JPH0684801B2 - 超臨界圧変圧運転形ボイラ - Google Patents
超臨界圧変圧運転形ボイラInfo
- Publication number
- JPH0684801B2 JPH0684801B2 JP60271370A JP27137085A JPH0684801B2 JP H0684801 B2 JPH0684801 B2 JP H0684801B2 JP 60271370 A JP60271370 A JP 60271370A JP 27137085 A JP27137085 A JP 27137085A JP H0684801 B2 JPH0684801 B2 JP H0684801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bypass
- boiler
- pressure
- flue
- supercritical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超臨界変圧運転形ボイラに関し、更に詳細に
は、この種ボイラにおいて水と蒸気の系統の圧力損失を
低減させる技術の改良に関する。
は、この種ボイラにおいて水と蒸気の系統の圧力損失を
低減させる技術の改良に関する。
従来の技術 従来の超臨界変圧運転形ボイラとして、第５図及び第６
図に示すような２つの給水バイパス方式のものがある。
図に示すような２つの給水バイパス方式のものがある。
すなわち、第５図に示すボイラにおいては、ボイラへの
給水は節炭器（図示せず）より火炉１、ウォータセパレ
ータ２、後部煙道周壁３及び過熱器4,5の順に流れるよ
うになっている。そして、このボイラは、後部煙道周壁
３が蒸気により冷却される方式のボイラであって、後部
煙道周壁３のバイパス管６のみが設けられ、弁を用いず
に圧力バランスのみでバイパスが行われる方式である。
給水は節炭器（図示せず）より火炉１、ウォータセパレ
ータ２、後部煙道周壁３及び過熱器4,5の順に流れるよ
うになっている。そして、このボイラは、後部煙道周壁
３が蒸気により冷却される方式のボイラであって、後部
煙道周壁３のバイパス管６のみが設けられ、弁を用いず
に圧力バランスのみでバイパスが行われる方式である。
一方、第６図に示すボイラは、後部煙道周壁３が水冷壁
構造方式のボイラであって、後部煙道周壁３のバイパス
管６とバイパス弁７とが設けられ、これによりバイパス
量を調整するようにした方式である。
構造方式のボイラであって、後部煙道周壁３のバイパス
管６とバイパス弁７とが設けられ、これによりバイパス
量を調整するようにした方式である。
なお、第６図において、８は節炭器、９は循環ポンプで
あり、また1,2及び４は第５図と同様それぞれ火炉、ウ
ォータセパレータ及び過熱器である。
あり、また1,2及び４は第５図と同様それぞれ火炉、ウ
ォータセパレータ及び過熱器である。
しかして、第５図に示される方式のボイラにおいては、
バイパス量を積極的に調整しないので、ボイラの全負荷
帯にわたり系統内の圧力のバランスによってバイパスす
る蒸気が定まる。
バイパス量を積極的に調整しないので、ボイラの全負荷
帯にわたり系統内の圧力のバランスによってバイパスす
る蒸気が定まる。
一方、第６図に示される方式のボイラにおいては、バイ
パス弁によりバイパス量を調整することができる。そし
て、ボイラの低負荷時などにおいて、バイパスを行う
と、むしろ後部煙道周壁の管内を流れる流量が減少する
ため、流動不安定現象などを引起すおそれがある場合
に、バイパスさせないようにバイパス弁を閉止すること
ができる。
パス弁によりバイパス量を調整することができる。そし
て、ボイラの低負荷時などにおいて、バイパスを行う
と、むしろ後部煙道周壁の管内を流れる流量が減少する
ため、流動不安定現象などを引起すおそれがある場合
に、バイパスさせないようにバイパス弁を閉止すること
ができる。
以上述べたように、第５図及び第６図に示した２つの方
式のボイラは、いずれも、後部煙道の周壁部分の圧力損
失を軽減せしめ、ポンプの動力を節減しようとするもの
である。
式のボイラは、いずれも、後部煙道の周壁部分の圧力損
失を軽減せしめ、ポンプの動力を節減しようとするもの
である。
発明が解決しようとする課題 以上述べた従来例においては、しかし、次のような問題
があった。すなわち、第５図および第６図に示すボイラ
は、いずれも、後部煙道の周壁部分のみを給水バイパス
の対象としており、極くせまい範囲に限られたものであ
った。このため、圧力損失低減対策としては限界があっ
た。
があった。すなわち、第５図および第６図に示すボイラ
は、いずれも、後部煙道の周壁部分のみを給水バイパス
の対象としており、極くせまい範囲に限られたものであ
った。このため、圧力損失低減対策としては限界があっ
た。
その上、第５図に示したボイラでは、バイパス量を調整
しないので、気液二相流が流れる亜臨界圧域においては
管内流動特性が不安定になり易い欠点があった。
しないので、気液二相流が流れる亜臨界圧域においては
管内流動特性が不安定になり易い欠点があった。
一方、第６図に示したボイラにおいても、効果的な運用
を行うためには、バイパス弁の操作領域が複雑になり、
ボイラの運転操作が難しくなる欠点があった。
を行うためには、バイパス弁の操作領域が複雑になり、
ボイラの運転操作が難しくなる欠点があった。
本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
なされたもので、全負荷帯にわたり高い信頼性を維持し
つつ、超臨界域において圧力損失を低減できる超臨界圧
変圧運転形ボイラを提供することを目的とする。
なされたもので、全負荷帯にわたり高い信頼性を維持し
つつ、超臨界域において圧力損失を低減できる超臨界圧
変圧運転形ボイラを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために、本発明は、過熱器、再熱
器、煙道蒸発器、節炭器などの伝熱部が配置されている
後部煙道を有し、この後部煙道の周壁が水冷壁管にて構
成されている超臨界圧変圧運転形ボイラにおいて、少な
くとも前記煙道蒸発器をバイパスする管路を設けると共
に、この管路の途中部分にバイパス弁を設け、このバイ
パス弁を超臨界圧となる高負荷域で開くようにしたもの
である。
器、煙道蒸発器、節炭器などの伝熱部が配置されている
後部煙道を有し、この後部煙道の周壁が水冷壁管にて構
成されている超臨界圧変圧運転形ボイラにおいて、少な
くとも前記煙道蒸発器をバイパスする管路を設けると共
に、この管路の途中部分にバイパス弁を設け、このバイ
パス弁を超臨界圧となる高負荷域で開くようにしたもの
である。
作用 上記の手段によれば、少なくとも煙道蒸発器をバイパス
する管路に設けたバイパス弁は過熱蒸気域又は超臨界圧
域であるボイラの高負荷時において作動されて、給水が
バイパスする範囲を大きくし、これにより系統の圧力損
失が容易に軽減される。また、気液二相流が流れる領域
では、給水のバイパスを止めることにより、各伝熱部の
管内の流動に対して何らの影響も与えない。
する管路に設けたバイパス弁は過熱蒸気域又は超臨界圧
域であるボイラの高負荷時において作動されて、給水が
バイパスする範囲を大きくし、これにより系統の圧力損
失が容易に軽減される。また、気液二相流が流れる領域
では、給水のバイパスを止めることにより、各伝熱部の
管内の流動に対して何らの影響も与えない。
実施例 以下図面を参照して、本発明の実施例について詳述す
る。第１図は本発明による超臨界圧変圧運転形ボイラの
全体概略を示し、第２図および第３図は同ボイラにおけ
る給水バイパス装置の異なる２つの実施態様の詳細を示
す。
る。第１図は本発明による超臨界圧変圧運転形ボイラの
全体概略を示し、第２図および第３図は同ボイラにおけ
る給水バイパス装置の異なる２つの実施態様の詳細を示
す。
第１図に示すボイラは、蒸気タービンの負荷に応じて超
臨界圧域から亜臨界圧域まで変圧運転が行われるもの
で、火炉11と後部煙道12とにより構成されており、火炉
11の上部および後部煙道12に過熱器13,14,15、再熱器1
6,17、煙道蒸発器18、節炭器19などの伝熱部が配置され
ている。
臨界圧域から亜臨界圧域まで変圧運転が行われるもの
で、火炉11と後部煙道12とにより構成されており、火炉
11の上部および後部煙道12に過熱器13,14,15、再熱器1
6,17、煙道蒸発器18、節炭器19などの伝熱部が配置され
ている。
しかして、ボイラへの給水は、節炭器19、火炉11、後部
煙道12の周壁12′、煙道蒸発器18、ウォータセパレータ
20の順に流れ、さらに過熱器13,14,15を経て過熱され、
蒸気タービン（図示せず）に導かれる。そして、一般
に、最低貫流負荷（20〜30％負荷）以上の負荷において
は、ウォータセパレータ20には乾き蒸気のみが流入し、
ドレンは発生しない。これに対して、最低貫流負荷以下
の低負荷においては、ウォータセパレータ20には気液二
相の状態の流体が流入し、気水分離が行われ、蒸気のみ
が過熱器13,14,15へ導かれ、ドレンは起動系統（図示せ
ず）に戻される。
煙道12の周壁12′、煙道蒸発器18、ウォータセパレータ
20の順に流れ、さらに過熱器13,14,15を経て過熱され、
蒸気タービン（図示せず）に導かれる。そして、一般
に、最低貫流負荷（20〜30％負荷）以上の負荷において
は、ウォータセパレータ20には乾き蒸気のみが流入し、
ドレンは発生しない。これに対して、最低貫流負荷以下
の低負荷においては、ウォータセパレータ20には気液二
相の状態の流体が流入し、気水分離が行われ、蒸気のみ
が過熱器13,14,15へ導かれ、ドレンは起動系統（図示せ
ず）に戻される。
第２図に示す給水バイパス装置は、第１図に示したよう
なボイラの後部煙道周壁12′と煙道蒸発器18とを連続し
てバイパスするバイパス管21とバイパス弁22とを設けた
ものである。そして、圧力が超臨界圧以上である高負荷
帯においてのみ、バイパス弁22を作動させて一部の給水
をバイパスさせ、圧力損失の軽減を図る。しかし、圧力
が亜臨界圧域となる負荷以下の負荷領域であって、気液
二相流が流れる領域では、バイパス弁22を開とすること
は系統の流動不安定を生ずる恐れがあり、好ましくな
い。
なボイラの後部煙道周壁12′と煙道蒸発器18とを連続し
てバイパスするバイパス管21とバイパス弁22とを設けた
ものである。そして、圧力が超臨界圧以上である高負荷
帯においてのみ、バイパス弁22を作動させて一部の給水
をバイパスさせ、圧力損失の軽減を図る。しかし、圧力
が亜臨界圧域となる負荷以下の負荷領域であって、気液
二相流が流れる領域では、バイパス弁22を開とすること
は系統の流動不安定を生ずる恐れがあり、好ましくな
い。
第３図に示す給水バイパス装置は、第２図に示したバイ
パスの範囲をさらに拡げ、後部煙道周壁12′、煙道蒸発
器18、ウォータセパレータ20および過熱器13を連続して
バイパスするバイパス管21′とバイパス弁22′とを設け
たものである。この場合においても、バイパス弁22′を
作動させる負荷帯は、圧力が臨界点を越える臨界に限定
される。第４図は、第２図に示したバイパス方式を活用
した場合と、バイパス弁22を全閉のままに保った場合と
のボイラ入口（節炭器入口）の圧力の比較を行った一例
を示すものである。
パスの範囲をさらに拡げ、後部煙道周壁12′、煙道蒸発
器18、ウォータセパレータ20および過熱器13を連続して
バイパスするバイパス管21′とバイパス弁22′とを設け
たものである。この場合においても、バイパス弁22′を
作動させる負荷帯は、圧力が臨界点を越える臨界に限定
される。第４図は、第２図に示したバイパス方式を活用
した場合と、バイパス弁22を全閉のままに保った場合と
のボイラ入口（節炭器入口）の圧力の比較を行った一例
を示すものである。
以上述べたように、気液二相流が流れる亜臨界圧域の負
荷帯においては系統内の流動特性に何ら悪影響を与え
ず、超臨界圧域の高負荷帯においてのみバイパス弁の開
度を調整し、効果的な圧力損失低減をはかるので、プラ
ントの高効率化と、信頼性向上に大きく寄与できる。
荷帯においては系統内の流動特性に何ら悪影響を与え
ず、超臨界圧域の高負荷帯においてのみバイパス弁の開
度を調整し、効果的な圧力損失低減をはかるので、プラ
ントの高効率化と、信頼性向上に大きく寄与できる。
発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、超臨界圧変圧運転
形ボイラにおいて、少なくとも煙道蒸発器をバイパスす
る管路を設けると共に、この管路の途中部分にバイパス
弁を設け、このバイパス弁を超臨界圧となる高負荷域で
開くようにすることにより、次に述べるような顕著の効
果を奏する。
形ボイラにおいて、少なくとも煙道蒸発器をバイパスす
る管路を設けると共に、この管路の途中部分にバイパス
弁を設け、このバイパス弁を超臨界圧となる高負荷域で
開くようにすることにより、次に述べるような顕著の効
果を奏する。
すなわち、50％以下程度の負荷以上でバイパスする場
合、50％程度の負荷では超臨界圧変圧運転形ボイラが亜
臨界圧で運転されるものであるが、亜臨界圧では後部煙
道周壁、煙道蒸発器の内部流体は二相流となるため、こ
こでバイパスすることは流動安定性の阻害要因となりか
ねないが、本発明ではバイパス運用を超臨界圧領域（各
プラントによって異なるが、普通は70％前後以上）に限
るため、流動安定性の阻害を生じる恐れがなく、またバ
イパス弁の運用基準が明確となる。
合、50％程度の負荷では超臨界圧変圧運転形ボイラが亜
臨界圧で運転されるものであるが、亜臨界圧では後部煙
道周壁、煙道蒸発器の内部流体は二相流となるため、こ
