WO2001053754A1

WO2001053754A1 - Appareil de ramonage acoustique et méthode d'exploitation

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Publication number: WO2001053754A1
Application number: PCT/JP2001/000135
Authority: WO
Inventors: Teruaki Matsumoto; Ryousuke Yamaguchi; Yasuo Nishihara
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2002-07-14
Also published as: AU2551101A; EP1162406A1; TW472127B; EP1162406B1; US6964709B2; US20020070073A1; JP4702761B2; DE60139364D1; EP1162406A4

Description

. 明細書 · 音波式スートブロアとその運用方法 . 技術分野 ' .

本発明は、圧縮性ガスを音波発振の駆動源とする音波式スートブ ΰァとその運用方法に係り、ボイラ、燃焼炉、焼却炉、独立過熱器、独立節炭器、各種熱交換器あるいは各種プラント又は各種産業機器などのスートブロア対象装置に設置される管体等の部材に付着、堆積じた灰などの粉塵類を部材のまわりのガス体を音波により振動させることで除去する清掃用の音波式ス一トブロアとその運用方法等に関する。

また本発明の音波式ス一！ブロアは前記スートブロア対象装置の部材に灰などの粉塵類が付着しょうとするのを抑制する機能もある。背景技術

前記スートブロア対象装置として石炭焚ボイラ火炉を例に以下説明する。石炭焚ボイラ火炉の燃焼ガス中には多くの灰が含まれているため、ボイラ火炉内部に配置される部材の表面に灰が付着し易く、特にボイラ火炉内部に配置される伝熱管の外表面に灰が付着し、さらに付着した灰が層を成して堆積する。図 1 0はボイラ火炉 1内部の概略構成を示す図である。図 1 0に示されているように、ボイラ火炉 1内の天井部には吊り下げ型伝熱管群 3が設置され、後部伝熱部には横置型伝熱管群 4が配置されている。吊り下げ型伝熱管群 3と横置型伝熱管群 4は、それそれ多数本の伝熱管で構成されており、これら伝熱管群 3、 4の表面は燃焼灰を含む高温燃焼ガスに接している。

従って、これら伝熱管群 3、 4を構成する伝熱管の表面には燃焼灰が付着、堆積（以下「付着、堆積」を単に「付着」という）る。燃焼灰が前記伝熱管の表面に過度に付着すると、高温燃焼ガスから伝熱管群 3、 4内を流れる水/ 蒸気流体への伝熱が阻害されてボイラ装置の性能が低下する。また、前記伝熱管の灰付着量が多くなればなるほど、ボイラ火炉 1から排出する燃焼排ガス温度が上昇する。 '

そのため、通常ボイラ火炉 1内に設置されているス一トブロア（蒸気噴射式のスートブロアが多く採用されてい.る）を定期的に運転して、前記伝熱管の表面に付着し'ている燃焼灰を吹き飛ばして伝熱性能の低下を防止している。

近年、図 1 0に示す音波を利用した音波式ス一トブロア 6がボイラ装置へ適用されるようになった。音波式スートプロ,ァ 6は、ボイラ火炉 1の伝熱管群 3、 4の設置部位の火炉壁に複数個設置されている。

音波式'スートブロア 6は、ボイラ火炉 1の火炉壁で囲まれた空間内に高音圧の音波を発振して燃焼ガスなどを振動させて伝熱管群 3、. 4の各伝熱管の表面に付着した燃焼灰に微少な変位を与え、最終的に伝熱管の表面から燃焼灰を落下させるも'のである。また前記音波発振の過程において、燃焼灰が伝熱管の表面へ付着することを抑制する効果もある。

音波式スートブロア 6は高圧空気などを使用して音波を発振させる振動板を内蔵した音波発振器と、該音波発振器で発振された音波を特定の周波数で共振 ·増幅させる共鳴筒とホーンとからなる。音波式スートブロア 6は、ボイラ火炉 1内に前記増幅された音波を発振させて、その音波によってボイラ火炉 1 内に気柱振動を励^させることで定在波を形成させ、該定在波により火炉 1内の音圧を高める現象を利用して伝熱管表面に付着した燃焼灰の除去及び伝熱管への灰の付着を抑制するものである。

ボイラ火炉 1内は、ボイラの運用負荷により燃焼ガス温度が変化するために、炉内の気柱共振周波数が変化する。音波式スートブ 13ァ 6を用いて効果的な灰除去を行うためにはボイラ運用条件にかかわらず必要とする炉内気柱共振を保持させることが必要である。しかし、従来の音波式ス一トブロア 6で用いられる音波発振器の発振周波数は一定であるので、炉内のガス温度条件が前記発振周波数に合致した時にのみ炉内気柱共振が確立.して炉内の音圧が高くなり、灰除去能力が高まるだけであり、炉内の排ガス温度条件が変化して炉内気柱共振が確立しない場合には、音圧が低下し、灰除去能力が大きく低下する。この；^ め、従来の音波式ス一トブロア 6は広範囲のボイラ運用条件において有効に機能し得ない問題点があった。 ' そこで、本発明の第一の課題は、音波発振周波数を簡単な方法で可変できるようにしてボイラ等のスートブロア対象装置の広範囲な運用条件において音波式スートブロアが機能するようにすることである。

また、音波式ス一トブロア 6を、例えばボイラ火炉 1の炉壁に設置した場合、音波式スートブロア 6により発生するボイラ火炉 1内の定在波が形成された時のボイ'ラ火炉の炉幅方向の音圧分布が確認できず、定在波の確認ができなかつた。その理由は、ポイラ運転中のボイラ火炉 1内は高温雰囲気にあり、音圧測定用マイクを炉内に挿入できないためである。また、たとえボイラ火炉 1の炉壁に設けた音圧の検出器が音圧を測定できたとしても、測定できるのは炉壁の音圧のみであり、この音圧が定在波が形成できた時の音圧なのか、定在波が形成できない時の音圧なのか区別ができなかった。

そこで、本発明の第二の課題はス一'トブロア対象装置での音波式ス一トブロァの運用時における該装置内部での音波の定在波周波数の確認ができるようにして、スートブロア対象装置を構成する部材上の付着灰等の粉塵除去、および前記部材への粉塵付着抑制を制御可能にすることである。

さらに、ボイラ火炉 1の壁面に設けられた音波式スートブロア 6の鬨ロ部は、直径が約 5 0 0 mm程度のものがあるが、炉壁に設けられた前記開口部は炉内からのガス流れが停滞する形状をしている。石炭焚ボイラ火炉では、石炭などが燃焼して生じるガス中に灰などの粉塵が多く含まれている。そのため右炭焚ボイラの運転を続けていると、石炭灰が前記開口部から音波式スートブロア 6 の内部に侵入して堆積し始め、そのままの状態にしておくと、前記開口部が閉鎖されること'が考えられる。さらに、高温のガスによる放射熱により音波式スートブロア 6の音波発振器とホーンを収納したケース自身の温度が高温になり、該収納ケースの強度上の問題が発生する。

また、音波式スートブロア 6はボイラ火炉壁に設けられることが多いので、圧縮空気を音波式スートブロア 6をして前記開口部から火炉 1内に吸い込むことで音波式スートブロア 6を冷却している（安全のためにボイラ火炉 1は大気圧より減圧状態で連転される）。しかし大出力の石炭焚ボイラには約 3 0個の音波式ートブロア 6を取付る必要があり、音波式ス一トブロア 6の設置数が多くなると圧'縮空気用コンプレヅサ一の容量が増加し、さらに圧縮空気の多量の吸い込みがボイラ火炉 1内部の酸素濃度制御の外乱要因となる。さらに、冷却用の圧縮空気温度が火炉 1内に配置された伝熱管内の流体（水、蒸気、又はその混合物）温度より低いと、加熱中の前記流体を冷却してしまう。

そこで本発明の第三の課題は音波式ス一トブロアの収納ケース内を容易に冷却する手段を鬨発し、音波式ス一トブロアが臨む火炉壁などの開口部への灰などの粉塵の付着を防止すると共に音波式スートブロア収納ケース自身の冷却を行うことにある。

' また、音波式スートブロア 6をポイラ火炉壁面等に設置した場合には次のような問題.点もある。 ·

音波式ス一トブロア 6が設置される付近のボイラ火炉 1内の燃焼ガス温度は 3◦ 0〜4 0 0 °C程度であるが、火炉運転時には安全のために火炉 1内の圧力は大気圧以下（一 1 0 0〜― 5 O mm A q ) に調整されている。そのため、高温の炉内ガスは大気圧下にある音波式ス一トブロア 6内には流入しない。しか5 しボイラ運転停止時に火炉 1内と音波式スートブロア 6内との圧力差が無くなり、しかも炉内ガス温度より音波式スートブロア 6内のガス温度が大幅に低い時（ボイラの運転停止直後）には、音波式ス一トブロア 6内で、ガス成分中の水分が凝縮を鬨始する。そのため、腐食性の強い成分を含むドレンが音波式スートブロア 6内の内壁又は音波式ス一トブロア 6内に設置される部材に付着し、0 これらを腐食させるおそれがある。 '

特に、精密機械部品からなる周波数調整部を備えた音波発振器を収納したケース内の機器が少しでも腐食されると周波数調整部は動作不能になり、音波式スートブロア 6の運転を停止せざるをえなくなる。

そこで、本発明の第四の課題はスートブロ対象装置内のダーティガスを音5 波式スートブロア内へ侵入させないための対策を講じることである。。

また、音波式スートブロアが適用されるス一トブロア対象装置が部材を複数段配置している装置であり、こ Φ装置が灰などの粉塵が多いガスが流れる領域にあ'る場合には、灰などの粉塵が複数段の材に付着することを効果的に除去しないと、これらの付着物の堆積が急速に進行する。そこで本発明の第五の課題は、複数段配置され、かつ疢などの粉塵が付着しやすい部材を備えたスートブロア対象装置から灰などの粉塵の付着を効果的に除去する又は付着を抑制することである。 ' 発明の開示 ·

本発明で用いる音波式ス一トブロアは、圧縮性ガスを使用して振動させる振動板を内蔵した音波発振器と、該音波発振器で発振した音波を共振 ·増幅.させる共鳴筒とホーンとを備え、ボイラ火炉等のスートブロア対象装置内に音波を発振することで装置内に気柱共振を発生させて音圧を増加させる現象を利用して、装置内の部材上に付着した粉塵を除去または前記部材への粉塵の付着を抑制する周波数可変型または周波数固定型の音波式ス一'トブロアである。 ' 本発明の前記第一の課題は、次の周波数可変型の音波式スートブロアをスートブロア対象装置内に配置して解決できる。

複数の気柱共振周波数を連続的に可変しながら発生できる周波数調整部を備えた音波発振周波数可変型の音波式スートブロアを 1以上用意しておき、各音波式スートブロアをスートブロア対象装置内.の 1以上の部位に配置して、該配置部位でのスートブロア対象装置の運用条件に合った発振周波数をそれぞれの音波式スートブロアで発振させる。

本発明では、前記周波数調整部を備えた音波式スートブロアとして次の 3種類の方式の音波式スートブロアを用いる。

( a ) 周波数調整部として音波発振器の上流側に温度又は密度がそれそれ異なる圧縮性ガスを導入する 2以上のガス導入流路を備えたガス混合器を設けた音波式スートブロア。この（a ) の音波式スートブロアは次の（b ) の音波式ス —トブロアにあるスライド機構部が共鳴筒にない構成である。

( b ) 周波数調整部として音波発振器とホーンの間に長さを可変できるスライド機構部を備えた共鳴筒を備えた音波式スートブロア。 . ' ( c ) 前記スライド機構部を有する共鳴筒と、音波発振器の上流側に温度又は密度がそれそれ異なる圧縮性ガスを導入する 2以上のガス導入流路が接続したガス混合器を有する音波式スここで、本発明の音波式スートブロアの音波発振周波数を変える方法について説明する。

まず、前記（a) の一つの方式である圧縮性ガスの温度制御により発振周波数を可変にする音波式スートブロアの原理について説明する。

音速と発振周波数の間には次のような関係式（1) が成立する。

C = f λ ( 1 )

C：気体（圧縮性ガス）の温度（t) °Cでの音萆 (m/s)

f ：発振周波数（Η ζ) , λ：発振周波数波長（m)

また、音速 Cは次式（2) で表すことができる。 · C=V (ァ P//0) (2) - p二 p。 { 273/ ( 273 + )} (3)

ァ：比熱比 =定圧！:ヒ熱 Cp/定容比熱 C V ' P ：振動板出口の気体の圧力（N/m²)

P ：気体の密度（k g/m³)

/0。：標準状態の気体の密度（k g (No rma l) /m³)

t ：気体（圧縮性ガス）の温度（°C)

以上の式（1)、（2)、 (3) に基づきある種の気体、例えば空気を音波発振用の圧縮性ガスとして用いて、その温度（t) を変化させることで音速（C) を変えることができることが分かる。 ,

このとき共鳴筒の長さが一定であると、共鳴筒とホーン内の気柱共振時の.周波数の波長（え）は一定となる。このため以下の式（4)にあるように気体（圧縮性ガス）の温度（t) を変化させて発振周波数（： ) を変えることができる。 f = C/λ

=r (ァ PZP) /A

[(ァ P//0。） xV" {( 273 + t) /273}] /λ (4) (え =一定）

気体（圧縮性ガス）の温度（t) を変化させる方法として本発明の上記（a) の方式のスートブロアでは、例えばボイラ火！ ^などスートブロアを設置するスートブロア対象装置からの輻射熱を熱源として音波発振器の振動板駆動用の圧縮性ガスの一部を加熱して加熱ガスを得て、この加熱ガスをガス混合器で比較的低温の前記圧縮性ガスと混合して目的とする発振周波数となる圧縮性ガス温度（t) の混合ガスを得て、この混合ガスを甩いて発振周波数（f ) を調整する。 · . ，次に、本発明の上記（a) の他の一つの方式である圧縮性ガスの密度制御により発振周波数を可変にする音波式スートブロアの原理について説明する。前記式（ 1) で音速 C'と発振周波数（f ) は定義されるが、音速（C) と気体の比熱比（ァ）と圧力（P) との間に前記式（2) の関係が成立する。従つて、密度（p) が異なる 2以上のガスを混合することでガス温度変化幅を小さく抑えた状況でスートブロアの発振周波数（f ) を変化させることができる。例えば、空気と蒸気（スチーム）を混合することで、ガス温度変化幅を小さく抑えた状態で発振周波数（f) を可変できる。具体例として 0°Cの空気と 1 00°Cの蒸気を混合する場合の発振周波数（： f ) の変化について説明する。

気体 A (空気）：密度 PA、比熱比ァ A

p_A= 1. 293 k g/m³ ァ _A= 1. 400 0 °C

気体 B (蒸気）：密度 p_B、比熱比 y_B '

' _B = 0. 598 k g/m³ 7_B= 1. 283 1 00 °C

前記密度の異なる空気と蒸気を混合することで温度変化幅 At = 1 00°Cで発振周波数変化幅 Af = 40 Hzが得られる。同一密度のガス体であれば△七 =280°〇で厶 =40 H zとなることと比較して、ガス温度の変化幅を小さく抑えた状況で発振周波数（： f) を可変できることが分かる。ところで、ボイラ火炉等のスートブロア対象装置の炉幅方向の炉内気柱共振を発生させる発振周波数（f) は、一般に、以下の（5) 式で求められる。 f = nx C，ノ2 X炉幅（ 5 ) ' f ：気柱共振周波数（発振周波数）（Hz) ' C：炉内ガス温度（t，） °Cでの音速（m/ s )

n：共振次数このため、スートブロア対象装置内で発生する音波の定在波は複数存在する。そして、ス一トブロア対象装置内の気柱共振周波数（f )は、気柱共振次数（n ) が 5次〜 1 1次の間が最も高い音圧となることが確かめられている。

スートブロア対象装置内のガス温度（七，）（例えば、ボイラ火炉内の燃焼ガス温度）が高いほど炉内での音速（C ') が速くなるため、上記（5 )式等から明らかな通り、音圧が大きな気柱共振次数（n ) を励起するためには発振周波数（f ) を高める必要がある。

本発明の音波式スートブロアに用いる前記圧縮性ガスはポイラ火炉などスートブロア対象装置内からの輻射熱により加熱することができ、別途圧縮性ガスの加熱源を設ける必要はない。すなわち、ス一トブロア対象装置内のガス温度 ( t ' )が高いほど、圧縮性ガスに対するスートブロア対象装置内からめ輻射熱エネルギは大きくなり、'圧縮性ガスの温度（t ) を上昇させることができるので、式（4 ) から分かるように容易に発振周波数（f ) を高めることができる。一方、本発明の上記（b ) の方式のスートブロアは、共鳴管の長さを変化させて音波式ストーブロア内の気柱共振時の周波数の波長（λ ) を変えて発振.周波数を変化させる方法によるものであり、このとき圧縮性'ガスの温度（t ) が一定であるので、式（2 ) からスートブロアが発振する音波の音速（C ) は一定である。このように上記（b ) の方式のス一トブロアは、音速（C ) を一定にした発振周波数可変方式のものであるので、共鳴管の長さを変えると共鳴管内の共鳴方式が変化し、音圧低下をもたらすが、本発明の上記（a ) の方式によるス一トブロアは、共鳴筒の長さを構造上べストの長さに維持できるため高音圧で発振周波数（f ) を変えることができる特徴がある。 ' ' また、本発明の上記（c ) の'方式のスートブロアは、共鳴管の長さを変化させて気柱共振時の周波数の波長（λ ) を変え、音速を変化させるとともに、気 .体（圧縮性ガス）の温度（t) を変化させる方法によるものである。上記（C) の方式のスートブロアは上記（a) の方式と（b) の方式のス一トブロアを組み合わせた方式のものであり、図 13に示すように発振周波数の運用範囲（矢印（c)) が上記（a) の方式のもの（矢印（a)) 又は上記（b) の方式のもの（矢印（b)) に比べて広くなる特徴がある。次に、本発明の音波式スー卜ブロアが適用される代表例であるボイラの伝熱管をスートブロア対象装置内に設置される部材の例として説明する。

ま 'ず、伝熱管などの部材上に付着した灰等の粉塵を除去する効果または前記 ' 部材への粉塵の付着を抑制する効果の高い定在波の周波数を選定する。 ' ボイラ火炉壁の対向する壁面に一対の音波式スートブロアが設置され、炉幅方向に音波の定在波が形成されると図 17 (a) の音圧分布曲線 110に示すよゔに炉壁側で音圧が高くなり、音圧の低い谷が炉幅方向に形成される。音圧の谷の部分でガス粒子が大きく振動し（矢印 1 1 1)、ここに伝熱管上の灰付着した領域があると、付着した灰は除去されるが、音圧が高い部分のガス粒子はほとんど停止状態であり（矢印 1 12)、この領域にある伝熱管上の付着灰は除去できない。 . , 音波の定在波がボイラ火炉内で形成された後、ボイラ火炉内へ発振する音波を停止すると定在波形成のためのエネルギーの補給がなくなり、いままで高音圧であった部分が、その高音圧状態を保持できなくなり、結果としては図 17 (b) に示すように今までの音圧が高い部分から低い部分の方向にガス粒子の振動（移動）が始まる（今までの音圧分布 1 10を破線で示す）。そのため、今までガス粒子が大きく振動していた音圧の谷の部分に、その両側からガス粒子が移動してくる。そして、この領域のガス粒子は移動してくるガス粒子に挟まれて、ほぼ停止状態となり（矢印 1 13)、その代わりに今までガス粒子の振動が無かった部分が大きく振動し（矢印 1 14)、この部分で灰が伝熱管上から除去される。

' このように音波発振の ON— OF Fにより、灰除去範囲は拡大するが、ある限定された範囲のみの灰除去となる。さらに音波発振の〇N— OFFを繰り返すことにより、火炉内の炉幅方向でのガス粒子の強い振動範囲を拡大できる。

.前記 O N— O F Fの繰り返し時間を短くするにつれて単位時間当たりの音波による振動エネルギーを増加でき、そ.の分、灰等の粉塵除去 ·付着抑制能力を高めることができる。また、さらに粉塵除去 ·付着抑制範囲を増加させるためには、共振次数を変化させ、言い換えれば定在波の周波数を複数使用することで、灰除去能力を強化できる。

また、前記スートブロア対象装置内に設置された部材上の粉塵除去，付着抑制効果の高い周波数を見つけ出すと、当該周波数を音波発信器が発振する混合ガスをガス混合器で生成し、該混合ガスを音波発振器に導き、該音波発振器を有する音波式スートブロアを用いて、音波発振と発振停止の運用を繰り返す音 '波式スートブロアの運用方法を採用することができる。

このとき、前記音波発振と発振停止の繰り返しの回数を音波停止後ガス温度が所定値まで上昇する時.間内で 5回以上とすること（図 1 6参照）で、前記灰等の粉塵除去 ·付着抑制効果が高くなる。 '

*

次に上記 '（a ) の方式の音波式スートブロアの構成について説明する。

上記（a ) の方式の音波式スートブロアは、主に音波発振器と共鳴筒とホーンからなり、該音波発振器は、圧縮空気又は蒸気で音波を発振する構成である。この音波発振器の上流側に周波数調整部としてのガス混合器を設けることが大きな特徴であり、前記ガス混合器にはそれぞれ温度が異なるガス又は温度変化幅の小さい密度が異なるガスを供給する少なくとも 2つのガス流路を接続している。 .

それぞれ温度が異なるガス又は温度変化幅の小さい密度が異なるガスとしては、大気をポンプで加圧して得られる常温の圧縮空気、該常温の圧縮空気をボイラ火炉の炉壁部で加熱して得られる加熱圧縮空気、ボイラで得られる各種温度または各種圧力の蒸気（スチーム）等を用いることができる。 ' ボイラで得られる各種温度、圧力の蒸気は圧縮空気よ.り低コストであるので、蒸気を圧縮性ガスとして用いることがコスト的には望ましい。

なお、前述の通り、密度の異なる気体を混合すれば、小さい温度変化幅で発振周波数を可変とす ¾ことができ、蒸気と空気を混合して音波発振器用圧縮性ガスとすることが最も現実的である。'

また、上記音波式スートブロアの音波発振器とホーンの間に設ける共鳴筒は一定長さのものでも良いが、共鳴筒はスライド機構部を備えた構成とすることができる。 'これが本発明の上記（c ) の方式の音波式ズートブロアである。本発明の上記（b ) の方式の音波式スートブロアであるスライド機構部を備えた共鳴筒を有する音波式スートブロアの構成については後で詳細に述べるが、上記（c ) の方式の音波式ス一トプロアは上記（a ) の方式と上記（b ) の方式の音波式スートブロアを組み合わせた構成である。 - . 上記（c ) の方式の音波式スートブロアは、周波数調整部としてスライド機構部を備えた共鳴筒と温度が異なるガス又は密度が異なるガスを混合するガス混合器を組み合わせているので、広範囲にわたり複数の定在波を火炉内に形成させることができる。そのため、前記スートブロア対象装置内に設置された部材に付着した粉塵を除去する効果または前記部材への粉塵の付着を抑制する効果の最も高い周波数を容易に広範囲の周波数の中から見つけ出すことができる _t , 上記（a ) の方式の音波式スートブロア及び上記（c ) の方式の音波式スートブロアは、いずれもそのホーンを遮熱用取付ボックスで覆い、さらにガス混合器と音波発振器と共鳴筒を遮熱及び/又は防音用のラギングで覆う構成にすることで、音波式スートブロアの防音及び/又は断熱を図ることができる。振動体を備えた音波発振器は精密機械であるので、前記遮熱用取付ボックスにより火炉からの熱遮断を行うが、これでも熱伝導により音波発振器内部の温度が上昇する。このため、冷却強化を行う必要がある。

本発明の音波式スト一ブロアの音波発振器の圧縮性ガス入口は約 0 · 5 M P aのガス、例えば圧縮空気が加わり、その出口からは音波発振器の振動板を駆動させた後の排気として大気圧に低下した空気が排出される。このとき、音波発振器出口の空気が断熱膨張するので音波発振器出口と該出口に取り付けられている共鳴筒は冷却され、大気温度が 3 0 °C近くあっても 4 °C近くまでそれらの温度が低下する。 '

このように、音波発振器出口での圧縮性ガスの断熱膨張による冷却作用を活用することで、ボイラ火炉からの燃焼ガスによる放熱があっても、音波発振器の駆動部が正常に作動する環境条件が保持される。

また、音波発振器の音波形成用の気体として蒸気（スチーム）を用いる場合

'は、音波発振器に、例えば約 0 . 5 M P a、 2 0 0 °Cの蒸気が入り、音波発振器出口部からは、振動板を駆動した後の排気として大気圧に減圧した蒸気が排出される。ガス混合器に蒸気を供給するときに該ガス混合器自体が冷間状態であると、蒸気がドレン化し、ドレン化した水分が音波発振器の振動板などに強く当たり、ドレンアタックが発生する。

そこで、ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックス内に蒸気を用いる音波発振器も配置することで、ボイラ燃焼ガス等の高温ガスによる放熱で音波発振器を加温することができ、前記ドレンァ夕.ックを防止できる。さらに、厚肉の金属で形成される遮熱用取付ボックス内に前記音波発振器が配置されると、音波発振器自体から出る騒音も防止できる。. 次に上記（b ) の方式の音波式ス一トブロアの構成について説明する。

上記（b ) の方式の音波式スートブロアは、圧縮性ガス（圧縮空気又は蒸気など）を使用して振動させる振動板を内蔵した音波発振器と、該音波発振器で発振した音波を共振 ·増幅させる共鳴筒とホーンとを備えたものであり、周波数調整部して前記共鳴筒の長さを可変できるスライド機構部を備えた構成に特徴がある。この構成により、一つの音波式スートブロアで複数の定在波を火内に形成することができるので、ボイラ火炉内に複数の気柱共振周波数を連続的に変化させた音波を発振できる。

このとき、前記共鳴筒のスライド機構部は音波発振器側に配置された直管状の内管と該内管を部分的に挿入可能にしたホーンに接続した外管から構成されることが望ましい。ボイラ火炉など高温部の近傍に前記ホーンが配置されるので、該ホーンに接続した前記外管は前記内管に比較して膨張する可能性が高い。そのため、共鳴筒をスライド可能にするためには、内管を外管より低温部側に配置する。

また、上記（b ) の方式の音波式スートブロアでも、ホーンを内蔵する遮熱用取付ボックスと音波発振器と共鳴筒のスラィド機構部を内蔵する取付ケースを遮熱及び/又は防音用のラギングで覆うことで、音波式スートブロアの防音及び/又は断熱を図ることができる。 '

また、前記スライド機構部を有する共鳴筒は直管部とし、該直管部の長さを音波発振器出口'での圧縮気体温度における音速と発振周波数により形成される波長の 1 / 6〜 1 / 1 0の長さ以下とすることで、最小ストロークで確実な周波数制御ができ、音波式スートブロアを小型にし、しかも音波発振周波数が微少なストロークで可変できることが実験的に確認できた。

共鳴筒の直管部の長さ調整は直管を構成するスライド機構部により行うが、スライド機構部は、共鳴筒駆動用モータ類等の電気機器ゃスライド機構部品等の精密機械により構成されているため、動作可能温度範囲には制約がある。この制約条件を満足させるため、前記遮熱用取付ボックスにより火炉からの熱遮断を行うが、これでも熱伝 ¾によりスライド機構部内の温度が上昇するので、スライド機構部の冷却強化を行う必要がある。この冷却は前記（a )、（c ) の方式の音波式スートブロアについて説明したのと同様に音波発振用に用いた後、音波発振器出口部での断熱膨張する圧縮空気などを用いる。

前記音波発振器出口部の圧縮空気などの断熱膨張による冷却作用を活用することで、ボイラ燃焼ガスからの放熱があっても、共鳴筒駆動用モータ類等の亀気機器が正常に作動する環境条件が保持される。

さらに、前記共鳴筒の内管と外管の組み合わせか,らなるスライド機構部では音波発振器出口側に内管が設けられていると、内管は絶えず断熱膨張する圧縮空気などで冷却された状態となり、内管が外管内部で膨張することが防止でき、スライド機構部で内管と外管が固着するおそれはない。なお、互いに異なる特定の気柱共振周波数を発振できる音波発振周波数固定型の音波式スートブロアを複数用意しておき、予め運用条件が分かっているス ―トブロア対象装置内の複数の部位に、各部位の運用条件に合った周波数を発振できる前記音波式スートブロアをそれそれ配置して、各配置部位での適切な周波数をそれそれ発振させる構成を採用しても良い。 ' この場合にスートブロア対象装置内の領域毎にガス温度条件が違っていても、各領域のガス温度条件に合致した特定の周波数の音波を発振することができる音波式スートブロアをそれそれの領域に配置する。例えば対向するボイラ火炉壁の特定ガス温度条件下にある部位の壁面に特定の周波数の音波を発振することができる一対の音波式スートブロアを配置する。上記本発明の各種音波式スートブロアを用いることで、スートブロア対象装置の複数の部材毎に最適の特定周波数の音波を発振させて、前記複数の部材上にそれそれ付着した粉塵を除去または粉塵の付着を抑制することができる。例えば、図 1 0に示すボイラ火炉内の天井部に配置される吊り下げ型伝熱管からなる伝熱管群 3とボイの後部伝熱部に配置される横置型伝熱管からなる伝熱管群 4の周りでは火炉内のガス温度が異なるため、吊り下げ型伝熱管と横置型伝熱管とに付着する灰の性状も異なる。そこで本発明の各種音波式スートブロアを用いて、伝熱管群 3、 4に付着する灰の性状に適した周波数の音波をそれそれ発生させて、これを除去又は付着抑制することができる。

伝熱管群 3、 4に付着する灰の性状に適した定在波の周波数がそれれ分かつていれば、それそれの伝熱管群 3、 4に適した特定の音波を発生する周波数調整部を持たない音波式スードブロアをそれそれの伝熱管群 3、 4の設置部に配置しても良い。この場合は互いに異なる特定の周波数の音波を発振する音波式スートブロアを多数用意する必要がある。また、本発明の第二の課題である音波式ス一トブロア運用時の音波の定在波の周波数を確認するために次のような方法を用いた。

部材（ボイラ伝熱管など）が設置されたスートブロア対象装置（ボイラなど）内を流れるガスの装置出口部及び装置入口部にガス温度計をそれそれ設置し、前記出口部にガス中のダスト濃度を計測するダストモ二夕を設置し、さらに、スートブロア対象装置内に前記本発明の音波式スートブロアを設置する。そして、音波式スートブロアによりス一トブロア対象装置内に音波の周波数'を種々変えて発振させ、前記ダストモニタによるダスト濃度の増加又はガス温度計によるガス温度の低下が発生する状況を確認することで、前記部材に付着した粉麈を除去または前記部材への粉塵の付着を抑制する効果の高い周波数を見つけ出す。 .

このとき用いる音波式ス一トブロアは前記周波数調整部を備えたものを用いても良いし、又は、互いに周波数が異なる周波数固定型のものを複数用いても良い。 '

また、前記ス一トブロア対象装置内に設置された部材に付着した粉塵を除去する効果の高い周波数、または前記部材への粉塵の付着を抑制する効果の高い周波数を見つけ出すと、当該周波数を発振する音波式スートブロアを用いて、音波発振と発振'停止の運用を繰り返す音波式スートブロアの運用方法を採用することができる。また、大出力の石炭焚ボイラなどに本発明の音波式スートブロアを設置する場合には音波式ス一トブロアの冷却を効果的に行うことが必要である。すなわち冷却用の空気の使用量の増加を防ぎ、さらにボイラ内部の酸素濃度制御の外乱を引き起こさずに音波式スートブロアを効果的に冷却する必要がある。そのためには次のような条件を満たす必要がある。

①ボイラ内部め酸素濃度制御に外乱を及ぼさないガス成分を冷却媒体として用いる。

②音波発振器とホーンを内蔵したケースの材質でも十分に強度が保てるガス温度の冷却媒体を用いる。 · 以上の条件はスートブ Dァ対象装置がボイラであれば、 ①低酸素濃度である G R F - (Gas Re -circulation Fan：ガス再循環ファン）出口排ガス、 ②ボイラ出口排ガスをボイラ燃焼用空気の予熱に使用した後の温度の低下した排ガス、または③圧縮空気を使用することにより達成される。

すなわち、本発明の第三の課題は、部材（ボイラ伝熱管など）が設置されたスートブロア対象装置（ボイラなど）内に設置される音波発振器と該音波発振器で発振した音波を増幅する共鳴筒とホーンを備えた音波式スートブロア（周波数可変型又は固定型のいずれでも良い）において、少なくともホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスと、前記部材の設置部出口で得られるガス（燃焼排ガス等）または庄縮空気を前記遮熱用取付ボックス内の冷却用ガスとして使用す ' るガス流路を設けた音波式スートブロアにより解決される。

また、必要に応じてボイラ,伝熱管等の部材が設置されたスートブロア対象装置部位の出口で得られるガス（燃焼排ガス等）を冷却する熱交換器を前記ガス流路に設けても良い。 .

' スートブロア対象装置がホ'イラである場合には、ボイラ出口排ガスや G R F 出口の排ガス等のガスを遮熱用取付ボックス内の冷却用ガスとして使用すると、ボイラ酸素濃度制御の外乱を防止できる。さらに前記冷却用ガスは音波式ス一トブロアが設置されたボイラ火炉の炉壁鬨口部付近の火炉壁内を流れる流体即ち蒸気（スチーム）とほぼ同じ温度域にあるので、前記冷却用ガスを遮熱用取. 付ボックス内に放出することで火炉の炉壁構成部材に不要な熱応力が発生せず、さらに前記冷却用ガスは遮熱用取付ボックス自体を冷却してボイラ開口部への灰等の粉塵の付着を防止することができる。 ■

また、周波数調整部を備えた音波式スートブロアを用いる場合に周波数調整部がスライド機構部を備えた共鳴筒であるとき、その共鳴筒の一部を U字状'管から構成し、該 U字状管と精密機械である共鳴筒駆動用モータ等の電気機器を遮熱用取付ボックス外側に配置することで、共鳴筒を構成する精密加工されるスライド機構部と前記モータ類などが遮熱用取付ボックス外側の外気で冷却され高温になることを防く'ことができる。

また、前記共鳴筒が U字状管の内管と該内管の外周面を摺動可能な外管の組み合せにより構成される場合（図 7参照)' には、 U字管である内管をスライドさせる構成とすることで共鳴筒の長さを調整して周波数変調ができ、また外管に接続した重量のある音波発振器自体を移動する必要が無くなるため、スライド機構部の小型軽量化を図るこどができる。 ' 本発明の第四の課題であるスートブロア対象装置内のガスを音波式スートブロア内へ侵入させないためには、次のようにする。

スートブロア対象装置の壁面の開口部に設置されるホーンが内蔵された遮熱 . 用取付ボックスとスートブロア対象装置内を流れるガスの出口部から排出されるガスまたは大気を前記遮熱用取付ボックス内に導き、該遮熱用取付ボヅクス内の冷却用ガスとして使用するガス流路とを設け、該ホーンを内蔵した遮熱 • 用取付ボックスのス一トブロア対象装置側の開口部に開閉可能に設けられたガス流防止ダンバを設けこ周波数可変型又は周波数固定型の音波式スートプロァを用いる。

前記周波数可変型又は周波数 @定型の音波式ス一トブロアを用いて音波式スートブロアのメンテナンスをする場合には、前記ガス流入防止ダンパを閉じて音波式スートブロアとスートブロア対象装置内部とを遮断することにより音波式ス一トブロア内部にス一トブロア対象装置内のダーティガスが侵入させないようにする。

また、前記周波数可変型の音波式ス一トブロアとして、ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスとガス混合器及び/又はスライド機構部付き共鳴筒を備えた周波数調整部を内蔵した音波発振部取付ケースとを隣接して設け、前記音波発振^ 5取付ケースの外気と接する壁面に逆止弁を介して外気と連通する連通部を設け、前記遮熱用取付ボックスと前記音波発振部取付ケースの境界部には両ケ —ス内を逆止弁を介して連通する連通部を設け、さらに音波発振部取付ケースにニードル弁を備えた圧縮性ガス供給流路を設けた構成の音波式スートブロアを用いる。

また、前記周波数可変犁の音波式スートブロアを用いるときは、前記周波数調整部を内蔵した音波発振.部取付ケースのさらに外側に周波数調整部の駆動部を配置し、該駆動部を覆う駆動部取付ケースを設け、該駆動部取付ケースと前記音波発振部取付ケースの境界部には両ケース内を逆止弁を介して連通する連通部を設け、さらに前記駆動部取付ケースと外気と接する壁面に逆止弁を介して外気と連通する連通部を設けた構成にしても良い。

前記構成から成る周波数調整部を備えた音波式スートブロアを、通常運用時において内圧が大気圧より低いスートブロア対象装置で通常運用する時には、周波数調整部の駆動部取付ケース、音波発振部取付ケース及び遮熱用取付ボッタスの各連通部を経由して大気又はスートブロア対象装置内を流れるガスを音波式スートブロア内に流入させることで炉内ガスが音波式スートブロア内に侵' 入することを防止し、同時に、前記各連通部を通る大気又はスートブロア対象装置内を流れるガスにより周波数調整部、周波数調整部の駆動部、音波発振器、共鳴筒及びホーンを冷却することができる。

また、前記周波数調整部を備えた音波式スートブロアを用いて、通常運用時において内圧が大気圧より低いスートブロア対象装置で運用する時、スートブロア対象装置が運用停止する場合には、ニードル弁を備えた圧縮性ガス供給流路から音波発振部取付ケース内に圧縮性ガスを供給し、また前記音波式ス一トブロアのメンテナンスをする場合には、ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスのスートブロア対象装置側の開口部に設けたガス流入防止ダンパを閉じて音波式スートブロアとスートブロア対象装置内部とを遮断する。 . また、本発明の第五の課題は、次のようにして解決できる。

