JPH0518527A - 癈熱回収装置のクリーニング方法並びにクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 癈熱回収装置の伝熱管に付着した煤を能率よ
く確実に除去できるようにすると共に、クリーニングの
大幅な省エネルギーと省力化を達成する。 【構成】 太陽光集光装置によって集束した太陽光を光
ファイバーケーブルを通して癈熱回収装置の内方へ抜き
差し自在に配設した太陽光照射装置へ導き、伝熱管の付
着煤が比較的少ない間に前記太陽光照射装置の出光端部
から太陽光を伝熱管の外表面へ照射して、前記付着煤を
加熱燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は癈熱回収装置の伝熱管の
クリーニング方法とクリーニング装置の改良に関するも
のであり、主として船舶の排ガスエコノマイザ等に於い
て使用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従前から、排ガスエコノマイザや排ガス
ボイラ等の癈熱回収装置に於いては、伝熱管のクリーニ
ング装置として蒸気やエアー等の媒体を噴射する方式や
鋼球を散布する方式、低周波振動を与える方式等のクリ
ーニング装置が実用に供されている。しかし、低品質の
重油が燃料として多用される船舶用ディーゼルエンジン
等に於いては、排ガス中に高粘性の煤塵が多量に含まれ
ることになり、前記従前のクリーニング装置では、癈熱
回収装置の伝熱管に付着した煤塵を能率よく除去するこ
とが困難となる。即ち、従前のクリーニング装置では、
伝熱管への煤の付着をある程度緩和することはできるも
のの、その除煤作用には限界があり、付着煤が徐々に成
長することになる。その結果、通気抵抗の増加（ドラフ
トロスの増加）によって主機関の燃費が増大したり、最
悪の場合には、所謂スートファイアが起生して伝熱管の
溶損を生じると云うことになる。

【０００３】一方、上述の如きトラブルを避けるため、
船舶用の癈熱回収装置では、停泊中に定期的に癈熱回収
装置の伝熱管を水洗いする方策が採られている。しか
し、伝熱管を水洗いした場合には、所謂硫酸腐食の発生
が避けられず、伝熱管の耐用年数を縮めると云う問題が
ある。また、水洗作業には多くの人手と時間を必要と
し、船舶の省力化、省人化が計れないと云う問題があ
る。更に、大型の癈熱回収装置では多量の洗浄水が必要
になるため、大容量の洗浄用排水の貯留タンクを船内に
設ける必要があり、機関室のぎ装の点に多くの制約が生
ずると云う難点がある。

【０００４】現実に、現存する大部分の水洗装置にあっ
ては、洗浄時間と洗浄水量の制約から伝熱管を隅々まで
完全にクリーニングすることが不可能であり、伝熱管の
付着煤は表面の油分のみが洗い流されてカーボン成分が
露出することになり、極めて発火しやすい状態となる。
その結果、水洗後の出港時に、付着煤が燃焼して煙突か
ら火の粉を噴出したり、或いは航海中に、主機関の過給
機出口から飛来する火の粉によって、所謂スートバーニ
ング（溶損には至らない程度の付着煤の燃焼）が発生し
たりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、癈熱回収装
置のクリーニングに於ける上述の如き問題、即ち、従前
の媒体噴射や鋼球散布方式のクリーニングでは、効果的
な除煤が困難のためにドラフトロスの増加やスートファ
イアが発生し易いこと、また、水洗方式のクリーニング
では、省力化が困難なこと、腐食が誘発されること、洗
浄排水の貯留タンク等を必要とすること、除煤が不完全
でスートバーニングが発生し易いこと等の問題を解決せ
んとするものであり、伝熱管の付着煤を高能率で自動的
に、しかもほぼ完全に除去することが出来、ドラフトロ
スやスートバーニング等の発生を完全に防止できるよう
にした癈熱回収装置のクリーニング方法とクリーニング
装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本件発明者は、数多くの
癈熱回収装置のクリーニング試験を通して、伝熱管に少
量の煤が付着した段階で、頻繁に煤の燃焼を強制誘発す
ることにより、溶損等を生ずることなしに伝熱管をクリ
ーンな状態に維持し得ることを知得した。本件発明は上
記知得に基づいて創作されたものであり、請求項１に記
載の発明は、太陽光集光装置により集束した太陽光を光
ファイバーケーブルを通して癈熱回収装置の内方へ抜き
差し自在に配設した太陽光照射装置へ導き、伝熱管の付
着煤が比較的少ない間に前記太陽光照射装置の出光端部
から伝熱管の外表面へ太陽光を照射すると共に、照射位
置を順次移動させることにより前記付着煤を連続的に加
熱燃焼させることを発明の基本構成とするものである。

【０００７】また、本件請求項３に記載の発明は、太陽
光集光装置と；癈ガス回収装置の内方へ抜き差し自在に
配設され、太陽光の出力端部を有する太陽光照射装置
と；前記太陽光集光装置と太陽光照射装置の出力端部と
を連結する光ファイバーケーブルと；前記太陽光集光装
置及び太陽光照射装置の作動を制御する制御用コンピュ
ータとから構成され、癈ガス回収装置の伝熱管の付着煤
が比較的少ない間に太陽光を伝熱管の外表面へ照射し、
付着煤を加熱燃焼させることを発明の基本構成とするも
のである。

【０００８】

【作用】太陽光集光装置のフレネルレンズによって集束
された太陽光は、光ファイバーケーブルを通して太陽光
照射装置の筒状本体内に設けた出光端末部へ送られ、出
光端末部の石英製レンズを通して伝熱管の外表部へ太陽
光が照射される。前記太陽光照射装置の筒状本体は排ガ
スエコノマイザー等の内方へ抜き差し自在に配設されて
おり、制御用コンピュータによりその作動が自動制御さ
れている。即ち、前記筒状本体を抜き差しすることによ
り、その先端に固設した出光端末部の位置が伝熱管に沿
って順次移動して行く。前記出光端末部から伝熱管外表
面へ太陽光が照射されると、太陽光の照射熱によって伝
熱管に付着した薄い煤層は加熱され、燃焼をする。ま
た、燃焼残渣は排ガスの風圧により伝熱管外表面から剥
離され、排ガス出口側へ運び去られる。尚、付着煤の燃
焼は、伝熱管に付着した煤層が薄い間に行なわれるた
め、所謂スートファイア等による伝熱管の溶損の危険は
全く無い。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る癈熱回収装置のクリーニング
装置の全体構成図であり、図に於いて１は太陽光、２は
太陽光集光装置、３は太陽光自動追尾装置、４は人工補
助光源装置、５は光ファイバーケーブル、６は太陽位置
検出用光センサー、７は姿勢制御装置、８は太陽光照射
装置、９は遠隔操作用ケーブル、１０は排ガスエコノマ
イザ、１１はエアー供給管、１２は制御用コンピュータ
である。

【００１０】前記太陽光集光装置２は所謂集光フレネル
レンズを主体として構成されており、太陽光位置検出用
光センサー６の信号により作動する太陽光自動追尾装置
３により、その方位が自動制御されている。また、前記
人工補助光源装置４は雨天や夜間等の太陽光の入射が無
い場合に利用されるものであり、太陽光に近い波長スペ
クトルを有するキセノン灯等が使用されている。更に、
前記姿勢制御装置７は、船の動揺時にジャイロからの信
号により太陽光集光装置２の姿勢を安定化させるもので
あり、前記太陽光自動追尾装置３の作動と相挨って太陽
光集光装置２の集光効率が最良になるようにその姿勢が
自動制御される。

【００１１】前記太陽光照射装置８は、排ガスエコノマ
イザ１０の本体内方へ抜き差し自在に配設した筒状の本
体と、本体の先端部に固設した石英系レンズより成る出
光端部と、出光端部に接続された光ファイバーと、筒状
本体と光ファイバーとの間隙へ供給された空気の一部を
噴出し、出光端部を清掃する清掃用ノズルと、前記空気
を太陽光の照射部へ噴出する空気ノズルと、筒状本体を
所定の速度で抜き差しする駆動構成等から構成されてお
り、前記筒状本体を抜き差しすることにより、出光端部
が伝熱管に沿って順次移動する。

【００１２】前記制御用コンピュータ１２はクリーニン
グ装置全体の作動を制御するものであり、前記太陽光自
動追尾装置３や姿勢制御装置７、太陽光照射装置８等は
全て当該制御用コンピュータ１２からの指令信号により
その作動が制御される。

【００１３】次に、当該クリーニング装置による癈熱回
収装置例えば排ガスエコノマイザのクリーニングについ
て説明する。先ず、太陽光集光装置２により集束された
太陽光束は、光ファイバーケーブル５を通して太陽光照
射装置８の出光端部へ送られる。またこの時、前記太陽
光集光装置２は、太陽光自動追尾装置３や姿勢制御装置
７によって、その姿勢が太陽光を最も効率よく集光でき
る方位となるように自動的に制御される。

【００１４】太陽光照射装置８は、制御用コンピュータ
１２からの信号により一定の速度で排ガスエコノマイザ
１０内へ差し込み（又は排ガスエコノマイザ１０内から
引き抜き）され、これにより、伝熱管と対向状の位置に
ある出光端部が伝熱管に沿って順次移動する。一方、太
陽光照射装置８の筒状本体の先端部に設けた出光端部か
らは、光ファイバーケーブル５を通して送られて来た太
陽光が伝熱管外表面へ向けて連続的に放射される。これ
により、伝熱管の外表面に付着した煤が加熱され、燃焼
をする。また、筒状本体内へ供給された空気がその先端
から加熱部へ噴出されることにより、前記煤の燃焼が促
進される。尚、本発明では、伝熱管外表面に付着した煤
が比較的薄層の間にこれを燃焼させるため、所謂スート
バーニングの状態となる。従って、伝熱管に溶損を生ず
るようなことは全く無い。

【００１５】太陽光照射装置８の筒状本体内へ供給され
た空気は、筒状本体内部の光ファイバーケーブルを冷却
すると共に、その大部分は前記煤の燃焼促進に利用さ
れ、また、その一部は出光端部のレンズのクリーニング
に活用される。更に、雨天や夜間等には人工補助光源装
置４が作動され、当該人工補助光源装置４からの光が太
陽光照射装置８へ供給される。

【００１６】

【発明の効果】本件発明に於いては、太陽光集光装置で
集束した太陽光を光ファイバーケーブルを通して太陽光
照射装置８へ導き、癈熱回収装置の本体内へ抜き差し自
在に配設した筒状本体の先端に固設した出光端部から太
陽光を伝熱管上へ照射することにより、伝熱管外表面の
付着煤が比較的少量の間に当該煤を加熱・燃焼させる構
成としている。その結果、付着煤は、伝熱管に溶損を生
ずることのない所謂スートバーニングの状態で順次連続
的に燃焼されると共に、燃焼残渣は排ガス流等によって
完全に伝熱管外表面から剥離される。従って、伝熱管の
外表面はほぼ完全にクリーニングされることになる。ま
た、本発明では、太陽光を利用する構成として、蒸気等
を使用するクリーニング装置に比較して省エネルギが計
れると共に、クリーニングの自動化により大幅な省力化
を達成することが出来る。更に、本発明では、太陽光照
射装置の冷却用空気を利用して煤の燃焼を促進させると
共に、出光端部の清掃を行なう構成としているため、付
着煤を過熱することなしに、円滑且つ確実に加熱燃焼さ
せることが出来、伝熱管に溶損等を生じる虞れが皆無と
なる。加えて、本発明では、出光端部を固設した筒状本
体を癈熱回収装置の本体内へ抜き差し自在に配設した構
成の太陽光照射装置を使用しているため、筒状本体を一
定速度で抜き差しするだけで伝熱管の外表面へ所定量の
太陽光を均等に連続照射することができ、付着煤の円滑
な燃焼が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る癈熱回収装置のクリーニング装置
の全体構成図である。

【符号の説明】

１は太陽光、２は太陽光集光装置、３は太陽光自動追尾
装置、４は人工補助光源装置、５は光ファイバーケーブ
ル、６は太陽位置検出用光センサー、７は姿勢制御装
置、８は太陽光照射装置、９は遠隔操作用ケーブル、１
０は癈熱回収装置、１１はエアー供給ライン、１２は制
御用コンピュータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽光集光装置により集束した太陽光を
   光ファイバーケーブルを通して癈熱回収装置の内方へ抜
   き差し自在に配設した太陽光照射装置へ導き、伝熱管の
   付着煤が比較的少ない間に前記太陽光照射装置の出光端
   部から伝熱管の外表面へ太陽光を照射すると共に、照射
   位置を順次移動させることにより前記付着煤を連続的に
   加熱燃焼させることを特徴とする癈熱回収装置のクリー
   ニング方法。
2. 【請求項２】 伝熱管の外表面へ太陽光を照射すると共
   に伝熱管の外表面へ空気を噴出することにより、付着煤
   の加熱による燃焼を促進するようにした請求項１に記載
   の癈熱回収装置のクリーニング方法。
3. 【請求項３】 太陽光集光装置と；癈ガス回収装置の内
   方へ抜き差し自在に配設され、太陽光の出力端部を有す
   る太陽光照射装置と；前記太陽光集光装置と太陽光照射
   装置の出力端部とを連結する光ファイバーケーブルと；
   前記太陽光集光装置及び太陽光照射装置の作動を制御す
   る制御用コンピュータとから構成され、癈ガス回収装置
   の伝熱管の付着煤が比較的少ない間に太陽光を伝熱管の
   外表面へ照射し、付着煤を加熱燃焼させることを特徴と
   する癈熱回収装置のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 太陽光集光装置に太陽光自動追尾装置と
   姿勢制御装置を付設すると共に、太陽光集光装置に人工
   補助光源装置を並設するようにした請求項３に記載の癈
   熱回収装置のクリーニング装置。
5. 【請求項５】 太陽光照射装置を、内部に光ファイバー
   ケーブルを挿通せしめた筒状本体と、筒状本体の先端に
   固設した出光端部とから形成すると共に、筒状本体の内
   部へ供給した空気をその先端から太陽光の照射部へ放出
   する構成とした請求項３に記載の癈熱回収装置のクリー
   ニング装置。