(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスが鉛直方向の上方から下方へ流れる燃焼ガス通路に設けられる節炭器であって、
波形形状をなす複数の第１伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第１節炭器と、
前記複数の第１伝熱管における鉛直方向の下端部に連結される入口ヘッダと、
前記第１節炭器より鉛直方向の上方に配置されて鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第２節炭器と、
前記複数の第２伝熱管における鉛直方向の上端部に連結される出口ヘッダと、
前記複数の全ての第１伝熱管の鉛直方向における上端部に連結することが可能とされると共に前記複数の全ての第２伝熱管の鉛直方向における下端部に連結される中間ヘッダと、
を有し、
前記燃焼ガス通路の天井部を形成する天井壁と、前記天井壁より鉛直方向の上方に位置する支持梁と、が配置され、
前記第１節炭器と前記第２節炭器とは、前記中間ヘッダを介して個別に管理され、
前記第２伝熱管は、鉛直方向の上部が前記支持梁を貫通すると共に鉛直方向の上部に固定された係止部材により前記支持梁に対する鉛直方向の下方移動が阻止されることで前記支持梁に吊り下げ支持され、下端部に前記中間ヘッダが連結されて吊下げ支持される、
ことを特徴とする節炭器。
【請求項２】
前記第１伝熱管は、吊り具により前記中間ヘッダに吊下げ支持されるとともに、上端部が前記中間ヘッダに連結されることを特徴とする請求項１に記載の節炭器。
【請求項３】
前記中間ヘッダは、前記燃焼ガス通路に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の節炭器。
【請求項４】
前記中間ヘッダは、前記複数の第１伝熱管及び前記複数の第２伝熱管の並設方向に沿って設けられると共に、前記複数の第１伝熱管及び前記複数の第２伝熱管の並設方向に直交する水平方向に所定間隔を空けて複数並設され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節炭器。
【請求項５】
前記複数の第１伝熱管の本数が前記複数の第２伝熱管の本数より多く設けら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節炭器。
【請求項６】
前記複数の第２伝熱管は、別の熱交換器の伝熱管を支持する支持部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の節炭器。
【請求項７】
漏洩部のある前記複数の第１伝熱管の一端部が連結される前記中間ヘッダの管台と、前記漏洩部のある前記第１伝熱管の他端部が連結される前記入口ヘッダの管台が閉塞さ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節炭器。
【請求項８】
前記漏洩部のある前記第１伝熱管を切断して前記中間ヘッダに残留した管台の長さが、５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項７に記載の節炭器。
【請求項９】
中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、
前記火炉に配置される燃焼装置と、
前記火炉の上部に連結されて燃焼ガスを流す煙道と、
前記煙道に配置される熱交換器と、
を備え、
前記熱交換器の一つとして請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の節炭器が設けられる、
ことを特徴とするボイラ。
【請求項１０】
前記熱交換器の一つとして過熱器または再熱器が設けられ、前記過熱器または前記再熱器の伝熱管が前記第２伝熱管に支持されることを特徴とする請求項９に記載のボイラ。
【請求項１１】
節炭器における伝熱管の補修方法であって、
燃焼ガスが鉛直方向の上方から下方へ流れる燃焼ガス通路に設けられて波形形状をなす複数の第１伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第１節炭器と、
前記複数の第１伝熱管における鉛直方向の下端部に連結される入口ヘッダと、
前記第１節炭器より鉛直方向の上方に配置されて鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第２節炭器と、
前記複数の第２伝熱管における鉛直方向の上端部に連結される出口ヘッダと、
前記複数の全ての第１伝熱管の鉛直方向における上端部に連結することが可能とされると共に前記複数の全ての第２伝熱管の鉛直方向における下端部に連結される中間ヘッダと、を有し、
前記燃焼ガス通路の天井部を形成する天井壁と、前記天井壁より鉛直方向の上方に位置する支持梁と、が配置され、
前記第１節炭器と前記第２節炭器とが前記中間ヘッダを介して個別に管理され、
前記第２伝熱管は、鉛直方向の上部が前記支持梁を貫通すると共に鉛直方向の上部に固定された係止部材により前記支持梁に対する鉛直方向の下方移動が阻止されることで前記支持梁に吊り下げ支持され、下端部に前記中間ヘッダが連結されて吊下げ支持され、
漏洩部のある前記第１伝熱管が連結される前記中間ヘッダの管台を所定の長さを残して切断する工程と、
前記漏洩部のある前記第１伝熱管が連結される前記入口ヘッダの管台を前記所定の長さを残して切断する工程と、
切断された前記中間ヘッダの管台を閉塞する工程と、
切断された前記入口ヘッダの管台を閉塞する工程と、
を有することを特徴とする伝熱管の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気を生成するためのボイラに設けられる節炭器、この節炭器が設けられるボイラ、伝熱管の補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の石炭焚きボイラなどの大型のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数の燃焼バーナが周方向に沿って配設されている。また、石炭焚きボイラは、火炉の鉛直方向上方には煙道が連結されており、この煙道に蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。そのため、燃焼バーナが火炉内に燃料と空気との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスを生成されて煙道に流れる。そして、燃焼により発生した燃焼ガスにより熱交換器を流れるボイラ給水を加熱して蒸気が生成される。
【０００３】
