JPH0726721B2 - ボイラ - Google Patents
ボイラInfo
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- JPH0726721B2 JPH0726721B2 JP1124655A JP12465589A JPH0726721B2 JP H0726721 B2 JPH0726721 B2 JP H0726721B2 JP 1124655 A JP1124655 A JP 1124655A JP 12465589 A JP12465589 A JP 12465589A JP H0726721 B2 JPH0726721 B2 JP H0726721B2
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B9/00—Steam boilers of fire-tube type, i.e. the flue gas from a combustion chamber outside the boiler body flowing through tubes built-in in the boiler body
- F22B9/10—Steam boilers of fire-tube type, i.e. the flue gas from a combustion chamber outside the boiler body flowing through tubes built-in in the boiler body the boiler body being disposed substantially horizontally, e.g. at the side of the combustion chamber
- F22B9/12—Steam boilers of fire-tube type, i.e. the flue gas from a combustion chamber outside the boiler body flowing through tubes built-in in the boiler body the boiler body being disposed substantially horizontally, e.g. at the side of the combustion chamber the fire tubes being in substantially-horizontal arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はボイラに関する。
水やその他の熱液体のような流体を入れる圧力容器を有
するボイラは知られている。一般に、燃焼が燃える炉芯
管は少なくとも部分的に容器を通して延び、煙室または
逆転室を介して排気端部で複数組または流路の管の最初
の管と接続される。これらの管は内蔵している溶液と熱
交換するように容器を貫いて延長している。
するボイラは知られている。一般に、燃焼が燃える炉芯
管は少なくとも部分的に容器を通して延び、煙室または
逆転室を介して排気端部で複数組または流路の管の最初
の管と接続される。これらの管は内蔵している溶液と熱
交換するように容器を貫いて延長している。
通常、このようなボイラを運転すると、煙突に流れる排
ガスはまだこのガス中に含まれる燃焼生成物の露点以上
にある。従つて、酸性燃焼の凝縮から生ずる腐蝕問題は
回避され、比較的安価な材料をボイラの製造に使用する
ことができる。
ガスはまだこのガス中に含まれる燃焼生成物の露点以上
にある。従つて、酸性燃焼の凝縮から生ずる腐蝕問題は
回避され、比較的安価な材料をボイラの製造に使用する
ことができる。
このようなボイラを上記の様に運転すると、排気ガス中
の回収可能な熱の一部を失う事になる。排気ガス中の熱
はガスの顕熱と、凝縮可能な燃焼生成物の気化熱の形態
にある。
の回収可能な熱の一部を失う事になる。排気ガス中の熱
はガスの顕熱と、凝縮可能な燃焼生成物の気化熱の形態
にある。
しかしながら、最近の省エネルギーに重視すると、最初
に高い出費をしたとしても熱回収を最大にすることは望
ましい。
に高い出費をしたとしても熱回収を最大にすることは望
ましい。
前述の熱損失を減少させるか除去できるボイラを提供で
きることは望ましいと思われる。
きることは望ましいと思われる。
本発明によれば、ボイラは過熱される流体はいれた容器
と、この容器を第１および第２の熱交換領域に分割し、
これらの領域がバツフルの下端で相互に連通している少
なくとも１つのバツフルと、燃焼源から熱を含むガスを
運ぶための複数の管と、前記流体を前記第２領域上部領
域に送る流体供給手段から構成され、前記複数の管は前
記流体と熱交換するため前記熱交換領域を通して延長
し、かつ相互に順次接続された流路状態に配置され、そ
れによりガスは前記第１及び第２領域を通して順次通過
し、さらに前記流体供給手段において前記第２領域を通
して延びる前記管の少なくともいくつかを通して流れる
ガスの温度は前記ガスに含まれる燃焼生成物の露点以下
に下がり、凝縮が生じる前記第２領域を通して延びる前
記管の配向は凝縮液が処理のため前記第１および第２領
域間を流れることを特徴とする。
と、この容器を第１および第２の熱交換領域に分割し、
これらの領域がバツフルの下端で相互に連通している少
なくとも１つのバツフルと、燃焼源から熱を含むガスを
運ぶための複数の管と、前記流体を前記第２領域上部領
域に送る流体供給手段から構成され、前記複数の管は前
記流体と熱交換するため前記熱交換領域を通して延長
し、かつ相互に順次接続された流路状態に配置され、そ
れによりガスは前記第１及び第２領域を通して順次通過
し、さらに前記流体供給手段において前記第２領域を通
して延びる前記管の少なくともいくつかを通して流れる
ガスの温度は前記ガスに含まれる燃焼生成物の露点以下
に下がり、凝縮が生じる前記第２領域を通して延びる前
記管の配向は凝縮液が処理のため前記第１および第２領
域間を流れることを特徴とする。
好ましくは、前記容器は中心軸がほぼ水平に延びた中空
の円筒形本体からなり、この本体は端部板により両端を
閉鎖され、かつ前記配管は前記端部板間に延び、かつ前
記端部板で密閉されている。
の円筒形本体からなり、この本体は端部板により両端を
閉鎖され、かつ前記配管は前記端部板間に延び、かつ前
記端部板で密閉されている。
都合良くは、二つのバツフルは前記容器を前記領域に分
割し、前記容器本体の軸方向に延び、前記容器本体の中
心縦軸を含む垂直面の一方の側面の上部からたれ下がつ
ている。前記バッフル間の間隔は前記第１領域をつく
り、各バツフルと前記容器の近傍の壁との間隔は前記第
２領域をつくる。
割し、前記容器本体の軸方向に延び、前記容器本体の中
心縦軸を含む垂直面の一方の側面の上部からたれ下がつ
ている。前記バッフル間の間隔は前記第１領域をつく
り、各バツフルと前記容器の近傍の壁との間隔は前記第
２領域をつくる。
この発明のボイラはオイルとガスの混合、またはオイル
またはガスで燃焼させても良いし、または固形燃料を燃
焼させても良いが、ボイラは複数の燃料燃焼能力をも
ち、その燃焼源は容器の外部に設けられ、それぞれが流
体燃焼手段と固体燃料燃焼手段を持つのが好ましい。
またはガスで燃焼させても良いし、または固形燃料を燃
焼させても良いが、ボイラは複数の燃料燃焼能力をも
ち、その燃焼源は容器の外部に設けられ、それぞれが流
体燃焼手段と固体燃料燃焼手段を持つのが好ましい。
このような配置の意味するところは、比較的困難で、高
価である流体燃料燃焼ボイラを固体燃焼用（又はその
逆）に変換せずに、いつでもその時点に入手できる最も
経済的な燃料を使用できる事である。好ましくは、各燃
焼室の隔壁が容器に接続された熱交換機からなり、それ
を通してその容器から流れる流体が循環することであ
る。電気又は流体過熱装置を容器内に設けてもよい。
価である流体燃料燃焼ボイラを固体燃焼用（又はその
逆）に変換せずに、いつでもその時点に入手できる最も
経済的な燃料を使用できる事である。好ましくは、各燃
焼室の隔壁が容器に接続された熱交換機からなり、それ
を通してその容器から流れる流体が循環することであ
る。電気又は流体過熱装置を容器内に設けてもよい。
図面を参照して、一般に10で示される例示されたボイラ
は外部容器12からなるパツケージ型蒸気ボイラであり、
容器12内には断熱容器14と断熱炉芯手段16を取り付けて
いる。
は外部容器12からなるパツケージ型蒸気ボイラであり、
容器12内には断熱容器14と断熱炉芯手段16を取り付けて
いる。
容器12は端部が端板で閉鎖され、かつ水平に配向された
空洞の円筒本体18を持つている。複数の配管24は容器14
内の水と熱交換するように容器14を通して伸びている。
前記配管24は端板20及び22内の穴に密閉されている。配
