JP7078014B2 - Sediment removal device and sediment removal method - Google Patents

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Description

本発明は、ガス管に堆積した堆積物を除去する堆積物除去装置および堆積物除去方法に関する。 The present invention relates to a deposit removing device and a deposit removing method for removing deposits deposited on a gas pipe.

製鉄所では、コークス炉、高炉、および転炉から、それぞれコークス炉ガス（以下、Ｃガスともいう。）、高炉ガス（以下、Ｂガスともいう。）、および転炉ガス（以下、ＬＤガスともいう。）と称される副生ガスが発生する。これら副生ガスは、製鉄所内にある加熱炉や発電所のボイラへガス管により運ばれ、熱源として使用されている。 At the steelworks, from the coke oven, blast furnace, and linz-Donaw, coke oven gas (hereinafter, also referred to as C gas), blast furnace gas (hereinafter, also referred to as B gas), and linz-Donaw gas (hereinafter, LD gas), respectively. A by-product gas called) is generated. These by-product gases are carried by gas pipes to the heating furnace in the steelworks and the boiler of the power plant and used as a heat source.

副生ガスが発生する各炉からの出口において、副生ガスは除塵をされてはいるが、一般の精製された都市ガスと比較すると多くのダストを含む傾向にある。副生ガスに含まれるダスト（以下、単にダストと称する。）は、副生ガスの種類に応じて石炭粉、鉄鉱石粉、鉄粉等で構成される。副生ガスを加熱炉やボイラに運ぶガス管の形状によっては、ダストがガス管中に堆積し、ガス管を閉塞する可能性もある。 At the outlet from each furnace where by-product gas is generated, the by-product gas is dust-removed, but tends to contain a large amount of dust as compared with general refined city gas. The dust contained in the by-product gas (hereinafter, simply referred to as dust) is composed of coal powder, iron ore powder, iron powder, etc., depending on the type of by-product gas. Depending on the shape of the gas pipe that carries the by-product gas to the heating furnace or boiler, dust may accumulate in the gas pipe and block the gas pipe.

特許文献１では、スパイラル片を配管の軸線回りに回転可能に装備して、排ガスダクト内壁面に付着したダストの堆積物（以下、単に堆積物と称する。）を掻いて押し出す除去装置および除去方法が提案されている。 In Patent Document 1, a spiral piece is rotatably equipped around the axis of a pipe to scrape and push out dust deposits (hereinafter, simply referred to as deposits) adhering to the inner wall surface of an exhaust gas duct, and a removal method. Has been proposed.

また、特許文献１に示される方法以外にも、ガス管において堆積物によって閉塞された部分の外部から蒸気を吹き付けて内部のダストを軟化させ、ガス管を流れるガスによって堆積物を除去する方法や、閉塞された部分付近のガス管を開放し、閉塞された部分に手作業で蒸気を吹き付け、堆積物を除去する方法（例えば、ガス管のフランジの部分を開けて蒸気を吹き込む方法）が一般に広く行われている。 Further, in addition to the method shown in Patent Document 1, a method of blowing steam from the outside of a portion of the gas pipe blocked by the deposit to soften the dust inside and removing the deposit by the gas flowing through the gas pipe. , The method of opening the gas pipe near the closed part and manually blowing steam on the closed part to remove the deposit (for example, opening the flange part of the gas pipe and blowing steam) is generally used. It is widely done.

特開２０００－６５３３６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-65336

しかしながら、特許文献１で提案されている方法では、スパイラル片を配管の軸方向に回転させるため、ガス管が円形でなければならず、角型形状のガス管に適用することはできない。さらに、ボイラのバーナーへガスを供給するガス管で使用した場合、スパイラル片により掻き取られた堆積物の塊が炉内へ落下して内壁を痛める可能性がある。 However, in the method proposed in Patent Document 1, since the spiral piece is rotated in the axial direction of the pipe, the gas pipe must be circular and cannot be applied to a square gas pipe. In addition, when used in gas pipes that supply gas to boiler burners, lumps of deposits scraped off by spiral pieces can fall into the furnace and damage the inner wall.

また、ガス管を開放し、堆積物に直接蒸気を吹き付けて除去する方法は、設備を停止しなければ実施できないため、長期間の運転を前提としている設備で用いることは困難である。 In addition, the method of opening the gas pipe and blowing steam directly onto the sediment to remove it cannot be carried out unless the equipment is stopped, so it is difficult to use it in equipment that is premised on long-term operation.

以上の事情に鑑み、本発明は、ガス管の形状にかかわらず使用でき、設備運転中でもガス管内の堆積物を除去することが可能な堆積物除去装置および堆積物除去方法の提供を目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a deposit removing device and a deposit removing method that can be used regardless of the shape of the gas pipe and can remove the deposit in the gas pipe even during the operation of the equipment. ..

本発明は、これら課題を解決するために以下の構成を有する。
［１］ ガス管内に堆積した堆積物を除去する堆積物除去装置であって、蒸気を供給する蒸気供給源と、前記蒸気供給源から蒸気が供給され、前記ガス管の内壁を貫通する複数の蒸気配管と、前記複数の蒸気配管の先端に位置し、前記蒸気供給源から前記蒸気配管を介して供給された蒸気を前記堆積物に噴射する複数のノズルと、を有し、前記複数のノズルは前記ガス管内に配置される、堆積物除去装置。
［２］ 前記複数のノズルは、前記ガス管の管軸に対し傾斜している、［１］に記載の堆積物除去装置。
［３］ 前記複数のノズルの各々は噴射口を有し、前記噴射口の形状が略楕円である、［１］または［２］に記載の堆積物除去装置。
［４］ 前記複数のノズルは、前記ガス管の管軸と直交する平面において、前記ガス管の管軸に対して略対称となる位置に、前記ガス管の内壁に沿って配置される、［１］から［３］のいずれかに記載の堆積物除去装置。
［５］ ［１］～［４］のいずれかに記載の堆積物除去装置を用いて、ガス管内に堆積した堆積物を除去する堆積物除去方法。 The present invention has the following configurations in order to solve these problems.
[1] A deposit removing device for removing deposits deposited in a gas pipe, a steam supply source for supplying steam and a plurality of steam supply sources to which steam is supplied and penetrates the inner wall of the gas pipe. It has a steam pipe and a plurality of nozzles located at the tips of the plurality of steam pipes and ejecting steam supplied from the steam supply source through the steam pipes to the deposit, and the plurality of nozzles. Is a deposit removing device arranged in the gas pipe.
[2] The deposit removing device according to [1], wherein the plurality of nozzles are inclined with respect to the pipe axis of the gas pipe.
[3] The deposit removing device according to [1] or [2], wherein each of the plurality of nozzles has an injection port, and the shape of the injection port is substantially elliptical.
[4] The plurality of nozzles are arranged along the inner wall of the gas pipe at positions substantially symmetrical with respect to the pipe axis of the gas pipe in a plane orthogonal to the pipe axis of the gas pipe. The deposit removing device according to any one of 1] to [3].
[5] A deposit removing method for removing deposits deposited in a gas pipe by using the deposit removing device according to any one of [1] to [4].

本発明によれば、ガス管の形状にかかわらず使用可能であり、設備運転中でもガス管内の堆積物を除去することが可能である。 According to the present invention, it can be used regardless of the shape of the gas pipe, and it is possible to remove the deposit in the gas pipe even during the operation of the equipment.

また、本発明によれば蒸気を噴射するため、堆積物が軟らかく細かくなって除去される。このため、堆積物除去装置が炉体やガスホルダーへ通じるガス管に適用された場合、堆積物の塊が落下し炉やガスホルダーの内壁を痛めるおそれが軽減される。 Further, according to the present invention, since steam is injected, the deposit becomes soft and fine and is removed. Therefore, when the deposit removing device is applied to the gas pipe leading to the furnace body or the gas holder, the possibility that the sediment mass falls and damages the inner wall of the furnace or the gas holder is reduced.

図１は、本発明の堆積物除去装置が用いられる設備の一例の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an example of equipment in which the deposit removing device of the present invention is used. 図２は、本実施形態に係る堆積物除去装置の概略模式図である。FIG. 2 is a schematic schematic diagram of a deposit removing device according to the present embodiment. 図３（Ａ）は、円形のガス管におけるノズルの配置例を模式的に示す図である。図３（Ｂ）は、角型のガス管におけるノズルの配置例を模式的に示す図である。FIG. 3A is a diagram schematically showing an example of nozzle arrangement in a circular gas pipe. FIG. 3B is a diagram schematically showing an example of nozzle arrangement in a square gas pipe. 図４（Ａ）は、円形のガス管におけるノズルの配置例を模式的に示す図である。図４（Ｂ）は、角型のガス管におけるノズルの配置例を模式的に示す図である。FIG. 4A is a diagram schematically showing an example of nozzle arrangement in a circular gas pipe. FIG. 4B is a diagram schematically showing an example of nozzle arrangement in a square gas pipe. 図５は、本発明の堆積物除去装置を適用した場合と適用しない場合のガス管のガス流量の経時的変化を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing changes over time in the gas flow rate of the gas pipe when the deposit removing device of the present invention is applied and when it is not applied.

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る堆積物除去装置が利用される設備１の一例の概要を示す図である。設備１は、例えば火力発電用設備であり、ボイラ１２のバーナーへ熱源となるガス（例えば副生ガス）を供給するガス管１１と、供給された熱源を燃焼させて高温および高圧の蒸気を発生するボイラ１２と、ボイラ１２から発生した蒸気を用いて回転運動に変換する蒸気タービン１３と、蒸気タービン１３に接続され、蒸気タービン１３の回転運動より電気を発生させる発電機１４とを備える。ガス管１１は、転炉ガス、高炉ガス、コークス炉ガス等の副生ガスを運搬する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an example of equipment 1 in which the deposit removing device according to the present embodiment is used. The equipment 1 is, for example, a thermal power generation facility, in which a gas pipe 11 for supplying a gas (for example, by-product gas) as a heat source to the burner of the boiler 12 and the supplied heat source are burned to generate high-temperature and high-pressure steam. The boiler 12 is provided with a steam turbine 13 that converts the steam generated from the boiler 12 into rotary motion, and a generator 14 that is connected to the steam turbine 13 and generates electricity from the rotary motion of the steam turbine 13. The gas pipe 11 carries by-product gas such as linz-Donaw gas, blast furnace gas, and coke oven gas.

図２は、堆積物除去装置２０の模式的な概略構成とガス管１１の管軸ＣＴ方向の断面とを示す図である。堆積物除去装置２０は、ガス管１１に対して用いられ、ガス管１１内に堆積した堆積物を除去する装置である。具体的には、堆積物除去装置２０は、ガス管１１内の堆積物に対して蒸気を吹き付け、堆積物を吹き飛ばすことにより堆積物を除去する。図２を参照して、堆積物除去装置２０について説明する。堆積物除去装置２０は、蒸気を供給する蒸気供給源２１と、蒸気供給源２１から蒸気が供給される複数の蒸気配管２２と、各蒸気配管２２の先端に位置し、蒸気配管２２を介して蒸気供給源２１から供給された蒸気を堆積物に噴射するノズル２３と、を有する。複数の蒸気配管２２はガス管１１の内壁を貫通し、例えば溶接により固定される。複数のノズル２３はガス管１１内に配置される。より正確には、各ノズル２３は噴射口を有し、各ノズル２３の噴射口はガス管１１内に配置される。各ノズル２３は、噴射口から蒸気を噴射する。蒸気配管２２にはバルブ２４が取り付けられてもよく、バルブ２４の開閉により蒸気の供給および停止が制御されてもよい。なお、蒸気供給源２１により蒸気配管２２への蒸気の供給および停止が制御されてもよい。図２において、矢印ＦＬはガス管１１内のガスの流れる方向を示す。 FIG. 2 is a diagram showing a schematic schematic configuration of the deposit removing device 20 and a cross section of the gas pipe 11 in the pipe axis CT direction. The deposit removing device 20 is used for the gas pipe 11 and is a device for removing the deposits deposited in the gas pipe 11. Specifically, the deposit removing device 20 removes the deposit by blowing steam onto the deposit in the gas pipe 11 and blowing off the deposit. The deposit removing device 20 will be described with reference to FIG. The deposit removing device 20 is located at the tip of each steam pipe 22 and a steam supply source 21 for supplying steam, a plurality of steam pipes 22 to which steam is supplied from the steam supply source 21, and via the steam pipe 22. It has a nozzle 23 for injecting steam supplied from the steam supply source 21 onto the deposit. The plurality of steam pipes 22 penetrate the inner wall of the gas pipe 11 and are fixed by welding, for example. The plurality of nozzles 23 are arranged in the gas pipe 11. More precisely, each nozzle 23 has an injection port, and the injection port of each nozzle 23 is arranged in the gas pipe 11. Each nozzle 23 injects steam from the injection port. A valve 24 may be attached to the steam pipe 22, and the supply and stop of steam may be controlled by opening and closing the valve 24. The steam supply source 21 may control the supply and stop of steam to the steam pipe 22. In FIG. 2, the arrow FL indicates the direction in which the gas flows in the gas pipe 11.

本明細書において、蒸気配管２２とノズル２３とは説明の都合上別々に説明するが、蒸気配管２２とその先端に位置するノズル２３とは一体的に成形されてもよい。蒸気配管２２とノズル２３とは概念上区別されるものであって、必ずしも物理的に別体であることを意味するものではない。蒸気配管２２とノズル２３とが一体的に成形される場合、蒸気配管２２のうちガス管１１内に突き出る一部の先端部分を加工して（例えば潰して）所定の形状とした部分を、ノズル２３とする。 In the present specification, the steam pipe 22 and the nozzle 23 will be described separately for convenience of explanation, but the steam pipe 22 and the nozzle 23 located at the tip thereof may be integrally molded. The steam pipe 22 and the nozzle 23 are conceptually distinguished, and do not necessarily mean that they are physically separate. When the steam pipe 22 and the nozzle 23 are integrally molded, the nozzle is formed by processing (for example, crushing) a part of the tip portion of the steam pipe 22 that protrudes into the gas pipe 11 to form a predetermined shape. Let it be 23.

また、蒸気供給源２１は、所定の圧力および温度で蒸気を供給することができるものであればよく、堆積物除去装置２０専用のものが設けられてもよいし、図１に例示する設備１内においてすでに用いられている機器があればそれを流用してもよい。例えば、ボイラ１２からの抽気、蒸気タービン１３からの抽気、または設備１内の排熱回収設備（図示省略）から発生した蒸気が、堆積物除去装置２０が用いる蒸気として用いられてよい。排熱回収設備の例としては、熱延加熱炉、コークス乾式消火設備（ＣＤＱ）、転炉排ガス処理設備が挙げられる。 Further, the steam supply source 21 may be provided as long as it can supply steam at a predetermined pressure and temperature, and may be provided with a dedicated one for the deposit removing device 20, and the equipment 1 exemplified in FIG. 1 may be provided. If there is a device that has already been used in the facility, it may be diverted. For example, the steam generated from the bleed air from the boiler 12, the bleed air from the steam turbine 13, or the exhaust heat recovery facility (not shown) in the facility 1 may be used as the steam used by the deposit removing device 20. Examples of waste heat recovery equipment include hot-rolled heating furnaces, coke-dry fire extinguishing equipment (CDQ), and converter exhaust gas treatment equipment.

上述の堆積物除去装置２０によれば、ガス管１１内に蒸気を噴射するノズル２３が配置され、ガス管１１内の堆積物に対して蒸気を吹き付けることにより、堆積物が除去される。ノズル２３はガス管１１の形状にかかわらず設置可能であるため、堆積物除去装置２０はガス管１１の形状にかかわらず適用できる。また、堆積物を除去する蒸気を噴射するノズル２３がガス管１１内に配置されるため、堆積物除去装置２０の使用にあたってガス管１１を開放する必要はない。このため、設備１の運転中であっても、堆積物除去装置２０を用いてガス管１１内の堆積物を除去することが可能である。 According to the above-mentioned deposit removing device 20, a nozzle 23 for injecting steam is arranged in the gas pipe 11, and the deposit is removed by blowing steam on the deposit in the gas pipe 11. Since the nozzle 23 can be installed regardless of the shape of the gas pipe 11, the deposit removing device 20 can be applied regardless of the shape of the gas pipe 11. Further, since the nozzle 23 for injecting steam for removing deposits is arranged in the gas pipe 11, it is not necessary to open the gas pipe 11 when using the deposit removing device 20. Therefore, even during the operation of the equipment 1, it is possible to remove the deposit in the gas pipe 11 by using the deposit removing device 20.

複数のノズル２３は、ガス管１１の管軸ＣＴに対し傾斜して配置されることが好ましい。換言すると、複数のノズル２３はガス管１１の管軸ＣＴに対して所定の角度を向くように設置される。ノズル２３の角度（すなわち、蒸気が噴射される角度）は、堆積物除去装置２０が適用されるガス管１１の形状、サイズ、ノズル２３が配置される箇所付近におけるガス管１１のサイズの変化（絞り部の有無）、ガス管１１を流れるガスの流速、蒸気配管２２の径、ノズル２３の噴射口のサイズ、およびノズル２３から噴射される蒸気の圧力を含む複数の条件のうちの少なくとも１つに応じて定められてよい。ガス管１１の管軸ＣＴに対して傾斜してノズル２３が配置されることにより、より効果的にガス管１１内の堆積物を除去することができる。 It is preferable that the plurality of nozzles 23 are arranged so as to be inclined with respect to the pipe axis CT of the gas pipe 11. In other words, the plurality of nozzles 23 are installed so as to face a predetermined angle with respect to the pipe axis CT of the gas pipe 11. The angle of the nozzle 23 (that is, the angle at which the steam is injected) is the shape and size of the gas pipe 11 to which the deposit removing device 20 is applied, and the change in the size of the gas pipe 11 near the place where the nozzle 23 is arranged (that is, the angle at which the steam is injected). At least one of a plurality of conditions including the presence / absence of a throttle), the flow velocity of the gas flowing through the gas pipe 11, the diameter of the steam pipe 22, the size of the injection port of the nozzle 23, and the pressure of the steam injected from the nozzle 23. It may be determined according to. By arranging the nozzle 23 at an angle with respect to the pipe axis CT of the gas pipe 11, it is possible to more effectively remove the deposits in the gas pipe 11.

なお、ガス管１１内のガスの流れに対する蒸気の影響を抑えるため、ノズル２３はガスが流れる方向と順行する角度に設けられる。また、ノズル２３の角度を、ガス管１１の内壁を貫通しガス管１１内に突き出る蒸気配管２２の一部とノズル２３とにダストが堆積しないような角度に定めると好ましい。ガス管１１内に突き出る蒸気配管２２の一部の長さは適宜定められてよい。ガス管１１を流れるガスの流れに対する蒸気の影響を抑えるという観点からは、ガス管１１の断面から見た場合に、直径がガス管１１のサイズ（例えば内径）の１／３であり、管軸ＣＴを中心とする領域よりも外側に、ガス管１１内に突き出る蒸気配管２２の先端に位置するノズル２３の先端が配置されるように、ガス管１１内に突き出る蒸気配管２２の一部の長さが定められることが好ましい。なお、ノズル２３から噴射される蒸気の流速は、ガスの流速よりも大きい。 The nozzle 23 is provided at an angle advancing to the direction in which the gas flows in order to suppress the influence of steam on the flow of gas in the gas pipe 11. Further, it is preferable that the angle of the nozzle 23 is set to an angle such that dust does not accumulate on a part of the steam pipe 22 that penetrates the inner wall of the gas pipe 11 and protrudes into the gas pipe 11 and the nozzle 23. The length of a part of the steam pipe 22 protruding into the gas pipe 11 may be appropriately determined. From the viewpoint of suppressing the influence of steam on the flow of gas flowing through the gas pipe 11, the diameter is 1/3 of the size (for example, the inner diameter) of the gas pipe 11 when viewed from the cross section of the gas pipe 11, and the pipe shaft The length of a part of the steam pipe 22 protruding into the gas pipe 11 so that the tip of the nozzle 23 located at the tip of the steam pipe 22 protruding into the gas pipe 11 is arranged outside the region centered on the CT. Is preferably determined. The flow velocity of the steam injected from the nozzle 23 is larger than the flow velocity of the gas.

各ノズル２３の噴射口の形状は略楕円であることが好ましい。ここで、「略楕円」とは、ノズル２３の中心軸に垂直な断面が偏平形状をしていることを意味し、幾何学的な楕円に限られない。ノズル２３の噴射口の断面形状を略楕円とすることで、蒸気が噴射される範囲が広くなり、また、蒸気の流速が高まるため、より効果的に堆積物を除去することができる。ただし、ノズル２３の噴射口の形状は略楕円に限られない。ノズル２３の噴射口の形状は、円でもよいし、他の形状でもよい。換言すると、ノズル２３として、蒸気の流速および噴射範囲の観点からは、好ましくは広角ノズルが用いられる。ただし、充円錐ノズル、直射ノズル（小口径または大口系）等の他の種類のノズルが用いられてもよい。 The shape of the injection port of each nozzle 23 is preferably substantially elliptical. Here, the "substantially ellipse" means that the cross section perpendicular to the central axis of the nozzle 23 has a flat shape, and is not limited to a geometric ellipse. By making the cross-sectional shape of the injection port of the nozzle 23 substantially elliptical, the range in which the steam is injected is widened, and the flow velocity of the steam is increased, so that the deposit can be removed more effectively. However, the shape of the injection port of the nozzle 23 is not limited to a substantially elliptical shape. The shape of the injection port of the nozzle 23 may be a circle or another shape. In other words, as the nozzle 23, a wide-angle nozzle is preferably used from the viewpoint of the flow rate of steam and the injection range. However, other types of nozzles such as a conical nozzle and a direct irradiation nozzle (small diameter or large diameter) may be used.

図３および図４は、ガス管１１の管軸ＣＴと直交する平面における、複数のノズル２３の配置例を模式的に示す図である。図３（Ａ）は、円形のガス管１１における２つのノズル２３の配置例を示し、図３（Ｂ）は、角型のガス管１１における２つのノズル２３の配置例を示す。図４（Ａ）は、円形のガス管１１における４つのノズル２３の配置例を示し、図４（Ｂ）は、角型のガス管１１における４つのノズル２３の配置例を示す。なお、図３および図４では、ノズル２３の噴射口２３０の形状が略楕円である例を示す。ノズル２３の噴射口２３０の形状が略楕円である場合、図３および図４に示すように、略楕円の長軸がガス管１１の内壁に沿うようにノズル２３が配置されることが好ましい。 3 and 4 are diagrams schematically showing an example of arrangement of a plurality of nozzles 23 in a plane orthogonal to the pipe axis CT of the gas pipe 11. FIG. 3A shows an example of arrangement of the two nozzles 23 in the circular gas pipe 11, and FIG. 3B shows an example of arrangement of the two nozzles 23 in the square gas pipe 11. FIG. 4A shows an example of arrangement of the four nozzles 23 in the circular gas pipe 11, and FIG. 4B shows an example of arrangement of the four nozzles 23 in the square gas pipe 11. Note that FIGS. 3 and 4 show an example in which the shape of the injection port 230 of the nozzle 23 is substantially elliptical. When the shape of the injection port 230 of the nozzle 23 is substantially elliptical, it is preferable that the nozzle 23 is arranged so that the long axis of the substantially ellipse is along the inner wall of the gas pipe 11, as shown in FIGS. 3 and 4.

図３および図４に示すように、複数のノズル２３は、ガス管１１の管軸ＣＴと直交する平面において、ガス管１１の管軸ＣＴに対して略対称となる位置に、ガス管１１の内壁に沿って配置されることが好ましい。より具体的に、図３に示す例においては、２つのノズル２３が、管軸ＣＴを通る直線Ｌ上に配置されている。図４に示す例においては、４つのノズル２３のうち２つのノズル２３が管軸ＣＴを通る直線Ｌ１上に配置され、残りの２つのノズル２３が、管軸ＣＴを通り直線Ｌ１と直角に交わる直線Ｌ２上に配置されている。なお、図３および図４では、ガス管１１の管軸ＣＴと直交する平面において、ノズル２３がそれぞれガス管１１の上下および上下左右に配置される例を示すが、ノズル２３が配置される位置はこれらの例に限られない。 As shown in FIGS. 3 and 4, the plurality of nozzles 23 are located at positions of the gas pipe 11 that are substantially symmetrical with respect to the pipe axis CT of the gas pipe 11 in a plane orthogonal to the pipe axis CT of the gas pipe 11. It is preferably arranged along the inner wall. More specifically, in the example shown in FIG. 3, two nozzles 23 are arranged on a straight line L passing through the tube axis CT. In the example shown in FIG. 4, two of the four nozzles 23 are arranged on the straight line L1 passing through the tube axis CT, and the remaining two nozzles 23 pass through the tube axis CT and are perpendicular to the straight line L1. It is arranged on a straight line L 2 intersecting with. Note that FIGS. 3 and 4 show an example in which the nozzles 23 are arranged vertically and vertically and horizontally on the plane orthogonal to the pipe axis CT of the gas pipe 11, but the positions where the nozzles 23 are arranged are shown. Is not limited to these examples.

ガス管１１の管軸ＣＴに対して略対称となる位置に複数のノズル２３が配置されることにより、ガス管１１内の堆積物の均一な除去に資する。ここで、「略対称」とは、厳密に対称でなくてもよく、ほぼ対称であればよいことを意味する。 By arranging the plurality of nozzles 23 at positions substantially symmetrical with respect to the pipe axis CT of the gas pipe 11, it contributes to uniform removal of deposits in the gas pipe 11. Here, "substantially symmetric" means that it does not have to be strictly symmetric and may be substantially symmetric.

ただし、管軸ＣＴと直交する平面においてノズル２３が配置される位置は、管軸ＣＴに対して略対称となる位置には限られない。ガス管１１の形状、絞り部の有無、および／または屈曲の有無等の条件に応じて、ガス管１１内においてダストが堆積しやすい箇所は変わり得る。このため、管軸ＣＴと直交する平面においてノズル２３が配置される位置は、ガス管１１の形状等の条件やガス管１１内でのダストの堆積量の分布によって適宜定められてもよい。 However, the position where the nozzle 23 is arranged on the plane orthogonal to the tube axis CT is not limited to the position substantially symmetrical with respect to the tube axis CT. Depending on the shape of the gas pipe 11, the presence / absence of the throttle portion, and / or the presence / absence of bending, the location where dust is likely to accumulate in the gas pipe 11 may change. Therefore, the position where the nozzle 23 is arranged on the plane orthogonal to the pipe axis CT may be appropriately determined depending on the conditions such as the shape of the gas pipe 11 and the distribution of the amount of dust accumulated in the gas pipe 11.

図３および図４では、管軸ＣＴと直交する平面において堆積物除去装置２０がそれぞれ２つおよび４つのノズル２３を備える例を示したが、堆積物除去装置２０が備える複数のノズル２３の数は、これらの例に限られない。管軸ＣＴと直交する平面において堆積物除去装置２０が備えるノズル２３の数は、３でもよいし、５以上でもよい。ノズル２３の数が多いほど堆積物の除去する効果は上がる。ただし、蒸気配管２２およびノズル２３の設置費用、メンテナンス費用、蒸気配管２２および／またはノズル２３に不具合が発生するリスク等の事情を考慮すると、堆積物除去装置２０が備える複数のノズル２３の数は、好ましくは２～４個である。Ｎ個のノズル２３（Ｎは２以上の整数）は、管軸ＣＴと直交する平面において、ガス管１１の内壁に沿って略等間隔に配置されてよい。「略等間隔」とは、厳密に等間隔でなくてもよく、ほぼ等間隔であればよいことを意味する。 3 and 4 show an example in which the deposit removing device 20 includes two and four nozzles 23, respectively, in a plane orthogonal to the tube axis CT, but the number of a plurality of nozzles 23 included in the deposit removing device 20. Is not limited to these examples. The number of nozzles 23 included in the deposit removing device 20 in the plane orthogonal to the tube axis CT may be 3 or 5 or more. The greater the number of nozzles 23, the greater the effect of removing deposits. However, considering the installation cost of the steam pipe 22 and the nozzle 23, the maintenance cost, the risk of malfunction of the steam pipe 22 and / or the nozzle 23, and the like, the number of the plurality of nozzles 23 included in the deposit removing device 20 is large. , Preferably 2-4 pieces. The N nozzles 23 (N is an integer of 2 or more) may be arranged at substantially equal intervals along the inner wall of the gas pipe 11 in a plane orthogonal to the pipe axis CT. The term "substantially evenly spaced" means that it does not have to be strictly evenly spaced and may be approximately evenly spaced.

また、図３および図４では、それぞれガス管１１が円形および角型である例を示したが、堆積物除去装置２０は、円形および角型以外の形状のガス管１１に対しても適用可能である。 Further, although FIGS. 3 and 4 show examples in which the gas pipe 11 is circular and square, respectively, the deposit removing device 20 can be applied to the gas pipe 11 having a shape other than circular and square, respectively. Is.

また、ガス管１１の管軸ＣＴ方向において、複数のノズル２３は、ダストが堆積しやすい箇所よりも上流側に設けられる。ダストが堆積しやすい箇所の例としては、ガス管１１の絞り部、ガス管１１が屈曲している箇所、ボイラ１２への接続部分に近く、ガス管１１のサイズが狭くなっている箇所、ガス管１１の分岐部や合流部、ガス管１１内のガスの流速が遅い箇所等が挙げられる。 Further, in the pipe axis CT direction of the gas pipe 11, the plurality of nozzles 23 are provided on the upstream side of the place where dust is likely to accumulate. Examples of places where dust is likely to accumulate include a narrowed portion of the gas pipe 11, a bent portion of the gas pipe 11, a location near the connection portion to the boiler 12, and a location where the size of the gas pipe 11 is narrowed. Examples include a branching portion and a merging portion of the pipe 11, a portion where the flow velocity of the gas in the gas pipe 11 is slow, and the like.

以上では、ガス管１１の管軸ＣＴ方向において１か所（管軸ＣＴと直交する１つの平面）に複数のノズル２３を設置する場合を例示して説明したが、管軸ＣＴ方向において複数箇所に設置されてもよい。この場合にも、各箇所において、上述の説明のように、複数のノズル２３がガス管１１内に配置される。 In the above, the case where a plurality of nozzles 23 are installed at one place (one plane orthogonal to the pipe axis CT) in the pipe axis CT direction of the gas pipe 11 has been described as an example, but a plurality of places in the pipe axis CT direction have been described. It may be installed in. Also in this case, a plurality of nozzles 23 are arranged in the gas pipe 11 at each location as described above.

また、以上では、管軸ＣＴと直交する平面において複数のノズル２３が配置される各箇所につき１つのノズル２３が配置される場合を例示して説明したが、各箇所につき、２以上のノズル２３を含む１セットのノズル２３（以下、ノズルセットと称する場合がある。）が配置されてもよい。この場合、堆積物除去装置２０が有する複数のノズル２３は、複数のノズルセットに分けられてよい。複数のノズルセットは、ガス管１１の管軸ＣＴと直交する平面において、ガス管１１の管軸ＣＴに対して略対称となる位置に、ガス管１１の内壁に沿って配置されることが好ましい。各ノズルセットに含まれる複数のノズル２３は、ガス管１１の内壁に沿うように並べられることが好ましい。 Further, in the above description, the case where one nozzle 23 is arranged at each location where a plurality of nozzles 23 are arranged on the plane orthogonal to the tube axis CT has been described as an example, but two or more nozzles 23 are provided at each location. A set of nozzles 23 (hereinafter, may be referred to as a nozzle set) including the above may be arranged. In this case, the plurality of nozzles 23 included in the deposit removing device 20 may be divided into a plurality of nozzle sets. It is preferable that the plurality of nozzle sets are arranged along the inner wall of the gas pipe 11 at a position substantially symmetrical with respect to the pipe axis CT of the gas pipe 11 on a plane orthogonal to the pipe axis CT of the gas pipe 11. .. It is preferable that the plurality of nozzles 23 included in each nozzle set are arranged along the inner wall of the gas pipe 11.

上述の実施形態に係る堆積物除去装置２０によれば、ガス管１１内に蒸気を噴射するノズル２３が配置され、ガス管１１内の堆積物に対して蒸気を吹き付けることにより、堆積物が除去される。ノズル２３はガス管１１の形状にかかわらず設置可能であるため、図３および図４に例示したように、ガス管１１の形状にかかわらず適用できる。また、ノズル２３がガス管１１内に配置されるため、堆積物除去装置２０の使用にあたってガス管１１を開放する必要はない。このため、設備１の運転中においてもガス管１１内の堆積物を除去することが可能である。 According to the deposit removing device 20 according to the above-described embodiment, the nozzle 23 for injecting steam is arranged in the gas pipe 11, and the deposit is removed by spraying the steam on the deposit in the gas pipe 11. Will be done. Since the nozzle 23 can be installed regardless of the shape of the gas pipe 11, it can be applied regardless of the shape of the gas pipe 11 as illustrated in FIGS. 3 and 4. Further, since the nozzle 23 is arranged in the gas pipe 11, it is not necessary to open the gas pipe 11 when using the deposit removing device 20. Therefore, it is possible to remove the deposits in the gas pipe 11 even during the operation of the equipment 1.

図５は、ガス管１１内のガス流量の経時的変化を示すグラフである。破線のグラフは、ガス管１１の定期清掃Ｃ１後から堆積物除去装置２０を適用した場合（発明例）のガス流量を示し、実線のグラフは、堆積物除去装置２０を適用しなかった場合（比較例）のガス流量を示す。発明例においては、定期清掃Ｃ１の後、堆積物除去装置２０を用いて間欠的にガス管１１の堆積物を除去している。図５に示されるように、発明例においては、比較例と比較して、定期清掃Ｃ１後のガス流量の低下が抑えられている。このことから、堆積物除去装置２０により、効果的にガス管１１内の堆積物が除去されていることが分かる。 FIG. 5 is a graph showing changes over time in the gas flow rate in the gas pipe 11. The broken line graph shows the gas flow rate when the deposit removing device 20 is applied after the periodic cleaning C1 of the gas pipe 11 (invention example), and the solid line graph shows the case where the deposit removing device 20 is not applied (the solid line graph). The gas flow rate of comparative example) is shown. In the example of the invention, after the periodic cleaning C1, the deposit of the gas pipe 11 is intermittently removed by using the deposit removing device 20. As shown in FIG. 5, in the invention example, the decrease in the gas flow rate after the periodic cleaning C1 is suppressed as compared with the comparative example. From this, it can be seen that the deposit removing device 20 effectively removes the deposit in the gas pipe 11.

比較例においては、発明例と比較して定期清掃Ｃ１後のガス流量の低下が大きく、設備１の運転に必要な規定流量Ｖを確保するために２回目の定期清掃Ｃ２を行う必要がある。これに対し、発明例においては、比較例と比較して、定期清掃後Ｃ１後のガス流量の低下が抑えられていることから、定期清掃Ｃ２を行わずとも、規定流量Ｖが確保できている。定期清掃Ｃを行うには設備１の運転を停止する必要があり、また、清掃を行う作業員の作業負荷も高い。堆積物除去装置２０を適用することにより、定期清掃Ｃを行う回数が低減されるため、設備１の連続運転が可能となり、また、作業員の負荷も軽減できる。 In the comparative example, the decrease in the gas flow rate after the periodic cleaning C1 is larger than that in the invention example, and it is necessary to perform the second periodic cleaning C2 in order to secure the specified flow rate V required for the operation of the equipment 1. On the other hand, in the example of the invention, since the decrease in the gas flow rate after the periodic cleaning C1 is suppressed as compared with the comparative example, the specified flow rate V can be secured without performing the periodic cleaning C2. .. In order to perform the periodic cleaning C, it is necessary to stop the operation of the equipment 1, and the workload of the cleaning worker is also high. By applying the deposit removing device 20, the number of times the periodic cleaning C is performed is reduced, so that the equipment 1 can be continuously operated and the load on the worker can be reduced.

さらに、本実施形態によれば、堆積物は蒸気により柔らかく細かくなった状態で吹き飛ばされる。堆積物が塊状ではなく細かくなってガス管１１と連結するボイラ１２の炉体へ運ばれるため、ボイラ１２へ運ばれた堆積物はボイラ１２の炉底に堆積、またはボイラ１２内でガスの流れに乗りボイラ１２より排出され、設備１内に設けられる後段の集塵装置等（図示省略）により捕捉される。このため、特許文献１に記載の方法において懸念されるように、塊状の堆積物が炉内に落下し、内壁を痛める可能性が軽減される。 Further, according to the present embodiment, the sediment is blown off in a soft and fine state by steam. Since the deposits are not lumpy but are finely divided and carried to the furnace body of the boiler 12 connected to the gas pipe 11, the deposits carried to the boiler 12 are deposited on the bottom of the boiler 12 or the gas flow in the boiler 12. It is discharged from the boiler 12 and is captured by a dust collecting device or the like (not shown) in the subsequent stage provided in the equipment 1. Therefore, as is a concern in the method described in Patent Document 1, the possibility that the massive deposit falls into the furnace and damages the inner wall is reduced.

なお、上述の実施形態では、ボイラ１２に連結されたガス管１１に対して堆積物除去装置２０を用いる場合を例示して説明したが、堆積物除去装置２０を用いる対象はボイラ１２に連結されたガス管１１に限られない。堆積物除去装置２０は、ガスホルダーに連結されたガス管１１に対して用いられてもよく、ボイラ１２に設置された排ガスダクト（図示省略）に対して用いられてもよい。なお、ガスホルダーに連結されたガス管１１に対して堆積物除去装置２０が用いられた場合にも、細かくなった堆積物がガスホルダーの底に蓄積するに過ぎず、塊状の堆積物が落下することによりガスホルダーの内壁を痛める可能性が低減される。 In the above embodiment, the case where the deposit removing device 20 is used for the gas pipe 11 connected to the boiler 12 has been exemplified, but the object using the deposit removing device 20 is connected to the boiler 12. It is not limited to the gas pipe 11. The deposit removing device 20 may be used for a gas pipe 11 connected to a gas holder, or may be used for an exhaust gas duct (not shown) installed in the boiler 12. Even when the deposit removing device 20 is used for the gas pipe 11 connected to the gas holder, the finer deposits only accumulate at the bottom of the gas holder, and the lumpy deposits fall. This reduces the possibility of damaging the inner wall of the gas holder.

本発明は、上述の堆積物除去装置２０を用いて、ガス管１１内に堆積した堆積物を除去する堆積物除去方法としても把握され、堆積物除去装置２０により奏される効果と同様の効果が奏される。 The present invention is also understood as a deposit removing method for removing the deposit deposited in the gas pipe 11 by using the deposit removing device 20 described above, and has the same effect as the effect exerted by the deposit removing device 20. Is played.

１ 設備
１１ ガス管
１２ ボイラ
１３ 蒸気タービン
１４ 発電機
２０ 堆積物除去装置
２１ 蒸気供給源
２２ 蒸気配管
２３ ノズル
２４ バルブ
２３０ 噴射口
ＣＴ 管軸
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２ 管軸を通る直線 1 Equipment 11 Gas pipe 12 Boiler 13 Steam turbine 14 Generator 20 Deposit removal device 21 Steam supply source 22 Steam pipe 23 Nozzle 24 Valve 230 Injection port CT pipe shaft L, L 1 , L 2 Straight line passing through the pipe shaft

Claims (4)

コークス炉ガス、高炉ガス、または転炉ガス用のガス管内に堆積した堆積物を除去する堆積物除去装置であって、
蒸気を供給する蒸気供給源と、
前記蒸気供給源から蒸気が供給され、前記ガス管の内壁を貫通する複数の蒸気配管と、
前記複数の蒸気配管の先端に位置し、前記蒸気供給源から前記蒸気配管を介して供給された蒸気を前記堆積物に噴射する複数のノズルと、
を有し、
前記複数のノズルは前記ガス管内に配置され、
前記複数のノズルは、前記ガス管の管軸に対し傾斜しており、
前記複数のノズルの傾斜はガスが流れる方向と順行する向きに設けられ、
前記複数のノズルの角度は、前記ガス管の形状、サイズ、該ノズルが配置される箇所付近における該ガス管のサイズの変化、該ガス管を流れるガスの流速、蒸気配管の径、該ノズルの噴射口のサイズ、および該ノズルから噴射される蒸気の圧力を含む複数の条件のうちの少なくとも１つに応じて定められ、
噴射される蒸気の流速は、ガスの流速よりも大きい堆積物除去装置。 A deposit removing device that removes deposits deposited in a gas pipe for coke oven gas, blast furnace gas, or linz-Donaw gas .
The steam supply source that supplies steam and
A plurality of steam pipes to which steam is supplied from the steam supply source and penetrates the inner wall of the gas pipe,
A plurality of nozzles located at the tips of the plurality of steam pipes and ejecting steam supplied from the steam supply source through the steam pipes to the deposit.
Have,
The plurality of nozzles are arranged in the gas pipe, and the plurality of nozzles are arranged in the gas pipe.
The plurality of nozzles are inclined with respect to the pipe axis of the gas pipe, and the plurality of nozzles are inclined.
The inclination of the plurality of nozzles is provided in the direction in which the gas flows and the direction in which the gas flows.
The angles of the plurality of nozzles are the shape and size of the gas pipe, the change in the size of the gas pipe near the place where the nozzle is arranged, the flow velocity of the gas flowing through the gas pipe, the diameter of the steam pipe, and the diameter of the nozzle. Determined according to at least one of a plurality of conditions, including the size of the injection port and the pressure of the steam ejected from the nozzle.
A deposit remover in which the flow velocity of the injected steam is greater than the flow velocity of the gas . 前記複数のノズルの各々は噴射口を有し、
前記噴射口の形状が略楕円である、
請求項１に記載の堆積物除去装置。 Each of the plurality of nozzles has an injection port and has an injection port.
The shape of the injection port is substantially elliptical.
The deposit removing device according to claim 1 . 前記複数のノズルは、前記ガス管の管軸と直交する平面において、前記ガス管の管軸に対して略対称となる位置に、前記ガス管の内壁に沿って配置される、
請求項１または２に記載の堆積物除去装置。 The plurality of nozzles are arranged along the inner wall of the gas pipe at positions substantially symmetrical with respect to the pipe axis of the gas pipe in a plane orthogonal to the pipe axis of the gas pipe.
The deposit removing device according to claim 1 or 2 . 請求項１～３のいずれかに記載の堆積物除去装置を用いて、ガス管内に堆積した堆積物を除去する堆積物除去方法。 A deposit removing method for removing sediment deposited in a gas pipe by using the deposit removing device according to any one of claims 1 to 3 .
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