JPH09112801A - 加圧流動層ボイラ発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヒータによる非常用温水タンク貯水の常時加熱
を不要とし、かつ温水タンクからの注水とボイラ循環ラ
イン使用への切り替え操作を不要とするように合理化し
た加圧流動層ボイラ発電システムを提供する。 【解決手段】汽水分離器より発生する温水を温水タンク
で取り込み、タンクの貯水とし、通常運転の起動後出力
上昇中、又は停止に至る出力降下中の低出力時におい
て、温水タンク出口弁を開して貯水を伝熱管へ注水し、
汽水分離器より取り込んだ温水を循環させる構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動層ボイラ
発電システムに係り、特にポンプ配管設備の構成を合理
化して加圧流動層ボイラの低出力時、又は緊急停止時に
層内伝熱管への注水を確保するのに好適な加圧流動層ボ
イラ発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧流動層ボイラの緊急停止時におい
て、層内伝熱管を冷却することを目的としたシステム構
成の例としては、例えば米国特許4911107 号明細書に記
載のものが知られている。この従来の技術では、プラン
ト緊急停止時に給水する代わりに温水を注入するために
設けられたガスで加圧された非常用温水タンクと、過熱
器（以下ＳＨと略す）、及び再熱器（以下、ＲＨと略
す）の冷却蒸気流量を確保するために設けられた大気放
出弁等からなる伝熱管保護システムの構成が示されてい
る。また、特開平6−281103 号公報には、貯水を加熱す
る温水タンクを設置し、非常時に温水タンク内の温水を
重力差によって伝熱管部へ供給する構成例が示されてい
る。

【０００３】特開平6−281103 号公報に記載の加圧流動
層ボイラ発電システムは、図２に示すようになってい
る。非常用温水タンクを高所に設置して重力水頭を持た
せたこの構成例によれば、緊急停止の初期時に給水ポン
プに代えて非常用温水タンク１から水冷壁３，蒸発器４
の伝熱管に注水し、同時にＳＨ／ＲＨ出口の大気放出弁
１２Ａ，１２Ｂを開放して、層内伝熱管を冷却してい
る。また、注水することにより非常用温水タンク１の貯
水量が無くなると、非常用給水ポンプ２０からの給水に
切り替える。火炉停止後、時間の経過と共に火炉層の温
度が低下して層内伝熱管の吸収熱量が減少すると、蒸発
器出口で二相流となるので、汽水分離器５に温水がたま
る。この場合には、汽水分離器５の出口側にある循環ラ
インに設置されているボイラ循環ポンプ８を起動する
か、又はバイパス弁６を開操作して、温水を循環させ
る。なお、通常運転の低出力時においても蒸発器出口で
二相流となるので、ボイラ循環ポンプ８を運転して、温
水を循環させるようになっている。又、特開平6−14740
5 号公報には、ヘッドタンクを設け、水の給水ポンプの
吐出水の一部を熱交換器で昇温してヘッドタンクへ導
き、この吐出水を汽水分離器に導いて緊急時に供給する
ものが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術である
加圧流動層ボイラ発電システムでは、非常用温水タンク
１の内部に設置したヒータ２２を用いて通電加熱し、タ
ンク水を常時飽和温度近くに保つ必要がある。あるいは
熱交換を通して昇温させる必要がある。一方、通常運転
時には、定格運転中ボイラ起動から出力上昇，停止操作
中は、非常用温水タンクを用いて注水する必要はなく、
非常用温水タンクの設備稼働効率はかなり低いものであ
る。また、ボイラ緊急停止時には、非常用温水タンクの
出口弁を開いて注水する運転モードから、ボイラ循環ポ
ンプのバイパス弁を開いてボイラ循環ラインを使用する
運転モードへ切り替えが必要であり、運転操作はやや複
雑になるものであった。

【０００５】本発明の第１の目的は、運転コストの上昇
となるヒータによる非常用温水タンク貯水の常時加熱を
必要としないで、温水を貯水する加圧流動層ボイラ発電
システムを提供することである。

【０００６】本発明の第２の目的は、非常用温水タンク
設備を通常運転の起動停止においても活用でき、温水タ
ンクからの注水とボイラ循環ライン使用への切り替え操
作を必要としない加圧流動層ボイラ発電システムを提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の加圧流動層ボイラ発電システムは、
加圧流動層ボイラと、該加圧流動層ボイラの流動層内の
層と熱交換する水冷壁と、該水冷壁の後流側に設置され
た蒸発器と、該蒸発器の出口側に設けられた水と蒸気を
分離する汽水分離器と、該汽水分離器の出口側に設置さ
れた過熱器および再熱器と、過熱器および再熱器よりの
蒸気により駆動される蒸気タービンと、該蒸気タービン
により駆動される発電機と、前記水冷壁，蒸発器，過熱
器および再熱器に給水する給水系と、層内伝熱管に温水
を注水する温水タンクを備えた加圧流動層ボイラ発電シ
ステムであって、前記汽水分離器より発生する温水が前
記温水タンクに給水されるように構成されていることを
特徴とするものである。

【０００８】上記第２の目的を達成するために、本発明
の加圧流動層ボイラ発電システムは、前記温水タンクの
上部に前記汽水分離器を接合して一体化した汽水分離機
能付温水タンクを構成したものである。又、前記汽水分
離器と前記温水タンクとの間にポンプ及び温水タンク出
口弁が設けられるものであって、前記汽水分離器より発
生する温水を前記温水タンク出口弁開度を調整して前記
温水タンクに注水し流量を制御するものである。又、前
記温水タンクの注水ラインにポンプを備えたものであ
る。

【０００９】上記のように構成しているので、温水タン
クの貯水を飽和温度近くに保つ手段として、小量の飽和
水を供給して貯水と交換することにより、タンク表面よ
り放散する熱損失量を補う。ボイラの定格運転中は、蒸
発器出口で蒸気の単相流となるが、この場合でも汽水分
離器には小量の高温のドレン水が常時発生する。本発明
は、このような知見により、汽水分離器のドレン水を継
続的に温水タンクで取り込むことにより、ヒータ設備な
しに温水タンクの貯水を常時飽和温度近くの値に保つこ
とができる。

【００１０】一方、通常運転の起動後出力上昇中、又は
停止に至る出力降下中の低出力時においては、蒸発器出
口で二相流となるので汽水分離器で多量の温水が発生す
る。このため、従来の技術では、汽水分離器のドレン水
を伝熱管へ循環させるために循環ラインを設け、循環ラ
イン途中にボイラ循環ポンプおよび同バイパス弁を設け
たシステム構成としている。これに対して、本発明で
は、温水タンクの注水ラインでもって従来技術のボイラ
循環ラインを代用可能であることに着目し、通常運転中
の低出力時にも汽水分離器で発生するドレン水を温水タ
ンクで取り込み、タンク出口弁を開して貯水を伝熱管へ
注水することとした。これにより、ボイラ緊急停止時の
温水タンク注水ラインからボイラ循環ライン使用への切
り替え操作が不要となり、かつ従来のボイラ循環ライン
の配管，ポンプ設備も不要となるので、システム構成を
合理化することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図２
により説明する。図１は、本実施例の加圧流動層ボイラ
発電システムの構成図、図２は、本実施例の加圧流動層
ボイラ発電システムのボイラ緊急停止のシュミレーショ
ン結果を示す図である。

【００１２】図１に示すように、本実施例の加圧流動層
ボイラ発電システムは、主としてガスタービン１３，図
示しない加圧流動層ボイラ，蒸気タービン１４，発電機
１７，蒸気タービンの低圧側の下流側に設けられた復水
器１８、及び水・蒸気系統などから構成されている。ガ
スタービン１３の圧縮機からの吐出空気は、加圧流動層
ボイラに供給され、加圧流動層ボイラで石炭の燃焼に用
いられ、燃焼ガスはガスタービン１３のタービンに導入
された後、排熱回収ボイラ内の過熱器１０，再熱器１１
で排熱を回収されて蒸気タービン１４を駆動するように
なっている。

【００１３】水・蒸気系統は、次のように構成されてい
る。復水器１８の下流側には、復水ポンプ１９，ボイラ
給水ポンプ２１及びこのボイラ給水ポンプ２１と並列に
非常用給水ポンプ２０が設けられており、この下流側で
分岐され、一方はスプレイ弁２６に、他方は給水流量調
節弁３６を介して順次水冷壁３，蒸発器４，汽水分離器
５と接続されている。汽水分離器５の下方側は流量調節
弁２９を介して温水タンク２７と、汽水分離器５の上方
側は過熱器１０と、及び弁９を介して再熱器１１と接続
されている。汽水分離器５と過熱器１０の間では分岐さ
れており、弁７を介して温水タンク２７と接続されてい
る。又、温水タンク２７の下方側は、タンク出口弁２を
介して給水流量調節弁３６と水冷壁３との間の配管に接
続されている。温水タンク２７の水位と汽水分離器の水
位は、それぞれ信号線３４，３５によりタンク・流量・
水位制御器２７に接続されており、温水タンク２７とタ
ンク出口弁２との間に設けられたドレン弁２８，タンク
出口弁２，給水流量調節弁３６をそれぞれ制御するよう
になっている。ここで、温水タンク２７は、緊急停止時
にポンプ等の動力を使用することなく、重力水頭で十分
な注水流量を確保可能なように高所に設置されている。

【００１４】過熱器１０は、途中に大気放出弁１２Ａ，
高圧タービン加減弁１５が設けられた配管を介して蒸気
タービン１３の高圧タービンの入口側と接続されてお
り、高圧タービンの出口側は、再熱器１１と接続されて
いる。再熱器１１の下流側は大気放出弁１２８，中低圧
タービン加減弁１６を介して蒸気タービン１３の中圧タ
ービンに接続される一方、バイパス弁２４を介して復水
器１８に接続されている。又、この復水器１８には、上
記したドレン弁２８の下流側が接続されている。中圧タ
ービンの出口側は、低圧タービンに接続されている。過
熱器１０と高圧タービンの中間部と、高圧タービンと再
熱器１１の中間部とはバイパス弁２３，スプレイ２５を
介して接続されており、スプレイ２５には上記したスプ
レイ弁２６が接続されている。

【００１５】次に、このように構成された加圧流動層ボ
イラ発電システムの動作について説明する。

【００１６】通常運転時の定格出力時には、給水は復水
ポンプ１９およびボイラ給水ポンプ２１により定格圧力
まで昇圧され、給水流量調節弁３６を通って最初のボイ
ラ伝熱管である水冷壁３に入る。給水は蒸発器４を通っ
て蒸気となり、汽水分離器５に入り、汽水分離器５で発
生する温水を配管により温水タンク２７へ導き、流量調
節弁２９により配管流量を制御する。過熱器１０を通っ
て過熱蒸気となった蒸気は、蒸気タービン１４の高圧側
の高圧タービンに入り、高圧タービンを通った蒸気は、
再びボイラに導かれ、再熱器１１で過熱されて蒸気ター
ビン１４の中低圧側に入る。

【００１７】このプラントで所内全停や給水系トリップ
等の緊急事象が発生すると、まず燃料系がトリップして
火炉流動層の燃焼停止となり、ボイラ緊急停止時には、
温水タンク２７のタンク出口弁２が開状態に、蒸気大気
放出弁１２Ａ，１２Ｂが開状態に、およびＲＨクーリン
グ弁９が開状態となる。伝熱管保護システムを動作させ
る目的は、水冷壁３および蒸発器４への給水流量確保
と、過熱器１０および再熱器１１の冷却蒸気流量の確保
である。まず、水冷壁３および蒸発器４への給水流量確
保は、緊急停止の初期時（約１０分間程度）には、温水
タンク２７から飽和水に近い温水の注水で行われ、その
後は非常用給水ポンプ２１を起動し、給水が追加され
る。初期時に、非常用給水ポンプ２１に代わり温水タン
ク２７から温水を注水することにより、蒸発器からの蒸
気発生量が増加し、過熱器１０および再熱器１１の冷却
蒸気流量を増加させている。過熱器１０および再熱器１
１の冷却蒸気流量を確保することは、緊急停止時には蒸
気タービン１４の高圧タービン加減弁１５および中低圧
タービン加減弁１６が急閉して蒸気の流れが遮断される
ので、大気放出弁１２Ａおよび大気放出弁１２Ｂを開状
態にすることにより行われる。

【００１８】図１のボイラへの給水から汽水分離器５を
経てＳＨ／ＲＨ（過熱器／再熱器）に至る太い線で示す
ように、汽水分離器５と温水タンク２７を結合させ、温
水タンク注水ラインを用いたボイラ循環ラインの一本化
している。そのため、汽水分離器５で発生する高温のド
レン水を温水タンク２７に供給することにより貯水を飽
和温度近くに保つことができる。温水タンク水位が最高
位に達して余った貯水はドレン弁２８を開して復水器１
８へ戻す。起動後出力上昇中、又は停止に至る出力降下
中の低出力時においては、温水タンク出口弁２を開して
貯水を伝熱管へ注水し、汽水分離器５より取り込んだ温
水を自然循環させる。

【００１９】なお、ドレン水の流れを確保するために、
本実施例では、汽水分離器５の据付位置高さは温水タン
ク２７より高くする場合を説明したが、本発明の他の実
施例で説明するように揚水ポンプを用いる場合はこの限
りではない。

【００２０】注水により温水タンク２７の水位が低下し
て最低水位となると、タンク出口弁２を閉状態にして注
水を停止する。さらに、ボイラトリップ後時間が経過す
ると火炉層温度の低下に伴い蒸発器４の出口で二相流と
なるので汽水分離器５のドレン水位が上昇し始める。こ
の時点で通常運転の低出力時と同様に、汽水分離器５の
ドレン配管にある流量調節弁２９を開して温水タンク２
７へ温水を送り、タンク水位が上昇すると温水タンク出
口弁２を開して貯水を伝熱管へ注水し自然循環させる。

【００２１】タンク流量・水位制御器３０は、上記した
ような水・蒸気系の弁操作を自動制御する場合に、必要
と考えられる制御系を構成するために設けている。タン
ク流量・水位制御器３０は、汽水分離器出口の蒸気流量
３３と信号線（温水タンク水位）３４を取り込み、信号
線（温水タンク水位）３４の目標値との差の絶対値が減
少するように、かつ信号線（温水タンク水位）３４が目
標値に一致している場合は、汽水分離器出口の蒸気流量
３３と給水流量との差の絶対値が減少するように、ドレ
ン弁の開度要求とタンク出口弁の開度要求と給水流量調
節弁の開度要求を決定し、それぞれ信号線３１，３２，
３５に出力する。なお、本実施例の制御系構成は、自動
的に制御を行う構成の一例を示しているが、運転員によ
って手動操作を行っても良い。

【００２２】加圧流動層ボイラプラントの動特性シミュ
レータを用い、本実施例の加圧流動層ボイラ発電システ
ムと、従来の技術の加圧流動層ボイラ発電システムのボ
イラ緊急停止時のシミュレーションを比較した結果を図
２に示す。図２に示すごとく、本実施例と従来の技術と
もに、ボイラトリップ後の初期時には、温水タンク出口
弁を開として温水タンクより伝熱管へ注水するが、時間
が約５８０秒経過でタンク貯水が最低水位に達するの
で、タンク出口弁を閉じ、非常用給水ポンプを起動す
る。このケースは、注水流量制御を行っていない場合で
あるので、出口弁の開度は全開としており、初期時には
温水タンクの出口流量は少なく、水冷壁および蒸発器の
流体密度が減少して重力水頭差が上昇するとともに増加
している。時間が約１０００秒経過したところから蒸発
器出口で二相流となり、汽水分離器にドレン水が発生す
るので、従来の技術では温水タンクを使用しないため、
汽水分離器の水位が上昇を始めるが、本実施例ではドレ
ン水は温水タンクへ送られるので温水タンク水位が上昇
している。ここで、温水タンクは横置き形状のタンクで
あり、温水タンクの断面積が汽水分離器のそれの約５０
倍あるので水位の変化量は少なくなっている。従来の技
術では、時間が約２４００秒経過すると汽水分離器水位
が最高水位に達し、非常用給水ポンプは停止し、ボイラ
循環ポンプのバイパス弁は開となって、自然循環モード
になる。

【００２３】自然循環モードの初期には、汽水分離器の
水位が高いので循環流量が多いが、蒸発による水位低下
とともに流量は減少する。一方、本実施例では、時間が
約２８００秒経過した時点で温水タンクの水位が最高水
位に達し、非常用給水ポンプを停止し、温水タンク出口
弁が開となって注水が開始され、自然循環モードにな
る。

【００２４】過熱器（ＳＨ）の蒸気流量および再熱器
（ＲＨ）の出口の蒸気流量は、ＳＨ／ＲＨ出口の大気放
出弁で臨界流となるので、ほぼシステム圧力に比例して
減少している。ここでは、温度上昇が厳しいＳＨ出口の
蒸気温度、およびＳＨ伝熱管に接する火炉固定層温度の
変化を示すが、ＳＨ出口の蒸気温度の上昇は小さく、制
限値（ここでは６５０℃）に対して十分余裕があること
が分かる。

【００２５】本発明の第２の実施例を図３により説明す
る。図３は本実施例の加圧流動層ボイラ発電システムの
システム構成を示す図である。

【００２６】本実施例と第１の実施例との相違するとこ
ろは、汽水分離器のドレン水を温水タンクに送る手段と
して、温水タンク２７の上部に汽水分離器を接合して一
体化した汽水分離機能付温水タンク４０を用いているこ
とであり、この汽水分離器は温水タンク４０の下部にバ
イパス弁４１とボイラ循環ポンプ４２を並列に設けてい
る点である。

【００２７】本実施例の利点は、ドレン配管および流量
調節弁２４が不要であり、かつ温水タンクと汽水分離器
を一体化したことにより全体としてコンパクトな形状と
なるので、建築・製造コストを低減できることである。
ここで、本実施例のシステムの機能は、第１の実施例と
同様であり、本質的には変わらなく、通常運転時および
緊急停止時における運転操作内容も同様であるが、本実
施例では図３に示すように、汽水分離機能付温水タンク
４０の注水ラインにボイラ循環ポンプ４２と、そのバイ
パス弁４１を設置した構成としているため、通常運転の
低出力時において蒸発器出口で二相流となるが、注水ラ
インを用いて温水を循環させるような運転状況におい
て、ボイラ循環ポンプ４２を使用して安定かつ十分な循
環流量を確保するようになっている。ここで、汽水分離
機能付温水タンク４０は、電動ポンプが使用出来ない非
常時でも十分な注水流量を確保するために高所に設置し
ているので、ボイラ循環ポンプ４２を使用しない自然循
環の運転モードでも、従来技術のボイラ循環ラインより
も流量は多く得られるようになっている。

【００２８】本発明の第３の実施例を図４，図５により
説明する。図４は本実施例の加圧流動層ボイラ発電シス
テムのシステム構成を示す図、図５は、加圧流動層ボイ
ラ発電システムのボイラ緊急停止時のシュミレーション
結果を示す図である。

【００２９】本実施例と第１の実施例の相違するところ
は、汽水分離器５の設置する高さは温水タンク２７より
も低位置に設置している点であり、ドレン水を温水タン
ク２７に送る手段として、揚水ポンプ４３を用いている
ことである。そのため、汽水分離器５の設定位置に対す
るプラント建設上の制約が少なくなる利点があるが、揚
水ポンプ４３を設置することによるコスト増、およびシ
ステムの運転操作方法が複雑化するという欠点もある。

【００３０】以下、本実施例のシステムの運転操作方法
について述べる。第１の実施例との相違点は、揚水ポン
プ４３の運転方法と、これに伴う汽水分離器５の水位制
御方法である。通常運転における定格出力時には、汽水
分離器５で発生する高温のドレン水は小量であるので、
汽水分離器５の水位が目標点迄上昇した時点で流量調節
弁（ポンプ入口弁）４４を開にして、間歇的に揚水ポン
プ４３を運転し、温水タンク２７へ高温水を供給するこ
とにより貯水を飽和温度近くに保つ。温水タンク水位が
最高位に達して余った貯水はドレン弁４６を開して復水
器１８へ戻す。起動後出力上昇中、又は停止に至る出力
降下中の低出力時においても同様に間歇的に揚水ポンプ
４３を運転し、汽水分離器５より取り込んだ温水をタン
ク出口弁２を開にして伝熱管へ注水し、温水を自然循環
させる。

【００３１】ボイラ緊急停止時には、初期時にはタンク
出口弁２を開して温水タンク２７から温水を注水し、そ
の後注水により温水タンク２７の水位が低下して最低水
位となると、タンク出口弁２を閉して注水を停止する。
さらに、ボイラトリップ後時間が経過して蒸発器４の出
口で二相流となると、汽水分離器５のドレン水位が上昇
し始めるので、通常運転の低出力時と同様に、間歇的に
揚水ポンプ４３を運転し、タンク水位が上昇すると温水
タンク出口弁２を開にして貯水を伝熱管へ注水し自然循
環させる。

【００３２】タンク流量・水位制御器５０は、水・蒸気
系システムの弁操作を自動制御するためのものであり、
タンク流量・水位制御器５０は、温水タンク２７の水位
と汽水分離器の水位をそれぞれ信号線５１，５２を介し
て取り込み、温水タンク２７の水位の目標値との差の絶
対値が減少するように、かつ汽水分離器５の水位が目標
範囲内にあるように、流量調節弁（ポンプ入口弁）４４
の開度要求，揚水ポンプの運転要求と、ドレン弁４５，
４６の開度要求とタンク出口弁２の開度要求を決定し、
それぞれ信号線５３，５５，５４，５６，５７に出力す
る。なお、本実施例の制御系構成は、構成の一例を示し
たものであり、一部運転員による手動操作によっても、
前記の弁操作が可能なことは言うまでもない。

【００３３】本実施例の加圧流動層ボイラ発電システム
のボイラ緊急停止時のシミュレーション結果を示す図５
から分かるように、ボイラトリップ後、温水タンクの出
口弁は開で温水タンクより伝熱管へ注水され、タンク貯
水が最低水位に達してタンク出口弁を閉じ、非常用給水
ポンプを起動する一連のシーケンスは、第１の実施例の
ボイラ緊急停止時のシミュレーションと同一条件で行っ
ており、同様の結果が得られることが分かった。ここ
で、初期時の温水タンク注水ではタンク出口弁全開であ
り、注水流量制御は行っていない。時間が約１１１秒経
過したところから汽水分離器にドレン水が発生し汽水分
離器の水位が上昇を始めるが、時間が約１５００秒経過
した時点で揚水ポンプが起動してドレン水が温水タンク
へ送られるので、汽水分離器の水位が低下し、温水タン
ク水位は上昇している。これ以降、汽水分離器の水位変
化により間歇的に揚水ポンプが起動するので、汽水分離
器水位は鋸刃状に変化している。時間が約２４００秒経
過した時点で温水タンク出口弁が開となり、注水流量制
御により、温水タンク出口流量がほぼ目標値に等しく一
定に制御されている。

【００３４】図５には、ボイラ緊急停止時のシミュレー
ション結果のみを示したが、通常運転の低出力時は、ボ
イラ緊急停止での火炉停止後、時間が経過して火炉層温
度が低下した場合の条件にほぼ等しくなる。シミュレー
ション結果に示したように、本実施例の加圧流動層ボイ
ラ発電システムでは、ボイラ緊急停止時あるいは通常運
転低出力時において、伝熱管への非常時注水およびボイ
ラ給水の安定な自然循環モードが可能となる。

【００３５】本発明の第４の実施例を図６により説明す
る。図６は、本実施例の加圧流動層ボイラ発電システム
のシステム構成を示す図である。

【００３６】本実施例が上記した第３の実施例と相違す
るところは、温水タンクに加圧調整弁５８を介してガス
タンク５９を接続し、温水タンクをガス加圧型としたこ
とである。この場合は、温水タンクの設置高さを高所に
する必要がないので、プラント建設上の制約が少なくな
る利点があるが、新たにガスタンクや加圧調整弁等のガ
ス加圧設備が必要となることによるコスト増、およびシ
ステムの運転操作方法が複雑化するという欠点もある。
一方、汽水分離器５のドレン水をガス加圧温水タンク６
０に送る手段としては、第３の実施例と同様に揚水ポン
プ４３を用いる必要がある。水・蒸気系システムの運転
操作方法は、前述した第３の実施例と同様であるので、
説明を省略する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
汽水分離器のドレン水を継続的に温水タンクで取り込む
ことにより、ヒータ設備なしに温水タンクの貯水を飽和
温度近くの値に保つことができる。また、通常運転中の
低出力時にも汽水分離器で発生するドレン水を温水タン
クで取り込み、タンク出口弁を開にして貯水を伝熱管へ
注水することとし、温水タンクの注水ラインによりボイ
ラ循環ラインを可能とすることができる。これにより、
ボイラ緊急停止時の温水タンク注水ラインからボイラ循
環ライン使用への切り替え操作が不要となり、かつ従来
のボイラ循環ラインの配管，ポンプ設備も不要となるの
で、システム構成を合理化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である加圧流動層ボイラ
発電システムの基本構成図である。

【図２】本実施例の加圧流動層ボイラ発電システムのボ
イラ緊急停止のシミュレーション結果を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例である汽水分離機能付温
水タンクを用いた水・蒸気系のシステム構成図である。

【図４】本発明の第３の実施例である汽水分離器のドレ
ン水を温水タンクへ送るために揚水ポンプを用いた水・
蒸気系のシステム構成図である。

【図５】本実施例の加圧流動層ボイラ発電システムのボ
イラ緊急停止のシミュレーション結果を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施例であるガス加圧温水タン
クを用いた場合の水・蒸気系のシステム構成図である。

【図７】従来の技術の加圧流動層ボイラ発電システムの
構成図である。

【符号の説明】

８…ボイラ循環ポンプ、１５…高圧タービン加減弁、１
６…低圧タービン加減弁、２９，４４…流量調節弁、３
１，３２，３４，３５，５１，５２，５３，５４，５
５，５６，５７…信号線、３３…汽水分離器出口の蒸気
流量、４５，４６…ドレン弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 康博 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧流動層ボイラと、該加圧流動層ボイラ
   の流動層内の層と熱交換する水冷壁と、該水冷壁の後流
   側に設置された蒸発器と、該蒸発器の出口側に設けられ
   た水と蒸気を分離する汽水分離器と、該汽水分離器の出
   口側に設置された過熱器および再熱器と、過熱器および
   再熱器よりの蒸気により駆動される蒸気タービンと、該
   蒸気タービンにより駆動される発電機と、前記水冷壁，
   蒸発器，過熱器および再熱器に給水する給水系と、層内
   伝熱管に温水を注水する温水タンクを備えた加圧流動層
   ボイラ発電システムであって、前記汽水分離器より発生
   する温水を前記温水タンクに給水されるように構成され
   ていることを特徴とする加圧流動層ボイラ発電システ
   ム。
2. 【請求項２】前記温水タンクの上部に前記汽水分離器を
   接合して一体化した汽水分離機能付温水タンクを構成し
   た請求項１に記載の加圧流動層ボイラ発電システム。
3. 【請求項３】前記汽水分離器と前記温水タンクとの間に
   ポンプ及び温水タンク出口弁が設けられるものであっ
   て、前記汽水分離器より発生する温水を前記温水タンク
   出口弁開度を調整して前記温水タンクに注水流量を制御
   する請求項１に記載の加圧流動層ボイラ発電システム。
4. 【請求項４】前記温水タンクの注水ラインにポンプを備
   えた請求項１に記載の加圧流動層ボイラ発電システム。