JP2007024425A - Composite boiler system, and its operating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン、ガスタービン、焼却炉等の熱源からの排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラと、燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラとを併設し、排ガスボイラからの蒸気と燃料ボイラからの蒸気とを合流させて工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された複合ボイラシステム及びその運転方法に関する。 The present invention includes an exhaust gas boiler that generates steam by heat of exhaust gas from a heat source such as an engine, a gas turbine, an incinerator, and the like, and a fuel boiler that generates steam by combustion of fuel, and the steam and fuel from the exhaust gas boiler The present invention relates to a combined boiler system configured to merge steam from a boiler and supply it to a steam usage destination such as in-factory steam and an operation method thereof.
ガスエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジンを用いた発電設備を備えた工場等においては、エンジンからの排ガスの熱を回収して蒸気を発生する排ガスボイラを、工場内に別個に設置した石油燃料や石炭(微粉炭)等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料焚きボイラ(以下燃料ボイラという)と併用し、前記排ガスボイラからの蒸気と燃料ボイラからの蒸気とを合流させて蒸気供給管を介して工場内の蒸気使用先に送給するようにした複合ボイラシステムが多く用いられている。 In factories equipped with power generation facilities using engines such as gas engines, diesel engines, etc., oil fuel and coal are installed separately in the factory, and exhaust gas boilers that generate steam by recovering heat from the exhaust gas from the engines. In combination with a fuel-fired boiler (hereinafter referred to as a fuel boiler) that generates steam by combustion of fuel such as (pulverized coal), the steam from the exhaust gas boiler and the steam from the fuel boiler are joined together via a steam supply pipe Many combined boiler systems are used to supply steam to the factory.
図6は、かかる複合ボイラシステムの一例を示すブロック図である。
図6に示す例では、排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラを2台、石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラを1台設けている。
図において、1a,1bはガスエンジンからなる熱源、2a及び2bは排ガスボイラ(A)及び排ガスボイラ(B)で、前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bのそれぞれについて前記熱源1a,1bがそれぞれ1台あるいは複数台設けられている。
9a,9bは前記熱源1a,1bと前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bとを接続する排ガス管、10a,10bは該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bと図示しない煙突とを接続する排ガス管である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of such a combined boiler system.
In the example shown in FIG. 6, two exhaust gas boilers that generate steam by the heat of exhaust gas and one fuel boiler that generates steam by burning fuel such as petroleum fuel and coal are provided.
In the figure, 1a and 1b are heat sources consisting of a gas engine, 2a and 2b are an exhaust gas boiler (A) and an exhaust gas boiler (B), and the
9a and 9b are exhaust gas pipes connecting the
010a,010bは前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bをバイパスする排ガスバイパス管である。3a,3bは前記排ガス管9a,9bに設けられてこれら排ガス管9a,9bの管路を開閉する排ガスダンパ、4a,4bは前記排ガスバイパス管010a,010bに設けられてこれら排ガスバイパス管010a,010bの管路を開閉する排ガスダンパである。5a,6aは前記排ガスダンパ3a,4aを開閉駆動する排ガスダンパ駆動装置、5b,6bは前記排ガスダンパ3b,4bを開閉駆動する排ガスダンパ駆動装置である。
010a and 010b are exhaust gas bypass pipes that bypass the exhaust gas boiler (A) 2a and the exhaust gas boiler (B) 2b. 3a and 3b are provided in the exhaust gas pipes 9a and 9b, and exhaust gas dampers for opening and closing the pipes of the exhaust gas pipes 9a and 9b. 4a and 4b are provided in the exhaust
11aは前記排ガスボイラ(A)2aで発生した蒸気を取り出す排ガスボイラ蒸気管、11bは前記排ガスボイラ(B)2bで発生した蒸気を取り出す排ガスボイラ蒸気管である。前記2系統の排ガスボイラ蒸気管11a,11bが合流された排ガスボイラ蒸気管12は、後述する燃料ボイラ15からの燃料ボイラ蒸気管14と合流される。
7aは該排ガスボイラ蒸気管11aの管路を開閉する排ガスボイラ蒸気開閉弁、7bは該排ガスボイラ蒸気管11bの管路を開閉する排ガスボイラ蒸気開閉弁である。
8a,8bは前記排ガスボイラ蒸気開閉弁7a,7bを開閉制御する蒸気開閉弁制御装置で、前記排ガスボイラ(A)2aあるいは前記排ガスボイラ(B)2bの圧力が一定値以上になったとき、該排ガスボイラ蒸気開閉弁7a,7bを開放するようになっている。
11a is an exhaust gas boiler steam pipe for extracting steam generated in the exhaust gas boiler (A) 2a, and 11b is an exhaust gas boiler steam pipe for extracting steam generated in the exhaust gas boiler (B) 2b. The exhaust gas
7a is an exhaust gas boiler steam on / off valve that opens and closes the pipe of the exhaust gas
8a and 8b are steam on / off valve control devices for controlling the opening and closing of the exhaust gas boiler steam on / off
15は燃料ボイラ(燃料焚きボイラ)で、燃料供給通路021を通して供給される重油等の石油燃料や石炭(微粉炭)等の燃料の燃焼により蒸気を発生する。該燃料ボイラ15で発生した蒸気は燃料ボイラ蒸気管014,14を通って、前記排ガスボイラ蒸気管12と合流され、合流された蒸気供給管13は工場内蒸気等の蒸気使用先に接続されて該蒸気使用先に蒸気を送給するようになっている。
19は前記燃料ボイラ蒸気管014に取り付けられた燃料ボイラ蒸気流量計で、前記燃料ボイラ15からの蒸気量(即ち燃料ボイラ15の負荷)を計測する。23は前記燃料ボイラ蒸気管14に取り付けられた燃料ボイラ蒸気圧力計で、前記燃料ボイラ15側の蒸気圧力を計測する。該燃料ボイラ蒸気圧力計23での蒸気圧力計測値は、前記燃料供給通路021に設けられた燃料流量調整弁21に伝送され、該燃料流量調整弁21において前記蒸気圧力に応じて燃料流量を変化させ、燃料ボイラ15側の蒸気圧力を所定の蒸気圧力に保持するようになっている。
19 is a fuel boiler steam flow meter attached to the fuel
18は前記排ガスボイラ蒸気管12及び燃料ボイラ蒸気管14に接続された大気放出管、16は該大気放出管18の管路を開閉する大気放出弁、17は前記大気放出管18に取り付けられた圧力調整弁で、前記排ガスボイラ蒸気管12及び燃料ボイラ蒸気管14内の蒸気圧力が該圧力調整弁17に設定された設定圧力以上になると、前記大気放出弁16を開いて、前記排ガスボイラ蒸気管12及び燃料ボイラ蒸気管14内の蒸気を、前記大気放出管18及び消音装置20を通して大気中に放出するようになっている。
尚、特許文献1(特開平10−213303号公報)には、複数の燃料ボイラを並列運転するボイラ運転制御システムにおいて、蒸気圧力調節信号の増減方向に、各ボイラの蒸気流量調節信号の増減方向を一致するように制御して、蒸気圧力制御と蒸気流量制御との間の相互干渉を回避する技術が開示されている。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-213303), in a boiler operation control system in which a plurality of fuel boilers are operated in parallel, the steam flow rate adjustment signal increase / decrease direction of each boiler is increased / decreased. Are disclosed so as to avoid mutual interference between steam pressure control and steam flow control.
