JP5457577B1

JP5457577B1 - Exhaust heat boiler unit and exhaust heat boiler

Info

Publication number: JP5457577B1
Application number: JP2013064930A
Authority: JP
Inventors: 誠小畠
Original assignee: ワールド熱学有限会社
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: JP2014190577A

Abstract

【課題】燃焼ガスの熱で水を加温可能な排熱ボイラユニット及び排熱ボイラを提供する。
【解決手段】排熱ボイラユニット１は、燃焼ガスが導入される導入口１１と燃焼ガスが排出される排出口を有するケーシング１０と、ケーシング１０内に配置され、内部に流入された水が燃焼ガスの熱で加温、加熱される複数本の水管と、水管同士を接続する伝熱部材と、を備える。水管及び伝熱部材で囲まれ、導入口１１から排出口へと燃焼ガスが通過する一繋がりの流路が形成されている。流路は、燃焼ガスが水平方向へ流れる水平流路と、垂直方向へ燃焼ガスが流れる垂直流路とを有しており、水平流路は垂直方向に複数列及び水平方向に複数列形成されるとともに、垂直方向に配置される水平流路同士を垂直流路がつなぎ、導入口１１から流入した燃焼ガスは垂直方向及び水平方向に折り返して排出口から排出される。
【選択図】図１An exhaust heat boiler unit and an exhaust heat boiler capable of heating water with the heat of combustion gas are provided.
An exhaust heat boiler unit (1) includes a casing (10) having an introduction port (11) through which combustion gas is introduced and an exhaust port through which the combustion gas is discharged, and water disposed inside the casing (10) is combusted. A plurality of water tubes that are heated and heated by the heat of the gas, and a heat transfer member that connects the water tubes to each other. A continuous flow path that is surrounded by the water pipe and the heat transfer member and through which the combustion gas passes from the inlet 11 to the outlet is formed. The flow path has a horizontal flow path in which the combustion gas flows in the horizontal direction and a vertical flow path in which the combustion gas flows in the vertical direction. The horizontal flow path is formed in a plurality of rows in the vertical direction and a plurality of rows in the horizontal direction. In addition, the vertical flow paths connect the horizontal flow paths arranged in the vertical direction, and the combustion gas flowing in from the introduction port 11 is folded back in the vertical direction and the horizontal direction and discharged from the discharge port.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、排熱ボイラユニット及び排熱ボイラに関する。 The present invention relates to an exhaust heat boiler unit and an exhaust heat boiler.

焼却炉等では、被燃焼物の焼却により燃焼ガスが生じる。燃焼ガスの熱の有効利用が望まれており、燃焼時に生じた燃焼ガスの熱を回収し、この熱で水を加熱、加温して蒸気或いは温水に変換させる排熱ボイラがある（例えば、特許文献１）。排熱ボイラでは、燃焼ガスの熱をいかに効率よく水に伝えるかが重要となる。 In an incinerator or the like, combustion gas is generated by incineration of combustibles. There is a demand for effective use of the heat of the combustion gas, and there is an exhaust heat boiler that recovers the heat of the combustion gas generated at the time of combustion and heats and heats the water with this heat to convert it into steam or hot water (for example, Patent Document 1). In an exhaust heat boiler, it is important how efficiently the heat of combustion gas is transferred to water.

特開２００７−１０２８５号公報JP 2007-10285 A

特許文献１の排熱ボイラでは、ケーシングに対して燃焼ガスが通過する流路が短いので、効率的に水を加温、加熱することが困難である。 In the exhaust heat boiler of Patent Document 1, since the flow path through which the combustion gas passes is short with respect to the casing, it is difficult to efficiently heat and heat water.

本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃焼ガスの熱で水を加温、加熱して効率的に温水或いは蒸気に変換可能な排熱ボイラユニット及び排熱ボイラを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above matters, and an object of the present invention is to provide an exhaust heat boiler unit and an exhaust heat boiler that can efficiently convert water into hot water or steam by heating and heating water with the heat of combustion gas. It is to provide.

本発明の第一の観点に係る排熱ボイラユニットは、
燃焼ガスが導入される導入口と前記燃焼ガスが排出される排出口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に配置され、内部に流入された水が前記燃焼ガスの熱で加温、加熱される複数本の水管と、
前記水管同士を接続する伝熱部材と、を備え、
前記水管及び前記伝熱部材で囲まれ、前記導入口から前記排出口へと前記燃焼ガスが通過する一繋がりの流路が形成され、
前記流路は、前記燃焼ガスが水平方向へ流れる水平流路と、垂直方向へ前記燃焼ガスが流れる垂直流路とを有し、
前記水平流路は垂直方向に複数列及び水平方向に複数列形成されるとともに、垂直方向に配置される前記水平流路同士が前記垂直流路でつながれており、
前記導入口から流入した前記燃焼ガスは垂直方向及び水平方向に折り返して前記排出口へと流れ、
前記水管は水平方向に延在する複数の水平水管と、垂直方向に延在する複数の垂直水管とを有し、前記水平水管、前記垂直水管及び前記伝熱部材で囲まれて前記流路が形成されており、
水平方向に延在する前記伝熱部材及び前記水平水管で隔てられて前記水平流路が垂直方向に複数列形成されている、
ことを特徴とする。 The exhaust heat boiler unit according to the first aspect of the present invention is:
A casing having an inlet for introducing combustion gas and an outlet for discharging the combustion gas;
A plurality of water pipes arranged in the casing and heated and heated by the heat of the combustion gas in the water flowing into the casing;
A heat transfer member that connects the water tubes to each other;
Surrounded by the water pipe and the heat transfer member, a continuous flow path through which the combustion gas passes from the inlet to the outlet is formed,
The flow path has a horizontal flow path in which the combustion gas flows in a horizontal direction and a vertical flow path in which the combustion gas flows in a vertical direction,
The horizontal channels are formed in a plurality of rows in the vertical direction and a plurality of rows in the horizontal direction, and the horizontal channels arranged in the vertical direction are connected by the vertical channels,
The combustion gas flowing from the inlet port is flow to the outlet is folded in the vertical and horizontal directions,
The water pipe has a plurality of horizontal water pipes extending in the horizontal direction and a plurality of vertical water pipes extending in the vertical direction, and the flow path is surrounded by the horizontal water pipe, the vertical water pipe, and the heat transfer member. Formed,
A plurality of horizontal flow paths are formed in the vertical direction separated by the heat transfer member extending in the horizontal direction and the horizontal water pipe,
It is characterized by that.

また、垂直方向に延在する前記伝熱部材及び前記垂直水管で隔てられて前記水平流路が水平方向に複数列形成されていてもよい。 The horizontal flow path may be formed in a plurality of rows in the horizontal direction, separated by the heat transfer member and the vertical water pipe extending in the vertical direction .

また、前記ケーシングが直方体形状であり、前記ケーシングの前記導入口が配置されている面と前記排出口が配置されている面とが対向していてもよい。 The casing may have a rectangular parallelepiped shape, and a surface of the casing on which the introduction port is disposed and a surface on which the discharge port is disposed may face each other.

また、前記導入口と前記排出口の高さが異なっていてもよい。 Moreover, the heights of the introduction port and the discharge port may be different.

また、伝熱面積が１０ｍ^２より小さくてもよい。 Further, the heat transfer area may be smaller than 10 m ² .

本発明の第二の観点に係る排熱ボイラは、
本発明の第一の観点に係る排熱ボイラユニットを備え、
前記排熱ボイラユニットが燃焼装置と集塵装置との間に設置されている、
ことを特徴とする。 The exhaust heat boiler according to the second aspect of the present invention is
The exhaust heat boiler unit according to the first aspect of the present invention,
The exhaust heat boiler unit is installed between the combustion device and the dust collector,
It is characterized by that.

また、前記排熱ボイラユニットを複数備えてもよい。 A plurality of the exhaust heat boiler units may be provided.

また、複数の前記排熱ボイラが直列に接続されていてもよい。 A plurality of the exhaust heat boilers may be connected in series.

本発明に係る排熱ボイラユニットでは、ケーシング内に導入される燃焼ガスが流れる流路を長くとることができ、燃焼装置から排出される燃焼ガスの熱で水管に導入される水を効率的に加温、加熱して、温水或いは蒸気に変換することができる。 In the exhaust heat boiler unit according to the present invention, the flow path through which the combustion gas introduced into the casing flows can be made longer, and the water introduced into the water pipe can be efficiently passed by the heat of the combustion gas discharged from the combustion device. Heating and heating can be converted into hot water or steam.

排熱ボイラユニットの斜視図である。It is a perspective view of an exhaust heat boiler unit. 図１の逆側から見た排熱ボイラユニットの斜視図である。It is a perspective view of the waste heat boiler unit seen from the reverse side of FIG. 水管集合体の斜視図である。It is a perspective view of a water pipe aggregate. 図３の逆側から見た水管集合体の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a water tube assembly viewed from the opposite side of FIG. 3. 水管集合体の側面図（図５（Ａ）、（Ｂ））、上面図（図５（Ｃ））、底面図（図５（Ｄ））である。It is a side view (FIG. 5 (A), (B)), a top view (FIG. 5 (C)), and a bottom view (FIG. 5 (D)) of a water pipe aggregate. 図６（Ａ）〜（Ｄ）は水管ユニットそれぞれの正面図である。6A to 6D are front views of each of the water pipe units. 図２のＡ−Ａ’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 図２のＢ−Ｂ’断面図である。FIG. 3 is a B-B ′ sectional view of FIG. 2. 図２のＣ−Ｃ’断面図である。FIG. 3 is a C-C ′ sectional view of FIG. 2. 図２のＤ−Ｄ’断面図である。It is D-D 'sectional drawing of FIG. 燃焼ガスの流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of combustion gas. 図１１のＡ−Ａ’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 図１１のＢ−Ｂ’断面図である。It is B-B 'sectional drawing of FIG. 排熱ボイラの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a waste heat boiler. ３つの排熱ボイラユニットが接続された様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that three waste heat boiler units were connected.

（排熱ボイラユニット）
本実施の形態に係る排熱ボイラユニット１は、図１〜図５に示すように、燃焼ガスの導入口１１及び排出口１２が開口されたケーシング１０と、ケーシング１０の内部に配置された水管集合体２０を備える。そして、水管集合体２０は、内部に燃焼ガスが流れる一繋がりの流路が形成されている。 (Exhaust heat boiler unit)
As shown in FIGS. 1 to 5, the exhaust heat boiler unit 1 according to the present embodiment includes a casing 10 in which an inlet 11 and an outlet 12 for combustion gas are opened, and a water pipe disposed inside the casing 10. The assembly 20 is provided. The water pipe assembly 20 is formed with a continuous flow path through which combustion gas flows.

ケーシング１０は、直方体形状をしており、一方の面に燃焼ガスが導入される導入口１１が開口されている。また、導入口１１が開口された面の対面には、燃焼ガスが排出される排出口１２が開口されている。また、蓋１３、１４は、ケーシング１０に取り外し可能に設置されており、蓋１３、１４を取り外すことにより、ケーシング１０の内部に設置された水管集合体２０を清掃可能に構成されている。 The casing 10 has a rectangular parallelepiped shape, and an introduction port 11 through which combustion gas is introduced is opened on one surface. Further, an exhaust port 12 through which the combustion gas is exhausted is opened opposite to the surface where the introduction port 11 is opened. The lids 13 and 14 are detachably installed in the casing 10, and the water pipe aggregate 20 installed in the casing 10 can be cleaned by removing the lids 13 and 14.

水管集合体２０は、１つの第１水管ユニット２１ａ、１つの第２水管ユニット２１ｂ、５つの第３水管ユニット２１ｃ、１つの第４水管ユニット２１ｄを有しており、これらが上部接続管２６、下部接続管２７を介し、ヘッダ２２、管寄せ２３に連結し、また、伝熱部材３０ａ〜３０ｇにより連結し、一体的に構成されている。また、ヘッダ２２には、水管集合体２０に流入された水が燃焼ガスで加温、加熱されて生じる温水或いは蒸気の取出管２８が設置されている。水管集合体２０は、熱伝導率の高い金属等の材質から構成される。 The water pipe assembly 20 has one first water pipe unit 21a, one second water pipe unit 21b, five third water pipe units 21c, and one fourth water pipe unit 21d, which are the upper connecting pipe 26, It connects with the header 22 and the header 23 via the lower connection pipe 27, and also connects with the heat-transfer members 30a-30g, and is comprised integrally. In addition, the header 22 is provided with a hot water or steam extraction pipe 28 that is generated by heating and heating water flowing into the water pipe assembly 20 with combustion gas. The water tube assembly 20 is made of a material such as a metal having a high thermal conductivity.

第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ、第４水管ユニット２１ｄは、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）にそれぞれ示すように、垂直水管２４ａ〜２４ｆ及び水平水管２５ａ〜２５ｃが組み合わされて構成されている。 The first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d are composed of vertical water pipes 24a to 24f and horizontal water pipes as shown in FIGS. 6 (A) to 6 (D), respectively. 25a to 25c are combined.

第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ、第４水管ユニット２１ｄの水平水管２５ａ、垂直水管２４ａ、２４ｆはそれぞれ上部接続管２６を介してヘッダ２２に接続している。また、垂直水管２４ａ、２４ｆは、下部接続管２７を介して管寄せ２３に接続している。 The horizontal water pipe 25a and the vertical water pipes 24a, 24f of the first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d are connected to the header 22 via the upper connection pipe 26, respectively. Further, the vertical water pipes 24 a and 24 f are connected to the header 23 via the lower connection pipe 27.

