JP2005180902A - Boiler device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reliable boiler device capable of uniformly transmitting the mass of a back stay to a vertical strap so as not to cause an excessive stress to an upper vertical pipe. <P>SOLUTION: The boiler device comprises a number of vertical straps arranged vertically over the whole circumference of a furnace wall, and a number of back stays 5 arranged in the horizontal direction of the furnace wall, the intersections of the vertical straps 3 with the back stays 5 being connected by support members 6. A part of the intersections of the vertical straps 3 with the back stays 5 is laid in a non-constrained state without connection by the support members 6. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は大容量火力発電用ボイラなどのボイラ装置に係り、特に炉壁の質量支持構造に関するものである。   The present invention relates to a boiler apparatus such as a boiler for large-capacity thermal power generation, and more particularly to a mass support structure for a furnace wall.

最新の大容量火力発電用ボイラにおいては、ボイラ火炉壁(以下、単に炉壁と称することがある)での熱吸収を炉壁出口で均一化するため、螺旋状のスパイラルメンブレン壁を採用している。すなわち従来のボイラでは全高さ方向に垂直管からなる炉壁を設けていたが、炉壁の周方向に生じた熱吸収のアンバランスが炉壁の高さ方向で増大するため、炉壁の焼損、変形などの問題が生じることがある。   In the latest large-capacity thermal power generation boilers, a spiral spiral membrane wall is used to equalize heat absorption in the boiler furnace wall (hereinafter sometimes referred to simply as the furnace wall) at the furnace wall outlet. Yes. In other words, in the conventional boiler, the furnace wall consisting of vertical pipes was provided in the entire height direction, but the unbalance of heat absorption generated in the circumferential direction of the furnace wall increased in the height direction of the furnace wall. Problems such as deformation may occur.

このため特にアンバランスが生じ易い下部の炉壁については、管方向が火炉の高さ方向に対して斜めに配置されるようにスパイラル状に配置することとして、下部炉壁にはスパイラル壁、上部炉壁には垂直壁を設けた構造が採用されるようになった。   For this reason, the lower furnace wall, which is particularly prone to unbalance, is arranged in a spiral shape so that the tube direction is inclined with respect to the height direction of the furnace. A structure with a vertical wall has been adopted for the furnace wall.

なお炉壁は鋼管と平鋼とが交互に隅肉溶接によりパネル状に形成された、所謂、メンブレン壁となっている。また炉壁内では燃焼が行われるため、炉内圧による幅方向の変形防止対策に加えて、熱伸びによる炉の高さ方向の熱伸び吸収対策が必要であることから、炉壁の全高さ方向に渡って炉壁の水平方向にはホリゾンタルバックステと呼ばれるサポート部材を炉壁と離間して設けて、炉壁としての剛性を確保しつつ熱伸びに対応する構造としている。   The furnace wall is a so-called membrane wall in which steel pipes and flat steel are alternately formed into a panel shape by fillet welding. In addition, since combustion occurs in the furnace wall, in addition to measures to prevent deformation in the width direction due to the furnace pressure, it is necessary to take measures to absorb heat elongation in the height direction of the furnace due to thermal elongation. In the horizontal direction of the furnace wall, a support member called a horizontal backsteer is provided apart from the furnace wall to ensure the rigidity as the furnace wall and to cope with thermal expansion.

図10に本発明が適用されるボイラ装置の概略斜視図を示す。また図7に本発明が適用される上部炉壁による下部炉壁の支持構造を示す。   FIG. 10 shows a schematic perspective view of a boiler apparatus to which the present invention is applied. FIG. 7 shows a support structure of the lower furnace wall by the upper furnace wall to which the present invention is applied.

ボイラ本体は図示していない鉄骨柱及び梁からなるボイラ建屋と呼ばれる構造体内の天井大梁に吊り下げられて設置されているが、この場合、垂直管からなる炉壁に比べてスパイラル管からなる炉壁は管の横断方向に壁の質量を負担することになるため、その部分的に負担可能な質量が制限される。このためスパイラル管からなる下部炉壁24に対してはバーチカルストラップ3と呼ばれる吊り部材を高さ方向に複数、炉壁の全周にわたって、一方の支点を垂直管からなる上部炉壁15に設け、他方の支点を下部炉壁24全体に分散して設けることにより、下部炉壁24の部分的な質量負担を軽減している。   The boiler body is hung from a ceiling ceiling beam in a structure called a boiler building consisting of steel columns and beams (not shown), but in this case, a furnace consisting of a spiral tube compared to a furnace wall consisting of a vertical tube Since the wall bears the mass of the wall in the transverse direction of the tube, the mass that can be partially burdened is limited. For this reason, a plurality of suspension members called vertical straps 3 are provided in the height direction for the lower furnace wall 24 made of a spiral tube, and one fulcrum is provided on the upper furnace wall 15 made of a vertical tube over the entire circumference of the furnace wall. The other fulcrum is distributed over the entire lower furnace wall 24 to reduce the partial mass burden on the lower furnace wall 24.

また、前記ホリゾンタルバックステ5が炉壁の水平方向に複数、炉壁を取り囲んで配置されているため、この質量も負担する必要があるが、この質量についてはメジャーリンク6と呼ばれるサポート部材を介し、ボイラ全周の高さ方向に複数配置された前記バーチカルストラップ3へ伝達され、さらに上部炉壁の垂直管に伝える構造になっている。すなわち前記バーチカルストラップ3により、下部炉壁24、ホリゾンタルバックステ5およびホリゾンタルバックステ5と前記バーチカルストラップ3とを接続する部材などの質量が、上部炉壁15に伝達される構造となっている。   In addition, since the horizontal backstep 5 is arranged in a plurality of directions in the horizontal direction of the furnace wall so as to surround the furnace wall, it is necessary to bear this mass, but for this mass, a support member called a major link 6 is used. It is transmitted to the vertical straps 3 arranged in the height direction of the entire circumference of the boiler, and further transmitted to the vertical pipe of the upper furnace wall. That is, the vertical strap 3 is configured to transmit the mass of the lower furnace wall 24, the horizontal backstep 5, and the member connecting the horizontal backstep 5 and the vertical strap 3 to the upper furnace wall 15.

図7において、図中の1は火炉壁のうちの垂直壁からなる上部炉壁15を構成する垂直管、2はその垂直管1に接続されてスパイラルメンブレン壁からなる下部炉壁24を構成するスパイラル管、3はスパイラルメンブレン壁からなる下部炉壁24の全周にわたって垂直方向に配置され、前記垂直壁からなる上部炉壁15に支点を設けた多数のバーチカルストラップ、4はバーチカルストラップ3と平行に配置されたバーチカルバックステ−、5はスパイラルメンブレン壁からなる下部炉壁24の水平方向に配置された多数のホリゾンタルバックステ−、6はパーチカルストラップ3とホリゾンタルバックステ−5の間に配置されたメジャーリンク、7はパーチカルストラップ3とバーチカルバックステ−4の間に設けられたマイナーリンク、12はサポートピン、13はサポート、14はコーナリンクである。   In FIG. 7, reference numeral 1 in the figure denotes a vertical pipe constituting an upper furnace wall 15 made of a vertical wall of the furnace walls, and 2 denotes a lower furnace wall 24 made of a spiral membrane wall connected to the vertical pipe 1. The spiral tube 3 is vertically arranged over the entire circumference of the lower furnace wall 24 made of a spiral membrane wall, and a number of vertical straps provided with fulcrums on the upper furnace wall 15 made of the vertical wall 4 are parallel to the vertical strap 3. The vertical backstage 5 is arranged in the horizontal direction of the lower furnace wall 24 composed of the spiral membrane wall, and 6 is a major backstage 5 arranged between the vertical strap 3 and the horizontal backstage 5. The link, 7 is a minor link provided between the vertical strap 3 and the vertical backste-4 12 support pin, 13 support, 14 is a corner link.

前述のように垂直管1に比べてスパイラル管2はその負担質量が制限されるため、バックステー4,5等の質量はメジャーリンク6を介して、バーチカルストラップ3へ伝達され、その質量はさらにバーチカルストラップ3を介して垂直管1に伝達される構造になっている。   As described above, since the burden mass of the spiral tube 2 is limited compared to the vertical tube 1, the mass of the backstays 4, 5, etc. is transmitted to the vertical strap 3 via the measure link 6, and the mass is further increased. It is structured to be transmitted to the vertical tube 1 through the vertical strap 3.

