JPS6086305A - Boiler device - 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】 この発明はボイラ装置に係り、特にボイラ火炉を構成す
る炉壁管の支持構造に改良を加えたボイラ装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a boiler apparatus, and more particularly to a boiler apparatus in which a support structure for a furnace wall tube constituting a boiler furnace is improved.

近年急増する電力需要に応えるために、大容量の火力発
電所が建設されつつある。Large-capacity thermal power plants are being constructed in order to meet the rapidly increasing demand for electricity in recent years.

これらのボイラは、部分負荷において高いプラント効率
を得るために変圧運転を行うことが要望されている。す
なわち、最近の電力の特徴として原子力発電ρ伸びによ
って負荷の最大。These boilers are required to operate at variable pressure in order to obtain high plant efficiency at partial loads. That is, as a feature of recent electric power generation, nuclear power generation ρ increases by the maximum load.

最小差も増大し、火力発電所ボイラは従来のベースロー
ド用から負荷調整用へとその運用が移行しつつある。The minimum difference is also increasing, and the operation of thermal power plant boilers is shifting from the conventional base load use to load adjustment use.

こ、のように負荷調整用として運転する場合、負荷に応
じて圧力を変化させる、いわゆる変圧運転ボイラとする
ことにより、部分負荷でのプラント効率を数％向上させ
ることができる。When operating for load adjustment as in this case, the plant efficiency at partial load can be improved by several percent by using a so-called variable pressure operation boiler that changes the pressure depending on the load.

従来の変圧ボイラは第１図に示す如く、大炉壁を構成す
る蒸発管を最も熱吸収量の多いバーナ部分を緩やかな傾
斜角度を持つスパイラル管壁で構成し、その上部の蒸発
管は垂直管壁で構成されていた。As shown in Figure 1, in a conventional variable pressure boiler, the evaporator tube that makes up the large furnace wall is composed of a spiral tube wall with a gentle slope angle in the burner section that absorbs the most heat, and the upper evaporator tube is vertical. It was made up of tube walls.

このスパイラル管壁は水管内の給水が火炉を中心として
旋回しながら上昇するので、火炉壁の温度分布が均一と
なり、また比較的少数本の水管で炉壁を構成できるため
管体内の流体の流速を速く設定でき核沸騰及び膜沸騰を
防止して管体温度の急激な上昇を防止できる利点がある
。In this spiral tube wall, the water supply in the water tube rises while swirling around the furnace, so the temperature distribution on the furnace wall becomes uniform, and since the furnace wall can be constructed with a relatively small number of water tubes, the flow rate of the fluid in the tube increases. This has the advantage of being able to set the temperature quickly, preventing nucleate boiling and film boiling, and preventing a sudden rise in tube temperature.

その反面、炉壁を構成する管体は重力方向に対して斜め
に配置されているため炉壁全体の強度はあまり強くなく
炉壁の支持には特別の配慮が必要となる。On the other hand, since the tubes constituting the furnace wall are arranged obliquely to the direction of gravity, the strength of the furnace wall as a whole is not very strong, and special consideration is required to support the furnace wall.

