JP2019120411A - 反応容器の隔壁部貫通構造及び該構造を備えたボイラ - Google Patents

Abstract

【課題】隔壁貫通部における配管の腐食を抑制する。【解決手段】反応容器の隔壁部貫通構造は、反応容器の内部と外部とを区画する隔壁と、隔壁を貫通して反応容器の内部と外部とを連通する少なくとも１本の配管と、反応容器の外部に設けられるシール装置であって、配管の周方向の全周に亘って配管の外周面に気密に接続される第１シール部材、配管の外周面よりも外側において、配管の周方向の全周に亘って隔壁の外面又は隔壁の外面に設けられる外面形成部材に気密に接続される第２シール部材、及び一端が第１シール部材に気密に接続されるとともに、一端よりも隔壁とは反対側に配置される他端が第２シール部材に気密に接続される伸縮部材であって、配管の管軸方向の収縮を吸収するように形成された伸縮部材、を含むシール装置と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、反応容器の隔壁部貫通構造及び該構造を備えたボイラに関する。

従来、反応容器の隔壁を貫通し該反応容器の内部と外部とを連通するように設けられる配管の隔壁部貫通構造が知られている。例えば、特許文献１には、ボイラにおける伝熱管の炉壁貫通部において、配管の熱収縮を吸収する伸縮部材（所謂エキスパンション）の伸縮量を増加させるための構造が開示されている。

特開２０００−３２９３０７号公報

しかし、上記特許文献１に記載の構造は、伸縮部材の伸縮部（所謂ベローズ）とその内側に延在する配管との隙間に炉内から排ガスが流入し、この隙間に滞留した排ガスが酸露点温度以下となった際には配管に腐食が生ずる虞があるという問題があった。

上記事情に鑑み、本発明の少なくとも一実施形態は、隔壁貫通部における配管の腐食を抑制することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造は、
前記反応容器の内部と外部とを区画する隔壁と、
前記隔壁を貫通して前記反応容器の前記内部と前記外部とを連通する少なくとも１本の配管と、
前記反応容器の前記外部に設けられるシール装置であって、
前記配管の周方向の全周に亘って前記配管の前記外周面に気密に接続される第１シール部材、
前記配管の前記外周面よりも外側において、前記配管の周方向の全周に亘って前記隔壁の外面又は前記隔壁の前記外面に設けられる外面形成部材に気密に接続される第２シール部材、及び
一端が前記第１シール部材に気密に接続されるとともに、前記一端よりも前記隔壁とは反対側に配置される他端が前記第２シール部材に気密に接続される伸縮部材であって、前記配管の管軸方向の収縮を吸収するように形成された伸縮部材、を含むシール装置と、
を備えている。
一般に、反応容器の隔壁を配管が貫通する貫通部では、熱収縮による配管の寸法差を吸収するとともに、配管と隔壁との隙間を通って反応容器から流出するガスを封止するための伸縮部材が配管の外周を覆うように設けられる。伸縮部材と配管との隙間にはガスが滞留し易く、また、反応容器の外側では隔壁から離れるほど低温になる。このため、反応容器内における反応の前後に含まれ得る腐食性ガスが、隔壁と配管との隙間から反応容器の外側に延在する配管と伸縮部材との隙間に流入する構造の場合、該隙間に滞留した腐食性ガスの温度が酸露点温度以下に低下して腐食が生ずる原因となり得る。
この点、上記（１）の構成によれば、第１シール部材が配管の全周に亘って該配管の外周面に気密に接続され、配管の外周面より外側において該配管の全周に亘って第２シール部材が隔壁の外面又は外面形成部材に気密に接続され、さらに、伸縮部材の一端が第１シール部材に気密に接続されるとともに該一端より隔壁とは反対に配置される他端が第２シール部材に気密に接続される。従って、反応容器の外側では配管と伸縮部材との間に腐食性ガスが流入せず、配管に腐食性ガスが接することがない。よって、隔壁貫通部における反応容器の外側において、配管の腐食を効果的に抑制することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記第１シール部材は、前記配管の径方向に沿って延在する第１シール面を有する第１フランジ部を含む。
上記（２）の構成によれば、第１フランジ部が配管の径方向に沿って延在することにより、この第１フランジ部を介して第１シール部材と伸縮部材の一端との気密性を確保した接続を容易に行うことができる。これにより、反応容器の外側における配管と伸縮部材との隙間へのガスの流入を効果的に防止することができるから、隔壁貫通部における反応容器の外側において、配管の腐食をより一層効果的に防止することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の構成において、
前記第１シール部材は、
前記配管の前記外周面に気密に接続される環状のリング部を含み、
前記第１フランジ部は、前記リング部の外周面に溶接される。
上記（３）の構成によれば、第１シール部材は、配管の外周面に気密に接続される環状のリング部の外周面に第１フランジ部が溶接されることで配管の周方向の全周に亘って該配管の外周面に気密に接続される。従って、例えば、第１フランジ部を現場において溶接（現場溶接）して取り付けるような場合は、第１フランジ部を配管の外周面に直接溶接する場合に比べて、溶接及び運転の際に配管の外周面に損傷を与える可能性を効果的に低減することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の構成において、
前記第２シール部材は、
一端が前記隔壁の外面又は前記外面形成部材に気密に接続される、前記配管の前記管軸方向に沿って延在する管軸延在部と、
前記管軸延在部の他端から前記配管の径方向に沿って前記配管に向かって延在する第２フランジ部と、を含む。
上記（４）の構成によれば、第２シール部材は、管軸延在部の一端において隔壁の外面又は外面形成部材に気密に接続され、管軸延在部の他端の第２フランジ部において伸縮部材と気密に接続される。その際、第２フランジ部が管軸延在部の他端から配管の径方向に沿って配管に向けて延在することにより、該第２フランジ部と伸縮部材との気密性を確保した接続を容易に行うことができる。これにより、例えば、反応容器内のガスが配管と隔壁との隙間から管軸延在部内に流入した場合であっても、当該ガスが伸縮部材と配管との隙間に流入したり管軸延在部の外側に流出したりすることを防止して、適切にシール機能を発揮することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（４）の何れか一つに記載の構成において、
前記伸縮部材は、
ベローズ状に形成された伸縮部と、
前記伸縮部の一端側に設けられた一端側フランジ部と、
前記伸縮部の他端側に設けられた他端側フランジ部と、を含む。
上記（５）の構成によれば、伸縮部の一端と他端とが共にフランジ部であることにより、第１シール部材及び第２シール部材の各々と当該伸縮部材との気密性を確保した接続を容易かつ確実に行うことができる。また、伸縮部がベローズ状に形成されていることにより、管軸方向への伸縮を伴う変形を容易に行い得る伸縮部材を得ることができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の何れか一つに記載の構成において、
前記反応容器はボイラであり、
前記隔壁は前記ボイラの炉壁であり、
前記配管は、前記ボイラに用いられるボイラ管である。
上記（６）の構成によれば、ボイラの火炉の炉壁を配管が貫通する炉壁貫通部において、火炉の外側に延在する配管の腐食を適切に防止することができる。

本発明の幾つかの実施形態によれば、隔壁貫通部における配管の腐食を抑制することができる。

一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造を適用したボイラを備えた火力発電プラントの構成例を示す概略図である。 一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造を簡易的に示す概略図である。 一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。 一実施形態における反応容器の隔壁部貫通構造を示す側断面図であり、図３（ｂ）におけるＮ−Ｎ方向断面を示す図である。 反応容器の隔壁部貫通構造の比較例を示す正面図である。 反応容器の隔壁部貫通構造の比較例を示す側断面図であり、図５におけるＤ−Ｄ断面を示す図である。 他の実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造を適用し得るボイラを備えた火力発電プラントの構成例を示す概略図である。
図１に非限定的に例示するように、火力発電プラント１は、ボイラ２と、ボイラ２で発生した熱により加熱されて生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン３と、蒸気タービン３により駆動されて発電する発電機４と、発電に寄与し仕事を終えた蒸気を液相に戻す復水器５と、復水器５で液化された水を循環させるポンプ６と、ボイラ２からの排気を排出する煙突９と、を備えている。なお、火力発電プラント１は、上記構成以外にも必要に応じて種々の構成を備え得る。

蒸気タービン３は、ボイラ２からの高温ガスにより火炉伝熱管、節炭器及び過熱器等の熱交換器７を介して熱媒体としての水が加熱され、これにより得られた高圧蒸気（高圧ＳＴ）を利用して回転される高圧タービン３Ａと、高圧タービン３Ａを回転させた後の低圧蒸気（低圧ＳＴ）により回転されて駆動される低圧タービン３Ｂと、を含み得る。

図１に非限定的に例示するように、ボイラ２は、火炉１０Ａと、該火炉１０Ａ内に燃料１５と空気１６とを混合して噴射するバーナー２０と、を備えている。

火炉１０Ａは、内部で燃料１５と燃焼用の空気１６とを反応させて燃焼させるための筒状の中空体であり、例えば、円筒状や四角柱状等、種々の形態をとり得る。幾つかの実施形態において、火炉１０Ａは、炉壁部１２Ａ及び炉底部１４を含んでいてもよい。火炉１０Ａは、燃焼ガスの流れ方向Ａの下流側、即ち、当該火炉１０Ａの上方側に煙道８を備えている。煙道８は、火炉１０Ａで生成された燃焼ガスを導くためのガス流路として構成され得る。

バーナー２０は、火炉１０Ａ外から火炉１０Ａ内に、燃料１５と空気１６とを混合して供給可能に構成されている。
空気１６は、燃料１５を搬送するとともに該燃料１５を微粒子化するための媒体である。
幾つかの実施形態において、バーナー２０は、火炉１０Ａにおける燃焼ガスの流れ方向Ａにおける上流側（例えば、上下方向に長尺な火炉１０Ａにあっては該火炉１０Ａの下部側）に配設される。幾つかの実施形態では、複数のバーナー２０が設けられていてもよく、これら複数のバーナー２０はそれぞれ、火炉１０Ａ内における燃焼ガスの流れ方向Ａにおいて異なる位置に設置され得る。このように、バーナー２０を備えることで、本開示の何れかの実施形態で述べる作用効果を奏するボイラ２を実現することができる。

ここで、本開示の少なくとも一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造について詳しく説明する。
図２は、一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造を簡易的に示す概略図である。図３は、一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造の構成例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。図４は、一実施形態における反応容器の隔壁部貫通構造を示す側断面図であり、図３（ｂ）におけるＮ−Ｎ方向断面を示す。
図２〜図４に非限定的に例示するように、本発明の少なくとも一実施形態に係る反応容器の隔壁部貫通構造は、反応容器１０の内部と外部とを区画する隔壁１２と、隔壁１２を貫通して反応容器１０の内部と外部とを連通する少なくとも１本の配管５０と、反応容器１０の外側において隔壁１２と配管５０との隙間から流出する反応容器１０内のガスを気密に封止するシール装置３０と、を備えている。

反応容器１０には種々の容器が適用され得る。例えば、内部で主に燃焼その他の発熱反応が行われる容器であってもよい。また、内部で行われる反応の前又は後に腐食性ガスや有害ガス等が含まれるような容器であってもよい。具体的には、各種化学プラントや上述した火力発電プラント１、及び焼却施設等に用いられる反応器や燃焼容器（炉）なども反応容器１０として適用し得る。上記のような容器に、本開示の幾つかの実施形態に示す反応容器の隔壁部貫通構造を好適に適用し得る。
反応容器１０の隔壁１２は、当該隔壁１２の内部と外部との気密性を確保し得るように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、反応容器１０の外側に外面形成部材１３が設けられ、この外面形成部材１３と配管５０との関係において本開示の反応容器の隔壁部貫通構造が適用され得る（例えば図２及び図４参照）。外面形成部材１３は、例えば火炉１０Ａに用いられ得るＥＣＯホッパプレート１３Ａ（図２参照）やシールボックス３０Ａ（図７参照）であってもよい。なお、他の実施形態では、隔壁１２の外面１２Ｂと配管５０との関係において本開示の反応容器の隔壁部貫通構造を適用し得る。
配管５０は、反応容器１０の任意の部分を貫通するように配置され得る。例えば、反応容器１０の側面（例えば炉壁部１２Ａ）、底面（例えば炉底部１４）又は上面を貫通するように配置されていてもよい（図１参照）。

シール装置３０は、反応容器１０の外側であって、貫通部Ｐにおける隔壁１２の外面１２Ｂ又は隔壁１２の外面１２Ｂに設けられる外面形成部材１３と配管５０の外周面５２とを気密に囲繞するように配置され得る。
このシール装置３０は、配管５０の周方向の全周に亘って該配管５０の外周面５２に気密に接続（例えば溶接部Ｗ１）される第１シール部材３１と、配管５０の外周面５２よりも外側において、配管５０の周方向の全周に亘って隔壁１２の外面１２Ｂ又は外面形成部材１３に気密に接続（例えば溶接部Ｗ２）される第２シール部材３５と、一端４０（例えば後述する一端側フランジ部４０Ａ）が第１シール部材３１に気密に接続（例えば溶接部Ｗ３）されるとともに、該一端４０よりも隔壁１２とは反対側に配置される他端４１（例えば後述する他端側フランジ部４１Ａ）が第２シール部材３５に気密に接続（例えば溶接部Ｗ４）される伸縮部材３８と、を含む。

第１シール部材３１は、配管５０の管軸方向Ｘと交差する方向（直交方向を含む）に向けて環状に延在していてもよい。幾つかの実施形態において、第１シール部材３１は、配管５０の外周面５２に連続して当該外周面５２に立設された板部材であってもよい。この第１シール部材３１は、伸縮部材３８における反応容器１０側の端部（つまり反応容器１０から見て伸縮部材３８の近位端）に接続される。すなわち、第１シール部材３１は、伸縮部材３８と反応容器１０との間に配置される。幾つかの実施形態において、第１シール部材３１は、反応容器１０の隔壁１２の外面１２Ｂ又は外面形成部材１３に可能な限り近接するように、管軸方向Ｘにおいて外面１２Ｂ又は外面形成部材１３との隙間が少なくなるようにして配置されてもよい。
第２シール部材３５は、上記第１シール部材３１と同軸に該第１シール部材３１の外周を囲繞するようにして筒状に形成され得る。幾つかの実施形態では、管軸方向Ｘと同軸に半円筒状に形成された半割れ部材を接合することで第２シール部材３５を形成してもよい（例えば図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。第２シール部材３５と第１シール部材３１との間には所定の間隔が設けられていてもよい。
伸縮部材３８は、配管５０の全周に亘って第１シール部材３１の周縁部と気密に接続されている。幾つかの実施形態では、伸縮部材３８の一端４０と第１シール部材３１の周縁部とが溶接部Ｗ３により気密に溶接されていてもよい。伸縮部材３８の他端４１は、溶接部Ｗ４により第２シール部材３５と気密に接続されている。幾つかの実施形態では、伸縮部材３８の一端４０と第１シール部材３１の周縁部とが気密に溶接されていてもよい。
この伸縮部材３８は、所謂エキスパンションとも称され、熱伸縮による配管５０の管軸方向Ｘ、管軸垂直方向Ｙの収縮を吸収するように、管軸方向Ｘ、管軸垂直方向Ｙに沿って伸縮可能に形成されている。本開示に非限定的に示す例では、外面１２Ｂ又は外面形成部材１３に第２シール部材３５が固定され、反応容器１０から見て第２シール部材３５の遠位端（図２及び図４における左端）に伸縮部材３８の他端４１が固定され、該伸縮部材３８の一端が第１シール部材３１を介して配管５０に固定される。このため、例えば、配管５０が熱伸びして管軸方向Ｘに伸びた場合、伸縮部３９に圧縮力が作用するように構成され得る。
そして、幾つかの実施形態では、第１シール部材３１、第２シール部材３５及び伸縮部材３８と隔壁１２及び配管５０とで形成される空間７０に、隔壁１２と配管５０との隙間を介して反応容器１０内から流出したガスが流入されるようになっていてもよい。

ここで、比較例として示す隔壁部貫通構造（図５及び図６参照）によれば、反応容器１０の隔壁１２を配管５０が貫通する貫通部Ｐ（例えば図１参照）において、熱収縮による配管５０の寸法差を吸収するとともに、配管５０と隔壁１２との隙間を通って反応容器１０から流出するガスを封止するための伸縮部材３８が配管５０の外周を覆うように設けられる（図５及び図６参照）。伸縮部材３８と配管５０との隙間にはガスが滞留し易く、また、反応容器１０の外側では隔壁１２から離れるほど低温になる。このため、反応容器１０内における反応の前後に含まれ得る腐食性ガスが、隔壁１２と配管５０との隙間から反応容器１０の外側に延在する配管５０と伸縮部材３８との隙間に流入する構造（図５及び図６参照）の場合、該隙間に滞留した腐食性ガスの温度が酸露点温度以下に低下して腐食が発生する原因となり得る。
この点、本開示の上記構成によれば、第１シール部材３１が配管５０の全周に亘って該配管５０の外周面５２に気密に接続され、配管５０の外周面５２より外側において該配管５０の全周に亘って第２シール部材３５が隔壁１２の外面１２Ｂ又は外面形成部材１３に気密に接続され、さらに、伸縮部材３８の一端が第１シール部材３１に気密に接続されるとともに該一端より隔壁１２とは反対に配置される他端が第２シール部材３５に気密に接続される。従って、反応容器１０の外側では配管５０と伸縮部材３８との間に腐食性ガスが流入せず、配管５０に腐食性ガスが接することがない。よって、隔壁１２の貫通部Ｐにおける反応容器１０の外側において、配管５０の腐食を効果的に抑制することができる。
なお、反応容器１０と配管５０との隙間を通って流出した排ガスが存在し得るシール装置３０内の空間７０において、反応容器１０に近い位置では反応容器１０内の温度に近く比較的高温である。従って、流出した腐食性ガスのうち反応容器１０に近い位置に滞留するガスは酸露点温度以下に低下する可能性が元来低く、仮にこのような位置で腐食性ガスが配管５０に接したとしても腐食の発生が抑制され得る。

図２及び図４に非限定的に例示するように、幾つかの実施形態では、上記構成において、第１シール部材３１は、配管５０の径方向に沿って延在する第１シール面３３を有する第１フランジ部３２を含んでいてもよい。
第１フランジ部３２は、配管５０の全周に亘って環状に形成され得る。
このように、第１フランジ部３２が配管５０の径方向に沿って延在することにより、この第１フランジ部３２を介して第１シール部材３１と伸縮部材３８の一端４０との気密性を確保した接続を容易に行うことができる。これにより、反応容器１０の外側における配管５０と伸縮部材３８との隙間へのガスの流入を効果的に防止することができる。よって、隔壁１２の貫通部Ｐにおける反応容器１０の外側において、配管５０の腐食をより一層効果的に防止することができる。
なお、第１フランジ部３２と伸縮部材３８との接続は、第１フランジ部３２の周縁部に伸縮部材３８の一端４０を溶接することで実現されてもよい。また、第１フランジ部３２と配管５０との接続は、例えば、工場において、溶接（工場溶接）や、締り嵌めを含む嵌合等によって実現されてもよい。

図２及び図４に非限定的に例示するように、幾つかの実施形態において、第１シール部材３１は、配管５０の外周面５２に気密に接続される環状のリング部３４を含み、第１フランジ部３２は、リング部３４の外周面５２に溶接されるように構成されてもよい。
リング部３４は、例えば、工場において、溶接（工場溶接）や、締り嵌めを含む嵌合等によって配管５０の外周面５２に設けられてもよい。
このように構成すれば、第１シール部材３１は、配管５０の外周面５２に気密に接続される環状のリング部３４の外周面３４Ａに第１フランジ部３２が溶接されることで配管５０の周方向の全周に亘って該配管５０の外周面５２に気密に接続される。従って、例えば、第１フランジ部３２を現場において溶接（現場溶接）して取り付けるような場合、第１フランジ部３２を配管５０の外周面５２に直接溶接する場合に比べて、溶接及び運転の際に配管５０の外周面５２に損傷を与える可能性を効果的に低減することができる。

幾つかの実施形態では、上記何れかに記載の構成において、第２シール部材３５は、一端が隔壁１２の外面１２Ｂ又は外面形成部材１３に気密に接続される、配管５０の管軸方向Ｘに沿って延在する管軸延在部３６と、この管軸延在部３６の他端から配管５０の径方向に沿って配管５０に向かって延在する第２フランジ部３７と、を含んでもよい。
幾つかの実施形態では、上記第２シール部材３５の一端を反応容器１０に近い側の端部（つまり反応容器１０から見て近位端）、他端を反応容器１０から遠い側の端部（つまり反応容器１０から見て遠位端）に設定してもよい。
このように構成すれば、第２シール部材３５は、管軸延在部３６の一端において隔壁１２の外面１２Ｂ又は外面形成部材１３に気密に接続され、管軸延在部３６の他端から配管５０の径方向に沿って配管に向けて延在する第２フランジ部３７によって伸縮部材３８と気密に接続される。その際、第２フランジ部３７が管軸延在部３６の他端から配管５０の径方向に沿って配管５０に向けて延在することにより、該第２フランジ部３７と伸縮部材３８との気密性を確保した接続を容易に行うことができる。これにより、例えば、反応容器１０内のガスが配管５０と隔壁１２との隙間から管軸延在部３６内に流入した場合であっても、当該ガスが伸縮部材３８と配管５０との隙間に流入したり管軸延在部３６の外側に流出したりすることを防止して、適切にシール機能を発揮することができる。

幾つかの実施形態では、上記何れかに記載の構成において、伸縮部材３８は、ベローズ状に形成された伸縮部３９と、該伸縮部３９の一端側に設けられた一端側フランジ部４０Ａと、伸縮部３９の他端側に設けられた他端側フランジ部４１Ａと、を含んでもよい。
伸縮部３９は、例えば金属エキスパンションであってもよい。
上記一端側フランジ部４０Ａ及び他端側フランジ部４１Ａは、それぞれ伸縮部３９の端部に連続して各端部から径方向の外側に向けて延在するように形成された外フランジであってもよい。なお、一端側フランジ部４０Ａは、伸縮部３９の端部から径方向の内側（配管５０側）に向けて延在する内フランジであってもよい。
このように伸縮部３９の両端にフランジ部を設けた構成によれば、伸縮部３９の一端と他端とが共にフランジ部であることにより、第１シール部材３１及び第２シール部材３５の各々と当該伸縮部材３８との気密性を確保した接続を容易かつ確実に行うことができる。また、伸縮部３９がベローズ状に形成されていることにより、管軸方向Ｘへの伸縮を伴う変形を容易に行い得る伸縮部材３８を得ることができる。

幾つかの実施形態では、上記何れかに記載の構成において、反応容器１０はボイラ２であってもよく、隔壁１２はボイラ２における火炉１０Ａの炉壁部１２Ａ、火炉１０Ａに連通する煙道８の炉壁、又はこれらの壁を構成するための板金であってもよく、配管５０はボイラ２に用いられるボイラ管であってもよい。
ここで、ボイラ管は、例えば、ボイラ２の熱交換器７に用いられる伝熱管や、輸送又は貯留のための給水管、連絡管又は供給管等の何れの管であってもよい。
このような構成によれば、ボイラ２の火炉１０Ａの炉壁部１２Ａを配管５０が貫通する貫通部Ｐにおいて、火炉１０Ａの外側に延在する配管５０の腐食を適切に防止することができる。

幾つかの実施形態では、シール装置３０の外周と配管５０の外周面５２とを覆う保温部材６０（断熱部材）をさらに備えていてもよい（例えば図３（ｂ）、図４及び図７参照）。このような構成によれば、伸縮部材３８と第２シール部材３５との間に流入したガスの温度低下を抑制することができるから、腐食性を有し得る排ガスが酸露点温度以下に低下することを効果的に抑制することができる。

以上述べたように、本開示の幾つかの実施形態によれば、隔壁貫通部における配管５０の腐食を抑制することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。

１ 火力発電プラント
２ ボイラ
３ 蒸気タービン
３Ａ 高圧タービン（蒸気タービン）
３Ｂ 低圧タービン（蒸気タービン）
４ 発電機
５ 復水器
６ ポンプ
７ 熱交換器
８ 煙道
９ 煙突
１０ 反応容器
１０Ａ 火炉
１２ 隔壁
１２Ａ 炉壁部
１２Ｂ 外面
１３ 外面形成部材
１３Ａ ＥＣＯホッパプレート
１４ 炉底部
１５ 燃料
１６ 空気
２０ バーナー
３０ シール装置
３０Ａ シールボックス
３１ 第１シール部材
３２ 第１フランジ部
３３ 第１シール面
３４ リング部
３４Ａ 外周面
３５ 第２シール部材
３６ 管軸延在部
３７ 第２フランジ部
３８ 伸縮部材（金属エキスパンション）
３９ 伸縮部（ベローズ）
４０ 一端
４０Ａ 一端側フランジ部
４１ 他端
４１Ａ 他端側フランジ部
５０ 配管（ボイラ管）
５２ 外周面
６０ 保温部材（断熱部材）
７０ 空間
Ｐ 貫通部
Ｗ１〜Ｗ４ 溶接部
Ｘ 管軸方向
Ｙ 管軸垂直方向

Claims (6)

1. 反応容器の隔壁部貫通構造であって、
   前記反応容器の内部と外部とを区画する隔壁と、
   前記隔壁を貫通して前記反応容器の前記内部と前記外部とを連通する少なくとも１本の配管と、
   前記反応容器の前記外部に設けられるシール装置であって、
   前記配管の周方向の全周に亘って前記配管の外周面に気密に接続される第１シール部材、
   前記配管の前記外周面よりも外側において、前記配管の周方向の全周に亘って前記隔壁の外面又は前記隔壁の前記外面に設けられる外面形成部材に気密に接続される第２シール部材、及び
   一端が前記第１シール部材に気密に接続されるとともに、前記一端よりも前記隔壁とは反対側に配置される他端が前記第２シール部材に気密に接続される伸縮部材であって、前記配管の管軸方向の収縮を吸収するように形成された伸縮部材、を含むシール装置と、
   を備える反応容器の隔壁部貫通構造。
2. 前記第１シール部材は、前記配管の径方向に沿って延在する第１シール面を有する第１フランジ部を含む
   請求項１に記載の反応容器の隔壁部貫通構造。
3. 前記第１シール部材は、
   前記配管の前記外周面に気密に接続される環状のリング部を含み、
   前記第１フランジ部は、前記リング部の外周面に溶接される
   請求項２に記載の反応容器の隔壁部貫通構造。
4. 前記第２シール部材は、
   一端が前記隔壁の外面又は前記外面形成部材に気密に接続される、前記配管の前記管軸方向に沿って延在する管軸延在部と、
   前記管軸延在部の他端から前記配管の径方向に沿って前記配管に向かって延在する第２フランジ部と、を含む
   請求項１〜３の何れか一項に記載の反応容器の隔壁部貫通構造
5. 前記伸縮部材は、
   ベローズ状に形成された伸縮部と、
   前記伸縮部の一端側に設けられた一端側フランジ部と、
   前記伸縮部の他端側に設けられた他端側フランジ部と、を含む
   請求項１〜４の何れか一項に記載の反応容器の隔壁部貫通構造。
6. 前記反応容器はボイラであり、
   前記隔壁は前記ボイラの炉壁であり、
   前記配管は、前記ボイラに用いられるボイラ管である
   請求項１〜５の何れか一項に記載の反応容器の隔壁部貫通構造。

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