JP2000257444A - 管台取付構造及び該取付構造を備えた高温ダクト並びに該高温ダクトを備えた排気装置 - Google Patents

管台取付構造及び該取付構造を備えた高温ダクト並びに該高温ダクトを備えた排気装置

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JP2000257444A
JP2000257444A JP11056424A JP5642499A JP2000257444A JP 2000257444 A JP2000257444 A JP 2000257444A JP 11056424 A JP11056424 A JP 11056424A JP 5642499 A JP5642499 A JP 5642499A JP 2000257444 A JP2000257444 A JP 2000257444A
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duct
nozzle
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heat insulating
welded
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Sunao Matsumi
スナオ 松見
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 管台の取付溶接部の温度上昇を抑えて割れを
防ぎ、内部流体漏れを未然に回避することができる管台
取付構造及び該取付構造を備えた高温ダクト並びに該高
温ダクトを備えた排気装置を提供する。 【解決手段】 高温の排気ガスが流れる排気ダクト8の
ダクトプレート10を貫通して取り付けられる管台13
の取付構造であって、前記ダクトプレート10の管台貫
通部の周囲に、同管台13が前記ダクトプレート外面か
ら離間した頂壁部12aを貫通して溶接される所定容積
のケーシング12を膨出形成すると共に、該ケーシング
12内に断熱材15を充填した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの排
気ダクト等高温流体を内包するダクトを貫通して取り付
けられる管台の取付構造及び該取付構造を備えた高温ダ
クト並びに該高温ダクトを備えた排気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮機で圧縮された空気と燃料とを燃焼
器で燃焼させた燃焼ガスで、タービンを駆動するように
したガスタービンと、このガスタービンを駆動して排出
された燃焼ガスのエネルギーで発生させた蒸気で駆動す
るようにした蒸気タービンとを組み合わせて発電を行う
ようにした、いわゆる、コンバインドプラントが次の新
エネルギー開発までの主流であることが認識されてい
る。
【0003】そして、これらのプラントでは、高温ガス
が流れるガスタービンの排気ダクトにおいて、ガス分析
用のガス取出管,ガス温度計測用の温度計等を貫通支持
するためやドレーン抜き,ドラフト計測等を行うための
管台(ノズル)が取り付けられることは良く知られてい
る。
【0004】例えば、図6及び図7に示すように、ダク
トプレート100 の外面(大気側)に断熱材101 を貼設し
た外面保温ダクト(図6の場合で、ガス温度が550 ℃以
下の場合にこの方式が採用される)やダクトプレート10
0 の内面(ガス側)に押え板102 を用いて断熱材101 を
付設した内面保温ダクト(図7の場合で、ガス温度が55
0 ℃を越える場合にこの方式が採用される)において、
管台103 はダクトプレート100 を貫通して、工場取付タ
イプは直に、現地取付タイプは補助板104 を介して間接
的に溶接により接合されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した管台取付構造
にあっては、管台103 のダクトプレート100 又は補助板
104 との取付溶接部が、管台103 の熱伝導に加えて高温
の排気ガスに直接晒される(図6のa,b及び図7のb
の場合)か薄い断熱材101 を通して熱伝導される(図7
のaの場合)ため、温度上昇し、局部的に過大な変形、
過大な熱応力が発生して割れ、排気ガスが漏れるという
問題点があった。
【0006】そこで、本発明の目的は、管台の取付溶接
部の温度上昇を抑えて割れを防ぎ、内部流体漏れを未然
に回避することができる管台取付構造及び該取付構造を
備えた高温ダクト並びに該高温ダクトを備えた排気装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明に係る管台取付構造は、高温流体を内包するダ
クトを貫通して取り付けられる管台の取付構造であっ
て、前記ダクトの管台貫通部の周囲に、同管台が前記ダ
クト外面から離間した部位を貫通して溶着される所定容
積の膨出部を形成すると共に、該膨出部内に断熱手段を
施したことを特徴とする。
【0008】また、前記断熱手段として、膨出部内に断
熱材が充填されることを特徴とする。
【0009】また、前記断熱手段として、管台の外周面
に沿って冷却媒体が循環供給されることを特徴とする。
【0010】前記課題を解決するための本発明に係る高
温ダクトは、管台貫通部の周囲に所定容積の膨出部を形
成し、該膨出部のダクト外面から離間した部位に管台を
貫通させて溶着すると共に、同膨出部内に断熱手段を施
したことを特徴とする。
【0011】前記課題を解決するための本発明に係る排
気装置は、管台貫通部の周囲に所定容積の膨出部を形成
し該膨出部のダクト外面から離間した部位に管台を貫通
させて溶着すると共に同膨出部内に断熱手段を施した高
温ダクトと、該高温ダクトに介装された脱硝装置と、同
高温ダクトの終端に接続された煙突と、を備えたことを
特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る管台取付構造
及び該取付構造を備えた高温ダクト並びに該高温ダクト
を備えた排気装置を実施例により図面を用いて詳細に説
明する。
【0013】[第1実施例]図1は本発明の第1実施例
を示すガスタービンにおける排気ダクトの管台取付構造
の断面図であり、同図aは工場取付タイプで、同図bは
現地取付タイプである。図5はガスタービンの系統図で
ある。
【0014】図5に示すように、吸気フィルタ1で濾過
された大気は空気圧縮機2で圧縮された後、燃焼器3で
燃焼して高温ガスとなり、タービン4へ流入する。これ
ら空気圧縮機2、燃焼器3、タービン4などで単純1軸
のガスタービン5を構成しており、発電機6を駆動す
る。ガスタービン5の排気ガスは脱硝装置7により公害
となる窒素酸化物NOX を除去された後、排気ダクト8
を経て煙突9から大気へ放出される。
【0015】前記排気ダクト8は、図1に示すように、
そのダクトプレート10の外面(大気側)にセラミック
ファイバー,ロックウール,グラスウール等の断熱材1
1を貼設した外面保温ダクトで構成される。
【0016】前記ダクトプレート10には管台貫通孔1
0aが穿設され、この管台貫通孔10aの周囲に、所定
容積の膨出部として有頂筒状のケーシング12がその開
口端部おいて溶接により接合されている。
【0017】そして、前記ケーシング12の頂壁部12
aを貫通して、ガス分析用のガス取出管,ガス温度計測
用の温度計等を貫通支持するためやドレーン抜き,ドラ
フト計測等を行うための円形又は角形の管台13が、工
場取付タイプ(図1のaの場合)は直に、現地取付タイ
プ(図1のbの場合)は補助板14を介して間接的に溶
接により接合される。管台13の先端側(図中下端側)
は管台貫通孔10aを遊嵌してダクト流路内に臨入して
いる。
【0018】また、前記ケーシング12内には、断熱手
段としてセラミックファイバー,ロックウール,グラス
ウール等の断熱材15が充填される。
【0019】このように構成されるため、管台13のケ
ーシング12の頂壁部12aに対する取付溶接部(工場
取付タイプの場合)や補助板14に対する取付溶接部
(現地取付タイプの場合)は、高温となるダクトプレー
ト10から可及的に離間されると共に、ケーシング12
内に充填されてダクトプレート10の外面に貼設された
断熱材11より厚い層からなる断熱材15により高温の
排気ガスが直接接触しないようになっているので、当該
部位の温度上昇が抑制される。
【0020】これにより、取付溶接部に局部的に過大な
変形、過大な熱応力が発生して割れるのが防止され、排
気ガス漏れが未然に回避される。
【0021】尚、ケーシング12の開口端部のダクトプ
レート10に対する取付溶接部は、管台13と異なりダ
クトプレート10の広範囲に亙って溶接されることか
ら、局部的に過大な変形、過大な熱応力が発生せず、熱
的悪影響は小さくて済む。
【0022】[第2実施例]図2は本発明の第2実施例
を示すガスタービンにおける排気ダクトの管台取付構造
の断面図であり、同図aは工場取付タイプで、同図bは
現地取付タイプである。
【0023】この実施例は、排気ダクト8が、そのダク
トプレート10の内面(ガス側)に押え板16を用いて
断熱材11を付設した内面保温ダクトで構成されたもの
に本発明を適用した例である。従って、管台13の先端
側(図中下端側)はダクトプレート10の管台貫通孔1
0aと押え板16の管台貫通孔16aとを遊嵌してダク
ト流路内に臨入する。尚、押え板16はダクトプレート
10にボルトで適宜取り付けられる。
【0024】この実施例によっても、管台13のケーシ
ング12の頂壁部12aに対する取付溶接部(工場取付
タイプの場合)や補助板14に対する取付溶接部(現地
取付タイプの場合)は、高温となるダクトプレート10
から可及的に離間されると共に、ケーシング12内に充
填されてダクトプレート10の外面に貼設された断熱材
11より厚い層からなる断熱材15により高温の排気ガ
スが直接接触しないようになっているので、第1実施例
と同様の作用・効果が得られる。
【0025】また、この実施例では、断熱材11と断熱
材15とが積層されることから、断熱効果が第1実施例
より高まる利点がある。
【0026】[第3実施例]図3は本発明の第3実施例
を示すガスタービンにおける排気ダクトの管台取付構造
の断面図である。
【0027】この実施例は、排気ダクト8が、そのダク
トプレート10の外面(大気側)に断熱材11を貼設し
た外面保温ダクトで構成された現地取付タイプのものに
本発明を適用した例である。
【0028】そして、ケーシング12内に、適宜仕切板
21a,21b及びカバー板21cを設けて断熱材15
を充填すると共に、管台13の外周面にらせん状に配管
20を施して冷却水を循環させている。尚、断熱材15
と配管20の何れか一方でも良い。
【0029】また、ケーシング12の開口端部に周方向
とびとびに付設した脚部12bを、ダクトプレート10
に付設した補強リング部材22の孔部22a(これも周
方向とびとびに形成される)に差し込んで、ケーシング
12とダクトプレート10との熱膨張差でケーシング1
2のダクトプレート10に対する取付溶接部に割れが生
じないようにしている。
【0030】この実施例によっても、管台13の補助板
14に対する取付溶接部は、高温となるダクトプレート
10から可及的に離間されると共に、ケーシング12内
に充填された断熱材15により高温の排気ガスが直接接
触しないようになっており、更には管台13が冷却水で
強制冷却されているので、第1実施例と同様の作用・効
果が得られる。
【0031】また、この実施例では、前記補強構造によ
り、ケーシング12のダクトプレート10に対する取付
強度が第1及び第2実施例より高まる利点がある。
【0032】[第4実施例]図4は本発明の第4実施例
を示すガスタービンにおける排気ダクトの現地取付タイ
プの管台取付構造の断面図である。
【0033】この実施例は、排気ダクト8が、そのダク
トプレート10の内面(ガス側)に押え板16を用いて
断熱材11を付設した内面保温ダクトで構成されたもの
に本発明を適用した例である。
【0034】そして、第3実施例と同様に、ケーシング
12内に、適宜仕切板21a及びカバー板21cを設け
て断熱材15を充填すると共に、管台13の外周面にら
せん状に配管20を施して冷却水を循環させている。
尚、断熱材15と配管20の何れか一方でも良い。
【0035】この実施例によっても、管台13の補助板
14に対する取付溶接部は、高温となるダクトプレート
10から可及的に離間されると共に、ケーシング12内
に充填された断熱材15により高温の排気ガスが直接接
触しないようになっており、更には管台13が冷却水で
強制冷却されているので、第3実施例と同様の作用・効
果が得られる。
【0036】尚、本発明は上記各実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲でケーシングの構造変更
等各種変更が可能であることはいうまでもない。また、
上記各実施例では、本管台取付構造をガスタービンにお
ける排気ダクトに適用した例を示したが、ガスタービン
と蒸気タービンとを組み合わせたコンバインドプラント
の高温ダクト(内包する高温流体として水蒸気等も含
む)にも適用できる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、高温流体を内包するダクトを貫通して取り付けら
れる管台の取付構造であって、前記ダクトの管台貫通部
の周囲に、同管台が前記ダクト外面から離間した部位を
貫通して溶着される所定容積の膨出部を形成すると共
に、該膨出部内に断熱手段を施したことを特徴とするの
で、管台の取付溶接部の温度上昇を抑えて割れを防ぎ、
内部流体漏れを未然に回避することができる。
【0038】請求項2の発明によれば、前記断熱手段と
して、膨出部内に断熱材が充填されることを特徴とする
ので、簡単な構造で高温流体が直接管台の取付溶接部に
接触するのが防止できる。
【0039】請求項3の発明によれば、前記断熱手段と
して、管台の外周面に沿って冷却媒体が循環供給される
ことを特徴とするので、強制冷却により管台の取付溶接
部の温度上昇が確実に防止できる。
【0040】請求項4の発明によれば、管台貫通部の周
囲に所定容積の膨出部を形成し、該膨出部のダクト外面
