JP2002213704A - ボイラの燃焼ガス通過部における管整列構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管曲げを不要とし得、且つ燃焼ガスの流通方
向へ配設される管の間にタイロッド等を取り付ける必要
をなくすことができ、溶接作業を削減し得、又、燃焼ガ
ス通過部に占める管の割合を減らすことができ、伝熱面
の配置スペースの増加をも図り得るボイラの燃焼ガス通
過部における管整列構造を提供する。 【解決手段】 ボイラ本体１の火炉の後壁２３、後部伝
熱部の前壁２４又は中間壁２５を形成し且つボイラ本体
１の幅方向へ隣接する複数本の管２６同士を、燃焼ガス
通過部２８において、本数を減らすように逆Ｙ字形の管
継手３０を介して接続することにより、隣接する管２６
の間隔をｐ１からＰ１’へ拡張し、燃焼ガスの通過断面
積を確保するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラの燃焼ガス
通過部における管整列構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８はボイラの一例を表わすものであっ
て、図８中、１はボイラ本体、２はボイラ本体１内へ燃
料を噴射して燃焼させるバーナ、３は一次過熱器、４は
二次過熱器、５は三次過熱器、６は最終過熱器、７は一
次再熱器、８は二次再熱器、９は節炭器であり、バーナ
２からボイラ本体１内へ燃料を噴射して燃焼させること
により、燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスを流通
させ、二次過熱器４、三次過熱器５、最終過熱器６、二
次再熱器８、一次過熱器３、一次再熱器７及び節炭器９
と熱交換させ、熱交換した後の排ガスを排ガスダクト１
０へ流出させ、下流側に設けられた脱硝、脱硫等の排煙
処理装置（図示せず）で窒素酸化物や硫黄酸化物等を除
去した後、大気へ放出するようになっている。

【０００３】一方、図９は前述のボイラの給水・蒸気系
統を表わすものであり、ボイラ給水は、燃料が燃焼され
るボイラ本体１の火炉炉壁に形成される蒸発器１１で加
熱され、ノーズ部１２を経て、汽水分離器１３で水と蒸
気に分離され、該汽水分離器１３で水と分離された蒸気
は、ボイラ本体１の天井並びに後部伝熱部周壁１４を通
過し、一次過熱器３、二次過熱器４、三次過熱器５及び
最終過熱器６で過熱され、高圧タービン１５へ導かれ、
該高圧タービン１５が駆動されて発電が行われると共
に、前記高圧タービン１５を駆動した後の蒸気は、一次
再熱器７及び二次再熱器８へ導かれ、該一次再熱器７及
び二次再熱器８で再熱された後、中・低圧タービン１６
へ導入され、該中・低圧タービン１６が駆動されて発電
が行われ、前記中・低圧タービン１６を駆動した後の蒸
気は、復水器１７へ導かれてボイラ給水に戻され、該ボ
イラ給水は、復水脱塩装置１８と低圧給水加熱器１９と
脱気器２０とを経由し、給水ポンプ２１により高圧給水
加熱器２２を介して節炭器９へ圧送され、該節炭器９で
加熱され、前記蒸発器１１へ送給され、循環されるよう
になっている。

【０００４】ところで、前記ボイラ本体１は、火炉１ａ
と、該火炉１ａの下流側に一体に形成される後部伝熱部
１ｂとから構成されており、該火炉１ａの後壁２３、或
いは後部伝熱部１ｂの前壁２４や中間壁２５等は、図１
０〜図１２に示される如く、ボイラ本体１の幅方向へ所
要間隔をあけて並設される管２６の間をフィン２７でつ
ないで形成されているが、これらの管２６は、燃焼ガス
が通過する燃焼ガス通過部２８を通って上方へ延び、前
記ボイラ本体１の天井壁を貫通して図示していないヘッ
ダに接続されるため、前記燃焼ガス通過部２８において
は、フィン２７でつないでいない管２６の管曲げを行う
ことにより、ボイラ本体１の幅方向へ隣接する管２６の
間隔をｐ１からＰ１へ拡張し、燃焼ガスの通過断面積を
確保するようにしていた。

