(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭焚ボイラの火炉ホッパー部に配置され、再循環ガス導入部のシールプレートを火炉からの輻射熱およびホッパー水の飛沫等から保護するための保護板の支持装置において、Ｕ字型梁と、Ｌ字型梁と、複数の板状の連結板とを設け、前記Ｕ字型梁を、最上段の火炉ホッパー管の上側に載置・固定し、前記連結板を、前記火炉ホッパー管の間でその板厚方向が前記火炉ホッパー管の軸方向に直角になるように配置して前記Ｕ字型梁に固定し、前記Ｌ字型梁を、最下段の前記火炉ホッパー管の下側になるようにして前記連結板に固定し、前記保護板を前記Ｌ字型梁に保持させるように構成したことを特徴とする保護板の支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭焚ボイラの火炉ホッパー部に配置され、再循環ガス導入部のシールプレートを火炉からの輻射熱およびホッパー水の飛沫等から保護するための保護板の支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の石炭焚ボイラの側面断面図である。図で、１はボイラ本体、２は火炉、３は火炉ホッパーケーシング、４は灰処理装置である。５は風箱、６は微粉炭バーナで、それぞれ火炉２の側面に配置されている。７は過熱器、８は再熱器、９は横置き再熱器、１０は横置き過熱器、１１は節炭器、１２は配管、１３は空気予熱器、１４は排ガス管、１５は空気供給管である。１６はガス再循環通風機で、分岐管１７の途中に設けられている。
【０００３】
始めに、燃焼ガスの流れについて説明する。燃料である微粉炭は風箱５から供給される燃焼用空気により微粉炭バーナ６で燃焼される。生成した燃焼ガスＧは伝熱器群すなわち、過熱器７、再熱器８、横置き再熱器９、横置き過熱器１０および節炭器１１の内部を流れる水あるいは蒸気を加温した後、配管１２に流入し、空気予熱器１３において風箱５に送られる燃焼用空気を加温した後大気に放出される。
【０００４】
石炭焚ボイラの場合、出力を小さくするために燃料の供給量を減らすと、燃焼ガスＧの生成量が減るため、ボイラ内部での流れが不均一になり、蒸気温度の制御が困難になる。そこで、出力を小さくする場合には、分岐管１７の内部に配置した図示を省略したダンパを開くと共に、ガス再循環通風機１６を動作させ、燃焼ガスＧの一部を火炉２に戻すことにより（以下、分岐管１７を通る燃焼ガスＧを、再循環ガスＲという。）、燃焼ガスＧの量を増加させ、燃焼ガスＧが総ての伝熱器を均一に加熱するようにしている。
【０００５】
次に、火炉ホッパーケーシング３の構造を説明する。
図８は図７のＡ部拡大図、図９は図８のＢ−Ｂ断面図、図１０は図８のＣ部詳細図、図１１は図１０のＤ−Ｄ断面図、図１２は図１０のＥ部拡大図、図１３は図１２の要部側面図である。図で、２０ａ、２０ｂは火炉ホッパー管で、一方は火炉２の炉壁２ａを構成する伝熱管に接続され、他方はそれぞれ管寄せ２１ａ、２１ｂに接続されている。なお、炉壁２ａあるいは火炉ホッパー管２０ａ、２０ｂは、分岐管１７に接続する部分、すなわち再循環ガス導入部を除き、隣接する伝熱管を板（メンブレン）で接続した構成である。２２はシールプレートで、管寄せ２１ｂに保持されている。２３はシール水で、ケース２４に収納されている。２５はホッパー水で、灰処理装置４に収納されている。灰処理装置４の内部表面は耐火材４ａで形成されている。図８、図１０における２６は案内板で、再循環ガス導入部の火炉ホッパー管２１ｂに固定され、再循環ガスＲを整流する。
【０００６】
図９における２７は保護板で、火炉２を構成する左・右側壁の下部に固定され、燃焼ガスＧの輻射熱を遮り、シールプレート２２が熱により損傷することを防止している。なお、図８に示すように、火炉ホッパー管２０ａ、２０ｂにより前・後壁側のシールプレート２２には、燃焼ガスＧの輻射熱が直接当らないため、保護板２７は設けられていない。
【０００７】
微粉炭を燃焼させると、燃焼ガスＧの他に、微粉炭に含まれていた不純物がクリンカとして生成される。溶融したクリンカは、ホッパー水２５中に落下して急冷され、固形のスラグとなり、図示を省略する排出装置によりボイラ外に排出される。なお、過熱器７、再熱器８の表面に付着したクリンカは、燃焼振動およびボイラ停止時の熱膨張差により剥離する。また、図示を省略する高温蒸気を使用する煤払い装置により強制的に除去される場合もある。
【０００８】
ボイラ運転中、シール水２３は常に補給され、Ｖ字形の切欠き２８からオーバーフローしたシール水２３は耐火材４ａの表面を冷却した後ホッパー水２５に合流する。
【０００９】
図１４は他の従来技術を示すもので、前・後壁側にも保護板２７を設けた例である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１３に示す構造、すなわち前・後壁側に保護板２７を設けない構造の場合、再循環ガスＲの流路面積が大きいから、ガス再循環通風機１６の出力は小さくて良い。しかし、再循環ガスＲの一部がシールプレート２２側へ流れ、再循環ガスＲ中に含まれるフライアッシュがケース２４内に堆積する。このため、定期的にボイラの運転を停止してケース２４内に堆積したフライアッシュを取り除く必要があった。また、切欠き２８がフライアッシュで塞がれると、シール水２３が均一に流れなくなり、耐火材４ａ表面の一部が水冷できなくなった。このような場合、耐火材４ａは直ちに温度上昇し、クリンカが落下したときに跳ね上げられたホッパー水２５の飛沫が当ると、急激に冷却されて割れる等の損傷を受けた。
【００１１】
一方図１４に示す構造、すなわち前・後壁側に保護板２７を設けた構造の場合、再循環ガスＲは保護板２７に遮られ、フライアッシュがケース２４内に堆積することがなく、上記した図１３の構造に起因する問題はない。途中から軸心を曲げた火炉ホッパー管２０ｂを同一形状に製作することは困難であり、火炉ホッパー管２０ｂの高さは一様ではない。このため、火炉ホッパー管２０ｂが真直である箇所に保護板２７を取付けるため、保護板２７と耐火材４ａとの距離Ｌが長くなり、再循環ガスＲの流路面積は小さくなる。この場合、火炉ホッパー管２０ａ、２０ｂの長さを長くするとボイラの熱効率が低下するから、火炉ホッパーケーシング３を大きくすることは得策でない。したがって、ガス再循環通風機１６の出力を大きくする必要があった。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、火炉ホッパーケーシングを大きくすることなく、再循環ガスＲの流路面積を確保することができる保護板の支持装置を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、石炭焚ボイラの火炉ホッパー部に配置され、再循環ガス導入部のシールプレートを火炉からの輻射熱およびホッパー水の飛沫等から保護するための保護板の支持装置において、Ｕ字型梁と、Ｌ字型梁と、複数の板状の連結板とを設け、前記Ｕ字型梁を、最上段の火炉ホッパー管の上側に載置・固定し、前記連結板を、前記火炉ホッパー管の間でその板厚方向が前記火炉ホッパー管の軸方向に直角になるように配置して前記Ｕ字型梁に固定し、前記Ｌ字型梁を、最下段の前記火炉ホッパー管の下側になるようにして前記連結板に固定し、前記保護板を前記Ｌ字型梁に保持させるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明に係る保護板の支持装置の配置図で、上記図８に対応する図である。図２は図１のＦ部詳細図、図３は図２のＨ−Ｈ断面図であり、図７〜図１４と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省略する。図２、３で、３０はＵ字型梁で、火炉ホッパー管２０ａの上に固定されている。３１は板状の連結板で、板厚方向が火炉ホッパー管２０ｂの軸方向に直角になるように配置され、上側はＵ字型梁３０の水平部に設けられた矩形穴３０ａを貫通して止め金具３２によりＵ字型梁３０に固定され、下側はＬ字型梁３３を保持している。図示の場合、連結板３１は火炉ホッパー管２０ａの１本おきに配置されている。Ｌ字型梁３３の立上り部の火炉ホッパー管２０ｂに対向する部分には、半径が火炉ホッパー管２０ｂの半径の２〜３倍の曲率の切欠き３３ａが設けられている。そして、Ｌ字型梁３３の下端には保護板２７がボルト３４とナット３５により固定されている。３６はＵ字ボルトで、ワッシャ３７、ナット３８により案内板２６を火炉ホッパー管２０ｂに固定している。そして、案内板２６の先端２６ａは立上り部に固定され、再循環ガスＲがシールプレート２２側に侵入しないようにされている。
【００１５】
以上の構成であるから、再循環ガスＲの一部は連結板３１の間を流れ、再循環ガスＲの流路を大きくできる。そして、Ｕ字型梁３０を火炉ホッパー管２０ａ上に載置・固定するから、火炉ホッパー管２０ｂの形状の影響を受けず、保護板２７を耐火材４ａ近傍に位置決めすることができる。しかも、Ｕ字型梁３０とＬ字型梁３３の間を通って流れる再循環ガスＲは、図２における保護板２７の左側の火炉ホッパー管２０ａ、火炉ホッパー管２０ｂを吹き抜けた再循環ガスＲの流れ方向を火炉２側に向けるから、再循環ガスＲは速やかに火炉２に流れ込む。
【００１６】
図４および図５は、本発明の変形例であり、図４は上記図２に対応し、図５は図４のＪ−Ｊ断面図である。この変形例では、Ｕ字型梁３０に代えて１対のＬ字型の梁４０を対向させて配置し、接続板４１で連結するようにしている。したがって、矩形穴３０ａを設ける必要がなく、隣接する接続板４１の間を再循環ガスＲが流れるようにすれば、再循環ガスＲの流路はさらに大きくできる。
【００１７】
また、切欠き３３ａは円形に限らず、図５に示すように角形にしても良いし、全く設けずに、図５に２点鎖線で示す直線Ｍの高さにしても良い。
【００１８】
また、図６に示すように、Ｌ字型梁３３をＵ字型梁３０の側面に接続するようにしても良い。
【００１９】
さらに、上記では、火炉ホッパー管が２段に配置された場合について説明したが、３段以上に配置されている場合にも適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、石炭焚ボイラの火炉ホッパー部に配置され、再循環ガス導入部のシールプレートを火炉からの輻射熱およびホッパー水の飛沫等から保護するための保護板の支持装置において、Ｕ字型梁と、Ｌ字型梁と、複数の板状の連結板とを設け、前記Ｕ字型梁を、最上段の火炉ホッパー管の上側に載置・固定し、前記連結板を、前記火炉ホッパー管の間でその板厚方向が前記火炉ホッパー管の軸方向に直角になるように配置して前記Ｕ字型梁に固定し、前記Ｌ字型梁を、最下段の前記火炉ホッパー管の下側になるようにして前記連結板に固定し、前記保護板を前記Ｌ字型梁に保持させるように構成したから、火炉ホッパーケーシングを大きくすることなく、再循環ガスＲの流路面積を大きく確保することができる。そして、保護板により、過熱器管および再過熱器管に溶融結合したクリンカが落下した際に発生するホッパー水の飛沫が耐火材あるいはシールプレートに付着することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る保護板の支持装置の配置図である。
【図２】図１のＥ部詳細図である。
【図３】図２のＦ−Ｆ断面図である。
【図４】本発明に係る保護板の支持装置の変形例である。
【図５】図４のＪ−Ｊ断面図である。
【図６】本発明に係る保護板の支持装置の変形例である。
【図７】従来の石炭焚ボイラの側面断面図である。
【図８】図７のＡ部拡大図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図８のＣ部詳細図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図１０のＥ部拡大図である。
【図１３】図１２の要部側面図である。
【図１４】従来の他の保護板の設置例である。
【符号の説明】
４ａ  耐火材
２０ａ、  ２０ｂ  火炉ホッパー管
２７  保護板
３０  Ｕ字型梁
３１  連結板
３３  Ｌ字型梁
Ｒ  再循環ガス
【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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