JPH0611380B2 - 触媒ブロツクの交換方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラプラント、複合発電プラント等から排出
される燃焼排ガス中の窒素酸化物（以下単にＮＯ_ｘとい
う）を除去する脱硝装置に係り、特に脱硝装置の脱硝反
応器内に充填された触媒ブロツクの交換方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

近年、我が国においては重油供給量のひつ迫から、石油
依存度の是正を図るために、従来の重油専焼から石炭専
焼、ＬＮＧ（液化天然ガス）専焼へと燃料を変換しつつ
あり、特に事業用ボイラにおいては石炭専焼、ＬＧＮ専
焼の大容量火力発電所が建設されている。

ところが、石炭燃料は石油燃料、ガス燃料に比べて燃焼
性が悪いので排ガス中に含まれるＮＯ_ｘ及び未燃分が発
生しやすく、特にＮＯ_ｘの低減対策のために火炎の分
割、排ガスの再循環、二段燃焼及び炉内脱硝などを採用
して緩慢な燃焼を行なわせてＮＯ_ｘを低減することも行
なわれている。

そしてこの石炭専焼火力、ＬＮＧ専焼火力においては、
ボイラ負荷が常に全負荷で運転されるものは少なく、負
荷を７５％負荷、５０％負荷、２５％負荷へと負荷を上
げ、下げして運転したり、運転を停止するなど、いわゆ
る毎日起動停止（Daily Start Stop以下単にＤＳＳと
いう）運転によつて夜間の１３時間運転を停止したり、
あるいは週末起動停止（Weekly Start Stop以下単に
ＷＳＳという）運転によつて週末の３２時間、５６時間
運転を停止して中間負荷を担う火力発電プラントへ移行
しつつある。

一方、この中間負荷火力用にはこの火力発電ボイラの他
に、起動特性のよいガスタービンと排熱回収ボイラを組
合せた、いわゆるコンバインドプラントも用いられ、Ｄ
ＳＳ運転、ＷＳＳ運転を行なつて電力需要の多い昼間、
週日のみ運転し、夜間や週末は運転を停止するものが建
設されようとしている。

それは最近の電力需要の特徴として、原子力発電の伸び
と共に、電力負荷の最大、最小差も増大し、火力発電用
ボイラをベースロード用から負荷調整用へ移行する傾向
にあり、この火力発電用ボイラを負荷に応じて圧力を変
化させて変圧運転を行なう、いわゆる全負荷では超臨界
圧域、部分負荷では亜臨界圧域で運転する変圧運転ボイ
ラとすることによつて、部分負荷での発電効率を数％向
上させることができるからである。

ところが、この様に一日単位、週単位で頻繁に起動、停
止、負荷変動を行うＤＳＳ運転やＷＳＳ運転を行なうこ
とはボイラ側においては好都合であるが、脱硝装置では
好ましくない。

それは脱硝装置の脱硝触媒は通常３００℃以上で高活性
を示し、一般にはボイラの節炭器と空気予熱器の間に脱
硝装置が設置され、３５０℃前後の温度で脱硝反応を行
わせるが、排ガス温度はボイラ負荷の変動によつても変
化し、全負荷時には節炭器出口の排ガス温度が３５０℃
前後であるのに対し、1/2負荷運転時には３００℃前
後、1/4負荷運転時には２７０℃位まで低下して脱硝性
能が低下するからである。

また排ガス温度が低下しすぎると、排ガス中に含まれる
ＳＯ_３が脱硝触媒の細孔に吸着され、水分と結合して毛
細凝縮を起こしたり、さらにはＳＯ_３とＮＨ_３が反応し
て酸性硫安（ＮＨ_４ＨＳＯ_４）、硫安〔(NH₄)₂Ｓ
Ｏ_４〕、亜硫安〔（ＮＨ_４ＳＯ_３）〕等が生成し、これ
らが触媒表面に付着して脱硝性能を低下させることにな
る。

