(57)【要約】【課題】過熱器及びボイラにおいて、伝熱管から出口管寄せに流出する過熱蒸気の温度差を低減可能とする。【解決手段】蒸気が供給される入口管寄せ８１と、生成した過熱蒸気を排出する出口管寄せ８２と、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２を連結するように入口管寄せ８１及び出口管寄せ８２の長手方向に列設される複数の伝熱管８３と、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置９１と、水噴射装置９１を制御して入口管寄せ８１の長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置とを設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気が供給される入口管寄せと、
生成した過熱蒸気を排出する出口管寄せと、
前記入口管寄せと前記出口管寄せを連結するように前記入口管寄せ及び前記出口管寄せの長手方向に列設される複数の伝熱管と、
前記入口管寄せに供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置と、
前記水噴射装置を制御して前記入口管寄せの長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置と、
を有することを特徴とする過熱器。
【請求項２】
前記水噴射装置は、前記入口管寄せの長手方向に所定間隔で配置される複数の噴射ノズルを有し、前記水噴射量調整装置は、前記複数の噴射ノズルによる水噴射量を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の過熱器。
【請求項３】
複数の噴射ノズルは、前記入口管寄せ内に配置されることを特徴とする請求項２に記載の過熱器。
【請求項４】
蒸気を供給する複数の蒸気連絡管が前記入口管寄せの長手方向に所定間隔で連結され、複数の噴射ノズルは、前記蒸気連絡管内にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載の過熱器。
【請求項５】
前記水噴射量調整装置は、前記複数の噴射ノズルへの各冷却水供給管に設けられる流量調整弁を有することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の過熱器。
【請求項６】
前記水噴射量調整装置は、前記複数の噴射ノズルの各ノズル径または前記複数の噴射ノズルへの各冷却水供給管の管径が相違することで構成されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の過熱器。
【請求項７】
前記水噴射装置は、前記入口管寄せの長手方向に向けて冷却水を噴射可能な噴射ノズルを有することを特徴とする請求項１に記載の過熱器。
【請求項８】
中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
燃料を前記火炉内に向けて吹き込む燃焼装置と、
前記火炉の煙道に設けられて排ガスの熱を回収して過熱蒸気を生成する請求項１から請求項７のいずれか一項の過熱器と、
を有することを特徴とするボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体燃料と空気を燃焼させることで蒸気を生成するボイラにて、過熱蒸気を生成可能な過熱器、並びに過熱器を有するボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラントにて、例えば、石炭焚きボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に燃焼バーナが上下方向に複数段にわたって配置されている。そして、火炉１１は、上部に煙道が設けられており、この煙道に排ガスの熱を回収するための過熱器、再熱器、節炭器が設けられている。そのため、火炉での燃焼により発生した排ガスと伝熱管内を流れる水との間で熱交換が行われ、蒸気を生成することができ、この蒸気を蒸気タービンに供給して駆動することで発電可能となっている。
【０００３】
このようなボイラとしては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５０−０６５９３９号公報
【特許文献２】特開平１０−２９９４２４号公報
【特許文献３】特開平０７−２３３９０３号公報
【特許文献４】特開２００６−０７１１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のボイラでは、給水ポンプにより供給された水は、節炭器によって予熱された後、火炉壁の各伝熱管に供給され、伝熱管内で過熱されて飽和蒸気となる。この飽和蒸気は、過熱器に導入されて排ガスによって過熱されて過熱蒸気となり、この過熱蒸気は、蒸気タービンに供給される。この過熱器は、所定温度の過熱蒸気を蒸気タービンに供給する必要から、過熱蒸気に水噴射して過熱蒸気の温度調整を行う過熱低減器が設けられている。
【０００６】
ところで、過熱器は、入口管寄せと出口管寄せを複数の伝熱管により連結されて構成されている。そして、煙道を流れる排ガスの温度と流速は、例えば、壁面近傍と中央部とで相違する。そのため、過熱器は、各伝熱管にて、内部を流れる過熱蒸気における熱吸収量に偏差が生じてしまい、過熱低減器が入口連絡管内に水を噴射しても、過熱器出口の過熱蒸気の平均温度を低減することができても，各管毎の温度差を低減できないおそれがある。
【０００７】
過熱低減器により過熱蒸気の温度偏差を低減することができないと、部分的に高温部位ができ、過熱器における入口管寄せ、出口管寄せ、伝熱管に対して、耐熱強度に優れた高級材料を使用しなければならず、コスト高を招いてしまう。部分的に発生する高温部位のみに高級材料を使用することは、運転状態（ボイラ負荷，燃料種等）によって変化することがあるため、その事前予想は困難である。また、過熱蒸気の蒸気条件を高温化すると、温度が最大になる出口管寄せ、過熱器管出口部の耐熱温度がネックとなり、全体平均の蒸気温度を上げることができなくなるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、伝熱管から出口管寄せに流出する過熱蒸気の温度差を低減可能な過熱器及び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】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の過熱器は、蒸気が供給される入口管寄せと、生成した過熱蒸気を排出する出口管寄せと、前記入口管寄せと前記出口管寄せを連結するように前記入口管寄せ及び前記出口管寄せの長手方向に列設される複数の伝熱管と、前記入口管寄せに供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置と、前記水噴射装置を制御して前記入口管寄せの長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
