(57)【要約】【課題】停電時にも運転を行う発電装置の排気ガスで蒸気を発生する排熱ボイラにおいて、停電時に蒸気圧力が上昇することを防止する。【解決手段】停電時にも運転を行う発電装置２と、該発電装置２の排気ガスで蒸気を発生する排熱ボイラ１からなるコージェネレーションシステムの排熱ボイラにおいて、排熱ボイラ１（排熱ボイラ制御装置８）への通電が停止すると蒸気を放出する蒸気放出装置７を設ける。また、蒸気放出装置として通電時閉型の電磁弁を用いる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
停電時にも運転を行う発電装置と、該発電装置の排気ガスで蒸気を発生する排熱ボイラからなるコージェネレーションシステムの排熱ボイラにおいて、排熱ボイラへの通電が停止すると蒸気を放出する蒸気放出装置を設けたことを特徴とする停電時の蒸気圧力上昇を防止する排熱ボイラ。
【請求項２】
請求項１に記載の停電時の蒸気圧力上昇を防止する排熱ボイラにおいて、前記蒸気放出装置は、通電時閉型の電磁弁であることを特徴とする停電時の蒸気圧力上昇を防止する排熱ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は停電時の蒸気圧力上昇を防止する排熱ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンやガスタービンなどによる発電装置と、発電装置で発生した排気ガスから蒸気を発生する排ガスボイラを設置しておき、電力と蒸気を得るコージェネレーションシステムが増加している。コージェネレーションシステムで発電した電力をベースとし、不足分は商用電力で補うという使い方をしている場合、蒸気の使用状況によっては排熱ボイラで発生する蒸気量が多くなりすぎることがある。コージェネレーションシステムでは基本的に発電が優先であって、蒸気の供給は二次的なものであるため、蒸気の供給が不要になったとしても蒸気側の都合だけで運転を停止することはない。
【０００３】
必要以上に蒸気を発生して排熱ボイラの圧力が際限なく上昇するのは、排熱ボイラの破損などを招くことになるため、発電装置からの排気ガスを排熱ボイラへ送らずに排出するバイパス通路を設け、排気ガスの流路を切り換える排ガスダンパを設けている。蒸気圧力が高くなった場合には排ガスダンパを移動させ、排気ガスをバイパス通路へ送り、排熱ボイラへは送らないことで、排熱ボイラでの蒸気発生を停止し、蒸気圧力が上昇しすぎないようにしている。また、排熱ボイラには安全弁を設置しておき、排熱ボイラの蒸気圧力が最高使用圧力まで上昇した場合には安全弁から蒸気を吹き出すようにもしている。
【０００４】
コージェネレーションシステムの発電装置は、商用電力の停電時における非常用発電装置としても使用している。停電が発生している場合、発電装置は稼働するために排気ガスを発生するが、排熱ボイラへの電力供給が遮断されている間は、排ガスダンパを動かすことができないため、この間は排熱ボイラへの排気ガス導入を遮ることができない。排熱ボイラへの蒸気導入が続くと、排熱ボイラでは蒸気を発生し続け、排熱ボイラ内の蒸気圧力が上昇し続けると、排熱ボイラは高圧異常となり安全弁が作動することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、停電時にも運転を行う発電装置の排気ガスで蒸気を発生する排熱ボイラにおいて、停電時に蒸気圧力が上昇することを防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、停電時にも運転を行う発電装置と、該発電装置の排気ガスで蒸気を発生する排熱ボイラからなるコージェネレーションシステムの排熱ボイラにおいて、排熱ボイラへの通電が停止すると蒸気を放出する蒸気放出装置を設けたことを特徴とするものである。また、請求項２に記載の発明は、前記の停電時の蒸気圧力上昇を防止する排熱ボイラにおいて、前記蒸気放出装置は、通電時閉型の電磁弁であることを特徴としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施する排熱ボイラのフロー図である。排熱ボイラ１は発電装置２と排気ガス通路３によって接続しており、発電装置２で発生した排気ガスの熱で蒸気を発生するものである。発電装置２は、エンジンなど燃料を燃焼して動力を発生する原動機と、原動機に連結している発電機からなり、燃料の燃焼によって電力を発生するものである。発電装置２の燃焼によって発生した排気ガスは、発電装置２に接続した排気ガス通路３を通して排出している。
【０００８】
排熱ボイラ１には排ガス入口９と排ガス出口１０を設けておき、排ガス入口９には一方の端部を発電装置２に接続している排気ガス通路３を接続し、排ガス出口１０には排気ガスを戸外へ排出する煙突１２を接続する。排熱ボイラ１は、排ガス入口９から導入した排気ガスの熱によって蒸気を発生するものであり、排熱ボイラ１内部に設けた排気ガスの流路に多数の伝熱管を設置しておき、排気ガスの熱と伝熱管内の缶水との間で熱交換することで、缶水を加熱して蒸気を発生する。発生した蒸気は気水分離器１１へ送り、気水分離器１１で液分を分離して蒸気を蒸気使用機器（図示せず）へ供給する。排熱ボイラ１から蒸気使用箇所へ供給している蒸気の圧力を検出する蒸気圧力検出装置５を設けておき、検出した蒸気圧力の情報は排熱ボイラ１の運転を制御する排熱ボイラ制御装置８へ出力する。
【０００９】
排気ガス通路３の途中に分岐点を設け、排気ガス通路３と煙突１２の間をつなぐバイパス通路４を設ける。バイパス通路４は、排気ガス通路３内の排気ガスを排熱ボイラ１へは送らずに直接煙突１２へ送るためのものであり、バイパス通路４には、排気ガスの流路を切り換える排ガスダンパ６を設けておく。排ガスダンパ６の制御は、排熱ボイラ制御装置８によって行っており、蒸気圧力検出装置５で検出した蒸気圧力値に基づいて、排ガスダンパ６の位置を制御する。
【００１０】
気水分離器１１の上部には蒸気放出管１３を接続しておき、蒸気放出管１３の途中に通電時閉型電磁弁７を設ける。通電時閉型電磁弁７は排熱ボイラ制御装置８からの通電がある間は弁を閉じておくものであり、蒸気放出管１３の他端は蒸気を放出するために開放しておく。排熱ボイラ制御装置８は排熱ボイラ１の通電時には常に通電時閉型電磁弁７を閉じる制御を行い、通電時閉型電磁弁７を開くのは排熱ボイラ制御装置８への通電が途絶えた場合のみとしておき、通常時には通電時閉型電磁弁７を通して蒸気を放出することがないようにしておく。通電時閉型電磁弁７が停電時に蒸気を放出する蒸気放出装置となる。
【００１１】
まず停電が発生していない場合の説明を行う。排熱ボイラ制御装置８は、蒸気圧力検出装置５で検出している蒸気圧力値が設定値よりも低い場合、排ガス入口９側を開きバイパス通路４側を閉じるように排ガスダンパ６を位置させておき、蒸気圧力値が設定値より高くなると、排ガス入口９側を閉じバイパス通路４側を開くように排ガスダンパ６を移動させる。排ガスダンパ６によって排ガス入口９側を開きバイパス通路４側を閉じていると、発電装置２からの排気ガスは排熱ボイラ１へ入ることになる。排熱ボイラ１内に入った排気ガスは、保有している熱によって伝熱管内の缶水を加熱し、蒸気を発生する。排熱ボイラ１内で伝熱管を加熱した排気ガスは、煙突１２を通して戸外へと排出する。蒸気圧力値が上昇し、排ガスダンパ６によって排ガス入口９側を閉じバイパス通路４側を開くと、発電装置２からの排気ガスは排熱ボイラ１には入らずに直接煙突１２へ向かうことになる。排熱ボイラ１では排気ガスによる熱の供給が止まるため蒸気の発生が止まる。そのため排熱ボイラ１内の蒸気圧力が異常に上昇することはなく安全な圧力に保つことができる。
【００１２】
次に商用電力に停電が発生した場合の説明を行う。商用電力に停電が発生すると、排熱ボイラ制御装置８への電力供給が止まるため、排熱ボイラ１は排ガスダンパ６の制御を行うことができなくなる。この時、発電装置２は非常用発電装置として運転するため、発電装置２では排気ガスが発生する。発電装置２は運転を行っているが、排熱ボイラ制御装置８への通電は停止している場合、排ガスダンパ６の操作は行えないため、排熱ボイラ１への排気ガス導入が行われている場合には排熱ボイラ１への排気ガス導入を遮ることはできないことになる。
【００１３】
停電時には蒸気使用機器も多く停止するため、蒸気使用量は低下して蒸気の供給の必要性は低下するが、排熱ボイラ１への排気ガス導入が続いていれば、排熱ボイラ１では蒸気を発生し続けることになり、排熱ボイラ１内の蒸気を放出しなければ排熱ボイラ１内の蒸気圧力は際限なく上昇することになる。しかし、排熱ボイラ制御装置８への通電が停止すると、通電時閉型電磁弁７への通電も停止することになり、通電時閉型電磁弁７は通電停止時には自動的に弁を開くため、排熱ボイラ１内の蒸気は蒸気放出管１３から放出することができ、排熱ボイラ１内の蒸気圧力が異常に上昇することを防止できる。停電時には通電時閉型電磁弁７が開いて排熱ボイラ１内の圧力上昇を防ぐため、停電が発生したとしてもボイラは常に安全な圧力に保つことができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明を実施することで、停電によって排熱ボイラの制御を行うことができなくなった場合でも、排熱ボイラの蒸気圧力が異常に上昇することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施している排熱ボイラのフロー図
【符号の説明】
１　排熱ボイラ
２　発電装置
３　排気ガス通路
４　バイパス通路
５　蒸気圧力検出装置
６　排ガスダンパ
７　通電時閉型電磁弁
８　排熱ボイラ制御装置
９　排ガス入口
１０　排ガス出口
１１　気水分離器
１２　煙突
１３　蒸気放出管
【図１】
2004053170.tif 000003