貫流ボイラ
【課題】燃焼灰に起因するボイラ効率の低下や燃焼ガス流路の閉塞といった弊害が生じることを抑制することが可能になるバイオマス燃料を用いた貫流ボイラを提供する。
【解決手段】内部に燃焼室１４が形成される燃焼炉１の上下部に各々配置された上下部ヘッダー１７、１６と、上下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、燃焼炉の内壁に沿って設けられた環状の外側水管群２１および外側水管群の内側に間隔をおいて設けられた環状の内側水管群２３とを備え、内側水管群の内側水管１９間に第１の開口部２５を形成して内側水管群と外側水管群との間に燃焼室に連通する燃焼ガス流路２４を形成し、外側水管群の外側水管１８間に燃焼ガス流路と排ガス通路とを連通させる第２の開口部２６を形成するとともに、外側水管１８の下端部に下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部１８ａを形成した。
【解決手段】内部に燃焼室１４が形成される燃焼炉１の上下部に各々配置された上下部ヘッダー１７、１６と、上下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、燃焼炉の内壁に沿って設けられた環状の外側水管群２１および外側水管群の内側に間隔をおいて設けられた環状の内側水管群２３とを備え、内側水管群の内側水管１９間に第１の開口部２５を形成して内側水管群と外側水管群との間に燃焼室に連通する燃焼ガス流路２４を形成し、外側水管群の外側水管１８間に燃焼ガス流路と排ガス通路とを連通させる第２の開口部２６を形成するとともに、外側水管１８の下端部に下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部１８ａを形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材チップやペレット等の固形のバイオマス燃料を燃焼させて蒸気を発生させる貫流ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化防止のための二酸化炭素（ＣＯ2）削減対策の一つとして、石炭や石油等の化石燃料に代えて、木材をチップ状やペレット状等に加工した固形のバイオマス燃料を用いた燃焼熱の利用が注目されている。
このようなバイオマス燃料を用いた燃焼装置によれば、ＣＯ2の発生量を抑制することができるのみならず、燃料自体が廉価であるために、経済性にも優れるという利点がある。
【０００３】
そこで、近年、上記燃焼装置の一種である小型貫流ボイラの燃料として、上記バイオマス燃料を用いる試みが始まっている。この小型貫流ボイラは、多数の垂直水管と、内径１５０ｍｍ以下の上下のヘッダーとを備え、伝熱面積が１０ｍ2以下に制限した小型でシンプルな構造のものであり、保有水量が少ないために、本質的に安全性が高く、法的規制が緩く取扱が容易であることを特徴とするものである。
【０００４】
例えば、下記特許文献１においては、内方に円形の燃焼室を形成する環状の内側の水冷壁と、内側の水冷壁の外方位置に配置された環状の外側の水冷壁と、内側の水冷壁と外側の水冷壁との間に形成されて燃焼室および煙道にそれぞれ連通する環状の燃焼ガス通路と、両水冷壁の各水管の上端部および下端部にそれぞれ連通状に接続された上部ヘッダーおよび下部ヘッダーと、燃焼室の下部に配設され、木質ペレットを燃料として燃焼させる燃焼装置とを備え、燃焼室の上部に設けた木質ペレット供給口から燃焼室内に木質ペレットを投入して燃焼装置により燃焼させ、発生した燃焼ガスおよび焼却灰を燃焼室から燃焼ガス通路を通して煙道へ排出するようにした木質ペレット焚き蒸気ボイラが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種の貫流ボイラは、一般に内径１５０ｍ以下の上下のヘッダーに、多数本の５０〜６０ｍｍφ程度の直管によって形成された内列水管と外列配管を連結した構造であるために、内列水管と外列配管との間の燃焼ガス流路が極めて狭いものになる。このため、特にバイオマス燃料のような灰分が多い燃料を使用した場合には、燃焼ガス中の燃焼灰が熱交換を行う上記水管の外周面に付着したり、あるいは燃焼ガス流路に堆積したりして、ボイラ効率を低下させるとともに、甚だしい場合には燃焼ガス流路を塞ぐことによって燃焼そのものを阻害するという問題点があった。
【０００７】
特に、上記従来の木質ペレット焚き蒸気ボイラにあっては、木質ペレットを燃焼室の上部に設けた供給口から投入して燃焼装置によって燃焼させているために、上記木質ペレットの搬送中等に砕けた粒子径の細かいものが、炉床まで落下せずに燃料ガスと同伴して、未燃のまま排出されてしまうという問題点がある。
【０００８】
加えて、燃焼灰も燃焼ガスに同伴して排気ガスの出口まで搬送されるために、当該排ガス中に混じった未燃分が多く、この結果煙道中で上記未燃分によってスートファイアを起こしたり、あるいは煙突から火の粉が飛散したりする問題点も生じる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、バイオマス燃料を燃料源として用いた場合においても、燃焼灰に起因するボイラ効率の低下や燃焼ガス流路の閉塞といった弊害が生じることを抑制することが可能になる貫流ボイラを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の貫流ボイラは、内部に燃焼室が形成される燃焼炉と、この燃焼炉に接続された排ガス通路と、上記燃焼炉の上下部に各々配置された上部ヘッダーおよび下部ヘッダーと、これら上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記燃焼炉の内壁に沿って間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の外側水管からなる環状の外側水管群と、上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記外側水管群の内側に間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の内側水管からなる環状の内側水管群とを備えてなり、上記内側水管群の上記内側水管間に第１の開口部を形成することにより、上記内側水管群と外側水管群との間に上記燃焼室に連通する燃焼ガス流路を形成し、かつ上記外側水管群の上記外側水管間に上記燃焼ガス流路と上記排ガス通路とを連通させる第２の開口部を形成するとともに、少なくとも上記外側水管の下端部に、上記下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記Ｒ部の上記外側水管間に、第３の開口部を形成し、当該第３の開口部の下方に、灰・煤受けスペースを形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記排ガス通路の下流側に、上記下部ヘッダーへの給水を予熱するエコノマイザを設けてなり、かつ当該エコノマイザは、上下端部が閉じられた円筒状をなし、上部に上記排ガス通路が接続される本体と、この本体の内側に間隔を形成して配置され、下端部が上記本体内の下部に開口するとともに、上端部が上記本体から外方に延出されて排ガス管となる筒状の内管とを備え、上記本体と上記内管との間に、上下方向に螺旋を描く上記給水の予熱管が配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記排ガス通路は、上記本体の上部であって、かつ当該本体の接線方向に接続されていることを特徴とするものであり、さらに請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上記本体は、少なくともその下部が、上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー状に形成され、かつ下端部に灰受け箱が連結されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、少なくとも外側水管の下端部に、下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部を形成しているために、内側水管群と外側水管群との間に形成される燃焼ガス流路の流路幅を、従来よりも一段と広く採ることができる。この結果、上記燃焼ガス流路における燃焼ガスの流速を遅くして、当該燃焼ガス流路に流入した燃焼ガスから、同伴した燃焼灰を落下させることができ、よって上記燃焼灰が熱交換部である内側水管群や外側水管群の表面に付着したり、あるいは燃焼ガス流路を塞いたりすることを未然に防止することができる。
【００１５】
この際に、特に請求項２に記載の発明によれば、外側水管の下端部に形成したＲ部間に第３の開口部を形成するとともに、当該第３の開口部の下方に、灰・煤受けスペースを形成しているために、落下する燃焼灰を上記第３の開口部から、灰・煤受けスペースに落下させて捕集することができる。このため、燃焼灰が燃焼ガスに同伴して、煙道中でスートファイアを起こしたり、煙突から火の粉が飛散したりすることも防ぐことが可能になる。
【００１６】
ところで、この種の貫流ボイラの排ガス通路の下流側に、当該排ガスの熱を利用して給水を予熱するエコノマイザを設ける場合に、上記給水の予熱管を螺旋状（コイル状）に形成して円筒状の排ガスの流路内に設置すると、当該予熱管の中央空間内を通過する排ガスは、何等熱交換に寄与することなく通過してしまうために、効果的に上記排ガスの熱を利用することが難しい。また、上記予熱管のコイル直径を小さくするにしても、予熱管が扁平化してしまうために限界がある。
【００１７】
この点、請求項３に記載の発明においては、排ガス通路の下流側に給水を予熱するエコノマイザを設けた場合に、エコノマイザを、円筒状の本体と筒状の内管との２重管構造とし、これら本体と内管との間に予熱管を上下方向に螺旋を描くように配管し、かつ本体の上部に排ガス通路を接続するとともに、内管の下端部を本体の下部に開口させてその上端部を本体から外方に延出させた排ガス管としている。
【００１８】
このため、排ガス通路から送られてくる燃焼ガスは、本体の上部から内管との間に導入され、旋回流となって下方へと流れる過程において、予熱管と熱交換して内部の給水を予熱するために、排ガスが直線流である場合と比較して、一層伝熱効率を高めることができ、よって効率的に上記給水を予熱することができる。しかも、予熱管を、扁平化しない直径に曲げ加工して、上下方向への螺旋形状とすることにより、所望とする伝熱面積を確保することができ、かつスペースの無駄なく、上記本体と内管との間に設置することができる。
【００１９】
加えて、上記燃焼ガスに同伴した燃焼灰や煤を、上記旋回流による遠心力および内管の下端部から上方へと流れ方向が変化する際の下方への速度成分によって、本体の内壁から下方へと落下させて分離することができる。
【００２０】
この結果、燃焼灰が燃焼ガスに同伴して、排ガス管から下流側の煙道において、スートファイアを起こしたり、煙突から火の粉が飛散したりすることを、一層確実に防止することが可能になる。
【００２１】
この際に、特に請求項４に記載の発明のように、上記排ガス通路を、上記本体の上部の接線方向に接続すれば、円滑に上記旋回流を生じさせることができるとともに、さらに請求項５に記載の発明のように、上記本体の少なくとも下部を、上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー状に形成すれば、所謂サイクロン効果によって、一段と燃焼灰や煤の分離効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る貫流ボイラの一実施形態を示す全体の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線視した横断面図である。
【図３】図１のエコノマイザの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３の横断面図である。
【図５】図２のＸ部の正面図である。
【図６】図２のＹ部の正面図である。
【図７】本発明の他の実施形態における上下部ヘッダーと外側水管および内側水管との形状を示す縦断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態における上下部ヘッダーと外側水管および内側水管との配置を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態におけるエコノマイザを示す縦断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるエコノマイザを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図６は、本発明に係る貫流ボイラの一実施形態を示すもので、この貫流ボイラは、天井部が塞がれた円筒状の燃焼炉１と、この燃焼炉１の底部に設けられた燃焼装置２と、この燃焼装置２に木材をチップ状に加工したバイオマス燃料を供給する燃料供給装置３と、燃焼炉１から燃焼ガスを排出する排ガス通路４と、この排ガス通路４の下流側に設けられたエコノマイザ５とから概略構成されたものである。
【００２４】
ここで、燃焼装置２の中央部には、円筒状の燃料導入管６が配置されており、この燃料導入管６の外周に、大気に開放された下方から燃焼炉１内に燃焼一次空気を流入させるための流路７が形成されている。また、この燃料導入管６の外周部上方には、耐火煉瓦８が円環状に配置されるとともに、当該耐火煉瓦８の外周には、燃焼二次空気を噴出させるための空気噴出管９が立設されている。そして、燃料導入管６の下端部が、燃料供給装置３に接続されている。
【００２５】
この燃料供給装置３は、上記バイオマス燃料が投入される燃料ピット１０と、一端部にこの燃料ピット１０の下端部が接続されるとともに、他端部に燃料導入管６の下端部が接続されたストーカーボックス１１と、このストーカーボックス１１内に回転自在に設けられて燃料ピット１０から供給される固形燃料を燃料導入管６へと送る螺旋翼を備えたストーカースクリュー１２と、このストーカースクリュー１２の回転軸１２ａを回転駆動するギアモータ１３とから構成されている。以上により、この貫流ボイラにおいては、底部からバイオマス燃料を供給する、いわゆる下込め式になっている。
【００２６】
他方、燃焼炉１は、内部に燃焼室１４が形成されるとともに、外周部が断熱材１５によって覆われており、その側面に上記排ガス通路４が接続されている。そして、この燃焼炉１の下部には、円環状の下部ヘッダー１６が配置されるとともに、当該下部ヘッダー１６と対向する上部には、同径の円環状の上部ヘッダー１７が設けられている。
【００２７】
さらに、これら下部ヘッダー１６および上部ヘッダー１７には、鉛直方向に配設された複数本の外側水管１８および内側水管１９の上下端部が接続されている。
ここで、複数本の外側水管１８は、燃焼炉１の断熱材１５の内壁に沿って円周方向に等間隔をおいて配管されており、隣接する外側水管１８同士は、帯板状のフィン２０によって接続されている。これにより、複数本の外側水管１８とフィン２０とからなる外観略円筒状の外側水管群２１が形成されている。
【００２８】
そして、各々の外側水管１８は、下端部に、下部ヘッダー１６との接続部から上方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ａが形成されるとともに、上端部に、上部ヘッダー１７との接続部から下方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ｂが形成されている。
【００２９】
これに対して、各々の内側水管１９は、直管によって形成されており、外側水管群２１の内側に円周方向に等間隔をおいて配置されている。そして、これら内側水管１９も、隣接するもの同士が帯板状のフィン２２によって接続されている。これにより、複数本の内側水管１９とフィン２２とからなる外観略円筒状の内側水管群２３が形成されている。
この結果、外側水管群２１と内側水管群２３との間には、燃焼ガス流路２４が形成されている。
【００３０】
そして、図２および図５に示すように、排ガス通路４の接続部の近傍に位置する３本の内側水管１９の上部間には、燃焼室１４と燃焼ガス流路２４とを連通させる開口部（第１の開口部）２５が形成されている。また、排ガス流路４の接続部に臨む３本の外側水管１８の中央部間には、燃焼ガス流路２４と排ガス流路４を連通させる開口部（第２の開口部）２６が形成されている。
【００３１】
さらに、これら開口部２５、２６間に位置する外側水管１８と内側水管１９との間には、上記開口部２５、２６が直接的に連通することを阻止する帯板状の壁部２７が設けられている。これにより、燃焼室１４から燃焼ガス流路２４のほぼ全周を回って排ガス流路４に至る燃焼ガスの流れ経路が形成されている。
【００３２】
また、燃焼炉１の最下部外周には、全周にわたって灰・煤受けスペース２８が形成されている。そして、図６に示すように、この灰・煤受けスペース２８に露出する外側水管１８の下部およびＲ部１８ａ間には、フィンが設けられないことにより、開口部（第３の開口部）２９が形成されている。
【００３３】
他方、排ガス流路４の下流側に接続されたエコノマイザ５は、図３および図４に示すように、上下端部が閉塞された円筒状の本体３０と、この本体３０内に設けられた円筒状の内管３１とによって２重管構造となっている。そして、これら本体３０と内管３１との間に、上下方向に２重の螺旋を描くようにして、予熱管３２が配管されている。なお、図中符号３２ａは、予熱される給水の入口管であり、３２ｂは出口管であって、出口管３２ｂが燃焼炉１内に下部ヘッダー１６に接続されている。
【００３４】
また、排ガス通路４は、本体３０の上端部において、当該本体３０の接線方向に接続されている。さらに、内管３１は、下端部が本体３０の下部に開口するとともに、上部が本体３０の天板を貫通して排ガス管３３として外部に引き出されている。そして、排ガス管３３の下流側に、排ガスファン３４が設けられている。
【００３５】
以上の構成からなるバイオマス燃料炊きの貫流ボイラにおいては、排ガスファン３４の吸引力によって、燃焼装置２の底部から燃焼一次空気を導入しつつ、燃料ピット１０に投入されて燃料供給装置３により燃料導入管６へと送られてくるバイオマス燃料を燃焼させる。また、これと併行して、空気噴出管９からから燃焼室１４の中央方向と周方向へと燃焼二次空気を噴出させることにより、上記燃焼ガスを、燃焼室１４内において旋回流となって上昇させる。これにより、燃焼室１４内における燃焼ガスの滞留時間が大幅に長くなり、よって未燃ガス、炎および燃焼空気を効率的に混合することができる。なお、燃焼装置２において燃焼したバイオマス燃料の灰は、下方の灰受け箱３５へと排出される。
【００３６】
次いで、燃焼室１４内を上昇した燃焼ガスは、内側水管群２３の内側水管１９間に形成された開口部２５から燃焼ガス流路２４に流入し、内側水管群２３と外側水管群２１との間のほぼ全周を流れて、エコノマイザ５によって予熱された給水をさらに加熱し、蒸気を発生させる。この際に、燃焼ガス流路２４において、燃焼ガスに同伴した燃焼灰および煤は、外側水管群２１に沿って落下し、外側水管群２１の下部に形成された開口部２９から灰・煤受けスペース２８に捕集される。このようにして灰・煤受けスペース２８に落下した燃焼灰や煤は、掃除口２８ａから清掃除去される。
【００３７】
そして、燃焼ガス流路２４内を流れた燃焼ガスは、外側水管群２１に形成された開口部２６から排ガス通路４へと排出され、下流側のエコノマイザ５における本体３０と内管３１との間に、接線方向から導入される。これにより、燃焼ガスは、本体３０と内管３１との間を、螺旋を描きながら下方へと流れることにより、予熱管３２内の給水を予熱する。そして、最終的に内管３１の下端部から当該内管３１の内部を上昇して排ガス管３３へと吸引されて行く。
【００３８】
この際に、上記燃焼ガスは、本体３０と内管３１との間を旋回流となって下方へと流れる過程において、予熱管３２と熱交換して内部の給水を予熱するために、効率的に上記給水を予熱することができる。これにより、予熱管３２の大きさ（伝熱面積）を３割程度小型化することができる。加えて、上記燃焼ガスに同伴した燃焼灰や煤を、上記旋回流による遠心力および内管３１の下端部から上方へと流れ方向が変化する際の下方への速度成分によって、本体３０内管の内壁から下方へと落下させて分離することができる。
【００３９】
以上のように、上記構成からなる貫流ボイラによれば、バイオマス燃料を下込め式の燃焼装置２によって燃焼させるとともに、燃焼二次空気によって未燃分の燃焼を促進することができることに加えて、外側水管１８の下端部にＲ部を形成することにより、内側水管群２３と外側水管群２１との間に形成される燃焼ガス流路２４の流路幅を、従来よりも一段と広く採ることができるために、燃焼ガス流路２４における燃焼ガスの流速を遅くして、同伴した燃焼灰を落下させることができ、よって燃焼灰が熱交換部である内側水管群２３や外側水管群２１の表面に付着したり、あるいは燃焼ガス流路を塞いたりすることを未然に防止することができる。
【００４０】
しかも、外側水管１８の下端部に形成したＲ部１８ａ間に、開口部２９を形成し、この開口部２９の下方に、灰・煤受けスペース２８を形成しているために、燃焼ガス中から落下する燃焼灰を、円滑に開口部２９から灰・煤受けスペース２８に落下させて捕集することができる。
【００４１】
さらに、燃焼炉１から排出された燃焼ガスを２重管構造のエコノマイザ５に送って、下方への旋回流を生じさせつつ予熱管３２と熱交換を行わせているために、燃焼ガス中に残存した燃焼灰や煤も、このエコノマイザ５において分離・捕集することができ、よって排ガス管から下流側の煙道において、スートファイアを生じたり、煙突から火の粉が飛散したりすることも、確実に防止することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態においては、外側水管１８の下端部に、下部ヘッダー１６との接続部から上方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ａを形成し、かつ上端部に、上部ヘッダー１７との接続部から下方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ｂを形成することにより、内側水管群２３との間に流路幅の広い燃焼ガス流路２４を形成した場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
すなわち、図７（ａ）に示すように、外側水管１８の下端部のみに上記Ｒ部１８ａを形成し、上端部分を直管として上部ヘッダー１７に接続するとともに、内側水管１９の上端部に、上部ヘッダー１７との接続部から下方に向けて漸次燃焼室１４の中央部側に向かうＲ部１９ｂを形成することによっても、同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
また、図７（ｂ）に示すように、外側配管１８および内側配管１９の上下端部に、それぞれ同様のＲ部１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂを形成すれば、より一層流路幅の広い燃焼ガス流路２４を形成することが可能になる。
【００４５】
また、本実施形態においては、円筒状の燃焼炉１に、円環状の上部ヘッダー１７および下部ヘッダー１６を設けたものに適用した場合について説明したが、図８に示すように、角筒状の燃焼炉（図示を略す。）の両側上下部に、各々直管状の上部ヘッダー１７ａおよび下部ヘッダー１６ａが設けられた貫流ボイラに対しても、同様に適用することが可能である。
【００４６】
さらに、エコノマイザ５の構造についても、上記実施形態に示したものに限定されるものではない。
例えば、上記エコノマイザ５に代えて、図９に示すような、本体３０の下部に上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー部３０ａを形成するとともに、このテーパー部３０ａの下端部に灰受け箱３６を連結したエコノマイザ３７を用いることもできる。
【００４７】
このようなエコノマイザ３７を用いた貫流ボイラによれば、予熱管３２における所望の予熱効果とともに、本体３０に形成したテーパー部３０ａによって、所謂サイクロン効果によって、一段と燃焼灰や煤の分離効果を向上させることができ、さらに分離された燃焼灰等を直接的に灰受け箱３６において捕集することができるという効果も得られる。
さらに、図１０に示すように、上記本体３０におけるテーパー部３０ａの長さ寸法を大きくしたエコノマイザ３８によれば、一層燃焼灰や煤の捕集効率を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
木材チップやペレット等の固形のバイオマス燃料を燃焼させて蒸気を発生させる貫流ボイラとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 燃焼炉
２ 燃焼装置
３ 燃料供給装置
４ 排ガス通路
５、３７、３８ エコノマイザ
１４ 燃焼室
１６ 下部ヘッダー
１７ 上部ヘッダー
１８ 外側水管
１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ Ｒ部
１９ 内側水管
２０、２２ フィン
２１ 外側水管群
２３ 内側水管群
２４ 燃焼ガス流路
２５ 開口部（第１の開口部）
２６ 開口部（第２の開口部）
２８ 灰・煤受けスペース
２９ 開口部（第３の開口部）
３０ 本体
３０ａ テーパー部
３１ 内管
３３ 排ガス管
３６ 灰受け箱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材チップやペレット等の固形のバイオマス燃料を燃焼させて蒸気を発生させる貫流ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化防止のための二酸化炭素（ＣＯ2）削減対策の一つとして、石炭や石油等の化石燃料に代えて、木材をチップ状やペレット状等に加工した固形のバイオマス燃料を用いた燃焼熱の利用が注目されている。
このようなバイオマス燃料を用いた燃焼装置によれば、ＣＯ2の発生量を抑制することができるのみならず、燃料自体が廉価であるために、経済性にも優れるという利点がある。
【０００３】
そこで、近年、上記燃焼装置の一種である小型貫流ボイラの燃料として、上記バイオマス燃料を用いる試みが始まっている。この小型貫流ボイラは、多数の垂直水管と、内径１５０ｍｍ以下の上下のヘッダーとを備え、伝熱面積が１０ｍ2以下に制限した小型でシンプルな構造のものであり、保有水量が少ないために、本質的に安全性が高く、法的規制が緩く取扱が容易であることを特徴とするものである。
【０００４】
例えば、下記特許文献１においては、内方に円形の燃焼室を形成する環状の内側の水冷壁と、内側の水冷壁の外方位置に配置された環状の外側の水冷壁と、内側の水冷壁と外側の水冷壁との間に形成されて燃焼室および煙道にそれぞれ連通する環状の燃焼ガス通路と、両水冷壁の各水管の上端部および下端部にそれぞれ連通状に接続された上部ヘッダーおよび下部ヘッダーと、燃焼室の下部に配設され、木質ペレットを燃料として燃焼させる燃焼装置とを備え、燃焼室の上部に設けた木質ペレット供給口から燃焼室内に木質ペレットを投入して燃焼装置により燃焼させ、発生した燃焼ガスおよび焼却灰を燃焼室から燃焼ガス通路を通して煙道へ排出するようにした木質ペレット焚き蒸気ボイラが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種の貫流ボイラは、一般に内径１５０ｍ以下の上下のヘッダーに、多数本の５０〜６０ｍｍφ程度の直管によって形成された内列水管と外列配管を連結した構造であるために、内列水管と外列配管との間の燃焼ガス流路が極めて狭いものになる。このため、特にバイオマス燃料のような灰分が多い燃料を使用した場合には、燃焼ガス中の燃焼灰が熱交換を行う上記水管の外周面に付着したり、あるいは燃焼ガス流路に堆積したりして、ボイラ効率を低下させるとともに、甚だしい場合には燃焼ガス流路を塞ぐことによって燃焼そのものを阻害するという問題点があった。
【０００７】
特に、上記従来の木質ペレット焚き蒸気ボイラにあっては、木質ペレットを燃焼室の上部に設けた供給口から投入して燃焼装置によって燃焼させているために、上記木質ペレットの搬送中等に砕けた粒子径の細かいものが、炉床まで落下せずに燃料ガスと同伴して、未燃のまま排出されてしまうという問題点がある。
【０００８】
加えて、燃焼灰も燃焼ガスに同伴して排気ガスの出口まで搬送されるために、当該排ガス中に混じった未燃分が多く、この結果煙道中で上記未燃分によってスートファイアを起こしたり、あるいは煙突から火の粉が飛散したりする問題点も生じる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、バイオマス燃料を燃料源として用いた場合においても、燃焼灰に起因するボイラ効率の低下や燃焼ガス流路の閉塞といった弊害が生じることを抑制することが可能になる貫流ボイラを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の貫流ボイラは、内部に燃焼室が形成される燃焼炉と、この燃焼炉に接続された排ガス通路と、上記燃焼炉の上下部に各々配置された上部ヘッダーおよび下部ヘッダーと、これら上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記燃焼炉の内壁に沿って間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の外側水管からなる環状の外側水管群と、上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記外側水管群の内側に間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の内側水管からなる環状の内側水管群とを備えてなり、上記内側水管群の上記内側水管間に第１の開口部を形成することにより、上記内側水管群と外側水管群との間に上記燃焼室に連通する燃焼ガス流路を形成し、かつ上記外側水管群の上記外側水管間に上記燃焼ガス流路と上記排ガス通路とを連通させる第２の開口部を形成するとともに、少なくとも上記外側水管の下端部に、上記下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記Ｒ部の上記外側水管間に、第３の開口部を形成し、当該第３の開口部の下方に、灰・煤受けスペースを形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記排ガス通路の下流側に、上記下部ヘッダーへの給水を予熱するエコノマイザを設けてなり、かつ当該エコノマイザは、上下端部が閉じられた円筒状をなし、上部に上記排ガス通路が接続される本体と、この本体の内側に間隔を形成して配置され、下端部が上記本体内の下部に開口するとともに、上端部が上記本体から外方に延出されて排ガス管となる筒状の内管とを備え、上記本体と上記内管との間に、上下方向に螺旋を描く上記給水の予熱管が配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記排ガス通路は、上記本体の上部であって、かつ当該本体の接線方向に接続されていることを特徴とするものであり、さらに請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上記本体は、少なくともその下部が、上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー状に形成され、かつ下端部に灰受け箱が連結されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、少なくとも外側水管の下端部に、下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部を形成しているために、内側水管群と外側水管群との間に形成される燃焼ガス流路の流路幅を、従来よりも一段と広く採ることができる。この結果、上記燃焼ガス流路における燃焼ガスの流速を遅くして、当該燃焼ガス流路に流入した燃焼ガスから、同伴した燃焼灰を落下させることができ、よって上記燃焼灰が熱交換部である内側水管群や外側水管群の表面に付着したり、あるいは燃焼ガス流路を塞いたりすることを未然に防止することができる。
【００１５】
この際に、特に請求項２に記載の発明によれば、外側水管の下端部に形成したＲ部間に第３の開口部を形成するとともに、当該第３の開口部の下方に、灰・煤受けスペースを形成しているために、落下する燃焼灰を上記第３の開口部から、灰・煤受けスペースに落下させて捕集することができる。このため、燃焼灰が燃焼ガスに同伴して、煙道中でスートファイアを起こしたり、煙突から火の粉が飛散したりすることも防ぐことが可能になる。
【００１６】
ところで、この種の貫流ボイラの排ガス通路の下流側に、当該排ガスの熱を利用して給水を予熱するエコノマイザを設ける場合に、上記給水の予熱管を螺旋状（コイル状）に形成して円筒状の排ガスの流路内に設置すると、当該予熱管の中央空間内を通過する排ガスは、何等熱交換に寄与することなく通過してしまうために、効果的に上記排ガスの熱を利用することが難しい。また、上記予熱管のコイル直径を小さくするにしても、予熱管が扁平化してしまうために限界がある。
【００１７】
この点、請求項３に記載の発明においては、排ガス通路の下流側に給水を予熱するエコノマイザを設けた場合に、エコノマイザを、円筒状の本体と筒状の内管との２重管構造とし、これら本体と内管との間に予熱管を上下方向に螺旋を描くように配管し、かつ本体の上部に排ガス通路を接続するとともに、内管の下端部を本体の下部に開口させてその上端部を本体から外方に延出させた排ガス管としている。
【００１８】
このため、排ガス通路から送られてくる燃焼ガスは、本体の上部から内管との間に導入され、旋回流となって下方へと流れる過程において、予熱管と熱交換して内部の給水を予熱するために、排ガスが直線流である場合と比較して、一層伝熱効率を高めることができ、よって効率的に上記給水を予熱することができる。しかも、予熱管を、扁平化しない直径に曲げ加工して、上下方向への螺旋形状とすることにより、所望とする伝熱面積を確保することができ、かつスペースの無駄なく、上記本体と内管との間に設置することができる。
【００１９】
加えて、上記燃焼ガスに同伴した燃焼灰や煤を、上記旋回流による遠心力および内管の下端部から上方へと流れ方向が変化する際の下方への速度成分によって、本体の内壁から下方へと落下させて分離することができる。
【００２０】
この結果、燃焼灰が燃焼ガスに同伴して、排ガス管から下流側の煙道において、スートファイアを起こしたり、煙突から火の粉が飛散したりすることを、一層確実に防止することが可能になる。
【００２１】
この際に、特に請求項４に記載の発明のように、上記排ガス通路を、上記本体の上部の接線方向に接続すれば、円滑に上記旋回流を生じさせることができるとともに、さらに請求項５に記載の発明のように、上記本体の少なくとも下部を、上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー状に形成すれば、所謂サイクロン効果によって、一段と燃焼灰や煤の分離効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る貫流ボイラの一実施形態を示す全体の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線視した横断面図である。
【図３】図１のエコノマイザの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３の横断面図である。
【図５】図２のＸ部の正面図である。
【図６】図２のＹ部の正面図である。
【図７】本発明の他の実施形態における上下部ヘッダーと外側水管および内側水管との形状を示す縦断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態における上下部ヘッダーと外側水管および内側水管との配置を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態におけるエコノマイザを示す縦断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるエコノマイザを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図６は、本発明に係る貫流ボイラの一実施形態を示すもので、この貫流ボイラは、天井部が塞がれた円筒状の燃焼炉１と、この燃焼炉１の底部に設けられた燃焼装置２と、この燃焼装置２に木材をチップ状に加工したバイオマス燃料を供給する燃料供給装置３と、燃焼炉１から燃焼ガスを排出する排ガス通路４と、この排ガス通路４の下流側に設けられたエコノマイザ５とから概略構成されたものである。
【００２４】
ここで、燃焼装置２の中央部には、円筒状の燃料導入管６が配置されており、この燃料導入管６の外周に、大気に開放された下方から燃焼炉１内に燃焼一次空気を流入させるための流路７が形成されている。また、この燃料導入管６の外周部上方には、耐火煉瓦８が円環状に配置されるとともに、当該耐火煉瓦８の外周には、燃焼二次空気を噴出させるための空気噴出管９が立設されている。そして、燃料導入管６の下端部が、燃料供給装置３に接続されている。
【００２５】
この燃料供給装置３は、上記バイオマス燃料が投入される燃料ピット１０と、一端部にこの燃料ピット１０の下端部が接続されるとともに、他端部に燃料導入管６の下端部が接続されたストーカーボックス１１と、このストーカーボックス１１内に回転自在に設けられて燃料ピット１０から供給される固形燃料を燃料導入管６へと送る螺旋翼を備えたストーカースクリュー１２と、このストーカースクリュー１２の回転軸１２ａを回転駆動するギアモータ１３とから構成されている。以上により、この貫流ボイラにおいては、底部からバイオマス燃料を供給する、いわゆる下込め式になっている。
【００２６】
他方、燃焼炉１は、内部に燃焼室１４が形成されるとともに、外周部が断熱材１５によって覆われており、その側面に上記排ガス通路４が接続されている。そして、この燃焼炉１の下部には、円環状の下部ヘッダー１６が配置されるとともに、当該下部ヘッダー１６と対向する上部には、同径の円環状の上部ヘッダー１７が設けられている。
【００２７】
さらに、これら下部ヘッダー１６および上部ヘッダー１７には、鉛直方向に配設された複数本の外側水管１８および内側水管１９の上下端部が接続されている。
ここで、複数本の外側水管１８は、燃焼炉１の断熱材１５の内壁に沿って円周方向に等間隔をおいて配管されており、隣接する外側水管１８同士は、帯板状のフィン２０によって接続されている。これにより、複数本の外側水管１８とフィン２０とからなる外観略円筒状の外側水管群２１が形成されている。
【００２８】
そして、各々の外側水管１８は、下端部に、下部ヘッダー１６との接続部から上方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ａが形成されるとともに、上端部に、上部ヘッダー１７との接続部から下方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ｂが形成されている。
【００２９】
これに対して、各々の内側水管１９は、直管によって形成されており、外側水管群２１の内側に円周方向に等間隔をおいて配置されている。そして、これら内側水管１９も、隣接するもの同士が帯板状のフィン２２によって接続されている。これにより、複数本の内側水管１９とフィン２２とからなる外観略円筒状の内側水管群２３が形成されている。
この結果、外側水管群２１と内側水管群２３との間には、燃焼ガス流路２４が形成されている。
【００３０】
そして、図２および図５に示すように、排ガス通路４の接続部の近傍に位置する３本の内側水管１９の上部間には、燃焼室１４と燃焼ガス流路２４とを連通させる開口部（第１の開口部）２５が形成されている。また、排ガス流路４の接続部に臨む３本の外側水管１８の中央部間には、燃焼ガス流路２４と排ガス流路４を連通させる開口部（第２の開口部）２６が形成されている。
【００３１】
さらに、これら開口部２５、２６間に位置する外側水管１８と内側水管１９との間には、上記開口部２５、２６が直接的に連通することを阻止する帯板状の壁部２７が設けられている。これにより、燃焼室１４から燃焼ガス流路２４のほぼ全周を回って排ガス流路４に至る燃焼ガスの流れ経路が形成されている。
【００３２】
また、燃焼炉１の最下部外周には、全周にわたって灰・煤受けスペース２８が形成されている。そして、図６に示すように、この灰・煤受けスペース２８に露出する外側水管１８の下部およびＲ部１８ａ間には、フィンが設けられないことにより、開口部（第３の開口部）２９が形成されている。
【００３３】
他方、排ガス流路４の下流側に接続されたエコノマイザ５は、図３および図４に示すように、上下端部が閉塞された円筒状の本体３０と、この本体３０内に設けられた円筒状の内管３１とによって２重管構造となっている。そして、これら本体３０と内管３１との間に、上下方向に２重の螺旋を描くようにして、予熱管３２が配管されている。なお、図中符号３２ａは、予熱される給水の入口管であり、３２ｂは出口管であって、出口管３２ｂが燃焼炉１内に下部ヘッダー１６に接続されている。
【００３４】
また、排ガス通路４は、本体３０の上端部において、当該本体３０の接線方向に接続されている。さらに、内管３１は、下端部が本体３０の下部に開口するとともに、上部が本体３０の天板を貫通して排ガス管３３として外部に引き出されている。そして、排ガス管３３の下流側に、排ガスファン３４が設けられている。
【００３５】
以上の構成からなるバイオマス燃料炊きの貫流ボイラにおいては、排ガスファン３４の吸引力によって、燃焼装置２の底部から燃焼一次空気を導入しつつ、燃料ピット１０に投入されて燃料供給装置３により燃料導入管６へと送られてくるバイオマス燃料を燃焼させる。また、これと併行して、空気噴出管９からから燃焼室１４の中央方向と周方向へと燃焼二次空気を噴出させることにより、上記燃焼ガスを、燃焼室１４内において旋回流となって上昇させる。これにより、燃焼室１４内における燃焼ガスの滞留時間が大幅に長くなり、よって未燃ガス、炎および燃焼空気を効率的に混合することができる。なお、燃焼装置２において燃焼したバイオマス燃料の灰は、下方の灰受け箱３５へと排出される。
【００３６】
次いで、燃焼室１４内を上昇した燃焼ガスは、内側水管群２３の内側水管１９間に形成された開口部２５から燃焼ガス流路２４に流入し、内側水管群２３と外側水管群２１との間のほぼ全周を流れて、エコノマイザ５によって予熱された給水をさらに加熱し、蒸気を発生させる。この際に、燃焼ガス流路２４において、燃焼ガスに同伴した燃焼灰および煤は、外側水管群２１に沿って落下し、外側水管群２１の下部に形成された開口部２９から灰・煤受けスペース２８に捕集される。このようにして灰・煤受けスペース２８に落下した燃焼灰や煤は、掃除口２８ａから清掃除去される。
【００３７】
そして、燃焼ガス流路２４内を流れた燃焼ガスは、外側水管群２１に形成された開口部２６から排ガス通路４へと排出され、下流側のエコノマイザ５における本体３０と内管３１との間に、接線方向から導入される。これにより、燃焼ガスは、本体３０と内管３１との間を、螺旋を描きながら下方へと流れることにより、予熱管３２内の給水を予熱する。そして、最終的に内管３１の下端部から当該内管３１の内部を上昇して排ガス管３３へと吸引されて行く。
【００３８】
この際に、上記燃焼ガスは、本体３０と内管３１との間を旋回流となって下方へと流れる過程において、予熱管３２と熱交換して内部の給水を予熱するために、効率的に上記給水を予熱することができる。これにより、予熱管３２の大きさ（伝熱面積）を３割程度小型化することができる。加えて、上記燃焼ガスに同伴した燃焼灰や煤を、上記旋回流による遠心力および内管３１の下端部から上方へと流れ方向が変化する際の下方への速度成分によって、本体３０内管の内壁から下方へと落下させて分離することができる。
【００３９】
以上のように、上記構成からなる貫流ボイラによれば、バイオマス燃料を下込め式の燃焼装置２によって燃焼させるとともに、燃焼二次空気によって未燃分の燃焼を促進することができることに加えて、外側水管１８の下端部にＲ部を形成することにより、内側水管群２３と外側水管群２１との間に形成される燃焼ガス流路２４の流路幅を、従来よりも一段と広く採ることができるために、燃焼ガス流路２４における燃焼ガスの流速を遅くして、同伴した燃焼灰を落下させることができ、よって燃焼灰が熱交換部である内側水管群２３や外側水管群２１の表面に付着したり、あるいは燃焼ガス流路を塞いたりすることを未然に防止することができる。
【００４０】
しかも、外側水管１８の下端部に形成したＲ部１８ａ間に、開口部２９を形成し、この開口部２９の下方に、灰・煤受けスペース２８を形成しているために、燃焼ガス中から落下する燃焼灰を、円滑に開口部２９から灰・煤受けスペース２８に落下させて捕集することができる。
【００４１】
さらに、燃焼炉１から排出された燃焼ガスを２重管構造のエコノマイザ５に送って、下方への旋回流を生じさせつつ予熱管３２と熱交換を行わせているために、燃焼ガス中に残存した燃焼灰や煤も、このエコノマイザ５において分離・捕集することができ、よって排ガス管から下流側の煙道において、スートファイアを生じたり、煙突から火の粉が飛散したりすることも、確実に防止することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態においては、外側水管１８の下端部に、下部ヘッダー１６との接続部から上方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ａを形成し、かつ上端部に、上部ヘッダー１７との接続部から下方に向けて漸次断熱材１５に向かうＲ部１８ｂを形成することにより、内側水管群２３との間に流路幅の広い燃焼ガス流路２４を形成した場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
すなわち、図７（ａ）に示すように、外側水管１８の下端部のみに上記Ｒ部１８ａを形成し、上端部分を直管として上部ヘッダー１７に接続するとともに、内側水管１９の上端部に、上部ヘッダー１７との接続部から下方に向けて漸次燃焼室１４の中央部側に向かうＲ部１９ｂを形成することによっても、同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
また、図７（ｂ）に示すように、外側配管１８および内側配管１９の上下端部に、それぞれ同様のＲ部１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂを形成すれば、より一層流路幅の広い燃焼ガス流路２４を形成することが可能になる。
【００４５】
また、本実施形態においては、円筒状の燃焼炉１に、円環状の上部ヘッダー１７および下部ヘッダー１６を設けたものに適用した場合について説明したが、図８に示すように、角筒状の燃焼炉（図示を略す。）の両側上下部に、各々直管状の上部ヘッダー１７ａおよび下部ヘッダー１６ａが設けられた貫流ボイラに対しても、同様に適用することが可能である。
【００４６】
さらに、エコノマイザ５の構造についても、上記実施形態に示したものに限定されるものではない。
例えば、上記エコノマイザ５に代えて、図９に示すような、本体３０の下部に上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー部３０ａを形成するとともに、このテーパー部３０ａの下端部に灰受け箱３６を連結したエコノマイザ３７を用いることもできる。
【００４７】
このようなエコノマイザ３７を用いた貫流ボイラによれば、予熱管３２における所望の予熱効果とともに、本体３０に形成したテーパー部３０ａによって、所謂サイクロン効果によって、一段と燃焼灰や煤の分離効果を向上させることができ、さらに分離された燃焼灰等を直接的に灰受け箱３６において捕集することができるという効果も得られる。
さらに、図１０に示すように、上記本体３０におけるテーパー部３０ａの長さ寸法を大きくしたエコノマイザ３８によれば、一層燃焼灰や煤の捕集効率を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
木材チップやペレット等の固形のバイオマス燃料を燃焼させて蒸気を発生させる貫流ボイラとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 燃焼炉
２ 燃焼装置
３ 燃料供給装置
４ 排ガス通路
５、３７、３８ エコノマイザ
１４ 燃焼室
１６ 下部ヘッダー
１７ 上部ヘッダー
１８ 外側水管
１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ Ｒ部
１９ 内側水管
２０、２２ フィン
２１ 外側水管群
２３ 内側水管群
２４ 燃焼ガス流路
２５ 開口部（第１の開口部）
２６ 開口部（第２の開口部）
２８ 灰・煤受けスペース
２９ 開口部（第３の開口部）
３０ 本体
３０ａ テーパー部
３１ 内管
３３ 排ガス管
３６ 灰受け箱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃焼室が形成される燃焼炉と、この燃焼炉に接続された排ガス通路と、上記燃焼炉の上下部に各々配置された上部ヘッダーおよび下部ヘッダーと、これら上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記燃焼炉の内壁に沿って間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の外側水管からなる環状の外側水管群と、上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記外側水管群の内側に間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の内側水管からなる環状の内側水管群とを備えてなり、
上記内側水管群の上記内側水管間に第１の開口部を形成することにより、上記内側水管群と外側水管群との間に上記燃焼室に連通する燃焼ガス流路を形成し、かつ上記外側水管群の上記外側水管間に上記燃焼ガス流路と上記排ガス通路とを連通させる第２の開口部を形成するとともに、上記外側水管の下端部に、上記下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部を形成したことを特徴とする貫流ボイラ。
【請求項２】
上記Ｒ部の上記外側水管間に、第３の開口部を形成し、当該第３の開口部の下方に、灰・煤受けスペースを形成したことを特徴とする請求項１に記載の貫流ボイラ。
【請求項３】
上記排ガス通路の下流側に、上記下部ヘッダーへの給水を予熱するエコノマイザを設けてなり、かつ当該エコノマイザは、上下端部が閉じられた円筒状をなし、上部に上記排ガス通路が接続される本体と、この本体の内側に間隔を形成して配置され、下端部が上記本体内の下部に開口するとともに、上端部が上記本体から外方に延出されて排ガス管となる筒状の内管とを備え、上記本体と上記内管との間に、上下方向に螺旋を描く上記給水の予熱管が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の貫流ボイラ。
【請求項４】
上記排ガス通路は、上記本体の上部であって、かつ当該本体の接線方向に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の貫流ボイラ。
【請求項５】
上記本体は、少なくともその下部が、上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー状に形成され、かつ下端部に灰受け箱が連結されていることを特徴とする請求項４に記載の貫流ボイラ。
【請求項１】
内部に燃焼室が形成される燃焼炉と、この燃焼炉に接続された排ガス通路と、上記燃焼炉の上下部に各々配置された上部ヘッダーおよび下部ヘッダーと、これら上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記燃焼炉の内壁に沿って間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の外側水管からなる環状の外側水管群と、上部ヘッダーおよび下部ヘッダーに各々上下端部が接続され、上記外側水管群の内側に間隔をおいて設けられるとともに平板状のフィンによって互いに連結された複数本の内側水管からなる環状の内側水管群とを備えてなり、
上記内側水管群の上記内側水管間に第１の開口部を形成することにより、上記内側水管群と外側水管群との間に上記燃焼室に連通する燃焼ガス流路を形成し、かつ上記外側水管群の上記外側水管間に上記燃焼ガス流路と上記排ガス通路とを連通させる第２の開口部を形成するとともに、上記外側水管の下端部に、上記下部ヘッダーとの接続部から上方に向けて漸次上記内壁側に向かうＲ部を形成したことを特徴とする貫流ボイラ。
【請求項２】
上記Ｒ部の上記外側水管間に、第３の開口部を形成し、当該第３の開口部の下方に、灰・煤受けスペースを形成したことを特徴とする請求項１に記載の貫流ボイラ。
【請求項３】
上記排ガス通路の下流側に、上記下部ヘッダーへの給水を予熱するエコノマイザを設けてなり、かつ当該エコノマイザは、上下端部が閉じられた円筒状をなし、上部に上記排ガス通路が接続される本体と、この本体の内側に間隔を形成して配置され、下端部が上記本体内の下部に開口するとともに、上端部が上記本体から外方に延出されて排ガス管となる筒状の内管とを備え、上記本体と上記内管との間に、上下方向に螺旋を描く上記給水の予熱管が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の貫流ボイラ。
【請求項４】
上記排ガス通路は、上記本体の上部であって、かつ当該本体の接線方向に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の貫流ボイラ。
【請求項５】
上記本体は、少なくともその下部が、上方から下方に向けて内径が漸次小さくなるテーパー状に形成され、かつ下端部に灰受け箱が連結されていることを特徴とする請求項４に記載の貫流ボイラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２５５８８７（Ｐ２０１０−２５５８８７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０４３３２（Ｐ２００９−１０４３３２）
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（５９１０３２９５４）株式会社巴商会 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（５９１０３２９５４）株式会社巴商会 (9)
【Ｆターム（参考）】
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