(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの復水が脱気器を経て給水として供給される排ガスボイラにおいて、上記脱気器の出口に設けられた低圧給水ポンプにより送水される上記脱気器の出口の給水を上記脱気器の入口の復水により冷却する外部熱交換器と、復水を上記外部熱交換器を経ずに直接上記脱気器に導くバイパス管路と、上記外部熱交換器入口と上記バイパス管路にそれぞれ設けられた流量調整弁と、上記外部熱交換器の出口の給水の温度に基づいて上記各流量調整弁それぞれの開度を制御する給水温度制御装置とを備え、上記外部熱交換器入口の流量調整弁は、上記バイパス管路の流量調整弁と共に上記給水温度制御装置からの演算指令により開度を制御されるようにしたことを特徴とする排ガスボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、硫黄を含む燃料と含まない燃料とを交互に燃焼させる原動機の排ガスから熱回収を行なう排ガスボイラに関するもので、特に入口給水温度の調整を容易にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の排ガスボイラの水／蒸気系統の一例を示す図である。図中（１）は排ガスボイラ，（２）は高圧過熱器，（３）は高圧蒸発器，（４ａ），（４ｂ）は高圧節炭器，（５）は低圧蒸発器，（６）は低圧節炭器，（７）は給水予熱器，（８）は高圧蒸気ドラム，（９）は低圧蒸気ドラム，（１０）は脱気器，（１１）は高圧ボイラ水循環ポンプ，（１２）は低圧ボイラ水循環ポンプ，（１３）は高圧給水ポンプ，（１４）は低圧給水ポンプ，（１５）は復水昇温ポンプ，（２０）は高圧主蒸気系統，（２１）は高圧飽和蒸気系統，（２２）は高圧給水系統，（２３）は高圧循環水系統，（２４）は低圧主蒸気系統，（２５）は低圧給水系統，（２６）は低圧循環水系統，（２７）は復水系統，（２８）は混合器，(29a),(29b) は復水遮断弁をそれぞれ示す。
【０００３】
硫黄を含む燃料と硫黄を含まない燃料の両者を交互に燃焼させる原動機においては、その燃焼ガス中には硫黄酸化物（ＳＯ2 ，ＳＯ3 ）が有る場合と無い場合の２つのケースが存在する。排ガスボイラにおいては、いづれの場合についても最大限の熱回収を行なうことが要求される。
【０００４】
従来は、排ガスボイラ（１）中で排ガス温度の一番低い場所に給水予熱器（７）を設置し、燃焼ガス中に硫黄酸化物の無い場合には直接この給水予熱器（７）に復水を送水していた。この場合でも、復水温度が一般に排ガス中の水分による露点温度よりも低いので、給水予熱器（７）使用時には復水温度を露点温度以上に保つために、給水予熱器（７）の出口水の一部を復水昇温ポンプ（１５）により混合器（２８）で混合させて昇温した後に、給水予熱器（７）へ供給していた。そして、もし燃焼ガス中に硫黄酸化物の存在する場合には、この給水予熱器（７）をバイパスして脱気器（１０）へ直接復水を送水していた。すなわち、復水遮断弁(29a),(29b) を閉じて、復水を直接脱気器（１０）へ供給し、給水予熱器（７）を系統から完全に切り離す。このため給水予熱器（７）は、チューブ内に水を流さない、いわゆるドライ運転を行なうこととなる。したがって給水予熱器（７）のチューブは、その入口側ガス温度と同一温度まで加熱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の排ガスボイラでは、燃焼ガス中に硫黄酸化物が含まれている場合を考慮し、脱気器の器内圧力は大体２〜４．5 kg／cm2a（タンク内の飽和水温度は約１２０〜１５０℃）に選定されている。そして給水は、燃焼ガス中に硫黄酸化物がある場合、給水予熱器を完全にバイパスして直接脱気器へ供給されるので、給水予熱器は排ガスで加熱されるだけの、いわゆるドライ運転となっていた。したがって、硫黄を含む燃料から硫黄を含まない燃料へと切換える時には、給水予熱器に復水を直接供給することにより生じる熱衝撃を防止するために、冷却時間をとらざるを得ない。すなわち原動機を停止する必要が生じて、この間の時間がプラント全体としてロスタイムとなっていた。
【０００６】
ガス温度の一番低い場所に設置された伝熱面（前記従来例では給水予熱器）がドライ運転になるのを防ぐ方策としては、排ガス中に硫黄酸化物のある場合でも給水予熱器に復水を常時流しておく必要があるが、復水では前述のように低温腐蝕の問題があるため、そのままでは実施できなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の課題を解決するために、蒸気タービンの復水が脱気器を経て給水として供給される排ガスボイラにおいて、上記脱気器の出口に設けられた低圧給水ポンプにより送水される上記脱気器の出口の給水を上記脱気器の入口の復水により冷却する外部熱交換器と、復水を上記外部熱交換器を経ずに直接上記脱気器に導くバイパス管路と、上記外部熱交換器入口と上記バイパス管路にそれぞれ設けられた流量調整弁と、上記外部熱交換器の出口の給水の温度に基づいて上記各流量調整弁それぞれの開度を制御する給水温度制御装置とを備え、上記外部熱交換器入口の流量調整弁は、上記バイパス管路の流量調整弁と共に上記給水温度制御装置からの演算指令により開度を制御されるようにしたことを特徴とする排ガスボイラを提案するものである。
【０００８】
【作用】
