JP7308719B2

JP7308719B2 - Exhaust heat recovery system

Info

Publication number: JP7308719B2
Application number: JP2019194162A
Authority: JP
Inventors: 隆明進谷; 和也江口; 淳志小林; 一郎蕨岡; 宏和田中
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: JP2021067420A

Description

本開示は、排熱回収システムに関する。 The present disclosure relates to waste heat recovery systems.

コジェネレーションシステムやコンバインド発電システム等の排熱回収ボイラは、排熱を利用して、蒸気を回収したり、得られた蒸気で蒸気タービンを運転することによって電気を回収するように構成されている。これにより、熱エネルギーを有効活用することができ、エネルギー利用の高効率化が図られる。特許文献１，２は、ガスタービン発電システム及び蒸気タービン発電システムを含むコジェネレーションシステムの一例を開示している。 Exhaust heat recovery steam generators such as cogeneration systems and combined power generation systems are configured to recover electricity by using exhaust heat to recover steam and operating a steam turbine with the steam obtained. . As a result, thermal energy can be effectively utilized, and energy utilization can be made highly efficient. Patent Documents 1 and 2 disclose an example of a cogeneration system including a gas turbine power generation system and a steam turbine power generation system.

特開２０００－１１０５１１号公報JP-A-2000-110511 特開２０００－０５４８０８号公報JP-A-2000-054808

ところで、節炭器においてボイラ給水が過剰に加熱されてしまうと、節炭器の内部に気泡が発生する。この現象は、スチーミングとも呼ばれる。スチーミングが発生すると、ボイラ給水に脈動が生じたり、ボイラ給水が流れなくなったりすることがある。そのため、特許文献１，２においては、ボイラ給水の沸点と、節炭器の出口におけるボイラ給水の温度との差（「アプローチ温度」ともいう。）が所定値以上となるように排熱回収システムを運転している。しかしながら、この場合、アプローチ温度の分の排熱を有効に利用することができない。 By the way, if the boiler feed water is excessively heated in the economizer, air bubbles are generated inside the economizer. This phenomenon is also called steaming. When steaming occurs, pulsation may occur in the boiler feed water, or the boiler feed water may stop flowing. Therefore, in Patent Documents 1 and 2, the exhaust heat recovery system is designed so that the difference between the boiling point of the boiler feed water and the temperature of the boiler feed water at the outlet of the economizer (also referred to as "approach temperature") is equal to or greater than a predetermined value. are driving However, in this case, the exhaust heat corresponding to the approach temperature cannot be effectively used.

そこで、本開示は、排熱をエネルギーとしてより効率的に利用することが可能な排熱回収システムを説明する。 Accordingly, the present disclosure describes an exhaust heat recovery system that can more efficiently utilize exhaust heat as energy.

例１．本開示の一つの例に係る排熱回収システムは、排ガスが流通するように構成されたダクトと、ダクト内に配置された蒸発器と、蒸発器よりも排ガスの下流側に位置するようにダクト内に配置された節炭器と、蒸発器と節炭器との間に位置するようにダクト内に配置された給水予熱器とを備える。給水予熱器は、節炭器において加熱されたボイラ給水が導入される下端側入口と、給水予熱器において加熱されたボイラ給水を蒸発器へと排出する上端側出口と、下端側入口から導入されたボイラ給水の流向が水平よりも下向きとならないようにボイラ給水を上端側出口に導くように構成された内部流路とを含む。この場合、節炭器において加熱されたボイラ給水は、給水予熱器によってさらに加熱される。そのため、スチーミングの防止のために、節炭器の出口におけるボイラ給水の温度（出口温度）が沸点よりも低い温度に設定されている場合でも、給水予熱器においてボイラ給水の温度がさらに上昇する。しかも、給水予熱器内では、ボイラ給水は、ボイラ給水の流向が水平よりも下向きとならないように下端側入口から上端側出口まで給水予熱器の内部流路によって導かれる。そのため、給水予熱器内を流れるボイラ給水が蒸発しても、気泡は上端側出口から排出されて給水予熱器の内部流路に溜まらない。従って、排熱回収システムの運転に影響を与えることなく、排熱を効果的に回収することができる。その結果、排熱をエネルギーとしてより効率的に利用することが可能となる。 Example 1. An exhaust heat recovery system according to one example of the present disclosure includes a duct configured to allow exhaust gas to flow, an evaporator disposed in the duct, and a duct positioned downstream of the evaporator for the exhaust gas. and a feedwater preheater positioned within the duct so as to be positioned between the evaporator and the economizer. The feed water preheater is introduced from a lower end side inlet into which the boiler feed water heated in the economizer is introduced, an upper end side outlet through which the boiler feed water heated in the feed water preheater is discharged to the evaporator, and a lower end side inlet. and an internal flow path configured to guide the boiler feed water to the upper end side outlet so that the flow direction of the boiler feed water is not downward from the horizontal. In this case, the boiler feed water heated in the economizer is further heated by the feed water preheater. Therefore, in order to prevent steaming, even if the temperature of the boiler feed water at the outlet of the economizer (outlet temperature) is set to a temperature lower than the boiling point, the temperature of the boiler feed water further rises in the feed water preheater. . Moreover, in the feed water preheater, the boiler feed water is guided by the internal flow path of the feed water preheater from the lower end side inlet to the upper end side outlet so that the flow direction of the boiler feed water is not downward from the horizontal. Therefore, even if boiler feed water flowing in the feed water preheater evaporates, bubbles are discharged from the upper end side outlet and do not accumulate in the internal flow path of the feed water preheater. Therefore, the exhaust heat can be effectively recovered without affecting the operation of the exhaust heat recovery system. As a result, the exhaust heat can be used as energy more efficiently.

例２．例１のシステムにおいて、給水予熱器の内部流路は、垂直上向き、水平横向き又は斜め上向きに延びていてもよい。 Example 2. In the system of Example 1, the internal flow path of the feedwater preheater may extend vertically upward, horizontally laterally or diagonally upward.

例３．例１又は例２のシステムにおいて、節炭器は、節炭器の入口から出口に向けて蛇行しつつ延びる内部流路を含んでいてもよい。例えば、ダクトが、その延在方向に交差する交差方向において対向する一対の一側壁及び他側壁を含む場合、一側壁側から流入したボイラ給水は、他側壁側に流れる過程で排ガスと熱交換して温度上昇する。すなわち、ボイラ給水は、一側壁側において相対的に低温であり、他側壁側において相対的に高温である。その後、ボイラ給水は、他側壁側から折り返して再び一側壁側に流れる過程で、排ガスとさらに熱交換して温度上昇する。すなわち、ボイラ給水は、他側壁側において相対的に低温であり、一側壁側において相対的に高温である。このように、ボイラ給水は、蛇行状の内部流路を流れる過程で、節炭器の出口に向かいつつ一側壁側と他側壁側との間で往復して、徐々に高温となる。このとき、一側壁側においては、節炭器の入口から出口に向かうにつれて、相対的に低温のボイラ給水と相対的に高温のボイラ給水とが交互に出現する。一方、他側壁側においては、節炭器の入口から出口に向かうにつれて、相対的に高温のボイラ給水と相対的に低温のボイラ給水とが交互に出現する。そのため、交差方向において、排ガスの温度差が小さくなる。したがって、排ガスと、蛇行状の内部流路を流れるボイラ給水との間での熱交換が略均等に行われやすくなる。その結果、節炭器においてより効率的に排熱を回収することが可能となる。 Example 3. In the system of Example 1 or Example 2, the economizer may include an internal flow path that meanders from the inlet of the economizer to the outlet. For example, if the duct includes a pair of one side wall and the other side wall that face each other in the direction that intersects the direction of extension of the duct, the boiler feed water that has flowed in from the one side wall exchanges heat with the exhaust gas in the process of flowing to the other side wall side. temperature rises. That is, the boiler feed water is relatively cold on one side wall and relatively hot on the other side wall. After that, the boiler feedwater further heat-exchanges with the exhaust gas in the process of turning back from the other side wall side and flowing again to the one side wall side, and the temperature rises. That is, the boiler feed water is relatively cold on the other side wall and relatively hot on the one side wall. In this way, the boiler feed water, in the course of flowing through the meandering internal flow path, goes back and forth between one side wall side and the other side wall side toward the outlet of the economizer, and gradually becomes hot. At this time, relatively low-temperature boiler feed water and relatively high-temperature boiler feed water appear alternately from the inlet to the outlet of the economizer on one side wall side. On the other hand, on the other side wall, relatively high-temperature boiler feed water and relatively low-temperature boiler feed water appear alternately from the inlet to the outlet of the economizer. Therefore, the temperature difference of the exhaust gas is small in the cross direction. Therefore, the heat exchange between the exhaust gas and the boiler feed water flowing through the meandering internal flow path is facilitated to be performed substantially evenly. As a result, the exhaust heat can be recovered more efficiently in the economizer.

例４．例１～例３のいずれかのシステムは、節炭器の入口と節炭器の出口とを接続して節炭器をバイパスするように構成されたバイパス流路と、節炭器へと流れるボイラ給水の流量と、バイパス流路へと流れるボイラ給水の流量とをそれぞれ調整可能に構成された流量調整部と、流量調整部の動作を制御するように構成された制御部とをさらに備えていてもよい。この場合、節炭器の内部流路を流通して加熱されるボイラ給水と、バイパス流路を流通して加熱されることなく節炭器の出口に至るボイラ給水とが、節炭器の出口側において混合される。そのため、バイパス流路におけるボイラ給水の流量に応じて、節炭器の出口温度を調整することが可能となる。 Example 4. The system of any of Examples 1-3 includes a bypass flow path configured to connect the economizer inlet and the economizer outlet to bypass the economizer, and flow to the economizer. It further comprises a flow rate adjusting section configured to be able to adjust the flow rate of the boiler feed water and the flow rate of the boiler feed water flowing to the bypass channel, respectively, and a control section configured to control the operation of the flow rate adjusting section. may In this case, boiler feed water that flows through the internal flow path of the economizer and is heated, and boiler feed water that flows through the bypass flow path and reaches the outlet of the economizer without being heated are the outlet of the economizer. mixed on the side. Therefore, it is possible to adjust the outlet temperature of the economizer according to the flow rate of the boiler feed water in the bypass passage.

例５．例４のシステムは、給水予熱器の下端側入口における圧力を測定するように構成された圧力センサをさらに備え、制御部は、圧力センサによって測定される圧力が所定の値以下となるように流量調整部の動作を制御することを含んでいてもよい。ところで、給水予熱器内におけるボイラ給水が蒸発すると、ボイラ給水の見かけ流速が上昇して、給水予熱器内の圧力が著しく上昇する場合がある。しかしながら、例５によれば、給水予熱器の下端側入口における圧力（給水予熱器の入口圧力）が所定の値以下となるように、制御部によって自動的に制御される。そのため、給水予熱器内における圧力上昇が抑制される。したがって、ボイラ給水を送出するポンプへの負荷が過大となることを抑制することが可能となる。 Example 5. The system of Example 4 further comprises a pressure sensor configured to measure the pressure at the lower inlet of the feedwater preheater, and the controller controls the flow rate such that the pressure measured by the pressure sensor is equal to or less than a predetermined value. It may include controlling the operation of the coordinator. By the way, when the boiler feed water in the feed water preheater evaporates, the apparent flow velocity of the boiler feed water increases, and the pressure in the feed water preheater may rise significantly. However, according to Example 5, the control unit automatically controls the pressure at the lower end side inlet of the feed water preheater (the inlet pressure of the feed water preheater) to be equal to or less than a predetermined value. Therefore, pressure rise in the feed water preheater is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the load on the pump that delivers the boiler feed water from becoming excessive.

例６．例５のシステムは、蒸発器における圧力を測定するように構成された別の圧力センサをさらに備え、制御部は、圧力センサによって測定される圧力と別の圧力センサによって測定される圧力との差が所定の値以下となるように流量調整部の動作を制御することを含んでいてもよい。ところで、蒸発器における圧力が変動する場合には、それに応じて、給水予熱器の入口圧力も変動する。そのため、例６のシステムのように、給水予熱器の入口圧力と蒸発器における圧力との差を検知することにより、蒸発器における圧力変動の影響を除いて、給水予熱器内での実際の圧力損失の変動に基づいて、より正確に制御を行うことが可能となる。 Example 6. The system of Example 5 further comprises another pressure sensor configured to measure the pressure in the evaporator, the controller determining the difference between the pressure measured by the pressure sensor and the pressure measured by the another pressure sensor. may include controlling the operation of the flow rate adjusting unit such that the is equal to or less than a predetermined value. By the way, when the pressure in the evaporator fluctuates, the inlet pressure of the feed water preheater also fluctuates accordingly. Therefore, by sensing the difference between the inlet pressure of the feedwater preheater and the pressure at the evaporator, as in the system of Example 6, the effect of pressure fluctuations at the evaporator can be eliminated to determine the actual pressure in the feedwater preheater. More accurate control can be achieved based on loss fluctuations.

例７．例４～例６のいずれかのシステムは、給水予熱器の下端側入口から導入されるボイラ給水の温度を測定するように構成された温度センサをさらに備え、制御部は、温度センサによって測定される温度が所定の値に近づくように流量調整部の動作を制御することを含んでいてもよい。この場合、給水予熱器の下端側入口から導入されるボイラ給水の温度（給水予熱器の入口温度）が例えばボイラ給水の沸点未満の温度となるように、制御部によって自動的に制御される。そのため、給水予熱器の入口温度が一定に維持されやすくなる。 Example 7. The system of any of Examples 4-6 further comprises a temperature sensor configured to measure the temperature of the boiler feedwater introduced from the bottom inlet of the feedwater preheater, wherein the controller controls the temperature measured by the temperature sensor. controlling the operation of the flow regulator so that the temperature at which the temperature rises approaches a predetermined value. In this case, the controller automatically controls the temperature of the boiler feed water introduced from the lower end side inlet of the feed water preheater (the inlet temperature of the feed water preheater) to be, for example, below the boiling point of the boiler feed water. Therefore, the inlet temperature of the feed water preheater can be easily maintained constant.

本開示に係る排熱回収システムによれば、排熱をエネルギーとしてより効率的に利用することが可能となる。 According to the exhaust heat recovery system according to the present disclosure, it is possible to use exhaust heat as energy more efficiently.

図１は、発電プラントの一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a power plant. 図２は、排熱回収システムの一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an exhaust heat recovery system. 図３は、排熱回収システムにおける排熱温度及び水温の変化の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of changes in exhaust heat temperature and water temperature in the exhaust heat recovery system. 図４は、排熱回収システムの他の例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the exhaust heat recovery system. 図５は、排熱回収システムの他の例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of the exhaust heat recovery system. 図６は、排熱回収システムの他の例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the exhaust heat recovery system.

以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 An example of an embodiment according to the present disclosure will be described below in more detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals will be used for the same elements or elements having the same functions, and redundant description will be omitted.

［発電プラントの概要］
まず、図１を参照して、発電プラント１の概要を説明する。発電プラント１は、いわゆるコンバインド発電システムであり、ガスタービン発電システム１０と、蒸気タービン発電システム２０とを備える。 [Outline of power plant]
First, with reference to FIG. 1, the outline of the power plant 1 will be described. The power plant 1 is a so-called combined power generation system and includes a gas turbine power generation system 10 and a steam turbine power generation system 20 .

ガスタービン発電システム１０は、圧縮機１１と、燃焼器１２と、ガスタービン１３と、発電機１４とを含む。 A gas turbine power generation system 10 includes a compressor 11 , a combustor 12 , a gas turbine 13 and a generator 14 .

圧縮機１１は、吸入した空気を圧縮して、その圧縮空気を燃焼器１２に供給するように構成されている。圧縮機１１は、シャフト１５を介してガスタービン１３及び発電機１４と接続されている。燃焼器１２は、圧縮空気に燃料を噴射して燃焼させ、これによって得られた高温高圧の燃焼ガスをガスタービン１３に供給するように構成されている。 The compressor 11 is configured to compress the sucked air and supply the compressed air to the combustor 12 . Compressor 11 is connected to gas turbine 13 and generator 14 via shaft 15 . The combustor 12 is configured to inject fuel into the compressed air for combustion, and supply the gas turbine 13 with the resulting high-temperature, high-pressure combustion gas.

ガスタービン１３は、燃焼器１２から供給された燃焼ガスによって回転し、シャフト１５を通じて圧縮機１１及び発電機１４を回転させる。これにより、発電機１４において発電が行われると共に、圧縮機１１において連続的に吸気及び圧縮を行える。ガスタービン１３から排出される高温の排ガスは、蒸気タービン発電システム２０の排熱回収システム１００（後述する）に供給される。 The gas turbine 13 is rotated by combustion gas supplied from the combustor 12 to rotate the compressor 11 and the generator 14 through the shaft 15 . As a result, power is generated in the generator 14 and intake and compression can be continuously performed in the compressor 11 . High-temperature exhaust gas discharged from the gas turbine 13 is supplied to an exhaust heat recovery system 100 (described later) of the steam turbine power generation system 20 .

蒸気タービン発電システム２０は、排熱回収システム１００と、蒸気タービン２１と、発電機２２と、復水器２３と、ポンプ２４と、給水タンク２５と、ポンプ２６と、煙突２７とを含む。 The steam turbine power generation system 20 includes an exhaust heat recovery system 100 , a steam turbine 21 , a generator 22 , a condenser 23 , a pump 24 , a feed water tank 25 , a pump 26 and a chimney 27 .

蒸気タービン２１は、シャフト２８を介して発電機２２と接続されている。蒸気タービン２１は、排熱回収システム１００において排ガスとの熱交換によって生じた蒸気によって回転し、シャフト２８を通じて発電機２２を回転させる。これにより、発電機２２において発電が行われる。 Steam turbine 21 is connected to generator 22 via shaft 28 . The steam turbine 21 is rotated by steam generated by heat exchange with the exhaust gas in the exhaust heat recovery system 100 to rotate the generator 22 through the shaft 28 . As a result, power is generated in the generator 22 .

復水器２３は、蒸気タービン２１から排出される蒸気を冷却して水に凝縮させる。ポンプ２４は、復水器２３内に貯留されている水を給水タンク２５に送り出すように構成されている。ポンプ２６は、給水タンク２５内に貯留されている水をボイラ給水として排熱回収システム１００に向けて送り出すように構成されている。煙突２７は、排熱回収システム１００と接続されており、排熱回収システム１００においてボイラ給水との間で熱交換された後の排ガスを大気に放出する。なお、給水タンク２５は、復水器２３からの水に加えて、他の水源から補給される補給水を貯留するようにしてもよい。 The condenser 23 cools the steam discharged from the steam turbine 21 and condenses it into water. The pump 24 is configured to send water stored in the condenser 23 to the water supply tank 25 . The pump 26 is configured to send water stored in the water supply tank 25 toward the exhaust heat recovery system 100 as boiler water supply. The chimney 27 is connected to the exhaust heat recovery system 100 and releases exhaust gas after heat exchange with the boiler feed water in the exhaust heat recovery system 100 to the atmosphere. In addition to the water from the condenser 23, the water supply tank 25 may store makeup water supplied from another water source.

［排熱回収システムの構成］
続いて、図２を参照して、排熱回収システム１００の構成についてより詳細に説明する。排熱回収システム１００は、ダクト１１０と、節炭器１２０と、給水予熱器１４０と、蒸発器１５０と、バルブ１６０（流量調整部）と、温度センサ１７０と、圧力センサ１８０，１９０と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを含む。 [Configuration of waste heat recovery system]
Next, with reference to FIG. 2, the configuration of the exhaust heat recovery system 100 will be described in more detail. The exhaust heat recovery system 100 includes a duct 110, an economizer 120, a feed water preheater 140, an evaporator 150, a valve 160 (flow control unit), a temperature sensor 170, pressure sensors 180 and 190, and a controller. Ctr (control section).

ダクト１１０は、ガスタービン１３及び煙突２７と流体的に接続する躯体である。ダクト１１０は、ガスタービン１３から排出される高温の排ガスが煙突２７に向けて流通するように構成されている。図２の例では、ダクト１１０は水平方向に沿って延びているが、鉛直方向に沿って延びていてもよいし、斜め方向に沿って延びていてもよい。 The duct 110 is a skeleton that fluidly connects with the gas turbine 13 and the chimney 27 . The duct 110 is configured to allow the hot exhaust gas discharged from the gas turbine 13 to flow toward the chimney 27 . Although the duct 110 extends horizontally in the example of FIG. 2, it may extend vertically or diagonally.

ダクト１１０内には、節炭器１２０、給水予熱器１４０及び蒸発器１５０が配置されている。蒸発器１５０、給水予熱器１４０及び節炭器１２０は、ダクト１１０の上流側から下流側にかけて、この順で並んでいる。 An economizer 120 , a feed water preheater 140 and an evaporator 150 are arranged in the duct 110 . The evaporator 150 , the feed water preheater 140 and the economizer 120 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side of the duct 110 .

節炭器１２０は、排熱との間の熱交換により、ポンプ２６によって給水タンク２５から供給されるボイラ給水を沸点に至らない温度まで加熱するように構成されている。節炭器１２０は、入口流路１２１と、出口流路１２２と、内部流路１２３とを含む。 The economizer 120 is configured to heat the boiler feed water supplied from the feed water tank 25 by the pump 26 to a temperature below the boiling point by heat exchange with exhaust heat. Economizer 120 includes an inlet channel 121 , an outlet channel 122 and an internal channel 123 .

