KR102403110B1 - 수트 블로워 장치 및 보일러 - Google Patents

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Abstract

횡배치의 전열관(21)이 상하 방향으로 적층된 전열관(21)을 횡방향으로 복수열 나열한 뱅크(7 내지 10)를 향하게 하여, 분무 매체를 분사하여 재를 제거하는 수트 블로워 장치(31b)이며, 블로워 노즐(32)이, 뱅크(7 내지 10) 상방과 하방에서 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 전열관(21)은 핀(23b)을 구비한 핀을 갖는 전열관(21)이고, 뱅크(7 내지 10) 상방의 블로워 노즐(32b1)과 뱅크(7 내지 10) 하방의 블로워 노즐(32b2)이 수평면 내에 있어서 서로 어긋난 위치를 이동하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수트 블로워 장치(31)에 의해, 전열관의 전체의 재를 제거할 때에, 재를 제거하는 효율의 저하를 억제하면서, 전열관의 마모를 억제한다.

Description

수트 블로워 장치 및 보일러
본 발명은, 전열관에 부착된 재를 제거하는 수트 블로워 장치 및 수트 블로워 장치를 구비한 보일러에 관한 것이다.
석탄을 분쇄한 미분탄 등의 고체 연료 입자를 연소시키는 보일러에 있어서, 전열관에 부착된 재를 제거하는 수트 블로워에 관하여, 하기의 특허문헌 1 내지 4에 기재된 기술이 공지이다.
특허문헌 1(일본 특허 공개 제2007-183069호 공보)에는, 분무 매체를 분무하는 분무 노즐을 갖는 수트 블로워에 있어서, 전열관(8)끼리의 간극에는, 대경의 분무구로부터 분무 매체를 분무하고, 전열관(8)의 관면(표면)에는, 소경의 분무구로부터 분무 매체를 분무함으로써, 전열관(8)의 재를 제거하면서, 분류에 말려들어간 재에 의한 애시 에로전에 의해 전열관(8)이 마모되는 것을 저감하는 기술이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 구성에서는, 전열관(8)으로서, 핀이 마련되어 있지 않은 나관이 사용되는 구성이 기재되어 있다.
특허문헌 2(일본 특허 공개 제2001-132934호 공보)에는, 보일러의 화로(100)에 있어서, 과열기(54)나 증발기(55), 절탄기(56) 등의 전열관군으로 구성된 열교환기에 대하여, 재를 제거하는 수트 블로워가 다수 설치된 구성이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2007-183069호 공보(「0004」-「0008」, 도 2, 도 4) 일본 특허 공개 제2001-132934호 공보(「0002」-[0006], 도 7) 일본 특허 공개 제2002-115806호 공보 일본 실용신안 공개 소61-165302호 공보
특허문헌 1, 2에 기재된 구성과 같이, 열교환기에서는, 베어 튜브라고 불리는 나관이나, 나관의 외주에 핀을 붙인 핀 튜브(특허문헌 3, 4 참조)로 이루어지는 관군 패널로 구성된다. 그리고, 관군 패널에 부착되는 재를 수트 블로워에서 제거하고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 수트 블로워를, 단순히 「SB」라고 표기하는 경우가 있다.
도 6은 수트 블로워에서 재가 제거되는 범위의 설명도이다.
특허문헌 1의 기재와 같이, SB는 회전하면서 화로 내를 왕복하지만, SB가 회전하면서 증기(분무 매체)를 분사하기 때문에, 일반적으로 SB에서 재가 제거되는 범위는, 도 6에 도시한 바와 같이, 수트 블로워(SB) 01의 분사구 02를 중심으로 한 동심원상으로 된다. 이 SB 01에 의해 재가 제거되는 범위를, 본원 명세서에서는 「SB 유효 범위」라고 칭하고, SB 유효 범위로 되는 동심원의 반경 Rb를, 「SB 도달 거리」라고 칭한다.
SB 유효 범위는, 재의 떨어지기 쉬움과 분류의 강도에 따라 결정된다. 재의 떨어지기 쉬움의 지표를, 예를 들어 소결 강도라고 하고, 이것에 대한 분류의 강도를 재 제거력이라고 한다. 퇴적 재의 소결 강도에 대하여 SB 01에 의한 재 제거력이 큰 경우는 재를 제거할 수 있고, 작은 경우는 재를 제거할 수 없어, 재가 전열관(011) 위에 남는다.
도 7은 수트 블로워에서 분사되는 분류의 설명도이다.
도 7에 있어서, 노즐로부터 공간을 향해 분출된 분류는, 코어 영역을 포함하는 초기 영역, 발달 영역을 거쳐서 퍼지고, 폭 방향으로 평탄한 속도 분포로 되는 것이 알려져 있다. SB 노즐로부터 분류를 전열관군을 향해 분출한 경우, 폭 방향으로 확산된 분류가 전열관의 표면에 충돌하여, 관 표면을 수평 방향(주로 관축 방향)으로 퍼짐으로써 관 위의 퇴적 재가 제거된다. 이 수평 방향의 속도 성분에서 발생하는 동압(Pt)이 SB의 제거력에 상당한다.
동압 Pt(SB에 의한 재 제거력)는 이하에 나타내는 복수의 파라미터에 의해 결정된다. 또한, 동압 Pt는 초기 영역일수록 강하고, 분류의 확산에 수반하여 감소하지만, 이 정도는 SB측의 조건뿐만 아니라, SB와 전열관의 위치 관계 및 전열관 직경, 관 피치(전열관끼리의 간격) 등의 전열관측의 조건에도 의존한다.
Figure 112020067468793-pct00001
여기서, Dj: SB 노즐의 구경, Pj: 분사압, Ls: SB 노즐 분사구로부터 전열관까지의 거리(SB 스탠드 오프 거리), X1: 관군의 가스 흐름 방향의 관 피치, X2: 관군의 수평 방향 관 피치, Dt: 전열관 직경, F※: 전열관 형상에 의존하는 파라미터라고 한다. 즉, 동압 Pt는, 이들 각 파라미터의 함수 f로 표시된다.
재를 제거하기 위해서는, 퇴적 재의 소결 강도 Pash보다도, 분류의 재 제거력 Pt가 높지 않으면 안되는 점에서, 재가 제거되는 조건은, 이하의 식(2)로 나타난다.
Figure 112020067468793-pct00002
식(2)의 조건이 성립되는 범위가, 도 6에 도시하는 반경 Rb의 SB 유효 범위이다. 식(2)로부터 알 수 있는 바와 같이, 재 제거력 Pt는, SB 노즐, 전열관측의 복수의 파라미터 및 퇴적 재의 소결 정도에도 의존한다. 예를 들어, 보일러에 있어서, 저품위탄을 사용하거나, 연소 가스의 온도가 높고, 재의 소결 강도가 높아진 경우, 종래와 같은 재 제거력 Pt에서는, SB 유효 범위가 좁아져, 재를 제거하는 것이 곤란해진다.
도 8은 종래의 수트 블로워의 문제점의 설명도이고, 도 8의 (A)는 SB 유효 범위가 좁은 경우의 설명도, 도 8의 (B)는 SB 유효 범위가 넓은 경우의 설명도이다.
도 8의 (A)에 있어서, 전열관(011)에 대하여, SB 유효 범위(012)가 좁은 경우, SB가 도달하지 않는 영역 (a)가 발생하고, 재가 남기 쉬운 문제가 발생한다. 탄종이나 가스 온도의 영향으로 재 제거가 곤란한 경우에 있어서도 종래와 같은 SB 유효 범위(012)를 확보하기 위해서는, 예를 들어 SB 분사압 Pj를 증가시키거나, 혹은 SB의 대수를 늘리는 등의 대책이 필요해진다.
SB 분사압 Pj를 증가시키면, 증기 소비량 증가(＝효율 저하, 증기의 낭비)의 문제가 있고, SB의 대수의 증가는 초기 비용 증가 및 효율 저하로 연결되는 문제가 있다.
한편, SB 분사압 Pj를 증가시키는 것 등으로, SB 유효 범위가 과잉으로 된 경우, 증기의 낭비 외에, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, SB에 가까운 전열관(011a)에 있어서, 분류의 동압 Pt가 너무 강하여 마모(스팀 에로전, 스팀 커트)되거나, 전열관(011)이 과잉으로 SB 분류에 노출됨으로써, 분류에 말려든 재에 의한 애시 에로전(재를 포함하는 분류에 의한 마모)이 일어날 우려가 있다.
본 발명은, 전열관의 전체의 재를 제거할 때에, 재를 제거하는 효율의 저하를 억제하면서, 전열관의 마모를 억제하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 본 발명의 과제는, 하기의 구성을 채용함으로써 달성할 수 있다.
청구항 1에 기재된 발명은, 수평 방향을 관축으로 하는 횡배치의 전열관이 상하 방향으로 적층되고, 당해 적층된 전열관을 횡방향으로 복수열 나열하여 보일러 내부에 형성되는 뱅크를 향하게 하여, 당해 뱅크의 상면측과 하면측으로부터 분무 매체를 분사하여 재를 제거하는 수트 블로워 장치이며, 보일러 벽면으로부터 삽입되는 상기 분무 매체를 분사하는 복수의 블로워 노즐이, 상기 뱅크 상방과 하방에 있어서 각각 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 뱅크를 형성하는 상기 전열관은, 상기 관축에 교차하는 방향으로 핀을 구비한 핀 구비 전열관이고, 상기 뱅크 상방의 블로워 노즐과 상기 뱅크 하방의 블로워 노즐이 수평면 내에 있어서 서로 어긋난 위치를 이동하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수트 블로워 장치이다.
청구항 2에 기재된 발명은, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향에 대하여, 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 수트 블로워 장치이다.
청구항 3에 기재된 발명은, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향과 평행인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 수트 블로워 장치이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 수평 방향을 관축으로 하는 횡배치의 전열관을 상하 방향으로 적층한 것을 횡방향으로 복수열 나열하여 형성된 복수의 뱅크와, 상기 뱅크를 향하게 하여, 당해 뱅크의 상면측과 하면측으로부터 분무 매체를 분사하여 재를 제거하는 수트 블로워 장치이며, 보일러 벽면으로부터 삽입되는 상기 분무 매체를 분사하는 복수의 블로워 노즐이 상기 뱅크 상방과 하방 각각 수평 방향(블로워 노즐의 관축 방향)을 왕복 이동 가능하게 설치되는 수트 블로워 장치를 구비한 보일러에 있어서, 상기 복수의 뱅크 중, 적어도 하나의 뱅크를 형성하는 상기 전열관은, 상기 관축에 교차하는 방향으로 핀을 구비한 핀 구비 전열관이고, 당해 뱅크 상방의 블로워 노즐과 당해 뱅크 하방의 블로워 노즐이 수평면 내에 있어서 서로 어긋난 위치를 이동하도록 배치된 수트 블로워 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 보일러이다.
청구항 5에 기재된 발명은, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향에 대하여, 교차하는 방향인 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 보일러이다.
청구항 6에 기재된 발명은, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향과 평행인 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 보일러이다.
청구항 7에 기재된 발명은, 상기 관축 방향을 따라 간격을 두고 배치된 상기 상면측의 블로워 노즐과, 상기 관축 방향에 있어서, 상기 상면측의 블로워 노즐끼리의 중간의 위치에 배치된 상기 하면측의 블로워 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 보일러이다.
청구항 8에 기재된 발명은, 화로에 있어서, 연소 가스의 흐름 방향의 하류측에 배치된 상기 전열관 및 상기 수트 블로워 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 보일러이다.
청구항 1, 4에 기재된 발명에 의하면, 핀을 갖는 전열관에 대하여 블로워 노즐로부터 분사된 분류는, 핀 없음의 경우에 비하면 관축으로의 분류의 퍼짐이 제약되고, 그만큼 분류에는 분사 방향으로의 지향성이 부여된다. 따라서, 재 제거 능력이 충분한 영역이 분사 방향으로 확대된다. 따라서, 전열관을 사이에 두고 양측에 대향하도록 블로워 노즐을 설치하지 않아도, 전열관을 사이에 두고 일측에 배치된 블로워 노즐과, 전열관을 사이에 두고 타측에 배치된 블로워 노즐이, 상기 관축 방향에 대하여 어긋난 위치에 배치됨으로써, 전열관의 전체의 재를 제거할 수 있다. 따라서, 재를 제거하는 효율의 저하를 억제하면서, 분류의 분사압을 높게 할 필요가 없어져, 전열관의 마모를 억제할 수 있다.
청구항 2, 5에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 4에 기재된 발명의 효과에 더하여, 블로워 노즐이 관축 방향에 교차하는 방향으로 이동하는 구성에 있어서, 재를 제거하는 효율의 저하를 억제하면서, 전열관의 마모를 억제할 수 있다.
청구항 3, 6에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1 또는 4에 기재된 발명의 효과에 더하여, 블로워 노즐이 관축 방향에 평행인 방향으로 이동하는 구성에 있어서, 재를 제거하는 효율의 저하를 억제하면서, 전열관의 마모를 억제할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 상기 청구항 4에 기재된 발명의 효과에 더하여, 하면측의 블로워 노즐을 상면측의 블로워 노즐끼리의 중간의 위치에 배치함으로써, 전열관의 전역을 불균일 없이 커버하기 쉽고, 전체의 재를 효율적으로 제거하기 쉽다.
청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 상기 청구항 4에 기재된 발명의 효과에 더하여, 연소 가스가 저온으로 되는 화로의 하류측에 있어서, 전열관에 부착되는 재를 효율적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 보일러의 개략 설명도이고, 도 1의 (A)는 전체도, 도 1의 (B)는 평면도이다.
도 2는 실시예 1의 뱅크부(열교환기) 및 수트 블로워의 설명도이다.
도 3은 실시예 1의 전열관의 설명도이고, 도 3의 (A)는 베어 튜브로 구성된 전열관의 설명도, 도 3의 (B)는 핀 튜브로 구성된 전열관의 설명도이다.
도 4는 수트 블로워의 배치와 전열관의 구성과 재 제거 가능한 범위의 설명도이고, 도 4의 (A)는 전열관이 나관이고 수트 블로워가 정사각 배치인 경우의 설명도, 도 4의 (B)는 전열관이 핀 튜브이고 정사각 배치인 경우의 설명도, 도 4의 (C)는 전열관이 나관이고 수트 블로워가 지그재그 배치인 경우의 설명도이다.
도 5는 변경예의 설명도이다.
도 6은 수트 블로워에서 재가 제거되는 범위의 설명도이다.
도 7은 수트 블로워에서 분사되는 분류의 설명도이다.
도 8은 종래의 수트 블로워의 문제점의 설명도이고, 도 8의 (A)는 SB 유효 범위가 좁은 경우의 설명도, 도 8의 (B)는 SB 유효 범위가 넓은 경우의 설명도이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태를 나타낸다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 일 실시예인 보일러의 개략 설명도이고, 도 1의 (A)는 전체도, 도 1의 (B)는 평면도이다.
또한, 본원 명세서 및 청구범위에 있어서, 보일러 화로를 「캔」이라고 표현하는 경우가 있다.
도 1에 있어서, 본 발명의 실시예 1의 미분탄 연소 보일러(1)에서는, 화로(2)는, 도시하지 않은 버너 등이 설치된 수관부(3)를 갖는다. 화로(2)는, 캔 전방벽(2a)이나 캔 후방벽(2b), 측벽(2c, 2d)을 갖는다. 화로(2)의 천장부에는, 버너에 의해 연소된 연소 가스의 흐름 방향을 따라, 펜던트 전열부(4, 5, 6)가 배치되고, 캔 후방벽(2b)측에는, 뱅크(bank: 전열관군, 열교환기)(7, 8, 9, 10)가 배치되어 있다.
도 2는 실시예 1의 뱅크부(열교환기) 및 수트 블로워의 설명도이다.
도 2에 있어서, 실시예 1의 뱅크(7 내지 10)는, 연소 가스의 흐름 방향 Ya에 교차하는 화로(2)의 전후 방향 Yb(캔 전방벽(2a), 캔 후방벽(2b)을 향하는 방향, 관축 방향)를 따라 반복해서 왕복하도록 배치된 전열관(21)으로 구성되어 있다. 전열관(21)의 내부에는, 열매의 일례로서의 증기가 유동하고 있다.
도 3은 실시예 1의 전열관의 설명도이고, 도 3의 (A)는 베어 튜브로 구성된 전열관의 설명도, 도 3의 (B)는 핀 튜브로 구성된 전열관의 설명도이다.
실시예 1에서는, 상류측의 펜던트 전열부(열교환기)(4 내지 6)에 있어서의 전열관(21)은, 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 나관(베어 튜브)(22)으로 구성되어 있다. 또한, 하류측의 열교환기(7 내지 10)의 적어도 하나의 뱅크는 관 본체(23a)의 외면에 핀(23b)이 지지된 핀 튜브(23)로 구성되어 있다. 핀(23b)은, 관축 방향 Yb에 대하여 나선상으로 구성되어 있다. 따라서, 핀(23b)은, 관축 방향 Yb에 대하여 교차(실시예 1에서는 경사)해서 지지되어 있다.
도 1에 SB 배치의 일례를 도시하지만, 각 열교환기(4 내지 10)에는, 연소 가스의 흐름 방향 Ya의 상류측 또는 하류측에, 수트 블로워 장치(31)가 배치되어 있다. 수트 블로워 장치(31)는, 화로(2)의 폭 방향을 따라 연장되고, 또한 화로의 폭 방향을 따라 이동 가능한 블로워 노즐(32)을 갖는다. 따라서, 재를 제거할 때에는, 블로워 노즐(32)이 측벽(2c, 2d)으로부터 화로(2)의 내부를 향해 회전하면서 이동(진입)한 후, 외부를 향해 이동(퇴출)한다.
도 1에 있어서, 상류측의 펜던트 전열부(열교환기)(4 내지 6)용 수트 블로워 장치(31a)는, 상하 방향으로 간격을 두고 복수 배치되어 있다.
도 1, 도 2에 있어서, 실시예 1에서는, 하류측의 뱅크(열교환기)(7 내지 10)용 수트 블로워 장치(31b)는, 관축 방향 Yb에 교차하는 수평 방향(캔 전방벽(2a), 캔 후방벽(2b)을 향하는 방향)으로 간격을 두고 복수 배치되어 있다. 하류측의 수트 블로워 장치(31b)의 블로워 노즐(32b)은, 뱅크(7 내지 10)에 대하여 연소 가스의 흐름 방향 Ya의 상류측(일측, 상면측)에 배치된 블로워 노즐(32b1)과, 뱅크(7 내지 10)에 대하여 연소 가스의 흐름 방향 Ya의 하류측(타측, 하면측)에 배치된 블로워 노즐(32b2)이, 관축 방향 Yb에 대하여 어긋난 위치에 배치되어 있다. 특히, 실시예 1에서는, 관축 방향 Yb에 대하여, 상류측의 블로워 노즐(32b1)끼리의 중간의 위치에, 하류측의 블로워 노즐(32b2)이 배치되어 있다. 따라서, 하류측의 블로워 노즐(32b2)은, 소위, 지그재그 배치로 되어 있다.
(실시예 1의 작용)
상기 구성을 구비한 실시예 1의 미분탄 연소 보일러(1)에서는, 캔 후방측(하류측)에 배치된 뱅크(7 내지 10)의 적어도 하나의 뱅크는, 핀 튜브(23)로 구성되고, 대응하는 수트 블로워 장치(31b)의 블로워 노즐(32b)은 지그재그 배치로 되어 있다.
도 3의 (A)에 있어서, 나관(22)에 수트 블로워 장치(31a)로부터 증기가 분사되면, 나관(22)의 표면에 충돌한 분류(증기)는, 관축 방향 Yb 및 분류의 분사 방향의 하류 방향(펜던트 전열부(열교환기(4 내지 6))의 두께 방향)으로 퍼진다. 이에 비해, 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 핀 튜브(23)에 블로워 노즐(32b)로부터의 증기가 분사되면, 핀 튜브(23)에 의해 관축 방향 Yb로의 퍼짐이 억제된다(도 3의 (B) 참조). 따라서, 실시예 1에서는, 수트 블로워 장치(31b)로부터 핀 튜브(23)로 분사된 분류에는, 관축 방향 Yb에 교차하는 분출 방향(뱅크(열교환기(7 내지 10))의 두께 방향)으로 지향성이 부여된다.
도 2에 있어서, 실시예 1의 하류측의 수트 블로워 장치(31b)에서는, 분출 방향으로 지향성이 부여되기 때문에, 분류의 감쇠가 느리고, 따라서, 재 제거력 Pt는 충분한 영역(41)이 분출 방향(열교환기(7 내지 10)의 두께 방향)으로 확대된다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 지그재그 배치된 하류측의 수트 블로워 장치(31b)에서 전열관(21)의 전체를 불균일 없이 재 제거하는 것이 가능하다.
특히, 실시예 1의 하류측의 수트 블로워 장치(31b)에서는, 핀 튜브(23)에 대하여, SB 스탠드 오프 거리 Ls(SB 분사구로부터 가장 가까운 전열관(21)까지의 거리), 뱅크 두께 Tb, SB 노즐 피치 Xlp의 관계가 식(3), (4)를 만족시키도록 설정되어 있다.
Figure 112020067468793-pct00003
Figure 112020067468793-pct00004
또한, k1은, 0.10<k1<1.83이고, 0.15<k1<0.89가 바람직하다. 또한, k2는, 0.08<k2<1.26이고, 0.13<k2<1.04가 바람직하다.
여기서, k1이 하한보다도 작은 경우, SB 장치(31b)의 블로워 노즐(32b)로부터 전열관(21)(핀 튜브(23))까지의 거리가 너무 가깝고, 분류의 에너지가 과도하게 높아져, 퇴적 재를 말려들게 하는 애시 에로전이 발생할 가능성이 있다. 또한, k1이 상한보다도 큰 경우는, SB 장치(31b)의 블로워 노즐(32b)과 전열관(21)의 거리가 멀어, 분류가 도착하기 어려워져, 재 제거를 충분히 행할 수 없는 등의 문제가 발생한다. 또한, k2가 하한보다도 작은 경우는, SB 장치(31b)의 블로워 노즐(32b)로부터 전열관(21)까지의 거리가 너무 가깝거나, 블로워 노즐(32b)끼리의 거리가 너무 먼 것을 의미하고 있고, 전자라면 애시 에로전이 발생하기 쉽고, 후자라면 블로워 노즐(32b) 사이의 재가 제거되지 않고 남기 쉬운 문제가 있다. 또한, k2가 상한보다도 큰 경우, SB 장치(31b)의 블로워 노즐(32b)과 전열관(21)의 거리가 너무 멀거나, 블로워 노즐(32b) 사이의 거리가 너무 가까운 것을 의미하고 있고, 전자라면 분류의 에너지가 낮아 충분히 재를 제거할 수 없고, 후자라면 인접한 블로워 노즐(32b)로부터의 분류가 간섭, 중복되어 불필요해지거나, SB 유효 범위가 겹쳐서 분류의 에너지가 과도하게 집중하여 퇴적 재를 말려들게 하는 애시 에로전을 야기하거나 하는 등의 문제가 발생한다.
도 4는 수트 블로워의 배치와 전열관의 구성과 재 제거 가능한 범위의 설명도이고, 도 4의 (A)는 전열관이 나관이고 블로워 노즐이 정사각 배치인 경우의 설명도, 도 4의 (B)는 전열관이 핀 튜브이고 정사각 배치인 경우의 설명도, 도 4의 (C)는 전열관이 나관이고 블로워 노즐이 지그재그 배치인 경우의 설명도이다.
또한, 종래 기술과 같이, 나관을 사용하여 블로워 노즐이 정사각 배치된 구성에서는, 도 4의 (A)에 도시한 바와 같이, 4개의 블로워 노즐(021)로부터 이격된 영역(022)에서 재가 남는 문제가 있다. 또한, 이 재가 남는 영역(022)를 없애기 위해, 분사압을 높게 하면, 도 8의 (B)에 있어서 설명한 바와 같이, 에로전의 우려가 높아진다.
또한, 핀 튜브를 사용하여 블로워 노즐을 정사각 배치한 구성에서는, 도 4의 (B)에 도시한 바와 같이, 재가 남는 영역(022)이 발생함과 함께, 충분한 분사압이 있는 범위가 중복되는 영역(023)이 넓어진다. 따라서, 중복 영역(023)이 넓어지면, 불필요하게 소비되는 증기가 많아짐과 함께, 에로전이 진행되기 쉬워지는 문제도 있다.
또한, 나관을 사용하여 블로워 노즐이 지그재그 배치된 구성에서는, 도 4의 (C)에 도시한 바와 같이, 재가 남는 영역(022)이 넓어지는 문제도 있다.
따라서, 실시예 1의 하류측의 수트 블로워 장치(31b)에서는, 수트 블로워 장치(31)의 대수를 늘리지 않아도, 재를 제거하는 효율의 저하를 억제하면서, 전열관(21)의 마모를 억제할 수 있어, 증기의 낭비도 적게 할 수 있다. 또한, 실시예 1과 같이, 효율적인 재 제거가 가능한 구성으로 함으로써, 화로(2)에 있어서, 아역청탄 등의 저품위탄의 혼합 연소율의 증가도 가능해져, 운용 비용의 저감에도 공헌한다. 또한, 지금까지 재 부착에 대한 과제가 많았던 저품위탄 등의 활용 촉진이 가능해진다.
도 5는 변경예의 설명도이다.
도 5에 있어서, 열교환기(7 내지 10)의 관축 방향 Yb의 길이가 짧은 경우는, 도 2에 도시하는 지그재그 배치가 아니라, 도 5에 도시한 바와 같이, 열교환기(7 내지 10)의 상류측과 하류측에 블로워 노즐(32b1, 32b2)이 하나씩 배치되고, 또한 관축 방향 Yb에 대하여 어긋난 위치에 배치되는 구성, 소위 오프셋 배치로 하는 것도 가능하다. 이러한 구성으로 함으로써도, 실시예 1과 동일한 작용 효과를 발휘하는 것이 가능하다.
(기타의 변경예)
이상, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위에서, 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다. 본 발명의 변경예 (H01) 내지 (H03)을 하기에 예시한다.
(H01) 상기 실시예에 있어서, 핀(23b)을 나선상으로 하는 구성을 예시했지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 원판상 또는 다각판상의 핀을, 관축 방향 Yb에 대하여 간격을 두고 복수 배치하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이때, 관축 방향 Yb에 대하여 직교하도록 배치하는 것도 가능하고, 경사지도록 배치하는 것도 가능하다.
(H02) 상기 실시예에 있어서, 관축 방향 Yb에 대하여, 하류측의 블로워 노즐(32b2)을 상류측의 블로워 노즐(32b1)끼리의 중간의 위치에 배치하는 구성을 예시했지만 이것에 한정되지 않는다. 열교환기(7 내지 10)의 관축 방향의 길이나, 전열관(21)끼리의 위치 관계나 간격, 폴딩 부분의 위치나 길이, 곡률 반경 등에 따라, 재가 모이기 쉬운 위치가 치우치거나 하는 경우에는, 블로워 노즐(32b2)의 위치도 관축 방향에 대하여 이격하여 배치하거나, 채워서 배치하거나 하는 등, 재의 제거에 적절한 위치로 변경 가능하다.
(H03) 상기 실시예에 있어서, 수트 블로워 장치(31)는 관축 방향에 대하여 교차하는 방향으로 이동 가능한 구성을 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 관축 방향을 따른(평행인) 방향을 따라 이동하는 구성으로 하는 것도 가능하다
1: 보일러
2: 화로
21: 전열관
23a: 관 본체
23b: 핀
31b : 수트 블로워 장치
31b1: 일측에 배치된 블로워 노즐
31b2: 타측에 배치된 블로워 노즐
Yb: 관축 방향

Claims (8)

  1. 수평 방향을 관축으로 하는 횡배치의 전열관이 상하 방향으로 적층되고, 당해 적층된 전열관을 횡방향으로 복수열 나열하여 보일러 내부에 형성되는 뱅크를 향하게 하여, 당해 뱅크의 상면측과 하면측으로부터 분무 매체를 분사하여 재를 제거하는 수트 블로워 장치이며,
    보일러 벽면으로부터 삽입되는 상기 분무 매체를 분사하는 복수의 블로워 노즐이, 상기 뱅크 상방과 하방에 있어서 각각 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고,
    상기 뱅크를 형성하는 상기 전열관은, 상기 관축에 교차하는 방향으로 핀을 구비한 핀 구비 전열관이고,
    상기 뱅크 상방의 블로워 노즐과 상기 뱅크 하방의 블로워 노즐이 수평면 내에 있어서 서로 어긋난 위치를 이동하도록 배치되어 이루어지는 것을
    특징으로 하는 수트 블로워 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향에 대하여, 교차하는 방향인 것을
    특징으로 하는 수트 블로워 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향과 평행인 것
    을 특징으로 하는 수트 블로워 장치.
  4. 수평 방향을 관축으로 하는 횡배치의 전열관을 상하 방향으로 적층한 것을 횡방향으로 복수열 나열하여 형성된 복수의 뱅크와,
    상기 뱅크를 향하게 하여, 당해 뱅크의 상면측과 하면측으로부터 분무 매체를 분사하여 재를 제거하는 수트 블로워 장치이며, 보일러 벽면으로부터 삽입되는 상기 분무 매체를 분사하는 복수의 블로워 노즐이 상기 뱅크 상방과 하방 각각 수평 방향을 왕복 이동 가능하게 설치되는 수트 블로워 장치를
    구비한 보일러에 있어서,
    상기 복수의 뱅크 중, 적어도 하나의 뱅크를 형성하는 상기 전열관은, 상기 관축에 교차하는 방향으로 핀을 구비한 핀 구비 전열관이고,
    당해 뱅크 상방의 블로워 노즐과 당해 뱅크 하방의 블로워 노즐이 수평면 내에 있어서 서로 어긋난 위치를 이동하도록 배치된 수트 블로워 장치를
    구비한 것을 특징으로 하는 보일러.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향에 대하여, 교차하는 방향인 것을
    특징으로 하는 보일러.
  6. 제4항에 있어서, 상기 복수의 블로워 노즐의 이동 방향이 상기 전열관의 관축 방향과 평행인 것을
    특징으로 하는 보일러.
  7. 제4항에 있어서, 상기 관축 방향을 따라 간격을 두고 배치된 상기 상면측의 블로워 노즐과,
    상기 관축 방향에 있어서, 상기 상면측의 블로워 노즐끼리의 중간의 위치에 배치된 상기 하면측의 블로워 노즐을
    구비한 것을 특징으로 하는 보일러.
  8. 제4항에 있어서, 화로에 있어서, 연소 가스의 흐름 방향의 하류측에 배치된 상기 전열관 및 상기 수트 블로워 장치를
    구비한 것을 특징으로 하는 보일러.
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