JPH11351505A - ボイラ伝熱管及びその製造方法 - Google Patents
ボイラ伝熱管及びその製造方法Info
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- JPH11351505A JPH11351505A JP15941998A JP15941998A JPH11351505A JP H11351505 A JPH11351505 A JP H11351505A JP 15941998 A JP15941998 A JP 15941998A JP 15941998 A JP15941998 A JP 15941998A JP H11351505 A JPH11351505 A JP H11351505A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
- F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価かつ容易に実施できてスラギング自体を
予防又は低減可能なボイラ伝熱管の構造及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 清浄な耐熱金属材料からなる伝熱管本体
１の外表面に、当該伝熱管本体よりも摩擦係数が小さい
低摩擦被覆層２を形成する。前記低摩擦被覆層として
は、常温における静摩擦係数が０．６以下のものが好ま
しい。当該条件を満たす被覆層材料としては、ニッケル
又はクロムの純金属、モリブデン酸化物、ニッケル酸化
物、クロム酸化物、コバルト酸化物又はボロン酸化物か
ら選択される少なくとも１種以上の酸化物、及びフッ化
カルシウム、フッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン又はホウ化窒素から選択される少なくと
も１種以上の物質を金属バインダ中に分散したものを例
示できる。
予防又は低減可能なボイラ伝熱管の構造及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 清浄な耐熱金属材料からなる伝熱管本体
１の外表面に、当該伝熱管本体よりも摩擦係数が小さい
低摩擦被覆層２を形成する。前記低摩擦被覆層として
は、常温における静摩擦係数が０．６以下のものが好ま
しい。当該条件を満たす被覆層材料としては、ニッケル
又はクロムの純金属、モリブデン酸化物、ニッケル酸化
物、クロム酸化物、コバルト酸化物又はボロン酸化物か
ら選択される少なくとも１種以上の酸化物、及びフッ化
カルシウム、フッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン又はホウ化窒素から選択される少なくと
も１種以上の物質を金属バインダ中に分散したものを例
示できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭や重油等の化
石燃料を燃焼するボイラ装置に使用されるボイラ伝熱管
及びその製造方法に係り、特に、燃焼灰の付着を低減す
るに好適なボイラ伝熱管の構成とその製造方法とに関す
る。
石燃料を燃焼するボイラ装置に使用されるボイラ伝熱管
及びその製造方法に係り、特に、燃焼灰の付着を低減す
るに好適なボイラ伝熱管の構成とその製造方法とに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えばボイラ装置や石炭ガス化装置等の
化石燃料を燃焼する装置においては、装置の運転中に高
温の伝熱管表面に燃焼灰が付着して堆積する現象、即ち
スラギングが発生することが知られている。このうちボ
イラ装置においては、図６に示すように、火炉出口９に
最も近い部位に設置される高温過熱器１０の最前列に配
置されるボイラ伝熱管（符号１４にて表示されるボイラ
伝熱管）で、特にスラギングが問題になる。なお、図６
において、符号６は火炉、符号７はバーナ、符号８はア
フターエアーポート、符号１１は高温再熱器、符号１２
は低温過熱器、符号１３は節炭器を示している。
化石燃料を燃焼する装置においては、装置の運転中に高
温の伝熱管表面に燃焼灰が付着して堆積する現象、即ち
スラギングが発生することが知られている。このうちボ
イラ装置においては、図６に示すように、火炉出口９に
最も近い部位に設置される高温過熱器１０の最前列に配