管24は束状に配置され、炉芯手段16から出された排気ガ
ス用の一連の流路を形成している。配管24は、以下によ
り詳しく述べられるように、容器内のガス用の第1,第2,
第３流路を作る様に配置される。容器本体18は二つのバ
ツフル26により、第１および第２領域に分割され、この
バツフルは容器本体18の軸上に伸び、かつ容器本体18の
中心軸19を含む垂直面の一方の側面の上部からたれ下が
つている。二つのバツフル26の間隔28は第１領域を構成
し、バツフル26と容器本体18の近傍の壁部間の間隔30
は、第４図によく示されるように、第２領域を構成す
る。領域28,30はお互いにバツフル26の下部直下で通じ
ている。ある例では、バツフル26の頂部に小穴をあけて
領域30で発生した蒸気が領域28の上部から逃げるように
する必要のあることに注意すべきである。
空洞の円筒本体18を持つている。複数の配管24は容器14
内の水と熱交換するように容器14を通して伸びている。
前記配管24は端板20及び22内の穴に密閉されている。配
管24は束状に配置され、炉芯手段16から出された排気ガ
ス用の一連の流路を形成している。配管24は、以下によ
り詳しく述べられるように、容器内のガス用の第1,第2,
第３流路を作る様に配置される。容器本体18は二つのバ
ツフル26により、第１および第２領域に分割され、この
バツフルは容器本体18の軸上に伸び、かつ容器本体18の
中心軸19を含む垂直面の一方の側面の上部からたれ下が
つている。二つのバツフル26の間隔28は第１領域を構成
し、バツフル26と容器本体18の近傍の壁部間の間隔30
は、第４図によく示されるように、第２領域を構成す
る。領域28,30はお互いにバツフル26の下部直下で通じ
ている。ある例では、バツフル26の頂部に小穴をあけて
領域30で発生した蒸気が領域28の上部から逃げるように
する必要のあることに注意すべきである。
第１領域28から延長する配管24はそれぞれ排気ガス用に
引用された第１および第２流路からなる内部流路24Aお
よび外部流路24Bに分けられる。この二つの流路24Aと24
Bは蒸発機区域として作用する。
引用された第１および第２流路からなる内部流路24Aお
よび外部流路24Bに分けられる。この二つの流路24Aと24
Bは蒸発機区域として作用する。
第２領域30と通して延長する配管24は節約装置として作
用し、供給水は分配器32を介して領域30の上部領域に送
られる。配管流路は流路24Cのガスの温度が排気ガスの
燃焼生成物形成領域の露点以下に低下し、生成物を凝縮
し、ガスの顕熱と気化潜熱を回収するように設計され
る。
用し、供給水は分配器32を介して領域30の上部領域に送
られる。配管流路は流路24Cのガスの温度が排気ガスの
燃焼生成物形成領域の露点以下に低下し、生成物を凝縮
し、ガスの顕熱と気化潜熱を回収するように設計され
る。
このように、流路24Cの配管24を流入端から流出端へ下
り勾配に傾けると、凝縮液が配管24に溜まらなくなる。
凝縮が生じる配管24は、凝縮液にさらされる他のボイラ
部品の様に、耐腐蝕材料から製造される。
り勾配に傾けると、凝縮液が配管24に溜まらなくなる。
凝縮が生じる配管24は、凝縮液にさらされる他のボイラ
部品の様に、耐腐蝕材料から製造される。
煤煙箱配置34,36,38,40は排気ガス流を流路24A,24B,24C
を通して順次矢印に示される様に流す。煙箱40はダクト
42により排気ガスがガス清浄装置で処理できるように、
煙突44に接続される。
を通して順次矢印に示される様に流す。煙箱40はダクト
42により排気ガスがガス清浄装置で処理できるように、
煙突44に接続される。
排気ガスは炉芯手段16で与えられる。この炉芯手段は容
器14下に取り付けられ、二つの並行した、断熱燃焼室4
8,50から構成される。チヤンバ48,50は、それぞれ配管5
2,54のように、熱交換機と直線に並べられる。水は容器
14から配管52,54および排出管58,59を通して循環する。
配管52,54を通した水は自然循環するか、この実施例の
ように共通の吸入パイプを使用するか、パイプ62で制御
される。
器14下に取り付けられ、二つの並行した、断熱燃焼室4
8,50から構成される。チヤンバ48,50は、それぞれ配管5
2,54のように、熱交換機と直線に並べられる。水は容器
14から配管52,54および排出管58,59を通して循環する。
