JP2008151447A - 分配ダンパ装置およびそれを備えた石炭焚ボイラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】灰の衝突による磨耗が有効に防止できる分配ダンパ装置を提供する。
【解決手段】排ガス流路を所定数に区画形成する仕切板18と、仕切板18で区画された排ガス流路内に回動可能に配置されたダンパ軸16付きの分配ダンパ羽根17と、ダンパ軸16を回動可能に支持して仕切板18と直交するように設けられた支持板19を備え、分配ダンパ羽根17の排ガス流れ方向上流側の面上の両端部付近に、ダンパ軸16と直交する方向に延びたバッフルプレート20aを設けたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、石炭焚ボイラ装置に係り、特にボイラ出口に設置される分配ダンパ装置に関するものである。

図４は、石炭焚ボイラ装置におけるボイラ火炉の後部伝熱面を中心にして示した概略構成図である。火炉１０のバーナ１１で燃焼した微粉炭は高温、高ダストの排ガス２１となり２次過熱器（Ｓ／Ｈ）９を通過して、ケージスクリーン８により２方向に分かれて流れる。そして一方の流れは、１次再熱器（Ｒ／Ｈ）７を通ってＲ／Ｈ側分配ダンパ１から出口ダクト３に導かれる。他方の流れは、１次Ｓ／Ｈ６を通りエコノマイザ５を通過した後、Ｓ／Ｈ側分配ダンパ２から出口ダクト３に導かれる。

分配ダンパ１、２は２次Ｓ／Ｈ９ならびに１次Ｒ／Ｈ７のガス流量調整用として、２次Ｓ／Ｈ９と１次Ｒ／Ｈ７を仕切った壁とボイラ側面ケーシングとの間に２台設置されている。

分配ダンパ１、２の構造は図５〜図８に示すように、分配ダンパ羽根１７を回転させるためのダンパ軸１６毎に、隣接する複数の分配ダンパ羽根１７を区画するように仕切り板１８が設けられている。また前記ダンパ軸１６を支持するために、前記仕切り板１８と直交するように支持板１９が設けられている。

ここで仕切り板１８は、ダンパ軸１６に対して上下対称に取り付けられている。また分配ダンパ羽根１７は、ダンパ軸１６を中心として左右対称となっている。

分配ダンパ羽根１７はボイラ装置の左右方向に数十枚配置され、分配ダンパ羽根１７の回転は観音開きとなるよう２〜３列目のダンパ軸１６、リンクで連結されている。

１次Ｓ／Ｈ６及び１次Ｒ／Ｈ７の蒸気温度を制御するために、Ｓ／Ｈ側分配ダンパ２及びＲ／Ｈ側分配ダンパ１の開度によりガス流量が調整される。
図中の４はホッパ、１２はペントハウス、１３はエコケーシングである。なお、これらに関しては、例えば下記の特許文献を挙げることができる。
特開平０７−１１３５０１号公報 特開平１１−１８２８０７号公報 実開昭６２−１１７４６５号公報

近年、特にボイラ負荷変化運用が激しくなり、ダンパの開度調整も頻繁に実施されている。ガス流量調整は分配ダンパ１、２により開度１００％から約３０％の範囲で行われるが、開度を絞った場合には排ガス２１の流れは急速に高まり、図６に示すように偏流が発生する。

ガス流量を絞るときはダンパ羽根１７を回転させ、隣合わせの羽根間を狭くしており、極端にダンパ開度を小さくした場合は排ガス２１の流速は非常に速くなっている。

従来の分配ダンパは前述のような構造になっており、図７に示すように灰を含んだ排ガス２１が狭くなった空間を通過するとき、その領域にある内部ケーシング１４、ダンパ羽根１７、仕切板１８などに灰の衝突による磨耗が発生する。図８に示すように排ガスによるダンパ羽根１７の局部磨耗は、特にダンパ開度を絞った運転時に発生していた。このような磨耗を無くして、負荷変化運用に対して安定した運転ができることが望まれる。

本発明の目的は、灰の衝突による磨耗が有効に防止できる分配ダンパ装置およびそれを備えた石炭焚ボイラ装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、排ガス流路を所定数に区画形成する仕切板と、
その仕切板によって区画形成された排ガス流路内に回動可能に配置されたダンパ軸付きの分配ダンパ羽根と、
前記ダンパ軸を回動可能に支持して前記仕切板と直交するように設けられた支持板とを備えた分配ダンパ装置において、
前記分配ダンパ羽根の排ガス流れ方向上流側の面上の両端部付近に、前記ダンパ軸と直交する方向に延びたバッフルプレートを設けたことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記バッフルプレートの長さが前記分配ダンパ羽根の幅と同寸であることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記支持板の排ガス流れ方向上流側に中間邪魔板を排ガス流れ方向に対してほぼ垂直に設けたことを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、その分配ダンパ装置の開口を小さくするための傾斜部が前記開口の付近に設けられ、その傾斜部下端に沿って垂直バッフルプレートが立設されていることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記垂直バッフルプレートの上端部に前記分配ダンパ羽根の上方に向けて突出した突出部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は、ボイラ出口の排ガス流路が、その排ガス流路の内側に設置された仕切壁とボイラケーシングによって排ガスの流れ方向に沿って複数に分割され、その分割された空間内に熱交換器と、その熱交換器の後段に分配ダンパ装置がそれぞれ設置されている石炭焚ボイラ装置において、前記分配ダンパ装置が請求項１ないし５のいずれか１項記載の分配ダンパ装置であることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、灰の衝突による磨耗が有効に防止できる分配ダンパ装置およびそれを備えた石炭焚ボイラ装置を提供することができる。

次に本発明の実施形態を図と共に説明する。前述したように従来では排ガス２１の偏流に伴う慣性力によりダンパフレーム１５、ダンパ羽根１７、仕切板１８などにおいて急激な磨耗ａ，ｂが発生していた（図８参照）。

本実施形態ではこの防止策として図１及び図２に示すように、分配ダンパ羽根１７の排ガス流れ方向上流側の面上の左右両端部付近に、ダンパ軸１６と直交する方向に延びたバッフルプレート２０が取り付けられている。図２に示すようにバッフルプレート２０の長さは、ダンパ羽根１７の幅と同寸である。さらに支持板１９の上には、所定の幅を有する中間邪魔板２２がサポート２３を介して取り付けられている。

ダンパ羽根１７の平面部に当って横に流れた排ガス２１はバッフルプレート２０及び中間邪魔板２２に阻害されて、ダンパ羽根１７の仕切板１８方向に流れ込むから、ダンパフレーム１５及び支持板１９への流れが無くなるため磨耗が解消される。

バッフルプレート２０ａ及び中間邪魔板２２の取り付け位置は、ダンパ羽根１７の回転を阻害しないように配慮される。

仕切板１８は図３に示すようにダンパ羽根１７を最も絞った状態での隣接する２枚の分配ダンパ羽根１７の端部どうしよりも排ガス流れ方向上流側に設置することで、排ガス２１の流れによるダストの衝突が無くなり、仕切板１８の磨耗が防止できる。

内部ケーシング１４は分配ダンパ１，２の開口を小さくするために下流に向かって絞られており、そのため従来は内部ケーシング１４から下のダンパフレーム１５及び支持板１９に磨耗が発生していた。

本実施形態ではこの防止策として図１に示すように、内部ケーシング１４の傾斜部下端に、それに沿うように側面形状が逆Ｌ字形をした垂直バッフルプレート２０ｂを取り付けることで、内部ケーシング１４の傾斜部に沿って流れて来た排ガス２１をダンパ羽根１７の中央部側に分散することができる。この垂直バッフルプレート２０ｂの上端部には、ダンパ羽根１７の上方に向けてほぼ水平方向に突出した突出部２４が設けられている。本実施形態では突出部２４は水平方向に突出しているが、ダンパ羽根１７の上方に向けて傾斜するように設けても良い。

このようにしてダンパフレーム１５の磨耗を極端に少なくすることができると共に、中間邪魔板２２を支持板１９の上部に水平に取り付けることで、排ガス２１をその中間邪魔板２２に衝突させて流れを緩和、変化させてダンパ羽根１７の中央側に流せる。これによりダンパ羽根１７と支持板１９の狭い隙間に流れ込む排ガス２１を少なくすることができ、支持板１９の磨耗が軽減される。

本発明の実施形態に係る分配ダンパ付近の断面図である。 その分配ダンパ付近の斜視図である。 その分配ダンパ付近の仕切板の取り付け位置を説明するための断面図である。 ボイラ火炉の後部伝熱面を中心にして示した概略構成図である。 従来の分配ダンパの平面図である。 図ａ−ａ線上の断面図である。 従来の分配ダンパ部における排ガスの流れ状態を示す図である。 従来の分配ダンパ部における磨耗の位置を示す図である。

符号の説明

１：Ｒ／Ｈ分配ダンパ、２：Ｓ／Ｈ分配ダンパ、３：出口ダクト、４：ホッパ、５：エコノマイザ、６：１次過熱器、７：１次再熱器、８：ケージスクリーン、９：２次過熱器、１０：火炉、１１：バーナ、１２：ペントハウス、１３：エコケーシング、１４：内部ケーシング、１５：ダンパフレーム、１６：ダンパ軸、１７：分配ダンパ羽根、１８：仕切板、１９：支持板、２０：バッフルプレート、２１：排ガス、２２：中間邪魔板、２３：サポート、２４：突出部。

Claims (6)

1. 排ガス流路を所定数に区画形成する仕切板と、
   その仕切板によって区画形成された排ガス流路内に回動可能に配置されたダンパ軸付きの分配ダンパ羽根と、
   前記ダンパ軸を回動可能に支持して前記仕切板と直交するように設けられた支持板とを備えた分配ダンパ装置において、
   前記分配ダンパ羽根の排ガス流れ方向上流側の面上の両端部付近に、前記ダンパ軸と直交する方向に延びたバッフルプレートを設けたことを特徴とする分配ダンパ装置。
2. 請求項１記載の分配ダンパ装置において、前記バッフルプレートの長さが前記分配ダンパ羽根の幅と同寸であることを特徴とする分配ダンパ装置。
3. 請求項１記載の分配ダンパ装置において、前記支持板の排ガス流れ方向上流側に中間邪魔板を排ガス流れ方向に対してほぼ垂直に設けたことを特徴とする分配ダンパ装置。
4. 請求項１記載の分配ダンパ装置において、その分配ダンパ装置の開口を小さくするための傾斜部が前記開口の付近に設けられ、その傾斜部下端に沿って垂直バッフルプレートが立設されていることを特徴とする分配ダンパ装置。
5. 請求項４記載の分配ダンパ装置において、前記垂直バッフルプレートの上端部に前記分配ダンパ羽根の上方に向けて突出した突出部が設けられていることを特徴とする分配ダンパ装置。
6. ボイラ出口の排ガス流路が、その排ガス流路の内側に設置された仕切壁とボイラケーシングによって排ガスの流れ方向に沿って複数に分割され、その分割された空間内に熱交換器と、その熱交換器の後段に分配ダンパ装置がそれぞれ設置されている石炭焚ボイラ装置において、前記分配ダンパ装置が請求項１ないし５のいずれか１項記載の分配ダンパ装置であることを特徴とする石炭焚ボイラ装置。

Images