JP2022083238A - Support mechanism for exhaust heat recovery boiler - Google Patents
Support mechanism for exhaust heat recovery boiler Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022083238A JP2022083238A JP2020194569A JP2020194569A JP2022083238A JP 2022083238 A JP2022083238 A JP 2022083238A JP 2020194569 A JP2020194569 A JP 2020194569A JP 2020194569 A JP2020194569 A JP 2020194569A JP 2022083238 A JP2022083238 A JP 2022083238A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pedestal
- header
- support mechanism
- recovery boiler
- heat recovery
- 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.)
- Granted
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 43
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010795 Steam Flooding Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/24—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、排熱回収ボイラ内に設けられた伝熱管群の振れを抑止するためのサポート機構に関する。 The present invention relates to a support mechanism for suppressing runout of a heat transfer tube group provided in an exhaust heat recovery boiler.
高効率発電の一環として注目されている複合発電プラントは、まず、ガスタービンによる発電を行うと共に、ガスタービンから排出される排ガス中の熱を排熱回収ボイラ(HRSG)にて回収し、この排熱回収ボイラで発生した蒸気によって蒸気タービンを駆動させて発電する。 The complex power plant, which is attracting attention as a part of high-efficiency power generation, first generates power with a gas turbine and recovers the heat in the exhaust gas discharged from the gas turbine with an exhaust heat recovery steam generator (HRSG). The steam generated by the heat recovery steam drives the steam turbine to generate electricity.
この種の排熱回収ボイラにおいて、一般的に、排ガスの煙道であるケーシングの内部には、ガスタービンの排ガスの熱を回収する過熱器、蒸発器、節炭器などの熱交換器が複数配置されている。各熱交換器は排ガスの流れ方向に整列した複数の伝熱管によって構成されており、各伝熱管の上下両端を上部ヘッダと下部ヘッダで接続して1枚の伝熱管パネルとなしている。複数の伝熱管パネルは、ケーシング内に排ガスの流れ方向に沿って直列配置されており、各伝熱管パネルはケーシングの上壁面から支持梁を介して吊り下げられている。 In this type of exhaust heat recovery boiler, there are generally multiple heat exchangers such as superheaters, evaporators, and economizers that recover the heat of the exhaust gas of the gas turbine inside the casing, which is the flue of the exhaust gas. Have been placed. Each heat exchanger is composed of a plurality of heat transfer tubes arranged in the flow direction of the exhaust gas, and the upper and lower ends of each heat transfer tube are connected by an upper header and a lower header to form one heat transfer tube panel. A plurality of heat transfer tube panels are arranged in series in the casing along the flow direction of the exhaust gas, and each heat transfer tube panel is suspended from the upper wall surface of the casing via a support beam.
従来より、伝熱管パネルとケーシングとの間にサポート機構を設け、このサポート機構で負担した水平荷重がケーシングの基礎部に伝達されることにより、地震時等に作用する水平力を低減するようにした制振構造が知られている。例えば、特許文献1に記載された制振構造では、排ガスの流れ方向に対して直列配置された複数の伝熱管パネルの各上部ヘッダを上部台座に一纏めに接続し、この上部台座をリンク式の連結金具によりケーシングの支持梁の下方に支持することにより、連結金具で負担した水平荷重がケーシングの支持梁を経由して基礎部に伝達されるように構成されている。また、複数の伝熱管パネルの各下部ヘッダを下部台座に一纏めに接続し、この下部台座をサポート金具によりケーシングの下壁面から起立する補強梁に支持することにより、サポート金具で負担した水平荷重が補強梁を経由して基礎部に伝達されるように構成されている。
Conventionally, a support mechanism has been provided between the heat transfer tube panel and the casing so that the horizontal load borne by this support mechanism is transmitted to the base of the casing to reduce the horizontal force acting during an earthquake or the like. The vibration damping structure is known. For example, in the vibration damping structure described in
ここで、上部ヘッダの外周面に溶接した接続体を上部台座にピン結合することにより、上部ヘッダを上部台座に接続するようにしている。同様に、下部ヘッダの外周面に溶接した接続体を下部台座にピン結合することにより、下部ヘッダを下部台座に接続するようにしている。なお、高温の排ガスからの熱回収により蒸気を発生する排熱回収ボイラにおいては、高温強度に優れたヘッダ材料として9Cr鋼が用いられる場合がある。この場合、上部ヘッダと下部ヘッダの外周面に溶接される接続体も、ヘッダ材料と同じ9Cr鋼が用いられる。 Here, the upper header is connected to the upper pedestal by pin-connecting the connecting body welded to the outer peripheral surface of the upper header to the upper pedestal. Similarly, the lower header is connected to the lower pedestal by pin-connecting the connection body welded to the outer peripheral surface of the lower header to the lower pedestal. In the exhaust heat recovery boiler that generates steam by heat recovery from high-temperature exhaust gas, 9Cr steel may be used as a header material having excellent high-temperature strength. In this case, the same 9Cr steel as the header material is used for the connecting body welded to the outer peripheral surfaces of the upper header and the lower header.
近年、ガスタービンの大型化/高性能化に伴って排ガス温度が高温化しており、特に、排ガスの上流側であるケーシングの入口付近においては、排ガス温度が650℃以上の高温になることも予測される。しかし、接続体の材料として9Cr鋼を用いた場合、9Cr鋼の許容応力は649℃までであるため、排ガス温度が650℃以上になると9Cr鋼の許容引張強度が低下してしまい、接続体による伝熱管パネルのサポート機能が担保されなくなるという問題が発生する。なお、接続体を9Cr鋼よりも許容応力が高い材料、例えばステンレス鋼に変更すれば、650℃以上の高温下においてもサポート機能を担保することは可能となるが、その場合、接続体に溶接されるヘッダの材料もステンレス鋼にする必要があり、ステンレス鋼は9Cr鋼に比べてかなり高価であるため、著しくコストアップになってしまうという別の問題が発生する。 In recent years, the exhaust gas temperature has risen due to the increase in size and performance of gas turbines, and it is predicted that the exhaust gas temperature will reach a high temperature of 650 ° C or higher, especially near the inlet of the casing on the upstream side of the exhaust gas. Will be done. However, when 9Cr steel is used as the material of the connecting body, the allowable stress of the 9Cr steel is up to 649 ° C. Therefore, when the exhaust gas temperature becomes 650 ° C. or higher, the allowable tensile strength of the 9Cr steel decreases, depending on the connecting body. There is a problem that the support function of the heat transfer tube panel cannot be guaranteed. If the connecting body is changed to a material having a higher allowable stress than 9Cr steel, for example, stainless steel, it is possible to secure the support function even at a high temperature of 650 ° C. or higher, but in that case, it is welded to the connecting body. The material of the header to be welded must also be stainless steel, and since stainless steel is considerably more expensive than 9Cr steel, another problem arises that the cost is significantly increased.
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、コストアップを抑えた上で高温化に対応可能な排熱回収ボイラのサポート機構を提供することにある。 The present invention has been made from the actual situation of such a prior art, and an object of the present invention is to provide a support mechanism for an exhaust heat recovery boiler capable of cope with high temperature while suppressing cost increase.
上記の目的を達成するために、代表的な本発明は、排ガスが水平方向に流れる筐体構造のケーシングと、前記ケーシングの内部に吊り下げられた伝熱管群と、前記伝熱管群の端部に接続されたヘッダと、を備えた排熱回収ボイラに適用され、前記伝熱管群の振れを抑止する排熱回収ボイラのサポート機構であって、前記ヘッダのガス流れ方向における位置を保持するための台座と、前記ヘッダに溶接されると共に前記台座に結合された接続体と、前記ヘッダを挟み込むように前記台座に設けられた複数の規制部材と、前記ケーシングと前記台座との間に設けられ、前記台座に作用する力を前記ケーシングへと伝達する伝達部材と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention typically comprises a casing having a housing structure in which exhaust gas flows in a horizontal direction, a heat transfer tube group suspended inside the casing, and an end portion of the heat transfer tube group. It is a support mechanism of the exhaust heat recovery boiler which is applied to the exhaust heat recovery boiler provided with the casing connected to and suppresses the runout of the heat transfer tube group, and is for maintaining the position of the header in the gas flow direction. A pedestal, a connecting body welded to the header and coupled to the pedestal, a plurality of restricting members provided on the pedestal so as to sandwich the header, and provided between the casing and the pedestal. , A transmission member that transmits a force acting on the pedestal to the casing.
本発明に係る排熱回収ボイラのサポート機構によれば、コストアップを抑えた上で排ガスの高温化に対応することができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the support mechanism of the exhaust heat recovery boiler according to the present invention, it is possible to cope with the increase in the temperature of the exhaust gas while suppressing the cost increase. Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施形態を図1~図13を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
図1は排熱回収ボイラの外観斜視図、図2は排熱回収ボイラの内部構造を示す側面図、図3は排熱回収ボイラ内に配置された熱交換器の配列状態を示す平面図である。 FIG. 1 is an external perspective view of the exhaust heat recovery boiler, FIG. 2 is a side view showing the internal structure of the exhaust heat recovery boiler, and FIG. 3 is a plan view showing the arrangement state of heat exchangers arranged in the exhaust heat recovery boiler. be.
