JP5611281B2 - 船舶用ボイラ - Google Patents
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Description
本発明は船舶用ボイラに関する。
従来、この種のボイラとして、排ガス部蒸発管群と油焚部蒸発管部群を横方向に配列し、主機排ガスおよび油焚で得られた燃焼排ガスを通過させる煙管とし、煙管外部を水室として、小型コンパクトに構成された煙管式コンポジットボイラがある（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載されたコンポジットボイラは、熱源として主機となる船舶エンジンの排ガスの保有する排熱を利用するボイラに、燃焼装置を備えた補助ボイラを付設し、エンジンの負荷の減少或いは停止により排ガスの熱量が不足したときは、補助ボイラの燃焼装置にて追い焚きを行い、所望の熱量を得るものである。
特許文献１に記載されたコンポジットボイラは、熱源として主機となる船舶エンジンの排ガスの保有する排熱を利用するボイラに、燃焼装置を備えた補助ボイラを付設し、エンジンの負荷の減少或いは停止により排ガスの熱量が不足したときは、補助ボイラの燃焼装置にて追い焚きを行い、所望の熱量を得るものである。
上記のように、特許文献１に記載されたコンポジットボイラは、主機となる船舶エンジンの排ガスの保有する排熱を主たる熱源として利用しているが、近年、環境問題から船舶エンジンの改良が進み、エンジンの効率が向上したことにより、船舶エンジンから排出される排ガスの温度が低下し、従来どおりの熱回収量を確保するにはボイラの大型化による設置スペースの増大、あるいは燃焼ボイラ側の燃焼負荷の増加などの問題が生じている。
本発明者等は、このような問題点を解決するため研究を重ねた結果、船舶に備えられた発電機等、メインエンジン以外の機器（以下、補機という。）が排出する排ガスの熱を利用することに着目し、本発明を完成するに至った。
本発明者等は、このような問題点を解決するため研究を重ねた結果、船舶に備えられた発電機等、メインエンジン以外の機器（以下、補機という。）が排出する排ガスの熱を利用することに着目し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、燃焼ボイラの燃料消費量の低減を図り、省エネに優れた効果を発揮する船舶用ボイラを提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、水室内に、燃焼装置の燃焼排ガスを流す煙管を内装した燃焼ボイラと、主機排ガスを流す煙管を内装した主機排熱回収ボイラを組み合わせ、前記燃焼ボイラと前記主機排熱回収ボイラの排ガスの流出口を別個に設けたコンポジットボイラにおいて、補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラを前記コンポジットボイラに、前記補機排熱回収ボイラの缶水と前記コンポジットボイラの缶水とが連通するように連結管で連結して接続し、前記補機排熱回収ボイラから発生する蒸気を前記コンポジットボイラの前記水室を介して蒸気使用機器へ供給するようにしたことを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、補機の排ガスの熱を回収する前記補機排熱回収ボイラの缶水と前記コンポジットボイラの缶水とが連通するように連結管で連結して接続し、前記補機排熱回収ボイラから発生する蒸気を前記コンポジットボイラの前記水室を介して蒸気使用機器へ供給するようにしたので、これまで回収が行われず排出されていた補機の排熱を有効に利用して、前記燃焼ボイラでの燃料消費量を削減することができる。
また、前記補機排熱回収ボイラの缶水と前記コンポジットボイラの缶水が連通するように連結管で連結して接続しているので、どの補機の熱回収を行っても常に蒸気を発生させることができるとともに、設定圧力に等しい飽和温度の飽和水を前記コンポジットボイラの前記水室に貯留することができ、負荷の要求に対して直ぐの蒸気供給が可能となる。
また、個々の補機の排ガスの熱を回収する複数台の補機排熱回収ボイラをコンポジットボイラに接続すると、複数の補機から排出される排ガスの熱を効率よく回収することができる。
さらに、補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラは、前記コンポジットボイラの缶水との連通だけで他に相互に共通する構成はなく、排ガス流入ダクト及び排ガス放出ダクトを独立した構成とすることにより、船舶規格に求められる船級を満たすものとすることができる。
また、前記補機排熱回収ボイラの缶水と前記コンポジットボイラの缶水が連通するように連結管で連結して接続しているので、どの補機の熱回収を行っても常に蒸気を発生させることができるとともに、設定圧力に等しい飽和温度の飽和水を前記コンポジットボイラの前記水室に貯留することができ、負荷の要求に対して直ぐの蒸気供給が可能となる。
また、個々の補機の排ガスの熱を回収する複数台の補機排熱回収ボイラをコンポジットボイラに接続すると、複数の補機から排出される排ガスの熱を効率よく回収することができる。
さらに、補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラは、前記コンポジットボイラの缶水との連通だけで他に相互に共通する構成はなく、排ガス流入ダクト及び排ガス放出ダクトを独立した構成とすることにより、船舶規格に求められる船級を満たすものとすることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記補機排熱回収ボイラは、水室に煙管を内装して構成され、前記水室と前記コンポジットボイラの前記水室とが前記連結管で連結されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、前記補機排熱回収ボイラは、水室に内装された煙管を通る補機の排ガスと水室内の水が熱交換し、加熱された気液が混合する缶水が前記コンポジットボイラの前記水室に流れて気液分離され、気体である蒸気は蒸気使用機器へ供給される。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の、前記補機排熱回収ボイラは、上室部と下室部との間を水管で連結し、前記水管の外面を補機排ガスが流れるように構成され、前記上室部および前記下室部と前記コンポジットボイラの前記水室とが前記連結管で、それぞれ連結されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、前記水管内の水と前記水管の外面を流れる補機排ガスが熱交換し、加熱された気液が混合する缶水が前記コンポジットボイラの前記水室に流れて気液分離され、気体である蒸気は蒸気使用機器へ供給される。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載の、前記補機排熱回収ボイラには、補機排ガスの流入口または流出口のいずれか一方若しくは双方に消音手段を設けたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明によれば、補機排ガスの流入口または流出口に消音手段を持たせたので、補機から発生する音を低減することができ、停泊域周辺の環境を良好にすることができる。
本発明によれば、燃焼ボイラと主機排熱回収ボイラとを組み合わせたコンポジットボイラに補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラを組み合わせる構造としたので、補機から排出される排熱を有効に利用して、燃焼ボイラの燃料消費量を削減することができる。特に、停泊中など主機が停止している場合であっても、補機の熱回収を行うことで、蒸気を常時供給することができるとともにボイラ内の缶水は設定圧力に等しい飽和温度の飽和水を貯留することができ、負荷の要求に対して直ぐの蒸気供給が可能になるとともに、燃焼ボイラ側の燃料消費量の削減を図り、コストを低減することができる。
以下、本発明に係る船舶用ボイラの実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る船舶用ボイラの実施の形態の第１例を示す全体構造説明図である。
図１は本発明に係る船舶用ボイラの実施の形態の第１例を示す全体構造説明図である。
本例の船舶用ボイラは、上部に蒸気生成空間を備えた水室１内に、燃焼装置２の燃焼排ガスを流す煙管３を内装した燃焼ボイラ４と、主機排ガスを流す煙管５を内装した主機排熱回収ボイラ６を組み合わせ、燃焼ボイラ４の燃焼排ガス流出口７と主機排熱回収ボイラ６の主機排ガス流出口８を別個に設けたコンポジットボイラ９に、さらに、補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラ１０とコンポジットボイラ９の缶水が連通するように接続し、補機排熱回収ボイラ１０で加熱された水（蒸気と液体の混合体）をコンポジットボイラ９の水室１で気液分離させて、蒸気を蒸気使用機器へ供給するようになっている。本例では、前記主機として船舶のエンジンが使用され、補機として発電機が使用されている。
詳細には、水室１は、円筒形をなし、耐圧部を形成する胴板１１の上端部と下端部が上部管板１２と下部管板１３で仕切られ、上部管板１２と下部管板１３で仕切られた間で水室１が形成されている。また、胴板１１には、下部管板１３の上に位置して胴板１１内の一部を仕切って燃焼装置２が設けられている。
また、下部管板１３の下側には主機排ガス流入室１４が設けられている。主機排ガス流入室１４には主機排ガス流入口１５が設けられており、主機排ガス流入口１５には主機排ガス流入室１４内に主機排ガスを導入する主機排ガス導入ダクトが接続される。
また、上部管板１２の上側には、燃焼排ガスを流す煙管３と主機排ガスを流す煙管５がそれぞれ独立して排ガスを排出するように仕切板１７で仕切られて、燃焼排ガスを流出させる燃焼排ガス流出室１８と主機排ガスを流出させる主機排ガス流出室１９が形成されている。燃焼排ガス流出室１８には燃焼排ガス流出口７が設けられ、燃焼排ガス流出口７には船外へ燃焼排ガスを排出するための燃焼排ガス排出ダクトが接続される。また、主機排ガス流出室１９には主機排ガス流出口８が設けられ、主機排ガス流出口８には船外へ主機排ガスを排出するための主機排ガス排出ダクトが接続される。
また、水室１には燃焼装置２と燃焼排ガス流出室１８との間を連結した複数の煙管３と、主機排ガス流入室１４と主機排ガス流出室１９との間を連結した複数の煙管５が内装されており、水室１内の水が煙管３を通る燃焼排ガスおよび煙管５を通る主機排ガスの熱と熱交換するようになっている。
また、下部管板１３の下側には主機排ガス流入室１４が設けられている。主機排ガス流入室１４には主機排ガス流入口１５が設けられており、主機排ガス流入口１５には主機排ガス流入室１４内に主機排ガスを導入する主機排ガス導入ダクトが接続される。
また、上部管板１２の上側には、燃焼排ガスを流す煙管３と主機排ガスを流す煙管５がそれぞれ独立して排ガスを排出するように仕切板１７で仕切られて、燃焼排ガスを流出させる燃焼排ガス流出室１８と主機排ガスを流出させる主機排ガス流出室１９が形成されている。燃焼排ガス流出室１８には燃焼排ガス流出口７が設けられ、燃焼排ガス流出口７には船外へ燃焼排ガスを排出するための燃焼排ガス排出ダクトが接続される。また、主機排ガス流出室１９には主機排ガス流出口８が設けられ、主機排ガス流出口８には船外へ主機排ガスを排出するための主機排ガス排出ダクトが接続される。
また、水室１には燃焼装置２と燃焼排ガス流出室１８との間を連結した複数の煙管３と、主機排ガス流入室１４と主機排ガス流出室１９との間を連結した複数の煙管５が内装されており、水室１内の水が煙管３を通る燃焼排ガスおよび煙管５を通る主機排ガスの熱と熱交換するようになっている。
前記燃焼ボイラ４は、水室１内の一部を仕切って設けた燃焼装置２と、燃焼装置２と燃焼排ガス流出室１８との間を連結した水室１に内装された複数の煙管３で構成され、また、前記主機排熱回収ボイラ６は、主機排ガス流入室１４と主機排ガス流出室１９及び主機排ガス流入室１４と主機排ガス流出室１９との間を連結した水室１に内装された複数の煙管５で構成されている。
補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラ１０にあっては、本例では、円筒形をなし、耐圧部を形成する胴板２０の上端と下端を上部管板２１と下部管板２２で仕切り、上部管板２１と下部管板２２で仕切られた間で水室２３を形成し、水室２３の下側に補機排ガス流入口２４を設け、水室２３の上側に補機排ガス流出口２５を設け、水室２３には補機排ガス流入口２４と補機排ガス流出口２５との間を連結した複数の煙管２６を内装し、水室２３内の水が煙管２６を通る補機排ガスの熱と熱交換するように構成した煙管式となっている。
補機排ガス流入口２４には補機の排ガスを補機排ガス流入口２４に導入する補機排ガス導入ダクトが接続される。また、補機排ガス流出口２５には補機排熱回収ボイラ１０で熱回収され温度が低下した補機の排ガスを船外へ排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
このように構成された補機排熱回収ボイラ１０の水室２３とコンポジットボイラ９の缶水が連通するように、補機排熱回収ボイラ１０の上部管板２１から上方へ突出するようにして設けた上部連結管２７で連結され、補機排熱回収ボイラ１０の水室２３の下部とコンポジットボイラ９の水室１の下部が下部連結管２８で連結されている。
補機排ガス流入口２４には補機の排ガスを補機排ガス流入口２４に導入する補機排ガス導入ダクトが接続される。また、補機排ガス流出口２５には補機排熱回収ボイラ１０で熱回収され温度が低下した補機の排ガスを船外へ排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
このように構成された補機排熱回収ボイラ１０の水室２３とコンポジットボイラ９の缶水が連通するように、補機排熱回収ボイラ１０の上部管板２１から上方へ突出するようにして設けた上部連結管２７で連結され、補機排熱回収ボイラ１０の水室２３の下部とコンポジットボイラ９の水室１の下部が下部連結管２８で連結されている。
また、補機排ガス流出口２５には補機の排気騒音を低減するための消音手段３０が備えられている。本例では、消音手段３０は補機排ガス流出口２５に備えられているが、補機排ガス流入口２４に備えてもよく、また、補機排ガス流出口２５と補機排ガス流入口２４の双方に備えてもよい。
消音手段３０としてはパンチングメタルで円筒状に形成された筒の外周と排ガス流出口２５の内周面間にガラスウールなどの吸音効果を持つ材料を挟持させた構成のものが使用されたり、また、排ガス流出口２５の長さを長くしたり、排ガス流出口２５に段差を付けた構成のものが使用されるが、特に限定されない。
消音手段３０としてはパンチングメタルで円筒状に形成された筒の外周と排ガス流出口２５の内周面間にガラスウールなどの吸音効果を持つ材料を挟持させた構成のものが使用されたり、また、排ガス流出口２５の長さを長くしたり、排ガス流出口２５に段差を付けた構成のものが使用されるが、特に限定されない。
このように構成された本例の船舶用ボイラによれば、水室１内の水が、水室１に内装されている煙管３を通る燃焼ボイラ４で燃焼する燃焼装置の燃焼排ガスの熱および煙管５を通る主機排熱回収ボイラ６における主機排ガスの熱で加熱され、水室１の上部で気液分離されて、蒸気使用機器へ供給される。
また、補機排熱回収ボイラ１０にあっては、煙管２６を下方から上方へ流れる補機排ガスにより水室２３内の水は加熱され、加熱された水（蒸気と液体の混合体）がコンポジットボイラ９の水室１に流れ、コンポジットボイラ９の水室１で気液分離して、燃焼ボイラ４と主機排熱回収ボイラ６で構成されるコンポジットボイラ９で生成される蒸気とともに蒸気使用機器へ供給される。
また、補機排熱回収ボイラ１０にあっては、煙管２６を下方から上方へ流れる補機排ガスにより水室２３内の水は加熱され、加熱された水（蒸気と液体の混合体）がコンポジットボイラ９の水室１に流れ、コンポジットボイラ９の水室１で気液分離して、燃焼ボイラ４と主機排熱回収ボイラ６で構成されるコンポジットボイラ９で生成される蒸気とともに蒸気使用機器へ供給される。
このように、補機排熱回収ボイラ１０において、補機排熱を有効に利用して補機から発生する排ガスから熱回収を行い、燃焼ボイラ４の燃料消費量を削減することができる。
また、停泊中など主機が停止している場合であっても、補機の熱回収を行うことで、蒸気を常時供給することができるとともにボイラ内の缶水は設定圧力に等しい飽和温度の飽和水を貯留することができ、負荷の要求に対して直ぐの蒸気供給が可能になるとともに、燃焼ボイラ５側の燃料消費量の削減を図り、コストを低減することができる。
また、本例では、補機排ガス流出口２５に補機の排気騒音を低減するための消音手段３０が備えられているので、停泊域周辺の環境を良好にすることができる。
また、図１において、補機排熱回収ボイラ１０は、コンポジットボイラ９に隣接しているが、上部連結管２７と下部連結管２８の長さをコンポジットボイラ９と補機（図示せず。）の船内配置に合わせて変更し、補機排熱回収ボイラ１０をコンポジットボイラ９に自由に接続することも可能である。
なお、補機排熱回収ボイラ１０の水室２３とコンポジットボイラ９の水室１を連結する上部連結管２７と下部連結管２８に、それぞれバルブを設け、バルブを閉じることにより補機排熱回収ボイラ１０とコンポジットボイラ９との縁切を行うことができ、補機排熱回収ボイラ１０の修理や交換を容易に行うことも可能になる。
また、停泊中など主機が停止している場合であっても、補機の熱回収を行うことで、蒸気を常時供給することができるとともにボイラ内の缶水は設定圧力に等しい飽和温度の飽和水を貯留することができ、負荷の要求に対して直ぐの蒸気供給が可能になるとともに、燃焼ボイラ５側の燃料消費量の削減を図り、コストを低減することができる。
また、本例では、補機排ガス流出口２５に補機の排気騒音を低減するための消音手段３０が備えられているので、停泊域周辺の環境を良好にすることができる。
また、図１において、補機排熱回収ボイラ１０は、コンポジットボイラ９に隣接しているが、上部連結管２７と下部連結管２８の長さをコンポジットボイラ９と補機（図示せず。）の船内配置に合わせて変更し、補機排熱回収ボイラ１０をコンポジットボイラ９に自由に接続することも可能である。
なお、補機排熱回収ボイラ１０の水室２３とコンポジットボイラ９の水室１を連結する上部連結管２７と下部連結管２８に、それぞれバルブを設け、バルブを閉じることにより補機排熱回収ボイラ１０とコンポジットボイラ９との縁切を行うことができ、補機排熱回収ボイラ１０の修理や交換を容易に行うことも可能になる。
図２は本発明に係る船舶用ボイラの実施の形態の第２例を示す全体構造説明図である。
本例の船舶用ボイラについて、前記第１例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。
本例と第１例と異なる構成は、補機排熱回収ボイラ１０の構成だけである。
本例の補機排熱回収ボイラ１０にあっては、上部ヘッダ３１と下部ヘッダ３２との間を複数の水管３３で連結し、上部ヘッダ３１と下部ヘッダ３２の間は円筒状に形成された缶体カバー３４で覆われている。缶体カバー３４には補機排ガス流入口２４と補機排ガス流出口２５が設けられており、水管３３内の水が缶体カバー３４内に導入され水管３３の外面を流れる補機排ガスの熱と熱交換するように構成した水管式となっている。
補機排ガス流入口２４には補機の排ガスを缶体カバー３４に導入する補機排ガス導入ダクトが接続される。また、補機排ガス流出口２５には補機排熱回収ボイラ１０で熱回収され温度が低下した補機の排ガスを船外へ排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
本例の船舶用ボイラについて、前記第１例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。
本例と第１例と異なる構成は、補機排熱回収ボイラ１０の構成だけである。
本例の補機排熱回収ボイラ１０にあっては、上部ヘッダ３１と下部ヘッダ３２との間を複数の水管３３で連結し、上部ヘッダ３１と下部ヘッダ３２の間は円筒状に形成された缶体カバー３４で覆われている。缶体カバー３４には補機排ガス流入口２４と補機排ガス流出口２５が設けられており、水管３３内の水が缶体カバー３４内に導入され水管３３の外面を流れる補機排ガスの熱と熱交換するように構成した水管式となっている。
補機排ガス流入口２４には補機の排ガスを缶体カバー３４に導入する補機排ガス導入ダクトが接続される。また、補機排ガス流出口２５には補機排熱回収ボイラ１０で熱回収され温度が低下した補機の排ガスを船外へ排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
このように構成された補機排熱回収ボイラ１０とコンポジットボイラ９とは、補機排熱回収ボイラ１０の上部ヘッダ３１とコンポジットボイラ９の水室１の上部において、液相部どうしと気相部どうしがそれぞれ、または液相部どうしと気相部どうしのいずれかが上部連結管２７ａ，２７ｂで連結され、下部ヘッダ３２とコンポジットボイラ９の水室１の下部が下部連結管２８で連結されている。本例では、補機排熱回収ボイラ１０の上部ヘッダ３１とコンポジットボイラ９の水室１の上部において、液相部と気相部どうしがそれぞれ上部連結管２７ａ，２７ｂで連結されている。上部連結管２７ａ，２７ｂと下部連結管２８には、バルブを設けてもよい。
また、補機排ガス流出口２５には補機の排気騒音を低減するための消音手段３０が備えられている。本例では、消音手段３０は補機排ガス流出口２５に備えられているが、補機排ガス流入口２４に備えてもよく、また、補機排ガス流出口２５と補機排ガス流入口２４の双方に備えてもよい。
消音手段３０としてはパンチングメタルで円筒状に形成された筒の外周と排ガス流出口２５の内周面間にガラスウールなどの吸音効果を持つ材料を挟持させた構成のものが使用されたり、また、排ガス流出口２５の長さを長くしたり、排ガス流出口２５に段差を付けた構成のものが使用されるが、特に限定されない。
消音手段３０としてはパンチングメタルで円筒状に形成された筒の外周と排ガス流出口２５の内周面間にガラスウールなどの吸音効果を持つ材料を挟持させた構成のものが使用されたり、また、排ガス流出口２５の長さを長くしたり、排ガス流出口２５に段差を付けた構成のものが使用されるが、特に限定されない。
このように構成された本例の船舶用ボイラによれば、補機排熱回収ボイラ１０にあって、上部ヘッダ３１と下部ヘッダ３２を連結している水管３３内の水が、缶体カバー３４内に流入した補機排ガスの熱により加熱され、沸騰、蒸発し、上部ヘッダ３１内の高温水を含んだ蒸気が上部連結管２７ａ，２７ｂからコンポジットボイラ９の水室１の上部へ流入し、燃焼ボイラ４と主機排熱回収ボイラ６で構成されるコンポジットボイラ９で生成される蒸気とともに蒸気使用機器へ供給される。
このように、燃焼ボイラ４と主機排熱回収ボイラ６とを組み合わせたコンポジットボイラ９に補機の熱を回収する補機排熱回収ボイラ１０を組み合わせる構造としたので、補機から排出される排熱を有効に利用して、燃焼ボイラ４の燃料消費量を削減することができる。
また、停泊中など主機が停止している場合であっても、補機の熱回収を行うことで、蒸気を常時供給することができ、燃焼ボイラ４側の燃料消費量の削減を図り、コストを低減することができる。
また、補機排熱回収ボイラ１０の上部ヘッダ３１とコンポジットボイラ９の水室１の上部とは液相部と気相部どうしがそれぞれ上部連結管２７ａ，２７ｂで連結する構造では、缶水の循環を行いながら補機排熱回収ボイラ１０から発生した蒸気を単独で供給できるので、起蒸を早めることが可能となる。
また、図２において、補機排熱回収ボイラ１０は、コンポジットボイラ９に隣接しているが、上部連結管２７ａ，２７ｂと下部連結管２８の長さをコンポジットボイラ９と補機（図示せず。）の船内配置に合わせて変更し、補機排熱回収ボイラ１０をコンポジットボイラ９に自由に接続することも可能である。
その他の効果は、前記第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。
また、停泊中など主機が停止している場合であっても、補機の熱回収を行うことで、蒸気を常時供給することができ、燃焼ボイラ４側の燃料消費量の削減を図り、コストを低減することができる。
また、補機排熱回収ボイラ１０の上部ヘッダ３１とコンポジットボイラ９の水室１の上部とは液相部と気相部どうしがそれぞれ上部連結管２７ａ，２７ｂで連結する構造では、缶水の循環を行いながら補機排熱回収ボイラ１０から発生した蒸気を単独で供給できるので、起蒸を早めることが可能となる。
また、図２において、補機排熱回収ボイラ１０は、コンポジットボイラ９に隣接しているが、上部連結管２７ａ，２７ｂと下部連結管２８の長さをコンポジットボイラ９と補機（図示せず。）の船内配置に合わせて変更し、補機排熱回収ボイラ１０をコンポジットボイラ９に自由に接続することも可能である。
その他の効果は、前記第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。
図３、図４は船舶用ボイラの第１参考例を示すものであり、図３は本例の全体構造説明図、図４は図３のＡ−Ａ線一部省略断面説明図である。
本例の船舶用ボイラについて、前記第１例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。
本例の船舶用ボイラについて、前記第１例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。
本例の船舶用ボイラは、上部に蒸気生成空間を備えた水室１内に、燃焼装置２の燃焼排ガスを流す煙管３を内装した燃焼ボイラ４と、主機排ガスを流す煙管５を内装した主機排熱回収ボイラ６を組み合わせ、燃焼ボイラ４の燃焼排ガス流出口７と主機排熱回収ボイラ６の主機排ガス流出口８を別個に設けたコンポジットボイラ９に、さらに、水室１内に、補機排ガスを流す煙管２６を内装して補機排熱回収ボイラ１０を設け、補機排熱回収ボイラ１０の補機排ガス流出口２５を燃焼ボイラ４の燃焼排ガス流出口７と主機排熱回収ボイラ６の主機排ガス流出口８と別個に設けている。
詳細には、胴板１１の下端部を仕切る下部管板１３の下側には、主機排ガスを流す煙管５と補機排ガスを流す煙管２６に主機排ガスと補機排ガスがそれぞれ独立して流入するように、仕切板３６で仕切られて、主機排ガスを流入させる主機排ガス流入室１４と補機排ガスを流入させる補機排ガス流入室３７が形成されている。補機排ガス流入室３７には補機排ガス流入口２４が設けられ、補機排ガス流入口２４には補機の排ガスを補機排ガス流入室３７に導入する補機排ガス導入ダクトが接続される。
また、上部管板１２の上側には、燃焼排ガスを流す煙管３と主機排ガスを流す煙管５と補機排ガスを流す煙管２６がそれぞれ独立して排ガスを排出するように仕切板３９，４０で仕切られて、燃焼排ガスを流出させる燃焼排ガス流出室１８と主機排ガスを流出させる主機排ガス流出室１９と補機排ガスを流出させる補機排ガス流出室４１とが形成されている。
燃焼排ガス流出室１８には燃焼排ガス流出口７が設けられ、燃焼排ガス流出口７には船外へ燃焼排ガスを排出するための燃焼排ガス排出ダクトが接続される。また、主機排ガス流出室１９には主機排ガス流出口８が設けられ、主機排ガス流出口８には船外へ主機排ガスを排出するための主機排ガス排出ダクトが接続される。また、補機排ガス流出室４１には補機排ガス流出口２５が設けられ、補機排ガス流出口２５には船外へ補機排ガスを排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
燃焼排ガス流出室１８には燃焼排ガス流出口７が設けられ、燃焼排ガス流出口７には船外へ燃焼排ガスを排出するための燃焼排ガス排出ダクトが接続される。また、主機排ガス流出室１９には主機排ガス流出口８が設けられ、主機排ガス流出口８には船外へ主機排ガスを排出するための主機排ガス排出ダクトが接続される。また、補機排ガス流出室４１には補機排ガス流出口２５が設けられ、補機排ガス流出口２５には船外へ補機排ガスを排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
また、水室１には燃焼装置２と燃焼排ガス流出室１８との間を連結した複数の煙管３と、主機排ガス流入室１４と主機排ガス流出室１９との間を連結した複数の煙管５と、補機排ガス流入室３７と補機排ガス流出室４１との間を連結した複数の煙管２６が内装されており、水室１内の水が煙管３を通る燃焼排ガス、煙管５を通る主機排ガス及び煙管２６を通る補機排ガスの熱と熱交換するようになっている。
前記燃焼ボイラ４は、胴板１１内の一部を仕切って設けた燃焼装置２と、燃焼装置２と燃焼排ガス流出室１８との間を連結した水室１に内装された複数の煙管３で構成され、また、前記主機排熱回収ボイラ６は、主機排ガス流入室１４と主機排ガス流出室１９との間を連結した水室１に内装された複数の煙管５で構成され、そして、補機排熱回収ボイラ１０は、補機排ガス流入室３７と補機排ガス流出室４１との間を連結した水室１に内装された複数の煙管２６で構成されている。
また、補機排ガス流出口２５には補機の排気騒音を低減するための消音手段３０が備えられている。本例では、図３における補機排ガス流出口２５の断面で示すように、消音手段３０は補機排ガス流出口２５に備えられているが、補機排ガス流入口２４に備えてもよく、また、補機排ガス流出口２５と補機排ガス流入口２４の双方に備えてもよい。
消音手段３０としてはパンチングメタルで円筒状に形成された筒の外周と排ガス流出口２５の内周面間にガラスウールなどの吸音効果を持つ材料を挟持させた構成のものが使用されたり、また、排ガス流出口２５の長さを長くしたり、排ガス流出口２５に段差を付けた構成のものが使用されるが、特に限定されない。
消音手段３０としてはパンチングメタルで円筒状に形成された筒の外周と排ガス流出口２５の内周面間にガラスウールなどの吸音効果を持つ材料を挟持させた構成のものが使用されたり、また、排ガス流出口２５の長さを長くしたり、排ガス流出口２５に段差を付けた構成のものが使用されるが、特に限定されない。
このように構成された本例の船舶用ボイラによれば、補機排熱回収ボイラ１０としての補機排熱回収部分をコンポジットボイラ９の内部に設けたので、コンポジットボイラ９と補機排熱回収ボイラ１０を一体化することができ、ボイラ全体の小型化が図れる。
その他の効果は、前記第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。
その他の効果は、前記第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。
図５乃至図７は船舶用ボイラの第２参考例を示すものであり、図５は本例の全体構造説明図、図６は図５のＡ−Ａ線一部省略断面説明図、図７は図５の一部省略平面説明図である。
本例の船舶用ボイラについて、前記第１参考例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１参考例と異なる構成についてのみ説明する。
本例が第１参考例と異なる構成は、本例の船舶用ボイラは、水室１内に、補機排ガスを流す煙管２６を内装して設けた補機排熱回収ボイラ１０の構成だけである。
本例の船舶用ボイラについて、前記第１参考例と同一の構成については同一の符号を付しその説明を省略し、第１参考例と異なる構成についてのみ説明する。
本例が第１参考例と異なる構成は、本例の船舶用ボイラは、水室１内に、補機排ガスを流す煙管２６を内装して設けた補機排熱回収ボイラ１０の構成だけである。
本例では、胴板１１の下端部を仕切る下部管板１３の下側に形成された補機排ガス流入室３７は、複数の補機、本例では２台の補機の排ガスがそれぞれ独立して流入するように、仕切板４２で仕切られて補機排ガスを流入させる補機排ガス流入室３７ａ，３７ｂが形成されている。補機排ガス流入室３７ａ，３７ｂにはそれぞれ補機排ガス流入口２４ａ，２４ｂが設けられ、補機排ガス流入口２４ａ，２４ｂには補機の排ガスを補機排ガス流入室３７ａ，３７ｂに導入する補機排ガス導入ダクトが接続される。
また、上部管板１２の上側に形成された補機排ガス流出室４１は、補機排ガス流入室３７ａ，３７ｂの補機排ガスを流す煙管２６ａ，２６ｂがそれぞれ独立して排ガスを排出するように仕切板４３で仕切られて補機排ガスを流出させる補機排ガス流出室４１ａ，４１ｂが形成されている。補機排ガス流出室４１ａ，４１ｂにはそれぞれ補機排ガス流出口２５ａ，２５ｂが設けられ、補機排ガス流出口２５ａ，２５ｂには船外へ補機排ガスを排出するための補機排ガス排出ダクトが接続される。
本例では補機の数が２台の場合を例示しているが、それ以上の台数であってもよく、この場合は、補機排ガス流入室３７および補機排ガス流出室４１に更に仕切板を設ける。
本例では補機の数が２台の場合を例示しているが、それ以上の台数であってもよく、この場合は、補機排ガス流入室３７および補機排ガス流出室４１に更に仕切板を設ける。
このように構成された本例の船舶用ボイラによれば、それぞれの排ガス流路が独立して設けられ、缶水を共有しているため、作動している補機から排出される排ガスの熱を効率よく回収し、蒸気を発生させることができる。
その他の効果は、前記第１参考例と同様なので、第１参考例の説明を援用する。
その他の効果は、前記第１参考例と同様なので、第１参考例の説明を援用する。
１ 水室
２ 燃焼装置
３ 煙管
４ 燃焼ボイラ
５ 煙管
６ 主機排熱回収ボイラ
７ 燃焼排ガス流出口
８ 主機排ガス流出口
９ コンポジットボイラ
１０ 補機排熱回収ボイラ
１１ 胴板
１２ 上部管板
１３ 下部管板
１４ 主機排ガス流入室
１５ 主機排ガス流入口
１７ 仕切板
１８ 燃焼排ガス流出室
１９ 主機排ガス流出室
２０ 胴板
２１ 上部管板
２２ 下部管板
２３ 水室
２４、２４ａ、２４ｂ 補機排ガス流入口
２５、２５ａ、２５ｂ 補機排ガス流出口
２６、２６ａ、２６ｂ 煙管
２７、２７ａ、２７ｂ 上部連結管
２８ 下部連結管
３０ 消音手段
３１ 上部ヘッダ
３２ 下部ヘッダ
３３ 水管
３４ 缶体カバー
３６ 仕切板
３７、３７ａ、３７ｂ 補機排ガス流入室
３９、４０ 仕切板
４１、４１ａ、４１ｂ 補機排ガス流出室
４２、４３ 仕切板
２ 燃焼装置
３ 煙管
４ 燃焼ボイラ
５ 煙管
６ 主機排熱回収ボイラ
７ 燃焼排ガス流出口
８ 主機排ガス流出口
９ コンポジットボイラ
１０ 補機排熱回収ボイラ
１１ 胴板
１２ 上部管板
１３ 下部管板
１４ 主機排ガス流入室
１５ 主機排ガス流入口
１７ 仕切板
１８ 燃焼排ガス流出室
１９ 主機排ガス流出室
２０ 胴板
２１ 上部管板
２２ 下部管板
２３ 水室
２４、２４ａ、２４ｂ 補機排ガス流入口
２５、２５ａ、２５ｂ 補機排ガス流出口
２６、２６ａ、２６ｂ 煙管
２７、２７ａ、２７ｂ 上部連結管
２８ 下部連結管
３０ 消音手段
３１ 上部ヘッダ
３２ 下部ヘッダ
３３ 水管
３４ 缶体カバー
３６ 仕切板
３７、３７ａ、３７ｂ 補機排ガス流入室
３９、４０ 仕切板
４１、４１ａ、４１ｂ 補機排ガス流出室
４２、４３ 仕切板
Claims (4)
- 水室内に、燃焼装置の燃焼排ガスを流す煙管を内装した燃焼ボイラと、主機排ガスを流す煙管を内装した主機排熱回収ボイラを組み合わせ、前記燃焼ボイラと前記主機排熱回収ボイラの排ガスの流出口を別個に設けたコンポジットボイラにおいて、
補機の排ガスの熱を回収する補機排熱回収ボイラを前記コンポジットボイラに、前記補機排熱回収ボイラの缶水と前記コンポジットボイラの缶水とが連通するように連結管で連結して接続し、前記補機排熱回収ボイラから発生する蒸気を前記コンポジットボイラの前記水室を介して蒸気使用機器へ供給するようにしたことを特徴とする船舶用ボイラ。 - 前記補機排熱回収ボイラは、水室に煙管を内装して構成され、前記水室と前記コンポジットボイラの前記水室とが前記連結管で連結されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用ボイラ。
- 前記補機排熱回収ボイラは、上室部と下室部との間を水管で連結し、前記水管の外面を補機排ガスが流れるように構成され、前記上室部および前記下室部と前記コンポジットボイラの前記水室とが前記連結管で、それぞれ連結されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用ボイラ。
- 前記補機排熱回収ボイラには、補機排ガスの流入口または流出口のいずれか一方若しくは双方に消音手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の船舶用ボイラ。
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