Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7740123B2 - Boilers and boiler protection methods - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7740123B2 - Boilers and boiler protection methods - Google Patents

Boilers and boiler protection methods

Info

Publication number
JP7740123B2
JP7740123B2 JP2022078581A JP2022078581A JP7740123B2 JP 7740123 B2 JP7740123 B2 JP 7740123B2 JP 2022078581 A JP2022078581 A JP 2022078581A JP 2022078581 A JP2022078581 A JP 2022078581A JP 7740123 B2 JP7740123 B2 JP 7740123B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
transfer tube
electrode
boiler
plasma actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022078581A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023167410A (en
Inventor
晃輔 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP2022078581A priority Critical patent/JP7740123B2/en
Publication of JP2023167410A publication Critical patent/JP2023167410A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7740123B2 publication Critical patent/JP7740123B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、ボイラ及びボイラの保護方法に関する。 The present invention relates to a boiler and a method for protecting a boiler.

ごみ焼却炉における発電は、焼却炉でのごみの燃焼から得られる高温の排ガスからボイラにて熱回収を行い、所定の温度・圧力の蒸気を発生させてタービン発電機に導入することにより行われている。ごみ焼却において発生する排ガス中には、塩素、硫黄、重金属類等を含む小粒径のダストが含まれるが、これらがボイラの伝熱管に付着すると付着したダストが断熱材の役割をするので伝熱効率が低下する。 Power generation in waste incinerators is achieved by recovering heat in a boiler from the high-temperature exhaust gases obtained from burning waste in the incinerator, generating steam at a specified temperature and pressure, and introducing it into a turbine generator. The exhaust gases generated during waste incineration contain small particles of dust containing chlorine, sulfur, heavy metals, etc., and when this adheres to the boiler's heat transfer tubes, the dust acts as an insulator, reducing heat transfer efficiency.

ボイラの伝熱管に付着したダストを除去する発明として、例えば特許文献1、2に開示された発明がある。特許文献1に開示された発明は、燃料ガスと酸化剤ガスを高圧化で混合して爆発燃焼させ、伝熱管に付着したダストを爆発燃焼によって生じた圧力波によって除去する。特許文献2に開示された発明は、所定の大きさ未満の灰塊を用いて成型した灰球と、所定の大きさ以上の灰塊とをボイラの水管群に落下させることにより、水管群に付着した灰を除去する。 Examples of inventions for removing dust adhering to boiler heat transfer tubes are those disclosed in Patent Documents 1 and 2. The invention disclosed in Patent Document 1 mixes fuel gas and oxidant gas under high pressure, causing explosive combustion, and removes dust adhering to the heat transfer tubes using the pressure waves generated by the explosive combustion. The invention disclosed in Patent Document 2 removes ash adhering to the water tube banks of the boiler by dropping ash balls formed from ash lumps smaller than a specified size, and ash lumps larger than a specified size, onto the water tube banks.

特開2017-181008号公報JP 2017-181008 A 特開2019-184151号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-184151

特許文献1に開示された発明は、圧力波を発生させるために燃料ガスと酸化剤ガスを消費するためランニングコストがかかる。また、特許文献1に開示された発明は、爆発燃焼を行なうため間欠的にしか駆動することができず、強い衝撃が発生するため作業員の安全を確保する必要がある。特許文献2に開示された発明は、灰塊の選別、灰球の乾燥、灰塊や灰球の搬送の工程を要し、これらの工程に要する設備の費用と運転にコストがかかる。また、特許文献2に開示された発明では、灰球は衝突の衝撃により部品を損傷する虞がある。 The invention disclosed in Patent Document 1 requires high running costs because it consumes fuel gas and oxidant gas to generate pressure waves. Furthermore, the invention disclosed in Patent Document 1 can only be operated intermittently due to explosive combustion, and strong impacts are generated, so the safety of workers must be ensured. The invention disclosed in Patent Document 2 requires the processes of sorting ash lumps, drying ash balls, and transporting ash lumps and ash balls, which incur costs for the equipment required for these processes and for operation. Furthermore, with the invention disclosed in Patent Document 2, there is a risk that the impact of the ash balls on impact may damage parts.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダストがボイラ内に付着することを防ぎボイラを保護することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to prevent dust from adhering inside the boiler and protect the boiler.

本発明の一側面に係るボイラは、廃棄物焼却炉から流通する排ガスの放射熱を受けて蒸気を発生させる伝熱管を備えた放射室、及び、前記排ガスと伝熱管との熱交換により蒸気を過熱する対流伝熱室を備えるボイラであって、交流電圧が印加されることにより気流を発生するプラズマアクチュエータを前記伝熱管の周面に有する。 One aspect of the present invention relates to a boiler that includes a radiation chamber equipped with a heat transfer tube that generates steam by receiving radiant heat from exhaust gas circulating from a waste incinerator, and a convection heat transfer chamber that superheats the steam through heat exchange between the exhaust gas and the heat transfer tube. The boiler also includes a plasma actuator on the circumferential surface of the heat transfer tube that generates an airflow when an AC voltage is applied.

また、本発明に係るボイラにおいては、前記放射室及び前記対流伝熱室の内壁に前記プラズマアクチュエータを有するようにしてもよい。 Furthermore, in the boiler according to the present invention, the plasma actuator may be provided on the inner walls of the radiation chamber and the convection heat transfer chamber.

本発明に係るボイラの保護方法は、廃棄物焼却炉から流通する排ガスの放射熱を受けて蒸気を発生させる伝熱管を備えた放射室、及び、前記排ガスと伝熱管との熱交換により蒸気を過熱する対流伝熱室を備えるボイラにおいて、前記伝熱管の周面に設けられたプラズマアクチュエータに交流電圧を印加して前記周面に沿った気流を誘起する。 The boiler protection method of the present invention involves applying an AC voltage to a plasma actuator attached to the circumferential surface of the heat transfer tube in a boiler equipped with a radiation chamber equipped with a heat transfer tube that generates steam by receiving radiant heat from exhaust gas circulating from a waste incinerator, and a convection heat transfer chamber that superheats the steam through heat exchange between the exhaust gas and the heat transfer tube, thereby inducing an airflow along the circumferential surface.

本発明によれば、ダストがボイラ内に付着することを防ぎボイラを保護することができるという効果を奏する。 This invention has the effect of preventing dust from adhering to the inside of the boiler and protecting the boiler.

図1は、本発明の実施形態に係る焼却炉とボイラの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an incinerator and a boiler according to an embodiment of the present invention. 図2は、実施形態に係るボイラの内部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the inside of the boiler according to the embodiment. 図3は、実施形態に係るプラズマアクチュエータの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the plasma actuator according to the embodiment. 図4は、図3のA-A線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図5は、プラズマアクチュエータの配置の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the arrangement of plasma actuators. 図6は、プラズマアクチュエータの配置の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the arrangement of plasma actuators. 図7は、プラズマアクチュエータの変型例を示す図である。FIG. 7 shows a modified example of the plasma actuator. 図8は、プラズマアクチュエータの変型例を示す図である。FIG. 8 shows a modified example of the plasma actuator.

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。 Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. It should also be noted that the drawings are schematic, and the dimensional relationships between elements may differ from the actual situation.