本発明においては、いかなる場合でも復水を脱気器内の給水と熱交換させることのできる外部熱交換器を設け、脱気器の出口の給水を同脱気器の出口に設けられた低圧給水ポンプにより上記外部熱交換器に送水し、この給水と外部熱交換器で熱交換して昇温した復水を、直接、脱気器へ導びく一方、外部熱交換器で適切な温度まで冷却された給水を排ガスボイラへ供給するので、排ガスボイラ内に設置された伝熱管がドライ運転になるのを避けることができる。しかも、上記外部熱交換器にはバイパス管路を設け、かつ、同外部熱交換器とバイパス管路とのそれぞれに流量調整弁を設け、それぞれの流量調整弁を流れる流量を、脱気器、低圧給水ポンプ、外部熱交換器の順に経由して性状の安定した同外部熱交換器出口で検知した給水温度に基づいて給水温度制御装置で制御するので、排ガスボイラへ供給される給水の温度は、適切な状況判断の下で、復水温度から脱気器内の温度まで連続して任意に設定できる。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を示す系統図である。この図において、前記図２により説明した従来のものと同様の部分については、冗長になるのを避けるため、同一の符号を付け詳しい説明を省く。図１で新たに用いられた符号として、（６Ａ）は低圧節炭器，（１６）は外部熱交換器，（１７）は給水温度検出器，(18a),(18b）は流量調整弁，（１９）は給水温度制御装置，（３０）はバイパス管路をそれぞれ示す。
【００１０】
蒸気タービンの復水は脱気器（１０）を経て排ガスボイラ（１）に給水として供給されるが、本実施例では上記脱気器（１０）の出口の給水を入口の復水により冷却する外部熱交換器（１６）と、復水をその外部熱交換器（１６）を経ずに直接脱気器（１０）に導くバイパス管路（３０）を設ける。また、上記外部熱交換器（１０）の入口と上記バイパス管路（３０）にそれぞれ流量調整弁(18a),  (18b）を設ける。（１７）は上記外部熱交換器（１６）の出口に設けられた給水温度検出器，（１９）はその給水温度検出器（１７）で測定された給水の温度に基づいて、上記流量調整弁(18a),(18b）の開度を制御する給水温度制御装置である。一方排ガスボイラ（１）内には、従来の給水予熱器と低圧節炭器を一つにまとめた新たな低圧節炭器（６Ａ）を設ける。
【００１１】
排ガスボイラへの水の供給はまず復水系統（２７）から行なわれる。この復水は流量調整弁(18a) を経由して外部熱交換器（１６）へ導びかれる。一方、脱気器（１０）内の高温水は低圧給水ポンプ（１４）によって同様に外部熱交換器（１６）へ送水され、ここで両者の熱交換が行われる。すなわち外部熱交換器（１６）出口の低圧給水系統（２５）の水は排ガスボイラ導入に際して問題のないレベルまで冷却されて低圧節炭器（６Ａ）に供給される一方、外部熱交換器出口の復水系統（２７）の水は加熱されて脱気器（１０）へ供給される。
【００１２】
ここで外部熱交換器（１６）出口の低圧給水管（２５）に設けられた給水温度検出器（１７）の信号と設定値とを用いて、給水温度制御装置（１９）により演算を行ない制御信号を発して、流量調整弁(18a),(18b）の開度を制御する。これにより、低圧節炭器（６Ａ）に供給される給水の温度は、燃焼ガス中に硫黄酸化物のない場合の給水温度レベルから脱気器内の水の温度まで、連続して変更することができる。したがって、従来の排ガスボイラにおいて燃料中の硫黄分の有無により排ガスボイラに必要とされた原動機の停止操作が不要となる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、排ガスボイラへ供給される給水の温度は、復水温度レベルから脱気器内の水の温度まで、連続して変更調整可能としたことにより、従来必要であった復水昇温ポンプが不要となるだけでなく、作動状況を適切に上で排ガスボイラの入口給水温度を運転中に任意に設定できるので、従来の排ガスボイラで必要とされていた排ガスボイラの停止操作が不要となり、プラント全体の稼動率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例を示す系統図である。
【図２】図２は従来の排ガスボイラの水／蒸気系統の一例を示す図である。
【符号の説明】
（１）                排ガスボイラ
（２）                高圧過熱器
（３）                高圧蒸発器
（４ａ），（４ｂ）    高圧節炭器
（５）                低圧蒸発器
（６），（６Ａ）      低圧節炭器
（７）                給水予熱器
（８）                高圧蒸気ドラム
（９）                低圧蒸気ドラム
（１０）              脱気器
（１１）              高圧ボイラ水循環ポンプ
（１２）              低圧ボイラ水循環ポンプ
（１３）              高圧給水ポンプ
（１４）              低圧給水ポンプ
（１５）              復水昇温ポンプ
（１６）              外部熱交換器
（１７）              給水温度検出器
（18a),(18b)          流量調整弁
（１９）              給水温度制御装置
（２０）              高圧主蒸気系統
（２１）              高圧飽和蒸気系統
（２２）              高圧給水系統
（２３）              高圧循環水系統
（２４）              低圧主蒸気系統
（２５）              低圧給水系統
（２６）              低圧循環水系統
（２７）              復水系統
（２８）              混合器
（29a),(29b)          復水遮断弁
（３０）              バイパス管路
【図１】
0003659659.tif 000002
【図２】
0003659659.tif 000003