(57)【要約】  本発明は回収炉用のスートブロワ装置の再構築方法に関し、前記スートブロワ装置は複数のスートブロワ（１）を含み、各スートブロワ（１）は、枠体構造体（１０）、前記枠体構造体（１０）により支持された可動式キャリッジ（１４）、および前記キャリッジ（１４）を動かすモータ（２）を含み、前記キャリッジ（１４）に設置されるランス管（１１）は前記回収炉（８）に挿入および前記回収炉（８）から引き戻しされ、前記ランス管（１１）は少なくとも１個のノズル（１２）、および前記ランス管（１１）に接続され、前記少なくとも１個のノズル（１２）から排出された煤吹き用蒸気を前記回収炉に供給する蒸気供給管（４５，３５，１５）を有し、前記蒸気供給管（４５，３５，１５）は、前記ランス管（１１）が接続された前記キャリッジが例えば前記ランス管（１１）の引き戻しおよび挿入の最中など駆動位置にある時のみ、前記少なくとも１個のノズル（１２）に蒸気を流す第１のバルブ（３）を有し、例えば挿入の最中のみなど、所定の時間内のみ蒸気供給を行うよう制御する手段（４，３０）をさらに備える。【選択図】図１
2010509556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ／炉用のスートブロワ装置の再構築方法であって、
前記スートブロワ装置は複数のスートブロワ（１）を含み、
各スートブロワ（１）は
枠体構造体（１０）、
前記枠体構造体（１０）に支持された可動式キャリッジ（１４）、
前記キャリッジ（１４）を動かすモータ（２）、
前記キャリッジ（１４）に設置され、前記回収炉（８）に挿入および前記回収炉（８）から引き戻されるランス管（１１）、とを含み、
前記ランス管（１１）は、少なくとも１個のノズル（１２）、前記ランス管（１１）に接続され、前記少なくとも１個のノズル（１２）から排出される煤吹き用蒸気を前記回収炉に供給する蒸気供給管（４５，３５，１５）を有し、
前記蒸気供給管（４５，３５，１５）は、前記ランス管（１１）が接続された前記キャリッジが、例えば前記ランス管（１１）の引き戻しおよび挿入の最中など駆動位置にある時のみ、前記少なくとも１個のノズル（１２）に蒸気を流すよう構成された第１のバルブ（３）を有し、
前記複数の前記前記蒸気供給管（４５，３５，１５）の各々において、前記第１のバルブ（３）上流に方向制御バルブ（４）を備える、もしくは前記方向制御バルブ（４）を前記第１のバルブ（３）に変更する、もしくは前記ランス管（１１）が駆動位置にある時に前記第１のバルブ（３）の閉鎖も行う閉鎖手段（３０）を備えることを特徴とする、再構築方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記方向制御バルブ（４）もしくは制御手段（３０）において、前記ランス管（１１）が挿入もしくは引き戻しの最中にのみ煤吹きを行い、前記ランス管（１１）の引き戻しもしくは挿入の少なくとも大部分の間は前記ランス管（１１）への蒸気供給を少なくとも略閉鎖するよう構成することを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、第１のランス管（１１）が挿入されると、第２のランス管（１１）が引き戻されるという繰り返しを制御し、前記第１および第２のランス管（１１）の少なくとも大部分、好ましくはほぼ全体が、一度に１回の割合で煤吹き動作を行うよう制御する制御装置（６）を提供することを特徴とする、方法。
【請求項４】
上記いずれかの請求項に記載の方法であって、前記方向制御バルブ（４）が閉鎖状態にある時、少量の蒸気を前記方向制御バルブ（４）にバイパスもしくは流して前記ランス管（１１）を冷却する絞りバイパス（４１）を提供することを特徴とする、方法。
【請求項５】
上記いずれかの請求項に記載の方法であって、先のスートブロワ（１’）が引き戻り始める時および引き戻しが完了する時の間の任意の時点に、スートブロワ（１）の煤吹き動作を開始する前記制御装置／構造体（６）を有することを特徴とする、方法。
【請求項６】
ボイラ／炉用のスートブロワ構造体であって、  
枠体構造体（１０）、
前記枠体構造体（１０）により支持される可動式キャリッジ（１４）、
前記キャリッジ（１４）を動かすモータ（２１）、
前記キャリッジ（１４）に設置され、前記回収炉に挿入および前記回収炉から引き戻されるランス管（１１）、とを備え、
前記ランス管（１１）は
少なくとも１個のノズル（１２）、および
前記ランス管（１１）に接続され、前記少なくとも１個のノズル（１２）から排出された煤吹き用蒸気を前記回収炉に供給する蒸気供給管（４５，３５，１５）、とを有し、
前記蒸気供給管（４５，３５，１５）は、前記ランス管（１１）が接続された前記キャリッジが、例えば前記ランス管（１１）の引き戻しおよび挿入の最中など駆動位置にある時のみ、前記少なくとも１個のノズル（１２）に蒸気を流す第１のバルブ（３）を有し、
前記複数の前記前記蒸気供給管（４５，３５，１５）の各々において、方向制御バルブ（４）を前記第１のバルブ（３）上流に設ける、もしくは前記第１のバルブ（３）に変更する、もしくは前記ランス管（１１）が駆動位置にある時に前記第１のバルブ（３）の閉鎖も行う閉鎖手段（３０）を備えることを特徴とする、構造体。
【請求項７】
