(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応炉と、前記反応炉から供給される流動物の流路内に設けられる熱交換器と、を備えるボイラの熱交換器支持構造であって、
前記熱交換器を前記流路内に支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記熱交換器の伸縮を許容する伸縮許容部材を備え、
前記伸縮許容部材は、
前記熱交換器側に接続される第１の部材と、
前記ボイラの構造物側に接続される第２の部材と、を備え、
前記第１の部材及び前記第２の部材のうち、一方の部材は他方の部材を受容する形状を有し、
前記第１の部材及び前記第２の部材のうちの挿入側の部材は、受容側の部材へ向かう挿入方向に沿って延びる形状を有し、
前記挿入側の部材の前記挿入方向における先端部側には、前記挿入方向において前記受容側の部材から遠ざかるように移動する場合に、前記受容側の部材に前記挿入方向に対向して当接する構造が形成されていない、熱交換器支持構造。
【請求項２】
前記第１の部材及び前記第２の部材のうちの前記受容側の部材は、異物除去用の開口を有している、請求項１に記載の熱交換器支持構造。
【請求項３】
前記第１の部材及び前記第２の部材のうちの前記受容側の部材は、一対の板状部材が互いに対向して配置されることによって、受容部を形成している、請求項１又は２に記載の熱交換器支持構造。
【請求項４】
前記第１の部材及び前記第２の部材のうちの前記挿入側の部材は、板状部材で形成されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の熱交換器支持構造。
【請求項５】
前記第１の部材及び前記第２の部材のうちの前記挿入側の部材は、先端部側が前記挿入方向に対して傾斜する形状を有している、請求項１〜４の何れか一項に記載の熱交換器支持構造。
【請求項６】
水平方向に対向する前記第１の部材及び前記第２の部材の組は、上下方向の複数個所に設けられ、
少なくとも一組の前記第１の部材及び前記第２の部材のうち、前記受容側の部材は、前記挿入側の部材を前記上下方向に受容可能である、請求項１〜５の何れか一項に記載の熱交換器支持構造。
【請求項７】
水平方向に対向する前記第１の部材及び前記第２の部材において、前記受容側の部材は、前記挿入側の部材を、前記第１の部材及び前記第２の部材が対向する対向方向に受容可能である、請求項１〜６の何れか一項に記載の熱交換器支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボイラとして、反応炉と、反応炉から供給される流動物の流路内に設けられる熱交換器と、を備えるボイラが知られている（例えば、特許文献１参照）。このボイラには、熱交換器を流路内に支持するための支持部材を備える熱交換器支持構造が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２００８−２２４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような熱交換器支持構造では、熱の影響によって熱交換器が伸縮することにより、部材間に圧縮力等が作用することで、熱交換器支持構造の支持部材にダメージが発生する場合があった。従って、支持部材へのダメージを抑制することができる熱交換器支持構造が要請されていた。
【０００５】
本発明は、支持部材へのダメージを抑制できる熱交換器支持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】
【０００６】
本発明に係る熱交換器支持構造は、反応炉と、反応炉から供給される流動物の流路内に設けられる熱交換器と、を備えるボイラの熱交換器支持構造であって、熱交換器を流路内に支持する支持部材を備え、支持部材は、熱交換器の伸縮を許容する伸縮許容部材を備えている。
【０００７】
本発明に係る熱交換器支持構造は、熱交換器を流路内に支持する支持部材は、熱交換器の伸縮を許容する伸縮許容部材を備えている。従って、熱の影響によって熱交換器が伸縮した場合であっても、支持部材の伸縮許容部材が熱交換器の伸縮を許容するため、支持部材へのダメージを抑制することができる。以上より、支持部材へのダメージを抑制できる。
【０００８】
本発明に係る熱交換器支持構造において、伸縮許容部材は、熱交換器側に接続される第１の部材と、ボイラの構造物側に接続される第２の部材と、を備え、第１の部材及び第２の部材のうち、一方の部材は他方の部材を受容する形状を有していてよい。これにより、二つの部材を用いることによって、伸縮を許容する構成を簡易に形成することができる。
【０００９】
本発明に係る熱交換器支持構造において、第１の部材及び第２の部材のうちの受容側の部材は、異物除去用の開口を有していてよい。これにより、受容側の部材に異物が入り込んだとしても、開口から異物を除去できるため、受容側の部材に異物が溜り難く、異物が貯まったとしても、容易に除去することができる。
【００１０】
本発明に係る熱交換器支持構造において、第１の部材及び第２の部材のうちの受容側の部材は、一対の板状部材が互いに対向して配置されることによって、受容部を形成していてよい。このように、板状部材で受容部を形成することで、簡易な構造でありながら、受容側の部材に容易に受容部を形成することができる。
【００１１】
本発明に係る熱交換器支持構造において、第１の部材及び第２の部材のうちの挿入側の部材は、板状部材で形成されていてよい。これにより、挿入側の部材も簡易な構造とすることができる。
【００１２】
本発明に係る熱交換器支持構造において、第１の部材及び第２の部材のうちの挿入側の部材は、先端部側が挿入方向に対して傾斜する形状を有していてよい。これにより、受容側の部材に異物が堆積されていたとしても、挿入側の部材の先端部側が、挿入方向に対して傾斜しているため、異物を掻き出すことができる。
【００１３】
本発明に係る熱交換器支持構造において、水平方向に対向する第１の部材及び第２の部材の組は、上下方向の複数個所に設けられ、少なくとも一組の第１の部材及び第２の部材のうち、受容側の部材は、挿入側の部材を上下方向に受容可能である。これにより、熱交換器が上下方向へ伸縮した場合であっても、受容側の部材が挿入側の部材を上下方向に受容することで、当該上下方向への伸縮も許容することができる。
【００１４】
本発明に係る熱交換器支持構造において、水平方向に対向する第１の部材及び第２の部材において、受容側の部材は、挿入側の部材を、第１の部材及び第２の部材が対向する対向方向に受容可能であってよい。これにより、熱交換器が水平方向において第１の部材及び第２の部材が対向する対向方向へ伸縮した場合であっても、受容側の部材が挿入側の部材を対向方向へ受容することで、当該対向方向への伸縮も許容することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、支持部材へのダメージを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器支持構造が適用されるボイラの構成を示す図である。
【図２】図１のボイラに適用される、熱交換器支持構造の構成を示す側面図である。
【図３】図２に示す熱交換器支持構造の拡大図である。
【図４】図２に示す熱交換器支持構造の作用・効果を説明するための図である。
【図５】変形例に係る熱交換器支持構造の斜視図である。
【図６】変形例に係る熱交換器支持構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
まず、図１を参照し、本実施形態の熱交換器支持構造が適用されるボイラの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器支持構造が適用されるボイラの構成を示す図である。図１に示すように、ボイラ１は、縦長の筒形状をなして、内部に燃焼部３を有する反応炉２を備えている。また、ボイラ１は、反応炉２から供給される流動物が通過する連絡部４と、流動物をガスと固体粒子に分離する分離部５と、を備えている。なお、連絡部４及び分離部５は、流動物の流路６と称される場合がある。流路６内には、流動物と熱交換を行う熱交換器１０が設けられる。なお、熱交換器１０が設けられる流路６として、反応炉２の上側に設けられる連絡部４、及び連絡部４に連結される分離部５が例示されているが、熱交換器１０が設けられる位置は特に限定されない。例えば、反応炉２の下端付近の流路内に熱交換器１０が設けられてもよい。また、ボイラ１のタイプも特に限定されず、循環流動層ボイラであってもよく、他のタイプのボイラであってもよい。
【００１９】
次に、図２〜４を参照して、本実施形態に係る熱交換器支持構造１００について詳細に説明する。なお、一の水平方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする。図２における紙面左側をＸ軸正側とし、紙面表側をＹ軸正側とし、鉛直方向における上側をＺ軸正側とする。以降の説明においては、ＸＹＺ軸を用いて説明する場合がある。
【００２０】
図２に示すように、支持対象となる熱交換器１０は、内部に熱媒体が流通する熱交換管１１を備えている。熱交換管１１は、主にＸ軸方向に延びており、熱交換器１０全体の形状として、上下方向に広がるように複数回蛇行している。このように、熱交換器１０は、主にＸ軸方向に熱交換管１１が延びるものであるため、熱の影響によってＸ軸方向に主に伸縮する。ただし、熱交換器１０は、上下方向（すなわちＺ軸方向）へも伸縮する。熱交換器１０のＸ軸負側の先端部分は、流路６を形成する炉壁Ｗと、Ｘ軸方向において離間した状態で対向している。
【００２１】
熱交換器支持構造１００は、熱交換器１０を流路６内に支持する支持部材５０を備えている。すなわち、支持部材５０は、熱交換器１０の先端部分と炉壁Ｗとの間に配置されると共に、熱交換器１０及び炉壁Ｗの炉壁管１２と接続されている。これによって、熱交換器１０は、支持部材５０を介して炉壁管１２に支持される。支持部材５０は、熱交換器１０の伸縮を許容する伸縮許容部材２０Ａ，２０Ｂを備えている。
【００２２】
図３に示すように、伸縮許容部材２０Ａ，２０Ｂは、上下方向に互いに離間して配置され、熱交換器１０を上側と下側でそれぞれ支持している。熱交換器１０のＸ軸負側の先端部分は、熱交換管１１がＸ軸正側へ向かって上方へ傾斜する傾斜部１１ａと、傾斜部１１ａの下端側からＸ軸正側へ向かって水平に延びる水平部１１ｂと、傾斜部１１ａと水平部１１ｂとを接続する湾曲部１１ｃと、を備えている。上側の伸縮許容部材２０Ａは、傾斜部１１ａに接続されている。また、熱交換器１０のＸ軸負側の先端部分は、熱交換管１１がＸ軸正側へ向かって下方へ傾斜する傾斜部１１ｄと、傾斜部１１ｄの上端側からＸ軸正側へ向かって水平に延びる水平部１１ｅと、傾斜部１１ｄと水平部１１ｅとを接続する湾曲部１１ｆと、を備えている。下側の伸縮許容部材２０Ｂは、傾斜部１１ｄに接続されている。このように、熱交換器１０に傾斜部１１ａ，１１ｄを設けることで、伸縮許容部材２０Ａ，２０Ｂを配置するためのスペースを確保することができる。
【００２３】
伸縮許容部材２０Ｂは、熱交換器１０側に接続される第１の部材２１Ｂと、炉壁管（ボイラの構造物）１２側に接続される第２の部材２２Ｂと、を備える。第１の部材２１Ｂ及び第２の部材２２Ｂのうち、一方の部材である第２の部材２２Ｂは他方の部材である第１の部材２１Ｂを受容する形状を有している。具体的には、受容側の部材である第２の部材２２Ｂは、一対の板状部材２３，２４が互いに対向して配置されることによって、受容部を形成している。
【００２４】
