JPH01314900A - 飛翔体及びこれによる付着灰の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ソーダ回収ボイラ等のボイラ高温部伝熱管に
固着する付着灰の除去に適用される付着灰の除去方法及
びこれに使用する飛翔体に係る。

さらに、本発明は、回収ボイラの他に、灰付着が問題と
なる石炭焚ボイラ、木粉・木炭焚ボイラ、油焚ボイラ及
びこれらの混焼ボイラ、その他の燃焼装置にも適用され
る付着灰の除去方法に係る。

従来の技術 近年、ソーダ回収ボイラに関して、黒液の高濃度化及び
発生蒸気の高温高圧化による火炉上部温度の上昇や、ソ
ーダ回収率の向上による付着灰中へのに、ＣＩ２の蓄積
等の要因により、高温部伝熱管に付着する付着灰量が増
加する傾向にある。このソーダ回収ボイラの高温部伝熱
管に付着する付着灰はＮａｔｓＯｔを主成分とし、前述
のに、ＣＩ２等の元素を含む付着性の強い燃焼灰である
。ここで、高温部とは、付着灰の表面温度が２００〜１
５００℃の温度域に達する部位である。

このような燃焼灰の付着防止対策として、ソーダ回収ボ
イラでは、従来から高圧の空気及び蒸気を噴射して付着
灰を吹き飛ばす、いわゆるスーツブローによる方法が実
施されている。第４図及び第５図に最近のソーダ回収ボ
イラにおけるスーツブローの配置例及び固着灰の付着状
況の１例を示す。なお第４図はソーダ回収ボイラの正面
概略図であり、第５図は第４図中線■−■における断面
図である。

第４図及び第５図において符号０１は火炉であり、前壁
０１ａ、後壁ｏｔｂ、右側壁０１ｃ及び左側壁Ｏ１ｄを
有する。符号０２及び０３は火炉Ｏ１の後流に配置され
た高温部伝熱管であって、過熱器管０２と節炭器管０３
とがある。そして、過熱器管０２は、１次過熱器管０２
ａ、　２次過熱器管０２ｂ及び３次過熱器管０２ｃから
なる。又、節炭器管０３は、１次節炭器管０１ａ及び２
次節炭器管０３ｂからなる。符号０４は火炉上部に配置
されたディフレクションアーチを示し、０５は節炭器＠
０３ａに配置された仕切板を示す。これらディフレクシ
ョンアーチ及び仕切板により、燃焼排ガスのスムースな
流れ及び脱落した付着灰のスムースな排出が行われる。

符号０６は各高温部伝熱管の下部に配設されたホッパで
あり、それぞれダブルダンパ０７を有している。そして
、０８は煙道、０９は高温部伝熱管に固着した付着灰を
示す。ＶＤは前壁０１ａに設けた覗き窓、ＭＨは側壁０
１ｃ及びＯｌｄに設けたマンホール、ＳＢは旋回し、左
右に動きながら高圧の蒸気をその先端から噴射して付着
灰を吹き飛ばすスーツブロー装置である。

以上のように構成されたソーダ回収ボイラにおいて、火
炉Ｏ１で燃焼を終えた燃焼ガスは、高温部伝熱管である
過熱器管０２、節炭器管０３を通過する時熱交換を行い
、高圧の蒸気を生成させた後、煙道０８を径て最終的に
は煙突（図示されていない）から大気中に放出される。

この時、高温部伝熱管である過熱器管０２．節炭器管０
３に燃焼ガスに同伴された燃焼灰が付着する。

このようにして付着した灰を前述のスーツブロー装置Ｓ
Ｂによって高圧の蒸気を噴射して吹き飛ばすことにより
除去する。吹き飛ばされた付着灰０９はディフレクショ
ンアーチ０４に沿って火炉０１へ落下し、他は高温部伝
熱管である過熱器管０２、節炭器管０３の下部に配置さ
れたホッパ０６に落下し、ダブルダンパ０７によって系
外に排出される。

上述のスーツブローによる方法以外に、固着した付着灰
０９の除去方法として、ソーダ回収ボイラでは実施され
てはいないが、セメント用キルン、製鉄用溶鉱炉等に用
いられている鉱滓破砕銃による固着灰の破砕除去法もあ
る。

発明が解決しようとする課題 ソーダ回収ボイラの高温部伝熱管に固着する付着灰の除
去方法としての高圧空気及び蒸気を噴射して付着灰を吹
き飛ばす、いわゆるスーツブローによる方法では、必ず
しも高温部伝熱管全体に均等な効力を及ぼすことができ
ず、スーツブローの効きが悪い部分に燃焼灰が固着し、
除去できない部分が生じることがある。これが長時間の
運転で成長して燃焼ガスの通路を塞ぎ、ボイラの運転が
不能となるため、ボイラを停止して灰落しすることが必
要となる。この灰落し作業や灰排出作業は多大な労力を
要するものであり、又この間のボイラの停止及びバルブ
生産の停止による損失等を含めると多大な経済的デメリ
ットとなる。

このような灰落し作業から次の灰落し作業までの期間を
連続操業といい、従来は６ケ月から１２ケ月であったが
、最近のソーダ回収ボイラでは短いものでは３〜４ケ月
の場合もある。このように、連続操業期間が短くなれば
なるほど経済的デメリットが大きく、これが最近のソー
ダ回収ボイラで大きな問題となって来つつある。

又、このようにスーツブロー法では除去できない部分的
に付着した固着灰に対して、セメント用キルン、製鉄用
溶鉱炉等に用いられている鉱滓破砕銃により破砕除去法
を適用するこ七も考えられるが、ソーダ回収ボイラの高
温部伝熱管は高温高圧の耐圧管であり、鉱滓破砕銃では
耐圧管を損傷する恐れがあり、又、この場合使用されて
いる金属製飛翔体を使用するとすれば、異質な金属が混
入することになり、新たなトラブルを発生することにな
るため、ソーダ回収ボイラに応用された実績はない。

従って、現状では、スーツブローで除去できない部分の
固着灰はボイラを停止して人力で除去する方法しかない
状況にある。

課題を解決するための手段 本発明は、ボイラの高温部伝熱管に固着した付着灰の除
去にあたり、製鉄用溶鉱炉等で使用されている破砕銃を
利用する方法を適用し、ボイラの高温部伝熱管での使用
に適するよう改良した付着灰除去用飛翔体を提供するこ
とを目的とする。

すなわち、本発明は、溶鉱炉等で使用される破砕銃用の
金属製飛翔体を使用する場合の伝熱管への衝撃の強さ、
異質金属の混入等の不都合を解消することを目的として
なされたものであって、ボイラの付着灰を構成する成分
のみで飛翔体を構成することによってかかる目的が達成
されるとの知見に基いてなされたものである。

本発明による付着灰除去用飛翔体は、ナトリウム、マグ
ネシウム及びカルシウムの水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩
の中から選ばれる少なくともｌの化合物で形成した飛翔
体外殻内に、ナトリウム、マグネシウム及びカルシウム
の水酸化物及び炭酸塩から選ばれる少なくともｌの化合
物及び／又はナトリウム、マグネシウム及びカルシウム
の水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩の水化物又は含水粉末か
ら選ばれる少なくとも１つを充填したことをしたことを
特徴とする。

作用 本発明による付着灰除去用飛翔体の外殻及びその内部に
充填する炸裂剤を構成する成分は、ソーダ回収ボイラ燃
焼灰を構成する成分、及び従来からソーダ回収ボイラの
灰付着防止剤として付着灰に添加されているものと同一
であり、ソーダ回収ボイラ炉内や燃焼灰中に混入しても
無害であり、これによるトラブルは生じない。

さらに、本発明による飛翔体では、外殻がＮａ。

Ｍｇ及びＣａ水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩から選ばれる
材料で形成されているため、飛翔体が高温部伝熱管に直
接当っても、その衝撃力、破壊力は金属製のものほど大
きくはなく、高温部伝熱管を損傷することはない。一方
、外殻内に充填した炸裂剤は、付着灰の熱によって熱分
解及び／又は含有する水分を蒸発してガスを生じさせ、
外殻内の圧力を上昇させ、外殻を破壊する。この際に生
ずるエネルギを利用して固着した付着灰の破砕を行なう
。

実施例 次に、本発明による付着灰除去用飛翔体を第１図及び第
２図を参照して詳述する。

第１図は飛翔体の縦断面図であり、第２図は第１図中線
■−■の断面図である。

第１図及び第２図において、符号ｌＯは本発明による飛
翔体を示す。この飛翔体は、Ｎａ、　Ｍｇ、　Ｃａの水
酸化物、炭酸塩及び硫酸塩の中から選ばれる少なくと６
１の化合物によって形成されてなる外殻１１と、この内
部に充填されたＮａ、　Ｍｇ、　Ｃａの水酸化物及び炭
酸塩から選ばれる少なくともｌの化合物及び／又はＮａ
、Ｍｇ、　Ｃａの水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩の水化物
又は含水粉末から選ばれる少なくともｌのものでなる炸
裂剤１２とで構成される。

かかる飛翔体が使用された際、高温部伝熱管の環境温度
にさらされ、炸裂剤として使用した各成分が次式で示す
各現象を生じ、外殻内部の圧力が急上昇して炸裂する。

■）含水粉末 ２）・水化物 ＮａｔＳＯ＋　＋ｔｏＨｔｏ　（ガス）↑３）熱分解 Ｈａ２ＳＯｔ＋　ＨｔＯ（ガス）↑十Ｃ０２（ガス）↑
高温 Ｍｇ（ＯＨ）２−−一→ｌ１ｇｏ　＋　　ＨｔＯ（ガス
）↑高温 Ｃａ（ＯＨ）＝−ｍ−→ＣａＯ＋　　ＨｔＯ（ガス）１
次に、本発明による飛翔体を使用する固着した付着灰の
除去法について第３図を参照して詳述する。

第３図はソーダ回収ボイラの高温部伝熱管部の横断面図
であり、本発明による付着灰除去方法の実施状況の概略
図である。

第３図において、符号ｌは火炉で、面壁ｌａ１右側壁ｔ
ｂ、左側壁１ｃ及び後壁（図示されていない）からなる
。２は高温部伝熱管で、２次過熱器管２ａ及び３次過熱
器管２ｂ及び１次過熱器管（図示されていない）とから
なっている。９は高温部伝熱管２に固着した付着灰、Ｖ
Ｄは前壁１ａに設けた覗き窓、ＳＢは旋回し、左右に動
きながら高圧の蒸気をその先端から噴射して付着灰を吹
き飛ばすスーツブロー装置である。そして符号１３は飛
翔体の発射装置であり、前壁１ａの覗き窓ＶＤに設置さ
れ、エアー式、バネ式、ローラー式等の動力により飛翔
体を発射する。発射装置１３から発射された飛翔体１０
は高温部伝熱管２に固着した付着灰９に撃ち込まれる。

この時、その衝撃力にょって固着した付着灰９を破砕で
きる。

破砕が充分でない場合でも、固着した付着灰９中に撃ち
込まれた本発明による飛翔体は、高温の付着灰９が有す
る熱により前述した炸裂剤の化学反応を生じ、発生した
ガスのため、内部圧力が急上昇して外殻が破裂する。こ
の時の容積変化や衝撃力によって、固着した付着灰９を
破壊し、除去する。

本発明による飛翔体を使用する付着灰の除去に関して行
なった実験例について述べる。

下記第１表に示す各種材料Ａｔ　　Ａｓを成形器に充填
して、第１図に示す飛翔体の外殻を構成する本体１１ａ
及びＭｌｌｂを成形する。成形物を型から取出し、６０
０℃で１時間焼成し、室温まで自然放冷する。

第　　１　　表 ついで、外殻本体１１ａに第２表に示す組成の炸裂剤を
充填し、Ｍｌｌｂを無機接着剤（東亜合成化学社製ニア
ロンセラミックＣ）で接着し、密閉する。

第　　２　　表 上述の如くして、第１表及び第２表の各材料を組合せて
９種類の飛翔体を調製した。なお、この飛翔体は１０φ
×２５Ｈの外形を有する。

実際に稼動しているソーダ回収ボイラの高温部伝熱管に
固着していた付着灰の塊状物（１００Ｘ　２００Ｘ　５
０ｔ＋＋＋）停止時に採取し、これに前記の如く調製し
た飛翔体を埋め込み、７００℃に加熱した電気炉に投入
したところ、いずれの飛翔体についても迅速に付着灰の
塊状物を破砕することができた。

発明の効果 本発明による飛翔体を使用するソーダ回収ボイラの付着
灰除去方法では、効果的な付着灰の除去を実施でき、連
続操業期間の延長、熱効率の向上が可能となると共に、
下記の利点が得られる。

ｌ）飛翔体を構成する外殻及び炸裂剤が付着灰成分と同
様のアルカリ金属、アルカリ土類金属で構成されている
ため、炉内に混入しても無害であり、しかも適度な破壊
力を呈するためボイラを破損する恐れがない。

２）付着灰に撃ち込まれた場合、その衝撃や熱分解等に
よる炸裂力で付着灰を確実に破砕できる。

３）発射装置を使用して発射できるため、離れた場所か
ら手の届かない部分の付着灰を狙い撃できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による付着灰除去用飛翔体を
示す図、第３図は飛翔体を使用する付着灰の除去法の実
施状態を示す図、第４図及び第５図は従来のスーツブロ
ー法による付着灰除去の実施状態を示す図である。 ｌ・・火炉、２・・過熱器管、ＶＤ・・覗き窓、ＳＢ・
・スーツブロー装置、９・・付着灰、１０・・飛翔体、
１１・・外殻、１２・・炸裂剤、１３・・発射第　４　
図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ボイラの高温部伝熱管に固着する付着灰を除去する
   ための飛翔体において、ナトリウム、マグネシウム及び
   カルシウムの水酸化物、炭酸塩及び硫酸塩の中から選ば
   れる少なくとも１の化合物で形成した飛翔体外殻内に、
   ナトリウム、マグネシウム及びカルシウムの水酸化物及
   び炭酸塩から選ばれる少なくとも１の化合物及び／又は
   ナトリウム、マグネシウム及びカルシウムの水酸化物、
   炭酸塩及び硫酸塩の水化物又は含水粉末から選ばれる少
   なくとも１つを充填したことを特徴とする、付着灰除去
   用飛翔体。 ２　請求項１記載の飛翔体をボイラの高温部伝熱管に固
   着した付着灰に撃ち込み、固着した付着灰を破砕するこ
   とを特徴とする、付着灰の除去法。