JP2551561B2 - 化石燃料燃焼の蒸気発生炉 - Google Patents
化石燃料燃焼の蒸気発生炉Info
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- JP2551561B2 JP2551561B2 JP61193018A JP19301886A JP2551561B2 JP 2551561 B2 JP2551561 B2 JP 2551561B2 JP 61193018 A JP61193018 A JP 61193018A JP 19301886 A JP19301886 A JP 19301886A JP 2551561 B2 JP2551561 B2 JP 2551561B2
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- Japan
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- chimney
- tube
- steam generator
- wall
- gas flue
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-
- 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
- F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
- F22B37/14—Supply mains, e.g. rising mains, down-comers, in connection with water tubes
- F22B37/146—Tube arrangements for ash hoppers and grates and for combustion chambers of the cyclone or similar type out of the flues
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
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- Chimneys And Flues (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気密状態でいつしよに密接された管により
一体にされた垂直のガス煙道、また気密状態でいつしよ
に溶接された管により一体にされ、煙道の底端部に配置
された煙突、相互に連通しかつ作動媒体が上向きに還流
する壁管および煙突管を有し、壁管が概ね垂直に延びて
いる化石燃料燃焼の蒸気発生炉に関する。
一体にされた垂直のガス煙道、また気密状態でいつしよ
に溶接された管により一体にされ、煙道の底端部に配置
された煙突、相互に連通しかつ作動媒体が上向きに還流
する壁管および煙突管を有し、壁管が概ね垂直に延びて
いる化石燃料燃焼の蒸気発生炉に関する。
従来の技術およびその問題点 この種の周知の蒸気発生炉においては、煙突管が垂直
面に対し平行に延びている。この蒸気発生炉は、壁管が
強度を付加しなくても垂直方向の負荷−さらに詳細には
重量−を受けることができそしてガス煙道を煙突に連結
することが非常に簡単な問題であるので、さらに詳細に
は大きな蒸発発生炉ユニツトの場合には、相対的には設
計および製造が簡単である。しかしながら、この蒸気発
生炉は、作動媒体が管を貫流するにつれ作動媒体による
煙突における熱の供給の差が均等にされないので、壁管
の頂端部において発する作動媒体の温度が非常に顕著に
変化するという著しい不利な点を有する。長方形断面の
ガス煙道および４つの煙突壁を有する最も普通の場合の
蒸気発生炉においては、中間壁区域とコーナ区域との間
の熱の供給の差をコーナ区域の相対的に冷却管における
作動媒体の制限により補償する努力がなされている。し
かしながら、制限することは非常に経費がかかるだけで
なく、また圧力および動力の損失を引き起す。さらに詳
細には、長方形の煙道断面を有する蒸気発生炉におい
て、熱の供給に乱れを加えることは、例えば、汚損する
ので、即座に補償されることができず、その結果160℃
以上の温度差は壁管の頂端部で影響を及ぼすことが見出
されている。
面に対し平行に延びている。この蒸気発生炉は、壁管が
強度を付加しなくても垂直方向の負荷−さらに詳細には
重量−を受けることができそしてガス煙道を煙突に連結
することが非常に簡単な問題であるので、さらに詳細に
