JPS62245016A - 燃料導管用オリフイス装置 - 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】 本発明は、蒸気発生装置に微粉炭を送り込むための導管
、殊に並列に配置された複数の燃料導管間の微粉炭流れ
の分配量の修正を行なう燃料導管用オリフィス装置に関
する。

蒸気発生装置において、微粉炭は通常微粉炭機で空気に
乗せられ、それから燃料導管を通して蒸気発生装置へ送
り込まれる。そして、この微粉炭を輸送するために、並
列の流れ関係で配置されている複数の燃料導管が使用さ
れている。これらの燃料導管を通して流れる微粉炭流れ
の分配爪が不均等であると、火炉の燃焼性に有害な結果
を及ぼす。また、この微粉炭流れの不均等な分配によっ
である特定の導管ではかなり少ない流れとなり、これに
より空気に乗せられていた微粉炭がかかる空気流れから
落ちて燃料導管を詰まらせることが発生する。そして、
このような流れの低下がいずれかひとつの燃料導管に起
きると、他の燃料導管には過度な流れを生じさせること
となる。

しかして、燃料導管は、それぞれ、微粉炭機から火炉の
特定位置の入口にまで、様々なルート反響 び距離で配＼されねばならないので、微粉炭流れの不均
等な分配が固有的に発生するものである。

このため、従来から、一般に、燃料導管にオリフィ）　
　　　　　スを挿入することにより、微粉炭流れの分配
量を：′［１ 修正して均等な流れを得るようにしている。

しかしながら、従来殉は、次のような問題点があった。

微粉炭は、明らかに、激しい侵食作用を有しているもの
である。したがって、最初のうちは微粉炭流れの適正な
分配を得るために燃料導管に取付けられていたオリフィ
スも、運転の経過とともに、微粉炭によるオリフィスの
侵食が次第に進行してしまう。そして、このため、火炉
の燃焼性が低下したり、または燃料導管に詰まりが発生
したときには、オリフィスを交換しなければならない。

このような問題点を解決するために、他の従来技術によ
れば、硬質ニッケル（Ｎｉ　−ｈａｒｄ）のような硬度
の高い材料で作ったオリフィスを、又はそのオリフィス
板の表面を硬化処理したしのを使用している。これによ
り、このようなオリフィスの寿命は、鋳鉄や一般の鋼で
作られたオリフィスよりも長くなるけれども、それでも
なお、オリフィスをしばしば交換することが必要とされ
ている。

そこで、これらの鋼等の材料に代えて、オリフィスを直
接セラミックで作って使用することも考えられているが
、その実施は現状では容易にできないでいる。なぜなら
ば、まず製作上の問題としてセラミック材料でオリフィ
スとして使用できる程に十分に稠密な環状部材を形成す
ることが技術的に難しいことやその形成のための製作費
が高価なものとなること、また使用上の問題として運転
中における燃料導管の物理的な曲げ又は熱変化によって
セラミック材料が突発的に亀裂する危険性°が潜在する
点があるからである。

発明の概要 本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたものである。

本発明によるオリフィス装置は内周がセラミックで被覆
されている金属製のサポートリングを包含する。このサ
ポートリングは、一端部に内向きに延びるフランジを有
している中空の円筒体から形成されている。そして、多
数のセラミック製のブルノーズ（ｂｕｌｌ　ｎｏｓｅ）
形インサートが、この円筒体であるサポートリングの中
に配置されて、その内向きに延びるフランジにて支持さ
れている。

各インサートは截頭パイ状（ｔｒ’ｉ＃ａｔｅｄ　ｐｉ
ｅ　５ｈａｐｅ）の形に作られ、そしてサポートリング
の円周を全部占めるのに十分な数のインサートがそれら
の截頭パイ状の形によって互いに半径方向へ動かないよ
うにしてサポートリングの内側に配置されている。また
、金属製の固定板がサポートリングの他端に固着されて
、セラミック製のインサートを押さえ付けている。この
ようにして組立てられたオリフィス装置は、それから、
燃料導管に固着され、＋小謙軽遭笛九ゴ１プ次翻１駕帆
出凍柄小Δむ厖の修正を行なう。

以上述べたインサートの各々は、小さな片であるので、
セラミックで高密度にかつ安価に形成することができる
。そして、隣接するインサート間の空隙を予め所定の値
に設定することで、いかなる熱的または構造的な応力も
、これらのインサート間のわずかな移動により吸収され
、これにより単一成型品のセラミック片の場合に起こり
得る突発的なりラックの発生をなくすことができる。そ
して、それぞれ独立するインサートの各々は、発生する
熱応力などの力に耐えるのに十分な小さい寸法とされる
。

好適な実施例の説明 以下添附図面を参照して、本発明の好適な一実施例につ
いて詳述する。

第１図に示すように、微粉炭機１は、火炉２に接続され
て微粉炭をこの火炉に供給する。この火炉には風箱３が
設けられ、この風箱を通して燃焼用空気が火炉２に供給
され、燃料の燃焼に供せられる。燃料導管４は微粉炭を
空気に乗せ、空気−微粉炭混合体として微粉炭機ｌから
風箱３の燃料ノズル５へ輸送する。そして、これらの燃
料導管４の長さは概略的に示した第１図からも明らかな
ように互いに異なって種々様々であり、したがってこの
ような長さの異なる燃料導管４め内を流れる微粉炭流れ
も夫々、異なった量となる。

そこで、オリフィス装置６が、各燃料導管４の途中に配
置されて、各燃料導管４を通して流れる微粉炭流れを概
ね均等にするように微粉炭流れの分配量を修正する。

第２図に詳細に示すように、各オリフィス装置６は関連
する特定の燃料導管４に固着されている。

なお、この固着手段として、第２図には一例としてボル
ト１０を使用したフランジ接続が示されているが、これ
に限らず、他の周知の適当な固着手段を適用できるもの
である。

さて、オリフィス装置６は中空の円筒体の形のサポート
リング１２を包含しており、この円筒体はその一端に内
向きに延びるフランジ１４を有している。この向きに延
びるフランジ１４の内径は、好適には、燃料導管４の内
径よりも大きくされ、これにより摩耗を避け、そしてま
た燃料導管中において絞りが要求されない部分で流れが
制限されるのをなくすようにしている。

また、多数のセラミック製のブルノーズ形インサート２
０がフランジ１４により支持されて、円筒体であるサポ
ートリング１２の内側に配置されている。

これらの各インサートは截頭パイ状の形とされ、サポー
トリング１２の内周を全部占めるのに十分な数のインサ
ートがサポートリング１２の内周に配置される。これら
のインサートは、その截頭パイ状の形によって、互いに
半径方向へ動かないように組合わされる。すなわち、こ
れらの適当数のインサート２０が一旦サポートリング１
２の全内周に配置されると、それらの截頭パイ状の形に
より隣接するインサート同志が相互に作用しあって、夫
々の移動を妨げるので、インサート２０が燃料導管４の
半径方向内方へ移動することはできない。このようにし
て、インサート２０の全てが取付けられた後において、
これらのインサート間には許容される範囲で若干の隙間
及び遊びが残される。

更に、シム材料２２がサポートリング１２の内周面と各
インサート２０の外周面との間に配置されている。この
シム材料の厚さは、多数のインサー）２０を一括して内
向きに押込むとともに、これらの各インサートをその適
所に確実に保持するのに十分な厚さとされている。そし
て、このシム材料２２を取付けた後に、金属製の固定板
２４が、サポートリング１２に例えば埋込み形のボルト
２６を使用してボルト締めされ、インサート２ｏを燃料
導管４の軸方向へ移動しないようにしっかりと固定して
いる。

このようにして組立てられたオリフィス装置６が、それ
から、燃料導管４に前述した如くボルト１ｏにより取付
けられる。

以上述べたセラミック製のインサート２ｏは、具体的に
は、高圧下で焼結されたアルミナセラミック、好適には
９０％アルミナのセラミックで作られる。また、セラミ
ックの密度は、その高い耐摩耗性を考慮して、３，５以
上の値のものが要望される。

そして、このようなセラミック材料で、複雑な形状の製
品を形成することは難しいがしかし、前述した本発明に
おけるようなブルノーズ形の簡単な形状のインサート２
０は、容易にしがも安価に形成することができる。また
、セラミック製のオリフィス板を激しい侵食性を有する
微粉炭の流れにさらして使用すると、摩耗はオリフィス
板の内周面の一部分のみにしばしば発生するものである
。従って、このような部分に本発明におけるように多数
のインサート２０を使用することで、許容されないほど
の摩耗が生じたインサートのみを交換するだ従って燃料
導管４は約９５℃（２００″Ｆ）の温度にさらされて使
用されるものである。この結果、燃料導管には熱膨張が
起こり、これに伴い燃料導管に熱応力が発生する。そし
て、セラミックは脆い性質を有しているために、このよ
うな応力が加わると、セラミックには突発的にクラック
が生じてしまう。

しかるに、本発明によれば、多数のインサート２０を使
用し、その隣接するインサート間に形成される空隙は前
もって形成されたクラックとみることができ、したがっ
て、インサートに応力が及ぼされても、この応力により
インサートをなすセラミックにクラックが生じることは
なく、この応力によってインサートは多少動かされるだ
けである。

同様に、セラミックからなるインサート２０と、これら
のインサートを囲繞するサポートリング１２との間の膨
張差によって、局部的な応力が発生しても、この応力は
隣接するインサート間のわずかな移動によって吸収させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオリフィス装置が取付けられてい
る複数の燃料導管により微粉炭機と蒸気隻 発生装置とが接続されている一例を示す図、第２図は第
１図の一部を拡大して本発明による燃料導管用オリフィ
ス装置を詳細に示す縦断面図、第３図は第２図のＩＩＩ
−ＩＩ［線横断面図である。 ｌ・・微粉炭機、２・・火炉、３・・風箱、４、・燃料
導管、５・・燃料ノズル、６・・オリフィス装置、ＩＯ
・・ボルト、１２・・サポートリング、１４・・フラン
ジ、２０・・インサート、２１−−ンム（ばか１名） ＦＩＧ、３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微粉炭を空気に乗せて複数の燃料ノズルに搬送する複数
   の燃料導管の夫々に設けられて微粉炭流れの分配量を修
   正する燃料導管用オリフィス装置において、前記燃料導
   管の内径よりも小さくない内径を有して内向きに延びる
   フランジを一端に有する中空の円筒体からなる金属製の
   サポートリングと、このサポートリングの内周を全部占
   めるのに十分な数でもってサポートリングの内側に配置
   されているとともに前記内向きに延びるフランジにて支
   持され、かつ各々が截頭パイ状の形をなしこの形状によ
   り互いに半径方向内方へ動かないようにされている多数
   のセラミック製のブルノーズ形インサートと、前記内向
   きに延びるフランジとは反対側の前記サポートリングの
   他端で、内向きに延びるとともにサポートリングに固着
   されて前記インサートの軸方向移動を抑制する金属製の
   固定板と、前記サポートリングを前記燃料導管に固着す
   る手段とを包含することを特徴とする燃料導管用オリフ
   ィス装置。