JP6879825B2

JP6879825B2 - Protector structure, shot cleaning device and boiler

Info

Publication number: JP6879825B2
Application number: JP2017100913A
Authority: JP
Inventors: 一輝川田; 龍田　英三; 英三龍田; 毅板倉
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-05-22
Also published as: JP2018194279A

Description

本発明は、ボイラの伝熱管群に付着したダストを除去するために当該伝熱管群の上方からショット球を所定の初速度をもって噴出するショットクリーニング装置用のプロテクタ構造体に関し、さらにはこのプロテクタ構造体を備えたショットクリーニング装置及びボイラに関する。 The present invention relates to a protector structure for a shot cleaning device that ejects a shot ball from above the heat transfer tube group of a boiler at a predetermined initial velocity in order to remove dust adhering to the heat transfer tube group of the boiler, and further, this protector structure. Regarding shot cleaning equipment and boilers equipped with a body.

ボイラ、特に廃棄物処理設備で使用されるボイラには、高温の排ガスとともに多量の飛灰などのダストが到来し、ボイラの伝熱管群にダストが付着するので、ボイラの運転を効率的かつ安全に行うためには、伝熱管群に付着したダストを定期的又は必要に応じて除去する必要がある。このようなボイラの伝熱管群に付着したダストを除去する一手段として、ショットクリーニング装置が使用される。 Boilers, especially boilers used in waste treatment equipment, receive a large amount of dust such as fly ash along with high-temperature exhaust gas, and dust adheres to the heat transfer tubes of the boiler, making boiler operation efficient and safe. In order to do this, it is necessary to remove the dust adhering to the heat transfer tube group regularly or as needed. A shot cleaning device is used as a means for removing dust adhering to the heat transfer tube group of such a boiler.

例えば特許文献１には、ショット球を噴出するショット球噴出ノズルと、噴出したショット球が衝突して、衝突後のショット球を分散させる衝突板とを備えたショット球散布装置（ショットクリーニング装置）が開示されている。ところが、特許文献１のショット球噴出ノズルからは、直径１０ｍｍ、質量４ｇ、初速度５０ｍ／ｓでショット球が噴出し、衝突板で分散された後も大きな運動エネルギーを持つため、最初に衝突する伝熱管に変形や急激な減肉を引き起すという問題が生じることがあった。 For example, in Patent Document 1, a shot ball spraying device (shot cleaning device) including a shot ball ejection nozzle for ejecting a shot ball and a collision plate in which the ejected shot ball collides with each other to disperse the shot ball after the collision. Is disclosed. However, the shot ball ejected from the shot ball ejection nozzle of Patent Document 1 ejects the shot ball at a diameter of 10 mm, a mass of 4 g, and an initial velocity of 50 m / s, and has a large kinetic energy even after being dispersed by the collision plate, so that it collides first. There was a problem that the heat transfer tube was deformed or caused a rapid thinning.

従来、このようなショット球による伝熱管の変形や減肉を抑制するための技術として、特許文献２や特許文献３にみられるように、伝熱管群の上方にダミー管や衝突防止板等のプロテクタ群を設ける技術が知られている。しかし、前述の特許文献１のように水平方向の速度成分を有して高速（所定の初速度）でショット球が噴出される場合、その軌道は直線状となり、少しの隙間があれば、プロテクタにあたらず通過し、伝熱管に直接衝突してしまう。そのため、従来の構造のプロテクタでは、ショット球が水平方向の速度成分をもち斜め方向から侵入する際は、伝熱管への直接衝突を回避できない。 Conventionally, as a technique for suppressing deformation and wall thinning of a heat transfer tube due to such a shot ball, as seen in Patent Document 2 and Patent Document 3, a dummy tube, a collision prevention plate, etc. are provided above the heat transfer tube group. A technique for providing a group of protectors is known. However, when a shot ball is ejected at a high speed (predetermined initial velocity) having a velocity component in the horizontal direction as in Patent Document 1 described above, the trajectory becomes linear, and if there is a small gap, a protector. It passes through without hitting and collides directly with the heat transfer tube. Therefore, with the protector having the conventional structure, when the shot ball has a velocity component in the horizontal direction and enters from an oblique direction, it cannot avoid a direct collision with the heat transfer tube.

特許第５０７９４６５号公報Japanese Patent No. 5079465 実願昭６２−１５８６３９号（実開平１−６７４４６号）のマイクロフィルムMicrofilm of Jitsugyo No. 62-158639 (Jitsukaihei No. 1-67446) 特開２００８−１７００９３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-17093

本発明が解決しようとする課題は、水平方向の速度成分を有して高速（所定の初速度）で噴出するショット球の直接衝突による伝熱管の変形や減肉を抑制する技術を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a technique for suppressing deformation and wall thinning of a heat transfer tube due to direct collision of a shot ball having a horizontal velocity component and ejecting at a high speed (predetermined initial velocity). It is in.

本発明の一観点によれば、次の１又は２のプロテクタ構造体が提供される。
１．
ボイラの伝熱管群に付着したダストを除去するために当該伝熱管群の上方からショット球を水平方向の速度成分を有して所定の初速度で噴出するショット球噴出ノズルと前記伝熱管群との間に設置するプロテクタ構造体であって、
複数のプロテクタを水平方向に所定間隔をもって配列してなる第１プロテクタ群と、
前記第１プロテクタ群の下方に配置され、複数のプロテクタを水平方向に所定間隔をもって配列してなる第２プロテクタ群と、
鉛直方向に伸びる複数の隔壁とを備え、
前記第１プロテクタ群のプロテクタと前記第２プロテクタ群のプロテクタとは千鳥状に配置され、
前記隔壁は、前記第１プロテクタ群のプロテクタと前記第２プロテクタ群のプロテクタとの間に位置し、
かつ、前記第１プロテクタ群のプロテクタ、前記第２プロテクタ群のプロテクタ及び前記隔壁は、ショット球の進行方向を直線と仮定したときに、いかなる進行方向であってもショット球がいずれかに衝突するように配置されている、プロテクタ構造体。
２．
ボイラの伝熱管群に付着したダストを除去するために当該伝熱管群の上方からショット球を水平方向の速度成分を有して所定の初速度で噴出するショット球噴出ノズルと前記伝熱管群との間に設置するプロテクタ構造体であって、
複数のプロテクタを水平方向に所定間隔をもって配列してなる第１プロテクタ群と、
前記第１プロテクタ群の下方に配置され、複数のプロテクタを水平方向に所定間隔をもって配列してなる第２プロテクタ群と、
前記第２プロテクタ群の下方に配置され、複数のプロテクタを水平方向に所定間隔をもって配列してなる第３プロテクタ群と、
鉛直方向に伸びる複数の隔壁とを備え、
前記第１プロテクタ群のプロテクタと前記第２プロテクタ群のプロテクタとは千鳥状に配置され、
前記第３プロテクタ群のプロテクタは、前記第１プロテクタ群のプロテクタと水平方向の位置が整合するように配置され、
前記隔壁は、前記第１プロテクタ群のプロテクタと前記第３プロテクタ群のプロテクタとの間に位置し、
かつ、前記第１プロテクタ群のプロテクタ、前記第２プロテクタ群のプロテクタ、前記第３プロテクタ群のプロテクタ及び前記隔壁は、ショット球の進行方向を直線と仮定したときに、いかなる進行方向であってもショット球がいずれかに衝突するように配置されている、プロテクタ構造体。 According to one aspect of the invention, the following 1 or 2 protector structures are provided.
1. 1.
A shot ball ejection nozzle that ejects a shot ball from above the heat transfer tube group of a boiler at a predetermined initial velocity with a horizontal velocity component in order to remove dust adhering to the heat transfer tube group of the boiler, and the heat transfer tube group. It is a protector structure installed between
A first group of protectors in which a plurality of protectors are arranged horizontally at predetermined intervals,
A second protector group arranged below the first protector group and having a plurality of protectors arranged at predetermined intervals in the horizontal direction.
Equipped with multiple partition walls extending in the vertical direction,
The protectors of the first protector group and the protectors of the second protector group are arranged in a staggered pattern.
The partition wall is located between the protector of the first protector group and the protector of the second protector group.
Further, the protector of the first protector group, the protector of the second protector group, and the partition wall collide with any of the shot balls in any direction of travel, assuming that the direction of travel of the shot ball is a straight line. A protector structure that is arranged so that.
2.
A shot ball ejection nozzle that ejects a shot ball from above the heat transfer tube group of a boiler at a predetermined initial velocity with a horizontal velocity component in order to remove dust adhering to the heat transfer tube group of the boiler, and the heat transfer tube group. It is a protector structure installed between
A first group of protectors in which a plurality of protectors are arranged horizontally at predetermined intervals,
A second protector group arranged below the first protector group and having a plurality of protectors arranged at predetermined intervals in the horizontal direction.
A third protector group arranged below the second protector group and having a plurality of protectors arranged at predetermined intervals in the horizontal direction.
Equipped with multiple partition walls extending in the vertical direction,
The protectors of the first protector group and the protectors of the second protector group are arranged in a staggered pattern.
The protectors of the third protector group are arranged so as to be aligned with the protectors of the first protector group in the horizontal direction.
The partition wall is located between the protector of the first protector group and the protector of the third protector group.
Moreover, the protector of the first protector group, the protector of the second protector group, the protector of the third protector group, and the partition wall can be in any traveling direction, assuming that the traveling direction of the shot ball is a straight line. A protector structure in which the shot sphere is arranged so that it collides with one of them.

また、本発明の他の観点によれば、前記プロテクタ構造体と前記ショット球噴出ノズルとを備えるショットクリーニング装置、及び前記ショットクリーニング装置を備えるボイラが提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a shot cleaning device including the protector structure and the shot ball ejection nozzle, and a boiler including the shot cleaning device.

本発明によれば、第１プロテクタ群のプロテクタ、第２プロテクタ群のプロテクタ及び隔壁が、ショット球の進行方向を直線と仮定したときに、いかなる進行方向であってもショット球がいずれかに衝突するように配置されているので、水平方向の速度成分を有して所定の初速度で噴出するショット球の直接衝突による伝熱管の変形や減肉を抑制することができる。 According to the present invention, when the protector of the first protector group, the protector of the second protector group, and the partition wall assume that the traveling direction of the shot ball is a straight line, the shot ball collides with any of the traveling directions. Therefore, it is possible to suppress deformation and wall thinning of the heat transfer tube due to direct collision of shot balls ejected at a predetermined initial velocity having a velocity component in the horizontal direction.

本発明の一実施形態のボイラの全体構成図である。It is an overall block diagram of the boiler of one Embodiment of this invention. 本発明のプロテクタ構造体の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the protector structure of this invention. 本発明のプロテクタ構造体の変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the modification of the protector structure of this invention. 本発明のプロテクタ構造体の変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the modification of the protector structure of this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態のボイラの全体構成図である。同図に示すボイラ１０は、底部側から高温のボイラガス（例えば、燃焼室からの燃焼ガス）を導入して頂部側から排出するケーシング１１を有しており、このケーシング１１内に過熱器１２、蒸発器１３及び節炭器（エコノマイザ）１４が配置されている。過熱器１２、蒸発器１３及び節炭器１４は、伝熱管式の熱交換器構造となっており、伝熱管内に通水される水をボイラガスの熱で加熱して蒸気にする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a boiler according to an embodiment of the present invention. The boiler 10 shown in the figure has a casing 11 that introduces a high-temperature boiler gas (for example, combustion gas from a combustion chamber) from the bottom side and discharges it from the top side. An evaporator 13 and an economizer (economizer) 14 are arranged. The superheater 12, the evaporator 13, and the economizer 14 have a heat transfer tube type heat exchanger structure, and the water passed through the heat transfer tube is heated by the heat of the boiler gas to be steamed.

ボイラガスは、ダスト（例えば飛灰など）を同伴しており、そのダストが過熱器１２、蒸発器１３及び節炭器１４の伝熱管群に付着するとこれらの熱交換効率が低下する。そこで、図１のボイラ１０には、過熱器１２、蒸発器１３及び節炭器１４の伝熱管群に付着したダストを除去するためにショットクリーニング装置２０が設置されている。 The boiler gas is accompanied by dust (for example, fly ash), and when the dust adheres to the heat transfer tubes of the superheater 12, the evaporator 13, and the economizer 14, the heat exchange efficiency of these dusts decreases. Therefore, in the boiler 10 of FIG. 1, a shot cleaning device 20 is installed in order to remove dust adhering to the heat transfer tube group of the superheater 12, the evaporator 13, and the economizer 14.

まず、ショットクリーニング装置２０の基本構成を説明すると、ショット球である鋼球２１は、鋼球タンク２２内に貯留されており、ロータリーフィーダ２３等の切出装置によって定量的に切り出される。ロータリーフィーダ２３で切り出した鋼球２１は、鋼球搬送管２４内に供給され、ブロワ２５から鋼球搬送管２４内に吹き込まれる搬送用流体（例えば高圧空気）によって加速されて鋼球搬送管２４内を流れ、その先端の鋼球噴出ノズル２６から水平方向の速度成分を有して所定の初速度（例えば５０ｍ／ｓ）でボイラ１０内に噴出される。なお、本実施形態において鋼球搬送管２４は途中で分岐しており、分岐点に流路切替弁２７が設けられ、分岐した鋼球搬送管２４の先端にそれぞれ鋼球噴出ノズル２６が設けられている。そして、鋼球噴出ノズル２６から噴出した鋼球２１は、衝突板２８に当たって分散されながらボイラ１０内に噴出される。なお、衝突板２８の鉛直方向との角度は可変である。 First, to explain the basic configuration of the shot cleaning device 20, the steel ball 21 which is a shot ball is stored in the steel ball tank 22 and is quantitatively cut out by a cutting device such as a rotary feeder 23. The steel ball 21 cut out by the rotary feeder 23 is supplied into the steel ball transport pipe 24 and accelerated by a transport fluid (for example, high-pressure air) blown into the steel ball transport pipe 24 from the blower 25 to form the steel ball transport pipe 24. It flows through the inside and is ejected from the steel ball ejection nozzle 26 at the tip thereof into the boiler 10 at a predetermined initial velocity (for example, 50 m / s) having a velocity component in the horizontal direction. In the present embodiment, the steel ball transport pipe 24 is branched in the middle, a flow path switching valve 27 is provided at the branch point, and a steel ball ejection nozzle 26 is provided at the tip of the branched steel ball transport pipe 24, respectively. ing. Then, the steel balls 21 ejected from the steel ball ejection nozzle 26 are ejected into the boiler 10 while hitting the collision plate 28 and being dispersed. The angle of the collision plate 28 with respect to the vertical direction is variable.

以上の基本構成において、鋼球噴出ノズル２６から噴出され、さらに衝突板２８に当たって分散されながらボイラ１０内に噴出される鋼球２１が、ボイラ１０（節炭器１４）の伝熱管群１５に直接衝突することがないように、鋼球噴出ノズル２６と伝熱管群１５との間にプロテクタ構造体４０が設置されている。 In the above basic configuration, the steel balls 21 ejected from the steel ball ejection nozzle 26 and further ejected into the boiler 10 while being dispersed by hitting the collision plate 28 are directly directed to the heat transfer tube group 15 of the boiler 10 (econnomizer 14). A protector structure 40 is installed between the steel ball ejection nozzle 26 and the heat transfer tube group 15 so as not to collide with each other.

図２に、プロテクタ構造体４０の構成例を示している。図２のプロテクタ構造体４０は、第１プロテクタ群４１、第２プロテクタ群４２及び第３プロテクタ群４３と複数の隔壁４４とを備えてなる。 FIG. 2 shows a configuration example of the protector structure 40. The protector structure 40 of FIG. 2 includes a first protector group 41, a second protector group 42, a third protector group 43, and a plurality of partition walls 44.

第１プロテクタ群４１は、複数のプロテクタ４１ａを水平方向に所定間隔（図２の例では一定間隔ａ）をもって配列してなる。第２プロテクタ群４２は、第１プロテクタ群４１の下方に配置され、複数のプロテクタ４２ａを水平方向に所定間隔（図２の例では一定間隔ａ）をもって配列してなる。第３プロテクタ群４３は、第１プロテクタ群４１の下方に配置され、複数のプロテクタ４３ａを水平方向に所定間隔（図２の例では一定間隔ａ）をもって配列してなる。より具体的に説明すると、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａと第２プロテクタ群４２のプロテクタ４２ａとは千鳥状に配置され、第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａは、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａと水平方向の位置が整合する（鉛直方向からみると重なる）ように配置されている。 The first protector group 41 is formed by arranging a plurality of protectors 41a in the horizontal direction at predetermined intervals (constant intervals a in the example of FIG. 2). The second protector group 42 is arranged below the first protector group 41, and a plurality of protectors 42a are arranged in the horizontal direction at predetermined intervals (constant intervals a in the example of FIG. 2). The third protector group 43 is arranged below the first protector group 41, and a plurality of protectors 43a are arranged in the horizontal direction at predetermined intervals (constant intervals a in the example of FIG. 2). More specifically, the protector 41a of the first protector group 41 and the protector 42a of the second protector group 42 are arranged in a staggered pattern, and the protector 43a of the third protector group 43 is the protector 41a of the first protector group 41. It is arranged so that the positions in the horizontal direction are aligned with each other (overlapping when viewed from the vertical direction).

また、図２の例において、プロテクタ４１ａ，４２ａ，４３ａは全て同一形状であって、ＳＳ４００などの一般構造用圧延鋼材（ＳＳ材）からなる山形鋼４１ｂ，４２ｂ，４３ｂの両斜辺表面に耐摩耗鋼４１ｃ，４２ｃ，４３ｃを貼り付けた構成を有する。なお、プロテクタ４１ａ，４２ａ，４３ａの形状及び構成はこれに限定されるものではなく、平板、角管、半割管あるいは半割管をひっくり返したような形状であってもよく、異なる大きさや形状の組合せであってよい。ただし、製造のしやすさ、表面への耐摩耗鋼の貼り付けのしやすさ等の点から、プロテクタ４１ａ，４２ａ，４３ａは図２の例のように全て同一形状の山形鋼の両斜辺表面に耐摩耗鋼を貼り付けた構成とすることが好ましい。 Further, in the example of FIG. 2, the protectors 41a, 42a, 43a all have the same shape, and wear resistance is provided on both hypotenuse surfaces of angle steel 41b, 42b, 43b made of rolled steel for general structure (SS material) such as SS400. It has a structure in which steels 41c, 42c, and 43c are attached. The shapes and configurations of the protectors 41a, 42a, and 43a are not limited to this, and may be a flat plate, a square tube, a half-split tube, or a half-split tube that is turned upside down, and may have different sizes. It may be a combination of shapes. However, from the viewpoint of ease of manufacturing, ease of attaching wear-resistant steel to the surface, etc., the protectors 41a, 42a, and 43a are all hypotenuse surfaces of angle steel having the same shape as in the example of FIG. It is preferable to have a structure in which wear-resistant steel is attached to the surface.