【０００５】又、前記一次過熱器３或いは一次再熱器７
等は、図１３〜図１５に示される如く、複数本の管２
６’を同一垂直面内においてジグザグ状に配置してなる
伝熱パネル２９を、ボイラ本体１の幅方向へ所要間隔
（図の例ではｐ２）をあけて並設することにより形成さ
れているが、これらの伝熱パネル２９を形成する管２
６’は、前記管２６と同様、燃焼ガスが通過する燃焼ガ
ス通過部２８を通って上方へ延び、前記ボイラ本体１の
天井壁を貫通して図示していないヘッダに接続されるた
め、前記燃焼ガス通過部２８においては、伝熱パネル２
９一枚おきに管２６’の管曲げを行うことにより、ボイ
ラ本体１の幅方向へ隣接する管２６’の間隔をｐ２から
Ｐ２へ拡張し、燃焼ガスの通過断面積を確保するように
していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、管２６或いは管２６’の管曲げを行うことによっ
て燃焼ガスの通過断面積を確保するのでは、曲げ加工に
手間が掛かると共に、カルマン渦の影響による管２６或
いは管２６’の共振を防止するために、燃焼ガスの流通
方向へ配設される管２６或いは管２６’の間にタイロッ
ド等を取り付ける必要があり、溶接作業が増加してしま
うという欠点を有していた。

【０００７】又、管２６或いは管２６’の管曲げによっ
て、燃焼ガス通過部２８に占める管２６或いは管２６’
の割合が増加し、伝熱面の配置スペースの減少にもつな
がるという欠点を有していた。

【０００８】本発明は、斯かる実情に鑑み、管曲げを不
要とし得、且つ燃焼ガスの流通方向へ配設される管の間
にタイロッド等を取り付ける必要をなくすことができ、
溶接作業を削減し得、又、燃焼ガス通過部に占める管の
割合を減らすことができ、伝熱面の配置スペースの増加
をも図り得るボイラの燃焼ガス通過部における管整列構
造を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、所要間隔をあ
けて並設される管を、燃焼ガスの通過断面積が確保され
るよう、燃焼ガス通過部を貫いて整列させるためのボイ
ラの燃焼ガス通過部における管整列構造において、隣接
する複数本の管同士を、燃焼ガス通過部において、本数
を減らすように管継手を介して接続することにより、隣
接する管の間隔を拡張し、燃焼ガスの通過断面積を確保
するよう構成したことを特徴とするボイラの燃焼ガス通
過部における管整列構造にかかるものである。

【００１０】前記ボイラの燃焼ガス通過部における管整
列構造は、ボイラ本体の火炉の後壁、後部伝熱部の前壁
又は中間壁の管に適用することができ、この場合、前記
管継手を型鍛造によって製造するよう構成することが望
ましい。

【００１１】又、前記ボイラの燃焼ガス通過部における
管整列構造は、ボイラ本体の一次過熱器或いは一次再熱
器の管に適用することもできる。

【００１２】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１３】前述の如く、隣接する複数本の管同士を、
燃焼ガス通過部において、本数を減らすように管継手を
介して接続することにより、隣接する管の間隔を拡張
し、燃焼ガスの通過断面積を確保するよう構成すると、
従来のように、管の管曲げを行うことによって燃焼ガス
の通過断面積を確保するのとは異なり、曲げ加工を行わ
なくて済むと共に、管に対して、カルマン渦の影響によ
る管の共振を防止するためのタイロッド等を取り付けな
くて済み、溶接作業が削減可能となり、又、燃焼ガス通
過部において管の本数が少なくなるため、燃焼ガス通過
部に占める管の割合が減少し、伝熱面の配置スペースを
減らさなくて済むと共に、管全体の重量低減にもつなが
る。

