JP2000304205A - 蒸気温度制御装置 - Google Patents
蒸気温度制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気温度特性に応じ減温水注水の霧化特性が最
適となるように減温水注水系統を自動で幅広く制御でき
ることを特徴とするボイラの蒸気温度制御装置の提供。 【解決手段】 ノズルより減温水を霧化して注水するた
めに、注入ノズル、調節弁、及び遮断弁を含む減温水配
管系統を設けてなる蒸気温度制御装置において、夫々独
立して減温水を蒸気ライン中に注水する前記減温水配管
系統を複数設けると共に、前記蒸気ライン中の蒸気状態
（負荷や蒸気温度等）に応じて前記複数の減温水配管系
統の入切制御と減温水の注入流量制御を組合せて制御す
ることを特徴とし、好ましくは注入ノズルから蒸気中に
投入される注水の霧化特性が最適となるような蒸気温度
特性を予め入力された制御装置により、前記各減温水配
管系統の遮断弁の開閉制御を行なう。
適となるように減温水注水系統を自動で幅広く制御でき
ることを特徴とするボイラの蒸気温度制御装置の提供。 【解決手段】 ノズルより減温水を霧化して注水するた
めに、注入ノズル、調節弁、及び遮断弁を含む減温水配
管系統を設けてなる蒸気温度制御装置において、夫々独
立して減温水を蒸気ライン中に注水する前記減温水配管
系統を複数設けると共に、前記蒸気ライン中の蒸気状態
（負荷や蒸気温度等）に応じて前記複数の減温水配管系
統の入切制御と減温水の注入流量制御を組合せて制御す
ることを特徴とし、好ましくは注入ノズルから蒸気中に
投入される注水の霧化特性が最適となるような蒸気温度
特性を予め入力された制御装置により、前記各減温水配
管系統の遮断弁の開閉制御を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ等の蒸気温度
制御装置に係り、特にボイラ等で生成された蒸気ライン
中に、ノズルより減温水を霧化して注水するために、注
入ノズル、調節弁、及び遮断弁を含む減温水配管系統を
設けてなる蒸気温度制御装置に関する。
制御装置に係り、特にボイラ等で生成された蒸気ライン
中に、ノズルより減温水を霧化して注水するために、注
入ノズル、調節弁、及び遮断弁を含む減温水配管系統を
設けてなる蒸気温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラの蒸気温度特性は、ボイラ負荷、
使用燃料、空気過剰率やＧＲ量などの運転条件により変
化する。特に、高カロリー燃料と低カロリー燃料を使用
するようなボイラ、あるいはガスタービン排ガスを熱回
収する排ガスボイラ等については、蒸気温度特性が著し
く変化し、蒸気温度を制御するため蒸気ラインに注入さ
れる減温水の量は大幅に変化する。
使用燃料、空気過剰率やＧＲ量などの運転条件により変
化する。特に、高カロリー燃料と低カロリー燃料を使用
するようなボイラ、あるいはガスタービン排ガスを熱回
収する排ガスボイラ等については、蒸気温度特性が著し
く変化し、蒸気温度を制御するため蒸気ラインに注入さ
れる減温水の量は大幅に変化する。
【０００３】図２は、従来技術に係る蒸気等に注入され
る減温水制御機構を含むボイラの蒸気温度制御装置を示
し、公知のように復水器よりのボイラ水は給水ポンプ１
により圧送され、節炭器１２により加熱した後、蒸気ド
ラムと火炉からなるドラム型ボイラで加熱し、湿り蒸気
を生成した後、蒸気配管３２経路に配した過熱器１３及
び１４で過熱し、該過熱蒸気をタービンに供給する。か
かる装置において蒸気配管３２経路に注入する減温水の
制御機構は、同図に示すように通常、給水ポンプ１出口
から分岐管３１を介して減温水が抜き出される減温水配
管７は、蒸気配管３２の注入点迄１系統配置され、該減
温水配管７の系統上に遮断弁２、注水量を調整する調節
弁３、止め弁４及び蒸気配管３２の注入点位置に注入ノ
ズル５を設け、前記各種弁により減温水の注水量を制御
している。
る減温水制御機構を含むボイラの蒸気温度制御装置を示
し、公知のように復水器よりのボイラ水は給水ポンプ１
により圧送され、節炭器１２により加熱した後、蒸気ド
ラムと火炉からなるドラム型ボイラで加熱し、湿り蒸気
を生成した後、蒸気配管３２経路に配した過熱器１３及
び１４で過熱し、該過熱蒸気をタービンに供給する。か
かる装置において蒸気配管３２経路に注入する減温水の
制御機構は、同図に示すように通常、給水ポンプ１出口
から分岐管３１を介して減温水が抜き出される減温水配
管７は、蒸気配管３２の注入点迄１系統配置され、該減
