JPH0157242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はボイラ制御装置の蒸気圧力制御装置
に係り、特に廃熱ボイラ等の熱源の変動の大きい
蒸気発生器に好適に実施できる装置に関する。

金属製錬装置等の排ガスを熱源とする廃熱ボイ
ラにあつてはその性質上熱源の流量の変化が大き
い。この結果所定の圧力の蒸気を常時利用する機
器、例えば蒸気タービンに廃熱ボイラの蒸気を利
用する場合にはボイラに対する熱源の変動と係り
なく常時一定圧力の蒸気を供給するようにする必
要がある。しかし従来は蒸気圧を一定に保持する
手段が熱回収利用の点よりは好ましいものではな
かつた。

この発明の目的は上述した問題点を除去し、熱
源変動の大きいボイラ装置により発生した蒸気の
圧力をほぼ一定に保持しタービン等に供給し、か
つ給水も常時安定して供給できる装置を提供する
ことにある。

要するにこの発明は主蒸気管および給水主管か
ら各々管路に分岐し、この分岐した管路の中間に
アキユムレータを配置て熱の蓄積、放出を行うこ
とにより熱源変動を補い蒸気圧力を一定に保持す
るものであつて、特に給水の供給も常時安定して
行える装置に関する。

以下この発明の実施例を添付図面を用いて説明
する。

第１図において、１は廃熱ボイラであつて、２
はこの廃熱ボイラ１において発生した蒸気により
作動するタービンである。３はこの廃熱ボイラ１
とタービン２を接続する主蒸気管であり主蒸気管
３からは蒸気弁５を有する蒸気支管４が分岐して
いる。この主蒸気管３の蒸気支管分岐部下流側に
は蒸気流量発信器２０ａと圧力検知器１３が設け
てあり、このうち蒸気流量発信器２０ａは廃熱ボ
イラ１に設けた水位検知器と共に二要素型水位調
節発信器２０を構成している。次に蒸気支管４は
ドレンタンク８に接続しており、この中間には内
部に水等の蓄熱媒体を有するアキユムレータ６が
配置してある。ドレンタンク８には給水主管７の
一端が接続し、この給水主管７の他端は廃熱ボイ
ラ１のドラムに接続している。給水主管７の給水
ポンプ９の設置部より下流側において流量制御弁
１１を有する給水支管１０が分岐しており、分岐
した給水支管１０はアキユムレータ６を経て前記
廃熱ボイラ１に接続している。符号１２は給水支
管分岐部下流側の給水主管７に設けた流量制御弁
である。給水支管１０の分岐部上流側に設けた符
号２１で示す弁は給水全体の流量を調節する給水
流量制御元弁である。次に１５は記憶と計測値対
比により制御信号を出す制御箱（以下単に「制御
箱」と称する）であつて、前記蒸気弁５、流量制
御弁１１、流量制御弁１２、圧力検知器１３、二
要素型水位調節発信器２０および給水流量制御元
弁２１が各々この制御箱１５に連絡接続してい
る。

