JPS6291703A - 節炭器のスチ−ミング防止装置 - Google Patents
節炭器のスチ−ミング防止装置Info
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- JPS6291703A JPS6291703A JP22872485A JP22872485A JPS6291703A JP S6291703 A JPS6291703 A JP S6291703A JP 22872485 A JP22872485 A JP 22872485A JP 22872485 A JP22872485 A JP 22872485A JP S6291703 A JPS6291703 A JP S6291703A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、火力発電ボイラの節炭器スチーミング防止装
置に係り、特に変圧運転、毎日起動・停止（ＤＳＳ）運
用、高負荷変化率運用等が要求される火力発電ボイラに
使用するに好適な節炭器スチーミング防止装置に関する
。
置に係り、特に変圧運転、毎日起動・停止（ＤＳＳ）運
用、高負荷変化率運用等が要求される火力発電ボイラに
使用するに好適な節炭器スチーミング防止装置に関する
。
第２図に従来の節炭器スチーミング防止装置を示す。１
０は火力発電ボイラシステム、２０はボイラ制御装置の
一部を示す。
０は火力発電ボイラシステム、２０はボイラ制御装置の
一部を示す。
火力発電ボイラシステム１０は、給水ポンプ１０１、高
圧給水ヒータ１０２、火炉及び煙風道１１０、節炭器１
１１１節炭器１１２、火炉水冷壁管１１３、−大過熱器
１１４、二次及び三次過熱器１１５，１１６、再熱器１
１７、再熱器１１８、ガスダンパ１１９，１２０、検出
器１２１゜１２２より構成される。給水ポンプ１０１で
ボイラへ送られた給水は、高圧給水ヒータ１０２で予熱
され、更に、節炭器１１１，１１２で加熱されて火炉水
冷壁管１１３に送られ、火炉水冷壁管１１３で蒸発して
蒸気となる。蒸気は一次、二次及び三次過熱器１１４，
１１５，１１６で加熱されて過熱蒸気となり、タービン
・発電機システムへ送られ蒸気の持つ熱エネルギは電気
エネルギに変換される。
圧給水ヒータ１０２、火炉及び煙風道１１０、節炭器１
１１１節炭器１１２、火炉水冷壁管１１３、−大過熱器
１１４、二次及び三次過熱器１１５，１１６、再熱器１
１７、再熱器１１８、ガスダンパ１１９，１２０、検出
器１２１゜１２２より構成される。給水ポンプ１０１で
ボイラへ送られた給水は、高圧給水ヒータ１０２で予熱
され、更に、節炭器１１１，１１２で加熱されて火炉水
冷壁管１１３に送られ、火炉水冷壁管１１３で蒸発して
蒸気となる。蒸気は一次、二次及び三次過熱器１１４，
１１５，１１６で加熱されて過熱蒸気となり、タービン
・発電機システムへ送られ蒸気の持つ熱エネルギは電気
エネルギに変換される。
２０はボイラ制御装置の一部である給水制御装置を示す
。従来５節炭器スチーミング防止装置は。
。従来５節炭器スチーミング防止装置は。
ボイラ本体側に特別な機能を持たず、給水制御装置の一
部として組込まれていた。給水制御装置２０は、給水指
令２０１に対し、検出器１２１と信号変換器２０２で検
出される給水流量が一致するように比較器２１７．調節
計２０４で給水ポンプ指令を作成、給水ポンプ流量を制
御する。節炭器スチーミング防止装置は、ボイラ煙道に
設置され、ボイラ燃焼ガスの熱量を回収し給水を加熱す
るために設置されている節炭器で、給水温度が上昇し１
節炭器内で蒸発１節炭器比口流体に蒸気を含む節炭器ス
チーミング現象を防止する働きを持つ６節炭器スチーミ
ングは、変圧運転プラントに於ける高速負荷変化での負
荷降下時、送電線系統故障やボイラ補機故障での急速負
荷絞り込み動作（ＰＣＢやランバック）時に低負荷・低
圧力付近で発生し易く、節炭器スチーミングが発生する
と火炉水冷壁入口流体に蒸気を含み、火炉水冷壁管内流
体の流動バランスおよびバーナ部高熱負荷域氷壁管メタ
ル温度の安定の異常をきたし、管破裂に至る可能性があ
る。それゆえ、どのような運転条件でも節炭器出口流体
温度を飽和温度以下に抑え、節炭器スチーミングを防止
する必要がある。
部として組込まれていた。給水制御装置２０は、給水指
令２０１に対し、検出器１２１と信号変換器２０２で検
出される給水流量が一致するように比較器２１７．調節
計２０４で給水ポンプ指令を作成、給水ポンプ流量を制
御する。節炭器スチーミング防止装置は、ボイラ煙道に
設置され、ボイラ燃焼ガスの熱量を回収し給水を加熱す
