JPH08168637A - 排ガス処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 停電等の緊急時に、脱硫吸収塔や煙突の内部
が排ガスの熱によって損傷を受けるのを防ぐ。 【構成】 電気集塵機５と誘引通風機６の間の煙道２
に、Ｕ字型をなし内部に水が充填された大気吸込みダク
ト１５を取付ける。大気吸込みダクト１５の底部には排
水配管１７が接続され、排水配管１７には電磁弁１８が
設けられている。通常運転時には、大気吸込みダクト１
５が封水されているので、煙道２への外部の大気が吸い
込まれることはなく、脱硫吸収塔７内を適正な温度に制
御できる。そして停電等の緊急時には、電磁弁１８を開
くことにより大気吸込みダクト１５内の水が排水配管１
７を介して排出されるので、大気吸込みダクト１５を介
して外部の冷たい大気を煙道２内に導入することがで
き、排ガス温度を下げることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排ガス処理システムに係
り、特にボイラ等から排出された排ガスを脱硫吸収塔で
脱硫して処理する排ガス処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】排ガスを脱硫吸収塔で脱硫して処理する
排ガス処理システムにおいて、排ガスは図６の矢印のよ
うに流れる。すなわち、ボイラ１から排出された排ガス
は、下流に設置された誘引通風機６により誘引され、脱
硝装置３、空気予熱器４、電気集塵機５などを煙道２を
介して流れ、さらに脱硫吸収塔７を経て煙突８から外部
に排出される。

【０００３】脱硫吸収塔７や煙突８の内部には図示して
いないが、排ガスと吸収液との接触効率を高めるために
トレーが設置され、またミストが煙突８から外部へ放出
されるのを防止するためにミストセパレータが設置され
ている。トレーやミストセパレータは高性能を要求され
ており、耐腐食性に優れた強化プラスチックやポリプロ
ピレン及び樹脂ライニング等が使用されている。しか
し、これらの耐腐食性に優れた非金属材料は、耐熱性に
劣るという欠点を持っている。脱硫吸収塔入口での排ガ
ス温度は、ボイラの熱効率で異なるが例えば約１３０℃
と高温になっている場合もあり、前記耐腐食性に優れた
非金属材料の耐熱温度は約８０〜１００℃であるから、
非金属材料の熱損を防ぐには排ガスの冷却が必要であ
る。

【０００４】従来は、通常運転時に、循環ポンプ９又は
補給水給水ポンプ１０によって、吸収液を脱硫吸収塔７
内で循環させることで脱硫吸収塔７入口部の排ガス温度
を低下させ、脱硫吸収塔７や煙突８の内部の温度上昇を
防いでいる。ところが、このように吸収液を循環させる
方法では、停電等の緊急時において、循環ポンプ９又は
補給水給水ポンプ１０が停止した場合、脱硫吸収塔７で
の吸収液の循環が行われなくなり、排ガスの温度が低下
せず脱硫吸収塔７や煙突８の内部が排ガスの熱により損
傷を受けることになる。

【０００５】そこで、停電等の緊急時における循環ポン
プ９及び補給水給水ポンプ１０の停止を防止するため
に、図示していない無停電源装置やディーゼル発電機を
停電等の緊急用電源として備え付け、循環ポンプ９及び
補給水給水ポンプ１０の電源を確保することが実施され
ている。また、図６に示すように、水の自然落下を利用
した高架水槽１１を設け、停電時には緊急弁１２を開く
ことによって、脱硫吸収塔７に冷却水を供給するシステ
ムが採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た無停電源装置や高架水槽においては電源復旧時間を考
慮して設備容量を決定しなければならず、電源が復旧す
るまでの間の排ガス温度を充分に低下させるためには、
容量の過大な設備を必要とする。また、ディーゼル発電
機においては、頻繁なメンテナンスを必要とする上に、
燃料油の劣化等の異常から、必要な時に起動できないこ
とがあるなど信頼性が低い。

【０００７】このように従来の技術では、停電等の緊急
時において、排ガス温度を充分に低下させて脱硫吸収塔
や煙突の内部を焼損から保護する場合に、経済性及び信
頼性に関する配慮が充分ではない。