第１３図は、従来のボイラにおける煙風用の概略系統図
である。

第１３図において空気ダクト１内の燃焼様空気は押込通
風機２にて昇圧され、空気予熱器３にて排ガスダクト４
の排ガスによつて加熱された後ウインドボツクス５より
ボイラ６へ供給される。

一方、ボイラ６内で燃焼した排ガスは対流伝熱部７へ流
れ過熱器８、再熱器９、節炭器１０を経て、入口煙道１
１でＮＨ_３注入管１２からのＮＨ_３によつて脱硝される
と共に、下流に配置した脱硝装置１３内の触媒１４にお
いて脱硝を促進し、排ガス中のＮＯ_ｘは除去されて出口
煙道１５、空気予熱器３、集塵機１６、誘引通風機１７
で昇圧され大気へ放出される。

ところが、ボイラ６の運転中には脱硝装置１３の触媒１
４にダストが付着するが、この触媒１４に付着したダス
トは、通常運転時においてはドライの状態にあり触媒１
４の劣化にはあまり影響しない。

しかしながらＤＳＳ運転やＷＳＳ運転を行なう運転初期
の起動時や、運転停止時（停罐時）にはガス（雰囲気）
温度が露点以下に下がり、ダスト中の触媒劣化成分が触
媒１４の表面に移動し、急激に性能劣化をひき起すこと
がある。

それはＤＳＳ運転やＷＳＳ運転を行なうためにボイラ６
等の脱硝装置１３を設けたプラントを起動する時にはプ
ラント全体が冷えているため、燃焼ガス中の水分が触媒
１４の表面に凝縮したり、給電事情等で長時間運転を停
止する場合など入口煙道１１、出口煙道１５の湿気を多
く含んだガス（空気）にさらされることにより、触媒性
能の低下をひきおこすからである。

第１４図は、脱硝装置１３の運転時間に対する触媒活性
の経時変化を示す特性曲線図である。脱硝反応器１３の
運転時間が経過するに従い排ガス中の劣化成分、被毒成
分による触媒１４の被毒あるいは、排ガスの熱によるシ
ンタリング等により、触媒活性は第１４図の曲線Ａで示
す様にしだいに低下する。従つて、脱硝装置１３の脱硝
性能を長時間にわたつて維持するためには使用して劣
化、被毒した触媒１４を水洗などによつて再生するか、
あるいは劣化、被毒した触媒１４の上に新しい触媒を積
み増ししたり、全部新品触媒と交換する方法が行なわれ
ている。通常大型の脱硝装置１３においては、経済性、
信頼性の面から劣化や被毒した触媒１４の上に新品触媒
を積み増す（触媒積み増し法）や、劣化や被毒した触媒
１４を全て新品の触媒と交換する（触媒交換法）方法が
用いられている。

第１５図は、触媒積み増し法や触媒交換法による脱硝性
能の特性曲線図である。

脱硝装置１３の運転時間が経過すると、触媒活性の低下
に伴ない脱硝性能も曲線ＢのＣ点からＤ点へ低下する。
ところが、この脱硝性能には、脱硝装置１３の脱硝性能
を維持するための制限値Ｅが設けられており、脱硝性能
がこの制限値Ｅまで（第１５図のＤ点まで）低下した時
には、脱称性能を向上させなければならない。この時用
いられるのが、前述の触媒つみ増し法である。

この積み増し法は、脱硝装置１３内に予め積み増触媒の
ための積み増しスペースを確保しておき、積み増し触媒
を初期充填触媒の上に充填する方法である。

この積み増し触媒によつて脱硝性能は、第１５図のＤ点
から曲線ＦのＧ点まで復活する。そしてさらに経時変化
によつて脱硝性能が制限値Ｅ点まで低下してＨ点に達す
れば前述と同様な方法で触媒積み増しを行なうと、脱硝
性能はＨ点からＩ点に復活する。

この様に触媒積み増し法を繰り返すと、脱硝装置１３内
の積み増しスペースがなくなり、Ｊ点まで劣化すると今
度は劣化、被毒した触媒を新品の触媒と交換する触媒交
換法が用いられる。

つまり、触媒交換法によつて第１５図に示す様にＪ点
（規制値Ｅ点）まで劣化被毒した触媒（Ｄ点に同じ）を
新品の触媒と交換して、曲線ＫのＬ点まで新品の触媒に
より脱硝性能を向上させるものである。

ところが、例えば４００ＭＷ用石炭焚ボイラの脱硝装置
１３内の脱硝反応器１８内には第１７図(a)，(b)の平面
図、斜視図に示す様に一つのステージに初期充填触媒ブ
ロツク１９が二段で２０８個、その上に積み増し触媒ブ
ロツク２０が一段で１０４個積み増しされ排ガスの流れ
方向に三段重ねに積まれている。

第１６図(a)，(b)は脱硝装置１３の脱硝反応器１８内に
積み重ねられた触媒ブロツクの搬出、入の様子を示す斜
視図である。

第１６図(a)，(b)において１９は初期充填触媒ブロツ
ク、２０は積み増し触媒ブロツクである。

２１は梁、２２は補助モノレール、２３は主モノレー
ル、２４は脱硝反応器１８の搬出入口、２５は運搬用
枠、２６は新品触媒ブロツクである。脱硝反応器１８内
には、初期充填触媒ブロツク１９，１９の上に、積み増
し触媒ブロツク２０が積み重ねてあり、下段にある劣化
した第１６図(a)に示す初期充填触媒とブロツク１９，
１９と第１６図(b)に示す新品触媒ブロツク２６を交換
する手順は、次のように行なわれる。

Step １．第１６図(a)の最上段に位置する積み増し触
媒ブロツク２０を全て補助モノレール２２によつて第１
６図(a)の左から右へ横方向に移動させ、主モノレール
２３で脱硝反応器１８の奥から搬出入口２４へ第１６図
(a)の縦方向へ移動させて搬出入口２４から脱硝反応器
１８外へ搬出する。（初期充填触媒ブロツク１９のみが
脱硝反応器１８内に配置されている。） Step ２．初期充填触媒ブロツク１９もStep１と同様に
して脱硝反応器１８の外へ搬出する。（脱硝反応器１８
内の触媒ブロツク１９，２０は全て搬出され空にな
る。） Step ３．Step２と逆の順序で脱硝反応器１８の外から
第１６図(b)に示す新品触媒ブロツク２６を主モノレー
ル２３、補助モノレール２２によつて脱硝反応器１８内
へ搬入する。（脱硝反応器１８内には新品触媒ブロツク
２６のみが配置される。） Step ４．Step１で搬出した積み増し触媒ブロツク２０
をStep１と逆順序で主モノレール２３、補助モノレール
２２によつて脱硝反応器１８内へ搬入してStep３で搬入
された新品触媒ブロツク２６の上へ積み増し触媒ブロツ
ク２０を積み重ねる。（脱硝反応器１８内には新品触媒
ブロツク２６、積み増し触媒ブロツク２０が第１６図
(a)と同様に配置される。） この様に初期充填触媒ブロツク１９を新品触媒ブロツク
２６と交換しても、依然として積み増し触媒２０が新品
触媒ブロツク２６の上に積み重ねられる理由は、新品触
媒ブロツク２６よりも積み増し触媒ブロツク２０の方が
先に劣化し、次回に交換するときは、新品触媒ブロツク
２６上の積み増し触媒ブロツク２０を新品の触媒ブロツ
クと交換するために、積み増し触媒ブロツク２０を新品
触媒ブロツク２６の上に積み重ねるのである。

この様に今回交換する触媒ブロツク群３６と触媒ブロツ
ク群３７の交換のみにとどまらず、次回の触媒ブロツク
の交換も想定して触媒ブロツクの交換をするので、触媒
ブロツクの交換作業は益々煩雑になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様に従来技術による触媒ブロツクの交換方法による
と、既に充填されている初期充填触媒ブロツク、積み増
し触媒ブロツクを全て脱硝反応器の外に搬出し、さら
に、新品触媒ブロツク、積み増し触媒ブロツクの順に搬
入するために、以下のような問題があつた。

(1)排ガス処理に用いた積み増し触媒ブロツクを脱硝反
応器の外へ長時間放置することになり、大気中の温度、
雨等から、積み増し触媒ブロツクに付着したダストが触
媒活性の低下を引き起こすおそれがある。

(2)積み増し触媒ブロツクは搬出入を繰り返すことによ
り、この積み増し触媒ブロツクが破損あるいは搬出入時
の衝突等によつて微小のクラツクを生じ、強度が低下す
る。

(3)搬出した積み増し触媒ブロツクや初期充填触媒ブロ
ツクを、一時保管する保管スペースが必要となる。

(4)初期充填触媒ブロツク１９、積み増し触媒ブロツク
２０を全て搬出するために搬出入の作業に多大の時間を
要し、コスト大となる。

本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、効率的で安価な、触媒ブロツ
クの交換方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の目的を達成するために、脱硝反応器の搬
出入口に最も近い充填列と搬出入列の触媒ブロツク群を
脱硝反応器の外へ全て搬出した後に、新品触媒ブロツク
の搬出入列と充填列の交る位置に搬入すると共に交換列
の搬出入口に最も近い触媒ブロツク群を交換列と搬出入
列の交る位置に移動させ、触媒ブロツク群の内積み増し
触媒ブロツクを充填列の新品触媒ブロツクの上に積み重
ねて充填列の奥から充填すると共に初期充填触媒ブロツ
クを搬出する操作を繰り返し、最後に触媒ブロツク群を
充填列の奥から搬出入列の入口へ順次搬入することを特
徴とする。

〔作用〕

本発明の触媒ブロツクの交換方法は、ほとんどの触媒ブ
ロツクを脱硝反応器内での移動によつて交換し、脱硝反
応器の外へ搬出する触媒ブロツクを少なくして、触媒ブ
ロツクを短時間で交換できるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図
(a)，(b)は本発明の実施例に係る触媒ブロツクの交換方
法を説明する斜視図、第２図は第１図の触媒ブロツクの
拡大斜視図、第３図は第２図のＭ部を拡大した詳細図、
第４図は第２図のＮ部を拡大した詳細図、第５図(a)，
(b)は脱硝反応器内の触媒ブロツクの平面図および斜視
図、第６図および第７図は触媒ブロツクの交換方法を説
明する平面図、第８図から第１０図は触媒ブロツクの保
管スペースおよび搬送距離を説明する図、第１１図は触
媒ブロツクの梁への配置状態を示す側面図、第１２図は
他の搬出入方法を説明する斜視図である。

第１図から第５図において、符号１９から２６は従来の
ものと同一のものを示す。

２７は接続治具、２８はサポート、２９は接続治具２７
の凹部、３０はサポート２８の凸部、３１はサポート２
８のネジ部、３２はハンドル、３３，３４，３５は触媒
ブロツクの充填列、搬出入列、交換列、３６，３７は初
期充填触媒ブロツク１９の上に積み増し触媒ブロツク２
０が重ねられた触媒ブロツク群、および新品触媒ブロツ
ク２６の上に積み増し触媒ブロツク２０が重ねられた触
媒ブロツク群、３８は隙間、３９はダスト堆積防止板で
ある。

この様な構造において、触媒ブロツクの交換方法を説明
する前に、触媒ブロツクを搬出、搬入する治具につい
て、第２図から第４図を用いて説明する。

触媒ブロツクは、２段の初期充填触媒ブロツク１９の上
に、１段の積み増し触媒ブロツク２０を積み重ねて３段
の触媒ブロツクを一体にして触媒ブロツク群３６として
搬出される。この３段の触媒ブロツクを一体に固定する
ための手段は、第４図に示す様に３段目の初期充填触媒
ブロツク１９の接続治具２７と、それと係合するサポー
ト２８を有する運搬用枠２５から構成されている。

