JP2016070638A - Rotary regenerative air preheater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイラーからの排ガスを利用して燃焼用の空気を加熱する空気予熱器に係り、特に、伝熱エレメントが収容されたロータを軸の周りに回転させる回転再生式空気予熱器に関する。 The present invention relates to an air preheater that heats combustion air using exhaust gas from a boiler, and more particularly, to a rotary regenerative air preheater that rotates a rotor containing a heat transfer element about an axis.
空気予熱器は、火力発電所等において、ボイラから排出されたガスとの熱交換によってボイラで燃焼させる空気を予熱する装置であり、熱交換の方式により再生式と伝熱式の2種類に大別される。このうち、再生式空気予熱器では、排出ガスと燃焼空気に対して伝熱エレメントを交互に接触させる構造となっている。そして、伝熱エレメントが収容されたロータを軸の周りに回転させる構造のものを特に回転再生式空気予熱器と呼んでいる。 An air preheater is a device that preheats air to be burned in a boiler by exchanging heat with the gas discharged from the boiler in a thermal power plant or the like. Separated. Among these, the regenerative air preheater has a structure in which heat transfer elements are alternately brought into contact with exhaust gas and combustion air. And the thing of the structure which rotates the rotor in which the heat-transfer element was accommodated around the axis | shaft is called the rotation regenerative type air preheater especially.
ロータの回転軸が鉛直方向に平行となるように設置された回転再生式空気予熱器の一般的な構造について図3〜図5を用いて説明する。
図3(a)は従来技術に係る回転再生式空気予熱器の概略を示す斜視図であり、図3(b)は図3(a)の一部をダイヤフラムと平行な面で切断した状態を示す図である。なお、図3(a)において下向きの矢印はボイラから排出された高温のガスの流れを表し、上向きの矢印はボイラで燃焼させる低温の空気の流れを表している。
図3(a)に示すように、回転再生式空気予熱器は、円柱状のポスト51を中心軸とする薄肉円筒状のシェル52と、ポスト51からシェル52まで放射状に延設されてシェル52の内部を平面視扇型状のセクター53に分割する複数枚のダイヤフラム54と、複数の伝熱エレメントが収容され、各セクター53内に設置されるバスケットモジュール55を備えたロータ50がポスト51を中心として回転可能にハウジング56の内部に設置された構造となっている。
A general structure of a rotary regenerative air preheater installed so that the rotation axis of the rotor is parallel to the vertical direction will be described with reference to FIGS.
FIG. 3A is a perspective view schematically showing a rotary regenerative air preheater according to the prior art, and FIG. 3B shows a state in which a part of FIG. 3A is cut along a plane parallel to the diaphragm. FIG. In FIG. 3A, the downward arrow indicates the flow of high-temperature gas discharged from the boiler, and the upward arrow indicates the flow of low-temperature air burned by the boiler.
As shown in FIG. 3A, the rotary regenerative air preheater includes a thin-walled cylindrical shell 52 having a columnar post 51 as a central axis, and a shell 52 extending radially from the post 51 to the shell 52. The rotor 50 including a plurality of
伝熱エレメントは、複数のひだを有する矩形状の板材であり、ロータ50の軸方向と平行をなし、かつ、ポスト51を囲むように配置されている。また、 ハウジング56の上下面には、それぞれ少なくとも一対のセクター板57,57がロータ50を挟んで略対称に設置されており、このセクター板57によって、各セクター53は排出ガスの流路と燃焼空気の流路にそれぞれ分割されている。すなわち、回転再生式空気予熱器では、矢印で示すように排出ガスと燃焼空気がセクター板57によって完全に分離された状態でロータ50に対して互いに逆方向から流れ込む構造となっている。
The heat transfer element is a rectangular plate having a plurality of pleats, and is arranged so as to be parallel to the axial direction of the rotor 50 and surround the post 51. In addition, at least a pair of
一般に、バスケットモジュール55は複数の層に分かれた状態でセクター53の内部に設置されることが多い。例えば、図3(b)に示すように、排出ガス入口及び燃焼空気出口と排出ガス出口及び燃焼空気入口にそれぞれ隣接するように高温層55aと低温層55cが設置され、高温層55aと低温層55cの間に中間層55bが設置される。そして、低温層55cは複数本の鋼材が格子状に組まれるようにして形成されたグレーチング58と呼ばれる支持部材の上に載置されている。
この場合、高温層55aと中間層55bを通過した排出ガスは、低温層55cにおいて最も温度が低下するため、低温層55cには凝縮した微粒子等が集中して付着する。そのため、この微粒子等を圧縮空気や乾燥蒸気によって吹き飛ばす目的で、通常、ロータ50の低温側には、スートブロアが低温層55cの伝熱エレメントに向けて蒸気等を噴射可能に設置されている。
In general, the
In this case, the exhaust gas that has passed through the high temperature layer 55a and the intermediate layer 55b has the lowest temperature in the low temperature layer 55c. Therefore, for the purpose of blowing off these fine particles and the like with compressed air or dry steam, a soot blower is usually installed on the low temperature side of the rotor 50 so that steam or the like can be injected toward the heat transfer element of the low temperature layer 55c.
