(57)【要約】【課題】内部で補強された高寿命な排熱回収ボイラを提供する。【解決手段】排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）は第１のケーシングを備え、この第１のケーシングは少なくとも１つのダクトを取り囲む内面を有しており、このダクト内を、ガス流軸線に沿ってガスが流れる。各ダクトは、ダクト形成部材によって形成されており、これらのダクト形成部材は、互いに離間しているとともに第１のケーシングの内面内を延在している。複数の補強部材は、ガス流軸線に沿って細長く形成されている。補強部材の各々は２つのダクト形成部材の間に位置している。補強部材及びダクト形成部材は、実質的に同程度の熱膨張係数を有する。【選択図】図１
2015096800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１のダクトを取り囲む内面を有する第１のケーシングであって、ガス流軸線に沿った前記第１のダクト内をガスが流れ、各第１のダクトが、互いに離間され且つ前記第１のケーシングの内面内へ延在するダクト形成部材によって形成されている第１のケーシングと、
前記ガス流軸線に沿って細長く形成された複数の補強部材であって、各々が、前記内面内に位置するとともに２つの前記ダクト形成部材の間に位置する補強部材と、を備える排熱回収ボイラであって、
前記補強部材と前記ダクト形成部材とが、実質的に同程度の熱膨張係数を有することを特徴とする、排熱回収ボイラ。
【請求項２】
前記補強部材は、前記第１のケーシングの内面内だけに位置しており、
前記第１のダクト内へ延在する筋交いを有しない、請求項１記載の排熱回収ボイラ。
【請求項３】
前記ガスを収容するための吸入ダクトと、
排出ダクトと、を備え、
前記第１のケーシングは、前記吸入ダクトと前記排出ダクトとの間に位置している、請求項１記載の排熱回収ボイラ。
【請求項４】
前記第１のケーシングは複数のモジュールを備え、
該複数のモジュールの各々は、少なくとも１つの別のモジュールに取り付けられており、
前記複数のモジュールの各々は、
複数の前記ダクト形成部材と、
複数の前記補強部材と、
前記モジュールの前記ダクト形成部材の上端部及び前記モジュールの前記補強部材の上端部に取り付けられた上側環状フランジと、
前記ダクト形成部材の下端部及び前記補強部材の下端部に取り付けられた下側環状フランジと、を有している、請求項１記載の排熱回収ボイラ。
【請求項５】
前記複数のモジュールの各々は複数のリンク部を備え、
該複数のリンク部の各々は、前記ダクト形成部材の少なくとも１つと、前記下側環状フランジ及び前記上側環状フランジのうちの１つとに接続されており、
前記リンク部は、前記第１のケーシングにおいて直に隣接する２つの側面のみで、前記第１のケーシングの外面から延在して、前記第１のケーシングにおいて直に隣接する前記２つの側面に隣接する構造用鋼部材に取り付けられる、請求項４記載の排熱回収ボイラ。
【請求項６】
前記排熱回収ボイラは垂直型の排熱回収ボイラであり、
前記ガス流軸線は垂直方向の軸線であり、これにより前記ガスは、前記各第１のダクトを通って垂直に流れ、
前記ダクト形成部材及び前記補強部材は金属製の構造体である、請求項１記載の排熱回収ボイラ。
【請求項７】
前記ダクト形成部材の熱膨張係数は、前記補強部材の熱膨張係数と一致するか、又は
前記ダクト形成部材の熱膨張係数は、前記補強部材熱膨張係数の９０％から１１０％の間にある、請求項１記載の排熱回収ボイラ。
【請求項８】
少なくとも１つの第１のダクトを取り囲む第１のケーシングを有する第１のモジュールであって、ガス流軸線に沿った前記第１のダクトをガスが通流する第１のモジュールを備える、垂直型排熱回収ボイラの構成要素であって、
前記第１のケーシングは、
第１のダクト形成部材であって、各第１のダクトは、前記ケーシング内へ延在する第１のダクト形成部材が互いに離間することで形成されている、第１のダクト形成部材と、
互いに離間した前記第１のダクト形成部材の間に位置する複数の第１の補強部材であって、前記ガス流軸線に沿って細長く形成された第１の補強部材と、を有し、
前記第１の補強部材と前記第１のダクト形成部材とが全て、実質的に同程度の熱膨張係数を有することを特徴とする、垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１のダクト内へ延在する筋交いを有しない、請求項８記載の垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項１０】
吸入ダクトと、
排出ダクトと、を備え、
前記第１のケーシングは前記吸入ダクトと前記排出ダクトとの間に位置している、請求項８記載の垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項１１】
前記第１のモジュールは、
前記第１のモジュールの前記第１のダクト形成部材の上端部及び前記第１のモジュールの前記第１の補強部材の上端部に取り付けられた上側環状フランジと、
前記第１のダクト形成部材の下端部及び前記第１の補強部材の下端部に取り付けられた下側環状フランジと、を備える、請求項８記載の垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項１２】
前記第１のモジュールは、
前記垂直型排熱回収ボイラの構成要素に隣接して位置する構造用鋼部材に接続するための複数のリンク部を備え、
該複数のリンク部の各々は、前記第１のダクト形成部材の少なくとも１つと、前記下側環状フランジ及び前記上側環状フランジのうちの１つとに接続されている、請求項１１記載の垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項１３】
前記第１のケーシングは、
上側開口を有する頂部面と、
下側開口を有する底部面と、
前記頂部面及び前記底部面の間に位置する第１の側面と、
前記頂部面及び前記底部面の間に位置する第２の側面と、
前記頂部面及び前記底部面の間に位置する第３の側面と、
前記頂部面及び前記底部面の間に位置する第４の側面と、を備え、
前記第１のモジュールにおける熱的条件に起因する前記第１のケーシングの膨張が、前記第１のケーシングの前記第３及び第４の側面における膨張により前記第１のケーシングの膨張が実質的に生ずる結果となるように、前記リンク部は、前記第１のケーシングにおける前記第１及び第２の側面の膨張を抑制するために、前記第１のケーシングにおける前記第１及び第２の側面のみから延在している、請求項１２記載の垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項１４】
前記第１のダクト形成部材の熱膨張係数は、前記第１の補強部材の熱膨張係数と一致するか、又は
前記第１のダクト形成部材の熱膨張係数は、前記第１の補強部材熱膨張係数の９０％から１１０％の間にある、請求項８記載の垂直型排熱回収ボイラの構成要素。
【請求項１５】
頂部及び該頂部の反対に位置する底部を有する外面を有する筐体であって、前記頂部は上側開口を形成し且つ前記底部は下側開口を形成し、前記外面は、第１の側面と、第２の側面と、第３の側面と、第４の側面とを有し、前記第１の側面は、前記頂部から前記底部に延在するとともに前記第２の側面及び前記第３の側面の間に位置しており、前記第２の側面は、前記頂部から前記底部に延在するとともに前記第１の側面及び前記第４の側面の間に位置しており、前記第３の側面は、前記頂部から前記底部に延在するとともに前記第１の側面及び前記第４の側面の間に位置しており、前記第４の側面は、前記頂部から前記底部に延在するとともに前記第２の側面及び前記第３の側面の間に位置しており、これにより、前記第４の側面は前記第１の側面に面しており、前記第２の側面は前記第３の側面に面している、筐体と、
前記筐体内を延在する複数のダクト形成部材であって、前記ダクト形成部材は、前記筐体内を延在しており且つ前記筐体内に形成された少なくとも１つのダクトを形成しており、前記筐体の前記底部から前記筐体の前記頂部に延在するガス流軸線に沿って、ガスが前記少なくとも１つのダクト内を通流する、複数のダクト形成部材と、
前記筐体内の複数の内部補強部材であって、該内部補強部材の各々は、前記ガス流軸線に沿って細長く形成されており且つ２つの前記ダクト形成部材間に位置しており、
前記内部補強部材と前記ダクト形成部材とが、実質的に同程度の熱膨張係数を有することを特徴とする、垂直型排熱回収ボイラ。
【請求項１６】
複数のリンク部を備え、
該リンク部の各々は、前記複数のダクト形成部材の各々１つに取り付けられており、且つ前記ダクト形成部材から延在して、前記筐体の前記第１の側面及び前記筐体の前記第２の側面の１つから延在しており、前記筐体の前記第１及び第２の側面に隣接する構造用鋼部材に取り付けられる、請求項１５記載の垂直型排熱回収ボイラ。
【請求項１７】
前記リンク部は、前記筐体内の熱的条件に起因する前記筐体の膨張が、前記筐体の前記第３及び第４の側面における膨張により前記筐体の膨張が実質的に生じる結果となるように、前記筐体における前記第１及び第２の側面のみから延在している、請求項１６記載の垂直型排熱回収ボイラ。
【請求項１８】
前記リンク部は、前記筐体内の熱的条件に起因する前記筐体の膨張が、前記筐体の前記第３及び第４の側面の膨張のみという結果を生ずるように、前記筐体の前記第１及び第２の側面に隣接する構造用鋼部材に取り付けるために構成されており、
前記ダクト形成部材の熱膨張係数は、前記内部補強部材の熱膨張係数の９０％から１１０％の間の値となる、請求項１７記載の垂直型排熱回収ボイラ。
【請求項１９】
複数のリンク部であって、該リンク部の各々は、前記複数のダクト形成部材の各々１つに取り付けられており、且つ前記ダクト形成部材から延在して、前記筐体の前記第１の側面及び前記筐体の前記第２の側面の１つから延在して、前記筐体の前記第１及び第２の側面に隣接する構造用鋼部材に取り付けられ、前記リンク部が、前記筐体内の熱的条件に起因する前記筐体の膨張が、前記筐体の前記第３及び第４の側面における膨張により前記筐体の膨張が実質的に生じる結果となるように、前記筐体における前記第１及び第２の側面のみから延在している、複数のリンク部と、
複数の内部フランジであって、該内部フランジの各々は、前記ダクト形成部材によって形成された少なくとも１つのダクトの全周に亘り延在し、前記内部フランジの各々は、複数の前記ダクト形成部材と、複数の前記内部補強部材と、複数の前記リンク部とに取り付けられる、複数の内部フランジと、を備え、
前記リンク部の各々は、前記ダクト形成部材の少なくとも各々２つに取り付けられる場所に隣接して、該ダクト形成部材に取り付けられている、請求項１５記載の垂直型排熱回収ボイラ。
【請求項２０】
前記内部フランジの各々は、環状の構造体を形成するために、互いに相互接続された細長く形成された平板を備え、
前記フランジの各々は、前記ダクト形成部材の熱膨張係数と実質的に同程度の熱膨張係数を有する材料から形成されている、請求項１９記載の垂直型排熱回収ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、排熱回収ボイラ、及び係る装置に関連する配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所は排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧｓ）を備えるガスタービンを使用しており、この排熱回収ボイラは、発電のため又は処理過程で使用するための蒸気を発生させるために、排ガスタービン内の熱エネルギを使用する。ＨＲＳＧの事例及びＨＲＳＧの使用事例は、米国特許出願公開２０１３／０１８０２２８号明細書、米国特許出願公開２０１３／０１８０６９６号明細書、米国特許出願公開２０１２／０２４０８７１号明細書、米国特許出願公開２０１１／００４８０１０号明細書、米国特許第７３５３６５４号明細書、米国特許第６９５７６３０号明細書、米国特許第５９２４３８９号明細書に記載されている。ＨＲＳＧは、定常状態条件での通常運転中、非常に高温で稼働するものであり、ＨＲＳＧの吸入領域は、ＨＲＳＧの排出口から排出する流体の温度よりも大幅に高い温度で稼働している。さらに、ＨＲＳＧの外部の周辺温度に比べて、ＨＲＳＧの内部には大幅な温度差が存在することが多い。
【０００３】
高温ケーシング付きＨＲＳＧｓのために利用される現行技術は、運転を始めて１年から２年後に様々な問題を生じることが多い。例えば、高温ケーシング付きＨＲＳＧｓは外部を補強した設計を採用しており、この設計は、補強部材とＨＲＳＧの吸入配管のケーシングとの間の不具合、又は補強材とＨＲＳＧのメインケーシングとの間の不具合を示す。このような不具合の事例は、特定の構造体の亀裂を含む。ケーシングと外部補強部材等の別の外部要素との間での、変形又は歪みも生じる。ＨＲＳＧの壁部に取り付けられる筋交いも、変形し又は亀裂が生じ得る。さらに、ＨＲＳＧにおける隣接する壁部間の接続部を覆っているケーシングにも亀裂が生じ、これによりＨＲＳＧ内の高温ガスが大気中に漏れることが可能となってしまう。このような問題を解決するため、ＨＲＳＧは、稼働し始めて最初の数年内に、補修のために停止されることをしばしば要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開２０１３／０１８０２２８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開２０１３／０１８０６９６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開２０１２／０２４０８７１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開２０１１／００４８０１０号明細書
【特許文献５】米国特許第７３５３６５４号明細書
【特許文献６】米国特許第６９５７６３０号明細書
【特許文献７】米国特許第５９２４３８９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で示された態様によれば、第１のケーシングを備えるＨＲＧＳが提供され、この第１のケーシングは、少なくとも１つの第１のダクトを取り囲む内面を有しており、この第１のダクト内を、ガス流軸線に沿ってガスが流れる。各第１のダクトは、ダクト形成部材によって形成されており、これらのダクト形成部材は、互いに離間しているとともに第１のケーシングの内面内を延在している。ガス流軸線に沿って細長く形成された複数の補強部材も、第１のケーシング内に含まれ得る。これらの補強部材の各々は、上記内面内に位置するとともに、２つのダクト形成部材の間に位置する。補強部材とダクト形成部材とは、実質的に同程度の熱膨張係数を有する。
【０００６】
本明細書で示された別の態様によれば、垂直型ＨＲＳＧは第１のモジュールを備え、この第１のモジュールは、少なくとも１つの第１のダクトを取り囲む第１のケーシングを有しており、この第１のダクト内をガス流軸線に沿ってガスが通流する。第１のケーシングは、第１のダクト形成部材と複数の第１の補強部材とを有する。各第１のダクトは、ケーシング内を延在するダクト形成部材が離間することで形成されている。第１の補強部材は、互いに離間した第１のダクト形成部材の間に位置する。第１の補強部材は、ガス流軸線に沿って細長く形成されている。第１の補強部材及び第１のダクト形成部材の全ては、実質的に同程度の熱膨張係数を有する。
【０００７】
本明細書で示された別の態様によれば、垂直型ＨＲＳＧは筐体を備え、この筐体は、頂部とこの頂部の反対に位置する底部とを含む外面を有し、頂部は上側開口部を形成しており、底部は下側開口部を形成している。外面は、第１の側面、第２の側面、第３の側面、及び第４の側面も有する。第１の側面は、頂部から底部に向かって延在し、第２の側面及び第３の側面の間に位置する。第２の側面は、頂部から底部に向かって延在し、第１の側面及び第４の側面の間に位置する。第３の側面は、頂部から底部に向かって延在し、第１の側面及び第４の側面の間に位置する。第４の側面は、頂部から底部に向かって延在し、第２の側面及び第３の側面の間に位置する。これにより、第４の側面は第１の側面に面し、第２の側面は第３の側面に面する。複数のダクト形成部材は、筐体内を延在している。ダクト形成部材は、筐体内を延在しているとともに、筐体内に形成された少なくとも１つのダクトを形成しており、この少なくとも１つのダクト内を、筐体の底部から筐体の頂部に向かって延在するガス流軸線に沿ってガスが通流する。複数の内部補強部材は、筐体内にある。内部補強部材の各々は、ガス流軸線に沿って細長く形成されており、２つのダクト形成部材の間に位置する。内部補強部材とダクト形成部材とは、実質的に同程度の熱膨張係数を有する。
【０００８】
上述の特徴及びその他の特徴は、下述する図面及び詳細な説明によって典型的に示されている。
【０００９】
図面に示されているのは典型的な実施形態であって、同じ構成要素には同じ番号が付与されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ＨＲＳＧの第１の典型的な実施形態の斜視図であって、ＨＲＳＧを支持するため、ＨＲＳＧの外周の少なくとも一部の周囲に位置する構造用鋼部材は図１には示されていない。
【図２】図２は、ＨＲＳＧの第１の典型的な実施形態の斜視図であって、ＨＲＳＧの建設における第１段階が完成した状態である。
【図３】図３は、ＨＲＳＧの第１の典型的な実施形態の断片的な上面図であって、この状態では、ＨＲＳＧの補強部材とＨＲＳＧのダクト形成部材とを示すために、ＨＲＳＧの一部分が切り取られている。
【図４】図４は、ＨＲＳＧの第１の典型的な実施形態の断片的な斜視図であって、この状態では、ＨＲＳＧの補強部材とＨＲＳＧのダクト形成部材とを示すために、ＨＲＳＧの一部分が切り取られている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書で開示された発明の実施形態における、その他の詳細、対象、及び利点は、典型的な実施形態としての下記説明とこれに関連する典型的な方法から明らかとなる。
【００１２】
本明細書で開示されているのは排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）であり、このＨＲＳＧは、ＨＲＳＧの構成要素における金属温度の差及びこの結果としての熱膨張の差が考慮されて、その設計及び建設においてこれらの差が最小化されるように構成されている。これは、ＨＲＳＧｓの設計及び建設で用いられる、現行の検討事項、従来の検討事項に対して全く異なるものである。例えば、現行の設計検討ガイドラインでは、ダクト板材、外部の補強部材、又はＨＲＳＧのその他の構成要素が受ける、金属温度の差及びこの結果としての熱膨張の差に起因する応力は無視されており、且つＨＲＳＧ内の熱条件に起因する温度差の結果として生じ得る応力は、結果的に慣習的にはＨＲＳＧの設計及び建設において無視される。この現行の慣習的なガイドラインとは異なり、ＨＲＳＧｓを設計及び建設する際に、温度差の結果として生じ得る応力は無視されるべきではないということが、現実的且つ革新的な取り組みを通じて究明されている。熱応力の差は、ＨＲＳＧｓの設計及び建設における主たる要因とされ、ＨＲＳＧは、ＨＲＳＧ内の温度差の結果として生じ得る応力に対応するように構成され得る。ＨＲＳＧ内の熱的条件の差に起因した応力を主たる要因として設計の選択をすることによって、ＨＲＳＧでは、従来のＨＲＳＧの設計よりも多数回長い負荷サイクルが可能になる。例えば、ＨＲＳＧのある実施形態では、従来のＨＲＳＧの設計よりも多数回長い負荷サイクルが期待される。
【００１３】
図１から図４に示された垂直型ＨＲＳＧ１００の典型的な実施形態を参照すると、ＨＲＳＧは第１のケーシング１００ａを有し、この第１のケーシング１００ａは、メインケーシングと見なされて、吸入ダクト１００ｂと排出ダクト１００ｃとの間に位置する。図１から図４に示されたＨＲＳＧの実施形態は、内部で補強された高温ケーシングＨＲＳＧとして構成されており、第１のケーシング１００ａは、内部で補強された高温ケーシングとして構成されている。内部で補強された高寿命なＨＲＳＧの実施形態は、以下、「ＩＳＥＳＨＲＳＧ」と呼ばれる。
【００１４】
排出ダクト１００ｃは、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態では煙突と見なされる。タービンからの高温ガスは、吸入ダクト１００ｂを介してＩＳＥＳＨＲＳＧ内に収容される。高温ガスは、吸入ダクトを通って第１のケーシング１００ａ内に流入し、排出ダクト１００ｃの排出口を介してＩＳＥＳＨＲＳＧの外部であって大気中に排出される。吸入ダクト１００ｂは、例えば燃焼タービン等のタービンの排出口に、又は高温ガスを排出することができる、プラントの別のプロセスユニットの排出口に連通して接続される。１つ又は複数の導管は、吸入ダクト１００ｂを、タービンに又はプラントの１つ又は複数のユニットに接続することができ、このタービン又はユニットはＩＳＥＳＨＲＳＧに高温ガスを供給する。ＩＳＥＳＨＲＳＧの吸入ダクト１００ｂによって収容された高温ガスは、例えば５００℃〜６００℃の比較的高温であり、例えば１００℃〜２００℃の低温でＩＳＥＳＨＲＳＧの排出口から排出される。例えば、高温ガスは、吸入ダクト１００ｂ内に５５０℃、５７５℃又は６００℃で収容され、排出ダクト１００ｃから大気中（例えば、ＩＳＥＳＨＲＳＧのプラント又はＩＳＥＳＨＲＳＧの外部の大気中）に、１５０℃、１７５℃又は２００℃で排出される。別の方法として、ＩＳＥＳＨＲＳＧの排出ダクト１００ｃから排出されたガスは、大気中に排出されるのではなく、更なるプロセスのため又は排出されたガスを利用するため、別の装置（図示されず）に供給される。
【００１５】
ＩＳＥＳＨＲＳＧ１００は、ＩＳＥＳＨＲＳＧが、筐体を有する第１のケーシングを備えるように構成されており、この筐体は少なくとも１つの第１のダクトを取り囲む内面を有しており、ガスは、この第１のダクト内をガス流軸線１０２に沿って流れる。ガス流軸線１０２はｙ軸に沿って延在する垂直な軸線であって、これによりガスは、１つ又は複数の第１のダクト３０５を通って垂直に、ＩＳＥＳＨＲＳＧの下部セクションから、この下部セクションの上方に位置するＩＳＥＳＨＲＳＧの上部セクションに流れる。図１から図４において特定されたｘ軸のｘ、ｙ軸のｙ、ｚ軸のｚは、ｙ軸が垂直な高さ方向を規定し、ｚ軸が深さ方向を規定し、ｘ軸が長さ方向を規定するように構成されていると理解されるべきである。
【００１６】
図２から最もよく理解されるように、第１のケーシング１００ａは、この第１のケーシング１００ａを形成するように相互接続された複数のモジュールから構成される。各モジュール４００は、例えば頂部、底部、この頂部から底部に延在する第１の側面部、第２の側面部、第３の側面部及び第４の側面部を有する構造体としての箱型の形状であって、これにより第１の側面部は、第２の側面部及び第３の側面部の間にあって、第４の側面部に面している。各モジュールの頂部及び底部は一般的に開口しており、これにより、ガスは、第１のケーシング１００ａの一のモジュールから第１のケーシング１００ａの別のモジュール内へ流動可能である。各モジュールの頂部及び底部それ自体は、概して環状の形状である頂部面と、概して環状の形状である底部面とを有している。
【００１７】
図３及び図４から最もよく理解されるように、相互接続された複数のモジュール４００は、相互接続されたフランジ２０５、ダクト形成部材２０１、及び補強部材２０３の母材を形成しており、これらの部材は全て、ＨＲＳＧの第１のケーシング１００ａの筐体内にあって、熱膨張による影響を均等に受け又は実質的に均等に受け（例えば、互いに対して±５％の範囲内の影響を受け）、この熱膨張は、ＩＳＥＳＨＲＳＧの１つ又は複数のダクト３０５を高温ガスが通流する結果として、このガスの熱による膨張によって生じるものである。ダクト形成部材２０１は、内側に延在する部分２０１ａを有しており、この部分２０１ａは、ケーシングの一方の内面からケーシングの他方の内面に延在しており、これにより圧力下でケーシング側壁を一体に結合するとともに風及び地震の負荷をリンク部２０７に伝達し、リンク部２０７が取り付けられた構造用鋼部材に上述の負荷を効率的に伝達するように機能する。
【００１８】
各モジュールは、上部フランジ２０５及び下部フランジ２０５によって形成される。モジュールは互いに相互接続されており、これにより一のモジュールの下部フランジは、このモジュールの直下に位置するモジュールの上部フランジに取り付けられる。モジュールの上部フランジは、このモジュールの直上に位置するモジュールの下部フランジに取り付けられる。直に隣接するモジュールは、互いに直接的に接触するか、又はこれらの直に隣接するモジュールの間に位置する別のモジュールを有することなく互いに直接的に隣接するモジュールであると理解されるべきである。互いに直に隣接するモジュールの両側面はエッジを有しており、このエッジは、互いに直接的に接触するか、又はこれらの直に隣接する両側面の間に別の側面が存在しないように位置する。
【００１９】
ＩＳＥＳＨＲＳＧは、高温ガスが通流する１つの第１のダクト３０５だけを有するように構成されているか、高温ガスが通流する複数の第１のダクト３０５を有してもよい。各第１のダクト３０５は、ダクト形成部材２０１によって形成されており、このダクト形成部材２０１は、互いに離間して第１のケーシングの内側で延在している。ガス流軸線１０２に沿って細長く形成された複数の補強部材２０３は、第１のケーシング内に含まれる。補強部材２０３の各々は、第１のケーシングによって形成された筐体の内側に位置しているとともに、２つのダクト形成部材２０１の間であって、少なくともこれら２つのダクト形成部材２０１によって形成された第１のダクト３０５に隣接して位置している。補強部材及びダクト形成部材は、実質的に同程度の熱膨張係数を有する材料から構成されている。例えば、ダクト形成部材２０１を構成する材料（例えば、特定の等級やタイプの鋼材やその他の金属）の熱膨張係数は、補強部材２０３を構成する材料（例えば、特定の等級やタイプの鋼材、合金、その他のタイプの金属）の熱膨張係数に比べて一致するか５％以内である。別の事例では、補強部材及びダクト形成部材は、実質的に同程度の熱膨張係数を有する材料から構成されており、その際、ダクト形成部材２０１を構成する材料（例えば、特定の等級やタイプの鋼材やその他の金属）の熱膨張係数は、補強部材２０３を構成する材料（例えば、特定の等級やタイプの鋼材、合金、その他のタイプの金属）の熱膨張係数の０．５％から３．０％の間の差異を有する。補強部材２０３の熱膨張係数の９０％から１１０％の間となる熱膨張係数を有するダクト形成部材は、実質的に同程度の熱膨張係数値についての更に別の事例である。
