CN110081407A - 热交换器、锅炉和热交换器的设置方法 - Google Patents

热交换器、锅炉和热交换器的设置方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够减少来自燃烧气体的热吸收量且不需要大量工时的热交换器。本发明提供一种节煤器(70)，其具备：圆筒状的多根传热管(71a～71d)，它们沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向延伸，供燃烧气体与在内部流通的流体进行热交换，并且沿着流通方向以规定的配置间隔(P)进行配置；以及涡流抑制部(75)，其以与多根传热管(71a～71d)各自的流通方向的下游侧外周面(71Aa～71Ad)接触的状态进行配置，抑制在下游侧外周面(71Aa～71Ad)的附近产生燃烧气体的涡流。

Description

热交换器、锅炉和热交换器的设置方法
技术领域
本发明涉及热交换器、锅炉和热交换器的设置方法。
背景技术
以往，公知有从炉膛侧起依次设置有过热器、再热器、节煤器(节能器)等各种热交换器的锅炉(例如参照专利文献1)。专利文献1所公开的锅炉是煤焚烧锅炉，由通过各种热交换器的内部的水、蒸汽与燃烧气体之间的热交换，从而生成高温高压的蒸汽。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-44394号公报
发明要解决的课题
煤燃料在储藏量、市场价格、运输性等方面具有优点，但是，在常温常压下为固体，因此，需要燃料粉碎设备。另外，与天然气等可燃性气体相比，每单位发热量的废气中灰分、氮氧化物、硫氧化物较多，因此，与气体焚烧锅炉相比，灰处理设备、脱硝设备、脱硫设备、集尘设备为大型，因此，需要这些设备的运转和维护用的费用。
在这种煤焚烧锅炉的一部分中，要求改善运用性，有时将煤焚烧锅炉改造成将可燃性气体作为燃料的气体焚烧锅炉。在该情况下，结合燃烧煤的锅炉炉膛内部的温度来设计由多根传热管构成的以对流传热为主的热交换器，但是，在将可燃性气体用作燃料时，与煤燃烧时相比，从燃烧气体产生的辐射强度降低，锅炉炉膛内部的温度上升，因此，热交换器的来自燃烧气体的对流传热的热吸收量过大。
作为其应对方法，例如，通过缩短传热管的全长等削减传热面积的措施，能够减少热交换器的来自燃烧气体的热吸收量。然而，在改造热交换器时，由于将传热管的内部的锅炉罐水排出的作业、传热管的切断、焊接和耐压检查等作业，在锅炉的改造中需要大量工时。另外，在传热管中残留有污渍，因此很难准确地设计必要的传热面积。一旦改造传热管，则很难进行此后的传热面积的再修正等，因此，要求简易的改造的对应方法。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供能够减少来自燃烧气体的热吸收量且不需要大量工时的热交换器、锅炉和热交换器的设置方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明采用以下方案。
本发明的一个方式的热交换器具有：圆筒状的多根传热管，它们沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向延伸，并且沿着所述流通方向以规定的配置间隔进行配置，供所述燃烧气体与在内部流通的流体进行热交换；以及涡流抑制部，其以与多根所述传热管各自的下游侧外周面接触的状态进行配置，抑制在该下游侧外周面的附近产生所述燃烧气体的涡流。
根据本发明的一个方式的热交换器，以涡流抑制部与多根传热管各自的燃烧气体的流通方向的下游侧外周面接触的状态进行配置，因此，抑制在燃烧气体通过传热管时在传热管的下游侧产生涡流的现象。因此，能够减少由于燃烧气体的热在传热管的下游侧外周面向在传热管内流通的水或蒸汽等流体传递而引起的热吸收量。
在本发明的一个方式的热交换器中，所述规定的配置间隔也可以是所述传热管的外径的1.5倍以上。
在多根传热管的流通方向的配置间隔是传热管的外径的1.5倍以上的情况下，传热管的燃烧气体与在传热管内流通的流体之间的热传递主要以对流热传递方式进行。因此，通过多个涡流抑制部抑制在燃烧气体通过传热管时在传热管的燃烧气体下游侧产生涡流的现象。由此，能够减少由于燃烧气体与在传热管内流通的流体之间的热传递而引起的热吸收量。
在本发明的一个方式的热交换器中，所述涡流抑制部也可以以在绕所述传热管的长边方向中心轴的周向上、在以所述传热管的所述流通方向的下游侧端部为中心的120°以上且180°以下的范围内与所述下游侧外周面接触的状态进行配置。
设涡流抑制部与传热管的下游侧外周面接触的范围为120°以上，由此，有效地抑制在燃烧气体通过传热管时在传热管的下游侧产生涡流的现象。另外，设涡流抑制部与传热管的下游侧外周面接触的范围为180°以下，由此，抑制热交换器的热吸收量过度降低，能够抑制由于与相邻配置的其他多根传热管之间的配置间隔过窄而使燃烧气体流通时的压力损失增加。
在本发明的一个方式的热交换器中，所述涡流抑制部以与配置在所述流通方向的上游侧的第一所述传热管的下游侧外周面和在第一所述传热管的所述流通方向的下游侧相邻配置的第二所述传热管的上游侧外周面这双方接触的状态进行配置。
以填埋第一传热管与第二传热管之间的燃烧气体的流通方向的间隙的方式配置涡流抑制部，因此，能够通过比较容易的设置作业来设置涡流抑制部。
在本发明的一个方式的热交换器中，也可以是所述涡流抑制部具备包含有SiO2、Al2O3或SiC中的至少任一方的耐火材料的结构。
根据本结构的热交换器，使用耐热性和耐磨损性优良且通用的包含SiO2、Al2O3或SiC的耐火材料，由此，能够通过比较廉价且相对于燃烧气体具有耐久性的材料形成涡流抑制部。
在上述结构的热交换器中，也可以成为如下形式：具备保持部，该保持部配置于在所述流通方向上相邻配置的一对所述传热管之间，并且保持所述耐火材料。
根据上述形式的热交换器，通过保持部保持耐火材料，由此，容易进行耐火材料的施工，并且，能够抑制耐火材料由于经年劣化等从传热管剥离。
在上述形式的热交换器中，所述保持部也可以具备：两端部焊接于一对所述传热管上的金属制的第一棒状构件；以及焊接于该第一棒状构件并且与所述第一棒状构件交叉配置的金属制的第二棒状构件。
通过交叉配置第一棒状构件和第二棒状构件，能够在一对传热管的间隙中适当保持耐火材料。另外，第一棒状构件的两端部焊接在一对传热管上，能够从第一棒状构件向一对传热管进行热传递，因此，能够抑制保持部由于燃烧气体的热而烧损。
在本发明的一个方式的热交换器中，所述涡流抑制部也可以是沿着所述交叉方向朝向所述传热管的长边轴向延伸的管体。
与传热管的燃烧气体流通方向的下游侧外周面接触而向传热管的长边轴向配置管体，由此，抑制在燃烧气体通过传热管时在传热管的紧邻下游侧产生涡流的现象。
本发明的一个方式的锅炉具备供与炉膛中生成的燃烧气体进行热交换的上述任意一个热交换器。
根据本发明的一个方式的锅炉，能够减少来自燃烧气体的热吸收量且不需要大量工时。
本发明的一个方式的热交换器的设置方法具备以下工序：将沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向延伸，且供所述燃烧气体与在内部流通的流体进行热交换的圆筒状的多根传热管，沿着所述流通方向以规定的配置间隔进行配置；以及将抑制在多根所述传热管各自的所述流通方向的下游侧外周面的附近产生所述燃烧气体的涡流的涡流抑制部，以与所述下游侧外周面接触的状态进行配置。
根据本发明的一个方式的热交换器的设置方法，通过以涡流抑制部与多根传热管各自的燃烧气体的流通方向的下游侧外周面接触的状态进行配置，从而抑制在燃烧气体通过传热管时在传热管的下游侧产生涡流的现象。因此，能够减少由于燃烧气体的热从传热管的下游侧外周面向在传热管内流通的水或蒸汽等流体传递而引起的热吸收量。
发明效果
根据本发明，能够提供能够减少来自燃烧气体的热吸收量且不需要大量工时的热交换器、锅炉和热交换器的设置方法。
附图说明
图1是示出第一实施方式的锅炉的纵剖视图。
图2是图1所示的节煤器的局部放大图。
图3是图2所示的节煤器的I-I向视剖视图。
图4是示出图3所示的节煤器的变形例的剖视图。
图5是示出涡流抑制部的施工范围与对流热传递系数的关系的图。
图6是示出传热管及涡流抑制部的局部放大图。
图7是示出涡流抑制部的施工范围与压力损失及施工性的关系的图。
图8是示出第二实施方式的节煤器的剖视图。
图9是示出第三实施方式的节煤器的剖视图。
附图标记说明
10 锅炉
20 燃烧器
30 炉膛
40 烟道
50 过热器
60 再热器
70、70A、70B 节煤器(热交换器)
71、72、73 传热管面板
71a、71b、71c、71d 传热管
75、75A、75B 涡流抑制部
76 保持部(螺柱)
76a 第一棒状构件
76b 第二棒状构件
具体实施方式
(第一实施方式)
下面，参照附图对本发明的第一实施方式的锅炉10进行说明。
本实施方式的锅炉10是将天然气等可燃性气体作为燃料进行燃烧的气体焚烧锅炉。如图1所示，本实施方式的锅炉10具备设置有燃烧器20的炉膛30、以及从炉膛30伸且使炉膛30中生成的燃烧气体流通的烟道40(燃烧气体通路)。在炉膛30和烟道40的壁面配置有炉壁管(图示省略)，在炉壁管内流动的水被在烟道40流动的燃烧气体加热而成为蒸汽。
在烟道40中，例如从炉膛30侧起沿着燃烧气体的流通方向依次设置有包含过热器50、再热器60、节煤器(节能器)70在内的各种热交换器，通过这些热交换器内部的水、蒸汽与在烟道40内流动的燃烧气体进行热交换，由此生成高温高压的蒸汽。
接着，参照图2和图3对节煤器70进行详细说明。
图2是图1所示的节煤器70的局部放大图。图3是图2所示的节煤器的I-I向视剖视图。
在图2中，在设置有节煤器70的烟道40中，燃烧气体从铅垂上方(上游侧)朝向铅垂下方(下游侧)通过。在本实施方式中，节煤器70在与图2的纸面垂直的方向上并列配置有传热管面板71、72、73，该传热管面板71、72、73从烟道40的下游侧(图2的铅垂下方)朝向上游侧(图2的铅垂上方)呈蜿蜒行进状且平面状排列有在水平方向上延伸的多根传热管。
如图2所示，本实施方式的节煤器70的传热管面板71具有沿着与燃烧气体的流通方向即铅垂方向交叉的交叉方向延伸的多根传热管71a、71b、71c、71d、71e、71f、71g、71h、71i、71j(以下称为传热管71a～71j)。多根传热管71a～71j是沿着燃烧气体的流通方向以一定的配置间隔P进行配置的圆筒状且金属制(例如低合金钢、不锈钢等)的管体。优选配置间隔P是传热管71a～71j的外径D的1.5倍以上。
通过节煤器70进行热交换的燃烧气体是在通过过热器50及再热器60进行热交换后的例如450℃以下的比较中温区域的燃烧气体，因此，优选在节煤器70的传热管面板71的传热管71a～71j内流通的水或蒸汽等流体与燃烧气体之间的热传递主要以对流热传递方式进行。针对在传热管71a～71j内流通的流体与燃烧气体之间的热传递状态，配置间隔P与传热管71a～71j的外径D的关系发生变化。
在配置间隔P是外径D的1.0倍左右时，未有效地进行对流热传递，因此，辐射传热相对成为主体，但是，通过将配置间隔P设为外径D的1.5倍以上，对流热传递成为主体而高效地进行热传递。
另一方面，在配置间隔P成为外径D的2.5倍以上时，传热管面板71的高度变高，节煤器70过大，由于空间上的问题而无法设置在烟道40内，因此是不理想的。
另外，当为了不改变传热管面板71的高度而使传热管71a～71j数量减少时，传热面积减小，无法确保所要求的热吸收量，因此是不理想的。通过使在传热管71a～71j内流通的流体与燃烧气体之间的热传递主要基于对流热传递实现，如后所述，能够通过涡流抑制部75减少来自燃烧气体的热吸收量。
如图3所示，传热管面板72具有包含沿着交叉方向延伸的多根传热管72a、72b、72c、72d在内的多根传热管，传热管面板73具有包含沿着交叉方向延伸的多根传热管73a、73b、73c、73d在内的多根传热管。各传热管面板71、72、73形成连结了多根传热管的单一的流路，例如从燃烧气体的下游侧(图3的铅垂下方)朝向燃烧气体的上游侧(图3的铅垂上方)呈蜿蜒行进状且平面状进行排列。
在多根传热管71a～71j之间配置有多个涡流抑制部75，这多个涡流抑制部75抑制在燃烧气体的下游侧外周面71Aa、71Ab、71Ac、71Ad的附近在燃烧气体流中产生涡流。如图3所示，涡流抑制部75以与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71a的下游侧外周面71Aa和在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71b的上游侧外周面71Bb这双方接触的状态进行配置。
同样，涡流抑制部75以与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71b的下游侧外周面71Ab和在传热管71b的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71c的上游侧外周面71Bc这双方接触的状态进行配置。同样，涡流抑制部75以与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71c的下游侧外周面71Ac和在传热管71c的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71d的上游侧外周面71Bd这双方接触的状态进行配置。
图3所示的涡流抑制部75例如是对包含SiO2、Al2O3或SiC中的至少任意一方的陶瓷原料成为粘土状的材料进行施工并进行干燥而形成的耐火材料。涡流抑制部75通过在干燥后流通燃烧气体而烧成，形成为耐热性和耐磨损性优良的部件。涡流抑制部75以在绕传热管71a的长边方向中心轴X的周向上、在以传热管71a的燃烧气体流通方向的下游侧端部71Ca为中心的施工范围θ内与下游侧外周面71Aa接触的状态进行配置。这里，对传热管71a进行了说明，但是，其他传热管也同样。
图3示出设施工范围θ为120°的例子。另一方面，在图4中，节煤器70的变形例示出设施工范围θ为180°的例子。在本实施方式中，作为施工范围θ，设定120°以上且180°以下的任意一个角度。这里，对设施工范围θ为120°以上且180°以下的理由进行说明。
图5是示出涡流抑制部75的施工范围与对流热传递系数Rc的关系的图。
在与燃烧气体的流通方向正交的方向上设置传热管71a～71j的情况下，传热管71a～71j的热吸收量Q用下述的式(1)表示。
Q＝S·Rc·LMTD (1)
其中，S是有效传热面积，Rc是对流热传递系数，LMTD是燃烧气体与水或蒸汽的对数平均温度差。在希望减少传热管71a～71j的热吸收量Q的情况下，减小有效传热面积S即可，但是，需要进行减少传热管71a～71j的根数或长度的改造，另外，一旦进行改造后，很难进行有效传热面积的再次修正。因此，在本实施方式中，通过减小对流热传递系数Rc而不改变传热管71a～71j的有效传热面积S，来减少传热管71a～71j的热吸收量Q。如图5所示，施工范围θ越扩大，则对流热传递系数Rc越减小，与此相伴，传热管71a～71j的热吸收量Q也越减少。
图6是示出传热管71a和涡流抑制部75的图，示出使施工范围θ比120°窄的例子。如图6所示，当施工范围θ比120°窄时，对流热传递系数Rc增大，与此相伴，传热管71a～71j的热吸收量Q也增加。
在燃烧气体通过传热管时在传热管的燃烧气体下游侧产生促进热传递的涡流，因此，传热管71a的下游侧外周面71Aa成为紊流区域，能够与温度较高的燃烧气体不断地进行热传递。因此，隔着传热管71a的下游侧外周面71Aa，在传热管71a内流通的流体与燃烧气体之间的对流热传递系数Rc增加。
如图5所示，施工范围θ越窄，则在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游端部的纸面右侧或左侧，促进燃烧气体的热传递的涡流的产生频率越增加，之后对流热传递系数Rc增大。进而，如图6所示，当施工范围θ比120°窄时，在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游端部的纸面右侧和左侧这双方，促进燃烧气体的热传递的涡流的产生频率增加，更加容易在传热管71a的燃烧气体下游侧产生箭头所示的燃烧气体的涡流。
如上所述，通过扩大施工范围θ，传热管71a～71j的热吸收量Q减少，但是，还需要考虑燃烧气体的压力损失和涡流抑制部75的施工性。图7是示出涡流抑制部75的施工范围与压力损失及施工性的关系的图。在图7中，实线示出施工范围θ与在节煤器70内流通的燃烧气体的压力损失的关系。
在施工范围θ比120°窄的情况下，在前述的传热管71a的燃烧气体下游侧进一步产生燃烧气体的涡流，由此，对燃烧气体的流通成为阻力，因此，在传热管面板71与传热管面板72之间、及在传热管面板72与传热管面板73之间流通的燃烧气体中产生较大的压力损失。另外，在施工范围θ比180°宽的情况下，传热管面板71与传热管面板72之间的间隔、及传热管面板72与传热管面板73之间的间隔变窄，因此，在传热管面板71与传热管面板72之间、及传热管面板72与传热管面板73之间流通的燃烧气体流路变窄，产生较大的压力损失。
在图7中，虚线示出施工范围θ与向节煤器70施工涡流抑制部75时的施工性的关系。
在涡流抑制部75的施工中，由包含SiO2、Al2O3或SiC中的至少任意一方的粘土状的陶瓷原料形成耐火材料，因此，在施工范围θ比120°窄的情况下，需要以非常窄的壁厚对涡流抑制部75进行施工，施工性较低。另外，在施工范围θ比180°宽的情况下，需要以非常厚的壁厚对涡流抑制部75进行施工，施工性较低。
如上所述，当施工范围θ比120°窄或比180°宽时，压力损失较高，并且涡流抑制部75的施工性较低，因此，优选使施工范围θ为120°以上且180°以下。
本实施方式的节煤器70具有保持部(螺柱)76，该保持部76配置于在燃烧气体流通方向上相邻配置的一对传热管(例如传热管71a和传热管71b)之间，并且保持耐火材料。如图3所示，保持部76具有两端部点焊在传热管71a和传热管71b上的金属制(例如低合金钢、不锈钢等)的第一棒状构件76a、以及焊接于第一棒状构件76a且与第一棒状构件76a交叉配置的第二棒状构件76b。如图2所示，保持部76配置在沿着传热管所延伸的交叉方向的多个部位。保持部76在第一棒状构件76a和第二棒状构件76b的周围固定粘接有由陶瓷原料构成的耐火材料，由此保持涡流抑制部75。
接着，对本实施方式的节煤器70的设置方法进行说明。
第一，如图2所示，沿着燃烧气体流通方向以配置间隔P配置多根传热管71a～71j。作业者以形成单一的流路的方式连结多根传热管71a～71j。
第二，在多根传热管71a～71j各自的燃烧气体流通方向的下游侧外周面的附近配置多个涡流抑制部75，这多个涡流抑制部75抑制产生促进燃烧气体的热传递的涡流。此时，设为涡流抑制部75与传热管71a～71j的下游侧外周面接触的状态。
接着，对本实施方式的节煤器70所发挥的作用及效果进行说明。
根据本实施方式的节煤器70，以涡流抑制部75与多根传热管71a～71j各自的燃烧气体流通方向的下游侧外周面接触的状态进行配置，因此，抑制在燃烧气体通过传热管71a～71j时在传热管71a～71j的下游侧产生促进热传递的涡流的现象。因此，能够减少由于燃烧气体的热从传热管71a～71j的下游侧外周面向传热管71a～71j内流通的水或蒸汽等流体进行热传递而引起的热吸收量。
在本实施方式的节煤器70中，传热管71a～71j的配置间隔P为传热管71a～71j的外径D的1.5倍以上。在多根传热管71a～71j的燃烧气体流通方向的配置间隔P为传热管71a～71j的外径D的1.5倍以上的情况下，传热管71a～71j的燃烧气体与在传热管71a～71j内流通的流体之间的热传递主要以对流热传递方式进行。
因此，通过多个涡流抑制部75抑制在燃烧气体通过传热管71a～71j时在传热管71a～71j的燃烧气体流通方向的下游侧产生促进热传递的涡流的现象，由此，能够减少由于燃烧气体与在传热管71a～71j内流通的流体之间的热传递而引起的热吸收量。
在本实施方式的节煤器70中，涡流抑制部75以在绕传热管71a～71j的长边方向中心轴X的周向上、在以传热管71a～71j的流通方向的下游侧端部为中心的120°以上且180°以下的施工范围θ内与下游侧外周面接触的状态进行配置。
通过设涡流抑制部75与传热管71a～71j的下游侧外周面接触的范围为120°以上，从而有效地抑制在燃烧气体通过传热管71a～71j时在传热管71a～71j的燃烧气体流通方向的下游侧产生促进热传递的涡流的现象。另外，通过设涡流抑制部75与传热管71a～71j的下游侧外周面接触的范围为180°以下，从而抑制节煤器70的热吸收量过度降低，能够抑制由于与相邻配置的其他多根传热管71a～71j之间的间隔过窄而使燃烧气体流通时的压力损失增加。
在本实施方式的节煤器70中，涡流抑制部75以与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71a的下游侧外周面71Aa和在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71b的上游侧外周面71Bb这双方接触的状态进行配置。
以填埋传热管71a与传热管71b之间的燃烧气体流通方向的间隙的方式配置有涡流抑制部75，因此，能够通过比较容易的设置作业设置涡流抑制部75。
在本实施方式的节煤器70中，涡流抑制部75是包含SiO2或Al2O3中的至少任意一方的耐火材料。通过使用耐热性和耐磨损性优良且通用的包含SiO2或Al2O3的耐火材料，从而能够通过比较廉价且相对于燃烧气体具有耐久性的材料来形成涡流抑制部75。
本实施方式的节煤器70具有保持部76，该保持部76配置于在燃烧气体流通方向上相邻配置的一对传热管71a～71j之间，并且保持耐火材料。通过保持部76保持耐火材料即涡流抑制部75，从而容易进行耐火材料的施工，并且能够抑制耐火材料因经年劣化等从传热管剥离。
本实施方式的保持部76具备：两端部焊接于一对传热管71a、71b的金属制的第一棒状构件76a；以及焊接于第一棒状构件76a并且与第一棒状构件76a交叉配置的金属制的第二棒状构件76b。
通过交叉配置第一棒状构件76a和第二棒状构件76b，能够在一对传热管71a、71b的间隙中适当保持耐火材料。另外，第一棒状构件76a的两端部焊接于一对传热管，能够从第一棒状构件76a向一对传热管71a、71b进行热传递，因此，能够抑制保持部76因燃烧气体的热而烧损。
(第二实施方式)
下面，参照附图对本发明的第二实施方式进行说明。
本实施方式是第一实施方式的变形例，除了以下特意说明的情况以外，与第一实施方式相同。
在第一实施方式的节煤器70中，涡流抑制部75以与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71a的下游侧外周面71Aa和在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71b的上游侧外周面71Bb这双方接触的状态进行配置。
与此相对，在本实施方式的节煤器70A中，不同之处在于，涡流抑制部75A与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71a的下游侧外周面71Aa接触进行配置，而在另一方面，不与在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71b的上游侧外周面71Bb接触。
如图8所示，在本实施方式的节煤器70A中，涡流抑制部75A仅与配置在燃烧气体流通方向的上游侧的传热管71a的下游侧外周面71Aa接触。涡流抑制部75A不与在传热管71a的燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71b的上游侧外周面71Bb接触。这是因为，为了抑制在燃烧气体通过传热管71a时在传热管71a的下游侧产生促进热传递的涡流，仅使涡流抑制部75A与传热管71a的下游侧外周面71Aa接触就足够了。
在本实施方式的涡流抑制部75A中，即使在因温度上升等而导致传热管71a与在燃烧气体流通方向的下游侧相邻配置的传热管71b之间的间隙发生变位的情况下，由于能够抑制涡流抑制部75A与传热管71b之间的干涉，因此也能够抑制涡流抑制部75A从传热管71a剥离。
(第三实施方式)
下面，参照附图对本发明的第三实施方式进行说明。
本实施方式是第一实施方式和第二实施方式的变形例，除了以下特意说明的情况以外，与第一实施方式和第二实施方式相同。
在第一实施方式和第二实施方式中，作为涡流抑制部75、75A使用包含SiO2或Al2O3中的至少任意一方的耐火材料。
与此相对，本实施方式的不同之处在于，涡流抑制部是沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向延伸的管体。
如图9所示，在本实施方式的节煤器70B中，涡流抑制部75B是沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向、沿着与传热管71a～71d的长边轴向同向而延伸的管体。涡流抑制部75B以与多根传热管71a～71d各自的下游侧外周面71Aa～71Ad接触的状态进行配置。
根据本实施方式，通过与传热管71a～71d的燃烧气体流通方向的下游侧外周面71Aa～71Ad接触而配置管体即涡流抑制部75B，从而抑制在燃烧气体通过传热管71a～71d时在传热管71a～71d的燃烧气体流通方向的下游侧的紧邻下游产生促进热传递的涡流的现象。
(其他实施方式)
在以上的说明中，在节煤器70、70A、70B中设置涡流抑制部75、75A、75B，但是也可以是其他方式。例如，也可以在再热器60中设置涡流抑制部。即，只要以传热管的外径的1.5倍以上的配置间隔配置多根传热管，以使得不以辐射传热为主体而主要以对流热传递方式进行即可，也可以是其他热交换器。
另外，在将煤焚烧锅炉改造成气体焚烧锅炉时，在减少来自燃烧气体的热吸收量且不需要大量工时的方面，以上说明的涡流抑制部75、75A、75B特别有效，但是也可以是其他方式。例如，作为煤焚烧锅炉中使用的煤，在使用每单位重量的发热量比以前的每单位重量的发热量大的煤的情况下，也可以采用本实施方式的涡流抑制部75、75A、75B。即，只要是具备需要降低热吸收量的热交换器的锅炉即可，还能够应用于气体焚烧锅炉以外的其他锅炉。

Claims (10)

1.一种热交换器，其具备：
圆筒状的多根传热管，它们沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向延伸，供所述燃烧气体与在内部流通的流体进行热交换，并且沿着所述流通方向以规定的配置间隔进行配置；以及
涡流抑制部，其以与多根所述传热管各自的所述流通方向的下游侧外周面接触的状态进行配置，抑制在该下游侧外周面的附近产生所述燃烧气体的涡流。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述规定的配置间隔是所述传热管的外径的1.5倍以上。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述涡流抑制部以在绕所述传热管的长边方向中心轴的周向上、在以所述传热管的所述流通方向的下游侧端部为中心的120°以上且180°以下的范围内与所述下游侧外周面接触的状态进行配置。
4.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述涡流抑制部以与配置在所述流通方向的上游侧的第一所述传热管的下游侧外周面和在第一所述传热管的所述流通方向的下游侧相邻配置的第二所述传热管的上游侧外周面这双方接触的状态进行配置。
5.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述涡流抑制部具备包含有SiO2、Al2O3或SiC中的至少任一方的耐火材料。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其中，
所述热交换器具备保持部，该保持部配置于在所述流通方向上相邻配置的一对所述传热管之间，并且保持所述耐火材料。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其中，
所述保持部具备：两端部焊接于一对所述传热管的金属制的第一棒状构件；以及焊接于该第一棒状构件并且与所述第一棒状构件交叉配置的金属制的第二棒状构件。
8.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述涡流抑制部是沿着所述交叉方向朝向所述传热管的长边轴向延伸的管体。
9.一种锅炉，其具备供与炉膛中生成的燃烧气体进行热交换的权利要求1～8中任一项所述的热交换器。
10.一种热交换器的设置方法，其具备以下工序：
将沿着与燃烧气体的流通方向交叉的交叉方向延伸，且供所述燃烧气体与在内部流通的流体进行热交换的圆筒状的多根传热管，沿着所述流通方向以规定的配置间隔进行配置；以及
将抑制在多根所述传热管各自的所述流通方向的下游侧外周面的附近产生所述燃烧气体的涡流的涡流抑制部，以与所述下游侧外周面接触的状态进行配置。
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