WO2019225619A1

WO2019225619A1 - 衝撃波供給システムおよび衝撃波供給方法

Info

Publication number: WO2019225619A1
Application number: PCT/JP2019/020155
Authority: WO
Inventors: 充吉川; 介斗森田
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2019-11-28
Anticipated expiration: 2020-11-25
Also published as: JP7140549B2; RU2763676C1; CN112236620A; JP2019203667A; CN112236620B

Abstract

衝撃波供給システムは、装置の壁に取り付けられた複数のノズルと、複数のノズルの何れか１つと選択的に結合される、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体と、を備える。

Description

衝撃波供給システムおよび衝撃波供給方法

　本発明は、衝撃波供給システムおよび衝撃波供給方法に関する。

　従来から、例えばボイラなどの装置には、装置内の機器表面（例えば、過熱器の表面）に付着したダストを除去するために、衝撃波式スートブロワが設けられている（例えば、特許文献１参照）。この衝撃波式スートブロワは、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させ、この衝撃波を装置の内部空間に放出するものである。この衝撃波の放出により、装置内の機器表面からダストが除去される。

特開２０１６－５１１６８８号公報

　ところで、装置内の複数箇所に衝撃波を供給するには、それぞれの箇所に衝撃波式スートブロワを設けることが考えられる。しかしながら、この場合にはコストが高くなる。

　そこで、本発明は、低コストで装置内の複数箇所に衝撃波を供給することができる衝撃波供給システムおよび衝撃波供給方法を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明の１つの観点からの衝撃波供給システムは、装置の壁に取り付けられた複数のノズルと、前記複数のノズルの何れか１つと選択的に結合される、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体と、を備える、ことを特徴とする。

　上記の構成によれば、複数のノズルでスートブロワ本体を共有することができる。このため、低コストで装置内の複数箇所に衝撃波を供給することができる。

　前記複数のノズルは、実質的に等しい高さに位置していてもよい。この構成によれば、スートブロワ本体を１つのノズルから別のノズルへ容易に移設することができる。

　上記の衝撃波供給システムは、前記スートブロワ本体が移動可能に吊り下げられる、前記複数のノズル同士をつなぐように延びるレールをさらに備えてもよい。この構成によれば、スートブロワ本体をレールに沿って移動するだけで１つのノズルから別のノズルへ移設することができる。

　また、本発明の衝撃波供給方法は、装置の壁に取り付けられた複数のノズルの何れか１つに、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体を結合して使用した後に、前記スートブロワ本体を別の前記ノズルに結合して使用する、ことを特徴とする。

　また、本発明の別の観点からの衝撃波供給システムは、装置の壁に取り付けられた複数のノズルと、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体と、前記スートブロワ本体に接続された集合管と、前記集合管から分岐し、前記複数のノズルとそれぞれ接続された複数の分岐管と、前記複数の分岐管にそれぞれ設けられた複数の開閉弁と、を備える、ことを特徴とする。

　上記の１つの観点または別の観点からの衝撃波供給システムにおいて、例えば、前記装置は、廃棄物を焼却する焼却炉からの排ガスが流れる排ガス経路を含むボイラであってもよい。

　本発明によれば、低コストで装置内の複数箇所に衝撃波を供給することができる。

本発明の第１実施形態に係る衝撃波供給システムが組み込まれた焼却プラントの概略構成図である。図２Ａおよび２Ｂは第１実施形態に係る衝撃波供給システムの平面図である。１つのノズルに結合されたスートブロワ本体の斜視図である。本発明の第２実施形態に係る衝撃波供給システムの平面図である。

　（第１実施形態）
　図２Ａおよび２Ｂに、本発明の第１実施形態に係る衝撃波供給システム１Ａを示し、図１に、その衝撃波供給システム１Ａが組み込まれた焼却プラント５を示す。

　焼却プラント５は、ごみや汚泥などの廃棄物を焼却する焼却炉２と、焼却炉２から排出される排ガスから熱を回収するボイラ３と、ボイラ３から排出される排ガスを利用してボイラ３への給水を加熱する節炭器（エコノマイザ）４を含む。

　ボイラ３は、焼却炉２からの排ガスが流れる排ガス経路３１を含む。排ガス経路３１は、上下方向に延びる第１煙道、第２煙道および第３煙道で構成されており、第１煙道、第２煙道および第３煙道は上流側からこの順に並んでいる。第１～第３煙道では壁面に多数の水管（図示せず）が設けられており、第３煙道内には複数（図例では２つ）の過熱器３２が配置されている。

　節炭器４は、ボイラ３からの排ガスが流れる、上下方向に延びる排ガス経路４１を含む。排ガス経路４１内には、複数（図例では４つ）の節炭器管４２が配置されている。

　本実施形態では、ボイラ３の第２煙道および第３煙道の壁ならびに節炭器４の壁に、３つのノズル６が取り付けられている。３つのノズル６は、実質的に等しい高さに位置している。ここで、「実質的に等しい高さ」とは、３つのノズル６のレベル差が５ｍｍ以内に収まっていることをいう。なお、ノズル６の数および位置は適宜変更可能である。

　図２Ａおよび２Ｂに示すように、ノズル６のうちの１つにはスートブロワ本体７が結合され、残りのノズル６は図略のキャップにより閉塞される。スートブロワ本体７は、図２Ａに示すようにノズル６のうちの１つと結合されて使用された後に、図２Ｂに示すように別のノズル６に結合されて使用される。すなわち、スートブロワ本体７は、ノズル６の何れか１つと選択的に結合される。

　本実施形態では、スートブロワ本体７が１台である。ただし、スートブロワ本体７の台数は、ノズル６の数よりも少なければ複数台であってもよい。

　各ノズル６は、装置（ボイラ３または節炭器４）の壁を貫通している。ノズル６へのスートブロワ本体７への結合は、ボルト・ナットやクランプ材を用いたフランジ結合であってもよいし、嵌合であってもよい。

　スートブロワ本体７は、図３に示すように、図略のピストンを内蔵するハウジング７１およびシリンダ７２と、ハウジング７１からシリンダ７２と反対向きに延びる接続管７０を含む。また、スートブロワ本体７は、ハウジング７１からシリンダ７２および接続管７０と直交するように延びる一対の燃焼室７３を含む。

　接続管７０にはノズル６が接続され、これにより接続管７０の内部とノズル６の内部とが連通する。図略のピストンは、燃焼室７３の内部を接続管７０の内部から遮断したり接続管７０の内部と連通させたりする。

　さらに、ハウジング７１には、バルブユニット７６が取り付けられており、このバルブユニット７６に燃料ガス貯留室７４および酸素貯留室７５が接続されている。バルブユニット７６は、燃料ガス貯留室７４および酸素貯留室７５の内部を、一対の燃焼室７３の内部から遮断したり一対の燃焼室７３の内部と連通させたりする。燃料ガス貯留室７４にはメタンなどの燃料ガスが供給され、酸素貯留室７５には酸素が供給される。

　燃料ガス貯留室７４および酸素貯留室７５の内部が一対の燃焼室７３の内部と連通すると、燃料ガス貯留室７４から燃焼室７３へ燃料ガスが供給されるとともに酸素貯留室７５から燃焼室７３へ酸素が供給され、それらが燃焼室７３内で混合される。その後、混合気に点火されて混合気が燃焼されるとともに図略のピストンが燃焼室７３の内部を接続管７０の内部と連通させ、これにより衝撃波が発生する。衝撃波は、ノズル６を通じて装置（ボイラ３または節炭器４）の内部空間に放出される。

　スートブロワ本体７は、レール８から図略のハンガーにより吊り下げられる。このため、スートブロワ本体７のハウジング７１の上面には、ハンガーのフックが係合するＵ字部７７が設けられている。ただし、スートブロワ本体７は、床面上を走行可能な台車に載置されてもよい。

　図略のハンガーは、レール８に沿って移動可能である。すなわち、スートブロワ本体７は、レール８に移動可能に吊り下げられている。レール８は、ノズル６同士をつなぐように延びている。

　以上説明したように、本実施形態の衝撃波供給システム１Ａでは、複数（本実施形態では３つ）のノズル６でスートブロワ本体７を共有することができる。このため、低コストで装置内の複数箇所に衝撃波を供給することができる。

　また、本実施形態では、複数のノズル６が実質的に等しい高さに位置しているので、スートブロワ本体７を１つのノズル６から別のノズル６へ容易に移設することができる。

　さらに、本実施形態では、スートブロワ本体７が吊り下げられるレール８がノズル６同士をつなぐように延びているので、スートブロワ本体７をレール８に沿って移動するだけで１つのノズル６から別のノズル６へ移設することができる。

　（第２実施形態）
　図４に、本発明の第２実施形態に係る衝撃波供給システム１Ｂを示す。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

　本実施形態では、スートブロワ本体７の接続管７０に集合管９１が接続されており、この集合管９１から複数（ノズル６と同数）の分岐管９２が分岐している。分岐管９２は、ノズル６とそれぞれ接続されている。各分岐管９２には、開閉弁９３が設けられている。

　スートブロワ本体７が衝撃波を発生する際、１つの開閉弁９３が開かれ、残りの開閉弁９３が閉じられる。次にスートブロワ本体７が衝撃波を発生する際は、別の１つの開閉弁９３が開かれ、残りの開閉弁９３が閉じられる。このようにして、スートブロワ本体７からの衝撃波の供給先が変更される。

　本実施形態でも、複数のノズル６でスートブロワ本体７を共有することができる。このため、低コストで装置内の複数箇所に衝撃波を供給することができる。

　（その他の実施形態）
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

　例えば、衝撃波供給システム１Ａ，１Ｂが組み込まれるプラントは、必ずしも焼却プラント５である必要はなく、その他のプラントであってもよい。

　また、第１実施形態において、３つのノズル６が互いに異なる高さに位置してもよい。この場合、レール８からスートブロワ本体７までの吊り下げ長さを一定として各ノズル６用のレール８も異なる高さに配置し、それらのレール８の間にスートブロワ本体７を昇降させる昇降装置を設けてもよい。あるいは、昇降装置を省略し、ノズル６の上方位置同士を部分的または全体的に傾斜するレールでつないでもよい。

　１Ａ，１Ｂ　衝撃波供給システム
　２　　焼却炉
　３　　ボイラ
　３１　排ガス経路
　６　　ノズル
　７　　スートブロワ本体
　８　　レール
　９１　集合管
　９２　分岐管
　９３　開閉弁

Claims

　装置の壁に取り付けられた複数のノズルと、
　前記複数のノズルの何れか１つと選択的に結合される、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体と、
を備える、衝撃波供給システム。
　前記複数のノズルは、実質的に等しい高さに位置している、請求項１に記載の衝撃波供給システム。
　前記スートブロワ本体が移動可能に吊り下げられる、前記複数のノズル同士をつなぐように延びるレールをさらに備える、請求項１または２に記載の衝撃波供給システム。
　装置の壁に取り付けられた複数のノズルの何れか１つに、燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体を結合して使用した後に、前記スートブロワ本体を別の前記ノズルに結合して使用する、衝撃波供給方法。
　装置の壁に取り付けられた複数のノズルと、
　燃料ガスおよび酸素を含む混合気を燃焼させて衝撃波を発生させるスートブロワ本体と、
　前記スートブロワ本体に接続された集合管と、
　前記集合管から分岐し、前記複数のノズルとそれぞれ接続された複数の分岐管と、
　前記複数の分岐管にそれぞれ設けられた複数の開閉弁と、
を備える、衝撃波供給システム。
　前記装置は、廃棄物を焼却する焼却炉からの排ガスが流れる排ガス経路を含むボイラである、請求項１～３，５の何れか一項に記載の衝撃波供給システム。