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公開番号2025174210
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2024080350
出願日2024-05-16
発明の名称ダスト除去システムおよびダスト除去方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F23J 3/00 20060101AFI20251120BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃焼器内にあるダストをより確実に除去できるダスト除去システムおよびダスト除去方法を提供する。
【解決手段】ダスト除去システムは、燃焼器内におけるダストを除去するための衝撃波を発生させるように各々が構成された2つの衝撃波発生装置を備えるダスト除去システムであって、2つの衝撃波発生装置の各々は、燃料と酸化剤を含む混合物が充満するように構成されたチャンバと、チャンバ内において混合物に点火をするための点火装置と、点火装置による点火によって生じた爆轟波を利用して燃焼器内に衝撃波を発射するための発射部とを含み、2つの衝撃波発生装置は、2つの発射部からそれぞれ発射される2つの衝撃波が干渉によって強め合うことができるように配置されており、ダスト除去システムは、2つの点火装置の各々に、点火を開始するための点火指令を送るように構成された点火制御部をさらに備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
燃焼器内におけるダストを除去するための衝撃波を発生させるように各々が構成された２つの衝撃波発生装置を備えるダスト除去システムであって、
前記２つの衝撃波発生装置の各々は、
燃料と酸化剤を含む混合物が充満するように構成されたチャンバと、
前記チャンバ内において前記混合物に点火をするための点火装置と、
前記点火装置による点火によって生じた爆轟波を利用して前記燃焼器内に前記衝撃波を発射するための発射部と、
を含み、
前記２つの衝撃波発生装置は、２つの前記発射部からそれぞれ発射される２つの前記衝撃波が干渉によって強め合うことができるように配置されており、
前記ダスト除去システムは、２つの前記点火装置の各々に、点火を開始するための点火指令を送るように構成された点火制御部をさらに備える
ダスト除去システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記点火制御部は、前記２つの点火装置の一方に前記点火指令を発してから他方に前記点火指令を発するまでのタイムラグを調整可能なように構成される
請求項１に記載のダスト除去システム。
【請求項３】
前記燃焼器における温度分布を検知するための温度検知部をさらに備え、
前記点火制御部は、
前記温度検知部の検知結果に基づいて、前記燃焼器内における前記ダストの位置を推定するための推定部と、
前記推定部によって推定された前記ダストの推定位置で前記２つの衝撃波が前記干渉により強め合うための前記タイムラグである第１タイムラグを決定するための決定部と、
前記第１タイムラグが生じるように前記２つの点火装置の各々に前記点火指令を送る第１の点火制御を実行するための第１指令送信部と、
を含む
請求項２に記載のダスト除去システム。
【請求項４】
前記点火制御部は、
前記第１の点火制御の実行後、前記推定位置において前記ダストが除去されているかを前記温度検知部の検知結果に基づいて判定するための判定部と、
前記ダストが除去されていないと判定された場合、前記第１タイムラグとは異なる前記タイムラグである第２タイムラグが生じるように前記２つの点火装置の各々に前記点火指令を送る第２の点火制御を実行するための第２指令送信部と
をさらに含む
請求項３に記載のダスト除去システム。
【請求項５】
前記第１指令送信部は、前記第１の点火制御を周期的に実行するように構成され、
前記判定部は、前記第１の点火制御が実行されるたびに、前記ダストが除去されているかを判定するように構成され、
前記第２指令送信部は、前記ダストが除去されていないと判定された場合、次回の前記第１の点火制御の実行前に、前記第２の点火制御を実行するように構成される
請求項４に記載のダスト除去システム。
【請求項６】
前記温度検知部は、前記燃焼器内の温度分布を検知するように構成されたサーモグラフィカメラであり、
前記推定部は、前記サーモグラフィカメラの撮影画像において温度が第１規定温度を超える画像領域がある場合、当該画像領域に相当する前記燃焼器内の位置に前記ダストが存在すると推定するように構成される
請求項３乃至５の何れか１項に記載のダスト除去システム。
【請求項７】
前記温度検知部は、前記燃焼器の複数の伝熱管の各々のメタル温度を検知するように構成された温度センサであり、
前記推定部は、前記複数の伝熱管のうち、前記温度センサによって検知される前記メタル温度が第２規定温度を下回る前記伝熱管がある場合、当該伝熱管上において前記ダストが存在すると推定するように構成される
請求項３乃至５の何れか１項に記載のダスト除去システム。
【請求項８】
前記点火装置は、前記チャンバ内での放電によって火花を発生させるように構成されたスパークプラグである
請求項１乃至３の何れか１項に記載のダスト除去システム。
【請求項９】
燃焼器内におけるダストを、２つの衝撃波発生装置から発射される２つの衝撃波を利用して除去するダスト除去方法であって、
前記燃焼器内の温度分布を検知するための温度検知部の検知結果に基づいて、前記燃焼器内における前記ダストの位置を推定する推定ステップと、
推定された前記ダストの推定位置で、前記２つの衝撃波発生装置の内部で生じる爆轟波を利用して発射される前記２つの衝撃波が、干渉により強め合うためのタイムラグである第１タイムラグを決定するための決定ステップと、
前記第１タイムラグが生じるように前記２つの衝撃波発生装置の２つの点火装置の各々に、点火を開始するための点火指令を送る第１指令送信ステップと
を備えるダスト除去方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼器内におけるダストを衝撃波によって除去するダスト除去システムおよびダスト除去方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼器内におけるダストを衝撃波によって除去するダスト除去システムが知られている。ダストは、燃料の燃焼によって生じる炭素、塩素、硫黄、または貴金属の少なくとも１つを含む微粒子によって構成される。炭素を含む微粒子としてはススなどが挙げられる。
【０００３】
特許文献１に開示されるダスト除去システムは燃焼器の一例としてのボイラに適用される。ダスト除去システムは２つの衝撃波発生装置を備え、２つの衝撃波発生装置から放たれる２つの衝撃波はボイラ内で干渉し強め合う。干渉により２つの衝撃波が強め合う位置では、ボイラ内で堆積したダストが除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－３２０３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１における２つの衝撃波発生装置の各々は、火炎を爆轟に遷移させるためのシェルキンスパイラルを備える。シェルキンスパイラルの位置を調整すると、火炎が爆轟に遷移するタイミングが変化する。そのため、２つの衝撃波発生装置の各々が爆轟波を発生させるタイミングが調整される結果、ボイラ内での２つの衝撃波の干渉位置が調整される。
【０００６】
しかし、シェルキンスパイラルの位置調整は機械的な構造の調整にあたるため容易ではなく、さらに当該位置調整が正確になされないと、衝撃波の干渉位置を精度よく調整できず、燃焼器内のターゲットとするダストを除去できない可能性がある。
【０００７】
本開示の目的は、燃焼器内にあるダストをより確実に除去できるダスト除去システムおよびダスト除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態に係るダスト除去システムは、
燃焼器内におけるダストを除去するための衝撃波を発生させるように各々が構成された２つの衝撃波発生装置を備えるダスト除去システムであって、
前記２つの衝撃波発生装置の各々は、
燃料と酸化剤を含む混合物が充満するように構成されたチャンバと、
前記チャンバ内において前記混合物に点火をするための点火装置と、
前記点火装置による点火によって生じた爆轟波を利用して前記燃焼器内に前記衝撃波を発射するための発射部と、
を含み、
前記２つの衝撃波発生装置は、２つの前記発射部からそれぞれ発射される２つの前記衝撃波が干渉によって強め合うことができるように配置されており、
前記ダスト除去システムは、２つの前記点火装置の各々に、点火を開始するための点火指令を送るように構成された点火制御部をさらに備える。
【０００９】
本開示の一実施形態に係るダスト除去方法は、
燃焼器内におけるダストを、２つの衝撃波発生装置から発射される２つの衝撃波を利用して除去するダスト除去方法であって、
前記燃焼器内の温度分布を検知するための温度検知部の検知結果に基づいて、前記燃焼器内における前記ダストの位置を推定する推定ステップと、
推定された前記ダストの推定位置で、前記２つの衝撃波発生装置の内部で生じる爆轟波を利用して発射される前記２つの衝撃波が、干渉により強め合うためのタイムラグである第１タイムラグを決定するための決定ステップと、
前記第１タイムラグが生じるように前記２つの衝撃波発生装置の２つの点火装置の各々に、点火を開始するための点火指令を送る第１指令送信ステップと
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、燃焼器内にあるダストをより確実に除去できるダスト除去システムおよびダスト除去方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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