特許 7514103 水上ボイラ設備

(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】2024-07-02

(45)【発行日】2024-07-10

(54)【発明の名称】水上ボイラ設備

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/24 20060101AFI20240703BHJP

   B63B 35/00 20200101ALI20240703BHJP

   F01K 13/00 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

F22B37/24 Z

B63B35/00 T

F01K13/00 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020067248

(22)【出願日】2020-04-03

(65)【公開番号】P2021162277

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154771

【弁理士】

【氏名又は名称】中田 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100155963

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 大輔

(72)【発明者】

【氏名】青木 肇

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 善幸

(72)【発明者】

【氏名】前野 暢久

(72)【発明者】

【氏名】山本 修示

(72)【発明者】

【氏名】深澤 敏史

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－００７３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０４２０１８６６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０７－０８３４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０３４１７７４８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００２－１１５８０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２２Ｂ ３７／２４

Ｂ６３Ｂ ３５／００

Ｆ０１Ｋ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体と、
前記船体に設置された複数のボイラであって、
各ボイラは平面視で細長い形状を有し、蒸気を発生させるボイラ本体と、前記ボイラ本体を支持するボイラ支持構造体とを備えており、前記ボイラ支持構造体は、前記ボイラの高さ方向に延びる複数の柱部材と、隣り合う前記柱部材間を連結する梁部材とを備えており、
第１のボイラと、前記第１のボイラの長手方向および高さ方向に直交する幅方向に面する側方に配置された第２のボイラとを含む、複数のボイラと、
を備え、
前記第１のボイラの前記ボイラ支持構造体と、前記第２のボイラの前記ボイラ支持構造体とが互いに連結されており、
前記複数のボイラの少なくとも１つのボイラの前記ボイラ本体が、水を蒸発させる蒸発管を備えており、前記蒸発管が、前記ボイラの長手方向に沿って延設されており、かつ前記ボイラの長手方向の一方から他方に向かって傾斜するように設けられている、
水上ボイラ設備。

【請求項2】

請求項１に記載の水上ボイラ設備において、
前記第１のボイラと前記第２のボイラとが、幅方向に、各々の長手方向が平行になるように並べて配置されており、
前記第１のボイラと前記第２のボイラとを前記幅方向に連結する連結部材であって、両ボイラの前記梁部材と一体に形成された連結部材を備える、
水上ボイラ設備。

【請求項3】

請求項２に記載の水上ボイラ設備において、
各ボイラ支持構造体の前記複数の柱部材が、前記ボイラ本体の前記長手方向の一端部における両側部に配置された２つの前方柱部材と、他端部における両側部に配置された２つの後方柱部材とを含み、
各ボイラ支持構造体の前記梁部材が、前記２つの前方柱部材を連結する前方梁部材と、前記２つの後方柱部材を連結する後方梁部材とを含み、
前記連結部材は、前記複数のボイラの前記前方梁部材と一体に形成された前方連結部材と、前記後方梁部材と一体に形成された後方連結部材とを含む、
水上ボイラ設備。

【請求項4】

請求項２または３に記載の水上ボイラ設備において、前記連結部材と、当該連結部材に一体的に形成されている各梁部材とが、単一の直線状に延びる棒状部材として形成されている、水上ボイラ設備。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の水上ボイラ設備において、
前記複数のボイラの少なくとも１つのボイラの前記ボイラ本体が、水を蒸発させる蒸発管と、前記蒸発管よりも上方に配置され、前記蒸発管で発生した蒸気を水から分離するドラムとを備え、
前記ドラムが、前記第１のボイラおよび前記第２のボイラに連結されたドラム支持台上に設置されており、
前記ドラム支持台における前記ドラムの直下に、前記ドラム支持台を前記船体に対して支持するドラム支持柱が設けられている、
水上ボイラ設備。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の水上ボイラ設備において、前記第１のボイラは、その前記長手方向が、前記船体の長手方向に平行になるように配置されている、水上ボイラ設備。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の水上ボイラ設備において、前記船体が上甲板を備えており、前記複数のボイラが前記上甲板の上方に配置されている水上ボイラ設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船体に設置されて水上で使用される水上ボイラ設備に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、効率の高い発電システムとして、排熱を再利用するためのボイラ設備を含むコンバインドサイクル発電システムが利用されている。コンバインドサイクル発電システムは、例えば、ガスタービンエンジンを駆動源とする発電装置と蒸気タービンを駆動源とする発電装置とを組み合わせて構成されており、ガスタービンエンジンから排出された排ガスの熱をボイラで回収し、蒸気タービンの駆動に利用するので、高効率で発電することができる（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

