JPH09229302A - ボイラ後伝部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横置き再熱器の小型化と伝熱面の設計の容易
化を図る。 【解決手段】 ボイラ後伝部３の再熱器側ガス通路６
に、下部に再熱器入口ヘッダ３６を備えると共に天井壁
１７外部に横置き再熱器出口ヘッダ３７を備えた横置き
再熱器５を配置し、横置き再熱器５の前後方向中間位置
をハンガーチューブＨで支持するようにしているボイラ
後伝部構造において、下端が再熱器入口ヘッダ３６に接
続され、上端が天井壁１７外部に備えた上部取出ヘッダ
４１に接続された再熱蒸気チューブ４２を設け、再熱蒸
気チューブ４２により横置き再熱器５を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボイラ後伝部構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２及び図３は、従来の変圧貫流ボイラ
の一例を示したもので、バーナ２を備えて燃焼を行うボ
イラ本体１の後部に、上端が前記ボイラ本体１の上部に
連通して下方に延設されたボイラ後伝部（後部伝熱部）
３が設けてあり、該ボイラ後伝部３内には伝熱管により
形成された中間仕切壁４が設けられて、横置き再熱器５
（ＲＨ）が収容された前側の再熱器側ガス通路６と、横
置き過熱器７（ＳＨ）が収容された後側の過熱器側ガス
通路８とに区画されており、前記ボイラ本体１に備えら
れたバーナ２の燃焼によって生じた排ガス９は、前記再
熱器側ガス通路６と過熱器側ガス通路８の両方に分かれ
て導かれるようになっている。

【０００３】前記横置き再熱器５及び横置き過熱器７の
夫々は、直管部が水平になるようにして伝熱管５ａ，７
ａを夫々上下方向へ所要の間隔でジグザグ状に折り曲げ
てパネル状に形成したものであり、多数のパネルが左右
方向（図３の紙面と直角方向）に多数並設されたもので
ある。

【０００４】前記再熱器側ガス通路６における横置き再
熱器５の下部には再熱器側節炭器１０が設けられ、また
過熱器側ガス通路８における横置き過熱器７の下部には
過熱器側節炭器１１が設けられており、更に、前記再熱
器側節炭器１０の下部には再熱器側ガスダンパ１２が、
また過熱器側節炭器１１の下部には過熱器側ガスダンパ
１３が備えてあり、前記再熱器側ガスダンパ１２及び過
熱器側ガスダンパ１３の開度を調節して再熱器側ガス通
路６と過熱器側ガス通路８とに流れる排ガス９の流量を
調節することによって横置き再熱器５と横置き過熱器７
の収熱量を調節できるようになっており、また再熱器側
ガスダンパ１２と過熱器側ガスダンパ１３を通った排ガ
ス９は排ガスダクト１４を経て下流に導かれるようにな
っている。

【０００５】前記したような横置き再熱器５及び横置き
過熱器７は、一般に図４に示すように、ボイラ後伝部３
の前、後壁３ａ，３ｂ及び中間仕切壁４に固定した支持
金具１５上に、横置き再熱器５及び横置き過熱器７の伝
熱管５ａ，７ａの曲り部に固定した支持駒１６を載置さ
せることによって支持するようにしている。

【０００６】近年のボイラにおいては、蒸気温度を高め
てプラント効率を高めることが行われるようになってき
ており、このために例えば再熱蒸気温度を５９３℃以上
に高めることが実施されるようになっているが、このよ
うな高蒸気条件適用のボイラでは、図３に示すように、
過熱器側ガス通路８の前後奥行寸法Ｂが例えば５．５メ
ートルであるのに対して再熱器側ガス通路６の前後奥行
寸法Ａを例えば約７メートルとするように、再熱器側ガ
ス通路６の前後奥行寸法Ａを過熱器側ガス通路８の前後
奥行寸法Ｂに対して大きく増加させて、横置き再熱器５
の伝熱面積を大きくすることが行われている。

【０００７】前記したように、再熱器側ガス通路６の前
後奥行寸法Ａが約７メートルにも達してそれに応じた大
型の横置き再熱器５を設置した場合には、横置き再熱器
５の伝熱管５ａの直管部の長さが長くなることによっ
て、横置き再熱器５の伝熱管５ａが中央部で大きく下方
に垂れ下がってしまう問題が生じる。

【０００８】この問題を解決するために、従来より、前
後奥行寸法Ａが大きい横置き再熱器５の場合には、図４
に示した伝熱管５ａの端部をボイラ後伝部３の前、後壁
３ａ，３ｂ及び中間仕切壁４で支持する方式を止めて、
図２、図３に示すように伝熱管５ａを前後方向中間部位
置でハンガーチューブＨにより吊り下げて支持するよう
にしている。

【０００９】従来のハンガーチューブＨは、例えば再熱
器側節炭器１０に下端が接続され、上端が天井壁１７外
部に設置した節炭器出口ヘッダ２３に接続された節炭器
チューブ１８を鉛直に設け、該節炭器チューブ１８によ
り前記再熱器５の各伝熱管５ａを吊り下げて支持するよ
うにしている。

【００１０】前記節炭器チューブ１８は、再熱器側ガス
通路６の前後方向２箇所において、前記伝熱管５ａのパ
ネル相互間を鉛直に延びるように左右方向に多数配設さ
れており、図５及び図６に示すように、節炭器チューブ
１８に取付けた支持金具１９と再熱器５の伝熱管５ａ下
面に取付けた支持脚２０とを介して支持する構成を上下
方向に所要の間隔で設け、更に前記節炭器チューブ１８
によって支持されている伝熱管５ａの上側の伝熱管５
ａ’は、下側の伝熱管５ａの上面に固着された支持座２
１と、上側の伝熱管５ａ’の下面に固着した脚部材２２
とにより順次積上げる形で支持した構成としている。

【００１１】上記構成によれば、再熱器側節炭器１０
と、天井壁１７外部に設置した節炭器出口ヘッダ２３と
の間に設けられた節炭器チューブ１８によって、横置き
再熱器５の各伝熱管５ａの前後方向中間部を支持するよ
うにしているので、横置き再熱器５の前後奥行寸法Ａ
（図３）が大きくなっても伝熱管５ａが中間部で垂れ下
がる問題を防止できる。

【００１２】図２、図３に示したボイラでは、過熱器側
節炭器１１の入口ヘッダ２４に給水が供給され、給水は
過熱器側節炭器１１にて加熱された後、出口ヘッダ２５
から出て再熱器側節炭器１０の入口ヘッダ２６に導入さ
れる。

【００１３】再熱器側節炭器１０にて加熱された給水
は、節炭器チューブ１８内を上昇して天井壁１７外部の
節炭器出口ヘッダ２３に導かれ、その後ボイラ本体１下
部の火炉入口ヘッダ２７に導入される。

【００１４】また、天井壁出口ヘッダ２８から出た蒸気
は、天井出口連絡管２８ａによりボイラ後伝部３周壁に
供給された後、過熱器入口ヘッダ２９から横置き過熱器
７に導入されて過熱され、過熱器出口ヘッダ３０からボ
イラ本体１上部に備えられる吊下式の過熱器３１，３
２，３３（図２に略して示す）を介して高圧タービン３
４に供給されて発電機３５を駆動し、更に、高圧タービ
ン３４を出た蒸気は、再熱器入口ヘッダ３６から横置き
再熱器５に導入されて再熱され、天井壁１７上部の横置
き再熱器出口ヘッダ３７から吊下式の再熱器３８に供給
されて再熱された後、高温再熱蒸気管３８ａを介して中
圧或いは低圧のタービン３９に供給されて発電機４０を
駆動するようになっている。

【００１５】従来、前記したように横置き再熱器５を支
持するハンガーチューブＨに、図２及び図３に示したよ
うに、節炭器チューブ１８を用いる他に、天井出口連絡
管２８ａから分岐させた過熱器チューブを用いて吊り下
げるようにすることも行われている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
装置では、横置き再熱器５を支持するハンガーチューブ
Ｈに、図２及び図３に示したように節炭器チューブ１８
を用いたり、或いは過熱器チューブを用いるようにして
いるために、再熱蒸気温度を高めるために横置き再熱器
５を大型化しているにも拘わらず、パネル間に多数配置
されて横置き再熱器５の伝熱管５ａを支持している節炭
器チューブ１８或いは過熱器チューブが再熱器側ガス通
路６の排ガス９の熱を奪うことになって、横置き再熱器
５の収熱量が相対的に減る傾向になり、このために横置
き再熱器５を更に大型化する必要が生じたり、あるいは
定格再熱蒸気温度を維持する所定の負荷帯を確保できな
い問題があり、特に高蒸気条件仕様では更にこの問題が
顕在化してくる。

【００１７】本発明は、斯かる従来の問題点に鑑みてな
したもので、横置き再熱器の小型化と伝熱面の設計の容
易化を図ることができるボイラ後伝部構造を提供するこ
とを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ボイラ後伝部
の再熱器側ガス通路に、下部に再熱器入口ヘッダを備え
ると共に天井壁外部に横置き再熱器出口ヘッダを備えた
横置き再熱器を配置し、該横置き再熱器の前後方向中間
位置をハンガーチューブで支持するようにしているボイ
ラ後伝部構造において、下端が再熱器入口ヘッダに接続
され、上端が天井壁外部に備えた上部取出ヘッダに接続
された再熱蒸気チューブを設け、該再熱蒸気チューブに
より前記横置き再熱器を支持したことを特徴とするもの
である。

【００１９】また、横置き再熱器出口ヘッダの出口連絡
管に、上部取出ヘッダの出口連絡管を接続したことを特
徴とするものである。もちろん、上部取出ヘッダの出口
連絡管の接続先としては、高温再熱蒸気管とすることも
できる。

【００２０】本発明によれば、再熱器入口ヘッダに接続
して再熱蒸気の一部を導入する再熱蒸気チューブにて横
置き再熱器を支持するようにしたハンガーチューブを構
成しているので、再熱蒸気チューブが回収する熱も総て
再熱蒸気の加熱に利用することができ、よってその分横
置き再熱器の小型化を図ることができると共に、横置き
再熱器の伝熱面の設計も容易になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。

【００２２】図１は、前記図２、図３の従来のボイラ後
伝部に適用した本発明の実施の形態例を示すもので、図
中同一の符号を付したものは同一物を表わしている。

【００２３】図１に示すように、ボイラ後伝部３の再熱
器側ガス通路６に、下部に再熱器入口ヘッダ３６を備え
ると共に天井壁１７外部に横置き再熱器出口ヘッダ３７
を備えた横置き再熱器５を配置してなる構成において、
下端が前記再熱器入口ヘッダ３６に接続され、上端が天
井壁１７外部に設置した上部取出ヘッダ４１に接続され
た再熱蒸気チューブ４２を、再熱器側ガス通路６の前後
奥行方向中間位置（図１では２箇所）において、伝熱管
５ａのパネル相互間に位置するように左右方向に多数設
け、前記再熱蒸気チューブ４２により前記横置き再熱器
５を支持するようにしたハンガーチューブＨを設ける。

【００２４】前記再熱蒸気チューブ４２により横置き再
熱器５の伝熱管５ａを支持する方式は、図５及び図６と
同様の方式にて行うことができる。

【００２５】また、前記横置き再熱器出口ヘッダ３７の
出口連絡管４３と、上部取出ヘッダ４１の出口連絡管４
４とを接続する。

【００２６】また、過熱器側節炭器１１の出口ヘッダ２
５から入口ヘッダ２６を介して再熱器側節炭器１０に供
給された給水は、再熱器側節炭器１０に設けた節炭器出
口ヘッダ４６から図２の火炉入口ヘッダ２７に供給され
るようにしている。なお、図１の構成例は一例を示すも
のであって、他にも種々の構成があるが、その構成例に
よらず本発明を適用することができる。

【００２７】以下に本発明の作用を説明する。

【００２８】図１において、再熱器入口ヘッダ３６に導
入された蒸気は、横置き再熱器５の伝熱管５ａと、ハン
ガーチューブＨを構成する再熱蒸気チューブ４２とに分
れて供給される。

【００２９】横置き再熱器５に導入された蒸気は、伝熱
管５ａ内を流動する間に再熱器側ガス通路６内を下方に
向って流動する排ガス９によって加熱された後、天井壁
１７外部の横置き再熱器出口ヘッダ３７に導出され、ま
た、再熱蒸気チューブ４２内に供給された蒸気も再熱器
側ガス通路６内を流動する排ガス９によって加熱された
後、天井壁１７外部の上部取出ヘッダ４１に導出され
る。

【００３０】横置き再熱器出口ヘッダ３７と上部取出ヘ
ッダ４１に導出された再熱蒸気は、出口連絡管４３及び
出口連絡管４４の接続により合流した後、吊下式の再熱
器３８に導入されるようになる。

【００３１】上記したように、再熱器入口ヘッダ３６に
接続されて再熱蒸気の一部を導入するようにした再熱蒸
気チューブ４２にて横置き再熱器５を支持するハンガー
チューブＨを構成しているので、再熱蒸気チューブが回
収する熱も総て再熱蒸気の加熱に利用することができ、
よってその分横置き再熱器５の小型化を図ることがで
き、更に横置き再熱器５の伝熱面の設計も容易になる。

【００３２】なお、上部取出ヘッダ４１の出口連絡管４
４の接続先としては、高温再熱蒸気管３８ａとすること
もできる。

【００３３】

【発明の効果】本発明のボイラ後伝部構造によれば、再
熱器入口ヘッダに接続して再熱蒸気の一部を導入する再
熱蒸気チューブにて横置き再熱器を支持するようにした
ハンガーチューブを構成しているので、再熱蒸気チュー
ブが回収する熱も総て再熱蒸気の加熱に利用することが
でき、よってその分横置き再熱器の小型化を図ることが
できると共に、横置き再熱器の伝熱面の設計も容易にな
るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例を示す切断側面図であ
る。

【図２】従来の変圧貫流ボイラの一例を示す概略側面図
である。

【図３】従来のボイラ後伝部の一例を示す切断側面図で
ある。

【図４】横置きの伝熱管の支持方式の一例を示す切断側
面図である。

【図５】ハンガーチューブによる伝熱管の支持方式の一
例を示す部分詳細図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【符号の説明】

３ ボイラ後伝部 ５ 横置き再熱器 ６ 再熱器側ガス通路 １７ 天井壁 ３６ 再熱器入口ヘッダ ３７ 横置き再熱器出口ヘッダ ４１ 上部取出ヘッダ ４２ 再熱蒸気チューブ ４３ 出口連絡管 ４４ 出口連絡管 Ｈ ハンガーチューブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ後伝部の再熱器側ガス通路に、下
   部に再熱器入口ヘッダを備えると共に天井壁外部に横置
   き再熱器出口ヘッダを備えた横置き再熱器を配置し、該
   横置き再熱器の前後方向中間位置をハンガーチューブで
   支持するようにしているボイラ後伝部構造において、下
   端が再熱器入口ヘッダに接続され、上端が天井壁外部に
   備えた上部取出ヘッダに接続された再熱蒸気チューブを
   設け、該再熱蒸気チューブにより前記横置き再熱器を支
   持したことを特徴とするボイラ後伝部構造。
2. 【請求項２】 横置き再熱器出口ヘッダの出口連絡管
   に、上部取出ヘッダの出口連絡管を接続したことを特徴
   とする請求項１に記載のボイラ後伝部構造。