るために設置されている節炭器で、給水温度が上昇し１
節炭器内で蒸発１節炭器比口流体に蒸気を含む節炭器ス
チーミング現象を防止する働きを持つ６節炭器スチーミ
ングは、変圧運転プラントに於ける高速負荷変化での負
荷降下時、送電線系統故障やボイラ補機故障での急速負
荷絞り込み動作（ＰＣＢやランバック）時に低負荷・低
圧力付近で発生し易く、節炭器スチーミングが発生する
と火炉水冷壁入口流体に蒸気を含み、火炉水冷壁管内流
体の流動バランスおよびバーナ部高熱負荷域氷壁管メタ
ル温度の安定の異常をきたし、管破裂に至る可能性があ
る。それゆえ、どのような運転条件でも節炭器出口流体
温度を飽和温度以下に抑え、節炭器スチーミングを防止
する必要がある。
節炭器スチーミングを防止する方法は、従来、節炭器伝
熱面積を制限し、節炭器での熱吸収を抑え、第２図に示
す節炭器スチーミング防止装置を給水制御装置の一部に
組込む方法が行われている。
熱面積を制限し、節炭器での熱吸収を抑え、第２図に示
す節炭器スチーミング防止装置を給水制御装置の一部に
組込む方法が行われている。
第２図に示す節炭器スチーミング防止装置は、検出器１
２２と信号変換器２１２で検出される節炭器出口給水温
度が検出器１２１と信号変換器２１１で検出される給水
圧力に基づいて給水圧力と（飽和温度−制限値）の関係
をデータとして持つ関数発生器２１３で演算された節炭
器出口給水に対する温度制限値〔飽和温度−制限値（約
１０℃）〕に対し、温度制限値を超えた場合、比較器２
１４と調節計２１６により給水流量を増加させる信号（
節炭器スチーミング防止信号）を作成、比較器２１７に
加算し、給水流量を増加させ節炭器出口給水温度を下げ
節炭器スチーミングを防ぐ。
２２と信号変換器２１２で検出される節炭器出口給水温
度が検出器１２１と信号変換器２１１で検出される給水
圧力に基づいて給水圧力と（飽和温度−制限値）の関係
をデータとして持つ関数発生器２１３で演算された節炭
器出口給水に対する温度制限値〔飽和温度−制限値（約
１０℃）〕に対し、温度制限値を超えた場合、比較器２
１４と調節計２１６により給水流量を増加させる信号（
節炭器スチーミング防止信号）を作成、比較器２１７に
加算し、給水流量を増加させ節炭器出口給水温度を下げ
節炭器スチーミングを防ぐ。
なお、本装置が動作している期間は、状況悪化を避け、
又、給水流量の増加によるボイラ入出力の熱的・物質的
不平衡を防止するため、ボイラ負荷指令は定値保持とす
る必要があり、検出器２１８により節炭器スチーミング
防止信号が発生していることを検出し、負荷ホールドの
インターロック信号を生成する。
又、給水流量の増加によるボイラ入出力の熱的・物質的
不平衡を防止するため、ボイラ負荷指令は定値保持とす
る必要があり、検出器２１８により節炭器スチーミング
防止信号が発生していることを検出し、負荷ホールドの
インターロック信号を生成する。
しかし、この従来方式では次の欠点があった。
（１）、給水流量を増加させ節炭器出口給水温度を下げ
節炭器スチーミングを防止する方式のため。
節炭器スチーミングを防止する方式のため。
主蒸気圧力と共に負荷もホールドさせる必要があり、運
用上支障をきたす。又、給水と燃料の不平衡を生じ主蒸
気温度、再熱蒸気温度等が変動する。
用上支障をきたす。又、給水と燃料の不平衡を生じ主蒸
気温度、再熱蒸気温度等が変動する。
（２）、それゆえ、ボイラ本体の設計に際し、極力節炭
器スチーミングを発生させないような設計を行い、節炭
器スチーミング防止装置はスチーミングが発生した場合
の保護的手段であり、積極的に節炭器スチーミングを防
止するものではない。
器スチーミングを発生させないような設計を行い、節炭
器スチーミング防止装置はスチーミングが発生した場合
の保護的手段であり、積極的に節炭器スチーミングを防
止するものではない。
そのため、ボイラ本体側設計は節炭器スチーミングに対
する制限を免れず、熱効率上最適な設計ができない。具
体的には１節炭器伝熱面積、給水最低圧力等に制限が生
じている。
する制限を免れず、熱効率上最適な設計ができない。具
体的には１節炭器伝熱面積、給水最低圧力等に制限が生
じている。
変圧運転ボイラの節炭器スチーミングについて述べであ
る文献には、火力原子力発ｆｉ１９８２年１１月号第３
１４号Ｖ ＯＬ、 ３３ ＆１１９１１７１ ｒ変圧運
転火力の特徴と運転実績」中野光雄がある。
る文献には、火力原子力発ｆｉ１９８２年１１月号第３
１４号Ｖ ＯＬ、 ３３ ＆１１９１１７１ ｒ変圧運
転火力の特徴と運転実績」中野光雄がある。
本発明の目的は１節炭器スチーミングを効果的に防止す
ることにより、良好なプラント運用特性、及び５節炭器
の効果を最大限に発揮させ得る火力発電ボイラの節炭器
スチーミング防止装置を提供することにある。
ることにより、良好なプラント運用特性、及び５節炭器
の効果を最大限に発揮させ得る火力発電ボイラの節炭器
スチーミング防止装置を提供することにある。
本発明は、ボイラ煙道に設置されボイラ燃焼ガスの熱量
を回収し、給水を加熱する節炭器が、熱回収を良くする
ため、ボイラ煙道に二分割以上に分割して配置されてい
る点に着目し、ボイラ本体側に給水系で節炭器の一部を
バイパスし、二分割以上に分割された節炭器の分割点の
−っに於いて、合流するような水配管路と、水配管路の
途中に流量制御を行うために設置された調節弁を設け、
節炭器バイパス流量を制御して節炭器出口給水温度を常
に飽和温度以下に抑え、節炭器スチーミングを防止する
ようにしたものである。
を回収し、給水を加熱する節炭器が、熱回収を良くする
ため、ボイラ煙道に二分割以上に分割して配置されてい
る点に着目し、ボイラ本体側に給水系で節炭器の一部を
バイパスし、二分割以上に分割された節炭器の分割点の
−っに於いて、合流するような水配管路と、水配管路の
途中に流量制御を行うために設置された調節弁を設け、
節炭器バイパス流量を制御して節炭器出口給水温度を常
に飽和温度以下に抑え、節炭器スチーミングを防止する
ようにしたものである。
又、本発明に対し、節炭器を全てバイパスし節炭器出口
で合流するような方式が考えられるが、この場合、節炭
器で発生するスチーミングは防止できず、給水がバイパ
スされると節炭器通過流量が減少するため節炭器内での
スチーミングが逆に発生しやすくなるといった不具合が
考えられる。
で合流するような方式が考えられるが、この場合、節炭
器で発生するスチーミングは防止できず、給水がバイパ
スされると節炭器通過流量が減少するため節炭器内での
スチーミングが逆に発生しやすくなるといった不具合が
考えられる。
本発明では５節炭器の分割点で合流することにより、こ
れらの問題点を解決している。即ち、節炭器の途中で合
流することにより節炭器でスチーミングが発生するのを
防止できる。又、給水がバイパスされると、バイパスさ
れた節炭器での通過流量は上記と同様、減少するが、バ
イパス合流点を適切に選定し１節炭器スチーミング現象
が過渡的な特性である点を考えると、バイパスされた節
炭器内でスチーミングは発生しない６ 〔発明の実施例〕 第１図に本発明の一実施例を示す。
れらの問題点を解決している。即ち、節炭器の途中で合
流することにより節炭器でスチーミングが発生するのを
防止できる。又、給水がバイパスされると、バイパスさ
れた節炭器での通過流量は上記と同様、減少するが、バ
イパス合流点を適切に選定し１節炭器スチーミング現象
が過渡的な特性である点を考えると、バイパスされた節
炭器内でスチーミングは発生しない６ 〔発明の実施例〕 第１図に本発明の一実施例を示す。
図に於いて、節炭器スチーミング防止装置は、節炭器バ
イパス配管１０３、調節弁１０４、合流配管１０５、可
動ノズル１０６から構成される。
イパス配管１０３、調節弁１０４、合流配管１０５、可
動ノズル１０６から構成される。
又、その制御装置の構成例も示しである。即ち。
検出器１２２と信号変換器２１２で検出される節炭器出
口給水温度が、検出器１２１と信号変換器２１１で検出
される給水圧力に基づいて給水圧力と（飽和温度−制限
値）の関係をデータとして持つ関数発生器２１３で演算
された節炭器出口給水に対する温度制限値〔飽和温度−
制限値（約１０℃）〕に対し、温度制限値を超えた場合
、比較器２１４と調節器２１５により節炭器バイパス調
節弁を開け、節炭器１１１の給水をバイパスさせて節炭
器１１１の出口で合流させることにより、節炭器１１２
の入口給水温度を下げ、節炭器１１２の出口給水温度を
温度制限値以下に抑える。可動ノズル１０６は、節炭器
バイパス調節弁１０４両端の差圧が小さく流量調節が因
難な場合、可動ノズル１０６を絞りこの差圧を確保し、
流量制御をするために設置されている。
口給水温度が、検出器１２１と信号変換器２１１で検出
される給水圧力に基づいて給水圧力と（飽和温度−制限
値）の関係をデータとして持つ関数発生器２１３で演算
された節炭器出口給水に対する温度制限値〔飽和温度−
制限値（約１０℃）〕に対し、温度制限値を超えた場合
、比較器２１４と調節器２１５により節炭器バイパス調
節弁を開け、節炭器１１１の給水をバイパスさせて節炭
器１１１の出口で合流させることにより、節炭器１１２
の入口給水温度を下げ、節炭器１１２の出口給水温度を
温度制限値以下に抑える。可動ノズル１０６は、節炭器
