JP2007107785A

JP2007107785A - ボイラ設備の据付工法

Info

Publication number: JP2007107785A
Application number: JP2005297867A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Tatsuhira; 和樹立平; Yasuaki Kawashima; 靖昭川島; Toshihiro Masaki; 敏裕正木; Hiroki Kawashima; 広樹河島
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-04-26
Also published as: CA2560151C; US7966727B2; US20070089295A1; CA2560151A1

Abstract

【課題】作業能率の良好なボイラ設備の据付け工法を提供する。
【解決手段】鉄骨で構成されたボイラ建屋３４と、ボイラ建屋３４内に設置されるボイラ本体３５ならびにそのボイラ本体３５に付設される各種機器類およびそれに付属する付属部材類を備えたボイラ設備の据付け工法において、ボイラ建屋３４を建設しながら、その建設中のボイラ建屋３４内へ前記各種機器類、付属部材類を搬入して設置することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明はボイラ設備の据付工法に係り、特に鉄骨建屋内に配置される各種機器類およびそれに付属する付属部材類の据付における作業能率、安全性の向上を図るのに好適な据付工法に関する。

第１９図は、発電用の一般的なボイラ設備の概略構成図である。
ボイラ本体１は周囲及び上部を鉄骨２で構成されたボイラ建屋３内に配置され、ボイラ建屋３の上部を横切るトップガーダ４より、スリングボルトを介して吊下げられている。

ボイラ本体１への燃焼用２次空気は、押込ファン、空気予熱器５、ウインドボックス６などを経てバーナ上部の火炉燃焼室へと導かれる。また、石炭燃料運搬用空気は、前記空気予熱器５から一次空気ダクト７を経てミル８へ導かれる。

燃料となる石炭はバンカ９に貯留されており、給炭機１０で計量されながらミル８に供給されて、所定の粒径に粉砕される。ミル８で生成されて微粉炭は、前記石炭燃料運搬用空気とともにフューエルパイプを通って、ウインドボックス６内に設置されたバーナに供給され、火炉燃焼室で燃焼される。

火炉燃焼室で燃焼して生成した高温の燃焼ガスは、ボイラ本体１の煙道内に設置されている２次過熱器１１，３次過熱器１２，再熱器１３，１次過熱器１４，節炭器１５などの内部を流通する内部流体と熱交換される。熱交換された燃焼ガスは、節炭器出口ガスダクト１６，脱硝装置，空気予熱器５，空気予熱器出口ガスダクト１７を通って、ボイラ建屋３外の機器へ導かれる。

一方、ボイラ本体１への給水はボイラ建屋３外の複水器から主給水管を通って節炭器１５を始めとする前記各種熱交換器へ導かれ、熱交換により高温、高圧の蒸気となり、主蒸気管を通ってボイラ建屋３外の高圧タービンへ導かれる。

中圧タービンからの蒸気は低温再熱蒸気管を介して再熱器１３へと導かれ、再熱された蒸気は高温再熱蒸気管を通ってボイラ建屋３外の低圧タービンへ導かれる。

図２０〜図２９は、従来のボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。これらの図において図２１、図２３、図２５、図２７、図２９は図２０、図２２、図２４、図２６、図２８のそれぞれのＡ−Ａ視図である。

まず図２０ならびに図２２に示すように、所定本数の１節鉄骨柱２１を建て、その１節鉄骨柱２１間に第１床梁、床２２と第２床梁、床２３を設置する。次に図２２ならびに図２３に示すように、前記１節鉄骨柱２１の上に２節鉄骨柱２４を建て、その２節鉄骨柱２４間に第３床梁、床２５と第４床梁、床２６を設置する。次に図２４ならびに図２５に示すように、２節鉄骨柱２４の上に３節鉄骨柱２７を建て、その３節鉄骨柱２７間に第５床梁、床２８と第６床梁、床２９を設置する。次に図２６ならびに図２７に示すように、３節鉄骨柱２７の上に４節鉄骨柱３０を建て、その４節鉄骨柱３０間に第７床梁、床３１と第８床梁、床３２とトップガーダ３３を設置してボイラ建屋３４の建設を終了する。

しかる後、図２８ならびに図２９に示すように、前記トップガーダ３３を使用してボイラ建屋３４の上側からボイラ本体３５を吊り下げる。また、ダクト３６、バンカ３７、給炭機３８、フューエルパイプ３９、スートブロワ４０、各種配管、ケーブルトレイ４１、手摺、電気盤などをクレーン、仮設モノレール、チェンブロックなどを使って、ボイラ建屋３４の側面より搬入し、位置設定し溶接固定して、ボイラ設備の据付けを終了する。

従来のボイラ設備の据付け工法では、鉄骨の製作からそれを現地で据付けてボイラ建屋を建設するまでの一貫作業を鉄骨製作メーカが行なっていた。そしてボイラ建屋内に設置するダクト、バンカ、給炭機、フューエルパイプ、スートブロワ、各種配管、ケーブルトレイ、手摺、電気盤などは、ボイラ建屋が完成してから搬入して据付けていた。

なお、ボイラ設備の据付け工法に関しては、例えば下記のような特許文献を挙げることができる。
特開平０７−０９１６０３号公報特開平０８−１１４３０２号公報特開平０８−２６１４０５号公報特開平１１−２１１００３号公報特開２００２−０９８３０４号公報特開２００２−２１３７０７号公報

前述のように従来のボイラ設備の据付け工法は、ボイラ建屋が完成してからダクト、バンカ、給炭機、フューエルパイプ、スートブロワ、各種配管、ケーブルトレイ、手摺、電気盤などの各種機器類およびそれに付属する付属部材類を据付けていた。

そのためダクト、配管などは組立てられたボイラ建屋内に搬入し易くするため、比較的小さいピースに細分化したダクトパネル、配管ピースとして、クレーン、仮設モノレール、チェンブロックなどを使ってボイラ建屋の側面より搬入していた。

そのためボイラ建屋建設後に各種機器類や付属部材類の搬入作業、設置作業などが集中すること、ダクトや配管等の作業が全て高所作業となり作業能率が低下すること、限られた空間での作業のため作業が制限され工程が長くなること、高所での危険作業時間が多く、建設コストが高く、事故の確立が高くなるなどの問題があった。

また、複数の部材を組み合わせてユニット化し、それをクレーンで設定場所の上部に吊り上げてから降ろして設置する場合、既に設置済みの梁や柱などが邪魔になるため、ユニットの搬入、設置が困難であるなどの問題があった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、作業能率の良好なボイラ設備の据付け工法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、鉄骨で構成されたボイラ建屋と、そのボイラ建屋内に設置されるボイラ本体ならびにそのボイラ本体に付設される各種機器類およびそれに付属する付属部材類を備えたボイラ設備の据付け工法において、
前記ボイラ建屋を建設しながら、その建設中のボイラ建屋内へ前記各種機器類、付属部材類を搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、少なくとも床の梁ならびに床を有し、予めクレーンの吊り制限荷重内に組立て構成したフロアユニットを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第２の手段において、前記フロアユニットのボイラ建屋に対する取合い部に取合い金具が付設されていることを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、少なくともダクトケーシングパネル、内部サポート、ダンパを有し、予めクレーンの吊り制限荷重内で組立てて構成したダクトブロックを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記ダクトブロックに保温材、外装板が予め付設されていることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第１の手段において、少なくともフューエルパイプとその支持装置を有し、クレーンの吊り制限荷重内で組立てたフューエルパイプブロックを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第７の手段は前記第１の手段において、工場から現地までの輸送制限内の大きさに製作された長尺状の配管を、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第８の手段は前記第１の手段において、少なくとも配管と弁を一体に連結した配管スキットを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第９の手段は前記第１の手段において、バンカの構成部品を、クレーンの吊り制限荷重内でリング状に組立てたバンカブロックを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第１０の手段は前記第２の手段において、前記フロアユニットと前記各種機器類およびそれに付属する付属部材類の少なくとも１つを、クレーンの吊り制限荷重内で組立てたフロアユニット一体物を、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするものである。

本発明の第１１の手段は前記第１の手段において、ボイラ建屋の一つの側面が開口するように平面形状がコの字型のボイラ建屋を建設し、前記開口からボイラ本体をボイラ建屋内に入れて設置することを特徴とするものである。

本発明は前述のようにボイラ建屋を建設しながら、その建設中のボイラ建屋内へ各種機器類や付属部材類を搬入して設置するため、ボイラ建屋の柱や梁が邪魔になることが少なく、そのために各種機器類や付属部材類の搬入、設置が容易である。また、ボイラ建屋の建設と各種機器類や付属部材類の搬入、設置が並行に行なわれる。このようなことから、作業能率の向上が図れる。

次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図１〜図１０は、実施形態に係るボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。これらの図において図２、図４、図６、図８、図１０は図１、図３、図５、図７、図９のそれぞれのＡ−Ａ視図である。また図１１〜図１８は、そのボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。

まず図１ならびに図２に示すように、所定本数の１節鉄骨柱２１を建てながら、その１節鉄骨柱２１間に第１フロワユニット４５を設置する。図１１は、クレーン４６を使って１節鉄骨柱２１を建てている状態を示している。

鉄骨は柱と梁で構成され、各接合部は例えばＬ形などの金具とボルトで連結されている。柱は、上下に複数分割されたものを現地で組立てて使用する。床は、鉄骨の梁の上に設置され、床梁、グレーチング又はチェッカプレートなどで構成され、各々は溶接接続されている。

フロワユニットは、少なくとも床の梁ならびに床を有し、予めクレーンの吊り制限荷重内に組立てて構成したものである。このフロワユニットは、前記鉄骨の梁や柱との取り合いを簡便にするため、取合い部に取合い金具が装備されており、この取合い金具を介してフロワユニットを各節の鉄骨柱間に設置される。

前記第１フロワユニット４５上には、ダクトブロック４７、フューエルブロック４８、ケーブルトレイ４９、ミルなどが搬入されて、設置される。ダクトブロック４７、フューエルブロック４８、ケーブルトレイ４９は第１フロワユニット４５と別に搬入してもよいし、一緒に搬入してもよい。例えばフロワユニット４５とダクトブロック４７を一体にして搬入したり、フロワユニット４５とフューエルブロック４８を一体にして搬入すると作業効率が良い。

ダクトブロック４７やフューエルブロック４８などの機器のブロック化ならびにそれらとフロワユニット４５との一体化は、据付け現場の近くあるいは工場で行なわれる。

矩形ダクトはケーシングがボックス状に形成され、ダクト内部にサポートを有し、外部には保温材と外装板が施され、途中にダンパやエキスパンションジョイントが取付けられる。丸ダクトはケーシングが円筒形に形成され、外部に保温材と外装板が施され、途中にエキスパンションジョイントが取付けられる。

前記ダクトブロック４７は、少なくともダクトケーシングパネル、内部サポート、ダンパを有し、予めクレーンの吊り制限荷重内で組立ててブロック状に構成されている。

フューエルパイプは、直管とベント管と連結金具とこれらを鉄骨に支持するためのサポート部材で構成される。前記フューエルブロック４８は、少なくともフューエルパイプとその支持装置（サポート部材）を有し、クレーンの吊り制限荷重内で組立ててブロック状に構成されている。

第１フロワユニット４５の上方に第２フロワユニット５０が設置され、ダクトブロック４７や給炭機５１の搬入、取り付けが行われる。図１２は、複数台のクレーン４６を使用してダクトブロック４７や給炭機５１を設置している状態を示している。

次に図３ならびに図４に示すように、２節鉄骨柱２４を建て、その２節鉄骨柱２４間に第３フロワユニット５２と第４フロワユニット５３を設置するとともに、バンカコーンブロック５７、配管５５ならびにスートブロワ５６などを搬入して設置する。

バンカブロック５４（バンカコーンブロック５７ならびに後述のバンカシリンダブロック６０）は、バンカの構成部品をクレーンの吊り制限荷重内でリング状に組立てたものである。

前記配管５５は、工場から現地までの輸送制限内の大きさ（長さ）に製作された長尺状のものである。

図１３は、複数台のクレーン４６を使用してバンカコーンブロック５７を設置している状態を示している。ボイラ本体３４を吊り下げるまで、ボイラ建屋３４は平面形状がコの字形に建設されるから、同図に示されているようにその建設中のボイラ建屋３４の内側にクレーン４６を入れて、バンカコーンブロック５７などの各種機器を搬入することができる。

次に図５ならびに図６に示すように、３節鉄骨柱２７を建て、その３節鉄骨柱２7間に第５フロワユニット５８を設置するとともに、配管５５ならびにスートブロワ５６などを搬入して設置する。

そして第５フロワユニット５８の上方に第６フロワユニット５９を設置するとともに、配管スキッド６０ならびにバンカシリンダブロック６０などを搬入して設置する。前記配管スキッド６０は、少なくとも配管と弁を一体に連結したものである。

図１４は、クレーン４６を使用してバンカシリンダブロック６０を設置している状態を示しており、他の場所ではクレーン４６を使用して第５フロワユニット５８を設置している。

次に図７ならびに図８に示すように、４節鉄骨柱３０を建てて、配管５５などを搬入して設置した後、その４節鉄骨柱３０間に第７フロワユニット６１ならびに第８フロワユニット６２を設置するとともに、トップガーダ３３などを搬入して設置する。

図１５は、クレーン４６を使用して第８フロワユニット６２の床梁を架設するとともに、他のクレーン４６で配管５５を設置している状態を示している。図１６はクレーン４６を使用してトップガーダ３３を設置している状態を、図１７はトップガーダ３３付近の天井梁６３を設置している状態を、それぞれ示している。このようにしてボイラ建屋３４のほとんどの建設が終了するとともに、ボイラ建屋３４へのほとんどの機器の搬入、設置が終了する。

次に図９ならびに図１０に示すように、ボイラ建屋３４の後面開口部６４からボイラ本体３５を入れ（図１０参照）、ボイラ本体３５をジャッキによって所定の高さまでジャッキアップして、スリングボルトを介してトップガーダ３３で吊り下げる。ボイラ建屋３４の建設と並行して搬入できなかった他の機器類や付属部材などは、ボイラ建屋３４の建設が終了した後に搬入、設置することができる。

図１８は、ボイラ本体３５（図示せず）を設置した後に、空気予熱器出口ダクト１７、空気予熱器５ならびに節炭器出口ダクト１６などを設置する状態を示している。このようにしてボイラ設備の据付けを終了する。

前記実施形態では、ミル８やバンカ９などをボイラ建屋３４の前面側に設置する例を示したが、これらをボイラ建屋３４の側面側に設置することもできる。

前記実施形態によれば、ボイラ建屋内に設置される各種機器類や付属部材類の多くを高所でなく、地上付近で組立てでき、鉄骨と同様にクレーンで直接組立てができるため、作業の安全性の向上が図れ、ボイラ建設期間中の作業量の平準化、作業能率の向上から建設コストの低減が図れる。

本発明の実施形態に係るボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図１のＡ−Ａ視図である。本発明の実施形態に係るボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図３のＡ−Ａ視図である。本発明の実施形態に係るボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図５のＡ−Ａ視図である。本発明の実施形態に係るボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図７のＡ−Ａ視図である。本発明の実施形態に係るボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図９のＡ−Ａ視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。その実施形態に係るボイラ設備の据付け時の状態を示す斜視図である。ボイラ設備の概略構成図である。従来のボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図２０のＡ−Ａ視図である。従来のボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図２２のＡ−Ａ視図である。従来のボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図２４のＡ−Ａ視図である。従来のボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図２６のＡ−Ａ視図である。従来のボイラ設備の据付け工法を説明するための概略構成図である。図２８のＡ−Ａ視図である。

符号の説明

１：ボイラ本体、２：鉄骨、３：ボイラ建屋、４：トップガーダ、５：空気予熱器、６：フィンドボックス、７：１次空気ダクト、８：ミル、９：バンカ、１０：給炭機、１１：２次過熱器、１２：３次過熱器、１３：再熱器、１４：１次過熱器、１５：節炭器、１６：節炭器出口ダクト、１７：空気予熱器出口ダクト、２１：１節鉄骨柱、２４：２節鉄骨、２７：３節鉄骨柱、３０：４節鉄骨柱、３３：トップガーダ、３４：ボイラ建屋、３６：ダクト、３７：バンカ、３８：給炭機、３９：フューエルパイプ、４０：スートブロワ、４１：ケーブルトレイ、４５：第１フロワユニット、４６：クレーン、４７：ダクトブロック、４８：フューエルブロック、４９：ケーブルトレイ、５０：第２フロワユニット、５１：給炭機、５２：第３フロワユニット、５３：第４フロワユニット、５４：バンカブロック、５５：配管、５６：スートブロワ、５７：バンカコーンブロック、５８：第５フロワユニット、５９：第６フロワユニット、６０：バンカシリンダブロック、６１：第７フロワユニット、６２：第８フロワユニット、６３：天井梁、６４：後面開口部。

Claims

鉄骨で構成されたボイラ建屋と、そのボイラ建屋内に設置されるボイラ本体ならびにそのボイラ本体に付設される各種機器類およびそれに付属する付属部材類を備えたボイラ設備の据付け工法において、
前記ボイラ建屋を建設しながら、その建設中のボイラ建屋内へ前記各種機器類、付属部材類を搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、少なくとも床の梁ならびに床を有し、予めクレーンの吊り制限荷重内に組立てて構成したフロアユニットを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項２記載のボイラ設備の据付工法において、前記フロアユニットのボイラ建屋に対する取合い部に取合い金具が付設されていることを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、少なくともダクトケーシングパネル、内部サポート、ダンパを有し、予めクレーンの吊り制限荷重内で組立てて構成したダクトブロックを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項４記載のボイラ設備の据付工法において、前記ダクトブロックに保温材、外装板が予め付設されていることを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、少なくともフューエルパイプとその支持装置を有し、クレーンの吊り制限荷重内で組立てたフューエルパイプブロックを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、工場から現地までの輸送制限内の大きさに製作された長尺状の配管を、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、少なくとも配管と弁を一体に連結した配管スキットを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、バンカの構成部品を、クレーンの吊り制限荷重内でリング状に組立てたバンカブロックを、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項２記載のボイラ設備の据付工法において、前記フロアユニットと前記各種機器類およびそれに付属する付属部材類の少なくとも１つを、クレーンの吊り制限荷重内で組立てたフロアユニット一体物を、ボイラ建屋の建設と並行して搬入して設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。
請求項１記載のボイラ設備の据付工法において、ボイラ建屋の一つの側面が開口するように平面形状がコの字型のボイラ建屋を建設し、前記開口からボイラ本体をボイラ建屋内に入れて設置することを特徴とするボイラ設備の据付工法。