例えば、ボイラ容量４
５０ｔ／ｈ程度の給水加熱器での圧力損失は約３ｋｇ／
ｃｍ2 である。しかしながら給水加熱器では、経年劣化
により圧力損失は更に約３〜４ｋｇ／ｃｍ2 増大するた
め、給水加熱器の経年劣化による圧力損失増大分を補う
方法として、ボイラ給水ポンプの吐出圧力に経年劣化に
よる圧力損失増大分を更に付加することで対応してき
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、給水ポンプ、高
圧給水加熱器、給水制御弁、ボイラが順に配設されてい
るボイラの給水系統においては、経年劣化時の高圧給水
加熱器の圧力増大分についてはボイラ給水ポンプの吐出
圧力に余裕代を見ることで、ボイラ入口での給水圧力を
確保してきた。この余裕代は従来２〜３％で、消費電力
量に換算すると２７百万円／年もの損失となり、設備費
を削減する目的からすると、この余裕を極力無くす必要
がある。そこで、給水ポンプの消費電力量を少しでも削
減できる手段が望まれる。本発明は、給水ポンプ、高圧
給水加熱器、給水制御弁、ボイラが順に配設されている
ボイラの給水系統においては給水ポンプの消費電力を低
減できる方法及び装置を提供することを目的とする。
圧給水加熱器、給水制御弁、ボイラが順に配設されてい
るボイラの給水系統においては、経年劣化時の高圧給水
加熱器の圧力増大分についてはボイラ給水ポンプの吐出
圧力に余裕代を見ることで、ボイラ入口での給水圧力を
確保してきた。この余裕代は従来２〜３％で、消費電力
量に換算すると２７百万円／年もの損失となり、設備費
を削減する目的からすると、この余裕を極力無くす必要
がある。そこで、給水ポンプの消費電力量を少しでも削
減できる手段が望まれる。本発明は、給水ポンプ、高圧
給水加熱器、給水制御弁、ボイラが順に配設されている
ボイラの給水系統においては給水ポンプの消費電力を低
減できる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するための
本発明は、以下の２つである。 （１）ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボイラが順
に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に給水制御
弁として大弁と小弁が並列に配置されているボイラの給
水系統において、給水加熱器の圧力損失が増大した際
に、給水制御弁の小弁を開にして給水制御弁の圧力損失
を減らすことを特徴とするボイラ給水系統の圧力損失低
減方法。 （２） ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボイラが
順に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に給水制
御弁として大弁と小弁が並列に配置されているボイラの
給水系統において、小弁の容量を前述の式（１）を満た
すものとすることを特徴とするボイラ給水系統の圧力損
失低減装置。
本発明は、以下の２つである。 （１）ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボイラが順
に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に給水制御
弁として大弁と小弁が並列に配置されているボイラの給
水系統において、給水加熱器の圧力損失が増大した際
に、給水制御弁の小弁を開にして給水制御弁の圧力損失
を減らすことを特徴とするボイラ給水系統の圧力損失低
減方法。 （２） ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボイラが
順に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に給水制
御弁として大弁と小弁が並列に配置されているボイラの
給水系統において、小弁の容量を前述の式（１）を満た
すものとすることを特徴とするボイラ給水系統の圧力損
失低減装置。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明を、図１に例示する系統図
により説明する。給水ポンプ１から送られた水は、高圧
給水加熱器２で加熱され、ボイラ３へ送り込まれる。途
中に給水制御弁（大弁４、小弁５）があり、ボイラドラ
ムのレベルを一定に保つように弁をコントロールしてい
