JPS5833361Y2 - 排ガスボイラの追焚き装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は主として舶用テ゛イーゼル機関の排ガスを熱
源とする排ガスボイラの追焚き装置に関する。

舶用テ゛イーゼル機関のような排ガス源は負荷が変動す
るので、排ガスの量や温度も変動するが、これに対して
排ガスボイラから得られる蒸気は、発電や冷暖房に使用
されるため、常時一定量以上が必要である。

そのため、この種のボイラには、排ガスの熱量が減少し
ても一定量以上の蒸気が得られるよう追焚き装置が併設
される。

ところで従来の追焚き装置は、その追焚きバーナの燃焼
によりケーシングやダクトが著しく高温に加熱されて焼
損するおそれがあるので、バーナの燃焼温度を排ガスや
空気で稀釈して低目に抑えられている。

そのため、排ガスの流入がストップし追焚きバーナのみ
でボイラを加熱する場合は、稀釈する空気量が多いから
、この空気をボイラ出口ガス温度まで暖めるに要する熱
量は熱損失として失うため、ボイラ効率が低下するし、
冷却用の空気量が多いと送風機の容量も大となり、モー
ターの消費電力も多くなる。

また従来の追焚き装置には蒸気過熱器がないため、蒸気
利用装置には飽和蒸気が送られることになる。

これによって蒸気利用装置の効率が低下する。

また、排ガスボイラと、補助ボイラを組合せたプラント
では、主機が停止して、排ガスボイラで蒸気を発生せず
補助ボイラに切換えるとき、蒸気ラインの切換えは必ら
ず配管中のドレンが事故の原因となり、特に蒸気タービ
ンである場合、ドレンがタービン羽根に接触したり、ケ
ーシングを急冷して熱変形を生せしめるため蒸気タービ
ンに著しい損傷が生じるし、この種の事故が多い。

この考案は上記従来の欠点に鑑み、排ガスの流入がスト
ップした時も高温高圧の蒸気が蒸気ラインの切換をせず
に得られるようにしたものである。

以下この考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。

１は立て煙管式排ガスボイラの本体で、その胴体２内部
には多数の煙管３が上下管板４，５に固着して立設され
ている。

この煙管３には管内面に螺旋突条のある螺旋管が用いら
れている。

６は胴体２内の水Ｗで冷却される水冷壁、７はこの水冷
壁６と下部管板５とで形成された燃焼室、８は燃焼室７
の下端部に連設したダク１〜で、その内面の一部は断熱
材８ａにより被覆され、このダクト８と燃焼室７とで排
ガスを胴体１内の煙管３へ導く排ガス通路９が構成され
ている。

１０は排ガス通路９に臨む追焚きバーナで、この実施例
では胴体２に固定してその先端部をバーナ孔１１から燃
焼室７内に臨ませてあり、このバーナ１０には燃焼用空
気を供給するファン１２が併設されている。

１３は蒸気過熱器で、ダクト８の壁間に横架された支持
バー１４上に載置固定されている。

この過熱器１３は、排ガス通路９を排ガスが流通する時
はその排ガスの対流熱によって内部の蒸気を過熱し、排
ガスの流通が停止もしくは減少し追焚きバーナ１０が燃
焼する時にはそのバーナ１０の燃焼輻射熱によって内部
の蒸気を過熱するもので、したがって排ガスに接しかつ
バーナ１０の燃焼輻射熱を受けられる位置ならどの位置
にも配設できるが、この実施例ではバーナ１０の下流に
対設しである。

１５は胴体２の蒸気出口１６から過熱器１３の下部ヘッ
ダ１７へ蒸気を導く蒸気管、１８は過熱器１３の上部ヘ
ッダ１９から蒸気を発電用蒸気タービン等の蒸気利用装
置（図示せず）へ導出する蒸気管で、過熱器１３におい
て蒸気は下から上へ流通するようになっている。

図中、２０は胴体２上部の蒸気室、２１は排ガスを上位
の給水ヒータ（図示せず）へ導くダクトである。

上記の構成において、ディーゼル機関等の排ガス源で発
生した排ガスは、ダクト８に導かれ、過熱器１３の各蒸
気管の間隙を通過して胴体２内に流入し、多数の煙管３
の内部を通過することによって胴体２内の水Ｗを加熱沸
騰させ、蒸気を発生させる。

この蒸気は胴体２上部の蒸気室２０に溜まり、そこから
蒸気管１５を通じて過熱器１３に流入する。

この過熱器１３の各蒸気管の外表面には前記したように
排ガスが接して流通しているから、その対流熱により内
部の蒸気は過熱され高温高圧の蒸気になる。

次に胴体２内への排ガスの流入がストップすると、これ
に関連して追焚きバーナ１０が燃焼を開始する。

このバーナ１０の燃焼で胴体２内の水Ｗは加熱され、排
ガスが流入していた時と同様に蒸気を発生し、この蒸器
は過熱器１３に流入する。

過熱器１３はこの場合、バーナ１０の下位にあってバー
ナ１０の燃焼輻射熱を受けているから、その熱で内部の
蒸気は過熱され、高温高圧の蒸気となる。

この考案によれば、上述のように、ボイラ胴体内に排ガ
スが流入している時胴体内で発生した蒸気は過熱器で排
ガスの対流熱によって過熱され高温高圧となるばかりで
なく、排ガスの流入がストップした時も胴体内に発生し
た蒸気は過熱器において追焚きバーナの燃焼輻射熱によ
って過熱されて高温高圧となるから、従来の追焚き装置
のようにドレンを含む飽和蒸気が蒸気タービンなどの蒸
気利用装置に送られることがなく、この蒸気利用装置の
効率を常時一定レベルに保つことができ、またドレンに
よる損傷を防止することができる。

また、本願考案では、過熱器を追焚きバーナに対して上
流側に対設することにより、追焚きバーナから過熱器へ
の伝熱を輻射伝熱だけに制限し、直接にバーナの高温燃
焼ガスの対流伝熱を受けないようにしているので、燃焼
ガスの過熱温度の制限の必要がなく、シたがって、燃焼
ガスが高温であるときにも、過熱器が高温とならず、耐
熱性などの点から過熱器の構成が簡単になるという特長
がある。

さらに、燃焼ガスの過熱温度の制限の必要がないことか
ら、たとえば、排ガスにより燃焼ガスを稀釈しなくても
、過熱器が高温にならないので、排ガスが供給されない
ときにも、過熱器を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案による追焚き装置を備えた排ガスボイラ
の一部破断した正面図である。 １・・・・・・ボイラ本体、２・・・・・・胴体、６・
・・・・・水冷壁、７・・・・・・燃焼室、８ａ・・・
・・・断熱材、８・・・・・・ダクト、９・・・・・・
排ガス通路、１０・・・・・・追炎きバーナ、１３・・
・・・・蒸気過熱器、１５・・・・・・蒸気管、１６・
・・・・・蒸気出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排ガスボイラの燃焼室の水冷壁および断熱材で被覆され
   た排ガス通路に臨んで追焚きバーナを設け、この追焚き
   バーナの燃焼輻射熱および通路内を流通する排ガスの対
   流熱によって加熱される蒸気過熱器を上記バーナに対し
   て上流側に対設し、この過熱器とボイラ胴体の蒸気出口
   とを連通接続したことを特徴とする排ガスボイラの追焚
   き装置。