[実施形態]
図1は、本発明の実施形態に係る焼却炉1とボイラ2の構成を示す図である。焼却炉1は、例えば廃棄物を焼却する焼却炉である。焼却炉1にはボイラ2が接続されており、焼却炉1で発生した排ガスは、ボイラ2へ流通する。ボイラ2には、排ガスの流れを屈曲させる屈曲部21と屈曲部22が設けられている。ボイラ2には、屈曲部21と屈曲部22とによって排ガスの流路の上流側から第1放射室11、第2放射室12、対流伝熱室13が形成される。なお、焼却炉1内の廃棄物を燃焼した後に排出される排ガスは、第1放射室11を下方から上方へ、第2放射室12を上方から下方へ、対流伝熱室13を下方から上方へ流れる。
[Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an incinerator 1 and a boiler 2 according to an embodiment of the present invention. The incinerator 1 is, for example, an incinerator that incinerates waste. A boiler 2 is connected to the incinerator 1, and exhaust gas generated in the incinerator 1 flows into the boiler 2. The boiler 2 is provided with bent portions 21 and 22 that bend the flow of the exhaust gas. The bent portions 21 and 22 form a first radiant chamber 11, a second radiant chamber 12, and a convective heat transfer chamber 13 in the boiler 2, from the upstream side of the exhaust gas flow path. Note that the exhaust gas discharged after burning waste in the incinerator 1 flows from bottom to top through the first radiant chamber 11, from top to bottom through the second radiant chamber 12, and from bottom to top through the convective heat transfer chamber 13.

図2は、ボイラ2の内部を示す図である。第2放射室12には、排ガスからの放射熱を受けて蒸気を発生させる伝熱管40が放射伝熱面として配置されている。対流伝熱室13には、排ガスの流路の上流側からスクリーン管32、2次過熱器34、3次過熱器36、1次過熱器38が設けられている。なお、対流伝熱室13には、必要に応じてエコノマイザを設けてもよい。 Figure 2 shows the interior of the boiler 2. In the second radiation chamber 12, heat transfer tubes 40 are arranged as radiation heat transfer surfaces, receiving radiant heat from the exhaust gas to generate steam. In the convection heat transfer chamber 13, from the upstream side of the exhaust gas flow path, a screen tube 32, a secondary superheater 34, a tertiary superheater 36, and a primary superheater 38 are provided. Note that an economizer may also be provided in the convection heat transfer chamber 13, if necessary.

2次過熱器34、3次過熱器36、1次過熱器38は、それぞれ、水平方向に配列した複数の伝熱管40を上下方向に多段に設けた伝熱管群を備えている。この伝熱管群は、対流伝熱面を構成しており、第2放射室12の伝熱管40で発生した蒸気を排ガスとの熱交換により更に過熱するようにされている。スクリーン管32には伝熱管40が設けられている。スクリーン管32は、対流伝熱室13に導入される排ガスを冷却し、排ガスに含まれるダスト成分を固体化してダストとして排ガスから分離する。対流伝熱室13には、図示省略したエコノマイザが接続されており、1次過熱器38を通過した排ガスはエコノマイザへ流通する。 The secondary superheater 34, tertiary superheater 36, and primary superheater 38 each include a heat transfer tube group consisting of multiple heat transfer tubes 40 arranged horizontally in multiple vertical stages. This heat transfer tube group forms a convection heat transfer surface and further superheats the steam generated in the heat transfer tubes 40 in the second radiation chamber 12 through heat exchange with the exhaust gas. The heat transfer tubes 40 are provided on the screen tube 32. The screen tube 32 cools the exhaust gas introduced into the convection heat transfer chamber 13 and solidifies the dust components contained in the exhaust gas, separating them as dust from the exhaust gas. An economizer (not shown) is connected to the convection heat transfer chamber 13, and the exhaust gas that passes through the primary superheater 38 flows through the economizer.

本発明の実施形態においては、スクリーン管32、2次過熱器34、3次過熱器36及び1次過熱器38の伝熱管40の外周面にプラズマアクチュエータ100が設けられている。プラズマアクチュエータ100は、誘電体バリア放電を用いて雰囲気気体の流れを誘起し、雰囲気気体の流れを制御するデバイスである。 In an embodiment of the present invention, a plasma actuator 100 is provided on the outer circumferential surface of the heat transfer tubes 40 of the screen tube 32, secondary superheater 34, tertiary superheater 36, and primary superheater 38. The plasma actuator 100 is a device that uses a dielectric barrier discharge to induce and control the flow of ambient gas.

図3は、プラズマアクチュエータの斜視図であり、図4は、図3のA-A線断面図である。プラズマアクチュエータ100は、第1電極101、第2電極102、誘電体層103、及び絶縁層104を有する。誘電体層103は、例えば誘電体セラミックで矩形に形成されている。第1電極101及び第2電極102は、例えばチタンを白金でコーティングしたチタン電極であり、矩形に形成されている。第1電極101は、誘電体層103の表面に配置されており、第2電極102は、上下方向にみて第1電極101と重ならないように誘電体層103の裏面に配置されている。第1電極101は交流電圧を出力する交流電源200に接続されている。第2電極102は、交流電源200とグランドGNDに接続されている。絶縁層104は、絶縁体で形成されており、誘電体層103の裏面と第2電極102を覆っている。 Figure 3 is a perspective view of the plasma actuator, and Figure 4 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 3. The plasma actuator 100 has a first electrode 101, a second electrode 102, a dielectric layer 103, and an insulating layer 104. The dielectric layer 103 is formed, for example, from a dielectric ceramic and has a rectangular shape. The first electrode 101 and the second electrode 102 are formed, for example, from titanium electrodes made by coating titanium with platinum and have a rectangular shape. The first electrode 101 is disposed on the surface of the dielectric layer 103, and the second electrode 102 is disposed on the back surface of the dielectric layer 103 so as not to overlap the first electrode 101 when viewed from above. The first electrode 101 is connected to an AC power supply 200 that outputs an AC voltage. The second electrode 102 is connected to the AC power supply 200 and ground GND. The insulating layer 104 is formed from an insulator and covers the back surface of the dielectric layer 103 and the second electrode 102.

交流電圧が交流電源200から第1電極101と第2電極102へ印加されると、第1電極101と誘電体層103とに挟まれた部分で放電が生じ、図4に示す矢印の方向へ気体の流れが誘起される。交流電源200から第1電極101及び第2電極102に印加される電圧は数kV、数kHzである。 When an AC voltage is applied from the AC power supply 200 to the first electrode 101 and the second electrode 102, a discharge occurs in the area between the first electrode 101 and the dielectric layer 103, inducing a gas flow in the direction of the arrow shown in Figure 4. The voltage applied from the AC power supply 200 to the first electrode 101 and the second electrode 102 is several kV and several kHz.

図5は、プラズマアクチュエータ100の配置の一例を示す図である。図5においては、伝熱管40の断面を図示している。プラズマアクチュエータ100は、例えば図5に示すように伝熱管40の外周面の下端側で絶縁層104が伝熱管40の外周面に接するように配置される。 Figure 5 shows an example of the arrangement of the plasma actuator 100. Figure 5 shows a cross section of a heat transfer tube 40. The plasma actuator 100 is arranged, for example, as shown in Figure 5, so that the insulating layer 104 contacts the outer surface of the heat transfer tube 40 at the lower end of the outer surface of the heat transfer tube 40.

図5に示す左側のプラズマアクチュエータ100は、伝熱管40の周面に沿って右側のプラズマアクチュエータ100と反対方向へ気流の流れが生じるように配置され、図5に示す右側のプラズマアクチュエータ100は、伝熱管40の周面に沿って左側のプラズマアクチュエータ100と反対方向へ気流の流れが生じるように配置されている。対流伝熱室13においては、排ガスは下方から上方へ流れるため、排ガスは伝熱管40の下方から図5に示す太い矢印の方向に流れている。伝熱管40に至った排ガスは、プラズマアクチュエータ100によって生じる気流により、伝熱管40の周面に沿って図5に示す細い矢印の方向に流れる。 The plasma actuator 100 on the left side shown in Figure 5 is positioned so that an airflow occurs along the circumferential surface of the heat transfer tube 40 in the opposite direction to the plasma actuator 100 on the right side, and the plasma actuator 100 on the right side shown in Figure 5 is positioned so that an airflow occurs along the circumferential surface of the heat transfer tube 40 in the opposite direction to the plasma actuator 100 on the left side. In the convection heat transfer chamber 13, exhaust gas flows from below to above, so the exhaust gas flows from below the heat transfer tube 40 in the direction of the thick arrow shown in Figure 5. The exhaust gas that reaches the heat transfer tube 40 flows along the circumferential surface of the heat transfer tube 40 in the direction of the thin arrow shown in Figure 5 due to the airflow generated by the plasma actuator 100.

ここで排ガスに含まれるダストもプラズマアクチュエータ100が発生する気流に沿って流れるため、排ガスに含まれるダストが伝熱管40に付着するのを抑えることができる。また、ダストが伝熱管40に付着するのを抑えることができるため、ダストにより伝熱管40が腐食するのを抑えることができる。また、ダストが伝熱管40に付着するのを抑えることができるため、伝熱効率が低下するのを抑えることができる。また、伝熱管40の表面にプラズマアクチュエータ100を設置する構成のため、既存のボイラに対しても伝熱管40からダストを除去した後に後付けでプラズマアクチュエータ100を容易に設置することができる。また、プラズマアクチュエータ100は、機械的に可動する構成がなく部品点数も少ないため、導入のコストを抑え、メンテナンスを容易に行うことができる。また、プラズマアクチュエータ100は、電力の供給のみで伝熱管40へのダストの付着を抑制できるため、ランニングコストを抑えることができる。 Here, dust contained in the exhaust gas also flows along the airflow generated by the plasma actuator 100, preventing the dust contained in the exhaust gas from adhering to the heat transfer tube 40. Furthermore, preventing dust from adhering to the heat transfer tube 40 prevents corrosion of the heat transfer tube 40 due to dust. Furthermore, preventing dust from adhering to the heat transfer tube 40 prevents a decrease in heat transfer efficiency. Furthermore, because the plasma actuator 100 is installed on the surface of the heat transfer tube 40, the plasma actuator 100 can be easily retrofitted to existing boilers after removing dust from the heat transfer tube 40. Furthermore, because the plasma actuator 100 has no mechanically moving components and a small number of parts, introduction costs are kept low and maintenance is easy. Furthermore, because the plasma actuator 100 can prevent dust from adhering to the heat transfer tube 40 by simply supplying power, running costs are kept low.

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。上述した各実施形態及び各変形例の構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
[Modification]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented in various other forms. For example, the above-described embodiments may be modified as follows to implement the present invention. The above-described embodiments and the following modifications may be combined with each other. The present invention also includes configurations in which the components of the above-described embodiments and modifications are appropriately combined. Furthermore, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications are possible.

上述した実施形態においては、伝熱管40の下端側に2つのプラズマアクチュエータ100が配置されているが、伝熱管40に配置されるプラズマアクチュエータ100は、2つに限定されるものではない。例えば図6に示すように、伝熱管40の周面で上端と下端の間及び上端側にもプラズマアクチュエータ100を配置してもよい。 In the embodiment described above, two plasma actuators 100 are arranged on the lower end side of the heat transfer tube 40, but the number of plasma actuators 100 arranged on the heat transfer tube 40 is not limited to two. For example, as shown in FIG. 6, plasma actuators 100 may be arranged on the circumferential surface of the heat transfer tube 40 between the upper and lower ends and also on the upper end side.

上述した実施形態においては、プラズマアクチュエータ100は、1つの第1電極101と1つの第2電極102とを備える構成であるが、第1電極101と第2電極102の数は1つに限定されるものではない。図7は、変形例に係るプラズマアクチュエータ100Aの断面図である。プラズマアクチュエータ100Aにおいては、誘電体層103の上面に第1電極101と第2電極102が所定の間隔で配置されている。また、プラズマアクチュエータ100Aにおいては、誘電体層103の裏面に第1電極101と第2電極102が所定の間隔で配置されている。なお、誘電体層103の裏面に配置されている第2電極102は、上下方向にみて表面の第1電極101及び第2電極102と重ならないように位置している。また、誘電体層103の裏面に配置されている第1電極101は、上下方向にみて表面の第2電極102と重ならないように配置されている。2つの第1電極101は、交流電源200に接続されている。また、2つの第2電極102は、交流電源200とグランドGNDに接続されている。 In the above-described embodiment, the plasma actuator 100 is configured to include one first electrode 101 and one second electrode 102. However, the number of first electrodes 101 and second electrodes 102 is not limited to one. FIG. 7 is a cross-sectional view of a plasma actuator 100A according to a modified example. In the plasma actuator 100A, the first electrode 101 and the second electrode 102 are arranged at a predetermined distance on the upper surface of the dielectric layer 103. In the plasma actuator 100A, the first electrode 101 and the second electrode 102 are arranged at a predetermined distance on the back surface of the dielectric layer 103. The second electrode 102 arranged on the back surface of the dielectric layer 103 is positioned so as not to overlap the first electrode 101 and the second electrode 102 on the front surface in a vertical direction. The first electrode 101 arranged on the back surface of the dielectric layer 103 is positioned so as not to overlap the second electrode 102 on the front surface in a vertical direction. The two first electrodes 101 are connected to an AC power source 200. In addition, the two second electrodes 102 are connected to the AC power supply 200 and ground GND.

プラズマアクチュエータ100Aによれば、交流電源200から交流電圧が第1電極101と第2電極102へ印加されると、表面の第1電極101と裏面の第2電極102及び表面の第2電極102と裏面の第1電極101によって、図7に示す矢印の方向へ気体の流れが誘起される。プラズマアクチュエータ100Aを伝熱管40へ配置することにより、伝熱管40の周囲に気流の流れを発生させ、ダストが伝熱管40に付着するのを防ぐことができる。なお、プラズマアクチュエータ100Aに印加する交流電圧は、直流成分を重畳したものであってもよい。また、プラズマアクチュエータ100Aに印加する電圧は、パルス電圧であってもよい。 When the plasma actuator 100A applies an AC voltage from the AC power supply 200 to the first electrode 101 and the second electrode 102, a gas flow is induced in the direction of the arrow shown in FIG. 7 by the first electrode 101 on the front surface and the second electrode 102 on the back surface, and by the second electrode 102 on the front surface and the first electrode 101 on the back surface. By placing the plasma actuator 100A on the heat transfer tube 40, an air flow is generated around the heat transfer tube 40, preventing dust from adhering to the heat transfer tube 40. The AC voltage applied to the plasma actuator 100A may have a DC component superimposed thereon. The voltage applied to the plasma actuator 100A may also be a pulse voltage.

図8は、変形例に係るプラズマアクチュエータ100Bの断面図である。プラズマアクチュエータ100Bにおいては、誘電体層103の上面に第1電極101と第3電極105が所定の間隔で配置されている。また、プラズマアクチュエータ100Bにおいては、誘電体層103の裏面に第2電極102が配置されている。第3電極105は、例えばチタンを白金でコーティングしたチタン電極であり、矩形に形成されている。プラズマアクチュエータ100Bの第1電極101は、交流電源200に接続されている。プラズマアクチュエータ100Bの第2電極102は、交流電源200とグランドGNDに接続されている。第3電極105は、直流電圧を印加する直流電源201の正極に接続されている。直流電源201の負極はグランドGNDに接続されている。プラズマアクチュエータ100Bによれば、交流電源200から交流電圧が第1電極101と第2電極102へ印加され、直流電圧が第3電極105に印加されると、図8に示す矢印の方向へ気体の流れが誘起される。プラズマアクチュエータ100Bを伝熱管40へ配置することにより、伝熱管40の周囲に気流の流れを発生させ、ダストが伝熱管40に付着するのを防ぐことができる。 Figure 8 is a cross-sectional view of a modified plasma actuator 100B. In plasma actuator 100B, a first electrode 101 and a third electrode 105 are arranged at a predetermined distance on the upper surface of dielectric layer 103. In plasma actuator 100B, a second electrode 102 is arranged on the back surface of dielectric layer 103. Third electrode 105 is a titanium electrode, for example, titanium coated with platinum, and is formed in a rectangular shape. The first electrode 101 of plasma actuator 100B is connected to AC power supply 200. The second electrode 102 of plasma actuator 100B is connected to AC power supply 200 and ground GND. The third electrode 105 is connected to the positive electrode of DC power supply 201, which applies a DC voltage. The negative electrode of DC power supply 201 is connected to ground GND. With plasma actuator 100B, when AC voltage is applied from AC power supply 200 to first electrode 101 and second electrode 102 and DC voltage is applied to third electrode 105, a gas flow is induced in the direction of the arrow shown in Figure 8. By placing plasma actuator 100B on heat transfer tube 40, an air flow is generated around heat transfer tube 40, preventing dust from adhering to heat transfer tube 40.

プラズマアクチュエータ100、プラズマアクチュエータ100A、又はプラズマアクチュエータ100Bが配置される位置は、伝熱管40に限定されるものではない。図2に示す第1放射室11の内壁11a、第2放射室12の内壁12a、対流伝熱室13の内壁13a、及び第2放射室12に配置された伝熱管40にもプラズマアクチュエータ100、プラズマアクチュエータ100A、又はプラズマアクチュエータ100Bを配置してもよい。 The location where plasma actuator 100, plasma actuator 100A, or plasma actuator 100B is arranged is not limited to the heat transfer tube 40. Plasma actuator 100, plasma actuator 100A, or plasma actuator 100B may also be arranged on the inner wall 11a of the first radiation chamber 11, the inner wall 12a of the second radiation chamber 12, the inner wall 13a of the convection heat transfer chamber 13, and the heat transfer tube 40 arranged in the second radiation chamber 12, as shown in FIG. 2.

1 焼却炉
2 ボイラ
11 第1放射室
11a 内壁
12 第2放射室
12a 内壁
13 対流伝熱室
13a 内壁
21、22 屈曲部
32 スクリーン管
34 2次過熱器
36 3次過熱器
38 1次過熱器
40 伝熱管
100、100A、100B プラズマアクチュエータ
101 第1電極
102 第2電極
103 誘電体層
104 絶縁層
105 第3電極
200 交流電源
201 直流電源
REFERENCE SIGNS LIST 1 incinerator 2 boiler 11 first radiation chamber 11a inner wall 12 second radiation chamber 12a inner wall 13 convection heat transfer chamber 13a inner wall 21, 22 bent portion 32 screen tube 34 secondary superheater 36 tertiary superheater 38 primary superheater 40 heat transfer tube 100, 100A, 100B plasma actuator 101 first electrode 102 second electrode 103 dielectric layer 104 insulating layer 105 third electrode 200 AC power supply 201 DC power supply

Claims (3)

廃棄物焼却炉から流通する排ガスの放射熱を受けて蒸気を発生させる伝熱管を備えた放射室、及び、前記排ガスと伝熱管との熱交換により蒸気を過熱する対流伝熱室を備えるボイラであって、
交流電圧が印加されることにより前記伝熱管の周面に沿った気流を発生するプラズマアクチュエータを前記伝熱管の周面に有する
ボイラ。
A boiler comprising: a radiation chamber equipped with a heat transfer tube that generates steam by receiving radiant heat from exhaust gas flowing from a waste incinerator; and a convection heat transfer chamber that superheats the steam by heat exchange between the exhaust gas and the heat transfer tube,
A boiler comprising a plasma actuator disposed on a circumferential surface of the heat transfer tube, the plasma actuator generating an airflow along the circumferential surface of the heat transfer tube when an AC voltage is applied thereto.
前記放射室及び前記対流伝熱室の内壁に前記プラズマアクチュエータを有する
請求項1に記載のボイラ。
The boiler according to claim 1 , wherein the plasma actuators are provided on the inner walls of the radiation chamber and the convection heat transfer chamber.
廃棄物焼却炉から流通する排ガスの放射熱を受けて蒸気を発生させる伝熱管を備えた放射室、及び、前記排ガスと伝熱管との熱交換により蒸気を過熱する対流伝熱室を備えるボイラにおいて、
前記伝熱管の周面に設けられたプラズマアクチュエータに交流電圧を印加して前記周面に沿った気流を誘起する
ボイラの保護方法。
A boiler having a radiation chamber equipped with a heat transfer tube that generates steam by receiving radiant heat from exhaust gas flowing from a waste incinerator, and a convection heat transfer chamber that superheats the steam by heat exchange between the exhaust gas and the heat transfer tube,
A boiler protection method comprising applying an AC voltage to a plasma actuator provided on a circumferential surface of the heat transfer tube to induce an airflow along the circumferential surface.
JP2022078581A 2022-05-12 2022-05-12 Boilers and boiler protection methods Active JP7740123B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022078581A JP7740123B2 (en) 2022-05-12 2022-05-12 Boilers and boiler protection methods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022078581A JP7740123B2 (en) 2022-05-12 2022-05-12 Boilers and boiler protection methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023167410A JP2023167410A (en) 2023-11-24
JP7740123B2 true JP7740123B2 (en) 2025-09-17

Family

ID=88838019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022078581A Active JP7740123B2 (en) 2022-05-12 2022-05-12 Boilers and boiler protection methods

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7740123B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019145265A (en) 2018-02-19 2019-08-29 株式会社東芝 Plasma actuator and surface purification device
JP2021148321A (en) 2020-03-16 2021-09-27 Jfeエンジニアリング株式会社 Dust removing device of boiler heat exchange facility and boiler heat exchange facility

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5661704U (en) * 1979-10-15 1981-05-25
JPS60149816A (en) * 1984-01-17 1985-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Controller of soot blower

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019145265A (en) 2018-02-19 2019-08-29 株式会社東芝 Plasma actuator and surface purification device
JP2021148321A (en) 2020-03-16 2021-09-27 Jfeエンジニアリング株式会社 Dust removing device of boiler heat exchange facility and boiler heat exchange facility

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023167410A (en) 2023-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6693239B2 (en) Boiler dust removing device and dust removing method
US20140261248A1 (en) Steam generator for producing superheated steam in a waste incineration plant
JP2017181007A (en) Boiler blockage suppression device and blockage suppression method
JP7740123B2 (en) Boilers and boiler protection methods
JP2017020773A (en) Boiler dust removing device and dust removing method
JP6309709B2 (en) BOILER WITH CORROSION CONTROL DEVICE AND BOILER CORROSION CONTROL METHOD
CN108779913B (en) Mechanical grate type garbage incinerator provided with waste heat recovery boiler
WO2014192313A1 (en) Corrosion inhibitor for boilers, boiler and method for inhibiting corrosion of boiler
JP2019105394A (en) Method for suppressing blockage and corrosion in waste incinerator boiler
JP2009510383A (en) Steam generating boiler from flue gas under optimum conditions
CN111351066A (en) Sealing structure for boiler, and method for operating boiler
JP5144447B2 (en) Boiler equipment
JP2016041939A (en) Waste power generation system
JP3950999B2 (en) Waste heat recovery method and waste heat recovery device for swirl type combustion / melting furnace
JP2019158167A (en) Corrosion prevention metho on radiant heat transfer surface of boiler, and boiler
JP2019045104A (en) Waste incinerator boiler
JP6326593B2 (en) Burner device, boiler using the same, and combustion method of burner device
JP2023163282A (en) Boiler and boiler corrosion suppression method
JP2019158166A (en) Corrosion prevention metho on radiant heat transfer surface of boiler, and boiler
JP2025015873A (en) Seal structure of boiler, and repair method for seal structure of boiler
KR101598047B1 (en) A tail end boiler with self-lining type header
JP7103747B2 (en) Heat exchanger, waste heat collection dust system, and coal-fired boiler system
JP6927705B2 (en) Methods and equipment for producing superheated steam by the heat generated in the boiler of the incinerator
JP2008209030A (en) Sealing device and boiler including it
JPS5827212Y2 (en) boiler equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240822

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250625

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250805

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250818

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7740123

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150