(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を密閉状態で搬送する搬送部と、該搬送部の外側を覆う外装部とを具備する流体道構造において、
前記搬送部と前記外装部との間に形成される空間を区切る遮断部と、
前記遮断部間に設置され、前記外装部に空けられた検知孔と、該検知孔を流れる漏洩流体を検知する検知手段を有し、前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知部と、
を備え、
前記検知手段は前記外装部の内側に、かつ、前記検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、前記リボンの先端部分は、前記搬送部からの漏洩流体が前記検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出される、
ことを特徴とする流体道構造。
【請求項２】
前記搬送部は流体を流す流体道部と該流体道部の伸縮を吸収するエキスパンション部とから成り、該流体道部と該エキスパンション部との接続部分の空間であって、該流体道部と前記外装部との間に形成される空間に前記遮断部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の流体道構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガスや液体のような流体を搬送する流体道の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体道が搬送する流体には、例えば発電所のボイラーで発生して脱硝した排ガスがあり、こうした排ガスを流体道として煙道が密閉状態で煙突まで導く。つまり、図１３に示すように、発電所の各発電ユニットで脱硝された排ガスは、電気集じん装置１０１と排煙脱硫装置１０２を経て煙突１０３に導かれる。電気集じん装置１０１と排煙脱硫装置１０２との間を連結する煙道１１０には、排ガスの誘引通風機１２１が設置され、排煙脱硫装置１０２と煙突１０３との間を連結する煙道１１０には、排ガスの脱硫通風機１２２が設置されている。このように、発電所では煙道１１０が排ガスを搬送する。
【０００３】
こうした煙道１１０は、通常、図１４に示すように二重構造をしている。つまり、煙道１１０は、高温の排ガスを搬送する煙道部１１１と、この煙道部１１１を囲むように設置されている外装部１１２と、断熱部１１３とを備えている。断熱部１１３は、煙道部１１１と外装部１１２との間に形成されている空間に設けられた断熱材であり、高温の排ガスを搬送する煙道部１１１を断熱する。さらに、煙道１１０には、図１５に示すように、エキスパンション１２０が一定間隔で設けられている（例えば、特許文献１参照。）。なお、図１５はエキスパンション１２０の概略の構成を示す図であり、煙道１１０の外装部１１２を煙道部１１１に対して支持する構造の記載を省略している。
【０００４】
エキスパンション１２０は、エキスパンション部１２１と外装部１２２とを備えている。エキスパンション部１２１は、密閉状態で排ガスを搬送すると共に伸縮自在であり、高温の排ガスで発生する煙道部１１１の膨張を吸収する。そして、エキスパンション部１２１の伸縮に伴って、エキスパンション部１２１を囲むように設置されている外装部１２２は、煙道１１０の外装部１１２を摺り動く構造になっている。つまり、外装部１２２の一端が一方の煙道１１０の外装部１１２に固定され、外装部１２２の他端が他方の煙道１１０の外装部１１２を摺り動く。これにより、エキスパンション部１１４が伸縮すると、外装部１２２が外装部１１２を摺り動いて、エキスパンション部１１４の伸縮を吸収する。なお、図１５では、エキスパンション部１２１の外装部１２２を煙道部１１１に対して支持する構造の記載を省略し、また、エキスパンション部１２１を煙道部１１１に接続するための構造の記載を省略している。
【０００５】
このように、煙道１１０は、排ガスの温度が原因で伸縮してもエキスパンション１２０で伸縮を吸収しながら、高温の排ガスを煙突１０３まで搬送する。
【特許文献１】特開平５−１５７２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の煙道１１０には次の課題がある。煙道１１０の煙道部１１１とエキスパンション１２０のエキスパンション部１２１との接続部分で、煙道部１１１を流れる排ガスが漏洩することがある。排ガスにはボイラーで燃料を燃焼するときに生じる硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれているので、排ガスが漏洩すると、煙道１１０の煙道部１１１と外装部１１２との空間に排ガスが充満し、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）で金属製の外装部１１２が腐食されてしまう。
【０００７】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、排ガスのような搬送中の流体が漏洩しても、漏洩した流体による影響を最小限にすることを可能にする流体道構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、流体を密閉状態で搬送する搬送部と、該搬送部の外側を覆う外装部とを具備する流体道構造において、前記搬送部と前記外装部との間に形成される空間を区切る遮断部と、前記遮断部間に設置され、前記外装部に空けられた検知孔と、該検知孔を流れる漏洩流体を検知する検知手段を有し、前記搬送部からの漏洩流体を検知する検知部と、を備え、前記検知手段は前記外装部の内側に、かつ、前記検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、前記リボンの先端部分は、前記搬送部からの漏洩流体が前記検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出される、ことを特徴とする流体道構造である。
【０００９】
請求項１の発明では、搬送部と外装部との間に形成される空間が遮断部によって区切られ、遮断部はこの空間を互いに分離した状態にしている。また、検知手段は外装部の内側に、かつ、検知孔近傍に設けられた帯状のリボンであり、リボンの先端部分は、搬送部からの漏洩流体が検知孔から流れるときに、該漏洩流体の流れで該検知孔から排出されるようになっている。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の流体道構造において、前記搬送部は流体を流す流体道部と該流体道部の伸縮を吸収するエキスパンション部とから成り、該流体道部と該エキスパンション部との接続部分の空間であって、該流体道部と前記外装部との間に形成される空間に前記遮断部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、搬送部と外装部とで形成される空間を遮断部で区切るので、搬送部から流体が漏洩しても、搬送部と外装部とで形成される空間内に漏洩流体が拡散することを遮断部で防止することができる。これにより、漏洩流体が外装部に与える影響を最小限にすることができる。
【００１６】
また、搬送部からの漏洩流体や、検知孔から排出される漏洩流体を検知部で検知することができる。さらに、搬送部からの流体が漏れると検知孔からリボンが排出されるので、簡単な構造で、かつ、視覚的に、搬送部からの流体の漏れを知らせることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、流体道部と外装部とによる二重構造の空間を、エキスパンション部の両側に位置する部分で、遮断部により区切ったので、エキスパンション部と流体道部との接続部分で発生した流体の漏れの影響をエキスパンション部だけに止めて、この影響を最小にすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、この発明の実施の形態について、発電所の発電ユニットに設けられている煙道を例として説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
この実施の形態による流体道構造を図１および図２に示す。この流体道構造は、二重構造の煙道１０とエキスパンション２０とを備えている。煙道１０は、発電ユニットで発生した高温の排ガスを密閉状態で搬送する煙道部１１と、煙道部１１を囲むように設置されている金属製の外装部１２と、断熱部１３とを備えている。なお、図１では断熱部１３を省略している。また、図２は煙道１０およびエキスパンション２０の概略の構成を示す。断熱部１３は、煙道部１１と外装部１２との二重構造によって形成される空間に設けられている。煙道部１１の内壁面１１Ａ側には高温の排ガスが流れるので、断熱部１３は煙道部１１を断熱する。煙道部１１は、例えば耐火性の金属に耐食性の材料をコーティングしたもので作られている。発電ユニットが停止しているときには煙道部１１が収縮した状態になり、発電ユニットが運転中であるときには煙道部１１が膨張した状態になる。こうした煙道部１１の伸縮を吸収するために、煙道部１１にはエキスパンション２０が一定間隔で設けられている。
【００２０】
エキスパンション２０は、伸縮が自在であり、高温の排ガスで生じる煙道部１１１の収縮を吸収する。エキスパンション２０は、エキスパンション部２１と金属製の外装部２２とを備えている。エキスパンション部２１と外装部２２との間には空間Ｓが形成されている。エキスパンション部２１は、耐火性の繊維とテフロン（登録商標）との積層構造をしており、密閉状態で排ガスを搬送すると共に伸縮が自在である。エキスパンション部２１は、比較的自由な方向に動くので、エキスパンション部２１の動きを煙道部１１の長手方向に制限するために、図３に示すように、ガイド部３０が空間Ｓに設置されている。
【００２１】
ガイド部３０は、金属製の棒状の支持部分３１、３２と、同じく金属製の棒状の架溝部分３３とを備えている。支持部分３１、３２の一端は煙道部１１の外壁面１１Ｂに固定され、支持部分３２の他端部分と架溝部分３３の一端部分とは溶接等によって固定されている。このとき、架溝部分３３は煙道部１１の長手方向になるように、支持部分３２に固定されている。支持部分３１の他端部分と架溝部分３３の他端部分とは、支持部分３１が架溝部分３３の長手方向に沿って動く摺り動き構造（以下、「摺動構造」という）にされている。このために図４に示すように、架溝部分３３には長穴３３Ａが煙道部１１の長手方向つまり架溝部分３３の長手方向に形成され、支持部分３１には案内ボルト３１Ａが固定具３１Ｂによって固定されている。そして、支持部分３１の案内ボルト３１Ａが架溝部分３３の長穴３３Ａに挿入されて、摺動構造が形成されている。
【００２２】
ガイド部３０はエキスパンション部２１の周囲に少なくとも１つ、または、対称的に設置された１組が１つ以上配置されている。こうしたガイド部３０を備えるエキスパンション２０により、図５に示すように、収縮方向Ｍ２への煙道部１１の動きを吸収することができる。
【００２３】
煙道１０の外装部１２は、次のようにして煙道部１１に対して移動可能に保持されている。つまり、図６に示すように、外装部１２は保持具４１によって煙道部１１に保持されている。保持具４１は、図７に示すように、一端が煙道部１１の外壁面１１Ｂに固定された取付用ボルト４１Ａと、取付用ボルト４１Ａの先端部分に設けられたネジに嵌め合うナット４１Ｂとを備えている。また、外装部１２には、煙道部１１の長手方向に沿って長い長穴１２Ａが空けられている。そして、取付用ボルト４１Ａの先端部分が外装部１２の長穴１２Ａに挿入され、２つのナット４１Ｂによるダブルナットで止められて、煙道部１１が外装部１２に対して移動可能に固定されている。
【００２４】
同じようにして、エキスパンション２０の外装部２２は、保持具４１によって、ガイド部３０の架溝部分３３に対して移動可能に、架溝部分３３に保持されている。これに加えて、外装部２２は、次のようにして煙道１０の外装部１２に対して移動可能に保持されている。つまり、図８に示すように、外装部２２は連結具４２によって外装部１２に連結されている。連結具４２は、連結用ボルト４２Ａと、この連結用ボルト４２Ａの一端部分と他端部分とのネジに嵌め合うナット４２Ｂとを備えている。また、外装部１２には、煙道部１１の長手方向に沿って長い長穴１２Ｂが空けられ、同じようにして、外装部２２にも長穴２２Ａが空けられている。そして、連結用ボルト４２Ａが外装部１２の長穴１２Ｂと外装部２２の長穴２２Ａに挿入され、連結用ボルト４２Ａの両端部分が２つのナット４２Ｂによるダブルナットでそれぞれ止められて、外装部２２が外装部１２に対して摺り動き可能に固定されている。つまり、外装部２２と外装部１２とにより摺動構造が形成されている。
【００２５】
さらに、エキスパンション２０のエキスパンション部２１は、次のようにして煙道１０の煙道部１１に固定されている。つまり、図８に示すような固定具４３が用いられている。固定具４３は、ボルト４３Ａと、ボルト４３Ａと嵌め合うナット４３Ｂと、補助板４３Ｃとを備えている。また、煙道部１１とエキスパンション部２１と補助板４３Ｃとには貫通穴が開けられている。そして、各貫通穴にボルト４３Ａが挿入され、ボルト４３Ａがナット４３Ｂで止められ、補助板４３Ｃを介在して、エキスパンション部２１が煙道部１１に固定されている。通常、エキスパンション部２１と煙道部１１との接続部分から、煙道部１１を流れる排ガスが漏れることはないが、固定具４３に緩みなどが生じると、排ガスが漏れることがある。
【００２６】
こうした排ガスの漏れに備えて、この実施の形態では、二重構造の煙道１０に対して遮断部５０が設けられ、エキスパンション２０に対して検知部６０が設けられている。先ず、遮断部５０について説明する。遮断部５０は、煙道１０とエキスパンション２０との接続部分に形成されている開口Ｗに設けられている。遮断部５０は板状の遮断板５１を備えている。遮断板５１は、煙道部１１と外装部１２との間に形成されている空間と、エキスパンション２０に形成されている空間Ｓとを区切って、２つの空間を分離するものである。
【００２７】
遮断板５１は耐熱性を持つテフロン（登録商標）などの材料を基にして作られている。遮断板５１の一端はシリコンなどのシール材５２によって外装部１２の端部に取り付けられ、他端は同じくシリコンなどのシール材５３で煙道部１１に固定されている。そして、発電ユニットの運転により煙道部１１が膨張したとき、図９に示すように、シール材５２、５３の持つ弾性で遮断板５１が傾斜し、煙道部１１の膨張を吸収する。このとき、煙道部１１の膨張でシール材５２、５３が変形するだけであるので、遮断部５０が開口Ｗを塞いでいる状態、つまり、煙道部１１と外装部１２との間に形成されている空間と、エキスパンション２０に形成されている空間Ｓとを区切っている状態に変りはない。つまり、断熱部１３が設けられている空間は、エキスパンション部２１が設けられている空間から常に分離された状態にある。
【００２８】
次に、検知部６０について説明する。検知部６０は、エキスパンション部２１と煙道部１１との接続部分などから排ガスが漏洩したときに、漏洩ガスを検知するためのものである。検知部６０は、先の図８に示すように、検知孔６１とリボン６２と円筒部６３とを備えている。検知孔６１は、地表面側と向かい合うエキスパンション２０の外装部２２に空けられている。検知孔６１の地表面側には、筒状の円筒部６３が取り付けられている。検知孔６１は排ガスが漏洩したときに漏洩ガスを流すための孔であり、円筒部６３は漏洩ガスを地表面側に向かって流すためのものである。つまり、排ガスが漏洩すると、図１０（ａ）に示すように、検知孔６１から円筒部６３を通って流れ出す、漏洩ガスによるガス流ＧＦが発生する。
【００２９】
検知部６０のリボン６２は、排ガスの漏洩を視覚的に知らせるためのものである。帯状のリボン６２の一端が、エキスパンション２０の外装部２２の内側に固定されている。図８では、リボン６２の一端が、煙道１０の外装部１２の先端に固定されている。固定されたリボン６２を伸ばしたときに、リボン６２が検知孔６１の上を通るように、リボン６２の一端が固定されている。通常、リボン６２は外装部２２の内側に収納されている。そして、排ガスが漏洩すると、図１０（ｂ）に示すように、漏洩ガスのガス流ＧＦにより、リボン６２が外装部２２の外側に排出されて、排ガスの漏洩を視覚的に知らせる。同時に、検知孔６１は漏洩ガスを大気中に排出する。このように、リボン６２の排出により排ガスの漏洩を知らせるので、リボン６２を目立つ色に着色してもよい。なお、リボン６２の代わりとして、例えば漏洩ガスのガス流ＧＦで回転する風車のようなものを円筒部６３の先端に設けてもよい。
【００３０】
こうした検知部６０は、排ガスの漏洩を視覚的に知らせるので、担当者による視認が容易なように、検知部６０をエキスパンション２０の地表面側に設けることが最適である。また、検知部６０を地表面側に設けることにより、漏洩ガスが液状になった場合でも、液状の漏洩ガスが検知孔６１から排出される。
【００３１】
こうした構成の流体道構造によれば、エキスパンション部２１と煙道部１１との接続部分から排ガスが漏れても、遮断部５０により、外装部１２と煙道部１１とで形成される空間に漏洩ガスが流れて拡散することを防ぐので、漏洩ガスによる影響はエキスパンション２０の外装部２２だけに止まり、煙道１０の外装部１２に影響を与えることを防ぐことができる。つまり、漏洩ガスによる影響を最小限にすることができる。同時に、検知部６０では、漏洩ガスによるガス流ＧＦが発生し、リボン６２が検知孔６１から排出されて、排ガスの漏洩を視覚的に知らせることができる。
【００３２】
こうして、この実施の形態により、煙道１０を搬送中の排ガスが漏洩しても、漏洩した排ガスはエキスパンション２０の空間を流れるだけであり、煙道１０の外装部１２に対しては漏洩ガスの影響を防ぐことができ、かつ、排ガスの発生を視覚的に知らせることができる。また、煙道１０やエキスパンション２０の大幅な変更を行うことを不要にして、漏洩ガスの影響を防ぐと共に排ガスの漏洩を知らせることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
この実施の形態では、実施の形態１の検知部６０を次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態は、図１１に示すように、検知部６０のリボン６２の代わりに、排ガス中に含まれる物質、例えば硫黄酸化物（ＳＯｘ）を検出する検知器６４を用いる。検知器６４は、本体６４Ａとセンサ６４Ｂと表示灯６４Ｃとを備えている。センサ６４Ｂは、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を検出すると、検知信号を本体６４Ａに送る。本体６４Ａは、検知信号を受け取ると、表示灯６４Ｃを点灯制御する。これにより、排ガスの漏洩を知らせることができる。なお、本体６４Ａは検知信号を受け取ると、排ガスの漏洩発生を示す信号を無線等で受信装置（図示を省略）に送るようにしてもよい。
【００３４】
また、検知器６４としては、排ガスの流量を検知するガス流量計などを用いることもできる。
【００３５】
このように、この実施の形態によれば、検知器６４を用いて排ガスの漏洩発生を検知するので、漏洩発生を正確に検知することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
この実施の形態では、実施の形態１のエキスパンション２０を介在した煙道１０の接続に代わって、煙道１０の接続を次のようにしている。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。この実施の形態では、図１２に示すように、煙道部１１の先端に設けられたフランジ１１Ｃにより煙道部１１を接続している。フランジ１１Ｃの接続にはボルトとナットを用いたものや、溶接によるものがある。
【００３７】
こうした流体道構造は低温の排ガスを搬送する場合に用いられる。そして、フランジ１１Ｃによる接続部分で排ガスが漏洩した場合、実施の形態１と同じようにして、外装部１２と煙道部１１とで形成される空間に漏洩ガスが拡散して、外装部１２に影響を与えることを防ぐことができる。同時に、検知部６０では、実施の形態１と同じように、漏洩ガスによるガス流ＧＦが発生し、リボン６２が検知孔６１から排出されて、排ガスの漏洩を知らせることができる。
【００３８】
以上、この発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は各実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、各実施の形態では、煙道１０が搬送する流体が発電ユニットの排ガスであったが、この発明は、各種の設備で用いられる蒸気、アンモニアガス等のガスや、溶液のような流体を搬送する流体道構造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１による流体道構造の概略を示す斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面を示す断面図である。
【図３】ガイド部を示す断面図である。
【図４】ガイド部の摺動構造を示す斜視図である。
【図５】煙道部の収縮の様子を示す断面図である。
【図６】外装部の保持の様子を示す断面図である。
【図７】保持具による外装部の保持の様子を示す断面図である。
【図８】煙道部と外装部とで形成される開口付近を拡大した様子を示す断面図である。
【図９】煙道部が膨張したときの遮断部の様子を示す断面図である。
【図１０】排ガスの漏洩を説明する図であり、図１０（ａ）は漏洩ガスによるガス流を示す図、図１０（ｂ）はガス流によるリボンの排出を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による検知部を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による流体道構造の概略を示す断面図である。
【図１３】煙道を説明する図である。
【図１４】煙道の構造を説明する断面図である。
【図１５】エキスパンションの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  煙道（流体道）
１１  煙道部（流体道部）
１２  外装部
２０  エキスパンション
２１  エキスパンション部
２２  外装部
３０  ガイド部
５０  遮断部
５１  遮断板
５２、５３  シール材
６０  検知部
６１  検知孔
６２  リボン
６３  円筒部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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