図4(a)は図3(a)に示した回転再生式空気予熱器の部分平面図であり、図4(b)は図4(a)におけるD方向矢視図である。ただし、これらの図では、バスケットモジュール55及びハウジング56を省略し、グレーチング58については1箇所のみ図示している。また、図4(b)では、シェル52の図示を省略している。
図4(a)及び図4(b)に示すように、ダイヤフラム54の下部には、矩形状の貫通孔61が水平方向へ一列に所定の間隔をあけて複数設けられており、この貫通孔61内にはダイヤフラム54の表面から両端がそれぞれ突出するように直方体状の支持部材(以下、サポートブロック59という。)が挿設されている。
グレーチング58は、平面視台形をなしており、ダイヤフラム54に近接する側の下端がサポートブロック59によって下方から支持されるとともに、ダイヤフラム54に対してピッチ溶接されている。また、ダイヤフラム54の下端近傍には、グレーチング58とポスト51の隙間を塞ぐようにエンドプレート60が設置されている。
4A is a partial plan view of the rotary regenerative air preheater shown in FIG. 3A, and FIG. 4B is a view in the direction of arrow D in FIG. 4A. However, in these drawings, the
As shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of rectangular through
The
図5(a)及び図5(b)はそれぞれ図4(a)におけるE部及び図4(b)におけるF部の拡大図であり、図5(c)は図4(b)におけるG−G線矢視断面図である。なお、図5(b)及び図5(c)ではグレーチング58を破線で示している。
グレーチング58はロータ50の回転に伴って移動しないようにダイヤフラム54に対して固定されておくことが必要である。しかし、ロータ50の保守や点検をする際の作業性を考慮した場合、必要に応じてグレーチング58をロータ50から取り出せる構造である方が望ましい。そこで、通常、グレーチング58はダイヤフラム54に対して所定のピッチで断続溶接されることが多い。
5 (a) and 5 (b) are enlarged views of the E portion in FIG. 4 (a) and the F portion in FIG. 4 (b), respectively, and FIG. 5 (c) is a G- It is G line arrow sectional drawing. In addition, the
The
グレーチング58をダイヤフラム54にピッチ溶接すると、ダイヤフラム54とグレーチング58の間の溶接されていない箇所は、図5(a)及び図5(c)に示すような隙間Lとなる。この場合、ロータ50に供給された石炭灰等の微粒子を含む排出ガスは、図5(b)及び図5(c)に実線の矢印で示すように隙間Lを通過し、さらにサポートブロック59が設置されていない部分を通り抜けてしまう。このとき、ダイヤフラム54やグレーチング58は石炭灰等の微粒子との摩擦により激しく浸食される。
When the
また、石炭灰等の微粒子を含んだ排出ガスがダイヤフラム54とグレーチング58の隙間Lを通過する際、凝縮した微粒子がサポートブロック59やその周囲のダイヤフラム54に付着する。前述したように、低温層55cに付着した微粒子を吹き飛ばすために、スートブロアによって蒸気等をロータ50の下面に高圧で吹き付けると、この高圧の蒸気はサポートブロック59やその周囲のダイヤフラム54に付着した微粒子を巻き込みながら、図5(b)及び図5(c)に破線の矢印で示すようにサポートブロック59が設置されていない部分から隙間Lに流入する。その結果、ダイヤフラム54やグレーチング58は、この石炭灰等の微粒子との摩擦により激しく浸食される。
このように、従来の回転再生式空気予熱器においては、ロータ50に排出ガスを供給したり、スートブロアによって高圧の蒸気等を吹き付けたりする際に、ダイヤフラム54とグレーチング58の隙間Lが排出ガスや蒸気等の流路となり、排出ガスに含まれる石炭灰等によってサポートブロック59の周囲のダイヤフラム54が浸食されてしまうという課題があった。
Further, when the exhaust gas containing fine particles such as coal ash passes through the gap L between the
As described above, in the conventional rotary regenerative air preheater, when exhaust gas is supplied to the rotor 50 or high pressure steam or the like is blown by the soot blower, the gap L between the
石炭灰による浸食(アッシュエロージョン)は回転再生式空気予熱器に限らず、種々の装置においても同様に解決すべき課題とされている。例えば、特許文献1には、「石炭焚きボイラ」という名称で、伝熱管摩耗防止装置を備えた石炭焚きボイラにおいてアッシュエロージョンを低減する発明が開示されている。
特許文献1に開示された発明は、多数の孔を有する一方の折曲片部分が伝熱壁に対して直交するように他方の折曲片部分が伝熱壁に溶接固定されたL字状の摩耗防止板を備えたことを特徴としている。
このような構造によれば、伝熱管と伝熱壁との隙間を流れるガス量が抑制されるため、伝熱器や周壁の摩耗を防ぐことができる。
Corrosion (ash erosion) with coal ash is a problem to be solved in various devices as well, not limited to the regenerative air preheater. For example,
The invention disclosed in
According to such a structure, since the amount of gas flowing through the gap between the heat transfer tube and the heat transfer wall is suppressed, wear of the heat transfer device and the peripheral wall can be prevented.
