JP2017125626A - 付着物除去装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)廃棄物燃焼ボイラに配されて、廃棄物固形燃料の燃焼ガスから熱を回収する伝熱管群の端面開口部に付着する粘着性付着物を除去するための付着物除去装置であって、該付着物除去装置は粘着性付着物が付着する伝熱管群の端面開口部に対向して配されて、廃棄物燃焼ボイラのケーシングを貫通しケーシング外部から内部に伸びて該端面開口部に向かって進退自在、且つ、回転自在に支持された回転シャフト、及び、回転シャフトに一端を支持されて該端面開口部に対して直交する方向に伸びるクリーニングアーム、を備えて、回転シャフトを該端面開口部に向かって前進させた状態で回転させることによって、クリーニングアームが該端面開口部に近接した状態で回転することにより粘着性付着物を掻きとり除去する。
図1から図8は本発明の実施形態を説明するための図に係わり、その好ましい例を示したものであって、図1は廃棄物燃焼ボイラの構成を説明する図であり、図2は付着物除去装置の構成を説明する図である。図3は付着物除去装置と伝熱管群の配置を説明する図であり、図3(2)は図3(1)をA方向に観察した図であり、図3(3)は図3(1)をB方向に観察した図である。図4は付着物除去装置内部のガスの流れを説明する概念図である。図5は付着物除去装置のクリーニングアームを伝熱管群に近接させた状態を説明する図であり、図5(2)は図5(1)をA方向に観察した図である。図6はクリーニングアームをアーム格納部に格納した状態を説明する図であり、図6(2)は図6(1)をB方向に観察した図である。図7は本発明の実施形態に係り付着物除去装置のクリーニングアームを伝熱管群に近接させて回転させた状態を説明する概念図であり、図8は付着物除去装置のクリーニングアームをケーシング外に取り出した状態を説明する図である。
図9は本発明による他の実施形態に係り付着物除去装置の構成を説明する図である。
なお、参考として廃棄物燃焼ボイラの従来技術に係り粘着性付着物が付着する状況を説明するための概念図を図10に示した。
図1に示した廃棄物燃焼ボイラ100(ボイラ100と略して称することもある)は、ケーシングの下部に空気導入口55を備えて、その上方に燃焼ベッド54、燃料供給口51、着火バーナ61を配している。また、着火バーナ61の上方には、昇温バーナ63が配されるとともに、図示しない2次空気吹込用ノズルが複数個所配されている。
なお、本実施形態においては、図3(2)に示すように、第1伝熱管群31が63本(縦7列、横9列)の伝熱管により形成されている。
仕切板35は、ケーシング内の図面向かって右側部分を区切り、燃焼ガスが第1伝熱管群31及び第2伝熱管群32を通り抜けることなくケーシング右側部分を上昇して燃焼ガス排出口59より排出されるのを防止する。
熱交換を受けた水は高温となって水蒸気になり、ボイラ100の上に設置したスチームドラム70に蓄えられて様々に活用される。図1に示したボイラ100は、前述した第1伝熱管群31並びに第2伝熱管群32の構成により熱交換室30を構成する。
本実施形態による付着物除去装置10は、図2に示すように、回転シャフト12、クリーニングアーム14、シャフトヘッド15、ハンドル18、及びスイベルジョイント16等から構成されている。
図8(1)及び(2)に第2支持部24の位置を変えた状況を示す。詳細は後述するが図8(1)は付着物除去装置10の通常状態を示し、(2)はメンテナンス時の状態を示す。以下、説明を簡略化するため、図8の(1)に示す通常時の状態に基づいて付着物除去装置10の構成を説明する。
なお、詳細を図示しないが、本実施形態においては、ボイラ100内と外部の境界に生じる隙間に、それぞれ必要に応じて、適宜、耐熱性の高いグランドパッキン24A等をシール部材として配しており、図8(1)に示す通常時においては、第2支持部24とアーム格納部26の間もシールされた状態となっている。
なお、本実施形態において、クリーニングアーム14は、円筒状のパイプ14Aに端部を斜めに面取りしたフラットバー14Bを溶接した形状となっており、回転させた際に付着物を容易に除去しやすい構造としている。しかし、本発明に適応できるクリーニングアーム14の形状の範囲はそれに限るものではなく、状況に応じて、平板状、角柱状、又、三角柱状等、本発明の逸脱しない範囲で変更が可能であり、或いは、櫛状の突起やブレードをつけても良い。
ここで、図2に示すように、通常時においては、アーム格納部26のケーシング外方向側の面に接して第2支持部24が接する。そして、図6に示すように、クリーニングアーム14が、第1伝熱管群より離間する方向に移動した際において、格納溝26Bの中にクリーニングアーム14が格納される。なお、付着物除去装置10のクリーニングアーム14をメンテナンスする際においては、図8の(2)に示すように、第2支持部24を回転させてケーシング外に取り出すことが出来る。
燃焼ガスから熱を回収するための複数の伝熱管を並べた場合には、ガス入口となる第1伝熱管群31の端面開口部に粘着性付着物が多く付着する。
ボイラ100の運転を開始してから付着物が付着するまでの間は、図6に示すように、クリーニングアーム14を、第1伝熱管群より離間する方向に移動させて、格納溝26Bの中に格納する。廃棄物固形燃料を燃焼させた際には、腐食性の燃焼ガスが発生する可能性があるが、クリーニングアーム14を格納溝26Bに格納しておくことにより、燃焼ガスに対する接触割合が減少する。
なお、本実施形態によるガスの吹付方向は、伝熱管の長手方向に対して直交する方向になるので、伝熱管内部に付着物を押し込む可能性が少なく、除去方法として適している。
本実施形態においては、回転するクリーニングアーム14の掻き取り効果と、ガスによる吹き飛ばし効果の両方を、機能的に組み合わせて用いることにより、様々な形状に配置された伝熱管群の配置に対応可能であり好ましい。
そして、清掃時は、クリーニングアーム14を端面開口部である管板面まで押し込み、掻き板部となるフラットバー14Bを管板面に押し当てた後、回転させることによって、ボイラの管板面に付着した付着物を払い落とす構造である。
清掃後は、クリーニングアーム14を管板面から壁側(築炉の切欠き部分である格納溝26Bにもぐりこませる)まで引き抜くことで、高温条件化にさられることを防ぐことができる。
本発明による他の実施形態を図9に示す。図9に示した付着物除去装置10Bは、前述した実施形態と同様に、回転シャフト12、クリーニングアーム14、ハンドル18、及びスイベルジョイント16等から構成されている。
前述した先の実施形態による付着物除去装置10は、回転シャフト12を、第2支持部24に配されたグランドパッキン24Aと、シャフトヘッド15に形成した突起の2点で支持する構造となっている。
したがって、設計上の問題により、例えば、伝熱管の配置等の関係から、シャフトヘッド15を伝熱管の開口部に挿入することが難しいようなケースにおいても適応することが可能である。
10B 付着物除去装置 (他の実施形態)
12 回転シャフト
14 クリーニングアーム
15 シャフトヘッド
15B シャフトヘッド(平状タイプ)
16 スイベルジョイント
18 ハンドル
22 第1支持部
24 第2支持部
30 熱交換室
31 第1伝熱管群
32 第2伝熱管群
60 燃焼室
100 廃棄物燃焼ボイラ
Claims (4)
- 廃棄物燃焼ボイラに配されて、廃棄物固形燃料の燃焼ガスから熱を回収する伝熱管群の端面開口部に付着する粘着性付着物を除去するための付着物除去装置であって、
該付着物除去装置は粘着性付着物が付着する伝熱管群の端面開口部に対向して配されて、廃棄物燃焼ボイラのケーシングを貫通しケーシング外部から内部に伸びて該端面開口部に向かって進退自在、且つ、回転自在に支持された回転シャフト、
及び、回転シャフトに一端を支持されて該端面開口部に対して直交する方向に伸びるクリーニングアーム、を備えて、
回転シャフトを該端面開口部に向かって前進させた状態で回転させることによって、クリーニングアームが該端面開口部に近接した状態で回転することにより粘着性付着物を掻きとり除去する付着物除去装置。 - 前記回転シャフトのケーシング外部側に回転自在のスイベルジョイントを配して、回転シャフト及びクリーニングアームを中空とすることにより、スイベルジョイントからクリーニングアーム先端まで連通するガス通路を形成した請求項1に記載の付着物除去装置。
- 前記回転シャフトのケーシング貫通部分に、クリーニングアームを格納するための溝部を形成したアーム格納部を配した請求項1又は請求項2に記載の付着物除去装置。
- 前記回転シャフトの端面開口部側の一端に円錐状の突起部分を形成して、クリーニングアームが該端面開口部に近接した状態で回転する際において、突起部分の一部又は全部が伝熱管の開口部に挿入された状態とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の付着物除去装置。
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