WO2017002233A1 - 煤吹装置 - Google Patents

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WO2017002233A1
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outer diameter
tube
lance
end side
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暁 村井
康史 奥田
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Ｍｈｉプラント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J3/00—Removing solid residues from passages or chambers beyond the fire, e.g. from flues by soot blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/54—De-sludging or blow-down devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16—Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris

Definitions

  • the present invention relates to a soot blower that removes deposits attached to a boiler tube of a boiler, for example.
  • a soot blowing device one having a structure in which a lance tube having an injection nozzle at its tip is advanced and retracted while rotating is known.
  • the travel of the lance tube (advance / retreat range) is appropriately set according to the furnace width of the boiler. Since the travel of the lance tube is, for example, about 10 m, when the lance tube protrudes to the maximum travel, a large bending stress is applied to the proximal end side of the lance tube.
  • Patent Document 1 in order to reduce the bending stress applied to the base end side of the lance tube, the base end side thickness of the lance tube having a constant outer diameter is increased, and the tip end side plate thickness is reduced. The technology to do is described.
  • An object of the present invention is to provide a soot blowing device that can suppress drooping of the tip of the lance tube by the lance tube itself in the soot blowing device that advances and retracts the lance tube.
  • the soot blowing device includes a cylindrical lance tube provided with an injection nozzle for injecting an injection medium at the tip, and the lance tube inserted into the inner peripheral side of the lance tube.
  • An injection medium supply pipe for supplying an injection medium to the tube; a drive device for moving the lance tube in a direction along the axial direction of the lance tube; and the lance tube capable of moving forward and backward in the axial direction from below the lance tube.
  • a support roller for supporting the lance tube wherein the lance tube is formed in a part in a direction along the axial direction, and at least a portion of the lance tube supported by the support roller in the circumferential direction is from the distal end side to the proximal end side of the lance tube. It has the taper part which an outer diameter expands gradually as it goes to.
  • the tip side of the lance tube is lifted according to the enlargement of the taper portion.
  • the lance tube itself can suppress the sag of the lance tube tip due to the deflection of the lance tube.
  • the lance tube may have a cylindrical shape, and the tapered portion may gradually increase in outer diameter over the entire circumferential direction.
  • the lance tube is provided on the distal end side and has a small diameter portion whose outer diameter forms a first outer diameter, and is provided on the proximal end side and has an outer diameter smaller than the first outer diameter.
  • the outer diameter of the connecting portion between the large diameter portion forming the second outer diameter of the large diameter and the small diameter portion is the first outer diameter
  • the outer diameter of the connecting portion with the large diameter portion is the second outer diameter.
  • a taper portion having an outer diameter.
  • the bending stress applied to the proximal end side of the lance tube can be reduced by improving the rigidity of the proximal end side of the lance tube rather than the distal end side.
  • the above-described soot blowing device may include a seal member that seals between an outer peripheral surface of the ejection medium supply pipe and an inner peripheral surface of the lance tube, and the lance tube may have a constant inner diameter.
  • the thickness of the base end side of the lance tube can be increased without reducing the gap between the outer peripheral surface of the ejection medium supply pipe and the inner peripheral surface of the lance tube.
  • the interference between the inner peripheral surface of the lance tube and the injection medium supply pipe can be suppressed and the inner peripheral surface of the lance tube can be prevented from being damaged, and the seal between the injection medium supply pipe and the lance tube can be prevented.
  • the lance tube itself can suppress the sagging of the tip of the lance tube due to the deflection of the lance tube.
  • the soot blower 1 of this embodiment is provided in the wall part 50 of the waste heat recovery boiler which recovers heat from waste gas, for example in a power plant.
  • the soot blowing device 1 is a device that removes deposits that adhere to the surface (heat transfer surface) of the boiler tube of the exhaust heat recovery boiler and hinder heat exchange.
  • the object to be removed by the soot blower 1 of the present embodiment is not limited to a boiler such as an exhaust heat recovery boiler.
  • the soot blowing apparatus 1 of this embodiment is applicable to various heat exchangers, such as an air preheater and a economizer.
  • the soot blower 1 is coaxial with the injection medium supply pipe 3 on the outer peripheral side of the housing 2, the tubular injection medium supply pipe 3 (feed pipe) fixed in the housing 2, and the injection medium supply pipe 3.
  • the lance tube 4 is supplied with an injection medium G such as steam via the injection medium supply pipe 3.
  • the ejection medium G is ejected from an ejection nozzle 7 provided at the tip of the lance tube 4.
  • the lance tube 4 rotates around its axis and advances and retreats inside the boiler.
  • the wall part 50 of the exhaust heat recovery boiler extends in the vertical direction, and the axial directions of the ejection medium supply pipe 3 and the lance tube 4 are orthogonal to the wall part 50. That is, the ejection medium supply pipe 3 and the lance tube 4 extend in the horizontal direction.
  • the direction in which the central axis of the ejection medium supply pipe 3 extends and the direction in which the lance tube 4 advances and retreats is referred to as an advancing / retreating direction X.
  • the right side in FIG. 1 is the forward / backward direction front side X1
  • the left side in FIG. 1 is the forward / backward direction rear side X2.
  • the lance tube 4 has an injection nozzle 7 at the tip (end of the forward and backward direction X1).
  • the lance tube 4 is inserted into the boiler through a boiler through hole 51 formed in the wall portion 50 from an injection nozzle 7 provided at the tip of the lance tube 4.
  • the housing 2 has a rectangular tube shape that is long in the horizontal direction (advancing / retreating direction X).
  • the ejection medium supply pipe 3 and the lance tube 4 are arranged along the longitudinal direction of the housing 2.
  • the housing 2 is fixed to a predetermined structure of the plant via, for example, a first bracket 8 provided on the upper surface of the upper wall 18 of the housing 2.
  • a head valve 10 (supply valve) is provided on the second side wall 25 that is the side wall on the rear side X2 in the forward / backward direction of the housing 2.
  • An ejection medium G such as steam is supplied to the head valve 10 via a pipe (not shown).
  • the ejection medium supply pipe 3 is a tubular member that is inserted into the inner peripheral side of the lance tube 4 and supplies the ejection medium G supplied to the head valve 10 to the lance tube 4.
  • An end of the ejection medium supply pipe 3 on the rear side X2 in the forward / backward direction is fixed to the inner surface of the second side wall 25 of the housing 2.
  • the inside of the ejection medium supply pipe 3 communicates with the head valve 10. That is, the ejection medium G supplied to the head valve 10 is introduced into the ejection medium supply pipe 3.
  • the lance tube 4 has a cylindrical shape and is arranged coaxially with the ejection medium supply pipe 3 on the outer peripheral side of the ejection medium supply pipe 3.
  • An injection nozzle 7 is formed at the end of the lance tube 4 on the front side X1 in the forward / backward direction.
  • a flange 12 that protrudes radially from the outer peripheral surface of the lance tube 4 is formed at the end of the lance tube 4 on the rear side X2 in the forward and backward direction.
  • the distal end side of the lance tube 4 protrudes to the outside of the housing 2 through the housing through hole 13 and is inserted into the boiler through the boiler through hole 51.
  • the driving device 5 includes a traveling carriage 14 attached to the flange 12 of the lance tube 4, a motor 15 attached to the traveling carriage 14, a pinion 16 rotated by the driving force of the motor 15, and a pinion 16 And a rack 17 fixed to the inner surface (lower surface) of the upper wall 18 of the housing 2.
  • the traveling carriage 14 has a shape that holds the flange 12 of the lance tube 4 (end portion on the rear side X2 in the forward / backward direction) and covers the outer periphery of the ejection medium supply pipe 3.
  • a gland packing 20 is provided as a seal member that seals between the inner circumferential surface of the traveling carriage 14 and the outer circumferential surface of the ejection medium supply pipe 3. ing. That is, the traveling carriage 14 can slide on the ejection medium supply pipe 3 via the gland packing 20.
  • a rotating mechanism 21 is provided on the front side X1 of the traveling carriage 14 in the forward / backward direction.
  • the flange 12 of the lance tube 4 is connected to the rotation mechanism 21. That is, the rear end side of the lance tube 4 is rotatably attached to the traveling carriage 14.
  • a guide roller 22 that travels on a guide rail (not shown) provided along the longitudinal direction of the housing 2 is attached to the traveling carriage 14.
  • a limit switch 23 is attached to the housing 2.
  • the limit switch 23 is attached at a position where the position of the guide roller 22 can be detected.
  • the limit switches 23 are respectively installed at the end of the housing 2 in the forward / backward direction forward side X1 and the end of the forward / backward direction backward side X2.
  • the limit switch 23 is used to control the moving range of the lance tube 4 in the forward / backward direction.
  • the traveling carriage 14 moves in the advancing / retreating direction X as the pinion 16 travels on the rack 17 that meshes with the pinion 16. That is, the lance tube 4 integrated with the traveling carriage 14 is moved in the forward / backward direction X by the power of the motor 15.
  • the support roller 6 has a cylindrical shape and supports the lance tube 4 from below.
  • the support roller 6 is attached to the first side wall 24 of the housing 2.
  • the support roller 6 supports the distal end side of the lance tube 4 when the lance tube 4 is disposed in the retracted position as shown in FIG. 1 (minimum travel), and the lance tube 4 protrudes as shown in FIG.
  • the base end side of the lance tube 4 is supported. That is, the support roller 6 always supports the lance tube 4 from below when the lance tube 4 is advanced and retracted.
  • the support roller 6 is disposed at a position where the central axis of the lance tube 4 is along the horizontal direction when the lance tube 4 is in the retracted position shown in FIG.
  • One support roller 6 may support the lance tube 4, or a plurality of support rollers 6 may support the lance tube 4.
  • the support roller is not limited to the structure described above, and may be any structure that can support the lance tube 4 so as to be able to advance and retract. For example, it is good also as a structure which supports the lance tube 4 in the inner peripheral side of a ring-shaped roller.
  • the lance tube 4 of the present embodiment includes a cylindrical lance tube main body 26, a flange 12 provided on the rear side X ⁇ b> 2 (base end side) of the lance tube main body 26, and advancing / retreating. And a head portion 27 provided on the front side X1 (front end side).
  • the injection nozzle 7 is provided in the head portion 27.
  • a plurality of injection nozzles 7 are provided on the outer peripheral surface of the head portion 27.
  • the diameter and shape of the injection nozzle 7 can be selected according to the object to be removed.
  • the lance tube main body 26 has a large diameter portion 28 on the rear side X2 in the forward / backward direction, a small diameter portion 29 on the front side X1 in the forward / backward direction, and a tapered portion 30 connecting the large diameter portion 28 and the small diameter portion 29.
  • the taper portion 30 is formed in a part in the axial direction.
  • the large diameter part 28, the taper part 30, the small diameter part 29, and the head part 27 are joined by welding.
  • the large diameter part 28, the taper part 30, and the small diameter part 29 have the same inner diameter D1. That is, the inner diameter D1 of the lance tube body 26 is the same over the entire axial direction.
  • the large diameter portion 28 can be formed of Cr / Mo / V steel.
  • the outer diameter D2 (second outer diameter) of the large diameter portion 28 can be set to 105 mm, for example.
  • the wall thickness of the large diameter part 28 can be 7.5 mm, for example.
  • the small-diameter portion 29 can be formed of SUS321, which is stainless steel in which titanium is added to stainless steel such as SUS304 to enhance intergranular corrosion resistance.
  • the outer diameter D3 (first outer diameter) of the small diameter portion 29 is smaller than the outer diameter D2 of the large diameter portion 28, and can be, for example, 102 mm.
  • the thickness of the small diameter part 29 can be 6 mm, for example, and the thickness of the large diameter part 28 is formed thicker than the thickness of the small diameter part 29.
  • the tapered portion 30 can be formed of SUS321.
  • the outer diameter of the taper portion 30 (the diameter of the outer peripheral surface 30a) gradually increases from the connection portion C1 with the small diameter portion 29 toward the connection portion C2 with the large diameter portion 28 over the entire circumferential direction.
  • the outer diameter of the tapered portion 30 on the tip side (the outer diameter of the connecting portion C1 with the small diameter portion 29) is the same as the outer diameter D3 of the small diameter portion 29, and can be, for example, 102 mm.
  • the outer diameter on the proximal end side of the taper portion 30 (the outer diameter of the connection portion C2 with the large diameter portion 28) is the same as the outer diameter D2 of the large diameter portion 28, and can be, for example, 105 mm.
  • the outer peripheral surface 30a of the taper portion 30 has a gradually increasing diameter toward the rear side X2 in the advance / retreat direction.
  • the outer diameter D2 of the large diameter portion 28 is larger than the outer diameter D3 of the small diameter portion 29, and the outer periphery of the tapered portion 30 If the diameter gradually increases as the surface 30a moves toward the rear side X2 in the forward / backward direction, the surface 30a can be appropriately changed according to the specifications of the installed boiler.
  • the head portion 27 can be formed of SCH 13 that is heat-resistant cast steel.
  • the material forming the large diameter portion 28, the tapered portion 30, the small diameter portion 29, and the head portion 27 constituting the lance tube 4 is not limited to the above-described materials. If it can fulfill the function as a tube, it can be changed as appropriate.
  • the support roller 6 is disposed at a position where the central axis A of the lance tube 4 is horizontal when the small diameter portion 29 of the lance tube 4 is supported.
  • the central axis A of the lance tube 4 is Tilt to be upward. That is, when the outer diameter of the portion supported by the support roller 6 is increased, the height of the distal end side of the lance tube 4 is higher than the proximal end side of the lance tube 4. The height of the proximal end side of the lance tube 4 is not changed by the inclination of the lance tube 4.
  • the tip of the lance tube 4 is lifted according to the enlargement of the tapered portion 30.
  • the lance tube itself can suppress the sagging of the tip of the lance tube 4 due to the deflection of the lance tube 4.
  • the thickness of the large diameter portion 28 on the proximal end side of the lance tube 4 is formed thicker than the thickness of the small diameter portion 29 on the distal end side of the lance tube 4. The side rigidity is improved. Thereby, the bending stress concerning the base end side of the lance tube 4 can be reduced.
  • the base end side of the lance tube 4 is not narrowed without narrowing the gap between the outer peripheral surface of the ejection medium supply pipe 3 and the inner peripheral surface of the lance tube 4.
  • the base end side plate In order to reduce bending stress on the base end side, in the case of a conventional type lance tube in which the base end side thickness of the lance tube having a constant outer diameter is increased on the inner peripheral side, the base end side plate In some cases, the ridge line between the thickened portion and the tapered portion where the thickness gradually decreases toward the tip side interferes with the outer peripheral surface of the ejection medium supply pipe.
  • the lance tube 4 of the present embodiment can prevent the ejection medium supply pipe 3 from being damaged due to the above interference, and can improve the sealing performance between the ejection medium supply pipe 3 and the lance tube 4.
  • the lance tube body 26 does not need to be cylindrical. That is, in the case of a configuration in which the lance tube 4 is advanced and retracted without providing the rotation mechanism 21, the lance tube 4 may have a cylindrical shape such as an octagonal cross section.
  • the tapered portion 30 may be formed so that at least a portion of the lance tube 4 supported by the circumferential direction of the lance tube 4 gradually increases in outer diameter. That is, the tapered portion 30 may not be formed over the entire circumferential direction of the lance tube 4.
  • the lance tube 4B of the soot blower of this embodiment has a flange 12 part, a lance tube main body 26B, and a head part 27.
  • the outer diameter of the lance tube main body 26B is the tip. It is expanding at a certain ratio from the base to the base.
  • the lance tube 4B of the present embodiment has no outer diameter portion and no outer diameter portion, and has an outer peripheral surface that continuously expands from the distal end to the proximal end.
  • the ratio between the horizontal direction and the vertical direction is changed to make the thickness of the lance tube 4 ⁇ / b> B easier to understand.
  • the tip of the lance tube 4B is smoothly lifted as the lance tube 4B moves toward the front side X1 in the advance / retreat direction. Thereby, the shake of the lance tube 4 when the edge part of the taper part 30 of 1st embodiment passes the support roller 6 can be suppressed.
  • the drive device 5 moves the lance tube 4 forward and backward using a rack and pinion mechanism, but the present invention is not limited to this.
  • the lance tube 4 may be advanced and retracted using a chain / sprocket mechanism.
  • the inner diameter of the lance tube 4 does not have to be the same from the distal end to the proximal end, and the thickness near the proximal end may be increased to increase the strength.

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Abstract

先端に噴射媒体を噴射する噴射ノズル（７）が設けられている筒形状のランスチューブ（４）と、ランスチューブ（４）の内周側に挿入されてランスチューブ（４）に噴射媒体を供給する噴射媒体供給管（３）と、ランスチューブ（４）をランスチューブ（４）の軸方向に沿う方向に進退させる駆動装置（５）と、ランスチューブ（４）をランスチューブ（４）の下方から軸方向に進退可能に支持する支持ローラ（６）と、を備え、ランスチューブ（４）は、軸方向に沿う方向の一部に形成され、周方向の少なくとも支持ローラ（６）で支持される部位がランスチューブ（４）の先端側から基端側に向かうに従って漸次外径が拡大するテーパ部（３０）を有する煤吹装置。

Description

煤吹装置
　本発明は、例えば、ボイラのボイラチューブに付着した付着物を除去する煤吹装置に関する。
　例えば、排熱回収ボイラ等の熱交換器においては、煤吹装置（スーツブロワ）を用いてボイラチューブ（伝熱チューブ）の伝熱表面を洗浄することが一般的に行われている。煤吹装置としては、先端に噴射ノズルを有するランスチューブが回転しながらボイラの内部に進退する構造のものが知られている。
　ランスチューブのトラベル（進退範囲）は、ボイラの炉幅に応じて適宜設定される。ランスチューブのトラベルは、例えば、１０ｍ前後に及ぶため、ランスチューブが最大トラベルまで突出する場合、ランスチューブの基端側には、大きな曲げ応力がかかる。
　特許文献１には、ランスチューブの基端側にかかる曲げ応力を軽減するために、一定の外径を有するランスチューブの基端側の板厚を厚くするとともに、先端側の板厚を薄く形成する技術が記載されている。
特開平７－１１９９５０号公報
　ところで、特許文献１に記載されている煤吹装置においては、ランスチューブの基端側にかかる曲げ応力の低減はなされるものの、ランスチューブ全体のたわみにより、先端側に垂れ下がりが生じることが課題となっていた。
　この発明は、ランスチューブを進退させる煤吹装置において、ランスチューブ自身によってのランスチューブ先端の垂れ下がりを抑制することができる煤吹装置を提供することを目的とする。
　本発明の第一の態様によれば、煤吹装置は、先端に噴射媒体を噴射する噴射ノズルが設けられている筒形状のランスチューブと、前記ランスチューブの内周側に挿入されて前記ランスチューブに噴射媒体を供給する噴射媒体供給管と、前記ランスチューブを前記ランスチューブの軸方向に沿う方向に進退させる駆動装置と、前記ランスチューブを前記ランスチューブの下方から前記軸方向に進退可能に支持する支持ローラと、を備え、前記ランスチューブは、前記軸方向に沿う方向の一部に形成され、周方向の少なくとも前記支持ローラで支持される部位が前記ランスチューブの先端側から基端側に向かうに従って漸次外径が拡大するテーパ部を有することを特徴とする。
　このような構成によれば、ランスチューブ進退方向に移動して、テーパ部が支持ローラを乗り越える際に、ランスチューブの先端側がテーパ部の拡大に応じて持ち上げられる。これにより、ランスチューブ自身によって、ランスチューブのたわみによるランスチューブ先端の垂れ下がりを抑制することができる。
　上記煤吹装置において、前記ランスチューブは円筒形状をなし、前記テーパ部は、周方向全体に亘って漸次外径が拡大してよい。
　上記煤吹装置において、前記ランスチューブは、前記先端側に設けられて外径が第一の外径をなす小径部と、前記基端側に設けられて外径が前記第一の外径よりも大径の第二の外径をなす大径部と、前記小径部との接続部の外径が第一の外径であり、前記大径部との接続部の外径が第二の外径である前記テーパ部と、を有してよい。
　このような構成によれば、ランスチューブの先端側よりも基端側の剛性が向上することによって、ランスチューブの基端側にかかる曲げ応力を軽減することができる。
　上記煤吹装置において、前記噴射媒体供給管の外周面と前記ランスチューブの内周面との間をシールするシール部材を有し、前記ランスチューブは、一定の内径を有してよい。
　このような構成によれば、噴射媒体供給管の外周面とランスチューブの内周面との間の隙間を狭くすることなくランスチューブの基端側の肉厚を厚くすることができる。これにより、ランスチューブの内周面と噴射媒体供給管とが干渉することが抑制されてランスチューブの内周面に傷がつくことを防止でき、噴射媒体供給管とランスチューブとの間のシール性を向上させることができる。
　本発明によれば、ランスチューブ自身によって、ランスチューブのたわみによるランスチューブ先端の垂れ下がりを抑制することができる。
本発明の第一実施形態の煤吹装置の概略構成図である。 本発明の第一実施形態の煤吹装置のランスチューブの断面図である。 本発明の第一実施形態の煤吹装置の作用を説明する図であり、ランスチューブが進退方向後方側に後退している様子を示す図である。 本発明の第一実施形態の煤吹装置の作用を説明する図であり、ランスチューブが進退方向前方側に前進している様子を示す図である。 本発明の第二実施形態の煤吹装置のランスチューブの断面図である。
（第一実施形態）
　以下、本発明の第一実施形態の煤吹装置（スーツブロワ）について図面を参照して詳細に説明する。
　図１に示すように、本実施形態の煤吹装置１は、例えば、発電プラントにおいて、排ガスより熱回収を行う排熱回収ボイラの壁部５０に設けられている。煤吹装置１は、排熱回収ボイラのボイラチューブの表面（伝熱表面）に付着して熱交換の妨げになる付着物を除去する装置である。
　本実施形態の煤吹装置１によって除煤される対象は、排熱回収ボイラ等のボイラに限ることはない。本実施形態の煤吹装置１は、例えば、空気予熱器、節炭器等の各種熱交換器に適用可能である。
　煤吹装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内に固定されている管状の噴射媒体供給管３（フィードパイプ）と、噴射媒体供給管３の外周側に噴射媒体供給管３と同軸状となるように配置されている管状（円筒形状）のランスチューブ４（ランス管）と、ランスチューブ４をランスチューブ４の軸方向（以下、単に軸方向という）に沿う方向に進退させる駆動装置５と、ランスチューブ４を下方から軸方向に進退可能に支持する支持ローラ６と、を有している。
　ランスチューブ４には、噴射媒体供給管３を介して蒸気等の噴射媒体Ｇが供給される。噴射媒体Ｇは、ランスチューブ４の先端に設けられている噴射ノズル７から噴射される。ランスチューブ４は、軸回りに回転し、かつ、ボイラの内部を進退する。
　排熱回収ボイラの壁部５０は鉛直方向に延在しており、噴射媒体供給管３及びランスチューブ４の軸方向は、壁部５０と直交している。即ち、噴射媒体供給管３及びランスチューブ４は、水平方向に延在している。
　以下、噴射媒体供給管３の中心軸が延びている方向であって、ランスチューブ４が進退する方向を進退方向Ｘとする。また、図１における右側を進退方向前方側Ｘ１とし、図１における左側を進退方向後方側Ｘ２とする。
　ランスチューブ４は、先端（進退方向前方側Ｘ１端部）に噴射ノズル７を有している。ランスチューブ４は、ランスチューブ４の先端に設けられている噴射ノズル７から壁部５０に形成されているボイラ貫通孔５１を介してボイラの内部に挿入される。
　ハウジング２は、水平方向（進退方向Ｘ）に長い角筒形状をなしている。噴射媒体供給管３及びランスチューブ４は、ハウジング２の長手方向に沿って配置されている。ハウジング２は、例えばハウジング２の上壁１８の上面に設けられている第一ブラケット８を介して、プラントの所定の構造物に固定されている。ハウジング２の進退方向前方側Ｘ１の側壁である第一側壁２４は、第二ブラケット９を介して壁部５０に固定されている。
　ハウジング２の進退方向後方側Ｘ２の側壁である第二側壁２５には、ヘッドバルブ１０（供給弁）が設けられている。ヘッドバルブ１０には、配管（図示せず）を介して蒸気等の噴射媒体Ｇが供給される。
　噴射媒体供給管３は、ランスチューブ４の内周側に挿入されて、ヘッドバルブ１０に供給される噴射媒体Ｇをランスチューブ４に供給する管状をなす部材である。噴射媒体供給管３の進退方向後方側Ｘ２の端部は、ハウジング２の第二側壁２５の内面に固定されている。噴射媒体供給管３の内部は、ヘッドバルブ１０に連通している。即ち、ヘッドバルブ１０に供給される噴射媒体Ｇは、噴射媒体供給管３に導入される。
　ランスチューブ４は、円筒形状をなし、噴射媒体供給管３の外周側に、噴射媒体供給管３と同軸状に配置されている。ランスチューブ４の進退方向前方側Ｘ１の端部には、噴射ノズル７が形成されている。ランスチューブ４の進退方向後方側Ｘ２の端部には、ランスチューブ４の外周面から径方向に突出するフランジ１２が形成されている。ランスチューブ４の先端側は、ハウジング貫通孔１３を介してハウジング２の外部に突出するとともに、ボイラ貫通孔５１を介してボイラの内部に挿入されている。
　駆動装置５は、ランスチューブ４のフランジ１２に取り付けられているトラベリングキャレッジ１４と、トラベリングキャレッジ１４に取り付けられているモータ１５と、モータ１５の駆動力によって回転するピニオン１６と、ピニオン１６と噛み合い、ハウジング２の上壁１８の内面（下面）に固定されているラック１７と、を有している。
　トラベリングキャレッジ１４は、ランスチューブ４のフランジ１２（進退方向後方側Ｘ２の端部）を保持するとともに、噴射媒体供給管３の外周を覆う形状を有している。トラベリングキャレッジ１４と噴射媒体供給管３との間には、トラベリングキャレッジ１４の内周面と噴射媒体供給管３の外周面との間を封止するシール部材であるグランドパッキン２０が設けられている。即ち、トラベリングキャレッジ１４は、グランドパッキン２０を介して噴射媒体供給管３上を摺動可能である。
　トラベリングキャレッジ１４の進退方向前方側Ｘ１には、回転機構２１が設けられている。ランスチューブ４のフランジ１２は、回転機構２１に接続されている。即ち、ランスチューブ４の後端側は、トラベリングキャレッジ１４に回転自在に取り付けられている。
　トラベリングキャレッジ１４には、ハウジング２の長手方向に沿って設けられているガイドレール（図示せず）上を走行するガイドローラ２２が取り付けられている。
　ハウジング２には、リミットスイッチ２３が取り付けられている。リミットスイッチ２３は、ガイドローラ２２の位置を検出可能な位置に取り付けられている。リミットスイッチ２３は、ハウジング２の進退方向前方側Ｘ１の端部及び進退方向後方側Ｘ２の端部にそれぞれ設置されている。リミットスイッチ２３は、ランスチューブ４の進退の移動範囲を制御するために利用される。
　次に、駆動装置５の作用について説明する。モータ１５の駆動力によってピニオン１６が回転すると、ピニオン１６と噛み合うラック１７上をピニオン１６が走行することによってトラベリングキャレッジ１４が進退方向Ｘに移動する。即ち、モータ１５の動力によって、トラベリングキャレッジ１４と一体とされたランスチューブ４が進退方向Ｘに沿って移動する。
　支持ローラ６は、円柱形状をなして、ランスチューブ４を下方から支持する。支持ローラ６は、ハウジング２の第一側壁２４に取り付けられている。支持ローラ６は、ランスチューブ４が図１に示すような格納位置に配置されている場合（最少トラベル）に、ランスチューブ４の先端側を支持し、ランスチューブ４が図４に示すような突出位置に配置されている場合に、ランスチューブ４の基端側を支持する。即ち、支持ローラ６は、ランスチューブ４の進退動作時において、常にランスチューブ４を下方から支持する。
　支持ローラ６は、ランスチューブ４が図１に示す格納位置にある場合に、ランスチューブ４の中心軸が水平方向に沿うような位置に配置されている。支持ローラ６は、１個でランスチューブ４を支持してもよいし、複数でランスチューブ４を支持してもよい。
　支持ローラとしては上記した構造に限らず、ランスチューブ４を進退動作自在に支持できる構造であればよい。例えば、リング状のローラの内周側でランスチューブ４を支持する構造としてもよい。
　次に、ランスチューブ４の詳細について説明する。
　図２に示すように、本実施形態のランスチューブ４は、円筒形状のランスチューブ本体２６と、ランスチューブ本体２６の進退方向後方側Ｘ２（基端側）に設けられているフランジ１２と、進退方向前方側Ｘ１（先端側）に設けられているヘッド部２７と、を有している。
　ヘッド部２７には、噴射ノズル７が設けられている。噴射ノズル７は、ヘッド部２７の外周面に複数設けられている。噴射ノズル７の口径や形状は、除煤対象に応じて選定することができる。
　ランスチューブ本体２６は、進退方向後方側Ｘ２の大径部２８と、進退方向前方側Ｘ１の小径部２９と、大径部２８と小径部２９とを接続するテーパ部３０と、を有している。即ち、テーパ部３０は、軸方向の一部に形成されている。
　大径部２８、テーパ部３０、小径部２９、及びヘッド部２７は、溶接によって接合されている。
　大径部２８、テーパ部３０、及び小径部２９の内径Ｄ１は、同一である。即ち、ランスチューブ本体２６の内径Ｄ１は、軸方向全体に亘って同一である。
　大径部２８は、Ｃｒ・Ｍｏ・Ｖ鋼によって形成することができる。大径部２８の外径Ｄ２（第二の外径）は、例えば、１０５ｍｍとすることができる。大径部２８の肉厚は、例えば、７．５ｍｍとすることができる。
　小径部２９は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼にチタンを添加して耐粒界腐食性を高めたステンレス鋼であるＳＵＳ３２１によって形成することができる。小径部２９の外径Ｄ３（第一の外径）は、大径部２８の外径Ｄ２よりも小径であり、例えば、１０２ｍｍとすることができる。
　また、小径部２９の肉厚は、例えば、６ｍｍとすることができ、小径部２９の肉厚よりも大径部２８の肉厚が厚く形成されている。
　テーパ部３０は、ＳＵＳ３２１によって形成することができる。テーパ部３０の外径（外周面３０ａの直径）は、周方向全体に亘って、小径部２９との接続部Ｃ１から大径部２８との接続部Ｃ２に向かって漸次拡大している。
　テーパ部３０の先端側の外径（小径部２９との接続部Ｃ１の外径）は、小径部２９の外径Ｄ３と同一であり、例えば、１０２ｍｍとすることができる。テーパ部３０の基端側の外径（大径部２８との接続部Ｃ２の外径）は、大径部２８の外径Ｄ２と同一であり、例えば、１０５ｍｍとすることができる。即ち、テーパ部３０の外周面３０ａは、進退方向後方側Ｘ２に向かうに従って漸次直径が大きくなっている。
　以上、ランスチューブ４の寸法について記載したが、上記した例は一例であり、小径部２９の外径Ｄ３よりも大径部２８の外径Ｄ２の方が大径であり、テーパ部３０の外周面３０ａが進退方向後方側Ｘ２に向かうに従って漸次直径が大きくなっていれば、設置されるボイラの仕様等に応じて適宜変更することができる。
　ヘッド部２７は、耐熱鋳鋼であるＳＣＨ１３によって形成することができる。
　以上、ランスチューブ４の詳細について説明したが、ランスチューブ４構成する大径部２８、テーパ部３０、小径部２９、及びヘッド部２７を形成する材料は、上記したものに限ることはなく、ランスチューブとしての機能を果たすことができれば、適宜変更することができる。
　次に、図３と図４を参照して本実施形態のランスチューブ４の作用について説明する。なお、図３と図４においては、ランスチューブ４の作用をわかりやすくするために、横方向と縦方向の比率を変更している。
　図３に示すように、支持ローラ６は、ランスチューブ４の小径部２９を支持している場合に、ランスチューブ４の中心軸Ａが水平となる位置に配置されている。
　図４に示すように、ランスチューブ４が進退方向前方側Ｘ１に前進し、ランスチューブ４のテーパ部３０が支持ローラ６に乗り上げると、ランスチューブ４の中心軸Ａは、進退方向前方側Ｘ１が上方となるように傾く。即ち、支持ローラ６によって支持される部分の外径が大きくなることによって、ランスチューブ４の基端側と比較してランスチューブ４の先端側の高さが高くなる。ランスチューブ４の基端側は、ランスチューブ４の傾きによって高さは変わることはない。
　上記実施形態によれば、ランスチューブ４がボイラの内部空間に挿入されて、テーパ部３０が支持ローラ６を乗り越える際に、ランスチューブ４の先端がテーパ部３０の拡大に応じて持上げられる。これにより、ランスチューブ自身によって、ランスチューブ４のたわみによるランスチューブ４先端の垂れ下がりを抑制することができる。
　また、ランスチューブ４先端側の小径部２９の肉厚よりも、ランスチューブ４基端側の大径部２８の肉厚が厚く形成されていることによって、ランスチューブ４の先端側よりも基端側の剛性が向上する。これにより、ランスチューブ４の基端側にかかる曲げ応力を軽減することができる。
　また、ランスチューブ４が一定の内径を有していることによって、噴射媒体供給管３の外周面とランスチューブ４の内周面との間の隙間を狭くすることなくランスチューブ４の基端側の肉厚を厚くすることができる。
　基端側にかかる曲げ応力を軽減するために、一定の外径を有するランスチューブの基端側の板厚を内周側に厚く形成した、従来型のランスチューブの場合、基端側の板厚を厚く形成した部位と、先端側に向かって徐々に肉厚が薄くなるテーパ部との間の稜線と、噴射媒体供給管の外周面とが干渉することがあった。本実施形態のランスチューブ４は、上記干渉により噴射媒体供給管３に傷が付くことを防止でき、噴射媒体供給管３とランスチューブ４との間のシール性を向上させることができる。
　なお、ランスチューブ４を軸回りに回転させる必要がなければ、ランスチューブ本体２６を円筒形状とする必要はない。即ち、回転機構２１を設けずにランスチューブ４を進退させる構成の場合、ランスチューブ４を断面八角形等の筒形状としてもよい。
　この場合、テーパ部３０は、ランスチューブ４の周方向の少なくとも支持ローラ６で支持される部位が、漸次外径が拡大するように形成すればよい。即ち、ランスチューブ４の周方向全体に亘ってテーパ部３０を形成しなくてもよい。
（第二実施形態）
　以下、本発明の第二実施形態の煤吹装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
　図５に示すように、本実施形態の煤吹装置のランスチューブ４Ｂは、フランジ１２部と、ランスチューブ本体２６Ｂと、ヘッド部２７と、を有し、ランスチューブ本体２６Ｂの外径は、先端から基端まで一定の比率で拡大している。即ち、本実施形態のランスチューブ４Ｂは、大径部と小径部がなく、先端から基端まで連続して拡径する外周面を有している。
　なお、図５においては、ランスチューブ４Ｂの肉厚をわかりやすくするために、横方向と縦方向の比率を変更している。
　上記実施形態によれば、ランスチューブ４Ｂの進退方向前方側Ｘ１への移動に伴って滑らかにランスチューブ４Ｂの先端が持ち上がる。これにより、第一実施形態のテーパ部３０の端部が支持ローラ６を通過する際のランスチューブ４の揺れを抑制することができる。
　以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、上記各実施形態においては、駆動装置５は、ラック・ピニオン機構を用いてランスチューブ４を進退させたがこれに限ることはない。例えば、チェーン・スプロケット機構を用いてランスチューブ４を進退させる構成としてもよい。
　また、ランスチューブ４の内径は、先端から基端まで同一である必要はなく、基端近傍の肉厚を厚くして、強度を高める構成としてもよい。
　１　煤吹装置
　２　ハウジング
　３　噴射媒体供給管
　４，４Ｂ　ランスチューブ
　５　駆動装置
　６　支持ローラ
　７　噴射ノズル
　８　第一ブラケット
　９　第二ブラケット
　１０　ヘッドバルブ
　１２　フランジ
　１３　ハウジング貫通孔
　１４　トラベリングキャレッジ
　１５　モータ
　１６　ピニオン
　１７　ラック
　１８　上壁
　２０　グランドパッキン（シール部材）
　２１　回転機構
　２２　ガイドローラ
　２３　リミットスイッチ
　２４　第一側壁
　２５　第二側壁
　２６，２６Ｂ　ランスチューブ本体
　２７　ヘッド部
　２８　大径部
　２９　小径部
　３０　テーパ部
　５０　壁部
　５１　ボイラ貫通孔
　Ｃ１，Ｃ２　接続部
　Ｄ１　ランスチューブ本体の内径
　Ｄ２　大径部の外径（第二の外径）
　Ｄ３　小径部の外径（第一の外径）
　Ｇ　噴射媒体

Claims (4)

  1. 　先端に噴射媒体を噴射する噴射ノズルが設けられている筒形状のランスチューブと、
    　前記ランスチューブの内周側に挿入されて前記ランスチューブに噴射媒体を供給する噴射媒体供給管と、
    　前記ランスチューブを前記ランスチューブの軸方向に沿う方向に進退させる駆動装置と、
    　前記ランスチューブを前記ランスチューブの下方から前記軸方向に進退可能に支持する支持ローラと、を備え、
    　前記ランスチューブは、前記軸方向に沿う方向の一部に形成され、周方向の少なくとも前記支持ローラで支持される部位が前記ランスチューブの先端側から基端側に向かうに従って漸次外径が拡大するテーパ部を有する煤吹装置。
  2. 　前記ランスチューブは円筒形状をなし、
    　前記テーパ部は、周方向全体に亘って漸次外径が拡大する請求項１に記載の煤吹装置。
  3. 　前記ランスチューブは、前記先端側に設けられて外径が第一の外径をなす小径部と、
    　前記基端側に設けられて外径が前記第一の外径よりも大径の第二の外径をなす大径部と、
    　前記小径部との接続部の外径が第一の外径であり、前記大径部との接続部の外径が第二の外径である前記テーパ部と、を有する請求項２に記載の煤吹装置。
  4. 　前記噴射媒体供給管の外周面と前記ランスチューブの内周面との間をシールするシール部材を有し、
    　前記ランスチューブは、一定の内径を有している請求項２又は請求項３に記載の煤吹装置。
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