KR102337476B1

KR102337476B1 - 보일러시스템

Info

Publication number: KR102337476B1
Application number: KR1020197008123A
Authority: KR
Inventors: 마사미 다이니치; 키요타카 야노
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2021-12-08
Also published as: JP6899207B2; KR20190067772A; PH12019500768A1; WO2018070181A1; MY193631A; JP2018063063A

Abstract

보일러시스템은, 증기를 도입하는 도입부, 당해 도입부로부터 도입된 증기를 과열하는 과열부, 및 당해 과열부에서 과열된 증기를 배출하는 배출부를 갖는 과열기와, 과열기의 배출부로부터 배출된 증기를 이용하여 회전하는 터빈과, 터빈으로부터 배출된 증기를 재과열하는 재열기와, 과열기의 배출부보다 상류로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기에 공급하는 제1 증기공급부를 구비하고, 제1 증기공급부는, 증기를 감압하는 감압부와, 보일러운전 시에 재열기로의 증기를 차단하며, 전원상실 시에 재열기로의 증기의 유통을 허용하는 전환부를 갖는다.

Description

보일러시스템

본 발명은, 보일러시스템에 관한 것이다.

종래의 보일러시스템으로서, 보일러화로의 증발관으로부터의 증기를 과열기에 의하여 과열하고, 당해 과열한 증기를 터빈에 공급하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 터빈으로부터 배출된 증기는, 재열기에 공급되고, 당해 재열기에서 재차 과열된 증기는, 후단측의 터빈에 공급된다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2013-185524호

여기에서, 보일러시스템은, 전원상실 시에는 시스템이 정지하고, 터빈도 정지했었다. 이와 같은 경우, 터빈으로부터 재열기로 향하는 증기의 흐름이 정지됨으로써, 재열기에서의 노워터버닝 운전이나, 온도상승이 발생할 가능성이 있었다. 이로 인하여, 재열기를 구성하기 위한 재료로서, 내열성이 있는 재료를 선택할 필요 등이 있었다. 따라서, 전원상실 시에 있어서도, 재열기가 과도하게 고온이 되지 않도록 적절히 보호하는 것이 요청되고 있었다.

본 발명은, 전원상실 시에 있어서 재열기를 적절히 보호할 수 있는 보일러시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 관한 보일러시스템은, 증기를 도입하는 도입부, 당해 도입부로부터 도입된 증기를 과열하는 과열부, 및 당해 과열부에서 과열된 증기를 배출하는 배출부를 갖는 과열기와, 과열기의 배출부로부터 배출된 증기를 이용하여 회전하는 터빈과, 터빈으로부터 배출된 증기를 재과열하는 재열기와, 과열기의 배출부보다 상류로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기에 공급하는 제1 증기공급부를 구비하고, 제1 증기공급부는, 증기를 감압하는 감압부와, 보일러운전 시에 재열기로의 증기를 차단하며, 전원상실 시에 재열기로의 증기의 유통을 허용하는 전환부를 갖는다.

보일러시스템은, 과열기의 배출부보다 상류로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기에 공급하는 제1 증기공급부를 구비하고 있다. 제1 증기공급부는, 보일러운전 시에 재열기로의 증기를 차단하고, 전원상실 시에 재열기로의 증기의 유통을 허용하는 전환부를 갖는다. 이와 같은 구성에 의하면, 전원상실에 의하여 시스템전체가 정지하고 터빈이 정지한 경우이더라도, 전환부의 전환에 의하여, 증기가 제1 증기공급부를 유통하여, 재열기에 공급된다. 이때, 제1 증기공급부는, 과열기의 배출부보다 상류로부터 증기를 추출하기 때문에, 완전하게 과열부에서의 과열이 끝난 상태의 증기보다 낮은 온도의 증기를 재열기에 공급할 수 있다. 또한, 제1 증기공급부는, 증기를 감압하는 감압부를 갖고 있기 때문에, 감압부에 의하여 감압됨과 함께, 당해 감압에 따라 온도가 저하된 증기를 재열기에 공급할 수 있다. 즉, 전원상실 시에 있어서도, 제1 증기공급부는, 증기를 공급함으로써 재열기의 노워터버닝을 방지함과 함께, 증기의 압력 및 온도를 저하시킴으로써, 고온 고압의 증기가 재열기에 공급되어 온도상승이 발생하는 것을 방지한다. 이상에 의하여, 전원상실 시에 있어서 재열기를 적절히 보호할 수 있다.

