特許 5872346 パイロットバーナの保護装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872346

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】パイロットバーナの保護装置

(51)【国際特許分類】

   F23Q 9/00 20060101AFI20160216BHJP

   F23J 15/08 20060101ALI20160216BHJP

   F23G 7/08 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   F23Q9/00 D

   F23J15/08

   F23G7/08 Z

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-69732(P2012-69732)

(22)【出願日】2012年3月26日

(65)【公開番号】特開2013-200094(P2013-200094A)

(43)【公開日】2013年10月3日

【審査請求日】2015年3月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101236

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 浩之

(72)【発明者】

【氏名】松岡 成樹

(72)【発明者】

【氏名】大段 勝己

(72)【発明者】

【氏名】阿武 哲慈

(72)【発明者】

【氏名】市川 貴志

(72)【発明者】

【氏名】石倉 賢治

(72)【発明者】

【氏名】小野 展博

(72)【発明者】

【氏名】日野 弘之

(72)【発明者】

【氏名】二井 隆博

(72)【発明者】

【氏名】福原 洋地

(72)【発明者】

【氏名】丸本 真一

(72)【発明者】

【氏名】大平 一騎

(72)【発明者】

【氏名】井手原 亘

【審査官】 鈴木 貴雄

(56)【参考文献】

【文献】 実公平１−２９４０９（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 米国特許第０５１５８４４２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実公平２−２３９８８（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開昭５７−００６２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平３−４４９９４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特表２００９−５２４７９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｇ ７／０８

Ｆ２３Ｊ １５／０８

Ｆ２３Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒部の先端開口から排出される燃焼ガスに着火するよう前記筒部の周囲に近接して配設され、パイロットバーナ燃料ガスを燃料として生成する火炎を前記燃焼ガスに放射するパイロットバーナのチップ部を保護するパイロットバーナの保護装置であって、
前記チップ部の軸方向に軸方向を一致させて前記チップ部の周囲に配設され、前記チップ部の軸方向に昇降可能に形成された筒状の保護筒と、
ばね力により前記保護筒を上昇させて前記チップ部を囲繞させるとともに、途中で分岐されて供給される前記パイロットバーナ燃料ガスのガス圧により前記ばね力に抗して前記保護筒を下降させて前記チップ部を露出させる移動機構とを有することを特徴とするパイロットバーナの保護装置。

【請求項2】

請求項１に記載するパイロットバーナの保護装置において、
前記移動機構は、前記パイロットバーナ燃料ガスを駆動ガスとするピストンシリンダである動力変換用ピストンシリンダと、前記保護筒を下降させるための駆動力を発生する動力伝達用ピストンシリンダとを有し、前記動力変換用ピストンシリンダに供給される前記パイロットバーナ燃料ガスのガス圧を、動力伝達用の不燃性媒体を介して前記動力伝達用ピストンシリンダに伝達するように構成したことを特徴とするパイロットバーナの保護装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載するパイロットバーナの保護装置において、
前記移動機構は、一端部が回動可能に固定された動力伝達アームと、下端部が前記動力伝達アームの他端部に回動可能に連結されるとともに上端部が前記保護筒の下端部に回動可能に連結された動力伝達コンロッドとを有し、前記動力伝達アームの前記一端部側に前記ばね力が作用するとともに、前記動力伝達アームの前記ばね力の作用点よりも前記他端部側に前記パイロットバーナ燃料ガスのガス圧による前記保護筒の下降時の駆動力が作用するように構成したことを特徴とするパイロットバーナの保護装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３の何れか一項に記載するパイロットバーナの保護装置において、
前記パイロットバーナは、フレアスタックのパイロットバーナであることを特徴とするパイロットバーナの保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はパイロットバーナの保護装置に関し、特にフレアスタックのパイロットバーナにおけるバーナチップの目詰まりを防止し、火炎の放射を阻害する塵埃から保護する場合に適用して有用なものである。

【背景技術】

【0002】

フレアスタックは、集油所、原油生産施設、ガス処理施設、天然ガス液化・貯蔵基地、製油所などで、製品として出荷するか、自家燃料として使用する以外の余剰ガス（オフ・ガス）を焼却するための塔である。原油、ガスの生産操業で発生した余剰ガスまたは廃ガスは、そのまま大気中に放散すると危険であり、特に硫化水素のような有毒ガスを含むこともあるので、生産・処理施設から十分安全な距離に設置したフレアスタックに導き、焼却処理する。

【0003】

かかるフレアスタックでは、焼却処理する燃焼ガスを管路で高所に導き、上方に開口する筒部の先端開口から燃焼ガスを環境中に噴出させる際、パイロットバーナから放射する火炎で燃焼ガスに点火して燃焼させている。かかる火炎はパイロットバーナの最先端部に配設された蜂の巣状の噴射孔を有するチップ部を介して放射される。

【0004】

しかしながら、従来技術に係るフレアスタックにおいては、チップ部の噴射孔の汚損防止のための保護は特段、講じられていない。このため、噴射孔が環境中に浮遊する鉄粉等の塵埃の付着により閉塞され、場合によって失火を生起するというフレアスタックの保安上の問題を発生している。

【0005】

なお、パイロットバーナ装置およびその点火方法を開示する公知技術として特許文献１が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−０５３０５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記従来技術に鑑み、フレアスタックのパイロットバーナとして好適に適用でき、パイロットバーナのチップを可及的に簡素な機構により確実に保護することができるパイロットバーナの保護装置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】

【0008】

本発明の第１の態様は、
筒部の先端開口から排出される燃焼ガスに着火するよう前記筒部の周囲に近接して配設され、パイロットバーナ燃料ガスを燃料として生成する火炎を前記燃焼ガスに放射するパイロットバーナのチップ部を保護するパイロットバーナの保護装置であって、
前記チップ部の軸方向に軸方向を一致させて前記チップ部の周囲に配設され、前記チップ部の軸方向に昇降可能に形成された筒状の保護筒と、
ばね力により前記保護筒を上昇させて前記チップ部を囲繞させるとともに、途中で分岐されて供給される前記パイロットバーナ燃料ガスのガス圧により前記ばね力に抗して前記保護筒を下降させて前記チップ部を露出させる移動機構とを有することを特徴とするパイロットバーナの保護装置にある。

【0009】

本態様によれば、パイロットバーナで燃焼ガスに点火する必要がある場合には、パイロットバーナ燃焼ガスのガス圧により移動機構を介して保護筒を下方に移動させてパイロットバーナのチップ部を露出させる一方、点火の必要がない場合には、パイロットバーナ燃焼ガスのガス圧の喪失により移動機構のばね力を介して保護筒を上方に移動させてチップ部を囲繞することができる。かかる、一連の保護筒の移動動作は、火炎の放射のために必要なパイロットバーナ燃焼ガスのガス圧を利用して行うことができ、別途動力源を用意する必要はない。

【0010】

本発明の第２の態様は、
第１の態様に記載するパイロットバーナの保護装置において、
前記移動機構は、前記パイロットバーナ燃料ガスを駆動ガスとするピストンシリンダである動力変換用ピストンシリンダと、前記保護筒を下降させるための駆動力を発生する動力伝達用ピストンシリンダとを有し、前記動力変換用ピストンシリンダに供給される前記パイロットバーナ燃料ガスのガス圧を、動力伝達用の不燃性媒体を介して前記動力伝達用ピストンシリンダに伝達するように構成したことを特徴とするパイロットバーナの保護装置にある。

【0011】

本態様によれば、保護筒の駆動ガスとして利用する可燃性のパイロットバーナ燃料ガスとパイロットバーナのチップ部で燃焼させるパイロットバーナ燃料ガスとを不燃性媒体を介して隔離することができる。

【0012】

本発明の第３の態様は、
第１または第２の態様に記載するパイロットバーナの保護装置において、
前記移動機構は、一端部が回動可能に固定された動力伝達アームと、下端部が前記動力伝達アームの他端部に回動可能に連結されるとともに上端部が前記保護筒の下端部に回動可能に連結された動力伝達コンロッドとを有し、前記動力伝達アームの前記一端部側に前記ばね力が作用するとともに、前記動力伝達アームの前記ばね力の作用点よりも前記他端部側に前記パイロットバーナ燃料ガスのガス圧による前記保護筒の下降時の駆動力が作用するように構成したことを特徴とするパイロットバーナの保護装置にある。

【0013】

本態様によれば、動力伝達アームと動力伝達コンロッドとの組み合わせによるリンク機構で、ばね力ないしパイロットバーナ燃料ガスのガス圧を、円滑に保護筒を昇降させる駆動力として伝達することができる。

【0014】

本発明の第４の態様は、
第１〜第３の態様の何れか一つに記載するパイロットバーナの保護装置において、
前記パイロットバーナは、フレアスタックのパイロットバーナであることを特徴とするパイロットバーナの保護装置にある。

【0015】

本態様によれば、パイロットバーナによる燃焼ガスの着火の失敗を未然に防止することができ、保安装置の一種としてのフレアスタックの機能を安定に発揮させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、パイロットバーナで燃焼ガスに点火する必要がある場合には、パイロットバーナ燃焼ガスのガス圧により移動機構を介して保護筒が下方に移動されて火炎を放射するパイロットバーナのチップ部が露出されている。この結果、所定の点火機能が阻害されることはない。一方、点火の必要がない場合には、パイロットバーナ燃焼ガスのガス圧の喪失により移動機構のばね力を介して保護筒が上方に移動されてチップ部を囲繞する。この結果、チップ部が環境に直接晒される状態を防止し得る。

【0017】

かくして、チップ部が環境に浮遊する塵埃等で目詰まり等を起こしてパイロットバーナとしての機能が阻害され失火するという事態を未然に防止し得る。しかも、保護筒の移動は、火炎の放射のために必要なパイロットバーナ燃焼ガスのガス圧を利用して行うように構成しているので、別途動力源を用意することなく所定の上下動作を行わせることができるばかりでなく、チップ部から火炎の放射が必要な状態では、このチップ部を露出させ、それが必要でない状態では前記チップ部を保護筒で囲繞してその汚損を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態に係るパイロットバーナの保護装置を有するフレアスタックの全体を概念的に示す説明図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るパイロットバーナの保護装置を示す構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

【0020】

図１は本発明の実施の形態に係るパイロットバーナの保護装置を有するフレアスタックの全体を概念的に示す説明図である。同図に示すように、フレアスタックＩは、鉄塔１に沿って立ち上げられた管路２を有する。管路２には、例えばＬＮＧが気化したＢＯＧ等、焼却処理の対象となる燃焼ガスが流通される。すなわち、かかる燃焼ガスは、管路２を流通して高所に開口する先端開口２Ａ（図２参照）から大気中に排出される。このとき可燃性の燃焼ガスはパイロットバーナ３により点火されて燃焼される。パイロットバーナ３は筒部となっている管路２の先端開口２Ａの周囲の複数箇所に分散して配設してある。

【0021】

図２は本発明の実施の形態に係るパイロットバーナの保護装置を示す構造図である。同図は、図１のＡ部分に相当する。

【0022】

図２に示すように、パイロットバーナ３は、管路２に沿って上下方向に伸びる管路７と、管路７の先端部に配設されたチップ部４と、保護筒５とを有しており、管路７を支持部材８で管路２の側面に固着することで管路２に固定されている。すなわち、パイロットバーナ３は、管路２の先端開口２Ａから排出される燃焼ガスに着火するよう管路２の周囲に近接して配設されており、パイロットバーナ燃料ガスを燃料として生成する火炎を燃焼ガスに放射して点火する機能を有する。ここで、燃焼ガスに点火する火炎は、チップ部４の筒状の先端部の周囲に蜂の巣状に形成された孔４Ａを介して放射方向に放射される。さらに詳言すると、パイロットバーナ３の管路７にはパイロットバーナ燃料ガスが供給されており、管路７の下部に配設されたスパークプラグ（図示せず）等の種火により着火されたパイロットバーナ燃料ガスの火炎がチップ部４の孔４Ａを介して放射されるように構成してある。したがって、孔４Ａが塵埃等により閉塞された場合には、失火してしまい、パイロットバーナ３としての所定の機能を果たすことができない。ここで、パイロットバーナ燃料ガスは、通常は、燃焼ガスを管路２の途中から分岐させて用いるが、これに限るものではなく、別途供給するようにしても良い。

【0023】

保護筒５は、チップ部４の軸方向にその軸方向を一致させてチップ部４の周囲に配設され、移動機構６によりチップ部４の軸方向に亘り昇降移動可能に形成されている。保護筒５は着火時にはチップ部４が露出されるように、図２に実線で示すような最下降位置に占位される。かかる状態ではチップ部４を介してパイロット用の火炎が放射される。一方、着火を行わない時には、チップ部４を保護筒５で囲繞するように、図２に点線で示すような最上昇位置に占位される。かかる状態ではチップ部４の孔４Ａに塵埃が付着しないように保護される。

【0024】

移動機構６は、ばね力により保護筒５を上昇させてチップ部４を囲繞させるとともに、途中で分岐されて供給されるパイロットバーナ燃料ガスのガス圧によりばね力に抗して保護筒５を下降させてチップ部４を露出させる。さらに詳言すると、移動機構６は、管路７から分岐された管路９を介して供給されるパイロットバーナ燃料ガスを駆動ガスとするピストンシリンダである動力変換用ピストンシリンダ１０と、保護筒５を下降させるための駆動力を発生する動力伝達用ピストンシリンダ１１とを有している。ここで、動力変換用ピストンシリンダ１０と動力伝達用ピストンシリンダ１１とは管路１２で連通してあり、管路１２は不燃性媒体１３である不燃性の液体またはガスが充填してある。したがって、本形態においては、保護筒５を下降させるための駆動力として利用するパイロットバーナ燃料ガスのガス圧は不燃性媒体１３を介して伝達される。

【0025】

本形態における移動機構６は、動力伝達アーム１４と動力伝達コンロッド１５とを有している。動力伝達アーム１４は、管路２の側面から水平方向に突設された梁２１の先端部にピン１９を介して一端部が回動可能に連結されるとともに、他端部がピン１７を介して動力伝達コンロッド１５の下端部に連結されている。動力伝達コンロッド１５の上端部は保護筒５の下端部にピン２０を介して連結されている。かくして、図２に実線で示す状態の動力伝達アーム１４をピン１９を回動中心として図中反時計方向に回動することにより動力伝達コンロッド１５を介して保護筒５を上昇させることができる。一方、図２に点線で示す状態の動力伝達アーム１４をピン１９を回動中心として図中時計方向に回動することにより動力伝達コンロッド１５を介して保護筒５を下降させることができる。かかる反時計方向への回動力はばね１８のばね力により、また時計方向への回動力は動力変換用ピストンシリンダ１０および動力伝達用ピストンシリンダ１１を介したパイロットバーナ燃料ガスのガス圧により付与される。

【0026】

このため、保護筒５の上昇時の駆動力であるばね力は、動力伝達アーム１４の一端部側に作用するとともに、保護筒５の下降時の駆動力であるパイロットバーナ燃料ガスのガス圧は動力伝達アーム１４の、ばね１８によるばね力の作用点よりも他端部側に作用するように構成してある。さらに詳言すると、動力伝達アーム１４の中央部には軸方向に伸びる長孔１４Ａが形成してある。この長孔１４Ａには、動力伝達用ピストンシリンダ１１から下方に伸びるそのピストンロッド１１Ａの先端のピン１１Ｂが嵌入されている。かくして、動力伝達アーム１４のピン１９を回動中心とする回動に伴いピン１１Ｂが長孔１４Ａに嵌入された状態で長孔１４Ａに沿って移動することにより、動力伝達アーム１４および動力伝達コンロッド１５の所定の移動が円滑に行われる。

【0027】

本形態によれば、パイロットバーナ３で燃焼ガスに点火する必要がある場合には、パイロットバーナ燃焼ガスのガス圧により移動機構６を介して保護筒５を下方に移動させてパイロットバーナ３のチップ部４を露出させる一方、点火の必要がない場合には、パイロットバーナ燃焼ガスのガス圧の喪失により移動機構６のばね力を介して保護筒５を上方に移動させてチップ部４を囲繞することができる。

【0028】

かかる、一連の保護筒５の移動動作は、火炎の放射のために必要なパイロットバーナ燃焼ガスのガス圧を利用して行うので、別途動力源を用意する必要はない。

【0029】

なお、上記実施の形態の如く、動力変換用ピストンシリンダ１０に供給されるパイロットバーナ燃料ガスのガス圧を、動力伝達用の不燃性媒体を介して動力伝達用ピストンシリンダ１１に伝達するように構成することは本願発明において必須ではない。ただ、不燃性媒体を介して所定の動作を行わせる方が安全上好ましい点に関しては上記実施の形態の方が優れている点に関しては論を俟たない。保護筒５の駆動ガスとして利用する可燃性のパイロットバーナ燃料ガスとパイロットバーナ３のチップ部４で燃焼させるパイロットバーナ燃料ガスとを不燃性媒体を介して隔離することができるからである。

【0030】

また、移動機構６は、動力伝達アーム１４と動力伝達コンロッド１５を利用してリンク構造に限定するものではない。ただ、かかるリンク機構を採用した場合には保護筒５の円滑な昇降が保証される。

【0031】

さらに、パイロットバーナをフレアスタックのものに限定するものでもない。
同様の用途に適用すれば、保護筒によるチップ部の保護機能を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明はフレアスタックを利用するＬＰＧ発電設備、集油設備、原油生産施設、ガス処理施設等を有する産業分野において有効に利用することができる。

【符号の説明】

【0033】

Ｉ フレアスタック
２ 管路
３ パイロットバーナ
４ チップ部
５ 保護筒
６ 移動機構
１０ 動力変換用ピストンシリンダ
１１ 動力伝達用ピストンシリンダ
１３ 不燃性媒体
１４ 動力伝達アーム
１５ 動力伝達コンロッド

【図1】

【図2】