【００１４】前記ボイラの燃焼ガス通過部における管整
列構造を、ボイラ本体の火炉の後壁、後部伝熱部の前壁
又は中間壁の管に適用する場合、前記管継手を型鍛造に
よって製造するよう構成すると、ボイラ本体の火炉の後
壁、後部伝熱部の前壁又は中間壁のフィンに接合される
フィンを後から管継手に溶接で取り付ける手間が省ける
こととなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１６】図１〜図４は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図１０〜図１２と同一の符号を付した
部分は同一物を表わしており、ボイラ本体１の火炉１ａ
の後壁２３、後部伝熱部１ｂの前壁２４又は中間壁２５
を形成し且つボイラ本体１の幅方向へ隣接する複数本の
管２６同士を、燃焼ガス通過部２８において、本数を減
らすように逆Ｙ字形の管継手３０を介して接続すること
により、隣接する管２６の間隔をｐ１からＰ１’へ拡張
し、燃焼ガスの通過断面積を確保するよう構成したもの
である。

【００１７】本図示例の場合、二本の管２６を管継手３
０を介して一本の管２６としているため、該一本に合流
される管２６の径は、ボイラ本体１の火炉１ａの後壁２
３、後部伝熱部１ｂの前壁２４又は中間壁２５を形成す
る管２６の径より若干太くしてある。

【００１８】又、前記管継手３０は、図４に示す如く、
フィン３１が一体化されるよう、型鍛造によって製造し
てある。尚、該管継手３０の孔は、ドリルによって形成
するようにしてある。

【００１９】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２０】前述の如く、ボイラ本体１の火炉１ａの後
壁２３、後部伝熱部１ｂの前壁２４又は中間壁２５を形
成し且つボイラ本体１の幅方向へ隣接する複数本の管２
６同士を、燃焼ガス通過部２８において、本数を減らす
ように管継手３０を介して接続することにより、隣接す
る管２６の間隔をｐ１からＰ１’へ拡張し、燃焼ガスの
通過断面積を確保するよう構成すると、従来のように、
管２６の管曲げを行うことによって燃焼ガスの通過断面
積を確保するのとは異なり、曲げ加工を行わなくて済む
と共に、管２６に対して、カルマン渦の影響による管２
６の共振を防止するためのタイロッド等を取り付けなく
て済み、溶接作業が削減可能となる。

【００２１】又、燃焼ガス通過部２８において管２６の
本数が半減するため、燃焼ガス通過部２８に占める管２
６の割合が減少し、伝熱面の配置スペースを減らさなく
て済むと共に、管２６全体の重量低減にもつながる。

【００２２】更に又、管継手３０を型鍛造によって製造
すると、ボイラ本体１の火炉１ａの後壁２３、後部伝熱
部１ｂの前壁２４又は中間壁２５のフィン２７に接合さ
れるフィン３１を後から管継手３０に溶接で取り付ける
手間が省けることとなる。

【００２３】こうして、管２６の管曲げを不要とし得、
且つ燃焼ガスの流通方向へ配設される管２６の間にタイ
ロッド等を取り付ける必要をなくすことができ、溶接作
業を削減し得、又、燃焼ガス通過部２８に占める管２６
の割合を減らすことができ、伝熱面の配置スペースの増
加をも図り得ると共に、管２６全体の重量も低減でき、
更に又、管継手３０に対するフィン３１の取付加工をも
省略し得る。

【００２４】図５〜図７は本発明を実施する形態の他の
例であって、図中、図１３〜図１５と同一の符号を付し
た部分は同一物を表わしており、ボイラ本体１の一次過
熱器３或いは一次再熱器７の伝熱パネル２９を形成し且
つボイラ本体１の幅方向へ隣接する複数本の管２６’同
士を、燃焼ガス通過部２８において、本数を減らすよう
に逆Ｙ字形の管継手３０’を介して接続することによ
り、隣接する管２６’の間隔をｐ２からＰ２へ拡張し、
燃焼ガスの通過断面積を確保するよう構成したものであ
る。

【００２５】本図示例の場合、二本の管２６’を管継手
３０’を介して一本の管２６’としているため、該一本
に合流される管２６’の径は、伝熱パネル２９を形成す
る管２６’の径より若干太くしてある。

