JPH04240301A - 多管式貫流ボイラ - Google Patents
多管式貫流ボイラInfo
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- JPH04240301A JPH04240301A JP2041691A JP2041691A JPH04240301A JP H04240301 A JPH04240301 A JP H04240301A JP 2041691 A JP2041691 A JP 2041691A JP 2041691 A JP2041691 A JP 2041691A JP H04240301 A JPH04240301 A JP H04240301A
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- JP
- Japan
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- supply water
- boiler
- heat transfer
- steam
- branch
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000008400 supply water Substances 0.000 abstract description 13
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 7
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度２５０〜４５０℃
の中低温の廃ガス、例えば焼結機クーラーの廃ガスから
熱量を回収する廃熱回収ボイラに関するものである。
の中低温の廃ガス、例えば焼結機クーラーの廃ガスから
熱量を回収する廃熱回収ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】中低温の廃ガスから熱量を回収する廃熱
回収ボイラにあっては、他のボイラに比較して熱源温度
が低いため、回収熱量当たりより多くの伝熱面積を必要
とする。このため、従来は多管式強制ボイラが広く採用
され、比較的小さな口径の伝熱管を多数併設して必要な
伝熱面積を確保している。
回収ボイラにあっては、他のボイラに比較して熱源温度
が低いため、回収熱量当たりより多くの伝熱面積を必要
とする。このため、従来は多管式強制ボイラが広く採用
され、比較的小さな口径の伝熱管を多数併設して必要な
伝熱面積を確保している。
【０００３】しかし強制循環ボイラでは大容量の気水分
離ドラムが必要であり、設備の建設費を増大させる要因
となっている。
離ドラムが必要であり、設備の建設費を増大させる要因
となっている。
【０００４】実開昭６１−５８４９９号公報には、複数
基の焼結機クーラーにそれぞれ設けられたボイラに対し
、１基の気水分離ドラムを共用させて建設費を節減する
と共に、監視操作等の業務を簡略化する考案がなされて
いる。
基の焼結機クーラーにそれぞれ設けられたボイラに対し
、１基の気水分離ドラムを共用させて建設費を節減する
と共に、監視操作等の業務を簡略化する考案がなされて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の考案では一定の
節減効果は期待されるが、強制循環ボイラでは、気水分
離ドラムの他にも蒸気発生量の数倍に当たるボイラ缶水
を循環させるために、循環配管，循環ポンプ等の装置が
必要であり、中低温廃熱回収を実施する経済的効果を高
める上で、更に設備構成の単純化が望まれる。
節減効果は期待されるが、強制循環ボイラでは、気水分
離ドラムの他にも蒸気発生量の数倍に当たるボイラ缶水
を循環させるために、循環配管，循環ポンプ等の装置が
必要であり、中低温廃熱回収を実施する経済的効果を高
める上で、更に設備構成の単純化が望まれる。
【０００６】前述の通り中低温廃熱回収ボイラでは、回
収熱量当たりより多くの伝熱面積を要するため、単管式
により伝熱面を構成することは困難であり、多管式とす
る方が合理的である。しかし、多管式では併設した分岐
伝熱管相互に流量の不等分配が生ずる。
収熱量当たりより多くの伝熱面積を要するため、単管式
により伝熱面を構成することは困難であり、多管式とす