ところで、商用発電送電網が未整備の地域や、地理的条件から発電設備の用地確保が困難な島しょ地域等において、河川や海洋といった水上を移動可能な発電プラント船（水上発電プラント）による電力供給に対する需要が存在する。このような需要に対応するため、ボイラ設備を船体に設置して運用することが必要になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－０２０３１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、地上と異なり、水上では常に揺れが伴うことから、内部を気液混合流体が流れるボイラ設備を安定的に運転するためには、強固な支持構造、連結構造が必要となる。しかも、コンバインドサイクル発電システムのような大規模なシステムを船体に搭載するためには、ボイラ設備を、ガスタービンエンジンや蒸気タービン等の他の大型装置と共に、船体特有の構造に配慮しながら限られたスペースに配置することも必要になる。

【0006】

本発明の目的は、上記の課題を解決するために、水上ボイラ設備において、簡易かつコンパクトな構造で効果的にボイラ設備を支持することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係る水上ボイラ設備は、
船体と、
前記船体に設置された複数のボイラであって、
各ボイラは平面視で細長い形状を有し、蒸気を発生させるボイラ本体と、前記ボイラ本体を支持するボイラ支持構造体とを備えており、前記ボイラ支持構造体は、前記ボイラの高さ方向に延びる複数の柱部材と、隣り合う前記柱部材間を連結する梁部材とを備えており、
第１のボイラと、前記第１のボイラの長手方向および高さ方向に直交する幅方向に面する側方に配置された第２のボイラとを含む、複数のボイラと、
を備え、
前記第１のボイラの前記ボイラ支持構造体と、前記第２のボイラの前記ボイラ支持構造体とが互いに連結されている。

【0008】

この構成によれば、常時揺れがある船体上に設置された複数のボイラの少なくとも１つを、他のボイラを利用して構造的に弱い幅方向に支持する構造とすることにより、狭い船体上でコンパクトかつ簡易な構造で効率的に支持することが可能になる。

【発明の効果】

【0009】

以上のように、本発明によれば、水上ボイラ設備において、簡易かつコンパクトな構造で効果的にボイラ設備を支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る水上ボイラ設備の概略構成を示す正面図である。

【図2】図１の水上ボイラ設備の概略構成を示す側面図である。

【図3】図１の水上ボイラ設備の概略構成を示す平面図である。

【図4】図２の水上ボイラ設備の一部を拡大して示す側面図である。

【図5】図４のV-V線断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係る水上ボイラ設備の概略構成を示す平面図である。

【図7】図６の水上ボイラ設備の一変形例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に本発明の一実施形態に係る水上ボイラ設備１を示す。この水上ボイラ設備１は、水上に浮かべられる船体３と、船体３に設置されたボイラ設備Ｂとを備えている。ボイラ設備Ｂは、複数（この例では２台）のボイラ５と、複数のボイラ５同士を連結する連結部材７を含む。

【0012】

本実施形態では、船体３にコンバインドサイクル発電システムが搭載されている。各ボイラ５はコンバインドサイクル発電システムの一構成要素をなしている。本実施形態に係るコンバインドサイクル発電システムは、ガスタービン発電装置９、排熱ボイラとしての前記ボイラ５、および船体３内の図示しない蒸気タービン発電装置を備えている。同図の例では、船体３は、全体がほぼ直方体形状のバージ型であり、かつ推進装置を有しない非自航型の船体として構成されている。なお、本明細書における「船体」には、水上に浮くように構成された構造物全般、例えば各種の船舶、バージ、浮体が含まれる。

【0013】

図２に示すように、ガスタービン発電装置９は、ガスタービンエンジン（以下、単に「ガスタービン」という。）１１と、ガスタービン１１にタービンロータを介して連結された発電機１３と、ガスタービン１１および発電機１３を覆うガスタービンケーシング１５とを備えている。ガスタービン１１は、圧縮空気と燃料との混合ガスを燃焼させることによりタービン１７を回転駆動し、これによって得られた回転動力によって発電機１３を駆動する。ガスタービン１１は、タービン１７を駆動した後の排ガスＧ１を排出する排気ダクト１９を備えている。本実施形態では、排気ダクト１９は排ガスＧ１を上方へ排出するように構成されている。

【0014】

ガスタービン１１の排気ダクト１９から排出された排ガスＧ１がボイラ５へ供給される。ボイラ５は排ガスＧ１を熱源として蒸気を発生させる。ボイラ５で発生した蒸気は蒸気タービン発電装置の蒸気タービンへ送られて蒸気タービンを駆動する。

【0015】

図１に示すように、コンバインドサイクル発電システムは、ガスタービン発電装置９を複数（この例では２台）備えている。本実施形態では、１台のガスタービン発電装置９に対して１台のボイラ５が設けられている。したがって、上述したように水上ボイラ設備１は複数（この例では２台）のボイラ５を備えている。

【0016】

図３に示すように、各ボイラ５は、平面視で細長い形状を有している。これら２つのボイラ５が、各ボイラ５の長手方向（以下、「ボイラ長手方向」という。）Ｌ１および高さ方向Ｈに直交する幅方向（以下、「ボイラ幅方向」という。）Ｗ１に、各々のボイラ長手方向Ｌ１が平行になるように並べて設置されている。換言すると、各ボイラ５は、他方のボイラ５の側方（ボイラ幅方向Ｗ１に面する方向）に配置されている。また、この例では、各ボイラ５は、それぞれのボイラ長手方向Ｌ１が、船体３の長手方向（以下、「船体長手方向」という。）Ｌ２に平行になるように配置されている。

【0017】

より具体的には、図示の例では、２台のガスタービン発電装置９は、それぞれ軸心Ｃが船体長手方向Ｌ２に平行になるように配置されており、かつ船体３の幅方向Ｗ２に並べて配置されている。各ボイラ５は、後に詳述するように、各ガスタービン発電装置９の上方に、ボイラ５の長手方向Ｌ１とガスタービン発電装置９の軸心Ｃ方向が平行になるように配置されている。なお、各ボイラ５の船体３およびガスタービン発電装置９に対する配置方向はこの例に限定されない。

【0018】

図４に示すように、本実施形態に係るボイラ５は、具体的には、排ガスＧ１を熱源として蒸気を発生させる熱交換器として構成されたボイラ本体２１と、ボイラ本体２１を支持するボイラ支持構造体２３とを備えている。ボイラ本体２１は、水を蒸発させる蒸発管２５と、蒸発管２５よりも上方に配置され、蒸発管２５で発生した蒸気を水から分離する図１に示すドラム２７とを備えている。なお、この例では、各ボイラ５は、高圧ドラム２７Ａと低圧ドラム２７Ｂの２つのドラム２７を備えている。なお、図示は省略するが、ボイラ本体２１は、ここで説明した蒸発管２５，ドラム２７以外にも、過熱器や節炭器といった公知の各種熱交換器を適宜備えていてよい。また、ボイラ５の具体的な構成はこの例に限定されず、例えばドラムを備えない貫流ボイラであってもよい。

【0019】

図４に戻って、蒸発管２５は、ボイラ５内を通過する排ガスＧ１の通路（煙道）を形成するボイラ壁体２９によって覆われている。ボイラ壁体２９の上部には、上方に開口する排気筒３１が設けられている。この例では、排気筒３１は、ボイラ壁体２９のボイラ長手方向Ｌ１におけるほぼ中央に設けられている。ボイラ本体２１内（ボイラ壁体２９内）を通過した排ガスＧ２は、排気筒３１から外部へ排出される。ボイラ支持構造体２３については後述する。

【0020】

ボイラ壁体２９は、下方から順に導入部２９ａと、胴部２９ｂと、導出部２９ｃとを有している。導入部２９ａは、ガスタービン１１の排気ダクト１９から排ガスＧ１を導入する。胴部２９ｂは、内部に蒸発管２５が配置されており、蒸発管２５と排ガスＧ１を接触させる。導出部２９ｃは、その上部に接続されている排気筒３１へ排ガスＧ１を導出する。導入部２９ａは、側面視で下方から上方へ向かって次第に広がるほぼ台形に形成されている。胴部２９ｂは、側面視で導入部２９ａの上端から上方へ延びるほぼ矩形に形成されている。導出部２９ｃは、側面視で胴部２９ｂの上端から上方へ向かって次第に狭まるほぼ台形に形成されている。また、図１に示すように、この例では、ボイラ壁体２９は、ボイラ幅方向Ｗ１の寸法よりも高さ方向Ｈの寸法が大きい形状を有している。もっとも、ボイラ壁体２９（ボイラ本体２１）の形状はこの例に限定されない。

【0021】

以下、複数のボイラ５の支持構造および連結構造について詳細に説明する。

【0022】

図１に示すように、船体３は、上甲板３３を有している。上甲板３３の下方、すなわち上甲板３３と船底との間に閉鎖空間が形成されており、上甲板３３の上方は開放空間とされている。本実施形態では、ボイラ５およびガスタービン発電装置９が上甲板３３の上方に設置されている。具体的には、ガスタービン発電装置９が上甲板３３上に設置され、ボイラ５がガスタービン発電装置９の上方に設置されている。

【0023】

なお、ボイラ５の船体３およびガスタービン発電装置９に対する設置位置はこの例に限定されない。例えば、ボイラ５はガスタービン発電装置９と同様に上甲板３３上に設置されていてもよいし、上甲板３３の下方に設置されていてもよい。

【0024】

図示の例では、上甲板３３上にボイラ５用の架台３５が設置され、この架台３５上にボイラ５が設置されている。架台３５は、その高さ寸法および幅寸法が、各ガスタービン発電装置９の高さ寸法および幅寸法よりも大きく設定されており、各ガスタービン発電装置９を幅方向に跨ぐように配置されている。この例では、架台３５は鉄骨で形成されている。

【0025】

具体的には、本実施形態では、複数のボイラ５の各ボイラ５を支持する各架台３５（この例では２台の架台３５）が一体化された共用架台３７として形成されている。より具体的には、この例では、共用架台３７は、図５に示すように、隣り合う２台のガスタービン発電装置９の両側方に配置された各２本、計４本の架台側部柱部材３９Ａと、これら２台のガスタービン１１の間に配置された２本の架台中間柱部材３９Ｂと、これら６本の架台柱部材３９の上部に連結された架台枠部材４１とを有している。架台枠部材４１は、両側方および中間位置の各２本の柱部材３９を連結する３本の梁と、ボイラ幅方向Ｗ１に隣り合う柱部材間を連結する４本の梁の計７本の梁から形成されている。架台枠部材４１のボイラ幅方向Ｗ１に延びる２本の梁上に各ボイラ５が設置されている。なお、図５では、ボイラ５のボイラ本体２１の内部空間をハッチングで示している。この例では、共用架台３７に、架台枠部材４１を形成する７本の梁以外に梁は設けられていない。

【0026】

このように、複数のボイラ５に対応する複数の架台３５を一体化して共用架台３７として形成することにより、各ボイラ５に対応する架台３５を別体に設ける場合よりも、全架台３５を形成するトータルの部材およびスペースを削減することができる。もっとも、複数の架台３５は別体に形成されていてもよい。

【0027】

ボイラ支持構造体２３は、ボイラ５の高さ方向Ｈに延びる複数の柱部材４５と、隣り合う柱部材４５間を連結する梁部材４７とを備えている。より具体的には、各ボイラ支持構造体２３の柱部材４５として、ボイラ長手方向Ｌ１の一端部（図５の左側端部）におけるボイラ本体２１の両側部に配置された２つの前方柱部材４５Ａと、他端部（図５の右側端部）におけるボイラ本体２１の両側部に配置された２つの後方柱部材４５Ｂが設けられている。これら前方柱部材４５Ａおよび後方柱部材４５Ｂは、ボイラ５の設置面（この例では架台３５上の設置面である架台枠部材４１の上面）からボイラ壁体２９の胴部２９ｂと導出部２９ｃのほぼ境界に相当する位置まで延設されている。

【0028】

図示の例では、さらに、柱部材４５として、側面視で排気筒３１を挟むボイラ長手方向Ｌ１位置に配置された第１中間柱部材４５Ｃ１および第２中間柱部材４５Ｃ２が設けられている。

【0029】

また、図５に示すように、各ボイラ支持構造体２３の梁部材４７として、２つの前方柱部材４５Ａをボイラ幅方向Ｗ１に連結する前方梁部材４７Ａと、２つの後方柱部材４５Ｂをボイラ幅方向Ｗ１に連結する後方梁部材４７Ｂとが設けられている。具体的には、図示の例では、これら前方梁部材４７Ａおよび後方梁部材４７Ｂは、図４に示すように、それぞれ、ボイラ壁体２９の胴部２９ｂの高さ方向Ｈのほぼ中央の位置に設けられている。なお、図示の例では、前方梁部材４７Ａおよび後方梁部材４７Ｂは、ボイラ壁体２９の胴部２９ｂの高さ方向Ｈのほぼ中央以外の複数の高さ方向位置にも設けられている。

【0030】

図示の例では、さらに、梁部材４７として、ボイラ本体２１の両側部において、前方柱部材４５Ａと後方柱部材４５Ｂとの間を連結する側方梁部材４７Ｃが、高さ方向Ｈに複数設けられている。この例では、各側方梁部材４７Ｃは、対応する前方梁部材４７Ａおよび後方梁部材４７Ｂと同じ高さ方向位置に設けられている。

【0031】

なお、ボイラ支持構造体２３を構成する柱部材４５および梁部材４７の位置および数は、この例に限定されず、任意に選択してよい。

【0032】

連結部材７は、ボイラ支持構造体２３の梁部材４７と一体に形成されており、隣り合う複数（この例では２台）のボイラ５同士をボイラ幅方向Ｗ１に連結している。図示の例では、連結部材７として、２台のボイラ５の各前方梁部材４７Ａに連結されることにより一体的に形成された前方連結部材７Ａと、各後方梁部材４７Ｂと一体に形成された後方連結部材７Ｂとが設けられている。

【0033】

より具体的には、同図に示すように、前方および後方の各連結部材７と、この連結部材７に連結されることにより一体的に形成されている各梁部材４７とが、単一の直線状に延びる棒状部材４９として形成されている。

【0034】

もっとも、連結部材７と梁部材４７とを一体的に形成する態様は、この例に限定されない。例えば、同図に一点鎖線で示すように、ボイラ５の長手方向Ｌ１の両端部間の中間位置に連結部材７が設けられ、２つの隣り合うボイラ５の対向する側部に設けられた各側方梁部材４７Ｃと連結部材７とが一体的に形成されていてもよい。図示の例では、複数（この例では２つ）の連結部材７がボイラ長手方向Ｌ１に等間隔に配置されているが、両側部梁部材４７のボイラ長手方向Ｌ１における中央位置に一つの連結部材７のみを設けてもよい。この側部梁部材４７と連結部材７との一体形成部材は、上記の両端部における一体形成部材に代えて設けてもよく、追加して設けてもよい。

【0035】

図１に示すように、各ボイラ５のドラム２７は、連結部材７によって互いに連結された２つのボイラ５に連結されたドラム支持台５１上に設置されている。具体的には、ドラム支持台５１は、図１に示すように、２つのボイラ５のボイラ本体２１間に設けられている。また、ドラム支持台５１は、図４に示すように、前方柱部材４５Ａおよび後方柱部材４５Ｂ上に設けられた平板状の部材である。この例では、ドラム支持台５１は、ボイラ壁体２９の胴部２９ｂと導出部２９ｃのほぼ境界に相当する位置に設けられている。さらに、ドラム支持台５１は、複数の柱部材４５間を連結する梁部材４７およびこれらと一体に形成された前記連結部材７を兼ねている。

【0036】

図１に戻って、本実施形態では、ドラム支持台５１における各ドラム２７の直下に、ドラム支持台５１を支持するドラム支持柱５３が設けられている。この例では、各ボイラ５は、高圧ドラム２７Ａと低圧ドラム２７Ｂの２つのドラム２７を備えている。したがって、ドラム支持台５１上には計４つのドラム２７が設置されており、各ドラム２７の直下にドラム支持柱５３が設けられている。各ドラム支持柱５３は、ボイラ５の設置面（この例では架台３５上の設置面である架台枠部材４１の上面）からドラム支持台５１の下面まで延設されている。

【0037】

このように構成されたドラム支持台５１に各ボイラ５のドラム２７を設置することにより、隣り合うボイラ本体２１間の上部において、ボイラ５相互に支持し合うように連結しつつ、ボイラ設備Ｂ全体の高さ方向Ｈの寸法を抑えることができる。したがって、簡易かつコンパクトな構造で、ボイラ５およびボイラ５が備えるドラム２７を支持することができる。

【0038】

なお、ボイラ支持台５１を設ける位置は、蒸発管２５の上方に位置するドラム２７を設置することが可能であれば、上記の例に限定されない。例えば、ドラム支持台５１をボイラ本体２１の上方に設けてもよい。また、ドラム支持柱５３は降水管を兼ねていてもよい。ドラム支持柱５３が降水管を兼ねる場合、例えば、ドラム支持柱５３の上端がドラム支持台５１を貫通して直接ドラム２７に接続され、ドラム支持柱５３の下端がボイラ設置面上に設置された給水ポンプに接続されてもよい。もっとも、ドラム２７を支持する構造はこれらの例に限定されない。

【0039】

図４に示すように、本実施形態では、各ボイラ５において、蒸発管２５が、ボイラ長手方向Ｌ１に沿って、かつ船体長手方向Ｌ２に沿って延設されており、かつボイラ長手方向Ｌ１の一方から他方に向かって傾斜するように設けられている。蒸発管２５をボイラ長手方向Ｌ１に沿って延設しているのは、蒸発管２５の接合箇所をできるだけ少なくしてコスト低減を図るためである。また、蒸発管２５を傾斜させているのは、気液混合相（飽和水）を効率的に分離するため、またはドラム２７および蒸発管２５によって形成される大きな循環ループ内で気液混合相を自然に循環させるためである。

【0040】

図６に、本発明の他の実施形態に係る水上ボイラ設備１を示す。本実施形態に係る水上ボイラ設備１は、隣接する２つのボイラ５の相対的な配置構成が図１～図５に示した実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、一方のボイラ５（以下、「第１ボイラ５Ａ」という。）の側方に配置された他方のボイラ５（以下、「第２ボイラ５Ｂ」という）は、その長手方向Ｌ１Ｂが、第１ボイラ５Ａのボイラ長手方向Ｌ１Ａにほぼ直交する向きに配置されている。以下、本実施形態について主としてこの点について説明し、図１～図５に示した実施形態と共通する構成については説明を省く。

【0041】

より具体的には、第２ボイラ５Ｂは、第１ボイラ５Ａの側方において、第１ボイラ５Ａのボイラ長手方向Ｌ１Ａのほぼ中央位置に配置されている。換言すれば、これらのボイラ５Ａ、５Ｂは平面視でＴ字状に配置されている。この場合、例えば第１ボイラ５Ａと第２ボイラ５Ｂとで形成される２つの角部にそれぞれドラム支持台５１を配置することができる。

【0042】

なお、第２ボイラ５Ｂの、第１ボイラ５Ａのボイラ長手方向Ｌ１Ａ位置に対する位置は、中央位置に限定されない。例えば、図７に本実施形態の変形例として示すように、第２ボイラ５Ｂは、第１ボイラ５Ａの側方において、第１ボイラ５Ａのボイラ長手方向Ｌ１Ａの端部位置に配置されていてもよい。換言すれば、これらのボイラ５Ａ、５Ｂが平面視でＬ字状に配置されていてもよい。この場合、例えば第１ボイラ５Ａと第２ボイラ５Ｂとで形成される１つの角部にドラム支持台１５を配置することができる。

【0043】

本実施形態において、第１ボイラ５Ａは、そのボイラ長手方向Ｌ１Ａが船体長手方向Ｌ２に平行になるように配置されている。

【0044】

以上説明した本実施形態に係る水上ボイラ設備Ｂによれば、常時揺れがある船体３上に設置された複数のボイラ５のうち少なくとも１つのボイラ５を、他のボイラ５を利用して構造的に弱い幅方向に支持する構造とすることにより、狭い船体３上でコンパクトかつ簡易な構造で効率的に支持することが可能になる。

【0045】

特に、図１～図５に示した実施形態のように、２つのボイラ５が、幅方向に、各々の長手方向が平行になるように並べて配置されており、これら２つのボイラ５が、両ボイラの前記梁部材と一体に形成された連結部材によって幅方向に連結されている場合には、ボイラ５同士が構造的に弱い幅方向に相互に支持し合うので、狭い船体３上でコンパクトかつ簡易な構造でより強固な支持構造とすることができる。

【0046】

なお、図６，７の実施形態で示したように、２つのボイラ５Ａ，５Ｂを、それぞれの長手方向Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂが直交するように配置してもよく、この構成によれば、船体３に設置される他の装置や設備の配置に合わせてボイラ設備Ｂの配置を調整することが容易になる。

【0047】

図１～図５の実施形態では、上述したように、各ボイラ支持構造体２３の前記複数の柱部材４５が、ボイラ長手方向の一端部における両側部に配置された２つの前方柱部材４５Ａと、他端部における両側部に配置された２つの後方柱部材４５Ｂとを含み、各ボイラ支持構造体２３の前記梁部材４７が、前記２つの前方柱部材４５Ａを連結する前方梁部材４７Ａと、前記２つの後方柱部材４５Ｂ４５を連結する後方梁部材４７Ｂとを含み、前記連結部材７は、前記複数のボイラ５の前記前方梁部材４７Ａと一体に形成された前方連結部材７と、前記後方梁部材４７Ｂと一体に形成された後方連結部材７とを含んでいる。この構成により、ボイラ支持構造体２３によって効果的に各ボイラ５を支持しながら、ボイラ長手方向Ｌ１の両端部においてボイラ５同士を連結することにより、連結部材７の数を抑えながら効果的にボイラ５を支持することができる。さらに、ボイラ設備Ｂの設置作業において、梁部材４７の取り付けと連結部材７の取り付けを同じ高さの箇所で行うことができるので、設置作業が効率化され、設置コストの低減につながる。

【0048】

図１～図５の実施形態では、前記連結部材７と、当該連結部材７に一体的に形成されている各梁部材４７とが、単一の直線状に延びる棒状部材４９として形成されているので、よりコンパクトかつ簡易な構造でボイラ５を支持することができる。さらに、部材の共通化によってボイラ設備Ｂの設置作業がさらに効率化される。

【0049】

上記各実施形態では、ボイラ本体２１のドラム２７が、互いに連結された２つのボイラ５に連結されたドラム支持台５１上に設置されており、ドラム支持台５１におけるドラム２７の直下に、ドラム支持台５１を支持するドラム支持柱５３が設けられている。この構成により、隣り合うボイラ５の上部における限られたスペースを有効に利用しながら、ボイラ５の連結とドラム２７の支持を両立することができる。

【0050】

本実施形態では、各ボイラ５が、各ボイラ５の長手方向Ｌ１が、船体長手方向Ｌ２、つまり船体３の幅方向Ｗ２に比べて揺れの角度が小さくなる方向に平行になるように配置されている。したがって、ボイラ５に対する船体３の揺れの影響を抑えつつ、コンパクトかつ簡易な構造でボイラ５を支持することができる。もっとも、各ボイラ５の船体３に対する設置方向はこれに限定されない。

【0051】

本実施形態では、複数のボイラ５の少なくとも１つのボイラ５の前記ボイラ本体２１が、水を蒸発させる蒸発管２５を備えており、前記蒸発管２５が、前記ボイラ５の長手方向Ｌ１に沿って延設されており、かつ前記ボイラ５の長手方向Ｌ１の一方から他方に向かって傾斜するように設けられている。この構成によれば、船体３の揺動の影響が少ない船体３長手方向に沿って蒸発管２５を延設し、この方向において傾斜させているので、蒸発管２５の気液分離作用に対する船体３の揺動の影響を抑えることができる。

【0052】

本実施形態では、複数のボイラ５が船体３の上甲板３３の上方に配置されている。この構成によれば、船体３の揺れが大きく、かつ周囲に船壁がない上甲板３３上においてコンパクトかつ簡易な構造で効率的に支持することが可能になる。

【0053】

なお、本実施形態では、上述のように、ボイラ５を架台３５を介してガスタービン発電装置９の上方に配置していることから、水上での船体３の揺動によるボイラ設備Ｂの揺れが大きいので、各ボイラ５を幅方向Ｗ１に強固に支持する必要性が特に高い。したがって、この場合に連結部材７によって隣り合うボイラ５同士を連結し、ボイラ５が互いに支持し合うことにより、コンパクトかつ簡易な構造でボイラ５の支持を可能にできるメリットが大きい。なお、ボイラ５は、ガスタービン発電装置９ではなく、船体３に設置された他の装置、例えば蒸気タービン発電装置の上方に設けられていてもよい。また、ボイラ設備Ｂの各ボイラ５が船体３に設置されているかぎり（例えば上甲板３３上に直接設置されている場合や船底に設置されている場合であっても）、常に船体３の揺動の影響を受けることになるので、ボイラ設備Ｂがガスタービン発電装置９の上方に配置されていなくとも、連結部材７によって複数のボイラ５を連結することによってボイラ５同士を支持することのメリットが得られる。

【0054】

また、本実施形態では、ボイラ設備Ｂがコンバインドサイクル発電システムの一構成要素である例を示したが、コンバインドサイクル発電システムの構成は上記の例に限定されない。また、船体３に設置されるボイラ設備Ｂを含むシステムはコンバインドサイクル発電システムに限定されない。

【0055】

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0056】

１ 水上ボイラ設備
３ 船体
５ ボイラ
７ 連結部材
２１ ボイラ本体
２３ ボイラ支持構造体
２７ ドラム
４５ 柱部材
４７ 梁部材
４９ 棒状部材
５１ ドラム支持台
５３ ドラム支持柱
Ｌ１ ボイラの長手方向
Ｈ ボイラの高さ方向
Ｗ１ ボイラの幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】