汽力発電所で用いられるボイラの種類と機能 [科学と技術一般]
汽力発電所で用いられる水管ボイラには使用水の循環方法の違いにより，図１に示すような自然循環ボイラ，強制循環ボイラ，貫流ボイラの分類があります。以下それらについて概要を示します。
自然循環ボイラ：汽水ドラムを有し，蒸発管と下降管中の密度差のみで汽水を分離して循環させているので，高さをとり管内抵抗を下げるなどの工夫が必要ですが，古くから使用され構造が単純で最も信頼性の高い方式です。原理的に汽水の密度差が発生する臨界圧力以下で使用することができます。
強制循環ボイラ：汽水ドラムを有し構造は自然循環式と同じですが，下降管の途中に循環ポンプを設置して，用いて水を汽水ドラムに循環させます。自然循環式で扱えない臨界圧力以上でも使用できる事や循環流量の調整が可能な事，構造的な高さをとる必要がなく管を細くできるなどのメリットがあり，自然循環式よりもやや大型のもので使用されます。
貫流ボイラ：汽水ドラムが無く直接過熱器に飽和蒸気が送り込まれる方式です。そのため，ボイラ内で保有する水量が少なく負荷応答性が良い反面，ドラムでの給水処理ができないため，用いる水質には厳しい管理が要求されます。そのため復水脱塩装置を設置するものが多いとのことです。また起動時や低負荷時に水冷壁管の焼損防止のため管内流量が一定限度を下回らないようにする起動バイパス系統の設置などが必要です。そのため設備が複雑化します。上の方式に比べさらに超臨界圧力の大型のもので使用されます。
図１ 水管ボイラの３種循環方式（電気学会編「電気工学ハンドブック第6版」より）
給水ポンプ1から導入された水はまず節炭器（エコノマイザー）2に入り予備加熱されます。左二方式では汽水ドラム3に入り蒸気と水が分離され，蒸気は一次過熱器6・二次過熱器7で加熱されて乾燥蒸気としてタービンに送リ込まれ，水は自然循環もしくは循環ポンプ4を介して蒸発管に送り込まれ再度汽水ドラムに送り込まれます。貫流ボイラにあっては汽水ドラムが無く予備加熱された水は直接蒸発管に送り込まれます。なお再過熱器8はタービン内の湿り蒸気を取り出して再過熱するものです。
自然循環ボイラ：汽水ドラムを有し，蒸発管と下降管中の密度差のみで汽水を分離して循環させているので，高さをとり管内抵抗を下げるなどの工夫が必要ですが，古くから使用され構造が単純で最も信頼性の高い方式です。原理的に汽水の密度差が発生する臨界圧力以下で使用することができます。
強制循環ボイラ：汽水ドラムを有し構造は自然循環式と同じですが，下降管の途中に循環ポンプを設置して，用いて水を汽水ドラムに循環させます。自然循環式で扱えない臨界圧力以上でも使用できる事や循環流量の調整が可能な事，構造的な高さをとる必要がなく管を細くできるなどのメリットがあり，自然循環式よりもやや大型のもので使用されます。
貫流ボイラ：汽水ドラムが無く直接過熱器に飽和蒸気が送り込まれる方式です。そのため，ボイラ内で保有する水量が少なく負荷応答性が良い反面，ドラムでの給水処理ができないため，用いる水質には厳しい管理が要求されます。そのため復水脱塩装置を設置するものが多いとのことです。また起動時や低負荷時に水冷壁管の焼損防止のため管内流量が一定限度を下回らないようにする起動バイパス系統の設置などが必要です。そのため設備が複雑化します。上の方式に比べさらに超臨界圧力の大型のもので使用されます。
給水ポンプ1から導入された水はまず節炭器（エコノマイザー）2に入り予備加熱されます。左二方式では汽水ドラム3に入り蒸気と水が分離され，蒸気は一次過熱器6・二次過熱器7で加熱されて乾燥蒸気としてタービンに送リ込まれ，水は自然循環もしくは循環ポンプ4を介して蒸発管に送り込まれ再度汽水ドラムに送り込まれます。貫流ボイラにあっては汽水ドラムが無く予備加熱された水は直接蒸発管に送り込まれます。なお再過熱器8はタービン内の湿り蒸気を取り出して再過熱するものです。
Enriqueさん
この様な勉強は、本だけで勉強するのは大変そうですね。余計な事かも知れませんが、何の資格の勉強なのでしょうか。
by たこやきおやじ (2021-09-13 11:34)
たこやきおやじさん，
電気系では一番メジャーだと思うので，わかる方には分かるかなと思いあえて伏せています。もし合格したら公表します。
by Enrique (2021-09-13 16:43)