JP2013061100A - Boiler device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火力発電プラントなどに用いられる炉幅が例えば10m以上の大型のボイラ装置に係り、特にケージ壁後部パネル(ボイラ本体)と節炭器バイパスダクトの取り合い構造に関するものである。 The present invention relates to a large boiler apparatus having a furnace width of, for example, 10 m or more used in a thermal power plant or the like, and more particularly to a structure for connecting a cage wall rear panel (boiler body) and a economizer bypass duct.
図6は、この種ボイラ装置の概略構成図である。図中の符号1は火炉、2はバーナ、3は吊り下げ過熱器、4は吊り下げ再熱器、5は横置き再熱器、6は横置き過熱器、7は節炭器、8はケージ壁後部パネル、9は節炭器バイパスダクト、15は節炭器出口ダクトであり、各部材は図に示すような配置状態になっている。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram of this type of boiler apparatus. In the figure, reference numeral 1 is a furnace, 2 is a burner, 3 is a suspended superheater, 4 is a suspended reheater, 5 is a horizontal reheater, 6 is a horizontal superheater, 7 is a economizer, and 8 is The rear panel of the cage wall, 9 is a economizer bypass duct, 15 is an economizer outlet duct, and each member is arranged as shown in the figure.
火炉ガスGは、火炉1に設置したバーナ2での燃料の燃焼によって発生した高温ガスであり、吊り下げ過熱器3、吊り下げ再熱器4、横置き再熱器5または横置き過熱器6、節炭器7の順に通過し、節炭器出口ダクト15を通して流れ、図示しない脱硝装置に供給される経路を通る。 The furnace gas G is a high-temperature gas generated by the combustion of fuel in the burner 2 installed in the furnace 1. The suspended superheater 3, the suspended reheater 4, the horizontal reheater 5, or the horizontal superheater 6. , Passing through the economizer 7, flowing through the economizer outlet duct 15, and passing through a path supplied to a denitration apparatus (not shown).
火炉ガスGは、前記各種熱交換器を通過する際、熱交換器に熱を奪われるため、熱交換器を通過する度に温度が徐々に下がる。ボイラ装置の通常運転時には、ガス温度が低下しても脱硝装置の運用には支障はないが、ボイラ装置の起動時などでは、火炉ガスGの温度が低いため、通常の節炭器7から節炭器出口ダクト15を通る経路で火炉ガスGを流すと、脱硝装置の運転に必要な約260〜280℃は確保できない。 Since the furnace gas G is deprived of heat by the heat exchanger when passing through the various heat exchangers, the temperature gradually decreases each time it passes through the heat exchanger. During normal operation of the boiler device, there is no problem in the operation of the denitration device even if the gas temperature is lowered. However, since the temperature of the furnace gas G is low when the boiler device is started up, etc. When the furnace gas G is caused to flow along the path passing through the charcoal outlet duct 15, the temperature of about 260 to 280 ° C. necessary for the operation of the denitration apparatus cannot be secured.
そこでボイラ装置の起動時に節炭器7による火炉ガスGの熱吸収を防ぐため、図6に示すように、節炭器7の火炉ガス流れ方向上流側に節炭器バイパスダクト9を設置し、節炭器7を通さないことで火炉ガス温度の低下を防ぎ、脱硝装置に火炉ガスGを供給している。 Therefore, in order to prevent heat absorption of the furnace gas G by the economizer 7 at the start of the boiler device, as shown in FIG. 6, an economizer bypass duct 9 is installed upstream of the economizer gas flow direction of the economizer 7, By not passing through the economizer 7, the furnace gas temperature is prevented from being lowered, and the furnace gas G is supplied to the denitration apparatus.
この節炭器バイパスダクト9は、ケージ壁後部パネル8に設置されている。すなわち、ケージ壁後部パネル8のメンブレンバー12(例えば図10、図11参照)を部分的に取り除くことでガス取り出し口を形成し、そこに節炭器バイパスダクト9を接続することにより、火炉ガスGを節炭器バイパスダクト9に送り込む構造になっている。 The economizer bypass duct 9 is installed on the cage wall rear panel 8. That is, a gas outlet is formed by partially removing the membrane bar 12 (for example, see FIGS. 10 and 11) of the rear panel 8 of the cage wall, and by connecting the economizer bypass duct 9 thereto, the furnace gas G is sent to the economizer bypass duct 9.
図7ないし図11は従来の節炭器バイパスダクト9付近の構造を説明するための図であり、図7はケージ壁後部パネル8と節炭器バイパスダクト9の取り合い構造の側面図、図8は図7のA−A矢視図、図9は図8のB−B矢視図である。また、図10および図11はケージ壁後部パネル8とバイパスダクト取り合い金具10の取り合い構造を示す図であり、図10は図8に示すコーナ部17の詳細図、図11は図10のD−D矢視図である。 7 to 11 are views for explaining the structure in the vicinity of the conventional economizer bypass duct 9. FIG. 7 is a side view of the structure for connecting the cage wall rear panel 8 and the economizer bypass duct 9. Is a view taken along the line AA in FIG. 7, and FIG. 9 is a view taken along the line BB in FIG. 10 and FIG. 11 are views showing the structure of the cage wall rear panel 8 and the bypass duct fitting 10, FIG. 10 is a detailed view of the corner portion 17 shown in FIG. 8, and FIG. FIG.
図8に示すように、ケージ壁後部パネル8および節炭器バイパスダクト9に設置されているバイパスダクト取り合い金具10の横幅は、ケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の炉幅Wとほぼ同等の大きさとなっている。従って、バイパスダクト取り合い金具10(節炭器バイパスダクト9)の内側に形成されるガス取り出し口18(斜線部分)も、ケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の炉幅Wとほぼ同等の1600mmの大きさとなっている。 As shown in FIG. 8, the lateral width of the bypass duct fitting 10 installed in the cage wall rear panel 8 and the economizer bypass duct 9 is substantially equal to the furnace width W of the cage wall rear panel 8 (boiler body). It is a size. Therefore, the gas outlet 18 (shaded portion) formed inside the bypass duct fitting 10 (the economizer bypass duct 9) is also 1600 mm, which is substantially equal to the furnace width W of the cage wall rear panel 8 (boiler body). It is a size.
また図7に示すように、金属製の第1のエキスパンション11aが、ケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の近傍、すなわち、バイパスダクト取り合い金具10と第1の節炭器バイパスダクト9aの間に配置されおり、第1のエキスパンション11aはケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)に対して300mm程度しか離れていない。 Further, as shown in FIG. 7, the first metal expansion 11a is located near the cage wall rear panel 8 (boiler body), that is, between the bypass duct fitting 10 and the first economizer bypass duct 9a. The first expansion 11a is disposed only about 300 mm away from the cage wall rear panel 8 (boiler body).
さらに図8ならびに図10に示すように、バイパスダクト取り合い金具10の4隅のコーナ部17は、応力集中し易い角型形状となっている。
また、ケージ壁後部パネル8は後部伝熱管8aとメンブレンバー12を交互に組み合わせてパネル状に形成しているため、図11に示すように平面形状がほぼ波型形状(凹凸形状)になっており、バイパスダクト取り合い金具10も、ケージ壁後部パネル8の形状に合わせてほぼ波型形状に形成されている。そしてバイパスダクト取り合い金具10を、ケージ壁後部パネル8の後部伝熱管8aに直接溶接19する構造となっている。さらに、バイパスダクト取り合い金具10の補強部材14(板状部材)もケージ壁後部パネル8の後部伝熱管8aに直接溶接19していた。
Further, as shown in FIGS. 8 and 10, the corner portions 17 at the four corners of the bypass duct fitting 10 have a square shape in which stress is easily concentrated.
Further, the cage wall rear panel 8 is formed in a panel shape by alternately combining the rear heat transfer tubes 8a and the membrane bars 12, so that the planar shape is substantially a wave shape (uneven shape) as shown in FIG. The bypass duct fitting 10 is also formed in a substantially wave shape in accordance with the shape of the cage wall rear panel 8. The bypass duct fitting 10 is welded 19 directly to the rear heat transfer tube 8a of the cage wall rear panel 8. Furthermore, the reinforcing member 14 (plate member) of the bypass duct fitting 10 is also welded 19 directly to the rear heat transfer tube 8a of the cage wall rear panel 8.
図7ならびに図9に示す符号Gは火炉ガス、図7に示す符号11bは第1の節炭器バイパスダクト9aと第2の節炭器バイパスダクト9bの間に設置された金属製の第2のエキスパンションである。 7 and FIG. 9 is a furnace gas, and reference numeral 11b shown in FIG. 7 is a second metal made of a metal installed between the first economizer bypass duct 9a and the second economizer bypass duct 9b. This is an expansion.
なお、ボイラ本体と節炭器バイパスダクトの取り合い構造に関しては、例えば下記特許文献1〜3などを挙げることができる。 In addition, about the connection structure of a boiler main body and a economizer bypass duct, the following patent documents 1-3 etc. can be mentioned, for example.
従来のボイラ装置は、図8ならびに図9に示すように、節炭器バイパスダクト9ならびにバイパスダクト取り合い金具10の横幅がケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の横幅(炉幅W)とほぼ同じ大きさになっている。 As shown in FIGS. 8 and 9, in the conventional boiler apparatus, the horizontal width of the economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting 10 is substantially the same as the horizontal width (furnace width W) of the cage wall rear panel 8 (boiler body). It is a size.
ここでボイラ装置の運用(起動)時には、ケージ壁後部パネル8と節炭器バイパスダクト9ならびにバイパスダクト取り合い金具10との間には温度差があり、さらに節炭器バイパスダクト9、バイパスダクト取り合い金具10のサイズが大きいため、ケージ壁後部パネル8との間で大きな熱伸び差が発生し、それが節炭器バイパスダクト9とケージ壁後部パネル8のバイパスダクト取り合い金具10に悪影響を与えている。 Here, when the boiler device is operated (started up), there is a temperature difference between the cage wall rear panel 8 and the economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting 10, and the economizer bypass duct 9 and the bypass duct are joined together. Since the size of the metal fitting 10 is large, a large difference in thermal expansion occurs between the cage wall rear panel 8 and this adversely affects the economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting metal fitting 10 of the cage wall rear panel 8. Yes.
また、図10に示すように、バイパスダクト取り合い金具10の全てのコーナ部17は、角型形状となっており応力集中し易い構造になっている。 Moreover, as shown in FIG. 10, all the corner parts 17 of the bypass duct fitting 10 have a square shape and are structured to easily concentrate stress.
さらに、図11に示すように、バイパスダクト取り合い金具10ならびに補強部材14が、ケージ壁後部パネル8の後部伝熱管8aに直接溶接19しているため、バイパスダクト取り合い金具10や補強部材14に割れが発生した場合、ケージ壁後部パネル8の後部伝熱管8a側に進展する可能性が高い。 Furthermore, as shown in FIG. 11, the bypass duct fitting 10 and the reinforcing member 14 are directly welded 19 to the rear heat transfer tube 8 a of the cage wall rear panel 8, so that the bypass duct fitting 10 and the reinforcing member 14 are cracked. If this occurs, the cage wall rear panel 8 is likely to advance toward the rear heat transfer tube 8a.
ケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)は、図6に示すように上部鉄骨20より吊り下げられた構造であることから、ボイラ装置の運用(起動)時にはケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)に下方向に熱伸びが発生する。 Since the cage wall rear panel 8 (boiler main body) is suspended from the upper steel frame 20 as shown in FIG. 6, the cage wall rear panel 8 (boiler main body) is lowered to the cage wall rear panel 8 (boiler main body) when the boiler device is operated (started up). Thermal elongation occurs in the direction.
従来のボイラ装置は前述のような構造になっており、節炭器バイパスダクト9(9a)のエキスパンション11(11a)がケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の近傍(300mm程度近傍)に設置されているため、前述のケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の熱伸びの影響を大きく受け、エキスパンション11(11a)が破損するという問題がある。 The conventional boiler apparatus has the above-described structure, and the expansion 11 (11a) of the economizer bypass duct 9 (9a) is installed in the vicinity of the cage wall rear panel 8 (boiler body) (around 300 mm). Therefore, there is a problem that the expansion 11 (11a) is damaged by being greatly affected by the thermal elongation of the cage wall rear panel 8 (boiler body) described above.
このようなことから、運用中のボイラ装置では、定期検査毎の点検、検査および補修が必要となり、そのために多大な作業時間と費用を費やしていた。 For this reason, the boiler apparatus in operation requires inspection, inspection, and repair for each periodic inspection, and therefore, a great amount of work time and cost are spent.
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、ケージ壁後部パネルと節炭器バイパスダクトの取り合い構造での、熱伸び差に基づく熱応力が低減できる、信頼性の高いボイラ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to eliminate such drawbacks of the prior art, and to reduce the thermal stress due to the difference in thermal elongation in the structure of the cage wall rear panel and the economizer bypass duct, which can reduce the thermal stress. Is to provide.
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、
上部鉄骨から吊り下げられたケージ壁後部パネルと、
そのケージ壁後部パネルの内側に設置されて流通する火炉ガスとの間で熱交換を行なう節炭器と、
その節炭器を経由した火炉ガスを導入して所定のガス処理を行うガス処理装置と、
前記節炭器の火炉ガス流れ方向上流側におけるケージ壁後部パネルの外側部分に取り付けられて、他端が前記ガス処理装置側に延びた節炭器バイパスダクトを備えて、
前記火炉ガスの温度が低いときは、火炉ガスを前記節炭器には通さないで、前記節炭器バイパスダクトを通して前記ガス処理装置に導入する構成になっているボイラ装置において、
前記ケージ壁後部パネルの外側部分に取り付ける前記節炭器バイパスダクトのガス取り出し口が、ケージ壁後部パネルの炉幅方向において2箇所以上に分割して形成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first means of the present invention comprises:
A cage wall rear panel suspended from the upper steel frame;
A economizer that exchanges heat with the furnace gas installed and circulated inside the rear panel of the cage wall;
A gas processing apparatus for performing predetermined gas processing by introducing furnace gas via the economizer;
It is attached to the outer part of the cage wall rear panel on the upstream side in the furnace gas flow direction of the economizer, and includes an economizer bypass duct with the other end extending to the gas processing device side,
When the temperature of the furnace gas is low, without passing the furnace gas through the economizer, in the boiler device configured to be introduced into the gas processing device through the economizer bypass duct,
The gas outlet of the economizer bypass duct attached to the outer portion of the cage wall rear panel is divided into two or more locations in the furnace width direction of the cage wall rear panel. .
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、
前記複数のガス取り出し口が、前記ケージ壁後部パネルの炉幅方向において所定の間隔離して形成されていることを特徴とするものである。
According to a second means of the present invention, in the first means,
The plurality of gas outlets are formed at predetermined intervals in the furnace width direction of the cage wall rear panel.
本発明の第3の手段は前記第2の手段において、
前記ケージ壁後部パネルの炉幅方向中央部には前記節炭器バイパスダクトのガス取り出し口は形成されておらず、前記炉幅方向中央部の両側にそれぞれガス取り出し口が形成されていることを特徴とするものである。
According to a third means of the present invention, in the second means,
The gas outlet of the economizer bypass duct is not formed in the furnace width direction center of the rear panel of the cage wall, and gas outlets are formed on both sides of the furnace width direction center. It is a feature.
本発明の第4の手段は前記第1の手段において、
前記ケージ壁後部パネルがメンブレンバーと後部伝熱管を交互に組み合わせてパネル状に形成されており、
前記メンブレンバーと、そのメンブレンバーの両側に設置された後部伝熱管とで形成される凹内にプレート部材を設置し、
前記節炭器バイパスダクトを前記ケージ壁後部パネルに取り付けるためのバイパスダクト取り合い金具を前記プレート部材に溶接固定して、前記後部伝熱管と前記バイパスダクト取り合い金具は溶接しないことを特徴とするものである。
According to a fourth means of the present invention, in the first means,
The cage wall rear panel is formed in a panel shape by alternately combining membrane bars and rear heat transfer tubes,
A plate member is installed in a recess formed by the membrane bar and a rear heat transfer tube installed on both sides of the membrane bar,
A bypass duct fitting for attaching the economizer bypass duct to the rear panel of the cage wall is welded and fixed to the plate member, and the rear heat transfer tube and the bypass duct fitting are not welded. is there.
本発明の第5の手段は前記第1の手段において、
前記節炭器バイパスダクトが、前記ケージ壁後部パネル側に配置される第1の節炭器バイパスダクトと、前記ガス処理装置側に配置される第2の節炭器バイパスダクトとを備え、
前記第1の節炭器バイパスダクトと第2の節炭器バイパスダクトの間に、非金属製のエキスパンションが介在されていることを特徴とするものである。
According to a fifth means of the present invention, in the first means,
The economizer bypass duct includes a first economizer bypass duct disposed on the cage wall rear panel side, and a second economizer bypass duct disposed on the gas processing device side,
A non-metallic expansion is interposed between the first economizer bypass duct and the second economizer bypass duct.
本発明の第6の手段は前記第5の手段において、
前記ケージ壁後部パネルと前記非金属製エキスパンションの間が1000mm以上離れていることを特徴とするものである。
According to a sixth means of the present invention, in the fifth means,
The cage wall rear panel and the non-metallic expansion are separated by 1000 mm or more.
本発明の第7の手段は前記第1の手段において、
前記節炭器バイパスダクトを前記ケージ壁後部パネルに取り付けるためのバイパスダクト取り合い金具の各コーナ部に応力集中を緩和するための丸みを付けたことを特徴とするものである。
According to a seventh means of the present invention, in the first means,
Each corner portion of the bypass duct fitting for attaching the economizer bypass duct to the rear panel of the cage wall is provided with a roundness for relaxing stress concentration.
本発明の第8の手段は前記第1の手段において、
前記ガス処理装置が脱硝酸装置であり、前記火炉ガスの温度が低いときが当該ボイラ装置の起動時であることを特徴とするのである。
According to an eighth means of the present invention, in the first means,
The gas treatment device is a denitrification device, and the time when the temperature of the furnace gas is low is when the boiler device is activated.
本発明は前述のような構成になっており、ケージ壁後部パネルと節炭器バイパスダクトの取り合い構造での、熱伸び差に基づく熱応力が低減できる、信頼性の高いボイラ装置を提供することができる。 The present invention is configured as described above, and provides a highly reliable boiler apparatus capable of reducing thermal stress based on a difference in thermal elongation in a structure in which a cage wall rear panel and a economizer bypass duct are joined together. Can do.
次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図1は本発明の実施形態に係るケージ壁後部パネル8と節炭器バイパスダクト9の取り合い構造を示す側面図、図2は図1のE−E矢視図、図3は図2のF−F矢視図である。また、図4および図5はケージ壁後部パネル8とバイパスダクト取り合い金具10の取り合い構造を示す図であり、図4は図2に示すコーナ部17の詳細図、図5は図4のH−H拡大矢視図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a joint structure of a cage wall rear panel 8 and a economizer bypass duct 9 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along arrow EE in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 and 5 are views showing a structure for connecting the cage wall rear panel 8 and the bypass duct fitting 10, and FIG. 4 is a detailed view of the corner portion 17 shown in FIG. 2, and FIG. FIG.
ボイラ装置全体の概略構成は図6とほぼ同じであるので、その図示は省略する。ボイラ装置の起動時に、約260〜280℃の火炉ガスGを後流側の脱硝装置に供給するための節炭器バイパスダクト9(9a,9b)は、ケージ壁後部パネル8と節炭器出口ダクト15の間に設置されている。 Since the schematic configuration of the entire boiler apparatus is almost the same as that in FIG. The economizer bypass duct 9 (9a, 9b) for supplying the furnace gas G of about 260 to 280 ° C. to the downstream denitration device at the time of starting the boiler unit is composed of the cage wall rear panel 8 and the economizer outlet. It is installed between the ducts 15.
本発明の実施形態に係る節炭器バイパスダクト構造は、ケージ壁後部パネル8と、節炭器バイパスダクト9と、バイパスダクト取り合い金具10と、メンブレンバー12と、ケージ壁後部パネル8とバイパスダクト取り合い金具10を繋ぐためのフィラプレート13と、補強部材14と、非金属製のエキスパンション16とから主に構成されている。 The economizer bypass duct structure according to the embodiment of the present invention includes a cage wall rear panel 8, a economizer bypass duct 9, a bypass duct fitting 10, a membrane bar 12, a cage wall rear panel 8, and a bypass duct. It consists mainly of a filler plate 13 for connecting the fitting 10, a reinforcing member 14, and a non-metallic expansion 16.
図1に示すように、節炭器バイパスダクト9は、バイパスダクト取り合い金具10を介して、ケージ壁後部パネル8に設置されている。各部の取り合い部には、シール溶接が施されている。 As shown in FIG. 1, the economizer bypass duct 9 is installed on the cage wall rear panel 8 via a bypass duct fitting 10. Seal welding is applied to the joint portion of each part.
第1の節炭器バイパスダクト9aと第2の節炭器バイパスダクト9bの間には、非金属製エキスパンション16が介在されており、前記第2の節炭器バイパスダクト9bの他端部は節炭器出口ダクト15の途中に接続されている。 A non-metallic expansion 16 is interposed between the first economizer bypass duct 9a and the second economizer bypass duct 9b, and the other end of the second economizer bypass duct 9b is It is connected in the middle of the economizer outlet duct 15.
図2ならびに図3に示すように、節炭器バイパスダクト9(9a,9b)とバイパスダクト取り合い金具10は、ケージ壁後部パネル8の全幅にわたっては設けられておらず、2箇所以上(本実施形態では2箇所)に分割されている。従って、節炭器バイパスダクト9とバイパスダクト取り合い金具10の横幅は、ケージ壁後部パネル8(ボイラ本体)の炉幅Wの1/2以下の大きさになっている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the economizer bypass duct 9 (9a, 9b) and the bypass duct fitting 10 are not provided over the entire width of the cage wall rear panel 8, and two or more (this embodiment) It is divided into two places). Therefore, the horizontal width of the economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting 10 is not more than ½ of the furnace width W of the cage wall rear panel 8 (boiler body).
従って、ガス取り入れ口18もケージ壁後部パネル8の炉幅方向に沿って複数に分割され、個々のガス取り入れ口18は炉幅方向にわたって所定の間隔離れている。本実施形態では図2に示すように、炉幅W16000mmに対してガス取り入れ口18の横幅は7400mmとなっている。 Accordingly, the gas inlets 18 are also divided into a plurality along the furnace width direction of the cage wall rear panel 8, and the individual gas inlets 18 are separated by a predetermined distance in the furnace width direction. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the lateral width of the gas inlet 18 is 7400 mm with respect to the furnace width W 16000 mm.
なお、節炭器バイパスダクト9とバイパスダクト取り合い金具10の縦幅は、所定量の火炉ガスGを脱硝装置に送り込まなくてはいけないため、従来の節炭器バイパスダクト9とバイパスダクト取り合い金具10の縦幅とほぼ同寸かあるいは若干大きく設計されている。 Note that the vertical width of the economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting 10 is such that a predetermined amount of furnace gas G must be sent to the denitration apparatus, so the conventional economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting 10 It is designed to be almost the same size or slightly larger than the vertical width.
このように節炭器バイパスダクト9とバイパスダクト取り合い金具10を横幅方向にわたって複数に分割することにより、ケージ壁後部パネル8と節炭器バイパスダクト9(9a,9b)の熱伸び差を小さくして、節炭器バイパスダクト9(9a,9b)ならびにバイパスダクト取り合い金具10に発生する熱応力の低減を図っている。 In this way, by dividing the economizer bypass duct 9 and the bypass duct fitting 10 into a plurality of widthwise directions, the difference in thermal expansion between the cage wall rear panel 8 and the economizer bypass duct 9 (9a, 9b) is reduced. Thus, the thermal stress generated in the economizer bypass duct 9 (9a, 9b) and the bypass duct fitting 10 is reduced.
本実施形態では図2ならびに図3に示すように、ケージ壁後部パネル8の炉幅方向中央部21には節炭器バイパスダクト9のガス取り出し口18は形成されておらず、前記炉幅方向中央部21の両側にそれぞれガス取り出し口18が形成されている。従って、ケージ壁後部パネル8の炉幅方向中央部21には、ケージ壁後部パネル8が残ったままの状態になっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the gas outlet 18 of the economizer bypass duct 9 is not formed in the furnace width direction central portion 21 of the cage wall rear panel 8. Gas outlets 18 are respectively formed on both sides of the central portion 21. Therefore, the cage wall rear panel 8 remains in the furnace width direction central portion 21 of the cage wall rear panel 8.
火炉ガスGは、ボイラ本体の炉幅方向中央部21において流れ易く、流速が速く、ガス温度も高い傾向にある。そのため、図8に示すように従来の構造では、節炭器バイパスダクト9のガス取り出し口18の横幅がボイラ本体の炉幅Wとほぼ同等の大きさであるため、前述の火炉ガスGの流速分布や温度分布を殆どそのまま維持した状態で脱硝装置内に流れ込むから、十分な脱硝効率が得られないという問題がある。 The furnace gas G tends to flow in the furnace width direction central portion 21 of the boiler body, has a high flow velocity, and tends to have a high gas temperature. Therefore, as shown in FIG. 8, in the conventional structure, the horizontal width of the gas outlet 18 of the economizer bypass duct 9 is approximately the same as the furnace width W of the boiler body. There is a problem that sufficient denitration efficiency cannot be obtained because it flows into the denitration apparatus while maintaining the distribution and temperature distribution almost as they are.
これに対して本実施形態では、ケージ壁後部パネル8の炉幅方向中央部21には節炭器バイパスダクト9のガス取り出し口18を形成しないで、ケージ壁後部パネル8を残しておき、その炉幅方向中央部21の両側にガス取り出し口18を形成している。 On the other hand, in this embodiment, the cage wall rear panel 8 is left without forming the gas outlet 18 of the economizer bypass duct 9 in the furnace width direction central portion 21 of the cage wall rear panel 8. Gas extraction ports 18 are formed on both sides of the furnace width direction central portion 21.
そのためボイラ本体の炉幅方向中央部21を流れていた火炉ガスGが、前記炉幅方向中央部21のケージ壁後部パネル8部分に衝突して左右に拡がり、ボイラ本体の炉幅方向両側部を流れていた火炉ガスGと混合しながらガス取り出し口18に流れ込む。そのため流速分布や温度分布がなくなった火炉ガスGを脱硝装置内に送り込むことができるから、高い脱硝効率が得られる。 Therefore, the furnace gas G flowing in the furnace width direction center portion 21 of the boiler body collides with the cage wall rear panel 8 portion of the furnace width direction center portion 21 and spreads to the left and right. It flows into the gas outlet 18 while being mixed with the flowing furnace gas G. Therefore, the furnace gas G having no flow velocity distribution or temperature distribution can be sent into the denitration apparatus, so that high denitration efficiency can be obtained.
また、図4に示すように、バイパスダクト取り合い金具10は、四隅のコーナ部17を全て丸味を有する形状(R型形状)とすることで、コーナ部17における応力集中の低減を図っている。 Further, as shown in FIG. 4, the bypass duct fitting 10 is designed to reduce stress concentration in the corner portion 17 by making all the corner portions 17 at the four corners round (R shape).
前記ケージ壁後部パネル8は、メンブレンバー12と後部伝熱管8aを交互に組み合わせてパネル状に形成したものであり、図5に示すように、メンブレンバー12と、そのメンブレンバー12の両側に設置された後部伝熱管8aによって凹部が形成されている。 The cage wall rear panel 8 is formed by alternately combining the membrane bar 12 and the rear heat transfer tube 8a, and is installed on both sides of the membrane bar 12 as shown in FIG. A recessed portion is formed by the rear heat transfer tube 8a.
本実施形態では、図5に示すように、前記凹内に平板状のフィラプレート13を挿入して、メンブレンバー12にフィラプレート13を溶接で取り付け、バイパスダクト取り合い金具10の取り付け部をほぼフラットな状態にする。そして、フィラプレート13にバイパスダクト取り合い金具10を溶接して取り付け、後部伝熱管8aとバイパスダクト取り合い金具10との直接溶接を避けている。 In this embodiment, as shown in FIG. 5, a flat filler plate 13 is inserted into the recess, the filler plate 13 is attached to the membrane bar 12 by welding, and the attachment portion of the bypass duct fitting 10 is substantially flat. To make sure The bypass duct fitting 10 is welded and attached to the filler plate 13 to avoid direct welding of the rear heat transfer tube 8 a and the bypass duct fitting 10.
図5中の符号19は、バイパスダクト取り合い金具10とフィラプレート13の溶接部を示している。このようにすれば、前記溶接部19に割れが発生してもそれがケージ壁後部パネル8の後部伝熱管8a側に進展することはない。 Reference numeral 19 in FIG. 5 indicates a welded portion between the bypass duct fitting 10 and the filler plate 13. If it does in this way, even if a crack occurs in the welded part 19, it does not progress to the rear heat transfer tube 8a side of the cage wall rear panel 8.
また補強部材14についても前述と同様で、図4に記すように、補強部材14の設置位置での、メンブレンバー12と、そのメンブレンバー12の両側に設置された後部伝熱管8aによって形成される凹部内に平板状のフィラプレート13を挿入して、フィラプレート13をメンブレンバー12に溶接固定する。そして、フィラプレート13に補強部材14を溶接して取り付けることにより、後部伝熱管8aと補強部材14との直接溶接を避けている。 Further, the reinforcing member 14 is the same as described above, and as shown in FIG. 4, the reinforcing member 14 is formed by the membrane bar 12 at the installation position of the reinforcing member 14 and the rear heat transfer tubes 8 a installed on both sides of the membrane bar 12. A flat filler plate 13 is inserted into the recess, and the filler plate 13 is fixed to the membrane bar 12 by welding. Further, by welding and attaching the reinforcing member 14 to the filler plate 13, direct welding between the rear heat transfer tube 8a and the reinforcing member 14 is avoided.
さらにまた、図1に示すように、火炉ガスGの流れ方向上流側に配置される第1の節炭器バイパスダクト9aと第2の節炭器バイパスダクト9bの間には、例えば四弗化エチレン樹脂などからなる非金属製エキスパンション16が設置されている。このように金属製のものよりも伸び許容の大きい非金属製のエキスパンション16を用いることにより、エキスパンションの設置個数が削減でき、設置作業の簡素化とコストの低減が図れる。 Furthermore, as shown in FIG. 1, between the first economizer bypass duct 9a and the second economizer bypass duct 9b arranged on the upstream side in the flow direction of the furnace gas G, for example, tetrafluorination A non-metallic expansion 16 made of ethylene resin or the like is installed. In this way, by using the non-metallic expansion 16 having a larger allowance for elongation than that made of metal, the number of expansions installed can be reduced, and the installation work can be simplified and the cost can be reduced.
この非金属製エキスパンション16は、ボイラ本体の下方への熱伸びの影響をさらに緩和するため、ケージ壁後部パネル8との取り合い部より、1000mm以上(本実施形態では1000mm)離れた位置、すなわち従来よりも約3以上離れた位置に設置されている。 This non-metallic expansion 16 further reduces the influence of the downward thermal expansion of the boiler body, so that it is located at a position separated by more than 1000 mm (1000 mm in the present embodiment) from the joint with the cage wall rear panel 8, that is, the conventional It is installed at a position about 3 or more away.
1・・・火炉、2・・・バーナ、3・・・吊り下げ過熱器、4・・・吊り下げ再熱器、5・・・横置き再熱器、6・・・横置き過熱器、7・・・節炭器、8・・・ケージ壁後部パネル、8a・・・後部伝熱管、9・・・節炭器バイパスダクト、9a・・・第1の節炭器バイパスダクト、9b・・・第2の節炭器バイパスダクト、10・・・バイパスダクト取り合い金具、13・・・ボイラ装置、14・・・脱硝装置、17・・・吸収液循環ポンプ、12・・・メンブレンバー、13・・・フィラプレート、14・・・補強部材、15・・・節炭器出口ダクト、16・・・非金属製エキスパンション、17・・・コーナ部、18・・・ガス取り出し口、19・・・溶接部、20・・・上部鉄骨、21・・・ケージ壁後部パネルの炉幅方向中央部、G・・・火炉ガス、W・・・炉幅。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Furnace, 2 ... Burner, 3 ... Suspension superheater, 4 ... Suspension reheater, 5 ... Horizontal reheater, 6 ... Horizontal superheater, 7 ... economizer, 8 ... cage wall rear panel, 8a ... rear heat transfer tube, 9 ... economizer bypass duct, 9a ... first economizer bypass duct, 9b .. second economizer bypass duct, 10 ... bypass duct fitting, 13 ... boiler device, 14 ... denitration device, 17 ... absorbent circulation pump, 12 ... membrane bar, 13 ... filler plate, 14 ... reinforcing member, 15 ... economizer outlet duct, 16 ... non-metallic expansion, 17 ... corner, 18 ... gas outlet, 19, ..Welding section, 20 ... upper steel frame, 21 ... center part in the furnace width direction of cage wall rear panel G ··· furnace gas, W ··· furnace width.
Claims (8)
そのケージ壁後部パネルの内側に設置されて流通する火炉ガスとの間で熱交換を行なう節炭器と、
その節炭器を経由した火炉ガスを導入して所定のガス処理を行うガス処理装置と、
前記節炭器の火炉ガス流れ方向上流側におけるケージ壁後部パネルの外側部分に取り付けられて、他端が前記ガス処理装置側に延びた節炭器バイパスダクトを備えて、
前記火炉ガスの温度が低いときは、火炉ガスを前記節炭器には通さないで、前記節炭器バイパスダクトを通して前記ガス処理装置に導入する構成になっているボイラ装置において、
前記ケージ壁後部パネルの外側部分に取り付ける前記節炭器バイパスダクトのガス取り出し口が、ケージ壁後部パネルの炉幅方向において2箇所以上に分割して形成されていることを特徴とするボイラ装置。 A cage wall rear panel suspended from the upper steel frame;
A economizer that exchanges heat with the furnace gas installed and circulated inside the rear panel of the cage wall;
A gas processing apparatus for performing predetermined gas processing by introducing furnace gas via the economizer;
It is attached to the outer part of the cage wall rear panel on the upstream side in the furnace gas flow direction of the economizer, and includes an economizer bypass duct with the other end extending to the gas processing device side,
When the temperature of the furnace gas is low, without passing the furnace gas through the economizer, in the boiler device configured to be introduced into the gas processing device through the economizer bypass duct,
The boiler apparatus, wherein a gas outlet of the economizer bypass duct attached to an outer portion of the cage wall rear panel is divided into two or more locations in the furnace width direction of the cage wall rear panel.
前記複数のガス取り出し口が、前記ケージ壁後部パネルの炉幅方向において所定の間隔離して形成されていることを特徴とするボイラ装置。 The boiler device according to claim 1,
The boiler apparatus, wherein the plurality of gas outlets are formed at predetermined intervals in the furnace width direction of the cage wall rear panel.
前記ケージ壁後部パネルの炉幅方向中央部には前記節炭器バイパスダクトのガス取り出し口は形成されておらず、前記炉幅方向中央部の両側にそれぞれガス取り出し口が形成されていることを特徴とするボイラ装置。 The boiler device according to claim 2,
The gas outlet of the economizer bypass duct is not formed in the furnace width direction center of the rear panel of the cage wall, and gas outlets are formed on both sides of the furnace width direction center. Boiler device characterized.
前記ケージ壁後部パネルがメンブレンバーと後部伝熱管を交互に組み合わせてパネル状に形成されており、
前記メンブレンバーと、そのメンブレンバーの両側に設置された後部伝熱管とで形成される凹内にプレート部材を設置し、
前記節炭器バイパスダクトを前記ケージ壁後部パネルに取り付けるためのバイパスダクト取り合い金具を前記プレート部材に溶接固定して、前記後部伝熱管と前記バイパスダクト取り合い金具は溶接しないことを特徴とするボイラ装置。 The boiler device according to claim 1,
The cage wall rear panel is formed in a panel shape by alternately combining membrane bars and rear heat transfer tubes,
A plate member is installed in a recess formed by the membrane bar and a rear heat transfer tube installed on both sides of the membrane bar,
A boiler device, wherein a bypass duct fitting for attaching the economizer bypass duct to the rear panel of the cage wall is fixed to the plate member by welding, and the rear heat transfer tube and the bypass duct fitting are not welded. .
前記節炭器バイパスダクトが、前記ケージ壁後部パネル側に配置される第1の節炭器バイパスダクトと、前記ガス処理装置側に配置される第2の節炭器バイパスダクトとを備え、
前記第1の節炭器バイパスダクトと第2の節炭器バイパスダクトの間に、非金属製のエキスパンションが介在されていることを特徴とするボイラ装置。 The boiler device according to claim 1,
The economizer bypass duct includes a first economizer bypass duct disposed on the cage wall rear panel side, and a second economizer bypass duct disposed on the gas processing device side,
A boiler apparatus, wherein a non-metallic expansion is interposed between the first economizer bypass duct and the second economizer bypass duct.
前記ケージ壁後部パネルと前記非金属製エキスパンションの間が1000mm以上離れていることを特徴とするボイラ装置。 In the boiler device according to claim 5,
The boiler apparatus, wherein the cage wall rear panel and the non-metallic expansion are separated by 1000 mm or more.
前記節炭器バイパスダクトを前記ケージ壁後部パネルに取り付けるためのバイパスダクト取り合い金具の各コーナ部に応力集中を緩和するための丸みを付けたことを特徴とするボイラ装置。 The boiler device according to claim 1,
A boiler device, wherein each corner portion of a bypass duct fitting for attaching the economizer bypass duct to the rear panel of the cage wall is rounded to alleviate stress concentration.
前記ガス処理装置が脱硝酸装置であり、前記火炉ガスの温度が低いときが当該ボイラ装置の起動時であることを特徴とするボイラ装置。 The boiler device according to claim 1,
The boiler apparatus characterized in that the gas treatment apparatus is a denitrification apparatus, and when the temperature of the furnace gas is low, the boiler apparatus is activated.
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