CN203215645U

CN203215645U - 锅炉装置及热电联产系统

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Publication number: CN203215645U
Application number: CN 201320083845
Authority: CN
Inventors: 井上一信; 石崎信行; 阿部忠由; 福田尚史; 山西章夫; 野须贡治; 藏野雅夫
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-02-22
Also published as: JP2014016124A; JP6328873B2

Abstract

本实用新型提供一种锅炉装置及热电联产系统。锅炉装置具有：废气利用锅炉（10）和收纳废气利用锅炉（10）的长方体状锅炉收纳集装箱（20），其中废气利用锅炉（10）包括：消音器（11），其配置于锅炉收纳集装箱（20）长度方向LD的一端，从外部导入废气；锅炉主体（12），其配置于锅炉收纳集装箱（20）长度方向LD的另一端；废气供应管道（13），其联接消音器（11）和锅炉主体（12），并从消音器（11）向锅炉主体（12）供应废气；以及排气管道（14），其配置于锅炉主体（12）上部并向上方延伸。本实用新型包括一种热电联产系统。本实用新型结构紧凑、能够容易地搬运和设置。

Description

锅炉装置及热电联产系统

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉装置及热电联产系统。

背景技术

以往，提案有通过将构成工厂设备的发电装置和锅炉装置，分别紧凑地单元化以提高工厂设备的可搬运性和设置的简易化的技术。例如在专利文献1中，提案有将锅炉及发电装置分别配置于集装箱内部，叠置这些集装箱来构成工厂设备的技术。

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平5-296008号公报

发明内容

然而，在将锅炉配置于集装箱内部来构成锅炉装置时，需要有效地利用集装箱的内部空间来配置构成锅炉的多台机器。

因此，本实用新型的目的在于提供一种构造更为紧凑、且能够容易地搬运和设置的锅炉装置及热电联产系统。

本实用新型涉及的锅炉装置具有：废气利用锅炉和收纳该废气利用锅炉的长方体状锅炉收纳集装箱，所述废气利用锅炉包括：消音器，其配置于所述锅炉收纳集装箱长度方向的一端，从外部导入废气；锅炉主体，其配置于所述锅炉收纳集装箱长度方向的另一端；废气供应管道，其联接所述消音器和所述锅炉主体，并从所述消音器向所述锅炉主体供应废气；以及排气管道，其配置于所述锅炉主体上部并向上方延伸。

此外，优选所述废气供应管道呈直线状地联接所述消音器的下部和所述锅炉主体的下部。

此外，优选锅炉装置还包括：旁路管道，其一端联接于所述废气供应管道，另一端联接于所述排气管道；以及切换挡板，其设于所述废气供应管道与所述旁路管道的联接部，切换废气的流路。

此外，优选所述切换挡板为能够对以下状态进行切换的三通挡板：第一状态，开放通向所述锅炉主体侧的废气流路、且封闭通向所述旁路管道侧的废气流路；以及第二状态，封闭通向所述锅炉主体侧的废气流路、且开放通向所述旁路管道侧的废气流路。

此外，优选所述旁路管道包括：铅直管道，其从与所述废气供应管道的联接部向铅直方向上方延伸；以及水平管道，其从该铅直管道的上端部向水平方向延伸，其中所述水平管道配置于所述锅炉主体的上方。

此外，优选所述消音器及所述锅炉主体在所述锅炉收纳集装箱内部被配置成偏向于该锅炉收纳集装箱的宽度方向的一方。

此外，本实用新型涉及的热电联产系统包括：上述任意所记载的锅炉装置；以及发电装置，其具备使规定的燃料燃烧或发生化学反应来发电的发电机、以及收纳该发电机的发电机收纳集装箱，其中在所述发电装置中产生的废气供应至所述消音器。

此外，优选所述发电机收纳集装箱为40英尺集装箱，所述锅炉收纳集装箱为20英尺集装箱。

根据本实用新型，能够提供一种构造紧凑、且能够容易地搬运和设置的锅炉装置及热电联产系统。

附图说明

图1是表示本实用新型的一实施方式涉及的热电联产系统的整体结构的图。

图2是表示本实用新型的一实施方式涉及的锅炉装置的俯视图。

图3是图2所示的锅炉装置的主视图。

图4是图2所示的废气利用锅炉的侧视图。

符号的说明：

1 锅炉装置；

2 发电装置；

10 废气利用锅炉；

11 消音器；

12 锅炉主体；

13 废气供应管道；

14 排气管道；

15 旁路管道；

16 切换挡板；

20 锅炉收纳集装箱；

21 发电机收纳集装箱；

100 热电联产系统；

151 铅直管道；

152 水平管道。

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的锅炉装置及包括该锅炉装置的热电联产系统的优选的一实施方式进行说明。

本实施方式的热电联产系统100，如图1所示，由集装箱型的发电装置2和锅炉装置1所构成。

发电装置2包括发电机（未图示）和发电机收纳集装箱21。

作为发电机，能够使用燃烧石油或天然气等规定燃料来发电的发电机、以及通过天然气等制造出的氢（负极活性物质）与空气中的氧（正极活性物质）进行化学反应来获取电力的燃料电池等。

发电机收纳集装箱21用于收纳发电机。在本实施方式中，使用40英尺集装箱作为发电机收纳集装箱21。

根据上述的发电装置2，通过供应燃料驱动发电机，能够产生电力。此外，通过燃料燃烧或进行化学反应，会产生燃烧气体或排出气体这样的废气。

如图2～图4所示，锅炉装置1包括废气利用锅炉10和收纳该废气利用锅炉10的锅炉收纳集装箱20。

锅炉收纳集装箱20为长方体状的集装箱。如图2所示，在位于锅炉收纳集装箱20的长度方向LD端部的2个侧面、及位于宽度方向WD一方的侧面即正面20a，设有能够开闭的门。在本实施方式中，使用20英尺集装箱作为锅炉收纳集装箱20。

废气利用锅炉10将在发电装置2中产生的高温废气作为热源，产生蒸汽。如图2～图4所示，该废气利用锅炉10包括消音器11、锅炉主体12、联接消音器11和锅炉主体12的废气供应管道13、安装于锅炉主体12的排气管道14、旁路管道15、及切换挡板16。

消音器11配置于锅炉收纳集装箱20的长度方向LD的一端。此外，消音器11在锅炉收纳集装箱20内部被配置成偏向于位于锅炉收纳集装箱20的宽度方向WD的另一方的背面20b侧。如图2及图3所示，该消音器11包括主体部件111、废气导入部件112、及废气导出部件113。

主体部件111呈圆柱状。并且，对于主体部件111，将圆柱体的高度方向沿上下方向配置。在主体部件111的内部，形成有废气能够流通的流路，该流路中配置有吸音材料。

废气导入部件112设置于主体部件111的上面。在该废气导入部件 112，联接有废气导入管道110的前端部，该废气导入管道110的基端部与发电装置2联接，该发电装置2中产生的废气流过其中。

废气导出部件113设置于主体部件111的下部。在该废气导出部件113，联接有后述废气供应管道13的基端部。

根据上述的消音器11，经由废气导入管道110从废气导入部件112导入的废气，流过主体部件111而被消音，并从废气导出部件113导出。

锅炉主体12配置于锅炉收纳集装箱20的长度方向LD的另一端。此外，锅炉主体12被配置成偏向于锅炉收纳集装箱的背面20b侧。该锅炉主体12包括罐体121、节能器（economizer）122、及分离器(separator)123。

罐体121呈长方体状，构成锅炉主体12的主要部分。罐体121包括罐体废气导入部件121a和罐体废气导出部件121b。

罐体废气导入部件121a设于罐体121上的与消音器11相向的面上。该罐体废气导入部件121a设于与消音器11的废气导出部件113大致相同的高度上。

罐体废气导出部件121b设于罐体121的长度方向上的与罐体废气导入部件121a相反的一侧的端部的上面。

此外，罐体121包括将供水导入的供水导入部件、将从该供水导入部件导入的供水进行供应的多个水管（未图示）、及将在多个水管内部产生的蒸汽导出的蒸汽导出部件。供水导入部件和蒸汽导出部件设于罐体121的正面（位于锅炉收纳集装箱20的正面20a侧的面）。多个水管配置于罐体121内部。

在上述罐体121中，从罐体废气导入部件121a导入至罐体121内部的废气与供应至多个水管内部的供水之间进行热交换，产生蒸汽。此外，导入至罐体121内部的废气，从罐体废气导出部件121b排出。

节能器122和分离器123配置于罐体121的正面。节能器122利用导入至罐体121的废气的余热，加热供应至罐体121的供水。分离器123分离从罐体121导出的蒸汽中所含的水分。

废气供应管道13联接消音器11与锅炉主体12。更详细而言，废气供应管道13的基端侧与设于消音器11下部的废气导出部件113联接，废气供应管道13的前端侧与设于锅炉主体12下部的罐体废气导入部件121a联接。即，废气供应管道13呈直线状地联接消音器11的下部和锅炉主体12的下部。

排气管道14配置于罐体121的上面并向上方延伸。具体而言，排气管道14的基端部联接于罐体废气导出部件121b，排气管道14的前端部贯穿锅炉收纳集装箱20的上面并向外部开放。

在本实施方式中，排气管道14包括配置于锅炉收纳集装箱20内部的内部排气管道141和大部分配置于锅炉收纳集装箱20外部的外部排气管道142。

在内部排气管道141，联接有后述旁路管道15的前端部。在将锅炉装置1设置于规定位置后，将外部排气管道142与内部排气管道141联接。

旁路管道15一端联接于废气供应管道13，另一端联接于排气管道14。该旁路管道15包括向铅直方向延伸的铅直管道151和向水平方向延伸的水平管道152。

铅直管道151的下端部联接于废气供应管道13的中央部的上面。铅直管道151的上端部延伸至高过锅炉主体12的上面的上部并向排气管道14侧弯曲。

水平管道152配置于锅炉主体的上方。该水平管道152的基端部联接于铅直管道151的上端部。水平管道152的前端部联接于排气管道14（内部排气管道141）。

在本实施方式中，水平管道152与内部排气管道141一体形成。

切换挡板16设置于废气供应管道13与旁路管道15（铅直管道151）的联接部分。该切换挡板16由能够对以下状态进行切换的三通挡板构成，即，第一状态，开放通向锅炉主体12侧的废气流路、且封闭通向旁路管道15侧的废气流路；第二状态，封闭通向锅炉主体12侧的废气流路、且开放通向旁路管道15侧的废气流路。切换挡板16的切换状态由控制锅炉装置1的动作的控制装置（未图示）进行控制。

本实施方式的热电联产系统100，由于发电装置2和锅炉装置1分别构成为集装箱尺寸，因此利用现有的搬运方式（集装箱船、货运火车或卡车等），就能够容易地将发电装置2和锅炉装置1搬运至设置场所。

此外，在将发电机收纳集装箱21和锅炉收纳集装箱20，由螺栓等固定于设置场所后，仅通过实施将燃料管线与发电装置2联接，将供水管线与锅炉装置1联接的作业，就能够非常简单地构建热电联产系统100。

继而，对本实施方式的热电联产系统100的动作进行说明。

在本实施方式的热电联产系统100中，发电装置2运作而产生的废气，首先经由废气导入管道110从锅炉收纳集装箱20的上部导入至消音器11，并经过该消音器11被消音。

此处，在锅炉装置1中需要产生蒸汽时，将切换挡板16切换至第一状态。此外，在锅炉装置1中不需要产生蒸汽时，将切换挡板16切换至第二状态。

在将切换挡板16切换至第一状态时，通过消音器11的废气，经过废气供应管道13后被供应至锅炉主体12，并在该锅炉主体12中产生蒸汽。在锅炉主体12中被用于产生蒸汽的废气，从排气管道14排出至外部。

另一方面，将切换挡板16切换至第2状态时，经过消音器11后的废气，从废气供应管道13流过旁路管道15并被导入排气配管14，排出至外部。

根据以上所说明的本实施方式的锅炉装置1及热电联产系统100，能够达到如下的效果。

（1）在收纳于锅炉收纳集装箱20内部的废气利用锅炉10中，将消音器11配置在作为废气供应的上游侧的集装箱长度方向LD的一端，并将锅炉主体12配置在作为该消音器11的下游侧的集装箱长度方向LD的另一端。并且，将废气供应管道13配置在消音器11与锅炉主体12之间。由此，能够在锅炉收纳集装箱20的内部空间中，有效地配置构成废气利用锅炉10的多台机器来构成锅炉装置1。因此，由于能够将废气利用锅炉10收纳于锅炉收纳集装箱20的有限空间中来构成集装箱型的锅炉装置1，因此可实现构造紧凑、能够容易地搬运及设置的锅炉装置1。

（2）锅炉装置1的结构包括：联接废气供应管道13与排气管道14的旁路管道15；以及配置于该旁路管道15与废气供应管道13的联接部的切换挡板16。由此，在锅炉装置1中不需要产生蒸汽时，通过切换挡板16的切换，能够将经过消音器11后的废气经由旁路管道15排出至外部。因此，在于锅炉装置1中不需要产生蒸汽时，由于不经过锅炉主体12就能够将废气排出至外部，因此能够根据蒸汽的需求量适当地运作废气利用锅炉10。

（3）将废气供应管道13配置在消音器11和锅炉主体12下部的位置，通过该废气供应管道13，将消音器11与锅炉主体12直线状地联接。由此，由于能够缩短废气供应管道13的长度，因此能够实现锅炉装置1小型化。

（4）切换挡板16由能够切换第一状态和第二状态的三通挡板构成。由此，可使从消音器11导出的废气流通至锅炉主体12侧或旁路管道15侧的任意一方。因此，由于可防止废气通向锅炉主体12侧的流路和通向旁路管道15侧的流路都被封闭，因此可防止因从消音器11导出的废气的流通被阻塞而导致发电装置2和锅炉装置1发生故障。

（5）旁路管道15的结构包括铅直管道151和水平管道152，并将水平管道152配置在锅炉主体12的上方。由此，由于可有效地利用锅炉收纳集装箱20的内部空间来配置旁路管道15，因此能够实现锅炉装置1的进一步小型化。

（6）将消音器11和锅炉主体12配置在偏向锅炉收纳集装箱20的宽度方向WD的背面20b侧。由此，能够在锅炉收纳集装箱20的正面20a侧形成空间。因此，由于可在该空间配置其他设备（例如，在发电装置2中使用的对冷却水进行热交换的热交换器），因此能够进一步提高锅炉装置1的便利性。

（7）热电联产系统100的结构包括集装箱型的发电装置2和集装箱型的锅炉装置1。由此，能够实现可容易地设置、且可容易地进行设置场所的移动的热电联产系统100。

（8）将发电装置2收纳于40英尺集装箱中，并将锅炉装置1收纳于20英尺集装箱中。由此，由于能够构成现有规格的集装箱尺寸的锅炉装置1和发电装置2，因此可通过现有的搬运方式更为容易地搬运锅炉装置1和发电装置2。

以上，虽对本实用新型的锅炉装置及热电联产系统的一种优选实施方式进行了说明，但本实用新型并非由以上所示的实施方式限定，能够进行适当更改。

例如在本实施方式中，锅炉装置1的结构包括旁路管道15，但不仅限于此。即，锅炉装置的结构亦可不包括旁路管道。

此外，在本实施方式中，将本实用新型的锅炉装置1应用于蒸汽锅炉，但不仅限于此。即，亦可将本实用新型的锅炉装置应用于热水锅炉。

此外，亦可组合多组本实用新型的热电联产系统100，构成更大规模的热电联产系统。

Claims

1.一种锅炉装置，具有：废气利用锅炉和收纳该废气利用锅炉的长方体状锅炉收纳集装箱，其特征在于：所述废气利用锅炉包括：消音器，其配置于所述锅炉收纳集装箱长度方向的一端，从外部导入废气；锅炉主体，其配置于所述锅炉收纳集装箱长度方向的另一端；废气供应管道，其联接所述消音器和所述锅炉主体，并从所述消音器向所述锅炉主体供应废气；以及排气管道，其配置于所述锅炉主体上部并向上方延伸。

2.根据权利要求1所述的锅炉装置，其特征在于：所述废气供应管道呈直线状地联接所述消音器的下部和所述锅炉主体的下部。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉装置，其特征在于还包括：旁路管道，其一端联接于所述废气供应管道，另一端联接于所述排气管道；以及切换挡板，其设于所述废气供应管道与所述旁路管道的联接部，切换废气的流路。

4.根据权利要求3所述的锅炉装置，其特征在于：所述切换挡板为能够对以下状态进行切换的三通挡板：第一状态，开放通向所述锅炉主体侧的废气流路、且封闭通向所述旁路管道侧的废气流路；以及第二状态，封闭通向所述锅炉主体侧的废气流路、且开放通向所述旁路管道侧的废气流路。

5.根据权利要求3所述的锅炉装置，其特征在于：所述旁路管道包括：铅直管道，其从与所述废气供应管道的联接部向铅直方向上方延伸；以及水平管道，其从该铅直管道的上端部向水平方向延伸，其中所述水平管道配置于所述锅炉主体的上方。

6.根据权利要求4所述的锅炉装置，其特征在于：所述旁路管道包括：铅直管道，其从与所述废气供应管道的联接部向铅直方向上方延伸；以及水平管道，其从该铅直管道的上端部向水平方向延伸，其中所述水平管道配置于所述锅炉主体的上方。

7.根据权利要求1或2所述的锅炉装置，其特征在于：所述消音器及所述锅炉主体在所述锅炉收纳集装箱内部被配置成偏向于该锅炉收纳集装箱的宽度方向的一方。

8.根据权利要求3所述的锅炉装置，其特征在于：所述消音器及所述锅炉主体在所述锅炉收纳集装箱内部被配置成偏向于该锅炉收纳集装箱的宽度方向的一方。

9.根据权利要求4所述的锅炉装置，其特征在于：所述消音器及所述锅炉主体在所述锅炉收纳集装箱内部被配置成偏向于该锅炉收纳集装箱的宽度方向的一方。

10.根据权利要求5所述的锅炉装置，其特征在于：所述消音器及所述锅炉主体在所述锅炉收纳集装箱内部被配置成偏向于该锅炉收纳集装箱的宽度方向的一方。

11.根据权利要求6所述的锅炉装置，其特征在于：所述消音器及所述锅炉主体在所述锅炉收纳集装箱内部被配置成偏向于该锅炉收纳集装箱的宽度方向的一方。

12.一种热电联产系统，其特征在于包括：权利要求1至11中任一项所述的锅炉装置；以及

发电装置，其具备使规定的燃料燃烧或发生化学反应来发电的发电机、以及收纳该发电机的发电机收纳集装箱，其中在所述发电装置中产生的废气供应至所述消音器。

13.根据权利要求12所述的热电联产系统，其特征在于：所述发电机收纳集装箱为40英尺集装箱，所述锅炉收纳集装箱为20英尺集装箱。