(57)【要約】【課題】回転体に付着したダストを確実に除去することができる。また，無駄に噴射される蒸気の量を低減することのできるスートブロワを提供する。【解決手段】ダストを含む排ガスと空気との間で熱交換を行う回転式空気予熱器１が備える円筒形状の回転体２１に付着した前記ダストを除去するスートブロワ３０において，気体を噴射するノズル３７を，回転体２１の円形平面の中心部に向かって気体を噴射する位置α及び回転体２１の円形平面の外周部に向かって気体を噴射する位置βの間で，径方向に往復して移動させる際に，ノズル３７の移動速度を最適な設定速度に調整するように制御する制御装置６０を設ける。【選択図】図７
2007192417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダストを含む排ガスと空気との間で熱交換を行う回転式空気予熱器が備える円筒形状の回転体に付着した前記ダストを除去するスートブロワであって，
前記回転体の円形平面に向かって気体を噴射するノズルと，
前記ノズルを，前記回転体の円形平面の中心部に向かって気体を噴射する第１の位置及び前記回転体の円形平面の外周部に向かって気体を噴射する第２の位置の間で，径方向に往復して移動させる駆動機構と，
前記第１の位置又は前記第２の位置に前記ノズルが到達したことを感知可能なセンサと，
前記駆動機構を制御する制御装置とを有し，
前記制御装置は，前記ノズルが径方向の位置に応じた所定の移動速度で移動するように，前記駆動機構を制御し，且つ前記センサによって前記ノズルが前記第１の位置又は前記第２の位置に到達したことを感知すると，前記ノズルの移動の向きを反転させるように，前記駆動機構を制御することを特徴とする，スートブロワ。
【請求項２】
前記所定の移動速度は，前記ノズルが前記回転体の円形平面に向かって噴射する気体の単位面積当たりの噴射量が，前記回転体の円形平面上で均一になるように設定されていることを特徴とする，請求項１に記載のスートブロワ。
【請求項３】
前記回転体の両側にある前記円形平面の一方又は両方に対して，前記ノズル，前記駆動機構，前記センサ及び前記制御装置を有することを特徴とする，請求項１又は２に記載のスートブロワ。
【請求項４】
前記回転式空気予熱器が，半円柱形状の排ガス側通路及び半円柱形状の空気側通路を備え，前記回転体が前記排ガス側通路及び前記空気側通路に跨って配置されていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のスートブロワ。
【請求項５】
前記ノズルは，前記排ガス側通路に設けられていることを特徴とする，請求項４に記載のスートブロワ。
【請求項６】
ダストを含む排ガスと空気との間で熱交換を行う回転式空気予熱器が備える円筒形状の回転体に付着した前記ダストに，ノズルから気体を噴射して除去するスートブロワの制御方法であって，
前記回転体を一定の回転速度で回転させ，
前記ノズルから前記回転体の円形平面に一定流量の気体を噴射させながら，
前記ノズルを，前記円形平面の中心部に向かって気体を噴射する第１の位置及び前記円形平面の外周部に向かって気体を噴射する第２の位置の間で，径方向に往復移動させ，この往復移動の際には，前記ノズルを径方向の位置に応じた所定の移動速度で移動させることを特徴とする，スートブロワの制御方法。
【請求項７】
前記所定の移動速度は，前記ノズルが前記回転体の円形平面に向かって噴射する気体の単位面積当たりの噴射量が，前記回転体の円形平面上で均一になるように設定されていることを特徴とする，請求項６に記載のスートブロワの制御方法。
【請求項８】
前記ノズルの径方向の位置を，前記第１の位置又は前記第２の位置からの前記ノズルの移動距離として算出することを特徴とする，請求項６又は７に記載のスートブロワの制御方法。
【請求項９】
前記ノズルが前記第１の位置又は前記第２の位置に到達した時点で，前記算出した移動距離を初期化することを特徴とする，請求項８に記載のスートブロワの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，例えばボイラ等の燃焼機関から退出するダストを含む排ガスと，このボイラ等の燃焼機関に進入させて燃焼に用いる空気との間で熱交換を行う回転式空気予熱器が備える円筒形状の回転体に付着したダストを除去するスートブロワ及びスートブロワの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来公知の回転式空気予熱器は，円筒形状の本体の内部を２つの半円柱形状の通路に分割し，これら２つの半円柱形状通路の一方を，例えばボイラ等の燃焼機関から退出した排ガスが流れる排ガス側通路とし，他方を，このボイラ等の燃焼機関に進入する空気が流れる空気側通路とした構成を有する。さらに，隣接して並走するこれらの排ガス側通路及び空気側通路の両方に跨って回転可能な，本体と同心且つ同径の円筒形状に構成した蓄熱材の回転体が設けられている。この回転体は，排ガス側通路を通過する際に排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱し，空気側通路を通過する際に蓄熱材に蓄熱している熱を空気に放出することによって，排ガスと空気との熱交換を行ってボイラに供給する空気を加熱することが可能である。
【０００３】
上述した回転式空気予熱器を用いて，ダストを含む排ガスと空気との熱交換を行うと，回転体の蓄熱材にはダストが付着する。蓄熱材に付着したダストは，排ガス及び空気が蓄熱材を通過することを阻害し，回転式空気予熱器の熱交換の効率を低下させ，圧力損失を上昇させてしまう。特許文献１では，回転体の蓄熱材に付着したダストを除去するスートブロワによって，この問題の解決を図っている。特許文献１に記載のスートブロワでは，一定速度で回転する回転体の下側の円形表面に向かって一定流量の蒸気（混合物を含有する蒸気）をノズルから噴射し，このノズルを噴射させたまま，例えば径方向に等速度で往復移動させ，回転体の蓄熱材に付着したダストの除去を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３３９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，特許文献１に記載のスートブロワを用いて回転体の蓄熱材に付着したダストを除去する場合には，一定流量の蒸気を噴射するノズルを径方向に等速度で往復移動させているので，円形表面に噴射される蒸気の単位面積当たりの噴射量は，以下で説明するように，径方向の各位置で差が生じてしまう。
【０００６】
図１は，一定速度で回転する回転体の下側にある半径Ｒ（ｍ）の円形表面Ｓに向かって一定流量Ｗ（ｔｏｎ／ｍｉｎ）の蒸気を噴射するノズルＮを，等速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）で外周部Ａから中心部Ｏまで径方向に等速直線運動させた場合の模式図である。図１を用いて，特許文献１に記載のスートブロワを用いた場合について，外周部Ａに噴出される蒸気の単位面積当たりの噴射量δ１（ｔｏｎ／ｍ２）と，中心部Ｏに噴射される蒸気の単位面積当たりの噴射量δ２（ｔｏｎ／ｍ２）と，を具体的に算出してみる。なお，回転体の回転速度は，ノズルＮが径方向に移動する速度Ｖよりも十分に大きい値であると仮定する。
【０００７】
外周部Ａから出発したノズルＮは，所定時間ｔ（ｍｉｎ）経過後に位置Ｂまで進行する。ＡＢ＝Ｖｔ（ｍ）なので，外周部Ａから位置Ｂまで進行する時間（即ち，所定時間ｔ（ｍｉｎ））の間にノズルＮが蒸気を噴射する外周部Ａ付近の面積Ｓ１（ｍ２）は，Ｓ１＝半径ＯＡの円形部分−半径ＯＢの円形部分＝πＲ２−π（Ｒ−Ｖｔ）２である。一方，ＣＯ＝Ｖｔ（ｍ）であるので，ノズルＮは，位置Ｃに達してから所定時間ｔ（ｍｉｎ）経過後に中心部Ｏに到達する。従って，位置Ｃから中心部Ｏまで進行する時間（即ち，所定時間ｔ（ｍｉｎ））の間にノズルＮが蒸気を噴射する中心部Ｏ付近の面積Ｓ２（ｍ２）は，Ｓ２＝π（Ｖｔ）２である。（なお，図１に示す模式図が成立するためには，所定時間ｔ（ｍｉｎ）がＲ＞Ｖｔの関係を満たしている必要がある。）
【０００８】
ノズルＮが単位時間に噴射する蒸気の噴射量は，既述したようにＷ（ｔｏｎ／ｍｉｎ）なので，ノズルＮが外周部Ａに噴出する蒸気の単位面積当たりの噴射量δ１（ｔｏｎ／ｍ２）は，δ１＝Ｗ／Ｓ１である。また，ノズルＮが中心部Ｏに噴射する蒸気の単位面積当たりの噴射量δ２（ｔｏｎ／ｍ２）は，δ２＝Ｗ／Ｓ２である。これらδ１，δ２に上述のＳ１，Ｓ２の値を用いると，δ１，δ２の比は，δ１／δ２＝Ｓ２／Ｓ１＝｛π（Ｖｔ）２｝／[πＲ２−π｛Ｒ−（Ｖｔ）２｝]＝Ｖｔ／（２Ｒ−Ｖｔ）である。記述したようにＲ＞Ｖｔであるので，δ１／δ２＜１となり，ノズルＮが中心部Ｏに噴射する蒸気の単位面積当たりの噴射量δ２（ｔｏｎ／ｍ２）の値の方が，ノズルＮが外周部Ａに噴出する蒸気の単位面積当たりの噴射量δ１（ｔｏｎ／ｍ２）の値よりも大きい（δ１＜δ２）。
【０００９】
このため，ノズルＮが噴射する流量Ｗ（ｔｏｎ／ｍｉｎ）の値を，中心部Ｏの単位面積当たりの噴射量δ２（ｔｏｎ／ｍ２）の値が最適になるように設定すると，外周部Ａの単位面積当たりの噴射量δ１（ｔｏｎ／ｍ２）の値が小さくなり過ぎて，外周部Ａのダストを完全に除去することができなくなってしまう。
【００１０】
一方，ノズルＮが噴射する流量Ｗ（ｔｏｎ／ｍｉｎ）の値を，外周部Ａの単位面積当たりの噴射量δ１（ｔｏｎ／ｍ２）の値が最適になるように設定すると，中心部Ｏの単位面積当たりの噴射量δ２（ｔｏｎ／ｍ２）の値が大きくなり過ぎて，中心部Ｏに無駄に蒸気が噴射されてしまい，経費が嵩んでしまう。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり，回転式予熱器の回転体の円形平面に向かって噴射する例えば蒸気等の気体の単位面積当たりの噴射量を，回転体の円形平面全体に亘って最適化することによって，回転体に付着したダストを確実に除去可能にし，且つ従来よりも経済性が向上したスートブロワ及びスートブロワの制御方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために，本発明によれば，ダストを含む排ガスと空気との間で熱交換を行う回転式空気予熱器が備える円筒形状の回転体に付着した前記ダストを除去するスートブロワであって，前記回転体の円形平面に向かって気体を噴射するノズルと，前記ノズルを，前記回転体の円形平面の中心部に向かって気体を噴射する第１の位置及び前記回転体の円形平面の外周部に向かって気体を噴射する第２の位置の間で，径方向に往復して移動させる駆動機構と，前記第１の位置又は前記第２の位置に前記ノズルが到達したことを感知可能なセンサと，前記駆動機構を制御する制御装置とを有し，前記制御装置は，前記ノズルが径方向の位置に応じた所定の移動速度で移動するように，前記駆動機構を制御し，且つ前記センサによって前記ノズルが前記第１の位置又は前記第２の位置に到達したことを感知すると，前記ノズルの移動の向きを反転させるように，前記駆動機構を制御することを特徴とする，スートブロワが提供される。
【００１３】
上記スートブロワにおいて，前記所定の移動速度は，前記ノズルが前記回転体の円形平面に向かって噴射する気体の単位面積当たりの噴射量が，前記回転体の円形平面上で均一になるように設定されていてもよい。
【００１４】
上記スートブロワにおいて，前記回転体の両側にある前記円形平面の一方又は両方に対して，前記ノズル，前記駆動機構，前記センサ及び前記制御装置を有していてもよい。
【００１５】
上記スートブロワにおいて，前記回転式空気予熱器が，半円柱形状の排ガス側通路及び半円柱形状の空気側通路を備え，前記回転体が前記排ガス側通路及び前記空気側通路に跨って配置されていてもよい。
【００１６】
上記スートブロワにおいて，前記ノズルは，前記排ガス側通路に設けられていてもよい。
【００１７】
本発明によれば，ダストを含む排ガスと空気との間で熱交換を行う回転式空気予熱器が備える円筒形状の回転体に付着した前記ダストに，ノズルから気体を噴射して除去するスートブロワの制御方法であって，前記回転体を一定の回転速度で回転させ，前記ノズルから前記回転体の円形平面に一定流量の気体を噴射させながら，前記ノズルを，前記円形平面の中心部に向かって気体を噴射する第１の位置及び前記円形平面の外周部に向かって気体を噴射する第２の位置の間で，径方向に往復移動させ，この往復移動の際には，前記ノズルを径方向の位置に応じた所定の移動速度で移動させることを特徴とする，スートブロワの制御方法が提供される。
【００１８】
上記スートブロワの制御方法において，前記所定の移動速度は，前記ノズルが前記回転体の円形平面に向かって噴射する気体の単位面積当たりの噴射量が，前記回転体の円形平面上で均一になるように設定されていてもよい。
【００１９】
上記スートブロワの制御方法において，前記ノズルの径方向の位置を，前記第１の位置又は前記第２の位置からの前記ノズルの移動距離として算出してもよい。
【００２０】
上記スートブロワの制御方法において，前記ノズルが前記第１の位置又は前記第２の位置に到達した時点で，前記算出した移動距離を初期化してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，回転式予熱器の回転体に噴射する例えば蒸気等の気体の単位面積当たりの噴射量を最適化することによって，回転体に付着したダストを確実に除去することができる。また，無駄に噴射される蒸気の量を低減することができ，従来よりも経済性を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について説明をする。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
図２は，本発明の実施の形態を実施するのに用いる回転式空気予熱器１を備えた火力発電設備２の構成を説明する構成図である。火力発電設備２は，石炭を燃焼させるボイラ３と，蒸気によって図示しない蒸気タービンを回転させて発電を行うタービン・発電機４と，これらボイラ３及びタービン・発電機４の間で水・蒸気を循環させる蒸気管５とで構成される。ボイラ３には，石炭を供給する石炭バンカ６が，石炭を粉砕する粉砕機７を介して接続されている。火力発電設備２は，タービン・発電機４より供給される供給水を，ボイラ３内にて燃焼熱により高温高圧の蒸気として，タービン・発電機４に戻し，蒸気タービンを回転させることで，発電を行うことが可能である。
【００２４】
図２に示すように，ボイラ３には，石炭を燃焼させる際の空気を供給する空気供給管１０と，石炭の燃焼によって生じる排ガスを排出する排ガス排出管１１とが接続されている。空気供給管１０は，一端がボイラ３の石炭を燃焼させる燃焼部付近に接続され，他端は外部に連通している。空気供給管１０の他端には，ボイラ３内に空気を送風する押込送風機１２が設けられている。排ガス排出管１１は，一端がボイラ３の上部に接続され，他端が排ガスを排出する煙突１３に接続されている。排ガス排出管１１の他端には，ボイラ３内から排ガスを吸込み，煙突１３側に送り込む誘引送風機１４が設けられている。
【００２５】
排ガス排出管１１には，排ガスの進行方向に沿って，排ガスからＮＯＸを除去する脱硝装置１５，排ガスから煤塵等の有害物質を除去して清浄化する電気集塵機１６が設けられている。
【００２６】
回転式空気予熱器１は，脱硝装置１５及び電気集塵機１６の間の排ガス排出管１１と，空気供給管１０との間に跨って設けられている。図３は，回転式空気予熱器１の簡略的な構成を示す斜視図である。
【００２７】
図３に示すように，回転式空気予熱器１は，円筒形状のケーシング２０の内部に，ケーシング２０と同軸の周囲に回転可能な円筒形状の回転体２１を設けた構成を有する。回転体２１は，金属等の熱伝導性の良い材質で構成され，中心部のロータ２２によって回転される。ケーシング２０の内部は，中心部のロータ２２を含む径方向の仕切り２３によって２分割され，２つの半円柱形状の空間２４，２５を形成した構成を有する。一方の半円柱形状の空間２４は，上側及び下側で空気供給管１０と連通し，ボイラ３に供給される空気が軸方向に沿って下側から上側に流れ,回転体２１を通過するように構成されている。他方の半円柱形状の空間２５は，上側及び下側で排ガス排出管１１と連通し，ボイラ３から排出されるダストを含む排ガスが軸方向に沿って上側から下側に流れ，回転体２１を通過するように構成されている。
【００２８】
図４は，本発明の実施の形態に係るスートブロワ３０，３１を備えた回転式空気予熱器１の平面図である。図５は，図４の回転式空気予熱器１をＸ方向に向かって見た側面図である。図６は，図４の回転式空気予熱器１をＹ方向に向かって見た側面図である。
【００２９】
スートブロワ３０，３１は，排ガスが流れる空間２５側に設けられている。スートブロワ３０は，回転式空気予熱器１の上側に設けられ，スートブロワ３１は，回転式空気予熱器１の下側に設けられている。スートブロワ３０，３１は，概ね同様に構成され,同様に機能するので，以下ではスートブロワ３０について説明する。
【００３０】
スートブロワ３０は，回転体２１の半径Ｒの円形平面（即ち，上面）より高い位置に設けた本体３５と，この本体３５から円形平面に平行に延設され，円形平面に沿って揺動可能な供給管３６と，この供給管３６の先端に設けられ，供給管３６を介して供給される例えば蒸気等の気体を回転体２１の円形平面に向かって噴射可能なノズル３７とで構成される。供給管３６は，ノズル３７が回転体２１の中心部の直上に配置される第１の位置としての位置αと，ノズル３７が回転体２１の外周部の直上に配置される第２の位置としての位置βとの間を往復して揺動することが可能に構成されている。
【００３１】
図７は，スートブロワ３０の本体３５を拡大した平面図である。本実施の形態では，スートブロワ３０の駆動機構は，ノズル３７を備えた供給管３６と，本体３５の支持体４０の上に設けた回転軸４１，レバー４２，シャフト４５，モータ４７及び傘歯車４８，４９とで構成され，後述するように，モータ４７の（正逆の）回転を，シャフト４５の前後への往復運動及びレバー４２の揺動運動を介して，供給管３６の揺動運動に変換することによって，ノズル３７を回転体２１の径方向に往復運動させるように構成されている。
【００３２】
鉛直方向に配置された回転軸４１は，支持体４０に回転可能に設けられている。回転軸４１にはレバー４２と供給管３６が水平に結合されている。レバー４２及び供給管３６同士は，互いの長手方向が直交するように配置されている。支持体４０には，ハウジング４３が設けられ，このハウジング４３内において，供給管３６が揺動するようになっている。レバー４２，供給管３６及び回転軸４１は一体となっており，レバー４２を所定角度回転させると，回転軸４１を介して供給管３６が同じ所定角度だけ回転するように構成されている。本実施の形態では，レバー４２は，供給管３６を上述した位置αに配置させる位置α’（図７に一点鎖線で示す位置）と，供給管３６を上述した位置βに配置させる位置β’との間で回転することが可能である。
【００３３】
レバー４２の先端部は，前後に往復直線運動することが可能なシャフト４５の先端部に形成されたピン４６に回動可能に接続されている。シャフト４５が，前後に往復直線運動することによって，レバー４２を所定角度の範囲内で回転させることが可能である。なお，シャフト４５の往復直線運動に連動したレバー４２の揺動運動を可能にするように，レバー４２の先端部には，ピン４６に係合する長孔が形成されている。
【００３４】
支持体４０には，シャフト４５を回転させつつ前後に駆動させるための，正逆いずれにも回転可能なモータ４７が設けられている。本実施の形態では，回転の向き及び回転数をインバータ制御可能なモータをモータ４７として用いている。モータ４７の駆動軸は，シャフト４５と直交するように配置されており，モータ４７の駆動軸に固定された傘歯車４９と，シャフト４５に回転自在に装着された傘歯車４８が噛合して，両者（傘歯車４８，４９）の間で回転が伝達されるようになっている。ここで，シャフト４５の外周面は雄ネジ形状となっており，傘歯車４８内に形成された雄ネジ部内をシャフト４５が貫通した状態となっている。これにより，モータ４７の回転は，傘歯車４９を介して傘歯車４８に伝達され，傘歯車４８の回転によってシャフト４５を前後に移動させることが可能である。 
【００３５】
本体３５には，レバー４２が位置α’に到達したことを感知可能な第１のセンサ５０と，レバー４２が位置β’に到達したことを感知可能な第２のセンサ５１が設けられている。本実施の形態では，レバー４２が位置α’に到達した際に，シャフト４５の先端部に設けたピン４６が，第１のセンサ５０の接触部を押圧することによって，レバー４２の位置α’への到達を感知するように構成されている。同様に，レバー４２が位置β’に到達した際に，シャフト４５の先端部に設けたピン４６が，第２のセンサ５１の接触部を押圧することによって，レバー４２の位置β’への到達を感知するように構成されている。
【００３６】
スートブロワ３０は，モータ４７の回転の向き及び回転数をインバータ制御可能な制御装置６０を備えている。制御装置６０は，供給管３６の先端に設けたノズル３７の径方向の位置ｒに基づいて，モータ４７の回転数を制御するように構成されている。本実施の形態では，回転体２１の中心位置αからの径方向の距離ｒを径方向の位置ｒとして規定する。制御装置６０は，第１のセンサ５０及び第２のセンサ５１に接続され，これら第１のセンサ５０及び第２のセンサ５１からの信号を受信することが可能である。これにより，制御装置６０は，レバー４２の位置α’への到達を感知することによって，供給管３６の位置αへの到達を感知し，且つレバー４２の位置β’への到達することによって，供給管３６の位置βへの到達を感知するように構成されている。
【００３７】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るスートブロワ３０を用いて回転式空気予熱器１の回転体２１に付着したダストを除去する本発明の実施の形態に係るスートブロワの制御方法を図８及び図９を用いて説明する。図８は，本発明の実施の形態に係るスートブロワの制御方法の手順を示す全体フロー図である。図９は，図８において，ノズル３７の径方向の現在位置ｒに基づき，ノズル３７の移動速度を制御するように，モータ４７を制御する際の詳細な制御手順を示すフロー図である。
【００３８】
スートブロワ３０を起動し，回転式空気予熱器１の回転体２１に付着したダストの除去を開始する（ＳＰ０）と，制御装置６０は，ノズル３７の径方向の現在位置ｒを初期化する（ＳＰ１）。初期化は，ノズル３７が，位置αに配置されている場合には，ノズル３７の径方向の現在位置ｒをｒ＝０と設定し，ノズル３７が位置βに配置されている場合には，ノズル３７の径方向の現在位置ｒをｒ＝Ｒ（Ｒは回転体２１の円形平面の半径）と設定することによって行われる。ここでは，ノズル３７が位置βに配置された状態でスートブロワ３０を起動した場合について説明する。従って，ノズル３８の径方向の現在位置ｒは，ｒ＝Ｒと設定される。
【００３９】
制御装置６０は，ノズル３７の径方向の現在位置ｒに基づいて，ノズル３７の径方向の移動速度ｖが最適な値になるように，モータ４７の回転数ωを制御する（ＳＰ２）。図９を用いて，モータ４７の回転数ωを制御する制御手順を詳細に説明する。
【００４０】
制御装置６０は，ノズル３７の径方向の現在位置ｒを算出する（ＳＰ２Ａ）。このタイミングでは，初期化直後であり，ノズル３７の径方向における位置ｒはｒ＝Ｒである。制御装置６０は，算出したノズル３７の径方向の現在位置ｒからノズル３７の最適な設定速度ｖｓｅｔを算出する（ＳＰ２Ｂ）。本実施の形態では，ノズル３７の径方向の現在位置ｒからノズル３７の最適な設定速度ｖｓｅｔを算出する際には，図１０に示すスイング関数を用いて算出する。図１０に示すスイング関数は，ノズル３７から噴射される気体の単位面積当たりの噴射量が，径方向のいずれの位置においても均一になる場合の，ノズルの径方向の位置ｒ（中心位置αからの位置）と設定速度ｖｓｅｔとの関係を示す関数である。
【００４１】
制御装置６０は，算出したノズル３７の最適な設定速度ｖｓｅｔを得るために，モータ４７に設定する必要がある設定回転数ωｓｅｔを算出する（ＳＰ２Ｃ）。この設定回転数ωｓｅｔは，供給管３６の長手方向の長さ等に基づいて算出可能である。制御装置６０は，モータ４７をインバータ制御することにより現在の回転数ωｒｅａｌから設定回転数ωｓｅｔに設定する（ＳＰ２Ｄ）。ノズル３７は，例えば蒸気等の気体を回転式空気予熱器１の円形平面に向かって噴射しながら，設定回転数ωｓｅｔが設定されたモータ４７によって駆動され，最適な設定速度ｖｓｅｔで位置βから位置αに向かって移動する。
【００４２】
図９に示すように，モータ４７に設定回転数ωｓｅｔを設定した後，制御装置６０は，再度，ノズル３７の径方向の現在位置ｒを算出する（ＳＰ２Ａ）。ノズル３７の径方向の現在位置ｒは，ノズル３７を設定速度ｖｓｅｔに設定してから経過した時間と，ノズル３７の設定速度ｖｓｅｔとを乗じた値を，初期化した時点から累積加算することによって，算出可能である。次いで，算出したノズル３７の径方向の現在位置ｒに基づいてノズル３７の最適な設定速度ｖｓｅｔを算出し（ＳＰ２Ｂ），算出した設定速度に基づいてモータ４７の設定回転数ωｓｅｔを算出し（ＳＰ２Ｃ），算出した設定回転数ωｓｅｔがモータ４７に設定される（ＳＰ２Ｄ）。以下同様にして，上述の手順が繰返される。
【００４３】
上述したように，モータ４７の回転数ωを制御する図９に示す制御手順を，ノズル３７が位置βから位置αに到達するまで繰返し（ＳＰ３のＮｏ），ノズル３７を径方向の各位置において最適な設定速度で移動させる。最終的にはノズル３７が位置βから位置αに到達する（ＳＰ３のＹｅｓ）。第１のセンサ５０がレバー４２の位置α’への到達を感知することにより制御装置６０は，ノズル３７が位置αに到達したことを感知する。ノズル３７が位置αに到達したことを感知した制御装置６０は，ノズル３７の移動の向きを位置αから位置βに向かう向きに反転させるように，モータ４７の回転を逆向きに設定する（ＳＰ４）。
【００４４】
制御装置６０は，ノズル３７の径方向の現在位置ｒを初期化する。ノズル３７は，位置αに到達しているので，ｒ＝０と設定される（ＳＰ１）。制御装置６０は，ノズル３７の径方向の現在位置ｒに基づいて，ノズル３７の径方向の移動速度ｖが最適な値になるように，既述した図９に示す制御手順でモータ４７の回転数ωを制御する（ＳＰ２）。この制御手順を，ノズル３７が位置αから位置βに到達するまで繰返し（ＳＰ３のＮｏ），ノズル３７を径方向の各位置において最適な設定速度で移動させる。最終的にはノズル３７が位置αから位置βに到達する（ＳＰ３のＹｅｓ）。第２のセンサ５１がレバー４２の位置β’への到達を感知することにより制御装置６０は，ノズル３７が位置βに到達したことを感知する。ノズル３７が位置βに到達したことを感知した制御装置６０は，ノズル３７の移動の向きを位置βから位置αに向かう向きに反転させるように，モータ４７の回転を逆向きに設定する（ＳＰ４）。以下同様にして，制御装置６０が図８及び図９に示す制御手順で制御を繰返すことによって，ノズル３７は移動速度を最適に調整されながら，位置α及び位置βの間を往復する。
【００４５】
以上の実施の形態によれば，スートブロワ３０のノズル３７を，回転式予熱器１の回転体２１の円形平面に向かって蒸気等の気体を噴射させながら径方向に移動させる際に，制御装置６０で，ノズル３７の移動速度を径方向の各現在位置ｒに応じた最適な設定速度ｖｓｅｔになるように調整する制御を行ったことによって，回転式予熱器１の回転体２１に噴射される気体の単位面積当たりの噴射量を最適且つ均一にすることができ，回転体２１に付着したダストを確実に除去することができる。さらに，無駄に噴射される気体の量を低減することができ，経済性を向上させることが可能である。
【００４６】
本発明の第２の実施の形態として，スートブロワ３０のノズル３７を，径方向に往復直線運動する供給管３６を用いて，径方向に往復して移動させるようにしてもよい。図１１には，その一例として，ノズル３７を径方向に往復直線運動する供給管３６の先端に設けたスートブロワ３０を示した平面図である。
【００４７】
以上の第２の実施の形態によれば，ノズル３７を，往復直線運動を行う供給管３６の先端に設け，ノズル３７の移動方向が径方向に一致させたことによって，ノズル３７の移動速度ｖを，径方向の各位置ｒに応じた最適な設定速度ｖｓｅｔに設定する際に，より正確に設定することが可能になる。また，第２の実施の形態は，第１の実施の形態と同様の効果も有する。
【００４８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
上述した実施形態においては，石炭を燃焼させる火力発電設備２に用いられている回転式空気予熱器１に本発明の実施の形態に係るスートブロワ３０が適用されている場合について説明したが，本発明の実施の形態に係るスートブロワ３０は，石油又は重油を燃焼させて発電する火力発電設備の回転式空気予熱器や，その他の回転式空気予熱器に対して用いられてもよい。
【００５０】
上述した実施形態においては，スートブロワ３０が回転式空気予熱器１の回転体２１の両側にある円形平面の一方又は両方に１ずつ設けられている場合について説明したが，スートブロワ３０（３１）は，回転体２１の両側にある円形平面の一方又は両方に複数設けてもよい。
【００５１】
上述した実施形態においては，スートブロワ３０（３１）が回転式空気予熱器１の回転体２１の両側にある円形平面に設けられている場合について説明したが，スートブロワ３０は，回転体２１の内側等，両側以外の円形平面に設けられていてもよい。
【００５２】
上述した実施形態においては，スートブロワ３０のノズル３７から噴射される気体が蒸気である場合について説明したが，ノズル３７から噴射される気体は蒸気以外の気体であってもよい。
【００５３】
上述した実施形態においては，スートブロワ３０の供給管３６を，シャフト４５を介してモータ４７で駆動する場合について説明したが，供給管３６をモータ４７で直接駆動するようにしてもよい。
【００５４】
上述した実施形態においては，図１０に示すスイング関数を用いて，ノズル３７の径方向の現在位置ｒからノズル３７の最適な設定速度ｖｓｅｔを算出する場合について説明したが，その他の方法を用いてノズル３７の径方向の現在位置ｒからノズル３７の最適な設定速度ｖｓｅｔを算出してもよい。
【００５５】
上述した実施形態においては，回転式予熱器１の回転体２１に噴射される気体の単位面積当たりの噴射量を均一にすることによって，最適化する場合について説明したが，噴射される気体の単位面積当たりの噴射量が均一にせずに最適化するようにしてもよい。
【実施例】
【００５６】
従来公知のスートブロワと，本発明のスートブロワを用いてダストを除去した際の各々の噴射量を比較してみる。なお，回転式予熱器の回転体の半径を５．０（ｍ），回転数を１．４（ｒｐｍ）とし，この回転体の一方の円形平面（高温側）に設けたスートブロワのノズルが蒸気を噴射する流量を１．７（ｔｏｎ／ｈ），回転体の他方の円形平面（低温側）に設けたスートブロワのノズルが蒸気を噴射する流量を２．０（ｔｏｎ／ｈ），高温側及び低温側のノズルが蒸気を噴射する噴射時間を１（ｈ）とする。
【００５７】
まず，従来公知のスートブロワの場合には，単位時間当たりの噴射量が一定であるので，
高温側ノズルの噴射量＝１．７（ｔｏｎ／ｈ）×１（ｈ）
＝１．７（ｔｏｎ／回）
低温側ノズルの噴射量＝２．０（ｔｏｎ／ｈ）×１（ｈ）
＝２．０（ｔｏｎ／回）
となり，１回当たりの噴射量は，高温側及び低温側で合計して３．７（ｔｏｎ／回）となる。
【００５８】
これに対して，本発明のスートブロワの場合には，単位面積当たりの噴射量を一定にして噴射を行う。なお，この際の単位面積当たりの噴射量は，従来公知のスートブロワのノズルが回転体の外周部に向かって噴射するダストを除去するために最低限必要な値を採用し，高温側ノズルの単位面積当たりの噴射量を７．１×１０−３（ｔｏｎ／ｍ２），低温側ノズルの単位面積当たりの噴射量を８．４×１０−３（ｔｏｎ／ｍ２）とする。これにより，
高温側ノズルの噴射量＝７．１×１０−３（ｔｏｎ／ｍ２）×（円形平面面積）
＝７．１×１０−３（ｔｏｎ／ｍ２）×（π×５．０２）（ｍ２）
＝０．５６（ｔｏｎ／回）
低温側ノズルの噴射量＝８．４×１０−３（ｔｏｎ／ｍ２）×（円形平面面積）
＝８．４×１０−３（ｔｏｎ／ｍ２）×（π×５．０２）（ｍ２）
＝０．６６（ｔｏｎ／回）
となり，１回当たりの噴射量は，高温側及び低温側で合計して１．２２（ｔｏｎ／回）となる。
【００５９】
即ち，本発明のスートブロワを用いた場合には，従来公知のスートブロワを用いた場合に比べて，約３５％の蒸気噴射量でダストを除去することが可能である。これは，仮にスートブロワの作動回数を２（回／日），例えば，蒸気単価を３５００（円／ｔｏｎ）とした場合には，（３．７−１．２２）（ｔｏｎ／回）×２（回／日）×３６５（日／年）×３５００（円／ｔｏｎ）＝６３３６４００（円／年）の計算から分かるように，従来公知のスートブロワを用いた場合よりも約６３０万円程度のコスト削減をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は，例えば石炭を燃焼させて発電する火力発電設備の回転式空気予熱器に適用できるが，石油又は重油を燃焼させて発電する火力発電設備の回転式空気予熱器や，その他の回転式空気予熱器に対しても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】一定速度で回転する回転体の下側の円形表面に向かって一定流量の蒸気を噴射するノズルを，等速度で外周部Ａから中心部Ｏまで径方向に等速直線運動させた場合の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態を実施するのに用いる回転式空気予熱器を備えた火力発電設備の構成を説明する構成図である。
【図３】回転式空気予熱器の簡略的な構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るスートブロワを備えた回転式空気予熱器の平面図である。
【図５】図４の回転式空気予熱器をＸ方向に向かって見た側面図である。
【図６】図４の回転式空気予熱器をＹ方向に向かって見た側面図である。
【図７】スートブロワの本体を拡大した平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るスートブロワの制御方法の手順を示す全体フロー図である。
【図９】図８において，ノズルの径方向の現在位置に基づき，ノズルの移動速度を制御するように，モータを制御する際の詳細な制御手順を示すフロー図である。
【図１０】ノズルの径方向の現在位置ｒからノズルの最適な設定速度ｖｓｅｔを算出する際に用いるノズルの径方向の位置ｒと最適な設定速度ｖｓｅｔとの関係を示すスイング関数を示した図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るスートブロワを示した平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    回転式空気予熱器
２    火力発電設備
３    ボイラ
４    タービン・発電機
５    蒸気管
６    石炭バンカ
７    粉砕機
１０    空気供給管
１１    排ガス排出管
１２    押込送風機
１３    煙突
１４    誘引送風機
１５    脱硝装置
１６    電気集塵機
２０    ケーシング
２１    回転体
２２    ロータ
２３    仕切り
２４，２５    半円柱形状の空間
３０，３１    スートブロワ
３５    スートブロワの本体
３６    供給管
３７    ノズル
４０    支持体
４１    回転軸
４２    レバー
４３    ハウジング
４５    シャフト
４６    ピン
４７    モータ
４８，４９    傘歯車
５０，５１    センサ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｏ    ノズルの径方向の位置
Ｎ    ノズル
Ｒ    回転体の半径
Ｓ    回転体の円形平面
Ｓ１    回転体の円形平面の外周部
Ｓ２    回転体の円形平面の中心部
Ｘ，Ｙ，Ｚ    方向
ｒ    ノズルの径方向の位置
ｔ    所定時間
α，β    ノズルの位置
α’，β’    レバーの位置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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