JPS58203389A - 廃熱回収装置 - 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】 本発明は各種燃焼炉から発生する燃焼排ガスから有効に
熱回収するシステムに関するものである。

さらに詳細には、例えば、工業用加熱炉やディーゼル機
関等から排出される高温の燃焼排ガス中に固定羽根付伝
熱管群を設け、高温の排ガ’＋−事情の悪化等に伴ない
、種々の省−ネ・・ギ一対策が実施され成果を上げてき
てはいる。その一方法として廃熱ボイラーを設けること
が広く採用されているが、より効果的に熱回収するため
の努力がまだまだ必要である。

そこで、本発明の熱回収装置における廃熱ボイラーは、
熱回収効率を上げるために、煙道の一部分に設けられた
熱交換室内に多数の伝熱管を配し、該容管の外周に固定
羽根を固着し、伝熱面積を拡大し、排ガスとの接触量を
増大するように改良している。しかしながら、このよう
なタイプの廃熱ボイラーにおいては、前記固定羽根に付
着する燃焼残渣等のダストがその熱交換効率を低下させ
るし、また伝熱管の腐蝕による寿命の短縮となる等の要
因になるため、前記ダス）’（ｌ−付着しないようにし
たり、付着物の効伝熱管外表面に堆積する付着物の除去
方法としては、蒸気または空気のブローによるもの、水
洗によるもの、給水停止で管の温度上昇によるもの、管
の振動によるもの等が知られているが、付着物にも乾性
と粘着性のも□のとがあっていずれも両方を効果的に充
分除去できるものはなく、したがってたびたび付着物の
除去を必要とするため、連続的に蒸気を発生させるとと
はできなかったものであった。

例えば、蒸気によって固定羽根等に堆積した燃焼残渣を
除去する場合、蒸気を吹きつけると、当然のことながら
その周辺における雰囲気温度は低下し、硫酸ミストが発
生し、伝熱管外表面からの腐蝕が起こるので、その蒸気
使用量が制限され、したがって付着物の除去も完全には
出２−士も満足するものではなかった。

本発明は以上のような従来の欠陥事情に鑑み廃熱ボイラ
ーを備え付けた廃熱回収装置において、その付着物除去
効果を高めるとともに、その効果の存続を長らかしめる
事により、運転を停止することもほとんどなく連続的に
安定した高圧蒸気を発生させ、高温排ガスからの熱回収
効率を著しく高めるようにした熱回収システムを提供す
るものである。

すなわち、伝熱管外表面に固着した固定羽根の付着物除
去をする場合、気水分離ドラムからの循環熱水の一部を
取出し、高圧蒸気に混合して、ノズルｕｉｔ＝によるブ
ローによって付着物を除去するようにしたものである。

排ガス中に混在している重油燃焼残渣は主成分としては
、ＳＯ３、Ｎａ２０および■２０５等であり、その他の
成分としては５ｉ０２　、　ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３および
ＮｉＯ等からなっていて腐蝕性固着物となるが、特にＮ
ａ塩が介在すると溶融点の非常に低いしかも伝熱面に粘
着しやすい塩類を形成するし、Ｓｏ。

やＳＯ３と反応して、　　Ｎａ２　ＳＯ４を形成し還元
剤が在存すると著しく腐蝕性を発揮し、さらに■２０５
はこれらに作用して相乗的な腐蝕作用を起すことが知ら
れ、また排ガス温度が７００℃前後では伝熱管外表面へ
の堆積が多くなり、　一方１５０℃前後では髄酸凝縮発
生等が知られている。これらのなかで、伝熱管内表面に
おけるスケール付着防止対策としてＰＨＩＯ〜１２程度
のアルカリ性循環水が使用されるものであるが、該循環
熱水を利用し、上記種々の制限を克服して優れた付５− 着物除去効果を得ることができたものであり、特に該循
環熱水にリン酸塩が添加されるとその効果は着るしく上
昇することもわかった。

これらの理由については、燃焼残渣中にアルカリに対し
易溶性の物質が含まれ、アルカリ性ミストが吹きつけら
れた結果、燃焼残渣の結合力が減少せしめられ、蒸気に
よるブロー効果が助長され、また付着物防止保護膜をも
形成する−いよ、え、わ、う８．ヮ７□。やゆ、ついて
は燃焼残渣堆積の大きな原因である静電結合゛力を弱め
るためであろうと考えられる。また、従来のごとく蒸気
になるブローにおいては、雰囲気温度の低下にともなっ
て硫酸ミストの発生が生じ、配管腐蝕問題があったが、
本発明のごとくアルカリ水溶液を噴霧することにより、
硫酸ミストによる腐蝕は完全に防止できるものである。

以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

ｌは廃熱ボイラ一本体部であり、両端に排ガ６一 ス入口２および排ガス出口３が設けられ、廃熱ボイラ一
本体部の内部には多数の循環熱水加熱用伝熱管４が群を
なして配設され、図に示していないが各々の伝熱管４に
は多数の固定羽根が管外周表面に固着されている。これ
ら伝熱管群は廃熱ボイラ一本体部への入口管５と出口管
６コ７と、循環熱水配管１３および１３°を介して気水
分゛−鴛ドラム７と連結されている。すなわち、循環か
ら配管１３′を通って気水分離ドラム７に還流される。

この高圧蒸気は気水分離ドラム７で循環熱水と高圧蒸気
に分離され、高圧蒸気は配管９から他のプロセスへ送ら
れる、また一部はスートブロー用高圧蒸気として配管１
０を通って、蒸気量調節弁１２で調節され・、必要に応
じて、各スートブロー用ノズル部１１へ供給される。

一方循環熱水の一部は配管１４を通って調節弁１２°で
熱水量を調節され、必要に応じて、各スートブロー用ノ
ズル部１１へ供給される。

なお、給水については、硬水軟化装置２０と薬液注入装
置１５によシ、それぞれアルカリ性処理とリン酸添加を
行ない、給水予熱用蒸気配管１６よりの蒸気で給水子熱
部１８において、温水化し、気水分離ドラム７に給水ポ
ンプ１９．６循環熱水の一部を配管１４を介して、図に
示していないが、廃熱ボイラ一本体部の排ガスの入口と
出口部で排ガス温度を計測し、排ガス温度差を検出し、
該検出値が設定された値より小と々つた場合、熱交換効
率が燃焼残渣の堆積によシ低下したものとして、運転中
自動的に、蒸気量、循環熱水量を調節する調節弁がそれ
ぞれ開き、前記固定羽根付伝熱管外表面に向けて、吹き
つけられるよう、、にして、付着物の除去を行うもので
ある。なお黴缶水の水面によって給水も自動的に調節で
きるようになっている。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特に
リン酸塩溶ｆを含むアルカリ性高圧熱水混合蒸気をパー
ジし、伝熱管外周の固定羽根に堆積している燃焼残渣付
着物を極めて簡単な操作のみで除去でき、しかも前述し
たように、付着物自身の堆積もしにくくなり、ために固
定羽根への吹きつけ頻度も減少し、廃熱ボイラーの運転
停止をして分解掃除をする回数も激減して長期連続稼動
を可能ならしめ、パージ中も運−転状況の変動を少々く
でき、廃熱回収効率をもであり、稼動率および熱効率の
向上を達成しただけでなく、伝熱管外周表面と固定羽根
の腐蝕を防止し、廃熱ボイシーの補修費を減少させると
ともに、寿命も伸ばすことができるという数数の優れた
卓効を奏し傅たものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の廃熱回収システムの実施概要を示す説明
図である。 ９− ト・・廃熱ボイラ一本体部、２・・・燃焼排ガス入口、
３・・・燃焼排ガス出口、４・・・循環熱水加熱用伝熱
管、５・・・循環熱水入口管、６・・・循環熱水出口管
、７・・・気水分離ドラム、８・・・循環ポンプ、９・
・・高圧蒸気管、１０・・・スートブロー用蒸気配管、
　　ＩＩ・・・スートブロー用ノズル部、１２・・・ス
ートブロー蒸気調節弁、１２°・・・スートブロー熱水
調節弁、１６・・・給水予熱用蒸気配管、１７・・・安
全弁、１８・・・給水子熱部、１９・・・給水ポンプ、
２０・・・硬水軟化装置、特許出願人　　セントラル硝
子株式会社１０−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼炉から発生する燃焼排ガスの流路に設けられ
   た熱交換室と、該熱交換室内に多数の固定羽根を固着し
   た伝熱管を配した伝熱管群と、循環熱水と蒸気に分離す
   る気水分離ドラムと、これらを連結する配管と、さらに
   前記固定羽根付伝熱管外表面に向けて配設した吹きつけ
   用ノズル部とからなるボイラー設備を備え付けた廃熱回
   収装置を構成し、前記循環熱水の一部を高圧蒸気と混合
   し、伝熱管外表面および固定羽根に吹きつけて付着物を
   除去するようにしたことを特徴とする廃熱回収システム
   。
2. （２）　　循環熱水にリン酸塩を添加するようにしたこ
   と全特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の廃熱回収
   システム