ボイラ飛灰の搬送システム及び搬送方法
【課題】ボイラで発生する飛灰を簡易に搬送することができるボイラ飛灰の搬送システム及び搬送方法を提供する。
【解決手段】飛灰搬送システム２１は、ボイラの煙道７に設けられた飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂとバックパスホッパ１１とを連結し、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂで煙道７外に抜き取られた飛灰をバックパスホッパ１１まで搬送させる飛灰搬送路２３を備えている。更に、システム２１は、飛灰搬送路２３の上流部３１ａ，３１ｂと中流部３３とを仕切る第１フラップダンパ２７ａ，２７ｂと、飛灰搬送路２３の中流部３３と下流部３５とを仕切る第２フラップダンパ２９と、を備えている。
【解決手段】飛灰搬送システム２１は、ボイラの煙道７に設けられた飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂとバックパスホッパ１１とを連結し、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂで煙道７外に抜き取られた飛灰をバックパスホッパ１１まで搬送させる飛灰搬送路２３を備えている。更に、システム２１は、飛灰搬送路２３の上流部３１ａ，３１ｂと中流部３３とを仕切る第１フラップダンパ２７ａ，２７ｂと、飛灰搬送路２３の中流部３３と下流部３５とを仕切る第２フラップダンパ２９と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送システム及び搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載のボイラが知られている。このボイラでは、煙道から排出される飛灰を所定の場所まで搬送する際に、コンベア等の搬送機器を組み合わせてなる搬送装置を用いている。
【特許文献１】特開平６−２８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような搬送装置及び方法によって飛灰を離れた場所まで搬送する際には、多くの搬送機器を連結する必要があり、搬送装置が複雑になってしまう。また、高温の飛灰を搬送するため冷却機構が必要になる場合もある。また、コンベア等の駆動部を含む装置を用いることから、装置のメンテナンスも煩雑になる。そこで、本発明は、ボイラで発生する飛灰を簡易に搬送することができるボイラ飛灰の搬送システム及び搬送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のボイラ飛灰の搬送システムは、ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送システムにおいて、ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と煙道で飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、飛灰抜取り部で煙道外に抜き取られた飛灰を飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、飛灰搬送路の中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
この搬送システムによれば、飛灰抜取り部において煙道から抜き取られた飛灰が、飛灰搬送路を通じて、煙道下流の飛灰貯留部まで搬送される。この際、煙道上流の飛灰抜き取り部と煙道下流の飛灰貯留部との圧力差により、飛灰は上記飛灰搬送路を飛灰貯留部側に円滑に搬送される。また、この飛灰搬送路には、第１及び第２の仕切部が設けられているので、この仕切部の開閉をコントロールすることにより、燃焼ガスの流れを伴わずに飛灰のみを選択的に搬送することができる。このような飛灰搬送路は、飛灰抜取り部と飛灰貯留部と連通させる管によって実現可能であるので、搬送システムを簡素化することができる。
【０００６】
また、本発明のボイラ飛灰の搬送システムは、中流部と下流部との圧力差を緩和する圧力緩和手段を更に備えることが好ましい。この構成によれば、飛灰を上流部から中流部に移動させる場合、圧力緩和手段によって中流部の圧力が低下しているので、飛灰は、上流部から中流部へ円滑に移動する。
【０００７】
この場合、具体的には、圧力緩和手段は、第２の仕切部を迂回して中流部と下流部とを連通させるバイパス部を有する構成としてもよい。
【０００８】
本発明のボイラ飛灰の搬送システムは、飛灰搬送路内に空気を噴出する空気噴出部を更に備えてもよい。この構成によれば、空気の噴出によって、飛灰を飛灰搬送路内で滞留させることなく更に円滑に下流に送ることができる。
【０００９】
また、本発明のボイラ飛灰の搬送方法は、ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送方法において、ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と煙道で飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、飛灰抜取り部で煙道外に抜き取られた飛灰を飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、飛灰搬送路の中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えた搬送システムを用い、第２の仕切部を閉じた状態で第１の仕切部を開けて中流部に飛灰を送る工程と、第１の仕切部を閉じて第２の仕切部を開け中流部の飛灰を下流部に送る工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この搬送方法によれば、飛灰抜取り部において煙道から抜き取られた飛灰が、飛灰搬送路を通じて、煙道下流の飛灰貯留部まで搬送される。この際、煙道上流の飛灰抜き取り部と煙道下流の飛灰貯留部との圧力差により、飛灰は上記飛灰搬送路を飛灰貯留部側に円滑に搬送される。このような飛灰搬送路は、飛灰抜取り部と飛灰貯留部と連通させる管によって実現可能であるので、搬送システムを簡素化することができる。また、この飛灰搬送路には、第１及び第２の仕切部が設けられており、第２の仕切部を閉じた状態で第１の仕切部を開けて中流部に飛灰を送る工程と、第１の仕切部を閉じて第２の仕切部を開け中流部の飛灰を下流部に送る工程と、を行うことで、煙道の燃焼ガスが飛灰搬送路を高速で通過することを回避しながら、飛灰を順次中流部、下流部に送ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の搬送システム及び搬送方法によれば、ボイラで発生する飛灰を簡易に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るボイラ飛灰の搬送システムが用いられる発電用ボイラの好適な一実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すボイラ１００は、鶏糞を燃料とする発電用ボイラである。このボイラ１００は、ストーカ３を有する火炉５を備えている。側方から火炉５に投入された燃料（鶏糞）はストーカ３上で燃焼し、燃え残った燃料は、ストーカ３によって排出口３ａまで運ばれ下方に排出される。火炉５は多数の水管から成る火炉水冷壁を備えており、燃焼熱を吸収して発電に用いられる蒸気を発生させる。更に、ボイラ１００は、火炉５で発生する排ガスを通過させる煙道７を備えている。この煙道７は火炉５の上部から湾曲して下方に向かって延びており、煙道７の最下流部はストーカ３とほぼ同じ高さに位置している。煙道７の最下流部にはバグフィルタを介して吸引ファンＦが連結されているので、火炉５で発生した排ガスは、火炉５から煙道７内を流動して煙道７の最下流部まで送られる。排ガスに含まれる飛灰は、煙道７の最下流部に設けられたバックパスホッパ（飛灰貯留部）１１に一旦貯留された後、バックパスホッパ１１の下部に設けられたロータリバルブ１３及び排出ラインＬ１を通じて系外に排出される。なお、煙道７内は、吸引ファンＦの作用により、下流側に行くほど圧力が低くなっており、最下流部のバックパスホッパ１１が最も低圧になっている。
【００１４】
更に、煙道７上には、高温の排ガスの熱を吸収し蒸気を生成させるための熱交換部１５が設けられている。この熱交換部１５は、煙道７の上壁に設けられた蒸気ドラム１５ａ、及び煙道７の下壁に設けられた水ドラム１５ｂを有している。更に、熱交換部１５は、蒸気ドラム１５ａと水ドラム１５ｂとの間で煙道７を上下に横切って延び、蒸発管を構成する多数の水管１５ｃを備えている。そして、煙道７を通過する排ガスが、多数の水管１５ｃに接触することで、排ガスの熱が効率よく吸収され、熱交換部１５で発電用の蒸気を発生させる。
【００１５】
このような煙道７においては、排ガスが熱交換部１５を通過する際に、排ガスに含まれる飛灰が水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃに付着・堆積することが問題になる。特に、鶏糞の燃焼で発生する飛灰は、Ｎａ，Ｋといった付着性が高い成分を多く含むので、この問題が発生しやすい。付着したこの飛灰が煙道７を閉塞させる前に清掃する必要があるが、清掃作業の際には、付着した飛灰を冷却させる時間も含めて、ボイラ１００を長時間停止することが必要になる。また、清掃作業は、高温部近辺での高所での作業であり、粉塵の対策も必要といったように負担が大きい作業である。従って、このような清掃作業を出来るだけ少なくすることが望まれている。
【００１６】
そこで、このボイラ１００は、熱交換部１５に付着した飛灰を、一旦煙道７外に抜き取るための飛灰ホッパ（飛灰抜き取り部）１９ａ，１９ｂと、抜き取った飛灰を前述のバックパスホッパ１１まで搬送する飛灰搬送システム２１とを備えている。なお、このボイラ１００においては、図１の紙面に直交する方向に配列された２系統の飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂ及び飛灰搬送システム２１が設けられているが、以下では、そのうちの１系統についてのみ代表して説明する。
【００１７】
図２にも示すように飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂは、それぞれ煙道７において水ドラム１５ｂの斜下方の前方及び後方に設けられている。水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃに付着し剥がれ落ちる飛灰は、この飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂに集められる。集められた飛灰は、この飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂの底部から煙道７外に抜き取られ、飛灰搬送システム２１の飛灰搬送路２３に導入される。飛灰搬送路２３は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂと、その下方に位置するバックパスホッパ１１とを煙道７外において連結する搬送配管Ｐ２３で画成されており、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂからバックパスホッパ１１まで搬送される飛灰を通過させる。
【００１８】
搬送配管Ｐ２３の全ラインには保温が施されており、この保温により飛灰搬送路２３の温度が保たれている。このことで、飛灰の温度低下が防止され飛灰の結露による搬送配管Ｐ２３内側への飛灰付着が抑制される。また、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂとバックパスホッパ１１とを飛灰搬送路２３で単純に連結すると、圧力差によって飛灰搬送路２３内に排ガスが吹き抜けてしまう。そこで、搬送配管Ｐ２３には、後述するように、開閉可能なフラップダンパ２７ａ，２７ｂ，２９が設けられている。
【００１９】
搬送配管Ｐ２３は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂからそれぞれ下方に延びる配管Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂを備えている。そして、この配管Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂを合流させた配管Ｐ２３ｃがバックパスホッパ１１まで延びている。配管Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂそれぞれには、第１フラップダンパ（第１の仕切部）２７ａ，２７ｂが設けられ、飛灰搬送路２３を上下に仕切っている。更に、配管Ｐ２３ｃには、第２フラップダンパ（第２の仕切部）２９が設けられ、飛灰搬送路２３を更に下流側で上下に仕切っている。即ち、飛灰搬送路２３は、第１フラップダンパ２７ａ，２７ｂ及び第２フラップダンパ２９によって、上流部３１ａ，３１ｂ、中流部３３、及び下流部３５に仕切られている。
【００２０】
この第１フラップダンパ２７ａは、飛灰搬送路２３を仕切るベーン１２７がシャフト１２９回りに回転する（図３参照）ことで、上流部３１ａと中流部３３とを連通させたり閉鎖させたりすることが可能である。また、第１フラップダンパ２７ｂ、及び第２フラップダンパ２９も、この第１フラップダンパ２７ａ，２７ｂと同様の構成をしている。ボイラ１００の運転中は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂの圧力がバックパスホッパ１１よりも高いので、飛灰搬送路２３の排ガス吹き抜けを防止するため、通常は、この第１及び第２フラップダンパ２７ａ，２７ｂ，２９は閉じられてる。
【００２１】
また、中流部３３には温度計４１が設けられ、下流部３５には温度伝送器４３が設けられており、飛灰搬送路２３内の温度を現場中央で知ることができ、飛灰搬送路２３の閉塞を監視することが可能となっている。すなわち、これらの温度計４１、温度伝送器４３が示す飛灰搬送路２３の温度が上昇した場合には、飛灰が正常に流動していること確認することができ、温度が低下した場合には、飛灰搬送路２３が閉塞していることを知ることができるので、飛灰搬送路２３の閉塞に対して素早く対応することができる。
【００２２】
また、搬送配管Ｐ２３内側への飛灰の付着対策のために、搬送配管Ｐ２３の各部には、叩き座４５も設けられている。また、飛灰搬送路２３において飛灰が円滑に下流に送られるように、飛灰搬送路２３内に空気を噴出するエアブラスタ４７が、搬送配管Ｐ２３の各部に設けられている。
【００２３】
また、搬送配管Ｐ２３には、第２フラップダンパ２９を迂回して中流部３３と下流部３５とを連通させるバイバス管４９が設けられている。バイパス管４９は、搬送配管Ｐ２３に比較して細径の管材からなり、バイパス管４９にはバルブ４９ａが設けられている。この構成により、第２フラップダンパ２９が閉じられた状態において、バルブ４９ａが開けられた状態では、中流部３３から下流部３５に少量の空気がバイパス管４９を通じてリークし、中流部３３と下流部３５との間の圧力差が緩和される。
【００２４】
続いて、この飛灰搬送システム２１の動作について説明する。ボイラ１００の通常の運転中においては、上記ダンパ２７ａ，２７ｂ，２９はすべて閉じられている。煙道７を通過する排ガスに含まれる飛灰は、水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃに接触し付着する。そして、この水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃから剥がれ落ちた飛灰は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂに集められ飛灰搬送路２３の上流部３１ａ，３１ｂに導入される。
【００２５】
その後、第１フラップダンパ２７ａが開けられると、上流部３１ａの飛灰は、重力により中流部３３に落下し、傾斜によりダンパ２９の上方まで移動する。次に、ダンパ２７ａを閉め、ダンパ２７ｂを開けると、上流部３１ｂの飛灰は、同様に、重力により中流部３３に落下し、傾斜によりダンパ２９の上方まで移動する。このとき、中流部３３内の圧力は、バイパス部４９を介したリークによって下流部３５内の圧力に近づいているので、上流部３１ａ，３１ｂよりも中流部３３の圧力が低く、その結果、飛灰の上流部３１ａ，３１ｂから中流部３３への上記移動が円滑に行われる。
【００２６】
その後、ダンパ２７ｂを閉じて、ダンパ２９を開けると、重力により中流部３３の飛灰が下流部３５に移動する。このとき、バックパスホッパ１１に連通している下流部３５は、中流部３３よりも圧力が低いので、飛灰が円滑に下流部３５に移動する。その後、下流部３５の飛灰は、傾斜した飛灰搬送路２３を滑り落ち、バックパスホッパ１１に移動する。また、このとき、各エアブラスタ４７から順次空気が噴出されることで、飛灰が完全にバックパスホッパ１１に送られる。
【００２７】
上記のような動作が、２系統の飛灰搬送システム２１において交互に行われる。また、２系統のシステム２１間でエアブラスタ４７が共有され、機器点数を少なくしている。
【００２８】
このように、搬送システム２１では、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂからバックパスホッパ１１まで飛灰を搬送するにあたり、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂとバックパスホッパ１１との圧力差及び高低差を利用し、飛灰搬送路２３内で飛灰を移動させることができる。また、この場合、ダンパ２７ａ，２７ｂ，２９によって飛灰搬送路２３の上流部３３、中流部３５、及び下流部３７を仕切っているので、これらダンパ２７ａ，２７ｂ，２９の開閉を上述のようにコントロールすることで、飛灰搬送路２３内の排ガス吹き抜けを発生させることなく、飛灰のみを選択的に搬送することができる。
【００２９】
以上のような飛灰搬送システム２１及び搬送方法により、熱交換部１５の清掃作業を少なくすることができる。また、このような飛灰搬送システム２１によって、搬送配管Ｐ２３と、搬送配管Ｐ２３の途中に取り付けられるフラップダンパ２７ａ，２７ｂ，２９と、搬送配管Ｐ２３周りにフレキシブルに配置可能なエアブラスタ４７といった簡易な要素により飛灰の搬送が可能となった。上記のような簡易な要素で構成される飛灰搬送システム２１は、大きい設置スペースが不要であり、更に飛灰を搬送配管Ｐ２３内に密閉したまま搬送することができるので、外気とのシール機構も不要である。また、飛灰搬送路２３内における飛灰の移動は、大部分が重力によるものであるので、飛灰の移動速度が比較的遅く、その結果、搬送配管Ｐ２３の摩耗が少ない。また、コンベア、ロータリバルブ、空気輸送用ファンといったような駆動機器を用いていないので、日常の点検やメンテナンスの手間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る飛灰搬送システムが用いられるボイラの一実施形態を示す図である。
【図２】図１の飛灰搬送システムを示す概略図である。
【図３】図２のシステムに用いられるフラップダンパを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
７…煙道、１１…バックパスホッパ（飛灰貯留部）、１９ａ，１９ｂ…飛灰ホッパ（飛灰抜き取り部）、２１…飛灰搬送システム、２３…飛灰搬送路、Ｐ２３…配管、２７ａ，２７ｂ…第１フラップダンパ（第１の仕切部）、２９…第２フラップダンパ（第２の仕切部）、３１ａ，３１ｂ…上流部、３３…中流部、３５…下流部、４７…エアブラスタ（空気噴出部）、４９…バイパス部（圧力緩和手段）、１００…ボイラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送システム及び搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載のボイラが知られている。このボイラでは、煙道から排出される飛灰を所定の場所まで搬送する際に、コンベア等の搬送機器を組み合わせてなる搬送装置を用いている。
【特許文献１】特開平６−２８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような搬送装置及び方法によって飛灰を離れた場所まで搬送する際には、多くの搬送機器を連結する必要があり、搬送装置が複雑になってしまう。また、高温の飛灰を搬送するため冷却機構が必要になる場合もある。また、コンベア等の駆動部を含む装置を用いることから、装置のメンテナンスも煩雑になる。そこで、本発明は、ボイラで発生する飛灰を簡易に搬送することができるボイラ飛灰の搬送システム及び搬送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のボイラ飛灰の搬送システムは、ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送システムにおいて、ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と煙道で飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、飛灰抜取り部で煙道外に抜き取られた飛灰を飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、飛灰搬送路の中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
この搬送システムによれば、飛灰抜取り部において煙道から抜き取られた飛灰が、飛灰搬送路を通じて、煙道下流の飛灰貯留部まで搬送される。この際、煙道上流の飛灰抜き取り部と煙道下流の飛灰貯留部との圧力差により、飛灰は上記飛灰搬送路を飛灰貯留部側に円滑に搬送される。また、この飛灰搬送路には、第１及び第２の仕切部が設けられているので、この仕切部の開閉をコントロールすることにより、燃焼ガスの流れを伴わずに飛灰のみを選択的に搬送することができる。このような飛灰搬送路は、飛灰抜取り部と飛灰貯留部と連通させる管によって実現可能であるので、搬送システムを簡素化することができる。
【０００６】
また、本発明のボイラ飛灰の搬送システムは、中流部と下流部との圧力差を緩和する圧力緩和手段を更に備えることが好ましい。この構成によれば、飛灰を上流部から中流部に移動させる場合、圧力緩和手段によって中流部の圧力が低下しているので、飛灰は、上流部から中流部へ円滑に移動する。
【０００７】
この場合、具体的には、圧力緩和手段は、第２の仕切部を迂回して中流部と下流部とを連通させるバイパス部を有する構成としてもよい。
【０００８】
本発明のボイラ飛灰の搬送システムは、飛灰搬送路内に空気を噴出する空気噴出部を更に備えてもよい。この構成によれば、空気の噴出によって、飛灰を飛灰搬送路内で滞留させることなく更に円滑に下流に送ることができる。
【０００９】
また、本発明のボイラ飛灰の搬送方法は、ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送方法において、ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と煙道で飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、飛灰抜取り部で煙道外に抜き取られた飛灰を飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、飛灰搬送路の中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えた搬送システムを用い、第２の仕切部を閉じた状態で第１の仕切部を開けて中流部に飛灰を送る工程と、第１の仕切部を閉じて第２の仕切部を開け中流部の飛灰を下流部に送る工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この搬送方法によれば、飛灰抜取り部において煙道から抜き取られた飛灰が、飛灰搬送路を通じて、煙道下流の飛灰貯留部まで搬送される。この際、煙道上流の飛灰抜き取り部と煙道下流の飛灰貯留部との圧力差により、飛灰は上記飛灰搬送路を飛灰貯留部側に円滑に搬送される。このような飛灰搬送路は、飛灰抜取り部と飛灰貯留部と連通させる管によって実現可能であるので、搬送システムを簡素化することができる。また、この飛灰搬送路には、第１及び第２の仕切部が設けられており、第２の仕切部を閉じた状態で第１の仕切部を開けて中流部に飛灰を送る工程と、第１の仕切部を閉じて第２の仕切部を開け中流部の飛灰を下流部に送る工程と、を行うことで、煙道の燃焼ガスが飛灰搬送路を高速で通過することを回避しながら、飛灰を順次中流部、下流部に送ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の搬送システム及び搬送方法によれば、ボイラで発生する飛灰を簡易に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るボイラ飛灰の搬送システムが用いられる発電用ボイラの好適な一実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すボイラ１００は、鶏糞を燃料とする発電用ボイラである。このボイラ１００は、ストーカ３を有する火炉５を備えている。側方から火炉５に投入された燃料（鶏糞）はストーカ３上で燃焼し、燃え残った燃料は、ストーカ３によって排出口３ａまで運ばれ下方に排出される。火炉５は多数の水管から成る火炉水冷壁を備えており、燃焼熱を吸収して発電に用いられる蒸気を発生させる。更に、ボイラ１００は、火炉５で発生する排ガスを通過させる煙道７を備えている。この煙道７は火炉５の上部から湾曲して下方に向かって延びており、煙道７の最下流部はストーカ３とほぼ同じ高さに位置している。煙道７の最下流部にはバグフィルタを介して吸引ファンＦが連結されているので、火炉５で発生した排ガスは、火炉５から煙道７内を流動して煙道７の最下流部まで送られる。排ガスに含まれる飛灰は、煙道７の最下流部に設けられたバックパスホッパ（飛灰貯留部）１１に一旦貯留された後、バックパスホッパ１１の下部に設けられたロータリバルブ１３及び排出ラインＬ１を通じて系外に排出される。なお、煙道７内は、吸引ファンＦの作用により、下流側に行くほど圧力が低くなっており、最下流部のバックパスホッパ１１が最も低圧になっている。
【００１４】
更に、煙道７上には、高温の排ガスの熱を吸収し蒸気を生成させるための熱交換部１５が設けられている。この熱交換部１５は、煙道７の上壁に設けられた蒸気ドラム１５ａ、及び煙道７の下壁に設けられた水ドラム１５ｂを有している。更に、熱交換部１５は、蒸気ドラム１５ａと水ドラム１５ｂとの間で煙道７を上下に横切って延び、蒸発管を構成する多数の水管１５ｃを備えている。そして、煙道７を通過する排ガスが、多数の水管１５ｃに接触することで、排ガスの熱が効率よく吸収され、熱交換部１５で発電用の蒸気を発生させる。
【００１５】
このような煙道７においては、排ガスが熱交換部１５を通過する際に、排ガスに含まれる飛灰が水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃに付着・堆積することが問題になる。特に、鶏糞の燃焼で発生する飛灰は、Ｎａ，Ｋといった付着性が高い成分を多く含むので、この問題が発生しやすい。付着したこの飛灰が煙道７を閉塞させる前に清掃する必要があるが、清掃作業の際には、付着した飛灰を冷却させる時間も含めて、ボイラ１００を長時間停止することが必要になる。また、清掃作業は、高温部近辺での高所での作業であり、粉塵の対策も必要といったように負担が大きい作業である。従って、このような清掃作業を出来るだけ少なくすることが望まれている。
【００１６】
そこで、このボイラ１００は、熱交換部１５に付着した飛灰を、一旦煙道７外に抜き取るための飛灰ホッパ（飛灰抜き取り部）１９ａ，１９ｂと、抜き取った飛灰を前述のバックパスホッパ１１まで搬送する飛灰搬送システム２１とを備えている。なお、このボイラ１００においては、図１の紙面に直交する方向に配列された２系統の飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂ及び飛灰搬送システム２１が設けられているが、以下では、そのうちの１系統についてのみ代表して説明する。
【００１７】
図２にも示すように飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂは、それぞれ煙道７において水ドラム１５ｂの斜下方の前方及び後方に設けられている。水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃに付着し剥がれ落ちる飛灰は、この飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂに集められる。集められた飛灰は、この飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂの底部から煙道７外に抜き取られ、飛灰搬送システム２１の飛灰搬送路２３に導入される。飛灰搬送路２３は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂと、その下方に位置するバックパスホッパ１１とを煙道７外において連結する搬送配管Ｐ２３で画成されており、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂからバックパスホッパ１１まで搬送される飛灰を通過させる。
【００１８】
搬送配管Ｐ２３の全ラインには保温が施されており、この保温により飛灰搬送路２３の温度が保たれている。このことで、飛灰の温度低下が防止され飛灰の結露による搬送配管Ｐ２３内側への飛灰付着が抑制される。また、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂとバックパスホッパ１１とを飛灰搬送路２３で単純に連結すると、圧力差によって飛灰搬送路２３内に排ガスが吹き抜けてしまう。そこで、搬送配管Ｐ２３には、後述するように、開閉可能なフラップダンパ２７ａ，２７ｂ，２９が設けられている。
【００１９】
搬送配管Ｐ２３は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂからそれぞれ下方に延びる配管Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂを備えている。そして、この配管Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂを合流させた配管Ｐ２３ｃがバックパスホッパ１１まで延びている。配管Ｐ２３ａ，Ｐ２３ｂそれぞれには、第１フラップダンパ（第１の仕切部）２７ａ，２７ｂが設けられ、飛灰搬送路２３を上下に仕切っている。更に、配管Ｐ２３ｃには、第２フラップダンパ（第２の仕切部）２９が設けられ、飛灰搬送路２３を更に下流側で上下に仕切っている。即ち、飛灰搬送路２３は、第１フラップダンパ２７ａ，２７ｂ及び第２フラップダンパ２９によって、上流部３１ａ，３１ｂ、中流部３３、及び下流部３５に仕切られている。
【００２０】
この第１フラップダンパ２７ａは、飛灰搬送路２３を仕切るベーン１２７がシャフト１２９回りに回転する（図３参照）ことで、上流部３１ａと中流部３３とを連通させたり閉鎖させたりすることが可能である。また、第１フラップダンパ２７ｂ、及び第２フラップダンパ２９も、この第１フラップダンパ２７ａ，２７ｂと同様の構成をしている。ボイラ１００の運転中は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂの圧力がバックパスホッパ１１よりも高いので、飛灰搬送路２３の排ガス吹き抜けを防止するため、通常は、この第１及び第２フラップダンパ２７ａ，２７ｂ，２９は閉じられてる。
【００２１】
また、中流部３３には温度計４１が設けられ、下流部３５には温度伝送器４３が設けられており、飛灰搬送路２３内の温度を現場中央で知ることができ、飛灰搬送路２３の閉塞を監視することが可能となっている。すなわち、これらの温度計４１、温度伝送器４３が示す飛灰搬送路２３の温度が上昇した場合には、飛灰が正常に流動していること確認することができ、温度が低下した場合には、飛灰搬送路２３が閉塞していることを知ることができるので、飛灰搬送路２３の閉塞に対して素早く対応することができる。
【００２２】
また、搬送配管Ｐ２３内側への飛灰の付着対策のために、搬送配管Ｐ２３の各部には、叩き座４５も設けられている。また、飛灰搬送路２３において飛灰が円滑に下流に送られるように、飛灰搬送路２３内に空気を噴出するエアブラスタ４７が、搬送配管Ｐ２３の各部に設けられている。
【００２３】
また、搬送配管Ｐ２３には、第２フラップダンパ２９を迂回して中流部３３と下流部３５とを連通させるバイバス管４９が設けられている。バイパス管４９は、搬送配管Ｐ２３に比較して細径の管材からなり、バイパス管４９にはバルブ４９ａが設けられている。この構成により、第２フラップダンパ２９が閉じられた状態において、バルブ４９ａが開けられた状態では、中流部３３から下流部３５に少量の空気がバイパス管４９を通じてリークし、中流部３３と下流部３５との間の圧力差が緩和される。
【００２４】
続いて、この飛灰搬送システム２１の動作について説明する。ボイラ１００の通常の運転中においては、上記ダンパ２７ａ，２７ｂ，２９はすべて閉じられている。煙道７を通過する排ガスに含まれる飛灰は、水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃに接触し付着する。そして、この水ドラム１５ｂ及び水管１５ｃから剥がれ落ちた飛灰は、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂに集められ飛灰搬送路２３の上流部３１ａ，３１ｂに導入される。
【００２５】
その後、第１フラップダンパ２７ａが開けられると、上流部３１ａの飛灰は、重力により中流部３３に落下し、傾斜によりダンパ２９の上方まで移動する。次に、ダンパ２７ａを閉め、ダンパ２７ｂを開けると、上流部３１ｂの飛灰は、同様に、重力により中流部３３に落下し、傾斜によりダンパ２９の上方まで移動する。このとき、中流部３３内の圧力は、バイパス部４９を介したリークによって下流部３５内の圧力に近づいているので、上流部３１ａ，３１ｂよりも中流部３３の圧力が低く、その結果、飛灰の上流部３１ａ，３１ｂから中流部３３への上記移動が円滑に行われる。
【００２６】
その後、ダンパ２７ｂを閉じて、ダンパ２９を開けると、重力により中流部３３の飛灰が下流部３５に移動する。このとき、バックパスホッパ１１に連通している下流部３５は、中流部３３よりも圧力が低いので、飛灰が円滑に下流部３５に移動する。その後、下流部３５の飛灰は、傾斜した飛灰搬送路２３を滑り落ち、バックパスホッパ１１に移動する。また、このとき、各エアブラスタ４７から順次空気が噴出されることで、飛灰が完全にバックパスホッパ１１に送られる。
【００２７】
上記のような動作が、２系統の飛灰搬送システム２１において交互に行われる。また、２系統のシステム２１間でエアブラスタ４７が共有され、機器点数を少なくしている。
【００２８】
このように、搬送システム２１では、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂからバックパスホッパ１１まで飛灰を搬送するにあたり、飛灰ホッパ１９ａ，１９ｂとバックパスホッパ１１との圧力差及び高低差を利用し、飛灰搬送路２３内で飛灰を移動させることができる。また、この場合、ダンパ２７ａ，２７ｂ，２９によって飛灰搬送路２３の上流部３３、中流部３５、及び下流部３７を仕切っているので、これらダンパ２７ａ，２７ｂ，２９の開閉を上述のようにコントロールすることで、飛灰搬送路２３内の排ガス吹き抜けを発生させることなく、飛灰のみを選択的に搬送することができる。
【００２９】
以上のような飛灰搬送システム２１及び搬送方法により、熱交換部１５の清掃作業を少なくすることができる。また、このような飛灰搬送システム２１によって、搬送配管Ｐ２３と、搬送配管Ｐ２３の途中に取り付けられるフラップダンパ２７ａ，２７ｂ，２９と、搬送配管Ｐ２３周りにフレキシブルに配置可能なエアブラスタ４７といった簡易な要素により飛灰の搬送が可能となった。上記のような簡易な要素で構成される飛灰搬送システム２１は、大きい設置スペースが不要であり、更に飛灰を搬送配管Ｐ２３内に密閉したまま搬送することができるので、外気とのシール機構も不要である。また、飛灰搬送路２３内における飛灰の移動は、大部分が重力によるものであるので、飛灰の移動速度が比較的遅く、その結果、搬送配管Ｐ２３の摩耗が少ない。また、コンベア、ロータリバルブ、空気輸送用ファンといったような駆動機器を用いていないので、日常の点検やメンテナンスの手間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る飛灰搬送システムが用いられるボイラの一実施形態を示す図である。
【図２】図１の飛灰搬送システムを示す概略図である。
【図３】図２のシステムに用いられるフラップダンパを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
７…煙道、１１…バックパスホッパ（飛灰貯留部）、１９ａ，１９ｂ…飛灰ホッパ（飛灰抜き取り部）、２１…飛灰搬送システム、２３…飛灰搬送路、Ｐ２３…配管、２７ａ，２７ｂ…第１フラップダンパ（第１の仕切部）、２９…第２フラップダンパ（第２の仕切部）、３１ａ，３１ｂ…上流部、３３…中流部、３５…下流部、４７…エアブラスタ（空気噴出部）、４９…バイパス部（圧力緩和手段）、１００…ボイラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送システムにおいて、
前記ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と前記煙道で前記飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、前記飛灰抜取り部で前記煙道外に抜き取られた飛灰を前記飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、
前記飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、
前記飛灰搬送路の前記中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えたことを特徴とするボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項２】
前記中流部と前記下流部との圧力差を緩和する圧力緩和手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項３】
前記圧力緩和手段は、前記第２の仕切部を迂回して前記中流部と前記下流部とを連通させるバイパス部を有することを特徴とする請求項２に記載のボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項４】
前記飛灰搬送路内に空気を噴出する空気噴出部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項５】
ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送方法において、
前記ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と前記煙道で前記飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、前記飛灰抜取り部で前記煙道外に抜き取られた飛灰を前記飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、
前記飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、
前記飛灰搬送路の前記中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えた搬送システムを用い、
前記第２の仕切部を閉じた状態で前記第１の仕切部を開けて前記中流部に前記飛灰を送る工程と、
前記第１の仕切部を閉じて前記第２の仕切部を開け前記中流部の飛灰を前記下流部に送る工程と、を備えたことを特徴とするボイラ飛灰の搬送方法。
【請求項１】
ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送システムにおいて、
前記ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と前記煙道で前記飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、前記飛灰抜取り部で前記煙道外に抜き取られた飛灰を前記飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、
前記飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、
前記飛灰搬送路の前記中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えたことを特徴とするボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項２】
前記中流部と前記下流部との圧力差を緩和する圧力緩和手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項３】
前記圧力緩和手段は、前記第２の仕切部を迂回して前記中流部と前記下流部とを連通させるバイパス部を有することを特徴とする請求項２に記載のボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項４】
前記飛灰搬送路内に空気を噴出する空気噴出部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のボイラ飛灰の搬送システム。
【請求項５】
ボイラで発生する飛灰を搬送するボイラ飛灰の搬送方法において、
前記ボイラの煙道に設けられた飛灰抜取り部と前記煙道で前記飛灰抜取り部よりも下流に設けられた飛灰貯留部とを連結し、前記飛灰抜取り部で前記煙道外に抜き取られた飛灰を前記飛灰貯留部まで搬送させる飛灰搬送路と、
前記飛灰搬送路の上流部と中流部とを仕切る開閉可能な第１の仕切部と、
前記飛灰搬送路の前記中流部と下流部とを仕切る開閉可能な第２の仕切部と、を備えた搬送システムを用い、
前記第２の仕切部を閉じた状態で前記第１の仕切部を開けて前記中流部に前記飛灰を送る工程と、
前記第１の仕切部を閉じて前記第２の仕切部を開け前記中流部の飛灰を前記下流部に送る工程と、を備えたことを特徴とするボイラ飛灰の搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１９０８０５（Ｐ２００８−１９０８０５Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７０４９（Ｐ２００７−２７０４９）
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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