第４図は、本発明の触媒ブロツクの交換に用いる運搬治
具の一例を示す。下段の初期充填触媒ブロツク１９の短
辺の両上端には、凹部２９を有する接続治具２７が取付
けられている。そして、この接続治具２７の凹部２９に
係合するサポート28の凸部３０がトラス状に組んだ運搬
用枠２５に固定できるようになつている。サポート２８
による固定は、第３図に示す様にサポート２８の上端に
設けられているネジ部３１をハンドル３２の回転によつ
て締め付け、トラス状の運搬用枠２５と、下段の初期充
填触媒ブロツク１９を一体に締めつけることによつて３
段の触媒ブロツクを一体にして触媒ブロツク群３６とし
て搬出する。一方、ネジ部３１をゆるめることによつて
サポート２８は下がり、これによつてサポート２８の凸
部３０と、接続治具２７の凹部２９との係合が解除され
て触媒ブロツク群３６の一体化は解消される。（新品触
媒ブロツク２６と積み増し触媒ブロツク２０を一体化し
た触媒ブロツク群３７においても同じ。） 以下、第１図および第５図(a)，(b)を用いて触媒ブロツ
クの交換方法について説明する。

Step １．初期充填触媒ブロツク１９と積み増し触媒ブ
ロツク２０を一体化して、触媒ブロツク群３６を全て補
助モノレール２２、主モノレール２３で脱硝反応器１８
の搬出入口２４から搬出する。従つて第５図(a)，(b)の
斜線部分に位置する触媒ブロツク群３６は全くなく、33
は充填列、３４は搬出入列、３５が交換列になる。

Step ２．第６図に示す様に新品触媒ブロツク26を主モ
ノレール２３によつて搬出入口２４に最も近い充填列３
３と搬出入列３４の交る位置Ｏ点に搬入してセツトし、
次にＯ点の新品触媒ブロツク２６に最も近い、交換列３
５の触媒ブロツク群３６を補助モノレール２２によつて
交換列３５と搬出入列３４の交る位置Ｐ点に移動し、Ｏ
点に位置する新品触媒ブロツク２６の上に主モノレール
２３によつてＰ点の積み増し触媒ブロツク２０を積み重
ねる。そして、新品触媒ブロツク２６と積み増し触媒ブ
ロツク２０を合体させて触媒ブロツク群３７とし、搬出
入口２４に最も近い充填列３３の最奥部Ｑ点へ補助モノ
レール２２で移動させ、セツトする。Ｐ点に残つた初期
充填触媒ブロツク１９は、そのまま主モノレール２３に
よつて脱硝反応器１８の外へ搬出する。

Step ３．Step２と同じ要領で、次の新品触媒ブロツク
２６を搬出入口２４から主モノレール２３によつて搬入
し、充填列３３と搬出入列３４の交るＯ点にセツトす
る。そして、交換列３５のＲ点に位置する触媒ブロツク
群３６をＰ点に移動させ、Ｐ点の積み増しブロツク20を
Ｏ点の新品触媒ブロツク２６にセツトして、触媒ブロツ
ク群３７として充填列３３の点Ｑ方向へ補助モノレール
２３で搬送する。そして、Ｐ点の初期充填触媒ブロツク
１９はそのまま主モノレール２３で脱硝反応器１８の外
へ搬出する。

この様に第６図の例ではStep２とStep３を７回繰り返す
ことによつて、第６図の充填列３３には下二段に新品触
媒ブロツク２６が、その上に第６図の交換列３５（充填
列３３の右側の列）の積み増し触媒ブロツク２０が重ね
られて、充填列３３の初期充填触媒ブロツク１９と新品
触媒ブロツク２６が交換される様子が理解されよう。

そして、第６図の充填列３３に新品触媒ブロツク２６と
積み増し触媒ブロツク２０が触媒ブロツク群３７として
充填されることによつて、今度は充填列３３の右側の列
（交換例３５）が空になり、この列が今度は充填列３３
となり、その右側の列が交換列３５となる。

この様な操作を繰り返すことによつて、第６図の例では
１２回目に第７図に示す様に充填列３３が一列になる
と、 Step ｎ．最後に、搬出入口２４から最も遠い充填列３
３及び、搬出入列３４が全て空になる。この場合は充填
列３３の奥（Ｓ点）から、脱硝反応器１８の外で積み重
ねた、新品触媒ブロツク２６と、一旦搬出した積み増し
触媒ブロツク20を第１図(b)に示す様に搬送用枠２５で
一体にして触媒ブロツク群３７として搬出入列３４、充
填列３３を経て主モノレール２２、補助モノレール２３
で充填する。この様に充填列３３、搬出入列３４が第１
図(b)に示す３段重ねの触媒ブロツク群３７で充填され
ると初期充填触媒ブロツク１９と新品触媒ブロツク２６
の交換作業は完了する。

この様な順序で触媒ブロツクを交換することによつて、
脱硝反応器１８の外で触媒ブロツクを保管する保管スペ
ース、交換時間も少なくてすむ。

例えば第５図(a)，(b)の例では１ステージに312個の触
媒ブロツクが積み重ねられている。

ところが、斜線部分に位置する触媒ブロツク60個（約２
０％）は搬出入口２４から脱硝反応器１８の外へ搬出さ
れるが、残りの触媒ブロツク２５２個（約８０％）は脱
硝反応器１８の内に配置されたままであり、しかも積み
増し触媒ブロツク８４個は脱硝反応器１８内での交換列
３５から充填列３３への移動のみである。

従つて、脱硝反応器１８内の全ての触媒ブロツク群３６
を３１２個を全部搬出した後に、今度は触媒ブロツク群
３７を３１２個搬入するものと比べて、脱硝反応器１８
外へ搬出する触媒ブロツクの数は少なくなり、それだけ
搬入する触媒ブロツク群３７も少なくなるので、搬入、
搬出のための時間は少なくなり、触媒ブロツクの保管の
ための保管スペースも少なくてすむのである。

この様に本発明の特徴は、搬出不必要な触媒ブロツクを
なるべく脱硝反応器１８の外へ搬出せずに脱硝反応器１
８内で再配置して能率を向上させ、搬出、搬入のための
保管スペースを確保することである。本発明は、脱硝反
応器１８内の触媒ブロツクが多くなればなるほど有効で
ある。

第８図は、交換前の触媒ブロツクの配置を示したもので
あるが、この第８図で斜線を施した部分の積み増し触媒
ブロツク２０は、脱硝反応器１８の外へ搬出せず、脱硝
反応器１８内で再配列されるものを示している。脱硝反
応器１８内の触媒ブロツクの配列を縦列ｍ個、横列ｎ個
とし、１個の触媒ブロツクのサイズを縦をａ、横をｂと
すると、第８図の斜線部分の面積Ｔは Ｔ＝ａ×ｂ（ｍ−１）（ｎ−１） となり、理論上は、これに相当する脱硝反応器18の外に
触媒保管スペースが確保できることになる。

一方、第８図の斜線部分の触媒ブロツクの個数が、全体
触媒ブロツク数に占める割合Ｕは、 となる。縦列ｍ、横列ｎの数が多くなればなるほど、分
子の（ｍ−１）（ｎ−１）と分母のｍ，ｎは、等しい値
に近づいていくため、占める割合Ｕは１に近づく。即
ち、脱硝反応器１８内で再配列される触媒ブロツクの個
数が全体の触媒ブロツクに占める割合が大きくなる。換
言すると、触媒ブロツクの数が増えるほど、脱硝反応器
１８内で再配列する触媒ブロツク数は増れることにな
り、益々本発明の交換方法が有利になる。

次に、触媒ブロツクの搬出入に伴なう、各触媒ブロツク
の移動距離は搬出入時間、触媒ブロツクの破損状況の因
子となることから、この搬出入時間が、本発明の交換方
法と従来例の交換方法とを以下に比較する。

第９図は、充填列３３の最奥部の触媒ブロツクの移動を
模式的に示したものである。脱硝反応器１８の外へ出す
までの距離ｍａはｍ個×ａとなり、搬出入口２４から脱
硝反応器１８の外へ出し、地上あるいはその他の保管場
所を経てまた搬入するまでの距離を１とする。また第１
０図において、脱硝反応器１８内で再配列される積み増
し触媒ブロツク２０の移動距離は｛ｂ＋ａ＋ｂ（ｎ−
１）｝となる。このようにして、本発明におけるｍ個×
ｎ個の触媒ブロツクを全ての移動量Ｗ_１を計算すると以
下のようになる。

Ｗ_１＝ｍ（ｍ＋２ｎ−１）ａ＋ｍｎ（ｎ−１）ｂ ＋（ｍ＋ｎ−１）Ｖ 次に同様の方法で従来技術の触媒ブロツクの全ての移動
量Ｗ_２を計算すると以下のようになる。

Ｗ_２＝｛ｎ（ｎ＋１）＋（ｎ−１）ｍ（ｍ＋１）｝ ａ＋ｍｎ（ｎ−１）ｂ＋ｍｎＶ 従つて本発明の交換方法を実施した場合のつみ増し触媒
ブロツク入力の短縮距離ΔＷは、 ΔＷ＝Ｗ_２−Ｗ_１＝｛ｎ（ｎ＋１）＋ｍ（ｍｎ −２ｎ）｝ａ＋（ｍｎ−ｍ−ｎ＋１）Ｖ で表わされる、ｍ，ｎは十分大きい整数であるから ｍｎ−２ｍ−ｎ＞０，ｍｎ−ｍ−ｎ＋１＞０ となり、ΔＷ＞０であるから、本発明の交換方法による
触媒ブロツクの移動量は、従来技術の交換方法に比べ
て、短縮されていることがわかる。

４００ＭＷの石炭焚ボイラにおける脱硝装置において、
縦列（充填列３５）の触媒ブロツクを８個、横列（搬出
入列３４）の触媒ブロツクを１３個、触媒ブロツクの奥
行き長さ１ｍ、幅２．５ｍ、脱硝反応器１８の外での移
動距離１００ｍと仮定して計算すると、短縮距離ΔＷは
９，３８２ｍとなり、本発明の交換方法が従来の交換方
法と比べて有利である。

尚通常、距離Ｖ≫ａとなるため、短縮距離ΔＷの値は、
（ｍｎ−ｍ−ｎ＋１）に左右され、ｍ，ｎの値に関係な
く、効果が期待できるが、仮に距離Ｖが小さい場合、短
縮距離ΔＷの式よりｎに比べｍの値が大きいほど短縮距
離ΔＷは大きくなるため、充填列３３、搬出入列３４の
長い脱硝反応器１８の方がより大きい効果が期待できる
ことになる。

なお、第１図(a)は、触媒ブロツクを充填方法から見た
斜視図で、この触媒ブロツク間の隙間３８の原因を説明
しておく。通常、触媒ブロツク１９，２０を支持する触
媒ブロツク用梁２１は、Ｉ型鋼が用いられている。これ
は、排ガスの流方向が第１図(a)の上から下へ流れた場
合、梁２１による閉塞面積が小さく、しかも強度上優れ
ているからである。このＩ型鋼の梁２１の大きさは、一
般には、高さが２００〜３００mmで巾が１５０〜２００
mm程度である。このＩ型鋼の梁２１の上に、触媒ブロツ
ク１９，２０をのせる場合、仮に触媒ブロツク１９，１
９あるいは２０，２０同志を密着させると、触媒ブロツ
ク１９，２０に排ガスが通過しない部分、すなわちデツ
トスペースが大きくなり、触媒ブロツク１９，２０が有
効に作用しないため経済的でない。つまり、隙間３８を
なくして密着させた場合でも製作上の公差もあり、必ず
隙間38は零とはならないため、石炭焚排ガスのように排
ガス中に多量のダストを含むガス等はこの隙間38に入り
込み、耐応力の発生や腐食の要因となる。

これを防止するため上端の尖つた三角形状のダスト堆積
防止板３９を触媒ブロツク１９，１９あるいは２０，２
０同志の隙間３８に設けるが、触媒ブロツク１９，１９
あるいは２０，２０間の隙間３８が小さいと、この堆積
防止板３９の設置が困難になる。さらに、触媒ブロツク
１９，１９，２０，２０を配列する際の作業上、必ず充
填列３３方向の触媒ブロツク１９，１９あるいは２０，
２０の間には、移動する際に触媒ブロツク同志が衝突し
ないように、隙間３８が必要となる。

以上述べたように、脱硝装置に配列されている触媒ブロ
ツクの充填列３３方向には必ず隙間３８があり、本発明
の実施例における接続治具２７、サポート２８はこの隙
間３８を利用したものである。

通常この隙間３８は、５０〜１００mm程度であり、触媒
ブロツク１９，１９あるいは２０，２０に設けられる接
続治具２７及び、それを受けるサポート２８は、その隙
間３８の範囲内で、作業をする。

第１２図は触媒ブロツク群３６，３７を運搬用枠２５で
搬出入する場合の斜視図である。運搬用枠２５で積み増
し触媒１９の２ブロツクと、初期充填触媒ブロツク２０
（新品触媒ブロツク２６）を４ブロツクの合計６ブロツ
クを同時に搬出、搬入すれば、搬出、搬入のための作業
時間は約半分ですむ。

〔発明の効果〕

本発明によれば、積み増し触媒ブロツクの大部分は脱硝
反応器内で移動するのみで搬出されないので触媒ブロツ
クの保管スペースが少なくてすみ、しかも触媒ブロツク
交換のための作業時間が少なくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１２図は本発明に係る触媒ブロツクの交換
方法を説明するもので、第１図(a)，(b)は触媒ブロツク
の交換方法を示す斜視図、第２図は第１図の触媒ブロツ
クの拡大斜視図、第３図、第４図は第２図のＭ部、Ｎ部
を拡大した詳細図、第５図(a)，(b)は脱硝反応器内の触
媒ブロツクの平面図および斜視図、第６図および第７図
は触媒ブロツクの交換方法を説明する平面図、第８図か
ら第１０図は触媒ブロツクの保管スペースおよび搬送距
離を説明する図、第１１図は触媒ブロツクの梁への配置
状態を示す側面図、第１２図は他の搬出入方法を説明す
る斜視図、第１３図は従来のボイラにおける煙風道の概
略系統図、第１４図は脱硝装置の運転時間に対する触媒
活性の経時変化を示す特性曲線図、第１５図は触媒積み
増し法や触媒交換法による脱硝性能の特性曲線図、第１
６図(a)，(b)は従来の触媒ブロツクの交換方法を説明す
る斜視図、第１７図(a)，(b)は脱硝反応器内の触媒ブロ
ツクの平面図および斜視図である。 １３……脱硝装置、１８……脱硝反応器、１９……初期
充填触媒ブロツク、２０……積み増し触媒ブロツク、２
４……搬出入口、２６……新品触媒ブロツク、３３……
充填列、３４……搬出入列、３５……交換列、３６，３
７……触媒ブロツク群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】初期充填触媒ブロツクの上に積み増し触媒
   ブロツクを重ねた触媒ブロツク群を脱硝反応器の搬出入
   口から脱硝反応器の外へ搬出して初期充填触媒ブロツク
   と新品触媒ブロツクを交換するに、前記脱硝反応器の搬
   出入口に最も近い充填列と搬出入列の触媒ブロツク群を
   脱硝反応器の外へ全て搬出した後に、新品触媒ブロツク
   を搬出入列と充填列の交る位置に搬入すると共に交換列
   の搬出入口に最も近い触媒ブロツク群を交換列と搬出入
   列の交る位置に移動させ、触媒ブロツク群のうち積み増
   し触媒ブロツクを充填列の新品触媒ブロツクの上に積み
   重ねて充填列の奥から充填すると共に初期充填触媒ブロ
   ツクを搬出する操作を順次繰り返し、最後に触媒ブロツ
   ク群を充填列の奥から搬出入列の入口へ順次搬入するよ
   うにしたことを特徴とする触媒ブロツクの交換方法。