図8は、従来のボイラ装置におけるスパイラルメンブレン壁支持構造でのメジャーリンク6の配置状態を示す図である。本図は火炉側壁25における支持構造の配置状況を示しており、図中の一点鎖線8は火炉前壁、一点鎖線9は火炉後壁を示している。同図に示すように炉壁の垂直方向に多数配置されたバーチカルストラップ3と、炉壁の水平方向に多数配置されたホリゾンタルバックステ−5の各交差部またはその近傍にそれぞれメジャーリンク6を設け、各メジャーリンク6により、バーチカルストラップ3とホリゾンタルバックステ−5の全ての交差部を機械的に連結固定することにより、ホリゾンタルバックステ−5の剛性を確保して炉内圧などにより幅方向に変形するのを防止する。また熱伸びに対しては、高さ方向のホリゾンタルバックステ−5間にはメジャーリンク6により連結固定する代わりにマイナーリンク7を接続して、剛性を緩和し、熱伸びに追従する構造としていた。   FIG. 8 is a view showing an arrangement state of the major links 6 in the spiral membrane wall support structure in the conventional boiler apparatus. This figure has shown the arrangement | positioning condition of the support structure in the furnace side wall 25, and the dashed-dotted line 8 in the figure has shown the furnace front wall, and the dashed-dotted line 9 has shown the furnace rear wall. As shown in the figure, major links 6 are provided at or near the intersections of the vertical straps 3 arranged in the vertical direction of the furnace wall and the horizontal backstages 5 arranged in the horizontal direction of the furnace wall. Each major link 6 mechanically connects and fixes all the intersections of the vertical strap 3 and the horizontal back stay 5 to ensure the rigidity of the horizontal back stay 5 and to deform in the width direction due to the furnace pressure or the like. To prevent. Further, with respect to thermal elongation, a minor link 7 is connected between the horizontal backstays 5 in the height direction instead of being connected and fixed by the major link 6 to reduce rigidity and follow the thermal elongation.

図9はボイラ装置の概略構成図、図10はボイラ装置の概略斜視図である。図中の10はホッパー壁で、図10に示すようにスパイラル管2で構成されている。11a,11bは火炉の上部、すなわちホッパー壁10のはるか上方の火炉天井部に吊り下げられた過熱器である。   FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the boiler device, and FIG. 10 is a schematic perspective view of the boiler device. Reference numeral 10 in the figure denotes a hopper wall, which is composed of a spiral tube 2 as shown in FIG. Reference numerals 11a and 11b denote superheaters suspended from the top of the furnace, that is, the furnace ceiling far above the hopper wall 10.

図11は、ホッパー壁10の支持構造を示す斜視図である。この図に示されているように、ホッパー壁10の支持構造の場合には、ホッパー壁10が火炉底部のクリンカ排出部となっているため、ホッパー壁10に相当する火炉前壁及び火炉後壁が炉の内側に向かって傾いており、このためホッパー壁10の上方に設けた炉壁とは熱伸びの方向が変わるため、バーチカルストラップ3は図7の場合のように上部の炉壁側とは連結せずにホッパー壁10内に配置した構造としている。   FIG. 11 is a perspective view showing a support structure of the hopper wall 10. As shown in this figure, in the case of the support structure of the hopper wall 10, the hopper wall 10 is a clinker discharge portion at the bottom of the furnace, and therefore, the furnace front wall and the furnace rear wall corresponding to the hopper wall 10. Is inclined toward the inside of the furnace, so that the direction of thermal expansion is different from that of the furnace wall provided above the hopper wall 10, so that the vertical strap 3 is connected to the upper furnace wall side as in FIG. Are arranged in the hopper wall 10 without being connected.

また火炉側壁は傾いてはいないものの前記火炉前、後壁と合わせての全体調整が必要であるため、前記と同様にバーチカルストラップ3はホッパー壁10の真上の炉壁とは切り離して設けている。また側壁では特に断面積が縮小していることで、炉底に向けて本数を減らした配置としている。   Further, although the furnace side wall is not inclined, it is necessary to make an overall adjustment together with the front and rear walls of the furnace, so that the vertical strap 3 is provided separately from the furnace wall directly above the hopper wall 10 as described above. Yes. In addition, since the cross-sectional area is particularly reduced on the side wall, the number of the holes is reduced toward the furnace bottom.

図9に示すようにホッパー壁10は、それ自体の自重20に加えて、ホッパー壁10の上部の炉壁と同様にボイラ装置の運転時に炉圧16を受ける。さらにホッパー壁10は、過熱器11a,11bに付着したクリンカー17が落下したときに衝撃力18を受ける。また燃料の燃焼によって生じた灰19がホッパー壁10上に堆積すると、その重量がホッパー壁10に掛かる。このようにホッパー壁10は、それ自体の自重20、炉圧16、クリンカー17の落下衝撃力18ならびに堆積した灰19の重量などによって膨らみや変形を生じる。   As shown in FIG. 9, the hopper wall 10 receives a furnace pressure 16 during operation of the boiler device in addition to its own weight 20 in the same manner as the furnace wall above the hopper wall 10. Further, the hopper wall 10 receives an impact force 18 when the clinker 17 attached to the superheaters 11a and 11b falls. Further, when the ash 19 generated by the combustion of fuel accumulates on the hopper wall 10, the weight is applied to the hopper wall 10. Thus, the hopper wall 10 is swollen or deformed due to its own weight 20, the furnace pressure 16, the drop impact force 18 of the clinker 17, the weight of the accumulated ash 19, and the like.

図12は、炉圧16などの荷重の掛かり方とボイラ運転中のホッパー壁10の変形を模式的に示した図である。炉圧16などの荷重はホッパー壁10を介してパーチカルストラップ3、マイナーリンク7、バーチカルバックステ−4ならびにホリゾンタルバックステ−5に伝達される。   FIG. 12 is a diagram schematically showing how to apply a load such as the furnace pressure 16 and deformation of the hopper wall 10 during boiler operation. A load such as the furnace pressure 16 is transmitted to the vertical strap 3, the minor link 7, the vertical backstay 4 and the horizontal backstay 5 via the hopper wall 10.

従来のボイラ装置は、ホッパー壁10も図8と同様に各メジャーリンク6により、バーチカルストラップ3とホリゾンタルバックステ−5の全ての交差部を機械的に連結固定されていた。   In the conventional boiler apparatus, the hopper wall 10 is also mechanically connected and fixed at all intersections of the vertical strap 3 and the horizontal backstage 5 by the major links 6 as in FIG.

この種のボイラ装置に関しては、例えば下記に示す特許文献などを挙げることができる。
特開昭54―103901号公報 特開昭60―82702号公報 特開昭62―66005号公報
As for this type of boiler apparatus, for example, the following patent documents can be cited.
JP 54-103901 A JP-A-60-82702 JP 62-66005 A

ところが実際には下部にスパイラル壁、上部に垂直壁を配置した大容量火力発電用ボイラにおいても、主に温度差に起因する熱伸び差のため、バックステーの質量が均一にバーチカルストラップへ伝達されないことが判明した。この負担質量の不均一性のため、バーチカルストラップ等のサポート部材、質量を支える上部垂直管へ過大な応力が発生するから、過剰設計となりがちで、また負担質量の不均一性が解消されない場合にはチューブリークにつながるといった問題がある。   However, even in a large-capacity thermal power generation boiler with a spiral wall at the bottom and a vertical wall at the top, the mass of the backstay is not uniformly transmitted to the vertical strap due to the difference in thermal expansion mainly due to the temperature difference. It has been found. Due to this non-uniformity of the burden mass, excessive stress is generated on the support member such as the vertical strap and the upper vertical tube that supports the mass, so it tends to be over-designed and the non-uniformity of the burden mass cannot be resolved. Has the problem of leading to tube leaks.

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、バックステーの質量が均等にバーチカルストラップへ伝達できる、信頼性の高いボイラ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a highly reliable boiler apparatus that eliminates the drawbacks of the prior art and can transmit the mass of the backstay to the vertical strap evenly.

前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、ボイラ炉壁の高さ方向に配置された複数のバーチカルストラップと、ボイラ炉壁の水平手方向に配置された複数のバックステーとを備え、前記バーチカルストラップとバックステーとの交差部をサポート部材で連結するボイラ装置において、
前記バーチカルストラップとバックステーとの交差部のうちの一部の交差部を前記サポート部材で連結しないで非拘束構造にしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first means of the present invention includes a plurality of vertical straps arranged in the height direction of the boiler furnace wall and a plurality of backstays arranged in the horizontal hand direction of the boiler furnace wall. In the boiler device for connecting the intersection of the vertical strap and the back stay with a support member,
A part of the intersecting portions of the vertical strap and the backstay is not connected by the support member to form an unconstrained structure.

本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記炉壁が、垂直管からなる上部炉壁に接続されたスパイラル管からなる下部炉壁からなり、前記下部炉壁およびバックステーの質量が前記サポート部材ならびにバーチカルストラップを介して前記垂直管からなる上部炉壁に伝達される構造にしたことを特徴とするものである。   According to a second means of the present invention, in the first means, the furnace wall comprises a lower furnace wall comprising a spiral tube connected to an upper furnace wall comprising a vertical tube, and the mass of the lower furnace wall and the backstay Is configured to be transmitted to the upper furnace wall made of the vertical pipe through the support member and a vertical strap.

本発明の第3の手段は前記第1の手段において、前記炉壁が、前記垂直管からなる上部炉壁に接続されたスパイラル管からなる下部炉壁と、該下部炉壁に接続されてボイラの底部に設けられたホッパー壁からなり、前記下部炉壁、前記ホッパー壁およびその両方の炉壁の水平方向に配置されたバックステーの質量とが、前記サポート部材ならびにバーチカルストラップを介して前記垂直管からなる上部炉壁に伝達される構造にしたことを特徴とするものである。   According to a third means of the present invention, in the first means, the furnace wall has a lower furnace wall made of a spiral tube connected to the upper furnace wall made of the vertical tube, and a boiler connected to the lower furnace wall. The lower furnace wall, the hopper wall and the mass of the back stay arranged in the horizontal direction of both of the furnace walls through the support member and a vertical strap. It is characterized in that it is structured to be transmitted to the upper furnace wall consisting of tubes.

本発明は前述のような構成になっており、バーチカルストラップ負担質量の均等化が図れ、サポート部材の最適設計が可能であり、なおかつチューブリークの可能性を削減することで、ボイラ装置の信頼性を向上することができる。   The present invention is configured as described above, can equalize the vertical strap burden mass, can be optimally designed for the support member, and reduce the possibility of tube leakage, thereby reducing the reliability of the boiler device. Can be improved.

次に本発明の実施形態を図面と共に説明する。図7に示すように、炉壁にスパイラルメンブレン壁を備えた大容量火力発電用ボイラにおいて、スパイラル管2は負担質量が制限されるため、バックステー4、5の質量はメジャーリンク6と呼ばれるサポート部材を介し、ボイラ全周に配置されたバーチカルストラップ3へ伝達され、最終的に上部炉壁の垂直管1に伝える構造としている。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 7, in a large capacity thermal power generation boiler having a spiral membrane wall on the furnace wall, the burden mass of the spiral tube 2 is limited, so the mass of the backstays 4 and 5 is a support called a major link 6. It is transmitted through a member to a vertical strap 3 disposed around the entire circumference of the boiler and finally transmitted to the vertical pipe 1 on the upper furnace wall.

しかし従来のボイラ装置では、炉壁の周方向に生じた熱吸収のためのアンバランスが炉壁の高さ方向で増大するため図9に示すように、下部炉壁をスパイラル壁として緩和することができたが、局部的なアンバランスは依然として存在する。特にボイラ起動時間の短縮が要求される近年においては、急速立ち上げのためアンバランスが増長する現象が発生した。   However, in the conventional boiler apparatus, since the unbalance for heat absorption generated in the circumferential direction of the furnace wall increases in the height direction of the furnace wall, the lower furnace wall is relaxed as a spiral wall as shown in FIG. However, local imbalances still exist. In particular, in recent years when it is required to shorten the boiler start-up time, a phenomenon has occurred in which imbalance increases due to rapid start-up.

このため従来は図8に示すように、各レベルにおいて全ストラップへメジャーリンク6を設置していたため、温度アンバランスに起因する熱伸び差が増大し、水平方向に配置されたホリゾンタルバックステ−5に対して同レベルまたは近傍に配置されたメジャーリンク6にレベル差が生じる現象が発生した。これによりバックステー4,5の質量を負担しないバーチカルストラップ3が発生した場合には、相対的に一部のバーチカルストラップ3へ過度の応力が生じ、メジャーリンク6の損傷及び最終的に質量を負担する上部垂直管1の損傷へ繋がる可能性がある。   For this reason, as shown in FIG. 8, conventionally, the measure links 6 are installed on all the straps at each level. Therefore, the difference in thermal expansion due to the temperature imbalance is increased, and the horizontal backstage 5 disposed in the horizontal direction is increased. On the other hand, a phenomenon occurs in which a level difference occurs in the major links 6 arranged at the same level or in the vicinity. As a result, when the vertical strap 3 that does not bear the mass of the backstays 4 and 5 is generated, an excessive stress is relatively applied to a part of the vertical straps 3 to damage the major link 6 and finally bear the mass. This may lead to damage to the upper vertical tube 1 that is damaged.

そこで本発明の第1実施形態では図1に示すように、スパイラルメンブレン壁を備えた大容量火力発電用ボイラにおいて、そのスパイラルメンブレン壁の垂直方向に配置されたバーチカルストラップ3と水平方向に配置されたホリゾンタルバックステ−5の各交差部の全てにメジャーリンク6を配置するのではなく、同図に示すようにメジャーリンク6を1つおきに千鳥に配置している。従って、交差部のメジャーリンク6が配置されていない所ではバーチカルストラップ3とホリゾンタルバックステ−5は機械的に連結されておらず、非拘束部となっている。よってこの第1実施形態ではメジャーリンク6と非拘束部が互いに1つおきに千鳥配列されていることになる。   Therefore, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, in a large capacity thermal power generation boiler having a spiral membrane wall, the vertical strap 3 arranged in the vertical direction of the spiral membrane wall and the horizontal strap 3 are arranged in the horizontal direction. Instead of arranging the major links 6 at all the intersections of the horizontal backstays 5, every other major link 6 is arranged in a staggered manner as shown in the figure. Therefore, the vertical strap 3 and the horizontal backstay 5 are not mechanically connected to each other at the place where the major link 6 at the intersection is not arranged, and is an unconstrained portion. Therefore, in this first embodiment, every other major link 6 and non-restraining portion are staggered.

このように前記交差部に一部に非拘束部を設けることにより、炉壁の周方向に複数配置されたバーチカルストラップ3ヘ熱伸び差が発生した場合、質量を負担しないバーチカルストラップ3が発生することなく、全体的にストラップは均等な質量を負担することとなり、サポート部材の最適設計、及びチューブリークの可能性の低減を図ることが可能となる。   Thus, by providing a part of the non-restraining portion at the intersection, when a plurality of thermal straps 3 are arranged in the circumferential direction of the furnace wall, a vertical strap 3 that does not bear a mass is generated. Therefore, the strap bears an equal mass as a whole, and it becomes possible to reduce the possibility of the optimum design of the support member and the tube leak.

図2は本発明の第2実施形態を示す図、図3は本発明の第3実施形態を示す図、図4は本発明の第4実施形態を示す図で、各図に示すようにメジャーリンク6と非拘束部の配置状態がそれぞれ異なった実施形態を示している。なお、各実施形態において、メジャーリンク6と非拘束部の配置は一部に偏らないで、ボイラ全体から見てバランスよく配置することが必要である。   FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The embodiment in which the arrangement state of the link 6 and the unconstrained part is different is shown. In addition, in each embodiment, arrangement | positioning of the major link 6 and the non-restraining part does not deviate partially, and it is necessary to arrange | position with sufficient balance seeing from the whole boiler.

このように非拘束部を設けるのは、火炉壁の一部を構成する垂直管からなる垂直壁15だけではなく、ホッパー壁10にも適用される。ホッパー壁10に適用した場合、ホッパー壁10においてもその外側に設置される支持構造は、図11に示すようにバーチカルストラップ3、マイナーリンク7、バーチカルバックステー4、ホリゾンタルバックステ−5などを有している。   The provision of the non-restraining portion in this way is applied not only to the vertical wall 15 made of a vertical pipe constituting a part of the furnace wall but also to the hopper wall 10. When applied to the hopper wall 10, the support structure installed outside the hopper wall 10 also has a vertical strap 3, a minor link 7, a vertical back stay 4, a horizontal back stay 5, etc. as shown in FIG. 11. ing.

このバーチカルストラップ3は、ホッパー壁10に溶接で固定したサポート13とサポートピン12でホッパー壁10に取り付けられている。このバーチカルストラップ3は、前記下部炉壁に設けたものと同じ技術思想から設けているが、この他にホッパー壁10においてはホッパー壁10が受ける荷重、すなわち炉圧16、クリンカー17が落下した時に生じる衝撃力18、灰19の重量などに対応する必要もある。ホッパー壁10においては特に、従来の剛構造では衝撃力18を吸収できずに支持部材の変形、炉壁の損傷が起きる可能性が高いが、本発明のように一部に非拘束部を設けることにより、柔軟構造となり衝撃力に対応することが可能となる。   The vertical strap 3 is attached to the hopper wall 10 with a support 13 and a support pin 12 fixed to the hopper wall 10 by welding. This vertical strap 3 is provided from the same technical idea as that provided on the lower furnace wall, but in addition to this, in the hopper wall 10, the load received by the hopper wall 10, that is, when the furnace pressure 16 and the clinker 17 are dropped. It is also necessary to cope with the impact force 18 generated, the weight of the ash 19 and the like. In the hopper wall 10 in particular, the conventional rigid structure cannot absorb the impact force 18 and is likely to cause deformation of the support member and damage to the furnace wall. As a result, it becomes a flexible structure and can cope with an impact force.

ホリゾンタルバックステ−5の上下面には、バーチカルバックステー4が設置されており、バーチカルバックステー4とバーチカルストラップ3の間にマイナーリンク7が介在されている。バーチカルストラップ3で受けた荷重は、マイナーリンク7を介してバーチカルバックステー4に伝達され、さらにその荷重はホリゾンタルバックステ−5、コーナリンク14を介してホッパー壁10によって支持される。   A vertical back stay 4 is installed on the upper and lower surfaces of the horizontal back stay 5, and a minor link 7 is interposed between the vertical back stay 4 and the vertical strap 3. The load received by the vertical strap 3 is transmitted to the vertical back stay 4 via the minor link 7, and the load is supported by the hopper wall 10 via the horizontal back stay 5 and the corner link 14.

すなわちホッパー壁10に設けられた一連の支持構造は下部炉壁側のバーチカルストラップ3に連結して設けても良いが、ホッパー壁10が炉の内側に向かって形成されているため、連結部での熱伸び方向が異なることに起因して構造が複雑になること、火炉全体の炉壁の高さに対してホッパー壁10の高さが、例えば10%程度と少ないことから、ホッパー壁10全体を図11に示すようにコーナリンク14で一旦側壁で受けて、ホッパー壁10全体としては下部炉壁全体で質量負担することも可能である。   That is, a series of support structures provided on the hopper wall 10 may be provided by being connected to the vertical strap 3 on the lower furnace wall side. However, since the hopper wall 10 is formed toward the inside of the furnace, The structure of the hopper wall 10 is complicated due to the difference in the direction of thermal elongation of the hopper, and the height of the hopper wall 10 is as small as, for example, about 10% with respect to the height of the furnace wall of the entire furnace. As shown in FIG. 11, the corner link 14 may temporarily receive it on the side wall, and the hopper wall 10 as a whole may bear the mass on the entire lower furnace wall.

図5は、この荷重の伝達経路を模式的に示した図である。バーチカルストラップ3、マイナーリンク7、バーチカルバックステー4ならびにホリゾンタルバックステ−5は弾性体であり、それぞれのばね定数をK1,K2,K3ならびにK4とする。   FIG. 5 is a diagram schematically showing the load transmission path. The vertical strap 3, the minor link 7, the vertical back stay 4 and the horizontal back stay 5 are elastic bodies, and their spring constants are K1, K2, K3 and K4.

バーチカルストラップ3とマイナーリンク7ならびにマイナーリンク7とバーチカルバックステー4の間はピンによって連結して、バーチカルストラップ3とマイナーリンク7ならびにマイナーリンク7とバーチカルバックステー4の間に、前記ピンの径とそのピンを挿入するピン孔の径の差によってギャップ21,22を設けている。図5中の符号23は炉内面である。   The vertical strap 3 and the minor link 7 and the minor link 7 and the vertical back stay 4 are connected by a pin, and the diameter of the pin is between the vertical strap 3 and the minor link 7 and the minor link 7 and the vertical back stay 4. The gaps 21 and 22 are provided by the difference in the diameter of the pin hole into which the pin is inserted. The code | symbol 23 in FIG. 5 is a furnace inner surface.

前述のようにマイナーリンク7の両端部にギャップ21,22を設けることにより、実際のばね定数(ばね特性)は図6で示す実線となり、ギャップ21,22に対応してばね定数は減少する。   By providing the gaps 21 and 22 at both ends of the minor link 7 as described above, the actual spring constant (spring characteristic) becomes a solid line shown in FIG. 6, and the spring constant decreases corresponding to the gaps 21 and 22.

荷重の伝達経路上からはバーチカルストラップ3、マイナーリンク7、バーチカルバックステー4ならびにホリゾンタルバックステ−5は直列に配置されているから、これらの合成ばね定数Kは、
1/K=1/K1+1/K2+1/K3+1/K4
となる。
Since the vertical strap 3, the minor link 7, the vertical back stay 4 and the horizontal back stay 5 are arranged in series from the load transmission path, these composite spring constants K are
1 / K = 1 / K1 + 1 / K2 + 1 / K3 + 1 / K4
It becomes.

従って合成ばね定数は従来に比較して小さく設定でき、柔軟な構造となるから、これらが緩衝材として機能する。よってクリンカー17が落下したときに生じるホッパー壁10への衝撃力18が減少し、そのためにホッパー壁10の強度健全性を高めることができる。また、最終的には荷重を受けるホリゾンタルバックステ−5への衝撃力も低減でき、ボイラ装置の信頼性を向上することができる。   Accordingly, the composite spring constant can be set smaller than the conventional one, and the structure becomes flexible, so that these function as a cushioning material. Therefore, the impact force 18 to the hopper wall 10 generated when the clinker 17 falls is reduced, so that the strength and soundness of the hopper wall 10 can be enhanced. In addition, the impact force to the horizontal backstay 5 that ultimately receives the load can also be reduced, and the reliability of the boiler device can be improved.

前記実施形態ではホッパー壁10がスパイラル管2で構成される場合を説明したが、垂直管でホッパー壁を構成するボイラ装置にも本発明は適用可能である。   Although the case where the hopper wall 10 is configured by the spiral tube 2 has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a boiler device that configures the hopper wall by a vertical tube.

本発明の第1実施形態に係るスパイラルメンブレン壁支持構造でのメジャーリンクの配置状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement state of major links in the spiral membrane wall support structure according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るスパイラルメンブレン壁支持構造でのメジャーリンクの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the major link in the spiral membrane wall support structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るスパイラルメンブレン壁支持構造でのメジャーリンクの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the major link in the spiral membrane wall support structure which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係るスパイラルメンブレン壁支持構造でのメジャーリンクの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the major link in the spiral membrane wall support structure which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るホッパー壁の支持構造での荷重の伝達経路を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the transmission path of the load in the support structure of the hopper wall which concerns on embodiment of this invention. その支持構造でのばね特性図である。It is a spring characteristic figure in the support structure. ボイラ装置における垂直壁の支持構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support structure of the vertical wall in a boiler apparatus. その支持構造でのメジャーリンクの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the major link in the support structure. ボイラ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a boiler apparatus. ボイラ装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a boiler apparatus. ボイラ装置におけるホッパー壁の支持構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support structure of the hopper wall in a boiler apparatus. そのホッパー壁支持構造での荷重の掛かり方とボイラ運転中のホッパー壁の変形を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically how to apply the load in the hopper wall support structure, and a deformation | transformation of the hopper wall during boiler operation.

符号の説明Explanation of symbols

1:垂直管、2:スパイラル管、3:バーチカルストラップ、4:バーチカルバックステー、5:ホリゾンタルバックステー、6:メジャーリンク、7:マイナーリンク、8:火炉前壁、9:火炉後壁、10:ホッパー壁、11:過熱器、12:サポートピン、13:サポート、14:コーナリンク、15:垂直壁、16:炉圧、17:クリンカー、18:衝撃力、19:灰、20:ホッパー壁の自重、21,22:ギャップ、23:炉内面。   1: vertical pipe, 2: spiral pipe, 3: vertical strap, 4: vertical backstay, 5: horizontal backstay, 6: major link, 7: minor link, 8: front wall of furnace, 9: rear wall of furnace, 10 : Hopper wall, 11: superheater, 12: support pin, 13: support, 14: corner link, 15: vertical wall, 16: furnace pressure, 17: clinker, 18: impact force, 19: ash, 20: hopper wall Weight, 21, 22: gap, 23: furnace inner surface.

Claims (3)

ボイラ炉壁の高さ方向に配置された複数のバーチカルストラップと、ボイラ炉壁の水平手方向に配置された複数のバックステーとを備え、前記バーチカルストラップとバックステーとの交差部をサポート部材で連結するボイラ装置において、
前記バーチカルストラップとバックステーとの交差部のうちの一部の交差部を前記サポート部材で連結しないで非拘束構造にしたことを特徴とするボイラ装置。
A plurality of vertical straps arranged in the height direction of the boiler furnace wall and a plurality of back stays arranged in the horizontal hand direction of the boiler furnace wall, and a support member at the intersection of the vertical strap and the back stay In the boiler equipment to be connected,
A boiler device characterized in that a part of the intersecting portions of the vertical strap and the backstay is not connected by the support member and has a non-restraining structure.
請求項1記載のボイラ装置において、前記炉壁が、垂直管からなる上部炉壁に接続されたスパイラル管からなる下部炉壁からなり、前記下部炉壁およびバックステーの質量が前記サポート部材ならびにバーチカルストラップを介して前記垂直管からなる上部炉壁に伝達される構造にしたことを特徴とするボイラ装置。 2. The boiler apparatus according to claim 1, wherein the furnace wall is a lower furnace wall made of a spiral tube connected to an upper furnace wall made of a vertical pipe, and the mass of the lower furnace wall and the backstay is the support member and the vertical. A boiler device characterized in that it is structured to be transmitted to an upper furnace wall composed of the vertical pipe through a strap. 請求項1記載のボイラ装置において、前記炉壁が、前記垂直管からなる上部炉壁に接続されたスパイラル管からなる下部炉壁と、該下部炉壁に接続されてボイラの底部に設けられたホッパー壁からなり、前記下部炉壁、前記ホッパー壁およびその両方の炉壁の水平方向に配置されたバックステーの質量とが、前記サポート部材ならびにバーチカルストラップを介して前記垂直管からなる上部炉壁に伝達される構造にしたことを特徴とするボイラ装置。

2. The boiler apparatus according to claim 1, wherein the furnace wall is provided at a bottom furnace wall connected to the lower furnace wall and a lower furnace wall connected to the upper furnace wall consisting of the vertical pipe. An upper furnace wall comprising a hopper wall, and the mass of the lower furnace wall, the hopper wall and the back stay arranged in the horizontal direction of both the furnace walls, and the vertical pipe via the support member and a vertical strap. Boiler device characterized by having a structure transmitted to

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