【００２６】前述の如く、ボイラ本体１の一次過熱器３
或いは一次再熱器７の伝熱パネル２９を形成し且つボイ
ラ本体１の幅方向へ隣接する複数本の管２６’同士を、
燃焼ガス通過部２８において、本数を減らすように管継
手３０’を介して接続することにより、隣接する管２
６’の間隔をｐ２からＰ２へ拡張し、燃焼ガスの通過断
面積を確保するよう構成すると、従来のように、伝熱パ
ネル２９一枚おきに管２６’の管曲げを行うことによっ
て燃焼ガスの通過断面積を確保するのとは異なり、曲げ
加工を行わなくて済むと共に、管２６’に対して、カル
マン渦の影響による管２６’の共振を防止するためのタ
イロッド等を取り付けなくて済み、溶接作業が削減可能
となる。

【００２７】又、燃焼ガス通過部２８において管２６’
の本数が半減するため、燃焼ガス通過部２８に占める管
２６’の割合が減少し、伝熱面の配置スペースを減らさ
なくて済むと共に、管２６’全体の重量低減にもつなが
る。

【００２８】こうして、管２６’の管曲げを不要とし
得、且つ燃焼ガスの流通方向へ配設される管２６’の間
にタイロッド等を取り付ける必要をなくすことができ、
溶接作業を削減し得、又、燃焼ガス通過部２８に占める
管２６’の割合を減らすことができ、伝熱面の配置スペ
ースの増加をも図り得ると共に、管２６’全体の重量も
低減できる。

【００２９】尚、本発明のボイラの燃焼ガス通過部にお
ける管整列構造は、上述の図示例にのみ限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のボイラの
燃焼ガス通過部における管整列構造によれば、管曲げを
不要とし得、且つ燃焼ガスの流通方向へ配設される管の
間にタイロッド等を取り付ける必要をなくすことがで
き、溶接作業を削減し得、又、燃焼ガス通過部に占める
管の割合を減らすことができ、伝熱面の配置スペースの
増加をも図り得ると共に、管全体の重量も低減できると
いう優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の側面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】本発明を実施する形態の一例における管継手の
断面図である。

【図５】本発明を実施する形態の他の例の側面図であ
る。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。

【図８】一般的なボイラの一例を表わす全体概要構成図
である。

【図９】図８に示されるボイラの給水・蒸気系統を表わ
す概要構成図である。

【図１０】従来のボイラの燃焼ガス通過部における管整
列構造の一例を表わす側面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ矢視図である。

【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視図である。

【図１３】従来のボイラの燃焼ガス通過部における管整
列構造の他の例を表わす側面図である。

【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視図である。

【図１５】図１３のＸＶ−ＸＶ矢視図である。

【符号の説明】

１ ボイラ本体 １ａ 火炉 １ｂ 後部伝熱部 ３ 一次過熱器 ７ 一次再熱器 ２３ 後壁 ２４ 前壁 ２５ 中間壁 ２６ 管 ２６’ 管 ２８ 燃焼ガス通過部 ３０ 管継手 ３０’ 管継手 ３１ フィン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要間隔をあけて並設される管を、燃焼
   ガスの通過断面積が確保されるよう、燃焼ガス通過部を
   貫いて整列させるためのボイラの燃焼ガス通過部におけ
   る管整列構造において、 隣接する複数本の管同士を、燃焼ガス通過部において、
   本数を減らすように管継手を介して接続することによ
   り、隣接する管の間隔を拡張し、燃焼ガスの通過断面積
   を確保するよう構成したことを特徴とするボイラの燃焼
   ガス通過部における管整列構造。
2. 【請求項２】 前記管がボイラ本体の火炉の後壁、後部
   伝熱部の前壁又は中間壁の管である請求項１記載のボイ
   ラの燃焼ガス通過部における管整列構造。
3. 【請求項３】 前記管継手を型鍛造によって製造するよ
   う構成した請求項２記載のボイラの燃焼ガス通過部にお
   ける管整列構造。
4. 【請求項４】 前記管がボイラ本体の一次過熱器或いは
   一次再熱器の管である請求項１記載のボイラの燃焼ガス
   通過部における管整列構造。