JP2000154903A - 自然循環式排熱ボイラ装置及び該装置の改造方法 - Google Patents
自然循環式排熱ボイラ装置及び該装置の改造方法Info
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- JP2000154903A JP2000154903A JP10330298A JP33029898A JP2000154903A JP 2000154903 A JP2000154903 A JP 2000154903A JP 10330298 A JP10330298 A JP 10330298A JP 33029898 A JP33029898 A JP 33029898A JP 2000154903 A JP2000154903 A JP 2000154903A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】節炭器内でのボイラ水或は蒸気の流動の安定化
を図る。 【解決手段】排ガスの熱を回収する節炭器２を有し、該
節炭器が排ガスダクト１内に設けられた節炭器管７と該
節炭器管の上端に連通された上部管寄せ５と前記節炭器
管の下端に連通された下部管寄せ６とを具備し、前記管
寄せの内面に沿って前記節炭器管の接続口１２を覆う様
に調整板１１を設け、該調整板の前記管群の接続口に対
応する箇所に該接続口より小径のオリフィス孔を穿設し
た構成とし、摩擦損失を増大させ前記節炭器管内での流
体の流動の安定化を図る。
を図る。 【解決手段】排ガスの熱を回収する節炭器２を有し、該
節炭器が排ガスダクト１内に設けられた節炭器管７と該
節炭器管の上端に連通された上部管寄せ５と前記節炭器
管の下端に連通された下部管寄せ６とを具備し、前記管
寄せの内面に沿って前記節炭器管の接続口１２を覆う様
に調整板１１を設け、該調整板の前記管群の接続口に対
応する箇所に該接続口より小径のオリフィス孔を穿設し
た構成とし、摩擦損失を増大させ前記節炭器管内での流
体の流動の安定化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスを熱源とし
て駆動蒸気を発生させる自然循環式排熱ボイラ装置及び
該装置の改造方法に関するものである。
て駆動蒸気を発生させる自然循環式排熱ボイラ装置及び
該装置の改造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱回収効率を向上させる為、ガスタービ
ン等の排ガスダクトに排ガスを熱源とする自然循環式排
熱ボイラ装置が設けられる。
ン等の排ガスダクトに排ガスを熱源とする自然循環式排
熱ボイラ装置が設けられる。
【０００３】図２に於いて、従来の自然循環式排熱ボイ
ラ装置を説明する。
ラ装置を説明する。
【０００４】自然循環式排熱ボイラ装置は排ガスダクト
１を上下に貫通する複数組（図示では４組）の節炭器２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…を有し、該各節炭器２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ，…は上部管寄せ連絡管３ａ，…、及び
下部管寄せ連絡管４ａ，４ｂ，…によって隣接する節炭
器がジグザク状に連通されている。
１を上下に貫通する複数組（図示では４組）の節炭器２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…を有し、該各節炭器２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ，…は上部管寄せ連絡管３ａ，…、及び
下部管寄せ連絡管４ａ，４ｂ，…によって隣接する節炭
器がジグザク状に連通されている。
【０００５】節炭器２ｂついて説明する。排ガスダクト
１の外部上方に紙面に対して垂直な上部管寄せ５ｂが配
設され、前記排ガスダクト１の外部下方に紙面に対して
垂直な下部管寄せ６ｂが前記上部管寄せ５ｂに対向して
配設されている。前記排ガスダクト１を上下方向に貫通
する多数のフィン付の節炭器管７ｂの上端は前記上部管
寄せ５ｂに連通され、前記節炭器管７ｂの下端は前記下
部管寄せ６ｂに連通されている。
１の外部上方に紙面に対して垂直な上部管寄せ５ｂが配
設され、前記排ガスダクト１の外部下方に紙面に対して
垂直な下部管寄せ６ｂが前記上部管寄せ５ｂに対向して
配設されている。前記排ガスダクト１を上下方向に貫通
する多数のフィン付の節炭器管７ｂの上端は前記上部管
寄せ５ｂに連通され、前記節炭器管７ｂの下端は前記下
部管寄せ６ｂに連通されている。
【０００６】前記節炭器２ａ，２ｃ，２ｄ，…はそれぞ
れ前記節炭器２ｂと同一の構造を有している。
れ前記節炭器２ｂと同一の構造を有している。
【０００７】前記上部管寄せ５ａにはボイラ水供給管８
が接続され、前記上部管寄せ５ｄには取出管９が連通さ
れている。他の前記上部管寄せ５ｂと上部管寄せ５ｃと
は前記上部管寄せ連結管３ａで連通され、前記下部管寄
せ６ａと下部管寄せ６ｂとは下部管寄せ連絡管４ａで連
通され、前記下部管寄せ６ｃと下部管寄せ６ｄとは下部
管寄せ連絡管４ｂで連通されている。
が接続され、前記上部管寄せ５ｄには取出管９が連通さ
れている。他の前記上部管寄せ５ｂと上部管寄せ５ｃと
は前記上部管寄せ連結管３ａで連通され、前記下部管寄
せ６ａと下部管寄せ６ｂとは下部管寄せ連絡管４ａで連
通され、前記下部管寄せ６ｃと下部管寄せ６ｄとは下部
管寄せ連絡管４ｂで連通されている。
【０００８】前記ボイラ水供給管８より流入した水は上
部管寄せ５ａを経て前記節炭器管７ａを降下し、前記下
部管寄せ６ａ、下部管寄せ連絡管４ａ、下部管寄せ６ｂ
を経て節炭器管７ｂを上昇する。而して、水は節炭器管
７の中を降下、上昇を順次繰返し、排ガスにより加熱さ
れる。最後に前記節炭器管７ｄを上昇し、水は前記取出
管９を通って図示しないドラムに流入する。
部管寄せ５ａを経て前記節炭器管７ａを降下し、前記下
部管寄せ６ａ、下部管寄せ連絡管４ａ、下部管寄せ６ｂ
を経て節炭器管７ｂを上昇する。而して、水は節炭器管
７の中を降下、上昇を順次繰返し、排ガスにより加熱さ
れる。最後に前記節炭器管７ｄを上昇し、水は前記取出
管９を通って図示しないドラムに流入する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記した様に自然循環
式排熱ボイラ装置では、節炭器２が複数ある場合に節炭
器管７中の水の流れが、下降流と上昇流の２態様が生じ
る。
式排熱ボイラ装置では、節炭器２が複数ある場合に節炭
器管７中の水の流れが、下降流と上昇流の２態様が生じ
る。
【００１０】節炭器管７中を流れる水に作用する圧力損
失は、重力によるものと管路抵抗が考えられる。水或は
水・蒸気の２相流体が前記節炭器２内を下降する時には
重力は流れ方向と同方向に作用し、管路抵抗は流れと逆
方向即ち上昇方向に作用する。
失は、重力によるものと管路抵抗が考えられる。水或は
水・蒸気の２相流体が前記節炭器２内を下降する時には
重力は流れ方向と同方向に作用し、管路抵抗は流れと逆
方向即ち上昇方向に作用する。
【００１１】又、水或は水・蒸気の２相流体が前記節炭
器２内を上昇する時には重力は流れ方向と逆方向に作用
し、管路抵抗は流れと逆方向即ち下降方向に作用する。
器２内を上昇する時には重力は流れ方向と逆方向に作用
し、管路抵抗は流れと逆方向即ち下降方向に作用する。
【００１２】節炭器管中を流体が上昇する場合は、圧力
損失の方向が一定しているので逆流するという様なこと
はないが、節炭器管中を流体が下降する場合は、重力に
よるものと管路抵によるものとの抗圧力損失の方向が逆
となっているので、重力による圧力損失と管路抵抗の圧
力損失の絶対値の大きさによって、流れが逆流する可能
性が生じる。通常は流体の流速を大きくとって重力の影
響が流れに影響しない様にしているが、稼働状態等によ
っては流体の流速が低速となる場合もあり、流動が不安
定となる虞れもあった。
損失の方向が一定しているので逆流するという様なこと
はないが、節炭器管中を流体が下降する場合は、重力に
よるものと管路抵によるものとの抗圧力損失の方向が逆
となっているので、重力による圧力損失と管路抵抗の圧
力損失の絶対値の大きさによって、流れが逆流する可能
性が生じる。通常は流体の流速を大きくとって重力の影
響が流れに影響しない様にしているが、稼働状態等によ
っては流体の流速が低速となる場合もあり、流動が不安
定となる虞れもあった。
【００１３】流体の流動が不安定になると予想される場
合に、既設のボイラへの対処方法としては、節炭器管７
を切断し、途中に短管オリフィスを介挿する改造を行
い、摩擦損失を増大させることで流動の不安定を解消す
る必要があった。
合に、既設のボイラへの対処方法としては、節炭器管７
を切断し、途中に短管オリフィスを介挿する改造を行
い、摩擦損失を増大させることで流動の不安定を解消す
る必要があった。
【００１４】然し、前記節炭器管７は本数が多いので、
前記短管オリフィスを介挿する改造作業は非常に手間が
掛り、高額な改造コストが掛っていた。
前記短管オリフィスを介挿する改造作業は非常に手間が
掛り、高額な改造コストが掛っていた。
【００１５】本発明は斯かる実情に鑑み、節炭器内での
ボイラ水或は蒸気の流動の安定化を図り、又、後発的に
流動が不安定となった場合には簡単な改造作業で流動の
安定化を図り、改造コストの低減化を図るものである。
ボイラ水或は蒸気の流動の安定化を図り、又、後発的に
流動が不安定となった場合には簡単な改造作業で流動の
安定化を図り、改造コストの低減化を図るものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、排ガスの熱を
回収する節炭器を有し、該節炭器が排ガスダクト内に設
けられた節炭器管と該節炭器管の上端に連通された上部
管寄せと前記節炭器管の下端に連通された下部管寄せと
を具備し、前記管寄せの内面に沿って前記節炭器管接続
口を覆う様に調整板を設け、該調整板の前記管群の接続
口に対応する箇所に該接続口より小径のオリフィス孔を
穿設した自然循環式排熱ボイラ装置に係り、又管寄せの
一端部の端板を除去し、該一端部側からオリフィス孔を
有する調整板を前記管寄せの内面に沿って挿入し、前記
オリフィス孔を前記接続口に合致させた状態で前記調整
板を前記管寄せに固定した後、前記端板を前記管寄せの
一端部に固着する自然循環式排熱ボイラ装置の改造方法
に係るものであり、節炭器での流動にオリフィス孔で摩
擦損失を加えて節炭器管内での流体の流動の安定化を図
る。
回収する節炭器を有し、該節炭器が排ガスダクト内に設
けられた節炭器管と該節炭器管の上端に連通された上部
管寄せと前記節炭器管の下端に連通された下部管寄せと
を具備し、前記管寄せの内面に沿って前記節炭器管接続
口を覆う様に調整板を設け、該調整板の前記管群の接続
口に対応する箇所に該接続口より小径のオリフィス孔を
穿設した自然循環式排熱ボイラ装置に係り、又管寄せの
一端部の端板を除去し、該一端部側からオリフィス孔を
有する調整板を前記管寄せの内面に沿って挿入し、前記
オリフィス孔を前記接続口に合致させた状態で前記調整
板を前記管寄せに固定した後、前記端板を前記管寄せの
一端部に固着する自然循環式排熱ボイラ装置の改造方法
に係るものであり、節炭器での流動にオリフィス孔で摩
擦損失を加えて節炭器管内での流体の流動の安定化を図
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１８】図１は本発明の実施の形態に係る自然循環
式排熱ボイラ装置の管寄せの断面を示している。
式排熱ボイラ装置の管寄せの断面を示している。
【００１９】降流となる節炭器２、図２では節炭器２
ａ，２ｃの上部管寄せ５ａ，５ｃ内部に該上部管寄せ５
ａ，５ｃと略同長の調整板１１が嵌入され、該調整板１
１の端部は前記上部管寄せ５ａ，５ｃに溶接される。前
記調整板１１は前記上部管寄せ５ａ，５ｃの内面に密着
する様に半円筒状に形成されている。
ａ，２ｃの上部管寄せ５ａ，５ｃ内部に該上部管寄せ５
ａ，５ｃと略同長の調整板１１が嵌入され、該調整板１
１の端部は前記上部管寄せ５ａ，５ｃに溶接される。前
記調整板１１は前記上部管寄せ５ａ，５ｃの内面に密着
する様に半円筒状に形成されている。
【００２０】前記調整板１１は前記上部管寄せ５ａ，５
ｃへの節炭器管７ａ，７ｃの各接続口１２を覆う様に設
けられ、前記調整板１１の前記各接続口１２に対応する
箇所にはそれぞれオリフィス孔１３が穿設されている。
該オリフィス孔１３の口径は前記接続口１２の口径より
小さく、流体の流動状態に応じてオリフィス孔１３によ
る摩擦損失が適正となる様に選定される。
ｃへの節炭器管７ａ，７ｃの各接続口１２を覆う様に設
けられ、前記調整板１１の前記各接続口１２に対応する
箇所にはそれぞれオリフィス孔１３が穿設されている。
該オリフィス孔１３の口径は前記接続口１２の口径より
小さく、流体の流動状態に応じてオリフィス孔１３によ
る摩擦損失が適正となる様に選定される。
【００２１】以下、作用を説明する。
【００２２】ボイラ水供給管８より上部管寄せ５ａにボ
イラ水が流入し、該ボイラ水は前記調整板１１のオリフ
ィス孔１３を通って前記節炭器管７ａに流入し、該節炭
器管７ａ内を降下する間、排ガスにより加熱される。前
記ボイラ水は下部管寄せ６ａに流入し、下部管寄せ連絡
管４ａを通って前記下部管寄せ６ｂに流入する。
イラ水が流入し、該ボイラ水は前記調整板１１のオリフ
ィス孔１３を通って前記節炭器管７ａに流入し、該節炭
器管７ａ内を降下する間、排ガスにより加熱される。前
記ボイラ水は下部管寄せ６ａに流入し、下部管寄せ連絡
管４ａを通って前記下部管寄せ６ｂに流入する。
【００２３】該下部管寄せ６ｂから節炭器管７ｂ内に流
入し、該節炭器管７ｂを上昇して上部管寄せ５ｂ、上部
管寄せ連絡管３ａを経て上部管寄せ５ｃに至り、更に前
記調整板１１のオリフィス孔１３を通過して前記節炭器
管７ｃに流入し、該節炭器管７ｃを降下する。
入し、該節炭器管７ｂを上昇して上部管寄せ５ｂ、上部
管寄せ連絡管３ａを経て上部管寄せ５ｃに至り、更に前
記調整板１１のオリフィス孔１３を通過して前記節炭器
管７ｃに流入し、該節炭器管７ｃを降下する。
【００２４】而して、順次節炭器２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ，…を経て前記取出管９より前記ボイラ水が取出され
る。
ｄ，…を経て前記取出管９より前記ボイラ水が取出され
る。
【００２５】前記節炭器２ａ、節炭器２ｃでは流体の流
れは降下流になるが、前記調整板１１のオリフィス孔１
３で絞られて節炭器管７ａ，７ｃに流入する為、オリフ
ィス孔１３通過時に摩擦損失が生じる。従って、節炭器
管７ａ，７ｃでの流速が遅く、流路損失が少い場合でも
安定した流動状態が得られる。
れは降下流になるが、前記調整板１１のオリフィス孔１
３で絞られて節炭器管７ａ，７ｃに流入する為、オリフ
ィス孔１３通過時に摩擦損失が生じる。従って、節炭器
管７ａ，７ｃでの流速が遅く、流路損失が少い場合でも
安定した流動状態が得られる。
【００２６】本発明は既存の自然循環式排熱ボイラ装置
についても実施することが可能である。以下、既存の自
然循環式排熱ボイラ装置の改造方法を説明する。
についても実施することが可能である。以下、既存の自
然循環式排熱ボイラ装置の改造方法を説明する。
【００２７】前記上部管寄せ５ａ，５ｃの一端部の端板
（図示せず）を切断除去し、該一端部側から前記調整板
１１を前記上部管寄せ５ａ，５ｃの内面に沿って挿入す
る。前記オリフィス孔１３を前記接続口１２に合致させ
た状態で前記調整板１１の両端部の所要箇所を前記上部
管寄せ５ａ，５ｃの内面に溶接付して固定する。溶接
後、前記端板を前記下部管寄せ５ａ，５ｃの一端部に再
度溶接し固着する。
（図示せず）を切断除去し、該一端部側から前記調整板
１１を前記上部管寄せ５ａ，５ｃの内面に沿って挿入す
る。前記オリフィス孔１３を前記接続口１２に合致させ
た状態で前記調整板１１の両端部の所要箇所を前記上部
管寄せ５ａ，５ｃの内面に溶接付して固定する。溶接
後、前記端板を前記下部管寄せ５ａ，５ｃの一端部に再
度溶接し固着する。
【００２８】この時、前記調整板１１は前記上部管寄せ
５ａ，５ｃ内で回転等しない程度に固定されていればよ
いので、前記調整板１１を前記上部管寄せ５ａ，５ｃの
内面に全周溶接等する必要がなく、前記調整板１１の固
定作業は容易に行える。
５ａ，５ｃ内で回転等しない程度に固定されていればよ
いので、前記調整板１１を前記上部管寄せ５ａ，５ｃの
内面に全周溶接等する必要がなく、前記調整板１１の固
定作業は容易に行える。
【００２９】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、流体は
調整板を通過することにより摩擦損失が増大し、節炭器
管内での流体の流動、特に流速が遅い場合の降下流に対
する流動が安定化し、節炭器での熱交換が均等に行われ
る様になり熱交換効率の向上を図ることが可能となる。
調整板を通過することにより摩擦損失が増大し、節炭器
管内での流体の流動、特に流速が遅い場合の降下流に対
する流動が安定化し、節炭器での熱交換が均等に行われ
る様になり熱交換効率の向上を図ることが可能となる。
【００３０】又、既設のボイラに於いて節炭器管内での
流体の流動が不安定となった場合に、簡単な改造作業で
流動の安定化を図ることができ、改造コストの低減化を
図り得ることができる等種々の優れた効果を発揮する。
流体の流動が不安定となった場合に、簡単な改造作業で
