JPS63161301A

JPS63161301A - ボイラ−

Info

Publication number: JPS63161301A
Application number: JP31058686A
Authority: JP
Inventors: 啓充森; 伸一足立; 南嶋　兆司; 長迫　津芳; 小林　広; 浩昭今谷; 植田　芳治; 厚見上梨
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1988-07-05
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPH0650162B2

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、給水路と蒸気又は湯の回収路との間に、第１
熱交換器及び第２熱交換器を設け、前記第１及び第２熱
交換器に高温ガスを供給するバーナ、及び、そのバーナ
に燃焼用空気を加圧供給するコンプレッサー、及び、そ
のコンプレッサーに連動連結して前記第１熱交換器から
前記第２熱交換器への高温ガス供給路に介装したガスタ
ービンから成る加熱装置を設けたボイラーに関する。

〔従来の技術〕

゛　　　従来、１台のガスタービンを第１及び第２熱交
換器の煙管の全てに接続し、１台のコンプレッサーでバ
ーナに燃焼用空気を供給するように構成していた〔例え
ば特願昭６１−１０４８９号参照〕。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、ターボ式の加熱装置の定格運転時のインプ７）
に対して加熱装置の自刃運転が可能な最小インプットが
５０ｂ程度であるため、ボイラーの負荷変動が大きい場
合、ボイラー負荷が小さい割には加熱装置のインプット
が不必要に大きくなって、燃料量の無駄を生じることが
あり、ターンダウン比の面で一層の改良の余地があった
。

本発明の目的は、ターンダウン比を必要に応じて拡大で
きて、経済的に優れた運転を負荷変動にかかわらず維持
できるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、第１熱交換器の煙管を複数群に分
けて、それら煙管群の下流側に各別の高温ガス供給路を
接続し、それら高温ガス供給路に各別のガスタービンを
介装し、それらガスタービンに各別の燃焼用空気供給の
ためのコンプレッサーを連動連結し、前記ガスタービン
のうち高温ガスが供給されるものの個数を変更する弁装
置を設け、前記コンプレッサーのうちバーナ点火用以外
のものと、前記第１熱交換器に高温ガスを供給するバー
ナとの間に、逆止弁材の定常用給気路と電動ファン及び
逆止弁材の起動用給気路を並列に設けたことにあり、そ
の作用効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、ボイラー負荷が小さい時には、第２図に示すよ
うに、弁装置（１１）の操作によって、バーナ点火用の
第１のコンプレッサー（１３ａ）に連動した第１のガス
タービン（１２ａ）だけに第１熱交換器（Ａ）の一部の
煙管群（４ａ）からの高温ガスを供給して、他の第１熱
交換器（Ａ）の煙管群（４ｂ）には高温ガスを供給しな
いようにし、バーナ（２）への燃料供給量をボイラー負
荷に見合って少なくしながら、第１のガスタービン（１
２ａ）に供給する高温ガスを、それが通る煙管（４ａ）
の本数を少な（することで加熱装置の自刃運転が可能な
高温に維持できる。

そして、ボイラー負荷の増大に伴って、バーナ（２）へ
の燃料供給量を増大しても燃焼用空気の不足のために対
処できなくなれば、第３図に示すように、第２のガスタ
ービン（１２ａ）に連動した第２のコンプレッサー（１
３ｂ）に対する起動用給気路（１９）の電動ファン（１
８）を起動して、燃焼用空気量を増大し、弁装置（１１
）の艮作で第２のガスタービン（１２ｂ）に第１熱交換
器（Ａ）の煙管群（４ｂ）から高温ガスを送り、バーナ
（２）への燃料供給量をボイラー負荷に見合って増大す
る。

第１及び第２のガスタービン（１２ａ）　、　（１２ｂ
）の回転数が自刃運転可能な範囲に上昇すれば、電動フ
ァン（１８）を停止させて、第２のコンプレッサー（１
３ｂ）からの燃焼用空気を定常用給気路（１７）からバ
ーナ（２）に送ると共に、第１のコンプレッサー（１３
ａ）からの燃焼用空気を引続きバーナ（２）に供給する
。

さらに第２のガスタービン（１２ｂ）　とコンプレッサ
ー（１３ｂ）から成、る第２のターボと同様のターボが
設けられている場合には、それらターボを第２のターボ
と同様にして順次起動させて、ボイラーの負荷増大に対
処する。

