JP2016142456A - 煙道の外装体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 脱落や損傷を防止可能な煙道の外装体構造を提供する。【解決手段】 外装体４は、外装コーナー板５と外装平板６とを備え、排ガスの流路が曲がる煙道ケーシング２の角部２ａに、煙道ケーシング２が熱伸縮する方向Ｄ１に変形自在な外装コーナー板５が、角部２ａに対向して配置され、該外装コーナー板５の両端側に煙道ケーシング２の直線部２ｂに沿った外装平板６が配置され、外装コーナー板５の接続端部５２と外装平板６の端部とが煙道ケーシング２に接続されている。【選択図】 図１

Description

この発明は、高温の排ガスを送る煙道の外装体構造に関する。

例えば、発電所のボイラーで発生して脱硝された排ガスは、煙道によって煙突まで導かれる。すなわち、図６に示すように、発電所の各発電ユニットで脱硝された排ガスは、煙道１１０を通って、電気集じん装置１０１と排煙脱硫装置１０２を経て煙突１０３に導かれる。また、電気集じん装置１０１と排煙脱硫装置１０２との間を連結する煙道１１０には、排ガスの誘引通風機１２１が設置され、排煙脱硫装置１０２と煙突１０３との間を連結する煙道１１０には、排ガスの脱硫通風機１２２が設置されている。

このような煙道１１０は、二重構造となっている。すなわち、図７に示すように、煙道１１０は、高温の排ガスが流通する煙道ケーシング１１１と、この煙道ケーシング１１１を囲むように配設されている外装体１１２と、断熱体１１３とを備えている。この断熱体１１３は、煙道ケーシング１１１と外装体１１２との間の空間に設けられた断熱材・保温材であり、高温の排ガスが流通する煙道ケーシング１１１を断熱するものである（例えば、特許文献１参照。）。

また、外装体１１２は、平板状の外装平板が複数接続されて構成され、煙道１１０が曲がる角部には、外装コーナー板が配設されている。すなわち、図８に示すように、外装コーナー板１３１は、断面がＬ字状で、煙道ケーシング１１１の角部１１１ａに対向する（沿うように）配置され、その両端部に外装平板１３２が配置されている。そして、外装コーナー板１３１の端部と外装平板１３２の端部とが、ビス１３３で煙道ケーシング１１１に接続・固定（共締め）されている。

特開２００９−２１００９５号公報

ところで、煙道１１０は、ボイラーの起動および停止に伴う温度変化が激しく、温度変化によって煙道ケーシング１１１が頻繁に熱伸縮する。そして、例えば、煙道ケーシング１１１が伸びると、図９に示すように、ビス１３３に横方向の異常な外力（せん断応力）が作用し、このような外力が繰り返し作用することで、ビス１３３が損傷・破損する場合がある。さらには、ビス１３３の損傷・破損によって、外装コーナー板１３１が脱落したり外装平板１３２が損傷したりする場合があった。

そして、このような脱落や損傷などが発生すると、外装コーナー板１３１や外装平板１３２などを修理しなければならず、費用と労力を要するばかりでなく、外装コーナー板１３１の脱落などによって災害が発生するおそれがある。さらには、損傷個所などから雨水が侵入することで、断熱体１１３の劣化や煙道ケーシング１１１の腐食などが発生する場合がある。

そこでこの発明は、脱落や損傷を防止可能な煙道の外装体構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、ボイラーからの排ガスが流通する煙道ケーシングの外周に断熱体が配設され、該断熱体を覆うように外装体が配設された、煙道の外装体構造であって、前記外装体は、外装コーナー板と外装平板とを備え、前記排ガスの流路が曲がる前記煙道ケーシングの角部に、前記煙道ケーシングが熱伸縮する方向に変形自在な外装コーナー板が、前記角部に対向して配置され、該外装コーナー板の両端側に前記煙道ケーシングの直線部に沿った外装平板が配置され、前記外装コーナー板の端部と前記外装平板の端部とが前記煙道ケーシングに接続されている、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の煙道の外装体構造において、前記外装コーナー板は、断面形状が円弧状に形成されていることで変形自在となっている、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、煙道ケーシングの角部に、煙道ケーシングが熱伸縮する方向に変形自在な外装コーナー板が配設されている。このため、ボイラーの起動、停止に伴う温度変化によって煙道ケーシングが熱伸縮しても、この熱伸縮に追従して外装コーナー板が変形するため、外装コーナー板の端部と煙道ケーシングとの接続部（ビスやボルト等）に異常な外力・応力が作用しない。この結果、接続部の損傷・破損による外装コーナー板の脱落や外装平板の損傷などを防止することが可能となる。しかも、煙道ケーシングの角部に変形自在な外装コーナー板を配設するだけでよいため、簡易かつ安価に構成することが可能となる。

請求項２の発明によれば、外装コーナー板の断面形状が円弧状に形成されているだけの単純な構成で、外装コーナー板が変形自在となっているため、より簡易かつ安価に構成することが可能となる。

この発明の実施の形態に係る煙道の外回りの角部の外装体構造を示す断面図である。 図１の外装体構造において、煙道ケーシングが熱膨張した状態を示す断面図である。 図１の外装体構造が適用される煙道を示す平面図である。 図１の外装体構造を示す側面図である。 この発明の実施の形態に係る煙道の内回りの角部の外装体構造を示す断面図である。 この発明に係る煙道の周辺設備を示す図である。 図６の煙道を示す断面図である。 従来の煙道の外装体構造を示す断面図である。 図８の外装体構造において、煙道ケーシングが熱膨張した状態を示す断面図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１〜図４は、この発明の実施の形態を示し、図１は、この実施の形態に係る煙道の外装体構造１を示す水平断面図である。この外装体構造１は、ボイラーからの排ガスが流通する煙道ケーシング２の外周に断熱体３が配設され、該断熱体３を覆うように外装体４が配設された煙道１０の外装体構造である。ここで、平面上において煙道１０の経路が、図３に示すように、Ｌ字状に直角に曲がっている場合について説明し、図１、図２および図４の外装体構造１は、煙道１０の外回りの角部（外角）１０Ａにおける外装体４の構造を示す。また、煙道ケーシング２は、断面が四角い筒状となっている。

この外装体構造１は、外装体４が外装コーナー板５と外装平板６とを備え、排ガスの流路が曲がる煙道ケーシング２の角部（外角）２ａに、煙道ケーシング２が熱伸縮する方向Ｄ１に変形自在な外装コーナー板５が、角部２ａに対向して配置され、該外装コーナー板５の両端側に煙道ケーシング２の直線部２ｂに沿った外装平板６が配置され、外装コーナー板５の端部と外装平板６の端部とが煙道ケーシング２に接続されており、また、外装コーナー板３は、断面形状が円弧状に形成されていることで変形自在となっている。

具体的には、ボイラーからの高温の排ガスが流通する煙道ケーシング２は、直線状に延びる直線部２ｂが、ボイラーの起動および停止に伴う温度変化によって、直線部２ｂが伸びる方向Ｄ１に熱伸縮する。この煙道ケーシング２と、煙道ケーシング２を囲むように配設された外装体４と、断熱体３とによって煙道１０が構成されている。ここで、断熱体３は、煙道ケーシング２と外装体４との間の空間に設けられた断熱材・保温材であり、高温の排ガスが流通する煙道ケーシング２を断熱・保温するものである。また、外装コーナー板５と煙道ケーシング２との間の断熱体３は、図示を省略している。

外装体４は、外装コーナー板５と外装平板６とを備え、外装平板６は、所定の強度を有する平板材（例えば、鋼板）で構成され、煙道ケーシング２の直線部２ｂに対向して配設されている。すなわち、所定の大きさ・面積の外装平板６が複数接続・連結されて、煙道ケーシング２の直線部２ｂを覆うように配設されている。この際、煙道ケーシング２の直線部２ｂの外面に、所定の間隔で接続部材２１が取り付けられ、この接続部材２１において隣接する外装平板６の端部同士が重ねられて、ビス２２で接続・固定（共締め）されている。このようにして、各外装平板６が煙道ケーシング２に取り付けられている。

外装コーナー板５は、所定の強度を有し、弾性変形自在な板材（例えば、鋼板）で構成され、煙道１０の外回りの角部１０Ａ、つまり、排ガスの流路が曲がる煙道ケーシング２の角部２ａの外周側に、配置されている。すなわち、この外装コーナー板５は、図１、４に示すように、雨樋のような棒状体で、長手方向に垂直な方向での断面形状において、円弧状の円弧部５１と、この円弧部５１の両端から延びる平板状の接続端部（端部）５２と、を有している。

２つの接続端部５２は、そのなす角が略９０°になるように形成され、円弧部５１の開口５１ａが煙道ケーシング２の角部２ａに対向し、円弧部５１が外側に突出するように配置されている。そして、該外装コーナー板５の両端側に配置された外装平板６の端部と、接続端部５２とが煙道ケーシング２に接続されている。すなわち、煙道ケーシング２の角部２ａ近傍の接続部材２１において、接続端部５２と外装平板６の端部とが重ねられて、ビス（接続部）２２で接続・固定（共締め）されている。

このようにして取り付けられた状態で、外装コーナー板５は、煙道ケーシング２が熱伸縮する方向Ｄ１に変形自在となっている。すなわち、煙道ケーシング２がＤ１方向に伸縮するのに伴って、図２に示すように、円弧部５１が変形するとともに開口５１ａの幅が狭まったり広くなったりする。そして、煙道ケーシング２の伸縮量に応じて（伸縮に追従できるように）、円弧部５１の形状および開口５１ａの幅が設定されている。

このような構成の外装体構造１によれば、ボイラーの起動、停止に伴う温度変化によって、煙道ケーシング２がＤ１方向に熱伸縮した場合、接続部材２１およびビス２２を介して外装平板６もＤ１方向に伸縮する。さらに、外装平板６の伸縮に伴って、外装コーナー板５の円弧部５１が変形するとともに、開口５１ａの幅が狭まったり広くなったりする。例えば、図２に示すように、煙道ケーシング２がＤ２方向（Ｄ１の一方の方向）に熱膨張した場合、外装平板６もＤ２方向に伸びるとともに、外装コーナー板５の接続端部５２にそれぞれＤ３方向（Ｄ２方向と同方向）の力が作用する。これにより、円弧部５１が縦長の楕円状（卵型状）に変形するとともに、開口５１ａの幅が狭まるものである。

このように、煙道ケーシング２が熱伸縮しても、この熱伸縮に追従して外装コーナー板５が変形するため、外装コーナー板５の接続端部５２と煙道ケーシング２および外装平板６との接続部、つまり、ビス２２や接続部材２１に異常な外力・応力が作用しない。この結果、ビス２２などの損傷・破損による外装コーナー板５の脱落や、外装平板６の損傷などを防止することが可能となる。

このようにして、外装コーナー板５の脱落や外装平板６の損傷などを防止できる結果、外装体４の修理などに要する費用を削減することができるとともに、外装コーナー板５の脱落などによる災害を未然に防止することができる。さらには、損傷個所などからの雨水の侵入が削減されるため、断熱体３の劣化や煙道ケーシング２の腐食などを防止・抑制することが可能となる。

また、煙道ケーシング２の角部２ａに変形自在な外装コーナー板５を配設するだけでよいため、簡易かつ安価に構成することが可能となる。しかも、外装コーナー板５の断面形状が円弧状に形成されているだけの単純な構成で、外装コーナー板５が変形自在となっているため、より簡易かつ安価に構成することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、外装コーナー板５の断面形状が円弧状に形成されているが、円弧状に限らず、煙道ケーシング２が熱伸縮する方向に変形自在であればよく、例えば、楕円形や蛇腹状であってもよい。さらに、外装コーナー板５の接続端部５２と外装平板６の端部とを煙道ケーシング２に共締めしているが、外装コーナー板５の接続端部５２と外装平板６の端部とを、それぞれ別個に煙道ケーシング２に接続してもよい。

また、煙道１０の外回りの角部１０Ａに外装体構造１を適用する場合について説明したが、図３に示す煙道１０の内回りの角部（内角）１０Ｂに適用してもよい。すなわち、図５に示すように、角部１０Ｂに対応・相応する煙道ケーシング２の角部（内角）２ｃにおいて、外装コーナー板５の円弧部５１の開口５１ａが煙道ケーシング２の角部２ｃに対向し、円弧部５１が内側（煙道ケーシング２の内側）に突出するように配置する。そして、煙道ケーシング２の角部２ｃ近傍の接続部材２１において、外装コーナー板５の接続端部５２と外装平板６の端部とを重ねて、ビス２２で接続（共締め）するものである。

ここで、煙道ケーシング２が熱伸縮する方向、部位や長さなどに応じて、外装コーナー板５の脱落や外装平板６の損傷などを防止できるように、煙道１０の外回りの角部１０Ａまたは内回りの角部１０Ｂの一方に外装体構造１を適用してもよいし、双方に適用してもよい。

１ 煙道の外装体構造
２ 煙道ケーシング
２ａ 角部（外角）
２ｂ 直線部
２ｃ 角部（内角）
２１ 接続部材
２２ ビス
３ 断熱体
４ 外装体
５ 外装コーナー板
５１ 円弧部
５２ 接続端部（端部）
６ 外装平板
１０ 煙道
１０Ａ 角部（外角）
１０Ｂ 角部（内角）

Claims (2)

1. ボイラーからの排ガスが流通する煙道ケーシングの外周に断熱体が配設され、該断熱体を覆うように外装体が配設された、煙道の外装体構造であって、
   前記外装体は、外装コーナー板と外装平板とを備え、
   前記排ガスの流路が曲がる前記煙道ケーシングの角部に、前記煙道ケーシングが熱伸縮する方向に変形自在な外装コーナー板が、前記角部に対向して配置され、該外装コーナー板の両端側に前記煙道ケーシングの直線部に沿った外装平板が配置され、前記外装コーナー板の端部と前記外装平板の端部とが前記煙道ケーシングに接続されている、
   ことを特徴とする煙道の外装体構造。
2. 前記外装コーナー板は、断面形状が円弧状に形成されていることで変形自在となっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の煙道の外装体構造。
   

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