JPS6241502A - 貫流ボイラ - Google Patents

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、タービン等へ送気する蒸気を得るのに利用さ
れる貫流ボイラに関する。

従来の技術 第３図は、従来の貫流ボイラの概略構成を示した側面図
である。

１は火炉であり、螺旋状に配置された水冷却管で構成さ
れる下部火炉６と水冷壁で構成される上部火炉７から成
り、２は蒸気冷却壁で構成される後部煙道、３は天井壁
である。後部煙道２には節炭器３６、−大過熱器３４、
−次再熱器４１が配。

置されており、上部火炉７には二次過熱器３８、三次過
熱器３９、四次過熱器４０．二次再熱器４２りである。

次に、従来の貫流ボイラにおける給水の加熱経路につい
て項を追って説明する。

節炭器入口管寄せ３６Ｈに流入した給水は節炭器３６で
加熱された後出口管寄せ３６ｂに集合し、出口給水管４
を経て火炉水冷壁入口管寄せ５に至る。

次に螺旋状に配置された水冷却管で構成される下部火炉
６で加熱され、上部火炉７の前壁８、側壁１１、後壁１
４及び副側壁１８で熱吸収した後夫々前壁出口管寄せ９
出口連絡管１０を経て、側壁出口管寄せ１２出口連絡管
１３を経て、後壁吊下管１５同出口管寄せ１６同出ロ連
絡管１７を経て、又副側壁系統については同出口管寄せ
１９同出口連絡管２０を経てウォーターセパレータ２１
に導かれる。

貫流負荷域においてはセパレータ流入流体は若干の過熱
度を有する乾き蒸気であり全量過熱器へ流れる。又最低
貫流負荷以下ではドレンを分離しボイラ入口給水に戻し
再循環させ蒸気のみを過熱器に流す設計になって℃・る
。

セパレータ２１出口蒸気は連絡管２２を経て後部煙道周
壁下部管寄せ２３に至り前壁２４、側壁２７、後壁３０
にて加熱され、夫々前壁出口管寄せ２５同連絡管２６、
側壁出口管寄せ２８同連絡管２９を経て後部煙道後壁出
口管寄せ３１に至る。

ここから−次過熱器入ロ連絡管３２同人ロ管寄せ３３を
経て一次過熱器３４に至る。−大過熱器３４で加熱され
た蒸気は同出口管寄せ３５を経て天井壁３を流れ出口管
寄せ３７に集る。ここから二次過熱器３８、三次過熱器
３９、四次過熱器４０を経て所定の温度に加熱され入タ
ービンに送気される。

以上の如く、従来の火炉（下部火炉６、上部火炉７）は
全て水冷壁であり、水平煙道部の副側壁１８も水冷壁で
あり、後部煙道２の周壁２４，２７．３０のみが蒸気冷
却壁である。

第４図に従来の貫流ボイラにおけるボイラ負荷と火炉出
口流体圧力、水冷壁流量、火炉出口流体エンタルピ、下
部火炉出口゛流体エンタルピ、飽和蒸気エンタルピ及び
飽和水エンタルピの関係を示す。本ボイラ例では最低貫
流負荷は３０％ＥＣＲであり、約９０チから３ｏ　％　
ＥＣＲの負荷範囲に亘り変圧運転を行なっている。第３
図に示した様に火炉を水冷壁のみで構成すると火炉水冷
壁における熱吸収量が大きく、質流運転域においては火
炉出口流体エンタル、ビは飽和蒸気エンタルピよりかな
り高い過熱蒸気になっている。但し再循環運転域では湿
り蒸気となる。

又最低貫流負荷に至る迄水冷壁流量は負荷と共に減少す
ることが示されており、最低貫流負荷近傍では流動の安
定性が低下し、アンバランスが発生し易くなることが窺
える。

下部火炉出口エンタルピは参考迄に示すもので低貫流負
荷域では飽和蒸気エンタルピより充分低いことを示す。

発明が解決しようとする問題点 上述のように、従来の貫流ボイラでは火炉壁が全て水冷
壁で構成されていたために、水冷壁での熱吸収量が多く
、水冷壁出口流体のエンタルピレベルが高くなり、水冷
壁出口部での温度にアンバランスを生じ易い。この温度
のアンバランスによって水冷壁の信頼性が損われるとい
う問題があった。

方何の蒸気冷却壁とで形成し、前記水冷壁の出口側と後
部煙道内に配置された煙道蒸発器の入口側とを連通し、
前記煙道蒸発器の出口側とウォータることによって、従
来の問題点を解決している。

作用 本発明では火炉における水冷壁の熱吸収が過大とならな
い様に、火炉下部を水冷壁で構成し、該出口流体のエン
タルピレベルを飽和蒸気レベルに比べ充分低くなる様に
し、流れ又は熱吸収のアンバランスがあっても過熱蒸気
にならない様にする。