板状部材２３，２４は、ＸＺ軸平面上に広がり、Ｙ軸方向において互いに離間するように、平行に対向している。また、板状部材２３，２４はＹ軸方向から見て同じ形状に構成されている。板状部材２３，２４は、Ｙ軸方向から見たときに（図３（ａ）に示す状態）上辺２２ａ及び下辺２２ｂがＸ軸方向に直線状に延びる台形形状をなしている。板状部材２３，２４のＸ軸負側の側辺２２ｃは、上下方向に直線状に延びて炉壁管１２に接続される。
【００２５】
板状部材２３，２４のＸ軸正側の側辺２２ｄは、Ｘ軸正側へ向かって下方へ傾斜している。下辺２２ｂに対する側辺２２ｄの傾斜角度は特に限定されないが、４６〜５２°程度に設定されてよい。また、板状部材２３，２４の側辺２２ｄは、熱交換器１０に傾斜部１１ｄと同角度で傾斜してもよい。このように、板状部材２３，２４の側辺２２ｄと熱交換器１０の傾斜部１１ｄが互いに対向するように傾斜することで、熱交換器１０と第２の部材２２Ｂとの接触が防止される。
【００２６】
板状部材２３，２４の側辺２２ｄと下辺２２ｂとの間の角部には、Ｙ軸方向へ延びて、板状部材２３，２４同士を接続する接続部材２６が形成される。なお、下側の第２の部材２２Ｂにおいては、接続部材２６の端部２６ａは、熱交換器１０側の第１の部材２１Ｂを支持する。これにより、下側の第２の部材２２Ｂが、熱交換器１０を上下方向に支持することができる。
【００２７】
また、受容側の部材である第２の部材２２Ｂは、異物除去用の開口２７，２８を有している。板状部材２３，２４は、接続部材２６及び炉壁管１２において互いに接続されているが、上辺２２ａ、下辺２２ｂ、側辺２２ｄの部分においては互いに接続されることなく開口した状態となっている。すなわち、第２の部材２２Ｂは、上辺２２ａ及び側辺２２ｄの位置に上端側の開口２７を有している。また、第２の部材２２Ｂは、下辺２２ｂの位置に下端側の開口２８を有している。従って、上下方向から見たとき（図３（ｂ）に示す状態）、第２の部材２２Ｂは、板状部材２３，２４、接続部材２６、及び炉壁管１２に取り囲まれる領域において、開口２７，２８によって上下方向へ貫通している。このように、第２の部材２２Ｂは、開口２７，２８によって、上下方向に貫通しているため、板状部材２３，２４の間に異物が入り込んでも、下側の開口２８から下方へ落下させることで、除去することができる。
【００２８】
挿入側の部材である第１の部材２１Ｂは、板状部材２９で形成されている。板状部材２９は、ＸＺ軸平面上に広がっている。板状部材２９は、第２の部材２２Ｂの板状部材２３，２４間に形成される隙間に挿入される。これにより、第１の部材２１Ｂが第２の部材２２Ｂに受容される。板状部材２９は、第２の部材２２Ｂの側辺２２ｄにおける開口２７から、Ｘ軸正側からＸ軸方向負側へ向かって、板状部材２３，２４間の隙間に挿入可能である。また、板状部材２９は、第２の部材２２Ｂの上辺２２ａ及び側辺２２ｄにおける開口２７から、上側から下側へ向かって、板状部材２３，２４間の隙間に挿入可能である。なお、板状部材２３，２４間の隙間の大きさは、板状部材２９の厚さよりも僅かに大きい。
【００２９】
板状部材２９は、Ｙ軸方向から見たときに（図３（ａ）に示す状態）略三角形状をなしている。Ｘ軸正側の側辺２１ｃは、Ｘ軸正側へ向かって下方へ傾斜する。側辺２１ｃは、熱交換器１０の傾斜部１１ｄに接続される。板状部材２９の下辺２１ｂは、Ｘ軸方向に直線状に延びる。Ｘ軸負側の側辺２１ａは、Ｘ軸正側へ向かって上方へ傾斜する。これによって、挿入側の部材である第１の部材２１Ｂは、Ｘ軸負側の先端部側が第１の挿入方向に対して傾斜する形状を有する。
【００３０】
上側の傾斜部１１ａ及び伸縮許容部材２０Ａと、下側の傾斜部１１ｄ及び伸縮許容部材２０Ｂとは、上下対称な形状を有している。従って、上側の傾斜部１１ａ及び伸縮許容部材２０Ａの説明は省略する。なお、上側の傾斜部１１ｄは、接続部材２６の端部２６ａから離間している。これにより、第１の部材２１Ａは、第２の部材２２Ｂに対して上下方向へ移動可能である。従って、熱交換器１０が上下方向に伸縮した場合に、当該伸縮を許容する。
【００３１】
次に、本実施形態に係る熱交換器支持構造１００の作用・効果について説明する。
【００３２】
図４（ａ）は、ボイラ起動前の伸縮許容部材２０Ｂを示す斜視図である。図４（ａ）に示すように、挿入側の第１の部材２１Ｂは、受容側の第２の部材２２Ｂに挿入されて受容された状態となっている。このとき、挿入側の第１の部材２１ＢのＸ軸負側の先端部分と、受容側の第２の部材２２ＢのＸ軸負側の端部（すなわち、炉壁管１２と接続される部分）との間には所定量の間隔が設けられている。また、ボイラ１の構造物（炉壁管１２）と接続されている受容側の第２の部材２２ＢのＸ軸正側の端部と熱交換管１１との間にも所定量の間隔が設けられている。
【００３３】
図４（ｂ）は、ボイラ運転時の伸縮許容部材２０Ｂを示す斜視図である。図４（ｂ）に示すように、高温の流動物に晒されることにより熱交換管１１の温度が高くなり、熱交換管１１がＸ軸方向に膨張する。一方、ボイラ構造物（炉壁管１２）は、流路中に配置される熱交換器１０に比して温度が高くならないため、熱交換器１０に比して膨張による変形量は小さい。これにより、挿入側の第１の部材２１Ｂは、受容側の第２の部材２２Ｂに対してＸ軸負側へ相対的に移動する。挿入側の第１の部材２１Ｂは、受容側の第２の部材２２Ｂに更に深く挿入されて受容された状態となる。ただし、熱交換器１０の膨張時であっても、挿入側の第１の部材２１ＢのＸ軸負側の先端部分と、受容側の第２の部材２２ＢのＸ軸負側の端部との間には間隔が設けられた状態が維持される。また、ボイラ１の構造物（炉壁管１２）と接続されている受容側の第２の部材２２ＢのＸ軸正側の端部と熱交換管１１との間にも間隔が設けられた状態が維持される。すなわち、熱交換器１０の伸縮（ここでは膨張による伸び）が許容される。これにより、熱交換器１０側の第１の部材２１Ｂ及びボイラ構造物側の第２の部材２２Ｂの何れにも、熱交換器１０の膨張に伴う圧縮力等が作用しないため、支持部材５０へのダメージを抑制できる。
【００３４】
また、図４（ｂ）に示すように、流動物が流れるに伴って、第２の部材２２Ｂの板状部材２３，２４間に異物が堆積（あるいは前回の運転時に落下し切らなかった異物が残存）する場合がある。このとき、堆積した異物と、熱交換器１０の膨張に伴いＸ軸負側へ移動する第１の部材２１Ｂとが接触する場合がある。第１の部材２１ＢのＸ軸負側の先端部分は挿入方向（Ｘ軸方向）に傾斜している。従って、異物は、第１の部材２１ＢがＸ軸負側へ移動するに伴い、第１の部材２１Ｂの傾斜した部分（側辺２１ａ）に掻き上げられる。これにより、受容側の第２の部材２２Ｂの内部に堆積した異物と挿入側の第１の部材２１Ｂとが接触した際に、挿入側の第１の部材２１Ｂに圧縮力等が作用することを抑制できる。以上により、支持部材５０へのダメージを抑制できる。なお、第１の部材２１Ｂの傾斜した部分（側辺２１ａ）に異物が掻き上げられることで、第２の部材２２Ｂの板状部材２３，２４に異物が固まって付着していた場合であっても、第１の部材２１Ｂの掻き上げ作用によって異物が板状部材２３，２４から除去される。
【００３５】
図４（ｃ）は、ボイラ停止時の伸縮許容部材２０Ｂを示す斜視図である。図４（ｃ）に示すように、高温の流動物に晒されていた熱交換器１０の温度が低下し、熱交換管１１がＸ軸方向に収縮する。一方、ボイラ構造物（炉壁管１２）は、流路中に配置される熱交換器１０に比して温度が高くならないため、熱交換器１０に比して収縮による変形量は小さい。これにより、挿入側の第１の部材２１Ｂは、受容側の第２の部材２２Ｂに対してＸ軸正側へ相対的に移動して、受容側の第２の部材２２Ｂから引き抜かれる方向へ移動する。ただし、熱交換器１０の収縮後、挿入側の第１の部材２１Ｂは、第２の部材２２Ｂに受容された状態が維持される。以上により、熱交換器１０の伸縮（ここでは収縮による縮み）が許容される。
【００３６】
また、図４（ｃ）に示すように、運転中に第２の部材２２Ｂの板状部材２３，２４間に異物が堆積している場合であっても、第１の部材２１Ｂは熱交換器１０の収縮に伴いＸ軸正側、すなわち異物から遠ざかる方向へ移動する。従って、例えば、異物の詰まりによって、第１の部材２１ＢのＸ軸正側への移動が妨げられることが回避され、それにより第１の部材２１Ｂに圧縮力等が作用することが回避される。なお、異物を側辺２１ａで支えていた第１の部材２１ＢがＸ軸正側へ移動することで、異物は第２の部材２２Ｂの開口２８から落下する。これによって、第２の部材２２Ｂ内から異物が除去される。なお、図４を用いて説明した効果は、上側の伸縮許容部材２０Ａでも同様に得られる。
【００３７】
以上より、本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、熱交換器１０を流路６内に支持する支持部材５０は、熱交換器１０の伸縮を許容する伸縮許容部材２０Ａ，２０Ｂを備えている。従って、熱の影響によって熱交換器１０が伸縮した場合であっても、支持部材５０の伸縮許容部材２０Ａ，２０Ｂが熱交換器の伸縮を許容するため、支持部材５０へのダメージを抑制することができる。以上より、支持部材５０へのダメージを抑制できる。
【００３８】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、伸縮許容部材２０Ａ，２０Ｂは、熱交換器１０側に接続される第１の部材２１Ａ，２１Ｂと、ボイラの構造物側に接続される第２の部材２２Ａ，２２Ｂと、を備える。第１の部材２１Ａ，２１Ｂ及び第２の部材２２Ａ，２２Ｂのうち、一方の部材である第２の部材２２Ａ，２２Ｂは他方の部材である第１の部材２１Ａ，２１Ｂを受容する形状を有していている。これにより、二つの部材２１Ａ，２２Ａ及び部材２１Ｂ，２２Ｂによって、伸縮を許容する構成を簡易に形成することができる。
【００３９】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂは、異物除去用の開口２７，２８を有している。これにより、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂに異物が入り込んだとしても、開口２７，２８から異物を除去できるため、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂに異物が溜り難く、異物が貯まったとしても、容易に除去することができる。
【００４０】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂは、一対の板状部材２３，２４が互いに対向して配置されることによって、受容部を形成していている。このように、板状部材２３，２４で受容部を形成することで、簡易な構造でありながら、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂに容易に受容部を形成することができる。また、第２の部材２２Ａ，２２Ｂが板状部材２３，２４で構成されているため、図３（ｂ）に示すように、上方、すなわち流動物が流れる方向から第２の部材２２Ａ，２２Ｂを見たときにおける面積（流動物との接触面積）を極力低減することができる。従って、第２の部材２２Ａ，２２Ｂによって流動物の流れが阻害されることを抑制できる。また、板状部材２３，２４で第２の部材２２Ａ，２２Ｂを構成した場合、上述のように簡易な構成でありながら、構造物としての強度は十分に確保することができる。
