JPS5928813B2 - 廃熱ボイラのダスト付着防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 セメントプラントにおいて、サスペンシヨンプレヒータ
から排出される廃ガスは、比較的低熱源ではあるが廃ガ
ス量が膨大であるため、この廃ガスの顕熱を回収するた
めに廃熱ボイラが設けられる。

ガス中には多量の微粉ダストを含み、これがボイラの伝
熱管に付着堆積して熱伝達を阻害し、ボイラの性能を著
しく低下させていた。伝熱管に付着したダストは、スー
トブロワおよびハンマリング装置の併用によつて除去す
るが、スートブロワは構造上ダスト除去範囲が限定され
、また伝熱管に凝集付着したダストを粉粒体の状態にし
て飛散させるので、後部伝熱面への再付着あるいはスー
トブロワ作動時の瞬間的なダスト濃度の上昇で、後置の
誘引送風機に達するダストの量が急増し、過電流が流れ
、トリップしてプラントの操業が停止するなどの欠点が
あつた。

また、スートブロワは噴射媒体として圧縮空気または蒸
気を使用するので、廃熱ボイラの発生蒸気で発電プラン
トを構成する場合は、プラント効率を低下させることに
もなる。

さらに、従来のハンマリング装置は、伝熱管の中央部に
設置されているので、現地組立が出来ないため工場で管
群を一体化する必要があり、伝熱管群が大型化すると、
工場から現地までの輸送、現地での据付および保守点検
が難かしい、などの欠点があつた。

本発明は、上記スートブロワの使用頻度と設置台数の削
減、伝熱管群の輸送、据付および保守点検を容易にする
ことを可能とした廃熱ボイラのダスト付着防止装置を提
供することを目的とするものである。

まず、従来のセメントプラントに組込んだ廃熱ボイラに
ついて第１図で説明する。

１は廃熱ボイラ、２はサスペンシヨンプレヒータ、３は
誘引送風機である。

サスペンシヨンプレヒータ２から排出される３８００〜
４００℃の排ガスは、廃熱ボイラで約２５０℃まで冷却
され、誘引送風機３を経て後置の設備に流入する。サス
ペンシヨンプレヒータ２から排出されるガス中のダスト
は５μ以下のものが９５％を占める微粉状で、凝集性が
強く、たとえば通ガス後放置状態（ダスト除去装置が作
動しない状態）では、数時間で吊下げ式蛇管型伝熱管４
の円周の全長に亘つて付着堆積し、伝熱面の汚れにより
熱貫流率が著しく低下して、所定のボイラ性能が得られ
なくなるとともに、ダストの付着によつてガス通路が狭
くなり、ガス流速が増し、ボイラ内での通風損失が増大
するため、後置の誘引送風機の機能を阻害する。このた
め、伝熱管群に付着したダストは一般にスートブロワに
よつて除去されるが、構造上ダスト除去範囲が限定され
、伝熱管全面に亘つてダストを完全に除去することは不
可能で、かつ局所的に除去されたダストは粉体状になる
ため、ガス流れに随伴され、後部の伝熱面に再付着する
などの欠点がある。これを補うためにハンマリング装置
を併用する。第２図〜第５図は従来の吊下げ式伝熱面に
採用されているハンマリング装置の一例である。吊下げ
式蛇管型伝熱管４に付着するダストを除去するために、
ハンマ１０の衝突エネルギーを中間軸９を介して連結軸
５に伝達する。連結軸５は支持板６に溶接固着されてお
り、当板８を介して一ロー本の伝熱管に衝撃エネルギー
が伝達され振動させることにより、付着ダストが剥離し
、ホツパ１６に自然落下してコンベア１７で排出される
構造となつている。また、めがね形間隔片７は、伝熱管
のガス流れ方向の管配列の乱れを防止するために設けら
れる。このような従来のハンマリング装置では、伝熱管
の中央部に連結部が設置されているため、現地組立が不
可能となり、工場取付が必要となる。

したがつて、連結金具によつて、伝熱管が工場で一体化
されるため、伝熱管群が大型化した場合、輸送制限およ
び据付時の重量，寸法などに支障を来たす。さらに、連
結部が伝熱管の中央部にあることにより、ダストが付着
堆積し易くなつていること．および連結部に人が近づけ
ないことにより、修理，検査などの保守点検ができない
ということが最大の欠点である。つぎに本発明の実施例
について、第６図〜第９図によつて説明する。

伝熱管４のベンド部下端に当板８を介して管配列ピツチ
設定金具１２を垂設する。連結軸５に付着する突片１３
の間にそれぞれ前記の設定金具１２を挿着し、現地にて
固定する。吊下げ伝熱管のガス流れ力向の管配列ピツチ
の乱れ防止用として固定軸１４および止め金１５を設け
る。なお、第６〜第９図は基盤目配列の場合を示すが、
千鳥配列の構造を第１０〜第１４図に示す。つぎに本発
明装置の作用および効果について説明する。

伝熱面内を流れるガスは、その通路内にスートプロワの
噴射管、ハンマリング装置の連結軸、支持板、および間
隔片などが全くないので、均一な流れの態様が実現され
る。

このようにして伝熱面内を流れるガスに随伴されてきた
ダストは第１４図に示すように、ダストの堆積Ｓはガス
流れ方向Ａに沿う方向に成長する。一万、連結軸５に与
えられるハンマ１０による衝撃は、方向Ａに対して直角
の方向Ｒを指向して与えられ、そのため堆積Ｓを伝熱管
表面から振り落とすに際してのモーメントが大となり、
能率のよいダスト除去が行われる。

また、各伝熱管ベンド部下端の位置高さを第１２図例お
よび第１３図例のように一つ置きの段違いに配置すると
、ベンド部下端高さが同じ場合（第１０図および第１１
図）よりダストによるブリツジ生成現象を防止すること
にきわめて有効である。

第１５図は、吊下げ型伝熱管の上下方向に対するハンマ
リング装置の打撃位置と伝熱管に誘起される加速度の関
係を示したものであるが、発明者等の実験によると、同
じ衝撃エネルギーで比較して、管長の中央と下端とでは
、下端に打撃を与えた方（図中実線で示す曲線ｗ）が、
中央を打撃した場合（図中破線で示す曲線ｖ）よりも、
伝熱管に生じる加速度が大きいことが判明し、ダストの
除去効果が大きいことが確認された。

本発明は、吊下げ式伝熱管のベンド部下端に管配列ピツ
チ設定金具を垂設し、この設定金具の間に連結軸を介装
固着し、この連結軸に衝撃力を与えることにより、伝熱
管を振動させることによつて、伝熱管に付着堆積しよう
とするダストを凝集状態のま＼管全長に亘つて均一に剥
離・落下させることができるので、付着ダストの再飛散
がなく、後置設備への悪影響もなく、かつ、スートプロ
ワの使用頻度の減少と設置台数の削減が可能となり、輸
送費，建設費および運転動力費が低減される効果をも奏
するものである。

本発明の装置を、セメントクリンカー日産８，０００ト
ンのサスペンシヨンプレヒータの廃ガスの熱回収用とし
て使用した実施例の概要を述べる。

本廃熱ボイラの形状は、高さ７．５ｍ，巾４．３ｍ，奥
行１４ｍで、大型の吊下げ式伝熱管が内蔵されたものが
２基並列に配置されている。

本ボイラにより、廃ガスはボイラ入口で約３８０℃のも
のが約２５０℃に冷却され、圧力１９ｋｇ／ＣｄＧで温
度３５０℃の蒸気が毎時４０トン回収されている。この
廃熱ボイラには本願のダスト除去装置を４基設置してお
り、運転開始後スートプロワは、全く使用せずに約３ケ
月経過しているが、ダストの付着堆積は全く見られず、
当初の性能を維持しており、本願装置の良好な運転実績
を得ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は廃熱ボイラの使用態様を示すプラント配置図、
第２図は従来の廃熱ボイラのダスト付着防止装置の正面
図、第３図はその側面図、第４図はその要部の拡大断面
図、第５図は第２図中の要部を拡大して示す図、第６図
は本発明装置の一実施例の正面図、第７図はその側面図
、第８図はその要部の拡大正面図、第９図はその側面図
、第１０図および第１２図はいずれも本発明装置のそれ
ぞれ異なる実施例における要部の拡大正面図、第１１図
は第１０図の部分を側面から見た図、第１３図は第１２
図の部分を側面から見た図、第１４図は本発明装置の伝
熱管の配列に関する説明図、第１５図は本発明装置の特
性を説明するためのグラフ線図である。 １・・・・・・廃熱ボイラ、４・・・・・・吊下げ式蛇
管型伝熱管、５・・・・・・連結軸、６・・・・・・支
持板、８・・・・・・当板、９・・・・・・中間軸、１
０・・・・・・ハンマ、１２・・・・・・管配列ピツチ
設定金具、１３・・・・・・突片、１４・・・・・・固
定軸、１５・・・・・・止め金。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吊下げ式蛇管型伝熱管で構成される廃熱ボイラにお
   いて、該伝熱管のベンド部下端に管配列ピッチ設定金具
   を垂設し、該設定金具の間に連結軸を介装固着し、この
   連結軸に衝撃力を与えることによつて伝熱管を振動させ
   るようにしたことを特徴とする廃熱ボイラのダスト付着
   防止装置。