JP2565807Y2 - ガス冷却室のノズル部清掃装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ガス冷却室のノズル部
清掃装置に係り、特に都市ごみ焼却施設等に用いるガス
冷却室に設けられる水噴射ノズルの先端の外周部に付着
するダストを効果的に除去清掃するためのガス冷却室の
ノズル部清掃装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ焼却施設、例えば、都市ごみ焼
却施設における都市ごみ焼却処理工程が、そのフローを
示すブロック図の図４に示されるが、収集した都市ごみ
は給じん装置によって焼却炉に投入されて焼却処理さ
れ、その焼却残渣は焼却炉から取出されて処分される。
一方、高温の燃焼排ガスはガス冷却室に送られて噴霧水
で冷却された後、空気予熱器、集じん装置を経て無害の
ガスとして誘引送風機で吸引し、煙突から大気中に排出
される。

【０００３】以下、都市ごみ焼却施設のガス冷却室の典
型的例を、その断面構成説明図の図５を参照しながら説
明すると、上部に排ガス入口５２を有し、本体上部の壁
部に冷却水を噴霧するノズル５６を有し、下部にダスト
の掻寄装置５３ａと排出用のダンパ５３ｂとからなるダ
スト排出装置５３を有し、かつダスト排出装置５３の上
方位置において、内側の耐火壁５１ａと外側の鉄皮５１
ｂとからなる冷却室壁部５１の下部側面から斜め上方に
突出し、前記空気予熱器、集じん装置等に対して冷却し
た排ガスを排出する排ガス出口５４を有している。

【０００４】さらに、その要部構成説明図の図６に示す
ように、ガス冷却室壁部５１の上部には、この壁部５１
の耐火壁５１ａに開口すると共に、パージ用空気を吹込
む空気導入口５５ａを有するノズル取付金具５５が設け
られている。そして、このノズル取付金具５５には、冷
却水用の噴霧水を供給するノズルガン５６ｂと、冷却水
を噴霧するためのノズルチップ５６ａとからなる水噴霧
ノズル５６が遊嵌されている。

【０００５】ところが、この水噴霧ノズル部には、ダス
ト付着状況説明図の図７に示すように、排ガス中のダス
トが水噴霧ノズル５６回りの耐火壁５１ａの開口部に付
着すると共に、時間の経過につれて成長し、水噴射ノズ
ル５６から噴霧される噴霧水の噴霧角度αが狭められ、
この噴霧水が成長した付着ダストに当たってドレンとな
り、耐火壁５１ａを濡らして下方に流下する。

【０００６】そして、ドレンの流下により、ダストの付
着がさらに増大するだけでなく、耐火壁５１ａが浸食さ
れ、耐火壁５１ａが剥離・亀裂等を起こし、その部分か
ら侵入する腐食性ガス・蒸気等により耐火物用のアンカ
ー金物や鉄皮５１ｂが腐食するのに加えて、水噴霧状態
の悪化で排ガスを所定の温度まで冷却することができな
くなるという問題が生じていた。

【０００７】このような問題を解決し得るものとして
は、例えば実開昭６２−１４２６２６号公報にて開示さ
れてなる技術が公知である。以下、これを、排ガス冷却
装置を示す要部断面図の図８を参照しながら説明する
と、ガス冷却室内に噴霧角度αで水を噴霧する水噴霧ノ
ズル５６が、鉄皮５１ｂに溶接されたノズル取付金具５
５に取付けられ、その先端はガス冷却室５０の耐火壁５
１ａの内周面から約１５０ｍｍ以上突出している。さら
に、このノズル５６には、ノズルチップ５６ａの先端が
少し突出するようにセラミック製の保護管５７が外装さ
れている。

【０００８】そのため、水噴霧ノズル５６の先端から噴
射される水がセラミック保護管５７に当たってドレンに
なることが防止され、さらに空気導入口５５ａから供給
したパージ空気をノズル取付金具５５の開口から噴出さ
せ、排ガスと接触しないようにして水噴霧ノズル５６回
りのダストの付着を防止している。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、パージ
空気を水噴霧ノズルの外周回りに吹込んでも、水噴霧ノ
ズルの先端部でパージ空気が周辺部に拡散して十分な強
さがないために、その先端部は十分保護されず、この先
端部を起点として、ダスト付着開始状況説明図の図９ａ
と、図９ａのＢ矢視図の図９ｂに示すように、ノズルチ
ップ外周部の上下にダストｄ₁ ，ｄ₂ の付着が始まる。

【００１０】また、例え、先端部まで保護管で覆っても
保護管の上部に堆積するダストｄ₃により、水噴霧ノズ
ルのノズルチップの先端が急速に覆われ、水の噴霧状態
が悪化してしまう。そして、ダストの付着がさらに進む
と、ノズルチップの水の噴霧孔まで塞がれることとな
り、完全な噴霧ができず、水が大きな粒子や鉄砲水状態
となり、蒸発せずそのまま落下することもあって十分な
冷却性能を発揮できなくなるという解決すべき課題の
他、パージ空気の消費量も多く経済的に不利になるとい
う解決すべき課題もあった。

【００１１】従って、本考案の目的とするところは、水
噴霧ノズルの先端部に付着するダストを従来よりも少な
いパージ空気量で効果的に除去することを可能ならしめ
るガス冷却室のノズル部清掃装置を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本考案に係るノズル部清掃装置が採用した主たる手
段の特徴とするところは、高温の排ガスに水を噴霧して
該排ガスを冷却する水噴霧ノズルが、該水噴霧ノズルの
先端部が内側に突出する状態で壁部に貫設されてなるガ
ス冷却室の前記水噴霧ノズルの外周部に付着するダスト
を除去するノズル部清掃装置にあって、前記水噴霧ノズ
ルの先端部の上下外周部の近傍位置において、これら上
下外周部に向かって開口し、パージ空気を噴射する空気
噴射孔を有する空気噴射ノズルを設けたところにある。

【００１３】

【作用】ガス冷却室の内側に突出する水噴霧ノズルの先
端部では、その上下外周部からダストが付着・成長し、
左右の外周部には殆どダストが付着しない。そこで、本
考案に係るノズル部清掃装置によれば、水噴霧ノズルの
先端部の上下外周部の近傍位置において、これら上下外
周部に向かって開口する空気噴射孔を有する空気噴射ノ
ズルが設けられているので、細い空気噴射ノズルから水
噴霧ノズルの先端部の上下外周部に付着しているダスト
に向かって未拡散状態でパージ空気が噴射される。

【００１４】

【実施例】本考案は、水噴霧ノズル先端部でのダストの
堆積・成長状況が、先ず上部外周は重力で水噴霧ノズル
の先端のノズルチップの頂部にダストが降りかかり、こ
れが水で湿って次第に成長し、傾斜の急な山形に堆積す
る。また、水噴霧ノズルの下部外周は、噴霧水により濡
れたダストが付着し、次第に成長する現象が見られるの
で、これらダストの付着・成長部位に集中的にパージ空
気を噴射すれば、その成長を防止し、付着・堆積してい
るダストを効果的に水噴霧ノズルの先端から除去し得る
と考えてなしたものである。

【００１５】因みに、ダスト付着部位に集中的に圧縮空
気を噴射する場合と、水噴霧ノズルの全周からパージ空
気を吹出す従来方式の場合とについてのダスト除去性能
比較試験を行った。冷間テストと熱間テストとを対比し
てその試験結果を示すと、下記表１のとおりである。な
お、冷間テストでは水分２０％の加湿ダストを用い、こ
の表１には、従来例による場合を従来法と示し、また本
考案に係る場合を本法として記載している。

【００１６】

【表１】

【００１７】熱間における実機テストでは、水噴霧ノズ
ルの先端のダストの付着状況が、湿ったダストが熱気に
より乾燥され、この時ダスト中のＣａ分が水と反応して
冷間の場合よりも強固に固着するのにも係わらず、本法
によればダストは確実に除去され、十分な除去性能を示
し、従来方式では熱間におけるダストの除去性能が大幅
に低下している。また、従来方式では、水噴霧ノズルの
上下外周部にダストが残ったまま、その他の左右外周部
からパージ空気が抜け出てしまい、ダストを効果的に除
去することができなかった。そこで、ダストの付着・成
長部位に集中的にパージ空気を噴射する下記構成になる
ノズル部清掃装置を開発するに至ったものである。

【００１８】以下、本考案に係る実施例を、水噴射ノズ
ル装着部断面図の図１ａと、図１ａのＡ矢視図の図１ｂ
と、パージ空気噴射間隔説明図の図２とを参照しながら
説明する。なお、ガス冷却室の全体構造については、従
来例に係る図５に基づいて説明したとおりであるから割
愛する。即ち、図１ａ，図１ｂに示す符号１０ａは、ガ
ス冷却室１０の耐火壁であって、この耐火壁１０ａには
ノズル取付用の貫通孔１０ｂが設けられ、この貫通孔１
０ｂには、外方に突出する突出端にフランジ部１１ａを
有し、かつ耐火壁１０ａを覆う鉄皮１０ｃに溶接されて
なる筒状のノズル取付金具１１が取付けられている。

【００１９】また、上記ノズル取付金具１１には、噴霧
水を供給するノズルガン１２ｂと、その先端に付設され
てなるノズルチップ１２ａとからなる水噴霧ノズル１２
が、その先端側を内側に突出させた状態で遊嵌され、こ
の水噴霧ノズル１２はそのノズルガン１２ｂが貫通する
取付フランジ１３が、上記ノズル取付金具１１のフラン
ジ部１１ａに固着されることにより、ガス冷却室１０に
装着されている。

【００２０】一方、後述するノズル部清掃装置１が上記
ノズル取付金具１１に内設される。このノズル部清掃装
置１は２つの空気噴射ノズル２，２が、水噴霧ノズル１
２のノズルガン１２ｂを上下方向から挟む位置で、空気
噴射孔２ａが上記ノズルチップ１２ａの耐火物内面１０
ｄ側の端面と寸法ａの間隔を隔て、かつノズルチップ１
２ａと水噴霧ノズル１２との間に寸法ｂを隔てて上記取
付フランジ１３を貫通した状態で、外周を溶接してフラ
ンジに固定され、これら２本の空気噴射ノズル２，２の
ガス冷却室の外方への突出端には、圧縮空気供給源４か
らパージ空気としての圧縮空気を供給するための、電磁
開閉弁３ａが介装されてなる圧縮空気供給管３が連通し
ている。

【００２１】そして、この空気噴射ノズル２には、多量
の空気を消費せず、しかも１００ｍ／ｓ以上の噴射速度
が得られるサイズとして、呼び１０Ａの鋼管を選定し、
圧力６ｋｇｆ／ｃｍ² の圧縮空気を供給することによっ
て、１５０ｍ／ｓ以上の速度のパージ空気が得られた。

【００２２】以下、上記ノズル部清掃装置１の作用態様
を説明すれば、水噴霧ノズル１２の先端部であるノズル
チップ１２ａの、ダストが付着・堆積して成長する上・
下外周部に空気噴射ノズル２のガス噴射孔２ａからダス
トに向かって未拡散状態でパージ空気が集中的に噴射さ
れるので、ノズルチップ１２ａの上・下外周部に付着・
堆積しているダストが効果的に除去される。

【００２３】この場合、パージ空気の噴射間隔は、例え
ば、図２に示すように、ガス冷却室１０に設けられた合
計８本の空気噴射ノズル２に対して１本当たりパージ空
気を１．５秒間噴射した後６０秒間停止し、次の空気噴
射ノズル２により８本のノズルを１本毎パージを繰り返
した後に１時間停止するという繰り返し、パターンによ
り各空気噴射ノズル２当たり１時間毎に１回パージする
という比較的少ないパージ数と空気量でダストを効果的
に除去することができ、水噴霧状態に異常をきたすこと
なく、長期間にわたりガス冷却室１０を効率良く安定し
て稼動させることができた。なお、このようなパージ空
気の間欠供給は、タイマー（図示省略）により上記電磁
開閉弁３ａを開閉させることにより行われる。

【００２４】一方、従来方法では、本法に比較して１０
〜２０倍の圧縮空気を消費するのに加えて、ダストの付
着・堆積・成長部位以外の左右外周部からのパージ空気
の抜け出しがあるために、３０分に１回〜１０分に１
回、さらには５回連続噴射するということを試みたが、
ダストは部分的に除去され得たに止まり、特に４０％以
上の水分を含んで黒くなっているダストの場合には殆ど
除去することができなかった。

【００２５】なお、水噴霧ノズル１２のノズルチップ１
２ａの耐火物内面１０ｄ側の端面と空気噴射ノズル２の
先端との間の寸法ａと、ノズルチップ１２ａと空気噴射
ノズル２との間の寸法ｂは近いほど有利であるが、水噴
霧ノズル１２の取付および点検・取外し作業時に、この
水噴霧ノズル１２と空気噴射ノズル２とが干渉して損傷
する恐れがあるので、実際的には寸法ａ＝２０〜３０ｍ
ｍ、寸法ｂ＝５〜１０ｍｍとしたが、ダストの除去効果
に格別の支障は認められなかった。

【００２６】次に、本考案に係る他の実施例を、水噴霧
ノズル装着部断面図の図３を参照しながら以下に説明す
ると、本実施例が構成に関して上記実施例と相違すると
ころは、同図から良く理解されるように、２本の空気噴
射ノズル２，２の先端部それぞれを、水噴霧ノズル１２
のノズルチップ１２ａ側に角度βで折曲げてなる構成と
したものである。

【００２７】従って、空気噴射ノズル２，２の空気噴射
孔２ａ，２ａのそれぞれからノズルチップ１２ａの上・
下外周部に向かってパージ空気が集中的に噴射されるの
で、本実施例は上記実施例と同効である。

【００２８】

【考案の効果】以上詳述したように、本考案に係るガス
冷却室のノズル部清掃装置によれば、水噴霧ノズルの先
端のノズルチップの上下外周部のダスト付着・成長部位
に集中的に空気噴射ノズルからパージ空気が噴射される
ので、従来より少ない空気量で確実に付着ダストを除去
することが可能になり、ガス冷却室の冷却能力の維持と
運転経費の削減とに対して多大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ａは本考案の実施例に係る水噴射ノズル装
着部断面図であり、また図１ｂは図１ａのＡ矢視図であ
る。

【図２】本考案の実施例に係る圧縮空気噴射間隔説明図
である。

【図３】本考案の他の実施例に係る水噴射ノズル装着部
断面図である。

【図４】都市ごみ焼却処理工程のフローを示すブロック
図である。

【図５】ガス冷却室の断面構成説明図である。

【図６】図５の要部構成説明図である。

【図７】ダスト付着状況説明図である。

【図８】従来のガス冷却装置を示す要部断面図である。

【図９】図９ａはダスト付着開始状況説明図、図９ｂは
図９ａのＢ矢視図である。

【符号の説明】

１…ノズル部清掃装置 ２…空気噴射ノズル、２ａ…空気噴射孔 ３…圧縮空気供給管、３ａ…電磁開閉弁 １０…ガス冷却室、１０ａ…耐火壁、１０ｂ…貫通孔、
１０ｃ…鉄皮、１０ｄ…耐火物内面 １１…ノズル取付金具、１１ａ…フランジ部 １２…水噴霧ノズル、１２ａ…ノズルチップ、１２ｂ…
ノズルガン １３…取付フランジ

フロントページの続き (72)考案者 小倉 賢藏 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18 号 株式会社神戸製鋼所 神戸本社内 (56)参考文献 特開 平２−25621（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−142626（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温の排ガスに水を噴霧して該排ガスを
   冷却する水噴霧ノズルが、該水噴霧ノズルの先端部が内
   側に突出する状態で壁部に貫設されてなるガス冷却室の
   前記水噴霧ノズルの外周部に付着するダストを除去する
   ノズル部清掃装置にあって、前記水噴霧ノズルの先端部
   の上下外周部の近傍位置において、これら上下外周部に
   向かって開口し、パージ空気を噴射する空気噴射孔を有
   する空気噴射ノズルを設けたことを特徴とするガス冷却
   室のノズル部清掃装置。