(57)【要約】【課題】支持部分への熱応力を低減し、構造的に安定した吊り構造を得ることのできるボイラ水平伝熱管の支持構造を提供すること。【解決手段】高温ガスを上部より導入し、上部から２次過熱器２および１次過熱器３を順次配置して蒸気を回収するボイラの２次過熱器２および１次過熱器３の水平伝熱管１１，１２を前記ボイラの上部から吊り下げられた吊り下げ管６により支持するボイラ水平伝熱管の支持構造において、１次過熱器３の最下段の水平伝熱管１２のみを前記吊り下げ管に固定し、他の２次過熱器および１次過熱器の水平伝熱管１１，１２を管軸方向にスライド可能に挟持するようにした。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温のガスを上部より導入し、上部から２次過熱器および１次過熱器を順次配置して蒸気を回収するボイラの前記２次過熱器および１次過熱器の水平伝熱管を前記ボイラの上部から吊り下げられた吊り下げ管により支持するボイラ水平伝熱管の支持構造において、
前記１次過熱器の最下段の水平伝熱管のみを前記吊り下げ管に固定し、他の２次過熱器および１次過熱器の水平伝熱管を管軸方向にスライド可能に挟持するようにしたことを特徴とするボイラ水平伝熱管の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス乾式消火設備（ＣＤＱ）などにおいて熱回収のために用いるボイラの水平伝熱管の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コークス乾式消火設備（ＣＤＱ）では、赤熱コークスをＣＤＱ本体のプレチャンバーに装入し冷却室に下降させ、冷却室内へ供給した冷却ガスである不活性ガスを赤熱コークスと熱交換させ、赤熱コークスの熱を回収した高温の不活性ガスをボイラに導入して熱交換した後、循環ブロワで再度冷却室へ圧送して循環させるようになっている。ボイラで熱交換により得られた蒸気は発電機に送られ電気エネルギーとして回収される。
【０００３】
従来、ボイラにおける過熱器の水平伝熱管を支持する構造としては、図５に示すように、全ての水平伝熱管１３を、ボイラの上部から吊り下げられた吊り下げ管６にサドル１０を介して溶接によって固定する構造が知られている。
【０００４】
他の構造としては、特開２０００−６５３０９号公報に記載されているように、全ての水平伝熱管を、吊り下げ管に溶接によって取り付けられた支持金具に載置する構造が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５に示した支持構造では、全ての水平伝熱管はサドルを介して吊り下げ管に固定されているので、水平伝熱管の管軸方向の熱膨張や水平伝熱管内のボイラ水との温度差などにより、サドル部に大きな熱応力が発生するだけでなく、溶接部に亀裂が発生したり、水平伝熱管が変形するという問題があった。
【０００６】
また、特開２０００−６５３０９号公報に記載の支持構造では、水平伝熱管は吊り下げ管に取り付けた支持金具に載置されているだけであり、一切拘束されていないので、熱膨張などにより自由に変形してしまい、多数の水平伝熱管で構成される過熱器全体としての構造が不安定になるという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、支持部分への熱応力を低減し、構造的に安定した吊り構造を得ることのできるボイラ水平伝熱管の支持構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のボイラ水平伝熱管の支持構造は、１次過熱器の最下段の水平伝熱管のみを、例えばサドルを介して溶接によって吊り下げ管に固定し、他の２次過熱器および１次過熱器の水平伝熱管については、管軸方向にスライド可能に挟持するようにしたことによって上記課題を解決した。
【０００９】
すなわち、１次過熱器の最下段の水平伝熱管を吊り下げ管に固定したことによって吊り下げ管と一体化するため構造的に安定し、また、１次過熱器の最下段は比較的低温でボイラ水との温度差も小さいことから、水平伝熱管を吊り下げ管に固定した部分に大きな熱応力が発生することもない。さらに、他の高温となる２次過熱器および１次過熱器の水平伝熱管は、管軸方向にスライド可能に挟持されているので、熱膨張分は管軸方向にスライドすることで大きな熱応力の発生はなく、また、水平伝熱管は、管軸方向以外にはほとんど移動できないので、管軸に直交する方向への振れの心配もなく安定した吊り構造となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のボイラ水平伝熱管の支持構造をコークス乾式消火設備（ＣＤＱ）のボイラに適用した例によって、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明のボイラ水平伝熱管の支持構造を適用したコークス乾式消火設備（ＣＤＱ）のボイラを示す全体図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視図、図４は図２のａ部矢視図である。
【００１２】
図１に示すボイラは、図示しないコークス乾式消火設備（ＣＤＱ）のＣＤＱ本体からの高温の不活性ガスをボイラ本体１の上部より導入し、熱交換した後の不活性ガスを下部から排出するものである。ボイラ本体１内には、その上部から導入された高温の不活性ガスと熱交換し蒸気を回収するために、上部から２次過熱器２、１次過熱器３、蒸発器４および節炭器５が順次配置されている。さらに、２次過熱器２の水平伝熱管１１および１次過熱器３の水平伝熱管１２を支持するために、ボイラ本体１の上部から吊り下げ管６が吊り下げられている。
【００１３】
１次過熱器３の最下段の水平伝熱管１２は、図２に示すように、吊り下げ管６にサドル１０を介して溶接によって固定されている。また、吊り下げ管６には、１次過熱器３の最下段の水平伝熱管１２以外の水平伝熱管１２および２次過熱器２の水平伝熱管１１を支持するために、上下方向に複数の支持具９が取り付けられている。
【００１４】
支持具９は、図２および図４に示すように、上部トリガ７と下部トリガ８とからなり、上部トリガ７と下部トリガ８とによって水平伝熱管１１または１２を上下から挟持する。図４に示すように、上部トリガ７の挟持部７ａおよび下部トリガ８の挟持部８ａは、水平伝熱管１１または１２の半径（実施例では半径１７ｍｍ）よりも僅かに大きな曲率半径Ｒ（実施例ではＲ１９ｍｍ）を有しており、水平伝熱管１１または１２は、上部トリガ７の挟持部７ａの上端部と下部トリガ８の挟持部８ａの下端部のみによって挟持されて吊り下げ管６に支持されている。したがって、水平伝熱管１１または１２は、上下方向には拘束され、また左右方向にもほどんど移動できないが、管軸方向にはスライド可能である。
【００１５】
以上の実施例では、１次過熱器３の最下段の水平伝熱管１２を吊り下げ管６にサドル１０を介して固定したが、吊り下げ管６に直接固定してもよい。また、１次過熱器３の最下段の水平伝熱管１２以外の水平伝熱管は、上部トリガ７と下部トリガ８とによって上下に挟持するようにしたが、左右に挟持するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のボイラ水平伝熱管の支持構造では、１次過熱器の最下段の水平伝熱管のみを吊り下げ管に固定し、他の２次過熱器および１次過熱器の水平伝熱管については、管軸方向にスライド可能に挟持して吊り下げ管に支持されているので、水平伝熱管の支持部分の熱応力が低減され、支持部分の破損や水平伝熱管の変形が防止されるとともに、水平伝熱管は管軸と直交する方向にはほとんど移動しないので、同方向への振れの心配もなく安定した吊り構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボイラ水平伝熱管の支持構造を適用したコークス乾式消火設備（ＣＤＱ）のボイラを示す全体図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図２のａ部矢視図である。
【図５】従来のボイラ水平伝熱管の支持構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１　ボイラ本体
２　２次過熱器
３　１次過熱器
４　蒸発器
５　節炭器
６　吊り下げ管
７　上部トリガ
７ａ　挟持部
８　下部トリガ
８ａ　挟持部
９　支持具
１０　サドル
１１〜１３　水平伝熱管
【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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