WO2005012790A1 - 伝熱管パネルモジュールと該モジュールを用いる排熱回収ボイラの建設方法 - Google Patents

伝熱管パネルモジュールと該モジュールを用いる排熱回収ボイラの建設方法 Download PDF

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WO2005012790A1
WO2005012790A1 PCT/JP2003/009657 JP0309657W WO2005012790A1 WO 2005012790 A1 WO2005012790 A1 WO 2005012790A1 JP 0309657 W JP0309657 W JP 0309657W WO 2005012790 A1 WO2005012790 A1 WO 2005012790A1
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heat transfer
transfer tube
module
tube panel
casing
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PCT/JP2003/009657
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Isao Waseda
Atsuo Kawahara
Mitsugi Musashi
Toshinori Shigenaka
Original Assignee
Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha
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    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
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    • F22B37/001—Steam generators built-up from pre-fabricated elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
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    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
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    • F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
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    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
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    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
    • F22B37/244—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding for water-tube steam generators suspended from the top

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer tube panel module and a method for constructing an exhaust heat recovery boiler using the module.
  • the present invention relates to an exhaust heat recovery boiler (hereinafter sometimes referred to as HRSG) used in a combined cycle (combined cycle power generation) plant, and particularly to a method for constructing an exhaust heat recovery boiler (a modular construction method) and a method used in the method.
  • HRSG exhaust heat recovery boiler
  • Combined cycle power plants that use gas turbines have higher thermal efficiency than thermal power plants that use coal-fired boilers, etc., and use mainly natural gas as fuel, so the amount of sulfur oxides and dust generated is small. It is attracting attention as a high-potential power plant with a low burden on power plants. Also, the combined cycle power plant has excellent load response, and is attracting attention as a power generation method suitable for frequent start-stop operation (Daily Start Daily Stop), which can rapidly change the power generation output according to power demand. Have been.
  • the main components of the combined cycle power plant are a power generation gas bin and an HRSG that generates steam using the exhaust gas from the gas bin and a steam turbine that generates power using the steam obtained from the HRSG. Is a plant.
  • Fig. 1 shows a schematic diagram of a horizontal HRSG equipped with an auxiliary burner.
  • the HRSG has a casing 1 which is a gas duct through which exhaust gas G from a gas turbine flows in the horizontal direction.
  • the burner burner 2 is arranged inside the inlet near the inlet of the gas G in the evening, and then a number of heat transfer tube groups 3 are arranged on the downstream side (the heat transfer tube group 3 is generally located upstream.
  • a superheater 3a, an evaporator 3b and a economizer 3c are arranged in order from the side to the downstream side, but a reheater (not shown) may be arranged in some cases.
  • the components that make up the combined cycle power plant including the HRSG, are large-capacity thermal power generation
  • the capacity is smaller than that of the components that make up the plant, and it can be transported after being assembled to a stage near completion in the plant equipment manufacturing plant, in which case installation work on the site is relatively easy Can be done. Therefore, the installation is completed in a shorter time than the large-capacity equipment constituting the thermal power plant.
  • HRSG is still not a small device, and its installation requires a great deal of labor and time.
  • the HRSG transports hundreds or more of heat transfer tubes and a group of heat transfer tubes 3 each consisting of a header to the construction site as needed, and installs them on the ceiling of the HRSG casing that has been constructed in advance at the construction site. Work was being done to suspend the heat transfer tube panels one by one on the support beams provided. Repeatedly suspending thousands or tens of thousands of heat transfer tubes in such a high place not only poses dangers, but also increases the construction period and increases construction costs. there were.
  • HRSG tube group 3 is divided into several modules, and these modules are completed as a unit in a manufacturing plant.At the construction site, the HRSG is configured so that installation can be completed simply by assembling it. There is a strong demand for technology development to make equipment easier to construct HRSG by modularizing the equipment.
  • an object of the present invention is to provide a method of constructing an HRSG and a transfer method used in the method, which can prevent damage to the heat transfer tube panel during transportation, can reduce transportation costs at the same time, and reduce the generation of wasted members after installation. It is to provide a heat tube panel module. Disclosure of the invention
  • the present invention relates to a method for constructing an exhaust heat recovery boiler that generates steam by disposing a heat transfer tube group 3 in a casing 1 forming a gas flow path in which exhaust gas flows in a substantially horizontal direction, A heat transfer tube panel 23 composed of headers 7 and 8 of the heat transfer tube group 3, an upper casing 20 provided above the heat transfer tube panel 23, and an upper casing 20 provided on the upper surface.
  • the required size and number of modules 25 obtained by storing the members including the heat transfer tube panel support beams 22 in the transport frame 24 according to the design specifications of the exhaust heat recovery boiler are prepared.
  • the structural members for supporting the module 25 including the ceiling support beams 33, 34, and the side casings la and 1b and the bottom casing 1c of the heat recovery steam generator other than the ceiling were constructed.
  • the above-mentioned modules 25 are transferred to the construction site
  • the heat transfer tube panel support beams 22 of each module 25 are placed at the installation height of the ceiling support beams 33 by suspending them from above between adjacent ceiling support beams 33, and both support beams
  • This is a method for constructing an exhaust heat recovery boiler in which 22 and 33 are connected and fixed via steel plates 36, 39 and 40 for connection.
  • a surface perpendicular to the gas flow of each module 25 is vertically arranged at a construction site of the exhaust heat recovery boiler, and temporarily fixed on an erecting jig 37.
  • the erecting jig 37 on which each module 25 is placed is recovered by the heat recovery at the position adjacent to the side casing 1a or 1b of the boiler.
  • the module perpendicular to the gas flow of each module 25 is arranged along the side casing 1a or 1b of the exhaust heat recovery boiler, and the erecting jig 3 is placed. 7 is temporarily fixed to the side casing 1a or lb, and the lifting object of the crane 4 2 is temporarily fixed to the side casing la or 1b.
  • the heat transfer tube panel support beam 22 of each module 25 is disposed at the installation height of the ceiling support beam 33, and both the support beams 22 and 33 are arranged.
  • the connection is fixed via the first steel plate 36 for connection, the gap between the upper casing 20 of each module 25 and the ceiling support beam 33 is closed with the second steel plate 39.
  • a method of welding and connecting the upper casing 20, the ceiling support beam 22, and the second steel plate 39 may be adopted.
  • a heat insulating material 13 is provided below the upper casing 20 of each module 25, and a communication pipe for flowing steam or water is provided in the upper header 7, and the upper casing 2 of each module 10 25 is provided.
  • a header support 11 can be provided between 0 and the upper header 7 so as to be suspended from the heat transfer tube panel support beam 22.
  • the present invention also provides a heat transfer tube panel 23 comprising a heat transfer tube group 3 and headers 7 and 8 of the heat transfer tube group 3, an upper casing 20 provided above the heat transfer tube panel 23, and the upper casing 20.
  • a member including the heat transfer tube panel support beam 22 provided on the upper surface of the single thing 20 and a transport frame 24 made of a rigid body surrounding the member group are defined as one module unit.
  • the heat transfer pipe panel 23 has heat recovery pipes 18 provided with anti-vibration supports 18 arranged at predetermined intervals to prevent contact between adjacent heat transfer pipes 6 in the direction transverse to the longitudinal direction of the heat transfer pipe group 3.
  • a configuration may be adopted in which the anti-sway fixing member 32 is provided between the end of the anti-vibration support 18 and the transport frame 24.
  • a heat transfer tube panel 25 composed of a heat transfer tube group 3 and headers 7 and 8 of the heat transfer tube group 3 and an upper casing 20 provided above the heat transfer tube panel 23 are provided.
  • anti-sway between the anti-vibration supports 18, 26, 27, 32 and the transport frame 24 When the fixing member 32 is provided, the effect of preventing damage due to shaking during transportation is enhanced.
