JPH03260501A - モジユラー型ボイラ - 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〕 本発明は水管ボイラ又は炉筒水管ボイラの燃焼室を無く
して、水管群中で燃焼させ、ガス流れ方向に水管群のみ
で構成されたボイラ本体を適宜分割可能なほぼ同一寸法
、形状のモジュラ−型の構造とすることによって水管ボ
イラ又は炉筒水管ボイラの現地への搬入や据付を容易に
し、現地工事を簡略化ならしめる水管又は炉筒水管モジ
ュラ−型ボイラに関するものである。

〔従来の技術〕

従来水管ボイラ又は炉筒水管ボイラは燃焼室を構成する
炉壁水管や接触伝熱面を構成する水管群によってボイラ
全体が構成されている。

（第５図、第６図）このうち燃焼室では燃焼空間を取シ
囲むように水管群が配設されて＞、ｂ、水管ボイラ又は
炉筒水管ボイラの全体の大きな部分を占めている。

従って従来型ボイラでは炉壁水管や接触伝熱面を分割可
能な構造とすることは困難であシ、せいぜい炉壁水管を
パネル構造として現地工事を容易にできる程度であった
。しかし上記従来型ボイラにかいては火炉が大きいため
例えばビルの地下室等の搬入口の狭い場所では、従来の
パネル構造の要素でさえ、搬入できない場合があり、そ
の場合は結局は一本一本の水管を現地で組み立てる方法
しかなく、そのため工期がかかシ、従ってボイラがコス
ト高にｉっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来から予混合バーナを使用した高負荷燃焼によって水
管ボイラの燃焼室を小型化しようとする考え方はあった
が、従来の燃焼火炎を水冷壁伝熱管が取り囲むというボ
イラの設計では、燃焼室熱負荷を高くすると、伝熱面熱
負荷が必然的に上昇し、最終的には水管が焼損するに至
るという問題点があった。

本発明は従来の大きな燃焼室を全く無くして、燃焼火炎
を水管群にぶつつけて、水管群中で燃焼させ、燃焼と伝
熱の促進によって水管の焼損を防止するという従来の常
識を破った方法によって、ボイラ全体が全く空間のない
水管群のみで構成されるようになして、小型高性能の水
管群のみで構成するボイラを完成させ、更にこれらボイ
ラを適宜分割可能なほぼ同一寸法、形状にボイラ要素を
分割して、モジュラ−型構造とすることによって、現地
への搬入や据付を容易にし、現場工事を簡略化ならしめ
るモジュラ−型水管ボイラ又は炉筒水管ボイラを提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するためにその第１は水管ボ
イラにおいて、ボイラの燃焼室を無くし、水管群中で燃
料を燃焼させ、更に適当な排ガス温度まで熱吸収を行な
う水管群のみで構成され、水管群と該水管群が集合する
上下ヘッダとによってボイラ水管群要素が構成され、ド
ラムと該水管群要素の上下ヘッダとがｌ乃至複数本の水
側及び蒸Ｉｊ８．側連絡管によって接続するようになし
た単独又は複数のボイラ水管群要素で構成されたモジュ
ラ−型水管ボイラであう、その第２は炉筒水管ボイラに
シいて、ボイラの燃焼室を無くして、水管群中で燃料を
燃焼させ、更に適当な排ガス温度壕で熱吸収を行う炉筒
内の水管群によって構成され、適当な長さの胴肉に挿入
された炉筒に水管群を組み込んで水管群要素を構成し、
ドラムと該水管群要素とを１乃至複数本の水側及び蒸気
側連絡管を接続することによって単独又は複数のボイラ
水管群要素で構成されたモジュラ−型炉筒水管ボイラで
ある。

本発明のモジュラ−型水管又は炉筒水管ボイラはボイラ
水管群要素の組み合せにおいて、それぞれの上流側ボイ
ラ水管群要素の最終段の水管と下流側ボイラ水管群要素
の最前段の水管との距離を小さく配置し、接続板又は耐
火材内張シの接続板を溶接によって接続するか、又は７
ランジで接続するようにして複数のボイラの水管群要素
を接続するようになしたものであう、又水側連絡管及び
ガス側連絡管をフランジ接続として各水管群要素をドラ
ムと分離可能□らしめたものであシ、更にボイラ水管群
要素を構成する水管のバーナ側に近い上流側水管を裸管
とし、下流側低温部の水管をフィン付管とし、各連絡管
の本数や寸法を統一すると平均した水循環が行なわれる
と共に、更にドラム長手方向の蒸発表面負荷や蒸気室負
荷が均一になうドラムの気水分離が容易になる。

本発明のボイラ燃焼室を無くして水管群中で燃料を燃焼
させるには従来型元混合又は予混合型バーナでも容易に
適用できるが、なか本発明では水管群内で燃料と空気と
が拡散混合させながら燃焼と伝熱とが園時に進行する拡
散バーナが好適に使用される。

〔実施例〕

次に図面によって本発明を説明する。

本発明のモジュラ−型水管ボイラを第１、第２図に、モ
ジュラ−型炉筒水管ボイラを第３、第４図に示した。

第１図は本発明のモジュラ−型パネル図の一実施例の断
面図で、（１）は水管群、（２）は上部ヘッダ、（３）
は下部ヘッダ、（４）は蒸気側連絡管、（６）はドラム
、（８）は周壁水管、（１０）ば７ランジ、（＋１）は
水側連絡管である。

周壁水管（８）を設け、蒸気側（４）及び水側（１１）
の連絡管はそれぞれ７ランジ叫でドラム（６）と接続し
ている。燃焼火炎（第１図には図示せず）は水管にぶち
当たりながら混合と伝熱が促進され、水管群中で拡散燃
焼が行なわれる。かくて水管群中で燃焼と伝熱がバラン
スよく行なわれるため水管の焼損は皆無で安全であり、
更に火炎のホットスポットを作らないため低ＮＯｘに効
果がある。

第２図は本発明の複数個の水管によ多構成された複数個
の単位モジュールによ多構成されたモジュラ−型構成を
示す一実施例の断面図で、第１水管モジユール０３、第
２水管モジユール（Ｉ４）、第３水管モジユールＯ＠、
第４水管モジユール四ようＩＩ或され、上流側ボイラの
水管群要素の最終段水管と下流側ボイラの水管群要素の
最前段水管の距離を可能な限シ小さくなるように配投し
、これら周壁水管を接続板（９）又は耐火材内張シの接
続板（９）を溶接又はフランジ等で接続するようにし、
複数のボイラ水管群要素を接続したモジュラ−型水管式
ボイラである。α樽はフィン付水管、同は排気口である
。

第３図は本発明のモジュラ−型炉筒水管ボイラの一実施
例でボイラ胴（Ｉ＠に一定長さの炉筒−があシ、その中
に多くの水管を挿入せしめたもので、水管群間で燃料を
燃焼せしめることによってボイラの燃焼室を無くするよ
うならしめたもので、（４）は蒸気側連絡管、（＋１）
は水側連絡管で、フランジ叫によってドラム（６）と連
結している。

第４図は本発明の炉筒水管ボイラの複数個の単位モジュ
ールによう′ａ或されたモジュラ−型炉箇水管ボイラの
一実施例を示すもので、囮はボイラ胴、Ｈは炉筒内水管
で、この場合も水管のバーナ側に近い上流側水管を裸管
とし、下流側の水管をフィン付管となしている。

〔発明の効果〕

本発明の効果を纒めると下記の通やである。

（イ）本発明は水管式ボイラにかいて水管群内で燃焼さ
せることによって燃焼室を無くして水管群のみで構威し
、従来の水管本ボイラに比較して水管式ボイラを著しく
コンパクトにしてしかも高負荷燃焼を達成し、水管が焼
損することがなく、安全性を達成することができる。

幹）各水管群要素に使用される水管としてバーナ側に近
いところでは裸管とし、下流側低温部ではフィン付管と
なしているが故に、各水管群要素の吸収熱量の均等化が
でき、各水管群要素の周壁水管、上下ヘッダ、連絡管の
寸法を統一し組み合せが容易になるとともに、ドラム内
での気水分離を有利にすることが可能である。

（ハ）更に本発明は燃焼室と上部ドラム、上部、下部ヘ
ッダーとをフランジによって連結しているが故に、各水
管群をモジュラ−型とじて工場で組み立て二現地へ搬送
されるため、現地組み立てを容品にし、著しく水管式ボ
イラ投置工期を短縮し、それだけ水管式ボイラのコスト
低下が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水管ボイラの一実施例のモジュラ−型
パネル図、第２図は本発明のモジュラ−型水管ボイラの
構成を示す一実施例の断面図、第３図は本発明のモジュ
ラ−型炉筒水管ボイラの図、第４図は本発明の炉筒水管
ボイラのモジュラ−型構成を示す一実施例の概略断面図
。 第５図、第６図は従来型の水管ボイラで、第５図は横断
面図、第６図は縦断面図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水管ボイラにおいて、ボイラの燃焼室を無くし、水
   管群中で燃料を燃焼させ、更に適当な排ガス温度まで熱
   吸収を行なう水管群のみで構成され、水管群と該水管群
   が集合する上下ヘッダとによつてボイラ水管群要素が構
   成され、ドラムと該ボイラ水管群要素の上下ヘッダとが
   １乃至複数本の水側及び蒸気側連絡管によつて接続する
   ようになした単独又は複数のボイラ水管群要素で構成さ
   れたことを特徴とするモジユラー型水管ボイラ。 ２、炉筒水管ボイラにおいて、ボイラの燃焼室を無くし
   て、水管群中で燃料を燃焼させ、更に適当な排ガス温度
   まで熱吸収を行う炉筒内の水管群によつて構成され、適
   当な長さのボイラ胴内に挿入された炉筒に水管群を組み
   込んで水管群要素を構成し、ドラムと該水管群要素とを
   １乃至複数本の水側及び蒸気側連絡管を接続することに
   よつて単独又は複数のボイラ水管群要素で構成されたこ
   とを特徴とするモジユラー型炉筒水管ボイラ。 ３、ボイラ水管群要素の組合せにおいて、それぞれの上
   流側ボイラ水管群要素の最終段の水管と下流側ボイラ水
   管群要素の最前段の水管との距離をその他の配列と同程
   度に配置し、接続板又は耐火材内張りの接続板を溶接に
   よつて接続するか又はフランジで接続するようにして、
   複数のボイラ水管群要素を接続する請求項１又は２記載
   のモジユラー型水管又は炉筒水管ボイラ。 ４、水側連絡管及び蒸気側連絡管をフランジ接続として
   、各水管群要素をドラムから分離可能ならしめた請求項
   １、２又は３記載のモジユラー型水管又は炉筒水管ボイ
   ラ。 ５、各ボイラ水管群要素を構成する水管のバーナ側に近
   い上流側水管を裸管とし、下流側低温部の水管をフィン
   付管とし、各連絡管の本数や寸法を統一した請求項１、
   ２、３又は４記載のモジユラー型水管ボイラ又は炉筒水
   管ボイラ。