JPS61213504A - 温度制御される並列管系を持つたボイラ - Google Patents

温度制御される並列管系を持つたボイラ

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JPS61213504A
JPS61213504A JP61056034A JP5603486A JPS61213504A JP S61213504 A JPS61213504 A JP S61213504A JP 61056034 A JP61056034 A JP 61056034A JP 5603486 A JP5603486 A JP 5603486A JP S61213504 A JPS61213504 A JP S61213504A
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JP
Japan
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temperature
pipe system
boiler
steam
parallel
Prior art date
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Pending
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JP61056034A
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English (en)
Inventor
ヘルマン、ブリユツクナー
ロタール、シユタデイー
フランツ、ランケス
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Kraftwerk Union AG
Original Assignee
Kraftwerk Union AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22GSUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00Controlling superheat temperature
    • F22G5/12Controlling superheat temperature by attemperating the superheated steam, e.g. by injected water sprays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/06Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/10Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type of once-through type
    • F22B35/108Control systems for steam generators having multiple flow paths

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、並列管系の各管系における最終過熱器に噴射
冷却器が前置接続され、並列管系の後方における混合蒸
気の温度を測定する温度センサが各管系を集合した蒸気
集合管に接続され、温度センサおよび設定値によって噴
射冷却器の調整装置を制御するような温度制御される並
列管系を持ったボイラに関する。
〔従来の技術〕
並列管系についての温度センサにおいて、蒸気の温度を
制御するために、高圧過熱器および再熱器の最終伝熱面
の前に噴射冷却器を設けることが知られている。その場
合噴射冷却器の制御弁は、蒸気集合管に配置された温度
センサおよび設定値によって制御される稠整器を介して
制御される。
並列管系即ち互いに並列に接続された管束、隔壁あるい
は隔板の伝熱面において、不均一な加熱状態および配管
の異なった流速は避けられない。これは互いに平行な配
管と管系との間に許容できない大きな温度差を生じてし
まい、この温度差は材料に許容できない高い応力を生じ
、局所的に並列管系の容管が運転状態上許容できない高
い絶対温度になってしまうことがある。その場合かかる
過負荷は管を損傷し、高価な修理費を伴い、ボイラの有
効性を低下する。
かかる過負荷を防止するために、蒸気温度の上限を規定
することが知られているが、その場合にはボイラの総合
効率が低下してしまうという欠点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、並列管系を持ったボイラにおいて、蒸
気温度を理論的に許し得る蒸気温度に比べて過度に下げ
ることなく、容管および管系の過負荷が防止されるよう
にすることにある。
〔問題点の解決手段〕
本発明によればこの目的は特許請求の範囲第1項の特徴
部分に記載した手段によって達成できる。
本発明の有利な実a態様は特許請求の範囲第2項から第
8項に記載しである。
並列接続された各管系に個々に蒸気温度のセンサを付属
させることにより、一方では各管系の不均一な負荷が検
出され、他方では同時に、制御論理回路を介して高負荷
の管系をその噴射冷却器の開放によって負荷軽減し、低
負荷の管系に付属してし°る噴射冷却器を閉鎖、して平
衡状態にするための前提条件が作られる。これにより例
えば隔板、隔壁および所定の管束のような各管系の負荷
が平均化される。
本発明の実施態様において、各管系の各平行管の高温側
端に別々の温度センサが付属させられ、これらの温度セ
ンサが監視論理回路に接続され、これらの監視論理回路
が測定値を温度の一定した基準値と比較し、この基準値
を越えた際に対応した噴射冷却器を別の制御指令に優先
して開放する場合には、応力ないし過度の温度に対して
信頼できる保護が達成される。
〔実施例〕
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
