JP6971867B2 - Sealing device and sealing method for exhaust heat recovery boiler and exhaust heat recovery boiler equipped with this - Google Patents
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Description
本発明は、ダクト内に収容された内部構造物とダクトの内壁との間のガス流れをシールするシール装置およびこれを備えた排熱回収ボイラならびに排熱回収ボイラのシール方法に関するものである。 The present invention relates to a sealing device for sealing a gas flow between an internal structure housed in a duct and an inner wall of the duct, an exhaust heat recovery boiler provided with the sealing device, and a sealing method for the exhaust heat recovery boiler.
排熱回収ボイラ(HRSG:Heat Recovery Steam Generator)は、ダクトの内部に伝熱管群や脱硝装置等の内部構造物を収納している。このままの状態では、内部構造物とダクトの内壁との間が燃焼排ガス等の加熱ガスが通り抜ける流路となり、ショートパスが生じる。流路を通過する加熱ガスは、内部構造物を通過しないため、所定の処理(熱交換や脱硝など)が十分に行われず、排熱回収ボイラが所定の性能を発揮できないおそれがある。特許文献1には、排熱回収ボイラのダクトと伝熱管群との間を加熱ガスである排ガスが通過するショートパスを防止するためのシール装置が開示されている。
The exhaust heat recovery boiler (HRSG: Heat Recovery Steam Generator) houses internal structures such as a heat transfer tube group and a denitration device inside the duct. In this state, a short path is generated between the internal structure and the inner wall of the duct as a flow path through which heated gas such as combustion exhaust gas passes. Since the heating gas passing through the flow path does not pass through the internal structure, the predetermined treatment (heat exchange, denitration, etc.) may not be sufficiently performed, and the exhaust heat recovery boiler may not exhibit the predetermined performance.
特許文献1では、積層された複数の薄板で構成された第2ガスシール板の自由端が第1ガスシール板に対して接触することによって排ガスのシールが行われてショートパスを抑制している。
In
大型の排熱回収ボイラを含めた各種サイズの排熱回収ボイラにシール装置を取り付けるにあたり、取付部材や薄板のサイズを取扱いの容易な大きさに選定する場合がある。この場合、薄板を固定して取り付ける取付部材がダクトの内壁に対して複数を一列に並べるようにして固定されており、ダクトの内壁の熱伸び等の熱変形によって各取付部材が変位する。取付部材の変位により、隣り合う取付部材同士の間隔が変化して、取付部材によって固定されている薄板にシワ等の変形が生じ、破損に至るおそれがある(例えば図6に示したシワ13Bを参照)。薄板が変形して破損すると、シール性能が低下して排熱回収ボイラとしての目標性能が発揮できなくなるおそれがある。
When attaching a sealing device to various sizes of exhaust heat recovery boilers including large exhaust heat recovery boilers, the size of the mounting member or thin plate may be selected to a size that is easy to handle. In this case, a plurality of mounting members for fixing and mounting the thin plate are fixed so as to be arranged in a row with respect to the inner wall of the duct, and each mounting member is displaced due to thermal deformation such as thermal elongation of the inner wall of the duct. Due to the displacement of the mounting members, the distance between the adjacent mounting members changes, and the thin plate fixed by the mounting members may be deformed such as wrinkles, resulting in damage (for example, the
このような事情に鑑みてなされたものであって、本開示は、シール部材に薄板を用いた場合であっても薄板を損傷させないシール装置およびこれを備えた排熱回収ボイラならびに排熱回収ボイラのシール方法を提供することを目的とする。 In view of these circumstances, the present disclosure discloses a sealing device that does not damage the thin plate even when the thin plate is used as the sealing member, and an exhaust heat recovery boiler and an exhaust heat recovery boiler equipped with the sealing device. It is intended to provide a sealing method for.
本開示の一態様に係るシール装置は、内部に加熱ガスが流れるダクトの内壁と該ダクト内に収容された内部構造体との間を仕切るバッフル板と、前記内壁との間の前記加熱ガスの通過をシールするシール装置であって、長手方向が前記加熱ガスの流れ方向に対して直交するように配置され、前記バッフル板から前記ダクトの前記内壁側に突出した長尺状の第1シール板と、長手方向が前記第1シール板の長手方向に沿うように配置され、前記第1シール板側の短手方向端部が自由端として前記第1シール板に接触する長尺状の薄板とされた第2シール板と、該第2シール板の前記自由端とは短手方向における反対側の固定端を固定する複数の取付部材と、前記取付部材との間で前記第2シール板の前記固定端を挟んで固定する押え板とを備え、複数の前記取付部材の少なくとも1つは、所定間隔をおいて一列に並んで配置され、隣接する前記取付部材の間に亘って延在するとともに、前記取付部材と前記第2シール板との間および/または前記押え板と第2シール板との間に、前記薄板よりも厚い板厚とされた補剛板が配置されている。 The sealing device according to one aspect of the present disclosure is a baffle plate for partitioning between an inner wall of a duct through which heating gas flows and an internal structure housed in the duct, and the heating gas between the inner wall and the baffle plate. A long-shaped first sealing plate that seals the passage and is arranged so that the longitudinal direction is orthogonal to the flow direction of the heating gas and protrudes from the baffle plate toward the inner wall side of the duct. And a long thin plate that is arranged so that the longitudinal direction is along the longitudinal direction of the first seal plate, and the end portion in the lateral direction on the side of the first seal plate is in contact with the first seal plate as a free end. The second seal plate is provided between the second seal plate, a plurality of mounting members for fixing the fixed end on the side opposite to the free end of the second seal plate, and the mounting member. A holding plate that sandwiches and fixes the fixed end is provided, and at least one of the plurality of mounting members is arranged side by side in a row at predetermined intervals and extends between adjacent mounting members. At the same time, a stiffening plate having a thickness thicker than that of the thin plate is arranged between the mounting member and the second seal plate and / or between the presser plate and the second seal plate.
ダクト内に収容された内部構造体とダクトの内壁とを仕切るバッフル板と、ダクトの内壁との間にシール装置を設け、内部構造体とダクトの内壁との間の加熱ガスの流れ(ショートパス)を防止する。具体的には、バッフル板から突出させた第1シール板に対して、ダクトの内壁に取り付けた取付部材によって固定端が固定された第2シール板の自由端を接触させることによって、ショートパスを防止する。
ダクト内に加熱ガスが流れると、ダクトの内壁の熱伸び等の熱変形によって、取付部材の相対位置が変化する。取付部材の相対位置が変化すると、所定間隔をおいて長手方向に一列に並んで配置された隣接する各取付部材間の間隔も変化する。取付部材間の間隔が変化すると、取付部材と押え板との間で狭まれて固定された第2シール板は、薄板によって構成されているので、第2シール部材の固定端における薄板が変形してシワ等が生じ、破損するおそれがある。
これに対して、取付部材と第2シール板との間、及び/又は、押え板と第2シール板との間に、薄板よりも厚い板厚とされた補剛板を設けることとした。取付部材の間隔が変化しても、補剛板によって薄板の剛性を補強し、補剛板が取付部材や押え板との間で滑るようにすることで薄板の変形を抑えることができる。これにより、第2シール板の薄板の破損を回避してシール性能の低下を抑制することができる。
内部構造体としては、例えば、節炭器、蒸発器、過熱器等の伝熱管群や、脱硝のための脱硝装置等を挙げることができる。
補剛板は、取付部材と第2シール板との間、押え板と第2シール板との間のいずれか一方に設置しても良いが、両方に設置する方が好ましい。
A sealing device is provided between the baffle plate that separates the internal structure housed in the duct and the inner wall of the duct from the inner wall of the duct, and the flow of heated gas between the internal structure and the inner wall of the duct (short path). ) Is prevented. Specifically, the short path is made by contacting the free end of the second seal plate whose fixed end is fixed by the mounting member attached to the inner wall of the duct with the first seal plate protruding from the baffle plate. To prevent.
When the heating gas flows in the duct, the relative position of the mounting member changes due to thermal deformation such as thermal elongation of the inner wall of the duct. When the relative position of the mounting members changes, the spacing between the adjacent mounting members arranged in a row in the longitudinal direction at predetermined intervals also changes. When the distance between the mounting members changes, the second sealing plate narrowed and fixed between the mounting member and the holding plate is composed of a thin plate, so that the thin plate at the fixed end of the second sealing member is deformed. Wrinkles may occur and the product may be damaged.
On the other hand, it was decided to provide a stiffening plate having a thickness thicker than that of the thin plate between the mounting member and the second seal plate and / or between the presser plate and the second seal plate. Even if the spacing between the mounting members changes, the rigidity of the thin plate is reinforced by the stiffening plate, and the stiffening plate slides between the mounting member and the holding plate, so that the deformation of the thin plate can be suppressed. As a result, it is possible to avoid damage to the thin plate of the second seal plate and suppress deterioration of the seal performance.
Examples of the internal structure include heat transfer tubes such as economizers, evaporators, and superheaters, and denitration devices for denitration.
The stiffening plate may be installed between the mounting member and the second seal plate, or between the presser plate and the second seal plate, but it is preferable to install the stiffening plate on both.
さらに、一態様に係るシール装置では、前記取付部材が固定され、前記内壁に対して固定されるとともに、複数の板状部材の周囲が互いに部分的に重ね合わされて設置されたライナー部材と、複数の前記取付部材の少なくとも1つは、前記ライナー部材の隣り合う前記板状部材の間を跨いで配置されている。 Further, in the sealing device according to one aspect, the mounting member is fixed and fixed to the inner wall, and a plurality of liner members are installed so that the periphery of the plurality of plate-shaped members is partially overlapped with each other. At least one of the mounting members is arranged so as to straddle between the adjacent plate-shaped members of the liner member.
加熱ガスの熱量の散逸抑制するためにダクトの内壁に保温材が設けられている場合、保温材を支持する板状部材を備えたライナー部材がダクトの内壁に固定されて、取付部材が板状部材に固定されていることがある。ライナー部材は、排ガスが保温材へと通過しないように複数の板状部材を用いて周囲を互いに部分的に重ね合わせて隙間を抑制するように構成されており、板状部材が部分的に重ね合わせている箇所で板状部材の熱伸び等で取付部材が変位しやすく、隣り合う取付部材同士の間隔も変化しやすくなる。そのため、取付部材によって固定されている薄板へもシワ等の変形が生じやすく、破損に至るおそれが高まる。取付部材に変位が発生しやすい箇所においても効果的に薄板の変形を抑えることができる。 When a heat insulating material is provided on the inner wall of the duct to suppress the dissipation of the heat of the heating gas, the liner member provided with the plate-shaped member supporting the heat insulating material is fixed to the inner wall of the duct, and the mounting member is plate-shaped. It may be fixed to a member. The liner member is configured to use a plurality of plate-shaped members to partially overlap each other to suppress a gap so that exhaust gas does not pass through the heat insulating material, and the plate-shaped members are partially overlapped. The mounting members are likely to be displaced due to thermal expansion of the plate-shaped members at the aligned points, and the distance between adjacent mounting members is also likely to change. Therefore, the thin plate fixed by the mounting member is likely to be deformed such as wrinkles, which increases the risk of damage. Deformation of the thin plate can be effectively suppressed even in places where displacement is likely to occur in the mounting member.
さらに、一態様に係るシール装置では、前記取付部材、前記補剛板、前記第2シール板および前記押え板との間を貫通するボルトを備え、前記補剛板および前記第2シール板に形成された前記ボルトが貫通するボルト穴は、前記ライナー部材の変位方向が長手方向とされた長穴とされている。 Further, the sealing device according to one aspect includes a bolt penetrating between the mounting member, the stiffening plate, the second sealing plate and the holding plate, and is formed on the stiffening plate and the second sealing plate. The bolt hole through which the bolt is formed is an elongated hole in which the displacement direction of the liner member is the longitudinal direction.
取付部材、補剛板、第2シール板および押え板は、これらを貫通するボルトによって互いに挟まれた状態で固定される。補剛板および第2シール板に形成されたボルト穴を、ライナー部材の変位方向が長手方向とされた長穴とした。
ライナーの変位によって各取付部材が変位しても、補剛板および第2シール板のボルト穴は変位方向が長手方向とされた長穴とされているので、取付部材とともにボルトが変位しても、ボルトとともに補剛板および第2シール板が変位することなくボルトに対してスライドさせることで、補剛板および第2シール板の変位を抑えることができる。これにより、第2シール板の薄板の変形を更に抑えることができる。
The mounting member, the stiffening plate, the second seal plate, and the holding plate are fixed to each other in a state of being sandwiched by bolts penetrating them. The bolt holes formed in the stiffening plate and the second seal plate were elongated holes in which the displacement direction of the liner member was the longitudinal direction.
Even if each mounting member is displaced due to the displacement of the liner, the bolt holes of the stiffening plate and the second seal plate are elongated holes whose displacement direction is the longitudinal direction, so even if the bolts are displaced together with the mounting member. By sliding the stiffening plate and the second sealing plate together with the bolt with respect to the bolt without displacement, the displacement of the stiffening plate and the second sealing plate can be suppressed. As a result, the deformation of the thin plate of the second seal plate can be further suppressed.
さらに、一態様に係るシール装置では、前記補剛板の前記短手方向の幅は、前記押え板の前記短手方向の幅と同じとされている。 Further, in the sealing device according to one aspect, the width of the stiffening plate in the lateral direction is the same as the width of the holding plate in the lateral direction.
補剛板の短手方向の幅を、押え板の短手方向の幅と同じとすることで、部品管理が容易となりコストダウンを図ることができる。 By making the width of the stiffening plate in the lateral direction the same as the width of the presser plate in the lateral direction, it is possible to facilitate parts management and reduce costs.
さらに、一態様に係るシール装置では、前記補剛板の前記短手方向の幅は、前記押え板の前記短手方向の幅よりも長く、又は、短くされている。 Further, in the sealing device according to one aspect, the width of the stiffening plate in the lateral direction is longer or shorter than the width of the holding plate in the lateral direction.
補剛板の短手方向の幅を、押え板の短手方向の幅よりも長く、又は、短くすることで、補剛板による薄板(第2シール部材)の曲げ起点と薄板の自由端との距離が変化し、薄板の曲げ剛性を変化させることができる。これにより、第1シール板と第2シール板との間の接触力を調整することができる。例えば、補剛板の短手方向の幅を、押え板の短手方向の幅よりも長くすることで、第1シール板との接触力を弱めることができ、短くすることで第1シール板との接触力を強めることができる。 By making the width of the stiffening plate in the lateral direction longer or shorter than the width of the presser plate in the lateral direction, the bending starting point of the thin plate (second seal member) by the stiffening plate and the free end of the thin plate can be obtained. The bending rigidity of the thin plate can be changed by changing the distance. Thereby, the contact force between the first seal plate and the second seal plate can be adjusted. For example, by making the width of the stiffening plate in the lateral direction longer than the width of the presser plate in the lateral direction, the contact force with the first sealing plate can be weakened, and by shortening it, the first sealing plate can be weakened. The contact force with can be strengthened.
