JP2008039227A - Air preheater - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air preheater capable of avoiding damage or the like of a body by reducing thermal stress generated in the body when starting an energy system such as a gas turbine and a high temperature fuel cell. <P>SOLUTION: In this air preheater composed by laminating and arranging an exhaust gas passage circulating exhaust gas for heating, and an air passage forming a heat exchanging channel distributing air supplied from a direction orthogonal to the exhaust gas passage by an inlet side distributor to flow it parallel to exhaust gas and distributing heat-exchanged air by an outlet side distributor to deliver it in a direction orthogonal to the exhaust gas passage, the inlet side distributor 11 or the outlet side distributor 12 is laminated and arranged in a position separated from the inlet end of the exhaust gas passage at a predetermined distance in an exhaust gas flow direction. Thereby, steep temperature gradients can be avoided occurring in a stiffened corner part, the inlet end of the exhaust gas passage and an outlet side header tank, and thermal stress can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスタービン、高温型燃料電池等のエネルギーシステムに用いられる空気予熱器に関し、さらに詳しくは、エネルギーシステムの起動時に器体内に発生する熱応力を低減することにより、器体の破損および変形を防止し、優れた熱交換効率を維持できる空気予熱器に関するものである。   The present invention relates to an air preheater used in an energy system such as a gas turbine or a high-temperature fuel cell. More specifically, the present invention relates to damage to the body by reducing thermal stress generated in the body when the energy system is activated. The present invention relates to an air preheater that can prevent deformation and maintain excellent heat exchange efficiency.

近年、エネルギーの有効利用という観点から分散型エネルギーシステムは、大型発電システムに代わるエネルギーシステムとして有望視されている。分散型エネルギーシステムにはガスエンジン、太陽電池、風力タービンなどの多様な分散型エネルギー変換技術があるが、その中でも、ガスタービン等の熱機関や、化学プロセスを経て燃料から直接発電を行う高温型燃料電池の開発が盛んに行われている。   In recent years, a distributed energy system has been considered promising as an energy system replacing a large power generation system from the viewpoint of effective use of energy. Distributed energy systems include a variety of distributed energy conversion technologies such as gas engines, solar cells, and wind turbines. Among them, heat engines such as gas turbines and high-temperature types that generate electricity directly from fuel through chemical processes. Fuel cells are actively being developed.

高温型燃料電池としては、例えば、固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell、以下、「SOFC」という)や溶融炭酸塩形燃料電池(Molten Carbonate Fuel Cell、以下、「MCFC」という)が挙げられる。また、ガスタービンと高温型燃料電池とを複合化したハイブリッドシステムは、分散電源としての利用を目的とし、その実現に向けて検討が行われている。   Examples of the high-temperature fuel cell include a solid oxide fuel cell (hereinafter referred to as “SOFC”) and a molten carbonate fuel cell (hereinafter referred to as “MCFC”). It is done. In addition, a hybrid system in which a gas turbine and a high-temperature fuel cell are combined is intended for use as a distributed power source, and is being studied for its realization.

ガスタービンや高温型燃料電池は、排気ガスの温度が高いことが特徴であることから、熱効率を向上させるために、排ガスの排熱を利用して空気を加熱する再生サイクルを採用することが多い。これらの分散型エネルギーシステムにおいては、排熱回収性能がガスタービンや高温型燃料電池の性能に大きく影響することから、ガスタービンや高温型燃料電池の設計に際し、熱回収効率に優れた高性能の再生熱交換器の使用が必須となる。   Since gas turbines and high-temperature fuel cells are characterized by a high temperature of exhaust gas, in order to improve thermal efficiency, a regeneration cycle that heats air using exhaust heat of exhaust gas is often adopted. . In these distributed energy systems, exhaust heat recovery performance greatly affects the performance of gas turbines and high-temperature fuel cells. Use of a regenerative heat exchanger is essential.

SOFCやMCFCのような作動温度の高い高温形燃料電池や、ガスタービンでは、再生熱交換器として空気予熱器が使用される。空気予熱器とは、熱効率を高めることを目的として、その排ガスから排熱を回収して、例えば、燃焼用の空気を予熱する熱交換装置であり、管型(チュブラー型)、板型(プレート型)、回転再生式等の形式がある。   An air preheater is used as a regenerative heat exchanger in a high-temperature fuel cell having a high operating temperature such as SOFC or MCFC or a gas turbine. An air preheater is a heat exchange device that recovers exhaust heat from the exhaust gas for the purpose of increasing thermal efficiency and preheats combustion air, for example, a tube type (tubular type), a plate type (plate type) Type), rotary regeneration type, etc.

板型の空気予熱器としては、コルゲートフィンを用いたプレートフィン熱交換器が主流となっている。プレートフィン熱交換器は内部が非常に密な部品で構成されており、これにより単位体積当たりの伝熱面積が高いことを特徴とする。   As a plate-type air preheater, a plate fin heat exchanger using corrugated fins has become the mainstream. The plate fin heat exchanger is composed of very dense parts and has a high heat transfer area per unit volume.

また、ガスタービンや高温型燃料電池では、始動・停止が反復されることから、温度サイクルに対する高い耐久性を備えた空気予熱器の採用が要請されている。   In addition, since gas turbines and high-temperature fuel cells are repeatedly started and stopped, it is required to employ an air preheater having high durability against a temperature cycle.

熱応力に対する空気予熱器の製品寿命を延ばす手段として、特許文献1には、予熱用熱交換器の保護装置が開示されている。この予熱用熱交換器の保護装置は、高温側流体の一部を、空気予熱器をバイパスさせて、二重管式熱交換器に導き熱交換させることにより、空気予熱器の高温側と低温側の温度差を縮小して、熱疲労を軽減するものである。しかし、特許文献1に記載された発明は、空気予熱器の他に二重管式熱交換器、バイパス管等の設備を設置しなければならず、設備費用を要するという問題がある。   As a means for extending the product life of the air preheater against thermal stress, Patent Document 1 discloses a protection device for a preheating heat exchanger. This preheat heat exchanger protection device bypasses the air preheater and directs it to the double-pipe heat exchanger to exchange heat with the high temperature side of the air preheater. The temperature difference on the side is reduced to reduce thermal fatigue. However, the invention described in Patent Document 1 has a problem that equipment such as a double pipe heat exchanger and a bypass pipe must be installed in addition to the air preheater, which requires equipment costs.

