(57)【要約】【課題】排熱回収ボイラにおいて、設備の大型化を抑制すると共に短期間での圧力損失の上昇を抑制する。【解決手段】中空箱型形状をなす本体ケーシング１１と、本体ケーシング１１における鉛直方向の下部に設けられる入口ダクト１２と、本体ケーシング１１における鉛直方向の上部に設けられる出口ダクト１３と、出口ダクト１３における鉛直方向の上部に設けられる煙突１４と、本体ケーシング１１内に配置される熱交換器１５と、本体ケーシング１１と出口ダクト１３との間に設けられる集塵装置１６と、集塵装置１６と煙突１４とを接続する接続ダクト１７と、本体ケーシング１１を流れる排ガスの流動先を出口ダクト１３と集塵装置１６との間で切替える切替装置１８とを設ける。【選択図】図１
2018084386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空箱型形状をなす本体ケーシングと、
前記本体ケーシングにおける鉛直方向の下部に設けられる入口ダクトと、
前記本体ケーシングにおける鉛直方向の上部に設けられる出口ダクトと、
前記出口ダクトにおける鉛直方向の上部に設けられる煙突と、
前記本体ケーシング内に配置される熱交換器と、
前記本体ケーシングと前記出口ダクトとの間に設けられる集塵装置と、
前記集塵装置と前記煙突とを接続する接続ダクトと、
前記本体ケーシングを流れる排ガスの流動先を前記出口ダクトと前記集塵装置との間で切替える切替装置と、
を備えることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項２】
前記集塵装置は、前記本体ケーシングの周囲に沿って配置されることを特徴とする請求項１に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項３】
前記集塵装置は、前記本体ケーシングの上外周部から排出された排ガスを浄化して前記接続ダクトに排出することを特徴とする請求項２に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項４】
前記集塵装置は、中空箱型形状をなす集塵ケーシング内にフィルタが配置されることで、排ガス導入室と排ガス排出室とが区画されて構成され、前記排ガス導入室に前記本体ケーシングの出口側が連通し、前記排ガス排出室が前記接続ダクトに連通されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項５】
前記排ガス導入室は、側部開口を通して前記本体ケーシングの出口側に連通され、前記排ガス排出室は、上部開口を通して前記接続ダクトに連通されることを特徴とする請求項４に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項６】
前記フィルタは、対向する位置に一対の開口部が形成されるフィルタケースと、前記フィルタケース内に収納される複数のフィルタエレメントを備え、前記フィルタケースは、前記フィルタエレメントを水平方向に沿って配列する棚部と前記フィルタエレメントを挿入するフィルタエレメント挿入開口部を有するフィルタケース本体と、前記フィルタエレメント挿入開口部を閉塞する蓋材とを備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項７】
前記フィルタエレメントと前記蓋材との間にシール部材が設けられることを特徴とする請求項６に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項８】
前記接続ダクトは、複数設けられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項９】
前記切替装置は、前記煙突における前記接続ダクトの接続部より排ガスの流れ方向の上流側に設けられる第１開閉弁と、前記接続ダクトに設けられる第２開閉弁とを備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の排熱回収ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼排ガスの排熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させる排熱回収ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Heat  Recovery  Steam  Generator）は、ガスタービンなどの排熱発生源から排出される高温の燃焼排ガスを利用して蒸気を生成する装置である。例えば、石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ：Integrated  Coal  Gasification  Combined  Cycle）やガスタービンコンバインドサイクル（Gas  Turbine  Combined  Cycle：ＧＴＣＣ）発電プラントなどにおいて広く用いられている。