請求項６に記載のスートブロワ構造体であって、前記方向制御バルブ（４）もしくは閉鎖手段（３０）を備える既存のバルブがそれぞれ開放状態および閉鎖状態にある時、制御するよう構成された制御装置／構造体（６）を提供することを特徴とする、構造体。
【請求項８】
請求項７に記載のスートブロワ構造体であって、前記制御装置構造体は前記ランス管（１１）の移動位置および／または方向を指示する検知手段（２２；３１Ａ，３１Ｂ）を含むことを特徴とする、構造体。
【請求項９】
請求項８に記載のスートブロワ構造体であって、前記検知手段は電気的および／または光学的検知手段（３１Ａ，３１Ｂ）を含むことを特徴とする、構造体。
【請求項１０】
請求項７、請求項８もしくは請求項９に記載のスートブロワ構造体であって、前記制御装置／構造体（６）は、一度に１回の煤吹きが行われるよう、それぞれ引き戻しおよび挿入される１対の第１および第２のランス管（１１）のうち、どちらか一方の前記方向制御バルブ（４）のみが開放されるよう制御することを特徴とする、構造体。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載のスートブロワ構造体であって、前記制御装置／構造体（６）は中央制御装置（６０）を含むことを特徴とする、構造体。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれかに記載のスートブロワ構造体であって、前記閉鎖手段（３０）は、前記ランス管（１１）の位置に関わらず前記バルブ（３）の閉鎖を行うことを特徴とする、構造体。
【請求項１３】
請求項６〜１１のいずれかに記載のスートブロワ構造体であって、前記方向制御バルブ（４）が閉鎖状態にある時、絞りバイパス（４１，４２）が前記方向制御バルブ（４）に少量の蒸気をバイパスもしくは流して前記ランス管（１１）を冷却することを特徴とする、構造体。
【請求項１４】
回収炉用のスートブロワ装置であって、複数のスートブロワを含み、そのうち少なくとも１個のスートブロワ（１）は請求項６に記載のスートブロワ（１）である、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のスートブロワ装置であって、先のスートブロワ（１’）が引き戻り始める時および引き戻しが完了する時の間の任意の時点に、前記スートブロワ（１）の煤吹き動作を開始する制御装置／構造体（６）を有する、装置。
【請求項１６】
請求項１２に記載のスートブロワ装置であって、前記閉鎖手段（３０）は前記スートブロワ（１）の位置指示装置（１６）に機械的に接続されることを特徴とする、装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のスートブロワ装置であって、前記閉鎖手段（３０）は、前記既存の位置指示装置（１６）が駆動位置にある時に前記バルブ（３）の開放装置（３Ａ）を駆動し、前記位置指示装置（１６）が静止位置にある時は駆動しないことを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回収炉のスートブロワ装置を再構築する方法に関し、前記スートブロワ装置は複数のスートブロワを含み、各スートブロワは、枠体構造体、前記枠体構造体に支持される可動式キャリッジ、前記キャリッジを動かすモータ、前記キャリッジに設置され、回収炉に挿入および回収炉から引き戻されるランス管を含み、前記ランス管は少なくとも１個のノズル、および前記少なくとも１個のノズルを介して排出されるスートブロワ用の蒸気を回収炉に供給する前記ランス管に接続された蒸気供給管を有し、前記蒸気管は、前記ランス管が接続された前記キャリッジが例えば静止／開始位置を離れたなど移動している場合にのみ、前記少なくとも１個のノズルを介して蒸気を流すバルブを有する。本発明はまた、そのようなスートブロワ構造体、および少なくとも１個の前記スートブロワを含む複数のスートブロワ構造体を含む回収炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルプ工業において、回収炉は化学反応器として使用され、内部使用を目的とした蒸気の生産、電力の生産、または販売を目的としている。化学反応器として動作するため、回収炉の燃焼条件は通常のボイラの場合とは異なり、炉の伝熱面は非常に短期間のうちにスラグ、灰および／または煤などの、燃焼堆積物により覆われる。そのため、特に炉内における熱伝導率が低下することにより、回収炉の効率が低下する。燃焼排気は煤の他にも無機化学物質を含み、この無機化学物質は回収炉の伝熱面上で凝縮する。
【０００３】
回収炉の伝熱面は、スートブロワと呼ばれる特別な清掃装置により継続的に清掃する必要がある。スートブロワは高圧の蒸気により伝熱面を清掃するものであり、一般的には、炉が生産した蒸気の約２〜１０％が回収炉の清掃に利用される。定期清掃の間隔が開き過ぎると、埃状の塊が硬化および／または焼結し、堆積物を除去するのがより難しくなる。
【０００４】
一般的に、スートブロワ装置は約４０〜８０個のスートブロワを備え、回収炉における非常に高価なサブ装置である。通常、各スートブロワは一定の間隔、一般的には約４５〜３００分の間隔で駆動される。使用される蒸気に係るコストは高く、また、回収炉の伝熱面を水洗浄するために工場のパルプ製造工程全体を停止しなければならないということも、しいことではないため、工場全体の経済性を考えると、スートブロワ装置を正しく駆動することは非常に重要である。
