JPH06221503A - 排熱回収熱交換器 - Google Patents

排熱回収熱交換器

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Publication number
JPH06221503A
JPH06221503A JP2620893A JP2620893A JPH06221503A JP H06221503 A JPH06221503 A JP H06221503A JP 2620893 A JP2620893 A JP 2620893A JP 2620893 A JP2620893 A JP 2620893A JP H06221503 A JPH06221503 A JP H06221503A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
heat
power generation
heat exchanger
steam
Prior art date
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Pending
Application number
JP2620893A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Ozawa
政弘 小沢
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数系統設けられた各伝熱系の蒸気温度特性
を変更させる。 【構成】 流量調整弁32を開き、バイパス流路31を
介して、排ガス21の流れ方向最上流に位置する伝熱装
置27の入出側間に伝熱媒体15をバイパスさせると、
排ガス21の流れ方向最上流に位置する伝熱装置27の
収熱が低下し、且つ、当該伝熱装置27の出側の排ガス
21の温度が上昇して出側に設けられた別の伝熱装置2
5の収熱が向上するので、各伝熱系A,Bにおける伝熱
媒体15の温度特性が相対的に変化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排熱回収熱交換器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、ボイラ発電設備とガスタービン発
電設備とを並設することにより、設備全体としての出力
増大を図ると共に、ガスタービン発電設備で発生した排
ガスの熱を利用してボイラ発電設備の蒸気を過熱させる
ことにより、設備全体としての熱効率向上を図るように
した複合発電設備が検討されている。
【0003】図2は、現在検討中の複合発電設備を示し
ており、図中、1はボイラ発電設備、2はガスタービン
発電設備、3は排熱回収熱交換器である。
【0004】そして、上記ボイラ発電設備1では、復水
器4に溜まったボイラ水5を復水ポンプ6で低圧給水加
熱器7へ送り、低圧給水加熱器7で後述する蒸気タービ
ン17,20からの蒸気(いわゆるタービン抽気8)に
より加熱し、脱気器9で脱気した後、給水ポンプ10で
高圧化して高圧給水加熱器11へ送り、高圧給水加熱器
11で前記タービン抽気8によって更に加熱して、ボイ
ラ本体12へと送る。
【0005】ボイラ本体12へ送られたボイラ水5は、
節炭器13、蒸発器14で加熱・蒸発され、図示しない
気水分離器で気水分離された後、分離された蒸気15が
過熱器16で過熱され、高圧蒸気タービン17へ送られ
て、発電機18を駆動するのに用いられる。
【0006】高圧蒸気タービン17を駆動した蒸気15
は、再び、ボイラ本体12の再熱器19へ送られ、再熱
器19で再過熱された後、低圧蒸気タービン20へ送ら
れ、発電機18の駆動に利用された後、前記復水器4へ
送られ、復水器4で凝縮されてボイラ水5とされる。
【0007】一方、前記ガスタービン発電設備2で発生
された排ガス21は、排ガスダクト22を介して煙突2
3へと送られて、煙突23から大気へ放出される。
【0008】途中、排ガス21は、排ガスダクト22に
設けられた排熱回収熱交換器3によって、前記ボイラ発
電設備1の過熱器16、及び、再熱器19の入側から分
岐されてその出側へ戻される蒸気15を、それぞれ、排
熱回収熱交換器3の熱交換器本体30内部に設けられた
過熱器24,25、再熱器26,27などの伝熱装置で
過熱するようになっている。
【0009】そして、排熱回収熱交換器3における蒸気
温度制御は、ボイラ発電設備1の高圧給水加熱器11入
側等からスプレー流路28,29を介してボイラ水5を
取出し、過熱器24,25、再熱器26,27の中間位
置へスプレーすることによって行われていた。
【0010】尚、排熱回収熱交換器3には、過熱器2
4,25から成る過熱器系Aと、再熱器26,27から
成る再熱器系Bの二つの伝熱系があり、各伝熱系A,B
を構成する過熱器24,25及び再熱器26,27など
の伝熱装置は、排ガス21の流れ方向に対して交互に位
置するよう配設されている。
【0011】又、排熱回収熱交換器3の伝熱系には、上
記した過熱器系Aや再熱器系Bの他にも、ボイラ水5を
利用して排ガス21を冷却するようにした、図示しない
スタックガスクーラから成るガスクーラ系などがある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の排熱回収熱交換器には、以下のような問題があっ
た。
【0013】即ち、ボイラ発電設備1では、一般に効率
面、設備面から、図3に実線イ(再熱器19側)、ロ
(過熱器16側)で示すように、高負荷時(a点)には
再熱器19の方が高くなり、低負荷時(b点)には過熱
器16の方が高くなるような蒸気温度特性とすることが
要求される。
【0014】従って、ボイラ発電設備1の蒸気15の一
部を過熱している排熱回収熱交換器3でも、ボイラ発電
設備1と同様の、高負荷時には再熱器系Bの方が高くな
り、低負荷時には過熱器系Aの方が高くなるような蒸気
温度特性を持たせる必要があるが、上記排熱回収熱交換
器3では、最終の再熱器27が最終の過熱器25よりも
排ガス21の流れ方向上流側の、より高温の排ガス21
と熱交換できる位置に配置されているので、再熱器系B
の収熱が常に過熱器系Aの収熱よりも上回ってしまうこ
ととなり、よって、排熱回収熱交換器3における蒸気温
度特性を、図3に実線イ、ロで示すものと同じにするこ
とができなかった。
【0015】尚、図3中、破線ハは排熱回収熱交換器3
の過熱器系Aの蒸気温度特性である。
【0016】本発明は、上述の実情に鑑み、複数系統設
けられた各伝熱系の蒸気温度特性を変更させ得るように
した排熱回収熱交換器を提供することを目的とするもの
である。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱交換器本体
に、ガスタービン発電設備からの排ガスと、ボイラ発電
設備からのボイラ水或いは蒸気とを熱交換させるための
伝熱系を複数系統設けると共に、複数の伝熱系を構成す
る伝熱装置のうち、排ガスの流れ方向最上流に位置する
伝熱装置の入出側間にバイパス流路を接続し、バイパス
流路に流量調整弁を設けたことを特徴とする排熱回収熱
交換器にかかるものである。
【0018】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【0019】ボイラ発電設備とガスタービン発電設備と
を並設することにより出力増大を図ると共に、ガスター
ビン発電設備からの排ガスとボイラ発電設備からのボイ
ラ水或いは蒸気を、排熱回収熱交換器の複数系統設けら
れた伝熱系で熱交換させることにより、設備全体として
の熱効率の向上を図るようにする。
【0020】ここで、各伝熱系における蒸気温度特性を
変化したい場合には、流量調整弁を開き、バイパス流路
を介して、排ガスの流れ方向最上流に位置する伝熱装置
の入出側間に伝熱媒体をバイパスさせる。
【0021】すると、排ガスの流れ方向最上流に位置す
る伝熱装置の収熱が低下し、且つ、当該伝熱装置の出側
の排ガスの温度が上昇して出側に設けられた別の伝熱系
を構成する伝熱装置の収熱が向上するので、各伝熱系に
おける伝熱媒体の温度特性が相対的に変化される。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0023】図1は、本発明の一実施例である。
【0024】図中、2はガスタービン発電設備、3は排
熱回収熱交換器、15は排熱回収熱交換器3で過熱され
る蒸気、21はガスタービン発電設備2で発生した排ガ
ス、22はガスタービン発電設備2の排ガスダクト、2
3は排ガスダクト22を流れる排ガス21を大気に放出
させる煙突である。
【0025】24,25は排熱回収熱交換器3の熱交換
器本体30内部に設けられた過熱器などの伝熱装置、2
6,27は熱交換器本体30内部に過熱器24,25と
交互に配置された再熱器などの伝熱装置、28,29は
スプレー流路、Aは過熱器24,25から成る過熱器
系、Bは再熱器26,27から成る再熱器系である。
【0026】そして、排熱回収熱交換器3の熱交換器本
体30内部に設けられた各伝熱装置24,25,26,
27のうち、排ガス21の流れ方向最上流に位置する伝
熱装置(即ち、最終の再熱器27)の入出側間にバイパ
ス流路31を接続し、該バイパス流路31に流量調整弁
32を設ける。
【0027】次に、作動について説明する。
【0028】ボイラ発電設備1及びガスタービン発電設
備2で発電を行わせる過程、及び、排熱回収熱交換器3
でガスタービン発電設備2からの排ガス21とボイラ発
電設備1の蒸気15とを熱交換させる過程については図
2と同様なので説明を省略する。
【0029】本発明では、以下のようにして排熱回収熱
交換器3の過熱器系Aと再熱器系Bの蒸気温度特性を変
化させる。
【0030】即ち、高負荷時には、流量調整弁32を閉
じて、バイパス流路31に蒸気15が流れないようにす
る。
【0031】すると、最終の再熱器27が排ガス21の
流れ方向の最も上流に位置し、最終の過熱器25がその
下流に位置するため、最終の再熱器27内部を流れる蒸
気15が最終の過熱器25内部を流れる蒸気15よりも
高温の排ガス21によって熱交換されることとなり、再
熱器系Bの方が過熱器系Aよりも収熱が良くなるので、
再熱器系Bの方が過熱器系Aよりも高い蒸気温度特性が
得られる。
【0032】そして、低負荷時には、流量調整弁32を
開いて、前段の再熱器26を流れてきた蒸気15の一部
がバイパス流路31をバイパスされるようにする。
【0033】すると、最終の再熱器27へ流入する蒸気
15の量が減少するので、その分、再熱器27における
収熱が低下し、再熱器系Bの蒸気温度が低下すると共
に、再熱器27出側(即ち、最終の過熱器25入側)の
排ガス21の温度が上昇して、最終の過熱器25におけ
る収熱が向上するので、過熱器系Aの方が再熱器系Bよ
りも高い蒸気温度特性が得られる。
【0034】このように、流量調整弁32によって最終
の再熱器27と過熱器25の収熱を変化することによ
り、両者の蒸気温度特性が改善されるので、低負荷時で
も、過熱器系A及び再熱器系Bにおける蒸気温度を調節
可能となり、さらにきめ細かくスプレーなどでボイラ発
電設備の要求する蒸気温度に調節することが可能とな
る。
【0035】又、流量調整弁32によって、過熱器系A
及び再熱器系Bにおける蒸気温度特性を変更することに
より、過熱器系A及び再熱器系Bで得られる蒸気温度が
変化するので、流量調整弁32を用いて、負荷変化中の
蒸気温度を制御させることも可能である。
【0036】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、流量調整弁32による蒸気温度制御
によりスプレーを不要化し得ること、過熱器系と再熱器
系から成る伝熱系統以外にもガスクーラ系などを含む伝
熱系統にも適用し得ること、その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の排熱回収
熱交換器によれば、複数系統設けられた各伝熱系の温度
特性を変更させることができるという優れた効果を奏し
得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略系統図である。
【図2】現在検討中の複合発電設備の全体概略系統図で
ある。
【図3】ボイラ発電設備における負荷と蒸気温度との関
係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ボイラ発電設備 2 ガスタービン発電設備 5 ボイラ水 15 蒸気(伝熱媒体) 21 排ガス 24,25 過熱器(伝熱装置) 26,27 再熱器(伝熱装置) 30 熱交換器本体 31 バイパス流路 32 流量調整弁 A 過熱器系(伝熱系) B 再熱器系(伝熱系)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器本体に、ガスタービン発電設備
    からの排ガスと、ボイラ発電設備からのボイラ水或いは
    蒸気とを熱交換させるための伝熱系を複数系統設けると
    共に、複数の伝熱系を構成する伝熱装置のうち、排ガス
    の流れ方向最上流に位置する伝熱装置の入出側間にバイ
    パス流路を接続し、バイパス流路に流量調整弁を設けた
    ことを特徴とする排熱回収熱交換器。
JP2620893A 1993-01-21 1993-01-21 排熱回収熱交換器 Pending JPH06221503A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2620893A JPH06221503A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 排熱回収熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2620893A JPH06221503A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 排熱回収熱交換器

Publications (1)

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JPH06221503A true JPH06221503A (ja) 1994-08-09

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ID=12187038

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JP2620893A Pending JPH06221503A (ja) 1993-01-21 1993-01-21 排熱回収熱交換器

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JP (1) JPH06221503A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007163126A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 General Electric Co <Ge> 改善された効率の複合サイクル発電システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007163126A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 General Electric Co <Ge> 改善された効率の複合サイクル発電システム

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