JP5646740B2 - バーナーのためのバーナー挿入補助具およびバーナーを挿入する方法 - Google Patents

Description

本発明は、概してバーナーのためのバーナー挿入補助およびバーナーを挿入する方法、および特にガス化プラントへのバーナーの挿入に関する。

例えばSiemens Fuel Gasification Technology GmbH & Co. KGによる特にガス化プラントのバーナーは、繊細な構成要素である。質量約５トンおよび全長約５メートルを有するが、バーナー口部分の壁の厚さはたった３ｍｍであり、その後ろには水が流れる冷却面および水の流れを調整する変位体がある。これらの冷却チャネルの幅および一様な冷却剤の流れは、運転中に必ず保証されなければならず、そうでなければ、ガス化空間から導入される熱が正確に排出されずにバーナーの熱損傷または破壊、ひいては顧客への製造停止を導く。

したがってバーナーの移動および取り扱いの際には、衝突によってバーナー口の部分が確実に機械的に損傷を受けないようにする必要がある。特に、バーナーをバーナー支持装置（ＢＳＵ）の開口フランジに挿入する場合、およびバーナーを輸送容器に挿入する場合、ネジボルトおよび別の部品の衝突を確実に回避する必要がある。

現在の解決策は、訓練された人がバーナーを慎重かつ用心深く取り扱うことである。しかし、５００ＭＷクラスのバーナーの大きさは、これまで使用されていない新しい装置である。

本発明の目的は、バーナーの挿入を簡素化することである。

この目的は、請求項１および請求項８による発明によって達成される。本発明の好都合な改良は、従属請求項に定義される。

第１の態様によると、本発明は、バーナーのためのバーナー挿入補助具に関連し、漏斗状部品を備え、漏斗状部品は、発泡ポリマーおよびバーナー支持装置に取り付けるための外縁、バーナー口の導入のための内側漏斗領域を備える。

バーナーを保護するために、バーナー口は、どんな鋭いおよび／または硬い物体および部品にも接触してはならず、特に局所的な機械的な力の作用は、特に損傷を与える。さらに、簡単な位置決めを許容するために、バーナーはその挿入中にガイドされる。発泡ポリマーによって作られた成形部品を使用することによって、本発明による１つの部品によるこれらの要求を満たすことができる。漏斗の形に構成される場合、発泡ポリマーからなる部品は、損傷が生じる可能性がないバーナーの誘導における要求に合致する。

本発明によれば、複数の要求を同時に満足し、かつ多くの利点を提供する発泡プラスチック材料の使用が提案される。形状に関しては、漏斗がガイドとして使用される。接触保護が設けられ、軟らかい発泡体が保護を提供するため損傷は起こらない。これは、設置場所において容易に取り扱うことが可能な重量である。材料が安価であるため、価格は安い。最後に、交換可能な使い捨て可能部品を使用することができ、幾何学的な精度が保証される。

任意に、部品を使い捨て可能部品として構成することができ、このようにして常に清潔かつ完全に同じ形状の部品を利用することができる。これにより、バーナーをオイルフリーおよびグリスフリーの状態に維持することが可能になる。

バーナー締め付けネジまたはバーナーフランジのネジボルトのための凹所を外縁に設けることができ、これらの部品へのバーナー口の衝突を回避することができる。これは、バーナーおよびそれに伴いネジボルトのねじ山も損傷から保護される。さらに、バーナー挿入補助具は凹所およびバーナー締め付けネジに固定することができる。

漏斗状部品は、発泡ポリオレフィン、特に発泡／膨張ポリエチレンまたはポリプロピレンを備えることができる。この発泡体は、崩れず、磨耗の影響を受けにくい。これは、低密度であり、設置場所への輸送が容易であり、かつ経済的に製造することができる。

