JP3992547B2 - Temperature reduction device - Google Patents

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JP3992547B2 JP2002184742A JP2002184742A JP3992547B2 JP 3992547 B2 JP3992547 B2 JP 3992547B2 JP 2002184742 A JP2002184742 A JP 2002184742A JP 2002184742 A JP2002184742 A JP 2002184742A JP 3992547 B2 JP3992547 B2 JP 3992547B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事業用ボイラや産業用ボイラなどのボイラ装置に設置されて、蒸気温度制御を行なうため高温流体中に低温流体を注入する減温装置に係り、特に高温流体中に低温流体を噴霧するスプレノズルまたはそのスプレノズルを保護する保護筒の支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図22に排ガス再循環燃焼法を採用したボイラの概略系統を示す。同図において51はボイラ火炉、52はボイラ火炉51を囲む水冷壁、53はバーナ、54はボイラの対流伝熱部、55、56は対流伝熱部54に配置された過熱器および再熱器、57はボイラの煙道、58は節炭器、59は排ガス再循環ファン、60はボイラ出口の煙道7からボイラ火炉51の炉底61へ排ガスを再循環する排ガス再循環系統、62は排ガス再循環系統60の排ガス量を制御するダンパ、63は過熱器55の入口に設けられた減温装置、64は減温装置注水調整弁、65は冷却水配管、66は蒸気配管である。
【0003】
このような構成において、水冷壁52によって区間形成されてボイラ火炉51のバーナ53へ図示しない燃料系統、燃焼用空気系統から燃料と空気を投入して燃焼させ、形成される高温火炎からの輻射熱によって水冷壁52内を流れる作動媒体(水)を加熱して蒸発させ、この作動媒体をさらに対流伝熱部54の過熱器55,再熱器56へ導き、ボイラ火炉51からの高温燃焼ガスによって所定の蒸気条件になるように加熱される。
【0004】
この種の発電用ボイラにおいては、その負荷のできるだけ広い範囲にわたって、過熱器55および再熱器56の出口蒸気温度を一定に保つことが、発電プラント効率を維持するために必要である。
【0005】
最近の電力需要の特徴として、火力発電はベースロードから負荷調整用へと移行し、高頻度な起動・停止及び負荷変化を強いられている。そして負荷変化に伴い蒸気流量の調整で燃料投入量が変化し、そのため蒸気温度が変動するから蒸気温度を一定制御するために減温装置でスプレ水を注入することになる。
【0006】
スプレ水注入回数の増加に伴い、スプレノズルにおける熱応力低減のためスプレノズルを二重管構造として、スプレノズルの耐久性、信頼性を図ってきた。そして再熱器系でのスプレ水は、ボイラ効率を上げるため負荷変化時に投入する間欠制御方式を採用している。
図23は、再熱器系統の一例を示す図である。高圧タービンから排出された蒸気は一次再熱蒸気管71を通って一次再熱器72へ送られ、ここで過熱されて二次再熱器73へ送られる。蒸気が一次再熱器72から二次再熱器73へ送られる際、蒸気温度を一定に保つために、減温装置74内のスプレノズルから低温のスプレ水を注入する。図中の75は一次再熱器下部ヘッダ、76は一次再熱器上部ヘッダ、77は二次再熱器下部ヘッダ、78は二次再熱器上部ヘッダである。
【0007】
再熱蒸気は高温流体でありスプレ水は低温流体であるから、スプレノズル等に大きな温度差による繰り返し熱応力が発生し、寿命の低下、さらには破損の原因になっている。
【0008】
これを防止するため、従来の減温装置は図24に示すような構造になっている。図中の81はスプレ水、82は再熱器入口蒸気、83はスプレノズル冷却蒸気、84はインレットノズル、85はスプレノズル、86は保護筒、87はスプレ水噴霧用窓(スプレノズル開口部)、88はスプレノズル冷却蒸気管、89は減温装置母管、90は保護筒、91はダイヤフラム、92はスプレノズル本体、93は筒体、94は端板、95,96はノズル差し込み穴、97は管台、98は突起、99は先端部である。
【0009】
同図に示すようにスプレノズル85に直接再熱器入口蒸気82が触れないように、スプレノズル85を囲むように保護筒86を設けた二重管構造になっている。そしてスプレノズル85と保護筒86の間に、再熱器蒸気温度とスプレ水温度との中間的な温度を有するスプレノズル冷却蒸気83を流して、スプレ水の間欠注入による熱応力の低減を図っている。
【0010】
また減温装置母管89の径が大きくなるとスプレノズル85から噴出するスプレ水を可能な限り減温装置母管89の中央部に注入するため、必然的にスプレノズル85の長さが長くなり、減温装置母管89内に置かれるスプレノズル85の剛性が低下する。この剛性低下に伴い減温装置母管89内を流れる蒸気により、スプレノズル85の蒸気流れ方向後流側にできるカルマン渦の影響が大きくなる。
【0011】
この結果、保護筒86の先端部99における外径と筒体93の内径との隙間を可能な限り狭くする必要がある。そのため保護筒先端部99の挿入、支持の作業が難しく、また保護筒先端部99は筒体93に近接していることから熱的損傷を過度に受け易く、当該部の検査、補修が頻繁に必要である。
【0012】
さらに特開平8−28809号公報に記載されている減温装置では、保護筒と筒体の長さを減温装置母管の内径の1/3以上としているため、保護筒などの補修の際には筒体の内径との隙間に制限を設けているとともに、摩擦力が大きく保護筒が抜け難く、また、現地で容易に保護筒を筒体に設置できないため、工場等に持ち帰って補修せざるを得ない構造になっている。そのため減温装置の補修にかなりの日数を要する。
【0013】
またボイラ装置の起動/停止過程に生じる保護筒と筒体との温度差により発生する保護筒軸方向の熱伸び差を保護筒先端部のスライド構造で吸収させなければならないが、前記特開平8−28809号公報に記載されている減温装置では、保護筒と筒体の長さを減温装置母管の内径の1/3以上としているため、接触長さが長くなり、摩擦抵抗が大きく、保護筒の軸方向の熱伸び差をスムーズに吸収することができない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電力需要が高頻度な負荷変化運用に転じてきており、これに伴い主蒸気温度の変化が余儀なくされることから、主蒸気温度を一定に保つため高温の蒸気流中に低温のスプレ水を注入したりしなかったりする頻度が高まっている。ノズルはこれに伴い蒸気からの加熱とノズル内部に流れる低温のスプレ水による冷却が、スプレ水を注入するたび毎に繰り返され、これによる熱応力がその都度発生しダメージを受け、次第に熱疲労が蓄積され、スプレノズル自身に割れが生じるという問題がある。
【0015】
最近、益々事業用ボイラが大型化されていることから、定期検査以外でのプラント停止は、電力の安定供給に繋がらないため急速に立ち上げなければならない。従って、減温装置の保守・管理を容易に実施するためには、現地において容易に補修などが行なえる構造にすることが急務である。
【0016】
図24に示す従来の減温装置では、工場でインレットノズル84と保護筒86を例えば破線部の▲1▼位置で溶接したものを、現地でノズル差込み穴95,96から減温装置母管89に差し込んで設定した後、破線部の▲2▼位置で管台97と溶接することで組付けが行なわれていた。▲1▼位置と▲2▼位置の溶接は、周方向に施された突き合わせ溶接である。
【0017】
筒体93と端板94で、密閉構造とノズル先端支持構造の両方を構成している。筒体93と端板94は図示していないが、ノズル先端部とノズル差込み穴96との隙間からの蒸気の微小洩れ込みの冷却によって生成するドレンを溜める構造にもなっている。筒体93または端板94にドレン抜き(図示せず)が設けられている。
【0018】
ここで問題なのは、保護筒が比較的細くて長いことである。例えば減温装置母管89の外径は直径で800〜1600mmあるから、保護筒86の長さはそれ以上に長い。その保護筒86の外径は直径で100〜1200mm、保護筒先端部の外径は直径で僅か60〜80mm程度である。このように保護筒86は細くて長いことから、数百℃の高温蒸気流により変形する。このためノズル差込み穴96はノズル先端部がかじって抜けなくなるのを防ぐため、十分な隙間が形成されるような穴径になっている。
【0019】
