JP2014152970A - 舶用再熱ボイラおよびその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる舶用再熱ボイラおよびその組立方法を提供すること。
【解決手段】船舶のデッキ上にボイラ本体３０を設置し、前記ボイラ本体３０が設置されたデッキの、直上のデッキ上にダクト６２が予め取り付けられた再熱器６１を設置したときの、再熱炉２９の上端と、前記ダクト６２との、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、前記ダクト６２と前記再熱炉２９との間に配置されるエキスパンションジョイント６４が製作されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶に搭載される舶用再熱ボイラおよびその組立方法に関するものである。

船舶に搭載される舶用再熱ボイラとしては、例えば、特許文献１に開示された再熱ボイラ５が知られている。

特開２０１２−１６７８５８号公報

船舶に搭載される舶用再熱ボイラ５は、主炉（主ボイラ）２７および再熱炉２９を備えたボイラ本体３０と、再熱器６１と、ダクト７２と、を主たる要素として構成されたものである。
そして、図８に示すように、ボイラ本体３０は、ボイラ本体３０が設置されるデッキＤ１上に設けられた複数個（例えば、４個）の（第１の）固定脚７３を介してボイラ本体３０が設置されるデッキＤ１上に固定され、ダクト７２が予め取り付けられた再熱器６１は、ボイラ本体３０が設置されたデッキＤ１の、直上のデッキ（１つ上のデッキ）Ｄ２上に設けられた複数個（例えば、４個）の（第２の）固定脚７４を介して再熱器６１が設置されるデッキＤ２上に固定されることになる。
また、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口と、再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口とは、ダクト７２を介して接続されることになる。

ここで、船舶の建造時において、ボイラ本体３０が設置されるデッキＤ１を含む（船体）ブロック体と、再熱器６１が設置されるデッキＤ２を含む（船体）ブロック体とは、別々のブロック体として組み立てられ、その後、船台やドックに運ばれて船の形に組み立てられていくことになる。
また、（第１の）固定脚７３は、ボイラ本体３０が設置されるデッキＤ１を含むブロック体を組み立てる際に、ボイラ本体３０が設置されるデッキＤ１上に設置され、（第２の）固定脚７４は、再熱器６１が設置されるデッキＤ２を含むブロック体を組み立てる際に、再熱器６１が設置されるデッキＤ２上に設置されることになる。

さらに、別々のブロック体として組み立てられた、ボイラ本体３０が設置されるデッキＤ１を含むブロック体と、再熱器６１が設置されるデッキＤ２を含むブロック体とが組み合わせられて、（第１の）固定脚７３にボイラ本体３０が固定され、（第２の）固定脚７４に再熱器６１が固定されると、船舶のデッキＤ１，Ｄ２での設置位置と各ブロック体の製作精度等により、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口は通常、再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口の直下に位置しておらず、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向に数ｍｍ〜数十ｍｍズレている。
そのため、従来の舶用ボイラを組み立てる際には、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向への数ｍｍ〜数十ｍｍのズレを吸収することができる、外観が略直方体を呈するダクトを用意して、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工し、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口と、再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口とが、ダクトを介して接続されるようにしていた。

ただ、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工して、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口と、再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口とを、ダクトを介して接続する工法は、断熱材をダクト外部に取付ける従来の舶用ボイラ５では可能であった。
しかしながら、舶用再熱ボイラの排気ガス温度の高温化（４５０℃以上）に伴い、ダクトの内面には、厚み３００ｍｍ程度の断熱材（保温材）が取り付けられ、断熱材の内面には、厚み３ｍｍ程度のステンレス製の板が取り付けられるようになった。そのため、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工すると、工事時間が長くなるといった問題点が生じるようになった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる舶用再熱ボイラおよびその組立方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントは、主炉および再熱炉を備えたボイラ本体と、再熱器と、を備え、排気ガス出口である前記再熱炉の上端と、排気ガス入口である前記再熱器の下端に設けられたダクトと、該ダクトと前記再熱炉との間に配置されるエキスパンションジョイントとを介して接続される舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントであって、船舶のデッキ上に前記ボイラ本体を設置し、前記ボイラ本体が設置されたデッキの、直上のデッキ上に前記ダクトが予め取り付けられた前記再熱器を設置したときの、前記再熱炉の上端と、前記ダクトとの、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて製作されていることを特徴とする。