第１水管ユニット２１ａは、導入口１１側に配置されるユニットであり、垂直水管２４ａ〜２４ｆ、水平水管２５ａ、２５ｂの間はそれぞれ伝熱部材３０ａが設置されている。また、垂直水管２４ａ、２４ｆ、水平水管２５ｂ及び水平水管２５ｃで囲まれる領域が、燃焼ガスが通過する流路となる。また、第１水管ユニット２１ａの垂直水管２４ａには、第１水管ユニット２１ａの内部空間に水が供給される給水管２９が接続されている。 The 1st water pipe unit 21a is a unit arrange | positioned at the inlet 11 side, and the heat-transfer member 30a is each installed between the vertical water pipes 24a-24f and the horizontal water pipes 25a and 25b. Further, a region surrounded by the vertical water pipes 24a and 24f, the horizontal water pipe 25b, and the horizontal water pipe 25c is a flow path through which the combustion gas passes. Further, a water supply pipe 29 through which water is supplied to the internal space of the first water pipe unit 21a is connected to the vertical water pipe 24a of the first water pipe unit 21a.

第２水管ユニット２１ｂは、第１水管ユニット２１ａに隣接して配置されており、燃焼ガスが水平に折り返される箇所に配置される。第２水管ユニット２１ｂの垂直水管２４ａ、２４ｆ、水平水管２５ａ及び水平水管２５ｂで囲まれる領域、並びに、垂直水管２４ａ、２４ｆ、水平水管２５ｂ及び水平水管２５ｃで囲まれる領域が、それぞれ燃焼ガスが通過する流路となる。 The second water pipe unit 21b is disposed adjacent to the first water pipe unit 21a, and is disposed at a location where the combustion gas is folded back horizontally. Combustion gas passes through the area surrounded by the vertical water pipes 24a and 24f, the horizontal water pipe 25a and the horizontal water pipe 25b, and the area surrounded by the vertical water pipes 24a and 24f, the horizontal water pipe 25b and the horizontal water pipe 25c of the second water pipe unit 21b. It becomes a flow path.

第３水管ユニット２１ｃでは、垂直水管２４ａ、２４ｆ、水平水管２５ｂ及び水平水管２５ｃで囲まれる領域、垂直水管２４ａ、垂直水管２４ｃ、水平水管２５ａ及び水平水管２５ｂで囲まれる領域、並びに、垂直水管２４ｄ、垂直水管２４ｆ、水平水管２５ａ及び水平水管２５ｂで囲まれる領域が、それぞれ燃焼ガスが通過する流路となる。 In the third water pipe unit 21c, the area surrounded by the vertical water pipes 24a and 24f, the horizontal water pipe 25b and the horizontal water pipe 25c, the area surrounded by the vertical water pipe 24a, the vertical water pipe 24c, the horizontal water pipe 25a and the horizontal water pipe 25b, and the vertical water pipe 24d. The regions surrounded by the vertical water pipe 24f, the horizontal water pipe 25a, and the horizontal water pipe 25b serve as passages through which the combustion gas passes.

第４水管ユニット２１ｄは、燃焼ガスが垂直方向に折り返される箇所に配置されるユニットである。このため、中段の水平水管２５ｂは、垂直水管２４ａ、２４ｆ間の中間地点までしか延びていない。垂直水管２４ａ、２４ｄ、２４ｆ、水平水管２５ａ、２５ｂ、２５ｃで囲まれる領域、並びに、垂直水管２４ｄ、２４ｆ、水平水管２５ａ、２５ｂで囲まれる領域が、それぞれ燃焼ガスが通過する流路となる。 The fourth water pipe unit 21d is a unit disposed at a place where the combustion gas is folded in the vertical direction. For this reason, the middle horizontal water pipe 25b extends only to an intermediate point between the vertical water pipes 24a and 24f. The region surrounded by the vertical water pipes 24a, 24d, 24f and the horizontal water pipes 25a, 25b, 25c, and the region surrounded by the vertical water pipes 24d, 24f, and the horizontal water pipes 25a, 25b are flow paths through which the combustion gas passes.

