JPH0482986A

JPH0482986A - ボイラのダスト量測定装置

Info

Publication number: JPH0482986A
Application number: JP19390090A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Tokunaga; 喜久男徳永; Yasunori Miyazaki; 康則宮崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-16
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: JP2680723B2

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炉内の飛翔ダスト量を測
定するボイラのダスト量測定装置に関するものである。

〔従来の技術］最近のソーダ回収ボイラは薬液（Ｎａ分）の回収率が向
上し、これに伴い水利から持ち込まれるＫＣｌ分が蓄積
されて燃焼灰中のに、Ｃ／！濃度が高くなる傾向にある
。これと同時に高効率化を目的としてソーダ回収ボイラ
の蒸気条件の高温高圧化も進み、一部のソーダ回収ボイ
ラで高温部伝熱管のダスｉ−詰りの問題が生じている。

これは燃焼灰中のに、（ｌ濃度の上昇で燃焼灰の融点が
低下して高温部伝熱管に付着するダストの付着性が増す
ためである。そして蒸気条件の高温高圧化は高温部伝熱
管のメタル温度を高くする方向であり、この問題が更に
生じやすくなっている。

このようなソーダ回収ボイラの炉内の燃焼灰中のに、Ｃ
１濃度の上昇に起因するダスト詰り対策を実施するに際
しても、そのダスト量を定量的に把握することは重要で
ある。

このためのボイラのダスト量測定装置としては本出願人
が出願した特願昭６３−３００９６６号のような装置が
ある。

これを第３図から第５図によって説明する。

第３図において１はソーダ回収ボイラ本体であり、火炉
］ａ、チャーヘソ目ｂ、スメルＩ・排出口ＩＣ１高温部
伝熱管１ｄ、および炉壁１ｅからなっている。

そして２は燃料（黒液）の供給ライン、３ば燃焼用空気
の供給ラインである。又１０は火炉１ａの」一方の炉壁
１ｅにとりつけられたボイラのダスト量測定装置の本体
である。このように構成されたソーダ回収ボイラにおい
て燃料（黒液）供給ライン２と燃焼用空気の供給ライン
３とから火炉１ａに投入された燃料と空気はチャーヘラ
Ｈ，ｂ−１＝で燃焼し燃料中の無機分の大半は、溶融ス
メルトとなってスメルト排出口１ｃから火炉ｌａ外に排
出される。そして、その一部はダストとなり、燃焼排ガ
スに同伴して火炉１ａを飛翔上昇して高温部伝熱管１ｄ
等に付着する。この付着量を計測するためにボイラのダ
スト量測定装置の本体１０が火炉１ａの−１一部に設置
される。

この装置は前述の燃焼排ガスに同伴して火炉１ａを飛翔
上昇するダスＩ・を付着させ、これを採取、５１量する
ことによってソーダ回収ボイラの飛翔ダスト量を定量的
に計測する装置である。

第４図はボイラのダスト量測定装置の詳細を示した図で
ある。図ｒ１瓢１ｅは炉壁、１ｆは炉壁１ｅに設置され
た覗窓である。１０は覗窓１ｆに取（＝ｊけられたボイ
ラのダスト量測定装置の本体であり、シール用蓋１０ａ
、空冷管１０ｂ、空冷相中格子１０ｃ、熱電対１０ｄ、
熱電対用リート線１０ｅ、移動用台車９１〕、架台９ａ
、流量コントローラ８、および流量コントロールハルプ
ロを備えている。覗窓１ｆは高温部伝熱管１ｄに対向す
る炉壁１ｅに設けられた貫通孔である。

空冷管１０ｂは上記貫通孔をふさぐシール用１１０ａに
、垂直に貫通して取付けられる。空冷管１０ｂの元部は
水平な移動台車９ｂ上に軸を水平にして取イ」けられる
。さらに移動台車９ｂを乗せる水平な台９ａが設りられ
る。空冷管１０ｂの炉内挿入部分には空冷用の空気を自
己のまわりに通ず中格子１０ｃが同軸に設けられる。ま
た先端部の空冷管１０ｂの内側下部に熱電対１０ｄが取
付けられ、そのリート線は空冷管１０ｂを通り元部から
引き出され流量コントローラ８につながれる。さらに元
端は空気供給ライン５で流量コントロールパルプ６を経
て工場用空気ライン４につながれる。流量コントローラ
８の出力は流量コン１−ロールハルプロに入力される。