本発明に係る舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントによれば、船舶の艤装時における組み立て工程において、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工する必要がなくなり、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、別途工場等で製作されたエキスパンションジョイントを、再熱炉の上端に設けられた排気ガス出口と、ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入していくだけでよくなる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる。

上記舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントにおいて、高さ方向における寸法を縮減させる高さ寸法縮減機構を備えているとさらに好適である。

このような舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントによれば、エキスパンションジョイントの高さ方向における寸法を、例えば、３０ｍｍ〜５０ｍｍ縮減（減少）させた状態で、エキスパンションジョイントが、再熱炉の上端に設けられた排気ガス出口と、ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入されていくことになる。すなわち、エキスパンションジョイントの下端と再熱炉の上端との間、および／またはエキスパンションジョイントの上端とダクトの下端との間に隙間が形成された状態で、エキスパンションジョイントが挿入されていくことになる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程のさらなる簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間をさらに短縮することができる。

上記舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントにおいて、内面が断熱材で覆われているとさらに好適である。

このような舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントによれば、排気ガス温度の高温化（４５０℃以上）に対応することができる。

本発明に係る舶用再熱ボイラは、上記いずれかの舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントを具備している。

本発明に係る舶用再熱ボイラによれば、船舶の艤装時における組み立て工程において、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工する必要がなくなり、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、別途工場等で製作されたエキスパンションジョイントを、再熱炉の上端に設けられた排気ガス出口と、ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入していくだけでよくなる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる。

本発明に係る船舶は、上記舶用再熱ボイラを具備している。

本発明に係る船舶によれば、船舶の艤装時における組み立て工程において、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工する必要がなくなり、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、別途工場等で製作されたエキスパンションジョイントを、再熱炉の上端に設けられた排気ガス出口と、ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入していくだけでよくなる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる。

本発明に係る舶用再熱ボイラの組立方法は、船舶のデッキ上に主炉および再熱炉を備えたボイラ本体を設置する工程と、前記ボイラ本体が設置されたデッキの、直上のデッキ上に再熱器を設置する工程と、を備えた舶用再熱ボイラの組立方法において、排気ガス入口となる前記再熱器の下端に取り付けられたダクトと排気ガス出口となる前記再熱炉の上端との、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレを計測し、前記ズレに基づいて、前記エキスパンションジョイントを製作する工程と、排気ガス入口となる前記再熱器の下端に取り付けられたダクトと排気ガス出口となる前記再熱炉の上端との間に前記エキスパンションジョイントを挿入することで前記再熱炉と前記ダクトとを接続する工程と、備えることを特徴とする。

本発明に係る舶用再熱ボイラの組立方法によれば、船舶の艤装時における組み立て工程において、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクトを現場で加工する必要がなくなり、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、別途工場等で製作されたエキスパンションジョイントを、再熱炉の上端に設けられた排気ガス出口と、ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入していくだけでよくなる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる。

上記舶用再熱ボイラの組立方法において、前記エキスパンションジョイントの高さ方向における寸法を縮減させた状態で、排気ガス出口となる前記再熱炉の上端と、排気ガス入口となる前記ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に前記エキスパンションジョイントを挿入するとさらに好適である。

このような舶用再熱ボイラの組立方法によれば、エキスパンションジョイントの高さ方向における寸法を、例えば、３０ｍｍ〜５０ｍｍ縮減（減少）させた状態で、エキスパンションジョイントが、再熱炉の上端に設けられた排気ガス出口と、ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入されていくことになる。すなわち、エキスパンションジョイントの下端と再熱炉の上端との間、および／またはエキスパンションジョイントの上端とダクトの下端との間に隙間が形成された状態で、エキスパンションジョイントが挿入されていくことになる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程のさらなる簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間をさらに短縮することができる。

本発明に係る舶用再熱ボイラおよびその組立方法によれば、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る舶用再熱ボイラを具備した舶用推進プラントの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る舶用再熱ボイラの要部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るエキスパンションジョイントの縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るエキスパンションジョイントの一部を切り欠いて示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る舶用再熱ボイラの組立方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る舶用再熱ボイラの組立方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る舶用再熱ボイラの組立方法を説明するための図である。 舶用再熱ボイラが船舶に搭載された状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る舶用再熱ボイラおよびその組立方法について、図１から図７を用いて説明する。
まず、本実施形態に係る舶用再熱ボイラを具備した舶用推進プラントの概略構成について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、舶用推進プラント１は、推進用タービン３と、舶用再熱ボイラ５と、推進器としてのプロペラ７と、を備えている。

推進用タービン３は、高圧タービン９と、中圧タービン１１と、低圧タービン１３と、後進用タービン１５と、を備えている。
高圧タービン９と中圧タービン１１とは、１本の回転軸１７を介して連結されており、車室ケーシング１９の内部に収容されている。車室ケーシング１９は、例えば、上下に２分割された状態で製造され、下半分に高圧タービン９および中圧タービン１１を収納した後、上半分を重ねて、例えば、ボルト等によって接合される。

低圧タービン１３と後進用タービン１５とは、１本の回転軸（軸）２１を介して連結されている。
回転軸１７および回転軸２１は、減速機２３に接続されている。減速機２３には、プロペラ軸２５を介してプロペラ７が接続されている。プロペラ軸２５には、軸発電機２６が取り付けられている。

舶用再熱ボイラ５は、主炉（主ボイラ）２７および再熱炉２９を備えたボイラ本体３０と、再熱器６１と、ダクト６２と、エキスパンションジョイント６４と、を備えている。
主炉２７は、中空の略直方体形状をした火炉３１と、火炉３１の上部に設置された主バーナ３３と、フロントバンクチューブ３５と、複数のＵ字管で構成された過熱器３７と、蒸発管群３９と、水ドラム４１と、蒸気ドラム４３と、を備えている。
火炉３１の壁部には、ウォールチューブ４５が配置されている。主バーナ３３には、図示しない燃料供給源から燃料配管４７を介して燃料が供給される。燃料配管４７には、燃料の供給量を調節する流量調節弁４９と、流量調節弁４９の下流側で燃料の供給量を検出する流量計５１と、が設けられている。

再熱炉２９は、主炉２７の蒸発管群３９の後流側に上下方向に延在して配置され、主バーナ３３の燃焼で発生した燃焼ガスの通路となるように構成されている。再熱炉２９の下部には、再熱バーナ５３が設けられている。また、再熱炉２９の上部には、蒸気が通る再熱器管６０で構成された再熱器６１が設けられている。

過熱器３７は、蒸発管群３９側の端部が蒸気ドラム４３から飽和蒸気を受け取り、火炉３１側の端部まで通過する間に過熱して過熱蒸気とする。過熱蒸気は、過熱器３７の火炉３１側の端部から過熱器出口配管６３を通って、高圧タービン９に導入される。
過熱器出口配管６３には、途中で分岐し、後進用タービン１５に過熱蒸気を供給する過熱分岐配管６５が接続されている。分岐部よりも下流側に位置する過熱器出口配管６３の途中には開閉弁６７が、分岐部よりも下流側に位置する過熱分岐配管６５には開閉弁６８が設けられている。そして、開閉弁６７，６８を選択的に開閉することによって過熱蒸気は、高圧タービン９あるいは後進用タービン１５のいずれか一方に供給されることになる。

高圧タービン９の出口蒸気は、再熱器導入配管６９を通って再熱器管６０の下部端部に導入され、主バーナ３３の燃焼で発生した燃焼ガスの残熱量および再熱バーナ５３の燃焼ガスで加熱される。再熱器６１で再加熱された再熱蒸気は、再熱器管６０の上端部から再熱器出口配管７１を通って中圧タービン１１に導入される。

なお、図１中の符号７９は、復水器を示している。
また、舶用推進プラント１において、例えば、過熱蒸気が後進用タービン１５に供給されている場合、過熱蒸気は高圧タービン９に供給されないので、再熱器６１に蒸気が供給されないことになる。この場合、蒸気の熱吸収能力は略ゼロであるので、再熱バーナ５３の燃焼は停止される必要がある。
さらに、船舶は、港湾航行時には、いつ後進するかわからないので、過熱蒸気がいつ後進用タービンに供給されるようになるか不明である。したがって、安全面を考慮すると、港湾航行する運航モード時には、再熱バーナ５３の燃焼を停止するようにしておくことが望ましい。

つぎに、以上のように構成された本実施形態に係る舶用再熱ボイラ５を備えた舶用推進プラント１の動作について説明する。
主バーナ３３の燃焼で発生した燃焼ガスは、火炉３１からフロントバンクチューブ３５、過熱器３７および蒸発管群３９を通ってそれぞれ熱交換を行いながら流れる。一方、蒸発管群３９を通った燃焼ガスは、再熱バーナ５３の燃焼で発生した燃焼ガスと混合され、再熱器６１で熱交換をした後、排気される。

このとき、蒸気ドラム４３から過熱器３７へ供給された飽和蒸気は、燃焼ガスによって過熱されて過熱蒸気となる。過熱器３７で発生した過熱蒸気は高圧タービン９へ供給され、高圧タービン９を回転駆動する。
高圧タービン９から排気された蒸気は再熱器６１に供給され、再熱バーナ５３等の燃焼ガスによって再加熱される。再熱器６１で再加熱された再熱蒸気は、中圧タービン１１へ供給され、中圧タービン１１を回転駆動する。

中圧タービン１１から排気された蒸気は、低圧タービン１３に供給され、低圧タービン１３を回転させる。低圧タービン１３から排気された蒸気は、復水器７９に送られる。復水器７９で復水された水は、主炉２７へ給水される。
高圧タービン９および中圧タービン１１の回転は回転軸１７によって、低圧タービン１３の回転は回転軸２１によって、それぞれ減速機２３に伝達される。減速機２３は、減速された回転数でプロペラ軸２５を回転させ、プロペラ７を回転させる。

ここで、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口２９Ａ（図５、図７参照）と、再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口（図示せず）とは、図１および図２に示すダクト６２およびエキスパンションジョイント６４を介して接続されている。再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口２９Ａから流出した排気ガスは、エキスパンションジョイント（伸縮継手）６４、ダクト６２を順に通って再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口に導かれ、再熱器６１の下端に設けられた排気ガス入口から再熱器６１に流入する。

エキスパンションジョイント６４は、例えば、縦２３００ｍｍ、横４６００ｍｍ、高さ７００ｍｍの、図６に示すような上（下）面視ロ字形状を呈する部材であり、図３および図４に示すように、外側ケーシング８１と、内側ケーシング８２と、断熱材（保温材）８３と、高さ寸法縮減機構８４と、を備えている。
外側ケーシング８１は、断面視（略）コ字形状を呈する（第１の）コ字状部材９１と、断面視（略）コ字形状を呈する（第２の）コ字状部材９２と、断面視（略）円弧形状を呈する円弧状部材９３と、を備えている。

コ字状部材９１は、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における上側に配置される部材であり、（第１の）フランジ板９４と、縦板９５と、横板９６と、（第２の）フランジ板９７と、を備えている。
フランジ板９４は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板９５の上端に接続されるとともに、ダクト６２の下端において排気ガス入口を形成し、かつ、水平方向および周方向に沿って延びるフランジ板６２Ａ（図２、図５、図７参照）と溶接にて接合される平板状の部材である。

縦板９５は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その上端がフランジ板９４の内周端に接続され、その下端が横板９６の内周端に接続されて、フランジ板９４の内周端と、横板９６の内周端とを連結する平板状の部材である。
横板９６は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板９５の下端に接続され、その外周端がフランジ板９７の下端に接続されて、縦板９５の下端とフランジ板９７の下端とを連結する平板状の部材である。
フランジ板９７は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その下端が横板９６の外周端と接続される平板状の部材である。

コ字状部材９２は、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における下側に配置される部材であり、（第１の）フランジ板９８と、縦板９９と、横板１００と、（第２の）フランジ板１０１と、を備えている。
フランジ板９８は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板９９の下端に接続されるとともに、再熱炉２９の上端において排気ガス出口２９Ａを形成し、かつ、水平方向および周方向に沿って延びるフランジ板２９Ｂ（図５、図７参照）と溶接にて接合される平板状の部材である。

縦板９９は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その下端がフランジ板９８の内周端に接続され、その上端が横板１００の内周端に接続されて、フランジ板９８の内周端と、横板１００の内周端とを連結する平板状の部材である。
横板１００は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板９９の上端に接続され、その外周端がフランジ板１０１の上端に接続されて、縦板９９の上端とフランジ板１０１の上端とを連結する平板状の部材である。
フランジ板１０１は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その上端が横板１００の外周端と接続される平板状の部材である。

円弧状部材９３は、コ字状部材９１のフランジ板９７と、コ字状部材９２のフランジ板１０１とを連結する部材であり、（第１の）フランジ部１０２と、可撓部１０３と、（第２の）フランジ部１０４と、を備えている。
フランジ部１０２は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その下端が可撓部１０３の上端に接続される平板状の部材である。

可撓部１０３は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その上端がフランジ部１０２の下端に接続され、その下端がフランジ部１０４の上端に接続されて、フランジ部１０２の下端と、フランジ部１０４の上端とを連結するとともに、断面視円弧状を呈し、かつ、エキスパンションジョイント６４の高さ方向に沿って可撓性を有する板状の部材である。
フランジ部１０４は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その上端が可撓部１０３の下端に接続される平板状の部材である。

内側ケーシング８２は、断面視（略）Ｔ字形状を呈するＴ字状部材１１１と、断面視（略）Ｓ字形状を呈するＳ字状部材１１２と、を備えている。
Ｔ字状部材１１１は、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における上側に配置される部材であり、縦板１１３と、横板１１４と、を備えている。

縦板１１３は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その高さ方向における（略）中央が横板１１４の内周端に接続される平板状の部材である。
横板１１４は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板１１３の高さ方向における（略）中央に接続される平板状の部材である。

Ｓ字状部材１１２は、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における下側に配置される部材であり、（第１の）縦板１１５と、斜板１１６と、（第２の）縦板１１７と、を備えている。
縦板１１５は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その下端が斜板１１６の上端に接続される平板状の部材である。

斜板１１６は、上端が下端よりも外側に位置するように傾斜させられるとともに、周方向に沿って延びて、その上端が縦板１１５の下端に接続され、その下端が縦板１１６の上端に接続されて、縦板１１５の下端と縦板１１７の上端とを連結する平板状の部材である。
縦板１１７は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その上端が斜板１１６の下端に接続される平板状の部材である。

Ｔ字状部材１１１およびＳ字状部材１１２はそれぞれ、縦板１１３および縦板１１７の板厚方向に貫通する貫通穴に挿通されるスタッドボルト１１８と、スタッドボルト１１８の外周面に設けられた雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が内周面に設けられたナット１１９と、縦板１１３，１１７を挟み込むようにして配置されたワッシャ１２０とを介してコ字状部材９１の縦板９５およびコ字状部材９２の縦板９９に連結されている。
スタッドボルト１１８は、水平方向および周方向に沿って延びており、その外周端は、縦板９５，９９と溶接にて接合されている。
また、外側ケーシング８１と内側ケーシング８２との間には、水平方向に沿って積層された断熱材８３が周方向に沿って配置されている。

高さ寸法縮減機構８４は、断面視Ｌ字形状を呈する（第１の）Ｌ字状部材１３１と、断面視Ｌ字形状を呈する（第２の）Ｌ字状部材１３２と、スタッドボルト１３３と、ナット１３４と、を備えている。

Ｌ字状部材１３１は、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における上側に配置される部材であり、縦板１３５と、横板１３６と、を備えている。
縦板１３５は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その下端が横板１３６の内周端に接続された平板状の部材である。
横板１３６は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板１３５の下端に接続された平板状の部材である。

Ｌ字状部材１３２は、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における下側に配置される部材であり、縦板１３７と、横板１３８と、を備えている。
縦板１３７は、垂直方向および周方向に沿って延びて、その上端が横板１３８の内周端に接続された平板状の部材である。
横板１３８は、水平方向および周方向に沿って延びて、その内周端が縦板１３７の上端に接続された平板状の部材である。

コ字状部材９１のフランジ板９７と、円弧状部材９３のフランジ部１０２と、Ｌ字状部材１３１の縦板１３５とは、フランジ板９７、フランジ部１０２および縦板１３５の板厚方向に貫通する貫通穴に挿通されるボルト１３９と、ボルト１３９の外周面に設けられた雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が内周面に設けられたナット１４０とを介して互いに連結されている。
コ字状部材９２のフランジ板１０１と、円弧状部材９３のフランジ部１０４と、Ｌ字状部材１３２の縦板１３７とは、フランジ板１０１、フランジ部１０４および縦板１３７の板厚方向に貫通する貫通穴に挿通されるボルト１４１と、ボルト１４１の外周面に設けられた雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が内周面に設けられたナット１４２とを介して互いに連結されている。

Ｌ字状部材１３１の横板１３６と、Ｌ字状部材１３２の横板１３８とは、横板１３６，１３８の板厚方向に貫通する貫通穴に挿通されるスタッドボルト１３３と、ボルト１３３の外周面に設けられた雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が内周面に設けられたナット１３４とを介して連結されている。

ここで、本実施形態において、コ字状部材９１およびコ字状部材９２はそれぞれ炭素鋼で作られており、Ｔ字状部材１１１およびＳ字状部材１１２はそれぞれステンレス鋼で作られている。
また、本実施形態において、断熱材８３は、優れた断熱性と耐熱性とを兼ね備えたセラミックファイバーで作られており、円弧状部材９３はガラスクロスで作られている。
なお、ダクト６２の内面にも水平方向に沿って積層された断熱材８３（図３、図４参照）が周方向に沿って配置され、断熱材８３の内面は、ステンレス鋼で作られた平板状の部材で覆われている。

つづいて、本実施形態に係る舶用再熱ボイラの組立方法について、図５から図７を用いて説明する。
まず、図５に示すように、主炉２７（図１参照）および再熱炉２９を備えたボイラ本体３０（図１参照）が設置されるデッキＤ１（図８参照）上に設けられた複数個（例えば、４個）の（第１の）固定脚７３（図８参照）に、ボイラ本体３０を設置し、固定する。
つぎに、図５に示すように、ボイラ本体３０が設置されたデッキＤ１の、直上のデッキ（１つ上のデッキ）Ｄ２（図８参照）上に設けられた複数個（例えば、４個）の（第２の）固定脚７４（図８参照）に、ダクト６２が予め取り付けられた再熱器６１（図１参照）を設置し、固定する。

つづいて、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口２９Ａと、ダクト６２の下端に設けられた排気ガス入口（図示せず）との、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレを計測する。
つぎに、図６に示すように、計測された船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、エキスパンションジョイント６４を別途工場等で製作した後、クレーン等で組立現場に搬入する。

つづいて、Ｌ字状部材１３１の下側に位置するナット１３４、およびＬ字状部材１３２の上側に位置するナット１３４が互いに近づく方向にこれらナット１３４を緩めていく。
つぎに、Ｌ字状部材１３１の上側に位置するナット１３４、およびＬ字状部材１３２の下側に位置するナット１３４が互いに近づく方向にこれらナット１３４を締めていき、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における寸法を、例えば、３０ｍｍ〜５０ｍｍを縮減（減少）させる。

つづいて、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における寸法を縮減させた状態で、図７に示すように、エキスパンションジョイント６４を、再熱炉２９の上端において排気ガス出口２９Ａを形成し、かつ、水平方向および周方向に沿って延びるフランジ板２９Ｂと、ダクト６２の下端において排気ガス入口を形成し、かつ、水平方向および周方向に沿って延びるフランジ板６２Ａとの間に形成された隙間（空間）に挿入していく。
つぎに、フランジ板２９Ｂとフランジ板９８（図３参照）とが合う位置までエキスパンションジョイント６４が挿入されたら、Ｌ字状部材１３１の上側に位置するナット１３４、およびＬ字状部材１３２の下側に位置するナット１３４が互いに遠ざかる方向にこれらナット１３４を緩めていく。

つづいて、Ｌ字状部材１３１の下側に位置するナット１３４、およびＬ字状部材１３２の上側に位置するナット１３４が互いに遠ざかる方向にこれらナット１３４を締めていき、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における寸法を製作時の元の寸法に戻す。
つぎに、図２に示すように、フランジ板２９Ｂとフランジ板９８とを溶接にて接合し、フランジ板６２Ａとフランジ板９４とを溶接にて接合して、エキスパンションジョイント６４の組み付け工程を終了する。

本実施形態に係る舶用再熱ボイラ５およびその組立方法によれば、船舶の艤装時における組み立て工程において、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに合わせてダクト６２を現場で加工する必要がなくなり、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて、別途工場等で製作されたエキスパンションジョイント６４を、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口２９Ａと、ダクト６２の下端に設けられた排気ガス入口（図示せず）との間に形成された隙間に挿入していくだけでよくなる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程の簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間を短縮することができる。

本実施形態に係る舶用再熱ボイラ５およびその組立方法によれば、エキスパンションジョイント６４の高さ方向における寸法を、例えば、３０．８ｍｍ縮減（減少）させた状態で、エキスパンションジョイント６４が、再熱炉２９の上端に設けられた排気ガス出口２９Ａと、ダクト６２の下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に挿入されていくことになる。すなわち、エキスパンションジョイント６４の下端と再熱炉２９の上端との間、および／またはエキスパンションジョイント６４の上端とダクト６２の下端との間に隙間が形成された状態で、エキスパンションジョイント６４が挿入されていくことになる。
これにより、船舶の艤装時における組み立て工程のさらなる簡略化を図ることができ、船舶への搭載時間をさらに短縮することができる。

本実施形態に係る舶用再熱ボイラ５によれば、ダクト６２およびエキスパンションジョイント６４の内面が断熱材で覆われているので、近年の排気ガス温度の高温化（４５０℃以上）に対応することができる。

また、本実施形態に係る舶用再熱ボイラ５によれば、断熱材８３の内面側（排気ガスの流路となる側）が内側ケーシング８２によって覆われているので、排気ガスに含まれている水分（湿気）が断熱材８３に吸収されて、断熱材８３が劣化し断熱性能が悪くなるのを防止することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。

５ 舶用再熱ボイラ
２７ 主炉
２９ 再熱炉
２９Ａ 排気ガス出口
３０ ボイラ本体
６１ 再熱器
６２ ダクト
６４ エキスパンションジョイント
８３ 断熱材
８４ 高さ寸法縮減機構

Claims (7)

1. 主炉および再熱炉を備えたボイラ本体と、再熱器と、を備え、排気ガス出口である前記再熱炉の上端と、排気ガス入口である前記再熱器の下端に設けられたダクトと、該ダクトと前記再熱炉との間に配置されるエキスパンションジョイントとを介して接続される舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントであって、
   船舶のデッキ上に前記ボイラ本体を設置し、前記ボイラ本体が設置されたデッキの、直上のデッキ上に前記ダクトが予め取り付けられた前記再熱器を設置したときの、前記再熱炉の上端と、前記ダクトとの、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレに基づいて製作されていることを特徴とする舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイント。
2. 高さ方向における寸法を縮減させる高さ寸法縮減機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイント。
3. 内面が断熱材で覆われていることを特徴とする請求項１または２に記載の舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイント。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の舶用再熱ボイラのエキスパンションジョイントを具備していることを特徴とする舶用再熱ボイラ。
5. 請求項４に記載の舶用再熱ボイラを具備していることを特徴とする船舶。
6. 船舶のデッキ上に主炉および再熱炉を備えたボイラ本体を設置する工程と、
   前記ボイラ本体が設置されたデッキの、直上のデッキ上に再熱器を設置する工程と、を備えた舶用再熱ボイラの組立方法において、
   排気ガス入口となる前記再熱器の下端に取り付けられたダクトと排気ガス出口となる前記再熱炉の上端との、船首方向、船尾方向、左舷方向、右舷方向へのズレを計測し、前記ズレに基づいて、前記エキスパンションジョイントを製作する工程と、
   排気ガス入口となる前記再熱器の下端に取り付けられたダクトと排気ガス出口となる前記再熱炉の上端との間に前記エキスパンションジョイントを挿入することで前記再熱炉と前記ダクトとを接続する工程と、備えることを特徴とする舶用再熱ボイラの組立方法。
7. 前記エキスパンションジョイントの高さ方向における寸法を縮減させた状態で、排気ガス出口となる前記再熱炉の上端と、排気ガス入口となる前記ダクトの下端に設けられた排気ガス入口との間に形成された隙間に前記エキスパンションジョイントを挿入することを特徴とする請求項６に記載の舶用再熱ボイラの組立方法。

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