JPH05261343A - ガス冷却室のノズル部清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 都市ごみ焼却施設におけるガス冷却室に噴霧
水を噴射する水噴霧ノズルの噴霧口の周辺に付着・堆積
するダストを除去する。 【構成】 ガイドケース１１によって回転かつ進退自在
に駆動軸１２を支持し、駆動軸１２の先端部で鋸状のダ
スト掻取り刃１０を、駆動軸１２の長手方向の軸心と平
行になる位置から直交する位置まで揺動作動自在に支持
し、このダスト掻取り刃１０を駆動軸１２の長手方向の
軸心と平行状態にして、ノズル取付け孔５に嵌合されて
いる、水噴霧ノズルを取外した後の２重筒の内筒９に挿
通すると共に固定し、ダスト掻取り刃１０を駆動軸１２
と直交する状態に揺動させた後、駆動軸１２を回転ハン
ドル２５で回転させながら駆動軸１２をガス冷却室３か
ら抜出る方向に移動させることにより、水噴霧ノズルの
噴霧口の周辺に付着・堆積しているダストＤを掻取って
除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ焼却施設等に
用いるガス冷却室内のノズル部の内面に付着したダスト
を除去清掃するためのガス冷却室のノズル部清掃装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ごみ焼却施設、例えば都市ごみ焼却施設
は、焼却処理工程が、そのフロー線図の図１０に示され
るが、収集した都市ごみを給じん装置によって焼却炉に
投入して焼却処理し、その焼却灰は取出して棄却する。
一方、高温の燃焼排ガスはガス冷却室に送られて噴霧水
により冷却された後、空気予熱器、集じん装置を経て無
害のガスとして誘引送風機により吸引されて煙突から大
気中に放出される。

【０００３】このような都市ごみ焼却施設に多用される
従来の焼却炉とガス冷却室は、図１１に示されるとお
り、流動床式焼却炉１の頂部出口に連結してガス冷却室
３が配備され、このガス冷却室３内には噴霧水を噴射す
る水噴霧ノズル４が設けられている。ガス冷却室３は、
焼却炉１の例えば９００℃の高温燃焼排ガスを冷却して
次段階の集じん装置の入口付近で２００℃まで低下させ
るために使用されるものであり、水噴霧ノズル４によっ
て高温燃焼排ガス中に噴霧水を噴射して高温燃焼排ガス
を冷却するのが一般的である。

【０００４】この場合、水噴霧ノズル４の周辺にはガス
流による渦が発生していて、噴霧水の水滴により燃焼排
ガス中のダストが湿らされ壁面に付着し、次第に大きく
成長して堆積する。堆積したダストは水噴霧ノズル４か
ら噴射された水滴群の周辺部の水滴と接触してドレンと
なって壁を伝い下方に落下し、さらにダストを付着させ
易くする。これにより、ガス冷却室３下方のガス入口部
にも大きなダストが付着し、ガス冷却室３内のガス流の
大きな偏流により排ガス温度の異常変動や過大な圧力損
失が発生し易くなる。

【０００５】さらに、ダストの付着が進むと、水噴霧ノ
ズル４先端をもダストが覆い充分な水の噴霧ができなく
なり、霧状のミストではなく、水の流れそのものになっ
て下方に落下し、充分な冷却効果が得られず、必要な集
じん装置の入口温度までガスを冷却することができなく
なり、最悪の場合には都市ごみ焼却施設全体の運転を停
止しなければならなくなる。

【０００６】このようなノズルのトラブルを防止するた
め、図１２に示すように、従来は、水噴霧ノズル４の周
辺から空気を吹込みノズル本体にダストＤを付着し難く
する構造が一般に採用されている。図１２において、水
噴霧ノズル４を取付けるノズル取付け孔５は、外筒８お
よび内筒９からなる二重筒構造であって、内筒９側に水
噴霧ノズル４を挿入し、外筒側にはノズル本体の冷却
と、ノズル先端部へのダストＤの付着を防止するため、
水噴霧ノズル４の周囲を覆うように空気Ａを吹込む構造
となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構造にす
ることによって、水噴霧ノズル４の本体の先端部は比較
的良好にカバーできるが、ガス冷却室３の水噴霧ノズル
４に近い壁面へのダストＤの付着を防止することができ
ない。即ち、付着ダスト成長状態説明図の図１３に示す
ように、水噴霧ノズル４から噴霧される水の噴霧角度θ
が拡がると、空気Ａの吹出し範囲ｆでカバーできない部
分にダスト水濡れ範囲ｄができてしまう。このようにダ
スト水濡れ範囲ｄができると、湿ったダストＤによって
新しいダストの付着が促進され、付着ダストの成長がｅ
部のとおり進んで噴霧水の噴霧状態が益々悪くなり、長
期間放置によりダストＤが成長してノズルそのものが覆
われ、ついには噴霧することができなくなる。

【０００８】このようなことを防止するためには、ガス
冷却室３の温度を作業員が中に入って作業できる程度の
温度、例えば５０〜６０℃になるまで２４時間以上かけ
て冷却し、さらに水噴霧ノズル４の取付け位置よりも下
部にあるマンホールを開け、このマンホールを利用し
て、内部に足場を組立てると共に、その上に作業員が載
って人力で内側から清掃しなければならない。このよう
な清掃作業は、冷却期間および足場の組立作業、清掃作
業および足場の撤去作業を含めると３〜４日を必要とす
るのに加え、粉じんの発生が多くて不衛生であり、しか
も高所で危険かつ苛酷な作業である。また、このような
清掃作業の回数は、排ガスの渦のノズル部でのでき方、
ノズルの噴霧粒系および排ガス中のダスト量等により相
違するが、短い場合は数週間に１回、長くても数カ月に
１回は清掃作業を実施する必要があるため、都市ごみ焼
却施設のメンテナンス期間が長く作業のコストが高くつ
くという解決すべき課題があった。

【０００９】従って、本発明の目的とするところは、水
噴霧ノズル周辺の清掃、特に内面付着ダスト除去の清掃
作業を内部に入ることなく外部から短時間で、殆ど機械
的に処理することにより、メンテナンスの合理化および
清掃コスト低減が図れるガス冷却室のノズル部清掃装置
を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであって、従って本発明に係
るノズル部清掃装置が採用した主たる手段の特徴とする
ところは、焼却炉から排出される高温燃焼排ガス中に霧
水を噴射する水噴霧ノズル群が設けられるガス冷却室の
ノズル部清掃装置であって、ガス冷却室の周壁に設けら
れて水噴霧ノズルが挿通されるノズル取付け孔に、前記
水噴霧ノズルに代えて挿通され、自軸周りに回転可能に
取付けられる駆動軸と、駆動軸のガス冷却室内側先端部
に基端部が取付けられ、駆動軸から延長する伸長方向と
駆動軸から曲がりガス冷却室の内壁に平行となる曲げ方
向との間で揺動可能に設けられるダスト掻取り刃と、駆
動軸を回転させる回転駆動手段と、ダスト掻取り刃を前
記伸長方向と前記曲げ方向とに位置決めさせる揺動駆動
手段、駆動軸を前進・後退させる進退駆動手段とを含む
構成にしたところにある。

【００１１】

【作用】本発明の上記ノズル部清掃装置によれば、駆動
軸のガス冷却室内側先端部にダスト掻取り刃が取付けら
れている部材を、水噴霧ノズルが取除かれたノズル取付
け孔に外部から挿入して駆動軸を固定する。この場合、
ダスト掻取り刃を揺動駆動手段によって伸長させること
により、ノズル取付け孔に簡単に挿入できる。その後
に、ダスト掻取り刃を揺動駆動手段でガス冷却室の内壁
に平行となるように曲げて保持した状態で、進退駆動手
段によってダスト掻取り刃をガス冷却室の内壁に添わ
せ、次いで駆動軸を回転駆動手段によって回転させる。
これにより、ガス冷却室の内壁に付着しているダストを
回転中のダスト掻取り刃によって確実に掻取り落として
機械化による清掃ができる。勿論、清掃終了後は、挿入
時と同じ要領で簡単に取外しが可能で、取付け、取外し
以外は、殆ど人手を要せず、外部から内面の付着ダスト
の機械化による合理的な清掃を実現することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１，図２は、本発明の実施例に係るノズル部清
掃装置の動作時、挿入時の態様を示す要部断面図であ
る。このガス冷却室３の全体構造については、図１１に
よって説明したとおりであり、ガス冷却室３のケーシン
グ６および耐火物７からなる壁部に貫通して設けられる
ノズル取付け孔５は、外筒８と内筒９とを一体に固着し
て有する二重筒構造であって、通常、内筒９のフランジ
９ａに水噴霧ノズル４が取付けられている。

【００１３】即ち、この水噴霧ノズル４を抜取ったノズ
ル取付け孔５に前記ノズル部清掃装置を挿入する。この
とき、装置の先端のダスト掻取り刃１０は図２のように
伸長した状態にしておき、内筒９内を容易に通り得るよ
うにする。ノズル部清掃装置を内部に充分押し込んだ
後、前記フランジ９ａを利用してガイドケース１１のフ
ランジ１１ａでノズル部清掃装置の全体を固定する。

【００１４】固定後、図１に示すように、ダスト掻取り
刃１０を耐火物７の内壁面と平行になる如く曲げて固定
した状態で、外部から回転させることにより駆動軸端の
進退用雄ねじ２７と雌ねじ２８により駆動軸１２を引き
戻しながら、ダスト掻取り刃１０をガス冷却室３内で回
転させることによって、前記内壁面に付着するダストが
掻き取られてノズル部周辺の清掃が行われる。

【００１５】上記清掃装置の一例の構造が図３以降の各
図に詳細に示される。図３は装置全体の断面示正面図、
図４はダスト掻取り刃１０取付け構造図、図５は図３に
おける矢視線Ａ方向の部分示左側面図、図６は同じく矢
視線Ｂに沿う断面図、図７は同じく矢視線Ｃに沿う断面
図、図８は同じく矢視線Ｄ方向の右側面図、図９は同じ
く矢視線Ｅ方向の部分示拡大平面図である。

【００１６】前記各図から良く理解されるように、ダス
ト掻取り刃１０は管状の駆動軸１２の先端部に溶接され
た刃取付け座１５に、基端部が刃取付け用ボルト１６に
よって取付けられ、基端部を支点として揺動可能となっ
ている。

【００１７】ダスト掻取り刃１０の形状は、掻取りのた
めに支点を中心として回転させるときに機械的強度を充
分保持し得るように、逆Ｌの字條のアングル鋼形状にな
っていて、さらに駆動軸１２から力が加わり易いように
刃をまげて固定したとき、駆動軸１２先端部の固定用溝
１７にダスト掻取り刃１０の背部１０ａが嵌まり込むよ
うに形成されている。また、壁面と接する刃先端部１０
ｂは、ダストを掻き落とし易いように鋸状に形成されて
いる。

【００１８】ダスト掻取り刃１０は、また伸長および曲
げの動作をガス冷却室３の外側から行えるように、刃の
根元部から少し離れた個所に折り曲げ用支点１８を設
け、ボルトによって連結棒１３を回動可能に取付けてい
る。この連結棒１３は、さらに取付けピン１９を介して
セット棒２０に連結しており、このセット棒１４を駆動
軸１２内で前進・後退させることにより、ダスト掻取り
刃１０を約８５°の範囲で揺動可能とする構造としてい
る。

【００１９】セット棒１４は、ガス冷却室３外側の先端
部分に雄ねじ２１を切っており、一方駆動軸１２のガス
冷却室３外側の先端部に当て合わせている帯板状の固定
金具２２には、雄ねじ２１が螺合される雌ねじ２３を切
っている。即ち、ダスト掻取り刃１０を真っ直ぐ伸長さ
せるときは、固定金具２２を弛めてセット棒１４の端部
に持ってきておき、このセット棒１４をガス冷却室３内
側の前方に最大限度押出すことにより、ノズル取付け孔
５よりガス冷却室３内にノズル部清掃装置を容易に挿入
できる形態とすることができる。

【００２０】挿入後、ダスト掻取り刃１０を曲げる場合
は、逆にセット棒１４を外部に引出し、さらに固定金具
２２を締込んで、駆動軸１２端部に押付けることによ
り、駆動軸１２とダスト掻取り刃１０とを強固に固定す
ることができる。この固定はロックナット２４を締付け
てより確実なものとなる。以上の説明から明らかなよう
に、連結棒１３と、セット棒１４と、固定金具２２との
組合せでダスト掻取り刃を伸長方向と曲げ方向とに位置
決めする揺動駆動手段が形成される。なお、連結棒１３
はダスト掻取り刃１０を伸ばしたときと曲げたときとの
セット棒１４に対する曲がり角度を調整するため、両端
を回動可能に連結している。

【００２１】次に、駆動軸１２は、ダスト掻取り刃１０
を固定したまま外部から回転できるように、外側の端部
に回転ハンドル２５が取付けられている。回転ハンドル
２５は装置組立の関係から駆動軸１２周面にねじ込んで
固定する形式としているが、全体組立の後に根元を点溶
接により補強しても良い。この回転ハンドル２５を廻す
ことにより、ガス冷却室３内のダスト掻取り刃１０も一
体で同一方向に廻すことができる。また、駆動軸１２
は、ダスト掻取り刃１０および駆動軸１２先端部の振れ
を少なくするため、フランジ１１ａを外側端部に一体に
有するガイドケース１１に挿通して、フランジ１１ａと
ガイドケース１１の内側端部に有する軸支持部２６とに
よって支持されている。

【００２２】上記駆動軸１２は、回転ハンドル２５が固
定される側の周面に右ねじの進退用雄ねじ２７を切って
おり、前記フランジ１１ａの中心部に切られた雌ねじ２
８に進退用雄ねじ２７を螺合している。これによって、
駆動軸１２の回転に伴って駆動軸１２およびダスト掻取
り刃１０が前進・後退できるように構成されている。

【００２３】即ち、回転ハンドル２５によって、駆動軸
１２を外側から見て、反時計回転方向に回転させると、
駆動軸１２は後退し、ダスト掻取り刃１０はガス冷却室
３の内壁に付着しているダスト層に食込みながら回転
し、付着ダストの掻取り作業を続けることができる。こ
れにより、外部から回転ハンドル２５を回転させるだけ
で、水噴霧ノズル４周辺部のダストを耐火物７壁面まで
確実に清掃することが可能である。

【００２４】この実施例においては、雌ねじ２８が切ら
れたフランジ１１ａと、進退用雄ねじ２７が切られた駆
動軸１２と、回転ハンドル２５との組合せ構造によっ
て、駆動軸１２を回転させる回転駆動手段と、駆動軸１
２を前進・後退させる進退駆動手段とが結合されてなる
複合駆動手段を形成し、回転ハンドル２５を廻す単一の
操作で回転、前進・後退の両運動を同時に行い得る特徴
を有している。

【００２５】勿論、本発明はこのような構造に限定され
るものではなく、その他に例えば回転駆動手段と進退駆
動手段とがそれぞれ独立した構造により構成されてい
て、個別に作動させるものであっても良い。なお、この
実施例におけるフランジ１１ａは、可動式の蝶ナット、
ボルト等で簡単に取付け・取外しができるようにそれら
の使用数を減じ、かつ取付け孔部を少なくした構造にし
ている。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明によれば、ダ
スト掻取り刃を駆動軸のガス冷却室内側先端部に取付け
て、ガス冷却室の内壁に平行となる方向に曲げた状態に
保持して、進退駆動手段と回転駆動手段とによってダス
ト掻取り刃をガス冷却室の内壁に沿わせながら回転させ
ることができるので、ダスト層を機械力によって迅速、
かつ確実に清掃することができる。従って、ガス冷却室
を長時間停止して冷却した後、内部に作業者等が入って
清掃する必要がないので、ごみ焼却施設全体の焼却効率
を高めながら省力化を図ることができる。

【００２７】また、水噴霧ノズルが挿通されるノズル取
付け孔を利用した清掃方式であるので、ノズル本体の点
検と併せて効率良く行うことが可能である。さらに、ダ
スト掻取り刃を折り畳み構造にして駆動軸に取付けてい
るので、ガス冷却室の外側からノズル取付け孔部に対し
て簡単にセットすることができ、その取付け・取外し作
業が楽である。このように、内部付着ダストの清掃を外
部からの機械化が実現できることにより、危険なしかも
厳しい環境下での作業を回避することができ、都市ごみ
焼却施設のメンテナンスの合理化と作業コスト低減を図
る上において多大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るノズル部清掃装置の動作
時の態様を示す要部断面図である。

【図２】本発明の実施例に係るノズル部清掃装置の挿入
時の態様を示す要部断面図である。

【図３】本発明の実施例に係るノズル部清掃装置全体の
断面示正面図である。

【図４】図３におけるダスト掻取り刃１０の取付け構造
図である。

【図５】図３における矢視線Ａ方向の部分示左側面図で
ある。

【図６】図３における矢視線Ｂに沿う断面図である。

【図７】図３における矢視線Ｃに沿う断面図である。

【図８】図３における矢視線Ｄ方向の右側面図である。

【図９】図３における矢視線Ｅ方向の部分示拡大平面図
である。

【図１０】都市ごみ焼却施設における焼却運転工程のフ
ロー線図である。

【図１１】従来の焼却炉とガス冷却室の略示断面図であ
る。

【図１２】図１１における水噴霧ノズル４部の拡大断面
図である。

【図１３】図１２の水噴霧ノズル４部での付着ダスト成
長状態説明図である。

【符号の説明】

１…流動床式焼却炉、２…燃焼室、３…ガス冷却室、４
…水噴霧ノズル、５…ノズル取付け孔、６…ケーシン
グ、７…耐火物、８…外筒、９…内筒、１０…ダスト掻
取り刃、１１…ガイドケース、１２…駆動軸、１３…連
結棒、１４…セット棒、１８…折り曲げ用支点、１９…
取付けピン、２１…雄ねじ、 ２２…固定金具、２３…
雌ねじ、２４…ロックナット、２５…回転ハンドル、
２６…軸支持部、２７…進退用雄ねじ、２８…雌ねじ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉から排出される高温燃焼排ガス中
   に霧水を噴射する水噴霧ノズル群が設けられるガス冷却
   室のノズル部清掃装置であって、ガス冷却室の周壁に設
   けられて水噴霧ノズルが挿通されるノズル取付け孔に、
   前記水噴霧ノズルに代えて挿通され、自軸周りに回転可
   能に取付けられる駆動軸と、駆動軸のガス冷却室内側先
   端部に基端部が取付けられ、駆動軸から延長する伸長方
   向と駆動軸から曲がりガス冷却室の内壁に平行となる曲
   げ方向との間で揺動可能に設けられるダスト掻取り刃
   と、駆動軸を回転させる回転駆動手段と、ダスト掻取り
   刃を前記伸長方向と前記曲げ方向とに位置決めさせる揺
   動駆動手段と、駆動軸を前進・後退させる進退駆動手段
   とを含むことを特徴とするガス冷却室のノズル部清掃装
   置。