【０００８】本発明の目的は、停電等の緊急時に脱硫吸
収塔や煙突の内部を焼損から保護することができ、しか
も、その保護するための装置が経済性及び信頼性ともに
優れた点を備えた排ガス処理システムを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ボイラ等から排出された排ガスを煙道を
介して脱硫吸収塔に導入し、該脱硫吸収塔で脱硫した後
に、前記排ガスを外部へ排出する排ガス処理システムに
おいて、緊急時に前記煙道内の排ガス中に大気を導入す
る大気導入手段を設けたことを特徴としている。

【００１０】また前記大気導入手段は、前記煙道に取付
けられ内部に液体が充填されたＵ字型ダクトと、該Ｕ字
型ダクトの底部に取付けられ緊急時に開いてＵ字型ダク
ト内の液体を外部へ排出する弁と、を含んでいる。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、通常運転時においては、ボ
イラ等から排出された排ガスは煙道を介して脱硫吸収塔
に導入され、この脱硫吸収塔で排ガスは脱硫された後に
外部へ排出される。そして、停電等の緊急時には、大気
導入手段が作動して煙道内の排ガス中に外部の大気が導
入され、排ガス温度を充分に低下させる。これにより、
脱硫吸収塔や煙突内に設けられたトレー及びミストセパ
レータなどが排ガスの熱により損傷を受けるのを防止で
きる。

【００１２】また、大気導入手段としては、内部に液体
が充填されたＵ字型ダクトを煙道に取付け、このＵ字型
ダクトの底部に弁を設けるようにする。このような構成
にすると、通常運転時にＵ字型ダクトには液体が充填さ
れており、外部の大気が煙道内へ導入されることはない
が、停電等の緊急時には、Ｕ字型ダクト底部の弁を開く
ことによりＵ字型ダクト内の液体が排出され、Ｕ字型ダ
クトを介して大気が煙道内へ導入される。これによっ
て、排ガス温度を充分に低下させることができる。な
お、運転時には煙道は負圧となるので、Ｕ字型ダクト内
の液体が排出されると、大気を容易に煙道内へ導入する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。図１は、本発明の排ガス処理システ
ムの概略構成を示している。図１において、ボイラ１か
ら排出された排ガスは、下流に設置された誘引通風機６
により誘引され、脱硝装置３、空気予熱器４、電気集塵
機５などを煙道２を介して流れ、さらに脱硫吸収塔７を
経て煙突８から外部に排出されるようになっている。ま
た脱硫吸収塔７内においては吸収液が循環ポンプ９によ
って循環するよう構成されている。

【００１４】また、図２に示すように、脱硫吸収塔７の
内部には排ガスと吸収液との接触効率を高めるためにト
レー１３が３段階に設置され、さらに脱硫吸収塔７と煙
突８の内部にはミストが煙突８から外部へ放出されるの
を防止するためにミストセパレータ１４が設置されてい
る。トレー１３やミストセパレータ１４は高性能を要求
されており、耐腐食性に優れた強化プラスチックやポリ
プロピレン及び樹脂ライニング等が使用されている。

【００１５】さらに、図２に示すように、電気集塵機５
と誘引通風機６の間の煙道２には、Ｕ字型をなし内部に
水が充填された大気吸込みダクト１５が取付けられてい
る。その取付け位置は誘引通風機６の直前に設けられた
ダンパ１６より上流側である。大気吸込みダクト１５の
底部には排水配管１７が接続され、この排水配管１７に
は電磁弁１８が設けられている。大気吸込みダクト１５
はその一端が前記煙道２に取付けられ、他端は大気中に
開放されている。そして、大気吸込みダクト１５の開放
端側の位置は煙道２よりも高い位置に配置され、大気吸
込みダクト１５内の水が外部にこぼれることがないよう
になっている。また大気吸込みダクト１５の断面積は、
煙道２の断面積あたりの排ガス流量に対して、排ガス温
度を低下させるのに充分な外部空気流量を供給できる大
きさに設定されている。例えば、煙道２の断面積に対し
て大気吸込みダクト１５の断面積は、一対一に設定され
ている。

【００１６】図３はミストセパレータ１４の詳細構成
を、図４はトレー１３の詳細構成をそれぞれ示してい
る。図４において、１３Ａはトレー１３上に多数設けら
れた孔であり、これらの孔１３Ａを排ガスが通過するよ
うになっている。

【００１７】上記構成の排ガス処理システムによれば、
通常運転時には、大気吸込みダクト１５が封水されてい
るので、煙道２への外部の大気が吸い込まれることはな
く、脱硫吸収塔７内をトレー１３やミストセパレータ１
４が損傷を受けない適正な温度に制御できる。そして、
停電等の緊急時には、電磁弁１８を開くことにより、図
５のように大気吸込みダクト１５内の水が排水配管１７
を介して排出されるので、大気吸込みダクト１５を介し
て外部の冷たい空気を煙道２内に吸い込むことができ
る。大気吸込みダクト１５を介して流入する大気の圧損
は、電気集塵機５を通過してくる排ガスの圧損よりも小
さいため、大気は排ガスよりも多く外部から煙道２内に
流入する。

【００１８】煙道２内に流入した冷たい大気は、電気集
塵機５を通過した高温（例えば約１３０℃）の排ガスと
煙道２内で混合され、排ガスの温度を非金属材料の耐熱
温度より低い約７０℃以下に低下させる。

【００１９】このように排ガスの温度低減には、冷たい
大気との混合が有効であり、温度低減効果によって、充
分に温度が低下した排ガスは、誘引通風機６を通過し
て、脱硫吸収塔７及び煙突８に流れるが、温度が約７０
℃以下と低いため、脱硫吸収塔７や煙突８の内部に設置
された、耐熱温度が約８０〜１００℃程度と低く、耐熱
性に劣る非金属材料を用いたトレー１３やミストセパレ
ータ１４を損傷することがない。

【００２０】次に、電磁弁１８の作動を制御する制御シ
ステムについて説明する。図２及び図５において、電磁
弁１８を空気圧によって自動的に開閉させるようにする
ことができる。すなわち、通常運転時には制御用空気圧
縮機により空気圧が負荷されて電磁弁１８は閉となって
おり、停電等の緊急時には前記空気圧が０になり自動的
に電磁弁１８が開くよう構成することが可能である。こ
のように構成すると、緊急時の対応措置を迅速に行うこ
とが可能となり、信頼性の高い制御システムを実現でき
る。

【００２１】本実施例によれば、停電等の緊急時に、電
源が復旧するまでの間の排ガス温度を充分に低下させる
ことができるために、無停電源装置や高架水槽といった
過大な容量を必要とする非経済的な設備や、ディーゼル
発電機といった頻繁なメンテナンスが必要で且つ燃料油
の劣化等の異常から必要時に起動できないなど信頼性の
ない設備を設置する必要が無くなる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
緊急時に煙道内に外部から大気を導入する構成を設置す
るだけであるから、大掛かりな設備を設ける必要がなく
非常に経済的である。また、ディーゼル発電機のように
必要時に起動できないといった事態が生じないので信頼
性が高く、かつメンテナンスも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排ガス処理システムの概略構成図であ
る。

【図２】本発明の要部構成であり、その要部の通常運転
時における状態図である。

【図３】ミストセパレータの斜視図である。

【図４】トレーの斜視図である。

【図５】本発明の要部構成であり、その要部の緊急時に
おける状態図である。

【図６】従来の排ガス処理システムの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ボイラ ２ 煙道 ３ 脱硝装置 ４ 空気予熱器 ５ 電気集塵機 ６ 誘引通風機 ７ 脱硫吸収塔 ８ 煙突 ９ 循環ポンプ １３ トレー １３Ａ 孔 １４ ミストセパレータ １５ 大気吸込みダクト １６ ダンパ １７ 排水配管 １８ 電磁弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北坂 朋生 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 ▲高▼倉 善克 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部設備技術センター内 (72)発明者 堀田 聡 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部設備技術センター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ等から排出された排ガスを煙道を
   介して脱硫吸収塔に導入し、該脱硫吸収塔で脱硫した後
   に前記排ガスを外部へ排出する排ガス処理システムにお
   いて、 緊急時に前記煙道内の排ガス中に大気を導入し排ガス温
   度を低下させる大気導入手段を設けたことを特徴とする
   排ガス処理システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の排ガス処理システムにお
   いて、 前記大気導入手段は、前記煙道に取付けられ内部に液体
   が充填されたＵ字型ダクトと、該Ｕ字型ダクトの底部に
   取付けられ緊急時に開いてＵ字型ダクト内の液体を外部
   へ排出する弁と、を含むことを特徴とする排ガス処理シ
   ステム。