また、特許文献2には、プレートフィン型熱交換器において、高温側通路内のフィン全体をろう付することなく、これを低温側通路毎に独立させることにより、例えば、高温の燃焼ガスが流入した際の流体通路内および全体の不均一な温度分布による熱応力を緩和できる構成、いわゆる柔構造を特徴とする構成が提案されている。特許文献2で提案される構成を採用すれば、熱交換器内の拘束箇所を減らすことにより、流体通路内および全体の熱応力を緩和することができる。   Further, in Patent Document 2, in a plate fin type heat exchanger, for example, high-temperature combustion gas flows in by separating each fin in the high-temperature side passage independently without brazing the whole fin in the high-temperature side passage. There has been proposed a configuration that can alleviate thermal stress due to non-uniform temperature distribution in the fluid passage and the whole, that is, a so-called flexible structure. If the structure proposed in Patent Document 2 is adopted, the thermal stress in the fluid passage and the whole can be relaxed by reducing the number of restraint points in the heat exchanger.

このように、排ガスと空気の熱交換に使用される空気予熱器には、急激な入熱によって流体通路内に生じる不均一な温度分布、および激しい熱負荷の変動に耐えることができる耐久性を保有しながら熱交換効率を維持することが要求される。   In this way, the air preheater used for heat exchange between exhaust gas and air has durability that can withstand uneven temperature distribution in the fluid passage caused by sudden heat input and severe fluctuations in heat load. It is required to maintain heat exchange efficiency while holding.

特開平05−105402号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-105402 WO01/48432 A1号公報WO01 / 48432 A1 publication

上述のとおり、空気予熱器には優れた熱交換効率を実現することが要求される。   As described above, the air preheater is required to realize excellent heat exchange efficiency.

図1は、従来の空気予熱器の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。図1に示す空気予熱器において、高温の排ガスは黒抜き矢印1が示す方向から、排ガス通路の入口端5を通過して、排ガス通路9へ流入する。一方、低温の空気は白抜き矢印3が示す方向から、入側ヘッダータンク7を通過し、入側ディストリビュータ11を介して、前記排ガスと向流する方向に分配されて、空気通路10へ流入する。高温の排ガスと低温の空気とは、互いに熱交換を行い、冷却された排ガスは排ガス通路の出口端6を通過して白抜き矢印2が示す方向へ流出し、加熱された空気は出側ディストリビュータ12を介し、出側ヘッダータンク8を通過して黒抜き矢印4が示す方向へ流出する。   1A and 1B are diagrams schematically showing an example of a conventional air preheater, in which FIG. 1A is a plan view showing an exhaust gas passage, and FIG. 1B is a plan view showing an air passage. In the air preheater shown in FIG. 1, the high-temperature exhaust gas passes through the inlet end 5 of the exhaust gas passage and flows into the exhaust gas passage 9 from the direction indicated by the black arrow 1. On the other hand, the low-temperature air passes through the inlet header tank 7 from the direction indicated by the white arrow 3, is distributed in a direction countercurrent to the exhaust gas via the inlet distributor 11, and flows into the air passage 10. . The high temperature exhaust gas and the low temperature air exchange heat with each other, the cooled exhaust gas passes through the outlet end 6 of the exhaust gas passage, flows out in the direction indicated by the white arrow 2, and the heated air is discharged from the outlet distributor. 12 passes through the outlet header tank 8 and flows out in the direction indicated by the black arrow 4.

従来の空気予熱器では、図1に示すように、熱交換効率を最大限に高めることを目的として、高温流体と低温流体との接触面積を大きくするために、同じ寸法の排ガス通路9と空気通路10を積層配置し、高温の排ガスが流入する排ガス通路の入口端5に、出側ディストリビュータ12が位置するように配置する装置構成を採用するのが一般的である。   In the conventional air preheater, as shown in FIG. 1, in order to maximize the heat exchange efficiency, in order to increase the contact area between the high temperature fluid and the low temperature fluid, the exhaust gas passage 9 and the air of the same size are used. It is common to adopt a device configuration in which the passages 10 are stacked and arranged so that the outlet distributor 12 is positioned at the inlet end 5 of the exhaust gas passage through which high-temperature exhaust gas flows.

さらに、構造的な強度を確保するとともに、熱交換面積を増加して、交換効率の向上を図るために、ろう付による積層構造を採用することから、通常の空気予熱器は、いわゆる剛構造を特徴とする構成を採用している。   Furthermore, in order to secure structural strength and increase the heat exchange area and improve the exchange efficiency, a laminated structure by brazing is adopted, so a normal air preheater has a so-called rigid structure. Adopted a characteristic configuration.

空気予熱器を上記のような装置構成とすることにより、低温流体に高温流体の熱を効率良く伝導することができる。しかし、最も温度が高い状態の排ガスと低温の空気がプレートを介して接触することにより、剛構造であるコーナー部13、排ガス通路の入口端5および出側ヘッダータンク8に大きな温度勾配が生じるという問題がある。   When the air preheater is configured as described above, the heat of the high temperature fluid can be efficiently conducted to the low temperature fluid. However, when the exhaust gas having the highest temperature and the low-temperature air come into contact with each other through the plate, a large temperature gradient is generated in the corner portion 13 having a rigid structure, the inlet end 5 of the exhaust gas passage, and the outlet header tank 8. There's a problem.

このように、器体が拘束されて温度変化が生じた場合や、熱膨張係数の異なる部材を組み合わせた器体に温度変化が生じた場合には、器体の膨張と収縮が不均一となるので、器体内に熱応力が生じ、その結果、空気予熱器に変形や破損が発生する場合がある。   As described above, when a temperature change occurs due to the restraint of the container, or when a temperature change occurs in a container in which members having different thermal expansion coefficients are combined, the expansion and contraction of the container becomes uneven. As a result, thermal stress is generated in the body, and as a result, the air preheater may be deformed or damaged.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ガスタービン、高温型燃料電池等のエネルギーシステムの起動時に器体内に発生する熱応力を低減することにより、器体の破損および変形を防止し、優れた熱交換効率を維持できる空気予熱器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and by reducing the thermal stress generated in the body at the start-up of an energy system such as a gas turbine or a high-temperature fuel cell, damage and deformation of the body are reduced. An object of the present invention is to provide an air preheater capable of preventing and maintaining excellent heat exchange efficiency.

本発明者らは、空気予熱器において、高温の排ガスが流入した際の排ガス通路内の不均一な温度分布による熱応力の緩和が可能となる構造について種々検討した。   The present inventors have studied various structures in an air preheater that can alleviate thermal stress due to uneven temperature distribution in the exhaust gas passage when high-temperature exhaust gas flows.

まず、本発明者らは、エネルギーシステム起動時における空気予熱器の内部の温度分布を把握するため、供試する熱交換器を試験体として用いた加熱試験を行い、急激な加熱による空気予熱器への影響を調査した。前記試験体としては、コルゲートフィンを配した空気通路と排ガス通路とを積層配置した構成からなる熱交換器を使用した。以下、排ガス通路の入口端から出口端までの長さ(以下、「熱交換器の長さ」ともいう)をLと表記して、加熱試験について説明する。   First, in order to grasp the temperature distribution inside the air preheater at the time of starting the energy system, the present inventors conducted a heating test using the heat exchanger to be tested as a test body, and the air preheater by rapid heating The impact on As the test body, a heat exchanger having a configuration in which an air passage in which corrugated fins are arranged and an exhaust gas passage is laminated is used. Hereinafter, the length of the exhaust gas passage from the inlet end to the outlet end (hereinafter also referred to as “the length of the heat exchanger”) will be denoted as L, and the heating test will be described.

加熱試験には電気炉を使用し、準備した試験体に対し炉内ヒーターおよび排ガス入口方向からのガス加熱を施し、800℃までの急加熱を行った。加熱試験にともなう、試験体の長さ方向の温度分布を調査するために、排ガス通路の入口端、入口端から長さL/4の位置、および入口端から長さL/2の位置(中央部)の3箇所における温度を熱電対により計測した。   An electric furnace was used for the heating test, and the prepared specimen was heated from the furnace heater and from the direction of the exhaust gas inlet, and rapidly heated to 800 ° C. In order to investigate the temperature distribution in the length direction of the test body during the heating test, the inlet end of the exhaust gas passage, the position of the length L / 4 from the inlet end, and the position of the length L / 2 from the inlet end (center Part) was measured with a thermocouple.

図2は、熱交換器の排ガス通路の入口端からの距離と、入口端の温度を基準とする温度比率との関係を示す図である。図2に示すように、排ガス通路の入口端の温度上昇にともなって、試験体全体の温度がほぼ一定になることが、すなわち、入口端の温度を基準とする試験体の中心部の温度比率が100%に近づくことが確認できた。また、排ガス通路の入口端の温度が500℃や700℃といった昇温段階においては、中心部では入口端と比較して20〜30%の温度低下が生じていることが判明した。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the distance from the inlet end of the exhaust gas passage of the heat exchanger and the temperature ratio based on the temperature of the inlet end. As shown in FIG. 2, the temperature of the entire specimen becomes substantially constant as the temperature at the inlet end of the exhaust gas passage rises, that is, the temperature ratio of the center of the specimen based on the inlet end temperature. Has been confirmed to approach 100%. Further, it has been found that in the temperature rising stage where the temperature at the inlet end of the exhaust gas passage is 500 ° C. or 700 ° C., a temperature drop of 20 to 30% occurs in the central portion as compared with the inlet end.

しかも、排ガス通路の入口端に近いほど温度勾配は大きく、昇温段階において、排ガス通路の入口端からL/6離れた部分では、10%前後の温度低下が発生していることが確認された。   Moreover, the temperature gradient increases as the distance from the inlet end of the exhaust gas passage increases, and it has been confirmed that a temperature drop of about 10% occurs in the portion of the temperature rising stage at a distance of L / 6 from the inlet end of the exhaust gas passage. .

本発明者らは、上記の試験結果から、低温流体通路の出側ディストリビュータを排ガス流れ方向に移動させることにより、空気予熱器の高温側と低温側の温度差が小さくなり、大きな温度勾配が生じることを防止できるので、剛構造であるコーナー部、排ガス入口端および出側ヘッダータンクに発生する熱応力を有効に低減できることを知見した。さらに、剛構造であるコーナー部および出側ヘッダータンクに大きな温度勾配を生じさせないため、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を排ガス通路の端部から空気の排出方向に移動させることにより、すなわち、コーナー部および出側ヘッダータンクに高温流体が流れない構造を採用することにより、熱応力を低減できることを知見した。   From the above test results, the present inventors have moved the outlet distributor of the low temperature fluid passage in the exhaust gas flow direction, thereby reducing the temperature difference between the high temperature side and the low temperature side of the air preheater, resulting in a large temperature gradient. It was found that the thermal stress generated in the corner portion, the exhaust gas inlet end, and the outlet header tank, which are rigid structures, can be effectively reduced. Furthermore, in order not to generate a large temperature gradient in the corner portion and the outlet header tank which are rigid structures, by moving the end of the air passage where the outlet distributor is arranged from the end of the exhaust gas passage in the air discharge direction, That is, it has been found that the thermal stress can be reduced by adopting a structure in which the high temperature fluid does not flow in the corner portion and the outlet header tank.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、下記(1)〜(6)の空気予熱器を要旨としている。
(1)加熱用の排ガスを入口端から出口端に流通させる排ガス通路と、前記排ガス通路と直交する方向から供給される空気を入側ディストリビュータで分配して前記排ガスと平行流となる熱交換流路を形成し、熱交換された前記空気を出側ディストリビュータで分配して前記排ガス通路と直交する方向に排出する空気通路とが積層配置された構成からなる空気予熱器において、前記空気通路の入側ディストリビュータ、または出側ディストリビュータが前記排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置されていることを特徴とする空気予熱器。
(2)上記(1)に記載の空気予熱器では、器体内を流れる排ガスと空気との平行流を向流にすることにより、前記排ガス通路の入口端に生じる排ガスと空気との温度差が小さくなるので、望ましい。
(3)上記(1)または(2)に記載の空気予熱器では、前記排ガス通路の入口端から出口端までの長さLに対し、前記離隔距離を約L/6とすることにより、空気予熱器の高温側と低温側の温度差を低減できるので、望ましい。
(4)加熱用の排ガスを入口端から出口端に流通させる排ガス通路と、前記排ガス通路と直交する方向から供給される空気を入側ディストリビュータで分配して前記排ガスと平行流となる熱交換流路を形成し、熱交換された前記空気を出側ディストリビュータで分配して前記排ガス通路と直交する方向に排出する空気通路とが積層配置された構成からなる空気予熱器において、前記入側ディストリビュータを配した空気通路の端部が、前記排ガス通路の端部から空気の供給とは反対方向に所定の距離を設けて離隔された位置、または前記出側ディストリビュータを配した空気通路の端部が、前記排ガス通路の端部から空気の排出方向に所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置されていることを特徴とする空気予熱器。
(5)上記(4)に記載の空気予熱器では、器体内を流れる排ガスと空気との平行流を向流にすることにより、前記排ガス通路の入口端に生じる排ガスと空気との温度差が小さくなるので、望ましい。
(6)上記(4)または(5)に記載の空気予熱器では、前記排ガス通路の入口端から出口端までの長さLに対し、L/6以下の離隔距離を設けることにより、発生する熱応力を低減できるとともに、高温流体と低温流体との非接触面積を小さくできるので、望ましい。
The present invention has been completed on the basis of the above findings, and the gist of the present invention is the air preheater described in (1) to (6) below.
(1) An exhaust gas passage through which exhaust gas for heating flows from the inlet end to the outlet end, and a heat exchange flow in which air supplied from a direction orthogonal to the exhaust gas passage is distributed by the inlet distributor to be parallel to the exhaust gas An air preheater having a structure in which a passage is formed and an air passage that distributes the heat-exchanged air by an outlet distributor and discharges the air in a direction orthogonal to the exhaust gas passage is disposed in the air passage. An air preheater, characterized in that a side distributor or an outlet distributor is stacked and disposed at a position spaced apart from the inlet end of the exhaust gas passage by a predetermined distance in the exhaust gas flow direction.
(2) In the air preheater described in (1) above, the parallel flow between the exhaust gas flowing through the body and the air is made countercurrent so that the temperature difference between the exhaust gas and air generated at the inlet end of the exhaust gas passage is reduced. It is desirable because it becomes smaller.
(3) In the air preheater described in (1) or (2) above, the separation distance is set to about L / 6 with respect to the length L from the inlet end to the outlet end of the exhaust gas passage. This is desirable because the temperature difference between the high temperature side and the low temperature side of the preheater can be reduced.
(4) An exhaust gas passage through which the exhaust gas for heating flows from the inlet end to the outlet end, and a heat exchange flow in which air supplied from a direction orthogonal to the exhaust gas passage is distributed by the inlet distributor to be parallel to the exhaust gas. An air preheater having a configuration in which a passage is formed and an air passage that distributes the heat-exchanged air by an outlet distributor and discharges the air in a direction perpendicular to the exhaust gas passage is disposed, and the inlet distributor is A position where the end of the arranged air passage is separated from the end of the exhaust gas passage by providing a predetermined distance in a direction opposite to the supply of air, or the end of the air passage where the outlet distributor is arranged, An air preheater, wherein the air preheater is stacked and disposed at a predetermined distance from the end of the exhaust gas passage in the air discharge direction.
(5) In the air preheater described in (4) above, the parallel flow of the exhaust gas flowing through the container and the air is made countercurrent so that the temperature difference between the exhaust gas and air generated at the inlet end of the exhaust gas passage is reduced. It is desirable because it becomes smaller.
(6) In the air preheater described in (4) or (5) above, it is generated by providing a separation distance of L / 6 or less with respect to the length L from the inlet end to the outlet end of the exhaust gas passage. This is desirable because the thermal stress can be reduced and the non-contact area between the high temperature fluid and the low temperature fluid can be reduced.

本発明の空気予熱器は、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に離隔距離を設けて積層配置することにより、または、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離を設けて積層配置することにより、空気予熱器に発生する熱応力を低減し、器体の破損および変形を防止できることから、理想的な排ガスの熱回収を行うことができる。   The air preheater according to the present invention is configured by stacking the outlet distributor of the air passage with a separation distance from the inlet end of the exhaust gas passage in the exhaust gas flow direction, or the end of the air passage where the outlet distributor is arranged. Laminating and disposing the air exhaust from the end of the exhaust gas passage reduces the thermal stress generated in the air preheater and prevents damage and deformation of the airframe. Heat recovery can be performed.

また、本発明の空気予熱器は、出側ディストリビュータ等の配置を変更し、大きな温度勾配の発生を防止することにより、器体内に発生する熱応力を低減するものであり、高級な耐熱材料や複雑な構造等を要することなく、熱負荷の変動下における高熱交換効率と高耐久性を実現できる。   In addition, the air preheater of the present invention reduces the thermal stress generated in the vessel body by changing the arrangement of the outlet distributor and the like and preventing the occurrence of a large temperature gradient. Without requiring a complicated structure, high heat exchange efficiency and high durability can be realized under fluctuations in heat load.

以下、本発明に係る空気予熱器について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an air preheater according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は、本発明の向流形空気予熱器であって、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に離隔距離を設けて積層配置した場合の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。図3に示す空気予熱器において、高温の排ガスは黒抜き矢印1が示す方向から、排ガス通路の入口端5を通過して、排ガス通路9へ流入する。一方、低温の空気は白抜き矢印3が示す方向から、入側ヘッダータンク7を通過し、入側ディストリビュータ11を介して、前記排ガスと向流する方向に分配されて、空気通路10へ流入する。高温の排ガスと低温の空気とは、互いに熱交換を行い、冷却された排ガスは排ガス通路の出口端6を通過して白抜き矢印2が示す方向へ流出し、加熱された空気は出側ディストリビュータ12を介し、出側ヘッダータンク8を通過して黒抜き矢印4が示す方向へ流出する。   FIG. 3 schematically shows an example of the counterflow type air preheater according to the present invention, in which the outlet distributor of the air passage is stacked and arranged with a separation distance from the inlet end of the exhaust passage in the exhaust gas flow direction. FIG. 2A is a plan view showing an exhaust gas passage, and FIG. 1B is a plan view showing an air passage. In the air preheater shown in FIG. 3, the high-temperature exhaust gas passes through the inlet end 5 of the exhaust gas passage from the direction indicated by the black arrow 1 and flows into the exhaust gas passage 9. On the other hand, the low-temperature air passes through the inlet header tank 7 from the direction indicated by the white arrow 3, is distributed in a direction countercurrent to the exhaust gas via the inlet distributor 11, and flows into the air passage 10. . The high temperature exhaust gas and the low temperature air exchange heat with each other, the cooled exhaust gas passes through the outlet end 6 of the exhaust gas passage, flows out in the direction indicated by the white arrow 2, and the heated air is discharged from the outlet distributor. 12 passes through the outlet header tank 8 and flows out in the direction indicated by the black arrow 4.

