JPH0271002A - 貫流ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は１′ｒ　流ボイラに関する。

［従来の技術］ 化石燃料のためのバーナが取り付けられた垂直な火炉を
備え、この火炉が長手側面を気密に相互に溶接され垂直
に配置された管から成る管壁を有し、また火炉が下端部
に気密に相互に溶接された管から成る床を有し、床の管
が流出側管寄せを備え垂直な火炉の管壁から成る第１の
管群の管に貫流可能に接続され、一方垂直な火炉の管壁
の他の管が流入側管寄せと流出側管寄せとを備えた第２
の管群を形成し、かつ第１の管群の流出側管寄せと第２
の管群の流入側管寄せとの間の管路により、第１の管群
の管に貫流可能に後置接続されている貫流ボイラは、英
国特許第１１Ｈ５５５号明細書から知られている。この
貫流ボイラの垂直な火炉の管壁の第１の管群の管は流入
側管寄せを有し、また床の管は流出側管寄せを有する。

これらの管寄せの間にはほぼ等間隔に４木の接続管が設
けられている。これらの接続管のそれぞれは一端を一方
の管寄せにまた他端を他方の管寄せに接続され、両管寄
せを貫流可能に結合する。この貫流ボイラの垂直な火炉
の床も管壁も蒸発器加熱面を形成する。

このＩＴ流ボイラが臨界圧力未満の蒸気圧力で、すなわ
ち例えば部分負荷により従って給水ポンプの低い出力に
より運転されるときに、この貫流ボイラの管壁の第１の
管群の垂直に配置された管の流出端には非常に大きい熱
応力が発生することが判明している。

［発明が解決しようとする課題］ この発明の課題は前記の熱応力の発生を防止することで
ある。

［課題を解決するための手段］ この課題は前記の種類の貫流ボイラにおいてこの発明に
基づき、管壁の第１の管群の容管の流入端には床の少な
くとも一つの管の流出端が接続されることにより解決さ
れる。

［作用効果］ この発明によれば、床の管のための流出側管寄せが無い
ことと、管壁の第１の管群の管のための流入側管寄せが
無いこととのために、床の管の中で生成される湿り蒸気
が第１の管群の管の中へ流入する際に気水分離を生じる
ことが避けられる。

それゆえに第１の管群のすべての管の流出端へも均一な
温度を有する湿り蒸気が到達するので、臨界圧力未満の
蒸気圧力に際しても熱応力が発生しない。

請求項２に記載の実施態様によれば、第１の管群から流
出する湿り蒸気の気水分離が第２の管群への途上で臨界
圧力未満の蒸気圧力の際に避けられるので、第２の管群
のすべての管の中へもほぼ−様な湿り度を有する湿り蒸
気が流入する。このことは同じく第２の管群の管の流出
端の温度の均一化をもたらし、従って管壁中の熱応力の
発生を特徴する 請求項３に記載の実施態様によれば、垂直な火炉の床の
−様な冷却が達成される。

請求項４ないし７に記載の実施態様によれば、第２の管
群の管の熱吸収を有利に行うことができる。それによっ
ても第２の管群の管の流出端の温度の一層の均一化を達
成することができる。

請求項８に記載の実施態様は補助的に、熱応力の発生を
避けるために管の流出端での管壁中の均一化された温度
分布をもたらす。

［実施例］ 次にこの発明に基づく貫流ボイラの複数の実施例を示す
図面により、この発明の詳細な説明する。

第１図に展開図で示した垂直な火炉は方形の断面を有し
、管壁２と漏斗形の床３とを有する。管壁２のすべての
管４，５は垂直に配置され、管の長手側面で気密に相互
に溶接されている。床３は管６により形成され、管６も
同じくその長手側面で気密に相互に溶接されている。こ
れらの管６はこの実施例では直線状であるが、しかし螺
旋形とすることもできる。床３は平坦にかつ水平にも又
は僅かに傾けても配置することができる。

垂直な火炉の管壁２の下側部分には、化石燃料のための
六つのバーナが管壁２のそれぞれ一つの孔７の中に取り
付けられている。これらの孔では管壁２の管４及び／又
は５が湾曲され、垂直な火炉の外面上を走る。同様な孔
を空気ノズル、煙道ガスノズル、スートブロワ、のぞき
窓などのためにも形成することができる。

漏斗形の床３の管６の流入端は流入側管寄せ８に接続さ
れている。管壁２の垂直に配置された管４は第１の管群
を形成する。この第１の管群の冬着４は流入端で床３の
二つの管６の流出端に貫流可能に結合されている。第１
の管群の管４の流出端は流出側管寄せ９に合流する。従
って冬着４の流入端には両管６の流出端が接続されてい
る。

ｆＪＩＪ２の管群の冬着５は第１の管群の二つの管４の
間に設けられ、管４に管５の長手側面が気密に溶接され
ている。同じく第１の管群の冬着４が第２の管群の二つ
の管５の間に設けられ、管５に管４の長手側面が気密に
溶接されている。

更に第２の管群のすべての管５の流入端が別の流入側管
寄せ１０に接続され、流出端が別の流出側管寄せ１１に
接続されている。

第２図に示すように、管壁２の第１の管群の管４の流出
側管寄せ９は管路１２を経て、床３の管を中間に接続す
ることなく第２の管群の管５の流入側管寄せ１０に貫流
可能に結合されている。管路１２は垂直な火炉の外面上
に設けられ、分配器１３を備える。この分配器から４本
の管１４が流入側管寄せ１０へ通じる。

流入側管寄せ８から水が床３の管６の中へ流入し、そこ
から管壁２の管４の中に流入して蒸発させられる。流出
側管寄せ９の中には湿り蒸気が到達する。この湿り蒸気
は管路１２を経て分配器１３の中へ流入し、−様にすな
わち同じ湿り度をもたせて４木の管１４に分配される。

管１４から湿り蒸気は流入側管寄せ１０の中へそして管
壁２の管５の中へ到達する。

湿り蒸気は流出側管寄せ９から流入側管寄せ１０への途
上で加熱されず、それゆえに同じ湿り度をもって第２の
管群のすべての管５の中へ流入する。これらの管５の中
では湿り蒸気に一様に熱が供給されるので、すべての管
５の流出端には一様に湿り蒸気又は飽和蒸気又は過熱蒸
気だけが存在し、流出側管寄せ１１の中へ供給される。

それゆえに臨界圧力未満の蒸気圧力の場合の管壁２の中
の熱応力の発生は、床３の管６が異なる長さであり異な
る熱量を吸収するときでさえ防止される。

別の実施例を示す第３図によれば、管壁２の第２の管群
の管５が所定の高さＨｌ　で管壁２から垂直な火炉の外
側へ抜は出ることにより、管５がこの高さＨｌで上端を
形成する。この高さＨｌ　の上方では第１の管群の冬着
４が、垂直に配置され同じく第１の管群に属する管壁２
の二つの分岐管４ａ、４ｂに貫流可能に接続され、これ
らの分岐管の流出端が流出側管寄せ９に接続されている
。

それにより比較的少ない熱量が第２の管群の管５に伝達
されるにすぎず、流出側管寄せ１１に合流する管５の流
出端で熱応力の発生を防止するために、温度が更に均一
化される。

更に別の実施例を示す第４図によれば、垂直な火炉の第
２の管群の管５が所定の高さＨｌで垂直な火炉の外側か
ら管壁２の中へ入り込むことによリ、管５が高さＨ２で
下端を形成する。この高さＨ２の下方では第１の管群の
それぞれの二つの管４が管ｊ７２の垂直に配置された単
管４ｃに接続され、管４ｃは同じく第１の管群に属し高
さＨ２の上方に設けられている。これにより第３図に示
す構造と同じ効果が達成される。

更に異なる実施例を示す第５図によれば、第１の管群の
６管４の流入端は床３の三つの管６の流出端に貫流可能
に結合されている。更に管壁２の第２の管群の長手側面
を気密に相互に溶接されたそれぞれ二つの管５が第１の
管群の二つの管４の間に配置され、かつ長手側面により
管４の長手側面に気密に溶接されている。従って第２の
管群の管寄せ１０．１１に接続された管５の数は、第１
の管群の管６及び流出側管寄せ９に接続された管４の数
の２倍である。これによっても第３図に示す構造と同じ
効果が達成される。

管壁の第２の管群の管のための流出側管寄せは管路を経
て、垂直な火炉の管壁の第１及び第２の管群に属してい
ない他の管に貫流可能に結合されるか、又はｊ′Ｌ流ボ
イラの過熱器加熱面の流入側管寄せに結合される。

垂直な火炉の管壁及び床の管は螺旋形に導かれた内側フ
ィンを有することができるので、これらの管を貫流する
湿り蒸気の水分が主として管の内面に集まる。このこと
は管の比較的低くかつ−様な温度をもたらし、同じく管
壁及び床の熱応力を防止する。

垂直な火炉から流出する煙道ガスを煙道ガス再循環の形
で、貫流ボイラの加熱面で冷却された後に例えば煙道ガ
スノズルにより垂直な火炉の中へ導き戻すこともできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく貫流ボイラの垂直な火炉の略
示した展開図、第２図は第１図に示す火炉の貫流回路図
、第３図ないし第５図はそれぞれ異なる実施例の火炉の
部分展開図である。 ２・・・管壁 ３・・・床 ４・・・第１の管群の管 ４ａ、４ｂ・・・分岐管 ４ｃ・・・単管 ５・・・第２の管群の管 ６・・・床の管 ９・・・流出側管寄せ １０・・・流入側管寄せ １２・・・管路 １３・・・分配器 １４・・・管 Ｈ＋　、Ｈ２・・・所定の高さ ＩＧ　１ ＩＧ　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）化石燃料のためのバーナが取り付けられた垂直な火
   炉を備え、この火炉が長手側面を気密に相互に溶接され
   垂直に配置された管から成る管壁を有し、また火炉が下
   端部に気密に相互に溶接された管から成る床を有し、床
   の管が流出側管寄せを備え垂直な火炉の管壁から成る第
   １の管群の管に貫流可能に接続され、一方垂直な火炉の
   管壁の他の管が流入側管寄せと流出側管寄せとを備えた
   第２の管群を形成し、かつ第１の管群の流出側管寄せと
   第２の管群の流入側管寄せとの間の管路により、第１の
   管群の管に貫流可能に後置接続されている貫流ボイラに
   おいて、管壁の第１の管群の各管（４）の流入端には床
   （３）の少なくとも一つの管（６）の流出端が接続され
   ていることを特徴とする貫流ボイラ。 ２）第１の管群の流出側管寄せ（９）と第２の管群の流
   入側管寄せ（１０）との間の管路（１２）が分配器（１
   ３）を有し、この分配器から複数の管（１４）が第２の
   管群の流入側管寄せ（１０）へ通じることを特徴とする
   請求項１記載の貫流ボイラ。 ３）第１の管群の一つの管（４）に床の少なくとも二つ
   の管（６）が貫流可能に接続されていることを特徴とす
   る請求項１記載の貫流ボイラ。 ４）垂直な火炉の管壁（２）の第１の管群の管（４）の
   長さが第２の管群の管（５）の長さと異なっていること
   を特徴とする請求項１記載の貫流ボイラ。 ５）垂直な火炉の第２の管群の管（５）が管壁（２）の
   所定の高さ（Ｈ＿１）で上端を形成し、管壁（２）の第
   １の管群の管（４）がこの高さ（Ｈ＿１）の上方で、管
   壁（２）の垂直に配置された少なくとも二つの分岐管（
   ４ａ、４ｂ）に貫流可能に接続され、これらの分岐管が
   前記高さ（Ｈ＿１）の上方に設けられていることを特徴
   とする請求項４記載の貫流ボイラ。 ６）垂直な火炉の第２の管群の管（５）が管壁（２）の
   所定の高さ（Ｈ＿２）で下端を形成し、管壁（２）の第
   １の管群の少なくとも二つの管（４）がこの高さ（Ｈ＿
   ２）の下方で、管壁（２）の垂直に配置された単管（４
   ｃ）に貫流可能に接続され、この単管が前記高さ（Ｈ＿
   ２）の上方に設けられていることを特徴とする請求項４
   記載の貫流ボイラ。 ７）第１の管群の管（４）の数が第２の管群の管（５）
   の数と異なっていることを特徴とする請求項１記載の貫
   流ボイラ。 ８）管壁の中では一方の管群の少なくとも一つの管が他
   方の管群の二つの管の間に設けられていることを特徴と
   する請求項１記載の貫流ボイラ。