JP2002243105A - ボイラのシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミッククロス複合体やセラミッククロス
積層体等のシール部材をシール施工時に損傷させる心配
がなく、狭隘部でも確実なシールが行えるボイラのシー
ル構造を提供すること。 【解決手段】 セラミッククロス複合体等のシール部材
４のボルト挿通孔に予めスタッドボルト５を挿入固定さ
せておき、該スタッドボルト５をボイラに取り付けるこ
ととする。これにより、ボルト挿通孔のピッチとスタッ
ドボルト５の取付ピッチとのずれが完全に回避でき、シ
ール施工時にシール部材４を引っ張って損傷させる心配
がなくなるので、ボイラの狭隘部であってもシール部材
４を無理なく取り付けることができて確実なシールが行
える。また、シール部材４のボルト挿通孔に挿通したス
タッドボルト５にグリップ止め輪６を取り付けておけ
ば、スタッドボルト５を簡単にシール部材４に固定する
ことができて脱落の心配がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭焚ボイラの隙
間部分から外部へ燃焼灰が漏出しないようにするための
シール構造に係り、特に、シール部材としてセラミック
クロスを用いたセラミッククロス方式によるシール構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電用の石炭焚ボイラには、燃料を燃焼
させる火炉と、管寄を収納する天井囲いという二つの部
屋が備えられている。かかる石炭焚ボイラにおいて、燃
焼灰を含む燃焼高温ガスは熱吸収されながら下流側へ流
れていくが、その途中で天井囲いの下部を通過するの
で、火炉と天井囲い間の隙間がシールされていないと、
燃焼灰が天井囲いの中へ漏出してしまう。そこで従来よ
り、火炉と天井囲いとの境界部分をシールする種々の対
策が講じられている。ただし、火炉と天井囲いとの境界
部分はボイラの起動停止時に熱伸縮による変位が大きい
ため、この変位を吸収できるシール構造でなければなら
ない。このようなシール構造としては、ボイラ天井壁と
火炉壁との境界部分に適用可能なスライド方式が知られ
ているが、汎用性という観点から、セラミッククロスを
用いたシール部材で変位を吸収しつつシールするという
セラミッククロス方式が優れている。

【０００３】図６はセラミッククロス方式によるシール
構造の使用例を示す説明図であり、同図（ａ）はボイラ
天井壁１３と火炉壁１２との境界部分をシールした場合
の例、同図（ｂ）は管寄１４に接合されたレグチューブ
１５を覆っているボックスケーシング１０の隙間部分を
シールした場合の例である。これらの図において、符号
４はセラミッククロスを用いたシール部材、５はシール
部材４を固定しているスタッドボルト、８は管寄側ケー
シング、９は天井壁側ケーシング、１６はマニフォール
ドを示している。ボックスケーシング１０は一対の薄板
製のケーシング８，９を組み合わせて構成されている
が、ケーシング８，９を溶接してしまうと、起動停止時
に発生する熱伸縮による変位を吸収できず、溶接部に亀
裂が生じてしまう。そこで、ケーシング８，９の境界部
分をシール部材４で覆うことにより、変位を吸収しつつ
燃焼灰の漏出防止が可能となる。

【０００４】なお、シール部材４はセラミッククロスの
多重積層体であってもよいが、セラミックファイバをセ
ラミッククロスでサンドイッチ状に挟み込んだセラミッ
ククロス複合体であってもよい。そのほか、シール部材
４として、セラミッククロス積層体やセラミッククロス
複合体の上に補強用の金網を設けた構成のものを使用す
ると、現場でのハンドリング性や耐久性を向上させるこ
とができる。

【０００５】また、かかるセラミッククロス方式による
シール構造を実機に採用する際の手順としては、従来、
シール部材４を固定するためのスタッドボルト５をボイ
ラ壁やボックスケーシングに所定の間隔で取り付けた
後、その間隔に合わせてシール部材４にボルト差込み用
の孔を穿設し、これらの孔にスタッドボルト５を差し込
みながらシール部材４を取り付けていくという手法が採
用されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】セラミッククロス方式
によるシール構造を採用した従来技術では、特にボイラ
の狭隘部でスタッドボルトの打ち込み作業を行う場合
に、スタッドボルトの取付ピッチと、シール部材に穿設
したボルト差込み用の孔のピッチとが合致しないことが
ある。そして、シール部材の孔ピッチがスタッドボルト
の取付ピッチよりも小さい場合には、施工時に、ピッチ
のずれ分だけシール部材を引っ張って、孔の位置を既設
のスタッドボルトに合わさなければならない。

【０００７】しかしながら、セラミッククロス積層体や
セラミッククロス複合体からなるシール部材は、たるま
せた状態では引っ張り変形や曲げ変形に対して十分な耐
久性を示すものの、たるみを越えた引っ張り変形に対し
ては非常に弱く、数パーセントの引っ張り変形で破れた
りちぎれてしまうという問題がある。すなわち、上述し
た従来技術では、既設のスタッドボルトを孔に差し込む
ためにシール部材を引っ張ると、セラミッククロス等が
損傷してしまうため、そこから燃焼灰が漏出しやすいと
いう問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、セラミッククロスを
用いたシール部材をシール施工時に損傷させる心配がな
く、狭隘部でも確実なシールが行えるボイラのシール構
造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
解決手段として、本発明は、石炭焚ボイラの隙間部分か
ら外部へ燃焼灰が漏出するのを防止ためのシール部材
を、前記隙間部分を覆う位置に配設してスタッドボルト
にて固定するボイラのシール構造において、前記シール
部材が前記隙間部分を覆う前に予め、該シール部材に設
けたボルト挿通孔に前記スタッドボルトを挿入固定させ
ておくこととした。

【００１０】このように、シール部材に予めスタッドボ
ルトを挿入固定しておけば、これらのスタッドボルトを
ボイラに取り付けた段階で、シール部材の孔ピッチはス
タッドボルトの取付ピッチと完全に一致しており、シー
ル施工時にシール部材を引っ張って損傷させる心配がな
くなる。それゆえ、ボイラの狭隘部であっても、セラミ
ッククロスを用いたシール部材を無理なく取り付けるこ
とができ、該シール部材により確実なシールが行える。

【００１１】なお、ボルト挿通孔に挿通したスタッドボ
ルトにグリップ止め輪を取り付けておけば、スタッドボ
ルトを簡単にシール部材に固定することができて脱落の
心配がなくなるので好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態例を図面を参照
して説明すると、図１はスタッドボルトを挿入固定した
シール部材の説明図、図２は図１に示すシール部材でボ
ックスケーシングの隙間部分をシールする際の作業工程
図、図３は図２に示すシール作業を完了したボックスケ
ーシングの説明図、図４は本発明をボイラ側壁と炉底ホ
ッパー部間のシールに適用した場合の説明図、図５は本
発明をボイラ天井壁と火炉前壁間のシールに適用した場
合の説明図である。

【００１３】図１において、符号４は、本実施形態例で
シール部材として用いたセラミッククロス複合体を示し
ている。このセラミッククロス複合体４は、所定の厚さ
（５〜１０ｍｍ）および所定の長さに切断したセラミッ
クファイバ３を２〜３層重ねたセラミッククロス２によ
ってサンドイッチ状に挟み込み、さらにその上下両面に
補強用の金網１を重ねて構成されている。なお、セラミ
ッククロス２やセラミックファイバ３の材質としては、
８００〜１０００℃の燃焼灰のシールにはシリカ系のも
のが適しており、１０００℃以上の燃焼灰のシールには
アルミナ系のものが適している。

【００１４】本実施形態例では、かかるセラミッククロ
ス複合体４を製作した後、まず、スタッドボルト５の外
径と同等の口径のボルト挿通孔を所定のピッチでセラミ
ッククロス複合体４に穿設し、これらのボルト挿通孔に
スタッドボルト５を挿入する。そして、図１（ａ）中の
Ａ部拡大図である同図（ｂ）に示すように、スタッドボ
ルト５にワッシャ７とグリップ止め輪６を順次取り付
け、スタッドボルト５がセラミッククロス複合体４から
抜け落ちないようにする。このようにしてスタッドボル
ト５を予めセラミッククロス複合体４に挿入固定してお
けば、これらのスタッドボルト５をボイラに取り付けた
段階で、セラミッククロス複合体４の孔ピッチはスタッ
ドボルト５の取付ピッチと完全に一致しており、シール
施工時にセラミッククロス複合体４を引っ張って損傷さ
せる心配はなくなる。

