JPS5960103A

JPS5960103A - ボイラ装置

Info

Publication number: JPS5960103A
Application number: JP16838882A
Authority: JP
Inventors: 船倉　正典; 前田　政勝
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-04-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はボイラ装置に係り、特に２段再熱ボイラの蒸気
温度特性を改善するに好適なボイラ装置の構造に関する
ものである。

従来の２段再熱ボイラにおいては、＠１図１で示すよう
に、ボイラ火炉１のガス通路内に過熱器２．３．１段再
熱器４．２段再熱器５が直列に配置されている。通常、
再熱器の熱吸収量を制御する方法として、節炭器６出ロ
排ガスの一部を火炉内に再循環させるファンとダクトを
設け、その険を調整する方法が用いられているが、第１
図に示すような構造の場合、再循環ガス量を増加させる
と１段再熱器４．２段再熱器５の両方の熱吸収量が増加
する。

一方、負荷が変化すると、１段、２段の再熱器４．５の
必要熱吸収量が変化するとともに、これらの必要熱吸収
割合もそれぞれ変化する。まだこの１段と２段の再熱器
４．５の必要熱吸収割合と実際の熱吸収割合も負荷によ
って異なるため、１段、２段再熱器４．５のうち、一方
の熱吸収量を合わせると、他方の熱吸収量が合わなくな
る。このため、第１図の構造の２段再熱ボイラでは、ガ
ス再循環割合と再熱器スプレを併用して再熱蒸気温度を
制御している。この特性を第２図に示すが、この方法で
は、再熱器にスプレを入れることにより、プラント効率
を低下させることになるだめ、好ましいものとはいえな
い。

これを改善するため、第３図に示すように、横置伝熱部
をバックル壁１０で火炉奥行方向に分割し、それぞれの
ガス通路に１段再熱器４と２段再熱５５を配置したもの
が考えられる。この構造であれば、横置再熱器の下方に
配置したガス調整ダンパ１１の開度を調整して１段再熱
器４と２段再熱器５を通過するガス量の比を調節できる
だめ、ガス再循環量の調整と併用すれば再熱器にスプレ
を入れずに再熱器の温度を制御することができる。

、しかし、負荷変化時の再熱蒸気温度特性は、第４図に
示すように、１段再熱器、２段再熱器ともほぼ同位相の
特性を示すため、ガス調整ダンパ１１も１段側、２段側
とも同方向に動作しようとして干渉し、特に過渡時の蒸
気温度変動は改善されない。

この欠点を補うだめに、再熱器とバイパススルガス通路
を設けた第５図の構造が考えられる。これは、横置伝熱
部をバッフル壁１ｏにて火炉奥行方向に３分割してそれ
ぞれのガス通路に１段再熱器１７．１５．２段再熱器１
８．１６．１次過熱器２を配置したものである。なお、
１２．１３は、それぞれ１段再熱器の中間管寄せおよび
中間連絡管である。この構造であれば、負荷変化時に再
熱器におけるガス流量の過剰または過少分を１次過熱器
２側で吸収できるだめ、過渡時の蒸気温度変動を改善す
ることができる。

しかし、第５図の構造の場合、１段再熱器１５．１７と
２段再熱器１６．１８が置かれている場所でのガス温度
が異なるだめ、高負荷域で蒸気温度制御が良好になるよ
うに伝熱面積を決めると、低負荷域で横置１段再熱器１
５部のガス温度が著しく低ドするだめに、蒸気温度制御
が困難になる。

第５図の構造で再熱蒸気温度を一定に保つことができる
のは、第７図の破線に示すように約５０　％負荷〜１０
０チ負荷となり、低負荷では再熱蒸気温度が低下し、プ
ラント効率の低下をもたらす。

また横置１段再熱器１５とｉ垂１段再熱器１７を連結さ
せるだめの中間管寄１２と連絡管１３を必要とするため
、構造が複雑になる欠点がある。さらに、横置伝熱部１
５．１６を火炉奥行方向に分割する横置伝熱管の直管部
が短くなり、管曲げ加工数が多くなるだめ加工時間が多
くなり、また管内圧力損失も増加してしまう等、製造コ
スト、性能ヒのデメリットがある。

本発明の目的は、上記に鑑み、負荷に対応する蒸気温度
特性が静特性および動特性ともに良好な２段再熱ボイラ
構造を有するボイラ装置を提供することにある。

本発明は、１段再熱器と２段再熱器をほぼ同一のガス温
度領域に配置するだめに、１段再熱器と２段再熱器を火
炉の幅方向に並列に配置するようにしたものである。

以下、本発明を図面によりさらえ詳細に説明する。

第８図は、本発明の一実施例を示すボイラ装置のガス通
路の平面断面図、第９図はその正面断面図である。この
装置は、横置伝熱部のガス通路を、第８図に示すように
バックル壁１０で４分割し、通路後部に１次過熱器２、
前部中央に横置２段再熱器１６、側壁側に横置１段再熱
器１５を配置したものである。この場合、懸垂再熱器１
７．１８も横置再熱器１５．１６と同様に火炉幅方向に
配置されている。この横置伝熱部の下部には、第９図に
示すようにガス調整ダンパ１１が各ガス通路に設置され
ている。１段再熱器１５．１７と２段再熱器１６．１８
は左右対称になるように配置され、ガス温度の左右アン
バランスが生じても再熱蒸気温度にあまり影響しないよ
うになっている。

上記実施例によれば、１段再熱器１５．１７と２段再熱
器１６．１８が置かれている場所でのガス温度を全負荷
域にわたってほぼ同程度にすることができるため、低負
荷域でも再熱蒸気温度を一定に保ちやすくなり、再熱蒸
気温度制御範囲を、例えば第７図の実線で示すように３
５チ負荷〜１００％負荷に広げることができる。また第
５図の構造では、横置１段再熱器１５と懸垂１段再熱器
１７を連結させるだめの中間管を１２と連絡管１３を必
要とするが、本発明による構造では、第９図に示すよう
に特に中間管寄と連絡管は必要とせず、構造を簡略化す
ることができる。

さらに第５図の構造では、横置伝熱部１５．１６を奥行
方向に分割しているため、横置伝熱管の直管部が短かく
なり、管曲げ〃ロエ数が多くなるが、本発明による構造
では、第８図、第９図から明らかなように横置伝熱管１
５．１６の直管部を長くすることができ、管曲げ加工数
を、第５図の構造に比べて例えば約４５チ低減すること
ができる。

上記した再熱器の中間管寄とその連絡管が不要になるこ
とと、管曲げ部の減少により、再熱器系の管内圧力損失
を低減できるため、プラント効率の向上にもつながる。

さらに第５図の構造では、流体温度が高くなる懸垂再熱
器１７．１８出口部がガス温度の高い領域に位置するだ
め、メタル温度が高くなりやすいが、本発明による構造
では、第９図に示すように懸垂再熱器１７．１８出口部
をガス温度が比較的低い領域に位置させることができる
だめ、メタル温度も比較的低くすることができる。この
関係を第１０図（イ）、（ロ）に示しだが、メタル温度
が低くなるとそれだけ高級材質の管（ステンレス管）を
使用する必要がなくなり、図中の斜線部で示したように
、本発明による第８図、第９図の構造の場合には、再熱
器に占めるステンレス鋼のような高級鋼の割合を例えば
約３０％減少させることができる。

以上、本発明によれば、負荷に対応する再熱器蒸気温度
特性が良好で、構造が比較的簡単、かつ製作が容易な伝
熱部を有するボイラ装置を提供することができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の２段再熱ボイラ構造の一例を示す正面
断面図、第２図は七のｌ特性の一部を示す図、第３図は
、従来の２段再熱ボイラ構造の他の（ｆｌを示す断面図
、第４図はその動特性の一例を示す図、第５図は、２段
再熱ボイラ構造の改良例を示す正面断面図、第６図は、
その平面断面図、第７図は、再熱蒸気温度特性の１例を
示す図、第８図才６よび第９図は、それぞれ本発明の実
施例を示す２段再熱ボイラ構造の平面断面図および正面
断面図、８１０図（イ）、（ロ）はそれぞれ懸垂再熱器
の温度特性の１例を示す図である。１・・・火炉、２・・・１次過熱器、３・・・２次過熱
器、４・・・１段再熱器、５・・・２段再熱器、６・・
・節炭器、１０・・・バッフルＪ＝ｔ、１１・・・ガス
調整ダンパ、１５・・・横置１段再熱器、１６・・・横
置２段再熱器、１７・・・懸垂１段再熱器、１８・・・
懸垂２段再熱器。代理人　弁理士　　川　北　武　長第２図第４図晴朗第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１段および２段再熱器を配置しだ横置伝熱部の燃
焼ガス通路が３以上に分割され、それぞれの通路のガス
流量を調節可能にしだボイラ装置において、上記１段再
熱器と２段再熱器を火炉の幅方向に並列に配置したこと
を特徴とするボイラ装置。