JPH0476014B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バーナに燃焼用空気を加圧供給する
コンプレツサーと、前記バーナからの高温ガス供
給路に接続したガスタービンを連動連結し、前記
コンプレツサーの上流側に起動用電動フアンと逆
止弁付吸気路を並列接続したターボ式熱風発生装
置の運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記ターボ式熱風発生装置においては、
起動用電動フアンを作動させてバーナを着火さ
せ、バーナへの燃料供給量を着火時よりも増大さ
せて自力運転状態になれば、その後は、起動用電
動フアンを停止したままにして、自力運転を継続
させる運転方法が採用されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、定格運転時のインプツトに対して自力
運転が可能な最小インプツトが50％程度であるた
めに、加熱対象がボイラーなどの負荷変動が大き
いものの場合、加熱負荷が小さい割にはインプツ
トが不必要に大きくなつて、燃料費の無駄を生じ
ることがあり、ターンダウン比の面で一層の改良
の余地があつた。

本発明の目的は、本来構成を有効利用した合理
的な手段でもつて、設備を複雑にすること無く、
加熱負荷が小さい時でも経済的に優れた運転を継
続できる方法を提供する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴手段は、バーナからの高温ガスで
ガスタービンを駆動すると共に燃焼用空気供給用
コンプレツサーを前記ガスタービン１６で駆動す
る自力運転時に、前記バーナの加熱負荷が設定値
未満に減少すると、前記コンプレツサーの上流側
に逆止弁付吸気路と並列に設けた起動用電動フア
ンを作動させ、その起動用電動フアンの作動時に
前記バーナの加熱負荷が設定値以上に増大する
と、前記起動用電動フアンを停止することにあ
り、その作用効果は次の通りである。

〔作用〕

つまり、起動用電動フアンが着火時の微小イン
プツトから自力運転が可能な最小インプツトに増
大するまでの間、バーナでの燃焼を良好に維持で
きる燃焼用空気供給性能を有していることを有効
利用し、ターンダウン比拡大のための特別な設備
を付加すること無く、バーナの加熱負荷が、自力
運転が可能な最小インプツトに対応する値とほぼ
等しい設定値になると、起動用電動フアンを作動
させて、バーナのインプツトを加熱負荷に見合つ
て減少させながらバーナの良好燃焼を維持し、燃
料の無駄を無くす。

また、バーナの加熱負荷が、自力運転が可能な
最小インプツトに対応する値とほぼ等しい設定値
以上になると、起動用電動フアンを停止して、バ
ーナのインプツトを加熱負荷に見合つて増大させ
ながら、コンプレツサーにより加熱供給される空
気でバーナの良好燃焼を維持し、起動用電動フア
ンによる電力消費を無くす。

〔発明の効果〕

その結果、加熱負荷が大きい時の電力消費を無
くせるばかりでなく、本来備えられている起動構
成を有効利用して、設備を複雑にすること無く、
加熱負荷が小さい時でも、その加熱負荷に見合つ
たインプツトでバーナを作動させることができ
て、燃料の無駄を無くせ、経済的に優れた運転を
実現できるようになつた。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

先ず、第１図及び第２図により運転対象である
ボイラーの構成を説明する。

第１水槽１の下部に、バーナ２に対する燃焼室
３を形成し、燃焼室３に接続した多数の第１煙管
４と第１水槽１の上下中間に設け、バーナ２から
の高温ガスで第１水槽１内の貯水を蒸発させる第
１熱交換器Ａを形成してある。

第１水槽１の貯水面WLよりも上方に、第１煙
管４に接続した多数の第２煙管５を設け、バーナ
２からの高温ガスで第１水槽１内で発生した蒸気
を過熱して回収路６に送る第２熱交換器Ｂを形成
してある。

第１水槽１の上方に、給水路７に接続した第２
大槽８を設け、第２煙管５と排気路９に接続した
多数の第３煙管１０を第２水槽８に設け、給水路
７からの水をバーナ２からの高温ガスで予熱する
と共に、公知の流量自動制御手段２６を有する給
湯路２７によつて、第１水槽１に貯水面WLを設
定範囲内に維持するように給湯する給水予熱器Ｃ
を形成してある。

