JP2001514368A - ボイラ、特に廃熱ボイラとその運転方法 - Google Patents
ボイラ、特に廃熱ボイラとその運転方法Info
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Abstract
Description
よび第1蒸発器を備え、この第1蒸発器の入口側に第1給水供給管が流体的に接
続され、第1蒸発器が煙道内において、高温ガスの流れ方向に見て第2蒸発器の
上流側に存在し、この第2蒸発器が入口側並びに出口側が流体的に、第2給水供
給管を備えた低圧ドラムに接続されているボイラ、特に廃熱ボイラに関する。
催の「インターナショナル ガスタービン アンド アエロエンジン コングレ
ス アンド エキジビション(ガスタービンと航空エンジンの国際会議と展覧会
)」のASME ペーパー 97−GT337に掲載のデチャンプス PJおよ
びガロピンJ−F共著の論文“複合サイクルにおける未臨界および超臨界蒸気状
態での貫流廃熱ボイラ運転法”、特にその第7頁、左欄、第2段落で知られてい
る。
温度において、超臨界状態までの高い運転圧力を実現することも許している。こ
れは効率向上を可能にする。更に高い圧力段は、第1蒸発器の蒸気出口に比較的
薄い壁の気水分離器しか必要としないので、ボイラの速い始動時間および負荷変
動に対する迅速な応答性が得られる。
第1蒸発器を通過した後の高温ガスがなお有している低い温度を吸収して利用す
る。これもまた効率を向上する。低圧ドラムが低圧であるために、これも同様に
比較的薄い壁にできる。従ってこの低圧ドラムは、ボイラの急速な始動時間も、
負荷変動に対する迅速な応答性も妨げない。また、第2蒸発器における循環流は
安定しており、この第2蒸発器に腐食を生じさせない。
出口側が低圧ドラムに接続されている第2蒸発器と異なった給水調節を必要とす
る。
これらの蒸発器に合わせて調節された給水しか供給されないようにすることにあ
る。
、特許請求の範囲請求項1の特徴部分を有している。第1蒸発器用の給水は、第
1給水供給管の第1水処理個所において添加および/又は除去される薬品によっ
て、その第1蒸発器の要件に応じて調節され、一方第2蒸発器用の給水は、第2
給水供給管の第2水処理個所における薬品の添加および/又は除去によって、そ
の第2蒸発器の要件に応じて調節される。従って第1および第2の両給水供給管
は、共通の同じ給水供給装置に接続できる。この給水供給装置は同質の初期品質
の原給水を供給し、この装置は例えば温水溜め、給水処置装置あるいは復水集合
容器である。
れた給水が、第2蒸発器用に再処理される。
、第1水処理個所において第1給水供給管に添加される薬品によって、両蒸発器
用に予調節される。この両蒸発器用に予調節された第1給水供給管からの給水は
、第2水処理個所において第2給水供給管に添加される薬品によって、第2蒸発
器用に再調節される。既に両蒸発器用に予調節された第1給水供給管における給
水は、最終的に、第3水処理個所において更に薬品を添加することによって、第
1蒸発器用に再調節される。
理個所において薬品を添加することによって、第2蒸発器用の給水は第2水処理
個所において薬品を添加することによって、それぞれ精確に調節される。
するのに適した構造を持つ。
項8に請求項3に基づくボイラに適した運転方法、請求項9に請求項4に基づく
ボイラに適した運転方法そして請求項10に請求項5に基づくボイラに適した運
転方法がそれぞれ記載されている。
されている。これらの図において、同一部分には同一符号が付されている。
道2は高温ガスの入口端3と出口端4とを有している。この煙道2の内部に3つ
の蒸発器9、5、8が存在している。これらの蒸発器9、5、8は、入口端3か
ら出口端4までの高温ガスの流れ方向に見て、順々に連続して配置されている。
蒸発器8は煙道2の出口端4の近くにあり、蒸発器9は入口端3の近くにある。
蒸発器5は蒸発器8と蒸発器9との間に存在している。
に接続されている。この低圧ドラム7に給水供給管6が通じている。更にこの低
圧ドラム7から低圧蒸気管41が出ている。この蒸気管41は過熱器26を含み
、この過熱器26は煙道2内において、蒸発器5と蒸発器8との間に配置されて
いる。
動タンク27、28の横に、それぞれの蒸発器5、9から出た蒸気管29、30
が開口している。
1a、32aが通じている。これらの再循環管31a、32aはポンプ31、3
2を含む。各々の始動タンク27、28で分離された復水は、それらの再循環管
31a、32aを通して、蒸発器5、9の入口にポンプ搬送して戻される。
蒸気管33は過熱器34を含み、この過熱器34は廃熱ボイラの煙道2内に、蒸
発器9と煙道2の入口端3との間に存在している。もう1つの蒸気管35が一方
では、蒸発器5に付属した始動タンク27から出ている。この蒸気管35は過熱
器35aを含み、この過熱器35aは煙道2内において、蒸発器5と蒸発器9と
の間に配置されている。他方ではこの蒸気管35は、蒸気タービン36の高圧部
の蒸気出口36bからも出ている。始動タンク28から出た高圧蒸気管33は、
蒸気タービン36の高圧部の蒸気入口36aに導かれている。蒸気管35は過熱
器38を含んでいる。この過熱器38は、過熱器35a並びに蒸気出口36bに
流体的にその下流側で接続され、煙道2内に、同様にこの煙道2の入口端3と蒸
発器9との間に存在している。蒸気管35は、過熱器38から出て、蒸気タービ
ン36の中圧部の蒸気入口36cに導かれている。この蒸気タービン36の中圧
部の蒸気出口36dは、蒸気管40を介して蒸気タービン36の双流式低圧部の
蒸気入口36eに流体的に接続されている。この蒸気入口36eには低圧蒸気管
41も通じている。この低圧蒸気管41は低圧ドラム7から出ており、過熱器2
6を含んでいる。この過熱器26は煙道2内において、蒸発器5と蒸発器8との
間に配置されている。蒸気タービン36の双流式低圧部の両蒸気出口36f、3
6gから排気管42が出ており、これらの排気管42は復水器11に導かれてい
る。
、それぞれ給水供給管10が通じている。この給水供給管10は、復水浄化装置
を備えた復水ポンプ43、煙道2内に存在する復水加熱器12aおよびこの復水
加熱器12aに後置接続された高圧/中圧給水ポンプ44を含んでいる。復水加
熱器12aは、煙道2の出口端4と煙道2内における蒸発器8との間に配置され
ている。蒸発器5、9の入口側に、給水供給管10内の給水に対する加熱器12
b、12cがそれぞれ流体的に前置接続されている。これらの加熱器12b、1
2cは煙道2内において、蒸発器8と、蒸発器5ないし9との間に配置されてい
る。加熱器12aに対して循環ポンプ12dが並列接続されている。この循環ポ
ンプ12dは、加熱器12aに流入する給水の温度を高めるために、この加熱器
12aの出口からその入口に給水を搬送して再循環させる。
熱器12aの下流で、かつ循環ポンプ12dの下流で、しかしながら高圧/中圧
給水ポンプ44の上流で、給水供給管10に接続されている。この給水供給管6
に、流体的にその給水供給管10との接続点の下流に、例えば接続ノズルである
水処理個所46が存在している。
の間に位置して、循環ポンプ12dの上流に、例えば同様の接続ノズルであるも
う1つの水処理個所47が存在している。
。このガスタービン64の入口に燃焼器65が付属している。この燃焼器65に
はガスタービン64で駆動される圧縮機66が前置接続されている。ガスタービ
ン64並びに蒸気タービン36は、それぞれ発電機Gを駆動する。
加されることによって、蒸発器5、9に適用される規定に応じて調節される。水
処理個所46における給水の脱気、即ちO2の除去およびNH3の添加によって、
低圧ドラム7に導入される給水は、それが蒸発器8に対する規定に相当するよう
に再調整される。
て脱気済み復水の形に凝縮し、この復水は復水浄化装置43で浄化される。
のO2含有量に調整される。加熱式脱気器は低圧ドラム7に属し、かつ水処理個 所46に付属している。この加熱式脱気器において、低圧ドラム7に導入される
給水のO2含有量は、約20ppbに減少される。更に水処理個所46において 、低圧ドラム7に導入される給水にNH3が添加され、これによって給水のpH 値が最終的に、9〜9.5に高められる。
整するために薬品を添加および/又は除去する2つの水処理個所のほかに、その
ような第3の水処理個所48が存在している点だけで相違している。この第3水
処理個所48は、例えば同様に接続ノズルであり、第1給水供給管10において
、流体的に第2給水供給管6の下流で、かつ高圧/中圧給水ポンプ44の上流に
、従って蒸発器5、9の上流に存在している。
処理個所46においてNH3を添加することによって再調整される。給水は、水 処理個所48においてO2を添加することによって、蒸発器5、9に対する規定 に相当するように、再調節される。水処理個所46〜48において、薬品を除去
する必要はなく、また脱気する必要もない。
給管6が、煙道2内に配置された第2加熱器13を含み、第1水処理個所47と
復水ポンプ43との間で、第1給水供給管10に、第1加熱器12aの上流側の
接続点において流体的に接続されている点だけで相違している。第2水処理個所
46は第2給水供給管6に、流体的に第2加熱器13の上流側に位置して設けら
れている。第1水処理個所47においてNH3およびO2を添加することによって
、復水ポンプ43からやって来る給水は、蒸発器5、9に対する規定に正確に対
応し、水処理個所46においてNH3を添加することによって、蒸発器8に対す る規定に応じて精確に調節される。
供給管10への接続点の下流に、同様に循環ポンプ13dが存在している。この
循環ポンプ13dは、加熱器13に流入する給水の温度が高められるように、給
水を加熱器13の出口からその入口に戻して再循環する。
通の給水供給装置であり、この給水供給装置から、同質の初期品質の原給水が供
給され、この給水は最終的に、種々に調節されて、一方では蒸発器5に、他方で
は蒸発器8に流入する。
統図。
Claims (10)
- 【請求項1】 高温ガスの入口端(3)と、冷えた高温ガスの出口端(4)
とを有する細長い煙道(2)および第1蒸発器(5、9)を備え、この第1蒸発
器(5、9)の入口側に第1給水供給管(10)が流体的に接続され、第1蒸発
器(5、9)が煙道(2)内に高温ガスの流れ方向に見て第2蒸発器(8)の上
流に存在し、この第2蒸発器(8)が、入口側並びに出口側が流体的に第2給水
供給管(6)を備えた低圧ドラム(7)に接続されているボイラ、特に廃熱ボイ
ラにおいて、第1給水供給管(10)が、水を処理するために薬品を添加および
/又は除去するための第1水処理個所(47)を有し、第2給水供給管(6)が
、水を処理するために薬品を添加および/又は除去するための第2水処理個所(
46)を有していることを特徴とするボイラ、特に廃熱ボイラ。 - 【請求項2】 第1給水供給管(10)が煙道(2)内に配置されている加
熱器(12a)を含み、第2給水供給管(6)が、加熱器(12a)と蒸発器(
5、9)との間の接続点において第1給水供給管(10)に流体的に接続されて
いることを特徴とする請求項1記載のボイラ。 - 【請求項3】 第1給水供給管(10)が流体的に加熱器(12a)の上流
側に、水を処理するための薬品を添加および/又は除去するための第1水処理個
所(47)を有し、第2給水供給管(6)が流体的にその第1給水供給管(10
)との接続点の下流に、水を処理するための薬品を添加および/又は除去するた
めの第2水処理個所(46)を有していることを特徴とする請求項2記載のボイ
ラ。 - 【請求項4】 第1給水供給管(10)が流体的に第2給水供給管(6)と
の接続点の下流で蒸発器(5、9)の上流側に、水を処理するための薬品を添加
および/又は除去するための第3水処理個所(48)を有していることを特徴と
する請求項3記載のボイラ。 - 【請求項5】 第1給水供給管(10)が煙道(2)内に配置されている第
1加熱器(12a)を含み、第2給水供給管(6)が、煙道(2)内に配置され
ている第2加熱器(13)を含み、流体的に第1加熱器(12a)の上流におけ
る第1接続点において第1給水供給管(10)に接続され、第1給水供給管(1
0)が、流体的に第1加熱器(12a)の上流で第1接続点の下流に、水を処理
するための薬品を添加および/又は除去するための第1水処理個所(47)を有
し、第2給水供給管(6)における水を処理するための薬品を添加および/又は
除去するための第2水処理個所(46)が、流体的に第2加熱器(13)の上流
に設けられていることを特徴とする請求項1記載のボイラ。 - 【請求項6】 第2水処理個所(46)が、給水からガス状薬品を除去する
ための脱気器を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに
記載のボイラ。 - 【請求項7】 第1水処理個所(46)および/又は第2水処理個所(47
)において、アンモニア(NH3)および酸素(O2)の少なくとも一方が添加お
よび/又は除去されることを特徴とする請求項1又は2記載のボイラの運転方法
。 - 【請求項8】 第1水処理個所(47)においてアンモニア(NH3)およ び酸素(O2)が添加され、第2水処理個所(46)においてアンモニア(NH3 )が添加され、酸素(O2)が除去されることを特徴とする請求項3記載のボイ ラの運転方法。
- 【請求項9】 第1水処理個所(47)および第2水処理個所(46)にお
いてアンモニア(NH3)が添加され、第3水処理個所(48)において酸素( O2)が添加されることを特徴とする請求項4記載のボイラの運転方法。 - 【請求項10】 第1水処理個所(47)においてアンモニア(NH3)お よび酸素(O2)が添加され、第2水処理個所(46)においてアンモニア(N H3)が添加されることを特徴とする請求項5記載のボイラの運転方法。
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