JPH06193803A - 流動層ボイラにおける層内管の支持構造 - Google Patents
流動層ボイラにおける層内管の支持構造Info
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- JPH06193803A JPH06193803A JP34568192A JP34568192A JPH06193803A JP H06193803 A JPH06193803 A JP H06193803A JP 34568192 A JP34568192 A JP 34568192A JP 34568192 A JP34568192 A JP 34568192A JP H06193803 A JPH06193803 A JP H06193803A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 層内管の熱膨張に対応することができ、かつ
地震等の場合に層内管に水平力が作用しても、層内管同
士、及び層内管とボイラ本体とが衝突するおそれのない
流動層ボイラにおける層内管の支持構造を提供する。 【構成】 内部に流動層を有し、圧力容器４内に格納さ
れたボイラ本体１と、ボイラ本体内に上方から吊り下げ
られた複数の支持管１８と、支持管に取り付けられた複
数の層内管２０とを備え、層内管は、上下方向に間隔を
隔てた複数の水平管が両端で互い違いに連結された構成
であり、かつ支持管とほぼ同一の鉛直面内に配置され、
更に、層内管の水平管のボイラ本体に隣接する側の端部
と、ボイラ本体とが、両端に水平ピン２４を有する水平
な連結部材２５を介して連結される。
地震等の場合に層内管に水平力が作用しても、層内管同
士、及び層内管とボイラ本体とが衝突するおそれのない
流動層ボイラにおける層内管の支持構造を提供する。 【構成】 内部に流動層を有し、圧力容器４内に格納さ
れたボイラ本体１と、ボイラ本体内に上方から吊り下げ
られた複数の支持管１８と、支持管に取り付けられた複
数の層内管２０とを備え、層内管は、上下方向に間隔を
隔てた複数の水平管が両端で互い違いに連結された構成
であり、かつ支持管とほぼ同一の鉛直面内に配置され、
更に、層内管の水平管のボイラ本体に隣接する側の端部
と、ボイラ本体とが、両端に水平ピン２４を有する水平
な連結部材２５を介して連結される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流動層ボイラにおける層
内管の支持構造に係わり、更に詳しくは、六角形加圧流
動層ボイラにおける層内管の支持構造に関する。
内管の支持構造に係わり、更に詳しくは、六角形加圧流
動層ボイラにおける層内管の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧下で石炭を流動燃焼させる加圧流動
層ボイラ（Pressurised Fluidized Bed Combuster)は、
ガスタービンと組み合わせたコンバインドサイクルによ
り４０％以上の熱効率を有し、炉内脱硫率が高く、ＮＯ
x の発生量が少ない、等の特徴を有することから、従来
の微粉焚ボイラに代わる新型ボイラとして現在開発が進
められている。かかる加圧流動層ボイラは、例えば図９
に示すように、ボイラ本体１、サイクロン２、ベッド材
貯蔵容器３、等が圧力容器４内に格納された構成のもの
であり、外部から供給さた石炭Ｃをボイラ本体１内で燃
焼させ、その排ガスはサイクロン２に送られ、サイクロ
ン２で灰が除去された排ガスが外部のガスタービン（図
示せず）に供給され仕事（例えば発電機の駆動）をする
ようになっている。また、ボイラ本体１内には、石炭
灰、砂等のベッド材が下方から供給される空気Ａにより
流動した流動層Ｂが形成されており、この流動層Ｂ内に
は、水蒸気を発生させるための蒸発器５、過熱器６、及
び再熱器７が挿入されている。流動層Ｂ内で石炭の燃焼
により発生した熱により、蒸発器５内で水が蒸発して水
蒸気となり、過熱器６内で水蒸気が更に加熱されて過熱
蒸気となり、この過熱蒸気は外部に設けられた蒸気ター
ビン（図示せず）で膨張し仕事をする。更に、蒸気ター
ビンで温度が下がった蒸気は、再熱器７で再度加熱され
て過熱蒸気となり、外部の蒸気タービンで再び仕事をす
るようになっている。
層ボイラ（Pressurised Fluidized Bed Combuster)は、
ガスタービンと組み合わせたコンバインドサイクルによ
り４０％以上の熱効率を有し、炉内脱硫率が高く、ＮＯ
x の発生量が少ない、等の特徴を有することから、従来
の微粉焚ボイラに代わる新型ボイラとして現在開発が進
められている。かかる加圧流動層ボイラは、例えば図９
に示すように、ボイラ本体１、サイクロン２、ベッド材
貯蔵容器３、等が圧力容器４内に格納された構成のもの
であり、外部から供給さた石炭Ｃをボイラ本体１内で燃
焼させ、その排ガスはサイクロン２に送られ、サイクロ
ン２で灰が除去された排ガスが外部のガスタービン（図
示せず）に供給され仕事（例えば発電機の駆動）をする
ようになっている。また、ボイラ本体１内には、石炭
灰、砂等のベッド材が下方から供給される空気Ａにより
流動した流動層Ｂが形成されており、この流動層Ｂ内に
は、水蒸気を発生させるための蒸発器５、過熱器６、及
び再熱器７が挿入されている。流動層Ｂ内で石炭の燃焼
により発生した熱により、蒸発器５内で水が蒸発して水
蒸気となり、過熱器６内で水蒸気が更に加熱されて過熱
蒸気となり、この過熱蒸気は外部に設けられた蒸気ター
ビン（図示せず）で膨張し仕事をする。更に、蒸気ター
ビンで温度が下がった蒸気は、再熱器７で再度加熱され
て過熱蒸気となり、外部の蒸気タービンで再び仕事をす
るようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる加圧流動層ボイ
ラにおいて、石炭の燃焼により流動層Ｂの内部は、例え
ば８００℃以上の高温となり、ボイラ本体１と、蒸発器
５、過熱器６、及び再熱器７等の流動層内に配置された
伝熱管（以下、層内管という）とがそれぞれ熱膨張す
る。従って、熱応力の発生を防ぐためには層内管をボイ
ラ本体に直接固定することはできず、従来は、ボイラ本
体の上方から支持管（図示せず）を吊るし、この支持管
にそれぞれの層内管を取り付けていた。しかし、かかる
層内管の支持構造では、例えば地震等の場合に層内管に
水平力が作用すると、層内管が流動層内で水平に大きく
移動し、ボイラ本体の壁に衝突し、ボイラ本体や層内管
を損傷させるおそれがあった。更に、近年、かかる加圧
流動層ボイラの大容量化が要望されているが、大容量の
加圧流動層ボイラでは、多数の層内管を密に流動層内に
配置する必要があり、従来の層内管の支持構造では、地
震等による水平力により、層内管が互いに衝突して層内
管を損傷させるおそれがあった。
ラにおいて、石炭の燃焼により流動層Ｂの内部は、例え
ば８００℃以上の高温となり、ボイラ本体１と、蒸発器
５、過熱器６、及び再熱器７等の流動層内に配置された
伝熱管（以下、層内管という）とがそれぞれ熱膨張す
る。従って、熱応力の発生を防ぐためには層内管をボイ
ラ本体に直接固定することはできず、従来は、ボイラ本
体の上方から支持管（図示せず）を吊るし、この支持管
にそれぞれの層内管を取り付けていた。しかし、かかる
層内管の支持構造では、例えば地震等の場合に層内管に
水平力が作用すると、層内管が流動層内で水平に大きく
移動し、ボイラ本体の壁に衝突し、ボイラ本体や層内管
を損傷させるおそれがあった。更に、近年、かかる加圧
流動層ボイラの大容量化が要望されているが、大容量の
加圧流動層ボイラでは、多数の層内管を密に流動層内に
配置する必要があり、従来の層内管の支持構造では、地
震等による水平力により、層内管が互いに衝突して層内
管を損傷させるおそれがあった。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、
層内管の熱膨張に対応することができ、かつ地震等の場
合に層内管に水平力が作用しても、層内管同士、及び層
内管とボイラ本体とが衝突するおそれのない流動層ボイ
ラにおける層内管の支持構造を提供することにある。
に創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、
層内管の熱膨張に対応することができ、かつ地震等の場
合に層内管に水平力が作用しても、層内管同士、及び層
内管とボイラ本体とが衝突するおそれのない流動層ボイ
ラにおける層内管の支持構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部に
流動層を有し、圧力容器内に格納されたボイラ本体と、
前記ボイラ本体内に上方から吊り下げられた複数の支持
管と、前記支持管に取り付けられた複数の層内管と、を
備える流動層ボイラにおいて、前記層内管は、上下方向
に間隔を隔てた複数の水平管が両端部で互い違いに連結
された構成であり、かつ前記支持管とほぼ同一の鉛直面
内に配置され、更に、層内管の水平管のボイラ本体に隣
接する側の端部と、ボイラ本体とが、両端部に水平ピン
を有する水平な連結部材を介して連結される、ことを特
徴とする流動層ボイラにおける層内管の支持構造が提供
される。本発明の好ましい実施例によれば、前記複数の
層内管は、ほぼ同一の前記鉛直面内に、ほぼ同一の高さ
に、間隔を隔てて複数配置され、該複数の層内管の隣接
する水平管の端部が、両端部に水平ピンを有する水平な
連結部材を介して連結される。
流動層を有し、圧力容器内に格納されたボイラ本体と、
前記ボイラ本体内に上方から吊り下げられた複数の支持
管と、前記支持管に取り付けられた複数の層内管と、を
備える流動層ボイラにおいて、前記層内管は、上下方向
に間隔を隔てた複数の水平管が両端部で互い違いに連結
された構成であり、かつ前記支持管とほぼ同一の鉛直面
内に配置され、更に、層内管の水平管のボイラ本体に隣
接する側の端部と、ボイラ本体とが、両端部に水平ピン
を有する水平な連結部材を介して連結される、ことを特
徴とする流動層ボイラにおける層内管の支持構造が提供
される。本発明の好ましい実施例によれば、前記複数の
層内管は、ほぼ同一の前記鉛直面内に、ほぼ同一の高さ
に、間隔を隔てて複数配置され、該複数の層内管の隣接
する水平管の端部が、両端部に水平ピンを有する水平な
連結部材を介して連結される。
【０００６】更に、本発明によれば、内部に流動層を有
し、圧力容器内に格納されたボイラ本体と、前記ボイラ
本体内に上方から吊り下げられた複数の支持管と、前記
支持管に取り付けられた複数の層内管と、を備える流動
層ボイラにおいて、前記層内管は、上下方向に間隔を隔
てた複数の水平管が両端部で互い違いに連結された構成
であり、かつ前記支持管とほぼ同一の鉛直面内に配置さ
れ、更に、前記複数の層内管は、ほぼ同一の間隔を隔て
た複数の鉛直面内に、ほぼ同一の高さに、配置され、隣
接する鉛直面内の隣接する層内管の水平管が互いに連結
金物で連結され、更に、ボイラ本体に隣接する前記連結
金物と、ボイラ本体とが、両端部に水平ピンを有する水
平な連結部材を介して連結される、ことを特徴とする流
動層ボイラにおける層内管の支持構造が提供される。本
発明の好ましい実施例によれば、前記ボイラ本体は、鉛
直な水管と該水管を連結するフィンとからなる炉壁と、
該炉壁を間隔を隔てて囲むバックステーと、からなり、
前記ボイラ本体に隣接する前記連結金物は、前記水平な
連結部材を介して炉壁に連結され、更に、前記連結部材
が連結された炉壁の部分は、両端部に水平ピンを有する
別の水平な連結部材を介してバックステーに連結され
る。
し、圧力容器内に格納されたボイラ本体と、前記ボイラ
本体内に上方から吊り下げられた複数の支持管と、前記
支持管に取り付けられた複数の層内管と、を備える流動
層ボイラにおいて、前記層内管は、上下方向に間隔を隔
てた複数の水平管が両端部で互い違いに連結された構成
であり、かつ前記支持管とほぼ同一の鉛直面内に配置さ
れ、更に、前記複数の層内管は、ほぼ同一の間隔を隔て
た複数の鉛直面内に、ほぼ同一の高さに、配置され、隣
接する鉛直面内の隣接する層内管の水平管が互いに連結
金物で連結され、更に、ボイラ本体に隣接する前記連結
金物と、ボイラ本体とが、両端部に水平ピンを有する水
平な連結部材を介して連結される、ことを特徴とする流
動層ボイラにおける層内管の支持構造が提供される。本
発明の好ましい実施例によれば、前記ボイラ本体は、鉛
直な水管と該水管を連結するフィンとからなる炉壁と、
該炉壁を間隔を隔てて囲むバックステーと、からなり、
前記ボイラ本体に隣接する前記連結金物は、前記水平な
連結部材を介して炉壁に連結され、更に、前記連結部材
が連結された炉壁の部分は、両端部に水平ピンを有する
別の水平な連結部材を介してバックステーに連結され
る。
【０００７】
【作用】上記本発明の構成によれば、層内管が取り付け
られた支持管が上方から吊り下げられ、更に、ボイラ本
体に隣接する層内管の端部が、両端部に水平ピンを有す
る水平な連結部材を介してボイラ本体に連結されるの
で、層内管が熱膨張して僅かに上下しても、層内管は支
持管を介して吊り下げられたまま、層内管の軸線方向に
水平に僅かに移動するのみで、層内管は自由に熱膨張で
き、層内管に無理な熱応力が発生することがない。ま
た、地震等の場合に層内管の軸線方向に水平力が作用し
ても、この水平力は水平な連結部材を介してボイラ本体
に伝達されるので、層内管はボイラ本体内でほとんど移
動せず、層内管とボイラ本体とが衝突するおそれが全く
ない。特に、複数の層内管を、ほぼ同一の鉛直面内に、
ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて複数配置し、複数の層
内管の隣接する水平管の端部を、両端部に水平ピンを有
する水平な連結部材を介して連結すれば、複数の層内管
に作用する層内管の軸線方向の水平力を、水平な連結部
材を介してボイラ本体に無理なく伝達することができ
る。
られた支持管が上方から吊り下げられ、更に、ボイラ本
体に隣接する層内管の端部が、両端部に水平ピンを有す
る水平な連結部材を介してボイラ本体に連結されるの
で、層内管が熱膨張して僅かに上下しても、層内管は支
持管を介して吊り下げられたまま、層内管の軸線方向に
水平に僅かに移動するのみで、層内管は自由に熱膨張で
き、層内管に無理な熱応力が発生することがない。ま
た、地震等の場合に層内管の軸線方向に水平力が作用し
ても、この水平力は水平な連結部材を介してボイラ本体
に伝達されるので、層内管はボイラ本体内でほとんど移
動せず、層内管とボイラ本体とが衝突するおそれが全く
ない。特に、複数の層内管を、ほぼ同一の鉛直面内に、
ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて複数配置し、複数の層
内管の隣接する水平管の端部を、両端部に水平ピンを有
する水平な連結部材を介して連結すれば、複数の層内管
に作用する層内管の軸線方向の水平力を、水平な連結部
材を介してボイラ本体に無理なく伝達することができ
る。
【０００８】また、上記本発明の構成によれば、複数の
層内管が、ほぼ同一の間隔を隔てた複数の鉛直面内に、
ほぼ同一の高さに、配置され、隣接する鉛直面内の隣接
する層内管の水平管が互いに連結金物で連結され、更
に、ボイラ本体に隣接する連結金物と、ボイラ本体と
が、両端部に水平ピンを有する水平な連結部材を介して
連結されるので、地震等の場合に層内管の軸線に直角方
向に水平力が作用しても、この水平力は連結金物を介
し、かつ水平な連結部材を介してボイラ本体に伝達され
るので、層内管はボイラ本体内でほとんど移動せず、層
内管同士、或いは層内管とボイラ本体とが衝突するおそ
れは全くない。また、層内管が熱膨張して僅かに上下し
ても、層内管は支持管を介して吊り下げられたまま、層
内管の軸線に直角方向に僅かに水平に移動するのみで、
層内管は自由に熱膨張でき、層内管に無理な熱応力が発
生することがない。特に、ボイラ本体に隣接する連結金
物を、水平な連結部材を介して炉壁に連結し、更に、こ
の連結部材が連結された炉壁の部分を、両端部に水平ピ
ンを有する別の水平な連結部材を介してバックステーに
連結すれば、層内管に作用する層内管の軸線に直角方向
な水平力を無理なくバックステーに伝達することができ
る。
層内管が、ほぼ同一の間隔を隔てた複数の鉛直面内に、
ほぼ同一の高さに、配置され、隣接する鉛直面内の隣接
する層内管の水平管が互いに連結金物で連結され、更
に、ボイラ本体に隣接する連結金物と、ボイラ本体と
が、両端部に水平ピンを有する水平な連結部材を介して
連結されるので、地震等の場合に層内管の軸線に直角方
向に水平力が作用しても、この水平力は連結金物を介
し、かつ水平な連結部材を介してボイラ本体に伝達され
るので、層内管はボイラ本体内でほとんど移動せず、層
内管同士、或いは層内管とボイラ本体とが衝突するおそ
れは全くない。また、層内管が熱膨張して僅かに上下し
ても、層内管は支持管を介して吊り下げられたまま、層
内管の軸線に直角方向に僅かに水平に移動するのみで、
層内管は自由に熱膨張でき、層内管に無理な熱応力が発
生することがない。特に、ボイラ本体に隣接する連結金
物を、水平な連結部材を介して炉壁に連結し、更に、こ
の連結部材が連結された炉壁の部分を、両端部に水平ピ
ンを有する別の水平な連結部材を介してバックステーに
連結すれば、層内管に作用する層内管の軸線に直角方向
な水平力を無理なくバックステーに伝達することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１は、本発明を適用する加圧流動層ボ
イラの全体構成図である。この図において、加圧流動層
ボイラは、図９と同様に、ボイラ本体１、サイクロン
２、ベッド材貯蔵容器３、等が圧力容器４内に格納され
た構成のものであり、外部から供給さた石炭をボイラ本
体１内で燃焼させ、その排ガスが排ガスマニホールド８
を介してサイクロン２に送られ、サイクロン２で灰が除
去された排ガスは外部のガスタービン（図示せず）に供
給され仕事をするようになっている。
して説明する。図１は、本発明を適用する加圧流動層ボ
イラの全体構成図である。この図において、加圧流動層
ボイラは、図９と同様に、ボイラ本体１、サイクロン
２、ベッド材貯蔵容器３、等が圧力容器４内に格納され
た構成のものであり、外部から供給さた石炭をボイラ本
体１内で燃焼させ、その排ガスが排ガスマニホールド８
を介してサイクロン２に送られ、サイクロン２で灰が除
去された排ガスは外部のガスタービン（図示せず）に供
給され仕事をするようになっている。
【００１０】図２は、図１のＡ−Ａにおける水平断面図
である。この図において、ボイラ本体１は、水平断面が
六角形の内部を有し、６つの鉛直な炉壁１２ａ、１２ｂ
と、六角形の閉じたバックステー１４とからなる。ま
た、六角形の内部は、中心から互いに１２０°隔てた３
本の仮想一点鎖線で３つの空間に区分される。すなわ
ち、六角形の内部は、隣接する２つの炉壁１２ａ、１２
ｂを平行四辺形の２辺とする水平断面が平行四辺形の３
空間からなる。それぞれの空間には、一方の炉壁１２ａ
に平行で、かつ他方の炉壁１２ｂに一端が隣接し、互い
に鉛直面が平行な第１の層内管群１６ａと、一方の炉壁
１２ａに平行で、かつ前記第１の層内管群１６ａの他端
に一端が隣接し、互いに鉛直面が平行な第２の層内管群
１６ｂとが配置されている。
である。この図において、ボイラ本体１は、水平断面が
六角形の内部を有し、６つの鉛直な炉壁１２ａ、１２ｂ
と、六角形の閉じたバックステー１４とからなる。ま
た、六角形の内部は、中心から互いに１２０°隔てた３
本の仮想一点鎖線で３つの空間に区分される。すなわ
ち、六角形の内部は、隣接する２つの炉壁１２ａ、１２
ｂを平行四辺形の２辺とする水平断面が平行四辺形の３
空間からなる。それぞれの空間には、一方の炉壁１２ａ
に平行で、かつ他方の炉壁１２ｂに一端が隣接し、互い
に鉛直面が平行な第１の層内管群１６ａと、一方の炉壁
１２ａに平行で、かつ前記第１の層内管群１６ａの他端
に一端が隣接し、互いに鉛直面が平行な第２の層内管群
１６ｂとが配置されている。
【００１１】図３は、図２における層内管群１６ａ、１
６ｂを構成する層内管２０の側面図である。層内管２０
は、ボイラ本体１内に上方から吊り下げられた支持管１
８に取り付けられており、水を蒸発させる蒸発管２１、
蒸気を高温に加熱する過熱管２２、及び低温の蒸気を再
加熱する再熱管２３からなる。蒸発管２１、過熱管２
２、及び再熱管２３の層内管２０は、図示のように上下
方向に間隔を隔てた複数の水平管が両端部で互い違いに
連結された構成であり、全体として支持管１８とほぼ同
一の鉛直平面内に構成されている。支持管１８は、上部
が山形の矩形ループ部１８ａと、山形の頂点から上方に
延びる吊下げ部１８ｂと、矩形ループ部１８ａの下端か
らボイラ本体の下方に延びる水平Ｕ字部１８ｃとからな
る。支持管１８は、層内管と同様の中空管で構成され、
水平Ｕ字部１８ｃから吊下げ部１８ｂまで通して内部を
蒸気が流れるようになっており、過熱管の一部を構成し
ている。吊下げ部１８ｂの上端は、ボイラ本体内の図示
しない固定部分に枢着されており、これにより支持管１
８はボイラ本体内に上方から吊り下げられる。水平Ｕ字
部１８ｃは、比較的長い水平部分を有し、上下方向に撓
みやすく構成されている。これにより、支持管１８は、
上方から吊り下げられた状態で自由に熱膨張することが
できる。再熱管２３は、支持管１８の鉛直平面内の矩形
ループ部１８ａの内側にその大部分が設けられ、その下
端２３ａから上端２３ｂまで蒸気を流し、低温の蒸気を
再加熱できるようになっている。この再熱管２３は、図
示しない適当な管用のクランプ金具により支持管１８に
取り付けられている。蒸発管２１と過熱管２２は、それ
ぞれ支持管１８の両側（図３で紙面に垂直方向の両側）
に設けられ（図では一方のみを示す）、それぞれの下端
２１ａ、２２ａから上端２１ｂ、２２ｂまで水、蒸気を
それぞれ流し、蒸発、加熱ができるようになっている。
また、蒸発管２１と過熱管２２も、再熱管２３と同様に
適当なクランプ金具により支持管１８に取り付けられて
いる。かかる構成により、層内管２０の全て（蒸発管２
１、過熱管２２、再熱管２３）が、支持管１８に取り付
けられ、支持管の吊下げ部１８ｂを介して、上方から吊
り下げられている。従って、層内管のうち、例えば蒸発
管２１のみをボイラ本体１内で適当な手段により支持す
れば、層内管２０の全て（蒸発管２１、過熱管２２、再
熱管２３）を支持することができる。後述する本発明の
説明において、ボイラ本体等に支持する層内管は、特に
特定しない限り、蒸発管であるのがよい。これは、蒸発
管は内部に水が入っている水管であり、また、ボイラ本
体の炉壁も後述するように水管で構成されているので、
蒸発管とボイラ本体とは温度差が比較的少なく、熱膨張
による影響が少ないためである。なお、層内管２０（蒸
発管２１、過熱管２２、再熱管２３）のそれぞれの上端
及び下端は図示しない別の配管と連結され、内部を水又
は蒸気が通るようになっていることはいうまでもない。
６ｂを構成する層内管２０の側面図である。層内管２０
は、ボイラ本体１内に上方から吊り下げられた支持管１
８に取り付けられており、水を蒸発させる蒸発管２１、
蒸気を高温に加熱する過熱管２２、及び低温の蒸気を再
加熱する再熱管２３からなる。蒸発管２１、過熱管２
２、及び再熱管２３の層内管２０は、図示のように上下
方向に間隔を隔てた複数の水平管が両端部で互い違いに
連結された構成であり、全体として支持管１８とほぼ同
一の鉛直平面内に構成されている。支持管１８は、上部
が山形の矩形ループ部１８ａと、山形の頂点から上方に
延びる吊下げ部１８ｂと、矩形ループ部１８ａの下端か
らボイラ本体の下方に延びる水平Ｕ字部１８ｃとからな
る。支持管１８は、層内管と同様の中空管で構成され、
水平Ｕ字部１８ｃから吊下げ部１８ｂまで通して内部を
蒸気が流れるようになっており、過熱管の一部を構成し
ている。吊下げ部１８ｂの上端は、ボイラ本体内の図示
しない固定部分に枢着されており、これにより支持管１
８はボイラ本体内に上方から吊り下げられる。水平Ｕ字
部１８ｃは、比較的長い水平部分を有し、上下方向に撓
みやすく構成されている。これにより、支持管１８は、
上方から吊り下げられた状態で自由に熱膨張することが
できる。再熱管２３は、支持管１８の鉛直平面内の矩形
ループ部１８ａの内側にその大部分が設けられ、その下
端２３ａから上端２３ｂまで蒸気を流し、低温の蒸気を
再加熱できるようになっている。この再熱管２３は、図
示しない適当な管用のクランプ金具により支持管１８に
取り付けられている。蒸発管２１と過熱管２２は、それ
ぞれ支持管１８の両側（図３で紙面に垂直方向の両側）
に設けられ（図では一方のみを示す）、それぞれの下端
２１ａ、２２ａから上端２１ｂ、２２ｂまで水、蒸気を
それぞれ流し、蒸発、加熱ができるようになっている。
また、蒸発管２１と過熱管２２も、再熱管２３と同様に
適当なクランプ金具により支持管１８に取り付けられて
いる。かかる構成により、層内管２０の全て（蒸発管２
１、過熱管２２、再熱管２３）が、支持管１８に取り付
けられ、支持管の吊下げ部１８ｂを介して、上方から吊
り下げられている。従って、層内管のうち、例えば蒸発
管２１のみをボイラ本体１内で適当な手段により支持す
れば、層内管２０の全て（蒸発管２１、過熱管２２、再
熱管２３）を支持することができる。後述する本発明の
説明において、ボイラ本体等に支持する層内管は、特に
特定しない限り、蒸発管であるのがよい。これは、蒸発
管は内部に水が入っている水管であり、また、ボイラ本
体の炉壁も後述するように水管で構成されているので、
蒸発管とボイラ本体とは温度差が比較的少なく、熱膨張
による影響が少ないためである。なお、層内管２０（蒸
発管２１、過熱管２２、再熱管２３）のそれぞれの上端
及び下端は図示しない別の配管と連結され、内部を水又
は蒸気が通るようになっていることはいうまでもない。
【００１２】図４は、図２における平行四辺形の３空間
のうちの１つのＢ−Ｂにおける横断面図である。図の明
瞭化のために蒸発管２１のみを層内管２０として示して
いる。この図において、２つの層内管２０が、ほぼ同一
の鉛直面内で、ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて配置さ
れている。
のうちの１つのＢ−Ｂにおける横断面図である。図の明
瞭化のために蒸発管２１のみを層内管２０として示して
いる。この図において、２つの層内管２０が、ほぼ同一
の鉛直面内で、ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて配置さ
れている。
【００１３】図５は、図４におけるＣ部の拡大図であ
る。この図において、層内管２０の水平管のボイラ本体
１に隣接する側の端部２０ａと、ボイラ本体１とが、両
端部に水平ピン２４を有する水平な連結部材２５を介し
て連結されている。この連結部材２５は層内管２０の上
下方向に少なくとも２つ設けるのがよい。かかる構成に
より、層内管２０が熱膨張して僅かに上下しても、層内
管２０は支持管１８を介して吊り下げられたまま、層内
管２０の軸線方向に水平に僅かに移動するのみで、層内
管２０は自由に熱膨張でき、層内管２０に無理な熱応力
が発生することがない。また、地震等の場合に層内管２
０の軸線方向に水平力が作用しても、この水平力は水平
な連結部材２５を介してボイラ本体１に伝達されるの
で、層内管２０はボイラ本体１内でほとんど移動せず、
層内管２０とボイラ本体１とが衝突するおそれが全くな
い。
る。この図において、層内管２０の水平管のボイラ本体
１に隣接する側の端部２０ａと、ボイラ本体１とが、両
端部に水平ピン２４を有する水平な連結部材２５を介し
て連結されている。この連結部材２５は層内管２０の上
下方向に少なくとも２つ設けるのがよい。かかる構成に
より、層内管２０が熱膨張して僅かに上下しても、層内
管２０は支持管１８を介して吊り下げられたまま、層内
管２０の軸線方向に水平に僅かに移動するのみで、層内
管２０は自由に熱膨張でき、層内管２０に無理な熱応力
が発生することがない。また、地震等の場合に層内管２
０の軸線方向に水平力が作用しても、この水平力は水平
な連結部材２５を介してボイラ本体１に伝達されるの
で、層内管２０はボイラ本体１内でほとんど移動せず、
層内管２０とボイラ本体１とが衝突するおそれが全くな
い。
【００１４】図６は、図４におけるＤ部の拡大図であ
る。この図において、２つの層内管２０は、ほぼ同一の
鉛直面内に、ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて配置さ
れ、２つの層内管２０の隣接する水平管の端部２０ｂ、
２０ｃが、両端部に水平ピン２６を有する水平な連結部
材２７を介して連結されている。かかる構成により、２
つの層内管に作用する層内管の軸線方向の水平力を、水
平な連結部材を介してボイラ本体に無理なく伝達するこ
とができる。なお、層内管２０の水平管のボイラ本体１
に隣接する側の端部２０ａは、前述（図５）のようにボ
イラ本体１に連結されているが、別の層内管２０の端部
２０ｃの反対側の端部（図示せず）は、図２における別
の室の層内管群に隣接しているだけであり、ボイラ本
体、その他に連結されていない。これにより、２つの層
内管２０は、層内管の軸線方向に自由に熱膨張すること
ができる。
る。この図において、２つの層内管２０は、ほぼ同一の
鉛直面内に、ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて配置さ
れ、２つの層内管２０の隣接する水平管の端部２０ｂ、
２０ｃが、両端部に水平ピン２６を有する水平な連結部
材２７を介して連結されている。かかる構成により、２
つの層内管に作用する層内管の軸線方向の水平力を、水
平な連結部材を介してボイラ本体に無理なく伝達するこ
とができる。なお、層内管２０の水平管のボイラ本体１
に隣接する側の端部２０ａは、前述（図５）のようにボ
イラ本体１に連結されているが、別の層内管２０の端部
２０ｃの反対側の端部（図示せず）は、図２における別
の室の層内管群に隣接しているだけであり、ボイラ本
体、その他に連結されていない。これにより、２つの層
内管２０は、層内管の軸線方向に自由に熱膨張すること
ができる。
【００１５】図７は、図２のＥ部の拡大横断面図であ
る。この図においてボイラ本体に隣接した２本の層内管
２０の水平部が、上下の部材３０ａ、３０ｂがボルト等
で挟持されるようになった連結金物３０により挟持さ
れ、層内管２０の軸線に直角方向の水平力を互いに伝達
できるようになっている。この連結金物３０と、ボイラ
本体１の炉壁１２ａとが、両端部に水平ピン３１を有す
る水平な連結部材３２を介して連結されている。更に、
連結部材３２が連結された炉壁１２ａの部分は、両端部
に水平ピン３３を有する別の水平な連結部材３４を介し
てバックステー１４に連結されている。かかる構成によ
り、ボイラ本体に隣接した２本の層内管２０から炉壁１
２ａを介してバックステー１４まで層内管の軸線に直角
方向の水平力を伝達することができる。更に、図２に示
すように、図７に示した連結金物３０により、隣接する
鉛直面内の隣接する層内管２０の水平管が互いに互い違
いに連結されている。かかる構成により、地震等の場合
に層内管２０の軸線に直角方向に水平力が作用しても、
この水平力は連結金物３０を介し、かつ水平な連結部材
３２、３４を介してボイラ本体のバックステー１４に伝
達されるので、層内管２０はボイラ本体内でほとんど移
動せず、層内管同士、或いは層内管とボイラ本体とが衝
突するおそれは全くなくなる。また、層内管２０が熱膨
張して僅かに上下しても、層内管２０は支持管を介して
吊り下げられたまま、層内管２０の軸線に直角方向に僅
かに水平に移動するのみで、層内管２０は自由に熱膨張
でき、層内管２０に無理な熱応力が発生することがな
い。なお、図７に示すように、バックステー１４の断面
は、平板により閉じた矩形に構成され、十分な剛性を有
するように構成されている。
る。この図においてボイラ本体に隣接した２本の層内管
２０の水平部が、上下の部材３０ａ、３０ｂがボルト等
で挟持されるようになった連結金物３０により挟持さ
れ、層内管２０の軸線に直角方向の水平力を互いに伝達
できるようになっている。この連結金物３０と、ボイラ
本体１の炉壁１２ａとが、両端部に水平ピン３１を有す
る水平な連結部材３２を介して連結されている。更に、
連結部材３２が連結された炉壁１２ａの部分は、両端部
に水平ピン３３を有する別の水平な連結部材３４を介し
てバックステー１４に連結されている。かかる構成によ
り、ボイラ本体に隣接した２本の層内管２０から炉壁１
２ａを介してバックステー１４まで層内管の軸線に直角
方向の水平力を伝達することができる。更に、図２に示
すように、図７に示した連結金物３０により、隣接する
鉛直面内の隣接する層内管２０の水平管が互いに互い違
いに連結されている。かかる構成により、地震等の場合
に層内管２０の軸線に直角方向に水平力が作用しても、
この水平力は連結金物３０を介し、かつ水平な連結部材
３２、３４を介してボイラ本体のバックステー１４に伝
達されるので、層内管２０はボイラ本体内でほとんど移
動せず、層内管同士、或いは層内管とボイラ本体とが衝
突するおそれは全くなくなる。また、層内管２０が熱膨
張して僅かに上下しても、層内管２０は支持管を介して
吊り下げられたまま、層内管２０の軸線に直角方向に僅
かに水平に移動するのみで、層内管２０は自由に熱膨張
でき、層内管２０に無理な熱応力が発生することがな
い。なお、図７に示すように、バックステー１４の断面
は、平板により閉じた矩形に構成され、十分な剛性を有
するように構成されている。
【００１６】図８は、図２におけるＦ部の拡大斜視図で
ある。この図において、ボイラ本体１は、鉛直な水管１
１ａとこの水管１１ａを連結するフィン１１ｂとからな
る炉壁１２ａ、１２ｂと、炉壁を間隔を隔てて囲むバッ
クステー１４とからなる。また、炉壁１２ａ、１２ｂと
バックステー１４とは、両端部に水平ピン３５を有する
上下対の傾斜した連結部材３６を介して連結される。こ
の上下対の傾斜連結部材３６により三角形状のトラスが
構成され、炉壁１２ａ、１２ｂとバックステー１４とが
一体化されている。更に、バックステー１４は水平方向
外方に放射状に延びる少なくとも３つの突起部１４ａを
有し、この突起部１４ａは、圧力容器４の内面に摺動金
具４ａにより半径方向及び上下方向に摺動可能に案内さ
れている。かかる構成により、バックステー１４の上下
動及び半径方向移動を許容し、同時にバックステー１４
の水平移動と回転を阻止することができる。
ある。この図において、ボイラ本体１は、鉛直な水管１
１ａとこの水管１１ａを連結するフィン１１ｂとからな
る炉壁１２ａ、１２ｂと、炉壁を間隔を隔てて囲むバッ
クステー１４とからなる。また、炉壁１２ａ、１２ｂと
バックステー１４とは、両端部に水平ピン３５を有する
上下対の傾斜した連結部材３６を介して連結される。こ
の上下対の傾斜連結部材３６により三角形状のトラスが
構成され、炉壁１２ａ、１２ｂとバックステー１４とが
一体化されている。更に、バックステー１４は水平方向
外方に放射状に延びる少なくとも３つの突起部１４ａを
有し、この突起部１４ａは、圧力容器４の内面に摺動金
具４ａにより半径方向及び上下方向に摺動可能に案内さ
れている。かかる構成により、バックステー１４の上下
動及び半径方向移動を許容し、同時にバックステー１４
の水平移動と回転を阻止することができる。
【００１７】
【発明の効果】上述したように、本発明の構成によれ
ば、層内管は自由に熱膨張でき、層内管に無理な熱応力
が発生することがない。また、地震等の場合に層内管の
軸線方向又は軸線に直角方向に水平力が作用しても、こ
の水平力は水平な連結部材を介してボイラ本体に伝達さ
れるので、層内管はボイラ本体内でほとんど移動せず、
層内管とボイラ本体とが衝突するおそれは全くない。従
って、本発明により、層内管の熱膨張に対応することが
でき、かつ地震等の場合に層内管に水平力が作用して
も、層内管同士、及び層内管とボイラ本体とが衝突する
おそれのない流動層ボイラにおける層内管の支持構造を
提供することができる。
ば、層内管は自由に熱膨張でき、層内管に無理な熱応力
が発生することがない。また、地震等の場合に層内管の
軸線方向又は軸線に直角方向に水平力が作用しても、こ
の水平力は水平な連結部材を介してボイラ本体に伝達さ
れるので、層内管はボイラ本体内でほとんど移動せず、
層内管とボイラ本体とが衝突するおそれは全くない。従
って、本発明により、層内管の熱膨張に対応することが
でき、かつ地震等の場合に層内管に水平力が作用して
も、層内管同士、及び層内管とボイラ本体とが衝突する
おそれのない流動層ボイラにおける層内管の支持構造を
提供することができる。
【図１】本発明を適用する加圧流動層ボイラの全体構成
図である。
図である。
【図２】図１のＡ−Ａにおける水平断面図である。
【図３】図２における層内管群１６ａ、１６ｂを構成す
る層内管２０の側面図である。
る層内管２０の側面図である。
【図４】図２における平行四辺形の３空間のうちの１つ
のＢ−Ｂにおける横断面図である。
のＢ−Ｂにおける横断面図である。
【図５】図４におけるＣ部の拡大図である。
【図６】図４におけるＤ部の拡大図である。
【図７】図２のＥ部における拡大断面図である。
【図８】図２のＦ部の拡大斜視図である。
【図９】従来の加圧流動層ボイラの全体構成図である。
１ ボイラ本体 ２ サイクロン ３ ベッド材貯蔵容器 ４ 圧力容器 ５ 蒸発器 ６ 過熱器 ７ 再熱器 ８ 排ガスマニホールド １１ａ 水管 １１ｂ フィン １２ａ、１２ｂ 炉壁 １４ バックステー １４ａ 突起部 １６ａ 第１の層内管群 １６ｂ 第２の層内管群 １８ 支持管 ２０ 層内管 ２１ 蒸発管 ２２ 過熱管 ２３ 再熱管 ２４、２６、３１、３３、３５ 水平ピン ２５、２７、３２、３４、３６ 連結部材 ３０ 連結金物 Ａ 空気 Ｂ 流動層 Ｃ 石炭
Claims (8)
- 【請求項１】 内部に流動層を有し、圧力容器内に格納
されたボイラ本体と、 前記ボイラ本体内に上方から吊り下げられた複数の支持
管と、 前記支持管に取り付けられた複数の層内管と、を備える
流動層ボイラにおいて、 前記層内管は、上下方向に間隔を隔てた複数の水平管が
両端部で互い違いに連結された構成であり、かつ前記支
持管とほぼ同一の鉛直面内に配置され、 更に、層内管の水平管のボイラ本体に隣接する側の端部
と、ボイラ本体とが、両端部に水平ピンを有する水平な
連結部材を介して連結される、ことを特徴とする流動層
ボイラにおける層内管の支持構造。 - 【請求項２】 前記複数の層内管は、ほぼ同一の前記鉛
直面内に、ほぼ同一の高さに、間隔を隔てて複数配置さ
れ、該複数の層内管の隣接する水平管の端部が、両端部
に水平ピンを有する水平な連結部材を介して連結され
る、ことを特徴とする請求項１に記載の流動層ボイラに
おける層内管の支持構造。 - 【請求項３】 前記ボイラ本体は、鉛直な水管と該水管
を連結するフィンとからなる炉壁と、該炉壁を間隔を隔
てて囲むバックステーと、からなり、 前記炉壁とバックステーとは、両端部に水平ピンを有す
る上下対の傾斜した連結部材を介して連結され、該上下
対の連結部材により三角形状のトラスが構成され、 更に、前記バックステーは水平方向外方に放射状に延び
る少なくとも３つの突起部を有し、該突起部は、前記圧
力容器の内面に半径方向及び上下方向に摺動可能に案内
されている、ことを特徴とする請求項１に記載の流動層
ボイラにおける層内管の支持構造。 - 【請求項４】 内部に流動層を有し、圧力容器内に格納
されたボイラ本体と、 前記ボイラ本体内に上方から吊り下げられた複数の支持
管と、 前記支持管に取り付けられた複数の層内管と、を備える
流動層ボイラにおいて、 前記層内管は、上下方向に間隔を隔てた複数の水平管が
両端部で互い違いに連結された構成であり、かつ前記支
持管とほぼ同一の鉛直面内に配置され、 更に、前記複数の層内管は、ほぼ同一の間隔を隔てた複
数の鉛直面内に、ほぼ同一の高さに、配置され、 隣接する鉛直面内の隣接する層内管の水平管が互いに連
結金物で連結され、 更に、ボイラ本体に隣接する前記連結金物と、ボイラ本
体とが、両端部に水平ピンを有する水平な連結部材を介
して連結される、ことを特徴とする流動層ボイラにおけ
る層内管の支持構造。 - 【請求項５】 前記ボイラ本体は、鉛直な水管と該水管
を連結するフィンとからなる炉壁と、該炉壁を間隔を隔
てて囲むバックステーと、からなり、 前記ボイラ本体に隣接する前記連結金物は、前記水平な
連結部材を介して炉壁に連結され、更に、前記連結部材
が連結された炉壁の部分は、両端部に水平ピンを有する
別の水平な連結部材を介してバックステーに連結され
る、ことを特徴とする請求項４に記載の流動層ボイラに
おける層内管の支持構造。 - 【請求項６】 前記層内管は、蒸発管、過熱管、及び再
熱管からなり、蒸発管のみボイラ本体に連結される、こ
とを特徴とする請求項１又は４に記載の流動層ボイラに
おける層内管の支持構造。 - 【請求項７】 前記ボイラ本体は、水平断面が六角形の
内部を有し、６つの鉛直な炉壁と、六角形の閉じたバッ
クステーとからなる、ことを特徴とする請求項１又は４
に記載の流動層ボイラにおける層内管の支持構造。 - 【請求項８】 前記六角形の内部は、隣接する２つの炉
壁を平行四辺形の２辺とする水平断面が平行四辺形の３
空間からなり、それぞれの空間には、一方の炉壁に平行
で、かつ他方の炉壁に一端が隣接する互いに鉛直面が平
行な第１の層内管群と、一方の炉壁に平行で、かつ前記
第１の層内管群の他端にその一端が隣接する互いに鉛直
面が平行な第２の層内管群とが配置される、ことを特徴
とする請求項７に記載の流動層ボイラにおける層内管の
支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34568192A JPH06193803A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 流動層ボイラにおける層内管の支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34568192A JPH06193803A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 流動層ボイラにおける層内管の支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193803A true JPH06193803A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18378249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34568192A Pending JPH06193803A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 流動層ボイラにおける層内管の支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193803A (ja) |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34568192A patent/JPH06193803A/ja active Pending
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