JPH11211003A - ボイラとその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 比較的簡単な組立方法で、しかも部品点数を低減した吊
り下げ式のボイラの組立方法と該組立方法で得られるボ
イラを提供すること。 【解決手段】 ボイラ建屋の下部の鉄骨及び付帯設備を
ボイラの左右前後少なくとも４個以上のエリアに分割
し、各エリアを工場で柱、梁、床からなる立方体である
モジュールに組み立て、これを下部モジュール１１〜３
１とすると、下部モジュール１１〜２１を現地で設置す
る。さらに、ボイラ建屋の上部の支持鉄骨及び付帯設備
は建屋下部モジュール１１〜２１と同様に各エリア分を
工場で柱、梁および床からなるモジュール１２〜３２に
組み立て、そのモジュール１２〜３２を順次現地へ搬入
し、モジュール１２〜２２の下部と先に据付けた建屋下
部のモジュール１１〜２１の上部と接合し、ボイラ本体
を開口部から入れて天井部１０１に吊り下げて、開口部
をモジュール３１、３２で塞ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ設備を据え
付ける工法に関し、特に、ボイラ本体を支持するための
支持鉄骨と付帯設備を含むボイラ建屋部分を分割して、
立方体または直方体モジュールとして工場などで予めそ
れぞれ組み立てた後、ボイラ設備の据え付け現地で該モ
ジュールを設置するボイラの組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基礎上に鉛直方向に立てられる複数の柱
とその柱間に水平方向に連結して設けられる梁とを主要
構成部材とするボイラ支持鉄骨と、該ボイラ支持鉄骨に
より吊り下げた火炉などの耐圧部を有するボイラ本体か
らなるボイラ設備では、中心部に耐圧部とその耐圧部を
支持する周囲の支持鉄骨があり、さらにその周囲に、例
えば排ガス用のダクト、流体用の配管、空気予熱器およ
び脱硝モジュールなどのボイラの運転、保守に必要な付
帯設備を取り付けて一体の構造体とするボイラ建屋鉄骨
が配置されている。

【０００３】上記のボイラ設備の従来の組立方法を図６
に示す。まず、ボイラ支持鉄骨となる柱４２をはじめと
してボイラ建屋を構成する梁４３、床材（図示せず）な
どを、その製作メーカーからボイラ設備の据え付け現地
へ搬入し、移動式クレーン６を使用して柱４２、梁４
３、床材などをそれぞれ単品で順次据え付ける。またボ
イラ支持鉄骨の周囲に据え付ける前記付帯設備４４は、
単品でボイラ設備の据え付け現地へ搬入し、移動式クレ
ーン６を使用して据え付ける。

【０００４】また、支持鉄骨の組立工事と並行して、移
動式クレーン６によってダクトなどの大型の付帯設備４
１に用いる部材を上方から支持鉄骨の間隙をぬって取り
込み、建屋下部から順次取り付ける。

【０００５】そして、ボイラ設備の天井部の高さまで、
ボイラ建屋が組み立てられた後に、移動式クレーン６に
よってボイラ本体である火炉などを主要構成部材とする
ボイラ耐圧部（図示せず）を据え付ける。

【０００６】また、図７に示すボイラ設備の据え付け工
法も知られている。この工法によるボイラ設備の構成
は、ボイラ支持鉄骨５６及び付帯設備が配置されたモジ
ュール５、ボイラ本体１００およびモジュール５を吊り
上げるための吊り上げ梁５７、吊り上げ設備５８などか
らなる。図７に示す工法によるボイラ設備を現地に据え
付ける方法は、まず、ボイラ耐圧部１００、すなわち火
炉を含むボイラ主要部を吊り下げ支持するためのボイラ
支持鉄骨５６を据え付ける。次にその支持鉄骨５６の上
方に、吊り上げ梁５７を設け、吊り上げ設備５８を使用
してボイラ耐圧部１００の吊り上げを行う。次いで、複
数段の支持鉄骨及び付帯設置をモジュール５として、そ
の製造工場で組み立てるかまたはボイラ設備を据え付け
る現地の地上で組み立てておき、据え付け現地では、吊
り上げ梁５７及び吊り上げ設備５８の建設を進める。こ
こで吊り上げ設備５８は、一般にジャッキ５８ａと吊り
棒５８ｂを組み合わせて、その吊り棒５８ｂに吊り上げ
体であるモジュール５を吊り下げ、ジャッキによって吊
り棒５８ｂ及び吊り上げ体であるモジュール５を吊り上
げる構造のものを使用する。

【０００７】モジュール５は図７に示す場合は上下方向
に４段分が積み上げられるが、吊り上げ梁５７及び吊り
上げ設備５８を建設後、図７の右側に示すように最上段
部分のモジュール５４ａを初めに吊り上げ設備５８の直
下へ重量物輸送に通常使用されるドーリ７を用いて搬入
する。そして、図７の右側に示すように吊り上げ梁５７
および吊り上げ設備５８により最上段部分のモジュール
５４ａを吊り上げる。次に図７の左側に示すように、次
段部分のモジュール５３ａを搬入し、最上段部分のモジ
ュール５４ａの下部と次段部分のモジュール５３ａを接
合した後、これらを吊り上げる。こうして、最下段部分
のモジュール（図示せず）を吊り上げるまで、順次上記
工程を繰り返し、上下複数段分のモジュール５を設定レ
ベルまで吊り上げた後、最下段のモジュール（図示せ
ず）の下部に短い柱（図示せず）を取り付ける。そし
て、空気予熱器および脱硝モジュールなどのボイラ付属
設備を据え付けて、ボイラ設備の建設を完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述の図６に示す従来
の方法では次のような解決すべき課題がある。 （１）柱４２などの支持鉄骨と付帯設備４１、４４がそ
れぞれ単品に分かれているため、現地での据え付けるべ
き部品点数が多く、しかも通常は狭いスペースしかない
ボイラ設備据え付け現地での作業であるため作業効率が
悪く、また、多くの人手を必要とする。

【０００９】（２）付帯設備４１、４４はボイラ設備の
据え付け現地で据え付けるため、足場を広範囲に架設す
る必要があり、足場の組立工事が多く、大幅な工期短縮
を図ることが困難となる。

【００１０】また、前述の図７に示す従来の方法では次
のような解決すべき課題がある。 （１）各段毎の付帯設備を組み込んだモジュール５を吊
り上げるための吊り上げ梁５７及び吊り上げ設備５８は
複数段の全てのモジュール５を支持する必要があり、ま
た、支持鉄骨５６には本来必要なボイラ本体の吊り下げ
支持に要する以上に据え付け完了後には不必要なモジュ
ール５の吊り上げ時に要する負荷がかかるため、それぞ
れ強度の高い部材から構成する必要がある。

【００１１】（２）吊り上げ設備５８とモジュール５を
接続する段取りのための期間が長く、全体としてボイラ
設備の建設期間を長引かせる要因になる。

【００１２】（３）最下段を除く各モジュール５は、地
上でそれを組み立てること及び据え付け現地へ輸送する
ことを考慮して、モジュール５が自立できる構造にする
必要があり、そのため図７に示す方法で用いるモジュー
ル５の支持鉄骨等の部材数は、現地で柱、梁、床材から
前記各モジュール５に相当する設備を組み立てる場合に
比べて増える。

【００１３】そこで本発明の課題は、これらの従来技術
の問題点を解決して、比較的簡単な組立方法で、しかも
部品点数を低減した吊り下げ式のボイラの組立方法と該
組立方法で得られるボイラを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はボイラ耐圧部の
周囲に支持鉄骨と付帯設備を配置したボイラ設備におい
て前述の課題を解決するため次の手段でボイラの組立を
行うものとした。 （１）ボイラ本体および付帯設備を支持するための支持
鉄骨のうち、下部の支持鉄骨と付帯設備を含む下部ボイ
ラ建屋部分をボイラ本体の前後、左右に相当するエリア
に分割して、各エリアを予め柱、梁、床を含むモジュー
ルとしてそれぞれ組み立て、前記エリアの内の少なくと
も１つのエリアを除く各エリアのモジュールを順次据付
位置へ運び入れて基礎上に設置する。

【００１５】（２）上記ボイラ建屋の下部モジュールの
上部に位置する建屋上部の支柱となる鉄骨の柱を据え付
け、前記柱間に配置されるべき床材を工場で組立てた後
に現地へ搬入し、地上でこの床材に建屋上部に設置され
るべき付帯設備を組み込んで一体化し、ユニットとして
吊り上げ、先に据付けた鉄骨の柱間に取り込み、各ユニ
ットの設定位置で取り合い部をつなぎ設定する。

【００１６】また、別の方法として前記方法の（１）の
ボイラ建屋の下部モジュールの据え付け方法は同一であ
り、その下部モジュールの上部に位置する建屋上部構造
の据え付け方として次のような（３）と（４）の方法が
ある。

【００１７】（３）ボイラ建屋の上部の支持鉄骨及び付
帯設備について、建屋下部モジュールと同様に各エリア
分を工場で柱、梁および床からなる立方体または直方体
であるモジュールに組み立て、そのモジュールを順次現
地へ搬入し、吊り上げ用重機であるクローラクレーンで
吊り上げ、そのモジュールの下部と先に据付けた建屋下
部のモジュールの上部と接合する。

【００１８】（４）ボイラの支持鉄骨及び付帯設備を工
場で組み立ててモジュール化し、現地または工場で予め
このモジュール間に位置する床をそれぞれのモジュール
から張り出す構造を設け、現地でその梁を接合する。次
いで、前記少なくとも１つのエリアを除く各エリアによ
り形成される開口部からボイラ本体を、前記少なくとも
１つのエリアを除く各エリアで囲まれた領域に搬入し
て、これを吊り下げ、前記開口部の少なくとも１つのエ
リアに下部および上部ボイラ建屋部分を据え付けること
によりボイラの組み立てを完了する。また、ボイラの支
持鉄骨及び付帯設備の各モジュールには、必要ならばボ
イラ建屋の壁となる防音壁を取り込んでおく。

【００１９】本発明の上記ボイラの組立法を適用するこ
とで次の効果が得られる。 （１）ボイラ設備の現地据付工事において、据付ピース
数の大幅低減が図られ、現地作業人員を低減することが
できる。 （２）付帯設備は工場で組み込むため、足場の組立、解
体工事が少なく工期短縮を図ることができる。 （３）ボイラ建屋の下部の鉄骨及び付帯設備は、工場で
組立て、そのモジュールを現地の据付位置へ運び入れ設
置するため、モジュールを吊り上げるための支持鉄骨及
び吊り上げ設備は不要となり、仮設資材が低減できる。

【００２０】（４）ボイラ設備の現地据付工事におい
て、ボイラ建屋の下部の鉄骨及び付帯設備の組立てに要
する期間が不要となり、工期短縮が図れる。 （５）工場で組み立てるモジュールは、ボイラ建屋の主
架構である柱、梁、床からなる立方体または直方体であ
ることから、モジュールを自立させるために特別の仮設
部材を必要としない。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
と共に説明する。本発明の吊下げ式ボイラ設備の組立方
法の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明の
組立方法を適用して据付けているボイラ設備の建屋鉄骨
が配置されるエリア１〜３と火炉などのボイラ本体であ
るボイラ耐圧部１００の平面配置図を示し、図２〜図５
には本発明のボイラ設備の組立手順を示す。

【００２２】図１に示すように、ボイラ設備の建屋鉄骨
は、火炉などのボイラ本体であるボイラ耐圧部１００が
設置される周囲にある４つのエリア１〜３に配置され
る。また、ボイラ耐圧部１００は方形に組み合わせた水
壁とその内部に位置する伝熱管から構成されているもの
であるが、前記建屋鉄骨の最上部にわたって設置された
天井大梁（図示せず）から吊り下げられる。このボイラ
建屋鉄骨が配置される４つのエリア１〜３は缶（ボイラ
耐圧部１００のことを缶ということがある）前部に配置
される缶前エリア１、缶の両側の配置されるボイラサイ
ドエリア２（２ａ、２ｂ）および缶の後部に配置される
缶後エリア３の４つのエリアにより構成されている。

【００２３】上記４つのエリア１〜３にはそれぞれ支持
鉄骨と当該支持鉄骨内に配置される床材、該床材を支持
する梁及び該床材上に設けられる手摺などからなるフロ
ア装置と石炭を火炉に供給するためのバンカー、水や蒸
気などの流体配管およびボイラ燃料の燃焼排気ガス流路
用の気体用のダクトなどの付帯設備を予めこれらの製造
工場で支持鉄骨に組付けてモジュール化したものが据え
付けられている。また各々のモジュールには、必要であ
ればボイラ建屋の壁となる防音壁を予め組み込むことが
望ましい。

【００２４】また、前記エリア１〜３に据え付けられる
モジュールはこれらの設備の製造工場からの据え付け現
地への輸送及び据え付け現地への搬入を考慮して複数に
分割したモジュールの組み合わせとすることが望まし
い。

【００２５】本実施の形態では工場で組み立てる建屋鉄
骨を構成するモジュールの大きさは、次の通りである。
缶前エリア１に配置されるモジュールは石炭供給用バン
カーを備えた左右２つの缶前部モジュール１１ａ、１１
ｂなどに分けている。さらに、缶前エリア１に配置され
るモジュールは図４（ｃ）に示すように下部缶前モジュ
ール１１と上部缶前モジュール１２とから構成する。

【００２６】また、ボイラサイドエリア２には例えば缶
左側ボイラサイドモジュール２１ａと缶右側ボイラサイ
ドモジュール２１ｂが配置され、さらに、下部の各ボイ
ラサイドモジュール２１ａ、２１ｂの上部には上部モジ
ュールを配置するが、図２、図４に示すように、上部モ
ジュールは、これを吊り上げる際のクレーン６の吊り上
げ能力から、上下２段に分割し、それぞれは上部缶左側
ボイラサイドモジュール２２ａ、２３ａと上部缶右側ボ
イラサイドモジュール２２ｂ、２３ｂとしている。

【００２７】また、缶の後部エリア３に配置される缶後
部モジュールは空気予熱器、脱硝反応器を備えた下部缶
後部モジュール３１と上部缶後部モジュール３２に分割
している。

【００２８】上記構成からなる本実施の形態におけるボ
イラ設備の組立手順をボイラサイドエリア２に配置され
るモジュール２１〜２３を一例として図２により説明す
る。まず、ボイラ建屋下部の鉄骨及び付帯設備をその製
造工場で組立ててモジュール２１ａとし、これを工場か
ら現地へ輸送し、現地の据付位置へ直接運び入れる。モ
ジュール２１ａの輸送手段としては、図７に示したよう
な重量物輸送に通常使用されるドーリ７を用いる。据付
位置へ運び込まれたモジュール２１ａは次にドーリ７に
組み込まれているジャッキを活用し、設定レベルまでジ
ャッキダウンし、図示しないボイラ基礎と接合する。

【００２９】次に、その製造工場で組立てた上部モジュ
ール２２ａは図７に示す場合と同様にドーリ７を用いて
据付現地へ運び込まれた後、移動式クレーン６を使用し
て据付位置へ吊り上げられる。そして先に据付けた下部
モジュール２１ａの上部と吊り上げた上部モジュール２
２ａの下部を接合する。次にモジュール２３ａを上部モ
ジュール２２ａと同様に設定する。

【００３０】ここで、例えば、ボイラ設備据え付け現地
に設置した１つのボイラサイドモジュール２１ａに隣接
する別のモジュール２１ａを運び込むと、図３に示すよ
うに隣接する２つのサイドモジュール２１ａの各柱２０
１ａ、２０１ａの間には間隔ができるが、ボイラサイド
エリア２の缶右側サイドモジュール２１ａが２つのモジ
ュール２１ａ、２１ａから構成されている場合について
の接続部の説明をする。

【００３１】サイドモジュール２１ａから張り出す構造
からなる梁２０２ａと手摺り２０３ａと階段２０４ａを
備えた床部材を工場で予め各モジュール２１ａに取り付
け、現地設置時に、各床部材に設けられた梁２０２ａを
隣接するモジュール２１ａの接合用の梁２０５ａの端部
と接合することで、各エリアの構造物をモジュール化に
よって増加する後付けの鉄骨数を低減することができ、
モジュール２１ａ間に新たな鉄骨を後付けとすることな
く、取り合うことが可能となる。これはモジュール２１
ａに限らず、これより上部に設置されるモジュール２２
ａ〜２３ａあるいはその他のエリア１、３のモジュール
にも適用できる。なお、サイドモジュール２１ａから張
り出す構造からなる前記床部材は工場でなく、ボイラ設
備の設置をする現地でモジュール２１ａに取り付けても
良い。

【００３２】本実施の形態で示したサイドモジュール２
１ａ〜２３ａの分割位置は、ボイラ設備の規模により変
わるものであるが、特に上部サイドモジュール２２ａ、
２３ａについて吊り上げ用クレーン６の能力が影響す
る。クレーン６の能力が小さく、モジュール化したボイ
ラサイドモジュール２２ａ、２３ａを吊り上げることが
できない場合は、まずボイラサイドモジュール２２ａ、
２３ａに相当する部分の鉄骨柱を据え付ける。そしてボ
イラサイドモジュール２２ａ、２３ａを構成する床部材
を工場で予め組み立てた後、現地へ搬入して、地上で付
帯設備を組み込み一体化したユニットとして吊上げ、先
に据え付けた鉄骨の柱間に取り込み、設定位置で隣接す
る２つの床部材の取り合い部をつなぎ設定する。この場
合においても、サイドエリア２の下部建屋は予めモジュ
ール化しておき、モジュール２１ａとして搬入、据付が
できるので、従来より工期の短縮化ができる。

【００３３】以上のボイラサイドエリア２に配置される
モジュール２１〜２３と同様の組立手順で他のエリア
１、３に配置されるモジュール１１〜３１も図４、図５
に示すように組立てる。まず、図４（ａ）に示すように
バンカーを備えた左側の下部缶前モジュール１１ａと缶
左側のサイドモジュール２１ａ、２２ａをそれぞれ搬入
設置し、同様に図４（ｂ）に示すようにバンカーを備え
た右側の缶前下部モジュール１１ｂと缶右側のサイドモ
ジュール２１ｂ、２２ｂをそれぞれ搬入設置する。つい
で、図４（ｃ）に示すように上部缶前モジュール１１ｂ
と上部サイドモジュール２３ａ、２３ｂをそれぞれ搬入
設置する。

【００３４】次いで、図５（ａ）に示すように、天井部
１０１とケージ下鉄骨（図示せず）を取り付け、左右の
サイドモジュール２１ａ〜２３ｂの間からボイラ本体で
ある耐圧部１００を搬入し、天井部１０１の鉄骨に、該
耐圧部１００を組み付けてジャッキを使用して耐圧部１
００を吊り上げる。その後、図５（ｂ）に示すように、
空気予熱器と脱硫器を有する下部の缶後部モジュール３
１を搬入し、次いで上部の後部モジュール３２を据え付
ける。

【００３５】上記ボイラ設備の据付工法を適用すること
で次のような効果が得られる。 （１）ボイラ設備の現地据付工事において、据付ピース
数の大幅低減が図られ、現地作業人員を低減することが
できる。 （２）付帯設備は工場で組み込むため、足場の組立、解
体工事が少なく工期短縮を図ることができる。 （３）ボイラ建屋の少なくとも下部の鉄骨及び付帯設備
は、工場で組立て、そのモジュールを現地の据付位置へ
運び入れ設置するため、モジュールを吊り上げるための
支持鉄骨及び吊り上げ設備は不要となり、仮設資材が低
減できる。

【００３６】（４）ボイラ設備の現地据付工事におい
て、少なくともボイラ建屋の下部の鉄骨及び付帯設備の
組立てに要する期間が不要となり、工期短縮が図れる。 （５）工場で組み立てるモジュールは、ボイラ建屋の主
架構である柱、梁、床からなる立方体または直方体であ
ることから、モジュールを自立させるために特別の仮設
部材を必要としない。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ボイラ設備の現地現地
作業人員の低減、工期短縮、仮設資材の低減を図ること
ができ、また特別の仮設部材が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のボイラ設備の組立方法を適用して据
え付けたボイラ設備の全体配置の平面図である。

【図２】 本発明のボイラ設備のモジュールの据付状態
を示す図である。

【図３】 本発明のボイラ設備の隣接する２つのモジュ
ール間の接合方法を示す図である。

【図４】 本発明のボイラ設備のモジュールの組立手順
を示す図である。

【図５】 本発明のボイラ設備のモジュールの組立手順
を示す図である。

【図６】 従来のボイラ設備の組立方法を示す図であ
る。

【図７】 従来の組立方法を示す図である。

【符号の説明】

１ 缶前部エリア ２ ボイラサイドエリ
ア ３ 缶後部エリア ６ 移動式クレーン ７ ドーリ １００ ボイラの耐圧
部 ２０１ａ 柱 ２０２ａ 梁 ２０３ａ 手摺り ２０４ａ 階段 ２０５ａ 接合用梁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ本体および付帯設備を支持するた
   めの支持鉄骨のうち、下部の支持鉄骨と付帯設備を含む
   下部ボイラ建屋部分をボイラ本体の前後、左右に相当す
   るエリアに分割して、各エリアを予め柱、梁、床を含む
   モジュールとしてそれぞれ組み立て、前記エリアの内の
   少なくとも１つのエリアを除く各エリアのモジュールを
   順次据付位置へ運び入れて基礎上に設置し、 前記各エリアの各下部ボイラ建屋部分の上にそれぞれ上
   部の支持鉄骨と付帯設備を含む上部ボイラ建屋部分を吊
   り上げながら順次据え付け、ボイラ本体を前記少なくと
   も１つのエリアを除く各エリアにより形成される開口部
   から、前記少なくとも１つのエリアを除く各エリアで囲
   まれた領域に搬入して、これを吊り下げ、前記開口部の
   少なくとも１つのエリアに下部および上部ボイラ建屋部
   分を据え付けることを特徴とするボイラの組立方法。
2. 【請求項２】 上部の支持鉄骨と付帯設備を含む上部ボ
   イラ建屋は、各エリア毎に予め柱、梁、床を含む立方体
   又は直方体のモジュールとして組み立て、そのモジュー
   ルを各々の下部ボイラ建屋の上に順次吊り上げ、その下
   部を先に据え付けている対応する下部ボイラ建屋のモジ
   ュールの上部と接合することを特徴とする請求項１記載
   のボイラの組立方法。
3. 【請求項３】 上部の支持鉄骨と付帯設備を含む上部ボ
   イラ建屋部分は下部ボイラ建屋部分の上に建屋上部の複
   数の柱を据え付け、次いで予め組立てた床に付帯設備を
   組み込んで一体化したユニットとし、これを吊り上げ、
   先に据え付けた柱間に取り込み、設定位置で取り合い部
   をつなぎ設定する工程を順次行うことを特徴とする請求
   項１記載のボイラの組立方法。
4. 【請求項４】 上部ボイラ建屋または下部ボイラ建屋の
   各々のモジュールに、モジュール間に位置する床および
   梁部材を張り出す構造にし、現地でそれらの部材を接合
   することを特徴とする請求項１記載のボイラの組立方
   法。
5. 【請求項５】 上部ボイラ建屋または下部ボイラ建屋の
   各々のモジュールにボイラ建屋の壁となる防音壁を予め
   組み込むことを特徴とする請求項１記載のボイラ組立方
   法。
6. 【請求項６】 火炉を含む耐圧部を有するボイラ本体
   と、 該ボイラ本体を支持するための支持鉄骨と付帯設備を含
   むボイラ建屋部分を予め製造した、少なくともボイラ本
   体の前側モジュールと、後側モジュールと、ボイラ本体
   の左側モジュールと、右側モジュールとからなるモジュ
   ールとをボイラ設備設置現地で組み立てて得られるボイ
   ラ。