JP7171457B2 - 粉塵回収装置及びそれを備えた排ガス処理装置並びに粉塵回収方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉塵回収装置及びそれを備えた排ガス処理装置並びに粉塵回収方法に関する。

石炭焚きボイラなどの大型のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数の燃焼バーナが周方向に沿って配設されている。また、石炭焚きボイラは、火炉の鉛直方向上方に煙道が連結されており、この煙道に蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。そして、燃焼バーナが火炉内に燃料と空気との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスが生成されて煙道に流れる。燃焼ガスが流れる領域に熱交換器が設置され、熱交換器を構成する伝熱管内を流れる水や蒸気を加熱して過熱蒸気が生成される。燃焼ガスは、水や蒸気と熱交換した後は排気ガスとして煙道を流通して熱交換器下流側へ流れる。

このような石炭焚きボイラの運転中においては、燃焼によって塊状灰が発生する場合がある。発生した塊状灰の一部は火炉から煙道へと燃焼ガスによって搬送される。塊状灰は下流側の機器に悪影響を及ぼすため、熱交換器下流側の煙道にスクリーンやホッパを設けて塊状灰を捕集する方法がある。しかし、塊状灰をさらに下流側に搬送しないようにすべての塊状灰を捕集することは難しい。

このため、気流によって搬送された塊状灰のうち、スクリーンやホッパで捕集されなかった塊状灰は、排気ガスによって排ガス処理装置（例えば脱硝装置）まで搬送されることがある。このとき、排ガス処理装置に設けられている触媒層の表面（排気ガスの流れ方向において上流側の表面）に直接的に塊状灰が堆積することで触媒層を閉塞しないように、触媒層の上流側にメッシュを設けることがある。

しかし、ボイラの運転を継続した場合、メッシュの一部の網目が捕集した塊状灰で部分的に閉塞することがある。

塊状灰によるメッシュの閉塞が顕著な部分においては、メッシュの閉塞が無い場合においてはメッシュ及び触媒層を通過するとともに下流側に設けられた電気集塵装置によって捕集されるような微小な石炭灰が、塊状灰を起点にメッシュ上に堆積してメッシュを閉塞させる可能性がある。このような部分では、排気ガスが触媒層に到達しにくくなるので、排ガス処理装置としての性能悪化を招く可能性がある。また、閉塞した部分の周辺には排気ガスが集中して流れ込むので、排気ガスの流速が増加して、メッシュの下流側にある触媒層の性能低下や寿命の短縮を引き起こす可能性がある。

このような影響を及ぼす塊状灰等の粉塵について、例えば特許文献１には、脱硝装置に設けられた反応器と金網との間に堆積した堆積灰を回収する装置として、金網の下面に向かって圧縮空気を放出することで吹き上げられた堆積灰を吸引ノズルによって吸引する装置が開示されている。

特開平９－１１９６２８号公報

しかし、特許文献１に開示されている装置においては、発電プラント運転中の粉塵回収について考慮されておらず、発電プラントを停止させなければその装置を使用することはできない。また、仮に特許文献１に開示されている装置を発電プラント運転中に使用した場合、脱硝装置内は排気ガスの流通によって高温雰囲気であるため、周囲のガス密度が小さく装置の吸引力が低下して適切に堆積灰を吸引できない可能性がある。さらに、反応器と金網との間に堆積した堆積灰を吸引できたとしても、金網上の堆積灰については粒径が大きいものが多いため、吸引力の不足によってそれらを吸引できない可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、高温雰囲気下であっても煙道内に堆積した粉塵を回収できる粉塵回収装置及びそれを備えた排ガス処理装置並びに粉塵回収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、本発明に係る粉塵回収装置及びそれを備えた排ガス処理装置並びに粉塵回収方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る粉塵回収装置は、ボイラからの排気ガスが流通して２００℃以上４００℃以下の雰囲気温度とされた煙道内に堆積した粉塵を回収する粉塵回収装置であって、前記雰囲気温度よりも低い温度の圧縮気体を用いて負圧を発生させるエジェクタ部によって前記粉塵を前記粉塵の周囲にある気体と共に吸引口から吸引する吸引部と、前記エジェクタ部から排出された気体を気体供給口から前記吸引口に向けて吹き出させて供給する気体供給部とを備えている。

