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JP2014519009A - 循環廃熱回収蒸気発生器の運転方法 - Google Patents

循環廃熱回収蒸気発生器の運転方法 Download PDF

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Abstract

循環廃熱蒸気発生器（１）の圧力段において、ドラム（８）内の水位調節のため給水質量流量が所定の設定値に基づき管理される循環廃熱蒸気発生器（１）の運転方法は、特に高い効率と同時に循環廃熱蒸気発生器の特に高い運転上のフレキシビリティを可能にしなければならない。このため設定値を求める際に圧力段の蒸発器（１２）にもたらされる熱出力が入力値として使用される。
【選択図】図１

Description

本発明は、循環廃熱蒸気発生器の圧力段において、ドラムの水位調節のため所定の設定値に基づき給水質量流量を管理するようにした循環廃熱蒸気発生器の運転方法に関する。
廃熱蒸気発生器は熱いガス流から熱を回収する熱交換器である。廃熱蒸気発生器はしばしばガス・蒸気複合タービン設備において使用され、主として発電に利用されている。この場合最近のガス・蒸気複合タービン設備は一般に１基から４基のガスタービンと少なくとも１基の蒸気タービンを有し、各タービンがそれぞれ１基の発電機を駆動する（多軸設備）か、またはガスタービンが蒸気タービンと共通の軸上で唯１つの発電機を駆動する（単軸設備）。この場合、ガスタービンの熱い廃ガスは廃熱蒸気発生器において水蒸気を発生するために利用される。蒸気は続いて蒸気タービンに供給される。一般に電力の約３分の２がガスタービンにより３分の１が蒸気プロセスにより得られる。
蒸気タービンの種々の圧力段と同様に、廃熱蒸気発生器もそれぞれに含有されている水・蒸気混合物の種々の熱状態を有する多数の圧力段を有する。各圧力段では流れ媒体がその流路上において、まず残熱を流れ媒体の予熱のために利用するエコノマイザを、続いて蒸発器加熱面および過熱器加熱面の種々の段を貫流する。蒸発器では流れ媒体が蒸発し、得られた蒸気が過熱器においてさらに加熱される。
現在のガス・蒸気複合タービンでは、多くの場合全圧力段において循環廃熱蒸気発生器が使用されており、その際廃熱蒸気発生器は中央ドラムを有し、このドラムは蒸気発生器の水側の３つのすべての部分、すなわち蒸発器、エコノマイザ、過熱器のすべてに接続されている。液状相は常にドラム内に残り、連続的に蒸発器にトラップ管を介して案内される。蒸気泡は水面に上がり、ドラムの上方から吸引される。作られた蒸気はエコノマイザから給水の補充により補填される。このようにしてドラム内の水のレベルはほぼ一定に保持される。
通常のドラム容量を有する循環蒸発器では、給水の貫流は今日では主としていわゆる三要素制御により調節される。生蒸気質量流量に関連して給水質量流量の設定値が選ばれる。この給水調節の重要な目的は、ドラム内における所望の水位の維持である。この理由から実際のドラム水位が修正値として用いられ、所望値との偏差に応じて給水質量流量の適正な変化を生じるようにされる。修正調節器の緩慢な動作を許容するようなドラム内の大きな水蓄積量（緩衝容量）に基づき、ドラム内の変動の少ない許容水位の観点から、例えば急速な負荷変動のような臨界的な過渡現象も限界内に抑制可能である。
しかし最近の原動所では、一方では比較的高いガスタービン出口温度による蒸気パラメータの増大を伴うような高い効率と、他方ではできるだけフレキシブルな運転様式が求められている。高い圧力と温度によりドラムは大型ボイラでは極めて大きな壁厚を有する。このため急速な加熱または冷却時には材料の負荷限界に達するような熱応力が生じる。肉厚のドラムはそれゆえ蒸気発生器の始動および停止の勾配を最大許容勾配とすることを制限する。肉厚を許容限度に抑えるにはドラムの直径を減らす必要がある。
それゆえ蒸気パラメータ並びに設備のフレキシビリティに関する高い要求に基づきドラムの直径を減少すると、循環蒸発器における蒸気ドラムの給水調節設計並びに結果として充填レベル調節に対する要求も高まる。緩慢な三要素制御は、大きな緩衝容量によりなお合理的な成果を供するが、上述のような場合には、いずれにせよ有効には利用できない。
本発明の課題は、循環廃熱蒸気発生器の特に高い効率と同時に特に高い運転上のフレキシビリティを可能にする上述の種類の方法を提供することにある。
この課題は本発明によれば、給水質量流量を管理するための設定値を求める際に、圧力段の蒸発器にもたらされる熱出力を入力値として使用することにより解決される。
この場合本発明では、効率上ドラム直径を特に小さくされた循環廃熱蒸気発生器の運転上のフレキシビリティの増大は、ドラムの充填レベルの好適な調節により達成されるという考察から出発している。特にドラム水位の変動をより迅速に適切な給水調節により効果的に補償して最小化することができればできるほどフレキシビリティはより一層高められる。
これを達成するためには、給水量は、ドラム水位の変化が既に確認された時点でドラム水位に関して適合化されるのではなく、水位の予期される変化の前段階において既に、一種の予測制御の形で適合化することが必要であろう。この場合ドラム内の水位は、蒸発器内の流れ媒体が事実上どの程度蒸発され、従ってエコノマイザを介して補給されなければならないかに関係する。この場合蒸発器出口の流れ媒体の蒸気成分もしくは水成分は蒸発器への熱導入に関係する。従って蒸発器への熱導入はドラム内の水位調節のための予測修正値として適している。それゆえ給水質量流量のための設定値を求めるに際しては蒸発器へもたらされる熱出力を入力値として使用すべきであろう。
圧力段の蒸発器へもたらされる熱出力を求める際に煙道ガス質量流量および圧力段の蒸発器の入口および出口における煙道ガスの比エンタルピの差が使用されると有利である。それゆえ蒸発器へもたらされる熱出力の検出は、蒸発器の煙道ガス側の熱バランスによって行われる。この場合煙道ガス質量流量のための値は、例えば、単位調整レベルから得られる。なぜならこれらの値は一般に、前置接続されたガスタービンの実際の運転状態に直接関係するからである。
