(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤液を送る液配管と空気を送る空気配管とに接続されると共に、煙道内に配置され、前記液配管から供給された薬剤液を前記空気配管から供給された空気の気流によって微粒化することで微細霧を形成し前記煙道に噴霧する二流体ノズルを有した薬剤噴霧装置において、
前記液配管に接続されて当該液配管に薬剤液を供給する薬剤液供給手段と、
前記液配管に接続されて当該液配管に水を供給する水供給手段と、
前記薬剤液供給手段から前記液配管への薬剤液の流通と前記水供給手段から前記液配管への水の流通とを選択的に切り換える液切換手段と、
前記薬剤液供給手段における薬剤液の供給圧力を検出する圧力計と、
前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段を駆動して薬剤液を噴霧させた状態で、前記圧力計で検出された圧力を入力し、入力した圧力が所定の閾値を超えた場合、前記液切換手段を前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止する制御手段と、
を備え、
前記煙道には、その内部空間に連通する一方で前記内部空間から隔離される外部空間をなす外部空間形成部を備え、前記外部空間形成部は、前記煙道の外側に基端が固定されて前記内部空間に連通すると共に先端が開口する固定筒と、前記固定筒の基端と先端との間を開放する一方で前記固定部の基端と先端との間を閉塞する態様で前記固定筒の外部から操作される弁と、前記固定筒の先端の開口に基端が着脱可能に取り付けられ、自身の先端において前記二流体ノズルを気密性を有しつつ前記煙道の内外に移動可能に支持する支持筒と、を備えることを特徴とする薬剤噴霧装置。
【請求項２】
前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する空気供給手段と、
前記空気配管での空気の流通を開閉する空気開閉手段と、
前記液配管での薬剤液または水の流通を開閉する液開閉手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記薬剤液の供給を開始する場合、前記空気供給手段を駆動すると共に前記空気開閉手段を開状態とし、その後、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側に切り換え、かつ前記薬剤液供給手段を駆動すると共に前記液開閉手段を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の薬剤噴霧装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記薬剤液の供給を停止する場合、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側から前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止し、その後、前記液開閉手段を閉状態とし、その後、前記空気開閉手段を閉状態とすると共に前記空気供給手段の駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の薬剤噴霧装置。
【請求項４】
前記空気配管での空気の流通量を調整する空気量調整手段と、
前記液配管での薬剤液の流通量を調整する液量調整手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記煙道に流通する排ガスの流量増加に伴い、空気量調整手段により空気の流通量を増加させた後、液量調整手段により薬剤液の流通量を増加させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の薬剤噴霧装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記排ガスの流量減少に伴い、液量調整手段により薬剤液の流通量を減少させた後、空気量調整手段により空気の流通量を減少させることを特徴とする請求項４に記載の薬剤噴霧装置。
【請求項６】
前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する空気供給手段と、
前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する予備空気供給手段と、
前記空気供給手段から前記空気配管への空気の流通と前記予備空気供給手段から前記空気配管への空気の流通とを選択的に切り換える空気切換手段と、
前記空気配管における空気の流量を検出する空気流量計と、
を備え、
前記制御手段は、前記空気切換手段を空気供給手段側に切り換えている状態で、前記空気流量計で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合、前記空気切換手段を前記予備空気供給手段側に切り換えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の薬剤噴霧装置。
【請求項７】
前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する空気供給手段と、
前記空気配管での空気の流通を開閉する空気開閉手段と、
前記液配管での薬剤液または水の流通を開閉する液開閉手段と、
前記空気配管における空気の流量を検出する空気流量計と、
を備え、
前記制御手段は、前記液開閉手段および前記空気開閉手段を開状態とし、前記空気流量計で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側から前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止し、その後、前記液開閉手段を閉状態とした後、前記空気開閉手段を閉状態とすると共に前記空気供給手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の薬剤噴霧装置。
【請求項８】
前記液配管と前記空気配管とに接続されると共に、煙道内に配置され、前記液配管から供給された薬剤液を前記空気配管から供給された空気の気流によって微粒化することで微細霧を形成し前記煙道に噴霧する予備二流体ノズルと、
前記二流体ノズルの前記液配管への接続と前記予備二流体ノズルの前記液配管への接続とを選択的に切り換えるノズル液切換手段と、
前記二流体ノズルの前記空気配管への接続と前記予備二流体ノズルの前記空気配管への接続とを選択的に切り換えるノズル空気切換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の薬剤噴霧装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記二流体ノズルと前記予備二流体ノズルとを切り換える場合、前記液切換手段を前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止し、その後、前記ノズル空気切換手段を切り換えた後に前記ノズル液切換手段を切り換え、その後、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段を駆動することを特徴とする請求項８に記載の薬剤噴霧装置。
【請求項１０】
二流体ノズルにより薬剤液を空気の気流によって微粒化することで微細霧を形成し煙道に噴霧する薬剤噴霧方法において、
薬剤液を噴霧させた状態で、前記二流体ノズルに供給する薬剤液の供給圧力が所定の閾値を超えた場合、前記薬剤液を水に切り換えて噴射させ、
前記二流体ノズルに薬剤液の供給を開始する場合、空気を供給した後に、薬剤液を供給し、
前記二流体ノズルへの薬剤液の供給を停止する場合、薬剤液を水に切り換え、その後、水の供給を止めた後、空気の供給を止めるようにし、
前記煙道には、その内部空間に連通する一方で前記内部空間から隔離される外部空間をなす外部空間形成部を備え、前記外部空間形成部は、前記煙道の外側に基端が固定されて前記内部空間に連通すると共に先端が開口する固定筒と、前記固定筒の基端と先端との間を開放する一方で前記固定部の基端と先端との間を閉塞する態様で前記固定筒の外部から操作される弁と、前記固定筒の先端の開口に基端が着脱可能に取り付けられ、自身の先端において前記二流体ノズルを気密性を有しつつ前記煙道の内外に移動可能に支持する支持筒と、を備えており、
前記二流体ノズルへの薬剤液の供給を停止した後、前記二流体ノズルを交換する場合、前記二流体ノズルを前記支持筒を介して前記煙道の外側に移動させた後、前記弁を閉鎖状態とし、前記支持筒を前記固定筒から外し、その後、逆の手順で交換後の前記二流体ノズルを取り付けることを特徴とする薬剤噴霧方法。
【請求項１１】
前記煙道に流通する排ガスの流量増加に伴い、空気の流通量を増加させた後、薬剤液の流通量を増加させることを特徴とする請求項１０に記載の薬剤噴霧方法。
【請求項１２】
前記煙道に流通する排ガスの流量減少に伴い、薬剤液の流通量を減少させた後、空気の流通量を減少させることを特徴とする請求項１０または１１に記載の薬剤噴霧方法。
【請求項１３】
前記二流体ノズルに空気を供給する予備空気供給手段を有し、前記二流体ノズルに供給する空気の流量が所定の閾値を下回った場合、前記予備空気供給手段に切り換えることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の薬剤噴霧方法。
【請求項１４】
前記二流体ノズルに供給する空気の流量が所定の閾値を下回った場合、薬剤液を水に切り換え、その後、水の供給を止めた後、空気の供給を止めることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の薬剤噴霧方法。
【請求項１５】
予備二流体ノズルを有し、前記二流体ノズルと前記予備二流体ノズルとを切り換える場合、薬剤液を水に切り換え、その後、前記二流体ノズルと前記予備二流体ノズルとを切り換え、その後、水を薬剤液に切り換えることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一つに記載の薬剤噴霧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤噴霧装置に関し、特に、排ガス処理システムにおいて排ガスに含まれるＮＯｘおよび水銀を除去するための薬剤を噴霧する薬剤噴霧装置および薬剤噴霧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１には、石炭焚き排ガスや重質油燃焼排ガスなどの排ガスを処理する排ガス処理システムにおいて、排ガスに対してアルカリ吸収液（塩化アンモニウム水溶液など）の薬剤により排ガスに含まれる水銀（金属水銀または水銀化合物）を除去する排ガス処理装置が開示されている。
【０００３】
また、従来、例えば、特許文献２には、液体噴射口から噴射される液体を気流によって微粒化して微細霧を形成する二流体ノズルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３０１３７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の排ガス処理装置において、特許文献２に示すような二流体ノズルを適用し、薬剤液を微細霧として噴霧する薬剤噴霧装置を備えることが好ましい。しかし、排ガス処理装置では、３００℃〜３５０℃の高温の排ガスに対して薬剤を噴霧することになるため、当該温度環境下に置かれたノズル内での薬剤液の沸騰により薬剤（例えば、塩化アンモニウム水溶液）の固形成分がノズル内に析出することが問題となる。具体的には、析出した固形成分により二流体ノズルが詰まるおそれがある。しかも、析出した固形成分に排ガスの煤塵が付着すると、さらに二流体ノズルが詰まるおそれがある。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、噴霧する薬剤液の固形成分の析出による二流体ノズルの詰まりを防止することのできる薬剤噴霧装置および薬剤噴霧方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の薬剤噴霧装置は、薬剤液を送る液配管と空気を送る空気配管とに接続されると共に、煙道内に配置され、前記液配管から供給された薬剤液を前記空気配管から供給された空気の気流によって微粒化することで微細霧を形成し前記煙道に噴霧する二流体ノズルを有した薬剤噴霧装置において、前記液配管に接続されて当該液配管に薬剤液を供給する薬剤液供給手段と、前記液配管に接続されて当該液配管に水を供給する水供給手段と、前記薬剤液供給手段から前記液配管への薬剤液の流通と前記水供給手段から前記液配管への水の流通とを選択的に切り換える液切換手段と、前記薬剤液供給手段における薬剤液の供給圧力を検出する圧力計と、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段を駆動した状態で、前記圧力計で検出された圧力を入力し、入力した圧力が所定の閾値を超えた場合、前記液切換手段を前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この薬剤噴霧装置によれば、高温（例えば、３００℃〜３５０℃）の排ガスにより薬剤液が蒸発して固形成分が析出し始めても、薬剤液の供給量が低下したことを検出することで、液配管および二流体ノズルに水を供給する。この結果、噴霧する薬剤液の固形成分の析出による二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【０００９】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する空気供給手段と、前記空気配管での空気の流通を開閉する空気開閉手段と、前記液配管での薬剤液または水の流通を開閉する液開閉手段と、を備え、前記制御手段は、前記薬剤液の供給を開始する場合、前記空気供給手段を駆動すると共に前記空気開閉手段を開状態とし、その後、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側に切り換え、かつ前記薬剤液供給手段を駆動すると共に前記液開閉手段を開状態とすることを特徴とする。
【００１０】
この薬剤噴霧装置によれば、薬剤液の供給を開始するとき、二流体ノズルから空気を先に噴射させ、その後に薬剤液を噴射させる。この結果、先に噴射された空気により二流体ノズル内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液の蒸発による固形成分の析出を防止でき、二流体ノズル内部の詰まりを防止できる。また、先に噴射された空気により、後に噴射される薬剤液が微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００１１】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記制御手段は、前記薬剤液の供給を停止する場合、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側から前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止し、その後、前記液開閉手段を閉状態とし、その後、前記空気開閉手段を閉状態とすると共に前記空気供給手段の駆動を停止することを特徴とする。
【００１２】
この薬剤噴霧装置によれば、薬剤液の供給を停止するとき、二流体ノズルからの薬剤液の噴射を止めて水を噴射させ、その後、二流体ノズルからの水の噴射を先に止めた後に空気の噴射を止める。この結果、二流体ノズルを水で洗浄し、かつ洗浄後には空気で水分を飛ばして、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００１３】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記空気配管での空気の流通量を調整する空気量調整手段と、前記液配管での薬剤液の流通量を調整する液量調整手段と、を備え、前記制御手段は、前記煙道に流通する排ガスの流量増加に伴い、空気量調整手段により空気の流通量を増加させた後、液量調整手段により薬剤液の流通量を増加させることを特徴とする。
【００１４】
この薬剤噴霧装置によれば、排ガスの流量増加に伴い、薬剤液の噴霧量を増加させることができる。しかも、この薬剤噴霧装置によれば、薬剤液の噴霧量を増加させる場合、空気の流通量を増加させてから、薬剤液の流通量を増加させる。このため、先に流通量が増加された空気により、後に流通量が増加された薬剤液が微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００１５】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記制御手段は、前記排ガスの流量減少に伴い、液量調整手段により薬剤液の流通量を減少させた後、空気量調整手段により空気の流通量を減少させることを特徴とする。
【００１６】
この薬剤噴霧装置によれば、排ガスの流量減少に伴い、薬剤液の噴霧量を減少させることができる。しかも、この薬剤噴霧装置によれば、薬剤液の噴霧量を減少させる場合、薬剤液の流通量を減少させてから、空気の流通量を減少させる。このため、先に流通量が減少された薬剤液が、流通量が減少される前の空気により微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００１７】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する空気供給手段と、前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する予備空気供給手段と、前記空気供給手段から前記空気配管への空気の流通と前記予備空気供給手段から前記空気配管への空気の流通とを選択的に切り換える空気切換手段と、前記空気配管における空気の流量を検出する空気流量計と、を備え、前記制御手段は、前記空気切換手段を空気供給手段側に切り換えている状態で、前記空気流量計で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合、前記空気切換手段を前記予備空気供給手段側に切り換えることを特徴とする。
【００１８】
この薬剤噴霧装置によれば、空気供給手段による空気の送り量が減少した場合、予備空気供給手段に切り換えるため、予備空気供給手段の空気により、排ガス熱による二流体ノズル内部の薬剤液の蒸発を防止することから、析出した固形成分による二流体ノズル内部の詰まりを防止できる。また、予備空気供給手段の空気により薬剤液が微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００１９】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記空気配管に接続されて当該空気配管に空気を供給する空気供給手段と、前記空気配管での空気の流通を開閉する空気開閉手段と、前記液配管での薬剤液または水の流通を開閉する液開閉手段と、前記空気配管における空気の流量を検出する空気流量計と、を備え、前記制御手段は、前記液開閉手段および前記空気開閉手段を開状態とし、前記空気流量計で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側から前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止し、その後、前記液開閉手段を閉状態とした後、前記空気開閉手段を閉状態とすると共に前記空気供給手段の駆動を停止することを特徴とする。
【００２０】
この薬剤噴霧装置によれば、空気供給手段による空気の送り量が減少した場合、煙道への薬剤液の供給を停止し、水を供給させた後に空気を停止する。この結果、二流体ノズルを水で洗浄し、かつ洗浄後には空気で水分を飛ばすので、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させず、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００２１】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記液配管と前記空気配管とに接続されると共に、煙道内に配置され、前記液配管から供給された薬剤液を前記空気配管から供給された空気の気流によって微粒化することで微細霧を形成し前記煙道に噴霧する予備二流体ノズルと、前記二流体ノズルの前記液配管への接続と前記予備二流体ノズルの前記液配管への接続とを選択的に切り換えるノズル液切換手段と、前記二流体ノズルの前記空気配管への接続と前記予備二流体ノズルの前記空気配管への接続とを選択的に切り換えるノズル空気切換手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この薬剤噴霧装置によれば、二流体ノズルの点検をする場合や二流体ノズルが万一詰まった場合でも、予備二流体ノズルを用いることで、薬剤液の噴霧を継続して行うことができ、排ガス処理システムの稼動に影響を与える事態を防止できる。
【００２３】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記制御手段は、前記二流体ノズルと前記予備二流体ノズルとを切り換える場合、前記液切換手段を前記水供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段の駆動を停止し、その後、前記ノズル空気切換手段を切り換えた後に前記ノズル液切換手段を切り換え、その後、前記液切換手段を前記薬剤液供給手段側に切り換えると共に前記薬剤液供給手段を駆動することを特徴とする。
【００２４】
この薬剤噴霧装置によれば、二流体ノズルを予備二流体ノズルに切り換える場合、二流体ノズルからの薬剤液の噴射を止めて水を噴射させ、その後、予備二流体ノズルには、空気を先に切り換えてから、水に切り換えつつ薬剤液に切り換える。この結果、切り換えられた予備二流体ノズルに対し、先に噴射された空気により予備二流体ノズル内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液の蒸発による固形成分の析出を防止でき、予備二流体ノズル内部の詰まりを防止できる。また、先に噴射されている空気により、後に噴射される薬剤液が微粒化されることから、噴射口に薬剤液を残留させないので、噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、詰まりを防止できる。しかも、薬剤液が供給される前に水が供給されるので、使用前に予備二流体ノズルを洗浄できる。
【００２５】
また、本発明の薬剤噴霧装置では、前記煙道には、その内部空間に連通する一方で前記内部空間から隔離される外部空間をなす外部空間形成部を備え、少なくとも前記二流体ノズルが前記外部空間形成部に配置されていることを特徴とする。
【００２６】
この薬剤噴霧装置によれば、煙道の内部空間を開放させずに排ガス処理システムの稼動中であっても二流体ノズルや予備二流体ノズルの取り付けおよび取り外しを行うことができるので、排ガス処理システムの稼動に影響を与える事態を防止できる。
【００２７】
上述の目的を達成するために、本発明の薬剤噴霧方法は、二流体ノズルにより薬剤液を空気の気流によって微粒化することで微細霧を形成し煙道に噴霧する薬剤噴霧方法において、薬剤液を噴霧させた状態で、前記二流体ノズルに供給する薬剤液の供給圧力が所定の閾値を超えた場合、前記薬剤液を水に切り換えて噴射させることを特徴とする。
【００２８】
この薬剤噴霧方法によれば、高温（例えば、３００℃〜３５０℃）の排ガスにより薬剤液が蒸発して固形成分が析出し始めても、薬剤液を水に切り換えて二流体ノズルに水を供給することで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００２９】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、前記二流体ノズルに薬剤液の供給を開始する場合、空気を供給した後に、薬剤液を供給することを特徴とする。
【００３０】
この薬剤噴霧方法によれば、先に噴射された空気により二流体ノズル内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液の蒸発による固形成分の析出を防止でき、二流体ノズル内部の詰まりを防止できる。また、先に噴射された空気により、後に噴射される薬剤液が微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００３１】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、前記二流体ノズルへの薬剤液の供給を停止する場合、薬剤液を水に切り換え、その後、水の供給を止めた後、空気の供給を止めることを特徴とする。
【００３２】
この薬剤噴霧方法によれば、二流体ノズルを水で洗浄し、かつ洗浄後には空気で水分を飛ばして、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００３３】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、前記煙道に流通する排ガスの流量増加に伴い、空気の流通量を増加させた後、薬剤液の流通量を増加させることを特徴とする。
【００３４】
この薬剤噴霧方法によれば、先に流通量が増加された空気により、後に流通量が増加された薬剤液が微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００３５】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、前記煙道に流通する排ガスの流量減少に伴い、薬剤液の流通量を減少させた後、空気の流通量を減少させることを特徴とする。
【００３６】
この薬剤噴霧方法によれば、先に流通量が減少された薬剤液が、流通量が減少される前の空気により微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００３７】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、前記二流体ノズルに空気を供給する予備空気供給手段を有し、前記二流体ノズルに供給する空気の流量が所定の閾値を下回った場合、前記予備空気供給手段に切り換えることを特徴とする。
【００３８】
この薬剤噴霧方法によれば、予備空気供給手段の空気により、二流体ノズル内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液の蒸発による固形成分の析出を防止でき、二流体ノズル内部の詰まりを防止できる。また、予備空気供給手段の空気により薬剤液が微粒化されることから、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させないので、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００３９】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、前記二流体ノズルに供給する空気の流量が所定の閾値を下回った場合、薬剤液を水に切り換え、その後、水の供給を止めた後、空気の供給を止めることを特徴とする。
【００４０】
この薬剤噴霧方法によれば、二流体ノズルを水で洗浄し、かつ洗浄後には空気で水分を飛ばすので、二流体ノズルの噴射口に薬剤液を残留させず、二流体ノズルの噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズルの詰まりを防止できる。
【００４１】
また、本発明の薬剤噴霧方法では、予備二流体ノズルを有し、前記二流体ノズルと前記予備二流体ノズルとを切り換える場合、薬剤液を水に切り換え、その後、前記二流体ノズルと前記予備二流体ノズルとを切り換え、その後、水を薬剤液に切り換えることを特徴とする。
【００４２】
この薬剤噴霧方法によれば、切り換えられたノズルに対し、先に噴射された空気により予備二流体ノズル内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液の蒸発による固形成分の析出を防止でき、予備二流体ノズル内部の詰まりを防止できる。また、先に噴射されている空気により、後に噴射される薬剤液が微粒化されることから、噴射口に薬剤液を残留させないので、噴射口への排ガス中の煤塵の付着を防いで、詰まりを防止できる。しかも、薬剤液が供給される前に水が供給されるので、使用前に予備二流体ノズルを洗浄できる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、噴霧する薬剤液の固形成分の析出による二流体ノズルの詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る薬剤噴霧装置が適用される排ガス処理システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る薬剤噴霧装置の概略図である。
【図３】図３は、二流体ノズルの概略図である。
【図４】図４は、図３におけるα−α断面図である。
【図５】図５は、図３に示す二流体ノズルを煙道から取り外す概略図である。
【図６】図６は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、排ガス流量に応じた薬剤液噴霧量制御を示すグラフである。
【図１３】図１３は、制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、制御手段の動作を示すフローチャートである。作用を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００４６】
本実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、薬剤噴霧装置が適用される排ガス処理システムの概略図である。
【００４７】
図１に示すように、排ガス処理システム１００は、発電プラントや工場などのボイラ１０１から排出される排ガスＧが煙道１０２を通過し煙突１０３から放出される過程で、当該排ガスＧに含まれる水銀（金属水銀（Ｈｇ０）や水銀化合物）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、煤塵、および硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去するものである。
【００４８】
具体的には、ボイラ１０１直後の煙道１０２に、薬剤噴霧装置１０４により薬剤液としての塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液を噴霧する。噴霧された薬剤液は、ＮＨ３ガスとＨＣｌガスとして還元脱硝装置１０５に送られる。ＮＨ3ガスは、還元脱硝装置１０５の脱硝触媒１０５ａ上で排ガスＧに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元脱硝し（下記式（１）参照）、ＨＣｌガスは、還元脱硝装置１０５の水銀酸化触媒１０５ｂ上で排ガスＧに含まれる水銀（主に金属水銀（Ｈｇ０））を水銀酸化する（下記式（２）参照）。
４ＮＯ＋４ＮＨ３＋Ｏ２  →  ４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ・・・（１）
Ｈｇ＋１／２Ｏ２＋２ＨＣｌ  →  ＨｇＣｌ２＋Ｈ２Ｏ・・・（２）
【００４９】
還元脱硝装置１０５において窒素酸化物の還元と水銀の酸化がされた排ガスＧは、さらに煙道１０２を通過し、ボイラ１０１に供給される燃焼用空気Ａａと熱交換器１０６により熱交換され、続いて、電気集塵機１０７により煤塵を除去された後、脱硫装置１０８に送られる。脱硫装置１０８は、湿式脱硫装置として構成されており、先に水銀酸化された排ガスＧ中のＨｇＣｌ２は脱硫装置の石灰石膏スラリー中の水分に溶解し、硫黄酸化物は石灰石膏スラリー中に吸収され、排ガスＧから分離して除去される。排ガスＧは、このようにして浄化され、煙突１０３から放出される。
【００５０】
上述の薬剤噴霧装置１０４について図を参照して説明する。図２は、薬剤噴霧装置を示し、図３〜図５は、二流体ノズルを示す。
【００５１】
図２に示すように、薬剤噴霧装置１０４は、薬剤液Ｄを送る液配管１と、空気Ａｂを送る空気配管２とを有している。液配管１および空気配管２は、二流体ノズル３に接続されている。
【００５２】
二流体ノズル３は、排ガス処理システム１００の煙道１０２内に配置され、液配管１から供給された薬剤液Ｄを、空気配管２から供給された空気Ａｂの気流によって微粒化することで薬剤液Ｄの微細霧を形成し煙道１０２に噴霧するものである。図３に示すように、本実施の形態の二流体ノズル３は、二重管構造に形成されており、内側の内管３ａの基端に液配管１が接続され、外側の外管３ｂの基端に空気配管２が接続されている。そして、内管３ａの先端部から薬剤液Ｄが噴射されると共に、外管３ｂの先端部から空気Ａｂが噴射され、空気Ａｂの気流により薬剤液Ｄが微細霧となる。なお、二流体ノズル３は、液配管１から供給された薬剤液Ｄを、空気配管２から供給された空気Ａｂの気流によって微粒化することで薬剤液Ｄの微細霧を形成し煙道１０２に噴霧するものであれば、二重管構造に限定されるものではない。
【００５３】
二流体ノズル３は、排ガスＧが通過する煙道１０２の内部空間Ｓに連通される一方で内部空間Ｓから隔離される外部空間をなす外部空間形成部４に配置されている。外部空間形成部４は、煙道１０２の外側に基端が固定されて煙道１０２の内部空間Ｓに連通すると共に先端が開口する固定筒４ａと、固定筒４ａの基端と先端との間を開放する一方で固定部４ａの基端と先端との間を閉塞する態様で固定筒４ａの外部からハンドル４ｂにより回転操作される弁４ｃと、固定筒４ａの先端の開口に基端がボルト４ｄにより着脱可能に取り付けられ、自身の先端において二流体ノズル３を気密性を有しつつ煙道１０２の内外に移動可能に支持する支持筒４ｅと、支持筒４ｅの先端にボルト４ｆによって二流体ノズル３を固定する固定部４ｇとを備えている。
【００５４】
図４（ａ）に示すように、二流体ノズル３は、円筒状の固定管４ａの内部にオフセットされて設けられ、弁４ｃは、ハンドル４ｂを回転させることで、図４（ｂ）に示すように全周が固定管４ａの内面に接触して固定管４ａの先端と基端との間を二分して閉塞させる閉塞状態となる一方で、図４（ａ）に示すように固定管４ａの先端と基端との間を開放させる開放状態となる。
【００５５】
この外部空間形成部４は、煙道１０２の内部空間Ｓをその外部に通じさせることなく二流体ノズル３の煙道１０２への取り付けまたは取り外しを可能とするものである。図３および図４（ａ）は、二流体ノズル３を煙道１０２に取り付けた状態である。この状態から二流体ノズル３を外すには、図５（ａ）に示すように、二流体ノズル３を液配管１および空気配管２から分離させる。その後、固定部４ｇを支持筒４ｅから外し、二流体ノズル３を支持筒４ｅを介して煙道１０２の外側に移動させた後、図４（ｂ）に示すように、ハンドル４ｂを回して弁４ｃを閉鎖状態とする。次に、図５（ｂ）に示すように、支持筒４ｅを固定筒４ａから外すことで、二流体ノズル３が煙道１０２から取り外される。また、二流体ノズル３を煙道１０２に取り付けるには、上記手順を逆に行えばよい。
【００５６】
また、図２に示すように、薬剤噴霧装置１０４は、液配管１に薬剤液供給手段５が接続されている。薬剤液供給手段５は、薬剤液Ｄが貯留される薬剤液タンク５ａと、薬剤液タンク５ａと液配管１との間を接続する薬剤液配管５ｂと、薬剤液配管５ｂに設けられて薬剤液配管５ｂを介して薬剤液タンク５ａに貯留された薬剤液Ｄを液配管１に送る薬剤液ポンプ５ｃと、薬剤液ポンプ５ｃによる薬剤液Ｄの供給圧力を検出する圧力計５ｄとを有している。
【００５７】
また、薬剤噴霧装置１０４は、液配管１に水供給手段６が接続されている。水供給手段６は、水源６ａと、水源６ａと液配管１との間を接続する水配管６ｂとを有している。なお、水源６ａは、一般水道である場合、水道圧力を利用して水Ｗを液配管１に送ることが可能であるが、水が貯留されるタンクである場合では、水配管６ｂに水ポンプ（図示せず）を設ければよい。また、高圧で水を送る場合は、水源６ａとして消火栓を利用してもよい。
【００５８】
また、薬剤噴霧装置１０４は、液切換手段７が設けられている。液切換手段７は、薬剤液供給手段５から液配管１への薬剤液Ｄの流通と、水供給手段６から液配管１への水Ｗの流通とを選択的に切り換えるもので、液配管１と薬剤液配管５ｂと水配管６ｂとが合流する部分に設けられた切換弁として構成されている。なお、液切換手段７は、前記切換弁に代えて、薬剤液配管５ｂと水配管６ｂとにそれぞれ開閉弁を設けてもよい。
【００５９】
また、薬剤噴霧装置１０４は、液配管１に液開閉手段８が設けられている。液開閉手段８は、液配管１での薬剤液Ｄまたは水Ｗの流通を開閉するもので、開閉弁として構成されている。
【００６０】
また、薬剤噴霧装置１０４は、液配管１に液量調整手段９が設けられている。液量調整手段９は、液配管１での薬剤液Ｄまたは水Ｗの流通量を調整するもので、流量調整弁として構成されている。なお、流量調整弁の最大絞りを流量０とすることで、液量調整手段９を液開閉手段８として構成できる。本実施の形態では、図２において液開閉手段８と液量調整手段９とを共に示す。
【００６１】
また、薬剤噴霧装置１０４は、空気配管２に空気供給手段１０が接続されている。空気供給手段１０は、送風機１０ａと、送風機１０ａと空気配管２との間を接続する送気配管１０ｂとを有し、空気配管２に空気Ａｂを供給する。
【００６２】
また、薬剤噴霧装置１０４は、空気配管２に予備空気供給手段１１が接続されている。予備空気供給手段１１は、予備送風機１１ａと、予備送風機１１ａと空気配管２との間を接続する送気配管１１ｂとを有し、空気配管２に空気Ａｃを供給する。なお、予備空気供給手段１１の予備送風機１１ａは、排ガス処理システム１００において、ボイラ１０１に燃焼用空気Ａａを送る送風機１０９（図１参照）など、既設の送風機を利用してもよい。
【００６３】
また、薬剤噴霧装置１０４は、空気切換手段１２が設けられている。空気切換手段１２は、空気供給手段１０から空気配管２への空気Ａｂの流通と、予備空気供給手段１１から空気配管２への空気Ａｃの流通とを選択的に切り換えるもので、空気配管２と送気配管１０ｂと送気配管１１ｂとが合流する部分に設けられた切換弁として構成されている。なお、空気切換手段１２は、前記切換弁に代えて、送気配管１０ｂと送気配管１１ｂとにそれぞれ開閉弁を設けてもよい。
【００６４】
また、薬剤噴霧装置１０４は、空気配管２に空気開閉手段１３が設けられている。空気開閉手段１３は、空気配管２での空気Ａｂ，Ａｃの流通を開閉するもので、開閉弁として構成されている。
【００６５】
また、薬剤噴霧装置１０４は、空気配管２に空気量調整手段１４が設けられている。空気量調整手段１４は、空気配管２での空気Ａｂ，Ａｃの流通量を調整するもので、流量調整弁として構成されている。なお、流量調整弁の最大絞りを流量０とすることで、空気量調整手段１４を空気開閉手段１３として構成できる。本実施の形態では、図２において空気開閉手段１３と空気量調整手段１４とを共に示す。
【００６６】
また、薬剤噴霧装置１０４は、空気配管２に、当該空気配管２における空気Ａｂ，Ａｃの流量を検出する空気流量計１５が設けられている。
【００６７】
また、薬剤噴霧装置１０４は、予備二流体ノズル３’が設けられている。予備二流体ノズル３’は、上述した二流体ノズル３と同様のもので、液配管１と空気配管２とに接続されている。そして、薬剤噴霧装置１０４は、二流体ノズル３の液配管１への接続と予備二流体ノズル３’の液配管１への接続とを選択的に切り換えるノズル液切換手段（切換弁）１６が設けられている。さらに、薬剤噴霧装置１０４は、二流体ノズル３の空気配管２への接続と予備二流体ノズル３’の空気配管２への接続とを選択的に切り換えるノズル空気切換手段（切換弁）１７が設けられている。
【００６８】
また、二流体ノズル３および予備二流体ノズル３’が設置された煙道１０２には、その内部空間Ｓに流通する排ガスＧの流量（ボイラ１０１の負荷変動）を検出する排ガス流量計１８が設けられている。
【００６９】
また、薬剤噴霧装置１０４は、制御手段１９が設けられている。制御手段１９は、マイコンなどで構成され、薬剤噴霧装置１０４を統括的に制御するものである。制御手段１９は、薬剤液供給手段（薬剤液ポンプ５ｃ，圧力計５ｄ）５と、液切換手段７と、液開閉手段８と、液量調整手段９と、空気切換手段１２と、空気開閉手段１３と、空気量調整手段１４と、空気流量計１５と、ノズル液切換手段１６と、ノズル空気切換手段１７と、排ガス流量計１８とに接続されている。また、制御手段１９は、図示しないＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部に、圧力計５ｄで検出される薬剤液Ｄの供給圧力の所定の閾値情報が予め格納されている。また、制御手段１９は、図示しない記憶部に、排ガス流量計１８で検出される排ガスＧの流量（ボイラ１０１の負荷変動）の所定の閾値情報が予め格納されている。
【００７０】
なお、制御手段１９は、ボイラ１０１の負荷変動を把握するにあたり、排ガス流量計１８からの排ガス流量の入力に代えて、図２に示すように、排ガス処理システム１００が発電プラント５０に適用されている場合での発電プラント５０の発電量や、図１に示す排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１に燃焼用空気Ａａを送る送風機１０９の風量（送風機１０９のダクト開度や差圧）や、図１に示す排ガス処理システム１００の熱交換器１０６後流で電気集塵機１０７に排ガスＧを送る送風機１１０の風量（送風機１１０のダクト開度や差圧）などを入力してもよい。この場合、制御手段１９は、図示しない記憶部に、発電プラント５０の発電量の所定の閾値情報や、排ガス処理システム１００の送風機１０９，１１０の風量の閾値情報が予め格納されている。
【００７１】
以下に、制御手段１９による薬剤噴霧装置１０４の制御について図を参照して説明する。図６〜図１１、図１３および図１４は、制御手段１９の動作を示すフローチャートである。
【００７２】
薬剤噴霧装置１０４の起動時（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の起動時を含む）には、図６に示すように、制御手段１９は、空気供給手段１０を駆動すると共に空気開閉手段１３を閉状態から開状態とする（ステップＳＴ１）。その後、制御手段１９は、液切換手段７を薬剤液供給手段５側に切り換え、かつ薬剤液供給手段５を駆動すると共に液開閉手段８を閉状態から開状態とする（ステップＳＴ２）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、煙道１０２への薬剤液Ｄの供給を開始する場合、二流体ノズル３から空気Ａｂを先に噴射させ、その後に薬剤液Ｄを噴射させる。
【００７３】
薬剤噴霧装置１０４の停止時（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の停止時を含む）には、図７に示すように、制御手段１９は、液切換手段７を薬剤液供給手段５側から水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止する（ステップＳＴ１１）。その後、制御手段１９は、液開閉手段８を開状態から閉状態とする（ステップＳＴ１２）。その後、制御手段１９は、空気開閉手段１３を開状態から閉状態とすると共に空気供給手段１０の駆動を停止する（ステップＳＴ１３）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、煙道１０２への薬剤液Ｄの供給を停止する場合、二流体ノズル３からの薬剤液Ｄの噴射を止めて水Ｗを噴射させ、その後、二流体ノズル３からの水Ｗの噴射を先に止めた後に空気Ａｂの噴射を止める。
【００７４】
薬剤噴霧装置１０４の起動中（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の起動中を含む）において、図８に示すように、制御手段１９は、液切換手段７を薬剤液供給手段５側に切り換えると共に薬剤液供給手段５を駆動している状態で、圧力計５ｄで検出された薬剤液Ｄの供給圧力を入力し、入力した圧力が所定の閾値を超えた場合（ステップＳＴ２１：Ｙｅｓ）、液切換手段７を薬剤液供給手段５側から水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止する（ステップＳＴ２２）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、高温（３００℃〜３５０℃）の排ガスＧにより薬剤液Ｄが蒸発して固形成分が析出し薬剤液Ｄの供給量が低下したことを検出した場合、液配管１および二流体ノズル３に水Ｗを供給する。
【００７５】
なお、ステップＳＴ２２の後、制御手段１９は、所定時間（例えば、１０分程度）経過した場合（ステップＳＴ２３：Ｙｅｓ）、薬剤液供給手段５を駆動すると共に液切換手段７を水供給手段６側から薬剤液供給手段５側に切り換える（ステップＳＴ２４）。その後、制御手段１９は、圧力計５ｄで検出された薬剤液Ｄの供給圧力を再び入力し、入力した圧力が所定の閾値を超えていなければ（ステップＳＴ２５：Ｎｏ）、図８における薬剤噴霧装置１０４の起動中の制御を終了する。一方、制御手段１９は、ステップＳＴ２５において、入力した圧力が所定の閾値を超えた場合（ステップＳＴ２５：Ｙｅｓ）、薬剤噴霧装置１０４に何らかの故障が発生したとして後述の故障時の制御に移行する（ステップＳＴ２６）。
【００７６】
故障時の制御では、図９に示すように、制御手段１９は、液切換手段７を薬剤液供給手段５側から水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止する（ステップＳＴ２６１）。その後、制御手段１９は、ノズル空気切換手段１７を予備二流体ノズル３’側に切り換えた後（ステップＳＴ２６２）、ノズル液切換手段１６を予備二流体ノズル３’側に切り換える（ステップＳＴ２６３）。その後、液切換手段７を薬剤液供給手段５側に切り換えると共に薬剤液供給手段５を駆動する（ステップＳＴ２６４）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、二流体ノズル３を予備二流体ノズル３’に切り換える場合、二流体ノズル３からの薬剤液Ｄの噴射を止めて水Ｗを噴射させ、その後、予備二流体ノズル３’には、空気Ａｂを先に切り換えてから、水Ｗに切り換えつつ薬剤液Ｄに切り換える。そして、二流体ノズル３を煙道１０２から取り外して点検する。
【００７７】
また、薬剤噴霧装置１０４の起動中（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の起動中を含む）において、制御手段１９は、排ガスＧの流量の増加に伴い薬剤液Ｄの供給量を増す。図１０に示すように、制御手段１９は、排ガスＧの流量増加を検出または予測した場合（ステップＳＴ３１：Ｙｅｓ）、空気量調整手段１４により空気Ａｂ（Ａｃ）の流通量を増加させる（ステップＳＴ３２）。その後、制御手段１９は、液量調整手段９により薬剤液Ｄの流通量を増加させる（ステップＳＴ３３）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、薬剤液Ｄの噴霧量を増加させる場合、空気Ａｂの流通量を増加させてから、薬剤液Ｄの流通量を増加させる。
【００７８】
また、薬剤噴霧装置１０４の起動中（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の起動中を含む）において、制御手段１９は、排ガスＧの流量の減少に伴い薬剤液Ｄの供給量を減らす。図１１に示すように、制御手段１９は、排ガスＧの流量減少を検出または予測した場合（ステップＳＴ４１：Ｙｅｓ）、液量調整手段９により薬剤液Ｄの流通量を減少させる（ステップＳＴ４２）。その後、制御手段１９は、空気量調整手段１４により空気Ａｂ（Ａｃ）の流通量を減少させる（ステップＳＴ４３）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、薬剤液Ｄの噴霧量を減少させる場合、薬剤液Ｄの流通量を減少させてから、空気Ａｂの流通量を減少させる。
【００７９】
ここで、排ガスＧの流量は、上述したように排ガス流量計１８による検出により直接的に把握することができる。この場合、制御手段１９は、排ガス流量計１８から入力した排ガスＧの流量が所定の閾値を超えた場合にボイラ１０１の負荷上昇と把握でき、一方、排ガスＧの流量が所定の閾値を下回った場合にボイラ１０１の負荷低下と把握できる。その他、排ガスＧの流量は、発電プラント５０の発電量や、排ガス処理システム１００の送風機１０９または送風機１１０の風量（送風機１０９，１１０のダクト開度や差圧）により間接的に把握できる。この場合、制御手段１９は、発電プラント５０から入力した発電量が所定の閾値を超えた場合に、ボイラ１０１の稼働率が上昇しているのでボイラ１０１の負荷上昇により排ガスＧの流量が増加したと把握でき、一方、発電量が所定の閾値を下回った場合に、ボイラ１０１の稼働率が低下しているのでボイラ１０１の負荷低下により排ガスＧの流量が減少したと把握できる。また、制御手段１９は、排ガス処理システム１００の送風機１０９，１１０から入力した風量が所定の閾値を超えた場合に、ボイラ１０１の稼働率が上昇しているのでボイラ１０１の負荷上昇により排ガスＧの流量が増加したと把握でき、一方、送風機１０９，１１０から入力した風量が所定の閾値を下回った場合に、ボイラ１０１の稼働率が低下しているのでボイラ１０１の負荷低下により排ガスＧの流量が減少したと把握できる。
【００８０】
なお、制御手段１９は、日中または夜間などの時間や、季節などにより発電プラント５０の発電量が変動することから、これに基づいて排ガスＧの流量変動を予測できる。そして、図１２のグラフに、排ガスＧの流量変動の検出（排ガス流量計１８）による薬剤液噴霧量制御と、排ガスＧの流量変動の予測による薬剤液噴霧量制御との関係を示す。すなわち、図１２に示すように、流量検出の場合は、ボイラ１０１の負荷変動に追従して薬剤液噴霧量を増減でき、一方、流量予測の場合は、ボイラ１０１の負荷変動を先回りして薬剤液噴霧量を増減できる。これらは、必要に応じていずれかを適宜選択すればよい。
【００８１】
また、薬剤噴霧装置１０４の起動中（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の起動中を含む）において、図１３に示すように、制御手段１９は、空気切換手段１２を空気供給手段１０側に切り換えている状態で、空気流量計１５で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合（ステップＳＴ５１：Ｙｅｓ）、空気切換手段１２を予備空気供給手段１１側に切り換える（ステップＳＴ５２）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、空気供給手段１０による空気Ａｂの送り量が減少した場合、予備空気供給手段１１に切り換える。
【００８２】
また、薬剤噴霧装置１０４の起動中（排ガス処理システム１００におけるボイラ１０１の起動中を含む）において、図１４に示すように、制御手段１９は、空気流量計１５で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合（ステップＳＴ６１：Ｙｅｓ）、液切換手段７を薬剤液供給手段５側から水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止する（ステップＳＴ６２）。その後、制御手段１９は、液開閉手段８を開状態から閉状態とする（ステップＳＴ６３）。その後、制御手段１９は、空気開閉手段１３を開状態から閉状態とすると共に空気供給手段１０の駆動を停止する（ステップＳＴ６４）。すなわち、薬剤噴霧装置１０４は、予備空気供給手段１１を有さなければ、空気供給手段１０による空気Ａｂの送り量が減少した場合、煙道１０２への薬剤液Ｄの供給を停止し、水Ｗを供給させた後に空気Ａｂを停止する。
【００８３】
上述したように、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４は、薬剤液Ｄを送る液配管１と空気Ａｂを送る空気配管２とに接続されると共に、煙道１０２内に配置され、液配管１から供給された薬剤液Ｄを空気配管２から供給された空気Ａｂの気流によって微粒化することで微細霧を形成し煙道１０２に噴霧する二流体ノズル３を有した薬剤噴霧装置１０４において、液配管１に接続されて当該液配管１に薬剤液Ｄを供給する薬剤液供給手段５と、液配管１に接続されて当該液配管１に水Ｗを供給する水供給手段６と、薬剤液供給手段５から液配管１への薬剤液Ｄの流通と水供給手段６から液配管１への水Ｗの流通とを選択的に切り換える液切換手段７と、薬剤液供給手段５における薬剤液Ｄの供給圧力を検出する圧力計５ｄと、液切換手段７を薬剤液供給手段５側に切り換えると共に薬剤液供給手段５を駆動した状態で、圧力計５ｄで検出された圧力を入力し、入力した圧力が所定の閾値を超えた場合、液切換手段７を水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止する制御手段１９とを備える。
【００８４】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、高温（３００℃〜３５０℃）の排ガスＧにより薬剤液Ｄが蒸発して固形成分が析出し始めても、薬剤液Ｄの供給量が低下したことを検出することで、二流体ノズル３の詰まりとして、液配管１および二流体ノズル３に水を供給する。この結果、噴霧する薬剤液Ｄの固形成分の析出による二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００８５】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、空気配管２に接続されて当該空気配管２に空気Ａｂを供給する空気供給手段１０と、空気配管２での空気Ａｂの流通を開閉する空気開閉手段１３と、液配管１での薬剤液Ｄまたは水Ｗの流通を開閉する液開閉手段８とを備え、制御手段１９は、薬剤液Ｄの供給を開始する場合、空気供給手段１０を駆動すると共に空気開閉手段１３を開状態とし、その後、液切換手段７を薬剤液供給手段５側に切り換え、かつ薬剤液供給手段５を駆動すると共に液開閉手段８を開状態とする。
【００８６】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、薬剤液Ｄの供給を開始するとき、二流体ノズル３から空気Ａｂを先に噴射させ、その後に薬剤液Ｄを噴射させる。この結果、先に噴射された空気Ａｂにより二流体ノズル３内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液Ｄの蒸発による固形成分の析出を防止でき、二流体ノズル３内部の詰まりを防止することが可能になる。また、先に噴射された空気Ａｂにより、後に噴射される薬剤液Ｄが微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００８７】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、制御手段１９は、薬剤液Ｄの供給を停止する場合、液切換手段７を水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止し、その後、液開閉手段８を閉状態とし、その後、空気開閉手段１３を閉状態とすると共に空気供給手段１０の駆動を停止する。
【００８８】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、薬剤液Ｄの供給を停止するとき、二流体ノズル３からの薬剤液Ｄの噴射を止めて水Ｗを噴射させ、その後、二流体ノズル３からの水Ｗの噴射を先に止めた後に空気Ａｂの噴射を止める。この結果、二流体ノズル３を水Ｗで洗浄し、かつ洗浄後には空気Ａｂで水分を飛ばして、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００８９】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、空気配管２での空気Ａｂの流通量を調整する空気量調整手段１４と、液配管１での薬剤液Ｄの流通量を調整する液量調整手段９とを備え、制御手段１９は、煙道１０２に流通する排ガスＧの流量増加に伴い、空気量調整手段１４により空気Ａｂの流通量を増加させた後、液量調整手段９により薬剤液Ｄの流通量を増加させる。
【００９０】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、排ガスＧの流量増加に伴い、薬剤液Ｄの噴霧量を増加させることが可能になる。しかも、この薬剤噴霧装置１０４によれば、薬剤液Ｄの噴霧量を増加させる場合、空気Ａｂの流通量を増加させてから、薬剤液Ｄの流通量を増加させる。このため、先に流通量が増加された空気Ａｂにより、後に流通量が増加された薬剤液Ｄが微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００９１】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、制御手段１９は、排ガスＧの流量減少に伴い、液量調整手段９により薬剤液Ｄの流通量を減少させた後、空気量調整手段１４により空気Ａｂの流通量を減少させる。
【００９２】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、排ガスＧの流量減少に伴い、薬剤液Ｄの噴霧量を減少させることが可能になる。しかも、この薬剤噴霧装置１０４によれば、薬剤液Ｄの噴霧量を減少させる場合、薬剤液Ｄの流通量を減少させてから、空気Ａｂの流通量を減少させる。このため、先に流通量が減少された薬剤液Ｄが、流通量が減少される前の空気Ａｂにより微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００９３】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、空気配管２に接続されて当該空気配管２に空気Ａｂを供給する空気供給手段１０と、空気配管２に接続されて当該空気配管２に空気Ａｃを供給する予備空気供給手段１１と、空気供給手段１０から空気配管２への空気Ａｂの流通と予備空気供給手段１１から空気配管２への空気Ａｃの流通とを選択的に切り換える空気切換手段１２と、空気配管２における空気Ａｂ，Ａｃの流量を検出する空気流量計１５とを備え、制御手段１９は、空気切換手段１２を空気供給手段１０側に切り換えている状態で、空気流量計１５で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合、空気切換手段１２を予備空気供給手段１１側に切り換える。
【００９４】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、空気供給手段１０による空気Ａｂの送り量が減少した場合、予備空気供給手段１１に切り換えるため、予備空気供給手段１１の空気Ａｃにより、排ガス熱による二流体ノズル３内部の薬剤液Ｄの蒸発を防止することから、析出した固形成分による二流体ノズル３内部の詰まりを防止することが可能になる。また、予備空気供給手段１１の空気Ａｃにより薬剤液Ｄが微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００９５】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、空気配管２に接続されて当該空気配管２に空気を供給する空気供給手段１０と、空気配管２での空気Ａｂの流通を開閉する空気開閉手段１３と、液配管１での薬剤液Ｄまたは水Ｗの流通を開閉する液開閉手段８と、空気配管２における空気Ａｂの流量を検出する空気流量計１５とを備え、制御手段１９は、液開閉手段８および空気開閉手段１３を開状態とし、空気流量計１５で検出された流量を入力し、入力した流量が所定の閾値を下回った場合、液切換手段７を薬剤液供給手段５側から水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止し、その後、液開閉手段８を閉状態とした後、空気開閉手段１３を閉状態とすると共に空気供給手段１０の駆動を停止する。
【００９６】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、空気供給手段１０による空気Ａｂの送り量が減少した場合、煙道１０２への薬剤液Ｄの供給を停止し、水Ｗを供給させた後に空気Ａｂを停止する。この結果、二流体ノズル３を水Ｗで洗浄し、かつ洗浄後には空気Ａｂで水分を飛ばすので、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させず、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【００９７】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、液配管１と空気配管２とに接続されると共に、煙道１０２内に配置され、液配管１から供給された薬剤液Ｄを空気配管２から供給された空気Ａｂの気流によって微粒化することで微細霧を形成し煙道１０２に噴霧する予備二流体ノズル３’と、二流体ノズル３の液配管１への接続と予備二流体ノズル３’の液配管１への接続とを選択的に切り換えるノズル液切換手段１６と、二流体ノズル３の空気配管２への接続と予備二流体ノズル３’の空気配管２への接続とを選択的に切り換えるノズル空気切換手段１７とを備える。
【００９８】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、二流体ノズル３の点検をする場合や二流体ノズル３が万一詰まった場合でも、予備二流体ノズル３’を用いることで、薬剤液Ｄの噴霧を継続して行うことができ、排ガス処理システム１００の稼動に影響を与える事態を防止することが可能になる。
【００９９】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、制御手段１９は、二流体ノズル３と予備二流体ノズル３’とを切り換える場合、液切換手段７を水供給手段６側に切り換えると共に薬剤液供給手段５の駆動を停止し、その後、ノズル空気切換手段１７を切り換えた後にノズル液切換手段１６を切り換え、その後、液切換手段７を薬剤液供給手段５側に切り換えると共に薬剤液供給手段５を駆動する。
【０１００】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、二流体ノズル３を予備二流体ノズル３’に切り換える場合、二流体ノズル３からの薬剤液Ｄの噴射を止めて水Ｗを噴射させ、その後、予備二流体ノズル３’には、空気Ａｂを先に切り換えてから、水Ｗに切り換えつつ薬剤液Ｄに切り換える。この結果、切り換えられた予備二流体ノズル３’に対し、先に噴射された空気Ａｂにより予備二流体ノズル３’内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液Ｄの蒸発による固形成分の析出を防止でき、予備二流体ノズル３’内部の詰まりを防止することが可能になる。また、先に噴射された空気Ａｂにより、後に噴射される薬剤液Ｄが微粒化されることから、噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、詰まりを防止することが可能になる。しかも、薬剤液Ｄが供給される前に水Ｗが供給されるので、使用前の予備二流体ノズル３’を洗浄することが可能になる。
【０１０１】
また、本実施の形態の薬剤噴霧装置１０４では、煙道１０２には、その内部空間Ｓに連通する一方で内部空間Ｓから隔離される外部空間をなす外部空間形成部４を備え、少なくとも二流体ノズル３が外部空間形成部４に配置されている。
【０１０２】
この薬剤噴霧装置１０４によれば、煙道１０２の内部空間Ｓを開放させずに排ガス処理システム１００の稼動中であっても二流体ノズル３や予備二流体ノズル３’の取り付けおよび取り外しを行うことができるので、排ガス処理システム１００の稼動に影響を与える事態を防止することが可能になる。
【０１０３】
本実施の形態の薬剤噴霧方法は、二流体ノズル３により薬剤液Ｄを空気Ａｂの気流によって微粒化することで微細霧を形成し煙道１０２に噴霧する薬剤噴霧方法において、薬剤液Ｄを噴霧させた状態で、二流体ノズル３に供給する薬剤液Ｄの供給圧力が所定の閾値を超えた場合、薬剤液Ｄを水Ｗに切り換えて噴射させる。
【０１０４】
この薬剤噴霧方法によれば、高温（例えば、３００℃〜３５０℃）の排ガスＧにより薬剤液Ｄが蒸発して固形成分が析出し始めても、薬剤液Ｄを水Ｗに切り換えて二流体ノズル３に水を供給することで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１０５】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、二流体ノズル３に薬剤液Ｄの供給を開始する場合、空気Ａｂを供給した後に、薬剤液Ｄを供給する。
【０１０６】
この薬剤噴霧方法によれば、先に噴射された空気Ａｂにより二流体ノズル３内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液Ｄの蒸発による固形成分の析出を防止でき、二流体ノズル３内部の詰まりを防止することが可能になる。また、先に噴射された空気Ａｂにより、後に噴射される薬剤液Ｄが微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１０７】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、二流体ノズル３への薬剤液Ｄの供給を停止する場合、薬剤液Ｄを水Ｗに切り換え、その後、水Ｗの供給を止めた後、空気Ａｂの供給を止める。
【０１０８】
この薬剤噴霧方法によれば、二流体ノズル３を水Ｗで洗浄し、かつ洗浄後には空気Ａｂで水分を飛ばして、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１０９】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、煙道１０２に流通する排ガスＧの流量増加に伴い、空気Ａｂの流通量を増加させた後、薬剤液Ｄの流通量を増加させる。
【０１１０】
この薬剤噴霧方法によれば、先に流通量が増加された空気Ａｂにより、後に流通量が増加された薬剤液Ｄが微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１１１】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、煙道１０２に流通する排ガスＧの流量減少に伴い、薬剤液Ｄの流通量を減少させた後、空気Ａｂの流通量を減少させる。
【０１１２】
この薬剤噴霧方法によれば、先に流通量が減少された薬剤液Ｄが、流通量が減少される前の空気Ａｂにより微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１１３】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、二流体ノズル３に空気Ａｂを供給する予備空気供給手段１１を有し、二流体ノズル３に供給する空気Ａｂの流量が所定の閾値を下回った場合、予備空気供給手段１１に切り換える。
【０１１４】
この薬剤噴霧方法によれば、予備空気供給手段１１の空気Ａｃにより、排ガス熱による二流体ノズル３内部の薬剤液Ｄの蒸発を防止することから、析出した固形成分による二流体ノズル３内部の詰まりを防止することが可能になる。また、予備空気供給手段１１の空気Ａｃにより薬剤液Ｄが微粒化されることから、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１１５】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、二流体ノズル３に供給する空気Ａｂの流量が所定の閾値を下回った場合、薬剤液Ｄを水Ｗに切り換え、その後、水Ｗの供給を止めた後、空気Ａｂの供給を止める。
【０１１６】
この薬剤噴霧方法によれば、二流体ノズル３を水Ｗで洗浄し、かつ洗浄後には空気Ａｂで水分を飛ばすので、二流体ノズル３の噴射口に薬剤液Ｄを残留させず、二流体ノズル３の噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、二流体ノズル３の詰まりを防止することが可能になる。
【０１１７】
また、本実施の形態の薬剤噴霧方法では、予備二流体ノズル３’を有し、二流体ノズル３と予備二流体ノズル３’とを切り換える場合、薬剤液Ｄを水Ｗに切り換え、その後、二流体ノズル３と予備二流体ノズル３’とを切り換え、その後、水Ｗを薬剤液Ｄに切り換える。
【０１１８】
この薬剤噴霧方法によれば、切り換えられたノズル３’に対し、先に噴射された空気Ａｂにより予備二流体ノズル３’内部が冷却されることから、噴霧する薬剤液Ｄの蒸発による固形成分の析出を防止でき、予備二流体ノズル３’内部の詰まりを防止することが可能になる。また、先に噴射されている空気Ａｂにより、後に噴射される薬剤液Ｄが微粒化されることから、噴射口に薬剤液Ｄを残留させないので、噴射口への排ガスＧ中の煤塵の付着を防いで、詰まりを防止することが可能になる。しかも、薬剤液Ｄが供給される前に水Ｗが供給されるので、使用前に切り換えられたノズル３，３’を洗浄できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上のように、本発明に係る薬剤噴霧装置および薬剤噴霧方法は、噴霧する薬剤液の固形成分の析出による二流体ノズルの詰まりを防止することに適している。
【符号の説明】
【０１２０】
１  液配管
２  空気配管
３  二流体ノズル
３ａ  内管
３ｂ  外管
３’予備二流体ノズル
４  外部空間形成部
５  薬剤液供給手段
５ａ  薬剤液タンク
５ｂ  薬剤液配管
５ｃ  薬剤液ポンプ
５ｄ  圧力計
６  水供給手段
６ａ  水源
６ｂ  水配管
７  液切換手段
８  液開閉手段
９  液量調整手段
１０  空気供給手段
１０ａ  送風機
１０ｂ  送気配管
１１  予備空気供給手段
１１ａ  予備送風機
１１ｂ  送気配管
１２  空気切換手段
１３  空気開閉手段
１４  空気量調整手段
１５  空気流量計
１６  ノズル液切換手段
１７  ノズル空気切換手段
１８  排ガス流量計
１９  制御手段
５０  発電プラント
１００  排ガス処理システム
１０１  ボイラ
１０２  煙道
１０４  薬剤噴霧装置
１０９  送風機
１１０  送風機
【図１】
0005517675.tif 000002
【図２】
0005517675.tif 000003
【図３】
0005517675.tif 000004
【図４】
0005517675.tif 000005
【図５】
0005517675.tif 000006
【図６】
0005517675.tif 000007
【図７】
0005517675.tif 000008
【図８】
0005517675.tif 000009
【図９】
0005517675.tif 000010
【図１０】
0005517675.tif 000011
【図１１】
0005517675.tif 000012
【図１２】
0005517675.tif 000013
【図１３】
0005517675.tif 000014
【図１４】
0005517675.tif 000015