JPH09329301A - 煙管式コンポジットボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陸用、舶用の小容量プラントの蒸気発生装置
としてのコンポジットボイラにおいては、排ガスダクト
の取り回しスペースが多くを要しないこと、全体に小型
コンパクトであること、侵食減耗や振動脱落等のおそれ
のある耐火材の使用域はできるだけ少ないこと等が望ま
れているが、本発明はこれらのニーズに応えうるコンポ
ジットボイラを提供することを課題とする。 【解決手段】 排ガス部蒸発管群と油焚部蒸発管群を横
方向に並列に配置し、排ガス部は主機排ガスが下から上
に流れる煙突状構造とし、油焚部は火炉を水室内に設置
して耐火材レスの完全水冷壁構造として、小型、コンパ
クトでかつ、耐火材の使用を省略した好ましいコンポジ
ットボイラに到達した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陸用、舶用の小容量
プラントにおける蒸気発生装置として適用される煙管式
ボイラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンポジットボイラについて図２
に基づいて説明する。

【０００３】従来のこの種ボイラは、排ガス部蒸発管群
４と油焚部蒸発管群３が上下に直列配置されているた
め、必然的に背は高くなり、又、水管であるため主機排
ガスは横方向に流れ、排ガスダクト１０の取り回しスペ
ースが必要であった。

【０００４】また、バーナ１の焚口対面には耐火材に依
る耐火壁構造の火室１２が装備されており、耐火材を取
付ける鋼板ケーシングと耐火材の熱膨張差に依る亀裂、
脱落の発生、燃焼ガス中の腐食成分による耐火材の減耗
及び船体の振動による耐火材の脱落等のおそれのあるも
のであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したように従来の
コンポジットボイラでは、排ガスが横方向に流れる為、
煙突内部を上下方向に流れる排ガスをコンポジットボイ
ラ排ガス部に導く為に一旦排ガスダクトによって横方向
に転換するための取り回しスペースが必要であり、小型
船などでは据付スペースを確保できないという問題があ
った。

【０００６】また、火室の構造上、耐火材に依る耐火壁
を構築する必要があり、この耐火材が耐火材取付用鋼製
ケーシングとの熱膨張差に起因する亀裂脱落、燃料中の
腐食成分に依る耐火材の侵食減耗及び船舶用に於いては
船体振動に依る耐火材の脱落等で保守費用の増大及び稼
動率が低下するという問題があった。

【０００７】本発明はこのような従来装置の問題点を解
消し、小型、コンパクトにして据付、保守上も好適な新
しいボイラを提供することを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するべくなされたもので、陸用、舶用の小容量プラン
トのボイラにおいて、排ガス部蒸発管群と油焚部蒸発管
群を横方向に並列に配置し、同排ガス部は主機排ガスが
下から上に流れる煙突状の構造とし、油焚部は火炉を水
室内に設置した耐火材レスの完全水冷壁構造とした煙管
式コンポジットボイラを提供し、油焚部蒸発管群と排ガ
ス部蒸発管群を横方向に並列に配置してガスの流れを下
方向から上方向の一方向とし、火炉を水室内部に設置し
て燃焼ガスを火炉からダイレクトに煙室へ排出できるよ
うにし、耐火材レスの完全水冷壁構造を得た。

【０００９】また、本発明は、前記油焚部の水室内に設
置した火炉は、底部を皿形構造とし、バーナを斜め下方
部に向けて取付け、低部にスラッジ灰排出孔を設けた煙
管式コンポジットボイラを提供し、水室内部に設置され
た火炉は外部圧力に十分耐えうる構造とする為、最も外
圧のかかる蒸発管群取付部の反対側を皿形構造とすると
共に、バーナを斜め下向きに取付け、オイルバーナから
の燃焼空気が火炉底部の皿形缶板に沿って流れるように
して、炉筒下部の皿形部分でのガス滞溜を防止するよう
にしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１に基
づいて説明する。なお前記した従来のものと対応する部
分については図中同一の符号を付して示し、相互の関連
性を明らかにして本発明の理解を助けるようにした。

【００１１】本実施の形態において、火炉２は底部の皿
形缶板と、側部の円筒によって構成されており、同火炉
２はオイルバーナ１の焚口部と、火炉内部のスラッジ灰
排出孔７及び油焚部蒸発管群３の３点によって支持され
ている。これは油焚部蒸発管群３と排ガス部蒸発管群４
の熱膨張に起因する軸方向の変化の差を吸収できる構造
となる。

【００１２】また、火炉下部を構成する皿形缶板は外圧
に対し、十分な強度を有すると共に火炉の核沸騰によっ
て発生する蒸気スポットによる局部過熱箇所をなくし、
火炉下部に滞まるスラッジ灰を容易に排出できるように
皿形缶板の底部にスラッジ灰排出孔７を設けている。

【００１３】オイルバーナ１の燃焼によって発生した燃
焼ガス８は火炉内部で完結し、火炉上部に取付けられた
油焚部蒸発管群３で熱交換した後、煙室６に至る。この
時、油焚部蒸発管群３はその伝熱面積の広さによってメ
タル温度が高くなる為、同油焚部蒸発管群３は水によっ
て冷却されるように標準水位ＮＷＬが蒸発管より上の位
置となるような構造となっている。

【００１４】一方、図示しない主機から排出された排ガ
ス９は主機排ガス入口１０を通り、油焚部蒸発管群３と
並行して煙突状に配置された排ガス部蒸発管群４を通っ
て熱交換が行われ、所要の蒸気を発生させる。このよう
にして、熱交換を完了した燃焼ガスは主機排ガス出口１
１を通り大気に放出される。

【００１５】このように本実施の形態では図示省略の主
機から排出された排ガスは主機排ガス入口１０を通って
排ガス部蒸発管群４に導かれ、煙突状の煙管を下から上
に通過しながらボイラ水と熱交換される。

【００１６】一方、油焚部ではバーナ燃焼によって発生
し煙管を上昇する燃焼ガスが高温である為、油焚部蒸発
管群３を標準水位ＮＷＬより低く完全水冷となるような
煙室構造とし、油焚部蒸発管群３が熱応力によって破壊
される事を防止した。

【００１７】即ち、共に煙管構造とした油焚部蒸発管群
３と排ガス部蒸発管群４を並列に配置することにより、
ボイラの背は低くなり、排ガスダクト取り回しスペース
が不要となり小型船においてもボイラ据付が問題なく行
えるようになったものである。

【００１８】また、火炉２は水室５の内部に設置される
為、火室構造も不要となる事と合わせて大幅な製作費及
び材料費の削減に寄与するものである。

【００１９】更にまた、火炉２においては、油焚部蒸発
管群３の対向側は受圧面積が大きく外圧も大きくなる
為、皿形缶板を採用し、強度を保たせると共に、蒸気ス
ポットによる局部過熱箇所をなくし、火炉内部のスラッ
ジ灰を容易に排出できる構造とした。

【００２０】また、この時のバーナ取付位置の関係上、
一般には油焚部蒸発管群３の対面にある皿形缶板の部分
にはガスが滞溜し、ガス流れが円滑に行われないおそれ
があるが、本実施の形態ではオイルバーナ１をやや斜め
下向きに取付けることによって燃焼ガスの循環が円滑に
行われるようにしたものである。

【００２１】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、排ガス部蒸発管
群と油焚部蒸発管群を並列に配置することによってボイ
ラの背を低くし、また煙管等で排ガスが下から上に流れ
る煙突のような構造として排ガスダクト取り回しスペー
スを不要とし、ボイラは従来のものより小型、軽量とな
って小型船にもボイラ据付が容易、可能となるものであ
る。

【００２３】また、火室を廃止できる事からこの部分の
耐火壁が不要となり、従来必要としていた多大のメンテ
ナンス費用が解消され、かつこれに依るボイラの休転期
間も不要となる事から、ボイラの稼動率の大幅な向上に
寄与するものである。

【００２４】また、請求項２の発明によれば、火炉の蒸
発管群取付部の反対側を皿形構造にすることにより、十
分な耐圧強度を有すると共に蒸気スポットによる局部過
熱の防止及び火炉内部のスラッジ灰排出を効果的に行う
ことに寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るコンポジットボイ
ラの全体構造図。

【図２】従来のコンポジットボイラの全体構造図。

【符号の説明】

１ オイルバーナ ２ 火炉 ３ 油焚部蒸発管群 ４ 排ガス部蒸発管群 ５ 水室 ６ 煙突 ７ スラッジ灰排出孔 ８ 燃焼ガス ９ 排ガス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陸用、舶用の小容量プラントのボイラに
   おいて、排ガス部蒸発管群と油焚部蒸発管群を横方向に
   並列に配置し、同排ガス部は主機排ガスが下から上に流
   れる煙突状の構造とし、油焚部は火炉を水室内に設置し
   た耐火材レスの完全水冷壁構造としたことを特徴とする
   煙管式コンポジットボイラ。
2. 【請求項２】 前記油焚部の水室内に設置した火炉は、
   底部を皿形構造とし、バーナを斜め下方部に向けて取付
   け、低部にスラッジ灰排出孔を設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の煙管式コンポジットボイラ。