隔壁４４は、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａと第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａとの間で鉛直方向に伸びるように複数配置されている。そして、これらの隔壁４４、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａ、第２プロテクタ群４２のプロテクタ４２ａ及び第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａは、鋼球噴出ノズル２６から噴出され、さらに衝突板２８に当たって分散されながらボイラ１０内に噴出される鋼球２１の進行方向を直線と仮定したときに、いかなる進行方向であっても鋼球２１がいずれかに衝突するように配置されている。すなわち、プロテクタ構造体４０は、図２に例示しているように、鋼球２１がいかなる進行方向であっても、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａ、第２プロテクタ群４２のプロテクタ４２ａ、第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａ、隔壁４４のいずれかに衝突するように構成されている。これにより、鋼球噴出ノズル２６から噴出され、さらに衝突板２８に当たって分散されながらボイラ１０内に噴出される鋼球２１が、ボイラ１０（節炭器１４）の伝熱管群１５に直接衝突することがなくなり、鋼球２１による伝熱管群１５の変形や減肉を抑制することができる。 A plurality of partition walls 44 are arranged so as to extend in the vertical direction between the protector 41a of the first protector group 41 and the protector 43a of the third protector group 43. Then, these partition walls 44, the protector 41a of the first protector group 41, the protector 42a of the second protector group 42, and the protector 43a of the third protector group 43 are ejected from the steel ball ejection nozzle 26 and are further dispersed by hitting the collision plate 28. Assuming that the traveling direction of the steel balls 21 ejected into the boiler 10 is a straight line, the steel balls 21 are arranged so as to collide with any of the traveling directions. That is, as illustrated in FIG. 2, the protector structure 40 has the protector 41a of the first protector group 41, the protector 42a of the second protector group 42, and the third protector 42a regardless of the traveling direction of the steel ball 21. It is configured to collide with either the protector 43a or the partition wall 44 of the protector group 43. As a result, the steel balls 21 ejected from the steel ball ejection nozzle 26 and further ejected into the boiler 10 while being dispersed by hitting the collision plate 28 directly collide with the heat transfer tube group 15 of the boiler 10 (enomizer 14). It is possible to suppress deformation and wall thinning of the heat transfer tube group 15 due to the steel ball 21.

なお、このプロテクタ構造体４０の構成を言い換えると、プロテクタ構造体４０を上方からあらゆる方向で投影したときに、鋼球２１の初期サイズより大きい隙間が見られないということである。前記の隙間がちょうど鋼球２１の初期サイズと同じサイズであった場合、鋼球２１が摩耗により小さくなると、その鋼球２１が前記の隙間を通過することが有り得るが、摩耗により小さくなった鋼球２１は質量が小さく運動エネルギーも小さいことから、これが伝熱管群１５に直接衝突したとしても、伝熱管群１５に及ぼす影響は限定的である。したがって、プロテクタ構造体４０は、上方からあらゆる方向より投影したときに鋼球２１の初期サイズより大きい隙間が見られないという条件を満たしていれば、本発明の課題は解決可能である。また、本発明では鋼球２１の進行方向を直線と仮定したが、本発明において鋼球２１は所定の初速度をもって噴出するから、その進行方向を直線と仮定することは妥当である。 In other words, when the protector structure 40 is projected from above in all directions, no gap larger than the initial size of the steel ball 21 can be seen. If the gap is exactly the same size as the initial size of the steel ball 21, if the steel ball 21 becomes smaller due to wear, the steel ball 21 may pass through the gap, but the steel becomes smaller due to wear. Since the sphere 21 has a small mass and a small kinetic energy, even if it directly collides with the heat transfer tube group 15, the effect on the heat transfer tube group 15 is limited. Therefore, the problem of the present invention can be solved if the protector structure 40 satisfies the condition that a gap larger than the initial size of the steel ball 21 is not seen when projected from above from all directions. Further, in the present invention, the traveling direction of the steel ball 21 is assumed to be a straight line, but in the present invention, since the steel ball 21 ejects at a predetermined initial velocity, it is appropriate to assume that the traveling direction is a straight line.

図２のプロテクタ構造体４０の構成について説明を続けると、図２のプロテクタ構造体４０は、第１プロテクタ群４１の隣接するプロテクタ４１ａ，４１ａ間の水平方向の間隔（間隙の長さ）をａ、第２プロテクタ群４２のプロテクタ４２ａの水平方向の幅をｂとしたとき、０．７≦ａ／ｂ≦１．０の関係を満たすように構成することが好ましい。また、図２のプロテクタ構造体４０では、第３プロテクタ群４３の隣接するプロテクタ４３ａ，４３ａ間の水平方向の間隔（間隙の長さ）もａであり、同様に０．７≦ａ／ｂ≦１．０の関係を満たすように構成することが好ましい。このように０．７≦ａ／ｂ≦１．０の関係を満たすように構成することで、プロテクタ構造体４０におけるボイラガスの流路を十分に確保しつつ、鋼球２１が伝熱管群１５に直接衝突することを防止できる。 Continuing the description of the configuration of the protector structure 40 of FIG. 2, the protector structure 40 of FIG. 2 has a horizontal distance (gap length) between adjacent protectors 41a and 41a of the first protector group 41. When the width of the protector 42a of the second protector group 42 in the horizontal direction is b, it is preferable that the protector 42a is configured to satisfy the relationship of 0.7 ≦ a / b ≦ 1.0. Further, in the protector structure 40 of FIG. 2, the horizontal distance (gap length) between the adjacent protectors 43a and 43a of the third protector group 43 is also a, and similarly 0.7 ≦ a / b ≦. It is preferable to configure it so as to satisfy the relationship of 1.0. By configuring so as to satisfy the relationship of 0.7 ≦ a / b ≦ 1.0 in this way, the steel balls 21 are attached to the heat transfer tube group 15 while sufficiently securing the flow path of the boiler gas in the protector structure 40. It is possible to prevent a direct collision.

また、図２のプロテクタ構造体４０において各隔壁４４は、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａと第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａとの間を鉛直方向に完全に仕切るのではなく、鋼球２１が当該隔壁４４を越えて隣接する隔壁４４側に向けて進行できるように鉛直方向に隙間をもって配置している。これにより、鋼球２１がプロテクタ構造体４０全体にわたって均一に分散しやすくなるとともに、ボイラガスの流路も十分に確保される。また、鋼球２１を均一に分散させるとともにボイラガスの流路を均一に確保する点から、第２プロテクタ群４２の鉛直方向の位置は、第１プロテクタ群４１と第３プロテクタ群４３との中間位置とすることが好ましく、さらに、各プロテクタ４１ａ，４２ａ，４３ａ及び各隔壁４４は、プロテクタ構造体４０の鉛直方向中心線に対して線対称となるように配置することが好ましい。 Further, in the protector structure 40 of FIG. 2, each partition wall 44 does not completely partition the protector 41a of the first protector group 41 and the protector 43a of the third protector group 43 in the vertical direction, but a steel ball 21 is used. It is arranged with a gap in the vertical direction so that it can proceed beyond the partition wall 44 toward the adjacent partition wall 44 side. As a result, the steel balls 21 can be easily dispersed uniformly over the entire protector structure 40, and the flow path of the boiler gas is sufficiently secured. Further, from the viewpoint of uniformly dispersing the steel balls 21 and uniformly securing the flow path of the boiler gas, the vertical position of the second protector group 42 is an intermediate position between the first protector group 41 and the third protector group 43. Further, it is preferable that the protectors 41a, 42a, 43a and the partition walls 44 are arranged so as to be line-symmetric with respect to the vertical center line of the protector structure 40.

以上の構成において、鋼球噴出ノズル２６から噴出され、さらに衝突板２８に当たって分散されながらボイラ１０内に噴出される鋼球２１は、伝熱管群１５に衝突する前に必ずプロテクタ構造体４０に衝突する。したがって鋼球２１の直接衝突による伝熱管群１５の変形や減肉を抑制することができる。さらに、図２のプロテクタ構造体４０によれば前述のとおりボイラガスの流路を十分に確保できるとともに、鋼球２１を均一に分散させる作用効果も得られる。なお、図２のプロテクタ構造体４０による鋼球２１の分散効果について、実機で調査を行った結果、プロテクタ構造体４０の設置による分散性向上がみられた。 In the above configuration, the steel balls 21 ejected from the steel ball ejection nozzle 26 and further ejected into the boiler 10 while being dispersed by hitting the collision plate 28 always collide with the protector structure 40 before colliding with the heat transfer tube group 15. To do. Therefore, it is possible to suppress deformation and wall thinning of the heat transfer tube group 15 due to the direct collision of the steel balls 21. Further, according to the protector structure 40 of FIG. 2, as described above, a sufficient flow path for the boiler gas can be sufficiently secured, and the effect of uniformly dispersing the steel balls 21 can be obtained. As a result of investigating the dispersion effect of the steel balls 21 by the protector structure 40 in FIG. 2 with an actual machine, the dispersibility was improved by installing the protector structure 40.

このようにプロテクタ構造体４０に衝突して分散された鋼球２１は、プロテクタ構造体４０を通過後自由落下していき、伝熱管群１５に衝突してダストを除去する。ケーシング１１の底部まで落下した鋼球２１とダストは、図１に示すように案内シュート２９を介して鋼球回収装置３０に回収される。そして、鋼球２１とダストは、鋼球回収装置３０において、粉状のダスト、鋼球２１、塊状になっているダストに分離され、鋼球２１は鋼球タンク２２に戻される。粉状のダストは、ダスト粉切出用ロータリバルブ３１を介してダスト輸送管３２内に供給されて回収される。一方、塊状のダストは、塊状物切出用二重弁３３を介してダスト輸送管３２内に供給されて回収される。 The steel balls 21 that collide with the protector structure 40 and are dispersed in this way freely fall after passing through the protector structure 40 and collide with the heat transfer tube group 15 to remove dust. The steel balls 21 and dust that have fallen to the bottom of the casing 11 are collected by the steel ball recovery device 30 via the guide chute 29 as shown in FIG. Then, the steel balls 21 and the dust are separated into powder dust, steel balls 21, and lumpy dust in the steel ball recovery device 30, and the steel balls 21 are returned to the steel ball tank 22. The powdery dust is supplied into the dust transport pipe 32 via the rotary valve 31 for cutting out dust powder and is collected. On the other hand, the lumpy dust is supplied into the dust transport pipe 32 via the lumpy material cutting double valve 33 and collected.

なお、図２の例においては、鋼球噴出ノズル２６を節炭器１４の上方にのみ設置し、この鋼球噴出ノズル２６と節炭器１４の伝熱管群１５との間にプロテクタ構造体４０を設置したが、蒸発器１３の上方にも鋼球噴出ノズルを設置することができ、この場合、蒸発器１３の上方にもプロテクタ構造体４０を設置するとよい。 In the example of FIG. 2, the steel ball ejection nozzle 26 is installed only above the economizer 14, and the protector structure 40 is provided between the steel ball ejection nozzle 26 and the heat transfer tube group 15 of the economizer 14. However, the steel ball ejection nozzle can be installed above the evaporator 13, and in this case, the protector structure 40 may be installed above the evaporator 13.

以下、プロテクタ構造体４０の変形例について説明する。図３（ａ）から（ｆ）は、第１プロテクタ群４１、第２プロテクタ群４２、第３プロテクタ群４３及び複数の隔壁４４の配置の変形例である。いずれの変形例においても、鋼球２１の進行方向を直線と仮定したときに、いかなる進行方向であっても鋼球２１が第１プロテクタ群４１、第２プロテクタ群４２、第３プロテクタ群４３及び隔壁４４いずれかに衝突するように配置されている。なお、図３（ｆ）の例では、隔壁４４は、第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａと第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａとの間を完全に仕切るように配置している。この図３（ｆ）の例は、鋼球２１が伝熱管群に直接衝突しないようにする点からは好ましいが、鋼球を均一に分散させるとともに、ボイラガスの流路を十分に確保する点からは、隔壁４４は、他の例のように第１プロテクタ群４１のプロテクタ４１ａと第３プロテクタ群４３のプロテクタ４３ａとの間を完全に仕切るのではなく、鋼球が当該隔壁を越えて隣接する隔壁に向けて進行できるように配置することが好ましい。 Hereinafter, a modified example of the protector structure 40 will be described. 3 (a) to 3 (f) are modified examples of the arrangement of the first protector group 41, the second protector group 42, the third protector group 43, and the plurality of partition walls 44. In any of the modified examples, assuming that the traveling direction of the steel ball 21 is a straight line, the steel ball 21 is the first protector group 41, the second protector group 42, the third protector group 43, and the steel ball 21 in any traveling direction. It is arranged so as to collide with any of the partition walls 44. In the example of FIG. 3F, the partition wall 44 is arranged so as to completely partition between the protector 41a of the first protector group 41 and the protector 43a of the third protector group 43. The example of FIG. 3 (f) is preferable from the viewpoint of preventing the steel balls 21 from directly colliding with the heat transfer tube group, but from the viewpoint of uniformly dispersing the steel balls and sufficiently securing the flow path of the boiler gas. The partition wall 44 does not completely partition the protector 41a of the first protector group 41 and the protector 43a of the third protector group 43 as in other examples, but the steel balls are adjacent to each other beyond the partition wall. It is preferable to arrange it so that it can proceed toward the partition wall.

図４は、第３プロテクタ群を省略して第１プロテクタ群４１、第２プロテクタ群４２及び複数の隔壁４４のみでプロテクタ構造体を構成した例である。このように第３プロテクタ群を省略したとしても、隔壁４４の鉛直方向の長さを大きくすることで、鋼球２１の進行方向がいかなる方向であっても、その鋼球２１が第１プロテクタ群４１、第２プロテクタ群４２及び隔壁４４いずれかに衝突して、伝熱管群には直接衝突しないようにすることができる。ただし、鋼球が伝熱管群に直接衝突しない構成を容易に実現するには、図２及び図３（ａ）から（ｆ）の例のように第３プロテクタ群４３を設けることが好ましい。 FIG. 4 shows an example in which the protector structure is configured only by the first protector group 41, the second protector group 42, and the plurality of partition walls 44 by omitting the third protector group. Even if the third protector group is omitted in this way, by increasing the length of the partition wall 44 in the vertical direction, the steel ball 21 is the first protector group regardless of the traveling direction of the steel ball 21. 41, it can collide with any of the second protector group 42 and the partition wall 44 so as not to directly collide with the heat transfer tube group. However, in order to easily realize a configuration in which the steel balls do not directly collide with the heat transfer tube group, it is preferable to provide the third protector group 43 as in the examples of FIGS. 2 and 3 (a) to 3 (f).

１０ボイラ
１１ケーシング
１２過熱器
１３蒸発器
１４節炭器
１５伝熱管群
２０ショットクリーニング装置
２１鋼球（ショット球）
２２鋼球タンク
２３ロータリーフィーダ
２４鋼球搬送管
２５ブロワ
２６鋼球噴出ノズル（ショット球噴出ノズル）
２７流路切替弁
２８衝突板
２９案内シュート
３０鋼球回収装置
３１ダスト粉切出用ロータリバルブ
３２ダスト輸送管
３３塊状物切出用二重弁
４０プロテクタ構造体
４１第１プロテクタ群
４２第２プロテクタ群
４３第３プロテクタ群
４４隔壁
４１ａ，４２ａ，４３ａプロテクタ
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ山形鋼
４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ耐摩耗鋼 10 Boiler 11 Casing 12 Superheater 13 Evaporator 14 Economizer 15 Heat transfer tube group 20 Shot cleaning device 21 Steel ball (shot ball)
22 Steel ball tank 23 Rotary feeder 24 Steel ball transfer pipe 25 Blower 26 Steel ball ejection nozzle (shot ball ejection nozzle)
27 Flow path switching valve 28 Collision plate 29 Guide chute 30 Steel ball recovery device 31 Rotary valve for dust powder cutting 32 Dust transport pipe 33 Double valve for bulk material cutting 40 Protector structure 41 1st protector group 42 2nd protector group 43 Third protector group 44 Partitions 41a, 42a, 43a Protectors 41b, 42b, 43b Angle steel 41c, 42c, 43c Abrasion resistant steel

Claims

A shot ball ejection nozzle that ejects a shot ball from above the heat transfer tube group of a boiler at a predetermined initial velocity with a horizontal velocity component in order to remove dust adhering to the heat transfer tube group of the boiler, and the heat transfer tube group. It is a protector structure installed between
A first group of protectors in which a plurality of protectors are arranged horizontally at predetermined intervals,
A second protector group arranged below the first protector group and having a plurality of protectors arranged at predetermined intervals in the horizontal direction.
Equipped with multiple partition walls extending in the vertical direction,
The protectors of the first protector group and the protectors of the second protector group are arranged in a staggered pattern.
The partition wall is located between the protector of the first protector group and the protector of the second protector group.
Further, the protector of the first protector group, the protector of the second protector group, and the partition wall collide with any of the shot balls in any direction of travel, assuming that the direction of travel of the shot ball is a straight line. A protector structure that is arranged so that.

A shot ball ejection nozzle that ejects a shot ball from above the heat transfer tube group of a boiler at a predetermined initial velocity with a horizontal velocity component in order to remove dust adhering to the heat transfer tube group of the boiler, and the heat transfer tube group. It is a protector structure installed between
A first group of protectors in which a plurality of protectors are arranged horizontally at predetermined intervals,
A second protector group arranged below the first protector group and having a plurality of protectors arranged at predetermined intervals in the horizontal direction.
A third protector group arranged below the second protector group and having a plurality of protectors arranged at predetermined intervals in the horizontal direction.
Equipped with multiple partition walls extending in the vertical direction,
The protectors of the first protector group and the protectors of the second protector group are arranged in a staggered pattern.
The third protector group of protector, the protector and horizontal position of the first protector group is arranged in alignment,
The partition wall is located between the protector of the first protector group and the protector of the third protector group .
Moreover, the protector of the first protector group, the protector of the second protector group, the protector of the third protector group, and the partition wall can be in any traveling direction, assuming that the traveling direction of the shot ball is a straight line. A protector structure in which the shot sphere is arranged so that it collides with one of them.

Claim that 0.7 ≦ a / b ≦ 1.0, where a is the horizontal distance between the protectors of the first protector group and b is the horizontal width of the protectors of the second protector group. The protector structure according to 1 or 2.

A shot cleaning device including the protector structure according to any one of claims 1 to 3 and the shot ball ejection nozzle.

A boiler including the shot cleaning device according to claim 4.