図面に概略的に示されたボイラ1において、給水は下側
から図示してないエコノマイザおよび蒸発器を通して分
配管2に流入し、そこから互いに並列接続された管系3
.4,5.6に接続されたボイラIの前方および最終過
熱器(伝熱面)7゜8.9.10に流入する。これらの
伝熱面はボイラ外側壁の一部あるいは中間壁ないし隔板
の一部である。図面において左側管系3はボイラlの外
側壁の伝熱面7の一部に導かれ、右側管系4はボイラ1
の中間壁の伝熱面9に導かれ、右側管系4および左側管
系3に図示された上側伝熱面8.10は最終過熱器であ
り、即ち燃焼ガス通路のほぼ中央範囲に据えつけねばな
らない管束である。最終過熱器8.10の後方において
、各管系は蒸気消費体、一般には蒸気タービン(図示せ
ず)に通じている蒸気集合管11に集合している。
図示した2本の各管系3.4において、ボイラ外側壁な
いし中間壁の伝熱面7.9の後方で対応した最終過熱器
8.10にそれぞれ噴射冷却器12.13があり、これ
らの冷却器12.13は別々の電動制御弁14.15を
介して給水管16に接続されている。各最終過熱器8.
10の平行管17〜26の高温側端、各最終過熱器から
出る管系3〜6およびこれらの管系が最終的に開口して
いる蒸気集合管11に、温度センサ27〜39が配置さ
れている。最終過熱器8,10から出る管系に組み込ま
れた温度センサ37,38は温度制御器40に接続され
ている。この温度制御器40は論理制御回路41を介し
て噴射冷却器12.13の各制御弁14.15のサーボ
モータに接続されている。温度制御器40は、所定の時
間間隔で温度センサ37.38がその都度の最高および
最低蒸気温度を検出し、最高蒸気温度で管系3〜6にお
ける噴射冷却器12.13の制御弁14,15を開放し
、最低蒸気温度で管系3〜6における噴射冷却器12.
13の制御弁14.15を閉鎮するように構成されてい
る。各管系の温度はそのようにしてほぼ一様にされる。
各最終過熱器8.10の平行管17〜26における温度
センサ27〜36は、所定の時間間隔で呼び出される各
最終過熱器における監視論理回路42.43に接続され
ている。測定値は比較器46.47において所定の基準
値44.45と比較される。測定値がこの基準値を越え
ると、比較器46.47が信号を発生し、この信号は一
方ではNOTORゲート52〜55びORゲート52〜
55を介して温度制御器40の信号の伝達を阻止し、他
方では対応した管系3〜6の噴射冷却器12.13の制
御弁14.15を開放する。
蒸気集合管11にある混合蒸気温度のセンサ39は制御
装置56に接続され、ここで測定値は蒸気消費体が所望
する蒸気温度を記憶している設定値57と比較する。測
定値がこの設定値の上側あるいは下側に位置しているか
に応じて、開放ないし閉鎖するための制御指令が発生さ
れる。この測定値はORゲー)58.59を介して噴射
冷却器12.13のすべての制御弁14.15の制御線
に与えられる。各制御弁のORゲー)58.59の第2
の入力端に、制御弁の位置に応じた信号が印加され、こ
の信号は対応した制御弁が終端位置にある場合には生ぜ
ず、それ以上の制御を阻止する。
ボイラ1を運転する場合、給水はここでは図示してない
給水ポンプを介してエコノマイザおよび蒸発器を通り、
図面において下側から分配管2を通して互いに並行して
いる管系3〜6およびこれらの管系に組み込まれた前方
および最終過熱器7〜lOに圧送される。給水は前方過
熱器7.9の平行管の中で加熱され、その後再び集合さ
れ、最終過熱器8.10の平行管17〜26において所
望の最終状態まで過熱される。蒸気は対応した管系3〜
6に集められる。並列接続されたこれらの伝熱面あるい
は管系は、芸気を蒸気集合管11に導き、この芸気集合
管11は過熱器の蒸気を蒸気消費体、一般には蒸気ター
ビンに導く。
放熱量が不均一であるため、および例えば幾分早過ぎる
蒸発によって生ずるような各平行管における流れ抵抗が
動的に不均一であるために、平行管内に局所的で一時的
に異なった管温度および蒸気温度が生ずる。これは更に
各管系3〜6に接続された温度センサによって検出され
る。この温度センサは、温度制御器40が最高温度の管
系に付属された制御弁を開き、最低温度の管系に付属さ
れた制御弁を閉じる働きをする。短い時間間隔で行うこ
の制御によって、種々の管系における加熱出力の平衡が
行われ、特に安定運転状態における温度差および材料の
過負荷が防止される。蒸気集合管11の温度センサ39
によって制御される制御装置56に対して、制御対象が
単一系統に縮小され、すべての制御弁はこの主制御系に
対して単に並列的に制御すればよい。これは各噴射冷却
器の各制御弁のその都度の開度に無関係に行われる。
ただ終端位置において、この終端位置を越えてしまうよ
うな制御装置56の制御指令は抑えられる。
これと逆の指令は閉鎖信号経路60.61および開放信
号経路62.63への分配およびORゲート64〜67
の中間接続によって行われる。ORゲート64〜67は
制御弁のサーボモータの電気回路にあるスイッチ素子(
サイリスタ)68〜71を制御する。
これと無関係に監視論理回路42.43によって、最終
過熱器あるいは再熱器の伝熱面における平行管が過負荷
されることが防止される。これは温度制御器および制御
装置からの閉鎖方向の信号伝達を阻止することによって
、同時に対応した噴射冷却器の制御弁を開放して行われ
る。
ボイラにおけるこの温度制御形式は、例えば蒸気タービ
ンの中圧および低圧タービン部分の前でアナログ的に再
熱器に対しても採用される。これはボイラを、局所的で
一時的な許容できない熱負荷に曝されることなしに、は
ぼその理論的に可能な最大出力で運転できる。これによ
りボイラの高い出力および高い効率が得られる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明に基づくボイラの配管系統図である。 l:ボイラ、2:分配管、3,4,5.6n管系、7.
 8. 9.  to:過熱器(伝熱面)、11:M気
集合管、12.13:噴射冷却器、14゜15二制御弁
、16:給水管、17〜26:平行管、27〜39:温
