JP2000304203A - 排熱回収ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排熱回収ボイラ内に配置されるガスパス防止
板と、その固定部材との干渉による動きの拘束がなく、
ガスパス防止板が左右に容易にスライドできるようにす
ること。 【解決手段】 排熱回収ボイラ内の伝熱管群パネル１２
の内側にはガス流れ方向に沿ってサイドプレート１７が
設けられおり、このサイドプレート１７にガスパス防止
板１４の取付用にヒンジ１５が取り付けられており、ヒ
ンジ１５が取付部と反対側のガスパス防止板１４にはガ
スパス防止板１４の変位量分の切り欠き１４ａを設け、
切り欠き１４ａでクリップ１６を挟み込む構造となって
いる。そして左右パネル１７、１７の左右方向（ガス流
れに直交する方向）の相対変位を、ヒンジ１５とクリッ
プ１６によりガスパス防止板１４をスライドさせること
により吸収し、サイドプレート１７、１７の前後方向の
数ｍｍ程度の相対変位についてはヒンジ１５とガスパス
防止板１４の変形で吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ内の伝熱管
群パネル間に設置され、排ガスの無駄な流れを防止する
ガスパス防止板の取付方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】急増する電力需要に応えるために大容量
の火力発電所が建設されているが、これらの火力発電用
ボイラは、その部分負荷時においても高い発電効率を得
るために変圧運転を行うことが要求されている。

【０００３】これは最近の電力需要の特徴として、原子
力発電の伸びと共に、負荷の最大と最小の差も増大し、
火力発電はベースロード用から負荷調整用へと移行する
傾向にある。

【０００４】つまり、火力発電用ボイラはボイラ負荷を
常に全負荷で運転されるものは少なく、負荷を７５％負
荷、５０％負荷、２５％負荷へと上げ下げして運転した
り、ボイラの運転を停止するなど、いわゆる毎日起動停
止（Daily Start Stop、以下単にＤＳＳという）運転
や、週末起動停止（Weekly Start Stop、以下単にＷＳ
Ｓという）運転を行って中間負荷を担い、発電効率を向
上することが行われている。

【０００５】例えば、高効率発電の一環として、最近複
合発電プラントが注目されている。この複合発電プラン
トは、まずガスタービンによる発電を行うと共に、ガス
タービンから排出される排ガス中の熱を排熱回収ボイラ
によって回収し、この排熱回収ボイラで発生した蒸気に
より蒸気タービンを駆動させて発電するものである。

【０００６】この複合発電プラントはガスタービンによ
る発電と上記蒸気タービンによる発電を同時に行うこと
ができるために発電効率が高い上に、ガスタービンは負
荷応答性に優れているという特徴がある。このために急
激な電力需要の上昇、下降にも十分対応し得る負荷追従
性に優れた利点もあり、特にＤＳＳ運転やＷＳＳ運転を
行うプラントには有効である。

【０００７】ところが、この複合発電プラントにおいて
は、ＬＮＧ、灯油などのクリーンな燃料を使用するの
で、ＳＯｘ量やダスト量は少なくなるが、ガスタービン
の燃焼において酸素量が多く、高温燃焼のため排ガス中
のＮＯｘ量が増加するので脱硝装置を内蔵した回収ボイ
ラが開発されている。

【０００８】図３に従来技術に係る排熱回収ボイラの構
成を示す。排熱回収ボイラは図示していないが、ガスタ
ービンからの排ガスＧが矢印で示すように煙道１００の
上流側（図の左方）から下流側（図の右方）へ向かって
流れ、この煙道１００内には過熱器１、第１段高圧蒸発
器２、第２段高圧蒸発器４、高圧節炭器７、低圧蒸発器
８及び低圧節炭器１１等の伝熱管群パネルが設置されて
いる。

【０００９】排熱回収ボイラにおいて、ガスタービンか
らの排ガスＧは過熱器１、第１段高圧蒸発器２を経て脱
硝装置３に至り、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除
去した後、第２段高圧蒸発器４、高圧節炭器７、低圧蒸
発器８、低圧節炭器１１を経て排ガス中の熱が排熱回収
ボイラで回収される。この間に発生した高圧蒸気Ｓ１と
低圧蒸気Ｓ２は図示していないが蒸気タービンの動力源
と所内熱源として利用される。図３の中の高圧ドラム５
と低圧ドラム９にはそれぞれ第２段高圧蒸発器４と低圧
蒸発器８に給水する降水管６と降水管１０が接続してい
る。

