JPH11159703A - ボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造 - Google Patents

ボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造

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JPH11159703A
JPH11159703A JP32736397A JP32736397A JPH11159703A JP H11159703 A JPH11159703 A JP H11159703A JP 32736397 A JP32736397 A JP 32736397A JP 32736397 A JP32736397 A JP 32736397A JP H11159703 A JPH11159703 A JP H11159703A
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JP
Japan
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boiler
ceiling wall
seal plate
heat transfer
transfer tube
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Pending
Application number
JP32736397A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Mukai
正人 向井
Akitomo Kai
明智 甲斐
Hiroshi Masutomi
博 益冨
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールプレートとスリーブと接続管をそれぞ
れ気密溶接し、燃焼排ガスの漏れを防止し得るボイラの
吊り下げ伝熱管の支持構造を提供すること。 【解決手段】 ボイラ内部に設けられた吊り下げ型伝熱
管3から、ボイラのメンブレン構造で作られた天井壁5
を貫通して天井壁上部に設けられた管寄せ6に接続する
接続管4をそれぞれの伝熱管3に設ける。このとき各列
の接続管4が天井壁5を貫通する部分に接続管4毎にシ
ールプレート8を設け、シールプレート8と接続管4を
直接あるいはスリーブ9を介し気密に溶接し、またシー
ルプレート8と天井壁5をエキスパンション10を介し
て気密に溶接する。こうしてボイラを運転しない冷缶時
とボイラ運転時における天井壁5と接続管4の上下方向
の伸び差は、エキスパンション10で吸収することがで
き、接続管4および天井壁5に過大な応力を生じること
なく、気密構造とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラにかかり、
特に大型ボイラでの吊り下げ型伝熱管を支持するための
構造に関する。
【0002】
【従来の技術】大型ボイラの天井壁を貫通して吊り下げ
型の伝熱管を設置する場合には、従来技術では図6、図
7(図6はボイラ天井部の吊り下げ型伝熱管の天井壁貫
通部の側面図を示し、図7は図6のC−C線から見た図
である)に示すように伝熱管3の天井壁貫通部には、伝
熱管3と管寄せ6の間を接続する接続管4を設け、該接
続管4を天井壁管1の間で貫通させた天井壁上方に伸ば
し、該接続管4と天井壁管1の間をシールプレート8と
スリーブ9で覆い、接続管4とシールプレート8との接
触部を溶接しないで、ボイラを運転しない冷缶時とボイ
ラ運転時の温度差により生じる天井壁管1部分の上下方
向の移動量と接続管4の移動量の差は続管4を自由にス
ライドさせることにより吸収する構造を採用していた。
【0003】従って、ボイラ内の燃焼排ガスはシールプ
レート8と接続管4の間から外部(上方)へ漏れること
になるが、図示しないケーシングにより天井壁全体を覆
うことにより、燃焼排ガスがボイラの天井壁部分から外
部に漏れないようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の図6、図7に示
す従来の吊り下げ型の伝熱管の天井壁貫通部の構造で
は、天井壁上部に燃焼排ガスが漏れることから、石炭焚
きボイラなどで燃焼ガス中に多量の煤塵を発生する燃料
を使用する場合、天井壁上に多量の煤塵が堆積し、ボイ
ラの定期検査時には堆積した煤塵の除去に多大の費用を
要していた。また、天井壁自体に堆積した煤塵の自重が
加わるため、天井壁を強固に作る必要があり、このため
多大の費用を要していた。
【0005】本発明の課題は、シールプレートとスリー
ブと接続管をそれぞれ気密溶接し、燃焼排ガスの漏れを
防止し得るボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造を提供す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって解決される。すなわち、ボイラ内部に設け
られた複数の吊り下げ型伝熱管から、ボイラのメンブレ
ン構造で作られた天井壁を貫通して天井壁上部に設けら
れた前記伝熱管の管寄せに接続する接続管を前記各伝熱
管にそれぞれ設けたボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造
において、各接続管が天井壁を貫通する部分に接続管毎
にシールプレートを設置し、シールプレートと接続管を
直接あるいはスリーブを介し気密に溶接し、またシール
プレートと天井壁をエキスパンションを介して気密に溶
接するボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造である。
【0007】本発明によれは、ボイラを運転しない冷缶
時とボイラ運転時における天井壁と接続管の上下方向の
伸び差は、エキスパンションで吸収することにより接続
管および天井壁に過大な応力を生じることなく、燃焼排
ガスの漏れを防ぐことができる。
【0008】上記管寄せは2列の接続管毎に1本設けた
構造とすると設備コストが廉価になる。このとき、前記
2列の接続管と該2列の接続管が接続する管寄せの水平
方向の間隔を、吊り下げ型伝熱管の自重が支持出来る範
囲内とした構造をすることが望ましい。
【0009】また、管寄せは2列の接続管毎に1本設
け、かつ、該接続管を折り曲げ状にし、管寄せと該管寄
せに接続する2列の接続管が貫通するシールプレート
を、2列の接続管の間に設置された吊り棒で支持する構
造とすると、接続管4は上下方向に対して非常にフレキ
シブルな構造となり、冷缶時と運転時における天井壁と
接続管の上下方向の伸び差を吸収し易くなる。この場合
は接続管4は吊り下げ伝熱管3の自重を支持できないの
で、2列のシールプレートに吊り棒で支持すると吊り下
げ伝熱管の自重は接続管に加わらない。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面と共に
説明する。図1、図2には本発明の実施の形態を示す。
図1はボイラ天井部の吊り下げ型伝熱管の天井壁貫通部
の側面図を示し、図2には図1のA−A線から見た図を
示す。
【0011】天井壁5はボイラの前後方向に設置された
天井壁管1とその間をメンブレンバ2で気密溶接した構
造である。ボイラ内に吊り下げられた伝熱管3は接続管
4を介して、天井壁5の上部にある管寄せ6に接続され
ている。複数の管寄せ6はマニホルド7により連結され
ている。
【0012】接続管4が天井壁5を貫通する部分にはシ
ールプレート8が設けられ、シールプレート8はスリー
ブ9と気密溶接されている。また、接続管4とスリーブ
9とはスリーブ9の上部で気密溶接されている。シール
プレート8と天井壁5の間には金属製のエキスパンショ
ン10が設置されており、エキスパンション10と天井
壁5およびエキスパンション10とシールプレート8は
それぞれ気密溶接されている。
【0013】天井壁5の材質はJIS−STBA24で
あり、シールプレート8はJIS−SCMV4である。
接続管4の材質はJIS−SUS304HTPであり、
スリーブ9の材質はJIS−SUS304TPである。
シールプレート8とスリーブ9の間の溶接部の材質はイ
ンコネルを用いている。
【0014】天井壁5の自重は吊りボルト11で天井壁
上部のボイラ鉄骨12より支持され、また管寄せ6もボ
イラ鉄骨12より支持されている。
【0015】ここで、天井壁吊りボルト11の温度は、
ボイラ運転時には400℃程度であるが、接続管4の温
度は3次過熱器で500〜550℃程度となる。従っ
て、天井壁吊りボルト11と接続管4の温度差による伸
び差が生じる。この温度差はボイラ起動時には天井壁吊
りボルト11の温度上昇が接続管4の温度上昇に比べて
遅いため、更に大きく200℃程度の温度差を生じ、天
井壁吊りボルト11と接続管4の温度差による伸び差は
さらに大きくなる。
【0016】この伸び差はエキスパンション10で吸収
され、従って、接続管4、特に接続管4と管寄せ6の接
続部や天井壁管1とシールプレート8およびシールプレ
ート8とスリーブ9の接続部には過大な熱応力を生じる
ことがなく、これらの部材の疲労損傷が防止できる。ま
た、接続管4とスリーブ9の材質はいずれもSUS材で
あり、材料の線膨張係数は同じなので、これらの溶接接
合部での熱応力は小さい。
【0017】シールプレート8はSCMV4であり、こ
の部分をインコネルとすることで、溶接部の線膨張係数
は、SUSの線膨張係数および低合金鋼の線膨張係数の
間の値であり、溶接部での発生応力を低減できる。
【0018】図3に示す実施の形態の図2に示すそれと
異なる点は、2列の接続管4に対して一本の管寄せ6を
設置したものである。このとき、前記2列の接続管と該
2列の接続管が接続する管寄せの水平方向の間隔を、吊
り下げ型伝熱管の自重が支持出来る範囲内とした構造を
することが望ましい。このように管寄せ6の設置本数を
低減することでコストダウンとなる。
【0019】図4、図5は更に他の実施の形態を示した
ものであるが、図4はボイラ天井部の吊り下げ型伝熱管
の天井壁貫通部の側面図を示し、図5には図4のB−B
線から見た図を示す。
【0020】この場合は接続管4に曲げを3カ所設け、
上下方向に対して非常にフレキシブルな構造としてい
る。従って接続管4は吊り下げ伝熱管3の自重を支持で
きない。そこで、2列のシールプレート8に支持板13
を取り付け、支持板13の中央部をシールプレート吊り
ボルト14により管寄せ6から吊っている。この構造で
は、吊り下げ伝熱管3の自重は接続管4に加わらずに、
シールプレート吊りボルト14に加わり、従って接続管
4は強度上問題ない。
【0021】更に、図4、図5に示す例では互いに隣り
合う接続管4同士で温度差が生じる場合でも上下方向に
フレキシブルであるため接続管4あるいはシールプレー
ト8に働く熱応力は小さくなり、支障は生じない。吊り
下げ型伝熱管3の出口側では隣接する接続管4の間の温
度差が50℃を超える場合があり、このような箇所で
は、図4、図5に示す構造は利点が多い。なお吊り下げ
伝熱管3の中で被加熱流体の入口側では通常、隣接する
接続管4の管温度差は小さく、図1、図2または図3に
示す構造で問題ない。
【0022】また、図4、図5に示す構造ではシールプ
レート吊りボルト14が2列の接続管4の間に囲まれて
設置されているため、シールプレート吊りボルト14の
温度は比較的容易に接続管4の温度に追従することがで
き、シールプレート吊りボルト14と接続管4の温度差
により生じる接続管4の熱応力も小さく抑えることがで
きる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の天井壁貫
通部のシール構造によれば、シールプレートあるいは接
続管での熱応力の発生を小さく抑えることができ、シー
ルプレートあるいは接続管でのクラックの発生を防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のボイラの吊り下げ伝熱
管の支持構造の側面図である。
【図2】 図1のA−A断面を示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態のボイラの吊り下げ伝熱
管の支持構造の側面図である。
【図4】 本発明の実施の形態のボイラの吊り下げ伝熱
管の支持構造の側面図である。
【図5】 図4のB−B断面を示す図である。
【図6】 従来のボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造の
側面図である。
【図7】 図6のC−C断面を示す図である。
【符号の説明】
1 天井壁管 2 メンブレン
バ 3 吊り下げ伝熱管 4 接続管 5 天井壁 6 管寄せ 7 マニホルド 8 シールプレ
ート 9 スリーブ 10 エキスパ
ンション 11 吊りボルト 12 ボイラ鉄
骨 13 支持板 14 シールプ
レート吊りボルト 15 シールプレートボックス板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイラ内部に設けられた複数の吊り下げ
    型伝熱管から、ボイラのメンブレン構造で作られた天井
    壁を貫通して天井壁上部に設けられた前記伝熱管の管寄
    せに接続する接続管を前記各伝熱管にそれぞれ設けたボ
    イラの吊り下げ伝熱管の支持構造において、 各接続管が天井壁を貫通する部分にシールプレートを設
    置し、シールプレートと接続管を直接あるいはスリーブ
    を介し気密に溶接し、またシールプレートと天井壁をエ
    キスパンションを介して気密に溶接することを特徴とす
    るボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造。
  2. 【請求項2】 管寄せは隣接する2列の接続管毎に1本
    設けたことを特徴とする請求項1記載のボイラの吊り下
    げ伝熱管の支持構造。
  3. 【請求項3】 管寄せは2列の接続管毎に1本設け、か
    つ、該接続管を折り曲げ状にし、管寄せと該管寄せに接
    続する2列の接続管が貫通するシールプレートを、2列
    の接続管の間に設置された吊り棒で支持することを特徴
    とする請求項1記載のボイラの吊り下げ伝熱管の支持構
    造。
  4. 【請求項4】 接続管がステンレススチール材、天井壁
    管が低合金材である場合、スリーブをステンレススチー
    ル材、シールプレートを低合金材または炭素鋼とし、ス
    リーブとシールプレート間を溶接する場合には溶接棒と
    してインコネルとすることを特徴とする請求項1記載の
    ボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造。
JP32736397A 1997-11-28 1997-11-28 ボイラの吊り下げ伝熱管の支持構造 Pending JPH11159703A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110056665A1 (en) * 2005-01-07 2011-03-10 Hiflux Limited Heat Exchanger
JP2016205806A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGeneral Electric Technology GmbH 排熱回収蒸気発生器のためのカラーに支持された耐圧部

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