入口流路１２１は、ダクト１１０の外側から内側にかけて延びている。入口流路１２１は、給水タンク２５からボイラ給水が供給される入口として機能する。出口流路１２２は、入口流路１２１よりもダクト１１０の上流側に配置されており、ダクト１１０の内側から外側にかけて延びている。出口流路１２２は、節炭器１２０における排熱との熱交換によって加熱されたボイラ給水を、後続の給水予熱器１４０に向けて流すための出口として機能する。 The inlet channel 121 extends from the outside to the inside of the duct 110 . The inlet channel 121 functions as an inlet to which boiler feed water is supplied from the feed water tank 25 . The outlet channel 122 is arranged upstream of the duct 110 relative to the inlet channel 121 and extends from the inside to the outside of the duct 110 . The outlet flow path 122 functions as an outlet for flowing boiler feed water heated by heat exchange with exhaust heat in the economizer 120 toward the subsequent feed water preheater 140 .

内部流路１２３は、ダクト１１０内に配置されており、入口流路１２１と出口流路１２２とを接続するようにこれらの間に延びている。内部流路１２３は、図２に例示されるように、入口流路１２１と出口流路１２２との間を水平方向に沿って延びていてもよい。 An internal channel 123 is located within the duct 110 and extends between the inlet channel 121 and the outlet channel 122 to connect them. The internal channel 123 may extend horizontally between the inlet channel 121 and the outlet channel 122, as illustrated in FIG.

給水予熱器１４０は、排熱との間の熱交換により、節炭器１２０から供給されるボイラ給水を加熱するように構成されている。給水予熱器１４０は、節炭器１２０の出口温度よりも高温となるようにボイラ給水を加熱してもよいし、沸点に至るまでボイラ給水を加熱してもよい。給水予熱器１４０は、入口流路１４１（下端側入口）と、出口流路１４２（上端側出口）と、内部流路１４３とを含む。 Feedwater preheater 140 is configured to heat boiler feedwater supplied from economizer 120 by heat exchange with waste heat. The feed water preheater 140 may heat the boiler feed water to a temperature higher than the outlet temperature of the economizer 120, or may heat the boiler feed water to the boiling point. The feed water preheater 140 includes an inlet channel 141 (lower end inlet), an outlet channel 142 (upper end outlet), and an internal channel 143 .

入口流路１４１は、ダクト１１０の下部においてダクト１１０の外側から内側にかけて延びている。入口流路１４１は、ダクト１１０の外側を延びる接続流路１４４を介して出口流路１２２と流体的に接続されている。そのため、入口流路１４１は、節炭器１２０からボイラ給水が供給される入口として機能する。 The inlet channel 141 extends from the outside to the inside of the duct 110 at the lower portion of the duct 110 . The inlet channel 141 is fluidly connected to the outlet channel 122 via a connecting channel 144 extending outside the duct 110 . Therefore, the inlet flow path 141 functions as an inlet to which boiler feed water is supplied from the economizer 120 .

出口流路１４２は、ダクト１１０の上部においてダクト１１０の内側から外側にかけて延びている。すなわち、出口流路１２２は、入口流路１４１よりも上方に位置している。出口流路１４２は、給水予熱器１４０における排熱との熱交換によって加熱されたボイラ給水を、後続の蒸発器１５０に向けて流すための出口として機能する。 Outlet channel 142 extends from the inside to the outside of duct 110 at the top of duct 110 . That is, the outlet channel 122 is located above the inlet channel 141 . The outlet flow path 142 functions as an outlet for flowing boiler feed water heated by heat exchange with exhaust heat in the feed water preheater 140 toward the subsequent evaporator 150 .

内部流路１４３は、ダクト１１０内に配置されており、入口流路１４１と出口流路１４２とを接続するようにこれらの間に延びている。内部流路１４３は、入口流路１４１から導入されたボイラ給水の流向が水平よりも下向きとならないように、ボイラ給水を出口流路１４２に導くように構成されている。すなわち、内部流路１４３は、水平に延びる部分又は水平よりも上向きに延びる部分を含みうるが、水平よりも下向きに延びる部分を含んでいない。 An internal channel 143 is located within the duct 110 and extends between the inlet channel 141 and the outlet channel 142 to connect them. The internal flow path 143 is configured to guide the boiler feed water to the outlet flow path 142 so that the flow direction of the boiler feed water introduced from the inlet flow path 141 does not become downward from the horizontal. That is, the internal channel 143 may include a portion that extends horizontally or above the horizontal, but does not include a portion that extends below the horizontal.

内部流路１４３は、図２に例示されるように、入口流路１４１と出口流路１４２との間を鉛直方向に沿って延びていてもよい。内部流路１４３は、例えば、入口流路１４１と出口流路１４２との間を斜め上向きに延びていてもよい。内部流路１４３は、例えば、入口流路１４１と出口流路１４２との間を鉛直方向に沿って延びる部分と、入口流路１４１と出口流路１４２との間を斜め上向きに延びる部分とを含んでいてもよい。 The internal channel 143 may extend vertically between the inlet channel 141 and the outlet channel 142, as illustrated in FIG. The internal channel 143 may, for example, extend obliquely upward between the inlet channel 141 and the outlet channel 142 . The internal channel 143 has, for example, a portion extending vertically between the inlet channel 141 and the outlet channel 142 and a portion extending obliquely upward between the inlet channel 141 and the outlet channel 142. may contain.

内部流路１４３は、例えば、入口流路１４１と出口流路１４２との間を鉛直方向に沿って延びる部分と、水平横向きに延びる部分とを含んでいてもよい。内部流路１４３は、例えば、入口流路１４１と出口流路１４２との間を斜め上向きに延びる部分と、水平横向きに延びる部分とを含んでいてもよい。内部流路１４３は、例えば、入口流路１４１と出口流路１４２との間を鉛直方向に沿って延びる部分と、入口流路１４１と出口流路１４２との間を斜め上向きに延びる部分と、水平横向きに延びる部分とを含んでいてもよい。このように、内部流路１４３は、入口流路１４１と出口流路１４２との間を直線状に延びていてもよいし、上り階段状に延びていてもよいし、蛇行しながら延びていてもよいし、螺旋状に延びていてもよい。 The internal channel 143 may include, for example, a portion extending vertically between the inlet channel 141 and the outlet channel 142 and a portion extending horizontally. The internal channel 143 may include, for example, a portion extending obliquely upward between the inlet channel 141 and the outlet channel 142 and a portion extending horizontally laterally. The internal channel 143 includes, for example, a portion extending vertically between the inlet channel 141 and the outlet channel 142, a portion extending obliquely upward between the inlet channel 141 and the outlet channel 142, and a horizontally laterally extending portion. Thus, the internal flow path 143 may extend linearly between the inlet flow path 141 and the outlet flow path 142, may extend in an upward staircase pattern, or may extend in a meandering manner. , or may extend spirally.

蒸発器１５０は、排熱との間の熱交換により、給水予熱器１４０から供給されるボイラ給水を加熱し、蒸気を発生させるように構成されている。出口流路１４２から蒸発器１５０に流入したボイラ給水が蒸発して蒸気になると、当該蒸気は蒸気タービン２１に供給される。こうして、図１に示されるように、ボイラ給水は、蒸気タービン２１、復水器２３、ポンプ２４、節炭器１２０、給水予熱器１４０及び蒸発器１５０を循環する。 The evaporator 150 is configured to heat the boiler feed water supplied from the feed water preheater 140 by heat exchange with exhaust heat to generate steam. When the boiler feedwater that has flowed into the evaporator 150 from the outlet flow path 142 evaporates into steam, the steam is supplied to the steam turbine 21 . Thus, boiler feedwater circulates through steam turbine 21, condenser 23, pump 24, economizer 120, feedwater preheater 140 and evaporator 150, as shown in FIG.

図２に戻って、バルブ１６０は、復水器２３と、節炭器１２０と、接続流路１４４に接続されたバイパス流路１６１との間に配置されている。バルブ１６０は、節炭器１２０へと流れるボイラ給水の流量と、バイパス流路１６１へと流れるボイラ給水の流量とをそれぞれ調節可能に構成されている。バルブ１６０は、図２に例示されるように三方弁であってもよいし、入口流路１２１とバイパス流路との比率を独立して配置された２つのバルブの組み合わせであってもよい。 Returning to FIG. 2 , valve 160 is arranged between condenser 23 , economizer 120 , and bypass channel 161 connected to connecting channel 144 . Valve 160 is configured to be able to adjust the flow rate of boiler feed water flowing to economizer 120 and the flow rate of boiler feed water flowing to bypass channel 161 . Valve 160 may be a three-way valve, as illustrated in FIG. 2, or a combination of two valves arranged independently of the ratio of inlet channel 121 to bypass channel.

バルブ１６０は、節炭器１２０にボイラ給水が流れている場合にバイパス流路１６１にボイラ給水が流れず、バイパス流路１６１にボイラ給水が流れている場合に節炭器１２０にボイラ給水が流れないように構成されていてもよい。あるいは、バルブ１６０は、入口流路１２１及びバイパス流路１６１の一方における開度が大きくなるにつれて、入口流路１２１及びバイパス流路１６１の他方における開度が小さくなるように構成されていてもよい。 The valve 160 prevents the boiler feed water from flowing through the bypass flow path 161 when the boiler feed water is flowing through the economizer 120, and allows the boiler feed water to flow through the economizer 120 when the boiler feed water is flowing through the bypass flow path 161. It may be configured not to Alternatively, the valve 160 may be configured such that as the opening of one of the inlet channel 121 and the bypass channel 161 increases, the opening of the other of the inlet channel 121 and the bypass channel 161 decreases. .

温度センサ１７０は、給水予熱器１４０の入口流路１４１に流入するボイラ給水の温度、すなわち、給水予熱器１４０の入口温度を測定するように構成されている。温度センサ１７０は、例えば、節炭器１２０の出口流路１２２と給水予熱器１４０の入口流路１４１との間に設けられていてもよい。温度センサ１７０によって測定された給水予熱器１４０の入口温度のデータは、コントローラＣｔｒに送信される。 Temperature sensor 170 is configured to measure the temperature of boiler feed water flowing into inlet channel 141 of feed water preheater 140 , ie, the inlet temperature of feed water preheater 140 . The temperature sensor 170 may be provided, for example, between the outlet channel 122 of the economizer 120 and the inlet channel 141 of the feed water preheater 140 . Data on the inlet temperature of the feed water preheater 140 measured by the temperature sensor 170 is sent to the controller Ctr.

圧力センサ１８０は、給水予熱器１４０の入口流路１４１側の圧力、すなわち、給水予熱器１４０の入口圧力を測定するように構成されている。圧力センサ１８０は、節炭器１２０の出口流路１２２と給水予熱器１４０の入口流路１４１との間に設けられていてもよい。圧力センサ１８０によって測定された給水予熱器１４０の入口圧力のデータは、コントローラＣｔｒに送信される。 The pressure sensor 180 is configured to measure the pressure on the inlet channel 141 side of the feed water preheater 140 , that is, the inlet pressure of the feed water preheater 140 . Pressure sensor 180 may be provided between outlet channel 122 of economizer 120 and inlet channel 141 of feed water preheater 140 . Data on the inlet pressure of the feedwater preheater 140 measured by the pressure sensor 180 is sent to the controller Ctr.

圧力センサ１９０（別の圧力センサ）は、蒸発器１５０において生じた蒸気の圧力を測定するように構成されている。圧力センサ１９０は、例えば、蒸発器１５０の出口側に設けられていてもよいし、気水ドラムに設けられていてもよい。圧力センサ１９０によって測定された蒸気の圧力のデータは、コントローラＣｔｒに送信される。 Pressure sensor 190 (another pressure sensor) is configured to measure the pressure of vapor produced in evaporator 150 . The pressure sensor 190 may be provided, for example, on the outlet side of the evaporator 150, or may be provided on the air-water drum. Steam pressure data measured by the pressure sensor 190 is sent to the controller Ctr.

コントローラＣｔｒは、温度センサ１７０及び／又は圧力センサ１８０，１９０から受信したデータに基づいてバルブ１６０を動作させるための指示信号を生成し、当該指示信号をバルブ１６０に送信するように構成されている。 Controller Ctr is configured to generate an instruction signal for operating valve 160 based on data received from temperature sensor 170 and/or pressure sensors 180, 190, and to send the instruction signal to valve 160. .

コントローラＣｔｒは、給水予熱器１４０の入口温度が所定の値Ｔ（図３参照）に近づくように、バルブ１６０を制御してもよい。当該所定の値は、例えば、ボイラ給水の沸点よりも３℃～３０℃程度低い温度であってもよい。 Controller Ctr may control valve 160 so that the inlet temperature of feedwater preheater 140 approaches a predetermined value T (see FIG. 3). The predetermined value may be, for example, a temperature that is about 3° C. to 30° C. lower than the boiling point of boiler feed water.

発電プラント１が定格負荷で運転している場合には、コントローラＣｔｒは、全てのボイラ給水を節炭器１２０に流し、且つ、バイパス流路１６１にボイラ給水を流さないように、バルブ１６０を制御するようにしてもよい。この場合、ボイラ給水は、節炭器１２０において排ガスと連続的に熱交換する。そのため、ボイラ給水の温度は、下流に向かうにつれて徐々に増加する（図３の細実線を参照）。 When the power plant 1 is operating at rated load, the controller Ctr controls the valve 160 so that all boiler feed water flows to the economizer 120 and no boiler feed water flows to the bypass flow path 161. You may make it In this case, the boiler feedwater continuously exchanges heat with the exhaust gas in the economizer 120 . Therefore, the temperature of the boiler feed water gradually increases toward the downstream (see the thin solid line in FIG. 3).

その後、ボイラ給水は、蒸発に至るまで給水予熱器１４０によってさらに加熱される。このときも、相対的に少量のボイラ給水が直ちに排ガスで加熱され、給水予熱器１４０内において気泡が発生する。すなわち、給水予熱器１４０内のボイラ給水は気液混合状態にある。蒸発器１５０においては、ボイラ給水が蒸発した状態が維持され、生成された蒸気が蒸気タービン２１へと供給される。 The boiler feedwater is then further heated by the feedwater preheater 140 until it evaporates. Also at this time, a relatively small amount of boiler feed water is immediately heated by the exhaust gas, and bubbles are generated in the feed water preheater 140 . That is, the boiler feed water in the feed water preheater 140 is in a gas-liquid mixed state. In the evaporator 150 , the boiler feedwater is kept in an evaporated state, and the generated steam is supplied to the steam turbine 21 .

ところで、給水予熱器１４０内においてボイラ給水が過剰に蒸発すると、給水予熱器１４０内におけるボイラ給水の見かけ流速が上昇して、圧力損失が高まる懸念がある。この場合、ポンプ２４によってボイラ給水を送液しても、排熱回収システム１００内においてボイラ給水が流れ難くなる。 By the way, if the boiler feed water evaporates excessively in the feed water preheater 140, there is a concern that the apparent flow velocity of the boiler feed water in the feed water preheater 140 increases and the pressure loss increases. In this case, even if the pump 24 feeds the boiler feed water, it becomes difficult for the boiler feed water to flow within the exhaust heat recovery system 100 .

