JPS5939642B2 - 排ガス供給室を有するボイラの支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は蒸気発生装置（ボイラ）のバーナを有する壁
面を覆い、そのバーナに排ガスを供給する排ガス供給室
を設け、その室内に位置するバーナ側壁面の膨出を防止
する箱形長柱状の枠組構造部材をメンブレン構造の管壁
面でバックステと関連をもち支持する装置の構造に関す
る。

近代的な火力発電所の蒸気発生装置は、溶接管壁として
広く知られる直立する壁によって囲まれる火炉即ち燃焼
室を含むもので、またその火炉壁は実質的に全長を通じ
て金属ウェッブ（管間に位置する金属バー）により強固
に結合されて上方に延びかつ側方に間隔をおいて位置す
る流体導管（氷壁管）とにより形成される所謂メンブレ
ン壁の構造となっている。

バーナと風箱即ち空気充満空間は火炉の下部に沿って配
置され、氷壁管を通じて導かれる流体を加熱する燃焼ガ
スを発生するためバーナに燃料と空気とを供給するもの
である。

この気体充満空間（排ガス供給室）には燃焼ガスの制御
された量がガスナンバリングおよび、または、再循環用
導管を経て火炉に再循環されスラグ沈降量を最小限とし
かつ蒸気温度を制御するために供給される。

気体充満空間（以下排ガス供給室と称す。

燃焼用空気も供給され圧力気体が充満する空間となる）
は箱形の包囲体であり、炉壁から外方に向は展出してこ
の炉壁に取付けされている。

再循環用導管は排ガス供給室の左右端部に夫々接続され
ており、これを通じてバーナ部から火炉へ燃焼用空気と
再循環ガスが供給される。

左右の再循環用導管の排出部分はボイラ建屋鉄骨等の固
定支持体へ連接され、この支持体から排ガス供給室へ延
びる端末部を有する。

左右各端末部は通常外方へ展出する波型部をもつ膨張継
手を備えており、これらの継手は排ガス供給室と導管端
末部との熱膨張による動きを吸収しこれら部材の変形防
止に対応て゛きるものである。

従来技術により構成された構造のものでは、それがメン
ブレン壁に適用されるときには問題を生じている。

すなわちメンブレン壁に適用されたときには波形継手が
それが受ける最初の抵抗を克服したにしても、結局再循
環用導管と排ガス供給室の膨張運動によってその後に発
生する応力によっては導管や排ガス供給室の壁板が座屈
したりまたは裂けたりするということが知られている。

その他の問題としては波形のみそ内に粉粒状灰が堆積し
膨張継手は作動不良となりこれに関連した導管床部に応
力が集積することである。

この発明では、排ガス供給室およびこれに関連した導管
端末部の膨張より生ずる応力からメンブレン壁を保護す
る構造を提案するものである、発生した応力はメンブレ
ン壁面に隣接するタイバへ伝達される。

この場合これら応力は排ガス供給室の左右端からタイバ
に伝達され実質的に釣合わされてメンブレン壁と関連装
置を保護することとなるものである。

この発明の一実施例においては、再循環用導管及び排ガ
ス供給室の膨張による応力をオフセット板５５から隣接
するタイバ４６に伝達するようにオフセット板と支持板
装置６６のレオ−プレート６７とが衝接している一つの
装置を提案されるものである。

各支持板装置６６は、タイバに后接されて導管端末部材
の壁端で排ガス供給室の端部壁の上部に位置するオフセ
ット板に衝接するトオープレートと、とのトオープレー
トから延びかつりブプレート相互の間からタイバ延長部
に沿って延びている補強板とを有する。

以下この発明を図面により説明する。

第１図は負荷に応じた燃料の供給を受ける図示してない
複数のバーナ（開口３６で示す）の燃焼をする横断面四
角形の火炉即ち燃焼室１２を構成するメンブレン締型の
４面のメンブレン壁１１ Ａ−Ｄを有スる蒸気発生装置
（ボイラ）１０の上部構造を示すものである。