また、一態様に係る排熱回収ボイラは、上記のいずれかに記載のシール装置を備えている。 Further, the exhaust heat recovery boiler according to one aspect is provided with the sealing device according to any one of the above.
上記のいずれかのシール装置を備えることによって、内部構造物とダクトの内壁との間のショートパスを防止でき、排熱回収ボイラとしての性能向上を図ることができる。 By providing any of the above sealing devices, it is possible to prevent a short path between the internal structure and the inner wall of the duct, and it is possible to improve the performance as an exhaust heat recovery boiler.
一態様に係る排熱回収ボイラのシール方法は、内部に加熱ガスが流れるダクトの内壁と該ダクト内に収容された内部構造体との間を仕切るバッフル板と、前記内壁との間の前記加熱ガスの通過をシールする排熱回収ボイラのシール方法であって、前記排熱回収ボイラは、長手方向が前記加熱ガスの流れ方向に対して直交するように配置され、前記バッフル板から前記ダクトの前記内壁側に突出した長尺状の第1シール板と、長手方向が前記第1シール板の長手方向に沿うように配置され、前記第1シール板側の短手方向端部が自由端として前記第1シール板に接触する長尺状の薄板とされた第2シール板と、該第2シール板の前記自由端とは短手方向における反対側の固定端を固定する複数の取付部材と、前記取付部材が固定され、前記内壁に対して固定されるとともに、複数の板状部材の周囲が互いに部分的に重ね合わされて設置されたライナー部材と、前記取付部材との間で前記第2シール板の前記固定端を挟んで固定する押え板と、を備え、複数の前記取付部材の少なくとも1つは、前記ライナー部材の隣り合う前記板状部材の間を跨いで所定間隔をおいて一列に並んで配置され、隣接する前記取付部材の間に亘って延在するとともに、前記取付部材と前記第2シール板との間および/または前記押え板と第2シール板との間に、前記薄板よりも厚い板厚とされた補剛板を配置する。 The method for sealing the exhaust heat recovery boiler according to one aspect is the heating between the baffle plate that partitions the inner wall of the duct through which the heating gas flows and the internal structure housed in the duct, and the inner wall. A method for sealing an exhaust heat recovery boiler that seals the passage of gas, wherein the exhaust heat recovery boiler is arranged so that the longitudinal direction is orthogonal to the flow direction of the heated gas, and the baffle plate to the duct. The long first seal plate protruding toward the inner wall side and the longitudinal direction are arranged along the longitudinal direction of the first seal plate, and the lateral end portion on the first seal plate side is a free end. A second seal plate made of a long thin plate in contact with the first seal plate, and a plurality of mounting members for fixing a fixed end on the side opposite to the free end of the second seal plate. The second mounting member is fixed to the inner wall, and the liner member is installed so that the periphery of the plurality of plate-shaped members is partially overlapped with each other. A presser plate for sandwiching and fixing the fixed end of the seal plate is provided, and at least one of the plurality of mounting members is arranged in a row at predetermined intervals across the adjacent plate-shaped members of the liner member. Arranged side by side, extending between the adjacent mounting members, and / or between the mounting member and the second seal plate and / or between the presser plate and the second seal plate. Place a stiffening plate that is thicker than the thin plate.
シール部材に薄板を用いた場合であっても、補剛板で薄板の剛性を補うことによって薄板の変形を抑えて薄板を損傷させることがない。 Even when a thin plate is used as the sealing member, the stiffening plate supplements the rigidity of the thin plate to suppress the deformation of the thin plate and prevent the thin plate from being damaged.
図1及び図2には、本実施形態に係る排熱回収ボイラ1が示されている。排熱回収ボイラ1は、ガスタービン等から導かれた燃焼排ガス(加熱ガス:以下、単に「排ガス」という。)が導入され、本実施形態では水平方向に流れる横型の排熱回収ボイラとされている。本実施形態では、排ガス流れ方向が水平方向で、これに直交する方向が鉛直方向となり、また、伝熱管7の長手方向が鉛直方向になるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、排熱回収ボイラは、排ガスが鉛直方向に流れる縦型でもよい。この場合も、後述するシール装置12を伝熱管7群とダクト2の内壁との間に設けて、ダクト2の内壁近傍の排ガス流れ量を低減できる。
1 and 2 show the exhaust
また、後述するシール装置12は、伝熱管7群とダクト2の内壁との間に設けるものである。なお、排ガスが水平方向に流れる横型の排熱回収ボイラでは、伝熱管7の鉛直方向上下両端に設けたヘッダとダクト2の内壁の鉛直上面又は下面との間の空間についても、排ガスの通過を防止する構造(図示せず)が設けられている。
Further, the sealing
排熱回収ボイラ1は、水平方向に延設されたダクト2の内部に、節炭器、蒸発器、過熱器等の熱交換部5と、脱硝装置(内部構造物)6などを備えている。ガスタービン等から排出された排ガスは、ダクト入口3からダクト2内に導入され、複数の熱交換部5及び脱硝装置6を順次通過した後にダクト出口4を介して煙突(図示せず)から排出される。
The exhaust
熱交換部5は、排ガス流れ方向と交差するように鉛直方向に延設された複数の伝熱管7を有している。ダクト2の外部には、複数の伝熱管7に対してヘッダ(図示せず)を介して接続されたドラム9が設けられている。なお、図1では、複数の伝熱管7群を集約して熱交換部5として表示しており、また、図2においても、伝熱管7の設置本数を概略的に表示している。図2ではダクト2の内壁側にある後述するインナーライナー16、保温材17やスタッドボルト18などは省略してある。
The
バッフル板10は、図2に示すように、長尺の板状部材であって、熱交換部5の複数の伝熱管7よりも外側の端部、すなわち、ダクト2の内壁側に配置される。バッフル板10によって、伝熱管7が配置された領域と、ダクト2の内壁側の領域とが仕切られる。バッフル板10は、ダクト2の内壁に沿ってほぼ平行に、ダクト2の内壁から離隔して配置される。本実施形態では、バッフル板10は、例えばダクト2の内壁から100mm〜300mm程度の位置にある。バッフル板10は、ダクト2の鉛直上方から吊り下げ支持される。バッフル板10は、鋼板等の高温排ガス中でも剛性を有する材料で形成される。
As shown in FIG. 2, the
ダクト2の内壁面とバッフル板10の外面との間には空間20が形成される。この空間20に、第1ガスシール板(第1シール板)11を備えたシール装置12が設置される。シール装置12は、ダクト2の内壁とバッフル板10の外面(ダクト2の内壁側の面)との間の空間20を排ガスが通過すること(ショートパス)を抑制する。
A
第1ガスシール板11は、長尺の板状部材であって、長手方向はバッフル板10の板面に対してほぼ鉛直方向(排ガス流れ方向に直交する方向)に設けられる。すなわち、第1ガスシール板11の短手方向は、ダクト2の内壁とバッフル板10の外面との間の空間20に、排ガス流れ方向に対して略垂直に配置される。
The first
図3に示すように、第1ガスシール板11は、幅方向の一側の端部11aがバッフル板10に固定され、バッフル板10からダクト2の内壁面に向けて突出して配設される。第1ガスシール板11の他側の端部11bは、ダクト2と離隔している。本実施形態では、第1ガスシール板11の端部11bは、例えばダクト2の内壁面から30mm〜100mm程度の位置にあり、排ガスによる温度上昇でダクト2と熱交換部5の熱膨張差による変形や相互位置変位による接触を防止している。第1ガスシール板11は、鋼板等の高温排ガス中でも剛性を有する材料で形成される。
As shown in FIG. 3, the first
シール装置12は、第2ガスシール板(第2シール板)13と取付け板(取付部材)14を備えている。これら第2ガスシール板13及び取付け板14は、ダクト2の内壁と第1ガスシール板11との間のショートパスとなる排ガスの通路の間隙を塞ぐように配置される。
The sealing
第2ガスシール板13は、長手方向がダクト2の内部を流れる排ガスの流れ方向に対して直交するように(本実施形態では鉛直方向に)配置される。第2ガスシール板13は、積層された複数(図3では3枚)の薄板13Aから構成されている。各薄板13Aは、厚さが0.1mm〜0.7mm(好ましくは0.2mm〜0.3mm)とされており、鉛直方向を長手方向とした長尺の板状部材である。薄板13Aは、ダクト2を流通する排ガスの温度において弾性を有する材料であり、自由端13bで数10mm程度たわむような負荷がかかった後、復元力を有する厚さと材質であることが好ましい。また薄板13Aは、排ガス雰囲気で腐食されにくい材料であることが好ましく、例えばステンレス(SUS304、SUS310、SUS316など)である。薄板13Aは、図4に示すように、長手方向に複数配置されており、薄板13Aの長手方向に温度分布が発生した場合でもソリ変形を少なくなるように、また、部品種類を低減できるように所定の長さで構成している。配置された各薄板13Aの端部では、一層の薄板13Aが隣接する位置では他層の薄板13Aが存在するようにオーバラップされた状態で配置され、薄板13Aが隣接する位置で排ガスが通過する隙間が発生しないようにしてもよい。
The second
図3に示すように、薄板13Aの短手方向すなわち幅方向の一端は固定端13aとされており、取付け板14に対して固定されている。薄板13Aの幅方向の他端は自由端13bとされており、第1ガスシール板11の排ガス流れの上流側の面に対して弾性的に接触している。これにより、第1ガスシール板11と第2ガスシール板13との間に排ガスが通過しないようにシールされる。
As shown in FIG. 3, one end of the