第１図はこのスパイラル管壁の支持状態を示す斜視図で
ある。符号１は鉛直方向に配置した吊り板でありスパイ
ラル管壁４の全周にわたってほぼ等間隔に配置しである
。　この吊り板１はスパイラル管壁４に対して全長で溶
接され、吊り板１の上端部はスパイラル管壁４の上部に
形成した垂直管壁２に固定されている。従ってスパイラ
ル管壁４の荷重は吊り板１にスパイラル管壁４を全長で
溶接した全溶接構造で支持されていた。この場合スパイ
ラル管壁４の荷重は上部へいくほど自重によって大きく
なり、その荷重の分布は第２図の如くである。ここで図
中り、はスパイラル管壁４の高さ、ｈ２は垂直管壁２の
高さを示す。従って荷重の異るスパイラル管壁４を全長
にわたって溶接構造の吊り板１で支持するのは不経済で
ある。この溶接作業はボイラの建設現場において行なわ
れるために現地での溶接作業が増え、製造コストが高く
なる欠点がある。FIG. 1 is a perspective view showing the supported state of this spiral tube wall. Reference numeral 1 denotes hanging plates arranged in the vertical direction, which are arranged at approximately equal intervals over the entire circumference of the spiral tube wall 4. This hanging plate 1 is welded to the spiral tube wall 4 along its entire length, and the upper end portion of the hanging plate 1 is fixed to a vertical tube wall 2 formed on the upper part of the spiral tube wall 4. Therefore, the load on the spiral tube wall 4 was supported by the fully welded structure in which the spiral tube wall 4 was welded to the hanging plate 1 along its entire length. In this case, the load on the spiral tube wall 4 increases as it goes upward due to its own weight, and the load distribution is as shown in FIG. In the figure, h2 indicates the height of the spiral tube wall 4, and h2 indicates the height of the vertical tube wall 2. Therefore, it is uneconomical to support the spiral tube wall 4, which has different loads, over its entire length by the welded hanging plate 1. Since this welding work is performed at the boiler construction site, there is a disadvantage that the on-site welding work increases and the manufacturing cost increases.

この発明は上述した問題点を解決し、管壁支持を十分に
行え、しかも製造コストを低減し得る管壁支持構造を有
するボイラ装置を提供することにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a boiler apparatus having a tube wall support structure that can sufficiently support the tube walls and reduce manufacturing costs.

要するにこの発明は荷重の分布に対応し、スパイラル管
壁の最大許容荷重以」二の荷重が加わる部分はスパイラ
ル管壁と吊り板を溶接して溶接構造で支持し、それ以外
のスパイラル管壁はスライド構造で支持するようにした
ものであるλ以下この発明の実施例を図面により説明す
る。In short, this invention deals with the load distribution, and the parts where a load greater than the maximum allowable load of the spiral pipe wall is applied are supported by a welded structure by welding the spiral pipe wall and the hanging plate, and the other parts of the spiral pipe wall are supported by a welded structure. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第３図ないし第６図において吊り板１は従来のものと同
一の形状に構成されている。吊り板１の上端部ｌは第４
図の如く垂直管壁２に位置し、スカラッププレートと称
する略「コ」字形（３） の接続部材６を介してこの垂直管壁２に接続している。In FIGS. 3 to 6, the hanging plate 1 has the same shape as the conventional one. The upper end l of the hanging plate 1 is the fourth
As shown in the figure, it is located on the vertical pipe wall 2 and connected to the vertical pipe wall 2 via a substantially U-shaped (3) connecting member 6 called a scallop plate.

次に符号５はスパイラル管壁４の側壁４ａに直交するよ
う炉底に配置したガーダ采）であり、火炉ホッパ部の自
重を支持し、かつ火炉ホッパ部に加わる炉内ガス圧を炉
外から支持している。先ず、スパイラル管壁４の側壁４
ａに配置した吊り板１のうち下端がこのガーダ５の端部
に接続されるものを吊り板１ａ、スパイラル管壁４のみ
を支持するものを吊り板１ｂとすれば、吊り板１ａは第
３図に示されているようにスパイラル管壁４の全高にわ
たって溶接を行った全溶接形の支持構造である。そして
下端部は第１０図に示す如くスカラッププレート２０に
よりガーダ５と接続する。これによってボイラホッパ部
の荷重はガーダ５２両側壁４ａに各々設けた吊り板１ａ
によって支持されることになる。従って吊り板１ａに加
わる荷重はホッパ部の荷重とスパイラル管壁４の側壁４
ａ自体の荷重の合計となりそのために吊り板１ａは全溶
接構造にする。しかしながら第３図に示した吊り（４） 板１ｂへの荷重分布は第７図の如くなる。すなわち、こ
の場合各スパイラル管壁４の（［［４ａへの強度に基づ
く最大許容荷重をａ、その時のスパイラル管壁４の高さ
をｂとすれば、スパイラル管壁４の底部から高さｂまで
は第８図に示すようにスライド構造にして支持し、それ
より上部は第８図に示すようにスパイラル管壁４と′吊
り板１ｂは溶接構造にして支持するのである。Next, reference numeral 5 denotes a girder clasp placed at the bottom of the furnace so as to be perpendicular to the side wall 4a of the spiral tube wall 4, which supports the weight of the furnace hopper and also controls the gas pressure in the furnace that is applied to the furnace hopper from outside the furnace. I support it. First, the side wall 4 of the spiral tube wall 4
Among the hanging plates 1 arranged at a, if the one whose lower end is connected to the end of this girder 5 is called the hanging plate 1a, and the one that supports only the spiral tube wall 4 is called the hanging plate 1b, then the hanging plate 1a is the third hanging plate. As shown in the figure, this is a fully welded support structure in which the entire height of the spiral tube wall 4 is welded. The lower end is connected to the girder 5 by a scallop plate 20 as shown in FIG. As a result, the load on the boiler hopper section is reduced by the hanging plates 1a provided on both side walls 4a of the girder 52.
will be supported by. Therefore, the load applied to the hanging plate 1a is the load of the hopper section and the side wall 4 of the spiral pipe wall 4.
This is the total load of a itself, and therefore the hanging plate 1a has a fully welded structure. However, the load distribution on the suspension (4) plate 1b shown in FIG. 3 is as shown in FIG. That is, in this case, if the maximum allowable load based on the strength of each spiral tube wall 4 ([[4a is a, and the height of the spiral tube wall 4 at that time is b, then the height b from the bottom of the spiral tube wall 4 is The upper part is supported by a sliding structure as shown in FIG. 8, and the spiral tube wall 4 and the hanging plate 1b are supported by a welded structure as shown in FIG.

つまり、第５図、第６図は吊り板１ｂとスパイラル管壁
４との溶接構造を具体的に示したものであり、例えばス
パイラル管壁４のくぼみには第５図、第６図のように各
水管の間に各々駒７を配置してスパイラル管壁４と溶接
し、これにより吊り板１ｂとの密着面を面一に形成して
さらにこの面に対して吊り板１ｂを配置して溶接して溶
接構造による支持を行なうが、吊り板ｌｂの下部は第９
図に示すようなスライド構造で支持する。In other words, FIGS. 5 and 6 specifically show the welding structure between the hanging plate 1b and the spiral tube wall 4. For example, in the recess of the spiral tube wall 4, as shown in FIGS. A piece 7 is placed between each water pipe and welded to the spiral pipe wall 4, thereby forming a flush surface with the hanging plate 1b, and further placing the hanging plate 1b on this surface. Welded and supported by the welded structure, the lower part of the hanging plate lb is the 9th
Support it with a sliding structure as shown in the figure.

第８図および第９図はスパイラル管壁４の側壁４ａと吊
り板１ｂの下部（第８図のｂ部）との係合状態を示す。8 and 9 show the state of engagement between the side wall 4a of the spiral tube wall 4 and the lower part of the hanging plate 1b (section b in FIG. 8).

図中吊り板１ｂとのスライド構造にする高さｂまでの部
分についてはスパイラル管壁４に取り付けたラグ８とこ
のラグ８内に挿通配置したピン２１とにより吊り板１ｂ
とスパイラル管壁４とは垂直方向に変位可能に接続され
てスライド構造で支持されている。次に９ａは吊り板１
ｂ側に取り付けたピン支持アーム、９ｂは垂直バックス
テー１０に取り付けたリンクアームでありピン２２を介
して各アームは接続し全体としてリンク機構を構成し、
このリンク機構は側ｗ４ａと垂直バックステー１０との
水平方向に対する相対的な変位を吸収するよう構成しで
ある。In the figure, for the part up to the height b that has a sliding structure with the hanging plate 1b, a lug 8 attached to the spiral tube wall 4 and a pin 21 inserted through the lug 8
and the spiral tube wall 4 are vertically displaceably connected and supported in a sliding structure. Next, 9a is hanging board 1
The pin support arm attached to the b side, 9b is a link arm attached to the vertical backstay 10, and each arm is connected via a pin 22, forming a link mechanism as a whole,
This link mechanism is configured to absorb relative displacement between the side w4a and the vertical backstay 10 in the horizontal direction.

このようにスパイラル管壁４の側壁４ａは第８図に示す
ように吊り板１ｂの上部においては溶接２３によって支
持されており、吊り板１ｂの下部はラグ８．ピン２１に
よってスライド構造で支持されている。従って、吊り板
１ｂの下部はスライド構造であるために従来のように吊
り板１全てに溶接２３を施す必要がなく、溶接作業のた
めの段取、溶接作業の手間が省け、ボイラの建設上極め
て安価に建設できる。As shown in FIG. 8, the side wall 4a of the spiral tube wall 4 is supported at the upper part of the hanging plate 1b by welding 23, and the lower part of the hanging plate 1b is supported by the lug 8. It is supported by a pin 21 in a sliding structure. Therefore, since the lower part of the hanging plate 1b has a sliding structure, there is no need to perform welding 23 on all of the hanging plates 1 as in the conventional case, which saves preparation for welding work and the trouble of welding work, and improves the construction of the boiler. It can be constructed extremely cheaply.

次にボイラ前壁および後壁の支持について述べるボイラ
前壁および後壁（以下前壁を例に説明し、第３図の符号
４ｂは前壁を示す）に対してはウィンドボックス２４が
第１１図のように取り付けである。但し、フロントファ
イアリング方式のボイラでは当然のことながらウィンド
ボックス２４は前壁４ｂのみに取り付けである。このウ
ィンドボックス２４は第１１図に示す如くコンスタント
ハンガ１２によってボイラ支持鉄骨１３によって吊り下
げられ、その荷重の全てが支持鉄骨１３によって支持さ
れているので、このためウィンドボックスの荷重は吊り
板１に加わらず、さらにボイラホッパ、ガーダ５の荷重
は側壁４ａで支持されるので第７図の如くボイラホッパ
およびガーダ５の荷重ａ′は存在せず、前壁４ｂの荷重
分布は第１２図の如くなり、最大許容荷重ａの位置する
炉壁高さＣは側壁４ａの炉壁高さｂに比較して大幅に上
部へ移動する。つまりステ（７） イド構造部分Ｗ２が大幅に大きく、これに対応して吊り
板１と溶接する溶接部Ｗ８は減少する。なお、この前後
壁部も溶接部は第５図、第６図に示す方法により行う。Next, we will discuss support for the front and rear walls of the boiler.For the front and rear walls of the boiler (the front wall will be explained below as an example, and the reference numeral 4b in FIG. 3 indicates the front wall), the wind box 24 Attach as shown in the diagram. However, in a front firing boiler, the wind box 24 is naturally attached only to the front wall 4b. This wind box 24 is suspended from the boiler support steel frame 13 by a constant hanger 12 as shown in FIG. 11, and all of its load is supported by the support steel frame 13. Furthermore, since the load of the boiler hopper and girder 5 is supported by the side wall 4a, the load a' of the boiler hopper and girder 5 does not exist as shown in FIG. 7, and the load distribution on the front wall 4b becomes as shown in FIG. 12. The height C of the furnace wall where the maximum allowable load a is located is significantly moved upward compared to the height b of the furnace wall of the side wall 4a. In other words, the step (7) side structure portion W2 is significantly larger, and the welded portion W8 welded to the hanging plate 1 is correspondingly reduced. Incidentally, the welding of the front and rear wall portions is also performed by the method shown in FIGS. 5 and 6.

この発明を実施することにより、吊り板と炉壁との溶接
部をこの炉壁強度に基づく最大許容荷重に基づいて定め
、最大許容荷重以下の部分については吊り板と炉壁との
溶接作業を行わないようにスライド構造で支持するため
、炉壁強度を十分確保したまま手間のかかる溶接作業を
大幅に減少させることができる。By carrying out this invention, the welding part between the hanging plate and the furnace wall is determined based on the maximum allowable load based on the strength of the furnace wall, and the welding work between the hanging plate and the furnace wall is performed for the part where the load is less than the maximum allowable load. Since the furnace wall is supported by a sliding structure to prevent it from being welded, the time-consuming welding work can be significantly reduced while maintaining sufficient furnace wall strength.

また、スライド構造としたので、吊り板全長にわたって
溶接を行う場合に比較して熱応力を効果的に吸収でき、
熱疲労に対する信頼性も向上する。In addition, since it has a sliding structure, thermal stress can be absorbed more effectively than when welding the entire length of the suspension plate.
Reliability against thermal fatigue is also improved.

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のスパイラル管壁火炉構造を示す概略斜視
図、第２図はスパイラル管壁に加わる垂直荷重の高さ方
向の分布図、第３図はこの発明になるスパイラル管壁火
炉構造の一実施例（８） を示す概略斜視図、第４図は第３図イ部の拡大図、第５
図は第３図の吊り板と炉壁の接合部を示す拡大図、第６
図は第５図のＢ−Ｅ線による断面図、第７図は第３図の
側壁に加わる荷重分布図、第８図は側壁と吊り板との係
合状態およびステーの構造を示す断面図、第９図はスラ
イド構造の概略斜視図、第１０図は第３図の口部の拡大
図、第１１図は前壁とウィンドボックスの断面図、第１
２図は前後壁に加わる垂直荷重の高さ方向の分布図であ
る。 １、ｌａ、ｌｂ・・川・吊り板 ２・・・・・・垂直管壁 ４・・・・・・スパイラル管壁 ８・・・・・・ラグ ２１・・・・・・、ピン ２３・・・・・・溶接 第１図　第２目 第３目 特開昭ＧＯ−８６３０５（４） 第５図　第６図[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a schematic perspective view showing a conventional spiral tube wall furnace structure, Fig. 2 is a distribution diagram of the vertical load applied to the spiral tube wall in the height direction, and Fig. 3 is a diagram showing the structure of a conventional spiral tube wall furnace. FIG. 4 is an enlarged view of part A in FIG. 3, and FIG.
The figure is an enlarged view showing the joint between the hanging plate and the furnace wall in Figure 3, and Figure 6.
The figure is a cross-sectional view taken along line B-E in Figure 5, Figure 7 is a load distribution diagram applied to the side wall in Figure 3, and Figure 8 is a cross-sectional view showing the state of engagement between the side wall and the hanging plate and the structure of the stay. , FIG. 9 is a schematic perspective view of the slide structure, FIG. 10 is an enlarged view of the mouth of FIG. 3, FIG. 11 is a sectional view of the front wall and wind box,
Figure 2 is a distribution diagram of the vertical load applied to the front and rear walls in the height direction. 1, la, lb...river/hanging plate 2...vertical tube wall 4...spiral tube wall 8...lug 21...pin 23... ...Welding Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 JP-A-Sho GO-86305 (4) Fig. 5 Fig. 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、　垂直管壁に固定された吊り板によってスパイラル
管壁の荷重を支持するものにおいて、前記スパイラル管
壁の最大荷重以上の荷重が加わる部分はスパイラル菅′
壁と吊り板を溶接して溶接構造で支持し、それ以外のス
パイラル管壁はスライド構造で支持するようにしたこと
を特徴とするボイラ装置。 ２、下端部がガーダと接続する吊り板については、吊り
板全長にわたって溶接を行うことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のボイラ装置。[Claims] 1. In a device in which the load of a spiral tube wall is supported by a hanging plate fixed to a vertical tube wall, the portion to which a load greater than the maximum load of the spiral tube wall is applied is the spiral tube'.
A boiler device characterized in that a wall and a hanging plate are welded and supported by a welded structure, and the other spiral tube walls are supported by a sliding structure. 2. The boiler apparatus according to claim 1, wherein the hanging plate whose lower end is connected to the girder is welded over the entire length of the hanging plate.