度センサ、40:温度制御器、41:論理制御回路、4
2.43:監視論理回路、44.457基準値、46.
47:比較器、48〜51  : NOTゲート、52
〜55:ORゲート、56二制御装置、57:設定値、
58,59:ORゲート、60〜63:信号経路、64
〜67:ORゲート、68〜71:サイリスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)並列管系の各管系における最終過熱器に噴射冷却器
    が前置接続され、並列管系の後方における混合蒸気の温
    度を測定する温度センサが各管系を集合した蒸気集合管
    に接続され、温度センサおよび設定値によって噴射冷却
    器の調整装置を制御するような温度制御される並列管系
    を持ったボイラにおいて、各並列管系(3〜6)に、蒸
    気温度を測定する個々の温度センサ(37、38)が付
    属され、これらの温度センサ(37、38)が温度制御
    器(40)に接続され、この温度制御器(40)が最大
    温度の管系の噴射冷却器(12、13)を開放し、最低
    温度の管系の噴射冷却器(12、13)を閉鎖すること
    を特徴とする温度制御される並列管系を持ったボイラ。 2)各管系(3〜6)の各平行管(17〜26)の高温
    側端に別々の温度センサ(27〜36)が付属され、こ
    れらの温度センサが監視論理回路(42、43)に接続
    され、これらの監視論理回路(42、43)が測定値を
    温度の一定した基準値(44、45)と比較し、この基
    準値を越えた際に対応した噴射冷却器(12、13)を
    別の制御指令に優先して開放することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のボイラ。 3)蒸気集合管(11)に接続された温度センサ(39
    )の信号が、制御装置(56)によってすべての噴射冷
    却器(12、13)を同期しかつ他の制御信号を優先さ
    せて開放ないし閉鎖することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項または第2項記載のボイラ。 4)監視論理回路(42、43)において最大温度の測
    定値が求められ、基準値(44、45)と比較されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のボイラ。 5)噴射冷却器(12、13)が制御弁(14、15)
    を介して作動されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のボイラ。 6)制御弁(14、15)が制御パルスによりステップ
    的に開放および閉鎖されることを特徴とする特許請求の
    範囲第5項記載のボイラ。 7)監視論理回路(42、43)の制御信号が、NOT
    ゲート(48〜51)および論理回路(41)の制御経
    路に接続されたORゲート(52〜55)を介して温度
    制御器(40)の制御指令を阻止し、噴射冷却器(12
    、13)の制御弁(14、15)を開放することを特徴
    とする特許請求の範囲第2項記載のボイラ。 8)温度センサ(27〜36)が伝熱面(8、10)の
    代表的な平行管(17〜26)にだけ接続されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のボイラ。
JP61056034A 1985-03-16 1986-03-13 温度制御される並列管系を持つたボイラ Pending JPS61213504A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19853509637 DE3509637A1 (de) 1985-03-16 1985-03-16 Dampferzeuger mit einem temperaturgeregelten parallelrohrsystem
DE3509637.3 1985-03-16

Publications (1)

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ID=6265511

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EP (1) EP0195298B1 (ja)
JP (1) JPS61213504A (ja)
AT (1) ATE48184T1 (ja)
DE (2) DE3509637A1 (ja)
DK (1) DK161404C (ja)
ES (1) ES8708048A1 (ja)
FI (1) FI84201C (ja)
YU (1) YU33486A (ja)

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DK161404B (da) 1991-07-01
DK113186D0 (da) 1986-03-12
FI84201B (fi) 1991-07-15
DK161404C (da) 1991-12-09
EP0195298B1 (de) 1989-11-23
DE3667097D1 (en) 1989-12-28
ATE48184T1 (de) 1989-12-15
DE3509637A1 (de) 1986-09-18
ES8708048A1 (es) 1987-09-01
EP0195298A1 (de) 1986-09-24
ES553030A0 (es) 1987-09-01
FI860864A (fi) 1986-09-17
YU33486A (en) 1990-10-31
DK113186A (da) 1986-09-17
FI84201C (fi) 1991-10-25
FI860864A0 (fi) 1986-02-28

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