JPS60122801A - 流動層ボイラ装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は流動層ボイラ装置に係り、特に部分負荷運転時
の生蒸気温度、および再熱蒸気温度制御に好適な流動層
ボイラ装置に関する。

〔発明の背景〕

発電用ボイラにおいて、ターピン負荷が低下すると、（
１）ドラム圧力（温度）が低下し、過熱器人口エンタル
ピが増加するのに対し、過熱器出口エンタルピの変化割
合が微小であるため過熱器のエンタルピピンクアップは
減少する。（２）給水温度の低下とともに給水エンタル
ピも減少するためエコノマイザ及び蒸発器のエンタルピ
ピックアップ（ｒよ増加する。（３）再熱器入口蒸気圧
力（温ωの低下に伴い、再熱器入ロエンタルビが減少す
るため再熱器のエンタルピピックアップは増加する。（
４）主蒸気と再熱蒸気との流量については再熱蒸気流量
の流量低下割合が主蒸気流量に対してわずかでるるか低
い。これらの理由から発電用ボイラでの熱吸収割合と負
荷の関係は第１図に示すように過熱蒸気（ＳＨ）につい
ては負荷の低下とともに全体の熱吸収量中に占める割合
が低下するのに対し、再熱蒸気（ＲＨ）は負荷の低下と
ともに増加する傾向を示す。なお図中Ｗ／Ｗは飽和水冷
壁、ＥＣ０は節ｆｆｉ器を示す。

このような過熱蒸気と再熱蒸気の熱吸収特性に対して、
流動層ボイラでは従来蒸気温度制御としてスプレ制御や
パラレル制御が採用されている。

第２図および第３図は従来の流動層ボイラの蒸気温度制
御方式の概略を示す。第２図において、第１再熱器１と
第１過熱器２、およびパラレルダンパ３が対流部に設置
され、第２再熱器４と第２過熱器５は同じ流動層セル中
に配設されている。

この流動層ボイ２では再熱器の蒸気温度制御はパラレル
ダンパ３をコントロールすることによって行い、過熱器
の蒸気温度制御は対流部と層内伝熱部の中間に設けられ
たスプレ６で行なっている。

スゲレフは非常時用であシ、通常は使用されない。

このような流動層ボイラでは過熱器および再熱器の一部
をそれぞれ対流部に設置しなければならないため、流動
層ボイラの利点のひとつである層内伝熱管の利用による
伝熱面積のコンパクト化が損なわれる。また対流部の伝
熱面積は構造的にボイラ上部に位置するのに対し、層内
伝熱部はボイラとの連絡管の配管が長くなる。

第３図の流動層ボイラにおいて、第１再熱器１と第２再
熱器４とはともに流動層内圧配設され、Ｍｌ過熱器２は
対流部釦配設され、第２過熱器５は流動ノー内に配設さ
れている。この流動層ポインでは再熱器の蒸気温度制御
と過熱器の蒸気温度制御はそれぞれスプレ８およびスプ
レ９によっテ行なっている。タービンの負荷が高くなる
と、第１図に示すように再熱蒸気が減少する。したがっ
て第３図に示す流動Ｊ−ボイラでは高負荷になる程スプ
レ９のスプレ廿を増加させなければならなｈｏこのため
プラント効率が低下する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、伝熱面積のコンパクト化を損ねること
なく、またプラント効率を低下させることなく主蒸気温
度、再熱蒸気温度を′制御することができる流動層ボイ
ラ装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は過熱器、再熱器および蒸発器のいずれもが流動
層内に配設されるとともに、前記過熱器が配設された流
動層セルと前記再熱器が配設された流動層セルとを区画
して設け、各流動層セルに必要な燃料を投入することに
よって蒸気温度を制御するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第４図は本発明の一実施例を示し、第４図において再熱
器１１％過熱器１２および蒸発器１３はそれぞれ周壁に
よって区画された別個の流動層セルＡ、Ｂ、Ｃに配設さ
れている。また対流部にエコノマイザ１４が配設されて
いる。

この流動層ボイラ装置において、Ｎ５図に示すように過
熱器１２を配設した流動層セルＢで過熱器１２の必要熱
吸収量が確保できるように負荷変動やベッドの流動部分
の面積の変化（構造上のベッド断面積に対して、流動化
している部分のベッド面積を変化させて運転した場合）
Ｋ応じて６３チから５０チ程度まで燃料投入割合を調整
する。

一方、再熱器１１を配設した流動層セルＡで負荷変動や
流動化部分の面積変化に応じて１３チから１７チ程Ｋま
で燃料投入割合を調整する。

この結果、流動層セルＡ、Ｂへの燃料投入割合を調整す
ることによって主蒸気および再熱蒸気は層内伝熱面のみ
で規定の蒸気温度に維持でき、スプレによる蒸気温度制
御を必要としない。

ただし流動層ボイラへの燃料投入量は負荷に対応して定
まっているため、蒸発器１３を配設した流動層セルＣへ
の燃料投入量によってボイラ全体への燃料投入量の調節
を行う。すなわち、負荷一定時のボイラ全体への燃料投
入量から流動層セルＡおよび流Ｉ！ｈ層セルＢへのそれ
ぞれの燃料投入蓋を差引いたものが蒸祐器１３を配設し
た流動層セルＣへの燃料投入量となる。したがって第５
図に示すように流動層セルＣへの燃料投入割合は３５．
５チから２５チ程度調贅する。このように谷ベッド（流
動層セル）への燃料投入量配分を調整することによって
、再熱器１１、ｉ熱器１２および蒸発器１３の吸収熱量
を谷ベッド毎に燃料量で独立に制御し、規定の蒸気温度
と蒸発蓋を維持できる。

第６図は本発明の他の実施例を示し、Ｎ６図において蒸
発器２１と第２過熱器２２は同じ流動層内に配設されて
おり（この部分を流動層セルＤという）、再熱器２３は
流動層セルＤと周壁によって区画された流動ｊ−セルＥ
内の流動層内に配設され、過熱器の対流部と層内伝熱部
の中間にスプレ２４が設けられている。また対流部に第
１過熱器２５とエコノマイザ２６が配設されている。す
なわち、本実施例は蒸発器のみを配設したベッドを有し
ない点が第４図に示す実施例と異なる。

このような流動層ゲイ２装置において、再熱蒸気温度（
ＲＯＴ）は流動層セルＥの燃料投入量によって制御する
。一方、各流動層セル（ベッド）への燃料投入割合が変
化した場合、ベッドの周壁を構成する水冷壁での蒸＠量
の変動を制御できない。したがって本実施例において、
流動層セルＤに対しては規定の蒸発量を得るのに必要な
燃料が投入され、主蒸気温度はスプレ２４におけるスプ
レ量によって制御することができる。本実施例において
はスプレ制御方式が採用されるが、高負荷運転に移行し
ても再熱蒸気温自体は流動層セルＥへの燃料投入量に制
御されるのでプラント効率の低下は極めて少ない。

本発明において、第４図のように蒸発器が、過熱器およ
び再熱器をそれぞれ配設した流動層セルと区画された別
個の流動層セルに配設された場合において、過熱器を配
設した流動層セルまたは再熱器管配設した流動層セルに
蒸発器を配設してもよい。また第４図のように蒸発器が
、過熱器および再熱器をそれぞれ配設した流動層セルと
区画された別個の流動層セルに配設δれた場合において
、過熱器を配設した流動層セルに再熱器を共存配置して
もよく、また再熱器を配設したｆｆ、動／ｌｆセルに過
熱器を共存配置させることもできる。これらの場合にお
いても、運転負荷に応じて谷流動層セルに対する燃料投
入割合を調整することにより、規定の主蒸気温度と再熱
蒸気温度を維持することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、過熱器、再熱器、蒸発器
のいずれもが流動層内に配設されている。

したがって伝熱面積を全て、熱伝達率が対流部に比べて
約６倍大きい層内に配置できるだめ伝熱面積を小さくシ
、コンパクトな装置とすることができる。蒸気温度制御
にスプレ制御を必要とする場合にもプラント効率低下が
極めて少なく、またパラレルダンパ用の対流部伝熱面積
を要しないのでコンパクトにできる。更に対流部伝熱部
と層内伝熱部との連結配管を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発電用ボイラのボイラ各部の熱吸収割合と負荷
との関係を示す説明図、第２図および第３図は従来の流
動層ボイラの概略的構成図、第４図は本発明の一実施例
を示す概略的構成図、第５図は第４図の流動層ボイラ装
置のボイラ負荷特性説明図、第６図は本発明の他の実施
例を示す概略的構成図である。 １．４．１１．２３・・・再熱器、２．５、１２．２２
．２５・・・ｉ１４？ｔｈ器、３・・・パラレルダンパ
、６．７．８．９．２４・・・スプレ、工３．２１・・
・蒸発器、１０．１４．２６・・・エコノマイザ。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）過熱器、再熱器および蒸発器のいずれもが流動層
   内に配設されるとともに、前記過熱器が配設された流動
   層セルと前記再熱器が配設された流動層セルとを区画し
   て設けたことを特徴とする流動ノーボイラ装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記蒸発器が、
   前記過熱器および再熱器をそれぞれ配設した流動層セル
   と区画された別個の流動層セルに配設されていることを
   特徴とする流動層ボイラ装置。 （３）特許請求の範囲第１項において、前記蒸発管が、
   過熱器を配設した流動セル内に配設されていることを特
   徴とする流動層ボイラ。