(57)【要約】【課題】伝熱管の腐食速度を抑制することができる過熱器を提供する。【解決手段】本発明の過熱器１は、燃焼路１１から発生した燃焼ガス１３の熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管３と、燃焼ガス１３の温度を検出するガス温度検出器４３と、伝熱管３の温度を検出する管温度検出器４０とを備えている。そして、ガス温度検出器４３及び管温度検出器４０から検出された温度を乗算し、その乗算値が所定の値以上のときに、燃焼路１１内に投入する燃料量を抑制することにより、伝熱管３の腐食速度を抑制することができる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器であって、前記ガスの温度を検出するガス温度検出器と、前記伝熱管の温度を検出する管温度検出器と、前記ガスの温度の上昇を抑制する抑制手段と、前記ガス温度検出器及び前記管温度検出器から検出された温度を乗算し、その乗算値が所定の値以上のときに、前記抑制手段を作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする過熱器。
【請求項２】
前記抑制手段が、反応炉内の反応を抑制する装置であることを特徴とする請求項１に記載の過熱器。
【請求項３】
前記反応を抑制する装置は、反応炉内に投入する燃料量を抑制することを特徴とする請求項２に記載の過熱器。
【請求項４】
反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器であって、前記ガスの温度を検出するガス温度検出器と、前記伝熱管の温度を検出する管温度検出器と、前記伝熱管の温度の上昇を抑制する抑制手段と、前記ガス温度検出器及び前記管温度検出器から検出された温度を乗算し、その乗算値が所定の値以上のときに、前記抑制手段を作動させる制御手段とを設けたことを特徴とする過熱器。
【請求項５】
前記抑制手段は、前記伝熱管内に冷却液を供給することを特徴とする請求項４に記載の過熱器。
【請求項６】
反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器の運転方法であって、前記ガスの温度及び前記伝熱管の温度を検出し、検出した前記ガスの温度と前記伝熱管の温度とを乗算した乗算値が所定の値以上になる場合に、前記ガスの温度の上昇を抑制することを特徴とする過熱器の運転方法。
【請求項７】
反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器の運転方法であって、前記ガスの温度及び前記伝熱管の温度を検出し、検出した前記ガスの温度と前記伝熱管の温度とを乗算した乗算値が所定の値以上になる場合に、前記伝熱管の温度の上昇を抑制することを特徴とする過熱器の運転方法。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の過熱器を備えた焼却炉。
【請求項９】
反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管の材質を選定する選定方法であって、選定する個所の前記伝熱管の温度及び前記ガスの温度を検出または算出し、検出または算出して得られた前記ガスの温度と前記伝熱管の温度とを乗算した乗算値に基づいて、前記伝熱管の材質を選定する選定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過熱器に係り、特に、反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反応炉、例えば、ゴミなどの焼却炉から排出される燃焼ガスが有する熱を有効に利用する方法として、過熱器により回収した燃焼ガスの熱で蒸気を発生させ、その蒸気を蒸気タービンに供給して発電する方法が挙げられる。近年では、蒸気タービンの発電効率をさらに上げるために、過熱蒸気をより高温高圧にする試みがなされている。しかし、過熱蒸気をより高温高圧にすると、過熱蒸気が内部を通流する伝熱管などの部材は、より高温の燃焼ガスにさらされる。さらに、この燃焼ガスには腐食性のガス及び固体粒子などが含まれている場合があるため、伝熱管などの部材はガスの熱による劣化や高温腐食により寿命が短くなってしまう。したがって、過熱器を形成する伝熱管などの部材の材質を耐高温腐食性の材質にする必要がある。
【０００３】
