JPH03286901A - ボイラの起動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、事業用および産業用として利用されるボイラ
の起動時の起動運転方法に関する。

従来の技術 第２図は、−船釣なボイラの火炉水冷壁まわりを示した
系統図である。

ボイラは、火炉水冷壁１および後部煙道壁２を有し、火
炉で燃料を燃焼させて生じた高温の燃焼ガスによって、
給水を加熱し、蒸気を発生させる。

図示しない復水器等からの給水は、給水ポンプ３によっ
て、給水予熱器４を経て節炭器入口管寄せ５へ供給され
る。６は給水管である。ｍ部煙道に−は吊下管７によっ
て上方から吊下げられた節炭器８が設けられており、給
水は、節炭器入口管寄せ５から節炭器８、中間管寄せ９
、出口管寄せｌＯ１火炉人口連絡管１１を経て火炉入口
管寄せ１２に達する。火炉入口管寄せ１２は火炉の底部
に位置し、ここから給水は、火炉水冷壁１を立ち上がり
、火炉水冷壁出口管寄せ１３に集合され、火炉水冷壁出
口連絡管１４を経て気水分離器１５に達する。気水分離
器１５で分離された蒸気は、気水分離器出口連絡管１６
、天井管（蒸気冷却壁）１７を経て後部煙道入口管寄せ
１８から後部煙道壁２に入り、更に加熱される。後部煙
道２を出た蒸気は、過熱器等へ供給される。

一方、燃焼用の空気は、押込通風機１９により昇圧され
、蒸気式空気予熱器２０、再生回転式空気予熱機２１を
経て、火炉２２に投入される。

火炉に投入された燃料と共に生成されたガスは、脱硝装
置［２３、電気式集塵機２４等を経て煙突２５より大気
へ放出される。また、生成ガスの一部は再熱蒸気温度制
御あるいはＮＯｘ低減の目的で再循環ガス通風機２６に
より昇圧され、再度火炉内に投入される。ユニットが停
止されると鳳凰系は停止され、ユニット起動と共に押込
通風機１９および再循環ガス通風機２６が起動されるよ
うになっている。

発明が解決しようとする課題 最近、昼夜の電力需要の隔差の拡大および原子力発電設
備の増加に伴い、日本のみならず全世界的に火力発電設
備は頻繁な負荷変動および起動停止運転が要求されてい
る。この起動停止は、その停止期間に応じて深夜停止起
動、週末停止起動、冷態起動と一般に呼ばれている。

最近の火力発電プラントは、特に深夜停止起動、週末停
止起動の機会が増加しており、この起動停止に伴い、ボ
イラの各部は温度変化と、それに基く応力変化の繰り返
しを受け、いわゆる疲労損傷を受けることがある。

深夜停止起動または週末停止起動に於いてのボイラ停止
中は、通常バンキングと言って、空気予熱機集塵機の出
入ロダンバを閉め切り、ボイラから煙突へ抜ける空気量
を減少させ、保温効果を高める運転がなされるが、火炉
内を通過する空気および火炉外への熱放散により、火炉
水冷壁およびその内部の水は徐々に冷却されていく。

第３Ａ図および第３Ｂ図は高さ方向に配置された火炉水
冷壁１および後部煙道壁２の高さ方向位置に対する内部
流体温度の関係を示したものである。

この関係から見られるように、火炉水冷壁１の管内の水
は自然対流の影響により、ボイラ停止（消火）後は時間
と共に火炉水冷壁１の下部に冷たい水が溜り、火炉水冷
壁上部１′　に比較的高温の水または蒸気が溜まること
となる。

また、後部煙道壁２は、高さ的には、火炉水冷壁土部１
′　と同一位置にあることおよび内側に過熱器、再熱器
などの高温蒸気メタル温度をもつエレメントが存在する
ため、ボイラ停止中も比較的高温に保たれている。

この結果、ボイラ起動時には、火炉水冷壁上部１′およ
び後部煙道壁２と火炉水冷壁下部との間には、第３Ｂ図
からも明らかなように、１００℃以上の温度差が発生す
ることになる。

このような状態から、ボイラ起動のためにボイラ給水ポ
ンプ３を起動すると、この火炉水冷壁１の下部に溜った
低温の水は上昇し、火炉水冷壁上部１′　の高温の水ま
たは蒸気を押し出す。この結果、はんの数秒ないし数十
秒の間ではあるが火炉水冷壁上部１′　と後部煙道壁２
との間には、大きな温度差（時には　１００℃を越す）
が発生することとなる。この様子を第３Ａ図、第３Ｂ図
に対応させて第４Ａ図と第４Ｂ図に示し、さらに時間経
過にともなう温度変化の様子を第５図に示している。

このとき、火炉水冷壁上部１′は低温、後部煙道壁２は
高温となるため、第６図に示す通り、火炉水冷壁上部１
′の側壁と後部煙道壁２の側壁との間には、相対的な伸
び差が発生し、その取合部（境界部）には大きな応力が
発生する。火炉水冷壁１と後部煙道壁２との取合部の構
造を第７図に示すが、上記の応力がボイラの起動停止の
度に発生するため、その結果、火炉水冷壁１と後部煙道
壁２との取合部のフィン２ｂあるいは管１ａ、２ａにク
ラックが生じ、いわゆるチューブ漏洩事故を起すことが
ある。

このようなボイラ停止時の火炉水冷壁下部の冷却とボイ
ラ給水ポンプ起動時に発生するこの火炉水冷壁上部温度
の急変現象は、上記の火炉水冷壁上部と後部煙道壁の伸
び差の問題を発生するだけでなく、火炉水冷壁土部管寄
せの管台の応力が大きくなることや、火炉水冷壁付着金
物と火炉水冷壁との温度差に基く応力の発生などの問題
を招くことになり、頻繁な起動停止の妨げとなるもので
ある。

本発明は、これら従来技術の問題点を解決するために創
案されたもので、ボイラ起動時に火炉水冷壁下部、上部
、後部煙道部相互間に発生する応力を小さくすることの
できる新規なボイラの起動方法を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、ボイラの起動時に
おけるボイラ給水ポンプの起動前に、再循環ガス通風機
をある一定の時間だけ運転し、ボイラの火炉内に溜った
ガスを火炉内に循環させる運転法を採っている。

作用 上記の手段によれば、ボイラ給水ポンプ起動前に予め、
火炉水冷壁下部、上部、後部煙道部間の温度差を小さく
しておき、その後、ボイラ給水ポンプの運転を開始して
ボイラを起動することで、その時に生じる火炉水冷壁と
後部煙道との間の応力を低減している。

実施例 以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照しながら詳
述する。

第１図は、本発明に係るボイラの起動方法の一実施例に
ついて火炉水冷壁と後部煙道部との温度変化を説明した
ものである。

本発明に於いては、第２図に示しであるボイラ給水ポン
プ３の起動前に、再循環ガス通風機２６を一定時間（例
えば６０分間）運転し、ボイラの火炉内に溜ったガスを
火炉内に循環させることで、火炉水冷壁下部、上部およ
び後部煙道部の温度を相互に近づけておく。

再循環ガス通風機２６の長時間運転は、火炉水冷壁下部
、上部、後部煙道部の温度均一化には、非常に有効であ
るが、流体温度の過冷却、補機動力の増加に結びつくた
め、ユニット毎にあるいは起動モード毎に適切な時間を
設定する必要がある。

このあと、ユニット起動、すなわち、押込通風機１９、
ボイラ給水ポンプ３の起動となるが、第１図に示されて
いるように、火炉水冷壁ｌと後部煙道壁２との温度差は
、従来（破線で示しである）に比べてかなり改善され、
この結果応力も緩和されることになる。また、火炉水冷
壁上部温度の急変現象（変化幅）も改善されるため、火
炉水冷壁出口管寄せ１３の管台部の応力や、火炉水冷壁
付着金物と火炉水冷壁との接合部の応力も改善される。

発明の効果 以上、本発明に係る起動方法による起動運転を採用する
ことにより、高頻度の起動停止を行うボイラに於いて、
起動停止に伴い火炉水冷壁と後部煙道壁との間に生ずる
温度差を低減し、それらの境界部に生ずる応力を緩和し
、また、火炉水冷壁出口管寄せの管台部および火炉水冷
壁付着金物と火炉水冷壁との接合部の応力をも緩和し、
これにより各部位に生ずる疲労損傷を除去し、よってボ
イラの寿命を延長させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るボイラの起動方法による要部温度
変化を示した説明図、第２図は本発明による起動方法が
適用されるボイラの系統図、第３図乃至第７図は従来の
ボイラの起動方法の問題点を指摘する説明図である。 １・・火炉水冷壁、２・・後部煙道壁、３・・ボイラ給
水ポンプ、２２・・火炉、２６・・再循環ガス通風機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボイラの起動時におけるボイラ給水ポンプの起動前に、
   再循環ガス通風機をある一定時間だけ運転し、ボイラの
   火炉内に溜ったガス流体を火炉内に循環させることを特
   徴とするボイラの起動方法。