図７〜図１０に、排熱ボイラユニット１の断面を示すとともに、燃焼ガスの流れを破線矢印にて示している。第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ及び第４水管ユニット２１ｄの垂直水管２４ａは、それぞれ隣接して配置される垂直水管２４ａと伝熱部材３０ｂで連結されている。また、垂直水管２４ｆについても同様にそれぞれ伝熱部材３０ｃで連結されている。また、第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ及び第４水管ユニット２１ｄのそれぞれの上段の水平水管２５ａは、隣接する水平水管２５ａと伝熱部材３０ｄで連結されている。また、第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ及び第４水管ユニット２１ｄのそれぞれの中段の水平水管２５ｂは、隣接する水平水管２５ｂと伝熱部材３０ｆで連結されている。なお、第４水管ユニット２１ｄの中段の水平水管２５ｂが途切れた箇所は伝熱部材３０ｆで接続されておらず、開放されている。また、第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ及び第４水管ユニット２１ｄのそれぞれの下段の水平水管２５ｃは、隣接する水平水管２５ｃと伝熱部材３０ｅで連結されている。また、垂直水管２４ｄはそれぞれ隣接する垂直水管２４ｄと伝熱部材３０ｇで連結されている。 7-10, the cross section of the exhaust heat boiler unit 1 is shown, and the flow of combustion gas is shown by the broken-line arrow. The vertical water pipes 24a of the first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d are connected to the vertical water pipe 24a and the heat transfer member 30b arranged adjacent to each other. Similarly, the vertical water pipes 24f are connected by the heat transfer members 30c. The upper horizontal water pipe 25a of each of the first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d is connected to the adjacent horizontal water pipe 25a by the heat transfer member 30d. . Further, the middle horizontal water pipe 25b of each of the first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d is connected to the adjacent horizontal water pipe 25b by the heat transfer member 30f. . In addition, the location where the middle horizontal water pipe 25b of the fourth water pipe unit 21d is disconnected is not connected by the heat transfer member 30f and is open. The lower horizontal water pipe 25c of each of the first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d is connected to the adjacent horizontal water pipe 25c by the heat transfer member 30e. . The vertical water pipe 24d is connected to the adjacent vertical water pipe 24d by the heat transfer member 30g.

上記の構成により、水管集合体２０には、導入口１１から排出口１２まで、燃焼ガスが垂直方向及び水平方向に折り返して通過する一繋がりの流路が形成されている。すなわち、水平水管２５ｂ及び伝熱部材３０ｆで隔てられて、垂直方向に２列の第１水平流路５１と第２水平流路５２及び第３水平流路５３が形成されている。また、垂直水管２５ｄ及び伝熱部材３０ｇで隔てられて、第２水平流路５２と第３水平流路５３が水平方向に並行して形成されている。また、第４水管ユニット２１ｄの水平水管２５ｂが短く形成され、この箇所は伝熱部材３０ｆが配置されていないことによって垂直流路５４が形成されている。したがって、導入口１１から導入された燃焼ガスは、第１水平流路５１、垂直流路５４、第２水平流路５２、第３水平流路５３の順に通過するよう構成されている。 With the above configuration, the water pipe assembly 20 is formed with a continuous flow path from which the combustion gas is folded and passed in the vertical direction and the horizontal direction from the inlet 11 to the outlet 12. That is, two rows of the first horizontal flow channel 51, the second horizontal flow channel 52, and the third horizontal flow channel 53 are formed in the vertical direction, separated by the horizontal water pipe 25b and the heat transfer member 30f. In addition, the second horizontal flow path 52 and the third horizontal flow path 53 are formed in parallel in the horizontal direction, separated by the vertical water pipe 25d and the heat transfer member 30g. Moreover, the horizontal water pipe 25b of the 4th water pipe unit 21d is formed short, and the vertical flow path 54 is formed in this location by the heat-transfer member 30f not being arrange | positioned. Therefore, the combustion gas introduced from the introduction port 11 is configured to pass through the first horizontal channel 51, the vertical channel 54, the second horizontal channel 52, and the third horizontal channel 53 in this order.

第１水管ユニット２１ａ、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ、第４水管ユニット２１ｄの内部はいずれも中空構造であり、また、ヘッダ２２、上部接続管２６、下部接続管２７及び管寄せ２３も中空構造であるので、それぞれの内部空間が連通している。このため、給水管２９から第１水管ユニット２１ａの内部に供給された水は、第１水管ユニット２１ａから下部接続管２７及び管寄せ２３を介して、第２水管ユニット２１ｂ、第３水管ユニット２１ｃ、第４水管ユニット２１ｄそれぞれの内部空間に供給される。 The interiors of the first water pipe unit 21a, the second water pipe unit 21b, the third water pipe unit 21c, and the fourth water pipe unit 21d are all hollow structures, and the header 22, the upper connection pipe 26, the lower connection pipe 27, and the header Since 23 also has a hollow structure, each internal space communicates. For this reason, the water supplied from the water supply pipe 29 to the inside of the first water pipe unit 21a is supplied from the first water pipe unit 21a via the lower connection pipe 27 and the header 23 to the second water pipe unit 21b and the third water pipe unit 21c. The fourth water pipe unit 21d is supplied to the internal space.

また、水管集合体２０とケーシング１０との間には、断熱部材４０が配置されている。断熱部材４０は、燃焼ガスから水管集合体２０に伝わった熱が外部に伝達されることを抑制し、水管集合体２０に流入された水を効率的に加温、加熱させる機能を有する。 A heat insulating member 40 is disposed between the water pipe assembly 20 and the casing 10. The heat insulating member 40 has a function of suppressing the heat transmitted from the combustion gas to the water tube assembly 20 from being transmitted to the outside and efficiently heating and heating the water that has flowed into the water tube assembly 20.

図１１〜図１３に、上述した水管集合体２０の内部に形成されている燃焼ガスの流路、並びに、燃焼ガスの流れを簡略的にて示している。 11 to 13 schematically show the flow path of the combustion gas formed in the water tube assembly 20 and the flow of the combustion gas.

導入口１１から導入された燃焼ガスは、まず、第１水平流路５１を通過する。そして、燃焼ガスは、垂直流路５４を上昇して垂直方向に折り返し、第２水平流路５２を通過する。続いて、燃焼ガスは、第２水平流路５２から第３水平流路５３へと水平方向に折り返す。その後、燃焼ガスは、第３水平流路５３を通過して排出口１２から排出される。 The combustion gas introduced from the introduction port 11 first passes through the first horizontal flow path 51. Then, the combustion gas ascends the vertical flow path 54, is folded in the vertical direction, and passes through the second horizontal flow path 52. Subsequently, the combustion gas is folded back in the horizontal direction from the second horizontal flow path 52 to the third horizontal flow path 53. Thereafter, the combustion gas passes through the third horizontal flow path 53 and is discharged from the discharge port 12.

流路を通過する燃焼ガスから水管集合体２０に熱が伝わる。水管集合体２０には給水管２９を介して内部に水が流入されているので、水管集合体２０の内部の水にこの熱が伝わり、温水或いは蒸気に変換される。そして、温水或いは蒸気は上部接続管２６を介してヘッダ２２に集約され、取出管２８から外部へ取り出される。 Heat is transferred from the combustion gas passing through the flow path to the water tube assembly 20. Since water flows into the water pipe assembly 20 through the water supply pipe 29, this heat is transmitted to the water inside the water pipe assembly 20, and is converted into hot water or steam. The hot water or steam is collected in the header 22 through the upper connecting pipe 26 and taken out from the take-out pipe 28 to the outside.

このように、排熱ボイラユニット１では、ケーシング１０内で燃焼ガスの流路を長くとることができるので、効率的に水管集合体２０の内部に流入された水を加温、加熱して水或いは蒸気を発生させることができる。 As described above, in the exhaust heat boiler unit 1, the combustion gas passage can be made long in the casing 10, so that the water flowing into the water tube assembly 20 is efficiently heated and heated to Alternatively, steam can be generated.

また、燃焼ガスが導入される第１水平流路５１と、燃焼ガスが排出される第３水平流路５３は垂直方向に平行して配置されるため、導入口１１と排出口１２が配置される高さが異なっている。 Further, since the first horizontal flow path 51 into which the combustion gas is introduced and the third horizontal flow path 53 through which the combustion gas is discharged are arranged in parallel to the vertical direction, the introduction port 11 and the discharge port 12 are arranged. The height is different.

上記では、垂直方向に二段の水平流路を備える形態について説明したが、三段以上備える形態であってもよい。また、水平方向に二列の水平流路を備える形態について説明したが、水平方向に三列以上の水平流路を備える形態であってもよい。 In the above description, a mode in which two horizontal channels are provided in the vertical direction has been described, but a mode in which three or more levels are provided may be used. Moreover, although the form provided with two horizontal flow paths in the horizontal direction has been described, a form provided with three or more horizontal flow paths in the horizontal direction may be employed.

上記では、具体的な構造を記したが、水平方向及び垂直方向に複数列の水平流路が形成され、垂直方向に並行する水平流路同士が垂直流路によってつながれて、水平方向及び垂直方向に折り返す一繋がりの流路が形成されていれば、どのような形態であってもよい。 In the above, a specific structure has been described, but a plurality of rows of horizontal flow paths are formed in the horizontal direction and the vertical direction, and the horizontal flow paths parallel to the vertical direction are connected by the vertical flow paths. Any form may be used as long as a continuous flow path is formed.

（排熱ボイラ）
続いて、排熱ボイラについて説明する。図１４に示すように、排熱ボイラ６０は、燃焼装置６１と燃焼ファン６２と排熱ボイラユニット１と集塵装置６３と、それらを接続する煙道６４を備える。 (Exhaust heat boiler)
Next, the exhaust heat boiler will be described. As shown in FIG. 14, the exhaust heat boiler 60 includes a combustion device 61, a combustion fan 62, an exhaust heat boiler unit 1, a dust collector 63, and a flue 64 connecting them.

燃焼装置６１は、木材や化石燃料、廃棄物等の種々の被燃焼物を焼却する装置である。燃焼ファン６２は、燃焼装置６１で生じた燃焼ガスを排出し、排熱ボイラユニット１、集塵装置６３へと導く機能を有する。 The combustion device 61 is a device that incinerates various combustibles such as wood, fossil fuel, and waste. The combustion fan 62 has a function of discharging the combustion gas generated in the combustion device 61 and leading it to the exhaust heat boiler unit 1 and the dust collector 63.

排熱ボイラユニット１は、燃焼装置６１と集塵装置６３の間に２つ直列に配置されている。排熱ボイラユニット１は、いずれも同じ構造である。排熱ボイラユニット１の構造は同じであることから、それぞれの排出口１２同士、導入口１１同士はそれぞれ開口部のサイズ及び高さは等しい。このため、排出口１２同士或いは導入口１１同士を接続することで、容易に２つの排熱ボイラユニット１を直列に接続できる。なお、ここでは、排熱ボイラユニット１の排出口１２同士が煙道６４で接続されているので、集塵装置６３側に位置する排熱ボイラユニット１における燃焼ガスの流れは図１１〜図１３で説明した流れと逆向きとなり、燃焼ガスは上段から下段へ、即ち、第３水平流路５３、第２水平流路５２、垂直流路５４、第１水平流路５１を順に進む。 Two exhaust heat boiler units 1 are arranged in series between the combustion device 61 and the dust collector 63. The exhaust heat boiler unit 1 has the same structure. Since the structure of the exhaust heat boiler unit 1 is the same, the size and height of the opening portions of the discharge ports 12 and the introduction ports 11 are equal. For this reason, the two exhaust heat boiler units 1 can be easily connected in series by connecting the discharge ports 12 or the introduction ports 11. Here, since the exhaust ports 12 of the exhaust heat boiler unit 1 are connected by the flue 64, the flow of the combustion gas in the exhaust heat boiler unit 1 located on the dust collector 63 side is shown in FIGS. The combustion gas travels in the opposite direction from the flow described above in the order from the upper stage to the lower stage, that is, the third horizontal flow path 53, the second horizontal flow path 52, the vertical flow path 54, and the first horizontal flow path 51.

集塵装置６３は、燃焼ガス中に含まれる粉塵を分離する。集塵装置６３として、サイクロン式集塵装置等の公知の装置が用いられる。 The dust collector 63 separates dust contained in the combustion gas. As the dust collector 63, a known device such as a cyclone dust collector is used.

上記の排熱ボイラ６０では、排熱ボイラユニット１を二つ直列に設置されているが、図１５に示すように、三つの排熱ボイラユニット１が直列に設置されていてもよく、更には、より複数の排熱ボイラユニット１が設置されていてもよい。また、排熱ボイラユニット１が並列に複数個設置されていてもよい。 In the above exhaust heat boiler 60, two exhaust heat boiler units 1 are installed in series, but as shown in FIG. 15, three exhaust heat boiler units 1 may be installed in series, A plurality of exhaust heat boiler units 1 may be installed. A plurality of exhaust heat boiler units 1 may be installed in parallel.

上述のように、複数の排熱ボイラユニット１を容易に接続できることから、排熱ボイラユニット１を燃焼装置６１の容量や燃焼ガスの生成量等に応じて、適宜設計変更を行い得る。また、排熱ボイラユニット１のケーシング１０が直方体形状であるので、円柱形状に比べて、設置の自由度が高い。 As described above, since the plurality of exhaust heat boiler units 1 can be easily connected, the design of the exhaust heat boiler unit 1 can be appropriately changed according to the capacity of the combustion device 61, the amount of combustion gas generated, and the like. Moreover, since the casing 10 of the exhaust heat boiler unit 1 has a rectangular parallelepiped shape, the degree of freedom of installation is higher than that of a cylindrical shape.

また、排熱ボイラユニット１における伝熱面積が１０ｍ^２より小さいことが好ましい。大型のボイラ（伝熱面積が１０ｍ^２以上）では、取り扱いに免許が必要であること、更に、年に一度の性能検査などが義務付けられているため、その維持管理費用は高額になってしまう。排熱ボイラユニット１の伝熱面積が１０ｍ^２より小さいことにより、上記のような不都合がなくなり、維持管理費用を低減できる。また、上記法令は、排熱ボイラユニット１単体に対するものであるので、後述のように、複数の排熱ボイラユニット１を直列或いは並列に接続して用いる場合についても、上記のような不都合はない。 Moreover, it is preferable that the heat transfer area in the exhaust heat boiler unit 1 is smaller than 10 m ² . For large boilers (heat transfer area of 10 m ² or more), a license is required for handling, and further, performance inspections are required once a year, so the maintenance cost is high. When the heat transfer area of the exhaust heat boiler unit 1 is smaller than 10 m ² , the above inconvenience is eliminated, and the maintenance management cost can be reduced. Moreover, since the said law | regulation is with respect to the waste heat boiler unit 1 single-piece | unit, as mentioned later, when connecting and using the some waste heat boiler unit 1 in series or in parallel, there is no above inconvenience. .

１排熱ボイラユニット
１０ケーシング
１１導入口
１２排出口
１３蓋
１４蓋
２０水管集合体
２１ａ第１水管ユニット
２１ｂ第２水管ユニット
２１ｃ第３水管ユニット
２１ｄ第４水管ユニット
２２ヘッダ
２３管寄せ
２４ａ〜２４ｆ垂直水管
２５ａ〜２５ｃ水平水管
２６上部接続管
２７下部接続管
２８取出管
２９給水管
３０ａ〜３０ｇ伝熱部材
４０断熱部材
５１第１水平流路
５２第２水平流路
５３第３水平流路
５４垂直流路
６０排熱ボイラ
６１燃焼装置
６２燃焼ファン
６３集塵装置
６４煙道 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste heat boiler unit 10 Casing 11 Inlet port 12 Outlet port 13 Lid 14 Lid 20 Water pipe aggregate 21a 1st water pipe unit 21b 2nd water pipe unit 21c 3rd water pipe unit 21d 4th water pipe unit 22 Header 23 Heading 24a-24f Vertical Water pipes 25a to 25c Horizontal water pipe 26 Upper connection pipe 27 Lower connection pipe 28 Extraction pipe 29 Water supply pipe 30a to 30g Heat transfer member 40 Thermal insulation member 51 First horizontal flow path 52 Second horizontal flow path 53 Third horizontal flow path 54 Vertical flow Road 60 Waste heat boiler 61 Combustion device 62 Combustion fan 63 Dust collector 64 Flue

Claims

A casing having an inlet for introducing combustion gas and an outlet for discharging the combustion gas;
A plurality of water pipes arranged in the casing and heated and heated by the heat of the combustion gas in the water flowing into the casing;
A heat transfer member that connects the water tubes to each other;
Surrounded by the water pipe and the heat transfer member, a continuous flow path through which the combustion gas passes from the inlet to the outlet is formed,
The flow path has a horizontal flow path in which the combustion gas flows in a horizontal direction and a vertical flow path in which the combustion gas flows in a vertical direction,
The horizontal channels are formed in a plurality of rows in the vertical direction and a plurality of rows in the horizontal direction, and the horizontal channels arranged in the vertical direction are connected by the vertical channels,
The combustion gas flowing from the inlet port is flow to the outlet is folded in the vertical and horizontal directions,
The water pipe has a plurality of horizontal water pipes extending in the horizontal direction and a plurality of vertical water pipes extending in the vertical direction, and the flow path is surrounded by the horizontal water pipe, the vertical water pipe, and the heat transfer member. Formed,
A plurality of horizontal flow paths are formed in the vertical direction separated by the heat transfer member extending in the horizontal direction and the horizontal water pipe,
An exhaust heat boiler unit characterized by that.

A plurality of horizontal flow paths are formed in the horizontal direction separated by the heat transfer member and the vertical water pipe extending in the vertical direction .
Waste heat boiler unit according to claim 1, characterized in that.

The casing has a rectangular parallelepiped shape, and the surface on which the introduction port of the casing is disposed and the surface on which the discharge port is disposed are opposed to each other.
The exhaust heat boiler unit according to claim 1 or 2 , characterized in that.

The introduction port and the discharge port are different in height,
The exhaust heat boiler unit according to claim 3 .

The heat transfer area is less than 10 m ² ,
The exhaust heat boiler unit according to any one of claims 1 to 4 , wherein the exhaust heat boiler unit is provided.

The exhaust heat boiler unit according to any one of claims 1 to 5 ,
The exhaust heat boiler unit is installed between the combustion device and the dust collector,
An exhaust heat boiler characterized by that.

A plurality of the exhaust heat boiler units;
The exhaust heat boiler according to claim 6 .

A plurality of the exhaust heat boilers are connected in series;
The exhaust heat boiler according to claim 7 .