JPH10169907A - ボイラプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、運転時、ボイラ循環水中に生じる
不純物を低減するためのブローダウン系統を備えたボイ
ラプラントに関する。このようなボイラプラントでは、
ブローのため系外に放出するボイラ循環水の補給のた
め、容量の大きい造水装置を必要とし、設備費および運
転費が高くなる不具合があった。本発明は、このような
不具合を解消できるボイラプラントの提供を課題とす
る。 【解決手段】 本発明は、ボイラドラムとフラッシュ装
置との間に配設されたブローラインを通じて、ボイラの
ブロー水、若しくはボイラ蒸気系統で発生したドレン
を、ボイラ循環水の不純物を除去するために設けたフラ
ッシュ装置でフラッシュして気水分離し、この気水分離
で分離された蒸気を、フラッシュ装置と復水器との間に
配設された蒸気回収ラインで、復水器に回収し、凝縮さ
せてボイラ循環水として再使用するようにした。これに
より、上述した不具合を解消できるボイラプラントとす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所等に適
用されるボイラプラントに係り、ドラム型ボイラのボイ
ラ循環水中の不純物の濃縮を防止するために、ボイラド
ラムに滞留するボイラ循環水を抽出して行うブローの際
のブロー水、およびボイラ蒸気系統で発生するドレンの
ブローの際のドレン水の利用と回収を図り、ボイラ循環
水の補給を少くできるとともに、運転コストを低減でき
るようにしたボイラプラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラプラントを構成するドラム型ボイ
ラでは、運転時間の経過とともに、ボイラプラントを循
環するボイラ循環水が蒸発濃縮され、長く高温に保たれ
るため、腐食が促進され、種々の固形分が析出し、スケ
ール或いはスラッジ等の不純物が発生し、種々の不具合
が生じる。すなわち、析出した不純物を放置すると、腐
食でできた鉄錆とボイラ循環水中のケイ酸（ＳｉＯ₂ ）
とが結合してスケール状となり、ボイラ伝熱部における
伝熱効率を低下させ、燃料損失を招いたり、又は伝熱管
若しくは給水管等のパイプ送水能力を低下させたり、又
は熱交換器内で沈澱したりして、プラント効率を下げる
等の不具合が生じる。

【０００３】従って、ボイラ循環水中の不純物の濃縮を
防ぎ、水質を正常に保つための一方法として、ブローラ
インを通じてボイラドラム内に滞留するボイラ循環水、
いわゆるボイラ缶水を抽出したブロー水を、ボイラ循環
水系統から除去して、不純物を同時に除去するブロー操
作が行われている。また、ボイラプラントにおいては、
特に、起動初期に蒸気系統にドレンが発生するが、この
ようなドレンもブローラインを通じて、ブロー水と同様
にブローし、ボイラ循環水の水質を正常に保つようにす
ることが行われている。

【０００４】図３は、このようなボイラドラムから抽出
される高温、高圧のブロー水のブローを行うようにし
た、従来のボイラプラントの概略系統を示す図である。
なお、説明を簡略化するため、これらの図の説明を含む
以下の説明においては、ボイラ循環水をブローするブロ
ー水についてのみ説明するが、上述したドレンのブロー
も同様にして行われるものである。

【０００５】図に示すように、ボイラプラント５０にお
いては、蒸気タービン５１を駆動した蒸気が復水器５２
に導入され、復水器５２で冷却水と熱交換して凝縮し、
復水となって復水ポンプ５３で汲み出され、脱気器、加
熱器５４などを経て、給水ポンプ５５で昇圧され、ボイ
ラ５６で再び蒸気となり、蒸気タービン５１に供給され
る蒸気サイクルが形成されている。このような、ボイラ
循環水をボイラプラント５０で循環させる蒸気サイクル
を繰返すと、ボイラ循環水中の不純物がボイラドラム５
７内で濃縮され、スケールを生成する。