このような石炭焚きボイラにて、煙道に配置される熱交換器は、過熱器、再熱器、節炭器により構成される。給水ポンプから熱交換器に供給されたボイラ給水は、節炭器で予熱された後、火炉壁の水管に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、過熱器で燃焼ガスによって過熱される。過熱器で生成された過熱蒸気は、高圧蒸気タービン供給されて回転駆動に使用し、回転駆動後の蒸気は、再熱器で再度過熱されて低圧蒸気タービンに供給されて回転駆動する。なお、このような熱交換器を備えたボイラとしては、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】特開平０３−１１７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、石炭を燃料として燃焼させる石炭焚きボイラの節炭器に用いられる伝熱管は、長期間にわたって使用すると、石炭の燃焼により生成される固形灰分（フライアッシュ）が燃焼ガスと共に煙道を流れ、この固形灰分が煙道内に設置されている過熱器や節炭器（エコノマイザ）等の熱交換器の伝熱管に衝突して伝熱管の表面を摩耗させたりする。燃焼ガスに含まれる石炭固形灰分による摩耗や伝熱管内部を流通するボイラ給水による腐食などが原因となって、ボイラ給水の漏洩が発生することがある。従来、伝熱管におけるボイラ給水の漏洩が発生した場合、ボイラの運転を停止し、ボイラ給水の漏洩が発生した伝熱管に閉塞処理をしたり、健全なものに交換したりしなければならない。この場合、節炭器は、ボイラ給水の漏洩が発生した１本の伝熱管全体を閉塞したり、１本の伝熱管全体を健全なものに交換したりする必要があり、補修作業に対して長時間を要してしまうという課題がある。なお、下記特許文献１には、２分した伝熱管の間に中間ヘッダを設けた熱交換器が記載されているが、特許文献１では２分した伝熱管は、水平方向に隣接されてその間にガスパス防止板を配置したものであり、燃焼ガスが上部から下部に流れる燃焼ガス通路に適用することは困難である。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、伝熱管の補修作業における作業性の向上を図る節炭器及びボイラ並びに伝熱管の補修方法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節炭器は、燃焼ガスが鉛直方向の上部から下部へ流れる燃焼ガス通路に設けられる節炭器であって、波形形状をなす複数の第１伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第１節炭器と、前記複数の第１伝熱管における鉛直方向の下端部に連結される入口ヘッダと、前記第１節炭器より鉛直方向の上方に配置されて鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第２節炭器と、前記複数の第２伝熱管における鉛直方向の上端部に連結される出口ヘッダと、前記複数の全ての第１伝熱管の鉛直方向における上端部に連結することが可能とされると共に前記複数の全ての第２伝熱管の鉛直方向における下端部に連結される中間ヘッダと、を有し、前記第１節炭器と前記第２節炭器とは、前記中間ヘッダを介して個別に管理される、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、波形形状をなす複数の第１伝熱管からなる第１節炭器の上方に鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管からなる第２節炭器を配置し、各第１伝熱管の上端部と各第２伝熱管の下端部との間に中間ヘッダを連結し、第１節炭器と第２節炭器とを中間ヘッダを介して個別に管理することで、第１伝熱管と第２伝熱管とを独立して機能させることができる。例えば、第１伝熱管の一部に漏洩個所が発生したとき、この第１伝熱管における入口ヘッダの管台と中間ヘッダの管台を閉塞するだけで、第２伝熱管を閉塞する必要はなく、伝熱管に対する早期の補修が可能となり、伝熱管の補修作業における作業性の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の節炭器では、前記第２伝熱管は、鉛直方向の上部が支持梁を貫通すると共に係止部材により前記支持梁に対する鉛直方向の下方移動が阻止され、下端部に前記中間ヘッダが連結されて吊下げ支持されることを特徴としている。
【００１０】
従って、中間ヘッダが第２伝熱管を介して支持梁に吊下げ支持されることで、中間ヘッダを支持するための吊り具が不要となり、構造の複雑化を抑制することができる。
【００１１】
本発明の節炭器では、前記第１伝熱管は、吊り具により前記中間ヘッダに吊下げ支持されると共に、上端部が前記中間ヘッダに連結されることを特徴としている。
【００１２】
従って、第１伝熱管が吊り具により中間ヘッダに吊下げ支持された状態で中間ヘッダに連結されることで、第１伝熱管を支持するための吊り具が不要となり、また、第１伝熱管と中間ヘッダを容易に連結することができ、構造の複雑化を抑制することができる。
【００１３】
本発明の節炭器では、前記中間ヘッダは、前記燃焼ガス通路内に配置されることを特徴としている。
【００１４】
従って、中間ヘッダを燃焼ガス通路に配置することで、第１伝熱管と中間ヘッダと第２伝熱管との連結を容易に行うことができ、構造の簡素化を図ることができる。
【００１５】
本発明の節炭器では、前記中間ヘッダは、前記複数の第１伝熱管及び前記複数の第２伝熱管の並設方向に沿って設けられると共に、前記複数の第１伝熱管及び前記複数の第２伝熱管の並設方向に直交する水平方向に所定間隔を空けて複数並設されることを特徴としている。
【００１６】
従って、水平方向に沿う中間ヘッダを所定間隔を空けて複数並設することで、複数の第１伝熱管と複数の中間ヘッダと複数の第２伝熱管を連結することとなり、伝熱管の配管長さを短くして構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００１７】
本発明の節炭器では、前記複数の第１伝熱管の本数が前記複数の第２伝熱管の本数より多く設けられることを特徴としている。
【００１８】
従って、中間ヘッダにより第１伝熱管の本数を第２伝熱管の本数より多く設けることができ、設計の自由度を広げることができると共に、低温領域の第１伝熱管の本数を増加させることで、熱交換効率を向上することができる。
【００１９】
本発明の節炭器では、前記複数の第２伝熱管は、別の熱交換器の伝熱管を支持する支持部が設けられることを特徴としている。
【００２０】
従って、第２伝熱管に別の熱交換器の伝熱管を支持する支持部を設けることで、別の熱交換器の伝熱管を支持するための支持部材を不要とし、構造の複雑化を抑制することができる。
【００２１】
本発明の節炭器では、漏洩部のある前記複数の第１伝熱管の一端部が連結される前記中間ヘッダの管台と、前記漏洩部のある前記第１伝熱管の他端部が連結される前記入口ヘッダの管台が閉塞されることを特徴としている。
【００２２】
従って、漏洩部のある第１伝熱管における中間ヘッダの管台と入口ヘッダの管台を閉塞することで、第２節炭器の機能を損なうことなく、ボイラを継続して使用することができる。
【００２３】
本発明の節炭器では、前記漏洩部のある前記第１伝熱管を切断して前記中間ヘッダに残留した管台の長さが、５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲にあることを特徴としている。
【００２４】
中間ヘッダに残留した管台の長さが２５ｍｍを越えると、付近の排ガス温度のために管台の温度が上昇して強度低下し、５ｍｍ未満では、切断作業と閉塞作業と再連結溶接作業の作業性が困難になる。そのため、中間ヘッダに残留した管台の長さこの範囲とすることで、健全に閉塞し、修復が可能となる。
【００２５】
また、本発明のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉と、前記火炉に配置される燃焼装置と、前記火炉の上部に連結されて燃焼ガスを流す煙道と、前記煙道に配置される熱交換器と、を備え、前記熱交換器の一つとして前記節炭器が設けられる、ことを特徴とするものである。
【００２６】
従って、下方に配置される第１節炭器の各第１伝熱管の上端部と、上方に配置される第２節炭器の各第２伝熱管の下端部とを中間ヘッダにより連結して節炭器を構成することで、第１伝熱管と第２伝熱管とを独立して機能させることができる。例えば、第１伝熱管の一部に漏洩個所が発生したとき、この第１伝熱管における入口ヘッダの管台と中間ヘッダの管台を閉塞するだけで、第２伝熱管を閉塞する必要はなく、伝熱管に対する早期の補修が可能となり、伝熱管の補修作業における作業性の向上を図ることができる。
【００２７】
本発明のボイラでは、前記熱交換器の一つとして過熱器または再熱器が設けられ、前記過熱器または前記再熱器の伝熱管が前記第２伝熱管に支持されることを特徴としている。
【００２８】
従って、第２伝熱管により過熱器または再熱器の伝熱管を支持することで、過熱器または再熱器の伝熱管を支持するための支持部材を不要とし、構造の複雑化を抑制することができる。
【００２９】
また、本発明の伝熱管の補修方法は、節炭器における伝熱管の補修方法であって、燃焼ガスが鉛直方向の上部から下部へ流れる燃焼ガス通路に設けられて波形形状をなす複数の第１伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第１節炭器と、前記複数の第１伝熱管における鉛直方向の下端部に連結される入口ヘッダと、前記第１節炭器より鉛直方向の上方に配置されて鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管が所定間隔を空けて水平方向に並設される第２節炭器と、前記複数の第２伝熱管における鉛直方向の上端部に連結される出口ヘッダと、前記複数の全ての第１伝熱管の鉛直方向における上端部に連結することが可能とされると共に前記複数の全ての第２伝熱管の鉛直方向における下端部に連結される中間ヘッダと、を有し、前記第１節炭器と前記第２節炭器とが前記中間ヘッダを介して個別に管理され、漏洩部のある前記第１伝熱管が連結される前記中間ヘッダの管台を所定の長さを残して切断する工程と、前記漏洩部のある前記第１伝熱管が連結される前記入口ヘッダの管台を所定の長さを残して切断する工程と、切断された前記中間ヘッダの管台を閉塞する工程と、切断された前記入口ヘッダの管台を閉塞する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００３０】
従って、例えば、第１伝熱管の一部に漏洩個所が発生したとき、この第１伝熱管における入口ヘッダの管台と中間ヘッダの管台を閉塞するだけで、第２伝熱管を閉塞する必要はなく、伝熱管に対する早期の補修が可能となり、伝熱管の補修作業における作業性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の節炭器及びボイラ並びに伝熱管の補修方法によれば、複数の第１伝熱管からなる第１節炭器の鉛直方向上方側に鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管からなる第２節炭器を配置し、各第１伝熱管の鉛直方向上端部と各第２伝熱管の鉛直方向下端部との間に中間ヘッダを連結するので、第１伝熱管と第２伝熱管とを独立して機能させることができ、伝熱管の補修作業における作業性の向上を図ることができ、ボイラの稼働率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。
【図２】図２は、石炭焚きボイラに設けられた熱交換器を表す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の節炭器を表す側面図である。
【図４】図４は、本実施形態の節炭器を表す正面図である。
【図５】図５は、支持梁と第２節炭器との連結部を表す斜視図である。
【図６】図６は、第１節炭器と中間ヘッダを表す斜視図である。
【図７】図７は、節炭器における伝熱管の補修方法を表す概略図である。
【図８】図８は、節炭器における伝熱管の補修方法を表す概略図である。
【図９】図９は、伝熱管用の管台の閉塞方法を表す断面図である。
【図１０】図１０は、伝熱管用の管台の閉塞方法を表す断面図である。
【図１１】図１１は、伝熱管用の管台の閉塞方法を表す断面図である。
【図１２】図１２は、伝熱管用の管台の別の閉塞方法を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る節炭器及びボイラ並びに伝熱管の補修方法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。
【００３４】
図１は、本実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。
【００３５】
本実施形態のボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を微粉燃料（固体燃料）として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能な微粉炭焚きボイラである。
【００３６】
本実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２と煙道１３を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉１１を構成する火炉壁が伝熱管により構成されている。図１と図６は紙面左側が鉛直上方向を示し、また図２〜図５、図８、図９では紙面の上方向が鉛直上方向を示している。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものである。
【００３７】
燃焼装置１２は、この火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）の下部に設けられている。この燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。本実施形態にて、この燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット、つまり、５段配置されている。但し、火炉の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
この各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して粉砕機（微粉炭機／ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。従って、石炭が粉砕機３１，３２，３３，３４，３５に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気（１次空気）により分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。
【００３９】
煙道１３は、火炉１１の上部に連結されている。この煙道１３は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器（スーパーヒータ）４１，４２，４３、再熱器（リヒータ）４４，４５、節炭器（エコノマイザ）４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した燃焼ガスと水との間で熱交換が行われる。
【００４０】
煙道１３は、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出されるガスダクト４８が連結されている。このガスダクト４８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ４９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、ガスダクト４８を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。
【００４１】
また、煙道１３は、エアヒータ４９より上流側の位置に選択還元型触媒（脱硝触媒）５０が設けられている。選択還元型触媒５０は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を煙道１３内に供給し、還元剤が供給された燃焼ガスを窒素酸化物と還元剤との反応を促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。そして、煙道１３に連結されるガスダクト４８は、エアヒータ４９より下流側の位置に煤塵処理装置（電気集塵機、脱硫装置）５１、誘引送風機５２が設けられ、下流端部に煙突５３が設けられている。
【００４２】
そのため、粉砕機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。この火炉１１は、領域Ａにて、微粉燃料混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉１１内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス（以降は、排ガスと称する）がこの火炉１１内を上昇し、煙道１３に排出される。
【００４３】
その後、排ガスは、煙道１３に配置される過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７で熱交換した後、選択還元型触媒５０により窒素酸化物が還元除去され、煤塵処理装置５１で粒子状物質が除去されると共に硫黄分が除去された後、煙突５３から大気中に排出される。
【００４４】
ここで、熱交換器として、煙道１３に設けられた過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７について詳細に説明する。図２は、石炭焚きボイラに設けられた熱交換器を表す概略図である。
【００４５】
本実施形態において、図２に示すように、煙道１３は、内部に燃焼ガス通路６０が設けられており、この燃焼ガス通路６０に過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７が配置されている。なお、過熱器４１，４２，４３は、ヘッダを介して直列に設けられていることから、図２では、このヘッダを省略している。
【００４６】
石炭焚きボイラ１０で生成した蒸気により運転される蒸気タービン６１は、例えば、高圧タービン６２と低圧タービン６３とから構成されている。低圧タービン６３は、復水器６４が連結されており、低圧タービン６３を回転駆動した蒸気がこの復水器６４で冷却水（例えば、海水）により冷却されて復水となる。復水器６４は、給水ラインＬ１を介して第１節炭器４７の入口ヘッダ６５に連結されている。入口ヘッダ６５は、燃焼ガス通路６０に設けられており、給水ラインＬ１は、燃焼ガス通路６０の外側に給水ポンプ６６が設けられている。第２節炭器４６は、第１節炭器４７の鉛直上方に配置されており、各節炭器４６，４７の間に中間ヘッダ６７が設けられている。第２節炭器４６は、上部に出口ヘッダ６８が連結されており、この出口ヘッダ６８は、燃焼ガス通路６０の外側に配置されている。
【００４７】
出口ヘッダ６８は、給水ラインＬ２を介して燃焼ガス通路６０の外側に配置される蒸気ドラム６９に連結されている。蒸気ドラム６９は、火炉壁の各伝熱管（図示略）に連結されると共に、過熱器４１，４２，４３に連結されており、過熱器４１，４２，４３は、蒸気ラインＬ３を介して高圧タービン６２に連結されている。そして、高圧タービン６２を回転駆動した蒸気は、蒸気ラインＬ４を介して第１再熱器４５の入口ヘッダ７０に連結されている。入口ヘッダ７０は、燃焼ガス通路６０に設けられており、第１再熱器４５は、中間ヘッダ７１を介して第２再熱器４４に連結され、第２再熱器４４は、上部に出口ヘッダ７２が連結されており、この中間ヘッダ７１及び出口ヘッダ７２は、燃焼ガス通路６０の外側に配置されている。そして、出口ヘッダ７２は、蒸気ラインＬ５を介して低圧タービン６３に連結され低圧タービン６３を回転駆動している。
【００４８】
