(57)【要約】【課題】ボイラにおいて、伝熱管の耐久性の向上を図ると共に構造の簡素化を図る。【解決手段】ガス出口２２が設けられる燃焼容器１１と、燃焼容器１１内のガス出口２２から離間した位置に設けられて燃料を燃焼させるバーナ１２と、バーナ１２と蒸発器１３との間に配置されて燃焼容器１１の設置面に平行な複数の伝熱管３０を有する過熱器１４と、複数の伝熱管３０における長手方向の中間部を支持する支持部材４１と、燃焼容器１１内の下部に設けられて支持部材４１を支持する支持台４２とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス出口が設けられる燃焼容器と、
前記燃焼容器内の前記ガス出口から離間した位置に設けられて燃料を燃焼させるバーナと、
前記バーナと前記ガス出口との間に配置されて前記燃焼容器の設置面に平行な複数の伝熱管を有する過熱器と、
複数の伝熱管における長手方向の一部を支持する支持部材と、
前記燃焼容器内の下部に設けられて前記支持部材を支持する支持台と、
を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
前記支持台は、前記燃焼容器の底部と前記複数の伝熱管との間に形成される空間部に充填された耐火材であることを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
【請求項３】
前記耐火材は、前記複数の伝熱管の一部が貫通することを特徴とする請求項２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記複数の伝熱管は、一端部が入口ヘッダに連結され、他端部が出口ヘッダに連結され、前記支持部材は、前記入口ヘッダと前記出口ヘッダの間で複数の伝熱管における長手方向の１箇所または複数個所を支持することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボイラ。
【請求項５】
前記複数の伝熱管は、前記バーナの燃料ガス噴出方向に所定間隔を空けて配置され、前記支持部材は、前記複数の伝熱管の間に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のボイラ。
【請求項６】
前記支持部材は、前記バーナの燃料ガス噴出方向に対向する伝熱管の一方に固定されて他方に当接されることを特徴とする請求項５に記載のボイラ。
【請求項７】
前記支持部材は、前記過熱器におけるガス流れ方向の上流側と下流側を連通する開口部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な舶用ボイラは、火炉と、バーナと、フロントバンクチューブと、過熱器と、蒸発管群と、水ドラムと、蒸気ドラムなどから構成されている。そのため、バーナの燃焼により発生した燃焼ガスは、火炉からフロントバンクチューブ、過熱器、蒸発管群に接触することで熱交換を行い、ガス出口から排出される。このとき、蒸気ドラムに集められた蒸気は、過熱器により過熱されて過熱蒸気となり、所定の駆動機器に供給されてこれを駆動する。
【０００３】
過熱器は、多数の伝熱管が鉛直方向または水平方向に配置されており、入口ヘッダに供給された蒸気が多数の伝熱管を流れるときに、燃焼ガスにより過熱されて過熱蒸気となる。このようなボイラとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８７５９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多数の伝熱管が水平方向に配置された過熱器は、一般的に各伝熱管における長手方向の端部が支持部材に支持されたものとなっている。そのため、各伝熱管は、自重により長手方向の中間部が垂れ下がり、伝熱管に曲げ応力が作用することで耐久性が低下してしまうおそれがある。上述した特許文献１のボイラは、伝熱管が吊下げ支持されており、構造が複雑になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、伝熱管の耐久性の向上を図ると共に構造の簡素化を図るボイラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のボイラは、ガス出口が設けられる燃焼容器と、前記燃焼容器内の前記ガス出口から離間した位置に設けられて燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナと前記ガス出口との間に配置されて前記燃焼容器の設置面に平行な複数の伝熱管を有する過熱器と、複数の伝熱管における長手方向の一部を支持する支持部材と、前記燃焼容器内の下部に設けられて前記支持部材を支持する支持台と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、燃焼容器の設置面に平行な複数の伝熱管は、長手方向の一部が支持部材により支持され、この支持部材が燃焼容器内の下部に設けられる支持台により支持されることとなる。そのため、複数の伝熱管は、自重により垂れ下がって曲げ応力が作用することが抑制され、伝熱管の耐久性を向上することができると共に、吊り具などの構成部材を不要として構造を簡素化することができる。
【０００９】
本発明のボイラでは、前記支持台は、前記燃焼容器の底部と前記複数の伝熱管との間に形成される空間部に充填された耐火材であることを特徴としている。
【００１０】
従って、支持台を耐火材として燃焼容器の底部と複数の伝熱管との空間部に充填されることから、燃焼ガスが燃焼容器の底部と複数の伝熱管との空間部を通ってガス出口側にバイパスすることが抑制され、燃焼ガスを複数の蒸発管や複数の伝熱管に接触させて効率良く熱交換させることで、熱交換性能を向上させることができる。
【００１１】
本発明のボイラでは、前記耐火材は、前記複数の伝熱管の一部が貫通することを特徴としている。
【００１２】
従って、複数の伝熱管の一部が耐火材を貫通することから、耐火材により燃焼容器の底部と複数の伝熱管との空間部を適正に閉鎖することができると共に、耐火材により伝熱管の一部を支持して剛性を確保することができる。
【００１３】
本発明のボイラでは、前記複数の伝熱管は、一端部が入口ヘッダに連結され、他端部が出口ヘッダに連結され、前記支持部材は、前記入口ヘッダと前記出口ヘッダの間で複数の伝熱管における長手方向の１箇所または複数個所を支持することを特徴としている。
【００１４】
従って、複数の伝熱管は、入口ヘッダと出口ヘッダの間における長手方向の１箇所または複数個所が支持部材により支持されることから、自重による各伝熱管の垂れ下がりを効率良く抑制して曲げ応力の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明のボイラでは、前記複数の伝熱管は、前記バーナの燃料ガス噴出方向に所定間隔を空けて配置され、前記支持部材は、前記複数の伝熱管の間に配置されることを特徴としている。
【００１６】
従って、複数の伝熱管の間に支持部材をそれぞれ配置することで、複数の伝熱管の自重を効率良く支持することができると共に、支持部材の小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明のボイラでは、前記支持部材は、前記バーナの燃料ガス噴出方向に対向する伝熱管の一方に固定されて他方に当接されることを特徴としている。
【００１８】
従って、支持部材を対向する一方に伝熱管に固定し、他方の伝熱管に当接することから、伝熱管が熱膨張して変形するとき、上下の伝熱管の熱膨張量や熱変形量が相違しても、支持部材は、固定された伝熱管と共に追従するため、各伝熱管に曲げ応力などが作用することがなく、耐久性を向上することができる。
【００１９】
本発明のボイラでは、前記支持部材は、前記過熱器におけるガス流れ方向の上流側と下流側を連通する開口部が設けられることを特徴としている。
【００２０】
従って、支持部材に開口部が設けられることから、燃焼ガスが開口部を通過して流れることとなり、伝熱管が均一に加熱されることで熱応力の発生を抑制することができ、耐久性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のボイラによれば、水平な複数の伝熱管における長手方向の中間部を支持する複数の支持部材と、燃焼容器内の下部に設けられて複数の支持部材を支持する支持台を設けるので、伝熱管の耐久性を向上することができると共に、吊り具などの構成部材を不要として構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態のボイラを表す概略図である。
【図２】図２は、過熱器の平面視を表す図１のII−II断面図である。
【図３】図３は、過熱器の正面視を表す図１のIII−III断面図である。
【図４】図４は、過熱器の変形例を表す概略図である。
【図５】図５は、支持部材による伝熱管の支持構造を表す概略図である。
【図６】図６は、支持部材による伝熱管の支持構造の作用を表す概略図である。
【図７】図７は、支持部材の変形例を表す伝熱管の支持構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るボイラの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２４】
本実施形態のボイラは、船舶に用いた舶用ボイラとして説明する。具体的には、ボイラを、発電機を駆動させたりする補助ボイラとして用いる場合として説明する。但し、ボイラは、発電機を駆動させる補助ボイラに限定されず、例えば、船舶の場合、航行時の動力源となる主機ボイラや、クレーン等、船舶に搭載されている機械を稼動させ補助用ボイラとしても用いることができる。また、ボイラは、舶用に限定されず、種々の用途のボイラに用いることができる。
【００２５】
図１は、本実施形態のボイラを表す概略図、図２は、過熱器の平面視を表す図１のII−II断面図、図３は、過熱器の正面視を表す図１のIII−III断面図、図４は、過熱器の変形例を表す概略図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態のボイラ１０は、燃焼容器１１と、バーナ１２と、蒸発器１３と、過熱器１４とから構成されている。
【００２７】
燃焼容器１１は、中空箱型形状をなし、天井部１１ａ、底部１１ｂ、前壁部１１ｃ、後壁部１１ｄ、一対の側壁部１１ｅ，１１ｆ（図３参照）により構成されている。そして、燃焼容器１１は、前壁部１１ｃに空気入口２１が形成され、天井部１１ａの後壁部１１ｄ側にガス出口２２が形成されている。燃焼容器１１は、底部１１ｂの下面に複数の脚部２３が設けられている。
【００２８】
バーナ１２は、天井部１１ａの前壁部１１ｃ側で、ガス出口２２から離間した位置に設けられている。バーナ１２は、天井部１１ａと底部１１ｂと前壁部１１ｃと過熱器１４に囲まれた燃焼室２４に向けて燃料ガスを噴出することで、この燃料ガスを燃焼させて火炎Ｆを形成することができる。燃焼室２４は、天井部１１ａと底部１１ｂと前壁部１１ｃと各側壁部１１ｅ，１１ｆと後述するフロントバンクチューブ２８により区画されて構成され、空気入口２１が連通すると共に、バーナ１２が臨んでいる。
【００２９】
蒸発器１３は、複数の蒸発管２５が束状になった蒸発管群により構成されている。複数の蒸発管２５は、燃焼容器１１内でバーナ１２の燃料ガス噴出方向に沿って配置され、下端部が底部１１ｂに支持された水ドラム２６に連結され、上端部が天井部１１ａに支持された蒸気ドラム２７に連結されている。また、蒸発器１３は、一部の蒸発管２５が前壁部１１ｃ側に屈曲して配置されることで、フロントバンクチューブ２８が配置され、蒸発器１３とフロントバンクチューブ２８との間に配置空間部２９が設けられている。
【００３０】
過熱器１４は、複数の伝熱管３０が束状になった伝熱管群により構成されている。複数の伝熱管３０は、燃焼容器１１内で燃料容器１１の設置面の方向に沿って配置され、一端部が一方の側壁部１１ｅを貫通して入口ヘッダ３１（図３参照）に連結され、他端部が他方の側壁部１１ｆを貫通して出口ヘッダ３２（図３参照）に連結されている。入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３２は、燃焼容器１１の外部に配置されている。過熱器１４は、複数の蒸発管２５とフロントバンクチューブ２８との間に設けられた配置空間部２９に配置されている。また、燃焼容器１１は、天井部１１ａと底部１１ｂと後壁部１１ｄと各側壁部１１ｅ，１１ｆと蒸発管２５との区画された排気室３３が設けられている。排気室３３は、ガス出口２２が連通している。
【００３１】
そのため、ボイラ１０は、バーナ１２からガス出口２２に向けて、燃焼室２４、フロントバンクチューブ２８、過熱器１４と、蒸発器１３、排気室３３がこの順で配置されている。
【００３２】
そのため、バーナ１２が燃焼室２４に燃料ガスを噴射して燃焼させることで火炎Ｆが形成され、燃焼ガスＧが生成される。生成された燃焼ガスＧは、燃焼容器１１の前壁部１１ｃ側から後壁部１１ｄ側に流動する。このとき、燃焼ガスＧは、燃焼室２４からフロントバンクチューブ２８が配置された領域、過熱器１４が配置された領域、蒸発器１３が配置された領域を順次通過して排気室３３に至る。フロントバンクチューブ２８と、過熱器１４と、蒸発器１３は、それぞれ熱交換器であり、燃焼ガスＧが通過する際に燃焼ガスＧとの間で熱交換を行い、この燃焼ガスＧの熱を回収して内部に流通する水や蒸気（熱媒）の温度を上昇させる。
【００３３】
フロントバンクチューブ２８は、燃焼容器１１におけるバーナ１２側、つまり、燃焼容器１１内の温度が高い領域に配置されている。フロントバンクチューブ２８は、水ドラム２６及び蒸気ドラム２７に連結されており、内部に水や蒸気が流通している。フロントバンクチューブ２８は、燃焼ガスＧと水や蒸気との熱交換で燃焼ガスＧの熱を回収することで、水や蒸気の温度を上昇させ、燃焼ガスＧの温度を低下させる。
【００３４】
過熱器１４は、複数の伝熱管３０を有し、燃焼容器１１におけるフロントバンクチューブ２８よりもガス出口２２側に配置されている。過熱器１４は、フロントバンクチューブ２８が配置された領域を通過した燃焼ガスＧが通過する。過熱器１４は、複数の伝熱管３０の各端部に入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３２がそれぞれ連結されており、各伝熱管３０内に水や蒸気が流通している。過熱器１４は、入口ヘッダ３１から各伝熱管３０を通って出口ヘッダ３２に流動するとき、燃焼ガスＧと水や蒸気との熱交換で燃焼ガスＧの熱を回収することで、水や蒸気の温度を上昇させ、燃焼ガスＧの温度を低下させる。
【００３５】
蒸発器１３は、複数の蒸発管２５を有し、燃焼容器１１における過熱器１４よりもガス出口２２側に配置されている。蒸発器１３は、過熱器１４が配置された領域を通過した燃焼ガスＧが通過する。蒸発器１３は、複数の蒸発管２５の各端部に水ドラム２６と蒸気ドラム２７がそれぞれ連結されており、各蒸発管２５内に水や蒸気が流通している。蒸発器１３は、水ドラム２６から各蒸発管２５を通って蒸気ドラム２７に流動するとき、燃焼ガスＧと水や蒸気との熱交換で燃焼ガスＧの熱を回収することで、水や蒸気の温度を上昇させ、燃焼ガスＧの温度を低下させる。即ち、燃焼ガスＧにより各蒸発管２５内の水や蒸気が加熱されることで、蒸気だけが上昇して蒸気ドラム２７に至る。
【００３６】
蒸発器１３を通過した燃焼ガスＧは、熱が回収されて温度が低下して排気室３３に至り、排ガス（燃焼ガスＧ）となってガス出口２２から外部に排出される。
【００３７】
ボイラ１０は、バーナ１２で燃料ガスを燃焼して燃焼ガスＧを発生させ、フロントバンクチューブ２８と蒸発器１３で燃焼ガスＧと水や蒸気と熱交換を行い、水の温度を上昇させて蒸気とし、蒸気を蒸気ドラム２７に貯留する。そして、蒸気ドラム２７の蒸気は、過熱器１４で過熱されて過熱蒸気となる。ボイラ１０は、この過熱蒸気を図示しないタービンに供給することで駆動回転させ、発電機で発電する。
【００３８】
本実施形態のボイラ１０は、複数の支持部材４１と、支持台４２とを備えている。図１から図３に示すように、過熱器１４は、複数の伝熱管３０が燃料容器１１の設置面の方向に沿うと共に、バーナ１２の燃料ガス噴出方向に所定間隔を空けて配置されている。また、１本の伝熱管３０は、水平方向に沿うと共に水平方向に３６０度屈曲することで、燃料容器１１の設置面の方向に所定間隔を空けて平行をなすように配置されている。そして、各伝熱管３０は、長手方向の一端部が入口ヘッダ３１に連結され、他端部が出口ヘッダ３２に連結されている。
【００３９】
複数の支持部材４１は、入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３２との間で、複数の伝熱管３０における長手方向の中間部（一部）の１箇所を支持している。各伝熱管３０は、所定長さを有して各端部が入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３２に連結されていることから、長手方向の中間部が自重により垂下して湾曲するように変形してしまう。そのため、本実施形態では、各支持部材４１が各伝熱管３０における長手方向の中間部を支持することで、各伝熱管３０の変形を抑制する。この各支持部材４１は、各伝熱管３０の間に配置されており、上面が上方側の伝熱管３０に固定され、下面が下方側の伝熱管３０に固定されている。伝熱管３０は、燃料容器１１の設置面の方向に沿って配置されている。本実施形態にて、伝熱管３０は、燃料容器１１の設置面の方向に屈曲して折り返された形状をなしており、支持部材４１は、１本の伝熱管３０の平行をなす複数（本実施形態では３本）の直線部を支持している。
【００４０】
この場合、支持部材４１は、上面及び下面が平面であっても、上面及び下面に伝熱管３０が嵌合する半円断面形状をなす溝を形成してもよい。また、バーナ１２の燃料ガス噴出方向に並んだ複数の支持部材４１同士が離間していても、接触していてもよい。この場合、伝熱管３０は、燃焼室２４が露出しており、熱交換効率を低下させないように、支持部材４１が伝熱管３０における燃焼室２４側を被覆しないような形状にすることが望ましい。
【００４１】
支持台４２は、燃焼容器１１内の下部に設けられて複数の支持部材４１を支持する。支持台４２は、燃焼容器１１の底部１１ｂと複数の伝熱管３０との空間部に充填された耐火材（例えば、耐火性レンガなど）である。即ち、蒸発器１３は、水ドラム２６と蒸気ドラム２７との間にバーナ１２の燃料ガス噴出方向に沿って複数の蒸発管２５が配置されてなり、一部の蒸発管２５が前壁部１１ｃ側に屈曲して配置されることで、フロントバンクチューブ２８を構成している。過熱器１４を構成する複数の伝熱管３０は、複数の蒸発管２５とフロントバンクチューブ２８との間に設けられた配置空間部２９に配置されている。そのため、燃焼容器１１は、特に、過熱器１４（複数の伝熱管３０）の下方がデッドスペースとなり、蒸発管２５や伝熱管３０を配置することが困難となる。すると、燃焼室２４の燃焼ガスＧが過熱器１４や蒸発器１３を通過せずに、このデッドスペースを通過してしまい、熱交換効率が低下する。
【００４２】
そのため、本実施形態では、過熱器１４（複数の伝熱管３０）の下方に支持台（耐火材）４２を配置することでデッドスペースを埋めている。つまり、支持台４２は、下面が底部１１ｂ上に設置され、側面が各側壁部１１ｅ，１１ｆに密着し、上面が最下部の伝熱管３０に所定隙間を空けて対向して配置され、この上面に最下方の支持部材４１が配置（固定）される。つまり、複数の支持部材４１は、その自重が支持台４２に支持されることとなる。この場合、フロントバンクチューブ２８を構成する蒸発管２５の一部（下部）が支持台４２内に埋設されることとなり、伝熱管３０の一部が支持台４２を貫通することとなる。そのため、過熱器１４の下方のデッドスペースが支持台（耐火材）４２により閉鎖されることとなり、燃焼室２４の燃焼ガスＧが過熱器１４や蒸発器１３を適正に通過することとなる。
【００４３】
なお、本実施形態では、複数の支持部材４１が複数の伝熱管３０における長手方向の中間部の１箇所を支持するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、複数の支持部材４１が複数の伝熱管３０における長手方向の中間部の複数箇所（３箇所）を支持するように構成してもよい。
【００４４】
また、支持部材４１を伝熱管３０に固定するように構成したが、この構成に限定されるものではない。図５は、支持部材による伝熱管の支持構造を表す概略図、図６は、支持部材による伝熱管の支持構造の作用を表す概略図である。
【００４５】
図５に示すように、支持部材４１は、下面４１ｂが伝熱管３０の外周面に固定され、上面４１ａが伝熱管３０の外周面に固定されずに当接されている。伝熱管３０は、燃焼ガスＧが接触することで加熱されて熱膨張や熱変形が発生し、上下の伝熱管３０でその熱膨張量や熱変形量が相違することがある。ここで、支持部材４１は、下面４１ｂが伝熱管３０の外周面に固定され、上面４１ａが伝熱管３０の外周面に当接しているだけであり、図６に示すように、上下の伝熱管３０の熱膨張量や熱変形量が相違しても、各支持部材４１は、下面４１ｂが固定された伝熱管３０と共に追従するため、各伝熱管３０に曲げ応力などが作用することがない。
【００４６】
更に、支持部材４１をブロック体として構成したが、この構成に限定されるものではない。図７は、支持部材の変形例を表す伝熱管の支持構造の概略図である。
【００４７】
図７に示すように、支持部材５１は、過熱器１４における燃焼ガスＧの流れ方向の上流側と下流側を連通する開口部５２が設けられている。即ち、支持部材５１は、バーナ１２の燃料ガス噴出方向に沿う２個の縦部材５１ａと、２個の縦部材５１ａにおける長手方向の中間部を連結する水平方向に沿う横部材５１ｂとから構成されることで、２個の開口部５２が設けられる。そして、支持部材５１は、下面が伝熱管３０の外周面に固定され、上面が伝熱管３０の外周面に固定されずに当接されている。
【００４８】
なお、支持部材４１，５１の下面を伝熱管３０の外周面に固定し、上面を伝熱管３０の外周面に当接したが、支持部材４１，５１の上面を伝熱管３０の外周面に固定し、下面を伝熱管３０の外周面に当接するようにしてもよい。また、支持部材４１，５１の上面及び下面を伝熱管３０の外周面に固定せずに当接させ、上下の支持部材４１，５１同士を連結してもよい。
