JPH0335934Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は砂が流動する流動燃焼室内へ石炭を供
給して燃焼させ、伝熱管内の水を加熱して蒸気を
発生させる流動床ボイラにおいて、ボイラ本体外
周の水冷壁を補強する水冷壁補強構造に関するも
のである。

〔従来の技術〕

近年、燃焼効率が高くて廃ガス公害が少ないボ
イラとして流動床ボイラが開発されている。この
種の流動床ボイラは、例えばボイラ本体内に下段
から順に隔成された空気室、燃焼室、脱硫室の３
室を備えており、空気室から燃焼室へ供給される
空気によつて石炭を砂とともに流動させながら燃
焼させるものであつて、燃焼室の伝熱管内を通過
する水がこの燃焼ガスで加熱されることによつて
蒸気が発生する。そして燃焼ガスは脱硫室で石灰
石などの脱硫剤で脱硫されて排気されるととも
に、脱硫室では未燃カーボンが捕獲されて燃焼す
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の流動床ボイラ
においては、上記各室を隔成する水平パネル間の
間隔が長いため、石炭および砂、あるいは石灰石
を流動させるのに必要な圧力が周囲の水冷壁に作
用すると、水冷壁が太鼓状に変形し耐用性が低下
するという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本考案で
は、ボイラ本体４方の水冷壁から、互に同高の支
持台を各室間の水平パネルに対応して外方へ突設
し、これら上下の支持台間にこれらとほぼ同高の
補助ステーを水冷壁から外方へ突設するととも
に、これら支持台と補助ステーとの突出端を、垂
直状のステーにより上下方向へ滑動自在に連結し
た。

〔作用〕

運転中に燃焼室内や空気室内等において、石炭
および砂、または石灰石を流動させるために必要
な圧力が周囲の水冷壁に作用するとともに、各室
間の水平パネルは強度が強く、また熱によつて水
平方向に伸びるが、各水平パネルの伸びは同じで
あるから伸びを吸収しなくてもよく、また垂直水
冷壁の垂直方向の伸びは垂直状ステーの滑動によ
つて吸収される。この結果、水冷壁は太鼓状に変
形することがなく、平面状態を保持する。

〔実施例〕

第１図ないし第６図は本考案に係る流動床ボイ
ラの水冷壁補強構造の実施例を示し、第１図はこ
れを実施した流動床ボイラの正面図、第２図は水
冷壁補強構造の拡大正面図、第３図は第２図のＡ
視平面図、第４図は第２図のＢ視平面図、第５図
は流動床ボイラの構造を説明するために水冷壁補
強構造を除いて示す流動床ボイラの縦断面図、第
６図は水平パネル近傍の詳細断面図である。図に
おいて流動床ボイラの本体１は、複数個の水冷管
２ａで構成された水冷壁２で４方を囲まれて直方
形の箱状に形成されており、その内部には、２段
の水冷管３入り水平パネル５，６によつて下段か
ら順に空気室８、燃焼室９、脱硫室１０が隔成さ
れている。

水平パネル５，６は、第６図にその詳細を示す
ように、鋼板５ａとその下面側に打設されたキヤ
スタブル耐火物とを有しており、水平パネル５，
６の上面側には、水冷管３がその下面側半分をキ
ヤスタブル耐火物５ｂ中に埋設するようにして設
けられている。そして、各水冷管３の間は、鋼板
５ｄによつて溶着接合されており、鋼板５ｄのボ
イラ内壁面側は水冷壁２に接合されている。した
がつて、水平パネル５，６は強度が強い。また、
水平パネル５，６の各水冷管３の間の適宜位置に
は、後述するデイストリビュータ１９が鋼板５ｄ
に取り付けられ、その下部側面の一部は前記キヤ
スタブル耐火物５ｂで覆われている。また、２１
は前記鋼板５ｄ上に沈積床として蓄えられる流動
媒体の砂等からなる耐火断熱材である。空気室８
には、図示しない送風装置に接続された送気管１
１，１２がそれぞれ係入されていて空気が吹込ま
れており、また、燃焼室９には、図示しない石炭
供給ホツパとの間を乾燥機と粉砕機とを介して接
続された空気輸送式の石炭供給管１３が係入され
ていて石炭が供給されている。さらに、脱硫室１
０には、図示しない石灰石供給ホツパとの間を接
続された空気輸送式の石灰石輸送管１４が係入さ
れていて脱硫室１０内に常時所定量の石灰石１５
が蓄えられるように供給されている。１６は燃焼
室９内を千鳥状に往復するように彎曲して架設さ
れた伝熱パイプであつて、その一端に連結された
送水管１７は循環ポンプに接続されており、また
他端に連結された供給管１８は、蒸気使用設備に
接続されている。なお、本実施例においては、送
水管１７と供給管１８との途中を接続するバイパ
スが設けられていて別に設けた排熱利用ボイラの
伝熱チユーブとなつている。１９は各水平パネル
５，６に複数個ずつ設けられ、吹込まれた空気を
均一に分配しながら順次上方の室へと吹き上げる
デイストリビユータである。

そして、燃焼室９内には、1.6mm程度の径を有
する流動媒体としての砂２０が、前記供給される
砂２０が、前記供給される石炭の下層に蓄えられ
ている。一方、脱硫室１０の上端部には燃焼ガス
を排出する排出口２３が設けられており、ダクト
により前記排熱利用ボイラを経て煙突に接続され
ている。２４は脱硫室１０に開口され石灰石をオ
ーバーフローさせて外部へ抜き出す抜き出し口で
ある。

以上のように構成された流動床ボイラには、周
囲の水冷壁２を補強して変形を防止する水冷壁補
強構造が設けられている。すなわち、４方の水冷
壁２からは、互に同じ高さに形成された上下一対
ずつ複数組の支持台２５が、上下の水平パネル
６，５に対応する位置に外方へ向つて水平状に突
設されており、各上下の支持台２５間には、第１
図では２個、第２図では１個の補助ステー２６
が、支持台２５とほぼ同高に形成されて水平状に
突設されている。この補助ステー２６は、第４図
に示すように基板２６ａと左右一対の水平部材２
６ｂ，２６ｃとでコ字状に形成されており、水平
部材２６ｂ，２６ｃの先端部には、切溝２６ｄが
設けられている。２７は断面Ｉ字状に形成されて
上下の支持台２５と補助ステー２６との突出端を
連結する垂直状のステーであつて、支持台２５と
はステー２７側の長孔とボルト２８およびダブル
ナツト２９とで結合されており、また補助ステー
２６とはステー２７の立縁と切溝２６ｄとの係合
によつて結合されている。そしてダブルナツト２
９を締め切らず、またステー２７の立縁と切溝２
６ｄとを遊合状態にすることにより、ステー２７
は、支持台２５と補助ステー２６とに対して垂直
方向へ滑動自在に形成されている。

さらに水平パネル５と底部付近とからは複数個
の支持台３１，３２とが、支持台２５と水平方向
へ位相を違えて突設されており、これら支持台３
１，３２と補助ステー３３および垂直状のステー
３４とで複数組の補強構造３５が形成されている
が、高さが低い他は前記補強構造３６とほぼ同構
成であるからその説明を省略する。

以上のように構成された流動床ボイラの動作を
説明する。燃焼室９内に蓄えられた砂２０の上層
へ石炭を供給し、空気室８へ空気を送つたのち、
バーナ等で予熱した石炭に点火すると、燃焼用空
気の供給によつて石炭が燃焼し、この燃焼は、デ
イストリビユータ１９からの吹き上げ空気で砂２
０と石炭とが流動することにより促進され、効率
よく燃焼する。この燃焼によつて伝熱チユーブ１
６内の水が加熱されて蒸気が発生し、蒸気使用設
備へ供給される。一方、燃焼ガスはデイストリビ
ユータ１９を経て脱硫室１０に入り、硫黄分を除
去され無害のガスとなつて排出口２３から排出さ
れるとともに、脱硫室１０内では未燃カーボンが
捕捉されて燃焼する。排出口２３から排出された
燃焼ガスは、別に設けたボイラを通過するときに
供給管１８から蒸気使用設備へ向う蒸気を昇温さ
せたのち、煙突から排出される。

また、脱硫室１０内の石灰石１５は、反応後、
抜出し口２４からオーバフローし、石灰石貯蔵タ
ンク等へ排出される。

このような流動床ボイラにおいては、石炭およ
び流動媒体（砂）、あるいは石灰石を流動させる
に必要な圧力が周囲の水冷壁２に作用する（例え
ば、空気室８においては、ほぼ＋1200mmH₂Ｏ程
度、燃焼室９においては、ほぼ＋800mmH₂Ｏ程度
の圧力が作用するとともに、燃焼による高熱で水
冷壁２が伸びる。そして各水平パネル６，５，４
が同寸法であり、かつ垂直状のステー２７，３４
が支持台２５，３１，３２と補助ステー２６，３
３とに対して滑動自在に連結されていることによ
り、水冷壁２が垂直方向へ伸びても、上記滑動自
在な連結部で滑動するので伸びが吸収される。さ
らに水冷壁２と強固なステー２７，３４とが支持
台２５，３１，３２と補助ステー２６，３３とで
連結されているので、ステー２７，３４を撓まな
いよう強固に設定しておけば、水冷壁２が変形す
ることがない。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように、本考案によ
れば流動床ボイラにおいて、ボイラ本体の水冷壁
から互に同高の支持台を各室間の強度の強い水平
パネルに対応して外方へ突設し、これら上下の支
持台間にこれらとほぼ同高の補助ステーを水冷壁
から外方へと突設するとともに、これら支持台と
補助ステーとの突出端を、垂直状のステーによつ
て上下方向へ滑動自在に連結したことにより、燃
料が燃焼して周囲の水冷壁に内圧が作用したり加
熱によつて伸びたりしても、水冷壁の垂直方向の
伸びは垂直状ステーと支持台および補助ステーと
の滑動連結部で吸収され、また水冷壁の円弧状態
への変形は、ステーと支持台および補助ステーと
の強固な枠組によつて規制されるので、水冷壁が
変形することがなく、ボイラ全体の耐用性が大幅
に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案に係る流動床ボイ
ラの水冷壁補強構造の実施例を示し、第１図はこ
れを実施した流動床ボイラの正面図、第２図は水
冷壁補強構造の拡大正面図、第３図は第２図のＡ
視平面図、第４図は第２図のＢ視平面図、第５図
は流動床ボイラの構造を説明するために水冷壁補
強構造を除いて示す流動床ボイラの縦断面図、第
６図は水平パネル近傍の詳細断面図である。 １……本体、２……水冷壁、２ａ……水冷管、
５，６……水平パネル、８……空気室、９……燃
焼室、１０……脱硫室、２５，３１，３２……支
持台、２６，３３……補助ステー、２７，３４…
…ステー、２８……ボルト、３９……ダブルナツ
ト、３５，３６……補強構造。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも上下を水平パネルによつて画成され
   てなる燃焼室を有し、複数段の水平水冷管で構成
   されている水冷壁で囲まれた直方形のボイラ本体
   を備えた流動床ボイラにおいて、前記４方の水冷
   壁の前記各水平パネルに対応する箇所からほぼ同
   高の支持台をそれぞれ外方へ突設し、各支持台の
   上下中間部にこれら支持台とほぼ同高の補助ステ
   ーを外方へ突設するとともに、これら上下の支持
   台と補助ステーとの突出端を、垂直状のステーに
   より上下方向へ滑動自在に連結したことを特徴と
   する流動床ボイラの水冷壁補強構造。