【０００６】従って、ボイラ循環水系統には、ブローラ
イン５８が設けられていて、ボイラドラム５７内で高
温、高圧になっているボイラ循環水を、ブローライン５
８を通じてフラッシュタンク５９、若しくはフラッシュ
パイプにブローして、大気圧程度にまで減圧すると自己
蒸発によって、ブロー水は気水分離される。

【０００７】この気水分離されたブロー水のうちの蒸気
分は、消音器６０を通して大気中に放出され、また高温
ドレン分もドレン管６１からボイラ循環水系統外に排出
するようにしている。また、このブロー時に、ボイラ循
環水中に発生した不純物は、高温ドレン分と共にボイラ
循環水系統外に排出されるために、ボイラ循環水中に不
純物が濃縮して、前述した不具合が生じるのを回避する
ことができる。なお同図において、６２は循環水補給ラ
インである。

【０００８】しかしながら、このようにボイラドラム５
７内から抽出され、ブローされるボイラ循環水のすべて
がボイラ循環水系統の外に捨てられるようにしたボイラ
プラントでは、大気中に放出される蒸気分とボイラ循環
水系統外に排出される高温ドレン分とに相当するボイラ
循環水を、新たにボイラ循環水系統に補給しなければな
らないことになる。そのために、この系統外に捨てられ
るボイラ循環水を補給するための補給水としての純水
を、新たに製造する容量の大きい大型の造水装置をボイ
ラプラント５０に設置する必要があり、このための設備
費用、運転費用等の面で負担が大きいものとなる。

【０００９】この不具合を少しでも解消すべく、図４に
示すように、フラッシュタンク５９で気水分離されたブ
ロー水のうち、ドレン管６１から排出される高温ドレン
分をドレンタンク６３で貯留し、ドレンタンク６３から
ドレンポンプ６４によって、復水ポンプ５３で復水器５
２から汲み出されたボイラ循環水系統に戻し、さらに浄
化装置６５（純水装置）によって不純物を除去し、回収
して再利用し、循環水補給ライン６２から補給される補
給水の量を減らし、造水装置の容量を小さくして設備費
用、運転費用面等の負担を少くするようにしたボイラプ
ラント５０′もある。

【００１０】しかしながら、フラッシュタンク６３等に
よって、蒸気分と高温ドレン分とに気水分離した後の高
温ドレン分を回収するようにした、図４に示すボイラプ
ラントにおいては、シリカ等のボイラ循環水に含まれる
べきではない成分が、その中に濃縮されて存在している
ため、再びボイラ循環水として回収するためには上述し
たように、その水を浄化装置６５を通す必要があり、こ
のための設備費用および運転コストが必要になるという
不具合があった。また、ボイラドラム５７から抽出され
るブロー水が、高温・高圧である程、フラッシュタンク
５９でブローした場合、蒸気分となる割合が高温ドレン
分よりも多くなるので、高温・高圧の大容量のボイラプ
ラント程、補給水として回収できるブロー水の回収効率
が良くないという不具合もあった。

【００１１】さらに、図３および図４に示す、何れのボ
イラプラント５０，５０′においても、フラッシュタン
ク６３で気水分離されたブロー水の蒸気分は、大気へ放
出するようにしているため、高温ドレン分に比較して、
不純物が少い蒸気分が無駄に捨てられるとともに、その
蒸気分が持っている熱エネルギーも無駄に捨てられるこ
とになり、上述した補給水に伴う不具合とともに、ボイ
ラプラント５０，５０′の熱効率向上が阻害されるとい
う不具合もあった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のボイラプラントの不具合を解消するため、ボイラド
ラムから抽出されたブロー水、若しくはボイラプラント
の蒸気系統で凝縮したドレンを、ブローして生じる蒸気
を復水器に回収して、凝縮させるようにして、ブロー時
の蒸気から補給水を回収してボイラ循環水として再使用
するようにし、ブローして生じるドレン分を回収して補
給水にする場合に比べて、シリカ等の鉱度成分の含有が
非常に少なく、しかも凝縮させることによってきれいに
なり、しかも、ブロー水およびドレンが高温・高圧であ
る程、フラッシュ時に蒸気となる割合が多くなるため
に、高温・高圧の大容量のボイラプラント程、補給水の
回収効率が良くなる、ボイラプラントの提供を課題とす
る。

【００１３】また、本発明は、上述に加えて、ブロー水
のブローにより生じる蒸気を、蒸気トレース等を目的と
する熱交換器の加熱媒体として利用することによって、
蒸気の保有する余熱を回収して熱効率を向上させるよう
にしたボイラプラントの提供を課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、第１番目の本
発明のボイラプラントは、次の手段とした。

【００１５】（１）ボイラドラムとフラッシュ装置との
間に配設されたブローラインを通じて、ボイラドラム内
に滞留するボイラ循環水から抽出された、いわゆるブロ
ー水、若しくはボイラプラントの起動初期等にボイラ蒸
気系統で発生したドレンを、ボイラ循環水の不純物を除
去するために、ボイラプラントに設けたブローダウン系
統のフラッシュ装置でフラッシュして気水分離し、この
気水分離で分離された蒸気を、フラッシュ装置と復水器
との間に配設された蒸気回収ラインで復水器に回収し、
凝縮させてボイラ循環水として再使用するようにした。
なお、フラッシュ装置で気水分離した水分、いわゆる高
温ドレンは、そのまま外部へ放出するようにしても良
く、またドレンの保有する熱エネルギーを熱交換器で回
収した上で、外部へ放出するようにしても良い。

【００１６】（ａ）本発明のボイラプラントでは、上述
した手段により、フラッシュ装置で気水分離した蒸気を
復水器に回収し、凝縮させた後、ボイラプラントを循環
するボイラ循環水として再使用するようにしたので、従
来、大気中に放出されていたブロー時の気水分離で生じ
る蒸気分と、ボイラ循環水系統外に排出された高温ドレ
ン分とに相当する補給水を、ボイラ循環水系統に補給し
なければならなかったが、少くとも、このうちの蒸気分
は回収されるので、その分ボイラ循環水に補給する補給
水の量を少くでき、補給水としての純水を造る容量の大
きい大型の造水装置を設置する必要がなくなり、設備費
用、運転費用等の面で負担が軽減される。

【００１７】この負担の軽減は、ボイラドラムから抽出
されるブロー水が高温・高圧である程、フラッシュ装置
で蒸気分となる割合がドレン分の割合よりも多くなるの
で、高温・高圧の大容量のボイラプラント程、ボイラ循
環水として回収できるブロー水の回収効率が良くなり、
補給水を少くでき、有利となる。

【００１８】また、気水分離された蒸気を復水器に回収
して、凝縮させ、ボイラ循環水として使用するようにし
た補給水は、シリカ等の鉱度成分の含有が非常に少な
く、しかも、凝縮させることによってきれいになり、ド
レン分を回収してボイラ循環水とする補給水の浄化に必
要としていた浄化装置を必要とせず、又は少くとも小容
量のものにでき、しかも、ボイラ伝熱部における伝熱効
率を低下させ、燃料損失を招いたり、伝熱管若しくは給
水管等のパイプの送水能力を低下させたり、又は熱交換
器内で沈澱したりしてプラント効率を下げる、ボイラ循
環水中に種々の固形分が析出し、スケール或いはスラッ
ジ等の不純物の発生、およびこの不純物の発生による不
具合をなくすることができる。

【００１９】また、第２番目の本発明のボイラプラント
は、次の手段とした （２）上記（１）の手段と同様に、ブロー水、若しくは
ドレンをフラッシュ装置でフラッシュして気水分離し、
この気水分離で分離された蒸気を、フラッシュ装置と熱
交換器との間に配設された蒸気回収ラインで、熱交換器
に供給し、加熱媒体として使用された後、凝縮、若しく
は半凝縮された蒸気を、熱交換器と復水器との間に配設
された凝縮水回収ラインで復水器に回収して、ボイラ循
環水として再使用するようにした。なお、本発明におい
てもフラッシュ装置で気水分離した水分、いわゆるドレ
ンは、そのまま外部へ放出するようにしても良く、また
ドレンの保有する熱エネルギーを熱交換器で回収して、
ボイラ循環水系統外へ放出するようにしても良い。

【００２０】本発明のボイラプラントでは、上述した手
段によりフラッシュ装置で気水分離した蒸気を蒸気トレ
ース等を目的とする熱交換器に供給し、熱交換器の加熱
媒体として使用した後、ボイラプラントを循環するボイ
ラ循環水として、再使用するようにしたので、上述した
（ａ）に加え、蒸気の保有する余熱を回収して有効に活
用することとなり、ボイラプラントの熱効率を向上させ
ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のボイラプラントの
実施の一形態を図面にもとづき説明する。図１は、本発
明のボイラプラントの実施の第１形態を示すブロック図
である。

【００２２】図に示すように、本実施の形態のボイラプ
ラント１０では、ドラム型ボイラ１のボイラドラム２か
ら、フラッシュ装置としてのフラッシュタンク３には、
ブローライン４が設けられていて、ボイラドラム２から
抽出されたボイラドラム２内のボイラ循環水、いわゆる
ブロー水、およびボイラプラント１０の蒸気系統で凝縮
したドレンは、このブローライン４を通して、フラッシ
ュ装置としてのフラッシュタンク３内にブローして減圧
され蒸気分とドレン分とに気水分離する。

【００２３】この気水分離したうちの蒸気分は、フラッ
シュタンク３と復水器５とを連通する蒸気回収ライン６
を通じて復水器５に回収される。復水器５に回収された
蒸気が凝縮して回収されたドレンは、復水器５内で蒸気
タービン１１から排気され凝縮した復水と共に、ボイラ
循環水となって復水ポンプ７、脱気器、加熱器８、給水
ポンプ９を経て再びボイラ１に送られ蒸気となり、蒸気
タービン１１を駆動する。また、フラッシュタンク３内
にブローし、気水分離されたドレン分である高温ドレン
はドレン管１２から系外に排出される。

【００２４】これにより、ボイラ循環水中の不純物の多
くは、ボイラドラム２において濃縮する前に、このドレ
ン管１２から高温ドレンとともに、ボイラ循環水系統外
に排出されることとなる。また、必要に応じて、フラッ
シュタンク３と復水器３とを隔離出来るよう切換弁を、
さらに、気水分離した蒸気を大気へ放出できるように大
気開放管を備えるようにしたことにより、運転の多用化
を図ることができる。

【００２５】このように、本実施の形態のボイラプラン
ト１０によれば、フラッシュタンク３から復水器５へ連
通するラインを設けるだけで、ボイラ循環水系統への純
水の補給を大幅に減少させることができ、この補給水の
製造に必要とする造水装置を、少くとも小容量化するこ
とができ、設備費およびユーティリティ等の消耗費を低
減することができる。また、本実施の形態のボイラプラ
ントでは、ボイラ循環水系統へ補給する補給水には、蒸
気を回収して得た凝縮水を使用することで、シリカ等の
少ない、きれいな純水が得られるため、ボイラ循環水系
統に設ける浄化装置６５に掛かる負担が少なくすること
もできる。

【００２６】さらには、高温・高圧のボイラのブロー
水、およびドレン程、フラッシュタンク３で分離される
蒸気の量が多くなるため、分離されたドレン分から補給
水を回収する場合に較べて、より多くの補給水を回収す
ることができ、大型のボイラプラント１０ほど補給水の
節約、ひいては、ボイラ補給水を造る純水装置の負担軽
減になる。

【００２７】次に、図２は本発明のボイラプラントの実
施の第２形態を示すブロック図である。

【００２８】図１と同様に、ボイラドラム２から排出さ
れたブロー水、およびドレンがフラッシュタンク３にて
減圧され、蒸気分とドレン分とに気水分離される。本実
施の形態のボイラプラント２０では、このようにして気
水分離された蒸気分は、蒸気トレースなどを目的とする
熱交換器１３に送られて、加熱媒体として使用され、熱
交換されて、熱交換器１３から復水器５に配設された凝
縮水回収ライン１４によって、凝縮水として復水器５に
回収され、再びボイラ循環水として利用されるようにし
ている。

【００２９】また、フラッシュタンク３にて分離された
ドレンは、ドレン管１２を介してドレンタンク１５に貯
留され、ドレン中の熱エネルギーも利用できるようにし
ている。このように、本実施の形態のボイラプラント２
０によれば、上述した実施の第１形態のボイラプラント
に加えて、ボイラドラム２から排出されるブロー水、お
よびボイラ蒸気系統で凝縮したドレンを、フラッシュタ
ンク３で減圧して蒸気分と水分とに分離した後の蒸気
を、熱交換器１３に送ることによって、蒸気トレース等
を目的とした加熱媒体として用いるために、その余熱が
回収できるとともに、その凝縮水をボイラ水として再利
用することによって、実施の第１形態のボイラプラント
に比べ、ボイラプラントの熱効率を向上させることがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のボイラプ
ラントによれば、特許請求の範囲に示す構成により、 （１）ブローにより、ボイラ循環水系統外に放出される
ボイラ循環水の補給を行う補給水の量を低減でき、純水
の補給水を造る造水装置の容量を低減でき、設備費およ
びユーティリティ費を低減できる。また、大容量のボイ
ラプラントほど、ブロー水から得られる補給水が多くな
り、造水装置からの補給水の量を少くできる。

【００３１】（２）ブロー水から得られる補給水は純水
に近く、浄化装置を不要にでき、又は少くとも浄化装置
の負担を軽減できる。

【００３２】（３）ブロー水から得られ補給水となる蒸
気の熱回収により、ボイラプラントの熱効率を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボイラプラントの実施の第１形態を示
すブロック図、

【図２】本発明のボイラプラントの実施の第２形態を示
すブロック図、

【図３】従来のボイラプラントの１例を示すブロック
図、

【図４】従来のボイラプラントの他の例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１ ドラム型ボイラ ２ ボイラドラム ３ フラッシュタンク ４ ブローライン ５ 復水器 ６ 蒸気回収ライン ７ 復水ポンプ ８ 循環水加熱器 ９ 給水ポンプ １０ ボイラプラント １１ 蒸気タービン １２ ドレン管 １３ 熱交換器 １４ 凝縮水回収ライン １５ ドレンタンク ２０ ボイラプラント ５０，５０′ ボイラプラント ５１ 蒸気タービン ５２ 復水器 ５３ 復水ポンプ ５４ 加熱器 ５５ 給水ポンプ ５６ ボイラ ５７ ボイラドラム ５８ ブローライン ５９ フラッシュタンク ６０ 消音器 ６１ ドレン管 ６２ 循環水補給ライン ６３ ドレンタンク ６４ ドレンポンプ ６５ 浄化装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ循環水の不純物を除去するブロー
   ダウン系統を設けたボイラプラントにおいて、ブローラ
   インを通じてボイラドラム内の前記ボイラ循環水から抽
   出されたブロー水、および／又はボイラ蒸気系統で発生
   するドレンを、前記ブローダウン系統に設けたフラシュ
   装置でフラシュして気水分離し、分離された蒸気を蒸気
   回収ラインで復水器に回収して、前記ボイラ循環水とし
   て使用するようにしたことを特徴とするボイラプラン
   ト。
2. 【請求項２】 前記蒸気を前記蒸気回収ラインで熱交換
   器に供給し、加熱媒体として使用した後、凝縮水回収ラ
   インで復水器で回収して、前記ボイラ循環水として使用
   するようにしたことを特徴とする請求項１のボイラプラ
   ント。