そのため、排ガスが煙道１３の燃焼ガス通路６０を流れるとき、この排ガスは、過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７の順に熱回収される。一方、給水ポンプ６６から供給されたボイラ給水は、節炭器４７，４６によって予熱された後、蒸気ドラム６９に供給され、図示しない火炉壁の各伝熱管に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、蒸気ドラム６９に戻される。蒸気ドラム６９の飽和蒸気は、過熱器４１，４２，４３に導入され、排ガスによって過熱される。過熱器４１，４２，４３で生成された過熱蒸気は、高圧タービン６２に供給され、この高圧タービン６２を回転駆動する。高圧タービン６２から排出された蒸気は、再熱器４５，４４に導入されて再度過熱された後、低圧タービン６３に供給され、この低圧タービン６３を駆動する。低圧タービン６３から排出された蒸気は、復水器６４で冷却されることで復水となり、再び、節炭器４７，４６に送られる。
【００４９】
以下、本実施形態の節炭器について詳細に説明する。図３は、本実施形態の節炭器を表す側面図、図４は、本実施形態の節炭器を表す正面図、図５は、支持梁と第２節炭器との連結部を表す斜視図、図６は、第１節炭器と中間ヘッダを表す斜視図である。なお、図３及び図４では、第１再熱器４５の伝熱管１０３を省略している。
【００５０】
本実施形態の節炭器は、図３及び図４に示すように、燃焼ガス通路６０内で、鉛直方向に沿って配置された第１節炭器４７と第２節炭部４６とから構成されており、第１節炭器４７は、第２節炭部４６より下方に配置されている。第１節炭器４７は、波形形状をなす複数の第１伝熱管１０１が所定間隔を空けて水平方向に並設されて構成されている。第２節炭部４６は、鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管１０２が所定間隔を空けて水平方向に並設されて構成されている。そして、複数の第１伝熱管１０１は、下端部が入口ヘッダ６５に連結され、複数の第２伝熱管１０２は、上端部が出口ヘッダ６８に連結されている。また、複数の第１伝熱管１０１の上端部が中間ヘッダ６７に連結されると共に、複数の第２伝熱管１０２の下端部が中間ヘッダ６７に連結されている。
【００５１】
ここで、第１節炭器４７の複数の第１伝熱管１０１が全て中間ヘッダ６７に連結することが可能とされている。このため複数の第１伝熱管１０１へ流入するボイラ給水の均圧化が可能となり、複数の第１伝熱管１０１の伝熱性能を均等にするために好ましい。
また、第１節炭器と第２節炭器４６とは、中間ヘッダ６７を介して個別に管理することができるので、設計の自由度を広げることができると共に運用が容易になる。
【００５２】
煙道１３（図１参照）は、上部に水平方向に沿う複数の上部支持梁１１１が所定間隔を空けて配置されており、各上部支持梁１１１は、図示しない鉛直方向に沿う複数の支持梁により支持されている。この各上部支持梁１１１は、複数の吊り棒１１２により複数の下部支持梁１１３が吊下げ支持されている。各下部支持梁１１３は、各上部支持梁１１１の下方に位置し、水平方向に所定間隔を空けて配置されている。また、後述（図６）のように、第１節炭器４７の波形形状に屈曲した複数の第１伝熱管１０１が、支持具１１７で束ねられ、中間ヘッダ６７から吊り具１１６により吊下げ支持されている。
【００５３】
第２節炭器４６の複数の第２伝熱管１０２は、図５に詳細に示すように、下部支持梁１１３を鉛直方向に貫通すると共に、貫通した第２伝熱管１０２の上部側に一対の係止片（係止部材）１１４が固定されることで、第２伝熱管１０２は、係止片１１４により下部支持梁１１３に対する鉛直下方側への移動が阻止されている。即ち、第２伝熱管１０２は、係止片１１４を介して下部支持梁１１３に吊下げ支持される。そして、複数の第２伝熱管１０２は、上部が水平方向の中央位置側に屈曲して集合し、上端部が出口ヘッダ６８に連結される。
【００５４】
また、各下部支持梁１１３の下方に天井壁１１５が配置されており、天井壁１１５は、多数の伝熱管がフィンにより連結されてなり、煙道１３の天井部分を構成している。複数の第２伝熱管１０２は、天井壁１１５のフィンを貫通して下方に延出し、下端部が中間ヘッダ６７に連結されることで、中間ヘッダ６７は、この複数の第２伝熱管１０２により吊下げ支持されることとなる。本実施形態にて、中間ヘッダ６７は、複数の第１伝熱管１０１及び複数の第２伝熱管１０２の並設方向（図４にて、左右方向）に沿って設けられると共に、複数の第１伝熱管１０１及び複数の第２伝熱管１０２の並設方向に直交する水平方向（図３にて、左右方向）に所定間隔を空けて複数（本実施形態では、３個）並設されている。
【００５５】
この場合、３個の中間ヘッダ６７は、複数の第１伝熱管１０１の長手方向（図３にて、左右方向）に対して均等間隔で配置されている。但し、中間ヘッダ６７の数は、３個に限定されるものではなく、煙道１３（燃焼ガス通路６０）の幅に応じて適宜設定すればよいものであり、必要に応じて均等間隔で配置しなくてもよい。
【００５６】
各中間ヘッダ６７による複数の第１伝熱管１０１の支持形態は、図６に詳細に示すように、リング形状をなす吊り具１１６により支持具１１７が吊下げ支持されている。各支持具１１７は、梯子形状をなし、波形形状に屈曲した複数の第１伝熱管１０１が水平に挿通されている。そのため、複数の第１伝熱管１０１は、各支持具１１７により支持され、吊り具１１６により各中間ヘッダ６７に吊下げ支持されており、上端部がこの各中間ヘッダ６７に連結されている。そして、複数の第１伝熱管１０１は、下端部が中間部に集合して入口ヘッダ６５に連結される。
【００５７】
本実施形態にて、第１節炭器４７は、複数の第１伝熱管１０１により構成され、第２節炭部４６は、複数の第２伝熱管１０２により構成され、複数の第１伝熱管１０１と複数の第２伝熱管１０２が中間ヘッダ６７に連結されている。そのため、複数の第１伝熱管１０１の本数と複数の第２伝熱管１０２の本数とを異ならせることができる。本実施形態では、複数の第１伝熱管１０１の本数が複数の第２伝熱管１０２の本数より多く設けられている。また、第１節炭器４７の複数の第１伝熱管１０１が全て中間ヘッダ６７に連結することが可能とされている。このため複数の第１伝熱管１０１へ流入するボイラ給水の均圧化が可能となり、複数の第１伝熱管１０１の伝熱性能を均等にするために好ましい。
【００５８】
また、第２節炭器４６に隣接して第１再熱器４５が配置されていることから、第１再熱器４５の複数の伝熱管１０３が複数の第２伝熱管１０２に支持されている。即ち、複数の第２伝熱管１０２は、複数の支持部が設けられており、複数の支持部により第１再熱器４５における複数の伝熱管１０３が支持されている。なお、本実施形態では、第２節炭器４６に隣接して第１再熱器４５が配置されているが、第２節炭器４６に隣接して過熱器４１，４２，４３が配置されている場合、複数の支持部により過熱器４１，４２，４３における複数の伝熱管１０３を支持する。従って、本実施形態では、第２節炭器４６の複数の第２伝熱管１０２は、隣接する第１再熱器４５の複数の伝熱管１０３を支持し、さらには中間ヘッダ６７を支持し、この中間ヘッダ６７には、第１節炭器４７の複数の第１伝熱管１０１が吊り下げ支持されている。
【００５９】
ここで、本実施形態の節炭器における伝熱管の補修方法について説明する。図７及び図８は、節炭器における伝熱管の補修方法を表す概略図、図９及び図１０は、伝熱管用の管台の閉塞方法を表す断面図、図１１は、伝熱管用の管台の閉塞方法を表す断面図、図１２は、伝熱管用の管台の別の閉塞方法を表す断面図である。
【００６０】
本実施形態の節炭器における伝熱管の補修方法は、漏洩部のある第１伝熱管１０１が連結される中間ヘッダ６７の管台を切断する工程と、漏洩部のある第１伝熱管１０１が連結される入口ヘッダ６５の管台を切断する工程と、切断された中間ヘッダ６７の管台を閉塞する工程と、切断された入口ヘッダ６５の管台を閉塞する工程とを有する。
【００６１】
また、本実施形態の節炭器における伝熱管の補修方法は、閉塞した中間ヘッダ６７の管台を切断する工程と、閉塞した入口ヘッダ６５の管台を切断する工程と、新しい第１伝熱管１０１の一端部を中間ヘッダ６７の管台に連結する工程と、新しい第１伝熱管１０１の他端部を入口ヘッダ６５の管台に連結する工程とを有する。
【００６２】
具体的に説明すると、節炭器に漏洩が発生すると、石炭焚きボイラ１０の運転を停止し、過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７の各伝熱管内を排水する。図７に示すように、第１節炭器４７の第１伝熱管１０１が漏洩していると、複数の第１伝熱管１０１から漏洩部Ｄが発生した第１伝熱管１０１を特定する。漏洩部Ｄがある第１伝熱管１０１が特定されると、まず、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の上端部が連結される中間ヘッダ６７との連結部と、下端部が連結される入口ヘッダ６５との連結部をそれぞれ切断する。
【００６３】
即ち、図９に示すように、入口ヘッダ６５は、伝熱管接続用の管台１２１が溶接により固定されており、第１伝熱管１０１の下端部がこの管台１２１に溶接により連結されることで、第１伝熱管１０１が入口ヘッダ６５に連結されている。そのため、ここでは、図１０に示すように、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の下端部が連結される入口ヘッダ６５の管台１２１を２カ所切断することで、その一部（切断部）１２１ａを除去する。
この場合、切断後の残留管台１２１ｂの長さは、所定の長さを残すものとし，この所定の長さは５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【００６４】
これは、本実施形態での中間ヘッダ６５付近の排ガス温度は、約５００℃から約５５０℃と高い雰囲気にある。このため、切断後の中間ヘッダ６５から突出した残留管台１２１ｂは、長いほど管台の温度が上昇し、強度低下が懸念されるため、約４００℃以下へと抑制するには２５ｍｍ以下とする必要がある。一方、切断作業と閉塞作業と再連結溶接作業の作業性を考慮すると、残留管台１２１ｂの長さは、なるべく長くすることが望ましいことから、５ｍｍ以上が必要とされる。また、管台１２１の切断部１２１ａの長さは、切断作業と閉塞作業の作業性を考慮して設定されるものであるが、切断管台１２１ｃが各種作業の邪魔にならなければ、管台１２１を１カ所切断することで、切断部１２１ａを確保しなくてもよい。
【００６５】
また、図示しないが、中間ヘッダ６７は、入口ヘッダ６５と同様に、伝熱管接続用の管台が溶接により固定されており、第１伝熱管１０１の上端部がこの管台に溶接により連結されることで、第１伝熱管１０１が中間ヘッダ６７に連結されている。そのため、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の上端部が連結される中間ヘッダ６７の管台を、入口ヘッダ６５の管台１２１と同様に、切断する。
【００６６】
漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１と中間ヘッダ６７及び入口ヘッダ６５の各連結部を切断すると、切断された中間ヘッダ６７の管台と入口ヘッダ６５の管台１２１を閉塞する。即ち、図１１に示すように、入口ヘッダ６５の残留管台１２１ｂの端部開口に閉止栓１２２を嵌合し、周囲を溶接Ｗすることで残留管台１２１ｂの端部開口に閉止栓１２２を固定する。なお、入口ヘッダ６５の管台１２１の閉塞構造は、この構造に限定されるものではない。図１３に示すように、入口ヘッダ６５の残留管台１２１ｂの端部開口に閉止栓１２３を配置し、周囲を溶接Ｗすることで残留管台１２１ｂの端部開口に閉止栓１２３を固定するものでもよい。また、図示しないが、中間ヘッダ６７の残留管台の端部開口も閉止栓１２２，１２３などを固定して閉塞する。
【００６７】
すると、図８に示すように、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１は、上端部と下端部がそれぞれ切断されて使用が中止される。ボイラ給水の漏洩が発生した第１伝熱管１０１の入口ヘッダ６５の管台を閉塞することで、第１節炭器４７の熱回収量が減少し、ボイラ出口排ガス温度の上昇は非常に少ない。これは、本実施形態などの一般的な第１節炭器に設けられている第１伝熱管１０１の本数は約１０００本あり、第１伝熱管１０１を１本閉塞させたとしても、ボイラ出口ガス温度の上昇への伝熱量の影響は１／１０００本になり、温度上昇は０．数℃以下となり無視できるほど小さいためである。
【００６８】
さらに、中間ヘッダ６７があるので、第２節炭器４６の複数の第２伝熱管１０２を閉塞する必要はなく、排ガス温度が約１０００℃と高い雰囲気にあっても、第２伝熱管１０２の内部はボイラ給水が通過するため、第２伝熱管１０２の温度が異常上昇することなく、強度が低下しない。このため、隣接する第１再熱器４５の複数の伝熱管１０３を支持し、さらには中間ヘッダ６７を支持し、この中間ヘッダ６７には、第１節炭器４７の複数の第１伝熱管１０１が吊り下げ支持を継続することができる。
【００６９】