〔発明の効果〕

その結果、ガスタービンとコンプレッサーから成るター
ボを２個設けた時には加熱装置のインプットを２５〜１
００％の範囲で変更でき、ターボを３個設けた時にはイ
ンプットを１２．５〜１００、％の範囲で変更でき、実
際のボイラーの負荷変動に見合った個数のターボを備え
させることによって、ターンダウン比を必要十分なもの
に自由に選択でき、ボイラーの大きな負荷変動にかかわ
らず常に燃料の無駄の無い運転が可能な、経済性に優れ
たターボ式加熱装置付のボイラーを提供できるようにな
った。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図に示すように、水槽（１）の下部に、バーナ（２
）に対する燃焼室（３）を形成し、燃焼室（３）に接続
した多数の第１煙管（４）を水槽（１）の上下中間に設
け、バーナ（２）からの高温ガスで水槽（１）内の貯水
を蒸発させる第１熱交換器（Ａ）を形成してある。

水槽（１）の貯水面（札）よりも上方に、第１煙管（４
）に接続した多数の第２煙管（５）を設け、バーナ（２
）からの高温ガスで水槽（１）内で発生した蒸気を過熱
して回収路（６）に送る第２熱交換器（Ｂ）を形成して
ある。

水槽（１）に接続した給水路（７）に公知の流量自動制
御手段（８）を設けて、水槽（１）の貯水面（ＭＬ）を
設定レベルに維持するように構成してあり、また、第２
煙管（５）を排気路（９）に接続してある。

第１及び第２煙管（４）　、　（５）夫々を２群に分け
て、第１の第１煙管群（４ａ）と第１の第２煙管（５ａ
）を第１の高温ガス供給路（１０ａ）で接続し、第２の
第１煙管群（４ｂ）と第２の第２煙管群（５ｂ）を第２
の高温ガス供給路（１０ｂ）で接続してある。

排気路（９）の始端側を第１及び第２排気路部分（９ａ
）　、　（９ｂ）に区画し、第１の第２煙管群（５ａ）
を第１排気路部分（９ａ）にかつ第２の第２煙管群（５
ｂ）を第２排気路部分（９ｂ）に接続し、第２排気路部
分（９ｂ）に開閉弁（１１）を設けてある。

第１の高温ガス供給路＜１０ａ）に第１のガスタービン
（１２ａ）をかつ第２の高温ガス供給路（１０ｂ）に第
２のガスタービン（１２ｂ）を介装し、第１のガスター
ビン（１２ａ）に第１のコンプレッサー（１３ａ）をか
つ第２のガスタービン（１２ｂ）に第２のコンプレッサ
ー（１３ｂ）を連動連結し、両コンプレッサー（１３ａ
）　、　（１３ｂ）をバーナ（２）に接続し、第１熱交
換器（Ａ）から第２熱交換器（Ｂ）に送る高温ガスでガ
スタービン（１２ａ）　、　（１２ｂ）を駆動して、コ
ンプレッサー（１３ａ）　、　（１３ｂ）によって燃料
路（１４）から加圧供給される燃料を完全燃焼できる量
の空気がバーナ（２）に加圧供給されるように構成して
ある。

第１のコンプレッサー（１３ａ）の上流側に起動用電動
ファン（１５）と逆止弁（１６ａ）付吸気路（１６）を
設け、バーナ（２）の点火時に電動ファン（１５）で燃
焼用空気を送るように、かつ、自刃運転時に第１のコン
プレッサー（１３ａ）で吸気路（１６）からの燃焼用空
気を送るように構成してある。

第２のコンプレッサー（１３ｂ）とバーナ（２）の間に
、逆止弁（１７ａ）付の定常用給気路（１７）と電動フ
ァン（１８）及び逆止弁（１９ａ）付の起動用給気路（
１９）を並列に設け、第１のコンプレッサー（１３ａ）
のみで給気する状態と第１及び第２コンプレツサー（１
３ａ）　、　（１３ｂ）で給気する状態に切換えて、タ
ーンダウン比を大きくできるように構成してある。

つまり、第２図に示すように、開閉弁（１１）を閉じて
第１の第１及び第２煙管群（４ａ）　、　（５ａ）への
高温ガス供給が行われないようにし、第１のガスタービ
ン（１２ａ）とコンプレッサー（１３ａ）のみを駆動し
て、ボイラーの低負荷に見合ってバーナ（２）のインプ
ットを小さくできる。そして、ボイラー負荷が増大すれ
ば、第３図に示すように、第２のコンプレッサー（１３
ｂ）に対する電動ファン（１８）を起動し、第１のコン
プレッサー（１３ａ）からの圧力に打勝って第１のコン
プレッサー（１３ｂ）からの空気をバーナ（２）に供給
し、開閉弁（１１）を開いて両ガスタービア　（１２，
ｌ）　、　（１２ｂ）に高温ガスを供給すると共に、バ
ーナ（２）への燃料供給量を増大し、ボイラー負荷に見
合ってバーナ（２）のインプットを増大できる。そして
、バーナ（２）が自刃運転できる状態になれは、第２の
コンプレッサー（１３ｂ）に対する電動ファン（１８）
を停止し、第２のコンプレッサーからの空気を定常用給
気路（１７）からバーナ（２）に供給できる。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