置されるボイラ伝熱管（符号１４にて表示されるボイラ
伝熱管）で、特にスラギングが問題になる。なお、図６
において、符号６は火炉、符号７はバーナ、符号８はア
フターエアーポート、符号１１は高温再熱器、符号１２
は低温過熱器、符号１３は節炭器を示している。
【０００３】スラギングが激しくなると、熱伝達効率が
悪くなり、所定の出力を得ることができなくなる。従来
においては、ボイラ停止時に作業員がボイラ伝熱管に堆
積したスラギング層を除去することが一般的に行われて
いるが、除去作業を実施するためには足場の構築と撤去
が必要になるなど多大の費用と労力とを要するので、ス
ラギング自体を予防又は低減する方法の開発が求められ
ている。
悪くなり、所定の出力を得ることができなくなる。従来
においては、ボイラ停止時に作業員がボイラ伝熱管に堆
積したスラギング層を除去することが一般的に行われて
いるが、除去作業を実施するためには足場の構築と撤去
が必要になるなど多大の費用と労力とを要するので、ス
ラギング自体を予防又は低減する方法の開発が求められ
ている。
【０００４】従来より、スラギングの予防方法又は低減
方法としては、スラギングが灰の性状、例えば灰の融
点や灰中のアルカリ成分含有率によって大幅に変動する
ことに着目し、スラギングを起しにくい燃料を選択的に
使用する、灰が付着しやすい部位にスートブロアを設
置し、灰の流れを制御することによってボイラ伝熱管へ
の灰の付着を防止する、スラギングがガス温度の高い
部位で発生しやすいことに着目し、熱交換器の配置を適
正化して火炉のガス温度が低い部位に伝熱管を設置する
などの方法が提案されている。
方法としては、スラギングが灰の性状、例えば灰の融
点や灰中のアルカリ成分含有率によって大幅に変動する
ことに着目し、スラギングを起しにくい燃料を選択的に
使用する、灰が付着しやすい部位にスートブロアを設
置し、灰の流れを制御することによってボイラ伝熱管へ
の灰の付着を防止する、スラギングがガス温度の高い
部位で発生しやすいことに着目し、熱交換器の配置を適
正化して火炉のガス温度が低い部位に伝熱管を設置する
などの方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然るに、従来より提案
されているスラギングの予防又は低減方法のうち、前記
の方法は、スラギングの防止効果の点では最も有効で
あるが、特定種類の燃料しか使用できないので、燃料を
安定供給することが難しく、現実的でないという問題が
ある。また、前記の方法は、高温部に設置可能なスー
トブロアを新たに開発しなくてはならないため設備費が
極めて高価になり、かつスートブロアを駆動しなくては
ならないためランニングコストも高価になるというコス
ト上の問題のほか、スートブロアから噴出する蒸気の圧
力が不適切な場合には、かえってボイラ伝熱管にエロー
ジョンが発生しやすくなるという技術的な問題がある。
さらに、前記の方法は、最も熱伝達効率が良いガス温
度が高い部位に熱交換器を設置しないので、熱交換器の
電熱面積が増加し、このため火炉が大型化し、設備費が
高価になるという問題がある。
されているスラギングの予防又は低減方法のうち、前記
の方法は、スラギングの防止効果の点では最も有効で
あるが、特定種類の燃料しか使用できないので、燃料を
安定供給することが難しく、現実的でないという問題が
ある。また、前記の方法は、高温部に設置可能なスー
トブロアを新たに開発しなくてはならないため設備費が
極めて高価になり、かつスートブロアを駆動しなくては
ならないためランニングコストも高価になるというコス
ト上の問題のほか、スートブロアから噴出する蒸気の圧
力が不適切な場合には、かえってボイラ伝熱管にエロー
ジョンが発生しやすくなるという技術的な問題がある。
さらに、前記の方法は、最も熱伝達効率が良いガス温
度が高い部位に熱交換器を設置しないので、熱交換器の
電熱面積が増加し、このため火炉が大型化し、設備費が
高価になるという問題がある。
【０００６】したがって、本発明の目的は、スラギング
の予防又は低減を安価かつ容易に実施可能なボイラ伝熱
管の構造及びその製造方法を提供することにある。
の予防又は低減を安価かつ容易に実施可能なボイラ伝熱
管の構造及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、ボイラ伝熱管については、耐熱金属材料
からなる伝熱管本体の外表面に、当該伝熱管本体よりも
