JPH08110005A - ボイラ天井囲いのシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天井壁外周とボイラ側壁との間、及び天井壁
と該天井壁を貫通する伝熱管との間に生じる熱変形によ
る変位を無理なく吸収し、しかも火炉内の燃焼灰が天井
囲い内に吹出して天井囲い内に堆積するようなことがな
いようにする。 【構成】 天井囲い７における構成する天井壁２の一部
を形成する天井バラ管部１６の上側に設けている耐火材
１７の上側に、高温用繊維質保温材２９を配設し、且つ
該高温用繊維質保温材２９の上側に、該上側を所要幅の
非被覆部３１を残して覆うスキンプレート３０，３２を
配置し、該スキンプレート３０，３２に、前記非被覆部
３１を覆う紡織被覆材３３を接続配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はボイラ天井囲いのシール
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０はボイラの一例を示したもので、
該ボイラは、ボイラ側壁１及び天井壁２で構成された火
炉３、副側壁４及び後部伝熱部５からなるボイラ本体６
の上部外周を天井囲い７により囲むようにしており、前
記ボイラ本体６及び天井囲い７は、図示しないボイラ鉄
骨からつりロッドにより吊下げ支持されている。８は火
炉３に備えたバーナ、９は後部伝熱部５に接続された排
ガスダクト、７ａは天井囲いの天井蓋を示す。

【０００３】前記ボイラ側壁１及び天井壁２は図６〜図
８に示すように、複数の側壁管１０及び天井管１１の相
互間をフィン１０ａ，１１ａで接続してパネル状（モノ
ウォール）としたものである。

【０００４】前記火炉３上部及び副側壁４並びに後部伝
熱部５の上部には、過熱器及び再熱器等の伝熱管１２が
設けてあり、該伝熱管１２は、天井壁２を貫通して天井
囲い７内に配設されたヘッダ１３に接続されている。

【０００５】また、前記ボイラ側壁１の側壁管１０内を
下から上方に向かって流動した気水混合流体は、天井囲
い７内のヘッダ１４に導かれた後、図示しない気水分離
器に導かれて気水が分離された後、蒸気のみが前記天井
壁２の天井管１１内に導かれて過熱されるようになって
いる。

【０００６】前記ボイラ側壁１の側壁管１０内には３４
０℃程度の気液混相流体が流動しており、また天井壁２
の天井管１１内には３８０℃程度の過熱蒸気が流動して
おり、上記ボイラ側壁１と天井壁２との間には上記温度
の差による熱伸縮量の違いに基づく変位が生じるため
に、天井壁２外周とボイラ側壁１とは一体的な剛構造に
連結することができない。また、天井壁２を貫通してい
る伝熱管１２も熱伸縮により上下方向に変位するため、
天井壁２と伝熱管１２貫通部とを一体構造にすることは
できない。

【０００７】このため、前記天井壁２外周部、及び天井
壁２の伝熱管１２貫通部に、熱伸縮による変位を吸収
し、しかも前記ボイラ本体６内部の高温ガス及び燃焼灰
が天井囲い７内に吹出すのを防止するようにしたシール
構造を設けることが行われている。

【０００８】図６、７は従来の天井壁２外周部のシール
構造の一例を示したもので、前記したように天井管１１
の相互間をフィン１１ａで接続して形成された天井モノ
ウォール部１５の外周に、フィン１１ａを有しない天井
バラ管部１６をボイラ側壁１近傍まで形成して、天井壁
２の外周部における変形能を高めた構造とし、前記天井
バラ管部１６の上側及びボイラ側壁１の内側に、天井管
１１相互間を閉塞するようにした耐火材１７を配置して
いる。

【０００９】更に、前記ボイラ側壁１は、前記天井壁２
より所要高さ上方位置まではフィン１０ａを有した側部
モノウォール部１８としてあり、それより上方位置はフ
ィンを有しないバラ管部１９としてある。

【００１０】前記ボイラ側壁１の側部モノウォール部１
８の上端に、スキンプレート２０の一端を溶接固定し、
該スキンプレート２０を前記耐火材１７上に沿って配設
し、他端を、前記天井モノウォール部１５の外周端部に
溶接により立上げたシール受け板２１に、溶接により固
定している。

【００１１】図６、８は従来の天井壁２の伝熱管１２貫
通部のシール構造の一例を示したもので、前記天井モノ
ウォール部１５の伝熱管１２の貫通部に、フィン１１ａ
を有しない天井バラ管部２２を設けて外周部の変形能を
高めると共に、該天井バラ管部２２の天井管１１を曲げ
ることにより開口２３を形成して伝熱管１２を貫通さ
せ、開口２３の伝熱管１２外周に耐火材１７を配置し、
前記伝熱管１２の相互間を閉塞するようにしたシール板
２４に固定したアングル状の支持材２５と、天井モノウ
ォール部１５に溶接固定したシール受け板２６との間
に、前記耐火材１７上を覆うようにしたスキンプレート
２７を溶接した構成としている。

【００１２】従って、上記方式においては、変形し易い
ように比較的薄い材料で構成されたスキンプレート２
０，２７の完全シール溶接によって、天井壁２とボイラ
側壁１との間、及び天井壁２とそれを貫通している伝熱
管１２との間の熱伸縮による変位の吸収とシールとを行
うようしている。

【００１３】また、従来のシール構造の他の例として
は、前記図７の天井モノウォール部１５の外周と、ボイ
ラ側壁１上部の側部モノウォール部１８との間に、溶接
にて取付けているスキンプレート２０に適用した場合を
例にとって説明すると、図９に示すように、側部モノウ
ォール部１８に固定したスキンプレート２０ａと、天井
モノウォール部１５に固定されたシール受け板２１に溶
接にて取付けるようにしたスキンプレート２０ｂを所要
の幅でラップさせ（重なり合わせ）、該スキンプレート
２０ａ，２０ｂのラップ部２８のスライドによって前記
ボイラ側壁１と天井壁２の熱伸縮による変位の吸収とシ
ールを行うようにしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記図６〜図
８に示したように、スキンプレート２０，２７を完全シ
ール溶接することによってシールを行うようにしている
方式においては、ボイラの温度変化により天井壁２の伸
縮、及び伝熱管１２の伸縮が発生した時、スキンプレー
ト２０，２７がこの変位を吸収し切れず、特にスキンプ
レート２０，２７のコーナー部に無理な力が集中して、
変形してしまったり、或いは亀裂等による破損を生じた
りする問題があり、スキンプレート２０，２７が変形し
た場合には補修、改造を行う必要があり、また亀裂が発
生した場合には、耐火材１７は元来ひび割れや隙間を有
していてシール性は有していないために、ボイラ本体６
内の高温ガス及び燃焼灰が天井囲い７内に吹出して天井
囲い７内に燃焼灰が堆積する問題を有していた。このた
め、上記従来方式においては、ボイラの定期検査毎にス
キンプレート２０，２７の変形した箇所及び亀裂が発生
した箇所の補修、改善を必要とし、更に天井囲い７内に
燃焼灰が堆積した場合には該燃焼灰の除去作業を必要と
し、上記作業に多大の手数と時間を要する問題を有して
いた。

【００１５】また、前記図９に示したように、分割した
スキンプレート２０ａ，２０ｂをラップさせることによ
り、ラップ部２８のスライドによって熱伸縮による変位
の吸収とシールとを行うようにした方式においては、前
記ラップ部２８に隙間ができるために、該隙間から高温
ガス及び燃焼灰が吹出して天井囲い７内に燃焼灰が堆積
する問題があり、このために前記天井囲い７内に堆積し
た燃焼灰を除去する作業に多大の手数と時間を要する問
題を有していた。

【００１６】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、天井壁外周とボイラ側壁との間、及び天井壁と該天
井壁を貫通する伝熱管との間に熱伸縮による変位が生じ
ても、その変位を無理なく確実に吸収することができ、
しかも火炉内の燃焼灰が天井囲い内に吹出して天井囲い
内に堆積するようなことがないようにしたボイラ天井囲
いのシール構造を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、天井囲いにお
ける天井壁の一部を形成する天井バラ管部の上側に設け
ている耐火材の上側に、高温用繊維質保温材を配設し、
且つ該高温用繊維質保温材の上側に、該上側を所要幅の
非被覆部を残して覆うようにしたスキンプレートを配置
し、該スキンプレートに、前記非被覆部を覆うようにし
た紡織被覆材を接続配置したことを特徴とするボイラ天
井囲いのシール構造、に係るものである。

【００１８】

【作用】本発明では、天井囲いの天井壁に形成した天井
バラ管部の上側に配置している耐火材の上側に、高温用
繊維質保温材を配設し、該高温用繊維質保温材の上側を
所要の非被覆部を残してスキンプレートで覆い、該スキ
ンプレートに、前記非被覆部を覆うようにした紡織被覆
材を接続した構成としているので、天井壁とボイラ側壁
との間の熱伸縮による変位、及び天井壁を貫通している
伝熱管の熱伸縮による変位を、前記紡織被覆材の変形に
よって全く無理なく吸収することができ、しかも耐火材
の上側に設けた高温用繊維質保温材及び紡織被覆材によ
るフィルター効果によって、ボイラ本体内の燃焼灰が天
井囲い内に吹出して堆積するようなことを防止できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００２０】まず、本発明のシール構造を天井壁外周部
に適用した場合の一実施例を図１〜図３を参照して説明
する。なお、従来及び本発明の各図において同一の符号
を付したものは同一物を表わしている。

【００２１】図１のＩＩ−ＩＩ矢視を表わして図２に示
すように、天井囲い７を構成している天井壁２の天井モ
ノウォール部１５の外周に、フィン１１ａを有しない天
井バラ管部１６をボイラ側壁１近傍まで延設することに
より、天井壁２の外周部の変形能を高め、更に前記天井
バラ管部１６の上側、及びボイラ側壁１の側部モノウォ
ール部１８の内側に、天井管１１相互間を閉塞するよう
にした耐火材１７を配置する。

【００２２】更に、前記耐火材１７の上側に、高温用繊
維質保温材２９を所要の厚さで配設する。高温用繊維質
保温材２９は、ロックウール等のように耐熱性を有し、
しかも適宜の気密性を保持できるように圧密されたもの
としてある。

【００２３】ボイラ側壁１の側部モノウォール部１８の
上端に、スキンプレート３０の一端を溶接固定し、該ス
キンプレート３０を前記高温用繊維質保温材２９上を覆
うように配設し、他端を、前記天井モノウォール部１５
の外周端部に溶接により立上げ固定したシール受け板２
１との間に適宜幅の非被覆部３１を形成する位置まで延
設している。また、前記シール受け板２１には、小さい
幅を有して前記非被覆部３１側に張出すようにした狭幅
のスキンプレート３２を溶接によって固定している。

【００２４】前記スキンプレート３０の他端と狭幅のス
キンプレート３２との間に、非被覆部３１を覆うように
した紡織被覆材３３を接続配置する。紡織被覆材３３
は、図３に示すようにロックウール３４を中綿としてそ
の外周をクロス等の紡織品３５で包囲したマット状を有
していると共に、周縁部には止め孔が予め形成されてお
り、前記スキンプレート３０の他端と、前記狭幅のスキ
ンプレート３２とに、押え板３６及び前記止め孔に装入
した固定ボルト３７を介して固定されるようになってい
る。

【００２５】図４は、天井壁外周部に備えたシール構造
の図２とは９０度方向が異なる位置（図１のＩＶ−ＩＶ
方向）の断面を示している。上記図４の場合は天井壁２
の天井管１１が、ボイラ側壁１と平行になっているの
で、天井壁２の天井モノウォール部１５の外周に設けら
れる天井バラ管部１６’の変形能が大きく、そのために
ボイラ側壁１に対して直角方向に天井管１１が備えられ
ている図２の場合に比して、天井バラ管部１６’、及び
スキンプレート３０’の幅が小さくなっていることのみ
が相違しており、その他の構成については前記図２の場
合と殆ど同様となっている。

【００２６】図５は天井壁２における伝熱管１２貫通部
に適用したシール構造の一例を示したもので、前記天井
モノウォール部１５の伝熱管１２の貫通部に、フィン１
１ａを有しない天井バラ管部２２を設けて該部の変形能
を高めると共に、該天井バラ管部２２の天井管１１を曲
げることにより開口２３を形成して伝熱管１２を貫通さ
せ、開口２３の伝熱管１２外周に耐火材１７を配置し、
該耐火材１７の上側に、前記と同様の高温用繊維質保温
材２９を所要の厚さで配設する。更に、前記伝熱管１２
の相互間を閉塞するようにしたシール板２４に固定した
アングル状の支持材２５と、天井モノウォール部１５に
溶接固定したシール受け板２６の夫々に、狭幅のスキン
プレート３８，３９を取付けて非被覆部４０を形成し、
前記狭幅のスキンプレート３８，３９間に、前記高温用
繊維質保温材２９を覆うようにした紡織被覆材３３を押
え板３６を介して固定ボルト３７により接続配置してい
る。

【００２７】次に上記実施例の作用を説明する。

【００２８】前記したように、天井囲い７の天井壁２に
おける天井モノウォール部１５外周に形成した天井バラ
管部１６、及び天井壁２の天井モノウォール部１５を伝
熱管１２が貫通している部分に形成した天井バラ管部２
２の上側に配置している耐火材の上側に、高温用繊維質
保温材２９を配設し、該高温用繊維質保温材２９の上側
を所要の非被覆部３１，４０を形成してスキンプレート
３０，３２及び３８，３９で覆い、該スキンプレート３
０，３２及び３８，３９による非被覆部３１，４０に、
該非被覆部３１，４０を覆うようにした紡織被覆材３３
を前記スキンプレート３０，３２及び３８，３９に接続
して配置するようにしているので、天井壁２とボイラ側
壁１との間の熱伸縮による変位、及び天井壁２を貫通し
ている伝熱管１２の熱伸縮による変位を、紡織被覆材３
３の変形によって全く無理なく吸収することができ、し
かも耐火材１７の上側に設けた高温用繊維質保温材２９
及び紡織被覆材３３によるフィルター効果によって、ボ
イラ本体６内の燃焼灰が天井囲い内に吹出して堆積する
ようなことも防止できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、天井バラ管部の上側に
配置している耐火材の上側に、高温用繊維質保温材を配
設し、該高温用繊維質保温材の上側を所要の非被覆部を
形成してスキンプレートで覆い、該スキンプレートによ
る非被覆部に、該非被覆部を覆うようにした紡織被覆材
を配置するようにしているので、天井壁とボイラ側壁と
の間の熱伸縮による変位、及び天井壁を貫通している伝
熱管の熱伸縮による変位を、紡織被覆材の変形によって
全く無理なく確実に吸収することができ、しかも耐火材
の上側に設けた高温用繊維質保温材及び紡織被覆材によ
るフィルター効果によって、ボイラ本体内の燃焼灰が天
井囲い内に吹出して堆積するようなことも防止できる、
等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す天井壁の一部概略平面
図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向拡大矢視図である。

【図３】図２の部分拡大詳細図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ方向拡大矢視図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ方向拡大矢視図である。

【図６】従来の天井囲いを構成する天井壁の一例を示す
もので、図１０をＶＩ方向から見た一部概略平面図であ
る。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向拡大矢視図である。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向拡大矢視図であ
る。

【図９】従来のシール構造の他の例を示す図７と同方向
から見た拡大矢視図である。

【図１０】ボイラの一例を示す側面図である。

【符号の説明】

２ 天井壁 ７ 天井囲い １６ 天井バラ管部 １６’ 天井バラ管部 １７ 耐火材 ２２ 天井バラ管部 ２９ 高温用繊維質保温材 ３０ スキンプレート ３０’ スキンプレート ３１ 非被覆部 ３２ 狭幅のスキンプレート ３３ 紡織被覆材 ３８ 狭幅のスキンプレート ３９ 狭幅のスキンプレート ４０ 非被覆部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天井囲いにおける天井壁の一部を形成す
   る天井バラ管部の上側に設けている耐火材の上側に、高
   温用繊維質保温材を配設し、且つ該高温用繊維質保温材
   の上側に、該上側を所要幅の非被覆部を残して覆うよう
   にしたスキンプレートを配置し、該スキンプレートに、
   前記非被覆部を覆うようにした紡織被覆材を接続配置し
   たことを特徴とするボイラ天井囲いのシール構造。