日本舶用機関学会誌

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油燃焼ボイラの外部よごれの誘因となる主要な汚染元素は, よく知られているようにNa, S, Vなどであるが, これらの汚染元素がどんな過程で, またどんな化合物の形をとって伝熱面に付着してくるかといった機構についてはまだ明確でない.すなわち, これら付着してくる物質および伝熱面上で形成される反応生成物で構成される付着たい積物についても, その性状や構造の形成過程を追求した詳しい研究は少ない.本論文はこれらの点を明らかにするため, 伝熱面温度を自由にコントロールできる模型炉を用いて, 外部よごれの詳細な実験を行なった.まず, 汚染物質を単味およびいろいろの組合せで模型炉に注入し, Na, S, Vがそれぞれ付着してくる際の化合物の形を調べた.ついで, Na, S, Vを同時に注入し, 伝熱面温度を75～680℃に変化させた実験をし, 付着たい積物の構造や, 付着してくる物質の付着後の反応によって形成される物質について調べ, かっ, それらが伝熱面温度によってどのように変化するかも調べた.これらの実験により, ボイラで使用される全温度範囲にわたって, 付着してくる物質の形態, よごれの構造などが明らかとなり, 外部よごれの基本的な温度依存性をは握することができた.すなわち, 外部よごれは伝熱面温度によって低, 中, 高の三つの領域にわけられる.低温域は燃焼ガスから付着してくる物質が硫酸のみであること, 中温域は付着してくる物質が硫酸ナトリウムと五酸化バナジウム, およびそれらに吸収される硫酸であり, 伝熱面上ではピロ硫酸ナトリウムなどが形成されること, 高温域は硫酸ナトリウムと五酸化バナジウムがガスから付着し, これらが伝熱面上でナトリ.ウムバナジルバナデート, とくにNa₂O・V₂O₄・5V₂O₅を形成すること, によって特徴づけられる.また, 外部よごれの量と伝熱面温度との関係については, よごれの量は低温域をすぎるといったん激減し, 温度が250℃あたりを越えるとまた高温域にいたるまで次第に増大するが, さらに高温になって五酸化バナジウム, 硫酸ナトリウムの露点に近づくと再び減少することがわかった.

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