また、特許文献2には、「石炭焚きボイラ煙道部偏流防止装置」という名称で、石炭焚きボイラの煙道部において、ガス流れの偏流とエロージョンを防止する発明が開示されている。
特許文献2に開示された発明は、煙道壁とパネル状の伝熱管群との隙間に、ガスの流れとほぼ直交するように、断面が「へ」の字状をなす複数の偏流防止板が水平に設置されたことを特徴としている。
このような構造によれば、伝熱管群と煙道壁との隙間へのガスの流量が増加しないため、煙道壁のエロージョンを低減させることができる。
The invention disclosed in
According to such a structure, since the gas flow rate to the gap between the heat transfer tube group and the flue wall does not increase, the erosion of the flue wall can be reduced.
さらに、特許文献3には、「石炭焚きボイラ煙道部偏流防止装置」という名称で、事業用又は自家用の発電に用いられる石炭焚きボイラの煙道部におけるガス流れの偏流と石炭灰によるエロージョンを防止する装置に関する発明が開示されている。
特許文献3に開示された発明は、パネル状の伝熱管群と煙道壁との隙間にガスの流れとほぼ垂直に多孔板が複数設置されたことを特徴としている。
このような構造によれば、上述の隙間においてガスの流量が増大することを防いで、伝熱管壁のエロージョンを低減させることができる。
Furthermore,
The invention disclosed in
According to such a structure, it is possible to prevent the gas flow rate from increasing in the above-described gap, and to reduce erosion of the heat transfer tube wall.
そして、特許文献4には、「後部伝熱部のループ管摩耗防止装置」という名称で、火炉の後側に副側壁を介して接続され内部に複数のループ管からなる再熱器と過熱器が配置される後部伝熱部を備えた石炭焚きボイラに関する発明が開示されている。
特許文献4に開示された発明は、伝熱管壁における再熱器及び過熱器のループ管の折曲がり端部の上側位置に、前面に石炭灰流通孔が穿設されたエロージョンバッフルが略水平方向に流路内へ張り出すように取り付けられたことを特徴としている。
このような構造によれば、伝熱管壁とループ管の折曲がり端部との隙間に、緩やかで十分な流量の燃焼ガスが通過することになるため、圧力損失が減少し、燃焼ガス中に含まれる石炭灰による折曲がり端部の摩耗が防止される。
In the invention disclosed in
According to such a structure, the combustion gas with a gentle and sufficient flow rate passes through the gap between the heat transfer tube wall and the bent end of the loop tube, so that the pressure loss is reduced and Wear of the bent end due to the coal ash contained in is prevented.
特許文献1に開示された発明において、伝熱管と伝熱壁との隙間を完全に塞いでしまうと、その部分には燃焼ガスが流れないことになる。その結果、燃焼ガスに対する伝熱管の接触面積が減少し、熱交換効率が低下してしまう。すなわち、特許文献1に開示された発明では、伝熱管と伝熱壁との隙間における燃焼ガスの流れをある程度許容しなければならないため、多孔状に加工された摩耗防止板を伝熱管と伝熱壁との隙間に設置することで燃焼ガスの流れを抑制しているのである。しかし、このような構造では、燃焼ガスとの接触に伴って発生する伝熱器や周壁の摩耗を完全に防ぐことはできない。
In the invention disclosed in
また、特許文献2に開示された発明では、煙道壁とパネル状の伝熱管群との隙間に設置された偏流防止板によってガスの流量の増加が抑えられるため、確かに煙道壁のエロージョンをある程度低減させることができる。しかしながら、この発明においてもガスに対する伝熱管の接触面積を一定以上確保するために、偏流防止板によって煙道壁とパネル状の伝熱管群との隙間を完全に塞ぐことはせずに、その部分におけるガスの流れをある程度許容している。したがって、煙道壁のエロージョンを十分に防ぐことができないという課題を有している。
Further, in the invention disclosed in
特許文献3に開示された発明では、伝熱管群と煙道壁の隙間に多孔板を設置し、その部分を流れるガスの加速流を抑制することで、伝熱管壁にエロージョンが発生することを防止しているが、多孔板では、ガスの流れを完全に遮断することはできない。したがって、この発明においても伝熱管壁におけるエロージョンを完全には防止できないという課題を有している。
In the invention disclosed in
さらに、特許文献4に開示された発明では、ループ管の折曲がり端部の上側位置にエロージョンバッフルが設置されているが、ループ管との熱交換が十分になされるように、エロージョンバッフルに石炭灰流通孔を設け、所定のガス流量を確保する構造となっている。そのため、燃焼ガスに含まれる石炭灰との接触に起因するループ管の折曲がり端部における摩耗の発生を完全には防ぐことができない。
Further, in the invention disclosed in
上述のとおり、特許文献1〜4に開示された発明には、伝熱管と煙道壁等との隙間を完全に塞いで、その部分に燃焼ガスが流れ込むことを完全に遮断するという思想はない。したがって、これらの発明では、回転再生式空気予熱器のダイヤフラムやグレーチングに発生する石炭灰等による浸食(アッシュエロージョン)を防ぐことができない。
すなわち、本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであって、排出ガスに含まれる石炭灰等の微粒子との摩擦によって発生するダイヤフラムやグレーチングの浸食(アッシュエロージョン)を効率良く防ぐことが可能な回転再生式空気予熱器を提供することを目的とする。
As described above, the inventions disclosed in
That is, the present invention has been made in response to such a conventional situation, and efficiently prevents erosion (ash erosion) of diaphragms and gratings caused by friction with fine particles such as coal ash contained in exhaust gas. An object of the present invention is to provide a rotary regenerative air preheater capable of performing the above.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、ハウジング内にロータを回転可能に設置し、このロータ内に収容された伝熱エレメントに対して高温流体と低温流体を交互に接触させ、両者の間で熱交換をさせる回転再生式空気予熱器において、ロータは、ハウジング内に収容される薄肉の円筒体と、この円筒体の内部に同心状に設置される円柱体と、この円柱体の外周面から放射状に複数延設され円筒体の内部を平面視扇型状の複数のセクターに分割するダイヤフラムと、セクター内に設置され伝熱エレメントが収容されるバスケットモジュールと、このバスケットモジュールを上部に載置可能にセクター内に設置されるグレーチングと、このグレーチングを支持可能に上面が平坦に形成されるとともに、ダイヤフラムの下部にセクター内へ突出するように水平方向へ一列に複数個設けられる支持部材と、端面と背面を支持部材とダイヤフラムにそれぞれ接触させた状態で、支持部材の上面を超えて上方へ突出しないようにダイヤフラムの下部に設けられる金属製の長尺部材と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a rotor is rotatably installed in a housing, and a high temperature fluid and a low temperature fluid are alternately brought into contact with a heat transfer element accommodated in the rotor, In the rotary regenerative air preheater that exchanges heat between the two, the rotor includes a thin cylindrical body that is accommodated in the housing, a cylindrical body that is concentrically installed inside the cylindrical body, and the cylindrical body. A diaphragm that extends radially from the outer peripheral surface of the cylindrical body and divides the inside of the cylindrical body into a plurality of sectors in a fan shape in plan view, a basket module that is installed in the sector and accommodates a heat transfer element, and the basket module A grating installed in the sector so that it can be placed on the top, and a flat top surface that can support this grating, and the sector below the diaphragm A plurality of support members arranged in a row in the horizontal direction so as to protrude to the bottom, and the bottom surface of the diaphragm so as not to protrude upward beyond the upper surface of the support member with the end surface and the back surface in contact with the support member and the diaphragm, respectively. And a long metal member provided on the surface.
