JP2015183988A - 流動床炉用散気ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ安価にして散気ノズル１０の寿命を長くする。
【解決手段】流動床ボイラや流動床焼却炉等の流動床炉内に設けられる散気ノズルである。そのノズルブロック１２の摩耗し易い又は摩耗した露出面に、鋼板２１表面に耐摩耗層２２を溶接肉盛した耐摩耗性保護板１５’を溶接１６する。その耐摩耗性保護板１５’は耐摩耗性鋼板２０から切り取る。耐摩耗性鋼板は量販品であり、ノズル表面に直接に硬化肉盛りするのに比べて安価となる。耐摩耗性保護板には孔１７を形成し、その孔の内側周縁をノズル露出面に溶接１６’する。このようにすれば、耐摩耗性保護板をその周縁の溶接によるノズルへの固定のみならず、孔の内側周縁への溶接によっても固定力が担保されるため、耐摩耗性保護板のノズルへの取付け安定性が向上する。また、その孔１７内に、流動物ｂが入って滞留することによってセルフライニング作用がなされるため、ノズルの耐摩耗性も向上する。
【選択図】図３

Description

この発明は、流動床ボイラや流動床焼却炉等の流動床炉内に設けられる散気ノズルに関するものである。

流動床ボイラは、燃焼により加熱された流動砂を熱回収室と燃焼室の相互間に循環させて熱回収を行うものである（特許文献１、図２参照）。流動床焼却炉は、炉底部に流動砂を充填し、その流動床に被焼却物を投入して焼却する（特許文献２、図１、図２、特許文献３、図４参照）。

これらの流動床は、何れにおいても、床底に複数の散気ノズルが上方に向いて設置され、この各散気ノズルから空気を流動床（層）内に送り込んで砂等の流動物を流動させるものである（特許文献１、図２、特許文献２、図２、特許文献３、図１、図６参照）。その散気ノズル１は、従来、図８に示すように、円柱状ブロック２の下面から中程に至った後、側面に開口する通気路３を形成し、その通気路３の下端から空気管４によって空気ａを送り込んで、流動床内に散気する構成が一般的である。

特許第２５２８７１１号公報 特開２００２−２９５８１８号公報 特開２００８−８５７５号公報 特許第３１９４８８６号公報

上記散気ノズル１は、流動床において、砂等の流動物と接触し続けるため、その接触面（露出面）は経時とともに摩耗する。このため、定期点検時等において、その露出面がある程度摩耗すると、寿命と判断してノズル１を取り替えている。この取り替え作業は煩雑であり、コスト面において問題である。
この取り替え頻度を少なくするため、ノズル自体を耐摩耗性の材料で製作することもなされているが、空気を噴出するという作用から、上記のように、ブロック２は、その内部に通気路３を形成する必要があり（特許文献３図１、図７参照）、高い耐摩耗を有する材料であると、その通気路３を形成するのが困難であり、高い耐摩耗性を有する材料を使用していないのが実情である。

また、ノズル１の露出面に、耐摩耗層を溶接肉盛り（硬化肉盛り）して耐摩耗性を向上させることが考えられる。しかし、散気ノズル１は、各流動床に固有の専用品であるため、その専用品であるノズルに個別に耐摩耗層を溶接肉盛りすることは、手間がかかり、コスト面において問題となる。このとき、定期点検時等において、摩耗の激しい場所にある散気ノズル１のみを、硬化肉盛りを施した物に交換することも考えられるが、その管理面で手間がかかる問題がある。

この発明は、以上の実状の下、簡単かつ安価にして散気ノズルの寿命を長くすることを課題とする。

上記課題を達成するため、この発明は、散気ノズルの摩耗し易い又は摩耗した露出面に、鋼板表面に耐摩耗層を溶接肉盛した耐摩耗性保護板を溶接して取付けることとしたのである。
鋼板表面に耐摩耗層を溶接肉盛した耐摩耗性鋼板は量販品であり（特許文献４等）、その耐摩耗性鋼板から、上記耐摩耗性保護板を切り取れば（溶断すれば）、ノズル表面に直接に硬化肉盛りするのに比べて安価となる。

このとき、上記耐摩耗性保護板にその表裏面に貫通する孔を形成し、その孔の内側周縁を上記ノズル露出面に溶接した構成とすることができる。このようにすれば、耐摩耗性保護板は、その周縁の溶接によるノズル表面への固定のみならず、孔の内側周縁への溶接によっても固定力が担保されるため、ノズル（ブロック２）への取付け安定性が向上する。また、その孔内に、流動物が入って滞留することによってセルフライニング作用がなされるため、ノズルの耐摩耗性も向上する。

以上の構成の散気ノズルの耐摩耗性を向上させたノズル保護構造は、種々の方法によって構成できるが、例えば、ノズルの摩耗し易い又は摩耗した露出面に、鋼板表面に耐摩耗層を溶接肉盛した耐摩耗性保護板を溶接して取付け、その耐摩耗性保護板によってノズルの流動物による摩耗を抑制した保護方法を採用することができる。このとき、上記と同様に、耐摩耗性保護板がその表裏面に貫通する孔を有し、その孔の内側周縁を上記ノズル露出面に溶接する方法を採用することができる。

この発明は、以上のように構成したので、簡単かつ安価にして散気ノズルの寿命を長くすることができる。

この発明に係る散気ノズルの一実施形態の一部の断面図 同実施形態の耐摩耗性保護板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は切断正面図 同散気ノズルの他の実施形態の一部の断面図 同実施形態の耐摩耗性保護板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は切断正面図 耐摩耗性保護板用耐摩耗性鋼板の製作説明用斜視図 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ耐摩耗性保護板の各例の平面図 同散気ノズルのさらに他の実施形態の一部の断面図 従来の散気ノズルの一部の断面図

この発明に係る散気ノズルの一実施形態を図１、図２に示し、この実施形態の散気ノズル１０も、従来と同様に、円柱状ブロック（ノズル本体）１２にその下面から中程に至った後、側面に開口する通気路１３を形成し、その通気路１３の下端に空気管１４を接続したものである。そのブロック１２及び空気管１４は、ステンレス鋼（ＳＵＳ：Steel Use Stainless)又は耐熱鋼（ＳＵＨ：Steel Use Heat Resisting)等を適宜に使用する。通気路１３の開口１３ａはブロック１２の周囲に最適な散気（空気噴出）が行われるようにその周囲任意の位置に、１個でも良いが、複数を等間隔に設けることができる。

この実施形態は、この散気ノズル１０において、ブロック１２の上面に耐摩耗性保護板１５を設けた点が特徴である。
その耐摩耗性保護板１５は鋼板表面に耐摩耗層を溶接肉盛した耐摩耗性鋼板２０から切り取る（溶断する）。その耐摩耗性鋼板２０は、例えば、図５に示すように、ブロック１２と同質のステンレス鋼又は耐熱鋼等の鋼板２１上にその幅方向に溶接ビードｃを形成するとともに、その溶接ビードｃを長さ方向に連続して（図５（ａ）参照）耐摩耗層２２を肉盛り溶接したものである（同図（ｂ）参照）。

その耐摩耗性鋼板２０から得た耐摩耗性保護板１５を、図１に示すように、ブロック１２の上面全域にその周囲を溶接１６して取付ける（固定する）。その溶接１６は、全周に連続しても間欠的であっても良い。この耐摩耗性保護板１５をブロック１２上面に取付けることによって、最も摩耗し易いブロック１２上面が耐摩耗性となって散気ノズル１０の寿命が長くなる。

図３、図４には耐摩耗性保護板の他の実施形態を示し、この実施形態に係る散気ノズル１０の耐摩耗性保護板１５’はその中心に表裏面に貫通する孔１７を形成したものである。この孔１７の大きさは、後記のセルフライニングの効果等を考慮して適宜に決定する。

この耐摩耗性保護板１５’も同様に、図３に示すように、ブロック１２の上面全域にその周囲を溶接１６して取付ける。このとき、孔１７の内側周縁もブロック１２に溶接１６’する。この溶接１６’も、全周に連続しても間欠的であっても良く、この溶接１６’によって、耐摩耗性保護板１５’はブロック１２により強固に取付けられる。また、この散気ノズル１０が流動床内に設置されて、流動作用がなされると、同図に示すように、その孔１７内に砂等の流動物ｂが入り込む。この流動物ｂが入って滞留することによってセルフライニング作用がなされ、ノズル１０の耐摩耗性は孔１７を設けない場合に比べて低下することは無い。また、孔１７内側周縁の溶接１６’は、外周縁の溶接１６が流動物ｂにより摩耗するのに対し、流動物ｂの滞留によって摩耗し難いため、耐磨耗性保護板１５’がより脱落し難い利点もある。

上記孔１７は、上記セルフライニング性を有効に得ることができて耐摩耗性保護板１５’の耐摩耗性を担保し得る限りにおいて、その大きさや配置は任意である。例えば、図６（ａ）に示す周り四等分位に孔１７を適宜数設けたもの等としたり、同（ｂ）に示すように、図４の実施形態において、孔１７の周りに表裏面に貫通する周囲等間隔の孔１７’を設けたりすることができる。
また、散気ノズル１０の露出面の何れに耐摩耗性保護板１５、１５’を取付けるかは、ノズル１０の設置位置などによって摩耗面が異なるため、その摩耗面に摩耗度合いに応じて適宜に取付ければ良い。例えば、ブロック１２の上面のみならず、側面も摩耗するのであれば、図７に示すように、ブロック１２の上面及び側面にこの耐摩耗性保護板１５、１５’を適宜に溶接１６、１６’によって取付ける。このとき、ブロック１２は角柱状としてその側面を平面とする。耐摩耗性保護板１５、１５’の取付けは、ブロック１２の上面や側面の全域でなくても、部分的でもよい。
さらに、この耐摩耗性保護板１５、１５’は、定期点検時等において、摩耗した散気ノズル１０のその摩耗面に取付けることもできる。

１、１０ 散気ノズル
２、１２ 散気ノズルのブロック（ノズル本体）
３、１３ 散気ノズルの通気路
１３ａ 散気口（空気噴出口）
４、１４ 空気管
１５、１５’ 耐摩耗性保護板
１６、１６’ 溶接部
１７、１７’ 孔
２０ 耐摩耗性鋼板
２１ 耐摩耗性鋼板の鋼板
２２ 同耐摩耗層
ａ 空気
ｂ 流動物
ｃ 溶接ビード

Claims (4)

1. 流動床炉内に設置される散気ノズル（１０）であって、そのノズル（１０）の摩耗し易い又は摩耗した露出面に、鋼板（２１）表面に耐摩耗層（２２）を溶接肉盛した耐摩耗性保護板（１５、１５’）を溶接（１６）して取付けたことを特徴とする流動床炉用散気ノズル。
2. 上記耐摩耗性保護板（１５’）にその表裏面に貫通する孔（１７）を形成し、その孔（１７）の内側周縁を上記ノズル露出面に溶接（１６’）したことを特徴とする請求項１に記載の流動床炉用散気ノズル。
3. 流動床炉内に設置される散気ノズル（１０）の保護方法であって、そのノズル（１０）の摩耗し易い又は摩耗した露出面に、鋼板（２１）表面に耐摩耗層（２２）を溶接肉盛した耐摩耗性保護板（１５、１５’）を溶接（１６）して取付け、その耐摩耗性保護板（１５、１５’）によってノズル（１０）の流動物（ｂ）による摩耗を抑制したことを特徴とする流動床炉用散気ノズルの保護方法。
4. 上記耐摩耗性保護板（１５’）がその表裏面に貫通する孔（１７）を有し、その孔（１７）の内側周縁を上記ノズル露出面に溶接（１６’）することを特徴とする請求項３に記載の流動床炉用散気ノズルの保護方法。

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