KR20110043710A - Reheat boiler - Google Patents

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KR20110043710A
KR20110043710A KR1020117004050A KR20117004050A KR20110043710A KR 20110043710 A KR20110043710 A KR 20110043710A KR 1020117004050 A KR1020117004050 A KR 1020117004050A KR 20117004050 A KR20117004050 A KR 20117004050A KR 20110043710 A KR20110043710 A KR 20110043710A
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히데오 후쿠다
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

재열로의 출구측에서의 연소 가스의 가스 온도에 관해서, 재열 버너의 가스 유동 패턴을 변화시켜 온도 분포의 언밸런스를 저감한 재열 보일러를 제공한다. 버너 (101) 의 연소에 의해 발생한 주연소 가스가 화로 (102) 로부터 과열기 (104) 및 증발관군 (105) 을 통과하여 흐르도록 구성된 주 보일러 (106) 와, 증발관군 (105) 의 후류측에 배치되어, 재열 버너 (107) 의 연소에 의해 재열 연소 가스를 발생시키는 재열로 (108) 와, 재열로 (108) 의 상부측에 배치된 재열기 (109) 를 구비하고 있는 재열 보일러 (10A) 로서, 재열로 (108) 와 재열기 (109) 사이를 연결하여 연소 가스 및 재열 연소 가스의 유로를 형성하는 재열로 출구부 (120) 에, 연소 가스의 유로 단면적을 좁히는 폐쇄판 (130) 을 설치하여 편류 방지부로 하였다.The reheat boiler which reduced the unbalance of temperature distribution by changing the gas flow pattern of a reheat burner with respect to the gas temperature of the combustion gas at the exit side of a reheat furnace is provided. On the downstream side of the main boiler 106 and the evaporation tube group 105, the main combustion gas generated by the combustion of the burner 101 flows from the furnace 102 through the superheater 104 and the evaporation tube group 105. 10 A of reheat boilers which are arrange | positioned and are equipped with the reheat furnace 108 which generate | occur | produces a reheat combustion gas by the combustion of the reheat burner 107, and the reheater 109 arrange | positioned at the upper side of the reheat furnace 108. As a closing plate 130 for narrowing the cross-sectional area of the flow path of the combustion gas to the reheat path outlet 120 which connects between the reheating furnace 108 and the reheater 109 to form a flow path of the combustion gas and the reheat combustion gas. It was installed and used as a drift prevention part.

Description

재열 보일러 {REHEAT BOILER}Reheat Boiler {REHEAT BOILER}

본 발명은, 증발관군의 후류 (後流) 측에 재열로, 재열기를 설치하여, 재열로 출구 부근에서의 연소 가스의 가스 온도 언밸런스를 저감하는 재열 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a reheat boiler that provides a reheater on a wake side of an evaporation tube group, and reduces the gas temperature unbalance of the combustion gas near the outlet of the reheater.

종래, 선박용 보일러로서 과열기 (過熱器) 를 구비한 것이 채용되고 있다 (특허문헌 1 참조).Conventionally, what provided with the superheater is employ | adopted as a boiler for ships (refer patent document 1).

또한, 종래의 선박용 보일러에 있어서는, 연소 가스 후류측에 재열로와 재열기를 구비한 재열 보일러가 사용되고 있다.Moreover, in the conventional marine boiler, the reheat boiler provided with the reheat furnace and the reheater on the downstream side of combustion gas is used.

종래의 선박용 재열 보일러에 관해서, 구성의 일례를 도 5 에 나타낸다.Regarding the conventional marine reheat boiler, an example of a structure is shown in FIG.

도 5 는, 종래의 재열 보일러의 구성을 간략히 나타내는 개략도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 종래의 재열 보일러 (100) 는, 버너 (101), 화로 (102), 프론트 뱅크 튜브 (103), 과열기 (Superheater : SH) (104) 및 증발관군 (리어 뱅크 튜브) (105) 으로 이루어지는 주 (主) 보일러 (106) 와, 증발관군 (105) 의 후류측에 재열 버너 (107) 를 구비한 재열로 (108) 와, 배기 가스 출구측에 설치한 재열기 (109) 로 이루어진다.5 is a schematic view showing a brief configuration of a conventional reheat boiler. As shown in FIG. 5, the conventional reheat boiler 100 includes a burner 101, a furnace 102, a front bank tube 103, a superheater (SH) 104, and an evaporation tube group (rear bank tube). The main boiler 106 which consists of 105, the reheat furnace 108 provided with the reheat burner 107 in the downstream of the evaporation tube group 105, and the reheater 109 provided in the exhaust gas outlet side. )

버너 (101) 의 연소에 의해 발생한 연소 가스는, 화로 (102) 로부터 프론트 뱅크 튜브 (103), 과열기 (104) 및 증발관군 (105) 을 흘러서, 재열 버너 (107) 의 재열 연소 가스와 재열로 (108) 에서 혼합된 후, 재열기 (109) 와 열 교환을 실시하면서 흘러, 가스 출구 (110) 로부터 유출됨으로써 효율적으로 운전을 실시하도록 되어 있었다.The combustion gas generated by the combustion of the burner 101 flows from the furnace 102 to the front bank tube 103, the superheater 104, and the evaporation tube group 105, and the reheat combustion gas and the reheat furnace of the reheat burner 107. After mixing at 108, it flows while performing heat exchange with the reheater 109, and flows out from the gas outlet 110 to operate efficiently.