【００１５】図２，３は、上述したシール構造をボック
スケーシング１０の隙間部分のシールに適用した場合の
例である。ボックスケーシング１０は管寄側ケーシング
８と天井壁側ケーシング９とを組み合わせて構成されて
いるが、これら一対の薄板製のケーシング８，９を溶接
してしまうと、起動停止時に発生する熱伸縮による変位
を吸収できないので、ケーシング８，９の境界部分には
隙間を確保しておかねばならず、さらに該隙間から燃焼
灰が漏出しないようにシールしておく必要がある。かか
るケーシング８，９間の隙間を予めスタッドボルト５を
挿入固定したセラミッククロス複合体４によってシール
する際には、図２に示すような手順で作業を行う。すな
わち、まずセラミッククロス複合体４に取り付けたスタ
ッドボルト５をケーシング８，９に溶接し、熱伸縮によ
る変位を吸収できるようにたるませたセラミッククロス
複合体４をケーシング８，９間の隙間を覆う位置に配設
する。しかる後、セラミッククロス複合体４から突出し
ているスタッドボルト５を押え板１７の孔に差し込ん
で、ナット１８をスタッドボルト５に締め付ければ、セ
ラミッククロス複合体４がケーシング８，９と押え板１
７との間に挟圧固定されるので、このセラミッククロス
複合体４によってケーシング８，９間の隙間をシールす
ることができる。

【００１６】図３は、このようにしてケーシング８，９
間の隙間をセラミッククロス複合体４でシールした状態
を示す説明図であり、図中の符号は図１，２と対応させ
てある。ただし、図３（ａ）中の符号１３はボイラ天井
壁、１４は管寄、１５は管寄１４に接合されているレグ
チューブ、１６はマニフォールドを示しており、図３
（ｂ）は同図（ａ）中のＢ部拡大図、図３（ｃ）は同図
（ａ）中のＣ部拡大図、図３（ｄ）は同図（ｂ）中のＤ
部拡大断面図である。図３（ａ）に示すマニフォールド
１６のほかにも、天井囲い内には、一次、二次および三
次過熱器の出入口マニフォールドや、一次および二次再
熱器の出入口マニフォールドなど、数多くのマニフォー
ルドが林立しているが、シール施工を行うにあたって、
予めスタッドボルト５を挿入固定したセラミッククロス
複合体４を用いるというシール構造を採用することによ
り、シール部材であるセラミッククロス複合体４に損傷
を与えることなく短時間で施工を完了させることができ
る。

【００１７】図４は、上述したシール構造をボイラ側壁
１９と炉底ホッパー部２０間のシールに適用した場合の
例であり、図３と対応する部分には同一符号が付してあ
る。ボイラ側壁１９と炉底ホッパー部２０との境界部分
も起動停止時に熱伸縮による変位を生じる部位なので、
こうした変位を吸収できるセラミッククロス方式のよう
なシール方式が好適である。そして、シール施工を行う
にあたって、予めスタッドボルト５を挿入固定したセラ
ミッククロス複合体４を用いるというシール構造を採用
することにより、火炉の底という狭隘部であってもセラ
ミッククロス複合体４に損傷を与えることなく施工を完
了させることができる。

【００１８】図５は、上述したシール構造をボイラ天井
壁１３と火炉前壁２１間のシールに適用した場合の例で
あり、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面図であ
る。また、図中の符号２２はキャスタブルを示し、図
３，４と対応する部分には同一符号が付してある。ボイ
ラ天井壁１３と火炉前壁２１との境界部分には、起動停
止時に熱伸縮によって炉幅方向、炉奥行方向および垂直
方向に変位を生じるので、こうした変位を吸収できるセ
ラミッククロス方式のようなシール方式が好適である。
そして、シール施工を行うにあたって、予めスタッドボ
ルト５を挿入固定したセラミッククロス複合体４を用い
るというシール構造を採用することにより、図示の如き
狭隘部であってもセラミッククロス複合体４に損傷を与
えることなく施工を完了させることができる。

【００１９】なお、上述した実施形態例では、シール部
材としてセラミッククロス複合体４を用いているが、こ
のセラミッククロス複合体４から金網を省略した構成の
シール部材や、セラミッククロスの多重積層体からなる
シール部材、あるいはセラミッククロス積層体に金網を
設けた構成のシール部材であっても、予めスタッドボル
トを挿入固定しておくという本発明のシール構造を採用
することにより、同様の効果が期待できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２１】シール部材がボイラの隙間部分を覆う前に
予め、該シール部材に設けたボルト挿通孔にスタッドボ
ルトを挿入固定させておくというボイラのシール構造な
ので、スタッドボルトをボイラに取り付けた段階で、シ
ール部材の孔ピッチはスタッドボルトの取付ピッチと完
全に一致しており、シール施工時にシール部材を引っ張
って損傷させる心配がなくなる。それゆえ、ボイラの狭
隘部であっても、セラミッククロス複合体やセラミック
クロス積層体等のシール部材を無理なく取り付けること
ができ、該シール部材により確実なシールが行える。ま
た、該シール部材のボルト挿通孔に挿通したスタッドボ
ルトにグリップ止め輪を取り付けておけば、スタッドボ
ルトを簡単に該シール部材に固定することができて脱落
の心配がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタッドボルトを挿入固定したシール部材の説
明図である。

【図２】図１に示すシール部材でボックスケーシングの
隙間部分をシールする際の作業工程図である。

【図３】図２に示すシール作業を完了したボックスケー
シングの説明図である。

【図４】本発明をボイラ側壁と炉底ホッパー部間のシー
ルに適用した場合の説明図である。

【図５】本発明をボイラ天井壁と火炉前壁間のシールに
適用した場合の説明図である。

【図６】セラミッククロス方式によるシール構造の使用
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 金網 ２ セラミッククロス ３ セラミックファイバ ４ セラミッククロス複合体（シール部材） ５ スタッドボルト ６ グリップ止め輪 ７ ワッシャ ８ 管寄側ケーシング ９ 天井壁側ケーシング １０ ボックスケーシング １２ 火炉壁 １３ ボイラ天井壁 １４ 管寄 １５ レグチューブ １６ マニフォールド １７ 押え板 １８ ナット １９ ボイラ側壁 ２０ 炉底ホッパー部 ２１ 火炉前壁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭焚ボイラの隙間部分から外部へ燃焼
   灰が漏出するのを防止ためのシール部材を、前記隙間部
   分を覆う位置に配設してスタッドボルトにて固定するボ
   イラのシール構造において、 前記シール部材が前記隙間部分を覆う前に予め、該シー
   ル部材に設けたボルト挿通孔に前記スタッドボルトを挿
   入固定させておくことを特徴とするボイラのシール構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記ボルト挿
   通孔に挿通した前記スタッドボルトにグリップ止め輪を
   取り付け、該スタッドボルトが前記シール部材から脱落
   しないようにしてあることを特徴とするボイラのシール
   構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２の記載において、前記
   シール部材がセラミッククロスとセラミックファイバの
   複合体であることを特徴とするボイラのシール構造。
4. 【請求項４】 請求項１または２の記載において、前記
   シール部材がセラミッククロスの多重積層体であること
   を特徴とするボイラのシール構造。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの記載におい
   て、天井囲い内で管寄に接合されているレグチューブ
   が、前記管寄に溶接された薄板とボイラ天井壁に溶接さ
   れた薄板とを組み合わせてなるボックスケーシングに覆
   われている場合、これら一対の薄板の境界部分を前記シ
   ール部材にてシールすることを特徴とするボイラのシー
   ル構造。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかの記載におい
   て、ボイラ側壁と炉底ホッパー部との境界部分を前記シ
   ール部材にてシールすることを特徴とするボイラのシー
   ル構造。
7. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかの記載におい
   て、ボイラ天井壁と火炉壁との境界部分を前記シール部
   材にてシールすることを特徴とするボイラのシール構
   造。