(57)【要約】  触媒ユニット２が組み込まれた触媒ブロック１を複数個設け、隣接する触媒ブロック１，１，１の隙間にスライド可能な第１灰堆積防止板９と第２灰堆積防止板１０を設けた、燃焼装置から排出して垂直流ダウンフローとなる排ガスを処理する垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置であり、該脱硝装置は、前記灰堆積防止板９，１０により触媒ブロック１，１間の隙間に灰等が堆積することがなく、温度変化の発生する運転状態下においても、前記防止板９，１０の熱伸びを吸収することができ、また前記防止板９，１０を現地溶接作業をしないで、触媒ブロック１内の触媒充填と触媒交換ができる簡便な構造からなる。
2012004980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒ユニット（２）が組み込まれた触媒ブロック（１）を複数個設け、燃焼装置から排出して垂直流ダウンフローとなる排ガスを処理する垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置であって、
隣接する触媒ブロック（１，１）の隙間にスライド可能な第１灰堆積防止板（９）と第２灰堆積防止板（１０）を設けたことを特徴とする垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置。
【請求項２】
前記第１灰堆積防止板（９）の上部は山型構造で、かつ下部は触媒ブロック（１）上部に配置されるプロテクタ（１１）の下部と触媒ブロック（１）の上部の間に挿入するフック（９ａ）を有していることを特徴とする請求項１記載の垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置。
【請求項３】
触媒ブロック（１）を吊るために設けられる吊りラグ（４）には長穴（４ａ）を設け、前記第２灰堆積防止板（１０）を吊りラグ（４）の長穴（４ａ）に貫通させて設けた係止部材（５〜７）により着脱自在に支持したことを特徴とする請求項１記載の垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭焚ボイラプラント等に設置される排煙脱硝装置に関し、特に垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置に用いられる排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための触媒ブロックの隙間に設置する灰堆積防止板に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、自動車等から排出される排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）は光化学スモッグや酸性雨の原因となる物質である。排煙中のＮＯｘを無害な窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）に分解する技術で最も実用化が進んでいる選択的接触還元法はアンモニア（ＮＨ3）を還元剤として使用し、脱硝触媒の存在下で前記ＮＨ3と排ガス中のＮＯｘとを反応させるものである。【０００３】
火力発電用ボイラに設置される排煙脱硝装置３（図９参照）に必要とされる脱硝率は次の計算式に基づき算出される。  
脱硝率＝（（入口ＮＯｘ濃度−出口ＮＯｘ濃度）／入口ＮＯｘ濃度）×１００％
上記計算式で算出された脱硝率を達成するために排煙脱硝装置３には最小単位である触媒ユニット２を複数個組み込んだ触媒ブロック１を充填しており、触媒ブロック１は脱硝装置３（反応器）内の受梁１４によって支持させている。なお触媒ユニット２は触媒を基板表面に被覆した触媒体を一定の間隔を設けて積層し、枠内に格納したものである。【０００４】
一般に、排煙脱硝装置の排ガス温度は約３００〜４００℃と高温であり、また約１０〜２０ｇ／ｍ3Ｎの大量の煤塵を含んでいる。ＮＯｘを含んだ排ガスはボイラ出口から脱硝装置３内へ流れ、触媒ブロック１を通過する際に、アンモニアの存在下で脱硝反応によって浄化処理されるが、触媒ブロック１上に灰等が堆積した場合には触媒閉塞により脱硝性能が大きく低下する。従って、図１０に示される枠体１３内に多数の触媒ブロック１を配置して、隣接する触媒ブロック１，１の隙間に山型鋼１８（丸枠Ｓ１の拡大図である図１１に示す）や丸鋼１９（丸枠Ｓ２の拡大図である図１２に示す）を配置し、該山型鋼１８や丸鋼１９を枠体１３に排煙脱硝装置３が設置される現地で溶接して固定し、灰の堆積防止を図っていた。【０００５】
