JPS6229603Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流動層ボイラに係り、特に流動層ボイ
ラの緊急停止時にこの層内に配置された蒸気管の
保護装置に関するものである。

重油、石炭などを燃料とする流動層ボイラの層
内温度は通常800〜900℃とされ、この層内に伝熱
管、蒸気管を埋設した流動層ボイラにおいては、
この伝熱管、蒸気管の層中伝熱量（熱伝達率）が
従来形ボイラのガス流のみからの伝熱量に比べて
５〜10倍程度大きく、大量の伝熱量をもたらす特
徴がある。

そして、流動層ボイラは層中での伝熱特性が優
れていることから、従来はぼた山に投棄していた
スラツジ炭のような低品位炭であつても流動層ボ
イラの燃料として有効に活用することができ、し
かもこれら低品位炭を焼却することによつて低品
位炭の減容にも役立つことから、近年流動層ボイ
ラは脚光をあびている。

ところが、流動層ボイラは層内温度800〜900℃
と高く、層中伝熱量が従来形ボイラのガス流のみ
からの伝熱量に比べて大量の伝熱量をもたらす特
徴はあるが、例えば蒸気タービンが故障したり、
或いは停電によつてボイラプラントを緊急停止す
る場合には、タービンへの蒸気供給を停止すると
共に、流動層ボイラへの燃料供給、給水供給等も
ただちに停止し流動層ボイラの運転を停止した場
合には問題がある。

それは、流動層ボイラへの給水が停止された状
態で層内温度が800〜900℃の流動層内に流動層ボ
イラの伝熱管、蒸気管が配置されているために、
これら伝熱管、蒸気管が流動層の保有熱量によつ
て一方的に加熱され、ついには熱変形や焼損事故
にもつながるからである。

本考案はかかる従来の欠点を解消しようとする
もので、その目的とするところは、緊急停止時に
起こる流動層内に埋設された蒸気管の熱変形や焼
損事故を防止しようとするものである。

この目的を達成するため、本考案は、流動層
と、給水を蒸発させる伝熱管と、その伝熱管に接
続されたドラムと、前記流動層内に配置されてド
ラムから送気された蒸気を過熱する蒸気管と、前
記ドラムとこの蒸気管とを連絡し途中に調整弁を
有する連絡管と、前記蒸気管からの過熱蒸気を主
蒸気弁を経てタービンへ供給する主蒸気管と、前
記蒸気管からの過熱蒸気を調整弁を経て復水器へ
供給することのできるタービンバイパス配管と、
主蒸気管の緊急遮断時に前記連絡管の調整弁なら
びにタービンバイパス配管の調整弁に信号を出力
する発信器とを備える。

そして前記主蒸気弁の緊急遮断時には、前記発
信器から出力される信号に基づいて前記連絡管の
調整弁ならびにタービンバイパス配管の調整弁を
所定の状態に開き、ドラムに溜つている蒸気を連
絡管を介して前記流動層内の蒸気管に通気し、該
蒸気管を流通する蒸気によつて管内部から冷却す
るように構成して、蒸気管を保護するものであ
る。

以下第１図を用いて流動層ボイラの概要につい
て説明する。

流動層ボイラ１の底部には多孔板２を配置し、
この多孔板２上には媒体投入管３から投入された
流動媒体によつて流動層４を形成する。この流動
層４内には蒸気管５、伝熱管７が配置され、この
流動層４上の空塔部６には伝熱管７がそれぞれ廃
熱回収の目的で配置されている。

一方、フアン８によつて供給される流動化用空
気、燃焼用空気は空気予熱器９によつて予熱され
風道１０より流動化用空気は風道１１を経て流動
層ボイラ１の空気室１２へ、他方燃焼用空気は風
道１０より風道１３を経て燃料管１４よりの燃料
と混合されて多孔板２の底部から流動層４内へ供
給される。

他方、流動層４内で燃焼した燃料及び粉化した
流動媒体は流動層４、空塔部６で蒸気管５、伝熱
管７で熱回収され排ガスとなつて煙道１５に至
り、集塵器１６でダスト、未燃分が回収されてフ
アン１７より煙突１８に排出される。

なお、１９は未燃分、ダストを焼却する流動層
ボイラで、流動層２０には伝熱管２１が配置され
ている。

この様な構造において流動層ボイラ１の正常運
転時における給水の流れを第２図を用いて説明す
る。

図示していないボイラ循環ポンプからの給水は
給水管２１からドラム２２へ供給され、空筒部６
の伝熱管７及び流動層４の伝熱管７へ入口連絡管
２３ａより供給される。

この伝熱管７で加熱された給水は出口連絡管２
３ｂよりドラム２２へ還流し、ドラム２２で蒸気
と水に分離され、水は伝熱管７へ再び供給される
が、蒸気は蒸気連絡管２４より蒸気管５へ供給さ
れ流動層４で層中伝熱によつて蒸気は過熱され主
蒸気管２５よりタービン２６へ供給される。

この蒸気はタービン２６でエネルギーを放出
し、復水器２８で復水して復水管路２９より再び
給水管２１へ供給される。

なお、２７は発電機で３１は主蒸気弁である。

この様に流動層ボイラ１の正常運転時には給
水、蒸気が蒸気管５、伝熱管７内へ流れるが、タ
ービン２６の故障時には蒸気管５、伝熱管７への
給水、蒸気は一時的に停止される。

以下タービン２６が故障した場合の作動につい
て第２図を用いて説明する。

タービン２６が故障した場合には、主蒸気弁３
１を全閉としてタービン２６への蒸気の供給を完
全に停止し、蒸気連絡管２４の調整弁３２も全閉
として蒸気管５への蒸気供給を一旦停止する。

もとよりこの時点においては流動層ボイラ１へ
の燃料管１４からの燃料、給水管２１からの給水
も完全に停止させる。

この様に給水管２１からの給水、蒸気連絡管２
４からの蒸気を一時的に停止すれば、流動層ボイ
ラ１の蒸発管５、伝熱管７は流動層４の排熱、層
中伝熱によつて一方的に過熱されることになる
が、伝熱管７はドラム２２と入口連絡管２３ａ、
出口連絡管２３ｂによつて連結されているため
に、ドラム２２内の給水がこの伝熱管７へ流れて
冷却されるために熱変形したり、焼損事故から保
護することができる。

また停電事故によつてボイラ循環ポンプ（図示
していない）が停止してもこのボイラ循環ポンプ
に代えてスチーム駆動によるウオシントンポン
プ、スチームタービンポンプ等によつて給水管２
１からドラム２２へ給水が供給できるために、伝
熱管７は保護することができる。

ところが、流動層４内の蒸気管５へは調整弁３
２が全閉されて蒸気が停止され、蒸気管５は流動
層４の層内伝熱によつて一方的に過熱されること
になる。

そこで本考案は第２図に示す如く、流動層ボイ
ラ１の緊急停止時には主蒸気弁３１は全閉し、調
整弁３２，３３を半開き程度開いてドラム２２が
保有する蒸気を流動層４内の蒸気管５へ供給し、
この蒸気によつて蒸気管５を管内部から冷却する
ようにしたのである。なお、蒸気管５を冷却した
蒸気は、主蒸気弁３１の上流から調整弁３３を有
するタービンバイパス配管３０を経て復水器２８
へ流す。

つまり、流動層ボイラ１の緊急停止時には、主
蒸気弁３１は全閉して蒸気タービン２６への蒸気
は停止させると共に、発信器３４の信号３５によ
つて調整弁３２，３３を開いてドラム２２が保有
する蒸気（流動層４の層内温度より低い温度を有
する蒸気）を流動層４に埋設されている蒸気管５
へ流すのである。

すなわち、蒸気管５へ最低流量（定格蒸気量の
25〜50％容量）の蒸気をドラム２２から蒸気連絡
管２４、蒸気管５、主蒸気管２５、タービンバイ
パス配管３０を経て復水器２８へ流すことによつ
て、流動層４内の蒸気管５はこの蒸気によつて冷
却され、層中伝熱からの一方的な過熱による熱変
形や焼損事故から保護することができるのであ
る。

本考案によればボイラの緊急停止時であつても
ボイラの保有蒸気量によつて流動層内の蒸気管を
冷却するようにしたので、蒸気管の熱変形や焼損
事故は防止でき、しかも蒸気の保有熱量を有効に
活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流動層ボイラのフローシートを示し、
第２図は本考案の実施例を示した流動層ボイラの
詳細図である。 １……流動層ボイラ、４……流動層、５……蒸
気管、７……伝熱管、２５……主蒸気管、２６…
…タービン、２８……復水器、３０……タービン
バイパス配管、３１……主蒸気弁、３２，３３…
…調整弁、３４……発信器、３５……信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 流動層と、給水を蒸発させる伝熱管と、その伝
   熱管に接続されたドラムと、前記流動層内に配置
   されてドラムから送気された蒸気を過熱する蒸気
   管と、前記ドラムとこの蒸気管とを連絡し途中に
   調整弁を有する連絡管と、前記蒸気管からの過熱
   蒸気を主蒸気弁を経てタービンへ供給する主蒸気
   管と、前記蒸気管からの過熱蒸気を調整弁を経て
   復水器へ供給することのできるタービンバイパス
   配管と、主蒸気弁の緊急遮断時に前記連絡管の調
   整弁ならびにタービンバイパス配管の調整弁に信
   号を出力する発信器とを備え、 前記主蒸気弁の緊急遮断時には、前記発信器か
   ら出力される信号に基づいて前記連絡管の調整弁
   ならびにタービンバイパス配管の調整弁を所定の
   状態に開き、ドラムに溜つている蒸気を連絡管を
   介して前記流動層内の蒸気管に通気し、該蒸気管
   を流通する蒸気によつて管内部から冷却するよう
   に構成されたことを特徴とする流動層ボイラ。