ダクト2の壁部2aとインナーライナー16との間には、排ガスの熱エネルギが外部へと散逸しないように保温材17が設けられている。保温材17は、インナーライナー16によって覆われることで保持されている。取付け板14は、ダクト2の内壁に設けられたインナーライナー(ライナー部材)16に対して固定されている。インナーライナー16は、金属製とされ、取り扱い性や、インナーライナー16面内の温度分布によるソリ変形を少なくするなどの対応として、複数の約1m角サイズの板状部材16aから構成されており、排ガスが保温材17側へと流出することを抑制するために、それぞれの板状部材16aの周囲(各辺)が互いに部分的に重ね合わされた状態で設置されている。インナーライナー16の周囲に流通する排ガスは、例えば700℃〜350℃の高温のガスであるため、このように複数の板状部材16aでインナーライナー16を構成して各板状部材16aが変位可能に取り付けて支持されるようにすることで(図4の矢印参照)、ダクト2の熱変形を許容するようになっている。インナーライナー16は、ダクト2の壁部2aに対して複数のスタッドボルト18によって固定されている。
A
取付け板14は、厚さが3mm〜5mmの金属製とされており、長尺状の板材をプレス加工することによって断面が略Z形状に成形されている。取付け板14の一端14aは、例えばスポット溶接によってインナーライナー16に対して固定されている。取付け板14の他端14bには、埋め込みボルト(ボルト)19が固定されている。取付け板14の他端14bに対して、埋め込みボルト19に螺合されるナット21によって押え板22で固定可能とされている。押え板22は、厚さが3mm〜5mmの金属製とされており、取付け板14の長手方向(本実施形態では鉛直方向)に延在する長尺状の板状とされている。
The mounting
取付け板14と押え板22との間には、上述した第2ガスシール板13の固定端13aと、第1補剛板24a及び第2補剛板24bとが挟み込まれた状態で固定されている。
第1補剛板24aは、取付け板14と第2ガスシール板13との間に設けられ、第2補剛板24bは、押え板22と第2ガスシール板13との間に設けられている。各補剛板24a,24bは、取付け板14の長手方向(本実施形態では鉛直方向)に延在する長尺状の板状とされており、板厚が第2ガスシール板13の薄板13Aよりも厚い板厚とされ、例えば0.4mm〜2.0mm(例えば薄板13Aの板厚の2〜10倍)の金属製とされている。各補剛板24a,24bは、排ガス雰囲気で腐食されにくい材料であることが好ましく、例えばステンレス(SUS304、SUS310、SUS316など)である。補剛板24a,24bは、取付け板14の長手方向(本実施形態では鉛直方向)に間隔δをおいて複数設けられている(図5参照)。この間隔δは、インナーライナー16の変位量に応じて、長手方向に隣り合う補剛板24a,24b同士が接触して干渉しないように設定される。
The
The
図5に示すように、補剛板24a,24bには、埋め込みボルト19(図3参照)の軸部か貫通する位置に複数の長穴25が設けられている。各長穴25は、インナーライナー16の各板状部材16aの変位方向(図5の矢印参照)に一致するように、本実施形態では鉛直方向を長手方向とした形状とされている。各薄板13Aにも、補剛板24a,24bの長穴25に対応するように、複数の長穴が形成されている。これにより、インナーライナー16の変位に応じて補剛板24a,24b及び各薄板13Aどうしが相互に変位せずにスライドできるようになっている。
As shown in FIG. 5, the
一方、押え板22には、長穴ではなく丸穴(図示せず)が形成されている。これにより、押え板22は、埋め込みボルト19で連結させた取付け板14と同様に変位する。
On the other hand, the
図4に示すように、補剛板24a,24bは、本実施形態では鉛直方向に複数を長手方向に一列に並べて配置された取付け板14の間に亘って延在するように配置されている。すなわち、長手方向に隣り合う取付け板14間の隙間dにおいて薄板13Aを覆うように補剛板24a,24bが配置されている。
As shown in FIG. 4, the
上述した本実施形態の構成による作用効果は以下の通りである。
排ガスが熱交換部5を流れる際に、バッフル板10とダクト2の内壁との間で、第1ガスシール板11や第2ガスシール板13を備えたシール装置によってシールが行われる。
排ガスの温度(例えば700℃〜350℃)に応じてダクト2やインナーライナー16等の構造物が熱伸び等によって変位する。具体的には、図4に示したように、ダクト2の熱変形やインナーライナー16の熱変形によって、インナーライナー16の各板状部材16aの相対位置が矢印のように鉛直方向に変位する。取付け板14は取扱い性や部品種類数の低減などから、更には長手方向に温度分布が発生した場合にもソリ変形が少なくなるように所定長さのものを複数で構成され、長手方向に一列に並べて、各板状部材16aに固定されている。各板状部材16aの相対位置が変化すると、板状部材の間で分割されて隙間dをおいて配置された各取付け板14の間の間隔も変化する。取付け板14間の隙間dが変化すると、取付け板14と押え板22との間で狭まれて固定された第2ガスシール板13は、薄板13Aによって構成されているので、第2ガスシール板13の固定端13aにおける薄板13Aが変形して図6に示すようなシワ13B等が生じ、破損するおそれがある。
これに対して、本実施形態では、取付け板14と第2ガスシール板13との間、および/または、押え板22と第2ガスシール板13との間に、薄板よりも厚い板厚とされた補剛板24a,24bを設けることとした。取付け板14の隙間dが変化しても、補剛板24a,24bによって薄板13Aの剛性を補強することと、補剛板24aと取付け板14との間や補剛板24bと押え板22との間で滑って移動できるようにすることで薄板13Aの変形を抑えることができる。これにより、第2ガスシール板13の薄板13Aの破損を回避してシール性能の低下を抑制することができる。
The effects of the configuration of the present embodiment described above are as follows.
When the exhaust gas flows through the
Structures such as the
On the other hand, in the present embodiment, the thickness between the mounting
インナーライナー16の変位によって各取付け板14が変位しても、補剛板24a,24bおよび第2ガスシール板13のボルト穴は、変位方向が長手方向とされた長穴25(図5参照)とされている。したがって、取付け板14とともに埋め込みボルト19が変位しても、埋め込みボルト19とともに補剛板24a,24bおよび第2ガスシール板13が変位することがなく、埋め込みボルト19に対してスライドさせることができる。これにより、補剛板24a,24bおよび第2ガスシール板13の変位を抑えることができ、第2ガスシール板13の薄板13Aの変形を更に抑えることができる。
Even if each mounting
<変形例>
上述の実施形態は、以下のように変形することができる。
図7A〜図7Cには、補剛板24a,24bの幅方向(短手方向)の寸法を変化させた状態が示されている。
図7Aは、補剛板24a,24bの幅と押え板22の幅とを同じ寸法としている。これにより、部品管理が容易となりコストダウンを図ることができる。
<Modification example>
The above embodiment can be modified as follows.
7A to 7C show states in which the dimensions of the
In FIG. 7A, the widths of the
また、図7B及び図7Cに示すように、補剛板24a,24b幅を、押え板22の幅よりも長くしても良いし(図7B)、又は、短くしても良い(図7C)。補剛板24a,24bによる薄板13Aの曲げ起点cと薄板13Aの自由端13bとの距離が変化し、薄板13Aの曲げ剛性を変化させることができる。これにより、第1ガスシール板11と第2ガスシール板13との間の弾性的な接触力を調整することができる。図7Bのように補剛板24a,24bの幅を、押え板22の幅よりも長くすることで、接触力を弱めることができ、図7Cのように短くすることで接触力を強めることができる。
Further, as shown in FIGS. 7B and 7C, the widths of the
また、図8に示すように、第2ガスシール板13の薄板13Aの曲げ形状を案内するように、折れ形状又は湾曲形状を有した案内板30を、取付け板14と第1補剛板24aとの間に配置してもよい。これにより、弾性的に第1ガスシール板11に接触する薄板13Aの形状を更に適正に保つことができる。なお、図8では、第1補剛板24aに対して積層される薄板13Aや押え板22などは省略されている。
Further, as shown in FIG. 8, the
上述した実施形態では、補剛板24a,24bを第2ガスシール板13の両側に設けることとしたが、第2ガスシール板13のいずれか一方に第1補剛板24a又は第2補剛板24bを設けても良い。
また、上述した実施形態では、シール装置を熱交換部5とダクト2との間に設けた構成を一例として説明したが、シール装置を脱硝装置6とダクト2の内壁との間に設けても良い。
また、上述した実施形態では、取付け板14がインナーライナー16に固定されている構成を一例として説明したが、取付け板14を固定する位置に熱伸び等で変位が発生する構成であれば良く、例えば、取付け板14がダクト2の内壁に固定されている構成であっても良い。
In the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the sealing device is provided between the
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the mounting
1 排熱回収ボイラ
2 ダクト
2a 壁部
3 ダクト入口
4 ダクト出口
5 熱交換部
6 脱硝装置
7 伝熱管
9 ドラム
10 バッフル板
11 第1ガスシール板(第1シール板)
12 シール装置
13 第2ガスシール板(第2シール板)
13A 薄板
13a 固定端
13b 自由端
14 取付け板(取付部材)
16 インナーライナー(ライナー部材)
16a 板状部材
17 保温材
18 スタッドボルト
19 埋め込みボルト(ボルト)
20 空間
21 ナット
22 押え板
24a 第1補剛板(補剛板)
24b 第2補剛板(補剛板)
25 長穴
30 案内板
c 曲げ起点
d 隙間
1 Exhaust
12
16 Inner liner (liner member)
16a Plate-shaped
20
24b 2nd stiffening plate (stiffening plate)
25
Claims (8)
長手方向が前記加熱ガスの流れ方向に対して直交するように配置され、前記バッフル板から前記ダクトの前記内壁側に突出した長尺状の第1シール板と、
長手方向が前記第1シール板の長手方向に沿うように配置され、前記第1シール板側の短手方向端部が自由端として前記第1シール板に接触する長尺状の薄板とされた第2シール板と、
該第2シール板の前記自由端とは短手方向における反対側の固定端を固定する複数の取付部材と、
前記取付部材との間で前記第2シール板の前記固定端を挟んで固定する押え板と、
を備え、
複数の前記取付部材の少なくとも1つは、隣接する他の前記取付部材と所定間隔をおいて一列に並んで配置され、
隣接する前記取付部材の間に亘って延在するとともに、前記取付部材と前記第2シール板との間および/または前記押え板と第2シール板との間に、前記薄板よりも厚い板厚とされた補剛板が配置されているシール装置。 A sealing device that seals the passage of the heating gas between the baffle plate that partitions the inner wall of the duct through which the heating gas flows and the internal structure housed in the duct, and the inner wall.
A long first seal plate which is arranged so that the longitudinal direction is orthogonal to the flow direction of the heating gas and protrudes from the baffle plate toward the inner wall side of the duct.
The longitudinal direction is arranged along the longitudinal direction of the first seal plate, and the end portion in the lateral direction on the side of the first seal plate is a long thin plate that contacts the first seal plate as a free end. The second seal plate and
A plurality of mounting members for fixing the fixed end on the side opposite to the free end of the second seal plate, and
A holding plate that sandwiches and fixes the fixed end of the second seal plate with the mounting member, and
Equipped with
At least one of the plurality of mounting members is arranged side by side in a row at predetermined intervals from other adjacent mounting members.
A plate thickness that extends between the adjacent mounting members and is thicker than the thin plate between the mounting member and the second seal plate and / or between the presser plate and the second seal plate. A sealing device in which the stiffening plate is placed.
複数の前記取付部材の少なくとも1つは、前記ライナー部材の隣り合う前記板状部材の間を跨いで配置されている請求項1に記載のシール装置。 The liner member is fixed to the inner wall, and the periphery of the plurality of plate-shaped members is partially overlapped with each other.
The sealing device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of mounting members is arranged so as to straddle between the adjacent plate-shaped members of the liner member.
前記補剛板および前記第2シール板に形成された前記ボルトが貫通するボルト穴は、前記ライナー部材の変位方向が長手方向とされた長穴とされている請求項2に記載のシール装置。 A bolt that penetrates between the mounting member, the stiffening plate, the second seal plate, and the holding plate is provided.
The sealing device according to claim 2, wherein the bolt hole formed in the stiffening plate and the second sealing plate through which the bolt penetrates is an elongated hole in which the displacement direction of the liner member is the longitudinal direction.
前記排熱回収ボイラは、長手方向が前記加熱ガスの流れ方向に対して直交するように配置され、前記バッフル板から前記ダクトの前記内壁側に突出した長尺状の第1シール板と、
長手方向が前記第1シール板の長手方向に沿うように配置され、前記第1シール板側の短手方向端部が自由端として前記第1シール板に接触する長尺状の薄板とされた第2シール板と、
該第2シール板の前記自由端とは短手方向における反対側の固定端を固定する複数の取付部材と、
前記取付部材との間で前記第2シール板の前記固定端を挟んで固定する押え板と、
を備え、
複数の前記取付部材の少なくとも1つは、隣接する他の前記取付部材と所定間隔をおいて一列に並んで配置され、
隣接する前記取付部材の間に亘って延在するとともに、前記取付部材と前記第2シール板との間および/または前記押え板と第2シール板との間に、前記薄板よりも厚い板厚とされた補剛板を配置する排熱回収ボイラのシール方法。 A method for sealing an exhaust heat recovery boiler that seals the passage of the heated gas between the baffle plate that partitions the inner wall of the duct through which the heated gas flows and the internal structure housed in the duct and the inner wall. And
The exhaust heat recovery boiler is arranged so that the longitudinal direction is orthogonal to the flow direction of the heating gas, and has a long first sealing plate protruding from the baffle plate toward the inner wall side of the duct.
The longitudinal direction is arranged along the longitudinal direction of the first seal plate, and the end portion in the lateral direction on the side of the first seal plate is a long thin plate that contacts the first seal plate as a free end. The second seal plate and
A plurality of mounting members for fixing the fixed end on the side opposite to the free end of the second seal plate, and
A holding plate that sandwiches and fixes the fixed end of the second seal plate with the mounting member, and
Equipped with
At least one of the plurality of mounting members is arranged side by side in a row at predetermined intervals from other adjacent mounting members.
A plate thickness that extends between the adjacent mounting members and is thicker than the thin plate between the mounting member and the second seal plate and / or between the presser plate and the second seal plate. A method of sealing the exhaust heat recovery boiler in which the stiffening plate is placed.
複数の前記取付部材の少なくとも1つは、前記ライナー部材の隣り合う前記板状部材の間を跨いで配置する請求項7に記載の排熱回収ボイラのシール方法。 A liner member is provided in which the mounting member is fixed and fixed to the inner wall, and the periphery of the plurality of plate-shaped members is partially overlapped with each other.
The method for sealing an exhaust heat recovery boiler according to claim 7, wherein at least one of the plurality of mounting members is arranged so as to straddle between the adjacent plate-shaped members of the liner member.
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