JPH08170803A - 蒸気発生装置 - Google Patents
蒸気発生装置Info
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- JPH08170803A JPH08170803A JP6313055A JP31305594A JPH08170803A JP H08170803 A JPH08170803 A JP H08170803A JP 6313055 A JP6313055 A JP 6313055A JP 31305594 A JP31305594 A JP 31305594A JP H08170803 A JPH08170803 A JP H08170803A
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- evaporation
- furnace
- pipe
- burner
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
- F22B29/067—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes operating at critical or supercritical pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/06—Steam boilers of forced-flow type of once-through type, i.e. built-up from tubes receiving water at one end and delivering superheated steam at the other end of the tubes
- F22B29/061—Construction of tube walls
- F22B29/065—Construction of tube walls involving upper vertically disposed water tubes and lower horizontally- or helically disposed water tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超臨界圧変圧運転蒸気発生装置において、火
炉内の熱負荷分布の不均一による火炉壁蒸発管出口の温
度アンバランスを抑制し、火炉壁の熱応力を低減するこ
と。 【構成】 熱吸収率の大きいバーナ付近の高さの蒸発管
（３）を鉛直から１５°程度傾斜させる。それに合わせ
てバーナ風箱（５）も傾斜させ、かつ上下２，３段に分
割する。火炉の上部・下部の蒸発管（４），（２）は鉛
直とする。各蒸発管（３）が炉壁幅方向中央部とコーナ
部にまたがって配置されるので、各蒸発管の熱吸収が均
一化される。蒸発管（３）の傾斜角は小さいから、従来
のスパイラルワインドタイプのように炉壁の上部・下部
と中央部で管の本数を変える必要はなく、また自重を傾
斜蒸発管自身で支持できるから、構造が複雑になること
はない。またバーナ風箱（５）も傾斜し、上下に分割さ
れるので、バーナの取付位置も別々の蒸発管に分散さ
れ、熱負荷が平準化される。
炉内の熱負荷分布の不均一による火炉壁蒸発管出口の温
度アンバランスを抑制し、火炉壁の熱応力を低減するこ
と。 【構成】 熱吸収率の大きいバーナ付近の高さの蒸発管
（３）を鉛直から１５°程度傾斜させる。それに合わせ
てバーナ風箱（５）も傾斜させ、かつ上下２，３段に分
割する。火炉の上部・下部の蒸発管（４），（２）は鉛
直とする。各蒸発管（３）が炉壁幅方向中央部とコーナ
部にまたがって配置されるので、各蒸発管の熱吸収が均
一化される。蒸発管（３）の傾斜角は小さいから、従来
のスパイラルワインドタイプのように炉壁の上部・下部
と中央部で管の本数を変える必要はなく、また自重を傾
斜蒸発管自身で支持できるから、構造が複雑になること
はない。またバーナ風箱（５）も傾斜し、上下に分割さ
れるので、バーナの取付位置も別々の蒸発管に分散さ
れ、熱負荷が平準化される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超臨界圧変圧運転蒸気発
生装置に関する。
生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】重油、石炭、ガス燃料等の化石燃料を燃
焼させ、その燃焼熱により蒸気を発生させる蒸気発生装
置（ボイラ）に取付けられるバーナは、装置が大型化す
れば本数も増加するが、その配置は図１４（ａ），
（ｂ）に示されるようにボイラ前壁から燃焼するフロン
トファイヤリング方式、図１５（ａ），（ｂ）に示され
るように火炉の前後から燃焼する対向燃焼方式、図１６
（ａ），（ｂ）に示されるように火炉のコーナ部から火
炉中央に吹込む旋回燃焼方式に大別される。
焼させ、その燃焼熱により蒸気を発生させる蒸気発生装
置（ボイラ）に取付けられるバーナは、装置が大型化す
れば本数も増加するが、その配置は図１４（ａ），
（ｂ）に示されるようにボイラ前壁から燃焼するフロン
