JPS59189202A - 炉壁構造 - 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】 る炉壁構造に関するものである。

発電用ボイラー等の火炉周壁な第１，２図に示すように
冷却管１と平板２を溶接してパネル状に形成するか，又
は第３，４図に示すようにフィン何冷却管４のフィン部
５とフィン部５′を溶接にて一体化し，いわゆるウェル
テッドウオールとしてカスシール壁を形成することは衆
知の通りである（３，６は溶接部ダ示す）。

ところか、ボイラー等においては，炉壁全域を手記ウェ
ルテッドウォール構造とすることは実用−１１無理な部
分があり，第５，６図に示す如く，一部分は断続フィン
を溶接する構造が用いられる。

このようにウェルテッドウオール日と断続フィン部１２
の区分位置において，従来公知の方法としては，第６図
に示される如くウェルテノド部と断続フィン部とは，単
に直線状に区分されている。

かかる従来公知の構造においては，ウェルテッドウオー
ルと断続フィン部の境部においてウェルデノトウォール
のパネル端部（第６図イ部）においては、炉壁パネルの
剛性断面の変化に伴ってパネルにかかる自重や外力によ
る垂直力及び水平力や該パネルに生じる熱応力が集中し
。

過大な応力が発生する。

このため、核部に亀裂が生じたり，或いは冷却管内面ま
で亀裂が進展し，噴ぽ事故やガスリ−ク事故を牛しるな
との欠点を有していた。

最近の発電用ボイラー等においては、省工不ルキーや主
力需要の変化に伴い起動停止や負荷変動が頻繁に繰返さ
れるようになり、炉壁に生しる熱応力も過大となり、そ
の繰返し回数が多く、彼方寿命的にも極めて過酷な条件
となったことから７ノｌ来公知の構造においては、極め
て危険な状態となることが考えられる。

本発明は士、記に鑑み、ウェルテッドウオールと断続フ
ィン管又は裸管との境部においてウェルテアドウオール
パネルの端部を弧状又は階段状にフィン溶接端位置をづ
らして取イ］けることにより、該つ□ルテッドウォール
パネルの端部に応力が集中するのを緩和させ、かつ、大
きさの異る二つのウェルテッドウオールを連結する場合
、二つの連結部が直角状に変化する部分において、フィ
ン溶接端位置を弧状又は階段状にづらして取伺けること
により、核部の応力集中を緩和させるようにしたもので
、複数の管と管とをフィン又は溶金を介して溶接して形
成した溶接パネルからなる炉壁構造において、前記フィ
ン又は溶金の終端部を前記溶接パネルの端部において管
軸心方向に弧状又は階段状に配列したことを特徴とする
炉壁構造を提供する。

そして本発明によれば、フィン又は溶金の終端部がパネ
ルの端部において管軸心方向に弧状又は階段状に配列さ
れるのて核部における応力集中が著しく緩和され、過酷
な運転条件にも十分耐える炉壁構造を得ることができる
ものである。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説、明する。

第１図は発電用ボイラー等の炉壁を形成する冷却管と平
板を交互に溶接し製作されたいわゆるウェルテッドパネ
ルを示し、第２図は第１図の１−１断面図、第３図は同
じ（フィンイτｊ冷却管のフィン間を溶接し製作された
つ、ルテノドパイ・ルを示し、第４図は第３図のＩｔ−
Ｉｌ断面図を示す。第５図は２発電用ボイラー等の炉壁
の見取り図の一例を示す。第６図は第５図のＡ部詳細で
従来公知手段の場合を示す。第７図、第８図は同じく第
５図のＡ部の詳細で本発明手段を用いた場合の構造図を
示す。第９図、第１０図は、フィン端部の詳細形状で一
実施例を示す。

第１１図は従来公知手段と本発明手段のパネル境目部の
応力分布状況の比較説明図を示す。

符号１は冷却管、２はフィン又は溶金、３は冷却管（１
）とフィン（２）との溶接部、４は、フィン付冷却管２
５はフィン伺冷却管（４）のフィン部。

６はフィン部（５）とフィン部（ｇ）の溶接部を示す。

７は火炉餌壁のフィン又はフ、−ショノウェルテノドパ
ネルを示し、８，９．１０は同じく側壁部パネル、　１
１．１２．　Ｉ８はそれぞれ天井部冷却壁を示し、１１
はフィン又はフュージョンウェルデッドパネル、１２は
裸管部又は断続フィン伺管部を示す。１８は冷却壁（９
）下部端部の裸管又はフィン付管を示す。Ａ部は天井部
冷却パネルの端部を示し、’１１．０部は同じく側壁パ
ネルにおいて熱交換器の形状又はパネルの大きさの違い
により生じるパネル面内での段伺部を示す。

最近の発電用ボイラー等においては、省工不ルキーや電
力需要の変化等に伴い、高温高圧化し、更に、急速起動
停止や負荷変動が頻繁に繰返されるようになっており２
炉壁を形成している冷却管パイ、ルに発生する熱応力も
過大となっている。特に冷却管パネルの形状変化する境
目部等は、極めて過酷な条件となっており、従来公知の
手段においては、極めて危険な状態になっている。本発
明はこのような過酷な条件においても安全に運転できる
ように開発されたものである。

即ち、従来公知手段においては第６図に示す如（、ウェ
ルテッドパネル１１と断続フィン管部１２との境部はパ
ネル端部（イ部）を含め全ての部分が略直線状に区分さ
れている。

ところが、ウェルテッドパネル部１１は、冷却管（１）
と゛フィン（２）が溶接（３）にて一枚の板状に形成さ
れでおり、該パネル（１１）の板ｌｎｉ内の剛（’１度
は極めて大きなものとなっている。−力断続フイン管部
０のは、それぞれｉ１ｉ独管の剛性度であり前記パネル
θｌ）の剛性度に比し極めて微細である。

このため、このように剛性度が異るパネルの境目におい
ては、熱応力等が生じると２パネルの端部（イ部）に応
力が集中し、過大な応力が発生することになり、頻繁な
起動停止等による繰返しにより被労し、亀裂が発生した
り、又噴破事故となるなどの危険かあり安全でない。第
１１図りに該部応力分布状況を示す。

本発明は、かかる頻繁な起動停止や負荷変動等において
も、充分安全な構造としたことに特長をイｊするもので
ある。

即ち、りＳ７図または第８図に示す如く、剛性の異るパ
ネルの境目において、フィン又は溶金の終端部をパネル
の中央部は略直線状に区分し。

パネルの端部（イ部）においては略弧状又は階段状にづ
らすことにより、従来公知手段においで該端部（イ部）
に応力集中が生じていたものを第１１図Ｅのように緩和
し１局部応力を軒減することにより、相当過酷な起動、
停止や負荷変動等においても充分安全に運転できる。熱
交換器炉壁を提供できるようにしたものである。

第３図のＢ部及ｏ・０部においても本発明の弧状又は階
段状ウェルテッドパネル端を用いることにより、−に連
の如（全く安全となる。

又、それぞれの冷却管（１）と冷却管（１）の間のフィ
ン（２）の終端部形状としては、第９図及び第１０狂 図に示す如く、それぞれ紹意にその機能に適合した形状
とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１，３図は溶接パネルの正面図、第２図は第１図のＩ
−１矢視図、第４図は第３図の１１−■矢視図、第５図
はボイラ炉壁の斜視図、第６図は従来の溶接パネル端部
拡大図、第７，８図は本発明の一実施例にかかる溶接パ
ネル端部拡大図、第９，１０図はフィン又は溶金の終端
部の拡大図、第１１図は溶接パネルの境１１部における
応力分布図である。 １１・・ウユルテノドパネル、１２・・・断続フィン管
部、イ・・溶接パネル端部。 第８図 庇・力□ 第１１図 第９図　　　　　　　第１０図 １１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の管と管とをフィン又は溶金を介して溶接して形成
   した溶接パネルからなる炉壁構造において、　ｌ１ｆｆ
   記フイン又は溶金の終端部を前記溶接パネルの端部にお
   いて管軸心方向に弧状又は階段状に配列したことを１３
   徴とする炉壁構造。