보일러시스템에 있어서, 제1 증기공급부로부터 재열기에 공급되는 증기의 온도는, 보일러운전 시에 있어서 터빈으로부터 재열기로 배출되는 증기의 온도에 대응하고 있고, 제1 증기공급부로부터 재열기에 공급되는 증기의 온도는, 감압부의 감압에 의하여 조정되어도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 전원상실 시에 재열기에 공급되는 증기의 온도가, 보일러운전 시에 있어서 재열기에 공급되는 증기의 온도와 대응한 것으로 할 수 있다. 이로써, 전원상실 시에 있어도, 통상 시와 대략 동일한 온도조건으로 이러한 증기를 재열기에 공급할 수 있기 때문에, 재열기를 적절히 보호할 수 있다. 또한, 당해 온도 조정이 감압부의 감압에 의하여 이루어지기 때문에, 온도 조정을 위한 부재를 별도 마련할 필요가 없어진다.

보일러시스템에 있어서, 제1 증기공급부로부터 재열기에 공급되는 증기의 온도는, 보일러운전 시에 있어서 터빈으로부터 재열기로 배출되는 증기의 온도에 대응하고 있고, 제1 증기공급부로부터 재열기에 공급되는 증기의 온도 조정은, 제1 증기공급부가 증기를 추출하는 위치를 조정함으로써 이루어져도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 전원상실 시에 재열기에 공급되는 증기의 온도가, 보일러운전 시에 있어서 재열기에 공급되는 증기의 온도와 대응한 것으로 할 수 있다. 이로써, 전원상실 시에 있어도, 통상 시와 대략 동일한 온조조건으로 이러한 증기를 재열기에 공급할 수 있기 때문에, 재열기를 적절히 보호할 수 있다. 또한, 당해 온도 조정이 증기의 추출 위치를 조정함으로써 이루어지기 때문에, 증기의 온도 조정을 위하여 감압부에서 별도 조정을 행할 필요가 없어진다.

보일러시스템에 있어서, 과열기의 배출부로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기에 공급하는 제2 증기공급부와, 보일러시스템을 제어하는 제어부를 더 구비하고, 제어부는, 보일러기동 시에, 재열기에 증기를 공급하는 공급부로서, 제1 증기공급부 및 제2 증기공급부 중 어느 하나를 선택해도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 보일러기동 시에, 제1 증기공급부 및 제2 증기공급부 중, 보다 조건이 적절한 쪽의 증기를 재열기에 공급할 수 있다.

본 발명에 의하면, 전원상실 시에 있어서 재열기를 적절히 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 보일러시스템의 블록구성도이다.
도 2는 변형예에 관한 보일러시스템의 블록구성도이다.
도 3은 변형예에 관한 보일러시스템의 블록구성도이다.

본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하지만, 이하의 본 실시형태는, 본 발명을 설명하기 위한 예시이고, 본 발명을 이하의 내용에 한정하는 취지는 아니다. 설명에 있어서, 동일요소 또는 동일기능을 갖는 요소에는 동일부호를 이용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1을 참조하여, 본 실시형태에 관한 보일러시스템(100)의 구성에 대하여 설명한다. 보일러시스템(100)은, 외부순환루프를 구비한 순환유동층 보일러이다. 이 중, 도 1에서는, 보일러시스템(100) 중, 발전을 위하여 터빈(50)에 증기를 공급하는 부분의 구성을 도시하고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 보일러시스템(100)은, 증발관(1)과, 기수분리기(2)와, 과열기(3)와, 터빈(50, 51)과, 재열기(4)와, 제1 증기공급부(6)와, 제2 증기공급부(7)와, 제어부(10)를 구비하고 있다.

증발관(1)은, 보일러화로의 열을 이용하여 물을 증발시켜 증기를 생성한다. 증발관(1)은, 상류측으로부터 공급되는 물을 증발시킨 후, 기수혼합물의 상태인 당해 증기를 기수분리기(2)에 공급한다. 기수분리기(2)는, 증발관(1)으로부터의 기수혼합물로부터 증기를 분리한다. 기수분리기(2)에서 분리된 증기는, 하류측의 과열기(3)로 흐른다.

과열기(3)는, 기수분리기(2)로부터의 증기를 과열하는 것이고, 포화증기를 더 가열함으로써, 과열증기로서 터빈(50)에 공급하는 것이다. 과열기(3)는, 증기를 도입하는 도입부(11)와, 당해 도입부(11)로부터 도입된 증기를 과열하는 과열부(12)와, 당해 과열부(12)에서 과열된 증기를 배출하는 배출부(13)를 갖는다.

도입부(11)는, 기수분리기(2)와 과열부(12)를 접속하는 라인에 의하여 구성된다. 과열부(12)는, 열교환부(14, 16, 18)와, 조정부(15, 17)를 구비하고 있다. 열교환부(14, 16, 18)는, 열교환에 의하여 증기를 과열하는 것이다. 최상단의 열교환부(14)에서는, 증기를 약 300℃로 과열한다. 최하단의 열교환부(18)에서는, 증기를 약 500℃로 과열한다. 조정부(15, 17)는, 증기에 물을 공급함으로써 과열된 증기를 목적의 온도로 조정하는 것이다. 조정부(15)는, 열교환부(14)와 열교환부(16)의 사이에 배치되어 있다. 조정부(17)는, 열교환부(16)와 열교환부(18)의 사이에 배치된다. 단, 과열부(12)의 구성은 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 배출부(13)는, 열교환부(18)와 터빈(50)을 접속하는 라인에 의하여 구성되어 있다.

터빈(50)은, 과열기(3)의 배출부(13)로부터 배출된 증기가 공급됨으로써 회전하여, 전기를 발전하는 것이다. 또한, 터빈(51)은, 터빈(50)의 후단에 마련되고, 재열기(4)로부터 공급된 증기가 공급됨으로써 회전하여, 전기를 발전하는 것이다. 따라서, 터빈(50)으로부터 배출된 증기의 압력과 온도는, 과열기(3)의 배출부(13)에 있어서의 증기보다 낮다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 터빈(50)에 공급되는 증기의 압력은, 13MPa 정도이고, 온도는 510℃ 정도가 된다. 터빈(50)으로부터 배출된 증기의 압력은, 4MPa이고, 온도는 360℃ 정도가 된다.

재열기(4)는, 터빈(50)으로부터 배출된 증기를 재과열하는 것이다. 터빈(50)과 재열기(4)는, 터빈(50)으로부터 배출된 증기를 재열기(4)에 공급하기 위한 라인(21)으로 접속되어 있다. 또한, 재열기(4)와 터빈(51)은, 재열기(4)에서 재과열된 증기를 터빈(51)에 공급하기 위한 라인(22)으로 접속되어 있다. 따라서, 라인(21)을 통하여 재열기(4)에 공급된 증기는, 당해 재열기(4)에서 열교환에 의하여 재과열된 후, 라인(22)을 통하여 후단측의 터빈(51)에 공급된다.

제2 증기공급부(7)는, 과열기(3)의 배출부(13)로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기(4)에 공급하는 것이다. 제2 증기공급부(7)는, 과열기(3)의 배출부(13)와 라인(21)을 직접 접속함으로써, 터빈(50)을 바이패스하는 라인(23)과, 라인(23) 상에 마련되는 밸브(24)에 의하여 구성된다. 밸브(24)는, 제어부(10)의 제어신호에 근거하여 개폐하는 개폐밸브이다. 또한, 밸브(24)는, 통과하는 증기에 대하여 물을 뿌리는(주수(注水)하는) 기구를 구비하고 있어, 당해 증기를 냉각(및 감압)할 수 있다. 제2 증기공급부(7)는, 보일러시스템(100)의 기동 시에, 재열기(4)의 노워터버닝을 방지하기 위하여 이용된다.

제1 증기공급부(6)는, 과열기(3)의 배출부(13)보다 상류로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기(4)에 공급하는 것이다. 제1 증기공급부(6)는, 전원상실 시에 재열기(4)의 노워터버닝을 방지하기 위하여, 당해 재열기(4)에 증기를 공급하기 위한 것이다. 여기에서, "전원상실"이란, 블랙아웃이라고도 칭하며, 외부전원(전력회사로부터의 전원)이 정전하고, 또한 자기발전도 정지하여, 완전하게 전력공급이 끊어진 상태이다. 예를 들면, 외부전원이 정전해도, 자기발전이 기능하고 있으면 시스템은 정지하지 않지만, 전원상실 시에는, 완전하게 전력공급이 끊어짐으로써 시스템이 정지한다. 제1 증기공급부(6)는, 과열부(12)와 라인(21)을 직접 접속함으로써, 터빈(50)을 바이패스하는 라인(26)과, 라인(26) 상에 마련되는 밸브(27)에 의하여 구성된다. 본 실시형태에서는, 라인(26)은, 열교환부(14)와 조정부(15)의 사이로부터 증기를 추출하고 있다. 단, 라인(26)이 과열부(12)에 있어서의 어느 위치로부터 증기를 추출하는지는 특별히 한정되는 것은 아니다.