本態様に係る粉塵回収装置において、負圧を発生させるエジェクタ部には、煙道内の雰囲気温度（例えば２００℃以上４００℃以下）よりも低い温度の圧縮気体（例えば４０℃以上７０℃以下程度の圧縮空気）が用いられ、また、煙道内の雰囲気温度よりも低い温度の気体（例えば、エジェクタ部から排出された気体）が吸引口に向けて吹き出されるように供給される。なお、温度に関して、「高い」、「低い」との記載については、例えば、２００℃以上４００℃以下の煙道内の雰囲気温度を高い温度（高温の気体）として、これと比較して温度が低い状態を低い温度（低温の気体）としている。
エジェクタ部については、エジェクタ部から排出された気体には煙道内の雰囲気温度よりも低温の圧縮気体の一部が含まれているため、排出された気体も煙道内の雰囲気温度よりも低温の気体となっている。その気体を気体供給口から吸引口に向けて供給するため、気体供給口から吸引口付近は煙道内の雰囲気温度よりも低温雰囲気となる。これによって、排気ガスが流通する高温雰囲気下であっても、低温の圧縮気体をエジェクタ部に供給でき、かつ、エジェクタ部によって吸引口から吸引される気体も煙道内の雰囲気温度よりも低温の気体となる。これによれば、高温とされ密度が小さい気体がエジェクタ部に導かれる場合と比べて、煙道内（例えば、煙道内に設置されたメッシュ）に堆積した粉塵（例えば灰）を効率的に吸引できる。これについて、エジェクタ部は、ベンチュリ効果によって発生した負圧を利用して気体を吸引しているが、吸引された気体が高温（例えば、煙道内の雰囲気温度）とされた場合、気体の密度が小さいので吸引力が低下する可能性がある。これに対して、低温とされ密度が大きい気体がエジェクタ部に吸引されることで、吸引力の低下を抑制できる。
これによって、排気ガスが流通する煙道内のように高温雰囲気下であっても、吸引力の低下を抑制することでメッシュ上の粉塵を回収できるので、粉塵の堆積によるメッシュの閉塞を抑制できる。また、メッシュの閉塞による開口率低下に伴う排気ガスの圧力損失の増加を抑制できる。
また、気体供給口から吸引口側に向けて吹き出されるように供給された気体によってメッシュ上の粉塵を吸引口側に押し込むことで粉塵の吸引を促進できる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置は、前記吸引部によって吸引された前記粉塵を分級する分級器と、前記分級器によって分級された所定粒径以上の前記粉塵を貯留する回収ホッパとを備えている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、回収ホッパに貯留される粉塵は所定粒径以上の粉塵とされる。これによって、例えば通常メッシュを通過するはずの微小な粉塵（例えば微小な石炭灰）の堆積の起点となるメッシュピッチ以上の粒径の粉塵（例えば塊状灰）を主として回収できる。
なお、メッシュピッチよりも粒径が小さい前述の微小な粉塵は、メッシュの下流に設置された触媒層を通過するため粉塵回収装置によって回収する必要はなく、例えば、さらに下流側に設置された電気集塵装置によって回収される。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置は、前記エジェクタ部、前記分級器、及び前記回収ホッパを収容するケーシングと、前記エジェクタ部から排出された気体の少なくとも一部を前記ケーシングの内部に導く排気供給部とを備えている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、エジェクタ部、分級器、及び回収ホッパを収容するケーシングの内部に、エジェクタ部から排出された気体の一部が排気供給部を介して導かれる。これによって、エジェクタ部から排出された気体の一部であって、排気供給部を介してケーシング内に導かれた気体によってケーシング内を冷却できる。このため、高温雰囲気下で使用することが好ましくない機器（例えば電装機器など）をケーシング内に設置できる。また、排出された気体によってケーシング内の圧力を所定圧力以上に維持できる。このため、ケーシング内部に粉塵が侵入することを抑制できる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置は、前記気体供給口から前記吸引口に向けて供給される前記雰囲気温度よりも低い温度の気体は、前記エジェクタ部から排出された気体とされている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、エジェクタ部から排出された気体を煙道内の雰囲気温度よりも低い温度の気体として利用できる。これについて、エジェクタ部から排出された気体には、負圧の発生に用いられた圧縮気体の一部がふくまれている。この圧縮気体は、煙道内の雰囲気温度よりも低温の圧縮気体であるため、エジェクタ部から排出された気体も煙道内の雰囲気温度よりも低温の気体となっている。このため、エジェクタ部から排出された気体を、気体供給口から吸引口に向けて吹き出される気体（煙道内の雰囲気温度よりも低温の気体）として利用できる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置において、前記吸引部は、前記吸引口が先端に形成された吸引ノズル部を有し、前記気体供給部は、前記吸引口に対向して前記気体供給口が形成された気体供給ノズル部を有し、前記吸引ノズル部及び前記気体供給ノズル部は、鉛直上下方向に可動自在とされ、前記気体供給ノズル部の先端は曲面形状とされている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、吸引ノズル部及び気体供給ノズル部は鉛直上下方向に可動自在とされている。このため、吸引ノズル部又は気体供給ノズル部が、例えば、煙道内に設置されたメッシュに堆積した粉塵の起伏やメッシュ上面の凹凸のある起伏に対して柔軟稼働するので、粉塵回収装置がメッシュの上面を移動する際に、起伏に対する引っ掛かりを回避できる。
また、粉塵回収装置がメッシュ上を走行する場合であって気体供給ノズル部の先端が進行方向を向いている場合、気体供給ノズル部の先端を曲面形状とすることで、粉塵やメッシュの起伏への引っ掛かりを回避できる。
また、気体供給口から吸引口側に向けて吹き出されるように供給された気体によって、メッシュ上の粉塵を吸引口側に押し込むことで粉塵の吸引を促進できる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置において、前記吸引口と前記気体供給口との間には、前記粉塵を前記吸引口に向けて掻き上げる除去ブラシが設けられている。

本態様に係る粉塵回収装置において、吸引口と気体供給口部との間には、粉塵を吸引口に向けて掻き上げる除去ブラシが設けられている。これによれば、メッシュ上の粉塵を吸引口に向けて掻き上げつつ、低温の気体を引口に向けて供給できる。このため、エジェクタ部による吸引力を維持しつつ粉塵を吸引口に導くことができる。
なお、除去ブラシとしては、例えば気体供給口から供給された気体によって回転される回転ブラシが考えられる。回転ブラシは、モータなどの駆動部によって回転されてもよい。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置において、前記煙道は、内部にメッシュが設置され、前記メッシュの鉛直方向における上面に堆積した前記粉塵を回収する。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、粉塵回収装置は、煙道の内部に設置されたメッシュの鉛直方向における上面に堆積した粉塵を回収することができる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置によれば、前記吸引口は、前記メッシュの鉛直方向上側から前記メッシュの鉛直方向上面に向かって開口され、前記気体供給口は、前記メッシュの鉛直方向下側から前記メッシュの鉛直方向下面に向かって、かつ、前記吸引口に対向するように開口されている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、気体供給口から供給される気体によってメッシュ上の粉塵を浮き上がらせて、浮き上がった粉塵を吸引口から吸引することで、エジェクタ部による吸引力を維持しつつ効率的にメッシュ上の粉塵を回収できる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収装置は、前記メッシュの面方向に沿って走行可能とされている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、メッシュの面方向に沿って走行することで、メッシュ上の全体あるいは任意の位置の粉塵を回収できる。例えば、制御された自走式の粉塵回収装置とすることで、メッシュ上の全体を走行させることもできるし、粉塵が堆積しやすい位置を主体に走行させることもできる。
また、粉塵回収装置の駆動は、圧縮空気の一部を用いたエアモータや内臓蓄電池を用いた電気モータなどを用いて車輪を回転させてもよく、また巻取り可能なワイヤ牽引によって移動させてもよい。

また、本発明の一態様に係る排ガス処理装置は、ボイラからの排気ガスが流通する煙道と、前記煙道内に設置され、前記排気ガスを処理する触媒層と、前記排気ガスの流れ方向において前記触媒層の上流側の前記煙道内に設置されるメッシュと、前述の粉塵回収装置とを備えている。

本態様に係る粉塵回収装置によれば、高温雰囲気下であってもメッシュ上の粉塵を回収でき、粉塵の堆積によるメッシュの閉塞を抑制できる。また、メッシュの閉塞による開口率低下に伴う排気ガスの圧力損失の増加を抑制できる。
また、部分的なメッシュの閉塞によって引き起こされる排気ガスの局所的な流速増加を抑制することで、メッシュの下流に設置された触媒層の性能低下や寿命の短縮を抑制できる。

また、本発明の一態様に係る排ガス処理装置は、前記煙道内と連通するとともに前記煙道の側壁外側に設けられ、前記粉塵回収装置が収納される待機室と、前記煙道内と前記待機室内とを遮断可能な扉とを備えている。

本態様に係る排ガス処理装置によれば、粉塵回収装置がメッシュ上の粉塵を回収しない場合、煙道の側壁外側の待機室に粉塵回収装置を収納しておき、さらに扉によって煙道内と待機室とを遮断しておくことができる。これによって、粉塵回収装置が煙道内の排気ガスの流れを阻害しないため、排気ガスの圧力損失を抑制できる。また、粉塵回収装置は待機中に煙道内の雰囲気温度へ上昇することを防止できる。

また、本発明の一態様に係る粉塵回収方法は、ボイラからの排気ガスが流通して２００℃以上４００℃以下の雰囲気温度とされた煙道内に堆積した粉塵を、前記雰囲気温度よりも低い温度の圧縮気体を用いて負圧を発生させるエジェクタ部によって前記粉塵の周囲にある気体と共に吸引口から吸引する吸引部と、前記雰囲気温度よりも低い温度の気体を気体供給口から前記吸引口に向けて吹き出させて供給する気体供給部と、前記吸引部から吸引された前記粉塵を貯留する回収ホッパとを備えている粉塵回収装置から前記粉塵を回収する方法であって、前記煙道の側壁外側には、前記粉塵回収装置が収納される待機室が設けられ、前記煙道と前記待機室との間には、前記煙道内と前記待機室内とを遮断可能な扉が設けられ、前記粉塵回収装置が前記待機室に収納され、かつ、前記扉によって前記煙道内と前記待機室内とが遮断された状態で、前記粉塵回収装置が備える前記回収ホッパに貯留された前記粉塵を回収する回収工程を含む。

本態様に係る粉塵回収方法によれば、粉塵回収装置が待機室に収納され、かつ、扉によって排気ガスが流通する煙道内と待機室とが遮断された状態で、粉塵回収装置が備える回収ホッパに貯留された粉塵を回収する。
これによって、粉塵回収装置が煙道内の排気ガスの流れを阻害しないため、排気ガスの圧力損失を抑制できる。また、排気ガスの流通によって高温雰囲気下にある煙道から遮断された待機室にて、煙道内の雰囲気温度や排気ガスのガス成分による支障を受けることなく、作業員が安全に粉塵を回収ホッパから回収できる。
なお、回収ホッパからの粉塵の回収は、例えば作業員によって実施される。また、回収ホッパに貯留された粉塵を別設されたダストシュートへ自動排出するシステムを構成してもよい。

本発明に係る粉塵回収装置及びそれを備えた排ガス処理装置並びに粉塵回収方法によれば、高温雰囲気下であっても煙道内に堆積した粉塵を回収できる。

石炭焚きボイラを表す概略構成図である。 図１に示されたＡ部の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る粉塵回収装置の構成を示す側面図である。 エジェクタ部の概略構成図である。 図３に示された吸引ノズル部及び気体供給ノズル部の斜視図である。 図３に示された吸引ノズル部及び気体供給ノズル部の側面図である。 図２の平面図である。 図２の平面図の他の例である。 本発明の第２実施形態に係る粉塵回収装置の構成を示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る粉塵回収装置の構成を示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る粉塵回収装置の構成を示す側面図である。

以下、本発明に係る好適な実施形態を図面を参照して説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

〔石炭焚きボイラ〕
まず、本発明の各実施形態に係る粉塵回収装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）が採用されて好適な排ガス処理装置（脱硝装置５０）が設けられた石炭焚きボイラ１０について説明する。

図１は、本実施形態の石炭焚きボイラ１０を表す概略構成図である。この石炭焚きボイラは１０、石炭を粉砕した微粉炭を微粉燃料（炭素含有固体燃料）として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収して給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能な石炭焚き（微粉炭焚き）ボイラである。
以降の説明において、「上」や「上方」とは鉛直方向における上側を示し、「下」や「下方」とは鉛直方向における下側を示すものである。

本実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２と煙道１３を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして上下方向（鉛直方向）に沿って設置されている。火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）は、複数の蒸発管とこれらを接続するフィンとで構成され、給水や蒸気と熱交換することにより火炉壁の温度上昇を抑制している。

燃焼装置１２は、火炉１１を構成する火炉壁の下部側に設けられている。本実施形態では、燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ(例えば２１，２２，２３，２４，２５)を有している。例えば燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に沿って均等間隔で配設されたものが１セットとして、上下方向に沿って複数段配置されている。但し、火炉の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。

各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して粉砕機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この粉砕機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、例えばハウジング内に回転テーブルが駆動回転可能に支持され、この回転テーブルの上方に複数のローラが回転テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。石炭が複数のローラと回転テーブルとの間に投入されると、ここで所定の微粉炭の大きさに粉砕され、搬送用ガス（一次空気）により分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。

また、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７の一端部が連結されている。空気ダクト３７は、他端部に送風機３８が設けられている。

煙道１３は、火炉１１の上部に連結されている。煙道１３は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した燃焼ガスと各熱交換器を流通する給水や蒸気との間で熱交換が行われる。

煙道１３は、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排気ガスとして、煙道１３の下流側へ流れて排出されるガスダクト４８が連結されている。ガスダクト４８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ（空気予熱器）４９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、ガスダクト４８を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。

また、煙道１３には、エアヒータ４９より上流側の位置に、触媒層としての脱硝触媒５０Ａが設けられた脱硝装置５０が設けられている。脱硝触媒５０Ａは、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を煙道１３内に供給し、還元剤が供給された排気ガスを窒素酸化物と還元剤との反応を促進させることで、排気ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。そして、煙道１３に連結されるガスダクト４８は、エアヒータ４９より下流側の位置に煤塵処理装置（電気集塵機、脱硫装置）５１、誘引送風機５２などが設けられ、下流端部に煙突５３が設けられている。

一方、微粉炭燃料は、粉砕機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用ガス（一次空気）とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。火炉１１内の下部で火炎が生じ、排気ガスがこの火炉１１内を上昇し、煙道１３に排出される。

その後、燃焼ガスは、煙道１３に配置される過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７で熱交換した後、脱硝装置５０により窒素酸化物が還元除去され、煤塵処理装置５１で粒子状物質が除去されると共に硫黄分が除去された後、煙突５３から大気中に排出される。

〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態に係る粉塵回収装置１００Ａについて説明する。
石炭焚きボイラ１０の運転中においては、燃焼によって灰が発生する場合がある。灰には、例えば、ポップコーンアッシュと呼ばれる塊状灰や、フライアッシュと呼ばれる微小な石炭灰が含まれている。これらの灰のうち特にポップコーンアッシュを捕集するために、熱交換器４７の下流側の煙道１３には、ホッパ１４やスクリーン（図示せず）などが設けられているものがある。

また、図２に示すように、ホッパ１４などで捕集しきれなかったポップコーンアッシュを含む灰が脱硝触媒５０Ａに直接的に堆積しないように、排気ガスの流れ方向における脱硝触媒５０Ａの上流側に、ポップコーンアッシュを捕集する金属製とされた網目状のメッシュ６０が設けられている。メッシュ６０の目開きは脱硝触媒５０Ａの触媒層の開口よりも小さいことが好ましく、例えば、目開きが３ｍｍ以上８ｍｍ以下程度である。

なお、図１及び図２の場合、煙道１３に形成された曲がり部１３Ａの下流側に脱硝装置５０が設けられている。この場合、図２に示すように、曲がり部１３Ａの内側では排気ガスの流速が遅くなるので、曲がり部１３Ａの内側近傍のメッシュ６０に灰が堆積しやすい。

本実施形態に係る粉塵回収装置１００Ａは、前述のような、２００℃以上４００℃以下の排気ガスが流通する環境において、メッシュ６０の上面を走行しなからメッシュ６０に堆積した灰（特にポップコーンアッシュ）を回収する装置である。

図３に示すように、粉塵回収装置１００Ａは、下部に車輪１１２が設けられている直方体形状の容器とされたケーシング１１０を備えている。ケーシング１１０は、耐熱性のある素材（例えば金属）によって作製されている。
なお、ケーシング１１０の形状は直方体形状に限定されず、角部分が曲面状にされた蒲鉾体形状や、全体が曲面の半球状形状であってもよい。

ケーシング１１０の内部には、負圧を発生させるエジェクタ部１２１、吸引された灰を分級するサイクロン１５０（分級器）、サイクロン１５０で分級された所定粒径以上の灰（主としてポップコーンアッシュ）が貯留される回収ホッパ１５２、それら各機器に接続された排気管１２４、吸引管１２５、配管１４１（後述の気体供給管１４１）等が収容されている。

また、ケーシング１１０の下面側の外部には、吸引口１２７が形成されるとともにエジェクタ部１２１の吸引管１２５に接続された吸引ノズル部１２６（吸引部）と、気体供給口１４３が形成されるとともに配管１４１に接続された気体供給ノズル部１４２（気体供給部）が設置されている。

エジェクタ部１２１は、圧縮空気の流通によって負圧を発生させることで気体を吸引する装置である。本実施形態において、エジェクタ部１２１に供給される圧縮空気の温度は、排気ガスが流通する煙道１３の雰囲気温度（２００℃以上４００℃以下）よりも低い温度とされ、例えば４０℃以上７０℃以下の温度とされる。

エジェクタ部１２１について、圧縮空気によって負圧が発生する原理を、一例として、図４を用いて簡単に説明する。

エジェクタ部１２１は、負圧室１２２と、負圧室１２２に連通している吸引管１２５とを有している。また、負圧室１２２の内部には、圧縮空気が供給される圧縮空気供給管１２３の開口端側が貫通している。さらに、負圧室１２２の内部には、空気が排気される排気管１２４の開口端側が貫通している。
このとき、圧縮空気供給管１２３と排気管１２４との軸線は略一致しているとともに、開口端同士が軸線方向に所定の間隔だけ離間している。
圧縮空気供給管１２３の開口端側は、軸線方向に沿って縮径した後に拡径していく先細末広ノズル形状とされている。また、排気管１２４の開口端側は、軸線方向に沿って縮径した後に段階的に拡径していくディフューザ形状とされている。

圧縮空気供給管１２３から噴射された高速の圧縮空気が排気管１２４に流れ込むとき、ベンチュリ効果によって各開口端の間に負圧が発生する。このとき、圧縮空気供給管１２３の開口端及び排気管１２４の開口端は負圧室１２２の内部に配置されているので、結果として、負圧室１２２の内部が負圧となる。この負圧によって、負圧室１２２と連通している吸引管１２５から気体が吸引されることとなる。
なお、吸引管１２５から吸引された気体は、圧縮空気供給管１２３から噴射された空気とともに排気管１２４に導かれる。

図３に示すように、粉塵回収装置１００Ａにおいて、吸引管１２５は、エジェクタ部１２１から下方に向かって延出している。
排気管１２４は、エジェクタ部１２１から上方に向かって延出した後、略直角に屈曲してサイクロン１５０に接続されている。
圧縮空気供給管１２３は、ケーシング１１０の外部からケーシング１１０の内部に貫通した後、エジェクタ部１２１に接続されている。このとき、圧縮空気供給管１２３はフレキシブルな配管とされてもよく、図２に示すように、メッシュ６０上の任意の位置にある粉塵回収装置１００Ａに圧縮空気を供給できる構成とされる。

なお、図３に示された圧縮空気供給管１２３、排気管１２４、及び吸引管１２５の位置関係は、図４に示された各管の位置関係と異なるが、図３に示されたエジェクタ部１２１周辺の構成は、単に概略的に示されたものに過ぎず、原理としては、図４を用いて説明したものと同様である。

図３、図５、図６に示すように、吸引ノズル部１２６は、縦断面が略円弧状とされ所定の幅を持った配管とされている。
吸引ノズル部１２６は、粉塵回収装置１００Ａの進行方向（後述）に向かって形成された湾曲面を有する形状とされている。
吸引ノズル部１２６の先端には、メッシュ６０の上面に沿った方向であって粉塵回収装置１００Ａの進行方向（後述）とは反対の方向に開口された吸引口１２７が形成されている。
吸引ノズル部１２６の基端は、メッシュ６０の上方を向いており、吸引管１２５に対してエキスパンション１６０を介して接続される。
吸引ノズル部１２６は、エキスパンション１６０によって、メッシュ６０の上下方向（面方向）に対して可動自在とされている。
吸引ノズル部１２６は、耐熱性のある素材（例えば金属やＰＥＥＫなどの高温用樹脂）によって作製される。

気体供給ノズル部１４２は、縦断面が略円弧状とされ所定の幅を持った配管とされている。
気体供給ノズル部１４２は、粉塵回収装置１００Ａの進行方向（後述）とは反対の方向に向かって形成された湾曲面を有する形状とされている。
気体供給ノズル部１４２の先端には、メッシュ６０の上面に沿った方向、かつ、吸引ノズル部１２６に形成された吸引口１２７に対して対向するように気体供給口１４３が形成されている。このとき、気体供給口１４３は複数とされてもよいし、１つとされてもよい。
気体供給ノズル部１４２の先端は、滑らかな湾曲形状とされ、粉塵回収装置１００Ａの進行方向（後述）に向かって湾曲している。
気体供給ノズル部１４２の基端は、メッシュ６０の上方を向いており、後述する気体供給管１４１に対してエキスパンション１６０を介して接続される。
気体供給ノズル部１４２は、エキスパンション１６０によって、メッシュ６０の上下方向（面方向）に対して可動自在とされている。
気体供給ノズル部１４２は、耐熱性のある素材（例えば金属やＰＥＥＫなどの高温用樹脂）によって作製される。

なお、吸引ノズル部１２６及び気体供給ノズル部１４２は、その幅方向において複数に分割された構成とされてもよく、この場合、各吸引ノズル部１２６及び各気体供給ノズル部１４２に対してそれぞれエキスパンション１６０が接続される。

図３に示すように、サイクロン１５０は、吸引された灰を分級する装置であって、排気ガスの流れによって容易にメッシュ６０を通過できない所定粒径より大きな灰（例えばポップコーンアッシュ）を選別して、サイクロン１５０の下方に設置された回収ホッパ１５２に落下させる。

サイクロン１５０には、吸引された空気及び分級されなかった微小粒形の灰をサイクロン１５０の外部に排出する配管１４１が接続されている。

配管１４１は、例えば、サイクロン１５０から上方に向かって延出した後、略直角に屈曲して水平方向に延在する。その後、再び略直角に屈曲することで下方に向かう。配管１４１は前述の気体供給管１４１であって、サイクロン１５０側の端部とは異なる端部が、エキスパンション１６０を介して気体供給ノズル部１４２の基端に接続される。

上記説明の粉塵回収装置１００Ａは、図２及び図３に示すように、メッシュ６０の上面を自走可能とされている。図３の場合、粉塵回収装置１００Ａは、紙面右側から左側に向かって進行している。
粉塵回収装置１００Ａは、例えば、ケーシング１１０の内部に収容された図示しないモータの駆動力等によって走行可能とされる。
粉塵回収装置１００Ａは、例えば、圧縮空気供給管１２３から供給される圧縮空気の一部を用いたエアモータや内臓蓄電池を用いた電気モータなどを用いた車輪１１２の回転によって走行されてもよいし、巻取り可能なワイヤによって牽引移動されてもよい。
また、粉塵回収装置１００Ａは、図示しない制御部によって制御されることで、例えば図７に示すように、メッシュ６０の上面の任意の位置に移動可能とされている。

なお、粉塵回収装置１００Ａを使用しないとき、すなわち、灰を回収する必要がないときは、図２に示すように、煙道１３の側壁外側に設けられた待機室１７０に粉塵回収装置１００Ａを収納しておくことができる。
また、煙道１３と待機室１７０との間には、煙道１３内と待機室１７０内とを遮断可能な扉１７１が設けられている。なお、扉１７１は二重以上であってもよい。また、扉１７１の付近にシール空気を導入して待機室１７０内へ排気ガスが混入しないようにしてもよい。

次に、粉塵回収装置１００Ａの作動について説明する。
灰を回収しないとき、粉塵回収装置１００Ａは、扉１７１によって煙道１３内と遮断された待機室１７０内に収納されている。これによって、粉塵回収装置１００Ａが煙道１３内の排気ガスの流れを阻害せず、排気ガスの圧力損失を抑制できる。また、待機中の粉塵回収装置１００Ａが煙道１３内の雰囲気温度によって熱せられることを抑制できる。
一方、灰を回収するときは、粉塵回収装置１００Ａが待機室１７０内から煙道１３内へ移動し、メッシュ６０上を自走しながら灰を回収する。
なお、粉塵回収装置１００Ａの自走ルートは、予め既定の走行ルートをプログラム化されていてもよいし、回収ホッパ１５２へのポップコーンアッシュを回収状況を感知して自ら走行ルートを決定してもよい。

図３に示すように、灰を回収するに際して、粉塵回収装置１００Ａのエジェクタ部１２１には、圧縮空気供給管１２３を介して４０℃以上７０℃以下程度の圧縮空気が供給される。この圧縮空気の供給によって、エジェクタ部１２１には負圧が発生する。

負圧の発生と同時に、吸引管１２５に接続された吸引ノズル部１２６に形成された吸引口１２７から空気（煙道１３内を流通する２００℃以上４００℃以下の排気ガスを含む空気）が吸引される。この空気の吸引によって、メッシュ６０に堆積した灰（ポップコーンアッシュ及びフライアッシュ）が空気と共に吸引される。

吸引口１２７から吸引された空気及び灰は、吸引ノズル部１２６、吸引管１２５を流通した後、エジェクタ部１２１の内部で供給された圧縮空気と合流する。その後、空気（吸引された空気と供給された圧縮空気）及び灰は、排気管１２４を流通してサイクロン１５０に到達する。

サイクロン１５０では、前述の通り、空気によって搬送された灰を、気流によって所定粒径以上の灰（主としてポップコーンアッシュ）と所定粒径よりも小さい灰（主としてフライアッシュ）とに分級する。このとき、所定粒径以上のポップコーンアッシュは、回収ホッパ１５２に貯留される。一方、所定粒径よりも小さいフライアッシュは、空気とともに気体供給管１４１（配管１４１）に導かれる。
このとき、気体供給管１４１に導かれた空気は、吸引口１２７から吸引された空気と４０℃以上７０℃以下の圧縮空気との混合気体とされている。吸引された空気は圧縮空気によって冷却されるので、結果として、気体供給管１４１に導かれた空気も、煙道１３内の雰囲気温度よりも大幅に低い温度となる。

気体供給管１４１に導かれた空気は、気体供給ノズル部１４２に形成された気体供給口１４３から吸引口１２７に向かって噴射される。
なお、気体供給口１４３から噴射された空気にはフライアッシュが含まれているが、粉塵回収装置１００Ａの外部に排出された後、煙道１３内の排気ガスによってメッシュ６０より排気ガス流れの下流側に搬送される。排気ガス流れの下流側に搬送されたフライアッシュは、煤塵処理装置５１（例えば電気集塵機等）で回収される（図１参照）。

気体供給口１４３から吸引口１２７に向かって吹き出された空気は、メッシュ６０に堆積した灰を吸引口１２７に向かって押し込む。

このサイクルを繰り返すことで、粉塵回収装置１００Ａは、メッシュ６０に堆積した灰を吸引して、主としてポップコーンアッシュを回収する。

次に、粉塵回収装置１００Ａから灰を回収する方法について説明する。
図２に示すように、メッシュ６０に堆積した灰の回収が完了したら、粉塵回収装置１００Ａは待機室１７０に帰還する。

粉塵回収装置１００Ａが待機室１７０に収納された後、扉１７１を閉じて、煙道１３内と待機室１７０内とを遮断する。

扉１７１を閉じた状態で、例えば作業員が待機室１７０内に収納された粉塵回収装置１００Ａ内の回収ホッパ１５２から灰を回収する。
このとき、煙道１３内と待機室１７０内とは遮断されているので、煙道内の雰囲気温度や排気ガスのガス成分による支障を受けることなく、作業員は待機室１７０にて安全に灰を回収できる。
なお、回収ホッパ１５２に貯留された灰を別設されたダストシュート（図示せず）へ自動排出するシステムを構成してもよい。

粉塵回収装置１００Ａが灰を回収する頻度としては、次のように試算される。例えば、目開きが３ｍｍ以上８ｍｍ以下程度のメッシュ６０上面へ堆積したポップコーンアッシュの堆積量を約１０００ｋｇ／年と仮定すると、容積が例えば約５０Ｌの回収ホッパ１５２を備える粉塵回収装置１００Ａに５ｍ^３／分以上１０ｍ^３／分以下程度の圧縮空気を供給して、およそ週１回の頻度で粉塵回収装置１００Ａを運用することが想定される。
なお、灰を回収する頻度は、これに限定されるものではなく、メッシュ６０上面へのポップコーンアッシュの年間堆積量や回収ホッパ１５２の容量などをもとに計画することができる。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
負圧を発生させるエジェクタ部１２１には、煙道１３内の雰囲気温度（例えば２００℃以上４００℃以下）よりも温度が低く気体密度の高い圧縮空気（例えば４０℃以上７０℃以下程度）が用いられ、また、エジェクタ部１２１から排出された空気は、排気管１２４とサイクロン１５０、気体供給管１４１、気体供給ノズル１４２を介して、気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて吹き出させて供給される。このとき、エジェクタ部１２１から排出された空気には煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の圧縮空気が含まれているため、排出された空気も煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の気体となっている。その空気を気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて吹き出させて供給するため、排気ガスが流通する高温の雰囲気温度下であっても、吸引口１２７から吸引されてエジェクタ部１２１に導かれる空気が煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の空気となる。

これによれば、高温とされ気体密度が小さい空気がエジェクタ部１２１に導かれた場合と比べて、メッシュ６０に堆積した灰を効率的に吸引できる。これについて、エジェクタ部１２１は、ベンチュリ効果によって発生した負圧を利用して空気を吸引しているが、吸引された空気が高温とされた場合、気体密度が小さいので吸引力が低下する可能性がある。これに対して、低温とされ気体密度が大きい空気がエジェクタ部１２１に吸引されることで、吸引力の低下を抑制できる。

これによって、排気ガスが流通する煙道１３内のように高温雰囲気下であっても、メッシュ６０上の灰を回収できるので、灰（特にポップコーンアッシュ）の堆積によるメッシュ６０の閉塞を抑制できる。また、メッシュ６０の閉塞による開口率低下に伴う排気ガスの圧力損失の増加や触媒性能の低下を抑制できる。

また、気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて供給される空気が煙道１３内の雰囲気温度よりも低温で気体密度が高いため、メッシュ６０に堆積した灰を吸引口１２７側へ容易に押し込むことができ、灰の吸引を促進できる。

また、吸引ノズル部１２６及び気体供給ノズル部１４２は、エキスパンション１６０によってメッシュ６０の上下方向に可動自在とされている。このため、吸引ノズル部１２６又は気体供給ノズル部１４２がメッシュ６０上面に堆積した灰の起伏やメッシュ６０自体の凹凸状の起伏に対して柔軟に可動するので、粉塵回収装置１００Ａが移動する際に、メッシュ６０の起伏に対する吸引ノズル部１２６及び気体供給ノズル部１４２の引っ掛かりを回避してメッシュ６０の上面を自在に移動することができる。

なお、粉塵回収装置１００Ａには、エジェクタ部１２１から排出された空気の一部をケーシング１１０内に供給する排気供給部（図示せず）を設けてもよい。排気供給部は、エジェクタ部１２１から排出された空気の一部を、サイクロン１５０の出口と回収ホッパ１５２との間などからケーシング１１０内に流出させるような構成としてもよい。また、いずれ場合も、ケーシング内に供給された空気によってケーシング１１０内を低温に維持することができる。このため、高温雰囲気下で使用することが好ましくない機器（例えば電装機器など）をケーシング１１０内に設置して使用することができる。また、供給された空気によってケーシング１１０内の圧力を煙道１３内より高い圧力に維持できる。このため、ケーシング１１０の内部に排気ガスや粉塵が侵入することを抑制できる。

また、１つのメッシュ６０に対して１台の粉塵回収装置１００Ａではなく、図８に示すように、複数台（同図において２台）の粉塵回収装置１００Ａを用意してもよい。この場合、灰の回収時間を短縮できる。また、回収ホッパ１５２の容量を小さくでき、個々の粉塵回収装置１００Ａを小型化できる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る粉塵回収装置１００Ｂについて説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、吸引部及び気体供給部に係る形態が異なり、その他の点については同様である。したがって、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他は同一の符号を用いてその説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態に係る粉塵回収装置１００Ｂは、ケーシング１１０内で開口する吸引口１２７が形成された吸引管１２５（吸引部）と、ケーシング１１０内で開口する気体供給口１４３が形成された気体供給管１４１（気体供給部）と、を備えている。

また、粉塵回収装置１００Ｂは、吸引口１２７と気体供給口１４３との間に、一部がケーシング１１０に収容された回転ブラシ１６１（除去ブラシ）を備えている。

吸引口１２７は、吸引管１２５の端部であってエジェクタ部１２１側の端部とは異なる端部に形成されている。

気体供給口１４３は、気体供給管１４１の端部であってサイクロン１５０側の端部とは異なる端部に形成されている。

吸引口１２７及び気体供給口１４３は、ケーシング１１０の内部で対向して開口されている。

回転ブラシ１６１は、回転軸１６１Ａ周りに回転可能とされ、例えば、気体供給口１４３から吹き出された空気や圧縮空気供給管１２３から供給される圧縮空気の一部を用いたエアモータ等によって回転される。
回転ブラシ１６１は、回転軸１６１Ａを含む上部がケーシング１１０の内部に収容されている。一方、回転ブラシ１６１の下部は、ケーシング１１０の下面から露出しており、下端近傍がメッシュ６０の上面に接触している。
これによって、回転ブラシ１６１が回転することで、メッシュ６０に堆積した灰（ポップコーンアッシュとフライアッシュ）を吸引口１２７に向けて掻き上げることができる。

回転ブラシ１６１の前方（進行方向側）には、止め板１６２が設置されていてもよい。止め板１６２は、回転ブラシ１６１によって掻き上げられた灰がケーシング１１０の下面とメッシュ６０との間からケーシング１１０の前方側に掃き出されることを抑制するとともに、回転ブラシ１６１によって掻き上げられた灰や気体供給口１４３から吹き出された空気を円滑に吸引口１２７導くための板状部材である。

止め板１６２は、一端に設けられた支点１６３によってケーシング１１０に接続されている。止め板１６２は、支点１６３周りに回動自在とされる。このため、止め板１６２の他端側が、メッシュ６０上面に堆積した灰の起伏やメッシュ６０自体の凹凸状の起伏に対して柔軟に可動するので、起伏に対する止め板１６２の引っ掛かりを回避してメッシュ６０上を自在に移動することができる。

次に、粉塵回収装置１００Ｂの作動について説明する。
エジェクタ部１２１によって形成される吸引口１２７から気体供給口１４３までの空気の流れは第１実施形態と同様である。また、ポップコーンアッシュが回収ホッパ１５２に貯留されるまでの過程も第１実施形態と同様である。

回転ブラシ１６１は、その回転によってメッシュ６０に堆積した灰を吸引口１２７側に掻き上げる。

気体供給口１４３から吹き出された空気は、回転軸１６１Ａの下側を通過して吸引口１２７に供給される。このとき、気体供給口１４３から吸引口１２７に向かって流れる空気は、メッシュ６０に堆積した灰や回転ブラシ１６１によって掻き上げられた灰を吸引口１２７に向かって押し込む。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
負圧を発生させるエジェクタ部１２１には、煙道１３内の雰囲気温度（例えば２００℃以上４００℃以下）よりも温度が低く気体密度の高い圧縮空気（例えば４０℃以上７０℃以下程度）が用いられ、また、エジェクタ部１２１から排出された空気は、排気管１２４とサイクロン１５０、気体供給管１４１、気体供給ノズル１４２を介して、気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて供給される。このとき、エジェクタ部１２１から排出された空気には煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の圧縮空気が含まれているため、排出された空気も煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の気体となっている。その空気を気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて吹き出して供給するため、排気ガスが流通する高温の雰囲気温度下であっても、吸引口１２７から吸引されてエジェクタ部１２１に導かれる空気が煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の空気となる。