即ち水冷壁出口部での温度アンバランスは実質的に発生
しない。貫流負荷域においてはセパレーター人口流体を
乾き蒸気とする必要があるが、この為火炉水冷壁と直列
に接続された蒸発器（煙道蒸発器）を比較的低温ガス部
に配置し、ここで所定過熱度を有する過熱蒸気とする。

煙道蒸発器では、均一化された燃焼ガスが流入する為、
流体温度には水平煙道部と接合され、水平煙道部は後部
煙道と接合されるが、いづれも蒸気冷却壁である。従っ
ていずれの壁面内にても２相流では発生し易い、流動の
アンバランス及び温度のアンバランスが発生することは
なく略均等で、各壁面間の温度差も小さくなる。

実施例 以下本発明に係る貫流ボイラの一実施例について第１図
および第２図を参照して詳細に説明する。

第１図において、５０は火炉であり水冷壁で構成される
下部火炉５３と蒸気冷却壁で構成される上部火炉５７か
ら成っている。５１は蒸気冷却壁で構成される後部煙道
、５２は後部煙道５１と上部火炉５７とを連結する水平
煙道で、この周壁も蒸気冷却壁で構成されている。後部
煙道５１には節炭器７２、煙道蒸発器５５、−次男熱器
７０が配置されており、上部火炉５７には一次過熱器６
７、二次過熱器６８、三次過熱器６９が配置されている
。また、水平煙道５２には二次再熱器７１が配７４は天
井壁である。

次に、本発明の貫流ボイラにおける給水の加熱経路を順
を追って説明する。

給水は節炭器入口管寄せ７２ａから供給され、節炭器７
２で加熱される。

貫流運転域においてはここで所定の過熱度を有する乾き
蒸気になる。

４　。

この過熱蒸気はウォータセパレータ５６を経て上部火炉
５７を形成する蒸気冷却の前壁５８、側壁５９、後壁６
０を流れ夫々出口管寄せに至る。

前壁出口蒸気及び側壁出口蒸気は天井壁入口管寄せ６２
に至り天井壁７４、後部煙道後壁６３、後部煙道側壁６
４及び後部煙道前壁６５を流れて後部煙道出口管寄せ６
６に至り、後壁吊下管６１及＆ び水平煙道５２の副側壁＼流れた蒸気と混合する。

ここより一次過熱器６７、二次過熱器６８及び３次過熱
器６９にて所定の過熱温度に加熱される。

上記の如く、本発明では、下部火炉５３のみ水冷壁とし
、火炉水冷壁出口流体を煙道蒸発器５５に流しここで乾
き蒸気とし、上部火炉５７、水平煙道５２周壁及び後部
煙道５１周壁を蒸気冷却壁としている。

第２図は、本発明の貫流ボイラにおけるボイラ負荷と、
下部火炉出口流体圧力、水冷壁流量、煙道蒸発器出口流
体エンタルピ、水冷壁（下部火炉）出口流体エンタルピ
、飽和蒸気エンタルピ及び飽和水エンタルピの関係を示
した特性図である。

第４図に示した従来の貫流ボイラの特性図と比較すれば
明瞭であるが、水冷壁出口流体のエンタルピレベルが、
飽和蒸気エンタルピに比較し充分低く流体は湿り蒸気で
飽和温度である。この流体を後部煙道５１の熱負荷の低
い位置に配置された煙道蒸発器５５にて若干の過熱度を
有する乾き蒸気としている。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、下部火炉のみが
水冷壁で構成されており、この下部火炉の水冷壁出口流
体は飽和温度に維持されて温度差は発生せず、いかなる
状態においても過熱蒸気となることはない。また、上部
火炉、水平煙道及び後部煙道は蒸気冷却壁で構成されて
おり、２相流で発生し易い流れのアンバランスやそれに
附随する温度アンバランスの発生が防止され、信頼性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る貫流ボイラの一実施例の概略構成
を示す側面図、第２図は本発明の貫流ボイラの特性を示
す特性図、第３図は従来の貫流ボイラの概略構成を示す
側面図、第４図は従来の貫流ボイラの特性を示す特性図
である。 ５０・・火炉、５１・・後部煙道、５２・・水平煙道、
５３・・下部火炉、５５・・煙道蒸発器、＝；− ５６−・ウォータセパレータ、５７・・上部火炉、６７
・・−次週熱器、６８・・二次過熱器、６９・・三次過
熱器、７０・・−次男熱器、７１・・（１王か７名） 犀１圓 第３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉壁を下方側水冷壁と上方側の蒸気冷却壁とで形成し、
   前記水冷壁の出口側と後部煙道内に配置された煙道蒸発
   器の入口側とを連通し、前記煙道蒸発器の出口側とウォ
   ーターセパレータとを連通し、同ウォーターセパレータ
   の蒸気出口と前記蒸気冷却壁の入口側とを連通して成る
   貫流ボイラ。