JPH01217117A - ダクト装置 - Google Patents

ダクト装置

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JPH01217117A
JPH01217117A JP4214988A JP4214988A JPH01217117A JP H01217117 A JPH01217117 A JP H01217117A JP 4214988 A JP4214988 A JP 4214988A JP 4214988 A JP4214988 A JP 4214988A JP H01217117 A JPH01217117 A JP H01217117A
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JP
Japan
Prior art keywords
duct
internal pressure
ducts
tie bar
expansion joint
Prior art date
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Pending
Application number
JP4214988A
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English (en)
Inventor
Haruo Arakawa
荒川 春男
Torao Kikuchi
菊池 寅雄
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温で圧力を有する燃焼排ガスを導く通路で
あるダクト装置に係り、特にダクトの曲り部およびエキ
スパンションジヨイント(膨脹伸縮継手)部などに作用
するダクトの内圧反力の影響を最少限に抑制することの
できるダクト装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、例えばボイラの節炭器から排出される燃焼排ガス
は、温度が300〜400℃、圧力が100〜1000
mm水柱程度の高温の排ガスであって、排ガス中のN0
x(窒素酸化物)を脱硝する脱硝装置を通り、電気集塵
機、排ガス中の5Ox(硫黄酸化物)を除去する脱硫装
置などで、それぞれ処理され煙突から大気中へと排出さ
れる。これら脱硝装置、電気集塵機、脱硫装置、煙突な
どの各機器および装置は、各々ダクトによって連結され
、各機器、装置の大きさ1位置、固定方式などによって
、各々のダクトには適切な位置に、ダクトの曲り部およ
びダクトの膨張伸縮を吸収するエキスパンションジヨイ
ント部などが設けられている。第4図は、従来の排ガス
脱硝装置におけるダクトの配置および構成の一例を示す
ものであって、ボイラなどの節炭器(図示せず)から排
出された高温の排ガス11は、入口連絡ダクト4を通り
、エキスパンションジヨイント7、入口ダクト2.脱硝
装置の反応器1、出口ダクト3、エキスパンションジヨ
イント7および出口連絡ダクト5を通過し、電気集塵機
(図示せず)へ送り込まれる。また、排ガス11は上述
したごとく高温であるため、これらのダクト(4,2,
3,5,)自体も高温となりダクトの固定点を中心に熱
膨脹し伸張する。したがって、入口連絡ダクト4と入口
ダクト2、出口ダクト3と出口連絡ダクト5との間には
、それぞれダクトの熱膨脹に見合ったエキスパンション
ジヨイント7を適切な位置に配置する。さらに、これら
のダクト(4,2,3,5)には排ガス11の内圧によ
りダクトに強力な内圧反力Fが生じ、通常のエキスパン
ションジヨイント7などの耐力では負担できない力が作
用するため、ダクトおよび一連の器材強度ある材料で構
成する必要が生じる。
また、第3図(a)、(b)および上述の第4図に示す
ごとく、エキスパンションジヨイント7を設けた入口連
絡ダクト4と入口ダクト2、出口ダクト3と出口連絡ダ
クト5の曲り部には内圧反力Fが生じ、入口ダクト2、
入口連絡ダクト4と出口ダクト3.出口連絡ダクト5に
は引っ張り力が作用する。このため、反応器支持点8a
には、(内圧反力F×内圧作用距離h/支持点スパンQ
)で示される軸力Nおよびせん断力Rが生じるため、反
応器1および支持架台(図示せず)は、かなりの強度を
持つ構造としなければならず、そのため製作費が高くな
り極めて不経済であるという問題があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したごと〈従来技術におけるダクト装置においては
、ダクトに生ずる内圧反力、あるいは反応器および支持
架台に生ずる軸力、せん断力の低減についての構造的な
配慮は全くなく、そのためダクト装置の構成部材につい
ても、強度部材の使用および使用する部材の増大につな
がり、したがってコスト高となり極めて不経済となる問
題があった・ 本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解消し
、ダクトに生じる内圧反力をタイバー(連結棒)によっ
て負担させ、ダクト、反応器や支持架台に作用する内圧
反力、軸力やせん断力を無くすることのできる極めて安
価で経済的なダクト装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記本発明の目的は、圧力を有する高温の燃焼排ガスが
通過するダクト装置において、ダクトの内圧反力が作用
しダクトが伸張するダクト相互の伸び中心線間を、タイ
バーによって連結し、上記内圧反力をタイバーの軸力に
よって負担させ、ダクト、反応器や支持架台などに作用
する内圧反力、軸力やせん断力などの力を、ゼロないし
は極めて小さくすることにより、達成される。
本発明は、燃焼炉から排出される圧力を有する高温の燃
焼排ガスを煙突部に導入するダクトにおいて、該ダクト
は、膨脹伸縮継手を介してその両側に曲り部を有するダ
クトを接続して構成されたダクトであって、ダクト内の
ガス圧により生じる内圧反力を負担することのできるタ
イバーを、上記向り部を有するダクトの双方の曲り部間
に1本以上複数本連結して設けたことを特徴とするダク
ト装置である。
さらに本発明は、燃焼炉から排出される圧力を有する高
温の燃焼排ガスを煙突部に導入するダクトにおいて、該
ダクトは膨脹伸縮継手を介して。
その一方に曲り部を有するダクトを接続し、他方には膨
脹伸縮継手をエンド部とするダクトを配設した構造のダ
クトであって、ダクト内のガス圧により生じるダクトの
内圧反力を負担することのできるタイバーを、上記向り
部を有するダクトの曲り部と、上記ダクトのエンド部と
の間に、1本以上複数本連結して設けたことを特徴とす
るダクト装置である。
そして、本発明のダクト装置に配設する1本以上複数本
のタイバーは、ダクトの外壁に沿って連結して設けるこ
とが望ましい。
〔作用〕
例えば、第1図(a)、(b)に示すごとく、エキスパ
ンションジヨイント7が設けられているダクトの曲り部
の端部に作用する内圧反力F0を互に打ち消すためのダ
クト入口側タイバー6aを。
入口連絡ダクト4の伸び中心線9aと反応器1の伸び中
心線9bとの間に連結して設けることにより、上記内圧
反力F1を入口側タイバー68にかかる軸力で釣り合わ
せることができ、入口連絡ダクト4と入口ダクト2およ
び反応器1や支持架台に作用する内圧反力、軸力、せん
断力などをゼロないしは極めて小さくすることが可能と
なる。また、反応器1の伸び中心線9bと出口連絡ダク
ト5の伸び中心線9aとの間に出口側タイバー6bを連
結して設けることにより、上記と同様の作用効果により
、出口ダクト3と出口連絡ダクト5および反応器1や支
持架台に作用する内圧反力、軸力、せん断力などを無く
することができる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。
(実施例1) 第1図(a)、(b)に本発明のダクト装置の一例を示
す。図において、ボイラなどより排出された排ガス11
は、入口連絡ダクト4、エキスパンションジヨイント7
、入口ダクト2を経て反応器1に導かれ、排ガス11中
に含まれるNOxが導入するアンモニアにより接触還元
されて窒素と水に変換された後、排ガス11と共に出口
ダクト3、エキスパンションジヨイント7、出口連絡ダ
クト5を通り、空気予熱器(図示せず)に導かれる。こ
こで、排ガス11の温度は300〜400℃、圧力が1
00〜1000mm水柱程度の高温で中圧の排ガスとな
る。入口ダクト2、出口ダクト3および反応器1は、圧
力を有する高温の排ガス11の通過により温度が上昇し
、それらの熱膨脹によって反応器支持点8a、ダクト支
持点8bを中心にダクトは伸張しようとする。このダク
トの伸びを拘束すると、ぼう大な熱膨脹による反力がダ
クトにかかるので、これを防止するために、入口ダクト
2と反応器1との間の適当な位置にエキスパンションジ
ヨイント7を設けて、ダクトの伸びを吸収する必要があ
る。そして、さらにダクトに加わる内圧反力について第
3図(a)、(b)を参照しながら説明する。図におい
て、入口連絡ダクト4.入口ダクト2、出口ダクト3、
出口連絡ダクト5のケーシング12の内面には一様に単
位圧力Pが作用するが、ケーシング12が連続している
場合は、この単位内圧Pはケーシング12の耐力で処理
することができるので問題は生じないが、ダクトの途中
にエキスパンションジヨイント7が設けられている場合
には、入口連絡ダクト4および入口ダクト2の端部に生
じた内圧反力F [F=内圧pxダクト断面積(WXH
))は互いに逆の方向に作用する。この内圧反力Fは、
通常の場合10〜50トンと非常に大きな力であるため
に、エキスパンションジヨイント7の耐力では負担でき
なくなる。それで1例えば第4図に示すごとく、反応器
支持点8aおよびダクト支持点8bで内圧反力を支持す
る必要が生じる。しかし、この内圧反力Fは非常に大き
いので1反応器支持点8aおよびダクト支持点8bまで
伝えるダクト構成部材および上記の反応器支持点8a、
ダクト支持点8bは、充分に剛性のある強度部材で構成
する必要が生じていた。この従来の問題を解消するため
に1本発明のダクト装置は、例えば第1図に示すごとく
、入口連絡ダクト4と入口ダクト2のダクト伸び中心線
間(9a、 9b)に、ダクト入口側に入口側タイバー
68を設け、ダクト出口側には。
上記ダクト入口側と同様に出口側タイバー6bを設けて
、互いのダクトに生じる内圧反力Fをそれぞれのタイバ
ー6a、6bの軸力で負担させ、反応器支持点8aおよ
びダクト支持点8bに、ダクトの内圧反力Fにより生じ
る軸力、せん断力などの力を作用させない構造としたダ
クト装置である。
次に本実施例における内圧反力Fの作用について、第1
図を参照しながら説明する。図において。
入口連絡ダクト4のダクト伸び中心線9aと反応器1の
反応器伸び中心線9bとの間を、はぼダクト通路に平行
して該ダクト通路の外壁部に、入口側タイバー68を設
け、上記ダクト伸び中心線9aと反応器伸び中心線9b
との間を上記タイバー68によって連結する構造とする
ことにより、入口連絡ダクト4および入口ダクト2の端
部に生じる内圧反力F1は、直接入口側タイバーβaに
軸力として伝わることになる。したがって、入口連絡ダ
クト4、入口ダクト2および反応器11反応器支持点8
a、ダクト支持点8bには、ダクトの内圧反力による軸
力、せん断などの力は何ら作用しないことになる。そし
て、ダクトの内圧反力に対しては、入口側タイバー68
の軸方向の強度(軸力)のみを考慮して検討すればよく
、かつ入口側タイバー68にかかる力は軸力の応力であ
ることから、入口側タイバー68は全体から見ると非常
に小さな構造にすることができる。
以上本発明の実施例において、ダクトの入口側、につい
てのみ説明したが、第1図に示すごとく、ダクトの出口
側に対しても入口側と同様に、出口側タイバー6bを設
けることにより、出口側ダクト3と出口連絡ダクト5の
内圧反力F2による力を出口側タイバー6bの軸方向の
強度で持たせる構造にすればよい。
上述したごとく、ダクトの入口側および出口側の、それ
ぞれのダクトの内圧反力F□、F2を、入口側タイバー
68および出口側タイバー6bによって負担させること
により、ダクト、反応器1およびその支持架台に対して
、ダクトの内圧反力による力は全く作、用せず、それら
を構成する部材の強度についての特別な配慮をする必要
がなくなるため、極めて経済的で安価なダクト装置を提
供することができる。
(実施例2) 本発明の他の一例を第2図に示す、上記実施例1で例示
した第1図に示すダクト装置においては、ダクトの内圧
