(57)【要約】【課題】本発明は、電気的な制御を伴わずに施工が可能であり、低コストで短期間に既設改造を行うことができ、かつ下流側のバグフィルタの不具合を抑制し、ろ布を有効に保護することが可能な水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を提供することにある。【解決手段】空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルの液垂れ防止装置において、水噴霧ノズル７へ圧縮空気８を供給する空気配管９の途中に分岐管１３を設ける一方、水噴霧ノズル７へ冷却水１０を供給する水配管１１の途中に、分岐管１３からの圧縮空気８の圧力に応じて開閉作動する空気シリンダ弁１５を設け、分岐管１３からの圧縮空気８の圧力低下に伴って空気シリンダ弁１５が閉じることにより、冷却水１０が水噴霧ノズル７を介して排ガス冷却塔２内へ流入するのを阻止するように構成している。【選択図】　　　　　図１
2004101097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルの液垂れ防止装置において、
前記水噴霧ノズルへ圧縮空気を供給する配管の途中に分岐管を設ける一方、前記水噴霧ノズルへ冷却水を供給する配管の途中に、前記分岐管からの圧縮空気の圧力に応じて開閉作動するシリンダ弁を設け、前記分岐管からの圧縮空気の圧力低下に伴って前記シリンダ弁が閉じることにより、冷却水が前記水噴霧ノズルを介して前記排ガス冷却塔内または前記焼却炉内へ流入するのを阻止するように構成したことを特徴とする水噴霧ノズルの液垂れ防止装置。
【請求項２】
空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルの液垂れ防止装置において、
前記水噴霧ノズルへ圧縮空気と冷却水を供給する配管をそれぞれ設けると共に、前記水噴霧ノズルに、前記空気配管からの圧縮空気の圧力に応じて開閉作動するシリンダ弁を一体に設け、前記空気配管からの圧縮空気の圧力低下に伴って前記シリンダ弁が閉じることにより、冷却水が前記水噴霧ノズルを介して前記排ガス冷却塔内または前記焼却炉内へ流入するのを阻止するように構成したことを特徴とする水噴霧ノズルの液垂れ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス冷却塔や焼却炉などに設置される水噴霧ノズルの液垂れ防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、各種焼却プラントには、廃棄物焼却炉等から排出された排ガスを処理する排ガス冷却塔やバグフィルタなどが設備されている。このうち、排ガス冷却塔は、下流側のバグフィルタの耐熱性の問題から、排ガスダクトより導かれた温度約３００℃の排ガスを約２００℃に冷却するために設けられており、下流側のバグフィルタの熱損などを防止しながら、冷却した排ガスを当該バグフィルタに導いて排ガス中のダストなどを除去するようにしている。
そのため、排ガス冷却塔の下部には、空気と水とを混合して塔内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルが設置されており、当該水噴霧ノズルの噴霧水の蒸発潜熱によって塔内の排ガスが冷却されるようになっている。
【０００３】
ところで、このような焼却プラントでは、インターロックなどによる停止工程等において、水と空気の供給バランスが崩れると、水噴霧ノズルからの噴霧水が完全蒸発しなくなる。したがって、排ガス冷却塔の下部より加湿された灰や冷却水が排出された場合は、灰ホッパ内でアーチング及び閉塞を引き起こすおそれがある。しかも、加湿された灰は、空気輸送も行うことができず、灰ホッパ内に堆積することとなり、除去清掃を行ったりする必要が生じる。
また、一部の冷却水は、水調整弁を全閉しても暫くの時間（約３分間）流れ続けるため、気液比が冷却塔内で完全蒸発することができないものとなり、この冷却水が水噴霧ノズルより排ガス冷却塔内に流入することから、完全蒸発していない冷却水が排ガスと共にバグフィルタへ搬送され、当該バグフィルタのろ布に吸着される。バグフィルタのろ布が濡れると、灰などがこれに付着して成長することにより、目詰まりなどを起こす等の損傷を招き、最悪の場合にはバグフィルタのろ布を交換しなければならない。そこで、噴霧水の完全蒸発の観点から、水噴霧ノズルの液垂れ防止対策が必要となる。
【０００４】
このような水噴霧ノズルの液垂れ防止対策としては、例えば、図３に示すパージ法や、図４に示す遮断弁設置法がある。
パージ法では、図３に示す如く、排ガス冷却塔５１の下部に２流体式水噴霧ノズル５２が設けられており、この水噴霧ノズル５２には、圧縮空気５３を供給する空気配管５４と、冷却水５５を供給する水配管５６がそれぞれ接続されている（例えば、特許文献１参照）。空気配管５４には電動弁（又は電磁弁）である第１の供給空気弁５７が配設され、水配管５６には冷却水調整弁５８が配設されており、第１の供給空気弁５７の上流側空気配管５４と冷却水調整弁５８の下流側水配管５６とは、電動弁である第２の供給空気弁５９が配設されたバイパスライン６０を介して接続されている。なお、図３において、６１は排ガスダクトより排ガス冷却塔５１へ導かれる排ガスであり、６２は排ガス冷却塔５１の下流側に設備されるバグフィルタである。
このパージ法を採用した設備の停止時においては、最初に冷却水調整弁５８を閉じて冷却水５５の供給を停止し、次に第１の供給空気弁５７を閉じると共に、第２の供給空気弁５９を開く。すると、一部の圧縮空気５３がバイパスライン６０を経て水配管５６に導かれ、冷却水調整弁５８を全閉した後にも水配管５６の中を流れ続ける一部の冷却水５５と一緒に水噴霧ノズル５２及び排ガス冷却塔５１へ搬送され、パージするようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
実開平０６−４４７０３号公報
【０００６】
また、遮断弁設置法では、図４に示す如く、排ガス冷却塔７１の下部に２流体式水噴霧ノズル７２が設けられており、この水噴霧ノズル７２には、圧縮空気７３を供給する空気配管７４と、冷却水７５を供給する水配管７６がそれぞれ接続されている（例えば、特許文献２参照）。空気配管７４には電動弁（又は電磁弁）である供給空気弁７７が配設され、水配管７６には冷却水調整弁７８が配設されており、冷却水調整弁７８の下流側水配管７６には、電動弁（又は電磁弁）である供給冷却水遮断弁７９が配設されている。なお、図４において、８１は排ガスダクトより排ガス冷却塔７１へ導かれる排ガスであり、８２は排ガス冷却塔７１の下流側に設備されるバグフィルタである。
この遮断弁設置法を採用した設備の停止時においては、最初に冷却水調整弁７８を閉じると共に、下流の供給冷却水遮断弁７９を閉じて冷却水７５の供給を停止し、次に供給空気弁７７を閉じる。すると、冷却水調整弁７８を全閉した後にも水配管７６の中を流れ続ける一部の冷却水７５は、供給冷却水遮断弁７９によって流通が遮断され、水噴霧ノズル７２及び排ガス冷却塔７１へ搬送されないようになっている。
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−１３２９３６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３及び図４に示すパージ法及び遮断弁設置法においては、使用する供給空気弁５７，５９，７７や供給冷却水遮断弁７９の電気的な制御が必要であり、特に既設改造の場合、電気設備が大掛かりとなって、改造に長期間を要するので、設備のコスト高を招来するという不具合があった。
また、従来のパージ法及び遮断弁設置法にあっては、空気配管５４，７４が途中で破損した場合に、冷却水５５，７５がそのままの供給量で水噴霧ノズル５２，７２に流れ、水と空気の供給バランスが崩れてしまうので、噴霧水が排ガス冷却塔５１，７１内で完全蒸発せず、水噴霧ノズル５２，７２の液垂れを防止することができないおそれがあった。
【０００９】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気的な制御を伴わずに施工が可能であり、低コストで短期間に既設改造を行うことができ、かつ下流側のバグフィルタの不具合を抑制し、ろ布を有効に保護することが可能な水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明においては、空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルの液垂れ防止装置において、前記水噴霧ノズルへ圧縮空気を供給する配管の途中に分岐管を設ける一方、前記水噴霧ノズルへ冷却水を供給する配管の途中に、前記分岐管からの圧縮空気の圧力に応じて開閉作動するシリンダ弁を設け、前記分岐管からの圧縮空気の圧力低下に伴って前記シリンダ弁が閉じることにより、冷却水が前記水噴霧ノズルを介して前記排ガス冷却塔内または前記焼却炉内へ流入するのを阻止するように構成している。
【００１１】
また、本発明においては、空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルの液垂れ防止装置において、前記水噴霧ノズルへ圧縮空気と冷却水を供給する配管をそれぞれ設けると共に、前記水噴霧ノズルに、前記空気配管からの圧縮空気の圧力に応じて開閉作動するシリンダ弁を一体に設け、前記空気配管からの圧縮空気の圧力低下に伴って前記シリンダ弁が閉じることにより、冷却水が前記水噴霧ノズルを介して前記排ガス冷却塔内または前記焼却炉内へ流入するのを阻止するように構成している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の実施形態に係る水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を設置した焼却プラント等の排ガス処理設備を示す概念図である。
【００１３】
本発明の実施形態の廃棄物焼却プラントの下流側には、図１に示す如く、廃棄物焼却炉等（図示せず）から排出された排ガス１を処理するため、排ガス冷却塔２やバグフィルタ３などからなる排ガス処理設備が設けられており、これら排ガス冷却塔２とバグフィルタ３とは、排ガスダクト４を介して互いに接続されている。なお、排ガス冷却塔２やバグフィルタ３の機能は、従来のものと同様であるから、その説明を省略する。
【００１４】
上記排ガス冷却塔２の上部には、塔内（又は塔出口）温度を計測する温度計５と、この温度計５に接続され、該温度計５により計測した塔内（又は塔出口）温度に応じて後述の冷却水調整弁を開閉操作するコントローラ６とが設置されている。また、排ガス冷却塔２の下部には、空気と水とを混合して塔内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズル７が上下方向に沿って設置されており、この水噴霧ノズル７の出口から塔内に噴出させた噴霧水の蒸発潜熱によって、塔内に導かれた排ガス１が冷却されるようになっている。このため、水噴霧ノズル７には、図外のポンプにて圧縮空気８（例えば、圧力が３．０ｋｇ／ｃｍ２）を導いて供給する空気配管９と、図外の水供給源より冷却水１０を導いて供給する水配管１１がそれぞれ接続されている。
【００１５】
上記空気配管９の途中には、電動弁（又は電磁弁）たる供給空気弁１２が配設されており、該供給空気弁１２をモータ（又は電磁弁の励磁）にて開閉作動させることにより水噴霧ノズル７への圧縮空気８の供給及び停止を制御するように構成されている。しかも、本実施形態の空気配管９の途中であって、供給空気弁１２の下流側位置には、圧縮空気８の一部を導く分岐管１３が設けられている。
【００１６】
一方、上記水配管１１の途中には、既述のコントローラ６にて制御される冷却水調整弁１４が配設されており、該冷却水調整弁１４をコントローラ６で開閉作動せることにより流量を調整しながら水噴霧ノズル７への冷却水１０の供給及び停止を制御するように構成されている。しかも、本実施形態の水配管１１の途中であって、冷却水調整弁１４の下流側位置には、分岐管１３からの圧縮空気８の圧力に応じて開閉作動する空気シリンダ弁１５が配設されている。
この空気シリンダ弁１５は、水噴霧ノズル７の入口側の水配管１１中に配置されており、操作空気圧力を切り換えることにより弁の開閉を行うものである。すなわち、空気シリンダ弁１５は、操作空気圧力が一定圧以上（例えば、２．８ｋｇ／ｃｍ２）でなければ開かず、かつ操作空気圧力が低下すれば即時全閉となる弁である。
【００１７】
本発明の実施形態に係る液垂れ防止装置を設置した焼却プラントの排ガス処理設備では、その停止時において、最初に冷却水調整弁１４を閉じて全閉とすることにより冷却水１０の水噴霧ノズル７への供給を停止する。次に、供給空気弁１２を閉じて全閉とすると、それとほぼ同時に分岐管１３からの圧縮空気８の圧力が低下し、それに伴って空気シリンダ弁１５に対する操作空気圧力が減少し、当該空気シリンダ弁１５も全閉し、水配管１１が全閉されることになる。
したがって、冷却水調整弁１４の下流側位置で、水配管１１の中を流れ続ける冷却水１０が圧縮空気８と一緒に水噴霧ノズル７及び排ガス冷却塔２へ搬送されることはほぼ無くなり、短時間（約２〜３秒）で水噴霧ノズル７の液垂れが止まることになる。その結果、冷却水１０が排ガス１と一緒に、排ガスダクト４を通ってバグフィルタ３に搬送され、ろ布に付着するということが起こらない。
【００１８】
本発明の実施形態に係る水噴霧ノズル７の液垂れ防止装置では、２流体式水噴霧ノズル７へ圧縮空気８を供給する空気配管９の途中に分岐管１３が設けられている一方、水噴霧ノズル７へ冷却水１０を供給する水配管１１の途中に、分岐管１３からの圧縮空気８の圧力に応じて開閉作動する空気シリンダ弁１５が設けられており、空気配管９及び分岐管１３からの圧縮空気８の圧力低下に伴って空気シリンダ弁１５が即時に全閉されることにより、冷却水１０が水噴霧ノズル７を介して排ガス冷却塔２内へ流入するのを阻止ようになっているため、短時間で水噴霧ノズル７の液垂れを確実に止めることができ、下流側のバグフィルタ３の不具合を抑制し、ろ布を有効に保護することができる。
また、本実施形態の液垂れ防止装置は、電気的な制御を伴わずに施工が可能であるため、既存の設備に対する改造を大掛かり行う必要がなく、低コストで短時間に改造できる。しかも、本実施形態の液垂れ防止装置によれば、空気配管９が途中で破損したような場合でも、圧縮空気圧力低下に伴い空気シリンダ弁１５が作動して即時に全閉されるため、冷却水１０が水噴霧ノズル７に搬送されるということはなく、高い信頼性を有している。
【００１９】
図２は、他の本発明の実施形態に係る水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を設置した焼却プラント等の排ガス処理設備を示す概念図である。
本発明の実施形態の水噴霧ノズル１７が上記発明の実施形態の水噴霧ノズル７と異なる点は、図２に示す如く、空気配管９の途中に分岐管が設けられておらず、空気シリンダ弁１５が水噴霧ノズル１７に一体に設けられた構造となっていると共に、空気シリンダ弁１５が空気配管９からの圧縮空気８の圧力に応じて開閉作動するように構成されていることである。なお、供給空気弁１２の全閉時に、空気配管９の中の圧縮空気８を大気中に放出する手段を設ければ、より良い構成となる。その他の構成及び作用は、上記発明の実施形態と同様である。
本発明の実施形態の液垂れ防止装置では、空気配管９の途中に分岐管が設けられておらず、空気シリンダ弁１５が水噴霧ノズル１７に一体に設けられ、空気配管９からの圧縮空気８の圧力に応じて開閉作動するようにしているため、上記発明の実施形態と同様の効果が得られる上、配管構造が簡単となり、より一層既設改造に有効となり、コストダウンを図ることができる。
【００２０】
以上、本発明の実施形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、本実施形態の水噴霧ノズル７，１７は、排ガス冷却塔２の他に、各種焼却炉にも設置することができる。
【００２１】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係る水噴霧ノズルの液垂れ防止装置は、空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルにおいて、前記水噴霧ノズルへ圧縮空気を供給する配管の途中に分岐管を設ける一方、前記水噴霧ノズルへ冷却水を供給する配管の途中に、前記分岐管からの圧縮空気の圧力に応じて開閉作動するシリンダ弁を設け、前記分岐管からの圧縮空気の圧力低下に伴って前記シリンダ弁が閉じることにより、冷却水が前記水噴霧ノズルを介して前記排ガス冷却塔内または前記焼却炉内へ流入するのを阻止するように構成しているので、既設改造が大掛かりとなる電気的な制御を伴わずに施工が可能であり、低コストで短期間に既設改造を行うことができる。また、本発明の液垂れ防止装置は、水噴霧ノズルの液垂れを迅速かつ確実に防げるので、下流側のバグフィルタの不具合を抑制し、かつろ布の保護に有効であり、バグフィルタの耐久性を向上させることができる。さらに、本発明の液垂れ防止装置では、空気配管の破損時でも、シリンダ弁の存在によって水噴霧ノズルへの冷却水の供給を防ぐことが可能になるので、適用した排ガス処理設備の信頼性の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明に係る水噴霧ノズルの液垂れ防止装置は、空気と水とを混合して、排ガス冷却塔内または焼却炉内に冷却水を噴霧する２流体式水噴霧ノズルにおいて、前記水噴霧ノズルへ圧縮空気と冷却水を供給する配管をそれぞれ設けると共に、前記水噴霧ノズルに、前記空気配管からの圧縮空気の圧力に応じて開閉作動するシリンダ弁を一体に設け、前記空気配管からの圧縮空気の圧力低下に伴って前記シリンダ弁が閉じることにより、冷却水が前記水噴霧ノズルを介して前記排ガス冷却塔内または前記焼却炉内へ流入するのを阻止するように構成しているので、上記発明と同様の効果が得られる上、配管構造が簡単となり、既存の設備を改造するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を設置した焼却プラント等の排ガス処理設備を示す概念図である。
【図２】他の本発明の実施形態に係る水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を設置した焼却プラント等の排ガス処理設備を示す概念図である。
【図３】パージ法による従来の水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を設置した焼却プラント等の排ガス処理設備を示す概念図である。
【図４】遮断弁設置法による従来の水噴霧ノズルの液垂れ防止装置を設置した焼却プラント等の排ガス処理設備を示す概念図である。
【符号の説明】
１　排ガス
２　排ガス冷却塔
３　バグフィルタ
４　排ガスダクト
７，１７　水噴霧ノズル
８　圧縮空気
９　空気配管
１０　冷却水
１１　水配管
１２　供給空気弁
１３　分岐管
１４　冷却水調整弁
１５　空気シリンダ弁
【図１】
2004101097.tif 000003
【図２】
2004101097.tif 000004
【図３】
2004101097.tif 000005
【図４】
2004101097.tif 000006