従って、入口管寄せに供給された蒸気は、複数の伝熱管を通って出口管寄せに流動するとき、外部から熱を回収して過熱されることで過熱蒸気となる。このとき、水噴射装置は、入口管寄せに供給される蒸気に対して冷却水を噴射することで過熱蒸気の温度を調整し、水噴射量調整装置は、入口管寄せの長手方向における水噴射量を調整する。そのため、複数の伝熱管が回収する熱量に偏差が生じても、この熱量の偏差に応じて各伝熱管に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管から出口管寄せに流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管から出口管寄せに流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。
【００１１】
本発明の過熱器では、前記水噴射装置は、前記入口管寄せの長手方向に所定間隔で配置される複数の噴射ノズルを有し、前記水噴射量調整装置は、前記複数の噴射ノズルによる水噴射量を調整可能であることを特徴としている。
【００１２】
従って、複数の噴射ノズルによる水噴射量を調整することで、各伝熱管に供給される蒸気温度を調整することとなり、簡単な構成で各伝熱管から出口管寄せに流出する各過熱蒸気の出口温度を容易に均一化することができる。
【００１３】
本発明の過熱器では、複数の噴射ノズルは、前記入口管寄せ内に配置されることを特徴としている。
【００１４】
従って、入口管寄せ内の蒸気に冷却水を噴射することで蒸気の温度を調整するため、噴射ノズルが外部に露出することはなく、構造の簡素化を可能とすることができる。
【００１５】
本発明の過熱器では、蒸気を供給する複数の蒸気連絡管が前記入口管寄せの長手方向に所定間隔で連結され、複数の噴射ノズルは、前記蒸気連絡管内にそれぞれ配置されることを特徴としている。
【００１６】
従って、蒸気を供給する各蒸気連絡管内の蒸気に冷却水を噴射することで蒸気の温度を調整するため、蒸気の温度を細かく調整することができ、高精度な温度管理を行うことができる。
【００１７】
本発明の過熱器では、前記水噴射量調整装置は、前記複数の噴射ノズルへの各冷却水供給管に設けられる流量調整弁を有することを特徴としている。
【００１８】
従って、流量調整弁の開度を調整して噴射ノズルによる冷却水の噴射量を調整することで、蒸気の温度を精度良く調整することができる。
【００１９】
本発明の過熱器では、前記水噴射量調整装置は、前記複数の噴射ノズルの各ノズル径または前記複数の噴射ノズルへの各冷却水供給管の管径が相違することで構成されることを特徴としている。
【００２０】
従って、噴射ノズルのノズル径または冷却水供給管の管径を異ならせて噴射ノズルによる冷却水の噴射量を調整することで、別途、調整装置を設ける必要がなく、構造を簡素化することができる。
【００２１】
本発明の過熱器では、前記水噴射装置は、前記入口管寄せの長手方向に向けて冷却水を噴射可能な噴射ノズルを有することを特徴としている。
【００２２】
従って、噴射ノズルが入口管寄せの長手方向に向けて冷却水を噴射するため、少ないノズル数で冷却水を広範囲に広げることができる。
【００２３】
本発明のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、燃料を前記火炉内に向けて吹き込む燃焼装置と、前記火炉の煙道に設けられて排ガスの熱を回収して過熱蒸気を生成する前記過熱器と、を有することを特徴とするものである。
【００２４】
従って、燃料を火炉内に向けて吹き込んで燃焼することで排ガスが生成され、過熱器は、この排ガスの熱を回収して過熱蒸気を生成する。このとき、複数の伝熱管が回収する熱量に偏差が生じても、この熱量の偏差に応じて各伝熱管に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管から出口管寄せに流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管から出口管寄せに流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。その結果、過熱器管、再熱器管、出口管寄せに高級材料を使用することなく、ボイラ出口の平均蒸気温度を高温化でき、プラント効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の過熱器及びボイラによれば、入口管寄せに供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置と、水噴射装置を制御して入口管寄せの長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置とを設けるので、複数の伝熱管から出口管寄せに流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管から出口管寄せに流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、第１実施形態のボイラを表す概略構成図である。
【図２】図２は、ボイラにおける蒸気の流れを表す蒸気系統の概略図である。
【図３】図３は、過熱器を表す概略図である。
【図４】図４は、過熱器における過熱低減器を表す概略図である。
【図５】図５は、入口管寄せにおける温度変化を表すグラフである。
【図６】図６は、過熱蒸気の温度変化を表すグラフである。
【図７】図７は、第２実施形態の過熱器を表す概略図である。
【図８】図８は、第３実施形態の過熱器を表す概略図である。
【図９】図９は、第４実施形態の過熱器を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る過熱器及びボイラの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２８】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のボイラを表す概略構成図、図２は、ボイラにおける蒸気の流れを表す蒸気系統の概略図である。
【００２９】
第１実施形態のボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を燃料として用い、この微粉炭をそれぞれ燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。なお、本発明は、この形式のボイラに限定されるものではなく、燃料として微粉炭以外の燃料を使用してもよい。
【００３０】
この第１実施形態において、図１に示すように、ボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉１１を構成する火炉壁が伝熱管により構成されている。
【００３１】
燃焼装置１２は、この火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）の下部に設けられている。この燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。本実施形態にて、この燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット、つまり、５段配置されている。なお、火炉の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気（１次空気）により分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から第１燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。
【００３３】
