JP2018031502A - Boiler with feed water and preheater - Google Patents
Boiler with feed water and preheater Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018031502A JP2018031502A JP2016163157A JP2016163157A JP2018031502A JP 2018031502 A JP2018031502 A JP 2018031502A JP 2016163157 A JP2016163157 A JP 2016163157A JP 2016163157 A JP2016163157 A JP 2016163157A JP 2018031502 A JP2018031502 A JP 2018031502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- boiler
- feed water
- heat transfer
- preheating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
本発明は、燃焼排ガスの熱を利用して給水の予熱を行う給水予熱装置を持ったボイラに関するものである。 The present invention relates to a boiler having a feed water preheating device that preheats feed water using the heat of combustion exhaust gas.
特開2013−108643号公報に記載があるように、ボイラから排出する燃焼排ガスを通す排ガス通路に給水予熱装置を設け、燃焼排ガスによってボイラ給水を予熱することが広く行われている。排出する排ガスを利用してボイラ給水を予熱することで、ボイラの効率を向上させることができる。給水予熱装置では、排ガス通路内の燃焼排ガスと、排ガス通路内に設けた伝熱管内を流れるボイラ給水との間で熱交換を行っており、伝熱管が燃焼排ガスから吸収する熱量が多くなるほど給水の温度を上昇させることができ、ボイラの効率は向上する。 As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-108643, it is widely performed to provide a feed water preheating device in an exhaust gas passage through which combustion exhaust gas discharged from a boiler passes and to preheat boiler feed water with the combustion exhaust gas. The boiler efficiency can be improved by preheating boiler feedwater using the exhaust gas discharged. In the feed water preheating device, heat exchange is performed between the combustion exhaust gas in the exhaust gas passage and the boiler feed water flowing in the heat transfer pipe provided in the exhaust gas passage, and the amount of heat absorbed by the heat transfer pipe from the combustion exhaust gas increases. The temperature of the boiler can be raised, and the efficiency of the boiler is improved.
特開2013−108643号公報では、給水予熱装置はボイラと横並びに設置しており、ボイラから排出される排ガスは給水予熱装置の側面から給水予熱装置内へ入るようにしている。この給水予熱装置は、図4に記載しているように側面に排ガス入口8を設け、給水予熱装置7の内の排ガス流路には多数の伝熱管を設置している。伝熱管は内部にボイラ給水を通すものであり、排ガス通路内を流れる排ガス流に対して交差する方向に設置しておき、伝熱管周囲に流れる排ガスと伝熱管内を流れるボイラ給水の間で熱交換を行う。
In JP 2013-108643 A, the feed water preheating device is installed side by side with the boiler, and the exhaust gas discharged from the boiler enters the feed water preheating device from the side of the feed water preheating device. As shown in FIG. 4, this feed water preheating device is provided with an
伝熱管は隣り合う伝熱管の端部を連結することで、排ガス通路内をボイラ給水が蛇行して流れる長い流路を形成するようにしており、ボイラ給水は最下段に設置している給水入口伝熱管から入り、蛇行しながら上段の伝熱管へと流れて最上段の伝熱管から取り出され、予熱されたボイラ給水がボイラ内へ送られる。給水予熱装置内での給水経路は並列な複数の経路とする場合もあり、その場合には給水配管は給水予熱装置に入る手前で分岐し、給水予熱装置から出た直後で合流させる。 The heat transfer tube connects the ends of adjacent heat transfer tubes to form a long flow path in which the boiler feed water meanders and flows in the exhaust gas passage, and the boiler feed water is installed at the lowermost stage. It enters from the heat transfer tube, flows to the upper heat transfer tube while meandering, is taken out from the uppermost heat transfer tube, and preheated boiler feed water is sent into the boiler. The water supply path in the water supply preheating device may be a plurality of parallel paths. In this case, the water supply piping branches before entering the water supply preheating device, and merges immediately after exiting the water supply preheating device.
給水予熱装置7でボイラ水の予熱を行った排ガスは、最終的には煙突から戸外へ排出するため、給水予熱装置の排ガス出口9は給水予熱装置の上部に設けている。排ガス入口8は給水予熱装置側面ではあるが、側面でも上方部分に設けているため、排ガス入口と排ガス出口のいずれもが給水予熱装置の上部に設けている。この場合、排ガス入口8から排ガス出口9へ排ガスが直接流れると給水予熱装置7での熱回収が十分に行えないため、給水予熱装置内部では排ガス入口側と排ガス出口側を隔てる仕切板4を設けており、排ガス流は仕切板4の下方をくぐるようにしている。給水予熱装置7の内部は仕切板4で分割することで、排ガス入口8側の排ガス流下降流路10と、排ガス出口9側の排ガス流上昇流路11を設けており、排ガス入口8から入った排ガス流は、排ガス流下降流路10内を下向きに流れた後に仕切板4の下方を通り、排ガス流上昇流路11内を上向きに流れて排ガス出口9から排出するようにしている。給水予熱装置の伝熱管3は、排ガス流が下向きに流れる排ガス流下降流路10に設けておき、下向きに流れる排ガスによって伝熱管を加熱する。
The exhaust gas preheated from the boiler water by the feed
給水予熱装置内では、排ガスとボイラ給水の間で熱交換を行うことで、排ガス温度は低下し、ボイラ給水温度は上昇していく。排ガスからボイラ給水へ伝熱は、排ガス温度がボイラ給水温度よりも高くて温度差が大きい場合により大きくなる。排ガス流は上から下へ、ボイラ給水は蛇行しながら下段から上段へ流すことで、両者の流れ方向は向き合うようにしておき、温度の低下した排ガスでも、より温度の低いボイラ給水の加熱を行わせるようにしておくことで、より多くの熱をボイラ給水に伝えることができる。 In the feed water preheating device, by performing heat exchange between the exhaust gas and the boiler feed water, the exhaust gas temperature is lowered and the boiler feed water temperature is raised. The heat transfer from the exhaust gas to the boiler feedwater becomes larger when the exhaust gas temperature is higher than the boiler feedwater temperature and the temperature difference is large. The exhaust gas flow is from top to bottom, and the boiler feed water is swirled from the bottom to the top so that the flow direction of both faces each other. By doing so, more heat can be transferred to the boiler water supply.
また、この排ガス流下降流路10での排ガス流は、伝熱管3を加熱することで温度が低下し、排ガスは温度が低下することでボリュームが低下していく。排ガス流路の断面積が同一であれば、排ガスボリュームの低下に応じて排ガスの流速が低下し、排ガスからボイラ給水への伝熱効率が低下していくことになっていた。
Further, the temperature of the exhaust gas flow in the exhaust gas flow down
本発明が解決しようとする課題は、ボイラからの排ガスを通す排ガス流路内に伝熱管を設置しておいてボイラ給水を予熱する給水予熱装置を持ったボイラにおいて、ボイラ給水の熱吸収量を増加させることにある。 The problem to be solved by the present invention is that in a boiler having a feed water preheating device that preheats boiler feed water by installing a heat transfer tube in an exhaust gas passage for passing exhaust gas from the boiler, the heat absorption amount of the boiler feed water is determined. There is to increase.
請求項1に記載の発明は、燃焼ガスの熱によってボイラ水を加熱するボイラ本体と、ボイラから排出される排ガスを通す排ガス通路を持ち、排ガス通路の途中に給水予熱装置を設置している給水予熱装置を持ったボイラであって、給水予熱装置内には多数の伝熱管を設置し、伝熱管は隣り合う伝熱管端部を連結しておき、連結した伝熱管の一端を給水入口伝熱管として給水入口伝熱管から予熱前のボイラ給水を導入し、伝熱管周囲に流す排ガスによって伝熱管内のボイラ給水を予熱するようにしている給水予熱装置を持ったボイラにおいて、前記給水入口伝熱管は伝熱管群の排ガス流最下流部に設置するとともに、排ガス流最下流部に設けている伝熱管の排ガス流下流側に、排ガス通路内の一部を遮蔽する遮蔽板を設けるが、前記給水入口伝熱管の排ガス流下流側は遮蔽せずに開口するようにしている
ことを特徴とする。
The invention according to
本発明を実施することによって、給水予熱装置でのボイラ給水の熱吸収量を増加させることができ、結果としてボイラ効率を高めることができる。 By implementing this invention, the heat absorption amount of boiler feed water in a feed water preheating apparatus can be increased, and as a result, boiler efficiency can be improved.
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図1は本発明を実施している給水予熱装置のフロー図、図2は本発明の一実施例の給水予熱装置伝熱管部分を抜き出した斜視図である。ボイラ1で発生した燃焼排ガスは、排ガス通路2を通して戸外へ排出するものであるが、排ガス通路2途中に給水予熱装置7を設けており、排ガスは給水予熱装置7を通した後に戸外へ排出する。給水予熱装置7は略直方体の形状をしており、側面に排ガス入口8、上面に排ガス出口9を設けている。排ガス通路2を通して送られてきた排ガスは、側面の排ガス入口8から給水予熱装置7内に入り、給水予熱装置7の内部を通過した後に上面の排ガス出口9から排出する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow diagram of a feed water preheating apparatus embodying the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a heat transfer tube portion extracted from a feed water preheating apparatus according to an embodiment of the present invention. The combustion exhaust gas generated in the
給水予熱装置内には、内部を排ガス入口8側と排ガス出口9側に分割する仕切板4を設置しておく。仕切板4は、上端側と左右の端部では給水予熱装置の排ガス流路壁面とつながり、下端側では給水予熱装置底面との間に隔たりを持ったものとしており、給水予熱装置内は仕切板4の下方以外では分断されている。そのため、排ガス入口8から給水予熱装置7内の上部に入った排ガスは、給水予熱装置7内を下方に流れて仕切板4の下方の空間でターンし、そこから上方に向けて流れて排ガス出口9より排出される。
A partition plate 4 that divides the interior into an
給水予熱装置内部は、仕切板によって2つの排ガス流路に分割した構成となっており、排ガス入口8側の流路は排ガス流下降流路10、排ガス出口9側の流路は排ガス流上昇流路11となる。排ガス流は排ガス流下降流路10で下降し、仕切板4の下方でターンした後、排ガス流上昇流路11で上昇流となる。
The interior of the feed water preheating device is divided into two exhaust gas flow paths by a partition plate, the flow path on the
排ガス流下降流路10内には水平方向に伸びる伝熱管3を多数設ける。伝熱管3には熱吸収用フィン5を多数設けている。熱吸収用フィン5は、水平方向に延びる伝熱管の表面から伝熱管軸に対して円周方向に全周に設けており、熱吸収用フィン5を配置することで伝熱面積を大きくすることができる。伝熱管3では、熱吸収用フィン5を密に設けた大きな伝熱面によって燃焼排ガスの熱を吸収する。給水予熱装置7上部の排ガス入口8から入った排ガスは、排ガス入口から排ガス流下降流路10を通って仕切板下方のターン部へ向けて流れる。排ガス流下降流路10内には伝熱管3を多数設置し、伝熱管3内には温度の低いボイラ給水が流れるようになっており、排ガスとボイラ給水で熱交換するために最初高温であった排ガスは、伝熱管3内のボイラ給水を加熱するにつれて温度を低下させていく。
A large number of
給水予熱装置7内の各伝熱管は、端部を連結することで長い給水流路を形成し、連結した伝熱管の一端から予熱前のボイラ給水を導入し、連結した伝熱管の他端から予熱後のボイラ給水を取り出す。給水予熱装置内への給水は、伝熱管群の最下段に設置している給水入口伝熱管6より行うようにしている。実施例では、伝熱管群には2系統の給水流路を形成しているため、給水配管と接続している給水入口伝熱管6は2本となっている。給水配管は伝熱管群の直前で分岐しており、2本の給水入口伝熱管6から給水を送り込む。
Each heat transfer pipe in the feed
給水予熱装置内での給水は下部の伝熱管から順次通り、蛇行しながら加熱され、最上段の伝熱管まで達する。伝熱管群の最上段には2本の給水出口伝熱管を設置しており、予熱を行ったボイラ給水は2本の給水出口伝熱管を通して給水予熱装置から取り出し、2系統の給水は合流させてからボイラ1内へ供給する。給水予熱装置では、給水は下段から上段へ順次流していくため、下段の伝熱管ほど内部を通るボイラ給水の温度は低く、上段の伝熱管ほどボイラ給水の温度は高くなる。
The feed water in the feed water preheating device sequentially passes from the lower heat transfer tube and is heated while meandering to reach the uppermost heat transfer tube. Two feed water outlet heat transfer tubes are installed at the top of the heat transfer tube group, and the boiler feed water that has been preheated is taken out from the feed water preheating device through the two feed water outlet heat transfer tubes, and the two water supplies are merged. To the
逆に排ガス温度は、排ガスが伝熱管内のボイラ給水を加熱することによって低下していくため、下段の伝熱管ほど温度が低くなる。排ガス流下降流路内に設置している伝熱管のすぐ下側、つまり排ガス流の下流側に、遮蔽板12を設置する。遮蔽板12は、給水配管と接続している給水入口伝熱管6以外の伝熱管下方に設置するようにしておき、給水入口伝熱管6の下方には排ガスを通す開口を設けておく。遮蔽板12は排ガスの流れを遮るものであり、排ガスは遮蔽板12を設けていない部分を流れる。伝熱管群の最下段まで達した排ガスは、遮蔽板12を設けていない給水入口伝熱管6下方の開口部に向けて流れ、遮蔽板12の開口部を通ることになる。そのため、排ガスは給水入口伝熱管6を最後に加熱することになる。
On the contrary, the exhaust gas temperature decreases as the exhaust gas heats the boiler feed water in the heat transfer tube, so the lower the heat transfer tube, the lower the temperature. The
その後、排ガスは仕切板4の下方でターンして、排ガス流上昇流路11では上向きに流れる。排ガス出口9は給水予熱装置7の上部に設けており、排ガスは上部の排ガス出口9へ向けて流れ、排ガス出口9を通って給水予熱装置7から出ていく。
Thereafter, the exhaust gas turns under the partition plate 4 and flows upward in the exhaust gas flow rising
