(57)【要約】【課題】ボイラに備えられるスートブロア或いはデスラガ等のボイラ付着物除去装置に供給する蒸気にドレンが含まれないように蒸気供給系路を保温し、且つ蒸気供給系路を保温した後の蒸気を有効使用する。【解決手段】ボイラからの蒸気を設定圧力に調整して各ボイラ付着物除去装置２に供給する蒸気供給系路１の各ボイラ付着物除去装置２に接続された下流配管１０が、設定圧力よりも低い中間圧力の蒸気を使用する中間圧力蒸気使用装置１１に連通する中間圧力配管１２に接続されており、各下流配管１０に、各下流配管１０の内部温度が設定圧力の蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように各下流配管１０から中間圧力配管１２に向かう蒸気の流量を設定する流量設定手段１４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラからの蒸気を設定圧力に調整して各ボイラ付着物除去装置に供給する蒸気供給系路の前記各ボイラ付着物除去装置に接続された下流配管が、前記設定圧力よりも低い中間圧力の蒸気を使用する中間圧力蒸気使用装置に連通する中間圧力配管に接続されており、前記各下流配管に、該各下流配管の内部温度が前記設定圧の蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように各下流配管から中間圧力配管に向かう蒸気の流量を設定する流量設定手段を備えたことを特徴とするボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置。
【請求項２】
前記流量設定手段がニードル弁であることを特徴とする請求項１に記載のボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラに備えられるスートブロア或いはデスラガ等のボイラ付着物除去装置に供給する蒸気にドレンが含まれないように蒸気供給系路を保温することができ、且つ蒸気供給系路を保温した後の蒸気を有効に使用するようにしたボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、火力発電所等では、石炭（微粉炭）等を燃料とするボイラにより水を蒸発させて高温・高圧の蒸気を生成し、この蒸気によってタービンを駆動して発電を行っている。このように、ボイラの燃料に石炭等を使用する場合には、ボイラの炉壁管にはクリンカが付着し、又、ボイラ内部に配置される熱交換器或いはボイラ後部の後部伝熱部に備えられる熱交換部の伝熱管表面や壁面には煤が付着する。このようなクリンカや煤が付着すると、高温ガスによる管内を流動する水や蒸気に対する伝熱効率が低下し、ボイラの収熱が悪化するという問題がある。
【０００３】
この問題に対処するために、従来より、ボイラで生成した高温・高圧の蒸気を噴射させて炉壁管に生じるクリンカを除去するためのデスラガ、或いは、伝熱管等に生じる煤を除去するためのスートブロアと呼ばれるボイラ付着物除去装置をボイラの複数箇所に設置している。ボイラ付着物除去装置は、周面に蒸気噴射口を設けた棒状の装置を、軸中心に回転させながらボイラ内或いは後部伝熱部内に挿入し、蒸気噴射口から噴出する蒸気によってボイラ炉壁管に付着したクリンカ及び伝熱管や壁面に付着した煤を洗い落とすようにしている。
【０００４】
前記各ボイラ付着物除去装置には、ボイラで生成した高温・高圧の蒸気を所定の圧力に調整して導く蒸気供給系路が接続されており、各ボイラ付着物除去装置の入口に備えた開閉弁を開くことによって蒸気を噴射するようになっている。前記ボイラ付着物除去装置では、従来、１日に１回程度、例えば２ｔｏｎ／ｈｒ程度の蒸気を２〜３分程度噴射して前記クリンカや煤を除去する作業を行っている。
【０００５】
一方、前記ボイラ付着物除去装置による蒸気の噴射を行わない休止時には、前記開閉弁を閉じてボイラ付着物除去装置を休止させているが、この休止時には、蒸気供給系路の温度が低下することによって蒸気供給系路内の蒸気が次々にドレン化し蒸気供給系路を満たすようにドレンが貯留する。従って、もしこの状態で再びボイラ付着物除去装置による蒸気の噴射を行った場合には、前記貯留した冷たいドレンがボイラ付着物除去装置から噴射され、このドレンがガス中の粒子と共に炉壁管や伝熱管に衝突することによってエロージョンの問題を生じたり、或いは、冷たいドレンが高温の炉壁管や伝熱管に当たることにより、サーマルショックによって炉壁管や伝熱管に亀裂を生じさせることがある。
【０００６】
このような問題を回避するため、ボイラ付着物除去装置によって蒸気を噴射する際にボイラ付着物除去装置にドレンが導かれることが無いように、先ず蒸気供給系路に蒸気を１０分間程度流通させて系外に排出することにより蒸気供給系路を温めるウォーミングアップという作業を行っている。このウォーミングアップには、例えば２．５ｔｏｎ／ｈｒ以上の蒸気が使用されることもある。また、ウォーミングに使用される蒸気は、高温・高圧（例えば２３０℃、２．５ＭＰａ）を有しており、ウォーミングに使用された蒸気は、ボイラでの蒸気生成に使用される純水と同程度の高水質を有しているが、一般には、ブロータンクに回収し排水している。しかし、このようにウォーミングに使用した大量の蒸気を捨てているため熱的に大変不経済なものとなっていた。
【０００７】
このような従来の問題に対処するために、蒸気供給系路に常時蒸気を供給して保温しておくことにより蒸気供給系路のウォーミングアップ作業を不要にし、この系路を通った蒸気を、低圧蒸気を使用する装置、又はドレンタンク、復水器へ送るようにして、蒸気の有効利用を図ったものがある（特許文献１参照）。
【０００８】
特許文献１では、流量調節手段を備えて低圧装置に供給する蒸気の圧力が例えば０．６５ＭＰａになるように調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１７２４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記特許文献１に記載の装置においては、蒸気供給系路に常時蒸気を供給し、この時、低圧装置等へ送る蒸気の圧力が例えば０．６５ＭＰａになるように流量調節手段により調節しており、蒸気の温度に関係なく圧力による制御を行っているために、蒸気供給系路内の蒸気温度が飽和蒸気温度以下になることが考えられ、蒸気温度が飽和蒸気温度以下になった場合には蒸気供給系路内にドレンが貯留し、このドレンが従来と同様にスートブロアから炉壁管や伝熱管に噴射されることにより、エロージョンや亀裂の問題を生じる可能性を有していた。
【００１１】
又、近年では品質の低い石炭を燃料として用いることが行われており、このために前記クリンカ及び煤等の付着物の発生量が多くなり、このためにスートブロアを頻繁に作動させるようになってきており、更に、ボイラ各部の収熱状況は付着物の発生量と対応していることから、ボイラ各部のスートブロアを収熱状況に応じて作動させる最適スートブロアが実施されるようになってきている。このように、最適スートブロアによって必要な箇所のスートブロアを作動させる操作が頻繁に行われると、蒸気供給系路内の圧力が変動することになり、圧力が低下した場合には、前記したように蒸気供給系路内にドレンが貯留する問題が発生し易くなるという問題がある。
【００１２】
又、特許文献１では、流量調節手段を備えて低圧装置に供給する蒸気の流量を調節しているが、ボイラ近傍における環境の悪い箇所に流量調節手段を備えることは故障の問題も生じ易く、更にメンテナンスも必要になるという問題がある。
【００１３】
又、特許文献１では、スートブロア用経路を通った０．６５ＭＰａの蒸気を、低圧蒸気を使用する装置、又はドレンタンク、復水器へ送るようにしているが、０．６５ＭＰａに圧力が低下した蒸気は使用場所が限られており、利用効果が小さい上に、ドレンタンクや復水器に供給した場合には、その熱も圧力も有効に利用されずに捨てられることになり、熱的に不利なものとなっていた。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなしたもので、ボイラに備えられるスートブロア或いはデスラガ等のボイラ付着物除去装置に供給する蒸気にドレンが含まれないように蒸気供給系路を保温し、且つ蒸気供給系路を保温した後の蒸気を有効使用するようにしたボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ボイラからの蒸気を設定圧力に調整して各ボイラ付着物除去装置に供給する蒸気供給系路の前記各ボイラ付着物除去装置に接続された下流配管が、前記設定圧力よりも低い中間圧力の蒸気を使用する中間圧力蒸気使用装置に連通する中間圧力配管に接続されており、前記各下流配管に、該各下流配管の内部温度が前記設定圧力の蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように各下流配管から中間圧力配管に向かう蒸気の流量を設定する流量設定手段を備えたことを特徴とするボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置、に係るものである。
【００１６】
上記ボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置において、前記流量設定手段がニードル弁であることは好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置によれば、蒸気供給系路における各ボイラ付着物除去装置の各下流配管に、該各下流配管の内部温度が設定圧力の蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように各下流配管から中間圧力配管に向かう蒸気の流量を設定する流量設定手段を備えたので、前記各下流配管内部の温度が蒸気の飽和温度以下に下がることはなく、よって、ボイラ付着物除去装置からドレンが噴射される問題を確実に防止することができ、炉壁管や伝熱管にエロージョンや亀裂等が発生する問題を確実に防止できるという優れた効果を奏し得る。
【００１８】
又、前記下流配管を、設定圧力よりも低い中間圧力の蒸気を使用する中間圧力蒸気使用装置に連通された中間圧力配管に接続しているので、下流配管から取り出される蒸気の温度と圧力を無駄に低下することなく中間圧力蒸気使用装置に供給して使用することができ、よって熱的に有利になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置の一実施例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２１】
図１は発明に係るボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置の一実施例を示す構成図であり、図中、１は図示しないボイラの後部伝熱部３ａの出口、又は、再熱蒸気管（ＣＲＰ）３ｂ等の蒸気取出部３からの蒸気を導くようにした本発明の蒸気供給装置を構成する蒸気供給系路であり、２は前記ボイラの炉壁管に生じるクリンカを除去するためのデスラガ２ａ、及び、伝熱管等に生じる煤を除去するためのスートブロア２ｂからなるボイラ付着物除去装置であり、ボイラ付着物除去装置２はボイラの必要箇所の他、空気予熱器４等に複数配置されている。
【００２２】
前記蒸気取出部３には圧力調整弁５が設けられていて、ボイラ付着物除去装置２に供給する蒸気の圧力を例えば２．５ＭＰａの設定圧力に設定している。前記蒸気供給系路１からの蒸気は複数のブロック配管６に分岐して導くようにしてあり、各ブロック配管６は更に、複数の分岐配管７に分岐して導くようにしてあり、各分岐配管７には開閉弁８を有する導入配管９によって前記ボイラ付着物除去装置２が接続されている。
【００２３】
前記各分岐配管７における導入配管９が接続された位置よりも下流の各下流配管１０は、中間圧力の蒸気を使用する中間圧力蒸気使用装置１１に連通する中間圧力配管１２に接続されている。中間圧力蒸気使用装置１１には、タービン側に備えられる曝気器の加熱装置、復水器の脱塩装置の加熱装置、タービンシール、スチームヒータ、スチーム用コンバータ、重油搬送管の加熱装置、或いは暖房装置等が含まれ、本発明では、これらの装置に用いられる例えば０．７〜１．５ＭＰａ程度の蒸気を中間圧力蒸気としている。
【００２４】
前記各下流配管１０には、該各下流配管１０の蒸気の温度を検出する温度計１３を設けると共に、下流配管１０を流れる蒸気の流量を手動で設定するようにしたニードル弁等からなる流量設定手段１４を備える。
【００２５】
従って、前記流量設定手段１４では、温度計１３で検出する温度が、前記圧力調整弁６で設定した設定圧力に対する蒸気の飽和温度よりも高い（例えば２〜３℃高い）設定温度になるように各下流配管１０から中間圧力配管１２に向かう蒸気の流量をニードル弁で設定し、その状態に固定する。
【００２６】
図中、１５はドレンブロータンクであり、前記中間圧力蒸気使用装置１１における蒸気の使用量に対して中間圧力配管１２の蒸気が余剰になった場合には、調整弁１６，１７を操作して余剰の蒸気をドレンブロータンク１５に排出できるようにしている。
【００２７】
以下に上記実施例の作動を説明する。
【００２８】
蒸気取出部３から取り出される蒸気は、圧力調整弁５により２．５ＭＰａの設定圧力に設定される。更に、各圧力調整弁５によって圧力が設定された蒸気は複数のブロック配管６及び分岐配管７に導かれた後、下流配管１０から中間圧力配管１２に導かれて中間圧力蒸気使用装置１１に供給される。
【００２９】
このとき、前記各下流配管１０に設けた流量設定手段１４は、該各下流配管１０の蒸気の温度を検出する温度計１３の検出温度に基づいて、前記圧力調整弁５による設定圧力に対する蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように各下流配管１０から中間圧力配管１２に向かう蒸気の流量を予め設定してある。例えば、２．５ＭＰａの蒸気の飽和温度が２２５℃である場合には、流量設定手段１４は２２５℃よりも２〜３℃高い設定温度が保持されるように中間圧力配管１２に向かう蒸気の流量を設定している。
【００３０】
従って、中間圧力配管１２には、前記設定圧力よりも低いが圧力と温度が比較的高く保持された中間圧力の蒸気が供給され、よって、この中間圧力の蒸気は中間圧力蒸気使用装置１１によって有効に使用される。
【００３１】
上記したように、ボイラ付着物除去装置２の各下流配管１０に温度計１３と流量設定手段１４を備えて、前記各下流配管１０の内部温度が設定圧力の蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように各下流配管１０から中間圧力配管に向かう蒸気の流量を設定したので、前記各下流配管１０内部の温度が蒸気の飽和温度以下に下がることはなく、前記蒸気供給系路１は常に飽和温度以上に保温される。
【００３２】
従って、前記ボイラ付着物除去装置２に接続されている導入配管９の開閉弁８を開けると、ボイラ付着物除去装置２から圧力が設定された蒸気が噴射されて、炉壁管に生じたクリンカ、及び伝熱管等の煤が除去される。この時、前記したように蒸気供給系路１は飽和温度以上に保温されているので、ボイラ付着物除去装置２からドレンが噴射されるような問題は確実に防止することができる。従って、ボイラ付着物除去装置２からドレンが噴射されることによる炉壁管や伝熱管にエロージョンや亀裂等が発生する問題を確実に防止できる。
【００３３】
又、前記下流配管１０を、設定圧力よりも低い中間圧力の蒸気を使用する中間圧力蒸気使用装置１１に連通した中間圧力配管１２に接続し、下流配管１０から取り出される蒸気の温度と圧力を無駄に低下させることなく中間圧力蒸気使用装置１１に供給して使用するので、熱的に有効なものとなる。
【００３４】
更に、流量設定手段１４は、下流配管１０の内部温度が設定圧力の蒸気の飽和温度よりも高い設定温度になるように予め流量を設定しておけば良く、流量調節を必要としないため、故障の発生の問題を低減でき、メンテナンス作業も低減できるという利点がある。
【００３５】
尚、本発明のボイラ付着物除去装置の蒸気供給装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【００３６】
１  蒸気供給系路
２  ボイラ付着物除去装置
６  圧力調整弁
１０  下流配管
１１  中間圧力蒸気使用装置
１２  中間圧力配管
１３  温度計
１４  流量設定手段
【図１】
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