(57)【要約】【課題】ダクト内におけるガスの流通を遮断し、ガスのリークを完全に止めることができるダクトダンパを提供する。【解決手段】このダクトダンパ１０は、ガスが流通する開口２１を備えた弁座部２０と、開口２１を開閉する弁体部３０と、弁体部３０を駆動する駆動部４０とを備えている。弁座部２０は、開口２１の周りを囲んで形成された水槽２２を備え、弁体部３０は、水槽２２内の全周に渡って挿入されるシール板３２を備えている。水槽２２は、用水の供給口、排出口及び溢流口を備えている。【選択図】図１
2010071381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが流通する開口を備えた弁座部と、前記開口を開閉する弁体部と、前記弁体部を駆動することにより開口を開閉する駆動部とを備えるダクトダンパであって、
前記弁座部が、前記開口の全周縁に沿って形成された水槽を備え、
前記弁体部が、前記弁座部に対向する弁体部の表面の周縁に沿って突出して形成されたシール板を有してなり、ダクトダンパの閉時には前記シール板が前記弁座部の前記水槽内に挿入されることによりダクトダンパを水封状態にすることを特徴とするダクトダンパ。
【請求項２】
前記水槽が、用水の供給口、排出口及び溢流口を備えていることを特徴とする請求項１に記載のダクトダンパ。
【請求項３】
前記シール板が、その先端に切欠を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のダクトダンパ。
【請求項４】
前記弁体部が、前記弁座部とヒンジで回動自在に連結される請求項１乃至３の何れかに記載のダクトダンパ。
【請求項５】
炭素質吸着材を用いる乾式排ガス処理装置において、排ガスの入口ダンパ、出口ダンパ又はバイパスダンパの何れかに、請求項１乃至４の何れかに記載のダクトダンパを用いたことを特徴とする乾式排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダクト内におけるガスの流通を遮断するためのダクトダンパに関し、特に、大量のガスを処理する排ガス処理装置等において、密閉時にガスのリークを完全に止めることができるダクトダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス中に含まれる硫黄酸化物や窒素酸化物等を除去するために、炭素質吸着材が充填された吸着塔を用いる乾式排ガス処理装置が用いられている。一般に、排ガス処理装置は、排ガス発生源設備と煙突との間に、バイパスダクトを含めて
設けられることが多い。また、排ガス処理装置は、既設の発生源設備に後から追加して建設されることが多く、設置スペースに大きな制約を受けることが少なくない。
【０００３】
例えば図５に示すように、既設の設備は、発生源設備５０から発生される排ガスをＭＢＬ（主ブロワ）５２で吸引して、ダクト５１を経由して煙突５３に送るものである。排ガス処理装置６０は、ダクト５１の一部を改造すると共に、追加して建設される。そして、排ガス処理装置６０には、吸着塔６１、ＢＵＦ（昇圧ファン）６２及び３つのダンパ５４、５５、５６等が含まれる。
【０００４】
通常運転時には、入口ダンパ５４及び出口ダンパ５５を開とし、バイパスダンパ５６を閉とする。そして、発生源設備５０からの排ガスを排ガス処理装置６０で処理し、クリーンとなった排ガスを煙突５３から排出する。このとき、バイパスダンパ５６が密閉されないと、リークした排ガスのために、有害物質の除去率が低下することになる。特に、高い除去率が要求される場合には、バイパスダンパ５６のリークを減らすことが重要となる。
【０００５】
排ガス処理装置６０にトラブルが生じた場合等には、入口ダンパ５４及び出口ダンパ５５を閉とし、バイパスダンパ５６を開として、吸着塔６１に排ガスが流れないようにする。しかしながら、入口ダンパ５４及び出口ダンパ５５の気密性を維持することは非常に困難である。このために、リークにより漏れ込んでくるガス中の酸素によって吸着塔６１内に充填された炭素質吸着材がホットスポットを起こす確率が高くなる。そして、実際にホットスポットを起こすことが少なくない。
【０００６】
ホットスポットは、吸着塔６１の充填層に通常の流量でガスが流れているときは発生しない。流れているガスによって吸着材の熱が奪われるために、吸着材の温度がガスの温度よりも著しく上昇することはないからである。これに対して、リーク等による僅かなガスが充填層に流れているときは、これによって吸着材が酸化し、周囲への放熱量が小さいために蓄熱されて、部分的に著しく高温になってホットスポットが発生する。
【０００７】
ダクトダンパとしては、ルーバーダンパ、バタフライダンパ、ギロチンダンパ等がある。例えば、特許文献１にはギロチンダンパに関する発明が記載されている。図６に示すように、このダクトダンパ７０は、ゲート７１の周縁をシート７２によりスライド可能に挟む構造としている。そして、ゲート７１の先端を挟むシート７２の部分に、異物を排出する異物排出口７３が設けられ、ゲート７１が常にシート７２に完全に挿入されるようになっている。
【０００８】
しかしながら、これらのダクトダンパは、大口径になると加工上の精度不良、熱による変形、スケールの付着等により密閉することが困難であり、必ずリークを生ずる。そして、入口ダンパ５４や出口ダンパ５５にこのようなダクトダンパを使用した場合には、リークを補完するために窒素ガスの封入が必要となり、莫大な量の窒素ガスを使用することとなる。また、確実に密閉するために、ダクトのフランジ部に差し板を挿入することも行われているが、多くの人手と日数を要する大工事となる。
【０００９】
ガス流を遮断する他の方法として、ダクトをＵ字型に曲げて水を貯める水封方式がある。特許文献２には、排ガスダクトの湾曲部に水封用水を貯留してガス流を遮断する水封装置に関する発明が記載されている。この装置は、高炉、コークス炉、転炉等から発生する可燃性ガスを再利用する際に使用されている。図７に示すように、この水封装置８０は、オーバーフローした剰余水を貯水タンク８２に貯留し、貯水タンク８２から循環ポンプ８３で湾曲部８１に剰余水を循環させることによって、使用する工業用水の低減を図っている。
【００１０】
このような水封装置は、ガスのリークを完全に無くすることができる。しかしながら、この改良例においても、ダクトの内径が１．５ｍの場合、初期充填として１２ｍ3 の工業用水を必要としている。前述の排ガス処理装置６０で使用するダンパ５４、５５、５６等ではさらに大型となり、例えば、一辺の長さが５ｍの角ダクトで３００ｍ3 の工業用水を使用することが考えられる。
【００１１】
大量の水を使用するために、給水設備や排水設備が必要となる。また、湾曲部のダクトは、特別な強度を必要とすることになる。さらに、最大の問題点は、水封装置は広い設置スペースを必要とするので、設置スペースに大きな制約を受ける排ガス処理装置においては、通常使用することができないことである。
【特許文献１】特開平１０−２６７１３７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６３４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明の目的は、排ガス処理装置等で使用するダクトダンパであって、密閉時にリークを生じないダクトダンパを提供することである。また、加工上の精度不良、熱による変形、スケールの付着等の影響を受け難く、密閉時に確実に作動して、リークを生じないダクトダンパを提供することである。
【００１３】
また、多量の用水を使用することなく、比較的狭いスペースに設置することができるダクトダンパを提供することである。さらに、炭素質吸着材を用いる乾式排ガス処理装置であって、トラブル等により停止した際に、吸着塔内に充填されている炭素質吸着材が、ホットスポットを起こすことのない排ガス処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、以下に記載するものである。
【００１５】
〔１〕  ガスが流通する開口を備えた弁座部と、前記開口を開閉する弁体部と、前記弁体部を駆動することにより開口を開閉する駆動部とを備えるダクトダンパであって、前記弁座部が、前記開口の全周縁に沿って形成された水槽を備え、前記弁体部が、前記弁座部に対向する弁体部の表面の周縁に沿って突出して形成されたシール板を有してなり、ダクトダンパの閉時には前記シール板が前記弁座部の前記水槽内に挿入されることによりダクトダンパを水封状態にすることを特徴とするダクトダンパ。
【００１６】
〔２〕  前記水槽が、用水の供給口、排出口及び溢流口を備えていることを特徴とする〔１〕に記載のダクトダンパ。
【００１７】
〔３〕  前記シール板が、その先端に切欠を備えていることを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載のダクトダンパ。
【００１８】
〔４〕  前記弁体部が、前記弁座部とヒンジで回動自在に連結される〔１〕乃至〔３〕の何れかに記載のダクトダンパ。
【００１９】
〔５〕  炭素質吸着材を用いる乾式排ガス処理装置において、排ガスの入口ダンパ、出口ダンパ又はバイパスダンパの何れかに、〔１〕乃至〔４〕の何れかに記載のダクトダンパを用いたことを特徴とする乾式排ガス処理装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のダクトダンパは、前記の構成を有することにより、従来の水封方式と同様に、密閉時にリークを生じないダクトダンパとすることができる。そして、加工上の精度不良、熱による変形、スケール付着等の影響を受け難く、確実に作動させて密閉することができる。
【００２１】
また、比較的狭いスペースに設置することが可能であり、使用する用水の量は、従来の水封方式の数十分の一以下に低減することが可能である。さらに、本発明の乾式排ガス処理装置は、排ガスの入口ダンパ又は出口ダンパに、本発明のダクトダンパを使用することにより、ホットスポット発生の問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は、この発明によるダクトダンパ１０を示し、ガスの出入り口としてダクトに接続されるフランジ部１８ａ、１８ｂを備えた弁箱１９内に、ガスが流通する開口２１を備えた弁座部２０と、開口２１を開閉する弁体部３０と、弁体部３０を駆動する駆動部４０とを備えている。
【００２３】
開口２１を備えた弁座部２０は、ほぼ水平となるように配置されており、ガスは開口２１をほぼ垂直方向に流通するようになっている。開口２１を開から閉の状態とする際には、ワイヤー４２を緩めることにより、弁座部２０の開口２１の周縁に沿って形成された水槽２２に上方から、弁体部３０のシール板３２が差し込まれ、これによってダクトダンパ１０を完全な水封状態とすることができる。
【００２４】
弁座部２０は、開口２１の全周縁に形成された水槽２２を備えており、水槽２２内に用水を貯留することが可能となっている。すなわち、ガスの流通を遮断するときには、水槽２２内に用水を貯留した弁座部２０と弁体部３０とにより、水封装置を形成するようになっている。
【００２５】
水槽２２の内周壁２３は、下方に延長されてフランジ部１８ｂのネック部分を形成している。内周壁２３と外周壁２４との間隔は、弁体部３０の開閉に支障のない範囲で接近させることができる。内周壁２３及び外周壁２４の高さは、ほぼ同じとすることが好ましく、密閉時における水封に必要な差圧、弁体３１のシール板３２の高さ等を考慮して決定する。
【００２６】
弁体部３０は、開口２１の全体を覆うことができる形状と大きさを備えた板状の弁体３１と、前記弁体３１が弁座部２０と対向する弁体表面の周縁に沿って、弁体表面から垂直に突出して形成されたシール板３２とからなる。弁体３１は、
平板を適宜補強して形成することができる。シール板３２は、その先端に切欠３３を形成することが好ましい。切欠３３を設けて、この切欠３３で水路を形成することにより、水槽２２内におけるシール板３２内外への給水及び排水を円滑に行うことができる。
【００２７】
図２に示すように、水槽２２は、用水の供給口２５、排水口２６及び溢流口２７を備えていることが好ましい。用水は、供給口２５から水槽２２内に導入される。一定量の用水が貯留されると、それ以上導入された用水は溢流口２７から排出される。水槽２２内に貯留された用水は、排水口２６から完全に排出することができる。なお、図２において、溢流口２７は外周壁２４に設けられているが、内周壁２３に設けることもできる。
【００２８】
ガス流に伴う煤塵が水槽２２内に堆積して、排水口２６又は溢流口２７を閉塞する可能性がある。この対策の一つとして、排水口２６及び溢流口２７から用水又はパージガスを水槽２２内に供給できるようにしておくことが好ましい。パージガスとしては圧縮空気、窒素等のガスを利用することができる。用水を供給することによって管路内を逆洗して、また、パージガスを供給することで水槽２２内の煤塵をパージして、閉塞を解除することができる。
【００２９】
弁体部３０は、駆動部４０によって駆動され、開口２１を開閉するようになっている。図１は、弁体部３０が開口２１を閉じた状態（ａ）と開口２１を開いた状態（ｂ）とを示している。駆動部４０は、弁体部３０を適宜駆動することができれば、どのような形式のものでも良い。
【００３０】
図１の例では、弁体部３０が、弁座部２０とヒンジ３４で連結されて回動可能となっている。そして、駆動部４０は、自動又は手動のウインチ４１及びワイヤー４２を備え、ワイヤー４２の端部が弁体３１の留具３５に固定されている。
【００３１】
弁体３１の移動範囲を制限するために、適宜ストッパー４３を設ける。また、ワイヤー４２を適切にガイドして張架するために、適宜ローラー４４を設ける。このように構成された駆動部４０は、ウインチ４１でワイヤー４２を巻き上げたり、緩めたりすることにより、弁体部３０が回動し、開口２１を開閉することができる。
【００３２】
ガスの流れは、開口２１において、下向きであっても良いし、上向きであっても良い。このダクトダンパ１０を開から閉とするときは、供給口２５から水槽２２内に給水し、溢流口２７からオーバーフローした水が流出することを確認してから、ウインチ４１を緩めてシール板３２を水槽２２の中に完全に挿入することで、作業を終了する。このとき、供給口２５、排水口２６又は溢流口２７を介して、ダクトダンパ１０の内外にガスが流通することのないように注意する。
【００３３】
ダクトダンパ１０が閉の状態において、弁体部３０の上下でガスの流れを遮断することができる。水槽２２において、シール板３２の内側と外側との圧力差に相当する水頭が形成される。例えば、弁体部３０の上側が下側よりも高い圧力である場合には、内周壁２３とシール板３２との間の水面が、シール板３２と外周壁２４との間の水面よりも高くなる。そして、ガスの圧力差が、水頭とバランスすることにより、ガスの流れが遮断されリークを起こすことがない。
【００３４】
逆に、このダクトダンパ１０を閉から開とするときは、水槽２２内の水を排水口２６から全て排出する。次に、ウインチ４１を巻き上げて開口２１を全開として、作業を終了する。この場合も、供給口２５、排水口２６又は溢流口２７を介して、ダクトダンパ１０の内外にガスが流通することのないように注意する。
【００３５】
図１に示したダクトダンパ１０は、排ガス処理装置における吸着塔の出口又は入口に設置する場合を想定したものである。そして、ガスの流れが水平から垂直へ（又は垂直から水平へ）変化する場合に使用するものであり、垂直ダクトの上部に設置されるものである。これに対して、図３に示すダクトダンパ１１は、垂直ダクトの下部に設置されるものを示している。また、図４に示すダクトダンパ１２は、ガスの流れが水平なダクトに使用するものを示している。
【００３６】
本発明のダクトダンパは、従来の水封装置と同様に、ダクト内におけるガスの流通を遮断し、ガスのリークを完全に止めることができる。また、その構造において精密さを要求される部分がないので、加工上の精度不良、熱による変形、スケール付着などにより、密閉時にリークを起こしたり、開閉時の作動不良を起こしたりすることもない。また、ダクトの大きさと比較して若干大きくなる程度であり、狭い設置スペースに設置することが可能である。
【００３７】
したがって、炭素質吸着材を用いる乾式排ガス処理装置において、図５で説明した入口ダンパ５４、出口ダンパ５５及びバイパスダンパ５６として使用することができる。本発明のダクトダンパを、入口ダンパ５４及び出口ダンパ５５として使用した場合には、窒素ガスの封入を必要とすることなく、ホットスポットの発生を防止することができる。また、本発明のダクトダンパを、入口ダンパ５４又は出口ダンパ５５の何れか片方のみに使用した場合は、窒素ガスの封入を併用することが好ましいが、窒素ガスの使用量は従来よりも著しく低減することができる。
【００３８】
また、バイパスダンパ５６におけるリーク防止も重要であり、排ガス処理装置の運転中にバイパスダンパ５６から排ガスの１％がリークすると、煙突５３から排出される排ガスについて、有害物質の除去率が１％低下することになる。したがって、有害物質の除去率を維持するためにも、本発明のダクトダンパをバイパスダンパ５６に使用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるダクトダンパの一例を示し（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はＡ−Ａ矢視の横断面図である。
【図２】図１のダクトダンパの水槽部分を示す拡大説明図である。
【図３】本発明によるダクトダンパの他の例を示す縦断面図である。
【図４】本発明によるダクトダンパの、また他の例を示す縦断面図である。
【図５】排ガス処理装置におけるガスの流れを示す流れ図である。
【図６】従来のダクトダンパの一例を示す概略図で（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】従来の水封装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１１、１２、７０  ダクトダンパ
１８  フランジ部
１９  弁箱
２０  弁座部
２１  開口
２２  水槽
２３  内周壁
２４  外周壁
２５  供給口
２６  排水口
２７  溢流口
３０  弁体部
３１  弁体
３２  シール板
３３  切欠
３４  ヒンジ
３５  留具
４０  駆動部
４１  ウインチ
４２  ワイヤー
４３  ストッパー
４４  ローラー
５０  発生源設備
５１  ダクト
５２  ＭＢＬ
５３  煙突
５４  入口ダンパ
５５  出口ダンパ
５６  バイパスダンパ
６０  排ガス処理装置
６１  吸着塔
６２  ＢＵＦ
７１  ゲート
７２  シート
７３  異物排出口
８０  水封装置
８１  湾曲部
８２  貯水タンク
８３  循環ポンプ
【図１】
2010071381.tif 000003
【図２】
2010071381.tif 000004
【図３】
2010071381.tif 000005
【図４】
2010071381.tif 000006
【図５】
2010071381.tif 000007
【図６】
2010071381.tif 000008
【図７】
2010071381.tif 000009