(57)【要約】【課題】  燃焼炉の点検口等を開放する必要がなく、短時間で、安全かつ確実にバーナ先端部を掃除することができ、バーナの寿命を縮めることもない掃除装置等を提供する。【解決手段】  セメント焼成用キルン等の燃焼炉に設置されたバーナ１の先端部を掃除するための水流噴射ノズル１２を備え、水流噴射ノズル１２の先端における水流の流路１２ａが、水流の送入方向に対して略々垂直なバーナ先端部の掃除装置１１。水流の方向を変化させるにあたってチップ１６を水流噴射ノズル１２の先端部に装着してもよい。この掃除装置１１をバーナ１と略々平行になるようにバーナ１の内部に挿入し、掃除装置１１の水流噴射ノズル１２の先端部から水流をバーナの軸方向に対して略々垂直方向に噴出させるとともに、掃除装置１１または水流噴射ノズル１２をバーナ１の軸回りに回転させ、バーナ１の先端部の付着物１８を除去する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナ先端部を掃除するための水流噴射ノズルを備え、
該水流噴射ノズルの先端における水流の流路が、水流の送入方向に対して略々垂直であることを特徴とするバーナ先端部の掃除装置。
【請求項２】
バーナ先端部を掃除するための水流噴射ノズルを備え、
該水流噴射ノズルの先端部に、水流の流路を水流の送入方向に対して略々垂直に変化させるチップを備えることを特徴とするバーナ先端部の掃除装置。
【請求項３】
前記水流噴射ノズルの先端部に、前記チップを複数個備えることを特徴とする請求項２に記載のバーナ先端部の掃除装置。
【請求項４】
前記水流噴射ノズルを前記バーナの軸回りに回転させる回転手段を備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載のバーナ先端部の掃除装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のバーナ先端部の掃除装置をバーナと略々平行になるように該バーナの内部に挿入し、該掃除装置の水流噴射ノズルの先端部から水流を前記バーナの軸方向に対して略々垂直方向に噴出させるとともに、該掃除装置または水流噴射ノズルを前記バーナの軸回りに回転させることにより、バーナ先端部の付着物を除去することを特徴とするバーナ先端部の掃除方法。
【請求項６】
前記水流噴射ノズルの水流の流路内における水の圧力が、２００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４００ｋｇｆ／ｃｍ2以下であることを特徴とする請求項５に記載のバーナ先端部の掃除方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナ先端部の掃除装置及び掃除方法に関し、特に、セメント焼成用キルン等の燃焼炉に設置され、固形燃料若しくは液体燃料の専焼、またはこれらの燃料を混焼するためのバーナの掃除装置及び掃除方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント焼成用キルン等の焼成炉に用いられるバーナとして、例えば、特許文献１には、保炎機能を向上させて窒素酸化物の発生を抑制するための緩慢な燃焼を行うことなどを目的とし、微粉炭流路と、この微粉炭流路に隣接して同心円状に配置された内外２つの空気流路と、内側の空気流路に空気流を旋回させる手段とを備えた微粉炭バーナが記載されている。
【０００３】
一方、特許文献２に記載のセメント焼成用キルンバーナは、同心円状に複数の流路を備え、固体粉末燃料流の旋回手段を備えた固体粉末燃料用流路と、固体粉末燃料用流路に隣接して外側に配置され、空気流の旋回手段を備えた第１の空気流路と、第１の空気流路に隣接して外側に配置された第２の空気流路と、固体粉末燃料用流路に隣接して内側に配置され、空気流の旋回手段を備えた第３の空気流路とを有し、さらに固体粉末燃料用流路と第３の空気流路との間に第４の空気流路を備える。
【０００４】
【特許文献１】特公平４−７４６０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように種々のバーナがセメント焼成炉用に提案され、また使用されているが、いずれのバーナを使用した場合でも、図６に示すように、バーナ６１の前面にコーチング６２が付着すると、バーナ６１の燃焼性が著しく悪化し、セメント焼成用キルンの窯尻側にリング状の土手が形成されたり、キルンのトルクが変動するなどキルンの安定運転が阻害される。これに加え、製品としてのクリンカのフリーライムが上昇して品質にも大きな影響を及ぼすこととなる。
【０００６】
そこで、従来、バーナ６１の軸方向に対して垂直な方向に位置する燃焼炉の点検口から、高圧水ノズルを用いてバーナ６１の先端部の前面に付着したコーチング６２を掃除していた。この際、高温空気が流れる炉内の点検口を開放し、３ｍ〜５ｍの高圧水ノズルで掃除するため、確実に掃除を行うことが困難であるだけでなく、場合によってはバーナ６１の先端部を破損し、バーナ６１の寿命を著しく低下させ、キルンの停止に至る場合もあった。また、掃除を行う場所は、高温ガスやダストが吹き出す箇所であり、危険な作業となっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、燃焼炉の点検口等を開放する必要がなく、短時間で、安全かつ確実にバーナ先端部を掃除することができ、バーナの寿命を縮めることもない掃除装置及び掃除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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、バーナ先端部の掃除装置であって、バーナ先端部を掃除するための水流噴射ノズルを備え、該水流噴射ノズルの先端における水流の流路が、水流の送入方向に対して略々垂直であることを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明にかかる掃除装置によれば、バーナ先端部において、水流をバーナの軸方向に対して略々垂直な方向に噴射することができるため、バーナ先端部に付着したコーチングを短時間で、安全かつ確実に、短時間で掃除を行うことができる。また、従来のように掃除中に燃焼炉の点検口を開放する必要もないため、熱損失を低減することができ、キルンが安定するため、クリンカの良品率を向上させることもできる。
【００１０】
また、本発明は、バーナ先端部の掃除装置であって、バーナ先端部を掃除するための水流噴射ノズルを備え、該水流噴射ノズルの先端部に、水流の流路を水流の送入方向に対して略々垂直に変化させるチップを備えることを特徴とする。本発明では、バーナ先端部で水流をバーナの軸方向に対して略々垂直な方向に噴射させるにあたって、チップを用いたことを特徴とし、上記掃除装置と同様の作用効果を奏する。
【００１１】
前記バーナ先端部の掃除装置において、水流噴射ノズルの先端部に前記チップを複数個備えるようにすることができる。複数個のチップを配置することで、水流噴射ノズルをバーナの軸方向回りに回転させる際の角度を小さくすることができる。
【００１２】
前記バーナ先端部の掃除装置において、さらに、前記水流噴射ノズルを前記バーナの軸回りに回転させる回転手段を備えるように構成することができる。この回転手段によって水流噴射ノズルをバーナの軸回りに回転させ、バーナの前面付近の付着物の全体にわたって放射状に水流を吹き付け、付着した物を確実に除去することができる。
【００１３】
また、本発明は、バーナ先端部の掃除方法であって、上記のいずれかのバーナ先端部の
掃除装置をバーナと略々平行になるように該バーナの内部に挿入し、該掃除装置の水流噴射ノズルの先端部から水流を前記バーナの軸方向に対して略々垂直方向に噴出させるとともに、該掃除装置または水流噴射ノズルを前記バーナの軸回りに回転させることにより、バーナ先端部の付着物を除去することを特徴とする。これによって、上述のように、バーナ先端部に付着したコーチングを短時間で、安全かつ確実に、短時間で掃除を行うことができ、熱損失の低減及びクリンカの良品率の向上に寄与することができる。
【００１４】
前記バーナ先端部の掃除方法において、前記水流噴射ノズルの水流の流路内における水の圧力を、２００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４００ｋｇｆ／ｃｍ2以下とし、短時間で経済的にバーナ先端部の付着物を除去することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、燃焼炉の点検口等を開放する必要がなく、短時間で、安全かつ確実にバーナ先端部を掃除することができ、バーナの寿命を縮めることもない掃除装置及び掃除方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明にかかるバーナ先端部の掃除装置を装着するバーナの一例としてのセメント焼成用キルンバーナ（以下、「バーナ」と略称する）１を示し、このバーナ１は、同心円状に、固体粉末燃料用流路（以下、「燃料流路」という）２と、燃料流路２に隣接して外側に配置された第１の空気流路（以下、「外側流路」という）３と、燃料流路２に隣接して内側に配置された第２の空気流路（以下、「内側流路」という）４の合計で３つの流路を備える。尚、第２の空気流路４の内側には、オイルガン５を挿入するためのオイルガンガイドパイプ９が配置される。また、上記燃料流路２と内側流路４には、各々１２枚の旋回羽根２ａ及び８枚の旋回羽根４ａが固定されている。
【００１７】
さらに、バーナ１には、外側流路３及び内側流路４への空気流量を調整するための外流ダンパ６及び内流ダンパ７が設けられる。燃料流路２には、燃料供給配管８が接続される。
【００１８】
バーナ１の運転にあたっては、燃料流路２に微粉炭、石油コークスその他代替燃料等の固体粉末燃料を供給し、外側流路３及び内側流路４へ図示しないルーツブロワ等から空気を供給し、外流ダンパ６及び内流ダンパ７によってこれらの空気量を制御し、セメント焼成設備の操業環境に対応して最適な火炎を得てクリンカを焼成する。
【００１９】
次に、本発明にかかるバーナ先端部の掃除装置及び掃除方法を図１に示したバーナ１に適用した場合を例にとって説明する。
【００２０】
図２は、本発明にかかるバーナ先端部の掃除装置を上記バーナ１に装着した状態を示す。このバーナ先端部の掃除装置１１は、バーナ１のオイルガン５に挿入され、内部に約２５０ｋｇ／ｃｍ2の高圧洗浄水の流路を有するノズル部１２と、ノズル部１２への高圧洗浄水の供給、停止を切り替えるガン１４と、ノズル部１２のガン１４に近い部分に装着された鍔部１３と、ノズル部１２へ高圧洗浄水を供給するためのポンプ１５とを備える。
【００２１】
掃除装置１１のノズル部１２の先端部には、図３に示すように、２個のチップ１６が相対向する位置に設けられ、このチップ１６内の流路１６ａは、ノズル部１２内の流路１２ａに対して垂直に形成される。
【００２２】
次に、上記構成を有する掃除装置１１の使用方法について、図２乃至図５を参照しながら説明する。
【００２３】
バーナ１の先端部を掃除する際には、図２に示すように、バーナ１のオイルガン５内に掃除装置１１のノズル部１２を先端部から挿入し、鍔部１３がバーナ１の後端部に当接する位置でノズル部１２の挿入を停止する。この状態で、図４に示すように、ノズル部１２の先端部がバーナ１の前面より若干突出し、図３に示したチップ１６がバーナ１の前面より僅かに突出した状態に位置決めされる。
【００２４】
次に、ポンプ１５を起動し、ガン１４を引いてノズル部１２を介してチップ１６から高圧洗浄水を噴射させ、この状態でガン１４を１８０度矢印Ｘ方向に回転させる。すると、図３乃至図５に示すように、ノズル部１２の流路１２ａを流れる高圧洗浄水は、チップ１６において垂直方向に角度を変えて外側に向かって放射状に噴射されるとともに、高圧洗浄水噴射角度が１８０度回転するため、バーナ１の前面の全周にわたってコーチング１８が切断、除去される。バーナ１の先端部の掃除が完了すると、ノズル部１２内の残圧を抜き、ノズル部１２を３００ｍｍ程手前に引き、次回の掃除まで待機させる。
【００２５】
高圧洗浄水は、掃除装置１１内の流路１２ａ、１６ａにおける圧力を２００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲とするのがよい。このような圧力にすることにより、ノズル部１２から噴出する水流は、バーナ１の先端部のコーチング１８を除去するのに十分な速度となり、数秒程度の短時間でコーチング除去を完了することができる。この結果、バーナ１の炎を消すことなく、連続運転のままコーチング１８を除去することができる。圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ2未満では、掃除装置１１のノズル部１２のサイズにもよるが、短時間でコーチング１８を除去することが困難になる。圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2を超えると、水流の速度は十分であるが、高圧洗浄水供給ラインをそのような高圧に適した構造とする必要があり、全体としては不経済となる。
【００２６】
尚、上記操作は、作業者が行ってもよく、ノズル部１２のバーナ１への挿抜、ポンプ１５の運転、ガン１４による高圧洗浄水の供給、停止、ノズル部１２の回転、及びノズル部１２内の残圧処理を自動制御し、タイマ等を用いて定期的に行うようにしてもよい。また、ノズル部１２の先端部に設けたチップ１６は、上記実施の形態では相対向する位置に２個配置したが、３個以上配置してもよく、例えば４個配置した場合には、バーナ１の前面の全周を掃除するにあたって、ガン１４の回転角度を９０度とすることができる。尚、ノズル部１２の先端における水流の流路を垂直方向に変化させるにあたって、上記チップ１６を用いずに曲管等を用いてもよい。
【００２７】
尚、上記実施の形態においては、本発明にかかるバーナ先端部の掃除装置及び掃除方法をセメント焼成用キルンに用いられるバーナに適用した場合を例にとって説明したが、セメント焼成用キルン以外にも、バーナの先端部にコーチングが付着する問題を有する種々の燃焼炉に本発明にかかる装置及び方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかるバーナ先端部の掃除装置及び掃除方法を適用するバーナの一例としてのセメント焼成用キルンバーナを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】図１のバーナに本発明にかかる掃除装置を適用した状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明にかかるバーナ先端部の掃除装置のノズル先端部に設けられたチップを示す断面図である。
【図４】本発明にかかる掃除装置を装着したバーナの先端部の拡大縦断面図である。
【図５】本発明にかかる掃除装置を装着したバーナの先端部の拡大正面図である。
【図６】従来のセメント焼成用キルンバーナの先端部の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      バーナ
２      燃料流路
２ａ    旋回羽根
３      外側流路
４      内側流路
４ａ    旋回羽根
５      オイルガン
６      外流ダンパ
７      内流ダンパ
８      燃料供給配管
９      オイルガンガイドパイプ
１１    掃除装置
１２    ノズル部
１２ａ  流路
１３    鍔部
１４    ガン
１５    ポンプ
１６    チップ
１６ａ  流路
１８    コーチング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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