前述したように、ロータが回転した際に移動しないようにグレーチングはダイヤフラムに対して固定しておく必要があるが、ロータの保守や点検をする際の作業性を考慮して、グレーチングはダイヤフラムに対して所定のピッチで断続溶接されることが多い。この場合、グレーチングがダイヤフラムに溶接されていない箇所がロータに供給された排出ガスの流路となり、排出ガスに含まれる石炭灰等との摩擦によってダイヤフラムの下部が浸食される。
しかしながら、上記構造の回転再生式空気予熱器においては、グレーチングがダイヤフラムに溶接されていない箇所に生じた隙間が長尺部材によって閉塞されるため、ボイラに供給された排出ガスやスートブロアによってロータに吹き付けられた高温の蒸気等が当該箇所に流れ込むおそれがない。なお、長尺部材は支持部材の上面を超えて上方へ突出しないように設置されており、支持部材がグレーチングの荷重を支える構造であることから、グレーチングの荷重によって長尺部材のダイヤフラムに対する固定部分(溶接箇所等)が破損するおそれはない。
As mentioned above, it is necessary to fix the grating to the diaphragm so that it does not move when the rotor rotates.However, considering the workability when maintaining and inspecting the rotor, the grating is attached to the diaphragm. In contrast, intermittent welding is often performed at a predetermined pitch. In this case, a portion where the grating is not welded to the diaphragm becomes a flow path of the exhaust gas supplied to the rotor, and the lower portion of the diaphragm is eroded by friction with coal ash and the like contained in the exhaust gas.
However, in the rotary regenerative air preheater having the above-described structure, the gap generated in the portion where the grating is not welded to the diaphragm is blocked by the long member, so that the exhaust gas supplied to the boiler or the soot blower blows the rotor. There is no possibility that the generated high temperature steam or the like will flow into the part. The long member is installed so as not to protrude upward beyond the upper surface of the support member, and since the support member supports the grating load, the long member is fixed to the diaphragm by the grating load. There is no risk of damage (such as welds).
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転再生式空気予熱器において、長尺部材は、ダイヤフラムに接触する面の下縁が隅肉溶接されることを特徴とするものである。
このような構造の回転再生式空気予熱器においては、請求項1に記載された発明に比べ、グレーチングとダイヤフラムの隙間が長尺部材によってさらに確実に塞がれるため、当該箇所への排出ガス等の流れ込みが長尺部材によって阻止されるという請求項1に記載された発明の作用がより一層発揮される。
According to a second aspect of the present invention, in the rotary regenerative air preheater according to the first aspect of the present invention, the elongate member is characterized in that the lower edge of the surface contacting the diaphragm is fillet welded. It is.
In the rotary regenerative air preheater having such a structure, the gap between the grating and the diaphragm is more reliably closed by the long member as compared with the invention described in
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の回転再生式空気予熱器において、長尺部材は、支持部材に接触する面の上縁を除く周縁が隅肉溶接されることを特徴とするものである。
このような構造の回転再生式空気予熱器においては、長尺部材がグレーチングとダイヤフラムの隙間を確実に塞いで、当該箇所への排出ガス等の流れ込みを防ぐという請求項1又は請求項2に記載された発明の作用がより一層発揮される。
According to a third aspect of the present invention, in the rotary regenerative air preheater according to the first or second aspect of the present invention, the long member is fillet welded at the periphery except for the upper edge of the surface contacting the support member. It is characterized by this.
In the rotary regenerative air preheater having such a structure, the long member reliably closes the gap between the grating and the diaphragm to prevent the exhaust gas or the like from flowing into the portion. The effect | action of the made invention is further exhibited.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の回転再生式空気予熱器において、長尺部材は、鉄鋼製であることを特徴とするものである。
このような構造の回転再生式空気予熱器においては、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載された発明の作用に加えて、長尺部材が摩耗し難いため、ロータの耐用年数が伸びるという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary regenerative air preheater according to any one of the first to third aspects, the long member is made of steel.
In the rotary regenerative air preheater having such a structure, in addition to the operation of the invention described in any one of
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の回転再生式空気予熱器において、長尺部材は、直方体状をなし、その上面が支持部材の上面と面一になるように設置されることを特徴とするものである。
このような構造の回転再生式空気予熱器においては、直方体の長尺部材の上面が支持部材の上面と面一になっているため、支持部材の上面と同様に長尺部材の上面もグレーチングの下面に対して密着する。したがって、グレーチングとダイヤフラムの隙間を塞いで当該箇所への排出ガス等の流入を阻止するという長尺部材の作用が請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載された発明よりもさらに確実に発揮される。
According to a fifth aspect of the present invention, in the rotary regenerative air preheater according to any one of the first to fourth aspects, the elongated member has a rectangular parallelepiped shape, and the upper surface thereof is the upper surface of the support member. It is characterized by being installed so as to be flush with each other.