또한, 도 5 에 있어서, 도면 중의 부호 111 은 물 드럼, 112 는 증기 드럼, 113, 114 는 헤더, 115 는 월 튜브를 나타내고 있다.In Fig. 5, reference numeral 111 in the drawing denotes a water drum, 112 denotes a steam drum, 113 and 114 denote a header, and 115 denotes a wall tube.

일본 공개특허공보 2002-243106호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-243106

그런데, 종래의 선박용 재열 보일러 (100) 에서는, 재열 버너 (107) 가 재열로 (108) 의 앞벽측에만 설치되고, 재열로 (108) 의 뒷벽측에는 설치되어 있지 않다.By the way, in the conventional reheat boiler 100 for ships, the reheat burner 107 is provided only in the front wall side of the reheating furnace 108, and is not provided in the rear wall side of the reheating furnace 108.

이 때문에, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같이, 재열로 (108) 의 출구측 (도 5 중 부호 B 부분) 에서는, 재열로 (108) 의 앞벽 (도 6 중 X) 측과 뒷벽 (도 6 중 Y) 측 사이에 있어서 연소 가스 온도에 수 백도의 온도차가 발생하는 경우가 있는 등, 연소 가스 온도에 발생하는 커다란 언밸런스가 문제가 된다. 이러한 연소 가스 온도의 언밸런스는, 주 보일러 (106) 로부터 유입되는 연소 가스와 재열 버너 (107) 의 재열 연소 가스 사이에 온도차가 있어, 연소 가스와 재열 연소 가스가 충분히 혼합되지 않기 때문인 것으로 생각된다.For this reason, as shown, for example in FIG. 6, in the exit side (reference numeral B in FIG. 5) of the reheating furnace 108, the front wall (X in FIG. 6) side and the back wall (FIG. 6) of the reheating furnace 108 are shown. The large unbalance which arises in combustion gas temperature becomes a problem, for example, the temperature difference of several hundred degrees may generate | occur | produce in the combustion gas temperature between Y) sides. This unbalance of the combustion gas temperature is considered to be because the temperature difference is between the combustion gas flowing in from the main boiler 106 and the reheat combustion gas of the reheat burner 107, and the combustion gas and the reheat combustion gas are not sufficiently mixed.

재열로 (108) 의 출구측 (재열기 (109) 의 입구측) 에서의 연소 가스 온도의 언밸런스는, 즉, 연소 가스와 재열 연소 가스가 혼합된 혼합 연소 가스의 온도 분포에 발생하는 언밸런스는, 재열로 (108) 나 재열기 (109) 의 전열 성능을 저하시킴과 함께, 재열기 (109) 의 재열 튜브에 있어서의 고온 부식이나 서포트재의 강도 저하를 초래할 우려도 있어 바람직하지 못하다.Unbalance of the combustion gas temperature at the outlet side of the reheating furnace 108 (inlet side of the reheater 109), that is, unbalance occurring in the temperature distribution of the mixed combustion gas in which the combustion gas and the reheat combustion gas are mixed, While reducing the heat transfer performance of the reheating furnace 108 and the reheater 109, there is also a possibility that high temperature corrosion in the reheating tube of the reheater 109 and a decrease in the strength of the support material are not preferable.

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 재열로의 출구측에서의 연소 가스의 가스 온도에 관해서, 재열 버너 내의 가스 유동 패턴을 변화시켜 온도 분포의 언밸런스를 저감한 재열 보일러를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a reheat boiler in which the gas flow pattern in the reheat burner is changed with respect to the gas temperature of the combustion gas at the outlet side of the reheat furnace to reduce the unbalance of the temperature distribution. It is to offer.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 수단을 채용하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention employ | adopted the following means.

본 발명의 일 양태에 관련된 재열 보일러는, 버너의 연소에 의해 발생한 주연소 가스가 화로로부터 과열기 및 증발관군을 통과하여 흐르도록 구성된 주 보일러와, 상기 증발관군의 후류측에 배치되어, 재열 버너의 연소에 의해 재열 연소 가스를 발생시키는 재열로와, 그 재열로의 상부측에 배치된 재열기를 구비하고 있는 재열 보일러로서, 상기 재열로와 상기 재열기 사이를 연결하여 상기 연소 가스 및 상기 재열 연소 가스의 유로를 형성하는 재열로 출구부에, 연소 가스의 유로 단면적을 좁히는 편류 방지부를 형성한 것이다.A reheat boiler according to an aspect of the present invention is a main boiler configured to flow a main combustion gas generated by combustion of a burner through a superheater and an evaporation tube group from a furnace, and disposed on the downstream side of the evaporation tube group, A reheat boiler having a reheater for generating a reheated combustion gas by combustion and a reheater disposed on an upper side of the reheater, wherein the reheater and the reheater are connected to each other to burn the combustion gas and the reheated combustion. The reflow prevention part which narrows the cross-sectional area of the flow path of combustion gas is formed in the exit part in the reheating furnace which forms the flow path of gas.

