特許 6693239 ボイラのダスト除去装置及びダスト除去方法

(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】6693239

(24)【登録日】2020年4月20日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】ボイラのダスト除去装置及びダスト除去方法

(51)【国際特許分類】

   F28G 1/16 20060101AFI20200427BHJP

   F28G 7/00 20060101ALI20200427BHJP

   F23J 3/00 20060101ALI20200427BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20200427BHJP

   B08B 5/02 20060101ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   F28G1/16 A

   F28G7/00 A

   F23J3/00 Z

   B08B3/02 D

   B08B5/02 Z

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-73485(P2016-73485)

(22)【出願日】2016年3月31日

(65)【公開番号】特開2017-181008(P2017-181008A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年8月7日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002963

【氏名又は名称】特許業務法人ＭＴＳ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野田 達将

(72)【発明者】

【氏名】坪井 敏男

(72)【発明者】

【氏名】菅野 彰人

(72)【発明者】

【氏名】山本 浩

【審査官】 笹木 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２０２４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７８９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７２４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６０３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５９−０２０９５９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００２−２２１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４１３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１８０２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７５２４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｇ １／１６

Ｆ２８Ｇ ７／００

Ｆ２８Ｇ ９／００

Ｆ２８Ｇ １１／００

Ｆ２２Ｂ ３７／４８ 〜 ３７／５４

Ｆ２３Ｊ ３／００

Ｂ０８Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃棄物焼却炉に連設され排ガスから熱回収するための、排ガスの流通路を屈曲せしめる２つの変向部により区分された、上流側から、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面を備えた第１、第２放射室、及び、排ガスと伝熱管の対流伝熱面との熱交換により蒸気を発生して更に過熱する対流伝熱室を備えるボイラで、前記第２放射室の放射伝熱面と前記対流伝熱室の対流伝熱面に付着したダストを除去するためのボイラのダスト除去装置において、
ボイラ運転中に前記第２放射室に水を噴射して放射伝熱面に付着したダストを除去する水噴射装置と、
前記対流伝熱室に燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させ、運転中のボイラ内へ圧力波放出ノズルから圧力波を放出する圧力波発生装置との両方を設け、
前記水噴射装置と前記圧力波発生装置を併用して高温の排ガスが流れているボイラ運転中にダストを除去するようにしたことを特徴とするボイラのダスト除去装置。

【請求項2】

前記ボイラのボイラ幅が５ｍ以上又は３ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のボイラのダスト除去装置。

【請求項3】

前記水噴射装置を前記第２放射室に１個以上４個以下配設すると共に、前記圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記対流伝熱室に１個以上６個以下配設することを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラのダスト除去装置。

【請求項4】

前記ボイラは前記第２放射室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であり前記対流伝熱室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であって、前記水噴射装置を前記第２放射室に１個以上４個以下配設すると共に、前記圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記対流伝熱室に高さ方向配設間隔が３ｍ以上７ｍ以下で２個以上６個以下配設することを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラのダスト除去装置。

【請求項5】

廃棄物焼却炉に連設され排ガスから熱回収するための、排ガスの流通路を屈曲せしめる２つの変向部により区分された、上流側から、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面を備えた第１、第２放射室、及び、排ガスと伝熱管の対流伝熱面との熱交換により蒸気を発生して更に過熱する対流伝熱室を備えるボイラで、前記第２放射室の放射伝熱面と前記対流伝熱室の対流伝熱面に付着したダストを除去する際に、
ボイラ運転中に水噴射装置を用いて、前記第２放射室の放射伝熱面に水を噴射すると共に、
燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させボイラ内へ圧力波を放出する圧力波発生装置を用いて、前記対流伝熱室に配設された圧力波放出ノズルから、ボイラ運転中の該対流伝熱室内に圧力波を放出し、
前記水噴射装置と前記圧力波発生装置を併用して高温の排ガスが流れているボイラ運転中にダストを除去することを特徴とするボイラのダスト除去方法。

【請求項6】

前記ボイラのボイラ幅が５ｍ以上又は３ｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のボイラのダスト除去方法。

【請求項7】

前記水噴射装置が前記第２放射室に１個以上４個以下配設されると共に、前記圧力波発生装置の圧力波発生ノズルが、前記対流伝熱室に１個以上６個以下配設されることを特徴とする請求項５又は６に記載のボイラのダスト除去方法。

【請求項8】

前記第２放射室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であり前記対流伝熱室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であるボイラで、前記第２放射室に１個以上４個以下配設された水噴射装置を用いて、水を噴射して放射伝熱面に付着したダストを除去すると共に、前記圧力波発生装置を用いて、前記対流伝熱室に高さ方向配設間隔が３ｍ以上７ｍ以下で２個以上６個以下配設された圧力波放出ノズルから、該第２放射室及び対流伝熱室内に圧力波を放出することを特徴とする請求項５に記載のボイラのダスト除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラのダスト除去装置及びダスト除去方法に係り、特に、発電設備を有するごみ焼却施設に用いるのに好適な、ボイラのダスト除去装置及びダスト除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発電設備を有するごみ焼却施設の運営において、発電量・売電量の維持と向上は、ごみの安定処理に次ぐ最重要項目のひとつである。

【0003】

ごみ焼却施設における発電は、焼却炉でのごみの燃焼から得られる高温の排ガスからボイラにて熱回収を行い、所定の温度・圧力の蒸気を発生させてタービン発電機に導入することにより行われている。

【0004】

ボイラは、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面を備える放射室、排ガスと伝熱管の対流伝熱面との熱交換により蒸気を発生し更に過熱する対流伝熱室とを備えている。

【0005】

放射室には、排ガス流路を囲む鋼製側壁の外側に加温水を流通させ放射加熱により蒸気を発生させる放射伝熱管が放射伝熱面として配設されている。

【0006】

対流伝熱室には、排ガス流路内に排ガスと接触して対流伝熱により蒸気を発生させ更に過熱する伝熱管（過熱器とも称する）が対流伝熱面として配設されている。対流伝熱面は水平方向に伝熱管が複数配設された伝熱管群が高さ方向に複数段配設されて構成されている。

【0007】

対流伝熱室には、排ガス流路内に水を加熱して加温水とする伝熱管を有するエコノマイザが配設されることがある。

【0008】

ごみ焼却において発生する排ガス中には、塩素・硫黄・重金属類等を含む小粒径のダストが含まれるが、これらがボイラの放射伝熱面、対流伝熱面に付着すると、その付着ダストが断熱材の役割をするので伝熱効率が低下する。それにより、熱回収効率も低下する。その結果、蒸気発生量が低下し、タービン発電機の発電量が減少する。その他にも、伝熱管同士の間隙が付着ダストにより閉塞し、排ガスの流通に支障が生じることもある。

【0009】

このため、付着したダストを定期的に除去する設備が必要となる。対流伝熱面に付着するダストを除去する技術として、石炭ボイラや多くのボイラでの実績のある装置として蒸気式スートブロワ（ＳＢ）が挙げられる。蒸気式スートブロワは複数のノズルから水蒸気を伝熱管に向けて噴射し、伝熱管表面に付着したダストを剥離し除去するもので、定期的なタイミングで噴射される。

【0010】

蒸気式スートブロワは、伝熱管上に付着したダストの除去には効果的であるが、水蒸気の噴射と共にスートブロワ装置の配管内に凝縮・残留していた水滴を共に噴射してしまい、伝熱管に対して「ドレンアタック」と呼ばれる損傷を与えること、伝熱管表面のダスト堆積層の厚さが増加するとダストが溶融、固着し、スートブロワでも除去できなくなり、ボイラ閉塞につながること、放射伝熱面に付着したダストは、蒸気式スートブロワにより除去することは困難であることなど問題がある。

【0011】

これらの問題を解決するため、蒸気式スートブロワを使用しないボイラのダスト除去方法が検討されており、衝撃波によるダスト除去装置（特許文献１参照）や圧力波によるダスト除去装置（特許文献２参照）が知られている。

【0012】

特許文献１に記載の装置では、排ガス熱交換器内に、加圧エアを１０秒間隔で０．５秒間噴射する衝撃波発射管を設け、伝熱管に向けて衝撃波を間欠的に発射し、衝撃波の衝撃で伝熱管表面に付着するダストを吹き飛ばし除去する。

【0013】

特許文献２に記載の装置では、プロパンガスと空気を混合して点火プラグにより着火する爆轟管、又は、排気ガスを供給するディーゼルエンジンで構成される圧力波発生器により、ボイラ内の排ガス流路空間内に外部から気体を周期的な間隔で間欠的に噴射して当該排ガス流路空間内に圧力波を送り圧力変動を生じさせ、ボイラ構成部材を損傷させることなく、効果的にダストの付着を抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２００１−１４１３９１号公報

【特許文献2】特開２００４−２７８９２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

しかしながら、衝撃波もしくは圧力波を用いてボイラ内の付着ダスト除去を行う場合、その効果の及ぶ範囲は限定的であり、ボイラに与える影響にも十分に配慮した設置が必要である。

【0016】

現在上市されているボイラ壁部に設置する圧力波発生装置は、圧力波をボイラ内へ放出しボイラ対壁に圧力波を伝播させてボイラ全体を振動させることで付着ダストを除去するものである。そのため、圧力波発生装置を設置したボイラ壁部から対壁までの距離が長すぎると圧力波のエネルギーが十分に伝播せず、ボイラ全体の振動が不十分となり、付着ダストの除去効果も不十分となる問題がある。

【0017】

逆に、圧力波発生装置を設置したボイラ壁部から対壁までの距離が短すぎると、対壁に到達する圧力波のエネルギーが過大となり、ボイラを損傷・破壊するおそれがあり、好ましくない。

【0018】

そのため、現在上市されている圧力波発生装置をボイラ放射室の放射面のダスト除去のために適用する際には、設置するボイラ壁面から対壁までの距離範囲に制限がある。すなわち、ボイラの幅が広い大型ボイラや幅が狭い小型ボイラには圧力波発生によるダスト除去装置の設置が困難であるという問題がある。

【0019】

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたもので、廃棄物焼却施設等のボイラの放射伝熱面と対流伝熱面に付着したダストを除去する際に、ボイラ壁面から対壁までの距離、すなわち、ボイラの幅に対して制約がない、つまり、ボイラの幅が広い大型ボイラや幅が狭い小型ボイラに適用できる、高温の排ガスが流れているボイラ運転中にも使用可能なボイラのダスト除去装置及びダスト除去方法を提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0020】

本発明は、廃棄物焼却炉に連設され排ガスから熱回収するための、排ガスの流通路を屈曲せしめる２つの変向部により区分された、上流側から、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面を備えた第１、第２放射室、及び、排ガスと伝熱管の対流伝熱
面との熱交換により蒸気を発生して更に過熱する対流伝熱室を備えるボイラで、前記第２放射室の放射伝熱面と前記対流伝熱室の対流伝熱面に付着したダストを除去するためのボイラのダスト除去装置において、ボイラ運転中に前記第２放射室に水を噴射して放射伝熱面に付着したダストを除去する水噴射装置と、前記対流伝熱室に燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させ、運転中のボイラ内へ圧力波放出ノズルから圧力波を放出する圧力波発生装置との両方を設け、前記水噴射装置と前記圧力波発生装置を併用して高温の排ガスが流れているボイラ運転中にダストを除去するようにしたことにより、前記課題を解決したものである。

【0021】

ここで、前記ボイラのボイラ幅を５ｍ以上又は３ｍ以下とすることができる。

【0022】

又、前記水噴射装置を前記第２放射室に１個以上４個以下配設すると共に、前記圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記対流伝熱室に１個以上６個以下配設することができる。

【0023】

又、前記ボイラは前記第２放射室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であり前記対流伝熱室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であって、前記水噴射装置を前記第２放射室に１個以上４個以下配設すると共に、前記圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記対流伝熱室に高さ方向配設間隔が３ｍ以上７ｍ以下で２個以上６個以下配設することができる。

【0024】

ここで、圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記対流伝熱室に高さ方向配設間隔が３ｍ以上７ｍ以下で２個以上６個以下配設するのは、下記の根拠に基づく。

【0025】

即ち、対流伝熱室に配設する圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔を３ｍ以上７ｍ以下とすることにより、圧力波放出ノズルから放出する圧力波により対流伝熱室の構成機器の対流伝熱面に振動と風圧を受けさせ付着ダストを剥離除去する作用が及ぶ範囲を、隣接する範囲との間に隙間が生じることなく設けることができるためである。圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔を３ｍ未満とすると、隣接する圧力波放出ノズルから放出する圧力波同士が干渉して圧力波の作用効果が低下することが生じたり、圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔を７ｍより広くすると、圧力波の作用効果が及ぶ範囲を、隣接する範囲との間に隙間が生じることなく設けることができなくなる不具合が生じるので好ましくない。

【0026】

圧力波放出ノズルを下限の個数以上配設することにより、圧力波放出ノズルから放出する圧力波により放射伝熱面又は対流伝熱面に振動と風圧を受けさせ付着ダストを剥離除去する作用が及ぶ範囲を、隣接する範囲との間に隙間が生じることなく設けることができるためである。一方、上限の個数より多く配設すると隣接する圧力波放出ノズルから放出する圧力波同士が干渉して圧力波の作用効果が低下することが生じたり、上限の個数より多く配設しても付着ダストを剥離除去する作用効果が増大することなく、かえって装置コストや運転コストが増大するという不具合が生じるため好ましくない。

【0027】

更に、前記ボイラの下流側に連設された、ボイラに供給する水を加熱するための別置エコノマイザにも、前記圧力波放出ノズルを配設することができる。

【0028】

この別置エコノマイザに配設した圧力波放出ノズルにより圧力波を放出することにより別置エコノマイザ内の複数段のエコノマイザの付着ダストを剥離除去することができる。

【0029】

更に、圧力波放出ノズルをマンホール位置に配設することができる。圧力波放出ノズルをマンホール位置に配設するようにして、圧力波放出ノズルをマンホール蓋に取り付けることにより、圧力波発生装置を容易に配設することができ、配設費用やメンテナンス費用を低減することができる。

【0030】

本発明は、又、廃棄物焼却炉に連設され排ガスから熱回収するための、排ガスの流通路
を屈曲せしめる２つの変向部により区分された、上流側から、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面を備えた第１、第２放射室、及び、排ガスと伝熱管の対流伝熱面との熱交換により蒸気を発生して更に過熱する対流伝熱室を備えるボイラで、前記第２放射室の放射伝熱面と前記対流伝熱室の対流伝熱面に付着したダストを除去する際に、ボイラ運転中に水噴射装置を用いて、前記第２放射室の放射伝熱面に水を噴射すると共に、燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させボイラ内へ圧力波を放出する圧力波発生装置を用いて、前記対流伝熱室に配設された圧力波放出ノズルから、ボイラ運転中の該対流伝熱室内に圧力波を放出し、前記水噴射装置と前記圧力波発生装置を併用して高温の排ガスが流れているボイラ運転中にダストを除去することを特徴とするボイラのダスト除去方法を提供するものである。

【0031】

ここで、前記ボイラのボイラ幅を５ｍ以上又は３ｍ以下とすることができる。

【0032】

又、前記水噴射装置が前記第２放射室に１個以上４個以下配設されると共に、前記圧力波発生装置の圧力波発生ノズルが、前記対流伝熱室に１個以上６個以下配設されることができる。

【0033】

又、前記第２放射室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であり前記対流伝熱室の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であるボイラで、前記第２放射室に１個以上４個以下配設された水噴射装置を用いて、水を噴射して放射伝熱面に付着したダストを除去すると共に、前記圧力波発生装置を用いて、前記対流伝熱室に高さ方向配設間隔が３ｍ以上７ｍ以下で２個以上６個以下配設された圧力波放出ノズルから、該第２放射室及び対流伝熱室内に圧力波を放出することができる。

【0034】

ここで、前記ボイラの下流側に連設された、ボイラに供給する水を加熱するための別置エコノマイザ内にも、圧力波を放出することができる。

【0035】

又、マンホール位置に配設された圧力波放出ノズルから圧力波を放出することができる。

【発明の効果】

【0036】

本発明によれば、例えば廃棄物焼却施設ボイラの放射伝熱面と対流伝熱面のダストを除去する際に、圧力波発生方式ダスト除去装置の設置が難しい大型ボイラあるいは小型ボイラにおいても、高温の排ガスが流れているボイラ運転中にボイラ内壁に付着したダストを効率的に除去することが可能になり、ボイラの収熱量を維持することができる。また、付着したダスト中に含まれる重金属類、塩類などによるボイラ内壁面、廃熱回収管表面の腐食進行を防止することでメンテナンス費を下げ、運転管理も容易な焼却施設操業が可能になる。

【0037】

また、本発明により、ボイラの運転中にスートブロワを運転しなくてもボイラ内壁に付着したダストを効率的に除去することが可能になり、ボイラの収熱量を維持することができる。スートブロワの運転がなくなるので、前述したドレンアタックに起因する腐食・減肉トラブルがなくなり、経済的である。また、スートブロワを用いる場合に生じる前述の問題を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の実施形態の構成を示す断面図

【図2】本発明の実施形態である対流伝熱室の圧力波放出ノズルの配設位置を示す図

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

【0040】

まず、本発明が適用される、廃棄物焼却炉と連設されるボイラについて説明する。図１に示す如く、焼却炉１０に連設され、排ガスから熱回収するためのボイラ２０は、排ガスの流通路を屈曲せしめる２つの変向部２１、２２により区分され、排ガス流れ方向の上流側から、第１放射室２６、第２放射室２８、及び対流伝熱室３０を備えている。焼却炉１０から排ガスを受け入れる第１放射室２６の入口近傍はガス混合室２４となっている。焼却炉１０から導入される排ガスは、第１放射室２６の下方から上方へ、第２放射室２８の上方から下方へ、対流伝熱室３０の下方から上方へ流通される。

【0041】

前記第１放射室２６及び第２放射室２８は、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる放射伝熱面をそれぞれ備えている。

【0042】

前記対流伝熱室３０は、排ガス流れ方向の上流側から、スクリーン管３２、水平蒸発管４４、２次過熱器３４、１次過熱器３８、及び第２エコノマイザ４２を備えている。２次過熱器３４、１次過熱器３８は、それぞれ、水平方向に配列した複数の伝熱管を高さ方向に多段に設けた伝熱管群を備え、該伝熱管群が対流伝熱面を構成しており、排ガスとの熱交換により蒸気を発生して更に過熱するようにされている。スクリーン管３２には伝熱管が旗形に備えられ、対流伝熱室３０に導入される排ガスを冷却するようにされている。水平蒸発管４４は、エコノマイザにより加温された水を加熱し、蒸気を発生させる伝熱管である。

【0043】

ボイラ２０の下流側には別置エコノマイザ５０が接続されている。別置エコノマイザ５０内には第１エコノマイザ５１が配設され、別置エコノマイザ５０の第１エコノマイザ５１と対流伝熱室３０の第２エコノマイザ４２には伝熱管が配設され、排ガスとの熱交換により水が加熱され加温水が生成され、ボイラ２０に供給される。

【0044】

本実施形態においては、前記第２放射室２８に、該第２放射室２８の放射伝熱面に付着したダストを水を噴射して除去する水噴射装置７０が配設されている。水噴射装置７０は、複数の噴射口を有し第２放射室２８内で上昇下降する水噴射ノズル７１と、該水噴射ノズル７１に水を供給する給水管７２と、前記水噴射ノズル７１を上昇下降させる昇降機構７３を備えている。

【0045】

第２放射室２８に水噴射ノズル７１が配設され、前記第２放射室２８の放射伝熱面に水を噴射して付着したダストを除去することにより、圧力波発生方式ダスト除去装置を適用することが難しいボイラ幅が５ｍ以上の大型ボイラあるいはボイラ幅が３ｍ以下の小型ボイラにおいても放射伝熱面に付着したダストを効率的に除去することが可能になる。

【0046】

さらに、前記対流伝熱室３０に、前記対流伝熱室３０の対流伝熱面及び第２エコノマイザ４２の伝熱面に付着したダストを除去するための、燃料ガス（例えばメタンガス）と酸化剤ガス（例えば酸素ガス）を混合ガスホルダ内で高圧下で混合し、例えば点火プラグで着火し爆発燃焼させて圧力波を発生させ圧力波放出ノズル（図示省略）からボイラ内部に圧力波を放出させる３台の圧力波発生装置６１、６２、６３が設けられている。

【0047】

さらに、別置エコノマイザ５０にも、例えば１台の圧力波発生装置６４を設けることができる。

【0048】

ここで、圧力波発生装置６１〜６４の圧力波放出ノズルは、前記対流伝熱室３０又は別置エコノマイザ５０の対流伝熱面近傍に配設され、図中に矢印で示すように、ボイラ２０又は別置エコノマイザ５０の幅方向に圧力波を放出するように配設されている。

【0049】

前記対流伝熱室３０に設ける圧力波発生装置６１、６２、６３の圧力波放出ノズルは、それぞれ、水平蒸発管４４と２次過熱器３４との間、２次過熱器３４と１次過熱器３８との間及び、２次過熱器３８と第２エコノマイザ４２との間に設けることができる。また、これらの位置に設けられたマンホール（図示省略）に圧力波放出ノズルを取り付けることができる。

【0050】

ここで、対流伝熱室３０の高さが１０ｍ以上２０ｍ以下であるとき、該対流伝熱室３０に設ける圧力波発生装置６１、６２、６３の圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔は、３ｍ以上７ｍ以下とすることができる。

【0051】

前記圧力波発生装置６１〜６４は、混合ガスを点火プラグで点火して圧力波を発生させる。

【0052】

具体的には、圧力波発生装置の混合ガスホルダにメタンガスと酸素ガスを充填・混合し、点火プラグで着火し、爆発燃焼させる。爆発燃焼時の混合ガスホルダ内の圧力は例えば最高５３．２ｂａｒに達する。これにより、ボイラ２０内の圧力波放出ノズル先端からボイラ２０内部に圧力波が放出される。その際、対流伝熱面に振動及び風圧を与え、付着ダストを剥離し除去する。圧力波放出ノズルから放出される圧力波が、対流伝熱面に付着ダストを剥離させる程度の振動及び風圧を与える範囲は、圧力波放出ノズルから上方及び下方へそれぞれ３．５ｍ程度の範囲である。そのため、放射伝熱室及び対流伝熱室における圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔を７ｍ以下とすることが好ましく、付着ダストを剥離させる作用が及ぶ範囲を、隣接する範囲との間に隙間が生じることなく設けることができる。さらに、圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔を３ｍ以上とすることが好ましく、隣接する圧力波放出ノズルから放出する圧力波同士が干渉して圧力波の作用効果が低下することなく、付着ダストを確実に剥離させることができる。このように、対流伝熱室の伝熱管群に十分な振動と風圧を与えるためには、圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔を３ｍ以上７ｍ以下とすることが好ましい。

【0053】

図２に、本発明の実施形態である対流伝熱室３０内の圧力波放出ノズルの配設位置の種々の例を示す。実施形態Ａは、対流伝熱室３０が排ガス流れ方向で上流側からスクリーン管３２、２次過熱器３４、３次過熱器３６及び１次過熱器３８を有するボイラで、前記対流伝熱室３０の対流伝熱面に付着したダストを除去するためのボイラのダスト除去装置において、燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させボイラ内へ圧力波を放出する圧力波発生装置を設けると共に、該圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記スクリーン管３２と前記２次過熱器３４との間と、前記３次過熱器３６と前記１次過熱器３８との間に配設している。

【0054】

なお、実施形態Ａ’のように、前記１次過熱器３８の下流側（即ち最下流側）に第２エコノマイザ４２が設けられていたり、実施形態Ａ”のように、同じく前記１次過熱器３８の下流側（即ち最下流側）に水平蒸発管４４が設けられていても良い。

【0055】

ここで、前記水平蒸発管４４は、エコノマイザにより加温された水を加熱し、蒸気を発生させる伝熱管である。

【0056】

実施形態Ａ'''は、対流伝熱室３０が排ガス流れ方向で上流側からスクリーン管３２、３次過熱器３６、２次過熱器３４及び１次過熱器３８を有するボイラ２０で、圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記スクリーン管３２と前記３次過熱器３６との間と、前記２次過熱器３４と前記１次過熱器３８との間に配設している。さらに、前記１次過熱器３８の下流側（即ち最下流側）に第２エコノマイザ４２が設けられていたり、同じく前記１次過熱器３８の下流側（即ち最下流側）に水平蒸発管４４が設けられていても良い。

【0057】

実施形態Ｂは、前記対流伝熱室３０が排ガス流れ方向で上流側からスクリーン管３２、水平蒸発管４４、２次過熱器３４、１次過熱器３８及び第２エコノマイザ４２を有するボイラで、前記対流伝熱室３０の対流伝熱面に付着したダストを除去するためのボイラ２０のダスト除去装置において、燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させボイラ内へ圧力波を放出する圧力波発生装置を設けると共に、該圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記水平蒸発管４４と前記２次過熱器３４との間と、前記１次過熱器３８と前記第２エコノマイザ４２との間に配設している。

【0058】

なお、上記実施形態Ａ、Ａ’、Ａ”、Ａ'''、Ｂでは、いずれも別置エコノマイザ５０が設けられ、その中に第１エコノマイザ５１が設けられている。

【0059】

次に、別置エコノマイザ５０を設けず、対流伝熱室３０内に第１エコノマイザ５１及び第２エコノマイザ４２を設けた実施形態Ｂ’、Ｃ、Ｄについて説明する。

【0060】

実施形態Ｂ’では、実施形態Ｂと同様の構成において、対流伝熱室３０内の第２エコノマイザ４２の下流側（即ち最下流側）に第１エコノマイザ５１が設けられており、実施形態Ｂと同様に、圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記水平蒸発管４４と前記２次過熱器３４との間と、前記１次過熱器３８と前記第２エコノマイザ４２との間に配設している。

【0061】

又、実施形態Ｃは、前記対流伝熱室３０が排ガス流れ方向で上流側からスクリーン管３２、２次過熱器３４、１次過熱器３８、水平蒸発管４４及び第１、第２エコノマイザ５１、４２を有するボイラで、前記対流伝熱室３０の対流伝熱面に付着したダストを除去するためのボイラのダスト除去装置において、燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させボイラ内へ圧力波を放出する圧力波発生装置を設けると共に、該圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記スクリーン管３２と前記２次過熱器３４との間と、前記水平蒸発管４４と前記第１エコノマイザ５１との間に配設している。

【0062】

又、実施形態Ｄは、前記対流伝熱室３０が排ガス流れ方向で上流側からスクリーン管３２、過熱器４６、第１エコノマイザ５１及び第２エコノマイザ４２を有するボイラで、前記対流伝熱室３０の対流伝熱面に付着したダストを除去するためのボイラのダスト除去装置において、燃料ガスと酸化剤ガスを高圧下で混合し燃焼して圧力波を発生させボイラ内へ圧力波を放出する圧力波発生装置を設けると共に、該圧力波発生装置の圧力波放出ノズルを、前記スクリーン管３２と前記過熱器４６との間と、前記第１エコノマイザ５１と前記第２エコノマイザ４２との間に配設している。

【0063】

実施形態Ａ、Ａ’、Ａ”、Ａ'''、Ｄでは、前記対流伝熱室３０の過熱器へ、放射室の
放射伝熱面で加熱され発生した蒸気を供給し、蒸気を加熱して加熱蒸気とするが、実施形態Ｂ、Ｂ’、Ｃのように、水平蒸発管４４を設ける場合は、これに加えて対流伝熱室３０でも蒸気を発生させる。

【0064】

なお、前記対流伝熱室３０の高さは１０ｍ以上２０ｍ以下とし、前記圧力波放出ノズルの高さ方向配設間隔は３ｍ以上７ｍ以下とすることができる。

【0065】

圧力波放出ダスト除去運転を１〜６時間に１回の間隔で実施することが、伝熱面へのダスト付着が軽微なうちに除去できるため好ましく、２〜３時間に１回の間隔で実施することが、より短時間の間にダストを除去でき、ダスト付着による問題の発生を確実に抑制することができるので、より好ましい。

【0066】

このようにして、本発明により、スートブロワを用いずにボイラ２０内部のダストを効果的に除去することが可能であり、ボイラ２０の収熱量を維持して、スートブロワを用いる場合に生じる問題を防ぐことができる。

【0067】

また、前記実施形態では、本発明を都市ごみ焼却炉に連設されたボイラに適用していたが、本発明の適用対象はこれに限定されない。

【符号の説明】

【0068】

１０…焼却炉
２０…ボイラ
２１、２２…変向部
２６…第１放射室
２８…第２放射室
３０…対流伝熱室
３２…スクリーン管
３４…２次過熱器
３６…３次過熱器
３８…１次過熱器
４２…第２エコノマイザ
４４…水平蒸発管
４６…過熱器
５０…別置エコノマイザ
５１…第１エコノマイザ
６１、６２、６３、６４…圧力波発生装置
７０…水噴射装置
７１…水噴射ノズル
７２…給水管
７３…昇降機構

【図1】

【図2】