JPH0467082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は伝熱管の支持装置に係り、特にガス
タービン排ガスの熱を回収する廃熱回収ボイラの
伝熱管を効果的に支持し得る装置に関する。

最近の燃料事情の変化に伴い、火力発電所にお
いてもより高い発電効率が要求されており、これ
を実現する手段の一つとしてガスタービンと蒸気
タービンとを組み合せた複合発電プラントの建設
が行なわれている。複合発電プラントは先ずガス
タービンにより発電を行な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ボイラに
おいて回収し、同ボイラにおいて発生した蒸気に
より蒸気タービンを駆動して発電を行なうもので
ある。

第１図はこの廃熱回収ボイラの一例を示す。排
ガスＧを通過させるダクト３０内には排ガス流れ
上流側から順に、過熱器３１、高圧蒸発器３３、
低圧蒸発器３４、高圧節炭器３７，低圧節炭器３
８等の伝熱管群が配置してある。なお、図中符号
３２は脱硝装置である。第２図はこの伝熱管群の
従来型支持構造を示す。

５は排ガスダクト全体を支持するための支持
梁、３は排ガスダクトを構成するケーシングであ
り、このケーシング３を介して支持梁５の上に伝
熱管支持部材６が配置してある。一方伝熱管１を
有するヘツダ１１に対しては受け部材１２が取り
付けてある。７はこの受け部材１２の底板部を挾
持する爪（ストツパ）であり、この底板部との間
に一定の隙間を形成しておくことにより伝熱管
１、ヘツダ１１の熱による伸縮を吸収するように
している。この様に構成することにより伝熱管
１、ヘツダ１１の荷重は受け部材１２、支持部材
６、ケーシング３を介して支持梁５によつて支持
されるようになつている。この装置は伝熱管群の
支持を強固に行えるという利点を有する反面、次
の如き問題が指摘されており、その解決が望まれ
ている。

(1) 支持部材６がケーシング３に対して密着配置
してあるため、この支持部材を介してケーシン
グ３側に排ガスの熱が伝達され、ケーシング３
は極部的に過熱状態となつて応力が発生し、ケ
ーシングの歪み等が生じる。

(2) ケーシング３と支持部材６とは溶接によつて
強固に接続してあるため、応力の吸収が不可能
となり、歪みの発生を助長すると共に亀裂を生
じる虞れもある。

(3) ケーシング３から外部に熱が放散し、ケーシ
ングの塗装を焼損させたり、ボイラの熱回収効
率を低下させることになる。

この発明の目的は上述した問題点を除去し、伝
熱管の支持を強固に行え、かつ熱応力の発生を最
小限に止めると共に、発生した応力を吸収し得る
よう構成した装置を提供することにある。

要するにこの発明は、ケーシング外に位置する
支持梁でケーシング、伝熱管支持部材をを介し伝
熱管過重を支持する伝熱管支持装置において、該
伝熱管支持部材の底面とケーシング間に、剛性が
高くかつ熱伝導性の低い板体を位置させ、該伝熱
管支持部材の上端面に伝熱管ヘツダの支持脚を変
移可能に接触させ、ケーシング内面と該伝熱管支
持部材を囲み断熱材を設けたことを特徴とする伝
熱管支持装置である。

以下この発明の実施例を説明する。

第３図は第１の実施例を示す。ケーシング３の
うち、支持梁５と接触する面と反対の面に対して
は爪（ストツパ）９が取り付けてある。支持部材
１４の底板部１４ａはこの爪９に挾持される。底
板部１４ａとケーシング３との間にはステンレス
材、要すればマイカ（雲母板）等の如く剛性が高
くかつ比較的熱伝導性の低い材料８を介在配置さ
せる。また場合によつては爪９を略「コ」の字形
に形成する。なお、各爪９と底板部１４ａの側縁
部との間には一定の隙間を形成しておき底板部１
４ａが水平方向に移動し得るようにして若干の熱
変位に対応しかつ地震時の水平力に対応できるよ
うにしておく。一方ヘツダ１１の下部には円筒形
の脚部材１３を取り付け、この脚部材１３を支持
部材１４の上板部１４ｂ上に載置する。この上板
部１４ｂに対しては脚部材１３を取り囲むように
ストツパ１０が取り付けてある。この場合ストツ
パ１０を脚部材１３と密着配置せず一定の空間を
形成しておくことにより脚部材１３が上板部１４
ａ上で水平方向に変位し得るよう構成しておく。
次に支持部材１４の周囲には断熱材２及び２ａを
配置し断熱する。以上の構成とすることにより支
持部材１４は過熱器部では約800℃、節炭器部で
は300〜400℃の排ガスＧの熱から断熱されるた
め、ケーシング３に対して伝達される熱量は僅か
となり、熱損失、熱応力の発生は大幅に減少しケ
ーシング温度も低下させることができる。また熱
応力が発生しても介在部材１３と上板部１４ｂ、
底板部１４ａとケーシング１３の相対的な変位に
よつて吸収することができるのでケーシングの歪
み、各接続部を中心とする割れ等が発生すること
はない。この第３図は節炭器等比較的排ガス温度
の低い処への適用が望ましい。

第４図は第２の実施例を示す。この実施例の場
合には過熱器等の排ガス温度の高い処に実施する
もので、支持部材を２つに分割し、かつ両支持部
材５，１６の間に空間を形成することにより伝熱
量をさらに低下させるよう構成したものである。
１５は上部支持部材、１６は底部支持部材であ
る。第５図を用いて両支持部材の接続状態につい
て説明すると、上部支持部材１５の底板部１５ａ
と、底部支持部材１６の上板部１６ｂとの間には
円筒形等のスペーサ１７が介在配置してあり空間
部１８が形成されると共に、スペーサ１７を挿通
したボルト１９により両支持部材は接続される。
なお、上部支持部材１５の上板部１５ｂに対して
は脚部材１３で支持されるヘツダ１１が配置され
る。またこの脚部材１３を囲みストツパ１０が支
持部材１５の上面に設けられる。一方底板支持部
材１６の底板部１６ａは爪（ストツパ）９によつ
て挾持されるが、これら配置状態、挾持状態は第
１の実施例の場合と同様地震時の水平力に対応し
て設けられるものである。

第６図ないし第８図は第３の実施例を示す。

この実施例は前述の第２の実施例にさらに改良
を加えたものである。上部支持部材１５と下部支
持部材１６の各々の周囲は仕切壁で取り囲み、各
支持部材はこの仕切壁により形成した箱体２０お
よび２１によつて密閉される。２２及び２３は各
支持部材の壁面部に形成した連通孔であり、冷空
気等の冷却媒体を通過させるものである。第８図
はこの支持部材の配置状態を示し、箱体２０およ
び２１により密閉された支持部材がヘツダ１１の
長手方向に対して複数基設置してある。なお、符
号２４は各箱体を連通させる連通管であり、冷空
気等の冷却媒体２５を供給する。この連通管は要
すればＵ字型に形成しヘツダの長手方向について
の箱体側面を接続するものとし熱膨張変形に対応
させてもよい。この実施例の場合には支持部材設
置部のケーシングへの伝熱量を低下させる上で効
果がある。

この発明を実施することにより次の効果を発揮
することができる。

(1) 支持部材を介して排ガスの熱を外部に伝達す
る量を大幅に低減できるのでケーシング等の歪
みの発生を防止することができる。

(2) 各々相対的に変位し得るよう各部材を取り付
けたので応力が発生してもその応力を吸収する
ことができる。

(3) 外部に放散する熱量を減少させることができ
るので熱回収効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は廃熱回収ボイラの断面図、第２図ない
し第４図は伝熱管支持部の断面図であつて、第２
図は従来の構造を、第３図は第１の実施例を、第
４図は第２の実施例を示し、第５図は第４図のイ
部詳細図、第６図は第３の実施例を示す伝熱管支
持部の断面図、第７図は第６図のＡ−Ａ線による
断面図、第８図は伝熱管支持部の斜視図である。 １……伝熱管、２，２ａ……断熱材、３……ケ
ーシング、５……支持梁、１４……支持部材、１
５……上部支持部材、１６……下部支持部材、１
８……空間部、２０，２１……箱体、２５……冷
却媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング外に位置する支持梁で、ケーシン
   グ、伝熱管支持部材をを介し伝熱管過重を支持す
   る伝熱管支持装置において、該伝熱管支持部材の
   底面とケーシング間に、剛性が高くかつ熱伝導性
   の低い板体を位置させ、該伝熱管支持部材の上端
   面に伝熱管ヘツダの支持脚を変移可能に接触さ
   せ、ケーシング内面と該伝熱管支持部材を囲み断
   熱材を設けたことを特徴とする伝熱管支持装置。 ２ 前記伝熱管支持部材と前記支持脚との間に更
   に別の伝熱管支持部材をスペーサを介して接続し
   ２段型の伝熱管支持装置に形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の伝熱管支持装
   置。 ３ 前記伝熱管支持部材を箱体に形成し、冷却媒
   体を供給する管路を接続したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１及び第２項項記載の伝熱管支持
   装置。