JPH04222301A - 排熱回収ボイラの起動方法 - Google Patents

排熱回収ボイラの起動方法

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JPH04222301A
JPH04222301A JP40654590A JP40654590A JPH04222301A JP H04222301 A JPH04222301 A JP H04222301A JP 40654590 A JP40654590 A JP 40654590A JP 40654590 A JP40654590 A JP 40654590A JP H04222301 A JPH04222301 A JP H04222301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
low
weight
heat recovery
recovery boiler
Prior art date
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Pending
Application number
JP40654590A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Nagashima
孝幸 長嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスタ―ビン、蒸気タ―
ビンを組み合わせたコンバインドサイクル発電プラント
に用いられる複圧式排熱回収ボイラに係り特に低圧系で
の腐食生成物の発生を抑制し起動停止時の損失熱量の低
減と高圧系の性能劣化を抑制するのに好適な排熱回収ボ
イラに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術を図5を参照して説明する。 コンバインド発電プラントはガスタ―ビンからの600
 ℃近い高温の排ガスを排熱回収ボイラに導入し、その
ガスの持つ高温の熱エネルギ―をフィンを備えた伝熱管
で吸収し、発生させた蒸気で蒸気タ―ビンを駆動し、全
体の熱効率を向上させるものである。
【0003】このようなコンバインドサイクル発電プラ
ントに用いられる排熱回収ボイラは、一般に、熱効率を
向上させるため複圧式となっており、圧力が比較的低い
のでドラムボイラが主流となっている。復水器9から低
圧給水ポンプ10で排熱回収ボイラ1に給水された水は
低圧節炭器2で加熱され低圧ドラム4に流入する。低圧
ドラム4の缶水は低圧循環ポンプ5で低圧蒸発器3に圧
送され、低圧蒸発器3の各伝熱管に分配されてそこで熱
吸収し、二相流となって低圧蒸発器連絡管6を通って低
圧ドラム4に入り、蒸気と水が分離され、蒸気は低圧蒸
気管7を通って蒸気タ―ビン8に送られる。また、低圧
ドラム4の缶水は高圧給水ポンプ11により高圧節炭器
12を通って加熱された後、高圧ドラム13に給水され
る。高圧ドラム13の缶水は低圧ドラム4の缶水と同様
に高圧循環ポンプ15で高圧蒸発器16に圧送された後
、熱を吸収し、二相流となって高圧ドラム13に戻され
、そこで気水分離された後、蒸気は高圧過熱器17から
高圧主蒸気管18を通って蒸気タ―ビン8に供給される
。なお、図中符号19はガスタ―ビン、20は発電機を
示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上述べた
復圧式排熱回収ボイラは系統構成上、高圧ドラム13へ
の給水は低圧ドラム4を通して行われるので、高圧ドラ
ム13での水質調整剤の濃縮を防止するために低圧系の
水質調整はアンモニア等を用いたボラタイル処理が行わ
れる。このため低圧ドラム4の缶水や低圧蒸発器3の管
内流体のPHを9.3 以上に上昇させることができな
【0005】また、低圧ドラム4の圧力は一般的に5
atg から7atg 程度にとられることが多く、こ
の場合、缶水温度は、150 ℃程度となる。この温度
領域は図6に示すように鋼の腐食減肉量が非常に大きく
なる領域で、しかも、低圧蒸発器3の出口付近の伝熱管
や連絡配管は管内流が二相流であるので、流速が早く、
図6に示すように従来の炭素鋼では非常に大きな減肉と
なり、チュ―ブリ―クを引き起こす可能性もあった。
【0006】特に伝熱管や連絡配管などで曲がり部があ
ると、蒸気と水の二相流の水滴などの衝撃によって伝熱
管内面に生成している保護皮膜が破壊され、剥離して伝
熱管内面の金属地が露出する。金属地肌が露出すると不
安定なのですぐに熱水または蒸気と反応して水酸化第一
鉄が生成されるというように、エロ―ジョン、コロ―ジ
ョンの繰り返しにより局部的に損傷をうける。
【0007】このような現象を避けるために低圧系と、
高圧系とが直列になっている排熱回収ボイラでは特開昭
63−91407 号公報に述べられるように低圧ドラ
ムの水質調整剤として気液分配率が低く、かなり缶水の
PHを上昇させられるモルフォリンを用い、缶水のPH
を9.5 以上になるように水質調整したり、特開平1
−155101号公報に述べられるように一番流速が早
くなる伝熱管を直管として曲がりによる局部的な減肉を
防止するような方法が提案されている。
【0008】しかし、缶水のPHを上昇させられるモル
フォリンを用い、缶水のPHを9.5以上にしても炭素
鋼を用いている限り、伝熱管や連絡配管、特に二相流を
流す部分の伝熱管や連絡配管は減肉していくことは避け
られず恒久的な対策とはならない。このようにPHを上
昇させて、エロ―ジョン、コロ―ジョンを避けようとす
ればPHは10.0以上を確保しておく必要がある。と
ころが、系統構成上、低圧ドラム4と高圧ドラム13が
直列になっているものでは、高圧ドラム13での水質調
整剤の濃縮から揮発性の水質調整剤しか使用できず、P
Hの上限は9.3 程度である。
【0009】本発明の目的は複圧式排熱回収ボイラの低
圧系で気液二相流が流動する際に生じるエロ―ジョン、
コロ―ジョンを抑制し、低圧蒸発器及びその周辺の連絡
配管から流出する鉄分量を減少させるようにした排熱回
収ボイラを提供することにある。[発明の構成]
【00
10】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は排熱回収ボイラにおける管内流体温度が1
00 ℃から200 ℃で管内流体のPHが9.3 以
下となるような蒸発器の伝熱管の一部ないし全部及び蒸
発器と蒸気ドラムとを連絡する連絡配管の一部または全
部を0.5 から2.0 重量%のクロムを含有する鋼
または0.5 から2.0 重量%のクロム及び0.1
 から1.0 重量%のモリブデンを含有する鋼で構成
したことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】蒸発器の伝熱管の一部ないし全部及び蒸発器と
ドラムを連絡する連絡管の一部または全部を0.5 か
ら2.0 重量%のクロムを含有する鋼または0.5 
から2.0 重量%のクロム及び0.1 から1.0 
重量%のモリブデンを含有する鋼で構成するならば当該
部分でのエロ―ジョン、コロ―ジョンによる減肉、損傷
を防止することができ流出する鉄分量を減少させること
が可能である。
【0012】
【実施例】図1において、複圧式排熱回収ボイラの低圧
蒸発器3の伝熱管20及び低圧蒸気ドラム4に流入する
蒸発器出口連絡配管6を0.5 から2.0 重量%の
クロムを含有する鋼または0.5 から2.0 重量%
のクロム及び0.1 から1.0 重量%のモリブデン
を含有する鋼で構成し、これに接続される出口ヘッダ2
8、曲がりヘッダスタブ22をあわせて0.5 から2
.0 重量%のクロムを含有する鋼または0.5 から
2.0 重量%のクロム及び0.1 から1.0 重量
%のモリブデンを含有する鋼で構成し、さらに低圧蒸発
器3の伝熱管に接続されるリタ―ンベンド23を0.5
 から2.0 重量%のクロムを含有する鋼または0.
5 から2.0 重量%のクロム及び0.1 から1.
0 重量%のモリブデンを含有する鋼で構成し、直管ヘ
ッダスタブ24を炭素鋼で構成する。
【0013】上記構成の排熱回収ボイラにおいては、管
内の流体の流動様式が二相流で流速が早い部分を合金成
分を持つ鋼で構成されるので、図2に示すようにこの部
分のエロ―ジョン、コロ―ジョンによる減肉量を炭素鋼
を用いる場合の1/10以下にすることができる。この
ような排熱回収ボイラを持つコンバインドサイクルプラ
ントを起動する場合について図3を参照して説明する。
【0014】ガスタ―ビン19は起動後一定時間ガスの
パ―ジ運転を行ないその後着火する。着火後徐々に回転
数を上げ定格回転数に到達する。低圧蒸気ドラム4の缶
水温度はパ―ジ運転時には若干低下するがその後ガスタ
―ビン19からの流入熱量の増加にともない上昇してい
く。
【0015】低圧蒸気ドラム4内の全鉄濃度は起動時に
は復水器9からの流入鉄分などで上昇するが、低圧系で
の鉄分の剥離、滞留がないので、缶水ブロ―によりすぐ
に全鉄濃度が制限値以下となる。低圧系から高圧系に流
入する鉄分が減少するので高圧系の伝熱管内面に付着す
る全鉄量も従来の破線に対し、本発明の実線のように少
なくなり、高圧系の熱交換器の性能劣化も少なくなる。
【0016】かくして、エロ―ジョン、コロ―ジョンに
よる減肉、損傷を防止することができ、流出する鉄分を
減少させることが可能になる。これにより高圧系に流入
する鉄分を減少させて高圧蒸発器16、高圧節炭器12
などの性能劣化を最小限にできる。そして、缶水浄化の
ための缶水ブロ―を最小限にして起動時のエネルギ―ロ
スを最小限にでき信頼性の高い高効率プラントができる
。図4を参照して本発明の他の実施例について説明する
【0017】図1と同じ構成には同じ符号を付して説明
を省略する。自然循環式の排熱回収ボイラでは管内流速
の早いガス上流側の伝熱管20と出口の曲がりヘッダス
タブ22、上昇管を0.5 から2.0 重量%のクロ
ムを含有する鋼または0.5 から2.0 重量%のク
ロム及び0.1 から1.0 重量%のモリブデンを含
有する鋼で構成する。また、直管の伝熱管、蒸発器出口
連絡配管6などは管内流速と流動状態により一部または
全部を0.5 から2.0 重量%のクロムを含有する
鋼または0.5 から2.0 重量%のクロム及び0.
1 から1.0 重量%のモリブデンを含有する鋼で構
成する。上記構成のものも前記実施例と同様の効果を得
ることができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ロ―ジョン、コロ―ジョンによる低圧蒸発器の伝熱管、
接続配管の減肉、損傷を防止し、流出する鉄分を減少さ
せ、これにより高圧系に流入する鉄分を減少させて高圧
蒸発器、高圧節炭器などの性能劣化を最小限にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による排熱回収ボイラの要部を示す構成
図。
【図2】合金元素含有量に対するエロ―ジョン、コロ―
ジョンによる腐食減量速度を示す線図。
【図3】本発明による付着全鉄量及びブロ―量の経時変
化を示す特性図。
【図4】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図5】従来のコンバインドサイクルプラントの一例を
示す系統図。
【図6】温度に対するエロ―ジョン、コロ―ジョンによ
る腐食減量速度を示す線図。
【符号の説明】
3…低圧蒸発器                4…
低圧蒸気ドラム6…蒸発器出口連絡配管       
 13…高圧蒸気ドラム16…高圧蒸発器      
          20…伝熱管22…曲がりヘッダ
スタブ        23…リタ―ンベント24…直
管ヘッダスタブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  排熱回収ボイラにおける管内流体温度
    が100 ℃から200 ℃で管内流体のPHが9.3
     以下となるような蒸発器の伝熱管の一部ないし全部及
    び前記蒸発器と蒸気ドラムとを連絡する連絡配管の一部
    または全部を0.5 から2.0 重量%のクロムを含
    有する鋼または0.5 から2.0 重量%のクロム及
    び0.1 から1.0 重量%のモリブデンを含有する
    鋼で構成したことを特徴とする排熱回収ボイラ。
JP40654590A 1990-12-26 1990-12-26 排熱回収ボイラの起動方法 Pending JPH04222301A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61279658A (ja) * 1985-06-05 1986-12-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスエコノマイザ−用鋼

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61279658A (ja) * 1985-06-05 1986-12-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスエコノマイザ−用鋼

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