【０００５】
長い間、工場においては、煤吹きに使用される蒸気を減らすことが求められてきた。しかしながら、蒸気使用量を減らすということは煤除去効率を低下させることになるため、基本的に非常に困難であった。多くの適用例においては、回収炉の高く／確実で／向上した稼働率の達成が求められており、煤除去効率の低下は容認できない。従って、容易に蒸気量を節減しながら、同時に煤吹き効率を向上する解決方法が長い間求められてきた。
【０００６】
特許文献１には、回収炉の基本的な構造、および全体もしくは一部が焼結し粘度の高い堆積物を回収炉の伝熱面から除去するために使用されるスートブロワが開示されている。
【０００７】
煤の除去をより効果的にする方法は既にいくつか提案されており、また商業化もされている。第１の方法として、煤の除去を必要性に応じて管理する方法がある。スートブロワの駆動間隔は、伝熱面上の煤堆積量を計算することにより制御されている。煤吹きの休止／停止により蒸気が節減されるが、多くの場合、工場にとってそれは不可能である。
【０００８】
特許文献２に記載の第２の方法として、逆戻り工程もしくは反対の工程の間に、スートブロワを低圧で（多くの場合、高速と組合わせて）駆動する方法がある。蒸気発生源およびスートブロワ間の圧力低下を、同じ１つの場所で行うため、スートブロワを１個づつ駆動する必要がある。この方法によれば蒸気を節減することができるが、同時にスートブロワ装置の効率をいくらかは低下させる。特許文献３は同様の公知な解決方法を開示しているが、使用対象は異なるタイプ、具体的には小規模の、ボイラ／炉である。
【０００９】
第３の方法は、回収炉を２個（もしくはそれ以上）の（前部および後部）スートブロワ蒸気装置に分割し、一方の装置のスートブロワを、他方の装置のスートブロワとは独立して動作できるようにするものである。この方法にはまた、上記の第１および第２の方法と組合わせたものがある。この解決方法は、効果的に動作するために、複雑な配管、新たな制御端末および大がかりなプログラム制御を含むため、プロセス工学的観点からみて技術的に複雑である。この方法においてはさらに、実施する際に、スートブロワに蒸気を供給する既存の幹パイプ構造物により制約を受ける。その結果、実際問題として、煤除去効率は向上してもせいぜい３０〜５０％である。
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ９６／０８６７７
【特許文献２】米国特許公報５４１６９４６
【特許文献３】米国特許公開公報２００６００６５２９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、本発明の請求の範囲における方法または構造により、煤除去効率を低下させずに、回収炉の煤吹きに使用される蒸気を低減することである。
【００１１】
本発明によれば、蒸気使用量を大幅に節減することが可能であり、同時に熱変換効率を向上することが可能となる。
【００１２】
本発明の他の特性は以下の通りである。前記方向制御バルブもしくは制御手段は、前記ランス管が挿入もしくは引き戻しの最中のみ煤吹きを実行するよう、また、引き戻しもしくは挿入の最中の少なくともほとんどの時間前記ランス管への蒸気供給が少なくとも略閉鎖するよう構成されるが、これが本発明による煤吹き動作の原則であり、上記した利点の実現方法を単純にするものである。第１のランス管が挿入されると、第２のランス管が引き戻されるという繰り返しを制御し、前記第１および第２のランス管の少なくとも大部分、好ましくはほぼ全体が、一度に１回の割合で煤吹き動作を行うよう制御する制御装置を提供し、これにより、使用される蒸気総量が略等しくなり、供給本体における圧力の変動が解消される（もしくは、少なくとも最低限に抑えられる）。前記方向制御バルブが閉鎖状態にある時、少量の蒸気を前記方向制御バルブにバイパスもしくは流して前記ランス管を冷却する絞りバイパスを提供し、これにより前記ランス管の冷却構造体が単純になり、設置条件によっては利点となる。
【００１３】
本発明はまた、請求項５によるスートブロワ構造体に関し、請求項５においては本発明による利点を実現するために必要不可欠な特性が開示されている。
【００１４】
そのような構造体の他の特性は次の通りである。制御構造体は前記方向制御バルブがそれぞれ開放状態および閉鎖状態にある時制御するよう構成され、これにより、本発明による構造体の監視を自動化できる。前記制御構造体は前記ランス管の移動位置および／または方向を指示する検知手段を含み、これにより、制御効率に対する高い信頼性が実現できる。前記検知手段は電気的および／または光学的検知手段を含み、そのような検知手段の使用は、特に、いかなる取付部品をも含まない場合には、さらに信頼性を高める。前記制御構造体は制御装置を含み、これにより、柔軟性を高め、回収炉の総合的な経済性を最適化するなど、異なる／様々なパラメータに基づいて、より複雑な制御技術によりさらに効率を向上することができる。前記制御構造体は機械動作される装置を含み、これにより、適用例によっては、既存の装置を再使用および／または既存のインフラ、既存の動作方法など他の特質に基づいて構成可能である。
【００１５】
以下、本発明について、好適な実施の形態および図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態によるスートブロワの概略図であり、ランス管は終了位置にあり、回収炉に挿入され始めたばかりである。
【図２】図２は、図１に示すスートブロワの概略図であり、挿入が完了したランス管は他の終了位置にある。
【図３】図３は、蒸気装置の概略図であり、図１および図２に示す複数のスートブロワは回収炉の煤除去を行う。
【図４】図４は、図１に示すスートブロワの改良例の概略図であり、リミットスイッチは前記ランス管を流れる蒸気を制御する。
【図５】図５は、図１に示すスートブロワの改良例の概略図であり、本発明の機能性を実現するために既存のポペットバルブが使用されている。
【図６】図６は、実施の形態による機械的制御装置を詳細に示す図であり、図５に示す解決方法を構成してもよい。
【図７】図７は、本発明の機能性を実現するために空圧式装置を多少なりとも使用した解決方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は実施の形態によるスートブロワ構造体１の概略図であり、終了位置に引き戻され、回収炉に挿入され始めたばかりのランス管１１を有する。スートブロワ構造体１は、外壁９を備える。スートブロワ構造体１は、枠体構造体１０、前記枠体構造体１０により支持される可動式キャリッジ１４、および駆動軸２１を介してキャリッジを動かす（方法は図示せず）モータ２を含む。前記キャリッジ１４上に設けられる前記ランス管１１は、回収炉に挿入および回収炉から引き戻され、少なくとも１個の、ただし好ましくは２個の蒸気を排出するノズル１２を有する。前記ランス管１１は内部蒸気供給管１３を囲むように設けられており、内部蒸気供給管１３には外部蒸気供給管４５、３５および１５が接続されている。外部蒸気供給管４５、３５および１５は、前記少なくとも１個のランス管ノズル１２を介して排出される煤吹き蒸気を回収炉に供給する。通常、開放位置にある手動バルブ５は、メンテナンス時など、状況によっては閉鎖される。前記手動バルブ５の排気口は、方向制御バルブ４に接続された蒸気配管４５を有する。前記方向制御制御バルブ４の排気口は、開閉バルブ３に接続された蒸気配管３５を有し、前記開閉バルブ３は前記内部蒸気供給管１３に接続された排気口蒸気配管１５を有する。
【００１８】
従って、前記開閉バルブ３（例えば、ポペットバルブなど。ただし、制御バルブなどその他のバルブでもよい。）は、前記ランス管１１が接続された前記キャリッジ１４が、例えば回収炉内外に移動している途中など駆動状態にある時、前記少なくとも１個のノズル１２を介して蒸気を流す。この時、前記第１のバルブ３は、本発明による再構築の前に回収炉に設置されるスートブロワ構造体に設けられる。前記ランス管１１は通常、挿入および引き戻し時には回転するが、モータ２もしくは独立駆動により回転可能に駆動されてもよい。さらに、例えば引き戻し速度が挿入速度より速いなど、一方向への速度が他方向への速度よりも早くても良い。位相方向センサ２２はモータ２と連動して構成され、モータ２の回転方向など位相方向を検知する。従って、前記ランス管１１の移動方向の検知にも利用可能である。ＰＬＣ６１および／またはセントラルサーバ６０などを含む制御装置装置６は、（位相方向センサ２２など）適用されるセンサにより検知されたセンサ信号に基づく煤吹き制御に使用される。
【００１９】
本発明によれば、前記第１のバルブ３（図１、図２および図４、および図３における構造体の大部分を参照。）上流の蒸気管４５および３５内に前記方向制御バルブ４を設置、もしくは前記方向制御バルブ４を前記第１の開閉バルブ３（図３の右列参照）に変更、もしくは手段３０が前記第１のバルブ３を新規の方法により制御するように構成することにより、回収炉における煤吹きに使用される蒸気の消費量を、煤除去効率を低下させることなく（効率がむしろ向上する可能性もある）、低減することができる。
【００２０】
図１および図２に示される実施の形態において、第２のバルブ４は、前記ランス管１１の挿入時には開放され、前記ランス管１１の引き戻し時には閉鎖されるよう直接制御される。さらに、絞りバイパス導管４１が設けられ、前記ランス管１１が引き戻されている間に冷却されるよう、低量の蒸気を前記方向制御バルブ４に流す。（または、前記方向制御バルブ４内部に導管を設けて絞りバイパスとしてもよい）。前記方向制御バルブ４上流の前記開閉バルブ３は、前記バイパス導管４１を介した蒸気漏えい、または前記ランス管１１が完全に引き戻され静止している場合に発生する蒸気損失を防ぐために使用されてもよい。参照番号６が付されたＰＬＣ（プログラマブル理論制御装置）は、前記方向制御バルブ４を開放および閉鎖する。
【００２１】
図１および図２に概略的に示す通り、本発明における構造体は以下のように機能する。中央制御装置６０は、各モータ２および前記開閉バルブ３のスイッチ機構（図示せず）にそれぞれ信号を送信することにより、前記モータ２の起動を開始し前記開閉バルブ３を開放する。前記モータ２が前記ランス管１１を回収炉に送り始めると同時に、前記モータ２の位相方向を検知する検知装置２２は、前記ランス管が回収炉に送りだされていることを前記ＰＬＣ６に信号送信する。その結果、前記ＰＬＣ６は前記方向制御バルブ４の開放を開始する。前記手動バルブ５は（通常そうであるように）開放位置にある。従って、蒸気が前記内部蒸気管１３に供給され、これにより蒸気が全圧で前記ノズル１２を介して供給される。前記ランス管が、図１に示す内在位置から図２に示す完全なる伸長位置まで移動する間中蒸気が供給され、回収炉の熱交換面を効果的に煤吹きできる。すると、前記中央制御装置６０は、前記ランス管１１が戻り体制に至ったことを知らせる、ある種のセンサ信号（様々な検知装置および／または測定装置によるものが考えられる）を受信し、その結果、前記モータ２の制御機構により電源の位相方向を変更する。これにより、前記ランス管１１の引き戻しが開始される。前記モータ２の位相方向が変更されると同時に、前記位相方向検知装置２２は、前記方向制御バルブ４の閉鎖を開始するよう前記ＰＬＣ（および／または中央制御装置６０）に信号送信する。すると前記バルブ４は、煤吹きなしで引き戻しが行われるよう、前記ランス管１１への蒸気供給を停止する。前記ランス管が引き戻しの間に冷却されるよう、前記方向制御バルブ４をバイパスする前記バイパス４１により少量の蒸気が引き戻しの最中に供給される。前記ランス管１１が完全に最も内側の位置まで再び戻ると、そのことが前記中央制御装置６０および前記開閉バルブ３に信号送信され、これにより前記開閉バルブ３が閉鎖され、前記モータ２が停止する。さらに、本発明によるスートブロワ装置の好適な動作方法によれば、上述の前記ランス管１１への蒸気供給が停止されると同時に、前記中央制御装置６０は他の（例えば隣接の。図３参照）スートブロワ１’により煤吹きを開始する。すると前記中央制御装置６０は、隣接する前記スートブロワ１’の前記開閉バルブ３’の開放を開始し、モータ２’を起動し、また前記方向制御バルブ４の開放を開始する。第１のスートブロワ１への蒸気供給が停止されると、重複して、隣接する前記スートブロワ１’に蒸気が供給され始める。従って、２個の前記ランス管１１（および１１’。図示せず）は、例えば第１のランス管１１が引き戻り始めるともう一方は内側に向かって移動し始めるといったように、正反対の方向に移動する。その結果、従来の動作方法に比べて、清掃効率が２倍（もしくは、焼結がより少ないことから、さらに高く）なる。
【００２２】
図３に示す回収炉８用のスートブロワ装置は、複数のスートブロワを備える。概略図を参照して、前記回収炉８は加熱器、伝達部、および節炭器を有し、前記回収炉８の伝熱面上の堆積物は煤吹きにより除去される。ほとんどの回収炉は非常に幅が広いため、図示された装置は炉の右側に設置されることを意図しており、回収炉の左側にも同様の装置が設置されるものである（当然、炉が狭い場合は不要である）。蒸気は、適合する発生源からパイプ７４を介して、蒸気圧を煤吹きに適したレベルまで減圧する減圧弁７５に供給され、さらに、パイプ７を介してバルブ７５から複数の略垂直な分岐管７１、７２、および７３に供給される。図示の実施の形態においては、加熱器用の第１の分岐管７１、伝達部用の第２の分岐管７２、および節炭器用の第３の分岐管７３を有する。複数の蒸気供給管７６は、蒸気を前記スートブロワ１に供給する前記分岐管  ７１、７２および７３に接続される。これら蒸気供給管７６は図１に示す前記手動バルブ５に接続されるが、図３に示す通り、加熱器の蒸気供給管７６（当然、炉のどの部分に適用されてもよい）のうちいくつかは、１個以上のスートブロワ１に蒸気を供給してもよい。図示の実施の形態において、加熱器は１５個のスートブロワ１を備え、伝達部は９個のスートブロワを備え、節炭器は８個のスートブロワを備える。当然、必要に応じて、その他の数のスートブロワを備えてもよい。前記分岐管７１、７２および７３の底部は、蒸気装置を排水するドレンバルブ７８を有する共通の排気口パイプ７７に接続されている（ここでも、各分岐管に１個ずつ排水管を備えるなど他の方法でもよいことは明らかである）。前記ドレンバルブ７８は、温度調節器７９もしくはその他の標準的な装置により制御可能である。多くのスートブロワ構造体は、図１および図２に記載の実施の形態に示す通りの構成を有する。本発明による煤吹きの好適な実行原理（上記６頁参照）を明確に示すため、上記スートブロワ構造体１’は、異なる参照番号が付されている。さらに、本発明の範囲において図３に示す通り、また、上記で述べたように、本発明による機能の実現に必要なものは、節炭器において右側のスートブロワに設置される１個のバルブ４のみと言ってもよい。さらに、温度が他より低いこの部分においては引き戻し時の冷却が不要な場合もあり、すなわち、バイパスが不要となる。
【００２３】
図４に示す実施の形態において、前記スートブロワ１は、前記ランス管１１の両端にそれぞれ設けられる２個のリミットスイッチ３１Ａおよび３１Ｂを有する。リミットスイッチ３１Ａおよび３１Ｂは例えば、機械スイッチ、光学スイッチ、もしくは誘導センサスイッチなどである。これらリミットスイッチ３１Ａおよび３１Ｂからの信号は、前記方向制御バルブ４もしくはその他の制御装置（図示せず）の駆動機構（図示せず）に直接送信され、ランス管の移動方向および／または実行順序の決定、または方向制御バルブ４の開放もしくは閉鎖を指示するために使われる。さらに図４を参照して、前記バルブ４に設けられる減少装置４２は、発明の適用例によっては、例えば節炭器など炉のどこかの部分に少量の蒸気を流すなど、蒸気量を減少するために使われ効果的である。
