JPH0861602A - 蒸気発生器装置 - Google Patents
蒸気発生器装置Info
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- JPH0861602A JPH0861602A JP7204273A JP20427395A JPH0861602A JP H0861602 A JPH0861602 A JP H0861602A JP 7204273 A JP7204273 A JP 7204273A JP 20427395 A JP20427395 A JP 20427395A JP H0861602 A JPH0861602 A JP H0861602A
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- tubes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
- F22B29/061—Construction of tube walls
- F22B29/065—Construction of tube walls involving upper vertically disposed water tubes and lower horizontally- or helically disposed water tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
- F22G1/00—Steam superheating characterised by heating method
- F22G1/02—Steam superheating characterised by heating method with heat supply by hot flue gases from the furnace of the steam boiler
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気発生器の管壁において垂直管と角度をな
した管とを互いに介在組合させて、シール、2相流分
布、構造上の一体性、熱疲労寿命について欠点を解消す
る。 【解決手段】 炉の下方壁部分の一部分を形成するよう
に実質的に垂直に延長している、複数の管の第1部分
と、炉の上方壁部分の一部分を形成するように実質的に
垂直に延長している、複数の管の第2部分と、前記下方
壁部分の一部分を形成するように該下方壁部分において
実質的に垂直に延長し、前記炉の中間壁部分を形成する
ように実質的に角度をなして延長し、前記上方壁部分の
一部を形成するように前記上方壁部分において実質的に
垂直に延長している、複数の管の第3部分と、を有し、
該管の第3部分は、前記下方壁部分中の前記管の第1部
分及び前記上方壁部分の管の第2部分と実質的に互いに
介在組合され同一平面内において平行な関係とされ、更
に、前記管を経て流体を通過させ該流体に熱を与えるた
めの手段を有する蒸気発生器装置。
した管とを互いに介在組合させて、シール、2相流分
布、構造上の一体性、熱疲労寿命について欠点を解消す
る。 【解決手段】 炉の下方壁部分の一部分を形成するよう
に実質的に垂直に延長している、複数の管の第1部分
と、炉の上方壁部分の一部分を形成するように実質的に
垂直に延長している、複数の管の第2部分と、前記下方
壁部分の一部分を形成するように該下方壁部分において
実質的に垂直に延長し、前記炉の中間壁部分を形成する
ように実質的に角度をなして延長し、前記上方壁部分の
一部を形成するように前記上方壁部分において実質的に
垂直に延長している、複数の管の第3部分と、を有し、
該管の第3部分は、前記下方壁部分中の前記管の第1部
分及び前記上方壁部分の管の第2部分と実質的に互いに
介在組合され同一平面内において平行な関係とされ、更
に、前記管を経て流体を通過させ該流体に熱を与えるた
めの手段を有する蒸気発生器装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気発生器装置に
関し、より詳しくは、水を蒸気に変換するための、臨界
下もしくは超臨界貫流型蒸気発生器装置に関する。
関し、より詳しくは、水を蒸気に変換するための、臨界
下もしくは超臨界貫流型蒸気発生器装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、貫流型蒸気発生器は、水を蒸気
に変換するために、蒸気発生区画及び過熱区画を通っ
て、加圧された流体、通常は水、を循流させるように作
動する。これらの構成において、ユニットに流入した水
は、回路に1回通され、タービン等の駆動に用いられる
過熱された蒸気として、ユニットの過熱区画の出口から
排出される。
に変換するために、蒸気発生区画及び過熱区画を通っ
て、加圧された流体、通常は水、を循流させるように作
動する。これらの構成において、ユニットに流入した水
は、回路に1回通され、タービン等の駆動に用いられる
過熱された蒸気として、ユニットの過熱区画の出口から
排出される。
【0003】この構成は、従来のドラム型ボイラーに比
べて、いくつかの改良点を供与するもので、貫流型蒸気
発生器の初期の型式に関連して、いくつかの不具合、例
えば、起動時の過大な熱損失、蒸気温度のミスマッチ、
複雑な制御又は、起動時の余分の弁操作の必要性などの
不具合が生じたとしても、これらの不具合は、後の発生
装置では実質的に解消されている。
べて、いくつかの改良点を供与するもので、貫流型蒸気
発生器の初期の型式に関連して、いくつかの不具合、例
えば、起動時の過大な熱損失、蒸気温度のミスマッチ、
複雑な制御又は、起動時の余分の弁操作の必要性などの
不具合が生じたとしても、これらの不具合は、後の発生
装置では実質的に解消されている。
【0004】一例として、本出願人の米国特許第409
9384号に開示された装置は、蒸気発生区画と過熱区
画との間の主要流ライン中に配された複数のセパレータ
ーを有し、これらのセパレーターは装置の起動時及び全
負荷動作時に、蒸気発生区画からの流体流を受けるよう
になっている。この構成によれば、迅速で効率的な起動
が、最小の制御機能及び最小の数の高価な弁の需要にお
いて実現される。更に、タービンは、ボイラー分割弁又
は蒸気ダンプのための外部バイパス回路を必要とせずに
徐々に定常的に増大させうる最適の圧力及び温度におい
て、スムースに負荷することができる。更に、この装置
によれば、凝縮器に対する最少の熱負荷で、非常に低い
負荷において、連続作動を実現できる。
9384号に開示された装置は、蒸気発生区画と過熱区
画との間の主要流ライン中に配された複数のセパレータ
ーを有し、これらのセパレーターは装置の起動時及び全
負荷動作時に、蒸気発生区画からの流体流を受けるよう
になっている。この構成によれば、迅速で効率的な起動
が、最小の制御機能及び最小の数の高価な弁の需要にお
いて実現される。更に、タービンは、ボイラー分割弁又
は蒸気ダンプのための外部バイパス回路を必要とせずに
徐々に定常的に増大させうる最適の圧力及び温度におい
て、スムースに負荷することができる。更に、この装置
によれば、凝縮器に対する最少の熱負荷で、非常に低い
負荷において、連続作動を実現できる。
【0005】後者の構成によれば、蒸気発生器の炉区画
の壁は、その直径上に向い合った部分から延長している
フィンを備えた、複数の、垂直に延長する管によって形
成され、隣接した管のフィンは、一緒に結合され、ガス
密の構造を形成している。炉は、起動時に、定常的な圧
力において作動し、超臨界の水は、多重パスにおいて炉
の境界壁を通過し、その温度が徐々に増大する。これに
は、垂直に延長する管の部分が他の管よりもバーナーに
近接していること、局所的なスラッグの被覆によって管
が不均等な吸収を受けること、バーナーが使用されてい
ないこと、などによって生じた熱の不平衡を、混合によ
って除去するための、多重パスの間に配されたヘッダー
の使用が必要となる。これらの中間ヘッダーの使用は、
高価なことに加えて、ヘッダーの内部におて蒸気と液体
とが分離し易いことと、下流側の回路の不均等な分布と
によって、炉を可変圧力において使用することを望まし
くないものとする。そのため、この形式の構成において
は、所定の値に圧力を低減させるために、炉の出口とセ
パレーターとの間に介在された減圧部所が必要となるだ
けでなく、炉の境界壁回路によって形成された種々のパ
スを互に接続するための比較的多くの降水管が必要とな
る。
の壁は、その直径上に向い合った部分から延長している
フィンを備えた、複数の、垂直に延長する管によって形
成され、隣接した管のフィンは、一緒に結合され、ガス
密の構造を形成している。炉は、起動時に、定常的な圧
力において作動し、超臨界の水は、多重パスにおいて炉
の境界壁を通過し、その温度が徐々に増大する。これに
は、垂直に延長する管の部分が他の管よりもバーナーに
近接していること、局所的なスラッグの被覆によって管
が不均等な吸収を受けること、バーナーが使用されてい
ないこと、などによって生じた熱の不平衡を、混合によ
って除去するための、多重パスの間に配されたヘッダー