摩擦係数が小さい低摩擦被覆層を形成するという構成に
した。
解決するため、ボイラ伝熱管については、耐熱金属材料
からなる伝熱管本体の外表面に、当該伝熱管本体よりも
摩擦係数が小さい低摩擦被覆層を形成するという構成に
した。
【０００８】前記低摩擦被覆層としては、常温における
静摩擦係数が０．６以下のものが好ましく、当該条件を
満たす被覆層材料としては、ニッケル又はクロムの純金
属、モリブデン酸化物、ニッケル酸化物、クロム酸化
物、コバルト酸化物又はボロン酸化物から選択される少
なくとも１種以上の酸化物、及びフッ化カルシウム、フ
ッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫化タングステン
又はホウ化窒素から選択される少なくとも１種以上の物
質を金属バインダ中に分散したものを例示することがで
きる。
静摩擦係数が０．６以下のものが好ましく、当該条件を
満たす被覆層材料としては、ニッケル又はクロムの純金
属、モリブデン酸化物、ニッケル酸化物、クロム酸化
物、コバルト酸化物又はボロン酸化物から選択される少
なくとも１種以上の酸化物、及びフッ化カルシウム、フ
ッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫化タングステン
又はホウ化窒素から選択される少なくとも１種以上の物
質を金属バインダ中に分散したものを例示することがで
きる。
【０００９】一方、ボイラ伝熱管の製造方法について
は、耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表面に金属又
は非金属の被覆層を溶射、肉盛又はめっきによって形成
し、しかる後に、当該被覆層の全部又は一部を選択的に
酸化させることによって前記伝熱管本体の外表面よりも
摩擦係数が小さい低摩擦被覆層を形成するという構成に
した。
は、耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表面に金属又
は非金属の被覆層を溶射、肉盛又はめっきによって形成
し、しかる後に、当該被覆層の全部又は一部を選択的に
酸化させることによって前記伝熱管本体の外表面よりも
摩擦係数が小さい低摩擦被覆層を形成するという構成に
した。
【００１０】また、ボイラ伝熱管の製造方法に関する他
の手段として、耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表
面に金属粉と低摩擦物質の混合体を溶射し、金属バイン
ダ中に低摩擦物質が分散された低摩擦被覆層を形成する
という構成にした。
の手段として、耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表
面に金属粉と低摩擦物質の混合体を溶射し、金属バイン
ダ中に低摩擦物質が分散された低摩擦被覆層を形成する
という構成にした。
【００１１】スラギングは、図７に示す過程を経て生成
される。即ち、まず、図７（ａ）に示すように、燃焼灰
粒子１５がボイラ伝熱管１の表面に衝突する。次いで、
図７（ｂ）に示すように、衝突した燃焼灰粒子１５がボ
イラ伝熱管１の表面に固着する。最後に、図７（ｃ）に
示すように、固着した燃焼灰粒子１５が互いに焼結して
成長し、厚い付着物層１６になる。
される。即ち、まず、図７（ａ）に示すように、燃焼灰
粒子１５がボイラ伝熱管１の表面に衝突する。次いで、
図７（ｂ）に示すように、衝突した燃焼灰粒子１５がボ
イラ伝熱管１の表面に固着する。最後に、図７（ｃ）に
示すように、固着した燃焼灰粒子１５が互いに焼結して
成長し、厚い付着物層１６になる。
【００１２】ところで、図４に示すドロップチューブフ
ァーネスを用いて石炭粒子２１を反応炉２４の上方から
落下し、１５００℃以上に加熱して反応炉２４の下部に
設けたステンレス製試験片２６の表面に付着させ、その
付着量を測定すると共に付着状態を調査したところ、試
験片２６の表面に付着した灰には焼結した形跡は認めら
れなかったものの、図８に示すように、試験片２６の最
外層に形成された鉄酸化物層１８に燃焼灰粒子１５が食
い込んでいることが分かった。図４中の符号２２はヒー
タ、２３は試験片保持プローブである。このことから、
図７（ｂ）に示したボイラ伝熱管１に対する燃焼灰粒子
１５の固着過程は、単にボイラ伝熱管１の表面に燃焼灰
粒子１５が接合しているだけでなく、ボイラ伝熱管１の
表層に燃焼灰粒子１５が捕獲され、機械的に結合してい
ることが分かった。なお、本願出願前に発表された下記
及びの論文にも、灰の付着は乾燥した灰が管の表面
に捕集されるのを第１段階として生じることが明らかに
されている。 BENSON S A,JONES M L.Harb JN(1993) 「Ash fomation
and deposition inFundamentals of coal combusion f
or clean and efficient use」Elsevier Science Publis
hers 299-373pp(1993) Heap M P,Kramlich J C,Pershing D W,Pohl D W,Rich
ter W F,Seeker W Rvol4 「Review of coal science fun
damentals in Effect of coal quality onpower plant
performance and costs」EPRI(1986)。
ァーネスを用いて石炭粒子２１を反応炉２４の上方から
落下し、１５００℃以上に加熱して反応炉２４の下部に
設けたステンレス製試験片２６の表面に付着させ、その
付着量を測定すると共に付着状態を調査したところ、試
験片２６の表面に付着した灰には焼結した形跡は認めら
れなかったものの、図８に示すように、試験片２６の最
外層に形成された鉄酸化物層１８に燃焼灰粒子１５が食
い込んでいることが分かった。図４中の符号２２はヒー
タ、２３は試験片保持プローブである。このことから、
図７（ｂ）に示したボイラ伝熱管１に対する燃焼灰粒子
１５の固着過程は、単にボイラ伝熱管１の表面に燃焼灰
粒子１５が接合しているだけでなく、ボイラ伝熱管１の
表層に燃焼灰粒子１５が捕獲され、機械的に結合してい
ることが分かった。なお、本願出願前に発表された下記
及びの論文にも、灰の付着は乾燥した灰が管の表面
に捕集されるのを第１段階として生じることが明らかに
されている。 BENSON S A,JONES M L.Harb JN(1993) 「Ash fomation
and deposition inFundamentals of coal combusion f
or clean and efficient use」Elsevier Science Publis
hers 299-373pp(1993) Heap M P,Kramlich J C,Pershing D W,Pohl D W,Rich
ter W F,Seeker W Rvol4 「Review of coal science fun
damentals in Effect of coal quality onpower plant
performance and costs」EPRI(1986)。
【００１３】このように、ボイラ伝熱管１に対する燃焼
灰粒子１５の固着並びに焼結・成長は、ボイラ伝熱管１
の表層に燃焼灰粒子１５が食い込むことから発生するの
で、ボイラ伝熱管１の表層への燃焼灰粒子１５の食い込
みを防止すれば、それに続く燃焼灰粒子１５の焼結・成
長も防止できる。また、ボイラ伝熱管１の表層への燃焼
灰粒子１５の食い込みは、炭素鋼やステンレス鋼などか
らなるボイラ伝熱管１の最外層にできる鉄酸化物層１８
に滑性がなく、飛来する燃焼灰粒子１５を逃がすことが
できないために生じるものと考えられる。したがって、
ボイラ伝熱管１の該表面に、滑性に優れた低摩擦被覆層
を形成することにより、燃焼灰粒子１５の食い込みを減
少することができ、スラギングを抑制することができ
る。
灰粒子１５の固着並びに焼結・成長は、ボイラ伝熱管１
の表層に燃焼灰粒子１５が食い込むことから発生するの
で、ボイラ伝熱管１の表層への燃焼灰粒子１５の食い込
みを防止すれば、それに続く燃焼灰粒子１５の焼結・成
長も防止できる。また、ボイラ伝熱管１の表層への燃焼
灰粒子１５の食い込みは、炭素鋼やステンレス鋼などか
らなるボイラ伝熱管１の最外層にできる鉄酸化物層１８
に滑性がなく、飛来する燃焼灰粒子１５を逃がすことが
できないために生じるものと考えられる。したがって、
ボイラ伝熱管１の該表面に、滑性に優れた低摩擦被覆層
を形成することにより、燃焼灰粒子１５の食い込みを減
少することができ、スラギングを抑制することができ
る。
【００１４】本発明者は、ボイラ伝熱管１の表面に摩擦
