(57)【要約】【課題】排ガス流れの圧力損失に与える影響を可及的に少なくして飛散物を回収することができる排熱回収ボイラを提供する。【解決手段】排ガスが流入する排ガス入口ダクト５と、排ガス入口ダクト５に対して排ガス流れの下流側に設けられた本体部３と、本体部３に対して排ガス流れの下流側に設けられた排ガス出口ダクト７とを備え、本体部３は、複数の伝熱管の長手軸方向が排ガスの流れに対して直交して配列された伝熱管群１０を有し、排ガス出口ダクト７は、本体部３よりも小さい流路断面積を有して系外に接続された出口開口７ａを有し、伝熱管群１０と出口開口７ａの間にターゲットプレート１５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスが流入する排ガス入口部と、該排ガス入口部に対して排ガス流れの下流側に設けられた本体部と、該本体部に対して排ガス流れの下流側に設けられた排ガス出口部とを備え、
前記本体部は、複数の伝熱管の長手軸方向が前記排ガス流れに対して直交して配列された伝熱管群を有し、
前記排ガス出口部は、前記本体部よりも小さい流路断面積を有して系外に接続された出口開口を有し、
前記伝熱管群と前記出口開口との間に遮蔽体が設けられていることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項２】
前記遮蔽体は、前記出口開口側に頂点が配置され、前記伝熱管群側に開口を有する形状とされてい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】
前記遮蔽体は、前記本体部の側方の壁部に対して所定の間隔を有して配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項４】
前記遮蔽体の前記排ガス流れに対する最下流位置は、前記出口開口との間に所定の距離を設けて設置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項５】
前記遮蔽体が流路断面を遮蔽する幅をＷ、前記本体部の流路幅をＷ１とした場合に、Ｗ／Ｗ１が０．２以上０．５以下とされていることを特徴とする請求項３に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項６】
前記遮蔽体の前記排ガス流れ最下流位置から前記出口開口までの距離をＬ、前記排ガス出口部の入口から前記出口開口までの距離をＬ１とした場合に、Ｌ／Ｌ１が０．２以上１．０未満とされてい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７】
前記遮蔽体は、錘形状、または略半球形状であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項８】
前記遮蔽体は、衝突した飛散物が該遮蔽体の前記排ガス流れ方向に直交する断面中心を前記排ガス流れ方向に延びる中心軸線に向けて反射する形状とされていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項９】
前記遮蔽体は、前記出口開口の面積よりも遮蔽面積が大きくされ、
前記排ガス出口部の前記排ガス流れに対して直交する方向の幅方向における中央を通る鉛直線と前記遮蔽体の前記出口開口側の頂点とを通る鉛直線が略一致していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の排熱回収ボイラ。
【請求項１０】
複数の伝熱管の長手軸方向が排ガス流れに対して直交して配列された伝熱管群と、排ガス入口部に対して排ガス流れの下流側に設けられた本体部よりも小さい流路断面積を有して系外に接続された出口開口とを有する排熱回収ボイラの飛散物回収方法であって、
前記伝熱管群と該伝熱管群よりも前記排ガス流れ下流側に位置する出口開口との間に遮蔽板を設置し、該遮蔽板に対して前記排ガス流れに随伴する飛散物を衝突させて、衝突した該飛散物が該遮蔽板の前記排ガス流れ方向に直交する断面中心を前記排ガス流れ方向に延びる中心軸線に向けて落下させることで該飛散物を回収することを特徴とする排熱回収ボイラの飛散物回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排熱回収ボイラ内から脱離して飛散する飛散物を回収する排熱回収ボイラ及びその飛散物回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃焼ガスなどの排ガスから熱回収する排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Heat Recovery Steam Generator）が知られている（特許文献１）。排熱回収ボイラは、多数の伝熱管で構成された伝熱管群を備えており、伝熱管群の伝熱管の長手軸方向は、排熱回収ボイラ内を流れる排ガス流れ方向に対して直交して配置されている。排熱回収ボイラの出口部は、煙突などの系外に接続され、熱回収されて温度が低下した排ガスを排出する。
【０００３】
排熱回収ボイラを排ガスが通過する際に、脱硝装置でＮＯｘを除去するために注入されたアンモニアと排ガス中の硫黄酸化物（以下「ＳＯｘ」という。）との化学反応により硫酸水素アンモニウムが生成される。この硫酸水素アンモニウムが排熱回収ボイラの伝熱管群に付着・堆積し、伝熱管表面に錆が発生する。伝熱管群に付着・堆積した硫酸水素アンモニウムや錆、腐食により剥離した伝熱管の塗膜片、或いは排ガス中に含まれる煤塵等が飛散物となって、排ガスとともに煙突から外部へ放出される恐れがあった。
【０００４】
特に、排熱回収ボイラの起動時には、機器と排ガスの温度差により伝熱管群からの剥離が容易となり、飛散物が多く発生する可能性があった。
これを防止するため、特許文献１では煙突内部にダンパを設置し、ダンパ上部に金網を設置することで、煙突内部に飛散してきた飛散物を金網で収集し適宜清掃作業を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８６８９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排熱回収ボイラに対して系外に接続される出口開口は相対的に狭く設計されている。したがって、出口開口付近では局所的に流速が速い領域となり、排熱回収ボイラ内に飛散物があるとこれを巻き込んで煙突へ排出される。また、上記特許文献１のように煙突内部に金網などのフィルタ類を設置した場合、これらフィルタ類を定期的に清掃又は交換する必要があるが、高所作業が必要となり、また定検時に実施するしかない。煙突内部を流れる排ガスの流速は排熱回収ボイラ内の流速に対して速いため、フィルタ類が閉塞すると圧力損失が高くなり、上流側に接続される発電設備の効率低下に繋がる。特に、上流側にガスタービンを接続した場合には、排熱回収ボイラを通過する排ガスの圧力損失が変動して圧力が上昇するとガスタービンがトリップしてしまう可能性もある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、排熱回収ボイラを通過する排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして、圧力損失に与える影響を可及的に少なくして飛散物を回収することができる排熱回収ボイラ及びその飛散物回収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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の排熱回収ボイラ及びその飛散物回収方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる排熱回収ボイラは、排ガスが流入する排ガス入口部と、該排ガス入口部に対して排ガス流れの下流側に設けられた本体部と、該本体部に対して排ガス流れの下流側に設けられた排ガス出口部とを備え、前記本体部は、複数の伝熱管の長手軸方向が前記排ガス流れに対して直交して配列された伝熱管群を有し、前記排ガス出口部は、前記本体部よりも小さい流路断面積を有して系外に接続された出口開口を有し、前記伝熱管群と前記出口開口との間に遮蔽体が設けられている。
【０００９】
伝熱管群と出口開口との間に遮蔽体を設置することにより、排熱回収ボイラ内での流路断面積が小さくされた出口開口に向けて排ガスの流速が局所的に大きくなる領域に、遮蔽体が設置されることになる。排ガスの流速が局所的に大きくなると飛散物が重力落下することなく流体力で飛散物が巻き上げられて飛散し易くなる。これにより、出口開口に向かう流速が大きい排ガス流れは遮蔽体によって遮られることになるため、排ガスに巻き上げられた飛散物は、遮蔽体に衝突して系外に排出されることが抑制される。
また、排ガス流れは遮蔽体を迂回して出口開口から系外に排出されるため、局所的に流速が大きい領域が抑制され、流体力が低下することで飛散物が重力落下するものが多くなり、巻き上げられて飛散しにくくなるので、飛散物が系外へ排出される量を可及的に少なくできる。
また、出口開口の領域に比べて流速が小さい領域、すなわち伝熱管群と出口開口との間に遮蔽体を設けることとしたので、排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして、圧力損失に与える影響を可及的に少なくして飛散物を回収することができる。
【００１０】
さらに、本発明の排熱回収ボイラでは、前記遮蔽体は、前記出口開口側に頂点が配置され、前記伝熱管群側に開口を有する形状とされている。
【００１１】
遮蔽体は、出口開口側に頂点が配置され、本体部側に開口を有する形状とされているので、遮蔽体の開口から流入した飛散物は、開口と頂点との間の斜面に衝突し、開口から伝熱管群側に排出する方向に跳ね返される。これにより、飛散物を確実に出口開口側へと導かずに伝熱管群側へと向かわせることができる。
【００１２】
さらに、本発明の排熱回収ボイラでは、前記遮蔽体は、前記本体部の側方の壁部に対して所定の間隔を有して配置されている。
【００１３】
排熱回収ボイラの側方の壁部に対して所定の間隔を有して遮蔽体を配置することで、排ガスを遮蔽体と側壁との間から流すことができる。遮蔽体と側壁との間から流れる排ガスは、遮蔽体によって堰き止められた後に向かうので、流速が低下している。このため、流体力が低下することで飛散物が重力落下するものが多くなるので、排ガス流れに随伴する飛散物を可及的に減らすことができる。
遮蔽体が流路断面を遮蔽する幅をＷ、本体部の流路幅をＷ１とすると、Ｗ／Ｗ１は、例えば、０．２以上０．５以下とされる。Ｗ／Ｗ１をこの範囲とすることで、排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして圧力損失を低減しつつ、飛散物の回収を効果的に行うことができる。
【００１４】
さらに、本発明の排熱回収ボイラでは、前記遮蔽体の排ガス流れに対する最下流位置は、前記出口開口との間に所定の距離を設けて設置されている。
【００１５】
遮蔽体と出口開口との間に所定の距離を設けることによって、遮蔽体によって流れを遮れた排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして圧力損失を低減しつつ、飛散物の回収を効果的に行うことができる。
【００１６】
前記遮蔽体が流路断面を遮蔽する幅をＷ、前記本体部の流路幅をＷ１とした場合に、Ｗ／Ｗ１が、例えば、０．２以上０．５以下とされている。
【００１７】
前記遮蔽体の前記排ガス流れ最下流位置から前記出口開口までの距離をＬ、前記排ガス出口部の入口から前記出口開口までの距離をＬ１とした場合に、Ｌ／Ｌ１が、例えば０．２以上１．０未満とされている。
Ｌ／Ｌ１をこの範囲とすることで、排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして圧力損失を低減しつつ、排熱回収ボイラの大型化を抑制することができる。
【００１８】
さらに、本発明の排熱回収ボイラでは、前記遮蔽体は、錘形状、または略半球形状である。
【００１９】
遮蔽体を錐形状や略半球形状とすることで、開口から流入した飛散物を好適に開口から伝熱管群側に排出する方向に跳ね返すことができる。
錐形状としては、四角錐等の多角錐や、円錐が挙げられる。略半球形状としては、同一の半径を有する半球形状に限らず、お椀形状であっても良い。
【００２０】
さらに、本発明の排熱回収ボイラでは、前記遮蔽体は、衝突した飛散物が該遮蔽体の前記排ガス流れ方向に直交する断面中心を前記排ガス流れ方向に延びる中心軸線に向けて反射する形状とされている。
