本發(fā)明涉及一種鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、以及鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù):
在將給水加熱用省煤器設(shè)置在鍋爐的排氣系統(tǒng)的情況下,給水加熱用省煤器有可能產(chǎn)生低溫腐蝕,因此需要提高給水溫度,以使供給至給水加熱用省煤器的給水溫度成為防止低溫腐蝕的溫度以上(例如135℃以上)。例如,如下述專利文獻1所示,在使用于lng(liquefiednaturalgas;液化天然氣)船的主機的主鍋爐中,為了去除給水中的溶解氧而設(shè)有空氣分離器(脫氣器),通過在空氣分離器中加入溶解氧去除用蒸汽而對給水進行加熱,因此可將給水溫度提高至能夠防止給水加熱用省煤器的低溫腐蝕的程度。
并且,作為對鍋爐給水進行加熱的方法,有與主鍋爐那樣的鍋筒鍋爐形式不同的有關(guān)廢熱回收鍋爐(hrsg;heatrecoverysteamgenerator)的方法,提出有以下方法。
在下述專利文獻2中,記載有如下技術(shù):使蒸汽鍋筒內(nèi)的熱水的一部分回流而供給至省煤器的給水管,在省煤器的給水管中,來自給水泵的水和蒸汽鍋筒內(nèi)的熱水被混合,從而將混合熱水而溫度上升的水供給至省煤器。
在下述專利文獻3中,記載有如下技術(shù):使供給至省煤器的給水的一部分從省煤器的出口側(cè)回流至省煤器的入口側(cè),來自給水泵的給水和回流水匯合而使流入省煤器的水的溫度上升。
以往技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-177519號公報
專利文獻2:日本特開平7-217802號公報
專利文獻3:日本專利第5117197號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
然而,專利文獻1中,利用空氣分離器對給水進行加熱,由此能夠防止給水加熱用省煤器的低溫腐蝕,但若為了對給水進行加熱而特意設(shè)置空氣分離器等加熱器,則存在成本較高,還另外需要加熱器用配置空間的問題。尤其在設(shè)置于船內(nèi)的船用輔助鍋爐的情況下,由于船內(nèi)的設(shè)置空間有限,因此為了對給水進行加熱而設(shè)置加熱器并不現(xiàn)實。
并且,如上述專利文獻2,若抽出蒸汽鍋筒的水而供給至廢氣經(jīng)濟器入口側(cè)的給水管,則蒸汽鍋筒的水位發(fā)生變化而鍋筒中的蒸汽壓力發(fā)生變動,因此不優(yōu)選。尤其,若蒸汽鍋筒的水位過度降低,則存在成為干燒的危險性。并且,如上述專利文獻3,在使從省煤器的出口與蒸汽鍋筒之間的路徑分支并供給至省煤器的給水的一部分回流至給水再循環(huán)系統(tǒng)的情況下,若過度地打開使給水回流至給水再循環(huán)系統(tǒng)的流量調(diào)整閥12,則無法對蒸汽鍋筒進行充分的給水,無法解決存在蒸汽鍋筒的水位過度降低的危險性的問題。
本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的,其目的在于提供一種防止低溫腐蝕且節(jié)省空間并抑制成本的鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、以及鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法。并且,本發(fā)明的目的在于提供一種可抑制鍋筒的水位降低的鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、以及鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明的第1方式為一種鍋爐給水系統(tǒng),該鍋爐給水系統(tǒng)具備:給水系統(tǒng),具備第1路徑、第2路徑及第3路徑,所述第1路徑為將與鍋爐的蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水進行了熱交換的水供給至與源自火爐的排氣進行熱交換的給水加熱用省煤器的路徑,所述第2路徑從與所述鍋爐水進行熱交換前的所述第1路徑分支,并旁通所述蒸汽鍋筒而在所述給水加熱用省煤器的入口側(cè)的匯合點與所述第1路徑匯合,所述第3路徑從所述第2路徑分支且向所述蒸汽鍋筒給水;溫度檢測構(gòu)件,檢測所述匯合點與所述給水加熱用省煤器之間的水溫;流量調(diào)整構(gòu)件,調(diào)整在所述第1路徑、所述第2路徑及所述第3路徑中流動的水的流量;及控制構(gòu)件,以通過所述溫度檢測構(gòu)件檢測的所述水溫成為防止所述給水加熱用省煤器的低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上的方式調(diào)整所述流量調(diào)整構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式,流經(jīng)第1路徑的水與蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水進行熱交換而被加熱。如此,利用以往就具備的鍋爐的蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水所保有的熱對給水進行加熱,由此能夠以流入給水加熱用省煤器的給水溫度成為防止低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上的方式進行調(diào)整、維持。并且,使其與蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋筒水進行熱交換,因此無需另設(shè)的大規(guī)模給水加熱裝置(例如,空氣分離器(脫氣器)),不會額外使用配置空間。
并且,利用調(diào)整在第1路徑、第2路徑及第3路徑中流動的水的流量的流量調(diào)整構(gòu)件和檢測流入給水加熱用省煤器的給水溫度的溫度檢測構(gòu)件,能夠如下調(diào)整流入給水加熱用省煤器的給水溫度。即,調(diào)整第2路徑及第3路徑的水的流量,只要使水流經(jīng)第2路徑而使水不流經(jīng)第3路徑,則被鍋爐水加熱的第1路徑的水與通過第2路徑而旁通蒸汽鍋筒的未加熱的水匯合,從而可降低溫度。如此,降低流入給水加熱用省煤器的給水溫度而能夠接近規(guī)定溫度,因此確保與作為加熱介質(zhì)的燃燒排氣的溫度差較大,由此能夠提高給水加熱用省煤器的熱回收效率。
另一方面,調(diào)整第2路徑及第3路徑的水的流量,只要使水不流經(jīng)第2路徑而使水流經(jīng)第3路徑,則從第3路徑向蒸汽鍋筒給水的水量增加,由此第1路徑的流量相對減小,因此通過鍋爐水被加熱的水成為高溫而溫度提高。并且,不會因從第2路徑引出的水而降低流經(jīng)第1路徑的水的溫度。
本發(fā)明的第1方式的上述鍋爐給水系統(tǒng)的所述第1路徑可以設(shè)為向所述蒸汽鍋筒內(nèi)的設(shè)置于鍋爐水中的傳熱管給水,所述傳熱管內(nèi)的水與所述蒸汽鍋筒內(nèi)的所述鍋爐水進行熱交換。
設(shè)置于鍋爐水中的傳熱管成為對給水進行加熱的加熱器,利用傳熱管對給水進行加熱,因此相較于抽出蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水的技術(shù),不會導(dǎo)致水位降低。由此,能夠從蒸汽鍋筒輸出穩(wěn)定的蒸汽壓力,并且,能夠避免過度的水位降低而引起的干燒。
本發(fā)明的第1方式的上述鍋爐給水系統(tǒng)的所述鍋爐可以作為輔助鍋爐。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式,能夠防止對設(shè)置于輔助鍋爐的給水加熱用省煤器的低溫腐蝕。尤其,在相較于主鍋爐蒸汽壓力較低的輔助鍋爐中設(shè)置空氣分離器的必要性較低,因此尤其有利。
在本發(fā)明的第1方式的上述鍋爐給水系統(tǒng)中,可以在通過所述溫度檢測構(gòu)件檢測的溫度小于所述規(guī)定溫度的情況下,將所述第2路徑設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),并調(diào)整在所述第1路徑及所述第3路徑中流動的水的流量。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式,在向給水加熱用省煤器給水的水溫小于規(guī)定溫度的情況下,通過將第2路徑設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),不降低流經(jīng)第1路徑的水的溫度且調(diào)整流經(jīng)第1路徑的水量,從而能夠以提高水溫為目的進行控制。
在本發(fā)明的第1方式的上述鍋爐給水系統(tǒng)中,可以在通過所述溫度檢測構(gòu)件檢測的溫度相較于所述規(guī)定溫度大于規(guī)定值以上的情況下,將所述第3路徑設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),并調(diào)整在所述第1路徑及所述第2路徑中流動的水的流量。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式,在供給至給水加熱用省煤器的水溫相較于規(guī)定溫度大于規(guī)定值以上的情況下,將第2路徑設(shè)為打開狀態(tài),從而能夠降低流經(jīng)第1路徑的水的溫度,并能夠以降低水溫為目的進行控制。如此,將進行降低向給水加熱用省煤器給水的水溫的控制時的閾值設(shè)為從規(guī)定溫度到大于規(guī)定值以上的溫度,以使從規(guī)定溫度具有一定的容許范圍,由此能夠防止頻繁地切換流量調(diào)整構(gòu)件的流量控制。
本發(fā)明的第2方式為具備上述任一方式所述的鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐。
本發(fā)明的第3方式為鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法,該鍋爐給水系統(tǒng)具備給水系統(tǒng),該給水系統(tǒng)具備:第1路徑,其為將與鍋爐的蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水進行了熱交換的水供給至與源自火爐的排氣進行熱交換的給水加熱用省煤器的路徑;第2路徑,從與所述鍋爐水進行熱交換前的所述第1路徑分支,并旁通所述蒸汽鍋筒而在所述給水加熱用省煤器的入口側(cè)的匯合點與所述第1路徑匯合;及第3路徑,從所述第2路徑分支且向所述蒸汽鍋筒給水,其中,在所述鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法中,檢測所述匯合點與所述給水加熱用省煤器之間的水溫,以所述水溫成為防止所述給水加熱用省煤器的低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上的方式調(diào)整在所述第1路徑、所述第2路徑及所述第3路徑中流動的水的流量。
發(fā)明效果
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)防止給水加熱裝置的低溫腐蝕且節(jié)省空間并降低成本。并且,本發(fā)明發(fā)揮抑制鍋筒的水位降低的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所涉及的船用廢熱回收系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3為表示對通過蒸汽而被驅(qū)動的蒸汽驅(qū)動設(shè)備發(fā)出的指令發(fā)生變化時的各參數(shù)的變化的說明圖。
圖4為表示流經(jīng)第1路徑及第3路徑的水的流量比例的圖表。
圖5為表示流經(jīng)第1路徑及第2路徑的水的流量比例的圖表。
具體實施方式
以下,參考附圖對本發(fā)明所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)及具備該鍋爐給水系統(tǒng)的鍋爐、以及鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法的實施方式進行說明。另外,在實施方式的說明中,將本發(fā)明所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)作為例如適用于油槽船等的船用輔助鍋爐(以下稱為“輔助鍋爐”)的鍋爐給水系統(tǒng)進行說明,但并不限定于此。
圖1表示本實施方式的具備鍋爐給水系統(tǒng)的船用廢熱回收系統(tǒng)1的概略結(jié)構(gòu)。
如圖1所示,本實施方式的船用廢熱回收系統(tǒng)1具備主發(fā)動機3、廢熱回收機構(gòu)4、輔助鍋爐10及給水加熱用省煤器2。
主發(fā)動機3為船舶的推進機構(gòu),例如使用柴油引擎或主鍋爐。主發(fā)動機3驅(qū)動未圖示的驅(qū)動軸,從而使設(shè)置于驅(qū)動軸的未圖示的螺旋槳旋轉(zhuǎn)。源自主發(fā)動機3的排氣經(jīng)由排氣管6而被引導(dǎo)至廢熱回收機構(gòu)4。
廢熱回收機構(gòu)4例如使用廢氣經(jīng)濟器。廢熱回收機構(gòu)4利用主發(fā)動機3的排氣來生成蒸汽,所生成的蒸汽作為雜用蒸汽而供給至未圖示的蒸汽渦輪等。在廢熱回收機構(gòu)4中,進行了熱交換的排氣從煙囪5排出至系統(tǒng)外部。
輔助鍋爐10具備蒸汽鍋筒11,并通過燃燒燃料來生成蒸汽。該輔助鍋爐10搭載于船舶,且為滿足船舶內(nèi)的溫?zé)嵝枰腻仩t。輔助鍋爐10為自然循環(huán)型或強制循環(huán)型的鍋爐。
蒸汽鍋筒11為儲存在輔助鍋爐10中得到的蒸汽的鍋筒(汽水鍋筒)。蒸汽鍋筒11的上方空間由蒸汽占有,在其下方儲存有鍋爐水。并且,輔助鍋爐10的蒸汽壓力為0.2mpa以上且6mpa以下,基本上為2mpa以下。本實施方式的蒸汽鍋筒11內(nèi)的水溫在輔助鍋爐10的蒸汽壓力為2mpa時,成為約210℃。輔助鍋爐10作為船舶內(nèi)的蒸汽驅(qū)動設(shè)備7(例如,驅(qū)動原油卸載用泵(貨油泵)的貨油泵汽輪機(copt:cargooilpumpturbine)等)的動力源、加熱介質(zhì)而被利用以外,還利用于廚房用水暖和惰性氣體的生成等。
在給水加熱用省煤器2連接有作為給水的路徑的給水系統(tǒng)21。給水加熱用省煤器2使所供給的水與從輔助鍋爐(鍋爐)10排出的排氣進行熱交換來進行加熱,并將加熱的水供給至蒸汽鍋筒11。
如圖2所示,鍋爐給水系統(tǒng)20具備給水系統(tǒng)21、設(shè)置于蒸汽鍋筒11內(nèi)的加熱器23、溫度檢測部(溫度檢測構(gòu)件)24、流量調(diào)整部(流量調(diào)整構(gòu)件)25、控制部(控制構(gòu)件)26及鍋爐給水路徑27。另外,與圖1不同,在圖2中給水加熱用省煤器2位于蒸汽鍋筒11的下方,該圖是為了通俗易懂地表示給水系統(tǒng)21而忽略實際配置的上下關(guān)系并合宜地示出的圖。因此,給水加熱用省煤器2一般位于蒸汽鍋筒11的上方。
給水系統(tǒng)21具備第1路徑21a、第2路徑21b及第3路徑21c。
第1路徑21a為將與輔助鍋爐10的蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水進行了熱交換水供給至與源自火爐的排氣進行熱交換的給水加熱用省煤器2的路徑。在本實施方式中,第1路徑21a具備向蒸汽鍋筒11給水的路徑21a1、構(gòu)成加熱器23的傳熱管21a2及從蒸汽鍋筒11向給水加熱用省煤器2給水的路徑21a3。
第1路徑21a為向輔助鍋爐10的蒸汽鍋筒11內(nèi)的設(shè)置于鍋爐水中12的傳熱管21a2給水,且將與鍋爐水進行了熱交換的水供給至給水加熱用省煤器2的路徑。從給水源供給的路徑21a1的給水溫度例如為60℃至80℃,供給溫度低于蒸汽鍋筒11內(nèi)的水溫的水。
第2路徑21b具備路徑21b1、路徑21b2及流量調(diào)整部25。
第2路徑21b為從向鍋爐水中的傳熱管21a2給水的入口側(cè)的第1路徑21a的路徑21a1分支,并旁通蒸汽鍋筒11而在給水加熱用省煤器2的入口側(cè)的匯合點x與第1路徑21a的路徑21a3匯合之前的路徑。第2路徑21b中,在從第1路徑21a的路徑21a1分支的分支點z與匯合點x之間設(shè)有流量調(diào)整部25。路徑21b1為從分支點z至流量調(diào)整部25為止的路徑,路徑21b2為從流量調(diào)整部25至匯合點x為止的路徑。