係数が異なる各種の被覆層を形成し、燃焼灰粒子の付着
量を測定したところ、図５に示すように、常温における
静摩擦係数が０．６以下の低摩擦被覆層を形成すること
によって燃焼灰粒子の付着量を急激に抑制できることが
分かった。モリブデン酸化物、ニッケル酸化物、クロム
酸化物、コバルト酸化物又はボロン酸化物から選択され
る少なくとも１種以上の酸化物、及びフッ化カルシウ
ム、フッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン又はホウ化窒素から選択される少なくとも１種以
上の物質を金属バインダ中に分散したものは、通常の条
件で溶射、肉盛溶接又はめっきすることによって常温に
おける静摩擦係数が０．６以下の低摩擦被覆層を形成す
ることができるので、スラギングを有効に抑制すること
ができる。
係数が異なる各種の被覆層を形成し、燃焼灰粒子の付着
量を測定したところ、図５に示すように、常温における
静摩擦係数が０．６以下の低摩擦被覆層を形成すること
によって燃焼灰粒子の付着量を急激に抑制できることが
分かった。モリブデン酸化物、ニッケル酸化物、クロム
酸化物、コバルト酸化物又はボロン酸化物から選択され
る少なくとも１種以上の酸化物、及びフッ化カルシウ
ム、フッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン又はホウ化窒素から選択される少なくとも１種以
上の物質を金属バインダ中に分散したものは、通常の条
件で溶射、肉盛溶接又はめっきすることによって常温に
おける静摩擦係数が０．６以下の低摩擦被覆層を形成す
ることができるので、スラギングを有効に抑制すること
ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を、図
１〜図３に基づいて説明する。図１は第１実施形態例に
係るボイラ伝熱管の断面図、図２は第２実施形態例に係
るボイラ伝熱管の要部拡大断面図、図３は第３実施形態
例に係るボイラ伝熱管の要部拡大断面図である。
１〜図３に基づいて説明する。図１は第１実施形態例に
係るボイラ伝熱管の断面図、図２は第２実施形態例に係
るボイラ伝熱管の要部拡大断面図、図３は第３実施形態
例に係るボイラ伝熱管の要部拡大断面図である。
【００１６】第１実施形態例に係るボイラ伝熱管は、図
１に示すように、清浄な耐熱金属材料からなる伝熱管本
体１の外表面全体に、当該伝熱管本体１よりも摩擦係数
が小さい均質な低摩擦被覆層２を形成したことを特徴と
する。
１に示すように、清浄な耐熱金属材料からなる伝熱管本
体１の外表面全体に、当該伝熱管本体１よりも摩擦係数
が小さい均質な低摩擦被覆層２を形成したことを特徴と
する。
【００１７】低摩擦被覆層２を形成する材料としては、
ニッケルやクロムなどの純金属、それにモリブデン酸化
物、ニッケル酸化物、クロム酸化物、コバルト酸化物又
はボロン酸化物から選択される少なくとも１種以上の酸
化物などを用いることができる。当該低摩擦被覆層２の
形成方法としては、溶射、肉盛溶接又はめっきを用いる
ことができる。特に、肉盛溶接又はめっきは、ニッケル
やクロムなどの純金属を用いて低摩擦被覆層２を形成す
る手段として好適である。低摩擦被覆層２の形成に際し
ては、その形成条件によって低摩擦被覆層２の表面の摩
擦係数が変化するので、低摩擦被覆層２の表面の常温に
おける静摩擦係数が０．６以下となるように溶射条件、
肉盛溶接条件又はめっき条件を調整する。
ニッケルやクロムなどの純金属、それにモリブデン酸化
物、ニッケル酸化物、クロム酸化物、コバルト酸化物又
はボロン酸化物から選択される少なくとも１種以上の酸
化物などを用いることができる。当該低摩擦被覆層２の
形成方法としては、溶射、肉盛溶接又はめっきを用いる
ことができる。特に、肉盛溶接又はめっきは、ニッケル
やクロムなどの純金属を用いて低摩擦被覆層２を形成す
る手段として好適である。低摩擦被覆層２の形成に際し
ては、その形成条件によって低摩擦被覆層２の表面の摩
擦係数が変化するので、低摩擦被覆層２の表面の常温に
おける静摩擦係数が０．６以下となるように溶射条件、
肉盛溶接条件又はめっき条件を調整する。
【００１８】なお、前記各酸化物から成る低摩擦被覆層
２を形成する場合には、伝熱管本体１の外表面にまずモ
リブデン、ニッケル、クロム、コバルト又はボロンの被
覆層を形成し、しかる後に、当該被覆層を均一に酸化さ
せるという形成方法を採ることもできる。被覆層の酸化
は、有酸素雰囲気中で加熱することによって行うことが
できる。例えば、クロム酸化物層は、クロム被覆層が形
成された伝熱管本体１を空気中で７００℃以上に加熱す
ることによって形成できる。
２を形成する場合には、伝熱管本体１の外表面にまずモ
リブデン、ニッケル、クロム、コバルト又はボロンの被
覆層を形成し、しかる後に、当該被覆層を均一に酸化さ
せるという形成方法を採ることもできる。被覆層の酸化
は、有酸素雰囲気中で加熱することによって行うことが
できる。例えば、クロム酸化物層は、クロム被覆層が形
成された伝熱管本体１を空気中で７００℃以上に加熱す
ることによって形成できる。
【００１９】第２実施形態例に係るボイラ伝熱管は、図
２に示すように、清浄な耐熱金属材料からなる伝熱管本
体１の外表面全体に、金属バインダ４中に低摩擦物質３
が均等に分散されたものからなる伝熱管本体１よりも摩
擦係数が小さい低摩擦被覆層２を形成したことを特徴と
する。
２に示すように、清浄な耐熱金属材料からなる伝熱管本
体１の外表面全体に、金属バインダ４中に低摩擦物質３
が均等に分散されたものからなる伝熱管本体１よりも摩
擦係数が小さい低摩擦被覆層２を形成したことを特徴と
する。
【００２０】前記低摩擦物質３としては、例えばフッ化
カルシウム、フッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン又はホウ化窒素から選択される少なくと
も１種以上の物質を用いることができる。また、前記金
属バインダ４を構成する金属材料としては、所要の耐熱
性を有するものであれば任意の金属材料又は合金材料を
用いることができるが、特にニッケル−クロム合金など
が好適である。金属バインダ４中に分散される前記低摩
擦物質３の粒径は、特に限定はないが、分散の均一性を
高めるためには、数μｍから数十μｍとすることが好ま
しい。
カルシウム、フッ化バリウム、二硫化モリブデン、二硫
化タングステン又はホウ化窒素から選択される少なくと
も１種以上の物質を用いることができる。また、前記金
属バインダ４を構成する金属材料としては、所要の耐熱
性を有するものであれば任意の金属材料又は合金材料を
用いることができるが、特にニッケル−クロム合金など
が好適である。金属バインダ４中に分散される前記低摩
擦物質３の粒径は、特に限定はないが、分散の均一性を
高めるためには、数μｍから数十μｍとすることが好ま
しい。
【００２１】第２実施形態例に係る低摩擦被覆層２は、
バインダ金属粉と低摩擦物質粉の混合体を溶射すること
によって形成できる。このようにすると、低摩擦物質を
単独で溶射する場合とは異なり、被膜を形成できないと
いう不都合や溶射中に低摩擦物質が分解してしまうとい
う不都合を防止できる。また、第２実施形態例に係る低
摩擦被覆層２は、低摩擦物質が混入されためっき液中で
バインダ金属をめっきすることによっても形成すること
ができる。
バインダ金属粉と低摩擦物質粉の混合体を溶射すること
によって形成できる。このようにすると、低摩擦物質を
単独で溶射する場合とは異なり、被膜を形成できないと
いう不都合や溶射中に低摩擦物質が分解してしまうとい
う不都合を防止できる。また、第２実施形態例に係る低
摩擦被覆層２は、低摩擦物質が混入されためっき液中で
バインダ金属をめっきすることによっても形成すること
ができる。
【００２２】第３実施形態例に係るボイラ伝熱管は、図
３に示すように、伝熱管本体１の外表面に形成された被
覆層２の表層部にのみ酸化被膜５を形成したことを特徴
とする。
３に示すように、伝熱管本体１の外表面に形成された被
覆層２の表層部にのみ酸化被膜５を形成したことを特徴
とする。
【００２３】前記の酸化被膜５は、伝熱管本体１の外表
面にまずモリブデン、ニッケル、クロム、コバルト又は
ボロンの被覆層２を形成した後に、当該被覆層２の表層
部のみを選択的に酸化させるすることによって形成でき
る。表層部のみの選択的な酸化は、有酸素雰囲気中で前
記被覆層２を加熱する際の加熱時間を調整することによ
って行うことができる。
面にまずモリブデン、ニッケル、クロム、コバルト又は
ボロンの被覆層２を形成した後に、当該被覆層２の表層
部のみを選択的に酸化させるすることによって形成でき
る。表層部のみの選択的な酸化は、有酸素雰囲気中で前
記被覆層２を加熱する際の加熱時間を調整することによ
って行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
伝熱管本体の外表面に当該伝熱管本体よりも摩擦係数が
小さい低摩擦被覆層を形成したので、ボイラ伝熱管に対
するスラギングを防止又は抑制することができる。よっ
て、ボイラ運転中の熱吸収量の低下を防止できると共
に、定期点検時における灰落し作業を省略することがで
きるので、ボイラ装置の効率向上と定期点検費用の低減
を図ることができる。
伝熱管本体の外表面に当該伝熱管本体よりも摩擦係数が
小さい低摩擦被覆層を形成したので、ボイラ伝熱管に対
するスラギングを防止又は抑制することができる。よっ
て、ボイラ運転中の熱吸収量の低下を防止できると共
に、定期点検時における灰落し作業を省略することがで
きるので、ボイラ装置の効率向上と定期点検費用の低減
を図ることができる。
【図１】第１実施形態例に係るボイラ伝熱管の断面図で
ある。
ある。
【図２】第２実施形態例に係るボイラ伝熱管の要部拡大
断面図である。
断面図である。
【図３】第３実施形態例に係るボイラ伝熱管の要部拡大
断面図である。
断面図である。
【図４】灰の付着試験に使用した試験装置の模式図であ
る。
る。
【図５】伝熱管表面の静摩擦係数と灰の付着量との関係
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
【図６】ボイラ装置における灰の付着しやすい部位を示
す模式図である。
す模式図である。
【図７】伝熱管への灰の付着過程を示す説明図である。
【図８】伝熱管表面への灰の付着状態を示す要部拡大断
面図である。
面図である。
１ 伝熱管本体 ２ 低摩擦被覆層 ３ 低摩擦物質 ６ 火炉 ７ バーナ ８ アフターエアーポート ９ 火炉出口 １０ 高温過熱器 １１ 高温再熱器 １２ 低温過熱器 １３ 節炭器 １４ 灰の付着部 １５ 燃焼灰粒子 １６ 付着物層 １７ 酸化被膜 ２１ 石炭粒子 ２２ ヒータ ２３ 試験片保持プローブ ２４ 反応炉 ２５ 燃焼灰粒子 ２６ 試験片
Claims (6)
- 【請求項１】 耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表
面に、当該伝熱管本体よりも摩擦係数が小さい低摩擦被
覆層を形成したことを特徴とするボイラ伝熱管。 - 【請求項２】 請求項１に記載のボイラ伝熱管におい
て、前記低摩擦被覆層として、常温における静摩擦係数
が０．６以下の被覆層を形成したことを特徴とするボイ
ラ伝熱管。 - 【請求項３】 請求項１に記載のボイラ伝熱管におい
て、前記低摩擦被覆層が、ニッケル又はクロムの純金
属、モリブデン酸化物、ニッケル酸化物、クロム酸化
物、コバルト酸化物又はボロン酸化物から選択される少
なくとも１種以上の酸化物からなることを特徴とするボ
イラ伝熱管。 - 【請求項４】 請求項１に記載のボイラ伝熱管におい
て、前記低摩擦被覆層が、フッ化カルシウム、フッ化バ
リウム、二硫化モリブデン、二硫化タングステン又はホ
ウ化窒素から選択される少なくとも１種以上の物質を金
属バインダ中に分散したものからなることを特徴とする
ボイラ伝熱管。 - 【請求項５】 耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表
面に金属又は非金属の被覆層を溶射、肉盛又はめっきに
よって形成し、しかる後に、当該被覆層の全部又は一部
を選択的に酸化させることによって、前記伝熱管本体の
外表面よりも摩擦係数が小さい低摩擦被覆層を形成する
ことを特徴とするボイラ伝熱管の製造方法。 - 【請求項６】 耐熱金属材料からなる伝熱管本体の外表
面に金属粉と低摩擦物質の混合体を溶射し、金属バイン
ダ中に低摩擦物質が分散された低摩擦被覆層を形成する
ことを特徴とするボイラ伝熱管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15941998A JPH11351505A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | ボイラ伝熱管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15941998A JPH11351505A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | ボイラ伝熱管及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351505A true JPH11351505A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15693341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15941998A Pending JPH11351505A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | ボイラ伝熱管及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11351505A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004518822A (ja) * | 2001-02-26 | 2004-06-24 | ベーベーペー ゼルヴィース ゲーエムベーハー | 発電プラントまたは廃棄物焼却プラントのボイラ区域用の構造用部材 |
| US7615291B2 (en) | 2005-07-04 | 2009-11-10 | Korea Institute Of Science And Technology | Coating material having heat and abrasion resistance and low friction characteristics |
| JP2018109466A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | 株式会社Ihi | 皮膜及びその形成方法 |
| US11504738B2 (en) | 2018-03-02 | 2022-11-22 | Ihi Corporation | Coating and method for forming the same |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP15941998A patent/JPH11351505A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004518822A (ja) * | 2001-02-26 | 2004-06-24 | ベーベーペー ゼルヴィース ゲーエムベーハー | 発電プラントまたは廃棄物焼却プラントのボイラ区域用の構造用部材 |
| US7615291B2 (en) | 2005-07-04 | 2009-11-10 | Korea Institute Of Science And Technology | Coating material having heat and abrasion resistance and low friction characteristics |
| DE112005003627B4 (de) * | 2005-07-04 | 2010-03-25 | Korea Institute Of Science And Technology | Beschichtungsmaterial, welches die Eigenschaften von Hitze- und Abrieb-Beständigkeit und niedriger Reibung aufweist, und Beschichtungsverfahren dafür |
| JP2018109466A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | 株式会社Ihi | 皮膜及びその形成方法 |
| US11504738B2 (en) | 2018-03-02 | 2022-11-22 | Ihi Corporation | Coating and method for forming the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060331 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060411 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |