JP2001041684A - Soot blower - Google Patents

Soot blower

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JP2001041684A
JP2001041684A JP11214064A JP21406499A JP2001041684A JP 2001041684 A JP2001041684 A JP 2001041684A JP 11214064 A JP11214064 A JP 11214064A JP 21406499 A JP21406499 A JP 21406499A JP 2001041684 A JP2001041684 A JP 2001041684A
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JP
Japan
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soot blower
nozzle
heat transfer
opening
nozzles
Prior art date
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JP11214064A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Sato
一教 佐藤
Yasutsune Katsuta
康常 勝田
Takeo Notani
武生 野谷
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove ash efficiently even if the quantity of high pressure gas to be used is equal to that of a conventional soot blower. SOLUTION: In order to produce a narrow sectoral jet flow 8 of high pressure gas 4 being supplied to the lance tube 1 of a soot blower, a substantially rectangular opening having long side L1 and short side L2 is employed in each nozzle 7a, 7b. L1 and L2 are set to satisfy a relation 1.6<=L1/L2<=10.0 and the enlarging angle at each of the opening is set at 3-20 deg. between the inlet side and the outlet side. The short side L2 is directed in the widthwise direction of a heating tube 3 at the time of placing on the lance tube 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ランスチューブの
側面に配置したノズルから気体を吹き出して伝熱管に付
着した燃焼灰を除去するスートブロワに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soot blower for blowing out gas from a nozzle disposed on the side of a lance tube to remove combustion ash attached to a heat transfer tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】事業用ボイラや産業用ボイラ等の燃焼炉
では、燃焼過程で各種の小さな粒子状の燃焼灰(以下、
灰という。)が発生する。この灰が伝熱部や炉壁に多量
に付着すると、ボイラの伝熱効率が低下する。また、灰
が多量に付着すると、燃焼ガスの流路が狭くなり、炉内
の圧力損失が上昇してボイラの運転に支障をきたすよう
になる。さらに、灰の組成によっては、伝熱管を腐食さ
せることがある。そこで、伝熱部の近傍にスートブロワ
を配置し、定期的に、伝熱部に付着した灰を除去するこ
とが一般に行われている。
2. Description of the Related Art In a combustion furnace such as a commercial boiler or an industrial boiler, various small particulate combustion ash (hereinafter, referred to as "combustion ash") is generated in a combustion process.
It is called ashes. ) Occurs. If a large amount of this ash adheres to the heat transfer section and the furnace wall, the heat transfer efficiency of the boiler decreases. Further, if a large amount of ash adheres, the flow path of the combustion gas becomes narrow, and the pressure loss in the furnace increases, which hinders the operation of the boiler. Furthermore, depending on the composition of the ash, the heat transfer tube may be corroded. Therefore, it is common practice to dispose a soot blower near the heat transfer section and periodically remove ash attached to the heat transfer section.

【0003】図14は、従来のスートブロワの先端部の
構造を示す図であり、(a)は正面図、(b)は縦断面
図である。スートブロワは、長尺のランスチューブ(管
体)1の先端部に、ノズル2a、2bを配置したもので
ある。ノズル2a、2bの開口部断面は円形であり、断
面が円形のランスチューブ1の軸心Oに対して互いに1
80°の位置に、軸方向にわずかにずらせて、言い換え
れば段違いに配置されている。
FIGS. 14A and 14B are views showing the structure of the tip of a conventional soot blower, wherein FIG. 14A is a front view and FIG. 14B is a longitudinal sectional view. The soot blower is configured by disposing nozzles 2a and 2b at the tip of a long lance tube (tube) 1. The cross sections of the openings of the nozzles 2a and 2b are circular, and the nozzles 2a and 2b have a circular cross section.
It is slightly displaced in the axial direction to the position of 80 °, in other words, it is arranged stepwise.

【0004】図15はスートブロワの動作状態を示す斜
視図である。図において3は伝熱管である。伝熱管3の
表面に付着した灰を除去するときには、ランスチューブ
1の内部に高圧の蒸気や空気(以下、高圧気体4とい
う。)を供給し、ランスチューブ1を軸心Oの回りに回
転させながら軸心Oの方向に前進あるいは後退させる。
FIG. 15 is a perspective view showing an operation state of the soot blower. In the figure, 3 is a heat transfer tube. When removing the ash attached to the surface of the heat transfer tube 3, high-pressure steam or air (hereinafter, referred to as high-pressure gas 4) is supplied into the lance tube 1, and the lance tube 1 is rotated around the axis O. While moving forward or backward in the direction of the axis O.

【0005】ノズル2a、2bから噴出する高圧気体4
は、ノズル2a、2bから遠ざかるにつれて放射状に拡
がる円錐形状の噴流5になる。そして、噴流5が伝熱管
3の表面に衝突したときに、噴流が有する運動エネルギ
により、伝熱管3に付着していた灰が除去される。
The high-pressure gas 4 ejected from the nozzles 2a and 2b
Is a conical jet 5 that spreads radially as it goes away from the nozzles 2a, 2b. Then, when the jet 5 collides with the surface of the heat transfer tube 3, the ash attached to the heat transfer tube 3 is removed by the kinetic energy of the jet.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】近年、液体燃料の種類
が多様化し、燃焼により生成する灰の融点が低い鉱物を
多量に含む、いわゆる質の劣る真空残渣油や超重質油等
も使用されるようになった。また、石炭も、融点の低い
灰を生成する鉱物を多く含むものが頻繁に使用されるよ
うになった。融点の低い灰は、高温の伝熱面に触れると
容易に溶融し、伝熱面に付着する。そして、溶融した灰
に後続の灰が次々に付着して徐々に堆積することによ
り、伝熱部を構成する伝熱管と伝熱管の間に灰によって
架橋(ブリッジ)が形成されるようになる。
In recent years, the types of liquid fuels have been diversified, and so-called inferior vacuum residual oils and ultra-heavy oils containing a large amount of minerals having low melting points of ash produced by combustion are also used. It became so. Coal containing a large amount of minerals that produce ash having a low melting point has been frequently used. Ash having a low melting point easily melts when it comes into contact with a high-temperature heat transfer surface and adheres to the heat transfer surface. Then, as the subsequent ash adheres to the molten ash one after another and gradually accumulates, bridges (bridges) are formed by the ash between the heat transfer tubes constituting the heat transfer portion.

【0007】図16は、伝熱管3に付着した灰6により
ブリッジ6aが形成された様子を模式的に示す伝熱部の
断面図である。ブリッジ6aは、融点の低い灰が多量に
形成される場合、短時間で発生することがある。噴流5
の形状は円錐形であるため、広がりながら広範囲の灰を
同時に除去することができる。しかし、噴流5の衝突部
位には比較的万遍なく衝撃圧が加わるようになっている
ので、伝熱管3間にブリッジ6aが生じている場合に
は、このブリッジ6aを確実に除去することができない
という問題があった。このブリッジ6aを確実に除去す
るには、当該部位に集中的に衝撃圧が加われば、伝熱管
群の間を噴流が貫通して背後の管列にまで噴流の作業が
及び、管群全体に付着する灰が連鎖的に除去できるよう
になると考えられる。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a heat transfer section schematically showing a state in which a bridge 6a is formed by the ash 6 attached to the heat transfer tube 3. When a large amount of ash having a low melting point is formed, the bridge 6a may be generated in a short time. Jet 5
Is conical, so that it is possible to simultaneously remove a wide range of ash while spreading. However, since the impact pressure is relatively evenly applied to the collision part of the jet 5, when a bridge 6a is formed between the heat transfer tubes 3, it is necessary to remove the bridge 6a without fail. There was a problem that it was not possible. In order to surely remove the bridge 6a, if an impact pressure is applied intensively to the site, the jet flows through the heat transfer tube group to reach the tube row behind, and the entire jet group is operated. It is believed that the attached ash can be removed in a chain.

【0008】一方、付着した灰6やブリッジ6aの除去
率を高めるには、高圧気体4の供給圧力を高くすればよ
い。しかし、ノズルの口径を変えずに供給圧力を高くす
ると、高圧気体4の消費量が増大する。このため、高圧
気体4として空気を使用する場合は能力の大きな送風機
が必要になり、また、高圧気体4として蒸気を使用する
場合はボイラの効率が低下する。一方、高圧気体4の消
費量を同じにするため、ノズルの口径を小さくして噴射
圧力を高めると、熱応力等によってノズル自体の寿命が
短くなる。また、高圧気体4のリークを防止するため、
シールを多重にする等、構造が複雑になる。
On the other hand, in order to increase the removal rate of the attached ash 6 and bridge 6a, the supply pressure of the high-pressure gas 4 may be increased. However, if the supply pressure is increased without changing the nozzle diameter, the consumption of the high-pressure gas 4 increases. For this reason, when air is used as the high-pressure gas 4, a blower with a large capacity is required, and when steam is used as the high-pressure gas 4, the efficiency of the boiler is reduced. On the other hand, if the injection pressure is increased by reducing the diameter of the nozzle to make the consumption amount of the high-pressure gas 4 the same, the life of the nozzle itself is shortened due to thermal stress or the like. Also, in order to prevent leakage of the high-pressure gas 4,
The structure becomes complicated such as multiple seals.

【0009】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、高圧気体の消費量が従来と同じであって
も、能率よく灰を除去することができるスートブロワを
提供するにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide a soot blower capable of efficiently removing ash even when the consumption of high-pressure gas is the same as that of the prior art.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、ランスチューブの側面に配置したノズル
から気体を吹き出し、伝熱管に付着した燃焼灰を除去す
るスートブロワにおいて、前記ノズルの開口部形状を略
矩形とした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a soot blower for blowing out gas from a nozzle disposed on a side of a lance tube to remove combustion ash attached to a heat transfer tube. The opening shape was substantially rectangular.

【0011】この場合、前記略矩形の開口部の長辺側が
除去対象となる前記伝熱管の長手方向と平行になるよう
に設ける。また、前記矩形の開口部の2辺の長さをそれ
ぞれL1、L2とするとき、両者の関係を、1.6≦L
1/L2≦10.0の範囲に設定し、前記開口部の対向
する2辺の出口側の入口側に対するひろがり角度θを、
3°≦θ≦20°の範囲に設定する。
In this case, the long side of the substantially rectangular opening is provided in parallel with the longitudinal direction of the heat transfer tube to be removed. When the lengths of the two sides of the rectangular opening are L1 and L2, respectively, the relationship between the two is 1.6 ≦ L.
1 / L2 ≦ 10.0 range, the opening angle θ of the opening side of the two sides facing the opening with respect to the entrance side,
It is set in the range of 3 ° ≦ θ ≦ 20 °.

【0012】また、前記矩形の開口部に代えて開口部形
状が円形の小径ノズルを前記ランスチューブの長手方向
に略直交する方向に複数個並べ、ノズルから噴出する噴
流形状が前記矩形開口部から噴出する噴流と近似するよ
うに前記小径ノズルを配置することもできる。この場合
には、前記小径ノズルの出口側の入口側に対するひろが
り角度βを3°≦β≦16°の範囲に設定するとよい。
In addition, a plurality of small-diameter nozzles each having a circular opening shape are arranged in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the lance tube in place of the rectangular opening portion, and the shape of the jet flow ejected from the nozzle is changed from the rectangular opening portion. The small-diameter nozzle may be arranged so as to approximate a jet to be jetted. In this case, the spread angle β of the outlet of the small-diameter nozzle with respect to the inlet may be set in a range of 3 ° ≦ β ≦ 16 °.

【0013】このようにランスチューブに装着して噴流
を噴出させるノズルを略矩形、言い換えれば非円形、し
かも略長方形と楕円形の折衷型とする。このように細長
い形状の開口部は、灰の除去対象となる伝熱管群の配列
に対応させる。具体的には、伝熱管群が縦方向に吊り下
げ型になっている場合、ノズルの開口部形状を円柱体で
あるランスチューブの円周方向に長くなるようにする。
これに対し、伝熱管群がランスチューブの進出・後退方
向と同一方向に設置されている場合には、ノズルの開口
形状をランスチューブの長手方向、言い換えればランス
チューブの進出・後退方向に長くなるようにする。
[0013] The nozzle mounted on the lance tube and ejecting the jet is of a substantially rectangular shape, in other words, a non-circular type, and moreover, is a compromise between a substantially rectangular shape and an elliptical shape. Such an elongated opening corresponds to the arrangement of the heat transfer tube group from which the ash is to be removed. Specifically, when the heat transfer tube group is vertically suspended, the shape of the opening of the nozzle is made longer in the circumferential direction of the cylindrical lance tube.
On the other hand, when the heat transfer tube group is installed in the same direction as the advance / retreat direction of the lance tube, the opening shape of the nozzle becomes longer in the longitudinal direction of the lance tube, in other words, in the advance / retreat direction of the lance tube. To do.

【0014】このような非円形の偏平開口ノズルの幅を
L1、長さをL2とすると、両者の関係を前述の 1.6≦L1/L2≦10.0 の範囲、望ましくは 2.1≦L1/L2≦4.0 の範囲内から選定する。なお、L1=L2の場合が従来
から実施されている円形開口ノズルである。なお、前述
のような一方が他方よりも長く形成された矩形開口のノ
ズルにおいても開口面積は、円形のノズルと同等に構成
するため、 L1・L2=(π/4)D の関係が成り立つ。
Assuming that the width of such a non-circular flat opening nozzle is L1 and the length is L2, the relationship between the two is 1.6 ≦ L1 / L2 ≦ 10.0, preferably 2.1 ≦ L1. It is selected from the range of L1 / L2 ≦ 4.0. Note that the case of L1 = L2 is a circular opening nozzle conventionally used. The opening area even in the nozzle of the rectangular opening, such one is formed longer than the other as described above, for configuring the equivalent circular nozzle, holds the relationship of L1 · L2 = (π / 4 ) D 2 .

【0015】一方、偏平な噴流は開口部が偏平な(一方
が他方よりも長く形成された矩形開口を有する)ノズル
を使用しなくとも開口径を小さくしたノズルを並べるこ
とによっても近似的に偏平な噴流を得ることができる。
この場合、ノズルにおけるトータルの開口面積を揃える
ので、小径ノズルのスロート径をDs、ノズル列におけ
る小径ノズルの個数をnとすると、 n(π/4)Ds=(π/4)D であるから、 Ds=D/√n となる。
On the other hand, a flat jet can be approximately flattened by arranging nozzles having a reduced opening diameter without using a nozzle having a flat opening (one having a rectangular opening formed longer than the other). A good jet can be obtained.
In this case, since the total opening area of the nozzles is uniform, if the throat diameter of the small-diameter nozzle is Ds and the number of small-diameter nozzles in the nozzle row is n, then n (π / 4) Ds 2 = (π / 4) D 2 Therefore, Ds = D / √n.

【0016】なお、このような小径ノズルを採用する場
合、各小径ノズルから噴出する噴流同士の干渉を防ぐた
めに、ランスチューブの円周方向に前記小径ノズルを設
ける場合でも、長手方向に設ける場合でも、各小径ノズ
ルは所定の距離だけ離して並設するようにすることが望
ましい。
When such small-diameter nozzles are employed, the small-diameter nozzles may be provided in the circumferential direction of the lance tube or in the longitudinal direction in order to prevent interference between jets ejected from the small-diameter nozzles. It is desirable that the small-diameter nozzles are arranged side by side at a predetermined distance.

【0017】このように構成すると、前記矩形開口を有
するノズルや小径ノズルを並設したノズルから噴出する
噴流は、扇状で偏平な形状となり、伝熱管群の管間に集
中的に衝突し、管間に形成されていた架橋に集中的に衝
撃圧が加わり、架橋が崩される。また、噴流は偏平なの
で架橋が崩されると、管間を通り抜けてさらに奥側まで
容易に届き、伝熱管に衝突して失うエネルギも少ないの
で、ノズルから離れた部位の灰除去能も向上する。すな
わち、噴流は放射状に軸対称に広がるわけではないの
で、下流域までエネルギが持続し、ノズルから遠く離れ
た伝熱管群の奥まった部位に付着した灰の除去を行うこ
とができる。
According to this structure, the jets ejected from the nozzles having the rectangular openings or the small-diameter nozzles arranged side by side are fan-shaped and flat, and collide intensively between the tubes of the heat transfer tube group. The impact pressure is intensively applied to the bridge formed between them, and the bridge is broken. Further, since the jet flow is flat, when the bridge is broken, the jet easily passes through the space between the pipes and reaches the inner side more easily, colliding with the heat transfer pipe, and losing less energy, so that the ash removal ability at a portion away from the nozzle is also improved. That is, since the jet does not spread radially axisymmetrically, the energy continues to the downstream region, and ash attached to the deep portion of the heat transfer tube group far away from the nozzle can be removed.

【0018】このように従来技術のスートブロアでは軸
対称の噴流を使用しているので、管列の並び方に関係な
く万遍なく衝突圧を加えていたのに対し、本発明に係る
スートブロアでは、伝熱管列と管間に付着した灰の方向
(架橋が連続する方向)とは平行なので、その平行な方
向に沿って広がる偏平な噴流を使用して集中的に衝突圧
を加えるように構成したものである。
As described above, the conventional soot blower uses an axially symmetric jet, so that the impingement pressure is applied irrespective of the arrangement of the tube rows. On the other hand, the soot blower according to the present invention employs the transmission pressure. Since the direction of the ash adhering between the heat tube row and the tube (the direction of continuous bridging) is parallel, the impact pressure is intensively applied using a flat jet that spreads along the parallel direction It is.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の第1の実施形態に係るスー
トブロワ先端の構造を示す正面図、図2は図1のA−A
断面図、図3は図1のB−B断面図であり、図14〜1
6と同等な各部には同一の参照符号を付して説明は省略
する。図1および図2において、ランスチューブ1の軸
心Oに対して互いに180°の位置に、軸方向にわずか
にずらせて2つのノズル7a、7bが配置されている。
ノズル7a、7bの開口部は、略矩形であり、ランスチ
ューブ1の長手方向に直交する方向が長辺に、平行な方
向が短辺になるようにして開口している。なお、4か所
の角部には丸みが設けてある。また、長辺L1と短辺L
2の比(L1/L2)は、 2.1≦L1/L2≦4.0 の範囲に設定する。また、開口部出口側の入口側に対す
るひろがり角度θは、 5°≦θ≦15° の範囲に設定する。
FIG. 1 is a front view showing the structure of the tip of a soot blower according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as 6 and the description is omitted. 1 and 2, two nozzles 7a and 7b are arranged at a position 180 ° from each other with respect to the axis O of the lance tube 1 and slightly shifted in the axial direction.
The openings of the nozzles 7a and 7b are substantially rectangular, and are opened such that a direction perpendicular to the longitudinal direction of the lance tube 1 is a long side and a direction parallel to the short side is a short side. The four corners are rounded. In addition, the long side L1 and the short side L
The ratio of 2 (L1 / L2) is set in the range of 2.1 ≦ L1 / L2 ≦ 4.0. Further, the spread angle θ of the opening exit side with respect to the entrance side is set in the range of 5 ° ≦ θ ≦ 15 °.

【0021】図4はノズル7a、7bから高圧気体4が
噴出を開始したときの様子を示す伝熱部の断面図、図5
は高圧気体4の噴出状態を示す斜視図、図6は灰6の除
去状況を示す伝熱部の断面図、図7はスートブロワの動
作状態を示す斜視図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the heat transfer section showing a state when the high-pressure gas 4 starts jetting from the nozzles 7a and 7b.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which high-pressure gas 4 is ejected, FIG. 6 is a cross-sectional view of a heat transfer unit showing a state of removal of ash 6, and FIG.

【0022】ノズル7a、7bの開口断面は、略矩形で
あるから、ノズル7a、7bから吹き出す噴流8の断面
形状は偏平で、側面形状は図5に示すように扇形にな
る。そして、ランスチューブ1を回転させながら軸心O
の方向に前進あるいは後退させることにより、噴流8が
隣接する伝熱管3と伝熱管3の中間部に至ると、噴流8
全体がブリッジ6aに当り、ブリッジ6aを打ち貫く。
この結果、あたかもナイフでそぎ取ったようにブリッジ
6aを除去できる。しかも、噴流8は、ノズル7a、7
bに対向する伝熱管3のブリッジ6aを除去すると、図
6に示すように、後ろ側の伝熱管列3a、さらにはその
後方の伝熱管列3bのブリッジ6aをも除去する。
Since the cross sections of the openings of the nozzles 7a and 7b are substantially rectangular, the cross section of the jet 8 blown out from the nozzles 7a and 7b is flat, and the side shape is a fan shape as shown in FIG. Then, while rotating the lance tube 1, the axis O
When the jet 8 reaches the intermediate portion between the adjacent heat transfer tubes 3, the jet 8
The whole hits the bridge 6a and penetrates the bridge 6a.
As a result, the bridge 6a can be removed as if the bridge 6a had been cut off with a knife. In addition, the jet 8 is generated by the nozzles 7a, 7
When the bridge 6a of the heat transfer tube 3 opposed to b is removed, as shown in FIG. 6, the bridge 6a of the rear heat transfer tube row 3a and the rear heat transfer tube row 3b are also removed.

【0023】図8は、スートブロワに供給する高圧気体
4の圧力および供給容積を同一に設定し、内径がDであ
る従来のノズル2a、2bのスートブロワと、本発明を
適用した長辺がL1、短辺がL2であるノズル7a、7
bのスートブロワにより、それぞれ伝熱管部の灰を除去
したときの圧力損失を比較した結果である。なお、L
1、L2とDは、L1・L2=π・D/4の関係にあ
り、2.1≦L1/L2≦4.0である。
FIG. 8 shows a conventional soot blower of nozzles 2a and 2b having the same internal pressure and supply volume of the high-pressure gas 4 supplied to the soot blower, and a long side L1 to which the present invention is applied. Nozzles 7a, 7 whose short sides are L2
It is the result of having compared the pressure loss at the time of removing the ash of each heat transfer pipe part by the soot blower of b. Note that L
1, L2 and D are in the relationship of L1 · L2 = π · D 2 /4, is 2.1 ≦ L1 / L2 ≦ 4.0.

【0024】同図に示すように、本発明における圧力損
失ΔPの従来技術における圧力損失ΔP1に対する比Δ
P/ΔP1は0.37であり、灰の除去性能に優れてい
ることがわかる。この結果、本発明では、灰の除去作業
回数を減らすことができ、ボイラの運転効率を向上させ
ることができる。
As shown in the figure, the ratio Δ of the pressure loss ΔP in the present invention to the pressure loss ΔP1 in the prior art is shown.
P / ΔP1 is 0.37, which indicates that the ash removal performance is excellent. As a result, in the present invention, the number of ash removal operations can be reduced, and the operating efficiency of the boiler can be improved.

【0025】図9は、スートブロワに供給する高圧気体
4の圧力を同一に設定し、灰を同程度除去するのに必要
な高圧気体4(ここでは、蒸気を使用した。)の容積を
比較した結果である。
FIG. 9 compares the volumes of the high-pressure gas 4 (here, steam was used) required to remove the ash to the same degree by setting the pressure of the high-pressure gas 4 supplied to the soot blower to be the same. The result.

【0026】同図に示すように、本発明における使用蒸
気量QSの従来技術における使用蒸気量QS1に対する
比QS/QS1は0.52であり、灰の除去性能に優れ
ていることがわかる。この結果、本発明では、少ない蒸
気量で従来と同一の灰の除去作業が可能であり、ボイラ
の運転効率を向上させることができる。
As shown in the figure, the ratio QS / QS1 of the used steam amount QS in the present invention to the used steam amount QS1 in the prior art is 0.52, which indicates that the ash removal performance is excellent. As a result, in the present invention, the same ash removal operation as in the past can be performed with a small amount of steam, and the operation efficiency of the boiler can be improved.

【0027】また、上記の結果から、ノズルの開口面積
および高圧気体の供給量を従来と同一にする場合は、高
圧気体の供給圧力を下げることが可能で、高圧気体のリ
ークを防止するためのシール構造を簡略化できる。ま
た、灰の除去率および高圧気体の供給圧力を従来と同一
にする場合は、ノズルの開口面積を小さくすることが可
能で、ノズルの寿命を延ばすことができる。
From the above results, when the opening area of the nozzle and the supply amount of the high-pressure gas are made the same as in the conventional case, the supply pressure of the high-pressure gas can be reduced, and the leakage of the high-pressure gas can be prevented. The seal structure can be simplified. Further, when the ash removal rate and the supply pressure of the high-pressure gas are made the same as those in the related art, the opening area of the nozzle can be reduced, and the life of the nozzle can be extended.

【0028】図10は第2の実施形態に係るスートブロ
アと伝熱管群との関係を示す図で、ランスチューブ1の
移動方向と、伝熱管3の軸方向とが平行な場合のノズル
の配置方向を示す。同図に示すように、ランスチューブ
1の移動方向と伝熱管3の軸方向とが平行な場合には、
ノズル7a、7bを、短辺が伝熱管3の幅方向になるよ
うに配置する。このようにすると、ランスチューブ1の
軸心O方向の移動に伴って、噴流8が伝熱管3と伝熱管
3の間に形成されたブリッジ6aを打ち貫き、あたかも
ナイフでそぎ取ったようにブリッジ6aを除去できる。
FIG. 10 is a view showing the relationship between the soot blower and the heat transfer tube group according to the second embodiment. The nozzle arrangement direction when the moving direction of the lance tube 1 and the axial direction of the heat transfer tube 3 are parallel. Is shown. As shown in the figure, when the moving direction of the lance tube 1 and the axial direction of the heat transfer tube 3 are parallel,
The nozzles 7a and 7b are arranged such that the short sides are in the width direction of the heat transfer tube 3. In this way, with the movement of the lance tube 1 in the direction of the axis O, the jet 8 penetrates the bridge 6a formed between the heat transfer tubes 3 and the bridge 6a as if it were cut off with a knife. 6a can be removed.

【0029】なお、これらの実施形態において、比L1
/L2およびひろがり角度θを、それぞれ2.1≦L1
/L2≦4.0および5°≦θ≦15°の範囲で選定す
ると、噴流8を薄くて扇形に広がる理想的形状にするこ
とができるが、比L1/L2およびひろがり角度θを、
1.6≦K≦10.0および3°≦θ≦20°の範囲に
拡大しても、よい結果が得られることを確認した。
In these embodiments, the ratio L1
/ L2 and the spread angle θ are respectively 2.1 ≦ L1
/L2≦4.0 and 5 ° ≦ θ ≦ 15 °, the jet 8 can be made into an ideal shape that is thin and fan-shaped, but the ratio L1 / L2 and the spread angle θ are
It was confirmed that good results could be obtained even when the range was expanded to 1.6 ≦ K ≦ 10.0 and 3 ° ≦ θ ≦ 20 °.

【0030】図11は本発明に係る第3の実施形態を示
すスートブロワの正面図、図12は側面断面図、図13
は動作を説明する図である。
FIG. 11 is a front view of a soot blower showing a third embodiment according to the present invention, FIG. 12 is a side sectional view, and FIG.
Is a diagram for explaining the operation.

【0031】図11ないし図13において、開口部が円
形のノズル10がマウント11に複数個(図では3個)
が配置されている。そして、L1およびL2を上記図1
に対応する寸法とするとき、ノズル10の内径dは、 3πd/4=L1・L2 であり、ひろがり角度βは 3°≦β≦16° である。また、それぞれのノズル10は、噴出する噴流
同士が干渉しないように、所定距離離すとともに、噴射
方向の角度をずらしてある。マウント11は図示を省略
するボルトにより、ランスチューブ1に固定されてい
る。なお、ひろがり角度βを3〜16°にするのは、噴
流12の拡がりを小さくし、隣接する噴流12同士の干
渉を極力押さえることためである。
11 to 13, a plurality of nozzles 10 each having a circular opening are provided on the mount 11 (three nozzles in FIG. 11).
Is arranged. Then, L1 and L2 are referred to in FIG.
When the corresponding dimensions, the inner diameter d of the nozzle 10 is 3πd 2/4 = L1 · L2 , the spread angle beta is 3 ° ≦ β ≦ 16 °. The nozzles 10 are separated from each other by a predetermined distance and the angle of the jet direction is shifted so that the jets ejected from each other do not interfere with each other. The mount 11 is fixed to the lance tube 1 by bolts not shown. The spread angle β is set to 3 to 16 ° in order to reduce the spread of the jets 12 and minimize interference between the adjacent jets 12.

【0032】この第3の実施形態は、ノズル7a(ある
いはノズル7b)と略同等の開口部を、3個の小径ノズ
ル10で近似的に形成するものである。このように構成
すると、3個の噴流12により近似的に1個の偏平な噴
流を形成できるから、上記開口部を矩形にする場合とほ
ぼ同等の灰除去能力を持たせることができる。なお、小
径ノズル10を並べる場合、ノズル部における圧力損失
は矩形にする場合に比べてやや大きくなる。しかし、ノ
ズルの開口面積を変える必要がある場合、予め開口部の
面積が異なるノズルを設けたマウント11を用意してお
くけば、ノズルの開口面積を短時間で変えることができ
る。
In the third embodiment, an opening substantially equal to the nozzle 7a (or the nozzle 7b) is approximately formed by three small-diameter nozzles 10. With this configuration, one flat jet can be formed approximately by the three jets 12, so that the ash removal ability can be given substantially the same as when the opening is made rectangular. When the small-diameter nozzles 10 are arranged, the pressure loss at the nozzle portion is slightly larger than when the nozzles are rectangular. However, when it is necessary to change the opening area of the nozzle, if the mount 11 provided with the nozzle having a different opening area is prepared in advance, the opening area of the nozzle can be changed in a short time.

【0033】なお、動作は、上記開口部が矩形の場合と
実質的に同じであるから、説明を省略する。
The operation is substantially the same as in the case where the opening is rectangular, and a description thereof will be omitted.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ランスチューブの側面に配置したノズルから気体を吹き
出し、伝熱管に付着した燃焼灰を除去するスートブロワ
において、前記ノズルの開口部形状を略矩形としたの
で、伝熱管と伝熱管の間にブリッジした灰を効率良く除
去できるだけでなく、ノズルから離れた後ろ側の伝熱管
に付着した灰も除去することができる。この結果、高圧
気体の使用量を従来と同一にする場合、スートブロワの
作動回数を少なくでき、作業能率が向上するだけでな
く、熱疲労が軽減でき、スートブロワの寿命を延ばすこ
とができる。また、スートブロワの作動回数を従来と同
じにする場合、高圧気体の使用量を減らすことができ、
高圧気体として圧縮空気を使用する場合には、送風機の
能力を小さくでき、高圧気体としてボイラの蒸気を使用
する場合には、ボイラの運転効率を高くできる。また、
高圧気体の噴射圧力を小さくすることも可能になるか
ら、シール部の構造を簡単にできる。
As described above, according to the present invention,
In a soot blower that blows gas from a nozzle disposed on the side of a lance tube to remove combustion ash attached to the heat transfer tube, the shape of the opening of the nozzle is substantially rectangular, so that the ash bridged between the heat transfer tube and the heat transfer tube. Not only can be efficiently removed, but also ash attached to the heat transfer tube on the rear side away from the nozzle can be removed. As a result, when the amount of the high-pressure gas used is the same as that in the related art, the number of times the soot blower is operated can be reduced, and not only the working efficiency can be improved, but also the thermal fatigue can be reduced and the life of the soot blower can be extended. Also, if the number of soot blower operations is the same as before, the amount of high pressure gas used can be reduced,
When compressed air is used as the high-pressure gas, the capacity of the blower can be reduced, and when steam from the boiler is used as the high-pressure gas, the operating efficiency of the boiler can be increased. Also,
Since the injection pressure of the high-pressure gas can be reduced, the structure of the seal portion can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るスートブロワ先
端の構造を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a structure of a soot blower tip according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のB−B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図4】本発明の第1の実施形態に係るスートブロアの
動作を説明する伝熱部の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a heat transfer section for explaining an operation of the soot blower according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態に係るスートブロアに
おける高圧気体の噴出状態を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which high-pressure gas is ejected from the soot blower according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施形態に係るスートブロアに
おける灰の除去状況を示す伝熱部の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the heat transfer unit showing a state of ash removal in the soot blower according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態に係るスートブロアに
おけるの動作状態を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an operation state of the soot blower according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明と従来技術の圧力損失を比較した結果で
ある。
FIG. 8 is a result of comparing the pressure loss of the present invention with that of the prior art.

【図9】本発明と従来技術の高圧気体の必要量を比較し
た結果である。
FIG. 9 is a result of comparing required amounts of high-pressure gas according to the present invention and the prior art.

【図10】本発明の第2の実施形態に係るスートブロア
の移動方向と伝熱管の方向とノズルの配置方向を説明す
る図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a moving direction of a soot blower, a direction of a heat transfer tube, and an arrangement direction of a nozzle according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施形態に係るスートブロワ
の正面図である。
FIG. 11 is a front view of a soot blower according to a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施形態に係るスートブロワ
の側面断面図である。
FIG. 12 is a side sectional view of a soot blower according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施形態に係るスートブロア
の動作を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an operation of a soot blower according to a third embodiment of the present invention.

【図14】従来のスートブロワ先端の構造を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a structure of a conventional soot blower tip.

【図15】従来のスートブロワの動作状態を示す斜視図
である。
FIG. 15 is a perspective view showing an operation state of a conventional soot blower.

【図16】伝熱管に付着した灰が堆積した状態を模式的
に示す伝熱部の断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of the heat transfer section schematically showing a state in which ash attached to the heat transfer tube is deposited.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランスチューブ 3 伝熱管 4 高圧気体 7a、7b ノズル L1 長辺 L2 短辺 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lance tube 3 Heat transfer tube 4 High pressure gas 7a, 7b Nozzle L1 Long side L2 Short side

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野谷 武生 広島県呉市宝町6番9号 バブ日立機工株 式会社内 Fターム(参考) 3K061 QC02 QC03 QC23 QC38 4F033 AA04 BA02 CA05 DA01 EA01 LA03 NA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takeo Noya 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Fab term in Bab Hitachi Kiko Co., Ltd. (reference) 3K061 QC02 QC03 QC23 QC38 4F033 AA04 BA02 CA05 DA01 EA01 LA03 NA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ランスチューブの側面に配置したノズル
から気体を吹き出し、伝熱管に付着した燃焼灰を除去す
るスートブロワにおいて、 前記ノズルの開口部形状を略矩形としたことを特徴とす
るスートブロワ。
1. A soot blower for blowing gas from a nozzle disposed on a side surface of a lance tube to remove combustion ash attached to a heat transfer tube, wherein the opening of the nozzle has a substantially rectangular shape.
【請求項2】 前記略矩形の開口部の長辺側が除去対象
となる伝熱管の長手方向と平行な方向に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のスートブロア。
2. The soot blower according to claim 1, wherein a long side of the substantially rectangular opening is provided in a direction parallel to a longitudinal direction of the heat transfer tube to be removed.
【請求項3】 前記矩形の開口部の2辺の長さをそれぞ
れL1、L2とするとき、両者の関係が、 1.6≦L1/L2≦10.0 に設定されていることを特徴とする請求項1または2記
載のスートブロワ。
3. When the lengths of two sides of the rectangular opening are L1 and L2, respectively, the relationship between the two is set to 1.6 ≦ L1 / L2 ≦ 10.0. The soot blower according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記開口部の対向する2辺の出口側の入
口側に対するひろがり角度θが、 3°≦θ≦20° に設定されていることを特徴とする請求項1または2記
載のスートブロワ。
4. The soot blower according to claim 1, wherein a spreading angle θ of the two sides of the opening opposite to the outlet side with respect to the inlet side is set to 3 ° ≦ θ ≦ 20 °. .
【請求項5】 前記矩形の開口部に代えて開口部形状が
円形の小径ノズルを、前記ランスチューブの長手方向に
略直交する方向に複数個並べ、ノズルから噴出する噴流
形状が前記矩形開口部から噴出する噴流と近似するよう
に前記小径ノズルを配置したことを特徴とする請求項1
記載のスートブロワ。
5. A plurality of small-diameter nozzles having circular openings instead of the rectangular openings are arranged in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the lance tube, and the jet shape ejected from the nozzles is the rectangular opening. 2. The small-diameter nozzle is arranged so as to approximate a jet flowing out of the nozzle.
The described soot blower.
【請求項6】 前記小径ノズルの出口側の入口側に対す
るひろがり角度βが、 3°≦β≦16° に設定されていることを特徴とする請求項5記載のスー
トブロワ。
6. The soot blower according to claim 5, wherein a spreading angle β of the outlet side of the small diameter nozzle with respect to the inlet side is set to 3 ° ≦ β ≦ 16 °.
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