バイパス調節弁１０４両端の差圧が小さく流量調節が因
難な場合、可動ノズル１０６を絞りこの差圧を確保し、
流量制御をするために設置されている。
第３図と本実施例の効果を説明する波形図であり、変圧
運転プラントでの負荷降下時の特性図を示す。負荷降下
と共に、給水圧力も低下し、飽和温度もそれに従って低
下する。一方、節炭器出口給水温度は節炭器での熱バラ
ンス、及び、動特性上の遅れから、すぐには低下せず却
って上昇する場合がある。その場合、第３図に示すよう
に、低負荷、低圧力近辺で節炭器出口給水温度が飽和温
度となり、節炭器スチーミングを発生する。しかし、本
発明によれば、節炭器出口給水温度が（飽和温度−制限
値）を超えた場合、節炭器バイパス調節弁を開け、節炭
器出口給水温度を低下させることができ、節炭器スチー
ミングを防止できる。
運転プラントでの負荷降下時の特性図を示す。負荷降下
と共に、給水圧力も低下し、飽和温度もそれに従って低
下する。一方、節炭器出口給水温度は節炭器での熱バラ
ンス、及び、動特性上の遅れから、すぐには低下せず却
って上昇する場合がある。その場合、第３図に示すよう
に、低負荷、低圧力近辺で節炭器出口給水温度が飽和温
度となり、節炭器スチーミングを発生する。しかし、本
発明によれば、節炭器出口給水温度が（飽和温度−制限
値）を超えた場合、節炭器バイパス調節弁を開け、節炭
器出口給水温度を低下させることができ、節炭器スチー
ミングを防止できる。
又、第２図の従来方式では、節炭器スチーミング防止装
置が働いた時点で、負荷ホールドとなるが、本発明では
負荷ホールドの必要は無い。
置が働いた時点で、負荷ホールドとなるが、本発明では
負荷ホールドの必要は無い。
第４図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図と異
なるのは節炭器バイパス配管１０７の分岐元が高圧給水
ヒータ１０２の出口から給水ポンプ１０１出口に変更さ
れている点である。動作は第１図と同じであるが、節炭
器バイパス流量の温度が第１図の実施例に比較して低い
ため、バイパス流量を少なくできること、及び、バイパ
ス調節弁の差圧が大きくとれるため、流量制御が容易と
なり、必要に応じて可動ノズル１０６を除去できる長所
がある。
なるのは節炭器バイパス配管１０７の分岐元が高圧給水
ヒータ１０２の出口から給水ポンプ１０１出口に変更さ
れている点である。動作は第１図と同じであるが、節炭
器バイパス流量の温度が第１図の実施例に比較して低い
ため、バイパス流量を少なくできること、及び、バイパ
ス調節弁の差圧が大きくとれるため、流量制御が容易と
なり、必要に応じて可動ノズル１０６を除去できる長所
がある。
本実施例によれば、以下の効果がある。
（１）負荷をホールドさせることなく節炭器スチーミン
グを防止でき、又、燃料と給水の不平衡も生じない。
グを防止でき、又、燃料と給水の不平衡も生じない。
（２）節炭器スチーミングを積極的に防止できるため、
ボイラ本体側設計は節炭器スチーミングに対する制限を
緩和でき、熱効率上最適な設計が可能となる。
ボイラ本体側設計は節炭器スチーミングに対する制限を
緩和でき、熱効率上最適な設計が可能となる。
本発明によれば、節炭器スチーミングを効果的に防止で
きるため、良好なプラント運用特性、及び節炭器の効果
を最大限に発揮させ得る効率の良いボイラ設計が可能と
なる。
きるため、良好なプラント運用特性、及び節炭器の効果
を最大限に発揮させ得る効率の良いボイラ設計が可能と
なる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来のブロック図、第３図は第１図の実施例の効果を示
す波形図、第４図は本発明の他の実施例のブロック図で
ある。 １０・・・火力発電ボイラシステム、２ｏ・・・ボイラ
制御装置
従来のブロック図、第３図は第１図の実施例の効果を示
す波形図、第４図は本発明の他の実施例のブロック図で
ある。 １０・・・火力発電ボイラシステム、２ｏ・・・ボイラ
制御装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、熱効率の向上を図るためボイラ煙道に二分割以上に
分割して配置されている節炭器及び高圧給水ヒータを備
え、前記ボイラの負荷降下時、前記節炭器で蒸気が発生
するのを防止する節炭器スチーミング防止装置に於いて
、 前記ボイラの本体側に給水系で前記節炭器の一部をバイ
パスし、二分割以上に分割された前記節炭器の分割点の
一つで合流するような水配管路と、この水配管路の途中
に調節弁を設けたことを特徴とする節炭器のスチーミン
