JPH09117635A - 塔内循環スプレ管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収塔内のガス流路の抵抗を減少させると共
に、石膏のスケーリング部も減少できる塔内循環スプレ
管構造を提供する。 【解決手段】 吸収液を噴霧する吸収液噴霧管の循環ス
プレ管１の支持部材を、その循環スプレ管１の上下に、
管軸方向に沿って且つ径方向外方に所定の長さ延出して
補強プレート２を一体に形成する構造にすることで、ス
プレ管１自体の強度を上げることでスプレ管１の支持部
材を取り除き、流路断面における吸収液噴霧管の占有面
積を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排煙脱硫装置の吸
収あるいは脱塵塔等の塔内循環スプレ管の支持構造に係
り、特に、支持部材をスプレ管と一体に形成した塔内循
環スプレ管構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】湿式石灰石−石膏法を用いた排煙脱硫装
置の吸収塔を図３により説明すると、吸収塔３１内には
燃焼排ガス流の上流から下流にかけて、燃焼排ガスを導
入するための排ガス導入ダクト３２、吸収液噴霧管３
３、エリミネータ３４及び排ガスを排出するための排ガ
ス出口ダクト３５が設けられており、上記吸収液噴霧管
３３の下方には噴霧された吸収液を受け取るための吸収
液槽３６が吸収塔３１と一体となって設けられて主に構
成される。

【０００３】上記排煙脱硫装置は、吸収塔３１内で排ガ
スと炭酸カルシウムなどのアルカリ性脱硫剤を含むスラ
リ状の吸収液とを気液接触させ、排ガス中の硫黄酸化物
（ＳＯ_X ）を脱硫剤（吸収液）に吸収除去させて排ガス
の脱硫処理を行うものである。

【０００４】排ガス導入ダクト３２は吸収液との接触を
良くするために吸収液噴霧管３３の下方に臨んで吸収塔
３１の側壁３１ａから挿通されている。

【０００５】そして、吸収液噴霧管３３は吸収塔３１の
両側より吸収塔３１の内部に多数水平に並べて挿入され
ており、一側から挿入される吸収液噴霧管３３と他側か
ら挿入される吸収液噴霧管３３とは上下に互い違いに設
けられ、多段に構成されている。

【０００６】吸収液噴霧管３３の径は先端に向かって徐
々に縮径され、先端部は熱膨張による伸縮を許容すべく
上記吸収塔３１の内壁より適宜間隙を隔ててその吸収塔
３１の内壁に設けられた先端支持部材４８によって支持
されており、吸収塔３１の側壁３１ａに設けられた塔壁
貫通孔４９と吸収液噴霧管３３との接触部は溶接されて
いる。

【０００７】エリミネータ３４は断面く字形の薄板より
なり、排ガス中に含まれている吸収液を除去するもので
ある。

【０００８】また、吸収塔３１下方の吸収液槽３６の近
傍には駆動装置３７が併設されると共に、吸収液槽３６
の側壁３６ｂを貫通させて攪拌羽根３８が上記駆動装置
３７に接続されており、その攪拌羽根３８の適宜上方に
は側壁３６ｂを貫通して反対側の吸収液槽３６内壁まで
酸化空気導入管４２が掛け渡されている。

【０００９】上記攪拌羽根３８の反対側の吸収液槽３６
底部３６ａには、側壁３６ｂを挿通して石膏スラリ排出
口４３が設けられている。そして、その石膏スラリ排出
口４３の適宜上方には側壁３６ｂを挿通して吸収液供給
管４６が接続されている。また、吸収液槽３６と上記吸
収液噴霧管３３の間には環流管４４が接続されている。
更に、環流管４４の吸収液槽３６近傍部分にはポンプ３
９が接続され、環流管４４の吸収液噴霧管３３近傍には
流量調整弁４５が介在している。

【００１０】吸収塔３１上部の側壁３１ａには排ガス出
口ダクト３５が取り付けられていて、排ガス出口ダクト
３５は吸収塔３１の外部で下方へ延ばされ、排出口（図
示せず）に達している。

【００１１】上述した排煙脱硫装置において、吸収液槽
３６内の吸収液は、吸引ポンプ３９により環流管４４内
を通し、流量調整弁４５によって流量が調節されて吸収
液噴霧管３３内を通り、スプレノズル４１より霧状にさ
れて噴霧される。

【００１２】この状態で、排ガス導入ダクト３２から吸
収塔３１に排ガスが導入されると、吸収塔３１の内部を
上昇する排ガス中の硫黄酸化物は吸収液に吸収される。

【００１３】硫黄酸化物を吸収した吸収液は、吸収液槽
３６内に落下し、酸化空気導入管４２から導入される空
気によって酸化されて石膏化され、適宜石膏スラリ排出
口４３より排出される。また吸収液槽３６内の石灰スラ
リは再びポンプ３９によって環流管４４を通して循環さ
れる。

【００１４】吸収液噴霧管３３を通過した排ガスは、エ
リミネータ３４で排ガス中の液分が除去され、排ガス出
口ダクト３２より排出される。

【００１５】ところで、従来、上述した吸収塔３１の内
部に設けられた吸収液噴霧管３３の支持は、吸収液噴霧
管３３の重量に耐え得るだけのＨ型鋼のような支持部材
４７を、予め多数水平かつ吸収液噴霧管３３の挿入方向
と垂直に交差させて並べて多段に設けることにより行っ
ていた。

【００１６】また、上記支持部材４７は吸収塔３１内の
メンテナンスの時には作業員の足場として使用されてい
た。

【００１７】この吸収液噴霧管３３を支持する塔内循環
スプレ管構造の断面図を図４、側面図を図５に示す。

【００１８】図４、図５において、循環スプレ管５１の
両側にはスプレノズル４１を接続するためのスプレ管貫
通孔５２が形成され、その貫通孔５２に適宜な長さのス
プレノズル基端部５３が接続されると共に、先端に設け
られた噴射孔５４を下方に向けてスプレノズル先端部５
５がフランジ５６で接続されている。

【００１９】上記吸収液噴霧管３３の下部に示す支持部
材４７は図３に示す吸収塔３１の内壁に、その支持部材
４７の両端が溶接されて多数水平に並べて多段に接続さ
れており、その支持部材４７の上に循環スプレ管５１が
垂直に並べて載置される。

【００２０】また、上記支持部材４７はメンテナンス時
などにメンテナンス作業員の足場として使用されてい
た。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、支持部
材４７は、循環スプレ管５１自身の強度及び重量や循環
スプレ管５１内の吸収液の有無に係わらず、載置する最
大重量に耐え得るだけの強度を有するように設けられて
いた。

【００２２】また、支持部材４７を循環スプレ管５１と
交差させて格子状に多数設けたために、支持部材４７が
ガス流の抵抗となってしまったり、石膏のスケーリング
部を増加させてしまう問題があった。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１の発明は、吸収あるいは脱塵塔等の塔内壁に一
端部が支持され他端部が反対側の内壁に亘って掛け渡さ
れる循環スプレ管において、該循環スプレ管が上記塔内
に水平に支持されると共に該循環スプレ管に、その管軸
方向に沿ってかつ径方向外方に所定の長さ上下に延出さ
れた補強プレートを一体的に形成した塔内循環スプレ管
構造である。

【００２４】請求項２の発明は、上記循環スプレ管が、
固定される一端部から掛け渡される他端部に向かって順
次縮径して形成されると共に、その循環スプレ管の上部
に位置される補強プレートの上端部が平坦な水平面を有
する請求項１に記載の塔内循環スプレ管構造である。

【００２５】上記構成によれば、スプレ管自体の強度を
上げることができるので、スプレ管自体の強度で自重を
支えることができ、スプレ管の支持部材を取り除くこと
ができる。また、ガス流の抵抗と石膏のスケーリング部
を大巾に減少させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の好適実施の形態を添付図
面に基づいて詳述する。

【００２７】本発明の吸収液噴霧管を構成する塔内循環
スプレ管構造の要部断面図を図１、その側面図を図２に
示す。

【００２８】本発明の塔内循環スプレ管構造は循環スプ
レ管１と、その循環スプレ管１を挟んで両側に適宜距離
を隔てて多数形成されたスプレ管貫通孔３に挿入される
スプレノズル４と、上記循環スプレ管１を挟んで上下に
一体となって形成される補強プレート２とから主に構成
される。

【００２９】上記循環スプレ管１は図３で説明したよう
に、環流管４４に接続され、吸収塔３１の側壁３１ａを
貫通して形成した塔壁貫通孔４９に挿入されて、一端部
が内壁に支持され他端部が反対側の内壁に亘って掛け渡
されて設けられる。

【００３０】上記塔壁貫通孔４９は吸収塔３１の両側
に、水平に並べて且つ垂直多段に側壁３１ａを貫通して
形成されており、挿入される循環スプレ管１の数に応じ
て形成される。循環スプレ管１の一側に形成される塔壁
貫通孔４９と他側に形成される塔壁貫通孔４９は水平方
向は一致するが垂直方向は位置をずらして形成する。

【００３１】循環スプレ管１は支持される一端部から掛
け渡されている他端部に向かって徐々に縮径され、小径
側先端部は熱膨張による伸縮を許容すべく上記吸収塔３
１の内壁より適宜間隙を隔てられ、吸収塔３１の内壁に
設けられた先端支持部材４８によって支持されており、
塔壁貫通孔４９と循環スプレ管１との接触部は溶接され
ている。

【００３２】上記吸収塔３１の両側に形成した塔壁貫通
孔４９は高さが互い違いなので、循環スプレ管１が挿入
されると循環スプレ管１も一側から挿入される循環スプ
レ管１と他側から挿入される循環スプレ管１とは上下に
互い違いに多段に配置される。

【００３３】更に、スプレノズル４について説明する
と、スプレノズル４は適宜長さのスプレノズル基端部７
と、吸収液を噴射するための噴射孔５が設けられたスプ
レノズル先端部６と、フランジ８とから構成されてお
り、スプレノズル基端部７は図２に示される循環スプレ
管１の両側に適宜距離を隔てて多数形成されたスプレ管
貫通孔３に挿通されている。そして、スプレノズル先端
部６は上記噴射孔５を下方に向けて、フランジ８でスプ
レノズル基端部６と接続されている。

【００３４】次に循環スプレ管１に接続される補強プレ
ートを図１、図２により詳述する。

【００３５】補強プレート２は図２に示す循環スプレ管
１に接続されており、循環スプレ管１は図３で説明した
ように、小径側先端部に向かって縮径している。補強プ
レート２はその循環スプレ管１の上下に適宜な高さを有
して一体となって形成されており、その循環スプレ管１
の上部に位置される補強プレート２の上端部２ａは平坦
な水平面を有して形成されている。

【００３６】従って、図１に示す本発明の循環スプレ管
構造の断面形状は、循環スプレ管１と塔内壁とが溶接さ
れた一端から離れるに従って中央に示す循環スプレ管１
の径は小さくなると共に、上部に形成される補強プレー
ト２の高さは高くなる。

【００３７】補強プレート２の高さはメンテナンス時に
上下の循環スプレ管１の間を作業員が通って移動するこ
とを考慮して循環スプレ管１の上部の補強プレート２を
適宜の高さに形成する。

【００３８】また、上記循環スプレ管１の先端部側の塔
内壁には先端支持部材４８が設けられているので、補強
プレート２は循環スプレ管１よりも短く形成される。

【００３９】次に本実施の形態の作用を示す。

【００４０】本願発明の循環スプレ管構造によれば、循
環スプレ管１自体の強度を上げることができるので、循
環スプレ管１自体の強度で自重を支えることができ、図
３に示す循環スプレ管１の支持部材４７を取り除くこと
ができる。

【００４１】従って、上記循環スプレ管１の下方より上
昇する排ガスは循環スプレ管１の支持部材４７に遮られ
ることなく、また、補強プレート２に案内されてスムー
ズに上昇していく。

【００４２】また、硫黄酸化物を吸収した吸収液は図３
に示す支持部材４８等の上にほとんど堆積することなく
吸収液槽３６内に落下する。

【００４３】更に、吸収塔３１内のメンテナンス時には
補強プレート２が足場として使用され、作業員は補強プ
レート２上を渡って移動してメンテナンスを行う。

【００４４】尚、本実施の形態では本発明の循環スプレ
管構造を、湿式石灰石−石膏法を用いた排煙脱硫装置に
適用した例で説明したが、循環スプレ管を用いて噴霧す
る他のばい煙処理装置などに設けられることはもちろん
である。

【００４５】また、図示していないが、吸収塔３１の塔
内幅が大きくなれば循環スプレ管は屈折しやすくなるの
で、循環スプレ管の使用材料の許容応力と、その循環ス
プレ管に加わる荷重、座屈長さを考慮し、必要に応じて
横継材（支持部材）を設けてもよい。

【００４６】次に本発明のスプレ管構造を塔内幅が９５
００ｍｍである吸収塔に設けた場合の実施の形態を示
す。

【００４７】使用材料をＳＵＳ３１６Ｌとし、その材料
の径が２５０Ａ、２００Ａ、１５０Ａのものを一体に接
続して、順次縮径した形状に形成した。また、図１に示
す補強プレートのｈは５００ｍｍ、ｔは１２ｍｍとなる
ように溶接して作製した。

【００４８】また荷重条件を、自重が０．９８２ｋｇ／
ｃｍ、液重が０．３９ｋｇ／ｃｍとし、上記循環スプレ
管１の径が２５０Ａと２００Ａとの間と、２００Ａと１
５０Ａとの間での断面係数及び二次モーメントを計算す
る。

【００４９】その結果、軸方向の荷重に対しては十分耐
えられたが、横座屈の検討を行った結果、凡そ３ｍ間隔
で横継材（支持部材）を設ければ屈折しないと判断でき
たので、３ｍ間隔で横継材を設けた。

【００５０】尚、補強プレートの形状及び高さは本実施
の形態に示したものに限定するものではなく、上部の補
強プレートの上端部に凹凸を形成して、メンテナンスの
時に作業員が足場にしても滑らないようにしても良い
し、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を
加え得ることはもちろんである。

【００５１】また、本実施の形態では補強プレートを、
スプレ管を挟んで上下に接続した例を示したが、上側だ
けに補強プレートを接続しても良いし、スプレ管を作製
するときに径方向外方に延出させて補強プレートを形成
しても良い。

【００５２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、必要に応
じて支持部材を設ければよいので、支持部材の数を大巾
に減少させることができる。

【００５３】従って、ガス流の抵抗と石膏のスケーリン
グ部を大巾に減少させることができる。

【００５４】更に、補強プレートをガス流と平行に延ば
したことから、補強プレートがガス流の整流を促すこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の循環スプレ管支持構造を示す要部断面
図である。

【図２】図１に示す循環スプレ管支持構造の側面図であ
る。

【図３】従来の湿式石灰石−石膏法を用いた排煙脱硫装
置の吸収塔を示す概略図である。

【図４】従来の循環スプレ管支持構造を示す要部断面図
である。

【図５】図４に示す従来の循環スプレ管支持構造の側面
図である。

【符号の説明】

１ 循環スプレ管 ２ 補強プレート ２ａ 上端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収あるいは脱塵塔等の塔内壁に一端部
   が支持され他端部が反対側の内壁に亘って掛け渡される
   循環スプレ管において、該循環スプレ管が上記塔内に水
   平に支持されると共に該循環スプレ管に、その管軸方向
   に沿ってかつ径方向外方に所定の長さ上下に延出された
   補強プレートを一体的に形成したことを特徴とする塔内
   循環スプレ管構造。
2. 【請求項２】 上記循環スプレ管が、固定される一端部
   から掛け渡される他端部に向かって順次縮径して形成さ
   れると共に、その循環スプレ管の上部に位置される補強
   プレートの上端部が平坦な水平面を有する請求項１に記
   載の塔内循環スプレ管構造。