JP2002195506A - 廃熱ボイラ - Google Patents
廃熱ボイラInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二酸化硫黄などを含む排ガスを熱源として
も、水管の下部が腐食しにくくする。 【解決手段】 炉壁を形成する水管１２の下部を支持す
る耐火物ブロック１６の上部に、ノズル１５を設けて、
ダストなどの堆積物を吹き飛ばすようにする。耐火物ブ
ロック１６の下方は、内側に向って傾斜するようにして
幅を広げ、水ドラム１３，１４を覆うようにする。熱源
となる排ガスに二酸化硫黄が含まれ、酸化鉄を含むダス
トが多く含まれていても、ダストが堆積しないので、腐
食の原因となる硫酸が生成されず、水管１２の下部の腐
食を防ぐことができる。
も、水管の下部が腐食しにくくする。 【解決手段】 炉壁を形成する水管１２の下部を支持す
る耐火物ブロック１６の上部に、ノズル１５を設けて、
ダストなどの堆積物を吹き飛ばすようにする。耐火物ブ
ロック１６の下方は、内側に向って傾斜するようにして
幅を広げ、水ドラム１３，１４を覆うようにする。熱源
となる排ガスに二酸化硫黄が含まれ、酸化鉄を含むダス
トが多く含まれていても、ダストが堆積しないので、腐
食の原因となる硫酸が生成されず、水管１２の下部の腐
食を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種炉や熱機関な
どの熱利用装置からの排ガスから、余熱を回収して水蒸
気を発生させる廃熱ボイラに関する。
どの熱利用装置からの排ガスから、余熱を回収して水蒸
気を発生させる廃熱ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、各種工場、たとえば化学工
場、機械工場あるいは金属工場などでは、各種炉や熱機
関等の熱利用装置が広く用いられ、排ガスが発生されて
いる。高温の排ガスからは、廃熱ボイラなどで余熱を回
収することができる。
場、機械工場あるいは金属工場などでは、各種炉や熱機
関等の熱利用装置が広く用いられ、排ガスが発生されて
いる。高温の排ガスからは、廃熱ボイラなどで余熱を回
収することができる。
【０００３】図４は、従来からの廃熱ボイラ１につい
て、排ガスの流通方向に垂直な断面構成を示す。排ガス
は多数の水管２と熱交換し、排ガスの有する余熱は、多
数の水管２内を流れる水を加熱して水蒸気を発生させ
る。水管２は下方で、水ドラム３，４のうちの一方に連
結され、上方では蒸気ドラム５に連結される。水管２内
で発生した水蒸気は、水と混合して気水混合物として蒸
気ドラム５に達し、蒸気ドラム５で水蒸気だけが取出さ
れる。水管２が水ドラム３と連結される部分には、耐火
物ブロック６が設けられ、排ガスの封止と断熱とを行っ
ている。耐火物ブロック６の上部は、ほぼ水平な平坦面
となっている。耐火物ブロック６は、たとえばキャスタ
などと呼ばれる不定形耐火物材料を固めて形成される。
ほぼ上下方向に配設される水管２に対し、ほぼ水平に過
熱管７が配設される。
て、排ガスの流通方向に垂直な断面構成を示す。排ガス
は多数の水管２と熱交換し、排ガスの有する余熱は、多
数の水管２内を流れる水を加熱して水蒸気を発生させ
る。水管２は下方で、水ドラム３，４のうちの一方に連
結され、上方では蒸気ドラム５に連結される。水管２内
で発生した水蒸気は、水と混合して気水混合物として蒸
気ドラム５に達し、蒸気ドラム５で水蒸気だけが取出さ
れる。水管２が水ドラム３と連結される部分には、耐火
物ブロック６が設けられ、排ガスの封止と断熱とを行っ
ている。耐火物ブロック６の上部は、ほぼ水平な平坦面
となっている。耐火物ブロック６は、たとえばキャスタ
などと呼ばれる不定形耐火物材料を固めて形成される。
ほぼ上下方向に配設される水管２に対し、ほぼ水平に過
熱管７が配設される。
【０００４】図５は、図４に示す廃熱ボイラ１を、図４
の切断面線Ｖ−Ｖから平面断面視した構成の前半部分を
示す。ただし、排ガスの流れの方向が紙面の横方向とな
るように、向きを９０°変えている。廃熱ボイラ１の中
央寄りには、点検用空間８が設けられる。外側に配置さ
れる水管２の相互間は封止され、排ガスが外部に漏れな
いように、ケーシング側方の炉壁を形成している。水管
２の材質としては、たとえばＳＴＢ３５などが使用され
る。ここでＳＴＢは、ボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管に
ついて日本工業規格のＪＩＳ Ｇ ３４６１に規定されて
いる記号である。なお、ＪＩＳ Ｇ ３４６２に規定さ
れ、ＳＴＢＡ記号で表されるボイラ・熱交換器用合金鋼
鋼管も使用される。
の切断面線Ｖ−Ｖから平面断面視した構成の前半部分を
示す。ただし、排ガスの流れの方向が紙面の横方向とな
るように、向きを９０°変えている。廃熱ボイラ１の中
央寄りには、点検用空間８が設けられる。外側に配置さ
れる水管２の相互間は封止され、排ガスが外部に漏れな
いように、ケーシング側方の炉壁を形成している。水管
２の材質としては、たとえばＳＴＢ３５などが使用され
る。ここでＳＴＢは、ボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管に
ついて日本工業規格のＪＩＳ Ｇ ３４６１に規定されて
いる記号である。なお、ＪＩＳ Ｇ ３４６２に規定さ
れ、ＳＴＢＡ記号で表されるボイラ・熱交換器用合金鋼
鋼管も使用される。
【０００５】図６は、図４に示す廃熱ボイラ１の動作原
理を示す。上方の蒸気ドラム５と下方の水ドラム３，４
は、軸線がほぼ水平となっており、排ガスは軸線方向に
流れる。排ガスは水管２と熱交換しながら流れるので、
上流側から下流側に流れるに従って、温度が低下する。
このため、排ガスの流れの上流側に配置される水管２
は、水蒸気を発生する蒸発管として働き、排ガスの流れ
の下流側に配置される水管２は、蒸気ドラム５内の水分
が水ドラム３，４に戻る降水管として働く。これによっ
て、上流側の水管２内で発生する水蒸気とともに蒸気ド
ラム５に流入する水が下流側の水管２で水ドラム３，４
に戻る大きな循環経路が形成され、自然循環式水管ボイ
ラとして動作する。
理を示す。上方の蒸気ドラム５と下方の水ドラム３，４
は、軸線がほぼ水平となっており、排ガスは軸線方向に
流れる。排ガスは水管２と熱交換しながら流れるので、
上流側から下流側に流れるに従って、温度が低下する。
このため、排ガスの流れの上流側に配置される水管２
は、水蒸気を発生する蒸発管として働き、排ガスの流れ
の下流側に配置される水管２は、蒸気ドラム５内の水分
が水ドラム３，４に戻る降水管として働く。これによっ
て、上流側の水管２内で発生する水蒸気とともに蒸気ド
ラム５に流入する水が下流側の水管２で水ドラム３，４
に戻る大きな循環経路が形成され、自然循環式水管ボイ
ラとして動作する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】廃熱ボイラ１の運転中
に、水管２が断熱ブロックで支持される部分、またはそ
の近傍で水管２や過熱管７に腐食が生じやすいことが判
明した。たとえば、水管２および過熱管７の材料として
ボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管ＳＴＢ３５を用いて、廃
熱ボイラ１を運転してわずか８ヶ月で外面から腐食貫孔
が生じている。これは、約５ｍｍ／ｙの腐食速度に相当
する。熱源とする排ガスは、１１００℃→３５０℃の温
度範囲で使用し、ガス組成は、二酸化硫黄（ＳＯ2）が
約１０％、三酸化硫黄（ＳＯ3）が約０．３％、水分
（Ｈ2Ｏ）が約１６％であり、標準状態の単位体積１ｍ3
当りダストを１ｇの割合で含み、ガス流量は標準状態で
１９，６００ｍ3／ｈｒである。水管温度は、２２７℃
で、圧力は約２５００ｋＰａ（２６ｋｇｆ／ｃｍ2）で
ある。
に、水管２が断熱ブロックで支持される部分、またはそ
の近傍で水管２や過熱管７に腐食が生じやすいことが判
明した。たとえば、水管２および過熱管７の材料として
ボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管ＳＴＢ３５を用いて、廃
熱ボイラ１を運転してわずか８ヶ月で外面から腐食貫孔
が生じている。これは、約５ｍｍ／ｙの腐食速度に相当
する。熱源とする排ガスは、１１００℃→３５０℃の温
度範囲で使用し、ガス組成は、二酸化硫黄（ＳＯ2）が
約１０％、三酸化硫黄（ＳＯ3）が約０．３％、水分
（Ｈ2Ｏ）が約１６％であり、標準状態の単位体積１ｍ3
当りダストを１ｇの割合で含み、ガス流量は標準状態で
１９，６００ｍ3／ｈｒである。水管温度は、２２７℃
で、圧力は約２５００ｋＰａ（２６ｋｇｆ／ｃｍ2）で
ある。
【０００７】以上のような腐食は、二酸化硫黄の濃度等
から予測される腐食の程度を越えている。また排ガスが
直接の腐食原因であれば、水管２の下部ではなく、排ガ
スと熱交換する中間部分の方が腐食するはずである。
から予測される腐食の程度を越えている。また排ガスが
直接の腐食原因であれば、水管２の下部ではなく、排ガ
スと熱交換する中間部分の方が腐食するはずである。
【０００８】本発明の目的は、二酸化硫黄などを含む排
ガスを熱源としても、水管の下部が腐食しにくい廃熱ボ
イラを提供することである。
ガスを熱源としても、水管の下部が腐食しにくい廃熱ボ
イラを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱利用装置か
らの排ガスが有する余熱を、ケーシング内部に配置され
る水管群の各水管内で、水蒸気発生のための加熱に利用
する廃熱ボイラにおいて、ケーシングの側壁の下部に配
置され、水管群の下部を支持し、排ガスを封止する耐火
物ブロックと、耐火物ブロックが水管群の下部を支持す
る部分に設けられ、堆積物を吹き飛ばすノズルとを含む
ことを特徴とする廃熱ボイラである。
らの排ガスが有する余熱を、ケーシング内部に配置され
る水管群の各水管内で、水蒸気発生のための加熱に利用
する廃熱ボイラにおいて、ケーシングの側壁の下部に配
置され、水管群の下部を支持し、排ガスを封止する耐火
物ブロックと、耐火物ブロックが水管群の下部を支持す
る部分に設けられ、堆積物を吹き飛ばすノズルとを含む
ことを特徴とする廃熱ボイラである。
【００１０】本発明に従えば、廃熱ボイラの水管は、ケ
ーシングの側壁の下部に配置される耐火物ブロックで支
持される。廃熱ボイラには熱利用装置からの排ガスが導
入され、排ガスの余熱で水管群を加熱し、水管内で水蒸
気を発生させる。排ガス中には、酸化鉄などを含むダス
トも存在するので、耐火物ブロックが水管群を支持する
部分には、酸化鉄などが堆積する。排ガス中には水蒸気
や二酸化硫黄なども含まれる。酸化鉄は、二酸化硫黄を
三酸化硫黄に変える反応の触媒として働き、三酸化硫黄
は水蒸気から生成される水に溶けて硫酸となる。硫酸が
生じると、水管を激しく腐食させる。ノズルを設けて耐
火物ブロックが水管群の下部を支持する部分の堆積物を
吹き飛ばすので、前述の硫酸が生じにくくなり、水管を
腐食しにくくすることができる。
ーシングの側壁の下部に配置される耐火物ブロックで支
持される。廃熱ボイラには熱利用装置からの排ガスが導
入され、排ガスの余熱で水管群を加熱し、水管内で水蒸
気を発生させる。排ガス中には、酸化鉄などを含むダス
トも存在するので、耐火物ブロックが水管群を支持する
部分には、酸化鉄などが堆積する。排ガス中には水蒸気
や二酸化硫黄なども含まれる。酸化鉄は、二酸化硫黄を
三酸化硫黄に変える反応の触媒として働き、三酸化硫黄
は水蒸気から生成される水に溶けて硫酸となる。硫酸が
生じると、水管を激しく腐食させる。ノズルを設けて耐
火物ブロックが水管群の下部を支持する部分の堆積物を
吹き飛ばすので、前述の硫酸が生じにくくなり、水管を
腐食しにくくすることができる。
【００１１】また本発明で、前記耐火物ブロックは、前
記水管群の下部を支持する部分の表面が該ケーシングの
内部側で下方に沈下するように予め定める角度よりも小
さな角度で傾斜していることを特徴とする。
記水管群の下部を支持する部分の表面が該ケーシングの
内部側で下方に沈下するように予め定める角度よりも小
さな角度で傾斜していることを特徴とする。
【００１２】本発明に従えば、水管群の下部を支持する
耐火物ブロックの表面が、ケーシングの内部側で予め定
める角度よりも小さな角度で傾斜しているので、酸化鉄
などを含むダストが堆積しにくくなり、硫酸生成による
腐食が生じにくくなるようにすることができる。
耐火物ブロックの表面が、ケーシングの内部側で予め定
める角度よりも小さな角度で傾斜しているので、酸化鉄
などを含むダストが堆積しにくくなり、硫酸生成による
腐食が生じにくくなるようにすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の実施
の一形態としての廃熱ボイラ１１の概略的な構成を示
す。図１は排ガスの流れの方向に垂直方向から見た正面
断面構成を示し、図２は図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから
見た断面構成の前方部分を示す。廃熱ボイラ１１の基本
的な構成は、図４〜図６に示す従来からの廃熱ボイラ１
と同等である。図１では、ケーシングとしての炉壁に相
当する位置に配置される水管１２と、その下方に配置さ
れる水ドラム１３，１４とを示し、上方に配置される蒸
気ドラムやケーシング内部に配置される水管群について
は省略している。
の一形態としての廃熱ボイラ１１の概略的な構成を示
す。図１は排ガスの流れの方向に垂直方向から見た正面
断面構成を示し、図２は図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから
見た断面構成の前方部分を示す。廃熱ボイラ１１の基本
的な構成は、図４〜図６に示す従来からの廃熱ボイラ１
と同等である。図１では、ケーシングとしての炉壁に相
当する位置に配置される水管１２と、その下方に配置さ
れる水ドラム１３，１４とを示し、上方に配置される蒸
気ドラムやケーシング内部に配置される水管群について
は省略している。
【００１４】本実施形態の廃熱ボイラ１１では、炉壁部
の水管１２の下部に、ノズル１５を設け、水管１２の下
部を支持し、排ガスを封止する耐火物ブロック１６上へ
の堆積物を吹き飛ばすことができるようにしてある。ノ
ズル１５には、コンプレッサから加圧した空気を導入
し、先端から噴出させる。加圧した空気は、通常、各種
空圧機器で利用している工場エアーを使用することがで
きる。過熱蒸気などを使用することもできる。耐火物ブ
ロック１６は、たとえばキャスタと呼ばれる不定形耐火
物を成形して用いる。
の水管１２の下部に、ノズル１５を設け、水管１２の下
部を支持し、排ガスを封止する耐火物ブロック１６上へ
の堆積物を吹き飛ばすことができるようにしてある。ノ
ズル１５には、コンプレッサから加圧した空気を導入
し、先端から噴出させる。加圧した空気は、通常、各種
空圧機器で利用している工場エアーを使用することがで
きる。過熱蒸気などを使用することもできる。耐火物ブ
ロック１６は、たとえばキャスタと呼ばれる不定形耐火
物を成形して用いる。
【００１５】図２に示すように、水管１２は、廃熱ボイ
ラ１１の内部にも多数配置されている。また、排ガスボ
イラ１１の内部には、多数の過熱管１７も配置される。
排ガスは、入口１８から導入される。水管１２はほぼ上
下方向に配置され、過熱管１７はほぼ水平方向に配置さ
れる。炉壁部分に配置される水管１２の間は、フィン１
９を溶接して封止している。炉壁部分の水管１２とフィ
ン１９とは、内部ケーシングの側壁を形成している。こ
の内部ケーシングの外側に、外部ケーシング２０が設け
られる。ノズル１５は、外部ケーシング２０と内部ケー
シングとの間に配置されるヘッダ管２１から分岐して、
耐火物ブロック１６を貫通して、先端を内部ケーシング
よりも内側まで突出させる。ノズル１５やヘッダ管２
１、あるいはヘッダ管２１に空気を導く配管には、たと
えばＳＵＳ３１０などのステンレス鋼管を使用する。
ラ１１の内部にも多数配置されている。また、排ガスボ
イラ１１の内部には、多数の過熱管１７も配置される。
排ガスは、入口１８から導入される。水管１２はほぼ上
下方向に配置され、過熱管１７はほぼ水平方向に配置さ
れる。炉壁部分に配置される水管１２の間は、フィン１
９を溶接して封止している。炉壁部分の水管１２とフィ
ン１９とは、内部ケーシングの側壁を形成している。こ
の内部ケーシングの外側に、外部ケーシング２０が設け
られる。ノズル１５は、外部ケーシング２０と内部ケー
シングとの間に配置されるヘッダ管２１から分岐して、
耐火物ブロック１６を貫通して、先端を内部ケーシング
よりも内側まで突出させる。ノズル１５やヘッダ管２
１、あるいはヘッダ管２１に空気を導く配管には、たと
えばＳＵＳ３１０などのステンレス鋼管を使用する。
【００１６】図３は、ノズル１５の先端部分の構成を示
す。耐火物ブロック１６の上部は、炉壁を形成する水管
１２を側方から接触して支持する。水管１２は、耐火ブ
ロック１６の上部で、下端が一回り径が大きい水管２２
の上端内に挿入され、水管２２と接続される。下方の水
管２２の下端は、水ドラム１３，１４に接続される。下
方の水管２２も上方の水管１２と同様な材料を使用す
る。
す。耐火物ブロック１６の上部は、炉壁を形成する水管
１２を側方から接触して支持する。水管１２は、耐火ブ
ロック１６の上部で、下端が一回り径が大きい水管２２
の上端内に挿入され、水管２２と接続される。下方の水
管２２の下端は、水ドラム１３，１４に接続される。下
方の水管２２も上方の水管１２と同様な材料を使用す
る。
【００１７】耐火ブロック１６の頂部には、上方の水管
１２のフィン１９下端付近に溶接される支持板２３が固
定される。耐火物ブロック１６は、水管１２および水管
２２の接続部付近では、水平面に対してほぼ垂直な壁面
に沿って水管１２，２２を側方から支持する。この壁面
が続いたあと、水管１２，２２の接続部よりも下方で耐
火物ブロック１６は幅が広くなり、水ドラム１３，１４
を覆うことができるようになる。
１２のフィン１９下端付近に溶接される支持板２３が固
定される。耐火物ブロック１６は、水管１２および水管
２２の接続部付近では、水平面に対してほぼ垂直な壁面
に沿って水管１２，２２を側方から支持する。この壁面
が続いたあと、水管１２，２２の接続部よりも下方で耐
火物ブロック１６は幅が広くなり、水ドラム１３，１４
を覆うことができるようになる。
【００１８】本実施形態では、図１に示すように、耐火
物ブロック１６の幅が拡大する部分の表面が、内方に移
行すると沈下するように傾斜させている。傾斜角度は、
たとえば４５°程度である。したがって、耐火ブロック
１６が水管１２，２２を支持する表面は、ほぼ鉛直で傾
斜角が０°であるか、傾斜角約４５°程度で傾斜してい
ることになる。傾斜角０°は４５°よりも小さいことは
もちろんである。図３に示す耐火物ブロック１６の頂部
は、水管１２およびフィン１９によって形成される内部
ケーシングの外部であるので、内部ケーシング内では、
耐火物ブロック１６の表面に、水平に近い平坦面は存在
しないことになる。したがって、内部ケーシング内で
は、耐火物ブロック１６の表面は、ほぼ鉛直で傾斜角０
°の部分も含めて、少なくとも約４５°よりも小さい傾
斜角で傾斜していることになり、排ガス中のダストがが
耐火物ブロック１６の表面に落下しても、傾斜した表面
に沿って内方に移行し、堆積物が形成されにくい。さら
に、ノズル１５の先端が図３に示すように下方に向けら
れているので、付着したダストを容易に吹き飛ばすこと
ができる。
物ブロック１６の幅が拡大する部分の表面が、内方に移
行すると沈下するように傾斜させている。傾斜角度は、
たとえば４５°程度である。したがって、耐火ブロック
１６が水管１２，２２を支持する表面は、ほぼ鉛直で傾
斜角が０°であるか、傾斜角約４５°程度で傾斜してい
ることになる。傾斜角０°は４５°よりも小さいことは
もちろんである。図３に示す耐火物ブロック１６の頂部
は、水管１２およびフィン１９によって形成される内部
ケーシングの外部であるので、内部ケーシング内では、
耐火物ブロック１６の表面に、水平に近い平坦面は存在
しないことになる。したがって、内部ケーシング内で
は、耐火物ブロック１６の表面は、ほぼ鉛直で傾斜角０
°の部分も含めて、少なくとも約４５°よりも小さい傾
斜角で傾斜していることになり、排ガス中のダストがが
耐火物ブロック１６の表面に落下しても、傾斜した表面
に沿って内方に移行し、堆積物が形成されにくい。さら
に、ノズル１５の先端が図３に示すように下方に向けら
れているので、付着したダストを容易に吹き飛ばすこと
ができる。
【００１９】硫化物を多く含む鉱石を原料とする金属製
造工場では、流動焙焼炉から二酸化硫黄を含む排ガスを
利用する廃熱ボイラが使用されている。流動焙焼炉から
の排ガスには、容積比で１０％程度の二酸化硫黄や水蒸
気を含む水分がそれぞれ含ま、またダストも多く含まれ
ている。このような流動焙焼炉からの排ガスが酸化鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）を主成分とするダストの存在のもとで冷却
されるとき、特に６００〜６５０℃の温度範囲で、二酸
化硫黄が三酸化硫黄（ＳＯ3 ）に転化されやすくなり、
温度が硫酸（Ｈ2ＳＯ4）の露点温度以下に下がったとき
に腐食が生じやすいことが知られている。このような腐
食の予防のため、流動焙焼炉排ガス用の廃熱ボイラで
は、水管の伝熱表面に向けて空気や水蒸気を吹付けて付
着ダストを除去するすす吹器などを設けるようにしてい
る。
造工場では、流動焙焼炉から二酸化硫黄を含む排ガスを
利用する廃熱ボイラが使用されている。流動焙焼炉から
の排ガスには、容積比で１０％程度の二酸化硫黄や水蒸
気を含む水分がそれぞれ含ま、またダストも多く含まれ
ている。このような流動焙焼炉からの排ガスが酸化鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）を主成分とするダストの存在のもとで冷却
されるとき、特に６００〜６５０℃の温度範囲で、二酸
化硫黄が三酸化硫黄（ＳＯ3 ）に転化されやすくなり、
温度が硫酸（Ｈ2ＳＯ4）の露点温度以下に下がったとき
に腐食が生じやすいことが知られている。このような腐
食の予防のため、流動焙焼炉排ガス用の廃熱ボイラで
は、水管の伝熱表面に向けて空気や水蒸気を吹付けて付
着ダストを除去するすす吹器などを設けるようにしてい
る。
【００２０】本実施形態の廃熱ボイラ１１でも、水管の
表面に向けて水蒸気を吹付けることのできるすす吹器は
設けられているが、耐火物ブロック１６となるキャスタ
の下部に堆積するダストを吹き飛ばすことのできるよう
な構造にはなっていなかった。このため当該部のダスト
を吹き飛ばすべく、ノズル１５を設けることとした。ノ
ズル１５を設ける位置は、内部ケーシングの炉壁付近で
あって廃熱ボイラ１１の内方ではないので、外部ケーシ
ング２０と内部ケーシングとの間の空間を利用して、容
易に空気供給用の配管を施すことができる。
表面に向けて水蒸気を吹付けることのできるすす吹器は
設けられているが、耐火物ブロック１６となるキャスタ
の下部に堆積するダストを吹き飛ばすことのできるよう
な構造にはなっていなかった。このため当該部のダスト
を吹き飛ばすべく、ノズル１５を設けることとした。ノ
ズル１５を設ける位置は、内部ケーシングの炉壁付近で
あって廃熱ボイラ１１の内方ではないので、外部ケーシ
ング２０と内部ケーシングとの間の空間を利用して、容
易に空気供給用の配管を施すことができる。
【００２１】本実施形態の廃熱ボイラ１１では、水管１
２としてボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管やボイラ・熱交
換器用合金鋼鋼管を用い、二酸化硫黄、水分、酸化鉄ダ
ストなどを含む各種熱利用装置からの排ガスを熱源とし
て、長期間にわたって水管１２を使用しても、水管１２
の下部で腐食が生じにくくすることができる。たとえ
ば、図４〜図６に示す廃熱ボイラ１と同様の運転条件で
腐食速度を確認した結果は、約０．５ｍｍ／ｙとなり、
約５ｍｍ／ｙの腐食速度から大幅に減少していることが
判明した。本実施形態の廃熱ボイラ１１では、従来のよ
うな腐食貫孔の問題は生じていない。
２としてボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管やボイラ・熱交
換器用合金鋼鋼管を用い、二酸化硫黄、水分、酸化鉄ダ
ストなどを含む各種熱利用装置からの排ガスを熱源とし
て、長期間にわたって水管１２を使用しても、水管１２
の下部で腐食が生じにくくすることができる。たとえ
ば、図４〜図６に示す廃熱ボイラ１と同様の運転条件で
腐食速度を確認した結果は、約０．５ｍｍ／ｙとなり、
約５ｍｍ／ｙの腐食速度から大幅に減少していることが
判明した。本実施形態の廃熱ボイラ１１では、従来のよ
うな腐食貫孔の問題は生じていない。
【００２２】本件発明者は、流動焙焼炉からの排ガスほ
どは二酸化硫黄や酸化鉄のダストが含まれていない排ガ
スでも、腐食原因として、廃熱ボイラの水管下部への多
量のダスト堆積→ダスト中からＳＯ2をＳＯ3に転化する
触媒作用を有するＦｅ2Ｏ3が多く析出→ダスト堆積部内
でＳＯ３への転化が生じ、水管外表面で硫酸が露点を結
び、腐食貫孔にいたることを見出し、その対策としてノ
ズル１５を設けて炉壁を形成する水管１２の下部から堆
積物を吹き飛ばすようにしている。さらに、耐火物ブロ
ックの内面側を傾斜面としている。このような腐食対策
は、既存の廃熱ボイラに後から追加することも容易であ
る。また、廃熱ボイラでは、水管が大略的に上下方向に
配置されている形式であれば本発明を同様に適用するこ
とができ、水ドラム１３，１４は単一でもよいことはも
ちろんである。
どは二酸化硫黄や酸化鉄のダストが含まれていない排ガ
スでも、腐食原因として、廃熱ボイラの水管下部への多
量のダスト堆積→ダスト中からＳＯ2をＳＯ3に転化する
触媒作用を有するＦｅ2Ｏ3が多く析出→ダスト堆積部内
でＳＯ３への転化が生じ、水管外表面で硫酸が露点を結
び、腐食貫孔にいたることを見出し、その対策としてノ
ズル１５を設けて炉壁を形成する水管１２の下部から堆
積物を吹き飛ばすようにしている。さらに、耐火物ブロ
ックの内面側を傾斜面としている。このような腐食対策
は、既存の廃熱ボイラに後から追加することも容易であ
る。また、廃熱ボイラでは、水管が大略的に上下方向に
配置されている形式であれば本発明を同様に適用するこ
とができ、水ドラム１３，１４は単一でもよいことはも
ちろんである。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、廃熱ボイ
ラの水管を、ケーシングの側壁の下部で耐火物ブロック
が支持する部分にノズルを設けて、堆積物を吹き飛ばす
ので、熱利用装置からの導入される排ガスに二酸化硫黄
が含まれていても、硫酸が生じにくくなって、腐食しに
くくすることができる。排ガス中に、二酸化硫黄や水蒸
気が含まれ、さらに触媒となって硫酸を生成しやすくす
る酸化鉄などが含まれていても、水管下部の腐食が生じ
にくいようにすることができる。二酸化硫黄や水蒸気、
さらには酸化鉄のダストを含むような排ガスを利用して
も、水管の腐食が少ないので、熱利用装置で発生する排
ガスの余熱を有効に利用し、水蒸気として効率よく回収
することができる。
ラの水管を、ケーシングの側壁の下部で耐火物ブロック
が支持する部分にノズルを設けて、堆積物を吹き飛ばす
ので、熱利用装置からの導入される排ガスに二酸化硫黄
が含まれていても、硫酸が生じにくくなって、腐食しに
くくすることができる。排ガス中に、二酸化硫黄や水蒸
気が含まれ、さらに触媒となって硫酸を生成しやすくす
る酸化鉄などが含まれていても、水管下部の腐食が生じ
にくいようにすることができる。二酸化硫黄や水蒸気、
さらには酸化鉄のダストを含むような排ガスを利用して
も、水管の腐食が少ないので、熱利用装置で発生する排
ガスの余熱を有効に利用し、水蒸気として効率よく回収
することができる。
【００２４】また本発明によれば、水管群の下部を支持
する耐火物ブロックの表面が、ケーシングの内部側で下
方に沈下するような傾斜を有するので、酸化鉄などを含
むダストが堆積しにくくなり、硫酸生成による腐食が生
じにくくなるようにすることができる。
する耐火物ブロックの表面が、ケーシングの内部側で下
方に沈下するような傾斜を有するので、酸化鉄などを含
むダストが堆積しにくくなり、硫酸生成による腐食が生
じにくくなるようにすることができる。
【図１】本発明の実施の一形態としての廃熱ボイラ１１
の簡略化した正面断面図である。
の簡略化した正面断面図である。
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た平面断面図
である。
である。
【図３】図１のノズル１５の周囲を拡大して示す部分的
な正面断面図である。
な正面断面図である。
【図４】従来からの廃熱ボイラの簡略化した正面断面図
である。
である。
【図５】図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た平面断面図であ
る。
る。
【図６】図４の廃熱ボイラでの水循環経路を示す簡略化
した斜視図である。
した斜視図である。
１１ 廃熱ボイラ １２，２２ 水管 １３，１４ 水ドラム １５ ノズル １６ 耐火物ブロック １９ フィン ２０ 外部ケーシング ２１ ヘッダ管
Claims (2)
- 【請求項１】 熱利用装置からの排ガスが有する余熱
を、ケーシング内部に配置される水管群の各水管内で、
水蒸気発生のための加熱に利用する廃熱ボイラにおい
て、 ケーシングの側壁の下部に配置され、水管群の下部を支
持し、排ガスを封止する耐火物ブロックと、 耐火物ブロックが水管群の下部を支持する部分に設けら
れ、堆積物を吹き飛ばすノズルとを含むことを特徴とす
る廃熱ボイラ。 - 【請求項２】 前記耐火物ブロックは、前記水管群の下
部を支持する部分の表面が該ケーシングの内部側で下方
に沈下するように予め定める角度よりも小さな角度で傾
斜していることを特徴とする請求項１記載の廃熱ボイ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386827A JP4493206B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 廃熱ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386827A JP4493206B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 廃熱ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002195506A true JP2002195506A (ja) | 2002-07-10 |
| JP4493206B2 JP4493206B2 (ja) | 2010-06-30 |
Family
ID=18853868
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000386827A Expired - Fee Related JP4493206B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 廃熱ボイラ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4493206B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8266853B2 (en) * | 2009-05-12 | 2012-09-18 | Vanocur Refractories Llc | Corbel repairs of coke ovens |
| JP2016183809A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床反応炉 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000146105A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 循環流動層燃焼炉及びその蒸発管の摩耗防止方法 |
| JP2001304502A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-31 | Nkk Corp | ボイラーチューブの腐食防止方法およびボイラーチューブ構造 |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000386827A patent/JP4493206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000146105A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 循環流動層燃焼炉及びその蒸発管の摩耗防止方法 |
| JP2001304502A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-10-31 | Nkk Corp | ボイラーチューブの腐食防止方法およびボイラーチューブ構造 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8266853B2 (en) * | 2009-05-12 | 2012-09-18 | Vanocur Refractories Llc | Corbel repairs of coke ovens |
| US8640635B2 (en) * | 2009-05-12 | 2014-02-04 | Vanocur Refractories, L.L.C. | Corbel repairs of coke ovens |
| JP2016183809A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 住友重機械工業株式会社 | 流動床反応炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4493206B2 (ja) | 2010-06-30 |
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