【００２１】
遮蔽体を、衝突した飛散物が遮蔽体の断面中心を前記排ガス流れ方向に延びる中心軸線に向けて反射する形状とすることで、飛散物を中心軸線に向けて集めることができ、飛散物の捕集効率を上げることができる。
【００２２】
さらに、本発明の排熱回収ボイラでは、前記遮蔽体は、前記出口開口の面積よりも遮蔽面積が大きくされ、前記排ガス出口ダクトの前記排ガス流れに対して直交する方向の幅方向における中央を通る鉛直線と前記遮蔽体の前記出口開口側の頂点とを通る鉛直線が略一致している。
【００２３】
出口開口の面積よりも遮蔽体の遮蔽面積を大きくすることで、遮蔽体に衝突せずに直接出口開口に向かう排ガス流れを無くすことができる。これにより、出口開口に向かう排ガスの局所的な流速上昇を抑えるとともに、飛散物が出口開口に向かうことを抑制することができる。
【００２４】
また、本発明の排熱回収ボイラの飛散物回収方法は、複数の伝熱管の長手軸方向が排ガス流れに対して直交して配列された伝熱管群と、排ガス入口部に対して排ガス流れの下流側に設けられた本体部よりも小さい流路断面積を有して系外に接続された出口開口とを有する排熱回収ボイラの飛散物回収方法であって、前記伝熱管群と該伝熱管群よりも排ガス流れ下流側に位置する出口開口との間に遮蔽板を設置し、該遮蔽板に対して排ガス流れに随伴する飛散物を衝突させて、衝突した該飛散物が該遮蔽板の排ガス流れ方向に直交する断面中心を排ガス流れ方向に延びる中心軸線に向けて落下させることで該飛散物を回収する。
【発明の効果】
【００２５】
伝熱管群と出口開口との間の流速が比較的小さい領域に遮蔽体を設けることとしたので、排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして、圧力損失に与える影響を可及的に少なくして飛散物を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る排熱回収ボイラの概略構成を示した縦断面図である。
【図２】ターゲットプレート（遮蔽体）を示した斜視図である。
【図３】排熱回収ボイラ内の流れを示した縦断面図である。
【図４】比較例の排熱回収ボイラを示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明のいくつかの実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：heat  recovery  steam  generator）１が示されている。排熱回収ボイラ１の排ガス流れの上流側には、図示しない燃焼器で燃焼された燃焼ガスが導かれる図示しないガスタービンが設けられている。ガスタービンには、図示しない発電機が接続されている。
【００２８】
排熱回収ボイラ１は、本実施形態の例では、縦型配置の構造であり、本体部３では排ガスは鉛直方向下側から上側へと流通する。なお、以降の説明では、「上」、「下」は鉛直方向で上側、下側を示すものとする。本体部３と、本体部３の下方に接続された排ガス入口ダクト（排ガス入口部）５と、本体部３の上方に接続された排ガス出口ダクト（排ガス出口部）７とを備えている。
【００２９】
本体部３には、排ガス流れ上流側から順に、脱硝装置９と、伝熱管群１０とが設けられている。
脱硝装置９は、ガスタービン等から排出された排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を処理し、還元脱硝反応でアンモニアを用いて脱硝する方式が採用されている。
伝熱管群１０は、複数の伝熱管の長手軸方向が排ガス流れに対して直交して配列されて形成されており、必要に応じて所定のブロックに分かれている。各伝熱管の内部には、例えばボイラや蒸気タービンに供給される水や蒸気が流されて、排ガスとの間で熱交換を行う。なお、脱硝装置９の上流側（下側）に別の伝熱管群を設けても良い。
伝熱管群１０の上方には、伝熱管群１０を吊り下げるための複数の支持ビーム１１が設けられている。支持ビーム１１は、例えばＩ字形状断面を有する構造部材であり、紙面において垂直方向に延在している。各支持ビーム１１は、本体部３に固定されており、各支持ビーム１１から図示しない吊具が下方へ吊り下げられている。吊具は、伝熱管群１０の各伝熱管が挿通される図示しない多孔板を支持しており、これにより、伝熱管群１０は支持ビーム１１から吊り下げられて固定されるようになっている。多孔板は伝熱管と直交する面方向に広がり、所定間隔を有して平行に配列されている。
【００３０】
排ガス入口ダクト５は、ガスタービン等から排ガスを導くための流路を形成し、本体部３の下端に接続されている。
【００３１】
排ガス出口ダクト７は、本体部３を通過した排ガスが流される流路を形成し、下流側となる上方には煙突１２が出口開口７ａにて接続されている。煙突１２の流路断面積は、本体部３の流路断面積よりも小さくなっている。そのため、排ガス出口ダクト７は、上流側から下流側（下方から上方に向けて）流路断面積が漸次縮小される形状となっている。
【００３２】
また、排熱回収ボイラ１では、排ガス中のＮＯｘを除去するために脱硝装置９で注入されたアンモニアと排ガス中のＳＯｘとの化学反応で生成された硫酸水素アンモニウムが伝熱管群１０などに付着・堆積しており、伝熱管群１０の錆や剥離塗膜片などとともに起動時などの温度変化などで伝熱管群１０から剥離して離脱するものがある。この脱落したものの一部は重力落下して排熱回収ボイラ１の内部で堆積し、他部のなかには飛散物となって、排ガスとともに飛散する場合がある。
排ガス出口ダクト７には、ターゲットプレート（遮蔽体）１５が設けられている。ターゲットプレート１５は、本実施形態では、図２に示すように、四角錐形状とされている。ターゲットプレート１５は、４枚の三角形状の鋼板を接合して形成されている。ターゲットプレート１５は、頂点１５ａが上方とされ、開口１５ｂが下方とされた姿勢で配置されている。ターゲットプレート１５は、頂点１５ａが出口開口７ａの排ガス流れに対して直交する方向の幅方向における中央に位置され、頂点１５ａを通る鉛直線に対して対称形状となるように設けられている。また、排ガス出口ダクト７の排ガス流れ方向に直交する断面中心を排ガス流れ方向に延びる中心軸線（本実施形態では、排ガス流れに対して直交する方向の幅方向における中央を通り、鉛直方向に延びる中心軸線）と頂点１５ａを通る鉛直線は略一致することが好ましい。排ガス出口ダクト７の中で排ガス流れが、幅方向に略対称になり、局所的に圧力損失の増加を抑制することができる。
排ガス流れに対して直交する面方向に延びる流路断面において、ターゲットプレート１５が流路を遮る面積（上方への投影面積）は、出口開口７ａの面積よりも大きく設定されている。
ターゲットプレート１５の頂点１５ａにおける開き角αは、ターゲットプレート１５の内側面に衝突した飛散物が頂点１５ａを通る鉛直線上に向かうように設定されている。
【００３３】
図３に示すように、排ガス流れに対して直交する方向において、ターゲットプレート１５が流路断面を遮蔽する幅、すなわち下端の幅をＷ、ターゲットプレート１５と伝熱管群１０との間の最大流路幅、すなわち本体部３における流路幅をＷ１とすると、Ｗ／Ｗ１は、例えば、０．２以上０．５以下の範囲で設定されている。シミュレーションを用いた試験により、Ｗ／Ｗ１は０．２より小さいと出口開口７ａに向かう局所的に速い流れの多くをターゲットプレート１５により遮蔽することが出来ない。またＷ／Ｗ１は０．５より大きいと出口開口７ａに向かう排ガスの流路を遮蔽する面積割合が大きくなり、排ガス流れの圧力損失の発生が増加し始める。
排ガス流れ方向（本実施形態では鉛直方向）に対してターゲットプレート１５の排ガス流れ最下流位置、すなわち頂点１５ａから出口開口７ａまでの距離をＬ、排ガス出口ダクト７の入口から出口開口７ａまでの距離をＬ１とすると、Ｌ／Ｌ１は、例えば、０．２以上１．０未満の範囲に設定されている。シミュレーションを用いた試験により、Ｌ／Ｌ１は０．２より小さいと排ガス出口ダクト７とターゲットプレート１５との間の排ガスの流路が狭くなり、排ガス流れの圧力損失の発生が増加し始める。Ｌ／Ｌ１は１．０より大きくなると、ターゲットプレート１５の設置位置が排ガス出口ダクト７よりも本体部３における流路に設置することになり、伝熱管群１０と排ガス出口ダクト７との間に大きなスペースが必要となることから、排熱回収ボイラ１が大型化するため好ましくない。
