JP3168291B2 - 炉壁清掃装置及び炉壁清掃方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラ等の火炉壁の表
面に付着したスケールを除去するのに好適な炉壁清掃装
置及び炉壁清掃方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、国内の事業用発電においては、電
力の需要の拡大と立地難から、建設後１０〜２０ケ年経
過した経年火力を最適に点検保守しながら寿命延伸して
運用してゆこうとする動きが常識化してきている。ま
た、一方ではその運用形態は、原子力発電の安全化と、
電力需給差からデーリースタートストップ（ＤＳＳ）運
用が増加しており、ボイラの経年劣化と共に、起動停止
操作に伴う熱応力の繰り返しによって割れが発生するな
ど部材にとって非常に厳しい環境となっている。

【０００３】このため、ボイラの部材をある定められた
定期期間中に極力多くの部位について欠陥がないか否を
非破壊検査によって確認し、処置してゆくことは極めて
重要な課題となりつつある。さらにこれらのボイラ設備
の中で、この種の要点検箇所は、同一種で数千ケ所に及
ぶこともあり、汚い、危険なしかも暑い火炉内での点検
作業を効率的に、しかも信頼性高く行なう事が人手不足
と相まって絶対不可欠条件となっており、この種の検査
や、検査を行なう為に必要な前処理として表面の清掃作
業のロボット化のニーズが高まっている。

【０００４】火炉壁の清掃は、従来そのほとんどにおい
て、第一ステップとして、最表面に付着した硬質スケー
ルを削岩機で除去した後、第二ステップでベビーグライ
ンダーを使用して比較的軟質なスケールや鋼管やメンブ
レンバ表面の酸化被膜を除去する方法が採用されてい
た。ブラスト法になるものは、従来は、工場内での金属
表面塗装用前処理として、または鋳物砂の除去、さらに
は表面効果（ショットピーニング）法としてかねてから
行われてきた方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボイラ
火炉壁の清掃に応用した例はなく、仮に従来技術をその
まま利用するとした場合には １）被研掃面（火炉水壁）が従来の工場内水手取付けと
異なり、垂直面であり、且つ一面の大きさが一辺（幅８
〜１５）ｍ×（高さ３０〜５０）ｍに及ぶ大型構造から
構成されており、研掃材の供給や、補給、回収設備が非
常に大型化する。 ２）ブラスト装置そのものが、大型であってマンホール
から炉内持込みが困難である。 ３）研掃材投射時の騒音が大きく、炉内での他の作業と
の同時作業の制約となっていた。 などの問題があった。また、ボイラ火炉壁の清掃に際し
て清掃効率良く、かつ必要最小限の時間で確実に清掃を
行うことができる炉壁清掃装置が要望されていた。

【０００６】本発明の目的は、こうした従来技術の欠点
を補い、且つボイラー等の水壁構造から成る火炉の超音
波探傷（ＵＴ）の管外径、肉厚検査などの検査の前処理
として管表面のスケールを除去して表面を表面粗さ５０
μｍ程度の生地面レベルへ清掃するにあたって、 （１）小型軽量にして、 （２）研掃材を可能な限り回収再利用し、 （３）清掃にあたり、騒音を少なく、 （４）しかも、自動的に清掃面がクリーンで過研掃とな
らない、 （５）清掃効果を高め、 （６）かつ、必要最小限の時間で清掃を確実にさせるこ
とができる、炉壁清掃装置及び炉壁清掃方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した小型軽量にして
火炉壁表面に効率的に清掃でき、かつ研掃材を可能が限
り、回収再利用すると共に、清掃にあたり騒音に少なく
するという目的は、 １）化石燃料を用いるボイラー等の火炉壁表面に付着し
たスケールを粒状研掃材によって清掃する炉壁清掃装置
において、前記粒状研掃材を圧縮空気によりスケール表
面に投射する投射ノズルと、研掃材の衝撃力によって火
炉壁表面から剥離されたスケールを回収する回収ノズル
とを嵌合するホルダを内部に有するフードと、該フード
が固定されたケーシングとからなる研掃装置と、該フー
ドの開口部周辺部に沿って前記火炉壁面に摺動可能なシ
ール材と、前記回収ノズルを介して回収されたスケール
と研掃材との混合物から両者を分離し、分離された研掃
材を再度前記投射ノズルに供給する研掃材回収循環手段
と、を設けたことを特徴とする炉壁清掃装置、及び ２） 化石燃料を用いるボイラー等の火炉壁表面に付着
したスケールを除去することにより炉壁表面を清掃する
炉壁清掃方法において、被研掃物である火炉表面の清掃
範囲の任意の線装置処理槽位置毎に、投射ノズルより粒
状研掃材を圧縮空気に混合して被研掃物である炉壁表面
に投射することにより前記スケールを剥離し、剥離した
スケールと研掃材を前記投射ノズルと一体的に移動する
回収ノズルにより空気吸引することにより回収し、回収
したスケールと研掃材と吸引空気との混合気から研掃材
を衝突により分離し、分離した研掃材を圧縮空気により
再循環して被研掃物に投射することを特徴とする炉壁清
掃方法によって達成される。

【０００８】また研掃材の回収再利用をより効率的にか
つ小型な装置で達成するという目的は、研掃材分離貯蔵
タンクを備え、各々の研掃材分離貯蔵タンクに対する流
路切り替えによって、一方のタンクで研掃材とスケール
とを分離し、他方のタンクでスケールと分離された研掃
材を貯蔵して投射ノズルに供給する構成としたことによ
って達成される。

【０００９】また被研掃物である火炉壁表面を自動的に
清掃し過剰な研掃による母材の減肉とならないようにす
るという目的は、投射ノズルを備えた研掃装置の移動方
向における前方側及び後方側に各々光量センサを付設
し、研掃後の火炉壁面に当てられた光の反射光量によっ
て研掃度を検出し、清掃の完了されているか否かを判断
する手段によって達成される。

【００１０】また火炉壁面から剥離されたスケールがフ
ード本体外部に洩れないようにするという目的は、フー
ド本体の開口部周辺部とその内側との二重構造のシール
機能を有し、研掃装置移動方向と略直交する部分が馬毛
材等のように研掃装置の移動方向に略平行する部分の硬
質プラスチック繊維等よりも柔軟な多数の繊維状物で形
成することによって達成される。

【００１１】清掃効率を高めるという目的は、研掃装置
の火炉壁面における任意の方向の移動を制御する研掃装
置駆動制御手段を備えることによって達成される。必要
最小限の時間で清掃を確実に完了させるという目的は、
予め研掃装置による清掃開始点、終了点を予め設定し、
清掃後の壁面を光量センサにより検知し、開始点及び終
了点までの研掃装置の移動速度を設定し、光量センサの
検知回路に設けられたバイアス機能に基づいて研掃装置
の移動速度を自動的に加速又は減速に補正手段を設ける
ことによって達成される。

【００１２】

【作用】投射ノズルと回収ノズルはフード本体内に設置
され、フード本体開口部周辺部にはシール用ブラシが設
けられているために清掃作業時における騒音が外部に漏
出する割合が少なく、騒音を少なくすることができる。
また火炉壁面に投射された研掃材と火炉壁面から剥離さ
れたスケールは回収ノズルを介して回収され、研掃材分
離貯蔵タンクで研掃材とスケールとが分離され、スケー
ルと分離された研掃材は再び投射ノズルに供給されるた
めに研掃材の回収再利用を効率的に行なうことができ
る。

【００１３】フード本体の移動方向前方側及び後方側に
各々光量センサを付設しているために火炉壁面における
研掃度を検出し清掃の完了したか否かを測定する手段を
設けているために、火炉壁面の母材を過度に研掃するこ
とがない。研掃装置は火炉壁面に対して任意の方向に移
動制御されるために研掃装置による火炉壁面の清掃効率
が向上する。予め、火炉壁面に付着したスケールの性状
を把握し、この性状から設定した研掃装置の移動速度に
対し光量センサからの検知情報を基に移動速度が調整さ
れるために確実に火炉壁面の清掃状況に応じた清掃操作
が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の炉壁清掃装置を火炉水管壁に設置
した状態を示す断面図、図２は要部断面で示す図１の平
面図、図３は図１のＡ−Ａ線矢視図である。

【００１５】この炉壁清掃装置は、ケーシング１内にフ
ード本体２を備えており、このフード本体２の上下にそ
れぞれ光量センサ３が配置されている。フード本体２に
はノズルホルダ４が設けられており、このノズルホルダ
４に投射ノズル５が嵌合されている。投射ノズル５には
研掃材供給管７が接続されている。またフード本体２内
の前記ノズルホルダ４の下方側に回収ノズル６が配置さ
れており、この回収ノズル６に研掃材循環管８が接続さ
れている。

【００１６】フード本体２の一部開口部には矩形状のシ
ール用ブラシ９と矩形状のシール用ブラシ１０が設けら
れて二重シール構造からなり、これらのシール用ブラシ
９，１０は火炉水壁管１２に対し摺動するようになって
いる。シール用ブラシ９，１０はケーシング１の移動方
向（即ち、図３において水平方向）部分のシール用ブラ
シ９，１０は比較的柔軟な馬毛材が用いられ、その両側
（即ち、図３において垂直方向）部分のシール用ブラシ
９，１０は堅いプラスチック繊維が用いられている。

【００１７】投射ノズル５は、図に示すように火炉水壁
管１１の面に対し若干下方に傾斜するように設置され、
フード本体２は支持具１１を介してケーシング１内部に
固定されている。

【００１８】図１〜図３において、火炉壁管１２上に付
着したスケール１３は、研掃材供給管７から供給される
圧縮空気・研掃材混合気１４によって研掃され、研掃材
・スケール混合気１５として研掃材循環管８を経て所定
箇所に循環可能となっている。

【００１９】図４は本発明の炉壁清掃装置における光量
センサの一例による測定原理図を示し、ランプ３１から
の光はハーフミラー３２で反射され、被検出物である火
炉壁表面から反射した光はハーフミラー３２を透過して
レンズ３３を経てカラーセンサ素子３４に至る。カラー
センサ素子３４で検出された光はそれぞれ赤・緑・青の
光信号として取り出され、それぞれＲアンプ、Ｇアンプ
及びＢランプで増幅され、それぞれのアナログ信号はＡ
／Ｄ変換器に出力される。Ａ／Ｄ変換器では前記アナロ
グ信号がデジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ
に至る。マイクロプロセッサにおいては、予めそれぞれ
の赤、緑及び青の光信号に対する基準値が入力されてお
り、ここで演算されて入出力回路からフード本体等の研
掃装置を移動させる駆動装置に出力される。

【００２０】図５は本発明の炉壁清掃装置を備えた全体
系統図である。図５において、フード本体２の内部に連
通する研掃材供給管７はそれぞれ研掃材分離貯蔵タンク
１６Ａと１６Ｂに接続されている。また、研掃材循環管
８は研掃材循環管８Ａと８Ｂに分岐され、それぞれ研掃
材分離貯蔵タンク１６Ａと１６Ｂにそれぞれ接続されて
いる。研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ及び１６Ｂにはそれ
ぞれ衝突板１７Ａ及び１７Ｂがタンク内上部に設置され
ている。

【００２１】圧縮空気供給管１８は圧縮空気供給管１８
Ａと１８Ｂに分岐されており、圧縮空気供給管１８Ａは
研掃材分離貯蔵タンク１６Ａの底部と研掃材分離貯蔵タ
ンク１６Ｂの底部とそれぞれ連通し、研掃材供給管７Ａ
に連通している。また一方の圧縮空気供給管１８Ｂは研
掃材分離貯蔵タンク１６Ｂの底部と連通し、研掃材供給
管７Ｂに接続されている。圧縮空気供給管１８Ａは分岐
してバランス管１９Ａに連通しており、このバランス管
１９Ａは研掃材分離貯蔵タンク１６Ａの頂部に連通して
いる。また圧縮空気供給管１８Ｂはバランス管１９Ｂに
連通しており、このバランス管１９Ｂは研掃材分離貯蔵
タンク１６Ｂの頂部に連通している。

【００２２】研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ及び１６Ｂの
側面であって研掃材循環管８Ａ及び８Ｂに対応する面か
ら排気管２１がそれぞれ設置されており、この排気管２
１はサイクロンセパレータ２２に接続されている。サイ
クロンセパレータ２２からの排気管２３はブロワ２４に
連通している。図４において、Ｖ１からＶ１０は各々電
磁式ボール弁を示している。

【００２３】次に上記のように構成される炉壁清掃装置
の作用について説明する。本発明において研掃材として
は、例えば直径０．６ｍｍのステンレス鋼９からなるも
のが使用される。火炉水壁管１２に対し図１に示すよう
にフードを対面させフード本体２の前面に設けられたシ
ール用ブラシ９，１０が火炉水壁管１２の面に密着した
状態に設置される。次に図７のフローチャートも参照し
つつ本発明の炉壁清掃装置における操作を説明する。図
７おいて、Ｎｏ１は研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ、Ｎｏ
２は研掃材分離貯蔵タンク１６Ｂにおける研掃操作及び
回収操作を示す。

【００２４】まず、清掃作業のスタートに際し、ブロワ
２４を作動させ研掃材循環管８、研掃材循環管８Ｂ、研
掃材分離貯蔵タンク１６Ｂ、排気管２１を介してフード
本体内を吸引する。この場合、図に示すように電磁式ボ
ール弁Ｖ６及びＶ５は解放され、研掃材分離貯蔵タンク
１６Ｂを通してフード本体２内が吸引可能となる。

【００２５】次に電磁式ボール弁Ｖ８が解放され、圧縮
空気供給管１８、圧縮空気供給管１８Ａを介して研掃材
供給管７Ａに圧縮空気が導入され、電磁式ボール弁Ｖ９
が解放され、研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ内が加圧され
る。そして、電磁式ボール弁Ｖ４が解放され、研掃材分
離貯蔵タンク１６Ａに貯蔵された研掃材２０が研掃材供
給管７Ａを介して研掃材循環管７より放射ノズル５から
火炉水壁管１２表面に付着したスケール１３面に投射さ
れる。

【００２６】この際、投射ノズル５を介して噴射される
圧縮空気・研掃材混合物１４は高速ジェット状になって
噴出され、研掃材の衝撃力によってスケール１３が火炉
水壁管１２の表面から剥離する。また投射ノズル４から
噴出される空気流量の１．８〜３．０倍の吸引能力を有
するブロワ２４によって研掃材・スケールと吸引空気と
の混合気１５が研掃材循環管８を介して研掃材分離貯蔵
タンク１６Ｂ内に吸引される。なお、投射ノズル５とス
ケール１３の表面との距離は、３０〜５０ｍｍ（投射ノ
ズル５の口径の３〜７倍とすることが望ましい。この設
定条件では、研掃能力を従来の９倍程度に向上させるこ
とができる。

【００２７】研掃材分離貯蔵タンク１６Ｂ内では混合気
は衝突板１７Ｂに衝突後、方向変換したのち低流速とな
って比重差（研掃材比重：８．０、スケール比重：約
２．０）によって研掃材２０のみがタンク内に貯蔵さ
れ、スケールと空気の混合気は排気管２１を介してサン
クロンセパレータ２２に導入される。サイクロンセパレ
ータ２２内においては、スケールと空気が分離され、空
気のみブロワ２４を通し、大気放出される。空気と分離
されたスケールはサイクロンセパレータ２２に捕捉され
る。

【００２８】投射ノズル５に供給される研掃材２０の量
は投射ノズル５の口径、電磁式ボール弁Ｖ４及びＶ７の
口径、更には空気供給圧力によってほぼ一定にコントロ
ールできるので、研掃材分離貯蔵タンク１６Ａの中に貯
蔵された研掃材２０は、徐々にレベル低下しやがて空に
なる。一方、研掃材分離貯蔵タンク１６Ｂでは、研掃材
２０が回収され、レベルは徐々に高くなる。そして、衝
突板１７Ｂの下端近くになると混合気の流路が狭まり、
流速が速くなる結果、研掃材２０のターミナル速度以上
となり再飛散し、回収率が低下するため、おのずと最高
許容レベルが決定される。

【００２９】また投射ノズル５から噴射される研掃材２
０は、被研掃物である火炉水壁管１２には、スケール１
３によってその表面が凹凸状を有しているため、シール
性が不十分の場合、研掃材２０がフード本体２の外部に
飛散し、研掃材回収率が低下することになる。本実施例
においては、シール用ブラシ９とシール用ブラシ１０と
の二重構造のシール性としているため研掃材がフード本
体の外部に漏れることがなく、研掃材の回収率を９９％
以上と高率に維持できることが判明している。

【００３０】次に電磁式ボール弁Ｖ９，Ｖ８，Ｖ４がそ
れぞれ順次閉鎖され、次に電磁式ボール弁Ｖ１，Ｖ３が
それぞれ解放される。そして電磁式ボール弁Ｖ６，Ｖ５
が閉鎖される。また電磁式ボール弁Ｖ２，Ｖ１０が解放
され電磁式ボール弁Ｖ７が解放されて研掃材分離貯蔵タ
ンク１６Ｂ内の研掃材２０が圧縮空気供給管１８Ａから
供給される圧縮空気によって研掃材供給管７より投射ノ
ズル５に圧縮空気・研掃材混合気が供給される。

【００３１】次に電磁式ボール弁Ｖ２及びＶ７が閉鎖さ
れ、電磁式ボール弁Ｖ５及びＶ６が解放され、フード本
体２内の研掃材が研掃材循環管８、研掃材循環管８Ｂを
経て研掃材分離貯蔵タンク１６Ｂ、排気管２１を経て回
収された研掃材、スケールの混合気がサイクロンセパレ
ータに導入され、前記同様の操作によりスケールと研掃
材が分離される。

【００３２】次に電磁式ボール弁Ｖ３，Ｖ１が閉鎖さ
れ、上記した研掃材分離貯蔵タンク１６Ａからの研掃材
供給の操作に移ることになる。このように研掃材の回収
率の高い研掃材分離貯蔵タンク二基を交互に電磁式ボー
ル弁によって切り替え操作し、比較的少量の研掃材２０
を連続用に活用し、火炉水壁管１２に付着したスケール
を研掃し回収することができる。

【００３３】このような火炉清掃操作において、フード
本体２に付設された光量センサ３による検出によってフ
ード本体２の移動方向（上下方向）による移動動作が行
われる。この場合、フード本体２を上昇させる場合には
二つの光量センサ３により火炉壁面の光量を検出を開始
する。この場合、火炉水壁管１２の表面に付着したスケ
ール１３と火炉水壁面１２におけるカラー光量をそれぞ
れ検出することによって上昇端か否かを判断し上昇端の
場合には光量センサ３による検出が終了する。

【００３４】清掃度がＯＫの場合には清掃が完了した信
号が出力され、清掃度がＯＫでない場合にはフード本体
２が下降し、再び光量センサ３による検出が開始され
る。下降端か否かが判断され、下降端である場合には光
量センサ３による検出が終了し、清掃度ＯＫの場合には
清掃度完了信号が出力されることになる。また、清掃度
がＯＫでない場合には再びフード本体２が上昇しつつ再
び光量センサ３による検出が行われる。このような動作
によって火炉水壁面の清掃を確実に行なうと共に、過度
の研掃操作により火炉壁面を構成する母材の損傷を未然
に防止することができる。上記した実施例では、特にフ
ード本体を上下方向に移動する例を示したが、火炉壁面
に対してＸ、Ｙ、Ｚの任意の方向に移動可能な駆動装置
に連動してフード本体を付設して火炉壁面に対して移動
させることができる。

【００３５】図８はフード本体をＸ、Ｙの方向に移動可
能な駆動制御装置を備えた例を示しており、図中、２６
は図５における研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ，１６Ｂ及
びブロワ２２を含む研掃材回収循環手段、２７は移動機
構遠隔操作装置、２８は研掃材回収循環手段遠隔操作装
置を示しており、移動機構制御装置２９、研掃材回収循
環手段制御装置３０、演算処理装置３１、モニタテレビ
３２は操作盤３３に収納されている。火炉水壁管にはＸ
軸移動機構３４とＹ軸移動機構３５が設置され、これら
のＸ軸移動機構３４とＹ軸移動機構３５に対してそれぞ
れフード本体を備え、その上下両端部に光量センサが設
置された研掃装置が各々の軸方向に沿って移動自在とな
っている。

【００３６】この装置においては、操作盤３３に収納さ
れた演算処理装置３１を介して移動機構制御装置２９及
び研掃材回収循環手段制御装置３０が各々作動し、これ
らの制御装置による指令に基づいて各操作条件や運転状
況がモニタテレビ３２によって把握可能となっている。

【００３７】図９はこれらの研削操作のフローをブロッ
ク状に示したものである。図９において、まず研削操作
開始に際して、基準位置セット時に予め演算処理装置に
よって清掃情報入力として清掃位置、清掃範囲、清掃速
度を入力し、清掃速度に対して光量センサ３からの情報
によってプラス・マイナスのある限られた範囲のバイア
スが設置される。まず清掃開始信号が入力されると真空
圧力等のＲｅａｄｙ条件が成立し清掃が開始され、清掃
装置はＹ軸移動機構３５に沿って上昇する。

【００３８】この場合、清掃装置のＹ軸移動機構３５に
おける移動操作は図７に基づいて説明した操作と同様で
ある。すなわち光量センサ３によって清掃がＯＫか否か
が検出され、清掃ＯＫとなったときには終了信号が発せ
られ、研掃装置待機信号によってブロワ２４を運転状態
のまま研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ又は１６Ｂの下部に
取り付けられた電磁式ボール弁（研掃材供給弁）Ｖ４又
はＶ７を閉とし、予め設定された清掃範囲内の清掃が完
了していないときにはＸ軸移動機構３４に移動し、Ｘ軸
移動完了後、次の１ライン清掃が開始される。

【００３９】一般に火炉水壁面は、水冷壁（伝熱管）と
これらの管の間をメンブレンパーと称する鋼板から構成
されており、投射ノズル４を備えた研掃装置を水平移動
させるためには管の断面略半分の凹凸を越えないと水平
方向に隣接する被研掃面に到達しない。しかし、研掃装
置の水平移動に際しても研掃材分離貯蔵タンク１６Ａ又
は１６Ｂ下部の電磁式ボール弁（研掃材供給弁）Ｖ４又
はＶ７を閉とし、投射ノズル４からは圧縮空気のみ供給
され、循環系はブロワ２４による吸気状態のままである
ため、フード本体２からの研掃材の流出損を大幅に減少
することができる。

【００４０】また上記のような火炉水壁面の構造である
ことから、Ｘ軸移動機構３４、Ｙ軸移動機構３５、又は
必要に応じてＺ軸移動機構は、火炉水壁面に取り付けた
駆動軸に対して研掃装置を設置したアームがアクチュエ
ータ有する操作手段を介して移動するものが望ましい。

【００４１】また、火炉水壁面ではその裏側に検査ロボ
ットを設置し、探触子を介して水壁の裏側に所定の間隔
で溶着された金物の位置の確認信号および情報を入力
し、予め設けられた演算回路にて火炉壁面に対する研掃
装置の研掃範囲を演算して設置することもできる。この
場合、必要最小限の研掃領域が設定でき、清掃効率を上
げる効果がある。

【００４２】また、火炉壁面に付着するスケールの性状
はボイラーに使用する燃料及びボイラーの運用時の火炉
壁面温度等によって異なる。したがって投射ノズル５か
らの研掃材の粗粒子径や放射ノズル５の先端部と火炉壁
面までの距離等は上記したスケールの性状によって設定
することができる。油焚き、特に軽質油焚きのボイラー
に対しては粒径０．６ｍｍのＳＵＳ製の研掃材が最適で
あることを確認した。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば投射ノズル
と回収ノズルとを一端が開口したフード本体に設置し、
フード本体開口部周辺部に沿ってシール用ブラシを設け
ており、かつ回収された研掃材をスケールと分離して再
利用することができる。また研掃材分離手段として研掃
材分離貯蔵タンクを二基備え、それぞれの流路切り替え
によって連続的にブラスト法による研掃が可能となり、
検査前処理としての清掃装置を小型化することができ
る。

【００４４】また、研掃手段に対し、光量センサを付設
し、光の反射光量によって研掃度を検出し清掃の完了か
否かを測定するために被研掃物である火炉壁面を確実に
清掃することができると共に火炉壁面の母材を過度に損
傷することがない。さらにシール材としてフード本体移
動方向と略直交する部分が馬毛材等のような柔軟なブラ
シ状物で形成し、フード本体移動方向に略平行する部分
が硬質プラスチック性等の硬質なブラシ材とすることに
よってシール機能を維持したままでフード本体を火炉壁
面に沿って移動することができ、かつ研掃材や剥離され
たスケールが外部に漏出することを防止できる。さらに
また、投射ノズルと研掃されるべき火炉壁面のスケール
との距離を投射ノズル口径の３〜７倍にすることによっ
て研掃能力を例えば、従来の約７倍程度までに固めるこ
とができる。

【００４５】火炉壁面における清掃範囲を自動設定化で
き、清掃時間を短縮化することによって清掃効率を高め
ることができると共に火炉壁面における清掃を確実に実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炉壁清掃装置におけるフード構造図を
示す断面図である。

【図２】図１の内部構造を示す平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線矢視図である。

【図４】本発明における光量センサの測定原理図であ
る。

【図５】本発明の炉壁清掃装置の全体系統図である。

【図６】図５の装置における研削フローチャートであ
る。

【図７】本発明における光量センサによる研掃状態を識
別するためのフローチャートである。

【図８】研掃装置をＸ、Ｙ方向に移動可能な駆動制御装
置を備えた概略的構成図である。

【図９】本発明における清掃操作のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２ フード本体 ３ 光量センサ ５ 投射ノズル ６ 回収ノズル ７ 研掃材供給管 ８ 研掃材循環管 ９，１０ シール用ブラシ １２ 火炉水壁管 １３ スケール １６Ａ，１６Ｂ 研掃材分離貯蔵タンク １７Ａ，１７Ｂ 衝突板 １８Ａ，１８Ｂ 圧縮空気供給管 １９Ａ，１９Ｂ バランス管 ２０ 研掃材 ２１ 排気管 ２２ サイクロンセパレータ ２４ ブロワ ２６ 研掃材回収循環手段 ２７ 移動機構遠隔操作装置 ２８ 研掃材回収循環手段遠隔操作装置 ２９ 移動機構制御装置 ３０ 研掃材回収循環手段制御装置 ３１ 演算処理装置 ３２ モニタテレビ ３３ 操作板 ３４ Ｘ軸移動機構 ３５ Ｙ軸移動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 和宏 兵庫県尼崎市若王寺３丁目11番20号 関 西電力株式会社内 (72)発明者 尾田原 房季 兵庫県尼崎市若王寺３丁目11番20号 関 西電力株式会社内 (72)発明者 松本 曜明 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 折本 学 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 西原 康雄 広島県呉市宝町６番９号 バブ日立エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 豊岡 康雄 広島県呉市宝町６番９号 バブ日立エン ジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−6398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F28G 1/12 F22B 37/48

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化石燃料を用いるボイラー等の火炉壁表
   面に付着したスケールを粒状研掃材によって清掃する炉
   壁清掃装置において、前記粒状研掃材を圧縮空気により
   スケール表面に投射する投射ノズルと、研掃材の衝撃力
   によって火炉壁表面から剥離されたスケールを回収する
   回収ノズルとを嵌合するホルダを内部に有するフード
   と、該フードが固定されたケーシングとからなる研掃装
   置と、該フードの開口部周辺部に沿って前記火炉壁面に
   摺動可能なシール材と、前記回収ノズルを介して回収さ
   れたスケールと研掃材との混合物から両者を分離し、分
   離された研掃材を再度前記投射ノズルに供給する研掃材
   回収循環手段と、を設けたことを特徴とする炉壁清掃装
   置。
2. 【請求項２】 前記研掃材回収循環手段は、２基の研掃
   材分離貯蔵タンクを備え、各々の研掃材分離貯蔵タンク
   に対する流路切替によって一方のタンクで研掃材とスケ
   ールとを分離し、他方のタンクでスケールと分離された
   研掃材を貯蔵して前記投射ノズルに供給するようにした
   ことを特徴とする請求項１の炉壁清掃装置。
3. 【請求項３】 前記投射ノズルを備えた研掃装置の移動
   方向における前方側及び後方側に各々光量センサを付設
   し、研掃後の火炉水壁管に当てられた光の反射光量によ
   って研掃度を検出し、清掃の完了したか否かを測定する
   手段を備えたことを特徴とする請求項１の炉壁清掃装
   置。
4. 【請求項４】 前記研掃装置の前記火炉壁面に対する
   Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の少なくともひとつの任意方向の移動を
   制御する研掃装置駆動制御手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１の炉壁清掃装置。
5. 【請求項５】 前記研掃装置駆動制御手段は、火炉壁面
   の研掃装置による清掃開始点、終了点を予め設定して発
   信する手段と、清掃後の壁面を光量センサによる検知す
   る手段と、前記開始点及び終了点までの清掃後の壁面に
   おける研掃装置の移動速度を検知し、前記光量センサの
   検知回路に設けられたバイアス機能に基づいて該移動速
   度を自動的に加速又は減速に補正する手段を設けたこと
   を特徴とする請求項４の炉壁清掃装置。
6. 【請求項６】 前記シール材は、フード本体の開口部周
   辺部とその内側とに設けられた二重シール構造とされ、
   投射ノズルを備えたフード本体の移動方向と略直交する
   部分が、フード本体の移動方向に略平行する部分よりも
   柔軟な多数のブラシ材で形成されていることを特徴とす
   る請求項１の炉壁清掃装置。
7. 【請求項７】 前記投射ノズルと研掃されるべき火炉壁
   面のスケールとの距離を投射ノズル口径の３〜７倍とし
   たことを特徴とする請求項１の炉壁清掃装置。
8. 【請求項８】 前記シール材のフード本体の移動方向と
   略直交する部分が馬毛材からなり、前記シール材のフー
   ド本体の移動方向に略平行する部分が硬質プラスチック
   繊維からなることを特徴とする請求項４の炉壁清掃装
   置。
9. 【請求項９】 化石燃料を用いるボイラー等の火炉壁表
   面に付着したスケールを除去することにより炉壁表面を
   清掃する炉壁清掃方法において、被研掃物である火炉表面の清掃範囲の任意の清掃位置毎
   に、投射ノズルより 粒状研掃材を圧縮空気に混合して被
   研掃物である炉壁表面に投射することにより前記スケー
   ルを剥離し、 剥離したスケールと研掃材を前記投射ノズルと一体的に
   移動する回収ノズルにより空気吸引することにより回収
   し、 回収したスケールと研掃材と吸引空気との混合気から研
   掃材を衝突により分離し、 分離した研掃材を圧縮空気により再循環して被研掃物に
   投射することを特徴とする炉壁清掃方法。