(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を水等の被加熱流体が流通する多数の伝熱管からなる火炉伝熱壁が周囲に設けられ、該火炉伝熱壁に設けられたバーナにより内部で燃料を燃焼させて加熱流体である高温の燃焼ガスを発生させ、前記火炉伝熱壁と熱交換を行う火炉と、
該火炉出口に連接して設けられ、内部を前記伝熱管とは状態量の異なる被加熱流体が流通する多数の伝熱管からなる後部伝熱部伝熱壁が周囲に設けられ、前記火炉出口からの比較的温度が低下した排ガスが流通して前記後部伝熱部伝熱壁と熱交換を行う煙道とを、
ボイラ支持鉄骨の天井梁から吊り下げ支持するボイラの支持構造体において、
前記火炉伝熱壁は斜め方向に延設された多数の傾斜管からなる下部壁と、該下部壁の上方に前記傾斜管とは流通経路を同一にして鉛直方向に延設された多数の垂直管からなる上部壁とからなり、
前記下部壁には前記バーナと、該バーナに燃焼用空気を供給するための風箱が設けられており、
前記後部伝熱部伝熱壁は前記上部壁と異なる水平位置で鉛直方向に延設された多数の垂直管からなり、
さらに、前記風箱を前記上部壁と前記後部伝熱部伝熱壁とに、一方が弾性伸縮可能な支持体を介して係止したことを特徴とするボイラの支持構造体。
【請求項２】
前記風箱を前記上部壁と前記後部伝熱部伝熱壁に荷重を伝達するケーシングとに係止したことを特徴とする請求項１記載のボイラの支持構造体。
【請求項３】
前記風箱を吊り金具を介して前記上部壁に係止すると共に、吊り替え梁を設けて、該吊り替え梁の一端を前記吊り金具に支持し、前記吊り替え梁の他端を前記後部伝熱部伝熱壁または前記後部伝熱部伝熱壁に荷重を伝達するケーシングに係止したことを特徴とする請求項１または２記載のボイラの支持構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボイラの支持構造体に係り、ボイラ支持鉄骨の天井梁から吊り下げ支持され、上部に垂直管からなる上部壁と下部に傾斜管からなる下部壁とで構成されたボイラの火炉と、火炉と異なる水平位置に設けられた後部伝熱部伝熱壁とを具えたボイラ火炉の風箱の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部から供給された燃料を燃焼させるバーナを火炉に設けたボイラはバーナに燃料の燃焼用空気を供給するための風箱を具備している。火炉の外周にはバーナから噴射された燃料が燃焼したとき火炉に発生する輻射熱を吸収して管内を流通する給水を蒸気に変換する伝熱管からなる伝熱壁が囲繞するように設けられている。このような火炉伝熱壁の下部に傾斜管からなる下部壁を具えたボイラでは、風箱の重量を下部壁に負荷させることは、下部壁の機械的強度上の問題から困難なため、以下のような風箱の支持形態が採用されてきた。
【０００３】
即ち、支持ポストを収納し、ボイラの運転中に上部壁の熱伸び量に応じて設置位置が下方に移動する風箱を縦吊り板等の吊り金具に支持させ、この吊り金具を介して風箱の荷重を下部壁の上部に下部壁を構成する多数の傾斜管の一本一本に対応して、即ち、流体経路を同一として鉛直方向に延設された垂直管からなる上部壁に伝達させ、この上部壁により風箱を支持すると共に、一端を前記吊り金具で支持した吊り替え梁を設けて、ばね等の弾性伸縮により支持する調整吊り具（コンスタントハンガ）等を介して最寄りのボイラ支持鉄骨に他端を懸架する。前記吊り替え梁の両端は上部壁およびボイラ支持鉄骨で支持されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術において、風箱を上部壁を介して支持する支持形態では、上部壁における吊り金具の取付部に風箱の全荷重が掛かるのを回避するために、吊り替え梁による支持鉄骨での支持も必要となる。また、風箱の荷重の一部を最寄りのボイラ鉄骨から吊り下げ支持する支持形態では、ボイラ鉄骨の熱伸縮量はゼロと看做せるために、上部壁の熱伸び量に応じて設置位置が下方に移動する風箱を支持する、ばね等の弾性伸縮により支持する調整吊り具のバネの伸び量は風箱が取り付けられるボイラ火炉壁上部壁での取付け点における上部壁の熱伸縮量に依存する。
【０００５】
図３は従来技術での風箱の支持形態を採用したボイラ全体の構成を示す模式図である。ボイラの外周を取り囲むように縦横に井桁状のボイラ鉄骨２が組み立てられていて、その最上部には補強のため２枚張りされた複数の天井梁２０と、これらの天井梁２０に直行して組み付けられた複数の副天井梁２１が天井枠体を構成している。ヘッダ４０と呼ばれる管寄せはその上面の複数箇所に一端が取り付けられたスリングロッド（吊り部材）５の他端が副天井梁２１の上面にそれぞれボルト・ナットにより締め付けられることにより、天井枠体から吊り下げられている。
【０００６】
ヘッダ４０には多数の垂直管からなる上部壁４が接続されて下方に延設され、これらの上部壁４から斜め方向に延設された多数の傾斜管からなる下部壁３が接続されている。そして、火炉の天井部で反転した燃焼ガスが下方に流れ下る部位（後部伝熱部と称することにする）にも垂直管からなる後部伝熱部伝熱壁（ケージ壁とも称する）８が形成されている。なお、後部伝熱部伝熱壁８下部はケーシング９で覆われている。
【０００７】
図４は図３に示したボイラの風箱部の拡大図である。同図に示すように、風箱１は吊り替え梁６と吊り金具１０とに懸架されており、吊り替え梁６はその一端が上部壁４に取り付けられた吊り金具（縦吊り板またはバーティカルストラップとも称する）１０に、他端が調整吊り具（コンスタントハンガ）７に取り付けられている。そして、この調整吊り具７は下部壁３の近傍のボイラ支持鉄骨２に取り付けられている。風箱１の内部には支持ポスト１２が組み込まれており、支持ポスト１２には複数のバーナ１１が風箱１を貫いて設けられている。熱膨張により下部壁３や上部壁４が伸長すると、上部壁４に応じた吊り金具１０の相対移動を調整吊り具７のバネが吸収するようになっている。下部壁３の伸長により、下部壁３に固定されたバーナ１１の相対移動については、支持ポストのバーナ貫通部において、図示していないが移動量に対してスライドおよびシール構造になっている。
【０００８】
ところで、熱伸縮を吸収するバネの伸長量がさ程大きくない場合は、調整吊り具７には汎用品を用いることができるため、設備費はあまり大きな金額にはならないが、調整吊り具７のバネの伸長量が所定量を超えるような場合は、調整吊り具７に汎用品を用いることができないため、特注品となり設備費が高額なものとなってしまう。前記従来技術の風箱１の支持形態では、ボイラ支持鉄骨２と上部壁４との熱膨張差が大きいため、調整吊り具７のバネの伸長量が所定量を超えてしまい、従って、設備費が高額になってしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は従来技術におけるかかる問題点を克服すべく為されたものであり、風箱の支持構造自体に大きな変更を伴ったり、単価の高い部品を使用することなく、ボイラの熱伸縮に無理なく追従できるボイラの風箱の支持構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の第１の手段は、火炉伝熱壁は斜め方向に延設された多数の傾斜管からなる下部壁と、該下部壁の上方に傾斜管とは流通経路を同一にして鉛直方向に延設された多数の垂直管からなる上部壁とからなり、下部壁にはバーナと、該バーナに燃焼用空気を供給するための風箱が設けられており、後部伝熱部伝熱壁は上部壁と異なる水平位置で鉛直方向に延設された多数の垂直管からなり、さらに、風箱を上部壁と後部伝熱部伝熱壁とに、一方が調整吊り具などの弾性伸縮可能な支持体を介して係止したことを特徴とするものである。
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記風箱を上部壁と後部伝熱部伝熱壁に荷重を伝達するケーシングとに係止したことを特徴とするものである。
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記風箱を吊り金具を介して上部壁に係止すると共に、吊り替え梁を設けて、該吊り替え梁の一端を吊り金具に支持し、吊り替え梁の他端を後部伝熱部伝熱壁または後部伝熱部伝熱壁に荷重を伝達するケーシングに係止したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係るボイラの風箱部の拡大図である。同図において従来例と同一または同一とみなせる箇所には同一の符号を附して重複する説明を省略する。本実施例では風箱１を懸架する吊り替え梁６の一端は縦吊り板１０の取付部に取り付けられた調整吊り具７に、他端は下部壁３や上部壁４とは異なる水平位置に設置される火炉構造物である後部伝熱部伝熱壁８に荷重を伝達するケーシング９に取り付けられている。
【００１２】
このように、本実施例では吊り替え梁６の両端を支持しているのは、上部壁４に取り付けられた縦吊り板１０と火炉とは別の水平位置で天井部から吊り下げられている後部伝熱部伝熱壁８に荷重を伝達するケーシング９であるから、両者はボイラの運転に伴って鉛直方向に熱伸縮するので、従来のように伸びがゼロと看做なされるようなボイラ支持鉄骨２で支持した場合に較べ、火炉の熱伸縮時の調整吊り具７のバネの伸長量を少なくすることができる。従って、多く用いられる調整吊り具７に汎用品を使用することができるから、ボイラ設備全体の機械的強度を維持しながら、その設備費をかなり抑制することができる。
【００１３】
次に、図２は本発明の他の実施例に係るボイラの風箱部の拡大図である。本実施例の基本的な構成は先の実施例のものと変わらないが、吊り替え梁６の支持形態が若干異なっている。即ち、この実施例では吊り替え梁６の一端は吊り金具１０に取り付けられ、他端はケーシング９に支持された調整吊り具７に取り付けられている。この実施例においても先の実施例と同様の効果を奏する。また、上記２つの実施例では、後部伝熱部伝熱壁８の下部に設けられたケーシング９に支持したが、後部伝熱部伝熱壁８が風箱１に近い高さの場合には、直接、後部伝熱部伝熱壁８に支持することもできる。後部伝熱部伝熱壁８の高さが高く、風箱１から離れている場合には、縦吊り板１０等の設置が必要となる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上部壁と後部伝熱部伝熱壁とに係止したので、風箱の支持構造自体に大きな変更を伴うことなくボイラ設備全体の機械的強度を維持すると共に、設備費を抑制しながら上部壁に風箱の大きな荷重を掛けずに、ボイラの熱伸縮に追従して風箱を支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るボイラの風箱部の拡大図
【図２】本発明の他の実施例に係るボイラの風箱部の拡大図
【図３】従来例に係るボイラ全体の構成を示す模式図
【図４】図３に示したボイラの風箱部の拡大図
【符号の説明】
１  風箱
２  ボイラ支持鉄骨
３  下部壁
４  上部壁
５  スリングロッド
６  吊り替え梁
７  調整吊り具（コンスタントハンガ）
８  後部伝熱部伝熱壁
９  ケーシング
１０  吊り金具、縦吊り板（バーティカルストラップ）
１１  バーナ
１２  支持ポスト
２０  天井梁
２１  副天井梁
４０  ヘッダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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