JP2005090765A

JP2005090765A - 炉壁の補修方法

Info

Publication number: JP2005090765A
Application number: JP2003320736A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Iura; しのぶ井浦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】低騒音・低振動でしかもブラスト材のコストが不要で、ブラスト材と付着した石炭灰片との特別な分離装置・工程が不要で安価且つ迅速に処理できる石炭灰層の剥離を行う炉壁の補修方法を提供する。
【解決手段】ブラストヘッド１に粒度が０．５〜１．２ｍｍの剥離した石炭灰片Ｓをブラスト材として空気圧送してブラストヘッド１の噴出口から噴射させて炉壁を打撃して石炭灰層Ｋを剥離するとともに、剥離した石炭灰片とブラスト材の石炭灰片とをブラストヘッドの吸引口から排出し、それを分級機４で０．５ｍｍ以上のものと以下のものに分級し、０．５ｍｍ以上の石炭灰片をブラストタンク７に貯え、同タンク内の０．５〜１．２ｍｍの粒度の石炭灰片をエジェクター混合器９を介してブラスト材圧送ホース２へ送ってブラストヘッドの噴出口からブラスト材として噴射させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、石炭を燃料として用いた火力発電所、大型ボイラー、焼却炉において、その炉室壁又は煙道壁（明細書中炉壁と称する）に付着して堆積した石炭灰（クリンカー）の層をブラスト材を噴射して打撃剥離して除去して炉壁を補修する技術に関する。

石炭を燃料として用いた火力発電所、大型ボイラー、焼却炉において、石炭が燃焼する際に炉底部等の炉壁に石炭灰（クリンカー）が層状に堆積する。この石炭灰層は定期的に剥離除去され、炉壁の清掃がなされている。この剥離除去された塊状・細片状・粉粒状の石炭灰は産業廃棄物であって、回収後特別な廃棄処理を必要としている。回収された石炭灰粒子はセメントの添加材や路盤材として一部再利用されている。

従来、この石炭灰層の剥離除去の方法としては、炉内を遠隔操作で走行する自走車のアーム先端に取付けたハツリ器具・ハンマー打撃装置を用いて炉壁を打撃・剥離させて、石炭灰層を剥離除去していた。この方法の例は特開２００１−１０８２２６号公報で知られている。
特開２００１−１０８２２６号公報しかしながら、このハツリ器具，ハンマー打撃装置を用いる方法は、周辺作業場の作業環境を悪化する粉塵や、騒音・振動が高いものであった。

壁面の表面層の別の剥離方法として、砂・鋼球等のブラスト材をブラストヘッドから空気圧で噴射させて表面を剥離する技術が知られるが、この方法を採用すると騒音・振動がかなり低減できるが、剥離した石炭灰粉がブラスト材に付着して石炭灰が表面に付着したブラスト材全体が産業廃棄物となり、大量の産業廃棄物が発生することとなる。ブラスト材と石炭灰とを分離する場合には、特別の分離装置を必要とし、処理コストと時間のかかるものとなる。又ブラスト材の砂、鋼球は消耗材であるのでそのコストが嵩むこととなる。

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、ブラスト材のコストが不要で、しかもブラスト材と付着した石炭灰との特別な分離装置・工程が不要で低価で且つ迅速に処理でき、しかも騒音・振動及び粉じんの飛散による周辺に及ぼす環境の悪化を低減できる炉壁の補修方法を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）炉壁表面に付着する石炭灰層を除去する炉壁の補修方法であって、ブラスト材を炉壁に向けて噴射させ、炉壁の石炭灰層を破砕して石炭灰片として石炭灰を剥離し、その剥離して回収された石炭灰片の一部で粒度が大きいものをブラスト材として循環使用して石炭灰を剥離して除去することを特徴とする炉壁の補修方法
２）ブラスト材を噴射させる噴出口とブラスト材で破砕して剥離された石炭灰片と噴射されたブラスト材とを負圧で吸引して排出する吸引口とを炉壁表面の一部を覆う形状のブラストヘッドに設け、ブラストヘッドを炉壁に押し付け、ブラストヘッドの噴出口からブラスト材を空気圧で噴射させて炉壁の石炭灰層を打撃して表面の石炭灰層を破砕剥離し、剥離された石炭灰片とブラスト材と空気とをブラストヘッドの吸引口から吸引して排出し、排出された石炭灰片とブラスト材とを分級機で所定以上の大きい粒度のものとそれより小さい微細片とに分級し、小さい微細片の石炭灰片は回収し、分級された大きい粒度の石炭灰片の一部又は全部をブラスト材としてブラストヘッドの噴出口に空気圧送してブラストヘッド内で炉壁に向けて噴射させ、剥離された石炭灰片の一部を循環使用する前記１）記載の炉壁の補修方法
３）ブラスト材として使用する石炭灰片の粒度が０．５ｍｍ以上で１．２ｍｍ以下のものである前記１）又は２）記載の炉壁の補修方法
にある。

本発明によれば、ブラスト工法を採用することで作業環境の向上や低騒音・低振動に対応でき、かつ炉壁を傷つけることなく処理でき、しかもブラスト材として石炭灰層の回収された破砕片の大きい粒度のものを使用することによって、ブラスト材のコストが不要となり、又ブラスト材とこれに付着した石炭灰との分離工程・分離装置を不要にして、設備費も安価に且つ迅速に処理できるものとした。又石炭灰を所定以下の粒度にすることも併せて行えるようになり、産業廃棄処理、再利用を容易にできるものとした。

本発明におけるブラスト材として使用する回収された石炭灰の粒度としては０．５ｍｍ以上で１．２ｍｍ以下のものが打撃力・空気輸送の点で適した粒度である。粒度が小さすぎるとブラスト材としての打撃力が失われ、又粒度が大き過ぎると空気輸送しにくいものとなる。

本発明のブラストヘッドの排出口には、ブラスト材（石炭灰片）と剥離された石炭灰片とを負圧で吸引して排出する吸引ポンプに接続された排出ホースを取付けるのがよい。又ブラストヘッドは炉壁表面の一部領域を覆って密閉するように炉壁に圧着させ、ブラストヘッドにブラスト材（石炭灰片）の噴射と、剥離された石炭片を回収するに充分な広さの密閉された空間を形成させるものが粉塵の飛散・騒音・振動の低減が行えるので好ましい。粒度が大き過ぎるブラスト材は別途破砕・粉砕機で小さくして粒径１．２ｍｍ程以下にしてブラスト材として使用し易くすることが好ましい。
ブラストヘッドから排出された石炭灰片は、０．５ｍｍ篩い目の分級機にかけ、以下のものは回収して排出し、それ以上の粒度で大き過ぎないものをブラスト材として使用することが好ましい。また、ブラストヘッド交換によって、手動による指定部位の作業も可能にすることが好ましい。
ブラストヘッドは補修する炉壁に沿って上下・左右移動させることとなるので、移動できるように吊下げ又はロボットアームの先端に取付けることが好ましい。また、ヘッド交換によって、手動による指定部位の作業も可能とすることができることが好ましい。

本実施例１は、石炭を燃料とする火力発電所のボイラー炉壁に付着した石炭灰層をコーンマスク形状で炉壁の一壁面を密閉して覆うブラストヘッドを使用し、ブラストヘッドの吸引口からバキューム（負圧）によって吸引排出される石炭灰片を分級機（セパレータ）で分級して一時ブラストタンクに貯えた後０．５〜１．２ｍｍの粒度の石炭灰片を高圧空気で空気圧送してブラストヘッドの噴出口から炉壁に向けて噴射させてブラストを行ない、分級機によって分級された０．５ｍｍより小さい粉粒状石炭灰片は回収される例である。

図１は、実施例１の説明図である。
図２は、実施例１のブラストヘッドを示す縦断面図である。
図３は、実施例１の剥離作業行程を示す説明図である。

図中、１は噴出口１ａと吸引口１ｂとを備えたコーンマスク状ブラストヘッド、１ｃは同ブラストヘッド１を吊下げるウインチのワイヤ、１ｄはブラストヘッド１を炉壁Ｗに沿って移動し易くする車輪、２はブラスト材圧送ホースで、ブラストヘッドの噴出口１ａに接続されている。３は吸引排出ホースで、ブラストヘッド１の吸引口に接続されている。４は吸引排出ホースで回収されたブラスト材の石炭灰片、炉壁から剥離された石炭灰片を篩４ａで０．５ｍｍ以上の粒度のものとそれより小さい粒度のものとをセパレートする分級機、５は同分級機で０．５ｍｍより小さいものをバキュームユニット６の負圧吸引力によって吸引してフィルター５ａで石炭灰と空気とを分別して粉粒状石炭灰をダストとして回収するフィルターユニット、６はバキュームユニットで、フィルターユニット５，分級機４，吸引排出ホース３を介してブラストヘッド１内に負圧を発生させてブラストヘッド１を炉壁Ｗに負圧吸着させ、又剥離された細片・粒・粉状の石炭灰とブラスト材として使用された石炭灰片とブラスト圧送用空気とを排出する負圧を真空ポンプ６ａで発生させる。７は分級機４で分級された５ｍｍ以上の粒度の石炭灰片を移動して貯えるブラストタンク、８はブラスト材の空気輸送用の１００Ｐｓ程の高圧空気を発生させるコンプレッサーで、ブラスト圧送ホース２と接続されている。９は同ブラスト圧送ホース２の途中に設けてブラストタンク７内のブラスト材とする石炭灰片をブラスト圧送ホース２の輸送空気流の途中にエジェクターを設け、同エジェクターで負圧を発生させてこれに石炭灰片を落下させて送り込むエジェクター混合器、１０は上記装置に電源を給電する発電機，１１は分級機４，フィルターユニット５，バキュームユニット６，ブラストタンク７，発電機１０，ブラストヘッド１，ブラスト圧送ホース２，吸引排出ホース３等を搭載して作業現場に移動できるようにしたブラスト作業車である。

この実施例１では、補修する炉壁の位置に作業車１１を移動させ、補修するボイラー室の炉壁面にブラストヘッド１をウインチのワイヤ１ｃによって補修する炉壁面位置に吊下する。ワイヤ１ｃのウインチ（図示せず）は遠隔操作で上下動自在になっている。
次に、バキュームユニット６を作動させ、バキュームユニット６のポンプ６ａによって負圧を発生させる。この負圧はフィルターユニット５と分級機（セパレーター）４，吸引排出ホース３を介してブラストヘッド１内を負圧状態にし、その負圧でブラストヘッド１を炉壁Ｗの壁面に付着させる。次に、コンプレッサ８を作動し、ブラスト材圧送ホース２に圧送空気を送り込む。ブラストタンク７内の０．５ｍｍ〜１．２ｍｍの粒径の石炭灰片Ｓをエジェクター混合器９によって空気によって圧送してブラストヘッド１の噴出口１ａから高速で石炭灰片Ｓを炉壁Ｗの表面の石炭灰層Ｋに向けて噴射させる。この石炭灰片Ｓを石炭灰層Ｋに衝突させることで石炭灰層Ｋを打撃して石炭灰層Ｋを破砕剥離させるものである。又ブラスト材として使用した石炭灰片Ｓも破砕され粒径が小さくなる。ブラストタンク７の吐出口から１．２ｍｍ以上の石炭灰片Ｓがエジェクター混合器９へ移動しないようにメッシュ（フィルター）が吐出口付近に設けられている。

石炭灰層Ｋの破砕された石炭灰片Ｓとブラスト材として使用された石炭灰片Ｓはその吸引口１ｂから負圧によって吸引されるようにブラストヘッド１外へ排出され、吸引排出ホース３を介して分級機４へ送られる。

分級機４によって石炭灰片Ｓはその内部の篩４ａによって粒径が０．５ｍｍ以上のものとそれより小さいものとに分級される。０．５ｍｍ以上の石炭灰片Ｓは送出装置１２によってブラストタンク７へ送られ貯えられる。同ブラストタンク７内の石炭灰片Ｓは１．２ｍｍ以上の粒径のものがエジェクター混合器へ移動しないようにフィルタを設けている。

一方分級機４の０．５ｍｍより小さい粒径の石炭灰片Ｓは負圧によってフィルターユニット５で送られ、ここで空気と石炭灰片Ｓとが分別されて空気のみバキュームユニット６へ送られ、その中のポンプによって大気へ放出される。又フィルターユニット５内の０．５ｍｍより小さい石炭灰片Ｓは貯えられ、ダストとし定期的，不定期的に排出されて産業廃棄物処理されるか又はセメント添加材料、道路の路盤材等として使用される。

このように、本願発明は、ブラスト材として破砕した石炭灰片Ｓの０．５ｍｍ以上の粒径の大きいものを使用したことによって、砂・鋼球等の特別なブラスト材を必要とせず安価となるとともに、ブラスト材とこれに付着した石炭灰との分離工程・装置は全く必要がない。又石炭灰片は循環使用するので不足を生じることはなく、しかもブラスト材として使用することで漸次粒度が低下して粉状に近い状態で回収でき、後の産業廃棄物処理、添加材として処理し易いものとした。尚、本実施例でブラスト開始時には、砂・鋼球等の従来のブラスト材を使用しても構わないものである。

本発明は、石炭を燃料とした大型の火力発電所のボイラーの炉壁又は煙道壁に付着する石炭灰層（クリンカー）を除去することを主にするが、中小型の石炭ボイラー、焼却炉、煙道でもブラストヘッドが簡易に壁面に一時的に密着できるものであれば、中小規模の装置の炉壁・煙道壁にも利用可能となる。

実施例１の説明図である。実施例１のブラストヘッドを示す縦断面図である。実施例１の剥離作業行程を示す説明図である。

符号の説明

１ブラストヘッド
１ａ噴出口
１ｂ吸引口
１ｃワイヤ
１ｄ車輪
２ブラスト材圧送ホース
３吸引排出ホース
４分級機
４ａ篩
５フィルターユニット
５ａフィルター
６バキュームユニット
７ブラストタンク
８コンプレッサ
９エジェクター混合器
１０発電機
１１ブラスト作業車
１２送出装置
Ｗ炉壁
Ｋ石炭灰層
Ｓ石炭灰片

Claims

炉壁表面に付着する石炭灰層を除去する炉壁の補修方法であって、ブラスト材を炉壁に向けて噴射させ、炉壁の石炭灰層を破砕して石炭灰片として石炭灰を剥離し、その剥離して回収された石炭灰片の一部で粒度が大きいものをブラスト材として循環使用して石炭灰を剥離して除去することを特徴とする炉壁の補修方法。
ブラスト材を噴射させる噴出口とブラスト材で破砕して剥離された石炭灰片と噴射されたブラスト材とを負圧で吸引して排出する吸引口とを炉壁表面の一部を覆う形状のブラストヘッドに設け、ブラストヘッドを炉壁に押し付け、ブラストヘッドの噴出口からブラスト材を空気圧で噴射させて炉壁の石炭灰層を打撃して表面の石炭灰層を破砕剥離し、剥離された石炭灰片とブラスト材と空気とをブラストヘッドの吸引口から吸引して排出し、排出された石炭灰片とブラスト材とを分級機で所定以上の大きい粒度のものとそれより小さい微細片とに分級し、小さい微細片の石炭灰片は回収し、分級された大きい粒度の石炭灰片の一部又は全部をブラスト材としてブラストヘッドの噴出口に空気圧送してブラストヘッド内で炉壁に向けて噴射させ、剥離された石炭灰片の一部を循環使用する請求項１記載の炉壁の補修方法。
ブラスト材として使用する石炭灰片の粒度が０．５ｍｍ以上で１．２ｍｍ以下のものである請求項１又は２記載の炉壁の補修方法。