の使用が必要となる。これらの中間ヘッダーの使用は、
高価なことに加えて、ヘッダーの内部におて蒸気と液体
とが分離し易いことと、下流側の回路の不均等な分布と
によって、炉を可変圧力において使用することを望まし
くないものとする。そのため、この形式の構成において
は、所定の値に圧力を低減させるために、炉の出口とセ
パレーターとの間に介在された減圧部所が必要となるだ
けでなく、炉の境界壁回路によって形成された種々のパ
スを互に接続するための比較的多くの降水管が必要とな
る。
【0006】本出願人の米国特許第4178881号に
は、前述した装置の特徴を組込みながら、中間のヘッダ
ー、余分の降水管及び減圧部所の必要が除かれるように
した蒸気発生器が開示されている。この目的のために、
蒸気発生器の炉部の境界壁は、複数の相互に接続された
管によって形成されている。これらの管の一部は、水平
面に対して鋭角に延長している。この構成によれば、蒸
気発生器の上方及び下方の炉区画を画定する境界壁は、
垂直管部分によって形成され、炉区画の中間部分は、角
度管部分によって形成されている。
は、前述した装置の特徴を組込みながら、中間のヘッダ
ー、余分の降水管及び減圧部所の必要が除かれるように
した蒸気発生器が開示されている。この目的のために、
蒸気発生器の炉部の境界壁は、複数の相互に接続された
管によって形成されている。これらの管の一部は、水平
面に対して鋭角に延長している。この構成によれば、蒸
気発生器の上方及び下方の炉区画を画定する境界壁は、
垂直管部分によって形成され、炉区画の中間部分は、角
度管部分によって形成されている。
【0007】鋭角状の管構成の1つの幾何学的な結果
は、1つの角度管が(角度管の角度に依存して)2又は
3個の垂直管のスペースを水平面に対し一般に占めるこ
とである。垂直管と角度管との間の移行は、(1つの角
度管を2又は3個の垂直管に連結する)分岐状の取付
具、中間移行ヘッダー又は(炉の下方部分中の)らせん
状に巻回されたホッパーを用いて試みられている。
は、1つの角度管が(角度管の角度に依存して)2又は
3個の垂直管のスペースを水平面に対し一般に占めるこ
とである。垂直管と角度管との間の移行は、(1つの角
度管を2又は3個の垂直管に連結する)分岐状の取付
具、中間移行ヘッダー又は(炉の下方部分中の)らせん
状に巻回されたホッパーを用いて試みられている。
【0008】垂直管と角度管との間の移行のためのこれ
らの方法は、有効であっても、シール、2相流分布、熱
水力学的感度、構造上の一体性、サイクリング操作にお
いての熱疲労寿命などについては不具合があった。
らの方法は、有効であっても、シール、2相流分布、熱
水力学的感度、構造上の一体性、サイクリング操作にお
いての熱疲労寿命などについては不具合があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の一目
的は、前述した角度管の全ての利点を取入れた蒸気発生
器を提供することにある。
的は、前述した角度管の全ての利点を取入れた蒸気発生
器を提供することにある。
【0010】本発明の別の目的は、シール、2相流分
布、熱水力学的感度、構造上の一体性並びにサイクリン
グ操作においての熱疲労寿命についての前述した問題点
を解決する蒸気発生器を提供することにある。
布、熱水力学的感度、構造上の一体性並びにサイクリン
グ操作においての熱疲労寿命についての前述した問題点
を解決する蒸気発生器を提供することにある。
【0011】本発明の更に別の目的は、複数の管から成
る複数の壁を備えた炉を有する蒸気発生器において、各
々の管が、炉の中間区画において角度をなした部分をも
ち、炉の下方区画及び/又は上方区画に垂直部分を備
え、両区画の垂直部分は、角度状の部分の連続した平滑
な延長部分である蒸気発生器を提供することにある。
る複数の壁を備えた炉を有する蒸気発生器において、各
々の管が、炉の中間区画において角度をなした部分をも
ち、炉の下方区画及び/又は上方区画に垂直部分を備
え、両区画の垂直部分は、角度状の部分の連続した平滑
な延長部分である蒸気発生器を提供することにある。
【0012】本発明の更に別の目的は、炉の下方区画に
第1組の垂直管を、また炉の上方区画に第2組の管を、
それぞれ利用し、第1組及び第2組の管は、角度管から
延長している垂直管と同一平面内にあり、これらと平行
であり、その間に均等に分布され互いに介在組合され、
更に、前記第1組及び第2組の管は、それぞれ炉の下方
区画及び上方区画において角度管から延長している垂直
管と流体連通されている蒸気発生器を提供することにあ
る。
第1組の垂直管を、また炉の上方区画に第2組の管を、
それぞれ利用し、第1組及び第2組の管は、角度管から
延長している垂直管と同一平面内にあり、これらと平行
であり、その間に均等に分布され互いに介在組合され、
更に、前記第1組及び第2組の管は、それぞれ炉の下方
区画及び上方区画において角度管から延長している垂直
管と流体連通されている蒸気発生器を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による蒸気発生器
は、下方区画、中間区画及び上方区画の間に配分された
境界壁を備えた直立炉区画を備えている。これらの境界
壁は、下方区画中の第1組の垂直管と、下方区画及び上
方区画中の垂直部分及び中間区画中の角度付き部分と、
上方区画中の第3組の垂直管とを備えている。第1組及
び第3組の管は第2組からの管の対応する垂直部分と同
一平面内に、またこれらの管と平行であり、その間に均
等に分布され、互いに介在組合されている。第1組の管
は、第2組の管に連結され、第2組の管は第3組の管に
連結されているため、流体は、管に導かれ、流体に熱が
与えられる。
は、下方区画、中間区画及び上方区画の間に配分された
境界壁を備えた直立炉区画を備えている。これらの境界
壁は、下方区画中の第1組の垂直管と、下方区画及び上
方区画中の垂直部分及び中間区画中の角度付き部分と、
上方区画中の第3組の垂直管とを備えている。第1組及
び第3組の管は第2組からの管の対応する垂直部分と同
一平面内に、またこれらの管と平行であり、その間に均
等に分布され、互いに介在組合されている。第1組の管
は、第2組の管に連結され、第2組の管は第3組の管に
連結されているため、流体は、管に導かれ、流体に熱が
与えられる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成とその実施の
形態を列挙する。
形態を列挙する。
【0015】1.炉の下方壁部分の一部分を形成するよ
うに実質的に垂直に延長している、複数の管の第1部分
と、炉の上方壁部分の一部分を形成するように実質的に
垂直に延長している、複数の管の第2部分と、前記下方
壁部分の一部分を形成するように該下方壁部分において
実質的に垂直に延長し、前記炉の中間壁部分を形成する
ように実質的に角度をなして延長し、前記上方壁部分の
一部を形成するように前記上方壁部分において実質的に
垂直に延長している、複数の管の第3部分と、を有し、
該管の第3部分は、前記下方壁部分中の前記管の第1部
分及び前記上方壁部分の管の第2部分と実質的に互いに
介在組合され同一平面内において平行な関係とされ、更
に、前記管を経て流体を通過させ該流体に熱を与えるた
めの手段を有する蒸気発生器装置。
うに実質的に垂直に延長している、複数の管の第1部分
と、炉の上方壁部分の一部分を形成するように実質的に
垂直に延長している、複数の管の第2部分と、前記下方
壁部分の一部分を形成するように該下方壁部分において
実質的に垂直に延長し、前記炉の中間壁部分を形成する
ように実質的に角度をなして延長し、前記上方壁部分の
一部を形成するように前記上方壁部分において実質的に
垂直に延長している、複数の管の第3部分と、を有し、
該管の第3部分は、前記下方壁部分中の前記管の第1部
分及び前記上方壁部分の管の第2部分と実質的に互いに
介在組合され同一平面内において平行な関係とされ、更
に、前記管を経て流体を通過させ該流体に熱を与えるた
めの手段を有する蒸気発生器装置。
【0016】2.前記管の前記第3部分が前記下方壁部
分及び上方壁部分の各一部並びに前記中間壁部分の全部
を形成する前記1記載の蒸気発生器。
分及び上方壁部分の各一部並びに前記中間壁部分の全部
を形成する前記1記載の蒸気発生器。
【0017】3.隣接する管の間に延在されて炉をガス
密とするための複数のフィンを更に有する前記1記載の
蒸気発生器。
密とするための複数のフィンを更に有する前記1記載の
蒸気発生器。
【0018】4.前記管の前記第3部分の各々の管が実
質的に単一のひと続きの平滑な流体流通路を形成する前
記1記載の蒸気発生器。
質的に単一のひと続きの平滑な流体流通路を形成する前
記1記載の蒸気発生器。
【0019】5.前記管の前記第3部分の各管が、前記
下方壁部分と前記中間壁部分との間の第1の単一通路湾
曲部分と、前記中間壁部分と前記上方壁部分との間の第
2の単一通路湾曲部分とを有する前記1記載の蒸気発生
器。
下方壁部分と前記中間壁部分との間の第1の単一通路湾
曲部分と、前記中間壁部分と前記上方壁部分との間の第
2の単一通路湾曲部分とを有する前記1記載の蒸気発生
器。
【0020】6.過熱区画、流体分離手段及び流体流回
路を更に有し、該流体流回路は、前記炉と前記過熱区画
との間の直列流関係において前記流体分離手段を接続す
る前記1記載の蒸気発生器。
路を更に有し、該流体流回路は、前記炉と前記過熱区画
との間の直列流関係において前記流体分離手段を接続す
る前記1記載の蒸気発生器。
【0021】7.前記流体分離手段は、蒸気発生器装置
の起動時及び全負荷動作時に前記炉から流体を受け、該
流体を液体と蒸気とに分離し、前記流体流回路は、蒸気
発生器装置の起動時及び全負荷動作時に前記流体分離手
段から前記過熱区画に蒸気を通過させる前記6記載の蒸
気発生器。
の起動時及び全負荷動作時に前記炉から流体を受け、該
流体を液体と蒸気とに分離し、前記流体流回路は、蒸気
発生器装置の起動時及び全負荷動作時に前記流体分離手
段から前記過熱区画に蒸気を通過させる前記6記載の蒸
気発生器。
【0022】8.短い開口の側部壁バッファーを備えた
熱回収域を更に有し、該側部壁バッファーは、前記管の
前記第3部分と流体連通されている前記1記載の蒸気発
生器。
熱回収域を更に有し、該側部壁バッファーは、前記管の
前記第3部分と流体連通されている前記1記載の蒸気発
生器。
【0023】9.複数の管によって形成された境界壁を
備えた垂直炉区画と、前記壁の下方部分において実質的
に垂直に延在する前記管の第1部分と、前記壁の上方部
分において実質的に垂直に延在する前記管の第2部分
と、前記下方壁部分において実質的に垂直に延長し、前
記壁の中間部分において実質的に角度をなして延長し、
前記上方壁部分において実質的に垂直に延長している、
複数の管の第3部分と、を有し、該管の第3部分は、前
記下方壁部分の前記管の第1部分及び前記上方壁部分の
管の第2部分と実質的に互いに介在組合され同一平面内
において平行な関係とされ、更に、前記管を経て液体を
通過させ該流体に前記炉中において発生した熱を与える
手段を有する蒸気発生器装置。
備えた垂直炉区画と、前記壁の下方部分において実質的
に垂直に延在する前記管の第1部分と、前記壁の上方部
分において実質的に垂直に延在する前記管の第2部分
と、前記下方壁部分において実質的に垂直に延長し、前
記壁の中間部分において実質的に角度をなして延長し、
前記上方壁部分において実質的に垂直に延長している、
複数の管の第3部分と、を有し、該管の第3部分は、前
記下方壁部分の前記管の第1部分及び前記上方壁部分の
管の第2部分と実質的に互いに介在組合され同一平面内
において平行な関係とされ、更に、前記管を経て液体を
通過させ該流体に前記炉中において発生した熱を与える
手段を有する蒸気発生器装置。
【0024】10.前記管の第3部分が前記下方壁部分
及び上方壁部分の各一部分並びに前記中間壁部分の全部
を形成する前記9記載の蒸気発生器。
及び上方壁部分の各一部分並びに前記中間壁部分の全部
を形成する前記9記載の蒸気発生器。
【0025】11.炉区画をガス密とするために隣接す
る管の間に延在される複数のフィンを更に有する前記9
記載の蒸気発生器。
る管の間に延在される複数のフィンを更に有する前記9
記載の蒸気発生器。
【0026】12.前記管の前記第3部分の各管が、前
記下方壁部分と前記中間壁部分との間の第1の単一通路
湾曲部分と、前記中間壁部分と前記上方壁部分との間の
第2の単一通路湾曲部分とを有し、これらの単一通路湾
曲部分が、炉区画の全長に亘って延長する単一の連続で
平滑な流体流通路を、前記管の前記第3部分の各管に実
質的に形成する前記9記載の蒸気発生器。
記下方壁部分と前記中間壁部分との間の第1の単一通路
湾曲部分と、前記中間壁部分と前記上方壁部分との間の
第2の単一通路湾曲部分とを有し、これらの単一通路湾
曲部分が、炉区画の全長に亘って延長する単一の連続で
平滑な流体流通路を、前記管の前記第3部分の各管に実
質的に形成する前記9記載の蒸気発生器。
【0027】13.前記第1及び第2湾曲部分が、入口
及び出口を有し、該入口及び出口の直径を異なるように
した前記12記載の蒸気発生器。
及び出口を有し、該入口及び出口の直径を異なるように
した前記12記載の蒸気発生器。
【0028】14.過熱区画、流体分離手段及び流体流
回路を更に有し、該流体流回路は、前記炉区画と前記過
熱区画との間の直列流関係において前記流体分離手段を
接続する前記9記載の蒸気発生器。
回路を更に有し、該流体流回路は、前記炉区画と前記過
熱区画との間の直列流関係において前記流体分離手段を
接続する前記9記載の蒸気発生器。
【0029】15.前記流体分離手段は、蒸気発生器装
置の起動時及び全負荷作動時に前記炉区画から流体を受
け、該流体を液体と蒸気とに分離し、前記流体回路は、
蒸気発生器装置の起動時及び全負荷動作時に前記流体分
離手段から前記過熱区画に蒸気を通過させる前記14記
載の蒸気発生器。
置の起動時及び全負荷作動時に前記炉区画から流体を受
け、該流体を液体と蒸気とに分離し、前記流体回路は、
蒸気発生器装置の起動時及び全負荷動作時に前記流体分
離手段から前記過熱区画に蒸気を通過させる前記14記
載の蒸気発生器。
【0030】16.短い開口の側部壁バッファーを備え
た熱回収域を更に有し、該側部壁バッファーは、前記管
の前記第3部分から流体を受ける前記9記載の蒸気発生
器。
た熱回収域を更に有し、該側部壁バッファーは、前記管
の前記第3部分から流体を受ける前記9記載の蒸気発生
器。
【0031】17.複数の管によって形成された境界壁
を備えた直立炉区画を有し、前記境界壁は、下方壁区
画、中間壁区画及び上方壁区画に区分され、前記複数の
管は、第1管群、第2管群及び第3管群に配分され、該
第1管群及び第2管群は、実質的に垂直に延長し、該第
2管群の各管は、隣接する順序で、実質的に垂直に延長
する第1部分、第1湾曲部分、水平面に対し鋭角で延長
する部分、第2湾曲部分並びに実質的に垂直に延長する
第2部分を含み、前記第2管群の各管は、前記炉区画の
全長に亘って延長する実質的に単一の連続の平滑な流体
流通路を形成し、前記下方壁部分は、前記第2管群の前
記第1の垂直部分と実質的に互いに介在組合され同一平
面内において平行な関係において該第1の垂直部分の間
に均等に分布された前記第1管群を含み、前記中間壁部
分は、前記第2管群の前記角度部分を含み、前記上方壁
部分は、前記第2管群の第2の垂直部分と実質的に互い
に介在組合され同一平面内において平行な関係において
該第2の垂直部分の間に均等に分布された前記第3管群
を含み、更に、前記流体に熱を与えるために該流体を前
記管に導く手段を有し、該流体は、前記第1管群に、次
に前記第2管群に、次に前記第3管群にそれぞれ導かれ
るようにした蒸気発生器装置。
を備えた直立炉区画を有し、前記境界壁は、下方壁区
画、中間壁区画及び上方壁区画に区分され、前記複数の
管は、第1管群、第2管群及び第3管群に配分され、該
第1管群及び第2管群は、実質的に垂直に延長し、該第
2管群の各管は、隣接する順序で、実質的に垂直に延長
する第1部分、第1湾曲部分、水平面に対し鋭角で延長
する部分、第2湾曲部分並びに実質的に垂直に延長する
第2部分を含み、前記第2管群の各管は、前記炉区画の
全長に亘って延長する実質的に単一の連続の平滑な流体
流通路を形成し、前記下方壁部分は、前記第2管群の前
記第1の垂直部分と実質的に互いに介在組合され同一平
面内において平行な関係において該第1の垂直部分の間
に均等に分布された前記第1管群を含み、前記中間壁部
分は、前記第2管群の前記角度部分を含み、前記上方壁
部分は、前記第2管群の第2の垂直部分と実質的に互い
に介在組合され同一平面内において平行な関係において
該第2の垂直部分の間に均等に分布された前記第3管群
を含み、更に、前記流体に熱を与えるために該流体を前
記管に導く手段を有し、該流体は、前記第1管群に、次
に前記第2管群に、次に前記第3管群にそれぞれ導かれ
るようにした蒸気発生器装置。
【0032】18.隣接する管の間に延在されて炉区画
をガス密にするための複数のフィンを更に有する前記1
7記載の蒸気発生器。
をガス密にするための複数のフィンを更に有する前記1
7記載の蒸気発生器。
【0033】19.過熱区画と、流体分離手段と、前記
炉区画と前記過熱区画との間に前記流体分離手段を直列
流関係において接続するための流体流回路と、を有し、
該流体分離手段は、蒸気発生器装置の起動及び全負荷動
作の間前記炉区画から流体を受けてそれを液体と蒸気と
に分離し、該流体回路は、蒸気発生器装置の起動時及び
全負荷動作時において該流体分離手段からの蒸気を該過
熱区画に通過させ、更に、短い開口の側部壁バッファー
を備えた熱回収域を有し、該側部壁バッファーは、前記
第2管群から流体を受けるようにした前記17記載の蒸
気発生器。
炉区画と前記過熱区画との間に前記流体分離手段を直列
流関係において接続するための流体流回路と、を有し、
該流体分離手段は、蒸気発生器装置の起動及び全負荷動
作の間前記炉区画から流体を受けてそれを液体と蒸気と
に分離し、該流体回路は、蒸気発生器装置の起動時及び
全負荷動作時において該流体分離手段からの蒸気を該過
熱区画に通過させ、更に、短い開口の側部壁バッファー
を備えた熱回収域を有し、該側部壁バッファーは、前記
第2管群から流体を受けるようにした前記17記載の蒸
気発生器。
【0034】20.前記第1及び第2湾曲部分が、入口
及び出口を有し、該入口及び出口の直径を異なるように
した前記17記載の蒸気発生器。
及び出口を有し、該入口及び出口の直径を異なるように
した前記17記載の蒸気発生器。
【0035】次に本発明を図面に基づいて一層詳細に説
明する。
明する。
【0036】
【実施例】図面中図1を参照して、符号10は、下方炉
区画12と、中間炉区画14と、上方炉区画16とを備
えた、本発明の装置において使用される蒸気発生器を一
般に示している。炉区画12,14,16を画定する境
界壁は、前面壁18と、後部壁20と、前面壁と後部壁
との間に延在する2つの側部壁(一方を符号22によっ
て示す)とを備えている。前面壁18と後部壁20との
各下方部分は、慣用されるように、灰等を堆積させるた
めのホッパー区画23を下方炉区画12に形成するよう
に、内方に向って傾斜されている。
区画12と、中間炉区画14と、上方炉区画16とを備
えた、本発明の装置において使用される蒸気発生器を一
般に示している。炉区画12,14,16を画定する境
界壁は、前面壁18と、後部壁20と、前面壁と後部壁
との間に延在する2つの側部壁(一方を符号22によっ
て示す)とを備えている。前面壁18と後部壁20との
各下方部分は、慣用されるように、灰等を堆積させるた
めのホッパー区画23を下方炉区画12に形成するよう
に、内方に向って傾斜されている。
【0037】図2に示すように、壁18,20,22の
各々は、その直径上に対向した部分から外方に延長する
連続フィン26を備えた、全体を符号24によって示し
た複数の管から成っている。隣接した管のフィンは、一
体的に結合され、ガス密な構造を形成している。図示し
ないが、壁18,20,22の外側部分は、慣用される
ように、断熱され、外被体中に収納されている。
各々は、その直径上に対向した部分から外方に延長する
連続フィン26を備えた、全体を符号24によって示し
た複数の管から成っている。隣接した管のフィンは、一
体的に結合され、ガス密な構造を形成している。図示し
ないが、壁18,20,22の外側部分は、慣用される
ように、断熱され、外被体中に収納されている。
【0038】図1〜3を参照して、管24は、下方炉区
画12中の管24aと、炉区画12,14,16を通っ
て連続的に延長している管24bと、上方炉区画16中
の管24cとを備えている。下方炉区画12の壁18,
20,22を形成している管24a,24bは、ホッパ
ー区画23の上部に位置された平面P1に向って垂直に
延長している。中間区画14の壁18,20,22を形
成する管24bは、蒸気発生器10の上部に配された平
面P2に向って、平面P1から延長しており、管24b
は、これらの平面P1,P2に対して鋭角状に延長して
いる。上方炉区画16の壁18,20,22を形成して
いる管24b,24cは、平面P2から、上方炉区画1
6の頂部まで垂直に延長している。各々の管24bは、
炉の全長に亘って延在され、2つの垂直部分と、角度部
分と、2つの湾曲部分とを備えている。中間区画14の
管24bは、平面P1から延長し、炉の周囲部分の回り
に巻回されて、壁18,20,22を形成した後、平面
P2において終端している。中間区画14中の管24b
は、複数のフィン26を有し、これらのフィンは、下方
炉区画12及び上方炉区画14の管のフィンと同様に配
装され且つ機能する。
画12中の管24aと、炉区画12,14,16を通っ
て連続的に延長している管24bと、上方炉区画16中
の管24cとを備えている。下方炉区画12の壁18,
20,22を形成している管24a,24bは、ホッパ
ー区画23の上部に位置された平面P1に向って垂直に
延長している。中間区画14の壁18,20,22を形
成する管24bは、蒸気発生器10の上部に配された平
面P2に向って、平面P1から延長しており、管24b
は、これらの平面P1,P2に対して鋭角状に延長して
いる。上方炉区画16の壁18,20,22を形成して
いる管24b,24cは、平面P2から、上方炉区画1
6の頂部まで垂直に延長している。各々の管24bは、
炉の全長に亘って延在され、2つの垂直部分と、角度部
分と、2つの湾曲部分とを備えている。中間区画14の
管24bは、平面P1から延長し、炉の周囲部分の回り
に巻回されて、壁18,20,22を形成した後、平面
P2において終端している。中間区画14中の管24b
は、複数のフィン26を有し、これらのフィンは、下方
炉区画12及び上方炉区画14の管のフィンと同様に配
装され且つ機能する。
【0039】下方炉区画12中において、垂直管24a
の上部端は、以下に詳細に説明するように、管24bの
下方端と流体連通されている。同様に、管24bの上方
端は、管24cの下方端と流体連通されている。
の上部端は、以下に詳細に説明するように、管24bの
下方端と流体連通されている。同様に、管24bの上方
端は、管24cの下方端と流体連通されている。
【0040】やはり、図1〜3に示すように、上方炉区
画16の後部壁20の上部は、分岐壁20aを有し、こ
の分岐壁は、以下に説明するように、ある選定された数
の管24b,24cを、上方炉区画16から燃焼ガスを
排出するためのスペースが壁20の残りの管24b,2
4cの間並びに分岐壁20aを形成する管の間に画定さ
れるように、後部壁20から外方に曲げることによって
形成される。
画16の後部壁20の上部は、分岐壁20aを有し、こ
の分岐壁は、以下に説明するように、ある選定された数
の管24b,24cを、上方炉区画16から燃焼ガスを
排出するためのスペースが壁20の残りの管24b,2
4cの間並びに分岐壁20aを形成する管の間に画定さ
れるように、後部壁20から外方に曲げることによって
形成される。
【0041】複数のバーナー28は、中間炉区画14中
の前面壁18及び後部壁20に配設してあり、各バーナ
ーは、この例では、1列当り4個のバーナーが垂直に4
列に配設されている。バーナー28は、既知の設計のも
のとしうるため、単に概略的に図示されている。
の前面壁18及び後部壁20に配設してあり、各バーナ
ーは、この例では、1列当り4個のバーナーが垂直に4
列に配設されている。バーナー28は、既知の設計のも
のとしうるため、単に概略的に図示されている。
【0042】全体を符号30によって示した、連絡−対
流区画は、上方炉区画16とガス流通関係に配設してあ
り、分岐壁20aを形成する管24b,24cの部分に
よって一部が形成された連絡床32を備えている。な
お、連絡床32は、ガス密となされていることが理解さ
れる。対流域30は、前面壁34と、後部壁36と、2
つの側部壁38(図1には一方のみ示す)とを有し、こ
れらの壁は、前記のように結合されたフィン26を備え
た複数の垂直に延長する管24により形成されている。
流区画は、上方炉区画16とガス流通関係に配設してあ
り、分岐壁20aを形成する管24b,24cの部分に
よって一部が形成された連絡床32を備えている。な
お、連絡床32は、ガス密となされていることが理解さ
れる。対流域30は、前面壁34と、後部壁36と、2
つの側部壁38(図1には一方のみ示す)とを有し、こ
れらの壁は、前記のように結合されたフィン26を備え
た複数の垂直に延長する管24により形成されている。
【0043】互に接続された複数の管24によって同様
に形成された仕切り壁44は、連絡−対流域30に設け
てあり、この連絡−対流域を正面ガス通路46及び後面
ガス通路48に区画している。エコノマイザ50は、後
面ガス通路48の下部に配設してあり、1次過熱器52
は、エコノマイザ50の直上に配設されている。再熱管
群54は、正面ガス通路46に配設されている。
に形成された仕切り壁44は、連絡−対流域30に設け
てあり、この連絡−対流域を正面ガス通路46及び後面
ガス通路48に区画している。エコノマイザ50は、後
面ガス通路48の下部に配設してあり、1次過熱器52
は、エコノマイザ50の直上に配設されている。再熱管
群54は、正面ガス通路46に配設されている。
【0044】プラテン過熱器56は、上方炉区画16中
に配設してあり、仕上げ過熱器57は、プラテン過熱器
56との直接の流体連通において、熱回収域30の連絡
部分中に設けられている。
に配設してあり、仕上げ過熱器57は、プラテン過熱器
56との直接の流体連通において、熱回収域30の連絡
部分中に設けられている。
【0045】複数の隔壁58が設けられており、各々の
隔壁の一部は、前面壁18に近接して配設されている。
隔壁58は、中間炉区画14中において、前面壁18の
管24の一部分を通り抜け、図1,3に示すように、上
方炉区画16中において上方に延長している。これらの
隔壁58は、上方炉区画16中に、排水不可能な吊設プ
ラテンとして構成しても良い。
隔壁の一部は、前面壁18に近接して配設されている。
隔壁58は、中間炉区画14中において、前面壁18の
管24の一部分を通り抜け、図1,3に示すように、上
方炉区画16中において上方に延長している。これらの
隔壁58は、上方炉区画16中に、排水不可能な吊設プ
ラテンとして構成しても良い。
【0046】壁18,20,22の上端部と、分岐壁2
0aと、隔壁58、並びに、連絡−対流域30の仕切り
壁44、側部壁38、前面壁34及び後部壁36は、蒸
気発生器10の上部の、実質的に同一の全体的な領域
に、全て終端している。
0aと、隔壁58、並びに、連絡−対流域30の仕切り
壁44、側部壁38、前面壁34及び後部壁36は、蒸
気発生器10の上部の、実質的に同一の全体的な領域
に、全て終端している。
【0047】屋根60は、蒸気発生器10の上方部分に
配設してあり、フィン26を備えた複数の管24から成
り、これらのフィンは、前記のように結合されている
が、炉区画の前面壁18から連絡−対流域30の後部壁
36まで水平に延長している。以上の説明から明らかな
ように、中間炉区画14のバーナー28からの燃焼ガス
は、上方炉区画16に向って上方に、次に連絡−対流域
30を通って流れた後、正面ガス通路46及び後面ガス
通路48から排出される。その結果として、高温ガス
は、プラテン過熱器56、仕上げ過熱器57、1次過熱
器52、再熱管群54及びエコノマイザ50の上方に流
れ、これらの回路を通って流れる流体に熱を付加する。
配設してあり、フィン26を備えた複数の管24から成
り、これらのフィンは、前記のように結合されている
が、炉区画の前面壁18から連絡−対流域30の後部壁
36まで水平に延長している。以上の説明から明らかな
ように、中間炉区画14のバーナー28からの燃焼ガス
は、上方炉区画16に向って上方に、次に連絡−対流域
30を通って流れた後、正面ガス通路46及び後面ガス
通路48から排出される。その結果として、高温ガス
は、プラテン過熱器56、仕上げ過熱器57、1次過熱
器52、再熱管群54及びエコノマイザ50の上方に流
れ、これらの回路を通って流れる流体に熱を付加する。
【0048】連絡−対流域30の後部壁36に隣接して
平行関係に配設された複数のセパレータ64は、屋根6
0と1次過熱器52との間の主要流回路中に直接配設さ
れている。セパレータ64は、前出の米国特許に記載さ
れたものと同一のものとして良く、屋根60から排出さ
れる2相流体を液と蒸気とに分離するように作用する。
セパレータ64からの蒸気は、1次過熱器52に直接移
行し、液は、やはり前出の米国特許に開示されているよ
うに、更に処置するためドレンマニホルド及び熱回収回
路に移行する。
平行関係に配設された複数のセパレータ64は、屋根6
0と1次過熱器52との間の主要流回路中に直接配設さ
れている。セパレータ64は、前出の米国特許に記載さ
れたものと同一のものとして良く、屋根60から排出さ
れる2相流体を液と蒸気とに分離するように作用する。
セパレータ64からの蒸気は、1次過熱器52に直接移
行し、液は、やはり前出の米国特許に開示されているよ
うに、更に処置するためドレンマニホルド及び熱回収回
路に移行する。
【0049】下方炉区画12の側部壁22の一部を示す
図4,5により詳細に図示されているように、管24
a,24bは、実質的に平行で、また同一平面内にあ
り、管24bは、管24aの中間に介在され、これらの
管24aの間に均等に分布されている。この実施例で
は、一例として、2つの管24aに対して1つの管24
bが配設されている。図4を参照して、管24bは、平
面P1の下方の垂直の配向から、水平面P1の上方の傾
斜した配向まで、水平面P1に近接して曲げられてい
る。管24bの傾斜延長部分は、中間炉区画14の壁1
8,20,22を形成している。図5を参照して、管2
4の上部端は、側部壁22から曲げられ、水平ヘッダー
72に、その間に流体連通が成立するように接続されて
いる。
図4,5により詳細に図示されているように、管24
a,24bは、実質的に平行で、また同一平面内にあ
り、管24bは、管24aの中間に介在され、これらの
管24aの間に均等に分布されている。この実施例で
は、一例として、2つの管24aに対して1つの管24
bが配設されている。図4を参照して、管24bは、平
面P1の下方の垂直の配向から、水平面P1の上方の傾
斜した配向まで、水平面P1に近接して曲げられてい
る。管24bの傾斜延長部分は、中間炉区画14の壁1
8,20,22を形成している。図5を参照して、管2
4の上部端は、側部壁22から曲げられ、水平ヘッダー
72に、その間に流体連通が成立するように接続されて
いる。
【0050】図6,7には、上方炉区画16の側部壁2
2の一部分が図示されている。管24bは、管24cと
実質的に平行であり、これらと同一平面内にあり、管2
4cの間に介在され、これらの管24cの間に均等に分
布されている。この実施例においては、例えば2つの管
24cに対して1つの管24bが配設されている。図6
を参照して、管24bは、(図4,5について説明して
ように)水平面P2の下方の傾斜した配向から水平面P
2の上方の垂直の配向まで、水平面P2に近接して曲げ
られている。水平面P2の上方の管24bの垂直延長部
分は、上方炉区画16の壁18,20,22を形成して
いる。図7を参照して、管24cの下方端は、側部壁2
2から曲げられ、水平ヘッダー82に、その間に流体連
通が設定されるように接続されている。
2の一部分が図示されている。管24bは、管24cと
実質的に平行であり、これらと同一平面内にあり、管2
4cの間に介在され、これらの管24cの間に均等に分
布されている。この実施例においては、例えば2つの管
24cに対して1つの管24bが配設されている。図6
を参照して、管24bは、(図4,5について説明して
ように)水平面P2の下方の傾斜した配向から水平面P
2の上方の垂直の配向まで、水平面P2に近接して曲げ
られている。水平面P2の上方の管24bの垂直延長部
分は、上方炉区画16の壁18,20,22を形成して
いる。図7を参照して、管24cの下方端は、側部壁2
2から曲げられ、水平ヘッダー82に、その間に流体連
通が設定されるように接続されている。
【0051】本発明の蒸気発生器の側部壁22を示す図
8を参照すると、管24aの下方端から管24cの上方
端まで流体流回路が形成されている。この目的のため
に、追加の水平ヘッダーが設けられている。これらの水
平ヘッダーは、管24aの下方端と流体連通された入口
ヘッダー70と、管24bの下方端と流体連通された入
口ヘッダー76と、管24bの上方端と流体連通された
出口ヘッダー78と、管24cの上方端と流体連通され
た出口ヘッダー84とを備えている。図面には示してい
ないが、管24aの下方端と管24cの上方端とは、前
述したように、同一の管の反対側端と同様に、側部壁2
2から外方に曲げられているので、ヘッダー70,84
は、ヘッダー72,82と同様に、側部壁22の外側に
配置される。側部壁22の外側に配された垂直下降管7
4は、管24aの上部端と管24bの下部端との間の流
体連通を供与する。同様に、やはり側部壁22の外側に
配された垂直下降管80は、管24bの上方端と管24
cの下方端との間の流体連通を供与する。
8を参照すると、管24aの下方端から管24cの上方
端まで流体流回路が形成されている。この目的のため
に、追加の水平ヘッダーが設けられている。これらの水
平ヘッダーは、管24aの下方端と流体連通された入口
ヘッダー70と、管24bの下方端と流体連通された入
口ヘッダー76と、管24bの上方端と流体連通された
出口ヘッダー78と、管24cの上方端と流体連通され
た出口ヘッダー84とを備えている。図面には示してい
ないが、管24aの下方端と管24cの上方端とは、前
述したように、同一の管の反対側端と同様に、側部壁2
2から外方に曲げられているので、ヘッダー70,84
は、ヘッダー72,82と同様に、側部壁22の外側に
配置される。側部壁22の外側に配された垂直下降管7
4は、管24aの上部端と管24bの下部端との間の流
体連通を供与する。同様に、やはり側部壁22の外側に
配された垂直下降管80は、管24bの上方端と管24
cの下方端との間の流体連通を供与する。
【0052】理解されるように、側部壁22中の流体流
の順序は、入口ヘッダー70、管24a、出口ヘッダー
72、下降管74、入口ヘッダー76、管24b、出口
ヘッダー78、下降管80、入口ヘッダー82、管24
c及び出口ヘッダー84の順序となる。同様に、理解さ
れるように、流体は、下方炉区画12及び上方炉区画1
6において、2回のパス(通過)を行う。前記の回路
は、図8においては、1つの側部壁22のみについて図
示されているが、前方壁18、後部壁20及び反対側の
側部壁22についても、回路の構成は同一である。しか
し、例外として、下方炉区画12の壁18,20中の管
24a,24bは、ホッパー区画23を形成するよう
に、内方に傾斜している。
の順序は、入口ヘッダー70、管24a、出口ヘッダー
72、下降管74、入口ヘッダー76、管24b、出口
ヘッダー78、下降管80、入口ヘッダー82、管24
c及び出口ヘッダー84の順序となる。同様に、理解さ
れるように、流体は、下方炉区画12及び上方炉区画1
6において、2回のパス(通過)を行う。前記の回路
は、図8においては、1つの側部壁22のみについて図
示されているが、前方壁18、後部壁20及び反対側の
側部壁22についても、回路の構成は同一である。しか
し、例外として、下方炉区画12の壁18,20中の管
24a,24bは、ホッパー区画23を形成するよう
に、内方に傾斜している。
【0053】なお、便宜上図示してないが、以下に説明
する流通回路を設定するために、前記の各々の壁の管2
4と、熱交換器と、屋根60とを、流体連通関係におく
ように、適切な入口及び出口ヘッダー、下降管及び配管
が、前述したものの他に設けられていることが理解され
る。
する流通回路を設定するために、前記の各々の壁の管2
4と、熱交換器と、屋根60とを、流体連通関係におく
ように、適切な入口及び出口ヘッダー、下降管及び配管
が、前述したものの他に設けられていることが理解され
る。
【0054】図1を参照して、作用について説明する
と、外部の供給源からの給水は、水温を高めるために、
エコノマイザ50の管を通過した後、壁18,20,2
2の下方部分に設けられた入口ヘッダー70(図8)に
導かれる。全量の水は、壁18,20,22を通って、
また図8により詳細に示すように、これらの壁を形成す
る管24a,24b,24cを通って流れ、水温を更に
高くし、その少くとも一部分を蒸気とした後、蒸気発生
器10の上部に配されたヘッダー84(図8)に集収さ
れる。炉中の隣接垂直管の間の流体の温度差は、100
°F(37.8℃)より低い温度に保たねばならない。
流体は、次に、適宜の下降管など(図示しない)を通っ
て下方に流れた後、隔壁58(図2)を通って上方に流
れ、追加の熱を流体に付加する。流体は、次に、連絡−
対流域30の壁34,36,38,44を通過した後、
集収され、屋根60に通される。流体は、屋根60か
ら、適宜の集収ヘッダー等を経て、セパレーター64に
導かれる。セパレーター64は、流体の蒸気部分をその
液部分から分離する。液部分は、セパレーター64か
ら、更に処理されるように、ドレンマニホルド及び熱回
収回路(図示しない)に通される。セパレーター64中
の流体の蒸気部分は、直接に、1次過熱器52に通され
る。流体は、1次過熱器52から、スプレーによって熱
緩和(attemperate)された後、プラテン過熱器56及
び仕上げ過熱器57に導かれた後、乾燥蒸気の状態で、
タービンその他に通される。
と、外部の供給源からの給水は、水温を高めるために、
エコノマイザ50の管を通過した後、壁18,20,2
2の下方部分に設けられた入口ヘッダー70(図8)に
導かれる。全量の水は、壁18,20,22を通って、
また図8により詳細に示すように、これらの壁を形成す
る管24a,24b,24cを通って流れ、水温を更に
高くし、その少くとも一部分を蒸気とした後、蒸気発生
器10の上部に配されたヘッダー84(図8)に集収さ
れる。炉中の隣接垂直管の間の流体の温度差は、100
°F(37.8℃)より低い温度に保たねばならない。
流体は、次に、適宜の下降管など(図示しない)を通っ
て下方に流れた後、隔壁58(図2)を通って上方に流
れ、追加の熱を流体に付加する。流体は、次に、連絡−
対流域30の壁34,36,38,44を通過した後、
集収され、屋根60に通される。流体は、屋根60か
ら、適宜の集収ヘッダー等を経て、セパレーター64に
導かれる。セパレーター64は、流体の蒸気部分をその
液部分から分離する。液部分は、セパレーター64か
ら、更に処理されるように、ドレンマニホルド及び熱回
収回路(図示しない)に通される。セパレーター64中
の流体の蒸気部分は、直接に、1次過熱器52に通され
る。流体は、1次過熱器52から、スプレーによって熱
緩和(attemperate)された後、プラテン過熱器56及
び仕上げ過熱器57に導かれた後、乾燥蒸気の状態で、
タービンその他に通される。
【0055】前述した構成によって、いくつかの利点が
得られる。一例として、中間炉区画14を形成するよう
に巻回される角度管の使用により、流体による炉の熱の
不均衡の平均化が可能となり、流体は、それにより、1
回の完全パスで、炉区画の境界壁18,20,22を通
過しうるため、多重パスと、それに伴う中間ヘッダー及
び下降管とが不要となる。更に、角度管により、管を垂
直に配設した配列と比較して高い質量流量と大きな管サ
イズとを利用することが可能となる。
得られる。一例として、中間炉区画14を形成するよう
に巻回される角度管の使用により、流体による炉の熱の
不均衡の平均化が可能となり、流体は、それにより、1
回の完全パスで、炉区画の境界壁18,20,22を通
過しうるため、多重パスと、それに伴う中間ヘッダー及
び下降管とが不要となる。更に、角度管により、管を垂
直に配設した配列と比較して高い質量流量と大きな管サ
イズとを利用することが可能となる。
【0056】更に別の利点は、管24bの垂直部分と角
度部分との間の本明細書中において説明した推移によっ
て得られる。一例として、分岐状の取付具に比較して、
サイクリングサービス時の構造上の一体性及び熱疲労に
対する使用寿命が増大する。2相流も除かれ、又はより
均等に分配される。管24bの全体的な熱負担の減少の
結果として、管24bの全ての負荷において、出力エン
タルピーの不平衡が低減される。管24bの入口におい
ての低冷却部が減少し、その結果として、低臨界圧力操
作の間の管24bの熱水圧感度が改善される。下方炉区
画12中の管中の流体の質量流速は、分岐状の取付具又
は中間ヘッダーを用いて得られる流速の50%以上とす
ることができる。側部壁22よりも多量の熱を吸収す
る、内方に傾斜した壁部18,20から結果として生ず
るホッパー区画23中の管24bの入口においての熱吸
収の不平衡は、分岐状の取付具又は中間ヘッダーを用い
た場合の不平衡の1/3と少くできる。管24bの直立
部分と角度部分との間に別々の湾曲要素を用いた場合に
は、耐火シールの代りに溶接シールを用いることができ
る。
度部分との間の本明細書中において説明した推移によっ
て得られる。一例として、分岐状の取付具に比較して、
サイクリングサービス時の構造上の一体性及び熱疲労に
対する使用寿命が増大する。2相流も除かれ、又はより
均等に分配される。管24bの全体的な熱負担の減少の
結果として、管24bの全ての負荷において、出力エン
タルピーの不平衡が低減される。管24bの入口におい
ての低冷却部が減少し、その結果として、低臨界圧力操
作の間の管24bの熱水圧感度が改善される。下方炉区
画12中の管中の流体の質量流速は、分岐状の取付具又
は中間ヘッダーを用いて得られる流速の50%以上とす
ることができる。側部壁22よりも多量の熱を吸収す
る、内方に傾斜した壁部18,20から結果として生ず
るホッパー区画23中の管24bの入口においての熱吸
収の不平衡は、分岐状の取付具又は中間ヘッダーを用い
た場合の不平衡の1/3と少くできる。管24bの直立
部分と角度部分との間に別々の湾曲要素を用いた場合に
は、耐火シールの代りに溶接シールを用いることができ
る。
【0057】以上に説明した好ましい実施例は、実質的
に矩形の断面形状の炉を備えているが、角度管の配列が
保たれる限り、それ以外の断面形状例えば円形又は楕円
形の断面形状を用いても良い。例えば炉は、炉の断面形
状に適合したパターンにおいて、らせん形とすることが
できる。(この意味において、炉の境界壁に管を角度を
なして配設した、本発明によってカバーされる形式のボ
イラーは、実質的に矩形の断面形状を有するボイラーに
おいては真の数学的つる巻線は生成されないとしても、
当業界において、「らせん管ボイラー」と通常呼ばれて
いることを付記する)。
に矩形の断面形状の炉を備えているが、角度管の配列が
保たれる限り、それ以外の断面形状例えば円形又は楕円
形の断面形状を用いても良い。例えば炉は、炉の断面形
状に適合したパターンにおいて、らせん形とすることが
できる。(この意味において、炉の境界壁に管を角度を
なして配設した、本発明によってカバーされる形式のボ
イラーは、実質的に矩形の断面形状を有するボイラーに
おいては真の数学的つる巻線は生成されないとしても、
当業界において、「らせん管ボイラー」と通常呼ばれて
いることを付記する)。
【0058】また、管24bは、炉全体の物理的寸法に
より、1回より少し少ないか又は1回り以上に亘って炉
の回りに巻回させることができる。角度管24bは、水
平面に対していろいろの角度に傾斜させることができ、
各々の管24bについて1以上の垂直管24a,24c
を配することができる。管24bは、垂直管部分と角度
管部分との間に別個の湾曲要素を利用することができ
る。湾曲要素の入口及び出口直径は異なってもよい。管
24bは、平滑な内孔又は旋条つき内孔を有しても良
く、多重進みリブもしくは内部リボンタービュレータを
利用するものでも良い。
より、1回より少し少ないか又は1回り以上に亘って炉
の回りに巻回させることができる。角度管24bは、水
平面に対していろいろの角度に傾斜させることができ、
各々の管24bについて1以上の垂直管24a,24c
を配することができる。管24bは、垂直管部分と角度
管部分との間に別個の湾曲要素を利用することができ
る。湾曲要素の入口及び出口直径は異なってもよい。管
24bは、平滑な内孔又は旋条つき内孔を有しても良
く、多重進みリブもしくは内部リボンタービュレータを
利用するものでも良い。
【0059】再び図8を参照して、角度管24bの上部
端とバッファーとの間の流体連通を確保するように下降
管80を熱回収域において短い開口の側部壁バッファー
86に接続することができることが更に理解される。そ
の場合、流体を、熱回収域バッファー回路において使用
するように、管24bの上部端から通過させることによ
り、開口/熱回収域と炉の外囲い壁との間の溶接界面に
おいての熱応力を減少させることができる。
端とバッファーとの間の流体連通を確保するように下降
管80を熱回収域において短い開口の側部壁バッファー
86に接続することができることが更に理解される。そ
の場合、流体を、熱回収域バッファー回路において使用
するように、管24bの上部端から通過させることによ
り、開口/熱回収域と炉の外囲い壁との間の溶接界面に
おいての熱応力を減少させることができる。
【0060】また、蒸気発生器の一部分は、図示の都合
上、割愛されていることが更に理解される。一例とし
て、蒸気発生器の境界壁の回りに延長する支持構造を設
けると共に、慣用されるように空気を供給するために風
箱その他をバーナー28の回りに設けるようにしても良
い。更に、慣用されるように、頂部の支持及び熱膨張に
適合するように、上方炉区画16及び連絡−対流域30
を形成する管24の上端部を、蒸気発生器10の上方の
位置から懸下することができることも又理解される。
上、割愛されていることが更に理解される。一例とし
て、蒸気発生器の境界壁の回りに延長する支持構造を設
けると共に、慣用されるように空気を供給するために風
箱その他をバーナー28の回りに設けるようにしても良
い。更に、慣用されるように、頂部の支持及び熱膨張に
適合するように、上方炉区画16及び連絡−対流域30
を形成する管24の上端部を、蒸気発生器10の上方の
位置から懸下することができることも又理解される。
【0061】本発明をその特定の実施例について以上に
説明したが、これ以外にも、種々の変形が可能であり、
前述した特定の構成は、単なる例示に過ぎず、本発明を
限定するものではない。
説明したが、これ以外にも、種々の変形が可能であり、
前述した特定の構成は、単なる例示に過ぎず、本発明を
限定するものではない。
【図1】図1は、本発明の蒸気発生器を示す概略断面図
である。
である。
【図2】図2は、図1の2−2線に沿った断面図であ
る。
る。
【図3】図3は、図1の蒸気発生器の一部を示す部分的
な斜視図である。
な斜視図である。
【図4】図4は、図1の境界壁の中間区画と下方区画と
の間に配された管の拡大部分の正面立面図である。
の間に配された管の拡大部分の正面立面図である。
【図5】図5は、図4の5−5線に沿った一部断面側面
図である。
図である。
【図6】図6は、図1の境界壁の中間区画と上部区画と
の間に配された管の拡大部分正面立面図である。
の間に配された管の拡大部分正面立面図である。
【図7】図7は、図6の7−7線に沿った一部断面側面
図である。
図である。
【図8】図8は、図1の蒸気発生器の炉区画の境界壁を
通る流体流回路を示す概略図である。
通る流体流回路を示す概略図である。
10 蒸気発生器 24a 複数の管の第1部分 24b 複数の管の第3部分 24c 複数の管の第2部分 28 バーナー
Claims (3)
- 【請求項1】 炉の下方壁部分の一部分を形成するよう
に実質的に垂直に延長している、複数の管の第1部分
と、 炉の上方壁部分の一部分を形成するように実質的に垂直
に延長している、複数の管の第2部分と、 前記下方壁部分の一部分を形成するように該下方壁部分
において実質的に垂直に延長し、前記炉の中間壁部分を
形成するように実質的に角度をなして延長し、前記上方
壁部分の一部を形成するように前記上方壁部分において
実質的に垂直に延長している、複数の管の第3部分と、
を有し、該管の第3部分は、前記下方壁部分中の前記管
の第1部分及び前記上方壁部分の管の第2部分と実質的
に互いに介在組合され同一平面内において平行な関係と
され、更に、 前記管を経て流体を通過させ該流体に熱を与えるための
手段を有する蒸気発生器装置。 - 【請求項2】 複数の管によって形成された境界壁を備
えた垂直炉区画と、 前記壁の下方部分において実質的に垂直に延在する前記
管の第1部分と、 前記壁の上方部分において実質的に垂直に延在する前記
管の第2部分と、 前記下方壁部分において実質的に垂直に延長し、前記壁
の中間部分において実質的に角度をなして延長し、前記
上方壁部分において実質的に垂直に延長している、複数
の管の第3部分と、を有し、該管の第3部分は、前記下
方壁部分の前記管の第1部分及び前記上方壁部分の管の
第2部分と実質的に互いに介在組合され同一平面内にお
いて平行な関係とされ、更に、 前記管を経て液体を通過させ該流体に前記炉中において
発生した熱を与える手段を有する蒸気発生器装置。 - 【請求項3】 複数の管によって形成された境界壁を備
えた直立炉区画を有し、前記境界壁は、下方壁区画、中
間壁区画及び上方壁区画に区分され、前記複数の管は、
第1管群、第2管群及び第3管群に配分され、該第1管
群及び第2管群は、実質的に垂直に延長し、 該第2管群の各管は、隣接する順序で、実質的に垂直に
延長する第1部分、第1湾曲部分、水平面に対し鋭角で
延長する部分、第2湾曲部分並びに実質的に垂直に延長
する第2部分を含み、前記第2管群の各管は、前記炉区
画の全長に亘って延長する実質的に単一の連続の平滑な
流体流通路を形成し、 前記下方壁部分は、前記第2管群の前記第1の垂直部分
と実質的に互いに介在組合され同一平面内において平行
な関係において該第1の垂直部分の間に均等に分布され
た前記第1管群を含み、 前記中間壁部分は、前記第2管群の前記角度部分を含
み、 前記上方壁部分は、前記第2管群の第2の垂直部分と実
質的に互いに介在組合され同一平面内において平行な関
係において該第2の垂直部分の間に均等に分布された前
記第3管群を含み、更に、 前記流体に熱を与えるために該流体を前記管に導く手段
を有し、該流体は、前記第1管群に、次に前記第2管群
に、次に前記第3管群にそれぞれ導かれるようにした蒸
気発生器装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8/288,862 | 1994-08-11 | ||
US08/288,862 | 1994-08-11 | ||
US08/288,862 US5560322A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Continuous vertical-to-angular tube transitions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0861602A true JPH0861602A (ja) | 1996-03-08 |
JP2696751B2 JP2696751B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=23109000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7204273A Expired - Lifetime JP2696751B2 (ja) | 1994-08-11 | 1995-08-10 | 蒸気発生器装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5560322A (ja) |
JP (1) | JP2696751B2 (ja) |
KR (1) | KR100316460B1 (ja) |
CN (1) | CN1103424C (ja) |
TW (1) | TW314581B (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5901669A (en) * | 1995-04-05 | 1999-05-11 | The Babcock & Wilcox Company | Variable pressure once-through steam generator upper furnace having non-split flow circuitry |
US5755188A (en) * | 1995-05-04 | 1998-05-26 | The Babcock & Wilcox Company | Variable pressure once-through steam generator furnace having all welded spiral to vertical tube transition with non-split flow circuitry |
US5722353A (en) * | 1995-05-04 | 1998-03-03 | The Babcock & Wilcox Company | Once-through steam generator vertical tube hopper enclosure with continous transition to spiral furnace enclosure |
CA2334699C (en) * | 1998-06-10 | 2008-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Fossil-fuel-fired steam generator |
DE19914760C1 (de) * | 1999-03-31 | 2000-04-13 | Siemens Ag | Fossilbeheizter Durchlaufdampferzeuger |
US6834208B2 (en) * | 1999-12-30 | 2004-12-21 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for providing distributed control of a home automation and control system |
US20010032777A1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-10-25 | Finch Marshall A. | Air-gap slide switch |
US6675747B1 (en) * | 2002-08-22 | 2004-01-13 | Foster Wheeler Energy Corporation | System for and method of generating steam for use in oil recovery processes |
WO2008014568A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Carnegie Corporation Ltd | Steam turbine |
US8096268B2 (en) * | 2007-10-01 | 2012-01-17 | Riley Power Inc. | Municipal solid waste fuel steam generator with waterwall furnace platens |
DE102009040250B4 (de) * | 2009-09-04 | 2015-05-21 | Alstom Technology Ltd. | Zwangdurchlaufdampferzeuger für den Einsatz von Dampftemperaturen von über 650 Grad C |
GB201012461D0 (en) * | 2010-07-26 | 2010-09-08 | Doosan Power Systems Ltd | Furnace tube arrangment for a steam generator |
EP2834561B1 (en) | 2012-01-17 | 2021-11-24 | General Electric Technology GmbH | Tube arrangement in a once-through horizontal evaporator |
DE102013215456A1 (de) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
DE102013215457A1 (de) | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger in Zweizugkesselbauweise |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5433901A (en) * | 1977-08-19 | 1979-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Boiler of natural circulation |
US4178881A (en) * | 1977-12-16 | 1979-12-18 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generating system utilizing angularly arranged bifurcated furnace boundary wall fluid flow tubes |
US4175519A (en) * | 1978-03-31 | 1979-11-27 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generator utilizing vertical bars for supporting angularly arranged furnace boundary wall fluid flow tubes |
US4198930A (en) * | 1978-05-09 | 1980-04-22 | Foster Wheeler Energy Corporation | Gas screen arrangement for a vapor generator |
US4245588A (en) * | 1979-01-16 | 1981-01-20 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generating system having a division wall penetrating a furnace boundary wall formed in part by angularly extending fluid flow tubes |
JPS5674501A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Super critical pressure variable operation type forcedly once through boiler |
US4387668A (en) * | 1981-12-28 | 1983-06-14 | Combustion Engineering, Inc. | Tube arrangement for furnace wall |
US4473035A (en) * | 1982-08-18 | 1984-09-25 | Foster Wheeler Energy Corporation | Splitter-bifurcate arrangement for a vapor generating system utilizing angularly arranged furnace boundary wall fluid flow tubes |
JPS59112103A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | 三菱重工業株式会社 | ボイラ |
JPS616503A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-13 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気発生装置 |
US4864973A (en) * | 1985-01-04 | 1989-09-12 | The Babcock & Wilcox Company | Spiral to vertical furnace tube transition |
CN1016532B (zh) * | 1985-09-23 | 1992-05-06 | 劳舍兄弟有限公司 | 燃烧矿物燃料的蒸汽发生器 |
-
1994
- 1994-08-11 US US08/288,862 patent/US5560322A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-11 TW TW084107183A patent/TW314581B/zh active
- 1995-08-10 JP JP7204273A patent/JP2696751B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-11 CN CN95115538A patent/CN1103424C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-11 KR KR1019950025071A patent/KR100316460B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1103424C (zh) | 2003-03-19 |
KR100316460B1 (ko) | 2002-02-28 |
US5560322A (en) | 1996-10-01 |
TW314581B (ja) | 1997-09-01 |
JP2696751B2 (ja) | 1998-01-14 |
KR960008158A (ko) | 1996-03-22 |
CN1127340A (zh) | 1996-07-24 |
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