る方が合理的である。しかし、多管式では併設した分岐
伝熱管相互に流量の不等分配が生ずる。
【０００７】強制循環ボイラでは多量の缶水を循環させ
るため、ある程度の流量の不等分配があっても実用上支
障とならないが、貫流ボイラにおいては、特に蒸気集合
部の出口側にドレン分離装置を設けない場合、給水流量
は蒸気発生量に等しいものとなるため、分配流量が少な
い伝熱管では不必要な蒸気の過熱が行われ、当該伝熱管
の焼損および全体の伝熱面積を均等に活用することが出
来なくなるなどの問題が生ずる。
るため、ある程度の流量の不等分配があっても実用上支
障とならないが、貫流ボイラにおいては、特に蒸気集合
部の出口側にドレン分離装置を設けない場合、給水流量
は蒸気発生量に等しいものとなるため、分配流量が少な
い伝熱管では不必要な蒸気の過熱が行われ、当該伝熱管
の焼損および全体の伝熱面積を均等に活用することが出
来なくなるなどの問題が生ずる。
【０００８】また、ボイラの給水に低処理水，例えば軟
水を使用し、蒸気集合部の出口側にドレン分離装置を設
けた場合にあっては、給水中の不純物が伝熱管内に付着
して伝熱性能を阻害するので、これを防止するために発
生蒸気量に対し給水量の割合を多くする必要があるが、
給水量は少ないほど経済的に有利であり、給水量を少な
くするためにも不等分配を極力小さくすることが重要と
なる。
水を使用し、蒸気集合部の出口側にドレン分離装置を設
けた場合にあっては、給水中の不純物が伝熱管内に付着
して伝熱性能を阻害するので、これを防止するために発
生蒸気量に対し給水量の割合を多くする必要があるが、
給水量は少ないほど経済的に有利であり、給水量を少な
くするためにも不等分配を極力小さくすることが重要と
なる。
【０００９】本発明は、貫流ボイラを中低温廃熱回収ボ
イラに適用する際の問題点を解決し、強制循環ボイラに
おける気水分離ドラム，循環配管，循環ポンプ等の装置
が不要で設備構成を単純化し、建設費，運転費を節減し
た多管式貫流ボイラを提供する。
イラに適用する際の問題点を解決し、強制循環ボイラに
おける気水分離ドラム，循環配管，循環ポンプ等の装置
が不要で設備構成を単純化し、建設費，運転費を節減し
た多管式貫流ボイラを提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、３本以上に分
岐する給水分岐部，分岐伝熱管および蒸気集合部を有す
る多管式貫流ボイラにおいて、分岐伝熱管入口の給水流
速を０．２ｍ／ｓｅｃ以下とし、且つ分岐伝熱管入口に
伝熱管の圧損抵抗の７５％以上に該当する圧損抵抗を有
する絞り装置を設けたことを特徴とする多管式貫流ボイ
ラである。
岐する給水分岐部，分岐伝熱管および蒸気集合部を有す
る多管式貫流ボイラにおいて、分岐伝熱管入口の給水流
速を０．２ｍ／ｓｅｃ以下とし、且つ分岐伝熱管入口に
伝熱管の圧損抵抗の７５％以上に該当する圧損抵抗を有
する絞り装置を設けたことを特徴とする多管式貫流ボイ
ラである。
【００１１】
【作用】分岐伝熱管内の給水は廃ガスから熱を受け、水
、蒸気の二相流となり、分岐伝熱管内の流動状態は不安
定となって圧損値も大きく変動する。一方分岐伝熱管入
口は、常に水の一相流で流動状態は安定しており、圧損
値も一定となる。
、蒸気の二相流となり、分岐伝熱管内の流動状態は不安
定となって圧損値も大きく変動する。一方分岐伝熱管入
口は、常に水の一相流で流動状態は安定しており、圧損
値も一定となる。
【００１２】分岐伝熱管入口に大きな圧損抵抗を有する
絞り装置を設ければ、分岐伝熱管全体に生ずる圧損値は
絞り装置によるものが大半となり、分岐伝熱管内の圧損
値変動の影響は薄められてほぼ安定したものとなる。こ
の結果分岐伝熱管相互の流量分配は比較的均等となる。
絞り装置を設ければ、分岐伝熱管全体に生ずる圧損値は
絞り装置によるものが大半となり、分岐伝熱管内の圧損
値変動の影響は薄められてほぼ安定したものとなる。こ
の結果分岐伝熱管相互の流量分配は比較的均等となる。
【００１３】また絞り装置を設けると、分岐伝熱管全体
の圧損抵抗は大きなものとなるが、伝熱管入口の給水流
速を小さくすることにより圧損値の増加を抑えることが
出来る。
の圧損抵抗は大きなものとなるが、伝熱管入口の給水流
速を小さくすることにより圧損値の増加を抑えることが
出来る。
【００１４】
【実施例】図１（ａ），（ｂ）に、本発明に係るボイラ
の実施例を示す。
の実施例を示す。
【００１５】給水タンク１から脱気器給水ポンプ２を経
て供給されたボイラ給水は、脱気器３にて脱気された後
ボイラ給水ポンプ４にて昇圧され、給水調節弁５を介し
て給水分岐部６に供給される。
て供給されたボイラ給水は、脱気器３にて脱気された後
ボイラ給水ポンプ４にて昇圧され、給水調節弁５を介し
て給水分岐部６に供給される。
【００１６】給水分岐部６で給水は、廃ガス煙道１２内
に設けられた多数の分岐伝熱管８ａ，８ｂ，８Ｃ…に分
配される。各分岐伝熱管の入口には、図１（ｂ）に示す
ように伝熱管の圧損抵抗の７５％以上に該当する絞り装
置７ａ，７ｂ，７ｃ，…が設置され、給水を各分岐伝熱
管に均等に分配する。
に設けられた多数の分岐伝熱管８ａ，８ｂ，８Ｃ…に分
配される。各分岐伝熱管の入口には、図１（ｂ）に示す
ように伝熱管の圧損抵抗の７５％以上に該当する絞り装
置７ａ，７ｂ，７ｃ，…が設置され、給水を各分岐伝熱
管に均等に分配する。
【００１７】分岐伝熱管８ａ，８ｂ，８Ｃ…内で給水は
廃ガスと熱交換し、蒸気となり蒸気集合部９を経て蒸気
管１１に供給される。ボイラ給水の供給量は、蒸気管１
１に設置した温度計１０の測定値にしたがって給水調節
弁５により自動的に調節される。
廃ガスと熱交換し、蒸気となり蒸気集合部９を経て蒸気
管１１に供給される。ボイラ給水の供給量は、蒸気管１
１に設置した温度計１０の測定値にしたがって給水調節
弁５により自動的に調節される。
【００１８】ここで伝熱管８ａ，８ｂ，８Ｃ…入口の給
水流速は、従来の例では０．５〜２ｍ／ｓｅｃが多く採
用されているが、本発明では０．２ｍ／ｓｅｃ以下とす
ることにより伝熱管の圧損を低くしているため、圧損抵
抗の大きな絞り装置を設置しても圧損が過大となる弊害
は生じない。
水流速は、従来の例では０．５〜２ｍ／ｓｅｃが多く採
用されているが、本発明では０．２ｍ／ｓｅｃ以下とす
ることにより伝熱管の圧損を低くしているため、圧損抵
抗の大きな絞り装置を設置しても圧損が過大となる弊害
は生じない。
【００１９】図２に本発明に係るボイラの他の実施例を
示す。本実施例はボイラの給水に低処理水，例えば軟水
を使用し、蒸気集合部の出口側にドレン分離装置を設け
た場合の実施例である。
示す。本実施例はボイラの給水に低処理水，例えば軟水
を使用し、蒸気集合部の出口側にドレン分離装置を設け
た場合の実施例である。
【００２０】前記の実施例との相違点について説明する
。蒸気集合部９の出口側にドレン分離装置１３が設置さ
れ、蒸気のみが蒸気管１１に供給される。ドレン分離装
置１３により分離されたドレンは、ドレン回収管１４を
介し脱気器３から給水系に回収される。
。蒸気集合部９の出口側にドレン分離装置１３が設置さ
れ、蒸気のみが蒸気管１１に供給される。ドレン分離装
置１３により分離されたドレンは、ドレン回収管１４を
介し脱気器３から給水系に回収される。
【００２１】ボイラ給水の供給量は、ドレン分離装置１
３の出口側の蒸気管に設置した発生蒸気流量計１５、お
よび給水分岐部６の入口側に設置した給水流量計１６の
測定値にしたがって、給水調節弁５により自動的に調節
される。
３の出口側の蒸気管に設置した発生蒸気流量計１５、お
よび給水分岐部６の入口側に設置した給水流量計１６の
測定値にしたがって、給水調節弁５により自動的に調節
される。
【００２２】図３に本発明者らが見い出した本実施例に
おける発生蒸気量に対する給水量の割合と、給水不純物
の伝熱管への付着割合の関係を実験値で示した。
おける発生蒸気量に対する給水量の割合と、給水不純物
の伝熱管への付着割合の関係を実験値で示した。
【００２３】実験値では、発生蒸気量に対する給水量の
割合が１．２５以上の範囲では、給水不純物はドレンお
よび蒸気により運び去られ、伝熱管への付着は起こらな
いことが示されている。
割合が１．２５以上の範囲では、給水不純物はドレンお
よび蒸気により運び去られ、伝熱管への付着は起こらな
いことが示されている。
【００２４】この実験結果から、発生蒸気量に対する給
水量の割合を１．２５以上とすることにより、給水中の
不純物が伝熱管内に付着することを防止し、伝熱の阻害
を回避しうることが判った。
水量の割合を１．２５以上とすることにより、給水中の