밸브(27)는, 보일러운전 시에 재열기(4)로의 증기를 차단하고, 전원상실 시에 제1 증기공급부(6)로의 증기의 유통을 허용하는 전환부로서의 기능을 갖는다. 구체적으로, 밸브(27)는, 통전 시에는 "폐쇄"의 상태를 계속 유지하고, 전원상실에 의하여 통전이 차단되었을 때에 "개방"이 되도록 설정되어 있다. 다만, 제2 증기공급부(7)의 밸브(24)는, 당해 설정은 되어 있지 않고, 전원상실에 의하여 통전이 차단되었을 때는, "폐쇄"가 된다. 단, 밸브(27)는, 전원상실 전의 상태에 있어서, 제어부(10)로부터 적극적으로 제어신호가 송신된 경우는, 당해 제어신호에 근거하여 개폐상태를 전환할 수 있다. 이와 같은 경우에서도, 전원상실 시에는, 밸브(27)는 "개방"의 상태로 동작 불가능해진다.

본 실시형태에 있어서, 밸브(27)는, 증기를 감압하는 감압부로서의 기능을 갖는다. 즉, 과열부(12)를 흐르는 증기는 터빈(50)을 회전시키기 위한 증기이기 때문에 고압인 한편, 재열기(4)에 공급되는 증기는 터빈(50)으로부터 배출된 저압의 증기이다. 따라서, 밸브(27)는, 전원상실 시에 재열기(4)에 공급하는 증기의 압력을, 터빈(50)으로부터 배출된 증기의 압력에 대응시켜 저하시킨다. 이와 같은 감압부로서의 기능을 발휘하기 위하여, 밸브(27)로서 감압밸브를 채용해도 된다. 이와 같이, 밸브(27)는, 감압부로서의 기능과, 전환부로서의 기능이 일체화된 구성을 갖고 있다. 단, 밸브(27)로부터 감압부로서의 기능을 분리함으로써, 감압부와 전환부를 별체의 부재로 구성해도 된다. 예를 들면, 감압부로서, 밸브(27)와는 별체의 구조로서, 라인(26) 상에 마련된 오리피스나 스로틀부 등을 채용해도 된다. 다만, 이들 감압부는, 스로틀양 등을 조정함으로써, 감압량을 조정 가능해도 된다. 또는, 감압부의 감압량은 일정하고, 제조 시나 설계 시에, 적절한 감압량이 되도록 미리 조정해도 된다.

또한, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도는, 보일러운전 시에 있어서 터빈(50)으로부터 재열기(4)로 배출되는 증기의 온도에 대응해도 된다. 이 경우, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도는, 감압부로서 기능하는 밸브(27)의 감압에 의하여 조정된다. 즉, 고온 고압의 증기는, 감압됨으로써 동시에 온도도 저하된다. 따라서, 밸브(27)에 의한 감압량을 미리 조정해 둠으로써, 밸브(27)에서 감압된 증기의 온도가, 터빈(50)으로부터 배출되는 증기의 온도에 대응하는 온도가 되도록 설정해도 된다. 다만, "터빈(50)으로부터 배출되는 증기의 온도에 대응하는 온도"란, 터빈(50)으로부터 배출되는 증기의 온도와 실질적으로 동일한 온도조건으로 취급하는 것이 가능한 범위의 온도이다. 다만, "제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도가, 보일러운전 시에 있어서 터빈(50)으로부터 재열기(4)로 배출되는 증기의 온도에 대응한다"란, 과열기(3)의 배출부(13)보다 상류측의 위치로부터 증기를 추출하면 무조건적으로 터빈(50)으로부터 배출되는 증기가 대응하는 것은 아니다. 당해 터빈(50)으로부터 배출되는 증기에 대응하는 온도가 되는 위치를 배출부(13)보다 상류의 위치로부터 선택하여, 당해 위치로부터 증기를 발출함으로써, 온도를 대응시키고 있다.

제어부(10)는, 보일러시스템(100) 전체의 제어를 행할 수 있는 장치이다. 제어부(10)는, ECU, 메모리 등에 의하여 구성되어 있다. 제어부(10)는, 제2 증기공급부(7)의 밸브(24)에 대하여 제어신호를 송신함으로써, 당해 밸브(24)의 개폐를 전환할 수 있다. 또한, 제어부(10)는, 제1 증기공급부(6)의 밸브(27)에 대하여 제어신호를 송신함으로써 당해 밸브(27)의 개폐를 전환할 수 있다. 여기에서, 보일러 기동 시는, 터빈(50)을 회전시킬 수 있을 정도로 증기가 고압으로 되어 있지 않은 경우가 있다. 당해 경우에 재열기(4)의 노워터버닝을 방지하기 위하여, 제어부(10)는, 보일러기동 시에, 증기공급부(6, 7)를 제어함으로써, 터빈(50)을 바이패스하여 재열기(4)에 증기를 공급할 수 있다. 제어부(10)는, 이와 같은 공급부로서, 제1 증기공급부(6) 및 제2 증기공급부(7) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 즉, 제어부(10)는, 제1 증기공급부(6) 및 제2 증기공급부(7) 중, 선택한 쪽을 "개방"으로 하고, 선택하지 않았던 쪽을 "폐쇄"로 한다.

다음으로, 보일러시스템(100)의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 보일러시스템(100)의 기동 시에 대해서는, 증기가 터빈(50)을 회전시킬 때까지의 압력에 도달하지 않았다. 따라서, 제어부(10)는, 제1 증기공급부(6) 및 제2 증기공급부(7) 중 어느 하나로부터, 터빈(50)을 바이패스하여 증기를 재열기(4)에 공급한다. 제어부(10)는, 기동 시에 있어서의 증기의 온도조건이나 압력조건을 판정하여, 제1 증기공급부(6)와 제2 증기공급부(7) 중 어느 한쪽으로부터 증기를 추출할지를 판정한다. 그 후, 제어부(10)는, 선택한 쪽의 공급부의 밸브를 개방함으로써 증기를 추출하여, 재열기(4)에 당해 증기를 공급한다. 이때, 터빈(50)으로 향하는 라인의 밸브(도시하지 않음)를 폐쇄한다. 단, 제어부(10)는, 상술과 같은 선택을 행하지 않고, 기동 시에 있어서는, 제2 증기공급부(7)를 이용하여 재열기(4)로의 증기의 공급을 행하도록 설정해도 된다.

보일러시스템(100)의 증기의 온도 및 압력이 안정되면, 통상 운전으로 이행한다. 이때, 제어부(10)는, 각 증기공급부(6, 7)의 밸브(24, 27)를 폐쇄하고(폐쇄한 상태를 유지한다), 터빈(50)으로 향하는 라인의 밸브를 개방한다. 이로써, 과열기(3)에서 과열된 증기가 터빈(50)에 공급된다. 또한, 터빈(50)으로부터 배출된 증기가 재열기(4)에 공급되고, 재과열된 증기가 후단측의 터빈(51)에 공급된다.

여기에서, 전원상실에 의하여 보일러시스템(100)의 시스템전체가 정지한 경우에 대하여 설명한다. 이때, 제1 증기공급부(6)의 밸브(27)로의 통전이 정지함으로써, 밸브(27)가 개방되고, 과열부(12)로부터 제1 증기공급부(6)로의 증기의 유통이 허용된 상태가 된다. 또한, 터빈(50)으로 향하는 라인의 밸브을 전원상실에 따라 자동적으로 폐쇄해도 된다. 따라서, 과열부(12)에서 완전하게 과열되기 전의 증기가, 재열기(4)에 공급된다. 또한, 증기는 밸브(27)에서 감압되고, 또한 당해 감압에 따라 온도가 저하된 상태에서, 재열기(4)에 공급된다. 이로써, 전원상실 시의 재열기(4)의 노워터버닝이나 설계 이상의 온도상승이 방지된다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 보일러시스템(100)의 작용·효과에 대하여 설명한다.

본 실시형태에 관한 보일러시스템(100)은, 과열기(3)의 배출부(13)보다 상류로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기(4)에 공급하는 제1 증기공급부(6)를 구비하고 있다. 제1 증기공급부(6)는, 보일러운전 시에 재열기(4)로의 증기를 차단하고, 전원상실 시에 재열기(4)로의 증기의 유통을 허용하는 밸브(전환부)(27)를 갖는다. 이와 같은 구성에 의하면, 전원상실에 의하여 시스템전체가 정지하고 터빈(50)이 정지한 경우이더라도, 밸브(27)의 전환에 의하여, 증기가 제1 증기공급부(6)를 유통하여, 재열기(4)에 공급된다. 이때, 제1 증기공급부(6)는, 과열기(3)의 배출부(13)보다 상류로부터 증기를 추출하기 때문에, 완전하게 과열부(12)에서의 과열이 끝난 상태의 증기보다 낮은 온도의 증기를 재열기(4)에 공급할 수 있다. 또한, 제1 증기공급부(6)는, 증기를 감압하는 밸브(감압부)(27)를 갖고 있기 때문에, 밸브(27)에 의하여 감압됨과 함께, 당해 감압에 따라 온도가 저하된 증기를 재열기(4)에 공급할 수 있다. 즉, 전원상실 시에 있어서도, 제1 증기공급부(6)는, 증기를 공급함으로써 재열기(4)의 노워터버닝을 방지함과 함께, 증기의 압력 및 온도를 저하시킴으로써, 고온 고압의 증기가 재열기(4)에 공급되어 온도상승이 발생하는 것을 방지한다. 이상에 의하여, 전원상실 시에 있어서 재열기(4)를 적절히 보호할 수 있다.

또한, 보일러시스템(100)에 있어서, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도는, 보일러운전 시에 있어서 터빈(50)으로부터 재열기(4)로 배출되는 증기의 온도에 대응하고 있다. 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도는, 밸브(27)의 감압에 의하여 조정되어도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 전원상실 시에 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도가, 보일러운전 시에 있어서 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도와 대응한 것으로 할 수 있다. 이로써, 전원상실 시에 있어도, 통상 시와 대략 동일한 온조조건으로 이러한 증기를 재열기(4)에 공급할 수 있기 때문에, 재열기(4)를 적절히 보호할 수 있다. 또한, 당해 온도 조정이 밸브(27)의 감압에 의하여 이루어지기 때문에, 온도 조정을 위한 부재를 별도 마련할 필요가 없어진다.

보일러시스템(100)에 있어서, 과열기(3)의 배출부(13)로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 재열기(4)에 공급하는 제2 증기공급부(7)와, 보일러시스템(100)을 제어하는 제어부(10)를 더 구비하고 있다. 제어부(10)는, 보일러기동 시에, 재열기(4)에 증기를 공급하는 공급부로서, 제1 증기공급부(6) 및 제2 증기공급부(7) 중 어느 하나를 선택해도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 보일러기동 시에, 제1 증기공급부(6) 및 제2 증기공급부(7) 중, 보다 조건이 적절한 쪽의 증기를 재열기(4)에 공급할 수 있다.

본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 증기공급부(6)가, 증기를 추출하는 위치를 조정 가능해도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도 조정이, 제1 증기공급부(6)가 증기를 추출하는 위치를 조정함으로써 가능해진다. 또한, 당해 조정에 의하여, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기에 공급되는 증기의 온도가, 보일러운전 시에 있어서 터빈(50)으로부터 재열기(4)로 배출되는 증기의 온도에 대응시킬 수 있다.

구체적으로는, 제1 증기공급부(6)는, 복수(여기에서는 2개)의 증기추출라인(26A, 26B)을 갖고 있다. 증기추출라인(26A)은, 상술한 도 1의 실시형태와 동일한 위치로부터 증기를 추출 가능하고, 증기추출라인(26B)은, 열교환부(16)와 조정부(17)의 사이로부터 증기를 추출할 수 있다. 이와 같은 구성을 갖는 경우, 예를 들면, 보일러시스템(100)의 운전 전, 또는 운전 중에, 제어부(10)가 상기 증기추출라인(26A, 26B)의 각 위치에 있어서의 증기의 온도를 검출한다. 그리고, 제어부(10)는, 각 위치에 있어서의 온도조건 및 터빈(50)으로부터 배출되는 증기의 온도에 근거하여, 전원상실 시에 어느 쪽의 위치로부터 증기를 추출할지를 미리 선택해 둔다. 증기추출라인(26A, 26B)은, 각각 밸브(31A, 31B)를 갖고 있다. 제어부(10)는, 선택된 쪽의 증기추출라인의 밸브(밸브(31A, 31B) 중 어느 일방의 밸브)를 개방해 둠과 함께, 선택되지 않았던 쪽의 증기추출라인의 밸브(밸브(31A, 31B) 중 어느 타방의 밸브)를 폐쇄해 둠으로써, 재열기(4)에 터빈(50)으로부터 배출되는 증기의 온도에 대응한 온도의 증기를 공급하기 위한 조정이 완료된다. 혹은, 전원상실 시에 예비 배터리 등으로 제어부(10)를 동작시켜, 증기추출라인(26A, 26B)의 위치에 관한 온도조건을 검출하고, 터빈(50)으로부터 배출되는 증기의 온도에 가까운 쪽의 증기추출라인의 밸브를 개방하도록 조정해도 된다. 다만, 제어부(10)가 증기추출라인(26A, 26B)의 위치에 있어서의 온도조건을 판정할 때, 밸브(27)에서의 감압의 영향에 의한 온도저하도 고려해도 된다.

이상과 같은 보일러시스템(100)에 있어서, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도는, 보일러운전 시에 있어서 터빈(50)으로부터 재열기(4)로 배출되는 증기의 온도에 대응하고 있고, 제1 증기공급부(6)로부터 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도 조정은, 제1 증기공급부(6)가 증기를 추출하는 위치를 조정함으로써 이루어져도 된다. 이와 같은 구성에 의하여, 전원상실 시에 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도가, 보일러운전 시에 있어서 재열기(4)에 공급되는 증기의 온도와 대응한 것으로 할 수 있다. 이로써, 전원상실 시에 있어도, 통상 시와 대략 동일한 온조조건으로 이러한 증기를 재열기(4)에 공급할 수 있기 때문에, 재열기(4)를 적절히 보호할 수 있다. 또한, 당해 온도 조정이 증기의 추출 위치를 조정함으로써 이루어지기 때문에, 증기의 온도 조정을 위하여 감압부에서 별도 조정을 행할 필요가 없어진다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 증기공급부(7)를 생략해도 된다. 이 경우, 보일러 기동 시는, 제1 증기공급부(6)에서 증기를 재열기(4)에 공급해도 된다.

3…과열기
4…재열기
6…제1 증기공급부
7…제2 증기공급부
10…제어부
11…도입부
12…과열부
13…배출부
27…밸브(전환부, 감압부)
100…보일러시스템

Claims

증기를 도입하는 도입부, 당해 도입부로부터 도입된 증기를 과열하는 과열부, 및 당해 과열부에서 과열된 증기를 배출하는 배출부를 갖는 과열기와,
상기 과열기의 배출부로부터 배출된 증기를 이용하여 회전하는 터빈과,
상기 터빈으로부터 배출된 증기를 재과열하는 재열기와,
상기 과열기의 상기 과열부로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 상기 재열기에 공급하는 제1 증기공급부를 구비하고,
상기 제1 증기공급부는,
증기를 감압하는 감압부와,
보일러통상운전 시에는 제어부로부터의 제어신호에 의해 상기 재열기로의 증기의 유통의 허가와 차단을 선택할 수 있고, 전원상실 시에는 상기 재열기로의 증기의 유통을 허용하는 전환부를 갖는, 보일러시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 증기공급부로부터 상기 재열기에 공급되는 증기의 온도는, 상기 보일러운전 시에 있어서 상기 터빈으로부터 상기 재열기로 배출되는 증기의 온도에 대응하고 있고,
상기 제1 증기공급부로부터 상기 재열기에 공급되는 증기의 온도는, 상기 감압부의 감압에 의하여 조정되는, 보일러시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 증기공급부로부터 상기 재열기에 공급되는 증기의 온도는, 상기 보일러운전 시에 있어서 상기 터빈으로부터 상기 재열기로 배출되는 증기의 온도에 대응하고 있고,
상기 제1 증기공급부로부터 상기 재열기에 공급되는 증기의 온도 조정은, 상기 제1 증기공급부가 증기를 추출하는 위치를 조정함으로써 이루어지는, 보일러시스템.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과열기의 배출부로부터 증기를 추출하여, 당해 추출한 증기를 상기 재열기에 공급하는 제2 증기공급부와,
상기 보일러시스템을 제어하는 제어부를 더 구비하고,
제어부는, 보일러기동 시에, 상기 재열기에 증기를 공급하는 공급부로서, 상기 제1 증기공급부 및 상기 제2 증기공급부 중 어느 하나를 선택하는, 보일러시스템.