【００２０】
幾つかの実施形態において、補強部材はもっぱら第１のケーシングの筐体の内部にあって、第１のケーシングは、補強部材及びダクト形成部材が第１のケーシングの筐体内に形成された１つ又は複数の第１のダクト３０５を支持し且つ形成するために必要とされる全てとなるように、構成されている。しばしば筋交いを使用する従来型のＨＲＳＧ設計とは対照的に、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態では、１つ又は複数の第１のダクト３０５内に延在する筋交いがないように構成されている。補強部材２０３は、ダクト形成部材２０１の間に、第１のダクト３０５の外周を囲むように位置している。補強部材２０３は、金属製の、平板材、梁材、棒材、ロッド、又はその他の構造物である。ダクト形成部材２０１も金属製であり、金属製の、管板材、平板材、組立部材又はその他の構造物であり、ケーシング内に１つ又は複数のダクトを少なくとも部分的に形成するために、第１のケーシング内を延在している。補強部材２０１の金属は、ダクト形成部材２０１を形成する金属の熱膨張係数に実質的に同程度の熱膨張係数を有している（例えば、熱膨張係数は一致するか又は５％以内である）。ダクト形成部材２０１は、ダクト形成部材２０１の本体部内に、開口２１１、隙間、又はその他のタイプの間隙を形成するように構成されている。開口２１１は、ダクトを通る所望のガス流を容易にするか、又はダクト形成部材２０１によって形成されたダクト内を流れるガスからの所望の熱伝達を容易にするように構成されている。ダクト形成部材２０１は別の間隙を有してもよく、この間隙は、ＩＳＥＳＨＲＳＧのダクトを貫通させるための、ドリル加工又は開口部形成機構によって、ダクト形成部材２０１に形成される。例えば、開口はダクト形成部材２０１内にドリル加工されており、このダクト形成部材２０１は、ＩＳＥＳＨＲＳＧのダクトを通って延在する熱交換器用の管類を収容するようなサイズに設定されており、これにより熱交換器は、ＩＳＥＳＨＲＳＧを通流するガスから熱交換器の管内の流体に熱を伝達するために使用される。このような熱交換器の例は蒸発器であり、この蒸発器は、ＩＳＥＳＨＲＳＧを通流するガスからの熱を利用して水を蒸気に蒸発させ、このような蒸気を、発電プラントの蒸気ドラムに供給するか又はその他工業的に利用するために蒸気ドラムに供給する。
【００２１】
異なるダクト形成部材に形成された開口は、異なるダクト形成部材の開口が互いに整列するように位置しており、これにより管は、ＩＳＥＳＨＲＳＧのダクトを通って水平に延在しており、ＩＳＥＳＨＲＳＧの一方の側面から他方の側面に通過している。各ダクト形成部材は、互いに垂直方向で離間して形成された複数の開口を有しており、これにより垂直方向で離間した多数列の、ＨＲＳＧを通流するための熱交換器導管のセットが可能になり、ＩＳＥＳＨＲＳＧを通流するガスから上記導管内の流体に熱を伝達する。例えば、ダクト形成部材２０１は、そこに形成された少なくとも３つの開口を有しており、これらの開口の各々は、ダクト形成部材の長さ方向又は高さ方向に沿って互いに離間しており、これにより第１の開口は、上部開口と下部開口との間に位置する。開口２１１はダクト形成部材内に形成されており、ダクト形成部材２０１内で開口２１１を整列するか、又はダクト形成部材２０１内で開口２１１の母材を構造化しており、これによりＩＳＥＳＨＲＳＧのダクト内に、所望のガス流又は所望の熱伝達グラフを容易に形成する。
【００２２】
フランジ２０５の各々は、モジュール４００のダクト形成部材によって形成された少なくとも１つのダクトの全周に亘り延在しており、モジュール４００の上部及び下部フランジ２０５の各々は内部フランジであって、この内部フランジは、複数のダクト形成部材２０１、複数の内部補強部材２０３、及び複数のリンク部２０７に取り付けられ、このリンク部２０７は、ＩＳＥＳＨＲＳＧに隣接して位置する構造用鋼部材に取り付けるためモジュール４００から延在する。各内部フランジ２０５は、細長く形成された平板、梁材、又はその他の組立部材から構成されており、これらの部材は、環状の構造体を形成するために互いに相互接続される。各内部フランジ２０５において相互接続された構成要素は、締結部品、溶接、又はその他の相互接続機構によって一体に固定され、これにより内部フランジ２０５の環状の構造体を形成する。内部フランジ２０５は、ダクト形成部材の熱膨張係数に実質的に同程度の熱膨張係数を有する材料から形成されている（例えば、内部フランジ２０５の熱膨張係数は、補強部材２０３の熱膨張係数と一致するか±５％の差異であり、ダクト形成部材２０１の熱膨張係数と一致するか±５％の差異である）。
【００２３】
リンク部２０７の各々は、ダクト形成部材２０１の少なくとも１つと、モジュール４００の下側内部環状フランジ及び上側内部環状フランジの１つとに接続されている。リンク部２０７は、第１のケーシングの、直に隣接する２つの面のみで第１のケーシングの外面から延在しており、第１のケーシングの、直に隣接する２つの面に隣接する構造用鋼部材に取り付ける。例えば、リンク部２０７は、第１のケーシングの、隣接する後側面及び左側面から延在しており、これらの面に隣接する構造用鋼部材に取り付ける。別の例として、リンク部２０７は、第１のケーシングの、前側面及び左側面からのみ延在しており、第１のケーシングのこれらの面に隣接する構造用鋼部材に取り付ける。さらに別の例として、リンク部２０７は、第１のケーシングの、後側面及び右側面からのみ延在しており、これらの面に隣接する構造用鋼部材に取り付ける。リンク部２０７が取り付けられる構造用鋼部材は、ＩＳＥＳＨＲＳＧの１つ又は複数のダクトを通流する高温ガスの温度、内部ダクト形成部材２０１の温度、及び内部補強部材２０３の温度よりも著しく低い。例えば、構造用鋼部材は、ＩＳＥＳＨＲＳＧが位置する敷地周辺の外気温と一致するか概して一致するものであって、その一方で、ＩＳＥＳＨＲＳＧを通流する高温ガス、フランジ２０５、補強部材２０３、及びダクト形成部材２０１の温度は１５０℃から５５０℃の範囲となる。
【００２４】
ＨＲＳＧの１つ又は複数のダクト３０５内に熱を維持することを助けるため、断熱材は、モジュール４００と構造用鋼部材との間に位置しており、これにより熱の効率的な利用が実現される。リンク部２０７は、１つ又は複数のダクト３０５を形成する筐体とＩＳＥＳＨＲＳＧを支持するための構造用鋼支持部材を含む外枠との間に位置する、断熱材の層を通って延在する。
【００２５】
リンク部２０７が、ＩＳＥＳＨＲＳＧの直に隣接する２つの側面のみから、これら２つの側面に隣接する構造用鋼部材に接続するために延在していると、ＩＳＥＳＨＲＳＧの別の側面は熱負荷の下で膨張することが可能になり、このことはＩＳＥＳＨＲＳＧが受ける熱応力を実質的に減少させる結果を生じる。この熱応力は、ＩＳＥＳＨＲＳＧ内の熱的条件に起因してＩＳＥＳＨＲＳＧの構成要素が膨張する結果として生じる。ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態によって実現されたように熱応力が減少することで、例えば内部フランジ、内部補強部材、及び内部ダクト部材等のＩＳＥＳＨＲＳＧの構成要素は、外部補強要素によって提供される筋交いや支持部材を使用することなく、ＩＳＥＳＨＲＳＧの負荷を支持することが可能になる。
【００２６】
第１のケーシング１００ａの各モジュール４００は、垂直型ＩＳＥＳＨＲＳＧの構成要素と見なされる。各モジュール４００は、少なくとも１つの第１のダクト３０５を取り囲む第１のケーシングを有しており、ガスはガス流軸線１０２に沿って第１のダクト３０５内を通流する。モジュール４００の第１のケーシングは、第１のダクト形成部材を有している。各第１のダクト３０５は、ケーシング内を延在する第１のダクト形成部材２０１が離間されることで形成される。複数の第１の補強部材２０３は、互いに離間した第１のダクト形成部材２０１の間に位置しているとともに、ガス流軸線１０２に沿って細長く形成されている。例えば、補強部材は垂直方向に細長く形成されている。第１の補強部材及び第１のダクト形成部材の全ては、実質的に同程度の熱膨張係数を有している（例えばダクト形成部材２０１の熱膨張係数は、補強部材２０３の熱膨張係数の±１０％又は±５％の差異となる）。各モジュール４００は、少なくとも１つの第１のダクト３０５内に延在している筋交いがないように構成されている。
【００２７】
各モジュール４００は、上側環状フランジ２０５及び下側環状フランジ２０５を有する。上側環状フランジは、第１のモジュールの第１のダクト形成部材の上端部と第１のモジュールの第１の補強部材の上端部とに取り付けられている。下側環状フランジは、第１のダクト形成部材の下端部と第１の補強部材の下端部とに取り付けられている。各モジュール４００は、当該モジュール４００に隣接して位置する構造用鋼部材に接続するため、複数のリンク部２０７を有している。リンク部の各々は、第１のダクト形成部材２０１の１つと、下側環状フランジ２０５及び上側環状フランジ２０５の１つとに接続される。
【００２８】
各モジュールはケーシングを有しており、このケーシングは、上部開口を形成する頂部環状面と、下部開口を形成する底部環状面と、頂部面と底部面との間の第１の側面と、頂部面と底部面との間の第２の側面と、頂部面と底部面との間の第３の側面と、頂部面と底部面との間の第４の側面とを有する。リンク部２０７は、第１のケーシングの第１及び第２の側面の膨張を抑制するために、第１のケーシングの第１及び第２の側面のみから延在しており、これにより、第１のモジュールにおける熱的条件に起因する第１のケーシングの膨張は、第１のケーシングの第３及び第４の側面における自由膨張によって実質的に生じるような、第１のケーシングの膨張という結果となる。
【００２９】
図１から図４によって理解されるように、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態は、筐体を有する垂直型ＩＳＥＳＨＲＳＧであって、この筐体は、頂部と、頂部の反対側の底部と、第１の側面と、第２の側面と、第３の側面と、第４の側面とを有する。第１の側面は、頂部から底部に延在しているとともに、第２の側面と第３の側面との間に位置している。第２の側面は、頂部から底部に延在しているとともに、第１の側面と第４の側面との間に位置している。第３の側面は、頂部から底部に延在しているとともに、第１の側面と第４の側面との間に位置している。第４の側面は、頂部から底部に延在しているとともに、第２の側面と第３の側面との間に位置している。これにより、第４の側面は第１の側面に面しており、第２の側面は第３の側面に面している。複数のダクト形成部材２０１は、筐体内で延在している。ダクト形成部材２０１は、筐体内で延在していて、筐体内に形成された少なくとも１つのダクトを形成するものであり、ガスは、筐体の底部から筐体の頂部に向けて延在するガス流軸線１０２に沿って、少なくとも１つのダクトを通流する。複数の内部補強部材２０３は筐体内に位置している。内部補強部材２０３の各々は、ガス流軸線１０２に沿って細長く形成されており、２つのダクト形成部材２０１の間に位置している。内部補強部材とダクト形成部材とは、実質的に同程度の熱膨張係数を有している（例えば、ダクト形成部材２０１の熱膨張係数は、補強部材２０３の熱膨張係数の±１０％又は±５％の差異となる）。
【００３０】
複数のリンク部２０７の各々は、ダクト形成部材２０１の各々１つに取り付けられてそこから延在しているものであって、当該筐体の第１及び第２の側面に隣接する構造用鋼部材に取り付けるために、筐体の第１の側面及び筐体の第２の側面の１つから延在している。リンク部２０７は、筐体の第１及び第２の側面のみから延在し、これにより、筐体内の熱的条件に起因する筐体の膨張は、リンク部２０７及びこれらのリンク部２０７が取り付けられている構造用鋼材によって拘束されていない、筐体の第３及び第４の側面の膨張によって実質的に生じるような、筐体の膨張という結果となる。リンク部２０７は、筐体の第１及び第２の側面に隣接する第１及び第２の構造用鋼支持部材３０１，３０３に取り付けるように構成されており、これにより、筐体内の熱的条件に起因する筐体の膨張は、筐体の第３及び第４の側面だけ膨張するという結果を生じる。
【００３１】