こでバイパスすることは流動安定性の阻害要因となりか
ねないが、本発明ではバイパス運用を超臨界圧領域（各
プラントによって異なるが、普通は70％前後以上）に限
るため、流動安定性の阻害を生じる恐れがなく、またバ
イパス弁の運用基準が明確となる。
したがって、本発明によれば、給水バイパス装置の合理
的な配置を行なえるとともに、バイパス弁の明確な運用
指針を与えることができるので、ボイラの全負荷帯にわ
たり高い信頼性を維持しつつ、超臨界圧域において圧力
損失を低減させ、プラントの熱効率向上に大きく寄与す
ることが可能となる。
的な配置を行なえるとともに、バイパス弁の明確な運用
指針を与えることができるので、ボイラの全負荷帯にわ
たり高い信頼性を維持しつつ、超臨界圧域において圧力
損失を低減させ、プラントの熱効率向上に大きく寄与す
ることが可能となる。
具体的には、例えば従来例ではバイパス部圧力損失は高
負荷でも略4kg/cm2程度であり、20％バイパス時の低減
はたかだか1.4kg/cm2であるのに対して、本発明では高
負荷時、少なくとも14kg/cm2程度の圧力損失を5kg/cm2
程度も低減でき、超臨界圧力域のみのバイパス運用で効
果的にプラントの高効率化を図ることができる。
負荷でも略4kg/cm2程度であり、20％バイパス時の低減
はたかだか1.4kg/cm2であるのに対して、本発明では高
負荷時、少なくとも14kg/cm2程度の圧力損失を5kg/cm2
程度も低減でき、超臨界圧力域のみのバイパス運用で効
果的にプラントの高効率化を図ることができる。
第１図は本発明による超臨界圧変圧運転形ボイラの全体
概略図、第２図及び第３図は本発明による給水バイパス
装置を含む系統の異なる二例を示す図、第４図は本発明
によるボイラ入口圧力の比較図、第５図及び第６図は従
来のボイラにおける給水バイパスの異なる二例を示す系
統図である。 11……火炉、12……後部煙道、12′……後部煙道周壁、
13,14,15……過熱器、16,17……再熱器、18……煙道蒸
発器、19……節炭器、20……ウォータセパレータ、21,2
1′……バイパス管、22,22′……バイパス弁。
概略図、第２図及び第３図は本発明による給水バイパス
装置を含む系統の異なる二例を示す図、第４図は本発明
によるボイラ入口圧力の比較図、第５図及び第６図は従
来のボイラにおける給水バイパスの異なる二例を示す系
統図である。 11……火炉、12……後部煙道、12′……後部煙道周壁、
13,14,15……過熱器、16,17……再熱器、18……煙道蒸
発器、19……節炭器、20……ウォータセパレータ、21,2
1′……バイパス管、22,22′……バイパス弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏崎 正道 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−74501（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−137204（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】過熱器、再熱器、煙道蒸発器、節炭器など
の伝熱部が配置されている後部煙道を有し、この後部煙
道の周壁が水冷壁管にて構成されている超臨界圧変圧運
転形ボイラにおいて、少なくとも前記煙道蒸発器をバイ
パスする管路を設けると共に、この管路の途中部分にバ
イパス弁を設け、このバイパス弁を超臨界圧となる高負
荷域で開くことを特徴とする超臨界圧変圧運転形ボイ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271370A JPH0684801B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 超臨界圧変圧運転形ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271370A JPH0684801B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 超臨界圧変圧運転形ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131102A JPS62131102A (ja) | 1987-06-13 |