第3路徑21c經(jīng)由連接路徑21b1與路徑21b2的流量調(diào)整部25而從第2路徑21b分支,并在與鍋爐給水路徑27的匯合點y匯合,從而向蒸汽鍋筒11給水。
鍋爐給水路徑27將在給水加熱用省煤器2進行了熱交換的水供給至蒸汽鍋筒11。
另外,在本實施方式中,第3路徑21c與鍋爐給水路徑27匯合而向蒸汽鍋筒給水,但并不限定于此,第3路徑21c與鍋爐給水路徑27也可以分別在各不相同的路徑向蒸汽鍋筒11給水。
加熱器23使傳熱管21a2通過蒸汽鍋筒11的鍋爐水中12,并對流經(jīng)傳熱管21a2的水進行加熱。由此,利用蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水所保有的顯熱對給水進行加熱。
如此,采用在蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水中12的傳熱管21a2內(nèi),使(傳熱管21a2的外側(cè)的)蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水與傳熱管21a2內(nèi)的水進行熱交換來進行加熱的間接式熱交換。因此,與從蒸汽鍋筒抽出鍋爐水來調(diào)整給水的水溫時所使用的技術(shù)不同,能夠盡可能地防止鍋爐水的水位的變動。
溫度檢測部24檢測匯合點x與給水加熱用省煤器2之間的水溫,并將所檢測的水溫的信息輸出至控制部26。溫度檢測部24例如為熱電偶等溫度傳感器。
流量調(diào)整部25調(diào)整在第1路徑21a、第2路徑21b及第3路徑21c中流動的水的流量。流量調(diào)整部25例如作為三通閥(控制閥),在從第1路徑21a分支的第2路徑21b中設(shè)置于從路徑21b1至路徑21b2與第3路徑21c的分支點。并且,流量調(diào)整部25并不限于三通閥,也可以分別在第2路徑21b及第3路徑21c中設(shè)置雙通閥(控制閥),并通過控制各雙通閥來調(diào)整流經(jīng)各路徑的水的流量。
控制部26以通過溫度檢測部24檢測的水溫成為防止給水加熱用省煤器2的低溫腐蝕的規(guī)定溫度(例如135℃)以上的方式調(diào)整流量調(diào)整部25。防止給水加熱用省煤器2的低溫腐蝕的溫度的下限值因燃料中的硫磺濃度等而改變,例如利用135℃。
在基于控制部26的流量調(diào)整部25的調(diào)整中,在使水流經(jīng)第1路徑21a及第3路徑21c的情況下,使水不流經(jīng)第2路徑21b的路徑21b2,且在使水流經(jīng)第1路徑21a及第2路徑21b(路徑21b1及路徑21b2)的情況下,使水不流經(jīng)第3路徑21c。即,水不會同時流經(jīng)第2路徑21b的路徑21b2及第3路徑21c。
關(guān)于使水流經(jīng)第1路徑21a、路徑21b1及第3路徑21c時或使水流經(jīng)第1路徑21a及第2路徑21b(路徑21b1及路徑21b2)時的、流經(jīng)各自的路徑的水量的比率,為了通過溫度檢測部24獲得所希望的溫度而可任意地進行適當(dāng)調(diào)整。例如通過事先進行試驗等,將以規(guī)定比例向各路徑給水時的蒸汽鍋筒11的出口的水溫tout的變化的信息通過表格等預(yù)先獲得,并根據(jù)該信息進行確定。
接著,利用圖3對傳熱管21a2的蒸汽鍋筒11的出口的水的溫度即水溫tout的變動進行說明。圖3中示出對通過從蒸汽鍋筒11供給的蒸汽而工作的設(shè)備即蒸汽驅(qū)動設(shè)備7發(fā)出的指令發(fā)生變化時的各參數(shù)的變化。若控制部26輸入改變蒸汽驅(qū)動設(shè)備7的負載的指令,則與負載變化對應(yīng)的蒸汽鍋筒11中的蒸汽產(chǎn)生量發(fā)生變化。若蒸汽鍋筒11內(nèi)的蒸汽產(chǎn)生量發(fā)生變化,則蒸汽鍋筒11內(nèi)的蒸汽壓力發(fā)生變化。
作為水溫tout發(fā)生變化的因素,可舉出蒸汽產(chǎn)生量的變化。
若蒸汽鍋筒11中的蒸汽產(chǎn)生量發(fā)生變化,則與蒸汽產(chǎn)生量的變化相應(yīng)的給水流量發(fā)生變化,其結(jié)果水溫tout發(fā)生變化。具體而言,若蒸汽驅(qū)動設(shè)備7的負載增加,則蒸汽產(chǎn)生量增加與負載增大量相當(dāng)?shù)牧?,且與該蒸汽產(chǎn)生量的增大量相應(yīng)地給水流量增大。若給水流量增大,則必須通過相當(dāng)于熱交換器的傳熱管21a2進行加熱的水量增加,因此水溫tout下降。在蒸汽驅(qū)動設(shè)備7的負載減小時,成為與此相反的情況。
另外,若蒸汽產(chǎn)生量發(fā)生變化,則蒸汽鍋筒11內(nèi)的蒸汽壓力發(fā)生變化,以恢復(fù)額定壓力的方式投入于輔助鍋爐10的燃料量發(fā)生變化。具體而言,若蒸汽驅(qū)動設(shè)備7的負載增加而所要求的蒸汽產(chǎn)生量增加,則大量蒸汽從蒸汽鍋筒11內(nèi)向外部的蒸汽驅(qū)動設(shè)備7移出,因此蒸汽鍋筒11內(nèi)的壓力暫時減小。并且,由于增大暫時減小的蒸汽鍋筒11內(nèi)的壓力而恢復(fù)額定壓力,因此投入于輔助鍋爐10的燃料量增大。蒸汽驅(qū)動設(shè)備7的負載減小時,成為與此相反的情況。
如此,可發(fā)生水溫tout的溫度變化,因此以通過溫度檢測部24測量的水溫成為防止給水加熱用省煤器2的低溫腐蝕的規(guī)定溫度(例如135℃)以上的方式調(diào)整流經(jīng)給水系統(tǒng)21的水的流量。
在通過溫度檢測部24檢測的溫度小于規(guī)定溫度的情況下,將第2路徑21b的路徑21b2設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),且將第2路徑21b的路徑21b1及第3路徑21c設(shè)為打開狀態(tài),調(diào)整在路徑21b2及第3路徑21c中流動的水的流量。由此,不會由于從第2路徑21b的路徑21b2引出的水而降低流經(jīng)第1路徑21a的水的溫度,因此能夠以提高水溫為目的進行控制。
并且,在通過溫度檢測部24檢測的溫度大于規(guī)定溫度(例如135℃)的情況下,將第2路徑21b的路徑21b2設(shè)為打開狀態(tài),并將第3路徑21c設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),調(diào)整在第2路徑21b(路徑21b1及路徑21b2)及第3路徑21c中流動的水的流量。由此,能夠以降低流經(jīng)第1路徑21a的水的溫度為目的進行控制。
圖4及圖5中示出根據(jù)通過溫度檢測部24檢測的溫度與目標溫度(規(guī)定溫度)即135℃之差進行的流量控制。
圖4(a)的縱軸表示溫度,圖4(b)的縱軸表示第1路徑21a的流量與第2路徑21b的路徑21b2的流量的比例。
如圖4(a),在由虛線表示的檢測溫度高于目標溫度即135℃的情況下,它們的溫度差越大(在圖4(a)中越向右側(cè)),則為了使通過溫度檢測部24檢測的溫度越接近規(guī)定溫度而如圖4(b)所示那樣增大第2路徑21b的路徑21b2的流量相對于第1路徑21a的流量的比例。如此,根據(jù)檢測溫度與目標溫度的溫度差適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第1路徑21a與第2路徑21b的路徑21b2的流量比例,從而能夠降低流入給水加熱用省煤器2的給水溫度。
另一方面,如圖5(a),在由虛線表示的檢測溫度低于目標溫度即135℃的情況下,它們的溫度差越大(在圖5(a)中越向右側(cè)),則為了使通過溫度檢測部24檢測的溫度越接近規(guī)定溫度而如圖5(b)所示那樣增大路徑21b1及第3路徑21c的流量相對于第1路徑21a的流量的比例。如此,根據(jù)檢測溫度與目標溫度的溫度差適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第1路徑21a與第3路徑21c的流量比例,從而能夠提高流入給水加熱用省煤器2的給水溫度。
如以上進行的說明,根據(jù)本實施方式所涉及的鍋爐給水系統(tǒng)20及具備該鍋爐給水系統(tǒng)20的輔助鍋爐10、以及鍋爐給水系統(tǒng)20的控制方法,流經(jīng)第1路徑21a的水在蒸汽鍋筒11內(nèi)的設(shè)置于鍋爐水中12的傳熱管21a2中與蒸汽鍋筒11內(nèi)的水進行熱交換而被加熱。即,設(shè)置于鍋爐水中12的傳熱管21a2成為對給水進行加熱的加熱器23。如此,利用以往就具備的鍋爐的蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水所保有的熱對給水進行加熱,由此能夠?qū)⒘魅虢o水加熱用省煤器2的給水維持在防止低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上。并且,利用傳熱管21a2對給水進行加熱,因此相較于抽出蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水的技術(shù),不會導(dǎo)致水位降低。由此,能夠以穩(wěn)定的蒸汽壓力運行鍋爐,并且能夠避免過度的水位降低而引起的干燒。
并且,調(diào)整第2路徑21b的路徑21b2及第3路徑21c的水的流量,只要使水流經(jīng)第2路徑21b的路徑21b1及路徑21b2而使水不流經(jīng)第3路徑21c,則在傳熱管21a2中被加熱的第1路徑21a的水與通過第2路徑21b而旁通蒸汽鍋筒11的未加熱的水匯合,從而可降低溫度。
如此,能夠降低流入給水加熱用省煤器2的給水溫度而接近規(guī)定溫度,因此確保與作為加熱介質(zhì)的燃燒排氣的溫度差較大,由此能夠提高給水加熱用省煤器2的熱回收效率。
另一方面,調(diào)整第2路徑21b的路徑21b2與第3路徑21c的水的流量,只要使水不流經(jīng)第2路徑21b的路徑21b2而使水流經(jīng)路徑21b1及第3路徑21c,則從第3路徑21c向蒸汽鍋筒11給水的水量增加,由此第1路徑21a的流量相對減小,因此通過傳熱管21a2被加熱的水成為高溫而溫度提高。并且,不會由于從第2路徑21b的路徑21b2引出的水而降低流經(jīng)第1路徑21a的水的溫度。
如此,通過蒸汽鍋筒11內(nèi)的傳熱管21a2不僅能夠?qū)o水進行加熱,而且能夠?qū)⒘魅虢o水加熱用省煤器2的給水溫度調(diào)整為防止低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上的所希望的溫度。并且,不需要空氣分離器(脫氣器)等大規(guī)模給水加熱裝置且不會額外使用配置空間。
并且,采用在蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水中12的傳熱管21a2內(nèi),使(傳熱管21a2的外側(cè)的)蒸汽鍋筒11內(nèi)的鍋爐水與傳熱管21a2內(nèi)的水進行熱交換來進行加熱的間接式熱交換。即,本實施方式與從蒸汽鍋筒抽出鍋爐水來調(diào)整給水的水溫時所使用的技術(shù)不同,能夠盡可能地防止鍋爐水的水位的變動。
并且,能夠控制給水加熱用省煤器2的入口側(cè)的給水溫度,并能夠使給水溫度降低至防止低溫腐蝕的規(guī)定溫度(例如135℃)附近,因此確保與作為給水加熱用省煤器2中的加熱介質(zhì)的燃燒排氣的溫度差較大,由此能夠提高給水加熱用省煤器2的熱回收效率。
以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但發(fā)明并不限定于上述實施方式,在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可進行各種變形。
例如,在本實施方式中,以設(shè)為例如135℃的規(guī)定溫度為目標值對流量調(diào)整部25進行了控制,但也可以對目標溫度賦予規(guī)定溫度范圍。例如,將規(guī)定溫度設(shè)為在135℃中加5℃的140℃為止的范圍來賦予5℃的容許范圍,從而能夠防止在流量調(diào)整部25中頻繁地切換流量控制。
符號說明