反力F□、F2の作用に対しては極めて有効な防止手段
であるが、地震力により作用する力に対しては、互いに
作用し合いダクトに設け。
たタイバーの効果が得られないという問題がある。
本実施例においては、地震力による力が互いに作用し合
わないように独立させるため、入口ダクト2の端部に、
エキスパンションジヨイントのエン ・ド部7bを設け
、そのエンド部7bの端部に、入口側タイバー68を連
結したものである。反応器1で発生した地震力は、エキ
スパンションジヨイントのエンド部7bで吸収され、入
口側タイバー68に、地震力が伝達されない構造とした
ものであり、特にボイラの改造などによる脱硝装置や脱
硫装置の追加、ダクト通路あるいは構造の変更などによ
り、水平荷重の追加が許されない場合に、特に本実施例
は有効な手段である。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したごとく、本発明によるダクト装置は
、ダクト内のガス圧により生じる強大なダクトの内圧反
力を、簡単な構造のタイバーの軸力で負担させることが
できるので、ダクトの設計にあたって特別の強度部材を
用いる必要がなく、ダクト自体を薄い鋼板などで製作す
ることが可能となり、またダクト、反応器およびその支
持架台の強度を増強する必要もなく、極めて安価で経済
的なダクト装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の実施例1において例示したダク
ト装置の構造を示す模式図、第1図(b)は第1図(a
)のA−A断面図、第2図は本発明の実施例2において
例示したダクト装置の構造を示す模式図、第3図(a)
はダクトに作用する応力を示す説明図、第3図(b)は
第3図(a)のB−B断面図、第4図は従来のダクトの
構造を示す模式図である。 1・・・反応器      2・・・入口ダクト3・・
・出口ダクト    4・・・入口連絡ダクト5・・・
出口連絡ダクト  6a・・・入口側タイバー6b・・
・出口側タイバー 7・・・エキスパンションジヨイント 7b・・・エキスパンションジヨイントのエンド部8a
・・・反応器支持点  8b・・・ダクト支持点9a・
・・ダクト伸び中心線 9b・・・反応器伸び中心線 10・・・タイバー接続部  11・・・徘ガ界12・
・・ケーシング    P・・・内圧F・・・内圧反力
     h・・・内圧作用距離Q・・・支持点スパン
   N・・・軸力R・・・ぜん断力 代理人弁理士  中 村 純之助 第1図 (a)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、燃焼炉から排出される圧力を有する高温の燃焼排ガ
    ス煙突部に導入するダクトにおいて、該ダクトは膨脹伸
    縮継手を介してその両側に曲り部を有するダクトを接続
    して構成されたダクトであって、ダクト内のガス圧によ
    り生じるダクトの内圧反力を負担することのできる連結
    棒を、上記曲り部を有するダクトの双方の曲り部間に、
    1本以上複数本連結して設けたことを特徴とするダクト
    装置。 2、燃焼炉から排出される圧力を有する高温の燃焼排ガ
    スを煙突部に導入するダクトにおいて、該ダクトは膨脹
    伸縮継手を介して、その一方に曲り部を有するダクトを
    接続し、他方には膨脹伸縮継手をエンド部とするダクト
    を配設した構造のダクトであって、ダクト内のガス圧に
    より生じるダクトの内圧反力を負担することのできる連
    結棒を、上記曲り部を有するダクトの曲り部と、上記ダ
    クトのエンド部との間に、1本以上複数本連結して設け
    たことを特徴とするダクト装置。 3、1本以上複数本の連結棒は、ダクトの外壁に沿って
    連結して設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    または第2項に記載のダクト装置。
JP4214988A 1988-02-26 1988-02-26 ダクト装置 Pending JPH01217117A (ja)

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