公知文献としては、下記特許文献１、２がある。特に、特許文献２記載の発明は、排煙脱硝装置３の内部に配置した触媒ユニットケースの隣接するケース相互間のガス上流側に山型鋼のダスト付着防止用保護具を装着し、それぞれ隣接する触媒ユニットの隙間と触媒ユニットと脱硝装置３の内壁との間にダスト付着防止用保護具を装着した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１９３３６号公報
【特許文献２】特開昭５８−１４３８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の発明では、ダスト付着防止用保護具に溶接構造を用いており、熱伸びによる割れは考慮されていなかった。しかし、ボイラなどの燃焼装置の起動停止時に生じる温度変化により、燃焼装置の排ガス出口に比較的近い箇所に配置される排煙脱硝装置内でも同様に温度分布が生じる。また、特許文献２記載の発明は、ダストの堆積防止のための技術であるが、触媒ユニットケースの隣接するケースの隙間に装着されるガス上流側に設ける山型のダスト付着防止用保護具などの具体的な装着方法は開示されていない。【０００８】
上記図１０に示す従来技術の触媒ユニット１の隣接するケース相互間に装着される山型鋼１８や丸鋼１９などダスト付着防止用保護具の装着構造は、前記排煙脱硝装置３内での温度分布により触媒ブロック１の配置位置により、温度の相違による伸縮差のため熱応力が発生してダスト付着防止用保護具の断続溶接部に割れが生じたり、また前記溶接部が排煙脱硝装置３の運転時の振動等による割れが生じることがあり、前記割れ部分で排ガスと共に灰やアンモニア等の吹き抜けが起こり、脱硝性能に影響を与えるという問題があった。また、前記溶接割れが発生すると燃焼装置の運転停止中に補修する必要がある。【０００９】
さらに、図１０に示す従来の触媒ブロック１，１の隙間に配置する山型鋼１８（図１０の丸枠Ｓ１の拡大図である図１１）の傾斜部廻りや丸鋼１９（図１０の丸枠Ｓ２の拡大図である図１２）のアール部や枠体１３に設ける吊りラグ１７（図１０の丸枠Ｓ３の拡大図である図１３）へ灰が付着・堆積し、時間とともに成長する傾向にあり、排煙脱硝装置３の長期運転に際して灰の堆積物が塊となり、触媒ブロック１内の排ガス流通空間を閉塞させる可能性もある。【００１０】
さらに、脱硝性能を満足する必要量の触媒ブロック１を排煙脱硝装置３内へ充填した後、隣接する触媒ブロック１，１間の山型鋼１８や丸鋼１９などダスト付着防止用保護具の現地溶接を実施するために現地工数が増大するため多大の労力とコストが必要となる。また、排煙脱硝装置３の長期運転の後には触媒劣化による触媒ブロック１の交換を要することになった場合には、既存の触媒ブロック１を搬出するために、山型鋼１８や丸鋼１９からなるダスト付着防止用保護具を切断し、分解する必要がある。【００１１】
そこで、本発明の課題は触媒ブロック間の隙間に灰等が堆積しない構造で触媒ブロック表面のダスト堆積を最小とし、温度変化の発生する運転状態下においても、熱伸びを吸収することができ、触媒充填及び交換時において現地溶接作業を要しない簡便なダスト堆積防止板を備えた垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記課題は次の構成により解決される。  
請求項１記載の発明は、触媒ユニット（２）が組み込まれた触媒ブロック（１）を複数個設け、燃焼装置から排出して垂直流ダウンフローとなる排ガスを処理する垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置であって、隣接する触媒ブロック（１，１）の隙間にスライド可能な第１灰堆積防止板（９）と第２灰堆積防止板（１０）を設けたことを特徴とする垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置である。【００１３】
請求項２記載の発明は、前記第１灰堆積防止板（９）の上部は山型構造で、かつ下部は触媒ブロック（１）の上部に配置されるプロテクタ（１１）の下部と触媒ブロック（１）の上部の間に挿入するフック（９ａ）を有していることを特徴とする請求項１記載の垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置である。【００１４】
請求項３記載の発明は、触媒ブロック（１）を吊るために設けられる吊りラグ（４）には長穴（４ａ）を設け、前記第２灰堆積防止板（１０）を吊りラグ（４）の長穴（４ａ）に貫通させて設けた係止部材（５〜７）により着脱自在に支持したことを特徴とする請求項１記載の垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、ボイラなどの燃焼装置が設置される現地において溶接作業が不要である第１灰堆積防止板９をスライド可能に排煙脱硝装置３に取り付けたので、脱硝装置３内での温度変化により生じる伸縮差で発生する熱応力による溶接部の割れ、運転時の振動等での溶接部の割れ等や触媒ブロック１の据付時における部材間の公差の問題にも対処できるようになった。【００１６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、第１灰堆積防止板９に設けたフック９ａを触媒ブロック１のプロテクタ１１の下部と触媒ブロック１の上部の間に挿入するという簡便な方法で第１灰堆積防止板９を排煙脱硝装置３に取り付けることで、プロテクタ１１の自重により浮き上がりを防ぎ、同時に振動等により外れない第１灰堆積防止板９を設置可能となるので触媒ブロック１，１間の灰堆積を最小にすることができ、触媒表面への灰塊の落下及び堆積が低減し、脱硝性能を上げることができる。【００１７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、触媒ブロック１を吊るための吊りラグ４に長穴４ａを設けているので、第２灰堆積防止板１０を吊りラグ４の長穴４ａに貫通させた係止部材５〜７により着脱自在に支持することができ、吊りラグ４を枠体１３などに溶接することが不要となり、また吊りラグ４を容易に取りはずすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例の灰堆積防止板を触媒ブロック間に設置した排煙脱硝装置の一部斜視図である。
【図２】図１の第１灰堆積防止板の斜視図である。
【図３】図１の丸枠Ｓ１部分の拡大図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】図１の丸枠Ｓ２部分の拡大図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図７】図１の丸枠Ｓ３の拡大図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図９】本発明の実施例の排煙脱硝装置の側面図である。
【図１０】従来の灰堆積防止板を触媒ブロック間に設置した排煙脱硝装置の斜視図とその部分拡大図である。
【図１１】図１０の丸枠Ｓ１部分の拡大図である。
【図１２】図１０の丸枠Ｓ２部分の拡大図である。
【図１３】図１０の丸枠Ｓ３部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施例について図１を用いて説明する。  
図１には図９の排煙脱硝装置に適用される本実施例の灰堆積防止板を備えた複数の触媒ブロック１を枠体１３内に収納した場合の斜視図を示す。  
図１に示す例では枠体１３内に触媒ユニット２が上下２段組み込まれ、６個の触媒ユニットで１つの触媒ブロック１を構成し、１つの触媒ブロック１が枠体１３内に設けられた複数の区画内にそれぞれ並列配置されている。図１には１２個の触媒ブロック１が枠体１３内に配置された例を示しており、１２個の触媒ブロック１を収納した枠体１３が垂直流ダウンフローとなる排ガスダクト１６を横断する方向に配置されている。
【００２０】
図９に排煙脱硝装置の側面図を示すように前記１２個の触媒ブロック１が、排ガス垂直流ダウンフローが流れる排ガスダクト１６内に上下に亘り複数段配置され、受梁１４に支持された枠体１３内に収容されて排煙脱硝装置を構成している。
【００２１】
排煙脱硝装置の灰堆積防止板の構造は吊りラグ４の有無により異なる。図２〜図４には吊りラグ４が無い第１灰堆積防止板９を示す。図２には図１の第１灰堆積防止板９の斜視図を示し、図３に図１の丸枠Ｓ１部分の拡大図を示し、図４には図３のＡ−Ａ線矢視図を示す。
【００２２】
図２と図４に示すように第１灰堆積防止板９は薄板材（板厚１．６ｍｍ）からなり、その長手方向の上部には山型の頂部を曲げ加工により形成し、山型頂部から両側壁部が鉛直方向下方に向けて設けられ、該両側壁の下端部の両端部に水平方向に伸びたフック９ａを備えた部材であり、隣接する触媒ブロック１，１の隙間を埋める位置に複数個配置されている。また、図３に示すように触媒ブロック１の上部にはプロテクタ１１が配置されている。
【００２３】
そして、該プロテクタ１１の下側と触媒ブロック１の上部の間に第１灰堆積防止板９のフック９ａを差し込むだけで第１灰堆積防止板９を触媒ブロック１，１の隙間を塞ぐことができる。プロテクタ１１と触媒ブロック１の枠体１３との間には約１０ｍｍの隙間があり、容易に挿入可能で触媒ブロック１のプロテクタ１１は軽量であるため、プロテクタ１１を持ち上げてプロテクタ１１の下側と触媒ブロック１の上部の間に第１灰堆積防止板９のフック９ａを容易に挿入して設置できる。フック９ａは固定されずフリーであることから第１灰堆積防止板９の据付誤差及び熱伸びを吸収する構造とすることができる。そのため第１灰堆積防止板９を現地で容易に取り付けることができるだけでなく、補修時又は交換時に容易に取り外すことができる。
【００２４】
また、図５には図１の丸枠Ｓ２部分の拡大図を示し、図６には図５のＢ−Ｂ線矢視図を示す。図５は２つの第１灰堆積防止板９の接続部分の斜視図であるが、２つの第１灰堆積防止板９，９の突合部をカバー１２で覆い、また第１灰堆積防止板９が設置される触媒ブロック１，１の隙間とは９０度ずれた位置にある触媒ブロック１，１の隙間にコ型の薄板材からなる第２灰堆積防止板１０を設置する。
【００２５】
第２灰堆積防止板１０は図１の丸枠Ｓ３の拡大図である図７（第２灰堆積防止板１０は図示せず）と図７のＣ−Ｃ線矢視図である図８に示すように隣接する２つの触媒ブロック１，１の隙間にある枠体１３に支持された吊りラグ４を覆い、同じく枠体１３に下端部が互いに向き合う支持されたコ型の薄板材からなり、該コ型の薄板材の両側面と設けた貫通孔１０ａと吊りラグ４の穴４ａにボルト５を挿入してナット６及びワッシャー７，７，７で第２灰堆積防止板１０が係止される。
【００２６】
第２灰堆積防止板１０の貫通孔１０ａは吊りラグ４の穴４ａにボルト５を挿入した後で、ワッシャー７，７，７で塞がれるので灰が通り抜けることはない。しかし、吊りラグ４の穴４ａはボルト５の径より大きな径を有する長穴であるので、ボルト５、ナット６及びワッシャー７による係止位置は容易に調整可能であるだけでなく、第２灰堆積防止板１０と吊りラグ４又は触媒ブロック１，１の熱膨張率に差であっても、それを吸収できる。
【００２７】
図１０に示す従来の灰堆積防止構造では、触媒ブロック１の吊りラグ１７や丸鋼１９のアール部や山型鋼１８の傾斜部廻りは長期運転の際、塊となり触媒閉塞より脱硝性能が低下する可能性がある灰の付着・堆積が確認された。
【００２８】
一方、本実施例の山型構造の第１灰堆積防止板９やコ字状の第２灰堆積防止板１０では、温度変化及び振動による割れや灰堆積は見られなかった。また、排ガスリークは見られなかった。更に、触媒ブロック１の充填及び交換時の現地溶接作業及び撤去作業等が不要であり現地工数が低減することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は主に火力発電用ボイラの脱硝装置用に適用可能であり取り付け要領が簡便且つ溶接が不要なことから触媒量が多く短期間での充填作業工期の場合でも有効に利用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  触媒ブロック          ２  触媒ユニット
３  排煙脱硝装置          ４  触媒ブロック吊りラグ
４ａ  長穴                ５  ボルト
６  ナット                ７  ワッシャー
９  第１灰堆積防止板      ９ａ  フック
１０  第２灰堆積防止板    １０ａ  貫通孔
１１  プロテクタ          １２  カバー
１３  枠体                １４  受梁
１６  排ガスダクト        １７  吊りラグ（従来）
１８  山型鋼（従来）      １９  丸鋼（従来）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年10月24日(2011.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒ユニット（２）が組み込まれた触媒ブロック（１）を複数個設け、燃焼装置から排出して垂直流ダウンフローとなる排ガスを処理する垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置であって、
隣接する触媒ブロック（１，１）の隙間にスライド可能な第１灰堆積防止板（９）と第２灰堆積防止板（１０）を設け、
前記第１灰堆積防止板（９）の上部は山型構造で、かつ下部は触媒ブロック（１）上部に配置されるプロテクタ（１１）の下部と触媒ブロック（１）の上部の間に挿入するフック（９ａ）を有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置。
【請求項２】
触媒ブロック（１）を吊るために設けられる吊りラグ（４）には長穴（４ａ）を設け、前記第２灰堆積防止板（１０）を吊りラグ（４）の長穴（４ａ）に貫通させて設けた係止部材（５，６，７）により着脱自在に支持したことを特徴とする請求項１記載の垂直流ダウンフロー型排煙脱硝装置。
【請求項３】
（削除）
【国際調査報告】
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2012004980.tif 000019
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