特許 7262525 シュートユニットおよびボイラプラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-13

(45)【発行日】2023-04-21

(54)【発明の名称】シュートユニットおよびボイラプラント

(51)【国際特許分類】

   B65G 11/20 20060101AFI20230414BHJP

   F23C 10/18 20060101ALI20230414BHJP

【ＦＩ】

B65G11/20 Z

F23C10/18

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021113388

(22)【出願日】2021-07-08

(65)【公開番号】P2023009802

(43)【公開日】2023-01-20

【審査請求日】2021-07-08

(73)【特許権者】

【識別番号】516047175

【氏名又は名称】三菱重工パワーインダストリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】立川 裕喜

(72)【発明者】

【氏名】人見 公太郎

(72)【発明者】

【氏名】海氣 洋三

(72)【発明者】

【氏名】村中 俊彦

【審査官】三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３５６２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０６００６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０８８９０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－２４３８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３０７２７８２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０１３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１５８３２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０２０８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４９－０６１２７０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１６／０２４４２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１４７７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第１９９３／０１４２４８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １１／００－１１／２０

Ｆ２３Ｃ １０／１８

Ｆ２３Ｇ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体を送るためのシュートユニットであって、
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記複数の堰部材の各々は、前記床面に接合されており、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とが前記媒体の流れ方向における前記仮想線の下流側においてなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きく、
前記断面において、前記複数の堰部材における隣り合う２つの堰部材のうち上流側に位置する堰部材の上端から鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線と、前記隣り合う２つの堰部材のうち下流側に位置する堰部材の上端から水平方向に引いた水平方向仮想線との交点は、前記傾斜流路部の内側に位置するとともに、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記鉛直流路部の軸線方向に沿って上方から前記シュートユニットを視たときに、前記複数の堰部材は、前記鉛直流路部の内側に位置する少なくとも１つの堰部材を含み、
前記断面において、前記複数の堰部材のうち前記媒体の流れ方向における最も上流側に位置する堰部材の上端は、前記床面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置よりも高い位置にある、
シュートユニット。

【請求項2】

前記傾斜流路部は、前記床面と対向する天井面を含み、
前記断面において、前記天井面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置を通る鉛直線と前記床面との交点を下流側交点と定義すると、
前記複数の堰部材は、前記媒体の流れ方向において前記下流側交点よりも下流側且つ前記下流側交点よりも上方に上端を有する堰部材を含む、請求項１に記載のシュートユニット。

【請求項3】

媒体を送るためのシュートユニットであって、
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記複数の堰部材の各々は、前記床面に接合されており、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とが前記媒体の流れ方向における前記仮想線の下流側においてなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きく、
前記断面において、前記複数の堰部材における隣り合う２つの堰部材のうち上流側に位置する堰部材の上端から鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線と、前記隣り合う２つの堰部材のうち下流側に位置する堰部材の上端から水平方向に引いた水平方向仮想線との交点は、前記傾斜流路部の内側に位置し、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記傾斜流路部の床面は、前記鉛直流路部の真下に平面部を有するとともに、
前記断面において、前記複数の堰部材のうち前記媒体の流れ方向における最も上流側に位置する堰部材の上端は、前記平面部よりも高い位置にある、
シュートユニット。

【請求項4】

前記複数の堰部材は、前記平面部よりも前記媒体の流れ方向における下流側に設けられた少なくとも１つの堰部材を含む、請求項３に記載のシュートユニット。

【請求項5】

流動層ボイラと、請求項１乃至４の何れか１項に記載のシュートユニットとを備える、ボイラプラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シュートユニットおよびボイラプラントに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、流動層ボイラのシュート部を流動媒体の落下時の衝撃から保護するためのシュート部保護装置が開示されている。このシュート部保護装置は、シュート部の上方から投下された流動媒体を下方へ導くための上流側落下管と、上流側落下管内から排出された流動媒体が落下される床部を有し、床部に落下後の流動媒体がシュート部へ落下するよう構成された衝撃低減部と、衝撃低減部から落下する流動媒体を衝撃低減部の下方に位置するシュート部の内部に導くための下流側落下管と、を備える。

【0003】

この構成によれば、流動媒体を、シュート部に落下する前に衝撃低減部に落下させるようにすることにより、シュート部に直接落下させる場合よりも、シュート部に発生する衝撃を低減することができ、シュート部を保護することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１０１３０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載の構成は、シュート部（傾斜流路部）の床面の摩耗抑制の点で改善の余地がある。

【0006】

上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができるシュートユニットおよびこれを備えるボイラプラントを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るシュートユニットは、
媒体を流すためのシュートユニットであって、
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とが前記媒体の流れ方向における前記仮想線の下流側においてなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きい。

【0008】

上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るボイラプラントは、
流動層ボイラと、上記シュートユニットとを備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示の少なくとも一実施形態によれば、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができるシュートユニットおよびこれを備えるボイラプラントが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係るボイラプラント２の概略構成を模式的に示す図である。

【図2】一実施形態に係るシュートユニット１２の正面図である。

【図3】図２に示したシュートユニット１２の背面図である。

【図4】図２に示したシュートユニット１２の平面図である。

【図5】図２に示したシュートユニット１２の右側面図である。

【図6】図２に示したシュートユニット１２の底面図である。

【図7】図２に示したシュートユニット１２のＡ－Ａ断面図である。

【図8】図７に示したシュートユニット１２のＢ－Ｂ断面図である。

【図9】図７に示すシュートユニット１２における点検口３１から蓋部材３５を取り外した状態のＣ方向視図である。

【図10】図７に示した上記Ａ－Ａ断面の一部を拡大した部分拡大断面図であり、傾斜流路部１６の軸線と鉛直線とを含む断面の一部を示している。

【図11】図７に示した上記Ａ－Ａ断面の一部を拡大した部分拡大断面図であり、傾斜流路部１６の軸線と鉛直線とを含む断面の一部（図１０と同一の部分）を示している。

【図12】鉛直方向仮想線Ｌ３と水平方向仮想線Ｌ４との交点Ｐ１が傾斜流路部１６の外側（傾斜流路部１６の流路外）に位置する場合について説明するための図である。

【図13】図７に示した上記Ａ－Ａ断面の一部を拡大した部分拡大断面図であり、傾斜流路部１６の軸線と鉛直線とを含む断面の一部を示している。

【図14】シュートユニット１２の変形例を示す断面図であり、傾斜流路部１６の軸線と鉛直線とを含む断面の一部を示している。

【図15】シュートユニット１２の変形例を示す断面図であり、傾斜流路部１６の軸線と鉛直線とを含む断面の一部を示している。

【図16】シュートユニット１２の変形例を示す断面図であり、傾斜流路部１６の軸線と鉛直線とを含む断面の一部を示している。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0012】

図１は、一実施形態に係るボイラプラント２の概略構成を模式的に示す図である。
図１に示すボイラプラント２は、流動層ボイラ４と、流動層ボイラ４の火炉４ａに燃料を供給するための燃料ライン６と、流動層ボイラ４用の流動媒体（例えば珪砂等）を送るための流動媒体ライン８と、流動媒体を貯留するための流動媒体貯留槽１０と、を備える。

【0013】

流動層ボイラ４は、不図示の空気導入口から火炉４ａの内部に供給した空気によって流動媒体を流動化させた流動層が流動層ボイラ４の火炉４ａの内部に形成され、この流動層内に燃料を投入して燃焼させ、燃焼により生じた燃焼ガスの熱エネルギを火炉４ａの後段に設置された不図示の伝熱管で回収し、発電等に用いるようにした装置である。

【0014】

燃料ライン６は、ボイラで燃焼させるための燃料として、例えば瀝青炭、褐炭、無煙炭、石油コークス、木質バイオマス、製紙スラッジ、ＲＰＦ（Ｒｅｆｕｓｅ Ｐａｐｅｒ ＆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｕｅｌ）、若しくは廃タイヤ等、又はこれらを加工した燃料を流動層ボイラ４に供給するように構成されている。

【0015】

流動媒体ライン８は、火炉４ａの底部から流動媒体を抜き出して流動媒体貯留槽１０に送るための流動媒体抜出ライン８ａと、流動媒体貯留槽１０から火炉４ａに流動媒体を送るための流動媒体再投入ライン８ｂとを含む。

【0016】

流動媒体抜出ライン８ａから流動媒体貯留槽１０に送られた流動媒体は、流動媒体貯留槽１０で貯留される。流動媒体再投入ライン８ｂから火炉４ａに送られた流動媒体は、流動媒体再投入ライン８ｂから火炉４ａの内部に再投入される。

【0017】

このように、流動媒体ライン８は、火炉４ａ内の流動媒体の少なくとも一部を流動媒体貯留槽１０との間で循環させるように構成されている。

【0018】

次に、図１に示した流動媒体ライン８における流動媒体抜出ライン８ａ及び流動媒体再投入ライン８ｂの各々に適用可能なシュートユニット１２について説明する。

【0019】

図２は、一実施形態に係るシュートユニット１２の正面図である。図３は、図２に示したシュートユニット１２の背面図である。図４は、図２に示したシュートユニット１２の平面図である。図５は、図２に示したシュートユニット１２の右側面図である。図６は、図２に示したシュートユニット１２の底面図である。図７は、図２に示したシュートユニット１２のＡ－Ａ断面図である。図８は、図７に示したシュートユニット１２のＢ－Ｂ断面図である。

【0020】

例えば図２～図７に示すように、シュートユニット１２は、鉛直流路部１４及び傾斜流路部１６を備える。なお、図７に示したＡ－Ａ断面は、傾斜流路部１６の軸線Ｌａ（傾斜流路部１６の流路断面積を規定する断面の中心を傾斜流路部１６の延在する方向につなぐ直線）と鉛直線（鉛直流路部１４の軸線Ｌｂ）とを含む断面である。傾斜流路部１６の軸線Ｌａとは、傾斜流路部１６の流路断面積を規定する断面の中心を傾斜流路部１６の延在する方向につなぐ直線であり、傾斜流路部１６の延在する方向に沿った直線である。鉛直流路部１４の軸線Ｌｂとは、鉛直流路部１４の流路断面積を規定する断面の中心を鉛直流路部１４の延在する方向につなぐ直線であり、鉛直流路部１４の延在する鉛直方向に沿った直線である。

【0021】

鉛直流路部１４は矩形断面を有する管状に構成されている。すなわち、鉛直流路部１４における鉛直方向と直交する流路断面は矩形形状を有する。例えば図７に示すように、鉛直流路部１４は、傾斜流路部１６の上端に接続しており、傾斜流路部１６の上端から鉛直方向に沿って上方に向けて延在している。鉛直流路部１４の上端には流動媒体が通る開口１８が形成されており、開口１８の周りにフランジ２０が形成されている。

【0022】

傾斜流路部１６は矩形断面を有する管状に構成されている。すなわち、傾斜流路部１６における傾斜流路部１６の軸線Ｌａと直交する流路断面は矩形形状を有する。傾斜流路部１６は、鉛直流路部１４の下端に接続しており、鉛直流路部１４の下端から水平方向に対して下方に傾斜した傾斜方向ｄ１（軸線Ｌａに沿った方向）に沿って延在している。傾斜流路部１６における流動媒体の流れ方向の下流端には流動媒体が通る開口２２が形成されており、開口２２の周りにフランジ２４が形成されている。以下、傾斜方向ｄ１に沿った流動媒体の流れ方向を流動媒体の流れ方向ｄ１と記載する。

【0023】

例えば図７又は図８に示すように、傾斜流路部１６の内面２６は、水平方向に対して傾斜した床面２８と、床面２８と対向する天井面３０と、床面２８と天井面３０とを接続するとともに互いに対向する一対の側面３２，３４とを含む。

【0024】

例えば図７に示すように、傾斜流路部１６の床面２８には、複数の堰部材３６（図示する例では９つの堰部材３６）が設けられている。複数の堰部材３６は、傾斜流路部１６の軸線方向（傾斜流路部１６が延在する方向すなわち上記傾斜方向ｄ１）に間隔を空けて配置されている。堰部材３６の各々は、傾斜流路部１６の床面２８から天井面３０側に向けて突出するように設けられている。堰部材３６の各々は、傾斜方向ｄ１と交差する平面（図示する例では傾斜方向ｄ１と直交する平面）に沿って板状に構成されている。

【0025】

傾斜流路部１６の天井面３０には、天井面３０を貫通する点検口３１が形成されており、傾斜流路部１６の外側に点検口３１を塞ぐ蓋部材３５が取付けられている。蓋部材３５の外側には蓋部材３５の開閉操作に使用するための取手３５ａが設けられている。

【0026】

例えば図８に示すように、堰部材３６の各々において、傾斜方向ｄ１と直交する水平方向における堰部材３６の一端は側面３２に接続しており、傾斜方向ｄ１と直交する水平方向における堰部材３６の他端は側面３４に接続している。

【0027】

図９は、図７に示す構成について点検口３１から蓋部材３５を取り外した状態におけるシュートユニット１２のＣ方向視図である。図９に示すように、点検口３１から蓋部材３５を取り外すことにより、傾斜流路部１６の床面２８を含む内部の状態を点検口３１から確認することができる。

【0028】

図１０は、図７に示した上記Ａ－Ａ断面の一部を拡大した部分拡大断面図である。図１０では、堰部材３６に堰き止められて堆積した流動媒体をドットハッチングで模式的に示している。

【0029】

例えば図１０に示すように、上記Ａ－Ａ断面において、堰部材３６の各々について、堰部材３６の上端３６ａ（堰部材３６の先端）と堰部材３６の下端３６ｂ（堰部材３６における床面２８側の端である基端）とを結ぶ仮想線Ｌ１（堰部材３６の突出する方向に沿った仮想線）と床面２８とが流動媒体の流れ方向ｄ１における仮想線Ｌ１の下流側においてなす角度βは、水平線Ｌ２と床面２８とがなす傾斜角度αよりも大きい。

【0030】

これにより、図１０に示すように、堰部材３６によって流動媒体を堰き止めて堰部材３６と床面２８との間に流動媒体を堆積させて保持することができる。このため、傾斜流路部１６を流れる流動媒体は、堆積した流動媒体の上を流れることとなり、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部１６の床面２８とが接触することを抑制又は回避することができ、傾斜流路部１６の床面２８の摩耗を抑制することができる。

【0031】

図１１は、図７に示した上記Ａ－Ａ断面の一部を拡大した部分拡大断面図である。図１１では、堰部材３６に堰き止められて堆積した流動媒体をドットハッチングで模式的に示している。

【0032】

例えば図１１に示すように、上記Ａ－Ａ断面において、複数の堰部材３６における隣り合う２つの堰部材３６のうち上流側に位置する堰部材３６Ａの上端３６ａから鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線Ｌ３と、隣り合う２つの堰部材３６のうち下流側に位置する堰部材３６Ｂの上端３６ａから水平方向に引いた水平方向仮想線Ｌ４との交点Ｐ１は、傾斜流路部１６の内側（傾斜流路部１６の流路内）に位置する。

【0033】

ここで、図１１を用いて説明した構成が奏する効果について、図１２に示した構成と対比して説明する。

【0034】

図１２に示すように、仮に、上記鉛直方向仮想線Ｌ３と水平方向仮想線Ｌ４との交点Ｐ１が傾斜流路部１６の外側（傾斜流路部１６の流路外）に位置する場合、隣り合う２つの堰部材３６のうち上流側の堰部材３６Ａを乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材３６Ｂと床面２８との間に堆積している流動媒体よりも流動媒体の流れ方向ｄ１における上流側で床面２８における流動媒体が堆積していない範囲Ｗ１に衝突する可能性がある。

【0035】

これに対し、図１１に示した構成によれば、隣り合う２つの堰部材３６のうち上流側の堰部材３６Ａを乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材３６Ｂと床面２８との間に堆積した流動媒体の上に落下することとなる。このため、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部１６の床面２８とが接触することを効果的に抑制又は回避することができ、傾斜流路部１６の床面２８の摩耗を抑制する効果を高めることができる。

【0036】

例えば図４に示すように、鉛直流路部１４の軸線方向に沿って上方からシュートユニット１２を視たときに、上記複数の堰部材３６は、鉛直流路部１４の内側に位置する少なくとも１つの堰部材３６を含む。図示する例では、鉛直流路部１４の軸線方向に沿って上方からシュートユニット１２を視たときに、上記複数の堰部材３６は、鉛直流路部１４の内側に位置する８つの堰部材３６を含む。

【0037】

かかる構成によれば、鉛直流路部１４の内側に位置する堰部材３６によって鉛直流路部１４の真下に流動媒体を堆積させることができるため、鉛直流路部１４の内部を落下してきた流動媒体が傾斜流路部１６における鉛直流路部１４の真下に位置する部分の床面２８に衝突することを抑制することができ、該床面２８の摩耗を抑制することができる。

【0038】

例えば図１３に示すように、上記Ａ－Ａ断面において、複数の堰部材３６のうち流動媒体の流れ方向ｄ１における最も上流側に位置する堰部材３６Ｕの上端３６ａは、床面２８と鉛直流路部１４の内面４０とが接続する位置Ｐ２よりも高い位置にある。

【0039】

これにより、上記Ａ－Ａ断面において、最も上流側に位置する堰部材３６Ｕと傾斜流路部１６の床面２８と鉛直流路部１４の内面４０とに囲まれた空間Ｑに傾斜流路部の床面２８の上端である位置Ｐ２よりも高い位置まで流動媒体を堆積させることができる。これにより、鉛直流路部１４の内面４０に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部１４の内面４０に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部１６の床面２８に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部１６の床面２８のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。

【0040】

例えば図１３に示すように、上記Ａ－Ａ断面において、天井面３０と鉛直流路部１４の内面４２とが接続する位置Ｐ３を通る鉛直線Ｌ５と床面２８との交点を下流側交点Ｐ４と定義すると、複数の堰部材３６は、流動媒体の流れ方向ｄ１において下流側交点Ｐ４よりも下流側且つ下流側交点Ｐ４よりも高い位置に上端３６ａを有する堰部材３６Ｄを含む。図示する例では、複数の堰部材３６のうち流動媒体の流れ方向ｄ１における最も下流側に位置する堰部材３６が上記堰部材３６Ｄに相当する。

【0041】

これにより、上記Ａ－Ａ断面において、天井面３０と接続する上記内面４２に沿って落下する流動媒体の落下位置に堰部材３６Ｄによって流動媒体を堆積させることができる。このため、天井面３０と接続する上記内面４２に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部１４の内面４２に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部１６の床面２８に直接衝突することを抑制又は回避することができる。また、図１３に示す構成によれば、傾斜流路部１６の床面２８のうち鉛直流路部１４の真下に位置する範囲の全体に亘って流動媒体を堆積させることができるため、鉛直流路部１４を落下する流動媒体が傾斜流路部１６の床面２８に直接衝突することを効果的に抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部１６の床面２８のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。

【0042】

例えば図１３に示すように、傾斜流路部１６の底面４４における鉛直流路部１４の真下に位置する範囲（底面４４における上記鉛直線Ｌ５よりも上方の範囲）の全体に、補強板４６が固定されている。これにより、傾斜流路部１６の床面２８の変形を抑制するとともに、傾斜流路部１６の床面２８の摩耗が進んでも流動媒体のリークを補強板４６によって防ぐことができる。

【0043】

図１４は、シュートユニット１２の変形例を示す断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図１４に示すように、傾斜流路部１６の床面２８は、鉛直流路部１４の真下に凹部５０を有する。図示する例では、鉛直流路部１４の真下の位置に上方に向けて開口するボックス状の構造部５２が設けられ、ボックス状の構造部５２の内面が上記凹部５０に相当する。また、図示する例では、複数の堰部材３６は、凹部５０よりも流動媒体の流れ方向における下流側に設けられている。

【0044】

かかる構成によれば、鉛直流路部１４の内部を落下する流動媒体を凹部５０に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部１４の内面に沿って落下する流動媒体を凹部５０に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部１４の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部１６の床面２８に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部１６の床面２８のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。また、例えば傾斜流路部１６が円形の流路断面を有している場合には、堰部材３６を傾斜流路部１６の床面２８に溶接等で接合することが難しくなりやすいが、上記凹部５０は傾斜流路部１６の断面形状によらずに設けることができる。

【0045】

また、例えばレイアウト上の制約によって凹部５０を形成できる範囲が限られている場合に、凹部５０よりも流動媒体の流れ方向における下流側に複数の堰部材３６を設けて流動媒体を堆積させてもよく、これにより傾斜流路部１６の床面２８における広範囲において流動媒体との衝突に起因する摩耗を抑制することができる。また、後述する図１６に示す実施形態のように平面部５４を設ける場合と比較して、凹部５０内に確実に流動媒体を堆積させることができ、床面２８の摩耗を効果的に抑制することができる。

【0046】

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0047】

例えば、上述した幾つかの実施形態に係るシュートユニット１２は、流動媒体ライン８に限らず、例えば図１に示した燃料ライン６に適用してもよい。この場合、燃料ライン６によって流動層ボイラ４に供給する燃料が例えば木質系バイオマスや廃棄物系バイオマス等のペレット又はチップ等の流動媒体を含む場合において、燃料ライン６における傾斜流路部１６の床面２８の摩耗を抑制することができる。

【0048】

また、上述したシュートユニット１２は、鉛直流路部１４と傾斜流路部１６とを備えていたが、シュートユニットは、鉛直流路部を備えていなくてもよく、傾斜流路部１６の上端に流動媒体の入口となる開口が形成されていてもよい。

【0049】

また、鉛直流路部１４における鉛直方向と直交する断面は矩形形状に限らず、円形形状であってもよい。また、傾斜流路部１６における傾斜方向ｄ１と直交する断面は矩形形状に限らず、円形形状であってもよい。この場合、傾斜流路部における「床面」とは、傾斜流路部の内面のうち、円形形状における下側の半円に対応する面であり、傾斜流路部の軸線と該軸線に直交する水平線とを含む平面に対して下側に位置する面である。

【0050】

また、例えば図１５に示すように、上述したＡ－Ａ断面において、床面２８と水平線Ｌ２とのなす角度αと、仮想線Ｌ１と床面２８とのなす角度βとは、α＜β＜９０°を満たしてもよい。

【0051】

これにより、少ない堰部材３６の枚数で床面２８流動媒体を効果的に堆積させることができ、簡素な構成で傾斜流路部１６の床面２８の摩耗を抑制することができる。

【0052】

また、例えば図１６に示すように、傾斜流路部１６の床面２８は、鉛直流路部１４の真下に鉛直方向と直交する平面部５４を有する。図示する例では、複数の堰部材３６は、平面部５４よりも流動媒体の流れ方向における下流側に設けられている。

【0053】

かかる構成によれば、鉛直流路部１４の内部を落下する流動媒体を平面部５４に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部１４の内面に沿って落下する流動媒体を平面部５４に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部１４の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部１６の床面２８に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部１６の床面２８のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。また、例えば傾斜流路部１６が円形の流路断面を有している場合には、堰部材３６を傾斜流路部１６の床面２８に溶接等で接合することが難しくなりやすいが、上記平面部５４は傾斜流路部１６の断面形状によらずに設けることができる。

【0054】

また、例えばレイアウト上の制約によって平面部５４を形成できる範囲が限られている場合に、平面部５４よりも流動媒体の流れ方向における下流側に複数の堰部材３６を設けて流動媒体を堆積させてもよく、これにより傾斜流路部１６の床面２８における広範囲において流動媒体との衝突に起因する摩耗を抑制することができる。

【0055】

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

【0056】

（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るシュートユニットは、
流動層ボイラ用の流動媒体を送るためのシュートユニットであって、
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とのなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きい。

【0057】

上記（１）に記載のシュートユニットによれば、傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と床面とのなす角度は、床面の傾斜角度よりも大きいため、堰部材によって流動媒体を堰き止めて堰部材と床面との間に流動媒体を堆積させて保持することができる。このため、傾斜流路部を流れる流動媒体は、堆積した流動媒体の上を流れることとなり、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部の床面とが接触することを抑制又は回避することができ、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができる。

【0058】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のシュートユニットにおいて、
前記断面において、前記複数の堰部材における隣り合う２つの堰部材のうち上流側に位置する堰部材の上端から鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線と、前記隣り合う２つの堰部材のうち下流側に位置する堰部材の上端から水平方向に引いた水平方向仮想線との交点は、前記傾斜流路部の内側に位置する。

【0059】

仮に、上記鉛直方向仮想線と水平方向仮想線との交点が傾斜流路部の外側に位置する場合、隣り合う２つの堰部材のうち上流側の堰部材を乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材と床面との間に堆積している流動媒体よりも上流側で床面における流動媒体が堆積していない範囲に衝突する可能性がある。
これに対し、上記（２）に記載のシュートユニットによれば、隣り合う２つの堰部材のうち上流側の堰部材を乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材と床面との間に堆積した流動媒体の上に落下することとなる。このため、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部の床面とが接触することを効果的に抑制又は回避することができ、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制する効果を高めることができる。

【0060】

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記鉛直流路部の軸線方向に沿って上方から前記シュートユニットを視たときに、前記複数の堰部材は、前記鉛直流路部の内側に位置する少なくとも１つの堰部材を含む。

【0061】

上記（３）に記載のシュートユニットによれば、上記少なくとも１つの堰部材によって鉛直流路部の真下に流動媒体を堆積させることができるため、鉛直流路部の内部を落下してきた流動媒体が傾斜流路部における鉛直流路部の真下に位置する部分の床面に衝突することを抑制することができ、該床面の摩耗を抑制することができる。

【0062】

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載のシュートユニットにおいて、
前記断面において、前記複数の堰部材のうち前記流動媒体の流れ方向における最も上流側に位置する堰部材の上端は、前記床面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置よりも高い位置にある。

【0063】

上記（４）に記載のシュートユニットによれば、上記最も上流側に位置する堰部材と傾斜流路部の床面と鉛直流路部の内面とに囲まれた空間に傾斜流路部の床面の上端よりも高い位置まで流動媒体を堆積させることができる。これにより、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。

【0064】

（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部は、前記床面と対向する天井面を含み、
前記断面において、前記天井面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置を通る鉛直線と前記床面との交点を下流側交点と定義すると、
前記複数の堰部材は、前記流動媒体の流れ方向において前記下流側交点よりも下流側且つ前記下流側交点よりも上方に上端を有する堰部材を含む。

【0065】

上記（５）に記載のシュートユニットによれば、上記断面において、天井面と接続する上記内面に沿って落下する流動媒体の落下位置に堰部材によって流動媒体を堆積させることができる。このため、天井面と接続する上記内面に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、天井面と接続する上記内面に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。特に、上記（１）～（５）に記載の構成を全て有する場合には、傾斜流路部の床面のうち鉛直流路部の真下に位置する範囲に流動媒体が直接落下することを抑制又は回避する効果を一層高めることができ、ことができ、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。

【0066】

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記傾斜流路部の床面は、前記鉛直流路部の真下に平面部を有する。

【0067】

上記（６）に記載のシュートユニットによれば、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体を平面部に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体を平面部に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。

【0068】

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記傾斜流路部の床面は、前記鉛直流路部の真下に凹部を有する。

【0069】

上記（７）に記載のシュートユニットによれば、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体を凹部に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体を凹部に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。また、上記（６）に記載の構成と比較して、凹部内に確実に流動媒体を堆積させることができ、床面の摩耗を効果的に抑制することができる。

【0070】

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）に記載のシュートユニットにおいて、
前記複数の堰部材は、前記凹部よりも前記流動媒体の流れ方向における下流側に設けられた少なくとも１つの堰部材を含む。

【0071】

上記（８）に記載のシュートユニットによれば、上記（７）の凹部に堆積した流動媒体によって鉛直流路部の真下の床面の摩耗を抑制することができる。また、レイアウト上の制約によって凹を形成できる範囲が限られている場合であっても、上記（８）に記載のように凹部よりも流動媒体の流れ方向における下流側に堰部材を設けて流動媒体を堆積させることにより、傾斜流路部の床面における広範囲において流動媒体との衝突に起因する摩耗を抑制することができる。

【0072】

（９）本開示の少なくとも一実施形態に係るボイラプラントは、
流動層ボイラと、上記（１）乃至（８）の何れかに記載のシュートユニットとを備える。

【0073】

上記（９）に記載のボイラプラントによれば、上記（１）乃至（８）の何れかに記載のシュートユニットを備えるため、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができる。これにより、傾斜流路部の床面の破損に起因するボイラプラントの運転停止やメンテナンス等を低減することができる。

【符号の説明】

【0074】

２ ボイラプラント
４ 流動層ボイラ
４ａ 火炉
６ 燃料ライン
８ 流動媒体ライン
８ａ 流動媒体抜出ライン
８ｂ 再投入ライン
１０ 流動媒体貯留槽
１２ シュートユニット
１４ 鉛直流路部
１６ 傾斜流路部
１８，２２ 開口
２０，２４ フランジ
２６，４０，４２ 内面
２８ 床面
３０ 天井面
３１ 点検口
３２，３４ 側面
３５ 蓋部材
３５ａ 取手
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｄ，３６Ｕ 堰部材
３６ａ 上端
３６ｂ 下端
４４ 底面
４６ 補強板
５０ 凹部
５２ 構造部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】