特許 6197247 熱交換器の付着物除去方法

(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】6197247

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】熱交換器の付着物除去方法

(51)【国際特許分類】

   F28G 7/00 20060101AFI20170911BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   F28G7/00 Z

   F28D1/047 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-169225(P2013-169225)

(22)【出願日】2013年8月16日

(65)【公開番号】特開2015-36614(P2015-36614A)

(43)【公開日】2015年2月23日

【審査請求日】2016年6月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】315016723

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ環境ソリューション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】橋本 伸太郎

【審査官】 河内 誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１２３５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０６０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０４９１１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｇ ７／００−９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

火力発電プラントから排出される排ガスと熱交換を行う複数の伝熱管の束からなるチューブバンドルを複数備える熱交換器における、一のチューブバンドルの伝熱管の熱媒の流通を閉止する閉止工程と、
閉止した前記チューブバンドルとは別のチューブバンドルの伝熱管に熱媒を流した状態を維持しながら、閉止した前記チューブバンドルの前記伝熱管に対して該伝熱管の内側から力を加えることにより、該伝熱管を振動させて外面の付着物を除去する除去工程と、
を備え、
前記除去工程は、前記伝熱管の内側に振動体を挿入することによって前記伝熱管を振動させることを特徴とする熱交換器の付着物除去方法。

【請求項2】

前記伝熱管は、チューブの外周面に該チューブの軸方向に沿って所定の間隔に板状の複数のフィンを立設してなるフィン付チューブであることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の付着物除去方法。

【請求項3】

前記振動体は、前記伝熱管の固有振動数で振動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器の付着物除去方法。

【請求項4】

前記チューブバンドルは、前記熱媒が導入される第一ヘッダと、
前記第一ヘッダと接続され、複数の直線部と該複数の直線部とを接続するＵベント部とを有する複数の伝熱管と、
前記複数の伝熱管と接続され、該複数の伝熱管から排出される熱媒が導入される第二ヘッダと、を有し、
前記振動体は、前記第一ヘッダに直接接続される前記直線部、又は前記第二ヘッダに直接接続される前記直線部のうち、より付着物の多い方に挿入されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器の付着物除去方法。

【請求項5】

火力発電プラントから排出される排ガスと熱交換を行う複数の伝熱管の束からなるチューブバンドルを複数備える熱交換器における、一のチューブバンドルの伝熱管の熱媒の流通を閉止する閉止工程と、
閉止した前記チューブバンドルとは別のチューブバンドルの伝熱管に熱媒を流した状態を維持しながら、閉止した前記チューブバンドルの前記伝熱管に対して該伝熱管の内側から力を加えることにより、該伝熱管を振動させて外面の付着物を除去する除去工程と、
を備え、
前記除去工程は、前記伝熱管内に水と空気とを交互に送り込み、脈動によって前記伝熱管を振動させることを特徴とする熱交換器の付着物除去方法。

【請求項6】

前記伝熱管は、チューブの外周面に該チューブの軸方向に沿って所定の間隔に板状の複数のフィンを立設してなるフィン付チューブであることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器の付着物除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の伝熱管を保持するチューブバンドルを複数備え、火力発電プラントの排煙処理装置において排ガスとの熱交換を行う熱交換器の付着物除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば火力発電プラントの石炭焚きボイラから排出される排ガス処理に用いられる排煙処理装置には、排ガスから熱を回収したり、回収した熱を用いて排ガスを昇温したりする熱交換器が設けられている。熱交換器は、熱回収部として機能する熱交換器と再加熱部として機能する熱交換器とから構成されており、いずれもケーシング内に複数の伝熱管を収容した構成のチューブバンドルを有している。

【0003】

伝熱管としては、熱伝達効率を高めるために、管の外周にフィンが形成されたフィンチューブとすることが従来から実施されている。
熱回収部として機能する熱交換器のフィンチューブには、フライアッシュによる目詰まりが生じるため、ショットクリーニングやスーツブロアによる除塵を実施している。また、再加熱部として機能する熱交換器のフィンチューブについても、排ガス中のミストなどが原因となって、スケール固着による目詰まりや腐食が生じるため、スーツブロアによる除塵を実施している。