配管52,54を通した水は自然循環するか、この実施例の
ように共通の吸入パイプを使用するか、パイプ62で制御
される。
バーナ64,66は、第５図に最もよく示されるように、チ
ヤンバ48,50の一端の壁部にそれぞれ取り付けられる。
バーナ64は二燃料（例えば、ガスまたはオイル）バーナ
であり、バーナ66は石炭または他の固形燃料（例えば、
繊維状または廃材料）バーナである。熱交換機は、ダク
ト42に設けられ、バーナ64,66に送られる空気を余熱す
るのに使用される。燃焼室48,50からの排ガスダクト70,
72はそれぞれ容器本体18直下の共通ダクトに伸び、さら
にこの共通ダクトは容器14内の配管24の第１の流路用の
煙箱34に延長する。燃焼室48,50内の排ガスは、容器24
内の配管24を通過する前に、熱交換配管52,54内の流体
で熱交換され、容器14内の流体をあらかじめ加熱するよ
うに作用することが解る。
ヤンバ48,50の一端の壁部にそれぞれ取り付けられる。
バーナ64は二燃料（例えば、ガスまたはオイル）バーナ
であり、バーナ66は石炭または他の固形燃料（例えば、
繊維状または廃材料）バーナである。熱交換機は、ダク
ト42に設けられ、バーナ64,66に送られる空気を余熱す
るのに使用される。燃焼室48,50からの排ガスダクト70,
72はそれぞれ容器本体18直下の共通ダクトに伸び、さら
にこの共通ダクトは容器14内の配管24の第１の流路用の
煙箱34に延長する。燃焼室48,50内の排ガスは、容器24
内の配管24を通過する前に、熱交換配管52,54内の流体
で熱交換され、容器14内の流体をあらかじめ加熱するよ
うに作用することが解る。
電気加熱エレメント又は、蒸気又は温水配管パイプ76は
側面に沿つて容器本体18の下部に延長する。エレメント
76は暖気中に使用され、部分負荷動作中の燃料の用途に
大きな柔軟性を与える。
側面に沿つて容器本体18の下部に延長する。エレメント
76は暖気中に使用され、部分負荷動作中の燃料の用途に
大きな柔軟性を与える。
上記に記載され、この発明にしたがつて構成されたボイ
ラは排ガスに含まれる顕熱と同様に凝縮燃焼生成物の気
化潜熱を回収するので、潜熱が回収されないボイラと比
べて効率が高いことが理解される。
ラは排ガスに含まれる顕熱と同様に凝縮燃焼生成物の気
化潜熱を回収するので、潜熱が回収されないボイラと比
べて効率が高いことが理解される。
特に、ボイラ内に内部バツフルを設けたことにより、供
給水を熱交換表面の節約セクシヨンと蒸気セクシヨン上
に流すことができる。熱変換表面で、燃焼生成物は制御
された方法で凝縮され、排ガス中の顕熱に加えて燃焼生
成物中に生じた気化潜熱と顕熱を除去することができ
る。明らかに、このような配置はボイラの効率は相当改
善し、汚染物質放出を制御することがができる。例示さ
れた配置のある動作条件で、流路24B,24Cのような蒸発
器流路のある配管24を第２領域からくる流体により冷却
できる。このような場合、もし燃焼生成物がある配管24
で凝縮するようにボイラを設計する場合、これらの配管
が凝縮液を排出するように配列される。
給水を熱交換表面の節約セクシヨンと蒸気セクシヨン上
に流すことができる。熱変換表面で、燃焼生成物は制御
された方法で凝縮され、排ガス中の顕熱に加えて燃焼生
成物中に生じた気化潜熱と顕熱を除去することができ
る。明らかに、このような配置はボイラの効率は相当改
善し、汚染物質放出を制御することがができる。例示さ
れた配置のある動作条件で、流路24B,24Cのような蒸発
器流路のある配管24を第２領域からくる流体により冷却
できる。このような場合、もし燃焼生成物がある配管24
で凝縮するようにボイラを設計する場合、これらの配管
が凝縮液を排出するように配列される。
燃焼室48,50を備えると燃料の用途に広い柔軟性を与
え、入手可能な燃料を組み合わせて費用対有効エネルギ
ー管理を可能にする。又、任意の大きさのボイラ、およ
び容器48,50の熱交換配管52,54、および流路24A,24B,24
C内の配管24を、流体燃料または固体燃料またはそれら
の混合用に特定の出力又は最大連続定格を与えるように
設計することができる。
え、入手可能な燃料を組み合わせて費用対有効エネルギ
ー管理を可能にする。又、任意の大きさのボイラ、およ
び容器48,50の熱交換配管52,54、および流路24A,24B,24
C内の配管24を、流体燃料または固体燃料またはそれら
の混合用に特定の出力又は最大連続定格を与えるように
設計することができる。
もし高温度のガスが容器本体18内の配管流路24A,24B,24
Cに要求される場合、燃焼室48,50内の熱交換管52,54は
耐熱材料の内張りにより置換することができる。他の配
置において、配管52,54はバツフルにより区分けされる
隔壁をしきるシリンダのような他の熱交換手段により置
換できる。
Cに要求される場合、燃焼室48,50内の熱交換管52,54は
耐熱材料の内張りにより置換することができる。他の配
置において、配管52,54はバツフルにより区分けされる
隔壁をしきるシリンダのような他の熱交換手段により置
換できる。
この基本発明の例示されていない実施例において、排ガ
スはヂイーゼル発電機のような他の外部源から排出さ
れ、又容器は第１領域の下部を通して延長する公知の炉
芯管を有する。
スはヂイーゼル発電機のような他の外部源から排出さ
れ、又容器は第１領域の下部を通して延長する公知の炉
芯管を有する。
その他の運転において、既存のボイラをこの発明にした
がつた構成に変更することも可能である。
がつた構成に変更することも可能である。
第１図は本発明のボイラの第４図のラインＩ−Ｉからみ
た概要図、第２図は第１図に示されるボイラの容器本体
の水平直径方向に沿つてみた概略断面図、第３図は第１
図の矢印IIIからみた概略端面図、第４図は第１図のラ
インIV−IVからみた概略断面図、第５図は第１図から第
４図のボイラの燃焼室の概略水平直径断面図である。 10……ボイラ、12……外部容器、14……断熱容器、24…
…配管、32……分配器、66……バーナ、48,50……燃焼
室、52……熱交換配管。
た概要図、第２図は第１図に示されるボイラの容器本体
の水平直径方向に沿つてみた概略断面図、第３図は第１
図の矢印IIIからみた概略端面図、第４図は第１図のラ
インIV−IVからみた概略断面図、第５図は第１図から第
４図のボイラの燃焼室の概略水平直径断面図である。 10……ボイラ、12……外部容器、14……断熱容器、24…
…配管、32……分配器、66……バーナ、48,50……燃焼
室、52……熱交換配管。
Claims (1)
- 【請求項１】加熱される流体を含む容器（14）と、燃焼
源からくる熱を含むガスを運ぶ複数の配管（24）からな
り、前記容器（14）はこれを第１および第２熱変換領域
（28,30）に分割する少なくとも１つのバッフル（26）
を有し、かつ前記第１および第２領域（28,30）は前記
バッフル（26）の下端の下で相互に通じており、かつ第
１及び第２領域に配された前記配管（24）は前記流体と
熱交換するように各領域（28,30）を通して延び且つ相
互に順次接続された流路（24A,24B,24C）として配置さ
れており、さらに前記流体を前記第２領域（30）の上部
領域に送る流体供給手段（32）を有し、それにより前記
第２領域（30）を通して延びる前記配管（24）の少なく
ともいくつかを通過するガスの温度は前記ガスに含まれ
る燃焼生成物の露点以下に減少し、かつ前記第２領域
（30）を通して延びていて凝縮が生じる配管（24）の配
向は凝縮液が処分のために流れるよう傾斜していること
を特徴とするボイラ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB888812022A GB8812022D0 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Boilers |
| GB8812021.7 | 1988-05-20 | ||
| GB888812021A GB8812021D0 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Boilers |
| GB8812022.5 | 1988-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271003A JPH0271003A (ja) | 1990-03-09 |
| JPH0726721B2 true JPH0726721B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=26293911
Family Applications (1)
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