【００３４】
上記構成の排熱回収ボイラ１は、以下のように動作する。
ガスタービンで仕事を終えた高温の排ガスが、図１の矢印Ａ１に示すように排ガス入口ダクト５へ導かれる。排ガス入口ダクト５から流入した排ガスは本体部３の下方から流れ込み、脱硝装置９を通過した後に伝熱管群１０を鉛直方向下方から上方に通過する。伝熱管群１０を構成する各伝熱管の周囲を高温の排ガスが流れることにより、伝熱管の内部を流れる流体（水や蒸気など）が排ガスと熱交換して加熱される。こうして排ガスの保有する熱量が効率良く回収されて有効に利用される。
伝熱管群１０を通過した排ガスは、上方へと向かい、排ガス出口ダクト７を通り煙突１２から系外へと排出される。
【００３５】
排ガスの性状により、伝熱管群１０を構成する各伝熱管の外周には、付着物が生じる。付着物としては、典型的には、硫酸水素アンモニウム（ＮＨ４ＨＳＯ４）が挙げられる。硫酸水素アンモニウムは、還元脱硝反応にアンモニアを用いる脱硝装置９が伝熱管群１０の排ガス流れ上流側に設置され、かつ燃料が高炉ガス等や油類、石炭のように硫黄分を比較的多く含む燃料を用いた場合の燃焼排ガスに顕著に生成される。
硫酸水素アンモニウムは、脱硝触媒の還元剤として排ガス中に噴霧されるアンモニア（ＮＨ３）のうち還元脱硝反応に使用されずに回収が出来なかったものと、排ガス中のＳＯｘとの化学反応（ＮＨ３＋Ｈ２ＳＯ４）によって発生する。硫酸水素アンモニウムは排ガス中の濃度にもよるが、約１００℃〜２５０℃で析出が発生し易い。
【００３６】
このような伝熱管群１０などに付着した硫酸水素アンモニウムやこれを混在した錆や塗膜片などが排熱回収ボイラ１の起動時など温度変化による熱膨張差が生じるなどで脱離して、一部は重力落下し、他部のうち飛散物となり排ガスとともに巻き上げられるものがある。特に、排ガスの流速が局所的に大きくなると飛散物が重力落下することなく流体力で巻き上げられて飛散し易くなる。
これに対して、本実施形態では、ターゲットプレート１５によって飛散物を回収するようになっている。また、ターゲットプレート１５頂点１５ａを通る鉛直線は、排ガス出口ダクト７の排ガス流れに対して直交する方向の幅方向における中央を通る鉛直線と略一致することが好ましい。排ガス出口ダクト７の中で排ガス流れが、幅方向に略対称になり、局所的に圧力損失の増加を抑制することができる。具体的には、図３に示したように、伝熱管群１０の各伝熱管から脱離した飛散物は排ガスとともに上方に流れて、ターゲットプレート１５の開口１５ｂからターゲットプレート１５内に流入する。排ガス及び飛散物（図３の符号２０参照）は、ターゲットプレート１５にて堰き止められ、下方へと向きを変更する。この際に、各飛散物は、四角錐形状とされたターゲットプレート１５によって中央側に向きを変えることになる。ここで、中央側とは、排ガス流れに対して直交する方向の幅方向における中央のことであり、炉内中心側と略一致する。これにより、各飛散物は、炉内中心側に向かって重力落下する。炉内中心側に向かって落下した飛散物は、ターゲットプレート１５の周囲へと散乱することなく中央に集められて適宜回収される。
ターゲットプレート１５で堰き止められて流れの向きを変えられた排ガスは、ターゲットプレート１５の周囲より外側を通って上昇し、出口開口７ａを通って煙突１２へと導かれる。このとき、落下した飛散物がターゲットプレート１５の周囲を通過しようとする排ガス流れにより、再度搬送されることを効果的に抑制することができる。
【００３７】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
伝熱管群１０と出口開口７ａとの間にターゲットプレート１５を設置することにより、流路断面積が小さくされた出口開口７ａに向けて排ガスの流速が局所的に大きくなる領域に、ターゲットプレート１５が設置されることになる。これにより、出口開口７ａに向かう流速が大きい排ガス流れはターゲットプレート１５によって遮られることになるため、排ガスに巻き上げられた飛散物は、流速が速い領域の流体力により排ガス流れに随伴してターゲットプレート１５に衝突するため、系外に排出されることが抑制される。
