JPH02267401A - 排熱回収熱交換器 - Google Patents
排熱回収熱交換器Info
- Publication number
- JPH02267401A JPH02267401A JP8584189A JP8584189A JPH02267401A JP H02267401 A JPH02267401 A JP H02267401A JP 8584189 A JP8584189 A JP 8584189A JP 8584189 A JP8584189 A JP 8584189A JP H02267401 A JPH02267401 A JP H02267401A
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- JP
- Japan
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- economizer
- low pressure
- pressure
- low
- boiler water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
- F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は排熱回収熱交換器に係り、特に自然循環形排熱
回収熱交換器の起動時にドラムの缶水を再循環ポンプを
用いて、節炭器、蒸発器及び前記ドラムへと順次循環さ
せるようにした排熱回収熱交換器に関する。
回収熱交換器の起動時にドラムの缶水を再循環ポンプを
用いて、節炭器、蒸発器及び前記ドラムへと順次循環さ
せるようにした排熱回収熱交換器に関する。
（従来の技術）
コンバインドサイクル発電プラントや熱併給発電プラン
トにおいては、ガスタービン等の排ガスを熱源として、
蒸気タービン用の駆動蒸気や、プロセス用の蒸気温水を
発生させる排熱回収熱交換器が用いられる。
トにおいては、ガスタービン等の排ガスを熱源として、
蒸気タービン用の駆動蒸気や、プロセス用の蒸気温水を
発生させる排熱回収熱交換器が用いられる。
第２図は従来の排熱回収熱交換器の一例を示している６
、本図に示す排熱回収熱交換器は蒸気発生系統を二系統
備えた複圧式の排熱回収熱交換器であった。ガスタービ
ンＧＴから導かれる排ガスは排熱回収熱交換器ｌの高圧
過熱器２．高圧蒸発器３、高圧節炭器４．低圧蒸発器５
及び低圧節炭器６を順次通過し、煙突Ｆから排出される
。一方、低圧給水ポンプＰから供給される給水は低圧節
炭器６．低圧蒸気ドラム７及び低圧蒸発器５を順欣通過
するうちに排ガスと熱交換し、一部が蒸発させられ、残
りは低圧蒸気ドラム７に戻される。この間発生した蒸気
は低圧主蒸気管Ｐ１を経て、図示しない低圧蒸気タービ
ンへ導びかれる。また低圧節炭器６を出た給水は一部が
途中で主経路が分れ高圧給水ポンプでＨＰで昇圧された
後、高圧節炭器４．高圧蒸気ドラム８及び高圧蒸発器３
を順次通過するうちに排ガスと熱交換し、一部が蒸発さ
せられ、高圧蒸気ドラム８にて湿分分離された後、さら
に過熱器２を通過して過熱蒸気となり、高圧主蒸気管Ｐ
２を経て図示しない高圧蒸気タービン八と導かれる。上
記高圧蒸発器３を高圧蒸気ドラム８及び低圧蒸発器５と
低圧蒸気ドラム７の各々のループ内においては、各ドラ
ム７．８から各蒸発器３，５内の伝熱管に缶水を供給す
る降水管内の水と蒸発器伝熱管内の水の比重差によって
循環力を得て水を循環させる自然循環が実現している。
、本図に示す排熱回収熱交換器は蒸気発生系統を二系統
備えた複圧式の排熱回収熱交換器であった。ガスタービ
ンＧＴから導かれる排ガスは排熱回収熱交換器ｌの高圧
過熱器２．高圧蒸発器３、高圧節炭器４．低圧蒸発器５
及び低圧節炭器６を順次通過し、煙突Ｆから排出される
。一方、低圧給水ポンプＰから供給される給水は低圧節
炭器６．低圧蒸気ドラム７及び低圧蒸発器５を順欣通過
するうちに排ガスと熱交換し、一部が蒸発させられ、残
りは低圧蒸気ドラム７に戻される。この間発生した蒸気
は低圧主蒸気管Ｐ１を経て、図示しない低圧蒸気タービ
ンへ導びかれる。また低圧節炭器６を出た給水は一部が
途中で主経路が分れ高圧給水ポンプでＨＰで昇圧された
後、高圧節炭器４．高圧蒸気ドラム８及び高圧蒸発器３
を順次通過するうちに排ガスと熱交換し、一部が蒸発さ
せられ、高圧蒸気ドラム８にて湿分分離された後、さら
に過熱器２を通過して過熱蒸気となり、高圧主蒸気管Ｐ
２を経て図示しない高圧蒸気タービン八と導かれる。上
記高圧蒸発器３を高圧蒸気ドラム８及び低圧蒸発器５と
低圧蒸気ドラム７の各々のループ内においては、各ドラ
ム７．８から各蒸発器３，５内の伝熱管に缶水を供給す
る降水管内の水と蒸発器伝熱管内の水の比重差によって
循環力を得て水を循環させる自然循環が実現している。
かかる排熱回収熱交換器１において、熱効率を向上させ
る目的から熱交換器出口における排ガス温度をできるだ
け低くすることが望ましく、このため低圧節炭器６人口
における給水入口温度を低くすることになるが、この給
水入口温度を低くとり過ぎると、低圧節炭器６で排ガス
中に含まれる酸性成分により低温腐食を生ずることがあ
る。このような事態を避けるために第２図に示した例で
は、低圧節炭器６の出口において、給水の一部を再循環
ポンプＲＰによって低圧節炭器６人口に再循環させる系
統が設けられている。これにより、低圧節炭器６人口に
導かれる給水の温度は低温腐食を生じない程度の温度ま
で昇温されるので、低圧節炭器６における低温腐食が防
止される（例えば実開昭５９−１０３００２号公報）。
る目的から熱交換器出口における排ガス温度をできるだ
け低くすることが望ましく、このため低圧節炭器６人口
における給水入口温度を低くすることになるが、この給
水入口温度を低くとり過ぎると、低圧節炭器６で排ガス
中に含まれる酸性成分により低温腐食を生ずることがあ
る。このような事態を避けるために第２図に示した例で
は、低圧節炭器６の出口において、給水の一部を再循環
ポンプＲＰによって低圧節炭器６人口に再循環させる系
統が設けられている。これにより、低圧節炭器６人口に
導かれる給水の温度は低温腐食を生じない程度の温度ま
で昇温されるので、低圧節炭器６における低温腐食が防
止される（例えば実開昭５９−１０３００２号公報）。
なお、図中符号９ 、１０．１１は調節弁を示している
。
。
（発明が解決しようとする課題）
さて、上述した自然循環形の排熱回収熱交換器を起動す
る際に低圧蒸発器５内で自然循環が生ずるには、通常起
動開始後約１０分程度の時間を要し、缶水を循環ポンプ
を用いて強制的に循環させる強制循環形の排熱回収熱交
換器と比較すると、低圧蒸気ドラム７の昇圧時間が遅れ
、起動に要する時間が長くかかる傾向にある。このため
、起動時から缶水が自然循環開始する迄の間に、降水管
内缶水を蒸発器及びドラムへ強制循環させ、起動時間の
短縮を図る運転方法が提案されている（特公昭６２−３
７２８１号公報）。この運転方法は自然循環形の排熱回
収熱交換器の起動時間を短縮するために妥当な方法であ
るが、循環系統が蒸発器のみであり、起動初期における
節炭器での熱回収が有効に果たされていない。すなわち
、節炭器入口ガス温度は。
る際に低圧蒸発器５内で自然循環が生ずるには、通常起
動開始後約１０分程度の時間を要し、缶水を循環ポンプ
を用いて強制的に循環させる強制循環形の排熱回収熱交
換器と比較すると、低圧蒸気ドラム７の昇圧時間が遅れ
、起動に要する時間が長くかかる傾向にある。このため
、起動時から缶水が自然循環開始する迄の間に、降水管
内缶水を蒸発器及びドラムへ強制循環させ、起動時間の
短縮を図る運転方法が提案されている（特公昭６２−３
７２８１号公報）。この運転方法は自然循環形の排熱回
収熱交換器の起動時間を短縮するために妥当な方法であ
るが、循環系統が蒸発器のみであり、起動初期における
節炭器での熱回収が有効に果たされていない。すなわち
、節炭器入口ガス温度は。
熱交換器入口ガス温度の上昇とほぼ同時に上昇しはじめ
ることから、起動初期においても、節炭器内の給水は排
ガスと熱交換して比容積が増大し急激な圧力上昇を起こ
したり、あるいはスチーミングの発生の可能性があるた
め、節炭器内に給水を循環させておく、必要がある。一
方、この間、蒸発器内には蒸気が発生しドラム圧力が適
切な値に達するまで、蒸発器外へ蒸気を供給することが
ないため１節炭器を通過した給水をドラムへ供給するこ
とができず、復水器へ逃がすなどの方策がとられること
になり、結果として起動初期における節炭器での熱回収
が有効に果たされないという問題がある。
ることから、起動初期においても、節炭器内の給水は排
ガスと熱交換して比容積が増大し急激な圧力上昇を起こ
したり、あるいはスチーミングの発生の可能性があるた
め、節炭器内に給水を循環させておく、必要がある。一
方、この間、蒸発器内には蒸気が発生しドラム圧力が適
切な値に達するまで、蒸発器外へ蒸気を供給することが
ないため１節炭器を通過した給水をドラムへ供給するこ
とができず、復水器へ逃がすなどの方策がとられること
になり、結果として起動初期における節炭器での熱回収
が有効に果たされないという問題がある。
そこで１本発明の目的は、自然循環形の排熱回収熱交換
器の起動時に節炭器での熱回収をより効果的に果たし、
もって、プラントの起動時間の短縮を図ることのできる
排熱回収熱交換器を提供することにある。
器の起動時に節炭器での熱回収をより効果的に果たし、
もって、プラントの起動時間の短縮を図ることのできる
排熱回収熱交換器を提供することにある。
け入れ、内部を流動せしめて加熱する節炭器と、この節
炭器の出口側から送られる給水を財留する蒸気ドラムと
、この蒸気ドラムから導かれる缶水を入口側を通して受
け入れ、内部を流動させて加熱する蒸発器とを備えてな
る排熱回収熱交換器において、蒸気ドラムと節炭器の入
口側とを再循環ポンプを備えた第１連絡管を介して、ま
た節炭器の出口側と蒸発器の入口側とを止め弁を有する
第２連絡管を介してそれぞれ連絡し、起動時、蒸気ドラ
ム内に溜められた缶水を節炭器及び蒸発器を順次通して
加熱せしめるようにしたことを特徴とするものである。
炭器の出口側から送られる給水を財留する蒸気ドラムと
、この蒸気ドラムから導かれる缶水を入口側を通して受
け入れ、内部を流動させて加熱する蒸発器とを備えてな
る排熱回収熱交換器において、蒸気ドラムと節炭器の入
口側とを再循環ポンプを備えた第１連絡管を介して、ま
た節炭器の出口側と蒸発器の入口側とを止め弁を有する
第２連絡管を介してそれぞれ連絡し、起動時、蒸気ドラ
ム内に溜められた缶水を節炭器及び蒸発器を順次通して
加熱せしめるようにしたことを特徴とするものである。
（作用）
以上のように構成された排熱回収熱交換器においては、
起動初期にドラム、節炭器、蒸発器を順次通過する循環
経路が形成され、しかもポンプにより循環力が付加され
ているので、蒸発器単独の循環経路しか持たない自然循
環形の排熱回収熱交換器と比較して蒸気発生が促進され
、自然循環流の発生が早められ、プラントの起動時間を
短縮することが可能となる。
起動初期にドラム、節炭器、蒸発器を順次通過する循環
経路が形成され、しかもポンプにより循環力が付加され
ているので、蒸発器単独の循環経路しか持たない自然循
環形の排熱回収熱交換器と比較して蒸気発生が促進され
、自然循環流の発生が早められ、プラントの起動時間を
短縮することが可能となる。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
なお、ここで、従来技術と同様の構成は第２図において
詳細に述べられているところであるから。
詳細に述べられているところであるから。
同一の符号を付してその説明を省略する。
第１図において、低圧部は低圧蒸気ドラム７と低圧節炭
器６の入口側とが第１連絡管２１を介して結ばれ、 こ
の経路内には止め弁２１ａ、低圧缶水楯環ポンプ２２及
び調節弁２３がそれぞれ設けられる。
器６の入口側とが第１連絡管２１を介して結ばれ、 こ
の経路内には止め弁２１ａ、低圧缶水楯環ポンプ２２及
び調節弁２３がそれぞれ設けられる。
また、低圧節炭器６の出口側から分岐され、他端を低圧
蒸発器５の入口側と連絡させた第２低圧連絡管２４が止
め弁２５を介して設けられる。さらに、新に低圧節炭器
６の出口側と低圧缶水循環ポンプ２２の吐出側とを連絡
させる低圧給水再循環管２６が止め弁２７を介して設け
られる。
蒸発器５の入口側と連絡させた第２低圧連絡管２４が止
め弁２５を介して設けられる。さらに、新に低圧節炭器
６の出口側と低圧缶水循環ポンプ２２の吐出側とを連絡
させる低圧給水再循環管２６が止め弁２７を介して設け
られる。
一方、上記した低圧部の蒸気発生系統と同様の装置が高
圧部にも設けられる。すなおち、高圧蒸気ドラム８と高
圧節炭器４の入口側とが第１高圧連絡管２８を介して結
ばれ、この経路内には止め弁２８ａ、高圧缶水循環ポン
プ２９及び調節弁３０がそれぞれ設けられる。また、高
圧節炭器４の出口側から分岐され、他端を高圧蒸発器３
の入口側と連絡させた第２高圧連絡管３１が止め弁３２
を介して設けられる。さらに、新に高圧節炭器４の出口
側と高圧缶水循環ポンプ２９の吐出側とを結ぶ高圧給水
再循環管３３が止め弁３４を介して設けられる。
圧部にも設けられる。すなおち、高圧蒸気ドラム８と高
圧節炭器４の入口側とが第１高圧連絡管２８を介して結
ばれ、この経路内には止め弁２８ａ、高圧缶水循環ポン
プ２９及び調節弁３０がそれぞれ設けられる。また、高
圧節炭器４の出口側から分岐され、他端を高圧蒸発器３
の入口側と連絡させた第２高圧連絡管３１が止め弁３２
を介して設けられる。さらに、新に高圧節炭器４の出口
側と高圧缶水循環ポンプ２９の吐出側とを結ぶ高圧給水
再循環管３３が止め弁３４を介して設けられる。
なお、図中符号３５は逆止弁を示している。
次に、以上のように構成された排熱回収熱交換器の起動
方法について説明する。排熱回収熱交換器低圧部におい
て、止め弁２７を閉じ止め弁２１ａ、２５を開として、
低圧缶水循環ポンプ２２を作動させる。
方法について説明する。排熱回収熱交換器低圧部におい
て、止め弁２７を閉じ止め弁２１ａ、２５を開として、
低圧缶水循環ポンプ２２を作動させる。
すると、低圧蒸気ドラム７の缶水は第１低圧連絡管２１
を通して低圧節炭器６の入口に送られ、低圧節炭器７の
内部を流動する間に排ガスとの接触を果たし、加熱され
る。続いて１缶水は第２低圧連絡管２４を通して低圧蒸
発器５の入口に導かれ、同様に排ガスとの接触を果たし
て加熱される。
を通して低圧節炭器６の入口に送られ、低圧節炭器７の
内部を流動する間に排ガスとの接触を果たし、加熱され
る。続いて１缶水は第２低圧連絡管２４を通して低圧蒸
発器５の入口に導かれ、同様に排ガスとの接触を果たし
て加熱される。
この間、缶水は低圧缶水循環ポンプ２２によって強制的
に循環させているので、効果的な加熱が行なわれ、結果
として缶水は自然循環可能な状態に速やかに到達可能と
なる。本運転方法においては従来、自然循環形の排熱回
収熱交換器の起動時において有効に生かされていなかっ
た低圧節炭器６での熱回収が果たされプラントの起動時
間を短縮することが可能になる。
に循環させているので、効果的な加熱が行なわれ、結果
として缶水は自然循環可能な状態に速やかに到達可能と
なる。本運転方法においては従来、自然循環形の排熱回
収熱交換器の起動時において有効に生かされていなかっ
た低圧節炭器６での熱回収が果たされプラントの起動時
間を短縮することが可能になる。
また、通常運転時においては、止め弁２１ａ、 ２５を
閉じて、止め弁２７を開とすることによって、低圧節炭
器６の出口の給水を低圧節炭器６の入口に再循環させる
、第２図にて説明された従来技術と同様な系統とするこ
とができる。
閉じて、止め弁２７を開とすることによって、低圧節炭
器６の出口の給水を低圧節炭器６の入口に再循環させる
、第２図にて説明された従来技術と同様な系統とするこ
とができる。
高圧部についても、低圧部と同様な方法で起動を行なう
ことにより、起動時間の短縮を図ることが可能である６
排ガスの温度上昇に対し、上流器にある高圧部の方がよ
り速やかに追従するため高圧節炭器４の温度上昇も速く
、起動時間短縮の効果はより顕著である。なお、この高
圧部の通常運転時においては、止め弁２８ａ、 ３２を
閉じて高圧節炭器４出口の給水を高圧節炭器４の入口へ
と再循環させる系統とする。これは主として低負荷時に
おける高圧節炭器４におけるスチーミング防止のために
使用される。
ことにより、起動時間の短縮を図ることが可能である６
排ガスの温度上昇に対し、上流器にある高圧部の方がよ
り速やかに追従するため高圧節炭器４の温度上昇も速く
、起動時間短縮の効果はより顕著である。なお、この高
圧部の通常運転時においては、止め弁２８ａ、 ３２を
閉じて高圧節炭器４出口の給水を高圧節炭器４の入口へ
と再循環させる系統とする。これは主として低負荷時に
おける高圧節炭器４におけるスチーミング防止のために
使用される。
以上説明したように、本発明によれば、自然循環形の排
熱回収熱交換器の起動に臨んで、缶水循環ポンプを用い
て蒸気ドラムの缶水を節炭器及び蒸発器に循環させるよ
うにしたから、缶水に対して循環力が付加され、しかも
節炭器における徘ガスの熱回収が可能となり、早期の蒸
気発生により自然循環流の発生が速められ、プラントの
起動時間を短縮することができる。
熱回収熱交換器の起動に臨んで、缶水循環ポンプを用い
て蒸気ドラムの缶水を節炭器及び蒸発器に循環させるよ
うにしたから、缶水に対して循環力が付加され、しかも
節炭器における徘ガスの熱回収が可能となり、早期の蒸
気発生により自然循環流の発生が速められ、プラントの
起動時間を短縮することができる。
第１図は本発明による排熱回収熱交換器の一実施例を示
す構成図、第２図は貨来の排熱回収熱交換器の構成図で
ある。 １・・・排熱回収熱交換器 ２・・・高圧過熱器３・・
・高圧蒸発器 ４・・・高圧節炭器５・・・低圧蒸
発器 ６・・・低圧節炭器７・・・低圧蒸気ドラム
８・・・高圧蒸気ドラム２１・・・第１低圧連絡管 ２２・・・低圧缶水循環ポンプ ２４・・・第２低圧連絡管 ２８・・・第１高圧連絡管
２９・・・高圧缶水循環ポンプ ３１・・・第２高圧連絡管 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
す構成図、第２図は貨来の排熱回収熱交換器の構成図で
ある。 １・・・排熱回収熱交換器 ２・・・高圧過熱器３・・
・高圧蒸発器 ４・・・高圧節炭器５・・・低圧蒸
発器 ６・・・低圧節炭器７・・・低圧蒸気ドラム
８・・・高圧蒸気ドラム２１・・・第１低圧連絡管 ２２・・・低圧缶水循環ポンプ ２４・・・第２低圧連絡管 ２８・・・第１高圧連絡管
２９・・・高圧缶水循環ポンプ ３１・・・第２高圧連絡管 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健
Claims (1)
- 給水系統から送られる給水を入口側を通して受け入れ、
内部を流動せしめて加熱する節炭器と、この節炭器の出
口側から送られる給水を貯留する蒸気ドラムと、この蒸
気ドラムから導かれる缶水を入口側を通して受け入れ、
内部を流動させて加熱する蒸発器とを備えてなる排熱回
収熱交換器において、前記蒸気ドラムと前記節炭器の入
口側とを再循環ポンプを備えた第１連絡管を介して、ま
た前記節炭器の出口側と前記蒸発器の入口側とを止め弁
を有する第２連絡管を介してそれぞれ連絡し、起動時前
記蒸気ドラム内に溜められた缶水を前記節炭器および蒸
発器を順次通して加熱せしめるようにしたことを特徴と
する排熱回収熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8584189A JPH02267401A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 排熱回収熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8584189A JPH02267401A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 排熱回収熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267401A true JPH02267401A (ja) | 1990-11-01 |
Family
ID=13870089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8584189A Pending JPH02267401A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 排熱回収熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996016298A1 (de) * | 1994-11-17 | 1996-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Anlage zur dampferzeugung nach dem naturumlaufprinzip und verfahren zum anstoss des wasserumlaufs in einer derartigen anlage |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP8584189A patent/JPH02267401A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996016298A1 (de) * | 1994-11-17 | 1996-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Anlage zur dampferzeugung nach dem naturumlaufprinzip und verfahren zum anstoss des wasserumlaufs in einer derartigen anlage |
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