JP2016109352A - ボイラ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ボイラを屋外用ケーシングで覆わない場合には、ボイラを構成する部品(例えば、制御ボックス、送風機、給水ポンプ等の電気系統)を、耐水性を有する屋外仕様にする必要があり、ボイラの製造コストが上昇してしまう。特に、ボイラとして比較的小型の小型貫流ボイラを用いた場合には、屋外用ケーシングを設置するコストに比してボイラを構成する部品を屋外仕様にするコストが高くなり、また、汎用性に劣る。
しかしながら、水素ガスは分子量が小さいため、他の燃料ガスに比して配管の接続部等からガス漏れを起こしやすい傾向にある。そのため、ボイラを屋外用ケーシングにより覆って構成したボイラ装置において、水素ガスをボイラの燃料ガスとして使用する場合には、屋外用ケーシングの内部において燃料ガスの供給ラインから水素ガスが漏れ出してしまうおそれがある。
第1実施形態のボイラ装置1は、図1に示すように、ボイラ10と、屋外用ケーシング20と、水素ガス供給ライン30と、この水素ガス供給ライン30に配置される水素ガス流量調整部40と、給水ライン50と、を備える。
蒸気供給ライン14は、缶体11において生成された蒸気を蒸気使用設備(図示せず)に供給する。
以上のボイラ10は、屋外に設置される。
屋外用ケーシング20の上面には、排気筒13が接続される排気用開口部21、蒸気供給ライン14が接続される蒸気用開口部22、及び後述する水素ガス供給ライン30が挿通される燃料用開口部23が形成される。また、屋外用ケーシング20の側面の上部には、換気扇25が取り付けられる。換気扇25は、屋外用ケーシング20の内部空間において上部に滞留した温かい空気を外部に排出することで、屋外用ケーシング20の内部の温度が上昇することを防ぐ。
内部配管部31は、先端側がボイラ10の内部に位置し基端側が屋外用ケーシング20の外部に位置する。より詳細には、内部配管部31は、途中に接続部を有さない一本の配管により構成され、屋外用ケーシング20の燃料用開口部23に挿通される。そして、内部配管部31の先端部は、ボイラ10の内部においてバーナに接続される。内部配管部31に基端部には、フランジ31aが形成される。
尚、本明細書において、「接続部を有さない」とは、フランジ等を介してボルト等により複数の配管が接続された部分や、配管と弁等とが接続された部分を有さないことを示す。溶接等により複数の配管の接合部分が連続性を持って一体化された場合における接合部分は、「接続部」には含まれない。
遮断弁41,42は、水素ガス供給ライン30を開放又は閉止する。遮断弁41,42が開放されることで、ボイラ10に水素ガスが供給され、閉止されることでボイラ10への水素ガスの供給が停止される。
圧力調整弁43は、遮断弁41,42の上流側に配置され、水素ガス供給ライン30を流通する水素ガスの圧力を調整する。
第2実施形態のボイラ装置1Aは、第1実施形態の構成に加えて、第2燃料ガス供給ライン60と、この第2燃料ガス供給ライン60に配置される第2燃料ガス流量調整部70と、混合器80と、を備える。
第2燃料ガス供給ライン60は、屋外用ケーシング20の内部に配置される第2内部配管部61と、屋外用ケーシング20の外部に配置される第2外部配管部62と、を備える。
第2内部配管部61の基端側は、第2燃料ガスの供給源(図示せず)に接続される。第2外部配管部62の先端側は、後述の混合器80を介して水素ガス供給ライン30の内部配管部31の基端側に接続される。第2内部配管部61と第2外部配管部62とは、図2に示すようにフランジ等により接続されていてもよく、また、溶接により接続されていてもよい。
遮断弁71,72は、第2燃料ガス供給ライン60を開放又は閉止する。遮断弁71,72が開放されることで、ボイラ10に第2燃料ガスが供給され、閉止されることでボイラ10への第2燃料ガスの供給が停止される。
圧力調整弁73は、遮断弁71,72の下流側に配置され、第2燃料ガス供給ライン60を流通する第2燃料ガスの圧力を調整する。
第2燃料ガスは、水素ガスよりも分子量が大きくガス漏れを生じにくいため、屋外用ケーシング20の内部に第2燃料ガス流量調整部70を配置しても、ガス漏れを起こすおそれは低い。
第2実施形態では混合器80は、エゼクタにより構成される。これにより、混合器80は、例えば、水素ガスが通過するときに発生する負圧を利用して第2燃料ガス供給ライン60から第2燃料ガスを吸引することで、水素ガスと第2燃料ガスとを混合できる。
例えば、第2実施形態では、混合器80をエゼクタにより構成したが、これに限らない。即ち、混合器を、複数の弁を含んで構成し、これら複数の弁の開閉を制御して水素ガスと第2燃料ガスとを所定の割合で混合してもよい。
10 ボイラ
20 屋外用ケーシング
30 水素ガス供給ライン
31 内部配管部
32 外部配管部
40 水素ガス流量調整部
60 第2燃料ガス供給ライン
61 第2内部配管部
62 第2外部配管部
70 第2燃料ガス流量調整部
80 混合器
Claims (3)
- 屋外に設置されるボイラと、
前記ボイラを覆う屋外用ケーシングと、
前記ボイラに水素ガスを供給する水素ガス供給ラインと、
前記水素ガス供給ラインに配置され、前記ボイラに供給する水素ガスの流量を調整する水素ガス流量調整部と、を備えるボイラ装置であって、
前記水素ガス供給ラインは、
先端側が前記ボイラの内部に位置し基端側が前記屋外用ケーシングの外部に位置する内部配管部と、
前記屋外用ケーシングの外部に配置されると共に先端側が前記内部配管部の基端側に接続される外部配管部と、を備え、
前記水素ガス流量調整部は、前記外部配管部に配置されるボイラ装置。 - 先端側が前記内部配管部の基端側に接続され前記ボイラに水素ガスとは異なる第2燃料ガスを供給する第2燃料ガス供給ラインと、
前記第2燃料ガス供給ラインに配置され前記ボイラに供給される第2燃料ガスの流量を調整する第2燃料ガス流量調整部と、
前記第2燃料ガス供給ライン、前記内部配管部、及び前記外部配管部の接続部分に配置され該第2燃料ガス供給ラインを流通する第2燃料ガスと前記外部配管部を流通する水素ガスとを混合する混合器と、を更に備える請求項1に記載のボイラ装置。 - 前記第2燃料ガス供給ラインは、前記屋外用ケーシングの内部に配置される第2内部配管部を有し、
前記第2燃料ガス流量調整部は前記第2内部配管部に配置される請求項2に記載のボイラ装置。
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