  • the supporting structural members including the ceiling support beams 33, 34 and the side casings 1a and 1b of the heat recovery boiler other than the ceiling and the bottom casing 1c
  • the heat transfer tube panel module 25 is manufactured in the manufacturing plant, and each module 25 is transported to the construction site and installed there, thereby installing the heat transfer tube panel together with the HRSG casing 1. 23 The installation of 3 is completed, and the dangerous construction work inside the HRSG casing 1 is eliminated, and the installation of the scaffold and the dismantling work are not required. Heat transfer tube panel in a short time
  • H R S G can be built in a short period because 15 2 3 can be installed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a horizontal exhaust heat recovery boiler provided with a combustion burner inside.
  • Fig. 2 is a configuration diagram of the heat transfer tube group arranged inside the casing of the HRSG viewed from a cross section orthogonal to the gas flow direction of the boiler.
  • Fig. 3 is a configuration diagram of the heat transfer tube group arranged inside the casing of the HRSG as viewed from the cross section in the gas flow direction of the boiler.
  • FIG. 4 is a perspective view of the heat transfer tube panel module.
  • Figure 5 is a perspective view of the upper header and the upper casing of the heat transfer tube panel module.
  • FIG. 6 is a side view of the anti-sway fixing member of the heat transfer tube panel module.
  • FIG. 4 is a side view of the anti-sway fixing member of the heat transfer tube panel module.
  • FIG. 8 is a perspective view of a casing constructed in advance at the HRSG construction site.
  • FIG. 9 is a side view showing a state where the module is placed on the module erecting jig.
  • FIG. 10 is a side view showing how the module is lifted by the erecting jig.
  • FIG. 11 is a plan view showing how the module is lifted by the erecting jig.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state in which only the module is lifted by a crane with the erecting jig supported on the side of the casing.
  • Fig. 13 is a side view of the upper casing near the top of the module inserted into the casing through one opening in the ceiling of the HRSG casing (A-A line cut in Fig. 8 after the heat transfer tube panel is attached). View).
  • FIG. 14 is a perspective view of heat transfer tube panels of the exhaust heat recovery boiler according to one embodiment of the present invention which are arranged in parallel in the furnace width direction.
  • FIG. 15 is a plan view of FIG.
  • Fig. 16 is a plan view of a heat transfer tube panel portion of a conventional exhaust heat recovery boiler arranged in parallel in the furnace width direction.
  • Fig. 2 is a view of a cross section orthogonal to the gas flow direction of the boiler
  • Fig. 3 is a view of a cross section of the boiler in the gas flow direction. 2 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1
  • FIG. 3 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the heat transfer tube panel 23 of the waste heat recovery boiler is composed of heat transfer tubes 6, upper header 7, lower header 8, upper connecting pipe 9, and lower connecting pipe 10, as shown in Figs. 2 and 3.
  • the upper part 6 is supported by a heat transfer tube panel support beam 22 via a header sabot 11.
  • the outer periphery of the heat transfer tube panel 23 is a heat insulating material filled between the casing 1 and the inner casing 12 and between the casing 1 and the inner casing 12. It is covered by the heat transfer tube panel support beam 22.
  • Fins 16 (only the-part is shown) are wound around the outer circumference of the heat transfer tube 6, and a plurality of finned heat transfer tubes 6 are arranged in a staggered manner in the exhaust gas flow direction.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the heat transfer tube panel module 25.
  • Heating tube panel 23 consisting of a plurality of heat transfer tubes 6 having the above-mentioned configuration and headers 7 and 8 arranged inside casing 1 is divided into a plurality of modules, and each heat transfer tube panel is obtained.
  • the module 25 (hereinafter simply referred to as module 25) is stored in the transport frame 24.
  • the upper casing 20, the heat transfer tube panel support beam 22, etc. are housed as one body.
  • Fig. 5 is a perspective view of the upper pipe 7 and the upper casings 1, 12 and 13 (19 to 21).
  • the HRSG for a combined cycle power plant with a steam temperature of 1300 ° C class is divided into two or three modules 25 in the width direction of the gas flow path (direction perpendicular to the gas flow), and the gas flow direction Is divided into 6 to 12 modules 25 due to the restrictions on the arrangement of the heat transfer tube group and transportation, but each module 25 may have a different size depending on the location in the HRSG.
  • the size of one module 25 is, for example, 26 m in length, 3 to 4.5 m in width, and 1.5 to 4 m in height.
  • Each module 25 has 3 to 8 finned heat transfer tube panels 23, an upper connecting pipe 9 through which the fluid to be heated flows between the adjacent module headers of the other module 25, and an upper casing 20.
  • the heat insulating material 21 attached to the inner surface of the upper casing 20 and the inner casing 19 are incorporated in the dimensions of the finished product after installation on the construction site, and further on the upper casing 20.
  • a fixed number of heat transfer tube panel support beams 22 made of H-shaped steel are installed, and the upper header is placed inside the upper casing 20 corresponding to the support beams 22.
  • a support 11 for supporting 7 is provided.
  • Each of the components is mounted so as to surround the inside of the transport frame 24 to form one module 25.
  • Heat transfer tube panel 2 3 placed inside H R S G case sink 1 is upper casing
  • an anti-sway fixing bolt 26 is arranged between the anti-vibration support 18 and the transport frame 24. After pressing the anti-sway fixing bolt 26 that can be pressed from the outside of the transport frame 24 toward the end of the anti-vibration support 18, tighten it with the lock nut 27 to prevent the heat transfer tube panel 23. It is fixed to the transport frame 24 via the vibration support 18 (Fig. 6 (a)). H R S G When installing the module 25 at the construction site, loosen the tightening of the nut 27 and tighten the fixing bolt 2
  • the anti-sway fixing member having a plate having a length corresponding to the distance between the transport frame 24 and the end of the anti-vibration support 18 is used for both the transport frame 24 and the anti-vibration support 18.
  • the fixed member may be cut after transportation.
  • a plate made of wood or the like having a thickness corresponding to the interval between the transport frame 24 and the end portion of the anti-vibration support 18 may be inserted into the interval, and after transport, the plate may be extracted.
  • a filler such as sand, gel material, etc. is filled in the required portions of the heat transfer tube panel 23 inside the transport frame 24, and after the transportation, It may be possible to extract the filling material.
  • the heat transfer tube panel 23 can be prevented from being damaged during transportation by the anti-sway fixing member 32 including the pair of rods 31 whose widths can be changed as shown in FIG.
  • the fixing member 32 is a ladder-like structure in which a plurality of rotatable arms 28 each rotatably supported between a pair of rods 31 are attached, and a lever 30 integrated with the cam 29 is provided. Is rotated about a rotation center 29 a of a cam 29 provided on one of the rods 31, and the tip of the cam 29 is pressed against the other opening 31, thereby causing a pair of rods 31 to rotate. Change interval To do.
  • the upper casing 20 in the module 25 is a casing member that connects the upper casings 20 of the adjacent modules 25 to form a ceiling portion of the casing 1 of the HRSG, and As shown in Fig. 8, at the HRSG construction site, HRSG casing 1 is constructed in advance with casing members excluding the ceiling (Fig. 8 shows only the corners of casing 1).
  • the casing 1 is composed of side casings 1a and 1b and a bottom casing 1c.
  • the heat insulating material 21 is attached to the inner surfaces of the side casings 1a and 1b and the bottom casing 1c, respectively.
  • Each is reinforced with a frame structure composed of H-section steel (not shown).
  • the casing 1 on the ceiling is constructed by connecting the upper casings 20 of the modules 25.
  • the heat insulator 21 in the module 25 is a member constituting the heat insulator 13 which is attached to the casing 1 of the HRSG by joining the heat insulators 21 of the adjacent modules 25 together.
  • the internal casing 19 in the module 25 is a member that connects the internal casings 19 of the adjacent modules 25 to form the internal casing 12 of the HRSG.
  • Ceiling support beams 33, 34 serving also as support members made of H-shaped steel for joining the upper casings 20 of each module 25 are formed in a lattice shape in advance on the ceiling surface of the casing 1 at the construction site. It is provided.
  • Modules 25 that arrive at the construction site of the HRSG are sequentially inserted by a crane 42 from above into the opening of the casing 1 between the support beams 33, 34 on the ceiling of the casing 1.
  • the module 25 that has arrived at the site before that is mounted on the module erecting jig 37 as shown in Fig. 9 (Fig. 9 (a)).
  • fix the key points of the module 25 to the module erecting jig 37 (Fig. 9 (b)
  • the anti-sway fixing members during transportation are also removed (Fig. 9 (c)).
  • the longitudinal direction of the erecting jig 37 is H It is arranged in the longitudinal direction of the RSG casing 1, that is, in the direction along the gas flow path of the HRSG. Therefore, as shown in the side view of the HRSG in Fig. 10, the wire of the crane 42 is locked to the hanging balance 38 attached to the tip of the erecting jig 37, and the upper cable of the module 25 is locked. Lift one sing 20 side upward. At this time, the erecting jig 37 is lifted by the crane 42 so as to rotate around the base side of the erecting jig 37, and the longitudinal portion of the erecting jig 37 is perpendicular to the ground.
  • the surface (wide plane) perpendicular to the gas flow of the heat transfer tube panel 23 of the erecting jig 3.7 is perpendicular to the side casing 1a of the HRSG, As shown in the plan view of the HRSG, the erecting jig 37 is rotated 90 degrees by the crane 42, and the plane perpendicular to the gas flow of the erecting jig 37 (wide plane) (HRSG plane (Fig.) Along the side casing 1a, and temporarily fix the erecting jig 37 to the side casing 1a.
  • the object to be hung by the crane 4 2 that was hoisting the lifting balance 38 was module 25
  • the module 25 is lifted by the crane 42 instead of the heat transfer tube panel to the heat transfer tube panel 22.
  • the wide plane of the heat transfer tube panel 23, which is perpendicular to the gas flow of the module 25 is in the direction parallel to the gas flow direction of the HRSG, rotate the module 25 by 90 degrees while lifting it up again. Lower the case 1 so that it is inserted into the ceiling opening.
  • Fig. 13 (a) shows a side view of the vicinity of the upper casing 20 of the module 25 inserted into the casing 1 from one opening in the ceiling of the HRSG casing 1 (after the heat transfer tube panel is attached).
  • Fig. 8 shows a sectional view taken along the line A-A).
  • 11 13 ⁇ 430 Module 2 5 descends between a pair of ceiling beam 3 made of H-beam provided on the ceiling of casing 1
  • the upper support beam 22 of the module 25 is arranged at a position where it is superimposed on the support piece 36 provided in advance on the side surface of 3, and the support beam 22 and the support piece 36 are connected with a rivet.
  • the upper casing 20 and the support beam 33 are connected by welding to the steel plate 39 applied to the gap between the upper casing 20 of 25 and the support beam 33.
  • a pair of support beams 33 made of H-beam A steel plate 39 is welded in advance to the bottom, and the support pieces 36 provided on the side surfaces of the support beams 33 of the casing 1 and the upper support beams 22 of the module 25 are connected by reverting.
  • the upper casing 20 and the steel plate 39 may be welded to each other with a steel plate 40 applied to a gap between the upper casing 20 of the steel plate 25 and the steel plate 39. In this case, welding work can be performed from the upper side of the ceiling part 5 of the casing 1, and connection workability is improved.
  • this embodiment eliminates dangerous construction work inside the HRSG casing 1 and eliminates the need to install and dismantle the scaffolding, and easily and quickly transmits the HRSG casing 1 to the HRSG casing 1.
  • HRSG can be constructed in a short period of time because heat tube panels 23 can be installed. Further, only the heat transfer tube panels 23 arranged in parallel in the furnace width direction of the exhaust heat recovery boiler according to one embodiment of the present invention are shown in the perspective view of FIG. 14 and the plan view of FIG. 3 of
  • a baffle plate 45 was provided on the side along the gas flow, and a gas short path prevention plate 46 for preventing gas short paths was provided.
  • Baffle plates 45 are provided on both sides of each heat transfer tube panel 23 to prevent short-circuiting of gas through the gap between the heat transfer tube panel 23 and the casing 1. Heat transfer tube panels arranged side by side in the furnace width direction of the exhaust heat recovery boiler
  • the gap between 20 23 cannot be filled with baffle plate 45 alone. This is because it is necessary to provide a gap between adjacent heat transfer tube panels 23 in consideration of the installation work of the heat transfer tube panels 23 and the thermal expansion of the panels 23.
  • the gap is left as it is, the gas passes through the gap, and as a result, the amount of gas passing through the heat transfer tube panel 23 decreases, so that the amount of recovered heat decreases.
  • the gap between the heat transfer tube panels 23 is, after the heat transfer tube panel 23 is installed, as shown in the plan view of FIG. 16, the gas inlet portion between the baffle plates 45 of the adjacent panels 23. And a gas short path prevention plate 47 was installed at the exit.
  • the scaffold in the height direction including the high places take safety measures such as preventing workers from dropping due to work at high places, such as installing the gas short path prevention plate 47. The installation period was getting longer.
  • a gas shot path prevention plate 46 is attached in advance to a baffle plate 45 of one side of the heat transfer tube panel 23 at a position corresponding to the gas inlet and outlet of each heat transfer tube panel 23 in a factory or the like. Take it to the site and install the heat transfer tube panel 23 with the gas short path prevention plate 46 attached first. One side of the rectangular gas short path prevention plate 46 is attached to the baffle plate 45, and the opposite side is flush.
  • the free side surface of the gas short path prevention plate 46 presses against the baffle plate 45 of the other heat transfer tube panel 23 at the gas inlet side, so that the gap between the two heat transfer tube panels 23 is formed. And gas short paths are eliminated. Also, if the free side of the gas short path prevention plate 46 is bent, the gas flow is efficiently caught in the bent portion, so that the baffle plate of the other heat transfer tube panel 23 is more reliably formed. The gas short path prevention plate 46 is pressed by 45 to eliminate the gap and reliably prevent the short path of gas.
  • a configuration is adopted in which some of the strength members (module frames 24 and 25) such as the main pillar 33 and the main beam 34 of the HRSG are shared as constituent members of the heat transfer tube panel module 20.
  • the heat transfer tube group module 20 of the exhaust heat recovery boiler When installed at the construction site, a structure that is highly installable at the construction site of the HRSG can be applied between the modules 20 and the connection between the module 20 and the strength member of the HRSG.
  • the installation work of the heat transfer tube panel module 20 can be reduced, and the construction process of the combined cycle power plant can be streamlined. At the same time, local installation costs can be reduced.
  • the module frames 24 and 25 become part of the HRSG's strength members such as the main pillars 33 and the main beams 34.Therefore, there is an advantage that almost no members are discarded after the construction. .
  • the anti-sway fixing member is arranged between the vibration isolating supports 18 and the casing 1 which are arranged at predetermined intervals to prevent contact between the adjacent heat transfer tubes 6.
  • the heat transfer tube panel module 20 can be prevented from being damaged during transportation, and the transportation of the heat transfer tube panel module 20 to a remote location is facilitated.
  • one side surface portion is connected to the baffle plate 45 of one of the heat transfer tube panels 23 between two adjacent heat transfer tube panels 23 in the furnace width direction (direction orthogonal to the gas flow). Attach the gas short path prevention plate 46 with the other side to the baffle plate 45 of the other heat transfer tube panel 23, especially the gas short path prevention plate that contacts the baffle plate 45 of the heat transfer tube panel 23. If the side surface of 46 is bent to the upstream side of the gas flow in the gas flow path, the gas will not be short-passed from between the two heat transfer tube panels 23, and the heat retained by the gas can be effectively recovered. Can be.
  • the gas short path prevention plate 46 at the HRSG construction site can be used without a scaffold inside the furnace.
  • the installation of the heat transfer tube panel 23 with the length can shorten the installation work period, and eliminates the work at high places, which is preferable in terms of safety of the installation work.

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Abstract

伝熱管群３と該伝熱管群３の管寄せ７、８とからなる伝熱管パネル２３とその上方に設けた排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）の上部ケーシング２０と保温材２１と上部ケーシング２０の上面に設けられた伝熱管パネル支持梁２２を含む部材を輸送フレーム２４内に収納して得られるモジュール２５をＨＲＳＧの設計仕様に従って必要なサイズと個数分作製し、予めＨＲＳＧの建設現地において天井部ケーシングを除いて側面ケーシングと底面ケーシングを建設しておき、各モジュール２５を天井部の隣接する支持梁間に上方から吊り降ろすことで天井部支持梁の設置高さに各モジュール２５の伝熱管パネル支持梁２２を配置して支持梁２２と天井部支持梁を接続用の鋼板を介して接続固定することで、各モジュールをＨＲＳＧの建設現地に輸送して容易に組み立てることができる。

Description

明細 伝熱管パネルモジュールと該モジュールを用いる排熱回収ボイラの建設方法 技術分野
本発明は複合発電 （コンバインドサイクル発電） プラントに用いられる排熱回 収ボイラ （以下、 H R S Gと称すことがある） に関し、 特に排熱回収ボイラの建 設方法 （モジュール化工法） と該方法で用いる伝熱管パネルモジュール構造物に 関する。 背景技術
ガスタービンを用いる複合発電プラントは石炭焚きボイラ等を用いる火力発電 プラントに比較して熱効率が高く、 燃料として主に天然ガスを用いるので硫黄酸 化物及びばい塵の発生量が少ないため排ガスの浄化処理の負担が少なく、 将来性 の高い発電プラントとして注目されている。 また複合発電プラントは負荷応答性 に優れており、 電力需要に応じて、 その発電出力を急激に変えることができる高 頻度起動停止運転 （Daily Start Dai ly Stop) に適した発電方式としても注目さ れている。
複合発電プラントは、 発電用ガス夕一ビンと該ガス夕一ビンの排ガスを用いて 蒸気を発生させる H R S Gと、 該 H R S Gで得られた蒸気を用いて発電を行う蒸 気タービンを主要な構成機器とするプラントである。
図 1に助燃パーナを内部に備えた横型 H R S Gの概略構成図を示すが、 H R S Gは水平方向にガスタービンからの排ガス Gが流れるガスダク トであるケ一シン グ 1を備え、 該ケーシング 1のガス夕一ビン拂ガス Gが導入される入口付近の内 部に助燃パーナ 2が配置され、 その後流側に多数の伝熱管群 3が配置されている ( 前記伝熱管群 3は一般的には上流側から下流側に過熱器 3 a、 蒸発器 3 b及び節 炭器 3 cが順に配置されているが、 再熱器 （図示せず） を配置する場合もある。
H R S Gを含めて複合発電プラントを構成する機器は、 大容量の火力発電ブラ ントを構成する機器に比較して、 その容量が小さく、 プラント用機器製造工場内 で完成に近い段階まで組み立てた後に輸送可能であり、 その場合には現地での据 え付け作業が比較的簡単に行える。 そのため前記火力発電プラントを構成する大 容量の機器に比べて短期間で据え付けが完了する。
しかし、 それでも H R S Gなどは決してサイズが小さい機器ではなく、 その据 え付け作業には多大の労力と時間が必要である。 例えば、 H R S Gは百数十本の 伝熱管とその管寄せを一単位とする伝熱管群 3を建設現地に必要な数だけ輸送し て、 建設現地で予め建設されている H R S Gケーシングの天井部に設けた支持梁 に伝熱管パネルを一単位ごとに吊り下げる作業を行っていた。 何千本、 何万本も ある伝熱管を、 このように高所に吊り下げる作業を繰り返し行うことは危険を伴 うだけでなく、 ェ期が長くなり、 建設コストが高くなることも問題点であった。 そのため、 H R S Gの伝熱管群 3を幾つかのモジュールに分けて、 それらのモ ジュールを一単位として製造工場内で完成させ、 建設現地ではそれを組み立てる だけで据付けが完了するように H R S Gを構成する機器をモジュール化して H R S Gの建設を容易にする技術開発が強く望まれている。
特に、 日本国外で H R S Gの建設用部品を調達すること及び良質な建設要員を 確保することが困難であることなどの事情を考慮すると、 H R S Gを構成する機 器の製造に必要な技術力があり、 品質管理または工程管理等の管理体制が整い、 熟練要員が多い日本国内の前記機器の製造工場において前記機器を複数のモジュ —ルに分けた部分品として完成させ、 現地に輸送して、 組み立てるモジュール化 工法が非常に有利である。 特に複合発電プラントを構成する機器の中で容量が比 較的大きい H R S Gを複数のモジュールに分けて予め工場で製造し、 H R S Gの 建設現地で組み立てる工法の開発が望まれている。
本発明の目的は、 排熱回収ボイラの構成機器を複数にモジュール化して工場内 で製造し、 各モジュールを現地に輸送して組み立てるための有利な H R S Gの建 設方法と該方法で用いる伝熱管パネルモジュールを提供することである。
また、 本発明の目的は、 輸送時の伝熱管パネルの損傷を防ぎ、 同時に輸送コス トも節約可能で、 かつ据え付け後に無駄になる部材の発生を少なく した H R S G の建設方法と該方法で用いる伝熱管パネルモジ iールを提供することである。 発明の開示
本発明は、 排ガスがほぼ水平方向に流れるガス流路を構成するケーシング 1内 に伝熱管群 3を配置して蒸気を発生させる排熱回収ボイラの建設方法であって、 伝熱管群 3と該伝熱管群 3の管寄せ 7、 8とからなる伝熱管パネル 2 3と該伝 熱管パネル 2 3の上方に設けた上部ケ一シング 2 0と該上部ケ一シング 2 0の上 面に設けられた前記伝熱管パネル支持梁 2 2を含む部材を輸送フレーム 2 4内に 収納して得られるモジュール 2 5を排熱回収ボイラの設計仕様に従って必要なサ ィズと個数分作製し、 予め排熱回収ボイラの建設現地において天井部支持梁 3 3、 3 4を含む前記モジュール 2 5支持用の構造部材と天井部以外の抹熱回収ボイラ の側面ケーシング l a、 1 bと底面ケーシング 1 cを建設しておき、 前記各モジ ユール 2 5を排熱回収ボイラの建設現地において隣接する各天井部支持梁 3 3間 に上方から吊り降ろすことで天井部支持梁 3 3の設置高さに各モジュール 2 5の 伝熱管パネル支持梁 2 2を配置して両方の支持梁 2 2、 3 3を接続用の鋼板 3 6、 3 9 , 4 0を介して接続固定する排熱回収ボイラの建設方法である。 前記排熱回収ボイラの建設方法において、 排熱回収ボイラの建設現地で各モジ ユール 2 5のガス流れに垂直となる面を上下方向に配置して立て起こし治具 3 7 上に仮止めし、 各モジュール 2 5を載置した前記立て起こし治具 3 7を排熱回収 ボイラの側面ケ一シング 1 a又は 1 bの隣接位置においてクレーン 4 2により、 立て起こし治具 3 7の長手方向が鉛直方向に向くように立て掛け、 次いで、 各モ ジュール 2 5のガス流れと垂直になる面が排熱回収ボイラの側面ケ一シング 1 a 又は 1 bに沿うように配置して前記立て起こし治具 3 7を側面ケーシング 1 a又 は l bに仮止めし、 クレーン 4 2の吊り上げ対象を、 側面ケ一シング l a又は 1 bに仮止めした立て起こし治具 3 7の内部に載置されているモジュール 2 5の伝 熱管パネル支持梁 2 2に代え、 該モジュール 2 5を上方に吊り上げて立て起こし 治具 3 7から外し、 排熱回収ボイラの支持構造部材の中の隣接する天井部支持梁 3 3間に上方から前記クレーン 4 2で吊り上げたモジュール 2 5を吊り下げても よい。
また、 上記排熱回収ボイラの建設方法において、 天井部支持梁 3 3の設置高さ に各モジュール 2 5の伝熱管パネル支持梁 2 2を配置して前記両方の支持梁 2 2、 3 3を接続用の第一の鋼板 3 6を介して接続固定した後に、 各モジュール 2 5の 5上部ケ一シング 2 0と天井部支持梁 3 3の間にできる間隙を第二の鋼板 3 9で塞 いで、 前記上部ケ一シング 2 0、 天井部支持梁 2 2および第二の鋼板 3 9を溶接 接続する方法を採用しても良い。
さらに、 各モジュール 2 5の上部ケーシング 2 0の下方には保温材 1 3を設け、 また、 上部管寄せ 7には蒸気または水を流通させる連絡管を設け、 各モジュール 10 2 5の上部ケーシング 2 0と上部管寄せ 7の間であって、 伝熱管パネル支持梁 2 2から吊り下げるように管寄せサポート 1 1を設けることができる。 また、 本発明は、 伝熱管群 3と該伝熱管群 3の管寄せ 7、 8とからなる伝熱管 パネル 2 3と該伝熱管パネル 2 3の上方に設けた上部ケーシング 2 0と該上部ケ
15一シング 2 0の上面に設けられた前記伝熱管パネル支持梁 2 2を含む部材と、 前 記部材群を囲う剛体からなる輸送フレーム 2 4とを一モジュール単位として、 前 記一モジュール単位の伝熱管パネル 2 3には伝熱管群 3の長手方向を横断する方 向に隣接する伝熱管 6同士の接触を防ぐために所定間隔で配置される防振サポー ト 1 8とを備えた排熱回収ボイラ建設用の伝熱管パネルモジュール 2 5である。
20 前記伝熱管パネルモジュール 2 5において、 防振サポート 1 8の端部と輸送フ レーム 2 4との間に配置される揺れ止め用固定部材 3 2とを備えた構成とするこ とができる。 ' 本発明では、 伝熱管群 3と該伝熱管群 3の管寄せ 7、 8とからなる伝熱管パネ 25ル 2 3と該伝熱管パネル 2 3の上方に設けた上部ケ一シング 2 0と該上部ケ一シ ング 2 0の上面に設けられた前記伝熱管パネル支持梁 2 2を含む部材を輸送フレ —ム 2 4内に収納して得られる伝熱管パネルモジュール 2 5は、 伝熱管パネル 2 3が輸送フレーム 2 4で固定でき、 輸送中の揺れで損傷するおそれがなくなる。 特に、 防振サポート 1 8、 2 6、 2 7、 3 2と輸送フレーム 2 4の間に揺れ止 め用固定部材 3 2を配置すると輸送中の揺れによる損傷を防止する効果が高くな る。
また、 H R S Gの建設現地では天井部支持梁 3 3、 3 4を含む支持構造部材と 天井部以外の排熱回収ボイラの側面ケーシング 1 a、 1 bと底面ケ一シング 1 c
5 が予め建設されているので、 立て起こし治具 3 7とクレーン 4 2を用いて、 上記 伝熱管パネルモジュール 2 5から輸送フレーム 2 4を取り外し、 隣接する各天井 部支持梁 3 3間に上方から吊り降ろすことで天井部支持梁 3 3の設置高さに各モ ジュール 2 5の伝熱管パネル支持梁 2 2を配置して両方の支持梁 2 2、 3 3を接 続用の鋼板 3 6、 3 9、 4 0を介して接続固定する。
10 このように、 伝熱管パネルモジュール 2 5を、 その製造工場内で製造し、 各モ ジュール 2 5を建設現地に輸送して、 現地で据え付けることで H R S Gのケ一シ ング 1と共に伝熱管パネル 2 3の設置が完了することになり、 H R S Gのケーシ ング 1の内部上方での危険な建設作業が無くなり、 足場の設置、 及びその解体作 業も不要となり、 H R S Gのケ一シング 1に容易に、 かつ短時間で伝熱管パネル
15 2 3を設置できるので短いェ期で H R S Gを建設できる。
図面の簡単な説明
図 1は、 助燃パーナを内部に備えた横型排熱回収ボイラの概略構成図である。 20 図 2は、 ボイラのガス流れ方向に直交する断面を見た H R S Gのケーシング内 部に配置される伝熱管群の構成図である。
図 3は、 ボイラのガス流れ方向の断面を見た H R S Gのケ一シング内部に配置 される伝熱管群の構成図である。
図 4は、 伝熱管パネルモジュールの斜視図である。
25 図 5は、 伝熱管パネルモジュールの上管寄せと上部ケ一シング部分の斜視図で ある。
図 6は、 伝熱管パネルモジュールの揺れ止め固定部材の側面図である。
図 Ίは、 伝熱管パネルモジュ一ルの揺れ止め固定部材の側面図である。
図 8は、 H R S Gの建設現地に予め建設されたケ一シングの斜視図である。 図 9は、 モジュール立て起こし治具にモジュールを載置する様子を示す側面図 である。
図 1 0は、 立て起こし治具によりモジュールを吊り上げる様子を示す側面図で める。
図 1 1は、 立て起こし治具によりモジュールを吊り上げる様子を示す平面図で ある。
図 1 2は、 立て起こし治具をケーシング側面に支持させた状態で、 モジュール のみをクレーンで吊り上げる様子を示す図である。
図 1 3は、 H R S Gのケ一シングの天井部の一つの開口からケーシング内に揷 入したモジュールの上部ケ一シング付近の側面図 （伝熱管パネル部分取付後の図 8の A— A線切断面図） である。
図 1 4は、 本発明の一実施例の排熱回収ボイラの炉幅方向に並列配置した伝熱 管パネルの斜視図である。
図 1 5は、 図 1 4の平面図である。
図 1 6は、 従来の排熱回収ボイラの炉幅方向に並列配置した伝熱管パネル部分 の平面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態になる排熱回収ボイラのモジュール化工法の説明を図面と 共にする。
図 2はボイラのガス流れ方向に直交する断面を見た図、 図 3にはボイラのガス 流れ方向の断面を見た図を示す。 なお、 図 2は図 1の A— A線断面矢視図に相当 し、 図 3は図 2の A— A線断面矢視図に相当する。
排熱回収ボイラの伝熱管パネル 2 3は図 2、 図 3に示すように伝熱管 6、 上部 管寄せ 7、 下部管寄せ 8、 上部連絡管 9、 下部連絡管 1 0によって構成され、 伝 熱管 6は上部で管寄せサボ一ト 1 1を介して伝熱管パネル支持梁 2 2によって支 持されている。 また伝熱管パネル 2 3は、 その外周はケ一シング 1と内部ケーシ ング 1 2およびケーシング 1と内部ケーシング 1 2の間に充填される保温材 1 3 によって覆われ、 伝熱管パネル支持梁 2 2に支持されている。 伝熱管 6の外周に はフィン 1 6 (—部のみ図示） が巻き付けられており、 フィン付き伝熱管 6は排 ガス流れ方向に対して千鳥状に複数配置されている。 伝熱管 6は排ガス Gが伝熱 管 6同士の間を通過する際に、 ある速さ以上になると、 通過する排ガス Gの流体 力と排ガス Gの経路を構成している伝熱管 6の剛性力とがお互いに干渉すること により、 伝熱管 6が自励振動する流力弾性振動と呼ばれる現象を起こすおそれが ある。 その流力弾性振動を防止するためと前後および左右の伝熱管 6が互いに接 触することを避けるために管軸に直交する方向に設けられた防振サポート 1 8に より束ねられている。
図 4には伝熱管パネルモジュール 2 5の斜視図を示す。 ケ一シング 1内部に配 置される前記構成からなる複数の伝熱管 6の群と管寄せ 7、 8からなる伝熱管パ ネル 2 3を複数に分けてモジュール化し、 得られた各伝熱管パネルモジュール 2 5 (以下、 単にモジュール 2 5と称する） を輸送用フレーム 2 4に収納する。 一 つの輸送フレーム 2 4内には約 6 0 0本の伝熱管 6とそれらの上下管寄せ 7、 8 と上下の連絡管 9、 1 0、 さらに内部ケ一シング 1 9、 保温材 2 1、 上部ケーシ ング 2 0、 伝熱管パネル支持梁 2 2等を一体物として収納する。 図 5には上管寄 せ 7と上部ケ一シング 1、 1 2、 1 3部分 （ 1 9〜2 1 ) の斜視図を示す。
蒸気温度が 1 3 0 0 °C級の複合発電プラント用の H R S Gでは、 ガス流路の幅 方向 (ガス流れに直交する方向) に 2または 3個のモジュール 2 5に分割し、 ガ ス流れ方向には伝熱管群の配置と輸送上の制約から 6〜 1 2のモジュール 2 5に 分割するが、 各モジュール 2 5は H R S G内での配置位置に応じてサイズが異な る場合がある。 一つのモジュール 2 5のサイズは、 例えば長さ 2 6 m、 幅 3〜4 . 5 m、 高さ 1 . 5〜4 mである。
各モジュール 2 5にはフィン付き伝熱管パネル 2 3を 3〜8パネル、 隣接する 他のモジュール 2 5の管寄せとの間で被加熱流体が流通する上部連絡管 9、 上部 ケ一シング 2 0、 上部ケ一シング 2 0の内面に取り付けた保温材 2 1および内部 ケ一シング 1 9を建設現地据え付け後の完成品の寸法でそれそれ組み込み、 また、 さらに上部ケ一シング 2 0の上には H型鋼からなる伝熱管パネル支持梁 2 2を所 定本数取付け、 該支持梁 2 2に対応する上部ケ一シング 2 0の内側に上部管寄せ 7を支持するためのサボ一ト 1 1を設ける。 前記各部品を輸送フレーム 2 4内に 囲むようにして取り付けて一つのモジュール 2 5とする。
H R S Gケーシンク' 1の内部に配置される伝熱管パネル 2 3は上部ケ一シング
2 0に取り付ける支持梁 2 2に吊り下げて支持されるだけであり、 輸送フレーム 2 4で固定していないと輸送中の揺れで損傷するおそれがある。
本実施の形態では図 6に示すように防振サポート 1 8と輸送フレーム 2 4の間 に揺れ止め用固定ボルト 2 6を配置する。 輸送フレーム 2 4の外側から防振サボ ート 1 8の端部に向けて押圧可能な揺れ止め用固定ボルト 2 6を押し当てた後、 ロックナット 2 7で締め付けて伝熱管パネル 2 3を防振サポート 1 8を介して輸 送フレーム 2 4に固定する （図 6 ( a ) ) 。 H R S G建設現地でモジュール 2 5 を据え付ける際に、 この口ックナツト 2 7の締付けをゆるめて前記固定ボルト 2
6の防振サポート 1 8への押圧を解除してモジュール 2 5を輸送フレーム 2 4か ら取り外す （図 6 ( b ) ) 。
また、 図示していないが、 輸送フレーム 2 4と防振サポート 1 8の端部の間隔 に相当する長さのプレートを有する揺れ止め用固定部材を輸送フレーム 2 4と防 振サポート 1 8の両方に溶接しておき、 輸送後はこの固定部材を切断することで も良い。
さらに、 輸送フレーム 2 4と防振サポート 1 8の端部の間隔に相当する厚みの 木材などのプレートを、 前記間隔に差し込んでおき、 輸送後は、 このプレートを 抜き出すことでも良い。
また、 伝熱管パネル 2 3が振動しないように、 砂、 ゲル材等の充填物を輸送フ レーム 2 4の内側の伝熱管パネル 2 3の要所要所に充填しておき、 輸送後は、 こ の充填物を抜き出すことでも良い。
また、 図 7に示すような幅が変更可能な一対のロッド 3 1を備えた揺れ止め用 固定部材 3 2で伝熱管パネル 2 3の輸送中の損傷を防止することもできる。 固定 部材 3 2は、 一対のロッド 3 1の間にそれぞれ回動自在に支持された橋掛けァ一 ム 2 8を複数取付けてハシゴ状の構造体であり、 カム 2 9と一体のレバー 3 0を 一方のロヅド 3 1に設けられたカム 2 9の回動中心 2 9 aを中心に回動させて、 カム 2 9の先端を他方の口ッド 3 1に押圧させて一対のロッド 3 1の間隔を変更 する。 輸送フレーム 2 4と防振サボ一ト 1 8の端部の間隔に固定部材 3 2を差し 込み、 カム付きレバ一 3 0を操作して一対のロヅ ド 3 1の間隔を調整して輸送フ レーム 2 4と防振サボ一ト 1 8を固定し、 輸送後にもカム付きレバ一 3 0の調整 で固定部材 3 2を取り外す。
モジュール 2 5内の上部ケ一シング 2 0は、 隣接するモジュール 2 5の上部ケ —シング 2 0同士をつなぎ合わせて H R S Gのケ一シング 1の天井部分を構成す るケ一シング部材であり、 図 8に示すように H R S Gの建設現地では天井部分を 除いたケ一シング部材で H R S Gのケ一シング 1を予め建設しておく （図 8はケ 一シング 1のコーナ部のみを示す。 ） 。 該ケ一シング 1は側面ケ一シング 1 a、 1 bと底面ケーシング 1 cからなるが、 保温材 2 1がそれぞれ側面ケ一シング 1 a、 1 b及び底面ケ一シング 1 cの内面に張り付けられており、 それぞれが図示 しない H型鋼で構成される枠構造物で補強されている。 H R S G天井部にはケ一 シングが無く、 天井部のケ一シング 1は各モジュール 2 5の上部ケーシング 2 0 を繋ぎ合わせて構成する。 なお、 モジュール 2 5内の保温材 2 1は、 隣接するモ ジュール 2 5の保温材 2 1同士をつなぎ合わせて H R S Gのケ一シング 1に張り 付けられる保温材 1 3を構成する部材であり、 同様にモジュール 2 5内の内部ケ —シング 1 9は、 隣接するモジュール 2 5の内部ケ一シング 1 9同士をつなぎ合 わせて H R S Gの内部ケ一シング 1 2を構成する部材である。
