(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分及び硫黄酸化物を含む燃焼ガス中で使用される伝熱管であって、
前記伝熱管の外表面には、耐食性被覆層が形成され、
前記耐食性被覆層は、
フッ素樹脂と、炭素繊維と、鉛フリーはんだ合金と、黒鉛と、炭化ケイ素とを含むフッ素樹脂混合物からなり、
前記フッ素樹脂、前記炭素繊維、前記鉛フリーはんだ合金、前記黒鉛、及び前記炭化ケイ素が分散された状態で前記耐腐食性被覆層内に存在し、且つ、分散された前記炭素繊維および前記黒鉛が、前記鉛フリーはんだ合金により線状に結びついた状態で前記耐腐食性被覆層内に存在していることを特徴とする伝熱管。
【請求項２】
前記フッ素樹脂混合物は、前記フッ素樹脂を４０〜６０重量％、前記炭素繊維を１０〜４０重量％、前記鉛フリーはんだ合金を１０〜４０重量％、前記黒鉛を０〜１５重量％（ただし、０重量％は除く）、前記炭化ケイ素を０〜１５重量％（ただし、０重量％は除く）含むことを特徴とする請求項１に記載の伝熱管。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の伝熱管を、水分及び硫黄酸化物を含む燃焼ガスが冷却されて露点以下となり硫酸が発生する部位に備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の伝熱管の製造方法であって、
粉末状の前記フッ素樹脂、前記炭素繊維、前記鉛フリーはんだ合金、前記黒鉛、前記炭化ケイ素のそれぞれを粉体状に混合した混合物を前記伝熱管の外表面に粉体静電塗装した後、焼付けることにより、前記フッ素樹脂混合物を前記伝熱管の外表面に付着させる工程を備え、
前記鉛フリーはんだ合金は、前記焼付け温度よりも低い融点を有することを特徴とする伝熱管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ等から排出される燃焼ガス中で使用される金属部材の表面に施されて耐食性及び伝熱性を有する耐食性被覆層、当該耐食性被覆層を有する伝熱管及び当該伝熱管を備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ボイラ等の熱効率を高めるために、火炉で発生した高温の燃焼ガスから熱回収してボイラ水を加熱する熱交換器が使用されている。燃焼ガス中には、水蒸気、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等が含まれており、燃焼ガス中の水蒸気量、硫黄酸化物の濃度等にもよるが、約１６０℃以下の雰囲気下では、結露が生じて腐食性の強い硫酸が生成されて熱交換器に付着する（以下、硫酸が生成される温度を硫酸露点温度という）。これにより、熱交換器は腐食、いわゆる低温腐食を受けることとなる。そこで、硫酸が生じることを防止するために、硫酸露点温度よりも高い温度（例えば１８０℃以上）で運用することで、硫酸が生成されることを防止し、低温腐食が生じることを回避している。
【０００３】
ところで、ボイラ等の効率化を図るために、硫酸露点温度以下での運用が強く望まれていた。そこで、フッ素樹脂やガラスを含む耐食性被覆層を有する熱交換器が用いられている。しかし、フッ素樹脂やガラスを含む耐食性被覆層は伝熱性が低いため、熱回収率が低下してしまう。そこで、熱回収率を向上させるために、熱交換器の表面積を広くしたり、フィン付管を採用したりして伝熱面積を拡大することにより、熱回収率を向上させていた。
【０００４】
しかしながら、伝熱面積を拡大すると、製造コストが増大するとともに、ボイラシステム全体の小型化が困難になるという問題があった。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、熱回収率を損なうことの無い耐食性被覆層を有する節炭器が開示されている。
特許文献１に記載の節炭器は、カーボンナノチューブ等の炭素樹脂を含む耐食性被覆層を有している。この耐食性被覆層は、電着性物質である合成高分子樹脂中に炭素樹脂を分散させた電着液を電着により金属管の表面に付着させた後、加熱硬化することにより、形成される。電着性の合成高分子樹脂として、アニオン性合成高分子樹脂を用いた場合には、トリメチルアミン、ジエチルアミン等の無機アルカリで中和して水に可溶化された状態、或いは水分散状態で電着に供される。また、カチオン性合成高分子樹脂を用いた場合には、ギ酸、酢酸等の酸で中和して、水に可溶化された状態、或いは水分散状態で電着に供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の耐食性被覆層を形成するには、上述したように、合成高分子樹脂を無機アルカリや酸で中和して水に可溶化した状態、或いは水分散状態にしなけれればならず、多くの作業工程と多大な時間を要すること、更には長尺管への施工が困難という問題点があった。
【０００８】
そこで本発明は、上述したような従来技術の状況の下になされた発明であって、手間をかけることなく長尺管にも形成可能で、且つ伝熱性に優れた耐食性被覆層、当該耐食性被覆層を有する伝熱管（フィン付き管を含む）、及び当該伝熱管を有する熱交換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明の耐食性被覆層は、水分及び硫黄酸化物を含む燃焼ガス中で使用される金属部材の表面に付着して、当該金属部材の腐食を防止する耐食性被覆層であって、
フッ素樹脂と、炭素繊維と、低融点合金（例えば、はんだ材料）とを含むフッ素樹脂混合物からなり、
前記フッ素樹脂、前記炭素繊維及び前記低融点合金が分散されていることを特徴とする。
【００１０】
上記耐食性被覆層によれば、フッ素樹脂を含んでいるため、硫酸に対する耐食性を有している。
また、炭素繊維、黒鉛及び低融点合金を含んでいるため、フッ素樹脂のみからなる耐食性被覆層よりも熱伝導率を高くすることができる。これにより優れた伝熱性を有することができる。さらに、フッ素樹脂、炭素繊維及び低融点合金は、金属の表面に分散された状態で付着している。これにより、金属の表面全体にわたって耐食性及び熱伝導率を均質にすることができる。
また、フッ素樹脂混合物は、フッ素樹脂に炭素繊維、低融点合金を混合するだけなので手間をかけることなく短時間で作成することができる。そして、長尺管への施工も容易となる。
【００１１】
また、上記発明において、前記フッ素樹脂混合物は、静電塗装され後、焼付けられることにより前記金属の表面に付着され、
前記低融点合金は、前記焼付け温度よりも低い融点を有することとしてもよい。
【００１２】
このように、焼付け温度よりも低い融点の低融点合金を用いるため、焼付けを実施する際に、低融点合金が溶融することにより金属の表面全体に広がり、かつ被覆層中の厚さ方向へも広がるため、金属の表面全体にわたって熱伝導率を均質に高めることができる。
【００１３】
また、上記発明において、前記フッ素樹脂混合物は、前記フッ素樹脂を４０〜６０重量％、前記炭素繊維を１０〜４０重量％、前記低融点合金を１０〜４０重量％含むこととしてもよい。
【００１４】
このように、耐食性被覆層は、フッ素樹脂を４０〜６０重量％、炭素繊維を１０〜４０重量％、低融点合金を１０〜４０重量％含んでいるため、フッ素樹脂のみからなる耐食性被覆層よりも耐食性を向上させるとともに、熱伝導率を高くすることができる。
【００１５】
また、上記発明において、前記フッ素樹脂混合物は、黒鉛及び炭化ケイ素の少なくとも何れか一方を含むこととしてもよい。
【００１６】
黒鉛を含む場合には、熱伝導率及び耐食性を更に向上させることができる。また、炭化ケイ素を含む場合には、耐食性を更に向上させることができる。
【００１７】
また、上記発明において、前記フッ素樹脂混合物は、前記黒鉛を０〜１５重量％、前記炭化ケイ素を０〜１５重量％含むこととしてもよい。
【００１８】
このように、耐食性被覆層は、黒鉛を０〜１５重量％、炭化ケイ素を０〜１５重量％含んでいるため、フッ素樹脂のみからなる耐食性被覆層よりも耐食性を向上させるとともに、熱伝導率を高くすることができる。
【００１９】
また、本発明の伝熱管は、上述したフッ素樹脂混合物からなる耐食性被覆層を表面に有することを特徴とする。
【００２０】
上記伝熱管によれば、上述した耐食性被覆層を表面に有しているため、従来のフッ素樹脂のみからなる耐食性被覆層よりも効率良く熱交換することができる。即ち、熱回収率を向上させることができる。さらに、熱回収率が優れているため、従来の熱回収率を高めるために大型化された伝熱管よりも小型化することができる。
また、上述した耐食性被覆層を表面に有しているため、従来の耐食性被覆層よりも硫酸に対する耐食性が向上されており、従来の伝熱管よりも腐食を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の熱交換器は、上述した伝熱管を、水分及び硫黄酸化物を含む燃焼ガスが冷却されて露点以下となり硫酸が発生する部位に備えることを特徴とする。
【００２２】
上記熱交換器によれば、水分及び硫黄酸化物を含む燃焼ガスが冷却されて露点以下となり硫酸が発生する部位に、上述した伝熱管を備えているため、従来の伝熱管よりも硫酸に対する耐食性が向上されており、従来の伝熱管よりも腐食量を低減することができる。
また、上述した伝熱管を硫酸が発生する部位にのみ用いるため、上述した伝熱管を全ての部位に設けた場合に比べて安価に熱交換器を製作することができる。
そして、上述した伝熱管を備えているため、従来の熱交換器よりも熱回収率を向上させつつ、長期間使用することができる。
さらに、上述した伝熱管を備えているため、従来の熱回収率を高めるために大型化された熱交換器を小型化することができる。
また、硫酸露点温度以下でもボイラ等を運転することが可能となるため、ボイラの効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、手間をかけることなく長尺管にも形成可能で、且つ伝熱性に優れた耐食性被覆層、当該耐食性被覆層を有する伝熱管（フィン付き管を含む）、及び当該伝熱管を有する熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るボイラの排熱回収装置を示す図である。
【図２】本発明に係る耐食性被覆層を有する伝熱管の側断面図である。
【図３】耐食性被覆層内に分散されたフッ素樹脂、炭素繊維、黒鉛、炭化ケイ素、低融点合金を示す模式図である。
【図４】黒鉛の配合量と熱伝導率との関係を示す図である。
【図５】耐食被覆層に含まれる材料と熱伝達率との関係を示す図である。
【図６】本発明による効果を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係るボイラの排熱回収装置を示す図である。
図１に示すように、ボイラ１のバーナ２にて火炉４に供給された燃料は、空気ダクト６から供給された空気と混合し、火炉４内で高温の燃焼ガスを生成する。高温の燃焼ガスは、火炉４内や排ガス通路８内に設置された過熱器１０、再熱器１２及び節炭器１４で熱回収される。燃焼ガスの温度は、過熱器１０、再熱器１２及び節炭器１４を通過するにしたがって次第に低くなる。
【００２７】
汽水ドラム１６で蒸発した水蒸気は過熱器１０へ送給される。そして、過熱器１０で加熱された水蒸気は高圧タービンへ供給される。
また、高圧タービンで仕事をした水蒸気は再熱器１２へ送給される。そして、再熱器１２で加熱された水蒸気は中圧タービンへ供給される。
【００２８】
また、復水ポンプから供給されたボイラ水は給水ポンプ２２にて節炭器１４へ送給される。そして、節炭器１４で加熱されたボイラ水は汽水ドラム１６へ供給される。
節炭器１４の伝熱管２４の周囲を通過する燃焼ガスと伝熱管２４内のボイラ水とが熱交換することにより、伝熱管２４内のボイラ水が加熱される。
【００２９】
節炭器１４は、上段ブロック１４ａ、中段ブロック１４ｂ、下段ブロック１４ｃから構成されている。給水ポンプ２２からの供給されるボイラ水は、下段ブロック１４ｃ下端の伝熱管２４の端部に設けられた給水口３２から伝熱管２４内に供給される。そして、下段ブロック１４ｃ内、中段ブロック１４ｂ内及び上段ブロック１４ａ内を通過した後、上段ブロック１４ａ上端の伝熱管２４の端部に設けられた給水口３２から汽水ドラム１６へ供給される。
【００３０】
ボイラ水は、下段ブロック１４ｃから上段ブロック１４ａへ移動するにつれて徐々に加熱される。したがって、燃焼ガスの温度は、上段ブロック１４ａから下段ブロック１４ｃへむかうにしたがって次第に低くなる。
例えば、節炭器１４の上端付近を通過する燃焼ガスの温度は約３７３℃で、節炭器１４を通過した後の燃焼ガスの温度は約１６３℃である。また、節炭器１４に供給されるボイラ水の温度は約１４５℃とした。したがって、中段ブロック１４ｂ又は下段ブロック１４ｃ内では、硫酸露点温度（約１６０℃）以下となり、硫酸が生成される部位が発生する。硫酸が生成されると、伝熱管２４は低温腐食を受ける。そこで、硫酸露点温度以下となる部位に、後述する本発明に係る耐食性被覆層を有する伝熱管２４を配置する。配置箇所は、予め設計等により硫酸露点温度以下となる位置を算出することにより決定される。本実施形態では、例えば、下段ブロック１４ｃの伝熱管２４に本発明に係る耐食性被覆層を施した。したがって、上段ブロック１４ａ及び中段ブロック１４ｂは、一般的な伝熱管を配置した。
なお、本実施形態では、節炭器１４の上端付近を通過する燃焼ガスの温度を約３７３℃、節炭器１４を通過した後の燃焼ガスの温度を約１６３℃、節炭器１４に供給されるボイラ水の温度を約１４５℃としたが、これらの値に限定されるものではない。
【００３１】
図２は、本発明に係る耐食性被覆層４０を有する伝熱管２４の側断面図である。
図２に示すように、伝熱管２４は、円筒形の伝熱管本体２６の外周面にフィン２８が所定のピッチ間隔で固設されている。伝熱管本体２６及びフィン２８の表面は、本発明に係る耐食性被覆層４０で覆われている。
【００３２】
図３は、耐食性被覆層４０内に分散されたフッ素樹脂４２、炭素繊維４３、黒鉛４５、炭化ケイ素４６、低融点合金４４を示す模式図である。
図３に示すように、耐食性被覆層４０はフッ素樹脂混合物から形成される。このフッ素樹脂混合物は、炭素繊維４３、スズを含む低融点合金４４、黒鉛４５及び炭化ケイ素４６をフッ素樹脂４２に混合することにより形成される。フッ素樹脂４２、炭素繊維４３、低融点合金４４、黒鉛４５及び炭化ケイ素４６は、全て粉末状、繊維状およびペースト状のものを用いる。
【００３３】
フッ素樹脂混合物には、フッ素樹脂４２が４０〜６０重量％、炭素繊維４３が１０〜４０重量％、低融点合金４４が１０〜４０重量％、黒鉛４５が０〜１５重量％、炭化ケイ素４６が０〜１５重量％含まれている。
【００３４】
本実施形態では、フッ素樹脂４２として粉末状のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビリニデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等を用いても良い。
【００３５】
また、炭素繊維４３は、石油ピッチやコールタールピッチを原料とする粉末状のピッチ系炭素繊維４３を用いた。ピッチ系炭素繊維４３は、耐食性、伝熱性に優れ、且つ高剛性を有するからである。
【００３６】
また、低融点合金４４として、例えば、鉛フリーはんだ合金を用いた。鉛フリーはんだ合金とは、スズを主成分とし、これに銅、銀、アルミニウム、ビスマス、亜鉛等を添加したものである。詳細は後述するが、粉体静電塗装後、フッ素樹脂混合物を１５０〜２００℃程度で焼付ける際に溶融可能なＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｌ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ等の低融点合金を用いる。なお、本実施形態では、粉末状の鉛フリーはんだ合金を用いたが、ペースト状のものを用いてもよい。
【００３７】
そして、黒鉛４５として、粉末状のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いた。なお、ＤＬＣに限定されるものではなく、一般的な黒鉛４５を用いてもよい。
【００３８】
フッ素樹脂４２のみならず、硬度が高い黒鉛４５及び炭化ケイ素４６が、図３に示すように、分散された状態で耐食性被覆層４０内に存在しているので、耐食性を向上させることができる。また、熱伝達率の高い炭素繊維４３及び黒鉛４５が、分散され、低融点合金４４により線状に結びついた状態で耐食性被覆層４０内に存在しているので伝熱性を向上させることができる。粉末状の炭素繊維４３、低融点合金４４、黒鉛４５、炭化ケイ素４６、フッ素樹脂４２を混合することで、耐食性被覆層４０内に分散させることができる。
粉末状の黒鉛４５を含むことによる熱伝導率への影響について検討した結果について以下で説明する。
【００３９】
図４は、黒鉛４５の配合量と熱伝導率との関係を示す図である。
図４に示すように、黒鉛４５の配合量が異なる複数種の混合物を用いて、それぞれの熱伝導率を計測した。具体的には、黒鉛４５とポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂４２とを溶融して混合した混合物（以下、溶融混合物という）、粉末状の黒鉛４５と粉末状のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂４２とを粉体状に混合した混合物（以下、粉体混合物という）、黒鉛４５とポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂４２とを溶液中で混合した混合物（以下、溶液混合物という）、黒鉛４５とポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂４２とをロールで加圧して混練した混合物（以下、ロール混練物という）を用いた。
【００４０】
すべての混合物において、黒鉛４５の含有量が増加すると熱伝達率は増加することが確認できた。また、粉体混合物が他の混合物よりも最も熱伝導率が高い値を示すことが確認できた。例えば、黒鉛４５の含有量が２０重量％の場合、粉体混合物の熱伝達率が最も高い値を示す。そして、溶液混合物、ロール混合物、溶融混合物の順番で熱伝導率は低くなっている。したがって、粉末状の黒鉛４５を混合することにより、高い熱伝導率を得ることができることが確認できた。
【００４１】
ところで、フッ素樹脂混合物は、粉体静電塗装にて伝熱管２４に付着される。フッ素樹脂混合物が付着した伝熱管２４は、焼付乾燥炉に入れられて、約１５０〜２００℃で焼付けられる。焼付けによって、フッ素樹脂混合物に含まれる低融点合金４４の粉末の粒子が溶融して伝熱管２４の表面全体に分散した後、硬化することで、耐食性被覆層４０が形成される。
【００４２】
炭素繊維４３、低融点合金４４、黒鉛４５及び炭化ケイ素４６は、それぞれ粉末状の粒子なので、伝熱管２４の表面に分散された状態で耐食性被覆層４０が形成される。
【００４３】
次に、炭素繊維４３、低融点合金４４、黒鉛４５等を含むことにより、伝熱性を向上させることができた結果について説明する。
【００４４】
図５は、耐食被覆層に含まれる材料と熱伝達率との関係を示す図である。
図５に示すように、配合材料の異なる複数種類の耐食性被覆層（以下、試料という）を作成し、各試料の熱伝導率を計測した。なお、比較検討のために、一般的に実施されている配合材料からなる試料１〜５も作成した。最初に、一般的に実施されている試料１〜５について説明し、次に、本発明に係る配合材料からなる試料６〜８について説明する。
【００４５】
まず、フッ素樹脂４２のみからなる試料１、フッ素樹脂４２に窒化ホウ素を２０容量％混合した試料２、フッ素樹脂４２に黒鉛４５を３０容量％混合した試料３、フッ素樹脂４２に銅を３０容量％混合した試料４、フッ素樹脂４２にアルミニウムを５０容量％混合した試料５を作成した。これら試料１〜５に配合された配合材や配合割合は、耐食性や伝熱性を高める場合に一般的に実施されているものである。
【００４６】
次に、フッ素樹脂４２のＰＦＡに黒鉛４５及び炭化ケイ素４６を混合した試料６、ＰＦＡに黒鉛４５、炭化ケイ素４６及び鉛フリーはんだ合金を混合した試料７、ＰＦＡに黒鉛４５、炭化ケイ素４６、鉛フリーはんだ合金及び炭素繊維４３を混合した試料８を作成した。これら試料６〜８に配合された配合材料の組合せ及び配合割合等は、耐食性や伝熱性を高めるために、今回新たに発明したものである。
【００４７】
試料１の熱伝導率は０．２（Ｗ／ｍＫ）となり、全試料の中で最も小さい値となった。また、試料２、３、４、５の熱伝導率は、それぞれ０．５、１．０、０．６、２．６（Ｗ／ｍＫ）となり、試料１の熱伝達率よりも高い値となった。特にアルミニウムを含む試料５では、高い熱伝達率が得られたが、アルミニウムを５０容量％も含むため、高コストになってしまう。
【００４８】
そして、試料６の熱伝達率は１．５（Ｗ／ｍＫ）となり、試料１の７倍以上の熱伝達率を有している。
また、試料７の熱伝達率は１３．９（Ｗ／ｍＫ）となり、今回の試料の中では２番目に高い熱伝達率を有している。
最後に、試料８の熱伝達率は２８．５（Ｗ／ｍＫ）となり、今回の試料の中では最も高い熱伝達率を有している。
【００４９】
これらの結果より、黒鉛４５、炭素繊維４３、鉛フリーはんだ合金を含むことにより、熱伝導率を高くすることができる事を確認できた。特に、炭素繊維４３、鉛フリーはんだ合金を含むことにより、高い熱伝導率を得ることができる。
【００５０】
上述した本発明に係る耐食性被覆層４０によれば、フッ素樹脂４２を４０〜６０重量％含んでいるため、硫酸に対する耐食性を有している。そして、炭化ケイ素４６を０〜１５重量％含んでいるため、耐食性を更に向上させることができる。
また、炭素繊維４３を１０〜４０重量％、低融点合金４４を１０〜４０重量％含んでいるため、フッ素樹脂４２のみからなる耐食性被覆層４０よりも熱伝導率を高くすることができる。そして、黒鉛４５を０〜１５重量％含んでいるため、熱伝導率を更に高くするとともに、耐食性を更に向上させることができる。
また、フッ素樹脂４２、炭素繊維４３及び低融点合金４４は、伝熱管２４の表面に分散された状態で付着している。これにより、伝熱管２４の表面全体にわたって耐食性及び伝熱性を均質にすることができる。
そして、焼付け温度よりも低い融点を有する低融点合金４４を用いるため、焼付けを実施する際に、低融点合金４４が溶けてフッ素樹脂混合物を伝熱管２４の表面に強固に付着させることができる。また、低融点合金４４が溶融することにより高い熱伝導性を有する炭素繊維、炭化ケイ素などを結びつける作用により、伝熱管２４の表面全体に広がる。これにより、伝熱管２４の表面全体にわたって熱伝導率を均質にすることができる。
さらに、フッ素樹脂混合物は、フッ素樹脂４２に炭素繊維４３、低融点合金４４等を混合するだけなので手間をかけることなく短時間で作成することができる。そして、長尺管への施工も容易となる。
【００５１】
また、本発明に係る伝熱管２４によれば、従来のフッ素樹脂４２のみからなる耐食性被覆層よりも熱伝導率が高い本発明に係る耐食性被覆層４０を有しているため、効率良く熱交換することができる。即ち、熱回収率を向上させることができる。さらに、熱回収率が優れているため、図６に示すように、従来の熱回収率を高めるために大型化された伝熱管よりも小型化することができる。
そして、従来の耐食性被覆層よりも耐食性に優れた本発明に係る耐食性被覆層４０を有しているため、硫酸に対する耐食性が向上されており、従来の伝熱管よりも腐食を低減することができる。
【００５２】
また、本発明に係る伝熱管２４を備える節炭器１４によれば、燃焼ガスが冷却されて露点以下となり硫酸が発生する部位、例えば下段ブロック１４ｃに、従来の伝熱管よりも耐食性に優れた本発明に係る伝熱管２４を備えているため、従来の伝熱管よりも腐食量を低減することができる。
また、本発明に係る伝熱管２４を硫酸が発生する部位にのみ用いるため、本発明に係る伝熱管２４を全ての部位、例えば、上段ブロック１４ａ、中段ブロック１４ｂ及び下段ブロック１４ｃに設けた場合に比べて安価に節炭器１４を製作することができる。
また、本発明に係る伝熱管２４を備えているため、従来の節炭器よりも熱回収率を向上させつつ、長期間使用することができる。
さらに、本発明に係る伝熱管２４を備えているため、従来の熱回収率を高めるために大型化された節炭器を小型化することができる。
また、硫酸露点温度以下でもボイラ１を運転することが可能となるため、ボイラ１の効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  ボイラ
２  バーナ
４  火炉
６  空気ダクト
８  排ガス通路
１０  過熱器
１２  再熱器
１４  節炭器
１４ａ  上段ブロック
１４ｂ  中段ブロック
１４ｃ  下段ブロック
１６  汽水ドラム
２２  給水ポンプ
２４  伝熱管
２６  伝熱管本体
２８  フィン
３２  給水口
４０  耐食性被膜層
４２  フッ素樹脂
４３  炭素繊維
４４  低融点合金
４５  黒鉛
４６  炭化ケイ素
【図１】
0005972594.tif 000002
【図２】
0005972594.tif 000003
【図３】
0005972594.tif 000004
【図４】
0005972594.tif 000005
【図５】
0005972594.tif 000006
【図６】
0005972594.tif 000007