から離間した部位に管台を貫通させて溶着すると共に、
同膨出部内に断熱手段を施したことを特徴とするので、
管台の取付溶接部の温度上昇を抑えて割れを防ぎ内部流
体漏れを確実に回避して管台を取り付けられる高温ダク
トを実現でき、各種プラントの高温ダクトに最適であ
る。
【0041】請求項5の発明によれば、管台貫通部の周
囲に所定容積の膨出部を形成し該膨出部のダクト外面か
ら離間した部位に管台を貫通させて溶着すると共に同膨
出部内に断熱手段を施した高温ダクトと、該高温ダクト
に介装された脱硝装置と、同高温ダクトの終端に接続さ
れた煙突と、を備えたことを特徴とするので、管台の取
付溶接部の温度上昇を抑えて割れを防ぎ排気ガス漏れを
確実に回避して管台を取り付けられると共に排気ガス中
の窒素酸化物NOX を除去した後煙突から排気ガスを大
気へ放出でき、大気汚染防止等に有効な排気装置を実現
でき、各種プラントの排気装置に最適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すガスタービンにおけ
る排気ダクトの管台取付構造の断面図であり、同図aは
工場取付タイプで、同図bは現地取付タイプである。
【図2】本発明の第2実施例を示すガスタービンにおけ
る排気ダクトの管台取付構造の断面図であり、同図aは
工場取付タイプで、同図bは現地取付タイプである。
【図3】本発明の第3実施例を示すガスタービンにおけ
る排気ダクトの管台取付構造の断面図である。
【図4】本発明の第4実施例を示すガスタービンにおけ
る排気ダクトの現地取付タイプの管台取付構造の断面図
である。
【図5】ガスタービンの系統図である。
【図6】従来例を示すガスタービンにおける排気ダクト
の管台取付構造の断面図であり、同図aは工場取付タイ
プで、同図bは現地取付タイプである。
【図7】異なった従来例を示すガスタービンにおける排
気ダクトの管台取付構造の断面図であり、同図aは工場
取付タイプで、同図bは現地取付タイプである。
【符号の説明】
1 吸気フィルタ 2 空気圧縮機 3 燃焼器 4 タービン 5 ガスタービン 6 発電機 7 脱硝装置 8 排気ダクト 9 煙突 10 ダクトプレート 11 断熱材 12 ケーシング 13 管台 14 補強板 15 断熱材 16 押え板 20 配管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温流体を内包するダクトを貫通して取
    り付けられる管台の取付構造であって、 前記ダクトの管台貫通部の周囲に、同管台が前記ダクト
    外面から離間した部位を貫通して溶着される所定容積の
    膨出部を形成すると共に、該膨出部内に断熱手段を施し
    たことを特徴とする管台取付構造。
  2. 【請求項2】 前記断熱手段として、膨出部内に断熱材
    が充填されることを特徴とする請求項1記載の管台取付
    構造。
  3. 【請求項3】 前記断熱手段として、管台の外周面に沿
    って冷却媒体が循環供給されることを特徴とする請求項
    1記載の管台取付構造。
  4. 【請求項4】 管台貫通部の周囲に所定容積の膨出部を
    形成し、該膨出部のダクト外面から離間した部位に管台
    を貫通させて溶着すると共に、同膨出部内に断熱手段を
    施したことを特徴とする高温ダクト。
  5. 【請求項5】 管台貫通部の周囲に所定容積の膨出部を
    形成し該膨出部のダクト外面から離間した部位に管台を
    貫通させて溶着すると共に同膨出部内に断熱手段を施し
    た高温ダクトと、該高温ダクトに介装された脱硝装置
    と、同高温ダクトの終端に接続された煙突と、を備えた
    ことを特徴とする排気装置。
JP11056424A 1999-03-04 1999-03-04 管台取付構造及び該取付構造を備えた高温ダクト並びに該高温ダクトを備えた排気装置 Withdrawn JP2000257444A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009257096A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 火炎検出器の取付構造
JP2010203256A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高温ダクト
CN104358961A (zh) * 2014-10-11 2015-02-18 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种用于高温管线的铰链型膨胀节

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