JP2755841B2 - Dust adhesion prevention device for liquid injection nozzle - Google Patents
Dust adhesion prevention device for liquid injection nozzleInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、流動層炉で発生する高
ダクト排ガス等のダストを含む高温ガス中に水又は液状
物を噴射して冷却する液噴射ノズルのダスト付着防止装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for preventing dust from adhering to a liquid injection nozzle for injecting water or a liquid substance into a high-temperature gas containing dust such as high duct exhaust gas generated in a fluidized bed furnace and cooling the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のダストを多量に含む高温の燃焼排
ガスを冷却する水噴射ノズルを、図３に示す。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional water injection nozzle for cooling high-temperature combustion exhaust gas containing a large amount of dust.
【０００３】水噴射ノズル１はガス冷却室２に耐火物３
を貫通して設置されている。ガス冷却用の水４は水噴射
ノズル１の水入口部５より同ノズル１内を軸方向へ延び
る管５ａ内に入り、ノズル１の先端からガス冷却室２に
噴射される。余剰の水は、前記管５ａを取囲む管６ａよ
り水出口部６を経て水供給系に戻される。ノズル冷却用
とパージ用の空気１７は、水噴射ノズル１を取囲むスリ
ーブ管１０とノズル１の間の空間を通って同ノズル１の
先端付近からガス冷却室２に逆入される。A water injection nozzle 1 is provided in a gas cooling chamber 2 with a refractory 3.
It is installed through. The water 4 for gas cooling enters a pipe 5 a extending in the axial direction through the water inlet 5 of the water injection nozzle 1 and is injected into the gas cooling chamber 2 from the tip of the nozzle 1. Excess water is returned to the water supply system through the water outlet 6 from the pipe 6a surrounding the pipe 5a. The nozzle cooling and purging air 17 passes through the space between the nozzle 1 and the sleeve tube 10 surrounding the water injection nozzle 1 and is introduced into the gas cooling chamber 2 from near the tip of the nozzle 1.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の水噴射ノ
ズルでは、水噴射ノズル１の先端からの噴射水は高速で
あるため、炉壁１８との間に矢印ｂで示すウエーク（う
ず）２４を生じて矢印ａ方向へ流れる高温な排ガス１６
中に含まれるダスト２２を巻き込み、ダストの付着物で
あるノズルフラワー２３を生成する。In the above-mentioned conventional water injection nozzle, since the water injected from the tip of the water injection nozzle 1 is at a high speed, a wake (vortex) 24 indicated by an arrow b is formed between the water injection nozzle 1 and the furnace wall 18. High temperature exhaust gas 16 which flows in the direction of arrow a
The dust 22 contained therein is involved, and a nozzle flower 23 which is a deposit of dust is generated.
【０００５】ノズルフラワー２３が成長すると、噴射水
が直接ノズルフラワーに当たり、安定した噴射ができな
くなるばかりでなく、ノズルフラワー２３を湿潤させ、
さらに耐火物３をも湿潤させて耐火物３の耐久性を著る
しく悪化させる。さらに、排ガス中に塩化水素（ＨＣ
ｌ）、酸化イオウ（ＳＯｘ）等を含む場合は、湿潤した
ノズルフラワー２３に排ガス１６が吸収され、酸性とな
った湿潤水が耐火物３を経て、耐火物３の外面に取付け
られたシエル１２を腐食させる等のトラブルを起す。[0005] When the nozzle flower 23 grows, the spray water directly hits the nozzle flower, so that not only the stable spray cannot be performed, but also the nozzle flower 23 becomes wet,
Further, the refractory 3 is also wetted, so that the durability of the refractory 3 is significantly deteriorated. Furthermore, hydrogen chloride (HC
1) When sulfur oxide (SOx) or the like is contained, the exhaust gas 16 is absorbed by the wet nozzle flour 23, and the acidified wet water passes through the refractory 3 and is attached to the shell 12 attached to the outer surface of the refractory 3. Cause troubles such as corrosion.
【０００６】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる液噴射ノズルのダスト付着防止装置を提供しよう
とするものである。An object of the present invention is to provide an apparatus for preventing dust from adhering to a liquid injection nozzle, which can solve the above problems.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の液噴射ノズルの
ダスト付着防止装置は、ダストを含む高温ガスを冷却す
る液噴射ノズルにおいて、該液噴射ノズル周辺に耐熱性
多孔体を配置すると共に、該耐熱性多孔体を通して前記
高温ガスへ向って気体を供給する気体供給装置を設け
た。According to the present invention, there is provided an apparatus for preventing dust from adhering to a liquid injection nozzle, wherein a heat-resistant porous body is disposed around the liquid injection nozzle in a liquid injection nozzle for cooling a high-temperature gas containing dust. A gas supply device for supplying gas to the high-temperature gas through the heat-resistant porous body was provided.
【０００８】[0008]
【作用】前記のように、従来の液噴射ノズルでは、ノズ
ルの先端周囲の耐火物付近にダスト等が付着し、結果的
にノズルフラワーを生起せしめるが、その原因は、液噴
射ノズルから高温で吹き出される流体と炉耐火物の間
に、流体力学でいうウエーク（ウズ）が発生し、ダスト
等がこれに巻き込まれることにより生成する。As described above, in the conventional liquid injection nozzle, dust or the like adheres to the vicinity of the refractory around the tip of the nozzle, resulting in the generation of a nozzle flower. Wake (wrinkles) in hydrodynamics is generated between the fluid to be blown out and the refractory of the furnace, and dust and the like are generated by being caught in the wakes.
【０００９】本発明では、液噴射ノズルの周辺に耐熱性
多孔体を配置し、気体供給装置によって該耐熱性多孔体
を通して高温ガスへ向って気体を供給することによっ
て、液噴射ノズル周辺に飛散してくるダストをパージす
るのみならず、ウエークを減衰せしめ、ダストの巻き込
みを防止することによってダストの付着物（ノズルフラ
ワー）の生成を防止する。In the present invention, a heat-resistant porous body is arranged around the liquid injection nozzle, and the gas is supplied to the high-temperature gas through the heat-resistant porous body by the gas supply device, so that the gas is scattered around the liquid injection nozzle. It not only purges incoming dust, but also attenuates the wake and prevents dust entrainment, thereby preventing the formation of dust deposits (nozzle flour).
【００１０】[0010]
【実施例】本発明の一実施例を、図１及び図２によって
説明する。本実施例は、図２に示される流動層焼却炉に
使用さるものである。即ち、流動層焼却炉本体１９には
スラッジ等の被焼却物２１が投入され、分散板１３を介
して砂層１４に逆入される空気１５によりスラッジ２１
を焼却する。空気１５と砂層１４で形成される流動層の
温度は通常７５０〜８５０℃であり、排ガス１６は通常
該温度より数１０℃高くなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is used for the fluidized bed incinerator shown in FIG. That is, the incinerator 21 such as sludge is put into the fluidized bed incinerator main body 19, and the sludge 21 is introduced by the air 15 which is reversely introduced into the sand layer 14 through the dispersion plate 13.
To incinerate. The temperature of the fluidized bed formed by the air 15 and the sand layer 14 is usually 750 to 850 ° C, and the temperature of the exhaust gas 16 is usually several tens ° C higher than the temperature.
【００１１】この高温排ガス１６は通常数１０ｇ／Ｎｍ
3 程度のダストを含むが、焼却炉本体１９内のフリーボ
ード１７よりその上方のガス冷却室２に移行し、ガス冷
却室２に設置した水噴射ノズル１により冷却され炉外２
０に排出される。The high-temperature exhaust gas 16 usually has several tens g / Nm.
Although it contains about three dusts, it moves from the free board 17 in the incinerator body 19 to the gas cooling chamber 2 above it, and is cooled by the water injection nozzle 1 installed in the gas cooling chamber 2 so that the outside of the furnace 2
Discharged to zero.
【００１２】本実施例は、前記水噴射ノズル１によるダ
ストフラワーの生成を防止する装置に係り、その構成が
図１に示されている。本実施例の水噴射ノズル１自体
は、図３に示されるものと同様な構成を有しており、同
一の部分については、図１において図３におけると同様
で符号を付してその説明を省略する。The present embodiment relates to an apparatus for preventing the generation of dust flowers by the water injection nozzle 1, and its structure is shown in FIG. The water injection nozzle 1 itself of the present embodiment has the same configuration as that shown in FIG. 3, and the same portions are denoted by the same reference numerals in FIG. 1 as in FIG. Omitted.
【００１３】本実施例において、水噴射ノズル１は、ガ
ス冷却室２の側壁の一部を構成する耐熱性の多孔体であ
る発泡セラミックス１１を貫通して設置され、該発泡セ
ラミックス１１の周囲には、キャスタブル又はレンガの
耐火物３が設けられている。In this embodiment, the water injection nozzle 1 is installed so as to penetrate a foamed ceramic 11 which is a heat-resistant porous body constituting a part of a side wall of the gas cooling chamber 2. Is provided with a castable or brick refractory 3.
【００１４】水噴射ノズルの冷却用の空気９は、第３図
に示される水噴射ノズルと同様に、スリーブ管１０と水
噴射ノズル１との間の空間を通って同ノズル１の先端か
らガス冷却室２内へ送入されるようになっている。The air 9 for cooling the water injection nozzle passes through the space between the sleeve tube 10 and the water injection nozzle 1 like the water injection nozzle shown in FIG. It is sent into the cooling chamber 2.
【００１５】一方、発泡セラミックス１１のガス冷却室
２と反対側には、水噴射ノズル１を取囲んでウインドボ
ックス８が連接され、同ウインドボックス８は発泡セラ
ミックス１１と連通するようになっており、また、同ウ
インドボックス８には、白抜き矢印で示すように、ノズ
ルフラワー防止用の空気７が供給さるようになってい
る。なお図１中斜線付き矢印は、水４の流れる方向を示
す。On the other hand, a window box 8 surrounding the water injection nozzle 1 is connected to the foam ceramics 11 on the side opposite to the gas cooling chamber 2, and the window box 8 communicates with the foam ceramics 11. Further, air 7 for preventing nozzle flowers is supplied to the wind box 8 as shown by a white arrow. Note that the hatched arrow in FIG. 1 indicates the direction in which the water 4 flows.
【００１６】本実施例では、ノズルフラワー防止用の空
気７は、ウインドボックス８より発泡セラミックス１１
内を通ってガス冷却室２内の高温ガスへ向って放出され
る。In this embodiment, the air 7 for preventing the nozzle flower is supplied from the wind box 8 to the foamed ceramic 11.
The gas is discharged toward the high-temperature gas in the gas cooling chamber 2 through the inside.
【００１７】高温ガス内に供給されたノズルフラワー防
止用の空気７は、水噴射ノズル１の周辺に飛散してくる
ダストをパージすると共に、同ノズル１先端より噴射さ
れる水によってガス冷却室２内に発生するウエークを減
衰させダストの巻き込みを防止する。The air 7 for preventing nozzle flowers supplied into the high-temperature gas purges dust scattered around the water injection nozzle 1 and also cools the gas cooling chamber 2 by water injected from the tip of the nozzle 1. It attenuates the wake generated inside and prevents dust from getting inside.
【００１８】このようにして、本実施例では、水噴射ノ
ズルの先端周辺のガス冷却室２の側壁にノズルフラワー
が発生することを防止することができる。As described above, in this embodiment, it is possible to prevent the generation of nozzle flowers on the side wall of the gas cooling chamber 2 around the tip of the water injection nozzle.
【００１９】本実施例に係る装置を次の条件の下に運転
したところ、ノズルフラワーの生成は全くなく安定な運
転が可能であることが確認された。When the apparatus according to the present embodiment was operated under the following conditions, it was confirmed that no nozzle flour was generated and stable operation was possible.
【００２０】 スラッジ焼却量 ５０Ｔ／日 空気量 ６，８００Ｎｍ3 ／Ｈ 排ガス温度 ８５０〜９００℃ ガス冷却出口温度 ３５０℃ 水噴射量 約３Ｔ／Ｈ発泡セラミックス Ａｌ 2 Ｏ 3 セラミックスフオーム 排ガス流速 約１．５ｍ／ｓ 発泡セラミックスから 送入する空気流速 約２ｍ／ｓ なお、本発明において用いられる耐熱性多孔体として
は、コージライト、コージライト＋アルミナ、アルミ
ナ、ＳｉＣ、窒化ケイ素等の多孔体を用いることがで
き、また耐久性を含めた実用性の観点から、その性状と
しては、見掛比重０．３５〜０．４５空孔率８０〜９０
％、圧縮強度２０〜２５ｋｇ／ｃｍ2 とするのが望まし
い。Sludge incineration amount 50 T / day Air amount 6,800 Nm 3 / H Exhaust gas temperature 850-900 ° C. Gas cooling outlet temperature 350 ° C. Water injection amount About 3 T / H foamed ceramic Al 2 O 3 ceramic form Exhaust gas flow rate about 1.5 m / S The flow rate of the air sent from the foamed ceramics is about 2 m / s. As the heat-resistant porous body used in the present invention, a porous body such as cordierite, cordierite + alumina, alumina, SiC, silicon nitride, etc. From the viewpoint of practicality including durability, the properties thereof are apparent specific gravity of 0.35 to 0.45 and porosity of 80 to 90.
%, And a compressive strength of 20 to 25 kg / cm 2 .
【００２１】また更に、耐熱性多孔体を通して供給され
る気体の流速は、冷却される高温ガスの流速に対して
０．５〜２．０の範囲とするのが望ましい。Furthermore, the flow rate of the gas supplied through the heat-resistant porous body is preferably in the range of 0.5 to 2.0 with respect to the flow rate of the high-temperature gas to be cooled.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明は、ダストを含む高温ガスを冷却
する液噴射ノズルの周辺に耐熱性多孔体を配置し、同耐
熱性多孔体を通して高温ガスへ向って気体を供給するこ
とによって、ダストを含む高温のガスを冷却する液噴射
ノズル廻りのダスト付着物（ノズルフラワー）の生成を
抑止することができ、安定した操業を行なうことができ
る。According to the present invention, a heat-resistant porous body is arranged around a liquid injection nozzle for cooling a high-temperature gas containing dust, and the gas is supplied toward the high-temperature gas through the heat-resistant porous body. The formation of dust deposits (nozzle flour) around the liquid injection nozzle that cools the high-temperature gas containing water can be suppressed, and stable operation can be performed.
【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention.
【図２】同実施例が使用される流動層焼却炉の説明図で
ある。FIG. 2 is an explanatory diagram of a fluidized bed incinerator in which the embodiment is used.
【図３】従来のガス冷却用の水噴射ノズルとその周辺の
縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional water jet nozzle for gas cooling and its periphery.
１ 水噴射ノズル ２ ガス冷却室 ３ 耐火物 ４ 水 ５ 入出口部 ６ 入出口部 ７ ノズルフラワー防止用の空気 ８ ウインドボックス ９ 冷却用の空気 １０ スリーブ管 １１ 発泡セラミックス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water injection nozzle 2 Gas cooling room 3 Refractory 4 Water 5 Inlet / outlet part 6 Inlet / outlet part 7 Air for nozzle flower prevention 8 Wind box 9 Cooling air 10 Sleeve tube 11 Foamed ceramic
フロントページの続き (72)発明者 本多 裕姫 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式 会社横浜研究所内 (56)参考文献 特開 昭51−15214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−156019（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−288230（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−123666（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226367（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226378（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−226369（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−165259（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−131437（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B05B 1/00 - 1/36Continued on the front page (72) Inventor Hiroki Honda 12 Nishikicho, Naka-ku, Yokohama-shi Inside Yokohama Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (56) References JP-A-51-15214 (JP, A) JP-A-50-156019 ( JP, A) JP-A-2-288230 (JP, A) JP-A-3-123666 (JP, A) JP-A-3-226367 (JP, A) JP-A-3-226378 (JP, A) JP Hei 3-226369 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 57-165259 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 55-131437 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B05B 1 / 00-1/36
Claims (1)
ノズルにおいて、該液噴射ノズル周辺に耐熱性多孔体を
配置すると共に、該耐熱性多孔体を通して前記高温ガス
へ向って気体を供給する気体供給装置を設けたことを特
徴とする液噴射ノズルのダスト付着防止装置。1. A liquid injection nozzle for cooling a high-temperature gas containing dust, wherein a heat-resistant porous body is arranged around the liquid injection nozzle, and a gas is supplied to the high-temperature gas through the heat-resistant porous body. A device for preventing dust from adhering to a liquid injection nozzle, comprising a supply device.
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|---|---|---|---|
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| GB9210963A GB2256470B (en) | 1991-06-03 | 1992-05-22 | Method and apparatus for preventing the adhesion of dust in a furnace or fluidized bed incinerator |
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1991
- 1991-06-03 JP JP13118691A patent/JP2755841B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH04354553A (en) | 1992-12-08 |
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