排熱ボイラ
【課題】 排ガスの熱回収から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止することが可能な排熱ボイラを実現する。
【解決手段】 排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると、先ず、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間経過したかどうかを判断し、一定時間経過した場合には、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。これにより、追焚き運転時の缶体７の缶内水位を排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くする。
【解決手段】 排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると、先ず、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間経過したかどうかを判断し、一定時間経過した場合には、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。これにより、追焚き運転時の缶体７の缶内水位を排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、追焚き装置を備えた排熱ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン，ガスエンジン，ディーゼルエンジンなどの熱源から排出される排ガスを取り込んで熱回収する排熱ボイラが一般的に知られている。この排熱ボイラには、熱源からの排ガスを燃焼用空気として気体あるいは液体燃料と混合させ、そして燃焼させる追焚き装置を備えたものが存在する（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、排熱ボイラを蒸気ボイラとし、熱源からの排ガスをボイラ缶体内で熱回収する場合、缶水は高い水位に設定されている。これは、蒸気ボイラに係る負荷が小さいためであり、また、熱サイフォンを良好な状態に構成するためである。
【特許文献１】特開２００４−１０８１５０号公報 （第５頁、第１図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術にあっては、排ガスの熱回収運転から追焚き装置による追焚き運転へ移行した際、熱負荷が急激に増加して、缶水が発生蒸気とともに蒸気ラインを通って気水分離器側へ流れることで、キャリーオーバーが発生し、これによって乾き度の悪い蒸気が供給されてしまうという問題点を有していた。
【０００５】
また、追焚き運転への移行に伴って、缶体内の水位が上昇し、この上昇に伴って缶体の缶底から缶水が気水分離器側へ持ち出されるおそれがあった。これによっても乾き度の悪い蒸気が供給されてしまうという問題点を有していた。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、排ガスの熱回収から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止することが可能な排熱ボイラを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記排熱ボイラを実現するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、排ガスの熱を回収する缶体と、気体あるいは液体燃料による追焚き装置とを備える排熱ボイラにおいて、前記追焚き装置の運転時、前記缶体内の水位を排ガスの熱回収時における前記缶体内の水位よりも低くすることを特徴としている。このような請求項１に記載の発明によれば、追焚き装置の運転時の缶体内の水位が排ガスの熱回収運転時の缶体内の水位よりも低くなり、缶水が発生蒸気とともに持ち出されることはなく、良好な状態の熱サイフォンが構成される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記追焚き装置の運転開始後、一定時間、缶水を排出することを特徴としている。このような請求項２に記載の発明によれば、缶体内の水位を排ガスの熱回収運転時の缶体内の水位よりも低くするために、缶水を一定時間排出する。缶水を一定時間排出することにより、缶体内の水位が制御される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記缶体内の水位を検出する缶内水位検出部からの信号，前記缶体に設けられた気水分離器の内部水位を検出する気水分離器水位検出部からの信号および缶水の電気伝導度を計測する電気伝導度計からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水を排出することを特徴としている。このような請求項３に記載の発明によれば、前記缶内水位検出部からの信号，前記気水分離器水位検出部からの信号および前記電気伝導度計からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水を排出する。これにより、精度良く缶体内の水位が制御される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、缶水の排出を排出量の異なる複数の缶水排出弁で行うことを特徴としている。このような請求項４に記載の発明によれば、効率の良い排出がなされる。また、容易に缶水の濃縮管理がなされる。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記缶体の構造が、水管群内で燃焼反応を行う角型缶体であることを特徴としている。このような請求項５に記載の発明によれば、追焚き装置を備えた排熱ボイラのより良い缶体構造として、角型缶体が実現される。この角型缶体は、構成をコンパクトにするという利点を有する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、缶水を一定時間排出することによって、缶体内の水位を制御することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、缶体内の水位制御を高い精度で行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、複数の缶水排出弁で効率良く排出することができる。また、缶水の濃縮管理を容易にすることができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、追焚き装置を備えた排熱ボイラのより良い缶体構造として、角型缶体とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、追焚き装置を備えた排熱ボイラを対象とする。排熱ボイラは、熱源から排出された排ガスの熱を缶体内で回収する構成のものあって、特に限定するものではないが、缶体構造を角型缶体としたものがコンパクトになることから、これを好ましい形態とする。また、排熱ボイラは、蒸気ボイラおよび温水ボイラを含み、自然循環型のボイラよりも水位管理の難しい貫流型のボイラを対象とする。
【００１８】
熱源は、排熱ボイラの熱源となる排ガスを排出するものであれば良いものとし、より好ましい例としては、熱電併給装置であるものとする。この熱電併給装置としては、排ガス温度が約４５０℃〜４８０℃の発電用のガスエンジンが好適であるものとする。しかしながら、熱電併給装置は、実施に応じて発電用のガスタービンまたはディーゼルエンジンとしても良いものとする。追焚き装置は、追焚きバーナを含んで構成する装置であり、熱源からの排ガスを燃焼用空気として燃料（気体あるいは液体燃料）に混合させ、そして燃焼させる構成のものを適用する。
【００１９】
この発明の排熱ボイラは、熱源から排出される排ガスを取り込んで熱回収する場合と、追焚き装置を作動させて追焚き運転することにより熱回収する場合の、二つの熱回収方法を有している。そして、この発明の排熱ボイラは、追焚き装置の作動，すなわち運転時において缶水排出弁を開き、缶体内の水位を排ガスの熱回収時の缶体内の水位よりも低くするようになっている。缶水排出弁の開閉制御としては、追焚き装置の運転時に缶水排出弁を一定時間開くようにすることや、缶体内の水位を検出する缶内水位検出部からの信号，缶体に設けられた気水分離器の内部水位を検出する気水分離器水位検出部からの信号および缶水の電気伝導度を計測する電気伝導度計からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水排出弁を開くようにすることを好適とする。また、缶内水位検出部および気水分離器水位検出部には、比較的安価な電極型のものを好適に用いるが、差圧発信型などを用いることもできる。
【００２０】
この発明の排熱ボイラは、缶水排出弁を複数で構成することが可能であり、複数で構成する場合は、気水分離器内の水ブローを行う第一缶水排出弁と、缶体の缶底ブローを行う第二缶水排出弁とを備えることを好適とする。ここで第二缶水排出弁は、第一缶水排出弁よりも排出量を多くすることを好適とする。
【００２１】
この発明の排熱ボイラにおいては、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収への移行に伴って、熱負荷が急激に増加しても、次のような効果を奏する。すなわち、この発明の排熱ボイラは、追焚き運転に起因し、缶水排出弁に対し所定の開閉制御を行い、良好な状態の熱サイフォンを構成することから、発生蒸気の乾き度の低下を防止することができる。また、この発明の排熱ボイラは、電気伝導度計からの信号を用いて缶水排出弁の開閉制御を行うことも可能であることから、これを用いて効果的な濃縮管理を行うことができる。また、この濃縮管理は、排熱ボイラの全運転中行われ、追焚き運転時に限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の実施例を示す排熱ボイラを含む熱電併給システムの概略構成図であり、また図２は、排熱ボイラの概略構成図であり、さらに図３は、排熱ボイラの断面図である。
【００２３】
図１に基づいて全体の構成について説明する。図１に示した熱電併給システム１は、ガスタービン，ガスエンジン，ディーゼルエンジンなどの熱源２と、追焚き装置３を有する排熱ボイラ４とを備えて構成されている。この排熱ボイラ４は、熱源２から排出される排ガスを取り込んで熱回収する場合と、燃料５を追焚き装置３へ供給し、この追焚き装置３を作動させ、そして追焚き運転をすることにより熱回収する場合の、二つの熱回収方法を有している。排熱ボイラ４は、追焚き装置３を備えることにより、高燃焼と低燃焼とを切り替えて運転することができるようになっている。
【００２４】
熱源２と排熱ボイラ４との間には、これらを接続する第一排ガス通路６が設けられている。熱源２から排出される排ガスは、第一排ガス通路６を通って追焚き装置３および排熱ボイラ４の缶体７内へ導入されるようになっている。排熱ボイラ４から排出される排ガスは、第二排ガス通路８を通って屋外へ排気されるようになっている。以下、排熱ボイラ４の構成について説明する。
【００２５】
図２および図３において、追焚き装置３は、特に図示しないが、平面状の燃焼面（予混合気噴出面）を有する完全予混合式のバーナと触媒とを有している（いずれも図示省略）。この追焚き装置３には、燃料５を供給する燃料供給ライン９が接続されている。缶体７は、上部管寄せ１０および下部管寄せ１１を備えており、この両管寄せ１０，１１間に配置された複数の水管１２，１２，…を有している。この缶体７は、水管１２群内で燃焼反応が行われる角型缶体となるように構成されている。各水管１２の上端および下端は、上部管寄せ１０および下部管寄せ１１にそれぞれ接続されている。そして、水管１２群のうち両外側の列における各水管１２は、縦ヒレ部材（符号省略）により隣り合うもの同士を連結することによって、水管壁を構成している。両水管壁の一端側には、追焚き装置３が設けられ、また他端側には、第二排ガス通路８が設けられている。したがって、両水管壁間には、追焚き装置３から第二排ガス通路８へ至る燃焼ガス通路１３が形成されている。この燃焼ガス通路１３は、追焚き装置３からの燃焼反応中ガスおよび燃焼反応完了ガスがほぼ直線的に流通するように形成されている。
【００２６】
追焚き装置３には、高燃焼と低燃焼とで燃料流量を調整する燃料流量調整手段（図示省略）が設けられている。この燃料流量調整手段は、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続されている。この制御器１４は、高燃焼と低燃焼とで燃料流量を調整する制御信号を出力するようになっている。
【００２７】
上部管寄せ１０には、蒸気ライン１５の一端が接続されている。そして、この蒸気ライン１５の他端には、気水分離器１６が接続されている。この気水分離器１６は、缶体７の外部に付設されており、蒸気ライン１５を介して上部管寄せ１０に接続されている。気水分離器１６の下部には、降水管１７の一端が接続されている。この降水管１７の他端は、下部管寄せ１１に接続されている。気水分離器１６の上部には、主蒸気弁（図示省略）を有する蒸気供給ライン１８が接続されている。
【００２８】
気水分離器１６には、この気水分離器１６の内部水位を検出する気水分離器水位検出部１９が設けられている。この気水分離器水位検出部１９の配管の一端は、気水分離器１６に接続され、また他端は、降水管１７に接続されている。気水分離器水位検出部１９には、長さの異なる二つの電極２０，２０が設けられている。各電極２０は、破線で示される信号線を介して制御器１４にそれぞれ接続されている。各電極２０で検出された気水分離器１６の内部水位情報は、リアルタイムに制御器１４へそれぞれ出力されるようになっている（各電極２０による水位制御の他に、差圧発信型による水位制御も一例として挙げられる）。
【００２９】
降水管１７には、第一ブローライン２１と電気伝導度計２２とが設けられている。第一ブローライン２１は、降水管１７の途中から分岐するように設けられ、気水分離器１６内の水ブローを行う配管であって、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続される第一缶水排出弁２３（缶水排出弁）を有している。この第一缶水排出弁２３は、制御器１４によって開閉制御されるようになっている。電気伝導度計２２は、降水管１７を流下して下部管寄せ１１へ還流する缶水の電気伝導度を検出するものであって、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続されている。電気伝導度計２２で検出された電気伝導度情報は、リアルタイムに制御器１４へ出力されるようになっている。
【００３０】
