JPH09137902A - 角形多管式貫流ボイラ - Google Patents
角形多管式貫流ボイラInfo
- Publication number
- JPH09137902A JPH09137902A JP32377195A JP32377195A JPH09137902A JP H09137902 A JPH09137902 A JP H09137902A JP 32377195 A JP32377195 A JP 32377195A JP 32377195 A JP32377195 A JP 32377195A JP H09137902 A JPH09137902 A JP H09137902A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容量が大きく、しかも負荷変動を有していて
も伝熱効率を飛躍的に向上できる角形多管式貫流ボイラ
を提供する。 【解決手段】 蒸気生成部１の低温部側のガス流路７
が、その幅が高温部側の幅よりも狭められた状態で蛇行
させられている角形多管式貫流ボイラである。
も伝熱効率を飛躍的に向上できる角形多管式貫流ボイラ
を提供する。 【解決手段】 蒸気生成部１の低温部側のガス流路７
が、その幅が高温部側の幅よりも狭められた状態で蛇行
させられている角形多管式貫流ボイラである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は角形多管式貫流ボイ
ラに関する。さらに詳しくは、伝熱効率が改善されてな
る角形多管式貫流ボイラに関する。
ラに関する。さらに詳しくは、伝熱効率が改善されてな
る角形多管式貫流ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、産業界においては法的規制が
緩やかなことから、角形多管式貫流ボイラが多数用いら
れている。この角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部は、
一般的に図２に示すように、伝熱面を構成する伝熱管群
ａ，ｂ，ｃが収容されている角形の薄型箱体ｄの前部ｄ
1に、予混合型ガスバーナーｅを設けるとともに、後部
ｄ2にガス出口ｆを設けた構成とされている。なお、図
２において、伝熱管群ａはベア管、伝熱管群ｂはヒレ付
管、伝熱管群ｃはスパイラルフィン付管により構成され
ている。
緩やかなことから、角形多管式貫流ボイラが多数用いら
れている。この角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部は、
一般的に図２に示すように、伝熱面を構成する伝熱管群
ａ，ｂ，ｃが収容されている角形の薄型箱体ｄの前部ｄ
1に、予混合型ガスバーナーｅを設けるとともに、後部
ｄ2にガス出口ｆを設けた構成とされている。なお、図
２において、伝熱管群ａはベア管、伝熱管群ｂはヒレ付
管、伝熱管群ｃはスパイラルフィン付管により構成され
ている。
【０００３】このように、従来の角形多管式貫流ボイラ
においては、ガス流路がいわゆるワンスルーとされてい
るので、たとえ下流側の伝熱面密度を上流側よりも大き
くしたとしても、ガス流路の幅が一定とされている関係
上、それによる伝熱効率の向上には限界があり、伝熱効
率を飛躍的に向上させることはできない。
においては、ガス流路がいわゆるワンスルーとされてい
るので、たとえ下流側の伝熱面密度を上流側よりも大き
くしたとしても、ガス流路の幅が一定とされている関係
上、それによる伝熱効率の向上には限界があり、伝熱効
率を飛躍的に向上させることはできない。
【０００４】ところで、特開平７ー６３３０２号公報に
は、負荷変動の少ない小容量ボイラに適する伝熱面の構
成として、図３に示すようなガス流路の幅を狭めた角形
多管式貫流ボイラが提案されているが、かかる構成では
容量も大きく、しかも負荷変動を有する角形多管式貫流
ボイラには適用できないという問題がある。
は、負荷変動の少ない小容量ボイラに適する伝熱面の構
成として、図３に示すようなガス流路の幅を狭めた角形
多管式貫流ボイラが提案されているが、かかる構成では
容量も大きく、しかも負荷変動を有する角形多管式貫流
ボイラには適用できないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、容量も大きく、
しかも負荷変動を有していても伝熱効率を飛躍的に向上
できる角形多管式貫流ボイラを提供することを目的とし
ている。
術の課題に鑑みなされたものであって、容量も大きく、
しかも負荷変動を有していても伝熱効率を飛躍的に向上
できる角形多管式貫流ボイラを提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、角形多管式貫
流ボイラであって、蒸気生成部の低温部側のガス流路
が、その幅が高温部側の幅よりも狭められた状態で蛇行
させられていることを特徴とする角形多管式貫流ボイラ
に関する。
流ボイラであって、蒸気生成部の低温部側のガス流路
が、その幅が高温部側の幅よりも狭められた状態で蛇行
させられていることを特徴とする角形多管式貫流ボイラ
に関する。
【０００７】本発明の角形多管式貫流ボイラにおいて
は、燃焼手段の前面に配設された燃焼ガスの温度を１５
００〜１０００℃の範囲に調整する温度調整用伝熱面と
該温度調節用伝熱面の下流に配設された断熱空間とを備
えてなるのが好ましく、また伝熱面密度が本質的にガス
流れの上流側から下流側に向けて密度の小なるものから
大なるものとされてなるのが好ましい。
は、燃焼手段の前面に配設された燃焼ガスの温度を１５
００〜１０００℃の範囲に調整する温度調整用伝熱面と
該温度調節用伝熱面の下流に配設された断熱空間とを備
えてなるのが好ましく、また伝熱面密度が本質的にガス
流れの上流側から下流側に向けて密度の小なるものから
大なるものとされてなるのが好ましい。
【０００８】ここで、伝熱面密度が本質的にガス流れの
上流側から下流側に向けて密度の小なるものから大なる
ものとされるものの中には、ガス流れの上流側に位置す
る伝熱面の伝熱面密度よりも小さな伝熱面密度の伝熱面
がガス流れの下流側に設けられていてもよい。
上流側から下流側に向けて密度の小なるものから大なる
ものとされるものの中には、ガス流れの上流側に位置す
る伝熱面の伝熱面密度よりも小さな伝熱面密度の伝熱面
がガス流れの下流側に設けられていてもよい。
【０００９】
【作用】本発明の角形多管式貫流ボイラは、蒸気生成部
の低温部側のガス流路が、その幅が高温部側の幅よりも
狭められた状態で蛇行させられているので、燃焼ガスの
体積が減少する低温部側においてもガス流速の低下によ
り伝熱効率が悪化することがなく、しかも蒸気生成部も
コンパクトとすることができる。
の低温部側のガス流路が、その幅が高温部側の幅よりも
狭められた状態で蛇行させられているので、燃焼ガスの
体積が減少する低温部側においてもガス流速の低下によ
り伝熱効率が悪化することがなく、しかも蒸気生成部も
コンパクトとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１１】本発明の角形多管式貫流ボイラの一実施の
形態における蒸気生成部を図１に断面図で示し、この蒸
気生成部１は低温部側におけるガス流路が、その幅が高
温部側の幅よりも狭められた状態で蛇行させられている
という特徴を有している。
形態における蒸気生成部を図１に断面図で示し、この蒸
気生成部１は低温部側におけるガス流路が、その幅が高
温部側の幅よりも狭められた状態で蛇行させられている
という特徴を有している。
【００１２】この蒸気生成部１の構成をさらに説明する
と、伝熱管群２を格納している薄型箱体３の前部３１に
予混合型ガスバーナー４が配設され、その予混合型ガス
バーナー４の前面（燃焼面）に燃焼ガス温度を１５００
〜１０００℃の間に調節する温度調節用伝熱面を構成す
る温度調節用伝熱管群２１が配設され、この温度調節用
伝熱管群２１の下流側に断熱空間５が配設され、この断
熱空間５の下流側に前部伝熱管群２２が配設され、この
前部伝熱管群２２の下流側に後部伝熱管群２３が配設さ
れ、そして箱体３の後部３２にガス出口３３が配設され
たものとされている。
と、伝熱管群２を格納している薄型箱体３の前部３１に
予混合型ガスバーナー４が配設され、その予混合型ガス
バーナー４の前面（燃焼面）に燃焼ガス温度を１５００
〜１０００℃の間に調節する温度調節用伝熱面を構成す
る温度調節用伝熱管群２１が配設され、この温度調節用
伝熱管群２１の下流側に断熱空間５が配設され、この断
熱空間５の下流側に前部伝熱管群２２が配設され、この
前部伝熱管群２２の下流側に後部伝熱管群２３が配設さ
れ、そして箱体３の後部３２にガス出口３３が配設され
たものとされている。
【００１３】以下、各部の構成等について個別に説明す
る。
る。
【００１４】温度調節用伝熱管群２１は、予混合型ガス
バーナー４からの燃焼ガスを望むように配置され、そし
てその管群２１を通過するガスの温度を１５００〜１０
００℃の間に調節する。それにより、ＣＯおよびＮＯX
の生成が抑制される。この温度調節用伝熱管群２１の具
体的な構成は、用いる管サイズおよびボイラの容量に応
じて適宜選定される。
バーナー４からの燃焼ガスを望むように配置され、そし
てその管群２１を通過するガスの温度を１５００〜１０
００℃の間に調節する。それにより、ＣＯおよびＮＯX
の生成が抑制される。この温度調節用伝熱管群２１の具
体的な構成は、用いる管サイズおよびボイラの容量に応
じて適宜選定される。
【００１５】断熱空間５は、温度調節用伝熱管群２１を
通過してきた燃焼ガスを滞留させ、その間にＣＯを酸化
してＣＯ2に変換する。そして、その具体的なサイズ等
はボイラの容量に応じて適宜選定される。
通過してきた燃焼ガスを滞留させ、その間にＣＯを酸化
してＣＯ2に変換する。そして、その具体的なサイズ等
はボイラの容量に応じて適宜選定される。
【００１６】前部伝熱管群２２は、例えばベア管による
千鳥配列あるいは千鳥配列と碁盤目配列とを組合せたも
のとされる。その具体的な配列はボイラの容量に応じて
適宜選定されるが、その際に高温側の伝熱面密度よりも
低温側の伝熱面密度の方が大きくされるのが好ましい。
千鳥配列あるいは千鳥配列と碁盤目配列とを組合せたも
のとされる。その具体的な配列はボイラの容量に応じて
適宜選定されるが、その際に高温側の伝熱面密度よりも
低温側の伝熱面密度の方が大きくされるのが好ましい。
【００１７】この前部伝熱管群２２の後部に水壁による
適宜形状の仕切壁６が設けられて、後部伝熱管群２３が
配置されるガス流路７が蛇行状に形成される。この仕切
壁６，６相互の間隔は、この流路７に配設される後部伝
熱管群２３に所望のガス流速が得られるよう適宜調整さ
れる。この間隔は、ガスが前部伝熱管群２２により冷却
されてその体積が小さくなっているところから、前部伝
熱管群２２が配設されている個所の幅よりは狭いものと
なる。
適宜形状の仕切壁６が設けられて、後部伝熱管群２３が
配置されるガス流路７が蛇行状に形成される。この仕切
壁６，６相互の間隔は、この流路７に配設される後部伝
熱管群２３に所望のガス流速が得られるよう適宜調整さ
れる。この間隔は、ガスが前部伝熱管群２２により冷却
されてその体積が小さくなっているところから、前部伝
熱管群２２が配設されている個所の幅よりは狭いものと
なる。
【００１８】このガス流路７をより具体的に説明すれ
ば、例えば、図１においては３枚の仕切壁（第１仕切壁
６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁６３）６，６，
６が設けられ、そして前部伝熱管群２２に隣接する第１
仕切壁６１は、一端（図において右端）が右側壁８１と
接合され、他端（図において左端）が左側壁８２と所定
の距離を有するようにされている。第２仕切壁６２は第
１仕切壁６１の下流側に所定の間隔を設けて配設される
とともに、その左端が左側壁８２と接合され、右端が右
側壁８１と所定の距離を有するようにされている。第３
仕切壁６３は第１仕切壁６１と同様に、右端が右側壁８
１と接合され、左端が左側壁８２と所定の距離を有する
ようにされている。
ば、例えば、図１においては３枚の仕切壁（第１仕切壁
６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁６３）６，６，
６が設けられ、そして前部伝熱管群２２に隣接する第１
仕切壁６１は、一端（図において右端）が右側壁８１と
接合され、他端（図において左端）が左側壁８２と所定
の距離を有するようにされている。第２仕切壁６２は第
１仕切壁６１の下流側に所定の間隔を設けて配設される
とともに、その左端が左側壁８２と接合され、右端が右
側壁８１と所定の距離を有するようにされている。第３
仕切壁６３は第１仕切壁６１と同様に、右端が右側壁８
１と接合され、左端が左側壁８２と所定の距離を有する
ようにされている。
【００１９】３枚の仕切壁６，６，６、すなわち第１仕
切壁６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁６３がかか
る構成とされることにより、第１仕切壁６１左端と左側
壁８２との隙間から第１仕切壁６１と第２仕切壁６２と
により形成される流路７に前部伝熱管群２２により冷却
されたガスが流入するとともに、この流路７に沿って図
中右方向に流れて右側壁８１近傍に到達する。この右側
壁８１近傍に到達したガスは、第２仕切壁６２右端と右
側壁８１との隙間から第２仕切壁６２および第３仕切壁
６３とにより形成される流路７に進入し、この流路７に
沿って図中左方向に流れて左側壁８２近傍に到達する。
左側壁８２近傍に到達したガスは、第３仕切壁６３左端
と左側壁８２との隙間を通ってガス出口３３に到達し
て、そこより蒸気生成部１外へ排出される。つまり、ガ
スは第１仕切壁６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁
６３により構成される流路７を蛇行して流れることにな
る。
切壁６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁６３がかか
る構成とされることにより、第１仕切壁６１左端と左側
壁８２との隙間から第１仕切壁６１と第２仕切壁６２と
により形成される流路７に前部伝熱管群２２により冷却
されたガスが流入するとともに、この流路７に沿って図
中右方向に流れて右側壁８１近傍に到達する。この右側
壁８１近傍に到達したガスは、第２仕切壁６２右端と右
側壁８１との隙間から第２仕切壁６２および第３仕切壁
６３とにより形成される流路７に進入し、この流路７に
沿って図中左方向に流れて左側壁８２近傍に到達する。
左側壁８２近傍に到達したガスは、第３仕切壁６３左端
と左側壁８２との隙間を通ってガス出口３３に到達し
て、そこより蒸気生成部１外へ排出される。つまり、ガ
スは第１仕切壁６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁
６３により構成される流路７を蛇行して流れることにな
る。
【００２０】後部伝熱管群２３は、前述のように、この
第１仕切壁６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁６３
により構成される流路７に配設される。この後部伝熱管
群２３には、例えばスパイラルフィン付管が用いられ
る。そのため、後部伝熱管群２３における伝熱面密度
は、前部伝熱管群２２の伝熱面密度よりも大きくなる。
また、後部伝熱管群２３自身の伝熱面密度は、高温部側
が小さく低温部側が大きくされるのが好ましい。その具
体的な配列等はボイラの容量に応じて適宜選定される。
第１仕切壁６１、第２仕切壁６２および第３仕切壁６３
により構成される流路７に配設される。この後部伝熱管
群２３には、例えばスパイラルフィン付管が用いられ
る。そのため、後部伝熱管群２３における伝熱面密度
は、前部伝熱管群２２の伝熱面密度よりも大きくなる。
また、後部伝熱管群２３自身の伝熱面密度は、高温部側
が小さく低温部側が大きくされるのが好ましい。その具
体的な配列等はボイラの容量に応じて適宜選定される。
【００２１】なお、前部伝熱管群２２および後部伝熱管
群２３には、伝熱面の構成の便宜上、局所的に上流側の
伝熱面密度よりも小さな伝熱密度となる管群が下流側に
設けられていてもよい。要は、本質的に上流側の伝熱面
密度より下流側の伝熱面密度が大きくなるようにされて
いればよい。
群２３には、伝熱面の構成の便宜上、局所的に上流側の
伝熱面密度よりも小さな伝熱密度となる管群が下流側に
設けられていてもよい。要は、本質的に上流側の伝熱面
密度より下流側の伝熱面密度が大きくなるようにされて
いればよい。
【００２２】このように、この実施の形態においては、
蒸気生成部１の低温部側のガス流路７を、その幅を前部
伝熱管群２２におけるガス流路の幅よりも狭めて、後部
伝熱管群２３においても所望のガス流速を確保している
ので、伝熱効率も著しく向上する。また、後部伝熱管群
２３のガス流路７を蛇行状に形成しているので、角形多
管式貫流ボイラの蒸気生成部１がコンパクトになる。
蒸気生成部１の低温部側のガス流路７を、その幅を前部
伝熱管群２２におけるガス流路の幅よりも狭めて、後部
伝熱管群２３においても所望のガス流速を確保している
ので、伝熱効率も著しく向上する。また、後部伝熱管群
２３のガス流路７を蛇行状に形成しているので、角形多
管式貫流ボイラの蒸気生成部１がコンパクトになる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば蒸
気生成部の低温部側のガス流路を、その幅を前部伝熱管
群におけるガス流路の幅よりも狭めるとともに、蛇行状
に形成して、後部伝熱管群においても所望のガス流速を
確保しているので、角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部
をコンパクトにしながら、伝熱効率も著しく向上できる
という優れた効果が得られる。
気生成部の低温部側のガス流路を、その幅を前部伝熱管
群におけるガス流路の幅よりも狭めるとともに、蛇行状
に形成して、後部伝熱管群においても所望のガス流速を
確保しているので、角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部
をコンパクトにしながら、伝熱効率も著しく向上できる
という優れた効果が得られる。
【００２４】また、燃焼手段からのガス温度を１５００
〜１０００℃の範囲に調整する温度調整用伝熱面とその
直後に設けられた断熱空間を備える本発明の好ましい態
様にあっては、ＮＯXの排出およびＣＯの排出が抑制さ
れるという優れた効果も得られる。
〜１０００℃の範囲に調整する温度調整用伝熱面とその
直後に設けられた断熱空間を備える本発明の好ましい態
様にあっては、ＮＯXの排出およびＣＯの排出が抑制さ
れるという優れた効果も得られる。
【図１】本発明の一実施の形態の角形多管式貫流ボイラ
の蒸気生成部の断面図である。
の蒸気生成部の断面図である。
【図２】従来の角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部の断
面図である。
面図である。
【図３】特開平７ー６３３０２号公報の提案にかかわる
角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部の断面図である。
角形多管式貫流ボイラの蒸気生成部の断面図である。
１ 蒸気生成部 ２ 伝熱管群 ２１ 温度調節用伝熱管群 ２２ 前部伝熱管群 ２３ 後部伝熱管群 ３ 薄型箱体 ３１ 前部 ３２ 後部 ３３ ガス出口 ４ 予混合型ガスバーナー ５ 断熱空間 ６ 仕切壁 ６１ 第１仕切壁 ６２ 第２仕切壁 ６３ 第３仕切壁 ７ ガス流路 ８１ 右側壁 ８２ 左側壁
Claims (4)
- 【請求項１】 角形多管式貫流ボイラであって、蒸気生
成部の低温部側のガス流路が、その幅が高温部側の幅よ
りも狭められた状態で蛇行させられていることを特徴と
する角形多管式貫流ボイラ。 - 【請求項２】 燃焼手段の前面に配設された燃焼ガスの
温度を１５００〜１０００℃の範囲に調整する温度調整
用伝熱面と、該温度調節用伝熱面の下流に配設された断
熱空間とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の
角形多管式貫流ボイラ。 - 【請求項３】 伝熱面密度が、本質的にガス流れの上流
側から下流側に向けて密度の小なるものから大なるもの
とされてなることを特徴とする請求項１記載の角形多管
式貫流ボイラ。 - 【請求項４】 ガス流れの上流側に位置する伝熱面の伝
熱面密度よりも小さな伝熱面密度の伝熱面がガス流れの
下流側に設けられてなることを特徴とする請求項３記載
の角形多管式貫流ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32377195A JPH09137902A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 角形多管式貫流ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32377195A JPH09137902A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 角形多管式貫流ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137902A true JPH09137902A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=18158447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32377195A Withdrawn JPH09137902A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 角形多管式貫流ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09137902A (ja) |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP32377195A patent/JPH09137902A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |