JPH06323512A - バーナガンのパージ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重油等を燃料とする油焚きバーナに装着され
る蒸気噴霧式のバーナガン（３１）や燃料用フレキシブ
ルチューブ（１０）が、バーナ不使用時に残留油のコー
キングにより閉塞するのを、防止すること。 【構成】 バーナを消火してから、燃料ラインに蒸気
（２７）を投入して残存燃料油を追出す第１回目のパー
ジの後、燃料油（２４）よりも粘度が低くかつ残留炭素
分の少ない軽油，灯油等の洗浄油(102）を注入してしば
らく放置し、残存燃料油が洗浄油に溶解した頃、第２回
目の蒸気パージを行なう。また、その後も微量の蒸気(1
10）を継続して投入し、空気の侵入を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電用または工場用の
ボイラ，化学工業炉等に使用される油焚きバーナガンが
コーキングにより閉塞するのを防止する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は本発明の前提となる従来油焚きバ
ーナガンパージの一例を示す系統図，図４（ａ）は図３
中のバーナガン（３１）を示す縦断面図，図４（ｂ）は
同じく燃料用フレキシブルチューブ（１０）を示す縦断
面図である。

【０００３】これらの図において、（０１）は炉内，
（０２）は炉本体，（０３）はバーナ本体，（０４）は
火炎，（０５）は燃料ポンプ，（０６）は燃料加熱器，
（０７）は燃料配管，（０８）は燃料圧調弁，（０９）
はバーナ入口燃料弁，（１０）は燃料用フレキシブルチ
ューブ，（１１）は蒸気元管，（１２）は噴霧用蒸気圧
調弁，（１３）はバーナ入口蒸気弁，（１４）は蒸気用
フレキシブルチューブ，（１５）は噴霧用蒸気配管，
（１６）は加熱用蒸気圧調弁，（１７）はドレントラッ
プ，（１８）は加熱用蒸気配管，（１９）はパージ用蒸
気弁，（２０）はパージ用蒸気配管，（２１）はパージ
用蒸気逆止弁，（２２）は噴霧用蒸気逆止弁，（２３）
は燃料逆止弁，（２４）は燃料油，（２５）は全蒸気，
（２６）は噴霧用蒸気，（２７）はパージ用蒸気，（２
８）は加熱用蒸気，（２９）は燃焼用空気ライン，（３
０）は燃焼用空気，（３１）はバーナガン，（３２）は
アトマイザをそれぞれ示す。

【０００４】図３において，図示されてない燃料油供給
設備から送り込まれて来た重油等の燃料油（２４）は、
燃料ポンプ（０５）によって燃料配管（０７）を通して
圧送されるが、燃料圧調弁（０８）により所定圧力に調
節されて、燃料加熱器（０６）へ送り込まれる。一方、
図示されてない蒸気発生装置から蒸気元管（１１）を経
て送られて来た全蒸気（２５）は、噴霧用蒸気（２
６），パージ用蒸気（２７）および加熱用蒸気（２８）
に分けられる。加熱用蒸気（２８）は，蒸気元管（１
１）から分岐した加熱用蒸気配管（１８）に設けられた
加熱用蒸気圧調弁（１６）により所定圧力に調節され
て、燃料加熱器（０６）へ供給される。燃料加熱器（０
６）へ送り込まれた上記燃料油（２４）は、この加熱用
蒸気（２８）によって所定温度に加熱され、バーナガン
入口燃料弁（０９）へ送給される。

【０００５】全蒸気（２５）から加熱用蒸気（２８）を
分流した残りは、噴霧用蒸気（２６）として噴霧用蒸気
圧調弁（１２）により所定圧力に調節されて、バーナ入
口蒸気弁（１３）へ送られる。そしてそのバーナ入口蒸
気弁（１３）入口部で、噴霧用蒸気（２６）からパージ
用蒸気（２７）が分流してパージ用蒸気弁（１９）へ送
られる。

【０００６】炉本体（０２）にはバーナガン（３１）を
装着したバーナ本体（０３）が設置され、図示されてな
い通風装置から燃焼用空気ライン（２９）を経て送られ
て来る燃焼用空気（３０）を炉内（０１）へ吹込む。ま
た、バーナ入口蒸気弁（１３）を開いて噴霧用蒸気（２
６）をバーナガン（３１）へ通気し、炉内（０１）へ噴
射する。次いでバーナ入口燃料弁（０９）を開いて燃料
油（２４）をバーナガン（３１）へ通油する。そうする
と燃料油（２４）は、バーナガン（３１）の先端に取付
けられたアトマイザ（３２）内で噴霧用蒸気（２６）と
混合し、噴霧用蒸気（２６）の膨脹力により微粒化され
て炉内（０１）へ噴射される。そして図示されてない点
火トーチ火炎によって着火し、火炎（０４）を形成す
る。通常は、火炎（０４）の着火安定を確認した後、図
示されてない点火トーチ火炎を消火して燃料油（２４）
の燃焼を継続する。

【０００７】次にバーナの稼働またはボイラの運転を停
止するための消火作業の手順を述べる。まず、図示され
てない点火トーチに点火し、点火トーチ火炎を形成す
る。次にバーナ入口燃料弁（０９）を全閉し、火炎（０
４）を消火する。それからパージ用蒸気弁（１９）を全
開する。そうするとパージ用蒸気（２７）が通気され、
燃料逆止弁（２３）以降の燃料配管（０７），燃料用フ
レキシブルチューブ（１０）およびバーナガン（３１）
内に残留している燃料油（２４）が加圧されて、バーナ
ガン（３１）先端に取付けられたアトマイザ（３２）か
ら噴射され、図示されてない点火トーチ火炎により着火
して、再度火炎（０４）を形成する。

【０００８】燃料逆止弁（２３）以降の燃料配管（０
７），燃料用フレキシブルチューブ（１０）およびバー
ナガン（３１）内に残留していた燃料油（２４）が無く
なると同時に、火炎（０４）も消滅する。その後、パー
ジ用蒸気弁（１９）を全閉してパージ用蒸気（２７）の
通気を停止する。次いでバーナ入口蒸気弁（１３）を全
閉して噴霧用蒸気（２６）の通気を停止する。こうして
燃料逆止弁（２３）以降の燃料ラインとバーナガン（３
１）の蒸気パージが終了する。

【０００９】従来から実施して来た上記方法による蒸気
パージでは、燃料逆止弁（２３）以降の燃料ライン内の
燃料油を完全にパージすることは不可能である。特に図
４に示されるように内面に凹凸が在る燃料用フレキシブ
ルチューブ（１０）や水平に装着されたバーナガン（３
１）の内壁面には、燃料油が付着残存して底部に堆積す
る。

【００１０】そこで従来は、蒸気パージ終了後に人手に
よってバーナガン（３１）をバーナ本体（０３）から取
外し、特別に設けられた洗浄装置まで運び込み、アトマ
イザ（３２）をバーナガン（３１）から取外してバーナ
ガン（３１）内とアトマイザ（３２）を蒸気等によって
洗浄するとともに、燃料用フレキシブルチューブ（１
０）も燃料配管（０７）から取外して同様に蒸気等によ
り洗浄していた。もしこの洗浄作業を怠ると、バーナガ
ン（３１）内や燃料用フレキシブルチューブ（３２）内
に堆積した残留燃料油が酸化重合反応によりコーキング
して固形異物となる。そして次にバーナを再稼働する
際、この固形異物が燃料油によって流れ出し、バーナガ
ン（３１）の細流路部やアトマイザ（３２）噴孔を詰ま
らせるなどして、ボイラ運転に支障を与えることにな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の油焚きボイラて
は、燃料ラインのパージが充分にできないので、バーナ
ガンと燃料用フレキシブルチューブを蒸気パージ終了後
に人手によって洗浄する作業が不可欠であった。ところ
が、発電事業用ボイラのように大形のボイラは装着され
るバーナガンの数が多く（５０本位のものも存在す
る）、しかも最近では毎日あるいは１週間毎に起動停止
を行なう大形ボイラもあるので、この洗浄作業には多大
の人手を必要としていた。しかし、昨今の人手不足に加
えて、洗浄作業が汚れ作業であるので、今後はこの洗浄
作業要員の確保が極めて困難な見通しである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、燃料油を圧力蒸気によって霧化し
燃焼させるバーナにおいて、以下の工程ないしを順
次行なうことを特徴とするバーナガンのパージ方法を提
案するものである。 バーナ消火後，燃料逆止弁出口以降の燃料ラインに
蒸気を通気して残存燃料油をパージする。 燃料油よりも低粘度でかつ残留炭素分が少ない洗浄
油を上記燃料ラインに注入し，所定時間放置する。 上記燃料ラインに再び蒸気を通気して上記洗浄油を
パージする。 燃料逆止弁出口および噴霧用蒸気逆止弁出口から微
量の蒸気を継続して投入する。

【００１３】

【作用】バーナ消火後、燃料ライン内には燃料油が残存
しているが、燃料逆止弁出口部から投入されるパージ用
蒸気によって、その投入部以降の燃料油の大半は炉内へ
放出される。しかし、バーナガンと燃料用フレキシブル
チューブは内面に凹凸部が存在するので、それ等の底部
には蒸気パージ後も燃料油が付着残存する。

【００１４】そこで本発明では、低粘度で、かつ残留炭
素分が少ない油を洗浄油として蒸気パージ終了後に燃料
逆止弁の出口部から燃料ラインに注入し、暫らく放置す
る。そうするとバーナガン内や燃料用フレキシブルチュ
ーブ内へ付着残存していた燃料油がこの洗浄油に溶解
し、燃料ライン内はこの燃料油を溶解混入した洗浄油に
よって置換される。燃料ライン内に置換された洗浄油は
低粘度でかつ残留炭素分が少ないから、これを再度蒸気
パージすると、バーナガンおよび燃料用フレキシブルチ
ューブを含む燃料ライン内に付着残存する油量は著しく
減少する。また、たとえ残存しても、洗浄油中には残留
炭素分が少ないから、酸化重合反応によるコーキング物
生成が抑制される。

【００１５】更に本発明では、その後も燃料逆止弁出口
および噴霧用蒸気逆止弁出口から微量の蒸気を継続して
投入するので、ボイラ内の空気がアトマイザ噴孔からバ
ーナガン内へ侵入して酸化反応を起すのを防止できる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明方法の一実施例を示す系統図で
ある。この図において、前記図３により説明した従来の
ものと同様の部分については、冗長になるのを避けるた
め、同一の符号を付け詳しい説明を省く。

【００１７】図１で新たに示された符号として、（101)
は洗浄油注入装置，（102)は洗浄油，（103)は洗浄油注
入用弁，（104)は洗浄油用逆止弁，（105)は洗浄油配
管，（106)は常時パージ用蒸気配管，（107)は常時パー
ジ用蒸気弁，（108)は常時パージ用蒸気逆止弁，（109)
は蒸気流量制御用オリフィスまたは弁，（110)は常時パ
ージ用蒸気をそれぞれ示す。

【００１８】本実施例におけるバーナ消火作業手順を述
べる。まず図示されてない点火トーチを着火した後、バ
ーナ入口燃料弁（０９）を全閉する。そうすると火炎
（０４）が消える。次にパージ用蒸気弁（１９）を開い
て燃料逆止弁（２３）以降の燃料ラインにパージ用蒸気
（２７）を通気する。そうすると燃料逆止弁（２３）以
降の燃料ラインに残存していた燃料油（２４）がバーナ
ガン（３１）先端に装着されたアトマイザ（３２）から
炉内（０１）へ噴射され、燃焼する。

【００１９】バーナガン（３１）と燃料用フレキシブル
チューブ（１０）の内壁には凹凸部が存在するため、蒸
気パージによって上記残存の燃料油（２４）を完全に排
出することは困難で、若干の燃料油（２４）はこれらの
内壁面底部に付着堆積して残存する。これをそのまま放
置しておくと、炉内（０１）の空気がアトマイザ（３
２）噴孔を通してバーナガン（３１）内へ入り込み、残
存燃料油（２４）が酸化重合反応によりコーキングして
固形異物となり、アトマイザ（３２）噴孔あるいはバー
ナガン（３１）の細流路部を閉塞する恐れがある。

【００２０】そこで本実施例では、パージ用蒸気（２
７）による蒸気パージ終了後、洗浄油注入用弁(103）を
開いて、洗浄油注入装置(101）から送り込まれる洗浄油
(102）を、燃料逆止弁（２３）の出口部から燃料ライン
に注入し、アトマイザ（３２）を含むバーナガン（３
１）および燃料用フレキシブルチューブ（１０）に洗浄
油(102）を満たす。洗浄油(102）としては、重油等の燃
料油（２４）に比べて低粘度で、かつ残留炭素分の少な
い灯油または軽油等を用いるので、暫らく放置しておく
とバーナガン（３１）や燃料用フレキシブルチューブ
（１０）等の内面に付着堆積していた残存燃料油（２
４）が洗浄油に溶解し、バーナガン（３１）内および燃
料用フレキシブルチューブ（１０）を含む燃料ライン内
はこの残存燃料油（２４）が溶解混入した洗浄油(102）
によって置換される。

【００２１】それから再度パージ用蒸気弁（１９）を開
いて、燃料逆止弁（２３）以降の燃料ラインにパージ用
蒸気（２７）を通気し蒸気パージを行なう。そうする
と、燃料ライン内の洗浄油(102）はアトマイザ（３２）
から炉内（０１）へ噴射され燃焼する。バーナガン（３
１）や燃料用フレキシブルチューブ（１０）等の内壁面
に付着堆積していた少量の残存燃料油（２４）を溶解混
入した洗浄油(102）は、低粘度でかつ残留炭素分も少な
いから、蒸気パージによって殆んどが炉内（０１）に排
出され、バーナガン（３１）内及び燃料用フレキシブル
チューブ（１０）内に付着残存する油量は極めて少な
い。またたとえ残存しても、洗浄油(102）中にはアスフ
ァルテンのような残留炭素分が少ないから、酸化重合反
応によるコーキング物生成が抑制される。

【００２２】パージ用蒸気（２７）による蒸気パージが
終了したら、バーナ入口蒸気弁（１３）を全閉して噴霧
用蒸気（２６）の通気を停止し、常時パージ用蒸気弁(1
07）を全開する。次いで図示されてない点火トーチ火炎
を消火する。常時パージ用蒸気弁(107）を開いたことに
より、燃料逆止弁（２３）および噴霧用蒸気逆止弁（２
２）の出口部に常時パージ用蒸気(110）が極く少量投入
され、炉内（０１）へ排出される。その結果、洗浄油(1
02）を蒸気パージしてから次回のバーナ起動時までの間
に、炉内（０１）の空気がアトマイザ（３２）噴孔から
バーナガン（３１）内や燃料用フレキシブルチューブ
（１０）内に侵入して酸化雰囲気となる事態が防止され
る。なお常時パージ用蒸気弁(107）の後流には常時パー
ジ用蒸気逆止弁(108）および蒸気流量制御用オリフィス
または弁(109）が設けられており、蒸気パージ用蒸気(1
10）の逆流を防止するとともに、その流量を調節する。

【００２３】上記のパージ時間および洗浄油置換時間は
下記のとおりに設定する。まずパージ用蒸気（２７）に
よる第１回目の蒸気パージ時間は、バーナガン（３
１），燃料用フレキシブルチューブ（１０）等の内壁面
に付着してパージ用蒸気によりパージしても除去が困難
な燃料油を除く燃料ライン内の残存燃料油を、パージで
きる時間とする。次に洗浄油による置換（放置）時間
は、バーナガン（３１），燃料用フレキシブルチューブ
（１０）等の内壁面に付着堆積した残存燃料油（２４）
を洗浄油により溶解し、洗浄油中に混入させるのに必要
な時間とする。またパージ用蒸気（２７）による第２回
目の蒸気パージ時間は、内壁面に付着堆積していた残存
燃料油を溶解混在して燃料ライン内に置換されている洗
浄油を、全て燃料ラインから排出し燃料ライン内をパー
ジできる時間とする。そして常時パージ用蒸気(110）
は、上記手順による２回のパージを行なったにも拘らず
燃料油が残存する場合を考慮し、燃料逆止弁以降の燃料
ライン内が酸化雰囲気となることを防止するためのもの
であるから、常時パージ用蒸気(110）による蒸気パージ
は、ボイラ稼働中など、使用できる蒸気がある間は常時
継続して行なう。

【００２４】次に、本実施例における洗浄油置換の効果
を確認するために本発明の発明者等が実施した試験の結
果を表１に例示する。試験方法は次のとおりである。た
だし表１中の試験 No.１だけは、比較例として工程を
省略した。（図２参照） 燃料油（２４）としてＣ重油を燃料用フレキシブル
チューブ（１０）を通してバーナガン（３１）から放出
する。 燃料油元弁を全閉してから、パージ用蒸気（２７）
を通気して燃料ライン内の燃料油をパージする。 洗浄油(102）として軽油を燃料用フレキシブルチュ
ーブ（１０）およびバーナガン（３１）の中に注入し
て、一定時間放置した後、再度パージ用蒸気（２７）に
よりパージする。 燃料用フレキシブルチューブ（１０）を取りはず
し、内部に付着した油を溶剤で洗い落して溶剤脱気後，
油重量を測定するとともに、この油について芳香族炭素
分率を求める。芳香族炭素分率はＣ重油が 0.3１、軽油
が 0.1４であり、軽油の値に近いほど、置換された度合
いが大きいことを示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。 １） 蒸気パージ後に洗浄油をバーナガンおよび燃料用
フレキシブルチューブ等を含む燃料ラインに注入し、そ
れらの内部に付着残存した燃料油を溶解して再度蒸気パ
ージすることにより、残存燃料油の量を大幅に減少でき
る。 ２） 更に少量の蒸気を常時継続して通気することによ
り、バーナガン等の内部が酸化雰囲気になるのを防止で
きるので、残存燃料油の酸化重合によるコーキング物生
成を抑制できる。 ３） この結果、バーナ消火後のバーナガンパージを自
動化でき、従来のようなバーナガンや燃料用フレキシブ
ルチューブ等の人力による清掃が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明方法の一実施例を示す系統図であ
る。

【図２】図２は本発明の効果を試験した方法を説明する
図である。

【図３】図３は従来の油焚きバーナガンパージの一例を
示す系統図である。

【図４】図４は油焚きバーナガンおよび燃料用フレキシ
ブルチューブの一例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

（０１） 炉内 （０２） 炉本体 （０３） バーナ本体 （０４） 火炎 （０５） 燃料ポンプ （０６） 燃料加熱器 （０７） 燃料配管 （０８） 燃料圧調弁 （０９） バーナ入口燃料弁 （１０） 燃料用フレキシブルチューブ （１１） 蒸気元管 （１２） 噴霧用蒸気圧調弁 （１３） バーナ入口蒸気弁 （１４） 蒸気用フレキシブルチューブ （１５） 噴霧用蒸気配管 （１６） 加熱用蒸気圧調弁 （１７） ドレントラップ （１８） 加熱用蒸気配管 （１９） パージ用蒸気弁 （２０） パージ用蒸気配管 （２１） パージ用蒸気逆止弁 （２２） 噴霧用蒸気逆止弁 （２３） 燃料逆止弁 （２４） 燃料油 （２５） 全蒸気 （２６） 噴霧用蒸気 （２７） パージ用蒸気 （２８） 加熱用蒸気 （２９） 燃焼用空気ライン （３０） 燃焼用空気 （３１） バーナガン （３２） アトマイザ （101 ） 洗浄油注入装置 （102) 洗浄油 （103) 洗浄油注入用弁 （104) 洗浄油用逆止弁 （105) 洗浄油配管 （106) 常時パージ用蒸気配管 （107) 常時パージ用蒸気弁 （108) 常時パージ用蒸気逆止弁 （109) 蒸気流量制御用オリフィスまたは弁 （110) 常時パージ用蒸気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡元 章泰 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 開 昭夫 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 大栗 正治 長崎市深堀町五丁目717番地１ 長菱エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 松島 義明 長崎市深堀町五丁目717番地１ 長菱エン ジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料油を圧力蒸気によって霧化し燃焼さ
   せるバーナにおいて、以下の工程ないしを順次行な
   うことを特徴とするバーナガンのパージ方法。 バーナ消火後，燃料逆止弁出口以降の燃料ラインに
   蒸気を通気して残存燃料油をパージする。 燃料油よりも低粘度でかつ残留炭素分が少ない洗浄
   油を上記燃料ラインに注入し，所定時間放置する。 上記燃料ラインに再び蒸気を通気して上記洗浄油を
   パージする。 燃料逆止弁出口および噴霧用蒸気逆止弁出口から微
   量の蒸気を継続して投入する。