JPH1026305A - バーナスロート部の炉壁管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の炉壁管に収熱が集中してしまうことを
抑制し得、高温劣化やオーバヒートを防止し得るバーナ
スロート部の炉壁管構造を提供する。 【解決手段】 各段のバーナスロート部６近傍に配設さ
れ且つバーナ３の火炎に直面する複数本（左側三本、右
側三本）の炉壁管４（＃１）〜４（＃３），４（＃２
１）〜４（＃２３）の位置を、各段のバーナスロート部
６近傍において同一とならないよう炉壁２の内外方向へ
変化させ、各段のバーナスロート部６近傍における各炉
壁管４（＃１）〜４（＃３），４（＃２１）〜４（＃２
３）の収熱量の総和がそれぞれ略均等となるよう構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーナスロート部
の炉壁管構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボイラは、図５に示される如
く、火炉１を炉壁２によって形成し、該炉壁の所要位置
に、バーナ３を複数段（図の例では上中下の三段）に配
設し、各バーナ３から燃料を火炉１内に噴出して燃焼さ
せるようになっている。

【０００３】前記炉壁２は、図６及び図７に示される如
く、上下方向に延びる複数本の炉壁管４（＃１）〜４
（＃７）の間をフィン５により連結して構成されている
が、バーナ３が配置される位置に開口されるバーナスロ
ート部６では、所望の炉壁管４（＃１）〜４（＃４）
が、バーナスロート部６を左右対称に迂回するよう曲げ
加工されており、更に、各炉壁管４（＃１）〜４（＃
４）は、相互に干渉しないよう炉壁２の内外方向に位置
をずらして配設されている。

【０００４】前記炉壁管４（＃１）〜４（＃４）を曲げ
加工してバーナスロート部６を開口させた箇所では、各
炉壁管４（＃１）〜４（＃４）の曲げられた部位の間
は、他の直線部位のようにフィン５で接続することが困
難であるため、バーナスロート部６にケーシング７を設
けてキャスタブル８を打設し、各炉壁管４（＃１）〜４
（＃４）の曲線部位の間にキャスタブル８を埋め込むこ
とにより隙間が生じないようにしてある。

【０００５】尚、複数段あるバーナスロート部６の炉壁
管４（＃１）〜４（＃４）の構造は、いずれも図６及び
図７に示されるものと同一としてある。

【０００６】一方、従来においては、バーナスロート部
６近傍に配設され且つバーナ３の火炎に直面する炉壁管
４（＃１）の表面には、該炉壁管４（＃１）の表面を覆
うようにキャスタブル８を施工していたが、この場合、
前記炉壁管４（＃１）の表面を覆うキャスタブル８の表
面温度がバーナ３の火炎によって著しく上昇し、特にバ
ーナ３が微粉炭焚のものの場合には、該バーナ３から噴
出された微粉炭の燃焼によって生じた溶融灰が前記温度
上昇したキャスタブル８の表面に付着しやすくなりクリ
ンカが大きく成長してしまうことから、近年では、図７
に示される如く、前記炉壁管４（＃１）の表面にはキャ
スタブル８を施工せず、炉壁管４（＃１）の表面が露出
するようにし、これにより、キャスタブル８の温度上昇
を、前記炉壁管４（＃１）内を流れる水の冷却効果によ
って抑制し、キャスタブル表面における溶融灰の付着と
クリンカの成長を防止するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、炉壁管４（＃１）の表面にはキャスタブル８を施
工せず、炉壁管４（＃１）の表面が露出するようにした
場合、バーナ３の火炎に直面する炉壁管４（＃１）は、
他の炉壁管４（＃２）〜４（＃７）に比べ収熱量が多く
なり、しかも、各段におけるバーナスロート部６の炉壁
管４（＃１）〜４（＃７）の構造がいずれも同一である
ことから、同じ炉壁管４（＃１）の収熱量がますます増
大し、高温劣化が発生したり、或いはオーバヒートしや
すくなるという欠点を有していた。

【０００８】本発明は、斯かる実情に鑑み、同一の炉壁
管に収熱が集中してしまうことを抑制し得、高温劣化や
オーバヒートを防止し得るバーナスロート部の炉壁管構
造を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ボイラの火炉
を形成する炉壁管を曲げ加工し且つ炉壁の内外方向に位
置をずらして配設することにより、バーナが配置される
バーナスロート部を開口せしめ、該バーナスロート部を
複数段に形成してなるバーナスロート部の炉壁管構造で
あって、各段のバーナスロート部近傍に配設され且つバ
ーナの火炎に直面する複数本の炉壁管の位置を、各段の
バーナスロート部近傍において同一とならないよう炉壁
の内外方向へ変化させ、各段のバーナスロート部近傍に
おける各炉壁管の収熱量の総和がそれぞれ略均等となる
よう構成したことを特徴とするバーナスロート部の炉壁
管構造にかかるものである。

【００１０】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１１】各段のバーナスロート部近傍に配設され且
つバーナの火炎に直面する位置においては、火炉の最も
内側に配設される炉壁管ほど収熱率が高く、以下、火炉
の外側寄りに配置される炉壁管ほど収熱率が順次低くな
る傾向があるため、炉壁管の位置を、各段のバーナスロ
ート部近傍において同一とならないよう炉壁の内外方向
へ変化させると、収熱率の差、即ち収熱量の差は最小限
に抑えられ、同じ炉壁管の収熱量が増大するようなこと
がなくなり、高温劣化が発生したりすることもなく、オ
ーバヒートもしにくくなる。

【００１２】又、従来のように、上中下各段のバーナス
ロート部における炉壁管の位置を全く変化させずに同一
とした場合には、バーナスロート部を迂回するために、
同じ炉壁管だけが急な角度で曲げ加工されることとな
り、その内部を流れる水等の流体の圧力損失が他の炉壁
管に比べて大きくなり、不均一が生じるが、本発明の場
合には、炉壁管の曲げについても均一化が図られ、特定
の炉壁管の圧力損失が他の炉壁管より突出して大きくな
ることもなくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１４】図１〜図４は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図５〜図７と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしており、各段のバーナスロート部６近
傍に配設され且つバーナ３の火炎に直面する複数本（左
側三本、右側三本）の炉壁管４（＃１）〜４（＃３），
４（＃２１）〜４（＃２３）の位置を、各段のバーナス
ロート部６近傍において同一とならないよう炉壁２の内
外方向へ変化させ、各段のバーナスロート部６近傍にお
ける各炉壁管４（＃１）〜４（＃３），４（＃２１）〜
４（＃２３）の収熱量の総和がそれぞれ略均等となるよ
う構成する。

【００１５】本図示例の場合、上段のバーナスロート部
６においては、図１及び図２に示す如く、炉壁管４（＃
２），４（＃２２）をバーナ３の火炎に直面する位置に
おける火炉１の最も内側に位置するよう配設し、炉壁管
４（＃１），４（＃３）をそれより火炉１の外側寄りに
位置するよう配設し、炉壁管４（＃２３），４（＃２
１）を更に火炉１の外側寄りに位置するよう配設してあ
る。

【００１６】又、中段のバーナスロート部６において
は、図１及び図３に示す如く、炉壁管４（＃３），４
（＃２３）をバーナ３の火炎に直面する位置における火
炉１の最も内側に位置するよう配設し、炉壁管４（＃
２），４（＃１）をそれより火炉１の外側寄りに位置す
るよう配設し、炉壁管４（＃２１），４（＃２２）を更
に火炉１の外側寄りに位置するよう配設してある。

【００１７】更に又、下段のバーナスロート部６におい
ては、図１及び図４に示す如く、炉壁管４（＃１），４
（＃２１）をバーナ３の火炎に直面する位置における火
炉１の最も内側に位置するよう配設し、炉壁管４（＃２
２），４（＃２３）をそれより火炉１の外側寄りに位置
するよう配設し、炉壁管４（＃３），４（＃２）を更に
火炉１の外側寄りに位置するよう配設してある。

【００１８】尚、炉壁管４（＃４）〜４（＃１３）並び
に炉壁管４（＃２４）〜４（＃３３）については、各段
のバーナスロート部６近傍においてバーナ３の火炎に直
面しないため、上中下各段のバーナスロート部６におけ
る位置は全く変化させずに同一としてある。

【００１９】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２０】図２において、炉壁管４（＃２），４（＃
２２）が配設された位置における収熱率を１．０とした
場合、炉壁管４（＃１），４（＃３）が配設された位置
における収熱率はおよそ０．３となり、炉壁管４（＃２
３），４（＃２１）が配設された位置における収熱率は
およそ０となり、又、図３において、炉壁管４（＃
３），４（＃２３）が配設された位置における収熱率を
１．０とした場合、炉壁管４（＃２），４（＃１）が配
設された位置における収熱率はおよそ０．３となり、炉
壁管４（＃２１），４（＃２２）が配設された位置にお
ける収熱率はおよそ０となり、更に又、図４において、
炉壁管４（＃１），４（＃２１）が配設された位置にお
ける収熱率を１．０とした場合、炉壁管４（＃２２），
４（＃２３）が配設された位置における収熱率はおよそ
０．３となり、炉壁管４（＃３），４（＃２）が配設さ
れた位置における収熱率はおよそ０となることが、実機
での計測結果より明らかとなっており、即ち、各段のバ
ーナスロート部６近傍に配設され且つバーナ３の火炎に
直面する位置においては、火炉１の最も内側に配設され
る炉壁管４ほど収熱率が高く、以下、火炉１の外側寄り
に配置される炉壁管４ほど収熱率が順次低くなる傾向が
ある。

【００２１】このため、本図示例の場合には、上中下各
段のバーナスロート部６における炉壁管４（＃１）の収
熱率の総和は、 ０．３＋０．３＋１．０＝１．６ となり、上中下各段のバーナスロート部６における炉壁
管４（＃２）の収熱率の総和は、 １．０＋０．３＋０＝１．３ となり、上中下各段のバーナスロート部６における炉壁
管４（＃３）の収熱率の総和は、 ０．３＋１．０＋０＝１．３ となり、上中下各段のバーナスロート部６における炉壁
管４（＃２１）の収熱率の総和は、 ０＋０＋１．０＝１．０ となり、上中下各段のバーナスロート部６における炉壁
管４（＃２２）の収熱率の総和は、 １．０＋０＋０．３＝１．３ となり、上中下各段のバーナスロート部６における炉壁
管４（＃２３）の収熱率の総和は、 ０＋１．０＋０．３＝１．３ となる。

【００２２】ここで、仮に、上中下各段のバーナスロー
ト部６における炉壁管４の位置を全く変化させずに、従
来のように同一とした場合には、バーナ３の火炎に直面
する位置における火炉１の最も内側に位置する炉壁管４
の収熱率の総和は、３．０となり、それより火炉１の外
側寄りに位置する炉壁管４の収熱率の総和は、０．９と
なり、更に火炉１の外側寄りに位置する炉壁管４の収熱
率の総和は、０となり、収熱率の差、即ち収熱量の差が
非常に大きくなるが、本図示例の場合には、収熱量の差
は最小限に抑えられ、同じ炉壁管４の収熱量が増大する
ようなことがなくなり、高温劣化が発生したりすること
もなく、オーバヒートもしにくくなる。

【００２３】又、従来のように、上中下各段のバーナス
ロート部６における炉壁管４の位置を全く変化させずに
同一とした場合には、バーナスロート部６を迂回するた
めに、同じ炉壁管４だけが急な角度で曲げ加工されるこ
ととなり、その内部を流れる水等の流体の圧力損失が他
の炉壁管４に比べて大きくなり、不均一が生じるが、本
図示例の場合には、炉壁管４の曲げについても均一化が
図られ、特定の炉壁管４の圧力損失が他の炉壁管４より
突出して大きくなることもなくなる。

【００２４】こうして、同一の炉壁管４に収熱が集中し
てしまうことを抑制し得、高温劣化やオーバヒートを防
止し得、更に、圧力損失の均一化も可能となる。

【００２５】尚、本発明のバーナスロート部の炉壁管構
造は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のバーナス
ロート部の炉壁管構造によれば、同一の炉壁管に収熱が
集中してしまうことを抑制し得、高温劣化やオーバヒー
トを防止し得、更に、圧力損失の均一化も可能となると
いう優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の正面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】一般的なボイラの全体概要構成図である。

【図６】従来例の正面図であって、図５のＶＩ−ＶＩ矢
視相当図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

【符号の説明】

１ 火炉 ２ 炉壁 ３ バーナ ４ 炉壁管 ４（＃１） 炉壁管 ４（＃２） 炉壁管 ４（＃３） 炉壁管 ４（＃２１） 炉壁管 ４（＃２２） 炉壁管 ４（＃２３） 炉壁管 ６ バーナスロート部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラの火炉を形成する炉壁管を曲げ加
   工し且つ炉壁の内外方向に位置をずらして配設すること
   により、バーナが配置されるバーナスロート部を開口せ
   しめ、該バーナスロート部を複数段に形成してなるバー
   ナスロート部の炉壁管構造であって、 各段のバーナスロート部近傍に配設され且つバーナの火
   炎に直面する複数本の炉壁管の位置を、各段のバーナス
   ロート部近傍において同一とならないよう炉壁の内外方
   向へ変化させ、各段のバーナスロート部近傍における各
   炉壁管の収熱量の総和がそれぞれ略均等となるよう構成
   したことを特徴とするバーナスロート部の炉壁管構造。