JP2812872B2 - Furnace tube water tube combination boiler - Google Patents

Furnace tube water tube combination boiler

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JP2812872B2
JP2812872B2 JP6348294A JP6348294A JP2812872B2 JP 2812872 B2 JP2812872 B2 JP 2812872B2 JP 6348294 A JP6348294 A JP 6348294A JP 6348294 A JP6348294 A JP 6348294A JP 2812872 B2 JP2812872 B2 JP 2812872B2
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combustion gas
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馨一 大塚
和博 伊藤
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株式会社高尾鉄工所
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、炉筒と水管とを組み合
わせた構成の炉筒水管式ボイラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a furnace tube water tube boiler having a combination of a furnace tube and a water tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、丸ボイラの中でも最もボイラ効率
の良いボイラとして、図9に示す様な炉筒煙管ボイラが
幅広く使用されている。この種の炉筒煙管ボイラにおい
ては、本体胴としてのドラム50内に、横置きされた筒
状の炉筒51が収納され、その炉筒51の一方端部には
燃焼バーナ52が備えられ、炉筒51の内部は燃焼室5
3を構成し、周囲に水部を有するその炉筒51は放射伝
熱面を構成するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a boiler having the highest boiler efficiency among round boilers, a furnace tube boiler as shown in FIG. 9 is widely used. In this type of furnace tube boiler, a cylindrical tube 51 placed horizontally is housed in a drum 50 as a main body, and a combustion burner 52 is provided at one end of the tube 51. The inside of the furnace tube 51 is the combustion chamber 5
3 and the furnace tube 51 having a water portion around the furnace tube 51 constitutes a radiation heat transfer surface.

【0003】上記燃焼室53の他方端部(燃焼バーナ5
2から見て遠い側)には煙室54が形成され、その煙室
54と連なる後管板55の一部には、多数本の直線状煙
管56が図10または図11に示す接続構造にて接合さ
れ、その煙管56はドラム50内で且つ炉筒51周辺の
横側及び上方について炉筒51と平行に配置されてい
る。また、煙管56は、ドラム50内の水に浸された状
態となって接触伝熱面を構成し、その出口側端は排気ダ
クト57と連通している。
The other end of the combustion chamber 53 (combustion burner 5
A smoke chamber 54 is formed on the side far from the side 2), and a large number of straight smoke pipes 56 are formed in a part of the rear tube sheet 55 connected to the smoke chamber 54 in the connection structure shown in FIG. 10 or FIG. The smoke tube 56 is disposed in the drum 50 and on the side and above the periphery of the furnace tube 51 in parallel with the furnace tube 51. The smoke tube 56 is immersed in water in the drum 50 to form a contact heat transfer surface, and the outlet side end of the smoke tube 56 communicates with the exhaust duct 57.

【0004】従って、煙室54内の燃焼ガスが矢印A1
方向に流れ、煙管56内を通って排気ダクト57から矢
印A2 方向へ排出される過程において、ドラム50内の
水が放射伝熱及び接触伝熱によって受熱されるようにな
っている。なお、通常、ドラム50上部の約1/3を残
してその内部の水Wは炉筒51及び煙管56を浸し、そ
れにより、水面の上部に蒸気室58が形成される。そし
て必要な蒸気はこの蒸気室58からボイラ外部へ取出さ
れることになる。なお、上記した煙管56の各端部は前
後の各煙室を画成する前管板、後管板を貫通した状態で
管板に支持されている。
[0004] Therefore, the combustion gas in the smoke chamber 54 is indicated by an arrow A1.
The water in the drum 50 is received by the radiant heat transfer and the contact heat transfer in the process of flowing in the direction shown in FIG. Normally, water W inside the drum 50 soaks the furnace tube 51 and the smoke tube 56 except for about 1/3 of the upper portion of the drum 50, thereby forming a steam chamber 58 above the water surface. Then, necessary steam is taken out of the boiler from the steam chamber 58. In addition, each end of the above-mentioned smoke tube 56 is supported by the tube sheet while penetrating the front tube sheet and the rear tube sheet that define the front and rear smoke chambers.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の炉筒煙管ボイラでは、煙管における高温ガス入
り口となる煙管取付部は、高温ガスに曝される上、煙室
54の構成壁からの熱放射を受けて局部的に過熱されや
すく、また、ボイラの発停に伴い高温ガスとパージ用冷
風が繰り返し接触するため、加熱冷却のヒートサイクル
の発生が避けられない。従って煙管取付部に熱応力が生
じて煙管取付部に緩みや亀裂が生じ、それにより水漏れ
が早期に発生するという問題があった。また、従来構成
のボイラでは、上記煙管取付部のガス温度が1100℃以上
になると、上述した傾向が顕著となるため、燃焼室を小
さくしていわゆる高負荷燃焼を実施し、ボイラの小型
化、軽量化を図ることができないという問題があった。
さらにまた、胴を小型化して高負荷燃焼を実施した場合
には、火炎温度の上昇に伴ってNOx の発生量が増加す
るという新たな弊害が生じる問題があった。
However, in the above-mentioned conventional furnace tube boiler, the smoke tube mounting portion serving as a high-temperature gas inlet in the smoke tube is exposed to high-temperature gas and heat from the constituent walls of the smoke chamber 54 is generated. Because of the radiation, the gas is easily overheated locally, and the high-temperature gas and the cold air for purging are repeatedly brought into contact with the start and stop of the boiler, so that a heat cycle of heating and cooling is inevitable. Therefore, there is a problem in that thermal stress is generated in the smoke tube attachment portion, and the smoke tube attachment portion is loosened or cracked, thereby causing early water leakage. Further, in the boiler of the conventional configuration, when the gas temperature of the smoke tube mounting portion is 1100 ° C. or higher, the above-described tendency becomes remarkable, so that the combustion chamber is reduced to perform so-called high load combustion, and the boiler is reduced in size, There was a problem that weight reduction could not be achieved.
Furthermore, when carrying out the high-load combustion miniaturized cylinders, the amount of the NO x with increasing flame temperature is a problem caused a new harmful effect increases.