図４には、比較例として、ターゲットプレート１５が設置されていない構成が示されている。同図に示されているように、ターゲットプレート１５が設けられていないと、飛散物２０は排ガスに巻き上げられて煙突に直接流入して系外へと放出されることになる。
【００３８】
出口開口７ａに向かう流速が大きい排ガス流れはターゲットプレート１５に堰き止められた後に迂回して出口開口７ａから系外に排出されるため、流速が低下して局所的に流速が大きい領域が抑制され、排ガス流れの流体力が低下することで飛散物が重力落下するものが多くなるので、飛散物が系外へ排出される量を可及的に少なくできる。
また、出口開口７ａの領域に比べて流速が小さい領域、すなわち伝熱管群１０と出口開口７ａとの間にターゲットプレート１５を設けることとしたので、排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして圧力損失に与える影響を可及的に少なくして飛散物を回収することができる。
【００３９】
ターゲットプレート１５は、出口開口７ａ側に頂点１５ａが配置され、本体部３側に開口１５ｂを有する形状とされているので、ターゲットプレート１５の開口１５ｂから流入した飛散物は、開口１５ｂと頂点１５ａとの間の斜面に衝突し、開口１５ｂから伝熱管群１０側に排出する方向に跳ね返される。これにより、飛散物を確実に出口開口７ａ側へと導かずに伝熱管群１０側へと向かわせることができる。
【００４０】
ターゲットプレート１５は、排熱回収ボイラ１の側方の壁部に対して所定の間隔を有してターゲットプレート１５を配置することで、排ガスをターゲットプレート１５の周囲より外側から流すことができる。ターゲットプレート１５の周囲より外側を流れる排ガスは、ターゲットプレート１５によって堰き止められた後に向かうので、流速が低下している。このため、排ガスの流体力が低下することで飛散物が重力落下するものが多くなるので、排ガス流れに随伴する飛散物を可及的に減らすことができる。
【００４１】
ターゲットプレート１５と出口開口７ａとの間に所定の距離Ｌを設けることによって、ターゲットプレート１５によって流れを遮れた排ガス流れの圧力損失の発生を少なくして圧力損失を低減しつつ、飛散物の回収を効果的に行うことができる。
【００４２】
ターゲットプレート１５を四角錐形状とすることで、開口１５ｂから流入した飛散物を好適に開口１５ｂから伝熱管群１０側に排出する方向に跳ね返すことができる。
また、飛散物は、ターゲットプレート１５の排ガス流れ方向に直交する断面中心を排ガス流れ方向に延びる中心軸線に向かい跳ね返す（本実施形態では炉内中心側に向かって落下）するので、跳ね返された飛散物がターゲットプレート１５の周囲を通過しようとする排ガス流れにより、再度搬送されることを効果的に抑制することができる。
なお、四角錐形状に代えて他の多角錐形状や円錐形状、略半球形状としてもよい。略半球形状としては、同一の半径を有する半球形状に限らず、お椀形状であっても良い。
【００４３】
ターゲットプレート１５を四角錐形状として、衝突した飛散物がターゲットプレート１５の中心軸線側に向けて反射する形状とすることで、飛散物を中心軸線側に集めることができ、飛散物の捕集効率を上げることができる。
【００４４】
ターゲットプレート１５が流路を遮蔽する面積を、出口開口７ａの面積よりも大きくすることで、ターゲットプレート１５に衝突せずに直接出口開口７ａに向かう排ガス流れを無くすことができる。これにより、排ガスの出口開口７ａに向かう局所的な流速上昇を抑えるとともに、飛散物が出口開口７ａに向かうことを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  排熱回収ボイラ
３  本体部
５  排ガス入口ダクト（排ガス入口部）
７  排ガス出口ダクト（排ガス出口部）
９  脱硝装置
１０  伝熱管群
１１  支持ビーム
１２  煙突
１５  ターゲットプレート（遮蔽体）
１５ａ  頂点
１５ｂ  開口
２０  飛散物
【図１】
2018132279.tif 000003
【図２】
2018132279.tif 000004
【図３】
2018132279.tif 000005
【図４】
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