グ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22872485A JPS6291703A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 節炭器のスチ−ミング防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22872485A JPS6291703A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 節炭器のスチ−ミング防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291703A true JPS6291703A (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=16880819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22872485A Pending JPS6291703A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 節炭器のスチ−ミング防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291703A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0275802A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Toshiba Corp | 排熱回収ボイラ |
| JP2010210230A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Babcock & Wilcox Power Generation Group Inc | 一体型の、分離流れ型の水コイル式エアヒーター及びエコノマイザ（ｉｗｅ） |
| JP2015218915A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 三浦工業株式会社 | ボイラシステム |
| JP2019007704A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 川崎重工業株式会社 | 廃熱ボイラ及び廃熱回収システム |
| US10948178B2 (en) | 2016-08-05 | 2021-03-16 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Method for operating a waste heat steam generator |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP22872485A patent/JPS6291703A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0275802A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Toshiba Corp | 排熱回収ボイラ |
| JP2010210230A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Babcock & Wilcox Power Generation Group Inc | 一体型の、分離流れ型の水コイル式エアヒーター及びエコノマイザ（ｉｗｅ） |
| JP2015218915A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 三浦工業株式会社 | ボイラシステム |
| US10948178B2 (en) | 2016-08-05 | 2021-03-16 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Method for operating a waste heat steam generator |
| JP2019007704A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 川崎重工業株式会社 | 廃熱ボイラ及び廃熱回収システム |
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