JPS62293097A - 熱交換器の自動洗浄方法およびその装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、熱交換器の自動洗浄方法およびその装置にか
かり、特に焼却物として例えば有機物を多く含む汚泥等
を流動乾燥機により乾燥焼却する設備におｔノる熱回収
部となる熱交換器の清掃に適用して最適な熱交換器の自
動洗浄方法Ｊ３よびその装置に関づる。

（従来の技術） 従来、有機物を含む焼却物を焼却してその焼却排ガスを
回収し、この廃熱を回収して高温化した空気を乾燥機内
に導入して、燃料となる有は質の水分を乾燥機内におい
て蒸発させ、以後の焼却に供するようにする焼却設備が
ある。

上記の場合、廃熱を回収するに用いられる熱交換器の伝
熱面に焼却排ガス中に含まれるダスト類が付着し、これ
が堆積するため熱の回収効率が茗しく低下することにな
る。このように熱交換器の伝熱面にダスト等が付着堆積
した場合にはこれを除去することが必要となるが、従来
では蒸気または空気等を使用した媒吹き装置が用いられ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに上記従来の清掃手段では、伝熱而の狭い熱交換
器の場合、良好な清掃を行なうことができず、また付着
力の強いダストの場合には落ちないので、操業を一時中
断し、熱交換器の伝熱面を機械的クリーナにより清掃す
ることが必要となり、その結果稼働効率を低下さＵると
いう問題があった。これは高温ガス発生装置としてボイ
ラを用いた場合も同様の問題がある。

本発明は上記従来技術の問題点に着目し、これを改善す
ることを目的としてなされたもので、設備による操業を
停止することなく熱交換器内の伝熱面の清（品を行なう
ことのできる熱交換器の自動洗浄方法およびその装置を
提供するにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するため、本願の第１番目の発明は、８
潟ガスを熱交換器に導入し、この高温ガスとの熱交換に
より生成された蒸気または加熱空気等の高４流体により
焼却物を予備乾燥するに際し、熱交換器の出口温度に対
する乾燥機の出口温度を検出して熱交換器の交換効率の
低下を検出し、この検出結果により熱交換器の上方部か
ら内部に粒体を噴射してダスト等が付着している熱交換
器の伝熱面に衝突させることによりこれを除去し、この
伝熱面の清掃に関与した粒体を熱交換器の下部から回収
して熱交換器の上部へ循環させ、再使用に供づることを
特徴とする熱交換器の洗浄方法であり、第２番目の発明
は、上記方法を実施するに直接使用する洗浄装置であっ
て、高温ガス発生諒と、この高温ガス発生象からの高温
ガスにより低温流体を加熱して乾燥用１３潟流体を生成
づる熱交換器と、汚泥等の燃焼物を投入し前記乾燥用高
温流体を導入してこれを干渉させる乾燥様とを有する焼
却設備において、前記熱交換器の上部に該熱交換器の伝
熱而に向けて粒体を噴Ｉ、Ｆ！する粒体噴射弁と、前記
熱交換器の下底部にあって沈降した粒体を剥離付￥ｊ物
とを比重差によって分餡後比車の大きい洗浄用粒体のみ
を排出する粒体排出装置と、この排出装置から排出され
る粒体を前記粒体噴射弁に還流させる還流経路とを備え
、前記粒体噴射弁は、熱交換器の出口温度と乾燥はの出
口温度との温度差が一定値を超えたとき開弁するように
したことを１４微とするものである。

（作　用） 上記の構成により、熱交換器から乾燥機に導入される高
温ガスの温度（熱交′ＩＡ器出り温度）が設定値より高
く、乾燥機から排出される乾燥済のガスの温度（乾燥機
出口温度）が設定値より低いことを条件として熱交換器
内に粒体が噴射され、伝熱用煙管の外周面等ダストが付
着している面に衝突させることにより、ダスト専の付肴
物が除去される。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明する。

図において１は焼却炉、２は熱交換器、３は乾燥様を示
している。

焼却炉１はサイクロン型のもので、通常のサイクロンと
同様に中心部に燃焼ガスと焼却灰とを分離可能とする耐
熱鋼製の内筒４を有し、焼却炉１の上方側部には起動時
に用いられる助熱バーナー５が焼却炉１の接線方向に向
は設けられている。

焼却炉１の燃焼ゾーンとなる直胴部乃至円錐部の側壁に
は、１１ｉ５環用送風農６の吐出側に連通する二次、三
次、四次の燃焼用空気供給ロア、７２゜７３が接線方向
にかつ縦列に設けられており、このうら供給ロア　、７
　への空気供給管８．９中には空気量制御モーター０．
１１により開閉が制御される空気量調整弁１２．１３が
設けられている。

上記空気供給ロア１．７２．７３に対向する側壁には、
二次空気供給ロア１と三次空気供給［１７３との間、お
よびそれより下位にそれぞれＷｌｌｆｆ検出器１４．１
５．１６が配設されてＪタリ、各ゾーンにおｔプる燃焼
温度を検出するようになっている。これら各温度検出器
１’ｌ、１５．１６の検出温度により図示しない制御部
を通じ前記空気ｖＢ調整弁１０．１１の開度を調整して
供給される空気量が制御される。また温度検出器１４の
検出温度によりバーナ制御モーター７を通じ助熱バーナ
ー５の燃料供給♀を制ｔ７ｆｌ　’ｌるようになってい
る。

焼却炉１の下端の開口部は、灰排出用「１ツクバルブ１
８を介して灰排出用コンベア１９上に臨上せられており
、このコンベア１つの末端は灰加湿用混合機２０の始端
に臨ませられている。焼却炉１から排出される燃焼灰は
、この加湿用混合償２０において加湿器２１から加湿さ
れてその末端から排出される。

熱交換器２は、熱交換器本体２２の内部に蛇行バッフル
板２３が下部から上部にかけて配設され、このバッフル
板２３の入口部２３Ａは前記二次、三次空気供給管８．
９に連通され、同出口部２３Ｂは乾燥様３の下部に接続
されている。前記入口部２３Δの近傍には燃焼用空気取
入管２４が接続されており、この取入管２４の空気取入
口２５と取入管２４の接続部２４Ａとの間には流量調整
弁２６が介装されている。

熱交換器本体２２の上部には熱交換器用高温排ガス受入
箱２７があり、この受入箱２７には熱交換器伝熱用煙管
２８．２８・・・が接続されており、これら煙管２８．
２８・・・は熱交換器本体２２内に！Ｉ！設されている
。また上記受入箱２７は、前記焼却炉１の内筒／ｉｉ道
２９を介して連通されている。

前記Ｑ温排ガス受入箱２７の上部には、ロータリー弁構
造の粒体噴射弁３０が設けられており、この噴射弁３０
には複数本の粒体分配用配管３１゜３１・・・が接続さ
れていて、各伝熱用煙管２８゜２８・・・に向は粒体を
噴射するようになっている。

この粒体としては、管内付着ダストより比重の大きい砂
その他これに類する粒状物が用いられる。

熱交換器本体２２の下部には、漏斗状の沈降分１１１１
１ＷＩ３２が連設されており、この沈静分離槽３２の下
部の間口部は、分離された粒体を１ｊ￥出するスクリコ
ーコンベアＦＭ　Ｎの粒体搬送コンベア３３に臨ませら
れている。なおこの沈静分離４３２には、図示しないが
適宜粒体を補充Ｊるための粒体補充口が設けられる。

このコンベア３３の末端は、粒体輸送用ガスと粒体とを
ロックするロータリーバルブ構造のロックバルブ３４を
介して粒体輸送用送風１１３５から熱交換器本体２２の
上部の粒体噴射弁３０に連通ずる粒体還流配管３６に接
続されている。

一方、熱交換器２の排気口３７に【４配管３８が接続さ
れ、この配管３８は、前記熱交換器２と同様な構成を有
する熱交換器３９を通り、弁４０を介して排風機４１の
吸込側に接続されている。この排風機４１の出口は、排
ガスを浄化する洗浄器４２へ接続されている。

また、前記配管３８の送風用ガス取出口４３には、前記
粒体輸送用コンベア３５の入口側に連通ずる配管４４が
接続されている。なお、図において４５はガス洗浄用循
環ポンプ、４６は排気筒、４７は循環ガス洗浄水槽、４
８は排出管である。

乾燥機３は竪型の流動式乾燥機であって、内部下底部に
は被乾燥物である有機物を含む汚泥等の破砕および流動
上昇気流を発生させる一対の風車４９．４９が回転駆動
自在に設けられ、この風車４９．４９の直上位置の側壁
には前処理後の汚泥を乾燥機３へ送入する押込みコンベ
ア５０が接続されており、この押込みコンベア５０には
高水分汚泥と乾燥粉体とを混合して前処理を行なう混合
撹拌機５１が接続されている。

乾ｆｉｔ１１３の上方部−側には出口配管５２が接続さ
れ、この配管５２は、乾燥機３において乾燥された粉体
とガスを分離するサイクロン５３の上方部に接続されて
おり、このサイクロン５３の下部出口側には、乾燥粉体
を混合撹拌機５１の燃料用として送る循環用送ｆｆ１機
６の出口配管５４とに分配するダンパ５５がロータリー
ロックバルブ５６を介して接続されている。また、前記
サイクロン５３の上部は循環用送風機６の吸入側に配管
５７により弁５８を介して連通され、この配管５７は前
記熱交換器３９内のバッフル板５９を右している。なお
６０は撹拌混合機５１へ汚泥を供給づる汚泥人口を示し
ている。

熱交換器２の排気配管３８には、熱交換器出口温度検出
器６１が、乾ｆｉ機３の出口配管５２には乾燥機出口温
度検出器６２がそれぞれ接続されており、熱交換器出口
温度が設定値より畠く、乾燥機出口温度が設定値より低
い場合に、ブ［１グラム設定器６３の出力Ｐにより粒体
輸送用送風機３５、粒体搬送コンベア３３、ロックバル
ブ３／ｌ１粒体噴射弁３０をそれぞれプログラムにした
がって自動的に動作させるようになされている。上記温
度検出器６１．６２は、熱交換器出口温度検出器６１の
上限設定１１ａ（指示調節計〉と、乾燥機出口温度検出
器６２の下限設定値（指示調節計）との双方がオンする
ことによって機器をシーケンス動作させるものが用いら
れる。

つぎに本発明の作用を上記実施例の構成にしたがって説
明する。

高水分汚泥は、汚泥人口６０から撹拌混合機５１へ送り
込まれる一方、乾燥機３）らサイクロン５３およびロー
タリーロックバルブを経て乾燥粉体の一部が分配ダンパ
５５を通じて送入され、ここで両者が混合撹拌されて押
込みコンベア５０から乾燥ぼ３の下部へ押込まれる。

一方、焼却炉１において発生する高温の排気ガス【、上
、煙道２９を通って熱交換器２の受入箱２７内に送られ
、伝熱用煙管２８．２８・・・を通って排気口３７から
排風機４１により吸引される。

この伝熱用煙管２８．２８・・・の熱で、この間を通る
バッフル板２３内の空気が加熱され、高温とされた空気
が乾燥Ｒ３の下部に導入されて風車４９．４９の回転に
より上昇する間に、乾燥機３内に投入された汚泥が流動
して乾燥が行なわれる。

上記のようにして乾燥が行なわれる間に、伝熱用煙管２
８．２８・・・の内面にダスト類が付着し、これが堆積
されると熱交換効率が低下してくる。

こうむると乾燥機３に導入される乾燥用ガスの温度が低
くなり、乾燥後に乾燥機３から排出されてサイクロン５
３に向かう排出ガスの温度が低下し、熱交換器２の排気
口３７から出たガスの温度は熱交換による温度低下が少
ないため、熱交換器出口温度は設定値より高くなる。

このように乾燥機出口温度が設定値より低く、熱交換器
出口温度が設定値より高くなったことを乾燥機出口温度
検出器６２および熱交換器出口温度検出器６１が検出す
ると、プログラム設定器６３が作動してその動作信号Ｐ
により粒体輸送用送屈機３５、粒体輸送用コンベア３３
、ロックバルブ３４、および粒体噴射弁３０が作動して
、沈降分１１１槽３２に沈降しているかまたは予め）−
入されている粒体が粒体輸送用コンベア３３からロック
バルブ３４を経て粒体還流管３６に入り、粒体輸送用送
風機３５からの循環ガス流に乗って粒体噴射弁３０へ送
られ、分配用配管３１．３１・・・を通じて受入箱２７
から粒体が伝熱用煙管２８゜２８に付着堆積されたダス
ト等の付着物に衝突し、これらの付着物がはたき落され
る。

付着物を払い落した粒体、およびダスト等の付着物は共
に沈降分離槽３２に沈降し、軽いダストは排風機４１に
より配管３８を通じて吸引され、洗浄器４２で清浄化さ
れた空気のみが排気筒４６から大気中に放出される。ダ
ストは洗浄水槽４７へ入り、沈澱されて回収される。沈
降分１１［ｆｆ１３２の底部に沈降した粒体は、再び粒
体輸送コンベア３３、ロックバルブ３４、粒体還流管３
６を通じて粒体噴射弁３０へ送られ、循環使用される。

燃料となる被乾燥物の乾燥に供されて乾燥機３から排出
された臭気のあるガスは、サイクロン５３により乾燥粉
体と分離されて循環用送風機６に吸引され、焼却炉１へ
二次、三次空気として供給されて燃焼脱臭される。その
ため焼却炉１においてＮｏ　　の発生もｖＩ環ガスの温
度の制御にＪ：つで低下される。

サイクロン５３で分離された乾燥粉体は、分配ダンパ５
５を通って混合撹拌灘５１へ送られ、汚泥入口６０から
供給される汚泥と一緒に混合撹拌されて押込みコンベア
５０を通じ乾燥機３の下部内に送り込まれる。

なお、図示実施例においては、熱交換用の高温ガスに焼
却炉１の排ガスを利用した場合について説明したが、高
温ガス発生源をボイラとした場合であってｂ本発明をそ
のまま適用することができ、本発明の技術思想に包含さ
れることはもちろんであり、また各部の構成についてｂ
図示実施例に限定されるものでは＜ｒいことはｂちろ／
υである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、高温ガスとの熱
交換により生成された高温流体により焼却物を予備乾燥
するものにおいて、熱交換に供される面に付着するダス
ト類を粒体の吹付【プにより払い落すとともに、払い落
しに供された粒体を比隣分離して再使用するようにし、
かつこの吹付けを熱交換器の出口温度および乾燥様の出
口温度の変化に基づいて行なうようにしたことにより、
稼動中であっても熱交換に供せられる面に付着するダス
ト類を除去し得て熱交換効率を常に一定に保つことがで
き、また粒体の吹付けによりダストを払い落すので、構
成部材を損傷させることがなく、しかも隅々まで完全に
除去することができる。特に稼動中に清掃が行えるので
、従来のように操業を中断して停止させる必要がなく、
作業能率を大幅に高めることができ、しかも粒体には砂
を用いることができるので極めて安価な維持費ですむな
どの種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の一実施例を承り構成図である。 １・・・焼却炉、２・・・熱交換器、３・・・乾燥機、
５・・・助熱バーナー、６・・・循環用送風］、７・・
・燃焼用空気供給口、１４，１５．１６・・・温度検出
器、１７・・・バーナ制御モータ、２２・・・熱交換器
本体、２３・・・蛇行バッフル板、２５・・・空気取入
口、２７・・・熱交換器用高温排ガス受入箱、２８・・
・煙管、２９・・・煙道、３０・・−粒体噴射弁、３１
・・・分配用配管、３２・・・沈降分離槽、３３・・・
粒体搬送コンベア、３５・・・粒体輸送用送風機、３６
・・・粒体還流管、３７・・・排気口、４１・・・排風
機、４２・・・洗浄器、４３・・・粒体取出口、／Ｉ９
・・・風車、５０・・・押込みコンベア、５１・・・混
合撹拌機、５３・・・サイクロン、５５・・・分配ダン
パ、６１・・・熱交換器出口温度検出器、６２・・・乾
燥機出口温度検出器、６３・・・プログラム設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温ガスを熱交換器に導入し、この高温ガスとの熱
   交換により生成された蒸気または加熱空気等の高温流体
   により焼却物を予備乾燥するに際し、熱交換器の出口温
   度に対する乾燥機の出口温度を検出して熱交換器の交換
   効率の低下を検出し、この検出結果により熱交換器の上
   方部から内部に粒体を噴射してダスト等が付着している
   熱交換器の伝熱面に衝突させることによりこれを除去し
   、この伝熱面の清掃に関与した粒体を熱交換器の下部か
   ら回収して熱交換器の上部へ循環させ、再使用に供する
   ことを特徴とする熱交換器の自動洗浄方法。 ２、前記高温ガスに、焼却炉から排出される排ガスを用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱
   交換器の自動洗浄方法。 ３、前記熱交換器がボイラであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の熱交換器の自動洗浄方法。 ４、高温ガス発生源と、この高温ガス発生源からの高温
   ガスにより低温流体を加熱して乾燥用高温流体を生成す
   る熱交換器と、汚泥等の焼却物を投入し前記乾燥用高温
   流体を導入してこれを乾燥させる乾燥機とを有する焼却
   設備において、前記熱交換器の上部に該熱交換器の伝熱
   面に向けて粒体を噴射する粒体噴射弁と、前記熱交換器
   の下底部で比重の大きい洗浄用粒体と比重の小さい剥離
   付着粒体物とを沈降分離させたのち粒体のみを取出す粒
   体搬出装置と、この搬出装置から搬出される粒体を前記
   粒体噴射弁に還流させる還流経路とを備え、前記粒体噴
   射弁は、熱交換器の出口温度と乾燥機の出口温度との温
   度差が一定値を超えたとき開弁するようにしたことを特
   徴とする熱交換器の自動洗浄装置。 ５、上記高温ガス発生装置が焼却炉であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項に記載の熱交換器の自動洗浄
   装置。 ６、前記粒体噴射弁がロータリバルブで構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の熱交換
   器の自動洗浄装置。 ７、前記乾燥機は流動乾燥機であり、燃料となる有機物
   を含む高水分汚泥等を下部から供給し、前記乾燥用高温
   流体を下部から供給する構造を有する特許請求の範囲第
   ４項に記載の熱交換器の自動洗浄装置。 ８、前記高温ガス発生装置がボイラのバーナーであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の熱交換器
   の自動洗浄装置。