しかし、筒体93による保護筒86の先端部99の支持は不可欠である。保護筒86の先端部99を支持しないと、スプレノズル85と保護筒86が共に振動を繰り返し、疲労により破損する。そこで図24に示すように筒体93の内周壁に突起98を設けて、外径の公差で0.1mm以内の微小隙間とし、変形の初期段階で支持する構造になっている。
【0020】
ところで、減温装置母管89と筒体93は工場で溶接して応力除去処理がなされているいるため、現地では筒体93に端板94を溶接する方法を採用しているから、その溶接による筒体93の熱変形で、前述の保護筒86と突起98の間の微小隙間が無くなったり、あるいは逆に大きくなる。
【0021】
定期検査時にノズルを検査する場合は、ボイラを停止した後に、図24の破線部▲1▼位置、▲2▼位置の部分で切断してノズルを抜いていたが、前述のように保護筒86と突起98の間の微小隙間が無くなると、ノズルが抜け難く、また検査後に再度挿入する際に挿入しづらいという欠点を有している。
【0022】
また保護筒86と突起98の間の隙間が大きくなると、スプレノズル85と保護筒86が共に振動を繰り返して、疲労により破損するなどの問題点を有している。
【0023】
本発明の目的は、このよう従来技術の欠点を解消し、スプレノズルや保護筒の挿入や引き抜きが容易で、しかもスプレノズルならびに保護筒の振動に伴う破損事故が防止できる信頼性と耐久性に優れた減温装置を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、高温蒸気が流通する減温装置母管の周壁に対向した一対のノズル差込み穴を形成し、その一方のノズル差込み穴からスプレノズルまたはスプレノズルとそのスプレノズルを囲むように設けられた保護筒を挿入して、スプレノズルの先端部または保護筒の先端部を他方のノズル差込み穴に通して減温装置母管から外側に突出せしめ、その突出した先端部を、減温装置母管の周壁に取り付けた筒体と、その筒体の開口部を塞ぐ端板で囲んだ減温装置において、前記筒体の内側でかつ筒体ならびに端板と離れた位置に、前記減温装置母管の周壁に連結された先端部支持手段を設けたことを特徴とするものである。
【0025】
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記先端部支持手段がボルトを有し、そのボルトの締め具合によって前記減温装置母管から突出した先端部に対する前記先端部支持手段の寸法公差が調整できるように構成されていることを特徴とするものである。
【0026】
本発明の第3の手段は前記第1の手段において、前記先端部支持手段が、前記減温装置母管の周壁に固定された母管固定傾斜リングと、その母管固定傾斜リングと前記先端部の間に介在されたスライドリングと、そのスライドリングを押さえる押さえ金具と、その押さえ金具を介して母管固定傾斜リングに螺挿されるボルトとから構成されていることを特徴とするものである。
【0027】
本発明の第4の手段は前記第1の手段において、前記先端部支持手段が、前記減温装置母管の周壁に固定された母管固定リングと、その母管固定リングの外周面から内周面にかけて螺挿された複数本のボルトと、そのボルトによって前記先端部側に押圧されるリングとから構成されていることを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施形態】
次に本発明の実施形態を図を用いて説明する。図1は第1の実施形態に係る再熱器用の減温装置の縦断面図である。
【0029】
図中の1はスプレ水(低温流体)、2は再熱器入口蒸気(高温流体)、3はスプレノズル冷却蒸気、4はインレットノズル、5はスプレノズル、6は保護筒、7はスプレ水噴霧用窓(スプレノズル開口部)、8はスプレノズル冷却蒸気管、9は減温装置母管、10は保護筒、11はダイヤフラム、12はスプレノズル本体、13はスプレノズル噴霧孔、14,15はノズル差込み穴、19はスライドリング、20は母管固定傾斜リング、21は押さえ金具、22はボルト、25は筒体、26は端板、27は保護筒先端部、28はドレン抜き栓である。
【0030】
保護筒先端部27の支持構造は図1に示すように、減温装置母管9の周壁に溶接固定された母管固定傾斜リング20と、母管固定傾斜リング20と保護筒先端部27の間に介在されたスライドリング19と、スライドリング19を押さえる押さえ金具21と、押さえ金具21を介して母管固定傾斜リング20に螺挿されるボルト22とから構成されている。
【0031】
図に示すように、母管固定傾斜リング20のスライドリング19と対向する面が傾斜面となっている。また、スライドリング19の母管固定傾斜リング20と対向する面が傾斜面となっており、保護筒先端部27と対向する面は軸方向と平行な面となっている。
【0032】
減温装置母管9の周壁に対向するように設けられた一対のノズル差込み穴14,15のうち、ノズル差込み穴14は保護筒6が自由に挿通できる大きさに、またノズル差込み穴15は保護筒6の先端部27が自由に挿通できる大きさに、それぞれ設計されているから、減温装置母管9に対するスプレノズル5ならびに保護筒6の挿通はスムーズに行なわれる。
【0033】
スプレノズル5ならびに保護筒6を装着した後、スライドリング19、押さえ金具21ならびにボルト22をセットし、ボルト22を締め付けることで押さえ金具21を介してスライドリング19が上方向に移動し、スライドリング19が保護筒先端部27に対して適正な寸法公差(例えば0.1mm以内)をもって対向配置されている。このように現地で公差設定した後に、端板26を筒体25に溶接して組み立てを終了する。前述のように適正な寸法公差を持たせることにより、保護筒6は矢印Xで示すように軸方向に伸縮可能である。
【0034】
定期検査の際には、端板26を外してボルト22を弛めることにより、スライドリング19が保護筒先端部27から十分に離れ、スプレノズル5ならびに保護筒6を容易に抜くことができる。
【0035】
前述の方法では、スプレノズル5と保護筒6を装着した後にスライドリング19、押さえ金具21ならびにボルト22をセットしてボルト22を締め付けたが、ボルト22を弛めた状態でスライドリング19、押さえ金具21、ボルト22を予めセットしておき、その状態でスプレノズル5と保護筒6を装着し、しかる後にボルト22を締め付けてもよい。
【0036】
図2は押さえ金具21の拡大平面図で、同図に示すように押さえ金具21はリング状をしており、周方向に所定の間隔をおいてボルト22を挿通するための挿通孔30が形成されている。押さえ金具21の内径は、保護筒先端部27の外径よりも十分に大きく設計されている。
【0037】
図3〜図5は、スライドリング19の各種形態を示す斜視図である。図3のスライドリング19はスリットのないもの、図4のスライドリング19はスリットがあるもの、図5のスライドリング19は複数に分割されたものである。
【0038】
これら図3〜図5に示すスライドリング19により、保護筒先端部27での寸法公差を設定するタイプが大きく次の3つに分けられる。
【0039】
(タイプ1)
図3に示すスリットのないスライドリング19を用いるタイプで、スライドリング19と保護筒先端部27との内径と外径との公差が予め定められており、ボルト22の締めつけにより所定の寸法公差をもってスライドリング19が保護筒先端部27と対峙する。従って押さえ金具21とボルト22は、スライドリング19を固定するためのものである。
【0040】
(タイプ2)
図4に示すスリット30を形成したスライドリング19を用いるタイプで、現地対応を主としている。予め保護筒先端部27の外径を測定し、これより多少大きめの内径を有するスライドリング19にスリット30を設ける。
【0041】
公差の設定方法として次の2種類がある。
第1の設定方法は、図4(a)に示すスリット30のみを形成したスライドリング19を用いてボルト22の締め具合で公差を設定する方法である。図6は図4(a)のA−A線上の断面図、図7は図4(a)に示すスライドリング19の平面図である。図1に示すようにスライドリング19と母管固定傾斜リング20の互いに接触する面を傾斜させており、ボルト22のピッチが予め分かっているから、ボルト22の締め具合、すなわちボルト22の回転角で保護筒先端部27に対するスライドリング19の寸法公差が設定できる。
【0042】
第2の設定方法は、図4(b)、図8、図9に示すようにスリット30が入ったスライドリング19と、そのスライドリング19の内径を調整する内径調整用ボルト32を少なくとも1本用いる方法である。図8は図4(b)のB−B線上の断面図、図9は図4(b)のC−C線上の断面図である。図9に示すようにボルト32によりスライドリング19の内径を調整し、その上でボルト22で締め付けて寸法公差を設定する。
【0043】
図10は、第2の設定方法の変形例を示す断面図である。この例の場合、スリット30内に隙間調整用プレート33を挿入して、ボルト32を締め付けることによりスライドリング19の内径を調整している。
【0044】
この第2の設定方法において、前記押さえ金具21とボルト22はスライドリング19を固定するためのものである。
【0045】
(タイプ3)
図5に示すように複数に分割(この例では2分割)したスライドリング19を用いるタイプである。図11は図5のD−D矢視図、図12は図5E−E線上の断面図である。2つに分割したスライドリング半体19a,19bは図5ならびに図12に示すように、隙間調整用プレート33を介して複数本(この例では4本)の内径調整用ボルト32により連結されて、1つのスライドリング19を構成している。内径調整用ボルト32の締めつけ具合により、スライドリング19の内径が調整される。この例では隙間調整用プレート33を用いたが、隙間調整用プレート33を用いないで、内径調整用ボルト32の締めつけ具合のみでスライドリング19の内径を調整することもできる。
【0046】
このタイプ3はタイプ2に比較してスライドリング19の内径公差の許容し得る範囲が広いという特長を有している。
【0047】
以上いずれのタイプにおいてもボルト22が緩まないように、ダブルナットを用いるかまたは仮溶接などの方法で固定する。その後に、図1に示すように筒体25に端板26を溶接する。端板26にはドレン抜き栓28が設けられ、ドレンが溜まるとドレン抜き栓28を外して溜まっているドレンを排出する。
【0048】
筒体25と端板26によるシール構造と、スライドリング19、母管固定傾斜リング20、押さえ金具21、ボルト22による支持構造が別個になって離れているため、筒体25に端板26を溶接する際の熱により例え筒体25が変形しても、支持構造には何も影響を与えないから、従来のように保護筒6などが抜けなくなる心配がない。
【0049】
図13は、本発明の第2実施形態に係る減温装置の縦断面図である。本実施形態の場合、保護筒先端部27の支持構造は、減温装置母管9の周壁に固定された母管固定リング24と、その母管固定リング24の外周面から内周面にかけて螺挿された複数本の公差設定用ボルト22と、公差設定用ボルト22によって押圧される公差設定用リング23とから構成されている。ボルト22を締め付けることにより、リング23で保護筒先端部27を所定の寸法公差をもって支持している。
【0050】
図14は、その減温装置における公差設定用ボルトと公差設定用リングと母管固定リングの係合関係を示す拡大横断面図である。同図に示すように、公差設定用ボルト22が母管固定リング24の周方向に沿ってほぼ等間隔に複数本(この例では4本)螺挿されて、公差設定用リング23を周方向においてほぼ均等に押圧している。
【0051】
この第2実施形態において、保護筒先端部27での寸法公差を設定するタイプが大きく次の3つに分けられる。
【0052】
(タイプ1)
図15に示すスリットのない公差設定用リング23を用いるタイプで、公差設定用リング23と保護筒先端部27との内径と外径との公差が予め定められる。ボルト22の締めつけにより所定の寸法公差をもって公差設定用リング23が保護筒先端部27と対峙する。従ってボルト22は、公差設定用リング23を固定するためのものである。
【0053】
(タイプ2)
図16に示すスリット34を形成した公差設定用リング23を用いるタイプで、現地対応を主としている。予め保護筒先端部27の外径を測定し、これより多少大きめの内径を有する公差設定用リング23にスリット34を設ける。そして公差設定用ボルト22の締め具合で、保護筒先端部27に対する公差設定用リング23の公差を設定するタイプである。ボルト22のピッチが予め分かっているから、ボルト22の締め具合、すなわちボルト22の回転角で保護筒先端部27に対する寸法公差が設定できる。
【0054】
(タイプ3)
図17(a)に示すスリット34を形成した公差設定用リング23と、その公差設定用リング23の内径を調整する内径調整用ボルト32を少なくとも1本用いるタイプである。ボルト32により公差設定用リング23の内径を調整し、その上でボルト22で締め付けている。
【0055】
図17(b)は、タイプ3の変形例を示す断面図である。この例の場合、スリット34内に隙間調整用プレート33を挿入して、ボルト32を締め付けることにより公差設定用リング23の内径を調整している。このタイプ3において、前記ボルト22は、公差設定用リング23を固定するためのものである。
【0056】
以上いずれのタイプにおいてもボルト22が緩まないように、図18に示すようにダブルナット35を用いるか、あるいは公差設定後に仮溶接などの方法で固定する。その後シール構造とするため、図13に示すように筒体25に端板26を溶接する。
【0057】
図19は本発明の第3実施形態に係る減温装置の断面図、図20はその減温装置に用いるスライドリングの縦断面図、図21は図20F−F線上の横断面図である。
【0058】
本実施形態は第1実施形態と第2実施形態を組み合わせたもので、図19に示すように母管9の外周壁に溶接固定された母管固定傾斜リング20と、母管固定傾斜リング20と保護筒先端部27の間に介在されたスライドリング19と、スライドリング19を押さえる押さえ金具21と、押さえ金具21を介して母管固定傾斜リング20に螺挿されるボルト22aと、母管固定傾斜リング20の外周壁からスライドリング19に向けて螺挿されるボルト22bとから構成されている。
【0059】
ボルト22aはスライドリング19の軸方向と平行な方向、ボルト22bはスライドリング19の軸方向と直交する方向、すなわち両ボルト22a,22bは互いに直交する方向にそれぞれ螺挿されている。
【0060】
図に示すように、母管固定傾斜リング20のスライドリング19と対向する面が傾斜面となっている。また、スライドリング19の母管固定傾斜リング20と対向する面が傾斜面となっており、保護筒先端部27と対向する面は軸方向に平行な面となっている。
【0061】
さらに図20および図21に示すようにスライドリング19の外周部には、ボルト22bの先端部が挿入される凹部36が形成されている。この凹部36は、締め付け時におけるスライドリング19の移動を許容するためにスライドリング19の移動方向(縦方向)に沿って長い楕円状になっている。
【0062】
スライドリング19は、先に説明した図3、図4(a),(b)ならびに図5のいずれかのタイプのものが用いられる。
【0063】
この支持構造において、ボルト22aを締め付けることで押さえ金具21を介してスライドリング19が上方向に移動し、さらにボルト22bを締め付けることにより、スライドリング19が保護筒先端部27に対して所定の寸法公差をもって対峙する。このように現地で公差設定した後に、端板26を筒体25に溶接する。
【0064】
前記各実施形態では保護筒の先端部を支持する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、保護筒を用いないでスプレノズルの先端部を直接支持する減温装置にも適用可能である。
【0065】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載の第1の手段は前述のように、筒体の内側でかつ筒体ならびに端板と離れた位置に、減温装置母管の周壁に連結された先端部支持手段を設けたことにより、筒体に端板を溶接する際の熱により例え筒体が変形しても、支持手段には何も影響を与えないから、従来のように保護筒やスプレノズルなどが抜けなくなる心配がなく、検査時や補修時の作業が容易である。
【0066】
また、前述のように熱的影響がないことから、スプレノズルならびに保護筒の振動に伴う破損事故が防止でき、信頼性と耐久性に優れた減温装置が提供可能である。
【0067】
本発明の請求項2記載の第2の手段は前述のように、先端部支持手段がボルトを有し、そのボルトの締め具合によって減温装置母管から突出した先端部に対する先端部支持手段の寸法公差が調整できるように構成されているから、前記先端部の外径に応じて適正にかつ容易に寸法公差が設定できて便利である。また、スプレノズルならびに保護筒の検査時や補修時には、前記ボルトを弛めることにより、スプレノズルならびに保護筒の挿入、抜き出しが容易であるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る減温装置の縦断面図である。
【図2】その減温装置に用いる押さえ金具の拡大平面図である。
【図3】その減温装置に用いるスリット無しのスライドリングの斜視図である。
【図4】(a),(b)はその減温装置に用いるスリット有りのスライドリングの斜視図である。
【図5】その減温装置に用いる分割型スライドリングの斜視図である。
【図6】図4(a)A−A線上の断面図である。
【図7】図4(a)に示すスライドリングの平面図である。
【図8】図4(b)B−B線上の断面図である。
【図9】図4(b)C−C線上の断面図である。
【図10】スライドリングの変形例を示す断面図である。
【図11】図5D−D線上の矢視図である。
【図12】図5E−E線上の断面図である。
【図13】本発明の第2の実施形態に係る減温装置の縦断面図である。
【図14】その減温装置における公差設定用ボルトと公差設定用リングと母管固定リングの係合関係を示す拡大横断面図である。
【図15】その減温装置に用いるスリット無し公差設定用リングの横断面図である。
【図16】その減温装置に用いるスリット有り公差設定用リングの横断面図である。
【図17】(a),(b)はその減温装置に用いるスリット有りで内径調整用ボルトを用いた公差設定用リングの横断面図である。
【図18】本発明の第2の実施形態に係る減温装置で、ダブルナットを用いて公差設定用ボルトを固定した構造を示す一部拡大横断面である。
【図19】本発明の第3の実施形態に係る減温装置の縦断面図である。
【図20】その減温装置に用いるスライドリングの拡大縦断面図である。
【図21】図20F−F線上の断面図である。
【図22】排ガス再循環燃焼法を採用したボイラの概略系統図である。
【図23】再熱器系統の一例を示す図である。
【図24】従来の減温装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 スプレ水(低温流体)
2 再熱器入口蒸気(高温流体)
3 スプレノズル冷却蒸気
4 インレットノズル
5 スプレノズル
6 保護筒
7 スプレ水噴霧用窓
8 スプレノズル冷却蒸気管
9 減温装置母管
10 保護筒
11 ダイヤフラム
12 スプレノズル本体
13 スプレノズル噴霧孔
14,15 ノズル差込み穴
19 スライドリング
20 母管固定傾斜リング
21 押さえ金具
22,22a,22b 公差設定用ボルト
23 公差設定用リング
24 母管固定リング
25 筒体
26 端板
27 保護筒先端部
28 ドレン抜き栓
30 挿通孔
31 スリット
32 内径調整用ボルト
33 隙間調整用プレート
34 スリット
35 ダブルナット
36 凹部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature reducing device that is installed in a boiler device such as a business boiler or an industrial boiler and injects a low-temperature fluid into a high-temperature fluid for steam temperature control, and in particular sprays the low-temperature fluid into the high-temperature fluid. The present invention relates to a support structure for a spray nozzle or a protective cylinder that protects the spray nozzle.
[0002]
[Prior art]
FIG. 22 shows a schematic system of a boiler adopting the exhaust gas recirculation combustion method. In the figure, 51 is a boiler furnace, 52 is a water cooling wall surrounding the boiler furnace 51, 53 is a burner, 54 is a convection heat transfer section of the boiler, and 55 and 56 are superheaters and reheaters disposed in the convection heat transfer section 54. , 57 is the boiler flue, 58 is the economizer, 59 is the exhaust gas recirculation fan, 60 is the exhaust gas recirculation system for recirculating the exhaust gas from the flue 7 at the boiler outlet to the furnace bottom 61 of the boiler furnace 51, 62 A damper for controlling the amount of exhaust gas in the exhaust gas recirculation system 60, 63 is a temperature reducing device provided at the inlet of the superheater 55, 64 is a temperature reducing device water injection adjusting valve, 65 is a cooling water piping, and 66 is a steam piping.
[0003]
In such a configuration, a section is formed by the water cooling wall 52 and fuel and air are injected into the burner 53 of the boiler furnace 51 from a fuel system and a combustion air system (not shown) and burned, and radiant heat from the formed high-temperature flame is used. The working medium (water) flowing in the water cooling wall 52 is heated and evaporated, and this working medium is further guided to the superheater 55 and the reheater 56 of the convection heat transfer section 54, and predetermined by the high-temperature combustion gas from the boiler furnace 51. It is heated so that it may become the steam conditions.
[0004]
In this type of power generation boiler, it is necessary to keep the outlet steam temperature of the superheater 55 and the reheater 56 constant over the widest possible range of the load in order to maintain power plant efficiency.
[0005]
As a feature of recent power demand, thermal power generation has shifted from base load to load adjustment, and is forced to start and stop frequently and load changes. As the load changes, the amount of fuel input is changed by adjusting the steam flow rate, and the steam temperature fluctuates. Therefore, spray water is injected by the temperature reducing device to keep the steam temperature constant.
[0006]
With the increase in the number of spray water injections, the spray nozzle has a double pipe structure to reduce the thermal stress in the spray nozzle, and the spray nozzle has been endured and reliable. The spray water in the reheater system employs an intermittent control system that is introduced when the load changes in order to increase boiler efficiency.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a reheater system. The steam discharged from the high-pressure turbine is sent to the primary reheater 72 through the primary reheat steam pipe 71, where it is superheated and sent to the secondary reheater 73. When steam is sent from the primary reheater 72 to the secondary reheater 73, low-temperature spray water is injected from the spray nozzle in the temperature reducing device 74 in order to keep the steam temperature constant. In the figure, 75 is a primary reheater lower header, 76 is a primary reheater upper header, 77 is a secondary reheater lower header, and 78 is a secondary reheater upper header.
[0007]
Since reheat steam is a high-temperature fluid and spray water is a low-temperature fluid, a thermal stress is repeatedly generated due to a large temperature difference in the spray nozzle and the like, resulting in a decrease in life and damage.
[0008]
In order to prevent this, the conventional temperature reducing apparatus has a structure as shown in FIG. In the figure, 81 is spray water, 82 is reheater inlet steam, 83 is spray nozzle cooling steam, 84 is an inlet nozzle, 85 is a spray nozzle, 86 is a protective cylinder, 87 is a spray water spray window (spray nozzle opening), 88 Is a spray nozzle cooling steam pipe, 89 is a temperature reducing device mother pipe, 90 is a protective cylinder, 91 is a diaphragm, 92 is a spray nozzle body, 93 is a cylinder, 94 is an end plate, 95 and 96 are nozzle insertion holes, and 97 is a nozzle , 98 is a protrusion, and 99 is a tip.
[0009]
As shown in the figure, a double tube structure is provided in which a protective cylinder 86 is provided so as to surround the spray nozzle 85 so that the reheater inlet steam 82 does not directly touch the spray nozzle 85. A spray nozzle cooling steam 83 having an intermediate temperature between the reheater steam temperature and the spray water temperature is caused to flow between the spray nozzle 85 and the protective cylinder 86 to reduce thermal stress due to intermittent injection of spray water. .
[0010]
Further, when the diameter of the temperature reducing device mother pipe 89 is increased, spray water ejected from the spray nozzle 85 is injected into the central portion of the temperature reducing device mother pipe 89 as much as possible. The rigidity of the spray nozzle 85 placed in the temperature device mother pipe 89 is lowered. The influence of Karman vortices generated on the downstream side in the steam flow direction of the spray nozzle 85 is increased by the steam flowing in the temperature reducing device main pipe 89 as the rigidity decreases.
[0011]
As a result, the gap between the outer diameter at the tip 99 of the protective cylinder 86 and the inner diameter of the cylinder 93 needs to be as narrow as possible. Therefore, it is difficult to insert and support the protective cylinder tip 99, and the protective cylinder tip 99 is prone to excessive thermal damage because it is close to the cylinder 93, and inspection and repair of the part are frequently performed. is necessary.
[0012]
Further, in the temperature reducing device described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-28809, the length of the protective cylinder and the cylindrical body is set to 1/3 or more of the inner diameter of the temperature reducing apparatus mother pipe. Since there is a limit on the gap between the cylinder and the inner diameter of the cylinder, the frictional force is large and the protective cylinder cannot be removed easily, and the protective cylinder cannot be easily installed on the cylinder at the site. It must be structured. Therefore, it takes a considerable number of days to repair the temperature reducing device.
[0013]
In addition, the thermal expansion difference in the axial direction of the protective cylinder generated by the temperature difference between the protective cylinder and the cylindrical body that occurs during the start / stop process of the boiler device must be absorbed by the sliding structure of the protective cylinder tip. In the temperature reducing device described in Japanese Patent No. -28809, the lengths of the protective cylinder and the cylinder are set to 1/3 or more of the inner diameter of the temperature reducing apparatus main tube, so that the contact length is increased and the frictional resistance is increased. The difference in thermal expansion in the axial direction of the protective cylinder cannot be absorbed smoothly.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the demand for electric power has changed to frequent load change operation, and as a result, the main steam temperature has to be changed, so in order to keep the main steam temperature constant, The frequency of injecting or not injecting is increasing. Along with this, the heating from the steam and the cooling with the low temperature spray water flowing inside the nozzle are repeated each time the spray water is injected, and the thermal stress is generated and damaged each time, and the thermal fatigue gradually increases. There is a problem that the spray nozzle itself is cracked due to accumulation.
[0015]
Recently, as commercial boilers are becoming larger and larger, plant shutdowns other than periodic inspections do not lead to a stable supply of power, so they must be set up rapidly. Therefore, in order to easily carry out the maintenance and management of the temperature reducing device, it is urgently required to have a structure that can be easily repaired locally.
[0016]
In the conventional temperature reducing apparatus shown in FIG. 24, the inlet nozzle 84 and the protective cylinder 86 welded at the factory, for example, at the position (1) of the broken line portion, are connected to the temperature reducing apparatus main pipe 89 from the nozzle insertion holes 95 and 96 on site. After inserting and setting, the assembly was performed by welding with the nozzle 97 at the position (2) of the broken line. The welding at the positions (1) and (2) is butt welding performed in the circumferential direction.
[0017]
The cylinder 93 and the end plate 94 constitute both a sealing structure and a nozzle tip support structure. Although the cylindrical body 93 and the end plate 94 are not shown in the drawing, they also have a structure for accumulating drains generated by cooling of a minute leak of steam from the gap between the nozzle tip and the nozzle insertion hole 96. The cylinder 93 or the end plate 94 is provided with a drain (not shown).
[0018]
The problem here is that the protective cylinder is relatively thin and long. For example, since the outer diameter of the temperature reducing device mother pipe 89 is 800 to 1600 mm in diameter, the length of the protective cylinder 86 is longer than that. The outer diameter of the protective cylinder 86 is 100 to 1200 mm in diameter, and the outer diameter of the tip of the protective cylinder is only about 60 to 80 mm in diameter. Thus, since the protection cylinder 86 is thin and long, it is deformed by a high-temperature steam flow of several hundred degrees Celsius. For this reason, the nozzle insertion hole 96 has such a hole diameter that a sufficient gap is formed in order to prevent the tip end portion of the nozzle from galling.
[0019]
However, it is indispensable to support the tip 99 of the protective cylinder 86 by the cylinder 93. If the tip 99 of the protective cylinder 86 is not supported, both the spray nozzle 85 and the protective cylinder 86 repeat vibration and are damaged by fatigue. Therefore, as shown in FIG. 24, a projection 98 is provided on the inner peripheral wall of the cylindrical body 93 to form a minute gap with an outer diameter tolerance of 0.1 mm or less, and is supported at the initial stage of deformation.
[0020]
By the way, since the temperature reducing device mother pipe 89 and the cylinder 93 are welded at the factory and subjected to stress relief processing, a method of welding the end plate 94 to the cylinder 93 is adopted at the site. Due to the thermal deformation of the cylindrical body 93 due to the above, the above-mentioned minute gap between the protective cylinder 86 and the projection 98 disappears or conversely increases.
[0021]
In the case of inspecting the nozzle during the periodic inspection, after stopping the boiler, the nozzle was cut out by cutting at the portions indicated by the broken lines (1) and (2) in FIG. If there is no minute gap between the projection 98 and the projection 98, the nozzle is difficult to be removed, and it is difficult to insert the nozzle when it is inserted again after the inspection.