各モジュール 2 5の上部ケーシング 2 0を繋ぎ合わせるためための H型鋼から なる支持部材を兼ねた天井部支持梁 3 3、 3 4を前記建設現地のケ一シング 1の 天井面に予め格子状に設けておく。
H R S Gの建設現地に到着したモジュール 2 5は順次、 ケ一シング 1の天井部 分の支持梁 3 3、 3 4の間のケ一シング 1の開口部に上方からクレーン 4 2で揷 入されるが、 その前に現地に到着したモジュール 2 5は、 図 9に示すように、 モ ジュール立て起こし治具 3 7に載せられる （図 9 ( a ) ) 。 次いでモジュール立 て起こし治具 3 7にモジュール 2 5の要所を固定して （図 9 ( b ) ) 、 モジユー ル 2 5の吊り上げに障害となる輸送フレーム部分 （図示せず） を撤去し、 同時に 輸送時の揺れ止め用の固定部材も撤去する （図 9 ( c ) ) 。
前記立て起こし治具 3 7の設置場所では、 立て起こし治具 3 7の長手方向が H R S Gケーシング 1の長手方向、 すなわち H R S Gのガス流路に沿う方向に配置 される。 従って、 図 1 0の H R S Gの側面図に示すように、 立て起こし治具 3 7 の先端に取り付けられている吊り天秤 3 8にクレーン 4 2のワイヤを係止させて、 モジュール 2 5の上部ケ一シング 2 0側を上方に吊り上げる。 このとき立て起こ し治具 3 7の基部側を中心に回動するようにクレーン 4 2により立て起こし治具 3 7が吊り上げられ、 立て起こし治具 3 7の長手部分が地面に対して垂直に向い た時点で立て起こし治具 3 .7の伝熱管パネル 2 3のガス流れに垂直となる面 （幅 広の平面） が H R S Gの側面ケ一シング 1 aに直交しているので、 図 1 1の H R S Gの平面図に示すように立て起こし治具 3 7をクレーン 4 2により 9 0度回転 させて、 立て起こし治具 3 7のガス流れに垂直となる面 （幅広の平面） （H R S Gの平面図） を側面ケーシング 1 aに沿わせた後、 立て起こし治具 3 7を側面ケ —シング 1 aに仮止めする。
こうして、 図 1 2に示すように立て起こし治具 3 7が側面ケーシング 1 aに安 定して支持された状態で、 吊り天秤 3 8を吊り上げていたクレーン 4 2の吊り対 象をモジュール 2 5の伝熱管パネルま持梁 2 2に掛け代えてモジュール 2 5のみ をクレーン 4 2で吊り上げる。 このときモジュール 2 5のガス流れに垂直となる 伝熱管パネル 2 3の幅広平面が H R S Gのガス流れ方向と平行な向きにあるので、 再び吊り上げた状態で 9 0度モジュール 2 5を回転させて H R S Gのケ一シング 1の天井部の開口に挿入するように降下させる。
図 1 3 ( a ) には H R S Gのケーシング 1の天井部の一つの開口からケ一シン グ 1内に挿入したモジュール 2 5の上部ケーシング 2 0付近の側面図 （伝熱管パ ネル部分取付後の図 8の A— A線切断面図） を示す。 11 1¾ 3 0ケ一シング1の天 井部に設けられた H型鋼からなる一対の天井部支持梁 3 3の間にモジュール 2 5 は降りてくるが、 ケ一シング 1の天井部支持梁 3 3の側面に予め設けられた支持 片 3 6に重ね合わされる位置にモジュール 2 5の上部支持梁 2 2を配置して支持 梁 2 2と支持片 3 6をリベヅ卜で接続して、 さらにモジュール 2 5の上部ケ一シ ング 2 0と支持梁 3 3の間隙部分に当てた鋼板 3 9に上部ケ一シング 2 0と支持 梁 3 3を溶接接続する。
図 1 3 ( b ) に示すようにケ一シング 1の H型鋼からなる一対の支持梁 3 3の 下に予め鋼板 3 9を溶接しておき、 ケ一シング 1の支持梁 3 3の側面に設けた支 持片 3 6とモジュール 2 5の上部支持梁 2 2をリベヅ トで接続した後、 モジユー ル 2 5の上部ケーシング 2 0と鋼板 3 9の間隙部分に当てた鋼板 4 0で上部ケー シング 2 0と鋼板 3 9を溶接接続しても良い。 この場合はケ一シング 1の天井部 5 の上側から溶接作業ができ、 接続作業性が良くなる。
こうして、 前記伝熱管パネルモジュール 2 5を現地で据え付けることで H R S Gのケ一シング 1と共に伝熱管群の設置が完了することになる。 また本実施の形 態により、 H R S Gのケーシング 1の内部上方での危険な建設作業が無くなり、 足場の設置、 及びその解体作業も不要となり、 H R S Gのケーシング 1に容易に、 10 かつ短時間で伝熱管パネル 2 3を設置できるので短いェ期で H R S Gを建設でき る。 また、 本発明の一実施例の排熱回収ボイラの炉幅方向に並列配置した伝熱管パ ネル 2 3のみを図 1 4の斜視図と図 1 5の平面図で示すが、 伝熱管パネル 2 3の
15 ガス流れに沿った側面にバヅフルプレート 4 5を設け、 さらにガスのショートパ スを防止するガスショートパス防止板 4 6を設けた。
各伝熱管パネル 2 3の両側面にはバッフルプレート 4 5が設けられ、 伝熱管パ ネル 2 3とケ一シング 1との隙間からガスがショートパスすることを防止してい るが、 本実施例のように排熱回収ボイラの炉幅方向に並列配置した伝熱管パネル
20 2 3同士の間隙をバヅフルプレート 4 5だけで埋めることはできない。 これは、 伝熱管パネル 2 3の据付作業及び該パネル 2 3の熱伸びを考えて、 隣接伝熱管パ ネル 2 3同士の間には隙間を設ける必要があるからである。
前記隙間をそのままにしておくと、 この隙間をガスが通り抜け、 その結果、 伝 熱管パネル 2 3を通過するガス量が減少するため回収熱量が低下するという問題
25 が生じる。 そのため、 従来は、 伝熱管パネル 2 3の間隙は伝熱管パネル 2 3の設 置後に、 図 1 6の平面図に示すように、 隣接パネル 2 3のバッフルプレート 4 5 同士の間のガス入口部及び出口部にガスショートパス防止板 4 7を設置していた。 しかし、 高所を含めて高さ方向に足場を設置した後、 ガスショートパス防止板 4 7を設置するために、 高所作業による作業員の落下防止等の安全対策を施すなど、 据付期間が長くなつていた。
そこで本実施例では、 各伝熱管パネル 2 3のガス入口部及び出口部に相当する 位置の片側の伝熱管パネル 2 3のバヅフルプレート 4 5にガスショ トパス防止 板 4 6を予め工場等で取り付けて建設現地に持ち込み、 ガスショートパス防止板 4 6を取り付けた伝熱管パネル 2 3を先に据え付ける。 矩形状のガスショートパ ス防止板 4 6の一側面はバッフルプレート 4 5取り付け、 その反対側の側面はフ リ一にしておく。
ガスショートパス防止板 4 6を取り付けた伝熱管パネル 2 3を建設現地で据え 付けた後、 並列配置される他方のガスショートパス防止板 4 6のない伝熱管パネ ル 2 3を据え付けるが、 このとき、 前記ガスショートパス防止板 4 6が、 他方の 伝熱管パネル 2 3のバヅフルプレート 4 5に接触するように他方の伝熱管パネル 2 3を据え付ける。
こうしてガスが流れると、 ガスショートパス防止板 4 6のフリーの側面がガス 入口側で他方の伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5に圧接するので、 前記 2つの伝熱管パネル 2 3間の隙間が無くなり、 ガスのショートパスが無くなる。 また、 ガスショー卜パス防止板 4 6のフリーにした側面を折曲形状にしておく と、 ガス流が効率良く前記折曲部に巻き込まれるので、 より確実に他方の伝熱管 パネル 2 3のバヅフルプレート 4 5にガスショ一トパス防止板 4 6が押圧され、 前記隙間を無く し、 ガスのショートパスを確実に防止できる。
このように、 各伝熱管パネル 2 3の両側面に設けられたバッフルプレート 4 5 にガスショートパス防止板 4 6を機器製造工場等で予め取り付けておくことで、 H R S G建設現地での取り付け用の足場を組む必要が無くなり、 ガスショートパ ス防止板 4 6の据付期間の短縮と、 据付作業の安全性を図った。
産業上の利用可能性
本発明によれば、 H R S Gの主柱 3 3と主梁 3 4などの強度部材の一部 （モジ ユールフレーム 2 4、 2 5 ) を伝熱管パネルモジュール 2 0の構成部材として共 通化する構成を採用することで、 排熱回収ボイラの伝熱管群モジュール 2 0を建 設現地に据え付る場合に各モジュール 2 0間および該モジュール 2 0と H R S G の前記強度部材との連結部に H R S G建設現地での据付性の高い構造を適用でき る。
また、 H R S Gの建設現地に予め設ける強度部材の底部柱 3 6を主柱 3 3より 幅広とすることで伝熱管パネルモジュール 2 0の据付作業を低減でき、 複合発電 プラントの建設工程の合理化が図れると共に現地据付コス トを低減することがで きる。
さらに、 モジュールフレーム 2 4、 2 5は H R S Gの建設後には、 主柱 3 3、 主梁 3 4などの H R S Gの強度部材の一部となるので、 建設後に廃棄する部材は ほとんど発生しない利点がある。
また、 伝熱管パネルモジュール 2 0の輸送時には隣接する伝熱管 6同士の接触 を防ぐために所定間隔で配置される防振サポート 1 8とケーシング 1との間に揺 れ止め用固定部材を配置するので輸送時の伝熱管パネルモジュール 2 0の損傷を 防ぐことができ、 遠隔地への伝熱管パネルモジュール 2 0の輸送が容易となる。 さらに、 炉幅方向 （ガス流れに直交する方向） における隣接配置される二つの 伝熱管パネル 2 3の間であって、 一方の伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5に一側面部が接続され、 他方の伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5に他 の側面部が接触するガスショートパス防止板 4 6を取り付け、 特に伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5に接触するガスショートパス防止板 4 6の側面部を ガス流路内のガス流れ上流側に折り曲げておくと、 二つの伝熱管パネル 2 3の間 からガスがショートパスすることがなくなり、 ガスの保有熱を有効に回収するこ とができる。
また、 予め一方の伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5にガスショートパ ス防止板 4 6の一側面部を取り付けておくと、 H R S Gの建設現地では炉内足場 無しでガスショートパス防止板 4 6を有する伝熱管パネル 2 3を設置できるので、 据付工事期間が短縮され、 高所作業が無くなるため据え付け作業の安全上も好ま しい。

Claims

請求の範囲
1 . 排ガスがほぼ水平方向に流れるガス流路を構成するケーシング 1内に伝熱 管群 3を配置して蒸気を発生させる排熱回収ボイラの建設方法であって、
伝熱管群 3と該伝熱管群 3の管寄せ 7、 8とからなる伝熱管パネル 2 3と該伝 熱管パネル 2 3の上方に設けた上部ケ一シング 2 0と該上部ケ一シング 2 0の上 面に設けられた前記伝熱管パネル支持梁 2 2を含む部材を輸送フレーム 2 4内に 収納して得られるモジュール 2 5を排熱回収ポィラの設計仕様に従って必要なサ ィズと個数分作製し、
予め排熱回収ボイラの建設現地において天井部支持梁 3 3、 3 4を含む前記モ ジュール 2 5支持用の構造部材と天井部以外の排熱回収ボイラの側面ケーシング
1 a、 1 bと底面ケ一シング 1 cを建設しておき、
前記各モジュール 2 5を排熱回収ボイラの建設現地において隣接する各天井部 支持梁 3 3間に上方から吊り降ろすことで天井部支持梁 3 3の設置高さに各モジ ユール 2 5の伝熱管パネル支持梁 2 2を配置して両方の支持梁 2 2、 3 3を接続 用の鋼板 3 6、 3 9、 4 0を介して接続固定することを特徴とする排熱回収ボイ ラの建設方法。
2 . 抹熱回収ボイラの建設現地において各モジュール 2 5のガス流れに垂直と なる面を上下方向に配置して立て起こし治具 3 7上に仮止めし、
各モジュール 2 5を載置した前記立て起こし治具 3 7を排熱回収ボイラの側面 ケ一シング 1 a又は 1 bの隣接位置においてクレーン 4 2により、 立て起こし治 具 3 7の長手方向が鉛直方向に向くように立て掛け、
次いで、 各モジュール 2 5のガス流れと垂直になる面が排熱回収ボイラの側面 ケ一シング 1 a又は 1 bに沿うように配置して前記立て起こし治具 3 7を側面ケ 一シング 1 a又は 1 bに仮止めし、
クレーン 4 2の吊り上げ対象を、 側面ケ一シング 1 a又は 1 bに仮止めした立 て起こし治具 3 7の内部に載置されているモジュール 2 5の伝熱管パネル支持梁 2 2に代え、 該モジュール 2 5を上方に吊り上げて立て起こし治具 3 7から外し、 排熱回収ボイラのモジュール 2 5の支持構造部材の中の隣接する天井部支持梁
3 3間に上方から前記クレーン 4 2で吊り上げたモジュール 2 5を吊り下げるこ とを特徴とする請求項 1記載の排熱回収ボイラの建設方法。 3 . 天井部支持梁 3 3の設置高さに各モジュール 2 5の伝熱管パネル支持梁 2 2を配置して前記両方の支持梁 2 2、 3 3を接続用の第一の鋼板 3 6を介して接 続固定した後に、 各モジュール 2 5の上部ケ一シング 2 0と天井部支持梁 3 3の 間にできる間隙を第二の鋼板 3 9で塞いで、 前記上部ケ一シング 2 0、 天井部支 持梁 2 2および第二の鋼板 3 9を溶接接続することを特徴とする請求項 1記載の 排熱回収ボイラの建設方法。
4 . 伝熱管群 3と該伝熱管群 3の管寄せ 7、 8とからなる伝熱管パネル 2 3と 該伝熱管パネル 2 3の上方に設けた上部ケ一シング 2 0と該上部ケ一シング 2 0 の上面に設けられた前記伝熱管パネル支持梁 2 2を含む部材からなる伝熱管パネ ルモジュール 2 5と、 前記モジュール 2 5を収納した剛体からなる輸送フレ一ム 2 4とを一モジュール単位として、 前記一モジュール単位の伝熱管パネル 2 3に は伝熱管群 3の長手方向を横断する方向に隣接する伝熱管 6同士の接触を防ぐた めに所定間隔で配置される防振サポート 1 8とを備えたことを特徴とする排熱回 収ボイラ建設用の伝熱管パネルモジュール。
5 . 該防振サポート 1 8の端部と輸送フレーム 2 4との間に配置される揺れ止 め用固定部材 3 2とを備えたことを特徴とする請求項 4記載の排熱回収ボイラ建 設用の伝熱管パネルモジュール。
6 . 各伝熱管パネル 2 3のガス流れに沿う両側面にはガスパル防止用のバヅフ ルプレート 4 5を取り付け、 ガス流れに直交する方向に隣接配置される二つの伝 熱管パネル 2 3の間には、 一方の伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5に一 側面部が接続され、 他方の伝熱管パネル 2 3のバッフルプレート 4 5に他の側面 部が接触するガスショートパス防止板 4 6を取り付けたことを特徴とする請求項 4記載の排熱回収ボイラ建設用の伝熱管パネルモジュール。
7 . 伝熱管パネル 2 3のバヅフルプレート 4 5に接触するガスショートパス防 止板 4 6の側面部をガス流れ上流側に折り曲げたことを特徴とする請求項 6記載 の排熱回収ボイラ建設用の伝熱管パネルモジュール。
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