以上の構成において、ソーダ回収ボイラの火炉１ａ上部
の所定位置に空冷管１０ｂが台９ａ−Ｌで移動用台車９
ｂを移動させ挿入される。ソーダ回収ボイラの稼働中、
空冷管１０ｂの熱電対１０ｄからその温度信号が流■ニ
ノントローラ８に送られる。この温度信号は流量コント
ローラ８で流量信号になり、流量コントロールハルプロ
をコントロールすルことにより、空冷管１０ｂに送られ
る空気量をコントロールして空冷管１０ｂの温度が所定
温度に維持される。

所定時間後、移動用台車９ｂを移動し空冷管１０ｂは火
炉ｌａ外に引き出される。その後空冷管１０ｂの管側に
付着した飛翔ダストが採取・計量される。

その後再び火炉１ａへ挿入され、前述の操作をくり返す
ごとによってソーダ回収ボイラの飛翔ダスト量が測定で
きる。したがってモニタリングもできる。

なお前述の熱電対１０ｄの設定温度は５００°Ｃとし、
ごの温度が６００°Ｃ以上になると付着ダストが溶融、
落下しはじめ誤差だ生じ易く、又、イ」着ダストがはが
れ難くなるごともあり、５５０°Ｃ以下にする必要があ
る。又、３５０°Ｃ以下に冷えすぎると逆にはがれ易く
なる。

第５図（ａ）は空冷管１０ｂ部の詳細を示す。空冷管１
０　ｂ　（５０φＸ　５　ｔｍｍ）の内部に炉壁側閉端
円筒形の空冷相中格子１０　ｃ　（３２φ×１ｔ×７０
０βｍｍ）が設置されている。

また空冷管１０ｂの内部下面の先端部に熱電対１０ｄが
設けられている。なお、炉壁側と中央部の熱電対１０ｄ
ｚ、　１０ｄ＋は実験用に設けたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の空冷管１０ｂの場合、第５図（ｂ）の実験例
に示すように、炉壁部から先端に行くにつれ、温度が高
くなる大きな温度勾配が生じた。空冷管］Ｏｂの先端部
１０ｄ（第５図（ａ）参照）を５００’Ｃに設定した場
合、炉壁１ｅ側の１０ｄ２は３００°Ｃであった。

この付近の付着ダスＩ・は冷えずぎて脱落することがあ
り、ダスト量測定に対して誤差が生じていた。

〔課題を解決するための手段］本発明は」二記課題を解決するため次の手段を講する。

ずなわち、ボイラのダスト量測定装置として、炉内の所
定位置に先端部が挿入される空冷管と、同空冷管を同炉
内から出入れするだめの移動手段と、同空冷管の元端部
に接続され空気を供給する空気供給手段と、同空冷管の
炉内挿入部の温度計測手段と、同温度計測手段の信号を
受け前記空気供給手段の空気供給量をコントロールする
制御手段とを備えているボイラのダスト量測定装置にお
いて、上記空冷管の内部にほぼ同軸に先端方向に径が増
加する中格子を設けた。

〔作用〕

上記手段により、ソーダ回収ボイラ等のボイラの炉内の
所定位置に空冷管が挿入され、その温度が、高温部伝熱
管のメタル温度近傍の温度になるように制御手段が、温
度計測手段の信号を受けて、空気供給手段の空気供給量
をコントロールする。

このとき、冷却空気は空冷管の中格子によって先端に行
く程流速が増すため、先端部はど冷却管はよく冷される
。したがって炉壁部から先端部への温度勾配が大幅に減
少し、空冷管の各部が高温部伝熱管の温度近傍に維持さ
れる。

このようにして、空冷管に付着するダストの量は、実際
の高温部伝熱管に付着する量をより一層模擬できるよう
になる。

［実施例〕本発明の第１実施例を第１図（ａＬ　（ｂ）によって説
明する。第１図（ａ）は空冷管部の断面図、同図（ｂ）
は空冷管の温度分布図である。なお、従来例で説明した
部分は、同一の番号をつけ説明を省略し、この発明に関
する部分を主体に説明する。第１図（ａ）において１ｅ
は炉壁、１ｆは覗窓、１０ａはシール用蓋、１０ｂは空
冷管である。

空冷管１０ｂの炉内に挿入される部分に、同軸に根元側
から先端方向にテーパー状に径の増加する管状の中格子
１０ｃｍ１が設＆Ｊられる。また中格子１０ｃｍ１は根
元端が閉で、先端が開になっている。

さらに空冷管Ｊｏｂの先端部の下部内側には熱電対１、
Ｏｄが設けられる。なお実験のため、炉壁部と、中央部
に熱電対］０（１１，］Ｏｄｚを設けた。以上の構成に
おいて、空冷管１０ｂ内に冷却空気を流し、その流量が
熱電対１０（■の温度が約５００°Ｃになるようコント
ロールされる。

同図（ｂ）に、実験例の温度分布を示す。実験には空冷
管１０ｂとして５０φＸ　５　’ｍｍ、中格子１０ｃ１
として先端を３２φＸ　２　ｔｍｍ、炉壁１ｅ側端を８
φＸ　２　ｔのテーバ状とした。

テーパ状の中格子１０ｃｍ］の効果により空冷管１０ｂ
のメタル温度は先端部の熱電対１０ｄが５００°Ｃのと
き炉壁側１０ｄ２の温度は４２５°Ｃとなり、同一直径
の中格子１０ｃを使用した従来のものに比してメタル温
度が均一化されていることが分る。

このようにして、空冷管１０ｂに付着するダストの量は
、実際の高温部伝熱管に付着する量をより一層模擬でき
るようになる。

本発明の第２実施例を第２図（ａ）、　（ｂ）によって
説明する。

第２図（ａ）にて、空冷管１０ｂの内部に同軸に先端方
向に順次径の大きい３段の段付円筒形の中格子１０ｃｍ
２を設ける。中格子］０ｃ−２は炉壁部から先端に設け
、その炉壁側は閉端先端側は開端になっている。

熱電対１０ｄ　、　１０ｄ＋、　１０ｄｚは第１実施例
と同様に設けられる。

以」二の構成において、空冷管ＩＯｂ内に冷却空気を流
し、その流量が熱電対］Ｏｄの温度が約５００’Ｃにな
るようコンＩ・ロールされる。

同図（ｂ）に、実施例の温度分布を示す。実験には空冷
管１０ｂとして５０φＸ　５　ｔｍｍ、中格子１０ｃ２
として、先端側から３２φ×２ｔ×２５０ｍ１１１．２
８φＸ　４　ｔＸ２５０ｍ川、２０φＸ　２　ｔＸ　２
００ｍｍの段付円筒とした。

中格子１０ｃｍ２の効果により、先端部の熱電対１０ｄ
の温度が５００°Ｃのとき、ｔｏｄ２の温度は４００°
Ｃであり、メタル温度が従来のものより均一化されてい
るごとが分る。

〔発明の効果〕

以上に説明したようにソーダ回収ボイラ等のポｎイラの炉内に先端方向に径が増加する中格子を配した空
冷管を挿入し、これに付着するダストを採取、計量して
炉内飛翔ダス）ｆを測定する本発明のボイラのダスト量
測定装置によれば、炉内飛翔ダスト量をより正確にとら
えることができ、燃焼条件等ボイラ運転条件の違いによ
る飛翔ダスト量の変化を適格に測定できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例の縦断面図、第１図
（ｂ）は同実施例の空冷管の温度分布図、第２図（ａ）
は本発明の第２実施例の縦断面図、第２図（ｂ）は同実
施例の空冷管の温度分布図、第３図は従来のボイラのダ
スト量測定装置のソーダ回収ボイラへの適用の全体構成
図、第４図は同従来のダスト量測定装置の構成図、第５
図（ａ）は同従来のダスト量測定装置の空冷管の縦断面
図、第５図（ｂ）は同従来のダスト測定装置の空冷管の
／ｌ！Ｊ度分布図である。 ■・・・ソーダ回収ボイラ本体１ａ・・・火炉、　　　　　　　　ｌｂ・・・チャーベ
ット１ｃ・・・スメル）・排出口、　　　ｌｄ・・・高
温部伝熱管。１ｅ・・・炉壁、　　　　　　　　Ｉｆ・・・覗窓２・
・・燃料（黒ｅ、）供給ライン３・・・燃焼用空気の供給ライン４・・・工場空気供給ライン５・・・空気供給ライン６・・・流量コントロールハルツ。８・・・流量コントローラ、　　９ａ・・・台９ａ・・
・移動用台車１０・・・ダスト量測定装置の本体］Ｏａ・・・シール用蓋、　　　　］Ｏｂ・・・空冷管
１０ｃ、　１．０ｃ−１，１０ｃｍ２・・・空冷用の中
格子１０ｄ、１０ｄｌ、ｌ０ｄ２・・・熱電対。

Claims

【特許請求の範囲】

炉内の所定位置に先端部が挿入される空冷管と、同空冷
管を同炉内から出入れするための移動手段と、同空冷管
の元端部に接続され空気を供給する空気供給手段と、同
空冷管の炉内挿入部の温度計測手段と、同温度計測手段
の信号を受け前記空気供給手段の空気供給量をコントロ
ールする制御手段とを備えているボイラのダスト量測定
装置において、上記空冷管の内部にほぼ同軸に先端方向
に径が増加する中格子を設けたことを特徴とするボイラ
のダスト量測定装置。