JPH08296807A - 竪流れ型ボイラの支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排熱回収ボイラ等のガス竪流れ型ボイラの熱
交換要素とケーシング外周壁とを耐圧支持する装置にお
いて、耐圧支持装置を構成する部材を減少して構造を簡
単化するとともに、支持装置を小型軽量化する。 【構成】 ケーシング外周壁内部の、トップビームに吊
り下げられ、ブロック化された支持装置に上・下方向に
支持された熱交換要素群を備えた竪流れ型ボイラにおい
て、上記支持装置を連結板にて水平方向に連結し、その
両端をケーシング外周壁に固定してボイラの耐圧支持構
造を構成し、支持装置及び連結板を水平方向引張部材と
して機能させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排熱回収ボイラ等、ガ
ス竪流れ型ボイラの支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１〜図３にはガスタービン、ディーゼ
ル機関等の原動機から排出される排ガス熱を回収するた
めのガス竪流れ型排熱回収ボイラが示されている。

【０００３】図１〜図３において２１はガス入口ダク
ト、１はボイラの熱交換要素、２はトップビーム、３は
縦柱、４はスティフナ、１５は上記トップビーム２が固
定されるボイラ支持柱であり、原動機からの高温排ガス
はガス入口ダクト２１からボイラ内に導入され、熱交換
要素と熱交換して蒸気を生成せしめた後、上方のガス出
口ダクト２２から外部に排出される。

【０００４】上記ボイラの熱交換要素１を収納する部分
の外周壁については、高温排ガスの持つ圧力と温度に対
して充分な強度を有する構造とするために、従来は、図
５に示されるような、水平方向に設置されたバックステ
イ８を数段設けてタガ状の耐圧構造を形成させる、所謂
バックステイ方式を用いていた。

【０００５】この方式では、熱交換要素１収納部の外周
壁の高さ方向の水平方向支持位置が決まれば、図５に示
されるようにバックステイ８は、この支持位置高さのイ
ンナーケーシング７の外部に設けられたタイバー９に取
付けられたホルダー１２に取付けられる。また、タイバ
ー９のコーナ部にはコーナ金物１３が溶接されており、
このコーナ金物１３と各壁面毎に設けられたバックステ
イ８の両端とをリンク１１によりピン接合している。

【０００６】インナーケーシング７に溶接されているタ
イバー９及びホルダー１２とコーナ金物１３は保温材１
０に包まれているが、バックステイ８は保温されていな
い。このためタイバー９とバックステイ８の間で熱伸差
が発生するので、ホルダー１２におけるバックステイ８
との結合ボルト穴は長穴に形成され、上記熱伸差を吸収
可能としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に示される従来の
外周壁の構造にあっては、排熱回収ボイラの大容量化に
伴って、熱交換要素１の収納部分が大型となることか
ら、使用されるバックステイ８の梁高さも必然的に高く
なり、排熱回収ボイラ全体を支持するボイラ支持柱１５
のスパンも大きくならざるを得ない。

【０００８】しかも、図５に示されるバックステイ方式
は、ボイラの熱交換要素１の収納部内部の排ガス圧力を
バックステイ８、ホルダー１２等にて最終的に水平方向
に支持するが、外周壁インナーケーシング７の外側に設
けられた保温材１０の中にタイバー９が設けられている
ため、ホルダー１２を介してこれと結合するバックステ
イ８との間に熱による伸差が発生する。このため、この
伸差を処理する為の部材、コーナ金物１３やインナーケ
ーシング７を必要とすることから、耐圧支持装置全体と
して、部材数が多くなるとともに、構造が複雑となる。

【０００９】本発明の目的は、排熱回収ボイラ等のガス
竪流れ型ボイラの熱交換要素とケーシング外周壁とを耐
圧支持する装置において、耐圧支持装置を構成する部材
を減少して構造を簡単化するとともに、支持装置を小型
軽量化することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシング外
周壁内部の、トップビームに吊り下げられ、ブロック化
された支持装置に上・下方向に支持された熱交換要素群
を備えた竪流れ型ボイラにおいて、上記支持装置を連結
板にて水平方向に連結し、その両端をケーシング外周壁
に固定してボイラの耐圧支持構造を構成したことを要旨
とするもので、その具体的構成は、耐圧支持部材を備え
たケーシング外周壁の内部に配置され複数のブロックに
分割された支持装置によって上・下方向に支持された熱
交換要素群を、複数の支持機構によって、ボイラ支持柱
に固定されたトップビームから吊り下げて構成された竪
流れ型ボイラにおいて、上記熱交換要素の各ブロックの
支持装置に設けられた支持板を連結板により水平方向に
接続し、その両端を上記ケーシング外周壁に結合したこ
とにある。

【００１１】上記各ブロックの支持装置は熱交換要素の
上部及び下部に固着された支持板と上・下の支持板を上
・下方向に結合するハンガプレートとにより構成し、各
ブロックの支持板を連結板にて水平方向に接続するのが
好ましい。

【００１２】また、本発明の第２の特徴点は、上記ケー
シング外周壁を構成するスティフナ及び縦柱がケーシン
グの外側に溶接にて固着されてなることである。

【００１３】

【作用】竪流れ型ボイラのケーシング外周壁の耐圧支持
を、従来のバックステイ方式における排ガス圧によって
膨れようとする外周壁を外部から押圧する手段に代えて
ボイラ内部にもともと存在している熱交換要素ブロック
群をトップビームから吊り下げて支持する支持装置の各
ブロックの支持板を連結板で水平方向に接続し、その両
端を向かい合う２壁のケーシング外周壁に必要数結合す
ることにより、外周壁の外部への膨張変形を防止する引
張部材として上記支持装置及び連結板を利用する。これ
により、従来のもののような外周壁のバックステイの機
能を支持装置及び連結板が果たすこととなり、バックス
テイは不要となるとともに、ケーシング外周壁を構成す
る縦柱、スティフナ等の寸法も小さくて済む。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１〜３には本発明が適用されるガス竪流れ
型排熱回収ボイラの構成図が示され、図１はその側面
図、図２は図１のＡ−Ａ視図、図３は図１のＢ−Ｂ視図
である。

【００１５】また、図４は図２のＺ部の拡大図であり、
本発明の実施例の要部を示している。図１〜４におい
て、２１はガスタービン、ディーゼル機関等の原動機
（図示せず）からの排ガスが導入されるガス入口ダク
ト、２２はガス出口ダクト、１は排ガスと水とを熱交換
して蒸気を発生する熱交換要素であり、ガス入口ダクト
２１からボイラ内に導入された排ガスは熱交換要素にて
給水と熱交換して蒸気を生成せしめた後、ガス出口ダク
ト２２から外部へ排出される。

【００１６】１５はボイラ支持用の支持柱（支持鉄
骨）、２は同支持柱１５の上部に固定された複数のトッ
プビーム、３はケーシング外周壁４０を構成する縦柱、
４は同スティフナである。上記複数段の熱交換要素群１
は、全て上記複数のトップビーム２に支持ボルト１４を
介して吊り下げられている。

【００１７】そして、上記熱交換要素１の各段間は、図
４に示されるように、熱交換要素１の上・下部に固定し
た支持部材５を鉛直方向に複数個配設されたハンガプレ
ート１６を介して連結している。上記ボイラのケーシン
グ外周壁４０は、これを構成する縦柱３を介して上記ト
ップビーム２に吊り下げられている。

【００１８】上記熱交換要素１収納部のケーシング外周
壁４０は、図４に示されるように、インナーケーシング
７の外側に、水平方向の構造部材であるスティフナ４を
適正な間隔で取付け、上・下方向には縦方向の構造部材
の縦柱３を一定の間隔で組み合わせて取付けている。イ
ンナーケーシング７の外側には保温材１０（図５参照）
が施工され、スティフナ４の背にはアウターケーシング
が張られている。

【００１９】図４には、ブロック化された熱交換要素１
群の上・下に取付けられた支持部材５を、収納部外周壁
の引張り部材として機能せしめる構造を示したものであ
る。この図では、壁面に近い２段の熱交換要素１ブロッ
クが示されており、上側の熱交換要素１のブロック下部
の支持部材５のプレートと下側の熱交換要素１のブロッ
クの支持部材５のプレートとが複数板の連結板６により
水平方向に連結されている。

【００２０】そして、左・右端の連結板６はインナーケ
ーシング７の内側に溶接にて固定され、同インナーケー
シング７の外部に取付けられたスティフナ４ないし縦柱
３に引張力を伝達する構造となっている。

【００２１】上記のように構成されたガス竪流れ型排熱
回収ボイラにおいて、熱交換要素１各ブロックの支持部
材５を連結板６で水平方向に接続し、その両端をトップ
ビーム２に吊り下げられた向かい合う２壁の構造部材即
ちインナーケーシング７あるいは縦柱３に必要数だけ繋
ぐことにより、ケーシング外周壁４０の外部への膨張変
形を防止し得る引張部材として用いることが可能とな
る。かかる手段により主たる耐圧支持を行なうことによ
り、従来のような外周壁のバックステイは不要となると
ともに、強度部材である縦柱３、スティフナ４等の部材
寸法は小さくて済み、かつ全部の部材を溶接接続しても
強度上問題は無い。

【００２２】このような、支持部材５、連結板６等の引
張部材の作用により、特に、収納部外周壁の構造部材の
寸法が小さくなる。これにより、鋼材使用量が減少する
とともに、部材数が減少し、据付、保守面作業も容易化
される。又、バックステイが不要となるとともに、ケー
シング外周壁４０の厚さが減少し、排熱回収ボイラ支持
柱１５のスパンが短くなることにより、ボイラ支持鉄骨
量が減少する。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、ケーシング外周壁内部の、ト
ップビームに吊り下げられ、ブロック化された支持装置
に上・下方向に支持された熱交換要素群を備えた竪流れ
型ボイラにおいて、上記支持装置を連結板にて水平方向
に連結し、その両端をケーシング外周壁に固定してボイ
ラの耐圧支持構造を構成したので、ブロックに分割され
た支持装置とこれらを連結する連結板とを引張部材とし
て機能させて両側のケーシング外周壁に結合して耐圧支
持構造を実現することができる。これにより、次の利点
が得られる。

【００２４】（１）従来用いていたバックステイ方式は
不要となり、ケーシング外周壁の構造部材は耐圧支持面
での負担が軽減されるので、これを小型軽量化すること
ができるとともに、構成も単純化され、据付け、保守等
も容易となる。

【００２５】（２）上記（１）により、従来バックステ
イの外側に建てなければならなかったボイラ支持柱を、
ボイラのケーシング外周壁に近づけ得ることとなり、そ
の支持柱スパンが短くなることによって、ボイラ支持鉄
骨の鋼材重量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る排熱回収ボイラの側面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図。

【図４】本発明の実施例に係る排熱回収ボイラの熱交換
要素支持構造を示す構造図（図２のＺ部拡大図）。

【図５】従来の排熱回収ボイラにおけるバックステイ構
造を示す平面図。

【符号の説明】

１ 熱交換要素 ２ トップビーム ３ 縦柱 ４ スティフナ ５ 支持部材 ６ 連結板 ７ インナーケーシング １０ 保温材 １４ 支持ボルト １５ ボイラ支持柱 １６ ハンガプレート ４０ ケーシング外周壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐圧支持部材を備えたケーシング外周壁
   の内部に配置され複数のブロックに分割された支持装置
   によって上・下方向に支持された熱交換要素群を複数の
   支持機構によって、ボイラ支持柱に固定されたトップビ
   ームから吊り下げて構成された竪流れ型ボイラにおい
   て、上記熱交換要素の各ブロックの支持装置に設けられ
   た支持板を連結板により水平方向に接続し、その両端を
   上記ケーシング外周壁に結合したことを特徴とする竪流
   れ型ボイラの支持装置。
2. 【請求項２】 上記ケーシング外周壁を構成するスティ
   フナ及び縦柱がケーシングの外側に溶接にて固着されて
   なる請求項１記載の竪流れ型ボイラの支持装置。