【０００３】
一般的に、排熱回収ボイラは、排ガス中の二酸化窒素を除去するために脱硝装置が設けられており、この脱硝装置の上流側でアンモニアを噴射することにより排ガス中の二酸化窒素とアンモニアとを反応させて無害化している。ところが、ガスタービンの燃焼機の燃料として硫黄分を含んだガス燃料を使用すると、排ガス中に硫黄などが含まれることとなり、アンモニアが硫黄と反応して硫安類を生成して伝熱面に付着する。そして、メンテナンス時に煙道が大気開放されると、伝熱面に付着した硫安類が大気中の水分を吸収して腐食性が増加すると共に、脆くはがれやすくなる。すると、メンテナンス終了後にガスタービンからの高温の排ガスが供給されると、硫安類を含んだ煤塵が伝熱面から容易に剥がれて排ガス中に同伴し、煙突から大気中に飛散してしまう。なお、伝熱面に付着した硫安類やこの硫安類による腐食生成物による煤塵は、プラント起動過程にて剥離することが知られている。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。各特許文献に記載された排熱回収ボイラは、出口ダクトの下流側に出口ダンパを設けると共に、その下流側に煤塵捕獲装置を設けるものである。そのため、煤塵捕獲装置により硫安類などを含むダストを捕集し、煤塵の飛散を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−２２９５２９号公報
【特許文献２】特許第４６３６６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した各特許文献の排熱回収ボイラでは、出口ダクトの下流側に煤塵捕獲装置を設けている。そのため、ボイラを支持している架台により煤塵捕獲装置を支持することとなり、この架台や出口ダクトに連結される煙突の高さが高くなり、設備の大型化を招いてしまう。また、出口ダクトは、下流側ほど流路面積が狭くなり、流路面積が狭い領域に煤塵捕獲装置を設けると、ダストの捕集面積が小さくなり、短期間で多量のダストが堆積することから圧力損失が高くなりやすい。すると、フィルタの交換作業などを頻繁に行う必要があり、メンテナンス作業が面倒なものとなるばかりでなく、排熱回収ボイラの上流側に配置されるガスタービンの出力低下を招いてしまう。そして、既設の排熱回収ボイラに煤塵捕獲装置を設ける場合、排熱回収ボイラの架台を含めた大幅な改造が必要となり、経済性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、設備の大型化を抑制すると共に短期間での圧力損失の上昇を抑制する排熱回収ボイラ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】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の排熱回収ボイラは、中空箱型形状をなす本体ケーシングと、前記本体ケーシングにおける鉛直方向の下部に設けられる入口ダクトと、前記本体ケーシングにおける鉛直方向の上部に設けられる出口ダクトと、前記出口ダクトにおける鉛直方向の上部に設けられる煙突と、前記本体ケーシング内に配置される熱交換器と、前記本体ケーシングと前記出口ダクトとの間に設けられる集塵装置と、前記集塵装置と前記煙突とを接続する接続ダクトと、前記本体ケーシングを流れる排ガスの流動先を前記出口ダクトと前記集塵装置との間で切替える切替装置と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、例えば、起動時に、切替装置により本体ケーシングを流れる排ガスの流動先を集塵装置に切替えると、本体ケーシング内を流れる排ガスは、集塵装置に流れて硫安類（硫安や酸性硫安など）などを含んだ煤塵が捕集除去され、浄化された排ガスが接続ダクトから煙突に排出されるため、煤塵などの大気への飛散を抑制することができる。一方、定常運転時に、切替装置により本体ケーシングを流れる排ガスの流動先を出口ダクトに切替えると、本体ケーシング内を流れる排ガスは、出口ダクトから煙突に排出される。この場合、集塵装置を本体ケーシングと出口ダクトとの間に設けることから、出口ダクトや煙突などの高さが高くなることはなく、設備の大型化を抑制することができる。また、集塵装置による捕集面積が小さくならずに十分な広さを確保することができ、短期間での圧力損失の上昇を抑制することができる。