【0006】本発明は、上記した事情を考慮してなされ
たものであり、胴寸法を小さくしても局部的な過熱,熱
応力が発生せず、長寿命でボイラ熱出力を増大させるこ
とができ、さらに低NOx 化を図ることのできる炉筒水
管組合せボイラを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not cause local overheating and thermal stress even if the body size is reduced, and can increase the boiler heat output with a long life. It can further an object to provide a flue water tube combinations boiler which can reduce the NO x reduction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、横に配置した
本体胴と、本体胴内に設けられる筒状の炉筒と、本体胴
に沿ってその右側または左側を通る燃焼ガス通路内に設
けられる多数の垂直方向水管から構成され本体胴の胴軸
方向と平行に配列される水管群と、各垂直方向水管の上
端に接続された上部管寄せと、各垂直方向水管の下端に
接続された下部管寄せと、本体胴から立設した接続管に
支持される蒸気ドラムと、を備え、上部管寄せと蒸気ド
ラムまたは接続管とを汽水連絡管の接続により連通さ
せ、下部管寄せと本体胴内下部とを水連絡管の接続によ
り連通させた炉筒水管組合せボイラである。
According to the present invention, there is provided a main body disposed horizontally, a cylindrical furnace tube provided in the main body, and a combustion gas passage passing along the right or left side along the main body. A plurality of vertical water tubes provided, a water tube group arranged parallel to the trunk axis direction of the main body, an upper header connected to the upper end of each vertical water tube, and connected to the lower end of each vertical water tube; A lower header and a steam drum supported by a connecting pipe erected from the main body. The upper header and the steam drum or the connecting pipe are communicated with each other by a brackish water connecting pipe, and the lower header and the main body are connected to each other. This is a furnace tube water tube combination boiler in which a lower part of the inside of the body is communicated with a water communication tube.

【0008】本発明において、水管群の配列は実質的に
マトリックス状をなし、本体胴に最も近い側に配列され
た垂直方向水管列の隙間と、本体胴から最も遠い側に配
列された垂直方向水管列の隙間は、それぞれ垂直方向フ
ィンによって連絡することによりメンブレン壁面を構成
することが好ましい。
In the present invention, the arrangement of the water tubes is substantially in the form of a matrix, and the gap between the vertical water tube rows arranged on the side closest to the main body, and the vertical direction arranged on the side farthest from the main body is formed. It is preferable that the gaps in the water tube row form a membrane wall surface by being connected by vertical fins.

【0009】本発明において、燃焼ガス通路は断熱材で
構成されており、その経路は、炉筒における燃焼バーナ
と対向する側の燃焼ガス出口から本体胴に沿ってその右
側または左側を通り、燃焼バーナ側に返るよう構成する
ことが好ましい。本発明において、燃焼バーナ寄りの燃
焼ガスの低温域に配列された複数の垂直方向水管は、伝
熱促進のためのフィンチューブで構成することが好まし
い。
In the present invention, the combustion gas passage is formed of a heat insulating material, and its path passes from the combustion gas outlet of the furnace tube facing the combustion burner to the right or left side along the main body along the combustion chamber. It is preferable to configure so as to return to the burner side. In the present invention, it is preferable that the plurality of vertical water pipes arranged in the low-temperature region of the combustion gas near the combustion burner be constituted by fin tubes for promoting heat transfer.

【0010】本発明において、炉筒における燃焼バーナ
と対向する側の炉筒ガス出口近傍の燃焼ガス通路内にさ
らに複数の垂直方向水管を備えることができ、それらの
各上端及び各下端を、それぞれ連絡管を介して上部管寄
せ及び下部管寄せと接続した構成にすれば、放熱が少な
くなりボイラ効率をさらに高めることができる。
In the present invention, a plurality of vertical water pipes can be further provided in the combustion gas passage near the combustion tube gas outlet on the side of the furnace tube facing the combustion burner, and each of the upper and lower ends of the water tubes is connected to each other. If the structure is connected to the upper header and the lower header via the connecting pipe, the heat radiation is reduced and the boiler efficiency can be further increased.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、燃焼バーナによって生成され
た燃焼ガスは、炉筒と本体胴との間の隔室内に収納され
ている水に対して放射伝熱を作用させ、次いで燃焼ガス
通路内を通過して水管群に案内され、水管群は、その高
温の燃焼ガスを有効に吸収して高い蒸発率を示す接触伝
熱面となり、細い水管内で多量に熱吸収した気水混合体
となり、上部管寄せ及び汽水連絡管を介して本体胴の上
方に配置された蒸気ドラムに案内され、蒸気ドラムで
は、内部に設けられた汽水分離箱にて積極的に汽水分離
を行い、湿り分の少ない蒸気を送り出すよう作用する。
その構成により、本体胴は煙管を収納しないために燃焼
室が大きくとれ、また、後管板と煙管との接合部に見ら
れたような局部的に燃焼ガスに曝される箇所をなくすこ
とができる。
According to the present invention, the combustion gas generated by the combustion burner causes radiant heat transfer to act on water contained in the compartment between the furnace tube and the main body, and then the combustion gas passage. The water-tube mixture passes through the inside and is guided to the water pipe group, which effectively absorbs the high-temperature combustion gas and becomes a contact heat transfer surface showing a high evaporation rate, and the water-water mixture that absorbed a large amount of heat in the thin water pipe It is guided to the steam drum located above the main body through the upper header and the brackish water connecting pipe.The steam drum actively separates brackish water in the brackish water separation box provided inside, It works to send out less steam.
With this configuration, the main body does not house the smoke tube, so the combustion chamber can be large, and there is no need to expose the combustion gas locally as seen at the junction between the rear tube sheet and the smoke tube. it can.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の炉筒水管組合せボイラは、丸ボイラに水
管ボイラの技術を採り入れた炉筒及び水管の組合せから
構成されることを特徴としており、図1〜図8は本発明
の実施例を示すものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The furnace tube water tube combination boiler of the present invention is characterized by being constituted by a combination of a furnace tube and a water tube adopting the technology of a water tube boiler in a round boiler, and FIGS. 1 to 8 show an embodiment of the present invention. It is.

【0013】図1は本発明の第一の実施例である炉筒水
管組合せボイラの構成を一部破断面を用いて示した正面
図である。なお、同図においては後述する燃焼ガス通路
を省略している。
FIG. 1 is a front view showing the configuration of a furnace tube water tube combination boiler according to a first embodiment of the present invention, using a partially broken surface. It should be noted that a combustion gas passage described later is omitted in FIG.

【0014】炉筒水管組合せボイラ1の主要な構成は、
横に配置した本体胴2と、本体胴2内に設けられる円筒
状の炉筒3と、本体胴2に沿ってその右側または左側を
通る燃焼ガス通路内に設けられる多数の垂直方向水管4
dから構成され本体胴2の胴軸方向と平行に配列される
水管群4と、各垂直方向水管4dの上端に接続された上
部管寄せ5と、各垂直方向水管4dの下端に接続された
下部管寄せ6と、本体胴2から立設した接続管に支持さ
れる蒸気ドラム7とを備え、上部管寄せ5と蒸気ドラム
7とを汽水連絡管8,9の接続により連通させ、下部管
寄せ6と本体胴2内下部とを水連絡管10の接続により
連通させたものである。
The main configuration of the furnace tube water tube combination boiler 1 is as follows.
A main body 2 arranged laterally, a cylindrical furnace tube 3 provided in the main body 2, and a number of vertical water pipes 4 provided in a combustion gas passage passing along the right or left side of the main body 2.
d, a water pipe group 4 arranged in parallel with the trunk axis direction of the main body 2, an upper header 5 connected to the upper end of each vertical water pipe 4d, and a lower pipe connected to the lower end of each vertical water pipe 4d. A lower header 6 and a steam drum 7 supported by a connecting pipe erected from the main body 2 are provided, and the upper header 5 and the steam drum 7 are communicated with each other by the connection of the brackish water communication pipes 8 and 9. The drawer 6 and the lower part inside the main body 2 are connected to each other by connecting a water communication pipe 10.

