(57)【要約】【課題】  連続運転が可能な排ガス中の塊状ダストを捕集する排ガスダスト除去装置とその運用方法を提供すること。【解決手段】  略水平方向ダクトと略水平方向ダクトとそれに続く略鉛直方向ダクトをガス流れ方向に沿って複数に区分けする仕切板５を設け、該仕切板５で仕切られた各々の分割ダクト６〜９内の略水平方向ダクト部分にはダンパ２を設け、略鉛直方向ダクト部分にはダスト篩手段１を設け、ダスト篩手段１の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になった時にダンパ２を閉じ、前記差圧が設定値未満では前記ダンパ２を開く制御をし、さらに前記鉛直方向ダクトの下端部にはダスト回収用のホッパ３を設けたダスト除去装置である。【選択図】図１
2005152746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平方向の流路を有する水平方向ダクトと略鉛直方向の流路を有する鉛直方向ダクトを備えたダスト含有ガスが流れる流路内に設けるダスト除去装置であって、
前記略水平方向ダクトとそれに続く前記略鉛直方向ダクトの少なくとも一部をガス流れ方向に沿って複数に区分けする仕切板を設け、該仕切板で仕切られた各々の分割ダクト内の前記略水平方向ダクト部分にはガス流路を開閉するダンパを設け、前記略鉛直方向ダクト部分にはそれぞれダスト篩手段を設け、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路には排ガス流路内の差圧を測定する差圧計を設け、該二つの差圧計で計測した差圧が設定値以上になった時に前記ダンパを閉じ、前記差圧が設定値未満では前記ダンパを開く制御をする制御手段を設け、さらに前記鉛直方向ダクトの下端部にはダスト回収用のホッパを設けたことを特徴とするダスト除去装置。
【請求項２】
各分割ダクト内のダスト篩手段の下流側の前記略鉛直方向ダクト部分にはダスト篩手段に付着又は目詰まりしたダストを除去するダスト除去手段をそれぞれ設け、前記制御手段は、前記差圧計で計測した差圧が設定値以上になった場合に前記ダンパの開放とダスト除去手段を作動させる制御をすることを特徴とする請求項１項記載のダスト除去装置。
【請求項３】
各分割ダクト内のダスト篩手段の下流側の排ガス流路にはダスト篩手段に付着又は目詰まりしたダストを除去するダスト除去手段をそれぞれ設け、前記制御手段は、前記差圧計で計測した差圧が設定値以上になった場合に前記ダンパの開放とダスト除去手段を作動させる制御をすることを特徴とする請求項１項記載のダスト除去装置。
【請求項４】
前記鉛直方向ダクトの下流側の排ガス流路内には触媒反応装置を配置したことを特徴とする請求項１記載のダスト除去装置。
【請求項５】
ダスト篩手段を触媒反応装置に充填された触媒の目開き寸法以下の開口寸法を有する篩としたことを特徴とする請求項４記載のダスト除去装置。
【請求項６】
請求項１記載のダスト除去装置を窒素酸化物を含有する排ガス流路中の脱硝触媒反応装置の前流側に設けたことを特徴とする排煙脱硝装置。
【請求項７】
請求項１記載のダスト除去装置の運用方法であって、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったことを差圧計が検出すると、前記各ダンパを分割ダクト毎に順次閉じることを特徴とするダスト除去装置の運用方法。
【請求項８】
ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったときに前記ダンパを各分割ダクト毎に順次閉じると共に、ダスト除去手段を各分割ダクト毎に運転することを特徴とする請求項７記載のダスト除去装置の運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は排ガスダスト除去装置とその運用方法と排煙脱硝装置に係わり、特に燃焼排ガス中のダストを捕集するのに好適な排ガスダスト除去装置とその運用方法と排煙脱硝装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３にプラント全体の構成を示す。ボイラ３１から排出された燃焼排ガスは節炭器（ＥＣＯ）２１を通過し、３５０〜４００℃の温度で脱硝装置３２に導入され、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が除去される。次に、回転式空気予熱機（ＡＨ）３３で排ガス温度を約１５０℃まで熱回収した後に電気集塵機（ＥＰ）３４で煤塵が除去される。更にガスガスヒータ（ＧＧＨ）（熱回収側）３５を通過した排ガスは、その温度が約１００℃まで下げられ、脱硫装置３６に導入されて硫黄酸化物（ＳＯｘ）が除去される。その後、約５０℃まで下がった排ガスはＧＧＨ（熱回収側）３５で回収された熱により、ＧＧＨ（再加熱側）３７で約１００℃まで再加熱されて煙突３８より放出される。
【０００３】
このような構成において、節炭器２１を通過した排ガスは１０〜１５ｍ／ｓの流速で排ガス流路を通過するが、脱硝装置３２入口では脱硝触媒の摩耗を防止するため、排ガス流路断面積を大きくしてガス流速を約５ｍ／ｓ程度に減速して脱硝触媒層２２へ導入される。通常、石炭焚ボイラの場合、ボイラ出口のダストの粒径は約１０〜１００μmであり、脱硝装置３２に充填された脱硝触媒槽２２の目開きは５〜１０ｍｍであるので、触媒の閉塞や摩耗といった問題はなかった。
【０００４】
しかしながら、ボイラ３１の伝熱管に付着したスラグ除去用に設置したスートブロワを起動した際にスラグなどが伝熱管から剥離して飛散する場合がある。飛散したスラグなどのダストの粒径は約１０〜２０ｍｍと大きく、この塊状のダストを含む排ガスが触媒層２２へ導入された場合には脱硝触媒層の閉塞や摩耗及びダストの堆積といった問題が生じる。
【０００５】
上記問題点を解決するために、従来次のような方法がとられていた。  
図５に示すように脱硝触媒層２２の前流側の排ガス流路に邪摩板５１を設置して、排ガス中の大粒径の塊状ダストの脱硝触媒層２２への進入を防ぐ手法（特許文献１）が発明されている。
【特許文献１】特開平８−１１７５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記図５に示す構成では、単一の排ガス流路に邪摩板５１が設置されているため、該邪摩板５１が閉塞すると連続運転が困難となり、プラントを停止する必要があるなどの問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、連続運転が可能な排ガス中の塊状ダストを捕集する排ガスダスト除去装置とその運用方法を提供することである。  
また、本発明の課題は、脱硝触媒層におけるダストの堆積、排ガス流路の閉塞及び摩耗を防止し、連続運転を可能とするダスト除去装置を備えた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】
【０００８】
本発明の上記課題は次の解決手段により解決される。  
請求項１記載の発明は、略水平方向の流路を有する水平方向ダクトと略鉛直方向の流路を有する鉛直方向ダクトを備えたダスト含有ガスが流れる流路内に設けるダスト除去装置であって、前記略水平方向ダクトとそれに続く前記略鉛直方向ダクトの少なくとも一部をガス流れ方向に沿って複数に区分けする仕切板を設け、該仕切板で仕切られた各々の分割ダクト内の前記略水平方向ダクト部分にはガス流路を開閉するダンパを設け、前記略鉛直方向ダクト部分にはそれぞれダスト篩手段を設け、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路には排ガス流路内の差圧を測定する差圧計を設け、該二つの差圧計で計測した差圧が設定値以上になった時に前記ダンパを閉じ、前記差圧が設定値未満では前記ダンパを開く制御をする制御手段を設け、さらに前記鉛直方向ダクトの下端部にはダスト回収用のホッパを設けたダスト除去装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、各分割ダクト内のダスト篩手段の下流側の前記略鉛直方向ダクト部分にはダスト篩手段に付着又は目詰まりしたダストを除去するダスト除去手段をそれぞれ設け、前記制御手段は、前記差圧計で計測した差圧が設定値以上になった場合に前記ダンパの開放とダスト除去手段を作動させる制御をする請求項１項記載のダスト除去装置である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、各分割ダクト内のダスト篩手段の下流側の排ガス流路にはダスト篩手段に付着又は目詰まりしたダストを除去するダスト除去手段をそれぞれ設け、前記制御手段は、前記差圧計で計測した差圧が設定値以上になった場合に前記ダンパの開放とダスト除去手段を作動させる制御をする請求項１項記載のダスト除去装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記鉛直方向ダクトの下流側の排ガス流路内には触媒反応装置を配置した請求項１記載のダスト除去装置である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、ダスト篩手段を触媒反応装置に充填された触媒の目開き寸法以下の開口寸法を有する篩とした請求項４記載のダスト除去装置である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１記載のダスト除去装置を窒素酸化物を含有する排ガス流路中の脱硝触媒反応装置の前流側に設けた排煙脱硝装置である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１記載のダスト除去装置の運用方法であって、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったことを差圧計が検出とすと、前記各ダンパを分割ダクト毎に順次閉じるダスト除去装置の運用方法である。
【００１５】
請求項８記載の発明は、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったときに前記ダンパを各分割ダクト毎に順次閉じると共に、ダスト除去手段を各分割ダクト毎に運転する請求項７記載のダスト除去装置の運用方法である。
【００１６】
[作用]
通常、排ガス流路内に配置される脱硝装置の前流側の流路にはダンパが配置されるが、当該ダンパは全開の状態で運用される。
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、排ガス流路に設置したダスト除去装置の前後の流路内の差圧が所定値より上昇した場合には略水平方向ダクト部分に設けられたダンパを全閉することにより、ガス流れが遮断され、略鉛直方向ダクト部分に設けられたダスト篩手段で捕集されたダストは、自重により再飛散することなくホッパに落下する。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、前記差圧計で計測した差圧が設定値以上になった場合に前記ダンパの開放とダスト除去手段を作動させるので、ダスト篩手段に付着又は目詰まりしたダストを確実に除去することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、ダスト篩手段前後の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったことを差圧計が検出すると、制御手段が前記ダンパの開放とダスト除去手段の作動を制御をすることで自動運転ができる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、前記鉛直方向ダクトの下流側の排ガス流路内に設けた触媒反応装置が目詰まりを起こすことがない。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、ダスト篩手段を触媒反応装置に充填された触媒の目開き寸法以下の開口寸法を有する篩とすることで、確実に触媒反応装置の目詰まりを防ぐことができる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、窒素酸化物を含有する排ガス流路中の脱硝触媒反応装置を目詰まりさせることがない。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になった時に前記各ダンパを分割ダクト毎に順次閉じるのでダスト除去装置を連続的に運用できる。
【００２４】
請求項８記載の発明によれば、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったときに前記ダンパを各分割ダクト毎に順次閉じると共に、ダスト除去手段を各分割ダクト毎に運転することでダスト除去装置を連続的に運用できる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、排ガス流路に設置したダスト除去装置の前後の流路内の差圧が所定値より上昇した場合には略水平方向ダクト部分に設けられたダンパを全閉することにより、ガス流れが遮断され、略鉛直方向ダクト部分に設けられたダスト篩手段で捕集されたダストは、自重により再飛散することなくホッパに落下してダストによって排ガス流路が目詰まりすることがない。
【００２６】
これにより、ダスト除去装置の後流側の排ガス流路に配置した触媒反応装置などに流入するダストが低減され、前記触媒反応装置の閉塞、摩耗及び該反応装置へのダスト堆積が防止でき、触媒の寿命を延ばすことができる。  
特に、石炭焚ボイラにおける塊状灰が脱硝触媒層に流入した場合、触媒の閉塞やダストの堆積を効果的に防止できる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、各分割ダクト内のダスト除去手段がダスト篩手段のダストの付着又は目詰まりを防ぐことができる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、ダスト篩手段前後の排ガス流路内の差圧が設定値以上になったことを差圧計が検出すると前記ダンパを開放し、同時にダスト除去手段を作動させるのでダスト除去装置の自動運転ができる。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、上記したダンパの開放とダスト除去手段の作動でダスト除去装置の下流側の排ガス流路内に設けた触媒反応装置の目詰まりを防ぐことができる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、ダスト篩手段を触媒反応装置に充填された触媒の目開き寸法以下の開口寸法を有する篩とすることで、確実に触媒反応装置の目詰まりを防ぐことができる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、窒素酸化物を含有する排ガス流路中の脱硝触媒反応装置を目詰まりさせないで排ガス脱硝を長期間効果的に行える。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になった時に前記各ダンパを分割ダクト毎に順次閉じるダスト除去装置を連続的に運用できる。
【００３３】
請求項８記載の発明は、ダスト篩手段の上流側と下流側の排ガス流路内の差圧が設定値以上になった時前記ダンパを各分割ダクト毎に順次閉じると共に、ダスト除去手段を各分割ダクト毎に連続的に運用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施の形態について図面と共に説明する。  
図１は本実施例のダスト除去装置の構成を示す斜視図であり、図２は図１に示すダスト除去装置を備えた排ガス浄化装置の主要部を示す。
【００３５】
図２に示す排ガス浄化装置の主要部は図３に示す排ガス浄化装置のプラントに適用されるものであり、ボイラ３１から排出された燃焼排ガスは節炭器２１を通過し、３５０〜４００℃の温度で脱硝装置３２に導入され、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が除去される。前記節炭器２１を通過した排ガスは１０〜１５m/sの流速で排ガス流路を通過し、脱硝装置３２入口で脱硝触媒の摩耗を防止するため、排ガス流路の断面積を大きくしてガス流速を約５m/s程度に減速して脱硝触媒層２２に導入している。
【００３６】
図１に示すように節炭器２１と脱硝装置３２間の排ガス流路は並列配置された複数の仕切板５により複数の流路に分割される。それぞれの分割ダクトの最前流側の略水平方向に流路を有する部分にはダンパ２を設置し、排ガスダクトである略鉛直方向に流路を有するアップフロー部にスリット等の篩装置１を設置する。該篩装置１にはその前後の排ガス流路内の差圧を測定できるように差圧計２３を設ける。また、篩装置１の下流側の排ガス流路には逆洗用スートブロワ４を設置し、排ガス流路のアップフロー部の下方部位にはホッパ３を設ける。
【００３７】
上記構成において、ボイラ３１の伝熱管に付着したスラグがボイラ伝熱管用に設置したスートブロワを起動した際に飛散する場合がある。飛散したスラグなどのダストは約１０〜２０ｍｍ程度の粒径を持っており、このような塊状ダストを含む燃焼ガスが節炭器２１を通過し、脱硝装置３２の前流側ダクトでスリットを有する篩装置１を通過する際にスリット等の隙間よりも大きい粒径のダストが捕集される。また、脱硝装置３２に充填された触媒２２の目開きよりも篩装置１のスリット等の隙間を小さくすることにより、ダストが飛散してもダストの粒径が小さく、かつその飛散量が少なくなることから、触媒層２２へのダストの堆積、ダストによる閉塞及び摩擦を生じにくくなり触媒の寿命を延ばすことができる。
【００３８】
図４にダンパ２とスートブロワ４の運用タイミングチャートの例を示す。  
例えば、節炭器２１の出口から脱硝装置３２までの間の排ガス流路の一部を仕切板５により４つの流路に分割し、それぞれの分割ダクトをＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄダクト（６〜９）ということにする。通常、ダンパ２は全て全開にして運用するが、各分割ダクト（６〜９）に設置した篩装置１の差圧測定計２３の信号が設定した値以上になったとき、各々の分割ダクトのダンパ２をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄダクト（６〜９）毎に順次時間をずらせて全閉にする。その後、より確実にダストを除去するために、篩装置１の後流に設置したスートブロワ４をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄダクト（６〜９）毎に順次一定時間（ｔ１）作動させる。これにより、篩装置１のスリット等で捕集されたダストがホッパ３に落下して、篩装置１の前後の排ガス流路間の差圧は低下する。このように全ての分割ダクトＡ〜Ｄ（６〜９）のスートブロワ４を一定時間（ｔ１）運転させた後にダンパ２をそれぞれ全開にする。ダクトＤのスートブロワ４を停止した後にダンパ２を全開にすると排ガス浄化装置は通常運転に戻る。こうして、捕集したダストを再飛散させることなくホッパ３へ落とすことができ、定期的にホッパ３から溜まったダストを抜出すことにより、連続した運用を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、触媒反応層などのダストが堆積しやすい装置を上流側の排ガスダクトに備えた排ガス浄化装置として利用可能であり、特に燃焼排ガス中のダストを捕集するのに好適な排ガス浄化系統に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例のダスト除去装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の実施例の排ガス浄化装置の構成図である。
【図３】本発明の実施例の排ガス浄化装置の全体構成図である。
【図４】本発明の実施例のダスト除去装置の運用タイムチャートを示す図である。
【図５】従来技術のダスト除去装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  篩装置                        ２  ダンパ
３  ホッパ                        ４  スートブロワ
５  仕切板                        ６  ダクトＡ
７  ダクトＢ                      ８  ダクトＣ
９  ダクトＤ                      ２１  節炭器
２２  触媒層                      ２３  差圧計
３１  ボイラ                      ３２  脱硝装置
３３  回転式空気予熱機            ３４  電気集塵機
３５  ガスガスヒータ（熱回収側）  ３６  脱硫装置
３７  ガスガスヒータ（再加熱側）  ３８  煙突
５１  邪摩板
【図１】
2005152746.tif 000003
【図２】
2005152746.tif 000004
【図３】
2005152746.tif 000005
【図４】
2005152746.tif 000006
【図５】
2005152746.tif 000007