このとき、排ガス通路の入口端5は最も温度が高くなるが、空気通路の出側ディストリビュータ12は、排ガス通路の入口端5から所定の距離lだけ離隔された位置で積層配置されていることから、排ガス通路の入口端5、コーナー部13および出側ヘッダータンク8に大きな温度勾配が生じることを抑制できる。これにより、剛構造である排ガス通路の入口端5、コーナー部13および出側ヘッダータンク8に生じる熱応力が低減され、空気予熱器の破損および変形を防止することができる。   At this time, the inlet end 5 of the exhaust gas passage has the highest temperature, but the outlet distributor 12 of the air passage is stacked and disposed at a position separated from the inlet end 5 of the exhaust passage by a predetermined distance l. It is possible to suppress the occurrence of a large temperature gradient at the inlet end 5 of the exhaust gas passage, the corner portion 13 and the outlet header tank 8. Thereby, the thermal stress which arises in the inlet end 5 of the exhaust gas passage which is a rigid structure, the corner part 13, and the exit side header tank 8 is reduced, and the failure | damage and deformation | transformation of an air preheater can be prevented.

一方、並流形空気予熱器の場合には、向流形の場合とは異なり、入側ヘッダータンクおよび入側ディストリビュータは排ガス通路の入口側に配置される構成となる。   On the other hand, in the case of a co-flow type air preheater, the inlet header tank and the inlet distributor are arranged on the inlet side of the exhaust gas passage, unlike the counterflow type.

図4は、本発明の並流形空気予熱器であって、空気通路の入側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に離隔距離を設けて積層配置した場合の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。図4に示す空気予熱器において、白抜き矢印3が示す方向から供給される低温の空気は、入側ヘッダータンク7を通過し、入側ディストリビュータ11を介して、排ガスの流れと同じ方向に分配されて、空気通路10へ流入する。高温の排ガスと低温の空気とは、排ガス通路の出口端に向かって流れるにともない、互いに熱交換を行う。   FIG. 4 schematically shows an example of the co-current type air preheater according to the present invention in which the inlet distributor of the air passage is stacked and arranged with a separation distance from the inlet end of the exhaust passage in the exhaust gas flow direction. FIG. 2A is a plan view showing an exhaust gas passage, and FIG. 1B is a plan view showing an air passage. In the air preheater shown in FIG. 4, the low-temperature air supplied from the direction indicated by the hollow arrow 3 passes through the inlet header tank 7 and is distributed in the same direction as the exhaust gas flow via the inlet distributor 11. And flows into the air passage 10. The hot exhaust gas and the low temperature air exchange heat with each other as they flow toward the outlet end of the exhaust gas passage.

このようにして、冷却された排ガスは排ガス通路の出口端6を通過して白抜き矢印2が示す方向へ流出し、加熱された空気は出側ディストリビュータ12を介し、出側ヘッダータンク8を通過して黒抜き矢印4が示す方向へ流出する。   In this way, the cooled exhaust gas passes through the outlet end 6 of the exhaust gas passage and flows out in the direction indicated by the hollow arrow 2, and the heated air passes through the outlet header tank 8 via the outlet distributor 12. And flows out in the direction indicated by the black arrow 4.

このとき、排ガス通路の入口端5は最も温度が高くなるが、空気通路の入側ディストリビュータ11は、排ガス通路の入口端5から所定の距離lだけ離隔された位置で積層配置されていることから、排ガス通路の入口端5、コーナー部13および入側ヘッダータンク7に大きな温度勾配が生じることを抑制できるので、向流形の場合と同様に、剛構造に発生する熱応力が低減される。   At this time, the temperature at the inlet end 5 of the exhaust gas passage is highest, but the inlet distributor 11 of the air passage is stacked and disposed at a position separated from the inlet end 5 of the exhaust gas passage by a predetermined distance l. Since a large temperature gradient can be suppressed from occurring at the inlet end 5 of the exhaust gas passage, the corner portion 13 and the inlet header tank 7, the thermal stress generated in the rigid structure is reduced as in the counterflow type.

また、前記図2に示したように、長さLの空気予熱器を用いて、800℃までの急加熱を行った場合には、昇温段階において、排ガス通路の入口端からL/6離れた部分では、10%前後の温度低下が発生することが確認された。さらに、空気予熱器の長さLが極端に長い場合には、所定の距離lをL/6以下に設定しても、熱応力を有効に緩和することが可能であり、また、空気予熱器の長さLが極端に短い場合には、熱交換効率を維持できる範囲で、所定の距離lをL/6以上に設定することも可能である。   In addition, as shown in FIG. 2, when rapid heating up to 800 ° C. is performed using an air preheater having a length L, in the temperature rising stage, L / 6 away from the inlet end of the exhaust gas passage. It was confirmed that a temperature drop of about 10% occurred in the part. Further, when the length L of the air preheater is extremely long, it is possible to effectively relieve the thermal stress even if the predetermined distance 1 is set to L / 6 or less, and the air preheater When the length L is extremely short, the predetermined distance l can be set to L / 6 or more as long as the heat exchange efficiency can be maintained.

したがって、空気予熱器の寸法や排ガスの温度等の加熱条件によっては、図3に示す長さLの空気予熱器において、空気通路の出側ディストリビュータ12を排ガス通路の入口端5から約L/6離れた位置に積層配置することにより、不均一な温度分布による熱応力を大幅に緩和することが可能となる。   Therefore, depending on the heating conditions such as the size of the air preheater and the temperature of the exhaust gas, in the air preheater having the length L shown in FIG. 3, the outlet distributor 12 of the air passage is about L / 6 from the inlet end 5 of the exhaust gas passage. By laminating and disposing at distant positions, it is possible to greatly relieve thermal stress due to non-uniform temperature distribution.

さらに、本発明の空気予熱器では、器体内を流れる排ガスと空気との平行流が、向流であることが望ましい。以下に、その理由を説明する。   Furthermore, in the air preheater according to the present invention, it is desirable that the parallel flow of the exhaust gas flowing through the body and the air is countercurrent. The reason will be described below.

図5は、高温流体と低温流体が熱交換器の内部を平行に流れる場合の温度変化の様子を模式的に示す図であり、同図(a)は向流形熱交換器を示す図であり、同図(b)は並流形熱交換器を示す図である。図5(a)におけるΔT1は熱交換前の高温流体の温度T1と、熱交換によって加熱された低温流体の温度t2との差であり、図5(b)におけるΔT1’は熱交換前の高温流体の温度T1と、熱交換前の低温流体の温度t1との差である。したがって、高温流体の入口では、向流形熱交換器の温度差ΔT1の方が、並流形熱交換器の温度差ΔT1’よりも小さくなる。 FIG. 5 is a diagram schematically showing a change in temperature when a high-temperature fluid and a low-temperature fluid flow in parallel inside the heat exchanger, and FIG. 5 (a) is a diagram showing a counter-current heat exchanger. FIG. 2B is a view showing a cocurrent type heat exchanger. ΔT 1 in FIG. 5A is the difference between the temperature T 1 of the high-temperature fluid before heat exchange and the temperature t 2 of the low-temperature fluid heated by heat exchange, and ΔT 1 ′ in FIG. This is the difference between the temperature T 1 of the hot fluid before exchange and the temperature t 1 of the cold fluid before heat exchange. Therefore, at the inlet of the high-temperature fluid, the temperature difference ΔT 1 of the countercurrent heat exchanger becomes smaller than the temperature difference ΔT 1 ′ of the cocurrent flow heat exchanger.

すなわち、器体内を流れる排ガスと空気との平行流を向流で構成することにより、大きな温度勾配の発生を防止することができ、空気予熱器に発生する熱応力を低減することが可能になるからである。   That is, by constructing the parallel flow of the exhaust gas flowing through the container and the air as a countercurrent, it is possible to prevent the occurrence of a large temperature gradient and to reduce the thermal stress generated in the air preheater. Because.

図6は、本発明の向流形空気予熱器であって、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離を設けて積層配置した場合の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。図6に示すように、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の排出方向に、所定の距離bだけ離隔された位置で積層配置する装置構成とすることにより、高温の排ガスは流体通路コーナー部13および出側ヘッダータンク8の近傍を流れず、大きな温度勾配が生じないことから、剛構造であるコーナー部13および出側ヘッダータンク8に生じる熱応力を有効に低減できる。   FIG. 6 is a counterflow type air preheater according to the present invention, in which the end of the air passage in which the outlet distributor is arranged is stacked with a separation distance from the end of the exhaust gas passage in the air discharge direction. FIG. 2A is a plan view showing an exhaust gas passage, and FIG. 2B is a plan view showing an air passage. As shown in FIG. 6, the end of the air passage where the outlet distributor is arranged is stacked and disposed at a position separated from the end of the exhaust gas passage by a predetermined distance b in the air discharge direction. Therefore, the high temperature exhaust gas does not flow in the vicinity of the fluid passage corner portion 13 and the outlet header tank 8, and a large temperature gradient does not occur. Therefore, the thermal stress generated in the corner portion 13 and the outlet header tank 8 which are rigid structures is reduced. It can be effectively reduced.

また、並流形空気予熱器を採用する場合には、入側ディストリビュータを配した空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の供給とは反対方向に、所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置する装置構成とすることにより、向流形の場合と同様に、剛構造であるコーナー部および入側ヘッダータンクに生じる熱応力を有効に低減できる。   When a cocurrent air preheater is used, the end of the air passage provided with the inlet distributor is separated from the end of the exhaust gas passage by a predetermined distance in the direction opposite to the air supply. By adopting the device configuration in which the layers are stacked at the positions, the thermal stress generated in the corner portion and the inlet header tank having a rigid structure can be effectively reduced as in the case of the counterflow type.

図7は、空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離を設けて積層配置した本発明の空気予熱器であって、排ガス入口と排ガス出口との幅が異なる場合の一例を模式的に示す図である。本発明は、剛構造であるコーナー部13および出側ヘッダータンク8に大きな温度勾配を生じさせないため、空気通路の端部を排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離bを設けて積層配置することにより、熱応力を有効に低減することができる。   FIG. 7 is an air preheater according to the present invention in which the end portion of the air passage is stacked with a separation distance from the end portion of the exhaust gas passage in the air discharge direction, and the widths of the exhaust gas inlet and the exhaust gas outlet are different. It is a figure which shows an example of a case typically. In the present invention, in order not to cause a large temperature gradient in the corner portion 13 and the outlet header tank 8 having a rigid structure, the end portion of the air passage is provided with a separation distance b from the end portion of the exhaust gas passage in the air discharge direction. By disposing, thermal stress can be effectively reduced.

したがって、排ガス入口14の幅を排ガス通路9の幅と一致させるのであれば、排ガス出口15の幅については、図7に示すように、空気通路の幅と一致させる構造を採用することも、また、排ガス入口14と同様に、排ガス通路9の幅と一致させる構造を採用することも可能である。このように、排ガス出口15の幅は、施行条件や設備条件等に合わせて適宜選択することができる。   Therefore, if the width of the exhaust gas inlet 14 is made to coincide with the width of the exhaust gas passage 9, it is also possible to adopt a structure in which the width of the exhaust gas outlet 15 is made to coincide with the width of the air passage as shown in FIG. Similarly to the exhaust gas inlet 14, it is possible to adopt a structure that matches the width of the exhaust gas passage 9. Thus, the width of the exhaust gas outlet 15 can be appropriately selected according to the enforcement conditions, equipment conditions, and the like.

また、前記図3に示す空気予熱器では、排ガス通路の入口端からの距離と温度分布との関係に基づき、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から約L/6離れた位置に積層配置することにより、熱応力を有効に低減することができる。これに対し、図6および図7に示す空気予熱器は、高温の排ガスが流体通路コーナー部13および出側ヘッダータンク8の近傍を流れない構造を採用することにより、熱応力を低減するものである。   Further, in the air preheater shown in FIG. 3, the outlet distributor of the air passage is located at a position about L / 6 away from the inlet end of the exhaust gas passage based on the relationship between the distance from the inlet end of the exhaust gas passage and the temperature distribution. By arranging the layers, thermal stress can be effectively reduced. In contrast, the air preheater shown in FIGS. 6 and 7 reduces thermal stress by adopting a structure in which high-temperature exhaust gas does not flow in the vicinity of the fluid passage corner portion 13 and the outlet header tank 8. is there.

このことから、空気通路の端部と、排ガス通路の端部との空気の排出方向の離隔距離は、前記図3に示す空気予熱器の望ましい離隔距離L/6より小さい値でも、十分な熱応力の低減効果を発揮すると考えられる。したがって、図6および図7に示す長さLの空気予熱器では、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の排出方向にL/6以下の離隔距離を設けた位置で積層配置すれば、コーナー部および出側ヘッダータンクに発生する熱応力を有効に低減することができるとともに、高温流体と低温流体との非接触面積を小さくすることが可能となる。   Therefore, even if the separation distance in the air discharge direction between the end portion of the air passage and the end portion of the exhaust gas passage is smaller than the desired separation distance L / 6 of the air preheater shown in FIG. It is thought that the effect of reducing stress is exhibited. Therefore, in the air preheater having a length L shown in FIGS. 6 and 7, the end of the air passage provided with the outlet distributor is separated from the end of the exhaust gas passage by L / 6 or less in the air discharge direction. By stacking and arranging at the provided positions, it is possible to effectively reduce the thermal stress generated in the corner portion and the outlet header tank, and to reduce the non-contact area between the high temperature fluid and the low temperature fluid.

図8は、本発明の空気予熱器であって、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に所定の距離を設けて離隔するとともに、空気通路の端部を排ガス通路の端部から空気の排出方向に所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置した場合の一例を模式的に示す平面図である。図8に示すように、出側ディストリビュータ12の排ガス流れ方向への移動と、空気通路の端部の空気の排出方向への移動とを組合せれば、空気予熱器のコーナー部13、排ガス入口端5および出側ヘッダータンク8に発生する熱応力をさらに低減することができる。   FIG. 8 shows an air preheater according to the present invention, in which the outlet distributor of the air passage is separated from the inlet end of the exhaust passage by a predetermined distance in the exhaust gas flow direction, and the end of the air passage is separated from the exhaust passage. It is a top view which shows typically an example at the time of providing a predetermined distance from the edge part in the air discharge direction, and laminating | stacking in the position spaced apart. As shown in FIG. 8, if the movement of the outlet distributor 12 in the exhaust gas flow direction and the movement of the end of the air passage in the discharge direction of air are combined, the corner portion 13 of the air preheater, the exhaust gas inlet end 5 and the thermal stress generated in the outlet header tank 8 can be further reduced.

本発明の空気予熱器は、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に離隔距離を設けて積層配置することにより、または、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離を設けて積層配置することにより、空気予熱器に発生する熱応力を低減し、器体の破損および変形を防止できることから、理想的な排ガスの熱回収を行うことができる。   The air preheater according to the present invention is configured by stacking the outlet distributor of the air passage with a separation distance from the inlet end of the exhaust gas passage in the exhaust gas flow direction, or the end of the air passage where the outlet distributor is arranged. Laminating and disposing the exhaust gas passage from the end of the exhaust gas passage in the air discharge direction reduces the thermal stress generated in the air preheater and prevents damage and deformation of the airframe. Heat recovery can be performed.

また、本発明の空気予熱器は、出側ディストリビュータ等の配置を変更し、大きな温度勾配の発生を防止することにより、器体内に発生する熱応力を低減するものであり、高級な耐熱材料や複雑な構造等を要することなく、熱負荷の変動下における高熱交換効率と高耐久性を実現できる。   In addition, the air preheater of the present invention reduces the thermal stress generated in the vessel body by changing the arrangement of the outlet distributor and the like and preventing the occurrence of a large temperature gradient. Without requiring a complicated structure, high heat exchange efficiency and high durability can be realized under fluctuations in heat load.

これにより、優れた熱交換効率を維持することができるとともに、熱負荷の変動に耐えることができる空気予熱器として広く適用できる。   Thereby, while being able to maintain the outstanding heat exchange efficiency, it can apply widely as an air preheater which can endure the fluctuation | variation of a heat load.

従来の空気予熱器の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。It is a figure which shows typically an example of the conventional air preheater, the same figure (a) is a top view which shows an exhaust gas channel | path, The same figure (b) is a top view which shows an air channel | path. 熱交換器の排ガス通路の入口端からの距離と、入口端の温度を基準とする温度比率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance from the entrance end of the exhaust gas passage of a heat exchanger, and the temperature ratio on the basis of the temperature of an entrance end. 本発明の向流形空気予熱器であって、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に離隔距離を設けて積層配置した場合の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a counterflow type air preheater according to the present invention, in which an outlet distributor of an air passage is stacked and arranged with a separation distance in an exhaust gas flow direction from an inlet end of an exhaust gas passage; The figure (a) is a top view which shows an exhaust gas channel | path, The figure (b) is a top view which shows an air channel | path. 本発明の並流形空気予熱器であって、空気通路の入側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に離隔距離を設けて積層配置した場合の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。It is a parallel flow type air preheater of the present invention, and is a diagram schematically showing an example of a case where the inlet distributor of the air passage is stacked and arranged with a separation distance in the exhaust gas flow direction from the inlet end of the exhaust passage, The figure (a) is a top view which shows an exhaust gas channel | path, The figure (b) is a top view which shows an air channel | path. 高温流体と低温流体が熱交換器の内部を平行に流れる場合の温度変化の様子を模式的に示す図であり、同図(a)は向流形熱交換器を示す図であり、同図(b)は並流形熱交換器を示す図である。It is a figure which shows typically the mode of a temperature change when a high temperature fluid and a low temperature fluid flow through the inside of a heat exchanger in parallel, The figure (a) is a figure which shows a countercurrent type heat exchanger, (B) is a figure which shows a parallel flow type heat exchanger. 本発明の向流形空気予熱器であって、出側ディストリビュータを配した空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離を設けて積層配置した場合の一例を模式的に示す図であり、同図(a)は排ガス通路を示す平面図であり、同図(b)は空気通路を示す平面図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a counterflow type air preheater according to the present invention in which an end of an air passage in which an outlet distributor is arranged is stacked with a separation distance from an end of an exhaust gas passage in an air discharge direction. (A) is a plan view showing an exhaust gas passage, and (b) is a plan view showing an air passage. 空気通路の端部を、排ガス通路の端部から空気の排出方向に離隔距離を設けて積層配置した本発明の空気予熱器であって、排ガス入口と排ガス出口との幅が異なる場合の一例を模式的に示す図である。An air preheater according to the present invention in which an end portion of an air passage is stacked and arranged with a separation distance from an end portion of the exhaust gas passage in the air discharge direction, and an example in which the width of the exhaust gas inlet and the exhaust gas outlet is different It is a figure shown typically. 本発明の空気予熱器であって、空気通路の出側ディストリビュータを排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に所定の距離を設けて離隔するとともに、空気通路の端部を排ガス通路の端部から空気の排出方向に所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置した場合の一例を模式的に示す平面図である。In the air preheater of the present invention, the outlet distributor of the air passage is separated from the inlet end of the exhaust gas passage by a predetermined distance in the exhaust gas flow direction, and the end of the air passage is separated from the end of the exhaust passage. It is a top view which shows typically an example at the time of providing the predetermined distance in the discharge direction of this, and laminating | stacking in the position spaced apart.

符号の説明Explanation of symbols

1.排ガスの流入方向 2.排ガスの流出方向
3.空気の流入方向 4.空気の流出方向
5.排ガス通路の入口端 6.排ガス通路の出口端
7.入側ヘッダータンク 8.出側ヘッダータンク
9.排ガス通路 10.空気通路
11.入側ディストリビュータ 12.出側ディストリビュータ
13.流体通路コーナー部 14.排ガス入口
15.排ガス出口
1. Direction of inflow of exhaust gas 2. Direction of outflow of exhaust gas 3. Air inflow direction 4. Air outflow direction 5. Inlet end of exhaust gas passage 6. Outlet end of exhaust gas passage Inlet side header tank 8. Outlet header tank 9. Exhaust gas passage 10. Air passage 11. Incoming distributor 12. Outgoing distributor 13. Fluid passage corner 14. Exhaust gas inlet 15. Exhaust gas outlet

Claims (6)

加熱用の排ガスを入口端から出口端に流通させる排ガス通路と、前記排ガス通路と直交する方向から供給される空気を入側ディストリビュータで分配して前記排ガスと平行流となる熱交換流路を形成し、熱交換された前記空気を出側ディストリビュータで分配して前記排ガス通路と直交する方向に排出する空気通路とが積層配置された構成からなる空気予熱器において、
前記空気通路の入側ディストリビュータ、または出側ディストリビュータが前記排ガス通路の入口端から排ガス流れ方向に所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置されていることを特徴とする空気予熱器。
An exhaust gas passage through which the exhaust gas for heating flows from the inlet end to the outlet end, and a heat exchange passage that becomes parallel flow with the exhaust gas by distributing air supplied from a direction orthogonal to the exhaust gas passage with an inlet distributor In the air preheater having a configuration in which an air passage that distributes the heat-exchanged air by an outlet distributor and discharges the air in a direction orthogonal to the exhaust gas passage is laminated,
An air preheater, wherein an inlet distributor or an outlet distributor of the air passage is stacked and disposed at a position spaced apart from the inlet end of the exhaust passage by a predetermined distance in the exhaust gas flow direction.
前記排ガスと空気との平行流が向流であることを特徴とする請求項1に記載の空気予熱器。   The air preheater according to claim 1, wherein the parallel flow of the exhaust gas and air is a countercurrent. 前記排ガス通路の入口端から出口端までの長さLに対し、前記離隔距離が約L/6であることを特徴とする請求項1または2に記載の空気予熱器。   The air preheater according to claim 1 or 2, wherein the separation distance is about L / 6 with respect to a length L from an inlet end to an outlet end of the exhaust gas passage. 加熱用の排ガスを入口端から出口端に流通させる排ガス通路と、前記排ガス通路と直交する方向から供給される空気を入側ディストリビュータで分配して前記排ガスと平行流となる熱交換流路を形成し、熱交換された前記空気を出側ディストリビュータで分配して前記排ガス通路と直交する方向に排出する空気通路とが積層配置された構成からなる空気予熱器において、
前記入側ディストリビュータを配した空気通路の端部が、前記排ガス通路の端部から空気の供給とは反対方向に所定の距離を設けて離隔された位置、または前記出側ディストリビュータを配した空気通路の端部が、前記排ガス通路の端部から空気の排出方向に所定の距離を設けて離隔された位置で積層配置されていることを特徴とする空気予熱器。
An exhaust gas passage through which the exhaust gas for heating flows from the inlet end to the outlet end, and a heat exchange passage that becomes parallel flow with the exhaust gas by distributing air supplied from a direction orthogonal to the exhaust gas passage with an inlet distributor In the air preheater having a configuration in which an air passage that distributes the heat-exchanged air by an outlet distributor and discharges the air in a direction orthogonal to the exhaust gas passage is laminated,
The position where the end of the air passage in which the inlet distributor is arranged is separated from the end of the exhaust gas passage by a predetermined distance in the direction opposite to the air supply, or the air passage in which the outlet distributor is arranged The air preheater is characterized by being stacked and disposed at a position spaced apart from the end of the exhaust gas passage by a predetermined distance in the air discharge direction.
前記排ガスと空気との平行流が向流であることを特徴とする請求項4に記載の空気予熱器。   The air preheater according to claim 4, wherein the parallel flow of the exhaust gas and air is a countercurrent. 前記排ガス通路の入口端から出口端までの長さLに対し、前記離隔距離がL/6以下であることを特徴とする請求項4または5に記載の空気予熱器。
The air preheater according to claim 4 or 5, wherein the separation distance is L / 6 or less with respect to a length L from an inlet end to an outlet end of the exhaust gas passage.
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