[0022]
Further, when the gap between the protective cylinder 86 and the protrusion 98 becomes large, both the spray nozzle 85 and the protective cylinder 86 repeatedly vibrate and have problems such as damage due to fatigue.
[0023]
The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art as described above, to easily insert and pull out the spray nozzle and the protective cylinder, and to be excellent in reliability and durability that can prevent a damage accident caused by vibration of the spray nozzle and the protective cylinder. It is to provide a temperature reducing device.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first means of the present invention is to form a pair of nozzle insertion holes facing the peripheral wall of the temperature reducing device main pipe through which high-temperature steam flows, and from one of the nozzle insertion holes, a spray nozzle or a spray nozzle And a protective cylinder provided so as to surround the spray nozzle, the tip of the spray nozzle or the tip of the protective cylinder passes through the other nozzle insertion hole and protrudes outward from the temperature reducing device main pipe, and the protrusion In a temperature reducing device having a distal end surrounded by a cylindrical body attached to the peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe and an end plate that closes the opening of the cylindrical body, the inner side of the cylindrical body is separated from the cylindrical body and the end plate. A tip end supporting means connected to the peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe is provided at the above position.
[0025]
According to a second means of the present invention, in the first means, the tip portion supporting means has a bolt, and the tip portion supporting means with respect to the tip portion protruding from the temperature reducing device mother pipe by tightening of the bolt. The dimensional tolerance is configured to be adjustable.
[0026]
According to a third means of the present invention, in the first means, the tip end supporting means is a mother pipe fixing inclined ring fixed to a peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe, the mother pipe fixing inclined ring, and the tip. It comprises a slide ring interposed between the parts, a pressing metal that presses the sliding ring, and a bolt that is screwed into the mother pipe fixing inclined ring via the pressing metal. .
[0027]
According to a fourth means of the present invention, in the first means, the tip end supporting means includes a mother pipe fixing ring fixed to a peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe, and an inner surface from the outer peripheral surface of the mother pipe fixing ring. It comprises a plurality of bolts screwed to the peripheral surface and a ring pressed to the tip end side by the bolts.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a temperature reducing device for a reheater according to the first embodiment.
[0029]
In the figure, 1 is spray water (cold fluid), 2 is reheater inlet steam (hot fluid), 3 is spray nozzle cooling steam, 4 is an inlet nozzle, 5 is spray nozzle, 6 is a protective cylinder, and 7 is for spraying spray water. Window (spray nozzle opening), 8 is a spray nozzle cooling steam pipe, 9 is a temperature reducing device mother pipe, 10 is a protective cylinder, 11 is a diaphragm, 12 is a spray nozzle body, 13 is a spray nozzle spray hole, 14 and 15 are nozzle insertion holes, Reference numeral 19 denotes a slide ring, 20 denotes a mother tube fixing inclined ring, 21 denotes a press fitting, 22 denotes a bolt, 25 denotes a cylinder, 26 denotes an end plate, 27 denotes a protective cylinder tip, and 28 denotes a drain plug.
[0030]
As shown in FIG. 1, the supporting structure of the protection tube tip 27 includes a mother tube fixing inclined ring 20 welded and fixed to the peripheral wall of the temperature reducing device mother tube 9, and a mother tube fixing inclined ring 20 and a protection tube tip 27. It comprises a slide ring 19 interposed therebetween, a holding metal 21 for holding the slide ring 19, and a bolt 22 screwed into the mother pipe fixing inclined ring 20 via the holding metal 21.
[0031]
As shown in the figure, the surface of the mother tube fixed inclined ring 20 that faces the slide ring 19 is an inclined surface. Further, the surface of the slide ring 19 that faces the mother tube fixing inclined ring 20 is an inclined surface, and the surface that faces the protective tube tip 27 is a surface parallel to the axial direction.
[0032]
Of the pair of nozzle insertion holes 14, 15 provided so as to face the peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe 9, the nozzle insertion hole 14 is sized so that the protective cylinder 6 can be freely inserted, and the nozzle insertion hole 15 is Since each of the tip portions 27 of the protective cylinder 6 is designed to be freely inserted, the spray nozzle 5 and the protective cylinder 6 are smoothly inserted into the temperature reducing device mother pipe 9.
[0033]
After the spray nozzle 5 and the protective cylinder 6 are mounted, the slide ring 19, the pressing metal 21 and the bolt 22 are set, and the bolt 22 is tightened to move the slide ring 19 upward via the pressing metal 21. Is disposed opposite the protective cylinder tip 27 with an appropriate dimensional tolerance (for example, within 0.1 mm). After the tolerance is set on site in this manner, the end plate 26 is welded to the cylindrical body 25 to complete the assembly. By providing an appropriate dimensional tolerance as described above, the protective cylinder 6 can be expanded and contracted in the axial direction as indicated by an arrow X.
[0034]
In the periodic inspection, the end plate 26 is removed and the bolt 22 is loosened, so that the slide ring 19 is sufficiently separated from the protective cylinder tip 27, and the spray nozzle 5 and the protective cylinder 6 can be easily removed.
[0035]
In the above-described method, the slide ring 19, the presser fitting 21, and the bolt 22 are set and the bolt 22 is tightened after the spray nozzle 5 and the protective cylinder 6 are mounted. 21, the bolt 22 may be set in advance, the spray nozzle 5 and the protective cylinder 6 may be attached in this state, and then the bolt 22 may be tightened.
[0036]
FIG. 2 is an enlarged plan view of the presser fitting 21. As shown in FIG. 2, the presser fixture 21 has a ring shape, and an insertion hole 30 is formed through which the bolt 22 is inserted at a predetermined interval in the circumferential direction. Has been. The inner diameter of the presser fitting 21 is designed to be sufficiently larger than the outer diameter of the protective cylinder tip 27.
[0037]
3 to 5 are perspective views showing various forms of the slide ring 19. The slide ring 19 in FIG. 3 has no slit, the slide ring 19 in FIG. 4 has a slit, and the slide ring 19 in FIG. 5 is divided into a plurality.
[0038]
3 to 5, the type for setting the dimensional tolerance at the protective cylinder tip 27 is roughly divided into the following three types.
[0039]
(Type 1)
The type using the slide ring 19 having no slit shown in FIG. 3, the tolerance between the inner diameter and the outer diameter of the slide ring 19 and the protective cylinder tip 27 is predetermined, and the bolt 22 is tightened to have a predetermined dimensional tolerance. The slide ring 19 faces the protective cylinder tip 27. Accordingly, the presser fitting 21 and the bolt 22 are for fixing the slide ring 19.
[0040]
(Type 2)
This type uses a slide ring 19 having slits 30 shown in FIG. The outer diameter of the protective cylinder tip 27 is measured in advance, and the slit 30 is provided in the slide ring 19 having a slightly larger inner diameter.
[0041]
There are the following two types of tolerance setting methods.
The first setting method is a method of setting a tolerance according to the degree of tightening of the bolt 22 using the slide ring 19 in which only the slit 30 shown in FIG. 4A is formed. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A, and FIG. 7 is a plan view of the slide ring 19 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the surfaces of the slide ring 19 and the mother pipe fixing inclined ring 20 that are in contact with each other are inclined, and the pitch of the bolts 22 is known in advance. Thus, the dimensional tolerance of the slide ring 19 with respect to the protective cylinder tip 27 can be set.
[0042]
As shown in FIGS. 4B, 8, and 9, the second setting method includes at least one slide ring 19 having a slit 30 and an inner diameter adjusting bolt 32 that adjusts the inner diameter of the slide ring 19. This method is used. 8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4B, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 4B. As shown in FIG. 9, the inner diameter of the slide ring 19 is adjusted with the bolt 32, and then tightened with the bolt 22 to set a dimensional tolerance.
[0043]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the second setting method. In this example, the inner diameter of the slide ring 19 is adjusted by inserting the gap adjusting plate 33 into the slit 30 and tightening the bolt 32.
[0044]
In the second setting method, the presser fitting 21 and the bolt 22 are for fixing the slide ring 19.
[0045]
(Type 3)
As shown in FIG. 5, this is a type using a slide ring 19 divided into a plurality of parts (in this example, two parts). 11 is a view taken along the line DD in FIG. 5, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. As shown in FIGS. 5 and 12, the two divided slide ring halves 19 a and 19 b are connected by a plurality of (in this example, four) inner diameter adjusting bolts 32 via a gap adjusting plate 33. One slide ring 19 is configured. The inner diameter of the slide ring 19 is adjusted by the tightening condition of the inner diameter adjusting bolt 32. In this example, the gap adjusting plate 33 is used. However, the inner diameter of the slide ring 19 can be adjusted only by tightening the inner diameter adjusting bolt 32 without using the gap adjusting plate 33.
[0046]
This type 3 has a feature that the allowable range of the inner diameter tolerance of the slide ring 19 is wider than that of the type 2.
[0047]
In any of the above types, a double nut is used or fixing is performed by a method such as temporary welding so that the bolt 22 does not loosen. Thereafter, an end plate 26 is welded to the cylinder 25 as shown in FIG. The end plate 26 is provided with a drain drain plug 28. When the drain is accumulated, the drain drain plug 28 is removed and the accumulated drain is discharged.
[0048]
Since the sealing structure by the cylinder 25 and the end plate 26 and the support structure by the slide ring 19, the mother pipe fixing inclined ring 20, the holding fitting 21 and the bolt 22 are separated and separated, the end plate 26 is attached to the cylinder 25. Even if the cylindrical body 25 is deformed by heat at the time of welding, it does not affect the support structure, so there is no concern that the protective cylinder 6 or the like cannot be removed as in the conventional case.
[0049]
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a temperature reducing device according to the second embodiment of the present invention. In the case of this embodiment, the supporting structure of the protective cylinder tip 27 includes a mother tube fixing ring 24 fixed to the peripheral wall of the temperature reducing device mother tube 9 and a screw from the outer peripheral surface of the mother tube fixing ring 24 to the inner peripheral surface. It comprises a plurality of inserted tolerance setting bolts 22 and a tolerance setting ring 23 pressed by the tolerance setting bolts 22. By tightening the bolt 22, the protective cylinder tip 27 is supported by the ring 23 with a predetermined dimensional tolerance.
[0050]
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing an engagement relationship among a tolerance setting bolt, a tolerance setting ring, and a mother tube fixing ring in the temperature reducing device. As shown in the figure, a plurality of tolerance setting bolts 22 (four in this example) are screwed at substantially equal intervals along the circumferential direction of the mother pipe fixing ring 24, so that the tolerance setting ring 23 is moved in the circumferential direction. Are pressed almost evenly.
[0051]
In the second embodiment, the type for setting the dimensional tolerance at the protective cylinder tip 27 is roughly divided into the following three types.
[0052]
(Type 1)
The tolerance setting ring 23 having no slit shown in FIG. 15 is used, and the tolerance between the inner diameter and the outer diameter of the tolerance setting ring 23 and the protective cylinder tip 27 is predetermined. When the bolts 22 are tightened, the tolerance setting ring 23 faces the protective cylinder tip 27 with a predetermined dimensional tolerance. Therefore, the bolt 22 is for fixing the tolerance setting ring 23.
[0053]
(Type 2)
This type uses the tolerance setting ring 23 in which the slit 34 shown in FIG. The outer diameter of the protective cylinder tip 27 is measured in advance, and a slit 34 is provided in the tolerance setting ring 23 having an inner diameter slightly larger than this. The tolerance setting ring 23 is set to the tolerance of the tolerance setting ring 23 with respect to the protective cylinder tip 27 by the tightness of the tolerance setting bolt 22. Since the pitch of the bolts 22 is known in advance, the dimensional tolerance with respect to the protection tube tip 27 can be set by the tightening degree of the bolts 22, that is, the rotation angle of the bolts 22.
[0054]
(Type 3)
17A is a type that uses a tolerance setting ring 23 in which slits 34 shown in FIG. 17A are formed, and at least one inner diameter adjusting bolt 32 that adjusts the inner diameter of the tolerance setting ring 23. The inner diameter of the tolerance setting ring 23 is adjusted by the bolt 32 and then tightened by the bolt 22.
[0055]
FIG. 17B is a cross-sectional view showing a modification of type 3. In this example, the inner diameter of the tolerance setting ring 23 is adjusted by inserting the gap adjusting plate 33 into the slit 34 and tightening the bolt 32. In this type 3, the bolt 22 is for fixing the tolerance setting ring 23.
[0056]
In any of the above types, the double nut 35 is used as shown in FIG. 18 so that the bolt 22 does not loosen, or is fixed by a method such as temporary welding after setting the tolerance. Thereafter, in order to obtain a seal structure, an end plate 26 is welded to the cylinder 25 as shown in FIG.
[0057]
19 is a cross-sectional view of a temperature reducing device according to a third embodiment of the present invention, FIG. 20 is a vertical cross-sectional view of a slide ring used in the temperature reducing device, and FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line 20F-F.
[0058]
This embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment. As shown in FIG. 19, a mother pipe fixing inclined ring 20 welded to the outer peripheral wall of the mother pipe 9 and a mother pipe fixing inclined ring 20 are provided. And a slide ring 19 interposed between the front end 27 of the protective cylinder, a holding metal 21 for holding the slide ring 19, a bolt 22a screwed into the mother pipe fixing inclined ring 20 via the holding metal 21, and a mother pipe fixing The bolt 22 b is screwed from the outer peripheral wall of the inclined ring 20 toward the slide ring 19.
[0059]
The bolt 22a is screwed in a direction parallel to the axial direction of the slide ring 19, and the bolt 22b is screwed in a direction orthogonal to the axial direction of the slide ring 19, that is, both the bolts 22a and 22b are screwed in directions orthogonal to each other.
[0060]
As shown in the figure, the surface of the mother tube fixed inclined ring 20 that faces the slide ring 19 is an inclined surface. In addition, the surface of the slide ring 19 that faces the mother tube fixing inclined ring 20 is an inclined surface, and the surface that faces the protective cylinder tip 27 is a surface parallel to the axial direction.
[0061]
Further, as shown in FIGS. 20 and 21, a recess 36 into which the tip of the bolt 22 b is inserted is formed on the outer periphery of the slide ring 19. The recess 36 has a long oval shape along the moving direction (vertical direction) of the slide ring 19 in order to allow movement of the slide ring 19 during tightening.
[0062]
As the slide ring 19, the type of any of the types described above with reference to FIGS. 3, 4 (a), (b) and FIG. 5 is used.
[0063]
In this support structure, by tightening the bolt 22a, the slide ring 19 moves upward via the presser fitting 21, and by further tightening the bolt 22b, the slide ring 19 has a predetermined dimension with respect to the protective cylinder tip portion 27. Confront with tolerance. After the tolerance is set on site in this manner, the end plate 26 is welded to the cylindrical body 25.
[0064]
In each of the embodiments described above, the case where the front end portion of the protective cylinder is supported has been described. However, the present invention is not limited to this, and the temperature reducing device directly supports the front end portion of the spray nozzle without using the protective cylinder. Applicable.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, the first means according to claim 1 of the present invention is the tip support means connected to the peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe at the position inside the cylinder and away from the cylinder and the end plate. Since the support means is not affected even if the cylinder is deformed by the heat generated when the end plate is welded to the cylinder, the protective cylinder, spray nozzle, etc. are removed. There is no worry about disappearance, and work at the time of inspection and repair is easy.
[0066]
In addition, since there is no thermal influence as described above, it is possible to prevent a damage accident caused by vibration of the spray nozzle and the protective cylinder, and it is possible to provide a temperature reducing device excellent in reliability and durability.
[0067]
The second means according to claim 2 of the present invention is that, as described above, the tip portion supporting means has a bolt, and the tip portion supporting means for the tip portion protruding from the temperature reducing device main tube due to the tightening of the bolt. Since the dimensional tolerance can be adjusted, it is convenient that the dimensional tolerance can be set appropriately and easily according to the outer diameter of the tip portion. Further, when inspecting or repairing the spray nozzle and the protective cylinder, the bolts are loosened to facilitate the insertion and extraction of the spray nozzle and the protective cylinder.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a temperature reducing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged plan view of a press fitting used in the temperature reducing device.
FIG. 3 is a perspective view of a slide ring without slits used in the temperature reducing device.
4A and 4B are perspective views of a slide ring with a slit used in the temperature reducing device. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a split slide ring used in the temperature reducing device.
6A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
7 is a plan view of the slide ring shown in FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 9 is a sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the slide ring.
FIG. 11 is an arrow view on the line D-D in FIG. 5.
12 is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a temperature reducing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing an engagement relationship among a tolerance setting bolt, a tolerance setting ring, and a mother tube fixing ring in the temperature reducing device.
FIG. 15 is a transverse cross-sectional view of a slitless tolerance setting ring used in the temperature reducing device.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a tolerance setting ring with slits used in the temperature reducing device.
FIGS. 17A and 17B are cross-sectional views of a tolerance setting ring using an inner diameter adjusting bolt with a slit used in the temperature reducing device. FIGS.
FIG. 18 is a partially enlarged cross-sectional view showing a structure in which a tolerance setting bolt is fixed using a double nut in a temperature reducing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view of a temperature reducing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an enlarged vertical sectional view of a slide ring used in the temperature reducing device.
FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line 20F-F.
FIG. 22 is a schematic system diagram of a boiler adopting an exhaust gas recirculation combustion method.
FIG. 23 is a diagram showing an example of a reheater system.
FIG. 24 is a longitudinal sectional view of a conventional temperature reducing apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Spray water (low temperature fluid)
2 Reheater inlet steam (high temperature fluid)
3 Spray nozzle cooling steam
4 Inlet nozzle
5 Spray nozzle
6 protection cylinder
7 Spray water spray window
8 Spray nozzle cooling steam pipe
9 Temperature reduction device
10 Protection cylinder
11 Diaphragm
12 Spray nozzle body
13 Spray nozzle spray hole
14,15 Nozzle insertion hole
19 Slide ring
20 Mother pipe fixed inclined ring
21 Presser bracket
22, 22a, 22b Tolerance setting bolt
23 Tolerance setting ring
24 Mother pipe fixing ring
25 cylinder
26 End plate
27 Tip of protective cylinder
28 Drain drain plug
30 insertion hole
31 slit
32 Bore for adjusting inner diameter
33 Clearance adjustment plate
34 Slit
35 Double nut
36 recess

Claims (4)

高温蒸気が流通する減温装置母管の周壁に対向した一対のノズル差込み穴を形成し、その一方のノズル差込み穴からスプレノズルまたはスプレノズルとそのスプレノズルを囲むように設けられた保護筒を挿入して、スプレノズルの先端部または保護筒の先端部を他方のノズル差込み穴に通して減温装置母管から外側に突出せしめ、その突出した先端部を、減温装置母管の周壁に取り付けた筒体と、その筒体の開口部を塞ぐ端板で囲んだ減温装置において、
前記筒体の内側でかつ筒体ならびに端板と離れた位置に、前記減温装置母管の周壁に連結された先端部支持手段を設けたことを特徴とする減温装置。
A pair of nozzle insertion holes facing the peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe through which high-temperature steam flows are formed, and a spray nozzle or a spray nozzle and a protective cylinder provided so as to surround the spray nozzle are inserted from one nozzle insertion hole. The cylindrical body in which the tip of the spray nozzle or the tip of the protective cylinder is passed through the other nozzle insertion hole and protrudes outward from the temperature reducing device mother pipe, and the protruding tip is attached to the peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe And a temperature reducing device surrounded by an end plate that closes the opening of the cylindrical body,
A temperature-reducing device characterized in that tip support means connected to the peripheral wall of the temperature-reducing device mother pipe is provided inside the cylinder and at a position away from the cylinder and the end plate.
請求項1記載の減温装置において、前記先端部支持手段がボルトを有し、そのボルトの締め具合によって前記減温装置母管から突出した先端部に対する前記先端部支持手段の寸法公差が調整できるように構成されていることを特徴とする減温装置。2. The temperature reducing device according to claim 1, wherein the tip supporting means has a bolt, and the dimensional tolerance of the tip supporting means with respect to the tip protruding from the temperature reducing device main tube can be adjusted by tightening the bolt. It is comprised so that the temperature reduction apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項1記載の減温装置において、前記先端部支持手段が、前記減温装置母管の周壁に固定された母管固定傾斜リングと、その母管固定傾斜リングと前記先端部の間に介在されたスライドリングと、そのスライドリングを押さえる押さえ金具と、その押さえ金具を介して母管固定傾斜リングに螺挿されるボルトとから構成されていることを特徴とする減温装置。2. The temperature reducing device according to claim 1, wherein the tip supporting means is interposed between a mother tube fixing inclined ring fixed to a peripheral wall of the temperature reducing device mother pipe, and between the mother tube fixing inclined ring and the tip portion. A temperature reducing device comprising: a slide ring that is formed, a pressing metal that holds the slide ring, and a bolt that is screwed into the mother pipe fixing inclined ring via the pressing metal. 請求項1記載の減温装置において、前記先端部支持手段が、前記減温装置母管の周壁に固定された母管固定リングと、その母管固定リングの外周面から内周面にかけて螺挿された複数本のボルトと、そのボルトによって前記先端部側に押圧されるリングとから構成されていることを特徴とする減温装置。2. The temperature reducing apparatus according to claim 1, wherein the tip support means is a mother pipe fixing ring fixed to a peripheral wall of the temperature reducing apparatus mother pipe, and is screwed from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the mother pipe fixing ring. A temperature reducing device comprising a plurality of bolts and a ring pressed against the tip by the bolts.
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