ボイラの強制冷却方法
【課題】貫流ボイラにおいて実施されるボイラの強制冷却方法であって、ボイラの温度降下率が一定以上となるように制御された強制冷却方法を提供すること。
【解決手段】火力発電設備において、ボイラ１の消火後に行われるボイラ１の強制冷却方法であって、空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を各種熱交換器、起動バイパス経路１８、及び復水・給水管に流通させ、ボイラ１の温度が１８０℃未満となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を各種熱交換器、起動バイパス経路１８、及び復水・給水管に流通させる、ボイラ１の強制冷却方法。
【解決手段】火力発電設備において、ボイラ１の消火後に行われるボイラ１の強制冷却方法であって、空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を各種熱交換器、起動バイパス経路１８、及び復水・給水管に流通させ、ボイラ１の温度が１８０℃未満となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を各種熱交換器、起動バイパス経路１８、及び復水・給水管に流通させる、ボイラ１の強制冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電設備におけるボイラの強制冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電設備においては、ボイラにより給水を加熱・過熱し、過熱蒸気を蒸気タービンに送り込むことによって蒸気タービンに仕事をさせ、発電を行っている。ここで、火力発電設備は、消費電力量に応じて低負荷運転や運転の休止を行うことがあり、また、定期点検等を行うために、一定期間ごとに運転を休止することがある。このような、火力発電設備の運転休止時においては、ボイラ内への化石燃料の供給を停止して消火し、次いで送風、及び水管への給水の供給によりボイラを強制冷却する。ボイラの強制冷却を行う際には、過熱された設備への損傷を防止するため、温度降下率を一定以下に保つことが必要とされる。
【０００３】
ところで、火力発電設備において用いられるボイラとしては、貫流ボイラ、及び循環ボイラ等が知られているが、近年最もよく用いられているボイラは貫流ボイラである。貫流ボイラはボイラ内に備えられる水管の一端から給水を供給し、給水を予熱し、蒸発させ、次いで過熱して、他端から過熱蒸気を排出する構造を有するボイラである。貫流ボイラは、ボイラ内に汽水分離を行うための蒸気ドラムを有していないため、一次過熱器に到達した余剰の給水を、蒸気タービン等を経由せずに、フラッシュタンク、次いで復水器に流通させるための起動バイパス経路を備えている。
【０００４】
上述したボイラの強制冷却に関しては、ボイラの種類によって、その方法は異なるものである。例えば、再循環形ボイラの強制冷却方法としては、特許文献１に、再循環形ボイラのボイラ強制冷却時、ボイラの火炉パス出口温度を検出し、該火炉パス出口温度からボイラ再循環流路のＱ弁の開度をプログラム設定して再循環流量を制御すると共に、前記火炉パス出口温度が設定した温度下降率となるように前記Ｑ弁の開度を調整することを特徴とするボイラ強制冷却制御方法が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載のボイラ強制冷却制御方法によれば、火炉パス出口温度が設定した温度下降率になるようにＱ弁の開度を調整して再循環流量を制御するようにしているので、ボイラの強制冷却を、安定させて安全性を保持しつつ、最短時間内において効率的に行うことができる優れた効果を奏しうるものとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平８−００６９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、再循環流量と給水流量を制御することにより、ボイラの強制冷却の制御を行うものであり、そもそも給水の再循環を行わない貫流型ボイラに対しては適用できるものではない。また、特許文献１に記載の発明は、ボイラの温度下降率が一定以下となるように再循環流量と給水流量の制御を行っているものの、具体的に給水流量をどのような値に制御するかについては実施可能な程度に開示されておらず、このような点において、更なる検討が必要となるものである。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、貫流ボイラにおいて実施されるボイラの強制冷却方法であって、ボイラの温度降下率が一定以下となるように制御された強制冷却方法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】
本発明者らは、火力発電設備に備えられるボイラにおいて、空冷、及び水冷によりボイラを強制冷却する際に、水管内に流通させる給水の流量を、所定の値に変動させることにより、安定してボイラを強制冷却できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
具体的には、本発明は以下のものを目的とする。
【００１１】
（１） 化石燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させるボイラと、前記ボイラ内に設けられ、給水を流通させて加熱するための節炭器と、前記ボイラ内に設けられ、前記節炭器を流通させた給水を流通させて加熱するためのボイラ水壁と、前記ボイラ内に設けられ、前記ボイラ水壁を流通させた給水を過熱して蒸気を発生させるための一次過熱器と、海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器と、前記一次過熱器から前記復水器へ給水を流通させるための起動バイパス経路と、前記復水器から前記節炭器へ復水・給水を流通させるための、復水・給水管と、前記ボイラに燃焼を補助するための空気を供給する空気供給ファンと、を備える火力発電設備において、前記ボイラの消火後に行われるボイラの強制冷却方法であって、前記空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させ、前記ボイラの温度が１８０℃未満となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させる、ボイラの強制冷却方法。
【００１２】
ここで、第一の流量は、例えば１５０Ｔ／Ｈ以上２５０Ｔ／Ｈ以下であり、第二の流量は、例えば１３０Ｔ／Ｈである。
【００１３】
（１）に記載の発明は、特に貫流ボイラにおける強制冷却方法に関するものである。貫流ボイラにおいては、水管の損傷を防ぐために、ボイラの消火後においても節炭器、ボイラ水壁、及び一次過熱器に給水を流通させなくてはならない。一方、一次過熱器で発生した蒸気を過熱するための二次過熱器や、二次過熱器で発生した蒸気の圧力により回転する蒸気タービンにおいては、蒸気のみを流通させる構造となっており、給水の流入を防ぐ必要がある。ボイラを消火した状態で、節炭器、ボイラ水壁、及び一次過熱器に給水を流通させ、更に二次過熱器、及び蒸気タービンへの給水の流入を防止するためには、一次過熱器から汽水分離を行うためのフラッシュタンクに、更に復水器へといたる起動バイパス経路に給水を流通させる必要がある。
【００１４】
即ち、（１）に記載の発明は、ボイラの消火後において、各種熱交換器、及び起動バイパス経路に循環させる給水を利用してボイラを強制冷却するものである。これによれば、ボイラの強制冷却方法を実施するにあたって既存の設備を用いることができ、更に、給水の循環にあたっては、通常運転時や低負荷運転時に行われる制御機構を利用して循環量を制御することができるため、設備投資のコストを低減させることができる。加えて、ボイラの水冷と同時に行われるボイラの空冷は、ボイラに通常設けられている空気供給ファンを用いるため、この点においても設備投資のコストを低減させることができる。
【００１５】
（１）に記載の発明においては、ボイラの温度が１８０以上となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路、及び復水・給水管を流通する給水の流量を第一の流量とし、１８０℃未満となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路、及び復水・給水管を流通する給水の流量を第一の流量よりも小さい、第二の流量とする。ボイラの強制冷却を行う際、温度が低下した条件下では、この時期に各種熱交換器を流通させる給水の流量を低減させることにより、給水系統の各種調整弁への負担を増加させることなくボイラを冷却することができる。
【００１６】
（２） 前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、前記第一の流量を段階的に増加させる、（１）に記載のボイラの強制冷却方法。
【００１７】
ボイラの温度の低下に伴い、各種熱交換器内部に大量の給水を流通させた場合、ボイラの温度の降下率が急激に増大する危険性がある。このような場合、ボイラに備えられる水管に、局部的な温度差による歪が生じ、水管を損傷する事態にもなりかねない。第一の流量を段階的に増加させることにより、ボイラの温度降下率の急激な変動を防ぐことができ、ボイラの強制冷却を安全に実施することができる。
【００１８】
（３） 前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧とし、前記ボイラの温度が１８０℃未満となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧よりも小さい第二の水圧とする、（１）又は（２）に記載のボイラの強制冷却方法。
【００１９】
（４） 前記第一の水圧がボイラ定格圧力であり、前記第二の水圧が３．５ＭＰａである（１）から（３）のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【００２０】
（３）及び（４）に記載の発明は、（１）に記載の発明の具体的な実施方法を規定したものである。このため、（３）及び（４）に記載の発明によれば、（１）に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
なお、（４）に記載の発明において、ボイラ定格圧力とは、通常の火力発電設備においては１５Ｍｐａ以上２５Ｍｐａ以下である。
【００２２】
（５） 前記空気供給ファンにより供給される空気の流量を、空気供給ファンの総出力の４０％とする、（１）から（４）のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【００２３】
ボイラを強制冷却する際には、水管内に給水を循環させることによるボイラの水冷に加え、空気供給ファンによるボイラの空冷を行うことが好ましい。（６）に記載の発明は、ボイラの空冷の際、空気供給ファンにより供給される空気の流量を、空気供給ファンの総出力の４０％とするものである。これにより、ボイラ内部を効率的に冷却することができると共に、ボイラ内部を空冷しすぎることによる、ボイラ内部の配管等の損傷を未然に防ぐことができる。また、通常用いられる空気供給ファンの出力の面からも、送風される空気の流量を上記流量とすることが好ましい。
【００２４】
なお、通常火力発電設備において用いられる空気供給ファンの総出力は、火力発電設備が定格出力での発電を行うのに必要な燃料を燃焼するのに必要な空気量の１．１倍程度の空気を供給するのに必要な出力である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、貫流ボイラにおいて実施することができるボイラの強制冷却方法であり、本発明によれば、給水系統の各種調整弁に負担をかけることなく、安全にボイラを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る火力発電設備を示す図面である。
【図２】本発明に係るボイラの強制冷却方法の概略を示す図面である。
【図３】本発明に係るボイラの強制冷却方法の概略を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
＜火力発電設備＞
まず、本実施形態に係るボイラの強制冷却方法について説明する前に、本実施形態に係る火力発電設備について説明する。
【００２９】
［火力発電設備の構成］
図１に本実施形態に係る火力発電設備を示す。本実施形態に係る火力発電設備は、化石燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させるボイラ１と、ボイラ１内に設けられ、給水を流通させて加熱するための節炭器２と、ボイラ１内に設けられ、節炭器２を流通させた給水を流通させて加熱するためのボイラ水壁３と、ボイラ１内に設けられ、ボイラ水壁３を流通させた給水を過熱して蒸気を発生させるための一次過熱器４と、海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器９と、一次過熱器４から復水器９へ給水を流通させるための起動バイパス経路１８と、復水器９から節炭器２へ復水・給水を流通させるための、復水・給水管の一部である復水管１２（復水器９から後述する脱気器１３に至る経路）と、復水・給水管の一部である給水管１６（後述する脱気器１３から節炭器２に至る経路）と、ボイラ１に燃焼を補助するための空気を供給する空気供給ファン（図示せず）と、を備える。
【００３０】
また、起動バイパス経路１８について、詳細に説明すると、起動バイパス経路１８は、二次過熱器５、高圧・中圧タービン６、再熱器７、及び低圧タービン８を経由せずに、給水を一次過熱器４から復水器９に流通させる経路であり、起動バイパス系路上には、通常運転時に起動バイパス経路１８への給水の流入を防止するための起動バイパス経路弁１７と、汽水分離を行うためのフラッシュタンク（図示せず）と、を備える。
【００３１】
更に、本実施形態に係る火力発電設備は、一次過熱器４で発生した蒸気を加熱するための二次過熱器５と、二次過熱器５で発生した蒸気の圧力を利用して回転する高圧・中圧タービン６と、高圧・中圧タービン６から排出された蒸気を、ボイラ１で発生する熱により再過熱する再熱器７と、再熱器７で再過熱された蒸気の圧力を利用して回転する低圧タービン８と、復水に混入した空気を除去するための脱気器１３と、低圧タービン８から抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う低圧給水加熱器１１と、高圧・中圧タービン６から抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う高圧給水加熱器１５と、復水を復水管１２に送り出すための復水ポンプ１０と、給水を給水管１６に送り出すための給水ポンプ１４と、を備える。
【００３２】
［火力発電設備の動作］
ここで、本実施形態に係る火力発電設備の動作について説明すると、ボイラ１において、石油、石炭等の化石燃料が燃焼して燃焼熱を発生すると、給水は給水ポンプ１４により、給水管１６からボイラ１内に備えられる節炭器２、ボイラ水壁３、一次過熱器４、二次過熱器５へと順次送られ、燃焼熱によって加熱（過熱）される。一次過熱器４に達した給水は、化石燃料の燃焼熱により沸騰して蒸気となり、これが二次過熱器５に送られ、更に過熱される。過熱された蒸気は、まず高圧・中圧タービン６に送られ、これを高速で回転させる。高圧・中圧タービン６で仕事を終えた蒸気は、一旦、ボイラ１内の再熱器７に戻され、そこで再び過熱されて、低圧タービン８へと送られ、低圧タービン８を高速で回転させる。低圧タービン８で仕事を終えた蒸気は、復水器９に送られて海水により冷却され、復水となる。この復水は、復水ポンプ１０により、再度復水管１２に送り出され、ボイラ１内の熱交換器に達する。
【００３３】
ここで、ボイラ１内の水管には、その破損を防止するため、常時、一定以上の水量の給水を循環させる必要がある。これに対し、高圧・中圧タービン６や低圧タービン８等には、必要とされる発電量等に応じて蒸気の流量を調整しなければならない。このため、火力発電設備の起動時や低負荷運転時等においては、ボイラ１内の水管を循環させる給水の流量に対して、高圧・中圧タービン６や低圧タービン８に流通させる蒸気の流量が少なくなる事態が想定される。このような場合、ボイラ１内の水管に送り込まれた余剰の給水は、起動バイパス経路弁１７を開弁して起動バイパス経路１８により、復水器９等へと送り出される。
【００３４】
これについて更に詳細に説明すると、まず、一次過熱器４に達した余剰の給水は、起動バイパス経路１８により、フラッシュタンクに送り込まれる。フラッシュタンク内においては、一次過熱器４よりも圧力が低く設定されており、高温の給水の一部はここで蒸気となり、二次過熱器５へと送られる。フラッシュタンク内で蒸発せずに残った給水は、起動バイパス経路１８により、更に復水器９へと送られ、復水と混合される。
【００３５】
＜ボイラの強制冷却方法＞
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法は、空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４、並びに起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通させ、ボイラ１の温度が１８０℃以下となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４、並びに起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通させるものである。
【００３６】
ここで、本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法は、特に貫流ボイラにおける強制冷却方法に関するものである。貫流ボイラにおいては、水管の損傷を防ぐために、ボイラ１の消火後においても節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４に給水を流通させなくてはならない。一方、一次過熱器４で発生した蒸気を過熱するための二次過熱器５や、二次過熱器５で発生した蒸気の圧力により回転する蒸気タービンにおいては、蒸気のみを流通させる構造となっており、給水の流入を防ぐ必要がある。ボイラ１を消火した状態で、節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４に給水を流通させ、更に二次過熱器５、及び蒸気タービンへの給水の流入を防止するためには、一次過熱器４から汽水分離を行うためのフラッシュタンクに、更に復水器９へといたる起動バイパス経路１８に給水を流通させる必要がある。
【００３７】
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法は、ボイラ１の消火後において、各種熱交換器、及び起動バイパス経路１８に循環させる給水を利用してボイラ１を強制冷却するものである。これによれば、ボイラ１の強制冷却方法を実施するにあたって既存の設備を用いることができ、更に、給水の循環にあたっては、通常運転時や低負荷運転時に行われる制御機構を利用して循環量を制御することができるため、設備投資のコストを低減させることができる。加えて、ボイラ１の水冷と同時に行われるボイラ１の空冷は、ボイラ１に通常設けられている空気供給ファンを用いるため、この点においても設備投資のコストを低減させることができる。
【００３８】
［空気供給ファンによる空気の供給］
空気供給ファンは、化石燃料等の燃焼を補助するための空気を供給するためのものであり、押込送風機等と称されるものである。空気供給ファンは、ボイラ１の消火時から、強制冷却終了時まで、一定の流量で空気を送風するものであり、これによりボイラ１内部を空冷する。空気供給ファンによりボイラ１内に送風される空気の流量は、空気供給ファンの総出力の４０％であることが好ましい。これにより、ボイラ１内部を効率的に冷却することができると共に、ボイラ１内部を空冷しすぎることによる、ボイラ１内部の配管等の損傷を未然に防ぐことができる。なお、空気供給ファンの総出力は、火力発電設備が定格出力での発電を行うのに必要な燃料を燃焼するのに必要な空気量の１．１倍程度の空気を供給するのに必要な出力である。
【００３９】
［給水の流通］
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法においては、上述した空気供給ファンによる空気の供給を行うと共に、ボイラ１内の水管に給水を流通させてボイラ１の冷却を行う。即ち、給水は、ボイラ１の強制冷却時において、起動バイパス経路弁１７が開弁されることにより、節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４、並びに、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通するものであるが、ボイラ１の温度に応じて、給水を流通させる際の流量が制御される。図２に示すように、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件（図２の時間ａ以前に相当）においては、給水の流量は、第一の流量とし、ボイラ１の温度が１８０℃未満（図２の時間ｂ以降に相当）となる条件では、給水の流量は第一の流量よりも小さい第二の流量とする。
【００４０】
ここで、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６を流通する給水の流量を第一の流量とし、ボイラ１の温度が１８０℃未満となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６を流通する給水の流量を第一の流量よりも小さい、第二の流量とすることにより、ボイラ１の強制冷却を行う際、温度が低下した条件下において、給水系統の各種調整弁への負担を増加させることなくボイラを冷却することができる。
【００４１】
給水の流量を制御する手段としては、特に限定されないが、例えば給水管１６上に備えられる給水ポンプ１４や、各種調節弁を挙げることができる。給水ポンプ１４の出力や、各種調節弁の開度を調整することにより、所望の流量の給水を、ボイラ１内の水管に流通させることができる。
【００４２】
ここで、ボイラ１内の水管に供給される給水の給水流量は、当該ボイラ１の備えられる火力発電設備の出力に応じて、異なるものであるが、一般的な火力発電設備においては、第一の流量を１５０Ｔ／Ｈ以上２５０Ｔ／Ｈとすることが好ましい。また、第二の流量の値は、例えば、１３０Ｔ／Ｈとすることが好ましい。ここで、第一の流量は、図３（時間ａ以前）に示すように、上記流量の範囲に収まる範囲内で、流量の値を段階的に増大させることが好ましい。即ち、給水の流量の急激な増加を抑えることにより、ボイラ１の温度効果率をより安定に、一定以上に維持することが可能となる。
【００４３】
（給水を流通させる際の水圧）
給水を流通させる際の水圧は、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件においては、第一の水圧とし、ボイラ１の温度が１８０℃未満となる条件において、第一の水圧よりも小さい第二の水圧とする。ボイラ１の温度の低下に伴って給水を流通させる水圧を低減させることにより、給水系統の各種調整弁への負担を増加させることなくボイラを冷却することができる。
【００４４】
上記第一の水圧はボイラ定格圧力であることが好ましい。上記第二の水圧は３．５ＭＰａであることが好ましい。ボイラ定格圧力は、通常の火力発電設備においては、例えば１５Ｍｐａ以上２５Ｍｐａ以下である。
【００４５】
給水の水圧を制御する手段としては、特に限定されないが、例えば給水管１６上に備えられる給水ポンプ１４を挙げることができる。給水ポンプ１４の出力を調整することにより、所望の水圧の給水を、ボイラ１内の水管に流通させることができる。
【００４６】
（温度降下率）
以上のようにして実施されるボイラ１の強制冷却方法により、安定した温度降下率でボイラ１を冷却することができる。ボイラ１を強制冷却する際の温度降下率としては、火力発電設備に備えられるボイラ１の出力、ボイラ１の構成材料、及びボイラ１の構造に応じて、適宜定められるものであるが、８０℃／ｈ以上となることが好ましく、１１０℃／ｈ程度となることが更に好ましい。本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法においては、温度降下率が上記の値となるよう、各種熱交換器、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通させる給水の流量を適宜、設定するものである。
【００４７】
（目標の冷却温度）
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法により冷却されるボイラ１は、一次過熱器４の入口において１００℃以下となるまで冷却されることが好ましく、６０℃以下となるまで冷却されることが更に好ましい。６０℃以下となるまで冷却されることにより、例えば定期点検時においても、作業員がボイラ１内で作業を行うことも可能となる。
【００４８】
なお、本明細書においては貫流ボイラの強制冷却方法を例にとって、ボイラの強制冷却方法について説明したが、貫流ボイラにおける強制冷却方法に限定されず、貫流ボイラとは構成の異なるドラムボイラにおいても、ドラムの上下及びドラムの内外における温度差に注意しながら同様に冷却することにより、降水管温度が１３０℃程度でブローを行って、ボイラの強制冷却方法を実施することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ ボイラ
２ 節炭器
３ ボイラ水壁
４ 一次過熱器
５ 二次過熱器
６ 高圧・中圧タービン
７ 再熱器
８ 低圧タービン
９ 復水器
１０ 復水ポンプ
１１ 低圧給水加熱器
１２ 復水管
１３ 脱気器
１４ 給水ポンプ
１５ 高圧給水加熱器
１６ 給水管
１７ 起動バイパス経路弁
１８ 起動バイパス経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電設備におけるボイラの強制冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電設備においては、ボイラにより給水を加熱・過熱し、過熱蒸気を蒸気タービンに送り込むことによって蒸気タービンに仕事をさせ、発電を行っている。ここで、火力発電設備は、消費電力量に応じて低負荷運転や運転の休止を行うことがあり、また、定期点検等を行うために、一定期間ごとに運転を休止することがある。このような、火力発電設備の運転休止時においては、ボイラ内への化石燃料の供給を停止して消火し、次いで送風、及び水管への給水の供給によりボイラを強制冷却する。ボイラの強制冷却を行う際には、過熱された設備への損傷を防止するため、温度降下率を一定以下に保つことが必要とされる。
【０００３】
ところで、火力発電設備において用いられるボイラとしては、貫流ボイラ、及び循環ボイラ等が知られているが、近年最もよく用いられているボイラは貫流ボイラである。貫流ボイラはボイラ内に備えられる水管の一端から給水を供給し、給水を予熱し、蒸発させ、次いで過熱して、他端から過熱蒸気を排出する構造を有するボイラである。貫流ボイラは、ボイラ内に汽水分離を行うための蒸気ドラムを有していないため、一次過熱器に到達した余剰の給水を、蒸気タービン等を経由せずに、フラッシュタンク、次いで復水器に流通させるための起動バイパス経路を備えている。
【０００４】
上述したボイラの強制冷却に関しては、ボイラの種類によって、その方法は異なるものである。例えば、再循環形ボイラの強制冷却方法としては、特許文献１に、再循環形ボイラのボイラ強制冷却時、ボイラの火炉パス出口温度を検出し、該火炉パス出口温度からボイラ再循環流路のＱ弁の開度をプログラム設定して再循環流量を制御すると共に、前記火炉パス出口温度が設定した温度下降率となるように前記Ｑ弁の開度を調整することを特徴とするボイラ強制冷却制御方法が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載のボイラ強制冷却制御方法によれば、火炉パス出口温度が設定した温度下降率になるようにＱ弁の開度を調整して再循環流量を制御するようにしているので、ボイラの強制冷却を、安定させて安全性を保持しつつ、最短時間内において効率的に行うことができる優れた効果を奏しうるものとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平８−００６９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、再循環流量と給水流量を制御することにより、ボイラの強制冷却の制御を行うものであり、そもそも給水の再循環を行わない貫流型ボイラに対しては適用できるものではない。また、特許文献１に記載の発明は、ボイラの温度下降率が一定以下となるように再循環流量と給水流量の制御を行っているものの、具体的に給水流量をどのような値に制御するかについては実施可能な程度に開示されておらず、このような点において、更なる検討が必要となるものである。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、貫流ボイラにおいて実施されるボイラの強制冷却方法であって、ボイラの温度降下率が一定以下となるように制御された強制冷却方法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】
本発明者らは、火力発電設備に備えられるボイラにおいて、空冷、及び水冷によりボイラを強制冷却する際に、水管内に流通させる給水の流量を、所定の値に変動させることにより、安定してボイラを強制冷却できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
具体的には、本発明は以下のものを目的とする。
【００１１】
（１） 化石燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させるボイラと、前記ボイラ内に設けられ、給水を流通させて加熱するための節炭器と、前記ボイラ内に設けられ、前記節炭器を流通させた給水を流通させて加熱するためのボイラ水壁と、前記ボイラ内に設けられ、前記ボイラ水壁を流通させた給水を過熱して蒸気を発生させるための一次過熱器と、海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器と、前記一次過熱器から前記復水器へ給水を流通させるための起動バイパス経路と、前記復水器から前記節炭器へ復水・給水を流通させるための、復水・給水管と、前記ボイラに燃焼を補助するための空気を供給する空気供給ファンと、を備える火力発電設備において、前記ボイラの消火後に行われるボイラの強制冷却方法であって、前記空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させ、前記ボイラの温度が１８０℃未満となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させる、ボイラの強制冷却方法。
【００１２】
ここで、第一の流量は、例えば１５０Ｔ／Ｈ以上２５０Ｔ／Ｈ以下であり、第二の流量は、例えば１３０Ｔ／Ｈである。
【００１３】
（１）に記載の発明は、特に貫流ボイラにおける強制冷却方法に関するものである。貫流ボイラにおいては、水管の損傷を防ぐために、ボイラの消火後においても節炭器、ボイラ水壁、及び一次過熱器に給水を流通させなくてはならない。一方、一次過熱器で発生した蒸気を過熱するための二次過熱器や、二次過熱器で発生した蒸気の圧力により回転する蒸気タービンにおいては、蒸気のみを流通させる構造となっており、給水の流入を防ぐ必要がある。ボイラを消火した状態で、節炭器、ボイラ水壁、及び一次過熱器に給水を流通させ、更に二次過熱器、及び蒸気タービンへの給水の流入を防止するためには、一次過熱器から汽水分離を行うためのフラッシュタンクに、更に復水器へといたる起動バイパス経路に給水を流通させる必要がある。
【００１４】
即ち、（１）に記載の発明は、ボイラの消火後において、各種熱交換器、及び起動バイパス経路に循環させる給水を利用してボイラを強制冷却するものである。これによれば、ボイラの強制冷却方法を実施するにあたって既存の設備を用いることができ、更に、給水の循環にあたっては、通常運転時や低負荷運転時に行われる制御機構を利用して循環量を制御することができるため、設備投資のコストを低減させることができる。加えて、ボイラの水冷と同時に行われるボイラの空冷は、ボイラに通常設けられている空気供給ファンを用いるため、この点においても設備投資のコストを低減させることができる。
【００１５】
（１）に記載の発明においては、ボイラの温度が１８０以上となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路、及び復水・給水管を流通する給水の流量を第一の流量とし、１８０℃未満となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路、及び復水・給水管を流通する給水の流量を第一の流量よりも小さい、第二の流量とする。ボイラの強制冷却を行う際、温度が低下した条件下では、この時期に各種熱交換器を流通させる給水の流量を低減させることにより、給水系統の各種調整弁への負担を増加させることなくボイラを冷却することができる。
【００１６】
（２） 前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、前記第一の流量を段階的に増加させる、（１）に記載のボイラの強制冷却方法。
【００１７】
ボイラの温度の低下に伴い、各種熱交換器内部に大量の給水を流通させた場合、ボイラの温度の降下率が急激に増大する危険性がある。このような場合、ボイラに備えられる水管に、局部的な温度差による歪が生じ、水管を損傷する事態にもなりかねない。第一の流量を段階的に増加させることにより、ボイラの温度降下率の急激な変動を防ぐことができ、ボイラの強制冷却を安全に実施することができる。
【００１８】
（３） 前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧とし、前記ボイラの温度が１８０℃未満となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧よりも小さい第二の水圧とする、（１）又は（２）に記載のボイラの強制冷却方法。
【００１９】
（４） 前記第一の水圧がボイラ定格圧力であり、前記第二の水圧が３．５ＭＰａである（１）から（３）のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【００２０】
（３）及び（４）に記載の発明は、（１）に記載の発明の具体的な実施方法を規定したものである。このため、（３）及び（４）に記載の発明によれば、（１）に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
なお、（４）に記載の発明において、ボイラ定格圧力とは、通常の火力発電設備においては１５Ｍｐａ以上２５Ｍｐａ以下である。
【００２２】
（５） 前記空気供給ファンにより供給される空気の流量を、空気供給ファンの総出力の４０％とする、（１）から（４）のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【００２３】
ボイラを強制冷却する際には、水管内に給水を循環させることによるボイラの水冷に加え、空気供給ファンによるボイラの空冷を行うことが好ましい。（６）に記載の発明は、ボイラの空冷の際、空気供給ファンにより供給される空気の流量を、空気供給ファンの総出力の４０％とするものである。これにより、ボイラ内部を効率的に冷却することができると共に、ボイラ内部を空冷しすぎることによる、ボイラ内部の配管等の損傷を未然に防ぐことができる。また、通常用いられる空気供給ファンの出力の面からも、送風される空気の流量を上記流量とすることが好ましい。
【００２４】
なお、通常火力発電設備において用いられる空気供給ファンの総出力は、火力発電設備が定格出力での発電を行うのに必要な燃料を燃焼するのに必要な空気量の１．１倍程度の空気を供給するのに必要な出力である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、貫流ボイラにおいて実施することができるボイラの強制冷却方法であり、本発明によれば、給水系統の各種調整弁に負担をかけることなく、安全にボイラを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る火力発電設備を示す図面である。
【図２】本発明に係るボイラの強制冷却方法の概略を示す図面である。
【図３】本発明に係るボイラの強制冷却方法の概略を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
＜火力発電設備＞
まず、本実施形態に係るボイラの強制冷却方法について説明する前に、本実施形態に係る火力発電設備について説明する。
【００２９】
［火力発電設備の構成］
図１に本実施形態に係る火力発電設備を示す。本実施形態に係る火力発電設備は、化石燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させるボイラ１と、ボイラ１内に設けられ、給水を流通させて加熱するための節炭器２と、ボイラ１内に設けられ、節炭器２を流通させた給水を流通させて加熱するためのボイラ水壁３と、ボイラ１内に設けられ、ボイラ水壁３を流通させた給水を過熱して蒸気を発生させるための一次過熱器４と、海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器９と、一次過熱器４から復水器９へ給水を流通させるための起動バイパス経路１８と、復水器９から節炭器２へ復水・給水を流通させるための、復水・給水管の一部である復水管１２（復水器９から後述する脱気器１３に至る経路）と、復水・給水管の一部である給水管１６（後述する脱気器１３から節炭器２に至る経路）と、ボイラ１に燃焼を補助するための空気を供給する空気供給ファン（図示せず）と、を備える。
【００３０】
また、起動バイパス経路１８について、詳細に説明すると、起動バイパス経路１８は、二次過熱器５、高圧・中圧タービン６、再熱器７、及び低圧タービン８を経由せずに、給水を一次過熱器４から復水器９に流通させる経路であり、起動バイパス系路上には、通常運転時に起動バイパス経路１８への給水の流入を防止するための起動バイパス経路弁１７と、汽水分離を行うためのフラッシュタンク（図示せず）と、を備える。
【００３１】
更に、本実施形態に係る火力発電設備は、一次過熱器４で発生した蒸気を加熱するための二次過熱器５と、二次過熱器５で発生した蒸気の圧力を利用して回転する高圧・中圧タービン６と、高圧・中圧タービン６から排出された蒸気を、ボイラ１で発生する熱により再過熱する再熱器７と、再熱器７で再過熱された蒸気の圧力を利用して回転する低圧タービン８と、復水に混入した空気を除去するための脱気器１３と、低圧タービン８から抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う低圧給水加熱器１１と、高圧・中圧タービン６から抽気された抽気蒸気と復水との間での熱交換を行う高圧給水加熱器１５と、復水を復水管１２に送り出すための復水ポンプ１０と、給水を給水管１６に送り出すための給水ポンプ１４と、を備える。
【００３２】
［火力発電設備の動作］
ここで、本実施形態に係る火力発電設備の動作について説明すると、ボイラ１において、石油、石炭等の化石燃料が燃焼して燃焼熱を発生すると、給水は給水ポンプ１４により、給水管１６からボイラ１内に備えられる節炭器２、ボイラ水壁３、一次過熱器４、二次過熱器５へと順次送られ、燃焼熱によって加熱（過熱）される。一次過熱器４に達した給水は、化石燃料の燃焼熱により沸騰して蒸気となり、これが二次過熱器５に送られ、更に過熱される。過熱された蒸気は、まず高圧・中圧タービン６に送られ、これを高速で回転させる。高圧・中圧タービン６で仕事を終えた蒸気は、一旦、ボイラ１内の再熱器７に戻され、そこで再び過熱されて、低圧タービン８へと送られ、低圧タービン８を高速で回転させる。低圧タービン８で仕事を終えた蒸気は、復水器９に送られて海水により冷却され、復水となる。この復水は、復水ポンプ１０により、再度復水管１２に送り出され、ボイラ１内の熱交換器に達する。
【００３３】
ここで、ボイラ１内の水管には、その破損を防止するため、常時、一定以上の水量の給水を循環させる必要がある。これに対し、高圧・中圧タービン６や低圧タービン８等には、必要とされる発電量等に応じて蒸気の流量を調整しなければならない。このため、火力発電設備の起動時や低負荷運転時等においては、ボイラ１内の水管を循環させる給水の流量に対して、高圧・中圧タービン６や低圧タービン８に流通させる蒸気の流量が少なくなる事態が想定される。このような場合、ボイラ１内の水管に送り込まれた余剰の給水は、起動バイパス経路弁１７を開弁して起動バイパス経路１８により、復水器９等へと送り出される。
【００３４】
これについて更に詳細に説明すると、まず、一次過熱器４に達した余剰の給水は、起動バイパス経路１８により、フラッシュタンクに送り込まれる。フラッシュタンク内においては、一次過熱器４よりも圧力が低く設定されており、高温の給水の一部はここで蒸気となり、二次過熱器５へと送られる。フラッシュタンク内で蒸発せずに残った給水は、起動バイパス経路１８により、更に復水器９へと送られ、復水と混合される。
【００３５】
＜ボイラの強制冷却方法＞
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法は、空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４、並びに起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通させ、ボイラ１の温度が１８０℃以下となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４、並びに起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通させるものである。
【００３６】
ここで、本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法は、特に貫流ボイラにおける強制冷却方法に関するものである。貫流ボイラにおいては、水管の損傷を防ぐために、ボイラ１の消火後においても節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４に給水を流通させなくてはならない。一方、一次過熱器４で発生した蒸気を過熱するための二次過熱器５や、二次過熱器５で発生した蒸気の圧力により回転する蒸気タービンにおいては、蒸気のみを流通させる構造となっており、給水の流入を防ぐ必要がある。ボイラ１を消火した状態で、節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４に給水を流通させ、更に二次過熱器５、及び蒸気タービンへの給水の流入を防止するためには、一次過熱器４から汽水分離を行うためのフラッシュタンクに、更に復水器９へといたる起動バイパス経路１８に給水を流通させる必要がある。
【００３７】
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法は、ボイラ１の消火後において、各種熱交換器、及び起動バイパス経路１８に循環させる給水を利用してボイラ１を強制冷却するものである。これによれば、ボイラ１の強制冷却方法を実施するにあたって既存の設備を用いることができ、更に、給水の循環にあたっては、通常運転時や低負荷運転時に行われる制御機構を利用して循環量を制御することができるため、設備投資のコストを低減させることができる。加えて、ボイラ１の水冷と同時に行われるボイラ１の空冷は、ボイラ１に通常設けられている空気供給ファンを用いるため、この点においても設備投資のコストを低減させることができる。
【００３８】
［空気供給ファンによる空気の供給］
空気供給ファンは、化石燃料等の燃焼を補助するための空気を供給するためのものであり、押込送風機等と称されるものである。空気供給ファンは、ボイラ１の消火時から、強制冷却終了時まで、一定の流量で空気を送風するものであり、これによりボイラ１内部を空冷する。空気供給ファンによりボイラ１内に送風される空気の流量は、空気供給ファンの総出力の４０％であることが好ましい。これにより、ボイラ１内部を効率的に冷却することができると共に、ボイラ１内部を空冷しすぎることによる、ボイラ１内部の配管等の損傷を未然に防ぐことができる。なお、空気供給ファンの総出力は、火力発電設備が定格出力での発電を行うのに必要な燃料を燃焼するのに必要な空気量の１．１倍程度の空気を供給するのに必要な出力である。
【００３９】
［給水の流通］
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法においては、上述した空気供給ファンによる空気の供給を行うと共に、ボイラ１内の水管に給水を流通させてボイラ１の冷却を行う。即ち、給水は、ボイラ１の強制冷却時において、起動バイパス経路弁１７が開弁されることにより、節炭器２、ボイラ水壁３、及び一次過熱器４、並びに、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通するものであるが、ボイラ１の温度に応じて、給水を流通させる際の流量が制御される。図２に示すように、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件（図２の時間ａ以前に相当）においては、給水の流量は、第一の流量とし、ボイラ１の温度が１８０℃未満（図２の時間ｂ以降に相当）となる条件では、給水の流量は第一の流量よりも小さい第二の流量とする。
【００４０】
ここで、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６を流通する給水の流量を第一の流量とし、ボイラ１の温度が１８０℃未満となる条件下では、各種熱交換器、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６を流通する給水の流量を第一の流量よりも小さい、第二の流量とすることにより、ボイラ１の強制冷却を行う際、温度が低下した条件下において、給水系統の各種調整弁への負担を増加させることなくボイラを冷却することができる。
【００４１】
給水の流量を制御する手段としては、特に限定されないが、例えば給水管１６上に備えられる給水ポンプ１４や、各種調節弁を挙げることができる。給水ポンプ１４の出力や、各種調節弁の開度を調整することにより、所望の流量の給水を、ボイラ１内の水管に流通させることができる。
【００４２】
ここで、ボイラ１内の水管に供給される給水の給水流量は、当該ボイラ１の備えられる火力発電設備の出力に応じて、異なるものであるが、一般的な火力発電設備においては、第一の流量を１５０Ｔ／Ｈ以上２５０Ｔ／Ｈとすることが好ましい。また、第二の流量の値は、例えば、１３０Ｔ／Ｈとすることが好ましい。ここで、第一の流量は、図３（時間ａ以前）に示すように、上記流量の範囲に収まる範囲内で、流量の値を段階的に増大させることが好ましい。即ち、給水の流量の急激な増加を抑えることにより、ボイラ１の温度効果率をより安定に、一定以上に維持することが可能となる。
【００４３】
（給水を流通させる際の水圧）
給水を流通させる際の水圧は、ボイラ１の温度が１８０℃以上となる条件においては、第一の水圧とし、ボイラ１の温度が１８０℃未満となる条件において、第一の水圧よりも小さい第二の水圧とする。ボイラ１の温度の低下に伴って給水を流通させる水圧を低減させることにより、給水系統の各種調整弁への負担を増加させることなくボイラを冷却することができる。
【００４４】
上記第一の水圧はボイラ定格圧力であることが好ましい。上記第二の水圧は３．５ＭＰａであることが好ましい。ボイラ定格圧力は、通常の火力発電設備においては、例えば１５Ｍｐａ以上２５Ｍｐａ以下である。
【００４５】
給水の水圧を制御する手段としては、特に限定されないが、例えば給水管１６上に備えられる給水ポンプ１４を挙げることができる。給水ポンプ１４の出力を調整することにより、所望の水圧の給水を、ボイラ１内の水管に流通させることができる。
【００４６】
（温度降下率）
以上のようにして実施されるボイラ１の強制冷却方法により、安定した温度降下率でボイラ１を冷却することができる。ボイラ１を強制冷却する際の温度降下率としては、火力発電設備に備えられるボイラ１の出力、ボイラ１の構成材料、及びボイラ１の構造に応じて、適宜定められるものであるが、８０℃／ｈ以上となることが好ましく、１１０℃／ｈ程度となることが更に好ましい。本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法においては、温度降下率が上記の値となるよう、各種熱交換器、起動バイパス経路１８、復水管１２、及び給水管１６に流通させる給水の流量を適宜、設定するものである。
【００４７】
（目標の冷却温度）
本実施形態に係るボイラ１の強制冷却方法により冷却されるボイラ１は、一次過熱器４の入口において１００℃以下となるまで冷却されることが好ましく、６０℃以下となるまで冷却されることが更に好ましい。６０℃以下となるまで冷却されることにより、例えば定期点検時においても、作業員がボイラ１内で作業を行うことも可能となる。
【００４８】
なお、本明細書においては貫流ボイラの強制冷却方法を例にとって、ボイラの強制冷却方法について説明したが、貫流ボイラにおける強制冷却方法に限定されず、貫流ボイラとは構成の異なるドラムボイラにおいても、ドラムの上下及びドラムの内外における温度差に注意しながら同様に冷却することにより、降水管温度が１３０℃程度でブローを行って、ボイラの強制冷却方法を実施することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ ボイラ
２ 節炭器
３ ボイラ水壁
４ 一次過熱器
５ 二次過熱器
６ 高圧・中圧タービン
７ 再熱器
８ 低圧タービン
９ 復水器
１０ 復水ポンプ
１１ 低圧給水加熱器
１２ 復水管
１３ 脱気器
１４ 給水ポンプ
１５ 高圧給水加熱器
１６ 給水管
１７ 起動バイパス経路弁
１８ 起動バイパス経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させるボイラと、
前記ボイラ内に設けられ、給水を流通させて加熱するための節炭器と、
前記ボイラ内に設けられ、前記節炭器を流通させた給水を流通させて加熱するためのボイラ水壁と、
前記ボイラ内に設けられ、前記ボイラ水壁を流通させた給水を過熱して蒸気を発生させるための一次過熱器と、
海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器と、
前記一次過熱器から前記復水器へ給水を流通させるための起動バイパス経路と、
前記復水器から前記節炭器へ復水・給水を流通させるための、復水・給水管と、
前記ボイラに燃焼を補助するための空気を供給する空気供給ファンと、を備える火力発電設備において、前記ボイラの消火後に行われるボイラの強制冷却方法であって、
前記空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、
前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させ、
前記ボイラの温度が１８０℃以下となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させる、ボイラの強制冷却方法。
【請求項２】
前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、前記第一の流量を段階的に増加させる、請求項１に記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項３】
前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧とし、
前記ボイラの温度が１８０℃未満となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧よりも小さい第二の水圧とする、請求項１又は２に記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項４】
前記第一の水圧がボイラ定格圧力であり、前記第二の水圧が３．５ＭＰａである請求項１から３のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項５】
前記空気供給ファンにより供給される空気の流量を、空気供給ファンの総出力の４０％とする、請求項１から４のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項１】
化石燃料を燃焼させ燃焼熱を発生させるボイラと、
前記ボイラ内に設けられ、給水を流通させて加熱するための節炭器と、
前記ボイラ内に設けられ、前記節炭器を流通させた給水を流通させて加熱するためのボイラ水壁と、
前記ボイラ内に設けられ、前記ボイラ水壁を流通させた給水を過熱して蒸気を発生させるための一次過熱器と、
海水により蒸気を冷却して復水を生成するための復水器と、
前記一次過熱器から前記復水器へ給水を流通させるための起動バイパス経路と、
前記復水器から前記節炭器へ復水・給水を流通させるための、復水・給水管と、
前記ボイラに燃焼を補助するための空気を供給する空気供給ファンと、を備える火力発電設備において、前記ボイラの消火後に行われるボイラの強制冷却方法であって、
前記空気供給ファンを作動させて、継続的に一定量の空気を供給すると共に、
前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件では、第一の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させ、
前記ボイラの温度が１８０℃以下となる条件では、第一の流量よりも小さい第二の流量の給水を前記節炭器、前記ボイラ水壁、及び前記一次過熱器、並びに前記起動バイパス経路、及び前記復水・給水管に流通させる、ボイラの強制冷却方法。
【請求項２】
前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、前記第一の流量を段階的に増加させる、請求項１に記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項３】
前記ボイラの温度が１８０℃以上となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧とし、
前記ボイラの温度が１８０℃未満となる条件において、給水を流通させる水圧を第一の水圧よりも小さい第二の水圧とする、請求項１又は２に記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項４】
前記第一の水圧がボイラ定格圧力であり、前記第二の水圧が３．５ＭＰａである請求項１から３のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【請求項５】
前記空気供給ファンにより供給される空気の流量を、空気供給ファンの総出力の４０％とする、請求項１から４のいずれかに記載のボイラの強制冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１５３７８６（Ｐ２０１１−１５３７８６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６５９８（Ｐ２０１０−１６５９８）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]