部品は、円環状の形とすることができる。これは、簡単に作成および取り扱うことができる一体のバーナー挿入補助具を可能とする。

部品は、１つまたは複数の円環状セグメントの形とすることができる。円環状セグメントは、接続することができ、かつ部品は、使用後の部品の分離のための１つまたは複数の所定の破断点を備えることができる。

円環形状の部品、２つの半殻、または複数の円環状セグメントの実施形態が考えられる。使い捨て可能な半殻、または使い捨て可能な円環状セグメントを製造する場合、バーナー挿入補助具の使用中にこれらの円環状セグメントを互いに接続することができ、かつバーナーは、取り外すために、例えば使い捨て可能部分の場合は、所定の破断点で壊すことによって可逆的にまたは非可逆的に分離することができる。

部品は、バーナー支持装置を封止するために外縁に凹所を有することができる。これによって、バーナー挿入補助具による耐力にさらされないため、封止を保護することができる。

別の態様によると、本発明は、以下のステップを有する、バーナーをバーナー支持装置に挿入する方法に関連する：
− バーナー挿入補助具を活用してバーナー口をバーナー支持装置に導入するステップであって、バーナー挿入補助具は発泡ポリマーを備える漏斗状部品を有している、ステップと、
− バーナー挿入補助具を取り外すステップ。

バーナー挿入補助具を用いて、方法は、経験者の存在と無関係にバーナーを挿入することができる単純な解決策を提供する。上述したような利点および改良点は、方法にも同様に適用される。

第１のステップにおいてバーナー挿入補助具をバーナー支持装置に配置することができる。また、製造中にバーナー挿入補助具をバーナー支持装置に配置することができる。

バーナー挿入補助具は、バーナー締め付けネジに取り付けることができる。このように、バーナー挿入補助具およびバーナー締め付けネジの両方が損傷から保護される。同時に、バーナー締め付けネジは、ガイドとしておよびバーナー挿入補助具の締め付けとして使用することができる。

バーナー口は、バーナー挿入補助具の内側の漏斗によって誘導され得る。バーナー口の保護に加えて、これによってバーナー口をバーナー支持装置に単純かつ好都合に導入することが可能となる。

バーナー挿入補助具は、取り外しのために可逆的に、および／または非可逆的に分離することができる。バーナー挿入補助具の分離は、バーナー支持装置からの取り外しを容易にする。可逆的な分離は、バーナー挿入補助具の再使用が可能となる。非可逆的な分離は、使い捨て可能なバーナー挿入補助具の場合に実行される。これらの組み合わせもまた考えられる。この場合は、バーナー挿入補助具の特定の部分が再利用される一方でバーナー挿入補助具の他の部分は、一度だけ使用することができる。例えば、バーナー口に接触するバーナー挿入補助具の部分を一度だけ使用することができる。

本発明は、図を用いて以下により詳細に説明される。

バーナー支持装置及び本発明によるバーナー挿入補助具の断面図を示す。

図面は、単に本発明を説明するためのものであり、限定するものではない。図面および個々の部品は、必ずしも正しい縮尺ではない。同じ参照符号の部品は、同じまたは類似の部品である。

図１は、バーナー口２を有するバーナー１の小さい断面を示す。バーナー１は、バーナー支持装置３の上に配置され、バーナー支持装置と共にバーナー１は、ガス化プラント（図示せず）に固定されている。

バーナー支持装置３は、バーナー１を受け入れるための中央開口部４を有するフランジの形をしている。取り付けられた状態のバーナー支持装置３の外側を形成する上側に、複数のバーナー締め付けネジ５が開口部４の周囲に環状に配置されている。バーナー締め付けネジまたはネジボルト５によって、バーナー１は、バーナー支持装置３に固定される。２つ以上のバーナー締め付けネジ５を設けることができる。開口部４の周囲に配置され、バーナー１およびバーナー支持装置３を取り付けられた状態に互いに密封する少なくとも１つの封止６がある。

本発明によれば、バーナー１は、バーナー挿入補助具７を用いてバーナー支持装置３に挿入される。バーナー挿入補助具７は、発泡ポリオレフィン特に発泡／膨張ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの発泡ポリマーを備える漏斗状部品８を備える。部品８は、部分的にまたは完全に上述の材料から成ることができる。

部品８は、バーナー支持装置３に取り付ける外縁９を有する。さらに、部品８は、バーナー口２の導入およびセンタリングのための広がった領域およびそれに続く、バーナー支持装置３の開口部４に結合する直線領域を有する内側漏斗部１０を有する。内側および外側という表現は、対称軸１１に対する半径方向の位置を表す。

部品８は、外側および内側の形において回転対称であり、これは製造およびバーナー挿入補助具７のバーナー支持装置３への締め付けの両方を容易にする。

広がった漏斗領域とは逆の部品８の下側に、封止６のための凹所１２を有する。凹所１２は、封止６が損傷を与える力にさらされないような大きさにすることができる。凹所１２は、外縁９に配置されるか、または対称軸１１に向かう方向に外縁９を区切っている。凹所１２は示されるように円形または環状のいずれかとすることができ、その場合環の幅は、封止６を受け入れるのに十分な大きさである。

部品８は、バーナー締め付けネジ５を受け入れるために使用されるさらなる凹所１３を備える。凹所１３の数は、少なくともバーナー締め付けネジ５の数に対応する。

また封止６のための凹所１２およびバーナー締め付けネジ５のための凹所１３を互いに組み合わせることが可能であり、定義に応じて、封止６およびバーナー締め付けネジ５のための単一の大きい凹所、または上述したように複数の凹所とすることができる。

部品８は、基本的に内側漏斗部１０を備える円環状の形を有する。部品８は、円形環として単一の部品に形成することができる、または複数の円環状セグメントから成ることができる。例えば、部品８は、それぞれが１８０°に広がる２つの半殻、すなわち２つの円環状セグメントから成ることができる。部品８はまた、対応するより小さい角度範囲を有する多数の円環状セグメントから成ることができる。円環状セグメントの全体の角度範囲は、３６０°より小さくすることができる、すなわち個々の円環状セグメントの間に間隙がある場合がある。

円環状セグメントは、互いに分離、または互いに接続することができる。接続は、例えばピンまたはバンドなどの柔軟な手段等の補助を利用して行うことができる。また、例えば部品８に所定の破断点を設けることができ、運転状態では円環状セグメントを互いに接続し、かつ互いに分解された状態に円環状セグメントを互いに分離することができる。

バーナー１のバーナー支持装置３への挿入は、以下に記載される。第１に、バーナー挿入補助具７をバーナー支持装置３に固定する。この目的を達成するために、バーナー挿入補助具は、凹所１３によってバーナー締め付けネジ５に取り付けられる。この場合、内側漏斗部１０および開口部４が互いにそろうようにバーナー挿入補助具７は、バーナー支持装置３に固定される。同時に、バーナー口２またはバーナー１、およびバーナー締め付けネジ５の両方は、接触から、したがって損傷から保護されている。そして封止６は、凹所１２に設置される。

代替形として、バーナー挿入補助具７は、バーナー支持装置３の一部とすることができる。これは、バーナー１の挿入前にバーナー挿入補助具７を取り付ける代わりにバーナー支持装置３に既に固定されていることを意味する。

この準備の後、バーナー１がバーナー挿入補助具７によってバーナー支持装置３の開口部４に導入される。第１に、バーナー口２が広がった漏斗状開口部またはバーナー挿入補助具７の内側漏斗部１０の漏斗口に挿入される。部品８の漏斗状の内部により、広がってその後で狭くなる漏斗状開口部のおかげで、バーナー口２の簡略化した挿入が可能となる。同時に、部品８の軟らかい材料が繊細なバーナー口２を損傷から保護する。バーナー口２および／またはバーナー締め付けネジ５に対する考え得る損傷は、部品８によってバーナー締め付けネジ５が覆われることにより回避される。

漏斗を用いてバーナー１がセンタリングされた後で、バーナー挿入補助具７およびその後で開口部４を通り、バーナー支持装置３に導入される。

繊細なバーナー口２が既に開口部４の内部、または既に開口部４から遠くの側にあり、さらなる損傷の危険性はないため、バーナー挿入補助具７を取り外すことができる。

バーナー挿入補助具７を取り外すために、部品８は、例えば所定の破断点に沿って解体されてバーナー支持装置３から取り外される。バーナー１は、今や完全にバーナー支持装置３に導入され、かつバーナー締め付けネジ５を用いて固定されている。

例えば整備または改良によるバーナー１の交換または取り外しの間、バーナー１の部分的な取り外しの後、バーナー挿入補助具７のために十分な空間が利用可能である場合、バーナー１を保護するために、新しいバーナー挿入補助具７を特にバーナー口２にバーナー１を取り出す際の損傷に対して使用することができる。もちろん、バーナー１の設置に使用されたバーナー挿入補助具７、またはその部品をバーナー１の取り出しに使用することもできる。

１ バーナー
２ バーナー口
３ バーナー支持装置
４ 開口部
５ バーナー締め付けネジ
６ 封止
７ バーナー挿入補助具
８ 漏斗状部品
９ 外縁
１０ 内側漏斗部
１１ 対称軸
１２ 凹所
１３ 凹所

Claims (13)

1. バーナー（１）のためのバーナー挿入補助具であって、
   該バーナー挿入補助具は、漏斗状部品（８）を備え、
   前記漏斗状部品（８）は、発泡ポリマーで形成され、およびバーナー支持装置（３）に取り付けるための外縁（９）ならびにバーナー口（２）を導入するための内側漏斗領域（１０）を備えている、バーナー挿入補助具。
2. バーナー締め付けネジ（５）のための凹所（１３）が前記外縁（９）に設けられている、請求項１に記載のバーナー挿入補助具。
3. 前記漏斗状部品（８）が発泡ポリオレフィンで形成されている、請求項１または２に記載のバーナー挿入補助具。
4. 前記発泡ポリオレフィンは、発泡ポリエチレンまたは発泡ポリプロピレンである請求項３に記載のバーナー挿入補助具。
5. 前記部品（８）が、円環形状を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバーナー挿入補助具。
6. 前記部品（８）が、１つまたは複数の円環状セグメントの形状を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバーナー挿入補助具。
7. 前記円環状セグメントは接続され、かつ前記部品（８）は、使用後に前記部品（８）を分離するための１つまたは複数の所定の破断点を備えている、請求項６に記載のバーナー挿入補助具。
8. 前記部品（８）は、前記バーナー支持装置（３）の封止（６）のための凹所（１２）を前記外縁（９）に有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバーナー挿入補助具。
9. バーナー（１）をバーナー支持装置（３）に挿入する方法であって、
   − バーナー挿入補助具（７）を活用してバーナー口（２）を前記バーナー支持装置（３）に導入するステップであって、前記バーナー挿入補助具（７）は、発泡ポリマーから形成される漏斗状部品（８）を有する、ステップと、
   − 前記バーナー挿入補助具（７）を取り外すステップと、
   を有する方法。
10. 前記バーナー挿入補助具（７）は、初めに前記バーナー支持装置（３）に配置される、請求項９に記載の方法。
11. 前記バーナー挿入補助具（７）は、前記バーナー支持装置（３）に取り付けられたバーナー締め付けネジ（５）に差し込むように取り付けられる、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記バーナー口（２）は、前記バーナー挿入補助具（７）の内側漏斗部（１０）によって誘導される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記バーナー挿入補助具（７）は、当該バーナー挿入補助具の取り外しのために可逆的または非可逆的に分離される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。

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