これに対して、燃焼ガスが通流する流路の上流側、つまり、流路内の燃焼ガスの温度が最も高い入口側の位置に、内部を通流する蒸気温度が一番低い１次伝熱管群を配置し、以降、３次、２次伝熱管群と配置する。そして、１次伝熱管群は１次伝熱管群内を通流する蒸気の温度に基づいて、また、２次、３次伝熱管群は熱流束に基づいて、それぞれの伝熱管の材質を腐食速度が許容値以下になるように選定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような選定方法を用いることで、各伝熱管に必要な材質を選定することができ、すべての伝熱管の材質に耐高温腐食性の材質を用いる必要がなくなる。これにより、コストを比較的抑えることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３９７０６号公報（第２−３頁、第２図、第１表）
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の特開平７−１３９７０６号公報に記載の方法では、蒸気の温度、もしくは熱流束のどちらか一方に基づいて伝熱管の材質を選定しているので、伝熱管の材質を選定する際に予想した腐食速度より実際の腐食速度が速くなる場合がある。
【０００５】
また、従来では、反応炉から排出されるガスの温度が上昇する場合、例えば、燃焼温度が一定ではないゴミの焼却炉から排出される燃焼ガスの温度が上昇する場合などに、伝熱管の腐食速度が予め設定した許容値以上になってしまう場合がある。
【０００６】
本発明の課題は、過熱器の伝熱管の腐食速度を抑制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ところで、本願の発明者は、実機過熱器で伝熱管の腐食の速度と、ガス温度及び伝熱管温度との関係について調べた。その結果、伝熱管の腐食の速度は、ガス温度もしくは伝熱管温度のどちらか一方ではなく、ガス温度及び伝熱管温度の両方の影響を強く受けており、特に、ガス温度及び伝熱管温度の積に強い関係があることが判明した。伝熱管の腐食速度を所定の値とする場合のガス温度及び伝熱管温度の関係を示した一例として図１を示す。図１は、伝熱管の腐食速度が年間０．５ｍｍになる場合における、ＳＴＢ４１０（炭素鋼）、ＳＵＳ３４７Ｈ（１８Ｃｒ８Ｎｉ）、ＳＵＳ３１０Ｊ１（２５Ｃｒ２０Ｎｉ）、及びＡｌｌｏｙ６２５の各材種別のガス温度（Ｔｇ）℃と伝熱管温度（Ｔｍ）℃との関係を示したものである。この結果によると、腐食速度を年間０．５ｍｍ以下にするためには、ガス温度（Ｔｇ）℃と伝熱管温度（Ｔｍ）℃との積を、Ａｌｌｏｙ６２５では約２２０，０００以下、ＳＵＳ３１０Ｊ１では約２００，０００以下、ＳＵＳ３４７Ｈでは約１９０，０００以下、ＳＴＢ４１０では約１２４，０００以下にする必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の過熱器は、反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器であって、ガスの温度を検出するガス温度検出器と、伝熱管の温度を検出する管温度検出器と、ガスの温度の上昇を抑制する抑制手段と、ガス温度検出器及び管温度検出器から検出された温度を乗算し、この温度を乗算した乗算値が所定の値以上のときに、抑制手段を作動させる制御手段とを設けた構成とすることができる。
【０００９】
このような構成によれば、ガス温度及び伝熱管温度の乗算値が所定の値になったときに、制御手段は抑制手段を作動させ、抑制手段がガスの温度上昇を抑制することにより伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００１０】
さらに、抑制手段は、反応炉内の反応を抑制する装置とすることができる。そして、その反応を抑制する装置は、反応炉内に投入する燃料量を抑制する。さらに、その反応を抑制する装置は、反応炉内に投入する酸素または空気の量を抑制する。このような構成によれば、ガス温度及び伝熱管温度の乗算値が所定の値になったときに、制御手段は、反応炉の反応を抑制する装置を作動させ、その装置が、反応炉へ投入する燃料量もしくは酸素または空気量などを抑制するので、反応炉でのガスの発生を抑制することができる。これにより、伝熱管に熱を与えるガスの総熱量を低減させることができ、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００１１】
さらに、本発明の過熱器は、反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器であって、ガスの温度を検出するガス温度検出器と、伝熱管の温度を検出する管温度検出器と、伝熱管の温度の上昇を抑制する抑制手段と、ガス温度検出器及び管温度検出器から検出された温度を乗算し、この温度を乗算した乗算値が所定の値以上のときに、抑制手段を作動させる制御手段とを設けることで上記課題を解決する。さらに、抑制手段は、伝熱管内に冷却液を供給することができる。このような構成によれば、ガス温度及び伝熱管温度の乗算値が所定の値になったときに、制御手段は抑制手段を作動させ、抑制手段が伝熱管内に冷却液を供給することで伝熱管を冷却することができる。これにより、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００１２】
さらに、本発明の過熱器は焼却炉に備えることができる。このような構成とすることで、燃焼温度が一定でないゴミの焼却炉などから排出されるガスの熱を回収する際に、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制することができるので好ましい。
【００１３】
また、本発明の過熱器の運転方法は、反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器の運転方法であって、ガスの温度及び伝熱管の温度を検出し、検出したガスの温度と伝熱管の温度とを乗算した乗算値が所定の値以上になる場合に、ガスの温度の上昇を抑制することで上記課題を解決する。このような運転方法によると、ガス温度及び伝熱管温度の乗算値が所定の値以上である場合に、ガスの温度上昇を抑制することで、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００１４】
さらに、本発明の過熱器の運転方法は、反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管を備えた過熱器の運転方法であって、ガスの温度及び伝熱管の温度を検出し、検出したガスの温度と伝熱管の温度とを乗算した乗算値が所定の値以上になる場合に、伝熱管の温度の上昇を抑制することで上記課題を解決する。このような運転方法によると、ガス温度及び伝熱管温度の乗算値が所定の値以上である場合に、伝熱管を冷却することができ、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００１５】
また、反応炉から発生したガスの熱により、内部を通流する蒸気が昇温される伝熱管の材質を選定する本発明の選定方法は、材質を選定する個所の伝熱管の温度、及びガスの温度を検出または算出し、検出または算出して得られたガスの温度と伝熱管の温度とを乗算し、その乗算した乗算値に基づいて、伝熱管の材質を選定することで上記の課題を解決する。
【００１６】
このような選定方法とすることで、伝熱管の腐食速度が強く影響を受けているガス温度及び伝熱管温度の積に基づいて、材質を選定することができる。これにより、選定した材質の伝熱管の腐食速度が、所定の値以上になることをより抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を適用してなる過熱器の第１の実施形態について図２を参照して説明する。図２は、本発明を適用してなる過熱器、ボイラ本体及び燃焼炉の概略構成と動作を示す断面図である。
【００１８】
本実施形態の過熱器１は、図２に示すように、伝熱管群３、４及び５、さらには制御部９などで構成されている。伝熱管群３、４及び５は、燃焼炉１１で発生した燃焼ガス１３が通流するガス流路１５内に設けられ、燃焼ガス１３の流れ方向に対して下流側から上流側に順次配置されている。
【００１９】
燃焼炉１１は、燃焼炉１１に燃料、例えば、燃焼炉１１がゴミ焼却炉である場合はゴミなどを供給する燃料供給路１６と、酸素または空気を供給する含酸素ガス供給流路１８が設けられている。燃料供給路１６には、燃料供給路１６を閉塞する電磁弁１９が設けられている。
【００２０】
伝熱管群３、４及び５は、例えば、Ｕ字状に形成された１つまたは複数の伝熱管で構成され、蛇行した流路を形成している。伝熱管群３の燃焼ガス１３の流れ方向に対して下流側と上流側に配置されている伝熱管には、開口端部２１、２２が、伝熱管群４の燃焼ガス１３の流れ方向に対して下流側と上流側に配置されている伝熱管には、開口端部２３、２４が、伝熱管群５の燃焼ガス１３の流れ方向に対して下流側と上流側に配置されている伝熱管には、開口端部２５、２６が、それぞれ設けられている。
【００２１】