流動の安定化を図ることができ、改造コストの低減化を
図り得ることができる等種々の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の実施の形態に於ける調整板が設けられ
た管寄せを示す断面図である。
た管寄せを示す断面図である。
【図２】自然循環式排熱ボイラ装置の節炭器を示す説明
図である。
図である。
１ 排ガスダクト ２ 節炭器 ３ 上部管寄せ連絡管 ４ 下部管寄せ連絡管 ５ 上部管寄せ ６ 下部管寄せ １１ 調整板 １２ 接続口 １３ オリフィス孔
Claims (2)
- 【請求項１】 排ガスの熱を回収する節炭器を有し、該
節炭器が排ガスダクト内に設けられた節炭器管と該節炭
器管の上端に連通された上部管寄せと前記節炭器管の下
端に連通された下部管寄せとを具備し、前記管寄せの内
面に沿って前記節炭器管接続口を覆う様に調整板を設
け、該調整板の前記管群の接続口に対応する箇所に該接
続口より小径のオリフィス孔を穿設したことを特徴とす
る自然循環式排熱ボイラ装置。 - 【請求項２】 管寄せの一端部の端板を除去し、該一端
部側からオリフィス孔を有する調整板を前記管寄せの内
面に沿って挿入し、前記オリフィス孔を前記接続口に合
致させた状態で前記調整板を前記管寄せに固定した後、
前記端板を前記管寄せの一端部に固着することを特徴と
する自然循環式排熱ボイラ装置の改造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330298A JP2000154903A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 自然循環式排熱ボイラ装置及び該装置の改造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330298A JP2000154903A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 自然循環式排熱ボイラ装置及び該装置の改造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154903A true JP2000154903A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18231093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10330298A Pending JP2000154903A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 自然循環式排熱ボイラ装置及び該装置の改造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000154903A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102384464A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种锅炉集箱内置式加热装置 |
| CN106764225A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种可调节式管道排气装置 |
-
1998
- 1998-11-20 JP JP10330298A patent/JP2000154903A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102384464A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种锅炉集箱内置式加热装置 |
| CN102384464B (zh) * | 2010-09-06 | 2013-11-27 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种锅炉集箱内置式加热装置 |
| CN106764225A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种可调节式管道排气装置 |
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