JP2000508576A - 煙ガスダクト内において吸収剤を排出して分配するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス状汚染物質を含む煙ガスが上方に向けて案内される垂直な煙ガスダクト（１０）内部に、排出及び分配装置が配置される。この装置は、煙ガス内のガス状汚染物質と反応するとともに、煙ガスの浄化中にこれらのガスに湿気のある状態で導入されてガス状汚染物質を分解可能なダストに変換する粒子吸収剤を、排出して分配するようになっている。この装置は、煙ガスダクト（１０）内で斜め下方に延びるとともにその上面で湿気のある吸収剤を受取るようになっており、傾斜の方向に見て下方に斜めに収束する２つの明確な側方端を有する少なくとも１つの分配板（３５）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 煙ガスダクト内において吸収剤を排出して分配するための装置 本発明は、略垂直な煙ガスダクト内に配置される装置に関している。その装置 内では、二酸化硫黄のようなガス状汚染物質を含む煙ガスが上方に向けて案内さ れるとともに、煙ガス内のガス状汚染物質と反応するとともに煙ガスの浄化中に これらのガスに湿気のある状態で導入されてガス状汚染物質を分解可能なダスト に変換する粒子吸収剤を、煙ガスダクト内において排出して分配する。 二酸化硫黄のようなガス状汚染物質が煙ガスから分離される時、ガスは煙ガス ダクトを通って案内されている。そこでは、ガス状汚染物質と反応する粒子吸収 剤が、ガス状汚染物質を分離可能なダストに変換するために湿気のある状態で煙 ガス内に導入されている。煙ガスはその後ダスト分離器を通って案内され、そこ でダストは煙ガスから分離され、そこからこのように浄化された煙ガスが流出さ れる。ダスト分離器で分離されたダストの一部は、ミキサに案内され、そこで水 と混合されて加湿され、新たな吸収剤の付加と共に、煙ガス内に導入されること により吸収剤として再利用される。新たな吸収剤としては、一般に消石灰（水酸 化カルシウム）が使用されている。 効果的な方法で煙ガスを浄化するために、吸収剤が煙ガス内に、湿気が均一に 分布された均質の混合物として供給されることが、もちろん重要である。前述の 煙ガス浄化方法において吸収剤と水との均質は混合物を作るのに特に有利な装置 が、国際出願公開第９６／１６７２７（ＷＯ ９６／１６７２７）号に記載され ている。この混合装置は、混合作用の間に粒子吸収剤が流動化される容器を備え ている。その容器は、煙ガスダクト内に延びて、流出口を介して煙ガスダクト内 に吸収剤と水との均質な混合物を排出するための出口端を有している。 煙ガスが効率的に浄化されるためには、湿気のある吸収剤が煙ガスダクトの全 体の断面にわたって均一に煙ガスに分配されることも重要である。そのような均 質の分配は、前述の混合装置における流出口によっては達成できない。 従って本発明の目的は、前述のミキサ装置および他のミキサ装置において使用 可能であるとともに、ミキサ装置から受取った湿気のある吸収剤を煙ガスダクト 内に排出し、これを煙ガスダクトの全体の断面にわたって均質な態様で分配する 装置を提供することである。 本発明によれば、この目的は、導入部分に述べたようなタイプの装置であって 、燃料ガスダクト内で斜め下方に延びるとともにその上面で湿気のある吸収剤を 受取るようになっている少なくとも１つの分配板を有し、前記分配板は傾斜の方 向に見て下方に斜めに収束する２つの明確な側方端を有する装置によって達成さ れる。 好ましくは、装置は少なくとも２つの互いに対向する分配板を有している。 好ましい実施例では、分配板がそこから斜め下方に突出する排出ユニットが、 分配板上に湿気のある吸収剤を排出するために燃料ガスダクト内の中央に配置さ れている。 分配板は、好ましくは三角形形状である。 本発明は添付の図面を参照してより詳細に説明される。 図１は、石炭燃料の中央加熱プラントからの煙ガスを浄化するためのプラント の概略図である。 図２は、本発明による装置が設けられたミキサの、一部が除去された側面図で ある。 図３は、図２のミキサの平面図である。 図４は、図３のIV−IV線に沿っての断面図である。 図１は、石炭燃料の中央加熱プラント１からの煙ガスを浄化するためのプラン トを図式的に示している。前記の煙ガスは、飛散する灰のようなダストを含んで いる。プレヒータ２は、熱い煙ガスからの熱を燃焼空気に移動させるために配置 されている。燃焼空気は、ダクト２ａを介して、ファン３によって中央加熱プラ ント１に供給されている。 熱い煙ガスは、ダクト４を通って、本実施例では繊維フィルタであるダスト分 離器５に案内される。繊維フィルタは、公知の態様で複数列のフィルタ袋を含ん でおり、煙ガスがそれを通って案内されると浄化されるようになっている。この ように浄化された煙ガスは、ダクト６を通って煙ガスファン７に案内され、さら にダクト８を通って煙突９に送られて、大気中に排出される。ダスト分離器は、 例えば静電式の沈殿装置でもよい。 ダクト４は、垂直部１０を有している。ミキサ１１は、この垂直部１０とその 下方部分において連通している。ミキサ１１は、以下でより詳細に説明されるよ うに、湿らされたダスト粒子をダクト１０の下方部分の煙ガスに導入する。 ダスト分離器５で分離されたダスト粒子は、ダスト分離器５のホッパ１２に集 積される。集積されたダスト粒子の一部は、ミキサ１１に案内される（矢印Ｐ１ ）ことによってシステムに再利用される。集積されたダスト粒子の残りは、詳細 には記述されない方法で、例えばスクリューコンベアによって除去される。 ミキサ１１は、国際出願公開第９６／１６７２７号（ＷＯ ９６／１６７２７ ）に記載されたタイプのミキサであり、詳細には図２乃至図４に示されている。 図２乃至図４に図示されたミキサ１１は、容器１３を備えている。容器１３は 、本質的には延長された直方体状の箱の形状である。容器１３は２つの垂直な側 壁１４および１５と、垂直な後方端壁１６と、垂直な前方端壁１７と、水平な上 部底１８と、水平な下部底１９と、水平な屋根または蓋２０とを有している。 後方端においては、容器１３は入口２１を有しており、ホッパ１２からのダス ト粒子がそこを通って上方から容器１３内に導入される（図１および図２におけ る矢印Ｐ１）。また前方端においては、容器１３は出口２２を有しており、ダス ト粒子と水との均質的な混合物がそこを通って排出される（図３および図４にお ける矢印Ｐ２）。 図面では、容器１３の前方端は、垂直ダクト部１０に挿入されており、煙ガス はそこを通って上方に案内される（図１、図２および図４における矢印Ｐ３）。 この場合出口２２は、側壁１４および１５の結果として形成される流出口であり 、ダクト部１０に挿入された容器部分の主要部分において、ダクト部１０の外側 に位置する容器部分においてよりも下方にある。図２および図３から分かるよう に、屋根２０は入口２１から出口２２、すなわちダクト部１０まで延びている。 それらの間では、２つの底１８と１９が室２３とを区画している。この室２３ は、横方向を２つの側壁１４および１５に区画され、長手方向を２つの端部壁１ ６および１７に区画されている。室２３の天井、すなわち上部底１８は、容器１ ３内で引伸ばされた状態で取付けられたポリエステルの空気浸透可能な流動性布 からなる。空気供給手段は、ここでは２つの空気入口２４と２５とからなり、容 器１３内のダスト粒子を流動化するために、室２３に空気を供給するために配置 されている（図２および図３の矢印Ｐ４）。 水供給ライン２６は、容器１３の上方に配置され、容器内のダスト粒子の上に 微細に分配された形態で水を吹きかけるために容器１３の上方部分に配置された 複数のノズル２７に接続されている。 ノズル２７は、そのうちの幾つかが図面に示されているが、容器１３に沿って ２列に平行に延びている。 ２本の並置された水平軸２８，２８’が、容器１３の全体に延びており、ベア リング２９，２９’および３０，３０’を介して２つの端部壁１６および１７に 回転可能に取付けられている。モータ３１は伝達装置３２を介して軸２８，２８ ’を回転させるために配置されている。 各軸２８，２８’は複数の楕円形ディスク３３，３３’を支持しており、それ らのディスク３３，３３’はそれらの短軸を中心として傾けられた状態で、軸２ ８，２８’にお互いから等しい軸距離だけ離れて取付けられている。軸２８，２ ８’は各ディスク３３，３３’の中央を通って延びている。図示の実施例では、 各ディスク３３，３３’は軸２８，２８’に対して傾けられており、ディスクの 長軸と軸２８，２８’との間の角度αは約６０°である（図２参照）。この角度 αは４５°と８０°との間で変わり得る。ディスク３３，３３’はそのように各 軸２８，２８’に対して傾けられており、図４に示されるように円形の軸方向投 影を有するような楕円形の形状を有している。ディスク３３，３３’は、一方の 軸のディスクが他方の軸のディスクの間の空間に突出するような位置関係で各軸 ２８，２８’に設けられている。 以上に示された状態で配置され構成されたディスク３３，３３’の各々は、軸 ２８，２８’の回転の間、ダスト粒子の完全な混合につながるかく乱運動を行う 。 容器１３の前方部分のパーティション３４によって、室２３は、ダクト部１０ に置かれた前方室２３ａと、後方室２３ｂとに分けられている。図２から分かる ように、空気入口２４は後方室２３ｂに開口しており、一方空気入口２５は前方 室２３ａに開口している。室２３のこのような分割によって、特に、前方室２３ ａに空気供給を行ってそこで物質の排出のための好適な流動状態を得るように、 ２つの部分室２３ａと２３ｂとで異なる流動状態を得ることが可能である。 ダスト分離器５のホッパ１２に集積されたダスト粒子の一部は、システム内に 再利用されるべきものであり、入口２１を通ってミキサ１１内に導入される。ダ スト粒子は、ノズル２７を通って供給される水で加湿される。機械的な混合機構 の構築によって、そしてミキサに供給されるダスト粒子の流動化によって、ミキ サ１１は均質に加湿されたダスト粒子の均質な混合体を生成する。それはミキサ １１の流出口２２を通ってダクト部１０に連続的に導入される。 均質に加湿されたダスト粒子の均質な混合体を、ダクト部１０の全体の断面に わたって均一に煙ガス内に分配するために、前述のミキサ１１は本発明による装 置を補足されている。 この分配装置は、示されている例においては、各々が二等辺三角形の形状を有 する４つの平たい分配板３５からなっている。その二等辺三角形の高さに対する 底辺の比率は０．２から０．４、好ましくは０．２５から０．３５である。 板３５のうちの２枚が、並列の態様で、ダクト部１０に挿入された容器部分に おける容器１３の１つの側壁１４に取付けられている。残りの２枚の板３５は、 各々側壁１４に取付けられた板の正面位置で、容器１３の他の側壁１５に取付け られている。各分配板３５の底辺部は、流出口２２と同じ高さに配置されており 、それぞれの側壁１４，１５に対して平行に延びている。分配板３５は傾斜して おり、ダクト部１０内で下方に向かって斜めに延びている。板３５は水平面と角 βをなし、それは示されている例においては約４５°である。角βは１０°と８ ０°との間、好ましくは３５°と５０°との間で変わり得る。 各分配板３５について、ダクト部１０の隣接する壁からの水平距離ａの、水平 面内で突出する突出方向の長さｂに対する比（図４参照）は、０から０．５であ り、好ましくは０．１から０．３である。 水平面内における分配板３５の突出が占める部分は、ダクト部１０の全体の断 面積の５から５０％、好ましくは２０から３０％であり（図示の例では約３０％ である）、ダクト部内に突出するミキサ部分によって占められる断面積によって 減少する。 ミキサ１１は、均質に加湿されたダスト粒子を流出口２２を介して分配板３５ の上に排出する。これらのダスト粒子は重力の作用によって板３５に沿って下方 にすべリ、連続的にその明確な側方端に到達する。そこでは、ダクト部１０内の 煙ガス流が、板３５の構成および配置のために高速の傾斜になっている。そのこ とが、ダスト粒子のかたまり（もし存在するならばであるが）を粉砕し、ダスト 粒子を煙ガス内に分散させ、ダクト部の全体の断面にわたって煙ガス内に均一に 分配させる。この他、板３５は、それらの構成のために煙ガス内に渦流を発生さ せ、そのことがダスト粒子の煙ガス内での全体の混合を強める。 認識されるように、前述の分配装置は本発明の範囲内で様々な方法で変更され 得る。例えば、分配板３５は、図示の二等辺三角形形状とは異なる三角形形状を 有してもよい。さらに分配板３５は、三角形である必要もなく、それらが斜面の 方向に見て下方に斜めに収束する２つの明確な側方端を有するならば、全く異な る形状であってもよい。また分配板３５は平坦である必要はなく、ある応用例で は凸状または凹状であり得る。分配板３５の数は、もちろん関係する応用に適合 される。ある場合には、唯一の分配板３５を使うことで十分かもしれない。 本発明の分配装置は、以上に詳細に記述されたミキサ１１とは異なる他のミキ サ装置や排出ユニットでも使用され得ることが、当然に認識される。ダクト部１ ０内に延びるミキサ１１の部分は、例えば、ある種のミキサから加湿されたダス ト粒子が供給される水平板に置換され得る。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 内部で、二酸化硫黄のようなガス状汚染物質を含む煙ガスが上方に向け て案内されるとともに、煙ガス内のガス状汚染物質と反応するとともに煙ガスの 浄化中にこれらのガスに湿気のある状態で導入されてガス状汚染物質を分解可能 なダストに変換する粒子吸収剤を、煙ガスダクト（１０）内において排出して分 配する、略垂直な煙ガスダクト（１０）内に配置される装置において、 煙ガスダクト（１０）内で斜め下方に延びるとともにその上面で湿気のある吸 収剤を受取るようになっている少なくとも１つの分配板（３５）を有し、前記分 配板は傾斜の方向に見て下方に斜めに収束する２つの明確な側方端を有すること を特徴とする装置。 ２． 装置は、少なくとも２つの互いに対向する分配板（３５）を有すること を特徴とする請求項１に記載の装置。 ３． 煙ガスダクト（１０）内の中央に配置され、そこから分配板（３５）が 斜め下方に突出し、分配板上に湿気のある吸収剤を排出するようになっている排 出ユニット（１１，１２）を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４． 各分配板（３５）についての煙ガスダクトの隣接する壁からの水平距離 （ａ）の、水平面内で突出する突出方向の長さ（ｂ）に対する比が、０から０． ５、好ましくは０．１から０．３であることを特徴とする請求項３に記載の装置 。 ５， 水平面内で分配板（３５）の突出が占める部分は、煙ガスダクト（１０ ）の全体の断面積の５から５０％、好ましくは２０から３０％であり、排出ユニ ット（１１，１２）によって占められる断面積によって減少することを特徴とす る請求項３または４に記載の装置。 ６． 各分配板（３５）は、水平面と、１０°から８０°、好ましくは３５° から５０の角（β）をなすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の 装置。 ７． 各分配板（３５）は、三角形であることを特徴とする請求項１乃至６の いずれかに記載の装置。 ８． 各分配板（３５）は、二等辺三角形であることを特徴とする請求項７に 記載の装置。 ９． 二等辺三角形の高さに対する底辺の比率は０．２から０．４、好ましく は０．２５から０．３５であることを特徴とする請求項８に記載の装置。