JPS63163783A - 燃料ガス加熱器 - 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、ガスを燃料とするボイラ等において、燃料ガ
スを予熱するのに使用される燃料ガス加熱器に関する。

従来の技術 近年、省エネルギ指向傾向は益々強まり、ボイラにあっ
ても熱交換効率を向上させるための施策が種々検討され
ている。ガスを燃料として使用するボイラにあっても、
ボイラから排出される排ガスの保有している熱量によっ
て燃料ガスを加熱するいわゆる排熱回収式の燃料ガス加
熱器が採用されるようになってきた。

第３図は直接熱交換式の燃料ガス加熱器を備えたボイラ
系統の一例を示したもので、ｌはボイラ、２は燃料ガス
加熱器、３は空気予熱器である。ボイラ１からの排ガス
は、誘引ファン４により図示しない煙突へ排出されるが
、途中の排ガスダクト５．６に燃料ガス加熱器２および
空気予熱器３が夫々設けられている。

燃料ガス加熱器２には燃料ダクト７を通して燃料である
ガスが導入され、排ガスとの熱交換によってガスは加熱
された後、ボイラのバーナ８へ供給されて燃焼させられ
る。また、空気予熱器３には燃焼用の空気が導入され、
排ガスとの熱交換によって加熱された後ボイラ１へ燃焼
用空気として供給される。なお、９は夫々排ガスの流量
を調整するための弁である。

第４図は第３図の燃料ガス加熱器を拡大したもので、５
ａは燃料ガス加熱器２へ排ガスを導入する排ガス入口ダ
クト、５ｂは排ガス出口ダクトであり、夫々排ガスダク
ト５に連結されている。

一方、排ガス入口ダクト５ａおよび排ガス出口ダクト５
ｂに略直交するように、燃料ガス入口ダクト７ａおよび
燃料ガス出口ダクト７ｂが連結されており、これらのダ
クト７ａ、７ｔは夫々燃料ダクト７に連結されている。

そして、燃料ガス入口ダクト７ａ、燃料ガス出口ダクト
７ｂの排ガスダクト５側端部には、夫々管板１０が溶接
されて取付けられている。この管板１０は燃料ガス入口
ダクト７ａおよび出口ダクト７ｂの端部断面よりも大き
く形成されている。

さらに、両管板１０には複数の伝熱管１１が連結されて
おり、各伝熱管１１は燃料ガス入口ダクト７ａと燃料ガ
ス出口ダクト７ｂを連通させている。

以上の説明から明らかなように、燃料ガスは伝熱管１１
内を通り、排ガスは伝熱管１１の外側を流れて互いに熱
交換を行なうものである。例えば、燃料ガス入口ダクト
７ａでの燃料ガスの温度が２０℃、排ガス入口ダクト５
ａでの排ガスの温度が３５０℃のとき、燃料ガス出口ダ
クト７ｂでの燃料ガスの温発明が解決しようとする問題
点 上述の燃料ガス加熱器では、燃料ダクト７側と排ガスダ
クト５側の温度差が大きいため、管板１０に熱応力が働
き、疲労によるクラックの発生する可能性がある。

第５図は管板１０を示したもので、第４図のＡ−Ａ線お
よびＢ−Ｂ線部分に相当している。ボイラ１の停止時は
、排ガスダクト５、燃料ダクト７共常温なので、管板１
０は実線のような形を保持しているが、ボイラｌの運転
時には排ガス入口ダクト５ａ側が特に高温となるので、
点線で示すような形状になろうとする。そのため、管板
１ｏの溶接部近傍に熱応力が働き、クラックを発生させ
る原因もあるので危険なので、これを防止するような対
策が事前に必要である。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、上記の
問題点を解決するために、排ガスによって燃料ガスを予
熱するようにした燃料ガス加熱器において、排ガスが流
れる排ガス通路と、この排ガス通路に略直交するように
連結される燃料ガスを供給する燃料ガス入口ダクトおよ
び燃料ガス出口ダクトと、この燃料ガス入口ダクトと出
口ダクトとの前記排ガス通路側端部に夫々固着された前
記燃料ガス入口ダクトおよび出口ダクトの端部断面より
も大きい管板と、この両管仮に設けられ前記燃料ガス入
口ダクトと出口ダクトとを連結する複数の伝熱管と、前
記管板の前記燃料ガス入口ダクトおよび出口ダクトを夫
々とりまくように各別に設けたシールボックスと、この
シールボックスを前記伝熱管の配置されている部分より
も下流側の前記排ガス通路に連通させる排気連通管とを
具備して成る燃料ガス加熱器を提供する。

作用 上記の手段によれば、管板の近傍に万一クラックが発生
した場合でも、燃料ガスの圧力は正圧なので、ガスはシ
ールボックスに漏入することになる。そして、シールボ
ックスは排気連通管によって、負圧の効いた排ガス出口
ダクト側に連通しているので、シールボックスへ漏れた
燃料ガスは、排ガスダクト側へ排出されて大気側へは漏
れることはない。

実施例 以下本発明の−も実施例を第１図および第２図を参照し
て詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る燃料ガス加熱器の−実施例の要
部を示した断面図であり、第４図と同一部分には同一符
号を付しであるので、その部分の説明は省略する。

本発明の燃料ガス加熱器は、燃料ガス入口ダクト７ａお
よび燃料ガス出口ダクト７ｂと管板１０との固着部に、
夫々シールボックス２１を設けたものである。なお、第
１図には燃料ガス入口ダクト７ａ側しか示していないが
、出口ダクト側も同様である。このシールボックス２１
は、管板１０の燃料ガスダクト側をとりまくように設け
られており、伸縮自在なようにエキスパンションプレー
ト２２を介在させである。そして、シールボックス２１
と排ガス出口ダクト５ｂ側との間を、排気連通管２３で
連通させてあり、この排気連通管２３には、ガス検出器
２４を設置しである。

次に作用を説明する。ボイラ運転中の熱交換機能は第３
図、第４図で説明したとおりである。そして、万一管板
ｌＯ近傍にクラック等が発生したような場合、燃料ガス
の圧力は正圧なので、漏れた燃料ガスはシールボックス
２１へ入る。ところで、シールボックス２１は排気連通
管２３によって、負圧の効いた排ガス出口ダクト５ｂ側
に連通しているので、漏れた燃料ガスは排気連通管２３
を通して排ガスダクト５側へ流れるため、大気へ排出さ
れることはない。また、シールボックス２１を構成して
いるエキスパンションプレート２２の溶接部等にクラッ
クが発生したような場合でも、シールボックス２１内が
負圧のため、燃料ガスが大気へ漏れ出すことはない。な
お、このようなりラックから燃料ガスが漏れたとしても
、それは微債なのでそのまま煙突へ誘導しても実用上の
問題は生じないが、燃料ガスの漏洩発生の有無や漏洩の
程度を検知して索早い対策を講することができるように
、ガス検出器２４を設置しである。従って、ガス検出器
２４の出力を連続的にまたは適宜監視することによって
、ガスの漏洩を早期に発見することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、通常予想される
熱応力に十分耐え得るように設計されている燃料ガスダ
クトと管板との溶接部であっても、不測の事態でクラッ
クが発生したとしても、シールボックスと排気連通管を
設けることにより、燃料ガスが直接大気へ漏れ出すこと
が防止され、安全を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料ガス加熱器の一実施例の要部を示
した部分的な断面図、第２図は第１図の■−■線方向側
面図、第３図は燃料ガス加熱器を備えたボイラシステム
の一例を示した系統図、第４図は第３図の燃料ガス加熱
器部分を拡大した拡大図、第５図は第４図の管板の温度
依存性を説明するために示した図である。 ■・・ボイラ、２・・燃料ガス加熱器、５・・排ガスダ
クト、５ａ・・排ガス入口ダクト、５ｂ・・排ガス出口
ダクト、７・・燃料ガスダクト、７ａ・・燃料ガス入口
ダクト、７ｂ・・燃料ガス出口ダクト、１０・・管板、
１１・・伝熱管、２１・・（ほか１名） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排ガスによって燃料ガスを予熱するようにした燃料ガス
   加熱器において、排ガスが流れる排ガス通路と、この排
   ガス通路に略直交するように連結される燃料ガスを供給
   する燃料ガス入口ダクトおよび燃料ガス出口ダクトと、
   この燃料ガス入口ダクトと出口ダクトとの前記排ガス通
   路側端部に夫々固着された前記燃料ガス入口ダクトおよ
   び出口ダクトの端部断面よりも大きい管板と、この両管
   板に設けられ前記燃料ガス入口ダクトと出口ダクトとを
   連結する複数の伝熱管と、前記管板の前記燃料ガス入口
   ダクトおよび出口ダクトを夫々とりまくように各別に設
   けたシールボックスと、このシールボックスを前記伝熱
   管の配置されている部分よりも下流側の前記排ガス通路
   に連通させる排気連通管とを具備して成る燃料ガス加熱
   器。