【0004】

運転中にチューブバンドルのガス差圧が上昇し、プラント運用に支障が発生する場合は、プラントを停止させ、高圧水洗等によりチューブバンドルの付着物を除塵している。また、特許文献１には、伝熱管に振動を与えることによって、付着物を除去する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−１２８９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、近年火力発電プラントに対する負荷要求が高まり、設備に安定操業が要求されている。しかし、高負荷連続運転及び設備老朽化等による影響により、フィンチューブに付着物が堆積することによるガス差圧上昇が発生している。これによりガス吸引ファン運用が限界となった場合、緊急プラント停止もしくは発電負荷低減運転をせざるを得ないプラントが認められている。

【0007】

現状においては、除塵装置としてショットクリーニングやスーツブロワによる除塵を実施しているが、当該能力では除去困難なケースが多発している。またプラント運転中にチューブバンドル外面側へ接触することは困難である。また、高圧水洗によるスケール除去を行う場合、フィンチューブを腐食させることとなり、後流の機器へも水による悪影響が発生する可能性がある。
また、特許文献１に記載の方法は、伝熱管の端部や外面から付着物を除去する方法であるため、伝熱管の全体に亘って付着物を除去することが難しい。

【0008】

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、火力発電プラントからの排ガスの流れを止めることなく、伝熱管の外面付着物を除去可能とする
熱交換器の付着物除去方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の第一の態様によれば、熱交換器の付着物除去方法は、火力発電プラントから排出される排ガスと熱交換を行う複数の伝熱管の束からなるチューブバンドルを複数備える熱交換器における、一のチューブバンドルの伝熱管の熱媒の流通を閉止する閉止工程と、閉止した前記チューブバンドルとは別のチューブバンドルの伝熱管に熱媒を流した状態を維持しながら、閉止した前記チューブバンドルの前記伝熱管に対して該伝熱管の内側から力を加えることにより、該伝熱管を振動させて外面の付着物を除去する除去工程と、を備え、前記除去工程は、前記伝熱管の内側に振動体を挿入することによって前記伝熱管を振動させることを特徴とする。

【0010】

上記構成によれば、火力発電プラントからの排ガスの流れを止めることなく、伝熱管の外面付着物を除去可能となる。これにより、外面付着物に起因する熱交換器のガス差圧を低減させることができる。

【0011】

上記熱交換器の付着物除去方法において、前記伝熱管は、チューブの外周面に該チューブの軸方向に沿って所定の間隔に板状の複数のフィンを立設してなるフィン付チューブであってよい。

【0012】

上記構成によれば、複数のフィンの存在により、振動体が届かずに伝熱管の外面から振動を付与できない場合においても外面付着物をチューブ内部から除去可能である。

【0014】

上記熱交換器の付着物除去方法において、前記振動体は、前記伝熱管の固有振動数で振動する構成としてもよい。

【0015】

上記構成によれば、振動振幅を増大させることが可能となり、また二段目、三段目奥行側の伝熱管列に対しても振動を与えることができる。

【0016】

上記熱交換器の付着物除去方法において、前記チューブバンドルは、前記熱媒が導入される第一ヘッダと、前記第一ヘッダと接続され、複数の直線部と該複数の直線部とを接続するＵベント部とを有する複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管と接続され、該複数の伝熱管から排出される熱媒が導入される第二ヘッダと、を有し、前記振動体は、前記第一ヘッダに直接接続される前記直線部、又は前記第二ヘッダに直接接続される前記直線部のうち、より付着物の多い方に挿入される構成としてもよい。

【0017】

上記構成によれば、より付着物の多い伝熱管の付着物を除去することによって、より効率的に熱交換器のガス差圧を低減することができるとともに、交換熱量も増加させることができる。また、伝熱管はヘッダに直接接続されているため、振動体の挿入が容易となる。

【0018】

本発明の第二の態様によれば、熱交換器の付着物除去方法は、火力発電プラントから排出される排ガスと熱交換を行う複数の伝熱管の束からなるチューブバンドルを複数備える熱交換器における、一のチューブバンドルの伝熱管の熱媒の流通を閉止する閉止工程と、閉止した前記チューブバンドルとは別のチューブバンドルの伝熱管に熱媒を流した状態を維持しながら、閉止した前記チューブバンドルの前記伝熱管に対して該伝熱管の内側から力を加えることにより、該伝熱管を振動させて外面の付着物を除去する除去工程と、を備え、前記除去工程は、前記伝熱管内に水と空気とを交互に送り込み、脈動によって前記伝熱管を振動させることを特徴とする。

【0019】

上記構成によれば、伝熱管が屈曲している場合においても、伝熱管の全長に亘って均一に振動を与えることができる。また、事前に伝熱管から熱媒を抜くことなく作業を行うことができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、火力発電プラントからの排ガスの流れを止めることなく、伝熱管の外面付着物を除去可能となる。これにより、外面付着物に起因する熱交換器のガス差圧を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第一実施形態の火力発電プラントの概略構成図である。

【図2】本発明の第一実施形態の熱交換器の概略斜視図である。

【図3】本発明の第一実施形態のチューブバンドルの概略斜視図である。

【図4】本発明の第一実施形態の伝熱管の側面図である。

【図5】本発明の第一実施形態のチューブバンドルの挿入孔及びプラグの構成を説明する断面図である。

【図6】本発明の第一実施形態の閉止工程を説明する概略斜視図である。

【図7】本発明の第一実施形態の除去工程を説明する断面図である。

【図8】本発明の第二実施形態の熱交換器の付着物除去方法を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の熱交換器の付着物除去方法は、火力発電プラントに設けられた熱交換器に付着する付着物の除去に用いられる。熱交換器は、火力発電プラントの石炭焚きボイラから排出される排ガスの処理に用いられる排煙処理装置に設けられている。

【0023】

図１に示すように、火力発電プラント５０は、燃料を燃焼させるボイラ５１から排出される排ガスＧを処理する排煙処理装置５２を有している。ボイラ５１は、燃料等を燃焼させて、加熱されたガスを生成する。ボイラ５１で加熱されたガスは、熱エネルギを電力に変換する機構で、熱が吸収される。熱が吸収されたガスは、排ガスＧとして排煙処理装置５２に排出される。

【0024】

排煙処理装置５２は、ボイラ５１から排出される排ガスＧが煙突５８から放出される過程で、排ガスＧに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、煤塵、および硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する。排煙処理装置５２は、熱回収部１ａとして機能する熱交換器１と、電気集塵機５３と、脱硫装置５４と、再加熱部１ｂとして機能する熱交換器１と、循環ポンプ５５と、循環配管５６と、送風機５７と、煙突５８と、を有している。

【0025】

このうち、熱回収部１ａと再加熱部１ｂとからなる熱交換器１は、熱回収部１ａで回収された熱を、再加熱部１ｂにおいて排ガス昇温に利用する構成となっている。熱回収部１ａの伝熱管２と再加熱部１ｂの伝熱管２とは循環配管５６を介して接続されており、伝熱管２の内部には熱媒水（例えば温水など）が封入されている。

【0026】

ボイラ５１から排出された排ガスＧは、熱交換器１の熱回収部１ａに導入され、内部に配置されている伝熱管２を流れる熱媒水と熱交換を行うことにより、熱回収される。熱回収部１ａを経た排ガスＧの温度は、一般的に８５〜１１０℃となり例えば電気集塵機５３での集塵能力が向上される。

【0027】

熱回収部１ａを経た排ガスＧは、電気集塵機５３に導入され煤塵が除去される。電気集塵機５３を経た排ガスＧは、脱硫装置５４に導入される。脱硫装置５４では、例えば石灰石をスラリー状に溶かし込んだアルカリまたは弱アルカリ吸収液により、排ガスＧ中の硫黄酸化物が吸収除去される。脱硫装置５４は、石灰石をスラリー状に溶かし込んだ吸収液を用いた場合、副生成物として石膏が生成される。脱硫装置５４を経た排ガスＧの温度は、一般に約５０℃程に低下する。