温水配管７の系統上に遮断弁２、注水量を調整する調節
弁３、止め弁４及び蒸気配管３２の注入点位置に注入ノ
ズル５を設け、前記各種弁により減温水の注水量を制御
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、前記従来技術
においては図３(Ｂ)に示すように、最終段の過熱器１４
出口の温度計６で検知した温度を制御装置に入力して調
節弁の開閉制御により減温水の注水量を制御している
が、減温水配管７の系統が一系統の為に、大幅に変化す
る負荷に対応する減温水の変動に対しては、調節弁３で
の制御範囲でカバーできなくなったり、又、注入ノズル
５については霧化特性の観点から十分な霧化ができなく
なる場合もある。
においては図３(Ｂ)に示すように、最終段の過熱器１４
出口の温度計６で検知した温度を制御装置に入力して調
節弁の開閉制御により減温水の注水量を制御している
が、減温水配管７の系統が一系統の為に、大幅に変化す
る負荷に対応する減温水の変動に対しては、調節弁３で
の制御範囲でカバーできなくなったり、又、注入ノズル
５については霧化特性の観点から十分な霧化ができなく
なる場合もある。
【０００５】本発明はかかる課題に鑑み、蒸気温度特性
に応じ減温水注水の霧化特性が最適となるように減温水
注水系統を自動で幅広く制御できるボイラの蒸気温度制
御装置を提供することを目的とする。
に応じ減温水注水の霧化特性が最適となるように減温水
注水系統を自動で幅広く制御できるボイラの蒸気温度制
御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題を解決するために、請求項１記載の発明において、ボ
イラ等で生成された蒸気ライン中に、ノズルより減温水
を霧化して注水するために、注入ノズル、調節弁、及び
遮断弁を含む減温水配管系統を設けてなる蒸気温度制御
装置において、夫々独立して減温水を蒸気ライン中に注
水する前記減温水配管系統を複数設けると共に、前記蒸
気ライン中の蒸気状態（負荷や蒸気温度等）に応じて前
記複数の減温水配管系統の入切制御と減温水の注入流量
制御を組合せて制御することを特徴とする。なお、前記
夫々の系統ラインの先頭に付ける注入ノズルはノズル単
体若しくは単体ノズルを複数個まとめたノズル群の場合
のいずれの場合も含む。
題を解決するために、請求項１記載の発明において、ボ
イラ等で生成された蒸気ライン中に、ノズルより減温水
を霧化して注水するために、注入ノズル、調節弁、及び
遮断弁を含む減温水配管系統を設けてなる蒸気温度制御
装置において、夫々独立して減温水を蒸気ライン中に注
水する前記減温水配管系統を複数設けると共に、前記蒸
気ライン中の蒸気状態（負荷や蒸気温度等）に応じて前
記複数の減温水配管系統の入切制御と減温水の注入流量
制御を組合せて制御することを特徴とする。なお、前記
夫々の系統ラインの先頭に付ける注入ノズルはノズル単
体若しくは単体ノズルを複数個まとめたノズル群の場合
のいずれの場合も含む。
【０００７】即ちより具体的には、請求項２に記載のよ
うに、注入ノズルから蒸気中に投入される注水の霧化特
性が最適となるような蒸気温度特性を予め入力された制
御装置により、前記各減温水配管系統の遮断弁の開閉制
御を行なうことを特徴とする。そして好ましくは、請求
項３に記載のように、前記夫々の系統の注水ノズルを、
蒸気流れ断面で平行配列としたことを特徴とする。
うに、注入ノズルから蒸気中に投入される注水の霧化特
性が最適となるような蒸気温度特性を予め入力された制
御装置により、前記各減温水配管系統の遮断弁の開閉制
御を行なうことを特徴とする。そして好ましくは、請求
項３に記載のように、前記夫々の系統の注水ノズルを、
蒸気流れ断面で平行配列としたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】ボイラ等で生成された蒸気ライン中に、ノズル
より減温水を霧化して注水するために、注入ノズル、調
節弁、及び遮断弁を含む減温水配管系統を設けてなる蒸
気温度制御装置においては、注入圧力、注入量などによ
り、注入ノズルのノズル穴径、個数が選定されている。
しかしながら調節弁の制御により注入量が減少してくる
と霧化特性が低下してくる。
より減温水を霧化して注水するために、注入ノズル、調
節弁、及び遮断弁を含む減温水配管系統を設けてなる蒸
気温度制御装置においては、注入圧力、注入量などによ
り、注入ノズルのノズル穴径、個数が選定されている。
しかしながら調節弁の制御により注入量が減少してくる
と霧化特性が低下してくる。
【０００９】そして大幅に注入量が変化するようなボイ
ラでは当然、必要とされる霧化特性が保持できない状態
もあり、霧化されない注水はノズルから蒸気配管中にた
れ、蒸気配管を局所的に過冷却し、悪くすれば熱疲労の
原因ともなり得る。このような状態を避けるため、本発
明においては減温水配管系統を複数設け、減温水注入量
に応じて使用する減温水配管系統を段階的に増減させ
て、注入量に応じたノズル個数を使用するものである。
ラでは当然、必要とされる霧化特性が保持できない状態
もあり、霧化されない注水はノズルから蒸気配管中にた
れ、蒸気配管を局所的に過冷却し、悪くすれば熱疲労の
原因ともなり得る。このような状態を避けるため、本発
明においては減温水配管系統を複数設け、減温水注入量
に応じて使用する減温水配管系統を段階的に増減させ
て、注入量に応じたノズル個数を使用するものである。
【００１０】更に夫々の減温水配管系統においても注入
量を制御する調節弁の流量制御も合わせ行なうことによ
り、一層緻密な注入量制御が可能となる。この場合、減
温水配管系統の遮断弁の入切については、あらかじめ蒸
気温度特性を制御装置に入力しておき、該制御装置より
の信号に基づいて遮断弁を自動で入切し、調節弁、ノズ
ルが最適な使用範囲となるようにするのがよい。これに
より、大幅に変化する減温水量に対し、複数の注入制御
ラインとして系統上の調節弁の制御範囲内で、ノズルの
霧化特性が良好な範囲内で使用できる。又請求項３に記
載のように、前記夫々の系統の注水ノズルを、蒸気流れ
断面で平行配列とすることでその蒸気ライン部分に集中
して減温水を供給出来るために、効果的な温度制御が可
能となる。
量を制御する調節弁の流量制御も合わせ行なうことによ
り、一層緻密な注入量制御が可能となる。この場合、減
温水配管系統の遮断弁の入切については、あらかじめ蒸
気温度特性を制御装置に入力しておき、該制御装置より
の信号に基づいて遮断弁を自動で入切し、調節弁、ノズ
ルが最適な使用範囲となるようにするのがよい。これに
より、大幅に変化する減温水量に対し、複数の注入制御
ラインとして系統上の調節弁の制御範囲内で、ノズルの
霧化特性が良好な範囲内で使用できる。又請求項３に記
載のように、前記夫々の系統の注水ノズルを、蒸気流れ
断面で平行配列とすることでその蒸気ライン部分に集中
して減温水を供給出来るために、効果的な温度制御が可
能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１に本発
明の実施例に係るボイラの蒸気温度制御装置を示す。本
装置において、復水器よりのボイラ水が、給水ポンプ１
により圧送され、節炭器１２により加熱した後、蒸気ド
ラムと火炉からなるドラム型ボイラで加熱し、湿り蒸気
を生成した後、蒸気配管３２経路に配した過熱器１３及
び１４で過熱し、該過熱蒸気をタービンに供給する点は
前記従来技術と同様である。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１に本発
明の実施例に係るボイラの蒸気温度制御装置を示す。本
装置において、復水器よりのボイラ水が、給水ポンプ１
により圧送され、節炭器１２により加熱した後、蒸気ド
ラムと火炉からなるドラム型ボイラで加熱し、湿り蒸気
を生成した後、蒸気配管３２経路に配した過熱器１３及
び１４で過熱し、該過熱蒸気をタービンに供給する点は
前記従来技術と同様である。
【００１２】そして前記給水ポンプ１出口より抜き出さ
れた分岐管３１の下流側に設けた減温水配管７、７’は
本実施形態の場合は、完全な２系統とし、該夫々の系統
７、７’上に系統上流から遮断弁２、２’注水量を調整
する調節弁３、３’止め弁４、４’及び蒸気配管３２の
注入点位置に注入ノズル５、５’を夫々設ける。又前記
注入ノズル５、５’蒸気配管３２に平行に対面配置し、
蒸気流れ断面で平行配列とする。調節弁３は最終段の過
熱器１４出口の温度計６よりの検知温度や負荷等を加味
して制御装置８で調節される。
れた分岐管３１の下流側に設けた減温水配管７、７’は
本実施形態の場合は、完全な２系統とし、該夫々の系統
７、７’上に系統上流から遮断弁２、２’注水量を調整
する調節弁３、３’止め弁４、４’及び蒸気配管３２の
注入点位置に注入ノズル５、５’を夫々設ける。又前記
注入ノズル５、５’蒸気配管３２に平行に対面配置し、
蒸気流れ断面で平行配列とする。調節弁３は最終段の過
熱器１４出口の温度計６よりの検知温度や負荷等を加味
して制御装置８で調節される。
【００１３】遮断弁２は、あらかじめ制御装置８に入力
された蒸気温度特性から制御され自動的に入切され注入
量に見合う系統数、即ち、注入ノズル５、５’の霧化範
囲、調節弁３の調節範囲内に入る系統数を選択出来るよ
うにしたものである。
された蒸気温度特性から制御され自動的に入切され注入
量に見合う系統数、即ち、注入ノズル５、５’の霧化範
囲、調節弁３の調節範囲内に入る系統数を選択出来るよ
うにしたものである。
【００１４】図３(Ａ)に蒸気温度制御を簡素化して表現
している本実施形態の作用系統図を示す。本実施形態に
於いて、完全に２系統化された注入制御配管７、７’ラ
イン上に調節弁３，３’と遮断弁２，２’が設けられて
いるが、過熱器１４出口の温度計６よりの蒸気温度と共
に、ボイラ負荷、その他蒸気温度制御量を検出し、あら
かじめ制御装置８内に入力された蒸気温度特性／選定系
統数８の関数から遮断弁２、２’の開閉を行ない、注入
ノズル５、５’の霧化範囲、調節弁３、３’の調整範囲
内に入るように系統数を選定するように制御する。
している本実施形態の作用系統図を示す。本実施形態に
於いて、完全に２系統化された注入制御配管７、７’ラ
イン上に調節弁３，３’と遮断弁２，２’が設けられて
いるが、過熱器１４出口の温度計６よりの蒸気温度と共
に、ボイラ負荷、その他蒸気温度制御量を検出し、あら
かじめ制御装置８内に入力された蒸気温度特性／選定系
統数８の関数から遮断弁２、２’の開閉を行ない、注入
ノズル５、５’の霧化範囲、調節弁３、３’の調整範囲
内に入るように系統数を選定するように制御する。
【００１５】即ち、例えば図１（Ｂ）に示すように、負
荷がａ％以下の場合は、一の遮断弁２のみ開き、一系統
により調節弁３を利用して出口温度が規定値となるよう
に最大ｂ1の減温水の注入量制御が行なわれる。そし
て、負荷がａ％以上に上昇した場合は、第二の遮断弁
２’をも開き、二系統により夫々の調節弁３、３’を利
用して出口温度が規定値となるように、最大（ｂ1＋
ｂ2）の減温水の注入量制御が行なわれる。
荷がａ％以下の場合は、一の遮断弁２のみ開き、一系統
により調節弁３を利用して出口温度が規定値となるよう
に最大ｂ1の減温水の注入量制御が行なわれる。そし
て、負荷がａ％以上に上昇した場合は、第二の遮断弁
２’をも開き、二系統により夫々の調節弁３、３’を利
用して出口温度が規定値となるように、最大（ｂ1＋
ｂ2）の減温水の注入量制御が行なわれる。
【００１６】
【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、複
数の系統を選択的に開閉制御しながら注入ノズルの霧化
範囲内で運用されるため、例えば霧化出来ず注入が蒸気
配管内に垂れ、これが原因で蒸気配管の熱疲労などのト
ラブルを防止できる。又請求項２記載の発明によれば、
蒸気温度特性に応じ自動的に注入系統数を選定できると
共に、負荷に応じて減温水量の適切な調整を自動的に行
なうことができる。又、請求項３に記載の発明によれ
ば、蒸気ライン部分に集中して減温水を供給出来るため
に、効果的な温度制御が可能となる。
数の系統を選択的に開閉制御しながら注入ノズルの霧化
範囲内で運用されるため、例えば霧化出来ず注入が蒸気
配管内に垂れ、これが原因で蒸気配管の熱疲労などのト
ラブルを防止できる。又請求項２記載の発明によれば、
蒸気温度特性に応じ自動的に注入系統数を選定できると
共に、負荷に応じて減温水量の適切な調整を自動的に行
なうことができる。又、請求項３に記載の発明によれ
ば、蒸気ライン部分に集中して減温水を供給出来るため
に、効果的な温度制御が可能となる。
【図１】 （Ａ）に本発明の実施例に係るボイラの蒸気
温度制御装置を、（Ｂ）にボイラ負荷（蒸気量）と減温
水注入量の関係をグラフ化した蒸気温度特性図を示す。
温度制御装置を、（Ｂ）にボイラ負荷（蒸気量）と減温
水注入量の関係をグラフ化した蒸気温度特性図を示す。
【図２】 従来技術に係る蒸気等に注入される減温水制
御機構を含むボイラの蒸気温度制御装置を示す。
御機構を含むボイラの蒸気温度制御装置を示す。
【図３】 (Ａ)に蒸気温度制御を簡素化して表現してい
る本実施形態の作用系統図を、（Ｂ）は図２の従来技術
の作用系統図を示す。
る本実施形態の作用系統図を、（Ｂ）は図２の従来技術
の作用系統図を示す。
１ 給水ポンプ ２、２’ 遮断弁 ３、３’ 調節弁 ４、４’ 止め弁 ５、５’ 注入ノズル ６ 蒸気温度検出計 ７、７’ 減温水配管ライン ８ 制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】 ボイラ等で生成された蒸気ライン中に、
ノズルより減温水を霧化して注水するために、注入ノズ
ル、調節弁、及び遮断弁を含む減温水配管系統を設けて
なる蒸気温度制御装置において、 夫々独立して減温水を蒸気ライン中に注水する前記減温
水配管系統を複数設けると共に、前記蒸気ライン中の負
荷や蒸気温度等の蒸気状態に応じて前記複数の減温水配
管系統の入切制御と減温水の注入流量制御を組合せて制
御することを特徴とする蒸気温度制御装置。 - 【請求項２】 注入ノズルから蒸気中に投入される注水
の霧化特性が最適となるような蒸気温度特性を予め入力
された制御装置により、前記各減温水配管系統の遮断弁
の開閉制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の蒸
気温度制御装置。 - 【請求項３】 前記夫々の系統の注水ノズルを、蒸気流
れ断面で平行配列としたことを特徴とする請求項１記載
の蒸気温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11285799A JP3746634B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 蒸気温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11285799A JP3746634B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 蒸気温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304205A true JP2000304205A (ja) | 2000-11-02 |
| JP3746634B2 JP3746634B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=14597281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11285799A Expired - Fee Related JP3746634B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 蒸気温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3746634B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112432157A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-02 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种减温水汽化程度的监测方法 |
| CN117231930A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 华能罗源发电有限责任公司 | 一种低压旁路减温水管道系统及控制方法 |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11285799A patent/JP3746634B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112432157A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-02 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种减温水汽化程度的监测方法 |
| CN112432157B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-12-06 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种减温水汽化程度的监测方法 |
| CN117231930A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 华能罗源发电有限责任公司 | 一种低压旁路减温水管道系统及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3746634B2 (ja) | 2006-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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