伝熱管群３の開口端部２１は、ボイラ本体２７から蒸気を導く管路３１に連結されており、開口端部２２は、伝熱管群４の開口端部２３と管路３３を介して連通している。伝熱管群４の開口端部２４は、伝熱管群５の開口端部２６、つまり、燃焼ガス１３の流れ方向に対して上流側の開口端部２６に管路３５を介して連通している。そして、伝熱管群５の下流側開口端部２５は管路３７に連結されている。管路３７は、図示していない蒸気を利用する機器または装置類、例えば、蒸気タービンなどに過熱された蒸気を導く。
【００２２】
伝熱管群５の開口端部２５、２６が設けられた伝熱管には、伝熱管の温度を検出する、例えば、熱電対などの管温度検出器４０、４１がそれぞれ伝熱管に接触して配設されている。さらに、管温度検出器４０、４１の近傍には、ガスの温度を検出する、例えば熱電対などのガス温度検出器４３、４４がそれぞれ設けられている。管温度検出器４０、４１と温度検出器４３、４４とは、配線を通じて制御部９と電気的に接続されている。また、制御部９は、燃焼炉１１に燃料を供給する燃料供給路１６に設けられた電磁弁１９と配線５０を通じて電気的に接続されている。
【００２３】
このような構成の過熱器１、燃焼炉１１及びボイラ本体２７の動作と本実施形態の特徴部について説明する。燃焼炉１１内に燃料供給路１６より供給された燃料は、炉内で燃焼される。この燃焼により発生した燃焼ガス１３は燃焼炉１１から排出され、ガス流路１５を通流する。
【００２４】
一方、ボイラ本体２７で発生した蒸気は、管路３１内を通流し、開口端部２１から伝熱管群３内に流入する。伝熱管群３内に流入した蒸気は、ガス流路１５を通流する燃焼ガス１３と熱交換を行い、昇温され、開口端部２２、管路３３、伝熱管群４の開口端部２３を通り、伝熱管群４内に流入する。同様に、伝熱管群４内に流入した蒸気は、ガス流路１５を通流する燃焼ガス１３と熱交換を行い、さらに昇温され、開口端部２４、管路３５、開口端部２６を通り、伝熱管群５内に流入する。同様に、伝熱管群５内に流入した蒸気は、ガス流路１５を通流する燃焼ガス１３と熱交換を行い、さらに昇温されて開口端部２５、管路３７を通り、図示していない蒸気タービンなどに送られる。
【００２５】
ここで、過熱器の運転中常時、管温度検出器４０は、伝熱管群５の燃焼ガス１３の流れ方向に対して下流側の伝熱管の温度を検出し、管温度検出器４１は、伝熱管群５の上流側の伝熱管の温度を検出する。ガス温度検出器４３は、管温度検出器４０の近傍を通流する燃焼ガス１３の温度を検出し、ガス温度検出器４４は、管温度検出器４１の近傍を通流する燃焼ガス１３の温度を検出する。管温度検出器４０、４１及びガス温度検出器４３、４４は、検出した温度信号を制御部９に送る。信号を受けた制御部９は、管温度検出器４０からの信号とガス温度検出器４３からの信号とを乗算、すなわち、掛け合わせ、乗算値を算出する。同様に、制御部９は管温度検出器４１からの信号とガス温度検出器４４からの信号とを乗算し、乗算値を算出する。
【００２６】
制御部９が算出したそれぞれの乗算値が所定の値を超えた場合、制御部９は電磁弁１９を絞る信号を発信する。信号を受けた電磁弁１９は燃料供給路１６を絞って、燃焼炉１１への燃料の供給を抑制する。燃料炉１１への燃料の供給が抑制されることで、燃焼炉１１内で発生する燃焼ガス１３の量が抑えられ、ガス流路１５内を通流する燃焼ガス１３の量は減少する。それに伴い、燃焼ガス１３の総熱量が減少するので、ガス流路１５内の燃焼ガス１３の温度が低下する。これにより、燃焼ガス１３の温度と伝熱管の温度との積の値が低下する。なお、燃焼ガス１３の温度と伝熱管の温度との積の値が、所定の値以下になった場合、制御部９は電磁弁１９へ開く信号を発信し、燃料供給路１６を開放する。
【００２７】
このように、本実施形態の過熱器１では、制御部９が算出した乗算値が所定の値を超えた場合に、燃焼炉１１に供給する燃料の量を減少させることで、ガス流路１５内を通流する燃焼ガス１３の温度上昇を抑制し、燃焼ガス１３の温度と伝熱管の温度との積の値を低下させることができる。これにより、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、電磁弁１９を燃料供給路１６に設け、電磁弁１９により燃料供給炉１６を絞り燃料の供給を抑制することで、燃焼ガス１３の発生量を抑え、燃焼ガス１３の温度を抑制していたが、電磁弁１９を含酸素ガス供給流路１８に設けることもできる。このような構成とすることで、制御部９が算出した乗算値が所定の値を超えた場合に、制御部９は、電磁弁１９に含酸素ガス供給流路１８を絞る信号を発信する。この信号を受けた電磁弁１９は含酸素ガス供給流路１８の流路を絞ることで、燃焼炉１１に供給される酸素量が減少する。これにより、燃焼ガス１３の発生が抑え、燃焼ガス１３の温度を抑制することができることにより、伝熱管の腐食速度を抑えることができる。
【００２９】
また、燃焼炉１１に燃料を供給する手段として、フィーダやベルトコンベアーなどの燃料搬送手段が用いられる場合、制御部９を、電磁弁１９の代わりに、燃料搬送手段に電気的に接続することができる。このような構成とすることで、制御部９が算出した乗算値が所定の値を超えた場合に、燃料搬送手段を停止、もしくは搬送速度を減速することで燃焼炉１１への燃料の供給を抑制し、燃焼ガス１３の発生量を抑え、燃焼ガス１３の温度を抑制することができる。これにより、伝熱管の腐食速度を抑えることができる。
【００３０】
さらに、燃焼ガス１３の温度を抑制する別の手段として、ガス流路１５内に冷却用の気体を供給する図示していない管路を設け、その管路に制御部９と電気的に接続された電磁弁を設けることができる。このような構成とすることで、制御部９が算出した乗算値が所定の値を超えた場合に、制御部９は、図示していない電磁弁を開く信号を発信する。信号を受けた電磁弁が開くことで、ガス流路１５内の燃焼ガス１３に冷却用の気体が混合され、燃焼ガス１３の温度を抑制することができる。これにより、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。なお、例示したこれらの燃焼ガス１３の温度を抑制する手段は、いくつか組み合わせて設けることができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
本発明を適用してなる過熱器の第２の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、本発明を適用してなる過熱器及びボイラ本体の概略構成と動作を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態と同一のものには同じ符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成及び特徴部などについて説明する。
【００３２】
本実施形態と第１の実施形態との相違する点は、伝熱管を冷却することによって、伝熱管の温度とガス温度との乗算値を低下させることにある。すなわち、本実施形態の過熱器５１は、図３に示すように、制御部５２、ポンプ５４、冷却水流路５５、流量調節弁５６、混合器５８などが設けられている。
【００３３】
ポンプ５４は、図示していない冷却液供給手段である水源に連結され、かつ、冷却水流路５５を介して混合器５８に連結されている。混合器５８は、伝熱管群４の開口端部２４と伝熱管群５の開口端部２６とを連通させる管路３５に設けられ、冷却水流路５５は混合器５８を介して管路３５に連結されている。また、冷却水流路５５には冷却水流路５５の流路を閉塞する流量調整弁５６が設けられている。制御部５２は、配線を通じて、管温度検出器４０、４１及びガス温度検出器４３、４４と電気的に接続されている。また、制御部５２は、配線５３を通じて流量調整弁５６と電気的に接続されている。
【００３４】
このような構成の過熱器５１の動作と本実施形態の特徴部について説明する。通常運転の場合、図示していない水源の冷却水は、ポンプ５４に加圧され、冷却水流路５５内に供給されているが、冷却水流路５５に設けられた流量調整弁５６が冷却水流路５５を閉塞しているので、冷却水は混合器５８に流入しない。しかし、制御部５２が算出した乗算値が所定の値を超えた場合、制御部５２は流量調整弁５６に信号を発信する。信号を受けた流量調整弁５６は、受けた信号に基づいて閉じていた弁を開き、冷却水流路５５を漸次開通させる。これにより、冷却水は冷却水流路５５内を通流して混合器５８へ導かれる。混合器５８内に流入した冷却水は、混合器５８内で蒸気と混合され、管路３５内に流入する。
【００３５】
冷却水と混合された蒸気は、温度を低下させ、伝熱管群５の開口端部２６を通り伝熱管群５内に流入する。温度の低下した蒸気が内部を通流することで、伝熱管群５は冷却される。これにより、燃焼ガス１３の温度と伝熱管の温度との積の値が低下する。なお、燃焼ガス１３の温度と伝熱管の温度との積の値が、所定の値以下になった場合、制御部５２は流量調整弁５６へ閉じる信号を発信し、冷却水流路５５を閉塞する。
【００３６】
このように、本実施形態の過熱器５１では、制御部５２が算出した乗算値が所定の値を超えた場合に、伝熱管群５内に通流する蒸気に冷却水を混入することにより、伝熱管の温度を低下させ、燃焼ガス１３の温度と伝熱管の温度との積の値を低下させることができる。これにより、伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制できる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、冷却液として冷却水を用いたが、冷却液は、蒸気を冷却することができればよいので、様々な流体を用いることができる。また、混合器５８は、温度を検出した伝熱管群の蒸気の流れ方向に対して上流側の任意の位置に設けることができる。
【００３８】
また、第１及び第２の実施形態では、燃焼ガスの温度１３及び伝熱管の温度の積に基づいて伝熱管の腐食速度が速くなることを抑制することができればよいので、これらの実施形態に限らず、過熱器１もしくは５１に設けられている伝熱管群３、４及び５の数、配置、形状などは、様々な構成とすることができる。加えて、管温度検出器４０、４１やガス温度検出器４３、４４の数、配置形状も様々な構成とすることができる。
【００３９】
また、第１及び第２の実施形態などの過熱器では、実際のガス温度もしくは伝熱管の温度を検出し、それらの温度に基づいて伝熱管の材質または肉厚を選定することで、伝熱管の腐食速度や寿命を決定することができる。例えば、図４及び図５を用いて説明する。図４は、燃焼室７０内での燃焼によってボイラ本体７２内で発生した蒸気７３をさらに過熱する過熱器７４の概略構成を示す断面図である。図５は過熱器７４を構成する伝熱管群７５、７６及び７７の概略構成と動作を示す拡大断面図である。
【００４０】
図５に示すように、反応炉、例えばゴミ焼却炉などから排出された燃焼ガス７９は、伝熱管群７５、７６及び７７が燃焼ガス７９の流れ方向に対して下流側から上流側に順次配設されたガス流路７８を通り、伝熱管群７５、７６及び７７内を通流する蒸気７３と熱交換を行い、蒸気７３を昇温する。このときの伝熱管群７５、７６及び７７のそれぞれの燃焼ガス７６の入口側と出口側８０乃至８５の、燃焼ガス７９の温度及び伝熱管の温度を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2004138264.tif 000003
伝熱管群７５の入口側８０の、Ｔｇ×Ｔｍ値、つまり乗算値は１０４，４００、出口側８１の乗算値は１３５，３００である。このため、図１から判断すると、伝熱管群７５の入口側の伝熱管の材質はＳＴＢ４１０、出口側の伝熱管の材質はＳＵＳ３４７Ｈで製作する。同様に、伝熱管群７６の入口側８２の乗算値は１３４，４００、出口側８３の乗算値は１９５，０００である。このため、図１から判断すると、伝熱管群７６の入口側の伝熱管の材質はＳＵＳ３４７Ｈ、出口側の伝熱管の材質はＳＵＳ３１０Ｊ１で製作する。さらに、伝熱管群７７の入口側８４の乗算値は２１８，３００、出口側８５の乗算値は２２０，８００である。このため、図１から判断すると、伝熱管群７７の入口側、出口側ともにＡｌｌｏｙ６２５で製作する。
【００４２】
この場合、伝熱管の腐食速度の許容値を年間０．５ｍｍとし、図１に基づいて伝熱管の材質を選定したが、腐食速度の許容値は様々な値を取ることができる。また、腐食速度が許容値を超えた場合に、伝熱管の肉厚を厚くすることで、他の部位と同じ寿命にすることができる。このような伝熱管の材質の選定方法を用いることで、各部位の寿命を決定することができ、いくつかの伝熱管の寿命を同程度に設定することで、それらの部位の交換を同時に交換することができるので好ましい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、過熱器の伝熱管の腐食速度が所定の値以上になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】伝熱管の腐食速度が年間０．５ｍｍになる場合における各材種別のガス温度（Ｔｇ）℃と伝熱管温度（Ｔｍ）℃との関係を示したグラフである。
【図２】本発明を適用してなる第１の実施の形態の過熱器、ボイラ本体及び燃焼炉の概略構成と動作を示す断面図である。
【図３】本発明を適用してなる第２の実施の形態の過熱器及びボイラ本体の概略構成と動作を示す断面図である。
【図４】本発明を適用してなる過熱器及びボイラ本体の概略構成と動作を示す断面図である。
【図５】本発明を適用してなる過熱器を構成する伝熱管群の概略構成と動作を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１、５２　過熱器
３、４、５　伝熱管群
９　制御部
１１　燃焼路
１６　燃料供給路
１９　電磁弁
４０、４１　ガス温度検出器
４３、４４　管温度検出器
【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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