In the rotary regenerative air preheater having such a structure, since the upper surface of the rectangular parallelepiped long member is flush with the upper surface of the support member, the upper surface of the long member is also gratingd like the upper surface of the support member. Adheres to the lower surface. Therefore, the action of the long member that blocks the gap between the grating and the diaphragm and prevents the inflow of exhaust gas or the like to the portion is more reliable than the invention described in any one of
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の回転再生式空気予熱器において、ダイヤフラムの下部には、水平方向へ一列に複数個の貫通孔が形成され、支持部材は直方体状をなし、ダイヤフラムの表面から両端を突出させるように貫通孔に挿設されることを特徴とするものである。
このような構造の回転再生式空気予熱器においては、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載された発明の作用に加えて、支持部材がダイヤフラムに対して強固に固定されるという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the rotary regenerative air preheater according to any one of the first to fifth aspects, a plurality of through holes are formed in a row in a horizontal direction at a lower portion of the diaphragm. The support member has a rectangular parallelepiped shape, and is inserted into the through hole so as to project both ends from the surface of the diaphragm.
In the rotary regenerative air preheater having such a structure, in addition to the action of the invention described in any one of
請求項1に記載の発明によれば、グレーチングとダイヤフラムの隙間に排出ガス等の流路が形成されないようにして、排出ガスに含まれる石炭灰等との摩擦によって発生するダイヤフラムの浸食(アッシュエロージョン)を効率良く防ぐことができる。また、長尺部材でグレーチングの荷重を支える必要がなく、長尺部材のダイヤフラムに対する固定方法を簡略化することが可能であるため、ロータの製造コストを安くできるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, the passage of exhaust gas or the like is not formed in the gap between the grating and the diaphragm, and erosion of the diaphragm (ash erosion) generated by friction with coal ash or the like contained in the exhaust gas. ) Can be efficiently prevented. Further, it is not necessary to support the grating load with the long member, and the fixing method of the long member with respect to the diaphragm can be simplified, so that the manufacturing cost of the rotor can be reduced.
本発明の請求項2に記載の発明によれば、グレーチングとダイヤフラムの隙間が長尺部材によって確実に閉塞され、排出ガス等の流れ込みが阻止されることから、当該箇所におけるアッシュエロージョンの発生を防止できるという請求項1に記載された発明の効果がより一層発揮される。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、長尺部材がグレーチングとダイヤフラムの隙間を確実に塞いで、排出ガス等の流れ込みを阻止するように作用するため、当該箇所におけるアッシュエロージョンの発生を防止できるという請求項1又は請求項2に記載された発明の効果がより一層発揮される。
According to the third aspect of the present invention, the long member acts so as to reliably block the gap between the grating and the diaphragm and to prevent the exhaust gas and the like from flowing in, so that the occurrence of ash erosion at the location can be prevented. The effect of the invention described in
本発明の請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載された発明の効果に加えて、ロータが故障し難いため、定期点検や保守作業等に要するコストを削減できるという効果を奏する。
According to the invention described in
本発明の請求項5に記載の発明によれば、長尺部材によってグレーチングとダイヤフラムの隙間が確実に閉塞され、排出ガス等の流れ込みが阻止されるため、当該箇所におけるアッシュエロージョンの発生を防止できるという請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載された発明の効果がより一層発揮される。
According to the invention described in
本発明の請求項6に記載の発明によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載された発明の効果に加えて、支持部材が簡単な構造によってダイヤフラムに対して強固に固定されるため、グレーチングの荷重を支持部材によって安全かつ確実に支持できるという効果を奏する。
According to the invention described in claim 6 of the present invention, in addition to the effect of the invention described in any one of
本発明の回転再生式空気予熱器の構成と、それに基づく作用及び効果について図1及び図2を用いて具体的に説明する。なお、本実施例では、図3〜図5を用いて既に説明したように、ロータの回転軸が鉛直方向と平行であり、複数の伝熱エレメントを収容したバスケットモジュールが各セクター内においてグレーチングによって下方から支持された構造の回転再生式空気予熱器を想定しているが、以下の説明は、ロータの回転軸が水平方向と平行な回転再生式空気予熱器についても同様に当てはまる。 The configuration of the rotary regenerative air preheater of the present invention, and the action and effect based thereon will be specifically described with reference to FIG. 1 and FIG. In this embodiment, as already described with reference to FIGS. 3 to 5, the rotation axis of the rotor is parallel to the vertical direction, and a basket module containing a plurality of heat transfer elements is formed by grating in each sector. Although a rotary regenerative air preheater having a structure supported from below is assumed, the following description is similarly applied to a rotary regenerative air preheater in which the rotation axis of the rotor is parallel to the horizontal direction.
図1(a)は本発明の実施の形態に係る回転再生式空気予熱器の実施例の平面図の一部を示したものであり、図1(b)はフラットバーとサポートブロックの位置関係を説明するために、ダイヤフラムにフラットバーとサポートブロックが取り付けられた箇所を拡大して示した斜視図である。図2(a)は図1(a)におけるA方向矢視図の一部を拡大して示したものであり、図2(b)は図1(a)におけるB部の拡大図であり、図2(c)は図1(b)におけるC−C線矢視断面図である。
なお、図2(a)は図5(b)に相当し、図2(b)は図5(a)に相当し、図2(c)は図5(c)に相当する。また、図2(a)〜図2(c)ではグレーチングを破線で示している。さらに、図3〜図5に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
Fig.1 (a) shows a part of top view of the Example of the rotation regeneration type | mold air preheater based on embodiment of this invention, FIG.1 (b) is the positional relationship of a flat bar and a support block. FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a portion where a flat bar and a support block are attached to a diaphragm. 2 (a) is an enlarged view of a part of the view in the direction of arrow A in FIG. 1 (a), and FIG. 2 (b) is an enlarged view of part B in FIG. 1 (a). FIG.2 (c) is CC sectional view taken on the line in FIG.1 (b).
2 (a) corresponds to FIG. 5 (b), FIG. 2 (b) corresponds to FIG. 5 (a), and FIG. 2 (c) corresponds to FIG. 5 (c). Further, in FIGS. 2A to 2C, the grating is indicated by a broken line. Further, the components shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図1及び図2に示すように、本発明の回転再生式空気予熱器は、図3〜図5に示した従来技術に係る回転再生式空気予熱器において、長尺の直方体をなす鉄鋼製のフラットバー1がダイヤフラム54のサポートブロック59が設けられていない箇所に設置された構造となっている。
フラットバー1は、端面1bと背面1cをサポートブロック59とダイヤフラム54にそれぞれ接触させた状態で、サポートブロック59の上面59aを超えて上方へ突出しないようにダイヤフラム54の下部に設置されている。具体的には、フラットバー1は、ダイヤフラム54に接触する背面1cの下縁と、サポートブロック59の端面59bに接触する端面1bの上縁を除く周縁(例えば、前縁と下縁)に隅肉溶接2が施されるとともに、上面1aがサポートブロック59の上面59aと面一になるように設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary regenerative air preheater according to the present invention is the same as the rotary regenerative air preheater according to the related art shown in FIGS. The
The
このような構造の回転再生式空気予熱器においては、ダイヤフラム54とグレーチング58の隙間Lがフラットバー1によって閉塞されるため、ボイラに供給された排出ガスやスートブロアによってロータ50に吹き付けられた高温の蒸気等の流れが遮断され、当該箇所への流れ込みが阻止されるという作用を有する。そして、フラットバー1はサポートブロック59の上面59aを超えて上方へ突出しないように設置されているため、グレーチング58の荷重を受けることなく、サポートブロック59によってグレーチング58の荷重が支持される。したがって、フラットバー1をダイヤフラム54に対して強固に固定する必要がない。また、フラットバー1を薄肉で幅広な構造とすることができる。この場合、フラットバー1の軽量化を図りつつ、その幅広な面がグレーチング58に接触するようにフラットバー1をダイヤフラム54に取り付けることで、グレーチング58の設置時に発生する水平方向へのずれにも容易に対応することができる。
In the rotary regenerative air preheater having such a structure, since the gap L between the
また、フラットバー1は直方体状をなし、上面1aがサポートブロック59の上面59aと面一になっているため、サポートブロック59の上面59aにグレーチング58を載置した場合、フラットバー1の上面1aはサポートブロック59の上面59aとともにグレーチング58の下面58aに対して密着する。加えて、フラットバー1はダイヤフラム54やサポートブロック59に接触する背面1cや端面1bの周縁に隅肉溶接2が施されているため、本発明の回転再生式空気予熱器においては、ダイヤフラム54とグレーチング58の隙間Lが確実にフラットバー1によって確実に閉塞されるという作用を有する。
Further, since the
以上説明したように、本発明の回転再生式空気予熱器によれば、グレーチング58とダイヤフラム54の隙間Lに排出ガス等の流路が形成されないようにして、排出ガスに含まれる石炭灰等との摩擦によって発生するダイヤフラム54の浸食(アッシュエロージョン)を効率良く防ぐことができる。また、フラットバー1によってグレーチング58の荷重を支える必要がないため、フラットバー1のダイヤフラム54に対する固定方法を簡略化して、ロータ50の製造コストを安くすることができる。
As described above, according to the rotary regenerative air preheater of the present invention, the flow path of the exhaust gas or the like is not formed in the gap L between the grating 58 and the
本実施例では、フラットバー1を金属製としているが、例えば、鉄鋼製にすれば、摩耗し難くなり、ロータ50の耐用年数が伸びるため、定期点検や保守作業等に要するコストの削減を図ることができる。
また、本実施例では、フラットバー1をダイヤフラム54に対して溶接により固定しているが、このような方法に限らず、例えば、ボルト等を用いてフラットバー1をダイヤフラム54やサポートブロック59に対して固定しても良い。ただし、本実施例のようにフラットバー1の固定に溶接を用いると、ダイヤフラム54やサポートブロック59に対して隙間が生じないようにフラットバー1を固定できることに加え、作業コストを安くできるというメリットがある。なお、グレーチング58の荷重によってフラットバー1のダイヤフラム54やサポートブロック59に対する溶接箇所が破損するおそれはない。
さらに、本実施例では、ダイヤフラム54の下部に形成された貫通孔61にサポートブロック59が挿設されているが、サポートブロック59のダイヤフラム54に対する固定は、このような方法に限定されるものではなく、適宜変更可能である。ただし、本実施例に示したように、ダイヤフラム54に形成した貫通孔61に対してサポートブロック59を挿設することによれば、簡単な構造でありながら、サポートブロック59がダイヤフラム54に対して強固に固定されるため、グレーチング58の荷重をサポートブロック59によって安全かつ確実に支持することができる。
In this embodiment, the
In this embodiment, the
Furthermore, in this embodiment, the
本発明の請求項1乃至請求項6に記載された発明は、発電所で使用されるボイラに限らず、各種のボイラに対して適用可能である。
The invention described in
1…フラットバー 1a…上面 1b…端面 1c…背面 2…隅肉溶接 50…ロータ 51…ポスト 52…シェル 53…セクター 54…ダイヤフラム 55…バスケットモジュール 55a…高温層 55b…中間層 55c…低温層 56…ハウジング 57…セクター板 58…グレーチング 58a…下面 59…サポートブロック 59a…上面 59b…側面 60…エンドプレート 61…貫通孔 L…隙間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ロータは、
前記ハウジング内に収容される薄肉の円筒体と、
この円筒体の内部に同心状に設置される円柱体と、
この円柱体の外周面から放射状に複数延設され前記円筒体の内部を平面視扇型状の複数のセクターに分割するダイヤフラムと、
前記セクター内に設置され前記伝熱エレメントが収容されるバスケットモジュールと、
このバスケットモジュールを上部に載置可能に前記セクター内に設置されるグレーチングと、
このグレーチングを支持可能に上面が平坦に形成されるとともに、前記ダイヤフラムの下部に前記セクター内へ突出するように水平方向へ一列に複数個設けられる支持部材と、
端面と背面を前記支持部材と前記ダイヤフラムにそれぞれ接触させた状態で、前記支持部材の上面を超えて上方へ突出しないように前記ダイヤフラムの下部に設けられる金属製の長尺部材と、を備えたことを特徴とする回転再生式空気予熱器。 In a rotary regenerative air preheater in which a rotor is rotatably installed in a housing, high temperature fluid and low temperature fluid are alternately brought into contact with a heat transfer element accommodated in the rotor, and heat is exchanged between the two. ,
The rotor is
A thin cylindrical body housed in the housing;
A cylindrical body installed concentrically inside the cylindrical body;
A diaphragm that radially extends from the outer peripheral surface of the cylindrical body and divides the inside of the cylindrical body into a plurality of sectors in a fan shape in plan view;
A basket module installed in the sector and containing the heat transfer element;
Grating installed in the sector so that the basket module can be placed on the top,
The upper surface is formed flat so as to be able to support this grating, and a plurality of support members provided in a row in a horizontal direction so as to protrude into the sector below the diaphragm,
A metal long member provided at a lower portion of the diaphragm so as not to protrude upward beyond the upper surface of the support member in a state where the end surface and the back surface are in contact with the support member and the diaphragm, respectively. Rotating regenerative air preheater characterized by that.
前記支持部材は直方体状をなし、前記ダイヤフラムの表面から両端を突出させるように前記貫通孔に挿設されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の回転再生式空気予熱器。
In the lower part of the diaphragm, a plurality of through holes are formed in a row in the horizontal direction,
The rotation reproduction according to any one of claims 1 to 5, wherein the support member has a rectangular parallelepiped shape, and is inserted into the through hole so that both ends protrude from the surface of the diaphragm. Air preheater.
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