は大きな蒸発発生炉ユニツトの場合には、相対的には設
計および製造が簡単である。しかしながら、この蒸気発
生炉は、作動媒体が管を貫流するにつれ作動媒体による
煙突における熱の供給の差が均等にされないので、壁管
の頂端部において発する作動媒体の温度が非常に顕著に
変化するという著しい不利な点を有する。長方形断面の
ガス煙道および４つの煙突壁を有する最も普通の場合の
蒸気発生炉においては、中間壁区域とコーナ区域との間
の熱の供給の差をコーナ区域の相対的に冷却管における
作動媒体の制限により補償する努力がなされている。し
かしながら、制限することは非常に経費がかかるだけで
なく、また圧力および動力の損失を引き起す。さらに詳
細には、長方形の煙道断面を有する蒸気発生炉におい
て、熱の供給に乱れを加えることは、例えば、汚損する
ので、即座に補償されることができず、その結果160℃
以上の温度差は壁管の頂端部で影響を及ぼすことが見出
されている。
他の周知の蒸気発生炉においては、煙突管および壁管
がら旋状に延びている。この方法は、管を貫流する媒体
が概ね出口高熱区域の全てを貫通するので、不均衡な熱
供給を補償している。しかしながら、この蒸気発生炉
は、ら旋状に延びた壁管が強化されなければ、煙突のお
よびガス煙道の重量負荷を担持することがたびたび不可
能にし、コストが蒸気発生炉の寸法の増大と共に増大す
るので、設計および製造に非常に経費がかかるという不
利な点を有する。
がら旋状に延びている。この方法は、管を貫流する媒体
が概ね出口高熱区域の全てを貫通するので、不均衡な熱
供給を補償している。しかしながら、この蒸気発生炉
は、ら旋状に延びた壁管が強化されなければ、煙突のお
よびガス煙道の重量負荷を担持することがたびたび不可
能にし、コストが蒸気発生炉の寸法の増大と共に増大す
るので、設計および製造に非常に経費がかかるという不
利な点を有する。
それ故、本発明の目的は、相対的に安く設計および製
造をすることができるが、たとえ通常の熱供給が乱され
るとしても、ガス壁管の出口において作動媒体の温度差
を相対的に減少するような上述の認識された種類の蒸発
発生炉を提供することである。
造をすることができるが、たとえ通常の熱供給が乱され
るとしても、ガス壁管の出口において作動媒体の温度差
を相対的に減少するような上述の認識された種類の蒸発
発生炉を提供することである。
問題点を解決する手段 それ故、本発明によれば、煙突管はら旋状に延びてい
て、そして煙突管が壁管より大きな直径を有することを
特徴としている。新規な蒸気発生炉においては、垂直管
付きのガス煙道は、完全な垂直管付き蒸気発生炉の全て
の構造および製造の利点を有し、一方ら旋状管付き煙突
の効果は−概ね構造状の出費を受けることなく−作動媒
体の壁管内への流入温度が煙道周縁において等しくされ
るということである。煙突における熱の供給はスラジ形
成により非常に大まかに変化する。また、部分負荷状態
の煙突における熱の分配は、結果としての温度分布の制
御が制限内だけで可能であるように、燃焼の配置に依存
している。煙突は、そのために、熱供給の乱れが関連し
ているかぎり、相対的に顕著な重要なものとなつてい
る。管の始りにおける温度乱れは、勿論作動媒体の平均
の比容積にそして、それ故、摩擦圧力損失に最も反応す
る。その変化は、乱れが測地線的により高く生じるにつ
れ比例して少なくなつている。本発明による蒸気発生炉
においては、煙突における乱れが概ね中立化されるの
で、摩擦圧力損失は煙突上方に生じる乱れによつてだけ
影響されうる。他の利点は、ガス壁管の入口における温
度が一様になるので、冷却器官における作動媒体の制限
を減少することだけが必要となり、その結果本発明によ
る蒸気発生炉の圧力および動力損失が小さく保持される
ことである。煙突の区域においては、通常、摩擦圧力損
失が対応した垂直管付き煙突においてよりもほんのわず
か大きいだけであるように、水が流れている。
て、そして煙突管が壁管より大きな直径を有することを
特徴としている。新規な蒸気発生炉においては、垂直管
付きのガス煙道は、完全な垂直管付き蒸気発生炉の全て
の構造および製造の利点を有し、一方ら旋状管付き煙突
の効果は−概ね構造状の出費を受けることなく−作動媒
体の壁管内への流入温度が煙道周縁において等しくされ
るということである。煙突における熱の供給はスラジ形
成により非常に大まかに変化する。また、部分負荷状態
の煙突における熱の分配は、結果としての温度分布の制
御が制限内だけで可能であるように、燃焼の配置に依存
している。煙突は、そのために、熱供給の乱れが関連し
ているかぎり、相対的に顕著な重要なものとなつてい
る。管の始りにおける温度乱れは、勿論作動媒体の平均
の比容積にそして、それ故、摩擦圧力損失に最も反応す
る。その変化は、乱れが測地線的により高く生じるにつ
れ比例して少なくなつている。本発明による蒸気発生炉
においては、煙突における乱れが概ね中立化されるの
で、摩擦圧力損失は煙突上方に生じる乱れによつてだけ
影響されうる。他の利点は、ガス壁管の入口における温
度が一様になるので、冷却器官における作動媒体の制限
を減少することだけが必要となり、その結果本発明によ
る蒸気発生炉の圧力および動力損失が小さく保持される
ことである。煙突の区域においては、通常、摩擦圧力損
失が対応した垂直管付き煙突においてよりもほんのわず
か大きいだけであるように、水が流れている。
本発明の２つの実施例は、添付図面を参照して以下に
おいて詳細に説明されよう。
おいて詳細に説明されよう。
実施例 第１図を参照すると、炭粉燃焼の蒸気発生器の垂直ガ
ス煙道１は、その燃焼が図示されていないが、気密状態
でいつしよにウエブ11により溶接されかつ４つの等壁12
−15を形成する垂直壁即ち並列管10により一体にされて
いる。煙突２は、その底端部で煙道１に密封的に連結さ
れかつまた気密状態でいつしよにウエブ21により溶接さ
れた管20により一体にされている。煙突管20は、ら旋状
に延びかつ作動媒体に関し壁管10と連通する。水（矢印
16）は底部で煙突管20内に噴き込まれ、管20および次に
その出口であるかぎり上向きに壁管10を貫流し、水が炭
粉燃焼から熱を吸収することにより蒸発する。各煙突管
20は、第１図の一点鎖線で示されかつ煙道１の底炭部を
煙突から分離する水平面17まで延びている。各管20の頂
端部は、接合点即ち分岐要素３内へ延びていて、該分岐
要素３から３本の壁管10が分岐している（第２図および
第３図）。煙突２は、交互に２つの台形煙突壁18a,18b
および２つの長方形煙突壁19a,19bを有し、壁18a,18b
は、互いに平行に延びていてかつ煙道壁12,14と合致
し、ところが長方形壁19ａ,19ｂが台形壁18ａ,18ｂのそ
れぞれの２つの傾斜縁に平行に配置されている。
ス煙道１は、その燃焼が図示されていないが、気密状態
でいつしよにウエブ11により溶接されかつ４つの等壁12
−15を形成する垂直壁即ち並列管10により一体にされて
いる。煙突２は、その底端部で煙道１に密封的に連結さ
れかつまた気密状態でいつしよにウエブ21により溶接さ
れた管20により一体にされている。煙突管20は、ら旋状
に延びかつ作動媒体に関し壁管10と連通する。水（矢印
16）は底部で煙突管20内に噴き込まれ、管20および次に
その出口であるかぎり上向きに壁管10を貫流し、水が炭
粉燃焼から熱を吸収することにより蒸発する。各煙突管
20は、第１図の一点鎖線で示されかつ煙道１の底炭部を
煙突から分離する水平面17まで延びている。各管20の頂
端部は、接合点即ち分岐要素３内へ延びていて、該分岐
要素３から３本の壁管10が分岐している（第２図および
第３図）。煙突２は、交互に２つの台形煙突壁18a,18b
および２つの長方形煙突壁19a,19bを有し、壁18a,18b
は、互いに平行に延びていてかつ煙道壁12,14と合致
し、ところが長方形壁19ａ,19ｂが台形壁18ａ,18ｂのそ
れぞれの２つの傾斜縁に平行に配置されている。
煙突管20は、煙突壁18a−19bが相対的に重い灰を受け
ることができるように、壁管10より大きな直径のもので
ある。分岐要素３の近くでは（第２図）煙突管20は壁管
10と100゜〜130゜の角度αを含み、このような角度は、
各煙突壁の長さができるだけ長くなるようにできるだけ
大きくされ、その結果各煙突管21のために熱取り込みの
満足すべき配分を高める。しかしながら、角度は、管直
径およびウエブ幅の熱力学および強度の考慮により決め
られる底限界を有する。
ることができるように、壁管10より大きな直径のもので
ある。分岐要素３の近くでは（第２図）煙突管20は壁管
10と100゜〜130゜の角度αを含み、このような角度は、
各煙突壁の長さができるだけ長くなるようにできるだけ
大きくされ、その結果各煙突管21のために熱取り込みの
満足すべき配分を高める。しかしながら、角度は、管直
径およびウエブ幅の熱力学および強度の考慮により決め
られる底限界を有する。
第４図に示された蒸気発生炉を参照すると、ガス煙道
１′は垂直管10′およびそれらの間に溶接されたウエブ
11′により一体にされた24の垂直壁22を有する。煙突
２′は細長い長方形の形状をした水平出口開口23を底部
に備えて形成されている。開口23の２つの短辺側は、傾