図1~図3に示すように、排熱回収ボイラ1は、ガスタービン(図示せず)からの排ガス2が導かれるダクト3を備えており、ダクト3は複数の架構4を介して地面に支持されている。ダクト3は、上下壁面と左右側壁面とで構成された筐体構造のケーシング5を有しており、ケーシング5の内部には過熱器、蒸発器、節炭器等の複数の熱交換器6と、脱硝装置7等が配置されている。ガスタービンから排出された排ガス2は、ダクト3の入口からケーシング5の内部に導入され、複数の熱交換器6および脱硝装置7を順次通過した後、煙突8から外部に排出される。これら熱交換器6は、排ガス2の流れ方向と交差するように鉛直方向に延設された複数の伝熱管(伝熱管群)9を有しており、ケーシング5の外部上方には、複数の伝熱管9に接続された汽水分離ドラム10が設置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the exhaust
排ガス2の流れ方向と直交する水平方向に複数列に配置された複数の伝熱管9は、上端側に上部ヘッダ11が接続されると共に、下端側に下部ヘッダ12が接続されており、不図示のハニカムサポートによって束ねられて1枚の伝熱管パネル9Aを構成している。各熱交換器6は、複数列の伝熱管パネル9Aを1つのパネルブロックにユニット化した状態でケーシング5内に配置されている。例えば、ダクト3の入口に最も近い熱交換器6では、排ガス2の流れ方向に沿って配置された2列(2枚)の伝熱管パネル9Aがパネルブロックにユニット化されている。また、ダクト3の入口から数えて2番目の熱交換器6では、排ガス2の流れ方向に沿って配置された5列(5枚)の伝熱管パネル9Aがパネルブロックにユニット化されている。
A plurality of
各伝熱管パネル9Aは、ケーシング5の上壁面から支持梁5aを介して吊り下げられ、リンク式の連結金具13によりガス流れの前後方向を支持されている。本実施形態においては、これら各伝熱管パネル9Aのうち、排ガス温度が650℃以上になる領域に配置された伝熱管パネル9A、すなわち、排ガス2の流れ方向の上流端側に位置する2つの伝熱管パネル9Aが、以下に説明するサポート機構を介して支持梁5aに支持されている。これにより、伝熱管パネル9Aのガス流れの前後方向の振れが抑止される。
Each heat
まず、図4~図8に基づいて上部ヘッダ側のサポート機構(上部サポート機構)について説明する。図4は上部ヘッダ側のサポート機構を示す側面図、図5は上部ヘッダ側のサポート機構の要部を示す斜視図、図6は上部ヘッダと上部台座の連結部分を示す正面図、図7は上部接続体を示す説明図、図8は上部長穴と上部ピンの結合状態を示す説明図である。 First, the support mechanism (upper support mechanism) on the upper header side will be described with reference to FIGS. 4 to 8. 4 is a side view showing the support mechanism on the upper header side, FIG. 5 is a perspective view showing a main part of the support mechanism on the upper header side, FIG. 6 is a front view showing a connecting portion between the upper header and the upper pedestal, and FIG. 7 is a front view. An explanatory view showing the upper connecting body, and FIG. 8 is an explanatory view showing a connected state of the upper slotted hole and the upper pin.
前述したように、排ガス2の流れ方向に対して直列配置された2つの伝熱管パネル(伝熱管群9)9Aの上端側にはそれぞれ上部ヘッダ(ヘッダ)11が設けられ、各上部ヘッダ11の外周面にそれぞれ上部接続体(接続体)14が溶接により固着されている。上部ヘッダ11の材料としては一般的な9Cr鋼が用いられており、溶接強度を確保するために、上部接続体14にも同種材料の9Cr鋼が用いられている。各上部接続体14は上部台座(台座)15とピン結合されており、この上部台座15がリンク式の連結金具(伝達部材)13を介してケーシング5の天井部にある支持梁5aの下方に支持されている。
As described above,
上部台座15は、上部ヘッダ11のガス流れ方向における位置を保持して、伝熱管パネル9Aの振れを抑止するためのものである。上部台座15は、一対の溝形鋼(チャンネル)のウェブ同士を所定の間隔を存して突き合わせて一体化したものからなり、上部台座15の両溝形鋼に跨るように2本の上部ピン16が架設されている。また、上部台座15の上面中央部に基台板15aが固着されており、この基台板15aに連結金具13の下端部が連結されている。
The
上部接続体14は、図7に示すように下端部を円弧状に切り欠いた板状部材から成り、この板状部材に上部ピン16が挿通するための上部丸穴14aが設けられている。そして、切り欠かれた円弧状部分が上部ヘッダ11の外周面に溶接されている。また、図5に示すように、上部台座15には上部長穴15bが設けられており、この上部長穴15bおよび上部丸穴14aに上部ピン16を挿通させた状態で、上部接続体14の上側部分が上部台座15の前記間隔内(一対の溝形鋼のウェブ間)に配置されている(図6参照)。ここで、上部長穴15bは、排ガス2の流れ方向(図8の左右方向)を長軸とする非円形孔であり、上部ピン16と上部長穴15bとの間に排ガス2の流れ方向に延びる第1の隙間t1が確保されている。第1の隙間t1は上部ピン16の両側に存する隙間t1aと隙間t1bを足した値(t1=t1a+t1b)であり、このような第1の隙間t1により、排ガス2の流れ方向に沿った水平荷重が上部接続体14と上部台座15のピン結合部分に直接作用しないようになっている。
As shown in FIG. 7, the upper connecting
上部台座15の下面には、3つの上部規制部材(規制部材)17が所定の間隔を存して垂設されており、これら上部規制部材17の間に2つの上部ヘッダ11が挟み込まれている。上部台座15の両端側に位置する2つの上部規制部材17は、例えばフランジを斜めにカットした溝形鋼からなり、真ん中の上部規制部材17は板状の鋼材からなる。そして、一端側の上部規制部材17の平坦なウェブと真ん中の上部規制部材17との間に一方の上部ヘッダ11が挟み込まれ、他端側の上部規制部材17の平坦なウェブと真ん中の上部規制部材17との間に他方の上部ヘッダ11が挟み込まれている。なお、上部ヘッダ11を挟み込むことができれば、上部規制部材17は上記以外の構成であっても良く、例えば、真ん中の上部規制部材17として、外周面に凹部を形成した円柱状や円筒状の鋼材を用いることも可能である。また、両端側の上部規制部材17は、円筒状の鋼材にエルボ等を溶接して略L字状に形成された部材を用いることもできる。
Three upper regulation members (regulatory members) 17 are vertically installed on the lower surface of the
各上部規制部材17は上部ヘッダ11を緊密状態に挟み込んでおらず、2つの上部規制部材17は第2の隙間t2を介して上部ヘッダ11を挟み込んでおり(図4参照)、上部ヘッダ11の熱膨張に伴う寸法変化が第2の隙間t2によって吸収されるようになっている。なお、第2の隙間t2は比較的小さめな寸法であり、上部ピン16と上部長穴15bとの間に確保された前記第1の隙間t1は、第2の隙間t2よりも大きい値に設定されている(t1>t2)。
Each upper restricting
次に、図9~図13に基づいて下部ヘッダ側のサポート機構(下部サポート機構)について説明する。図9は下部ヘッダ側のサポート機構を示す側面図、図10は下部ヘッダ側のサポート機構の要部を示す斜視図、図11は下部ヘッダと下部台座の連結部分を示す正面図、図12は下部接続体を示す説明図、図13は下部ピンと下部長穴の結合状態を示す説明図である。 Next, the support mechanism (lower support mechanism) on the lower header side will be described with reference to FIGS. 9 to 13. 9 is a side view showing the support mechanism on the lower header side, FIG. 10 is a perspective view showing a main part of the support mechanism on the lower header side, FIG. 11 is a front view showing a connecting portion between the lower header and the lower pedestal, and FIG. 12 is a front view. An explanatory view showing a lower connection body, and FIG. 13 is an explanatory view showing a connected state of a lower pin and a lower slotted hole.
排ガス2の流れ方向に対して直列配置された2つの伝熱管パネル(伝熱管群9)9Aの下端側には下部ヘッダ(ヘッダ)12が設けられ、各下部ヘッダ12の外周面にそれぞれ下部接続体(接続体)18が溶接により固着されている。前述した上部ヘッダ11と上部接続体14と同様に、下部ヘッダ12と下部接続体18の材料は両方共に9Cr鋼が用いられている。
A lower header (header) 12 is provided on the lower end side of two heat transfer tube panels (heat transfer tube group 9) 9A arranged in series with respect to the flow direction of the
各下部接続体18は下部台座(台座)19とピン結合して、この下部台座19を支持している。下部台座19は、ガイド部材20を介してケーシング5の下面壁(床面部)に設けられた支持柱(伝達部材)21に摺動可能に係合している。支持柱21は、地震や排ガスの圧力によって伝熱管パネル9Aに作用する排ガスの流れ方向の水平力を支持する。
Each lower connecting
下部台座19は、下部ヘッダ12のガス流れ方向における位置を保持して、伝熱管パネル9Aの振れを抑止するためのものである。下部台座19は、一対の溝形鋼のウェブ同士を所定の間隔を存して突き合わせて一体化したものからなり、下部台座19の両溝形鋼に跨るように2本の下部ピン22が架設されている。
The
下部台座19の下面にH形鋼からなる2本のガイド部材20が固設されており、両ガイド部材20は所定の間隔を存して鉛直方向に延びている。支持柱21もH形鋼からなり、支持柱21はケーシング5の下面壁から上方に向けて起立している。そして、両ガイド部材20の間に互いのフランジ同士が接触するように支持柱21を挿入することにより、下部台座19は、ガイド部材20と支持柱21のフランジを摺動面として鉛直方向に移動可能となっている。また、支持柱21の上面四隅に三角形状の板材からなるリブ23が固定されており、これら各リブ23の垂直面を両ガイド部材20の対向するフランジに接触させている。これにより、両ガイド部材20の鉛直方向に対する傾きが抑制されるため、両ガイド部材20に直交する下部台座19の水平方向に対する傾きが防止されている。
Two
下部接続体18は、図12に示すように上端部を円弧状に切り欠いた板状部材から成り、この板状部材に下部ピン22が挿通するための下部丸穴18aが設けられている。そして、切り欠かれた円弧状部分が下部ヘッダ12の外周面に溶接されている。また、図10に示すように、下部台座19には下部長穴19aが設けられており、この下部長穴19aおよび下部丸穴18aに下部ピン22を挿通させた状態で、下部接続体18の下側部分が下部台座19の前記間隔内(一対の溝形鋼のウェブ間)に配置されている(図11参照)。ここで、図13に示すように、下部長穴19aは鉛直方向を長軸とする非円形孔であり、下部ピン22と下部長穴19aとの間に鉛直方向に沿って延びる第5の隙間Sが確保されているため、伝熱管群9の加熱に伴う下方への個別の伝熱管パネル9Aの伸び量の違い(伸び差)が第5の隙間Sにより許容されるようになっている。
As shown in FIG. 12, the lower connecting
下部台座19の上面には、3つの下部規制部材(規制部材)24が所定の間隔を存して垂設されており、これら下部規制部材24の間に2つの下部ヘッダ12が挟み込まれている。前述した上部規制部材17と同様に、下部接続体18の両端側に位置する2つの下部規制部材24は、フランジを斜めにカットした溝形鋼からなり、真ん中の下部規制部材24は板状の鋼材からなる。勿論、下部規制部材24の形状はこれに限定されない。そして、一端側の下部規制部材24の平坦なウェブと真ん中の下部規制部材24との間に一方の下部ヘッダ12が挟み込まれ、他端側の下部規制部材24の平坦なウェブと真ん中の下部規制部材24との間に他方の下部ヘッダ12が挟み込まれている。
Three lower regulation members (regulatory members) 24 are vertically installed on the upper surface of the
また、各下部規制部材24は下部ヘッダ12を緊密状態に挟み込んでおらず、2つの下部規制部材24は第4の隙間t4を介して下部ヘッダ12を挟み込んでおり(図9参照)、下部ヘッダ12の熱膨張に伴う寸法変化が第4の隙間t4によって吸収されるようになっている。
Further, each lower regulating
ここで、図13に示すように、下部ピン22と下部長穴19aとの間には、排ガス2の流れ方向(図中の左右方向)に第3の隙間t3(t3=t3a+t3b)が設けられている。この第3の隙間t3は、上部ヘッダ側のサポート機構と同様に、第4の隙間t4よりも大きい値に設定されている(t3>t4)。なお、第3の隙間t3は、上記した第1の隙間t1と同一であっても、異なる値であっても良い。また、第4の隙間t4は、上記した第2の隙間t2と同一であっても、異なる値であっても良い。
Here, as shown in FIG. 13, a third gap t3 (t3 = t3a + t3b) is provided between the
以上説明したように、本実施形態に係る排熱回収ボイラ1のサポート機構では、ケーシング5の上壁面側に連結金具13を介して支持された上部台座15に、上部ヘッダ11に溶接された上部接続体14がピン結合されると共に、上部ヘッダ11を挟み込む上部規制部材17が設けられている。そのため、地震時等に上部ヘッダ11に作用するガス流れの前後方向の水平力は、上部ヘッダ11と上部接続体14との結合部に伝わらず、上部規制部材17および上部台座15で負担されて、連結金具13、支持梁5a、および架構4を介して基礎部に伝達される。即ち、地震時等に発生する水平力が上部接続体14に作用しない。したがって、上部ヘッダ11と上部接続体14の材料として9Cr鋼を用いているのにも関わらず、例えば650℃を超える排ガス2の高温条件下においても伝熱管パネル9Aの振れを抑止できる。即ち、伝熱管パネル9Aのサポート機能を確保することができる。
As described above, in the support mechanism of the exhaust
また、本実施形態に係る排熱回収ボイラ1のサポート機構では、下部ヘッダ12に溶接された下部接続体18が下部台座19にピン結合されると共に、下部ヘッダ12を挟み込む下部規制部材24が下部台座19に設けられている。そのため、地震時等に下部ヘッダ12に作用するガス流れの前後方向の水平力は、下部規制部材24および下部台座19で負担されて、支持柱21、支持梁5a、および架構4を介して基礎部に伝達される。即ち、地震時等に発生するガス流れの前後方向の水平力は支持柱21によって支持され、下部接続体18に作用しない。したがって、上部側のサポート機構と同様に、下部ヘッダ12と下部接続体18の材料として9Cr鋼を用いているのにも関わらず、排ガス2の高温条件下においても伝熱管パネル9Aの振れを抑止できる。即ち、伝熱管パネル9Aのサポート機能をより確実に確保することができる。
Further, in the support mechanism of the exhaust
また、本実施形態に係る排熱回収ボイラ1のサポート機構では、上部台座15に設けた上部長穴15bと上部接続体14に設けた上部丸穴14aとに上部ピン16を挿通することで上部台座15と上部接続体14がピン結合され、これら上部ピン16と上部長穴15bとの間に排ガス2の流れ方向に延びる第1の隙間t1が確保されている。そのため、上部ピン16が上部長穴15b内を移動することで排ガス2の流れ方向に沿った水平荷重が吸収され、上部接続体14と上部台座15のピン結合部分に水平荷重が直接作用することを防止できる。
Further, in the support mechanism of the exhaust
同様に、下部台座19に設けた下部長穴19aと下部接続体18に設けた下部丸穴18aとに下部ピン22を挿通することで下部台座19と下部接続体18がピン結合され、これら下部ピン22と下部長穴19aとの間に排ガス2の流れ方向に延びる第3の隙間t3が確保されている。そのため、下部ピン22が下部長穴19a内を移動することで排ガス2の流れ方向に沿った水平荷重が吸収され、下部接続体18と下部台座19のピン結合部分に水平荷重が直接作用することを防止できる。
Similarly, the
また、本実施形態に係る排熱回収ボイラ1のサポート機構では、上部規制部材17が第2の隙間t2を介して上部ヘッダ11を挟み込んでおり、同様に、下部規制部材24が第4の隙間t4を介して下部ヘッダ12を挟み込んでいるため、上部ヘッダ11と下部ヘッダ12の熱膨張に伴う寸法変化を、それぞれ第2の隙間t2と第4の隙間t4によって吸収することができる。
Further, in the support mechanism of the exhaust
また、本実施形態に係る排熱回収ボイラ1のサポート機構では、下部台座19に設けた下部長穴19aと下部接続体18に設けた下部丸穴18aとに下部ピン22を挿通することで下部台座19と下部接続体18とがピン結合され、これら下部ピン22と下部長穴19aとの間に鉛直方向に沿って延びる第5の隙間Sが確保されている。そのため、伝熱管群9の加熱に伴う下方への伸び差を第5の隙間Sによって許容することができる。さらに、下部台座19に固設された一対のガイド部材20がケーシング5の下面壁から起立する支持柱21に摺動可能に支持されており、この支持柱21の上面にガイド部材20の摺動面に接触するリブ23が固着されているため、下部ヘッダ12のガス流れ方向水平力を支持する下部台座19の傾きを確実に防止することができる。
Further, in the support mechanism of the exhaust
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
例えば、上記実施形態では、排ガス2の流れ方向の上流端側に位置する2列の伝熱管パネル9Aに、本発明に係るサポート機構を適用した場合について説明したが、それ以外の伝熱管パネル9Aについても、同様のサポート機構を適用しても良い。また、上部台座15側の上部規制部材17に挟み込まれる上部ヘッダ11や、下部台座19側の下部規制部材24に挟み込まれる下部ヘッダ12の数は2つに限らず、1列または3列以上の伝熱管パネル9Aであっても良い。
For example, in the above embodiment, the case where the support mechanism according to the present invention is applied to the two rows of heat
また、上記実施形態では、上部ヘッダ11と下部ヘッダ12の材料として9Cr鋼を用いている関係上、それらに溶接される上部接続体14と下部接続体18の材料にも9Cr鋼を用いているが、上部ヘッダ11および下部ヘッダ12と同種材料であれば、上部接続体14や下部接続体18の材料として9Cr鋼以外の鋼材を用いることも可能である。
Further, in the above embodiment, since 9Cr steel is used as the material of the
また、本発明に係るサポート機構は、上部ヘッダ11のみに適用することも、あるいは下部ヘッダ12のみに適用することも可能である。
Further, the support mechanism according to the present invention can be applied only to the
1 排熱回収ボイラ
2 排ガス
3 ダクト
4 架構
5 ケーシング
5a 支持梁
6 熱交換器
7 脱硝装置
8 煙突
9 伝熱管(伝熱管群)
9A 伝熱管パネル
10 汽水分離ドラム
11 上部ヘッダ(ヘッダ)
12 下部ヘッダ(ヘッダ)
13 連結金具(伝達部材)
14 上部接続体(接続体)
14a 上部丸穴(丸穴)
15 上部台座(台座)
15a 基台板
15b 上部長穴(長穴)
16 上部ピン(ピン)
17 上部規制部材(規制部材)
18 下部接続体(接続体)
18a 下部丸穴(丸穴)
19 下部台座(台座)
19a 下部長穴(長穴)
20 ガイド部材
21 支持柱(伝達部材)
22 下部ピン(ピン)
23 リブ
24 下部規制部材(規制部材)
t1 第1の隙間
t2 第2の隙間
t3 第3の隙間
t4 第4の隙間
S 第5の隙間
1 Exhaust
9A Heat
12 Lower header (header)
13 Connecting bracket (transmission member)
14 Upper connection body (connection body)
14a Upper round hole (round hole)
15 Upper pedestal (pedestal)
16 Upper pin (pin)
17 Upper regulation member (regulatory member)
18 Lower connection body (connection body)
18a Lower round hole (round hole)
19 Lower pedestal (pedestal)
19a Lower slot (long hole)
20
22 Lower pin (pin)
23
t1 1st gap t2 2nd gap t3 3rd gap t4 4th gap S 5th gap
Claims (8)
前記ヘッダのガス流れ方向における位置を保持するための台座と、
前記ヘッダに溶接されると共に前記台座に結合された接続体と、
前記ヘッダを挟み込むように前記台座に設けられた複数の規制部材と、
前記ケーシングと前記台座との間に設けられ、前記台座に作用する力を前記ケーシングへと伝達する伝達部材と、
を備えることを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 Applicable to an exhaust heat recovery boiler equipped with a casing having a housing structure in which exhaust gas flows in the horizontal direction, a heat transfer tube group suspended inside the casing, and a header connected to the end of the heat transfer tube group. It is a support mechanism of the exhaust heat recovery boiler that suppresses the runout of the heat transfer tube group.
A pedestal for holding the position of the header in the gas flow direction, and
A connector welded to the header and coupled to the pedestal,
A plurality of regulating members provided on the pedestal so as to sandwich the header, and
A transmission member provided between the casing and the pedestal and transmitting a force acting on the pedestal to the casing.
A support mechanism for an exhaust heat recovery boiler characterized by being equipped with.
前記台座と前記接続体とは、一方に設けられた長穴と他方に設けられた丸穴とにピンが挿入されることにより連結されており、前記ピンと前記長穴との間に排ガスの流れ方向に延びる第1の隙間が形成されている、ことを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 In the support mechanism for the exhaust heat recovery boiler according to claim 1,
The pedestal and the connecting body are connected by inserting a pin into a long hole provided on one side and a round hole provided on the other side, and the flow of exhaust gas between the pin and the long hole. A support mechanism for an exhaust heat recovery boiler, characterized in that a first gap extending in the direction is formed.
前記複数の規制部材は第2の隙間を介して前記ヘッダを挟み込んでおり、前記第1の隙間が前記第2の隙間よりも大きく設定されている、ことを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 In the support mechanism for the exhaust heat recovery boiler according to claim 2,
The support of the exhaust heat recovery boiler is characterized in that the plurality of regulating members sandwich the header through the second gap, and the first gap is set to be larger than the second gap. mechanism.
前記排熱回収ボイラのサポート機構は、前記伝熱管群の上端部の振れを抑止する上部サポート機構と、前記伝熱管群の下端部の振れを抑止する下部サポート機構とを有し、
前記上部サポート機構が、前記上部ヘッダのガス流れ方向における位置を保持するための上部台座と、前記上部ヘッダに溶接されると共に前記上部台座に結合された上部接続体と、前記上部ヘッダを挟み込むように前記上部台座に設けられた複数の上部規制部材と、前記ケーシングの天井部に設けられ、前記上部台座と連結する連結金具と、を備え、
前記下部サポート機構は、前記下部ヘッダのガス流れ方向における位置を保持するための下部台座と、前記下部ヘッダに溶接されると共に前記下部台座に結合された下部接続体と、前記下部ヘッダを挟み込むように前記下部台座に設けられた複数の下部規制部材と、前記ケーシングの床面部に設けられ、前記下部台座に作用する水平力を支持する支持柱と、を備えることを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 A casing with a housing structure in which exhaust gas flows in the horizontal direction, a heat transfer tube group suspended inside the casing, and an upper header connected to the upper end of the heat transfer tube group and extending in the horizontal direction orthogonal to the flow of exhaust gas. And a lower header connected to the lower end of the heat transfer tube group and extending in the horizontal direction orthogonal to the flow of exhaust gas, and applied to an exhaust heat recovery boiler to suppress runout of the heat transfer tube group. It is a support mechanism for the boiler,
The support mechanism of the exhaust heat recovery boiler has an upper support mechanism for suppressing the runout of the upper end portion of the heat transfer tube group and a lower support mechanism for suppressing the runout of the lower end portion of the heat transfer tube group.
The upper support mechanism sandwiches the upper header with the upper pedestal for holding the position of the upper header in the gas flow direction, the upper connector welded to the upper header and coupled to the upper pedestal. Provided with a plurality of upper restricting members provided on the upper pedestal, and a connecting metal fitting provided on the ceiling of the casing and connected to the upper pedestal.
The lower support mechanism sandwiches the lower pedestal for holding the position of the lower header in the gas flow direction, the lower connector welded to the lower header and coupled to the lower pedestal, and the lower header. A heat recovery steam generator provided with a plurality of lower regulation members provided on the lower pedestal, and a support column provided on the floor surface portion of the casing and supporting a horizontal force acting on the lower pedestal. Support mechanism.
前記上部台座と前記上部接続体とは、一方に設けられた上部長穴と他方に設けられた上部丸穴とに上部ピンが挿入されることにより連結されており、前記上部ピンと前記上部長穴との間に排ガスの流れ方向に延びる第1の隙間が形成され、
前記下部台座と前記下部接続体とは、一方に設けられた下部長穴と他方に設けられた下部丸穴とに下部ピンが挿入されることにより連結されており、前記下部ピンと前記下部長穴との間に排ガスの流れ方向に延びる第3の隙間が形成されている、ことを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 In the support mechanism for the exhaust heat recovery boiler according to claim 4,
The upper pedestal and the upper connecting body are connected by inserting an upper pin into an upper elongated hole provided on one side and an upper round hole provided on the other, and the upper pin and the upper elongated hole are connected to each other. A first gap extending in the flow direction of the exhaust gas is formed between the and
The lower pedestal and the lower connecting body are connected by inserting a lower pin into a lower slot provided on one side and a lower round hole provided on the other, and the lower pin and the lower slot are connected to each other. A support mechanism for an exhaust heat recovery boiler, characterized in that a third gap extending in the flow direction of the exhaust gas is formed between the two.
前記複数の上部規制部材は第2の隙間を介して前記上部ヘッダを挟み込んでおり、前記第1の隙間が前記第2の隙間よりも大きく設定され、
前記複数の下部規制部材は第4の隙間を介して前記下部ヘッダを挟み込んでおり、前記第3の隙間が前記第4の隙間よりも大きく設定されている、ことを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 In the support mechanism for the exhaust heat recovery boiler according to claim 5,
The plurality of upper restricting members sandwich the upper header through the second gap, and the first gap is set to be larger than the second gap.
The plurality of lower part regulating members sandwich the lower header through the fourth gap, and the third gap is set to be larger than the fourth gap. Support mechanism.
前記下部ピンと前記下部長穴との間に鉛直方向に沿って延びる第5の隙間が形成されている、ことを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。 In the support mechanism for the exhaust heat recovery boiler according to claim 5 or 6,
A support mechanism for an exhaust heat recovery boiler, characterized in that a fifth gap extending in the vertical direction is formed between the lower pin and the lower elongated hole.
前記下部台座は、前記支持柱と鉛直方向に摺動可能に係合されており、前記支持柱の上面に前記下部台座の傾きを防止するリブが設けられている、ことを特徴とする排熱回収ボイラのサポート機構。
In the support mechanism for the exhaust heat recovery boiler according to any one of claims 4 to 7.
The lower pedestal is slidably engaged with the support column in the vertical direction, and the upper surface of the support column is provided with a rib for preventing the lower pedestal from tilting. Support mechanism for recovery boiler.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020194569A JP7465792B2 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Support mechanism for heat recovery steam generator |
PCT/JP2021/033826 WO2022113484A1 (en) | 2020-11-24 | 2021-09-15 | Support mechanism for exhaust heat recovery boilers |
CN202180075467.0A CN116438406A (en) | 2020-11-24 | 2021-09-15 | Supporting mechanism of waste heat recovery boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020194569A JP7465792B2 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Support mechanism for heat recovery steam generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022083238A true JP2022083238A (en) | 2022-06-03 |
JP7465792B2 JP7465792B2 (en) | 2024-04-11 |
Family
ID=81755459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020194569A Active JP7465792B2 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Support mechanism for heat recovery steam generator |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7465792B2 (en) |
CN (1) | CN116438406A (en) |
WO (1) | WO2022113484A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT310192B (en) * | 1971-01-07 | 1973-09-25 | Waagner Biro Ag | Pipe wall, in particular fin pipe wall |
JPS60105801A (en) * | 1983-11-15 | 1985-06-11 | バブコツク日立株式会社 | Waste liquor recovery boiler |
US4685426A (en) * | 1986-05-05 | 1987-08-11 | The Babcock & Wilcox Company | Modular exhaust gas steam generator with common boiler casing |
JP3763856B2 (en) * | 1994-06-23 | 2006-04-05 | バブコック日立株式会社 | Heat transfer tube group support device |
JPH1122906A (en) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Babcock Hitachi Kk | Bracing for heating tube panel and exhaust-heat recovery boiler |
AU2003252323A1 (en) | 2003-07-30 | 2005-02-15 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Heat exchanger tube panel module, and method of constructing exhaust heat recovery boiler using the module |
-
2020
- 2020-11-24 JP JP2020194569A patent/JP7465792B2/en active Active
-
2021
- 2021-09-15 WO PCT/JP2021/033826 patent/WO2022113484A1/en active Application Filing
- 2021-09-15 CN CN202180075467.0A patent/CN116438406A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116438406A (en) | 2023-07-14 |
JP7465792B2 (en) | 2024-04-11 |
WO2022113484A1 (en) | 2022-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2338007B1 (en) | Shop-assembled solar receiver heat exchanger | |
CA2637001C (en) | Nubbed u-bend tube support | |
US5207184A (en) | Boiler buckstay system for membranded tube wall end connection | |
US7275503B2 (en) | Heat transfer tube panel module and method of constructing exhaust heat recovery boiler using the module | |
US5557901A (en) | Boiler buckstay system | |
WO2022113484A1 (en) | Support mechanism for exhaust heat recovery boilers | |
JP6142518B2 (en) | Support structure of exhaust heat recovery boiler | |
JP3763856B2 (en) | Heat transfer tube group support device | |
JP2753176B2 (en) | Heat transfer tube panel | |
JP7220992B2 (en) | Heat transfer tube support structure and heat transfer tube support method | |
JP2021139514A (en) | Waste heat collection boiler, connecting tool and construction method of waste heat collection boiler | |
JP7090492B2 (en) | Exhaust heat recovery boiler | |
JP5787154B2 (en) | Waste heat recovery boiler | |
JPH0714461B2 (en) | Denitration equipment | |
JPH0820041B2 (en) | Exhaust heat recovery boiler | |
JP6665242B2 (en) | Waste heat recovery boiler | |
JPH0443682Y2 (en) | ||
JPS61143698A (en) | Exhaust heat recovery heat exchanger | |
JP2014001878A (en) | Marine boiler structure and superheater header supporting method of ship and marine boiler structure | |
JP2003336803A (en) | Boiler system | |
JPH04313603A (en) | Supporting apparatus for header in exhaust-heat recovery boiler | |
JPS6333603B2 (en) | ||
JPH05296405A (en) | Heat transfer pipe supporting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20220113 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20220217 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231006 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20231006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240312 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240401 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7465792 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |