JP2004293994A - Medium spraying apparatus and nozzle head for medium spraying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラー火炉壁のボイラーチューブを洗浄する火炉壁媒吹装置に係り、熱履歴、サーマルショック等によるノズルヘッドの焼損、亀裂を防止し長寿命を図る媒吹装置用ノズルヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の技術に係る媒吹装置の説明図、図6は従来の技術に係る媒吹装置用ノズルヘッドの断面図、図7は従来の技術に係る二重構造の媒吹装置用ノズルヘッドの断面図である。
【0003】
石炭焚きボイラー等の火炉壁に設置されたボイラーチューブは表面に灰等の燃焼生成物が付着し熱効率が低下する。そのため定期的に蒸気等の噴射媒体を噴射して付着物を除去し熱効率を回復するため、図5に示すように、火炉壁媒吹装置が設置されている(例えば特許文献1参照。)。
【0004】
1は媒吹装置で、主として蒸気、圧縮空気等の噴射媒体11を炉内10の壁面14に設けられたボイラーチューブ12に噴射するノズルヘッド3と噴射媒体11を供給する供給管13を備えたスイベルチューブ2と、スイベルチューブ2を炉内10へ出し入れするためのラック16とピニオン17から構成された図示しない駆動装置から構成されている。15はボイラーチューブ12の表面に堆積した付着物である。
【0005】
図6に示すように、スイベルチューブ2は内部に水蒸気,圧縮空気等の噴射媒体を供給する供給管13と、先端に端面を半球状に封止し、円周面に噴射媒体11を噴出させるノズル孔4を備えたノズルヘッド3から構成されている(例えば特許文献2参照。)。
【0006】
媒吹装置1の除去作動は、スイベルチューブ2を後退させてノズルヘッド3を炉壁14近傍で待機させておき、定期的(例えば3〜4回/日)にノズルヘッド3を炉内10に挿入し、回転させながら噴射媒体11をボイラーチューブ12に吹き付けて堆積した付着物15を除去している。除去終了後はスイベルチューブ2を再度後退させてノズルヘッド3を炉壁14近傍まで炉内10より引き出して待機させておく。
【0007】
このような除去作動によって、ノズルヘッド3は、待機中は炉内10からの輻射により650〜950℃に加熱され、炉内への挿入と同時に炉内の雰囲気温度1200〜1300℃に曝され、噴射媒体の噴射時には噴射媒体の温度(250〜400℃)で急速に冷却される等複雑な熱履歴を受けると共にノズルヘッド3の内外で大きな温度差が生じる。このような除去作動を繰返すことにより、ノズルヘッド3は(1)高温および熱履歴による材料劣化(酸化、σ脆化、クリープ、熱疲労等)、(2)サーマルショックおよび材料劣化による亀裂が生じ、スイベルチューブ2の寿命が著しく低下していた。ノズルヘッド3に亀裂が生じたスイベルチューブ2は新しいスイベルチューブ2と交換するため、寿命の低下はスイベルチューブ2のコストアップと共に媒吹装置1のランニングコストへの影響も大であった。
【0008】
上記のようなノズルヘッド3の熱履歴やサーマルショックによる損傷を防止する手段として、図7に示すように、18はケーシングで、ノズルヘッド3に断熱材20を介して被せて二重構造とし、同ケーシング18の先端とノズルヘッド3の先端部との間に空間を設けて断熱材19を充填し接続ビス21でノズルヘッド3に取付けられているものが考案された。ケーシング18は耐熱性および耐食性が優れた40Ni−33Cr−3Al鋼を使用し、断熱材19、20は1500℃まで使用可能なセラミックファィバーを使用している。上記のような構造及び材料でノズルヘッド3を保護すればノズルヘッド3の寿命を延長させることが可能となった(例えば特許文献3参照。)。
【0009】
【特許文献1】
特開平5−5515号公報(第2図)
【特許文献2】
特開平11−108305号公報(第1図及び第2図)
【特許文献3】
特開2000−65337号公報(段落番号〔0013〕及び第1図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は,上記のような従来装置に対し、さらに、構造が簡素で、断熱材を使用しないで、安価な手段により耐熱性に優れた媒吹装置用ノズルヘッドを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の本発明は、ボイラー炉内のボイラーチューブを洗浄するために流体を噴射する媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記ボイラー炉内からの輻射熱を遮蔽する輻射熱遮蔽手段を前記ノズルヘッドの外周に備えると共に、前記ノズルヘッドと前記輻射熱遮蔽手段との間に空間を設けたことを特徴とする。
【0012】
上記構成によれば、ノズルヘッドを加熱するボイラー炉内からの輻射熱を遮蔽することができる。輻射熱遮蔽手段は輻射熱により加熱されるが、ノズルヘッドと輻射熱遮蔽手段との間に空間が設けられているため、ノズルヘッドの温度が輻射熱遮蔽手段からの伝熱により上がることが軽減又は防止される。
【0013】
また、上記課題を解決するために、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記輻射熱遮蔽手段に前記ノズルヘッドより噴出される流体の導通する導通口を設けたことを特徴とする。
【0014】
上記構成によれば、輻射熱遮蔽手段にノズルヘッドより噴出される流体の導通する開口を設けたことにより、ノズルヘッドに輻射熱遮蔽手段を備えた状態で、ノズルヘッドより噴射される噴射媒体を遮ることなくボイラーチューブに噴射することができる。
【0015】
また、上記課題を解決するために、請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記輻射熱遮蔽手段の端部に開口を有することを特徴とする。
【0016】
上記構成によれば、ボイラー炉内の高温の流体を輻射熱遮蔽手段の内部に導入して流動させ、比較的低温のノズルヘッドの輻射に係る温度低下に対抗して内部を加温し、輻射熱遮蔽手段の肉厚方向の温度差を軽減させることができる。開口が存在しないで輻射熱遮蔽手段が閉じられている場合は内部温度がノズルヘッドにより低減され、輻射熱遮蔽手段の肉厚方向の温度差が大きくなり、輻射熱遮蔽手段の熱による材料劣化が早くなる。
【0017】
また、上記課題を解決するために、請求項4に記載の本発明は、請求項3に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記輻射熱遮蔽手段の端部を内側に湾曲させたことを特徴とする。
【0018】
上記構成によれば、輻射熱遮蔽手段の端部を内側に湾曲させて、ノズルヘッドに対して影を作ることにより、前記輻射熱遮蔽手段の端部の開口より入射する輻射熱を低減させることができる。
【0019】
また、上記課題を解決するために、請求項5に記載の本発明は、請求項1乃至4のいずれか一に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記輻射熱遮蔽手段に着脱手段を設けたことを特徴とする。
【0020】
また、上記課題を解決するために、請求項6に記載の本発明は、請求項5に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記着脱手段が螺子であることを特徴とする。
【0021】
また、上記課題を解決するために、請求項7に記載の本発明は、請求項5に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記着脱手段が溶接であることを特徴とする。
【0022】
上記構成によれば、輻射熱遮蔽手段に着脱手段を設けたことにより、輻射熱を受け材料劣化した輻射熱遮蔽手段を容易に交換することができる。ノズルヘッドを交換する場合に比較して作業的にも、経済的にも有効である。着脱手段は螺子又は溶接であると、輻射熱遮蔽手段の交換が容易である。
【0023】
また、上記課題を解決するために、請求項8に記載の本発明は、請求項1乃至7のいずれか一に記載の媒吹装置用ノズルヘッドにおいて、前記ノズルヘッドの端部の径を縮小したことを特徴とする。
【0024】
上記構成によれば、ノズルヘッドを小径とし輻射熱遮蔽手段の径をスイベルチューブと同一にしてコンパクトにすることができる。
【0025】
また、上記課題を解決するために、請求項9に記載の本発明は、ボイラー炉内のボイラーチューブを洗浄するために流体を噴射する媒吹装置において、請求項1乃至8のいずれか一に記載の媒吹装置用ノズルヘッドを備えたことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に従って詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係るノズルヘッドの断面図、図2は本発明の実施の形態に係る除去作動中の状態にあるノズルヘッド近傍の説明図、図3は本発明の実施の形態に係る待機中のノズルヘッド近傍の説明図、図4は本発明の実施の形態に係るノズルヘッドの径を縮小した断面図である。なお、図1乃至図7において、同じ構成の部分には同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略する。
【0027】
図1において、5はノズルヘッド3を囲繞した円筒状の輻射熱遮蔽壁で、輻射熱遮蔽壁5はノズルヘッド3への入熱を防止するため先端部を内側に湾曲させて湾曲部31を形成し、また、輻射熱遮蔽壁5の肉厚方向の温度差を軽減するため端部開口部9を設けている。ノズルヘッド3と輻射熱遮蔽壁5の間は空間部30で隔てられ、伝熱によるノズルヘッド3の温度上昇を低減している。そして、輻射熱遮蔽壁5の劣化時の交換を容易にするため、ネジ止め7および/または溶接8で温度の低いスイベルチューブ2に着脱できるように取付けられている。輻射熱遮蔽壁5の材質はノズルヘッド3と同様の耐熱金属で良く、特別な耐熱鋼を必要としない。
【0028】
図2において、ノズルヘッド3は炉内に挿入された後、供給管13からスイベルチューブ2内へ噴射媒体11が供給され、回転しながら噴射媒体11をノズル穴4、同ノズル孔4に対応させて設けた輻射熱遮蔽壁5の噴射開口部6からボイラーチューブ12へ噴射させて付着物15を除去する。その間ノズルヘッド3は輻射熱遮蔽壁5により周囲からの輻射熱による急激な温度上昇が防止され,サーマルショックが緩和される。また、輻射熱遮蔽壁5は端部開口部9からの高温流体の流入により内面が加熱されて肉厚方向の温度差が小さくなり熱応力が軽減している。
【0029】
図3において、ボイラーチューブ12の付着物の除去が終了するとスイベルチューブ2は炉外に引き出され、ノズルヘッド3も炉壁14の近傍で待機する。その間ノズルヘッド3は輻射熱遮蔽壁5により炉内10からの輻射による加熱を防止しノズルヘッド3の温度を600℃以下に抑えることができる。
【0030】
図4は輻射熱遮蔽壁5の取付けによりノズルヘッド3の大径化を避けるため、ノズルヘッド3を小径とし輻射熱遮蔽壁5の直径をスイベルチューブ2と同一にしてコンパクトにしたものである。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スイベルチューブの先端に設けられたノズルヘッドに、同ノズルヘッドを囲繞し先端縁部が内側に湾曲した開口部とノズルヘッドのノズル穴に対応した開口部を備えた輻射熱遮蔽壁を設けたことにより、断熱材を使用しないで、炉内の輻射によるノズルヘッドの温度を低下させ高温および熱履歴による材料劣化(酸化、σ脆化、クリープ、熱疲労等)を抑制し、サーマルショックおよび材料劣化による亀裂を防止し、輻射熱遮蔽壁自身も先端開口部による熱応力軽減で寿命が長くなり、結果としてスイベルチューブの寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るノズルヘッドの断面図。
【図2】本発明の実施の形態に係る除去作動中の状態にあるノズルヘッド近傍の説明図。
【図3】本発明の実施の形態に係る待機中のノズルヘッド近傍の説明図。
【図4】本発明の実施の形態に係るノズルヘッドの径を縮小した断面図。
【図5】従来の技術に係る媒吹装置の説明図。
【図6】従来の技術に係る媒吹装置用ノズルヘッドの断面図。
【図7】従来の技術に係る二重構造の媒吹装置用ノズルヘッドの断面図。
【符号の説明】
3 ノズルヘッド
5 輻射熱遮蔽壁
6 噴射開口部
7 ねじ止め
8 溶接
9 端部開口部
30 空間部
31 湾曲部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a furnace wall medium blowing device for cleaning a boiler tube of a boiler furnace wall, and more particularly to a nozzle head for a medium blowing device that prevents burning and cracking of the nozzle head due to thermal history, thermal shock, etc., and achieves a long life.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional medium blowing device, FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional nozzle head for a medium blowing device, and FIG. 7 is a conventional dual structure nozzle for a medium blowing device. It is sectional drawing of a head.
[0003]
Boiler tubes installed on the wall of a furnace such as a coal-fired boiler have ash and other combustion products attached to the surface, resulting in a decrease in thermal efficiency. Therefore, in order to periodically inject an injection medium such as steam to remove deposits and restore thermal efficiency, a furnace wall medium blowing device is installed as shown in FIG. 5 (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
Reference numeral 1 denotes a medium blowing device, which mainly includes a
[0005]
As shown in FIG. 6, the
[0006]
The removal operation of the medium blowing device 1 is performed by retracting the
[0007]
By such a removal operation, the
[0008]
As a means for preventing damage due to the thermal history and thermal shock of the
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-5515 (FIG. 2)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-108305 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 3]
JP 2000-65337 A (paragraph number [0013] and FIG. 1)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a nozzle head for a spraying device that has a simple structure and is excellent in heat resistance by an inexpensive means without using a heat insulating material. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 1 is directed to a nozzle head for a fluid blowing device that injects a fluid to clean a boiler tube in a boiler furnace, and shields radiant heat from the boiler furnace. The radiant heat shielding means is provided on the outer periphery of the nozzle head, and a space is provided between the nozzle head and the radiant heat shielding means.
[0012]
According to the said structure, the radiant heat from the boiler furnace which heats a nozzle head can be shielded. The radiant heat shielding means is heated by radiant heat, but since a space is provided between the nozzle head and the radiant heat shielding means, it is possible to reduce or prevent the temperature of the nozzle head from rising due to heat transfer from the radiant heat shielding means. .
[0013]
In order to solve the above problem, according to a second aspect of the present invention, in the nozzle head for a medium blowing device according to the first aspect, the fluid ejected from the nozzle head is conducted to the radiant heat shielding means. A conduction port is provided.
[0014]
According to the above configuration, by providing the radiant heat shielding means with the opening through which the fluid ejected from the nozzle head is conducted, the nozzle head is provided with the radiant heat shielding means, thereby blocking the ejection medium ejected from the nozzle head. Can be injected into the boiler tube.
[0015]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to
[0016]
According to the above configuration, the high-temperature fluid in the boiler furnace is introduced into the inside of the radiant heat shielding means to flow, the inside is heated against the temperature drop related to the radiation of the relatively low temperature nozzle head, and the radiant heat shielding is performed. The temperature difference in the thickness direction of the means can be reduced. When the radiant heat shielding means is closed without an opening, the internal temperature is reduced by the nozzle head, the temperature difference in the thickness direction of the radiant heat shielding means is increased, and material deterioration due to heat of the radiant heat shielding means is accelerated.
[0017]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 4 is the nozzle head for a fluid blowing device according to
[0018]
According to the said structure, the radiant heat which injects from the opening of the edge part of the said radiant heat shielding means can be reduced by curving the edge part of a radiant heat shielding means inside, and making a shadow with respect to a nozzle head.
[0019]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 5 is the nozzle head for a fluid blowing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the radiant heat shielding means is provided with an attaching / detaching means. It is characterized by that.
[0020]
In order to solve the above problem, according to a sixth aspect of the present invention, in the nozzle head for a medium blowing device according to the fifth aspect, the attaching / detaching means is a screw.
[0021]
In order to solve the above problem, the present invention according to claim 7 is characterized in that in the nozzle head for a fluid blowing device according to claim 5, the attaching / detaching means is welding.
[0022]
According to the above configuration, by providing the radiant heat shielding means with the attaching / detaching means, it is possible to easily replace the radiant heat shielding means subjected to the radiant heat and having deteriorated the material. Compared with the case where the nozzle head is replaced, it is effective both in terms of work and economy. When the attaching / detaching means is a screw or welding, the radiant heat shielding means can be easily replaced.
[0023]
In order to solve the above problem, according to an eighth aspect of the present invention, in the nozzle head for a fluid blowing device according to any one of the first to seventh aspects, the diameter of the end of the nozzle head is reduced. It is characterized by that.
[0024]
According to the above configuration, the nozzle head can be made small in diameter, and the diameter of the radiant heat shielding means can be made the same as that of the swivel tube so as to be compact.
[0025]
In order to solve the above problem, the present invention according to
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a nozzle head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the vicinity of the nozzle head in a removing operation according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view in which the diameter of the nozzle head according to the embodiment of the present invention is reduced. 1 to 7, the same reference numerals are given to the same components, and duplicate descriptions thereof are omitted.
[0027]
In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a cylindrical radiant heat shielding wall surrounding the
[0028]
In FIG. 2, after the
[0029]
In FIG. 3, when the removal of the deposits on the
[0030]
In FIG. 4, in order to avoid an increase in the diameter of the
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the nozzle head provided at the tip of the swivel tube surrounds the nozzle head and has an opening corresponding to the nozzle hole of the nozzle head surrounding the nozzle head and the inner edge of the nozzle head. By providing a radiant heat shielding wall with a part, the temperature of the nozzle head due to radiation in the furnace is lowered without using a heat insulating material, and material deterioration due to high temperature and thermal history (oxidation, σ embrittlement, creep, thermal fatigue) Etc.), cracks due to thermal shock and material deterioration are prevented, and the radiant heat shielding wall itself has a longer life due to the reduction of thermal stress due to the opening at the tip, and as a result, the life of the swivel tube can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a nozzle head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of the vicinity of a nozzle head in a removing operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view of the vicinity of a nozzle head in standby according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view in which a diameter of a nozzle head according to an embodiment of the present invention is reduced.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a medium blowing device according to a conventional technique.
FIG. 6 is a sectional view of a nozzle head for a medium blowing device according to a conventional technique.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a nozzle head for a double-layer medium blowing device according to the prior art.
[Explanation of symbols]
3 Nozzle head 5 Radiant
Claims (9)
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CN113439017A (en) * | 2019-02-19 | 2021-09-24 | 宝理塑料株式会社 | Device and method for removing deposit |
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