【００４１】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、挿入側の第１の部材２１Ａ，２１Ｂは、板状部材２９で形成されていている。これにより、挿入側の第１の部材２１Ａ，２１Ｂも簡易な構造とすることができる。また、第１の部材２１Ａ，２１Ｂが板状部材２９で構成されているため、図３（ｂ）に示すように、上方、すなわち流動物が流れる方向から第１の部材２１Ａ，２１Ｂを見たときにおける面積（流動物との接触面積）を極力低減することができる。従って、第１の部材２１Ａ，２１Ｂによって流動物の流れが阻害されることを抑制できる。また、板状部材２９で第１の部材２１Ａ，２１Ｂを構成した場合、上述のように簡易な構成でありながら、構造物としての強度は十分に確保することができる。
【００４２】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、挿入側の第１の部材２１Ａ，２１Ｂは、先端部側が挿入方向に対して傾斜する形状を有している。これにより、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂに異物が堆積されていたとしても、挿入側の第１の部材２１Ａ，２１Ｂの先端部側が、挿入方向に対して傾斜しているため、異物を掻き出すことができる。
【００４３】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、水平方向に対向する第１の部材及び第２の部材の組は、上下方向の複数個所に設けられ（上述の実施形態では、部材２１Ａ，２２Ａ及び部材２１Ｂ，２２Ｂの二組）、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂは、挿入側の第１の部材２１Ａ，２２Ｂを上下方向にも受容可能である。これにより、熱交換器１０が上下方向への伸縮した場合であっても、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂが挿入側の第１の部材２１Ａ，２１Ｂを上下方向に受容することで、当該上下方向への伸縮も許容することができる。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、上側の第１の部材２１Ａが第２の部材２２Ａの接続部材２６の端部２６ａから下方へ離間している。また、熱交換器１０が膨張することで、第１の部材２１Ａが上方へ移動しても、上側の第１の部材２１Ａが第２の部材２２Ａの接続部材２６の端部２６ａから下方へ離間した状態が維持される。これにより、熱交換器１０の上下方向への伸縮が許容される。
【００４４】
本実施形態に係る熱交換器支持構造１００において、水平方向に対向する第１の部材２１Ａ，２１Ｂ及び第２の部材２２Ａ，２２Ｂにおいて、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂは、挿入側の第１の部材２１Ａ，２１Ｂを、第１の部材２１Ａ，２１Ｂ及び第２の部材２２Ａ，２２Ｂが対向する対向方向に受容可能である。これにより、熱交換器１０が水平方向において対向方向へ伸縮した場合であっても、受容側の第２の部材２２Ａ，２２Ｂが挿入側の第１の部材２１Ａ、２１Ｂを対向方向へ受容することで、当該対向方向への伸縮も許容することができる。
【００４５】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
例えば、支持部材の伸縮許容部材の構造は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、図５に示す構成を採用してもよい。図５に示す支持部材５０の伸縮許容部材４０Ｂは、挿入側の第１の部材４１Ｂと、受容側の第２の部材４２Ｂと、を備えている。第１の部材４１Ｂは、上下方向に延びる棒状部材４４と、当該棒状部材４４と熱交換管１１の傾斜部１１ｄとを接続する接続部材４３と、棒状部材４４の下端側に取り付けられる抜け止め部材４６と、を備えている。第２の部材４２Ｂは、炉壁管１２からＸ軸正側へ突出するプレート４７を備えている。