(57)【要約】【課題】ボイラの寿命をより長くすることにある。【解決手段】ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、蒸気の温度を調整する緩熱器であって、ドラム内に配置された複数の伝熱管と、ボイラの対象配管に接続され、対象配管に流れる蒸気を、伝熱管に供給する蒸気供給部と、伝熱管が挿入される複数の貫通穴が形成され、貫通穴で複数の伝熱管の端部を支持し、蒸気供給部の端部に固定された管板と、対象配管から蒸気供給部に流入する蒸気を調整する制御装置と、を有し、制御装置は、蒸気の温度を低減しない制御値が入力された場合も伝熱管に蒸気を供給する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、前記蒸気の温度を調整する緩熱器であって、
前記ドラム内に配置された複数の伝熱管と、
前記ボイラの対象配管に接続され、前記対象配管に流れる蒸気を、前記伝熱管に供給する蒸気供給部と、
前記伝熱管が挿入される複数の貫通穴が形成され、前記貫通穴で複数の前記伝熱管の端部を支持し、前記蒸気供給部の端部に固定された管板と、
前記対象配管から前記蒸気供給部に流入する蒸気を調整する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記蒸気の温度を低減しない制御値が入力された場合も前記伝熱管に蒸気を供給することを特徴とする緩熱器。
【請求項２】
前記伝熱管は、端部が前記管板よりも前記蒸気供給部側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の緩熱器。
【請求項３】
前記管板は、前記貫通穴の壁面の全周に繋がった溝が形成され、
前記伝熱管は、一部が前記溝に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の緩熱器。
【請求項４】
ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、前記蒸気の温度を調整する緩熱器であって、
前記ドラム内に配置された複数の伝熱管と、
前記ボイラの対象配管に接続され、前記対象配管に流れる前記蒸気を、前記伝熱管に供給する蒸気供給部と、
複数の前記伝熱管の端部を支持し、前記蒸気供給部の端部に固定された管板と、を有し、
前記伝熱管は、端部が前記管板よりも前記蒸気供給部側に突出していることを特徴とする緩熱器。
【請求項５】
ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、前記蒸気の温度を調整する緩熱器であって、
前記ドラム内に配置された複数の伝熱管と、
前記ボイラの対象配管に接続され、前記対象配管に流れる前記蒸気を、前記伝熱管に供給する蒸気供給部と、
複数の前記伝熱管の端部を支持し、前記蒸気供給部の端部に固定された管板と、を有し、
前記管板は、前記貫通穴の壁面の全周に繋がった溝が形成され、
前記伝熱管は、一部が前記溝に突出していることを特徴とする緩熱器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の緩熱器と、
前記緩熱器の前記伝熱管が配置されたドラムと、を備えることを特徴とするボイラ。
【請求項７】
前記ドラムは、水ドラムであることを特徴とする請求項６に記載のボイラ。
【請求項８】
前記ドラムは、蒸気ドラムであることを特徴とする請求項６に記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩熱器及びこれを有するボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラには、過熱器等で過熱された蒸気の温度を調整する装置として緩熱器を備えているものがある。緩熱器は、例えば、過熱器の伝熱管と伝熱管をつなげる経路に、水ドラム内に配置された伝熱管を通過するバイパス経路を設け、バイパス経路を流れる蒸気を水ドラムに貯留された液体で冷却する機構がある（特許文献１参照）。また、緩熱器には、蒸気ドラムを通過させる機構や、水スプレイで蒸気にミストを噴射する機構がある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−８７３０８号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドラム内に伝熱管を配置し、伝熱管内に蒸気を流すことで蒸気を冷却できる。緩熱器は、径の小さい伝熱管を複数並列に配置することで、効率よく蒸気を冷却することができる。ここで、緩熱器による蒸気の温度調整は、蒸気温度によって、冷却量が変動するため、間欠作動される。そのため、蒸気を通過させる伝熱管とドラムとの温度差に変動が生じる。このような変動が生じると、伝熱管と集合管との接続部、つまり、蒸気が複数の伝熱管に分配される部分、具体的には伝熱管が接続される管板部と伝熱管の接続部に応力集中が生じる。伝熱管が管板部から外れる、もしくは、亀裂が生じてしまうと故障の原因となるため、故障前の交換、メンテナンスが必要となる。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ボイラの寿命をより長くすることができる緩熱器及びこれを有す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】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明は、ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、前記蒸気の温度を調整する緩熱器であって、前記ドラム内に配置された複数の伝熱管と、前記ボイラの対象配管に接続され、前記対象配管に流れる蒸気を、前記伝熱管に供給する蒸気供給部と、前記伝熱管が挿入される複数の貫通穴が形成され、前記貫通穴で複数の前記伝熱管の端部を支持し、前記蒸気供給部の端部に固定された管板と、前記対象配管から前記蒸気供給部に流入する蒸気を調整する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記蒸気の温度を低減しない制御値が入力された場合も前記伝熱管に蒸気を供給することを特徴とする。
【０００７】
また、前記伝熱管は、端部が前記管板よりも前記蒸気供給部側に突出していることが好ましい。
【０００８】
また、前記管板は、前記貫通穴の壁面の全周に繋がった溝が形成され、前記伝熱管は、一部が前記溝に突出していることが好ましい。
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明は、ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、前記蒸気の温度を調整する緩熱器であって、前記ドラム内に配置された複数の伝熱管と、前記ボイラの対象配管に接続され、前記対象配管に流れる前記蒸気を、前記伝熱管に供給する蒸気供給部と、複数の前記伝熱管の端部を支持し、前記蒸気供給部の端部に固定された管板と、を有し、前記伝熱管は、端部が前記管板よりも前記蒸気供給部側に突出していることを特徴とする。
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明は、ボイラに設けられ、ドラムに貯留された熱媒と蒸気とを熱交換し、前記蒸気の温度を調整する緩熱器であって、前記ドラム内に配置された複数の伝熱管と、前記ボイラの対象配管に接続され、前記対象配管に流れる前記蒸気を、前記伝熱管に供給する蒸気供給部と、複数の前記伝熱管の端部を支持し、前記蒸気供給部の端部に固定された管板と、を有し、前記管板は、前記貫通穴の壁面の全周に繋がった溝が形成され、前記伝熱管は、一部が前記溝に突出していることを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明のボイラは、上記のいずれかに記載の緩熱器と、前記緩熱器の前記伝熱管が配置されたドラムと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記ドラムは、水ドラムであることが好ましい。
【００１３】
また、前記ドラムは、蒸気ドラムであることも好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ボイラの寿命をより長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係るボイラの一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、緩熱器の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、緩熱器の水ドラムに配置された部分を拡大して示す模式図である。
【図４】図４は、伝熱管と管板と配管との接続部を示す模式図である。
【図５】図５は、弁開度と時間との関係の一例を示すグラフである。
【図６】図６は、緩熱器の他の例の概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、伝熱管と管板との関係を示す模式図である。
【図８】図８は、伝熱管と管板との関係を示す模式図である。
【図９】図９は、管板を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る動力システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１７】
図１は、本発明に係るボイラの一実施形態の概略構成を示す模式図である。図２は、緩熱器の概略構成を示す模式図である。ボイラ１０は、火炉１１と、バーナ１２と、フロントバンクチューブ１６と、過熱器（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｅａｔｅｒ：ＳＨ）１８と、蒸発管群（リアバンクチューブ）２０と、水ドラム２８と、蒸気ドラム２９と、ヘッダ３０、３２と、を有する。
【００１８】
火炉１１は、ボイラ１０の各部が配置された容器である。火炉１１は、燃料が燃焼されることで生成される排ガスを排出するガス出口２４が設けられている。また、火炉１１となる壁面には、ウォールチューブ３４が配置されている。ウォールチューブ３４は、火炉１１の熱を回収する熱交換器である。
【００１９】
バーナ１２は、火炉１１のガス出口２４とは離れた位置、ガス出口２４が設けられている位置の反対側の面に配置されている。バーナ１２は、空気と燃料とを混合し、混合したガスを噴射口から火炉１１に噴射する。噴射口から噴射された混合ガスは、噴射された後、火炉１１の内部で燃焼され、火炎を形成する。
【００２０】
ボイラ１０は、バーナ１２からガス出口２４に向けて、フロントバンクチューブ１６と、過熱器１８と、蒸発管群２０と、がこの順で配置されている。バーナ１２の噴射口で燃料を燃焼させることで生成される燃焼ガスＧは、バーナ１２からガス出口２４に向けて移動し、フロントバンクチューブ１６が配置された領域、過熱器１８が配置された領域、蒸発管群２０が配置された領域を順次通過する。フロントバンクチューブ１６と、過熱器１８と、蒸発管群２０とは、それぞれ熱交換器であり、燃焼ガスが通過する際に、燃焼ガスとの間で熱交換を行い、燃焼ガスの熱を回収し、内部に流通する熱媒の温度を上昇させる。
【００２１】
フロントバンクチューブ１６は、火炉１１のバーナ１２側、つまり火炉１１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１６は、蒸気ドラム２９及びヘッダ３２と接続されており、内部に熱媒が流通している。フロントバンクチューブ１６は、燃焼ガスと熱媒との熱交換で燃焼ガスの熱を回収し、熱媒の温度を上昇させ、燃焼ガスの温度を低下させる。
【００２２】
過熱器１８は、火炉１１のフロントバンクチューブ１６よりもガス出口２４側に配置されている。過熱器１８は、フロントバンクチューブ１６が配置された領域を通過した燃焼ガスが通過する。過熱器１８は、ヘッダ３０と接続されており、内部に熱媒が流通している。過熱器１８は、燃焼ガスと熱媒との熱交換で燃焼ガスの熱を回収し、熱媒の温度を上昇させ、燃焼ガスの温度を低下させる。なお、後述するが本実施形態の過熱器１８は、２つの過熱器が直列で接続されている。
【００２３】
蒸発管群２０は、複数の伝熱管を有し、火炉１１のバーナ１２とガス出口２４との間より、具体的には、過熱器１８よりもガス出口２４側に配置されている。蒸発管群２０は、過熱器１８が配置された領域を通過した燃焼ガスが通過する。水ドラム２８は、熱媒を貯留するドラムであり、蒸発管群２０の鉛直方向下側に接続されている。蒸気ドラム２９は、加熱された熱媒である蒸気を貯留するドラムであり、蒸発管群２０の鉛直方向上側に接続されている。このように、蒸発管群２０は、複数の伝熱管の鉛直方向下側の端部が水ドラム２８と接続され、鉛直方向上側の端部が蒸気ドラム２９に接続され、内部に熱媒が流通した状態となる。蒸発管群２０は、バーナ１２で生成され、フロントバンクチューブ１６が配置された領域及び過熱器１８が配置された領域を通過した燃焼ガスが通過する。蒸発管群２０は、燃焼ガスと熱媒との熱交換で燃焼ガスの熱を回収し、熱媒の温度を上昇させ、燃焼ガスの温度を低下させる。ボイラ１０は、蒸発管群２０を通過した燃焼ガスが排ガスとしてガス出口２４から排出される。
【００２４】
ボイラ１０は、バーナ１２で燃料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１６と過熱器１８と蒸発管群２０とで燃焼ガスと熱媒の熱交換を行い、熱媒の温度を上昇させ、熱媒を蒸気とし、当該蒸気を蒸気ドラム２９に貯留する。ボイラ１０は、蒸気ドラム２９に貯留した蒸気を例えば、タービンに供給することで、タービンを回転させ、発電機で発電することができる。なお、ボイラ１０が蒸気を供給する機器は、タービンに限定されず、蒸気を熱源や駆動源して利用する各種機器に供給することができる。
【００２５】
また、ボイラ１０は、図２に示すように緩熱器４０と制御装置４１と、を有する。制御装置４１は、緩熱器４０の一部としてもよい。以下、図２から図５を用いて、緩熱器４０及び制御装置４１について説明する。図３は、緩熱器の水ドラムに配置された部分を拡大して示す模式図である。図４は、伝熱管と管板と配管との接続部を示す模式図である。図５は、弁開度と時間との関係の一例を示すグラフである。
【００２６】
緩熱器４０は、ＣＤＳＨ(Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｓｕｐｅｒ  Ｈｅａｔｅｒ)に用いる装置であり、過熱器１８で生成された蒸気の蒸気温度をコントロールする。緩熱器４０は、過熱器１８の蒸気の一部を過熱器１８の途中で抜き出し、水ドラム２８に貯留された熱媒と熱交換をし、減温する。ボイラ１０は、緩熱器４０を通過した上記を過熱器１８でさらに熱交換し、加熱する。
【００２７】
まず、過熱器１８は、第１過熱器１８ａと第２過熱器１８ｂとを有する。第１過熱器１８ａは、一方の端部がヘッダ３０ａと接続し、他方の端部がヘッダ３０ｂと接続している。第２過熱器１８ｂは、一方の端部がヘッダ３０ｃと接続し、他方の端部がヘッダ３０ｄと接続している。また、ヘッダ３０ｂとヘッダ３０ｃとは、配管４２で接続されている。配管４２には、開度を調整可能な制御弁５０が配置されている。
【００２８】
過熱器１８は、ヘッダ３０ａに供給された蒸気Ｓｔが第１過熱器１８ａ、ヘッダ３０ｂ、配管４２、ヘッダ３０ｃ、第２過熱器１８ｂ、ヘッダ３０ｄの順で通過し、ヘッダ３０ｄから、蒸気を使用する機器に供給される。なお、第１過熱器１８ａと第２過熱器１８ｂとの割合は、特に限定されず、第１過熱器１８ａの方が大きくても、流路が長くてもよいし、第２過熱器１８ｂの方が大きくても、流路が長くてもよいし、第１過熱器１８ａと第２過熱器１８ｂとが同じでもよい。
【００２９】
緩熱器４０は、第１配管４４と、伝熱管ユニット４６と、第２配管４８と、制御弁４９と、を有する。第１配管４４は、図２に示すように一方の端部が配管４２の制御弁５０よりも蒸気流れ方向上流側の部分と接続し、他方の端部が伝熱管ユニット４６と接続している。第２配管４８は、一方の端部が配管４２の制御弁５０よりも蒸気流れ方向下流側の部分と接続し、他方の端部が伝熱管ユニット４６と接続している。緩熱器４０は、伝熱管ユニット４６と第１配管４４及び第２配管４８の伝熱管ユニット４６側の部分は水ドラム２８内に配置されている。緩熱器４０は、第１配管４４に、開度を調整可能な制御弁４９が設けられている。緩熱器４０は、配管４２を流れる蒸気Ｓｔが分岐されて第１配管４４に供給され、伝熱管ユニット４６を通過した後、第２配管４８から配管４２に供給される。つまり緩熱器４０は、配管４２のバイパスとなり、配管４２を流れる蒸気Ｓｔの一部を、伝熱管ユニット４６を通過させた後、配管４２に戻す。
【００３０】