これによれば、高温とされ気体密度が小さい空気がエジェクタ部１２１に供給される場合と比べて、メッシュ６０に堆積した灰を効率的に吸引できる。これについて、エジェクタ部１２１は、ベンチュリ効果によって発生した負圧を利用して空気を吸引しているが、吸引された空気が高温とされた場合、気体密度が小さいので吸引力が低下する可能性がある。これに対して、低温とされ気体密度が大きい空気がエジェクタ部１２１に吸引されることで、吸引力の低下を抑制できる。

これによって、排気ガスが流通する煙道１３内のように高温雰囲気下であっても、メッシュ６０上の灰を回収できるので、灰（特にポップコーンアッシュ）の堆積によるメッシュ６０の閉塞を抑制できる。また、メッシュ６０の閉塞による開口率低下に伴う排気ガスの圧力損失の増加や触媒性能の低下を抑制できる。

また、回転ブラシ１６１によるメッシュ６０上面に堆積した灰の掻き上げや、気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて煙道１３内の雰囲気温度よりも低温で気体密度の高い空気が供給されることによって、メッシュ６０上面に堆積した灰を吸引口１２７側により容易に効率的に押し込むことができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る粉塵回収装置１００Ｃについて説明する。本実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態に対して、吸引部及び気体供給部に係る形態が異なり、その他の点については同様である。したがって、第１実施形態及び第２実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他は同一の符号を用いてその説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態に係る粉塵回収装置１００Ｃは、上部ケーシング１１０Ａに収容され、吸引口１２７が形成された吸引管１２５（吸引部）と、下部ケーシング１１０Ｂに収容され、気体供給口１４３が形成された気体供給管１４１（気体供給部）と、を備えている。

上部ケーシング１１０Ａはメッシュ６０の上側に配置され、下部ケーシング１１０Ｂはメッシュ６０の下側、かつ、脱硝触媒５０Ａの上方に配置されている（図１１参照）。

図１０に示すように、エジェクタ部１２１に接続された吸引管１２５に形成された吸引口１２７は、メッシュ６０の上側からメッシュ６０の上面に向かって開口している。また、吸引口１２７が形成された吸引管１２５の端部側は、下方から上方に向かって縮径している形状とされている。
なお、前述した第１実施形態と同様に、吸引管１２５と吸引口１２７との間にエキスパンションを設けてもよい。

排気管１２４は、一端がエジェクタ部１２１に接続され、他端がサイクロン１５０及びに接続されている。なお、サイクロン１５０及び回収ホッパ１５２の構造については、前述の実施形態と同様である。

気体供給管１４１に形成された気体供給口１４３は、メッシュ６０の下側からメッシュ６０の下面に向かって、かつ、メッシュ６０を挟んで吸引口１２７に対向するように開口している。また、気体供給口１４３が形成された気体供給管１４１の端部側は、下方から上方に向かって縮径している形状とされている。
なお、前述した第１実施形態と同様に、気体供給管１４１と気体供給口１４３との間にエキスパンションを設けてもよい。

気体供給管１４１には、圧縮空気（例えば４０℃以上７０℃以下程度）が供給されている。この圧縮空気の供給元は、エジェクタ部１２１に供給される圧縮空気の供給元と同じであってもよい。
気体供給管１４１は、圧縮空気供給管１２３のように、フレキシブルな配管とされることが好ましい。

上部ケーシング１１０Ａと下部ケーシング１１０Ｂとは別体とされているが、気体供給口１４３と吸引口１２７とは、少なくとも灰の回収時において常に対向するように構成されている。

上記説明の粉塵回収装置１００Ｃは、図１１に示すように、メッシュ６０に沿って走行可能とされていて、上部ケーシング１１０Ａ及び下部ケーシング１１０Ｂがメッシュ６０を挟んで同時に移動するようになっている。例えば、上部ケーシング１１０Ａ及び下部ケーシング１１０Ｂはメッシュ６０を挟んで高温に耐久性のある磁石を用いて、相互の位置関係を許容範囲内に維持するようにしてもよい。また、上部ケーシング１１０Ａ及び下部ケーシング１１０Ｂの同時走行は、例えば、粉塵回収装置１００Ｃが有する上部ケーシング１１０Ａ及び下部ケーシング１１０Ｂに接続されたワイヤ１６４を巻取装置１６５によって巻き取ることで上部ケーシング１１０Ａ及び下部ケーシング１１０Ｂがメッシュ６０の相互位置関係を維持させながら、走行させることとしてもよい。
なお、第１実施形態及び第２実施形態のように、圧縮空気供給管１２３から供給される圧縮空気の一部を用いたエアモータや内臓蓄電池を用いた電気モータなどを用いて車輪１１２を回転させる走行方式が採用されてもよい。

次に、粉塵回収装置１００Ｃの作動について説明する。
エジェクタ部１２１によって形成される吸引口１２７からサイクロン１５０までの空気の流れは第１実施形態と同様である。また、ポップコーンアッシュが回収ホッパ１５２に貯留されるまでの過程も第１実施形態と同様である。

図１０に示すように、サイクロン１５０から排出された空気は、サイクロン１５０に接続された配管１４５、排気口１２８を介して煙道１３内に排気される。このとき、排気される空気には、サイクロン１５０で分級されたフライアッシュが含まれている。

気体供給管１４１から供給され気体供給口１４３から噴射された圧縮空気は、メッシュ６０を下方から上方に向かって通過した後、吸引口１２７に供給される。このとき、気体供給口１４３から吸引口１２７に向かって流れる空気は、メッシュ６０に堆積した灰を浮き上がらせるとともに吸引口１２７に向かって押し込む。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
負圧を発生させるエジェクタ部１２１には、煙道１３内の雰囲気温度（例えば２００℃以上４００℃以下）よりも温度が低く気体密度の高い圧縮空気（例えば４０℃以上７０℃以下程度）が用いられ、また、煙道１３内の雰囲気温度（例えば２００℃以上４００℃以下）よりも低い温度の圧縮空気（例えば４０℃以上７０℃以下程度）が気体供給口１４３から吸引口１２７に向けて供給される。このため、排気ガスが流通する高温の雰囲気温度下であっても、吸引口１２７から吸引されてエジェクタ部１２１に導かれる空気が煙道１３内の雰囲気温度よりも低温の空気となる。

これによれば、高温とされ気体密度が小さい空気がエジェクタ部１２１に供給される場合と比べて、メッシュ６０に堆積した灰を効率的に吸引できる。これについて、エジェクタ部１２１は、ベンチュリ効果によって発生した負圧を利用して空気を吸引しているが、吸引された空気が高温とされた場合、気体密度が小さいので吸引力が低下する可能性がある。これに対して、低温とされ気体密度が大きい空気がエジェクタ部１２１に吸引されることで、吸引力の低下を抑制できる。

これによって、排気ガスが流通する煙道１３内のように高温雰囲気下であっても、メッシュ６０上の灰を回収できるので、灰（特にポップコーンアッシュ）の堆積によるメッシュ６０の閉塞を抑制できる。また、メッシュ６０の閉塞による開口率低下に伴う排気ガスの圧力損失の増加や触媒性能の低下を抑制できる。

また、気体供給口１４３から噴射された圧縮空気が、煙道１３内の雰囲気温度よりも温度が低く気体密度の高い空気によってメッシュ６０上面に堆積した灰を直下側からより確実に浮き上がらせて、浮き上がった灰を吸引口１２７から吸引することで、エジェクタ部１２１による吸引力を維持しつつ効率的に灰を回収できる。

前述した実施形態では、本発明のボイラを石炭焚きボイラとしたが、固体燃料としては、バイオマスや石油コークス、石油残渣などを使用するボイラであってもよい。また、燃料として固体燃料に限らず、重質油などの油焚きボイラにも使用することができ、さらには、燃料としてガス（副生ガス）も使用することができる。そして、これら燃料の混焼焚きにも適用することができる。

１０ 石炭焚きボイラ（ボイラ）
１１ 火炉
１２ 燃焼装置
１３ 煙道
２１，２２，２３，２４，２５ 燃焼バーナ
４１，４２，４３ 過熱器（熱交換器）
４４ 第２再熱器（熱交換器）
４５ 第１再熱器（熱交換器）
４６ 第２節炭器（熱交換器）
４７ 第１節炭器（熱交換器）
４８ ガスダクト
５０ 脱硝装置
５０Ａ 脱硝触媒
６０ メッシュ
１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ） 粉塵回収装置
１１０ ケーシング
１１０Ａ 上部ケーシング
１１０Ｂ 下部ケーシング
１１２ 車輪
１２１ エジェクタ部
１２２ 負圧室
１２３ 圧縮空気供給管
１２４ 排気管
１２５ 吸引管
１２６ 吸引ノズル部
１２７ 吸引口
１２８ 排気口
１４１ 気体供給管
１４２ 気体供給ノズル部
１４３ 気体供給口
１５０ サイクロン（分級器）
１５２ 回収ホッパ
１６０ エキスパンション
１６１ 回転ブラシ（除去ブラシ）
１６２ 止め板
１６３ 支点
１６４ ワイヤ
１６５ 巻取装置
１７０ 待機室
１７１ 扉

Claims (12)

1. ボイラからの排気ガスが流通して２００℃以上４００℃以下の雰囲気温度とされた煙道内に堆積した粉塵を回収する粉塵回収装置であって、
   前記雰囲気温度よりも低い温度の圧縮気体を用いて負圧を発生させるエジェクタ部によって前記粉塵を前記粉塵の周囲にある気体と共に吸引口から吸引する吸引部と、
   前記雰囲気温度よりも低い温度の気体を気体供給口から前記吸引口に向けて吹き出させて供給する気体供給部と、
   を備えている粉塵回収装置。
2. 前記吸引部によって吸引された前記粉塵を分級する分級器と、
   前記分級器によって分級された所定粒径以上の前記粉塵を貯留する回収ホッパと、
   を備えている請求項１に記載の粉塵回収装置。
3. 前記エジェクタ部、前記分級器、及び前記回収ホッパを収容するケーシングと、
   前記エジェクタ部から排出された気体の少なくとも一部を前記ケーシングの内部に導く排気供給部と、
   を備えている請求項２に記載の粉塵回収装置。
4. 前記気体供給口から前記吸引口に向けて供給される前記雰囲気温度よりも低い温度の気体は、前記エジェクタ部から排出された気体とされている請求項１から３のいずれかに記載の粉塵回収装置。
5. 前記吸引部は、前記吸引口が先端に形成された吸引ノズル部を有し、
   前記気体供給部は、前記吸引口に対向して前記気体供給口が形成された気体供給ノズル部を有し、
   前記吸引ノズル部及び前記気体供給ノズル部は、鉛直上下方向に可動自在とされ、
   前記気体供給ノズル部の先端は曲面形状とされている請求項１から４のいずれかに記載の粉塵回収装置。
6. 前記吸引口と前記気体供給口との間には、前記粉塵を前記吸引口に向けて掻き上げる除去ブラシが設けられている請求項１から４のいずれかに記載の粉塵回収装置。
7. 前記煙道は、内部にメッシュが設置され、
   前記メッシュの鉛直方向における上面に堆積した前記粉塵を回収する請求項１から６のいずれかに記載の粉塵回収装置。
8. 前記吸引口は、前記メッシュの鉛直方向上側から前記メッシュの鉛直方向上面に向かって開口され、
   前記気体供給口は、前記メッシュの鉛直方向下側から前記メッシュの鉛直方向下面に向かって、かつ、前記吸引口に対向するように開口されている請求項７に記載の粉塵回収装置。
9. 前記メッシュに沿って走行可能とされている請求項７又は８に記載の粉塵回収装置。
10. ボイラからの排気ガスが流通する煙道と、
    前記煙道内に設置され、前記排気ガスを処理する触媒層と、
    前記排気ガスの流れ方向において前記触媒層の上流側の前記煙道内に設置されるメッシュと、
    請求項１から８のいずれかに記載の粉塵回収装置と、
    を備えている排ガス処理装置。
11. 前記煙道内と連通するとともに前記煙道の側壁外側に設けられ、前記粉塵回収装置が収納される待機室と、
    前記煙道内と前記待機室内とを遮断可能な扉と、
    を備えている請求項１０に記載の排ガス処理装置。
12. ボイラからの排気ガスが流通して２００℃以上４００℃以下の雰囲気温度とされた煙道内に堆積した粉塵を、前記雰囲気温度よりも低い温度の圧縮気体を用いて負圧を発生させるエジェクタ部によって前記粉塵の周囲にある気体と共に吸引口から吸引する吸引部と、
    前記雰囲気温度よりも低い温度の気体を気体供給口から前記吸引口に向けて吹き出させて供給する気体供給部と、
    前記吸引部から吸引された前記粉塵を貯留する回収ホッパと、
    を備えている粉塵回収装置から前記粉塵を回収する方法であって、
    前記煙道の側壁外側には、前記粉塵回収装置が収納される待機室が設けられ、
    前記煙道と前記待機室との間には、前記煙道内と前記待機室内とを遮断可能な扉が設けられ、
    前記粉塵回収装置が前記待機室に収納され、かつ、前記扉によって前記煙道内と前記待機室内とが遮断された状態で、前記粉塵回収装置が備える前記回収ホッパに貯留された前記粉塵を回収する回収工程を含む粉塵回収方法。

Images