スートブロア対象装置がガス流れ方向に複数段の脱硝触媒層を配置した脱硝装置である場合について説明する。 '

脱硝装置の複数段の脱硝触媒層のガス流れの上流段より下流段の脱硝触媒層になるほど音圧が高くなる音波式スートブロアをそれそれの脱硝触媒層近傍に配置することで灰付着防止効果が高くなる。

また、脱硝装置の複数段の脱硝触媒層のガス流れの最上流段の脱硝触媒層のガス偏流が激しい部位の近傍ではガス流れが迂回する領域ができやすいので、このガス偏流が激しい部位の近傍に音波式スートブロアを配置すると効果的に灰付着の防止ができる。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。

図 2は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。図 3は、本発明の実施の形態のボイラ内の,音波式ス一トブロアの構成を示す図である。

図 4は、本発明の実施の形態のポイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。

図 5'は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。

図 6は、図 5に示す音波式スートブロアの周波数調整のために音波発振部の- スライド機構部を短くした状態を示す図である。

図 7は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。

図 8は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。

• 図 9は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示す図である。

図 1 0は、本発明になる実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの配置位置を示す図である。 . '

図 1 1は、圧縮性ガスの圧力と音波式ス一トブロアから発振される音圧の関係を示す図である。

図 1 2は、圧縮性ガスの混合比を変化させて発振する音波の音速を制御する音波式スートブロアの音圧特性と音波発振器とホーンの間に共鳴筒の長さを可 ¾できるスライド機構部を設けた音波式スートブロアの音圧特性である。

図 1 3は、図 8の音波式スートブロアの発振周波数と音圧との関係を示す図である。

図 1 4は、図 1の音波式スートブロアの音波発振装置の運用を確立させるための計測関係と制御のためのシステムを示,す図である。 ·

図 1 5は、ボイラ運用中におけるボイラ火炉内での音波の定在波によるダスト濃度とガス温度の関係を示す図である。

図 1 6'は、音波発振停 It後に排ガス温度が所定値まで上昇する時間内の音波発振の O N— 0 の回数を種々変えたときの灰の,除去量をダスト濃度変化から求めた実験値を示す図である。

図 1 7は、図 1 6の音波発振 O N— O F F運用による灰除去能力向上をもたらす音波による灰除去メカニズムを説明する図である。

図 1 8は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの配置位置 5 を示す図である。

図 1 9は、本発明の実施の形態のボイ.ラ内の音波式スートブロアの配置位置を示す図である。

図 2 0は、図 1 9の音波式スートブロアの構成を示す図である。

, " 図 2 1は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの配置位置0 を示す図である。

図 2 2は、図 2 1の音波式スートブロアの構成を示す図である。

図 2 3は、本発明の実施の形態のボイラ内の音波式スートブロアの構成を示 - す図である。

図 2 4は、本発明の実施の形態の音波式スートブロアをボイラ壁面に配置し5 たときの安全機構を説明する図である。

図 2 5は、本発明の実施の形態の音波式スートブロアが適用されるボイラ排ガス流路の構成図である。

図 2 6は、本発明の実施の形態の音波式ス一トブロアをボイラ排ガス流路の , 脱硝装置部分に配置した場合の機能を説明する図である。

0 発明を実施するための最良の形態

本発明の実施の形態についてボイラを例にして図面と共に説明する。

図 1 0にはボイラの概略図を示すが、ボイラ火炉 1内にはパーナ 2が配置さ5 れ、ポイラ火炉 1の天井部に過熱器、再熱器などの吊り下げ型の伝熱管群 3が配置され、またボイラ火炉 1の後部伝熱部には過熱器、再熱器及び節炭器などの横置き伝熱管群 4が配置される。ボイラ火炉 1内の吊り下げ伝熱管群 3と横置き伝熱管群 4の近傍の炉壁には複数の音波式スートブロア 6が設けられる。本発明のボイラ運用条件に応じて発振周波数を調整可能な前記（a ) の方式の音波式スートブロア 6の実施の形態について図 1、図 2及び図 3を用いて説明する。 - 図 1には圧縮空気駆動方式の音波式ス一トプロアをボイラ火炉 1の壁面に設置した場合の断面概略図を示す。

音波式スートブロア 6は水壁またはケージ壁 8のあるボイラ火炉壁の開口部へ取付けられる。音波式ス一トブロア 6は、ホーン 7、音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、ガス混合器 1 5などから構成されている。

ボイラ火炉壁の開口部へ臨むホーン 7から出る音圧がボイラ火炉 1の外へ出るのを防止するための遮熱を兼ねる防音用の取付ボヅクス 9内にホ一ン 7が保持さている。また、ホーン 7には音波発振器 1 1が周波数調整用の共鳴筒' 1 ' 3を介して接続され、音波発振器 1 1にはガス混合器 1 5から圧縮性ガスが供給される。音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3及びガス混合器 1 5は取付ボックス 9 の後側（火炉 1に対して後側）に設けられた音波発振部ケース 1 0内に収納されている。

ガス混合器 1 5には配管 1 6を経由して常温の圧縮空気が、また配管 1 7 a を経由して加温された圧縮空気がそれそれ供給される。該配管 1 7 aは常温の圧縮空気配管 1 7 bに環状管 1 7 cを介して接続しており、環状管 1 Ί cは火炉 1の炉壁近傍の ί义付ボックス 9の内壁部に設置されているので環状管 1 7 c 内部の圧縮空気は火炉 1内の高熱ガスで加熱されて加温圧縮空気となり、ガス混合器 1 5に供給される'。配管 1 6と配管 1 7 bにはヘッダ 1 8を経由して圧縮空気が配管 2 4からそれぞれ供給されるが、その供給量はそれそれ流量調節器 1 9と流量調節器 2 0で調節される。

また、遮熱用取付ボックス 9と音波発振部ケース 1 0の外側には遮熱もしくは断熱を兼ねる防音用のラギグ2 3が設置されている。

この音波式スートブロア 6のホーン 7や遮熱用取付ボックス 9内部はボイラ火炉 1の温度（ 1 0 0 o〜 5 0 crc) の燃焼ガスからの放熱により高温となるので適切な冷却ガスを投入してホーン 7の収納部の温度 ·を 3 0 0〜6 0 0 °Cにする。'この温度では、精密に加工された音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、ガス混合器 1 5等が変形して損傷するおそれがある。これを防止するために音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、ガス混合器 1 5を遮熱用取付ボックス 9の外側に別に設置した音波発振部ケース 1 0内に設置する。

また、ホーン 7と共鳴筒 1 3と音波発振器 1 1を外界から遮音と遮熱するために防音ラギング 2 3を取付ボックス 9と音波発振部ケース 1 0を覆うように設けるが、取付ボックス 9内にも防音ラギング 2 3を設けると（図 5参照）、さらに音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、ガス混器 1 5等の変形による損傷防止効果が高まる。また、音波発振器 1 1からホーン 7に流れる圧縮空気は共鳴筒 1 3等内で断熱膨張するので、共鳴筒 1 3等が効果的に冷却され、変形による損傷がなくなる。こうして音波発振部ケース 1 0内を約 5 0 °C程度に保つことができる。

また、以上の構成により高温の燃焼ガスが流れているボイラ火炉 1の炉壁へ直接音波式スートブロア 6を取り付けることが可能となり、さらに、ガス混合器 1 5内の異なる温度の 2以上のガスの混合比率を変えることで、ボイラ運用中においても、その発振周波数の自由な調整が可能となる。

音波は圧縮空気が音波発振器 1 1内に配置されている振動板を振動することにより発生するが、音波発振器 1 1から発振された音波は共鳴筒 1 3で発振周波数の波長が調節され、ホーン 7により音圧 Ί 3 8〜 1 4 5 d B ( A ) までその音圧が増幅される。

図 2に示す実施の形態の音波式スートブロア 6はポィラ運用条件に応じて密度が異なる圧縮性ガスを混合することで発振周波数を自由に調整できるものであり、図 2はこの音波式スートブロア 6をボイラ炉壁に取付けた状態を示す断面概略図である。 '

図 2に示す音波式スートブロア 6で図 1に示す音波式スートブロア 6の構成と同一機能を奏する部材は同一番号を付して、その説明は省略する。図 2に示す音波式スートブロア 6で図 1に示す音波式スートブロア 6の構成と異なるところは、ガス混合器 1 5に導入する圧縮性ガスとして密度の異なる圧縮空気と圧縮蒸気（スチーム）を使用することである。圧縮空気は空気配管 2 5から導入され、圧縮蒸気は蒸気配管 2 6からそれそれ導入される。配管 2 5と配管 2 '■ 6には圧縮空気と圧縮蒸気の供給量を制御する流量調節器 2 7と流量調節器 2 8がそれ.それ設けられている。また、蒸気配管 2 6にドレン用分岐配管 3 7を接続しておく。 · ：

音波式ス一トブ ύァ 6の起動時には、音波発振器 1 1を駆動する蒸気温度は約 2 0 0 °Cの温度であるが、配管 2 5， 2 6及びガス混合器 1 5自体が冷間状 '態にあると、ドレン用分岐配管 3 7に設けられるドレン弁 3 8を開いてドレンを系外に排出する必要がある。このようなウォーミングを十分に実施することで、音波式スートブロア 6系内のガス体を乾き状態にすることができる。

図 3は音波発振用のガス混合器. 1 5に蒸気を供給するときに該ガス混合器 1 5自体が冷間状態であると、蒸気がドレン化し、そのまま音波発振器 1 1の振動板などにドレンァ夕ックが発生することを確実に防止するための構成を備えた音波式スートブロア 6であり、図 3は圧縮蒸気と圧縮空気を用いる音波式スートブロア 6をボイラ炉壁に取り付けた場合の断面概略図を示す。

図 3に示す音波式スートブロア 6で図 2に示す音波式スートブロア 6の搆成と同一機能を奏する部材は同一 »号を付して、その説明は省略する。図 3に示す音波式スートブロア 6で図 2に示す音波式スートブロア 6の構成と異なるところは、ホーン 7を内蔵した遮熱用取付ボックス 9内にガス混合器 1 5と音波発振器 1 1と共鳴筒 1 3を配置していることである。

遮熱用取付ボックス 9内にガス混合器 1 5と音波発振器 1 1と共鳴筒 1 3を配置することで、ボイラ燃焼ガス等の高温ガスによる放熱でガス混合器 1 5と音波発振器 1 1と共鳴筒 1 3を加温して、蒸気のドレンァタックを回避することができる。また、遮音と遮熱機能のある防音ラギング 2 3でガス混合器 1 5 と音波発振器 1 1と共鳴筒 1 3を覆うことでも蒸気のドレンアタックを防く、ことができ、音波発振器 1 1から出る騒音も外部に漏れなくすることができる。本発明の（b ) の方式のスライド機構部を備えた共鳴筒を有する音波式スートブロア 6の実施の形態について図 4、図 5、図 6及び図 7を用いて説明する。図 4には圧縮空気駆動方式の音波式'スー卜ブロア 6をボイラ炉壁に取付けた場合の透視斜視図を示し、図 5には圧縮空気駆動方式の音波式スートブロア 6 をボイラ炉壁に取付けた場合の断面概略図を示し、さらに図 6には図 5の音波式ス一トブロア 6の共鳴筒 1 3の長さを換えた場合の断面概略図を示し、図 7 には圧縮蒸気駆動方式の音波式スートブロア 6をボイラ炉壁に取付けた場合の断面概略図を示す。 ' .

音波式スートブロア 6はスライド機構部を備えた共鳴筒 1 3を有する音波発振器 1 1とホーン 7とを防音を兼ねた遮熱用取付ボヅクス 9内部に配置している。また遮熱用取付ボックス 9と音波発振器 1 1·の外側は遮熱もしくは断熱を兼ねる防音用のラギング' 2 3が設置されている。共鳴筒 1 3は内管 1 3 aと外管 1 3 bからなり、内管 1 3 aが外管 1 3 b内を摺動できる構成になっている。音波発振器 1 1には圧縮空気配管 2 5から圧縮空気が供給され、圧縮空気配管 2 5には流量調整弁 2 7が設けられている。

ボイラ火炉 1内部の高温部の近傍にホーン 7が配置されるので、 *ーン 7に接続した共鳴筒 1 3の部分は、その他の共鳴筒 1 3の部分に比較して熱膨張率が大きい。そのため、ホーン 7に接続する共鳴筒'部分を外管 1 3 bとし、内管 1 3 aを外管 1 3 bより、より低温部側に配置することで共鳴筒 1 3.をスライドが可能な構造にする。 .

また、共鳴筒 1 3をスライドさせる機構を図 4に示す。音波発振器 1 1が配置された音波発振部ケース 1 0の内部には前方（火炉 1側を言うこととする）と中央部と後方（火炉 1の反対側を言うこ.ととする）にそれそれ共鳴筒 1 3のスライド用ロヅド支持板 1 1 4 a、 1 1 4 b、 1 1 4 cを並列配置する。ロヅド支持板 1 1 4 a、 1 1 4 cの四隅の内の三隅には三つの共鳴筒スライド用ロヅド 1 1 5 bの端部が固定されており、これらのロヅド 1 1 5 bは中央のロヅド支持板 1 1 4 bを貫通して、該支持板 1 1 4 bに支持された円筒体 1 1 6内を摺動できる構成になっている。また他の一つのロヅド 1 1 5 aはネジ状の口ヅドであり、回転可能に支持板 1 1 4 aと 1 1 4 cの隅に支持されている。口ッド 1 1 5 aは支持板 1 1 4 bに設けられた雌ねじ部に嚙合して、さらにロヅド 1 1 5 aの後方端部にはモ一夕 1 1 7が接続している。また中央の口ヅド支持板 1 1 4 bは音波発振器 1 1及び共鳴筒 1 3の内管 1 3 aと一体化されている。ノ ' 従ってモー夕 1 1 Ίの駆動でロヅド 1 1 5 aが冋転すると、中央の口ッド支持板 1 1 4 bが前後方向に移動し、これと一体の共鳴筒 1 3の内管 1 3 aが移動し、共鳴筒 1 3の長さが変化する。

また、口ヅド 1 1 5 aのモー夕接続部よりざらに後方部には手動ハンドル 1 1 8が設けられており、このハンドル 1 1 8を回転させることで、共鳴筒 1 3 の長さを手動操作で変えることも.できる。

この音波式スートブロア 6のホーン 7や遮熱用取付ボックス 9内部はボイラ火炉 1の温度（ 1 0◦ 0〜 5 0 0 °C) の燃焼ガスからの放熱により高温となるので適切な冷却ガスを投入するがホーン 7の配置部は 6 0 0 ~ 3 0 0 °Cになる < この温度では、精密に加工された音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、モー夕 1 1 7 等が変形して、損傷する。これを防止するために、 '音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、モータ 1 1 7を遮熱用取付ボックス 9の外側に別に設置した音波発振部ケース 1 0内に設置する。

また、ホーン 7と共鳴筒 1 3と音波発振器 1 1を外界から遮音と遮熱するために防音ラギング 2 3を取付ボックス 9と音波発振部 1 1を覆うように設ける ₍ またホーン 7を内蔵した取付ボックス 9内にも防音ラギング 2 3を設けて音波発振器 1 1、共鳴筒 1 3、モータ 1 1 7等の変形による損傷を防止しても良い。音波発振器 1 1からの音波発振時の圧縮空気は共鳴筒 1 3内などで断熱膨張するので、共鳴筒 1 3等が効果的に冷却され、変形による損傷がなくなる。こうして音波発振部ケース 1 0内を約 5 0 °C程度に保つことができる。 . また、以上の構成により高温の燃焼ガスがボイラ火炉 1内を流れているボイラ炉壁へ直接音波式スートブロア 6を取り付けることが可能となり、さらに、ボイラ運用中においても、その発振周波数の自由な調整が可能となる。

音波は音波発振器 1 1から発振され、モータ 1 1 7.で長さを変えられる共鳴筒 1 3で発振周波数の波長を卿節し、ホーン 7により音圧 1 3 8〜 1 4 5 d B ( A) まで音圧を増幅する。共鳴筒 1 3のスライド長さは波長の 1 / 6〜 1 / 1 0以下にすることで、最少ストロークで確実な周波数制御ができることを確/。、した。

図 7に示す音波式スートブロア 6は蒸気駆動方式のものであり、ホーン 7に. は蒸気配管 2 6からの蒸気により振動板を躯動する方式の^波発振器 1 1が U 字状の共鳴筒 1 3を介して接続されている。音波発振器 1 1には蒸気配管 2 6 が接続しており、蒸気圧により音波の発振を行う。共鳴筒 1 3は U字状の内管 1 3 aと一対の直管状の外管 1 3 b、 1 3 bからなり、 U字状の内管 1 3 aが直管状の外管 1 3 b、 1 3 b内を摺動自在に移動できる構成としている。

図 7に示す音波式ス一トブロア 6は図 5に示す音波式スートブロア 6と同様にボイラ火炉 1の高温部の近傍にホーン 7が配置されるので、ホーン Ίに接続した外管 1 3 13が内管1 3 aに比較して膨張率が大きいため、共鳴筒 1 3をスライド可能にするためには、内管 1 3 aを外管 1 3 より、より低温部側に配置することが必要である。 .

音波発振器 1 1は遮熱用取付ボックス 9内部に配置されており、また共鳴筒 1 3は取付ボックス 9の外側に設けられるスライドケース 4 5内に設置されている。遮熱用取付ボヅクス 9と音波発振器 1 1の外側は防音ラギング 2 3が遮熱もしくは断熱を兼ねて設置されていて、ホーン 7と音波発振器 1 1から発生する音波が炉外へ出るのを防止する防音効果と音波発振器 1 1内の蒸気の保温を兼ねる。しかし共鳴筒 1 3を収納したケース 4 5は防音ラ,ギング 2 3で覆われて 'なく」外気で冷却される位置にある。 ' ホーン 7や遮熱用取付ボヅクス 9内部は燃焼ガス温度（ 1 ◦ 0 0〜5 ◦ 0 °C ) からの放熱により高温となるが、音波発振器 1 1を駆動させる蒸気温度は約 2 0 0 °Cの温度になる。このため、精密に加工された共鳴筒 1 3やその内管 1 3 aのスライド駆.動用モータ 4 7等を、直接外気で冷却される位置へ配置することで加熱による変形防止を図っている。 '

音波は音波発振器 1 1より発振され、モータ 4 7により共鳴筒 1 3の長さが発振周波数の波長の 1 / 6〜 1 / 1 0になるように調整される。

以上のように、図 7に示す音波式スートブロア 6の構造を採用することは、高温の燃焼ガスがボイラ火炉 1内を流れている炉壁へ、直接に蒸気を圧縮性ガスとする音波式スートブロア 6を取り付けることが可能となり、さらに、発振周波数を自由に調整することが.できる。 ' ところで、図 1 1には圧縮性ガスの種々の圧力（4 . 0 k、 5 . 0 k、 5 . 8 k ) で発振する音圧と発振周波数との関係を示す。図 1 1に示す関係から圧縮性ガスの圧力を高めると、音圧は各周波数もに増加する特性をもつことが分かる。' '

従って、適切な圧縮性ガスの圧力、発振音圧、発振周波数の関係を把握しておくことが必要である。

—般に、音波式スートブロア 6は音波発 ίΐ器 1 1の発振音波が共鳴筒 1 3とホーン 7で音圧が最大になるように、共鳩筒 1 3とホーン 7の大きさが設計、製造されているので、温度又は密度の異なる 2種類以上の圧縮性ガスの混合比を変化させて発振する音波の周波数を制御する音波式スートブロア 6の共鳴筒 1 3の長さが変化しないので、音波の周波数が変化しても、その音圧特性は変わらないが、共鳴筒 1 3の長さを可変とする音波式スートブロア 6では、音圧が最大値になる共鳴筒 1 3の長さからずれるため、得られる音圧が前記最大値からずれて低下する。

図 1 2には圧縮性ガスの混合比を変化させて発振する音波の周波数を制御する音波式スートブロア 6 (本発明の（a ) の方式の音波式スートブロア）の発振周波数に対する音圧特性を点線で示し、音波発振器 1 1とホーン 7間に長さを可変できる共鳴筒 1 3のスライド機構部だけで発振する音波の周波数を制御する音波式ス一トブロア 6 (本発明の（b ) の方式の音波式スートブロア）の発振周波数に対する音圧特性を実線で示す。

図 1 2に示すように、共鳴筒 1 3のスライド機構部だけで発振する音波の音圧を制御すると、発振周波数が低下すると音圧も低下するが、図 1〜図 3、図 8に示す音波式スートブロア 6のように圧縮性ガスの混合比を変化できる構成かちなる音波式スートブロア 6を用いると、発振周波数が低下しても音圧が低下しない利点がある。図 8は本発明の（c ) の方式の密度の異なる 2つの圧縮性ガスのガス混合器 1 5とスライド機構部 .有する共鳴筒 1 3とを備えた音波式スートブロア 6を説明するの例である。図 8に示す音波式スートブ iァ 6で図 2に示す音波式スートブロア 6の構成と同一機能を奏する部材は同一番号を付して、その説明は省略する。図 2に示す音波式スートブロア 6の構成と異なるところは、ガス混合器 1 5が取付ボックス 9と防音ラギング 2 3の外側に配置され、また音波発振部ケース 1 0内に設けられる共鳴筒 1 3がスライド機.構部を有することである。 . ' 共鳴筒 1 3は圧縮性混合ガスにより音波を発振する音波発振器 1 1に端部を固定された内筒 1 3 aと内筒 1 3 aを内部に進退自在に摺動させる外筒 1 3 b からなり、音波発振器 1 1の裏面側に配置されたボールネジ 4 0を歯車 4 1 a、 4 1 bとモータ 4 2で進退自在に駆動させることでを共鳴筒 1 3の長さを変更することができる。

図 1 3にはガス ^合器 1 5と長さを可変できる共鳴筒 1 3を備えた構成からなる図 8に示すような音波式スートブロア 6 (本発明の（C ) の方式の音波式スートブロア）の発振周波数と音圧の関係を斜線部に示しているが、図 8の音波式ス一トブロア 6は比較的広い範囲の発振周波数で運用することができる特徴がある。また、本発明の周波数調節部を備えた（a ) 〜（. c ) の方式の音波式ス一トブロア 6をボイラ火炉 1の伝熱管群配置部の壁面に設けた実施の形態について図 9を用いて説明する。

図 9に示すように、同一ガス温度条件にあるボイラ火炉内の領域毎に、周波数が異なる 2以上の気柱共振周波数をそれそれ発生する 2以上の音波式スートブロア 6を配置しても良い。例えば図' 9に示すように対向する炉壁に互いに異なる周波数を発振する音波式ス一トブロア 6、 6を向き合うように設置する。 ' そしてこのような一対の音波式スートブロア 6、 6を炉壁に複数組設置する。そして各組の一対の音波式スートブロア 6、 6が配置されているボイラ火炉内の領域毎にガス温度条件が異なっている場合には（図 9の場合にはガス温度条件が異なる領域が 3種類ある）、それそれのボイラ火炉 1内の各領域に適した気柱共振周波数を発生するように周波数調整をした音波式スートブロア 6、 ' 6を配置する。

ボイラ火炉 1内の各領域のガス温度条件が予め分かっているときなどには、周波数固定型の音波式ストーブロア 6を図 9に示すように配置しても良い。こうして、それそれの各領域のガス温度条件に合致した周波数の音波を各音波式ストーブロア 6が発振することができ、伝熱管群に付着した灰、または熱管群に灰が付着することを抑制することができる。' - ところで、一定発電出力のポイラにおいては、同一ガス温度条件にあるボイラ火炉 1内の領域毎に異なる周波数を交互に発振する（例えば、 6次の定在波と 7次の定在波を交互に発振する）ように音波式スートブロア 6を運用すれば、以下の理由により灰除去効果、灰付着抑制効果を高めることができる。

図 9には個々のガス温度に対する 6次の定在波（実線）と 7次の定在波（破線）が、それぞれ対向する炉壁で向き合うように設置された 2個の音波式スートブロア 6、 6を複数組み設置した状態を図示したものである。， '

6次と 7次の定在波を交互にそれぞれ周波数固定型又は周波数可変型音波式ス一トブロア 6、 6により炉内に発振することで、 6次のみの定在波又は 7次のみの定在波で伝熱管群に付着した灰を除去すること、または伝熱管群に灰が付着することを抑制することができる領域がある。その領域は図 9の 6次、 Ί 次の音圧特性カーブに示すように、それそれ異なるが、 6次、 7次の定在波を交互に運用することで、前記異なる領域は 6次、 7次両方の灰除去等の領域と' なり、灰除去等の効果が増加する。このようなに次数の異なる気柱共振周波数を交互に発振する方法は、周波数可変型音波式スートブロア 6を用いると容易に実施できる。

定在波の同じ共振次数に対して、ガス温度による周波数変化を前記（5 ) 式に従って計算した結果を表 1に示す。

[表 1 ]

ただし、音速 Cは次の（6 ) 式により算出し、炉幅は 2 O mとした。

C = 3 3 1 . 5 {( 2 7 3 + t ) / 2 7 3 } ( 6 ) 次に、本発明の音波式スートブロア運用時の音波の定在波の周波数を選定する方法の実施の形態について説明する。

図 1 0に示すボイラの概略図で、横置き伝熱管群 4の近傍には燃焼ガス温度計 2 1が設けられ、さらに節炭器下ホツパ部分 1 aと節炭器出口ダクト 1 bにそれそれ燃焼ガス中のダスト濃度を監視するダストモ二夕一 2 2 , 2 2が設けられる。

図 1. 4には図 1 0で説明した音波式スートブロア 6の概略構成図を示す。図 1 4に示す音波式スートブロア 6 (詳細な構造は図 1参照）において、周波数調整部を備えた音波発振器 1 1を内蔵した音波発振部ケース 1 0と発振された音波を増幅するためのホーン 7を内蔵した遮熱用取付ボックス 9を水壁又はゲージ壁 8である火炉壁の開口部に設けている。また音波発振部ケース 1 0の基部には圧縮空気配管 2 4.と、同配管 2 4に圧縮空気による音波発振を O N— 0 F Fするための電磁弁 3 1を設け、電磁弁 3 1の下流側の配管 2 4にはへヅダ 1 8を介して 2つの空気配管 1 6、 1 7 bが接続されている。該'空気配管 1 6、 1 7 bにはそれぞれ音圧調整用空気圧力調整弁 1 9、 2 0が設けられている。また、現場制御盤 3 5により音圧調整用空気圧力調整弁 1 9、 2 0の制御で発振周波数の調整と、電磁弁 3 1の制御で音波発振の O N— O F F運用を調整することができる。

複数の音波式スートブロア 6の音波発振周波数と音圧及び音波発振の O N— O F インターバル等の制御は中央制御操作室にある遠隔操作盤 3 3からの指令により行う。遠隔操作盤 3 3は燃焼ガス温度計 2 1で測定したガス温度及びダストモニター 2 2で測定したダスト濃度を監視し、ポイラ運用負荷の情報により、個々の音波式スートブロア 6から発振する音波の最適な定在波の周波数、音圧及び音波発振停止のィン夕ーバルを音波式スートブロア 6運転用 C P U 3 4により求めて、その結果にしたがって運用を行う。 ' 図 1 0に示すバンク（伝熱管群 3、 4の設置部）の間にそれそれ設置した音波式スートブロア 6により音波の運用周波数を連続的に変化させて運用すると、ある運用周波数'が燃焼ガス温度における定在波を確立する。該確立した定在波 • ができると直ちに炉内の音圧が急激に高まり、その結果として灰が伝熱管群 3、 4表面から除去される。 . ' 灰が'伝熱管群 3、 4表面から除去されるとダストモニタ 2 2で測定されるダスト濃度が多くなる。さらに、こ'のとき伝熱管群 3、 4の熱交換性能が灰付着時より高くなり、節炭器出口ダクト 1 bのガス温度が低下することが燃焼ガス温度計 2 1により確認される。こうして、後部伝熱部でのダスト濃度が増加する現象及び/又はガス温度が低下する状況が確認できると、ボイ.ラ運用中におけるボイラ火炉 1内の音波の定在波の存在とその灰除去能力の強度を確認することができる。このことを図 1 5に示す。 '

以上の運用によりボイラの種々変化する負荷に対する個々の音波式スートブロア 6によるボイラ内の音波の定在波による灰除去能力の強弱が記録される。次に個々の音波式スートプロァ 6で定在波を形成する各周波数による灰除去のための連続的な音波発振 ·停止運用の適切な O N— O F F回数を求める方法を説明する。

音波式スートブロア 6による連続的な音波発振 ·停止運用を止めて伝熱管群 3、 4に灰が再度付着し、伝熱管群 3、 4への灰の付着量が飽和した状況となるまでの時間（またはボイラ出口排ガス温度が所定値まで上昇する時間） Tを燃焼ガス温度計 2 1 (図 1 0 ) でのガス温度上昇で推定する。そして前記時間 Tと同じ時間 Tだけ再び音波式スートブロア 6の連続的な音波発振 ·停止運用 'を行う。このとき、前記時間 Tの間に図 1 6に示すように音波発振の O N— 0 F Fの回数を種々変化させ、各々の O N—' 0 F F回数に対する灰除去能力を確認する。 '

図 1 6は音波を連続的に発振した後'、音波発振を停止したときの前記時間 T 内における音波発振,の O N— O F Fの回数と灰の除去比（音波の連続発振時の灰除去率を基準とする音波発振の◦ N— 0 F Fの回数を変えた場合の灰の除去比率）の関係を実験的に求めたものであり、図 1 6に示すタイマー運用（ 1 ) は所定時間 T内での音波発振 O N— O F F回数が 5回の場合を表し、タイマー運用（2 ) は所定時間 T内での音波発振 O N— O F F回数が 1 2回の場合を表している。 ·

図 1 6のグラフから前記所定時間 T内での灰の除去比を 2以上とする音波発振の 0 N—〇 F F回数は 5回以上とする必要があることが分かつた。

このように求められた定在波を形成する周波数、音圧、音波発振 O N— O F Fインターバルなどをボイラ運用負荷に従い、. プログラミングして灰除去とボイラ運用物性に好適な音波式スートブ Ώァ 6の運用を行うことができる。

図 1 8には本発明の音波式スートブロア 6を連続的な音波発振 ·停止運用時の適切な O N— 0 F F回数を求めるための構成をボイラに適用した場合の実施の形態を示す。

本実施の形態は図 1 0に示す音波式スートブロア 6をボイラに適用する実施の形態と基本的には同じであるが、ボイラ火炉 1内の吊り下げ型伝熱管群 3が配置される燃焼排ガス高温領域には図 1 0の熱電対タイプのガス温度計 2 1が s置できないため、音響式温度計 3 0を設置している。この方式では音波式スートブロア 6が設置されている部分の燃焼ガス温度が連続して計測できるため、ボイラ運用時のガス温度に対し、前記定在波を形成する複数の最適周波数を測定ガス温度ベースの値に絶えず修正を加えること.ができ、最も効果的な灰除去とボイラで生成する蒸気温度制御が可能になる。

本発明の上記実施の形態によれば、ボイラ運用中にボイラ火炉 1内で形成される音波の定在波の周 ¾数を求めることと音波停止により発生する灰の伝熱管群 3、 4への付着が飽和するまでの時間 Tを求めることができるので、最適な音波の ¾振 ·停止のインターバル（又は音波発振 O N— O F F回数）を決めることができる。こうして、音波発振に必要な圧縮空気消費量を低く抑えることが可能となり、低コストで、しかも音波による灰除去効果を大きく高める効果がある。 · .

このように、最適な音波の発振 ·停止のインタ一バルでの運用方法は、周波数可変型のみならず周波数固定型の音波式スートブロア 6にも適用できる。また、本発明の-燃焼ガスを音波式スートブロア 6の冷却ガスとして利用する実施の形態について説明する。 '

図 1 9にボイラ出口ガスをドラフトァヅプして G R F (ガス再循環ファン） 6 0の出口から各音波式ス一トブロア 6へ冷却用ガスを供給するライン 6 .1の配置図を示す。

ボイラ火炉 1内にはパーナ 2、吊り下げ伝熱管群 3及び横置き伝熱管群 4等が配置されており、各々の伝熱管群 3、 4に音波式スートブロア 6が設置されている。

ポイラ火炉 1出口側には一部の燃焼排ガスをボイラ火炉 1の底部側にドラフトアップして戻し、苒循環させるための G R F 6 0の再辑環ガスライン 6 3'が設置されている。また本例では G R F 6◦の出口側の再循環ガスライン 6 3から各音波式スートブロア 6に冷却ガス供給ライン 6 1を分岐させる構成を備えている。 . ,

音波式スートブロア 6の概略図を図 2 0 ( a ) に示すように本実施の形態の音波式スートブロア 6は周波数調整部を備えた音波発振部ケース 1 0'と発振された音波を増幅するためのホーン 7を遮熱用取付ボックス 9内に設け、取付ボヅクス 9は、水壁又はケージ壁 8である炉壁の鬨ロ部を設けている。また音波発振部ケース 1 0及びホ"ン 7の基部には各々圧縮空気配管 2 4から分岐した音波発生用圧縮空気ライン 2 5とホーン冷却圧縮空気ライン 6 5を設置しており、これらのライン 2 5、 6 5からの冷却圧縮空-気により音波発搌部ケース 1 0の内部及びホーン 7の冷却を行う。

また、遮熱用取付ボックス 9には冷却ガス供給ライン 6 1を分岐させた冷却ライン 6 6、 6 7を接続.し、 G R F出口のガスを利用して遮熱用取付ボックス 9内部に G R F 6 0の出口のガスを冷却ライン 6 6、 6 7から供給して音波式ス "トブロア 6の冷却を行うこともできる。図 2 0 ( b ) (図 2 0 ( a )の A— A線矢視図）に示すように冷却ライン 6 6からは遮熱用取付ボックス 9内壁の円周方向に冷却ガスを噴射し、該ボックス 9内壁円周に沿って冷却ガスを回転させてボックス 9内の冷却効果を高めている。また、遮熱用取付ボックス 9の後ろ'側から前方（火炉側）に向かってライン 6 7からは冷却ガスを噴射し、遮熱用取付ボックス 9内部の冷却を行う。

G R F 6 0の出口の燃焼排ガス温度は 3 0 0 3 5 0 °C程度であり、伝熱管群 3、 4内の流体温度約 3 0 0 °Cと同等かもしくは少し高めであり、伝熱管内流体の冷却は行わず、前記ガス温度が 3 5 0 °C以下であれば遮熱用取付ポックス 9自体の強度も問題がない。

さらに、この程度のガス温度では音波式スートブロア 6に堆積した灰の軟化も発生しないので、灰が堆積したとしてもポーラスな灰の状態を保持できる。こうした状況下で G R F 6 0でドラフトアップされた燃焼排ガスを音波式スートブロア 6から吹き出されるため、水壁又はケージ壁 8 lの開口部の灰の付着が防止できる。 ' ' このとき、遮熱用取付ボックス 9内部の冷却に使用されるガス成分がボイラ火炉 1内を流れるガス成分と同一であるため、ボイラ火炉 1内の酸素濃度制御への外乱がなく、さらに新規に圧縮空気システムを設置する必要もない。ボイラ排ガスを利用する他の例を図 2 1、図 2 2に示す。本例は図 1 9に示す G R F 6 0の無いボイラに対して行うものである。

ボイラ火炉 1の出口からの燃焼排ガスは空気予熱器 7 1 、 I D F (Induced Draft Fan) 7 2を経て排出されるが、 I D F 7 2の出口のガスライン 7 3から冷却ガスライン 7 4を分岐させ、各音波式スートブロア 6に供給する。図 2 2 ( a ) (音波式ス一トブロア 6の概略図）、図 2 2 ( b ) (図 2 2 ( a ) の A— A線矢視図）'に示す遮熱用取付ボックス 9には図 2 1に示す I D F 7 2の出口ガスライン 7 3から分岐して冷却ガス供給ライン 7 4を設け、冷却ガス供給ライン 7 4に冷却ライン 7 7、 7 8を接続し、 I D F 7 2の出口ガスにより前記取付ボックス 9内部の冷却を行う。

I D F 7 2の出口ガスのガス温度は 1 5 0〜 1 1 0 °Cまで低下するため遮熱用取付ボックス 9内の冷却効果は大きく、ボイラ火炉 1内の酸素濃度制御への酸素による外乱もない。また前記取付ボックス 9の冷却のために新たに圧縮空気システムを設置する必要もない。 .

上記遮熱用取付ボックス 9の他の例を図 2 3に示す。図 2 3 ( a ) (音波式スートブロアの概略図）と図 2 3 ( b ) (図 2 3 ( a ) の A— A線斜視図）に示す遮熱用取付ボックス 9はボイラ火炉 1に設置する音波式ス一トブロア 6が少数（2〜4個）である場合に好適である。

遮熱用取付ボックス 9用の冷却ガスには圧縮空気を使用する。遮熱用取付ボックス 9には圧縮空気配管 2 4から分岐させた遮熱用取付ボックス冷却ライン 7 7 , 7 7を接続して遮熱用取付ボックス 9の冷却を行う。圧縮空気温度は常温であり、前記図 2 0と図 2 2の 2つの実施の形態と比べても図 2 3に示す例は、冷却用圧縮空気は温度が最も低く、前記取付ボックス 9の冷却効果が高い。圧縮空気をボイラ火炉 1内に導入することは、ボイラ火炉 1の酸素濃度に対する外乱は多少あるが問題とならない程度である。また、圧縮空気システムも既存の設備で対処できる。

なお、図 2 3 ( a )、 ( b ) に示す冷却ライン 7 7からの遮熱用取付ボックス 9内への吹出口が無い場合でも灰の堆積は防止できる場合もある。本発明の音波式ストブロア 6をボイラ火炉壁面に設置した場合には次のような問題点がある。

ボイラ火炉 1の運転時には安全のために火炉 1内の圧力は大気圧以下（一 1 0 0〜一 5 '0 mmA q ) に調整されている。そのため、ボイラ運転停止時に火炉 1内と音波式スートブロア 6内との圧力差が無くなり、しかも炉'内ガス温度より音波式スートブロア 6内のガス温度が大幅に低い時（ボイラの運転停止直後）には、音波式スートブロア 6内で、ガス成分中の水分が凝縮を開始し、腐食性の強い成分を含むドレンが音波式スートブロア 6内の内 ¾g又は音波式スートブロア 6内に設置される部材に付着し、これらを腐食させるおそれがある。本発明の実施の形態では、ボイラ火炉 1内のダーティガスを音波発振部ケース 1 0内へ侵入させないための対策を図 2 4に示す共鳴筒 1 3の長さを可変できる音波式ス一トブロア 6の概略構成図を用いて説明する。 ' 図 2 4に示す音波式スートブロア 6'は音波発振器 1 1とスライドできる二重管構造の共鳴筒 1 3を音波発振部ケース 1 0内に配置し、ホーン 7を遮熱用取付ボックス 9内に配置する。取付ポヅクス 9は、水壁又はケージ壁 8である炉壁の開口部を設けている。また遮熱用取付ボックス 9の後部には共鳴筒 1 3の長さ調整用のモータ 4 '7及びスライド移動確認用のセンサ類（図示せず）が収納されたモー夕 'センサ収納ボックス 8 1が設けられている。音波発振部ケース 1 0の空間内及び共鳴筒 1 3には各々圧縮空気配管 2 4から分岐した音波発 5 生用圧縮空気ライン 2 5と冷却圧縮空気ライン 8 2とが接続している。ライン 8 2にはニードル弁 8 4が設けられ、ライン 2 5には電磁弁 8 5が設けられており、ライン 8 2の分岐部より前流側のライン 2 5にはフィル夕 8 6と圧力調整弁 8 7が設けられている。

' また、遮熱用取付ボックス 9と音波発振部ケース 1 0の接銃部に逆止弁 8 9

10 を備えた均圧管 9 0を設けている。また、音波発振部ケース 1 0内とモータ . センサ収納ボックス 8 1内とは逆止弁 9 2を設けた均圧管 9 1で連通可能になつている。またモー夕 ·センサ収ボックス 8 1内はボール弁 9 3と逆止弁 9 4を設けた均圧管 9 5を介して大気と連通可能になっている。さらに、遮熱用取付ボックス 9の火炉 1側の開口部には音波式スートブロア 6内に炉内ガスが

15 侵入できないように遮断するガス流入防止ダンパ 9 7が設けられている。' 上記図 2 4に示す構成で、ボイラ火炉 1内のダーティガスを音波発振部ケ一ス 1 0内へ侵入させないための対策を①通常ボイラ運用時、 ②ボイラ運用停止直後及び③音波式ス一トブロア 6のメンテナンス時に分けて説明する。

①通常ボイラ運用時 .

20 炉内圧が大気圧より十分低いため、逆止弁 9 4、逆止弁 9 2及び逆止弁 8 9. を設けた均圧管 9 5、 9 1 : 9 0を経由し、大気を音波式ス一卜ブロア ·6内に • 流入させることで火炉 1内の燃焼ガスが音波式スートブロア 6内に侵入することを防ぐ。同時に、逆止弁 9 4、逆止弁 9 2及び逆止弁 8 9を設けた均圧管 9 • 5、 9 1、 9 0を通る大気によりモータ .センサ収納ボックス 8 1から音波発

25 振部ケース 1 0、さらに遮熱用取付ボックス 9を大気により冷却する。

• なお、 '大気が逆止弁 9 4と逆止弁 9 2をそれぞれ通過する段階でガス流れにボール弁 9 3を使用して抵抗をもたせて音波発振部ケース 1 0のドラフト圧力を炉内ガス圧力とほぼ等しくすることで音波発振部ケース 1 0の音波発振能力の低下を防止する。また、音波発振部ケース 1 0内と火炉 1内との圧力差が少ないため、ライン 8 2に設けられたニードル弁 8 4によりシール空気を供給できるようにしておき、ボイラ運用時に音波発振部ケース 1 0に火炉 1内のガスが不用意に流入しないようにしておく。

②ボイラ運用停止直後

ボイラ運用を停止すると、その直後に炉内圧は火炉 1内の煙突効果により大気圧以上に上昇する。このとき、逆止弁 8 9で炉内ガスが音波発振部ケース 1 0内に侵入するのを防止できるが、炉内ガスが逆止弁 8 9をリークすることがあり'、微量の炉内ガスが音波発振部ケ一ス 1 0に侵入する可能性が残っている。これを防止するために、ライン 8 2に設けられたニードル弁 8 4を閧いて、シール空気を供給することで、音波発振部ケース 1 0内のドラフト圧力を ±昇させ、ボイラ運用停止直後に炉内ガスが音波発振部ケース 1 0の内部に侵入するのことを防止する。モータ ·センサ収納ボックス 8 1内への炉内ガスの流入は、逆止弁 9 2と音波発振部ケース 1 0内に充満してい.るシール空気により防止できる。

③音波式ス一トプロア 6のメンテナンス時 ' ·

音波式ス一トブロア 6の全面取付 ·取替時など、音波式ス一トブロア 6全体のメンチナンス時及びホーン 7だけのメンテナンス時には火炉 1の炉壁の開口部を閉じるガス流入防止ダンパ 9 ' 7を下げて炉内ガスが音波式スートブロア 6 に流入しないようにする。 ' · 以上の音波式スートブロア 6のメンテナンス内容に応じた各操作を表 2にまとめて示す。

[表 2 ] 安全対策

ガス流入防止ニードル弁逆止弁逆止弁メンテナンス内容

ダンパ 9 7使用 8 4使用 . 8 9使用 9 2使用モ一夕 ·センサ収納 ― 〇〇〇ボックス 8 1内

音波発振部ケース 1 0 ― . 〇 ― 内 (振動板取替含まず）

音波発振部ケース 1 0

内（振動板取替含む）

遮熱用取付

〇 .

ボヅクス 9内

脱硝装置運転時等の音

波式ス一トブロア 6の〇

全面取付 ·取替

また、スライド機構部を備えた共鳴筒 1 3は摺動部を有するので、該摺動 '部にグリース等を塗布する必要がある。このため、グリース等を安定した状態に保持するには温度を百数十度（例： 1 8 0 °C) 以下に冷却する必要がある。この共鳴筒 1 3の摺動部の冷却は、前述のように空冷で行っているが、炉内ガスが 3 0 0〜4 0 CTCに比較して前記摺動部の温度が大きく低下しているため、炉内ガスが音波発振部ケース 1 0の機器に少しでも混入してしまうと凝縮して、腐食性の強い微細なドレンが前記摺動部等に付着することがある。一度腐食性物質が前記共鳴筒 1 3に付着すると激しい腐食により、その運用が困難となる。そこで耐腐食性に勝れ、しかも摺動による耐摩耗性に勝れているフッ素樹脂の焼付塗装を前記摺動部に施し、摺動部以外の音波発振部ケース 1 0およびホーン収納部である遮熱用取付ボックス 9の内面には耐腐食性塗料を塗布してお

また、図 2 5は、本発明の実施の形態の周波数可変型又は固定型の音波式スートブロアが適用されるボイラ排ガス流路の構成図を示す。火力発電プラント - のボイラ排ガスは脱硝装置 5 0で排ガス中の窒素酸化物が除かれ、その後空気予熱器 9 8でボイラ燃焼用空気を予熱した後、集塵機 9 9で排ガス中の煤塵が除かれる。その後吸込ファン 7 2により脱硫装置 1 0 0に排ガスが送られ、ここで排ガス中の硫黄酸化物が除かれ、浄化されたガスが煙突 1 0 1から大気中に排出される。このようにボイラ排ガス中の有害成分および煤麈は除去されて大気中に排出されるが、排ガス中の有害成分として含まれる窒素酸化物は比較的高温領域に

' ある排ガス流路、す'なわち排ガス流路の上流部に配置された脱硝装置 5 0で除 „去される。これは脱硝触媒が比較的高温領域で活性を示すからである。

このように脱硝装置 5 0は排ガス量流路の上流部に配置されるために、煤塵を多く含んだ燃焼排ガスが脱硝装置 5 0内に流入すると、脱硝装置 5 0内に配置されている脱硝触媒上に多量の煤塵が付着する。

図 2 6に前記脱硝装置 5 0内のガス流れ方向に多段状に間隔を開けて配置された脱硝触媒層 5 l a〜5 1 cを示している。各脱硝触媒層 5 1 a〜 5 .1 cは脱硝触媒が表面に塗布された板状の触媒エレメントの複数枚を互いに間隔を設けて積層した触媒ュュットをさらに複数ュニ、ソト組み合わせた構成体からなり、該触媒エレメント間を排ガスが流れる間に脱硝される。 '

上記脱硝触媒層 5 1 a〜 5 1 cの板状の触媒エレメント上には排ガス中の煤麈などが付着し易いので、これを本発明の音波式スートブロア 6で除去し、脱硝装置全体の触媒エレメントをクリーンにする。 .

また、図 2 6の左側のグラフに各触媒層 5 1 a〜 5 1 cでの音圧の違いを示すように、排ガス流れの上流側からガス下流側に向けてガスが流れるに従い、灰の除去又は灰付着の防止のための音波式スートブロア 6による発振周波数の炉内音圧は上昇させることが効果的である。その理由を以下に説明する。

前述のように、ガス流れの最上流側の第 1脱硝'触媒層 5 1 aの触媒エレメントには、最初に排ガスが流入するため、灰などの煤塵が付着し易く堆積層 5 3 ができやすい。しかし、最上流側の第 1脱硝触媒層 5 l aの入口部の前記音圧を灰除去又は灰付着の防止が可能なレベル（1 2 0 d B以上）にして、ガス下流側の第 2、第 3脱硝触媒層 5 1 b、 5 1 cでの音圧を高めた炉内音圧分布にすると、第 1脱硝触媒層 5 1 aの触媒エレメント内の灰が除去され、再付着の防止が可能となる。 · ' , また、第 2脱硝触媒層 5 1 bの触媒エレメント内には、第 1脱硝触媒層 5 1 aから分離した灰と通常流れている排ガス中の灰が加算されて、灰の濃度が上昇したガスが流れる。この灰濃度が下流側の触媒層ほど上昇するので、前記音圧を第 1脱硝触媒層 5 1 aでの音圧より第 2脱硝触媒層 5 1 bでの音圧を高めることで、第 2脱硝触媒層 5 1 b内での灰付着が防止される。第 3脱硝触媒層 5 1 cの触媒ェレメントの灰濃度は、第 2脱硝触媒層 5 1 bの触媒ェレメント上と同程度であるため、.第 2脱硝触媒層 5 1 bと同様な音圧であれば、第 3脱硝触媒層 5 1 c内での灰の除去又は灰付着抑制ができる。

以上のように、音波式スートブロア 6による発振周波数の音圧分布を排ガス流れの上流側から下流側へ向けて高めることで、脱硝装置 5 0内の全ての脱硝触媒層 5 1 a〜 5 1 cの触媒エレメントでの灰の除去又は灰付着抑制ができる _c 従って、例えば図 2 6に示すように 3層からなる脱硝触媒層 5 1 a〜 5 1 c が設置されている場合には、第 2脱硝触媒層 5 1 bと第 3脱硝触媒層 5 1 c:の間の排ガス流路壁面に本発明の音波式ス一トブロア 6を設置することが望ましい。

また、脱硝装置 5 0内の排ガス流れの最上流側の第 1脱硝触媒脣 5 1 aの触媒エレメントは、蕞初に排ガスが流入するため、灰などの煤塵が付着し易い。特に、図 2 6に示すように排ガス流路内で排ガス流れの向きが変わる領域あるいは偏流が生じる領域があると、排ガス流れの一部が旋回流となり、その旋回流の近傍に第 1脱硝触媒層 5 1 aが位置していると、局部的に多くの灰が堆積する部位（堆積層 5 3.) が生じる傾向にある。 - 従って、排ガス流れの旋回流発生部の近くの排ガス流路壁面に本発明の音波式ス一トブロア 6を配置することで第 1脱硝触媒層 5 1 a上の灰が堆積し易い部位での灰除去又は灰の付着防止を積極的に行う。

本発明の複数の層を配置したストーブロア対象装置は、上記硝酸装置の他に、排熱回収ボイラ（H R ,S G )、蓄熱式熱交換器、ボイラ火炉の伝熱管群配置部である。産業上の利用可能性 .

本発明によれば、高温の燃焼ガスが炉内を流れているボイラなどのスートブロア対象装置（ボイラ、燃焼炉、焼却炉、独立過熱器、独立節炭器、各種熱交換器あるいは各種プラント又は各種産業機器など）内に直接音波式スートプロァを取り付けることができる。また、ス一トブロア対象装置が運用中であっても、本発明の音波式スートブロアは発振周波数の自由な調節が可能であるので、広範囲の運用条件において音波式ス一トブロアが機能し、また、ボイラ内に配置された部材上に堆積した灰を効果的に除去することができる。 .

Claims

' 請求の範囲'

1 . 圧縮性ガスを使用して振動させる振動板を内蔵した音波発振器と、該音波発振器で発振した音波を共振 ·増幅させる共鳴筒及びホーンとを備え、 5 スートブロア対象装置内の部材上に付着した粉塵を除去または前記部材への粉塵の付着を抑制する音波式スートブロアにおいて、

：音波発振器で発振する音波の周波数を調整する周波数調整部として、 ①音波発振器の上流側に接続された温度及び/又は密度がそれそれ異なる圧縮性ガスを導入する 2以上のガス導入流路を備えたガス混合器及び②共鳴筒に設けた共

10 鳴筒の長さを音波発振器とホーンの間で変えることができるスライド機構部の

• 少なくともいずれか

を備えたことを特徴とする音波式スートブロア。

2 . 音波発振器は圧縮空気及び/又は蒸気で音波を発振する手段からなることを特徴とする請求の範囲 1記載の音波式ス一トブロア。

15 3 . 周波数調整部としてガス混合器を設け、該ガス混合器の各ガス導入 ¾路には流量調節手段を設けたことを特徴とする請求の範囲 1記載の音波式ス一トブロア。

4 . ガス混合器の各ガス導入流路に設けた流量調節手段による圧縮性ガスの流量制御によりガス混合器内での圧縮性ガスの混合比を変化させて発振す

20 る音波の音速制御をする制御装置を設けたことを特徴とする請求の範囲 3記載の音波式スートブロア。

5 . ガス混合器のガス導入流路は、少なくともガス混合器に直接接続したガス導入流路と該圧縮性ガス流路から分岐してスートブロア対象装置の炉壁部近傍に設けた迂回流路を経由してガス混合器に接続した分岐ガス導入流路を

25 備えていること'を特徴とする請求の範囲 3記載の音波式ス一トブロア。

6 . ガス混合器のガス導入流路は、空気導入流路及び/又は蒸気導入流路からなることを特徴とする請求の範囲 3記載の音波式スートブロア。

7 . 共鳴筒の長さが一定であることを特徴とする請求の範囲 3記載の音波式スートブロア。

8 . 共鳴筒には、その長さを変えられるスライド機構部を設けたことを特徴とする請求の範囲 3記載の音波式スートブロア。

9 . ホーンはスートブロア対象装置の壁面の開口部に設置された遮熱用取付ボックス内に配置され、共鳴筒と音波発振器とガス混合器は前記取付ボックスに隣接して設けられた音波発振部取付ケース内に配置されることを特徴とする請求の範囲 3記 Sの音波式,スートブロア。

1 0 . 前記遮熱用取付ボックスと前記音波発振部取付ケースは遮熱及び /又は防音用のラギングで覆われたことを特徴とする請求の範囲 9記載の音波式スートブロア。

1 1 . 周波数調整部として共鳴筒に、その長さを変えられるスライド機構部,を設け、該共鳴筒のスライド機構部は音波発振器側に接続した内管と、該内管の外周面を摺動可能であり、かつホーン側に接続した外管からなることを特徴とする請求の範囲 1記載の音波式スートブロア。

1 2 . スライド機構部を有する共鳴筒は、その長さを音波発振器出口の圧縮気体温度における音速と発振周波数により形成される波長の 1 / 6〜 1 / 1 0の長さ以下とすることを特徴とする請求の範囲 1 1記載の音波式スートブロア。

,1 3 . ホーンはスートブロア対象装置の壁面の開口部に設置される遮熱用取付ボックス内に配置され、スライド機構部を備えた共鳴筒と音波発振器は前記取付ボックスに隣接して設けられた音波発振部取付ケース内に配置されたごとを特徴とする請求の範囲 1 1記載の音波式スートプロァ。

1 4 . 前記遮熱用取付ボックスと前記音波発振部取付ケースとは遮熱及び/又は防音用のラギングで覆われたことを特徴とする請求の範囲 1 3記載の音波式スートブロア。

1 5 . 音波発振器は蒸気で音波を発振する手段からなり、音波発振器はホーンと共にス一トブロア対象装置の壁面の開口部に設置される遮熱用取付ボックスに内蔵され、共鳴筒は、その一部を U字状管から構成し、該 U字状管部を前記遮熱用取付ボックスの外側に配置したことを特徴とする請求の範囲 1 1 記載の音波式スートブロア。 ·

1 6 . 共鳴筒は U字状の内管と、該内管の外周面を摺動可能な直管状の外管とからなることを特徴とする請求の範囲 1 5記載の音波式ス一トブロア。

1 7 . 前記ス一トブロア対象装置の壁面の開口部に設置されるホーンが内蔵された遮熱用取付ボックスと、 . 前記ス一ト 'ブロア対象装置内を流れるガスの出口部から排出されるガスまたは大気を前記遮熱用取付ボックス内に導き、該遮熱用取付ボックス内の冷却用ガスとして使用するガス流路と

を設けたことを特徴とする請求の範囲 1記載の音波式スートズロア。

1 8 . ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスとガス混合器及び/又はスライド機構部付き共鳴筒を備えた周波数調整部を内蔵した音波発振部取付.ケースとを隣接して設け、前記音波発振部取付ケースの外気と接する壁面に逆止弁を介して外気と連通する連通部を設け、前記遮熱用取付ボックスと前記音波発振部取付ケースの境界部には両ケース内を逆止弁を介して連通する連通部を設け、さらに音波発振部取付ケースにニードル弁を備えた圧縮性ガス供給流路を設けたことを特徴とする請求の範囲 1 7記載の音波式スートブロア。

1 9 . 周波数調整部を内蔵した音波発振部取付ケースのさらに外側に周波数調整部の駆動部を配置し、該駆動部を覆う駆動部取付ケースを設け、該駆動部取付ケースと前記音波発振部取付ケースの境界部には両ケース内を逆止弁を介して連通する連通部を設け、さらに前記駆動部取付ケースと外気と接する壁面に逆止弁を介して外気と連通する連通部を設けたことを特徴とする請求の範囲 1 8記載の音波式ス一トブロア。

2 0 . ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスのス一トブロア対象装置側の開口部に鬨閉可能なガス流入防止ダンパを設けたことを特徴とする請求の範囲 1 7記載の音波式スートブロア。

2 1 . 請求項 1 9記載の音波式ス一トブロアを用いて、通常運用時において内圧が大気圧より低いスートブロア対象装置で通常の運用する時には、周波数調整部の駆動部取付ケース、音波発振部取付ケース及び遮熱用取付ボックスの各連通部を経由して大気又はスートブロア対象装置内を流れるガスを音波式スートブロア内に流入させることで炉内ガスが音波式スートブロア内に侵入することを防止し、同時に、前記各連通部を通る大気又はス一トブロア対象装置内を流れるガスにより周波数調整部、周波数調整部の駆動部、音波発振器、共鳴筒及びホーンを冷却することを特徴とする音波式スートブロアの運用方法。 2 2 . 請求項 1 9記載の音波式スートブロアを用いて、通常運用時において内圧が大気圧より低いスートブロア対象装置で運用する時、該スートブロァ対象装置が運用停止する時には、二一ドル弁を備えた圧縮性ガス供給流路から音波発振部取付ケース内に圧縮性ガスを供給することを特徴とする音波式ス —トブロアの運用方法。

2 3 . 請求項 2 0記載の音波式スートブロアを用いて、通常運用時において内圧が大気圧より低いス一トブロア対象装置で運用する時、音波式スートブロアのメンテナンスをする場合には、ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスのス一トブロア対象装置側の開口部に設けたガス流入防止ダンパを閉じて音波式ス一トブロアとスートブロア対象装置内部とを遮断することを特徴とする音波式スートブロアの運用方法。 2 4 . 部材が設置されたスートブロア対象装置内を流れるガスの装置出口部及び装置入口部にガス温度計をそれそれ設置し、前記出口部にガス中のダスト濃度を計測するダストモニタを設置し、ス一トブロア対象装置に設置される圧縮性ガスを使用して振動させる振動板を内蔵した音波発振器と該音波発振器で発振した音波を共振 ·増幅させる共鳴筒及びホーンとを備えた周波数可変型または周波数固定型の音波式スートブロアにより、スートブロア対象装置内に種々の周波数の異なる音波を発振し、前記ダストモニタによるダスト濃度の増加及び/又はガス温度計によるガス温度の低下が発生する状況を確認することで、前記部材に付着した粉塵を除去する効果又は前記部材への粉塵の付着を抑制する効果の高い周波数を見つけ出すことを特徴とする音波式スートブロアの運用方法。 .

2 5 . スートブロア対象装置内の部材に付着した粉塵を除去する効果または前記部材への粉塵の付着を抑制する効果の高い周波数の音波発振と発振停止の運用を繰り返すことを特徴とする請求の範囲 2 4記載の音波式ス一トプロァの運用方法。 . 2 6 . 請求の範囲 1記載め音波式スートブロアを、その壁面に取り付けたことを特徴とするス一トブロア対象装置。

2 7 . ス一トブロア対象装置がガス流れ方向に複数段の層を配置した装置であり、該装置の複数段の層のガス流れの上流段より下流段の層になるほど音圧が高くなる音波式スートブロアをそれそれの層の近傍に配置したことを特徴とする請求の範囲 2 6記載のスートブロア対象装置。 ,

2 8 . スートブロア対象装置の複数段の層のガス流れの最上流段の層のガス偏流が激しい部位の近傍に音波式スートブロアを配置したことを特徴とする請求の範囲 2 6記載のスートブロア対象装置。

2 9 . 前記スートブロア対象装置がボイラ火炉、脱硝装置、排熱回収ボイラ又は蓄熱式熱交換器であることを特徴とする請求の範囲 2 6記載のスートブロア対象装置。

3 0 . 圧縮性ガスを使用して振動させる振動板を内蔵した音波発振器と該音波発振器で発振した音波を共振 ·増幅させる共鳴筒及びホーンとを備えた周波数固定型の音波式スートブロアにおいて

ス一トブロア対象装置の壁面の開口部に臨むように設置された音波式スートブロアのホーンが内蔵された遮熱用取付ボックスと、

前記スートプロァ対象装鼠内を流れるガスの出口部から排出されるガスまたは大気を前記遮熱用取付ボックス内に流すガス流路と、

前記ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスのスートブ口ァ対象装置側の閧ロ部に鬨閉可能に設けられたガス流入防止ダンパと

を備えたことを特徴とする音波式スートブロア。

3 1 . 請求項 3◦記載の音波式ス一トブロアを用いて、通常運用時において内圧が大気圧より低いス一トブロア対象装置で運用する時、音波式スートブロアのメンテナンスをする場合には、ホーンを内蔵した遮熱用取付ボックスのス一トブロア対象装置側の開口部に設けたガス流入防止ダンパを閉じて音波式ス一トブロアとス一トブロア対象装置内部とを遮断することを特徴とする音波式ス一トブロアの運用方 ¾。

3 2 . 圧縮性ガスを使用して振動させる振動板を内蔵した音波発振器と該音波発振器で発振した音波を共振 ·増幅させる共鳴筒及びホーンとを備えた周波数固定型の音波式スートプロ，ァを壁面に取り付けたガス流れ方向に複数段の層を配置したスートブロア対象装置であって、

前記複数段の層のガス流れの上流段より下流段の層になるほど音圧が高くなる前記音波式スートブロアをそれぞれの層近傍に取り付けたことを特徴とするスートブロア対象装置。

3 3 . スートブロア対象装置の複数段の層のガス流れの最上流段の層のガス偏流が激しい部位の近傍に音波式ス一トブロアを配置したことを特徴とする請求の範囲 3 2記載のスートブロア対象装置。

3 3 . 前記スートブロア対象装置がボイラ火炉、脱硝装置、排熱回収ボイラ又は蓄熱式熱交換器であることを特徴とする請求の範囲 3 2記載のスートブロア対象装置。 .