JP2551779Y2 - 炉筒煙管式ボイラ - Google Patents
炉筒煙管式ボイラInfo
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- JP2551779Y2 JP2551779Y2 JP1991058245U JP5824591U JP2551779Y2 JP 2551779 Y2 JP2551779 Y2 JP 2551779Y2 JP 1991058245 U JP1991058245 U JP 1991058245U JP 5824591 U JP5824591 U JP 5824591U JP 2551779 Y2 JP2551779 Y2 JP 2551779Y2
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- Japan
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- furnace
- boiler
- tube
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- combustion
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は地域冷暖房などの大規模
熱源設備に適した機能を具備させるために考案されたも
ので、詳細には燃焼制御範囲が広く、急激な負荷変動に
も追従する機能を有し、且つ熱効率の高い炉筒煙管式ボ
イラに関するものである。
熱源設備に適した機能を具備させるために考案されたも
ので、詳細には燃焼制御範囲が広く、急激な負荷変動に
も追従する機能を有し、且つ熱効率の高い炉筒煙管式ボ
イラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地域冷暖房の熱源用として使用されるボ
イラは昼夜の時間帯による負荷変動や季節による負荷変
動が極めて大きく、該ボイラとしては燃焼制御範囲の広
いものが要求される。ところが従来の炉筒煙管式ボイラ
の燃焼制御範囲は、最大負荷時を１としたときの最小負
荷制御限界は１／８〜１／１０程度までである（以下こ
の制御範囲をターンダウン比という）。
イラは昼夜の時間帯による負荷変動や季節による負荷変
動が極めて大きく、該ボイラとしては燃焼制御範囲の広
いものが要求される。ところが従来の炉筒煙管式ボイラ
の燃焼制御範囲は、最大負荷時を１としたときの最小負
荷制御限界は１／８〜１／１０程度までである（以下こ
の制御範囲をターンダウン比という）。
【０００３】この制御限界値以下にボイラ負荷が低下し
た場合は、ボイラ胴に設けた圧力スイッチの発停信号に
より、バーナは停止−再起動−停止の断続運転をくり返
す、いわゆるＯＮ−ＯＦＦ制御運転となる。このバーナ
の停止−再起動の際は、必ずボイラのガス通路内に滞留
する未燃ガスなどの排出のための冷風によるポストパー
ジ，プリパージが行なわれる。特にプリパージの量はボ
イラ燃焼室容積、煙管、煙室及び煙道などのガス通路と
なる部分の全容積の４倍以上を必要とし、このパージ空
気により、ボイラ内の折角の加熱部分が強制冷却され熱
損失を生じることになり、ボイラ設備の熱効率が著しく
低下することが知られていた。
た場合は、ボイラ胴に設けた圧力スイッチの発停信号に
より、バーナは停止−再起動−停止の断続運転をくり返
す、いわゆるＯＮ−ＯＦＦ制御運転となる。このバーナ
の停止−再起動の際は、必ずボイラのガス通路内に滞留
する未燃ガスなどの排出のための冷風によるポストパー
ジ，プリパージが行なわれる。特にプリパージの量はボ
イラ燃焼室容積、煙管、煙室及び煙道などのガス通路と
なる部分の全容積の４倍以上を必要とし、このパージ空
気により、ボイラ内の折角の加熱部分が強制冷却され熱
損失を生じることになり、ボイラ設備の熱効率が著しく
低下することが知られていた。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】以上のような問題点を
解決するために本考案者は、ボイラの燃焼制御範囲が広
くて且つ燃焼効率が高く、しかも安定した操業が行なえ
る炉筒煙管式ボイラを提供する目的で工夫を重ね、本考
案を完成した。
解決するために本考案者は、ボイラの燃焼制御範囲が広
くて且つ燃焼効率が高く、しかも安定した操業が行なえ
る炉筒煙管式ボイラを提供する目的で工夫を重ね、本考
案を完成した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
考案は、ボイラ胴内には複数の炉筒を配設すると共に、
前記煙室内には隔壁を設けて上記炉筒の燃焼室と煙管群
とは当該隔壁により炉筒毎に区画してなるなることを要
旨とするものである。
考案は、ボイラ胴内には複数の炉筒を配設すると共に、
前記煙室内には隔壁を設けて上記炉筒の燃焼室と煙管群
とは当該隔壁により炉筒毎に区画してなるなることを要
旨とするものである。
【０００６】
【作用及び実施例】図１は本考案の代表的な実施例を示
す一部破断側面図、図２は図１の右方向から見た一部破
断矢視側面図である。ボイラ胴２の内部には、貯留水中
に２つの炉筒３Ａ，３Ｂとその上方に多数本の煙管群８
Ａ，８Ｂを並設し、ボイラ後方には、炉筒３Ａと煙管群
８Ａ，炉筒３Ｂと煙管群８Ｂに区画するための隔壁９を
有する後部煙室１０が配設される。該隔壁９は前記煙室
１０を完全に左右に区画し、炉筒３Ａは煙管群８Ａとの
み連通され、炉筒３Ｂは煙管群８Ｂにのみ連通される。
す一部破断側面図、図２は図１の右方向から見た一部破
断矢視側面図である。ボイラ胴２の内部には、貯留水中
に２つの炉筒３Ａ，３Ｂとその上方に多数本の煙管群８
Ａ，８Ｂを並設し、ボイラ後方には、炉筒３Ａと煙管群
８Ａ，炉筒３Ｂと煙管群８Ｂに区画するための隔壁９を
有する後部煙室１０が配設される。該隔壁９は前記煙室
１０を完全に左右に区画し、炉筒３Ａは煙管群８Ａとの
み連通され、炉筒３Ｂは煙管群８Ｂにのみ連通される。
【０００７】また、ボイラ前方における各炉筒３Ａ，３
Ｂ前端部には、バーナ４の燃料供給管４Ａ，４Ｂ及び燃
焼空気供給管５Ａ，５Ｂを設け、さらに上方煙管群８
Ａ，８Ｂの前端開口部には後部煙室同様隔壁１１によっ
て区画された前部煙室１２が構成される。
Ｂ前端部には、バーナ４の燃料供給管４Ａ，４Ｂ及び燃
焼空気供給管５Ａ，５Ｂを設け、さらに上方煙管群８
Ａ，８Ｂの前端開口部には後部煙室同様隔壁１１によっ
て区画された前部煙室１２が構成される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
考案は、端部にバーナを装着した炉筒より煙室を経て多
数本の煙管内へ燃焼ガスを流通し、ボイラ胴内の熱媒体
を加熱する炉筒煙管式ボイラにおいて、ボイラ胴内には
複数の炉筒を配設すると共に、前記煙室内には隔壁を設
けて上記炉筒の燃焼室と煙管群とは当該隔壁により炉筒
毎に区画し、各炉筒が独立運転できるように構成したこ
とを要旨とするものである。 また、上記複数の炉筒は燃
焼能力の異なったバーナに対応できる口径のものを、同
一ボイラ胴内に配設することができる。
考案は、端部にバーナを装着した炉筒より煙室を経て多
数本の煙管内へ燃焼ガスを流通し、ボイラ胴内の熱媒体
を加熱する炉筒煙管式ボイラにおいて、ボイラ胴内には
複数の炉筒を配設すると共に、前記煙室内には隔壁を設
けて上記炉筒の燃焼室と煙管群とは当該隔壁により炉筒
毎に区画し、各炉筒が独立運転できるように構成したこ
とを要旨とするものである。 また、上記複数の炉筒は燃
焼能力の異なったバーナに対応できる口径のものを、同
一ボイラ胴内に配設することができる。
【０００９】この様な炉筒煙管ボイラ１において、各炉
筒３Ａ，３Ｂのバーナ４，４で燃焼して発生した燃焼ガ
スは、各炉筒３Ａ，３Ｂより分画された後部煙室１０を
経て煙管８Ａ，８Ｂを通して前部煙室１２へ導かれ、前
部煙室１２の上部に設けた廃熱回収装置１３を経由して
排気口１４より排出される。
筒３Ａ，３Ｂのバーナ４，４で燃焼して発生した燃焼ガ
スは、各炉筒３Ａ，３Ｂより分画された後部煙室１０を
経て煙管８Ａ，８Ｂを通して前部煙室１２へ導かれ、前
部煙室１２の上部に設けた廃熱回収装置１３を経由して
排気口１４より排出される。
【００１０】そしてボイラ胴２内に貯留されている水を
炉筒３Ａ，３Ｂ及び煙管８Ａ，８Ｂによって加熱し蒸気
を発生させて負荷側に供給する。
炉筒３Ａ，３Ｂ及び煙管８Ａ，８Ｂによって加熱し蒸気
を発生させて負荷側に供給する。
【００１１】この２つの炉筒に設けたバーナは、蒸気使
用量（負荷）に応じて各々単独にその燃焼量を増減する
ことが可能であり、極めて負荷が軽くなった場合は、い
ずれか片方のバーナが先行して停止し、他方のバーナの
みにより運転が継続される。２つの同一能力のバーナ及
び炉筒を使った実験では、ターンダウン比は１／２０ま
で広げられた。またこのボイラにおいては燃焼の停止又
は再起動時のポストパージ又はプリパージ用空気量は炉
筒等の容積が半減していることにより、従来より少ない
空気量で済む様になり、その分、熱効率を高めることが
できた。
用量（負荷）に応じて各々単独にその燃焼量を増減する
ことが可能であり、極めて負荷が軽くなった場合は、い
ずれか片方のバーナが先行して停止し、他方のバーナの
みにより運転が継続される。２つの同一能力のバーナ及
び炉筒を使った実験では、ターンダウン比は１／２０ま
で広げられた。またこのボイラにおいては燃焼の停止又
は再起動時のポストパージ又はプリパージ用空気量は炉
筒等の容積が半減していることにより、従来より少ない
空気量で済む様になり、その分、熱効率を高めることが
できた。
【００１２】一つのボイラ胴内に設ける炉筒の数は図例
の様に２個に限られず、３，４，…と容量変動条件に応
じて任意数配設したものであっても良く、また各炉筒の
能力は同一のものを設けるだけでなく、異なる能力の炉
筒を組み合わせたものであっても良い。例えば２０Ｔ／
ｈボイラにおいて燃焼装置のターンダウン比が１：１／
１０のものを使用した場合、１０Ｔ／ｈ炉筒を２つ並設
したときの最低負荷率は５％となるのに対し、１５Ｔ／
ｈ炉筒と５Ｔ／ｈ炉筒を組み合わせたときの最低負荷率
は2.5 ％とすることができる。
の様に２個に限られず、３，４，…と容量変動条件に応
じて任意数配設したものであっても良く、また各炉筒の
能力は同一のものを設けるだけでなく、異なる能力の炉
筒を組み合わせたものであっても良い。例えば２０Ｔ／
ｈボイラにおいて燃焼装置のターンダウン比が１：１／
１０のものを使用した場合、１０Ｔ／ｈ炉筒を２つ並設
したときの最低負荷率は５％となるのに対し、１５Ｔ／
ｈ炉筒と５Ｔ／ｈ炉筒を組み合わせたときの最低負荷率
は2.5 ％とすることができる。
【００１３】図３は同一能力の炉筒を２本同一ボイラ胴
内に配設した本考案実施例のボイラ設備効率曲線（実線
に示す）である。２点鎖線は同一能力の単炉筒式ボイラ
の設備効率曲線を示し、破線は１／２能力のボイラを２
基設置した場合の設備効率曲線であってこれらは比較例
である。なお２炉筒式ボイラにあってはボイラ負荷率１
０％で２炉筒から１炉筒の燃焼に切換えるものとする。
内に配設した本考案実施例のボイラ設備効率曲線（実線
に示す）である。２点鎖線は同一能力の単炉筒式ボイラ
の設備効率曲線を示し、破線は１／２能力のボイラを２
基設置した場合の設備効率曲線であってこれらは比較例
である。なお２炉筒式ボイラにあってはボイラ負荷率１
０％で２炉筒から１炉筒の燃焼に切換えるものとする。
【００１４】このグラフから明らかな様に、設備負荷率
１０％以下において、低負荷になる程、単炉筒式ではＯ
Ｎ−ＯＦＦの断続制御が多くなり、その都度パージ空気
による強制冷却で持ち去られる損失熱が大きく、効率低
下が顕著となる（パージ空気量は２炉筒式ボイラの約２
倍である）。
１０％以下において、低負荷になる程、単炉筒式ではＯ
Ｎ−ＯＦＦの断続制御が多くなり、その都度パージ空気
による強制冷却で持ち去られる損失熱が大きく、効率低
下が顕著となる（パージ空気量は２炉筒式ボイラの約２
倍である）。
【００１５】また１／２能力のボイラを２基並設して１
基を最低負荷運転した場合（設備として５％負荷）にお
ける廃棄損失割合は、２炉筒式ボイラで２炉筒を１炉筒
の燃焼に切換えた場合と同じとなるが、ボイラの表面積
が１／２容量ボイラ２基分の方が広くなるため、その放
熱損失割合分の設備効率が低下する。
基を最低負荷運転した場合（設備として５％負荷）にお
ける廃棄損失割合は、２炉筒式ボイラで２炉筒を１炉筒
の燃焼に切換えた場合と同じとなるが、ボイラの表面積
が１／２容量ボイラ２基分の方が広くなるため、その放
熱損失割合分の設備効率が低下する。
【００１６】これに対して本考案実施例の如く、バーナ
を複数個に分散した炉筒煙管式ボイラであれば、大幅な
負荷変動に対しても、高効率の燃焼を維持して安定な操
業ができる様になる。また無理な条件下での燃焼がなく
なるので、適正酸素量での燃焼が行なえ、これによって
バーナ燃焼量が大きくなるにつれて増大するＮＯｘの発
生を小容量なみに抑制できるという付加的な効果もあ
る。
を複数個に分散した炉筒煙管式ボイラであれば、大幅な
負荷変動に対しても、高効率の燃焼を維持して安定な操
業ができる様になる。また無理な条件下での燃焼がなく
なるので、適正酸素量での燃焼が行なえ、これによって
バーナ燃焼量が大きくなるにつれて増大するＮＯｘの発
生を小容量なみに抑制できるという付加的な効果もあ
る。
【００１７】さらに本考案におけるボイラにあっては、
単炉筒と比べ各炉筒の燃焼能力が低くなるから炉筒直径
が小さくできるので、耐圧力的にも炉筒壁面の厚さをむ
やみに厚く形成する必要がなくなり、装置の製造コスト
を低く抑えることができる。
単炉筒と比べ各炉筒の燃焼能力が低くなるから炉筒直径
が小さくできるので、耐圧力的にも炉筒壁面の厚さをむ
やみに厚く形成する必要がなくなり、装置の製造コスト
を低く抑えることができる。
【００１８】
【考案の効果】本考案は以上の様に構成されているの
で、ターンダウン比は１−（１／２０〜１／４０）と広
範囲であり、しかも高い熱焼効率での運転ができる。従
って負荷変動の大きい地域冷暖房用の熱源として使用す
る場合であっても安全で経済的な操業ができる様になっ
た。
で、ターンダウン比は１−（１／２０〜１／４０）と広
範囲であり、しかも高い熱焼効率での運転ができる。従
って負荷変動の大きい地域冷暖房用の熱源として使用す
る場合であっても安全で経済的な操業ができる様になっ
た。
【図１】本考案の代表的な実施例を示す一部破断側面図
である。
である。
【図２】図１の右方向より矢視した一部破断側面図であ
る。
る。
【図３】本考案例のボイラ熱効率を示すグラフである。
１ 炉筒煙管ボイラ ２ ボイラ胴 ３Ａ，３Ｂ 炉筒 ４ バーナ ４Ａ，４Ｂ 燃料供給管 ５Ａ，５Ｂ 燃焼空気供給管 ６Ａ，６Ｂ 押込ファン ７Ａ，７Ｂ 排ガス再循環装置 ８Ａ，８Ｂ 煙管 ９ 隔壁 １０ 後部煙室 １１ 隔壁 １２ 前部煙室 １３ 廃熱回収装置 １４ 排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 峰 力 大阪府豊中市島江町１丁目３番29号 株 式会社高尾鉄工所内 (72)考案者 大塚 馨一 大阪府豊中市島江町１丁目３番29号 株 式会社高尾鉄工所内 (56)参考文献 特開 昭52−106001（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−161503（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 端部にバーナを装着した炉筒より煙室を
経て多数本の煙管内へ燃焼ガスを流通し、ボイラ胴内の
熱媒体を加熱する炉筒煙管式ボイラにおいて、ボイラ胴
内には複数の炉筒を配設すると共に、前記煙室内には隔
壁を設けて上記炉筒の燃焼室と煙管群とは当該隔壁によ
り炉筒毎に区画し、各炉筒が独立運転できるように構成
したことを特徴とする炉筒煙管式ボイラ。 - 【請求項２】 前記複数の炉筒は燃焼能力の異なったバ
ーナに対応できる口径のものが、同一ボイラ胴内に配設
されてなる請求項１に記載の炉筒煙管式ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991058245U JP2551779Y2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-06-28 | 炉筒煙管式ボイラ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-12309 | 1991-01-21 | ||
| JP1230991 | 1991-01-21 | ||
| JP1991058245U JP2551779Y2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-06-28 | 炉筒煙管式ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138502U JPH04138502U (ja) | 1992-12-25 |
| JP2551779Y2 true JP2551779Y2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=31948251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991058245U Expired - Fee Related JP2551779Y2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-06-28 | 炉筒煙管式ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551779Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101274091B1 (ko) * | 2011-06-27 | 2013-06-12 | 강림중공업 주식회사 | 배기가스 챔버 분리형 폐열보일러 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4040020B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2008-01-30 | 大阪瓦斯株式会社 | ボイラ |
| JP2016080314A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 株式会社ヒラカワ | ボイラ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52106001A (en) * | 1976-03-01 | 1977-09-06 | Hirakawa Tekkosho | Boiler having plurality of flue tubes |
| JPH0412322Y2 (ja) * | 1985-03-27 | 1992-03-25 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP1991058245U patent/JP2551779Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101274091B1 (ko) * | 2011-06-27 | 2013-06-12 | 강림중공업 주식회사 | 배기가스 챔버 분리형 폐열보일러 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04138502U (ja) | 1992-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970610 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |