(57)【要約】【課題】排ガス量が少ない場合においても、排ガスとスラリーの反応を十分に行わせる。【解決手段】排ガス流路上に集塵機１３を設置する。集塵機１３よりも排ガス流れ方向上流に、排ガス流速調節用可変絞り２４を設置する。集塵機１３の排ガス流れ方向上流に調温塔１１を設置する。調温塔１１を、可変絞り２４を備えたダクト２１によって互いに接続された回転部２２および乾燥部２３によって構成する。回転部２２に、排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズル２６を設置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス流路上に集塵機が設置されており、集塵機よりも排ガス流れ方向上流に、排ガス流速調節用可変絞りが設置されている排ガス処理装置。
【請求項２】
集塵機の排ガス流れ方向上流に調温塔が設置されており、調温塔が、可変絞りを備えたダクトによって互いに接続された回転部および乾燥部を備えており、回転部に、排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズルが設置されている請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
調温塔から排ガス流れ方向下流に向かって主ダクトがのびており、主ダクトの排ガス流れ方向下流端に、２つの分岐ダクトを介して集塵機が接続されており、２つの分岐ダクトの分岐端に、排ガス流速調節用可変絞りが設置されている排ガス処理装置。
【請求項４】
２つの分岐ダクトの分岐端の排ガス流れ方向下流に、排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズルがそれぞれ設置されている請求項３に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
可変絞りが、排ガス流れ方向と交差しうる方向に移動しうる可動体によって構成されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
可変絞りが、排ガス流れ方向に並べられかつ相対する端部で互いに屈曲しうるように連結された一対の可動板と、可動板の連結端部に連結されかつ排ガス流れ方向と交差しうる方向に移動しうる可動ロッドとによって構成されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
可変絞りが、排ガス流れ方向に一列に並べられかつ相対する端部で互いに屈曲しうるように連結された３以上の複数の可動板と、両端の可動板以外の可動板に連結されかつ排ガス流れ方向と交差しうる方向に移動しうる可動ロッドとによって構成されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば、ごみ焼却プラントにおいて焼却炉から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の排ガス処理装置としては、排ガス流路上に集塵機が設置されるとともに、集塵機の排ガス流れ方向上流に調温塔が設置されており、調温塔が、ダクトによって互いに接続された回転部および乾燥部を備えており、回転部に、排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズルが設置されているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−４２４２０号公報
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
ごみ焼却プラントでは定格流量よりも少ない排ガス量にて運転されることが頻繁にある。この変動の激しさが図６に示されている。
【０００５】
上記従来の排ガス処理装置において、排ガス量が少ないと、ダクト内の排ガス流速が遅くなり、スラリーが回転部内に溜まってしまい、回転部から乾燥部へ飛んで行き難くなる。そうすると、乾燥部内で排ガスとスラリーの反応が十分に行えない。
【０００６】
この発明の目的は、排ガス量が少ない場合においても、排ガスとスラリーの反応を十分に行わせることができる排ガス処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による排ガス処理装置は、排ガス流路上に集塵機が設置されており、集塵機よりも排ガス流れ方向上流に、排ガス流速調節用可変絞りが設置されているものである。
【０００８】
この発明による排ガス処理装置では、可変絞りによって排ガスの流速を自在に調節することができる。したがって、排ガス量が少ない場合においては、排ガスの流速を速くするようにすれば、排ガスとスラリーの反応を十分に行わせることができる。
【０００９】
さらに、集塵機の排ガス流れ方向上流に調温塔が設置されており、調温塔が、可変絞りを備えたダクトによって互いに接続された回転部および乾燥部を備えており、回転部に、排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズルが設置されていると、回転部に噴射されたスラリー回転部内に溜まらせることなく、回転部から乾燥部へ効率よく飛ばせることができる。
【００１０】
この発明による他の排ガス処理装置は、調温塔から排ガス流れ方向下流に向かって主ダクトがのびており、主ダクトの排ガス流れ方向下流端に、２つの分岐ダクトを介して集塵機が接続されており、２つの分岐ダクトの分岐端に、排ガス流速調節用可変絞りが設置されているものである。
【００１１】
この発明による他の排ガス処理装置では、流速が乱れ勝ちの分岐ダクトの分岐端において、流速を自在に調節することができる。
【００１２】
さらに、２つの分岐ダクトの分岐端の排ガス流れ方向下流に、排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズルがそれぞれ設置されていると、排ガス量が少ない場合において、可変絞りによって排ガスの流速を速くした状況において、スラリーを噴射することができる。
【００１３】
また、可変絞りが、排ガス流れ方向と交差しうる方向に移動しうる可動体によって構成されていてもよい。
【００１４】
また、可変絞りが、排ガス流れ方向に並べられかつ相対する端部で互いに屈曲しうるように連結された一対の可動板と、可動板の連結端部に連結されかつ排ガス流れ方向と交差しうる方向に移動しうる可動ロッドとによって構成されていてもよい。
【００１５】
また、可変絞りが、排ガス流れ方向に一列に並べられかつ相対する端部で互いに屈曲しうるように連結された３以上の複数の可動板と、両端の可動板以外の可動板に連結されかつ排ガス流れ方向と交差しうる方向に移動しうる可動ロッドとによって構成されていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１を参照すると、排ガス処理装置は、排ガスを冷却し、排ガス処理に最適な温度に調温する調温塔１１と、調温塔１１と水平ダクト１２によって接続されかつ調温塔１１を出た排ガスから煤塵、塩化水素、硫黄酸化物、ダイオキシン類と水銀等を除去する集塵器１３とを備えている。
【００１８】
調温塔１１は、垂直ダクト２１によって互いに接続された回転部２２および乾燥部２３と、垂直ダクト２１に設置されている排ガス流速調節用可変絞り２４とを備えている。
【００１９】
回転部２２は、両端閉鎖水平円筒状のものである。回転部２２の頂部に垂直ダクト２１の下端が開口させられている。回転部２２の底部に向かって接線方向にのびた排ガス供給パイプ２５が設けられるとももに、同底部を上下に貫通するように排ガス中和・還元スラリー噴射用ノズル２６が設置されている。排ガス供給パイプ２５には可動ゲート２７が設けられている。さらに、回転部２２には、多数のセラミック製ボール２８が収容されている。
【００２０】
乾燥部２３は、垂直円筒状上半体３１および上拡がりテーパ状下半体３２よりなる。下半体３２の底部に垂直ダクト２１の上端が開口させられている。
【００２１】
スラリーは、消石灰や水酸化ナトリウム水溶液等である。ボール２８がセラミック製であると、排ガスと反応することはないが、排ガスと反応する石灰石でボール２８を製造してもよい。ボール２８の大きさは、０．５〜２０ｍｍである。
【００２２】
図２を参照すると、垂直ダクト２１の長さの途中には側方膨出部４１が設けられている。
【００２３】
可変絞り２４は、膨出部４１内にこれにぴったし収まりかつ垂直ダクト２１と交差する方向に移動自在に設けられた垂直円板状可動体４２よりなる。可動体４２の外側面中央には流体圧シリンダ４３のピストンロッド４４が連結されている。
【００２４】
ピストンロッド４４を進退させると、可動体４２が垂直ダクト２１内に出入りさせられ、これにより、垂直ダクト２１の断面積が変化させられるようになっている。
【００２５】
図３には、可変絞り２４の変形例が示されている。この変形例による可変絞り２４は、垂直ダクト２１内に下から上に順次並んでいる３つの下可動板５１、中可動板５２および上可動板５３よりなる。中可動板５２の外側面中央には流体圧シリンダ５４のピストンロッド５５が連結されている。
【００２６】
下可動板５１および中可動板５２の相対する端部同士は、下連結ローラ６１を介して互いに屈曲しうるように連結されるとともに、中可動板５２および上可動板５３の相対する端部同士は、上連結ローラ６２を介して互いに屈曲しうるように連結されている。さらに、下可動板５１の下端には下案内ローラ６３が設けられるとともに、上可動板５３の上端には上案内ローラ６４が設けられている。そして、下案内ローラ６３を垂直ダクト２１側面に押付けるように下レール６５が設けられるとともに、上案内ローラ６４を垂直ダクト２１側面に押付けるように上レール６６が設けられている。
【００２７】
ピストンロッド５５を進退させると、中可動板５２が垂直ダクト２１側面に対し接近・離隔させられるとともに、中可動板５２に対し上および下可動板５１、５３が屈曲させられる。これにより、垂直ダクト２１の断面積が変化させられるようになっている。
【００２８】
排ガス供給パイプ２５を通じて回転部２２に排ガスが流入させられる。排ガスの温度は、１００〜５００℃である。流入する排ガスの速度が３０ｍ／ｓ〜５０ｍ／ｓとなるようにゲート２７によって調整される。回転部２２に流入した排ガスは、回転流となり、ボール２８を旋回させる。ノズル２６からはスラリーが噴霧される。噴霧されたスラリー粒子は噴霧の初速が減衰すれば、回転流にのって排ガスと短距離で混合し、短時間で蒸発や反応をおこす。排ガスとスラリー、ボール２８の混合回転状態でスラリーは回転部２２壁面に衝突するが、ボール２８によって掻き取られ、付着することはない。また、回転部２２壁面はボール２８との摩擦によって摩耗するため、取り替えがきくようになっている。
【００２９】
水分が蒸発して軽くなったスラリー粒子は、乾燥部２３へ運ばれ、排ガスと十分な反応時間を得る。乾燥部２３内において、スラリー粒子および排ガスは循環流となるが、この時の速度は、数ｍ／ｓであることが好ましい。
【００３０】
垂直ダクト２１内での流速が遅くなると、スラリー粒子が乾燥部２３へ飛んで行き難くなるため、これを防止するために、垂直ダクト２１内での流速を１０〜３０ｍ／ｓとなるように調節する。調節は、勿論、可変絞り２４によって垂直ダクト２１の断面積を変化させることによる。
【００３１】
＜実施の形態１＞
図４を参照すると、調温塔７１から下向きにのびてきた垂直状主ダクト７２と、主ダクト７２の下端から左右に分岐させられた２つの水平状分岐ダクト７３とが示されている。２つの分岐ダクト７３は、集塵器７４にそれぞれ導かれている。そして、主ダクト７２の中心線下方延長線上における２つの分岐ダクト７３の分岐点に可変絞り７５が設けられている。２つの分岐ダクト７３および集塵器７４は、同一のものであり、ここでは、右側の分岐ダクト７３および集塵器７４のみを図示している。
【００３２】
分岐ダクト７３底壁の右側には４つの排ガス排出パイプ８１が左右一列に並んでそれぞれ下向きに設けられている。但し、排ガス排出パイプ８１の数は、４とは限らない。また、分岐ダクト７３の頂壁右側は、右端にいくにしたがって漸次低くなっており、これにより、同部分における流路が狭められて、流速が遅くならないように配慮されている。
【００３３】
可変絞り７５より排ガス流れ方向上流に位置するように主ダクト７２側壁に上スラリー噴霧用ノズル８２が横向きに設置されるとともに、可変絞り７５より排ガス流れ方向下流に位置するように分岐ダクト７３頂壁に下スラリー噴霧用ノズル８３が下向きに設置されている。
【００３４】
分岐ダクト７３の高さをＨとし、分岐点から下スラリー噴霧用ノズル８３までの距離をＬ１したときに、Ｌ１＝２Ｈ〜５Ｈとなされている。さらに、下スラリー噴霧用ノズル８３から左端の排ガス排出パイプ８１までの距離をＬ２としたときに、Ｌ１≒Ｌ２となされている。
【００３５】
図５に、可変絞り７５が詳細に示されている。可変絞り７５は、左右方向に並べられかつ相対する端部で水平ピン９１によって互いに屈曲しうるように連結された左右一対の可動板９２と、可動板９２の連結端部に連結されかつ分岐ダクト７３の底壁を貫通して昇降しうるように配されている可動ロッド９３とによって構成されている。
【００３６】
可動ロッド９３の昇降によって両可動板９２の連結端部が昇降して両可動板９２が屈曲させられ、これにより、主ダクト７２の流れが分岐ダクト７３と衝突するか所、すなわち、分岐端における流速が調節されるようになっている。もし、可変絞り７５が無い場合、分岐ダクト７３底壁における分岐点付近および下スラリー噴霧用ノズル８３直下付近にスラリーが堆積する恐れがある。
【００３７】
上記において、上スラリー噴霧用ノズル８２および下スラリー噴霧用ノズル８３が示されているが、必ずしも２つのノズル８２、８３は必要とせず、少なくともいずれか一方のみでもよい。
【００３８】
【発明の効果】
この発明によれば、排ガス量が少ない場合においても、排ガスとスラリーの反応を十分に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による排ガス処理装置の垂直縦断面図である。
【図２】同排ガス処理装置の可変絞り周辺部の拡大断面図である。
【図３】同排ガス処理装置の変形例による可変絞り周辺部の拡大断面図である。
【図４】他の実施の形態による排ガス処理装置の垂直縦断面図である。
【図５】同排ガス処理装置の可変絞り周辺部の拡大断面図である。
【図６】排ガスの処理量の変動を示すグラフである。
【符号の説明】
１１  調温塔
１２  集塵器
２１  ダクト
２２  回転部
２３  乾燥部
２４  絞り
２６  ノズル
７１  調温塔
７２  主ダクト
７３  分岐ダクト
７４  集塵器
７５  絞り
８２  ノズル
８３  ノズル
【図１】
2005016803.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005016803.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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