【0015】以下、各部の構造について詳しく説明す
る。本体胴2は胴を横にして配置されており、本体胴2
内には、それより小径の炉筒3が同軸に設けられ、本体
胴2の内壁面と炉筒3の外壁面との間には水Wが満たさ
れるに十分な空間が形成されている。そして炉筒3の前
側端部(図1の左端)には燃焼バーナ11が設けられ、
その燃焼バーナ11と対向する側の燃焼ガス出口(図1
の右端)は、後述する煙室に連通している。
Hereinafter, the structure of each part will be described in detail. The main body trunk 2 is arranged with the trunk sideways.
Inside, the furnace tube 3 having a smaller diameter is provided coaxially, and a space enough to be filled with water W is formed between the inner wall surface of the main body 2 and the outer wall surface of the furnace tube 3. A combustion burner 11 is provided at the front end (left end in FIG. 1) of the furnace tube 3.
The combustion gas outlet on the side facing the combustion burner 11 (FIG. 1)
(Right end) communicates with a smoke chamber described later.

【0016】水管群4は垂直方向の多数の水管4dの集
合から構成されており、以下、各水管4dの構成を図2
に示す断面平面図を用いて説明する。同図において、水
管4dは本体胴2の胴軸方向と平行(矢印X方向)に複
数列(矢印Y方向に)配列されており、実質的にマトリ
ックス状をなしている。その実質的にマトリックス状を
なすとは、完全に整列したマトリックスでないものも含
むことを意味する。すなわち、燃焼バーナ11寄りの燃
焼ガス低温域側に配列された複数の水管4dのうち、水
管4d1,4d2,4d3,4d4 で囲まれた範囲の水管4d
については、図3に示す伝熱促進のための螺旋状のフィ
ン4d´が備えられておりガス流れ方向に対して全体で
5列構成となっているのに対し、その他の水管4dにつ
いてはフィン4d´が備えられていない構成となってい
るような配列を含む。
The water pipe group 4 is composed of a group of a large number of water pipes 4d extending in the vertical direction.
This will be described with reference to a cross-sectional plan view shown in FIG. In the figure, the water pipes 4d are arranged in a plurality of rows (in the direction of arrow Y) in parallel with the direction of the body axis of the main body 2 (in the direction of arrow X), and substantially form a matrix. The term "substantially matrix-like" means that a material that is not a perfectly aligned matrix is included. That is, the combustion of the burner 11 closer plurality of water tubes 4d that are arranged in the combustion gas low temperature region side, the water pipe 4d 1, 4d 2, 4d 3, the range of the water pipe 4d surrounded by 4d 4
Is provided with spiral fins 4d 'for promoting heat transfer as shown in FIG. 3 and has a total of five rows in the gas flow direction, while the other water pipes 4d have fins 4d'. 4d 'includes an arrangement having no configuration.

【0017】また、図4に示すように、上記水管群4に
おいて本体胴2に最も近い側に配列された水管4d列の
隙間と、本体胴2から最も遠い側に配列された水管4d
列の隙間は、それぞれ垂直方向フィン4bによって連絡
されておりメンブレン壁面を構成している。なお、水管
4d取付部は、断熱材17で被覆して吸熱作用を受けな
いように構成され、缶水の水位WLは、その被覆位置付
近のレベルで維持されている(図5参照)。
As shown in FIG. 4, a gap between the rows of water pipes 4d arranged closest to the main body 2 in the water pipe group 4 and a water pipe 4d arranged farthest from the main body 2 are formed.
The gaps in the rows are connected by the vertical fins 4b, respectively, and constitute the membrane wall surface. The water pipe 4d mounting portion is configured to be covered with the heat insulating material 17 so as not to receive an endothermic effect, and the water level WL of the canned water is maintained at a level near the coating position (see FIG. 5).

【0018】また、図2において、PAは燃焼ガス通路
を示しており、その通路内の白抜き矢印は燃焼ガスの流
れを示している。燃焼ガス通路PAは、耐火断熱キャス
タブル,ロックウール等の断熱材12,17を組み合わ
せて隔室を形成することによって構成されており、その
経路は、炉筒3における燃焼バーナ11と対向する側の
燃焼ガス出口から本体胴2の一方の横側近傍を通り、燃
焼バーナ11側に返るように構成されている。
In FIG. 2, PA indicates a combustion gas passage, and a white arrow in the passage indicates a flow of the combustion gas. The combustion gas passage PA is configured by forming a compartment by combining heat insulating materials 12 and 17 such as fire-resistant and heat-insulating castables and rock wool, and the path is on the side of the furnace tube 3 that faces the combustion burner 11. It is configured to pass through the vicinity of one lateral side of the main body 2 from the combustion gas outlet and return to the combustion burner 11 side.

【0019】上記燃焼ガス出口近傍の燃焼ガス通路PA
内には、複数の垂直方向の水管4cが配列されている。
図5の左側面図に示すように、これらの水管4cの各上
端は、丸形上部管寄せ(連絡管)13を介して上部管寄
せ5と接続され、また、水管4cの各下端は、丸形下部
管寄せ(連絡管)14を介して下部管寄せ6と接続され
ている。上記水管4cを付加した構成は、放熱を減じて
ボイラ効率をさらに高めるためのものである。
The combustion gas passage PA near the combustion gas outlet
Inside, a plurality of vertical water pipes 4c are arranged.
As shown in the left side view of FIG. 5, each upper end of these water pipes 4c is connected to the upper header 5 via a round upper header (connecting pipe) 13, and each lower end of the water pipe 4c is It is connected to the lower header 6 via a round lower header (communication pipe) 14. The configuration to which the water pipe 4c is added is for reducing heat radiation and further increasing the boiler efficiency.

【0020】上記の上部管寄せ5は箱状からなり水管群
4の上方側に配置され、多数の水管4dの各上端を接続
して水管群4の上端側を集合するようになっている。ま
た、下部管寄せ6も箱状からなり水管群4の下方側に配
置され、多数の水管4dの各下端を接続して水管群4の
下端側を集合するようになっている。そして上部管寄せ
5は後述する蒸気ドラム7と連通しており、下部管寄せ
6は、本体胴2と炉筒2との間の下部隔室に連通してい
る。炉筒水管組合せボイラの定常運転に際しては、上記
本体胴2と炉筒3との間の隔室内は勿論のこと、これら
と連通する下部管寄せ6、水管4d及び水管4c内部に
も水Wが充填されることになる。このときの水Wの水位
をWLで示す。
The upper header 5 has a box shape and is disposed above the water pipe group 4. The upper ends of the water pipe groups 4 are connected by connecting the upper ends of a large number of water pipes 4 d. The lower header 6 also has a box shape and is arranged below the water pipe group 4, and connects the lower ends of a number of water pipes 4 d to collect the lower end side of the water pipe group 4. The upper header 5 communicates with a steam drum 7 described later, and the lower header 6 communicates with a lower compartment between the main body 2 and the furnace tube 2. In the steady operation of the furnace tube water tube combination boiler, water W is not only contained in the compartments between the main body 2 and the furnace tube 3 but also in the lower header 6, the water pipe 4d and the water pipe 4c communicating therewith. Will be filled. The water level of the water W at this time is indicated by WL.

【0021】筒状の蒸気ドラム7は、図1に示すよう
に、本体胴2から平行に立設された2本の接続管15,
16によって本体胴2の上方に支持されており、蒸気ド
ラム7の内部はそれら接続管15,16を介し、本体胴
2の上部と連通している。この蒸気ドラム7内には、汽
水分離箱7aが設けられており、湿り分の少ない蒸気を
取り出せるようになっている。また、蒸気ドラム7の内
部は、その胴部側壁から延出された汽水連絡管8,9を
介し、上部管寄せ5の内部とも連通している。このよう
な構成を有する第一の実施例の動作を以下に説明する。
As shown in FIG. 1, the cylindrical steam drum 7 has two connecting pipes 15, which are erected in parallel from the main body 2.
The upper portion of the steam drum 7 is supported by the upper portion of the main body 2 through the connecting pipes 15 and 16. Inside the steam drum 7, a brackish water separation box 7a is provided so that steam with little moisture can be taken out. The inside of the steam drum 7 also communicates with the inside of the upper header 5 through brackish communication pipes 8 and 9 extending from the body side wall. The operation of the first embodiment having such a configuration will be described below.

【0022】図2において、燃焼バーナ11によって生
成された燃焼ガスが白抜き矢印に沿って燃焼ガス通路P
A内を通過し、外部へ排出される経路において、燃焼ガ
スは炉筒3と本体胴2との間の隔室内に収納されている
水に対して放射伝熱され、次に、炉筒3における燃焼ガ
ス出口近傍に配列されている水管4c内の水に対して放
射伝熱及び接触伝熱され、さらに本体胴2の横側に配列
されている水管4d内の水に対して接触伝熱され、それ
ら水管群は燃焼ガスの熱を有効に吸収して高い蒸発率を
呈し、細い水管内で多量の気水混合体となり、上部管寄
せ5及び汽水連絡管8,9を介して本体胴2の上方に配
置された蒸気ドラム7に案内され、蒸気ドラム7では、
内部に設けられた汽水分離箱7aにて積極的に汽水分離
を行い、湿り分の少ない蒸気を送り出すよう作用する。
それにより効率的な熱交換が行なわれる。
In FIG. 2, the combustion gas generated by the combustion burner 11 flows along the combustion gas passage P along a white arrow.
A, the combustion gas is radiatively transferred to the water contained in the compartment between the furnace tube 3 and the main body 2 in a path that passes through the inside of the furnace tube 3 and is discharged to the outside. Radiative heat and contact heat transfer to water in the water pipes 4c arranged near the combustion gas outlets, and contact heat transfer to water in the water pipes 4d arranged on the side of the main body 2. These water pipe groups effectively absorb the heat of the combustion gas, exhibit a high evaporation rate, and form a large amount of steam-water mixture in the thin water pipe, and the main body through the upper header 5 and the brackish communication pipes 8 and 9. 2 is guided to a steam drum 7 disposed above the steam drum 7,
The brackish water separation box 7a provided inside actively performs brackish water separation and acts to send out steam with low moisture.
Thereby, efficient heat exchange is performed.

【0023】次に、図6〜図8は本発明の他の実施例を
示すものである。なお、説明を簡単にするため、図1と
同様の作用をなす部分は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施例では、図6の平面図に示すように、上部管
寄せ及び汽水連絡管として機能する略同径からなり互い
に連通している連絡管路20が形成されており、水管群
21を構成する垂直方向水管21aの各上端は、接続管
15及び16の各胴部から延出され本体胴2の胴軸方向
と平行に分岐配置された2本の連絡管20a,20bに
分配接続されている。また、本体胴2の後部に位置する
連絡管20cには、水管群21と直角方向に配列された
水管壁22が接続されている。
FIGS. 6 to 8 show another embodiment of the present invention. For the sake of simplicity, the same reference numerals will be given to portions having the same functions as in FIG. 1, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 6, a communication pipe line 20 having substantially the same diameter and functioning as an upper header and a brackish water communication pipe is formed and communicates with each other. Each of the upper ends of the vertical water pipes 21a is distributed and connected to two connecting pipes 20a, 20b extending from the body parts of the connecting pipes 15 and 16 and branching in parallel with the body axis direction of the main body body 2. I have. Further, a water pipe wall 22 arranged in a direction perpendicular to the water pipe group 21 is connected to a connecting pipe 20c located at a rear portion of the main body 2.

【0024】図7の左側面図及び図8の右側面図に示す
ように、本体胴2の下方には、上記連絡管路20と平行
して同一構成の水連絡管路30が形成されており、この
水連絡管路30は、垂直方向水管21aの下端及び水管
22列の下端と接続されている。図中30a及び30b
は、連絡管20a及び20bと対向して配置された水連
絡管である。
As shown in the left side view of FIG. 7 and the right side view of FIG. 8, a water communication pipe 30 having the same structure is formed below the main body 2 in parallel with the communication pipe 20. The water communication pipe 30 is connected to a lower end of the vertical water pipe 21a and a lower end of the water pipe 22 row. 30a and 30b in the figure
Is a water communication pipe disposed opposite to the communication pipes 20a and 20b.

【0025】また、図6に示す水管群21において、範
囲AR内の水管については、フィンチューブ21bで構
成されており、それらフィンチューブ21bは千鳥状に
配置されている。さらに、上記水管群21において本体
胴2に最も近い側に配列された水管21a列の隙間と、
本体胴2から最も遠い側に配列された水管21a列の隙
間は、それぞれ垂直方向フィンによって連絡されてお
り、メンブレン壁面を構成している。水管22の隙間も
同様に垂直方向フィンによって連絡されており、水管壁
としてのメンブレン壁面を構成している。
In the water pipe group 21 shown in FIG. 6, the water pipes within the range AR are constituted by fin tubes 21b, and the fin tubes 21b are arranged in a staggered manner. Further, in the water pipe group 21, a gap in a row of water pipes 21 a arranged on a side closest to the main body 2,
The gaps of the water tubes 21a arranged farthest from the main body 2 are connected by vertical fins, respectively, and constitute the membrane wall surface. Similarly, the gap between the water pipes 22 is also connected by vertical fins, and forms a membrane wall as a water pipe wall.

【0026】本実施例の構成によれば、水管群と上記ド
ラムとを接続する構成、及び水管群と本体胴内下部とを
接続する構成を簡素化することができ、それによりボイ
ラの組立をさらに簡便に行うことができるようになる。
また、本発明の水管は、上記実施例に限らず、二重管ま
たは三重管で構成してもよい。
According to the structure of the present embodiment, the structure for connecting the water tube group to the drum and the structure for connecting the water tube group to the lower portion inside the main body can be simplified. This can be performed more easily.
Further, the water pipe of the present invention is not limited to the above embodiment, and may be constituted by a double pipe or a triple pipe.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。丸
ボイラの接触伝熱面の構成を煙管から水管に変更したこ
とにより、後管板と煙管との接合部に見られたような局
部過熱を受ける部分がなくなり、従って緩みや亀裂に起
因する水漏れが解消され、それによりボイラの寿命を長
くすることができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. By changing the configuration of the contact heat transfer surface of the round boiler from a smoke pipe to a water pipe, there is no longer a part that receives local overheating as seen at the junction between the rear tube sheet and the smoke pipe, and therefore water that is loosened or cracked Leakage is eliminated, thereby extending the life of the boiler.

【0028】従って、燃焼ガス温度が1100℃以上に上昇
してもボイラの寿命に影響しないため、燃焼室を小さく
設計して高負荷燃焼を実施することができ、ボイラを小
型化、軽量化することができる。よって同一寸法の炉筒
のボイラと比較すればボイラ熱出力を増大させることが
可能となる。また、製造コストを削減することができ
る。
Therefore, even if the temperature of the combustion gas rises to 1100 ° C. or more, the life of the boiler is not affected, so that the combustion chamber can be designed to be small and high load combustion can be performed, and the boiler can be reduced in size and weight. be able to. Therefore, as compared with a boiler having a furnace tube having the same dimensions, it is possible to increase the heat output of the boiler. Further, the manufacturing cost can be reduced.

【0029】本体胴内から煙管を外した構成であるた
め、胴径を小さくことができる。従って、例えばボイラ
技士免許を持たずボイラ取扱技能講習のみ修了した者で
あっても取扱いできるボイラ(胴内径が750mm 以下であ
り、且つその長さが1300mm以下の蒸気ボイラ)に設計し
た場合においても、燃焼室の容積は、従来の2 〜2.2 倍
とすることができ、従来、換算蒸発量が1500kg/hであっ
たものは、2400〜2500kg/hにまで高めることができる。
しかも、ボイラ熱出力が増大されても燃焼室負荷は軽減
されているため、低NOx 化が図れる。接触伝熱面を独
立させ、水管群をマトリクス状に配置したことにより、
ボイラを分割して搬入することが可能となり、それによ
り狭い設置場所にも据付けることができる。
Since the smoke tube is removed from the inside of the main body, the diameter of the main body can be reduced. Therefore, for example, even if a person who has completed only a boiler handling skill training without a boiler engineer's license can design a boiler that can be handled (steam boiler with a trunk inner diameter of 750 mm or less and a length of 1300 mm or less). The volume of the combustion chamber can be increased to 2 to 2.2 times that of the conventional one, and the conventional evaporation amount of 1500 kg / h can be increased to 2400 to 2500 kg / h.
Moreover, the combustion chamber load also the boiler thermal power is increased because it is reduced, the low NO x reduction can be achieved. By separating the contact heat transfer surface and arranging the water tube group in a matrix,
The boiler can be divided and carried in, so that it can be installed even in a narrow installation place.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す一部破断面を有
する正面図である。
FIG. 1 is a front view, partially broken away, showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例に係る燃焼ガス通路及び水管群の構成
を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a combustion gas passage and a group of water tubes according to the embodiment.

【図3】同実施例に係る螺旋フィン付き水管を示す縦断
面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a water tube with a spiral fin according to the embodiment.

【図4】同実施例に係る垂直方向フィンを示す要部拡大
図である。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a vertical fin according to the embodiment.

【図5】図1の左側面図である。FIG. 5 is a left side view of FIG. 1;

【図6】本発明の他の実施例の構成を示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of another embodiment of the present invention.

【図7】他の実施例の左側面図である。FIG. 7 is a left side view of another embodiment.

【図8】他の実施例の右側面図である。FIG. 8 is a right side view of another embodiment.

【図9】従来例の炉筒ボイラの構成を示す断面正面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional front view showing a configuration of a conventional furnace tube boiler.

【図10】従来例の煙管と管板との取付構造を示す断面
図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional structure for mounting a smoke tube and a tube sheet.

【図11】従来例の煙管と管板との取付構造を示す断面
図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional structure for mounting a smoke tube and a tube sheet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 炉筒水管組合せボイラ 2 本体胴 3 炉筒 4 水管群 4b 垂直方向フィン 4c 水管 4d 水管 4d´ 螺旋状フィン 5 上部管寄せ 6 下部管寄せ 7 蒸気ドラム 8,9 汽水連絡管 10 水連絡管 11 燃焼バーナ 12 断熱材 PA 燃焼ガス通路 15,16 接続管 17 断熱材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace water tube combination boiler 2 Main body 3 Furnace tube 4 Water tube group 4b Vertical fin 4c Water tube 4d Water tube 4d 'Spiral fin 5 Upper header 6 Lower header 7 Steam drum 8,9 Steam connection pipe 10 Water connection pipe 11 Combustion burner 12 Insulation material PA Combustion gas passage 15, 16 Connection pipe 17 Insulation material

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 横に配置した本体胴と、前記本体胴内に
設けられる筒状の炉筒と、前記本体胴に沿ってその右側
または左側を通る燃焼ガス通路内に設けられる多数の垂
直方向水管から構成され前記本体胴の胴軸方向と平行に
配列される水管群と、前記各垂直方向水管の上端に接続
された上部管寄せと、前記各垂直方向水管の下端に接続
された下部管寄せと、前記本体胴から立設した接続管に
支持される蒸気ドラムと、を備え、 前記上部管寄せと前記蒸気ドラムまたは前記接続管とを
汽水連絡管の接続により連通させ、前記下部管寄せと前
記本体胴内下部とを水連絡管の接続により連通させたこ
とを特徴とする炉筒水管組合せボイラ。
1. A main body disposed horizontally, a cylindrical furnace tube provided in the main body , and a right side thereof along the main body.
Alternatively, a water pipe group composed of a number of vertical water pipes provided in a combustion gas passage passing on the left side and arranged in parallel with the body axis direction of the main body, and an upper header connected to the upper end of each of the vertical water pipes A lower header connected to a lower end of each of the vertical water pipes, and a steam drum supported by a connection pipe erected from the main body. The upper header and the steam drum or the connection pipe And a lower water pipe connecting the lower header and the lower part of the main body by connecting a water pipe.
【請求項2】 前記水管群の配列は実質的にマトリック
ス状をなし、前記本体胴に最も近い側に配列された垂直
方向水管列の隙間と、前記本体胴から最も遠い側に配列
された垂直方向水管列の隙間は、それぞれ垂直方向フィ
ンによって連絡されメンブレン壁面を構成している請求
項1記載の炉筒水管組合せボイラ。
2. The arrangement of the water pipe group is substantially in a matrix, and a gap between vertical water pipe rows arranged on the side closest to the main body, and a vertical gap arranged on the farthest side from the main body. 2. A furnace tube water tube combination boiler according to claim 1, wherein the gaps between the directional water tube rows are connected to each other by vertical fins to form a membrane wall surface.
【請求項3】 前記燃焼ガス通路は断熱材で構成され、
前記炉筒における燃焼バーナと対向する側の燃焼ガス出
口から前記本体胴に沿ってその右側または左側を通り、
前記燃焼バーナ側に返る経路を有するものである請求項
1記載の炉筒水管組合せボイラ。
3. The combustion gas passage is made of a heat insulating material,
From the combustion gas outlet on the side of the furnace tube facing the combustion burner, pass along the right or left side along the main body body,
The reactor tube water tube combination boiler according to claim 1, wherein the boiler has a path returning to the combustion burner side.
【請求項4】 前記燃焼バーナ寄りの前記燃焼ガスの低
温域に配列された複数の前記垂直方向水管が、伝熱促進
のためのフィンチューブで構成されている請求項2記載
の炉筒水管組合せボイラ。
4. The combination according to claim 2, wherein the plurality of vertical water tubes arranged in a low temperature region of the combustion gas near the combustion burner are constituted by fin tubes for promoting heat transfer. boiler.
【請求項5】 前記炉筒における燃焼バーナと対向する
側の前記燃焼ガス出口近傍の燃焼ガス通路内にさらに複
数の垂直方向水管を備え、それらの各上端及び各下端
を、それぞれ連絡管を介して前記上部管寄せ及び下部管
寄せと接続した請求項1から4のいずれかに記載の炉筒
水管組合せボイラ。
5. A plurality of vertical water pipes are further provided in a combustion gas passage near the combustion gas outlet on a side of the furnace tube facing the combustion burner, and upper ends and lower ends thereof are respectively connected via connecting pipes. The reactor tube water tube combination boiler according to any one of claims 1 to 4, wherein the boiler is connected to the upper header and the lower header.
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