JPS5851200B2 - 燃焼ガス接触面の洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼ガス接触面部以外の部分に害を及ぼすこと
なく燃焼ガス接触面部のみを迅速に洗浄する方法に関す
る。

一般に、重油、原油および石油プラント等の残渣油を燃
焼させるボイラ炉内各部には、これらの燃料灰を主成分
とする付着物（以下、単に付着物と記す）が堆積し、次
に示すような諸種の障害を誘発することが知られている
。

（１） 付着物はボイラ炉内の伝熱面外表面に多量に
付着し、熱伝達を阻害する。

（２）この結果、排ガス温度が上昇し、ガス流路内の機
器類に悪影響を及ぼす。

（３）付着物は一般に金属に対する腐食性が強く、伝熱
面を腐蝕する。

（４）付着物の堆積量が多くなると、排ガス流路を狭め
、燃焼そのものが困難となり、ボイラの正常運転が阻害
される。

一方、本発明者等は、重油燃焼ボイラ炉内の付着物の性
状を調べたところ、次表に示すような結果を得た。

上表から明らかなように、同一ボイラでも付着する場所
により、化学成分はもとより、硬さ、伝熱管に対する密
着性等の物理的性質が異なり、般に、伝熱管温度の高い
所ではバナジウムが多くて硬いが、低い所ではバナジウ
ムが少なく水溶性成分のｐＨが低い傾向がある。

すなわち、料燃中に含まれる硫黄分が、 Ｓ＋０２→５Ｏ２ Ｓ ＋’／２０２→５Ｏ３ ＳＯ＋ＨＯ４Ｈ２ＳＯ４ ２ のように反応して一部が硫酸となり、硫酸は低温である
ほど凝縮し易いため、伝熱管温度の低い所はどｐＨが低
くなるわけである。

従来は、上記のように障害に対処するために、停缶時に
、高温部管の付着物はハンマーやサンドブラスト等によ
って除去しているが、多数の人力を要するばかりか騒音
や粉塵が大きく作業環境を著しく悪化し、しかも後者の
場合使用済みサンドを廃棄物として除去する際の問題が
残り、また低温部管の付着物は軟質であり、かつ伝熱面
積が大きくその構造上人力の届く範囲が限定されるため
、高温部管のような方法で除去することはできない。

そのため低温部管の付着物は水洗によって除去する方法
が考えられるが、水洗済み水はｐＨが低く、また構造上
水洗が十分に行なわれない個所があるため、水洗済み水
が滞溜し、二次障害としての酸腐食が進行する等の重大
な事故発生の恐れがある。

これに対処するため、アルカリ性の水を水洗水として用
いることも考えられるが、人体に有害なアルカリの使用
と共に水洗の個所によっては酸の中和不十分に起因する
腐食発生や点火昇温時の残留アルカリ塩の影響等があり
、完全な対策ではない。

そこで本発明者等は、′上表に示す付着物の性状を検討
した結果、水溶性成分が比較曲事いため水洗水を工夫す
れば酸腐食を防止しながら除去することが可能であると
いう知見を得、先に水洗を必要としない部分を非透水性
シートで覆い酸腐食抑制剤を添加した水洗水を用いて腐
食を防止しながら付着物を除去する方法を提案し←特願
昭５２−３１５５８号〔特開昭５３−１３４１０２号〕
参照）、実作業に応用しつつあるが、該作業を通じて、
被水洗対象物以外への完全な防水処置が極めて重要であ
ることに気付いた。

すなわち、重油燃焼ボイラや鋼材を加熱する燃焼炉の構
造材には一般に鋼材を使用しているが、強度の不必要な
部分（すなわち燃焼ガス接触面部以外の部分）の構造材
には耐火レンガ類を使用しており、上記先行方法により
炉内を洗浄した場合、鋼材に対しては防腐食効果がある
が、耐火レンガに対しては、該耐火レンガが多孔質であ
るため水洗水が該耐火レンガ内に多量に浸透してしまい
、水洗終了後点火されて温度が上昇して来ると、この浸
透した水洗水が蒸発し、昇温か極めて緩慢であれば問題
ないが、通常の運転では該水洗水の蒸気化が急激であり
、大きな体積膨張が起こり、耐火レンガの破壊が生じる
。