| JPH0684801B2 true JPH0684801B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=17499120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60271370A Expired - Fee Related JPH0684801B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 超臨界圧変圧運転形ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684801B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2921839B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1999-07-19 | バブコツク日立株式会社 | 超臨界圧変圧運転ボイラ装置 |
| EP1316728B1 (en) * | 1991-09-10 | 2005-08-17 | Smc Kabushiki Kaisha | Fluid pressure apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674501A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Super critical pressure variable operation type forcedly once through boiler |
| JPS58137204U (ja) * | 1982-03-11 | 1983-09-14 | バブコツク日立株式会社 | ボイラ装置 |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP60271370A patent/JPH0684801B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131102A (ja) | 1987-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4869210A (en) | Method of operating a once-through steam generator | |
| US4487166A (en) | Start-up system for once-through boilers | |
| JP3140539B2 (ja) | 排熱回収ボイラおよび減温水の供給方法 | |
| JPH0684801B2 (ja) | 超臨界圧変圧運転形ボイラ | |
| JPH0417324B2 (ja) | ||
| JPH0942606A (ja) | 貫流ボイラ蒸気温度制御装置 | |
| JPH10292902A (ja) | 主蒸気温度制御装置 | |
| JP3285946B2 (ja) | 変圧貫流ボイラの蒸気温度制御装置 | |
| JPS6291703A (ja) | 節炭器のスチ−ミング防止装置 | |
| JPH03282102A (ja) | 排熱回収ボイラおよびそれに使用する減温器制御装置 | |
| JP2531801B2 (ja) | 排熱回収熱交換器の制御装置 | |
| JP3176435B2 (ja) | 蒸気発生装置 | |
| JPH0463282B2 (ja) | ||
| JP2971629B2 (ja) | 排熱回収ボイラ | |
| JPH0861012A (ja) | 排ガスボイラの蒸発量制御装置 | |
| JPS62162808A (ja) | 貫流型火力発電ボイラシステムの節炭器スチーミング防止装置 | |
| GB1600352A (en) | Power plant | |
| JPH0842802A (ja) | 排ガスボイラ中／低圧蒸発量制御装置 | |
| JP2921839B2 (ja) | 超臨界圧変圧運転ボイラ装置 | |
| JPH0330763B2 (ja) | ||
| JP2908085B2 (ja) | 排熱回収ボイラ | |
| JPH09195718A (ja) | 主蒸気温度制御装置 | |
| JPS61289205A (ja) | 多種燃料を使用する変圧運転形貫流ボイラ | |
| JPH028201B2 (ja) | ||
| JPH08327006A (ja) | 超臨界圧変圧貫流ボイラ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |