(57)【要約】【課題】  【解決手段】  底部（１４）及び前記底部から高さＨにあるルーフ（１６）、並びに、少なくとも４つのコーナーセクション（２０）と共に多角形の水平断面を形成する少なくとも４つの平面水管壁（１８）を有する、ボイラ圧力体（１２）と、剛性支持スチール構造（３４）とを備える、ボイラ構造体（１０）であって、ボイラ圧力体は、底部とルーフとの間の高さで剛性支持スチール構造に対して支持され、底部とルーフとの間の高さ領域で、少なくとも４つのコーナーセクション（２０）のうちの少なくとも４つの外部に、垂直コーナー柱（４０）が取り付けられ、また、ボイラ圧力体の垂直荷重の平衡を保つように、垂直コーナー柱（４０）の各々を、底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで剛性支持スチール構造（３４）に対して支持することによって、ボイラ圧力体（１２）の支持が提供される、ボイラ構造体。【選択図】  図１
2020537104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部（１４）及び前記底部から高さＨにあるルーフ（１６）、並びに、少なくとも４つのコーナーセクション（２０）と共に多角形の水平断面を形成する少なくとも４つの平面水管壁（１８）を有する、ボイラ圧力体（１２）と、剛性支持スチール構造（３４）とを備える、ボイラ構造体（１０）であって、前記ボイラ圧力体は、前記底部とルーフとの間の高さで前記剛性支持スチール構造に対して支持され、前記底部とルーフとの間の高さ領域で、前記少なくとも４つのコーナーセクション（２０）のうちの少なくとも４つの外部に、垂直コーナー柱（４０）が取り付けられ、また、前記ボイラ圧力体の垂直荷重の平衡を保つように、前記垂直コーナー柱（４０）の各々を、前記底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで前記剛性支持スチール構造（３４）に対して支持することによって、前記ボイラ圧力体（１２）の前記支持が提供されることを特徴とする、ボイラ構造体。
【請求項２】
前記剛性支持スチール構造（３４）は、グランド（３２）に対して支持された複数の垂直な主支柱（３６）、及び、前記底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで前記垂直な主支柱に取り付けられた複数の水平な主支持梁（３８）を備え、また、前記複数の垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記ボイラ圧力体の垂直荷重の平衡を保つように、前記水平な主支持梁（３８）のうちの少なくとも１つに対して支持されることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項３】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記ボイラ圧力体の垂直荷重の平衡を保つように、前記底部から０．４Ｈから０．６Ｈの高さで前記剛性支持スチール構造（３４）に対して支持されることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項４】
前記ボイラ圧力体（１２）の垂直荷重は、前記垂直コーナー柱（４０）のみによって平衡が保たれることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項５】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記ボイラ圧力体の前記高さＨの少なくとも５％の高さを有する高さ領域において、前記それぞれのコーナーセクション（２０）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項６】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記ボイラ圧力体の前記高さＨの少なくとも１５％の高さを有する高さ領域において、前記それぞれのコーナーセクション（２０）に取り付けられることを特徴とする、請求項５に記載のボイラ構造体。
【請求項７】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、垂直方向に剛性接合を提供するように、少なくとも１つの連続金属ストリップ（４２）によって前記それぞれのコーナーセクション（２０）に取り付けられることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のボイラ構造体。
【請求項８】
前記取付けは、最も外側の水管（５６）への、又は、前記コーナーセクションを形成する前記水管壁（１８）のうちの最も外側の水管（５６）の間のコーナーフィン（５４）への、前記少なくとも１つの金属ストリップ（４２）の各々の連続溶接によって行われることを特徴とする、請求項７に記載のボイラ構造体。
【請求項９】
前記垂直コーナー柱（４０）のうちの少なくとも１つは、前記ボイラの下降パイプ（４４）であることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項１０】
前記垂直コーナー柱（４０）は、前記ボイラ圧力体との共通断熱材（５８）の内側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項１１】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、支持突起（５０）によって前記垂直コーナー柱に取り付けられた少なくとも１つのハンガーロッド（４８）によって、前記水平な主支持梁（３８）のうちの少なくとも１つに対して支持されることを特徴とする、請求項２に記載のボイラ構造体。
【請求項１２】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、滑り接続によって前記水平な主支持梁（３８）のうちの少なくとも１つに対して支持されることを特徴とする、請求項２に記載のボイラ構造体。
【請求項１３】
前記滑り接続は、
垂直に延在するリブ（６６）及び滑り軸受（６４）によって前記垂直コーナー柱（４０）に取り付けられたベースプレート（６２）を備えることを特徴とする、請求項１２に記載のボイラ構造体。
【請求項１４】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、２つの近接する水平な主支持梁（３８）への滑り接続によって支持されることを特徴とする、請求項１３に記載のボイラ構造体。
【請求項１５】
前記ボイラ圧力体（１２）は、流動床ボイラの炉である、請求項１に記載のボイラ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  技術分野
【０００２】
[0002]  本発明は、請求項１の前提部に従ったボイラ構造に関する。より具体的には、本発明は、底部及び底部から高さＨにあるルーフ、並びに、少なくとも４つのコーナーセクションと共に多角形の水平断面を形成する少なくとも４つの平面水管壁を有する、ボイラ圧力体と、剛性支持スチール構造とを備える、ボイラ構造体に関し、ボイラ圧力体は、底部とルーフとの間の高さで剛性支持スチール構造に対して支持される。ボイラ圧力体は、有利には炉であるが、代替として、粒子分離器、対流ケージ、又は空きパスなどの、平面水管壁から形成されるボイラの別の構造部分とすることもできる。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  関連技術
【０００４】
[0004]  相対的に大きなボイラは、従来、頂部支持型で配置され、すなわち、ボイラの炉、又はより一般的にはボイラ圧力体が、ボイラ圧力体の周辺及び上方に延在する従来型の剛性支持スチール構造から吊り下げられるように配置されるように支持される。相対的に小さなボイラは、従来、底部支持型で配置され、ボイラ圧力体の垂直荷重は、ボイラの下方に配置された剛性支持スチール構造のみによって平衡が保たれる。頂部支持型構造体と底部支持型構造型との間の主な相違点は、ボイラの温度が上昇したとき、頂部支持型ボイラの熱膨張は主として下方に向かって起こるが、底部支持型ボイラの熱膨張は主として上方に向かって起こることである。底部支持型ボイラは、相対的に小さなボイラの場合、ボイラ圧力体の周辺及び上方に延在する別の剛性支持スチール構造を必要としないため、一般に、頂部支持型ボイラよりも単純であり、経済的により有利である。底部支持型構造体の欠点は、ボイラ圧力体の壁が、圧力体の垂直圧縮荷重を支えるのに十分強力でなければならないことである。
【０００５】
[0005]  第３の代替は、ボイラ圧力体を剛性支持スチール構造に対してその中間セクションで支持することである。したがって、中間セクションより下方のボイラ圧力体の下部は頂部支持型であり、中間セクションより上方のボイラ圧力体の上部は底部支持型である。中間支持型構造体は、支持スチール構造のサイズが頂部支持型ボイラの圧力体周辺で必要なサイズよりも縮小されるため、いくつかの適用例にとって有利であり。同時に、こうした中間支持型構造体は、大きな底部支持型ボイラの場合のような、ボイラ圧力体の非常に強力な壁の必要性を排除する。例えば、米国特許第２，５８３，５９９号、米国特許第２，８５６，９０６号、欧州特許公開出願第００７３８５１Ａ１号、及び米国特許出願公開第２０１５／０２４１０５４号に、異なる中間支持型ボイラ構造体が示されている。
【０００６】
[0006]  米国特許第４，４２８，３２９号は、ボイラの中間高さに複数のカンチレバーアームを備える支持スチール構造を伴う中間支持型ボイラ構造体を開示している。水平熱膨張を吸収するために、炉の管壁及びボイラのバックパスは、管壁の内方向湾曲セクションに取り付けられた多数の垂直連結によってカンチレバーに柔軟に接続された、複数のレバーから吊り下げられている。
【０００７】
[0007]  中間支持型ボイラを設計する際の問題は、ボイラ圧力体の中間セクションを炉周辺の剛性支持スチール構造に取り付けるため、及び同時に、熱膨張の影響を考慮に入れるための、単純で有利なやり方を見つけることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
[0008]  本発明の目的は、中間支持型ボイラのための有利な構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0009]  一態様によれば、本発明は、底部及び底部から高さＨにあるルーフ、並びに、少なくとも４つのコーナーセクションと共に多角形の水平断面を形成する少なくとも４つの平面水管壁を有する、ボイラ圧力体と、剛性支持スチール構造とを備える、ボイラ構造体に関し、ボイラ圧力体は、底部とルーフとの間の高さで剛性支持スチール構造に対して支持され、底部とルーフとの間の高さ領域で、少なくとも４つのコーナーセクションのうちの少なくとも４つの外部に、垂直コーナー柱が取り付けられ、また、ボイラ圧力体の垂直荷重の平衡を保つように、垂直コーナー柱の各々を、底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで剛性支持スチール構造に対して支持することによって、ボイラ圧力体の支持が提供される。
【００１０】
[0010]  ボイラ圧力体という用語は、本明細書では概して、平面水管壁から形成される、すなわち概して、高圧の水又は蒸気を搬送し、管の間に溶接されたフィンによって従来のやり方で共に接続された、垂直管から形成される、蒸気発生プラントの構造部品を指す。本発明の一実施形態によれば、ボイラ圧力体は流動床ボイラの炉であるが、ボイラ圧力体は、代替として、例えば、バブリング床ボイラ又はＰＣボイラなどの、任意のタイプの蒸気発生器の炉、対流ケージ、又は空きパスなどの、別のタイプの圧力体とすることができる。下記の説明で炉に言及するとき、圧力体は代替として、適切であればいつでも、別のボイラ圧力体とすることができることを理解されたい。ボイラ圧力体は通常、水管壁によって形成される４つのコーナーセクションを伴う矩形の水平断面を有するが、一般に、ボイラ圧力体は、４つより更に多くのコーナーセクションを伴う多角形の水平断面を有することができる。
【００１１】
[0011]  本発明の主な特徴は、ボイラ圧力体が中間支持型であること、すなわち、ボイラ圧力体に影響を与える重力及び地震力などの垂直荷重が、ボイラ圧力体の底部とルーフとの間の中間高さで剛性支持スチール構造に対して平衡を保つことである。より具体的には、ボイラ圧力体の底部からルーフまでの高さがＨであるとき、ボイラ圧力体は好ましくは底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで、より好ましくは底部から０．３Ｈから０．７Ｈの高さで、及び更により好ましくは底部から０．４Ｈから０．６Ｈの高さで、剛性支持スチール構造に対して支持される。この説明により、以下、支持の高さとは、ボイラ圧力体の熱膨張に起因して垂直方向に移動しないボイラ圧力体のレベルを意味する。本発明の別の主な特徴によれば、ボイラ圧力体の支持、又はより精密には、ボイラ圧力体の垂直荷重のバランシングは、ボイラ圧力体の水管壁によって形成されるコーナーセクションの外部、又は外側に取り付けられる、垂直コーナー柱を介して提供される。
【００１２】
[0012]  剛性支持スチール構造は、有利には、グランド又はボイラの基礎に対して支持される複数の垂直な主支柱を備え、ボイラ圧力体は、垂直な主支柱に取り付けられた複数の水平な主支持梁に対して支持される。水平な主支持梁は、底部から好ましくは０．１Ｈから０．９Ｈの高さで、より好ましくは０．３Ｈから０．７Ｈの高さで、及び更により好ましくは０．４Ｈから０．６Ｈの高さで、垂直な主支柱に取り付けられる。したがって、本発明に従った水平な主支持梁は、典型的には底部から約１．１Ｈのレベルにある、従来の頂部支持型ボイラにおける水平な主支持梁よりもかなり低いレベルにある。
【００１３】
[0013]  ４つのコーナーセクションを伴う矩形の断面を有する従来のボイラ圧力体の場合、垂直コーナー柱は、本来、４つのコーナーセクションすべてに取り付けられる。４つより多くのコーナーセクションを伴う多角形の断面を有するボイラ圧力体の場合であっても、垂直コーナー柱は、有利には適切に選択された４つのコーナーセクションに取り付けられる。代替として、垂直コーナー柱は、多角形粒子分離器などの複数のコーナーセクションを伴うボイラ圧力体の、６つ又は８つのコーナーセクションなどの４つよりも多くのコーナーセクションに取り付けることができる。
【００１４】
[0014]  本発明のいくつかの実施形態において、柔軟な補助の頂部支持又は底部支持によって、ボイラ圧力体の前述の中間支持を補完することが可能であり得るが、いずれの場合でも、本発明に従い、ボイラ圧力体のほとんどの垂直荷重は中間支持によって平衡が保たれる。本発明の好ましい実施形態によれば、ボイラ圧力体の垂直荷重は、コーナーセクションに取り付けられた垂直コーナー柱のみによって平衡が保たれる。ボイラ圧力体がそのコーナーセクションのみを介して支持されるという表現は、コーナーセクションの外側を取り囲む構造に接続されていないことは意味しておらず、炉から燃焼ガスを、又は水管へ水を伝搬するための手段、あるいは、空気及び燃料を炉に供給するための手段などの、こうした他の接続が、ボイラ圧力体の垂直荷重のいずれの不可欠な平衡も提供しないことを意味する。
【００１５】
[0015]  垂直コーナー柱のみを介したボイラ圧力体の支持は、従来の水管壁によって提供される相対的に高いせん断力容量によって可能である。ボイラ圧力体の水管壁は、実際には、最大約２０メートルまで、あるいはそれ以上の幅のコーナーセクションに取り付けられた、垂直コーナー柱のみを介して支持することが可能であり、それによって、例えば、循環流動床ボイラの炉を最大５０〜１００ＭＷｅ、あるいはそれ以上の容量まで支持するのに適している。
【００１６】
[0016]  従来のボイラ圧力体の高さ及び幅の比に起因して、ボイラ圧力体の平面水管壁の熱膨張は、通常、主に垂直方向に生じる。しかしながら、熱膨張は一般に、通常は少量であるが水平方向にも生じる。前述のように、ボイラ圧力体はその中間セクションで支持されるため、垂直方向の熱膨張は中間セクションの上方で上に向かって、及び中間セクションの下方で下に向かって生じる。ボイラ圧力体を、コーナー柱のみを介して、底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで剛性支持スチール構造に対して支持することで、水平熱膨張の単純で効果的な吸収を可能にする有利な構造体を提供する。
【００１７】
[0017]  水平熱膨張を可能にするために、垂直コーナー柱と剛性支持スチール構造との間の接続を、すべての、又は少なくとも１つを除くすべての水平方向で適応させなければならない。こうした適応的な接続は、上から吊り下げるか又は下から支持するかのいずれかによって、垂直コーナー柱を介したボイラ圧力体の支持を配置することによって提供可能である。中間から上方で支持される構造体において、垂直コーナー柱は、剛性支持スチール構造、又は、剛性支持スチール構造の水平な主支持梁から、吊り下げられるように配置される。中間から下方で支持される構造体において、垂直コーナー柱は、好適な滑り接続によって水平な主支持梁に対して支持される。
【００１８】
[0018]  より具体的には、垂直コーナー柱は、有利には、少なくとも１つの支持突起によって垂直コーナー柱に取り付けられた少なくとも１本のハンガーロッドによって水平な主支持梁に対して支持される、中間から上方で支持される配置にある。各垂直コーナー柱は、通常、実際には少なくとも２本のハンガーロッドによって、水平な主支持梁に対して支持される。こうしたハンガーロッドは、コーナーセクションの相対的に小さな水平移動を可能にするようにハンガーロッドをわずかに傾斜させることによって、水平熱膨張の吸収を可能にする。本発明の特に好ましい実施形態によれば、垂直コーナー柱の各々は、水平な主支持梁のうちの２つの近接梁によって支持される、少なくとも１つの水平な補助支持梁から吊り下げられている。
【００１９】
[0019]  それに対して、垂直コーナー柱は、有利には、剛性支持スチール構造の水平な主支持梁上に、滑り軸受などの好適な滑り接続を配置することによって、剛性支持スチール構造に対して支持される、中間から下方で支持される配置にある。滑り接続は、コーナーセクションの相対的に小さな水平移動を可能にすることによって、水平熱膨張の吸収を可能にする。本発明の好ましい実施形態によれば、滑り接続は、垂直に延在するリブ、又は支持突起によって垂直コーナー柱に取り付けられたスチールベースプレートを備える。次いで、ベースプレートは、有利にはスチール滑り面又は滑り軸受によって、２つの近接する互いに直交に配置された水平な主支持梁に対して支持される。
【００２０】
[0020]  垂直コーナー柱は、必要な強度を提供するために、少なくとも十分な高さの領域内でそれぞれのコーナーセクションに取り付けられるものとする。いくつかの適用例では、この高さは、ボイラ圧力体の高さの好ましくは少なくとも５％、更により好ましくは少なくとも１５％である。垂直コーナー柱が、ボイラ圧力体の高さの少なくとも３０％、あるいはほとんど又はすべてなどの、明らかに高い高さ領域内でそれぞれのコーナーセクションに取り付けられることも可能である。垂直コーナー柱は、有利には、垂直方向に剛性接合を提供するように少なくとも１つの連続金属ストリップによってコーナーセクションに取り付けられる。コーナーセクションへの取付けは、有利には、コーナーセクションを形成する水管壁のうちの最も外側の水管の間の、少なくとも１つのコーナー管又はコーナーフィンへの連続溶接によって行われる。
【００２１】
[0021]  垂直コーナー柱とボイラ圧力体との間の熱応力を避けるために、コーナー柱は、有利には、少なくともボイラ圧力体とほぼ同じ温度に維持される。したがって、コーナー柱をコーナーセクションに接続する金属ストリップは、有利には、望ましい剛性に加えて、コーナーセクションと垂直柱との間に良好な熱接触も提供するような寸法に決定される。垂直コーナー柱は、通常、ボイラ圧力体との共通断熱材の内側にも配置される。
【００２２】
[0022]  本発明の好ましい実施形態によれば、垂直柱のうちの少なくとも１つ又は好ましくは各々がボイラパイプである。ボイラパイプは、有利にはボイラの下降パイプであるが、いくつかの適用例では、例えば蒸気パイプとすることもできる。垂直柱として下降パイプを使用することによって、下降パイプの特別な支持の必要性が最小限となる。下降パイプ内の水は、水管壁の管内の水とほぼ同じ温度であるため、水管壁と水管壁に取り付けられた下降パイプとの間には、いずれの著しい熱応力も存在しない。
【００２３】
[0023]  下降パイプ又は他の好適なボイラパイプが使用できないときに特別に適用可能な、本発明の別の好ましい実施形態によれば、複数の垂直コーナー柱はボイラパイプではないか、又は、複数の垂直柱のうちの少なくとも１つはボイラパイプではない。こうした垂直柱は、例えば、方形断面を伴う別個の中空垂直梁、又は任意の形状の中空梁、あるいは中実バーとすることができる。垂直柱としての使用専用のこうした別個の垂直梁は、それらのサイズがより自由に選択できるという利点を有する。こうした別個の梁を垂直柱として使用するとき、水管壁と垂直柱との間に金属ストリップを提供して特に良好な熱伝導率を使用することによって、水管壁と垂直柱との間の温度差を最小限にすることが保証されなければならない。温度差を最小限にするために、垂直柱の各々は、例えばボイラパイプ又は中空垂直梁のいずれであっても、好ましくは、ボイラ圧力体との共通断熱材の内側に配置される。
【００２４】
[0024]  本発明は、ボイラの特に簡潔な設計、従来の方法を使用するよりも明らかに迅速なボイラの架設、及び、多くの場合、必要なスチール構造の量の大幅な削減を可能にする。
【００２５】
[0025]  上記の簡潔な説明、並びに本発明の更なる目的、特徴、及び利点は、添付の図面に関連して説明されるとき、本発明に従った実施形態の、現時点で好ましいとは言え例示的な下記の詳細な説明を参照することで、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】[0026]本発明の第１の好ましい実施形態に従った、ボイラを示す概略側面図である。
【図２ａ】[0027]本発明に従った、ボイラの細部の実施形態を示す概略図である。
【図２ｂ】[0027]本発明に従った、ボイラの細部の実施形態を示す概略図である。
【図３ａ】[0028]本発明の実施形態に従った、ボイラの他の細部を示す概略図である。
【図３ｂ】[0028]本発明の実施形態に従った、ボイラの他の細部を示す概略図である。
【図４】[0029]本発明の更なる実施形態に従った、ボイラの細部を示す概略図である。
【図５】[0030]本発明の好ましい実施形態に従った、ボイラを示す概略側面図である。
【図６】[0031]本発明の別の好ましい実施形態に従った、ボイラの細部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[0032]  図１は、本発明の実施形態を表す流動床ボイラ構造体１０の側面図を概略的に示す。流動床ボイラ構造体１０は、底部１４及び底部から高さＨにあるルーフ１６、並びに、図１ではそのうちの１つのみが見えている４つの平面水管壁１８を有する、炉１２を備える。水管壁は、フィンによって共に接続された垂直水管からなる従来型である。水管壁１８は、図１ではそのうちの２つが見えている４つのコーナーセクション２０を伴う、矩形断面を形成する。炉は、入口及び出口ヘッダ２２、２４、燃焼ガスダクト２６、並びに、燃料２８及び一次空気３０を炉に供給するための手段などの、従来型機器を備える。こうした機器は本発明を理解するのに適していないため、本明細書では詳細に説明しない。
【００２８】
[0033]  炉１２は、ボイラ周辺に配置された剛性支持スチール構造３４を介してグランド３２に対して支持される。支持スチール構造３４は、複数の垂直主支柱３６、実際には少なくとも４本の垂直主支柱、及び、垂直主支柱の間に接続された複数の水平な主支持梁３８を備える。図１に見られるように、水平な主支持梁３８は、明らかに炉のルーフ１６の下方、例えば底部から０．３Ｈから０．７Ｈである、少なくともレベルＬにある。
【００２９】
[0034]  本発明に従い、垂直コーナー柱４０が、有利には連続金属ストリップ４２によって、コーナーセクション２０の各々の垂直方向の中間部分に取り付けられる。垂直コーナー柱のそれぞれのコーナーセクションへの取付けは、炉の重みを支えることが可能なように、十分強力でなければならない。したがって、垂直コーナー柱は、好ましくは、ボイラ圧力体の高さＨの少なくとも５％、更により好ましくは少なくとも１５％の高さ領域内で、それぞれのコーナーセクションに取り付けられる。垂直コーナー柱４０は、下降管４４の一部、蒸気ドラム４６から入口ヘッダ２２への循環ボイラ水、又は、炉を支持するのに好適な他の柱とすることができる。
【００３０】
[0035]  図１に示される実施形態によれば、炉１２はハンガーロッド４８によって支持スチール構造３４に対して支持される。ハンガーロッド４８の上部エッジは水平な主支持梁３８に取り付けられ、ハンガーロッドの下部エッジは、垂直コーナー柱の２つの側面に取り付けられた突起５０によって垂直コーナー柱４０に取り付けられる。このようにして、垂直コーナー柱はハンガーロッド４８に対して支持され、またそれらによって、突起５０のレベルＣで支持スチール構造３４に対して支持され、レベルＣは水平な主支持梁３８のレベルＬよりも低い。
【００３１】
[0036]  炉１２が大気温度から動作温度へと熱くなるとき、熱膨張によって炉の高さ及び幅が長くなる。ハンガーロッド４８は大気温度にとどまるが、垂直コーナー柱４０は炉の温度に追従すると仮定すると、突起５０のレベルＣにある炉の中間部分はその元のレベルのままである。レベルＣから上方の炉１２の上部は上に向かって膨張し、レベルＣから下方の炉の下部は下に向かって膨張する。ハンガーロッドは実際には部分的に高温な場合があり、炉の正確な垂直移動を考えるとき、これを考慮に入れなければならない。垂直膨張に加えて、炉は水平方向の膨張も経験する。水平膨張に起因した水平移動は、ハンガーロッド４８の下部エンドの外側への傾斜によって可能になる。傾斜角度が大き過ぎるのを避けるために、ハンガーロッドは、少なくとも約３メートルなどの十分な長さを有さなければならない。より長いハンガーロッドはより小さな傾斜によって熱膨張を吸収するが、場合によっては、ある一定の高さでボイラ圧力体を支持するために必要な固定スチール構造の高さが高くなるという欠点を有する。
【００３２】
[0037]  図１から図６は、本発明の異なる実施形態のビュー及び細部を示す。同じ参照番号は、概して、図１から図６のすべてにおいて、異なる実施形態における同じか又は同様の要素に使用される。図１から図６は、本発明の単なる例示的実施形態を示し、異なる実施形態に示される特徴は、技術的に可能であればいつでも、他の実施形態に示される対応する特徴、又は本説明の一般的な教示に基づく特徴への変更が可能であることも理解されよう。
【００３３】
[0038]  図２ａ及び図２ｂは、強力な垂直に延在する金属ストリップ４２によって、垂直コーナー柱４０、４０’を２つの水管壁１８のコーナーセクション２０に取り付ける２つの例の水平断面を、より詳細に示す概略図である。図２ａでは、垂直コーナー柱４０は、厚い壁のボイラパイプ、好ましくはボイラの下降パイプであり、図２ｂでは、垂直コーナー柱４０’は、方形の断面形状を伴う中空垂直梁である。実際には、垂直コーナー柱は任意の他の好適な断面形状を有することができる。金属ストリップ４２は、好ましくは連続溶接５２によって、垂直コーナー柱４０、４０’と、コーナーセクション２０を形成する水管壁１８の最も外側の水管５６の間のコーナーフィン５４、５４’と、に取り付けられる。図２ａは、一例としてコーナー状のコーナーフィン５４を示すが、図２ｂは、別の例として面取りしたコーナーフィン５４’を示す。
【００３４】
[0039]  コーナーセクション２０と垂直コーナー柱４０との間の温度差は、不必要な熱疲労を避けるために、いずれの動作条件においても相対的に小さくなければならない。したがって金属ストリップ４２は、有利には、コーナーセクション２０とそれぞれの垂直コーナー柱４０、４０’との間に、必要な強度に加えて十分な熱伝導性も提供するように寸法が決定される。垂直コーナー柱４０、４０’及び炉の水管壁１８は、有利には、図２ｂで概略的に示されるように共通絶縁層５８によって覆われている。
【００３５】
[0040]  図３ａ及び図３ｂは、それぞれ、水平断面図及び側面図において、支持スチール構造３４の水平な主支持梁３８から垂直コーナー柱４０を吊り下げる例示的な手法を概略的に示す。本実施形態において、垂直コーナー柱４０の２つの対向面のそれぞれに１対の支持突起５０が取り付けられ、支持突起５０の対のそれぞれの外側端において、ナット５２によってハンガーロッド４８が取り付けられる。ハンガーロッド４８の上部端は、図１に見られるように、好適な手段によって水平な主支持梁３８にロックされる。
【００３６】
[0041]  図３ａに示される例では、支持突起５０は、支持突起５０の端部上方のハンガーロッド４８を水平な主支持梁３８に直接接続できるように十分遠くまで水平に延在する。実際には、ハンガーロッド４８の上部端を、例えば、コーナー柱４０の２つの対向面の上方に配置され、水平な主支持梁３８に対して支持される、図３ａには図示されていない好適な補助水平梁に固定するために有用であり得る。図３ａは、コーナー柱４０をコーナーセクション２０に取り付ける代替の手法も示している。ここでコーナー柱４０は、２つの最も外側の水管５６に接続された２つの金属ストリップ４２によって、コーナーセクション２０に取り付けられる。２つの金属ストリップ、あるいは２つよりも多くの金属ストリップを使用することで、必然的に取付けが更に強化され、炉へのコーナー柱４０の熱的接続も向上する。
【００３７】
[0042]  図４は、本発明の別の例示的実施形態の詳細を概略的に示し、垂直コーナー柱４０は、図２ａ、図２ｂ、及び図３ａのように４５度の角度ではなく、水管壁１８の延長に対して平行な、垂直に延在する金属ストリップ４２によって、炉の２つの水管壁１８のコーナーセクション２０に取り付けられる。当業者であれば明らかなように、前述の可能性以外の他の可能性を有し得る金属ストリップ４２の向きは、突起５０の最適な向き、及びハンガーロッド４８を水平な主支持梁３８に取り付けるための最適な手法にも、影響を与える。特に、垂直コーナー柱４０がボイラの下降パイプの一部であるとき、水平な支持梁を周回するように下降パイプを必要以上に曲げるのを避けるために、例えば補助支持梁を使用することによって、水平な主支持梁３８から垂直コーナー柱を吊り下げるような配置が必要となる可能性がある。
【００３８】
[0043]  図４は、有利には、垂直コーナー柱が好適な連結片５８によって炉の控え梁６０に接続可能であることも示す。上記で説明したように、垂直コーナー柱の主な機能は、コーナーによって炉の中間セクションで炉１２を単純に及び効率的に支持できるようにすることである。垂直コーナー柱によって炉の筐体に与えられる付加的な強度は、炉の筐体が膨らむリスクを避けるために必要な控え梁の数を減少させるという、付加的な利点も与える。
【００３９】
[0044]  図５は、本発明の別の実施形態を表す流動床ボイラ構造体１０’の側面図を概略的に示す。図５の構造体は、主に、垂直コーナー柱４０が水平な主支持梁３８から吊り下げられておらず、垂直コーナー柱は、主支持梁上に配置された垂直に延在する支持突起５０’によって下方から支持されるという点で、図１の構造体とは異なる。したがって、垂直コーナー柱４０は、支持突起５０’のレベルＣで支持スチール構造３４に対して支持され、レベルＣは水平な主支持梁３８のレベルＬよりも高い。炉１２の水平熱膨張に関する動きを可能にするために、それぞれの水平な主支持梁３８上で、又は主支持梁に取り付けられた滑り軸受６４上でスライド可能な、ベースプレート６２に各々の支持突起５０’が取り付けられる。
【００４０】
[0045]  支持突起５０’は、２つの互いに直交して配置された水平な主支持梁３８のコーナーへと水平方向に誘導され、それによってベースプレート６２は、有利には、２つの水平な主支持梁に取り付けられた滑り軸受６４によって支持される。図５のように、垂直コーナー柱４０を下方から支持することで、垂直コーナー柱の上方に水平な主支持梁３８が存在しないという効果を与える。垂直コーナー柱４０が下降パイプ４４の一部である場合、図５のソリューションは、下降パイプ４４が、水平な支持梁の周辺で必要以上に湾曲することなく、より自由に上方に延在可能であるという利点を提供する。
【００４１】
[0046]  図６に概略的に示される有利な実施形態によれば、支持突起５０’の各々は、垂直コーナー柱４０に対して並んで、及びベースプレート６２上に取り付けられた、３つのリブなどの複数の並列リブ６６を備える。図６は別の特徴も示し、これによれば、２つの突起５０’、５０”、又は２つの一連のリブ６６、６６’が垂直コーナー柱４０に対して９０度の角度で取り付けられる。それにより、２つの突起５０’、５０”及びそれらのベースプレート６２、６２’は、それぞれのコーナーセクション２０を形成する管壁１８、１８’に平行な２つの水平な主支持梁３８、３８’上に配置された、個別の滑り軸受６４、６４’上に配置される。図６のソリューションは、水平な主支持梁３８、３８’の交差部における垂直主支柱３６を、水平な支持梁３８、３８’のレベルよりも高いレベルへと延在させる必要がある場合、特に有利である。
【００４２】
[0047]  上記から明らかになるように、単純で信頼性の高い支持構造体を伴う流動床ボイラの炉の異なる実施形態が提供される。実施形態に関連して説明した要素は、可能であれば、他の実施形態でも使用可能であることを理解されたい。対応する支持構造体は、他のタイプの発電ボイラの炉、対流ケージ、空きパス、固体分離器、又は発電ボイラに関連した水平パスなどの、多数の他の応用例においても適用可能である。
【００４３】
[0048]  本明細書において、現在最も好ましい実施形態であると見なされる実施形態に関連して本発明を説明してきたが、本発明は開示した実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲に定義されたような本発明の範囲内に含まれる、その特徴及びいくつかの他の適用例の様々な組み合わせ又は改変をカバーするものと意図されることを理解されよう。
【図１】
2020537104.tif 000003
【図２ａ】
2020537104.tif 000004
【図２ｂ】
2020537104.tif 000005
【図３ａ】
2020537104.tif 000006
【図３ｂ】
2020537104.tif 000007
【図４】
2020537104.tif 000008
【図５】
2020537104.tif 000009
【図６】
2020537104.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月16日(2019.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
[0006]  米国特許第４，４２８，３２９号は、ボイラの中間高さに複数のカンチレバーアームを備える支持スチール構造を伴う中間支持型ボイラ構造体を開示している。水平熱膨張を吸収するために、炉の管壁及びボイラのバックパスは、管壁の内方向湾曲セクションに取り付けられた多数の垂直連結によってカンチレバーに柔軟に接続された、複数のレバーから吊り下げられている。欧州特許第１９９８１１１Ａ２号、独国特許第１９５５９８２Ａ１号、及び独国特許第１９８２１５８７Ａ１号の特許文献は、ボイラ体を水平支持するための構造体を伴う従来支持型ボイラを開示しており、独国特許第１９５５９８２号は、追加の部分的な重み軽減を得るための垂直柱及びばね又は釣り合いおもりを有する、中間支持型ボイラを開示している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部（１４）及び前記底部から高さＨにあるルーフ（１６）、並びに、少なくとも４つのコーナーセクション（２０）と共に多角形の水平断面を形成する少なくとも４つの平面水管壁（１８）を有する、ボイラ圧力体（１２）と、剛性支持スチール構造（３４）とを備える、ボイラ構造体（１０）であって、前記ボイラ圧力体は、前記底部とルーフとの間の高さで前記剛性支持スチール構造に対して支持され、前記底部とルーフとの間の高さ領域で、前記少なくとも４つのコーナーセクション（２０）のうちの少なくとも４つの外部に、垂直コーナー柱（４０）が取り付けられ、また、前記ボイラ圧力体の垂直荷重は、前記垂直コーナー柱（４０）の各々を、前記底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで前記剛性支持スチール構造（３４）に対して支持することによって、前記垂直コーナー柱のみによって平衡が保たれることを特徴とする、ボイラ構造体。
【請求項２】
前記剛性支持スチール構造（３４）は、グランド（３２）に対して支持された複数の垂直な主支柱（３６）、及び、前記底部から０．１Ｈから０．９Ｈの高さで前記垂直な主支柱に取り付けられた複数の水平な主支持梁（３８）を備え、また、前記複数の垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記水平な主支持梁（３８）のうちの少なくとも１つに対して支持されることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項３】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記底部から０．４Ｈから０．６Ｈの高さで前記剛性支持スチール構造（３４）に対して支持されることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項４】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記ボイラ圧力体の前記高さＨの少なくとも５％の高さを有する高さ領域において、前記それぞれのコーナーセクション（２０）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項５】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、前記ボイラ圧力体の前記高さＨの少なくとも１５％の高さを有する高さ領域において、前記それぞれのコーナーセクション（２０）に取り付けられることを特徴とする、請求項４に記載のボイラ構造体。
【請求項６】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、垂直方向に剛性接合を提供するように、少なくとも１つの連続金属ストリップ（４２）によって前記それぞれのコーナーセクション（２０）に取り付けられることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のボイラ構造体。
【請求項７】
前記取付けは、最も外側の水管（５６）への、又は、前記コーナーセクションを形成する前記水管壁（１８）のうちの最も外側の水管（５６）の間のコーナーフィン（５４）への、前記少なくとも１つの金属ストリップ（４２）の各々の連続溶接によって行われることを特徴とする、請求項６に記載のボイラ構造体。
【請求項８】
前記垂直コーナー柱（４０）のうちの少なくとも１つは、前記ボイラの下降パイプ（４４）であることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項９】
前記垂直コーナー柱（４０）は、前記ボイラ圧力体との共通断熱材（５８）の内側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のボイラ構造体。
【請求項１０】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、支持突起（５０）によって前記垂直コーナー柱に取り付けられた少なくとも１つのハンガーロッド（４８）によって、前記水平な主支持梁（３８）のうちの少なくとも１つに対して支持されることを特徴とする、請求項２に記載のボイラ構造体。
【請求項１１】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、滑り接続によって前記水平な主支持梁（３８）のうちの少なくとも１つに対して支持されることを特徴とする、請求項２に記載のボイラ構造体。
【請求項１２】
前記滑り接続は、
垂直に延在するリブ（６６）及び滑り軸受（６４）によって前記垂直コーナー柱（４０）に取り付けられたベースプレート（６２）を備えることを特徴とする、請求項１１に記載のボイラ構造体。
【請求項１３】
前記垂直コーナー柱（４０）の各々は、２つの近接する水平な主支持梁（３８）への滑り接続によって支持されることを特徴とする、請求項１２に記載のボイラ構造体。
【請求項１４】
前記ボイラ圧力体（１２）は、流動床ボイラの炉である、請求項１に記載のボイラ構造体。
【国際調査報告】
2020537104.tif 000011
2020537104.tif 000012
2020537104.tif 000013