以上のような構成とした場合、給水予熱装置内でボイラ給水が最初に流れる給水入口伝熱管6では、ボイラ給水はまだ予熱が行われていないため、給水入口伝熱管6内でのボイラ給水は給水予熱装置7内で最も温度の低いものとなる。伝熱管群内を流れて最下段の伝熱管まで達した排ガスは、それまでの熱交換によって温度は大きく低下しており、ボイラ給水の加熱に利用できる余地は少なくなっている。しかし、排ガスは最後に給水入口伝熱管6との間で熱交換させることで、温度の低下した排ガスであってもボイラ給水の予熱を行うことができるため、排ガスから最後まで熱を回収することができ、ボイラ給水の予熱量を大きくすることができる。
In the case of the above configuration, since the boiler feed water is not yet preheated in the feed water inlet
また、給水予熱装置の伝熱管群最下流まで達した排ガスは、温度の低下によってボリュームも縮小する。そのため、図4に記載しているような、排ガス流路断面積が一定である従来の給水予熱装置7では、伝熱管群の下流域では排ガスの流速は低下することになる。
Moreover, the volume of the exhaust gas that has reached the most downstream of the heat transfer tube group of the feed water preheating device is also reduced due to a decrease in temperature. Therefore, in the conventional feed
しかし本実施例では、上記のように遮蔽板12を設置し、排ガス流下降流路10の流路面積を縮小しているため、排ガス流下降流路10の下流域では、排ガスは温度の低下によってボリュームが縮小する分を、排ガスの流れる流路面積の縮小によって補えており、排ガス流下降流路10の下流域でも排ガスによる伝熱管の効率的な加熱が行える。
However, in the present embodiment, the shielding
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。例えば図3は本発明の他の実施例である。この場合、給水予熱装置7は側面の下方に排ガス入口8を設置し、排ガス出口9は上面に設置しており、給水予熱装置内での排ガス流は上向きに流れる。排ガス流とボイラ給水は向流とするため、給水入口伝熱管6は伝熱管群の最上段に設置しており、ボイラ給水は伝熱管群の最上段の伝熱管から蛇行しながら下段へ降りていく。この場合も伝熱管群の排ガス流下流側、つまり排ガス群の上方に遮蔽板12を設置する。そして遮蔽板12は給水入口伝熱管6の上方は開口させておくことで、排ガス流は最後に給水入口伝熱管6を加熱することになる。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. For example, FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this case, the feed
1 ボイラ
2 排ガス通路
3 伝熱管
4 仕切板
5 熱吸収用フィン
6 給水入口伝熱管
7 給水予熱装置
8 排ガス入口
9 排ガス出口
10 排ガス流下降流路
11 排ガス流上昇流路
12 遮蔽板
1 boiler
2 Exhaust gas passage
3 Heat transfer tubes
4
6 Water supply inlet heat transfer tube
7 Water
10 Exhaust gas flow down
Claims (1)
A boiler having a feed water preheating device that has a boiler body that heats boiler water by the heat of combustion gas, and an exhaust gas passage for passing exhaust gas discharged from the boiler, and a feed water preheating device installed in the middle of the exhaust gas passage. In addition, a large number of heat transfer tubes are installed in the feed water preheating device, and the heat transfer tubes are connected to the end portions of adjacent heat transfer tubes. In a boiler having a feed water preheating device that introduces boiler feed water and preheats the boiler feed water in the heat transfer tube with the exhaust gas flowing around the heat transfer tube, the feed water inlet heat transfer tube is the most downstream part of the exhaust gas flow of the heat transfer tube group In addition, a shielding plate that shields a part of the exhaust gas passage is provided on the downstream side of the heat transfer pipe provided in the most downstream portion of the exhaust gas flow. Boiler having a water preheating device, characterized in that so as to be opened without.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016163157A JP2018031502A (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Boiler with feed water and preheater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016163157A JP2018031502A (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Boiler with feed water and preheater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018031502A true JP2018031502A (en) | 2018-03-01 |
Family
ID=61303810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016163157A Pending JP2018031502A (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Boiler with feed water and preheater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018031502A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4031862A (en) * | 1976-03-10 | 1977-06-28 | Smith Frank J | Economizer |
JPS6027208U (en) * | 1983-08-01 | 1985-02-23 | 三浦工業株式会社 | Multistage parallel type economizer |
JPS6076708U (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-29 | 三菱重工業株式会社 | fluid heating device |
JP2005061712A (en) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Samson Co Ltd | Latent heat recovering economizer with enhanced corrosion resistance |
JP2013108643A (en) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Samson Co Ltd | Economizer |
JP2015212584A (en) * | 2014-05-01 | 2015-11-26 | 株式会社サムソン | Exhaust heat recovery boiler |
-
2016
- 2016-08-23 JP JP2016163157A patent/JP2018031502A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4031862A (en) * | 1976-03-10 | 1977-06-28 | Smith Frank J | Economizer |
JPS6027208U (en) * | 1983-08-01 | 1985-02-23 | 三浦工業株式会社 | Multistage parallel type economizer |
JPS6076708U (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-29 | 三菱重工業株式会社 | fluid heating device |
JP2005061712A (en) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Samson Co Ltd | Latent heat recovering economizer with enhanced corrosion resistance |
JP2013108643A (en) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Samson Co Ltd | Economizer |
JP2015212584A (en) * | 2014-05-01 | 2015-11-26 | 株式会社サムソン | Exhaust heat recovery boiler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012135987A1 (en) | Tower boiler with separated flues and adjustable flow | |
CA2894077C (en) | Boiler system comprising an integrated economizer | |
EP2035531B1 (en) | Advanced fired heater unit for use in refinery and petrochemical applications | |
JP5904407B2 (en) | Water heater | |
KR101031101B1 (en) | separation type heat exchanger | |
WO2014064949A1 (en) | Boiler system | |
JP2011144980A (en) | Heat exchanger and water heater using the same | |
JP2017219210A (en) | Feedwater preheater | |
ITRM20090614A1 (en) | CONDENSER HEAT EXCHANGER WITH DOUBLE PIPING FOR HEATING WATER AND / OR PRODUCTION OF DOMESTIC HOT WATER. | |
JP2018031502A (en) | Boiler with feed water and preheater | |
JP2013108643A (en) | Economizer | |
CN104990422A (en) | Smoke heat recycling device for oil refining heating furnace | |
JP6289251B2 (en) | Waste heat recovery boiler | |
US10119700B2 (en) | Arrangement and method in soda recovery boiler | |
JP6497741B2 (en) | Boiler with feed water preheater | |
JP2011220623A (en) | Fluid heating device | |
KR20210039191A (en) | Heat Recovery System for Boiler | |
JP6362351B2 (en) | Boiler with feed water preheater | |
JP2017020708A (en) | Boiler having supply water preheating device | |
JP6950921B2 (en) | Boiler with water supply preheating device | |
JP6301690B2 (en) | Waste heat recovery boiler | |
US1830776A (en) | Steam boiler | |
JP6390948B2 (en) | Heat exchanger | |
FI125463B (en) | Arrangement and method of recovery boiler | |
JP2004069284A (en) | Exhaust gas boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190705 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200622 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20201223 |