JPH0463282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、蒸気発生装置、特に圧力が負荷に応
じて変化する変圧運転ボイラに関する。

従来の技術 従来のボイラでは、一般に、その火炉周壁の少
なくとも側壁を蒸発管で構成した水冷壁構造と
し、また火炉に接続される後部煙道の周壁の少な
くとも側壁を蒸冷壁（蒸気冷却壁）で構成し、こ
れら火炉水冷壁と後部煙道蒸冷壁とをフイン等を
使用して溶接により接合している。

発明が解決しようとする問題点 しかして、このようなボイラにおいては、第５
図及び第６図に示すように、火炉水冷壁と後部煙
道蒸冷壁との蓄熱容量及び加熱条件等の相違によ
り、ボイラ負荷変化時、両者の温度変化速度が異
なり、特に負荷降下時に水冷壁出口流体の温度と
蒸冷壁出口流体（蒸気）の温度、又は水冷壁と蒸
冷壁の各壁管の平均メタル温度に差が生じる。

特に、変圧運転ボイラでは、その特有の現象、
即ち負荷降下時は飽和温度が負荷と共に低下する
ため、メタルの保有熱量差の分だけ先行して燃料
を絞る（アンダーフアイアリング）ので、水冷壁
流体温度及び水冷壁メタル温度は負荷変化に応じ
て急速に変化する。これに対し、蒸冷壁は、管内
流体の状態変化に対する追従が遅く、ガス流れの
後流側に位置する後部煙道にあるため、アンダー
フアイアリングの影響（熱負荷低下）が遅れ、ま
た入口連絡管、蒸冷壁管等のメタルの保有熱の影
響を受け、蒸冷壁メタル温度は水冷壁メタル温度
の変化に対し遅れが生じる。この結果、水冷壁と
蒸冷壁との熱膨張に大きな差異が生ずる。

従つて、火炉水冷壁と後部煙道蒸冷壁とをフイ
ン等を使用して溶接により接合している場合に
は、熱膨張差により発生した応力がこの接合部特
にフイン端部に発生し、このためフインが損傷す
ることがある。

そこで、本発明は、火炉水冷壁と後部煙道蒸冷
壁との接合部に発生する熱応力を低減して、その
接合部の損傷を防止することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、火炉周壁の少なくとも側壁が水冷壁
で構成され、またこの水冷壁に接合されている後
部煙道周壁の少なくとも側部が蒸冷壁で構成され
ている蒸気発生装置において、蒸冷壁入口連絡管
の途中に過熱低減器で配置するとともにこの過熱
低減器にスプレイ水を供給するスプレイ水供給管
を連結し、このスプレイ水供給管の途中に水冷壁
出口の流体と蒸冷壁出口の流体との温度差又は水
冷壁出口近傍と蒸冷壁出口近傍とのメタルの温度
差により開度がコントロールされるスプレイ制御
弁を設けたものである。

作 用 このような手段によれば、スプレイ制御弁によ
るスプレイ制御によつて、負荷変化時には、蒸冷
壁出口流体温度と水冷壁出口流体温度との差又は
蒸冷壁メタル温度と水冷壁メタル温度との差が一
定の温度以下となるよう制御することにより、過
大な温度差発生、従つて熱応力の発生を防止する
ことができる。

実施例 以下図面を参照して本発明の実施例について詳
述する。

第１図及び第２図において、１は火炉周壁を構
成する水冷壁、２は後部煙道周壁を構成する蒸冷
壁、３は水冷壁入口連絡管、４は水冷壁出口連絡
管、５は気水分離器又はドラム、６は蒸冷壁入口
連絡管、７は過熱低減器、８は蒸冷壁入口分配
管、９は蒸冷壁入口管寄せ、１０は蒸冷壁出口連
絡管である。

しかして、蒸冷壁入口連絡管６の途中に配置さ
れている過熱低減器７にはスプレイ水を供給する
スプレイ水供給管１１が連結され、この管１１の
途中には温度差制御器１２により開度がコントロ
ールされるスプレイ制御弁１３が設けられてい
る。

かかる温度差制御器１２は、第１図では、水冷
壁出口連絡管４を流れる流体と蒸冷壁出口連絡管
１０を流れる流体との温度差を検出してスプレイ
制御弁１３の開度をコントロールするようにされ
ており、これら流体の温度はそれぞれ温度検出器
１４ａ，１４ｂにより検出されるようになつてい
る。

また、第２図では、温度差制御器１２は、水冷
壁１の出口近傍におけるメタルと蒸冷壁２の出口
近傍におけるメタルとの温度差を検出してスプレ
イ制御弁１３の開度をコントロールするようにさ
れており、これらメタルの温度はそれぞれ複数の
温度検出素子１４c′，１４d′を有する温度検出器
１４ｃ，１４ｄにより検出されるようになつてい
る。

しかして、負荷変化時には、第３図及び第４図
に示すように、水冷壁出口流体温度と蒸冷壁出口
流体温度との差、又は水冷壁メタル温度と蒸冷壁
メタル温度との差が水冷壁と蒸冷壁との接合部に
大きな熱応力を生じさせることのないような一定
の温度以下となるように、スプレイ制御弁１３に
よつて過熱低減器７へのスプレイ水供給量が制御
される。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、スプレ
イ制御弁による給水のスプレイ量制御により、火
炉水冷壁と後部煙道蒸冷壁との接合部に過大な熱
応力が発生するのを防止し、これによりこの接合
部特にその溶接フインが損傷するのを確実に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による蒸気発生装置の一例を示
す系統図、第２図はその変形例を示す図、第３図
は負荷変化時における本発明による給水スプレイ
制御による水冷壁出口流体温度と蒸冷壁出口流体
温度との変化を示す図、第４図は同様に水冷壁メ
タル温度と蒸冷壁メタル温度との変化を示す図、
第５図は負荷降下時における従来の水冷壁出口流
体温度と蒸冷壁出口流体温度との変化を示す図、
第６図は同様に水冷壁メタル温度と蒸冷壁メタル
温度との変化を示す図である。 １……火炉水冷壁、２……後部煙道蒸冷壁、４
……水冷壁出口連絡管、６……蒸冷壁入口連絡
管、７……過熱低減器、１０……蒸冷壁出口連絡
管、１１……スプレイ水供給管、１２……温度差
制御器、１３……スプレイ制御弁、１４ａ〜１４
ｄ……温度検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 火炉周壁の少なくとも側壁が水冷壁で構成さ
   れ、またこの水冷壁に接合されている後部煙道周
   壁の少なくとも側部が蒸冷壁で構成されている蒸
   気発生装置において、蒸冷壁入口連絡管の途中に
   過熱低減器で配置するとともにこの過熱低減器に
   スプレイ水を供給するスプレイ水供給管を連結
   し、このスプレイ水供給管の途中に水冷壁出口の
   流体と蒸冷壁出口の流体との温度差又は水冷壁出
   口近傍と蒸冷壁出口近傍とのメタルの温度差によ
   り開度がコントロールされるスプレイ制御弁を設
   けてなる蒸気発生装置。