る。起動時及び低負荷時を除いては、大弁をコントロー
ルしている。通常大弁のみを使用して給水を制御する理
由は、制御性を良くするためと、１つの弁で運転するこ
とで２つ同時に使用して運転するよりも故障の確率を低
減するためである。
により説明する。給水ポンプ１から送られた水は、高圧
給水加熱器２で加熱され、ボイラ３へ送り込まれる。途
中に給水制御弁（大弁４、小弁５）があり、ボイラドラ
ムのレベルを一定に保つように弁をコントロールしてい
る。起動時及び低負荷時を除いては、大弁をコントロー
ルしている。通常大弁のみを使用して給水を制御する理
由は、制御性を良くするためと、１つの弁で運転するこ
とで２つ同時に使用して運転するよりも故障の確率を低
減するためである。
【０００６】給水加熱器の経年劣化による圧力損失増大
分は、弁自体の圧力損失（１０〜２０ｋｇ／ｃｍ2 ）に
比べたら小さいもので、弁の圧力損失を低減することで
高圧給水加熱器の圧力損失増大分をカバーできることを
見いだした。すなわち、従来高圧給水加熱器の経年劣化
による圧力損失増大分をボイラ給水ポンプの吐出圧力の
余裕という形で考慮していたものであったが、給水制御
弁の小弁を活用することでこの吐出圧力の余裕を無くす
ことができ、消費電力を削減することができる。本発明
の実施に際し、高圧給水加熱器の入側と出側の差圧を検
出する差圧計６、ボイラへの給水流量を計測する流量計
を設ける。通常運転時においては、給水制御弁の大弁を
用いてボイラへの給水流量を制御している。演算検出器
７には、差圧計の検出結果に基づく高圧給水加熱器の経
年劣化判定基準を設定しておき、差圧が設定値に達した
とき、給水制御弁小弁を開くようにしておく。
分は、弁自体の圧力損失（１０〜２０ｋｇ／ｃｍ2 ）に
比べたら小さいもので、弁の圧力損失を低減することで
高圧給水加熱器の圧力損失増大分をカバーできることを
見いだした。すなわち、従来高圧給水加熱器の経年劣化
による圧力損失増大分をボイラ給水ポンプの吐出圧力の
余裕という形で考慮していたものであったが、給水制御
弁の小弁を活用することでこの吐出圧力の余裕を無くす
ことができ、消費電力を削減することができる。本発明
の実施に際し、高圧給水加熱器の入側と出側の差圧を検
出する差圧計６、ボイラへの給水流量を計測する流量計
を設ける。通常運転時においては、給水制御弁の大弁を
用いてボイラへの給水流量を制御している。演算検出器
７には、差圧計の検出結果に基づく高圧給水加熱器の経
年劣化判定基準を設定しておき、差圧が設定値に達した
とき、給水制御弁小弁を開くようにしておく。
【０００７】差圧計の数値が増加し、差圧が規定値に達
したときには、給水制御弁の小弁を開として引き続き大
弁で給水流量をコントロールする。このような本発明法
の採用により、給水ポンプの吐出圧力を従来より低くす
ることができる。弁の容量を示すＣＶ値は、圧力損失Δ
Ｐと流量Ｑを用いて以下の式で示される。
したときには、給水制御弁の小弁を開として引き続き大
弁で給水流量をコントロールする。このような本発明法
の採用により、給水ポンプの吐出圧力を従来より低くす
ることができる。弁の容量を示すＣＶ値は、圧力損失Δ
Ｐと流量Ｑを用いて以下の式で示される。
【０００８】
【数１】
【０００９】大弁の容量は、ボイラ最大負荷でのボイラ
給水流量により決められる。大弁のＣＶ値をＣＶ１小弁
のＣＶ値をＣＶ２、大弁を流れる給水流量をＱ１、小弁
を流れる給水流量Ｑ２、大弁を開、小弁を閉としたとき
の圧力損失をΔＰ、小弁も開としたときのΔＰ’とする
と、以下の式が成り立つ。
給水流量により決められる。大弁のＣＶ値をＣＶ１小弁
のＣＶ値をＣＶ２、大弁を流れる給水流量をＱ１、小弁
を流れる給水流量Ｑ２、大弁を開、小弁を閉としたとき
の圧力損失をΔＰ、小弁も開としたときのΔＰ’とする
と、以下の式が成り立つ。
【００１０】 Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２ （３） Ｑ１＝ΔＰ’・ＣＶ１ （４） Ｑ２＝ΔＰ’・ＣＶ２ （５） Ｑ＝ΔＰ・ＣＶ１ （６） また、給水加熱器の経年劣化による圧力損失上昇をαｋ
ｇ／ｃｍ2 とすると ΔＰ−ΔＰ’＝α （７） が成り立つので、（２）〜（６）式を連立方程式として
解くと、前記の（１）式を導出できる。 ＣＶ２＝ＣＶ１・｛ΔＰ／（ΔＰ−α）−１｝ （１）
ｇ／ｃｍ2 とすると ΔＰ−ΔＰ’＝α （７） が成り立つので、（２）〜（６）式を連立方程式として
解くと、前記の（１）式を導出できる。 ＣＶ２＝ＣＶ１・｛ΔＰ／（ΔＰ−α）−１｝ （１）
【００１１】
【実施例】本発明の実施例として、図１に示すラインに
おいて蒸気発生量４５０ｔ／ｈのボイラ３は、高圧給水
加熱器２が経年劣化することによる圧力増大分（約３ｋ
ｇ／ｃｍ2 ）を給水制御弁の小弁の容量設計に反映させ
た。給水流量が４２７ｔ／ｈのとき、給水制御弁大弁の
ＣＶ値（ＣＶ１）は１１０．１であり弁での圧力損失は
１５．３ｋｇ／ｃｍ2 である。起動時及び低負荷時にの
み使用していた給水制御弁小弁を経年劣化による圧力損
失が３ｋｇ／ｃｍ2増大した時に使用し、弁での圧力損
失を３ｋｇ／ｃｍ2 減らすように小弁のＣＶ値（ＣＶ
２）を決めた（小弁のＣＶ値＝１２．５９）。よって給
水ポンプの吐出圧力は圧力損失増大分を加えずに２００
ｋｇ／ｃｍ2 とした。そして、大弁の制御のみで４年間
運転した結果、差圧計の値が３ｋｇ／ｃｍ2 増大したた
め、小弁を開とし大弁も用いて流量制御するように切り
替えた。その結果、ボイラ入口での必要な圧力を確保す
ることが出来た。
おいて蒸気発生量４５０ｔ／ｈのボイラ３は、高圧給水
加熱器２が経年劣化することによる圧力増大分（約３ｋ
ｇ／ｃｍ2 ）を給水制御弁の小弁の容量設計に反映させ
た。給水流量が４２７ｔ／ｈのとき、給水制御弁大弁の
ＣＶ値（ＣＶ１）は１１０．１であり弁での圧力損失は
１５．３ｋｇ／ｃｍ2 である。起動時及び低負荷時にの
み使用していた給水制御弁小弁を経年劣化による圧力損
失が３ｋｇ／ｃｍ2増大した時に使用し、弁での圧力損
失を３ｋｇ／ｃｍ2 減らすように小弁のＣＶ値（ＣＶ
２）を決めた（小弁のＣＶ値＝１２．５９）。よって給
水ポンプの吐出圧力は圧力損失増大分を加えずに２００
ｋｇ／ｃｍ2 とした。そして、大弁の制御のみで４年間
運転した結果、差圧計の値が３ｋｇ／ｃｍ2 増大したた
め、小弁を開とし大弁も用いて流量制御するように切り
替えた。その結果、ボイラ入口での必要な圧力を確保す
ることが出来た。
【００１２】また、本発明の実施例と比較する上で従来
例−１として、図１に示すラインにおいて、蒸気発生量
４５０ｔ／ｈのボイラ３は、起動時及び低負荷時に於い
て給水流量制御のための弁として通常運転の時の弁と異
なる小弁を設置している。起動時及び低負荷時において
は小弁（ＣＶ値＝１２．５９）を、定格運転時には大弁
を用いてボイラへの給水流量制御を行った。一方ボイラ
給水ポンプは、高圧給水加熱器２が経年劣化することに
よる圧力損失増大分（約３ｋｇ／ｃｍ2 ）を考慮して吐
出圧力２０３ｋｇ／ｃｍ2 と決定した。そして、４年間
作動した。
例−１として、図１に示すラインにおいて、蒸気発生量
４５０ｔ／ｈのボイラ３は、起動時及び低負荷時に於い
て給水流量制御のための弁として通常運転の時の弁と異
なる小弁を設置している。起動時及び低負荷時において
は小弁（ＣＶ値＝１２．５９）を、定格運転時には大弁
を用いてボイラへの給水流量制御を行った。一方ボイラ
給水ポンプは、高圧給水加熱器２が経年劣化することに
よる圧力損失増大分（約３ｋｇ／ｃｍ2 ）を考慮して吐
出圧力２０３ｋｇ／ｃｍ2 と決定した。そして、４年間
作動した。
【００１３】上記例について、給水ポンプの使用電力量
を比較した結果、本発明例は従来例−１に対して有利で
あった。すなわち、従来例１に対しては、給水ポンプの
吐出圧力が約３ｋｇ／ｃｍ2 減少したので電力消費量を
年間で３１．３ｋｗ減少させることができる。例えば、
４年間で１０８百万円のコストダウンとなる。
を比較した結果、本発明例は従来例−１に対して有利で
あった。すなわち、従来例１に対しては、給水ポンプの
吐出圧力が約３ｋｇ／ｃｍ2 減少したので電力消費量を
年間で３１．３ｋｗ減少させることができる。例えば、
４年間で１０８百万円のコストダウンとなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明法は、給水ポンプ、高圧給水加熱
器、給水制御弁、ボイラが順に配設されたボイラ給水系
統において、高圧給水加熱器の経年劣化による圧力損失
増大時には、給水制御弁の小弁を開とすることで、弁で
の圧力損失を減らすので、給水ポンプを吐出圧力の低い
ものとし、消費電力量を低減することができる。
器、給水制御弁、ボイラが順に配設されたボイラ給水系
統において、高圧給水加熱器の経年劣化による圧力損失
増大時には、給水制御弁の小弁を開とすることで、弁で
の圧力損失を減らすので、給水ポンプを吐出圧力の低い
ものとし、消費電力量を低減することができる。
【図１】本発明方法の例を示す系統図である。
１ ボイラ給水ポンプ ２ 高圧給水加熱器 ３ ボイラ ４ 給水制御弁（大弁） ５ 給水制御弁（小弁） ６ 差圧計 ７ 演算制御器
Claims (2)
- 【請求項１】 ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボ
イラが順に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に
給水制御弁として大弁と小弁が並列に配置されているボ
イラの給水系統において、給水加熱器の圧力損失が増大
した際に、給水制御弁の小弁を開にして給水制御弁の圧
力損失を減らすことを特徴とするボイラ給水系統の圧力
損失低減方法。 - 【請求項２】 ボイラ給水ポンプ、高圧給水加熱器、ボ
イラが順に配設され、給水加熱器とボイラの間の配管に
給水制御弁として大弁と小弁が並列に配置されているボ
イラの給水系統において、前記の小弁の容量が次式
（１）を満たすものとすることを特徴とするボイラ給水
系統の圧力損失低減装置。 ＣＶ２＝ＣＶ１・｛ΔＰ／（ΔＰ−α）−１｝ （１） ＣＶ１：大弁の容量 ＣＶ２：小弁の容量 ΔＰ：大弁のみ開としたときの圧力損失（ｋｇ／ｃ
ｍ2 ） α：給水加熱器の経年劣化による圧力損失増大（ｋｇ／
ｃｍ2 ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11434998A JPH11294712A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | ボイラ給水系統の圧力損失低減方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11434998A JPH11294712A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | ボイラ給水系統の圧力損失低減方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294712A true JPH11294712A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14635536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11434998A Withdrawn JPH11294712A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | ボイラ給水系統の圧力損失低減方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11294712A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102705811A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-10-03 | 广东电网公司电力科学研究院 | 无炉水循环泵超临界直流锅炉给水的控制方法 |
| CN103363514A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-23 | 西安交通大学 | 新型直流蒸汽发生器二回路给水装置 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP11434998A patent/JPH11294712A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102705811A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-10-03 | 广东电网公司电力科学研究院 | 无炉水循环泵超临界直流锅炉给水的控制方法 |
| CN103363514A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-23 | 西安交通大学 | 新型直流蒸汽发生器二回路给水装置 |
| CN103363514B (zh) * | 2013-06-28 | 2014-11-05 | 西安交通大学 | 新型直流蒸汽发生器二回路给水装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |