JPH05603B2

JPH05603B2 -

Info

Publication number: JPH05603B2
Application number: JP58183149A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kimura
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1983-10-03
Filing date: 1983-10-03
Publication date: 1993-01-06
Also published as: JPS6078203A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はボイラ装置に係り、特にボイラ壁面
の応力集中を防止し、かつ現地組み立ても容易に
行える炉壁構造を有するボイラ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a boiler device, and particularly to a boiler device having a furnace wall structure that prevents stress concentration on the boiler wall surface and allows for easy on-site assembly.

第１図は発電所用の大型水管ボイラの燃焼室並
びに火炉全体の概略外観構造を示す。 Figure 1 shows a schematic external structure of the combustion chamber and the entire furnace of a large water tube boiler for a power plant.

この種のボイラは、ひれ（メンブレンバー）付
きの管の、複数本相互を気密に保つように接合す
ることによつて平面的な管群を形成し、これら管
群の組合せによつて箱型の燃焼室並びに火炉を構
成している。第１図においては、主として水壁管
群１、ケージ側壁管群２、ケージ底部壁管群３並
びに天井壁管群４等によつて、これら燃焼室並び
に火炉が構成されていることを示している。 This type of boiler forms a flat tube group by joining multiple tubes with fins (membrane bars) to keep them airtight, and the combination of these tube groups creates a box-shaped boiler. It constitutes a combustion chamber and a furnace. FIG. 1 shows that the combustion chamber and furnace are mainly composed of a water wall tube group 1, a cage side wall tube group 2, a cage bottom wall tube group 3, a ceiling wall tube group 4, etc. There is.

第２図は、第１図のＡ部近傍を主体にした場合
の管内流体の流れの概要をボイラ缶側面からみて
模式的に示したものである。第１図と対応させて
第２図に示した流れ系統を説明すると、火炉を構
成する水壁管群部１における管内流体は下方より
上方へ流れる間に温度上昇していくが、これら流
体はボイラ缶最上段において管寄せ７ａに集合し
た後管寄せ７ｂを経て、天井壁管群４に入り缶前
方より後方に向つて流れる。この間に更に温度上
昇する。その後は管寄せ７ｃに集合させ下降管８
によつて一旦、缶中央部まで下降、マニホールド
９を経て管寄せ７ｄ及び７ｅに導びかれる。 FIG. 2 schematically shows an overview of the flow of fluid in the pipe mainly in the vicinity of section A in FIG. 1, as viewed from the side of the boiler can. To explain the flow system shown in Fig. 2 in conjunction with Fig. 1, the temperature of the fluid in the pipes in the water wall tube group section 1 constituting the furnace increases as it flows from below to above. The water gathers at the header 7a at the top of the boiler can, passes through the header 7b, enters the ceiling wall tube group 4, and flows from the front of the can to the rear. During this time, the temperature further increases. After that, the descending pipe 8 is assembled at the header 7c.
Once lowered to the center of the can, it is guided through the manifold 9 to headers 7d and 7e.

管寄せ７ｄからの流体は、過熱器、再熱器等の
配置空間たる通称ケージ部の一部を構成するケー
ジ側壁管群２を流れボイラ缶上方へと流れる間に
一層温度上昇していく。一方管寄せ７ｅからの流
体は、一旦水壁管群（後壁）と同じ位置をそれに
添つてやや上方に上つた後は、ケージ底部壁管群
３となつて斜め方向に昇つてにく。ここでも前述
したケージ側壁管群２とほぼ同じ熱条件下にさら
されるため、内部流体は次第に温度上昇すること
になる。 The temperature of the fluid from the header 7d further increases as it flows through the cage side wall tube group 2, which constitutes a part of the so-called cage section, which is a space in which a superheater, a reheater, etc. are arranged, and flows above the boiler can. On the other hand, the fluid from the header 7e once ascends slightly upward along the same position as the water wall tube group (rear wall), and then rises diagonally to the cage bottom wall tube group 3. Here too, since it is exposed to almost the same thermal conditions as the cage side wall tube group 2 described above, the temperature of the internal fluid gradually increases.

この後流体は更に図示しない過熱器等を経て過
熱蒸気となりタービンへ導入される。 Thereafter, the fluid further passes through a superheater (not shown) and becomes superheated steam, which is then introduced into the turbine.

第３図Ａは、第１図におけるＡ部並びに第２図
におけるＢ部の構造的詳細を示し、かつ第３図Ｂ
はこの取合部を模式的に示し、さらに第４図は第
３図ＡにおけるＣ−C′断面を示す。 3A shows structural details of section A in FIG. 1 and section B in FIG. 2, and FIG.
4 schematically shows this joint, and FIG. 4 shows a cross section taken along line C-C' in FIG. 3A.

第３図Ａ及び第４図において、まず、複数の水
壁管１０、ケージ側管１１並びにケージ底部管１
２はそれぞれ伝熱効果を上げるためメンブレンバ
ーと呼ばれる板状のひれ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
を管の両側に配し、管の軸方向に連続した溶接１
４によつて結合し気密性を有する一体の管群を形
成している。なお符号１６はケージ側管寄せであ
る。こうした溶接構造の代表例を第５図に示す。 3A and 4, first, a plurality of water wall pipes 10, a cage side pipe 11 and a cage bottom pipe 1 are shown.
2 are plate-shaped fins 13a, 13b, and 13c called membrane bars to improve the heat transfer effect, respectively.
are placed on both sides of the pipe, and welding 1 is continuous in the axial direction of the pipe.
4 to form an integral tube group having airtightness. Note that the reference numeral 16 is a cage side header. A typical example of such a welded structure is shown in FIG.

水壁管１０とメンブレンバー１３ａとから形成
され第１図の火炉５を形成する水壁管群１、ケー
ジ側管１１とメンブレンバー１３ｂから形成され
るケージ側壁管群２、あるいはケージ底部管１２
とメンブレンバー１３ｃから形成されるケージ底
部壁群３は、工場からプラント建設現場までの輸
送制限あるいは組立施工制限等を考慮し、適切な
大きさにそれぞれ単独に製作され、第３図並びに
第４図に示す如く、これら三体をプラント建設現
場にて合せ加工して組立てていくのが通例であ
る。第３図Ｂはこの組み立てを模式的に示したも
のであり、ボイラ火炉を構成する水壁管群１、ケ
ージ側壁管群２、ケージ底部管群３の各々を矢印
の如く集合させて組立てる。 A water wall tube group 1 is formed from a water wall tube 10 and a membrane bar 13a and forms the furnace 5 in FIG. 1, a cage side wall tube group 2 is formed from a cage side tube 11 and a membrane bar 13b, or a cage bottom tube 12
The cage bottom wall group 3 formed from the membrane bar 13c and the membrane bar 13c are manufactured individually to appropriate sizes, taking into consideration transportation restrictions from the factory to the plant construction site, assembly construction restrictions, etc. As shown in the figure, it is customary to process and assemble these three bodies together at the plant construction site. FIG. 3B schematically shows this assembly, and the water wall tube group 1, cage side wall tube group 2, and cage bottom tube group 3 constituting the boiler furnace are assembled together as shown by the arrows.

第６図ないし第８図はこれら三つの壁面の組立
て構造をより詳細に示したものである。これらの
図を用いて現地における組立てを具体的に説明す
ると、水壁管群１とケージ側壁管群２は合せ加工
をした後メンブレンバー１３ｄ（第６図）を間に
入れ、組立て現地において溶接１５によつて結合
する。 FIGS. 6 to 8 show the assembly structure of these three walls in more detail. To explain the on-site assembly in detail using these figures, the water wall tube group 1 and the cage side wall tube group 2 are assembled together, then a membrane bar 13d (Fig. 6) is inserted between them, and welded at the assembly site. 15.

また、ケージ底部壁管群３は、メンブレンバー
１３ｅを介して同様な溶接方法１５によつて水壁
管群１と結合する。同時に、ケージ側壁管群２と
の結合は、あらかじめ第６図及び第７図に示す如
く、その結合部近傍での結合強度と気密性を保つ
ため、各管の直径の数倍（通常４〜５倍）の長さ
を有する板状駒１７をケージ側壁管群２における
メンブレンバー１３ｂの内側に溶接結合させて溶
接面をほぼ平面に形成する。続いてメンブレンバ
ー１３ｆをこの溶接面に対して密着配置して溶接
を行い、このメンブレンバー１３ｆを介してその
両側を連続溶接することで管群両者を結合させて
いる。 Further, the cage bottom wall tube group 3 is connected to the water wall tube group 1 by a similar welding method 15 via a membrane bar 13e. At the same time, the connection with the cage side wall tube group 2 is made several times the diameter of each tube (usually 4 to A plate-shaped piece 17 having a length (5 times) is welded to the inside of the membrane bar 13b in the cage side wall tube group 2, so that the welding surface is formed into a substantially flat surface. Subsequently, the membrane bar 13f is placed in close contact with this welding surface and welding is performed, and both sides of the tube group are joined together by continuously welding both sides through the membrane bar 13f.