以上の装置において、圧力検知器１３によりタ
ービン２に供給する蒸気が所定の圧力を保持して
いることを検知した場合には制御箱１５は蒸気支
管の蒸気弁５を閉として廃熱ボイラ１で発生した
蒸気をほぼ全量直接タービン２に導入する。次に
蒸気圧力が上昇してきた場合には制御箱１５は蒸
気弁５を開とし、かつその開度を調節することに
より余分の蒸気を蒸気支管４に流入させタービン
２に供給する蒸気の圧力が所定の値となるよう調
節する。蒸気支管４に流入した蒸気はアキユムレ
ータ６に至り内部の蓄熱媒体と熱交換してアキユ
ムレータ内に放熱した後、自己は凝縮してドレン
タンク８に至る。一方給水Ｗは給水主管７、給水
ポンプ９を経て廃熱ボイラ１に供給されるが、廃
熱ボイラ１を通過する排ガス熱量が十分な場合に
は流量制御弁１１をほぼ閉、流量制御弁１２を開
として給水主管７を介して給水Ｗを直接廃熱ボイ
ラ１に導入する。なおこの場合流量制御弁１１，
１２は最低流量限付きのものとし閉状態の場合も
僅か開となり給水が流れるようにしたいわゆるミ
ニマムフローのものとし、弁を再度開にするとき
給水が通過に際し流路の管に熱衝撃を与えないよ
うにしておく。次に圧力検知器１３により蒸気圧
力の降下が検知されたならば制御箱１５は流量制
御弁１１を開とし給水Ｗの一部もしくは全部（全
部の場合は流量制御弁１２はほぼ閉となる）を給
水支管１０に導入する。給水支管１０内の給水Ｗ
はアキユムレータ６内の管路を流れ、前記蒸気の
熱を蓄熱した蓄熱媒体と熱交換して昇温した後廃
熱ボイラ１に供給される。これにより廃熱ボイラ
１における蒸気発生を増加させ蒸気圧力を所定の
値に保持する。もとよりこの場合蒸気弁５は閉と
しておく。制御箱１５は圧力検知器１３による検
知結果に従つて流量制御弁１１と流量制御弁１２
の開度は適当に例えば相互反比例するように開度
調節し、所定の蒸気圧力が得られるよう給水Ｗの
配分を行う。また給水をすべてアキユムレータ６
に導入する場合においても前記と同様の理由によ
り流量制御弁１２の下流側にミニマムフロー状態
を確保しておく。

以上の操作を行つている間に制御箱１５はさら
に二要素型水位調節発信器２０により廃熱ボイラ
１内の水位信号を受け、給水元弁２１の開度を調
節する。これにより廃熱ボイラ１内の全給水供給
量を調節し、ボイラ水位が常時適正値ととなるよ
う制御する。給水流量制御元弁２１は給水支管１
０の分岐点を上流側に配置してあるので給水全量
の制御はするが給水流量制御元弁２１の開度の変
更によりアキユムレータ６に向う給水と廃熱ボイ
ラ１に直接向う給水の配分比が変更されることは
ない。

この発明を実施することによりボイラの熱源の
変動と係りなく常に所定の圧力の蒸気を得ること
ができる。給水流量制御元弁の制御でタービビン
負荷に対応した給水全量の制御をすることができ
る。従つてボイラに対して常に適正量の給水を供
給でき、ボイラの機能を常に正常に保持すること
ができタービンの負荷に対応できるなど種々の効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る装置の系統図である。 １……廃熱ボイラ、３……主蒸気管、４……蒸
気支管、６……アキユムレータ、７……給水主
管、１０……給水支管、１１，１２……流量制御
弁、１５……制御箱、２０……二要素型水位調節
発信器、２１……給水流量制御元弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 廃熱ボイラ等の蒸気発生器に接続する主蒸気
   管から分岐した蒸気支管および給水主管から分岐
   した給水支管の中間にアキユムレータを配置し、
   蒸気支管、給水支管および給水主管の流量制御弁
   操作によりアキユムレータの蓄熱、放熱を適宜切
   り換えて蒸気主管の蒸気圧を常時ほぼ一定に保持
   するものにおいて、給水支管分岐点上流側の給水
   主管に給水流量制御元弁を、また蒸気発生器には
   水位発信器を各々設けたことを特徴とするボイラ
   制御装置。 ２ 前記蒸気支管、給水支管、給水主管の流量制
   御弁および給水流量制御元弁、水位発信器を記憶
   と計測値の対比により制御信号を発する制御箱に
   連絡接続したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のボイラ制御装置。 ３ 給水主管と給水支管に設ける流量制御弁は最
   低流量制限付きのものとすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載のボイラ制
   御装置。 ４ 前記水位発信器を二要素型水位調節発信器と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載のボイラ制御装置。