従って、耐火レンガ部（すなわち燃焼ガス接触面部以外
の部分）には水洗水がかからないようにすることが必要
であり、このために上記先行方法では、非透水性シート
を用いて防水対策を施こしているが、構造が複雑な部分
での完全な防水は困難であった。

本発明は以上の諸点に鑑みてなされたもので、燃料灰を
主成分とする付着物が付着した燃焼ガス接触面部へ水を
供給して前記付着物を溶解除去する燃焼ガス接触面の洗
浄方法において、前記燃焼ガス接触面部以外の部分に合
成樹脂からなるエマルジョン状の防水剤を塗布して皮膜
を形成させた後、水を供給することを特徴とする燃焼ガ
ス接触面の洗浄方法を要旨とするものである。

本発明方法における防水剤は、塩化ビニルモノマ、アク
リルモノマ、酢酸ビニルモノマ、スチレンモノマ、スチ
レン−ブタジェンモノマー等の重合性モノマを乳化剤に
より水に溶かしてエマルジョン化したもの、あるいはア
ルキッド樹脂等のポリマを親水化して乳化剤によりエマ
ルジョン化したもの、その外一旦乾燥すると水不溶性の
皮膜を形成する各種の合成樹脂をエマルジョン化したも
の等であり、上記乳化剤としてはマレイン化ポリブタジ
ェン等のアニオン活性剤等が使用できる。

上記防水剤は、燃焼ガス接触面部以外の部分に塗布され
るが、 （１）スプレー、ハケ塗り、その外いかなる方法にても
塗布可能であり、 （２）塗布施工時、水にて希釈可能であり、火災や衛生
上の危険がなく、 （３）人力の届かないような複雑な構造部に対しても充
分に塗布可能であり、 （４）乾燥後は非透水性の皮膜を形成し、塗布作業能率
が極めて良いばかりか、防水効果が極めて良好である。

また、上記防水剤はＣ，Ｈ，０等の有機化合物から構成
されるため、水洗終了後皮膜を除去せずに運転を再１開
しても該皮膜は燃焼してしまい、運転再開後における防
水処理部の悪影響は全くない。

以下、添付図面を用いて本発明方法の要領とその作用お
よび効果を説明する。

第１図は、本発明方法をボイラの節炭器に適用する場合
の例を示すものである。

図において、被水洗対象物である節炭器１と前後・左右
側壁部等との間隔は５０ｍｍ程度と狭く、運転後は付着
物によりこの間隔は一層狭められ、更に該節炭器１と側
壁との間には種々の連結管２やサイズミックスタイ３が
設けられているため、節炭器１以外の部分をビニルシー
ト等の非透水性のシートで完全に覆うことは不可能であ
り、かつ水洗済みの水が滞留し易すくなっている。

そこで、上記防水剤を水にて適当な粘度に薄め、節炭器
１上部の各側壁部よりスプレーやハケ等を用いて下部へ
流下させる。

次いで、防水剤が目的とする塗布部分を十分塗布してい
ることを炉内照明や懐中電溶により確認した後、放置し
て乾燥させる。

乾燥後、形成された皮膜４を亀裂等のないことを確認し
た上で、万全を期するためビニルシート等の非透水性シ
ート５を用いて先行方法の防水対策を施こすこともでき
る。

しかる後、節炭器１の上部および下部に設置された可動
式のノズル６により水洗水をスプレーする。

該ノズル６はフレキシブルな給水管Ｔにより流量計８、
バルブ９、給水ポンプ１０を介して給水ライン１１に接
続されている。

また節炭器１の下部には、ホッパートラストビーム１２
等ヲ利用した足場１３が設置され、この上にビニルシー
ト等にて水洗水の受槽１９が設けられ、該受槽１９の底
部に排水ポンプ（スラリポンプ）１４が取付けられてい
る。

上記の可動式ノズル６よりスプレーされた水洗水は、節
炭器１の付着物を溶解・剥離して上記の受槽１９に落下
するが、節炭器１以外の部分には皮膜４と非透水性シー
ト５により完全防水が施こされているため全く接触する
ことはない。

該受槽１９に溜った水洗済み水は、上記の排水ポンプ１
４により排出され、配管１５により流量計１７、ｐＨ計
１８を経て流量とｐＨがチックされつつ炉外の中和槽１
６へ送られる。

この流量とｐＨのチックにより水洗状況を判断し、該状
況に応じて水洗水量を増減する。

以上説明したように本発明方法によれば、構造が複雑で
人力が届ないような個所においても、燃焼ガス接触面部
以外の部分の防水対策が容易かつ完全であるため、該部
分に害を及びすことなく燃焼ガス接触面部のみを迅速に
洗浄することができる。

本発明方法はボイラに限らず、加熱炉、ゴミ焼却炉、ガ
スタービン等にも適用することができる。

次に、実施例および参考例を挙げて本発明方法の効果を
更に具体的に説明する。

実施例 防水剤としてアクリル酸エステル共重合体を水に懸濁し
た合成ラテックスを用い、第１図に示す要領にて塗布し
、ｉｏ時間放置して乾燥させた。

なお、第２図に示す５ＴＢＡ２４スキマ試験片（ｌ二１
０ａｍ、ｍ＝２０１８．１−１：３ Ｑ朋、０＝（（ス
キマ）＝２朋、Ｐ＝７朋）（１）と５ＴＢＡ２４平板試
験片（５Ｘ２０ Ｘ３ ｏｍｍ）（２）とを用い、（１
）については上記と同じ防水剤を塗布・乾燥させたもの
を節炭器１の真下（水洗水の落下する位置）と受槽１９
とへ、（２）については一方に上記と同じ防水剤を塗布
・乾燥し他方は防水剤を塗布せずに両者を受槽１９へ、
それぞれ取付けた。

しかる後、第１図に示す要領で水洗を行なった。

水洗終了後、運転を再開したところ、節炭器１出ロ排ガ
ス温度は水洗直前に比奴して約７０℃低下しており、こ
れにより節炭器１に付着していた付着物が完全に除去さ
れ、節炭器１での熱回収が効率良く行なわれていること
が判明した。

また、上記試験片（１）については、水洗開始後約４０
時間経過した後に取り出し、皮膜を除去してスキマ部の
濡れ状態を観察したが水分は全く認められず、試験片（
２）については１時間毎に取り出してその腐食減量を調
べたところ、防水剤を塗布したものは０．００５〜０．
００８■／ｃＩｆｌ−ｈで、塗布しなかったものは０．
１〜０．１５７’Ｑ〆ボ・ｈであった。

参考例 防水剤として （１）塩化ビニルモノマと乳化剤（マレイン化ポリブタ
ジェン）を水に溶かしてエマルジョン化シたもの （２）アクリルモノマと（１）と同じ乳化剤を水に溶か
してエマルジョン化したもの （３）アルキッド樹脂を親水化して（１）と同じ乳化剤
によりエマルジョン化したもの を用い、市販の耐火レンガに塗布し、２日後、この耐火
レンガを水中に１時間浸漬してその含水量を求めたとこ
ろ、下表結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法をボイラに適用する場合の一例を示
す説明図、第２図は実施例で用いた５ＴＢＡ２４スキマ
試験片を示す斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料灰を主成分とする付着物が付着した燃焼ガス接
   触面部へ水を供給して前記付着物を溶解除去する燃焼ガ
   ス接触面の洗浄方法において、前記燃焼ガス接触面部以
   外の部分に合成樹脂からなるエマルジョン状の防水剤を
   塗布して皮膜を形成させた後、水を供給することを特徴
   とする燃焼ガス接触面の洗浄方法。