伝熱管ユニット４６は、蒸気供給部５１と、伝熱管群５２と、蒸気回収部５４と、管板５６、５８と、を有する。蒸気供給部５１は、第１配管４４の他方の端部と接続された配管であり、第１配管４４から蒸気が供給される。蒸気供給部５１は、水ドラム２８の内部に配置されている。蒸気回収部５４は、第２配管４８の他方の端部と接続された配管であり、第２配管４８に蒸気を供給する。蒸気回収部５４は、水ドラム２８の内部に配置されている。
【００３１】
伝熱管群５２は、図４に示すように複数の伝熱管５３が水ドラム２８内に配置されている。伝熱管５３は、一方の端部が管板５６を介して蒸気供給部５１に接続され、他方の端部が管板５８を介して蒸気回収部５４と接続されている。本実施形態の伝熱管５３は、水ドラム２８内に折り曲げて配置されており、蒸気Ｓｔが流れる経路が、水ドラム２８の長手方向の長さよりも長くなる。
【００３２】
次に、管板５６と管板５８とは、接続する管路が蒸気供給部５１と複数の伝熱管５３であるか蒸気回収部５４と複数の伝熱管５３であるかが異なる以外、基本的に同様の構成であるので、以下管板５６と、蒸気供給部５１と複数の伝熱管５３との位置関係について説明する。
【００３３】
管板５６は、図４に示すように、板状の部材であり、伝熱管群５２に含まれる複数の伝熱管５３の一方の端部を支持し、蒸気供給部５１に固定されている。伝熱管５３は、貫通穴６２に挿入された後、拡管処理が行われることで、管板５６と密着した状態となる。その後、伝熱管５３は、貫通穴６２との接触部近傍を溶接することで、管板５６に固定される。管板５６は、締結機構５９のボルト等がボルト穴６４に挿入され、蒸気供給部５１に固定されている。締結機構５９は、ボルトとナット等を含む機構であり、ボルトを貫通穴６４及び蒸気供給部５１の端部に形成した穴に挿入し、両端をそれぞれナットで締結している。締結機構５９は、管板５６の全周に形成されたボルト穴６４と蒸気供給部５１に形成した穴とをボルトとナットとで締結することで、管板５６を蒸気供給部５１に締結する。また、伝熱管ユニット４６は、管板５６と蒸気供給部５１とが接触する範囲、つまり管板５６の端部側の全周の管板５６と蒸気供給部５１との間にシール部材を設けてもよい。
【００３４】
緩熱器４０は、第１配管４４に流入した蒸気Ｓｔが、蒸気供給部５１から複数の伝熱管５３にそれぞれ流入する。伝熱管５３に流入した蒸気Ｓｔは、水ドラム２８に貯留された熱媒と熱交換を行う。具体的には、温度が高い蒸気Ｓｔが水ドラム２８内の熱媒によって減温（冷却）される。伝熱管５３を通過した蒸気Ｓｔは、蒸気回収管５４を通過した後、第２配管４８に流入し、第２配管４８から配管４２に流入する。
【００３５】
制御装置４１は、緩熱器４０を流通させる蒸気の量を調整することで、過熱器１８で生成された蒸気の出口温度を調整する。具体的には、制御装置４１は、制御弁４９、５２の開度を調整することで、配管４２に流入した蒸気Ｓｔのうち、第１配管４４に流入する蒸気Ｓｔの割合、つまり緩熱器４０を通過する蒸気Ｓｔの割合を制御することで、ヘッダ３０ｂからヘッダ３０ｃに供給される蒸気Ｓｔの温度を制御する。つまり、制御装置４１は、緩熱器４０を通過する蒸気Ｓｔの割合を制御すること、緩熱器４０による冷却量を調整する。
【００３６】
制御装置４１は、過熱器１８の出口側の温度や、入口側の温度の検出結果に基づいて、図５に示すように、制御弁４９の開度を調整する。ここで、制御装置４１は、緩熱器４０で蒸気を冷却しない場合であっても、つまり、ヘッダ３０ｂからヘッダ３０ｃに供給される蒸気Ｓｔを減温しないと算出した場合も、開度をＸ１とする。ここで、開度Ｘ１は、０より大きい値である。
【００３７】
ボイラ１０及び緩熱器４０は、以上のように、緩熱器４０で蒸気を冷却しない場合であっても、開度をＸ１とし、緩熱器４０に蒸気Ｓｔを供給する。これにより、緩熱器４０は、伝熱管５３等を蒸気Ｓｔによって所定の温度以上に保持することができ、水ドラム２８に貯留する熱媒により伝熱管５３が冷却されることを抑制することができる。これにより、ボイラ１０及び緩熱器４０は、緩熱器４０の運転状態によらず、つまり緩熱器４０による蒸気Ｓｔの減温量が変動したり、緩熱器４０が稼働した状態と停止した状態が繰り返されたりした場合でも、伝熱管５３の温度が変動することを抑制することができる。これにより、伝熱管５３の温度が変化して、伝熱管５３と管板５６との接触部に発生する熱応力を抑制することができる。以上より、ボイラ１０及び緩熱器４０は、伝熱管５３と管板５６との接触部が故障しにくい状態とすることができ、ボイラ１０及び緩熱器４０の寿命を長くすることができる。また、装置を長寿命化できることで、メンテナンスや部品の交換の頻度も少なくすることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、制御装置４１による制御で制御弁５０が一定以上の開度なるように制御したが、これに限定されない。ボイラ１０及び緩熱器４０は、制御弁４９が開度０とならない構造としてもよい。なお、この場合、制御弁５０とは別に非常用または装置停止時に第１配管４４を閉状態とする開閉弁を設けることが好ましい。
【００３９】
ここで、上記実施形態のボイラ１０は、緩熱器４０を水ドラム２８に設けた場合としたがこれに限定されない。以下、図６を用いて、緩熱器を蒸気ドラム２９に設けた場合について説明する。図６は、緩熱器の他の例の概略構成を示す模式図である。図６に示す緩熱器８０は、過熱器１８を通過した蒸気が貯留されるヘッダ３０に接続し、ヘッダ３０の蒸気が流入する配管７９に設けられている。配管７９は、制御弁９２が設けられている。
【００４０】
緩熱器８０は、第１配管８１と伝熱管ユニット８２と第２配管８４とを有する。緩熱器８０は、第２配管が蒸気使用設備８６と脱気機８８とに接続されている。緩熱器８０は、第１配管８１と第２配管８４の一部と伝熱管ユニット８２とが蒸気ドラム２９に配置されている。伝熱管ユニット８２は、蒸気ドラム２９に配置されている以外は、伝熱管ユニット４６と同様の構成である。
【００４１】
第１配管８１は、図６に示すように一方の端部が配管７９の制御弁９２よりも蒸気流れ方向上流側の部分と接続し、他方の端部が伝熱管ユニット８２と接続している。第１配管８１は、配管７９から供給された蒸気を伝熱管ユニット８２に供給する。第１配管８１には、制御弁９０が配置されている。
【００４２】
第２配管８４は、主配管９６とバイパス配管９７と制御弁９８、９９とを有する。主配管９６は、一方の端部が脱気機８８と接続し、他方の端部が伝熱管ユニット８２と接続している。また、主配管９６は、伝熱管ユニット８２と脱気機８８との間に蒸気使用設備８６が接続され、蒸気使用設備８６よりも上流側に制御弁９８が設けられている。主配管９６は、伝熱管ユニット８２を通過した蒸気を蒸気使用設備８６に供給する。主配管９６は、蒸気使用設備８６で使用された蒸気を脱気機８８に供給する。
【００４３】
バイパス配管９７は、一方の端部が主配管９６の制御弁９８よりも上流側の部分に接続され、他方の端部が主配管９６の蒸気使用設備８６と脱気機８８との間に接続されている。バイパス配管９７は、主配管９６を流れる蒸気を、蒸気使用設備８６を通過させずに、脱気機８８に供給できる配管である。バイパス配管９７には、制御弁９９が設けられている。
【００４４】
図６に示す緩熱器８０は、制御弁９０と制御弁９２の開度を調整することで、緩熱器８０の伝熱管ユニット８２に供給する蒸気の量を調整することができる。ここで、緩熱器８０は、緩熱器４０と同様に、緩熱器８０に蒸気を流通させない指示である場合も、つまり、緩熱器８０から蒸気使用機器８６に蒸気を供給しない場合も、制御弁９０の開度をＸ１とする。ここで、開度Ｘ１は、０より大きい値である。また、緩熱器８０は、緩熱器８０から蒸気使用機器８６に蒸気を供給しない場合、制御弁９８を閉じて、制御弁９９を開とし、緩熱器８０を通過した蒸気を、バイパス配管９７を介して脱気機８８に供給する。
【００４５】
緩熱器８０のように蒸気ドラム２９に配置されている場合も、緩熱器４０と同様に、制御値にかかわらず一定量以上の蒸気を供給することで、伝熱管と管板との接続部に発生する熱応力を抑制でき、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
次に、緩熱器４０の好適な例、具体的には伝熱管と管板との形状の好適な例について説明する。図７は、伝熱管と管板との関係を示す模式図である。図７に示す伝熱管１５３は、先端（蒸気供給部５１側の端部）が管板５６の端面（蒸気供給部５１と対面している面）よりも突出して配置されている。伝熱管１５３と管板５６とは、蒸気供給部５１側の端部の接触している部分が溶接部１９０で溶接されている。
【００４７】
図７に示す伝熱管１５３は、先端を管板５６よりも突出させることで、製造時に管板５６に対する伝熱管１５３の位置の許容範囲を広くすることができる。これにより、伝熱管１５３と管板５６を仮溶接せずに、伝熱管１５３に対して拡管処理を行うことができる。伝熱管１５３は、拡管処理により外周側の面が管板５６に密着した状態となり、先端が他の部分よりも広がった状態となる。伝熱管１５３と管板５６とは、伝熱管１５３に拡管処理が行われた後、溶接により溶接部１９０が形成され、伝熱管１５３と管板５６とが固定される。
【００４８】
このように伝熱管１５３は、先端を管板５６よりも突出させることで、拡管処理時に溶接を行う必要がなくなるため、伝熱管１５３と管板５６との間に仮溶接の溶接部が形成されていない状態で、拡管処理を行うことができる。これにより、伝熱管１５３は、周方向に均一な状態で管板５６と接触した状態とすることができる。これにより、伝熱管１５３と管板５６との間に熱応力が生じた場合も一部に応力集中が生じることを抑制でき、装置の寿命を長くすることができる。
【００４９】
図８は、伝熱管と管板との関係を示す模式図である。図９は、管板を示す模式図である。図８及び図９に示す管板２５６は、貫通穴の壁面の全周に繋がった溝が形成されている。図８及び図９に示す管板２５６は、貫通穴の壁面の全周に繋がった溝を形成することで、貫通穴に挿入された伝熱管２５３に拡管処理が行われると、図８に示すように、伝熱管２５３の溝に対応する部分は溝側に突出する。図８に示す伝熱管２５３と管板２５６とは、伝熱管２５３の溝に対応する部分が突出することで、伝熱管２５３の突出した部分と管板２５６の溝の接触部が密着し、伝熱管２５３と管板２５６との間の空間を塞ぐ。
【００５０】
図８及び図９に示すように、伝熱管２５３と管板２５６とは、管板の貫通穴に溝を形成し、伝熱管の溝に対応する部分を溝に突出させる構造としても、伝熱管２５３と管板２５６との間の空間を塞ぐことができる。また、この構造にすることで、伝熱管２５３は、周方向に均一な状態で管板２５６と接触した状態とすることができる。これにより、伝熱管２５３と管板２５６との間に熱応力が生じた場合も一部に応力集中が生じることを抑制でき、装置の寿命を長くすることができる。また、図８及び図９の構造は、溶接部を設けないことで、構造及び製造を簡単にすることができるが、設けることで伝熱管と管板とよりを確実に接続し、両者の間をシールすることができる。
【００５１】
緩熱器は、図７の構造と図８の構造を組み合わせてもよい。つまり、管板の貫通穴に溝を設け、かつ、伝熱管の端部を管板よりも突出させてもよい。この場合、管板と伝熱管は、溶接部で溶接してもよいし、しなくてもよい。
【００５２】
また、緩熱器は、図７の構造と図８の構造とした場合も上述したように伝熱管に蒸気を常に流通させることで寿命をより長くすることができるがこれに限定されない。緩熱器は、図７の構造と図８の構造とした場合、制御弁４９、９０を開閉し、蒸気を流通させない状態と流通させる状態を切り換える構造としても、装置の寿命を長くすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ボイラ
１１  火炉
１２  バーナ
１６  フロントバンクチューブ
１８  過熱器（ＳＨ）
２０  蒸発管群（リアバンクチューブ）
２４  ガス出口
２８  水ドラム
２９  蒸気ドラム
３０、３２  ヘッダ
３４  ウォールチューブ
４０  緩熱器
４１  制御装置
４２  配管
４４  第１配管
４６  伝熱管ユニット
４８  第２配管
５０、５２  制御弁
５１  蒸気供給部
５４  蒸気回収部
５６、５８  管板
５９  締結機構
【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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【図８】
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【図９】
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