이러한 본 발명의 일 양태의 재열 보일러에 의하면, 재열로와 재열기 사이를 연결하여 혼합 연소 가스 (연소 가스 및 재열 연소 가스) 의 유로를 형성하는 재열로 출구부에 연소 가스의 유로 단면적을 좁히는 편류 방지부를 형성하였기 때문에, 편류 방지부를 통과하는 주연소 가스 및 재열 연소 가스의 흐름에 교란을 일으켜 혼합이 촉진된다.According to such a reheat boiler of one embodiment of the present invention, the flow is connected to the reheater and the reheater to form a flow path of the mixed combustion gas (combustion gas and reheat combustion gas) to form a flow path for narrowing the cross-sectional area of the flow path of the combustion gas at the outlet portion. Since the prevention part is formed, the flow of the main combustion gas and the reheat combustion gas passing through the drift prevention part is disturbed and mixing is promoted.

상기 양태에 있어서, 상기 편류 방지부가 상기 재열로 출구부에 폐쇄판을 설치하여 형성되어 있는 것이 바람직하며, 이로써, 폐쇄판의 크기를 적절히 변경하여 유로 단면적의 개구율을 용이하게 조정할 수 있다.In the above aspect, it is preferable that the drift preventing portion is formed by providing a closing plate at the outlet portion of the reheating furnace, whereby the opening ratio of the passage cross-sectional area can be easily adjusted by appropriately changing the size of the closing plate.

이 경우의 폐쇄판에 대해서는, 복수 장으로 분할하여 각각 개별 착탈을 가능하게 한 것이 바람직하고, 이로써, 현지에서 착탈 장수를 변경하는 것에 의해서 유로 단면적의 개구율을 용이하게 조정할 수 있다.In this case, it is preferable that the closing plate is divided into a plurality of sheets so that individual detachment and detachment are possible. Thus, the opening ratio of the flow path cross-sectional area can be easily adjusted by changing the number of detachment in the field.

상기 서술한 본 발명에 의하면, 혼합 연소 가스 (연소 가스 및 재열 연소 가스) 의 유로를 형성하는 재열로 출구부에 유로 단면적을 좁히는 편류 방지부를 형성하였기 때문에, 편류 방지부를 통과하는 주연소 가스 및 재열 연소 가스의 흐름에 교란을 일으킬 수 있다. 이러한 재열 연소 가스의 교란은 상이한 온도를 갖는 연소 가스 및 재열 연소 가스의 혼합을 촉진시키기 때문에, 편류 방지부의 하류측이 되는 재열로의 출구측 (재열기 입구) 에 있어서, 혼합 연소 가스의 온도 분포가 균일화되도록 언밸런스를 저감한 재열 보일러를 제공할 수 있다.According to the present invention described above, the main combustion gas and the reheat passing through the drift prevention part are formed because the drift prevention part for narrowing the sectional area of the flow path is formed in the outlet part in the reheating path that forms the flow path of the mixed combustion gas (the combustion gas and the reheat combustion gas). It can disturb the flow of combustion gas. Since the disturbance of the reheat combustion gas promotes the mixing of the combustion gas and the reheat combustion gas having different temperatures, the temperature distribution of the mixed combustion gas on the outlet side (reheater inlet) of the reheat furnace which becomes the downstream side of the drift prevention part. It is possible to provide a reheat boiler with reduced unbalance so that is uniform.

즉, 연소 가스 및 재열 연소 가스가 편류 방지부를 통과함으로써 연소 가스 및 재열 연소 가스의 유동 패턴을 변화시킬 수 있기 때문에, 가스 온도가 상이한 2 가지 연소 가스는 편류 방지부의 하류측에서 혼합되어, 온도 분포가 대략 균일화된 상태로 재열기에 유입된다.That is, since the combustion gas and the reheat combustion gas can change the flow pattern of the combustion gas and the reheat combustion gas by passing through the drift prevention part, the two combustion gases which differ in gas temperature are mixed downstream of the drift prevention part, and the temperature distribution Is introduced into the reheater in a substantially uniform state.

따라서, 재열기 입구측에서의 연소 가스 온도의 언밸런스가 해소되기 때문에, 재열로나 재열기에 있어서는 전역을 유효하게 이용한 열 교환이 가능해진다. 이 때문에, 재열로나 재열기 전열의 성능 저하를 방지 또는 억제하여, 효율 좋은 재열 보일러를 제공할 수 있다. 또한, 재열기 입구측에서의 연소 가스 온도의 언밸런스가 해소되면, 재열기의 재열 튜브가 고온 부식되는 것이나, 고온에 의한 서포트재의 강도 저하에 관해서도 방지 또는 억제할 수 있게 되어, 재열 보일러의 내구성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the unbalance of the combustion gas temperature at the reheater inlet side is eliminated, heat exchange using the entire area can be effectively used in the reheater and the reheater. For this reason, it is possible to prevent or suppress the performance deterioration of the reheating furnace and reheater heat transfer, and to provide an efficient reheating boiler. In addition, when the unbalance of the combustion gas temperature at the inlet side of the reheater is eliminated, the reheater tube of the reheater can be corroded at high temperature, and the strength of the support material due to the high temperature can be prevented or suppressed, thereby improving durability and reliability of the reheater boiler. Can be improved.

도 1 은 본 발명에 관련된 재열 보일러의 일 실시형태를 나타내는 구성도이다.
도 2a 는 도 1 의 폐쇄판에 관련된 설치예를 나타내는 도면으로, 유로 단면적의 전후 (좌우) 에 한 쌍 설치한 예이다.
도 2b 는 도 1 의 폐쇄판에 관련된 설치예를 나타내는 도면으로, 유로 단면적의 앞 (왼쪽) 측에만 설치한 예이다.
도 2c 는 도 1 의 폐쇄판에 관련된 설치예를 나타내는 도면으로, 유로 단면적의 뒷 (오른쪽) 측에만 설치한 예이다.
도 3 은 유로 단면적의 개구율과 가스 온도비와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4 는 도 1 에 나타내는 폐쇄판의 변형예를 나타내는 요부 사시도이다.
도 5 는 종래의 재열 보일러에 관해서 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 6 은 재열로의 출구 부근에 있어서 혼합 연소 가스의 온도 분포를 나타내는 설명도이다.1 is a configuration diagram showing an embodiment of a reheat boiler according to the present invention.
It is a figure which shows the example of installation which concerns on the closing plate of FIG. 1, and is an example provided in pairs before and behind (left and right) of a flow path cross-sectional area.
FIG. 2B is a diagram illustrating an installation example related to the closing plate of FIG. 1, which is an example provided only on the front (left) side of the flow path cross-sectional area. FIG.
FIG. 2C is a diagram illustrating an installation example related to the closing plate of FIG. 1, and is an example provided only on the rear (right) side of the flow path cross-sectional area. FIG.
3 is a diagram illustrating a relationship between an opening ratio of a flow path cross-sectional area and a gas temperature ratio.
It is a principal part perspective view which shows the modification of the closure plate shown in FIG.
5 is a configuration diagram showing an example of the configuration of a conventional reheat boiler.
It is explanatory drawing which shows the temperature distribution of mixed combustion gas in the vicinity of the exit of a reheating furnace.

이하, 본 발명에 관련된 재열 보일러에 관해서, 일 실시형태를 도 1 내지 도 3 에 기초하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment is described in detail based on FIG. 1 thru | or FIG. 3 regarding the reheat boiler which concerns on this invention.

본 실시형태의 재열 보일러 (10A) 는, 도 5 에 나타내는 종래 구조의 재열 보일러 (100) 와 동일하게, 버너 (101) 의 연소에 의해 발생한 연소 가스가 화로 (102) 로부터 과열기 (104), 증발관군 (105) 을 통과하도록 구성된 주 보일러 (106) 와, 재열 버너 (107) 에서 연소 가스가 재연소되는 재열로 (108) 와, 재연소된 연소 가스가 재열기 (109) 를 통과하도록 구성되어 있다.In the reheat boiler 10A of the present embodiment, in the same way as the reheat boiler 100 having the conventional structure shown in FIG. 5, the combustion gas generated by the combustion of the burner 101 is evaporated from the furnace 102 and the superheater 104. A main boiler 106 configured to pass through the tube group 105, a reheat furnace 108 in which the combustion gas is reburned in the reheat burner 107, and the reburned combustion gas passes through the reheater 109. have.

이와 같이 구성된 재열 보일러 (10A) 에 있어서, 버너 (101) 의 연소에 의해 생성된 연소 가스는, 주 보일러 (106) 내에서, 화로 (102) 로부터 프론트 뱅크 튜브 (103), 과열기 (104) 및 증발관군 (105) 을 통과하여 흐른다. 이 후, 주 보일러 (106) 로부터 재열로 (108) 에 유입된 연소 가스는, 재열 버너 (107) 에서 생성된 재열 연소 가스와 함께 재열기 (109) 로 유출된다. 또한, 이하의 설명에서는, 주 보일러 (106) 로부터 유입된 연소 가스와 재열로 (108) 에서 생성된 재열 연소 가스가 혼합된 가스를 총칭하여, 즉, 재열로 (108) 및 그 후류측을 흐르는 가스를 「혼합 연소 가스」로 부르기로 한다.In the reheat boiler 10A configured as described above, the combustion gas generated by the combustion of the burner 101 is, in the main boiler 106, from the furnace 102 to the front bank tube 103, the superheater 104, and the like. It flows through the evaporation tube group 105. Thereafter, the combustion gas flowing into the reheating furnace 108 from the main boiler 106 flows out to the reheater 109 together with the reheating combustion gas generated by the reheat burner 107. In addition, in the following description, the gas mixed with the combustion gas which flowed in from the main boiler 106, and the reheat combustion gas produced | generated in the reheat furnace 108 is generically, ie, flows through the reheat furnace 108 and its downstream side. The gas is called "mixed combustion gas."

주 보일러 (106) 로부터 유입된 연소 가스와 재열로 (108) 에서 생성된 재열 연소 가스가 합류된 혼합 연소 가스는, 재열로 (108) 와 재열기 (109) 사이를 연결하여 유로를 형성하는 재열로 출구부 (재열기 (109) 의 입구부이기도 하다) (120) 를 통과한다. 이 재열로 출구부 (120) 에는, 혼합 연소 가스의 유로 단면적을 좁히는 편류 방지부를 형성하기 위해서 폐쇄판 (130) 이 설치되어 있다.The mixed combustion gas in which the combustion gas introduced from the main boiler 106 and the reheat combustion gas generated in the reheating furnace 108 join is connected to the reheating furnace 108 and the reheater 109 to form a flow path. Passes through a furnace outlet (also an inlet of reheater 109) 120. In the reheating furnace outlet 120, a closing plate 130 is provided to form a drift prevention portion that narrows the flow passage cross-sectional area of the mixed combustion gas.

이 폐쇄판 (130) 은, 주 보일러 (106) 로부터 유입되어 윗쪽을 향해 약 90 도의 방향 전환을 하는 연소 가스의 흐름과 재열로 (108) 의 하방에서 상승하는 재열 연소 가스의 흐름이 합류되어, 혼합 연소 가스의 흐름으로서 재열로 (108) 로부터 재열기 (109) 로 향하는 재열기 출구부 (120) 의 유로 단면적을 좁히는 것에 의해 급변시키고 있다. 즉, 고온의 혼합 연소 가스가 흐르는 고온 영역에 설치되는 폐쇄판 (130) 은, 혼합 연소 가스의 유로 단면적을 재열기 출구 (120) 에서 좁혀, 유로 단면적을 일시적으로 급감시키는 기능을 갖고 있다.The closing plate 130 joins the flow of the combustion gas flowing from the main boiler 106 and turning upward by about 90 degrees, and the flow of the reheat combustion gas rising below the reheating furnace 108, As the flow of the mixed combustion gas, it is suddenly changed by narrowing the flow path cross-sectional area of the reheater outlet portion 120 from the reheating furnace 108 to the reheater 109. That is, the closing plate 130 provided in the high temperature region through which the hot mixed combustion gas flows has a function of narrowing the flow cross section of the mixed combustion gas at the reheater outlet 120 to temporarily reduce the flow cross section.

유로 단면적을 좁히는 폐쇄판 (130) 의 설치예로는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 것이 있다.As an installation example of the closing plate 130 which narrows a flow path cross-sectional area, there exist some shown in FIG.

도 2a 에 나타내는 설치예에서는, 재열기 출구부 (120) 의 유로 단면적에 관해서, 전후 (앞벽측 및 뒷벽측) 또는 좌우 (왼쪽벽측 및 오른쪽벽측) 에 폐쇄판 (130) 을 설치하여, 유로를 부분적으로 막아서 유로 단면적을 급격히 감소시키고 있다.In the installation example shown in FIG. 2A, the closing plate 130 is provided in front and rear (front wall side and rear wall side) or right and left (left wall side and right wall side) with respect to the flow path cross-sectional area of the reheater outlet portion 120, It is partially blocked, and the flow path cross-sectional area is drastically reduced.

도 2b, 도 2c 에 나타내는 설치예에서는, 재열기 출구부 (120) 의 유로 단면적에 관해서, 전후 (앞벽측 및 뒷벽측) 또는 좌우 (왼쪽벽측 및 오른쪽벽측) 의 어느 일방에 폐쇄판 (130) 을 설치하여, 유로를 부분적으로 막아 유로 단면적을 급격히 감소시키고 있다.In the installation example shown to FIG. 2B, FIG. 2C, about the flow path cross-sectional area of the reheater exit part 120, the closing board 130 in either front and back (front wall side and back wall side) or right and left (left wall side and right wall side). And the flow path is partially blocked to reduce the cross-sectional area of the flow path rapidly.

이러한 폐쇄판 (130) 을 설치함으로써, 재열로 (108) 와 재열기 (109) 사이를 연결하여 혼합 연소 가스 (연소 가스 및 재열 연소 가스) 의 유로를 형성하는 재열로 출구부 (120) 에서는, 유로 단면적이 급격히 감소하는 변화에 의해, 폐쇄판 (130) 을 통과하는 주연소 가스 및 재열 연소 가스의 흐름에 소용돌이 등의 교란을 일으키며 교반된다. 즉, 윗쪽을 향해 약 90 도의 방향 전환한 연소 가스의 흐름 및 윗쪽을 향해 상승하는 재열 연소 가스의 흐름은, 폐쇄판 (130) 에 대한 충돌, 유로 단면적의 축소에 의한 흐름 방향의 변화나 유속의 증가 등으로 인해 재열로 (108) 내의 유동 패턴이 변화되어 복잡해지기 때문에, 재열로 (108) 내에서의 연소 가스의 교반·혼합이 촉진된다.By providing such a closing plate 130, in the reheating outlet outlet 120 which connects between the reheating furnace 108 and the reheater 109 to form a flow path of the mixed combustion gas (combustion gas and reheating combustion gas), Due to the drastic decrease in the flow path cross-sectional area, the flow of the main combustion gas and the reheat combustion gas passing through the closing plate 130 is stirred while causing a disturbance such as vortex. That is, the flow of the combustion gas diverted upward by about 90 degrees and the flow of the reheated combustion gas rising upward are determined by the change in the flow direction due to the collision with the closing plate 130 and the reduction of the flow path cross-sectional area. Since the flow pattern in the reheating furnace 108 changes and becomes complicated due to the increase, the stirring and mixing of the combustion gas in the reheating furnace 108 are promoted.

이 결과, 상이한 온도를 갖는 혼합 연소 가스의 2 개의 흐름은, 폐쇄판 (130) 을 통과함으로써 전체가 대략 균일화된 온도의 흐름이 되어 재열기 (109) 로 유입된다.As a result, the two flows of the mixed combustion gas having different temperatures are flowed into the reheater 109 by passing through the closing plate 130 to become a flow of approximately uniform temperature as a whole.

도 3 은, 재열기 출구부 (120) 의 유로 단면적에 폐쇄판 (130) 을 설치한 경우의 개구율과 가스 온도비와의 관계를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a relationship between the opening ratio and the gas temperature ratio when the closing plate 130 is provided in the flow path cross-sectional area of the reheater outlet 120.

이 도면에 있어서, 가로축의 개구율은, 재열기 출구부 (120) 의 유로 단면적이 폐쇄판 (130) 에 의해 막히지 않고 남은 개구 면적의 비율로, 수치가 클수록 혼합 연소 가스의 유로가 되는 개구 면적은 커진다.In this figure, the opening ratio of the horizontal axis is the ratio of the opening area remaining in the flow path cross section of the reheater outlet portion 120 without being blocked by the closing plate 130. Grows

한편, 세로축의 가스 온도비는, 평균 가스 온도 (Tav) 를 기준으로 한 최고 가스 온도 (Tmax) 의 비로, 수치가 1 에 가까울수록 균일화된 온도가 된다. 즉, 가스 온도비가 큰 값이 되면 될수록 혼합 연소 가스의 최고 가스 온도와 평균 가스 온도의 차는 넓어져, 온도 언밸런스가 커지고 있다.On the other hand, the gas temperature ratio on the vertical axis is the ratio of the highest gas temperature Tmax based on the average gas temperature Tab, and the closer to 1, the more uniform the temperature is. That is, the larger the gas temperature ratio is, the wider the difference between the maximum gas temperature and the average gas temperature of the mixed combustion gas is, and the temperature unbalance increases.

도 3 에 의하면, 개구율이 작을수록 가스 온도비는 1 에 가까워지고 있기 때문에, 커다란 폐쇄판 (130) 을 설치하여 유로 단면적을 좁힐수록 교반·혼합이 촉진되어, 혼합 연소 가스의 온도가 균일화된다. 그러나, 재열기 출구부 (120) 의 개구율이 작아지면, 혼합 연소 가스의 온도 언밸런스는 해소되는 반면, 혼합 연소 가스가 유로 단면적이 작은 재열기 출구부 (120) 를 통과할 때의 압력 손실은 커진다. 따라서, 재열기 출구부 (120) 의 개구율에 관해서는, 혼합 연소 가스의 온도 언밸런스 및 압력 손실을 고려하여, 가장 운전 효율이 좋아지도록 폐쇄판 (130) 의 크기 (유로의 봉쇄 면적) 를 변경하여 적절히 조정하면 된다. 바꾸어 말하면, 재열 출구 개구부 (120) 에 폐쇄판 (130) 을 설치하여 형성되는 편류 방지부를 채용함으로써, 폐쇄판 (130) 의 크기를 변경하여 유로 단면적의 개구율을 용이하게 조정할 수 있다.According to Fig. 3, the smaller the opening ratio, the closer the gas temperature ratio is to 1, so that the larger closing plate 130 is provided and the flow path cross-sectional area is narrowed, so that stirring and mixing are promoted, so that the temperature of the mixed combustion gas becomes uniform. However, when the opening ratio of the reheater outlet portion 120 decreases, the temperature unbalance of the mixed combustion gas is eliminated, while the pressure loss when the mixed combustion gas passes through the reheater outlet portion 120 having a small flow path cross section is increased. . Therefore, regarding the opening ratio of the reheater outlet 120, in consideration of the temperature unbalance and the pressure loss of the mixed combustion gas, the size of the closing plate 130 (blockage area of the flow path) is changed to have the best operating efficiency. You may adjust it suitably. In other words, by adopting the drift prevention portion formed by providing the closing plate 130 in the reheating outlet opening 120, the opening ratio of the flow path cross-sectional area can be easily adjusted by changing the size of the closing plate 130.

그런데, 상기 서술한 폐쇄판 (130) 은, 예를 들어 상기 서술한 실시형태의 변형예로서 도 4 에 나타내는 폐쇄판 (130A) 과 같이, 재열로 출구 (120) 를 통과하는 스택관군 (140) 위에 올려서 설치하는 구조가 바람직하다. 이 스택 (140) 은, 재열로 (108) 의 상부를 횡단하는 증발관 (스택) (141) 의 관군 (管群) 이다.By the way, the above-mentioned closed plate 130 is the stack pipe group 140 which passes through the exit 120 by reheating like the closed plate 130A shown in FIG. 4 as a modification of the above-mentioned embodiment, for example. It is preferable that the structure be placed on top. This stack 140 is a pipe group of the evaporation tube (stack) 141 which crosses the upper part of the reheating furnace 108.

이러한 폐쇄판 (130A) 의 설치 구조를 채용하면, 혼합 연소 가스가 흐르는 고온 영역에 새로운 서포트 부재 (돌기 부재) 를 형성할 필요가 없다. 또한, 고온 영역에 설치되는 서포트 부재는, 고온의 환경에 견디는 고급 소재를 사용할 필요가 있다.By adopting such a mounting structure of the closing plate 130A, it is not necessary to form a new support member (protrusion member) in the high temperature region in which the mixed combustion gas flows. In addition, the support member provided in the high temperature region needs to use a high-quality material that can withstand a high temperature environment.

또, 도 4 에 나타내는 폐쇄판 (130A) 은, 유로 단면적의 조정이 가능해지도록 복수로 분할되어 있다. 도시된 구성예에서는, 좌우 한 쌍의 폐쇄판 (130A) 이 각각 3 분할되어 있다. 즉, 1 개의 폐쇄판 (130A) 은, 3 개의 폐쇄판 부재 (131, 132, 133) 로 분할되어 있으며, 폐쇄판 부재 (131, 132, 133) 가 각각 개별적으로 착탈 가능하게 되어 있다.In addition, 130 A of closure plates shown in FIG. 4 are divided into multiple parts so that the flow path cross-sectional area can be adjusted. In the illustrated configuration, the left and right pairs of closing plates 130A are divided in three. That is, one closure plate 130A is divided into three closure plate members 131, 132, and 133, and the closure plate members 131, 132, and 133 are detachable from each other individually.

이러한 구성으로 하면, 현지에서 착탈 장수를 변경하는 것에 의해 유로 단면적의 개구율을 용이하게 조정할 수 있다. 즉, 폐쇄판 부재 (131, 132, 133) 의 설치 수에 관해서는, 재열 보일러 (10A) 를 설치한 현지에서 연소 시험을 한 결과 (온도 언밸런스 레벨 등) 에 기초하여, 최적의 개구율이 되도록 용이하게 착탈하여 조정할 수 있다. 또, 폐쇄판 (130A) 의 분할 수에 관해서는 상기 서술한 3 분할에 한정되지는 않는다.With such a configuration, the opening ratio of the flow path cross-sectional area can be easily adjusted by changing the number of attachments and detachments in the field. That is, as to the number of installation of the closing plate members 131, 132, 133, it is easy to obtain the optimum opening ratio based on the result of the combustion test (temperature unbalance level, etc.) at the site where the reheat boiler 10A is installed. Can be removed and adjusted. The number of divisions of the closing plate 130A is not limited to the above three divisions.

또한, 도시된 폐쇄판 (130A) 은, 출구측의 개구 면적이 서서히 확대되는 경사면이 된다. 이 때문에, 온도 분포가 균일화된 혼합 연소 가스는 재열기 (109) 안으로 스무스하게 확산되어, 재열기 (109) 의 내부 전역에 걸쳐서 대략 균일하게 통과하기 때문에, 재열기 (109) 에 있어서의 열 교환의 효율이 향상된다. 또, 재열기 (109) 의 열 교환 효율 향상은, 재열 보일러 (10A) 의 효율 향상에도 유효하다.In addition, 130 A of illustrated closing plates become the inclined surface on which the opening area of an exit side gradually expands. For this reason, since the mixed combustion gas whose temperature distribution is uniform spreads smoothly into the reheater 109 and passes substantially uniformly throughout the inside of the reheater 109, heat exchange in the reheater 109 is performed. The efficiency of the is improved. The heat exchange efficiency improvement of the reheater 109 is also effective for improving the efficiency of the reheat boiler 10A.

이와 같이, 상기 서술한 본 발명의 재열 보일러 (10A) 에 의하면, 혼합 연소 가스 (연소 가스 및 재열 연소 가스) 의 유로를 형성하는 재열로 출구부 (120) 에 유로 단면적을 좁히는 폐쇄판 (130) 을 설치하여 편류 방지부를 형성하였기 때문에, 이 편류 방지부를 통과하는 혼합 연소 가스의 흐름에 교란을 일으켜 혼합이 촉진되어, 편류 방지부의 하류측이 되는 재열로 (108) 의 출구측 (재열기 (109) 입구) 에서 온도 분포가 균일화되도록 온도 언밸런스가 저감된다. 즉, 혼합 연소 가스가 폐쇄판 (130) 을 설치하여 유로 단면적을 좁힌 편류 방지부를 통과함으로써, 혼합 연소 가스가 되는 연소 가스 및 재열 연소 가스의 유동 패턴을 변화시킬 수 있기 때문에, 가스 온도가 상이한 2 개의 연소 가스는 편류 방지부의 하류측에서 혼합되어, 온도 분포가 대략 균일화된 상태로 재열기 (109) 로 유입된다.Thus, according to the reheat boiler 10A of this invention mentioned above, the closed plate 130 which narrows a flow path cross section area in the exit part 120 with the reheat path which forms the flow path of mixed combustion gas (combustion gas and reheat combustion gas). Since the drift preventing portion is formed to form a drift preventing portion, the flow of the mixed combustion gas passing through the drift preventing portion is disturbed, so that mixing is promoted and the outlet side of the reheating furnace 108 that becomes the downstream side of the drift preventing portion (reheater 109 The temperature unbalance is reduced so that the temperature distribution at the inlet is uniform. That is, since the mixed combustion gas passes through the drift prevention part which provided the closing plate 130 and narrowed the flow path cross-sectional area, the flow patterns of the combustion gas and reheat combustion gas which become mixed combustion gas can be changed, Combustion gases are mixed on the downstream side of the drift preventing portion, and are introduced into the reheater 109 with a substantially uniform temperature distribution.

따라서, 재열기 (109) 의 입구측에서의 혼합 연소 가스 온도의 언밸런스가 해소되어, 재열로 (108) 나 재열기 (109) 의 전열 성능 저하를 방지 또는 억제하여 효율 좋은 재열 보일러 (10A) 를 제공할 수 있다.Therefore, the unbalance of the mixed combustion gas temperature at the inlet side of the reheater 109 is eliminated, thereby preventing or suppressing the deterioration of the heat transfer performance of the reheating furnace 108 and the reheater 109 to provide an efficient reheat boiler 10A. Can be.

그리고, 재열기 (109) 의 입구측에서의 연소 가스 온도의 언밸런스가 해소되면, 재열기 (109) 의 재열 튜브가 고온 부식되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 재열기 (109) 의 입구측에서의 연소 가스 온도의 언밸런스가 해소되면 최고 가스 온도도 저하되기 때문에, 고온에 의한 서포트재의 강도 저하에 관해서도 방지 또는 억제할 수 있다. 이 결과, 재열 보일러 (10A) 는, 내구성이나 신뢰성이 향상하게 된다.And if the unbalance of the combustion gas temperature in the inlet side of the reheater 109 is eliminated, it can prevent or suppress high-temperature corrosion of the reheat tube of the reheater 109. In addition, when the unbalance of the combustion gas temperature at the inlet side of the reheater 109 is eliminated, the maximum gas temperature is also lowered, so that the reduction in strength of the support material due to the high temperature can be prevented or suppressed. As a result, 10 A of reheat boilers improve durability and reliability.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 적절히 변경할 수 있다.In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary.

10A … 재열 보일러
101 … 버너
102 … 화로
103 … 프론트 뱅크 튜브
104 … 과열기 (SH)
105 … 증발관군 (리어 뱅크 튜브)
106 … 주 보일러
107 … 재열 버너
108 … 재열로
109 … 재열기
110 … 가스 출구
111 … 물 드럼
112 … 증기 드럼
120 … 재열로 출구부
130, 130A … 폐쇄판
131, 132, 133 … 폐쇄판 부재
140 … 스택관군
141 … 증발관 (스택) 10A. Reheat boiler
101. burner
102. brazier
103. Front bank tube
104. Superheater (SH)
105. Evaporation tube group (rear bank tube)
106. Main boiler
107. Reheat burner
108. By reheating
109. Reheater
110. Gas outlet
111. Water drum
112. Steam drum
120... Reheat furnace exit
130, 130A... Closing plate
131, 132, 133... Closure plate member
140. Stack
141. Evaporator Tube (Stack)

Claims (3)

버너의 연소에 의해 발생한 주연소 가스가 화로로부터 과열기 및 증발관군을 통과하여 흐르도록 구성된 주 보일러와, 상기 증발관군의 후류측에 배치되어, 재열 버너의 연소에 의해 재열 연소 가스를 발생시키는 재열로와, 그 재열로의 상부측에 배치된 재열기를 구비하고 있는 재열 보일러로서,
상기 재열로와 상기 재열기 사이를 연결하여 상기 연소 가스 및 상기 재열 연소 가스의 유로를 형성하는 재열로 출구부에, 연소 가스의 유로 단면적을 좁히는 편류 방지부를 형성한 재열 보일러.A main boiler configured to flow the main combustion gas generated by the combustion of the burner through the superheater and the evaporation tube group from the furnace, and a reheat furnace disposed on the downstream side of the evaporation tube group to generate reheat combustion gas by combustion of the reheat burner. WHEREIN: The reheat boiler provided with the reheater arrange | positioned at the upper side of the reheating furnace,
And a drift preventing portion for narrowing a cross-sectional area of the flow path of the combustion gas at an outlet portion of the reheating path that connects the reheating furnace and the reheater to form a flow path of the combustion gas and the reheating combustion gas. 제 1 항에 있어서,
상기 편류 방지부가 상기 재열로 출구부에 폐쇄판을 설치하여 형성되어 있는 재열 보일러.The method of claim 1,
The reheating boiler, wherein the drift prevention portion is formed by providing a closing plate at the outlet portion of the reheating furnace. 제 2 항에 있어서,
상기 폐쇄판을 복수 장으로 분할하여 각각 개별 착탈이 가능한 재열 보일러.The method of claim 2,
A reheat boiler capable of separating and detaching the closing plate into a plurality of sheets, respectively.
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