幾つかの実施形態において、モジュール４００は相互接続されており、これにより、最底部のモジュール４００は吸入ダクト１００ｂに接続されており、最頂部のモジュール４００はＩＳＥＳＨＲＳＧの排出ダクト１００ｃに接続されている。最上部のモジュール４００は、上部支持部材２０９に取り付けられる上部フランジを有しており、この上部支持部材２０９は、最上部のモジュールを、鋼製支持部材４０５によって支持されている鋼製梁材４０３に接続する。上部支持部材２０９は、フランジ型の屋根梁であって、この梁は、幅広のフランジコラム、又はＩＳＥＳＨＲＳＧのフレームにおける別のタイプの鋼製梁材４０３及び鋼製支持部材４０５によって支持されている。別の構造体は、鋼製梁材４０３及び支持部材４０５に取り付けられており、外側のハウジング又はＨＲＳＧのための外枠を形成する。第１及び第２の構造用鋼支持部材３０１，３０３は、ＩＳＥＳＨＲＳＧにおける直に隣接する２つの側面に位置しており、ＩＳＥＳＨＲＳＧを支持するため、ＩＳＥＳＨＲＳＧを垂直に維持することを助けるために構成されている。第１及び第２の構造用鋼支持部材３０１，３０３は、ＩＳＥＳＨＲＳＧを支持する外部フレームの一部であるか、又はＩＳＥＳＨＲＳＧの外側にあってＨＲＳＧの外面に隣接する別個の鋼製構造部材である。第１及び第２の構造用鋼支持部材３０１，３０３は、生産拠点の基幹システムに取り付けられる。
【００３２】
リンク部２０７は、モジュール４００から、これら第１及び第２の構造用鋼支持部材３０１，３０３に延在する。リンク部２０７はモジュールにおける異なるフランジに取り付けられ、これにより、リンク部２０７は予め規定されたスペースを有している。例えば、リンク部２０７の第１の列は、下部モジュールの下部フランジ２０５に取り付けられ、当該リンク部の第１の列の直上のリンク部２０７の第２の列は、下部モジュールの直上に位置するモジュールの上部フランジに取り付けられ、これにより、２つのモジュールの高さに等しい距離が、上部の第２の列から下部の第１の列に間隔を有する。リンク部の第２の列におけるリンク部２０７は、下部モジュールの上部フランジと上部モジュールの下部フランジとの両方に接続されるとともに、下部及び上部モジュール両方のダクト形成部材に接続される。リンク部２０７の各々はフランジ２０５に取り付けられ、このフランジ２０５は、リンク部２０７が上部及び下部モジュールのダクト形成部材に取り付けられる場所に隣接して位置する。直に隣接するモジュールのフランジとこれらのモジュールのダクト形成部材とに取り付けるため、追加的なモジュールは、リンク部において同じスペースを利用する母材に相互接続される。例えば、モジュールの母材は相互接続され、これによりリンク部２０７の第３の列は、リンク部の第２の列の上方に位置するとともに、第２の列から２つのモジュールの高さ分だけ離間されている。
【００３３】
更に別の実施形態において、リンク部２０７の母材とモジュール４００の母材とは異なって構成されている。例えば、リンク部２０７は、各モジュールの各フランジ２０５に取り付けられるとともに、当該リンク部が取り付けられるこれらモジュールのダクト形成部材２０１にも取り付けられる。各リンク部２０７は、少なくとも１つの各ダクト形成部材２０１と上述の実施形態における各フランジの１つとに取り付けられる。
【００３４】
リンク部２０７は、第１のケーシング１００ａにおいて直に隣接する２つの側面に隣接する構造用鋼部材に取り付けるために構成されている。例えば、ケーシングの後側面及び左側面又はケーシングの後側面及び右側面は、第１及び第２の構造用鋼支持部材３０１，３０３に取り付けるため、上記側面から延在するリンク部２０７を有する。直に隣接するこれらの２つの側面だけが、ＩＳＥＳＨＲＳＧを支持するために構造用鋼部材に取り付けるための、当該側面から延在する上述のリンク部を有する。リンク部２０７は、金属製梁材又は金属製の組立部材である。例えば、リンク部２０７は堅固な鋼製梁材又は鋼製組立部材である。リンク部２０７は、構造用鋼部材への堅固な取り付けを提供し、これにより、ダクト形成部材とＩＳＥＳＨＲＳＧのモジュールのフランジとが、リンク部が延在する上述の２つの側面の方へ膨張することを、妨げるか又は少なくとも実質的に拘束することができる。延在するリンク部を有さない第１のケーシング１００ａの別の２つの側面が上述のように拘束されることはなく、これにより、第１のケーシングが、ＨＲＳＧの１つ又は複数のダクト３０５内で生じる熱的条件によって、ＩＳＥＳＨＲＳＧにおける上述の２つの非拘束側面について容易に膨張することを可能にする。これらの２つの方向でのＩＳＥＳＨＲＳＧの膨張は、ＩＳＥＳＨＲＳＧの別の２つの側面に隣接する構造用鋼部材にリンク部２０７を取り付けることによって、ＩＳＥＳＨＲＳＧが垂直に保持されることを可能にする。さらに、ＩＳＥＳＨＲＳＧの構成要素の全てが実質的に同じ熱膨張係数を有するため、構成要素の全ては、上述の非拘束側面の方向に同程度に膨張し、これにより、ＩＳＥＳＨＲＳＧ構造体が亀裂や歪みを受けることなく、ＩＳＥＳＨＲＳＧを通流するガスの熱的条件に基づいてＩＳＥＳＨＲＳＧ構造体は膨張することが可能となる。上述の亀裂や歪みは、これらの構成要素が受ける異なる熱的条件に起因して、実質的に異なる比率で構成要素が膨張することによって生じる。
【００３５】
垂直型ＩＳＥＳＨＲＳＧとして構成されるとき、ＩＳＥＳＨＲＳＧにおける拘束されていない側面の膨張は、ＨＲＳＧの底部（例えば、最高温のガスを収容するＩＳＥＳＨＲＳＧの吸入ダクト１００ｂに最も近接して位置する、ＩＳＥＳＨＲＳＧの第１のケーシング１００ａの下部）が、（排出ダクト１００ｃに近接する）ＨＲＳＧの上部よりも大きな程度で外方に自由に膨張することを、可能にする。膨張率の複雑な変化は、ＩＳＥＳＨＲＳＧにおいてより少なく膨張した上部からＩＳＥＳＨＲＳＧの最底部における正確な支持を損なうことなく、容易に適合されるので、このことは、ＩＳＥＳＨＲＳＧにおける拘束されていない側面の、改良された構造的な完全性へ貢献する。
【００３６】
ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態は、吸入ダクト１００ｂを有し、この吸入ダクト１００ｂは、内部で補強された高温ケーシングの筐体内に形成された、１つ又は複数のダクトを有するように組み立てられている。吸入ダクト１００ｂは、モジュール４００に類似する、相互接続された多数のモジュールによって形成された筐体を有する。吸入ダクト１００ｂ又は吸入ダクトのモジュールは、ＩＳＥＳＨＲＳＧの構成要素と見なされる。吸入ダクトのモジュールは、第１のケーシング１００ａのモジュールと同じように構造化されているものの、僅かに異なる形状或いは配列を有しており、又は高温ガスが通流し得る異なる形状のダクトを形成する。吸入ダクト１００ｂのモジュールは、ダクト形成部材の上端部に接続される内部フランジと、ダクト形成部材の下端部に取り付けられる内部フランジとを有する。吸入ダクトの各モジュールは、筐体を形成するため、直に隣接する吸入ダクトモジュールに接続される。例えば、１つのモジュールにおける上側内部フランジは、吸入ダクト１００ｂの直に隣接するモジュールの、下側内部フランジに直接接続される。内部フランジの各々は、環状の構造体である。吸入ダクトの吸入端部は、１つ又は複数の源からの高温ガスを収容するために形成された開口と、第１のケーシング１００ａに接続される排出端部とを有し、これにより高温ガスは、吸入ダクト１００ｂから、第１のケーシング１００ａの１つ又は複数のダクト３０５に通流する。内部補強部材、内部フランジ、及び吸入ダクト１００ｂ又は吸入ダクトモジュールのダクト形成部材は、実質的に同程度の熱膨張係数を有する（例えば、ダクト形成部材、内部フランジ、及び内部補強部材の熱膨張係数は、±１０％又は±５％の差異となる）。
【００３７】
例えば堅固な鋼製梁材又はその他の鋼製部材等のリンク部材は、吸入ダクト１００ｂを支持する構造用鋼支持部材等の構造用鋼部材に取り付けるため、吸入ダクト１００ｂの、フランジ及びダクト形成部材に取り付けられる。上述のリンク部材は、本明細書に記載されたリンク部２０７と同様に、負荷を構造用鋼部材に伝達することが理解される。このリンク部材は、吸入ダクト１００ｂにおいて直に隣接する２つの側面からだけ延在しており、これにより吸入ダクト１００ｂの別の側面は、吸入ダクト１００ｂ内の熱的条件による膨張が、吸入ダクト１００ｂにおいて拘束されていない側面についてだけ又は実質的にこの側面（例えば、構造用鋼部材に取り付けるために延在するリンク部２０７が存在しない吸入ダクトの側面）についてだけ生じるように構成されている。断熱材は、筐体の外面と構造用鋼部材の外枠との間に位置しており、これにより、吸入ダクト１００ｂの高温ケーシングの筐体内に形成された１つ又は複数のダクトを通流する高温ガスの熱の効率的な利用を保証する。吸入ダクトモジュールから延在するリンク部材は、構造用鋼部材に取り付けるため、上述の断熱材を貫通して延在する。
【００３８】
従来型のＨＲＳＧは、このＨＲＳＧを再始動して更に使用する前に亀裂及び構造的な歪みを修正するため、始動後１年から２年以内に停止されなければならない。このことは、ＨＲＳＧのオペレーターに、多大なコスト及び不便を掛けることになる。ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態は、このような亀裂及び歪みを回避するように構成されており、これにより、始動後１年から２年以内の停止は回避される。よって、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態は、１つ又は複数のＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態を利用するプラントのオペレーターに、相当なコスト抑制を提供する。さらに、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態は、ＩＳＥＳＨＲＳＧを通流するガスの温度が異なることに起因する熱応力を主たる要因として構成されており、これにより、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態における負荷サイクルは、従来型のＨＲＳＧの負荷サイクルよりも（例えば、少なくとも４回から５回長い）多数回長い負荷サイクルを有するように構成されている。
【００３９】
異なる設計基準から成るため、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態には様々な変更がされ得ると理解されるべきである。例えば、ダクト形成部材及び補強部材の大きさ及び形状は、多くの好適な大きさ及び形状のいずれかである。別の実施例では、ＩＳＥＳＨＲＳＧの吸入口からＨＲＳＧの排出口に流れるガスのためのダクトを取り囲む、モジュールの筐体又はＩＳＥＳＨＲＳＧの筐体の大きさ及び形状は、高温ガスを排出するタービン又はその他のユニットからの、ＩＳＥＳＨＲＳＧによって収容され得る多くの可能な流量のうちいずれかの流量で高温ガスに適合するような、多数の大きさのうちのいずれかの大きさである。ＩＳＥＳＨＲＳＧ筐体の外面は、従来型のＨＲＳＧの外面には標準的に存在する補強部材が存在しないように構成されている。例えば、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態は、ＩＳＥＳＨＲＳＧによって収容される高温ガスが通流する１つ又は複数のダクトを取り囲むＩＳＥＳＨＲＳＧ筐体の外面に、補強フィン又は補強リブを有しない。さらに別の実施例では、ＩＳＥＳＨＲＳＧは、蒸発器又は別のタイプの熱交換器がＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態における筐体又は１つ又は複数のダクトを貫通するように構成されており、これによりＩＳＥＳＨＲＳＧを通って流れる高温ガスからの熱は流体に伝達される。例えば、水は、上述の蒸発器によって熱せられ、これにより、ＩＳＥＳＨＲＳＧの実施形態を利用するプラントの別の工程での使用のため、水を蒸発させて、水を蒸気に変換させる。熱交換器は、ＩＳＥＳＨＲＳＧに取り付けられているか、ＩＳＥＳＨＲＳＧに隣接して支持されている。さらに別の実施例では、ダクト形成部材、補強部材、及びフランジが、ＩＳＥＳＨＲＳＧの吸入ダクト１００ｂを形成するモジュールを形成するために利用され、且つリンク部材は、ＩＳＥＳＨＲＳＧの吸入ダクト１００ｂを支持するための構造用鋼部材に取り付けるために、吸入ダクトの２つの側面のみから延在する、ということが検討される。
【００４０】
本発明は様々な典型的な実施形態に関連して説明されているが、本発明の範囲を逸脱しないで、様々な変更が成され得るとともにその構成要素を等価なものに置換し得ることは、当業者によって理解される。さらに、多くの修正は、基本的な本発明の範囲を逸脱しないで、本発明の示唆する特定の状況又は材料に適合するようになされる。よって、本発明は、本発明を実施するために検討された最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されることなく、本発明は、添付の特許請求の範囲内に属する全ての実施形態を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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