JPS5843305A - 廃熱回収ボイラ装置 - Google Patents

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】 この発明は低圧、高圧の各節炭器のスチーミングを防止
し、かつ併せて低圧、高圧ボイラドラムの相互干渉を防
止する混圧型廃熱回収ボイラに関する。

ガスタービン発電により生じた排ガスを始めとして各種
排ガスの熱を回収する方法として排ガス流中に廃熱ボイ
ラを配置して熱回収を行なうが、この場合、廃熱回収効
率を高めるため高圧ボイラと低圧ボイラを併設した混圧
型ボイラを設置することがある。第１図は従来の混圧ボ
イラの一例を示す。図において、脱気器ｌの貯水は低圧
給水ポンプ２により主給水管路１５を経て低圧節炭器３
において昇温した後低圧ドラム４に供給される。

低圧ドラム４内の缶水は降水管５および蒸発器６を循環
し、発生した蒸気はドラム４から低圧蒸気へとして低圧
タービン等所定の機器に送られる。一方陣水管５を下降
した缶水の一部は高圧給水管路１６．高圧給水ポンプ７
、高圧節炭器８を経て高圧ドラム９に至る。高圧ドラム
９内の缶水も低圧ドラム４内の缶水と同様降水管１０、
蒸発器１１を循環し、発生した蒸気は高圧ドラム９．過
熱器１２を経て高圧蒸気Ｓ２として高圧タービン等の機
器に供給される。

この型式のボイラにおいては、低圧節炭器３および高圧
節炭器８に供給する給水の流量は主給水管路１５を通過
する給水量によって調節されることになるため、弁１５
ａを絞ってボイラ負荷低下に対応して給水流量を減少さ
せると低圧。

高圧あ各節炭器３およδ８においてスチーミン□ グが生じる。つまり各ポ・、イラを通過する加熱媒に７
．＝６　＃ｙ　Ｘ　ｉｉｔｗ晶−１−一あ、−１お水通
過量が減少すると給水の単位体積当りの吸熱量が増大し
てスチーミングが生じる。この様な負荷低下時にスチー
ミングを防止するためには節炭器内圧力をこの節倹器内
給水温度に対する飽和圧力以上に保持しておく必要があ
る。しかし第１図に示す流量調節弁１５ａは低圧節炭器
３の入口側に配置しであるため低圧節炭器３の圧力調節
は不可能であり、スチーミングの防止はできない。同様
に高圧節炭器８に対する流量調節弁１６ａも節炭器入口
側に配置しであるので高圧節炭器８内のスチーミング防
止も不可能である。

また高圧ドラム９と低圧ドラム４は降水管５゜高圧給水
ライン１６．高圧節炭器１６を介して連通状態となって
いるため高圧ドラム９のレベル変動が生じると低圧ドラ
ム４の缶木取り出し量が変化し低圧ドラム４のレベル変
動となって現れる。すなわち両ドラムに相互干渉が発生
して両ドラムのレベルを；ニ一定に保持することが非常
に困難となる。この疑め低圧ドラム４をバイパスして管
路１７を設けることもあるが、この場合には低圧節炭器
内でスチーミングが生じると気液混合物が高圧給水ポン
プ７に直接流入するため同ポンプ７のキャビテーション
という問題も発生する。

この発明の目的は上述した従来技術の問題点を除去し、
低圧、高圧の各節炭器のスチーミングをボイラ負荷に係
りなく常時防止することができ、かつ低圧、高圧の各ボ
イラドラムの相互干渉も生じない混圧型廃熱回収ボイラ
を提供することにある。

要するにこの発明は高圧、低圧節炭器内圧、低圧の各ド
ラムを接続する管路に流量調節弁を配置して各ドラムに
対する給水流量を調節すると共に節炭器内圧力を調節し
、かつ高圧給水管路を低圧ボイラ降水管を経由せずに設
置す６、：よ１．よ、各、２五よす、給え。供給や独立
してドラムの相互干渉を防止するよう構成したものであ
る。

以下この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、１８は給水再循環管路であり低圧節炭
器３と低圧ドラム４を接続する管路（以下「低圧節炭器
出口管路」と称、する）１９と脱気器１とを接続する。

２０はこの低圧節炭器出口管路１９の給水再循環管路分
岐部下流側に設けた流量調節弁である。２１は循環量を
調節する流量調節弁であって、高圧給水管路１６はこの
流量調節弁２１の上流側において給水再循環管路１８に
接一方高圧ボイラ側においても、高圧節炭器８と高圧ド
ラムとは高圧節炭器出口管路２３が配置してあり、この
管路２３に対して流量調節弁２２が設けである。

以上のボイラにおいて、脱気器１の貯水は低圧給水ポン
プ２．主給水管路１５を経て低圧節倹　　。

器３に流入し、節炭器３を出た給水はボイラ負荷に対応
して弁２０を調節することにより低圧節炭器出口管路１
９を経て所定量がボイラドラム４に供給される。この流
量調節弁２０はドラム４に対する給水の供給量を調節す
る外、後述の如く高圧給水管路１６に給水が吸引される
ことによる節炭器内の圧力の一部を弁２１と共に調整し
、低圧節炭器内でのスチーミングを防止する。すなわち
低圧節炭器内の圧力を調節すると共に節炭器内の給水通
過量を調節することによりスチーミングを防止する。

低圧ドラム４に至った給水は降水管５．蒸発器６を循環
し、発生した蒸気は低圧ドラム４を経て低圧蒸気Ｓ工と
して低圧タービンに供給される〇 一方高圧給水管路１６に至った給水は高圧給水ポンプ７
において昇圧された後、高圧節炭器８に至る。高圧ドラ
ム９に対する給水供給量の調節は高圧節炭器出口管路２
３に設けた流量調節弁２２を調節することにより行なう
ため高圧節炭器内でのスチーミングは防止できる。すな
わち弁２２を絞ると高圧節炭器８に対する給水通過量が
減少し、給水温度は上昇することになるが、弁２２が節
炭器出口に配置□しであるため節炭器内圧力も上昇し、
節炭器、＾１′、鰺給水温度に対する飽和圧力以上の圧
力を保持することになる。つまり高圧給水ポンプ７の吐
出圧力を適切に調節しておけば、弁２２により給水流量
を調節すると共に、高圧節炭器内圧力を常時飽和圧力以
上に保持しておくことができる。

以上の如くスチーミングを防止しつつ高圧ドラム９に至
った給水は降水管１０．蒸発器１１を循環流動し、発生
した蒸気は高圧ドラム９．過熱器１２を経て高圧蒸気Ｓ
２として高圧タービンに供給される。

第３図はこの発明に係るボイラの節炭器出口圧力と、従
来の節炭器出口圧力との関係を示す線図である。

図においてＰ工は高圧ボイラにおける各ボイラ負荷に対
応する節炭器スチーミング防止のため最低圧力を示し、
これ以下の圧力となると高圧節炭器内でスチーミングを
生じる。Ｐ２は同様に低圧ボイラに柘けるスチーミング
防止めだめの最低圧力を示す。５・ 先ず高圧ボイラ；４いて、従来は給水調節弁が節炭器入
口側に配置しであるため、ボイラ負荷の低下に対応して
弁を絞ると節炭器内圧力が低下しスチーミングが生じ易
くなる。Ｐ３は従来方法によるボイラ負荷と節炭器内圧
力との関係を示すが、この図からも明ら、かなとおり、
負荷が約７５％以下となるとスチーミングを生ずゑ。

同様に低圧ボイラにおいても線図Ｐ４に示す如く負荷約
７０％でスチーミングが生じる。

次にＰはこの発明に係るボイラの高圧給水ポンプの吐出
圧力を示すが、ボイラ負荷の低下と共に高圧節炭器出口
側の流量調節弁を絞り込むので吐出圧力は上昇する。Ｐ
６は各ボイラ負荷に対応する高圧節炭器出口圧力を示す
が、図示の如く線図Ｐ６と同様の線図となり、かつ系統
損失分だけ各ボイラ負荷における圧力が低下している。

ル・づれ５しても高圧節炭器出口圧力Ｐ６は前常時高い
ので高圧節炭器内スチーミングは生じ次に　は低圧給水
ポンプ吐出圧力、Ｐ８は低圧７ 節炭器出口圧力を示し、この場合も線図Ｐ８は全ボイラ
負荷範囲にわたってＰ２よりも高圧を保持するためスチ
ーミングの心配はない。なお、低圧ボイラにおいては高
圧ボイラの場合に比較してボイラ負荷が低下した場合の
節炭器出口圧力の上昇率が少ないが、これは低圧節炭器
３を通過した給水の一部が管路１８をバイノぐスしたり
、高圧給水管路１６に流入するためである。このため低
圧節炭器３にはボイラ、負荷と関係なく常時十分な給水
通過量が確保され、給水温度は比較的低く押えられるの
で、現実には隻は図示の場合よりも各ボイラ負荷におい
て低くなり、各ボイラ負荷におけるＰ８とちの差圧は図
示の場合よりも大きくなる。

この発明を実施することにより、給水流量調節弁を各節
炭器の出口側に配置したので給水の流量を調節すると共
に節炭器内圧力の調節も可能となり、全ボイラ負荷範囲
にわたって節炭器内圧力を節炭器給水温度に対する飽和
圧力以上に保持することができ、スチーミングの虞れが
ない。

また高圧給水供給系統を低圧ドラムをバイパスして設置
したので高圧ドラムと低圧ドラムの相ｆ互干渉を生じる
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の混圧型廃熱回収ボイラの系統図、第２図
はこの発明に係る混圧型廃熱回収ボイラの系統図、第３
図は節炭器出口圧力とボイラ負荷との関係を示す線図で
ある。 ２・・・・・・低圧給水ポンプ ３・・・・・・低圧節炭器 ４・・・・・・低圧ドラム ７・・・・・・高圧給水ポンプ ８・・・・・・高圧節炭器 ９・・・・・・高圧ドラム １６・・・・・・高圧給水管路 １８・・・・・・給水再循環管路 １９・・・・・・低圧節炭器出口管路 ２０、２２・・・・・・流量調節弁 ２３・・・・・・高圧節炭器′亀旧管路代理人弁理士　
岡　１）梧部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　低圧節炭器および高圧節炭器の給水入口側にそれ
   ぞれ給水ポンプを設置したものにおいて、低圧節炭器と
   低圧ドラム、とを低圧節炭器出口管路で、高圧節炭器と
   高圧ドラムとを高圧節炭器出口管路で接続し、かつ低圧
   節炭器出口管路および高圧節炭器出口管路に各々流量−
   節介を配置し、これら各流量調節弁により高圧、低圧の
   各ドラムに対する給水供給量を調節しドラム水位レベル
   を保持すると共に、高圧、低圧の各節炭器内圧力を全ボ
   イラ負荷範囲において節炭器内圧力−の温度に対する飽
   和圧力以上に保持することを特徴とする混圧型廃熱回収
   ボイラ装置。 ２、低圧節炭器出口管路の流量調節弁設置部上流側と脱
   気器とを給水再循環管路で接続し、かつこの給水再循環
   管路に対して高圧節炭器に給水を供給する高圧給水管路
   を接続し高圧ボイラ、低圧ボイラを独立運転可能に形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の混圧
   型廃熱回収ボイラ装置。