(57)【要約】      （修正有）【課題】注入ノズルの噴出孔や開口部を短時間で効率的に清掃することが可能な注入ノズル清掃器具を提供する。【解決手段】注入ノズル清掃器具１０は、注入ノズルの噴出孔を清掃する棒状ブラシ部１１ａと噴出孔に続いて形成された開口部を清掃する柱状ブラシ部１１ｂとが一体化したブラシ部材１１を有し、ブラシ部材１１に連結されたロッド１２と、このロッド１２の両端部を回転自在に支持する軸受け部を備えた吸引ヘッド１３と、この吸引ヘッド１３に接続される吸引ダクト１５とを具備する。吸引ヘッド１３は、ブラシ部材１１と連結する側の一方の軸受け部の周囲に吸込み孔１７ｂを備え、ロッド１２に沿って該ロッドを覆うように延設されると共に、他方の軸受け部の近傍からロッド１２に対して略垂直方向に曲げられている。吸引ヘッド１３の内部には、吸込み孔１７ｂを介して吸い込まれた空気により回転されるプロペラ２０がロッド１２に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に噴出孔とこれに続く開口部とを備えた注入ノズルを清掃する注入ノズル清掃器具であって、
前記噴出孔に挿入可能な棒状ブラシ部と前記開口部に挿入可能な柱状ブラシ部とが一体化したブラシ部材と、
このブラシ部材に連結されて前記棒状ブラシ部とは反対側に延設されたロッドと、
このロッドの両端部を回転自在に支持する軸受け部を備え、前記ブラシ部材と連結する側の一方の軸受け部の周囲に吸込み孔を備え、前記ロッドに沿って該ロッドを覆うように延設されると共に、他方の軸受け部の近傍から前記ロッドに対して傾くように曲げられた吸引ヘッドと、
この吸引ヘッドの基端部に連結され、吸込み管路に接続される吸引ダクトとを具備し、
前記ロッドには、前記吸引ヘッドの内部で、前記吸込み孔を介して吸い込まれた空気により回転されるプロペラが固定されている
ことを特徴とする注入ノズル清掃器具。
【請求項２】
前記吸引ヘッドには、この吸引ヘッド内の通路を開閉するダンパが設けられ、このダンパの開度を制御することで前記ブラシ部材の回転を制御することを特徴とする請求項１記載の注入ノズル清掃器具。
【請求項３】
前記吸引ヘッドには、前記柱状ブラシ部の外周を囲むカバー部材が着脱可能に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の注入ノズル清掃器具。
【請求項４】
前記ブラシ部材は、前記ロッドに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の注入ノズル清掃器具。
【請求項５】
前記吸引ヘッドには、前記プロペラよりも上流側に開閉可能な空気吸い込み口が設けられていることを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載の注入ノズル清掃器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粉炭焚ボイラに用いられる脱硝装置のアンモニア注入ノズル等を清掃するために適した注入ノズル清掃器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ等から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、脱硝装置にはアンモニアを注入するアンモニア注入ノズルが多数設けられている。
【０００３】
アンモニア注入ノズルは、例えば、特許文献１に示されるように、アンモニア注入管に接続された分岐管（ヘッダ）から突設された枝管と、この枝管の先端部に取り付けられたノズルキャップとを有して構成されているもので、その概略構成が図４に示されている。
【０００４】
図４において、分岐管（ヘッダ）２から突設された枝管３の先端部外周面には雄螺子が形成され、また、ノズルキャップ４の基端部内周面には、前記雄螺子と螺合する雌螺子が形成され、この雌螺子が形成された部分より先端側に雌螺子部の内径よりも小さい内径を有する開口部５が形成されている。
【０００５】
雌螺子部が形成された孔部分には、開口部５に移行する段部６に、中央に噴出孔７が形成された薄板状のオリフィスプレート８を係止させ、ノズルキャップ４を枝管３にねじ込むことにより、オリフィスプレート８をノズルキャップ４の段部６と枝管３の開口端との間で挟み込んで固定するようにしている。
【０００６】
このようなアンモニア注入ノズル１は、２年に１回ほどの割合で清掃し、オリフィスプレートの噴出孔やノズルキャップの開口部に付着した灰を除去する作業が必要となる。そこで、従来においては、同図に示されるように、噴出孔や開口部に丸鋼１００を挿入し、付着した灰を丸鋼１００で突いて除去するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１５０５４号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５４９４号公報
【特許文献３】特開２００２−２２３９９６号公報
【特許文献４】特開平７−２８９４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の丸棒で突いて灰を除去する手法によれば、異物が分岐管（ヘッダ）に入り込む不都合があり、また、一度に数百の注入ノズルを清掃する場合には、非常に作業効率が悪く、時間がかかるものであった。
【０００９】
このため、特許文献２乃至４示されるような吸引ブラシを利用することも考えられるが、注入ノズルの噴出孔や開口部を清掃するために適したものではなく、短時間で効率的な清掃作業が行えるものではない。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、上述した不都合を解消し、注入ノズルの噴出孔や開口部を短時間で効率的に清掃することが可能な注入ノズル清掃器具を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するために、本発明に係る注入ノズル清掃器具は、先端部に噴出孔とこれに続く開口部とを備えた注入ノズルを清掃する注入ノズル清掃器具であって、前記噴出孔に挿入可能な棒状ブラシ部と前記開口部に挿入可能な柱状ブラシ部とが一体化したブラシ部材と、このブラシ部材に連結されて前記棒状ブラシ部とは反対側に延設されたロッドと、このロッドの両端部を回転自在に支持する軸受け部を備え、前記ブラシ部材と連結する側の一方の軸受け部の周囲に吸込み孔を備え、前記ロッドに沿って該ロッドを覆うように延設されると共に、他方の軸受け部の近傍から前記ロッドに対して傾くように曲げられた吸引ヘッドと、この吸引ヘッドの基端部に連結され、吸込み管路に接続される吸引ダクトとを具備し、前記ロッドには、前記吸引ヘッドの内部で、前記吸込み孔を介して吸い込まれた空気により回転されるプロペラが固定されていることを特徴としている。
【００１２】
したがって、各注入ノズルを清掃する場合には、吸引ヘッドを持って棒状ブラシと柱状ブラシとが一体化したブラシ部材を注入ノズルの開口部から挿入し、棒状ブラシを噴出孔に挿入すると共に柱状ブラシを開口部に押し込めば、吸込み孔を介して吸引ヘッド内に吸い込まれる風によりプロペラを回転させることで、ロッドを介してブラシ部材が回転し、注入ノズルの噴出孔と開口部とがこのブラシ部材によって清掃される。
このため、作業者は、この注入ノズル清掃器具を各注入ノズルに取り付けるだけで注入ノズルの清掃が行えるので、効率よく且つ短時間で清掃作業を行うことが可能となる。
【００１３】
ここで、前記吸引ヘッドに、この吸引ヘッド内の通路を開閉するダンパを設け、このダンパの開度を制御することでブラシ部材の回転を制御するようにしてもよい。
このような構成とすることで、注入ノズルに本清掃器具を着脱させる際等にブラシ部材の回転を制御して注入ノズルへの着脱操作をやり易くすることが可能となる。
【００１４】
また、吸引ヘッドには、柱状ブラシ部の外周を囲むカバー部材を着脱可能に設けるようにしてもよい。
このような構成によれば、ブラシ部材の回転により注入ノズルの開口部から飛散する灰をカバー部材により飛散しないようにすることができ、劣悪な作業環境を形成することがなくなる。
【００１５】
なお、前記ブラシ部材は、前記ロッドに対して着脱可能であることが好ましい。
このような構成とすることで、ブラシが摩耗した場合の交換や、注入ノズルの形状が異なる場合に、形状の異なる最適なブラシ部材を装着して清掃することが可能となり、清掃機具に汎用性を持たせることが可能となる。
【００１６】
また、吸引ヘッドには、前記プロペラよりも上流側に開閉可能な空気吸い込み口を設けるようにしてもよい。
このような構成を採用することにより、プロペラに灰が付着した場合でも、空気吸い込み口を開けて外気を吸引することで、プロペラに付着した灰を取り除くことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明に係る注入ノズル清掃器具によれば、注入ノズルの噴出孔に挿入可能な棒状ブラシ部と噴出孔に続く開口部に挿入可能な柱状ブラシ部とが一体化したブラシ部材と、このブラシ部材に連結されて前記棒状ブラシ部とは反対側に延設されたロッドと、このロッドの両端部を回転自在に支持する軸受け部を備えた吸引ヘッドと、この吸引ヘッドに連結され、吸込み管路に接続された吸引ダクトと、吸引ヘッド内においてロッドに固定されたプロペラとを具備し、吸込み孔を介して吸引ヘッド内に吸い込まれた空気によりプロペラを回転させることでブラシ部材を回転させるようにしたので、作業者は、この注入ノズル清掃器具を各注入ノズルに取り付けるだけで（ブラシ部材を注入ノズルの開口部から挿入するだけで）、注入ノズルの噴出孔と開口部とがブラシ部材によって同時に清掃することができ、清掃作業を効率よく且つ短時間で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係る注入ノズル清掃器具の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係る注入ノズル清掃器具を用いて注入ノズルを清掃する作業を説明する説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る注入ノズル清掃器具を注入ノズルに装着した状態を示す拡大断面図である。
【図４】図４（ａ）は、アンモニア注入ノズルの概略構成を示す図であり、図４（ｂ）は、従来の清掃作業を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る注入ノズル清掃器具の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
先ず、本発明に係る注入ノズル清掃器具により清掃される注入ノズル１について説明すると、この注入ノズル１は、例えば、前記図４（ａ）に示されるようなアンモニア注入用のものであり、アンモニア注入管に接続された分岐管（ヘッダ）２から突設された枝管３と、この枝管３の先端部に取り付けられたノズルキャップ４とを有して構成されている。
【００２１】
枝管３の先端部外周面には雄螺子が形成され、ノズルキャップ４の基端部内周面には、前記雄螺子と螺合する雌螺子が形成され、この雌螺子が形成された部分より先端側に雌螺子部の内径よりも小さい内径を有する開口部５が形成されている。
【００２２】
雌螺子部が形成された孔部分には、開口部５に移行する部分に段部６が形成され、この段部６に、中央に噴出孔７が形成された薄板状のオリフィスプレート８が係止され、ノズルキャップ４を枝管３にねじ込むことにより、オリフィスプレート８の外周縁部をノズルキャップ４の段部６と枝管３の開口端との間で挟み込んで固定するようにしている。
【００２３】
このような注入ノズル１を清掃する注入ノズル清掃器具１０は、図１に示されるように、吸込み空気によりブラシ部材が回転する自転式吸引ブラシであり、ブラシ部材１１と、このブラシ部材１１に連結されたロッド１２と、このロッド１２を覆うように設けられた吸引ヘッド１３と、この吸引ヘッド１３に接続され、吸込み集合管（吸込み管路）１４に接続される吸引ダクト１５とを有して構成されている。
【００２４】
ブラシ部材１１は、注入ノズル１の噴出孔７に挿入可能な棒状ブラシ部１１ａと、注入ノズル１のノズルキャップ４に設けられた開口部５に挿入可能な柱状ブラシ部１１ｂとが一体化されたもので、互いの軸心を一致させ、先端側に棒状ブラシ部１１ａを設け、これに続いてその後方側に柱状ブラシ部１１ｂが設けられている。
【００２５】
ロッド１２は、ブラシ部材１１の柱状ブラシ部１１ｂに設けられたロッド取付部１１ｃに螺合等によって着脱可能に連結されているもので、棒状ブラシ部１１ａとは反対側に延設されている。
【００２６】
吸引ヘッド１３は、前記ロッド１２を覆うように設けられているもので、断面円形状の筒状構造に形成され、前記ロッド１２の両端部を回転自在に支持する軸受け部１６ａ，１６ｂを備え、ロッド１２のブラシ部材１１と連結する側の軸受け部１６ａからロッド１２に沿って延設された先端側ヘッド構成部１３ａと、他方の軸受け部１６ｂの近傍からロッド１２に対して略垂直に曲げられた基部側ヘッド構成部１３ｂとを有して構成されている。
【００２７】
この例において、ロッド１２のブラシ部材１１と連結する側の軸受け部１６ａは、吸引ヘッド１３の先端に設けられた隔壁１７の外側に設けられ、また、他方の軸受け１６ｂは、吸引ヘッド１３の曲げられたコーナ壁の外側の部分に突設され、前記ロッド１２は、隔壁１７に形成された通孔１７ａを介して軸受け１６ａに回転自在に支持され、また、コーナ壁に形成された通孔１３ｃを介して軸受け１６ｂに回転自在に支持されている。
【００２８】
前記吸引ヘッド１３の隔壁１７には、軸受け部１６ａの周囲に吸込み孔１７ｂが複数形成され、吸引ヘッド１３の他端には、吸引ダクト１５と連結するカプラ１８が設けられている。
【００２９】
また、ロッド１２には、吸引ヘッド１３の先端側ヘッド構成部１３ａの内側の部分で、前記吸込み孔１７ｂを介して吸い込まれた空気により回転されるプロペラ２０が固定されている。また、先端側ヘッド構成部１３ａのプロペラ２０よりも上流側の側壁には、スライド板２１により開閉される空気吸い込み口２２が形成され、本清掃器具が吸引状態にある場合に空気吸い込み口２２を開けることで、吸引ヘッド１３の側壁から空気を吸引し、プロペラ２０に導かれるようになっている。
【００３０】
さらに、吸引ヘッド１３の基部側ヘッド構成部１３ｂの内側には、この吸引ヘッド１３内を開閉するダンパ２３が設けられている。このダンパ２３は、吸引ヘッド１３の側壁に設けられた引き具２４を引張ることで吸引ヘッド１３内の通路を閉塞する方向へ動き、引き具２４を離すことで吸引ヘッド内の通路を開放させる位置に動くようになっている。したがって、引き具２４の引っ張り具合によって吸引ヘッド１３の通路面積を可変させることができるので、吸引空気量を調節することができ、プロペラ２０の回転、即ち、ブラシ部材１１の回転速度を制御することが可能となる。
【００３１】
また、吸引ヘッド１３の先端部外周面には雄螺子が形成され、この雄螺子に円筒形状のカバー部材２５の内周壁に形成された雌螺子を螺合させることができるようになっており、カバー部材２５が柱状ブラシ部１１ｂの外周を囲むように吸引ヘッド１３に着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
吸引ダクト１５は、一端が吸引ヘッド１３の基端部に設けられたカプラ１８に連結され、他端がレジューサ２６を介してボイラの外側に設置された吸込み集合管１４の接続ポート２７に接続されている。この吸引ダクト１５は、伸縮し、また、自由に動かすことができるように蛇腹構造を有している。
【００３３】
そして、吸込み集合管１４には、吸引車３０（図２に示す）からの吸引ホース２８が所定の接続ポート２９に着脱可能に装着されるようになっている。
【００３４】
以上の構成において、吸引車３０の吸引ホース２８を吸込み集合管１４の所定の接続ポート２９に接続して吸引を開始すると、吸込み集合管１４に接続された注入ノズル清掃器具１０は、吸込み集合管１４を介して、吸引ダクト１５及び吸引ヘッド１３内が負圧に形成され、吸込み孔１７ｂを介して外部から空気が吸引され、この吸引空気によりプロペラ２０が回転し、これに伴ってブラシ部材１１が回転することとなる。
【００３５】
この状態で、図２に示されるように、注入ノズル清掃器具１０の吸引ヘッド１３を手で持ってアンモニア注入ノズル１の正面からブラシ部材１１を近づけ、ノズルキャップ４の開口部５に挿入し、ブラシ部材１１の棒状ブラシ部１１ａを噴出孔７に差し込み、また、ブラシ部材１１の柱状ブラシ部１１ｂをノズルキャップ４の開口部５に押し込む。これにより、注入ノズル１の噴出孔７は、棒状ブラシ部１１ａによって清掃され、また、ノズルキャップ４の開口部５は、柱状ブラシ部１１ｂによって清掃され、それぞれの内側に付着した灰を除去することが可能となる。
【００３６】
この際、除去した灰は、吸引ヘッド１３に吸込み孔１７ｂを介して吸い込まれる空気によって吸引ヘッド１３内へ吸い込まれ、分岐管（ヘッダ）２へ入り込むことを防ぐことが可能となる。また、ブラシ部材１１の回転により注入ノズル１の開口部５から灰が飛散することも考えられるが、飛散しようとする灰は、柱状ブラシ部１１の周囲を覆うカバー部材２５により飛散することを防止することが可能となり、劣悪な作業環境を回避することが可能となる。
【００３７】
したがって、作業者は、注入ノズル清掃器具１０のブラシ部材１１を各注入ノズル１の開口部５から押し込むことで噴出孔７や開口部５を清掃することができるので、短時間で効率よく清掃作業を行うことが可能となる。
【００３８】
また、上述した注入ノズル清掃器具１０によれば、ブラシ部材１１が摩耗した場合には、ブラシ部材１１をロッド１２から取り外し、新しいブラシ部材１１をロッド１２に装着すればよく、また、径の大きさや形状が異なる注入ノズルを清掃したい場合には、適宜大きさや形状の異なるブラシ部材１１を付け替え、また、必要に応じてカバー部材２５を外したり又は交換すればよい。
【００３９】
さらに、上述した注入ノズル清掃器具１０によれば、清掃作業において、プロペラ２０に灰等が付着することも考えられるが、そのような灰は、スライド板２１を動かして空気吸い込み口２２を開けることで、この空気吸い込み口２２から吸引される空気により吹き飛ばすことが可能となる。
【００４０】
また、ブラシ部材１１の回転速度を制御したい場合には、引き具２４を引いてダンパ２３を動かすことで、吸引ヘッド内の通路の開度（吸い込み空気量）を調整すればよく、これにより注入ノズル１への注入ノズル清掃器具１０の着脱操作等をやり易くすることが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１  注入ノズル
５  開口部
７  噴出孔
１０  注入ノズル清掃器具
１１  ブラシ部材
１１ａ  棒状ブラシ部
１１ｂ  柱状ブラシ部
１２  ロッド
１３  吸引ヘッド
１４  吸込み集合管
１５  吸引ダクト
１７ｂ  吸込み孔
２０  プロペラ
２２  空気吸い込み口
２３  ダンパ
２５  カバー部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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