[发明专利]锅炉结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种使锅炉蒸发管(炉膛水冷壁)的流量分配适当的锅炉结构。

背景技术

以往，在超临界变压直流锅炉的炉膛中，尤其在通过沿上下方向排列多个的锅炉蒸发管形成炉膛壁的垂直管炉膛中，沿炉膛壁流动的内部流体的流量调整很重要。

即，涉及向各炉膛壁(前壁/后壁/左右侧壁)流动的内部流体的流量调整，需要根据各个壁面的吸热量而从部分负载到额定负载进行适当的流量分配。因此，在以往的锅炉结构中，为了进行上述的内部流体的流量调整而在炉膛入口设置节流孔(日语：オリフイス)。

在以往的锅炉装置中，已知有进行炉膛壁的壁间或分割的块间的供水流量的分配调整的技术。在该以往技术中，在炉膛壁的入口设置流量控制阀，并且将在炉膛壁的出口检测到的流体温度向控制机构输入。因此，在控制机构中，以使输入的出口的流体温度成为目标值的方式操作流量控制阀的开度，自动控制供水流量而进行分配调整。(例如，参照专利文献1及2)

专利文献1：日本特开昭59-86802号公报

专利文献2：日本特开昭59-84001号公报

在上述的垂直管炉膛中，由于炉膛入口部的内部流体为水的状态，因此内部流体通过节流孔而产生的压力损失(以下称为“压损”)与内部流体流量的平方成比例。

因此，若使炉膛入口的节流孔径与额定负载对应而将各壁面间的流量分配调整为最佳，则在流量少的部分负载时节流效果(压损)减少，无法达到最佳的流量分配。另一方面，若使炉膛入口的节流孔径与部分负载对应而将各壁间的流量分配调整为最佳，则在额定负载下节流效果(压损)过大，仍然无法达到最佳的流量分配。

例如在图3A所示的负载(横轴)/流量比例(纵轴)的一例中，由于压力损失与内部流体流量的平方成比例，因此一方的前壁随着负载增加而流量比例增大，另一方的后壁随着负载增加而流量比例减小，因此内部流体相对于前壁及后壁的流量分配根据负载状态而较大地变动。

因此，在上述的炉膛入口的节流孔进行的各壁间的流量调整中，在从部分负载到额定负载的宽的流量范围中难以对内部流体进行最佳的流量分配。因此，在任一炉膛壁中，由于内部流体分配量的不均衡，而担心出口蒸发温度或蒸发管金属温度比其它的壁面大幅升高，为了在全部的负载下将蒸发管金属温度抑制为允许值以下，而需要对流量分配的调整付出细心的注意。

另外，专利文献1、2所记载的以往技术需要根据炉膛壁的流体出口温度而进行流量调整阀的开度调整的控制机构。

发明内容

本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于提供一种在从部分负载到额定负载的宽范围的炉膛热负载中，能够以没有可动部的简单结构进行对各炉膛壁的适当的流量分配的锅炉结构。

本发明为了解决上述课题而采用下述的方法。

本发明的一形态的锅炉结构中，在炉膛的壁面配设的多个锅炉蒸发管形成炉膛水冷壁，当向所述锅炉蒸发管压力输送的水在管内部流动时，在所述炉膛内被加热而生成蒸气，其中，在出口连接管设有内部流体的压力损失调整部，该出口连接管对将所述炉膛水冷壁分割成多个而得到的各水冷壁的出口侧进行连接。

根据此种锅炉结构，由于在出口连接管设有内部流体的压力损失调整部，该出口连接管对将所述炉膛水冷壁分割成多个而得到的各水冷壁的出口侧进行连接，因此能够进行几乎处于蒸气状态的内部流体流动的区域中的流量调整。即，几乎处于蒸气状态的内部流体在高压·高重量流量的额定负载时及低压·低重量流量时的部分负载时，体积重量大致相同，因此，炉膛出口连接管的压力损失与内部流体重量成一次比例，因此容易进行被分割多个的各炉膛壁的流量调整。

在上述形态中，优选所述压力调整部通过将所述出口连接管产生的压力损失的分别调整、插入到所述出口连接管的同外径的厚壁短管部及插入到所述出口连接管的固定节流孔进行一或多个组合而构成。

在此，出口连接管产生的压力损失的分别调整能够使构成出口连接管的管原料的内径、根数及流路长度中的至少一个变化而调整压力损失。

插入到出口连接管的同外径的厚壁短管部是通过增加壁厚而使内径变小的管原料，使其内径或长度变化而能够调整压力损失。

插入到出口连接管的固定节流孔通过使节流孔径变化而能够调整压力损失。

发明效果