要するに、水や蒸気を給水予熱器Ｃ、第１熱交
換器Ａ及び第２熱交換器Ｂの順に流してバーナ２
からの高温ガスで加熱し、熱効率良く蒸気が回収
路６から得られるように構成してある。

バーナ２への燃焼用空気の供給路１１にコンプ
レツサー１２を介装し、風量調整用ダンパー１３
を有する一次空気路部分１１ａと二次空気路部分
１１ｂとによつて、供給量調整弁１４ａ付の燃料
路１４から加圧供給され燃料を完全燃焼できる量
の空気がバーナ２に加圧供給されるように構成し
てある。

第１熱交換器Ａから第２熱交換器Ｂに高温ガス
を送る供給路１５に、その高温ガスにより駆動さ
れるガスタービン１６を設け、ガスタービン１６
とコンプレツサー１２を連動連結して、高温ガス
のエネルギーによりコンプレツサー１２を駆動す
るように構成してある。

コンプレツサー１２の吸気路１７に、フイルタ
ー１８と逆止弁１９を設けると共に第１及び第２
起動用電動フアン２０ａ，２０ｂを接続し、第２
起動用電動フアン２０ｂの吐出側に、第１起動用
電動フアン２０ａの単独作動を許容するための逆
止弁２８を設け、バーナ２の点火時やボイラーの
低負荷時に電動フアン２０ａ，２０ｂで燃焼用空
気を送るように構成してある。

オイルタンク２１、電動式オイルポンプ２２、
給水路７の冷水を利用するオイルクーラ２３を、
ガスタービン１６とコンプレツサー１２を連動す
る回転軸の軸受け部２４に対する潤滑油循環路２
５に設けてある。

蒸気の回収路６に蒸気圧力検出器２９を設け、
コンプレツサー１２の吸気路１７に空気圧検出器
３０を設けてある。

次に上記ボイラーの運転方法を第３図により説
明する。

(イ) 第１起動用電動フアン２０ａを作動させ、着
火に適した小量Q_Sの燃料をバーナ２に供給し、
バーナ２を点火する。

(ロ) 燃料供給量を増大し、燃料供給量が設定量
Q₁になれば第２起動用電動フアン２０ｂを作
動させる。

(ハ) 燃料供給量をQ₂に増大し、空気圧検出器３
０で負圧を検出すれば第１及び第２起動用電動
フアン２０ａ，２０ｂを停止し、ガスタービン
１６によるコンプレツサー１２の駆動によつて
吸気路１７からの空気をバーナ２に供給する。

(ニ) 自力運転状態になれば、ボイラーの100％負
荷に見合つた燃料供給量Q₃に一挙に燃料を増
量し、蒸気圧力検出器２９の検出値をP₁に上
昇させる。

(ホ) その後は、蒸気圧力検出器２９の検出値を設
定値P₁に維持するように、ボイラーの負荷変
動に見合つてバーナ２への燃料供給量をQ₂〜
Q₃の範囲で調整し、自力運転を継続する。

(ヘ) 自力運転時に、バーナ２への燃料供給量を自
力運転可能な最小値Q₂に維持しても、蒸気圧
力検出器２９の検出値が増大して設定値P₂に
達すれば、第１及び第２起動用電動フアン２０
ａ，２０ｂを作動させ、燃料供給量を減少し、
蒸気圧力検出器２９の検出値を設定値P₂に維
持するように、ボイラーの負荷変動に見合つて
バーナ２への燃料供給量をQ₁〜Q₂の範囲で調
整する。

(ト) 上記(ヘ)項の状態でバーナ２への燃料供給量を
自力運転可能な最小値Q₂に維持しても、蒸気
圧力検出器２９の検出値が減少して設定値P₁
に達すれば、燃料供給量を増大し、第１及び第
２起動用電動フアン２０ａ，２０ｂを停止し、
蒸気圧力検出器２９の検出値を設定値P₁に維
持するように、ボイラーの負荷変動に見合つて
バーナ２への燃料供給量をQ₂〜Q₃の範囲で調
整する。

(チ) 上記(ヘ)項の状態でバーナ２への燃料供給量を
上記設定量Q₁に維持しても、蒸気圧力検出器
２９の検出値が増大して設定値P₃に達すれば、
第２起動用電動フアン２０ｂを停止し、燃料供
給量を減少し、蒸気圧力検出器２９の検出値を
設定値P₃に維持するように、ボイラーの負荷
変動に見合つてバーナ２への燃料供給量をQ_S
〜Q₁の範囲で調整する。

(リ) 上記(チ)項の状態でバーナ２への燃料供給量を
上記設定量Q₁に維持しても、蒸気圧力検出器
２９の検出値が減少して上記設定値P₂に達す
れば、第２起動用電動フアン２０ｂを作動さ
せ、燃料供給量を増大し、蒸気圧力検出器２９
の検出値を上記設定値P₂に維持するように、
ボイラーの負荷変動に見合つてバーナ(2)への燃
料供給量をQ₁〜Q₂の範囲で調整する。

(ヌ) 上記(チ)項の状態でバーナ２への燃料供給量を
上記小量Q_Sに維持しても、蒸気圧力検出器２
９の検出値が増大して設定値P₄に達すれば、
燃料供給を停止すると共に第１起動用電動フア
ン２０ａを停止し、バーナ２を消化する。

（ル） 上記(ヌ)項のバーナ２消化後に蒸気圧力検
出器２９の検出値が上記設定値P₁に減少すれ
ば、上記(イ)項ないし(ハ)項と同様の操作で自力運
転状態にし、その後は上記(ホ)項と同様に操作す
る。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

バーナ２の燃焼方式や燃料の種類は適当に変更
できる。

起動用電動フアン２０ａ，２０ｂは１台でもあ
るいは並列接続された３台以上でもよい。

バーナ２、コンプレツサー１２、ガスタービン
１６、起動用電動フアン２０ａ，２０ｂ、逆止弁
１９付吸気路１７等から成るターボ式熱風発生装
置の運転方法による加熱対象は不問である。

自力運転時にバーナ２の加熱負荷が設定値未満
に減少したこと、あるいは、起動用電動フアン２
０ａ，２０ｂの作動時にバーナ２の加熱負荷が設
定値以上に増大したことを検出するに、加熱対象
に見合つた適当な情報を利用でき、例えばガスタ
ービン１６に供給される熱風や排ガスの温度、空
気圧検出器３０からの空気吸込圧などでもよい。

起動用電動フアン２０ａ，２０ｂの作動及び停
止操作は人為操作でも制御器による自動操作でも
よい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すボイラーの概略
断面図、第２図はそのボイラーの原理図、第３図
は上記ボイラーの運転状態を説明するためのグラ
フである。 ２……バーナ、１２……コンプレツサー、１６
……ガスタービン、１７……吸気路、１９……逆
止弁、２０ａ，２０ｂ……起動用電動フアン、Ａ
……第１熱交換器、Ｂ……第２熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バーナ２に燃焼用空気を加圧供給するコンプ
   レツサー１２と、前記バーナ２からの高温ガス供
   給路に接続したガスタービン１６を連動連結し、
   前記コンプレツサー１２の上流側に起動用電動フ
   アン２０ａ，２０ｂと逆止弁１９付吸気路１７を
   並列接続したターボ式熱風発生装置の運転方法で
   あつて、自力運転時に前記バーナ２の加熱負荷が
   設定値未満に減少すると、前記起動用電動フアン
   ２０ａ，２０ｂを作動させ、その起動用電動フア
   ン２０ａ，２０ｂの作動時に前記バーナ２の加熱
   負荷が設定値以上に増大すると、前記起動用電動
   フアン２０ａ，２０ｂを停止するターボ式熱風発
   生装置の運転方法。 ２ 前記起動用電動フアン２０ａ，２０ｂを複数
   台設けておき、前記起動用電動フアン２０ａ，２
   ０ｂの作動時において、前記バーナ２の加熱負荷
   が減少するほど前記起動用電動フアン２０ａ，２
   ０ｂの作動台数を減少させる特許請求の範囲第１
   項に記載の運転方法。 ３ 前記ガスタービン１６をボイラーの第１熱交
   換器Ａと第２熱交換器Ｂの間に配置しておき、前
   記バーナ２の加熱負荷を前記第２熱交換器Ｂの蒸
   気圧測定に基づいて検出する特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の運転方法。