下部管寄せ１１には、降水管１７の他端の他に、給水ライン２４と第二ブローライン２５とが設けられている。給水ライン２４には、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続される給水制御弁２６が設けられている。第二ブローライン２５は、缶底ブローを行う配管であり、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続される第二缶水排出弁２７（缶水排出弁）を有している。この第二缶水排出弁２７は、制御器１４によって開閉制御されるようになっている。
【００３１】
缶体７の外部には、缶体７の缶内水位を検出する缶内水位検出部２８が設けられている。この缶内水位検出部２８は、上部管寄せ１０に接続される上部ライン２９および下部管寄せ１１に接続される下部ライン３０の間に設けられている。缶内水位検出部２８には、長さの異なる三つの電極３１，３１，３１が設けられている。各電極３１は、破線で示される信号線を介して制御器１４にそれぞれ接続されている。各電極３１で検出された缶体７の缶内水位情報は、リアルタイムに制御器１４へそれぞれ出力されるようになっている。各電極３１は、熱源２から排出される排ガスを取り込んで熱回収運転する場合の水位と、高燃焼運転させる場合の水位と、低燃焼運転させる場合の水位とをそれぞれ検出することができる（各電極３１による水位制御の他に、差圧発信型による水位制御も一例として挙げられる）。
【００３２】
制御器１４は、追焚き装置３を有する排熱ボイラ４全体の制御を行うものであって、いわゆるマイクロコンピュータの機能を有している。制御器１４は、追焚き装置３を高燃焼の運転または低燃焼の運転となるように制御するとともに、熱源２から排出される排ガスを取り込んで熱回収運転する場合には、追焚き装置３の運転を停止することができるようになっている。制御器１４は、必要に応じて追焚き装置３の運転および停止を制御する制御プログラムを有している。また、制御器１４は、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止するための制御プログラムを有している。
【００３３】
次に、発生蒸気の乾き度の低下を防止するための制御プログラムに基づく処理手順を説明する。図４は、処理手順の第一の例となるフローチャートである。
【００３４】
図４において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ１でＹ）、先ずステップＳ２の処理を行う。ステップＳ２では、追焚き運転が開始して一定時間Ｔ１を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ１を経過したときには（ステップＳ２でＹ）、ステップＳ３の処理へ移行する。ステップＳ３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ４では、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間Ｔ２を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ２を経過したときには（ステップＳ４でＹ）、ステップＳ５の処理へ移行する。ステップＳ５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。また、一定時間Ｔ１は、追焚き運転を開始して乾き度が低下し始めるまでの時間であり、一定時間Ｔ２は、缶体７の缶内水位が排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる時間であるものとする。一定時間Ｔ１およびＴ２は、予め実験等で求められ、制御器１４のメモリ内に記憶されているものとする。これにより、缶体７の缶内水位は、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。
【００３５】
以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、この発明の排熱ボイラ４は、追焚き装置３による追焚き運転に起因して、第一缶水排出弁２３に対し所定の開閉制御を行い、良好な状態の熱サイフォンを構成することから、発生蒸気の乾き度の低下を防止することができる。
【００３６】
図５ないし図７は、図４の処理手順に対する他の例を示している。以下、順に他の例を説明する。
【００３７】
図５は、処理手順の第二の例となるフローチャートである。図５において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ１１でＹ）、先ずステップＳ１２の処理を行う。ステップＳ１２では、気水分離器水位検出部１９を用いての気水分離器１６の内部水位情報から、気水分離器１６の内部水位が所定水位Ａとなったかどうかを判断する。ここで所定水位Ａは、高水位に設定されるものとする。所定水位Ａとなったときには（ステップＳ１２でＹ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。ステップＳ１３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ１４では、気水分離器水位検出部１９を用いての気水分離器１６の内部水位情報から、気水分離器１６の内部水位が所定水位Ｂとなったかどうかを判断する。ここで所定水位Ｂは、低水位に設定されるものとする。所定水位Ｂとなったときには（ステップＳ１４でＹ）、ステップＳ１５の処理へ移行する。ステップＳ１５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。したがって、缶体７の缶内水位は、缶体７と気水分離器１６とが連結しているため、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。これにより、排熱ボイラ４は、追焚き運転を開始して気水分離器１６内の水位制御を行うことで、良好な乾き度を維持した発生蒸気を供給することができる。
【００３８】
図６は、処理手順の第三の例となるフローチャートである。図６において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ２１でＹ）、先ずステップＳ２２の処理を行う。ステップＳ２２では、缶内水位検出部２８を用いての缶内水位情報から、缶体７の缶内水位が所定水位Ｃとなったかどうを判断する。ここで所定水位Ｃは、高水位に設定されるものとする。所定水位Ｃとなったときには（ステップＳ２２でＹ）、ステップＳ２３の処理へ移行する。ステップＳ２３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ２４では、缶内水位検出部２８を用いての缶内水位情報から、缶体７の缶内水位が所定水位Ｄとなったかどうかを判断する。ここで所定水位Ｄは、低水位に設定されるものとする。所定水位Ｄとなったときには（ステップＳ２４でＹ）、ステップＳ２５の処理へ移行する。ステップＳ２５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。したがって、缶体７の缶内水位は、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。これにより、排熱ボイラ４は、追焚き運転を開始して缶体７内の水位制御を行うことで、良好な乾き度を維持した発生蒸気を供給することができる。
【００３９】
図７は、処理手順の第四の例となるフローチャートである。図７において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ３１でＹ）、先ずステップＳ３２の処理を行う。ステップＳ３２では、電気伝導度計２２を用いての電気伝導度情報から、電気伝導度が設定値Ｘ１を超えたかどうかを判断し、電気伝導度が設定値Ｘ１を超えてないときには（ステップＳ３２でＮ）、ステップＳ３３の処理へ移行する。一方、電気伝導度が設定値Ｘ１を超えているときには（ステップＳ３２でＹ）、ステップＳ３６の処理へ移行する。ステップＳ３３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ３４では、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間Ｔ３を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ３を経過したときには（ステップＳ３４でＹ）、ステップＳ３５の処理へ移行する。ステップＳ３５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。
【００４０】
そして、ステップＳ３６では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行うとともに、第二ブローライン２５を介して缶底ブローを行う。次に、ステップＳ３７では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開いている時間が一定時間Ｔ４を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ４を経過したときには（ステップＳ３７でＹ）、ステップＳ３８の処理へ移行する。ステップＳ３８では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を閉じて水ブローおよび缶底ブローを停止する。ここで、電気伝導度の設定値Ｘ１は、追焚き運転を開始して乾き度が低下し始めるときの値であり、一定時間Ｔ３およびＴ４は、缶体７の缶内水位が排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる時間であり、予め実験等で求めておき、制御器１４のメモリ内に記憶されているものとする。これにより、缶体７の缶内水位は、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。
【００４１】
さらに、ステップＳ３４およびステップＳ３７の処理は、図５のステップＳ１４，また図６のステップＳ２４のいずれかの処理に変更しても良いものとする。
【００４２】
図８は、追焚き装置３の運転中の処理，あるいは排熱ボイラ４の運転中の処理を示すフローチャートである。この処理は、前記四つの例の処理と併用することができるものとする。
【００４３】
図８において、追焚き装置３の運転中，あるいは排熱ボイラ４の運転中にステップＳ４１の処理を行う。ステップＳ４１では、電気伝導度計２２を用いての電気伝導度情報から、電気伝導度が第一設定値Ｘ２を超えたかどうかを判断し、電気伝導度が第一設定値Ｘ２を超えているときには（ステップＳ４１でＹ）、ステップＳ４２の処理へ移行する。ステップＳ４２では、同じく電気伝導度計２２を用いての電気伝導度情報から、電気伝導度が第二設定値Ｘ３（第一設定値Ｘ２＜第二設定値Ｘ３）を超えたかどうかを判断し、電気伝導度が第二設定値Ｘ３を超えてないときには（ステップＳ４２でＮ）、ステップＳ４３の処理へ移行する。一方、電気伝導度が第二設定値Ｘ２を超えているときには（ステップＳ４２でＹ）、ステップＳ４６の処理へ移行する。
【００４４】
ステップＳ４３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ４４では、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間Ｔ５を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ５を経過したときには（ステップＳ４４でＹ）、ステップＳ４５の処理へ移行する。ステップＳ４５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。そして、ステップＳ４６では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行うとともに、第二ブローライン２５を介して缶底ブローを行う。次に、ステップＳ４７では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開いている時間が一定時間Ｔ６を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ６を経過したときには（ステップＳ４７でＹ）、ステップＳ４８の処理へ移行する。ステップＳ４８では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を閉じて水ブローおよび缶底ブローを停止する。ここで、電気伝導度の第一設定値Ｘ２および第二設定値Ｘ３は、水ブローおよび缶底ブローを開始する値であり、一定時間Ｔ５およびＴ６は、電気伝導度を一定の値まで低下させる時間であり、予め実験等で求めておき、制御器１４のメモリ内に記憶されているものとする。
【００４５】
図８の処理では、電気伝導度計２２からの信号に基づいて、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７の開閉制御を行っていることから、効果的な濃縮管理を行うことができる。
【００４６】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の実施例を示す排熱ボイラを含む熱電併給システムの概略構成図である。
【図２】排熱ボイラの概略構成図である。
【図３】排熱ボイラの断面図である。
【図４】処理手順の第一の例となるフローチャートである。
【図５】処理手順の第二の例となるフローチャートである。
【図６】処理手順の第三の例となるフローチャートである。
【図７】処理手順の第四の例となるフローチャートである。
【図８】追焚き装置の運転中の処理，あるいは排熱ボイラの運転中の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 熱電併給システム
２ 熱源
３ 追焚き装置
４ 排熱ボイラ
５ 燃料
６ 第一排ガス通路
７ 缶体
８ 第二排ガス通路
９ 燃料供給ライン
１０ 上部管寄せ
１１ 下部管寄せ
１２ 水管
１３ 燃焼ガス通路
１４ 制御器
１５ 蒸気ライン
１６ 気水分離器
１７ 降水管
１８ 蒸気供給ライン
１９ 気水分離器水位検出部
２０ 電極
２１ 第一ブローライン
２２ 電気伝導度計
２３ 第一缶水排出弁（缶水排出弁）
２４ 給水ライン
２５ 第二ブローライン
２６ 給水制御弁
２７ 第二缶水排出弁（缶水排出弁）
２８ 缶内水位検出部
２９ 上部ライン
３０ 下部ライン
３１ 電極
【技術分野】
【０００１】
この発明は、追焚き装置を備えた排熱ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン，ガスエンジン，ディーゼルエンジンなどの熱源から排出される排ガスを取り込んで熱回収する排熱ボイラが一般的に知られている。この排熱ボイラには、熱源からの排ガスを燃焼用空気として気体あるいは液体燃料と混合させ、そして燃焼させる追焚き装置を備えたものが存在する（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、排熱ボイラを蒸気ボイラとし、熱源からの排ガスをボイラ缶体内で熱回収する場合、缶水は高い水位に設定されている。これは、蒸気ボイラに係る負荷が小さいためであり、また、熱サイフォンを良好な状態に構成するためである。
【特許文献１】特開２００４−１０８１５０号公報 （第５頁、第１図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術にあっては、排ガスの熱回収運転から追焚き装置による追焚き運転へ移行した際、熱負荷が急激に増加して、缶水が発生蒸気とともに蒸気ラインを通って気水分離器側へ流れることで、キャリーオーバーが発生し、これによって乾き度の悪い蒸気が供給されてしまうという問題点を有していた。
【０００５】
また、追焚き運転への移行に伴って、缶体内の水位が上昇し、この上昇に伴って缶体の缶底から缶水が気水分離器側へ持ち出されるおそれがあった。これによっても乾き度の悪い蒸気が供給されてしまうという問題点を有していた。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、排ガスの熱回収から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止することが可能な排熱ボイラを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記排熱ボイラを実現するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、排ガスの熱を回収する缶体と、気体あるいは液体燃料による追焚き装置とを備える排熱ボイラにおいて、前記追焚き装置の運転時、前記缶体内の水位を排ガスの熱回収時における前記缶体内の水位よりも低くすることを特徴としている。このような請求項１に記載の発明によれば、追焚き装置の運転時の缶体内の水位が排ガスの熱回収運転時の缶体内の水位よりも低くなり、缶水が発生蒸気とともに持ち出されることはなく、良好な状態の熱サイフォンが構成される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記追焚き装置の運転開始後、一定時間、缶水を排出することを特徴としている。このような請求項２に記載の発明によれば、缶体内の水位を排ガスの熱回収運転時の缶体内の水位よりも低くするために、缶水を一定時間排出する。缶水を一定時間排出することにより、缶体内の水位が制御される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記缶体内の水位を検出する缶内水位検出部からの信号，前記缶体に設けられた気水分離器の内部水位を検出する気水分離器水位検出部からの信号および缶水の電気伝導度を計測する電気伝導度計からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水を排出することを特徴としている。このような請求項３に記載の発明によれば、前記缶内水位検出部からの信号，前記気水分離器水位検出部からの信号および前記電気伝導度計からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水を排出する。これにより、精度良く缶体内の水位が制御される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、缶水の排出を排出量の異なる複数の缶水排出弁で行うことを特徴としている。このような請求項４に記載の発明によれば、効率の良い排出がなされる。また、容易に缶水の濃縮管理がなされる。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記缶体の構造が、水管群内で燃焼反応を行う角型缶体であることを特徴としている。このような請求項５に記載の発明によれば、追焚き装置を備えた排熱ボイラのより良い缶体構造として、角型缶体が実現される。この角型缶体は、構成をコンパクトにするという利点を有する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、缶水を一定時間排出することによって、缶体内の水位を制御することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、缶体内の水位制御を高い精度で行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、複数の缶水排出弁で効率良く排出することができる。また、缶水の濃縮管理を容易にすることができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、追焚き装置を備えた排熱ボイラのより良い缶体構造として、角型缶体とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、追焚き装置を備えた排熱ボイラを対象とする。排熱ボイラは、熱源から排出された排ガスの熱を缶体内で回収する構成のものあって、特に限定するものではないが、缶体構造を角型缶体としたものがコンパクトになることから、これを好ましい形態とする。また、排熱ボイラは、蒸気ボイラおよび温水ボイラを含み、自然循環型のボイラよりも水位管理の難しい貫流型のボイラを対象とする。
【００１８】
熱源は、排熱ボイラの熱源となる排ガスを排出するものであれば良いものとし、より好ましい例としては、熱電併給装置であるものとする。この熱電併給装置としては、排ガス温度が約４５０℃〜４８０℃の発電用のガスエンジンが好適であるものとする。しかしながら、熱電併給装置は、実施に応じて発電用のガスタービンまたはディーゼルエンジンとしても良いものとする。追焚き装置は、追焚きバーナを含んで構成する装置であり、熱源からの排ガスを燃焼用空気として燃料（気体あるいは液体燃料）に混合させ、そして燃焼させる構成のものを適用する。
【００１９】
この発明の排熱ボイラは、熱源から排出される排ガスを取り込んで熱回収する場合と、追焚き装置を作動させて追焚き運転することにより熱回収する場合の、二つの熱回収方法を有している。そして、この発明の排熱ボイラは、追焚き装置の作動，すなわち運転時において缶水排出弁を開き、缶体内の水位を排ガスの熱回収時の缶体内の水位よりも低くするようになっている。缶水排出弁の開閉制御としては、追焚き装置の運転時に缶水排出弁を一定時間開くようにすることや、缶体内の水位を検出する缶内水位検出部からの信号，缶体に設けられた気水分離器の内部水位を検出する気水分離器水位検出部からの信号および缶水の電気伝導度を計測する電気伝導度計からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水排出弁を開くようにすることを好適とする。また、缶内水位検出部および気水分離器水位検出部には、比較的安価な電極型のものを好適に用いるが、差圧発信型などを用いることもできる。
【００２０】
この発明の排熱ボイラは、缶水排出弁を複数で構成することが可能であり、複数で構成する場合は、気水分離器内の水ブローを行う第一缶水排出弁と、缶体の缶底ブローを行う第二缶水排出弁とを備えることを好適とする。ここで第二缶水排出弁は、第一缶水排出弁よりも排出量を多くすることを好適とする。
【００２１】
この発明の排熱ボイラにおいては、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収への移行に伴って、熱負荷が急激に増加しても、次のような効果を奏する。すなわち、この発明の排熱ボイラは、追焚き運転に起因し、缶水排出弁に対し所定の開閉制御を行い、良好な状態の熱サイフォンを構成することから、発生蒸気の乾き度の低下を防止することができる。また、この発明の排熱ボイラは、電気伝導度計からの信号を用いて缶水排出弁の開閉制御を行うことも可能であることから、これを用いて効果的な濃縮管理を行うことができる。また、この濃縮管理は、排熱ボイラの全運転中行われ、追焚き運転時に限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の実施例を示す排熱ボイラを含む熱電併給システムの概略構成図であり、また図２は、排熱ボイラの概略構成図であり、さらに図３は、排熱ボイラの断面図である。
【００２３】
図１に基づいて全体の構成について説明する。図１に示した熱電併給システム１は、ガスタービン，ガスエンジン，ディーゼルエンジンなどの熱源２と、追焚き装置３を有する排熱ボイラ４とを備えて構成されている。この排熱ボイラ４は、熱源２から排出される排ガスを取り込んで熱回収する場合と、燃料５を追焚き装置３へ供給し、この追焚き装置３を作動させ、そして追焚き運転をすることにより熱回収する場合の、二つの熱回収方法を有している。排熱ボイラ４は、追焚き装置３を備えることにより、高燃焼と低燃焼とを切り替えて運転することができるようになっている。
【００２４】
熱源２と排熱ボイラ４との間には、これらを接続する第一排ガス通路６が設けられている。熱源２から排出される排ガスは、第一排ガス通路６を通って追焚き装置３および排熱ボイラ４の缶体７内へ導入されるようになっている。排熱ボイラ４から排出される排ガスは、第二排ガス通路８を通って屋外へ排気されるようになっている。以下、排熱ボイラ４の構成について説明する。
【００２５】
図２および図３において、追焚き装置３は、特に図示しないが、平面状の燃焼面（予混合気噴出面）を有する完全予混合式のバーナと触媒とを有している（いずれも図示省略）。この追焚き装置３には、燃料５を供給する燃料供給ライン９が接続されている。缶体７は、上部管寄せ１０および下部管寄せ１１を備えており、この両管寄せ１０，１１間に配置された複数の水管１２，１２，…を有している。この缶体７は、水管１２群内で燃焼反応が行われる角型缶体となるように構成されている。各水管１２の上端および下端は、上部管寄せ１０および下部管寄せ１１にそれぞれ接続されている。そして、水管１２群のうち両外側の列における各水管１２は、縦ヒレ部材（符号省略）により隣り合うもの同士を連結することによって、水管壁を構成している。両水管壁の一端側には、追焚き装置３が設けられ、また他端側には、第二排ガス通路８が設けられている。したがって、両水管壁間には、追焚き装置３から第二排ガス通路８へ至る燃焼ガス通路１３が形成されている。この燃焼ガス通路１３は、追焚き装置３からの燃焼反応中ガスおよび燃焼反応完了ガスがほぼ直線的に流通するように形成されている。
【００２６】
追焚き装置３には、高燃焼と低燃焼とで燃料流量を調整する燃料流量調整手段（図示省略）が設けられている。この燃料流量調整手段は、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続されている。この制御器１４は、高燃焼と低燃焼とで燃料流量を調整する制御信号を出力するようになっている。
【００２７】
上部管寄せ１０には、蒸気ライン１５の一端が接続されている。そして、この蒸気ライン１５の他端には、気水分離器１６が接続されている。この気水分離器１６は、缶体７の外部に付設されており、蒸気ライン１５を介して上部管寄せ１０に接続されている。気水分離器１６の下部には、降水管１７の一端が接続されている。この降水管１７の他端は、下部管寄せ１１に接続されている。気水分離器１６の上部には、主蒸気弁（図示省略）を有する蒸気供給ライン１８が接続されている。
【００２８】
気水分離器１６には、この気水分離器１６の内部水位を検出する気水分離器水位検出部１９が設けられている。この気水分離器水位検出部１９の配管の一端は、気水分離器１６に接続され、また他端は、降水管１７に接続されている。気水分離器水位検出部１９には、長さの異なる二つの電極２０，２０が設けられている。各電極２０は、破線で示される信号線を介して制御器１４にそれぞれ接続されている。各電極２０で検出された気水分離器１６の内部水位情報は、リアルタイムに制御器１４へそれぞれ出力されるようになっている（各電極２０による水位制御の他に、差圧発信型による水位制御も一例として挙げられる）。
【００２９】
降水管１７には、第一ブローライン２１と電気伝導度計２２とが設けられている。第一ブローライン２１は、降水管１７の途中から分岐するように設けられ、気水分離器１６内の水ブローを行う配管であって、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続される第一缶水排出弁２３（缶水排出弁）を有している。この第一缶水排出弁２３は、制御器１４によって開閉制御されるようになっている。電気伝導度計２２は、降水管１７を流下して下部管寄せ１１へ還流する缶水の電気伝導度を検出するものであって、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続されている。電気伝導度計２２で検出された電気伝導度情報は、リアルタイムに制御器１４へ出力されるようになっている。
【００３０】
下部管寄せ１１には、降水管１７の他端の他に、給水ライン２４と第二ブローライン２５とが設けられている。給水ライン２４には、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続される給水制御弁２６が設けられている。第二ブローライン２５は、缶底ブローを行う配管であり、破線で示される信号線を介して制御器１４に接続される第二缶水排出弁２７（缶水排出弁）を有している。この第二缶水排出弁２７は、制御器１４によって開閉制御されるようになっている。
【００３１】
缶体７の外部には、缶体７の缶内水位を検出する缶内水位検出部２８が設けられている。この缶内水位検出部２８は、上部管寄せ１０に接続される上部ライン２９および下部管寄せ１１に接続される下部ライン３０の間に設けられている。缶内水位検出部２８には、長さの異なる三つの電極３１，３１，３１が設けられている。各電極３１は、破線で示される信号線を介して制御器１４にそれぞれ接続されている。各電極３１で検出された缶体７の缶内水位情報は、リアルタイムに制御器１４へそれぞれ出力されるようになっている。各電極３１は、熱源２から排出される排ガスを取り込んで熱回収運転する場合の水位と、高燃焼運転させる場合の水位と、低燃焼運転させる場合の水位とをそれぞれ検出することができる（各電極３１による水位制御の他に、差圧発信型による水位制御も一例として挙げられる）。
【００３２】
制御器１４は、追焚き装置３を有する排熱ボイラ４全体の制御を行うものであって、いわゆるマイクロコンピュータの機能を有している。制御器１４は、追焚き装置３を高燃焼の運転または低燃焼の運転となるように制御するとともに、熱源２から排出される排ガスを取り込んで熱回収運転する場合には、追焚き装置３の運転を停止することができるようになっている。制御器１４は、必要に応じて追焚き装置３の運転および停止を制御する制御プログラムを有している。また、制御器１４は、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収への移行時に生じる発生蒸気の乾き度の低下を防止するための制御プログラムを有している。
【００３３】
次に、発生蒸気の乾き度の低下を防止するための制御プログラムに基づく処理手順を説明する。図４は、処理手順の第一の例となるフローチャートである。
【００３４】
図４において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ１でＹ）、先ずステップＳ２の処理を行う。ステップＳ２では、追焚き運転が開始して一定時間Ｔ１を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ１を経過したときには（ステップＳ２でＹ）、ステップＳ３の処理へ移行する。ステップＳ３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ４では、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間Ｔ２を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ２を経過したときには（ステップＳ４でＹ）、ステップＳ５の処理へ移行する。ステップＳ５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。また、一定時間Ｔ１は、追焚き運転を開始して乾き度が低下し始めるまでの時間であり、一定時間Ｔ２は、缶体７の缶内水位が排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる時間であるものとする。一定時間Ｔ１およびＴ２は、予め実験等で求められ、制御器１４のメモリ内に記憶されているものとする。これにより、缶体７の缶内水位は、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。
【００３５】
以上、図１ないし図４を参照しながら説明してきたように、この発明の排熱ボイラ４は、追焚き装置３による追焚き運転に起因して、第一缶水排出弁２３に対し所定の開閉制御を行い、良好な状態の熱サイフォンを構成することから、発生蒸気の乾き度の低下を防止することができる。
【００３６】
図５ないし図７は、図４の処理手順に対する他の例を示している。以下、順に他の例を説明する。
【００３７】
図５は、処理手順の第二の例となるフローチャートである。図５において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ１１でＹ）、先ずステップＳ１２の処理を行う。ステップＳ１２では、気水分離器水位検出部１９を用いての気水分離器１６の内部水位情報から、気水分離器１６の内部水位が所定水位Ａとなったかどうかを判断する。ここで所定水位Ａは、高水位に設定されるものとする。所定水位Ａとなったときには（ステップＳ１２でＹ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。ステップＳ１３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ１４では、気水分離器水位検出部１９を用いての気水分離器１６の内部水位情報から、気水分離器１６の内部水位が所定水位Ｂとなったかどうかを判断する。ここで所定水位Ｂは、低水位に設定されるものとする。所定水位Ｂとなったときには（ステップＳ１４でＹ）、ステップＳ１５の処理へ移行する。ステップＳ１５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。したがって、缶体７の缶内水位は、缶体７と気水分離器１６とが連結しているため、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。これにより、排熱ボイラ４は、追焚き運転を開始して気水分離器１６内の水位制御を行うことで、良好な乾き度を維持した発生蒸気を供給することができる。
【００３８】
図６は、処理手順の第三の例となるフローチャートである。図６において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ２１でＹ）、先ずステップＳ２２の処理を行う。ステップＳ２２では、缶内水位検出部２８を用いての缶内水位情報から、缶体７の缶内水位が所定水位Ｃとなったかどうを判断する。ここで所定水位Ｃは、高水位に設定されるものとする。所定水位Ｃとなったときには（ステップＳ２２でＹ）、ステップＳ２３の処理へ移行する。ステップＳ２３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ２４では、缶内水位検出部２８を用いての缶内水位情報から、缶体７の缶内水位が所定水位Ｄとなったかどうかを判断する。ここで所定水位Ｄは、低水位に設定されるものとする。所定水位Ｄとなったときには（ステップＳ２４でＹ）、ステップＳ２５の処理へ移行する。ステップＳ２５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。したがって、缶体７の缶内水位は、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。これにより、排熱ボイラ４は、追焚き運転を開始して缶体７内の水位制御を行うことで、良好な乾き度を維持した発生蒸気を供給することができる。
【００３９】
図７は、処理手順の第四の例となるフローチャートである。図７において、排ガスの熱回収運転から追焚き運転による熱回収へ移行すると（ステップＳ３１でＹ）、先ずステップＳ３２の処理を行う。ステップＳ３２では、電気伝導度計２２を用いての電気伝導度情報から、電気伝導度が設定値Ｘ１を超えたかどうかを判断し、電気伝導度が設定値Ｘ１を超えてないときには（ステップＳ３２でＮ）、ステップＳ３３の処理へ移行する。一方、電気伝導度が設定値Ｘ１を超えているときには（ステップＳ３２でＹ）、ステップＳ３６の処理へ移行する。ステップＳ３３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ３４では、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間Ｔ３を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ３を経過したときには（ステップＳ３４でＹ）、ステップＳ３５の処理へ移行する。ステップＳ３５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。
【００４０】
そして、ステップＳ３６では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行うとともに、第二ブローライン２５を介して缶底ブローを行う。次に、ステップＳ３７では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開いている時間が一定時間Ｔ４を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ４を経過したときには（ステップＳ３７でＹ）、ステップＳ３８の処理へ移行する。ステップＳ３８では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を閉じて水ブローおよび缶底ブローを停止する。ここで、電気伝導度の設定値Ｘ１は、追焚き運転を開始して乾き度が低下し始めるときの値であり、一定時間Ｔ３およびＴ４は、缶体７の缶内水位が排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる時間であり、予め実験等で求めておき、制御器１４のメモリ内に記憶されているものとする。これにより、缶体７の缶内水位は、排ガスの熱回収運転時の缶内水位よりも低くなる。
【００４１】
さらに、ステップＳ３４およびステップＳ３７の処理は、図５のステップＳ１４，また図６のステップＳ２４のいずれかの処理に変更しても良いものとする。
【００４２】
図８は、追焚き装置３の運転中の処理，あるいは排熱ボイラ４の運転中の処理を示すフローチャートである。この処理は、前記四つの例の処理と併用することができるものとする。
【００４３】
図８において、追焚き装置３の運転中，あるいは排熱ボイラ４の運転中にステップＳ４１の処理を行う。ステップＳ４１では、電気伝導度計２２を用いての電気伝導度情報から、電気伝導度が第一設定値Ｘ２を超えたかどうかを判断し、電気伝導度が第一設定値Ｘ２を超えているときには（ステップＳ４１でＹ）、ステップＳ４２の処理へ移行する。ステップＳ４２では、同じく電気伝導度計２２を用いての電気伝導度情報から、電気伝導度が第二設定値Ｘ３（第一設定値Ｘ２＜第二設定値Ｘ３）を超えたかどうかを判断し、電気伝導度が第二設定値Ｘ３を超えてないときには（ステップＳ４２でＮ）、ステップＳ４３の処理へ移行する。一方、電気伝導度が第二設定値Ｘ２を超えているときには（ステップＳ４２でＹ）、ステップＳ４６の処理へ移行する。
【００４４】
ステップＳ４３では、第一缶水排出弁２３を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行う。次に、ステップＳ４４では、第一缶水排出弁２３を開いている時間が一定時間Ｔ５を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ５を経過したときには（ステップＳ４４でＹ）、ステップＳ４５の処理へ移行する。ステップＳ４５では、第一缶水排出弁２３を閉じて水ブローを停止する。そして、ステップＳ４６では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開き第一ブローライン２１を介して水ブローを行うとともに、第二ブローライン２５を介して缶底ブローを行う。次に、ステップＳ４７では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を開いている時間が一定時間Ｔ６を経過したかどうかを判断し、一定時間Ｔ６を経過したときには（ステップＳ４７でＹ）、ステップＳ４８の処理へ移行する。ステップＳ４８では、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７を閉じて水ブローおよび缶底ブローを停止する。ここで、電気伝導度の第一設定値Ｘ２および第二設定値Ｘ３は、水ブローおよび缶底ブローを開始する値であり、一定時間Ｔ５およびＴ６は、電気伝導度を一定の値まで低下させる時間であり、予め実験等で求めておき、制御器１４のメモリ内に記憶されているものとする。
【００４５】
図８の処理では、電気伝導度計２２からの信号に基づいて、第一缶水排出弁２３および第二缶水排出弁２７の開閉制御を行っていることから、効果的な濃縮管理を行うことができる。
【００４６】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の実施例を示す排熱ボイラを含む熱電併給システムの概略構成図である。
【図２】排熱ボイラの概略構成図である。
【図３】排熱ボイラの断面図である。
【図４】処理手順の第一の例となるフローチャートである。
【図５】処理手順の第二の例となるフローチャートである。
【図６】処理手順の第三の例となるフローチャートである。
【図７】処理手順の第四の例となるフローチャートである。
【図８】追焚き装置の運転中の処理，あるいは排熱ボイラの運転中の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 熱電併給システム
２ 熱源
３ 追焚き装置
４ 排熱ボイラ
５ 燃料
６ 第一排ガス通路
７ 缶体
８ 第二排ガス通路
９ 燃料供給ライン
１０ 上部管寄せ
１１ 下部管寄せ
１２ 水管
１３ 燃焼ガス通路
１４ 制御器
１５ 蒸気ライン
１６ 気水分離器
１７ 降水管
１８ 蒸気供給ライン
１９ 気水分離器水位検出部
２０ 電極
２１ 第一ブローライン
２２ 電気伝導度計
２３ 第一缶水排出弁（缶水排出弁）
２４ 給水ライン
２５ 第二ブローライン
２６ 給水制御弁
２７ 第二缶水排出弁（缶水排出弁）
２８ 缶内水位検出部
２９ 上部ライン
３０ 下部ライン
３１ 電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスの熱を回収する缶体７と、気体あるいは液体燃料による追焚き装置３とを備える排熱ボイラ４において、
前記追焚き装置３の運転時、前記缶体７内の水位を排ガスの熱回収時における前記缶体７内の水位よりも低くする
ことを特徴とする排熱ボイラ。
【請求項２】
前記追焚き装置３の運転開始後、一定時間、缶水を排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の排熱ボイラ。
【請求項３】
前記缶体７内の水位を検出する缶内水位検出部２８からの信号，前記缶体７に設けられた気水分離器１６の内部水位を検出する気水分離器水位検出部１９からの信号および缶水の電気伝導度を計測する電気伝導度計２２からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水を排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の排熱ボイラ。
【請求項４】
缶水の排出を排出量の異なる複数の缶水排出弁２３、２７で行う
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排熱ボイラ。
【請求項５】
前記缶体７の構造が、水管群内で燃焼反応を行う角型缶体である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の排熱ボイラ。
【請求項１】
排ガスの熱を回収する缶体７と、気体あるいは液体燃料による追焚き装置３とを備える排熱ボイラ４において、
前記追焚き装置３の運転時、前記缶体７内の水位を排ガスの熱回収時における前記缶体７内の水位よりも低くする
ことを特徴とする排熱ボイラ。
【請求項２】
前記追焚き装置３の運転開始後、一定時間、缶水を排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の排熱ボイラ。
【請求項３】
前記缶体７内の水位を検出する缶内水位検出部２８からの信号，前記缶体７に設けられた気水分離器１６の内部水位を検出する気水分離器水位検出部１９からの信号および缶水の電気伝導度を計測する電気伝導度計２２からの信号のうちの少なくとも一つの信号に基づいて、缶水を排出する
ことを特徴とする請求項１に記載の排熱ボイラ。
【請求項４】
缶水の排出を排出量の異なる複数の缶水排出弁２３、２７で行う
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排熱ボイラ。
【請求項５】
前記缶体７の構造が、水管群内で燃焼反応を行う角型缶体である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の排熱ボイラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２００８２６（Ｐ２００６−２００８２６Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３４３４（Ｐ２００５−１３４３４）
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】（５０４１４３５２２）株式会社三浦プロテック (488)
【Ｆターム（参考）】
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