斜した面の煙突壁25内へ頂端部で併合する２つの垂直面
煙突壁24の各々が境を接している。２つの傾斜した煙突
壁26は開口23の２つの長辺側を境にしている。煙突２′
は、ら旋状に延びた管20′により一体にされ、該管20′
が互いに相互に連通しかつ水または蒸気が上向きに貫流
するウエブ21′、壁または並列管10′および煙突管20′
により気密状態でいつしよに溶接されている。第４図の
蒸気発生炉の場合には、ガス煙道１′を煙突２′から分
離する平面17は煙突壁26の最高の場所に配置されてい
る。
１′は垂直管10′およびそれらの間に溶接されたウエブ
11′により一体にされた24の垂直壁22を有する。煙突
２′は細長い長方形の形状をした水平出口開口23を底部
に備えて形成されている。開口23の２つの短辺側は、傾
斜した面の煙突壁25内へ頂端部で併合する２つの垂直面
煙突壁24の各々が境を接している。２つの傾斜した煙突
壁26は開口23の２つの長辺側を境にしている。煙突２′
は、ら旋状に延びた管20′により一体にされ、該管20′
が互いに相互に連通しかつ水または蒸気が上向きに貫流
するウエブ21′、壁または並列管10′および煙突管20′
により気密状態でいつしよに溶接されている。第４図の
蒸気発生炉の場合には、ガス煙道１′を煙突２′から分
離する平面17は煙突壁26の最高の場所に配置されてい
る。
第４図に示された蒸気発生炉の製造を簡単にするに
は、ガス煙道１′の底区域において、例えば、３つの連
続的な垂直壁22のいずれもは、蒸気発生炉のら旋状の管
付き垂直部分における多数の側部が24から８まで減少さ
れるように、新しくかつ幅広い垂直壁内へ傾斜面の中間
壁（傾斜面の煙突壁25に同等）が併合している。
は、ガス煙道１′の底区域において、例えば、３つの連
続的な垂直壁22のいずれもは、蒸気発生炉のら旋状の管
付き垂直部分における多数の側部が24から８まで減少さ
れるように、新しくかつ幅広い垂直壁内へ傾斜面の中間
壁（傾斜面の煙突壁25に同等）が併合している。
第４図に示された蒸気発生炉の場合には、コーナ区域
において受ける熱と壁中央に受ける熱との間の差は、第
１図に示された蒸気発生炉の場合におけるより著しく少
ない。
において受ける熱と壁中央に受ける熱との間の差は、第
１図に示された蒸気発生炉の場合におけるより著しく少
ない。
第１図〜第３図に示された実施例の変形として、３本
以外の、例えば、１本または５本の多数の壁管に煙突管
を分岐することができ、そして多数の煙突管が一つの壁
または並列管内へ延びることができる。分岐要素３の代
りに、収集器を使用することができ、その内部へ並列管
および煙突管が延びかつ混合収集器としての構造にされ
ている。
以外の、例えば、１本または５本の多数の壁管に煙突管
を分岐することができ、そして多数の煙突管が一つの壁
または並列管内へ延びることができる。分岐要素３の代
りに、収集器を使用することができ、その内部へ並列管
および煙突管が延びかつ混合収集器としての構造にされ
ている。
もし粘着性の強い灰が化石燃料の燃焼において発生す
るならば、ウエブ21または21′は、第３図に示されたも
のとは似ていないが、非常に滑らかな滑り表面が灰に与
えられるように、煙突の内側において煙突管20,20′の
それぞれに対し接線方向に配置することができる。
るならば、ウエブ21または21′は、第３図に示されたも
のとは似ていないが、非常に滑らかな滑り表面が灰に与
えられるように、煙突の内側において煙突管20,20′の
それぞれに対し接線方向に配置することができる。
長方形のものに代えて、煙突を煙道の底端部から分離
する面17は煙道の軸線に対して交叉して延びる。
する面17は煙道の軸線に対して交叉して延びる。
第１図は本発明による四角形断面の蒸気発生炉の煙突お
よびガス煙道の概略展開図、 第２図は第１図の蒸気発生炉の煙突管と壁管との間の好
適連結部を通る垂直断面図、 第３図は第２図のＡ方向にみた立面図、および 第４図は24側面付きの断面を有する本発明による蒸気発
生炉におけるガス煙道の一部分および煙突の概略斜視図
である。 1,1′……ガス煙道、 2,2′……煙突、 10,10′……壁管、 20……煙突管、 20′……ら旋状に延びる管、 23……水平の出口開口、 24……垂直面の煙突壁、 25……傾斜面の煙突壁、 26……傾斜煙突壁。
よびガス煙道の概略展開図、 第２図は第１図の蒸気発生炉の煙突管と壁管との間の好
適連結部を通る垂直断面図、 第３図は第２図のＡ方向にみた立面図、および 第４図は24側面付きの断面を有する本発明による蒸気発
生炉におけるガス煙道の一部分および煙突の概略斜視図
である。 1,1′……ガス煙道、 2,2′……煙突、 10,10′……壁管、 20……煙突管、 20′……ら旋状に延びる管、 23……水平の出口開口、 24……垂直面の煙突壁、 25……傾斜面の煙突壁、 26……傾斜煙突壁。
Claims (4)
- 【請求項１】気密状態でいっしょに溶接された壁管によ
り一体にされた垂直ガス煙道、また気密状態でいっしょ
に溶接された煙突管により一体にされ前記ガス煙道の底
端部に配置された煙突、を有し、前記壁管と前記煙突管
が相互に連通しかつ作動媒体を上向きに貫流させ、前記
壁管が概ね垂直に延びている化石燃料燃焼の蒸気発生炉
において、前記煙突管がら旋状に延びていて、そして前
記煙突管が前記壁管より大きな直径を有することを特徴
とする化石燃料燃焼の蒸気発生炉。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の蒸気発生炉
において、少なくとも２つの並列壁管が各煙突管から分
岐していることを特徴とする化石燃料燃焼の蒸気発生
炉。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れか１項に記載の蒸気発生炉において、前記煙突管が前
記壁管に対し、100゜から130゜の角度αを含むことを特
徴とする化石燃料燃焼の蒸気発生炉。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項から第３項までのい
ずれか１項に記載の蒸気発生炉であって、前記ガス煙道
が少なくとも五角形の断面を有し、そして前記煙突の水
平出口開口がその底端部において細長い長方形の形状を
有する蒸気発生炉において、前記煙突が、前記煙突の出
口開口の２つの長い側部を境界にした２つの傾斜壁、お
よび前記出口開口の短い側部を境界にした２つの垂直平
面壁を有し、該垂直平面壁の各々が傾斜平面煙突壁内に
それらの頂部縁を介して併合していることを特徴とする
化石燃料燃焼の蒸気発生炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH411085 | 1985-09-23 | ||
| CH4110/85-1 | 1985-09-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269003A JPS6269003A (ja) | 1987-03-30 |
| JP2551561B2 true JP2551561B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=4269992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61193018A Expired - Fee Related JP2551561B2 (ja) | 1985-09-23 | 1986-08-20 | 化石燃料燃焼の蒸気発生炉 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4782793A (ja) |
| EP (1) | EP0217079B2 (ja) |
| JP (1) | JP2551561B2 (ja) |
| CN (1) | CN1016532B (ja) |
| AU (1) | AU586889B2 (ja) |
| CA (1) | CA1301567C (ja) |
| DE (1) | DE3671795D1 (ja) |
| PL (1) | PL261411A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE9412875U1 (de) * | 1994-08-10 | 1994-10-27 | Evt Energie & Verfahrenstech | Dampferzeuger |
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| DE19548171A1 (de) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Evt Energie & Verfahrenstech | Dampferzeuger |
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|---|---|---|---|---|
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