JPS6141802A - ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、火力プラント等におけるボイラに関する。

従来の技術 第３図、第４図は従来のボイラの概略構成を示したもの
で、第３図は側断面、第″４図は平断面を示している。

これらの図において、１は火炉であシ、第４図に示すよ
うに複数の蒸発管２が隣接するように互に溶接によって
結合された蒸発管壁３によって、略四角形に囲まれて形
成されている。

火炉１の四隅には、火炉１内へ燃料を噴射させるバーナ
４が設けられている。この図では６段に配列されている
ものが示されている。

火炉１には煙道となるダクト５が連なっておシ、このダ
クト５中に第１次過熱器６、第２次過熱器７、再熱器８
、節炭器９が設置されている。これら第１次、第２次過
熱器６．７には夫々過熱蒸気が流れ、再熱器８には再熱
蒸気が流れ、そして節炭器９には蒸発管２へ送られる給
水が流れるもので、夫々ダクト５を流れる燃焼ガスとの
熱交換によシ内部流体を加熱している。

次に、作用を説明する。

バーナ４からの燃料は火炉ｌの中心に仮想的に位置する
仮想円１０の接線方向へ噴射され、従って火炉１の中心
部に燃焼ガスの渦巻き１１ができる。この燃焼ガスはダ
クト５を通υ矢印１２の方向にある煙突（図示せず）を
へて大気へ放出されるが、ダクト５を通る際に第１次過
熱器６、第２次過熱器７、再熱器８及び節炭器９と熱交
換を行う。勿論火炉１を形成する蒸発管２を加熱してそ
の内部を流れる給水を蒸発させることは云うまでもない
。

燃焼ガスと各部分の熱エネルギの交換形式は、火炉１内
部においてはその大部分が石炭焚きボイラにおいては輻
射によシ、その後の過熱器６．７、再熱器８等は燃焼ガ
スとの伝熱によシ行なわれることは良く知られている。

ボイラの熱効率はバーナ４によって炉内１に入れられた
燃料の有するエネルギーが、最終的にどれだけ各部の熱
交換器に吸収されたかによるが、一般に燃料のいかんを
問わず、例えばガス焚、重油焚き、石炭焚きの各ボイラ
ともその熱効率は等しく、煙突から大気放出される熱エ
ネルギの燃料として火炉１に入った熱エネルギに対する
割９合いは大型ボイラにおいては、５％以下でちる。

石炭焚きボイラにおいては、微粉炭粒子の存在により赤
外線の伝搬が妨げられるため火炉内での軸封エネルギの
主たる部分は炉の側断面に沿った温度分布が第５図の如
くなっているにもか＼わらず、Ａ、　Ａ部分から蒸発管
２に与えられるＫすぎず、燃焼火炎中心部の保有する熱
エネルギは上昇してダクト内にあるスーパヒータ等に吸
収される。

従来技術の問題点 燃焼ガスと、蒸気管、燃焼ガスと水管との間の熱伝達率
は約ｌＯ倍異なる。しかるに、火炉内部即ち四周を水管
で囲まれた部分では火炉中心部の熱エネルギーが微粉炭
燃焼による固体微粒子の影響で、輻射エネルギーとして
外部に出ないため、結果として熱伝関率の低い、蒸気管
部分で熱交換せざるを得なくなる。そのため、全ての熱
エネルギを吸収しようとすれば、蒸気管部分の熱交換部
表面積を大きくする必要がち９、したがって、高温高圧
に耐える高価な過熱器、再熱器の材料が多く必要になる
と同時に、ボイラ全体の寸法が大きくならざるを得なく
なるという欠点があった。

発明の目的 本発明は、上記の事情から、熱伝達率の向上を図ること
によシ、小形化し得るボイラを提供することを目的とし
てなされたものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明では、火炉の略中心部に上下方向へ筒状に蒸発管
柱を設置するととＫよシ従来の問題点を解決している。

実施例 以下本発明に係るボイラの一実施例について第１図およ
び第２図を参照して詳細に説明する。なお、これらの図
において、第３図及び第４図と同一部分には同一符号を
附して示しであるので、その部分の説明は省略する。

すなわち、第１図、第２図において、２１は火炉１の略
中心部に上下方向へ設置された蒸発管柱である。この蒸
発管柱２１は、第２図に示すようＫ、蒸発管壁３を形成
すると同様の蒸発管２を円柱状に連結接合して作られて
おシ、ヘッダ２２を介して蒸発管壁３と同様に給水が流
れている。

このように構成された本発明のボイラでは、蒸発管柱２
１を囲む仮想円１０の接線方向へ向けて燃料がバーナ４
から噴射されて燃焼し、燃焼ガスは渦巻き１１状に流れ
る。そしてその燃焼ガスのエネルギは、火炉１内部にお
いて蒸発管壁３に吸収されると同時に、中心部の高温ガ
ス部のエネルギは火炉１中心部に設けた蒸発管柱２１に
も吸収されることになる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、火炉中心部の燃
焼エネルギーは、従来は、過熱器６．７あるいは再熱器
８等内部に蒸気が流れている熱伝達率の低い熱交換部で
吸収されていたものを、火炉１の中心部に蒸発管柱２１
をおくことによって、高い熱伝達率で熱吸収が可能とな
シ、その結果、ア）ボイラ全体で必要とする伝熱面積が
減少し、イ）鋼材使用量が低下し、 つ）ボイラ全体が小形化し、 工）熱吸収過程の応答性が良くなり、 制御性が向上する、 等大きな効果を奏するボイラが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るボイラの一実施例を示す側断面図
、第２図は第１図の火炉部分の平断面図、第３図は従来
のボイラの側断面図、第４図は第３図の火炉部分の平断
面図、第５図は火炉におけるガス温度分布を説明するた
めに示した特性図である。 １・・火炉、２・・蒸発管、３・・蒸発管壁、４・・バ
ーナ、５・・ダクト、２１・・蒸発管柱。 第１図 第２図 第　３　図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発管壁で略四角形に囲まれた火炉の各コーナにバーナ
   が取り付けられているボイラにおいて、前記火炉の略中
   心部の上下方向へ筒状に蒸発管柱を設置したことを特徴
   とするボイラ。