トファイヤリング方式、図１５（ａ），（ｂ）に示され
るように火炉の前後から燃焼する対向燃焼方式、図１６
（ａ），（ｂ）に示されるように火炉のコーナ部から火
炉中央に吹込む旋回燃焼方式に大別される。
【０００３】このうち旋回燃焼方式は、図１６（ｂ）に
示されるように、火炉中心の仮想円に対し、接線状に燃
料と燃焼空気を吹込むことにより火炉中央に旋回炎を形
成させるので、燃焼が安定する上、火炉負荷が比較的均
一になり、かつＮＯx の生成量も少ない燃焼方式であ
る。この場合バーナ風箱は、図１６（ａ）および図１７
に示されるように、鉛直かつ縦長に配置される。
示されるように、火炉中心の仮想円に対し、接線状に燃
料と燃焼空気を吹込むことにより火炉中央に旋回炎を形
成させるので、燃焼が安定する上、火炉負荷が比較的均
一になり、かつＮＯx の生成量も少ない燃焼方式であ
る。この場合バーナ風箱は、図１６（ａ）および図１７
に示されるように、鉛直かつ縦長に配置される。
【０００４】一方火炉は多数の蒸発管をフィンで溶接接
続してパネル状とし、この蒸発管が鉛直になるよう、図
１８に示されるように配置され組立てられている。この
蒸発管内をボイラ水が上昇し、火炉内で発生する熱を吸
収する。
続してパネル状とし、この蒸発管が鉛直になるよう、図
１８に示されるように配置され組立てられている。この
蒸発管内をボイラ水が上昇し、火炉内で発生する熱を吸
収する。
【０００５】ところが、高負荷時に超臨界圧、低負荷時
には亜臨界圧で運転する変圧運転ボイラにおいては、低
負荷時に、高熱負荷ゾーンでは蒸発管内が水と蒸気の混
在する気液二相流となり、この結果管壁温度が不安定と
なる膜沸騰現象が生じて、蒸発管を損傷することがあ
る。そこで従来は、高熱負荷ゾーンの垂直蒸発管とし
て、内部に図１９に示されるようなラセン状の突起を施
こした特殊構造の管、いわゆるライフル管を用いること
により、低負荷時に管内の流体を攪拌して管壁温度を安
定させる方法や、図２０に示されるように高熱負荷ゾー
ンの火炉蒸発管を水平に対して約３０°に傾斜させて配
置し、この部分の蒸発管本数を減じて管内流速を上げ、
管壁温度を安定させる等の方法がとられていた。
には亜臨界圧で運転する変圧運転ボイラにおいては、低
負荷時に、高熱負荷ゾーンでは蒸発管内が水と蒸気の混
在する気液二相流となり、この結果管壁温度が不安定と
なる膜沸騰現象が生じて、蒸発管を損傷することがあ
る。そこで従来は、高熱負荷ゾーンの垂直蒸発管とし
て、内部に図１９に示されるようなラセン状の突起を施
こした特殊構造の管、いわゆるライフル管を用いること
により、低負荷時に管内の流体を攪拌して管壁温度を安
定させる方法や、図２０に示されるように高熱負荷ゾー
ンの火炉蒸発管を水平に対して約３０°に傾斜させて配
置し、この部分の蒸発管本数を減じて管内流速を上げ、
管壁温度を安定させる等の方法がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１８に示される従来
の火炉においては、燃料、ボイラ負荷、使用バーナ位置
等が異なるため、火炉内の熱負荷分布は常に変化する。
その結果火炉周壁に配置された垂直管毎の熱吸収分布
は、図１１中に破線で示されるように、６０％から１４
０％まで大きく異なるため、火炉壁出口のメタル温度に
大きなアンバランスが生じる可能性がある。この傾向は
火炉内のレベルが異なってもさほど大きく違わない。
の火炉においては、燃料、ボイラ負荷、使用バーナ位置
等が異なるため、火炉内の熱負荷分布は常に変化する。
その結果火炉周壁に配置された垂直管毎の熱吸収分布
は、図１１中に破線で示されるように、６０％から１４
０％まで大きく異なるため、火炉壁出口のメタル温度に
大きなアンバランスが生じる可能性がある。この傾向は
火炉内のレベルが異なってもさほど大きく違わない。
【０００７】また、図２０に示される傾斜蒸発管を用い
た火炉の場合には、傾斜蒸発管がラセン状に炉壁を構成
しながら上昇するから、火炉内の熱負荷分布の変動は均
一化されるが、火炉壁の重量を炉壁管自体で支持するこ
とができないから、特殊な吊下げ板を使用する必要があ
る。また、傾斜蒸発管から垂直管に移行する個所で管の
本数が２倍に増加するから、図２１に示されるように二
叉管を使用するか、または連絡ヘッダにより接続する必
要があり、構造的に複雑となる。
た火炉の場合には、傾斜蒸発管がラセン状に炉壁を構成
しながら上昇するから、火炉内の熱負荷分布の変動は均
一化されるが、火炉壁の重量を炉壁管自体で支持するこ
とができないから、特殊な吊下げ板を使用する必要があ
る。また、傾斜蒸発管から垂直管に移行する個所で管の
本数が２倍に増加するから、図２１に示されるように二
叉管を使用するか、または連絡ヘッダにより接続する必
要があり、構造的に複雑となる。
【０００８】一方、バーナ風箱が従来のように鉛直に縦
長で配置される場合には、バーナ部における或る特定の
蒸発管は全長にわたって常に炉内ガスの放射熱を受け
ず、また他の特定の蒸発管は常に高い熱負荷を受けるこ
とになるので、図１２に示されるように、火炉出口では
大きな熱吸収の差が生じ、火炉壁を構成するチューブ間
に発生する温度アンバランスにより、火炉壁に大きな熱
応力が作用して破壊に至ることがある。
長で配置される場合には、バーナ部における或る特定の
蒸発管は全長にわたって常に炉内ガスの放射熱を受け
ず、また他の特定の蒸発管は常に高い熱負荷を受けるこ
とになるので、図１２に示されるように、火炉出口では
大きな熱吸収の差が生じ、火炉壁を構成するチューブ間
に発生する温度アンバランスにより、火炉壁に大きな熱
応力が作用して破壊に至ることがある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、超臨界圧と亜臨界圧の両方で運
転される蒸気発生装置において、火炉壁を構成する蒸発
管が、上部および下部では鉛直方向、中央部では鉛直線
に対して１０°ないし３５°だけ傾斜した方向に、それ
ぞれ向いていることを特徴とする蒸気発生装置；ならび
に上記要件に加えて、バーナ風箱が上記蒸発管の傾斜に
沿って傾いており、かつ上下複数段に分割されているこ
とを特徴とする蒸気発生装置を提案するものである。
課題を解決するために、超臨界圧と亜臨界圧の両方で運
転される蒸気発生装置において、火炉壁を構成する蒸発
管が、上部および下部では鉛直方向、中央部では鉛直線
に対して１０°ないし３５°だけ傾斜した方向に、それ
ぞれ向いていることを特徴とする蒸気発生装置；ならび
に上記要件に加えて、バーナ風箱が上記蒸発管の傾斜に
沿って傾いており、かつ上下複数段に分割されているこ
とを特徴とする蒸気発生装置を提案するものである。
【００１０】
【作用】前記第１の解決手段においては、火炉壁を構成
する蒸発管が上下方向の中央部で鉛直線に対して１０°
ないし３５°だけ傾斜した方向に向いているので、各蒸
発管は熱吸収の大きい炉壁幅方向中央部と熱吸収の小さ
いコーナ部にまたがって配置される。したがって各蒸発
管の熱吸収が均一化され、火炉壁出口の温度アンバラン
スが軽減される。
する蒸発管が上下方向の中央部で鉛直線に対して１０°
ないし３５°だけ傾斜した方向に向いているので、各蒸
発管は熱吸収の大きい炉壁幅方向中央部と熱吸収の小さ
いコーナ部にまたがって配置される。したがって各蒸発
管の熱吸収が均一化され、火炉壁出口の温度アンバラン
スが軽減される。
【００１１】そしてその傾斜角は小さいから、従来のス
パイラルワインドボイラのように炉壁の上部・下部と中
央部で管の本数を変える必要はなく、管ピッチの僅かな
変更で対応できる。したがって、二叉管や連絡管寄せを
使用する必要もない。傾斜角が小さいからまた、傾斜蒸
発管の自重を自身で支持することができ、特殊な吊下げ
金具等は不要である。
パイラルワインドボイラのように炉壁の上部・下部と中
央部で管の本数を変える必要はなく、管ピッチの僅かな
変更で対応できる。したがって、二叉管や連絡管寄せを
使用する必要もない。傾斜角が小さいからまた、傾斜蒸
発管の自重を自身で支持することができ、特殊な吊下げ
金具等は不要である。
【００１２】前記第２の解決手段においては、更にバー
ナ風箱が上記蒸発管の傾斜に沿って傾いているので、バ
ーナの取付け位置は水平方向に分散され、熱負荷が平準
化される。またそのバーナ風箱が上下２段または３段に
分割されているので、バーナ位置に配置される蒸発管も
分散させることができ、各蒸発管の熱吸収も更に平準化
される。
ナ風箱が上記蒸発管の傾斜に沿って傾いているので、バ
ーナの取付け位置は水平方向に分散され、熱負荷が平準
化される。またそのバーナ風箱が上下２段または３段に
分割されているので、バーナ位置に配置される蒸発管も
分散させることができ、各蒸発管の熱吸収も更に平準化
される。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す火炉側面
図、図２は同じく水平断面図、図３は図１の一部拡大図
である。
図、図２は同じく水平断面図、図３は図１の一部拡大図
である。
【００１４】本実施例においては、火炉壁（１）を構成
する蒸発管のうち、下部の蒸発管（２）および上部の蒸
発管（４）は鉛直方向に向け、中央部の蒸発管（３）は
鉛直線に対して１５°だけ傾斜した方向に向けて配置す
る。火炉内の鉛直方向熱吸収分布は、図１０に示される
ように、最下段バーナの位置から最上段バーナの上方ま
で高熱負荷帯がある。そこで本実施例では、熱吸収率が
低い火炉上部と炉底からバーナ風箱の下までの蒸発管
（４），（２）は鉛直に配置し、高熱吸収のバーナゾー
ンには傾斜角約１５°で蒸発管（３）を配置するのであ
る。
する蒸発管のうち、下部の蒸発管（２）および上部の蒸
発管（４）は鉛直方向に向け、中央部の蒸発管（３）は
鉛直線に対して１５°だけ傾斜した方向に向けて配置す
る。火炉内の鉛直方向熱吸収分布は、図１０に示される
ように、最下段バーナの位置から最上段バーナの上方ま
で高熱負荷帯がある。そこで本実施例では、熱吸収率が
低い火炉上部と炉底からバーナ風箱の下までの蒸発管
（４），（２）は鉛直に配置し、高熱吸収のバーナゾー
ンには傾斜角約１５°で蒸発管（３）を配置するのであ
る。
【００１５】次に本実施例の蒸発管ピッチ、管径、フィ
ン幅を図３により説明する。下部の蒸発管（２）では、
管内流体の比容積は小さいから、管外径は２８．６ｍｍ
とし、管ピーチは４４．５ｍｍとする。フィン幅は１
５．９ｍｍとなる。中央部の蒸発管（３）は同じく外径
２８．６ｍｍとするが管ピッチは４３．０ｍｍ（４４．
５ｍｍ×ｃｏｓ１５°）、フィン幅は１４．４ｍｍとな
る。上部の蒸発管（４）では、管内の蒸気含有率が増加
して圧力損失が大きくなるため、管外径を３１．８ｍｍ
に大きくする。ピッチは下部と同じく４４．５ｍｍ、フ
ィン幅は１２．７ｍｍである。この結果、全体の流量配
分はより容易に調整できる。
ン幅を図３により説明する。下部の蒸発管（２）では、
管内流体の比容積は小さいから、管外径は２８．６ｍｍ
とし、管ピーチは４４．５ｍｍとする。フィン幅は１
５．９ｍｍとなる。中央部の蒸発管（３）は同じく外径
２８．６ｍｍとするが管ピッチは４３．０ｍｍ（４４．
５ｍｍ×ｃｏｓ１５°）、フィン幅は１４．４ｍｍとな
る。上部の蒸発管（４）では、管内の蒸気含有率が増加
して圧力損失が大きくなるため、管外径を３１．８ｍｍ
に大きくする。ピッチは下部と同じく４４．５ｍｍ、フ
ィン幅は１２．７ｍｍである。この結果、全体の流量配
分はより容易に調整できる。
【００１６】本実施例においては、熱負荷の最も高いバ
ーナゾーン（火炉壁の高さ方向中央部）が鉛直線に対し
て約１５°傾斜した蒸発管で構成されているので、火炉
熱吸収累計が格段に均一化される。すなわち図１１中に
実線で示されるように、最大１２０％、最少８０％と、
従来の約１／２のアンバランスに収まることがシュミレ
ーション計算の結果判明し、温度アンバランスを抑制す
る効果が大きいことが立証された。
ーナゾーン（火炉壁の高さ方向中央部）が鉛直線に対し
て約１５°傾斜した蒸発管で構成されているので、火炉
熱吸収累計が格段に均一化される。すなわち図１１中に
実線で示されるように、最大１２０％、最少８０％と、
従来の約１／２のアンバランスに収まることがシュミレ
ーション計算の結果判明し、温度アンバランスを抑制す
る効果が大きいことが立証された。
【００１７】火炉の熱吸収パターンは、火炉の下部から
バーナ上部付近までほぼ同一傾向になることが経験的に
実証されている。また炉壁の幅方向についていうと、コ
ーナファイヤリングバーナでは、各炉壁の中央部で熱吸
収が最も高く左右のコーナ部では低いほぼ対称形の分布
となっている。そこで鉛直線に対して１５°だけ傾斜し
た蒸発管で炉壁を構成すると、各蒸発管は火炉の下部か
ら上部に至るまでに炉壁幅の約１／２だけ横方向に移動
することになる。すなわち１本の蒸発管が熱吸収の大き
いゾーンと小さいゾーンの両方を通過するので、熱吸収
が均一化されるのである。
バーナ上部付近までほぼ同一傾向になることが経験的に
実証されている。また炉壁の幅方向についていうと、コ
ーナファイヤリングバーナでは、各炉壁の中央部で熱吸
収が最も高く左右のコーナ部では低いほぼ対称形の分布
となっている。そこで鉛直線に対して１５°だけ傾斜し
た蒸発管で炉壁を構成すると、各蒸発管は火炉の下部か
ら上部に至るまでに炉壁幅の約１／２だけ横方向に移動
することになる。すなわち１本の蒸発管が熱吸収の大き
いゾーンと小さいゾーンの両方を通過するので、熱吸収
が均一化されるのである。
【００１８】本実施例のように上下方向中央部の蒸発管
を鉛直線に対して１５°傾斜させた場合、前記寸法例で
も示されたとおり、傾斜部と鉛直部の管ピッチの差はわ
ずか３．４％であるから、二叉管や連絡管寄せを使用す
ることなく、傾斜管と鉛直管を連結することができる。
また水平に対して３０°傾斜した前記図２０図示の従来
の傾斜蒸発管と比べると、本実施例では垂直荷重に対す
る応力は約１／２に低減するから、炉壁管に掛かる応力
を低減するために従来用いられていた特殊な吊下げ板は
不要となる。
を鉛直線に対して１５°傾斜させた場合、前記寸法例で
も示されたとおり、傾斜部と鉛直部の管ピッチの差はわ
ずか３．４％であるから、二叉管や連絡管寄せを使用す
ることなく、傾斜管と鉛直管を連結することができる。
また水平に対して３０°傾斜した前記図２０図示の従来
の傾斜蒸発管と比べると、本実施例では垂直荷重に対す
る応力は約１／２に低減するから、炉壁管に掛かる応力
を低減するために従来用いられていた特殊な吊下げ板は
不要となる。
【００１９】本発明における傾斜蒸発管の鉛直線に対す
る傾斜角は、実用上は１０°から３５°までの範囲とす
ることができる。１０°未満だと熱負荷分布の不均一を
是正する効果が失われるし、３５°を越えると、傾斜管
が自重を支持することができなくなるからである。
る傾斜角は、実用上は１０°から３５°までの範囲とす
ることができる。１０°未満だと熱負荷分布の不均一を
是正する効果が失われるし、３５°を越えると、傾斜管
が自重を支持することができなくなるからである。
【００２０】次に図４は本発明の第２実施例を示す火炉
側面図、図５は図４の一部拡大図、図６は図４の水平断
面図、図７は図５のVII −VII 矢視断面図、図８は同じ
くバーナ装置の斜視図である。
側面図、図５は図４の一部拡大図、図６は図４の水平断
面図、図７は図５のVII −VII 矢視断面図、図８は同じ
くバーナ装置の斜視図である。
【００２１】本実施例においても、前記第１実施例と同
様、火炉壁（１）を構成する蒸発管のうち下部の蒸発管
（２）および上部の蒸発管（４）は鉛直方向に向いてお
り、中央部の蒸発管（３）は鉛直線に対して１５°だけ
傾斜した方向に向いている。本実施例では更に、バーナ
風箱（５）が上記蒸発管（３）の傾斜に沿って傾いてお
り、かつ上下３段に分割されている。そして、分割され
たバーナ風箱（５）の中心がほぼ同一鉛直線上にくるよ
うに設置される。したがって各バーナの水平方向の位置
は異なるが、燃料と燃焼用空気は、各バーナから火炉中
心の水平断面内仮想円の接線に向けて噴射される。また
燃料および空気ノズルは約１５°に傾斜した平面に沿っ
て上下３０°に傾斜（チルト）できる構造とする。
様、火炉壁（１）を構成する蒸発管のうち下部の蒸発管
（２）および上部の蒸発管（４）は鉛直方向に向いてお
り、中央部の蒸発管（３）は鉛直線に対して１５°だけ
傾斜した方向に向いている。本実施例では更に、バーナ
風箱（５）が上記蒸発管（３）の傾斜に沿って傾いてお
り、かつ上下３段に分割されている。そして、分割され
たバーナ風箱（５）の中心がほぼ同一鉛直線上にくるよ
うに設置される。したがって各バーナの水平方向の位置
は異なるが、燃料と燃焼用空気は、各バーナから火炉中
心の水平断面内仮想円の接線に向けて噴射される。また
燃料および空気ノズルは約１５°に傾斜した平面に沿っ
て上下３０°に傾斜（チルト）できる構造とする。
【００２２】上記のとおり本実施例では、バーナ風箱
（５）を上下に３分割し、鉛直線に対して１５°の角度
で傾斜させているので、バーナの取付け位置は炉壁の水
平方向でそれぞれ異なる。バーナレベルの熱負荷は、バ
ーナ吹出口近傍が高いから、噴出し部が移動すると熱負
荷も平準化される方向になる。
（５）を上下に３分割し、鉛直線に対して１５°の角度
で傾斜させているので、バーナの取付け位置は炉壁の水
平方向でそれぞれ異なる。バーナレベルの熱負荷は、バ
ーナ吹出口近傍が高いから、噴出し部が移動すると熱負
荷も平準化される方向になる。
【００２３】またバーナ部近傍では、炉内で発生する放
射熱を受けない管と放射熱を大きく受ける管とが近接
し、これらの管で温度差が生じるが、本実施例では複数
段に分割された各風箱（５）の中心を炉壁側端から同一
の距離に配置し、鉛直線に対して１５°傾斜させるの
で、各風箱部の放射熱を大きく受ける蒸発管と受けない
蒸発管（３ａ）がそれぞれ異なり、その結果火炉壁出口
の温度差は小さくなる。すなわち、従来は図１２に示さ
れるように火炉出口の炉幅方向に６０〜１４０％という
大きな不均一があったが、本実施例では図１３に示され
るように、８５〜１２０％と大幅に改善される。したが
って、火炉壁出口メタル温度のアンバランスが更に減少
し、火炉壁の応力は大幅に低減する。
射熱を受けない管と放射熱を大きく受ける管とが近接
し、これらの管で温度差が生じるが、本実施例では複数
段に分割された各風箱（５）の中心を炉壁側端から同一
の距離に配置し、鉛直線に対して１５°傾斜させるの
で、各風箱部の放射熱を大きく受ける蒸発管と受けない
蒸発管（３ａ）がそれぞれ異なり、その結果火炉壁出口
の温度差は小さくなる。すなわち、従来は図１２に示さ
れるように火炉出口の炉幅方向に６０〜１４０％という
大きな不均一があったが、本実施例では図１３に示され
るように、８５〜１２０％と大幅に改善される。したが
って、火炉壁出口メタル温度のアンバランスが更に減少
し、火炉壁の応力は大幅に低減する。
【００２４】また本実施例では、上記のように蒸発管
（３）の傾斜に合わせて風箱（５）を傾斜させている結
果、バーナ部の管曲げが容易となる。
（３）の傾斜に合わせて風箱（５）を傾斜させている結
果、バーナ部の管曲げが容易となる。
【００２５】更に本実施例の燃料および空気ノズルは、
上下３０°にチルトできるので、ボイラが高負荷の場合
はバーナを水平かまたは下向きとし、低負荷時には蒸気
温度制御上、上向きにして使用する。バーナを上向きに
すると図９に示すように仮想円（６）が小さくなるの
で、旋回が強くなり低負荷でも燃焼が安定する。
上下３０°にチルトできるので、ボイラが高負荷の場合
はバーナを水平かまたは下向きとし、低負荷時には蒸気
温度制御上、上向きにして使用する。バーナを上向きに
すると図９に示すように仮想円（６）が小さくなるの
で、旋回が強くなり低負荷でも燃焼が安定する。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、火炉蒸発管の炉壁幅方
向の熱吸収分布を格段に平均化することができるので、
火炉蒸発管出口の管相互の温度差を大幅に減少できる。
したがってその温度差によって生じる火炉壁の応力が減
少し、長期間安全に運転を継続することができる。しか
も従来のスパイラルワインドボイラのような二叉管や連
絡管寄せ、更には特別の補強物等を必要としない。
向の熱吸収分布を格段に平均化することができるので、
火炉蒸発管出口の管相互の温度差を大幅に減少できる。
したがってその温度差によって生じる火炉壁の応力が減
少し、長期間安全に運転を継続することができる。しか
も従来のスパイラルワインドボイラのような二叉管や連
絡管寄せ、更には特別の補強物等を必要としない。
【図１】図１は本発明の第１実施例を示す火炉側面図で
ある。
ある。
【図２】図２は図１の水平断面図である。
【図３】図３は図１の一部拡大図である。
【図４】図４は本発明の第２実施例を示す火炉側面図で
ある。
ある。
【図５】図５は図４の一部拡大図である。
【図６】図６は図４の水平断面図である。
【図７】図７は図５のVII −VII 矢視断面図である。
【図８】図８は上記第２実施例におけるバーナ装置の斜
視図である。
視図である。
【図９】図９は上記バーナ装置をチルトさせた時の旋回
円の平面図である。
円の平面図である。
【図１０】図１０は火炉蒸発管の鉛直方向熱吸収分布を
示す図である。
示す図である。
【図１１】図１１は上記第１実施例における火炉壁の水
平方向熱吸収分布を従来のものと比較して示す図であ
る。
平方向熱吸収分布を従来のものと比較して示す図であ
る。
【図１２】図１２は従来の旋回燃焼バーナの平面図およ
び火炉熱吸収率を示す図である。
び火炉熱吸収率を示す図である。
【図１３】図１３は上記第２実施例における旋回燃焼バ
ーナの平面図および火炉熱吸収率を示す図である。
ーナの平面図および火炉熱吸収率を示す図である。
【図１４】図１４は従来のフロントファイアリング方式
のバーナ部の一例を示す図であって、（ａ）は正面図、
（ｂ）は平面図である。
のバーナ部の一例を示す図であって、（ａ）は正面図、
（ｂ）は平面図である。
【図１５】図１５は従来の対向燃焼方式のバーナ部の一
例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
である。
例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
である。
【図１６】図１６は従来の旋回燃焼方式のバーナ部の一
例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
である。
例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
である。
【図１７】図１７は図１６（ａ）の一部詳細図である。
【図１８】図１８は従来の垂直管火炉壁の一例を示す側
面図である。
面図である。
【図１９】図１９は従来の垂直管壁の高熱負荷部に使用
される特殊管の一例を示す一部切断斜視図である。
される特殊管の一例を示す一部切断斜視図である。
【図２０】図２０は従来のスパイラルワインド火炉壁の
一例を示す側面図である。
一例を示す側面図である。
【図２１】図２１は従来のスパイラルワインド火炉壁に
使用される二叉管の一例を示す図（図２０のXXI 部詳細
図）である。
使用される二叉管の一例を示す図（図２０のXXI 部詳細
図）である。
（１） 火炉壁 （２） 下部の蒸発管 （３） 中央部の蒸発管 （４） 上部の蒸発管 （５） バーナ風箱 （６） 仮想円
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 祥三 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 超臨界圧と亜臨界圧の両方で運転される
蒸気発生装置において、火炉壁を構成する蒸発管が、上
部および下部では鉛直方向、中央部では鉛直線に対して
１０°ないし３５°だけ傾斜した方向に、それぞれ向い
ていることを特徴とする蒸気発生装置。 - 【請求項２】 バーナ風箱が上記蒸発管の傾斜に沿って
傾いており、かつ上下複数段に分割されていることを特
徴とする請求項１記載の蒸気発生装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6313055A JPH08170803A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 蒸気発生装置 |
| DE69609596T DE69609596T2 (de) | 1994-12-16 | 1996-05-31 | Dampferzeuger |
| DK96108759T DK0810403T3 (da) | 1994-12-16 | 1996-05-31 | Dampgenerator |
| EP96108759A EP0810403B1 (en) | 1994-12-16 | 1996-05-31 | Steam generator |
| ES96108759T ES2148632T3 (es) | 1994-12-16 | 1996-05-31 | Generador de vapor. |
| TW85106604A TW300948B (ja) | 1994-12-16 | 1996-06-03 | |
| US08/657,302 US5687676A (en) | 1994-12-16 | 1996-06-03 | Steam generator |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6313055A JPH08170803A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 蒸気発生装置 |
| EP96108759A EP0810403B1 (en) | 1994-12-16 | 1996-05-31 | Steam generator |
| US08/657,302 US5687676A (en) | 1994-12-16 | 1996-06-03 | Steam generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08170803A true JPH08170803A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=27237327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6313055A Withdrawn JPH08170803A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 蒸気発生装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5687676A (ja) |
| EP (1) | EP0810403B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08170803A (ja) |
| DE (1) | DE69609596T2 (ja) |
| DK (1) | DK0810403T3 (ja) |
| ES (1) | ES2148632T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7161639B1 (ja) * | 2022-04-28 | 2022-10-26 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | ガスバーナ、及び燃焼設備 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6799676B1 (en) * | 2002-03-11 | 2004-10-05 | Jessie Ray Shipmon | Method for repairing a conveyor and apparatus therefor |
| EP1533565A1 (de) * | 2003-11-19 | 2005-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
| TWI245590B (en) * | 2004-05-06 | 2005-12-11 | Toppoly Optoelectronics Corp | An electrostatic discharge protection device and an apparatus using the same |
| DE102006005208A1 (de) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Hitachi Power Europe Gmbh | Hängender Dampferzeuger |
| IT1395108B1 (it) * | 2009-07-28 | 2012-09-05 | Itea Spa | Caldaia |
| CN102589000B (zh) * | 2012-03-07 | 2014-04-09 | 上海锅炉厂有限公司 | 包含用于变截面炉膛中的水冷系统的锅炉 |
| NL2021445B1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-20 | Awect Bv | High pressure heating installation comprising an advanced panel design and cladding thereof |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2803227A (en) * | 1953-11-03 | 1957-08-20 | Combustion Eng | Radiant steam heater construction and operation |
| CH549757A (de) * | 1972-03-30 | 1974-05-31 | Sulzer Ag | Brennkammerberohrung. |
| DE2251396B2 (de) * | 1972-10-19 | 1979-12-06 | Borsig Gmbh, 1000 Berlin | Brennkammer eines Dampferzeugers |
| US4191133A (en) * | 1977-11-07 | 1980-03-04 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generating system utilizing integral separators and angularly arranged furnace boundary wall fluid flow tubes having rifled bores |
| US4344388A (en) * | 1977-11-07 | 1982-08-17 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generating system utilizing integral separators and angularly arranged furnace boundary wall fluid flow tubes having rifled bores |
| US4198930A (en) * | 1978-05-09 | 1980-04-22 | Foster Wheeler Energy Corporation | Gas screen arrangement for a vapor generator |
| US4245588A (en) * | 1979-01-16 | 1981-01-20 | Foster Wheeler Energy Corporation | Vapor generating system having a division wall penetrating a furnace boundary wall formed in part by angularly extending fluid flow tubes |
| US4473035A (en) * | 1982-08-18 | 1984-09-25 | Foster Wheeler Energy Corporation | Splitter-bifurcate arrangement for a vapor generating system utilizing angularly arranged furnace boundary wall fluid flow tubes |
| JPH0660723B2 (ja) * | 1984-02-07 | 1994-08-10 | バブコツク日立株式会社 | 傾斜水冷壁の組立方法 |
| JPH0356011U (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-29 | ||
| US5042404A (en) * | 1990-09-04 | 1991-08-27 | Consolidated Natural Gas Service Company, Inc. | Method of retaining sulfur in ash during coal combustion |
| DE4236835A1 (de) * | 1992-11-02 | 1994-05-05 | Siemens Ag | Dampferzeuger |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP6313055A patent/JPH08170803A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-05-31 EP EP96108759A patent/EP0810403B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-31 DK DK96108759T patent/DK0810403T3/da active
- 1996-05-31 DE DE69609596T patent/DE69609596T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-31 ES ES96108759T patent/ES2148632T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-03 US US08/657,302 patent/US5687676A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7161639B1 (ja) * | 2022-04-28 | 2022-10-26 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | ガスバーナ、及び燃焼設備 |
| WO2023210037A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | ガスバーナ、及び燃焼設備 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2148632T3 (es) | 2000-10-16 |
| EP0810403B1 (en) | 2000-08-02 |
| DK0810403T3 (da) | 2000-12-27 |
| US5687676A (en) | 1997-11-18 |
| DE69609596D1 (de) | 2000-09-07 |
| DE69609596T2 (de) | 2001-04-19 |
| EP0810403A1 (en) | 1997-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |