JP2019143918A - 回転式空気予熱器、ボイラシステム、及び回転式空気予熱器の閉塞防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く省エネルギで酸性硫安による閉塞を防止することができる回転式空気予熱器及び回転式空気予熱器の閉塞防止方法を提供する。【解決手段】ボイラから排出される燃焼排ガスの熱量の一部を蓄熱し、外部から送気される空気に放熱することで空気を予熱し、空気をボイラに供給する回転式熱交換器４１と、回転式熱交換器４１の空気が流通する空気側領域４３のうち、回転式熱交換器４１の回転方向における空気側領域４３の周方向中間位置よりも後方の位置に、３００℃以上の高温ガスを噴き付けるノズル１０と、を備える回転式空気予熱器４。ノズル１０は、高温ガスを噴出す複数の噴出孔１２が回転式熱交換器４１の周方向の所定の範囲に延びて配置される先端部１０ａを備える。【選択図】図２

Description

本開示は、回転式空気予熱器、これを備えたボイラシステム、及び回転式空気予熱器の閉塞防止方法に関するものである。

一般に、ボイラシステムでは、ボイラからの燃焼排ガスの熱量を回収して供給空気を予熱することで熱エネルギの効率的な活用を図るため、回転式空気予熱器が使用されている。この回転式空気予熱器は、例えば、内部を軸方向に縦に２分割することで周方向に２つの区画を通過するように分割し、各々の区画を蓄熱用と放熱用に順次使用することで熱交換を行う。即ち、熱交換器（蓄熱回転体）の中心には回転可能に嵌入した回転軸があり、回転軸の周囲には円柱形状の蓄熱回転体があり、各々の区画に燃焼用空気と燃焼排ガスを別々に流通させる。これにより、蓄熱回転体の半円部分ずつを、予熱対象の燃焼用空気が一方の区画の蓄熱回転体に接触しながら流れ、冷却対象の燃焼排ガスが他方の区画の蓄熱回転体に接触しながら流れるように構成されている。この回転式空気予熱器においては、一定の速度で蓄熱回転体を回転させながら、一方の周方向半分の区画では燃焼排ガスの熱を回収して蓄熱回転体の半分に熱を貯える（蓄熱）とともに、蓄熱回転体の他の周方向半分の区画では、貯えられた熱により燃焼用空気を加熱する（放熱）。このようにして、前述の蓄熱と放熱とを交互に繰り返すことで、燃焼用空気を連続的に加熱することができる。

従来の回転式空気予熱器の一例としては、例えば下記の特許文献１，２に記載のものが報告されている。

特公平４−５９５５９号公報 特許第４４３４６７４号公報

ボイラシステムでは、ボイラからの燃焼排ガスに対して脱硝装置にてアンモニア（ＮＨ_３）を噴霧し、脱硝触媒のもとで燃焼排ガス中に含まれるＮＯｘを還元反応で分解して除去する脱硝工程を行う。しかしながら、このような脱硝工程において、燃焼排ガス中のＳＯｘと添加されたアンモニアが反応して酸性硫安（酸性硫酸アンモニウム）が発生する場合がある。酸性硫安が析出する温度は、燃焼排ガス中の成分濃度にも影響されるが、２８０℃レベル以下では酸性硫安が発生して析出し易くなる。発明者らの状況分析の結果、ボイラシステムからの燃焼排ガスが流通する系統で、脱硝装置より下流側に設けられた熱交換器では、特に、２３０〜２６０℃の温度領域においては酸性硫安が生成され析出し始めて、燃焼排ガスに接触する伝熱面等に付着し堆積することがある。

脱硝装置の燃焼排ガス流れの下流側に配置された回転式空気予熱器において、燃焼用空気流通側の回転の後半部では、熱交換によって温度が低下して２３０〜２６０℃の温度領域の部分から酸性硫安が析出・堆積しやすくなる。これにより、回転式空気予熱器のエレメントに閉塞が発生して伝熱性能の低下と圧力損出の増加を生じる場合がある。

図６、図７には、従来（特許文献２）の回転式空気予熱器の構成を示している。燃焼用空気路空間１４３においては、回転が進むにつれて蓄熱された熱エネルギが燃焼用空気に奪われるため、回転方向における前半部より後半部の方が温度は低くなる。例えば、燃焼用空気路空間１４３の上面において、回転式熱交換器１４１の回転方向における最前端部（図６中のａ点）の温度は３００℃程度となっている。一方、回転式熱交換器１４１の回転方向における最後端部（図６中のｂ点）の温度は１００℃程度となっている。このことから、燃焼用空気路空間１４３においては、酸性硫安が発生して析出し始めやすい２３０〜〜２６０℃の温度領域が存在していることがわかる。従って、燃焼用空気路空間１４３においては、回転式熱交換器１４１の回転方向における後半において酸性硫安の堆積が起きやすいことがわかる。

このような酸性硫安等の堆積物による回転式空気予熱器の閉塞を防止するため、特許文献１では、酸性硫安発生域にあたる中・低温部エレメントへ高温ガスをバイパスさせてエレメントを加熱している。これにより、付着した酸性硫安を離脱・除去している。

一方、特許文献２には、蓄熱回転体に付着したフライアッシュ等の付着物を除去するため、蓄熱回転体の燃焼用空気路側に高圧空気又は水蒸気によるスートブローを行うための洗浄管を蓄熱回転体の半径方向に沿って設けた構造が開示されている。

従来（特許文献２）の回転式空気予熱器１０４においては、図６，７に示すように、回転式熱交換器１４１の燃焼用空気路空間１４３の中間部の下方には、回転式熱交換器１４１の半径方向に延びるように洗浄管１０９が設けられている。この洗浄管１０９には、高圧空気又は水蒸気を噴き付けるノズル１１０が、回転式熱交換器１４１の半径方向に沿って配設されている。このノズル１１０から高圧空気や水蒸気を噴き付けることで、燃焼用空気路空間１４３に析出・堆積した付着物を吹き飛ばすように構成されている。

しかしながら、上記の特許文献１，２のような方法では、酸性硫安の除去効率が悪かった。また、特許文献２の方法では、多量の高圧空気や水蒸気を用いる必要もあり、エネルギの消費量が多いという問題もあった。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、効率良く省エネルギで酸性硫安による閉塞を防止することができる回転式空気予熱器及び回転式空気予熱器の閉塞防止方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態に係る回転式空気予熱器は、ボイラから排出される燃焼排ガスの熱量の一部を蓄熱し、外部から送気される空気に放熱することで前記空気を予熱し、前記空気を前記ボイラに供給する回転式熱交換器と、前記回転式熱交換器の前記空気が流通する空気側領域のうち、前記回転式熱交換器の回転方向における前記空気側領域の周方向中間位置よりも後方の位置に、３００℃以上の高温ガスを噴き付けるノズルと、を備える。

本開示の幾つかの実施形態に係る回転式空気予熱器は、３００℃以上の高温ガスを回転式熱交換器に噴き付けるノズルを備えているため、回転式熱交換器に析出・堆積した酸性硫安を熱分解させて除去することができる。特に、このノズルは酸性硫安の析出・堆積が起きやすい領域である、回転式熱交換器の回転方向における空気側領域の中間位置よりも後方の位置に高温ガスを噴き付けるため、酸性硫安の除去効率を高めることができる。これにより、効率良く省エネルギで回転式空気予熱器の酸性硫安による閉塞を防止することができる。

上記実施形態において、前記ノズルは、前記高温ガスを噴出す複数の噴出孔が前記回転式熱交換器の周方向の所定の範囲に延びて配置される先端部を備えることが好ましい。

ノズルから高温ガスを噴出す複数の噴出孔が、回転式熱交換器の周方向の所定の範囲に延びた配置であれば、回転式熱交換器の回転方向（周方向）において、幅領域に高温ガスを噴き付けて高温化することができる。従って、回転式空気予熱器の酸性硫安による閉塞を確実に防止することができる。周方向の所定の範囲とは、１つの噴出孔から高温ガスを噴出す場合に比べて、複数の噴出孔により高温ガスを噴出す範囲が周方向に幅広くなる（例えば、回転式熱交換器の外周長の１／１００から１／４倍の範囲）ように配置されることを示す。

上記実施形態において、前記ノズルの先端部の形状は、前記回転式熱交換器の周方向に沿って曲げられた円弧状であることが好ましい。

ノズルの先端部の形状が回転式熱交換器の周方向に沿って曲げられた円弧状であれば、特に回転式熱交換器の回転方向（周方向）における、より広い領域に高温ガスを噴き付けて高温化することができる。従って、回転式空気予熱器の酸性硫安による閉塞をより確実に防止することができる。

上記実施形態において、前記回転式空気予熱器は、前記ノズルの先端部を前記回転式熱交換器の半径方向に往復動させる往復動機構を備えることが好ましい。

往復動機構を備えることにより、ノズルを回転式熱交換器の半径方向に往復動させることができる。これにより、特に回転式熱交換器の半径方向における、より広い領域に高温ガスを噴き付けて高温化することができる。従って、回転式熱交換器の酸性硫安による閉塞を、少流量の高温ガスでより確実に防止することができる。

上記実施形態において、前記高温ガスを噴き付けるノズルの代わりに、ガスバーナノズルを備えることが好ましい。

ノズルがガスバーナノズルであれば、高温ガスを製造したり抽気したりする必要がなく、簡易な設備で酸性硫安の析出と回転式熱交換器の閉塞を防止することができる。また、ガスバーナノズルと回転式熱交換器との距離を、回転式熱交換器表面付近の温度が３００℃以上となるような距離に設定することで、回転式熱交換器の焼損を防止することができる。

本開示の幾つかの実施形態に係るボイラシステムは、ボイラと、該ボイラから排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置と、上述の幾つかの実施形態に係る回転式空気予熱器と、を備える。

本開示の幾つかの実施形態に係るボイラシステムは、上述の従来よりも効率良く省エネルギで酸性硫安による閉塞を防止することができる回転式空気予熱器を備えている。従って、省エネルギかつ効率の良いボイラシステムとなる。

本開示の幾つかの実施形態に係る回転式空気予熱器の閉塞防止方法は、ボイラからの燃焼排ガスの熱量の一部を蓄熱し、外部から送気される空気に放熱することで前記空気を予熱し、前記空気を前記ボイラに供給する回転式熱交換器を備え、前記回転式熱交換器の前記空気が流通する空気側領域の閉塞を防止する回転式空気予熱器の閉塞防止方法において、前記回転式熱交換器の回転方向における前記空気側領域の周方向中間位置よりも後方の位置に、ノズルにより３００℃以上の高温ガスを噴き付ける工程を有する。

本開示の幾つかの実施形態に係る回転式空気予熱器の閉塞防止方法においては、３００℃以上の高温ガスを回転式熱交換器に噴き付ける噴き付け工程を有しているため、回転式熱交換器に析出・堆積した酸性硫安を熱分解させて除去することができる。特に、酸性硫安の析出・堆積が起きやすい領域である、回転式熱交換器の回転方向における空気側領域の中間位置よりも後方の位置に高温ガスを噴き付けるため、酸性硫安の除去効率を高めることができる。これにより、効率良く省エネルギで回転式空気予熱器の酸性硫安による閉塞を防止することができる。

本開示の回転式空気予熱器及び回転式空気予熱器の閉塞防止方法によれば、従来よりも効率良く省エネルギで回転式空気予熱器の酸性硫安による閉塞を防止することができる。

本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器を備えるボイラシステムの構成を示す概略的な系統図である。 本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器の構成を模式的に示す斜視図である。 図２の回転式空気予熱器をＢ−Ｂ視した（下から見た）略底面図である。 燃焼排ガスの差圧に対する、高温ガスの流量及び温度の関係を表すグラフである。 本開示の別の一実施形態に係る回転式空気予熱器の構成を模式的に示す側断面図である。 従来の回転式空気予熱器の構成を模式的に示す斜視図である。 図６の回転式空気予熱器をＡ−Ａ視した（下から見た）略底面図である。

以下に、本開示に係る回転式空気予熱器及び回転式空気予熱器の閉塞防止方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、図の説明において、紙面上方や紙面下方は必ずしも鉛直上側方向や鉛直下側方向に合致する必要はない。

〔回転式空気予熱器〕
以下、本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器を備えるボイラシステムの構成を示す概略的な系統図である。

図１に示すように、ボイラシステム１は、ボイラ２と、ボイラ２から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を還元反応で分解して除去する脱硝装置３と、後述する本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器４と、を備える。ボイラ２にはバーナ２１が設けられており、Ｓ（硫黄）分を含む燃料がバーナ２１で燃焼されて、ボイラ２内に高温の燃焼排ガスが発生する。この燃焼排ガスは、ボイラ２の熱交換器（不図示）内を流れる流体（水や蒸気）と熱交換して温度が低下した後、燃焼排ガスは脱硝装置３を通過する。脱硝装置３では、燃焼排ガス中にアンモニア（ＮＨ_３）が噴霧（注入）され、脱硝触媒にてＮＯｘが還元反応で分解され除去される。その後、燃焼排ガスは回転式空気予熱器４に導かれ、押込通風機５から流入し、バーナ２１へ供給される燃焼用空気と熱交換され、燃焼用空気は予熱される。

燃焼用空気と熱交換されて温度が低下した燃焼排ガスは、集塵機６に導かれる。集塵機６にて燃焼灰や未燃分等が除去された後、誘引通風機７によって煙突８に導かれ、煙突８から大気中に排出される。

次に、本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器についてより詳細に説明する。図２は本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器の構成を模式的に示す斜視図であり、図３は回転式空気予熱器をＢ−Ｂ視した（紙面下方向から見た）略底面図である。

図２に示すように、本開示の一実施形態に係る回転式空気予熱器４は、例えば直径１５ｍの円筒形状の回転式熱交換器４１と、その中心部に配設された回転軸４２とを有している。回転式熱交換器４１の内部は軸方向に縦に２分割され、紙面下方側から紙面上方側に燃焼用空気が流れる燃焼用空気路空間（空気側領域）４３と、紙面上方側から紙面下方側に燃焼排ガスが流れる燃焼排ガス路空間（排ガス側領域）４４とに区画されている。
本実施形態の回転式空気予熱器４は、ボイラ２から排出される燃焼排ガスを燃焼排ガス路空間４４に導くことで、燃焼排ガスの熱量の一部を回転式熱交換器４１に蓄熱する。また外部から送気される空気を燃焼用空気路空間４３に導くことで、回転式熱交換器４１から放熱して空気を予熱し、この予熱された空気をボイラ２に供給する。
なお、図示していないが、回転式熱交換器４１の内部においては、回転軸４２の周りに複数の回転隔壁が配設されており、これらの回転隔壁は回転軸４２とともに回転できるように構成されている。また、回転式熱交換器４１の回転は、一定の速度で回転するように設定されており、例えば１分間に１回転程度となるように設定されている。

図２に示すように、回転式熱交換器４１の紙面下方側には、回転式熱交換器４１の半径方向に延びるように洗浄管９が設けられている。この洗浄管９の回転式熱交換器４１の回転軸４２側には、３００℃以上の高温ガスを噴き付けるノズル１０が設けられている。ノズル１０の先端部１０ａには、高温ガスを噴出す複数の噴出孔１２が、回転式熱交換器４１の周方向の所定の範囲に延びた配置となっていて、回転式熱交換器４１の回転方向（周方向）において、幅領域に高温ガスを噴き付けるようになっている。また、ノズル１０の先端部１０ａの形状は、回転式熱交換器４１の周方向に沿って曲げられた円弧状となっていてもよい。このノズル１０の先端部１０ａには、回転式熱交換器４１に向かい所定間隔をあけて複数の噴出孔１２が形成されている。ノズル１０は、回転式熱交換器４１の空気が流通する部分のうち、回転式熱交換器４１の回転方向における燃焼用空気路空間（空気側領域）４３の中間位置よりも後方の位置に、３００℃以上の高温ガスを周方向の所定の範囲に噴き付けるように構成されている。ノズル１０の径は、例えば６０〜８０Ａである。なお、周方向の所定の範囲とは、１つの噴出孔から高温ガスを噴出す場合に比べて、複数の噴出孔により高温ガスを噴出す範囲が周方向に幅広くなるように配置される範囲のことを示す。本実施形態での周方向の所定の範囲は、例えば、回転式熱交換器４１の外周長の１／１００から１／４倍の範囲としてもよい。回転式熱交換器４１の外周長の１／４倍は、燃焼用空気が流れる燃焼用空気路空間４３の中間位置に相当し、周方向の所定の範囲はこれを超える必要はない。

ノズル１０から回転式熱交換器４１に向けて噴き出す高温ガスの流量は、出口圧力が燃焼用空気路空間４３内の圧力とほぼ同一となることから、燃焼用空気の通過断面とノズル１０における高温ガスの通過断面との比で表すことができる。つまり、噴き出す高温ガスの流量は、燃焼用空気の流量と比較して１％にも満たない。従って、燃焼用空気路空間４３内に高温ガスを噴き出すことによる燃焼用空気に対する影響はほとんどないと言える。

高温ガスの温度は３００℃以上であればよいが、より短時間で酸性硫安を除去できた方が良いため、好ましくは３５０℃以上である。また、高温ガスの温度の上限は特に限定されないが、回転式熱交換器４１の運用温度を考慮すると、例えば５００℃以下、好ましくは４５０℃以下である。また、高温ガスの熱源としては、エコノマイザー入口付近の燃焼排ガス、又は電熱ヒータもしくはガスバーナによって熱せられた空気等を挙げることができる。

また、洗浄管９は、ノズル１０の先端部１０ａを回転式熱交換器４１の半径方向に往復動させる往復動機構（アクチュエータ）１１を備えている。ノズル１０を往復動させる周期は任意（回転式熱交換器４１の回転周期と同期する必要はない）であり、特に限定されない。即ち、回転式熱交換器４１が１回転する毎にノズル１０の位置を変更してもよいし、１，２回転時にはノズル１０の位置を変更せず、３回転時以降にノズル１０の位置を変更するというような不定期でノズル１０の位置を変更してもよい。回転式熱交換器４１が数回転する間に、回転式熱交換器４１の全体に対して高温ガスが噴き付けられるよう、ノズル１０の位置を変更して移動させるとさらに好ましい。

なお、噴き付ける高温ガスの温度や流量を上昇させることで、酸性硫安の除去効果を高めることができるが、設備的な対応のしやすさからは、高温ガスの温度を上昇させる前に高温ガスの流量を上昇させ、次の改善として高温ガスの温度を上昇させることが好ましい。

ここで、図４を示して高温ガスの温度を上昇させる前に高温ガスの流量を上昇させる場合の制御の一例について説明する。以下で説明する制御は、回転式空気予熱器に設けられた制御部によって行われる。制御部は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

図４は、燃焼排ガスの差圧に対する、高温ガスの流量及び温度の関係を表すグラフである。図４の横軸は回転式熱交換器４１を流通する前後の燃焼排ガスの差圧（図２中のΔＰ）を示し、縦軸は熱源である高温ガスの温度（℃）又は流量（Ｎｍ^３／ｈ）を示す。また、図４のグラフ中の実線は高温ガスの流量を示し、一点鎖線は高温ガスの温度を示す。

図４に示す本実施形態での一例としての制御においては、まず、高温ガスの目標温度を４００℃に設定している。ここで、燃焼排ガスの差圧ΔＰが小さい場合においても、高温ガスを常時少量（Ｍｉｎ流量：Ｑ_Ｍｉｎ）流すように制御を行う。このような制御により、脱硝装置３で脱硝反応に寄与せずに後流側へと搬送されるリークアンモニアが発生した場合であっても、アンモニアの急増による酸性硫安の急速な析出と回転式熱交換器４１の閉塞の発生が抑制される。

図４の横軸において、燃焼排ガスの差圧ΔＰが一定の値以上に上昇してきた場合、燃焼用空気路空間４３に酸性硫安が析出し、回転式熱交換器４１の一部に閉塞が発生し始めたと判断する。そこで、高温ガスの流量を上昇させ、目標流量（Ｑ）になるように調節する（図４中の両端矢印Ｃで示す領域）。

高温ガスの流量を上昇させても燃焼排ガスの差圧ΔＰが低下せず、燃焼排ガスの差圧ΔＰがさらに上昇して特定の値を超えた場合、回転式熱交換器４１の閉塞がさらに進み今後も閉塞が発生し続けると判断して、次に高温ガスの温度を一時的に上昇させ、４５０〜５００℃程度となるように調節する（図４中の矢印Ｄで示す位置での制御）。
その後、燃焼排ガスの差圧ΔＰが低下すれば、逆の制御を行う。即ち、燃焼排ガスの差圧ΔＰが低下して特定の値を下回ると、高温ガスの温度を４００℃へ戻し、燃焼排ガスの差圧ΔＰが一定の値未満に低下した場合には、高温ガスの流量を減少させて少量（Ｍｉｎ流量：Ｑ_Ｍｉｎ）を流すように制御を行う。
一方、高温ガスの流量を最大流量にするとともに高温ガスの温度を上昇させ、所定時間経過しても燃焼排ガスの差圧ΔＰが低下しない場合は、警報を発してオペレータによる対応判断を行う。

次に、本開示の別の一実施形態に係る回転式空気予熱器の一例について説明する。図５は、本開示の別の一実施形態に係る回転式空気予熱器の構成を模式的に示す側断面図である。図５に示す回転式空気予熱器４は、ノズル１０がガスバーナ（ダクトバーナ）ノズルであること以外は図２と同様である。このように、ノズル１０としてガスバーナノズル２１０を採用することもできる。この場合、熱源は、洗浄管２０９より導入した燃料ガス（ボイラ２のバーナ２１で使用される燃料ガス、天然ガス、プロパンガスなど）をガスバーナノズル２１０で燃焼させて発生する燃焼ガス（高温ガス）となる。

なお、回転式熱交換器４１とノズル１０との距離は、回転式熱交換器４１の紙面下表面付近において燃焼ガス（高温ガス）と接触する部分での温度が３００℃以上（好ましくは４００℃程度）で、回転式熱交換器４１が局部変形や焼損をしない耐熱温度（約５００℃）以下（さらに好ましくは４５０℃以下）となるように設定しておく。

〔回転式空気予熱器の閉塞防止方法〕
次に、本開示の回転式空気予熱器の閉塞防止方法の一例について説明する。
本開示の幾つかの実施形態に係る回転式空気予熱器の閉塞防止方法は、上述の回転式熱交換器４１と、上述のノズル１０，２１０と、を備える回転式空気予熱器４の閉塞防止方法である。この方法は、回転式熱交換器４１のボイラ２に供給する空気が流通する燃焼用空気路空間４３における、周方向の中間位置よりも回転式熱交換器４１の回転方向の後方側の位置に、ノズル１０，２１０により３００℃以上の高温ガスを噴き付ける噴き付け工程を有する。

なお、以下では、図２に示す回転式空気予熱器４において、本開示の回転式空気予熱器の閉塞防止方法を適用する場合を一例として説明するが、これに限定されない。即ち、図５に示す回転式空気予熱器４に本開示の回転式空気予熱器の閉塞防止方法を適用してもよい。

（噴き付け工程）
噴き付け工程においては、回転式熱交換器４１のボイラ２に供給する空気が流通する部分における、燃焼用空気路空間４３の周方向の中間位置よりも回転式熱交換器４１の回転方向の後方側の位置に、ノズル１０により３００℃以上の高温ガスを紙面下方向から噴き付ける。この際、ノズル１０の先端部１０ａを回転式熱交換器４１の半径方向に往復動させて、回転式熱交換器４１が数回転する間に、回転式熱交換器４１の全体に対して高温ガスが噴き付けられるよう、ノズル１０の位置を変更して移動させる。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記したように、本実施形態の回転式空気予熱器４は、３００℃以上の高温ガスを回転式熱交換器４１に噴き付けるノズル１０を備えているため、回転式熱交換器４１に析出・堆積した酸性硫安を熱分解させて除去することができる。特に、このノズル１０は酸性硫安が発生して析出・堆積し始めやすい回転式熱交換器４１の回転方向における燃焼用空気路空間４３の周方向の中間位置よりも後方の位置に高温ガスを噴き付けることで、噴き付けられた部分が、酸性硫安が析出し始めやすい温度域（２３０℃〜２６０℃）より高い温度に加熱されるとともに、高温ガスの流れを与えることができるため、酸性硫安の熱分解によって酸性硫安の除去効率を高めることができる。従って、従来よりも効率良く省エネルギで回転式空気予熱器４の回転式熱交換器４１への酸性硫安による閉塞を防止することができる。

また、ノズル１０の先端部１０ａの形状が回転式熱交換器４１の周方向に沿って曲げられた円弧状であれば、特に回転式熱交換器４１の回転方向（周方向）における、より広い領域に高温ガスを噴き付けて高温化することができる。従って、回転式空気予熱器４の回転式熱交換器４１の酸性硫安による閉塞をより確実に防止することができる。

また、往復動機構１１を備えることにより、ノズル１０を回転式熱交換器４１の半径方向に往復動させることができる。これにより、特に回転式熱交換器４１の半径方向における、より広い領域に高温ガスを噴き付けて高温化することができる。従って、回転式空気予熱器４の回転式熱交換器４１の酸性硫安による閉塞を、少流量の高温ガスでより確実に防止することができる。特に、円弧状のノズル１０を往復動機構１１により回転式熱交換器４１の半径方向に往復動させることで、回転式熱交換器４１の周方向と半径方向における広い領域の酸性硫安を除去することができる。

また、ノズル１０がガスバーナノズルであれば、高温ガスを製造したり抽気したりする必要がなく、簡易な設備で酸性硫安の析出と回転式空気予熱器４の回転式熱交換器４１の閉塞を防止することができる。また、酸性硫安の析出と回転式熱交換器４１の閉塞を防止するため、ガスバーナノズル２１０と回転式熱交換器４１との距離は、回転式熱交換器４１表面付近においての温度が３００℃以上で耐熱温度以下となるような距離に設定する。

また、本開示のボイラシステム１は、上述の従来よりも効率良く省エネルギで酸性硫安による閉塞を防止することができる回転式空気予熱器４を備えている。従って、省エネルギかつ効率の良いボイラシステム１となる。

また、上記したように、本実施形態の回転式空気予熱器の閉塞防止方法においては、３００℃以上の高温ガスを回転式熱交換器４１に噴き付ける噴き付け工程を有しているため、回転式熱交換器４１に析出・堆積した酸性硫安を熱分解させて除去することができる。特に、酸性硫安の析出・堆積が起きやすい回転式熱交換器４１の回転方向における燃焼用空気路空間４３の中間位置よりも後方の位置に高温ガスを噴き付けるため、酸性硫安の除去効率を高めることができる。従って、従来よりも効率良く省エネルギで回転式空気予熱器４の酸性硫安による閉塞を防止することができる。

１ ボイラシステム
２ ボイラ
３ 脱硝装置
４ 回転式空気予熱器
５ 押込通風機
６ 集塵機
７ 誘引通風機
８ 煙突
９、２０９ 洗浄管
１０ ノズル
１０ａ 先端部
１１ 往復動機構
１２ 噴出孔
２１ バーナ
４１ 回転式熱交換器
４２ 回転軸
４３ 燃焼用空気路空間（空気側領域）
４４ 燃焼排ガス路空間（排ガス側領域）
２１０ ガスバーナノズル（ノズル）

Claims (7)

1. ボイラから排出される燃焼排ガスの熱量の一部を蓄熱し、外部から送気される空気に放熱することで前記空気を予熱し、前記空気を前記ボイラに供給する回転式熱交換器と、
   前記回転式熱交換器の前記空気が流通する空気側領域のうち、前記回転式熱交換器の回転方向における前記空気側領域の周方向中間位置よりも後方の位置に、３００℃以上の高温ガスを噴き付けるノズルと、
   を備えることを特徴とする回転式空気予熱器。
2. 前記ノズルは、前記高温ガスを噴出す複数の噴出孔が前記回転式熱交換器の周方向の所定の範囲に延びて配置される先端部を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転式空気予熱器。
3. 前記ノズルの前記先端部の形状は、前記回転式熱交換器の周方向に沿って曲げられた円弧状であることを特徴とする請求項２に記載の回転式空気予熱器。
4. 前記回転式空気予熱器は、前記ノズルの先端部を前記回転式熱交換器の半径方向に往復動させる往復動機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回転式空気予熱器。
5. 前記高温ガスを噴き付けるノズルの代わりに、ガスバーナノズルを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転式空気予熱器。
6. ボイラと、
   該ボイラから排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置と、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転式空気予熱器と、
   を備えるボイラシステム。
7. ボイラからの燃焼排ガスの熱量の一部を蓄熱し、外部から送気される空気に放熱することで前記空気を予熱し、前記空気を前記ボイラに供給する回転式熱交換器を備え、前記回転式熱交換器の前記空気が流通する空気側領域の閉塞を防止する回転式空気予熱器の閉塞防止方法において、
   前記回転式熱交換器の回転方向における前記空気側領域の周方向中間位置よりも後方の位置に、ノズルにより３００℃以上の高温ガスを噴き付ける工程を有することを特徴とする回転式空気予熱器の閉塞防止方法。

Images