火炉から出てゆく燃焼生成物は一般に煙道ガスと呼ばれ
、ノーズ部分１４をまわり上方に流れ、つぎに二次過熱
器１８、再熱器２０、一次過熱器２２およびエコノマイ
ザ２４を含む接触伝熱ガス通路１６を通過する。

二次過熱器１８を、また特に再熱器２０を出てゆく蒸気
の温度は、火炉１２へ煙道ガス（再循環排ガス）の制御
された量が導入され、これにより蒸気発生装置内の熱吸
収パターンを変化できるので、前記二次過熱器、再熱器
につき全面的または部分的にその温度制御をすることが
できるものである。

またこの温度制御用煙道ガスはガス再循環送風機２６に
よりエコノマイザ２４のガス流れ方向についての下流に
ある一点から抽出されるものである。

排ガス供給室３４の底部に近く位置しかつメンブレン壁
（前壁）１１への巾方向につき隔置する開口３６を経由
し火炉１２にガスを導入する役目をするガス再循環ガス
充満空間（排ガス供給室）の対向する左右端へ通ずる一
対の枝導管３２と連通した主導管３０へ送入する煙道ガ
ス量はガス再循環ファン２６と関連するダンパ２８によ
って制御される。

火炉１２を形成する部材となっているメンブレン壁１１
Ａ−Ｄは、その導管の実質的全長を通じて金属ウェッ
ブ４２とこれによって固く結合されかつ上方に延び側方
については相互に隔置されている流体導管（氷壁管）４
０とによって形成されるものである。

火炉壁１１Ａの外側に位置する一つの支持装置はメンブ
レン壁１１ Ａ−Ｄよりなる火炉１２を包囲する関係に
おいて配置された一つの篭形長柱状の枠組部材を構成し
、この枠組部材は剛性構造のタイバを介してメンブレン
壁１１Ｂ−Ｄのタイバに連桿される。

これらタイバは炉壁の幅方向についての中間で対応する
管壁に溶接取付けされる。

タイバ４６とこれに関連するバックステ（火炉の炉内圧
等による膨出を防止する外側補強部材通常Ｉ型鋼）４４
との接続はとのタイバの長さ方向に沿って隔置されるク
リップ６４（第３，４図）によってされ、またこれによ
って関連するメンブレン壁の壁面について膨出動きをバ
ックステと共に拘束し、バックステ４４については水平
方向に対する相対動きを許容するものである。

枝導管３２の排出開口４８（第２，３図）はボイラ用鉄
骨等の剛性構造物５０により支持され、また排ガス供給
室３４と導管端末部材５２の熱膨張による動きを吸収し
適応する排ガス供給室の左右端に対向離隔して位置する
一対の波型の膨張継手５４をもつ端末部材５２を有する
ものである。

枝導管３２は、排ガス供給室の端部壁５６（第１図、第
４図）の上方に位置し、また排ガス供給室３４の火炉側
面から片寄り（オフセット）シている開口５１（第３図
、第４図）を通じ排ガス供給室３４と連絡するものであ
る。

複数個のクロス部材５８、垂直部材６０、と水平部材６
２は排ガス供給室３４の内部に位置し相互に連結される
枠組部材を形成する火炉１２のメンブレン壁１１ Ａで
壁面に沿い位置する上下一対の水平部材６２は、それに
対応するメンブレン壁についての膨出動きを枠組構造に
より拘束しながら水平部材６２の端部方向（長手方向）
への変移を許容するタイバ４６に接続するクリップ装置
６４によりとのタイバ４６に対し枠組部材を滑動自由に
連結支持する。

蒸気発生装置（ボイラ）１０が運転に入り徐々に加熱さ
れると、導管端末部材５２と再循環排ガスをバーナに供
給する排ガス供給室３４とは波型の膨出継手５４の方向
へと熱膨張をする。

この発明は排ガス供給室３４に隣接し位置するメンブレ
ン壁１１ Ａをタイバ、クリップ等と伝熱遅れによる温
度差に基き生ずる初期抵抗による応力及び波型膨張継手
５４の不良作動等による応力から保護し更に排ガス供給
室及び排ガス導管壁面の亀裂発生によるガス漏れを防止
する装置を提案することを目的とする。

この発明にかかる装置はタイバ４６に接続しかつ開口５
１に隣接して排ガス供給室の左右端部壁５６のオフセッ
ト板５５に衝合接触し、タイバ４６の熱膨張伸びを伝達
する溶接により形成された支持板装置６６を含むもので
ある。

従ってタイバ４６に伝達された応力は排ガス供給室３４
の対向端部から伝達される同様の応力と平衡するもので
ある。

それでもなお残るなにがしの不平衡応力は相対的に小さ
いものであるが、これはタイバ４６とメンブレン壁１１
Ａのほぼ中央の金属ウェッブ部との溶接接続部６３を通
じて伝達されることとなる。

次に第４図と第５図を参照し説明すると、図面には左側
メンブレン壁１１Ｂのバックステ４４へ接合されかつそ
の端末を超えて突出し、さらに連接桿７０がピン７２で
リンク接続されているプレート６８が示されている。

連接桿７０はまたピン７６によってメンブレン壁１１Ａ
内タイバ４６に接続するタイバコーナブラケット７４に
リンク取付けされ、バックステ４４に対してメンブレン
壁１１Ａと関連タイバとが共に膨張変位し得るようにな
っている。

管壁外方で排ガス供給室の外側面側に位置する水平部材
６２についてはこれとやや似た配置がなされ、この場合
この外側面側の水平部材６２はピン７７によりこの水平
部材６２のオフセット板７５を介して連接桿７８と接続
される。

なお水平部材６２は枠組部材につき第１図に示す如く（
一側面につき上下２個所に位置する）連接桿７８はまた
ピン８２により第４図の左側メンブレン壁１１Ｂのタイ
バ４６の端部に接続するタイバコーナブラケット８０ヘ
リンク接続される。

メンブレン壁１１Ａ−Ｄはその中間で夫々タイバ４６に
溶接され壁面に沿い隔置される。

とのタイバには、対向するメンブレン壁の膨張変形運動
を拘束するがタイバ４６がその左右端末方向へ動きは許
す複数の保持ピン８６付きのタイバ４６と係合するラグ
８４が設けられる。

符号５４で示される波形膨張継手は断熱材５３で覆はれ
ている排ガス供給室３４および導管端末部材５２の金属
ケースの熱膨張による動きを調節するために設けらるも
のである。

この発明を実施することにより、メンブレン壁とタイバ
枠組部材間の初期の熱膨張抵抗または膨張継手の機能不
良による応力は、壁端オフセット板５５から関連する支
持板装置６６を介して隣接するタイバ４６へ伝達される
。

この支持装置６６は、オフセット板５５に衝合するトオ
プレート６７、トオプレート６７の開放面に溶接され一
対をなしかつ上下方向に隔置されたりブプレート６９、
補強板７１、タイバ延長板７３とからなる。

トオプレート６７、リブプレート６９および補強プレー
ト７１、タイバ延長板７３は溶接組立てされている。

またその擢状の延長部は更にメンブレン壁１１Ａのタイ
バ４６の端部と鼎接接続される。

タイバ延長板７３には左側メンブレン壁１１Ｂのタイバ
４６の延長部（タイバコーナブラケット８０の一部でも
ある）が挿通できるスロット孔が第５図に示す如く設け
である。

この発明を実施することにより以下の効果が得られる。

（１）メンブレン壁１１Ａのタイバの熱膨張変位ハ支持
板装置６６と連接桿７０、プレート６８を介してリンク
接続する左側メンブレン壁１１Ｂのバックステ４４に伝
え４つのメンブレン壁１１ Ａ−Ｄを囲む炉壁の補強枠
を３つのバックステと枠組部材で形成し、しかも無理を
生ずることなく応力の発生がない。

（２）排ガス供給室３４内の枠組部材はメンブレン壁１
１Ａのバックステに代り機能するものであり、しかもメ
ンブレン壁１１Ａのタイバ４６とはバックステ４４と同
様にクリップ６４により滑動変位可能に支持されている
。

（３）枠組部材の熱膨張変位は支持板装置６６のトオー
プレート６７により導管端末部材５２と当接しており波
型膨張継手でその変位が吸収される。

（４）左側メンブレン壁１１Ｂのタイバ４６の端部は枠
組部材（前壁１１Ａに対するタイバの効果をもつ）の水
平部材６２と連接桿７８を介しリンク接続しメンブレン
壁１１Ａ、１１Ｂの熱膨張変位に無理を生ずることがな
い。

要するにこの発明を実施することによりメンブレン壁１
１ Ｂのバックステ４４と前壁１１Ａのタイバ４６との
リンク接続、メンブレン壁１１Ｂのタイバ４６と、メン
ブレン壁１１Ａのタイバに代る枠組部材とのリンク接続
、この枠組部材を内部にもつ排ガス供給室３４の熱膨張
変位の吸収について無理を生じない構造とし、しかもバ
ックステ枠組による火炉壁の内圧によるメンブレン壁の
膨出を防止する構造とし、導管の挫屈や炉内ガス及び再
循環ガスの漏出のない蒸気発生装置を供給するという効
果を奏するものである。

法令の条項に従ってこの明細書中にこの発明の一つの特
定した実施態様を図解ならびに説明しているが、当業者
は特許請求の範囲により包含される発明の形態の変更に
ついても、また発明のある特色が他の対応する特色を使
用しなくともしばしば有利に使用されることを理解し得
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様を示す蒸気発生装置の上
部を略図で示す正面図、第２図は第１図の２−２線断面
の平面図、第３図はこの発明の一実施態様を示す排ガス
供給室とこれに関連した導管端末部の一部断面を示す平
面図、第４図はこの発明の一実施態様を示す排ガス供給
室の一部と関連導管端末部断面の拡大図、第５図はこの
発明の一実施態様を示す支持板装置の拡大斜視図である
。 １１ Ａ−Ｄ・・・メンブレン壁、１４・・ツーズ部、
１６・・・接触伝熱ガス通路、１８・・・二次過熱器、
２０・・・再熱器、２２・・・一次過熱器、１２・・・
燃焼室、２４・・・エコノマイザ、２６・・・ガス再循
環送風機、２８・・・ダンパ、３０・・・主導管、３２
・・・枝導管、３４・・・排ガス供給室、３６・・・開
口、４４・・・バックステ、４６・・・タイバ、５２・
・・導管の端末部材、５５・・・オフセット板、６６・
・・支持板装置、７０・・・連接桿。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排ガス供給室内にメンブレン壁の変形を防止する支
   持部材を有するものにおいて、この支持部材を水平部材
   ６２と垂直部材６０とクロス部材５８により箱形長柱状
   の枠組部材に形成し、タイバ４６をラグ８４でメンブレ
   ン壁１１Ａと接続しこのタイバ４６に接続するクリップ
   ６４で前記枠組部材を熱膨張変位自由に保持し、メンブ
   レン壁１１Ａ用の前記タイバ４６の左右端部に設けた支
   持板装置６６を左右メンブレン壁１１Ｂ、１１Ｄ用ツバ
   ツクステ４４の端部とリンク接続し、左右メンブレン壁
   １１Ｂ、１１Ｄ用のタイバ４６の端部と枠組部材の水平
   部材６２とを連接桿７８でリンク接続し、膨張継手５４
   を有し排ガスを供給する導管端末部材５２の端面と前記
   支持板装置６６のトオープレート６７とが衝合するよう
   に構成したことを特徴とする排ガス供給室を有するボイ
   ラの支持装置。