プレート４７は、ＸＹ軸平面上に広がる板状部材であり、棒状部材４４を挿通させるための長孔４８が形成されている。長孔４８は、プレート４７を上下方向に貫通する貫通孔であり、Ｘ軸方向に延びている。棒状部材４４は、上端部を接続部材４３で支持されると共に、下方へ延びてプレート４７の貫通孔に挿通される。また、棒状部材４４の下端には、プレート４７よりも下側に抜け止め部材４６が設けられている。プレート４７の長孔４８のＹ軸方向における幅は、棒状部材４４の直径と略同一（ただし、僅かながたつきは許容される）である。従って、長孔４８は、第１の部材４１ＢのＹ軸方向への移動を規制する。一方、長孔４８は、熱交換器１０の膨張に伴う棒状部材４４のＸ軸方向への移動を許容する範囲の長さに設定される。以上により、図５に示す伸縮許容部材４０Ｂも、熱交換器１０の伸縮を許容するように構成される。なお、プレート４７は、上方から見たときの流動物との接触面積が、図３に示す第２の部材２２Ｂに比して大きくなる。なお、図５に示す伸縮許容部材４０Ｂと上下対称な伸縮許容部材を熱交換器１０の上側に設けてもよい。
【００４７】
また、図６に示す構成を採用してもよい。図６に示す支持部材５０の伸縮許容部材６０Ｂは、挿入側の第１の部材６１Ｂと、受容側の第２の部材６２Ｂと、を備えている。第１の部材６１Ｂは、Ｘ軸方向に延びる棒状部材６３を備えている。第２の部材６２Ｂは、炉壁管１２からＸ軸正側へ突出するブラケット６４を備えている。ブラケット６４には、Ｘ軸正側の先端面から、Ｘ軸負側へ延びる挿入穴６６が形成されている。棒状部材６３は、Ｘ軸負側の先端部分がブラケット６４の挿入穴６６に挿入されている。挿入穴６６の内径は、棒状部材６３の直径と略同一（ただし、僅かながたつきは許容される）である。従って、挿入穴６６は、第１の部材６１ＢのＹ軸方向及び上下方向への移動を規制する。挿入穴６６は、熱交換器１０の膨張に伴う棒状部材６３のＸ軸方向への移動を許容する範囲の深さに設定される。以上により、図６に示す伸縮許容部材６０Ｂも、熱交換器１０の伸縮を許容するように構成される。なお、ブラケット６４は、上方から見たときの流動物との接触面積が、図３に示す第２の部材２２Ｂに比して大きくなる。また、図６に示す伸縮許容部材６０Ｂは、据え付け時におけるＹ軸方向及び上下方向のずれを、棒状部材６３及び挿入穴６６のクリアランスで吸収しきるのに手間がかかる場合がある。なお、図６に示す伸縮許容部材６０Ｂと上下対称な伸縮許容部材を熱交換器１０の上側に設けてもよい。
【００４８】
また、伸縮許容部材として、熱交換器１０とボイラ構造物と連結するように、Ｘ軸方向へ延びるバネ部材や蛇腹状の部材を設けてもよい。これらの部材も、Ｘ軸方向における熱交換器１０の伸縮を許容できる。
【００４９】
なお、上述の実施形態及び変形例では、熱交換器１０側の第１の部材が挿入側の部材であり、ボイラ構造物側の第２の部材が受容側の部材であった。これに代えて、熱交換器１０側の第１の部材が受容側の部材であり、ボイラ構造物側の第２の部材が挿入側の部材であってもよい。また、上述の実施形態では、上下方向において、第１の部材及び第２の部材は、二組設けられていたが、一組であってもよく、三組以上であってもよい。また、図３に示す形態において、第１の部材及び第２の部材を構成する板状部材の構成は特に限定されない。
【符号の説明】
【００５０】
１…ボイラ、２…反応炉、６…流路、１０…熱交換器、２０Ａ，２０Ｂ，４０Ｂ，６０Ｂ…伸縮許容部材、２１Ａ，２１Ｂ，４１Ｂ，６１Ｂ…第１の部材、２２Ａ，２２Ｂ，４２Ｂ，６２Ｂ…第２の部材、２３，２４…板状部材、２７，２８…開口、２９…板状部材、１００…熱交換器支持構造。
【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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