JPS58124101A - Fire-tube type waste heat boiler - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ボイラ水を通して熱交換を行なうたて型、横型あるいは
ボイラに気水ドラムを内蔵した１体型，気水ドラムを別
籠きした分離型等の煙管式廃熱ボイラ．、ことに尚温尚
ダスト用煙管式廃熱ボイラに関ｊるものである。[Detailed Description of the Invention] A smoke tube type waste heat boiler that exchanges heat through boiler water, such as a vertical type, a horizontal type, an integrated type with an air-water drum built into the boiler, or a separate type with a separate air-water drum. , especially regarding smoke tube type waste heat boilers for still-temperature dust.

従来の煙管式廃熱ボイラ（％にたて型について）はガス
入口部においてガスの流れ方向と直交する平面（管板面
）が存在するために、高温でかつ亮ダストの廃ガスの熱
回収に使用する場合、チューブの入口部で管板にガスお
よびカス中のダストか価突し、ガス中のダストか付着堆
積し、これが成長するとチューブの閉塞が起きる。その
ため、高温・高ダストの廃ガスを煙管式廃熱ボイラで熱
回収するためには、ダストの閉塞を防止する必要がある
。Conventional smoke tube type waste heat boilers (vertical type) have a plane (tube plate surface) perpendicular to the gas flow direction at the gas inlet, so it is difficult to recover heat from high-temperature and dusty waste gas. When used for this purpose, the gas and dust in the gas collide with the tube sheet at the inlet of the tube, the dust in the gas adheres and accumulates, and as this grows, the tube becomes blocked. Therefore, in order to recover heat from high-temperature, high-dust waste gas in a smoke tube waste heat boiler, it is necessary to prevent dust clogging.

本発明は高温高ダスト用煙管式廃熱ポイラにおいて上記
のような高温ガス中のダストの付着によりチューブの閉
塞を生じたいよ５にすることを目的とするものである。The object of the present invention is to prevent tube blockage from occurring due to adhesion of dust in high-temperature gas in a smoke tube type waste heat boiler for high-temperature and high-dust conditions.

この目的を達成するために本発明によれば、両端に管板
を具えて加熱されるボイラ水を貯えるようにされたシェ
ルと、このシェル内部に配置されて尚温廃ガスを流通す
る複数の煙管とを弔する煙管式廃熱ボイラにおいて、ガ
ス入口側の前記管板の外側に人口部を広口にされて前記
の谷煙管に廃ガスを導くガイドを設げ、これらのガイド
を囲んて水室を設げ、この水至に冷却水を供給するよう
にしている。To achieve this object, the present invention provides a shell having tube sheets at both ends for storing boiler water to be heated; In a smoke tube type waste heat boiler, a guide is provided on the outside of the tube sheet on the gas inlet side to guide the waste gas into the valley smoke tube, and a guide is provided on the outside of the tube sheet on the gas inlet side to guide the waste gas to the valley smoke tube. A chamber is installed to supply cooling water to this water tank.

以下第１図および第２ａ図、第２ｂ図の図面により本発
明の第１の実施例について説明する。A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, FIG. 2a, and FIG. 2b.

第１図はたて型煙管式廃熱ボイラの本体である。Figure 1 shows the main body of a vertical smoke tube type waste heat boiler.

上部管板５と下部管板６との間を複数の煙管３で接続し
、シェル１の内側ｌこは加熱される水に乱流を生じさせ
るための邪魔板７が取付けられ、シェル下部にボイラ給
水口８、上部に蒸気及び熱水の取出口９が設けられてい
る。A plurality of flue pipes 3 connect the upper tube plate 5 and the lower tube plate 6, and a baffle plate 7 is attached to the inside of the shell 1 to create turbulence in the heated water. A boiler water supply port 8 and an outlet 9 for steam and hot water are provided at the top.

本体上部に本発明を構成する廃ガスを煙管３に導（ガイ
ド２とこのガイドを冷却するための水室４とが設けられ
、これらの部分は本体とは、フランジ１４．１５で区切
られ、一体物として製作されている。水室４の上板１８
は水平面に対し、２０’〜６０°の傾きを有しており、
水室内には中央部まで給水管１６が配されていて、冷却
水は給水入口１０から導入され出口１１から排出される
。ガイド２は第２ａ図および第２ｂ図に示すようにガゑ
入口部を広口にして水室４の上板１８から下方にに入り
込むように工夫されており、高温ガスが直接管板に当ら
ないよう、−ｍのフェルール（管板、チューブ保護のた
めのダミーチューブ）の役割をはたしている。The waste gas constituting the present invention is introduced into the smoke pipe 3 at the upper part of the main body (a guide 2 and a water chamber 4 for cooling this guide are provided, and these parts are separated from the main body by a flange 14, 15, Manufactured as a single piece. Upper plate 18 of water chamber 4
has an inclination of 20' to 60° with respect to the horizontal plane,
A water supply pipe 16 is arranged inside the water chamber up to the center, and cooling water is introduced from the water supply inlet 10 and discharged from the outlet 11. As shown in Figures 2a and 2b, the guide 2 is designed to have a wide inlet so that it enters downward from the upper plate 18 of the water chamber 4, so that high-temperature gas does not directly hit the tube plate. -m's ferrule (tube plate, dummy tube to protect the tube).

廃ガスが高温の場合、本体入口ダクト２２を水冷壁１７
で保論する場合が多く給水口１２および出口１３が設け
られている。When the waste gas is high temperature, the main body inlet duct 22 is connected to the water cooling wall 17.
In many cases, a water inlet 12 and an outlet 13 are provided.

第３図および第４ａ図、第４ｂ図は本発明の第２の実施
例を示すもので、各ガイド２はガス入口部が四角形の稜
ｆｓ２１を形成するように先端部がとがり、ガス流れ方
向に向って円形を形成して全体で水室４の上板１８を構
成するようにされ、１本の煙管に１本のガイドが、さし
込まれるようになっている。水冷ガイドの水室４中には
冷却水に乱流を生じさせるための邪魔板２０が配置され
、ガス入口部は第４．ｂ図に示すように四角形の対角、
−−。3, 4a and 4b show a second embodiment of the present invention, in which each guide 2 has a pointed tip so that the gas inlet forms a rectangular edge fs21, and the gas flow direction is The upper plate 18 of the water chamber 4 is formed as a whole by forming a circular shape, and one guide is inserted into one smoke pipe. A baffle plate 20 for generating turbulent flow in the cooling water is arranged in the water chamber 4 of the water cooling guide, and the gas inlet is located at the fourth. As shown in figure b, the diagonal of the rectangle,
--.

線となる傾斜中心Ｉｉ！ｊｌｃ−ｃ’に沿って水平に対
し２０゜〜６０°の傾きをもって水氷４が設けられ、冷
却給水口１０は冷却水の流れの方向を変えるための邪魔
板２０の下部に、出口１１は邪魔板２０の上部に設けら
れている。Center of inclination Ii that becomes a line! Water ice 4 is provided along the line jlc-c' with an inclination of 20° to 60° with respect to the horizontal, the cooling water supply port 10 is located at the bottom of a baffle plate 20 for changing the direction of the flow of cooling water, and the outlet 11 is located at the bottom of a baffle plate 20 for changing the direction of the flow of cooling water. It is provided on the upper part of the baffle plate 20.

上記の各実施例におけるガス入口部に水冷ガイド２を設
けた煙管式廃熱ボイラの作用について説明する。The operation of the smoke tube type waste heat boiler provided with the water cooling guide 2 at the gas inlet in each of the above embodiments will be explained.

これらの廃熱ボイラは、高温、高ダストの廃ガス特にダ
ストの一部が高温のため溶融している状態のガス、例え
ば転炉ガス、電気炉ガスのような廃ガスの熱回収装置と
して好適である。These waste heat boilers are suitable as a heat recovery device for high-temperature, high-dust waste gas, especially gas where part of the dust is molten due to high temperature, such as converter gas and electric furnace gas. It is.

ガスが廃熱ボイラに入ると、ガスは煙管３と同数の水冷
ガイド２に分配され、これらのガイドにおいて一部冷却
される。特に、ガス中の溶融ダストは表面温度５０〜２
００℃の水冷ガイド２に当ると、急冷され、表面張力の
影響で溶融ダストは球状となって水冷ガイドの壁面をは
じいて（溶着しない）煙管内に導びかれる。When the gas enters the waste heat boiler, it is distributed to as many water-cooled guides 2 as smoke pipes 3 and is partially cooled in these guides. In particular, the surface temperature of molten dust in the gas is 50~2
When it hits the water-cooled guide 2 at 00°C, it is rapidly cooled, and under the influence of surface tension, the molten dust becomes spherical and is repelled from the wall of the water-cooled guide (does not weld) and is guided into the smoke pipe.

又水冷ガイドへの給水は、第１図の場合には中央部に向
けられた数本の給水管１６から導入され、水室上板１８
に泊って流れるようになっている。In addition, the water supply to the water cooling guide is introduced from several water supply pipes 16 directed toward the center in the case of FIG.
Staying flowing.

又、ガス入口部は伝熱的には乱流熱伝達の助走区間に当
り、熱伝達係数が、一様な流れの状態となっている煙管
内に比べ１．２〜２倍程度も高く、そのため氷室上板１
８下部で冷却水の一部が沸とうし、ホットスポット（蒸
気が一ケ所にたまって部分的に高温部分をつくること）
をつくりやす（なる。ところが前記のように上板１８に
傾き（約２０〜６０°程度）をもたせることにより、蒸
気を逃がし、ホットスポットを作らない構造となってい
る。In addition, the gas inlet section corresponds to the run-up section of turbulent heat transfer in terms of heat transfer, and the heat transfer coefficient is about 1.2 to 2 times higher than in the smoke pipe where the flow is uniform. Therefore Himuro upper plate 1
Part of the cooling water boils at the bottom of 8, creating a hot spot (steam accumulates in one place and creates a high temperature area)
However, as mentioned above, by tilting the upper plate 18 (approximately 20 to 60 degrees), the structure allows steam to escape and prevents the formation of hot spots.

第３図の場合に傾斜中心線ｃ−ｃ’に活って水冷ガイド
を傾けているもも、同様の効果を得るのに適している。In the case of FIG. 3, the water-cooling guide is tilted along the inclination center line c-c', which is suitable for obtaining the same effect.

またこの水冷ガイドに給水する冷却水は、ボイラ給水の
一部を用いることによって水冷ガイドの熱損失を最少限
にすることができる。Furthermore, by using a portion of the boiler water supply as the cooling water supplied to the water-cooled guide, heat loss of the water-cooled guide can be minimized.

さらに、ガイド２の下部の円管を本体煙管３の一部にさ
し込むことにより、管板面５に直接高温ガスをあてるこ
とかないため、この棟の煙管式廃熱ボイラーでたびたび
起す−管板部の高温腐食を防止することができる。Furthermore, by inserting the circular tube at the bottom of the guide 2 into a part of the main smoke tube 3, high-temperature gas is not applied directly to the tube plate surface 5. High temperature corrosion of the plate can be prevented.

こうしてガイド２を通り煙管内３に入ったガスは、シェ
ルｌ内のボイラ水と熱交換し、冷却されて、ボイラ本体
から排出され、ガスより熱を受けたボイラ水は一部蒸気
となって出口９より、気水ドラム等に導かれる。In this way, the gas that passes through the guide 2 and enters the smoke pipe 3 exchanges heat with the boiler water in the shell L, is cooled, and is discharged from the boiler body, and some of the boiler water that has received heat from the gas turns into steam. From the outlet 9, it is guided to an air/water drum or the like.

本発明の効果を列記すれば以下のとおりである。The effects of the present invention are listed below.

（ａ）　　管板上部（ガス入口部）に冷却ガイドを設け
ることによって溶融ダストを含む高温高ダスト廃ガスの
熱回収が可能となる。(a) By providing a cooling guide in the upper part of the tube plate (gas inlet part), it is possible to recover heat from high-temperature, high-dust waste gas containing molten dust.

（ｂ）　　間欠的に排出される廃ガス（例えば転炉、電
気炉など）に対し、ガイド自身や、管板部のサーマルシ
ョックを防止し、長寿命となる。(b) It prevents thermal shock to the guide itself and the tube plate against intermittently discharged waste gas (e.g. from converter furnaces, electric furnaces, etc.), resulting in a long life.

（Ｃ）　　ダストとガイドとの融着を防止し、ダストの
払い落しなどの清掃メンテナンスが著しく軽減される。(C) It prevents dust from adhering to the guide, and cleaning maintenance such as brushing off dust is significantly reduced.

（なお煙管部はガス流れと煙管が平行になっているため
、ダストの付着が起りにくい。） （ｄ）　　煙管ボイラで上部よりガス入口側に起りやす
い管板部の高温腐食を防止することができる。(In addition, since the gas flow and the smoke tube are parallel to each other, it is difficult for dust to adhere to the smoke tube section.) (d) It is possible to prevent high-temperature corrosion of the tube sheet section, which tends to occur on the gas inlet side from the top of a smoke tube boiler. can.

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

第１図は本発明による煙管式廃熱ボイ２の第１の実施例
の縦断面図、第２ａ図および第２ｂ図は第１図の部分断
面図、第３図は第２の実施例の縦断面図、第４ａ図およ
び第４ｂ図は第３図の部分断面図である。 １・・シェル、２・・ガイド、３・・煙管、４・・氷室
、５・・上部管板、６・・下部管板、７・・邪魔板、８
・・ボイラ給水口、９・・蒸気および熱水取出口、ｉｏ
・・冷却水給水入口、１１・　・冷却水給水出口、１２
・・入口ダクト冷却水給水入口、１３・・入口ダクト冷
却水給水出口、１４．１５−・フランジ、１７・・水冷
壁、１８・・氷室上板、２０・・邪魔板、２１・・稜線
、２２・・入口ダクト。 兜？α図 ％Ｚｂ図 ′！Ａ３図 １FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of a smoke tube type waste heat boiler 2 according to the present invention, FIGS. 2a and 2b are partial sectional views of FIG. 1, and FIG. The longitudinal sectional views, FIGS. 4a and 4b, are partial sectional views of FIG. 3. 1. Shell, 2. Guide, 3. Smoke tube, 4. Ice chamber, 5. Upper tube plate, 6. Lower tube plate, 7. Baffle plate, 8.
... Boiler water supply port, 9 ... Steam and hot water outlet, io
・・Cooling water supply inlet, 11・ ・Cooling water supply outlet, 12
・・Inlet duct cooling water supply inlet, 13・・Inlet duct cooling water supply outlet, 14. 15−・・Flange, 17・・Water cooling wall, 18・・Ice chamber upper plate, 20・・Baffle plate, 21・・・Ridge line, 22...Inlet duct. helmet? α diagram %Zb diagram'! A3 diagram 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 両端に管板を具えて加熱されるボイラ水を貯えるように
されたシェルと、このシェル内部に配置されて尚温廃ガ
スを流通する複数の煙管とを有する煙管式廃熱ボイラに
おいて、ガス入口側の前記管板の外側に入口部を広口に
されて前記の各煙管に発ガスを導くガイドを設け、これ
らのガイドを囲んで水呈を設け、この氷室に冷却水を供
給するようにしたことを特徴とする煙管式廃熱ボイラ。In a smoke tube waste heat boiler, which has a shell equipped with tube sheets at both ends to store boiler water to be heated, and a plurality of smoke tubes disposed inside the shell and through which still-temperature waste gas flows, the gas inlet On the outside of the tube plate on the side, guides were provided with wide-mouthed inlets to guide gas to each of the smoke tubes, and a water tank was provided surrounding these guides to supply cooling water to the ice chamber. This smoke tube type waste heat boiler is characterized by: