JP3239203U - ボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常な燃焼を適時に発見するのに便利なボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置を提供する。【解決手段】ボイラー炉内１とボイラー水冷壁４１とを含み、ボイラー水冷壁は環状でボイラー炉内の周りに固定的に取り付けられ、水冷壁管は、密閉フィン３に固定的に接続される。熱電対６が背火側から温度測定穴に沿って水冷壁の火側の近くに伸び、熱電対センサーの端部を火側に密接させ、熱電対のもう一端をデータ収集装置に接続することにより、水冷壁の背火側に熱電対を取り付けることによる時間遅延や温度偏差の問題、中間冷媒の影響を回避し、水冷壁の火側の壁温度を正確かつ直接的に測定でき、さらに水冷壁の火側の金属壁の実際の温度状況をより正確に反映でき、水冷壁の火側の金属壁の温度を把握し、水冷壁の壁温度の異常変動を適時に観察できる。【選択図】図１

Description

本実用新案はボイラー水冷壁の温度測定技術分野に関し、特にボイラー水冷壁の火側の
壁温度測定装置に関する。

従来の技術

背景技術
水冷壁は、ボイラー炉内の内壁に設置され、複数の並列チューブで構成される蒸発加熱
面である。水冷壁は、炉内の高温火炎または煙道ガスの放射熱を吸収し、チューブ内に蒸
気またはお湯を生成し、炉壁の温度を下げ、炉壁を保護する役割を果たす。大容量ボイラ
ーでは、炉内の火炎温度が非常に高く、熱放射の強度が非常に大きいである。ボイラー炉
内の40～50％以上の熱が水冷壁に吸収される。一部の小容量ボイラーを除き、現在の水管
ボイラーは、ボイラーの主な蒸発加熱面として水冷壁を使用している。
従来のボイラー水冷壁の温度測定点は、火炎と直接接続するのではなく、水冷壁の背火
側に配置される。主な理由では、火側が火炎に直接接続しており、環境は比較的悪く、温
度が高く、ボイラー焦げ、および焦げの落としにより測定点の接続が無効になり、測定点
の耐用年数を保証することは困難であるためである。背火側の壁温度測定点の設置が不十
分であり、温度測定の信頼性は保証できるが、水冷壁管の背火側に熱電対を取り付けると
、実際に水冷壁管の金属温度が測定され、金属は熱を伝達することができるので、この測
定結果は、背火側の水冷壁管の金属温度を間接的に反映することできるが、時間遅延と温
度偏差が発生する。時間遅延の発生原因として、熱源は火側にあり、背火側に熱を伝達す
るには火側を通過する必要があるためである。偏差の発生原因として、火側と背火側の間
にあるチューブ内部に一部の熱を吸収する冷媒があるので、火側の温度の一部だけが背火
側に伝達され、水冷壁の火側の金属壁の温度を正確に反映することができないためである
。実際の生産では、水冷壁の火側の金属壁の温度を把握する必要がある。これは、水冷壁
の壁温度の異常変動を適時に観察し、異常燃焼を適時に発見し、安全な生産を確保するの
に非常に重要である。

実用新案の内容
本実用新案の目的は、従来技術で火側の環境が比較的悪く、測定点の接続が無効になり
、測定点の耐用年数が保証しがたい、水冷壁の背火側に温度測定点を配置することで測定
結果に時間遅延と温度偏差が発生する問題を解決するためにボイラー水冷壁の火側の壁温
度測定装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本実用新案は以下の技術的解決策を採用する。
ボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、ボイラー炉内とボイラー水冷壁とを
含み、前記ボイラー水冷壁は環状で前記ボイラー炉内の周りに固定的に取り付けられ、前
記ボイラー水冷壁は水冷壁管と密閉フィンとを備え、前記水冷壁管は前記密閉フィンに固
定的に接続され、
前記水冷壁管は水冷壁と冷却キャビティとを含み、前記水冷壁の外側に円弧状凸壁が設
置され、前記円弧状凸壁と前記密閉フィンの内部に温度測定穴が設けられ、熱電対が前記
温度測定穴の内部に挿入される。
好ましくは、前記円弧状凸壁はなめらかに移行しており、かつ、前記円弧状凸壁の材質
は、前記水冷壁と同じである。
好ましくは、前記円弧状凸壁の凸状領域の最大外径は、前記水冷壁の肉厚に等しく、前
記円弧状凸壁の半径は、前記水冷壁の肉厚の2倍に等しく、かつ、前記円弧状凸壁の接線
と前記水冷壁で形成した角度は30°である。
好ましくは、前記円弧状凸壁と前記密閉フィンとの接続部は密閉されている。
好ましくは、前記温度測定穴の内径は前記熱電対の外径に等しく、かつ、前記温度測定
穴は外側が高く、内側が低く傾斜して設置される。
好ましくは、前記水冷壁の前記ボイラー炉内に近い側は火側と呼ばれ、前記水冷壁の前
記ボイラー炉内から離れた側は背火側と呼ばれ、前記熱電対センサーの端部は火側に密接
し、かつ、前記熱電対のもう一端はデータ収集装置に接続する。