【００１０】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記集塵装置は、前記本体ケーシングの周囲に沿って配置されることを特徴としている。
【００１１】
従って、集塵装置を本体ケーシングの周囲に沿って配置することで、本体ケーシングや出口ダクトなどに大幅な変更を行う必要がなく、また、集塵装置による捕集面積を十分に確保することができ、大型化を抑制して設備コストの増加を抑制することができる。
【００１２】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記集塵装置は、前記本体ケーシングの上外周部から排出された排ガスを浄化して前記接続ダクトに排出することを特徴としている。
【００１３】
従って、集塵装置が本体ケーシングの上外周部から排出された排ガスを浄化して接続ダクトに排出することとなり、設備全体の高さが高くなることはなく、設備の大型化を抑制することができる。
【００１４】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記集塵装置は、中空箱型形状をなす集塵ケーシング内にフィルタが配置されることで、排ガス導入室と排ガス排出室とが区画されて構成され、前記排ガス導入室に前記本体ケーシングの出口側が連通し、前記排ガス排出室が前記接続ダクトに連通されることを特徴としている。
【００１５】
従って、集塵ケーシング内にフィルタを配置し、排ガス導入室に本体ケーシングを連通し、排ガス排出室に接続ダクトを連通することで、集塵装置を簡素化することができ、既設の設備に対しても容易に装着することができる。
【００１６】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記排ガス導入室は、側部開口を通して前記本体ケーシングの出口側に連通され、前記排ガス排出室は、上部開口を通して前記接続ダクトに連通されることを特徴としている。
【００１７】
従って、本体ケーシングの排ガスが側部開口から排ガス導入室内に入り、フィルタを通過して排ガス排出室に排出され、上部開口から接続ダクトに流れることとなり、排ガスの浄化ラインを容易に形成することができる。
【００１８】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記フィルタは、対向する位置に一対の開口部が形成されるフィルタケースと、前記フィルタケース内に収納される複数のフィルタエレメントを備え、前記フィルタケースは、前記フィルタエレメントを水平方向に沿って配列する棚部と前記フィルタエレメントを挿入するフィルタエレメント挿入開口部を有するフィルタケース本体と、前記フィルタエレメント挿入開口部を閉塞する蓋材とを備えることを特徴としている。
【００１９】
従って、複数のフィルタエレメントをフィルタエレメント挿入開口部からフィルタケース本体内の棚部に収納し、蓋材によりフィルタエレメント挿入開口部を閉塞することで、フィルタを構成することができ、フィルタケースに対するフィルタエレメントの着脱作業を容易に行うことができ、作業性を向上することができる。
【００２０】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記フィルタエレメントと前記蓋材との間にシール部材が設けられることを特徴としている。
【００２１】
従って、フィルタエレメントと蓋材との間にシール部材を設けることから、フィルタケースとフィルタエレメントとの隙間からの排ガスのすり抜けを防止することができる。また、例えば、排ガスがフィルタケース本体の開口部から入ってフィルタエレメントを通り、蓋材の開口部から排出される場合、排ガスの圧力によりフィルタエレメントがシール部材を介して蓋材に押し付けられることとなり、シール性を向上することができる。
【００２２】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記接続ダクトは、複数設けられることを特徴としている。
【００２３】
従って、集塵装置により浄化された排ガスが複数の接続ダクトから煙突に流れることとなり、排ガスの十分な流路面積を確保することで圧力損失の増加を抑制し、排ガスの安定した排出を可能とすることができる。
【００２４】
本発明の排熱回収ボイラでは、前記切替装置は、前記煙突における前記接続ダクトの接続部より排ガスの流れ方向の上流側に設けられる第１開閉弁と、前記接続ダクトに設けられる第２開閉弁とを備えることを特徴としている。
【００２５】
従って、切替装置として煙突の第１開閉弁と接続ダクトの第２開閉弁を設けることで、簡単な構成で容易に排ガス流路を切替えることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の排熱回収ボイラによれば、本体ケーシングと出口ダクトとの間に集塵装置を設けるので、設備の大型化を抑制することができると共に、短期間での圧力損失の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本実施形態の排熱回収ボイラの上部を表す概略図である。
【図２】図２は、排熱回収ボイラの上部を表す平面図である。
【図３】図３は、集塵装置を表す縦断面図である。
【図４】図４は、集塵装置を表す水平断面図である。
【図５】図５は、集塵装置のフィルタを表す分解斜視図である。
【図６】図６は、本実施形態の排熱回収ボイラを表す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る排熱回収ボイラの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２９】
図６は、本実施形態の排熱回収ボイラを表す概略構成図である。
【００３０】
図６に示すように、本実施形態の排熱回収ボイラ１０は、本体ケーシング１１と、入口ダクト１２と、出口ダクト１３と、煙突１４と、熱交換器１５と、集塵装置１６と、接続ダクト１７と、切替装置１８とを備えている。
【００３１】
所定の位置に架台２１が設置され、本体ケーシング１１は、この架台２１に複数の連結部材２２を介して支持されている。本体ケーシング１１は、中空箱型形状をなし、上部と下部が開口した矩形筒形状となっている。本体ケーシング１１は、鉛直方向の下部に入口ダクト１２が接続され、鉛直方向の上部に出口ダクト１３が接続されている。入口ダクト１２は、排ガスが水平方向に流れる水平部２３と、排ガスが鉛直方向に流れて流路面積が拡大する鉛直拡大部２４とから構成されている。一方、出口ダクト１３は、排ガスが鉛直方向に流れる鉛直部２５と、排ガスが鉛直方向に流れて流路面積が縮小する鉛直縮小部２６とから構成されている。
【００３２】
そして、入口ダクト１２は、水平部２３が、例えば、図示しないガスタービンに接続され、鉛直拡大部２４が本体ケーシング１１の下部の開口を閉塞するよう接続されている。一方、出口ダクト１３は、鉛直部２５が本体ケーシング１１の上部の開口を閉塞するように接続され、鉛直縮小部２６の上端部に煙突１４の下端部が接続されている。煙突１４は、円筒形状をなし、鉛直方向に沿って配置され、架台２１に支持されている。
【００３３】
熱交換器１５は、本体ケーシング１１内に配置される複数の伝熱管群２７，２８，２９，３０により構成されており、各伝熱管群２７，２８，２９，３０は、例えば、過熱器、蒸発器、節炭器などとして機能する。この各伝熱管群２７，２８，２９，３０は、支持部材３１を介して本体ケーシング１１に支持されている。また、本体ケーシング１１は、内部に伝熱管群２８，２９の間に位置して脱硝装置３２が配置され、支持部材３１を介して本体ケーシング１１に支持されている。脱硝装置３２は、アンモニアや尿素水などの還元剤を排ガス中に供給し、窒素酸化物と還元剤との反応を促進させることで、排ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。そのため、脱硝装置３２より上流側に図示しない還元剤供給装置が設けられている。
【００３４】
集塵装置１６は、本体ケーシング１１と出口ダクト１３との間に設けられており、排ガス中の煤塵を捕集するものである。脱硝装置３２より下流（図６にて、上方）側にある領域では、余剰の還元剤と燃料の硫黄分から変化した三酸化硫黄が化合して硫安類（硫安や酸性硫安など）が生成され、各伝熱管群２９，３０の伝熱管表面に付着する。そして、メンテナンス時に各伝熱管群２９，３０が冷却されると、伝熱管表面に付着した硫安類（硫安や酸性硫安など）が腐食性を増して脆くはがれやすくなる。すると、メンテナンス終了後にガスタービンからの高温の排ガスが供給されると、硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵が伝熱管表面から容易に剥がれて排ガス中に同伴し、煙突１４から飛散してしまう。集塵装置１６は、この排ガスに含まれる硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵を捕集する。
【００３５】
接続ダクト１７は、集塵装置１６と煙突１４とを接続するものであり、集塵装置１６により煤塵が除去された排ガスを煙突１４に排出する。切替装置１８は、本体ケーシング１１を流れる排ガスの流動先を出口ダクト１３と集塵装置１６及び接続ダクト１７との間で切替えるものである。切替装置１８は、煙突１４における接続ダクト１７の接続部より排ガスの流れ方向の上流側に設けられる第１開閉弁３３と、接続ダクト１７に設けられる第２開閉弁３４とから構成されている。
【００３６】
ここで、集塵装置１６、接続ダクト１７、切替装置１８について詳細に説明する。図１は、本実施形態の排熱回収ボイラの上部を表す概略図、図２は、排熱回収ボイラの上部を表す平面図である。
【００３７】
図１及び図２に示すように、集塵装置１６は、本体ケーシング１１の周囲に沿って配置されており、本体ケーシング１１の上外周部から排出された排ガスから煤塵を捕集し、浄化した排ガスを接続ダクト１７に排出する。本体ケーシング１１は、側壁部４１の上端部が内側に屈曲して周方向に沿うフランジ部４２が形成され、出口ダクト１３の鉛直部２５の下端部がフランジ部４２の内周部に接続されている。集塵装置１６は、本体ケーシング１１のフランジ部４２と出口ダクト１３の鉛直部２５により形成された凹部４３に配置されている。この集塵装置１６は、本実施形態では、本体ケーシング１１の周方向に沿って全周に連続して設けられているが、本体ケーシング１１の周方向に沿ってその一部に断続して設けてもよい。そして、接続ダクト１７は、本体ケーシング１１の周方向に所定間隔を空けて複数設けられている。
【００３８】
図３は、集塵装置を表す縦断面図、図４は、集塵装置を表す水平断面図である。なお、図４の上側は、集塵装置１６における鉛直方向の中間位置で断面したものであり、図４の下側は、集塵装置１６における鉛直方向の上側で断面したものである。
【００３９】
図３及び図４に示すように、集塵装置１６は、中空箱型形状をなす集塵ケーシング５１内にフィルタ５２が配置され構成されている。集塵ケーシング５１は、立壁部５１ａと天井部５１ｂとがＬ字形状をなすように接続されて構成され、立壁部５１ａの下端部が本体ケーシング１１のフランジ部４２に固定され、天井部５１ｂの端部が出口ダクト１３の鉛直部２５に固定されることで、立壁部５１ａと天井部５１ｂとフランジ部４２と鉛直部２５により本体ケーシング１１及び出口ダクト１３の周囲に連続する空間部が形成される。
【００４０】
フィルタ５２は、集塵ケーシング５１により区画された空間部内に鉛直方向及び水平方向に沿って配置されることで、排ガス導入室５３と排ガス排出室５４が区画される。そして、排ガス導入室５３における鉛直部２５に排ガス導入開口部（側部開口）５５が形成され、排ガス排出室５４における天井部５１ｂに排ガス排出開口部（上部開口）５６が形成されている。また、集塵ケーシング５１の天井部５１ｂの外側（上部側）に排ガス排出開口部５６を被覆するように接続部５７が固定され、接続ダクト１７の下端部が接続されている。なお、排ガス導入室５３における本体ケーシング１１の水平なフランジ部に排ガス導入開口部（側部開口）５５を形成してよい。
【００４１】
そのため、集塵装置１６は、排ガス導入室５３に排ガス導入開口部５５を介して本体ケーシング１１の出口側が連通し、排ガス排出室５４が排ガス排出開口部５６及び接続部５７を介して接続ダクト１７に連通される。
【００４２】
図５は、集塵装置のフィルタを表す分解斜視図である。
【００４３】
図５に示すように、フィルタ５２は、フィルタケース６１内に複数のフィルタエレメント６２が収容されて構成されている。フィルタケース６１は、フィルタケース本体６３と、蓋材６４とから構成される。フィルタケース本体６３は、フィルタエレメント６２を挿入するフィルタエレメント挿入開口部６５が形成された箱形形状をなし、内部に複数のフィルタエレメント６２を水平方向に沿って配列する複数の棚部６６が複数段（本実施形態では、４段）固定されている。そして、フィルタケース本体６３は、フィルタエレメント６２が配置される位置に水平方向及び鉛直方向に沿って複数の排ガス上流側通過開口（開口部）６３ａが形成されている。
【００４４】
蓋材６４は、フィルタケース本体６３のフィルタエレメント挿入開口部６５を閉塞するものであり、フィルタエレメント６２が配置される位置に水平方向及び鉛直方向に沿って複数の排ガス下流側通過開口（開口部）６４ａが形成されている。フィルタエレメント６２は、四角形状をなし、１３０℃程度の温度の排ガスに対して十分な耐熱性を有する耐熱ろ紙により構成されている。このフィルタエレメント６２は、一面に枠形状のシール部材６７が固定されている。
【００４５】
そのため、フィルタケース本体６３に対してフィルタエレメント６２をフィルタエレメント挿入開口部６５から挿入し、各棚部６６に複数のフィルタエレメント６２を配列する。そして、蓋材６４によりフィルタエレメント挿入開口部６５を閉塞するようにフィルタケース本体６３に固定することで、フィルタエレメント６２のシール部材６７が蓋材６４に密着する。なお、フィルタケース本体６３に対する蓋材６４の固定は、図示しないボルトやクリップなどにより行う。この場合、排ガス上流側通過開口６３ａは、排ガス導入室５３に面し、排ガス下流側通過開口６４ａは、排ガス排出室５４に面している。
【００４６】
なお、本実施形態では、フィルタエレメント挿入開口部６５をフィルタケース本体６３に対して排ガスの流れ方向における下流側に設けたが、上流側に設けてもよい。また、フィルタエレメント挿入開口部６５をフィルタケース本体６３に対して排ガスの流れ方向に交差する水平方向おける一方側に設けてもよい。
【００４７】
また、図１及び図２に示すように、複数（本実施形態では、６個）の接続ダクト１７は、各下端部が集塵装置１６の各接続部５７に接続され、各上端部は一部が集合して煙突１４の外周部に接続されている。この場合、複数の接続ダクト１７は、各上端部を集合せずに煙突１４の外周部に接続してもよい。
【００４８】
切替装置１８は、第１開閉弁３３と、第２開閉弁３４から構成される。第１開閉弁３３は、煙突１４における接続ダクト１７の接続部より排ガスの流れ方向の上流側に設けられる。第２開閉弁３４は、接続ダクト１７における煙突１４の接続部に設けられている。排熱回収ボイラ１０の起動時、つまり、起動から定常運転に至るまでは、第１開閉弁３３を閉止し、第２開閉弁３４を開放する。そして、排熱回収ボイラ１０が定常運転に至ると、第１開閉弁３３を開放し、第２開閉弁３４を閉止する。
【００４９】
以下、本実施形態の排熱回収ボイラ１０の作動について説明する。
【００５０】
図６に示すように、ガスタービンから排出された排ガスは、入口ダクト１２から本体ケーシング１１内に導入され、上昇時に熱交換器１５を構成する各伝熱管群２７，２８，２９，３０内の冷却水（蒸気）と熱交換することで冷却されると共に、脱硝装置３２により窒素酸化物と還元剤との反応が促進されて排ガス中の窒素酸化物を除去、低減される。その後、排ガスは、出口ダクト１３または集塵装置１６及び接続ダクト１７を通して煙突１４に排出され、この煙突１４から大気に開放される。
【００５１】
排熱回収ボイラ１０の起動時（起動から定常運転まで）は、切替装置１８により第１開閉弁３３を閉止し、第２開閉弁３４を開放する。すると、本体ケーシング１１内を上昇する排ガスは、第１開閉弁３３により出口ダクト１３が閉止され、各第２開閉弁３４により各接続ダクト１７が開放されていることで、集塵装置１６から接続ダクト１７を通して煙突１４に排出される。即ち、図３及び図４に示すように、本体ケーシング１１内の排ガスは、鉛直部２５の排ガス導入開口部５５から排ガス導入室５３に導入され、フィルタ５２を水平方向に流れて通過するときに煤塵が捕集される。煤塵が捕集されて滋養化された排ガスは、排ガス排出室５４に流れ、排ガス排出開口部５６から接続部５７に排出され、各接続ダクト１７により煙突１４に排出される。そのため、排ガスに含まれる硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵の大気拡散が防止される。
【００５２】
そして、排熱回収ボイラ１０が定常運転になると、切替装置１８により第１開閉弁３３を開放し、第２開閉弁３４を閉止する。すると、本体ケーシング１１内を上昇する排ガスは、第１開閉弁３３により出口ダクト１３が開放され、各第２開閉弁３４により各接続ダクト１７が閉止されていることで、出口ダクト１３から煙突１４に排出される。定常運転では、排ガスに含まれる硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵がほとんどなくなることから、集塵装置１６を用いる必要はなく、排ガスに含まれる硫安類（硫安や酸性硫安など）などを含んだ煤塵の大気拡散が防止される。
【００５３】
このように本実施形態の排熱回収ボイラにあっては、中空箱型形状をなす本体ケーシング１１と、本体ケーシング１１における鉛直方向の下部に設けられる入口ダクト１２と、本体ケーシング１１における鉛直方向の上部に設けられる出口ダクト１３と、出口ダクト１３における鉛直方向の上部に設けられる煙突１４と、本体ケーシング１１内に配置される熱交換器１５と、本体ケーシング１１と出口ダクト１３との間に設けられる集塵装置１６と、集塵装置１６と煙突１４とを接続する接続ダクト１７と、本体ケーシング１１を流れる排ガスの流動先を出口ダクト１３と集塵装置１６との間で切替える切替装置１８とを設けている。
【００５４】
従って、排熱回収ボイラ１０の起動時に、本体ケーシング１１を上昇する排ガスの流動先を集塵装置１６に切替えると、排ガス中の硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵が集塵装置１６により捕集され、浄化された排ガスが接続ダクト１７から煙突１４に排出されるため、硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵の大気への飛散を抑制することができる。一方、定常運転時には、排ガス中に硫安類（硫安や酸性硫安など）を含んだ煤塵がほとんどないことから、本体ケーシング１１を上昇する排ガスの流動先を出口ダクト１３に切替える、すると、排ガスは、出口ダクト１３から煙突１４に排出される。
【００５５】
そのため、特に、排熱回収ボイラ１０の起動時などに発生する硫安類（硫安や酸性硫安など）などを含んだ煤塵を集塵装置１６により的確に捕集し、硫安類（硫安や酸性硫安など）などを含んだ煤塵の大気への飛散を抑制することができ、安全性を確保することができる。そして、集塵装置１６を本体ケーシング１１と出口ダクト１３との間に設けることから、出口ダクト１３や煙突１４などの高さが高くなることはなく、設備の大型化を抑制することができる。また、集塵装置１６の配置位置により集塵装置１６による捕集面積が小さくならずに十分な広さを確保することができ、短期間での圧力損失の上昇を抑制することができる。その結果、集塵装置１６内のフィルタ５２の寿命が長くなり、フィルタ５２の交換作業などを頻繁に行う必要がなくなり、メンテナンス作業が容易なものとなると共に、排熱回収ボイラ１０の上流側に配置されるガスタービンの出力低下を招くこともない。そして、既設の排熱回収ボイラ１０に集塵装置１６を容易に設けることができ、この場合の製造コストの増加を抑制することができる。
【００５６】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、集塵装置１６を本体ケーシング１１の周囲に沿って配置している。従って、本体ケーシング１１や出口ダクト１３などに大幅な変更を行う必要がなく、また、集塵装置１６による捕集面積を十分に確保することができ、大型化を抑制して設備コストの増加を抑制することができる。更に、既存の設備に対して集塵装置１６を本体ケーシング１１の外側から装着することができ、改造に対して設備コストの上昇を抑制することができる。
【００５７】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、集塵装置１６は、本体ケーシング１１の上外周部から排出された排ガスを浄化して接続ダクト１７に排出している。従って、設備全体の高さが高くなることはなく、設備の大型化を抑制することができる。
【００５８】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、集塵装置１６は、中空箱型形状をなす集塵ケーシング５１内にフィルタ５２を配置し、排ガス導入室５３と排ガス排出室５４を区画して構成され、排ガス導入室５３に本体ケーシング１１の出口側が連通し、排ガス排出室５４に接続ダクト１７を連通している。従って、集塵装置１６を簡素化することができ、既設の設備に対しても容易に装着することができる。
【００５９】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、排ガス導入室５３が排ガス導入開口部５５を通して本体ケーシング１１の出口側に連通し、排ガス排出室５４が排ガス排出開口部５６を通して接続ダクト１７に連通している。従って、本体ケーシング１１の排ガスが排ガス導入開口部５５から排ガス導入室５３内に入り、フィルタ５２を通過して排ガス排出室５４に排出され、排ガス排出開口部５６から接続ダクト１７に流れることとなり、排ガスの浄化ラインを容易に形成することができる。
【００６０】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、フィルタ５２として、対向する位置に排ガス上流側通過開口６３ａと排ガス下流側通過開口６４ａが形成されるフィルタケース６１と、フィルタケース６１内に収納される複数のフィルタエレメント６２を設け、フィルタケース６１として、フィルタエレメント６２を水平方向に沿って配列する棚部６６とフィルタエレメント６２を挿入するフィルタエレメント挿入開口部６５を有するフィルタケース本体６３と、フィルタエレメント挿入開口部６５を閉塞する蓋材６４とを設けている。従って、複数のフィルタエレメント６２をフィルタエレメント挿入開口部６５からフィルタケース本体６３内の棚部６６に収納し、蓋材６４によりフィルタエレメント挿入開口部６５を閉塞することで、フィルタ５２を構成することができ、フィルタケース６１に対するフィルタエレメント６２の着脱作業を容易に行うことができ、作業性を向上することができる。
【００６１】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、フィルタエレメント６２と蓋材６４との間にシール部材６７を設けている。従って、フィルタケース６１とフィルタエレメント６２との隙間からの排ガスのすり抜けを防止することができる。また、排ガスがフィルタケース本体６３の排ガス上流側通過開口６３ａから入ってフィルタエレメント６２を通り、蓋材６４の排ガス下流側通過開口６４ａから排出されるため、排ガスの圧力によりフィルタエレメント６２がシール部材６７を押し潰して蓋材６４に押し付けられることとなり、シール性を向上することができる。
【００６２】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、接続ダクト１７を設けている。従って、集塵装置１６により浄化された排ガスが複数の接続ダクト１７から煙突１４に流れることとなり、排ガスの十分な流路面積を確保することで圧力損失の増加を抑制し、排ガスの安定した排出を可能とすることができる。
【００６３】
本実施形態の排熱回収ボイラでは、切替装置１８として、煙突１４における接続ダクト１７の接続部より排ガスの流れ方向の上流側に設けられる第１開閉弁３３と、接続ダクト１７に設けられる第２開閉弁３４とを設けている。従って、簡単な構成で容易に排ガス流路を切替えることができる。
【００６４】
なお、上述の実施形態では、集塵ケーシング５１内にフィルタ５２を配置して集塵装置１６を構成し、フィルタケース６１内に複数のフィルタエレメント６２を鉛直方向に積層してフィルタ５２を構成し、排ガスがフィルタ５２を水平方向に流れるように構成したが、集塵ケーシング５１内にフィルタ５２を水平方向に沿って配置し、排ガスがフィルタ５２を鉛直方向に（下方から上方に）流れるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０  排熱回収ボイラ
１１  本体ケーシング
１２  入口ダクト
１３  出口ダクト
１４  煙突
１５  熱交換器
１６  集塵装置
１７  接続ダクト
１８  切替装置
２１  架台
２７，２８，２９，３０  伝熱管群
３２  脱硝装置
５１  集塵ケーシング
５２  フィルタ
５３  排ガス導入室
５４  排ガス排出室
５５  排ガス導入開口部（側部開口）
５６  排ガス排出開口部（上部開口）
６１  フィルタケース
６２  フィルタエレメント
６３  フィルタケース本体
６３ａ  排ガス上流側通過開口（開口部）
６４  蓋材
６４ａ  排ガス下流側通過開口（開口部）
６５  フィルタエレメント挿入開口部
６６  棚部
６７  シール部材
【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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