不純物が伝熱管内に付着することを防止し、伝熱の阻害
を回避しうることが判った。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、中低温廃熱回収ボイラに
多管式貫流ボイラを適用することが可能となり、強制循
環ボイラにおける気水分離ドラム，循環配管，循環ポン
プ等の装置の省略が可能となり、設備構成が単純化され
るため、設備の建設費，運転費の節減と同時に、監視操
作等の業務を簡略化することが出来る。
多管式貫流ボイラを適用することが可能となり、強制循
環ボイラにおける気水分離ドラム，循環配管，循環ポン
プ等の装置の省略が可能となり、設備構成が単純化され
るため、設備の建設費，運転費の節減と同時に、監視操
作等の業務を簡略化することが出来る。
【図１】本発明に係る貫流ボイラの実施例を示す（ａ）
循環系統図および（ｂ）給水分岐部の詳細図である。
循環系統図および（ｂ）給水分岐部の詳細図である。
【図２】本発明に係る貫流ボイラの他の実施例を示す循
環系統図である。
環系統図である。
【図３】本発明の他の実施例における給水不純物の伝熱
管への付着割合の実験結果を示す図面である。
管への付着割合の実験結果を示す図面である。
１ 給水タンク
２ 脱気器給水ポンプ
３ 脱気器
４ ボイラ給水ポンプ
５ 給水調節弁
６ 給水分岐部
７ａ，７ｂ，７ｃ 絞り装置
８ａ，８ｂ，８ｃ 分岐伝熱管
９ 蒸気集合部
１０ 温度計
１１ 蒸気管
１２ 廃ガス煙道
１３ ドレン分離装置
１４ ドレン回収管
１５ 発生蒸気流量計
１６ 給水流量計
Claims (1)
- 【請求項１】 ３本以上に分岐する給水分岐部，分岐
伝熱管および蒸気集合部を有する多管式貫流ボイラにお
いて、分岐伝熱管入口の給水流速を０．２ｍ／ｓｅｃ以
下とし、且つ分岐伝熱管入口に伝熱管の圧損抵抗の７５
％以上に該当する圧損抵抗を有する絞り装置を設けたこ
とを特徴とする多管式貫流ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041691A JPH04240301A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 多管式貫流ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041691A JPH04240301A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 多管式貫流ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240301A true JPH04240301A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=12026436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2041691A Pending JPH04240301A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 多管式貫流ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240301A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60501025A (ja) * | 1983-04-08 | 1985-07-04 | ソ−ラ− タ−ビンズ インコ−ポレ−テツド | 蒸気発生器及びそれを用いた複合サイクル式発電プラント |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP2041691A patent/JPH04240301A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60501025A (ja) * | 1983-04-08 | 1985-07-04 | ソ−ラ− タ−ビンズ インコ−ポレ−テツド | 蒸気発生器及びそれを用いた複合サイクル式発電プラント |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960312 |