JPS58124101A - 煙管式廃熱ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ボイラ水を通して熱交換を行なうたて型、横型あるいは
ボイラに気水ドラムを内蔵した１体型，気水ドラムを別
籠きした分離型等の煙管式廃熱ボイラ．、ことに尚温尚
ダスト用煙管式廃熱ボイラに関ｊるものである。

従来の煙管式廃熱ボイラ（％にたて型について）はガス
入口部においてガスの流れ方向と直交する平面（管板面
）が存在するために、高温でかつ亮ダストの廃ガスの熱
回収に使用する場合、チューブの入口部で管板にガスお
よびカス中のダストか価突し、ガス中のダストか付着堆
積し、これが成長するとチューブの閉塞が起きる。その
ため、高温・高ダストの廃ガスを煙管式廃熱ボイラで熱
回収するためには、ダストの閉塞を防止する必要がある
。

本発明は高温高ダスト用煙管式廃熱ポイラにおいて上記
のような高温ガス中のダストの付着によりチューブの閉
塞を生じたいよ５にすることを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明によれば、両端に管板
を具えて加熱されるボイラ水を貯えるようにされたシェ
ルと、このシェル内部に配置されて尚温廃ガスを流通す
る複数の煙管とを弔する煙管式廃熱ボイラにおいて、ガ
ス入口側の前記管板の外側に人口部を広口にされて前記
の谷煙管に廃ガスを導くガイドを設げ、これらのガイド
を囲んて水室を設げ、この水至に冷却水を供給するよう
にしている。

以下第１図および第２ａ図、第２ｂ図の図面により本発
明の第１の実施例について説明する。

第１図はたて型煙管式廃熱ボイラの本体である。

上部管板５と下部管板６との間を複数の煙管３で接続し
、シェル１の内側ｌこは加熱される水に乱流を生じさせ
るための邪魔板７が取付けられ、シェル下部にボイラ給
水口８、上部に蒸気及び熱水の取出口９が設けられてい
る。

本体上部に本発明を構成する廃ガスを煙管３に導（ガイ
ド２とこのガイドを冷却するための水室４とが設けられ
、これらの部分は本体とは、フランジ１４．１５で区切
られ、一体物として製作されている。水室４の上板１８
は水平面に対し、２０’〜６０°の傾きを有しており、
水室内には中央部まで給水管１６が配されていて、冷却
水は給水入口１０から導入され出口１１から排出される
。ガイド２は第２ａ図および第２ｂ図に示すようにガゑ
入口部を広口にして水室４の上板１８から下方にに入り
込むように工夫されており、高温ガスが直接管板に当ら
ないよう、−ｍのフェルール（管板、チューブ保護のた
めのダミーチューブ）の役割をはたしている。

廃ガスが高温の場合、本体入口ダクト２２を水冷壁１７
で保論する場合が多く給水口１２および出口１３が設け
られている。

第３図および第４ａ図、第４ｂ図は本発明の第２の実施
例を示すもので、各ガイド２はガス入口部が四角形の稜
ｆｓ２１を形成するように先端部がとがり、ガス流れ方
向に向って円形を形成して全体で水室４の上板１８を構
成するようにされ、１本の煙管に１本のガイドが、さし
込まれるようになっている。水冷ガイドの水室４中には
冷却水に乱流を生じさせるための邪魔板２０が配置され
、ガス入口部は第４．ｂ図に示すように四角形の対角、
−−。

線となる傾斜中心Ｉｉ！ｊｌｃ−ｃ’に沿って水平に対
し２０゜〜６０°の傾きをもって水氷４が設けられ、冷
却給水口１０は冷却水の流れの方向を変えるための邪魔
板２０の下部に、出口１１は邪魔板２０の上部に設けら
れている。

上記の各実施例におけるガス入口部に水冷ガイド２を設
けた煙管式廃熱ボイラの作用について説明する。

これらの廃熱ボイラは、高温、高ダストの廃ガス特にダ
ストの一部が高温のため溶融している状態のガス、例え
ば転炉ガス、電気炉ガスのような廃ガスの熱回収装置と
して好適である。

ガスが廃熱ボイラに入ると、ガスは煙管３と同数の水冷
ガイド２に分配され、これらのガイドにおいて一部冷却
される。特に、ガス中の溶融ダストは表面温度５０〜２
００℃の水冷ガイド２に当ると、急冷され、表面張力の
影響で溶融ダストは球状となって水冷ガイドの壁面をは
じいて（溶着しない）煙管内に導びかれる。

又水冷ガイドへの給水は、第１図の場合には中央部に向
けられた数本の給水管１６から導入され、水室上板１８
に泊って流れるようになっている。

又、ガス入口部は伝熱的には乱流熱伝達の助走区間に当
り、熱伝達係数が、一様な流れの状態となっている煙管
内に比べ１．２〜２倍程度も高く、そのため氷室上板１
８下部で冷却水の一部が沸とうし、ホットスポット（蒸
気が一ケ所にたまって部分的に高温部分をつくること）
をつくりやす（なる。ところが前記のように上板１８に
傾き（約２０〜６０°程度）をもたせることにより、蒸
気を逃がし、ホットスポットを作らない構造となってい
る。

第３図の場合に傾斜中心線ｃ−ｃ’に活って水冷ガイド
を傾けているもも、同様の効果を得るのに適している。

またこの水冷ガイドに給水する冷却水は、ボイラ給水の
一部を用いることによって水冷ガイドの熱損失を最少限
にすることができる。

さらに、ガイド２の下部の円管を本体煙管３の一部にさ
し込むことにより、管板面５に直接高温ガスをあてるこ
とかないため、この棟の煙管式廃熱ボイラーでたびたび
起す−管板部の高温腐食を防止することができる。

こうしてガイド２を通り煙管内３に入ったガスは、シェ
ルｌ内のボイラ水と熱交換し、冷却されて、ボイラ本体
から排出され、ガスより熱を受けたボイラ水は一部蒸気
となって出口９より、気水ドラム等に導かれる。

本発明の効果を列記すれば以下のとおりである。

（ａ）　　管板上部（ガス入口部）に冷却ガイドを設け
ることによって溶融ダストを含む高温高ダスト廃ガスの
熱回収が可能となる。

（ｂ）　　間欠的に排出される廃ガス（例えば転炉、電
気炉など）に対し、ガイド自身や、管板部のサーマルシ
ョックを防止し、長寿命となる。

（Ｃ）　　ダストとガイドとの融着を防止し、ダストの
払い落しなどの清掃メンテナンスが著しく軽減される。

（なお煙管部はガス流れと煙管が平行になっているため
、ダストの付着が起りにくい。） （ｄ）　　煙管ボイラで上部よりガス入口側に起りやす
い管板部の高温腐食を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による煙管式廃熱ボイ２の第１の実施例
の縦断面図、第２ａ図および第２ｂ図は第１図の部分断
面図、第３図は第２の実施例の縦断面図、第４ａ図およ
び第４ｂ図は第３図の部分断面図である。 １・・シェル、２・・ガイド、３・・煙管、４・・氷室
、５・・上部管板、６・・下部管板、７・・邪魔板、８
・・ボイラ給水口、９・・蒸気および熱水取出口、ｉｏ
・・冷却水給水入口、１１・　・冷却水給水出口、１２
・・入口ダクト冷却水給水入口、１３・・入口ダクト冷
却水給水出口、１４．１５−・フランジ、１７・・水冷
壁、１８・・氷室上板、２０・・邪魔板、２１・・稜線
、２２・・入口ダクト。 兜？α図 ％Ｚｂ図 ′！Ａ３図 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端に管板を具えて加熱されるボイラ水を貯えるように
   されたシェルと、このシェル内部に配置されて尚温廃ガ
   スを流通する複数の煙管とを有する煙管式廃熱ボイラに
   おいて、ガス入口側の前記管板の外側に入口部を広口に
   されて前記の各煙管に発ガスを導くガイドを設け、これ
   らのガイドを囲んで水呈を設け、この氷室に冷却水を供
   給するようにしたことを特徴とする煙管式廃熱ボイラ。