【００４９】
このように本実施形態のボイラにあっては、ガス出口２２が設けられる燃焼容器１１と、燃焼容器１１内のガス出口２２から離間した位置に設けられて燃料を燃焼させるバーナ１２と、バーナ１２とガス出口２２との間に配置された複数の蒸発管２５を有する蒸発器１３と、バーナ１２と蒸発器１３（ガス出口２２）との間に配置されて燃焼容器１１の設置方向に平行な複数の伝熱管３０を有する過熱器１４と、複数の伝熱管３０における長手方向の中間部を支持する支持部材４１と、燃焼容器１１内の下部に設けられて支持部材４１を支持する支持台４２とを設けている。
【００５０】
従って、水平方向に沿って配置された複数の伝熱管３０は、長手方向の中間部が複数の支持部材４１により支持され、複数の支持部材４１が燃焼容器１１内の下部に設けられる支持台４２により支持されることとなる。そのため、複数の伝熱管３０は、自重により中間部が垂れ下がるように曲げ応力が作用することが抑制され、伝熱管３０の耐久性を向上することができると共に、吊り具などの構成部材を不要として構造を簡素化することができる。
【００５１】
本実施形態のボイラでは、支持台４２を燃焼容器１１の底部１１ｂと複数の伝熱管３０との空間部に充填された耐火材としている。従って、燃焼ガスＧが燃焼容器１１の底部１１ｂと複数の伝熱管３０との間の空間部を通ってガス出口２２側にバイパスすることが抑制され、燃焼ガスＧを複数の蒸発管２５や複数の伝熱管３０に接触させて効率良く熱交換させることで、熱交換性能を向上させることができる。
【００５２】
本実施形態のボイラでは、支持台４２としての耐火材に複数の伝熱管３０の一部が貫通している。従って、支持台４２としての耐火材により燃焼容器１１の底部１１ｂと複数の伝熱管３０との空間部を適正に閉鎖することができると共に、耐火材により伝熱管３０の一部を支持して過熱器１４の剛性を確保することができる。
【００５３】
本実施形態のボイラでは、複数の伝熱管３０における長手方向の一端部を入口ヘッダ３１に連結し、他端部を出口ヘッダ３２に連結し、支持部材４１が入口ヘッダ３１と出口ヘッダ３２の間で複数の伝熱管３０における長手方向の１箇所または複数個所を支持している。従って、自重による各伝熱管３０の垂れ下がりを効率良く抑制して曲げ応力の発生を抑制することができる。
【００５４】
本実施形態のボイラでは、各支持部材４１を複数の伝熱管３０の間に配置している。従って、複数の伝熱管３０の自重を効率良く受け止めて支持することができ、また、支持部材４１の小型化を図ることができる。
【００５５】
本実施形態のボイラでは、支持部材４１をバーナ１２の燃料ガス噴出方向の上下に対向する伝熱管３０の一方に固定して他方に当接している。従って、伝熱管３０が熱膨張して変形するとき、上下の伝熱管３０の熱膨張量や熱変形量が相違しても、支持部材４１は、固定された伝熱管３０と共に追従するため、各伝熱管３０に曲げ応力などが作用することがなく、耐久性を向上することができる。
【００５６】
本実施形態のボイラでは、支持部材５１に過熱器１４におけるガス流れ方向の上流側と下流側を連通する開口部５２を設けている。従って、燃焼ガスＧが開口部５２を通過して流れることとなり、伝熱管３０における燃焼ガスＧが接触しない領域を最小限とし、伝熱管３０が均一に加熱されることで熱応力の発生を抑制することができ、耐久性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ボイラ
１１  燃焼容器
１１ａ  天井部
１１ｂ  底部
１１ｃ  前壁部
１１ｄ  後壁部
１１ｅ，１１ｆ  側壁部
１２  バーナ
１３  蒸発器
１４  過熱器
２１  空気入口
２２  ガス出口
２４  燃焼室
２５  蒸発管
２６  水ドラム
２７  蒸気ドラム
２８  フロントバンクチューブ
２９  配置空間部
３０  伝熱管
３１  入口ヘッダ
３２  出口ヘッダ
３３  排気室
４１，５１  支持部材
４２  支持台
５２  開口部
【図１】
2018096574.tif 000003
【図２】
2018096574.tif 000004
【図３】
2018096574.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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