【００２４】
図５に示す実施の形態において、スートブロワ構造体１は既存のポペットバルブ３（もしくは全く新しいポペットバルブ）を利用して本発明の機能を実現している。今日の技術による既存のポペットバルブ３は機械的に動作され、通常、前記キャリッジ１４に接続され、且つ前記キャリッジが最も内側の位置から離れる（駆動状態へ移動する）際に前記ポペットバルブ３を開放する装置により機械制御される。従って、そのような従来のポペットバルブ３は、本発明による機能を実現するためには使われない可能性もある。しかしながら、図５に示す実施の形態においては、前記ポペットバルブ３は、前記キャリッジ１４に接続された装置と同様の働きをする可動装置（図示せず）が設けられた閉鎖手段３０に固定されている。従って、前記閉鎖手段３０の可動装置は、前記キャリッジ１４の位置とは独立して前記ポペットバルブ３の閉鎖を促進する。前記閉鎖手段３０をＰＬＣ６１もしくは中央制御装置６０に接続することにより、図５のスートブロワを本発明の方法により動作してもよい。
【００２５】
前記方向制御バルブ４による前記ランス管１１への蒸気供給の停止および開始を制御する方法については、さらにいくつか可能性がある。例えば、前記ランス管１１の回転方向は、適合する機械装置および／または時限制動装置により、場合によっては前記ランス管１１の方向および位置を検知する必要なく、検知されてもよい。機械的作用、スートブロワモータ２の平行駆動による作動装置の直接駆動、上述の方法の組み合わせには様々なものが考えられる。
【００２６】
通常理解として、従来技術による煤吹きにおいては清掃の９０％は前記ランス管１１の挿入中に行われ、残りの１０％が前記ランス管１１の引き戻し中に行われる。本発明による前記方向制御バルブ４を前記スートブロワ１に直接、もしくはより正確には前記スートブロワ１直上の前記蒸気供給管４５、３５、および１５内に設けることにより、ランス管１１が任意の駆動状態、好ましくは例えば前記ランス管１１の引き戻し中もしくは逆に挿入中など、移動中に蒸気供給を停止することが可能である。この動作方法によれば、煤除去効率を９０％に保ったまま、同時に蒸気使用量を５０％減少することができる。本発明によれば、各スートブロワが独立した第２の開放／閉鎖バルブ４と連動することにより、複数のスートブロワを互いの移動方向とは独立して同時に動作することができ、かなりの利点である。
【００２７】
前記スートブロワ１は、継続的に伝熱面から堆積物を除去するため一定の間隔（約４５〜３００分）で動作される。この堆積物は、伝熱面に付着してすぐは埃状の粘度を有するが、清掃と清掃の間に熱により焼結される。硬く焼結した堆積物はゆっくりと回収炉を詰まらせ、その結果、焼結が原因で炉を清掃のため停止しなければならなくなる。本発明による煤吹きの実行においては、２個のスートブロワ１を並行動作することにより清掃と清掃の間隔が半分になり、そのため多くの適用例において清掃と清掃の間に堆積物が焼結する時間がない。その結果、長期間の堆積／焼結が多くの場合完全に防止でき、炉を清掃のために停止しなければならない回数が減り（もしくは、いくつかの適用例においては全く不要となる）、また、熱交換面をより効率的に清掃することにより熱伝導率を向上するため、例えばＵ値が減少され、１００％以上の効率向上が得られた。本発明によれば、２個以上のスートブロワ１を並行動作すること、任意／規定の複数の／駆動状態（例えば、通常は挿入中もしくは引き戻し中）の前記ランス管１１への蒸気供給を停止もしくは減少することが可能になる。２個のスートブロワ１が同時に継続的に動作された場合、蒸気使用量を増加させることなく、効率が１００％以上改善される。
【００２８】
第１のランス管１１が炉の外側に引き戻るため逆戻りした時に、“次のスートブロワ１”が直ちに起動しないよう（すなわち、中断／休止するよう）開始を遅延させることで、蒸気使用量および効率を無段階および同時に調節することが可能となる。
【００２９】
無段階調節により、例えば、（全スートブロワが同じ速度で移動すると仮定して）煤除去効率を以下のレベル間で調整することが簡単になる。蒸気使用量低レベル：１度に動作するのは１個のスートブロワ１のみ。煤除去に使用される蒸気を５０％削減。煤除去効率９０％は保持。煤除去効率高レベル：常に２個のスートブロワ１を同時に動作（例えば、先のスートブロワが戻り始めると次のスートブロワが起動）。煤除去に使用される蒸気は通常量。煤除去効率が１００％以上向上。動作に際して不可欠と考えられる中間レベル：先のランス管１１が戻ってきている途中に、「次のスートブロワ１’」の前記ランス管１１’を起動。煤除去に使用される蒸気を３３％削減。煤除去効率が３３％以上向上。
【００３０】
図６は、前記閉鎖手段３０の詳細な実施の形態であり、図５に関連した概略図である。図５を参照して既に述べたとおり、この解決方法は既存のポペットバルブ３を閉鎖手段３０と連動して利用することに基づいており、それにより他のバルブ装置が不要となる。公知のように、既存のポペットバルブ３は通常、バルブ軸を閉鎖状態に駆動するばねにより閉鎖状態にある。レバー３Ａは、バルブ軸の円滑機構部分に（図６における下方向に）旋回可能に取り付けられており、前記レバー３Ａが図６における右方向に旋回すると前記バルブ３を開放する。多くの公知の設置方法においては、前記キャリッジ１４および前記ランス管１１が静止位置から離れると、前記レバー３Ａの駆動は、右方向に送り出され（傍心固定装置により）固定される棒体装置１６により行われる。従って、棒体装置１６は、前記キャリッジおよびランス管１４および１１が戻るまで、固定状態に保持される。従って、公知の先行技術に関連して既に述べたように、前記ランス管１１およびキャリッジ１４が前後に移動する時、前記ポペットバルブ３は常に開放位置に保持される。
【００３１】
図６に示す実施の形態において、既存の制御機構は保持される。しかしながら、前記棒体１６は直接前記レバー３Ａにではなく、ピストン／シリンダ装置３０３に固定された位置決め装置３０１に取り付けられている。前記位置決め装置３０１は長さ方向に伸長し、また前記ピストン型シリンダ装置３０３と同軸であり、さらに内部に形成されたスロット３０２を有する。位置決め本体３０４は、前記スロット３０２内をスライド可能に構成され、前記本体３０４が前記スロット内を移動できるよう、前記スロット３０２の半分以下の長さの伸長部分を有する。前記本体３０４は、前記シリンダピストン装置３０３の前記ピストン３０５に固定されている。従って、前記位置決め本体３０４は、前記ピストン型シリンダ装置３０３により前記スロット３０２内を前後に移動可能である。さらに、前記ピストン型シリンダ装置３０３および位置決め装置３０１全体は、前記棒体１６により前後に移動可能である。前記ポペットバルブ３の前記レバー３Ａは、その先端において位置決め本体３０４に固定された取付装置３０８に旋回可能に接続されている。さらに図を参照して、接続体３０６および３０７は圧縮空気を前記ピストン型シリンダ装置３０３に供給し、これによりどちらの方向への動きも円滑に行われる。また、実施の形態によっては、これにより前記位置決め本体３０４を任意の位置に位置決めすることができる。
【００３２】
図６に示す実施の形態の機能は以下の通りである。前記キャリッジ１４およびランス管１１がそれぞれ静止位置にある時、前記棒体１６は最も外側の位置で固定されている。この状態において、前記位置決め装置３０１および前記位置決め本体３０４は、前記ポペットバルブ３が、前記シリンダ型ピストン装置３０３の駆動に伴って開放されることがないよう構成される。前記位置決め本体３０４が前記スロット３０２内において最も右側の位置にある時、前記レバーアーム３Ａは駆動されず、言い換えれば、前記ポペットバルブ３を開放することができない。従って、前記位置決め装置３０１および位置決め本体３０４は、前記ポペットバルブの前記レバー３Ａと連動して、前記位置決め本体３０４の前記スロット３０２内における位置に関わらず、前記ポペットバルブ３を閉鎖状態に保持するよう構成される。
【００３３】
前記キャリッジ１４および前記ランス管１１が移動し（この場合、右方向に。図６参照。）始めると、前記棒体１６は駆動位置、つまり右方向に移動し、さらに最も内側の位置まで移動する。従って、前記閉鎖装置３０により、前記ポペットバルブ３を駆動することができる。しかしながら、前記位置決め装置３０１、および前記シリンダ型ピストン装置３０３により前記位置決め本体３０４を動かす機能により、前記棒体１６が駆動位置にある時、前記ポペットバルブ３も閉鎖することができる。前記バルブ３を開放するためには、前記位置決め本体３０４を図における右方向に送り出し、前記レバー３Ａを旋回して前記ポペットバルブ３を開放する。この時、蒸気は前記供給管１５を介して前記ランス管１１に流入する。従って、前記本体３０４が最も外側の位置、つまり前記シリンダ型ピストン装置３０３から最も遠い、前記スロット３０２の終了位置にある時、前記バルブ３は完全に開放される。
【００３４】
前記シリンダ／ピストン装置３０３に供給接続体３０６内の圧縮空気が印加された場合、前記ピストン３０５は左方向に送り出され、それにより前記位置決め本体３０４およびレバー３Ａが左方向に送り出される。この時、前記バルブ３は閉鎖される。中間位置にある時は、蒸気流量が制限されてもよい。
【００３５】
従って、前記接続体３０６および３０７への圧縮空気供給を制御することにより、前記棒体１６が最も内側の位置にありさえすれば、前記ポペットバルブ３を任意の状態にすることが可能である。例えば、前記制御装置は、前記キャリッジ１４およびランス管１１が移動し始めると同時に、圧縮空気を始めから供給接続体３０７に供給し、外側へ移動している間、前記ポペットバルブ３を常に開放状態に保持する構成としてもよい。終了位置に到達すると、センサ装置３１Ｂは制御装置（図示せず）に信号を送信し、圧縮空気が他方の供給接続体３０６に供給されるようにする。この時、前記ピストン３０５は内側に移動し、これにより前記ポペットバルブ３が閉鎖される。その結果、逆戻り動作の間、蒸気は供給されない。前記シリンダ型ピストン装置３０３を、例えば逆戻り動作の間に前記ピストン３０５を中間位置に位置決めするために使用することも可能であり、これにより、必要に応じて、冷却に十分な蒸気を供給することは自明である。この点について当業者にとって自明のように、本発明によれば、例えば回収ボイラのどの部分に前記ランス管１１が使用されているかに基づいて、必要な数の前記ランス管１１に冷却用蒸気を供給すればよく、全部の前記ランス管１１に供給する必要はない。公知のように、ボイラ内においては場所によってはその他の部分に比べ非常に高温であり、従って、全ての部分について常に冷却を行わなければならない訳ではない。本発明によれば、各ボイラについて、必要な場合のみ冷却用蒸気を供給するよう個々に最適化されていればよく、これにより、さらに蒸気を節減できる。
【００３６】
当業者にとって、図６に関連して詳細に述べた機能を実現するために、様々な解決方法が可能であることは明らかである。例えば、水圧シリンダ型ピストン装置、電気的装置など、様々な位置決め装置／電源が可能である。さらに、棒体１６の代わりに、例えば、前記棒体１６と同様の方法で前記位置決め装置３０１を位置決めする、ある種の針金もしくは鎖機構など、その他の機械的接続が可能であると考えられる。さらに、前記棒体１６を位置決めする機能を実現するため、前記ランス管１１／キャリッジ１４に接続された機械的手段の代わりに、例えば、前記キャリッジ１４が静止位置を離れ始めると前記機械的手段３０に電気供給するだけのある種のスイッチなどの電気センサの使用が考えられる。
【００３７】
図７は、空気圧により動作される制御装置と連動して使用することが可能な本発明の概略図である。この構成によれば、前記スートブロワ１においてさらに制御機能を備える必要性を最小限にできる。図を参照して、最も内側のリミットスイッチ３１Ａおよび最も外側のリミットスイッチ３１Ｂは、空気圧バルブを２つの位置のどちらかに設定することが可能なレバー装置により動作される。さらに図を参照して、制御バルブ３０９は、前記ピストン型シリンダ装置３０３の前記接続体３０６および３０７に接続される供給ラインに接続されている。それぞれの供給ラインには前記リミットバルブ３１Ａおよび３１Ｂが配置され、また前記中央制御バルブ３０９が設置されており、圧縮空気が一括して供給される。既に述べたように、静止位置にある時、前記ポペットバルブ３は閉鎖位置にある。前記ランス管１１は移動し始めると、最も内側のリミットスイッチ３１Ａを下方向へ旋回し、空気が前記制御バルブ３１Ａを通過する。これにより、前記中央制御バルブ３０９を第１の位置に位置決めし、これにより圧縮空気が前記接続体３０７に供給され、前記ピストン３０５が前記ポペットバルブ３を開放する。前記ランス管１１が終了位置に到達すると、外側のリミットスイッチ３１Ｂが旋回し、これにより対応するバルブを開放する。これにより前記中央制御バルブ３０９が第２の位置（例えば、図７における右方向）に移動し、圧縮空気が接続体３０６に供給される。その結果、前記ピストン３０５が内側に移動し、前記ポペットバルブが閉鎖される。ここに示す概略図は単なる例であり、本発明の機能性はいかなる制御装置により実現されてもよく、また従って、様々な装置およびその組合せが、本発明の基本的利点を実現するための機能性を実現するために使われてもよいことは、当業者にとっては明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、上記好適な実施の形態に制限されるものではなく、本件特許請求の範囲において変更可能である。例えば、本発明は、既存のスートブロワ装置を、互いに異なる蒸気圧で動作可能な前部装置および後部装置を有し、一方の装置のスートブロワは、他方の装置のスートブロワとは独立して動作可能なスートブロワ装置に再構築するために使用されてもよい。さらに、ノズルから排出される蒸気の圧力を増加したい場合は、ドラバルノズルを使用してもよい。さらに、例えば、Ｕ値、異なる物体の位置を検知する光学センサ、温度センサ、圧力センサ、誘導センサなど様々なセンサ装置の検知信号が送信される、コンピュータ制御の自動制御装置を使ってスートブロワ装置の動作を最適化する方法には様々はものがあるということは、当業者にとっては自明である。さらに、本発明は回収ボイラでの使用に制限されるものではなく、例えば、その他のタイプのボイラおよび／または化学反応器など、同様の問題を抱えるその他の適用例においても同等の利点を提供することが可能であることは自明である。本発明においてはまた、蒸気を清掃／冷却媒体として使用することに限らず、例えば、空気などその他の媒体を冷却媒体として使用してもよいことは自明である。
【００３９】
本発明は、容易に設置できるように構成されており、以下の特性が考えられる。構造が単純で装置毎のコストが低い。単純であり機械的に設置に適している。新たに必要な電力（もしくは電気信号）が少ない、もしくは全く不要である。既存の制御プログラムおよび設置条件に必要な変更点が少ない。また使用者もしくは運転者は、以下のうち１個以上の利点を得る可能性がある。煤除去について、最小限の蒸気コスト／使用量で最大の稼働率を得るよう簡単に調整することができる。回収炉の稼働率を向上し、化学製品および蒸気の生産量増加に利用できる。蒸気の使用量削減（回収炉全体における効率向上）。蒸気流量および内部生産による蒸気価格に基づき、短期間で採算が取れる。低リスクで、明確な設置。
【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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【国際調査報告】
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