節炭器１２０から出たボイラ給水の温度（給水予熱器１４０の入口温度）は、コントローラＣｔｒによって値Ｔに近づくように制御されている。すなわち、節炭器１２０内のボイラ給水は全て液体の状態にある。その後、ボイラ給水は、蒸発に至るまで給水予熱器１４０によってさらに加熱される。すなわち、給水予熱器１４０内のボイラ給水は気液混合状態にある。蒸発器１５０においては、ボイラ給水が蒸発した状態が維持され、生成された蒸気が蒸気タービン２１へと供給される。 The temperature of the boiler feed water discharged from the economizer 120 (the inlet temperature of the feed water preheater 140) is controlled so as to approach the value T by the controller Ctr. That is, all of the boiler feedwater in the economizer 120 is in liquid form. The boiler feedwater is then further heated by the feedwater preheater 140 until it evaporates. That is, the boiler feed water in the feed water preheater 140 is in a gas-liquid mixed state. In the evaporator 150 , the boiler feedwater is kept in an evaporated state, and the generated steam is supplied to the steam turbine 21 .

一方、発電プラント１の負荷が変動し、定格負荷よりも低い負荷で発電プラント１が運転している場合には、燃焼器１２における発熱量が小さくなり、これに伴い排ガスの温度が低くなる（図３の太破線を参照）。そのため、排ガスとの熱交換が減退し、蒸発器１５０における蒸気の発生量が少なくなるので、排熱回収システム１００を循環するボイラ給水の量が少なくなる。このとき、バルブ１６０を介して全てのボイラ給水が節炭器１２０に流れると、相対的に少量のボイラ給水が直ちに排ガスで加熱される。これに伴い、給水予熱器１４０の入口温度が上昇し、給水予熱器１４０内においてボイラ給水が過剰に蒸発することが懸念される。 On the other hand, when the load of the power plant 1 fluctuates and the power plant 1 is operating at a load lower than the rated load, the amount of heat generated in the combustor 12 decreases, and accordingly the temperature of the exhaust gas decreases ( See the thick dashed line in FIG. 3). Therefore, heat exchange with the exhaust gas is reduced, and the amount of steam generated in the evaporator 150 is reduced, so the amount of boiler feed water circulating through the exhaust heat recovery system 100 is reduced. At this time, when all of the boiler feed water flows to the economizer 120 through the valve 160, a relatively small amount of the boiler feed water is immediately heated by the flue gas. As a result, there is concern that the inlet temperature of the feed water preheater 140 will rise and the boiler feed water will evaporate excessively in the feed water preheater 140 .

そこで、コントローラＣｔｒは、一部のボイラ給水を節炭器１２０に流し、且つ、残部のボイラ給水をバイパス流路１６１に流すように、バルブ１６０を制御するようにしてもよい。この場合、節炭器１２０において加熱されたボイラ給水は、バイパス流路１６１を流れて加熱されなかったボイラ給水と、接続流路１４４において混合され、温度がいったん低下する（図３のＡ部分を参照）。そのため、節炭器１２０側に流れるボイラ給水の流量と、バイパス流路１６１側に流れるボイラ給水の流量とをバルブ１６０によって調節することにより、節炭器１２０から出たボイラ給水の温度が値Ｔに近づくようにボイラ給水の温度が制御される。すなわち、発電プラント１の負荷変動時においても、給水予熱器１４０内における圧力上昇が抑制される。 Therefore, the controller Ctr may control the valve 160 so that part of the boiler feed water flows to the economizer 120 and the rest of the boiler feed water flows to the bypass flow path 161 . In this case, the boiler feed water heated in the economizer 120 flows through the bypass flow path 161 and is mixed with the boiler feed water that has not been heated in the connection flow path 144, and the temperature is temporarily lowered (see part A in FIG. 3). reference). Therefore, by adjusting the flow rate of the boiler feed water flowing to the economizer 120 side and the flow rate of the boiler feed water flowing to the bypass flow path 161 side by the valve 160, the temperature of the boiler feed water discharged from the economizer 120 can be set to the value T. The temperature of the boiler feed water is controlled so as to approach That is, even when the load of the power plant 1 fluctuates, the pressure rise in the feed water preheater 140 is suppressed.

また、コントローラＣｔｒは、給水予熱器１４０の入口圧力が所定の値以下となるように、バルブ１６０を制御してもよい。具体的には、コントローラＣｔｒは、一部のボイラ給水を節炭器１２０に流し、且つ、残部のボイラ給水をバイパス流路１６１に流すように、バルブ１６０を制御するようにしてもよい。この場合、上記と同様に節炭器１２０の出口温度（給水予熱器１４０の入口温度）が低下するので、給水予熱器１４０内における気泡の発生が抑制される。そのため、給水予熱器１４０の入口圧力が小さくなる。なお、蒸発器１５０における蒸気圧の変動が懸念される場合には、コントローラＣｔｒは、給水予熱器１４０の入口圧力と蒸発器１５０における蒸気圧との差が所定の値となるように、バルブ１６０を制御してもよい。 Also, the controller Ctr may control the valve 160 so that the inlet pressure of the feed water preheater 140 is equal to or less than a predetermined value. Specifically, the controller Ctr may control the valve 160 so that part of the boiler feed water is fed to the economizer 120 and the rest of the boiler feed water is fed to the bypass flow path 161 . In this case, the outlet temperature of the economizer 120 (the inlet temperature of the feed water preheater 140) is lowered in the same manner as described above, so that the generation of air bubbles in the feed water preheater 140 is suppressed. Therefore, the inlet pressure of the feed water preheater 140 becomes small. If there is concern about fluctuations in the steam pressure in the evaporator 150, the controller Ctr adjusts the valve 160 so that the difference between the inlet pressure of the feed water preheater 140 and the steam pressure in the evaporator 150 becomes a predetermined value. may be controlled.

［作用］
以上の例によれば、節炭器１２０において加熱されたボイラ給水は、給水予熱器１４０によってさらに加熱される。そのため、スチーミングの防止のために、節炭器１２０の出口におけるボイラ給水の温度（出口温度）が沸点よりも低い温度に設定されている場合でも、給水予熱器１４０においてボイラ給水の温度がさらに上昇する。しかも、給水予熱器１４０内では、ボイラ給水は、ボイラ給水の流向が水平よりも下向きとならないように、内部流路１４３によって入口流路１４１から出口流路１４２まで導かれる。そのため、給水予熱器１４０内を流れるボイラ給水が蒸発しても、気泡は出口流路１４２から排出されて内部流路１４３に溜まらない。従って、排熱回収システム１００の運転に影響を与えることなく、排熱を効果的に回収することができる。その結果、排熱をエネルギーとしてより効率的に利用することが可能となる。 [Action]
According to the above example, the boiler feed water heated in the economizer 120 is further heated by the feed water preheater 140 . Therefore, in order to prevent steaming, even when the temperature of the boiler feed water at the outlet of the economizer 120 (outlet temperature) is set to a temperature lower than the boiling point, the temperature of the boiler feed water is further increased in the feed water preheater 140. Rise. Moreover, in the feed water preheater 140, the boiler feed water is guided from the inlet flow channel 141 to the outlet flow channel 142 by the internal flow channel 143 so that the flow direction of the boiler feed water is not downward from the horizontal. Therefore, even if the boiler feed water flowing in the feed water preheater 140 evaporates, bubbles are discharged from the outlet flow channel 142 and do not accumulate in the internal flow channel 143 . Therefore, exhaust heat can be effectively recovered without affecting the operation of the exhaust heat recovery system 100 . As a result, the exhaust heat can be used as energy more efficiently.

以上の例によれば、節炭器１２０の入口流路１４１と出口流路１４２との間をバイパスするバイパス流路１６１が設けられている。そのため、コントローラＣｔｒによるバルブ１６０の制御に応じて、節炭器１２０の内部流路１２３を流通して加熱されるボイラ給水と、バイパス流路１６１を流通して加熱されることなく節炭器１２０の出口側に至るボイラ給水とが、節炭器１２０の出口側（接続流路１４４）において混合される。したがって、バイパス流路１６１におけるボイラ給水の流量に応じて、節炭器１２０の出口温度を調整することが可能となる。 According to the above example, the bypass channel 161 that bypasses between the inlet channel 141 and the outlet channel 142 of the economizer 120 is provided. Therefore, according to the control of the valve 160 by the controller Ctr, the boiler feed water that flows through the internal flow path 123 of the economizer 120 and is heated and the boiler feed water that flows through the bypass flow path 161 and is not heated is mixed with the boiler feed water reaching the outlet side of the economizer 120 at the outlet side (connection channel 144) of the economizer 120. Therefore, it is possible to adjust the outlet temperature of the economizer 120 according to the flow rate of boiler feed water in the bypass flow path 161 .

以上の例によれば、コントローラＣｔｒによって、給水予熱器１４０の入口圧力が所定の値以下となるように制御される。そのため、給水予熱器１４０内における圧力上昇が抑制される。したがって、ボイラ給水を送出するポンプ２４への負荷が過大となることを抑制することが可能となる。 According to the above example, the controller Ctr controls the inlet pressure of the feed water preheater 140 to a predetermined value or less. Therefore, pressure rise in the feed water preheater 140 is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the load on the pump 24 that delivers the boiler feed water from becoming excessive.

以上の例によれば、コントローラＣｔｒは、給水予熱器１４０の入口圧力と蒸発器１５０における蒸気圧との差が所定の値となるように、バルブ１６０を制御しうる。この場合、蒸発器１５０における圧力変動の影響を除いて、給水予熱器１４０内での実際の圧力損失の変動に基づいて、より正確に制御を行うことが可能となる。 According to the above example, the controller Ctr can control the valve 160 so that the difference between the inlet pressure of the feed water preheater 140 and the steam pressure in the evaporator 150 becomes a predetermined value. In this case, it is possible to eliminate the influence of pressure fluctuations in the evaporator 150 and perform more accurate control based on actual pressure loss fluctuations in the feed water preheater 140 .

以上の例によれば、コントローラＣｔｒによって、給水予熱器１４０の入口温度が所定の値Ｔ（例えば、ボイラ給水の沸点未満の温度）に近づくように制御される。 According to the above example, the controller Ctr controls the inlet temperature of the feed water preheater 140 so as to approach the predetermined value T (for example, the temperature below the boiling point of the boiler feed water).

［変形例］
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。 [Modification]
The disclosure herein should be considered illustrative and not restrictive in all respects. Various omissions, substitutions, modifications, etc. may be made to the above examples without departing from the scope and spirit of the claims.

（１）内部流路１２３は、入口流路１２１から出口流路１２２に向けて蛇行しつつ延びていてもよい。例えば、図４に示されるように、内部流路１２３は、ダクト１１０の下流側に位置する入口流路１２１からダクト１１０の上流側に位置する出口流路１２２に向けて、蛇行しつつ延びていてもよい。また、例えば、図５に示されるように、入口流路１２１及び出口流路１２２は、ダクト１１０の延在方向及び側壁１１１，１１２の対向方向の双方に交差する方向に並ぶように位置していてもよい。これらの場合、ダクト１１０の一方の側壁１１１側から流入したボイラ給水は、ダクト１１０の延在方向に交差する方向において側壁１１１と対向する他方の側壁１１２側に流れる過程で、排ガスと熱交換して温度上昇する。すなわち、ボイラ給水は、側壁１１１側において相対的に低温であり、側壁１１２側において相対的に高温である。その後、ボイラ給水は、側壁１１２側から折り返して再び側壁１１１側に流れる過程で、排ガスとさらに熱交換して温度上昇する。すなわち、ボイラ給水は、側壁１１２側において相対的に低温であり、側壁１１１側において相対的に高温である。このように、ボイラ給水は、蛇行状の内部流路１２３を流れる過程で、節炭器１２０の出口に向かいつつ側壁１１１側と側壁１１２側との間で往復して、徐々に高温となる。このとき、側壁１１１側においては、節炭器１２０の入口から出口に向かうにつれて、相対的に低温のボイラ給水と相対的に高温のボイラ給水とが交互に出現する。一方、側壁１１２側においては、節炭器１２０の入口から出口に向かうにつれて、相対的に高温のボイラ給水と相対的に低温のボイラ給水とが交互に出現する。そのため、交差方向において、排ガスの温度差が小さくなる。したがって、排ガスと、蛇行状の内部流路１２３を流れるボイラ給水との間での熱交換が略均等に行われやすくなる。その結果、節炭器１２０においてより効率的に排熱を回収することが可能となる。 (1) The internal channel 123 may meander and extend from the inlet channel 121 toward the outlet channel 122 . For example, as shown in FIG. 4, the internal channel 123 extends meanderingly from the inlet channel 121 located downstream of the duct 110 toward the outlet channel 122 located upstream of the duct 110 . may Further, for example, as shown in FIG. 5, the inlet channel 121 and the outlet channel 122 are arranged in a direction that intersects both the extending direction of the duct 110 and the opposing direction of the side walls 111 and 112. may In these cases, the boiler feedwater flowing from one side wall 111 side of the duct 110 exchanges heat with exhaust gas in the process of flowing to the other side wall 112 side facing the side wall 111 in the direction intersecting the extending direction of the duct 110 . temperature rises. That is, the boiler feed water is relatively cold on the side wall 111 side and relatively hot on the side wall 112 side. After that, the boiler feed water is turned back from the side wall 112 side and flows to the side wall 111 side again, and further heat-exchanges with the exhaust gas to raise the temperature. That is, the boiler feed water is relatively cold on the sidewall 112 side and relatively hot on the sidewall 111 side. In this way, the boiler feed water, in the course of flowing through the meandering internal flow path 123, goes back and forth between the side wall 111 side and the side wall 112 side toward the outlet of the economizer 120, and gradually becomes hot. At this time, on the side wall 111 side, relatively low-temperature boiler feed water and relatively high-temperature boiler feed water appear alternately from the inlet to the outlet of the economizer 120 . On the other hand, on the side wall 112 side, relatively high-temperature boiler feed water and relatively low-temperature boiler feed water appear alternately from the inlet to the outlet of the economizer 120 . Therefore, the temperature difference of the exhaust gas is small in the cross direction. Therefore, the heat exchange between the exhaust gas and the boiler feed water flowing through the meandering internal flow path 123 is facilitated to be performed substantially evenly. As a result, the exhaust heat can be recovered more efficiently in the economizer 120 .

（２）ダクト１１０内に配置される節炭器の数は、一つ以上であってもよい。ダクト１１０内に複数の節炭器が配置される場合には、バイパス流路１６１の下流端は、複数の節炭器の出口流路のうち少なくともいずれか一つに接続されていてもよい。 (2) The number of economizers arranged in the duct 110 may be one or more. When a plurality of economizers are arranged in the duct 110, the downstream end of the bypass channel 161 may be connected to at least one of the outlet channels of the plurality of economizers.

（３）ダクト１１０内に一つ以上の節炭器が配置されている場合には、給水予熱器１４０の入口温度を測定するため、温度センサ１７０は、最後段の節炭器の出口流路と給水予熱器１４０との間に配置されていてもよい。同様に、給水予熱器１４０の入口圧力を測定するため、圧力センサ１８０は、最後段の節炭器の出口流路と給水予熱器１４０との間に配置されていてもよい。 (3) When one or more economizers are arranged in the duct 110, the temperature sensor 170 measures the inlet temperature of the feed water preheater 140, so that the temperature sensor 170 is connected to the outlet channel of the last economizer. and the feed water preheater 140. Similarly, a pressure sensor 180 may be positioned between the last stage economizer outlet channel and the feedwater preheater 140 to measure the inlet pressure of the feedwater preheater 140 .

（４）例えば、図６に示されるように、排熱回収システム１００は、バルブ１６０及びバイパス流路１６１を含んでいなくてもよい。 (4) For example, as shown in FIG. 6, the exhaust heat recovery system 100 may not include the valve 160 and the bypass channel 161.

１…発電プラント、１０…ガスタービン発電システム、２０…蒸気タービン発電システム、１１０…ダクト、１２０…節炭器、１２３…内部流路、１４０…給水予熱器、１４１…入口流路（下端側入口）、１４２…出口流路（上端側出口）、１４３…内部流路、１５０…蒸発器、１６０…バルブ（流量調整部）、１６１…バイパス流路、１７０…温度センサ、１８０…圧力センサ、１９０…圧力センサ（別の圧力センサ）、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）。 Reference Signs List 1 power plant, 10 gas turbine power generation system, 20 steam turbine power generation system, 110 duct, 120 economizer, 123 internal flow path, 140 feed water preheater, 141 inlet flow path (lower end inlet ), 142... Outlet flow path (upper end side outlet), 143... Internal flow path, 150... Evaporator, 160... Valve (flow rate adjusting unit), 161... Bypass flow path, 170... Temperature sensor, 180... Pressure sensor, 190 ... pressure sensor (another pressure sensor), Ctr ... controller (control unit).

Claims

a duct configured to allow exhaust gas to flow;
an evaporator positioned within the duct;
an economizer disposed in the duct so as to be located downstream of the exhaust gas from the evaporator;
a feed water preheater disposed in the duct so as to be positioned between the evaporator and the economizer;
The feed water preheater is
a bottom inlet into which boiler feed water heated in the economizer is introduced;
an upper end outlet that discharges the boiler feed water heated in the feed water preheater to the evaporator;
an internal flow path configured to guide the boiler feed water to the upper end side outlet so that the flow direction of the boiler feed water introduced from the lower end side inlet is not downward from the horizontal direction ,
The waste heat recovery system , wherein the internal flow path includes an upwardly extending portion .

2. The system of claim 1, wherein a portion of the internal flow path of the feedwater preheater extends vertically upward, horizontally laterally, or obliquely upward.

3. The system of claim 1 or 2, wherein the economizer includes an internal flow path meandering from an inlet to an outlet of the economizer.

a bypass flow path configured to connect the inlet of the economizer and the outlet of the economizer to bypass the economizer;
a flow rate adjustment unit configured to be able to adjust a flow rate of the boiler feed water flowing to the economizer and a flow rate of the boiler feed water flowing to the bypass channel;
A system according to any preceding claim, further comprising a controller configured to control operation of the flow regulator.

further comprising a pressure sensor configured to measure the pressure at the lower inlet of the feed water preheater;
5. The system according to claim 4, wherein the control section controls the operation of the flow rate adjustment section so that the pressure measured by the pressure sensor is equal to or less than a predetermined value.

further comprising another pressure sensor configured to measure pressure in the evaporator;
wherein the control unit controls the operation of the flow rate adjustment unit so that a difference between the pressure measured by the pressure sensor and the pressure measured by the another pressure sensor is equal to or less than a predetermined value; Item 6. The system according to item 5.

further comprising a temperature sensor configured to measure the temperature of the boiler feed water introduced from the lower inlet of the feed water preheater;
The system according to any one of claims 4 to 6, wherein said controller controls the operation of said flow rate regulator so that the temperature measured by said temperature sensor approaches a predetermined value.

a duct configured to allow exhaust gas to flow;
an evaporator positioned within the duct;
an economizer disposed in the duct so as to be located downstream of the exhaust gas from the evaporator;
a feedwater preheater disposed within the duct so as to be positioned between the evaporator and the economizer;
a bypass flow path configured to connect the inlet of the economizer and the outlet of the economizer to bypass the economizer;
a flow rate adjustment unit configured to be able to adjust a flow rate of the boiler feed water flowing to the economizer and a flow rate of the boiler feed water flowing to the bypass channel;
a pressure sensor;
a control unit configured to control the operation of the flow rate adjustment unit;
The feed water preheater is
a lower end side inlet into which the boiler feed water heated in the economizer is introduced;
an upper end outlet that discharges the boiler feed water heated in the feed water preheater to the evaporator;
an internal flow path configured to guide the boiler feed water to the upper end side outlet so that the flow direction of the boiler feed water introduced from the lower end side inlet is not downward from the horizontal direction,
The pressure sensor is configured to measure the pressure at the lower inlet of the feed water preheater,
The exhaust heat recovery system, wherein the control unit controls the operation of the flow rate adjustment unit so that the pressure measured by the pressure sensor is equal to or less than a predetermined value.

further comprising another pressure sensor configured to measure pressure in the evaporator;
wherein the control unit controls the operation of the flow rate adjustment unit so that a difference between the pressure measured by the pressure sensor and the pressure measured by the another pressure sensor is equal to or less than a predetermined value; Item 9. The system according to Item 8.

a duct configured to allow exhaust gas to flow;
an evaporator positioned within the duct;
an economizer disposed in the duct so as to be located downstream of the exhaust gas from the evaporator;
a feedwater preheater disposed within the duct so as to be positioned between the evaporator and the economizer;
a bypass flow path configured to connect the inlet of the economizer and the outlet of the economizer to bypass the economizer;
a flow rate adjustment unit configured to be able to adjust a flow rate of the boiler feed water flowing to the economizer and a flow rate of the boiler feed water flowing to the bypass channel;
a temperature sensor;
a control unit configured to control the operation of the flow rate adjustment unit;
The feed water preheater is
a lower end side inlet into which the boiler feed water heated in the economizer is introduced;
an upper end outlet for discharging the boiler feed water heated in the feed water preheater to the evaporator;
an internal flow path configured to guide the boiler feed water to the upper end side outlet so that the flow direction of the boiler feed water introduced from the lower end side inlet is not downward from the horizontal direction,
The temperature sensor is configured to measure the temperature of the boiler feed water introduced from the lower inlet of the feed water preheater,
The exhaust heat recovery system, wherein the control section controls the operation of the flow rate adjustment section so that the temperature measured by the temperature sensor approaches a predetermined value.