JPH0467081B2 - - Google Patents

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JPH0467081B2
JPH0467081B2 JP58133615A JP13361583A JPH0467081B2 JP H0467081 B2 JPH0467081 B2 JP H0467081B2 JP 58133615 A JP58133615 A JP 58133615A JP 13361583 A JP13361583 A JP 13361583A JP H0467081 B2 JPH0467081 B2 JP H0467081B2
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JP
Japan
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exhaust gas
heat transfer
heat
flue
drift prevention
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JP58133615A
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Inventor
Tatsuichi Kusube
Masakatsu Imamura
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は煙道内での排ガスのバイパス量を少
なくして熱回収効率を高めた廃熱回収装置に関す
る。
例えば高効率発電の一環として、最近複合発電
プラントが注目されている。この複合発電プラン
トはまず、ガスタービンによる発電を行うと共
に、ガスタービンから排出された排ガス中の熱を
廃熱回収装置によつて回収し、この廃熱回収装置
(廃熱回収ボイラ)で発生した蒸気により蒸気タ
ービンを作動させて発電するものである。この複
合発電プラントはガスタービンによる発電と蒸気
タービンによる発電を行なうために発電効率を高
いうえ、ガスタービンの特性である負荷応答性が
高く、このために急激な電力需要の上昇にも十分
対応し得る負荷追従性に優れた利点もある。
第1図から第4図は従来の廃熱回収ボイラを示
すもので、第1図は廃熱回収ボイラの概略系統
図、第2図は第1図の保温構造の断面図、第3図
は第1図のA部を拡大した側断面図、第4図は第
3図のB−B線断面図を示す。
第1図において図示していないガスタービンか
らの排ガスGは矢印で示す如く煙道内の上流側
(第1図の左)から下流側(第1図の右)へ向つ
て流れ、この煙道100内には、過熱器1、第一
段高圧蒸発器2、第二段高圧蒸発器4、高圧節炭
器7、低圧蒸発器8および低圧節炭器11等の伝
熱管群によつて構成された廃熱回収ボイラが配置
されている。
排ガスGは過熱器1、第一段高圧蒸発器2を経
て脱硝装置3に至り、排ガス中の窒素酸化物
(NOx)を除去する。続いて排ガスGは第二段高
圧蒸発器4、高圧節炭器7、低圧蒸発器8、低圧
節炭器11を経て排出され排ガス中の廃熱が回収
される。この間に発生した高圧蒸気S1及び低圧蒸
気S2は蒸気タービンの動力源、所内熱源として利
用される。図中符号5及び9は各々高圧ドラム、
低圧ドラムを、符号6及び10は降水管を示す。
以上述べたように廃熱回収ボイラはガスタービ
ンからの排ガスを通過させる煙道100内に配置
されているが、この煙道100は外部に対する熱
の放散を防止し、廃熱回収ボイラの熱効率を高め
るため、第2図に示すような保温構造となつてい
る。第2図の符号17a,17bは側部外部ケー
シング、16は保温材、20a,20bは側部内
部ケーシングを示す。なお、排ガスGは各伝熱管
12(第3図および第4図参照)を通過するに従
つて排ガス温度が低下するので、この排ガス温度
に対応して第2図に示す如く保温材16の厚さを
変化させており、高温部(上流側)ほど保温材1
6の厚さを厚くして断熱性を高め、低温部(下流
側)では保温材16の厚さを薄くしている。
第3図は従来の廃熱回収ボイラにおける第1図
のA部を拡大した側断面図を示し、第4図は第3
図のB−B線断面図を示す。
なお第3図および第4図においてH2,W2は煙
道100内の伝熱空間を示し、H1,H3,W1
W3は非伝熱空間を示す。
廃熱回収ボイラの伝熱管群は第3図および第4
図に示す如く伝熱管12、上部及び下部管寄せ1
9,13、上部連絡管18、下部連絡管21、に
よつて構成され、伝熱管12は底部で管寄せサポ
ート14によつて支持され、その外周は第4図に
示す如く外部ケーシング17a,17b,24,
25、保温材16、内部ケーシング20a,20
b,22,23によつて被われ全体が管寄せサポ
ートビーム15上に底部支持構造で支持されてい
る。廃熱回収ボイラの伝熱管群はタービンからの
排ガスの熱回収率を高めるために、伝熱管12の
配列は千鳥状に配置され、伝熱空間H2,W2に位
置する伝熱管12にはフインが取り付けられたフ
イン付伝熱管12aが使用されている。
一方、第4図に示す如く、非伝熱空間H1,H3
に位置する伝熱管12の上部および下部管寄せ1
9,13の近傍では、伝熱管12が上部および下
部管寄せ19,13に集合させるために、あるい
は上部および下部管寄せ19,13と伝熱管12
との取合上、フイン付伝熱管12aに代えて裸伝
熱管12bが用いられている。
このためにガスタービンからの排ガスGが煙道
100内を通過する場合、煙道の上、下方向にお
いては伝熱空間H2に位置するフイン付伝熱管1
2a部分を通過する通気抵抗は、非伝熱空間H1
H3に位置する裸伝熱管12b部分に比べて大き
くなる。
従つて第3図に示す煙道でみれば上部内部ケー
シング22、下部内部ケーシング23の近傍に上
下の熱交換に関与しない非伝熱空間H1,H3がで
き、排ガスGは通気抵抗の小さい非伝熱空間H1
H3を流れ、通気抵抗の大きい伝熱空間H2には流
れにくくなる。
このように第3図の煙道100の上、下方向に
は熱交換に関与する伝熱空間H2と熱交換に直接
関与しない非伝熱空間H1,H3が形成されてしま
う。
次に第4図に示すように廃熱回収ボイラの幅方
向においても、上部および下部管寄せ19,13
と伝熱管12との取合上、伝熱管12と側部内部
ケーシング20a,20bとの間にはやはり熱交
換に直接関与しない非伝熱空間W1,W3ができて
しまう。この場合、第2図の如く、煙道の下流に
行くほど保温材16の厚さが薄く、かつ上下ケー
シング17a,17bの外形寸法は上流から下流
まで一定であるので、煙道の下流へ行くほど非伝
熱空間W1,W3は実質的に広くなる。この非伝熱
空間W1,W3は排ガスGが通過する際に抵抗とな
るべきものが伝熱空間W2に比べて少ないために
伝熱空間W2に比較して圧力損失が少く、このた
めに大量の排ガスGがこの非伝熱空間W1,W3
バイパスしてしまい、ボイラ全体の熱回収効率が
大幅に低下してしまうことになる。
またこの排ガスGのバイパスにより、元来熱交
換に直接関与しない非伝熱空間H1,H3に配置さ
れた管寄せ19,13等が大量のバイパスした排
ガス流によつて加熱され、メタル温度が上昇する
ことになる。このためこの部分に配置すべき部材
の設計温度を高く設定しなければならず、材料費
がかさむ欠点がある。
さらに非伝熱空間H1,H3,W1,W3に配置さ
れた部材の一つである管寄せサポート14は一方
的にバイパスした排ガスGによつて加熱されるた
めそのメタル温度は当然上昇するが、このサポー
ト14と接触する下部管寄せ13自体は内部流体
によつて冷却されるため、両者の間には必然的に
温度差が生じ応力が発生する。このために温度差
による応力を吸収する構造を採用しなければなら
ず、底部支持構造自体も一段と複雑な構造とな
る。
さらにまた非伝熱空間H1,H3,W1,W3はバ
イパスした大量のガス流によつて流速が上昇する
が、非伝熱空間H1,H3,W1,W3に配置された
部材がこの高速のガス流によつて振動を生ずる虞
れもある。
この発明の目的は上述した問題点を除去し、熱
回収効率が高く、熱応力の発生が少く、振動等も
生じることのない廃熱回収装置を提供することに
ある。
要するにこの発明は、燃焼排ガスを通過させる
煙道中に、伝熱管群を配置し排ガス中の熱を回収
する装置において、煙道中に配した伝熱管の両端
部を除く中央部はフイン付き伝熱管、両端部はフ
インなし管部とし、かつ、フインなし管部に、排
ガスの偏流を防止する偏流防止板を設け、該偏流
防止板は、複数個に分割して煙道もしくは伝熱管
ヘツダ部との熱による膨張、収縮差を吸収する構
成としたことを特徴とする廃熱回収装置である。
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
第5図〜第7図は本発明の一実施例を示したも
ので、第5図は従来構造の第3図に相当する側断
面図、第6図は第5図のC−C線断面図、第7図
は第5図のD−D線断面図である。
第5図〜第7図の実施例においては、煙道の
上、下および左、右に形成される非伝熱空間H3
H1,W3,W1にそれぞれ偏流防止部材26を配
置したのである。
すなわち、煙道の上、下に形成された非伝熱空
間H1,H3には第5図〜第7図に示すように排ガ
スGが非伝熱空間H1,H3をバイパスすることを
防ぐために上部偏流防止部材26a、下部偏流防
止部材26bを煙道を横切る方向に配置し、煙道
の左、右に形成された非伝熱空間W1,W3には第
6図および第7図に示すように側部内部ケーシン
グ20a,20bにそつて側部偏流防止部材26
cおよび26dを配置したのである。
このように非伝熱空間H1,H3,W1,W3に偏
流防止部材26a〜dを配置することによつて排
ガスGの偏流が防止でき、フイン付伝熱管12a
での熱回収効率が向上する。
また、非伝熱空間H1,H3には第5図および第
7図に示す如く、排ガスGの流れ方向に距離L1
ごとに上部偏流防止部材26aおよび下部偏流防
止部材26bが配置され、非伝熱空間W1,W3
は第7図に示す如く排ガスGの流れ方向に距離
L2ごとに側部偏流防止部材26c,dを配置し
たので、上部偏流防止部材26a,26a、下部
偏流防止部材26b,26bおよび側部偏流防止
部材26c,26cおよび26d,26d同志の
間には排ガスGのよどみ部28が形成されるため
に排ガスGが非伝熱空間H1,H3,W1,W3をバ
イパスすることは防止できる。
なお、第5図から第7図においては上部、下部
および側部偏流防止部材26a,26b,26
c,26dが排ガスGの流れに対してほぼ直交す
るように取付けられているので、これらの偏流防
止部材26a,26b,26c,26dの背面に
は補強リブ27が配置されて補強されている。
第8図は下部偏流防止部材26bの煙道への取
り付け状態の詳細を示す。先ず、煙道を構成する
下部内部ケーシング23は熱応力を吸収するため
次の構造となつている。例えば煙道の下部内部ケ
ーシング23を例に説明すれば符号23と38で
示す様に煙道の幅方向に分割形成してあり、各内
部ケーシング23,38は各々スタツドボルト2
9、ナツト42、ワツシヤ44によつて外部ケー
シング24に接続してある。(下部内部ケーシン
グ38側のボルト接続は図示していない。)41
はスライドプレートであり、下部内部ケーシング
23側に対してのみ接続してあり、各内部ケーシ
ング23,38がこのスライドプレート41の取
り付け部において相対的に移動し得るよう構成す
ることにより、下部内部ケーシング23,38同
志下部の内部外部のケーシング23と24,38
と24間の温度差による変位を吸収し得るよう構
成してある。従つて下部偏流防止部材26bも下
部内部ケーシング23,38と同様に符号26
b,26bに示す如く煙道100の幅方向に分割
して形成し、排ガスGによる熱変位を吸収し得る
よう構成することによつて、ケーシング同志、偏
流防止部材同志の熱吸収による伸び差をスライド
プレート41によつて吸収できる。
なお、第5図〜第7図の実施例においては、非
伝熱空間H1,H3と非伝熱空間W1,W3に上部と
下部の偏流防止部材26a,26bと側部偏流防
止部材26c,26dを別々に配置したが、前述
したようにスライドプレート(第8図参照)を縦
方向、横方向へ挿入して上部と下部の偏流防止部
材26a,26bを側部偏流防止部材26c,2
6dによつて一体構造にすれば、偏流防止部材2
6を製作する手間、取付のための手間は省け、ス
ライドプレート41の大きさを任意に選ぶことに
よつて偏流防止部材26自体の製作誤差をも吸収
できる構造となる。
第9図および第10図のものは偏流防止部材2
6の他の実施例を示したもので、第5図〜第7図
に示した偏流防止部材26と異る点は、第5図〜
第7図の偏流防止部材26は排ガスGの流れ方向
に対して非伝熱空間H1,H3,W1,W3へ垂直に