1-船用廢熱回收系統(tǒng),2-給水加熱用省煤器,10-輔助鍋爐(鍋爐),11-蒸汽鍋筒,20-鍋爐給水系統(tǒng),21-給水系統(tǒng),21a-第1路徑,21a2-傳熱管,21b-第2路徑,21c-第3路徑,23-加熱器,24-溫度檢測部(溫度檢測構(gòu)件),25-流量調(diào)整部(流量調(diào)整構(gòu)件),26-控制部(控制構(gòu)件)。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)
1.一種鍋爐給水系統(tǒng),其具備:
給水系統(tǒng),該給水系統(tǒng)具備,
第1路徑,其為將與鍋爐的蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水進行了熱交換的水供給至與源自火爐的排氣進行熱交換的給水加熱用省煤器的路徑、
第2路徑,從與所述鍋爐水進行熱交換前的所述第1路徑分支,并旁通所述蒸汽鍋筒而在所述給水加熱用省煤器的入口側(cè)的匯合點與所述第1路徑匯合、及
第3路徑,從所述第2路徑分支且向所述蒸汽鍋筒給水;
溫度檢測構(gòu)件,檢測所述匯合點與所述給水加熱用省煤器之間的水溫;
流量調(diào)整構(gòu)件,調(diào)整在所述第1路徑、所述第2路徑及所述第3路徑中流動的水的流量;及
控制構(gòu)件,以通過所述溫度檢測構(gòu)件檢測的所述水溫成為防止所述給水加熱用省煤器的低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上的方式調(diào)整所述流量調(diào)整構(gòu)件。
2.(追加)根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水系統(tǒng),其中,
所述第3路徑從所述第2路徑分支,并匯合到鍋爐給水路徑而向所述蒸汽鍋筒給水,所述鍋爐給水路徑將在所述給水加熱用省煤器進行熱交換的水供給至所述蒸汽鍋筒。
3.(補正后)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐給水系統(tǒng),其中,
所述第1路徑向所述蒸汽鍋筒內(nèi)的設(shè)置于所述鍋爐水中的傳熱管給水,所述傳熱管內(nèi)的水與所述蒸汽鍋筒內(nèi)的所述鍋爐水進行熱交換。
4.(補正后)根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng),其中,
所述鍋爐為輔助鍋爐。
5.(補正后)根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng),其中,
在通過所述溫度檢測構(gòu)件檢測的溫度小于所述規(guī)定溫度的情況下,
將所述第2路徑設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),并調(diào)整在所述第1路徑及所述第3路徑中流動的水的流量。
6.(補正后)根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng),其中,
在通過所述溫度檢測構(gòu)件檢測的溫度相較于所述規(guī)定溫度大于規(guī)定值以上的情況下,
將所述第3路徑設(shè)為關(guān)閉狀態(tài),并調(diào)整在所述第1路徑及所述第2路徑中流動的水的流量。
7.(補正后)一種鍋爐,其具備權(quán)利要求1至6中任一項所述的鍋爐給水系統(tǒng)。
8.(補正后)一種鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法,該鍋爐給水系統(tǒng)具備給水系統(tǒng),該給水系統(tǒng)具備:第1路徑,其為將與鍋爐的蒸汽鍋筒內(nèi)的鍋爐水進行了熱交換的水供給至與源自火爐的排氣進行熱交換的給水加熱用省煤器的路徑;第2路徑,從與所述鍋爐水進行熱交換前的所述第1路徑分支,并旁通所述蒸汽鍋筒而在所述給水加熱用省煤器的入口側(cè)的匯合點與所述第1路徑匯合;及第3路徑,從所述第2路徑分支且向所述蒸汽鍋筒給水,其中,
在所述鍋爐給水系統(tǒng)的控制方法中,檢測所述匯合點與所述給水加熱用省煤器之間的水溫,以所述水溫成為防止所述給水加熱用省煤器的低溫腐蝕的規(guī)定溫度以上的方式調(diào)整在所述第1路徑、所述第2路徑及所述第3路徑中流動的水的流量。