また、この場合、漏洩部Ｄがあって切断された第１伝熱管１０１は、支持具１１７に支持されて吊り具１１６により中間ヘッダ６７に吊下げ支持されていることから、脱落することはない。このとき、第１伝熱管１０１が補修された後の第１節炭器４７は、この漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の上端部が連結されていた中間ヘッダ６７の管台と、下端部が連結されていた入口ヘッダ６５の管台が閉塞された状態となる。その後、過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７の各伝熱管内に給水した後、石炭焚きボイラ１０の運転が早い段階で開始することができる。
【００７０】
そして、石炭焚きボイラ１０のメンテナンス時期になると、漏洩部Ｄがあって切断された第１伝熱管１０１を取外し、新しい第１伝熱管１０１を支持した後、この新しい第１伝熱管１０１の各端部を入口ヘッダ６５と中間ヘッダ６７に連結する。即ち、閉塞した中間ヘッダ６７の残留管台を切断して閉止栓１２２，１２３を除去すると共に、閉塞した入口ヘッダ６５の残留管台を切断して閉止栓１２２，１２３を除去する。そして、新しい第１伝熱管１０１の上端部を中間ヘッダ６７の残留管台の切断部に連結すると共に、新しい第１伝熱管１０１の下端部を入口ヘッダ６５の残留管台の切断部に連結する。すると、第１節炭器４７は、全ての第１伝熱管１０１の使用が可能となる。
【００７１】
このように本実施形態の節炭器にあっては、波形形状をなす複数の第１伝熱管１０１が所定間隔を空けて水平方向に並設される第１節炭器４７と、複数の第１伝熱管１０１における鉛直方向の下端部に連結される入口ヘッダ６５と、第１節炭器４７より鉛直方向の上方に配置されて鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管１０２が所定間隔を空けて水平方向に並設される第２節炭器４６と、複数の第２伝熱管１０２における鉛直方向の上端部に連結される出口ヘッダ６８と、複数の全ての第１伝熱管１０１の鉛直方向における上端部に連結することを可能とされると共に複数の全ての第２伝熱管１０２の鉛直方向における下端部に連結される中間ヘッダ６７とを設けている。
【００７２】
従って、波形形状をなす複数の第１伝熱管１０１からなる第１節炭器４７の上方に鉛直方向に沿う複数の第２伝熱管１０２からなる第２節炭器４６を配置し、各第１伝熱管１０１の上端部と各第２伝熱管１０２の下端部との間に中間ヘッダ６７を連結することで、第１伝熱管１０１と第２伝熱管１０２とを独立して機能させることができる。また、各第１伝熱管１０１を流れる全ての給水が一度中間ヘッダ６７に集めることが可能となり、ここから各第２伝熱管１０２に流れることとなり、各第２伝熱管１０２に流れるボイラ給水を均圧化することができる。また、第１節炭器と第２節炭器４６とは、中間ヘッダ６７を介して個別に管理することができるので、設計の自由度を広げることができると共に運用が容易になる。
【００７３】
例えば、第１伝熱管１０１の一部に漏洩個所が発生したとき、この第１伝熱管１０１における入口ヘッダ６５の管台と中間ヘッダ６７の管台を閉塞するだけで、第１節炭器４７を機能させることができる。ボイラ給水の漏洩が発生した第１伝熱管１０１の入口ヘッダ６５の管台を１本閉塞させたとしても、ボイラ出口ガス温度の上昇への伝熱量の影響は無視できるほど小さい。また、このとき、第２伝熱管１０２を閉塞する必要はなく、第１節炭器４７より高温排ガス雰囲気である第２節炭器４６の機能が低下することはなく、各第２伝熱管１０２を十分に冷却することができ、損傷を防止することができる。その結果、第１伝熱管１０１の漏洩に対する早期の補修が可能となり、第１伝熱管１０１の補修作業における作業性の向上と、石炭焚きボイラ１０の早期運転再開を行い、ボイラの稼働率の向上を図ることができる。なお、この場合、複数の第１伝熱管１０１は、閉塞した一部の第１伝熱管１０１が中間ヘッダ６７と不連結となる。
【００７４】
また、ここで、第１節炭器と第２節炭器４６を個別に管理するとは、この各伝熱管１０１，１０２における漏洩の有無を独立して判断することである。ボイラの定検時に、各伝熱管１０１，１０２に水を流したり、または、運転中に圧力低下を目視などで監視して各伝熱管１０１，１０２漏洩の有無を判断したりしており、これを管理と称する。
【００７５】
本実施形態の節炭器では、第２伝熱管１０２は、上部が下部支持梁１１３を貫通すると共に係止片１１４により下部支持梁１１３に対する下方移動が阻止され、下端部に中間ヘッダ６７を連結している。従って、中間ヘッダ６７が第２伝熱管１０２を介して下部支持梁１１３に吊下げ支持されることで、中間ヘッダ６７を下部支持梁１１３に支持するための吊り具が不要となり、構造の複雑化及び製造コスト増を抑制することができる。
【００７６】
本実施形態の節炭器では、第１伝熱管１０１は、吊り具１１６により中間ヘッダ６７に吊下げ支持され、上端部が中間ヘッダ６７に連結されている。従って、第１伝熱管１０１が吊り具１１６により中間ヘッダ６７に吊下げ支持された状態でこの中間ヘッダ６７に連結されることで、第１伝熱管１０１を下部支持梁１１３に支持するための吊り具が不要となり、また、第１伝熱管１０１と中間ヘッダ６７を容易に連結することができ、構造の複雑化及び製造コスト増を抑制することができる。
【００７７】
本実施形態の節炭器では、中間ヘッダ６７を燃焼ガス通路６０に配置している。従って、中間ヘッダ６７を燃焼ガス通路６０に配置することで、第１伝熱管１０１と中間ヘッダ６７と第２伝熱管１０２との連結を容易に行うことができ、構造の簡素化を図ることができる。
【００７８】
本実施形態の節炭器では、中間ヘッダ６７を各伝熱管１０１，１０２の並設方向に沿って設けると共に、各伝熱管１０１，１０２の並設方向に直交する水平方向に所定間隔を空けて並設している。従って、中間ヘッダ６７を所定間隔を空けて複数並設することで、複数の第１伝熱管１０１と複数の中間ヘッダ６７と複数の第２伝熱管１０２を連結することとなり、伝熱管１０１，１０２の配管長さを短くして構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００７９】
本実施形態の節炭器では、第１伝熱管１０１の本数を第２伝熱管１０２の本数より多くしている。従って、複数の第１伝熱管１０１と複数の第２伝熱管１０２が中間ヘッダ６７により連結することから第１伝熱管１０１と第２伝熱管１０２の本数を異ならせることができ、設計の自由度を広げることができる。また、第１伝熱管１０１の本数を第２伝熱管１０２の本数より多く設けることで、低温領域に配置される第１伝熱管１０１の本数を増加させて吸熱量を増加し、熱交換効率を向上することができる。
【００８０】
本実施形態の節炭器では、複数の第２伝熱管１０２に第１再熱器４５の伝熱管１０３を支持する支持部１１８を設けている。従って、第２伝熱管１０２の支持部１１８により第１再熱器４５の伝熱管１０３を支持することで、第１再熱器４５の伝熱管１０３を支持するための支持部材を不要とし、構造の複雑化及び製造コスト増を抑制することができる。
【００８１】
本実施形態の節炭器では、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の上端部が連結される中間ヘッダ６７の管台と、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の下端部が連結される入口ヘッダ６５の管台が閉塞されている。従って、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１における中間ヘッダ６７と入口ヘッダ６５の各管台を閉塞することで、節炭器４６，４７を継続して使用することができる。
【００８２】
また、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１の下端部が連結される入口ヘッダ６５の管台１２１を切断し、切断後の中間ヘッダ６５から突出した残留管台１２１ｂの長さは、５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。これは、２５ｍｍを越えると付近の排ガス温度のために管台の温度が上昇し、強度低下し、５ｍｍ未満では切断作業と閉塞作業と再連結溶接作業の作業性が困難になる為であり、残留管台１２１ｂの長さをこの範囲とすることで健全に閉塞し、修復が可能となる。
【００８３】
また、本実施形態のボイラにあっては、中空形状をなして鉛直方向に沿って設置される火炉１１と、火炉１１に配置される燃焼装置１２と、火炉１１の上部に連結されて排ガスを流す煙道１３と、煙道１３に配置される過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７とを設けている。
【００８４】
従って、下方に配置される第１節炭器４７の各第１伝熱管１０１の上端部と、上方に配置される第２節炭器４６の各第２伝熱管１０２の下端部とを中間ヘッダ６７により連結して節炭器を構成することで、第１伝熱管１０１と第２伝熱管１０２とを独立して機能させることができる。例えば、第１伝熱管１０１の一部に漏洩個所が発生したとき、この第１伝熱管１０１における入口ヘッダ６５の管台と中間ヘッダ６７の管台を閉塞するだけで、第１節炭器４７を機能させることができる。
【００８５】
このとき、中間ヘッダ６７があるので第２伝熱管１０２を閉塞する必要はなく、第２伝熱管１０２の温度が異常上昇することなく強度が低下しないため、隣接する第１再熱器４５の複数の伝熱管１０３を支持し、さらには中間ヘッダ６７を支持し、この中間ヘッダ６７には、第１節炭器４７の複数の第１伝熱管１０１が吊り下げ支持を継続することができる。また、第１節炭器４７により高温排ガス雰囲気である第２節炭器４６の機能が低下することはなく、各第２伝熱管１０２を十分に冷却することができ、損傷を防止することができる。その結果、第１伝熱管１０１に対する早期の補修が可能となり、第１伝熱管１０１の補修作業における作業性の向上を図ることができ、石炭焚きボイラ１０の早期運転再開を行い、ボイラの稼働率の向上を図ることができる。
【００８６】
本実施形態のボイラでは、熱交換器の一つとして過熱器４１，４２，４３と再熱器４４，４５が設けられ、第１再熱器４５の伝熱管１０３を第２伝熱管１０２により支持している。従って、第２伝熱管１０２により第１再熱器４５の伝熱管１０３を支持することで、第１再熱器４５の伝熱管１０３を支持するための支持部材を不要とし、構造の複雑化及び製造コスト増を抑制することができる。
【００８７】
また、本実施形態の伝熱管の補修方法にあっては、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１が連結される中間ヘッダ６７の管台を切断する工程と、漏洩部Ｄのある第１伝熱管１０１が連結される入口ヘッダ６５の管台を切断する工程と、切断された中間ヘッダ６７の管台を閉塞する工程と、切断された入口ヘッダ６５の管台を閉塞する工程とを有している。
【００８８】
従って、例えば、第１伝熱管１０１の一部に漏洩個所が発生したとき、この第１伝熱管１０１における入口ヘッダ６５の管台と中間ヘッダ６７の管台を閉塞するだけで、第２伝熱管１０２を閉塞する必要はなく、第１伝熱管１０１に対する早期の補修が可能となり、第１伝熱管の補修作業における作業性の向上を図ることができる。
【００８９】
本実施形態の伝熱管の補修方法では、閉塞した中間ヘッダ６７の管台を切断する工程と、閉塞した入口ヘッダ６５の管台を切断する工程と、新しい第１伝熱管１０１の一端部を中間ヘッダ６７の管台に連結する工程と、新しい第１伝熱管１０１の他端部を入口ヘッダ６５の管台に連結する工程とを有している。従って、節炭器４６，４７のメンテナンス時に、一時的に閉塞した管台に対して新しい第１伝熱管１０１を連結することで、容易に第１節炭器４７を初期状態に復帰させることができる。石炭焚きボイラ１０の早期運転再開を行い、ボイラの稼働率の向上を図ることができる。
【００９０】
なお、上述した実施形態にて、第１節炭器４７における第１伝熱管１０１の形状、配置、本数と、第２節炭器４６における第２伝熱管１０２の形状、配置、本数は、上述したものに限定されるものではなく、煙道１３の形状や大きさなどに応じて適宜設定すればよいものである。
【００９１】
また、上述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、固体燃料としては、バイオマスや石油コークス、石油残渣などを使用するボイラであってもよい。また、燃料として固体燃料に限らず、重質油などの油焚きボイラにも使用することができ、更には、燃料としてガス(副生ガス)も使用することができる。そして、これら燃料の混焼焚きにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０  石炭焚きボイラ（ボイラ）
１１  火炉
１２  燃焼装置
１３  煙道
２１，２２，２３，２４，２５  燃焼バーナ
４１，４２，４３  過熱器（熱交換器）
４４  第２再熱器（熱交換器）
４５  第１再熱器（熱交換器）
４６  第２節炭器（熱交換器）
４７  第１節炭器（熱交換器）
６０  燃焼ガス通路
６１  蒸気タービン
６５  入口ヘッダ
６７  中間ヘッダ
６８  出口ヘッダ
１０１  第１伝熱管
１０２  第２伝熱管
１１１  上部支持梁
１１２  吊り棒
１１３  下部支持梁（支持梁）
１１４  係止片（係止部材）
１１５  天井壁
１２１  管台
１２２，１２３  閉止栓
Ｄ  漏洩部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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