JPS6115961B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排ガスボイラ係り、特にガスタービン
排ガスを過熱器、蒸発器及び節炭器を順次通過さ
せ、これによつてタービンを駆動させる蒸気を発
生させる排ガスボイラの起動時のウオーターハン
マの発生を防止するのに好適な排ガスボイラの節
炭器の出口給水温度制御方法に関する。

ガスタービンの高温排ガスと給水とを熱交換さ
せ、タービン駆動用の過熱蒸気を発生させる、コ
ンバインドプラントにおける排ガスボイラでは、
ガスタービンの特性上、起動時からほぼ定格に近
い流量の排ガスが流入され、また数十分以内で定
格まで上昇する温度の排ガスが流入される。この
ため、ドラムの昇圧速度が速いにもかかわらず、
蒸発器の排ガス後流側に設置される節炭器内の給
水温度の上昇速度が遅いため、ドラムの昇圧が停
止した後も節炭器出口の給水温度は上昇し続けて
ドラム飽和温度に達し、節炭器内において蒸気が
発生して蒸気混合水となつてドラムに送られるた
め、ウオーターハンマ現象を呈するようになる。

また低負荷時、ガスタービン排ガスを特に低い
温度で運転せざるを得ない場合、ドラム圧力が高
くならないため節炭器の出口給水温度をウオータ
ーハンマ現象を防止するためのドラム飽和温度以
下に制御するためには節炭器内に多量の給水を供
給しなければならない。

本発明の目的は、給水量を増大させることなく
ウオーターハンマの発生を防止することができる
排ガスボイラを提供することにある。

本発明は、ドラム昇圧後に節炭器出口の給水温
度が上昇する状態になつた時に、節炭器を通過す
るガスタービン排ガスの通過量を減少させるもの
であつて、その手段として節炭器に該節炭器のみ
をバイパスするガスタービン排ガスのバイパスダ
クトを設け、このバイパスダクトに排ガス流量制
御手段を設けたものである。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説
明する。

第１図において、通常運転時、給水は給水管１
から節炭器２内に供給され、この給水の一部は図
示していない節炭器ブローラインから排ガスボイ
ラ外に排出され、残りの給水はドラム３に導入さ
れる。ドラム３に導入された給水は降水管４を経
て蒸発器５に供給され、ここでガスタービン排ガ
スにより加熱されて蒸気を発生し、蒸気混合水と
なる。発生した蒸気はドラム３において気液分離
され、飽和蒸気管６を経て過熱器７に導入され、
さらにガスタービン排ガスにより過熱され過熱蒸
気となる。この過熱蒸気は主蒸気管８から図示し
ていない蒸気タービンに導入される。

一方、ガスタービン排ガスは過熱器７、蒸発器
５および節炭器２を順次経て給水と熱交換し、次
いで煙突９から排ガスボイラ外に排出される。

このような通常時の運転及びこのための装置構
成部分は従来と同じである。

本実施例において、節炭器２に該節炭器２のみ
をバイパスするガスタービン排ガスのバイパスダ
クト１０が設けられ、このバイパスダクト１０の
上流側と下流側にそれぞれダンパ１１、ダンパ１
２が設けられ、また節炭器２の下流側にダンパ１
３が設けられている。

すなわち、各ダンパ１１，１２，１３により排
ガス流量制御手段が形成されている。

次に本実施例における起動時の運転方法につい
て説明する。排ガスタービンの起動時、第２図に
示すようにドラム３内の圧力Ａはガスタービン負
荷Ｂにほぼ対応している。このため従来は節炭器
２の出口給水温度Ｄは図中でＣで示すドラム飽和
温度を超える部分Ｔが生じる。したがつてこの部
分Ｔを経過するとき蒸気が発生してしまい、蒸気
混合水となつてドラム３に送られるため、ウオー
ターハンマ現象が生じる。

そこで本実施例ではドラム昇圧が終了した後、
節炭器２の出口給水温度が上昇した時（すなわち
第２図中時間t₁の時）、ダンパ１３を操作し、節
炭器２を通過する排ガス量を減少させると同時に
ダンパ１１およびダンパ１２をそれぞれ操作し、
バイパスダクト１０に排ガスを通過させる。この
ような操作によつて節炭器２における熱吸収量が
低下するので、節炭器２の出口給水温度は第２図
中Ｅで示すようにドラム飽和温度以下に制御され
る。一定時間（すなわち第２図中時間t₂）経過
後、ダンパ１１，１２は閉鎖され、ダンパ１３が
開放されて排ガスは節炭器２のみを通過し、通常
の運転に移ることになる。

また低負荷時、ドラム３の圧力が高くならず、
節炭器２の出口給水温度が上昇し、ドラム昇圧が
終了し、すなわち、ドラム飽和温度に近ずいた
時、前述同様にバイパスダクト１０に排ガスの一
部を通過させ、節炭器２における熱吸収量を低下
させることによつて、節炭器２の出口給水温度を
ドラム飽和温度以下に制御することができる。し
たがつて節炭器２の出口給水温度をドラム飽和温
度以下に制御するために節炭器２に多量の給水を
行う必要がない。

なお、本発明は混圧式の排ガスボイラにも適用
できる。混圧式排ガスボイラの場合、排ガスの余
熱を利用するために節炭器の排ガス下流側に蒸発
器が設置されている。したがつてこのような節炭
器に排ガスのバイパスダクトを設け、低負荷時に
ドラム圧力が高くならない場合、バイパスダクト
に排ガスの一部を通過させた後、節炭器を通過さ
せた排ガスと合流させ、下流側の蒸発器に通過さ
せることができる。この結果、高圧側の節炭器で
の熱吸収量が低下し、低圧側（下流側）の蒸発器
を高温の排ガスが通過することになるので、ドラ
ムの昇圧が速くなり、節炭器の出口給水温度をド
ラム飽和温度以下に制御することができる。

以上のように本発明によれば、給水流量を増大
させることなく起動時のウオーターハンマの発生
を防止し、安定な運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す概略的構成図、第
２図は起動時のドラム昇圧特性および節炭器出口
給水温度特性並びにバイパスダンパの操作時を示
す図である。 １……給水管、２……節炭器、３……ドラム、
４……降水管、５……蒸発器、６……飽和蒸気
管、７……過熱器、８……主蒸気管、９……煙
突、１０……バイパスダクト、１１，１２，１３
……ダンパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガスタービン排ガスを過熱器、蒸発器及び節
   炭器を順次通過させ、これによって蒸気タービン
   を駆動させるための蒸気を発生させる排ガスボイ
   ラにおいて、前記節炭器に該節炭器のみをバイパ
   スするガスタービン排ガスのバイパスダクトを設
   けると共にこのバイパスダクトに排ガス流量制御
   手段を設け、前記節炭器で加熱された給水を受
   け、前記蒸発器に送り、この蒸発器で加熱されて
   蒸気が発生した蒸気混合水を受け、気液分離して
   蒸気を過熱器に送るドラムの昇圧が終了した時、
   前記排ガス流量制御手段により前記バイパスダク
   トを開成し、一定時間経過後に閉成することを特
   徴とする排ガスボイラの節炭器の出口給水温度制
   御方法。