JP2941626B2 - 石炭ガス化炉の槌打装置 - Google Patents

石炭ガス化炉の槌打装置

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JP2941626B2
JP2941626B2 JP5309028A JP30902893A JP2941626B2 JP 2941626 B2 JP2941626 B2 JP 2941626B2 JP 5309028 A JP5309028 A JP 5309028A JP 30902893 A JP30902893 A JP 30902893A JP 2941626 B2 JP2941626 B2 JP 2941626B2
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洋一郎 中島
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G7/00Cleaning by vibration or pressure waves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石炭ガス化炉におけるス
ラグ除去のために用いられる槌打装置に関するもので、
加圧流動床ボイラにも適用できる。
【0002】
【従来の技術】噴流床石炭ガス化においては、灰を一旦
溶融状態にして、その後ガス化反応の進行とともに灰が
冷却固化する過程を通るので、遷移ガス温度域(スラグ
液化温度〜固化温度)が存在する。したがって、コンバ
スタからディフューザ部に導かれた高温ガスおよび溶融
灰は、リダクタバーナから投入されるリダクタ石炭の吸
熱反応により急激に冷却されるので、この吸熱反応によ
って遷移ガス温度域が局在化され、壁面へのスラグ付着
が抑制されて、スラッギングは発生し難いと従来は考え
られていた。
【0003】ところが、石炭ガス化炉のディフューザ部
やリダクター部の壁面に、現実の問題としてスラグが付
着し成長する事例が出て来て、この問題への対応が必要
となった。しかし従来は石炭ガス化炉におけるスラッギ
ング防止,除去等の対策技術は無く、新規に確立を要す
る問題である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、石炭ガ
ス化炉のディフューザ部と一部のリダクター部壁面にス
ラグが付着する事例が生じたため、石炭ガス化炉として
当然要求される長時間連続安定運転の信頼性を脅かす問
題点として対応を迫られていた。本発明はこの問題点を
解決することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ガイドシューを介して炉の外壁に装着さ
れたシリンダと、同シリンダ内に挿入されてシリンダヘ
ッドとの間にピストン圧縮室を形成し、同ピストン圧縮
室内に供給される高圧気体によりシリンダ内を上記炉の
外壁に向かって摺動するピストンと、同ピストンに固着
された筒状のピストンロッドと、一端部が上記ピストン
ロッド内に挿入され他端部が上記炉の外壁に対向する衝
撃ロッドと、同衝撃ロッドを上記ピストンから離反させ
る向きに賦勢する衝撃用スプリングと、上記衝撃ロッド
を上記ガイドシューの所定位置に拘束する手段と、上記
ピストンが上記シリンダ内の所定位置まで摺動した時に
上記拘束を解除する手段とを備えたことを特徴とする石
炭ガス化炉の槌打装置を提案するものである。
【0006】
【作用】ガイドシューを介して炉の外壁に装着されたシ
リンダのピストン圧縮室内に高圧気体を供給すると、シ
リンダ内のピストンとそれに固着された筒状のピストン
ロッドが炉側に動く。この時、ピストンロッド内に挿入
された衝撃ロッドはガイドシューの所定位置に拘束され
ているので、ピストンと衝撃ロッドとの距離は縮まり、
両者を離反させる向きに賦勢する衝撃用スプリングには
エネルギーが蓄積される。ピストンがシリンダ内の所定
位置まで移動すると、上記拘束が解除されるので、衝撃
用スプリングに蓄積されていたエネルギーにより、衝撃
ロッドはピストンから離反する向き、すなわち炉の外壁
に向かって突進する。こうして炉壁に衝撃を与え、炉内
壁に付着したスラグを破砕し剥離落下させる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例に係る槌打装置を
示す概略系統図、図2は同じく槌打装置の構造を示す図
であって、このうち図2(a)は水平断面図、図2
(b)はピストンロッド穴明とガイドシュー溝の形状を
示す側面図、図2(c)は衝撃ロッドの穴を示す側面図
である。
【0008】まず図1において、石炭ガス化炉のリダク
タ部(1)の下部もしくはディフューザ部(2)の上部
の適正な高さ位置に、炉の水冷壁管パネルの内側に設置
される水冷管を槌打するNo.1〜No. 8の8組の槌打装
置を設け、高圧N2 ガス母管より分岐し個々に高圧N2
ガスオンオフ弁(32)を有する槌打装置駆動用高圧N
2 ガス供給管を接続する。槌打装置は図示例では耐圧容
器の中にあり、且つ炉壁に装着されているので、300
℃程度の悪環境下に置かれている。
【0009】図2は槌打装置1組の詳細構造を示すが、
大別して、槌打装置本体部と、本体を取付け本体からの
衝撃力を炉内の水冷管に伝える炉壁貫通構造部とから成
り立っている。
【0010】槌打装置本体部は、シリンダ(12)、ガ
イドシュー(22)、ガイドボックス(29)が結合し
て外形を作り、取付座(5)等によって炉の水冷壁パネ
ル(3)に装着されている。上記シリンダ(12)の内
部にはピストン(13)が挿入されて、シリンダヘッド
との間にピストン圧縮室(16)を形成し、同ピストン
圧縮室(16)内に高圧ガス入口(15)から供給され
る高圧N2 ガスによってシリンダ(12)内を水冷壁パ
ネル(3)に向かって摺動する。このピストン(13)
には筒状のピストンロッド(17)が固着されており、
このピストンロッド(17)の側面には、図2(b)に
示されるようなピストンロッド穴明(24)が設けられ
ている。またこのピストンロッド(17)内には衝撃用
スプリング(20)と衝撃ロッド(23)の一端部とが
挿入されている。衝撃ロッド(23)の他端部は炉の外
壁に対向している。衝撃用スプリング(20)は、ピス
トン(13)と衝撃ロッド(23)とに両端を接し、こ
の両者を互いに離反させる向きに賦勢される。また、衝
撃ロッド(23)の先端部には、衝撃ロッドのブレ防止
のため、衝撃ロッド用スリーブ(30)が設けられてい
る。
【0011】衝撃ロッド(23)は衝撃用スプリング
(20)と取り合うとともに、図2(c)に示されるよ
うに、軸心部を左右に貫通して、上下方向に長い穴(1
4)が設けられている。この穴(14)にトリガーピン
(21)の中央部が挿入され、バネ(27)によって上
方に押しつけられている。このトリガーピン(21)の
両端部は、図2(b)に示されるようにガイドシュー
(22)に加工されたL字形の溝(25)に嵌められて
おり、槌打装置が動作しない場合はL字形の上下溝の部
分、即ち、図2(b)中の爪(25a)の位置となってい
る。
【0012】ピストンロッド(17)は、戻しスプリン
グ(26)により、炉の外壁から離反する方向に賦勢さ
れている。またシリンダ(12)にはガス抜き口(1
8)、排気口(19)が設けられている。
【0013】次に炉壁貫通構造部は炉の水冷壁管パネル
(3)を貫通し、炉内に設置されている水冷管(4)に
接続されている。(6)は衝撃伝達ロッドであって、貫
通孔としてのスリーブ(7)に挿入され、複数本の水冷
管(4)を連結するタイバーに前記槌打装置本体部の衝
撃ロッド(23)から衝撃エネルギーを伝える。(3
3)は炉壁貫通構造部取付座であって、水冷壁管パネル
(3)に250m/m 四角の板枠(36)を溶接し、保温
材充填後、その表に取り付けられている。この炉壁貫通
構造部取付座(33)の表面に炉壁貫通部取付板(3
4)が固定され、更にその上に炉内の高温ガスをシール
するダイアフラム(10)を挟んで、前記槌打装置本体
部を取付ける槌打装置取付座(5)が取付けられてい
る。上記炉壁貫通構造部取付板(34)には、衝撃伝達
ロッド(6)の変位を一定の範囲に止める円板状のスト
ッパー(9)が溶接接続されている。上記炉壁貫通構造
部取付板(34)にはまた、N2 パージ孔(31)が穿
孔されており、このN2 パージ孔(31)からN2 ガス
を注入して、貫通部へ炉内の高温ガスが侵入するのを防
止する。
【0014】以上の構成において、高圧のN2 ガスを高
圧ガス入口(15)からシリンダー(12)の底部のピ
ストン圧縮室(16)に導入すると、内部にあるピスト
ン(13)とそれに固着されたピストンロッド(17)
が炉側へ移動するが、衝撃ロッド(23)はトリガーピ
ン(21)とガイドシュー(22)の爪(25a)により
仮固定されていて動かないので、ピストン(13)と衝
撃ロッド(23)との間に嵌装された衝撃用スプリング
(20)は、圧縮されエネルギーを蓄積する。
【0015】ピストン(13)とピストンロッド(1
7)の変位が所定の値となると、ピストンロッド(1
7)に設けたピストンロッド穴明(24)のカム効果に
より、トリガーピン(21)が押し下げられてガイドシ
ュー(22)のL字形溝(25)の軸方向部に入るた
め、衝撃ロッド(23)の仮固定が解かれ、衝撃用スプ
リング(20)に蓄積されたエネルギーが衝撃ロッド
(23)に瞬発的に伝えられて、衝撃ロッド(23)は
炉側に突進し、炉壁を貫通して炉内の水冷管(4)に接
続されている衝撃伝達ロッド(6)に激突する。この衝
撃によって、炉の水冷管(4)は約5mm前後の振動を与
えられて管に付着したスラグ層を破砕し剥離落下させる
こととなる。同時にガス抜き口(18)がピストン圧縮
室(16)内に開口する。
【0016】衝撃伝達ロッド(6)にエネルギーを伝え
た衝撃ロッド(23)は、戻しスプリング(26)によ
り、シリンダー(12)底部のピストン圧縮室(16)
内の高圧N2 ガスをガス抜き口(18)から排出しつつ
元の位置すなわちトリガーピン(21)による仮固定位
置に戻り、次の槌打を待つことになる。
【0017】そして、このような槌打装置をディフュー
ザ部(2)ないしリダクター部(1)の下部の遷移ガス
温度域にある炉内水冷管(4)の中心部の適正位置に複
数組設け、周期的に且つシーケンシャルに使用すれば、
水冷管(4)で固化されたスラグ層をその有効な衝撃振
動により剥離,落下させることができ、石炭ガス化炉の
長時間連続安定運転に寄与するものである。
【0018】なお、衝撃伝達ロッド(6)は炉壁を貫通
しているので、炉内の高温ガスが漏れるのを防止する
為、ダイアフラム(10)型の板が設けられている。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、石炭ガス化炉本体内部
のディフューザ部およびリダクタ部壁面へ付着するスラ
グを除去することができるので、石炭ガス化炉の長期連
続安定運転が可能となり、その信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係る槌打装置を示す
概略系統図である。
【図2】図2は上記実施例に係る槌打装置の構造を示す
図であって、図2(a)は水平断面図、図2(b)はピ
ストンロッド穴明とガイドシュー溝の形状を示す側面
図、図2(c)は衝撃ロッドの穴を示す側面図である。
【符号の説明】
(1) リダクター部 (2) ディフューザ部 (3) 水冷壁管パネル (4) 水冷管 (5) 槌打装置取付座 (6) 衝撃伝達ロッド (7) スリーブ (8) 耐火材 (9) ストッパー (10) ダイアフラム (12) シリンダー (13) ピストン (14) 長穴 (15) 高圧ガス入口 (16) ピストン圧縮室 (17) ピストンロッド (18) ガス抜き口 (19) 排気口 (20) 衝撃用スプリング (21) トリガーピン (22) ガイドシュー (23) 衝撃ロッド (24) ピストンロッド穴明 (25) L字形溝 (25a) 爪 (26) 戻しスプリング (27) バネ (28) 戻し用N2 座 (29) ガイドボックス (30) 衝撃ロッド用スリーブ (31) N2 パージ孔 (32) 高圧N2 ガスオンオフ弁 (33) 炉壁貫通構造部取付座 (34) 炉壁貫通構造部取付板

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガイドシューを介して炉の外壁に装着さ
    れたシリンダと、同シリンダ内に挿入されてシリンダヘ
    ッドとの間にピストン圧縮室を形成し、同ピストン圧縮
    室内に供給される高圧気体によりシリンダ内を上記炉の
    外壁に向かって摺動するピストンと、同ピストンに固着
    された筒状のピストンロッドと、一端部が上記ピストン
    ロッド内に挿入され他端部が上記炉の外壁に対向する衝
    撃ロッドと、同衝撃ロッドを上記ピストンから離反させ
    る向きに賦勢する衝撃用スプリングと、上記衝撃ロッド
    を上記ガイドシューの所定位置に拘束する手段と、上記
    ピストンが上記シリンダ内の所定位置まで摺動した時に
    上記拘束を解除する手段とを備えたことを特徴とする石
    炭ガス化炉の槌打装置。
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FI122923B (sv) * 2010-11-23 2012-08-31 Kamwest Oy Slaganordning för rengöring av ytor, speciellt värmeytor
CN109738145B (zh) * 2019-02-01 2020-09-22 上海理工大学 一种手持式机械蓄能激振器

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