図6に示される従来技術においては、排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラ2a,2b及び排ガスボイラ2a,2bと石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラ15とを併設し、それぞれのボイラを独立した制御系統によって運転制御するように構成されている。
このため、かかる従来技術にあっては、図4(A)のように、通常運転時には、熱源1a,1bによって決まるE1最大負荷(最大蒸気発生量)で排ガスボイラ2a,2bを運転し、該排ガスボイラ2a,2b側の負荷と使用先負荷つまり工場負荷との間の過不足を燃料ボイラ15のF1負荷で調整する運転を行なっている。
In the prior art shown in FIG. 6, the
For this reason, in such a prior art, as shown in FIG. 4A, during normal operation, the
従ってかかる従来技術にあっては、図4(A)のように、工場負荷の減少によって燃料ボイラ15の負荷が下限つまりF1下限負荷に達すると、図6における大気放出弁16が開き、Sで示される余剰蒸気が大気へ放出されることとなって、蒸気の損失を伴う。
そして、かかる余剰蒸気の大気への放出に伴ない、図6における排ガスバイパス管01a,01bの排ガスダンパ4a,4bの開度を大きくして排ガスボイラ2a,2bへの排ガス量を減少させることにより該排ガスボイラ2a,2bの負荷をE1修正負荷のように減少させる操作を行なうこととなる。
かかるE1負荷の修正操作は、前記排ガスボイラ2a,2bのボイラが独立した制御系統になっていることから、手動で行なわざるを得ず、このためプラントの運転操作性が低下する。
Therefore, in this prior art, as shown in FIG. 4A, when the load of the
As the surplus steam is released to the atmosphere, the opening of the
Such an E1 load correction operation must be performed manually because the boilers of the
また、かかる従来技術にあっては、図5(A)のように、排ガスボイラ2a,2bの一方(この場合は排ガスボイラ2b)がE2負荷で通常運転中に、使用先負荷(工場負荷)一定の許で他方の排ガスボイラ2aを起動しE1負荷を増加していく場合には、燃料ボイラ15のF1負荷の一時的減少が避けられず、この場合も余剰蒸気が大気へ放出されることとなって、蒸気の損失を伴う。
さらに、かかる排ガスボイラの一方2a(あるいは2b)の起動時や停止時にも、前記のような余剰蒸気の大気への放出に伴ない、図5(A)のように、E2負荷で通常運転中の他方側の排ガスボイラ2bの負荷を、E2修正負荷のように減少させる操作を手動で行なわざるを得ず、このためプラントの運転操作性が低下する。
Further, in such a conventional technique, as shown in FIG. 5A, when one of the
Further, even when one of the
また、前記特許文献1(特開平10−213303号公報)には、複数の燃料ボイラを並列運転するボイラ運転制御システムで、蒸気圧力調節信号の増減方向に各ボイラの蒸気流量調節信号の増減方向を一致するように制御して、蒸気圧力制御と蒸気流量制御との間の相互干渉を回避する手段が示されているにとどまり、排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラと石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラとの並列運転を行なう場合の、前記のような問題点の解決手段については開示されていない。 Further, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-213303), in a boiler operation control system that operates a plurality of fuel boilers in parallel, the increase / decrease direction of the steam flow rate adjustment signal of each boiler in the increase / decrease direction of the steam pressure adjustment signal. The only means to avoid mutual interference between steam pressure control and steam flow control is shown, exhaust gas boilers that generate steam by the heat of exhaust gas, petroleum fuel, coal, etc. There is no disclosure of means for solving the above-described problems in the case of performing a parallel operation with a fuel boiler that generates steam by combustion of this fuel.
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、排ガスボイラと燃料ボイラとを併設してなる複合ボイラシステムにおいて、通常運転及び起動,停止時の双方で、余剰蒸気の放出を回避して蒸気の損失を低減するとともに、燃料の燃焼を必要とする燃料ボイラの負荷を必要最小限に抑えてエネルギー効率を向上し、さらに手動による負荷操作を皆無として、プラントの運転操作性を向上させた複合ボイラシステムを提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention avoids the discharge of excess steam and reduces the loss of steam in both the normal operation, start-up, and stop in a combined boiler system in which an exhaust gas boiler and a fuel boiler are provided. In addition to reducing the load on fuel boilers that require fuel combustion, energy efficiency is improved, and there is no manual load operation, and a combined boiler system that improves plant operability The purpose is to provide.
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジン、ガスタービン、焼却炉等の熱源からの排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラと、石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラとを併設し、前記排ガスボイラからの排ガスボイラ蒸気と前記燃料ボイラからの燃料ボイラ蒸気とを合流させ、蒸気供給管を介して工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された複合ボイラシステムにおいて、前記燃料ボイラの負荷を検出する燃料ボイラ負荷検出手段と、該燃料ボイラ負荷検出手段から入力される前記燃料ボイラの負荷検出値に基づき、該燃料ボイラの負荷の最小値に対応する前記排ガスボイラの負荷を算出して前記排ガスボイラの負荷を前記燃料ボイラの負荷が前記最小値を保持するように制御する負荷コントローラと、前記負荷コントローラからの前記排ガスボイラの負荷算出値に基づき前記排ガスボイラの負荷を調整する排ガスボイラ負荷調整手段とをそなえたことを特徴とする。 The present invention achieves such an object, and an exhaust gas boiler that generates steam by the heat of exhaust gas from a heat source such as an engine, a gas turbine, an incinerator, and the like, and a fuel that generates steam by combustion of fuel such as petroleum fuel and coal A boiler is also provided, and the exhaust gas boiler steam from the exhaust gas boiler and the fuel boiler steam from the fuel boiler are merged and supplied to a steam use destination such as factory steam via a steam supply pipe. In the combined boiler system, the fuel boiler load detecting means for detecting the load of the fuel boiler, and the load detection value of the fuel boiler input from the fuel boiler load detecting means, the load value of the fuel boiler is reduced to the minimum value. A load controller that calculates a load of the corresponding exhaust gas boiler and controls the load of the exhaust gas boiler so that the load of the fuel boiler maintains the minimum value. And the roller, characterized in that includes the exhaust gas boiler load adjusting means for adjusting the load of the exhaust gas boiler on the basis of the load calculation value of said exhaust gas boiler from the load controller.
また、前記のように構成された複合ボイラシステムの運転方法の発明は、エンジン、ガスタービン、焼却炉等の熱源からの排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラと、石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラとを併設し、前記排ガスボイラからの排ガスボイラ蒸気と前記燃料ボイラからの燃料ボイラ蒸気とを合流させ、蒸気供給管を介して工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された複合ボイラシステムの運転方法であって、前記燃料ボイラの負荷検出値に基づき該燃料ボイラの負荷の最小値に対応する前記排ガスボイラの負荷を算出し、この排ガスボイラ負荷算出値に基づき前記燃料ボイラの負荷が前記最小値を保持するように該排ガスボイラの負荷を制御することを特徴とする。
ここで、前記排ガスボイラ負荷調整手段を、排ガスボイラへの排ガス量を変化せしめる排ガスダンパにて構成し、該排ガスダンパにより排ガスボイラをバイパスする排ガス量を変化せしめることにより排ガスボイラに供給される排ガス量を調整するように構成するのが好ましい形態である。
The invention of the operation method of the combined boiler system configured as described above includes an exhaust gas boiler that generates steam by the heat of exhaust gas from a heat source such as an engine, a gas turbine, an incinerator, etc., and a fuel such as petroleum fuel and coal. And a fuel boiler that generates steam by combustion, and combines the exhaust gas boiler steam from the exhaust gas boiler and the fuel boiler steam from the fuel boiler, and uses steam such as in-plant steam through a steam supply pipe The exhaust gas boiler load corresponding to the minimum value of the load of the fuel boiler is calculated based on the detected load value of the fuel boiler based on the detected load value of the fuel boiler. The load of the exhaust gas boiler is controlled so that the load of the fuel boiler maintains the minimum value based on the calculated boiler load value.
Here, the exhaust gas boiler load adjusting means is constituted by an exhaust gas damper that changes the amount of exhaust gas to the exhaust gas boiler, and the exhaust gas supplied to the exhaust gas boiler by changing the amount of exhaust gas that bypasses the exhaust gas boiler by the exhaust gas damper A preferred form is to adjust the amount.
かかる発明において、好ましくは前記負荷コントローラを次のように構成する。
(1)前記燃料ボイラの負荷が予め設定された下限負荷以下となったとき、前記排ガスボイラの負荷を前記燃料ボイラの負荷と連動させて減少せしめる。
(2)前記燃料ボイラの負荷の最小値に対応する複数台の排ガスボイラの負荷の算出値に基づき、各排ガスボイラに接続される前記熱源の数に応じて各排ガスボイラの負荷配分を行なうように構成する。
In this invention, the load controller is preferably configured as follows.
(1) When the load of the fuel boiler becomes equal to or lower than a preset lower limit load, the load of the exhaust gas boiler is decreased in conjunction with the load of the fuel boiler.
(2) Based on the calculated value of the load of a plurality of exhaust gas boilers corresponding to the minimum value of the load of the fuel boiler, load distribution of each exhaust gas boiler is performed according to the number of heat sources connected to each exhaust gas boiler Configure.
かかる発明によれば、燃料ボイラの負荷によって排ガスボイラの負荷を制御する負荷コントローラを設けて、該負荷コントローラにより、燃料ボイラ負荷検出手段で検出された燃料ボイラの負荷検出値に基づき、該燃料ボイラの負荷の最小値に対応する排ガスボイラの負荷を算出して排ガスボイラの負荷を、燃料ボイラの負荷がその最小値を保持するように制御するので、通常運転時には工場負荷等の蒸気使用先の負荷が変動しても、負荷コントローラにより排ガスボイラの負荷を制御して、常時燃料ボイラの負荷を最小値に保持せしめることができて、燃料ボイラにおける燃料消費を最少限に保持してボイラプラントを運転できる。 According to this invention, the load controller for controlling the load of the exhaust gas boiler by the load of the fuel boiler is provided, and the fuel boiler is detected based on the detected load value of the fuel boiler detected by the fuel boiler load detecting means by the load controller. The load of the exhaust gas boiler corresponding to the minimum value of the load is calculated and the load of the exhaust gas boiler is controlled so that the load of the fuel boiler maintains the minimum value. Even if the load fluctuates, the load controller can control the load of the exhaust gas boiler to keep the load of the fuel boiler at the minimum value at all times, and keep the fuel consumption in the fuel boiler to the minimum, I can drive.
また、前記燃料ボイラの負荷が予め設定された下限負荷以下となったとき排ガスボイラの負荷を燃料ボイラの負荷と連動させて減少せしめるので、蒸気使用先の負荷低下時に、負荷コントローラによって排ガスボイラの負荷を自動的に燃料ボイラの負荷と連動させて減少せしめることにより、従来技術のような燃料ボイラの余剰蒸気の大気への放出を回避でき、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる。
さらに、前記のような余剰蒸気の大気への放出を回避できるとともに、負荷コントローラにより蒸気使用先の負荷低下時に排ガスボイラの負荷を自動的に燃料ボイラの負荷と連動させて減少せしめるので、従来技術のように手動によって排ガスボイラの負荷調整を行なう必要が無くなり、ボイラプラントの運転操作性が向上する。
In addition, when the load of the fuel boiler falls below a preset lower limit load, the load of the exhaust gas boiler is reduced in conjunction with the load of the fuel boiler. By automatically reducing the load in conjunction with the load of the fuel boiler, it is possible to avoid the release of surplus steam from the fuel boiler as in the prior art to the atmosphere and to prevent the loss of steam associated with such release. , Can improve energy efficiency.
Furthermore, it is possible to avoid the release of surplus steam to the atmosphere as described above, and the load controller automatically reduces the load of the exhaust gas boiler in conjunction with the load of the fuel boiler when the load of the steam usage is reduced. Thus, it is not necessary to manually adjust the load of the exhaust gas boiler, and the operation operability of the boiler plant is improved.
さらに、排ガスボイラと燃料ボイラとを併設し、排ガスボイラからの排ガスボイラ蒸気と燃料ボイラからの燃料ボイラ蒸気とを合流させて工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された既設の複合ボイラシステムであっても、前記のような燃料ボイラの負荷によって排ガスボイラの負荷を制御する負荷コントローラを追設するのみで、既設の燃料ボイラ負荷検出手段から入力される燃料ボイラの負荷検出値を用いて、燃料ボイラの負荷の最小値に対応する排ガスボイラの負荷を算出して、該排ガスボイラの負荷を燃料ボイラの負荷がその最小値を保持するように制御することにより、余剰蒸気の大気への放出を回避でき、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる、という前記作用効果をそなえた複合ボイラシステムを得ることができる。 In addition, an existing exhaust gas boiler and a fuel boiler are provided, and the existing exhaust gas boiler and the fuel boiler steam from the exhaust gas boiler and the fuel boiler steam from the fuel boiler are combined and sent to a steam usage destination such as factory steam. Even in this combined boiler system, the load detection of the fuel boiler that is input from the existing fuel boiler load detection means only by adding a load controller for controlling the load of the exhaust gas boiler by the load of the fuel boiler as described above By calculating the exhaust gas boiler load corresponding to the minimum value of the load of the fuel boiler using the value and controlling the load of the exhaust gas boiler so that the load of the fuel boiler holds the minimum value, excess steam Can be prevented from being released into the atmosphere, steam loss associated with such release can be prevented, and energy efficiency can be improved. It can be obtained boiler system.
また本発明は、エンジン、ガスタービン、焼却炉等の熱源からの排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラと、石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラとを併設し、前記排ガスボイラからの排ガスボイラ蒸気と前記燃料ボイラからの燃料ボイラ蒸気とを合流させ、蒸気供給管を介して工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された複合ボイラシステムにおいて、前記排ガスボイラを複数台そなえるとともに、前記燃料ボイラの負荷を検出する燃料ボイラ負荷検出手段を設け、該燃料ボイラ負荷検出手段から入力される前記燃料ボイラの負荷検出値に基づき、前記排ガスボイラの負荷の変化状態において、前記燃料ボイラの負荷が一定値を保持するように前記複数台の排ガスボイラの負荷を関連させて変化せしめる負荷コントローラと、前記負荷コントローラからの前記排ガスボイラの負荷算出値に基づき前記排ガスボイラの負荷を調整する排ガスボイラ負荷調整手段とをそなえたことを特徴とする。 The present invention also includes an exhaust gas boiler that generates steam by the heat of exhaust gas from a heat source such as an engine, a gas turbine, and an incinerator, and a fuel boiler that generates steam by burning fuel such as petroleum fuel and coal, In the combined boiler system configured to join the exhaust gas boiler steam from the exhaust gas boiler and the fuel boiler steam from the fuel boiler, and to supply to the steam usage destination such as in-factory steam through the steam supply pipe, A plurality of the exhaust gas boilers are provided, and a fuel boiler load detecting means for detecting the load of the fuel boiler is provided, and the load of the exhaust gas boiler is determined based on the detected load value of the fuel boiler input from the fuel boiler load detecting means. In the state of change, the load of the plurality of exhaust gas boilers is related so that the load of the fuel boiler maintains a constant value. And occupies load controller, characterized in that includes the exhaust gas boiler load adjusting means for adjusting the load of the exhaust gas boiler on the basis of the load calculation value of said exhaust gas boiler from the load controller.
そして、前記のように構成された複合ボイラシステムの運転方法の発明は、エンジン、ガスタービン、焼却炉等の熱源からの排ガスの熱により蒸気を発生する複数台の排ガスボイラと、石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラとを併設し、前記排ガスボイラからの排ガスボイラ蒸気と前記燃料ボイラからの燃料ボイラ蒸気とを合流させ、蒸気供給管を介して工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された複合ボイラシステムの運転方法であって、前記燃料ボイラの負荷を検出し、該燃料ボイラの負荷検出値に基づき、前記排ガスボイラの負荷の変化状態において、前記燃料ボイラの負荷が一定値を保持するように前記複数台の排ガスボイラの負荷を関連させて変化させることを特徴とする。 And the invention of the operation method of the combined boiler system configured as described above includes a plurality of exhaust gas boilers that generate steam by the heat of exhaust gas from heat sources such as engines, gas turbines, incinerators, petroleum fuel, coal A fuel boiler that generates steam by the combustion of fuel, etc., and combines the exhaust gas boiler steam from the exhaust gas boiler and the fuel boiler steam from the fuel boiler, A method for operating a combined boiler system configured to supply steam to a destination, wherein the load of the fuel boiler is detected, and based on the detected load value of the fuel boiler, in a change state of the load of the exhaust gas boiler The load of the plurality of exhaust gas boilers is changed in relation so that the load of the fuel boiler maintains a constant value.
かかる発明において、好ましくは前記負荷コントローラを次のように構成する。
(1)前記負荷コントローラは、燃料ボイラ負荷検出手段からの前記燃料ボイラの負荷検出値と前記各排ガスボイラ負荷検出手段からの負荷検出値の和である排ガスボイラ負荷合計値との負荷偏差を算出し、該負荷偏差に基づき前記燃料ボイラの負荷が一定値を保持するように前記複数台の排ガスボイラの負荷を関連させて変化せしめる。
(2)前記負荷コントローラは、前記負荷偏差に基づき算出した排ガスボイラの負荷を、各排ガスボイラに接続される前記熱源の数に応じて配分するように構成する。
In this invention, the load controller is preferably configured as follows.
(1) The load controller calculates a load deviation between a load detection value of the fuel boiler from the fuel boiler load detection means and an exhaust gas boiler load total value that is a sum of the load detection values from the exhaust gas boiler load detection means. Then, based on the load deviation, the loads of the plurality of exhaust gas boilers are related and changed so that the load of the fuel boiler maintains a constant value.
(2) The load controller is configured to distribute the load of the exhaust gas boiler calculated based on the load deviation according to the number of the heat sources connected to each exhaust gas boiler.
かかる発明によれば、複数の排ガスボイラの一方を通常運転中に、使用先負荷(工場負荷)一定の許で他方の排ガスボイラを起動して負荷を増加していくような場合においては、燃料ボイラの負荷検出値と、各排ガスボイラの負荷検出値の和である排ガスボイラ負荷合計値との負荷偏差を算出し、該負荷偏差に基づき燃料ボイラの負荷が一定値を保持するように前記複数台の排ガスボイラの負荷を関連させて変化せしめるので、排ガスボイラの起動時や停止時のように排ガスボイラ側の負荷が変化しても、これに影響されることなく燃料ボイラ側の負荷を常時一定に保持することができ、燃料ボイラの負荷変動のない安定運転を保持できる。
さらには、排ガスボイラの起動時等において該排ガスボイラの一方側の負荷を増加していく場合においても、従来技術のように燃料ボイラ側の負荷の一時的減少の発生によって余剰蒸気が大気へ放出されるのを回避可能となって、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる。
According to such an invention, during normal operation of one of a plurality of exhaust gas boilers, in the case of increasing the load by starting the other exhaust gas boiler with a constant permit of use load (factory load), the fuel The load deviation between the boiler load detection value and the exhaust gas boiler load total value, which is the sum of the load detection values of the exhaust gas boilers, is calculated, and the plurality of the fuel boiler loads are kept constant based on the load deviation. Because the load on the exhaust gas boiler is related and changed, even if the load on the exhaust gas boiler changes, such as when the exhaust gas boiler starts or stops, the load on the fuel boiler side is always affected without being affected by this. It can be kept constant, and stable operation without load fluctuation of the fuel boiler can be maintained.
Furthermore, even when the load on one side of the exhaust gas boiler is increased at the start of the exhaust gas boiler, etc., surplus steam is released to the atmosphere due to the temporary decrease of the load on the fuel boiler side as in the prior art This makes it possible to avoid the loss of steam associated with such release, thereby improving energy efficiency.
本発明によれば、負荷コントローラにより、燃料ボイラの負荷検出値に基づき燃料ボイラの負荷の最小値に対応する排ガスボイラの負荷を算出して排ガスボイラの負荷を燃料ボイラの負荷が燃料ボイラ負荷の最小値を保持するように制御するので、通常運転時には工場負荷等の蒸気使用先の負荷が変動しても、排ガスボイラの負荷を制御して常時燃料ボイラの負荷を最小値に保持せしめることができて、燃料ボイラにおける燃料消費を最少限に保持してボイラプラントを運転できるとともに、蒸気使用先の負荷低下時に排ガスボイラの負荷を自動的に燃料ボイラの負荷と関連させて減少せしめることにより、余剰蒸気の大気への放出を回避でき、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる。
さらには、前記のように余剰蒸気の大気への放出を回避できるとともに蒸気使用先の負荷低下時に排ガスボイラの負荷を自動的に燃料ボイラの負荷と関連させて減少せしめることにより、従来技術のような手動による排ガスボイラの負荷調整を行なう必要が無くなって、ボイラプラントの運転操作性が向上する。
According to the present invention, the load controller calculates the load of the exhaust gas boiler corresponding to the minimum value of the load of the fuel boiler based on the detected load value of the fuel boiler, and the load of the exhaust gas boiler is the load of the fuel boiler. Since control is performed to maintain the minimum value, the load on the exhaust gas boiler can be controlled to keep the load on the fuel boiler always at the minimum value even if the load at the steam usage destination such as factory load fluctuates during normal operation. It is possible to operate the boiler plant while keeping the fuel consumption in the fuel boiler to a minimum, and by automatically reducing the load of the exhaust gas boiler in relation to the load of the fuel boiler when the load of the steam usage is reduced, The release of surplus steam to the atmosphere can be avoided, the loss of steam accompanying such release can be prevented, and the energy efficiency can be improved.
Further, as described above, it is possible to avoid the release of surplus steam to the atmosphere as described above, and to automatically reduce the load of the exhaust gas boiler in association with the load of the fuel boiler when the load at the steam usage destination is reduced, as in the prior art. This eliminates the need to manually adjust the load of the exhaust gas boiler, thereby improving the operation operability of the boiler plant.
また本発明によれば、既設の複合ボイラシステムであっても、前記のような燃料ボイラの負荷によって排ガスボイラの負荷を制御する負荷コントローラを追設するのみで、燃料ボイラの負荷検出値を用いて該燃料ボイラの負荷の最小値に対応する排ガスボイラの負荷を算出し、該排ガスボイラの負荷を燃料ボイラの負荷がその最小値を保持するように制御することにより、余剰蒸気の大気への放出を回避でき、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる、という前記作用効果をそなえた複合ボイラシステムを得ることができる。 Further, according to the present invention, even in an existing combined boiler system, the load detection value of the fuel boiler is used only by additionally installing a load controller for controlling the load of the exhaust gas boiler by the load of the fuel boiler as described above. By calculating the load of the exhaust gas boiler corresponding to the minimum value of the load of the fuel boiler and controlling the load of the exhaust gas boiler so that the load of the fuel boiler maintains the minimum value, surplus steam to the atmosphere is calculated. It is possible to obtain a composite boiler system having the above-described effects of being able to avoid the release, to prevent the loss of steam accompanying the release, and to improve the energy efficiency.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図1は本発明の第1、第2実施例に係る複合ボイラシステムの全体構成を示すブロック図である。
図1に示す実施例では、排ガスの熱により蒸気を発生する排ガスボイラを2台、石油燃料、石炭等の燃料の燃焼により蒸気を発生する燃料ボイラを1台設けているが、排ガスボイラを1台あるいは3台以上、燃料ボイラを複数台設けてもよい。
図1において、1a,1bはガスエンジンからなる熱源、2a及び2bは排ガスボイラ(A)及び排ガスボイラ(B)で、前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bのそれぞれについて前記熱源1a,1bがそれぞれ1台あるいは複数台設けられている。前記熱源1a,1bは、前記ガスエンジンの他、ガスタービン、焼却炉等、排ガスを放出する機器であればよい。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a combined boiler system according to first and second embodiments of the present invention.
In the embodiment shown in FIG. 1, two exhaust gas boilers that generate steam by the heat of exhaust gas and one fuel boiler that generates steam by burning fuel such as petroleum fuel and coal are provided. Two or more fuel boilers may be provided.
In FIG. 1, 1a and 1b are heat sources consisting of a gas engine, 2a and 2b are an exhaust gas boiler (A) and an exhaust gas boiler (B), and the heat sources for the exhaust gas boiler (A) 2a and the exhaust gas boiler (B) 2b, respectively. One or a plurality of 1a and 1b are provided. The
9a,9bは前記熱源1a,1bと前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bとを接続する排ガス管、10a,10bは該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bと図示しない煙突とを接続する排ガス管である。
010a,010bは前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bをバイパスする排ガスバイパス管である。3a,3bは前記排ガス管9a,9bに設けられてこれら排ガス管9a,9bの管路を開閉する排ガスダンパ、4a,4bは前記排ガスバイパス管010a,010bに設けられてこれら排ガスバイパス管010a,010bの管路を開閉する排ガスダンパである。5a,6aは前記排ガスダンパ3a,4aをそれぞれ開閉駆動する排ガスダンパ駆動装置、5b,6bは前記排ガスダンパ3b,4bをそれぞれ開閉駆動する排ガスダンパ駆動装置である。
9a and 9b are exhaust gas pipes connecting the
010a and 010b are exhaust gas bypass pipes that bypass the exhaust gas boiler (A) 2a and the exhaust gas boiler (B) 2b. 3a and 3b are provided in the exhaust gas pipes 9a and 9b, and exhaust gas dampers for opening and closing the pipes of the exhaust gas pipes 9a and 9b. 4a and 4b are provided in the exhaust
11aは前記排ガスボイラ(A)2aで発生した蒸気を取り出す排ガスボイラ蒸気管、11bは前記排ガスボイラ(B)2bで発生した蒸気を取り出す排ガスボイラ蒸気管である。前記2系統の排ガスボイラ蒸気管11a,11bが合流された排ガスボイラ蒸気管12は、後述する燃料ボイラ15からの燃料ボイラ蒸気管14と合流される。
7aは該排ガスボイラ蒸気管11aの管路を開閉する排ガスボイラ蒸気開閉弁、7bは該排ガスボイラ蒸気管11bの管路を開閉する排ガスボイラ蒸気開閉弁である。
8a,8bは前記排ガスボイラ蒸気開閉弁7a,7bを開閉制御する蒸気開閉弁制御装置で、前記排ガスボイラ(A)2aあるいは前記排ガスボイラ(B)2bの圧力が一定値以上になったとき、該排ガスボイラ蒸気開閉弁7a,7bを開放するようになっている。
11a is an exhaust gas boiler steam pipe for extracting steam generated in the exhaust gas boiler (A) 2a, and 11b is an exhaust gas boiler steam pipe for extracting steam generated in the exhaust gas boiler (B) 2b. The exhaust gas
7a is an exhaust gas boiler steam on / off valve that opens and closes the pipe of the exhaust gas
8a and 8b are steam on / off valve control devices for controlling the opening and closing of the exhaust gas boiler steam on / off
15は燃料ボイラ(燃料焚きボイラ)で、燃料供給通路021を通して供給される重油等の石油燃料や石炭(微粉炭)等の燃料の燃焼により蒸気を発生する。該燃料ボイラ15で発生した蒸気は燃料ボイラ蒸気管014及び14を通って、前記排ガスボイラ蒸気管12と合流され、合流された蒸気供給管13は工場内蒸気等の蒸気使用先に接続されて該蒸気使用先に蒸気を送給するようになっている。
19は前記燃料ボイラ蒸気管014に取り付けられた燃料ボイラ蒸気流量計で、前記燃料ボイラ15からの蒸気量(即ち燃料ボイラ15の負荷)を計測する。23は前記燃料ボイラ蒸気管14に取り付けられた燃料ボイラ蒸気圧力計で、前記燃料ボイラ15側の蒸気圧力を計測する。該燃料ボイラ蒸気圧力計23での蒸気圧力計測値は、前記燃料供給通路021に設けられた燃料流量調整弁21に伝送され、該燃料流量調整弁21において前記蒸気圧力に応じて燃料流量を変化させ、燃料ボイラ15側の蒸気圧力を所定の蒸気圧力に保持するようになっている。
19 is a fuel boiler steam flow meter attached to the fuel
18は前記排ガスボイラ蒸気管12及び燃料ボイラ蒸気管14に接続された大気放出管、
16は該大気放出管18の管路を開閉する大気放出弁、17は前記大気放出管18に取り付けられた圧力調整弁で、前記排ガスボイラ蒸気管12及び燃料ボイラ蒸気管14内の蒸気圧力が該圧力調整弁17に設定された設定圧力以上になると、前記大気放出弁16を開いて、前記排ガスボイラ蒸気管12及び燃料ボイラ蒸気管14内の蒸気を、前記大気放出管18及び消音装置20を通して大気中に放出するようになっている。
18 is an atmospheric discharge pipe connected to the exhaust gas
25は本発明の要旨をなす負荷コントローラ(詳細は後述)である。019は前記燃料ボイラ蒸気流量計19を介して前記燃料ボイラ15の負荷(蒸気量)を検出する燃料ボイラ負荷検出器、08aは前記蒸気開閉弁制御装置8aを介して前記排ガスボイラ(A)2aの負荷(蒸気量)を検出する排ガスボイラ(A)負荷検出器、08bは前記蒸気開閉弁制御装置8bを介して前記排ガスボイラ(B)2bの負荷(蒸気量)を検出する排ガスボイラ(B)負荷検出器である。
前記燃料ボイラ負荷検出器019からの燃料ボイラ15の負荷(蒸気量)の検出値、前記排ガスボイラ(A)負荷検出器08aからの排ガスボイラ(A)2aの負荷(蒸気量)の検出値、前記排ガスボイラ(B)負荷検出器08bからの排ガスボイラ(B)2bの負荷(蒸気量)の検出値は前記負荷コントローラ25に入力される。
また、前記熱源1a,1bの運転台数の値も、熱源運転台数入力手段30(図2参照)によって前記負荷コントローラ25に入力される。該負荷コントローラ25は前記各負荷の検出値及び熱源1a,1bの運転台数の入力値に基づき後述する演算、制御を行い、制御信号を前記各排ガスダンパ駆動装置5a,5b及び6a,6bに伝送する。
A detected value of the load (steam amount) of the
The value of the number of
図2は本発明の第1実施例に係る複合ボイラシステムの制御ブロック図である。
図2において、前記燃料ボイラ負荷検出器019からの燃料ボイラ15の負荷(蒸気量)の検出値は負荷コントローラ25の燃料ボイラ負荷比較部252に入力される。251は燃料ボイラ最小負荷設定部で、図4(B)にF1負荷にて示す燃料ボイラ15の安定運転可能な最小負荷が設定されている。
前記燃料ボイラ負荷比較部252においては、前記燃料ボイラ15の負荷検出値と前記最小負荷(F1負荷)とを比較し、その比較結果つまり燃料ボイラ負荷偏差を負荷調整量算出部253に出力する。
該負荷調整量算出部253においては、前記燃料ボイラ負荷偏差から図4(B)にE1修正負荷にて示す前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷修正量を算出して排ガスボイラダンパ開度算出部254に出力する。
FIG. 2 is a control block diagram of the combined boiler system according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the detected value of the load (steam amount) of the
The fuel boiler
The load adjustment
排ガスボイラダンパ開度算出部254においては、前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷修正量に基づき、前記熱源運転台数入力手段30から入力される排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bのそれぞれに接続されている熱源1aあるいは熱源1bの運転台数にしたがって負荷配分を行い、前記排ガスダンパ3a,4a及び排ガスダンパ3b,4bの開度を算出する。
ここで、前記排ガスボイラ(A)2aの負荷(E1負荷)を増加する際には、排ガスダンパ(A)3aの開度を大きく、排ガスバイパス管010a側の排ガスダンパ(A)4aの開度を小さくし(前記負荷(E1負荷)を減少する際にはこれの逆)、前記排ガスボイラ(B)2bの負荷(E2負荷)を増加する際には、排ガスダンパ(B)3bの開度を大きく、排ガスバイパス管010b側の排ガスダンパ(B)4bの開度を小さくする(前記負荷(E1負荷)を減少する際にはこれの逆)。
In the exhaust gas boiler damper opening
Here, when increasing the load (E1 load) of the exhaust gas boiler (A) 2a, the opening degree of the exhaust gas damper (A) 3a is increased, and the opening degree of the exhaust gas damper (A) 4a on the exhaust
排ガスボイラダンパ開度算出部254にて、前記のようにして排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2b毎に算出され負荷配分された排ガスダンパ3a,4a及び排ガスダンパ3b,4bの開度算出値は、排ガスダンパ(A)駆動装置5a,6a及び、排ガスダンパ(B)駆動装置5b,6bにそれぞれ出力され、該排ガスダンパ(A)駆動装置5a,6aによって排ガスダンパ3a,4aの開度が前記開度設定値に設定され、排ガスダンパ(B)駆動装置5b,6bによって排ガスダンパ3b,4bの開度が前記開度設定値に設定される。
In the exhaust gas boiler damper opening
さらに、排ガスボイラダンパ開度算出部254においては、前記燃料ボイラ15の負荷が予め設定された下限負荷(図4のF1下限負荷)以下となった場合に対する、前記排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷調整量を算出しておき、前記燃料ボイラ15の負荷が前記下限負荷以下になったとき、該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷調整量だけ減少せしめるように、前記排ガスダンパ(A)駆動装置5a,6a及び排ガスダンパ(B)駆動装置5b,6bを駆動する。
Further, in the exhaust gas boiler damper opening
かかる第1実施例によれば、燃料ボイラ15の負荷によって排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を制御する負荷コントローラ25を設けて、該負荷コントローラ25により、燃料ボイラ15の負荷検出値に基づき、該燃料ボイラ15の負荷の最小値(F1最小負荷)に対応する排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を算出して該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を燃料ボイラ15の負荷がその最小値(F1最小負荷)を保持するように制御するので、通常運転時には工場負荷等の蒸気使用先の負荷が変動しても、負荷コントローラ25により該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を制御して、常時燃料ボイラ15の負荷を前記最小値(F1最小負荷)に保持せしめることができて、燃料ボイラ15における燃料消費を最少限に保持してボイラプラントを運転できる。
According to the first embodiment, the
また、前記燃料ボイラ15の負荷が予め設定された下限負荷(F1下限負荷)以下となったとき、該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を燃料ボイラ15の負荷と連動させて減少せしめるので、蒸気使用先の負荷低下時に、負荷コントローラ25によって排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を自動的に燃料ボイラ15の負荷と関連させて減少せしめることにより、従来技術のような燃料ボイラ15の余剰蒸気の大気への放出を回避でき、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる。
さらに、前記のような余剰蒸気の大気への放出を回避できるとともに、負荷コントローラ25により蒸気使用先の負荷低下時に排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を自動的に燃料ボイラ15の負荷と関連させて減少せしめるので、従来技術のように手動によって排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷調整を行なう必要が無くなり、ボイラプラントの運転操作性が向上する。
Further, when the load of the
Further, the discharge of surplus steam as described above can be avoided, and the load of the exhaust gas boiler (A) 2a and the exhaust gas boiler (B) 2b is automatically set to the fuel boiler when the load at the steam usage destination is reduced by the
さらに、排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bと燃料ボイラ15とを併設し、該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bからの排ガスボイラ蒸気と燃料ボイラ15からの燃料ボイラ蒸気とを合流させて工場内蒸気等の蒸気使用先に送給するように構成された既設の複合ボイラシステムであっても、前記のような燃料ボイラ15の負荷によって排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を制御する負荷コントローラ25を追設するのみで、既設の燃料ボイラ蒸気流量計19から入力される燃料ボイラ15の負荷検出値を用いて、燃料ボイラ15の負荷の最小値に対応する排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を算出して、該排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bの負荷を燃料ボイラ15の負荷が前記最小値(F1最小負荷)を保持するように制御することにより、余剰蒸気の大気への放出を回避でき、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる、という前記作用効果をそなえた複合ボイラシステムを得ることができる。
Further, an exhaust gas boiler (A) 2a, an exhaust gas boiler (B) 2b, and a
図3は本発明の第2実施例に係る複合ボイラシステムの制御ブロック図である。
図3において、前記排ガスボイラ(A)負荷検出器08aからの排ガスボイラ(A)2aの負荷(蒸気量)の検出値、前記排ガスボイラ(B)負荷検出器08bからの排ガスボイラ(B)2bの負荷(蒸気量)の検出値は負荷コントローラ25の排ガスボイラ合計負荷算出部255に入力される。
該排ガスボイラ合計負荷算出部255においては、前記排ガスボイラ(A)2aの負荷及び排ガスボイラ(B)2bの負荷の合計値即ち排ガスボイラ負荷合計値を算出して、ボイラ負荷比較部256に入力する。
該ボイラ負荷比較部256においては、前記燃料ボイラ負荷検出器019から入力される燃料ボイラ15の負荷検出値と前記排ガスボイラ負荷合計値とを比較して、燃料ボイラ負荷検出値と排ガスボイラ負荷合計値との差である負荷偏差を算出して、排ガスボイラ合計負荷調整量算出部257に入力する。
FIG. 3 is a control block diagram of the combined boiler system according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the detected value of the load (steam amount) of the exhaust gas boiler (A) 2a from the exhaust gas boiler (A)
In the exhaust gas boiler total
In the boiler
排ガスボイラ合計負荷調整量算出部257においては、前記負荷偏差に基づき、前記燃料ボイラ15の負荷が燃料ボイラ負荷検出器019で検出された燃料ボイラ15の負荷検出値あるいは別個に設定された負荷設定値を一定に保持するに必要な、前記排ガスボイラ(A)2aの負荷及び排ガスボイラ(B)2bの負荷の合計値に対応する負荷調整量を算出する。
即ち、図5(B)のように、前記排ガスボイラ(B)2bが一定のE2負荷で運転されている際に前記排ガスボイラ(A)2aを起動したとき、該排ガスボイラ(A)2aの負荷の増加に従い前記排ガスボイラ(B)2bの負荷を減少させるような負荷調整量を算出する。この負荷調整量の算出値は、排ガスボイラ(A)負荷調整量算出部258及び排ガスボイラ(B)負荷調整量算出部259に入力される。
In the exhaust gas boiler total load adjustment
That is, as shown in FIG. 5B, when the exhaust gas boiler (A) 2a is started when the exhaust gas boiler (B) 2b is operated with a constant E2 load, the exhaust gas boiler (A) 2a A load adjustment amount that reduces the load on the exhaust gas boiler (B) 2b as the load increases is calculated. The calculated value of the load adjustment amount is input to the exhaust gas boiler (A) load adjustment
排ガスボイラ(A)負荷調整量算出部258及び排ガスボイラ(B)負荷調整量算出部258においては、排ガスボイラ合計負荷調整量算出部257からの負荷調整量の算出値と、前記排ガスボイラ(A)負荷検出器08aからの排ガスボイラ(A)2aの負荷検出値及び前記排ガスボイラ(B)負荷検出器08bからの排ガスボイラ(B)2bの負荷検出値と、前記熱源運転台数入力手段30から入力される排ガスボイラ(A)2a及び排ガスボイラ(B)2bのそれぞれに接続されている熱源1aあるいは熱源1bの運転台数とによって、排ガスボイラ(A)2aの負荷調整量及び排ガスボイラ(B)2bの負荷調整量をそれぞれ算出し、排ガスボイラ(A)ダンパ開度算出部261及び、排ガスボイラ(B)ダンパ開度算出部260に入力する。
In the exhaust gas boiler (A) load adjustment
排ガスボイラ(A)ダンパ開度算出部261及び排ガスボイラ(B)ダンパ開度算出部260においては、前記排ガスボイラ(A)負荷調整量算出部258及び排ガスボイラ(B)負荷調整量算出部259にてそれぞれ算出された前記排ガスボイラ(A)の負荷調整量、及び前記排ガスボイラ(B)の負荷調整量に相当する、排ガスボイラ(A)ダンパ開度及び排ガスボイラ(B)のダンパ開度をそれぞれ算出して、排ガスダンパ(A)駆動装置5a,6a及び、排ガスダンパ(B)駆動装置5b,6bにそれぞれ入力する。
該排ガスダンパ(A)駆動装置5a,6aによって排ガスダンパ3a,4aの開度が前記開度設定値に設定され、排ガスダンパ(B)駆動装置5b,6bによって排ガスダンパ3b,4bの開度が前記開度に設定される。
In the exhaust gas boiler (A) damper opening
The exhaust gas dampers (A)
以上の動作によって、図5(B)のように、たとえば、前記排ガスボイラ(B)2bが一定のE2負荷で運転されている際に前記排ガスボイラ(A)2aを起動したとき、該排ガスボイラ(A)2aの負荷の増加に従い前記排ガスボイラ(B)2bの負荷を減少させ、これにより、前記燃料ボイラ15の負荷は、前記排ガスボイラ(A)2aあるいは排ガスボイラ(B)2bの負荷の変動に影響させることなく一定値(F1負荷)を保持することが可能となる。
With the above operation, as shown in FIG. 5B, for example, when the exhaust gas boiler (A) 2a is started when the exhaust gas boiler (B) 2b is operated with a constant E2 load, the exhaust gas boiler (A) The load on the exhaust gas boiler (B) 2b is decreased in accordance with the increase in the load on 2a, whereby the load on the
かかる第2実施例によれば、排ガスボイラ(A)2aあるいは排ガスボイラ(B)2bの一方(たとえば排ガスボイラ(B)2b)が通常運転中に、使用先負荷(工場負荷)一定の許で他方の排ガスボイラ(たとえば排ガスボイラ(A)2a)を起動して負荷を増加していくような場合においては、燃料ボイラ15の負荷検出値と、排ガスボイラ(A)2aと排ガスボイラ(B)2bとの負荷検出値の和である排ガスボイラ負荷合計値との負荷偏差を算出し、該負荷偏差に基づき燃料ボイラ15の負荷が一定値を保持するように前記排ガスボイラ(A)2aと排ガスボイラ(B)2bの負荷を関連させて変化せしめるので、排ガスボイラ2a,2bの起動時や停止時のように、該排ガスボイラ2a,2b側の負荷が変化しても、これに影響されることなく燃料ボイラ15側の負荷を常時一定に保持することができ、該燃料ボイラ15の負荷変動のない安定運転を保持できる。
According to the second embodiment, one of the exhaust gas boiler (A) 2a and the exhaust gas boiler (B) 2b (for example, the exhaust gas boiler (B) 2b) is allowed to have a constant usage load (factory load) during normal operation. In the case where the load is increased by starting the other exhaust gas boiler (for example, the exhaust gas boiler (A) 2a), the detected load value of the
さらには、排ガスボイラ2a,2bの起動時等において、該排ガスボイラ2a,2bの一方側の負荷を増加していく場合においても、従来技術のように燃料ボイラ15側の負荷の一時的減少の発生によって余剰蒸気が大気へ放出されるのを回避可能となって、かかる放出に伴なう蒸気の損失を防止できて、エネルギー効率を向上できる。
Further, even when the load on one side of the
本発明によれば、排ガスボイラと燃料ボイラとを併設してなる複合ボイラシステムにおいて、通常運転及び起動,停止時の双方で、余剰蒸気の放出を回避して蒸気の損失を低減可能ななるとともに、燃料の燃焼を必要とする燃料ボイラの負荷を必要最小限に抑えてエネルギー効率を向上でき、さらに手動による負荷操作を皆無として、プラントの運転操作性を向上可能とした複合ボイラシステムを提供できる。 According to the present invention, in a combined boiler system in which an exhaust gas boiler and a fuel boiler are provided side by side, it is possible to reduce the loss of steam by avoiding the discharge of excess steam both during normal operation and at startup and shutdown. , It is possible to improve the energy efficiency by minimizing the load of the fuel boiler that requires fuel combustion, and to provide a combined boiler system that can improve the operation operability of the plant without any manual load operation .
1a,1b 熱源
2a 排ガスボイラ(A)
2b 排ガスボイラ(B)
3a,3b 排ガスダンパ
4a,4b 排ガスダンパ
5a,6a,5b,6b 排ガスダンパ駆動装置
7a,7b 排ガスボイラ蒸気開閉弁
8a,8b 蒸気開閉弁制御装置
08a 排ガスボイラ(A)負荷検出器
08b 排ガスボイラ(B)負荷検出器
9a,9b 排ガス管
010a,010b 排ガスバイパス管
11a,11b 排ガスボイラ蒸気管
14 燃料ボイラ蒸気管
15 燃料ボイラ
16 大気放出弁
17 圧力調整弁
18 大気放出管
19 燃料ボイラ蒸気流量計
019 燃料ボイラ負荷検出器
21 燃料流量調整弁
23 燃料ボイラ蒸気圧力計
25 負荷コントローラ
1a,
2b Exhaust gas boiler (B)
3a, 3b
Claims (13)
前記負荷コントローラは、前記燃料ボイラ負荷検出手段からの前記燃料ボイラの負荷検出値と前記各排ガスボイラ負荷検出手段からの負荷検出値の和である排ガスボイラ負荷合計値との負荷偏差を算出し、該負荷偏差に基づき前記燃料ボイラの負荷が一定値を保持するように前記複数台の排ガスボイラの負荷を関連させて変化せしめることを特徴とする請求項7記載の複合ボイラシステム。 An exhaust gas boiler load detecting means for detecting the load of each of the plurality of exhaust gas boilers is provided,
The load controller calculates a load deviation between a load detection value of the fuel boiler from the fuel boiler load detection means and an exhaust gas boiler load total value that is a sum of load detection values from the exhaust gas boiler load detection means, 8. The combined boiler system according to claim 7, wherein the loads of the plurality of exhaust gas boilers are changed in relation to each other so that the load of the fuel boiler maintains a constant value based on the load deviation.
The exhaust gas boiler load adjusting means includes an exhaust gas damper that changes the amount of exhaust gas to the exhaust gas boiler, and the exhaust gas supplied to the exhaust gas boiler by changing the amount of exhaust gas that bypasses the exhaust gas boiler by the exhaust gas damper The combined boiler system according to any one of claims 1 to 3 and 7 to 9, wherein the combined boiler system is configured to adjust the amount.
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