従来技術と比較して、本実用新案の有益な効果は次のとおりである。
1、本実用新案は、水冷壁の側壁に円弧状凸壁を設置し、円弧状凸壁に熱電対を挿入す
るための温度測定穴を開けることにより、熱電対は火側の内側に直接接触するが、ボイラ
ー炉内の火炎に直接接触しないので、炉内温度が高すぎ、環境が悪くて測定点の接続が無
効になる状況を回避し、測定点の耐用年数を保証することができる。
2、本実用新案は、熱電対を背火側から温度測定穴に沿って水冷壁の火側の近くに伸び
、熱電対センサーの端部を火側に密接させ、熱電対のもう一端をデータ収集装置に接続す
ることにより、水冷壁の背火側に熱電対を取り付けることによる時間遅延や温度偏差の問
題、中間冷媒の影響を回避し、水冷壁の火側の壁温度を正確かつ直接的に測定でき、さら
に水冷壁の火側の金属壁の実際の温度状況をより正確に反映でき、水冷壁の火側の金属壁
の温度を把握し、水冷壁の壁温度の異常変動を適時に観察し、異常な燃焼を適時に発見す
るのに便利である

本実用新案が提供するボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置の取付構造の概略図である。 本実用新案が提供するボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置の水冷壁管構造の概略図である。 本実用新案が提供するボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置の円弧状凸壁の断面構造の概略図である。

[符号の説明]
ここで：1ボイラー炉内、2ボイラー水冷壁、3密閉フィン、4水冷壁管、41水冷壁、411火
側、412背火側、42冷却キャビティ、5円弧状凸壁、51温度測定穴、6熱電対。

ここで、本実用新案の実施例の添付図面を併せて本実用新案の実施例の技術的解決策を
明確かつ完全に説明する。もちろん、ここで記載される実施例は、本実用新案の一部であ
り、すべての実施例ではない。
図1と図3に示すように、ボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、ボイラー炉
内1とボイラー水冷壁2とを含み、ボイラー水冷壁2は環状でボイラー炉内1の周りに固定的
に取り付けられ、ボイラー水冷壁2は密閉フィン3と水冷壁管4とを備え、水冷壁管4は密閉
フィン3に固定的に接続され、
水冷壁管4は水冷壁41と冷却キャビティ42とを含み、水冷壁41の外側に円弧状凸壁5が設
置され、円弧状凸壁5と密閉フィン3の内部に温度測定穴51が設けられ、熱電対6が温度測
定穴51の内部に挿入される。
上記の構造により、この装置はより良い温度測定環境を持つことができるようになり、
温度測定結果はよりタイムリーで正確になる。

図2に示すように、そのうち、円弧状凸壁5はなめらかに移行しており、かつ、円弧状凸
壁5の材質は、水冷壁41と同じである。
上記の構造によって水冷壁管４を局所的に厚くし、厚くした部分を滑らかに処理するこ
とにより、装置本来の強度に影響を与えず、冷却システム全体への影響が基本的に無視で
きる。

図2に示すように、そのうち、円弧状凸壁5の凸状領域の最大外径は、水冷壁41の肉厚に
等しく、円弧状凸壁5の半径は、水冷壁41の肉厚の2倍に等しく、かつ、円弧状凸壁5の接
線と水冷壁41で形成した角度は30°である。
上記の構造により、追加された円弧状凸壁5の水冷壁管4の強度への影響を効果的に低下
し、熱電対6を簡単に温度測定穴51に挿入することができる。

図1に示すように、そのうち、円弧状凸壁5と密閉フィン3との接続部は密閉されている
。
上記の構造により、ボイラー水冷壁2全体の密閉性を確保し、ボイラー水冷壁2の冷却効
果を向上させることができる。

図2と図3に示すように、そのうち、温度測定穴51の内径は熱電対6の外径に等しく、か
つ、温度測定穴51は外側が高く、内側が低く傾斜して設置される。
上記の構造により、熱電対6をしっかりと温度測定穴51の内部に挿入されることを確保
し、使用時の熱電対6の予期せぬ落下を防止し、熱電対6挿入後の安定性を高めることがで
きる。

図2と図3に示すように、そのうち、水冷壁41のボイラー炉内1に近い側は火側411と呼ば
れ、水冷壁41のボイラー炉内1から離れた側は背火側412と呼ばれ、熱電対6センサーの端
部は火側411に密接し、かつ、熱電対6のもう一端はデータ収集装置に接続される。
上記の構造により、熱電対6は背火側から温度測定穴51に沿って水冷壁41の火側411の近
くに伸び、中間の冷媒の影響を回避し、火側411の水冷壁41の壁温度を直接かつ正確に測
定することができる。

図1から図3に示すように、本実用新案では、使用するとき、熱電対6は背火側412から温
度測定穴51に沿って水冷壁41の火側411の近くに伸び、かつ、温度測定穴51は外側が高く
、内側が低く傾斜して設置されているため、熱電対6をしっかりと温度測定穴51の内部に
挿入されることを確保し、使用時の熱電対6の予期せぬ落下を防止し、熱電対6挿入後の安
定性を高める、さらに、熱電対6センサーの端部を火側411に密接させ、熱電対6のもう一
端をデータ収集装置に接続することにより、熱電対6は火側411の内側に直接接触するが、
ボイラー炉内1の火炎に直接接触しないので、炉内1温度が高すぎ、環境が悪くて測定点の
接続が無効になる状況を回避し、測定点の耐用年数を保証しながら、温度測定の信頼性を
保証し、水冷壁41の背火側412に熱電対6を取り付けることによる時間遅延や温度偏差の問
題を回避し、さらに水冷壁41の火側411の金属壁の実際の温度状況を正確に反映でき、水
冷壁41の火側411の金属壁の温度を把握し、水冷壁41の壁温度の異常変動を適時に観察し
、異常な燃焼を適時に発見するのに便利である。

上記の説明は、本実用新案の比較的好ましい具体的な実施形態であり、本実用新案の保
護範囲を限定するものではない。当業者は、本実用新案が開示された技術範囲において、
本実用新案の技術的解決策およびその実用新案の概念に基づいて行った同等の交換または
変更は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

Claims (6)

1. ボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、ボイラー炉内（1）とボイラー水冷壁
   （2）とを含み、前記ボイラー水冷壁（2）は環状で前記ボイラー炉内（1）の周りに固定
   的に取り付けられ、前記ボイラー水冷壁（2）は密閉フィン（3）と水冷壁管（4）とを備
   え、前記水冷壁管（4）は前記密閉フィン（3）に固定的に接続され、
   前記水冷壁管（4）は水冷壁（41）と冷却キャビティ（42）とを含み、前記水冷壁（41
   ）の外側に円弧状凸壁（5）が設置され、前記円弧状凸壁（5）と前記密閉フィン（3）の
   内部に温度測定穴（51）が設けられ、熱電対（6）が前記温度測定穴（51）の内部に挿入
   されることを特徴とする。
2. 請求項1に記載のボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、前記円弧状凸壁（5）
   はなめらかに移行しており、かつ、前記円弧状凸壁（5）の材質は、前記水冷壁（41）と
   同じであることを特徴とする。
3. 請求項2に記載のボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、前記円弧状凸壁（5）
   の凸状領域の最大外径は、前記水冷壁（41）の肉厚に等しく、前記円弧状凸壁（5）の半
   径は、前記水冷壁（41）の肉厚の2倍に等しく、かつ、前記円弧状凸壁（5）の接線と前記
   水冷壁（41）で形成した角度は30°であることを特徴とする。
4. 請求項3に記載のボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、前記円弧状凸壁（5）
   と前記密閉フィン（3）との接続部は密閉されていることを特徴とする。
5. 請求項4に記載のボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、前記温度測定穴（51
   ）の内径は前記熱電対(6）の外径に等しく、かつ、前記温度測定穴(51）は外側が高く、
   内側が低く傾斜して設置されることを特徴とする。
6. 請求項1に記載のボイラー水冷壁の火側の壁温度測定装置であって、前記水冷壁（41）の
   前記ボイラー炉内（1）に近い側は火側（411）と呼ばれ、前記水冷壁（41）の前記ボイラ
   ー炉内（1）から離れた側は背火側（412）と呼ばれ、前記熱電対（6）センサーの端部は
   火側（411）に密接し、かつ、前記熱電対（6）のもう一端はデータ収集装置に接続するこ
   とを特徴とする。

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