JPH11294709A

JPH11294709A - 火炉前壁管と天井管間の間隙シール構造

Info

Publication number: JPH11294709A
Application number: JP9567598A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sato; 正紀佐藤
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】高温の炉内ガスに繰り返し曝されても、火炉
前壁管と天井管間の耐火材の脱落を防ぐことができ、こ
れによりその間隙のシール性能を保持することができる
間隙シール構造を提供する。【解決手段】ボイラ前面を構成する垂直な火炉前壁管
１と、ボイラの天井面を構成する天井管２との間の間隙
をシールするシール構造。曲がり管部２ｂより上方で火
炉前壁管に一端６ａが固定され他端６ｂが傾斜管部２ｃ
に沿って延びる耐火材止め金具６と、火炉前壁管、耐火
材止め金具及び傾斜管部で構成されるＶ字状の間隙空間
の上面に沿って敷かれ、柔軟性を有する耐熱シート７
と、天井管の隣接する水管の間の凹部に充填され、その
上面８ａが傾斜管部に沿った平面に構成されたセラミッ
クファイバーブランケット８と、火炉前壁管、耐熱シー
ト及びセラミックファイバーブランケットで構成される
Ｖ字状の間隙空間に打設された耐火材９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水管ボイラに係わ
り、更に詳しくは、ボイラの火炉前壁管と天井管間の間
隙シール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型の水管ボイラの火炉前壁管は、ボイ
ラの前面を構成する垂直な水管壁であり、天井管は、ボ
イラの天井面を構成する水管壁である。それぞれの水管
壁は、隣接する水管とその間を連結するフィンからな
り、炉内ガスを内側に閉じ込めている。

【０００３】しかし、天井管の最前部は、内部流体（水
又は蒸気）をドラム等へ上昇させるために立ち上げる必
要があり、そのため、図２（Ａ）に示すように、火炉前
壁管１と天井管２の間に間隙３（取り合い部）ができ
る。この間隙３から火炉内部の高温ガスが上方に抜けな
いように、従来は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、そ
の間隙３に耐火材４を打設し、かつその上部を薄い金属
板５ａ，５ｂ（スキンケーシング）で火炉前壁管１と天
井管２を連結するシール構造が採用されていた。なお、
この図で、６は、火炉前壁管１に溶接された耐火材止め
金具である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ボイラの炉内温度は１
０００℃以上の高温に達する。そのため、ボイラの運転
により、炉内に曝される火炉前壁管１と天井管２はそれ
ぞれ主として垂直方向と水平方向に熱膨張する。この熱
膨張差により、火炉前壁管１と天井管２の取り合い部に
打設された耐火材４が、管の固有の伸びに追従できずに
細かく砕けてしまい、耐火材止め金具６と天井管２の間
隙から炉内へ脱落してしまう問題点があった。このた
め、高温の炉内ガスが間隙３を通ってスキンケーシング
５まで達し、これを過熱して損傷させ、更には天井囲イ
ンナーケーシングを破損させるおそれもあった。

【０００５】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、高
温の炉内ガスに繰り返し曝されても、火炉前壁管と天井
管間の耐火材の脱落を防ぐことができ、これによりその
間隙のシール性能を保持することができる間隙シール構
造を提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、ボイ
ラ前面を構成する垂直な火炉前壁管（１）と、ボイラの
天井面を構成する天井管（２）との間の間隙をシールす
るシール構造であって、天井管の最前部は、ほぼ水平な
水平管部（２ａ）と傾斜管部（２ｃ）とを連結する曲が
り管部（２ｂ）を有し、曲がり管部より上方で火炉前壁
管に一端（６ａ）が固定され他端（６ｂ）が傾斜管部に
沿って延びる耐火材止め金具（６）と、火炉前壁管、耐
火材止め金具及び傾斜管部で構成されるＶ字状の間隙空
間の上面に沿って敷かれ、柔軟性を有する耐熱シート
（７）と、Ｖ字状の間隙空間の耐熱シート上面に充填さ
れたセラミックファイバーブランケット（８）と、を備
え、更に、その上部に火炉前壁管と天井管を連結するス
キンケーシング（５）を備える、ことを特徴とする火炉
前壁管と天井管間の間隙シール構造が提供される。

【０００７】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
セラミックファイバーブランケット（８）は、天井管の
隣接する水管の間の凹部に充填され、その上面（８ａ）
が傾斜管部に沿った平面に構成され、更に、火炉前壁
管、耐熱シート及びセラミックファイバーブランケット
で構成されるＶ字状の間隙空間に耐火材（９）が打設さ
れる。

【０００８】上記本発明の構成によれば、耐火材止め
金具（６）が、曲がり管部（２ｂ）より上方で火炉前壁
管（１）に一端（６ａ）が固定され他端（６ｂ）が傾斜
管部（２ｃ）に沿って延びるので、耐火材止め金具が炉
内から見て天井管の影になるため、炉内からの放射熱の
影響が減少し、金具の張り出し部を長くとれる。また、
火炉前壁管、耐火材止め金具及び傾斜管部で構成される
Ｖ字状間隙空間のうち、少なくとも天井管の隣接する水
管の間の凹部に、弾性があり綿状のセラミックファイバ
ーブランケット（８）を充填したので、耐火材の断面形
状が三角形となり、耐火材（９）が天井管の動きで砕か
れにくくなる。

【０００９】更に、柔軟性を有する耐熱シート（７）
が、Ｖ字状の間隙空間の上面に沿って敷かれているの
で、火炉前壁管（１）と天井管（２）の熱膨張差が生じ
ても、耐熱シート（７）がそれぞれに追従することがで
き、セラミックファイバーブランケットや耐火材の下方
への落下を防止することができる。従って、耐火材の脱
落がなくなり、スキンケーシングの焼損をなくすことが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して重複した説明を省略す
る。図１は、本発明による火炉前壁管と天井管間の間隙
シール構造図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＡ−Ａ
線における断面図である。この図に示すように、火炉前
壁管１は、ボイラ前面を構成する垂直な水管壁であり、
天井管２は、ボイラの天井面を構成する過熱器管壁であ
る。なお、天井管２は、全体として水平方向に延びてい
るかぎりで傾斜していてもよい。天井管２の最前部は、
ほぼ水平な水平管部２ａと傾斜した傾斜管部２ｃとを連
結する曲がり管部２ｂを有する。更に、薄い金属板５ａ
（スキンケーシング）が火炉前壁管１と天井管２を連結
して取り付けられ、その間をシールしている。なお、こ
の図に示すように、天井管２の上部内面にも、別のスキ
ンケーシング５ｂが設けられ、フィンのない曲がり管部
２ｂからのガスをシールするようになっている。

【００１１】本発明によれは、更に、耐火材止め金具
６、耐熱シート７、セラミックファイバーブランケット
８及び耐火材９を備える。耐火材止め金具６は、その一
端６ａ（下端）が曲がり管部２ｂより上方で火炉前壁管
１に溶接等で固定され、他端６ｂが傾斜管部２ｃに沿っ
て延びている。この構成により、耐火材止め金具６が炉
内から見て天井管２の影になるため、炉内からの放射熱
の影響が減少し、金具の加熱を防ぎ、張り出し部を長く
することができる。また、曲がり管部２ｂより上方で固
定し、他端６ｂが傾斜管部２ｃに沿って延びるので、火
炉前壁管１と天井管２が熱膨張により相対運動しても、
他端６ｂが傾斜管部２ｃに沿ったままに位置させること
ができる。

【００１２】耐熱シート７は、炉内からの輻射熱に耐え
る耐熱性を有し、かつ柔軟性を有する。このシートには
例えばセラミック繊維からなる耐火クロスを用いること
ができる。この図に示すように、この耐熱シート７は、
火炉前壁管１、耐火材止め金具６及び傾斜管部２で構成
されるＶ字状の間隙空間の上面に沿って敷かれている。
かかる耐熱シート７を用いることにより、火炉前壁管１
と天井管２の熱膨張差が生じても、耐熱シート７がそれ
ぞれに追従することができ、セラミックファイバーブラ
ンケット８や耐火材９の下方への落下を防止することが
できる。

【００１３】セラミックファイバーブランケット８は、
セラミックファイバからなる綿状の弾性体であり、火炉
前壁管１、耐火材止め金具６及び傾斜管部２で構成され
るＶ字状の間隙空間の耐熱シート７上面に充填される。
なお、この実施形態では、セラミックファイバーブラン
ケット８は、天井管２の隣接する水管の間の凹部に充填
され、その上面８ａが傾斜管部２ｃに沿った平面に構成
されている。更に、耐火材９は、火炉前壁管１、耐熱シ
ート７及びセラミックファイバーブランケット８の上面
８ａで構成されるＶ字状の間隙空間に打設されている。

【００１４】この構成により、火炉前壁管１、耐火材止
め金具６及び傾斜管部２ｃで構成されるＶ字状間隙空間
のうち、少なくとも天井管２の隣接する水管の間の凹部
に、弾性があり綿状のセラミックファイバーブランケッ
ト８を充填したので、耐火材の断面形状が三角形とな
り、耐火材９が天井管の動きで砕かれにくくなる。

【００１５】従って、上記本発明の構成によれば、耐
火材止め金具６が炉内から見て天井管２の影になるた
め、炉内からの放射熱の影響が減少し、金具の張り出し
部を長くとれ、また、火炉前壁管１、耐火材止め金具６
及び傾斜管部２ｃで構成されるＶ字状間隙空間のうち、
少なくとも天井管の隣接する水管の間の凹部に、弾性が
あり綿状のセラミックファイバーブランケット８を充填
したので、耐火材９が天井管の動きで砕かれにくくな
り、更に、柔軟性を有する耐熱シート７が、Ｖ字状の間
隙空間の上面に沿って敷かれているので、火炉前壁管１
と天井管２の熱膨張差が生じても、耐熱シート７がそれ
ぞれに追従することができ、セラミックファイバーブラ
ンケットや耐火材の下方への落下を防止することができ
る。従って、耐火材の脱落がなくなり、スキンケーシン
グの焼損をなくすことができる。

【００１６】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。

【００１７】

【発明の効果】上述したように、本発明の火炉前壁管と
天井管間の間隙シール構造は、高温の炉内ガスに繰り返
し曝されても、火炉前壁管と天井管間の耐火材の脱落を
防ぐことができ、これによりその間隙のシール性能を保
持することができる、等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による火炉前壁管と天井管間の間隙シー
ル構造図である。

【図２】従来の火炉前壁管と天井管間の間隙シール構造
図である。

【符号の説明】

１火炉前壁管２天井管２ａ水平管部２ｂ曲がり管部２ｃ傾斜管部３間隙４耐火材５スキンケーシング６耐火材止め金具６ａ一端６ｂ他端７耐熱シート８セラミックファイバーブランケット８ａ上面９耐火材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボイラ前面を構成する垂直な火炉前壁管
（１）と、ボイラの天井面を構成する天井管（２）との
間の間隙をシールするシール構造であって、天井管の最
前部は、ほぼ水平な水平管部（２ａ）と傾斜管部（２
ｃ）とを連結する曲がり管部（２ｂ）を有し、曲がり管部より上方で火炉前壁管に一端（６ａ）が固定
され他端（６ｂ）が傾斜管部に沿って延びる耐火材止め
金具（６）と、火炉前壁管、耐火材止め金具及び傾斜管部で構成される
Ｖ字状の間隙空間の上面に沿って敷かれ、柔軟性を有す
る耐熱シート（７）と、Ｖ字状の間隙空間の耐熱シート上面に充填されたセラミ
ックファイバーブランケット（８）と、を備え、更に、その上部に火炉前壁管と天井管を連結するスキン
ケーシング（５）を備える、ことを特徴とする火炉前壁
管と天井管間の間隙シール構造。
【請求項２】前記セラミックファイバーブランケット
（８）は、天井管の隣接する水管の間の凹部に充填さ
れ、その上面（８ａ）が傾斜管部に沿った平面に構成さ
れ、更に、火炉前壁管、耐熱シート及びセラミックファイバ
ーブランケットで構成されるＶ字状の間隙空間に耐火材
（９）が打設される、ことを特徴とする請求項１に記載
の火炉前壁管と天井管間の間隙シール構造。