JPH038442B2 - - Google Patents
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- JPH038442B2 JPH038442B2 JP20770082A JP20770082A JPH038442B2 JP H038442 B2 JPH038442 B2 JP H038442B2 JP 20770082 A JP20770082 A JP 20770082A JP 20770082 A JP20770082 A JP 20770082A JP H038442 B2 JPH038442 B2 JP H038442B2
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- Japan
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- impeller
- ceramics
- burner
- pulverized coal
- ceramic
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明な石炭焚きボイラのバーナ部に設置され
るバーナインペラにかかわり、特に、微粉炭衝突
部にセラミツクスをライニングしたバーナインペ
ラに関するものである。
るバーナインペラにかかわり、特に、微粉炭衝突
部にセラミツクスをライニングしたバーナインペ
ラに関するものである。
第１図に微粉炭焚きボイラのバーナ部の構造を
示す。図において、１はバーナインペラ（以下イ
ンペラと記す）、２はフエーエルパイプである。
インペラ１は、バーナ出口部に位置し、バーナの
着火を確実に行わせるとともに、火炎の安定を図
る目的で取り付けられている。このインペラ１の
使用条件は、フエーエルパイプ２から輸送される
流速40ｍ／ｓ程度の微粉炭の流れの中に置かれ、
しかも炉内から受ける放射熱により高温にさらさ
れることになる。この温度は、運転中はフユーエ
ルパイプ２からの強制対流により多少放熱される
ために300〜400℃、該バーナの停止時は700〜800
℃に達する。従つて、従来はインペラ１の材料と
して、金属材料中でも最も耐熱性と耐摩耗性の優
れた材料の１つである25Cr鋳鉄が多く採用され
てきた。しかし、第１図のＡ部を拡大して画いた
第２図に示すとおり、微粉炭そのものの高速の衝
突と、微粉炭中に含まれるSiO2の影響等によつ
て、その微粉炭衝突部３は摩耗しやすく（摩耗部
を符号４で示す）、その耐用年数は極めて短かく
なるという問題があつた。
示す。図において、１はバーナインペラ（以下イ
ンペラと記す）、２はフエーエルパイプである。
インペラ１は、バーナ出口部に位置し、バーナの
着火を確実に行わせるとともに、火炎の安定を図
る目的で取り付けられている。このインペラ１の
使用条件は、フエーエルパイプ２から輸送される
流速40ｍ／ｓ程度の微粉炭の流れの中に置かれ、
しかも炉内から受ける放射熱により高温にさらさ
れることになる。この温度は、運転中はフユーエ
ルパイプ２からの強制対流により多少放熱される
ために300〜400℃、該バーナの停止時は700〜800
℃に達する。従つて、従来はインペラ１の材料と
して、金属材料中でも最も耐熱性と耐摩耗性の優
れた材料の１つである25Cr鋳鉄が多く採用され
てきた。しかし、第１図のＡ部を拡大して画いた
第２図に示すとおり、微粉炭そのものの高速の衝
突と、微粉炭中に含まれるSiO2の影響等によつ
て、その微粉炭衝突部３は摩耗しやすく（摩耗部
を符号４で示す）、その耐用年数は極めて短かく
なるという問題があつた。
そこで、金属よりも耐熱、耐摩耗性が格段に優
れたセラミツクスの問題が進められており、イン
ペラ全体のセラミツクス化も考えられている。し
かし、インペラのような複雑形状のセラミツクス
の製造は困難であり、その上セラミツクスは極め
て脆い性質を有するため、製品の信頼性に欠ける
という問題がある。また、セラミツクスはひずみ
吸収性が小いことから、ボイラの運転と停止の熱
サイクルから生じる熱応力により破損が懸念され
るという問題がある。
れたセラミツクスの問題が進められており、イン
ペラ全体のセラミツクス化も考えられている。し
かし、インペラのような複雑形状のセラミツクス
の製造は困難であり、その上セラミツクスは極め
て脆い性質を有するため、製品の信頼性に欠ける
という問題がある。また、セラミツクスはひずみ
吸収性が小いことから、ボイラの運転と停止の熱
サイクルから生じる熱応力により破損が懸念され
るという問題がある。
一方、接着剤によりセラミツクスをインペラに
直接ライニングする方法もある。しかしながら、
第３図に示すごとく、一般に金属はセラミツクス
よりも大きな線膨張係数を有するため、温度上昇
につれて両者間の線膨張差によるひずみが生じ、
このひずみは中間にある接着剤にしわ寄せされて
剥離の原因になる。すなわち、接着剤としては耐
熱性の優れた無機接着剤が使用されるが、無機接
着剤はその性質上変位吸収性が劣り、許容限界変
位は0.2％程度しかない。従つて、温度変化時に
発生する線膨張によるひずみが接着剤の許容限界
変位（ひずみ）以上になる（約500℃以上）と、
当然剥離現象を生じることになる。
直接ライニングする方法もある。しかしながら、
第３図に示すごとく、一般に金属はセラミツクス
よりも大きな線膨張係数を有するため、温度上昇
につれて両者間の線膨張差によるひずみが生じ、
このひずみは中間にある接着剤にしわ寄せされて
剥離の原因になる。すなわち、接着剤としては耐
熱性の優れた無機接着剤が使用されるが、無機接
着剤はその性質上変位吸収性が劣り、許容限界変
位は0.2％程度しかない。従つて、温度変化時に
発生する線膨張によるひずみが接着剤の許容限界
変位（ひずみ）以上になる（約500℃以上）と、
当然剥離現象を生じることになる。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、摩耗を生ぜしめる外因の激しい場所での使
用、温度変化および振動など苛酷な条件下におい
ても剥離、損傷することなくかつ廉価なセラミツ
クスライニングをした、耐摩耗性のあるバーナイ
ンペラを提供するにある。
くし、摩耗を生ぜしめる外因の激しい場所での使
用、温度変化および振動など苛酷な条件下におい
ても剥離、損傷することなくかつ廉価なセラミツ
クスライニングをした、耐摩耗性のあるバーナイ
ンペラを提供するにある。
本発明は、インペラのなかで最も激しく摩耗を
受けるべき微粉炭衝突部にセラミツクスライニン
グを用いるが、このセラミツクスライニングを、
セラミツクスとインペラ母材とを嵌合式にした機
械的な接合方式で行うことにより、従来の接着剤
を用いた接着による接合方式で生じた、セラミツ
クスと金属の線膨張差によるセラミツクスの剥離
を防止する。さらに、上記のセラミツクスライニ
ングの製作で必然的に生じる寸法誤差によるセラ
ミツクスと金属の嵌合部の間隙のために、バーナ
振動時にセラミツクスと金属との衝突によつてセ
ラミツクスが破損するのを防ぐため、嵌合用溝底
部に緩衝材として耐熱クロスを介在させ、これを
接着剤によつてセラミツクスと金属とに接着させ
るようにしたものである。
受けるべき微粉炭衝突部にセラミツクスライニン
グを用いるが、このセラミツクスライニングを、
セラミツクスとインペラ母材とを嵌合式にした機
械的な接合方式で行うことにより、従来の接着剤
を用いた接着による接合方式で生じた、セラミツ
クスと金属の線膨張差によるセラミツクスの剥離
を防止する。さらに、上記のセラミツクスライニ
ングの製作で必然的に生じる寸法誤差によるセラ
ミツクスと金属の嵌合部の間隙のために、バーナ
振動時にセラミツクスと金属との衝突によつてセ
ラミツクスが破損するのを防ぐため、嵌合用溝底
部に緩衝材として耐熱クロスを介在させ、これを
接着剤によつてセラミツクスと金属とに接着させ
るようにしたものである。
前記したように、インペラ全体を耐摩耗性が著
しく高いセラミツクスで一体化製作することもで
きないことはないが、製造上に困難がある上、耐
摩耗性セラミツクスは非常に高価であるという問
題がある。これに対し、本発明では、第２図に示
した微粉炭衝突部３のみにセラミツクスライニン
グを施せばよいので、安いコストで製作できる。
この場合、セラミツクスとインペラ母材である金
属とを接合する方法としては、接着剤により接着
する化学的接合法と、、ねじや構造的な組合わせ
による機会的接合法とがあるが、化学的接合法を
用いた場合は、金属とセラミツクスの線膨張係数
の差により、高温にさらされるインペラにおいて
は接着剤の変位吸収限界以上の変位が加わつて、
セラミツクスが剥離する恐れがある。すなわち、
第３図は25Cr鋳鉄とセラミツクス（Al2O3）を耐
熱性の優れた無機接着剤で接着した場合の剥離す
る条件を示した図であるが、約500℃以上ではセ
ラミツクスが剥離することを示している。従つ
て、温度条件が700〜800℃に達するインペラにお
いては、化学的接合法を用いることはできず、な
んらかの機械的接合法を用いる必要があるが、本
発明では、上記したように嵌合方式を採用してい
る。
しく高いセラミツクスで一体化製作することもで
きないことはないが、製造上に困難がある上、耐
摩耗性セラミツクスは非常に高価であるという問
題がある。これに対し、本発明では、第２図に示
した微粉炭衝突部３のみにセラミツクスライニン
グを施せばよいので、安いコストで製作できる。
この場合、セラミツクスとインペラ母材である金
属とを接合する方法としては、接着剤により接着
する化学的接合法と、、ねじや構造的な組合わせ
による機会的接合法とがあるが、化学的接合法を
用いた場合は、金属とセラミツクスの線膨張係数
の差により、高温にさらされるインペラにおいて
は接着剤の変位吸収限界以上の変位が加わつて、
セラミツクスが剥離する恐れがある。すなわち、
第３図は25Cr鋳鉄とセラミツクス（Al2O3）を耐
熱性の優れた無機接着剤で接着した場合の剥離す
る条件を示した図であるが、約500℃以上ではセ
ラミツクスが剥離することを示している。従つ
て、温度条件が700〜800℃に達するインペラにお
いては、化学的接合法を用いることはできず、な
んらかの機械的接合法を用いる必要があるが、本
発明では、上記したように嵌合方式を採用してい
る。
以下、本発明の一実施例を図面によつて説明す
る。第４図はインペラのうちのセラミツクスライ
ニングを機械的接合法で施す要部を示したもので
ある。図において、３ａ，３ｂはインペラ１の微
粉炭が衝突する外輪面および内輪面である。この
外輪面３ａの円周方向には、第６図に示すような
断面形状のセラミツクス板５を挿入するための溝
６が設けられ、また外輪面３ａの一部には、上記
した溝６より深くかつ外輪の幅方向全体に亘る凹
部７が設けられ、それにその凹部７の底部には穴
８が穿設されている。上記のような外輪部分に対
し、セラミツクス板５をその挿入のため設けた凹
部７から溝６に沿つて順次円周方向にスライドさ
せて挿入し、最後に、第５図に示すような突起９
が付いた突起付きセラミツクス板１０を、突起９
を穴８に押し込みながら凹部７にはめ込み、セラ
ミツクス板５と接着して、先に挿入したセラミツ
クス板５の円周方向の移動を拘束する。内輪の微
粉炭衝突部である内輪面３ｂについても、同様な
方法によりセラミツクス板５′および突起付きセ
ラミツクス板１０′を挿入する。
る。第４図はインペラのうちのセラミツクスライ
ニングを機械的接合法で施す要部を示したもので
ある。図において、３ａ，３ｂはインペラ１の微
粉炭が衝突する外輪面および内輪面である。この
外輪面３ａの円周方向には、第６図に示すような
断面形状のセラミツクス板５を挿入するための溝
６が設けられ、また外輪面３ａの一部には、上記
した溝６より深くかつ外輪の幅方向全体に亘る凹
部７が設けられ、それにその凹部７の底部には穴
８が穿設されている。上記のような外輪部分に対
し、セラミツクス板５をその挿入のため設けた凹
部７から溝６に沿つて順次円周方向にスライドさ
せて挿入し、最後に、第５図に示すような突起９
が付いた突起付きセラミツクス板１０を、突起９
を穴８に押し込みながら凹部７にはめ込み、セラ
ミツクス板５と接着して、先に挿入したセラミツ
クス板５の円周方向の移動を拘束する。内輪の微
粉炭衝突部である内輪面３ｂについても、同様な
方法によりセラミツクス板５′および突起付きセ
ラミツクス板１０′を挿入する。
上記のようにセラミツクス板を内外輪に挿入す
る機械的接合法を用いることによつて、インペラ
が高温にさらされても、セラミツクス板が脱落す
る恐れはない。しかし、セラミツクス板を嵌合し
ようとする溝にちようど密着するように製作する
ことは困難であり、溝とセラミツクス板との間隙
は避けがたいが、この間隙のため、運転時のバー
ナ振動によりセラミツクス板とインペラ母材とが
衝突し、セラミツクス板が破損する恐れがある。
そこで、第６図に示すように、溝６の底部とセラ
ミツクス板５の底部との間に弾力性ある耐熱クロ
ス１１を介在させ、これとセラミツクス板５およ
びインペラ母材１３とを接着剤で接合する。金属
とセラミツクスとを直接接着した場合は約500℃
以上になると剥離するが、上記のように耐熱クロ
スを介在させることにより、金属とセラミツクス
の線膨張係数差により生じる変位を耐熱クロスが
吸収するため、500℃以上においても剥離は生じ
ない。また、弾力性ある耐熱クロス１１によりセ
ラミツクス板５は、第５図に符号１４で示す個所
において溝６の側面に密着するため、バーナ振動
時とセラミツクス板と金属部との衝突を防ぐこと
ができる。なお、以上述べた耐熱クロスを介在さ
せる構成はインペラの外輪について説明したが、
内輪についても同様に構成し、同様の効果が得ら
れる。
る機械的接合法を用いることによつて、インペラ
が高温にさらされても、セラミツクス板が脱落す
る恐れはない。しかし、セラミツクス板を嵌合し
ようとする溝にちようど密着するように製作する
ことは困難であり、溝とセラミツクス板との間隙
は避けがたいが、この間隙のため、運転時のバー
ナ振動によりセラミツクス板とインペラ母材とが
衝突し、セラミツクス板が破損する恐れがある。
そこで、第６図に示すように、溝６の底部とセラ
ミツクス板５の底部との間に弾力性ある耐熱クロ
ス１１を介在させ、これとセラミツクス板５およ
びインペラ母材１３とを接着剤で接合する。金属
とセラミツクスとを直接接着した場合は約500℃
以上になると剥離するが、上記のように耐熱クロ
スを介在させることにより、金属とセラミツクス
の線膨張係数差により生じる変位を耐熱クロスが
吸収するため、500℃以上においても剥離は生じ
ない。また、弾力性ある耐熱クロス１１によりセ
ラミツクス板５は、第５図に符号１４で示す個所
において溝６の側面に密着するため、バーナ振動
時とセラミツクス板と金属部との衝突を防ぐこと
ができる。なお、以上述べた耐熱クロスを介在さ
せる構成はインペラの外輪について説明したが、
内輪についても同様に構成し、同様の効果が得ら
れる。
本発明によれば、バーナインペラにおいて、微
粉炭衝突部にセラミツクスライニングを施すこと
により、耐摩耗効果が向上し、従つてインペラの
耐用年数は従来品より著しく長くなり、しかも、
セラミツクスライニングはインペラで最も摩耗の
激しい微粉炭衝突部のみに施せばよいため、高価
なセラミツクスを使つてはいるが、インペラ全体
をセラミツクスで製作するものに比べ、はるかに
廉価な耐摩耗性あるインペラを提供することがで
きる。
粉炭衝突部にセラミツクスライニングを施すこと
により、耐摩耗効果が向上し、従つてインペラの
耐用年数は従来品より著しく長くなり、しかも、
セラミツクスライニングはインペラで最も摩耗の
激しい微粉炭衝突部のみに施せばよいため、高価
なセラミツクスを使つてはいるが、インペラ全体
をセラミツクスで製作するものに比べ、はるかに
廉価な耐摩耗性あるインペラを提供することがで
きる。
第１図はバーナ部におけるインペラの位置を示
す説明図、第２図は実機で１年間使用したバーナ
インペラの第１図Ａ部での摩耗状態を示す模式
図、第３図は金属（25Cr鋳鉄）とセラミツクス
（Al2O3）とを直接接着剤で接着した場合の、温
度により剥離する条件を説明するための図表、第
４図は本発明の一実施例における微粉炭衝突部へ
のセラミツクスライニング状態を示すバーナイン
ペラの要部斜視図、第５図は該実施例で用いる突
起付きセラミツクス板を示す斜視図、第６図は該
実施例においてインペラ母材とセラミツクスとの
間に耐熱クロスを介在させ、接着剤により接合さ
せる状態を示す断面図である。 符号の説明、１……インペラ、２……フユーエ
ルパイプ、３……微粉炭衝突部、３ａ……外輪
面、３ｂ……内輪面、５，５′……セラミツクス
板、６……溝、７……凹部、１０，１０′……突
起付きセラミツクス板、１１……耐熱クロス、１
３……インペラ母材。
す説明図、第２図は実機で１年間使用したバーナ
インペラの第１図Ａ部での摩耗状態を示す模式
図、第３図は金属（25Cr鋳鉄）とセラミツクス
（Al2O3）とを直接接着剤で接着した場合の、温
度により剥離する条件を説明するための図表、第
４図は本発明の一実施例における微粉炭衝突部へ
のセラミツクスライニング状態を示すバーナイン
ペラの要部斜視図、第５図は該実施例で用いる突
起付きセラミツクス板を示す斜視図、第６図は該
実施例においてインペラ母材とセラミツクスとの
間に耐熱クロスを介在させ、接着剤により接合さ
せる状態を示す断面図である。 符号の説明、１……インペラ、２……フユーエ
ルパイプ、３……微粉炭衝突部、３ａ……外輪
面、３ｂ……内輪面、５，５′……セラミツクス
板、６……溝、７……凹部、１０，１０′……突
起付きセラミツクス板、１１……耐熱クロス、１
３……インペラ母材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 微粉炭焚きボイラのバーナ部に設置され、微
粉炭の高速の衝突を受ける微粉炭衝突部を含んで
なるバーナインペラであつて、該微粉炭衝突部に
おいて、金属よりなるインペラ母材に対し嵌合手
段を用いてセラミツクスを接合したことを特徴と
するバーナインペラ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のバーナインペ
ラにおいて、インペラ母材とセラミツクスの接す
る部分に耐熱クロスを介在させて接合したことを
特徴とするバーナインペラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20770082A JPS5997410A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | バ−ナインペラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20770082A JPS5997410A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | バ−ナインペラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997410A JPS5997410A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH038442B2 true JPH038442B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=16544115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20770082A Granted JPS5997410A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | バ−ナインペラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997410A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229391Y2 (ja) * | 1984-12-19 | 1990-08-07 | ||
| JPH0723266B2 (ja) * | 1985-01-24 | 1995-03-15 | 石川島播磨重工業株式会社 | 耐火物被覆方法 |
| JPH01205149A (ja) * | 1988-02-12 | 1989-08-17 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 画像形成材料 |
| JP2746917B2 (ja) * | 1988-06-15 | 1998-05-06 | バブコツク日立株式会社 | 微粉炭バーナ |
| KR100711295B1 (ko) | 2007-01-31 | 2007-04-25 | 황경순 | 세라믹 접착제 및 이를 이용한 화력발전소용 미분탄공급장치의 트랜지션 유니트 |
| KR100711297B1 (ko) | 2007-01-31 | 2007-04-25 | 황경순 | 화력발전소용 미분탄 공급장치의 옐보우 타입 종단 연료투입관 |
-
1982
- 1982-11-29 JP JP20770082A patent/JPS5997410A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997410A (ja) | 1984-06-05 |
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