JPH04124501A - 排熱回収ボイラ - Google Patents
排熱回収ボイラInfo
- Publication number
- JPH04124501A JPH04124501A JP24674890A JP24674890A JPH04124501A JP H04124501 A JPH04124501 A JP H04124501A JP 24674890 A JP24674890 A JP 24674890A JP 24674890 A JP24674890 A JP 24674890A JP H04124501 A JPH04124501 A JP H04124501A
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- JP
- Japan
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- heat transfer
- heat exchanger
- heat
- exhaust gas
- panels
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は排熱回収ボイラに係り、特に給水との熱交換に
供される管外流体のショートパスを防止するのに好適な
排熱回収ボイラに関する。
供される管外流体のショートパスを防止するのに好適な
排熱回収ボイラに関する。
（従来の技術）
排熱回収ボイラは自然機関、ガスタービン等の高温の排
ガスを熱源用流体として受は入れ、伝熱管内を流れる低
温の媒体、すなわち給水との間で熱交換せしめて熱回収
を図る大形の熱交換器として知られ、ガス蒸気複合サイ
クル発電ブラン１に使用されるものがその代表的な例で
ある。この大形の排熱回収ボイラの代表例である自然循
環形排熱回収ボイラを図面を参照して説明する。
ガスを熱源用流体として受は入れ、伝熱管内を流れる低
温の媒体、すなわち給水との間で熱交換せしめて熱回収
を図る大形の熱交換器として知られ、ガス蒸気複合サイ
クル発電ブラン１に使用されるものがその代表的な例で
ある。この大形の排熱回収ボイラの代表例である自然循
環形排熱回収ボイラを図面を参照して説明する。
第５図において、水平に長く延びる熱交換器胴ｌ内には
過熱器２、高圧蒸発器３および高圧節炭器４からなる高
圧系熱交換器群と低圧蒸発器５および低圧節炭器６から
なる低圧系熱交換器群とが備えられる。高圧系には高圧
蒸気ドラム７が、また低圧系には低圧蒸気ドラム８がそ
れぞれ備えられ、これらの蒸気ドラム７．８は熱交換器
胴１の上部に配置される。なお、図中、符号９は脱硝装
置を示しており、排ガス中に含まれる窒素酸化物を触媒
作用により除去するものである。
過熱器２、高圧蒸発器３および高圧節炭器４からなる高
圧系熱交換器群と低圧蒸発器５および低圧節炭器６から
なる低圧系熱交換器群とが備えられる。高圧系には高圧
蒸気ドラム７が、また低圧系には低圧蒸気ドラム８がそ
れぞれ備えられ、これらの蒸気ドラム７．８は熱交換器
胴１の上部に配置される。なお、図中、符号９は脱硝装
置を示しており、排ガス中に含まれる窒素酸化物を触媒
作用により除去するものである。
一方、第６図は各熱交換器を代表して高圧蒸発器３の詳
細を示している。各伝熱管１１は垂直方向に向けられ、
その両端は上部管寄せ１２および下部管寄せ１３と連通
するように各々集合させられ、伝熱管パネルを構成して
いる。また、胴板１４の内面には断熱材１５が張られて
おり、胴板１４の温度か大気温度から大きく上昇しない
ように配慮されている。さらに、伝熱管１１の長さが１
０メ一トル超という大形の伝熱管パネルにおいては上部
および下部管寄せ１２．１３だけでは伝熱管１１を支持
できないためにその中間部が中間サポート１６によって
支持される。この中間サポート１６には第７図に示され
るように伝熱管１１の配列に合わせて穿った貫通孔１７
が設けられ、各伝熱管１１がそこに挿通されて伝熱管パ
ネルの剛性が高められる。この剛性の高められた伝熱管
パネルは第６図に示される上部ブラケット１８および下
部支持材１９を介して胴板１４に固定される。
細を示している。各伝熱管１１は垂直方向に向けられ、
その両端は上部管寄せ１２および下部管寄せ１３と連通
するように各々集合させられ、伝熱管パネルを構成して
いる。また、胴板１４の内面には断熱材１５が張られて
おり、胴板１４の温度か大気温度から大きく上昇しない
ように配慮されている。さらに、伝熱管１１の長さが１
０メ一トル超という大形の伝熱管パネルにおいては上部
および下部管寄せ１２．１３だけでは伝熱管１１を支持
できないためにその中間部が中間サポート１６によって
支持される。この中間サポート１６には第７図に示され
るように伝熱管１１の配列に合わせて穿った貫通孔１７
が設けられ、各伝熱管１１がそこに挿通されて伝熱管パ
ネルの剛性が高められる。この剛性の高められた伝熱管
パネルは第６図に示される上部ブラケット１８および下
部支持材１９を介して胴板１４に固定される。
上述した高圧系の過熱器２、高圧蒸発器および高圧節炭
器４さらには低圧系の低圧蒸発器５および低圧節炭器６
はこうした伝熱管パネルを複数枚組合わせて構成したも
のである。
器４さらには低圧系の低圧蒸発器５および低圧節炭器６
はこうした伝熱管パネルを複数枚組合わせて構成したも
のである。
ちなみに、第６図および第７図は同一流路断面に１枚の
伝熱管パネルを配置したものであるが、同じ流路断面に
２枚の伝熱管パネルを配置する場合には第８図および第
９図に示されるようになる。
伝熱管パネルを配置したものであるが、同じ流路断面に
２枚の伝熱管パネルを配置する場合には第８図および第
９図に示されるようになる。
ここで、個々の伝熱管パネルの構成は第６図および第７
図のものと同一であり、説明は省略する。
図のものと同一であり、説明は省略する。
（発明が解決しようとする５届）
ところで、近年、この種の排熱回収ホイラが組込まれる
ガス蒸気複合サイクル発電プラントにおいては、大容量
ガスタービンの出現と共に機器の大形化が顕著であり、
熱交換器胴１のガス通路幅を広く取ることのできる同一
流路断面に２枚の伝熱管パネルを配置するやり方が有力
になりつつある。この場合、第８図および第９図に示さ
れるように２枚の伝熱管パネルの間には伝熱管１１が配
置されない領域、つまり空間２０が生じることになり、
排ガスが伝熱管１１の周囲を通ることなく、下流側の伝
熱管パネルに流れる、いわゆるショートバスが発生する
可能性がある。ショートバスして流れる排ガスは伝熱管
１１の内部を通る給水あるいは蒸気との間で熱のやり取
りを不可能にするものであり、こうした流れが多くなる
と、排熱回収ボイラの伝熱性能が大きく損なわれてしま
う。
ガス蒸気複合サイクル発電プラントにおいては、大容量
ガスタービンの出現と共に機器の大形化が顕著であり、
熱交換器胴１のガス通路幅を広く取ることのできる同一
流路断面に２枚の伝熱管パネルを配置するやり方が有力
になりつつある。この場合、第８図および第９図に示さ
れるように２枚の伝熱管パネルの間には伝熱管１１が配
置されない領域、つまり空間２０が生じることになり、
排ガスが伝熱管１１の周囲を通ることなく、下流側の伝
熱管パネルに流れる、いわゆるショートバスが発生する
可能性がある。ショートバスして流れる排ガスは伝熱管
１１の内部を通る給水あるいは蒸気との間で熱のやり取
りを不可能にするものであり、こうした流れが多くなる
と、排熱回収ボイラの伝熱性能が大きく損なわれてしま
う。
そこで、本発明の目的は同一流路断面に並設される伝熱
管パネルの間で管外流体のショートバスが起こるのを防
止するようにした排熱回収ボイラを提供することにある
。
管パネルの間で管外流体のショートバスが起こるのを防
止するようにした排熱回収ボイラを提供することにある
。
［発明の構成］
（ａｍ！を解決するための手段）
本発明は上記Ｘ題を解決するために熱交換器胴内の同一
流路断面に直立した伝熱管の平面状の列をもって構成さ
れる少なくとも２枚の伝熱管パネルを並設してなる排熱
回収ボイラにおいて、同一流路断面に並設された伝熱管
パネルの間に管外流体の流れを制御する偏向手段を設け
たことを特徴とするものである。
流路断面に直立した伝熱管の平面状の列をもって構成さ
れる少なくとも２枚の伝熱管パネルを並設してなる排熱
回収ボイラにおいて、同一流路断面に並設された伝熱管
パネルの間に管外流体の流れを制御する偏向手段を設け
たことを特徴とするものである。
（作用）
熱交換器胴に導かれた排ガスはその同一流路断面に並設
された伝熱管パネルの間を流れようとする。双方の伝熱
管パネルの間を塞ぐ位置に設けられる偏向手段はこの排
ガスの流れをその壁面により妨げ、流れを伝熱管が並ぶ
方向へと向かわせる。これにより排ガスは伝熱管の側に
導かれ、管内流体との間で熱のやり方を行ないつつ、下
流側の伝熱管パネルへと導かれる。すなわち、伝熱管の
間で起こるショートバスによって熱のやり取りが不可能
になるのを防止できる。
された伝熱管パネルの間を流れようとする。双方の伝熱
管パネルの間を塞ぐ位置に設けられる偏向手段はこの排
ガスの流れをその壁面により妨げ、流れを伝熱管が並ぶ
方向へと向かわせる。これにより排ガスは伝熱管の側に
導かれ、管内流体との間で熱のやり方を行ないつつ、下
流側の伝熱管パネルへと導かれる。すなわち、伝熱管の
間で起こるショートバスによって熱のやり取りが不可能
になるのを防止できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。第１図および第２図において、各伝熱管１
１は排ガス等が流れる流路内に直立して配置され、その
集合体である伝熱管パネルは３列を区切りとして一つの
パネルが構成されている。この一区切りの伝熱管パネル
には各々中間サポート１６が配置される。第２図に示さ
れるように中間サポート１６は直立している各伝熱管１
１の要所に複数枚設けられ、その伝熱管パネルの剛性を
高めている。同じ流路断面に並ぶ２枚の伝熱管パネルの
間には伝熱管１１の軸心方向に沿って排ガスを常に伝熱
管１１の方向に向がわせる偏向手段２１が設けられる。
て説明する。第１図および第２図において、各伝熱管１
１は排ガス等が流れる流路内に直立して配置され、その
集合体である伝熱管パネルは３列を区切りとして一つの
パネルが構成されている。この一区切りの伝熱管パネル
には各々中間サポート１６が配置される。第２図に示さ
れるように中間サポート１６は直立している各伝熱管１
１の要所に複数枚設けられ、その伝熱管パネルの剛性を
高めている。同じ流路断面に並ぶ２枚の伝熱管パネルの
間には伝熱管１１の軸心方向に沿って排ガスを常に伝熱
管１１の方向に向がわせる偏向手段２１が設けられる。
この偏向手段２１は断面コ字状の一対のパネル側板２２
ｇ、２２ｂと、このパネル側板２２ａ、２２ｂの前面を
覆う断面Ｕ字状の偏向カバー２３とから構成される。こ
こで、パネル側板２２ａ、２２ｂは中間サポート１６に
固定された２枚の保持板２４ａ、２４ｃの間に嵌込まれ
、またパネル側板２２ｂは中間サポート１６に固定され
た２枚の保持板２４ｂ、２４ｄの間に嵌込まれ、それぞ
れボルト２５によって水平面内を移動可能に支持されて
いる。一方、偏向カバー２３はパネル側板２２ｇ、２２
ｂに押え板２６ａ、２６ｂを使用してボルト２７により
固定される。伝熱管パネルが前後方向２段に並ぶ本実施
例においては第２段の伝熱管パネルにも偏向手段２１が
設けられ、この場合偏向カバー２３は逆向きに配置され
る。
ｇ、２２ｂと、このパネル側板２２ａ、２２ｂの前面を
覆う断面Ｕ字状の偏向カバー２３とから構成される。こ
こで、パネル側板２２ａ、２２ｂは中間サポート１６に
固定された２枚の保持板２４ａ、２４ｃの間に嵌込まれ
、またパネル側板２２ｂは中間サポート１６に固定され
た２枚の保持板２４ｂ、２４ｄの間に嵌込まれ、それぞ
れボルト２５によって水平面内を移動可能に支持されて
いる。一方、偏向カバー２３はパネル側板２２ｇ、２２
ｂに押え板２６ａ、２６ｂを使用してボルト２７により
固定される。伝熱管パネルが前後方向２段に並ぶ本実施
例においては第２段の伝熱管パネルにも偏向手段２１が
設けられ、この場合偏向カバー２３は逆向きに配置され
る。
上記の偏向手段２１は拡大して示す第３図の斜視図によ
り全体的な配置が理解可能である。
り全体的な配置が理解可能である。
次に、上記構成によるところの作用を第４図を参照して
説明する。管外流体である排ガスが多数の伝熱管１１か
らなる伝熱管パネルの前面から後面にかけて流れるとき
、同一流路断面に並設された２枚の伝熱管パネルの間に
も排ガスが流れようとする。この排ガスは前面の偏向カ
バー２３の壁面に妨げられ、外側に流れの向きが変えら
れ、偏向カバー２３とそれに続くパネル側板２２ａ、２
２ｂとに案内されてこれに隣接する伝熱管１１の方へ導
かれる。これにより排ガスが伝熱管１１の配置されない
空間２０（第９図参照）を経て熱交換に関与することな
く流れるのを防止することができる。この後、第２段の
伝熱管パネルを通って後面の偏向カバー２３に達した排
ガスは壁面に沿って内側に流れの向きが変えられ、双方
が合流して下流側の伝熱管パネルへと導かれる。
説明する。管外流体である排ガスが多数の伝熱管１１か
らなる伝熱管パネルの前面から後面にかけて流れるとき
、同一流路断面に並設された２枚の伝熱管パネルの間に
も排ガスが流れようとする。この排ガスは前面の偏向カ
バー２３の壁面に妨げられ、外側に流れの向きが変えら
れ、偏向カバー２３とそれに続くパネル側板２２ａ、２
２ｂとに案内されてこれに隣接する伝熱管１１の方へ導
かれる。これにより排ガスが伝熱管１１の配置されない
空間２０（第９図参照）を経て熱交換に関与することな
く流れるのを防止することができる。この後、第２段の
伝熱管パネルを通って後面の偏向カバー２３に達した排
ガスは壁面に沿って内側に流れの向きが変えられ、双方
が合流して下流側の伝熱管パネルへと導かれる。
一方、前後方向２段にわたる伝熱管パネルの間には排ガ
スから受は取る熱量に差があることから、熱膨張の際に
双方の間で伸び差が生じる。このとき、初段の伝熱管パ
ネルに備えられる偏向カバー２３および第２段の伝熱管
パネルに備えられる偏向カバー２３は共に薄板をＵ字状
に折り曲げた形状であり、それぞれが内側に自由にたわ
み、その一方が相手の自由な熱膨張を拘束しない。
スから受は取る熱量に差があることから、熱膨張の際に
双方の間で伸び差が生じる。このとき、初段の伝熱管パ
ネルに備えられる偏向カバー２３および第２段の伝熱管
パネルに備えられる偏向カバー２３は共に薄板をＵ字状
に折り曲げた形状であり、それぞれが内側に自由にたわ
み、その一方が相手の自由な熱膨張を拘束しない。
さらに、上記の伸び差に起因して初段および第２段伝熱
管パネルには双方の継続部に隙間が生じることが考えら
れるが、それぞれパネル側板２２ａ、２２ｂはコ字状の
線同士が重なり、こうした隙間が塞がれ、これにより流
路がら外れて熱の授受に関与しない排ガスの流れが生じ
るのが防止される。
管パネルには双方の継続部に隙間が生じることが考えら
れるが、それぞれパネル側板２２ａ、２２ｂはコ字状の
線同士が重なり、こうした隙間が塞がれ、これにより流
路がら外れて熱の授受に関与しない排ガスの流れが生じ
るのが防止される。
かくして、薄板をＵ字状に折り曲げた偏向カバー２３を
パネル側板２２ａ、２２ｂの前面あるいは後面に装置し
てなる偏向手段２１を用いるならば、前後方同各伝熱管
パネルに生じる熱膨張による伸び差を吸収しながら、同
一流路断面に並設された伝熱管パネルの間での管外流体
のショートバスを抑制することができ、排熱回収ボイラ
の伝熱性能が損なわれるのを防止することが可能である
。
パネル側板２２ａ、２２ｂの前面あるいは後面に装置し
てなる偏向手段２１を用いるならば、前後方同各伝熱管
パネルに生じる熱膨張による伸び差を吸収しながら、同
一流路断面に並設された伝熱管パネルの間での管外流体
のショートバスを抑制することができ、排熱回収ボイラ
の伝熱性能が損なわれるのを防止することが可能である
。
［発明の効果〕
以上説明したように本発明は同一流路断面に並設された
伝熱管パネルの間に管外流体の流れを制御する偏向手段
を設けているので、排ガスが伝熱管パネルの間の隙間を
経て下流側の伝熱管パネルに流れるのを効果的に抑制す
ることができ、排熱回収熱交換器の伝熱性能がショート
バスのために低下するのを防止できるという優れた効果
を奏する。
伝熱管パネルの間に管外流体の流れを制御する偏向手段
を設けているので、排ガスが伝熱管パネルの間の隙間を
経て下流側の伝熱管パネルに流れるのを効果的に抑制す
ることができ、排熱回収熱交換器の伝熱性能がショート
バスのために低下するのを防止できるという優れた効果
を奏する。
第１図および第２図は本発明による排熱回収ボイラの一
実施例を示す横断面図および縦断面図、第３図は偏向手
段の詳細を示す斜視図、第４図は本発明に°係る動作説
明図、第５図は従来の排熱回収ボイラの一例を示す構成
図、第６図およびｊｉ！７図は従来の排熱回収ボイラの
伝熱管パネルを示す縦断面図および横断面図、第８図お
よび第９図は従来の伝熱管パネルを示す縦断面図および
横断面図である。 ｌ・−・・・・・・・熱交換器胴 １１・・・・・・・・・伝熱管 １６・・・・・・・・・中間サポート ２２ｇ、２２ｂ・・・パネル側板 ２３・・・・・・・・・偏向カバー ２４ａ、２４ｂ、２４ ｃ、２４ｄ−・・保持板第 図 第 図
実施例を示す横断面図および縦断面図、第３図は偏向手
段の詳細を示す斜視図、第４図は本発明に°係る動作説
明図、第５図は従来の排熱回収ボイラの一例を示す構成
図、第６図およびｊｉ！７図は従来の排熱回収ボイラの
伝熱管パネルを示す縦断面図および横断面図、第８図お
よび第９図は従来の伝熱管パネルを示す縦断面図および
横断面図である。 ｌ・−・・・・・・・熱交換器胴 １１・・・・・・・・・伝熱管 １６・・・・・・・・・中間サポート ２２ｇ、２２ｂ・・・パネル側板 ２３・・・・・・・・・偏向カバー ２４ａ、２４ｂ、２４ ｃ、２４ｄ−・・保持板第 図 第 図
Claims (1)
- 熱交換器胴内の同一流路断面に、直立した伝熱管の平面
状の列をもって構成される少なくとも２枚の伝熱管パネ
ルを並設してなる排熱回収ボイラにおいて、同一流路断
面に並設された伝熱管パネルの間に管外流体の流れを制
御する偏向手段を設けたことを特徴とする排熱回収ボイ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246748A JPH0826963B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 排熱回収ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246748A JPH0826963B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 排熱回収ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124501A true JPH04124501A (ja) | 1992-04-24 |
| JPH0826963B2 JPH0826963B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=17153071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2246748A Expired - Fee Related JPH0826963B2 (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | 排熱回収ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826963B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0745822A1 (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-04 | Sanden Corporation | Heat exchanger with divided header tank |
| JPH11248101A (ja) * | 1998-03-04 | 1999-09-14 | Toshiba Corp | 自然循環式蒸発器、排熱回収ボイラおよびその起動方法 |
| JPH11264501A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Babcock Hitachi Kk | 排熱回収ボイラ |
| WO2005012789A1 (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-10 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | 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 |
| WO2005012790A1 (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-10 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | 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 |
| JP2018009765A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラのガス流れ調整方法、ボイラ及び発電システム |
| JP2020180779A (ja) * | 2020-07-27 | 2020-11-05 | 三菱パワー株式会社 | ボイラ及び発電システム |
| WO2023222096A1 (zh) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | 浙江盾安人工环境股份有限公司 | 连接结构及具有其的换热器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03117801A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-20 | Babcock Hitachi Kk | 排熱回収ボイラ |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP2246748A patent/JPH0826963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03117801A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-20 | Babcock Hitachi Kk | 排熱回収ボイラ |
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| US5690166A (en) * | 1995-05-30 | 1997-11-25 | Sanden Corporation | Heat exchanger with divided header tank |
| JPH11248101A (ja) * | 1998-03-04 | 1999-09-14 | Toshiba Corp | 自然循環式蒸発器、排熱回収ボイラおよびその起動方法 |
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| AU2003252325B2 (en) * | 2003-07-30 | 2007-06-07 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Heat exchanger tube panel module, and method of constructing exhaust heat recovery boiler using the module |
| US7357100B2 (en) | 2003-07-30 | 2008-04-15 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Heat exchanger tube panel module, and method of constructing exhaust heat recovery boiler using the same |
| JP2018009765A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラのガス流れ調整方法、ボイラ及び発電システム |
| JP2020180779A (ja) * | 2020-07-27 | 2020-11-05 | 三菱パワー株式会社 | ボイラ及び発電システム |
| WO2023222096A1 (zh) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | 浙江盾安人工环境股份有限公司 | 连接结构及具有其的换热器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0826963B2 (ja) | 1996-03-21 |
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