JP4939060B2 - 排熱回収ボイラ及び該ボイラの組立方法。 - Google Patents

Description

本発明は、ボイラの組立方法に関するものであり、特に、火力発電所等に用いられる大型ボイラを支持鉄骨の上部に設けられた支持梁から吊り下げ支持するボイラの組立方法に関するものである。

このようなボイラの組立方法としては、上部架構の上に設置された吊り上げ機構により下部架構（吊り上げ用仮設天秤）を吊り上げていきながらボイラを組み立てていくものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２９６８０７号公報

上記特許文献に開示されたボイラの組立方法では、ボイラの組立が完了したときに、ボイラ吊り下げ用支持架構に最も近い所に位置するボイラブロックが、複数本のスリングロッド（リンクプレート）を介して下部架構に取り付けられている。そのため、下部架構およびスリングロッドの設置作業および撤去作業が必要となり、ボイラ組立作業を効率よく実施することができず、工期が長引いてしまうといった問題点があった。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ボイラ組立作業を効率よく実施することができて、工期の短縮化を図ることができるボイラの組立方法を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明による排熱回収ボイラの組立方法は、支持鉄骨の上部に設けられた支持梁に、複数個のボイラブロックを備えてなる熱交換要素を吊り下げて構築する排熱回収ボイラの組立方法であって、前記ボイラブロックのうち、前記熱交換要素の組立が完了したときに、前記支持梁に最も近い所に位置するとともに、複数本の伝熱管を支持する複数個の丸穴が設けられた多孔板を備えたボイラブロックを、前記多孔板の上端部全体にわたって吊り上げ補強部が固定されたブロック構成として工場組立し現地納入するとともに、当該ボイラブロックの吊り上げ補強部が、前記支持梁の上に設置した吊り上げ装置から鉛直下方に延びる吊り下げ部材に、直接吊り下げられるようにした状態で前記熱交換要素の組立が行われるようにした。
このような排熱回収ボイラの組立方法によれば、熱交換要素の組立が完了したときに、支持梁に最も近い所に位置するボイラブロックの上部に設けられた吊り上げ補強部が、支持梁の上に設置された吊り上げ装置から鉛直下方に延びる吊り下げ部材（例えば、ワイヤ）に、例えば、アンカーハウジングを介して直接吊り下げられる（直結される）こととなるので、従来必要とされていた下部架構（吊り上げ用天秤）およびスリングロッド（リンクプレート）等の仮設材を排除すること（なくすこと）ができる。
これにより、仮設材の設置作業および撤去作業を省略することができ、ボイラ組立作業を効率よく実施することができて、工期の短縮化を図ることができる。

本発明による排熱回収ボイラは、上記排熱回収ボイラの組立方法により組み立てられている。
このような排熱回収ボイラによれば、熱交換要素の組立作業が効率よく実施され、その工期が短縮されることとなるので、排熱回収ボイラ全体の組立作業を効率よく実施することができて、工期の短縮化を図ることができる。

本発明によれば、ボイラ組立作業を効率よく実施することができて、工期の短縮化を図ることができるという効果を奏する。

以下、本発明によるボイラ最上部ブロック（ボイラブロック）の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のボイラ最上部ブロック（「耐圧部ブロック」ともいう。）３ａを備えた吊り下げ式のボイラ（例えば、排熱回収ボイラ：HRSG（Heat Recovery Steam Generator））１を示す概略全体構成図である。
図１に示すように、吊り下げ式のボイラ（以下、「排熱回収ボイラ」という。）１は、ボイラ支持用の支持柱（以下、「支持鉄骨」という。）２と、熱交換要素（「耐圧部」ともいう。）３と、ガス入口ダクト４と、ガス出口ダクト５とを主たる要素として構成されたものである。

支持鉄骨２の上部には、複数本のホットビーム（「支持梁」、「トップビーム」、あるいは「ボイラ吊り下げ用支持架構」ともいう。）６が固定されている。
熱交換要素３は、例えば、ボイラ最上部ブロック３ａと、ボイラ上部ブロック３ｂと、ボイラ中間ブロック３ｃと、ボイラ下部ブロック３ｄと、ボイラ最下部ブロック３ｅとを備えたものである。

ここで、図２を参照しながら本実施形態のボイラ最上部ブロック３ａについて説明する。
ボイラ最上部ブロック３ａは、支持板（多孔板）２１と、吊り上げ補強部２２とを備えている。
支持板２１には、複数本のチューブ（伝熱管）２３（図１参照）を支持する複数個の丸穴（図示せず）と、ピン（図示せず）を介して後述するハンガプレート８（図３（ｄ）参照）と連結（接続）される複数個（図２では４個）のピン穴２４とが設けられている。そして、支持板２１の上端部には、吊り上げ補強部２２が固定されている。
吊り上げ補強部２２には、後述するワイヤ（吊り下げ部材）１１（図３（ａ）および図４参照）の先端部に取り付けられたアンカーハウジング（吊り上げ用クレビス）２５（図３（ａ）参照）とピン２６（図３（ａ）参照）を介して直接連結（接続）されるピン穴２７を備えた複数個（図２では２個）の第１の連結部２８と、後述する吊り上げハンガ７（図３（ｄ）参照）と連結（接続）されるピン穴２９を備えた複数個（図２では４個）の第２の連結部３０とが設けられている。

図３（ｄ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａは、複数本（図３（ｄ）では４本）の吊り上げハンガ７を介してホットビーム６に吊り下げられているとともに、熱交換要素３の各段間（すなわち、ボイラ最上部ブロック３ａとボイラ上部ブロック３ｂとの間、ボイラ上部ブロック３ｂとボイラ中間ブロック３ｃとの間、ボイラ中間ブロック３ｃとボイラ下部ブロック３ｄとの間、およびボイラ下部ブロック３ｄとボイラ最下部ブロック３ｅとの間）はそれぞれ、複数本（図３（ｄ）では４本）のハンガプレート８を介して連結（接続）されている。したがって、熱交換要素３の全体が、ホットビーム６に吊り下げられた状態となっている。

図１に示すように、ガス入口ダクト４は、ガスタービンやディーゼル機関等の原動機（図示せず）からの排ガスが導入される部分であり、ガス出口ダクト５は、熱交換要素３との熱交換を終えた排ガスが外部に排出される部分である。すなわち、ガス入口ダクト４から排熱回収ボイラ１の内部に導入された排ガスは、熱交換要素３にて給水と熱交換して蒸気を生成せしめた後、ガス出口ダクト５から排熱回収ボイラ１の外部に導出されることとなる。
なお、図１中の符号９ａ，９ｂ，９ｃはそれぞれ、高圧蒸気ドラム、中圧蒸気ドラム、低圧蒸気ドラムを示している。

つぎに、図３（ａ）〜図３（ｄ）および図４（ａ）〜図４（ｅ）を用いて熱交換要素３の組立手順の概略を説明する。
まず、ヤグラ状の支持鉄骨２を下部から順次組上げ、その上端部にホットビーム６を一体的に固定する。そして、複数個の吊り上げ装置（例えば、油圧ジャッキ）１０をホットビーム６上に設置する。
つづいて、図４（ａ）に示すように、台車３１上に載置されたボイラ最上部ブロック３ａを支持鉄骨２内へ搬入し、吊り上げ装置１０から地上近くまでワイヤ１１を垂らして、ワイヤ１１の先端部に取り付けられたアンカーハウジング２５が第１の連結部２８を挟み込むようにする。そして、アンカーハウジング２５に形成された丸穴と第１の連結部２８に形成されたピン穴２７とを一致させ、これら丸穴およびピン穴２７にピン２６を通し、アンカーハウジング２５と第１の連結部２８とを連結する（すなわち、ボイラ最上部ブロック３ａをワイヤ１１に取り付けていく）ことによってボイラ最上部ブロック３ａを組立てる。
なお、図４（ａ）中の符号３２ａは１列目に設置された３熱交換要素、符号３２ｂは２列目に設置された３熱交換要素、符号３２ｃは３列目に設置された３熱交換要素を示している。

ボイラ最上部ブロック３ａの組立が完了したら、吊り上げ装置１０を作動させ、図４（ｂ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａを所定の高さまで吊り上げた後、その下方において、ボイラ上部ブロック３ｂをハンガプレート８を介して連結し、ボイラ上部ブロック３ｂを組立てる。図３（ａ）はボイラ最上部ブロック３ａを所定の高さまで吊り上げていく途中の段階を示している。図３（ａ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａは、ワイヤ１１によって直接吊り上げられるようになっている。
ボイラ上部ブロック３ｂの組立が完了したら、吊り上げ装置１０を作動させ、図４（ｃ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａおよびボイラ上部ブロック３ｂを所定の高さまで吊り上げた後、ボイラ上部ブロック３ｂの下方において、ボイラ中間ブロック３ｃをハンガプレート８を介して連結し、ボイラ中間ブロック３ｃを組立てる。

ボイラ中間ブロック３ｃの組立が完了したら、吊り上げ装置１０を作動させ、図４（ｄ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａ、ボイラ上部ブロック３ｂ、およびボイラ中間ブロック３ｃを所定の高さまで吊り上げた後、ボイラ中間ブロック３ｃの下方において、ボイラ下部ブロック３ｄをハンガプレート８を介して連結し、ボイラ下部ブロック３ｄを組立てる。
そして、ボイラ下部ブロック３ｄの組立が完了したら、吊り上げ装置１０を作動させ、図４（ｅ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａ、ボイラ上部ブロック３ｂ、ボイラ中間ブロック３ｃ、およびボイラ下部ブロック３ｄを所定の高さまで吊り上げた後、ボイラ下部ブロック３ｄの下方において、ボイラ最下部ブロック３ｅをハンガプレート８を介して連結し、ボイラ最下部ブロック３ｅを組立てる。

ボイラ最下部ブロック３ｅの組立が完了したら、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、ボイラ最上部ブロック３ａの上端部を吊り上げハンガ７を介してホットビーム６に固定した後、図３（ｄ）に示すように、吊り上げ装置１０を取り外すことによって組立作業が完了する。

本発明によるボイラ最上部ブロック３ａによれば、上部に吊り上げ補強部２２を設置したブロック構成として工場組立し現地納入とすることにより、ボイラ最上部ブロック３ａ（すなわち、熱交換要素３の組立が完了したときに、最もホットビーム６に近い所に位置するボイラブロック）が、ホットビーム６上に設置された吊り上げ装置１０から鉛直下方に延びるワイヤ１１に、アンカーハウジング２５を介して直接吊り下げられるように（直結されるように）構成することが可能となり、従来必要とされていた吊り上げ用天秤およびリンクプレート（「仮設材」とも呼ばれる。）を排除すること（なくすこと）ができる。
これにより、吊り上げ用天秤およびリンクプレートの設置作業および撤去作業を省略することができ、ボイラ組立作業（より詳しくは、ボイラブロックの組立作業）を効率よく実施することができて、工期の短縮化を図ることができる。
また、複雑な構成を有する吊り上げ用天秤を製作する必要がなくなり、建造コストの低減化を図ることができる。
さらに、吊り上げ用天秤およびリンクプレートを使用する必要がなくなり、仮設材の物量（重量）を（例えば、１／３程度に）軽減化させることができ、吊り上げ前の付帯作業を容易なものとすることができる。
さらにまた、吊り上げ用天秤およびリンクプレートが排除されたことにより、その分の空間が拡がって、より広い作業スペースを確保することができる。

なお、本発明は排熱回収ボイラのみに適用され得るものではなく、その他の吊り下げ式ボイラにも適用可能である。

本発明によるボイラブロックを備えた吊り下げ式のボイラを示す概略全体構成図である。 本発明によるボイラブロックの一実施形態を示す概略正面図である。 熱交換要素の組立手順の概略を説明するための図であって、（ａ）はワイヤの先端部にボイラ最上部ブロックが取り付けられ、吊り上げ装置によりワイヤが巻き上げられてボイラ最上部ブロックが若干吊り上げられた状態を示す図、（ｂ）は吊り上げ装置によりワイヤが巻き上げられて熱交換要素全体が所定位置に位置した状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ矢視断面図、（ｄ）は熱交換要素全体の組立作業が完了した状態を示す図である。 図１のＡ−Ａ視の方向から見た熱交換要素の組立手順の概略を説明するための図であって、（ａ）はワイヤの先端部にボイラ最上部ブロックを取り付けた状態を示す図、（ｂ）はボイラ最上部ブロックの下方にボイラ上部ブロックを取り付けた状態を示す図、（ｃ）はボイラ上部ブロックの下方にボイラ中間ブロックを取り付けた状態を示す図、（ｄ）はボイラ中間ブロックの下方にボイラ下部ブロックを取り付けた状態を示す図、（ｅ）はボイラ下部ブロックの下方にボイラ最下部ブロックを取り付けた状態を示す図である。

符号の説明

１ 排熱回収ボイラ
２ 支持鉄骨
３ 熱交換要素
３ａ ボイラ最上部ブロック
３ｂ ボイラ上部ブロック
３ｃ ボイラ中間ブロック
３ｄ ボイラ下部ブロック
３ｅ ボイラ最下部ブロック
６ ホットビーム（支持梁）
１０ 吊り上げ装置
１１ ワイヤ（吊り下げ部材）
２１ 支持板
２２ 吊り上げ補強部
２３ 伝熱管
２８ 第１の連結部

Claims (2)

1. 支持鉄骨の上部に設けられた支持梁に、複数個のボイラブロックを備えてなる熱交換要素を吊り下げて構築する排熱回収ボイラの組立方法であって、
   前記ボイラブロックのうち、前記熱交換要素の組立が完了したときに、前記支持梁に最も近い所に位置するとともに、複数本の伝熱管を支持する複数個の丸穴が設けられた多孔板を備えたボイラブロックを、前記多孔板の上端部全体にわたって吊り上げ補強部が固定されたブロック構成として工場組立し現地納入するとともに、当該ボイラブロックの吊り上げ補強部が、前記支持梁の上に設置した吊り上げ装置から鉛直下方に延びる吊り下げ部材に、直接吊り下げられるようにした状態で前記熱交換要素の組立が行われることを特徴とする排熱回収ボイラの組立方法。
2. 請求項１記載の排熱回収ボイラの組立方法にて組立てられたことを特徴とする排熱回収ボイラ。

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