バーナ（２）の燃焼方式、燃料の種類は適当に変更でき
る。

第１及び第２熱交換器（Ａ）　、　（Ｂ）の煙管（４）
　、　（５）を３群以上に分けて、それら煙管群に各別
に接続した３個以上のガスタービン、及び、それらガス
タービンに各別に連動した３個以上のコンブにツサーを
設けてもよい。

開閉弁（１１）の形式、操作手段、配置などは適当に変
更でき、複数のガスタービン（１２ａ）　、　（１２ｂ
）のうち高温ガスが供給されるものの個数を変更する手
段を設けてあればよく、それらを弁装置（１１）と総称
する０例えば、弁体を回転式やスラ・　　イド式にした
り、弁体を人為操作式や自動操作式にしたり、第１熱交
換器（Ａ）とガスタービン（１２ｂ）の間に弁装置（１
１）を配置してもよい。尚、自動操作式にする場合、ボ
イラーの蒸気圧力を検出するなどの負荷変動検出センサ
ーからの情報に基いて弁装置（１１）と電動ファン（１
８）を自動操作する制御手段を設ければよい。また、ガ
スタービン（１２ｂ）よりも上流側に弁装置ｔ（１１）
を配置する場合、第２熱交換器（Ｂ）の煙管（５）は複
数群に分けなくてもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概念図、第２図は低負荷
時の動作説明図、第３歯は高負荷時の動作説明図である
。（２）・・・・・・バーナ、（４）　、　（４ａ）　、
　（４ｂ）・・・・・・第１熱交換器の煙管、（５ａ）
　、　（５ｂ）・・・・・・第２熱交換器の煙管、（６
）・・・・・・回収路、（７）・・・・・・給水路、（
９ｂ）・・・・・・排気路、（１０ａ）　、　（１０ｂ
）・・・・・・高温ガス供給路、（１１）・・・・・・
弁装置、（１２ａ）　、　（１２ｂ）・・・・・・ガス
タービン、（１３ａ）　、　（１３ｂ）　・・・・・・
：２ンプレソサー、（１７）・・・・・・定常用給気路
、（１７ａ）・・・・・・逆止弁、（１８）・・・・・
・電動ファン、（１９）・・・・・・起動用給気路、（
１９ａ）・・・・・・逆止弁、（Ａ）・・・・・・第１
熱交換器、（Ｂ）・・・・・・第２熱交換器。

Claims

【特許請求の範囲】１、給水路（７）と蒸気又は湯の回収路（６）との間に
、第１熱交換器（Ａ）及び第２熱交換器（Ｂ）を設け、
前記第１及び第２熱交換器（Ａ）、（Ｂ）に高温ガスを
供給するバーナ（２）、及び、そのバーナ（２）に燃焼
用空気を加圧供給するコンプレッサー（１３ａ）、（１
３ｂ）、及び、そのコンプレッサー（１３ａ）、（１３
ｂ）に連動連結して前記第１熱交換器（Ａ）から前記第
２熱交換器（Ｂ）への高温ガス供給路（１０ａ）、（１
０ｂ）に介装したガスタービン（１２ａ）、（１２ｂ）
から成る加熱装置を設けたボイラーであって、前記第１
熱交換器（Ａ）の煙管（４）を複数群（４ａ）、（４ｂ
）に分けて、それら煙管群（４ａ）、（４ｂ）に各別の
前記高温ガス供給路（１０ａ）、（１０ｂ）を接続し、
それら高温ガス供給路（１０ａ）、（１０ｂ）に各別の
前記ガスタービン（１２ａ）、（１２ｂ）を介装し、そ
れらガスタービン（１２ａ）、（１２ｂ）に各別の前記
コンプレッサー（１３ａ）、（１３ｂ）を連動連結し、
前記ガスタービン（１２ａ）、（１２ｂ）のうち高温ガ
スが供給されるものの個数を変更する弁装置（１１）を
設け、前記コンプレッサー（１３ａ）、（１３ｂ）のう
ちバーナ点火用以外のもの（１３ｂ）と前記バーナ（２
）との間に、逆止弁（１７ａ）付の定常用給気路（１７
）と電動ファン（１８）及び逆止弁（１９ａ）付の起動
用給気路（１９）を並列に設けてあるボイラー。２、前記ガスタービン（１２ａ）、（１２ｂ）を前記第
２熱交換器（Ｂ）の複数の煙管群（５ａ）、（５ｂ）に
各別に接続し、前記弁装置（１１）を前記第２熱交換器
（Ｂ）の煙管群（５ａ）、（５ｂ）に各別に接続した排
気路（９ｂ）に配置してある特許請求の範囲第１項に記
載のボイラー。