JP7009169B2

JP7009169B2 - 空気ノズルおよびそれを備えたボイラ、並びに空気ノズルの取り外し方法

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Publication number: JP7009169B2
Application number: JP2017218232A
Authority: JP
Inventors: 五輪麿天野; 一二山田; 慎也 ▲濱▼▲崎▼
Original assignee: Mitsubishi Power Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2037-11-13
Also published as: JP2019090558A; CN209309978U

Description

本発明は、空気ノズルおよびそれを備えたボイラ、並びに空気ノズルの取り外し方法に関するものである。

従来、水平左右方向に回動可能な第１のはりと、鉛直上下方向にノズルを回動可能な第２のはりとを備える風箱ノズルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示される風箱ノズルは、第１のはりを中心として水平方向に回動することにより水平方向に回動し、第２のはりを中心として上下方向に回動することにより上下方向に回動する。

実公平２－１６１３２号公報

特許文献１に開示される風箱ノズルは、第１のはりの上下端が風箱の固定部に支持されている。そのため、風箱ノズルが破損あるいは焼損した場合、風箱ノズルを風箱から取り外して修理あるいは交換をすることができない。また、第１のはりにつながるチルトリンクを外した際には、風箱ノズルが自重で鉛直下方向へ傾いてしまい、風箱側から引き出して取り外すことが出来なくなる。そのため、風箱ノズルを修理あるいは交換するには、ボイラの火炉の内部に足場を設置したうえで作業員が足場を利用して風箱ノズルを取り外せるようにする必要がある。しかしながら、火炉の内部に足場を設置する作業が非常に煩雑で時間を要するため、風箱ノズルを適切な時期に修理あるいは交換することは容易でない。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、水平回動軸と鉛直回動軸の双方に回動可能に連結されるノズル部の修理あるいは交換を容易に行うことができる空気ノズルおよびそれを備えたボイラ、並びに空気ノズルの取り外し方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示の一態様にかかる空気ノズルは、空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、空気を前記ノズル部に導入するケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定機構と、を備える。

本開示の一態様にかかる空気ノズルによれば、ケーシングの開口部に塞ぎ板が着脱可能に取り付けられており、ノズル部を回動可能に連結する水平回動軸および鉛直回動軸を支持する支持架台が塞ぎ板に固定されている。そのため、ノズル部を塞ぎ板と支持架台とともにケーシングから取り外す際に、ボイラの火炉の内部に足場を組む必要がない。ノズル部の水平回動軸に対する第１回動角度は、第１伝達部から第１調整ロッドに駆動力を伝達することにより調整される。ノズル部のメンテナンス作業等の際に、空気ノズルをケーシングから取り外すために第１伝達部から第１調整ロッドへの駆動力の伝達を解除すると、ノズル部が自重により鉛直下方へ向けて水平回動軸回りに下方へ回動してケーシングへ接触したり引っ掛ったりして、空気ノズルをケーシングから取り外すことができなくなってしまう。そこで、固定機構によりノズル部が延びる軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように第１調整ロッドの位置を固定している。そのため、ノズル部を塞ぎ板と支持架台とともにケーシングから取り外す際に、ノズル部がケーシングに接触する不具合を防止することができる。
このように、本開示の一態様にかかる空気ノズルによれば、水平回動軸と鉛直回動軸の双方に回動可能に連結されるノズル部の修理あるいは交換を容易に行うことができる。

本開示の一態様にかかる空気ノズルにおいて、前記第１伝達部は、前記第１調整ロッドの前記他端部に一端部が連結される第１リンクレバー部と、前記第１リンクレバー部の他端部に連結されるとともに前記第１リンクレバー部の他端部を中心に前記第１リンクレバー部を回転させる第１駆動軸と、前記塞ぎ板に取り付けられるとともに前記第１駆動軸を回転可能に支持する軸受部と、を備え、前記固定機構は、前記第１駆動軸が前記軸受部に対して回転しないように固定する。
固定機構は、第１駆動軸が塞ぎ板に取り付けられる軸受部に対して回転しないようにすることで、ノズル部が延びる軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように第１調整ロッドの位置を固定することができる。

上記の空気ノズルにおいては、前記第１駆動軸に連結されるとともに貫通穴が形成されたレバー部と、前記軸受部に連結されるとともに前記レバー部の回動角度を測定する目盛が表示される目盛板と、を備え、前記固定機構は、前記レバー部に形成される貫通穴と前記目盛板に形成される挿入穴の双方に挿入される軸状部材であってもよい。
このようにすることで、固定機構は、水平回動軸に対する第１回動角度に対応するレバー部の回動角度を測定する目盛が表示される目盛板の挿入穴とレバー部に形成される貫通穴を利用して、第１調整ロッドの位置を簡易に固定することができる。

本開示の一態様にかかる空気ノズルにおいては、前記軸受部に取り付けられ、前記塞ぎ板に対して前記ノズル部と前記支持架台の重量とバランスをとるためのバランスウェイトを設置可能な設置部を備えていてもよい。
このようにすることで、バランスウェイトを載置して塞ぎ板の設置部側の重量と支持架台側の重量とが釣り合うように調整し、また併せてバランスウェイトを載置して塞ぎ板のノズル部側の重量と空気吹出しの上流側の重量とが釣り合うように調整することができる。そのため、塞ぎ板をノズル部および支持架台とともにケーシングから取り外す際に塞ぎ板および支持架台の運搬が容易となる。

本開示の一態様にかかる空気ノズルは、空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、空気を前記ノズル部に導入するケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定機構と、を備え、前記ノズル部に一端が連結される一対の第１連結軸と、該一対の第１連結軸の一対の他端が両端に連結される第２連結軸とを備え、前記鉛直回転軸と前記一対の第１連結軸と前記第２連結軸とが４節回転連鎖機構を形成し、前記第２回動角度に応じて前記水平回動軸に対する前記第１連結軸の取付角度および前記第１連結軸に対する前記第２連結軸の取付角度をそれぞれ変化させることが可能であり、前記第１調整ロッドの前記一端部は、前記第２連結軸に連結されている。
ノズル部の水平回動軸が鉛直回動軸回りに左右方向に回動した場合に、リンク機構により、水平回動軸に対する第１連結軸の取付角度と、第１連結軸に対する第２連結軸の取付角度をそれぞれ変化させることが可能で、第１調整ロッドから鉛直回動軸に駆動力が伝達される状態を適切に維持することができる。

本開示の一態様にかかる空気ノズルは、空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、空気を前記ノズル部に導入するケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定機構と、を備え、前記塞ぎ板の前記支持架台が取り付けられる第１面と反対の第２面には、吊り下げ機構と係合可能な係合部が取り付けられている。
このようにすることで、塞ぎ板でノズル部および支持架台とともに吊り下げ機構により吊り下げてケーシングより取り外して運搬することができる。

本開示の一態様にかかるボイラは、上記のいずれかに記載の空気ノズルを備える。
本開示の一態様にかかるボイラによれば、水平回動軸と鉛直回動軸の双方に回動可能に連結される空気ノズルのノズル部の修理あるいは交換を容易に行うことができる。

本開示の一態様にかかる空気ノズルの取り外し方法は、空気ノズルをケーシングから取り外す方法であって、前記空気ノズルは、空気を吹出す方向となる軸線と、前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、空気を前記ノズル部に導入する前記ケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、を備え、前記第１伝達部は、前記第１調整ロッドの前記他端部に一端部が連結される第１リンクレバー部と、前記第１リンクレバー部の他端部に連結されるとともに前記第１リンクレバー部の他端部を中心に前記第１リンクレバー部を回転させる第１駆動軸と、前記塞ぎ板に取り付けられるとともに前記第１駆動軸を回転可能に支持する軸受部と、を備え、前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定工程と、前記ケーシングから前記塞ぎ板を取り外す工程と、前記ケーシングから取り外された前記空気ノズルを引き抜く工程と、を備え、前記固定工程は、前記第１駆動軸が前記軸受部に対して回転しないように固定する。
このようにすることで、水平回動軸と鉛直回動軸の双方に回動可能に連結されるノズル部の修理あるいは交換を容易に行うことができる。

本開示によれば、水平回動軸と鉛直回動軸の双方に回動可能に連結されるノズル部の修理あるいは交換を容易に行うことができる空気ノズルおよびその取り外し方法を提供することができる。

本実施形態の旋回燃焼ボイラを示す縦断面図である。図１の補助空気投入部を示す横断面図である。図２に示す補助空気ノズルの部分拡大図である。図３に示す補助空気ノズルを側方からみた図である。図４に示す補助空気ノズルをケーシングの外側からみた図である。図５に示す補助空気ノズルのI-I矢視断面図である。図２に示す補助空気ノズルの部分拡大図であり、補助空気ノズルをケーシングから取り外す工程を説明する図である。図２に示す補助空気ノズルの部分拡大図であり、補助空気ノズルをケーシングから取り外す工程を説明する図である。図２に示す補助空気ノズルの部分拡大図であり、補助空気ノズルをケーシングから取り外す工程を説明する図である。吊り下げ機構により補助空気ノズルの塞ぎ板を吊り下げた状態を示す図である。第２実施形態の補助空気ノズルの部分拡大図である。図１１に示す補助空気ノズルのII-II矢視断面図である。第３実施形態の補助空気ノズルの部分拡大図である。図１３に示す補助空気ノズルのノズル部を水平方向に回動させた状態を示す図である。

〔第１実施形態〕
以下に、本開示の第１実施形態に係る補助空気ノズル１００について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、旋回燃焼ボイラに適用された補助空気ノズル１００について説明する。
なお、本実施形態では、上方とは鉛直上側の方向を、下方とは鉛直下側の方向を示している。
本実施形態では、例えば図１および図２に示すような旋回燃焼ボイラ３００について、火炉３１０のバーナ部３２０の上方にて補助空気投入部３３０を設けることで、火炉３１０内へ空気を多段で投入することにより、バーナ部３２０から補助空気投入部３３０までの領域を還元雰囲気にして燃焼排ガスの低ＮＯｘ化を図っている。

図１に示すように、バーナ部３２０は、微粉炭（粉体状の石炭などの固体燃料）と搬送用１次空気の混合気体及び燃焼用２次空気を火炉３１０へ投入する複数の固体燃料焚きバーナ３２１を備える。固体燃料焚きバーナ３２１には、微粉炭を１次空気で搬送する微粉炭混合気輸送管３２２及び２次空気を供給する送気ダクト３２３が接続されている。旋回燃焼ボイラ３００は、微粉炭及び空気を火炉３１０内へ投入する固体燃料焚きバーナ３２１が、例えば各段の各コーナ部に配置される旋回燃焼方式を採用している。

図１に示すように、補助空気投入部３３０は、バーナ部３２０から燃焼ガスの下流に流れてきた未燃分の微粉炭を完全燃焼させる補助空気を火炉３１０へ投入する複数の補助空気ノズル１００を備える。補助空気ノズル１００には、２次空気を供給する送気ダクト３２３が接続されている。図２に示すように、送気ダクト３２３から供給される２次空気の主流量は固体燃料焚きバーナ３２１へ供給され、２次空気の残流量はケーシング２００から補助空気ノズル１００へ供給される。旋回燃焼ボイラ３００は、補助空気ノズル１００が各段の各コーナ部に配置される旋回燃焼方式を採用している。なお、ボイラはバーナ部が各コーナ部に配置される旋回燃焼ボイラに限定されることはない。

次に、本実施形態の補助空気ノズル１００について説明する。
図３および図４に示すように、本実施形態の補助空気ノズル１００は、ノズル部１０と、塞ぎ板２０と、支持架台３０と、第１調整ロッド４０と、第１伝達部５０と、第２調整ロッド６０と、第２伝達部７０と、後述する固定ピン（固定機構）８０とを備える。

図３は、図２に示す補助空気ノズル１００の部分拡大図である。図３は、補助空気ノズル１００を鉛直方向の上方からみた図である。ノズル部１０は、２次空気を吹出す方向となる軸線Ｘに沿って筒状に形成されており、図３において、仮想線で示すノズル部１０は、実線で示すノズル部１０に対して、鉛直回動軸１２回りに水平回動角度（第２回動角度）θ２だけ回動させた状態を示す。
図４は、図３に示す補助空気ノズルを側方からみた図である。図４において、仮想線で示すノズル部１０は、実線で示すノズル部１０に対して、水平回動軸１１回りに鉛直回動角度（第１回動角度）θ１だけ回動させた状態を示す。

ノズル部１０は、軸線Ｘに沿って筒状に形成される部材であり、火炉３１０に面して配置されている。ノズル部１０は、軸線Ｘに交差して水平方向に延びる水平回動軸１１に回動可能に連結されている。ノズル部１０の水平方向の向きは、鉛直回動軸１２回りの水平回動角度θ２により設定される。また、ノズル部１０の鉛直方向の向きは、水平回動軸１１回りの鉛直回動角度θ１により設定される。

ケーシング２００は、２次空気をノズル部１０に導入する。塞ぎ板２０は、ケーシング２００に形成された開口部２０１を塞ぐ板状部材である。塞ぎ板２０は、例えば塞ぎ板２０の周囲に形成された複数の貫通穴（図示略）のそれぞれに締結ボルト（図示略）を挿入し、開口部２０１の周囲のケーシング２００に形成された複数の締結穴（図示略）に締結ボルトを締結してケーシング２００に取り付けられている。塞ぎ板２０は、締結ボルトの締結を解除することにより、ケーシング２００から取り外される。このように塞ぎ板２０は、ケーシング２００に着脱可能に取り付けられている。

支持架台３０は、ケーシング２００の内部側の塞ぎ板２０の一面に固定される部材である。支持架台３０は、水平回動軸１１および鉛直回動軸１２をそれぞれ回動可能に支持する。水平回動軸１１および鉛直回動軸１２は、ケーシング２００に直接的に固定されておらず、支持架台３０により支持されている。そのため、支持架台３０を塞ぎ板２０とともにケーシング２００から取り外すことにより、補助空気ノズル１００のノズル部１０をケーシング２００から取り外すことができる。

第１調整ロッド４０は、ノズル部１０の鉛直回動軸１２に直交する方向に回転軸心が設けられた水平回動軸１１に対する鉛直回動角度θ１を調整する軸状部材である。図３および図４に示すように、第１調整ロッド４０の一端部４０ａは、ユニバーサルジョイント４１を介して、ノズル部１０に連結されている。

第１伝達部５０は、第１調整ロッド４０に第１調整ロッド４０を進退させる駆動力を伝達する機構であり、第１調整ロッド４０の他端部４０ｂに連結される。図３および図４に示すように、第１伝達部５０は、第１リンクレバー部５１と、第１駆動軸５２と、後述する軸受部５３とを有する。
第１リンクレバー部５１の一端部は、第１調整ロッド４０の他端部４０ｂに連結され、第１リンクレバー部５１の他端部が第１駆動軸５２に連結される部材である。

第１駆動軸５２は、第１リンクレバー部５１の他端部に連結されるとともに第１リンクレバー部５１の他端部を中心に第１リンクレバー部５１を回転させる軸状部材である。第１駆動軸５２のケーシング２００の外部側の端部には、駆動源（図示略）から第１駆動軸５２を回転させる駆動力が伝達される。

第２調整ロッド６０は、ノズル部１０の水平回動軸１１に直交する方向に回転軸心が設けられた鉛直回動軸１２に対する水平回動角度θ２を調整する軸状部材である。図３および図４に示すように、第２調整ロッド６０の一端部６０ａは、リブ６１を介して、水平回動軸１１に連結されている。

第２伝達部７０は、第２調整ロッド６０に第２調整ロッド６０を進退させる駆動力を伝達する機構であり、第２調整ロッド６０の他端部６０ｂに連結される。図３および図４に示すように、第２伝達部７０は、第２リンクレバー部７１と、第２駆動軸７２と、を有する。
第２リンクレバー部７１の一端部は、第２調整ロッド６０の他端部６０ｂに連結され、第２リンクレバー部７１の他端部が第２駆動軸７２に連結される部材である。

第２駆動軸７２は、第２リンクレバー部７１の他端部に連結されるとともに第２リンクレバー部７１の他端部を中心に第２リンクレバー部７１を回転させる軸状部材である。第２駆動軸７２のケーシング２００の外部側の端部には、駆動源（図示略）から第２駆動軸７２を回転させる駆動力が伝達される。

次に、本実施形態の補助空気ノズル１００が備える固定ピン８０について説明する。
図５および図６に示す固定ピン８０は、ノズル部１０が２次空気を吹出す方向に延びる軸線Ｘが水平方向となす角度である鉛直回動角度θ１が０度（水平方向）となるように前記第１調整ロッド４０の位置を固定する機構である。
図５は、図４に示す補助空気ノズルをケーシング２００の外側からみた図である。また、図６は、図５に示す補助空気ノズル１００のI-I矢視断面図である。

図６に示すように、第１伝達部５０は、塞ぎ板２０に取り付けられるとともに第１駆動軸５２を回転可能に支持する軸受部５３を備える。また、第１伝達部５０は、図５および図６に示すように、レバー部５４と、目盛板５５と、を備える。
レバー部５４は、第１駆動軸５２に連結されるとともに貫通穴５４ａが形成された強度を有した部材である。目盛板５５は、軸受部５３に連結されて固定されるとともにレバー部５４の回動角度を測定する目盛が表示されるとともに強度を有した板状部材である。目盛板５５には、固定ピン８０が挿入される挿入穴５５ａが形成されている。

図６に示すように、固定ピン８０は、レバー部５４に形成される貫通穴５４ａと目盛板５５に形成される挿入穴５５ａの双方に挿入される軸状部材である。固定ピン８０を貫通穴５４ａと挿入穴５５ａの双方に挿入することによって、レバー部５４が目盛板５５に対して固定される。ここで、目盛板５５が塞ぎ板２０に取り付けられた軸受部５３を介して固定されており、また、レバー部５４が第１駆動軸５２に連結されている。したがって、固定ピン８０は、貫通穴５４ａと挿入穴５５ａの双方に挿入してレバー部５４と目盛板５５を固定することで、第１駆動軸５２が軸受部５３に対して回転しないように固定する機構となる。

図５に示すように、レバー部５４は、リンク軸５６を介して連結バー５７に連結されている。連結バー５７は、駆動源（図示略）から伝達される駆動力により上下方向に移動する軸状部材であり、他の補助空気ノズルのレバー部と連結されている。同一の連結バー５７に複数の補助空気ノズルのレバー部を連結することにより、複数の補助空気ノズルの水平回動軸回りの鉛直回動角度θ１を一致させて回動させることができる。

次に、本実施形態の補助空気ノズル１００をケーシング２００から取り外す方法について、図５から図９を参照して説明する。
図７から図９は、図２に示す補助空気ノズルの部分拡大図であり、補助空気ノズルをケーシングから取り外す工程を説明する図である。

第１工程で、作業者は、ノズル部１０の鉛直回動角度θ１を０度（水平方向）となるように、第１調整ロッド４０の位置を固定する。図５および図６に示すように、作業者は、第１駆動軸５２が軸受部５３に対して回転しないように、レバー部５４に形成される貫通穴５４ａと目盛板５５に形成される挿入穴５５ａの双方に固定ピン８０を挿入する。
なお、ここでは、鉛直回動角度θ１が０度（水平方向）となるように第１調整ロッド４０の位置を固定するものとしたが、０度以外の他の所定角度としてもよい。この場合、所定角度は、ノズル部１０がケーシング２００に接触しない角度の範囲で任意の角度に設定することができる。

第２工程で、作業者は、レバー部５４とリンク軸５６とが連結された連結状態をレバー部５４とリンク軸５６とが連結されない非連結状態に切り替える。第１工程で第１調整ロッド４０の位置が固定されるため、第２工程で駆動源からの駆動力がレバー部５４に伝達されない状態となっても、第１調整ロッド４０の位置は固定された状態で維持される。

第３工程で、作業者は、駆動源（図示略）か第２伝達部７０の第２駆動軸７２に駆動力が伝達されない状態とし、ノズル部１０の軸線Ｘが塞ぎ板２０側に所定の角度で傾くように、鉛直回動軸１２回りの水平回動角度θ２を手動により設定する。第２駆動軸７２と第２調整ロッド６０の位置はノズル部１０の重力の影響がなく、大きな外力が加わらない限り動かない半固定された状態となる。図７に示す所定の角度となる水平回動角度θ２は、例えば、１０度に設定する。ここで、水平回動角度θ２は、補助空気ノズル１００を取り外す際に、補助空気ノズル１００がケーシング２００の内周面に接触しない角度であれば任意の角度に設定することができる。

第４程で、作業者は、塞ぎ板２０をケーシング２００に締結している締結ボルトを取り外し、塞ぎ板２０がケーシング２００から取り外し可能な状態とする。そして、作業者は、図８に示すように、補助空気ノズル１００がケーシング２００の内周面に接触しないように、鉛直回動軸１２付近を中心として、塞ぎ板２０をケーシング２００の開口部２０１から離れる方向に回転させる。図８に示すように、例えばケーシング２００から火炉３１０へ向けた補助空気の流通方向を軸線Ｙとし、塞ぎ板２０と平行な軸線を軸線Ｚとした場合、軸線Ｙから軸線Ｚへ向けた矢印に沿って回転してもよい。

第５工程で、作業者は、図９に示すように補助空気ノズル１００を塞ぎ板２０に平行な軸線Ｚ方向に引き抜いてもノズル部１０がケーシング２００に接触しない状態となったことを確認する。接触しない状態となったことを確認した後に、補助空気ノズル１００を軸線Ｚに沿ってケーシング２００の開口部２０１から離れる方向に引き抜き、ケーシング２００から取り外された補助空気ノズル１００を所定の格納場所まで運搬する。
図９に示すように、補助空気ノズル１００を軸線Ｚに沿ってケーシング２００の開口部２０１から離れる方向に引き抜く際に、補助空気ノズル１００が火炉３１０の図示しない炉壁に接触することがない。

なお、以上で説明した補助空気ノズル１００の取り外し方法においては、作業者が補助空気ノズル１００の保持方法を言及して説明していないが、補助空気ノズル１００が小型で重量物でなければ、ケーシング２００の外部に図示しない仮設荷台を設置するなどして手作業でケーシング２００から取り外すものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、補助空気ノズル１００を吊り下げ機構４００により吊り下げた状態で取り外してもよい。

図１０は、例えば、塞ぎ板２０の複数箇所にアイプレート（係合部）２１を溶接等により接合しておき、アイプレート２１にボイラ架台（図示せず）等で支持した吊り下げ機構４００のワイヤー４１０を係合させて吊り下げた状態を示す。作業者は、ワイヤー４１０をアイプレート２１に係合させる作業や補助空気ノズル１００を引き抜く作業を行う際に、補助空気ノズル１００の重量全体を支持する必要がない。

以上説明した本実施形態の補助空気ノズル１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の補助空気ノズル１００によれば、ケーシング２００の開口部２０１に塞ぎ板２０が着脱可能に取り付けられており、ノズル部１０を回動可能に連結する水平回動軸１１および鉛直回動軸１２を支持する支持架台３０が塞ぎ板２０に固定されている。そのため、塞ぎ板２０により支持架台３０とともにノズル部１０をケーシング２００から火炉３１０の外側へと取り外すことが可能となり、火炉３１０の内部に足場を組む必要がない。

ノズル部１０の水平回動軸１１に対する鉛直回動角度θ１は、第１伝達部５０から第１調整ロッド４０に駆動力を伝達することにより調整される。補助空気ノズル１００をケーシング２００から取り外すために第１伝達部５０から第１調整ロッド４０への駆動力の伝達を解除すると、ノズル部１０が自重により下方へ向けて水平回動軸１１回りに下方へ回動してケーシング２００へ接触し、補助空気ノズル１００を取り外すことができなくなってしまう。そこで、固定ピン８０によりノズル部１０に２次空気が吹出す方向へ延びる軸線Ｘが水平方向となす角度が水平方向となるように第１調整ロッド４０の位置を、移動しないように固定支持している。そのため、塞ぎ板２０を支持架台３０とともにケーシング２００から取り外す際に、ノズル部１０がケーシング２００に接触する不具合を防止することができる。
このように、本実施形態の補助空気ノズル１００によれば、水平回動軸１１と鉛直回動軸１２の双方に回動可能に連結されるノズル部１０の修理あるいは交換を容易に短時間に行うことができる。

本実施形態の固定ピン８０は、レバー部５４と目盛板５５を固定して、第１駆動軸５２が塞ぎ板２０に取り付けられる軸受部５３に対して回転しないようにすることで、ノズル部１０が延びる軸線Ｘが水平方向となす角度が０度あるいは所定角度となるように第１調整ロッド４０の位置を移動しないように固定支持することができる。また、固定ピン８０は、水平回動軸１１に対する鉛直回動角度θ１に対応するレバー部５４の回動角度を測定する目盛が表示される目盛板５５の挿入穴５５ａとレバー部５４に形成される貫通穴５４ａの双方へ挿入することでよく、簡易に第１調整ロッド４０の位置を固定することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態に係る補助空気ノズルについて、図面を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き第１実施形態と同様であるものとして以下での説明を省略する。
本実施形態の補助空気ノズル１００Ａは、支持架台３０の重量とバランスをとるためのバランスウェイト５００を塞ぎ板２０のケーシング２００の外側の面に設置する設置部９０を備える点で第１実施形態の補助空気ノズル１００と異なる。

図１１は、第２実施形態の補助空気ノズル１００Ａを上方からみた部分拡大図である。図１２は、図１１に示す補助空気ノズル１００ＡのII-II矢視断面図である。
図１１に示すように、本実施形態の補助空気ノズル１００Ａは、第１伝達部５０の軸受部５３に取り付けられた設置部９０を備える。設置部９０は、塞ぎ板２０のケーシング２００の内側の面に取り付けられる支持架台３０との重量バランスをとるために、塞ぎ板２０に対して支持架台３０の反対側となるケーシング２００の外側に配置される。また併せてバランスウェイト５００を載置して、補助空気ノズル１００Ａの塞ぎ板のノズル部側の重量と塞ぎ板の空気吹出しの上流側の重量とが釣り合うように調整することができる。

設置部９０は、上方にバランスウェイト５００を配置できるように上面が平面形状となっている。バランスウェイト５００としては、支持架台３０および支持架台３０により支持されるノズル部１０等の重量とのバランスがとれるように任意の重量のものを採用することができる。
本実施形態によれば、バランスウェイト５００を載置して塞ぎ板２０の設置部９０側の重量と支持架台３０側の重量とが釣り合うように調整することができる。そのため、塞ぎ板２０をノズル部１０および支持架台３０とともにケーシング２００から取り外す際に、塞ぎ板２０をノズル部１０および支持架台３０とともに運搬することが容易となる。

〔第３実施形態〕
次に、本開示の第３実施形態に係る補助空気ノズルについて、図面を参照して説明する。第３実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き第１実施形態と同様であるものとして以下での説明を省略する。

第１実施形態の補助空気ノズル１００は、第１調整ロッド４０の一端部４０ａを、ユニバーサルジョイント４１を介して、ノズル部１０に連結するものであった。それに対して、本実施形態の補助空気ノズル１００Ｂは、第１調整ロッド４０の一端部４０ａを、リンク機構４２を介して、ノズル部１０に連結するものである。
図１３は、本実施形態の補助空気ノズル１００Ｂの部分拡大図である。図１４は、図１３に示す補助空気ノズルのノズル部１０を水平方向に回動させた状態を示す図である。

本実施形態の補助空気ノズル１００Ｂが備えるリンク機構４２は、鉛直回動軸１２に一端が連結される一対の第１連結軸４３と、一対の第１連結軸４３の他端が両端に連結される第２連結軸４４とを有していて、ノズル部１０と一対の第１連結軸４３と第２連結軸４４とが４節回転連鎖機構を形成するものである。第１連結軸４３の両端と第２連結軸４４の両端は、それぞれ他の部材との連結部分が回動可能となっている。図１３および図１４に示すように、第１調整ロッド４０の一端部４０ａは、第２連結軸４４に回動可能に連結されている。

図１４に示すように、本実施形態のリンク機構４２は、ノズル部１０の水平回動角度θ２に応じて水平回動軸１１に対する第１連結軸４３の取付角度α１および第１連結軸４３に対する第２連結軸４４の取付角度α２をそれぞれ変化させる機構である。そのため、ノズル部１０の水平回動角度θ２が変化しても、水平回動角度θ２に応じて取付角度α１，α２を変化させることにより、第１調整ロッド４０の進退位置へ干渉することは無く、第１調整ロッド４０から鉛直回動軸１２に駆動力が伝達されて鉛直回動角度θ１を保持する状態を適切に維持することができる。

１０ノズル部
１１水平回動軸
１２鉛直回動軸
２０塞ぎ板
２１アイプレート（係合部）
３０支持架台
４０第１調整ロッド
４０ａ一端部
４０ｂ他端部
４１ユニバーサルジョイント
４２リンク機構
４３第１連結軸
４４第２連結軸
５０第１伝達部
５１第１リンクレバー部
５２第１駆動軸
５３軸受部
５４レバー部
５４ａ貫通穴
５５目盛板
５５ａ挿入穴
５６リンク軸
５７連結バー
６０第２調整ロッド
６０ａ一端部
６０ｂ他端部
６１リブ
７０第２伝達部
７１第２リンクレバー部
７２第２駆動軸
８０固定ピン（固定機構）
９０設置部
１００，１００Ａ，１００Ｂ補助空気ノズル
２００ケーシング
３００旋回燃焼ボイラ
３１０火炉
３２０バーナ部
３２１固体燃料焚きバーナ
３２２微粉炭混合気輸送管
３２３送気ダクト
３３０補助空気投入部
４００吊り下げ機構
５００バランスウェイト
θ１鉛直回動角度（第１回動角度）
θ２水平回動角度（第２回動角度）

Claims

空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、
空気を前記ノズル部に導入するケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、
前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、
前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、
前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、
前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、
前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、
前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定機構と、を備え、
前記第１伝達部は、
前記第１調整ロッドの前記他端部に一端部が連結される第１リンクレバー部と、
前記第１リンクレバー部の他端部に連結されるとともに前記第１リンクレバー部の他端部を中心に前記第１リンクレバー部を回転させる第１駆動軸と、
前記塞ぎ板に取り付けられるとともに前記第１駆動軸を回転可能に支持する軸受部と、
を備え、
前記固定機構は、前記第１駆動軸が前記軸受部に対して回転しないように固定する機構である空気ノズル。
前記第１駆動軸に連結されるとともに貫通穴が形成されたレバー部と、
前記軸受部に連結されるとともに前記レバー部の回動角度を測定する目盛が表示される目盛板と、を備え、
前記固定機構は、前記レバー部に形成される貫通穴と前記目盛板に形成される挿入穴の双方に挿入される軸状部材である請求項１に記載の空気ノズル。
前記軸受部に取り付けられ、前記塞ぎ板に対して前記ノズル部と前記支持架台の重量とバランスをとるためのバランスウェイトを設置可能な設置部を備える請求項１に記載の空気ノズル。
空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、
空気を前記ノズル部に導入するケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、
前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、
前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、
前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、
前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、
前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、
前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定機構と、を備え、
前記ノズル部に一端が連結される一対の第１連結軸と、該一対の第１連結軸の一対の他端が両端に連結される第２連結軸とを備え、前記ノズル部と前記一対の第１連結軸と前記第２連結軸とが４節回転連鎖機構を形成し、前記第２回動角度に応じて前記水平回動軸に対する前記第１連結軸の取付角度および前記第１連結軸に対する前記第２連結軸の取付角度をそれぞれ変化させることが可能であり、
前記第１調整ロッドの前記一端部は、前記第２連結軸に連結されている空気ノズル。
空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、
空気を前記ノズル部に導入するケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、
前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、
前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、
前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、
前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、
前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、
前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定機構と、を備え、
前記塞ぎ板の前記支持架台が取り付けられる第１面と反対の第２面には、吊り下げ機構と係合可能な係合部が取り付けられている空気ノズル。
請求項１から５のいずれか一項に記載の空気ノズルを備えるボイラ。
空気ノズルをケーシングから取り外す空気ノズルの取り外し方法であって、
前記空気ノズルは、
空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、
空気を前記ノズル部に導入する前記ケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、
前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、
前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、
前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、
前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、
前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、を備え、
前記第１伝達部は、
前記第１調整ロッドの前記他端部に一端部が連結される第１リンクレバー部と、
前記第１リンクレバー部の他端部に連結されるとともに前記第１リンクレバー部の他端部を中心に前記第１リンクレバー部を回転させる第１駆動軸と、
前記塞ぎ板に取り付けられるとともに前記第１駆動軸を回転可能に支持する軸受部と、を備え、
前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定工程と、
前記ケーシングから前記塞ぎ板を取り外す工程と、
前記ケーシングから取り外された前記空気ノズルを引き抜く工程と、を備え、
前記固定工程は、前記第１駆動軸が前記軸受部に対して回転しないように固定する空気ノズルの取り外し方法。
空気ノズルをケーシングから取り外す空気ノズルの取り外し方法であって、
前記空気ノズルは、
空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、
空気を前記ノズル部に導入する前記ケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、
前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、
前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、
前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、
前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、
前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、を備え、
前記ノズル部に一端が連結される一対の第１連結軸と、該一対の第１連結軸の一対の他端が両端に連結される第２連結軸とを備え、前記ノズル部と前記一対の第１連結軸と前記第２連結軸とが４節回転連鎖機構を形成し、前記第２回動角度に応じて前記水平回動軸に対する前記第１連結軸の取付角度および前記第１連結軸に対する前記第２連結軸の取付角度をそれぞれ変化させることが可能であり、
前記第１調整ロッドの前記一端部は、前記第２連結軸に連結されており、
前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定工程と、
前記ケーシングから前記塞ぎ板を取り外す工程と、
前記ケーシングから取り外された前記空気ノズルを引き抜く工程と、を備える空気ノズルの取り外し方法。
空気ノズルをケーシングから取り外す空気ノズルの取り外し方法であって、
前記空気ノズルは、
空気を吹出す方向となる軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記軸線に交差して水平方向に延びる水平回動軸および前記軸線に交差して鉛直方向に延びる鉛直回動軸に回動可能に連結されるノズル部と、
空気を前記ノズル部に導入する前記ケーシングに着脱可能に取り付けられるとともに該ケーシングに形成された開口部を塞ぐ塞ぎ板と、
前記塞ぎ板に固定されるとともに前記水平回動軸および前記鉛直回動軸を支持する支持架台と、
前記鉛直回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記水平回動軸に対する第１回動角度を調整する第１調整ロッドと、
前記第１調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第１調整ロッドに該第１調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第１伝達部と、
前記鉛直回動軸に直交する方向に回転軸心が設けられた前記水平回動軸に一端部が連結されるとともに前記ノズル部の前記鉛直回動軸に対する第２回動角度を調整する第２調整ロッドと、
前記第２調整ロッドの他端部に連結されるとともに前記第２調整ロッドに該第２調整ロッドを進退させる駆動力を伝達する第２伝達部と、を備え、
前記塞ぎ板の前記支持架台が取り付けられる第１面と反対の第２面には、吊り下げ機構と係合可能な係合部が取り付けられており、
前記軸線が水平方向となす角度が所定角度となるように前記第１調整ロッドの位置を固定する固定工程と、
前記ケーシングから前記塞ぎ板を取り外す工程と、
前記ケーシングから取り外された前記空気ノズルを引き抜く工程と、を備える空気ノズルの取り外し方法。