(57)【要約】【課題】簡素な構造でダクトバーナの排気ガス燃焼によるダクト壁の焼損防止を図ると共にダクトバーナの安定燃焼を図った排熱回収ボイラを提供すること。【解決手段】ガスタービンの排ガスＧの流路となる排熱回収ボイラには、該排ガスＧからの熱を回収する熱交換器２を配置し、かつ入口ダクト部１ａにダクトバーナ４を設置し、入口ダクト部の内壁側に配置したダンパ７により、熱排ガスをダクト１の内壁とダンパ７の間を通り、内壁に沿って流れるダクト内壁の焼損防止用の排ガス流Ｇ１と、ダクトの中央部を通りダクトバーナ４の燃焼による加熱される熱交換器加熱用の熱排ガス流Ｇ２とに仕切っている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼排ガスの流路となり、該排ガスからの熱を回収する熱交換器を配置し、かつ入口ダクト部にダクトバーナを設置した排熱回収ボイラにおいて、
入口ダクト部の内壁側にダンパを配置し、該ダンパにより前記排ガスを内壁とダンパとの間を通り、内壁に沿って流れる排ガス流路と、前記ダンパの間を通りダクトバーナの燃焼により加熱される排ガス流路とに仕切ることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項２】
前記ダンパは入口ダクト部の両側面内壁と上下内壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載の排熱回収ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合発電プラント（コンバインドプラント）の排熱回収ボイラに係わり、特にダクトバーナを有するダクト構造の排熱回収ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、ガスタービン排ガスＧを導くダクト１内でガスタービン（図示せず）の排熱を回収する熱交換器２を備えた排熱回収ボイラは、断面積が後流側になるほど拡大する入口ダクト部１ａと該入口ダクト部１ａに続くダクト１内には前流側から後流側に順に過熱器２ａ、再熱器２ｂ、蒸発器２ｃ、節炭器２ｄなどの熱交換器２が配置され、熱交換後の排ガスＧは煙突３から大気中に排出される。また入口ダクト１ａにはガスタービンの排熱だけでは熱量が不足する場合に作動する助燃用のダクトバーナ４を配置する場合がある。
【０００３】
排熱回収ボイラの前記入口ダクト部１ａにダクトバーナ４を配置した構造を図２、図３に示す。図２に示す構造例は、ガスタービンからの排ガスＧの流路となる排熱回収ボイラのダクト入口部１ａに配置されたダクトバーナ４のガス流れ後流側のダクト壁の内壁に沿って耐熱部材の耐火レンガ５を設置して、内壁の焼損防止を図っている。
【０００４】
また、図３に示すダクト入口部１ａの構造例は、ダクトバーナ４のガス流れ後流側のダクト壁の内壁として伝熱管とメンブレンバーを溶接接続して得られる水壁６を取り付け、伝熱管内に外部から冷却媒体の水を供給し、ダクト１の内壁の焼損防止を図っている。  
また、下記特許文献１にはダクトバーナ４の周囲に放射熱遮蔽板を設置した構成が記載されている。  
【特許文献１】特開平１１−２３０５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来のダクトバーナ４を有する排熱回収ボイラの入口ダクト部１ａの内壁のダクトバーナ４の火炎による焼損防止方法として、放射熱遮蔽板や耐熱材や冷却媒体として水などを使用しているため、ダクト設備の容量が増大する構造になっている。
【０００６】
また入口ダクト部１ａの内壁の焼損の問題とは別に、次のような問題点もあった。すなわち、排熱回収ボイラのダクトバーナ４が配置されている入口ダクト部１ａの内壁は入口ダクト部１ａから後流側に向かってダクト面積が徐々に拡大する構造であることなどからガスタービン３から導入された排ガスＧの流れに多少とも偏流が生じ、ダクト内でのダクトバーナ４の燃焼の不均等化や火炎の方向性の乱れなどが生じてダクトバーナ４の不安定燃焼の要因となっている。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、簡素な構造でダクトバーナの排気ガス燃焼によるダクト壁の焼損防止を図ると共にダクトバーナの安定燃焼を図った排熱回収ボイラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来技術の課題は次の解決手段により解決される。  
請求項１記載の発明は、燃焼排ガスの流路となり、該排ガスからの熱を回収する熱交換器を配置し、かつ入口ダクト部にダクトバーナを設置した排熱回収ボイラにおいて、入口ダクト部の内壁側にダンパを配置し、該ダンパにより前記排ガスを内壁とダンパとの間を通り、内壁に沿って流れる排ガス流路と、前記ダンパの間を通りダクトバーナの燃焼により加熱される排ガス流路とに仕切る排熱回収ボイラである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記ダンパは入口ダクト部の両側面内壁と上下内壁にそれぞれ設けられている請求項１記載の排熱回収ボイラである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ダクトバーナの上流側から排ガス流路をダンパにより二分してダクトの内壁側に比較的低温の排ガスを流してダクト内壁を冷却する排ガス流路と、ダクトバーナの燃焼の安定性を確保できるだけの排ガス量をダンパにより排ガス流路の中央部に集めて供給する排ガスガス流路を形成することで、ダクト内壁のダクトバーナ燃焼による過熱および火炎の輻射熱を遮る効果がある。
【００１１】
その結果、従来技術の課題である他からの冷却媒体の水などや、耐熱材を供給する必要が無くなり、外部からの冷却媒体の供給による設備の増大、耐熱材の供給により重量の増大が不要となり、設備容量の簡素化が図れる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記ダンパが入口ダクト部の両側面内壁と上下内壁にそれぞれ設けられているので、ダクトの上下左右の内壁側全体を冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例について図面とともに詳述する。  
図１には排熱回収ボイラの入口ダクト内部の平面図（図１（ａ））と側面図（図１（ｂ））を示す。排熱回収ボイラの入口ダクト部１ａの内壁側にはダンパ７を配置し、該ダンパ７の後流側にはダクトバーナ４が配置されている。
【００１４】
前記ダンパ７は入口ダクト部１ａの両側面内壁と上下内壁にそれぞれ設けられているので、該ダンパ７の回動軸７ａは鉛直方向と水平方向に向け、それぞれ一対ずつ設けられている。
【００１５】
ガスタービン（図示せず）から出た６００℃前後の排気ガスＧは、排熱回収ボイラの入口ダクト部１ａの開口部からダクト１内に入り、該入口ダクト部１ａ内に収納されているダクトバーナ４で９００℃前後に加熱された後、図４に示す過熱器２ａ、再熱器２ｂ、蒸発器２ｃ、節炭器２ｄなどの熱交換器２を通り抜け、１００℃前後になり煙突３から排気される。
【００１６】
前記入口ダクト部１ａに設置しているダクトバーナ４より前流側のダクト１の内壁とダンパ７の間を通る排気ガス流Ｇ１とダクト中央部を通りダクトバーナ４により加熱される熱排気ガス流Ｇ２との二つのガス流Ｇ１，Ｇ２が流れる流路に排ガス流路をダンパ７により仕切っている。すなわち、入口ダクト部１ａは排熱回収ボイラに入ったガスタービンの排気ガスＧをダクトバーナ４の燃焼用とダクト壁の冷却媒体用にダンパ７により分割する構成になっている。
【００１７】
冷却媒体用の排ガス流Ｇ１は、ダクト１の内壁とダクトバーナ４の間を通り、この排ガス流Ｇ１は熱排気ガス流Ｇ２に対するダクト内壁のエアカーテンとなり、ダクト内壁のダクトバーナ４の燃焼による過熱および火炎の輻射熱を遮り、ダクト内壁の焼損を防止する。
【００１８】
一方、ダンパ７で振り分けられたダクトバーナ４を通過する熱排気ガス流Ｇ２はダクトバーナ４で十分に加熱され、高熱となりダクト１内の過熱器２ａ、再熱器２ｂ、蒸発器２ｃ及び節炭器２ｄの伝熱管群を加熱してボイラ性能を確保することができる。
【００１９】
従って、ダンパ７は排熱回収ボイラに入る排気ガスＧをダクト壁の冷却媒体用のガス流Ｇ１とダクトバーナ燃焼による加熱媒体用のガス流Ｇ２に分け、ボイラ性能を確保しながらダクト内壁のダクトバーナ４の燃焼による過熱および火炎の輻射を遮ることができ、入口ダクト部１ａの内壁の焼損を防止することができる。
【００２０】
その結果、従来技術の課題である他からの冷却媒体の水などや、耐熱材を供給する必要が無くなり、外部からの冷却媒体の供給による設備の増大、または耐熱材の供給により重量が増大することが無くなり、排熱回収ボイラの設備容量の簡素化という利点を有する。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、入口ダクト壁部のダクトバーナでの燃焼排気ガスにより加熱されるガスと火炎の輻射熱によるダクト内壁を冷却するガスに分離し、ボイラ性能を確保するとともにダクト焼損を防止するシステムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の排熱回収ボイラの入口ダクト内部の平面図（図１（ａ））と側面図（図１（ｂ））を示す。
【図２】従来技術の排熱回収ボイラの入口ダクト内部の側面図を示す。
【図３】従来技術の排熱回収ボイラの入口ダクト内部の側面図を示す。
【図４】排熱回収ボイラの概略構成図を示す。
【符号の説明】
【００２３】
１  ダクト                １ａ  入口ダクト部
２  熱交換器              ２ａ  過熱器
２ｂ  再熱器              ２ｃ  蒸発器
２ｄ  節炭器              ３  煙突
４  ダクトバーナ          ５  耐火レンガ
６  水壁                  ７  ダンパ
７ａ  回動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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