(57)【要約】【課題】副側壁底部に落下した灰を速やかにホッパ内に回収して外部に排出可能な石炭焚きボイラの副側壁底部構造を提供する。【解決手段】複数の伝熱管６の集合体をもって構成される石炭焚きボイラ１の副側壁底部８に開口部１１を形成し、副側壁底部８の下部に開口部１１と連通するホッパ９ａ、９ｂを取り付ける。開口部１１は、副側壁底部８を構成する伝熱管６を部分的に湾曲することにより形成する。これにより、石炭焚きボイラ１の熱交換効率を害することなく、副側壁底部８への灰の堆積を防止できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝熱管の集合体と、前記集合体に形成された開口部と、前記集合体の下面に取り付けられ上端が前記開口部と連通するホッパと、を備え、
前記開口部は、前記集合体を構成する前記伝熱管を湾曲することにより形成されていることを特徴とする石炭焚きボイラの副側壁底部構造。
【請求項２】
前記開口部は、石炭焚きボイラの副側壁部における燃焼ガスの流れ方向及びこれと直交する前記副側壁部の幅方向に、それぞれ複数個ずつ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の石炭焚きボイラの副側壁底部構造。
【請求項３】
前記燃焼ガスの流れ方向に形成される前記開口部は、前記副側壁部の天井壁側から吊り下げられた前記伝熱管の上流側及び下流側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２に記載の石炭焚きボイラの副側壁底部構造。
【請求項４】
前記開口部は、前記集合体を構成する前記複数の伝熱管の配列方向に関して、前記開口部の開口中心から見て片側に配置される１乃至複数の前記伝熱管、及び前記開口部の開口中心から見て他の片側に配置される１乃至複数の前記伝熱管を、その長さ方向の一部において互いに離れる方向に湾曲することにより形成され、同一方向に湾曲された前記複数の伝熱管は、一部が前記集合体の厚さ方向に積み重ねられていることを特徴とする請求項１に記載の石炭焚きボイラの副側壁底部構造。
【請求項５】
前記集合体の厚さ方向に積み重ねられた前記複数の伝熱管の一部は、前記集合体の下方側にのみ突出していることを特徴とする請求項１に記載の石炭焚きボイラの副側壁底部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚きボイラの副側壁底部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭焚きボイラでは、伝熱管表面への灰及びクリンカ（本明細書においては、これらを総称して「灰」という。）の付着が不可避である。このため、石炭焚きボイラには、ノズルから蒸気を噴射させて、伝熱管表面に付着した灰を除去するスートブロワが備えられている。
【０００３】
石炭焚きボイラの副側壁部においては、天井壁側から吊り下げられた伝熱管の表面に付着した灰をスートブロワで除去して、副側壁底部に落とす。副側壁底部は、燃焼ガス流の上流側（火炉側）が低く、下流側（後部伝熱部側）が高くなるように傾斜する傾斜面となっており、副側壁底部に落下した灰は、傾斜面に沿って下降し、最後は火炉内に落下する。しかしながら、近年においては、灰分が多い低品位の石炭を石炭焚きボイラで燃焼させることが多く、その場合には副側壁底部に灰が堆積しやすくなるので、燃焼ガス流路の閉塞を引き起こす懸念がある。なお、このような問題は、単に灰量の多い灰付着性が強い固体燃料を使用するボイラのみならず、石炭だけではなく他の燃料種と混焼する石炭焚きボイラにおいても同様に発生する。
【０００４】
従来、このような問題に対し、副側壁底部に堆積した灰を抜き出すためのホッパを副側壁底部の下部に設けた石炭焚きボイラが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、副側壁底部に堆積した灰をホッパ内に回収するための具体的な副側壁底部構造が開示されていないので、このままでは実用に供することができない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、副側壁底部に落下した灰を速やかにホッパ内に回収して、外部に排出可能な石炭焚きボイラの副側壁底部構造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】
【０００８】
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、複数の伝熱管の集合体と、前記集合体に形成された開口部と、前記集合体の下面に取り付けられ上端が前記開口部と連通するホッパと、を備え、前記開口部は、前記集合体を構成する伝熱管を湾曲することにより形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、副側壁底部に落下した灰を速やかにホッパ内に回収して外部に排出できるので、副側壁底部上への灰の堆積を防止できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下に記載する実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る石炭焚きボイラの構成図である。
【図２】実施形態に係る石炭焚きボイラの要部拡大図である。
【図３】実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部構造を示す拡大平面図である。
【図４】図２のＡ方向矢視図である。
【図５】実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部に設けられる開口部の形状及び構成を示す斜視図である。
【図６】実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部に設けられる開口部の形状及び構成を示す下面図である。
【図７】実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部に設けられる開口部の形状及び構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部構造を図に基づいて説明する。なお、以下に記載の実施形態は、本発明を実施する際の具体的な一例を示すものであって、本発明の範囲が以下に記載の実施形態に制限されるものではない。例えば、以下に記載の実施形態においては、灰量の多い灰付着性が強い固体燃料を使用するボイラを例にとって説明するが、石炭だけではなく他の燃料種と混焼する石炭焚きボイラにおいても同様に適用することができる。
【００１２】
図１は、実施形態に係る石炭焚きボイラの構成図である。図１に示すように、本例の石炭焚きボイラ１は、火炉２と、火炉２の上方部後側に設けた副側壁部３と、副側壁部３の後側に設けられ下方に延在する後部伝熱部４と、を有している。火炉２には、火炉２内に空気を吹き込む風箱５が備えられ、風箱５内には、火炉２内に燃料である微粉炭を吹き込んで燃焼するバーナ（図示省略）が備えられている。また、火炉２、副側壁部３及び後部伝熱部４の内部には、それぞれ過熱器、再熱器、節炭器等として機能する伝熱管６が配置されている。
【００１３】
風箱５から火炉２内に空気を導入しながら、バーナから燃料を噴射して火炉２内で燃焼すると、火炉２内で発生した高温の燃焼ガスが、火炉２、副側壁部３及び後部伝熱部４の順に流通し、最後は図示しない煙突を経て外部に排出される。火炉２、副側壁部３及び後部伝熱部４を流通する過程で高温の燃焼ガスは、伝熱管６内の流体と熱交換する。これにより、高温の過熱蒸気が生成される。
【００１４】
図２は、実施形態に係る石炭焚きボイラの要部拡大図であり、副側壁部３の構成を拡大して示している。図２に示すように、副側壁部３の内部には、天井壁側から吊り下げられた伝熱管６が配置されると共に、当該伝熱管６に付着した灰を除去するための２つのスートブロワ７ａ、７ｂが備えられている。第１のスートブロワ７ａは、伝熱管６の配設位置よりも副側壁部３における燃焼ガスの流れ方向Ａの上流側に配置され、第２のスートブロワ７ｂは、燃焼ガスの流れ方向Ａの下流側に配置される。これにより、燃焼ガスの流れ方向Ａに関して伝熱管６の上流側及び下流側に付着した灰をスートブロワ７ａ、７ｂを用いて除去できる。
【００１５】
副側壁部３の底部である副側壁底部８は、副側壁部３における燃焼ガスの流れ方向Ａの上流側（火炉側）が低く、下流側（後部伝熱部側）が高くなるように傾斜する傾斜面となっている。副側壁底部８の下面には、スートブロワ７ａ、７ｂによって伝熱管６から除去され、副側壁底部８上に落下した灰を回収して外部に排出するためのホッパ９ａ、９ｂが固定されている。ホッパ９ａ、９ｂは、それぞれ伝熱管６の配設位置よりも副側壁部３における燃焼ガスの流れ方向Ａの上流側及び下流側に配置される。これにより、スートブロワ７ａ、７ｂによって伝熱管６から除去されたそれぞれの灰を効率よくホッパ９ａ、９ｂ内に回収できる。
【００１６】
図３は、実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部構造を示す拡大平面図である。図３に示すように、本発明は、副側壁底部８を構成する伝熱管６を湾曲して、ホッパ９ａ、９ｂと連通する開口部１１を形成したことを特徴とする。即ち、実施形態に係る石炭焚きボイラ１の副側壁底部８は、メンブレンバー１２を介して互いに接続された複数の伝熱管６の集合体をもって構成されている。開口部１１は、複数の伝熱管６の配列方向に関し、開口部１１の開口中心Ｏから見て片側にある伝熱管群６ａ、及び開口部１１の開口中心Ｏから見て他の片側にある伝熱管６ｂを、その長さ方向の一部において互いに離れる方向に湾曲することにより形成される。ホッパ９ａ、９ｂは、上端が開口部１１と連通するようにして、副側壁底部８の下面に取り付けられる。
【００１７】
図４は、図２のＡ方向矢視図である。図４に示すように、副側壁部３の幅方向（図２の紙面と直交する方向）には、複数のホッパ９ａ、９ｂが所定の間隔で配置されている。これにより、副側壁部３の幅方向全体について、ホッパ９ａ、９ｂによる灰の回収を行うことができる。なお、隣接して配置される各ホッパ９ａ、９ｂの設定間隔は、副側壁底部８に対するホッパ９ａ、９ｂの取り付け作業性を考慮して定められる。
【００１８】
以下、図５〜図７を用いて実施形態に係る副側壁底部８の具体的構成を説明する。図５は、実施形態に係る石炭焚きボイラの副側壁底部に設けられる開口部の形状及び構成を示す斜視図、図６はその下面図、図７はその側面図である。図５〜図７に示すように、本例の副側壁底部８においては、開口部１１の開口中心Ｏから見て第１番目の伝熱管６ａ１、６ｂ１が副側壁底部８の面内において互いに離れる方向に湾曲され、開口部１１の開口中心Ｏから見て第３番目の伝熱管６ａ３、６ｂ３が第１番目の伝熱管６ａ１、６ｂ１の湾曲部の下方に配置されるように湾曲され、開口部１１の開口中心Ｏから見て第２番目の伝熱管６ａ２、６ｂ２が第３番目の伝熱管６ａ３、６ｂ３の湾曲部の下方に配置されるように湾曲されている。更に、本例の副側壁底部８においては、開口部１１の開口中心Ｏから見て第４番目の伝熱管６ａ４、６ｂ４が開口部１１の開口中心Ｏから見て第２番目の伝熱管６ａ２、６ｂ２の湾曲部の外周側に配置されるように湾曲され、開口部１１の開口中心Ｏから見て第５番目の伝熱管６ａ５２、６ｂ５が第４番目の伝熱管６ａ４、６ｂ４の湾曲部の上方に配置されるように湾曲され、開口部１１の開口中心Ｏから見て第６番目の伝熱管６ａ６、６ｂ６が第５番目の伝熱管６ａ５、６ｂ５の湾曲部の外周側であって、第７番目の伝熱管６ａ７、６ｂ７の下方に配置されるように湾曲されている。
【００１９】
これにより、各伝熱管６ａ１〜６ａ６、６ｂ１〜６ｂ６の湾曲部は、副側壁底部８の下方にのみ突出される（図７参照）ので、副側壁部３内における燃焼ガスの流れをほとんど妨げることがない。なお、各伝熱管６ａ１〜６ａ６、６ｂ１〜６ｂ６の湾曲構造や湾曲される伝熱管の数は、上記の構造に限定されるものではなく、開口部１１の大きさ等に応じて任意に形成できる。
【００２０】
本発明の石炭焚きボイラの副側壁底部構造は、副側壁底部８に開口部１１を設け、当該開口部１１の下部に当該開口部１１と連通するホッパ９ａ、９ｂを設けたので、スートブロワ７ａ、７ｂを駆動することによって伝熱管６から除去されて副側壁底部８上に落下した灰を確実にホッパ９ａ、９ｂ内に取り込むことができる。よって、副側壁底部８上への灰の堆積に起因する燃焼ガス流路の閉塞を防止できる。
【００２１】
また、本発明の石炭焚きボイラの副側壁底部構造は、副側壁底部８を構成する伝熱管６を湾曲させて開口部１１を形成するので、副側壁部３を構成する伝熱管６の数量を減少させることがない。よって、石炭焚きボイラ１の熱交換効率を維持できる。
【００２２】
なお、本発明の要旨は、ホッパ９ａ、９ｂに連通する開口部１１を副側壁底部８に形成することにあるのであって、その他については、適宜必要な設計変更を行って実施することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  石炭焚きボイラ
２  火炉
３  副側壁部
４  後部伝熱部
５  風箱
６  伝熱管
７ａ、７ｂ  スートブロワ
８  副側壁底部
９ａ、９ｂ  ホッパ
１１  開口部
１２  メンブレンバー
Ａ  燃焼ガスの流れ方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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