圧力段の蒸発器入口における煙道ガスの比エンタルピを求めるに際しては、圧力段の蒸発器入口の煙道ガスの温度を入力値として使用するのが有利である。これから比エンタルピが煙道ガスの組成が既知である限り簡単なリニア関係で求められる。この場合温度は蒸発器入口における相応する測定装置により直接測定できる。
しかし特に有利な実施態様では、圧力段の蒸発器入口の煙道ガスの温度の検出時に蒸気発生器の入口の煙道ガス温度が使用される。蒸発器入口の煙道ガス温度のこの種の評価により煙道ガス側の高価な測定装置を省略することができる。これは流れ媒体が一貫して飽和条件をこうむり従って蒸発器出口では過熱されないという循環廃熱蒸気発生器の特殊な特性により可能である。従って、例えば蒸発器出口の流れ媒体の過熱の可能性を考慮しなくても良いので関連パラメータの数は少なくなる。これにより予め熱力学的設計段階でパラメータマップが求められ、これにより適切な負荷信号（有利には煙道ガス質量流量）と関連した蒸気発生器入口の煙道ガス温度に基づき蒸発器入口の煙道ガス温度の特性値が求められる。これは付加的な測定装置を用いることなく蒸発器入口の煙道ガス温度の比較的誤差の生じない検出を可能にする。
圧力段の蒸発器入口の煙道ガスの比エンタルピは時間遅延して使用されると有利である。調節技術上比較的高次の時間遅延素子（ｐＴｎ）により達成されるこの種の時間遅延により、煙道ガス側の温度変化が蒸発器の流れ媒体に対しても認められる時間遅延が模擬される。
原理的には、煙道ガスの温度は蒸発器の出口側でも直接測定することが可能である。本方法の特に有利な実施態様では蒸発器出口における煙道ガスの比エンタルピを求める際に流れ媒体の飽和温度が入力値として用いられる。これにより同様に高価で手間の掛かる測定装置による別個の測定を省略することができる。測定値の代わりにここでは蒸発器内の流れ媒体の飽和温度に関連して煙道ガス温度が評価され、同様に現在のガスの組成の関数として付属の煙道ガスエンタルピに換算される。この場合の前提は、蒸発器出口における煙道ガス温度が蒸発器内の流体の飽和温度よりも最小限大きく、この温度差が低下していく負荷とともに同様に減少するということである。
この種の蒸発器入口および出口における煙道ガス側の温度検出とは無関係に、上述の方法により、煙道ガスから蒸発器加熱面に発散される熱出力を正確に求めることができる。このような蒸発器の全熱受容のほかに給水質量流量の検出には付加的に蒸発器内の流れ媒体の加熱スパン（エンタルピ差）が使用されねばならないであろう、すなわち有利には設定値を求めるにあたっては圧力段の蒸発器の入口および出口間の流れ媒体のエンタルピ差が入力値として使用される。これは（測定されたドラム圧力と関連した）飽和蒸気のエンタルピもしくは蒸発器入口の流れ媒体側で測定されたエンタルピから求められる。
この場合後者は、測定値である圧力および温度の関数的な換算を介して求められる。エンタルピがこのようにして蒸発器入口に対して求められると、通常循環系の蒸発器入口に現れるようなごく僅かなサブクールが熱バランスにおいて適切に考慮される。蒸発器入口の温度および圧力の別々の測定が行われないかもしくは不可能であれば、簡略化して（同様に測定されたドラム圧力に関係した）飽和水のエンタルピも使用可能である。さらに蒸発器側の熱供給がこのようにして得られた媒体側のエンタルピ差により割算されると、少なくとも定常的な負荷運転に対して充填レベル調節用の基礎として利用すべき必要とされる給水質量流量が各運転状態に対して既知となる。
上述の処置は、所定の設定値に対する実際のドラム水位の偏差を予測的に給水質量流量を求めることにより作られた貫流の修正調節値として使用することを可能にする。しかしこの場合この修正調節器の介入は調節器の安定性の理由から既述の改良にも拘わらず相変わらず緩慢で僅かな調節器増幅で実施されるであろうことに注意すべきである。物理的なメカニズムにより廃熱ボイラの高度に非定常的な運転様式の結果生じる特に強い一時的な所定値に対する偏差は、この修正調節回路に対しては場合によっては依然として避けることができない。ドラムをオーバーランまたはアイドリングから確実に保護するためには、安定性のため有利には給水設定値を求めるほかの最適化処置をとる必要があるが、これを以下に説明する。
非定常プロセス時に、システム圧力および従って同時に蒸発器内の流体の飽和温度が変動すると、同様に蒸発器管の材料温度も変動する。その結果熱エネルギーが管壁に溜まるか管壁から出て行く。従ってバランスした煙道ガス熱と比較して流れ媒体の蒸発プロセスに対しては圧力変動の方向に応じて一時的に熱が多く（圧力低下）または少なく（圧力上昇）なる。蒸発器内の流れ媒体の所定の加熱スパンでは（媒体は完全に二相領域を貫流する）それゆえ必要な給水質量流量の見積もりのため調節コンセプトにおいてこの少なからざる影響を考慮する必要があろう。
このため有利には設定値を求める際に、圧力段内の流れ媒体の時間的に遅延された飽和温度が入力値として使用される。一次の微分素子（ＤＴ１素子）によりこの物理的効果が調節技術上、再現される。この場合近似的に前提とされるのは、システム圧力の修正に際して流れ媒体の温度並びに管壁温度の時間的変化が同一であることである。微分素子の入力としてはそれゆえドラム圧力の測定により計算された流れ媒体の飽和温度が使用される。
この微分素子の出力に、蒸発器系に属するすべてのパイプライン（たとえば降下および立ち上がり管、入口および出口管寄せおよびドラム自体など）を含む全蒸発器管の質量および蒸発器材料の比熱容量を乗算すると、管壁に流入もしくは流出する熱量が数量化される。この微分素子の適切な時定数を選定することにより、上述の蓄積効果の時間的挙動が比較的正確に模擬されるので、このような非定常的プロセスに起因する金属質量の熱の付加的な蓄積もしくはリリース効果は直接計算できることになる。このようにして求められた熱流修正値はさらなる考慮のために蒸発器の煙道ガス側の全熱受容から差引かれる。
さらに有利な実施態様では設定値の検出の際に圧力段内の流れ媒体の時間的に遅延された密度が入力値として使用される。水／蒸気循環路における非定常的プロセス時においては、例えば圧力や温度など熱力学的状態値も変動する。この変動により必然的に廃熱蒸気発生器の各加熱面において流れ媒体の比容積もしくは密度の変化が伴う。たとえば負荷変動によりある加熱面の流れ媒体の比容積が減少する（すなわち密度が増大する）と、この加熱面は一時的に質量的に流体を多く取ることができる。逆に加熱面は密度が低下すると流体の受容は少なくなる。
この効果は特に大半が蒸発されない流れ媒体を有する加熱面、すなわち循環蒸気発生器ではドラムの充填レベル調節の最適化に考慮すべきエコノマイザ加熱面において示される。ここで上述のように非定常的運転において流体側の蓄積・リリース効果が生じると、これから直接エコノマイザ出口に質量流量変動が結果として生じ、これは必然的にドラム水位の変動に結びつく。適切な給水管理によりこの変動は効果的に補償され、したがってドラム水位の所定設定値からの偏差が効果的に減ぜられる。
最初のエコノマイザ加熱面の入口もしくは最後のエコノマイザ加熱面の出口の温度および圧力の付加的な測定によりこれらの箇所の流体密度が求められる。適切な換算により代表的な平均密度が求められる。この平均密度の変化は別の一次微分素子（ＤＴ１）により量的に検出できる流体側の蓄積およびリリース効果の指標である。適切な増幅（好適にはエコノマイザ加熱面の全容量）および適切な時定数（好適にはエコノマイザ加熱面を通る流れ媒体の半分の走行時間（負荷に関係））がこの微分素子に対して選ばれると、そのようにして作られた修正信号は、エコノマイザにおける流体側の蓄積効果を補償する。この場合このようにして求められた修正信号は、熱バランスから計算された給水質量流量に加算的に重畳される。このようにしてドラム水位の変動がさらに減ぜられる。
密度測定をエコノマイザに限定することは、蒸発器自体における平均密度の変動が（たとえば入口のサブクールの変化を介しての）ドラム水位への著しい影響を及ぼさないという考察を前提とする。平均密度の変化は循環系においてすなわち蒸発器系における種々の循環数により補償されるので、ドラム水位はこれとは無関係に留まる。それゆえ最適化された充填レベル調節のために蒸発器内の密度変化を別個に考慮することは無用である。
有利な実施態様では上述の方法で運転される循環廃熱蒸気発生器がガス・蒸気複合タービン原動所で使用される。
本発明により得られる利点は特に、循環廃熱蒸気発生器における予測的な給水設定値の検出によりドラムレベルの所定設定値からの偏差を最小限に限定できるので、このようなシステムの最大可能負荷変動速度が著しく増大されることにある。事実この方法は設備ダイナミクスの改良を可能にするものであり、このような改良は今日の技術水準による充填レベル調節ではドラム直径を減じた場合実施できない。本方法はこの点に関して今日のレベル調節の著しい改良を示すものである。
本発明を図面について詳細に説明する。
図１は本発明方法による調節回路を備えた循環廃熱蒸気発生器の圧力段の概略を示す。
図示の概略図では循環廃熱蒸気発生器１の唯１つの圧力段だけが示されている。以下に説明する方法はそのほかの圧力段でも応用可能である。さらに図には単に個々の加熱面の流れ媒体側の結線だけが示されており、煙道ガス側の結線は示されていない。
流れ媒体Ｍは通常、図示しない凝縮予熱器から循環廃熱蒸気発生器１の流路２中に流れる。流れ媒体Ｍの質量流量は給水調節弁４により制御される。循環路の給水ポンプは図示されていない。まず流れ媒体Ｍは煙道ガス側の最も冷たい領域に配置されたエコノマイザ６に入る。図示の例はエコノマイザ６並びにほかのこれから説明する加熱面にも、直列または並列に配置された多数の加熱面にも適用可能である。
エコノマイザ６における予熱後に、流れ媒体Ｍはドラム８に流れる。ここから液状の流れ媒体Ｍはトラップ管１０を介して蒸発器１２に流れ、そこで煙道ガスの熱導入により部分的に蒸発される。蒸発器１２を貫流した後に流れ媒体Ｍは再びドラム８に案内され、そこでは蒸発されない液状成分が残り、改めて蒸発器１２に案内されるのに対し、蒸発成分はドラム８から上方に導かれる。流れ媒体Ｍの蒸発成分はエコノマイザ６を介して案内される流れ媒体Ｍと置換されるので、理想的な事例ではドラム８内に一定の充填レベルが生じる。
図は蒸発器１２の循環路に付加的な回転ポンプがなくても良い自然循環廃熱ボイラを示す。以下に述べる方法はしかしまた強制循環廃熱ボイラにも適用可能である。
ドラム８からの蒸発流れ媒体Ｍは過熱器１４、１６に入るが、これらにはそれぞれ温度調節用に噴射装置１８、２０が後置接続されている。ここで流れ媒体Ｍが過熱されて所望の出口温度にもたらされ、続いて図示しない蒸気タービンで膨張する。そこから流れ媒体は凝縮器に導かれ、流路２に凝縮予熱器を介して改めて導かれる。
非定常的な負荷プロセスの際にはドラム８の充填レベルは変動することがある。一方では設備のフレキシビリティを特に大きくするためにドラムの壁厚を小さくすることが有利とされ、他方では効率を高くするために特に高い蒸気パラメータが所望されるので、ドラム８の内径はできるだけ小さく設計しなくてはならないであろう。しかしこのためドラム８の充填レベルの変動を最小化することが要求されるが、これは以下に述べる調節により保証される。
充填レベル測定装置２２はドラム８の充填レベルを測定して検出した実際の充填レベルを信号として減算素子２４に発信する。ここではドラム８の実際の充填レベルが充填レベル設定値発信器２６の調整値により減算されるので、減算素子２４の出力側に設定値との充填レベルの偏差が生じる。減算素子２４の出力側は調節素子２８に接続され、この素子はＰまたはＰＩ調節器として構成することができ、すなわち設定値からの充填レベルの偏差が大きい時に（後者の場合偏差に比例した）信号を発信する。
ドラム８の充填レベルの設定値との偏差により既に求められたこの信号に加算素子３０，３２においてほかの修正信号が加算され、給水ポンプ４により、供給される流れ媒体Ｍの量を予備的に調節することを可能にするので、ドラム８の充填レベルの設定値からの偏差は既に前段階で回避または最小化される。
このためにはまずドラム８内の圧力が圧力測定装置３４により測定され調節に用意される。この圧力から計算素子３６で飽和温度が求められる。この温度に加算素子３８において計算素子４０で検出された温度差がいわゆるピンチポイントで加算され、これは飽和流れ媒体とガス側の蒸発器出口における煙道ガス温度との温度差をまさに表わすので、蒸発器１２の出口における煙道ガス温度がここで得られる。ピンチポイントの温度差は負荷に依存するので、計算素子４０は入力信号として発信素子４２から煙道ガス質量流量を受ける。この質量流量は測定されるか単位調整レベルで用意される。
加算素子３８の出力側に生じるガス側の蒸発器出口の煙道ガス質量流量の温度から煙道ガスの組成が既知である場合には、計算素子４４がガス側蒸発器出口における比煙道ガスエンタルピを計算する。これに対しガス側蒸発器入口における比煙道ガスエンタルピは計算素子４６においてｐＴｎ遅延素子４８で時間遅延して測定または評価されたガス側の蒸発器入口の煙道ガス温度５０から求められる。評価は特別の場合循環蒸気発生器で可能であり、既定の負荷におけるパラメータマップに基づき蒸発器入口の煙道ガス温度が廃熱循管蒸気発生器１の入口の煙道ガス温度から求められる。パラメータマップはあらかじめ測定により作られるが、代替的な実施形態では適切な計算によって求めることもできる。
蒸発器１２の入口および出口で求められた計算素子４６もしくは４４からの比エンタルピは減算素子５２で互いに減算される。差は乗算素子５４に与えられ、発信素子４２からの煙道ガス質量流量で乗算される。従って乗算素子５４の出力側には煙道ガスから蒸発器１２に与えられた熱出力が生じる。
この熱出力から減算素子５６において流れ媒体Ｍではなく蒸発器６の部材に与えられる熱量が差引かれる。この熱量は計算素子５８で計算された飽和温度から検出され、その際入力として再び圧力測定装置３４が用いられる。計算素子５８の出力信号から減算素子６０においてｐＴ１遅延素子６２で遅延された計算素子５８の出力信号が差引かれる。これにより圧力の突然の変化に際してまず減算素子６０の出力側に、時間とともに減少し、蒸発器１２の管壁の加熱または冷却をモデリングする信号が生じる。出力信号は乗算素子６４において蒸発器１２の熱吸収部材の質量を特徴づける指数６６で乗算され、減算素子５６へ送られる。
減算素子５６に生じ蒸発器１２における流れ媒体Ｍへの熱供給に特徴的なこの信号は除算素子６８において蒸発器１２における流れ媒体Ｍの蒸発エンタルピにより割算される。この蒸発エンタルピは減算素子７０において計算素子７２もしくは７４で求められる飽和水および飽和蒸気のエンタルピからの差として形成される。計算素子７２および７４の入力としてはそれぞれ圧力測定装置３４が用いられる。図には示していない改良された実施形態では蒸発器入口のエンタルピ検出のため圧力および温度が直接測定されるが、これはしかし付加的な測定装置を必要とする。
このようにして求められた除算素子６８の商はドラム８の将来の充填レベル変化の指標であり、加算素子３２に導かれる。充填レベルへの別の重要な影響はエコノマイザ６内の流れ媒体Ｍの密度変化により惹起される流れ媒体側の蓄積およびリリース効果により与えられるが、これは加算素子３２において追加加算される。
この蓄積およびリリース効果は圧力測定装置７６もしくは７８および温度測定装置８０もしくは８２におけるエコノマイザ６の前後の流れ媒体Ｍの圧力および温度の測定を介して検出される。これらの入力信号からそれぞれ計算素子８４においてエコノマイザ入口の密度が計算素子８６においてエコノマイザ出口の密度が検出される。これらの信号から計算素子８８がエコノマイザ６における流れ媒体Ｍの特徴的な平均密度を形成する。ここでも計算素子８８の出力信号から減算素子９０においてｐＴ１遅延素子９２において遅延された計算素子８８の出力信号が差引かれる。これにより密度の突然の変化に際してまず減算素子９０の出力側に時間とともに減少しエコノマイザ６への流れ媒体Ｍの蓄積およびリリースをモデリングする信号が生じる。出力信号は乗算素子９４においてエコノマイザ６の加熱面の容量を特徴づける指数９６を乗算され、加算素子３２に導かれる。
修正値は加算素子３０を介して調整素子２８からの充填レベル偏差信号に加えられて発信素子９８に与えられ、そこから給水質量流量の設定値が用意される。この設定値は減算素子１００に与えられ、そこで質量流量測定装置１０２において流れ媒体側で給水調整弁４の前で測定された流れ媒体Ｍの質量流量が差引かれる。偏差信号はＰＩ調節素子１０４に導かれ、これは相応する偏差に際して給水調整弁４の貫流量を修正する。
上述した調節もしくは上述した調節方法により、ドラム８の充填レベル変動の最小化によって循環廃熱蒸気発生器１においても小型のドラム８並びに高い蒸気パラメータと効率でもって高い運転上のフレキシビリティを保証することが可能になる。
１ 循環廃熱蒸気発生器
２ 流路
４ 給水調節弁
６ エコノマイザ
８ ドラム
１０ トラップ管
１２ 蒸発器
１４ 過熱器
１６ 過熱器
１８ 噴射装置
２０ 噴射装置
２２ 充填レベル測定装置
２４ 減算素子
２６ 充填レベル設定値発信器
２８ 調節素子
３０ 加算素子
３２ 加算素子
３４ 圧力測定装置
３６ 計算素子
３８ 加算素子
４０ 計算素子
４２ 発信素子
４４ 計算素子
４６ 計算素子
４８ 遅延素子
５０ 蒸発器入口の煙道ガス温度
５２ 減算素子
５４ 乗算素子
５６ 減算素子
５８ 計算素子
６０ 減算素子
６２ 遅延素子
６４ 乗算素子
６６ 指数
６８ 除算素子
７０ 減算素子
７２ 計算素子
７４ 計算素子
７６ 圧力測定装置
７８ 圧力測定装置
８０ 温度測定装置
８２ 温度測定装置
８４ 計算素子
８６ 計算素子
８８ 計算素子
９０ 減算素子
９２ 遅延素子
９４ 乗算素子
９６ 指数
９８ 発信素子
１００ 減算素子
１０２ 質量流量測定装置
１０４ 調節素子
Ｍ 流れ媒体
本発明は、循環廃熱回収蒸気発生器の圧力段において、ドラムの水位調節のため所定の設定値に基づき給水質量流量を管理するようにした循環廃熱回収蒸気発生器の運転方法に関する。
廃熱回収蒸気発生器は熱いガス流から熱を回収する熱交換器である。廃熱回収蒸気発生器はしばしばガス・蒸気複合タービン設備において使用され、主として発電に利用されている。この場合最近のガス・蒸気複合タービン設備は一般に１基から４基のガスタービンと少なくとも１基の蒸気タービンを有し、各タービンがそれぞれ１基の発電機を駆動する（多軸設備）か、またはガスタービンが蒸気タービンと共通の軸上で唯１つの発電機を駆動する（単軸設備）。この場合、ガスタービンの熱い廃ガスは廃熱回収蒸気発生器において水蒸気を発生するために利用される。蒸気は続いて蒸気タービンに供給される。一般に電力の約３分の２がガスタービンにより３分の１が蒸気プロセスにより得られる。
蒸気タービンの種々の圧力段と同様に、廃熱回収蒸気発生器もそれぞれに含有されている水・蒸気混合物の種々の熱状態を有する多数の圧力段を有する。各圧力段では流れ媒体がその流路上において、まず残熱を流れ媒体の予熱のために利用するエコノマイザを、続いて蒸発器加熱面および過熱器加熱面の種々の段を貫流する。蒸発器では流れ媒体が蒸発し、得られた蒸気が過熱器においてさらに加熱される。
現在のガス・蒸気複合タービンでは、多くの場合全圧力段において循環廃熱回収蒸気発生器が使用されており、その際廃熱回収蒸気発生器は中央ドラムを有し、このドラムは蒸気発生器の水側の３つのすべての部分、すなわち蒸発器、エコノマイザ、過熱器のすべてに接続されている。液状相は常にドラム内に残り、連続的に蒸発器にトラップ管を介して案内される。蒸気泡は水面に上がり、ドラムの上方から吸引される。作られた蒸気はエコノマイザから給水の補充により補填される。このようにしてドラム内の水のレベルはほぼ一定に保持される。
通常のドラム容量を有する循環蒸発器では、給水の貫流は今日では主としていわゆる三要素制御により調節される。生蒸気質量流量に関連して給水質量流量の設定値が選ばれる。この給水調節の重要な目的は、ドラム内における所望の水位の維持である。この理由から実際のドラム水位が修正値として用いられ、所望値との偏差に応じて給水質量流量の適正な変化を生じるようにされる。修正調節器の緩慢な動作を許容するようなドラム内の大きな水蓄積量（緩衝容量）に基づき、ドラム内の変動の少ない許容水位の観点から、例えば急速な負荷変動のような臨界的な過渡現象も限界内に抑制可能である。
しかし最近の原動所では、一方では比較的高いガスタービン出口温度による蒸気パラメータの増大を伴うような高い効率と、他方ではできるだけフレキシブルな運転様式が求められている。高い圧力と温度によりドラムは大型ボイラでは極めて大きな壁厚を有する。
このため急速な加熱または冷却時には材料の負荷限界に達するような熱応力が生じる。肉厚のドラムはそれゆえ蒸気発生器の始動および停止の勾配を最大許容勾配とすることを制限する。肉厚を許容限度に抑えるにはドラムの直径を減らす必要がある。
それゆえ蒸気パラメータ並びに設備のフレキシビリティに関する高い要求に基づきドラムの直径を減少すると、循環蒸発器における蒸気ドラムの給水調節設計並びに結果として充填レベル調節に対する要求も高まる。緩慢な三要素制御は、大きな緩衝容量によりなお合理的な成果を供するが、上述のような場合には、いずれにせよ有効には利用できない。
本発明の課題は、循環廃熱回収蒸気発生器の特に高い効率と同時に特に高い運転上のフレキシビリティを可能にする上述の種類の方法を提供することにある。
この課題は本発明によれば、給水質量流量を管理するための設定値を求める際に、圧力段の蒸発器にもたらされる熱出力を入力値として使用することにより解決される。
この場合本発明では、効率上ドラム直径を特に小さくされた循環廃熱回収蒸気発生器の運転上のフレキシビリティの増大は、ドラムの充填レベルの好適な調節により達成されるという考察から出発している。特にドラム水位の変動をより迅速に適切な給水調節により効果的に補償して最小化することができればできるほどフレキシビリティはより一層高められる。
これを達成するためには、給水量は、ドラム水位の変化が既に確認された時点でドラム水位に関して適合化されるのではなく、水位の予期される変化の前段階において既に、一種の予測制御の形で適合化することが必要であろう。この場合ドラム内の水位は、蒸発器内の流れ媒体が事実上どの程度蒸発され、従ってエコノマイザを介して補給されなければならないかに関係する。この場合蒸発器出口の流れ媒体の蒸気成分もしくは水成分は蒸発器への熱導入に関係する。従って蒸発器への熱導入はドラム内の水位調節のための予測修正値として適している。それゆえ給水質量流量のための設定値を求めるに際しては蒸発器へもたらされる熱出力を入力値として使用すべきであろう。
圧力段の蒸発器へもたらされる熱出力を求める際に煙道ガス質量流量および圧力段の蒸発器の入口および出口における煙道ガスの比エンタルピの差が使用されると有利である。それゆえ蒸発器へもたらされる熱出力の検出は、蒸発器の煙道ガス側の熱バランスによって行われる。この場合煙道ガス質量流量のための値は、例えば、単位調整レベルから得られる。なぜならこれらの値は一般に、前置接続されたガスタービンの実際の運転状態に直接関係するからである。
圧力段の蒸発器入口における煙道ガスの比エンタルピを求めるに際しては、圧力段の蒸発器入口の煙道ガスの温度を入力値として使用するのが有利である。これから比エンタルピが煙道ガスの組成が既知である限り簡単なリニア関係で求められる。この場合温度は蒸発器入口における相応する測定装置により直接測定できる。
しかし特に有利な実施態様では、圧力段の蒸発器入口の煙道ガスの温度の検出時に蒸気発生器の入口の煙道ガス温度が使用される。蒸発器入口の煙道ガス温度のこの種の評価により煙道ガス側の高価な測定装置を省略することができる。これは流れ媒体が一貫して飽和条件をこうむり従って蒸発器出口では過熱されないという循環廃熱回収蒸気発生器の特殊な特性により可能である。従って、例えば蒸発器出口の流れ媒体の過熱の可能性を考慮しなくても良いので関連パラメータの数は少なくなる。これにより予め熱力学的設計段階でパラメータマップが求められ、これにより適切な負荷信号（有利には煙道ガス質量流量）と関連した蒸気発生器入口の煙道ガス温度に基づき蒸発器入口の煙道ガス温度の特性値が求められる。これは付加的な測定装置を用いることなく蒸発器入口の煙道ガス温度の比較的誤差の生じない検出を可能にする。
圧力段の蒸発器入口の煙道ガスの比エンタルピは時間遅延して使用されると有利である。
調節技術上比較的高次の時間遅延素子（ｐＴｎ）により達成されるこの種の時間遅延により、煙道ガス側の温度変化が蒸発器の流れ媒体に対しても認められる時間遅延が模擬される。
原理的には、煙道ガスの温度は蒸発器の出口側でも直接測定することが可能である。本方法の特に有利な実施態様では蒸発器出口における煙道ガスの比エンタルピを求める際に流れ媒体の飽和温度が入力値として用いられる。これにより同様に高価で手間の掛かる測定装置による別個の測定を省略することができる。測定値の代わりにここでは蒸発器内の流れ媒体の飽和温度に関連して煙道ガス温度が評価され、同様に現在のガスの組成の関数として付属の煙道ガスエンタルピに換算される。この場合の前提は、蒸発器出口における煙道ガス温度が蒸発器内の流体の飽和温度よりも最小限大きく、この温度差が低下していく負荷とともに同様に減少するということである。
この種の蒸発器入口および出口における煙道ガス側の温度検出とは無関係に、上述の方法により、煙道ガスから蒸発器加熱面に発散される熱出力を正確に求めることができる。このような蒸発器の全熱受容のほかに給水質量流量の検出には付加的に蒸発器内の流れ媒体の加熱スパン（エンタルピ差）が使用されねばならないであろう、すなわち有利には設定値を求めるにあたっては圧力段の蒸発器の入口および出口間の流れ媒体のエンタルピ差が入力値として使用される。これは（測定されたドラム圧力と関連した）飽和蒸気のエンタルピもしくは蒸発器入口の流れ媒体側で測定されたエンタルピから求められる。
この場合後者は、測定値である圧力および温度の関数的な換算を介して求められる。エンタルピがこのようにして蒸発器入口に対して求められると、通常循環系の蒸発器入口に現れるようなごく僅かなサブクールが熱バランスにおいて適切に考慮される。蒸発器入口の温度および圧力の別々の測定が行われないかもしくは不可能であれば、簡略化して（同様に測定されたドラム圧力に関係した）飽和水のエンタルピも使用可能である。さらに蒸発器側の熱供給がこのようにして得られた媒体側のエンタルピ差により割算されると、少なくとも定常的な負荷運転に対して充填レベル調節用の基礎として利用すべき必要とされる給水質量流量が各運転状態に対して既知となる。
上述の処置は、所定の設定値に対する実際のドラム水位の偏差を予測的に給水質量流量を求めることにより作られた貫流の修正調節値として使用することを可能にする。しかしこの場合この修正調節器の介入は調節器の安定性の理由から既述の改良にも拘わらず相変わらず緩慢で僅かな調節器増幅で実施されるであろうことに注意すべきである。物理的なメカニズムにより廃熱ボイラの高度に非定常的な運転様式の結果生じる特に強い一時的な所定値に対する偏差は、この修正調節回路に対しては場合によっては依然として避けることができない。ドラムをオーバーランまたはアイドリングから確実に保護するためには、安定性のため有利には給水設定値を求めるほかの最適化処置をとる必要があるが、これを以下に説明する。
非定常プロセス時に、システム圧力および従って同時に蒸発器内の流体の飽和温度が変動すると、同様に蒸発器管の材料温度も変動する。その結果熱エネルギーが管壁に溜まるか管壁から出て行く。従ってバランスした煙道ガス熱と比較して流れ媒体の蒸発プロセスに対しては圧力変動の方向に応じて一時的に熱が多く（圧力低下）または少なく（圧力上昇）なる。蒸発器内の流れ媒体の所定の加熱スパンでは（媒体は完全に二相領域を貫流する）それゆえ必要な給水質量流量の見積もりのため調節コンセプトにおいてこの少なからざる影響を考慮する必要があろう。
このため有利には設定値を求める際に、圧力段内の流れ媒体の時間的に遅延された飽和温度が入力値として使用される。一次の微分素子（ＤＴ１素子）によりこの物理的効果が調節技術上、再現される。この場合近似的に前提とされるのは、システム圧力の修正に際して流れ媒体の温度並びに管壁温度の時間的変化が同一であることである。微分素子の入力としてはそれゆえドラム圧力の測定により計算された流れ媒体の飽和温度が使用される。
この微分素子の出力に、蒸発器系に属するすべてのパイプライン（たとえば降下および立ち上がり管、入口および出口管寄せおよびドラム自体など）を含む全蒸発器管の質量および蒸発器材料の比熱容量を乗算すると、管壁に流入もしくは流出する熱量が数量化される。この微分素子の適切な時定数を選定することにより、上述の蓄積効果の時間的挙動が比較的正確に模擬されるので、このような非定常的プロセスに起因する金属質量の熱の付加的な蓄積もしくはリリース効果は直接計算できることになる。このようにして求められた熱流修正値はさらなる考慮のために蒸発器の煙道ガス側の全熱受容から差引かれる。
さらに有利な実施態様では設定値の検出の際に圧力段内の流れ媒体の時間的に遅延された密度が入力値として使用される。水／蒸気循環路における非定常的プロセス時においては、例えば圧力や温度など熱力学的状態値も変動する。この変動により必然的に廃熱回収蒸気発生器の各加熱面において流れ媒体の比容積もしくは密度の変化が伴う。たとえば負荷変動によりある加熱面の流れ媒体の比容積が減少する（すなわち密度が増大する）と、この加熱面は一時的に質量的に流体を多く取ることができる。逆に加熱面は密度が低下すると流体の受容は少なくなる。
この効果は特に大半が蒸発されない流れ媒体を有する加熱面、すなわち循環蒸気発生器ではドラムの充填レベル調節の最適化に考慮すべきエコノマイザ加熱面において示される。ここで上述のように非定常的運転において流体側の蓄積・リリース効果が生じると、これから直接エコノマイザ出口に質量流量変動が結果として生じ、これは必然的にドラム水位の変動に結びつく。適切な給水管理によりこの変動は効果的に補償され、したがってドラム水位の所定設定値からの偏差が効果的に減ぜられる。
最初のエコノマイザ加熱面の入口もしくは最後のエコノマイザ加熱面の出口の温度および圧力の付加的な測定によりこれらの箇所の流体密度が求められる。適切な換算により代表的な平均密度が求められる。この平均密度の変化は別の一次微分素子（ＤＴ１）により量的に検出できる流体側の蓄積およびリリース効果の指標である。適切な増幅（好適にはエコノマイザ加熱面の全容量）および適切な時定数（好適にはエコノマイザ加熱面を通る流れ媒体の半分の走行時間（負荷に関係））がこの微分素子に対して選ばれると、そのようにして作られた修正信号は、エコノマイザにおける流体側の蓄積効果を補償する。この場合このようにして求められた修正信号は、熱バランスから計算された給水質量流量に加算的に重畳される。このようにしてドラム水位の変動がさらに減ぜられる。
密度測定をエコノマイザに限定することは、蒸発器自体における平均密度の変動が（たとえば入口のサブクールの変化を介しての）ドラム水位への著しい影響を及ぼさないという考察を前提とする。平均密度の変化は循環系においてすなわち蒸発器系における種々の循環数により補償されるので、ドラム水位はこれとは無関係に留まる。それゆえ最適化された充填レベル調節のために蒸発器内の密度変化を別個に考慮することは無用である。
有利な実施態様では上述の方法で運転される循環廃熱回収蒸気発生器がガス・蒸気複合タービン原動所で使用される。
本発明により得られる利点は特に、循環廃熱回収蒸気発生器における予測的な給水設定値の検出によりドラムレベルの所定設定値からの偏差を最小限に限定できるので、このようなシステムの最大可能負荷変動速度が著しく増大されることにある。事実この方法は設備ダイナミクスの改良を可能にするものであり、このような改良は今日の技術水準による充填レベル調節ではドラム直径を減じた場合実施できない。本方法はこの点に関して今日のレベル調節の著しい改良を示すものである。
本発明を図面について詳細に説明する。
図１は本発明方法による調節回路を備えた循環廃熱回収蒸気発生器の圧力段の概略を示す。
図示の概略図では循環廃熱回収蒸気発生器１の唯１つの圧力段だけが示されている。以下に説明する方法はそのほかの圧力段でも応用可能である。さらに図には単に個々の加熱面の流れ媒体側の結線だけが示されており、煙道ガス側の結線は示されていない。
流れ媒体Ｍは通常、図示しない凝縮予熱器から循環廃熱回収蒸気発生器１の流路２中に流れる。流れ媒体Ｍの質量流量は給水調節弁４により制御される。循環路の給水ポンプは図示されていない。まず流れ媒体Ｍは煙道ガス側の最も冷たい領域に配置されたエコノマイザ６に入る。図示の例はエコノマイザ６並びにほかのこれから説明する加熱面にも、直列または並列に配置された多数の加熱面にも適用可能である。
エコノマイザ６における予熱後に、流れ媒体Ｍはドラム８に流れる。ここから液状の流れ媒体Ｍはトラップ管１０を介して蒸発器１２に流れ、そこで煙道ガスの熱導入により部分的に蒸発される。蒸発器１２を貫流した後に流れ媒体Ｍは再びドラム８に案内され、そこでは蒸発されない液状成分が残り、改めて蒸発器１２に案内されるのに対し、蒸発成分はドラム８から上方に導かれる。流れ媒体Ｍの蒸発成分はエコノマイザ６を介して案内される流れ媒体Ｍと置換されるので、理想的な事例ではドラム８内に一定の充填レベルが生じる。
図は蒸発器１２の循環路に付加的な回転ポンプがなくても良い自然循環廃熱ボイラを示す。以下に述べる方法はしかしまた強制循環廃熱ボイラにも適用可能である。
ドラム８からの蒸発流れ媒体Ｍは過熱器１４、１６に入るが、これらにはそれぞれ温度調節用に噴射装置１８、２０が後置接続されている。ここで流れ媒体Ｍが過熱されて所望の出口温度にもたらされ、続いて図示しない蒸気タービンで膨張する。そこから流れ媒体は凝縮器に導かれ、流路２に凝縮予熱器を介して改めて導かれる。
非定常的な負荷プロセスの際にはドラム８の充填レベルは変動することがある。一方では設備のフレキシビリティを特に大きくするためにドラムの壁厚を小さくすることが有利とされ、他方では効率を高くするために特に高い蒸気パラメータが所望されるので、ドラム８の内径はできるだけ小さく設計しなくてはならないであろう。しかしこのためドラム８の充填レベルの変動を最小化することが要求されるが、これは以下に述べる調節により保証される。
充填レベル測定装置２２はドラム８の充填レベルを測定して検出した実際の充填レベルを信号として減算素子２４に発信する。ここではドラム８の実際の充填レベルが充填レベル設定値発信器２６の調整値により減算されるので、減算素子２４の出力側に設定値との充填レベルの偏差が生じる。減算素子２４の出力側は調節素子２８に接続され、この素子はＰまたはＰＩ調節器として構成することができ、すなわち設定値からの充填レベルの偏差が大きい時に（後者の場合偏差に比例した）信号を発信する。
ドラム８の充填レベルの設定値との偏差により既に求められたこの信号に加算素子３０，３２においてほかの修正信号が加算され、給水調節弁４により、供給される流れ媒体Ｍの量を予備的に調節することを可能にするので、ドラム８の充填レベルの設定値からの偏差は既に前段階で回避または最小化される。
このためにはまずドラム８内の圧力が圧力測定装置３４により測定され調節に用意される。この圧力から計算素子３６で飽和温度が求められる。この温度に加算素子３８において計算素子４０で検出された温度差がいわゆるピンチポイントで加算され、これは飽和流れ媒体とガス側の蒸発器出口における煙道ガス温度との温度差をまさに表わすので、蒸発器１２の出口における煙道ガス温度がここで得られる。ピンチポイントの温度差は負荷に依存するので、計算素子４０は入力信号として発信素子４２から煙道ガス質量流量を受ける。この質量流量は測定されるか単位調整レベルで用意される。
加算素子３８の出力側に生じるガス側の蒸発器出口の煙道ガス質量流量の温度から煙道ガスの組成が既知である場合には、計算素子４４がガス側蒸発器出口における比煙道ガスエンタルピを計算する。これに対しガス側蒸発器入口における比煙道ガスエンタルピは計算素子４６においてｐＴｎ遅延素子４８で時間遅延して測定または評価されたガス側の蒸発器入口の煙道ガス温度５０から求められる。評価は特別の場合循環蒸気発生器で可能であり、既定の負荷におけるパラメータマップに基づき蒸発器入口の煙道ガス温度が廃熱循管蒸気発生器１の入口の煙道ガス温度から求められる。パラメータマップはあらかじめ測定により作られるが、代替的な実施形態では適切な計算によって求めることもできる。
蒸発器１２の入口および出口で求められた計算素子４６もしくは４４からの比エンタルピは減算素子５２で互いに減算される。差は乗算素子５４に与えられ、発信素子４２からの煙道ガス質量流量で乗算される。従って乗算素子５４の出力側には煙道ガスから蒸発器１２に与えられた熱出力が生じる。
この熱出力から減算素子５６において流れ媒体Ｍではなく蒸発器６の部材に与えられる熱量が差引かれる。この熱量は計算素子５８で計算された飽和温度から検出され、その際入力として再び圧力測定装置３４が用いられる。計算素子５８の出力信号から減算素子６０においてｐＴ１遅延素子６２で遅延された計算素子５８の出力信号が差引かれる。これにより圧力の突然の変化に際してまず減算素子６０の出力側に、時間とともに減少し、蒸発器１２の管壁の加熱または冷却をモデリングする信号が生じる。出力信号は乗算素子６４において蒸発器１２の熱吸収部材の質量を特徴づける指数６６で乗算され、減算素子５６へ送られる。
減算素子５６に生じ蒸発器１２における流れ媒体Ｍへの熱供給に特徴的なこの信号は除算素子６８において蒸発器１２における流れ媒体Ｍの蒸発エンタルピにより割算される。この蒸発エンタルピは減算素子７０において計算素子７２もしくは７４で求められる飽和水および飽和蒸気のエンタルピからの差として形成される。計算素子７２および７４の入力としてはそれぞれ圧力測定装置３４が用いられる。図には示していない改良された実施形態では蒸発器入口のエンタルピ検出のため圧力および温度が直接測定されるが、これはしかし付加的な測定装置を必要とする。
このようにして求められた除算素子６８の商はドラム８の将来の充填レベル変化の指標であり、加算素子３２に導かれる。充填レベルへの別の重要な影響はエコノマイザ６内の流れ媒体Ｍの密度変化により惹起される流れ媒体側の蓄積およびリリース効果により与えられるが、これは加算素子３２において追加加算される。
この蓄積およびリリース効果は圧力測定装置７６もしくは７８および温度測定装置８０もしくは８２におけるエコノマイザ６の前後の流れ媒体Ｍの圧力および温度の測定を介して検出される。これらの入力信号からそれぞれ計算素子８４においてエコノマイザ入口の密度が計算素子８６においてエコノマイザ出口の密度が検出される。これらの信号から計算素子８８がエコノマイザ６における流れ媒体Ｍの特徴的な平均密度を形成する。ここでも計算素子８８の出力信号から減算素子９０においてｐＴ１遅延素子９２において遅延された計算素子８８の出力信号が差引かれる。これにより密度の突然の変化に際してまず減算素子９０の出力側に時間とともに減少しエコノマイザ６への流れ媒体Ｍの蓄積およびリリースをモデリングする信号が生じる。出力信号は乗算素子９４においてエコノマイザ６の加熱面の容量を特徴づける指数９６を乗算され、加算素子３２に導かれる。
修正値は加算素子３０を介して調整素子２８からの充填レベル偏差信号に加えられて発信素子９８に与えられ、そこから給水質量流量の設定値が用意される。この設定値は減算素子１００に与えられ、そこで質量流量測定装置１０２において流れ媒体側で給水調整弁４の前で測定された流れ媒体Ｍの質量流量が差引かれる。偏差信号はＰＩ調節素子１０４に導かれ、これは相応する偏差に際して給水調整弁４の貫流量を修正する。
上述した調節もしくは上述した調節方法により、ドラム８の充填レベル変動の最小化によって循環廃熱回収蒸気発生器１においても小型のドラム８並びに高い蒸気パラメータと効率でもって高い運転上のフレキシビリティを保証することが可能になる。
１ 循環廃熱回収蒸気発生器
２ 流路
４ 給水調節弁
６ エコノマイザ
８ ドラム
１０ トラップ管
１２ 蒸発器
１４ 過熱器
１６ 過熱器
１８ 噴射装置
２０ 噴射装置
２２ 充填レベル測定装置
２４ 減算素子
２６ 充填レベル設定値発信器
２８ 調節素子
３０ 加算素子
３２ 加算素子
３４ 圧力測定装置
３６ 計算素子
３８ 加算素子
４０ 計算素子
４２ 発信素子
４４ 計算素子
４６ 計算素子
４８ 遅延素子
５０ 蒸発器入口の煙道ガス温度
５２ 減算素子
５４ 乗算素子
５６ 減算素子
５８ 計算素子
６０ 減算素子
６２ 遅延素子
６４ 乗算素子
６６ 指数
６８ 除算素子
７０ 減算素子
７２ 計算素子
７４ 計算素子
７６ 圧力測定装置
７８ 圧力測定装置
８０ 温度測定装置
８２ 温度測定装置
８４ 計算素子
８６ 計算素子
８８ 計算素子
９０ 減算素子
９２ 遅延素子
９４ 乗算素子
９６ 指数
９８ 発信素子
１００ 減算素子
１０２ 質量流量測定装置
１０４ 調節素子
Ｍ 流れ媒体

Claims (11)

  1. 循環廃熱蒸気発生器（１）の圧力段において、ドラム（８）内の水位調節のため給水質量流量が所定の設定値に基づき管理され、設定値を求める際に圧力段の蒸発器（１２）にもたらされる熱出力が入力値として使用される循環廃熱蒸気発生器（１）の運転方法。
  2. 圧力段の蒸発器（１２）にもたらされる熱出力を求める際に、煙道ガス質量流量および圧力段の蒸発器（１２）の入口および出口における煙道ガスの比エンタルピの差が使用される請求項１記載の方法。
  3. 圧力段の蒸発器（１２）の入口における煙道ガスの比エンタルピを求める際に、圧力段の蒸発器（１２）の入口における煙道ガスの温度が入力値として使用される請求項２記載の方法。
  4. 圧力段の蒸発器（１２）の入口における煙道ガスの温度を求める際に、循環廃熱蒸気発生器（１）の入口における煙道ガス温度が使用される請求項３記載の方法。
  5. 圧力段の蒸発器（１２）の入口における煙道ガスの比エンタルピが、時間遅延されて使用される請求項２から４の１つに記載の方法。
  6. 圧力段の蒸発器（１２）の出口における煙道ガスの比エンタルピを求める際に、流れ媒体（Ｍ）の飽和温度が入力値として使用される請求項２から５の１つに記載の方法。
  7. 設定値を求める際に、圧力段の蒸発器（１２）の入口および出口間の流れ媒体（Ｍ）のエンタルピ差が入力値として使用される請求項１から６の１つに記載の方法。
  8. 設定値を求める際に、圧力段の流れ媒体（Ｍ）の時間的に遅延された飽和温度が入力値として使用される請求項１から７の１つに記載の方法。
  9. 設定値を求める際に、圧力段の流れ媒体（Ｍ）の時間的に遅延された密度が入力値として使用される請求項１から８の１つに記載の方法。
  10. 請求項１から９の１つに記載の方法を実施する手段を備えた循環廃熱蒸気発生器（１）。
  11. 請求項１０記載の循環廃熱蒸気発生器（１）を備えたガス・蒸気複合タービン原動所。
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