JPS6325402A - 給水予熱器 - 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） 本発明は硫黄酸化物を含む廃ガスから熱を回収する耐硫
酸露点腐食性とドレーン及びダスト除去性にすぐれた給
水予熱器に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 従来一般にボイラー給水予熱器は、ボイラーから出る高
温廃ガスが通流するダクト（煙道）内に鉄系または銅系
パイプを伝熱管として複数本配置したもので、高温廃ガ
スで、伝熱管内を通流するボイラー給水を加熱すること
により、ボイラー廃ガスから熱回収を行っている。

ところが燃料油として硫黄を含むものを用いると、燃焼
廃ガス中に硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれ、この廃ガス
が伝熱管に接して温度が低下し、硫酸露点以下になると
、伝熱管の表面に硫酸を含むドレーン（結露水）が生成
される。この生成されたドレーンが伝熱管の表面を激し
く腐食し、給水予熱器の寿命を著しく短縮してしまう問
題があった。

このため伝熱管の材料として、鉄または銅系材料の代り
に硫酸の腐食に対して優れた耐食性を有する鉛で伝熱管
を形成することも考えられるが、鉛は機械的強度′に乏
しく、給水予熱器として用いる長尺のものが得られず、
しかも内部に水を通流させると腐食を引き起す欠点があ
る。

又燃焼廃ガスは、多量のダストを含有しているが、この
ダストが伝熱管の表面に付着し熱交換効率を低下させる
とともに硫酸を含むドレーンとともに伝熱管の腐食を早
めるという問題かあ−った。

従ってこのダストが付着しにくく、又効率的に除去出来
る給水予熱器の出現が望まれていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、かかる点に鑑み種々研究を行った結果、伝熱
管の強度と耐硫酸露点腐食性を高め又ダストの付着を防
止し、更にはドレーン及び付着したダストの除去性にす
ぐれた給水予熱器を開発したものである。

即ち本発明は、高温廃ガスが通流するダクトにケーシン
グを連結し、該ケーシング内にボイラーと連通ずる伝熱
管を配置するとともに、この伝熱管の下方に底板が傾斜
し且つその傾斜した最下部にドレーン抜きを有するドレ
ーン受けを設けた給水予熱器において、該ケーシングの
上部にダスト除去装置を設け、前記伝熱管を内管の外周
に表面が平滑な鉛または鉛合金からなる外管を被覆した
被鉛二重管で形成したことを特徴とするものである。

（発明の作用及び実施例） 以下本発明の具体的構成と作用を図面に示す実施例を参
照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、給水予熱器１
がボイラーに連通ずる廃ガス流入側のダクト２ａと、煙
突に連通ずる廃ガス流出側のダクト２１）との間に設置
されてポルｌ　３で接合されている。

前記給水予熱器１はケーシング４の内部にヘッダー型の
伝熱管５が水平に配置され、この伝熱管５の一方は水道
水、地下水などの給水側に連通し、他方の流出側はボイ
ラーの給水タンクに連通している。

また前記伝熱管５の下方には、底板が中央に向って傾斜
したドレーン受け６が設けられ、この最下部にドレーシ
を外部に排水ずろドレーン排出弁７が取付けられている
。更にドレーン受け６の両側にはドレーン流出止め８ａ
、８ｂが設けられ、廃ガス流の下流に当る廃ガス流出側
ダクｌ−２１）に設けられるドレーン流出止め８ｂが、
流入側ダク）２ａに設けられているものより太きく形成
されている。

ケーシング４の上部には、ダスト除去装置例えば蒸気を
ケーシング４内に吹き出すスートブロアー（煤吹器）９
が設けられ、このスートブロアー９は各伝熱管５．５の
中間に位置するように設けられ、且つ伝熱管５より少な
くとも１００闘以上離れて設けられている。尚ダスト除
去装置は、スートフロア−に代えて水洗式のものでもよ
い。

前記伝熱管５は、第２図に拡大して示すように内管１０
の外周に、鉛または鉛合金からなる表面が平滑な外管１
）を被覆した被鉛二重管１２で形成されている。

内管１０としては例えば銅、銅合金、炭素鋼あるいは合
金鋼など、鉛または鉛合金に比べて機械的強度が大きい
材料を用いる。

また外管１）は純鉛でも良いが、加工性並びに機械的強
度の上から錫（Ｓｎ　）およびアンチモン（Ｓｂ）の何
れか１種または両種を合計で０．５〜１）重量％、残部
鉛からなる鉛合金が望ましい。

なお上記の鉛合金組成が望ましいとした理由は、次の通
りである。

錫およびアンチモンは鉛合金の機械的強度を高めるとと
もに、加工性を容易にする作用をなし、これら元素は何
れか１種を単独で添加しても良く、また両種を同時に添
加しても良い。

その添加量が金側で０．５重量％未満では機械的強度に
乏しく、また１）重量％を越えると組織がもろくなり加
工性が低下するので好ましくない。

なお砒素（Ａ８　）は０．３重量％以下の添加であれば
加工性を害することなく、更に機械的特性を向上させる
ことができる。

また鉛または鉛合金で形成された表面が平滑な外管１）
の厚さは０．５〜４闘程度の範囲が望ましく、０．５闘
未満では割れを生じて耐硫酸露点腐食性が低下・する虞
れがある。また４　ｔｎｍ以上では不経済である上、重
量が大きくなって中間部が自重でたわむので、上記範囲
が望ましい。

また被鉛二重管の外管の表面を平滑とする理由は、凹凸
例えばフィン等があると、ダストが付着しやすく熱交換
効率の低下をまねく。又このダストとドレーンにより伝
熱管の腐食を早めるとともにダスト除去が困難となるた
めである。

また運転中、廃ガス中に含まれろダストが、次第に伝熱
管５０表面に付着し、これが熱交換効率を低下させるた
め、ゲスト除去装置例えばスートブロアー９から蒸気を
噴射して、付着したダストを落とす必要がある。この場
合、スートブロアー９は各伝熱管５の中央部に配置され
ているので、真上に設けられている場合に比べて伝熱管
５の船外管１）がエロージョンによって損傷するのを防
止することができる。またスートブロアー９と伝熱管５
との距離が１００ｔｕｎ以上離れているので、スートブ
ロアー９から噴出する蒸気圧力がｌ０ｋ１７／ｃｒＩ以
下であれば船外管１）の損傷を防止することができる。

次に上記構成の給水予熱器１０作用について説明する。

被鉛二重管１２で形成された伝熱管５内に水道水、地下
水などを送り込み、ダクト２ａ、２　＋）内を通流する
ボイラーの廃ガスと熱交換を行って、ボイラー給水を加
熱し、予熱されたボイラー給水をボイラーの給水タンク
に送り込む。

ボイラーの燃料油として硫黄を含むものは、燃暁廃ガス
中に硫黄酸化物を含むが、これが低温の伝熱管５０表面
に接して温度が低下し、廃ガス中に含まれる水分の結露
によって硫酸が生成されろ。

伝熱管５は表面が平滑な被鉛二重管１２で形成されてい
るので、表面が耐硫酸露点腐食性に優れ、硫酸を含むド
レーンによっても腐食されることなく、又ダストの付着
も少なく長期間に亘って優れた耐食性を有する。

また廃ガス温度が低いと、ドレーン発生量が多くなるが
、伝熱管５の下方に、ドレーン受け６を設けであるので
、伝熱管５の表面で生成されたドレーンは落下してドレ
ーン受け６に捕集される。

ドレーン受け６に落下したダストを含有するドレーンは
、傾斜した底板に沿って最下部に溜まり、ここに設けた
ドレーン排出弁７を適宜開放して外部に排出する。また
ドレーン受け６０両側にはドレーン流出止め８ａ、８ｂ
が設けられているので、ダクト２ａ、２ｂ内に流出せず
、硫酸による腐食を防止することができる。

なお、必要に応じてケーシング４の内壁に鉛または鉛合
金を被覆しても良い。

また、ドレーン受け６の底板の形状は中央部に向って傾
斜したものに限らず、片側に傾斜した形状のものでも良
い。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明に係わる給水予熱器によれば
、伝熱管を表面が平滑な被鉛二重管で形成しているので
、廃ガス中に含まれる硫黄酸化物により硫酸が生成され
ても、これによって腐食されることなく、又ダストが付
着しにく（、付着しても除去が容易でありしかも強度的
にも優れているので給水予熱器の長寿命化を図ることが
できる。

又ドレーン受けを設けであるので硫酸によるダクトの腐
食を防止することかでき、更に伝熱管の上部にダスト除
去装置が設けてあり、伝熱管の表面が平滑であるためダ
ストの除去作業が容易であるなど顕著な効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す給水予熱器の縦断面
図、第２図は被鉛二重管で形成された伝熱管の断面図で
ある。 １・給水予熱器、２ａ、２ｂ・・ダクト、４・・ケーシ
ング、５・・・伝熱管、６・・ドレーン受け、７・・ド
レーン排出弁、９・・・スートブロアー、１０・・内管
、１）　外管、１２・被鉛二重管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温廃ガスが通流するダクトにケーシングを連結
   し、該ケーシング内にボイラーと連通する伝熱管を配置
   すると共に、この伝熱管の下方に底板が傾斜し且つその
   傾斜した最下部にドレーン抜きを有するドレーン受けを
   設けた給水予熱器において、該ケーシングの上部にダス
   ト除去装置を設け、前記伝熱管を内管の外周に表面が平
   滑な鉛または鉛合金からなる外管を被覆した被鉛二重管
   で形成したことを特徴とする耐硫酸露点腐食性とドレー
   ン及びダスト除去性にすぐれた給水予熱器。