JP4931745B2 - 重油灰飛散抑制装置 - Google Patents

Description

この発明は、重油の燃焼により生じる重油灰の飛散抑制装置に関し、とくに重油灰の品質を維持しつつ重油灰の飛散抑制を可能とする重油灰飛散抑制装置に関する。

燃料として重油を用いる火力発電所では、ボイラでの重油の燃焼により重油灰が生成される。この重油灰は、微粒子となって排煙とともにボイラから排出され、排煙中の重油灰は電気集塵機により捕集される。捕集された重油灰は、アッシュビン、ロータリーフィーダを経由してダストレスアンローダに送られる。このダストレスアンローダにおいては、スプレー装置によって重油灰は適度に加湿される。その後、重油灰は灰積出コンベアを経由して払出シュートから排出され、トラックに積込まれる。この重油灰は、トラックにより別の工場に運送され、他の製品の原材料として利用される。

粉体の飛散抑制に関する従来技術の一例として特許文献１が知られている。特許文献１の飛散抑制方法は、放射状にウォーターカーテンを形成してセメントの飛散を抑制するものである。
特開平７−１５０５４７号公報

しかし、重油灰をトラックに積込む際は、重油灰が払出シュートからトラックの荷台に勢いよく落下するので、重油灰が舞い上がるとともに周囲に飛散し、人や設備に悪影響を与えるという問題があった。重油灰の飛散を防止するためには、重油灰に十分な加湿を施せばよいが、トラックに積込まれる重油灰は原材料として利用されるため含水率に制限があり、重油灰が飛散しない状態までに加湿を行うことができない。なお、特許文献１のように、ウォーターカーテンにより飛散を抑制する方法では、膜状の水が特定の場所に連続して供給されるため、含水率が局部的に過度になって粉体が泥状化するおそれがあり、重油灰に適用した場合には品質的に問題が生ずる。

そこでこの発明は、重油灰の品質を維持しつつ、重油灰の飛散抑制が可能な重油灰飛散抑制装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、重油灰をトラックの荷台に排出させるための払出シュートの外周に設けられる給水管と、該給水管に接続される複数のスプレーノズルと、を備え、前記払出シュートは、上下方向に移動可能な可動シュートを有しており、前記複数のスプレーノズルは、前記可動シュートから前記トラックの荷台に排出される前記重油灰の飛散粒子に向けて霧状の水を噴射させ、前記飛散粒子を前記霧状の水によって包囲することを特徴とする重油灰飛散抑制装置である。

この発明によれば、払出シュートから排出される重油灰の飛散粒子は、複数のスプレーノズルから噴射される水によって包囲され、重油灰の飛散が抑制される。また、スプレーノズルからの水は霧状であるので、排出された重油灰には水はほぼ均一に降りかかることになり、重油灰は水分が過度にならない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の重油灰飛散抑制装置において、前記スプレーノズルは、全方向に屈曲可能なフレキシブルチューブを介して前記給水管に接続されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の重油灰飛散抑制装置において、前記複数のスプレーノズルから噴射される水の流量は、前記払出シュートから排出された前記重油灰の含水率が許容値以下となるように設定されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、重油灰の飛散が抑制されるので、周辺の環境改善を図ることができる。また、霧状の水の噴射により重油灰の品質が適度に保たれることになり、重油灰の利用価値を高めることができる。さらに、水の供給だけで重油灰の飛散が抑制できるので、重油灰を積載するトラック改造や周辺の建屋の改造なども不要となる。

請求項２に記載の発明によれば、スプレーノズルからの水の噴射方向を自在に設定することができるので、風向きによって重油灰の飛散方向が変化した場合でも、重油灰の飛散量の多い場所へ向けて水を噴射させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、重油灰の含水率が許容量値以下となるので、原材料として利用される重油灰を規格内の品質に維持することができる。

つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。

図１ないし図６は、この発明の実施の形態を示している。図６において、符号１は重油を用いる火力発電所のボイラを示している。ボイラ１は、重油の燃焼により重油灰（燃焼灰）Ｊを発生させ、発生した重油灰Ｊは排煙とともに電気集塵機２に導かれる。電気集塵機２で捕集された微粉体状の重油灰Ｊは、アッシュビン３と呼ばれる格納容器に搬送される。

アッシュビン３の下部には、上部カットゲート４が設けられている。上部カットゲート４は、開閉可能なゲートを有しており、ゲートの開動作によりアッシュビン３に収納された重油灰Ｊの下方への供給を可能にしている。上部カットゲート４の下方には、ロータリーフィーダ５が配置されている。ロータリーフィーダ５は、上部カットゲート４から排出された重油灰Ｊを一定量で下方に供給する機能を有している。ロータリーフィーダ５の下方には、下部カットゲート６が設けられている。下部カットゲート６は、開閉可能なゲートを有しており、ゲートの開動作によりロータリーフィーダ５により供給された重油灰Ｊの下方への供給を可能にしている。

下部カットゲート６の下方には、ダストレスアンローダ７が設けられている。ダストレスアンローダ７は、上部に加湿スプレー８を備えており、重油灰Ｊを加湿、混練して次工程に供給する機能を有している。ダストレスアンローダ７の下方には、灰積出コンベア９が設けられている。灰積出コンベア９は、水平に延びるベルトコンベアであり、ダストレスアンローダ７からの重油灰Ｊを払出シュート１０に供給する機能を有している。

図２は、重油灰Ｊを外部に排出させる払出シュート１０を示している。払出シュート１０は、可動シュート１１ａと、固定シュート１１ｂと、払出部１１ｃと、昇降駆動手段１１ｄとを有している。固定シュート１１ｂは、横断面形状が四角形の筒状部材から構成されており、上端部が灰積出コンベア９の排出端側と接続されている。可動シュート１１ａは、固定シュート１１ｂの外周に配置されており、固定シュート１１ｂに対して上下方向に摺動可能となっている。可動シュート１１ａは、横断面形状が四角形の筒状部材から構成されており、上端部が固定シュート１１ｂの下端部と上下方向に係合可能となっている。可動シュート１１ａの外周上端部には、昇降駆動手段１１ｄが連結されている。昇降駆動手段１１ｄは、手動ウインチから構成されており、手動操作によって可動シュート１１ａを上下方向に移動させる機能を有している。可動シュート１１ａの下端部には、払出部１１ｃが取付けられている。払出部１１ｃは、板状のゴムを四角形の筒状に形成したものであり、上部が第一の固定板１２を介して可動シュート１１ａの下端部に固定されている。払出部１１ｃの側面コーナー部は、第二の固定板１３を介して可動シュート１１ａの下端部に支持されている。

灰積出コンベア９からの重油灰Ｊは、固定シュート１１ｂ内に供給された後、可動シュート１１ａを介して払出部１１ｃから排出されるようになっている。重油灰Ｊの払出シュート１０からの排出時には、払出部１１ｃの直下にはトラック１６が待機しており、払出部１１ｃから排出された重油灰Ｊはトラック１６の荷台１６ａに落下するようになっている。トラック１６の荷台１６ａには、開閉式の防塵カバー（図示略）が取付けられており、積載した重油灰Ｊの飛散を防止する構造となっている。

図１および図２に示すように、払出シュート１０の下部近傍には重油灰飛散抑制装置２０が設けられている。重油灰飛散抑制装置２０は、給水管２１と、送水用配管２２と、フレキシブルチューブ２３と、スプレーノズル２４とを有している。給水管２１は、水平方向に延びるリング状に形成されており、可動シュート１１ａの下端部外周に配置されている。送水用配管２２は、下流端部が給水管２１に接続されており、上流側は図６に示すように開閉弁３１および流量調整弁３２を介して水供給源（図示略）に接続されている。給水管２１は、可動シュート１１ａの外周に配置された四本の支持部材２７に固定金具２８を介して支持されている。この実施の形態においては、支持部材２７は固定シュート１１ｂを支持する部材側に固定されており、給水管２１は上下方向に移動しない構造となっているが、給水管２１を可動シュート１１ａと共に上下に移動する構成としてもよい。

給水管２１の下面側には、払出シュート１０から排出される重油灰Ｊの飛散粒子Ｒに向けて霧状の水Ｗを噴射させる複数のスプレーノズル（充円錐ノズル）２５が取付けられている。各スプレーノズル２５は、霧状の水Ｗを円錐状に噴射する特性を有しており、フレキシブルチューブ２３を介して給水管２１に取付けられている。各スプレーノズル２５は、水平方向に所定の間隔をもって配置されている。フレキシブルチューブ２３は、上流端が給水管２１の下面側に設けられた接続金具２４を介して給水管２１と接続されており、全方向に屈曲可能となっている。フレキシブルチューブ２３は、例えば薄肉の蛇腹状の金属管から構成されており、スプレーノズル２５の姿勢を全方向に変化させることが可能となっている。この実施の形態においては、４個のスプレーノズル２５がフレキシブルチューブ２３を介して給水管２１に取付けられており、払出シュート１０における払出部１１ｃの周方向全周にわたってプレーノズル２５からの水Ｗが噴射可能となっている。複数のスプレーノズル２５から噴射される水Ｗの流量は、払出シュート１０から排出された重油灰Ｊの含水率が許容値以下（例えば０．１８％以下）となるように流量調整弁３２により設定されている。

図４および図５は、スプレーノズル２５の詳細を示している。スプレーノズル２５は、例えば合成樹脂から構成されている。図４に示すように、スプレーノズル２５の内部通路には、給水管２１からの水Ｗを半径方向に分散させる拡散板２５ａが形成されている。拡散板２５ａは、ノズル本体２５ｂに支持されている。ノズル本体２５ｂの外周面の上流側には、テーパーネジ２５ｃが形成されている。テーパーネジ２５ｃは、フレキシブルチューブ２３の下流端部に螺合されている。ノズル本体２５ｂの外周面の下流側は、スパナなどの工具（図示略）を係合させるために六角面２５ｅに形成されている。スプレーノズル２５の内部通路の下流端には噴射口２５ｄが形成されており、噴射口２５ｄからは霧状の水Ｗが放射状に噴射するようになっている。図２に示すように、重油灰Ｊが払出シュート１０からトラック１６の荷台１６ａに排出される際の飛散粒子Ｒの発生位置は、従来から把握されているので、飛散粒子Ｒの発生位置に向けて水Ｗが噴射されるようにスプレーノズル２５の姿勢が設定されている。

つぎに、この実施の形態における作用について説明する。図６に示すように、火力発電所のボイラ１での重油の燃焼によって生じた重油灰Ｊは、その後電気集塵機２によって捕集される。電気集塵機２で捕集された重油灰Ｊは、その後アッシュビン３に搬送される。アッシュビン３に収納された重油灰Ｊは、上部カットゲート４、ロータリーフィーダ５、下部カットゲート６の動作により定期的にダストレスアンローダ７に供給される。ダストレスアンローダ７においては、加湿スプレー８から供給される水分により重油灰Ｊが加湿、混練される。その後、重油灰Ｊはダストレスアンローダ７から灰積出コンベア９側に排出される。

灰積出コンベア９が起動した状態では、払出シュート１０の直下には重油灰Ｊを積込むトラック１６が待機している。この状態では、払出シュート１０の可動シュート１１ａが昇降駆動手段１１ｄによって下降しており、払出シュート１０の最下部に位置する払出部１１ｃはトラック１６の荷台１６ａに接近している。灰積出コンベア９からの重油灰Ｊが払出シュート１０に供給されると、重油灰Ｊは払出部１１ｃからトラック１６の荷台１６ａに排出される。重油灰Ｊは、ダストレスアンローダ７において加湿されているが、払出シュート１０から勢いよくトラック１６の荷台１６ａに落下するので、重油灰Ｊの飛散粒子Ｒが舞い上がり周囲に飛散することになる。ここで、重油灰Ｊが払出シュート１０から排出される直前には、送水管２２の開閉弁３１が開とされ、給水管２１に接続された複数のスプレーノズル２５から霧状の水Ｗが重油灰Ｊの飛散粒子Ｒに向けて噴射されるので、重油灰Ｊの飛散が抑制される。すなわち、払出シュート１０から排出される重油灰Ｊの飛散粒子Ｒは、複数のスプレーノズル２５から噴射される霧状の水Ｗによって包囲される。このように、飛散粒子Ｒは複数のスプレーノズル２５から噴射される水Ｗによって包囲されるので、飛散粒子Ｒは霧状の水Ｗとともにトラック１６の荷台１６ａ側に降下し、飛散粒子Ｒが払出シュート１０の外側に拡散するのが阻止される。

また、スプレーノズル２５からの水Ｗは霧状であるので、排出された重油灰Ｊにはスプレーノズル２５からの水Ｗがほぼ均一に降りかかることになり、重油灰Ｊの含水率は適度なものとなる。すなわち、複数のスプレーノズル２５から噴射される水Ｗの流量は、流量調整弁３２によって重油灰Ｊの含水率が許容値以下となるように設定されているので、トラック１６の荷台１６ａへ排出された重油灰Ｊの含水率は適度に保たれ、原材料として利用される重油灰Ｊを規格内の品質に維持することができる。

なお、スプレーノズル２５は、全方向に屈曲可能なフレキシブルチューブ２３を介して給水管２１に接続されているので、スプレーノズル２５からの水Ｗの噴射方向を自在に設定することができ、例えば風向きによって重油灰Ｊの飛散方向が変化した場合でも、重油灰Ｊの飛散量の多い場所へ向けて水Ｗを噴射させることができる。このように、払出シュート１０の外周からの水Ｗの噴射だけで重油灰Ｊの飛散を抑制することができるので、重油灰Ｊの飛散防止のためのトラック１６の改造や払出シュート１０周辺の建屋の改造なども不要となる。

以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態では４個のスプレーノズル２５を用いているが、さらにスプレーノズル２５の個数を増加させることにより、重油灰Ｊの飛散抑制効果を高めることが可能となる。また、払出シュート１０から排出される重油灰Ｊが大量となる場合は、給水管２１の外側にさらに別の給水管を設け、広い面積にわたって水Ｗを噴射する構成としてもよい。

本発明の実施の形態１に係わる重油灰飛散抑制装置の斜視図である。 図１の装置と重油灰運搬用トラックとの位置関係を示す側面図である。 図１の装置における給水管近傍の拡大正面図である。 図１の装置におけるスプレーノズルの部分断面図である。 図４のスプレーノズルの正面図である。 図１の装置を備えた火力発電所における重油灰の搬送工程概要図である。

符号の説明

１ ボイラ
２ 電気集塵機
３ アッシュビン
４ ロータリーフィーダ
７ ダストレスアンローダ
９ 灰積出コンベア
１０ 払出シュート
１６ トラック
２０ 重油灰飛散抑制装置
２１ 給水管
２２ 送水管
２３ フレキシブルチューブ
２５ スプレーノズル
３１ 開閉弁
３２ 流量調整弁
Ｊ 重油灰
Ｗ 水
Ｒ 飛散粒子

Claims (3)

1. 重油灰をトラックの荷台に排出させるための払出シュートの外周に設けられる給水管と、
   該給水管に接続される複数のスプレーノズルと、
   を備え、
   前記払出シュートは、上下方向に移動可能な可動シュートを有しており、前記複数のスプレーノズルは、前記可動シュートから前記トラックの荷台に排出される前記重油灰の飛散粒子に向けて霧状の水を噴射させ、前記飛散粒子を前記霧状の水によって包囲することを特徴とする重油灰飛散抑制装置。
2. 前記スプレーノズルは、全方向に屈曲可能なフレキシブルチューブを介して前記給水管に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の重油灰飛散抑制装置。
3. 前記複数のスプレーノズルから噴射される水の流量は、前記払出シュートから排出された前記重油灰の含水率が許容値以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の重油灰飛散抑制装置。
   

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