JP2000065345A - ノズル装置およびこれを用いる流動床燃焼炉 - Google Patents

ノズル装置およびこれを用いる流動床燃焼炉

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JP2000065345A
JP2000065345A JP10235464A JP23546498A JP2000065345A JP 2000065345 A JP2000065345 A JP 2000065345A JP 10235464 A JP10235464 A JP 10235464A JP 23546498 A JP23546498 A JP 23546498A JP 2000065345 A JP2000065345 A JP 2000065345A
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fluid
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Mitsuru Hirahara
満 平原
Takashi Mikawa
隆志 三川
Kanji Morishima
寛治 森島
Takehiko Okuya
武彦 奥谷
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気の供給を停止することによるノズル装置
の流体噴射孔の閉塞を防止する。 【解決手段】 第1の空気噴射孔15を側壁に有する外
管12と、この外管12の内側に第2の空気噴射孔23
を側壁に有する内筒20とを備えて二重に形成し、内管
20を付勢するスプリング36を備え、かつ外管12と
内管20との間に、内管20を案内する案内手段32を
設ける。案内手段32は、第1の空気噴射孔15に第2
の空気噴射孔23を一致させない位置で第1の空気噴射
孔15を塞ぐ内管突起部33を内管に有する。また、外
管の第1の空気噴射孔15の外側上部に流動媒体の侵入
を防止する外管突出部17と、内管の先端27に空気を
噴出させるシール用の旋回スリット29とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動媒体を流動さ
せる流体を流動床に吹き込むノズル装置およびこのノズ
ル装置を用いる流動床ボイラや流動床式焼却炉などの流
動床燃焼炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来技術に係るノズル装置を流
動床ボイラの流動床とともに示す断面図である。このノ
ズル装置39は、流動床ボイラの流動床3に設置され、
空気46を流動床3に吹き込む(または噴射する)こと
により流動媒体45(主成分:CaCO3)を流動させ
る。ノズル装置39は、空気ノズル40と空気ノズル用
座43とを有し、空気ノズル40と空気ノズル用座43
は、空気ノズル40の下部に設けられるめねじ42と空
気ノズル用座43の上部に設けられるおねじ44によっ
て螺合し、空気ノズル用座43は、メンブレンバー6に
固着される。空気ノズル40は、その上部寄りに空気噴
射孔41を有し、風箱7より供給される空気46が空気
ノズルの空気噴射孔41から噴射されることにより流動
媒体45を流動させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ボイラ水管4
のリークが発生した時は、流動床3を点検するため空気
46の供給を停止するので、流動媒体45が空気噴射孔
41から浸入し、それが水と反応して乾燥固化し、空気
噴射孔41を閉塞させる。このため、流動床ボイラの運
転に支障をきたし、稼働率を低下させる。
【0004】本発明の課題は、流体の供給を停止するこ
とによるノズル装置の流体噴射孔の閉塞を防止すること
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、流動媒体を流動させる流体を流動床に吹き込
むノズル装置において、前記流体を前記流動床に吹き込
む第1の噴射孔を側壁に有する外筒と、該外筒の側壁内
側に沿って移動可能に設けられ先端が閉塞されるととも
に内側に供給される前記流体を噴射する第2の噴射孔を
側壁に有する内筒とを備え、前記外筒と前記内筒とで二
重に形成してなることである。
【0006】本発明のノズル装置は外筒と内筒とで二重
に形成してなるので、内筒の内側に流体、たとえば酸化
性流体である空気を供給すると、外筒の第1の噴射孔に
内筒の第2の噴射孔を一致させる位置まで外筒の側壁内
側に沿って流体の圧力により内筒を押し上げ移動させ
る。そして、内筒の第2の噴射孔と外筒の第1の噴射孔
とは連通し、内筒の内側に供給される流体は、空気ノズ
ルから噴射され流動床中に吹き込まれる。内筒の内側に
加圧する流体を供給しないときは、外筒の第1の噴射孔
に内筒の第2の噴射孔を一致させない位置に、内筒自体
の自重または下記の付勢手段を備えるときは、その付勢
により移動する。
【0007】さらに、前記外筒と前記内筒との間に、前
記流体を供給するときに前記第1の噴射孔に前記第2の
噴射孔を一致させる位置と、前記流体を供給しないとき
に前記第1の噴射孔に前記第2の噴射孔を一致させない
位置との間で前記内筒を案内する案内手段を設けてなる
ことである。外筒と内筒との間に設けられる案内手段に
より外筒の第1の噴射孔に内筒の第2の噴射孔を一致さ
せる位置まで外筒の側壁内側に沿って流体の圧力により
確実に内筒を押し上げ移動させる。この状態で、内筒の
第2の噴射孔と外筒の第1の噴射孔とは連通するので、
内筒の内側に供給される流体は、空気ノズルから噴射さ
れ流動床中に吹き込まれる。内筒の内側に加圧する流体
を供給しないときは、外筒の第1の噴射孔に内筒の第2
の噴射孔を一致させない位置に、内筒自体の自重または
下記の付勢手段を備えることにより確実に移動する。
【0008】さらに、第1の噴射孔に前記第2の噴射孔
を一致させない位置に前記内筒を付勢する付勢手段を備
えてなることである。内筒の内側に加圧される流体を供
給しないときは、外筒の第1の噴射孔に内筒の第2の噴
射孔を一致させない位置に、付勢手段により移動させる
ので、外筒の外側から内筒の内側に侵入する流動媒体を
防止する。
【0009】さらに、案内手段は、前記第1の噴射孔に
前記第2の噴射孔を一致させない位置で前記第1の噴射
孔を塞ぐ塞ぎ部を前記内筒に有してなることである。内
筒の第1の噴射孔を塞ぐ塞ぎ部は、一層確実に外筒の外
側から侵入する流動媒体を防止する。
【0010】さらに、前記外筒の第1の噴射孔の外側上
部に前記流動媒体の侵入を防止する突出部を設けてなる
ことである。この突出部として、流動媒体の浸入を防止
する傘状の突出部を設けても良い。外筒の第1の噴射孔
の外側上部に突出部を設けることにより、流体の供給を
停止するときに上から堆積する流動媒体の第1の噴射孔
への侵入を少なくする。
【0011】そして、前記内筒の先端に前記流体を噴出
させて前記外筒と前記内筒との間のシールをするスリッ
トを設けてなることである。内筒の先端にスリットを設
けることにより、内筒に供給する流体をこのスリットか
ら噴出させて外筒と前記内筒との間に流動媒体が侵入す
ることを防止する。この場合、スリットから噴出する流
体が旋回するようにスリットを形成すると、流動媒体の
侵入を一層確実に防止する。
【0012】また、本発明は、流動床に空気を吹き込む
ノズル装置によって流動媒体を流動させ、前記流動床に
被燃焼物を供給し燃焼させる流動床燃焼炉において、前
記ノズル装置は先のいずれかに記載のノズル装置を用い
てなることである。先のいずれかに記載のノズル装置を
用いる流動床燃焼炉は、ノズル装置の流体噴射孔の閉塞
が防止されるので、燃焼効率および稼働率の向上が図れ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るノズル装置お
よびこれを用いる流動床燃焼炉の実施の形態を図1〜3
に基いて説明する。
【0014】本実施形態のノズル装置は、従来技術の説
明のところで挙げた図4に示す流動床ボイラや流動床式
焼却炉などの流動床3に設置され、流動媒体45を流動
させる流体としての空気46を流動床3に吹き込むもの
で、ボイラ水管4の下のメンブレンバー6に取り付けら
れ、流動媒体による空気噴射孔の閉塞を防止する構造を
有するものである。
【0015】図1は、上記ノズル装置10を示す断面図
である。ノズル装置10は、空気ノズル11および空気
ノズル用座43からなる。空気ノズル11と空気ノズル
用座43は、後述する空気ノズルの外管12下部に設け
るめねじ14と空気ノズル用座の上部に設けるおねじ4
4によって螺合する。空気ノズル用座43は、メンブレ
ンバー6に溶接などの固着手段で固着される。そして、
空気ノズル11は、空気46を流動床3に吹き込む第1
の空気噴射孔(第1の噴射孔)15を側壁13に有する
外管(外筒)12と、この外管12の側壁13内側に沿
って移動可能に設けられ先端27が閉塞されるとともに
内側に供給される空気を噴射する第2の空気噴射孔(第
2の噴射孔)23を側壁21に有する内管(内筒)20
とを備え、外管12と内管20とで二重に形成される。
【0016】さらに、ノズル装置10は、外管12と内
管20との間に、空気を供給するときに第1の空気噴射
孔15に第2の空気噴射孔23を一致させる位置と、空
気を供給しないときに第1の空気噴射孔15に第2の空
気噴射孔23を一致させない位置との間で内管20を案
内する案内手段32を設ける。さらに、第1の空気噴射
孔15に第2の空気噴射孔23を一致させない位置に内
管20を矢印37の方向に付勢する付勢手段としてスプ
リング36を備える。そして、案内手段32は、第1の
空気噴射孔15に第2の空気噴射孔23を一致させない
位置で第1の空気噴射孔15を塞ぐ内管突起部(塞ぎ
部)33を内管に有する。さらに、ノズル装置10は、
外管の第1の空気噴射孔15の外側上部に流動媒体の侵
入を防止する外管突出部(突出部)17を設ける。
【0017】図2は、図1のA部拡大図である。上記第
1の空気噴射孔15に第2の空気噴射孔23を一致させ
ない位置とは、この図2または図1に示す状態で、内管
20がスプリング36によって押されて下がり、内管突
起部33が外管の第1の空気噴射孔15を塞ぎ、かつ内
管突起部33が案内手段の外管案内溝34の下端34b
で止まる位置である。また、第1の空気噴射孔15に第
2の空気噴射孔23を一致させる位置とは、下記図3に
示す状態で、内管の内側に空気を供給するときに、スプ
リング36の付勢に打ち勝って内管20を持ち上げ、内
管突起部33が案内手段の外管案内溝34の上端34a
で止まる位置である。
【0018】なお、図2において、外管突出部17の傾
斜θは流動媒体の安息角θ’より小さくし、第1の空気
噴射孔15の孔径φ1は外管突出部17の長さLより小
さくする。さらに、内管突起部33の径φ2は第1の空
気噴射孔15の孔径φ1より大きくする。
【0019】図3は、本発明に係るノズル装置を示し、
外管と内管が、第1の空気噴射孔に第2の空気噴射孔を
一致させる位置にある断面図である。図1にも示されて
いるが、内管20の先端27に内管の内側に供給される
空気46を噴出させて外管12と内管20との間のシー
ルをする旋回スリット(スリット)29を設ける。
【0020】以上の構造を有する本実施形態のノズル装
置10は、次のように作用する。すなわち、図1〜3に
示すように、ノズル装置10は、メンブレンバー6の下
の風箱7より空気ノズル用座43に流動用空気46が供
給され、さらに内管20が上方へ押されて外管12の第
1の空気噴射孔15と内管20の第2の空気噴射孔23
が連通することにより流動用空気46は噴射され、図示
していない流動媒体を流動させる。
【0021】図4に示したように、ボイラ水管4が水を
リークする場合、流動床3を点検するため流動用空気4
6を停止する。これにより上方へ押し上げられていた内
管20は、スプリング36の付勢力により強制的に下方
に移動させられる。これにより内管20に設けられる内
管突起部33は、外管の第1の空気噴射孔15を塞ぐの
で、流動媒体の浸入を防止する。なお、スプリング36
は、内管を保持するように調整しても良い。また、流動
用空気46の供給時、内管の先端27に設けられる旋回
スリット29から噴出するシール用空気は、流動媒体が
外管12と内管20の隙間に浸入することを防止すると
ともに、流動媒体が浸入した場合、内管先端上部に滞積
した流動媒体を飛散させる。さらに外管の第1の空気噴
射孔の外側上部に傘状の外管突出部17を設けることに
より第1の空気噴射孔15への流動媒体の浸入を防止す
る。
【0022】次に、流動床ボイラの実施形態について説
明する。本流動床ボイラは、流動床に空気を吹き込むノ
ズル装置によって流動媒体を流動させ、流動床に被燃焼
物、たとえば燃料や焼却物を供給し燃焼させるものであ
る。さらに、先に説明した本実施形態のノズル装置10
を用いることにより、流動床ボイラ水管のリーク時に、
ボイラ水と流動媒体の反応により流動媒体が空気ノズル
の噴射孔に固着し閉塞させることを防止するとともに、
従来は多大の時間と労力を要していた空気ノズルの噴射
孔の清掃を不要とする。
【0023】
【発明の効果】本発明のノズル装置によれば、流体の供
給を停止することによるノズル装置の流体噴射孔の閉塞
を防止する。
【0024】また、本発明の流動床燃焼炉によれば、上
記ノズル装置を用いることにより、ノズル装置の流体噴
射孔の閉塞が防止され、燃焼効率および稼働率の向上を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るノズル装置の一実施形態を示し、
外管と内管が、第1の空気噴射孔に第2の空気噴射孔を
一致させない位置にある断面図である。
【図2】図1のA部拡大図である。
【図3】図1、2のノズル装置を示し、外管と内管が、
第1の空気噴射孔に第2の空気噴射孔を一致させる位置
にある断面図である。
【図4】従来技術に係るノズル装置を流動床ボイラの流
動床とともに示す断面図である。
【符号の説明】
1 流動床ボイラ(流動床燃焼炉) 3 流動床 10 ノズル装置 12 外管(外筒) 13 側壁 15 第1の空気噴射孔(第1の噴射孔) 17 外管突出部(突出部) 20 内管(内筒) 21 側壁 23 第2の空気噴射孔(第2の噴射孔) 27 先端 29 旋回スリット(スリット) 32 案内手段 33 内管突起部(塞ぎ部) 36 スプリング(付勢手段) 45 流動媒体 46 空気(流体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森島 寛治 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 奥谷 武彦 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 Fターム(参考) 3K023 DA01 DB01 DB06 DC03 3K064 AA12 AB01 AD05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流動媒体を流動させる流体を流動床に吹
    き込むノズル装置において、前記流体を前記流動床に吹
    き込む第1の噴射孔を側壁に有する外筒と、該外筒の側
    壁内側に沿って移動可能に設けられ先端が閉塞されると
    ともに内側に供給される前記流体を噴射する第2の噴射
    孔を側壁に有する内筒とを備え、前記外筒と前記内筒と
    で二重に形成してなるノズル装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記外筒と前記内筒
    との間に、前記流体を供給するときに前記第1の噴射孔
    に前記第2の噴射孔を一致させる位置と、前記流体を供
    給しないときに前記第1の噴射孔に前記第2の噴射孔を
    一致させない位置との間で前記内筒を案内する案内手段
    を設けてなるノズル装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記第1の
    噴射孔に前記第2の噴射孔を一致させない位置に前記内
    筒を付勢する付勢手段を備えてなるノズル装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    前記案内手段は、前記第1の噴射孔に前記第2の噴射孔
    を一致させない位置で前記第1の噴射孔を塞ぐ塞ぎ部を
    前記内筒に有してなるノズル装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
    前記外筒の第1の噴射孔の外側上部に前記流動媒体の侵
    入を防止する突出部を設けてなるノズル装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
    前記内筒の先端に前記流体を噴出させて前記外筒と前記
    内筒との間のシールをするスリットを設けてなるノズル
    装置。
  7. 【請求項7】 流動床に空気を吹き込むノズル装置によ
    って流動媒体を流動させ、前記流動床に被燃焼物を供給
    し燃焼させる流動床燃焼炉において、前記ノズル装置は
    請求項1ないし6のいずれかに記載のノズル装置を用い
    てなる流動床燃焼炉。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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