JP3477697B2 - 六角ボイラにおけるサイクロンの支持構造 - Google Patents
六角ボイラにおけるサイクロンの支持構造Info
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Description
わり、更に詳しくは、六角加圧流動層ボイラにおけるサ
イクロンの支持構造に関する。
層ボイラ(Pressurised Fluidized Bed Combuster)は、
ガスタービンと組み合わせたコンバインドサイクルによ
り40%以上の熱効率を有し、炉内脱硫率が高く、NO
x の発生量が少ない、等の特徴を有することから、従来
の微粉焚ボイラに代わる新型ボイラとして現在開発が進
められている。
示すように、ボイラ本体1、サイクロン2、ベッド材貯
蔵容器3、等が圧力容器4内に格納された構成のもので
あり、外部から供給さた石炭Cをボイラ本体1内で燃焼
させ、その排ガスはサイクロン2に送られ、サイクロン
2で灰が除去された排ガスが外部のガスタービン(図示
せず)に供給され仕事(例えば発電機の駆動)をするよ
うになっている。
のベッド材が下方から供給される空気Aにより流動した
流動層Bが形成されており、この流動層B内には、水蒸
気を発生させるための蒸発器5、過熱器6、及び再熱器
7が挿入されている。流動層B内で石炭の燃焼により発
生した熱により、蒸発器5内で水が蒸発して水蒸気とな
り、過熱器6内で水蒸気が更に加熱されて過熱蒸気とな
り、この過熱蒸気は外部に設けられた蒸気タービン(図
示せず)で膨張し仕事をする。更に、蒸気タービンで温
度が下がった蒸気は、再熱器7で再度加熱されて過熱蒸
気となり、外部の蒸気タービンで再び仕事をするように
なっている。
す六角形加圧流動層ボイラ(以下、六角ボイラという)
の全体構成図である。この図において、六角ボイラは、
図6と同様に、ボイラ本体1、サイクロン2、ベッド材
貯蔵容器3、等が圧力容器4内に格納された構成のもの
であり、外部から供給さた石炭をボイラ本体1内で燃焼
させ、その排ガスが排ガスマニホールド8を介してサイ
クロン2に送られ、サイクロン2で灰が除去された排ガ
スはサイクロン出口ダクト9を介して外部のガスタービ
ン(図示せず)に供給され仕事をするようになってい
る。
イクロンと二次サイクロンの組合わせからなり、上述し
た六角ボイラでは、多数のサイクロン2を圧力容器4の
上部に配置する必要がある。しかし、従来のサイクロン
の支持構造では、サイクロン支持梁が複雑かつ大型に
なる、サイクロン及びサイクロン支持梁により、圧力
容器4の全高が高くなる、サイクロン2のまわりの空
間が狭く、メンテナンスがやりにくい、熱膨張に追従
しにくく、かつ地震により局部に過大応力が発生する、
等の問題点があった。
は、多数のサイクロン2を上部の皿型の鏡板から吊り
下げるか、中央の排ガスマニホールド8を囲んでトラ
ス構造によりサイクロン支持梁を構成し、これに排ガス
マニホールド及びサイクロンの個々の胴部を支持してい
た。しかし、鏡板から吊り下げると、サイクロンの重量
により鏡板が座屈するおそれがあり、また鏡板の内圧に
よる変位が大きく、吊装置をスプリングハンガー方式に
する必要があった。また、トラス構造で支持すると、中
央の排ガスマニホールド8により支持梁を圧力容器4の
直径方向に真っ直ぐ通すことができず、トラスが複雑に
なりかつトラスの全高が大きくなり、トラス部材に捩じ
れがかかり、支持梁が複雑かつ大型になった。また、こ
のため、圧力容器4の全高が高くなり、サイクロンのま
わりの空間が狭く、メンテナンスがやりにくかった。
トが高温になるため、サイクロンも圧力容器の半径方向
の熱膨張に追従する必要があるが、従来のサイクロンの
支持構造では、この熱膨張に追従しにくく、部分的に過
大応力が発生したり、地震時に局部に過大応力が発生す
る問題点があった。
るために創案されたものである。すなわち、本発明の目
的は、構造が簡単かつ小型であり、圧力容器の全高を低
減でき、サイクロンのまわりに十分なメンテナンス空間
を確保でき、メンテナンスがやりやすく、熱膨張に追従
でき、地震により局部に過大応力が発生しない、六角ボ
イラにおけるサイクロンの支持構造を提供することにあ
る。
排ガスマニホールドのまわりに配置され、2つの内側一
次サイクロンと2つの外側二次サイクロンとからなる3
対の第1サイクロンアセンブリと、第1サイクロンアセ
ンブリの間に配置され、それぞれ1つの内側一次サイク
ロン及び外側一次サイクロンと、2つの外側二次サイク
ロンからなる6対の第2サイクロンアセンブリと、を備
えることを特徴とする六角ボイラにおけるサイクロンの
支持構造が提供される。本発明の好ましい実施例によれ
ば、前記各対の2つの一次サイクロンの入口ダクトが一
体に形成されている。
近接して排ガスマニホールドを支持し、互いにほぼ60
°の角度で交差して配置され、両端が圧力容器の内面で
支持された3つの水平な主サイクロン支持梁と、各サイ
クロンの両側に圧力容器の半径方向に延び、両端が前記
主サイクロン支持梁と圧力容器の内面で支持された複数
の副サイクロン支持梁と、各サイクロンに連結され、各
サイクロンの両側に副サイクロン支持梁にほぼ直交して
水平に延び、両端が副サイクロン支持梁で支持された複
数の補助サイクロン支持梁とを備える。前記副サイクロ
ン支持梁は、前記補助サイクロン支持梁の両端を圧力容
器の半径方向に移動可能に支持する水平ガイドを有する
ことが好ましい。
ら間隔を隔て、かつ互いにほぼ60°の角度で配置さ
れ、両端が圧力容器の内面で支持された3つの水平な主
灰クーラ支持梁と、両端が前記主灰クーラ支持梁で支持
された3つの水平な副灰クーラ支持梁とを備える。
ロンアセンブリと6対の第2サイクロンアセンブリによ
り、六角ボイラの各辺に均等に60°間隔で配置された
6つのベッド材貯蔵容器と一次サイクロンが干渉するこ
となく上下方向に近づけて配置することができるため、
スペースを有効に使用でき、圧力容器の高さを縮める
(例えば約6m)ことが可能となり、大幅なコスト低減
が可能となり、各対の2つの一次サイクロンの入口ダ
クトが一体に形成されているので、サイクロンの間にメ
ンテナンス用のスペースを十分確保することができ、
左右対称の配置であり、各アセンブリはほぼ同一なの
で、全体の配置を整然とすることができ、各サイクロン
の性能を均一化することができる。
梁はすべて直線梁となり、設計工数、製造・据付コスト
及び重量を低減することができ、灰クーラ支持梁の上
面をメンテナンス通路として使用できるので、サイクロ
ンのメンテナンスが容易であり、ベッド材貯蔵容器、
灰クーラ等が60°間隔で整然と配置されるので、共通
部品が多く部品点数を低減することができる。
サイクロン支持梁の両端を圧力容器の半径方向に移動可
能に支持する水平ガイドを有しているので、熱膨張に追
従することができ、かつこの水平ガイドにより補助サイ
クロン支持梁の両端が上下に移動するのを阻止するの
で、地震の際にも部材に捩じれを生じることがなく局部
に過大応力が発生しない。
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図1は、ボイラ本体が六
角柱の形態をなす六角形加圧流動層ボイラ(六角ボイ
ラ)の上部部分側面図である。この図において、六角ボ
イラの中央には、ほぼ円筒形の排ガスマニホールド8が
配置され、そのまわりに複数のサイクロン2が配置され
ている。サイクロン2は、一次サイクロン12と二次サ
イクロン14からなり、排ガスマニホールド8から一次
サイクロン12の入口ダクト12aに排ガスが入り、一
次サイクロン12で灰を分離された排ガスは更に二次サ
イクロン14に入って更に細かい灰を除去され、次いで
サイクロン出口ダクト9を介して外部のガスタービン
(図示せず)に排ガスが供給されるようになっている。
図に示すように、一次サイクロン12の直径は二次サイ
クロン14より大きく、かつほとんどの一次サイクロン
12は内側に配置され、二次サイクロン14は外側に配
置されている。これにより、一次サイクロン12の入口
ダクト12aの構成を単純にすることができる。
において、本発明の六角ボイラにおけるサイクロンの支
持構造は、中央の排ガスマニホールド8のまわりに互い
にほぼ120°の間隔で配置された3対の第1サイクロ
ンアセンブリ16と、第1サイクロンアセンブリ16の
間に配置された6対の第2サイクロンアセンブリ18と
を備える。
2つの内側一次サイクロン12と2つの外側二次サイク
ロン14とからなり、各対の2つの一次サイクロンの入
口ダクトが一体に形成されている。また、3対の第1サ
イクロンアセンブリ16は、同一の部品から構成され、
図の中心線X−X線に対して左右対称に配置されてい
る。
それぞれ1つの内側一次サイクロン12及び外側一次サ
イクロン13と、2つの外側二次サイクロン14からな
り、各対の2つの一次サイクロンの入口ダクトが一体に
形成されている。また、6対の第2サイクロンアセンブ
リ18はサイクロン出口ダクト9の通る部分の両側の部
品を除き同一の部品或いは勝手反対の部品から構成さ
れ、図の中心線X−X線に対して左右対称に配置されて
いる。
ロンアセンブリ16と6対の第2サイクロンアセンブリ
18により、六角ボイラの各辺に均等に60°間隔で配
置された6つのベッド材貯蔵容器と一次サイクロンが干
渉することなく上下方向に近づけて配置することができ
るため、スペースを有効に使用でき、圧力容器の高さを
縮める(例えば約6m)ことが可能となり、大幅なコス
ト低減が可能となり、各対の2つの一次サイクロンの
入口ダクトが一体に形成されているので、サイクロンの
間にメンテナンス用のスペースを十分確保することがで
き、左右対称の配置であり、各アセンブリはほぼ同一
なので、全体の配置を整然とすることができ、各サイク
ロンの性能を均一化することができる。また、一次サイ
クロンの一部を図のように外側一次サイクロン13とし
たことにより、内側よりも外側に全体として多くのサイ
クロンを配置することができ、サイクロン間の間隔をほ
ぼ均一に広くすることができる。
おいて、本発明の六角ボイラにおけるサイクロンの支持
構造は、更に、3つの水平な主サイクロン支持梁20
と、複数の副サイクロン支持梁22と、複数の補助サイ
クロン支持梁24とを備えている。3つの水平な主サイ
クロン支持梁20は、中央部が排ガスマニホールド8に
近接して排ガスマニホールドを支持し、互いにほぼ60
°の角度で交差して配置され、両端が圧力容器4の内面
で支持されている。また複数の副サイクロン支持梁22
は、各サイクロンの両側に圧力容器の半径方向に延び、
両端が主サイクロン支持梁20と圧力容器4の内面で支
持されている。更に複数の補助サイクロン支持梁24
は、各サイクロンに連結され、各サイクロンの両側に副
サイクロン支持梁22にほぼ直交して水平に延び、両端
が副サイクロン支持梁22で支持されている。
持構造(B)である。図4(A)に示すように、副サイ
クロン支持梁22は、補助サイクロン支持梁24の両端
を圧力容器の半径方向に移動可能に支持する水平ガイド
23を有する。水平ガイド23の上部は補助サイクロン
支持梁24の上面からわずかに間隔を隔てて位置してお
り、補助サイクロン支持梁24が上下動できないように
案内している。また、図4(B)に示すように、補助サ
イクロン支持梁24の端部下面にはローラ25が設けら
れ圧力容器の半径方向の移動をより円滑にするようにな
っているのがよい。
ロン支持梁20、22、24がすべて直線梁となり、設
計工数、製造・据付コスト及び重量を低減することがで
き、サイクロンをベッド材貯蔵容器の間に配置できるた
め、スペースを有効に使用でき、圧力容器の高さを縮め
る(例えば約6m)ことが可能となり、大幅なコスト低
減が可能となる。また、副サイクロン支持梁22は、補
助サイクロン支持梁24の両端を圧力容器の半径方向に
移動可能に支持する水平ガイド23を有しているので、
熱膨張に追従することができ、かつこの水平ガイド23
により補助サイクロン支持梁24の両端が上下に移動す
るのを阻止するので、地震の際にも部材に捩じれを生じ
ることがなく局部に過大応力が発生しない。
おいて、本発明の六角ボイラにおけるサイクロンの支持
構造は、更に、中央部が排ガスマニホールド8から間隔
を隔て、かつ互いにほぼ60°の角度で配置され、両端
が圧力容器4の内面で支持された3つの水平な主灰クー
ラ支持梁26と、両端が主灰クーラ支持梁26で支持さ
れた3つの水平な副灰クーラ支持梁28とを備える。こ
れにより、灰クーラ支持梁26、28はすべて直線梁と
なり、設計工数、製造・据付コスト及び重量を低減する
ことができ、灰クーラ支持梁26、28の上面をメンテ
ナンス通路として使用できるので、サイクロンのメンテ
ナンスが容易であり、ベッド材貯蔵容器、灰クーラ等が
60°間隔で整然と配置されるので、共通部品が多く部
品点数を低減することができる。
けるサイクロンの支持構造によれば、六角ボイラのの
各辺に均等に60°間隔で配置された6つのベッド材貯
蔵容器と一次サイクロンが干渉することなく上下方向に
近づけて配置することができるため、スペースを有効に
使用でき、圧力容器の高さを縮めることが可能となり、
サイクロンの間にメンテナンス用のスペースを確保す
ることができ、左右対称の整然とした配置とし各サイ
クロンの性能を均一化することができ、サイクロン支
持梁、灰クーラ支持梁がすべて直線梁となり、設計工
数、製造・据付コスト及び重量を低減することができ、
灰クーラ支持梁の上面をメンテナンス通路として使用
でき、サイクロンのメンテナンスが容易であり、ベッ
ド材貯蔵容器、灰クーラ等が整然と配置されるので、共
通部品が多く部品点数を低減することができ、補助サ
イクロン支持梁が熱膨張に追従することができ、かつ地
震の際にも捩じれを生じることがなく局部に過大応力が
発生しない。
イクロンの支持構造は、構造が簡単かつ小型であり、圧
力容器の全高を低減でき、サイクロンのまわりに十分な
メンテナンス空間を確保でき、メンテナンスがやりやす
く、熱膨張に追従でき、地震により局部に過大応力が発
生しない、等の優れた効果を有する。
の部分側面図である。
(B)である。
Claims (5)
- 【請求項1】 中央の排ガスマニホールドのまわりに配
置され、2つの内側一次サイクロンと2つの外側二次サ
イクロンとからなる3対の第1サイクロンアセンブリ
と、第1サイクロンアセンブリの間に配置され、それぞ
れ1つの内側一次サイクロン及び外側一次サイクロン
と、2つの外側二次サイクロンからなる6対の第2サイ
クロンアセンブリと、を備えることを特徴とする六角ボ
イラにおけるサイクロンの支持構造。 - 【請求項2】 前記各対の2つの一次サイクロンの入口
ダクトが一体に形成されている、ことを特徴とする請求
項1に記載の六角ボイラにおけるサイクロンの支持構
造。 - 【請求項3】 中央部が前記排ガスマニホールドに近接
して排ガスマニホールドを支持し、互いにほぼ60°の
角度で交差して配置され、両端が圧力容器の内面で支持
された3つの水平な主サイクロン支持梁と、各サイクロ
ンの両側に圧力容器の半径方向に延び、両端が前記主サ
イクロン支持梁と圧力容器の内面で支持された複数の副
サイクロン支持梁と、各サイクロンに連結され、各サイ
クロンの両側に副サイクロン支持梁にほぼ直交して水平
に延び、両端が副サイクロン支持梁で支持された複数の
補助サイクロン支持梁と、を備えることを特徴とする請
求項1に記載の六角ボイラにおけるサイクロンの支持構
造。 - 【請求項4】 前記副サイクロン支持梁は、前記補助サ
イクロン支持梁の両端を圧力容器の半径方向に移動可能
に支持する水平ガイドを有する、ことを特徴とする請求
項3に記載の六角ボイラにおけるサイクロンの支持構
造。 - 【請求項5】 中央部が前記排ガスマニホールドから間
隔を隔て、かつ互いにほぼ60°の角度で配置され、両
端が圧力容器の内面で支持された3つの水平な主灰クー
ラ支持梁と、両端が前記主灰クーラ支持梁で支持された
3つの水平な副灰クーラ支持梁と、を備えることを特徴
とする請求項1に記載の六角ボイラにおけるサイクロン
の支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28327493A JP3477697B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 六角ボイラにおけるサイクロンの支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28327493A JP3477697B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 六角ボイラにおけるサイクロンの支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139722A JPH07139722A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3477697B2 true JP3477697B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=17663340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28327493A Expired - Fee Related JP3477697B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 六角ボイラにおけるサイクロンの支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477697B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP28327493A patent/JP3477697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07139722A (ja) | 1995-05-30 |
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