かくして第１図で示した如き気密性を有する燃
焼室並びに火炉の一部を一体的に形成することに
なる。 In this way, the airtight combustion chamber and part of the furnace as shown in FIG. 1 are integrally formed.

以上の構成の装置においては次の点が問題点と
して指摘されており、その改善が望まれている。 The following points have been pointed out as problems in the apparatus having the above configuration, and improvement thereof is desired.

先ず第１図のＡ部（第２図のＢ部）すなわち通
称水壁とケージ取合部においては、第３図、第４
図及び第６図〜第８図はその詳細を述べた如く、
３種類の管群（水壁１、ケージ側２、ケージ底部
３）が三次元的に合体しており複雑な構造を呈し
ていることから、構造物としては強度的に最も注
意しなければならない形状不連続部を形成するこ
とになる。このため第７図Ａに示す如く（同Ｂに
概念図を示す）ケージ底部壁管群３のうち各水管
群１，２に接続する側の部分を斜めに形成した斜
行部とし、これによつて水管１０ａ，１１ａ，１
２ａの三本が各々第７図Ａにおける三角形の頂点
となるよう配置し、ボイラ火炉のコーナ部の強度
を高めるようにしている。反面こうした管配列に
おいては大きな問題がある。すなわち第６図ある
いは第７図において、メンブレンバー１３ｅ及び
１３ｆの配置並びに形状をみると、本来なら火炉
の気密性を保つため、メンブレンバー１３ｅは水
壁管１０ａとケージ底部管１２ａとの間で両管の
軸方向に沿つて図中の下方から上方へと配し、さ
らに同管１２ａの屈曲部においても連続して斜め
右上方へ伸ばしてケージ底部壁１２ａとケージ側
壁管群２との間に一体的に配し、その両側を溶接
するのが最良である。しかし、上述したように管
１０ａ，１１ａ，１２ａが三角形をなす配置（第
７図Ａ）となつているためメンブレンバー１３ｅ
を連続して上方に伸ばすにはこの屈曲部において
メンブレンバー１３ｅを捩つた形状とせねばなら
ず、メンブレンバーの工作が困難であり、また工
作が可能でも溶接時にこのねじれ部に大きな応力
が生じることが予想される。従つて現実には２枚
のメンブレンバー１３ｅと１３ｆの二分割構造と
しても、溶接部は非常に複雑な構造となる。特に
この部分の溶接作業が作業環境の悪いボイラ組立
現場において実施されるため溶接品質が低下する
虞れもある。 First of all, in the section A in Fig. 1 (section B in Fig. 2), commonly known as the water wall and cage connection part, in Figs. 3 and 4,
As detailed in the figure and Figures 6 to 8,
Three types of tube groups (water wall 1, cage side 2, and cage bottom 3) are combined in a three-dimensional manner, creating a complex structure, so as a structure, special care must be taken in terms of strength. This results in the formation of a shape discontinuity. For this reason, as shown in FIG. 7A (a conceptual diagram is shown in FIG. 7B), the part of the cage bottom wall tube group 3 that connects to each water tube group 1 and 2 is formed as an oblique part. Therefore, water pipes 10a, 11a, 1
The three pieces 2a are arranged at the vertices of the triangle shown in FIG. 7A, thereby increasing the strength of the corner portions of the boiler furnace. On the other hand, there are major problems with this tube arrangement. That is, looking at the arrangement and shape of membrane bars 13e and 13f in FIG. 6 or 7, in order to maintain the airtightness of the furnace, membrane bar 13e is located between water wall tube 10a and cage bottom tube 12a. They are arranged from the bottom to the top in the figure along the axial direction of both tubes, and further extend diagonally upward and to the right at the bent portion of the tube 12a, between the cage bottom wall 12a and the cage side wall tube group 2. It is best to place it in one piece and weld both sides. However, as described above, since the tubes 10a, 11a, and 12a are arranged in a triangular shape (FIG. 7A), the membrane bar 13e
In order to continuously extend the membrane bar 13e upward, the membrane bar 13e must be twisted at this bent part, which makes it difficult to work the membrane bar, and even if work is possible, large stress will be generated at this twisted part during welding. is expected. Therefore, in reality, even if the two membrane bars 13e and 13f are divided into two parts, the welded portion will have a very complicated structure. In particular, since welding work in this part is carried out at a boiler assembly site where the working environment is poor, there is a risk that welding quality may deteriorate.

以上に加えて、これら接合部における各水壁管
群の内部流体の温度は当然相違し、各管群はその
内部流体温度に対応する膨張もしくは収縮を行
い、この結果接合部には大きな応力が集中するこ
とになる。第９図はこの応力集中の例を示す。す
なわち、こうした従来構造においては各種運転過
程において、各管群自身の熱膨張収縮、各管群相
互の熱膨張差あるいは外部のたとえば各管寄せ並
びに配管等の変形や拘束等々に帰因する。熱的、
機械的ひずみ（応力）は、おのずと各管群の合体
している当該部に集中することになるが、加えて
この部分は前述した如く例えば水壁管１０ａとケ
ージ側管１１ａの結合部でのメンブレンバー１３
ｆの溶接止端部をはじめ各管群の結合部各所が応
力集中源となつているためこうした個所にことご
とくひずみ（応力）が集中してくる。このため、
応力の分散を図るべくこの溶接止端部を中心とし
て、溶接後に滑らかなアール仕上をするのが通例
であるが、それでも他の部分より応力集中するこ
とはこばめない。特に実缶のように各部を、ボイ
ラ組立完了後に仕上加工する場合は作業性が非常
に悪いため十分なめらかな仕上をすることは事実
上不可能である。 In addition to the above, the temperature of the internal fluid of each group of water wall tubes at these joints naturally differs, and each group of tubes expands or contracts in response to the temperature of its internal fluid, resulting in large stresses at the joints. You will have to concentrate. FIG. 9 shows an example of this stress concentration. That is, in such a conventional structure, during various operating processes, thermal expansion and contraction of each tube group itself, differences in thermal expansion between each tube group, deformation and restraint of external components such as headers and piping, etc. occur. thermal,
Mechanical strain (stress) will naturally be concentrated at the part where each tube group is joined, but in addition, as mentioned above, this part will be concentrated at the joining part of the water wall pipe 10a and the cage side pipe 11a, for example. Membrane bar 13
Since the joints of each tube group, including the weld toe of f, are sources of stress concentration, strain (stress) is concentrated at all of these locations. For this reason,
In order to disperse stress, it is customary to give the weld toe a smooth rounded finish after welding, but this does not prevent stress from being concentrated in other parts. In particular, when finishing each part of a real can after the boiler is assembled, the workability is very poor and it is virtually impossible to achieve a sufficiently smooth finish.

仕上形状による応力集中程度に関する実験によ
ると、例えばなめらかに仕上た場合でも、応力集
中係数が1.7にもなるのに対し、仕上程度が悪い
場合あるいは溶接ビードが残存するような仕上程
度であれば最大3.5以上にもなる。いづれにして
も、ここでボイラの運転における起動、停止並び
に各種負荷変動時等では、前述した要素要因によ
る繰返し応力が、こうした溶接止端部等に集中す
ることになり、この部分には疲労損傷が蓄積さ
れ、時として疲労き裂発生の可能性が大となる。
例えば管群の面内曲げすなわちＸ方向の繰返し応
力に対してはX′の、また管群の軸方向すなわち
Ｙ方向の応力ではＹの位置方向に疲労き裂１８が
発生する可能性がある。 According to experiments on the degree of stress concentration depending on the finished shape, for example, even if the finish is smooth, the stress concentration factor is as high as 1.7, but if the finish is poor or the finish is such that weld beads remain, the stress concentration factor can be as high as 1.7. It can even be 3.5 or higher. In any case, during startup, shutdown, and various load fluctuations during boiler operation, the repeated stress due to the above-mentioned elemental factors will be concentrated at these weld toes, causing fatigue damage to these parts. accumulates, sometimes increasing the possibility of fatigue cracking.
For example, fatigue cracks 18 may occur in the X' direction due to in-plane bending of the tube group, that is, repeated stress in the X direction, and in the Y position direction due to stress in the axial direction of the tube group, that is, the Y direction.

さらに、管群の面外応力すなわちＺ方向の繰返
し応力の発生も可能性がある。 Furthermore, out-of-plane stress in the tube group, ie, repetitive stress in the Z direction, may also occur.

このような複雑な繰返し応力負荷は、メンブレ
ンバー溶接止端部で疲労き裂を発生させるのみで
なく、しばしば圧力部である各管の肉厚方向に進
展して肉厚を貫通し、内部流体の漏洩に結びつき
結果として系統全体の機能を損なうことになるた
め重大な問題とされている。 Such complex repeated stress loads not only cause fatigue cracks to occur at the weld toe of the membrane bar, but also propagate in the wall thickness direction of each tube, which is often a pressure zone, penetrating the wall thickness and causing internal fluid damage. It is considered a serious problem because it can lead to leakage of water and impair the function of the entire system.

この発明は上述した問題点に鑑み構成したもの
であり、水壁管群取合に対して応力が集中せずか
つ現地における作業を容易にし得る構造のボイラ
装置を提供することにある。 The present invention has been constructed in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a boiler apparatus having a structure that prevents stress from being concentrated on the water wall tube group connections and facilitates on-site work.

要するにこの発明は、水壁管群１、ケージ側壁
管群２及びケージ底部壁管群３の３つの管群を３
次元的に配置してなるボイラ壁構造において、前
記水壁管群１とケージ側壁管群２が同一の第１の
平面を形成するように接続し、前記水壁管群１の
ケージ側壁管群２側の端部に位置する管１０ａと
ケージ底部壁管群３の端部に位置する管１２ａを
含む第２の平面と前記第１の平面が直交するよう
に前記３つの管群を配置し、前記３つの管群を１
本の「く」の字状メンブレンバーで気密に溶接接
続し、しかも前記「く」の字状の一辺が前記第２
の平面内にあることを特徴とするボイラ壁構造で
ある。 In short, the present invention has three tube groups: a water wall tube group 1, a cage side wall tube group 2, and a cage bottom wall tube group 3.
In a boiler wall structure arranged dimensionally, the water wall tube group 1 and the cage side wall tube group 2 are connected so as to form the same first plane, and the cage side wall tube group of the water wall tube group 1 is The three tube groups are arranged such that the first plane is orthogonal to a second plane including the tube 10a located at the end of the cage bottom wall tube group 3 and the tube 12a located at the end of the cage bottom wall tube group 3. , the three tube groups are 1
The book's "dog" shaped membrane bar is airtightly connected by welding, and one side of the "dog" shape is connected to the second
This is a boiler wall structure characterized by being located within the plane of .

以下この発明の実施例につき説明する。 Examples of the present invention will be described below.

先ず、発明者等はこの発明を構成するに先立つ
て、前述の如く各水管１０ａ，１１ａ，１２ａを
三角形状に配置する構造につき再検討したが、強
度の向上等の利点よりも工作上の難点の方が大き
く、さらに強度についても溶接止端部の存在等に
よつてあまり高いものでないことが判明した。 First, prior to constructing this invention, the inventors reconsidered the structure in which the water pipes 10a, 11a, 12a are arranged in a triangular shape as described above, but the difficulties in construction outweighed the advantages such as improved strength. was found to be larger, and the strength was also not very high due to the presence of the weld toe.

以下この発明の実施例を図面に基づき説明す
る。第１０図ないし第１２図において、ケージ底
部壁管群３のうち、端部に位置する管１２ａは、
水壁管群１およびこれに接続するケージ側壁管群
２に対して直交するように、すなわち第１１図Ｂ
に示す如く水壁管群１の壁面と、後述するメンブ
レンバー１３ｇとのなす角αが約90となるように
配置するこの「く」の字状メンブレンバーとの溶
接接続部には第１１Ａ図に示す如く板状駒１７を
溶接し二重メンブレンバー部と「く」の字状部に
対応する平面部を形成する。これにより従来形式
の如く、三つの異なる壁面の各管体の端部の管の
位置関係が三角形となる配置を廃止する。なお、
三角形の配置による強度上の利点はあまり大きく
ないことは上述のとおりである。以上の構成とす
ることにより管１０ａおよびケージ側壁管群２の
間に配置すべきメンブレンバーは一本のものを一
体的に形成することにより構成できる。つまり、
従来型のもののように捩つて形成する必要がな
く、略「く」の字形に単純に屈曲形成したもの
（符号１３ｇで示す）でよい。すなわちこの形状
のメンブレンバーであれば工作も容易であり前記
の「く」の字状平面部と溶接するので良好確実な
溶接ができる。また溶接の際にも大きな応力が集
中することは防止できる。従つてボイラ組立現場
における溶接作業も容易に実施できる。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. In FIGS. 10 to 12, the tubes 12a located at the ends of the cage bottom wall tube group 3 are as follows:
perpendicularly to the water wall tube group 1 and the cage side wall tube group 2 connected thereto, that is, in FIG. 11B.
As shown in Figure 11A, the welded joint between the dogleg-shaped membrane bar is arranged so that the angle α between the wall surface of the water wall tube group 1 and a membrane bar 13g, which will be described later, is about 90. As shown in the figure, the plate-shaped pieces 17 are welded to form a flat part corresponding to the double membrane bar part and the dogleg-shaped part. This eliminates the conventional arrangement in which the tubes at the end of each tube on three different wall surfaces have a triangular positional relationship. In addition,
As mentioned above, the advantage of the triangular arrangement in terms of strength is not so great. With the above configuration, the membrane bar to be disposed between the tube 10a and the cage side wall tube group 2 can be constructed by integrally forming one membrane bar. In other words,
There is no need to twist it as in the conventional type, and it may simply bend it into a substantially dogleg shape (indicated by the reference numeral 13g). In other words, the membrane bar having this shape is easy to work with, and since it can be welded to the dogleg-shaped flat portion described above, good and reliable welding can be achieved. Also, it is possible to prevent large stress concentration during welding. Therefore, welding work at the boiler assembly site can be easily carried out.

第１３図ないし第１８図は別の実施例を示す。 13 to 18 show another embodiment.

前述の実施例で示した如く一体のメンブレンバ
ー１３ｇによつて各管壁の接合部の溶接はかなり
容易になつたが、しかし現地における溶接作業と
しては高度の技術を要するものであることは否め
ない。従つて、この実施例においてはこの接合部
全体を工場で製作し、組立現地においてはこの接
合部をボイラ壁面に嵌挿し、接続部を突合せ溶接
するよう構成している。 As shown in the above embodiment, the integral membrane bar 13g made it considerably easier to weld the joints of each pipe wall, but it cannot be denied that it requires a high level of skill for on-site welding work. do not have. Therefore, in this embodiment, the entire joint is manufactured in a factory, and at the assembly site, the joint is fitted into the boiler wall and the connection is butt welded.

まず最初に第１３図は、第１図におけるＡ部近
傍を、ボイラ缶外側からみた水壁並びにケージ側
壁管群の状況を示したもので、各管群１及び２は
接合部となるべき部分を削り取つた形で開口部１
９ａを設ける。なお、他の部分は従来どおりプラ
ント建設現場においてその結合部を合せ加工のう
え溶接１５によつて結合溶接される。 First of all, Figure 13 shows the situation of the water wall and the cage side wall tube group when viewed from the outside of the boiler can in the vicinity of section A in Figure 1. Each tube group 1 and 2 is the part that should be the joint. Opening 1 by scraping off
9a is provided. The other parts are welded together by welding 15 at the plant construction site as in the past.

一方、第１４図は、第１３図におけるＭ−
M′方向すなわちボイラ缶内側、火炉側から当該
部をみた時の構造を示しており、前述と同様にケ
ージ底部壁管群３においてもその端部の一部分を
削り取つた形で開口部１９ｂを設ける。他の部分
は前述の場合と同じく従来技術と同じ手法にて、
開口部１９ｂの上下を水壁管群１並びにケージ側
壁管群２と、合せ加工後溶接１５によつて結合組
立てされる。 On the other hand, FIG. 14 shows the M-
This shows the structure when viewed from the M' direction, that is, the inside of the boiler can and the furnace side. Similarly to the above, the cage bottom wall tube group 3 also has an opening 19b formed by cutting off a portion of its end. establish. The other parts are done using the same method as the conventional technology as in the above case.
The upper and lower portions of the opening 19b are assembled together with the water wall tube group 1 and the cage side wall tube group 2 by welding 15 after alignment.

一方、第１５図及び第１６図は、第１３図及び
第１４図で示した開口部１９の位置に対応する接
合部たるコンパートメント（立体的壁面部）部を
示しているが、第１５図に示すように、まず水壁
管群１′とケージ側壁管群２′に相当する部分を一
体で製作した後、同様な方法にて製作されたケー
ジ底部壁管群３に相当する部分と合体させること
で、当該部を製作する。第１６図は第１５図のＮ
−Ｎ視野からみた構造を示す。これらの製作は作
業環境のよい工場内で行われるため、従来技術で
問題と指摘した部分等をはじめ形状的に応力集中
し易い部分は徹底した仕上げ加工を施すとともに
必要に応じた各種検査を実施して信頼性の高いも
のを製作することができる。 On the other hand, FIG. 15 and FIG. 16 show a compartment (three-dimensional wall surface) portion which is a joint portion corresponding to the position of the opening 19 shown in FIG. 13 and FIG. As shown, first, the parts corresponding to the water wall tube group 1' and the cage side wall tube group 2' are manufactured in one piece, and then they are combined with the part corresponding to the cage bottom wall tube group 3, which was manufactured in the same way. In this way, the relevant part will be manufactured. Figure 16 shows N in Figure 15.
- Shows the structure seen from the N field of view. Since these products are manufactured in a factory with a good working environment, areas that are prone to stress concentration due to their shape, including areas identified as problems with conventional technology, are thoroughly finished and various inspections are conducted as necessary. It is possible to manufacture highly reliable products.

このようにして完全な性能を有するよう製作さ
れた当該部コンバートメント２０は、建設現場に
送られ、第１３図及び第１４図に示した開口部１
９ａ及び１９ｂに挿入され、第１７図、第１８図
の如く現地において溶接２１をもつて接続され一
体化される。この場合、現地における溶接は全て
単純な付合せ溶接となるため溶接作業はきわめて
容易となり何等問題は生じない。 The conversion 20 thus manufactured with perfect performance is sent to the construction site and opened at the opening 1 shown in FIGS. 13 and 14.
9a and 19b, and are connected and integrated with welding 21 at the site as shown in FIGS. 17 and 18. In this case, all welding at the site is simple butt welding, so the welding work is extremely easy and no problems occur.

この発明を実施することにより異なる水壁管群
が接合位置する部分において、メンブレンバーの
止端部を形成することなく、一体的なメンブレン
バーをもつて結合することができるのでこの止端
部に集中すべき応力を分散でき、亀裂の発生を防
止できる。 By carrying out this invention, different water wall pipe groups can be connected using an integral membrane bar without forming a toe of the membrane bar at the joint position, so that the toe can be connected to the toe. Stress that should be concentrated can be dispersed and cracks can be prevented.

またこの接合部自体を工場において高い品質管
理のもとで一体的に形成することにより、現地で
の組立作業を簡易化できると共に、接合部の強度
をより高く保持することができる。 Furthermore, by integrally forming the joint itself under high quality control in a factory, on-site assembly work can be simplified and the strength of the joint can be maintained at a higher level.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、ボイラの燃焼室並びに火炉全体の概
略外観構造を示す斜視図、第２図は第１図のＡ部
近傍を主体にした管内流体の流れ系統を説明する
模式図、第３図Ａは第１図のＡ並びに第２図のＢ
部の詳細、第３図Ｂは各壁面の取合せ状態を示す
模式図、第４図は第３図Ｃ−C′断面図、第５図は
各管群の構成断面詳細図、第６図はケージ側壁管
群とケージ底部壁管群の結合詳細を示す壁面部分
図、第７図Ａは、第６図のＥ−E′断面図、第７図
Ｂは各壁面の配置状態を示す模式図、第８図は第
６図のＦ−F′断面及び第７図のＧ−G′断面、第９
図は第８図のＨ部拡大図、第１０図はこの発明の
第１の実施例を示すケージ側壁管群とケージ底部
壁管群の結合の詳細を示す壁面部分図、第１１図
Ａは第１０図のＪ−J′断面図、第１１図Ｂは各壁
面の配置状態を示す模式図、第１２図は第１０図
のＫ−K′断面図、第１３図は開口部を形成した
炉壁斜視図、第１４図は第１３図のＭ−M′視図、
第１５図はコンパートメント組立状態を示す斜視
図、第１６図は組立後のコンパートメントの斜視
図であり、第１５図のＮ−N′視図、第１７図は
コンパートメント取り付け後の炉壁斜視図、第１
８図は第１７図のＰ−P′線による視図である。１……水壁管群、２……ケージ側壁管群、３…
…ケージ底部壁管群、５……火炉、１０……水壁
管、１１……ケージ側管、１２……ケージ底部
管、１３ｇ……メンブレンバー、１４，１５……
溶接、１９ａ，１９ｂ……開口部、２０……コン
パートメント。 Figure 1 is a perspective view showing the general external structure of the combustion chamber of the boiler and the entire furnace, Figure 2 is a schematic diagram illustrating the flow system of fluid in the pipes mainly near section A in Figure 1, and Figure 3. A is A in Figure 1 and B in Figure 2
Fig. 3B is a schematic diagram showing how each wall is assembled, Fig. 4 is a sectional view taken along line C-C' in Fig. 3, Fig. 5 is a detailed sectional view of each tube group, and Fig. 6 is a schematic diagram showing how each wall is assembled. FIG. 7A is a partial wall view showing details of the connection between the cage side wall tube group and the cage bottom wall tube group, FIG. 7A is a sectional view taken along line E-E' in FIG. 6, and FIG. 7B is a schematic diagram showing the arrangement of each wall surface. , FIG. 8 shows the F-F' section in FIG. 6, the G-G' section in FIG. 7, and the 9th section.
The figure is an enlarged view of part H in FIG. 8, FIG. 10 is a partial wall view showing the details of the connection between the cage side wall tube group and the cage bottom wall tube group showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 11A is a Figure 10 is a J-J' sectional view, Figure 11B is a schematic diagram showing the arrangement of each wall, Figure 12 is a K-K' sectional view in Figure 10, and Figure 13 is an opening formed. A perspective view of the furnace wall; FIG. 14 is a view taken along line M-M' in FIG. 13;
FIG. 15 is a perspective view showing the compartment assembled, FIG. 16 is a perspective view of the compartment after assembly, N-N' view of FIG. 15, and FIG. 17 is a perspective view of the furnace wall after the compartment is installed. 1st
FIG. 8 is a view taken along line P-P' in FIG. 17. 1...Water wall tube group, 2...Cage side wall tube group, 3...
...Cage bottom wall tube group, 5...Furnace, 10...Water wall tube, 11...Cage side pipe, 12...Cage bottom tube, 13g...Membrane bar, 14, 15...
Welding, 19a, 19b...opening, 20...compartment.

Claims

【特許請求の範囲】１水壁管群１、ケージ側壁管群２及びケージ底
部壁管群３の３つの管群を３次元的に配置してな
るボイラ壁構造において、水壁管群１とケージ側
壁管群２が同一の第１の平面を形成するように接
続し、前記水壁管群１のケージ側壁管群２側の端
部に位置する管１０ａとケージ底部壁管群３の端
部に位置する管１２ａを含む第２の平面と前記第
１の平面が直交するように前記３つの管群を配置
し、前記３つの管群を１本の「く」の字状メンブ
レンバーで気密に溶接接続し、しかも前記「く」
の字状の一辺が前記第２の平面内にあることを特
徴とするボイラ壁構造。２前記「く」の字状ケージ底部管群のほぼ
「く」の字状部と、これに対応し接続する火炉構
成水壁管群とケージ側壁管とを工場で溶接組立て
し、その立体的壁面部をボイラを設置する現場で
管と管とを接続することを特徴とあうる特許請求
の範囲第１項記載のボイラ壁構造。[Scope of Claims] 1 In a boiler wall structure in which three tube groups, ie, a water wall tube group 1, a cage side wall tube group 2, and a cage bottom wall tube group 3, are arranged three-dimensionally, the water wall tube group 1 and the cage bottom wall tube group 3 are arranged three-dimensionally. The cage side wall tube group 2 is connected so as to form the same first plane, and the tube 10a located at the end of the water wall tube group 1 on the cage side wall tube group 2 side and the end of the cage bottom wall tube group 3 The three tube groups are arranged so that a second plane including the tube 12a located in the section is perpendicular to the first plane, and the three tube groups are connected by one dogleg-shaped membrane bar. Air-tight welded connection, and the above-mentioned "ku"
A boiler wall structure characterized in that one side of the square shape is within the second plane. 2. The substantially dogleg-shaped portion of the dogleg cage bottom tube group, the corresponding and connected furnace component water wall tube group, and the cage side wall tubes are welded and assembled in a factory, and their three-dimensional shape is 2. The boiler wall structure according to claim 1, wherein the wall portion is connected to the pipes at the site where the boiler is installed.