(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ガス化炉内の煤塵をランス管の先端に形成されたノズルから噴射媒体を噴射して除去するスートブロワであって、前記ランス管を回転および水平移動自在に支持するケーシングの一部に、複数個のシールリングを組み込んで構成したセグメントシールと、ガス漏出を防ぐグランドパッキンと、前記ランス管を支持する軸受とを一体に結合したシールボックスを設けたことを特徴とする石炭ガス化炉用スートブロワ。
【請求項２】
請求項１に記載の石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、前記ケーシングが外気と遮断されて気密に締結された複数個のケーシングで構成され、同ケーシングは石炭ガス化炉内に通じていることを特徴とする石炭ガス化炉用スートブロワ。
【請求項３】
請求項１に記載の石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、前記セグメントシールの１区画に組み込むシールリングの数が３個であることを特徴とする石炭ガス化炉用スートブロワ。
【請求項４】
請求項３に記載の石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、前記シールリングが、各々のリング片の分割線が互いに重ならないように取り付けられていることを特徴とする石炭ガス化炉用スートブロワ。
【請求項５】
請求項１に記載の石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、前記ランス管の表面がカロライズ処理されていることを特徴とする石炭ガス化炉用スートブロワ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭ガス化炉内の煤塵を除去するスートブロワに関し、特に、そのガスシール構造に改良を加えた石炭ガス化炉用スートブロワに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スートブロワはボイラや熱交換器内のチューブ群に付着堆積した煤塵を定期的に蒸気等の噴射媒体を吹き付けて除去し、伝熱効率を維持、回復するものであるが、その１例として図４にランス管が回転しながら水平移動する抜差型のスートブロワを示す。
図４のスートブロワにおいて、ランス管２はその先端側をボイラまたは熱交換器２４の壁２５に固定されたシールボックス２６に取り付けてあり、後部側は支持枠２７によって支持されたケーシング２８内に横置き状態で設置されている。
【０００３】
また、ランス管２の内部にはバルブ２９を介して噴射媒体４をランス管２内に供給する供給管３０が気密かつ軸方向に摺動自在に嵌合されている。供給された噴射媒体４は、ランス管２の先端に形成されたノズル３より、ボイラまたは熱交換器２４のチューブ群３１に向けて噴射される。
ランス管２はその先端部が支持ローラ３２によって支持され、後部はランス管２と一体に取り付けられた歯車箱３３を介してガイドローラ３４により支持されている。
【０００４】
歯車箱３３の上部にはピニオン歯車３５が設けられていて、ケーシング２８の上壁に取り付けられたラック３６と噛合わされている。このため、モータ３７の回転が歯車箱３３によって減速されてピニオン歯車３５に伝達されると、歯車箱３３はランス管２を伴いラック３６に沿って移動することになる。
モータ３７の回転は同時に、ランス管２に対して軸まわりの回転を与えるようになっている。従って、ランス管２はモータ３７によって回転しながら水平移動することになる。
【０００５】
また、ボイラ又は交換器２４に対するランス管２の取り付け部から炉内ガスが漏出するのを防止するため、シールボックス２６内にシ−ルリング３８を設け同シールリング３８をスプリング３９でシールボックス２６の内壁に押し付けるとともに、空気供給管４０からシールボックス２６内にシール空気を導入してシールしている。
上記のボイラまたは熱交換器２４の炉内圧力は一般には数１００ｍｍＡｑであり、シールボックス２６内に導入するシール用のシール空気の圧力は、通常、炉内圧力より１００〜１５０ｍｍＡｑ高く設定してシールされている。
【０００６】
しかし、シール空気は、シールリング３８とランス管２の隙間から炉内外に漏出しており、また経年的にシールリング３８の内径が磨耗によって拡大するとシールボックス２６の内圧が低下し完全に炉内ガスの漏出を防止することはできなくなる。
ところで、石炭ガス化炉は、炉内圧力が２．０ＭＰａ以上と高圧であり、また、ガス性状もＣＯガスが主な成分で毒性の強いものであることから、大気中への漏出は絶対に許されず、従って、従来のシール構造は採用することができないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，上記したような従来のボイラや熱交換器に使用されているスートブロワにおけるシール構造の欠点を解消し、炉内の高圧力に耐えるシール構造を備えた新規な石炭ガス化炉用のスートブロワを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、石炭ガス化炉内の煤塵をランス管の先端に形成されたノズルから噴射媒体を噴射して除去するスートブロワであって、前記ランス管を回転および水平移動自在に支持するケーシングの一部に、複数個のシールリングを組み込んで構成したセグメントシールと、ガス漏出を防ぐグランドパッキンと、前記ランス管を支持する軸受とを一体に結合したシールボックスを設けた構成の石炭ガス化炉用スートブロワを提供する。
【０００９】
本発明の石炭ガス化炉用スートブロワにおいては、複数個のシールリングを組み込んで構成したセグメントシールと、ガス漏出を防ぐグランドパッキンと、前記ランス管を支持する軸受とを一体に結合して構成したシールボックスを設けているので、ランス管の表面を伝って炉内ガスがシールボックス内へ漏出しようとしても、セグメントシール内の高圧シールガスでシールボックス内への漏出を防止し、また、万一、グランドパッキンの位置まで炉内ガスが漏出したとしてもセグメントシールで圧力が低下されていて、グランドパッキンにより外部への漏出を完全に防止でき、更にシールガスの排出手段により排出され、シールボックス外への漏出が阻止される。
【００１０】
本発明による石炭ガス化炉用スートブロワでは、ランス管を回転および水平移動自在に支持するケーシングを、外気と遮断されて気密に締結された複数個のケーシングで構成するとともに、そのケーシングを石炭ガス化炉内に通じた構成にして、外気と遮断されたケーシングを組み立て易い構造にするのが好ましい。
【００１１】
また、本発明による石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、前記したシールボックスを構成するセグメントシールとしては、その１区画に組み込むシールリングの数を３個にして、製造コストを抑えつつ、シール効果を発揮させるのが、実用的に好適である。
【００１２】
また、本発明による石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、セグメントシールを構成するシールリングのリング片の分割線が互いに重ならないようにしてガス漏洩を防いだ構造にするのが好ましい。また、本発明の石炭ガス化炉用スートブロワでは、ランス管の表面をカロライズ処理して摺動による磨耗を防ぐようにするのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図１に示した実施の一形態による石炭ガス化炉用のスートブロワに基づいて具体的に説明する。
図１において、１は石炭ガス化炉、２はランス管で、ランス管２の先端に形成されたノズル３から石炭ガス化炉１内に噴射媒体４を噴射し、ガス炉内のチューブ群に付着堆積した煤塵を除去する。ランス管２は、軸まわりに回転しながら軸方向に移動可能なように支持されているが、その手段は、図４に示した従来の構造のものであってよいので図示を省略している。
【００１４】
５はセグメントシールで、シールガス供給管７からのシールガス注入位置を基準に軸方向の前後に分割して設けられている。
そして、セグメントシール５は、石炭ガス化炉１側の先端が、開放時に系内のガスを放出する開放時圧抜管９に通じ、石炭ガス化炉１と反対側は後述のケーシング１３を介してシールガス排出管８に通じている。これらのセグメントシール５は外気と遮断されてケーシング１２に収納されている。
【００１５】
６はグランドパッキンでシールガス排出管８を備えたケーシング１３内に外気と遮断されて収納されている。１０、１１はランス管２を回転および水平移動自在に支持する軸受である。そして、セグメントシール５を収納するケーシング１２とグランドパッキン６を収納するケーシング１３はフランジで気密に締結されて一体化され、シールボックスＳを構成している。また、上記ケーシング１２は、ランス管２を回転および水平移動自在に支持した他のケーシング（仮想線で示してある）と気密に締結され、石炭ガス化炉１内に通じている。
【００１６】
次に、セグメントシール５とグランドパッキン６の詳細が図２、３に示してあり、これについて説明する。まず、セグメントシール５示す図２において、１５、１６、１７はそれぞれシールリングで、いずれも円周方向に複数に分割したリング片をランス管２の周囲に当接させ、円周面をガータースプリング１８で円盤状に締結した状態で、シールケース１４で画成された複数個のシール室内に収容され、それぞれサイドスプリング１９でシールケース１４に押し付けて取り付けられている。
【００１７】
シールリング１５、１６、１７は、シールガスの下流への漏洩を少なくするため隣合うシールリングにおけるリング片の分割線が重ならないように各シ−ルリング片の分割数や形状を変え、あるいは分割位置をずらして取り付けている。また、シールリングの数は２個以上であれば機能するが、シール効果、製造コスト等から３個が望ましい。上記のセグメントシール５を構成するシールリング１５，１６、１７の材料はカーボン、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂が好ましく、使用環境によって適宜選択して使用する。
【００１８】
次に、グランドパッキン６を示す図３において、グランドパッキン６はグラフォイル２１を炭素繊維２０で挟んでシール部を構成し、さらに同シール部の両端を軸受２２で挟みパッキン押さえ２３で押し付けて気密に構成している。
上記のシールボックスＳ内で使用されている軸受１０、１１、２２にはグランドパッキンへの高度な気密性が求められることから耐磨耗性を考慮し黒鉛を含有させた焼結金属製の軸受が好ましい。
【００１９】
また、ランス管２の表面は、シールリング１５，１６、１７等との摺動による磨耗を防止するため硬化処理をする必要があるが、各種の表面処理法のうち、加工方法、耐腐食性および製造コストからカロライズ処理が最も好ましい。
【００２０】
以上説明した図１〜図３に示した石炭ガス化炉用のスートブロワでは、シールガス供給管７から石炭ガス化炉１の内圧以上の圧力でシールガス、例えば窒素ガスを、ケーシング１２、１３で構成されたシールボックスＳ内に供給すると矢印で示すように流れ、シールガス供給部より石炭ガス化炉１側は常に石炭ガス化炉１の内圧以上のシールガスが充満され、また、反対側はシールリング１５，１６、１７の隙間からシールガスがグランドパッキン６側へ流れるが、その量は僅かでありセグメントシール５内の高圧を保持できる。
【００２１】
従って、仮にランス管２の表面を伝って炉内ガスが漏出しようとしても、セグメントシール５の高圧でシールボックスＳ内への漏出を防止することができる。また、炉内ガスがグランドパッキン６の位置まで漏出したとしてもセグメントシール５で圧力は低下しており、グランドパッキン６により漏出を防止するとともに、シールガス排出管８の排出手段により排出するのでシールボックスＳ外へ漏出することはない。
以上のとおり構成したシールボックスＳを採用したスートブロワを使用することにより、高圧で稼動する石炭ガス化炉１の除媒作業を安全に行うことができる。
【００２２】
以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明がこの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に示す本特許の範囲内において種々の変更、変形を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、セグメントシール５の数や、シールリング１５，１６、１７の数は任意に選定してよいし、サイドスプリング１９を取り止めシールガス圧によるシールケース１４への押し付けとしてもよく、グランドパッキン６の構成も適宜のものであってよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上、具体的に説明したように、本発明は、石炭ガス化炉内の煤塵をランス管の先端に形成されたノズルから噴射媒体を噴射して除去するスートブロワであって、前記ランス管を回転および水平移動自在に支持するケーシングの一部に、複数個のシールリングを組み込んで構成したセグメントシールと、ガス漏出を防ぐグランドパッキンと、前記ランス管を支持する軸受とを一体に結合したシールボックスを設けた構成の石炭ガス化炉用スートブロワを提供する。
【００２４】
上記のように構成したセグメントシールと、グランドパッキンと、軸受とを一体に結合して構成したシールボックスを設けた本発明の石炭ガス化炉用スートブロワにおいては、ランス管の表面を伝って高圧な炉内ガスが漏出しようとしても、セグメントシール内の高圧シールガスでシールボックス内への漏出を防止するとともに、万一、グランドパッキンの位置まで炉内ガスが漏出したとしても、グランドパッキンにより漏出を完全に防止して、シールボックス外への漏出が阻止される。
【００２５】
本発明による石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、ケーシングを、外気と遮断されて気密に締結された複数個のケーシングで構成するとともに、そのケーシングを石炭ガス化炉内に通じた構成にしたものでは、外気と遮断されたケーシングを組み立てるのが容易である。
【００２６】
また、本発明による石炭ガス化炉用スートブロワにおいて、セグメントシールを構成するシールリングのリング片の分割線が互いに重ならないようにしたものでは、ガス漏洩を確実に防いだ構造となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による石炭ガス化炉用スートブロワにおける一体化されたシールボックスの概略構造を示す縦断面図。
【図２】  図１におけるシールボックスを構成するセグメントシールの構造を示す縦断面図。
【図３】  図１におけるシールボックスを構成するグランドパッキンの構造を示す縦断面図。
【図４】  従来の石炭ガス化炉用スートブロワの構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１    石炭ガス化炉
２    ランス管
３    ノズル
４    噴射媒体
５    セグメントシール
６    グランドパッキン
７    シールガス供給管
８    シールガス排出管
９    開放時圧抜管
１０  軸受
１１  軸受
１２  ケーシング
１３  ケーシング
１４  シ−ルケース
１５  シールリング
１６  シールリング
１７  シールリング
１８  ガータースプリング
１９  サイドスプリング
２０  炭素繊維
２１  グラフォイル
２２  軸受
２３  パッキン押さえ
２４  ボイラまたは熱交換器
２５  壁
２６  シールボックス
２７  支持枠
２８  ケーシング
２９  バルブ
３０  供給管
３１  チューブ群
３２  支持ローラ
３３  歯車箱
３４  ガイドローラ
３５  ピニオン歯車
３６  ラック
３７  モータ
３８  シールリング
３９  スプリング
４０  空気供給管
Ｓ    シールボックス
【図１】
0003917872.tif 000002
【図２】
0003917872.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003917872.tif 000005