(57)【要約】【課題】ランスチューブに付着した灰による腐食を防止することができるランスチューブ洗浄装置を提供する。【解決手段】ボイラの炉内に対して挿入された際に水蒸気を噴射して伝熱管に付着した灰を除去するランスチューブ３を洗浄するランスチューブ洗浄装置１である。ボイラの炉内に挿入されたランスチューブ３がボイラの炉外に取り出される際に、ランスチューブ３外表面に付着した灰を除去する灰除去手段を備えている。灰除去手段は、中心軸線回りに回転されながらボイラから取り出されるランスチューブ３の回転方向に対向するように設けられた金属刃７を備えている。金属刃７の先端は、ランスチューブ３外表面に接触しない位置でかつ、ランスチューブ３外表面に付着した灰とランスチューブ３外表面との間に割れを生じさせる位置に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラの炉内に対して挿入された際に流体を噴射して伝熱管に付着した灰を除去するランスチューブを洗浄するランスチューブ洗浄装置であって、
前記ボイラの炉内に挿入された前記ランスチューブが前記ボイラの炉外に取り出される際に、前記ランスチューブの外表面に付着した灰を除去する灰除去手段を備えていることを特徴とするランスチューブ洗浄装置。
【請求項２】
前記灰除去手段は、中心軸線回りに回転されながら前記ボイラから取り出される前記ランスチューブの回転方向に対向するように設けられた灰剥離刃を備え、
該灰剥離刃の先端は、前記ランスチューブの外表面に接触しない位置でかつ、前記ランスチューブの外表面に付着した灰と該ランスチューブの外表面との間に割れを生じさせる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項３】
前記灰除去手段は、前記灰剥離刃によって灰が剥離された後に前記ランスチューブの外表面に接触するブラシを備えていることを特徴とする請求項２に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項４】
前記灰除去手段は、前記灰剥離刃の先端付近に向けて気体を吹き付ける気体噴射手段を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項５】
前記灰除去手段は、前記ランスチューブを急冷することによって熱衝撃を与える冷却剤を供給する冷却剤供給手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項６】
前記灰除去手段は、前記冷却剤供給手段によって灰が剥離された後に前記ランスチューブの外表面に接触するブラシを備えていることを特徴とする請求項５に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項７】
前記灰除去手段は、前記ランスチューブに付着した灰の上から該ランスチューの全体を被覆するように、加熱して流動化させた熱可塑性樹脂を供給する熱可塑性樹脂供給手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項８】
前記灰除去手段は、前記熱可塑性樹脂供給手段によって熱可塑性樹脂を供給する前に、前記ランスチューブの外表面に付着した灰に対して接触するブラシを備えていることを特徴とする請求項７に記載のランスチューブ洗浄装置。
【請求項９】
ボイラの炉内に対して挿入された際に流体を噴射して伝熱管に付着した灰を除去するランスチューブと、
該ランスチューブの外表面を洗浄する請求項１から８のいずれかに記載のランスチューブ洗浄装置と、
を備えていることを特徴とする灰除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランスチューブ洗浄装置およびこれを備えた灰除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記特許文献１及び２に示されているように、ボイラ発電効率向上のため、ボイラ炉内の伝熱管外表面に付着した灰を除去する灰除去装置が知られている。この灰除去装置は、ランスチューブをボイラ炉内に挿入し、ランスチューブ先端から水蒸気を噴射させて伝熱管に付着した灰を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５２７４０号公報（［０００４］）
【特許文献２】特開平７−８３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ランスチューブは、一定の頻度でボイラ炉内に挿入されるため、通常はボイラ炉外に待機しており、使用時にのみボイラ炉内に挿入される。したがって、ボイラ炉内の高温環境下に曝される時間は限定されているため、ボイラ炉内でのランスチューブの酸化減肉等は大きな問題とならない。
【０００５】
しかし、ボイラ炉内のガス雰囲気や灰成分に腐食性物質である硫黄分や塩素分等が多く含まれている場合には、ボイラ炉内でランスチューブ表面に付着した灰がボイラ炉外での待機時に外気の湿分を吸水して酸を生成し腐食が生じるおそれがある。
【０００６】
このような腐食が発生すると、ＳＵＳ３０４系ステンレス鋼であっても大きな腐食減肉が発生しうるため対策が必要となる。
このような一般的な対策としては、ボイラ炉内の環境（例えば燃焼ガス成分）を変えることが難しいため、ランスチューブについて２５Ｃｒ−２０Ｎｉ鋼やＮｉ基合金等の耐食材料のようなコストのかかる高級材料への材質変更や、熔射による肉盛などの表面処理が挙げられる。ところが、これらの対策は大幅なコストアップを招く。また、ランスチューブのボイラ炉内外への出し入れ時の熱衝撃によって表面処理材の剥離や脱落が懸念されるため、確認試験等による予備検討が必要となる。さらに、灰成分は石炭やゴミ等の燃料成分に左右されるため、燃料を変えた後に腐食が発生することもあり、その時点で高級材料を用いたランスチューブへの交換が必要となる場合がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コスト増大を招くランスチューブの材質変更や表面処理といった方法を採用することなく、ボイラ炉外での待機時にランスチューブに付着した灰による腐食を防止することができるランスチューブ洗浄装置およびこれを備えた灰除去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】
上記課題を解決するために、本発明のランスチューブ洗浄装置およびこれを備えた灰除去装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるランスチューブ洗浄装置は、ボイラの炉内に対して挿入された際に流体を噴射して伝熱管に付着した灰を除去するランスチューブを洗浄するランスチューブ洗浄装置であって、前記ボイラの炉内に挿入された前記ランスチューブが前記ボイラの炉外に取り出される際に、前記ランスチューブの外表面に付着した灰を除去する灰除去手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
ランスチューブは、ボイラ炉内の伝熱管に付着した灰を除去するためにボイラ炉内に挿入される。このときにランスチューブはボイラ炉内で燃焼ガスに曝されるので、ランスチューブ外表面に灰が付着する。本発明では、ランスチューブ外表面に付着した灰を、ランスチューブがボイラ炉外に取り出される際に、灰除去手段によって除去することとした。これにより、ランスチューブが炉外に出た際に外気に触れることを可及的に防止することができ、また、ランスチューブがボイラ炉外にて待機している場合であっても、灰除去手段によってランスチューブ外表面から灰が除去されているので、外気中の水分を灰が吸水して、灰中の硫黄分や塩素分によって生成された酸によってランスチューブの腐食が発生することを回避できる。これにより、ランスチューブの材質変更や肉盛等の表面処理といった腐食対策を行う必要がなくなり、コストアップを避けることができる。
また、伝熱管に付着した灰を除去する既存の灰除去装置がボイラに既に設置してある設備であっても、本発明のランスチューブ洗浄装置を追設するだけでランスチューブの腐食対策を行うことができるので、大規模な工事を不要とし、ボイラの停止や灰除去装置の運用停止を回避することができる。
【００１０】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、中心軸線回りに回転されながら前記ボイラから取り出される前記ランスチューブの回転方向に対向するように設けられた灰剥離刃を備え、該灰剥離刃の先端は、前記ランスチューブの外表面に接触しない位置でかつ、前記ランスチューブの外表面に付着した灰と該ランスチューブの外表面との間に割れを生じさせる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
ランスチューブの回転方向に対向するように灰剥離刃を設け、ランスチューブ外表面に付着した灰を除去するようにする。灰剥離刃の先端を、ランスチューブ外表面に接触しない位置とすることで、ランスチューブ外表面に傷を付けないようにする。また、灰剥離刃の先端を、付着灰とランスチューブ外表面との間に割れが生じるように位置させることで、効果的に付着灰を剥離させることができる。
灰剥離刃は、ボイラ外に設けても良いし、ボイラ内に設けても良い。灰剥離刃をボイラ外に設ける場合には、灰剥離刃をボイラ内の熱から守る構造が不要となり簡便な構造とすることができる。一方、灰剥離刃をボイラ内に設ける場合には、灰剥離刃によって脱離させた灰をそのままボイラ内に導いて処理できるという利点がある。
【００１２】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、前記灰剥離刃によって灰が剥離された後に前記ランスチューブの外表面に接触するブラシを備えていることを特徴とする。
【００１３】
灰剥離刃によって灰が剥離された後に、ブラシをランスチューブの外表面に接触させることにより、ランスチューブ外表面に残った灰をさらに除去することができる。これにより、ランスチューブ外表面に付着した灰を可及的に残すことなく除去することができる。
【００１４】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、前記灰剥離刃の先端付近に向けて気体を吹き付ける気体噴射手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
気体噴射手段によって、灰剥離刃の先端に気体を吹き付けることにより、灰剥離刃によって剥離された付着灰を気体の動圧で吹き飛ばすことができる。これにより、ランスチューブ外表面に付着した灰を確実に除去することができる。
吹き付ける気体としては、ボイラの付帯設備から供給することができるエア（いわゆる工場エア）が好適である。
【００１６】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、前記ランスチューブを急冷することによって熱衝撃を与える冷却剤を供給する冷却剤供給手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
冷却剤供給手段によって、ランスチューブに対して冷却剤を供給して急冷することにより熱衝撃を与えることとした。これにより、付着灰およびランスチューブが急激に熱収縮するため、付着灰がランスチューブから剥離する。さらに、ランスチューブ自体に熱衝撃を与えることができるので、ランスチューブ外表面に形成された自己酸化スケールも剥離させることも期待できる。
冷却剤としては、水分を有しない冷却剤が好適であり、例えばドライアイスを挙げることができる。
【００１８】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、前記冷却剤供給手段によって灰が剥離された後に前記ランスチューブの外表面に接触するブラシを備えていることを特徴とする。
【００１９】
冷却剤供給手段によって灰が剥離された後に、ブラシをランスチューブの外表面に接触させることにより、ランスチューブ外表面に残った灰をさらに除去することができる。これにより、ランスチューブ外表面に付着した灰を可及的に残すことなく除去することができる。
【００２０】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、前記ランスチューブに付着した灰の上から該ランスチューの全体を被覆するように、加熱して流動化させた熱可塑性樹脂を供給する熱可塑性樹脂供給手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
熱可塑性樹脂供給手段によって、ランスチューブに付着した灰の上からランスチューブの全体を被覆するように、加熱して流動化させた熱可塑性樹脂を供給することにより、付着灰を熱可塑性樹脂で覆うこととした。これにより、ボイラ炉外へ取り出されたランスチューブは冷却されて硬化した熱可塑性樹脂によって被覆されることになり、ランスチューブ外表面に付着した灰が外気に曝されることを防止する。したがって、ランスチューブ外表面に付着した灰が外気の湿分を吸水して酸化腐食することを防止することができる。そして、ランスチューブの次回の再挿入時に、ランスチューブがボイラ炉内に挿入されると、ボイラ炉内でランスチューブを被覆した熱可塑性樹脂が流れ出して燃焼し、この際に灰も一緒にランスチューブから剥離させて飛散させることができる。
【００２２】
さらに、本発明のランスチューブ洗浄装置では、前記灰除去手段は、前記熱可塑性樹脂供給手段によって熱可塑性樹脂を供給する前に、前記ランスチューブの外表面に付着した灰に対して接触するブラシを備えていることを特徴とする。
【００２３】
ランスチューブに熱可塑性樹脂を供給する前にブラシを付着灰に接触させることにより、付着灰の外表面に対して傷を付与し、この傷内に熱可塑性樹脂を入り込ませることとした。これにより、ランスチューブがボイラ炉内に再挿入されて熱可塑性樹脂が流れ出して燃焼する際に、付着灰の内部から灰を熱可塑性樹脂とともに流れ出させることができ、付着灰の剥離を促進させることができる。
【００２４】
また、本発明の灰除去装置は、ボイラの炉内に対して挿入された際に流体を噴射して伝熱管に付着した灰を除去するランスチューブと、該ランスチューブの外表面を洗浄する上記のいずれかのランスチューブ洗浄装置とを備えていることを特徴とする。
【００２５】
上記のいずれかのランスチューブ洗浄装置を備えているので、ランスチューブの腐食減肉を防止することができる灰除去装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、灰除去手段によってランスチューブに付着した灰を除去することとしたので、ボイラ炉外での待機時にランスチューブに付着した灰による腐食を防止することができる。
また、ランスチューブの材質変更や表面処理を行う必要がないので、大幅なコスト増大を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態のランスチューブ洗浄装置がボイラ外に設置された状態を示した平面図である。
【図２】図１のランスチューブ洗浄装置を拡大して示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】図２のランスチューブと金属刃との位置関係を示した横断面図である。
【図４】図３の部分拡大図であり、金属刃によって亀裂が発生した状態を示した横断面図である。
【図５】図４の次工程で灰層が剥離してエアノズルによって灰層を吹き飛ばす状態を示した横断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のランスチューブ洗浄装置がボイラ内に設置された状態を示した平面図である。
【図７】図６のランスチューブ洗浄装置を拡大して示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図８】本発明の第３実施形態のランスチューブ洗浄装置がボイラ外に設置された状態を示した平面図である。
【図９】図８のランスチューブ洗浄装置のドライアイス供給部からドライアイスがランスチューブに向けて供給されている状態を示した平面図である。
【図１０】図９に対応する正面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態のランスチューブ洗浄装置がボイラ外に設置された状態を示した平面図である。
【図１２】図１１のランスチューブ洗浄装置を示した平面図である。
【図１３】図１１のランスチューブに樹脂を供給する樹脂供給系統を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明のランスチューブ洗浄装置およびこれを備えた灰除去装置にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
図１には、灰除去装置に設けられたランスチューブ洗浄装置１が示されている。
灰除去装置は、ボイラ５の近傍に設置されている。ボイラ５としては、例えば火力ボイラや排熱回収ボイラ（例えばＨＲＳＧ等）が挙げられるが、特に、水分と反応して酸を生成する硫黄分や塩素分等の物質を含む燃料を燃焼させるボイラ（ゴミ焼却炉や石炭焚きボイラ）が本実施形態に用いられて好適である。
【００３０】
灰除去装置は、ランスチューブ３と、ランスチューブ３をその中心軸線回り（図中矢印方向）に回転させるとともに進退させる駆動装置（図示せず）と、ランスチューブ３内に水蒸気（流体）を供給する水蒸気供給部（図示せず）とを備えている。
【００３１】
ランスチューブ３は、ボイラ５の挿入部５ａからボイラ５の炉内に挿入された際に、ランスチューブ３に設けられた複数の噴射口（図示せず）から水蒸気を噴射する。ランスチューブ３の噴射口から噴射された水蒸気は、ボイラ５内に設置された伝熱管（図示せず）に対して吹き付けられ、伝熱管の外表面に付着した灰を除去する。
【００３２】
図１において、ランスチューブ３の全体がボイラ５から取り出された状態を示している。このように、ボイラ５内の伝熱管を洗浄しないときは、ランスチューブ３は炉外にて待機するようになっており、外気に曝される状態とされている。
【００３３】
ランスチューブ洗浄装置１は、ボイラ５の外に設置されており、また、ランスチューブ３がボイラ５外に取り出された場合（図１の状態）に、ランスチューブ３のボイラ側先端３ａの位置に設置され、あるいはボイラ側先端３ａよりもボイラ側に設置されるようになっている。すなわち、ランスチューブ洗浄装置１は、ランスチューブ３の先端３ａまで灰を除去できる位置に設置されていればよい。
【００３４】
図２には、ランスチューブ３がボイラ５（図１参照）から取り出されている途中の状態が示されている。同図に示されているように、ランスチューブ洗浄装置１は、金属刃（灰剥離刃）７と、エアノズル（気体噴射手段）９と、ブラシ１１とを備えている。
【００３５】
金属刃７は、例えば工具鋼とされた鉄系の金属製とされている。金属刃７は、図示しないフレーム等の静止部に固定されており、ランスチューブ３の回転方向に対向するように設けられている。金属刃７の先端の鋭利部がランスチューブ３外表面に付着した灰層Ａ（図３参照）に接触して灰層Ａを剥離させるようになっている。金属刃７の先端は、図３に示されているように、ランスチューブ３の外表面に接触しない位置でかつ、ランスチューブ３の外表面に付着した灰層Ａとランスチューブ３外表面との間に割れを生じさせる位置に配置されている。すなわち、金属刃７の先端とランスチューブ３の外表面との間の隙間は、０よりも大きく、灰層Ａの厚さよりも小さいものとなっている。
【００３６】
エアノズル９は、図示しないエア供給源から供給されたエアをランスチューブ３の外表面に向けて噴射するものである。エアとしては、ボイラ５が設置されたプラントに予め設置されている付帯設備から供給されるエア（いわゆる工場エア）を用いることができる。エアノズル９から噴射されるエアは、金属刃７の先端付近に向けて吹き付けられるようになっている。
【００３７】
ブラシ１１は、金属刃７によって灰層Ａが剥離された後でかつエアノズル９によって灰層Ａが吹き飛ばされた後に、ランスチューブ３の外表面に接触する位置に配置されている。このブラシ１１によって、灰層Ａが吹き飛んだ後に残った細かな灰を払い落とすようになっている。
【００３８】
次に上記構成のランスチューブ洗浄装置１を備えた灰除去装置の動作について説明する。
ボイラ５の運転中に、所定の時刻（例えば１日数回）になると、灰除去装置が起動される。灰除去装置が起動されると、図示しない駆動装置によってランスチューブ３が中心軸線回りに回転させられるとともに、ボイラ５内部に向かって進出させられる。これにより、ランスチューブ３は、ボイラ５の挿入部５ａからボイラ５炉内へと挿入される。ランスチューブ３がボイラ５炉内へ挿入される際には、ランスチューブ３外表面に灰層Ａが形成されていないので金属刃７がランスチューブ３に接触することはない。なお、ランスチューブ３のボイラ５への挿入時はランスチューブ３から金属刃７を退避させ、取出時はランスチューブ３へ金属刃７を進出させる機構を設けても良い。
【００３９】
ランスチューブ３がボイラ５炉内へ挿入されるとランスチューブ３の噴射口から水蒸気が伝熱管に向けて噴射される。これにより、伝熱管の外表面に付着した灰が除去される。ランスチューブ３は、灰除去時にはボイラ５炉内の燃焼ガスに曝されるので、ランスチューブ３の外表面に灰が付着して灰層Ａを形成することになる。
【００４０】
ランスチューブ３による伝熱管の灰除去が終了すると、駆動装置によってランスチューブ３がボイラ５炉内から炉外へと退出させられる。このタイミングで、ランスチューブ洗浄装置１による洗浄すなわち灰除去が行われる。ランスチューブ３は、ボイラ５炉内から退出する際には、中心軸線回りに回転しながら退出する。
【００４１】
ランスチューブ洗浄装置１の金属刃７は、図３に示すようにランスチューブ３の回転方向に対向するように設けられているので、ランスチューブ３外表面に付着した灰層Ａに対して順次接触するようになっている。
図４に示すように、金属刃７の先端が灰層Ａに接触することにより、灰層Ａとランスチューブ３外表面との間に微細な割れとなる亀裂Ｂが生じる。この亀裂Ｂを起点として灰層Ａがランスチューブ３外表面からめくれ上がり、さらにエアノズル９からエアが吹き付けられることで、図５に示すように灰層Ａが部分的に割れて吹き飛ばされる。灰層Ａが吹き飛ばされた後、ランスチューブ３外表面に残った細かい付着灰は、ブラシ１１によって払い落とされ物理的に除去される。
【００４２】
以上の通り、本実施形態にかかるランスチューブ洗浄装置を備えた灰除去装置によれば、以下の作用効果を奏する。
ランスチューブ３をボイラ５から取り出す際にランスチューブ３外表面に付着した灰層Ａをランスチューブ洗浄装置１によってランスチューブ３の端から端まで除去することができる。したがって、ランスチューブ３がボイラ５炉外に取り出されている最中に外気に触れることを可及的に防止することができ、また、ランスチューブ３がボイラ５炉外にて待機している場合であっても、ランスチューブ洗浄装置１によってランスチューブ３外表面から灰が除去されているので、外気中の水分を灰が吸水して、灰中の硫黄分や塩素分によって酸を生成しランスチューブ３の腐食が発生することを回避できる。これにより、ランスチューブ３の材質変更や肉盛等の表面処理といった腐食対策を行う必要がなくなり、コストアップを避けることができる。
【００４３】
また、伝熱管に付着した灰を除去する灰除去装置がボイラに既に設置してある場合には、本実施形態のランスチューブ洗浄装置１を追設することができるので、大規模な工事を不要とし、ボイラ５の停止や灰除去装置の運用停止を回避することができる。
【００４４】
また、ランスチューブ３の回転方向に対向するように金属刃７を設け、ランスチューブ３外表面に付着した灰を除去するようにし、そして、金属刃７の先端を、ランスチューブ３外表面に接触しない位置としたので、ランスチューブ３外表面に傷を付けないようにすることができる。また、金属刃７の先端を、灰層Ａとランスチューブ３外表面との間に割れ（亀裂Ｂ）が生じるように位置させることで、効果的に灰層Ａを剥離させることができる。
【００４５】
また、金属刃７によって灰層Ａが剥離された後に、ブラシ１１をランスチューブ３外表面に接触させることにより、ランスチューブ３外表面に残った細かな灰を払い落としてさらに除去することができる。したがって、ランスチューブ３外表面に付着した灰を可及的に残すことなく除去することができる。
【００４６】
また、エアノズル９によって、金属刃７の先端にエアを吹き付けることにより、金属刃７によって剥離された灰層Ａをエアの動圧で吹き飛ばすこととしたので、ランスチューブ３外表面に付着した灰を確実に除去することができる。
なお、エアノズル９は、金属刃７によって灰層Ａが十分に除去できる場合には省略することもできる。
【００４７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６及び図７を用いて説明する。
本実施形態は、ランスチューブ洗浄装置１がボイラ５外に設置された第１実施形態に対して、ランスチューブ洗浄装置１がボイラ５内に設置されている点で相違する。したがって、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
【００４８】
図６に示されているように、ランスチューブ洗浄装置１は、ボイラ５内に設置されている。具体的には、ランスチューブ洗浄装置１は、ボイラ５の挿入部５ａの近傍で、ボイラ５内に挿入されたランスチューブ３にアクセスできる位置に設置されている。
図７に示すように、ランスチューブ洗浄装置１は、第１実施形態と同様に、金属刃７とエアノズル９を備えている。なお、本実施形態ではブラシ１１（図２参照）が省略されているが、第１実施形態と同様にブラシを設けても良い。
【００４９】
金属刃７とエアノズル９は、ボイラ５内に設けた断熱箱１３内に設けられている。断熱箱１３は、ボイラ５炉内の熱から金属刃７とエアノズル９を守るためのものであり、例えばセラミックス製の壁部によって構成される。また、断熱箱１３は、冷却水が流通する冷却ジャケットによって壁部を構成しても良い。
金属刃７とエアノズル９によって剥離された灰は、断熱箱１３の下方からボイラ５内へと導かれるようになっている。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、ランスチューブ洗浄装置１がボイラ１内に設けられているので、金属刃７及びエアノズル９によって剥離された灰をそのままボイラ５内へ導くことができる。したがって、ボイラ５内で灰を処理することができ、第１実施形態のようにボイラ５外にて脱離させた灰を処理する必要がない。特に、第１実施形態の場合には脱離させた灰を下方で受け取る受け皿が必要になるが、この灰の受け皿が金属製とされている場合には、受け皿の酸化腐食という問題がある。これに対して、本実施形態では、灰の受け皿を設ける必要がないので上記問題を回避することができる。
【００５１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図８から図１０を用いて説明する。
本実施形態は、ランスチューブ洗浄装置として金属刃７（例えば図２参照）を用いて灰を除去する第１実施形態及び第２実施形態と異なり、ランスチューブを急冷して熱衝撃を与えて灰を除去する点で相違する。その他、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
図８に示されているように、本実施形態のランスチューブ洗浄装置１’は、ボイラ５の外に設置されている。ランスチューブ３の取り出し時に灰の除去を行う点については第１実施形態と同様である。
【００５３】
図９に示されているように、ランスチューブ洗浄装置１’は、ランスチューブ３に向けてドライアイス（冷却剤）１７を供給するドライアイス供給部（冷却剤供給手段）１５と、ブラシ１１とを備えている。
ドライアイス供給部１５は、所定量のドライアイス１７を貯留する貯留部１５ａと、貯留部１５ａに貯留されたドライアイス１７を所定量ずつランスチューブ３に向けて放出する放出部１５ｂとを備えている。ドライアイス１７は、図示しないドライアイス製造部から供給されるようになっている。このように、ドライアイス供給部１５から供給されるドライアイス１７によってランスチューブ３を急冷して熱衝撃が与えられるようになっている。
ブラシ１１は、ドライアイス供給部１５によって与えられた熱衝撃によって灰が剥離された後に、ランスチューブの外表面に接触するように配置されている。
【００５４】
本実施形態の作用効果は以下の通りである。
ドライアイス供給部１５によってランスチューブ３に対してドライアイス１７を供給して急冷することにより熱衝撃を与えることとした。これにより、付着灰およびランスチューブ３が急激に熱収縮するため、付着灰をランスチューブ３から剥離させることができる。さらに、ランスチューブ３自体に熱衝撃を与えることができるので、ランスチューブ３外表面に形成された自己酸化スケールも剥離させることも期待できる。
なお、冷却剤としては、水分を有しない冷却剤が好適であり、本実施形態のようにドライアイスが好ましい。
【００５５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。
本実施形態は、ランスチューブ洗浄装置として金属刃７（例えば図２参照）を用いて灰を除去する第１実施形態及び第２実施形態と異なり、樹脂でランスチューブを被覆してボイラ内で樹脂とともに灰を除去する点で相違する。その他、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図１１に示されているように、本実施形態のランスチューブ洗浄装置１”は、ボイラ５の外に設置されている。ランスチューブ洗浄装置１”は、同図に示されているように、平面視した場合に、ランスチューブ３を跨ぐように配置されている。
【００５７】
図１２に示されているように、ランスチューブ洗浄装置１”は、ＡＢＳ樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂をランスチューブ３に供給する樹脂供給部（熱可塑性樹脂供給手段）２０と、ブラシ１１と、ヘラ２２とを備えている。
【００５８】
ブラシ１１は、樹脂供給部２０から樹脂が供給される前に、ランスチューブ３の外表面に付着した灰に対して接触するように設けられている。このブラシ１１によって、付着灰の外表面に対して傷が与えられるようになっている。
ヘラ２２は、樹脂供給部２０によってランスチューブ３外表面上（具体的には付着灰上）に塗布された樹脂の厚さを所定厚さにするためのものであり、ヘラ２２によって取り除かれた余分な樹脂は下方へと落とされ回収されるようになっている。
【００５９】
図１３には、樹脂供給部２０を備えた樹脂供給系統が示されている。
樹脂供給部２０は、同図に示されているように、ランスチューブ３の上方でかつランスチューブ３の直径全体をカバーするような幅を有している。樹脂供給部２０の下面には樹脂供給口が形成されており、この樹脂供給口から樹脂がシート状に連続して流下されるようになっている。
【００６０】
ランスチューブ３の下方には、樹脂回収部２４が設けられている。樹脂回収部２４にてランスチューブ３を被覆した後の余りの樹脂が回収されるようになっている。また、図１２にて示したヘラ２２によって掻き落とされた樹脂も樹脂回収部２４にて回収するようになっている。
【００６１】
樹脂回収部２４にて回収された樹脂は、図示しないポンプを用いて回収流路２６を介して小タンク２８へと戻される。小タンク２８は、内部に貯留した熱可塑性樹脂に流動性を与えるための加熱部２８ａを備えている。この小タンク２８から、加熱して流動化させた樹脂を下方の樹脂供給部２０へと供給するようになっている。
【００６２】
小タンク２８の上方には、小タンク２８よりも樹脂の貯留量が大きい大タンク３０が設けられている。この大タンク３０に対して、ランスチューブ３を被覆して使用された量の樹脂を補うように新たな樹脂が供給されるようになっている。大タンク３０は、内部に貯留した熱可塑性樹脂に流動性を与えるための加熱部３０ａを備えている。
【００６３】
上記構成のランスチューブ洗浄装置１”の動作及びその作用効果について説明する。
ランスチューブ３がボイラ５から引き抜かれる際に、ランスチューブ洗浄装置１”が起動され、先ずブラシ１１によってランスチューブ３外表面に付着した灰の外表面に対して傷が与えられる。その後、傷が付与された灰に対して、樹脂供給部２０から流動化された樹脂が供給され、ランスチューブ３の全体に対して樹脂が被覆される。樹脂が被覆されたランスチューブ３から、ヘラ２２によって余分な量の樹脂が掻き落とされ、所望量の厚さを有する樹脂が被覆されるように調整される。
【００６４】
このようにして引き抜かれたランスチューブ３は、外気に曝された状態で次回の起動時まで待機される。待機時に熱可塑性とされた樹脂は冷やされて固まり、硬化した熱可塑性樹脂によってランスチューブ３は被覆されることになる。これにより、ランスチューブ３外表面に付着した灰が外気に曝されることを防止する。したがって、ランスチューブ３外表面に付着した灰が外気の湿分を吸水して酸化腐食することを防止することができる。
【００６５】
そして、ランスチューブ３の次回の再挿入時に、ランスチューブ３がボイラ５炉内に挿入されると、ボイラ５炉内でランスチューブ３を被覆した熱可塑性樹脂が流れ出して燃焼し、この際に灰も一緒にランスチューブ３から剥離させて飛散させることができる。
また、本実施形態では、ランスチューブ３を樹脂で被覆する前にブラシ１１を付着灰に接触させることにより、付着灰の外表面に対して傷を付与し、この傷内に樹脂を入り込ませることとした。これにより、ランスチューブ３がボイラ５炉内に再挿入されて熱可塑性樹脂が流れ出して燃焼する際に、付着灰の内部から灰を熱可塑性樹脂とともに流れ出させることができ、付着灰の剥離を促進させることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１，１’，１”  ランスチューブ洗浄装置
３  ランスチューブ
３ａ  先端
５  ボイラ
５ａ  挿入部
７  金属刃（灰剥離刃）
９  エアノズル（気体噴射手段）
１１  ブラシ
１３  断熱箱
１５  ドライアイス供給部（冷却材供給手段）
１７  ドライアイス（冷却材）
２０  樹脂供給部（熱可塑性樹脂供給手段）
２２  ヘラ
２４  樹脂回収部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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