付着スケール除去装置

【目的】ノズルの先端に生成付着する付着物を自動的に除去するための除去装置を提供する。
【構成】ダクト２の途中部に中和用ガス吹込み管５を垂設し、このガス吹込み管５の側面に開口するノズル６から中和用ガスを吹込んで排気を浄化させ、大気中に放出するものにおいて、前記ガス吹込み管５にそってこれと平行に回転軸１０を縦設し、この回転軸１０に前記ガス吹込み管５のノズル６の上下に所要の間隔をおいて挟むよう上下一対のスクレーパーアーム１５，１５を各ノズルに対応して水平方向に突設し、前記回転軸１０には前記スクレーパーアーム１５，１５を前記ノズル６の先端位置を含む角度範囲水平面内で旋回させる駆動手段１８を設けてなり、回転軸１０の回動により前記スクレーパアーム１５，１５でノズル６に付着した付着物を掻き取るようにしたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラ装置等の燃焼ガスを導いて排出させるダクトの途中部に中和用ガス吹込み管を垂設し、このガス吹込み管の側面に開口する多数のノズルから中和用ガスを吹込んで排気を浄化させる際にノズルに付着する中和反応生成物等の付着物を自動的に除去する付着スケール除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばボイラ装置では、図１３にその概要を示すように、ボイラ１において燃焼した燃料の排ガスはダクト２、集塵機３、煙突４を通じて大気中に放出されるが、亜硫酸ガスＳＯ₂の排出による大気汚染を防ぐためボイラ１に近い位置のダクト２内でアンモニア等の中和用ガスを吹込み、中和させて硫酸アンモニウムに変え、大気汚染を防ぐようにしている。
【０００３】上記中和用ガスの吹込みは、ダクト２内に複数本の中和用ガス吹込み管５，５…を互いに所要の間隔をおいて上方から垂設し、この中和用ガス吹込み管５，５…の周面に下流に向けて突出するよう上下方向に多数列設したノズル６，６…から中和用ガスを排ガス中に吹込むようになされている。
【０００４】上記のような方式により中和用ガスを吹込む場合、中和反応時に生成される生成物７（硫化物）が前記中和用ガス吹込み管５，５…のノズル６，６…の先端から発生して図１４に示すようにその周囲にダストを含んで付着し、これが次第に成長してノズル６，６…間を橋絡し、ダクト２内を流れる排ガスの通気抵抗を増大させて燃料効率を低下させ、そのまま放置すると遂にはダクト２が閉塞し、トリップに至る。これは低質燃料を使用した場合に特に顕著に現われる。
【０００５】上記付着物７の除去には、従来ダクト２の上面に設けられたマンホール８の蓋を開け、そのマンホール８から棒状物を挿入して付着物を取り除くか、あるいは高圧空気（または高圧水）を吹付けて付着物を飛散させるか、さらには音波発生機による音波により付着物を剥離除去することによっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記いずれの除去手段によっても、中和用ガス吹込み管５，５…の上下方向に多数のノズル６，６…が下流側を向いて同方向に列設されているので、最上位乃至はその付近のノズルへの付着物の除去は可能であっても下方のノズルへの付着物の除去ができなかった。またマンホール８を通じての作業では、ダクト２内の熱風を防禦しながら作業を勧めなければならず、過酷な条件下での作業となり、その作業が容易でないうえ、きわめて非能率であった。
【０００７】本発明はこれに鑑み、付着物がノズルの先端から発生して次第に成長することに着目し、そのノズル先端での発生段階においてすべてのノズルから付着物を確実に除去することができる付着スケール除去装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する問題点を解決する手段として、本発明は、ダクトの途中部に中和用ガス吹込み管を垂設し、このガス吹込み管の側面に開口するノズルから中和用ガスを吹込んで排気を浄化させ、大気中に放出するものにおいて、前記ガス吹込み管のノズルの先端近傍に該先端に付着する付着物を掻き取るスクレーパーを移動自在に配設したことを特徴とするものであり、請求項２では、前記ガス吹込み管にそってこれと平行に回転軸を縦設し、この回転軸に前記ガス吹込み管のノズルの上下に所要の間隔をおいて挟むよう上下一対のスクレーパーを各ノズルに対応して水平方向に突設し、前記回転軸には前記スクレーパーを前記ノズルの先端位置を含む角度範囲水平面内で旋回させる駆動手段を設けてなり、回転軸の回動により前記スクレーパーでノズルに付着した付着物を掻き取るようにしたものである。また、ガス吹込み管にそってこれと平行に回転軸を縦設し、前記ガス吹込み管のノズルにスクレーパーを摺動可能に外嵌し、前記回転軸には前記スクレーパーに係合するアームを固設するとともに前記回転軸には前記スクレーパーを前記ノズルの先端位置を含む範囲にわたり前記アームを旋回させる駆動手段を設けてなり、前記回転軸の往復回動により前記スクレーパーでノズルに付着した付着物を掻き取るようにしたことを請求項３とし、さらにガス吹込み管にそってこれと平行に軸を縦設し、この軸に前記ガス吹込み管のノズルの先端面直近位置を上下に移動するスクレーパーを各ノズルに対応して水平方向に突設し、前記軸には前記スクレーパーを前記ノズルの先端位置を含む範囲上下動させる駆動手段を設けてなり、前記軸の上下動により前記スクレーパーでノズルに付着した付着物を掻き取るようにしたことを請求項４とするものである。
【０００９】
【作用】請求項１では、駆動手段を駆動してスクレーパーを移動させることによりノズル先端に生成付着した付着物（中和反応生成物）を自動的に掻き取ることができる。請求項２では回転軸を旋回駆動すると、回転軸に各ノズルに対応して上下対をなして突設されたスクレーパーが所要角度範囲往復旋回動し、このスクレーパーがノズルの先端の上下位置を通過する際にノズルの先端に生成付着した付着物が掻き落される。掻き落されて落下した付着物は再びノズルに付着することはなく、排気流に乗って下流側へ運ばれ、集塵機等により捕捉回収される。
【００１０】請求項３では、回転軸の往復回動によりアームが水平面内で旋回し、これに係合しているスクレーパーがノズルにそってその先端を含む範囲往復摺動し、ノズルに付着した付着物が掻き取られる。
【００１１】請求項４では、軸が上下動することによりスクレーパーがノズルの先端面の直近位置を上下に移動し、ノズルの先端に付着した付着物が掻き取られる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照し、図１３と共通する部材にはこれと同一符号を用いて説明する。
【００１３】図１〜図８は本発明の一実施例を示すもので、ダクト２内に配設される中和用ガス吹込み管５は、従来と同様にダクト２の上面から下面にかけて複数本が横並びに縦設されるもので、図１、図４では便宜上その１本を取出して示している。
【００１４】この中和用ガス吹込み管５にそって下流側にこれと平行に回転軸１０がダクト２の上部外面に取付く基板１１に設けられた軸受１２と前記中和用ガス吹込み管５の下方部に取付具１３により固着されたダクトシール付きの軸受１４とより回転自在に支持して設けられ、この回転軸１０には前記吹込み管５の側部にダクト２の下流側に向け水平方向に突出するノズル６と対応しかつこのノズル６の先端上下に僅かの間隔をおいて挟むように上下一対のスクレーパー１５，１５の基部１５ａ，１５ａが固着されて水平方向に突出されている。
【００１５】このスクレーパー１５，１５の構造は、図４R>４にその一組を示しているように平板状の部材を用いてもよいが、図８にその一組を示すように回転軸１０に固着される丸棒材１６の先端に平板状部材１７を溶接等により固着し、この平板状部材１７がノズル６の先端部６ａの直近位置を通過するようにして付着物の掻きとり性を高めるようにするなど、適宜な構造を採用することができる。
【００１６】前記基板１１には、回転軸１０を所定角度範囲往復旋回動させる駆動手段１８が設けられている。この実施例における駆動手段１８は、減速機付きで断熱処理されたモータ１９（２００Ｗ程度）と、このモータ１９により回動される駆動軸２０に一端が固着されたアーム２１と、このアーム２１の先端と前記回転軸１０に一端が固着されたクランクアーム２２の先端とを連結するクランクロッド２３とで構成されており、前記駆動軸２０の回転によりアーム２１が回転し、クランクロッド２３を介してクランクアーム２２を往復旋回動させるようになっている。このときクランクアーム２２の旋回角度θを２０°とする場合、アーム２１の回転半径をｒ、クランクアーム２２の回転半径をＲとするとき、およそｒ＝Ｒ／６の関係とすればよい。これは極力ノズルから大きく逃がすようにした方が好ましいためである。
【００１７】次に上記実施例の作用を説明する。
【００１８】駆動手段１８のモータ１９を駆動すると、減速機を介して駆動軸２０が毎分１回程度の緩速で回転し、その回転によりアーム２１が回転し、クランクロッド２３を介してクランクアーム２２が角度θの範囲で往復旋回動する。これによりクランクアーム２２が固着されている回転軸１０が同角度往復回動し、これに伴いスクレーパー１５，１５が同角度の範囲を往復旋回動する。
【００１９】このスクレーパー１５，１５の旋回動によりその先端が図７に示すようにノズル６の先端部６ａの上下直近位置を通過する際にノズル６の先端に生成付着した中和反応生成物が掻き落される。こうしてスクレーパー１５，１５の絶間ない旋回動により生成物が成長するいとまを与えず、ノズル６の先端はもとより、ノズル６の周面に生成物が付着堆積することが防がれる。
【００２０】掻きとられて落下した生成付着物は、再びノズル６に付着することなくダクト２内を流れる排気流に乗って下流側へ運ばれ、集塵機３により回収される。
【００２１】なお回転軸１０を旋回駆動させる駆動手段１８は、図示の実施例に限られる必要はなく、要すれば回転軸１０を緩速で旋回動させ得るものであれば他の構成によってもよいことはもちろんである。またボイラ１の排ガスに限らず、他の排ガス処理装置に対しても同様に適用可能である。
【００２２】図９、図１０は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例の図４、図６と対応している。
【００２３】この実施例においては、ノズル６，６の先端直状部分に筒状のスクレーパー１５′，１５′が可及的密に嵌合されて軸方向に摺動可能に設けられ、回転軸１０にはアーム２４の中央部が固着されて水平面内で旋回可能とされている。
【００２４】上記アーム２４の端部には所要の長さのスリット２５，２５（長孔でもよい）が形成され、このスリット２５，２５に前記スクレーパー１５′，１５′の上面に突設されたピン２６，２６が嵌挿されていて、前記回転軸１０の所定角度範囲往復回動することによりアーム２４が旋回してそのスリット２５，２５とピン２６，２６を介してスクレーパー１５′，１５′がノズル６，６の先端を含む範囲にわたり往復摺動するように構成されている。
【００２５】なお回転軸１０の駆動手段１８は、図４、図５と同じ構造であり、これらと共通する部材には同一符号を付すに留める。また、図９において２７，２８は、回転軸１０の軸受部分を被覆する耐食カバーである。
【００２６】この実施例においては、駆動手段１８のモータ１９を駆動して回転軸１０が往復回動すると、その回転によりアーム２４が図１０において矢印Ｂ方向に旋回往復動し、このアーム２４の旋回動によってそのスリット２５，２５にピン２６，２６を介して係合されているスクレーパー１５′，１５′がノズル６，６上をストロークＳの範囲にわたって往復移動し、その移動によりノズル６，６の先端部に付着した付着物が掻き落される。
【００２７】図１１、図１２は本発明のさらに他の実施例を示すもので、この実施例では前記回転軸１０とは反対の位置に軸１０′がダクト２の基板１１上の軸受１２と中和用ガス吹込み管５に固定の軸受１４にスプライン２９またはキー等により不回転にかつ上下方向にはスライド可能に支持され、この軸１０′に平面形状が略Ｃ字状をなすスクレーパー１５″の基部１５ａ″が固着されており、このスクレーパー１５″の左右の腕部１５ｂ″，１５ｂ″間に中和用ガス吹込み管５が位置されている。
【００２８】上記スクレーパー１５″の腕部１５ｂ″，１５ｂ″の先端の互いに向き合う方向に屈曲された先端部１５ｃ″，１５ｃ″がノズル６，６の先端面に対し小許の間隔をおいてその直近を上下に垂直移動するよう構成され、軸１０′の上下動によりスクレーパー１５″の先端部１５ｃ″，１５ｃ″が図１１の実線図示と鎖線図示との範囲にわたり昇降されるようになっている。
【００２９】前記軸１０′を上下動させる駆動手段１８′は、モータ１９の回転を軸１０′に上下動として伝達するもので、ダクト２の基板１１上に設置されたモータ１９の軸にアーム２１の一端が固着され、このアーム２１の先端にクランクアーム２２の一端がピン３０で連結され、さらにクランクアーム２２の他端が軸１０′の上端にピン３１で連結されていて、前記アーム２１の回転によりクランクアーム２２を介し軸１０′を所定のストロークにわたり上下動させるようになっている。
【００３０】この実施例においては、駆動手段１８′のモータ１９を駆動すると、アーム２１が回転し、このアーム２１に連結されたクランクアーム２２が上下動する。このクランクアーム２２の上下動により軸１０′が上下動し、この軸１０′に固定されたスクレーパー１５″が図１１の実線図示位置と鎖線図示位置との間にわたり上下動し、その際にスクレーパー１５″の先端部１５ｃ″，１５ｃ″がノズル６，６の先端面直近位置を通過することによりノズル６，６の先端の付着物が掻きとられる。なお上記スクレーパー１５″の形状構造に関しては適宜な形態を選択することができ、また軸１０′の駆動手段１８′に関しても他にシリンダその他の機構を採用することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排ガズ中に中和用ガスを吹込み、排ガスを中和させて排出させるような場合、ガス吹込み用のノズルの先端乃至はその周辺に付着する中和反応生成物等の付着物を自動的に取り除くことができるので、この生成付着物が成長してダクトの通路断面積を減少させることがなく、燃料効率を著しく高めることができる。また人手を介する必要が全くないので省力化が図れ、かつ重労働を強いることがないなどの種々優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】図１の上方部の側面図。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視図。
【図４】図１の一部を省略して駆動手段の具体例を示す斜視図。
【図５】図４の駆動手段の作動状態を示す説明図。
【図６】図４のスクレーパーの作動状態を示す説明図。
【図７】スクレーパーとノズルとの位置関係を示す正面図。
【図８】スクレーパーの変形例を示す斜視図。
【図９】本発明の他の実施例を示す図４相当図。
【図１０】図９のスクレーパーの作動状態を示す説明図。
【図１１】本発明のさらに他の実施例を示す図４相当図。
【図１２】図１１のスクレーパー部分の平面図。
【図１３】本発明を適用する対象例としてのボイラ装置を示す構成図。
【図１４】ノズルに付着物が付着した状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１ボイラ
２ダクト
３集塵機
５中和用ガス吹込み管
６ノズル
７生成物（付着物）
１０回転軸
１０′ 軸
１１基板
１５，１５′，１５″ スクレーパー
１８，１８′ 駆動手段
１９モータ
２１アーム
２２クランクアーム
２４アーム

【特許請求の範囲】
【請求項１】ダクトの途中部に中和用ガス吹込み管を垂設し、このガス吹込み管の側面に開口するノズルから中和用ガスを吹込んで排気を浄化させ、大気中に放出するものにおいて、前記ガスの吹込み管のノズルの先端近傍に該先端に付着する付着物を掻き取るスクレーパーを移動自在に配設したことを特徴とする付着スケール除去装置。
【請求項２】ダクトの途中部に中和用ガス吹込み管を垂設し、このガス吹込み管の側面に開口するノズルから中和用ガスを吹込んで排気を浄化させ、大気中に放出するものにおいて、前記ガス吹込み管にそってこれと平行に回転軸を縦設し、この回転軸に前記ガス吹込み管のノズルの上下に所要の間隔をおいて挟むよう上下一対のスクレーパーを各ノズルに対応して水平方向に突設し、前記回転軸には前記スクレーパーを前記ノズルの先端位置を含む角度範囲水平面内で旋回させる駆動手段を設けてなり、回転軸の回動により前記スクレーパーでノズルに付着した付着物を掻き取るようにしたことを特徴とする付着スケール除去装置。
【請求項３】ダクトの途中部に中和用ガス吹込み管を垂設し、このガス吹込み管の側面に開口するノズルから中和用ガスを吹込んで排気を浄化させ、大気中に放出するものにおいて、前記ガス吹込み管にそってこれと平行に回転軸を縦設し、前記ガス吹込み管のノズルにスクレーパーを摺動可能に外嵌し、前記回転軸には前記スクレーパーに係合するアームを固設するとともに前記回転軸には前記スクレーパーを前記ノズルの先端位置を含む範囲にわたり前記アームを旋回させる駆動手段を設けてなり、前記回転軸の往復回動により前記スクレーパーでノズルに付着した付着物を掻き取るようにしたことを特徴とする付着スケール除去装置。
【請求項４】ダクトの途中部に中和用ガス吹込み管を垂設し、このガス吹込み管の側面に開口するノズルから中和用ガスを吹込んで排気を浄化させ、大気中に放出するものにおいて、前記ガス吹込み管にそってこれと平行に軸を縦設し、この軸に前記ガス吹込み管のノズルの先端面直近位置を上下に移動するスクレーパーを各ノズルに対応して水平方向に突設し、前記軸には前記スクレーパーを前記ノズルの先端位置を含む範囲上下動させる駆動手段を設けてなり、前記軸の上下動により前記スクレーパーでノズルに付着した付着物を掻き取るようにしたことを特徴とする付着スケール除去装置。

【図１】