上部、下部および側部偏流防止部材26a,26
b,26c,26dを配置したが、第9図および
第10図の偏流防止部材26は上部および下部の
偏流防止部材26a,26bのみ排ガスGの流れ
方向に対して傾斜して配置した点である。
この第9図の実施例においては、上部および下
部偏流防止部材26a,26bを排ガスGの流れ
方向に対して所定の角度αをもつて斜めに取り付
け、さらにその上端部をほぼ水平に屈曲させて水
平部を形成して排ガスGの通過抵抗を減少させる
と共に整流効果をも高め、全体として排ガスの圧
力損失を大幅に減少させるようにしたものであ
る。
第10図は下部ヘツダ13近傍を下部偏流防止
部材26bによつて覆つた構造を示すもので、第
9図の補強リブ27に代えて、別の支持部材45
を介して下部偏流防止部材26bを下部管寄せ1
3により支持する構造としたものである。
このように、下部ヘツダ13の近傍を、第10
図に示すような下部偏流防止部材26bによつて
覆うことによつて、ヘツダ近傍を低温に保つこと
ができ、特に下部ヘツダ13の管寄せサポート1
4は低温になつて、その支持構造を高温の排ガス
Gから開放することができる。
第11図から第13図のものは他の実施例を示
すもので、第11図は煙道の側断面図、第12図
は第11図のF−F線断面図、第13図は煙道の
コーナ部における偏流防止部材の斜視図である。
第5図〜第7図、および第9図、第10図のも
のと異なる点は、第5図〜第7図のものにおいて
は偏流防止部材26の全てが平板状の上部、下部
および側部の偏流防止部材26a,26b,26
c,26dによつて構成されたものであり、第9
図および第10図のものにおいては、偏流防止部
材26が上部および下部偏流防止部材26a,2
6bのみが第9図および第10図に示すように排
ガスGの流れ方向にそつて角度αだけ傾斜し、側
部偏流防止部材26c,26dは平板状のものを
組合せたものである。
これに対し、第11図〜第13図のものは、上
部下部および側部偏流防止部材26a,26b,
26c,26dによつて、全ての非伝熱空間H1
H3,W1,W3を被つたのである。
第11図ないし第13図のものは、非伝熱空間
H1,H3には上部偏流防止部材26a,26a同
志および下部偏流防止部材26b,26b同志を
第11図に示す如く接続部偏流防止部材26e,
26eによつて接続して非伝熱空間H1,H3を被
い、非伝熱空間W1,W3には側部偏流防止部材2
6c,26c同志、あるいは側部偏流防止部材2
6d,26d同志を接続部偏流防止部材26e,
26eによつて接続して非伝熱空間W1,W3を被
つたものである。
このように煙道内の上下左右には偏流防止部材
26によつて被われるために、排ガスGの偏流は
防止でき、上部ヘツダ19の近傍および下部ヘツ
ダ13の近傍は、偏流防止部材26によつて被わ
れているために、低温に保持することができ、排
ガスG中に多少ダストが含まれていてもヘツダ1
9,13の近傍にダストが付着することは防止で
きる。
なお、上部、下部偏流防止部材26a,26
a,26b,26b間には接続部偏流防止部材2
6e,26eが接続されているが、この接続部偏
流防止部材26eには第13図に示す如く伝熱管
12の裸伝熱管12bが貫通する裸伝熱管12b
の貫通用孔があけられ、この貫通用孔は裸伝熱管
12bの外径寸法よりも大きく形成してあり、排
ガスGによる熱応力や伸び差を吸収するよう構成
されている。この場合、接続部偏流防止部材26
eの貫通用孔から排ガスGの一部がよどみ部28
に流入してある程度排ガスGがバイパスするの
で、よどみ部28にバツフル43を適宜配置し
て、さらに効果的にバイパス流を防止できる。
以上、本発明の実施例においては、複合発電プ
ラントの廃熱ボイラについてのみ説明したが本発
明は本実施例に限定されるものではなく、広く煙
道内に伝熱管が配置された節炭器などにも応用で
きるものである。
この発明を実施することにより、熱交換に直接
関与しない非伝熱空間で排ガスのバイパスを大幅
に低減できるので、装置の熱交換効率を大幅に向
上させることができる。
また非伝熱空間の部材の温度上昇が少ないの
で、この部分に設置すべき部材の設計温度を低減
でき装置の製造費を低減させることができる。さ
らに非伝熱空間での熱応力の発生が低減できるの
で応力除去用の複雑な構造を採用する必要がない
等種々の効果を発揮する。
既設のものでも偏流防止部材を設置することで
容易に改造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は廃熱回収ボイラの全体概要図、第2図
は保温構造部の側部断面図、第3図は第1図のA
部を拡大した詳細断面図、第4図は第3図のB−
B線断面図、第5図はこの発明の第1の実施例を
示すボイラ装置の側面図、第6図は第5図のC−
C線断面図、第7図は第5図のD−D線断面図、
第8図は第5図のE−E線断面拡大図、第9図は
第2の実施例を示す偏流防止部材の断面図、第1
0図は第9図の変形例を示す偏流防止部材の断面
図、第11図は第3の実施例を示す偏流防止部材
の断面図、第12図は第11図のF−F線断面
図、第13図は第11図および第12図の煙道の
コーナ部における偏流防止部材の斜視部分図であ
る。 100…煙道、12…伝熱管、26,26a,
26b,26c,26d,26e…偏流防止部
材、H1,H3,W1,W3…非伝熱空間。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 燃焼排ガスを通過させる煙道中に、伝熱管群
    を配置し排ガス中の熱を回収する装置において、
    煙道中に配した伝熱管の両端部を除く中央部はフ
    イン付き伝熱管、両端部はフインなし管部とし、
    かつ、フインなし管部に、排ガスの偏流を防止す
    る偏流防止板を設け、該偏流防止板は、複数個に
    分割して煙道もしくは伝熱管ヘツダ部との熱によ
    る膨張、収縮差を吸収する構成としたことを特徴
    とする廃熱回収装置。
JP58133615A 1983-07-23 1983-07-23 廃熱回収装置 Granted JPS6026201A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58133615A JPS6026201A (ja) 1983-07-23 1983-07-23 廃熱回収装置

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JP58133615A JPS6026201A (ja) 1983-07-23 1983-07-23 廃熱回収装置

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JPS6026201A JPS6026201A (ja) 1985-02-09
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3708499A1 (de) * 1987-03-16 1988-10-20 Sgs Halbleiterbauelemente Gmbh Digitale gegentakt-treiberschaltung
US4938452A (en) * 1988-12-10 1990-07-03 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Air control device for internal combustion engine
JPH1151303A (ja) * 1997-07-31 1999-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ
JP2006214625A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Babcock Hitachi Kk 排熱回収ボイラ
JP6373058B2 (ja) * 2014-05-19 2018-08-15 株式会社サムソン 管群構造ボイラ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5382901A (en) * 1976-12-28 1978-07-21 Ebara Corp Waste heat boiler
JPS6039601Y2 (ja) * 1981-08-18 1985-11-28 三菱重工業株式会社 流体加熱装置

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