JPH029242B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH029242B2 JPH029242B2 JP7289881A JP7289881A JPH029242B2 JP H029242 B2 JPH029242 B2 JP H029242B2 JP 7289881 A JP7289881 A JP 7289881A JP 7289881 A JP7289881 A JP 7289881A JP H029242 B2 JPH029242 B2 JP H029242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- panel
- boiler
- economizer
- header
- 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.)
- Expired
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はボイラ起動時にいわゆるウオーター
ハンマを生ずることがなく、しかも給水の制御が
容易な廃熱回収ボイラに関する。
ハンマを生ずることがなく、しかも給水の制御が
容易な廃熱回収ボイラに関する。
最近の電力需要の変化に伴いピーク負荷用とし
てガスタービンを採用する傾向が高まつている
が、このガスタービンに対して運動エネルギーを
与えた高温ガスの熱を廃熱ボイラにおいて回収
し、さらに廃熱ボイラによつて発生した蒸気によ
り蒸気タービンを駆動して発電を行う複合発電が
実施され省エネルギー化を図つている。
てガスタービンを採用する傾向が高まつている
が、このガスタービンに対して運動エネルギーを
与えた高温ガスの熱を廃熱ボイラにおいて回収
し、さらに廃熱ボイラによつて発生した蒸気によ
り蒸気タービンを駆動して発電を行う複合発電が
実施され省エネルギー化を図つている。
第１図は廃熱回収ボイラ（以下単に「ボイラ」
と称する）の概略を示す。図において１はガスタ
ービンであつて、空気Ａと燃料Ｆにより生じた高
温の燃焼ガスはガスタービン１を作動させて発電
を行つた後廃ガスとしてボイラ２に供給され、過
熱器３、蒸発器４および節炭器５の順に伝熱した
後系外に排出される。一方発生した蒸気はボイラ
ドラム６から過熱器３に流入し所定の温度まで過
熱された後蒸気タービン７に供給され第二の発電
を行い、使用された蒸気は復水器８で水に戻され
た後給水Ｗとして再度ボイラに供給される。
と称する）の概略を示す。図において１はガスタ
ービンであつて、空気Ａと燃料Ｆにより生じた高
温の燃焼ガスはガスタービン１を作動させて発電
を行つた後廃ガスとしてボイラ２に供給され、過
熱器３、蒸発器４および節炭器５の順に伝熱した
後系外に排出される。一方発生した蒸気はボイラ
ドラム６から過熱器３に流入し所定の温度まで過
熱された後蒸気タービン７に供給され第二の発電
を行い、使用された蒸気は復水器８で水に戻され
た後給水Ｗとして再度ボイラに供給される。
以上の構成のボイラは発生した熱を有効に利用
し省エネルギー化が図れる反面次の如き問題があ
る。
し省エネルギー化が図れる反面次の如き問題があ
る。
すなわちガスタービンは負荷追従性が非常に良
好であるためピーク負荷用として使用されるわけ
であるが、この結果ガスタービンの起動、停止回
数が多く、かつ急激な負荷変動もしばしば行われ
る。廃熱回収ボイラもこの負荷変化に対応して起
動停止を行うわけであるが、ボイラ停止時もしく
は急激な負荷減少の際に節炭器内の給水が一部蒸
発してボイラ起動時にいわゆるウオーターハンマ
を生ずる。第２図により節炭器内で蒸気が発生す
る状態を説明する。
好であるためピーク負荷用として使用されるわけ
であるが、この結果ガスタービンの起動、停止回
数が多く、かつ急激な負荷変動もしばしば行われ
る。廃熱回収ボイラもこの負荷変化に対応して起
動停止を行うわけであるが、ボイラ停止時もしく
は急激な負荷減少の際に節炭器内の給水が一部蒸
発してボイラ起動時にいわゆるウオーターハンマ
を生ずる。第２図により節炭器内で蒸気が発生す
る状態を説明する。
通常節炭器出口の給水温度は飽和温度以下（曲
線Ａは飽和温度曲線を示す）、例えば圧力、温度
条件を曲線Ｂに沿い運用される。今ボイラを圧力
P2で運転していたものを圧力P1まで降下させる
とする。この場合圧力の降下が緩やかな場合には
加熱された水の温度も圧力の降下に対応してT2
からT1に徐々にＢ線に沿い降下するため給水は
飽和温度以上となることはない。これに対して圧
力の降下が急激な場合には給水の温度降下は圧力
の降下に対応できず温度T2に近い状態で圧力P1
に降下することになる。このため圧力P1におい
て給水温度がT2からT′1の間は給水は飽和温度以
上となり給水の一部は蒸発し節炭器内を流れ、運
転停止のときは滞留する。この状態の変化はボイ
ラ圧が減少する上述の場合よりもボイラの運転を
急激に停止した場合にさらに激しく生ずる。
線Ａは飽和温度曲線を示す）、例えば圧力、温度
条件を曲線Ｂに沿い運用される。今ボイラを圧力
P2で運転していたものを圧力P1まで降下させる
とする。この場合圧力の降下が緩やかな場合には
加熱された水の温度も圧力の降下に対応してT2
からT1に徐々にＢ線に沿い降下するため給水は
飽和温度以上となることはない。これに対して圧
力の降下が急激な場合には給水の温度降下は圧力
の降下に対応できず温度T2に近い状態で圧力P1
に降下することになる。このため圧力P1におい
て給水温度がT2からT′1の間は給水は飽和温度以
上となり給水の一部は蒸発し節炭器内を流れ、運
転停止のときは滞留する。この状態の変化はボイ
ラ圧が減少する上述の場合よりもボイラの運転を
急激に停止した場合にさらに激しく生ずる。
また以上に説明した理由の外に、ボイラ停止直
後は廃ガスダクト内部に相当量の熱が残留してお
り、この残留した熱を節炭器内に滞留した給水が
吸収することにより昇温し蒸気の発生を促進す
る。
後は廃ガスダクト内部に相当量の熱が残留してお
り、この残留した熱を節炭器内に滞留した給水が
吸収することにより昇温し蒸気の発生を促進す
る。
これらの理由により生じた蒸気が残留した状態
でボイラを再起動させると節炭器中の給水流れの
変動による所謂ウオーターハンマを生じ管振動に
よる管体損傷をしたり、ボイラドラムに対する給
水供給量が不安定となつたりする。特に給水流が
下降する場合には下降する給水を上昇する蒸気が
衝突して激しいウオーターハンマを生ずる。
でボイラを再起動させると節炭器中の給水流れの
変動による所謂ウオーターハンマを生じ管振動に
よる管体損傷をしたり、ボイラドラムに対する給
水供給量が不安定となつたりする。特に給水流が
下降する場合には下降する給水を上昇する蒸気が
衝突して激しいウオーターハンマを生ずる。
このため発明者等は直管の上下の端部を各々ヘ
ツダで接続して一枚の伝熱パネルを構成し、この
伝熱パネルの複数枚の上ヘツダのみを共通ヘツダ
で接続することにより節炭器として一体に形成し
たものを提供した。この形式の節炭器においては
給水は各パネルの直管を上昇するのみであるため
管内に蒸気が発生してもウオーターハンマは殆ん
ど生じない反面次の如き問題がある。すなわち給
水は各パネルを常に上昇しながら吸熱廃ガスと熱
交換するので次段のパネルへは必ず下降する流れ
部を必要としパネルの上ヘツダには蒸気滞留を生
ずる機会をもつこととなる。
ツダで接続して一枚の伝熱パネルを構成し、この
伝熱パネルの複数枚の上ヘツダのみを共通ヘツダ
で接続することにより節炭器として一体に形成し
たものを提供した。この形式の節炭器においては
給水は各パネルの直管を上昇するのみであるため
管内に蒸気が発生してもウオーターハンマは殆ん
ど生じない反面次の如き問題がある。すなわち給
水は各パネルを常に上昇しながら吸熱廃ガスと熱
交換するので次段のパネルへは必ず下降する流れ
部を必要としパネルの上ヘツダには蒸気滞留を生
ずる機会をもつこととなる。
この発明の目的は上述した問題点を除去し、管
内に残留した蒸気によるウオーターハンマを防止
し、かつボイラ運転中は給水の制御を容易に行う
ことのできる廃熱回収ボイラを提供することにあ
る。
内に残留した蒸気によるウオーターハンマを防止
し、かつボイラ運転中は給水の制御を容易に行う
ことのできる廃熱回収ボイラを提供することにあ
る。
要するにこの発明は廃ガスダクト内に配置した
複数本の伝熱管の上下端を各々ヘツダで接続して
一枚のパネルを形成し、このパネルの複数枚を廃
ガスダクト外に配置した下降管で接続することに
より一体の節炭器を構成して節炭器内の給水を貫
流させ、熱効率を高めると共に給水制御を容易に
し、かつ給水下降部はダクト外に配置することに
より廃ガスによる受熱を防止して給水の下降を良
好にすると共にウオーターハンマを防止するよう
構成したものである。
複数本の伝熱管の上下端を各々ヘツダで接続して
一枚のパネルを形成し、このパネルの複数枚を廃
ガスダクト外に配置した下降管で接続することに
より一体の節炭器を構成して節炭器内の給水を貫
流させ、熱効率を高めると共に給水制御を容易に
し、かつ給水下降部はダクト外に配置することに
より廃ガスによる受熱を防止して給水の下降を良
好にすると共にウオーターハンマを防止するよう
構成したものである。
以下この発明の実施例を図面により説明する。
第３図において矢印１０はガスダクト１１内に
配置した節炭器である。符号１０ａは節炭器１０
を構成する伝熱管パネルを示す。このパネルはガ
スダクト１１内に複数本配置した直管３０と、こ
の直管３０の両端をガスダクト外で接続する上部
ヘツダ１２および下部ヘツダ１３から成り、この
様に形成した複数本のパネルを平行に位置させ
る。このパネルのうち、給水流れの上流側に位置
するパネルの上部ヘツダ１２と、このパネルに隣
接する下流側パネルの下部ヘツダ１３は下降管３
１により接続され全体として一体の節炭器１０と
して構成してある。なお下降管３１はガスダクト
１１の外部に配置してあり、廃ガスの熱を吸収し
ないよう構成してある。符号１６は共通ヘツダで
あつて前記各パネルの上部ヘツダ１２は制御弁１
４を有する管路１５によりこの上部ヘツダ１６に
接続している。次に２０はボイラドラムであり前
記節炭器１０の給水出口部は管路１９によりボイ
ラドラム２０内のエコノマイザサイクロン２１と
接続している。２７はボイラドラム２０に接続し
た降水管であり、この降水管２７に対しては再循
環流量制御弁２５を有する再循環管路２６が接続
しており、再循環管路２６の出口側は前記節炭器
に給水を供給する給水供給管路２３に接続する。
２２は給水流量を制御する弁、２４は給水ポンプ
である。
配置した節炭器である。符号１０ａは節炭器１０
を構成する伝熱管パネルを示す。このパネルはガ
スダクト１１内に複数本配置した直管３０と、こ
の直管３０の両端をガスダクト外で接続する上部
ヘツダ１２および下部ヘツダ１３から成り、この
様に形成した複数本のパネルを平行に位置させ
る。このパネルのうち、給水流れの上流側に位置
するパネルの上部ヘツダ１２と、このパネルに隣
接する下流側パネルの下部ヘツダ１３は下降管３
１により接続され全体として一体の節炭器１０と
して構成してある。なお下降管３１はガスダクト
１１の外部に配置してあり、廃ガスの熱を吸収し
ないよう構成してある。符号１６は共通ヘツダで
あつて前記各パネルの上部ヘツダ１２は制御弁１
４を有する管路１５によりこの上部ヘツダ１６に
接続している。次に２０はボイラドラムであり前
記節炭器１０の給水出口部は管路１９によりボイ
ラドラム２０内のエコノマイザサイクロン２１と
接続している。２７はボイラドラム２０に接続し
た降水管であり、この降水管２７に対しては再循
環流量制御弁２５を有する再循環管路２６が接続
しており、再循環管路２６の出口側は前記節炭器
に給水を供給する給水供給管路２３に接続する。
２２は給水流量を制御する弁、２４は給水ポンプ
である。
２８は記憶と指令信号を発する制御箱であつて
上部ヘツダ１２に各々設けた温度検知器２９と回
路接続する外、前記制御弁１４，２２，２５およ
び管路１９に設けた制御弁４０と回路接続し、こ
れら制御弁を操作する。
上部ヘツダ１２に各々設けた温度検知器２９と回
路接続する外、前記制御弁１４，２２，２５およ
び管路１９に設けた制御弁４０と回路接続し、こ
れら制御弁を操作する。
以上の装置において、ボイラ運転中は弁１４
（各上ヘツダの上部に位置する弁を総称する）を
全閉とした状態で給水Ｗを節炭器に供給する。こ
れにより節炭器内に流入した給水Ｗは直管３０を
上昇し、続いて下降管３１を下降し、この上昇下
降を繰返して節炭器出口に至り、管路１９を経て
ボイラドラム２０に流入する。この場合、廃ガス
Ｇとの熱交換は給水が上昇する直管３０において
のみ行なわれ、下降管３１においては昇温しない
ので、下降管３１内で蒸気が発生することはな
い。
（各上ヘツダの上部に位置する弁を総称する）を
全閉とした状態で給水Ｗを節炭器に供給する。こ
れにより節炭器内に流入した給水Ｗは直管３０を
上昇し、続いて下降管３１を下降し、この上昇下
降を繰返して節炭器出口に至り、管路１９を経て
ボイラドラム２０に流入する。この場合、廃ガス
Ｇとの熱交換は給水が上昇する直管３０において
のみ行なわれ、下降管３１においては昇温しない
ので、下降管３１内で蒸気が発生することはな
い。
ボイラ運転休止に際してはドラム内圧力の低下
によることとダクト内ガス及びダクト壁からの放
射熱により節炭器パネル内で蒸気が発生すると、
節炭器内に水の流れがないこととより、発生した
蒸気は各パネルの上部に留り、この部の温度がド
ラム内圧に対応する飽和蒸気温度より高いものと
なるので温度検知器２９で検知し制御箱２８の指
令で必要とする弁１４を開として蒸気を共通ヘツ
ダ１６、弁４０を経てドラムへ放出し起動時のウ
オーターハンマ防止をする。なおこの場合再循環
管路２６の弁２５も同時に開とし節炭器１０に補
給水を供給する。
によることとダクト内ガス及びダクト壁からの放
射熱により節炭器パネル内で蒸気が発生すると、
節炭器内に水の流れがないこととより、発生した
蒸気は各パネルの上部に留り、この部の温度がド
ラム内圧に対応する飽和蒸気温度より高いものと
なるので温度検知器２９で検知し制御箱２８の指
令で必要とする弁１４を開として蒸気を共通ヘツ
ダ１６、弁４０を経てドラムへ放出し起動時のウ
オーターハンマ防止をする。なおこの場合再循環
管路２６の弁２５も同時に開とし節炭器１０に補
給水を供給する。
また管路２６に再循環ポンプ３２を設けるとき
は起動に際しボイラ水をドラム２０から給水ポン
プ２４の出口管路に供給し節炭器による給水温度
の上昇を早めることができる。
は起動に際しボイラ水をドラム２０から給水ポン
プ２４の出口管路に供給し節炭器による給水温度
の上昇を早めることができる。
この発明を実施することにより停止中において
節炭器内の蒸気を除去することができ起動に際し
てのウオーターハンマを防止することができる。
節炭器内の蒸気を除去することができ起動に際し
てのウオーターハンマを防止することができる。
第１図は従来の廃熱回収ボイラの系統図、第２
図は飽和蒸気温度との圧力の関係を示す線図、第
３図はこの発明に係るボイラの系統図である。 １０……節炭器、１０ａ……パネル、１１……
廃ガスダクト、１２……上部ヘツダ、１３……下
部ヘツダ、１４……制御弁、１６……共通ヘツ
ダ、２０……ボイラドラム、２２……給水制御
弁、２５……再循環流量制御弁、２６……再循環
管路、２７……降水管、２８……制御箱、２９…
…温度検知器。
図は飽和蒸気温度との圧力の関係を示す線図、第
３図はこの発明に係るボイラの系統図である。 １０……節炭器、１０ａ……パネル、１１……
廃ガスダクト、１２……上部ヘツダ、１３……下
部ヘツダ、１４……制御弁、１６……共通ヘツ
ダ、２０……ボイラドラム、２２……給水制御
弁、２５……再循環流量制御弁、２６……再循環
管路、２７……降水管、２８……制御箱、２９…
…温度検知器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 廃ガスダクト内に配置した直管を上部ヘツダ
および下部ヘツダで接続してパネルを形成し、こ
のパネルの複数個により節炭器を構成するものに
おいて、これらのパネルを相互に平行に配置し、
かつ給水流れの上流側のパネルの上部ヘツダと、
このパネルに隣接する下流側パネルの下部ヘツダ
とを廃ガスダクト外に配置した下降管で接続する
ことにより節炭器を構成し、各パネルの上部ヘツ
ダは制御弁を有する管路により共通ヘツダと接続
し、記憶と指令信号を発する制御箱に対しこれら
各制御弁を回路接続したことを特徴とするウオー
ターハンマを防止する廃熱回収ボイラ。 ２ ボイラドラムに接続する降水管と、給水を節
炭器に供給する管路を制御弁を有する再循環管路
で接続し、この制御弁を制御箱に回路接続したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウオ
ーターハンマを防止する廃熱回収ボイラ。 ３ 上部ヘツダに温度検知器を設け、この温度検
知器を制御箱に回路接続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項記載のウオータ
ーハンマを防止する廃熱回収ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289881A JPS57188904A (en) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Recovery boiler for waste heat preventing water hammer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289881A JPS57188904A (en) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Recovery boiler for waste heat preventing water hammer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188904A JPS57188904A (en) | 1982-11-20 |
| JPH029242B2 true JPH029242B2 (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=13502621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7289881A Granted JPS57188904A (en) | 1981-05-16 | 1981-05-16 | Recovery boiler for waste heat preventing water hammer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188904A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI101737B (fi) * | 1996-10-24 | 1998-08-14 | Pipemasters Oy Ltd | Säätävä pakokaasukattila |
| JP5113007B2 (ja) | 2008-09-30 | 2013-01-09 | 本田技研工業株式会社 | 可変動弁装置を備えた内燃機関 |
| JP5113006B2 (ja) | 2008-09-30 | 2013-01-09 | 本田技研工業株式会社 | 可変動弁装置を備えた内燃機関 |
| JP5066504B2 (ja) | 2008-09-30 | 2012-11-07 | 本田技研工業株式会社 | 可変動弁装置を備えた内燃機関及び自動二輪車 |
| JP5113005B2 (ja) | 2008-09-30 | 2013-01-09 | 本田技研工業株式会社 | 可変動弁装置を備えた内燃機関 |
-
1981
- 1981-05-16 JP JP7289881A patent/JPS57188904A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188904A (en) | 1982-11-20 |
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