そして、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７の一端部が連結されており、この空気ダクト３７は、他端部に送風機３８が装着されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（２次空気）を空気ダクト３７から風箱３６に供給し、この風箱３６から各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。
【００３４】
なお、本実施形態の燃焼装置１２を構成する各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、中心部に油燃料を噴射可能な油ノズルと、この油ノズルの外側に微粉燃料混合気を噴射可能な燃料ノズルと、この燃料ノズルの外側に２次空気を噴射可能な２次空気ノズルと、この２次空気ノズルの外側に３次空気を噴射可能な３次空気ノズルとを有している。従って、ボイラ起動時に、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、油燃料を火炉１１内に噴射して火炎を形成し、その後、微粉燃料混合気と２次空気及び３次空気を火炉１１内に噴射して火炎を形成している。
【００３５】
また、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置より上方に追加空気噴射装置４１が設けられており、この追加空気噴射装置４１に空気ダクト３７から分岐した分岐空気ダクト４２の端部が連結されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（２次空気）を分岐空気ダクト４２から追加空気噴射装置４１に供給することができる。
【００３６】
図１に示すように、火炉１１は、上部に煙道５０が連結されており、この煙道５０に、対流伝熱部として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）５１，５２、再熱器５３，５４、節炭器（エコノマイザ）５５，５６，５７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。
【００３７】
煙道５０は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス管５８が連結されている。この排ガス管５８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ５９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、排ガス管５８を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。
【００３８】
なお、排ガス管５８は、図示しないが、脱硝装置、電気集塵機、誘引送風機、脱硫装置が設けられ、下流端部に煙突が設けられている。
【００３９】
このように構成された石炭焚きボイラ１０にて、微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、供給された石炭が粉砕され、生成された微粉炭が搬送用空気により微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して第１燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。
【００４０】
すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気とが混合した第１微粉燃料混合気を火炉１１の燃焼領域Ａに吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１の燃焼領域Ａに吹き込み、このときに着火することでこの燃焼領域Ａに第１火炎旋回流を形成する。また、追加空気噴射装置４１は、追加空気を火炉１１における第１火炎旋回流及び還元領域Ｂの上方に吹き込み、燃焼制御を行う。この火炉１１では、微粉燃料混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎旋回流が生じ、燃焼領域Ａで火炎旋回流が生じると、火炉１１内を燃焼ガス（排ガス）が旋回しながら上昇して還元領域Ｂに至る。
【００４１】
このとき、火炉１１にて、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、燃焼領域Ａの上方の還元領域Ｂが還元雰囲気に保持される。そのため、微粉燃料混合気の燃焼により発生したＮＯｘがこの還元領域Ｂで還元される。そして、追加空気噴射装置４１は、火炉１１内における還元領域Ｂの上方に追加空気を吹き込む。すると、還元領域Ｂにて、排ガスと追加空気が反応することで微粉燃料の酸化燃焼が完結され、微粉燃料の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。
【００４２】
そして、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器５５，５６，５７によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給され火炉壁の各水管（図示せず）に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器５１，５２に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器５１，５２で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント（例えば、タービン等）に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器５３，５４に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉１１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。
【００４３】
その後、煙道５０の節炭器５５，５６，５７を通過した排ガスは、排ガス管５８にて、図示しない脱硝装置にて、触媒によりＮＯｘなどの有害物質が除去され、電気集塵機で粒子状物質が除去され、脱硫装置により硫黄分が除去された後、煙突から大気中に排出される。
【００４４】
ここで、上述したボイラ１０における水及び蒸気の流れについて説明する。図２に示すように、給水ライン６１は、給水ポンプ６２と蒸気ドラム６３が設けられ、下流部が火炉１１の火炉壁を構成する伝熱管６４に連結されている。この伝熱管６９は、下流部が蒸気ライン６５に連結され、蒸気ライン６５に過熱器５１，５２が設けられると共に、過熱器５１，５２の間に過熱低減器６６が設けられている。そして、蒸気ライン６５は、蒸気タービン６７における高圧タービン６７ａに連結され、再熱器５３，５４を介して低圧タービン６７ｂに連結されている。蒸気タービン６７は、排出ライン６８が連結され、この排出ライン６８に節炭器５５，５６，５７が設けられると共に、給水ライン６１に連結されている。
【００４５】
従って、給水ポンプ６２が駆動すると、所定量の水が給水ライン６１から蒸気ドラム６３を介して伝熱管６４に供給され、ボイラで熱交換を行うことで加熱され、蒸気が生成される。この蒸気は、過熱器５１，５２で過熱されると共に過熱低減器６６で温度調整された後、蒸気ライン６５を介して高圧タービン６７ａに供給され、高圧タービン６７ａを駆動して発電する。また、高圧タービン６７ａで仕事をした蒸気は、再熱器５３，５４により過熱され、低圧タービン６７ｂに供給され、低圧タービン６７ｂ駆動して発電する。そして、低圧タービン６７ｂで仕事をした蒸気は、排出ライン６８により節炭器５５，５６，５７により過熱された後、給水ライン６１に戻される。
【００４６】
以下、過熱器５１，５２及び過熱低減器６６について説明する。図３は、過熱器を表す概略図、図４は、過熱器における過熱低減器を表す概略図である。
【００４７】
図３に示すように、過熱器５１は、入口管寄せ７１と出口管寄せ７２と複数の伝熱管７３とを有している。入口管寄せ７１は、蒸気ライン６５（図２参照）から蒸気を供給する蒸気配管７４の下流側端部が連結されている。出口管寄せ７２は、生成した過熱蒸気を排出して過熱器５２に供給する蒸気連絡管７５の上流側端部が連結されている。複数の伝熱管７３は、入口管寄せ７１と出口管寄せ７２を連結するように入口管寄せ７１及び出口管寄せ７２の長手方向に列設されている。
【００４８】
過熱器５２は、過熱器５１とほぼ同様の構成をなし、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２と複数の伝熱管８３とを有している。入口管寄せ８１は、過熱器５１の蒸気連絡管７５の下流側端部が連結されている。出口管寄せ８２は、過熱した過熱蒸気を排出する蒸気排出管８４の上流側端部が連結されている。複数の伝熱管８３は、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２を連結するように入口管寄せ８１及び出口管寄せ８２の長手方向に列設されている。
【００４９】
なお、図３及び図４では、過熱器５１，５２の各入口管寄せ７１，８１と各出口管寄せ７２，８２を上下に配置し、両者を直線状の複数の伝熱管８３により連結して表したが、この構成は実際の構成を簡略化して表している。実際は、過熱器５１，５２の各入口管寄せ７１，８１と各出口管寄せ７２，８２が並設され、両者をＵ字形状（これに限らず、Ｗ字形状などがある）の複数の伝熱管８３により連結されている。
【００５０】
過熱低減器６６は、過熱器５２の入口管寄せ８１に設けられ、蒸気連絡管７５から入口管寄せ８１に供給される蒸気を冷却して温度を低下させ、結果として、出口蒸気温度を低減するものである。この過熱低減器６６は、図４に示すように、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置９１により構成されている。
【００５１】
水噴射装置９１は、入口管寄せ８１の長手方向に所定間隔で配置される複数（本実施例では、５個）の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅを有している。この複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅは、入口管寄せ８１内に配置され、例えば、径方向、つまり、複数の伝熱管８３側に向けて噴射口が配置されている。
【００５２】
冷却水供給ライン９３は、基端部が給水源（図示略）に連結され、先端部が複数（本実施例では、５個）の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅに分岐され、各噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅに連結されている。そして、冷却水供給ライン９３に給水ポンプ９５が設けられ、各分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅに流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅが設けられている。なお、給水ポンプ９５は、一例であって、冷却水供給ライン９３に給水ポンプ９５を設けずに、ボイラ給水ポンプからのバイパス管を冷却水供給ライン９３に連結してもよい。
【００５３】
一方、各伝熱管８３は、伝熱管８３の温度または内部の蒸気の温度を測定する温度センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃが設けられている。本実施形態では、出口管寄せ８８の各端部に連結された伝熱管８３と中央部に連結された伝熱管８３に温度センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃを設けている。但し、温度センサを設ける位置は、この実施形態に限定されるものではなく、４個以上設けてもよいし、すべての伝熱管８３に対して設けてもよい。
【００５４】
そして、制御装置９８は、温度センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃの測定結果が入力され、この測定結果に基づいて流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅの開度を調整している。即ち、火炉１１や煙道５０（図１参照）は、その形状などにより各壁部同士または中央部との間で排ガス温度や排ガス流速などが相違する。一般的に、中央部の排ガスの温度が高い。そのため、過熱器５２は、各伝熱管８３の内部を流れる過熱蒸気における熱吸収量に偏差が生じ、水噴射装置９１が入口管寄せ８１内に水を噴射しても、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気の出口温度の偏差を低減することができないおそれがある。そこで、本実施形態では、各伝熱管８３を流れる過熱蒸気の熱吸収量偏差に対応して、事前に、水噴射装置９１が入口管寄せ８１の長手方向に異なる量の水を噴射することで、過熱蒸気の温度偏差を低減できるようにしている。
【００５５】
なお、本実施形態の過熱器５２は、過熱低減器６６を構成する水噴射装置９１を制御することで、入口管寄せ８１の長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置を有している。この水噴射量調整装置は、上述した複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ、複数の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ、複数の流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅなどにより構成されている。
【００５６】
次に、過熱器５１，５２及び過熱低減器６６の作用について説明する。蒸気配管７４から過熱器５１の入口管寄せ７１に供給された蒸気は、複数の伝熱管７３を通って出口管寄せ７２に移動するとき、外部の排ガスの熱を回収することで過熱される。過熱器５１で過熱された蒸気は、蒸気連絡管７５を通して過熱器５２に送られる。過熱器５２の入口管寄せ８１に供給された蒸気は、複数の伝熱管８３を通って出口管寄せ８２に移動するとき、外部の排ガスの熱を回収することで過熱される。
【００５７】
過熱低減器６６は、水噴射装置９１の各噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅが入口管寄せ８１内の蒸気に対して冷却水を噴射することで、蒸気の温度を低下させる。このとき、制御装置９８は、温度センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃの測定結果に基づいて流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅの開度を調整する。即ち、制御装置９８は、温度センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃの検出結果から複数の伝熱管８３における温度分布を推定する。そして、制御装置９８は、温度の高い伝熱管８３が連結された入口管寄せ８１の領域に対して、対応する噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅから噴射される冷却水量を増加する。つまり、冷却水を増加する噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅに対応する流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅの開度を大きくする。
【００５８】
なお、制御装置９８は、温度センサ９７ａ，９７ｂ，９７ｃにより複数の伝熱管８３における温度分布を検出した後、温度の高い伝熱管８３が連結された入口管寄せ８１の領域に対して冷却水量を増加するようにしたが、この制御に限定されるものではない。即ち、制御装置９８は、複数の伝熱管８３における温度分布を推定し、温度の低い伝熱管８３が連結された入口管寄せ８１の領域に対して、対応する噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅから噴射される冷却水量を減少してもよい。また、制御装置９８は、温度の高い伝熱管８３が連結された入口管寄せ８１の領域に対して、対応する噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅから噴射される冷却水量を増加すると共に、温度の低い伝熱管８３が連結された入口管寄せ８１の領域に対して、対応する噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅから噴射される冷却水量を減少するようにしてもよい。
【００５９】
この噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅから噴射される冷却水量を増加するかまたは減少するかは、過熱器５２から排出される過熱蒸気の温度に応じて変わる。過熱器５２から排出される過熱蒸気は、蒸気タービン６７（図２参照）に送られるが、蒸気タービン６７へ所定温度の過熱蒸気を送る必要があり、過熱低減器６６は、水噴射装置９１の各噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅからの噴射量を増減することで、過熱蒸気の温度を調整している。そのため、制御装置９８は、蒸気排出管８４に設けられた図示しない温度センサの測定結果に基づいて噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅから噴射される全体の冷却水量を調整する。この場合、最終的に、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気が全て合流した後、その混合平均温度が最終的な目標温度に到達するように、温度の高い伝熱管８３への噴射水量増、温度の低い管への噴射水量減を調整する。
【００６０】
そして、複数の伝熱管８３を通って出口管寄せ８２に移動した蒸気は、過熱蒸気となり、蒸気排出管８４に排出される。
【００６１】
ここで、過熱器５１，５２及び過熱低減器６６での蒸気の温度変化について説明する。図５は、入口管寄せにおける温度変化を表すグラフ、図６は、過熱蒸気の温度変化を表すグラフである。
【００６２】
図５に実線で示すように、場所Ｐ１にて、蒸気が蒸気配管７４から過熱器５１の入口管寄せ７１に供給されると、複数の伝熱管７３を通る間に排ガスの熱を回収して過熱されることで温度上昇が開始する。場所Ｐ２にて、蒸気が各伝熱管７３から出口管寄せ７２に排出されることで温度上昇が終了する。そして、蒸気が蒸気連絡管７５を通して過熱器５２の入口管寄せ８１に送られると、過熱低減器６６は、水噴射装置９１が冷却水を噴射することで蒸気の温度が低下する。場所Ｐ３にて、入口管寄せ８１の蒸気が複数の伝熱管７３を通る間に排ガスの熱を回収して過熱されることで温度上昇が開始する。場所Ｐ４にて、蒸気が各伝熱管８３から蒸気排出管８４に排出されることで温度上昇が終了する。ここで、温度Ｔｔは、蒸気タービン６７（図２参照）に送る過熱蒸気の適正温度である。
【００６３】
ところが、過熱器５２にて、複数の伝熱管７３に温度偏差が発生したとき、従来のように、蒸気連絡管７５内に水を噴射しても、図５に点線で示すように、場所Ｐ２から場所Ｐ３の間に、過熱蒸気の温度を低減することができなくなる伝熱管８３が発生する。すると、場所Ｐ３から場所Ｐ４の間に蒸気が加熱温度の高い一部の伝熱管７３を通る間に必要以上に温度が上昇し、過熱蒸気の適正温度Ｔｔを超えてしまう。例えば、伝熱管８３は、幅方向に排ガス温度分布や流速分布があるため、伝熱管８３ごとに熱吸収量が相違することから、温度偏差が発生する。
【００６４】
即ち、図６にて、従来は、蒸気連絡管７５内に水を噴射することから、一点鎖線で表すように、入口管寄せ８１での温度Ｔａが入口管寄せ８１の長手方向で均一な分布となる。そのため、複数の伝熱管７３の中央部が高い熱吸収量偏差が発生したとき、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流入する蒸気の温度Ｔｂが出口管寄せ８２の長手方向の中央部が高い不均一な分布となり、部分的に高い蒸気温度となってしまう。一方、図６にて、本実施形態は、実線一点鎖線で表すように、入口管寄せ８１の長手方向で各伝熱管７３に温度分布に対応した量の冷却水を噴射することから、入口管寄せ８１での温度Ｔａが入口管寄せ８１の長手方向の中央部で低くなる分布となり、複数の伝熱管３６に熱吸収量偏差が発生しても、出口管寄せ８２での温度Ｔｂが出口管寄せ８２の長手方向で均一な分布となり、部分的に高い蒸気温度とはならない。
【００６５】
このように第１実施形態の過熱器にあっては、蒸気が供給される入口管寄せ８１と、生成した過熱蒸気を排出する出口管寄せ８２と、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２を連結するように入口管寄せ８１及び出口管寄せ８２の長手方向に列設される複数の伝熱管８３と、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置９１と、水噴射装置９１を制御して入口管寄せ８１の長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置とを設けている。
【００６６】
従って、過熱器５２にて、入口管寄せ８１に供給された蒸気は、複数の伝熱管８３を通って出口管寄せ８２に流動するとき、外部から熱を回収して過熱されることで過熱蒸気となる。このとき、過熱低減器６６の水噴射装置９１は、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射することで過熱蒸気の温度を調整し、水噴射量調整装置は、入口管寄せ８１の長手方向における水噴射量を調整する。そのため、複数の伝熱管８３が回収する熱量に偏差が生じても、この熱量の偏差に応じて各伝熱管８３に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管８３から出口管寄せ８２に流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。
【００６７】
第１実施形態の過熱器では、水噴射装置９１として、入口管寄せ８１の長手方向に所定間隔で配置される複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅを設け、水噴射量調整装置は、複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅによる水噴射量を調整可能としている。従って、複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅによる水噴射量を調整することで、各伝熱管８３に供給される蒸気温度を調整することとなり、簡単な構成で各伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する各過熱蒸気の出口温度を容易に均一化することができる。
【００６８】
第１実施形態の過熱器では、複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅを入口管寄せ８１内に配置している。従って、入口管寄せ８１内の蒸気に冷却水を噴射することで蒸気の温度を調整するため、噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅが入口管寄せ８１の外部に露出することはなく、構造の簡素化を可能とすることができる。
【００６９】
第１実施形態の過熱器では、水噴射量調整装置として、複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅへの各分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅに流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅを設けている。従って、流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅの開度を調整して噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅによる冷却水の噴射量を調整することで、蒸気の細かい温度調整を行うことができる。
【００７０】
また、第１実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉１１と、燃料を火炉１１内に向けて吹き込む燃焼装置１２と、火炉１１の煙道５０に設けられて排ガスの熱を回収して過熱蒸気を生成する過熱器５１，５２を設けている。
【００７１】
従って、燃焼装置１２が固体燃料と燃焼用空気を混合した燃料ガスを火炉１１内に向けて吹き込んで燃焼することで排ガスが生成され、過熱器５１，５２は、この排ガスの熱を回収して過熱蒸気を生成する。このとき、複数の伝熱管８３が回収する熱量に偏差が生じても、事前にこの熱量の偏差に応じて各伝熱管８３に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管８３から出口管寄せ８２に流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。その結果、過熱器管、再熱器管、出口管寄せに高級材料を使用することなく、ボイラ出口の平均蒸気温度を高温化でき、プラント効率を向上することができる。
【００７２】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の過熱器を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
第２実施形態にて、図７に示すように、過熱器５２は、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２（図３参照）と複数の伝熱管８３とを有し、過熱器５２の入口管寄せ８１に過熱低減器１０１が設けられ、過熱低減器１０１は、蒸気連絡管７５から入口管寄せ８１に供給される蒸気を冷却して温度を低下させる。この過熱低減器１０１は、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置１０２により構成されている。
【００７４】
水噴射装置１０２は、入口管寄せ８１の長手方向に所定間隔で配置される複数（本実施例では、５個）の噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅを有している。この複数の噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅは、入口管寄せ８１内に配置され、複数の伝熱管８３側に向けて噴射口が配置されている。
【００７５】
冷却水供給ライン９３は、先端部が複数の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅに分岐され、各噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅに連結されている。そして、冷却水供給ライン９３に給水ポンプ９５が設けられると共に流量調整弁１０４が設けられている。
【００７６】
本実施形態の過熱器５２は、過熱低減器１０１を構成する水噴射装置１０２を制御することで、入口管寄せ８１の長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置を有している。この水噴射量調整装置は、複数の噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ、複数の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅなどにより構成されている。ここで、水噴射量調整装置は、複数の噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅの各ノズル径が、そのノズル近傍の過熱器管の熱吸収量の多寡に応じて相違することで構成される。例えば、噴射ノズル１０３ａ，１０３ｅの各ノズル径が小さく、噴射ノズル１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄの各ノズル径が大きく形成されている。
【００７７】
なお、複数の噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅの各ノズル径に代えて、複数の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅの管径を変更したり、オリフィス等の固定式の絞り機構を設けたりしてもよい。
【００７８】
従って、過熱低減器１０１は、水噴射装置１０２の各噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅが入口管寄せ８１内の蒸気に対して冷却水を噴射することで、蒸気の温度を低下させる。このとき、噴射ノズル１０３ａ，１０３ｅのノズル径が小さく、噴射ノズル１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄのノズル径が大きいことから、噴射ノズル１０３ａ，１０３ｅから少量の冷却水が噴射され、噴射ノズル１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄから多量の冷却水が噴射される。例えば、火炉１１（図１参照）は、壁部よりも中央部の方が排ガスの温度が高い場合、中央部に配置される伝熱管８３に対応する入口管寄せ８１の領域で多くの冷却水を噴射する。
【００７９】
そのため、入口管寄せ８１内の蒸気の温度は、長手方向の中央部で低くなる分布となり、複数の伝熱管８３に熱吸収量偏差が発生して中央部の伝熱管８３が多く熱回収すると、伝熱管８３から出口管寄せ８２（図３参照）に流出した蒸気の温度が出口管寄せ８２の長手方向で均一な分布となり、部分的に高い蒸気温度とはならない。
【００８０】
このように第２実施形態の過熱器にあっては、水噴射量調整装置として、複数の噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅのノズル径または複数の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅの管径を相違させている。
【００８１】
従って、複数の伝熱管８３が回収する熱量に偏差が生じても、事前にこの熱量の偏差に応じて各伝熱管８３に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管８３から出口管寄せ８２に流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。また、噴射ノズル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅのノズル径や分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅの管径を火炉１１における排ガスの温度分布に応じて予め設定すればよく、別途、調整装置や制御装置などを設ける必要がなく、構造を簡素化することができる。
【００８２】
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態の過熱器を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８３】
第３実施形態にて、図８に示すように、過熱器５２は、第１実施形態と同様に、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２と複数の伝熱管８３とを有し、入口管寄せ８１に蒸気連絡管７５が連結され、出口管寄せ８２に蒸気排出管８４が連結されている。
【００８４】
過熱低減器１１１は、過熱器５２の入口管寄せ８１に設けられ、蒸気連絡管７５から入口管寄せ８１に供給される蒸気を冷却して温度を低下させるものである。この過熱低減器１１１は、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置１１２により構成されている。
【００８５】
蒸気連絡管７５は、先端部が複数（本実施例では、４個）の分岐連絡管７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄに分岐され、入口管寄せ８１の長手方向に所定間隔（好ましくは、等間隔）の位置に連結されている。水噴射装置１１２は、この分岐連絡管７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ内に配置される複数（本実施例では、４個）の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄを有している。
【００８６】
冷却水供給ライン９３は、基端部が給水源（図示略）に連結され、先端部が複数（本実施例では、４個）の分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに分岐され、各噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄに連結されている。そして、冷却水供給ライン９３に給水ポンプ９５が設けられ、各分岐管９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄが設けられている。
【００８７】
なお、図示しないが、上述した第１実施形態と同様に、各伝熱管に温度センサが設けられ、制御装置は、この温度センサの測定結果に基づいて流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄの開度を調整可能となっている。即ち、制御装置は、温度センサの測定結果に基づいて流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄの開度を調整し、温度の高い伝熱管８３に対応する入口管寄せ８１の領域に多量の冷却水を噴射するようにしている。
【００８８】
従って、過熱低減器１１１は、水噴射装置１１２の各噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄが入口管寄せ８１内の蒸気に対して冷却水を噴射することで、蒸気の温度を低下させる。このとき、制御装置は、温度センサの測定結果に基づいて流量調整弁９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄの開度を調整する。即ち、制御装置は、複数の伝熱管８３における温度分布を検出し、温度の高い伝熱管８３が連結された入口管寄せ８１の領域に対して、対応する噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄから噴射される冷却水量を増加する。
【００８９】
そのため、入口管寄せ８１内の蒸気の温度は、多量の冷却水を噴射した領域で低くなる分布となり、複数の伝熱管８３に熱吸収量偏差が発生してこの領域の伝熱管８３が多く熱回収すると、伝熱管８３から出口管寄せ８２（図３参照）に流出した蒸気の温度が出口管寄せ８２の長手方向で均一な分布となり、部分的に高い蒸気温度とはならない。そして、複数の伝熱管８３を通って出口管寄せ８２に移動した過熱蒸気は、蒸気排出管８４に排出される。
【００９０】
このように第３実施形態の過熱器にあっては、蒸気を供給する複数の分岐連絡管７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄを入口管寄せ８１の長手方向に所定間隔で連結し、複数の噴射ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄをこの分岐連絡管７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ内にそれぞれ配置している。
【００９１】
従って、複数の伝熱管８３が回収する熱量に偏差が生じても、事前にこの熱量の偏差に応じて各伝熱管８３に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管８３から出口管寄せ８２に流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。また、分岐連絡管７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ内に冷却水を噴射するため、蒸気を入口管寄せ８１に供給される前に温度調整するため、伝熱管８３に供給する蒸気の温度を精度良く調整することができ、高精度な温度管理を行うことができる。
【００９２】
［第４実施形態］
図９は、第４実施形態の過熱器を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９３】
第４実施形態にて、図９に示すように、過熱器５２は、入口管寄せ８１と出口管寄せ８２と複数の伝熱管８３とを有し、過熱器５２の入口管寄せ８１に過熱低減器１２１が設けられ、過熱低減器１２１は、蒸気連絡管７５から入口管寄せ８１に供給される蒸気を冷却して温度を低下させる。この過熱低減器１２１は、入口管寄せ８１に供給される蒸気に対して冷却水を噴射可能な水噴射装置１２２により構成されている。
【００９４】
水噴射装置１２２は、入口管寄せ８１の長手方向に所定間隔で配置される複数（本実施例では、２個）の噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂを有している。この複数の噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂは、入口管寄せ８１内に配置され、入口管寄せ８１の長手方向に向けて噴射口が配置されている。ここでは、２個の噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂが入口管寄せ８１の端部側に配置され、中央部に向けて噴射口が対向することから、各噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂは、入口管寄せ８１の長手方向の中央部側に冷却水を噴射可能となっている。
【００９５】
冷却水供給ライン１２４は、先端部が複数の分岐管１２５ａ，１２５ｂに分岐され、各噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂに連結されている。そして、冷却水供給ライン１２４に給水ポンプ１２６が設けられ、分岐管１２５ａ，１２５ｂに流量調整弁１２７ａ，１２７ｂが設けられている。
【００９６】
本実施形態の過熱器５２は、過熱低減器１２１を構成する水噴射装置１２２を制御することで、入口管寄せ８１の長手方向における水噴射量を調整可能な水噴射量調整装置を有している。この水噴射量調整装置は、複数の噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂ、複数の分岐管１２５ａ，１２５ｂ、流量調整弁１２７ａ，１２７ｂなどにより構成されている。
【００９７】
従って、過熱低減器１２１は、水噴射装置１２２の各噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂが入口管寄せ８１内の蒸気に対して冷却水を噴射することで、蒸気の温度を低下させる。このとき、噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂは、各噴射口が中央部に向けていることから、入口管寄せ８１の長手方向の中央部側に冷却水を噴射する。例えば、火炉１１（図１参照）は、壁部よりも中央部法が排ガスの温度が高い場合、中央部に配置される伝熱管８３に対応する入口管寄せ８１の領域で多くの冷却水を噴射する。
【００９８】
そのため、入口管寄せ８１内の蒸気の温度は、長手方向の中央部で低くなる分布となり、複数の伝熱管８３に熱吸収量偏差が発生して中央部の伝熱管８３が多く熱回収すると、伝熱管８３から出口管寄せ８２（図３参照）に流出した蒸気の温度が出口管寄せ８２の長手方向で均一な分布となり、部分的に高い蒸気温度とはならない。
【００９９】
なお、噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂの位置、向き、個数などは、火炉１１における排ガスの温度分布により適宜設定すればよいものである。
【０１００】
このように第４実施形態の過熱器にあっては、水噴射量調整装置として、水噴射装置として、入口管寄せ８１の長手方向に向けて冷却水を噴射可能な噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂを設けている。
【０１０１】
従って、複数の伝熱管８３が回収する熱量に偏差が生じても、事前にこの熱量の偏差に応じて各伝熱管８３に供給される蒸気温度を調整することで、各伝熱管８３から出口管寄せ８２に流れる各過熱蒸気の温度を均一化し、伝熱管８３から出口管寄せ８２に流出する過熱蒸気の温度差を低減することができる。また、噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂが入口管寄せ８１の長手方向に向けて冷却水を噴射するため、冷却水を広範囲に広げることができる。更に、噴射ノズル１２３ａ，１２３ｂの位置や向きを火炉１１における排ガスの温度分布に応じて予め設定すればよく、別途、調整装置や制御装置などを設ける必要がなく、構造を簡素化することができる。
【０１０２】
なお、上述した実施形態では、煙道５０に２個の過熱器５１，５２を直列に配置したが、１個でもよく、３個以上であってもよい。また、過熱器５１，５２に過熱低減器６６を設けたが、再熱器５３，５４も、過熱器と同様に、蒸気を過熱するものであることから、この過熱器と同様の機能を有するものであり、下流側の再熱器５４の入口管寄せに過熱低減器を設けてもよい。即ち、本発明の過熱器は、過熱器５１，５２と、再熱器５３，５４を含むものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  ボイラ
１１  火炉
１２  燃焼装置
２１，２２，２３，２４，２５  燃焼バーナ
５０  煙道
５１，５２  過熱器
５３，５４  再熱器
５５，５６，５７  節炭器
６１  給水ライン
６２  給水ポンプ
６４  伝熱管
６５  蒸気ライン
６６，１０１，１１１，１２１  過熱低減器
６７  蒸気タービン
７１，８１  入口管寄せ
７２，８２  出口管寄せ
７３，８３  伝熱管
７５  蒸気連絡管
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ  分岐連絡管
９１，１０２，１１２，１２２  水噴射装置
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ  噴射ノズル（水噴射量調整装置）
９３  冷却水供給ライン
９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ  分岐管（冷却水供給管、水噴射量調整装置）
９５  給水ポンプ
９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅ  流量調整弁（水噴射量調整装置）
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ  温度センサ
９８  制御装置
【図１】
2015117844.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015117844.tif 000009
【図８】
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【図９】
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