【００１０】以上述べたように、排熱回収ボイラは、ガ
スタービンからの排ガスＧを通過させる煙道１００内に
配置され、図４の排熱回収ボイラ断面図に示すように、
煙道１００内部には伝熱管群パネル１２が左右に配置さ
れている。煙道１００内のこれらの伝熱管群パネル１２
間に排ガスＧが無駄に流れるのを防ぐためにガスパス防
止板を取り付ける。

【００１１】図５及び図６に従来のガスパス防止板１４
の構造の平面図及び側面図をそれぞれ示す。従来のガス
パス防止板１４の構造は左右どちらか一方のサイドプレ
ート１７にボルト１８でガスパス防止板１４を取り付
け、もう一方のサイドプレート１７にはクリップ１６を
設置している。サイドプレート１７は伝熱管群パネル１
２の側面に取り付けられている。クリップ１６の取付部
については、ガスパス防止板１４に設けた切り欠き１４
ａにクリップ１６で挟み込む構造となっている。そして
サイドプレート１７、１７の左右方向（ガス流れに直交
する方向）の相対変位は、ガスパス防止板１４をスライ
ドさせることにより吸収し、前後方向（ガス流れ方向）
の数ｍｍ程度の相対変位についてはガスパス防止板１４
を板圧２〜３ｍｍ程度のものにしてガスパス防止板１４
を変形させることにより吸収している。

【００１２】近年、設備の合理化などにより、ガスター
ビンと排熱回収ボイラとの間の煙道に設置しているサイ
レンサーの設置を省略し、プラントを簡略化させる傾向
にあり、この場合、サイレンサーによる整流効果が少な
くなるためガスタービンからの排ガスＧが排熱回収ボイ
ラに導入される所では、偏流が大きくなる傾向にある。
このため排熱回収ボイラのサイドプレート１７、１７の
相対的な変位が大きくなり、ガスパス防止板１４で吸収
すべき前後方向の排ガス流れの相対変位も２０ｍｍ程度
と増大している。

【００１３】図５、図６に示す従来の構造ではガスパス
防止板１４が２０ｍｍ程度変形したときにガスパス防止
板１４とクリップ１６の干渉が生じ、相対的な動きが拘
束されるためにガスパス防止板１４にゆがみが生じ、そ
の変形及びボルト１８が破損に到ることが考えられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はガスパ
ス防止板１４とクリップ１６の干渉により、ガスパス防
止板１４が左右にスライドすることが困難になり、ガス
パス防止板１４の面外変形、サイドプレート１７の変形
及びボルト１８取付部に大きな応力が発生し、さらには
ボルト１８の破損によりガスパス防止板１４が脱落する
可能性がある。

【００１５】本発明の課題は排熱回収ボイラ内部の伝熱
管群パネルの間に排ガスが無駄に流れるのを防ぐために
配置されるガスパス防止板とその固定部材との干渉によ
る動きの拘束がなく、ガスパス防止板が容易にスライド
できるようにすることである。

【００１６】本発明のより具体的な課題は伝熱管群パネ
ルの間に排ガスが無駄に流れるのを防ぐために配置され
るガスパス防止板とクリップの干渉による動きの拘束が
なく、ガス流れに直交する方向のスライドが容易にでき
るようにしたガスパス防止板を備えた排熱回収ボイラを
提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記本発明の課題は、煙
道を形成するケーシングと、該ケーシング内に導入され
るガスの熱を回収するためにケーシング内に配置した伝
熱管群を備えた排熱回収ボイラにおいて、伝熱管群の間
に形成されるガス流れ方向の間隙を塞ぐガスパス防止板
を伝熱管群に取り付け、該ガスパス防止板の取付部には
ヒンジを用いる排熱回収ボイラにより解決される。

【００１８】前記ガスパス防止板の取付部は、ガスパス
防止板の一方の端部に設けられたヒンジと、ガスパス防
止板の他方の端部に設けられたガスパス防止板の切り欠
きと、該切り欠きに係合するクリップとからなる構成と
することができる。また、ガスパス防止板は、ケーシン
グ内の最前流部に配置される場合が多く、またガスパス
防止板の取付部は、伝熱管群に設けられるサイドプレー
トに支持させることができる。

【００１９】伝熱管群の間に形成されるガス流れ方向の
間隙を塞ぐガスパス防止板がガス流れ方向の前後左右方
向に対して変位するときに、従来通りガスパス防止板に
切り欠きを入れると共に、ガスパス防止板の取付部にヒ
ンジを使用し、前記取付部が回転することによりクリッ
プとの干渉による動きの拘束がなくなるので、ガスパス
防止板のガス流れ方向に対して左右方向（ガス流れ方向
に直交する方向）へのスライドが容易にできるようにな
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
とともに説明する。本発明の実施の形態の排熱回収ボイ
ラの構成は図３、図４に示すものと同一であり、その説
明は省略する。

【００２１】図１はガスパス防止板の平面図、図２はガ
スパス防止板の側面図をそれぞれ示す。伝熱管群パネル
１２と板圧２〜３ｍｍ程度のガスパス防止板１４の取付
部はヒンジ１５を使用している。図１及び図２におい
て、排熱回収ボイラ内の伝熱管群パネル１２の内側には
ガス流れ方向に沿ってサイドプレート１７が設けられお
り、このサイドプレート１７にガスパス防止板１４の取
付用のヒンジ１５が取り付けられている。

【００２２】また、ヒンジ取付部と反対側のガスパス防
止板１４には図５、図６に示す従来技術と同様に、ガス
パス防止板１４に、その変位量分の切り欠き１４ａを設
け、切り欠き１４ａをサイドプレート１７に取り付けた
クリップ１６で挟み込む構造となっている。

【００２３】そしてサイドプレート１７、１７の左右方
向（ガス流れに直交する方向）の相対変位を、ヒンジ１
５とクリップ１６によりガスパス防止板１４をスライド
させることにより吸収し、サイドプレート１７、１７の
前後方向の数ｍｍ程度の相対変位についてはヒンジ１５
とガスパス防止板１４の変形で吸収する。

【００２４】こうしてサイドプレート１７、１７の前後
左右方向の変位に対し、ガスパス防止板１４が無理な応
力を発生させることなく回転することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、排熱回収ボイラの伝熱
管群の間隙を塞ぐガスパス防止板の取付部にヒンジを使
用することにより、前記取付部及びその周囲に無理な応
力が発生しなくなるのでガスパス防止板および伝熱管群
に設けられるサイドプレートなどの変形、破損を防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の排熱回収ボイラのパネ
ル分割部ガスパス防止板配置部の平面図である。

【図２】 図１のパネル分割部ガスパス防止板配置部の
側面図である。

【図３】 排熱回収ボイラの概略系統図である。

【図４】 図３の排熱回収ボイラの断面図である。

【図５】 従来技術による排熱回収ボイラのパネル分割
部ガスパス防止板の平面図である。

【図６】 従来技術による排熱回収ボイラのパネル分割
部ガスパス防止板の側面図である。

【符号の説明】

１ 過熱器 ２ 第１段高圧蒸発器 ３ 脱硝装置 ４ 第２段高圧蒸発器 ５ 高圧ドラム ６ 降水管
７ 高圧節炭器 ８ 低圧蒸発器 ９ 低圧ドラム １０ 降水管 １１ 低圧節炭器 １２ 伝熱管群（パネル） １３ ケーシング １４ ガスパス防止板 １５ ヒンジ １６ クリップ １７ サイドプレート １８ ボルト １００ 煙道 Ｇ 排ガス Ｓ１ 高圧蒸気 Ｓ２ 低圧蒸気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝村 信一郎 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 (72)発明者 入木 重行 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 煙道を形成するケーシングと、該ケーシ
   ング内に導入されるガスの熱を回収するためにケーシン
   グ内に配置した伝熱管群を備えた排熱回収ボイラにおい
   て、 伝熱管群の間に形成されるガス流れ方向の間隙を塞ぐガ
   スパス防止板を伝熱管群に取り付け、該ガスパス防止板
   の取付部にはヒンジを用いることを特徴とする排熱回収
   ボイラ。
2. 【請求項２】 ガスパス防止板の取付部は、ガスパス防
   止板の一方の端部に設けられたヒンジと、ガスパス防止
   板の他方の端部に設けられたガスパス防止板の切り欠き
   と、該切り欠きに係合するクリップとからなることを特
   徴とする請求項１記載の排熱熱回収ボイラ。
3. 【請求項３】 ガスパス防止板は、ケーシング内の最前
   流部に配置されることを特徴とする請求項１記載の排熱
   熱回収ボイラ。