【0028】

脱硫装置５４を経た排ガスＧは、熱交換器１の再加熱部１ｂに導入される。再加熱部１ｂは、熱回収部１ａとの間で熱媒水を循環ポンプ５５により一対の循環配管５６を往来して循環する過程で、熱回収部１ａにより回収された回収熱により排ガスＧを加熱する。ここで５０℃程度の脱硫装置５４の出口排ガスの温度は、再加熱部１ｂで約８５〜１１０℃に再加熱され、煙突５８から大気放出される。再加熱部１ｂと煙突５８との間には送風機５７が設けられている。

【0029】

なお、排煙処理装置５２の構成は、上記した構成に限ることはない。例えば、ボイラ５１と熱回収部１ａとの間に脱硝装置を設けて、脱硝装置において還元剤として注入されるアンモニアガス（ＮＨ_３）により、排ガスＧに含まれる窒素酸化物を水と窒素とに還元して無害化してもよい。
また、電動機により駆動される通風機を設けて、適宜排ガスＧを昇圧する構成としてもよい。

【0030】

次に、再加熱部１ｂを用いて熱交換器１の構造について説明する。熱回収部１ａは、再加熱部１ｂとほぼ同様の構成であるため、説明は省略する。
図２に示すように、熱交換器１は、伝熱管２を束ねた集合体であるチューブバンドル４を複数収納するバンドル収納ダクト３を有している。伝熱管２は、チューブバンドル４を介して熱交換器１の所定位置に配置されるようになっている。

【0031】

バンドル収納ダクト３は熱交換器１の筐体であり、角筒形状の箱部５の一方の開口にダクト入口６と拡張部７とが設けられている。ダクト入口６は、排ガスＧをバンドル収納ダクト３の箱部５に流入させる入口である。拡張部７は、ダクト入口６と箱部５との間を連結させる中空の部材である。拡張部７は、ダクト入口６から箱部５に向かうにしたがって、開口径が大きくなる筒である。

【0032】

チューブバンドル４は、内側を排ガスＧが流通可能な矩形筒形状のケーシング１１と、ケーシング１１内にケーシング１１の長手方向に延在するように固定された複数の伝熱管２とを有している。ケーシング１１は、バンドル収納ダクト３の箱部５における排ガスＧの流通方向と直交する一面を充填するように、隙間なく配置されている。
具体的には、３つのチューブバンドル４のケーシング１１が、長手方向に沿う面が互いに接するように配置されていることによって複数の伝熱管２が面状に配置されている。なお、チューブバンドル４の数量は３つに限ることはない。さらに、排ガスＧの流通方向に、複数段のチューブバンドル４を配置してもよい。

【0033】

図３に示すように、チューブバンドル４は、矩形筒形状のケーシング１１と、ケーシング１１の長手方向に延在する複数の伝熱管２と、複数の伝熱管２を支持するサポート１３と、複数の伝熱管２に熱媒水を供給する第一ヘッダ１５と、複数の伝熱管２にて熱交換に使用された熱媒水を回収する第二ヘッダ１６と、を有している。

【0034】

ケーシング１１は、複数の伝熱管２及びサポート１３を覆う箱型の部材であり、一対の長側面１７と、複数の伝熱管２の端部近傍で長側面１７同士を接続する一対の短側面１８と、これら長側面１７と短側面１８の縁によって形成される長方形の開口である一対の開口面１９と、を有している。チューブバンドル４は、一対の開口面１９のうち一方の開口面１９から排ガスＧを導入し、他方の開口面１９から排ガスＧを排出する。

【0035】

複数の伝熱管２は、排ガスＧの流通方向に直交する平面をなすように等間隔で並べられた複数（例えば２４本）の伝熱管２によって段を構成しており、この段が排ガスＧの流通方向に複数（例えば３８段）、等間隔で設けられた構成である。
排ガスＧの流通方向に隣合う伝熱管２は、排ガスＧの流通方向及び伝熱管２の長手方向に直交する方向にオフセットして配置されている。即ち、排ガスＧの流通方向から視て、排ガスＧの流通方向に隣り合う段の伝熱管２が重ならないように配置されている。

【0036】

また、流通方向に隣り合う伝熱管２同士は端部においてＵベント部２１を介して接続されている。Ｕベント部２１は、第一ヘッダ１５を介して最も開口部に近い伝熱管２に流入した熱媒水を排ガスＧの流通方向に隣り合う次の段の伝熱管２に導入するように伝熱管２の端部同士を接続している。換言すれば、複数の伝熱管２は、複数の直線部１４と、この複数の直線部１４同士を接続するＵベント部２１とを有している。

【0037】

第一ヘッダ１５及び第二ヘッダ１６は、排ガスＧの流通方向及び伝熱管２の長手方向に直交する方向に延在する管（パイプ）状の部材である。第一ヘッダ１５及び第二ヘッダ１６は、循環配管５６（図１を参照）に接続されている。即ち、循環配管５６を流れる熱媒水は、第一ヘッダ１５及び第二ヘッダ１６を介して熱交換器１の伝熱管２に導入される。

【0038】

複数の段のうち、一方の開口面１９に面する段を構成する複数の伝熱管２の一端は第一ヘッダ１５に接続されている。複数の段のうち、他方の開口面１９に面する段を構成する複数の伝熱管２の一端は第二ヘッダ１６に接続されている。このように構成されていることによって、第一ヘッダ１５に流入した熱媒水は、一方の開口面１９に面する段の全ての伝熱管２に流入し、Ｕベント部２１を介して他方の開口面１９に面する段に向かって流れた後、第二ヘッダ１６に流出する。
サポート１３は、複数の伝熱管２をケーシング１１内に保持するための部材である。サポート１３は、例えば、伝熱管２が挿通する複数の孔が形成された板部材によって形成することができる。

【0039】

図２に戻って、各々のチューブバンドル４の第一ヘッダ１５には、チューブバンドル４に熱媒水を供給する供給管２３が接続されている。また、各々のチューブバンドル４の第二ヘッダ１６には、伝熱管２にて使用された熱媒水を排出する排出管２４が接続されている。
供給管２３には、供給バルブ２５が設けられており、この供給バルブ２５を閉止することによって、第一ヘッダ１５への熱媒水の供給を止めることができる。排出管２４には、排出バルブ２６が設けられており、この排出バルブ２６を閉止することによって、排出管２４を流れる熱媒水が第二ヘッダ１６に流入するのを防ぐことができる。

【0040】

図４に示すように、伝熱管２は、伝熱管２の外周面に螺旋状のフィン２０が設けられているフィンチューブ（フィン付チューブ）である。フィン２０は、螺旋状に設けられている必要はなく、伝熱管２の外周面に伝熱管２の軸方向に沿って所定の間隔に板状のフィン２０が設ける構成としてもよい。

【0041】

図５に示すように、第一ヘッダ１５には、外部から伝熱管２の内部へのアクセスを容易とするための挿入孔２７が形成されている。挿入孔２７は、第一ヘッダ１５の伝熱管２の延長線上に形成されている。挿入孔２７は、棒状の部材を挿入孔２７から挿入した際に、この棒状の部材を伝熱管２に挿入するのを容易とする位置に形成されている。
また、挿入孔２７は、チューブバンドル４の運転状態においては、プラグ２８によって閉塞されている。

【0042】

さらに、第一ヘッダ１５の下部には、第一ヘッダ１５及び伝熱管２内の熱媒水を除去するための水抜管２９が設けられている。水抜管２９には、水抜バルブ３０が設けられている。チューブバンドル４の運転状態においては、水抜バルブ３０は閉止されている。

【0043】

次に、本実施形態の熱交換器の付着物除去方法について説明する。
図１に示す火力発電プラント５０を長期間運転すると、熱交換器１のチューブバンドル４における、特に上流側の伝熱管２にスケールなどが付着する。この付着物はチューブバンドル４の圧力損失の原因となる。即ち、チューブバンドル４の上流側と下流側のガス差圧が大きくなる。本実施形態の熱交換器の付着物除去方法は、このスケールなどの付着物を除去する方法である。

【0044】

（閉止工程）
本実施形態の熱交換器の付着物除去方法にあたっては、火力発電プラント５０を稼働させた状態で、複数のチューブバンドル４の一つのチューブバンドル４ａに流れる熱媒水を止める一方で、別の二つのチューブバンドル４は熱媒水を流した状態を維持する。
即ち、本実施形態の熱交換器の付着物除去方法は、チューブバンドル４の付着物を除去するために、少なくとも一つのチューブバンドル４を止めるが、火力発電プラント５０の運転を継続させるために、少なくとも一つのチューブバンドル４は、熱交換の作用を維持するように行う。

【0045】

具体的には、まず、図６に示すように、３つのチューブバンドル４のうち、一つのチューブバンドル４ａへの熱媒水の供給を止める。具体的には、チューブバンドル４ａの供給バルブ２５ａ及び排出バルブ２６ａを閉止する。これにより、チューブバンドル４ａへの熱媒水の供給が断たれるとともに、排出管２４からの熱媒水の流入が防止される。
次いで、図７に示すように、水抜バルブ３０を開け、水抜管２９よりチューブバンドル４内部の熱媒水を抜き出す。
なお、熱媒水の供給を止めるチューブバンドル４の数は、熱交換器１の運転の継続が可能であれば、２つ以上でもよい。

【0046】

（除去工程）
次いで、付着物除去を行う対象となる伝熱管２ａに対応する挿入孔２７ａのプラグ２８を取り外す。そして、チューブバンドル４の外部より、付着物除去対象の伝熱管２ａの内部に振動体３２として機能するバイブレータ（振動機）を挿入する。
挿入孔２７ａは、伝熱管２ａの軸線の延長線上に形成されているため、棒状の振動体３２の伝熱管２ａへの挿入は容易である。

【0047】

ここで、挿入孔２７ａを介して振動体３２が挿入される伝熱管２は、第一ヘッダ１５に直接接続される伝熱管２の直線部１４である。
振動体３２は、棒状の円筒形の振動部を有する電動のバイブレータである。バイブレータの振動機構は、振動部内に内装された偏心重錘と、この偏心重錘を回転させる駆動源とを有している。振動体３２の円筒形の振動部は、伝熱管２の内径よりもやや小なる外径とすることが好ましい。即ち、振動体３２の振動がより伝熱管２に伝達される大きさの振動体３２を選択することが好ましい。

【0048】

そして、振動体３２を振動させることで、伝熱管２ａを内側から振動させる。伝熱管２ａの内側から振動の力が加えられることにより、伝熱管２ａのフィン２０に付着したスケールが除去される。また、振動体３２を、伝熱管２ａの第一ヘッダ１５側の一端から他端まで移動させることによって、伝熱管２ａの直線部１４の全長に亘ってスケールが除去される。

【0049】

ここで、振動体３２の振動周波数は、伝熱管２ａの固有振動周波数（固有値）とすることが好ましい。即ち、振動体３２を伝熱管２ａが持つ固有振動周波数で振動させることにより、伝熱管２ａ自体が共振し、振動振幅が増大される。また、また二段目、三段目奥行側の伝熱管列に対しても振動を与えることができる。

【0050】

以上の工程を第一ヘッダ１５に接続された全ての伝熱管２の直線部１４に対して行うことで、チューブバンドル４ａの最も上流側の伝熱管２に付着したスケールの除去を行うことができる。これにより、チューブバンドル４ａの付着物除去が完了する。そして、同様の工程により他のチューブバンドル４の付着物除去を順次行うことによって、全てのチューブバンドル４の付着物除去を行うことができる。

【0051】

上記実施形態によれば、火力発電プラント５０からの排ガスＧの流れを止めることなく、伝熱管２の外面付着物を除去可能となる。これにより、外面付着物に起因する熱交換器１のガス差圧を低減させることができる。

【0052】

また、伝熱管２を構成する複数のフィン２０の存在により伝熱管２の外面から振動を付与できない場合においても外面付着物を除去可能である。
また、振動体３２を伝熱管２の固有振動数で振動させることによって、振動振幅を増大させることが可能となり、また二段目、三段目奥行側の伝熱管列に対しても振動を与えることができる。

【0053】

また、振動体３２を、より付着物の多い最上流側の伝熱管２の直線部１４に挿入することによって、より効率的に熱交換器１のガス差圧を低減することができる。また、伝熱管２はヘッダ１５，１６に直接接続されているため、振動体３２の挿入が容易となる。
なお、振動体３２としては、伝熱管２の内側から伝熱管２を振動させることができれば、バイブレータに限ることなく採用することができる。例えば、円筒形状の本体部と、この本体部の外周面から空気圧によって突没可能な複数の突起を有する打撃装置を用いて、突起のピストン運動により伝熱管２を内部より打撃するような構成を採用してもよい。

【0054】

また、本実施形態では、第一ヘッダ１５が排ガスＧの流通方向の上流側に配置され、第二ヘッダ１６が下流側に配置される構成であったが、第二ヘッダ１６が排ガスＧの流通方向の上流側に配置される構成としてもよい。
この場合、スケールは、第二ヘッダ１６に接続された伝熱管２の直線部１４に多く付着する。即ち、振動体３２は、第一ヘッダ１５に直接接続される直線部１４、又は第二ヘッダ１６に直接接続される直線部１４のうち、より付着物の多い方に挿入される。

【0055】

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態の熱交換器の付着物除去方法を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
本実施形態の熱交換器の付着物除去方法は、伝熱管２の内側から力を加える方法として、水と空気の脈動によって伝熱管２を振動させる方法を採用している。

【0056】

具体的には、本実施形態の熱交換器の付着物除去方法は、図８に示すように、伝熱管２内に水Ｗと空気Ａとを交互に送り込む。この際、水Ｗの抵抗は大きく空気Ａの抵抗は小さいため、水Ｗを先にいれて空気Ａを後から入れると空気Ａが先に逃げようとする。この空気Ａの動きにより脈動が発生し伝熱管２が振動する。
水Ｗと空気Ａとを交互に送り込む機構としては、例えば、水Ｗを吐出するノズルと、ノズルの開閉を行う電磁弁とを備えた吐水装置を用いて、ノズルから吐出される水Ｗを脈動させるように制御する機構を採用することができる。

【0057】

このように、伝熱管２の一端から水Ｗと空気Ａを交互に送り込むことによって、第一ヘッダ１５から第二ヘッダ１６に至るまでの伝熱管２の全長に亘って脈動によって伝熱管２が振動する。

【0058】

上記実施形態によれば、伝熱管２が屈曲している場合においても、伝熱管２の全長に亘って均一に振動を与えることができる。また、事前に伝熱管２から熱媒水を抜くことなく作業を行うことができる。

【0059】

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。また、上記複数の実施形態で説明した特徴を任意に組み合わせた構成であってもよい。
例えば、上記各実施形態では、伝熱管２を一本ずつ振動させる構成としたが、これに限ることはなく、複数の伝熱管２を同時に振動させる構成としてもよい。
また、上記各実施形態では、熱交換器の付着物除去方法を、再加熱部１ｂを用いて説明したが、熱交換器１の熱回収部１ａについても問題なく適用可能である。

【符号の説明】

【0060】

１ 熱交換器
１ａ 熱回収部
１ｂ 再加熱部
２ 伝熱管
３ バンドル収納ダクト
４，４ａ チューブバンドル
５ 箱部
６ ダクト入口
７ 拡張部
１１ ケーシング
１３ サポート
１４ 直線部
１５ 第一ヘッダ
１６ 第二ヘッダ
１９ 開口面
２０ フィン
２１ Ｕベント部
２３ 供給管
２４ 排出管
２５，２５ａ 供給バルブ
２６，２６ａ 排出バルブ
２７，２７ａ 挿入孔
２８ プラグ
２９ 水抜管
３０ 水抜バルブ
３２ 振動体
５０ 火力発電プラント
５１ ボイラ
５２ 排煙処理装置
５３ 電気集塵機
５４ 脱硫装置
５５ 循環ポンプ
５６ 循環配管
５８ 煙突
Ａ 空気
Ｇ 排ガス
Ｗ 水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】