[發明專利]鍋爐

有效

• 申請號: 201210055400.3
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102692015A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 角宗司
• 申請（專利權）人: 三浦工業株式會社
• 主分類號: F23C9/00
• 分類號: F23C9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及包括蒸汽鍋爐、溫水鍋爐、廢熱鍋爐以及排氣鍋爐在內的各種鍋爐。

背景技術

多管式的鍋爐在形成為環狀的上部管集合體和下部管集合體之間具備將多個水管排列為同心圓筒狀而構成的罐體。在這樣的罐體中，內側水管列的內側為燃燒室，內側水管列與外側水管列的間隙為燃燒氣體路。

因此，當從在罐體上部設置的燃燒器朝向燃燒室內進行燃料的燃燒時，燃燒氣體在燃燒室的下部反轉，并通過內側水管列與外側水管列之間而作為排氣從罐體上部被排出向煙道。在這期間，燃燒氣體與各水管內的水進行熱交換，各水管內的水被加熱。為有效進行向水管內的水導熱，在各外側水管(以及各內側水管)上設有翅片，增加導熱面積。

但是，需要考慮燃燒氣體溫度隨著到下游而降低這一點。例如，在上述鍋爐的罐體，在內側水管列與外側水管列之間的燃燒氣體路向上方流動的燃燒氣體隨著越到上方而燃燒氣體溫度下降。即，與燃燒氣體路的上方相比，燃燒氣體路的下方為高溫部。

因此，在不考慮這種事情，而僅僅是簡單地在各水管上以上下等間隔的方式設置同一形狀的翅片時，在上游側安裝的翅片產生的熱應力變大。尤其，在水管內附著有水垢(水中的硬度成分析出的物質)的情況下，從翅片向水管內的水的導熱受到阻礙，因此，存在著在翅片上產生過大的熱應力的顧慮。此時，翅片還存在過熱而脫落或者燒損的顧慮。另一方面，還需要考慮燃燒氣體從燃燒室進入燃燒氣體路時的壓力損失。

考慮這些方面，雖然也可考慮在高溫部完全不設置翅片，但不利用高溫部在進行高效的熱回收方面并不優選。另一方面，在除了使內側水管列的內外連通用的小徑部外的上下方向整個區域設置翅片、或在各外側水管的上下方向整個區域設置翅片時，還存在燃燒氣體從燃燒室進入燃燒氣體路時的壓力損失變得過大、或在燃燒室下部掉頭后不久的從燃燒氣體向各水管的熱傳導率變得過高的情況。

發明內容

本發明要解決的問題是：緩和在翅片產生的熱應力，并且減輕燃燒氣體的壓力損失，同時實現有效的熱回收。

本發明為了解決所述問題而提出，技術方案1所述的發明是一種鍋爐，其特征在于具備下面的(a)～(h)的構成要件。

(a)多個內側導熱管，其在上部管集合體和下部管集合體之間排列為圓筒狀而構成內側導熱管列。

(b)多個外側導熱管，其以包圍所述內側導熱管列的方式，在所述上部管集合體和所述下部管集合體之間排列為圓筒狀而構成外側導熱管列。

(c)內側翅片，其在圓筒狀的所述內側導熱管列的外周側從所述各內側導熱管突出設置。

(d)外側翅片，其在圓筒狀的所述外側導熱管列的內周側從所述各外側導熱管突出設置。

(e)內列連通部，其設置于所述內側導熱管列的下端部，并使所述內側導熱管列的內外連通。

(f)外列連通部，其設置于所述外側導熱管列的上端部，并使所述外側導熱管列的內外連通。

(g)無內側翅片區域，其是沒有所述內側翅片的區域，且在所述各內側導熱管的下端部且直到所述內列連通部的上端的上方設置。

(h)無外側翅片區域，其設置于所述各外側導熱管的長度方向中途部，是沒有所述外側翅片的區域，并將其長度方向中途部配置于與所述內列連通部的上端對應的高度。

根據技術方案1所述的發明，各內側導熱管將與內列連通部對應的高度區域以及其上方的設定區域設為無內側翅片區域，各外側導熱管將從與內列連通部的上端對應的高度起算的上下設定區域設為無外側翅片區域。在這樣的構成的情況下，由于在從燃燒室(內側導熱管列的內側)向燃燒氣體路(內側導熱管列和外側導熱管列的間隙)的燃燒氣體的流入部未設置翅片，因此防止從剛在燃燒室下部掉頭后的燃燒氣體向各導熱管的熱傳導率變得過高，并且可以減輕燃燒氣體的壓力損失。另一方面，通過在從燃燒室向燃燒氣體路的流入部以外的區域，尤其在外側導熱管的最下部區域還設置翅片，從而可以最大限度地實現熱回收。

技術方案2所述的發明是技術方案1所述的鍋爐，其特征在于，所述無內側翅片區域是與所述內列連通部對應的高度區域、以及從所述內列連通部的上端往上直到第一設定距離為止的區域，所述第一設定距離是最下部的所述內側翅片的設置間距的2～10倍的距離，所述無外側翅片區域是從與所述內列連通部的上端對應的高度往上直到第二設定距離為止的區域、以及從與所述內列連通部的上端對應的高度往下直到比該第二設定距離短的距離為止的區域，所述第二設定距離是最下部的所述外側翅片的設置間距的2～10倍的距離。