JP2001201038A - 排ガスの冷却方法および排ガス冷却塔 - Google Patents

排ガスの冷却方法および排ガス冷却塔

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JP2001201038A
JP2001201038A JP2000011672A JP2000011672A JP2001201038A JP 2001201038 A JP2001201038 A JP 2001201038A JP 2000011672 A JP2000011672 A JP 2000011672A JP 2000011672 A JP2000011672 A JP 2000011672A JP 2001201038 A JP2001201038 A JP 2001201038A
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exhaust gas
cooling tower
cooling
cooling water
wall surface
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Kazuhisa Mimura
和寿 三村
Kazuyoshi Kaketa
一義 掛田
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Chugai Ro Co Ltd
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Chugai Ro Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、排ガスを水噴霧式冷却塔で冷
却するに際し、冷却塔内面の腐食、下部に設けた排出機
構の閉塞等を防止する排ガスの冷却方法を提供する。 【解決手段】 排ガスの供給口7と、供給された排ガス
に冷却水を噴霧する冷却水供給手段9と、冷却された排
ガスの排出口8とを有する排ガス冷却塔3で排ガスを冷
却するに際し、排ガスの一部を冷却塔冷却塔本体4の内
壁面に沿って供給することにより前記排ガスに含まれる
悪臭物質あるいは冷却水の露点より高温の流体カーテン
を前記内壁面に形成するようにする排ガスの冷却方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、下水汚
泥を焼却炉で焼却した場合に発生する悪臭物質等を含む
排ガスの冷却方法およびそれに適用する排ガス冷却塔に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図5に示すように、たとえば、下
水汚泥を流動床式焼却炉(以下、焼却炉という)1で焼
却処理した際、焼却炉1から排出される約800℃の排
ガスは、熱交換器2での熱回収により400℃程度まで
降温したのち、集塵装置であるバグフィルタ12の耐熱
温度(たとえば、200℃)以下となるよう排ガス冷却
塔(以下、冷却塔という)3で180℃程度まで冷却さ
れ、その後、排ガス中の焼却灰をバグフィルタ12で回
収し煙突13を介して大気中に放出される。なお、前記
熱交換器2で熱交換して昇温した空気は前記焼却炉1の
燃焼用空気に使用される。また、V1、V2,V3はロー
タリーバルブ等の排出機構である。
【0003】また、前記下水汚泥中に含まれているダイ
オキシン類は焼却炉1内に800℃以上の温度で2秒以
上保持(廃棄物の処理及び清掃に関する法律の施行規
則)すれば加熱分解して無害化するが、その後、降温す
る際に200〜600℃の温度域(特に300℃前後の
温度域)で排ガス中のダストと接触すると、このダスト
が触媒となってダスト表面でダイオキシン類が再合成さ
れるため、これを避けるためにも冷却塔3で冷却水を噴
霧して1〜2秒以内の短時間で200℃以下に急冷する
ものである。
【0004】そして、前記冷却塔3は、図6,図7に示
すように、ほぼ円筒状の冷却塔本体4と、冷却塔本体4
内を上部室5Aと下部室5Bとに区画する中央部に開口
6aを有する漏斗状の整流部材6と、冷却塔本体4の下
端部に取付けた焼却灰の排出機構V2と、下部室5Bの
所定位置に冷却塔本体4の内壁面の接線方向に沿うよう
に設けられた排ガス供給口7と、冷却塔本体4の上端部
に設けた排ガス排出口8と、上部室5Aの所定位置に設
けた冷却水供給(噴霧)手段9とで構成されている。
【0005】前記冷却塔3において、熱交換器2を出た
排ガスは排ガス供給口7から下部室5Bに供給され、冷
却塔本体4の内壁面に沿って旋回しながら排ガス中の焼
却灰の一部を分離し、整流部材6の開口6aから上部室
5Aに至り、上部室5Aに設けた冷却水供給手段9から
噴霧される冷却水により急冷されて排ガス排出口8から
前記バグフィルタ12に供給される。
【0006】このとき、排ガス排出口8から排出される
排ガスの温度は、たとえば180℃程度であるが、上部
室5Aの内壁面付近では壁面からの放熱によりこれより
低温(たとえば、100℃以下)となっているので、排
ガスが上部室5Aの内壁面に接触すると、排ガス中に含
まれるアンモニアや硫酸(露点150℃)等の悪臭物質
が結露したり、あるいは結露した冷却水(露点100
℃)に前記悪臭物質が溶解して酸性の結露液が生成され
ることにより前記内壁面が腐食されるという問題があっ
た。
【0007】また、上部室5Aの内壁面に結露した液体
に焼却灰が付着してスラリー状(泥状)になり、このス
ラリー状の焼却灰が内壁面から剥離して下部室5Bに落
下して堆積し、冷却塔本体4の下端部に取付けた焼却灰
の排出機構V2が閉塞するという問題があった。
【0008】さらに、内壁面近傍で冷却水等の一部がミ
ストとなり、排ガス中の焼却灰と結合することで焼却灰
が粘着性を有するようになると、バグフィルタ12の濾
布を短時間で閉塞するので、頻繁に濾布を交換しなけれ
ばならず、バグフィルタ12の稼動効率が悪くなるとい
う問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
前記問題を解決すべく検討の結果、前記冷却塔3の前記
上部室5Aの内壁面温度が低いために生じるということ
を見出した。
【0010】したがって、本発明は、前記冷却塔3の内
壁面の温度を特別な装置を使用せず昇温することにより
前記問題を解決しうる排ガスの冷却方法および排ガス冷
却塔を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、排ガスの供給口と、供給された排ガスに
冷却水を噴霧する冷却水供給手段と、冷却された排ガス
の排出口とを有する排ガス冷却塔で排ガスを冷却するに
際し、排ガスの一部を冷却塔本体の内壁面に沿って供給
することにより前記排ガスに含まれる悪臭物質あるいは
冷却水の露点より高温の流体カーテンを前記内壁面に形
成するようにした排ガスの冷却方法である。
【0012】また、排ガスに冷却水を噴霧することによ
り排ガスを冷却する排ガス冷却塔において、排ガスの排
出口を前記冷却塔本体の上端部に、焼却灰排出口を前記
冷却塔本体の下端部に設けるとともに、中央部に開口を
有する整流部材を前記冷却塔本体内の所定位置に整流部
材の周端と冷却塔本体の内壁面との間に所定間隔を設け
て取付け、前記冷却塔本体内を上部室と下部室とに区画
し、前記上部室の所定位置に冷却水供給手段を、前記下
部室の所定位置に排ガスの供給口を設けた排ガス冷却塔
である。
【0013】さらに、排ガスに冷却水を噴霧することに
より排ガスを冷却する排ガス冷却塔において、排ガスの
供給口を前記冷却塔本体の上端部に、焼却灰排出口を前
記冷却塔本体の下端部にそれぞれ設け、前記冷却塔本体
の所定位置に冷却水供給手段を設けるとともに、この冷
却水供給手段より下方の所定位置に排ガスの排出口を設
け、さらに、中央部に開口を有する整流部材を前記供給
口の下方で、かつ、前記冷却水供給手段より上方に冷却
塔本体の内壁面との間に所定間隔を設けて取付けた構成
とした排ガス冷却塔である。
【0014】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
1,図2にしたがって説明する。なお、本発明は、図5
における冷却塔3の構成が異なるだけで、他は全く同一
のため、冷却塔3について説明する。
【0015】冷却塔3は、図1と図5とを比較すれば明
らかなように、前記整流部材6の冷却塔本体4への取付
構造が異なるものであり、前記従来例にあってはその周
縁部と冷却塔本体4との内壁面に隙間なく取付けられた
ものであるのに対し、本発明では、冷却塔本体4の内壁
面に支持部材10を介して取付け、整流部材6の周縁部
と冷却塔本体4の内壁面との間に隙間αを形成した点に
おいて異なる。
【0016】したがって、前記冷却塔3において、熱交
換器2を出た排ガスは、従来と同様、排ガス供給口7か
ら下部室5Bに供給され、冷却塔本体4の内壁面に沿っ
て旋回しながらその間に排ガス中の焼却灰の一部を分離
し、整流部材6の開口6aから上部室5Aに供給され、
上部室5Aの所定位置に設けた冷却水供給手段9から噴
霧される冷却水によって急冷されて、排ガス排出口8か
ら排出される。
【0017】また、前記下部室5Bに供給された排ガス
の一部は、整流部材6の周縁部と冷却塔本体4の内壁面
との間に形成された隙間αから前記冷却塔本体4の内壁
面に沿って噴出するので、冷却塔本体4の内壁面に高温
の流体カーテンが形成されるため、前記開口6aから供
給され冷却された排ガス中の悪臭成分等が冷却塔本体4
の内壁面に接触せず、内壁面で結露することがない。
【0018】なお、前記排ガス供給口7は、冷却塔本体
4の内壁面の接線方向に沿うように設けたが、これに限
らず冷却塔本体4の中心を向くように設けてもよい。
【0019】また、前記実施の形態では、前記冷却塔3
において排ガスが下方から上方へ流れるアップフロー式
のものについて説明したが、図3に示すように、排ガス
が上方から下方へ流れるダウンフロー式の場合であって
もよい。
【0020】すなわち、冷却塔3は、ほぼ円筒状の冷却
塔本体4と、冷却塔本体4の上端部に設けた排ガス供給
口7と、この排ガス供給口7の下方に大径部を下方に向
けて設けた整流部材6と、冷却塔本体4の下端部に取付
けた焼却灰排出機構V2と、冷却塔本体4の上部で前記
整流部材6より下方に設けた冷却水供給手段9と、冷却
塔本体4の下部所定位置に設けた排ガス排出口8とで構
成され、前記整流部材6を冷却塔本体4の内壁面に支持
部材10で取付けることにより、整流部材6と冷却塔本
体4の内壁面との間に隙間αを形成し、排ガスの一部を
冷却塔3の内壁面に沿って下方に供給するようになって
いる。なお、前記隙間αから噴出する排ガスの作用・効
果は前述のアップフロー式のものと全く同じである。
【0021】ところで、前述の整流部材6は、排ガスと
噴霧冷却水との接触効率を向上させるために設置してた
ものであり、整流作用を有するものであればその形状は
図1あるいは図3に示した漏斗状のものに限らず、たと
えば、図4に示すように整流部材6の周縁部に側壁6b
を設けた略円板状とし、その中央部に多数の孔11を形
成したものでもよい。
【0022】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、冷却塔の内壁面には、排ガス中の悪臭成分ある
いは水分の露点より高温の排ガスによる流体カーテンが
形成されるため、冷却塔内で冷却された排ガスが低温と
なった内壁面に直接接触しない。したがって、冷却塔内
壁面での悪臭成分等の結露がなく、前記内壁面の腐食に
よる冷却塔の損傷を防止できる。また、結露液と排ガス
中の焼却灰とが結合してスラリー化しないため、スラリ
ー化した焼却灰による排出機構の閉塞を防止できる。
【0023】さらに、冷却塔内壁面付近での結露を防止
することにより、冷却水の一部がミストとなるのを防止
できる。そのため、このミストに排ガス中の焼却灰が結
合することが防止でき、バグフィルタの閉塞が抑制さ
れ、稼動効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる排ガス冷却塔の断面図。
【図2】 図1のII−II線断面図。
【図3】 他の実施形態を示す排ガス冷却塔の断面図。
【図4】 整流部材の変形例を示し、(A)は平面図、
(B)はIV−IV線断面図。
【図5】 従来の排ガスの冷却方法を示す図。
【図6】 図5の排ガス冷却塔の詳細断面図。
【図7】 図6のVII−VII線断面図。
【符号の説明】
1〜焼却炉、3〜冷却塔、4〜冷却塔本体、5A〜上部
室、5B〜下部室、6〜整流部材、6a〜開口、6b〜
側壁、7〜排ガスの供給口、8〜排ガスの排出口、9〜
冷却水供給(噴霧)手段、10〜支持部材、11〜孔、
12〜バグフィルタ、α〜隙間。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガスの供給口と、供給された排ガスに
    冷却水を噴霧する冷却水供給手段と、冷却された排ガス
    の排出口とを有する排ガス冷却塔で排ガスを冷却するに
    際し、排ガスの一部を冷却塔本体の内壁面に沿って供給
    することにより前記排ガスに含まれる悪臭物質あるいは
    冷却水の露点より高温の流体カーテンを前記内壁面に形
    成するようにしたことを特徴とする排ガスの冷却方法。
  2. 【請求項2】 排ガスに冷却水を噴霧することにより排
    ガスを冷却する排ガス冷却塔において、排ガスの排出口
    を前記冷却塔本体の上端部に、焼却灰排出口を前記冷却
    塔本体の下端部に設けるとともに、中央部に開口を有す
    る整流部材を前記冷却塔本体内の所定位置に整流部材の
    周端と冷却塔本体の内壁面との間に所定間隔を設けて取
    付け、前記冷却塔本体内を上部室と下部室とに区画し、
    前記上部室の所定位置に冷却水供給手段を、前記下部室
    の所定位置に排ガスの供給口を設けたことを特徴とする
    排ガス冷却塔。
  3. 【請求項3】 排ガスに冷却水を噴霧することにより排
    ガスを冷却する排ガス冷却塔において、排ガスの供給口
    を前記冷却塔本体の上端部に、焼却灰排出口を前記冷却
    塔本体の下端部にそれぞれ設け、前記冷却塔本体の所定
    位置に冷却水供給手段を設けるとともに、この冷却水供
    給手段より下方の所定位置に排ガスの排出口を設け、さ
    らに、中央部に開口を有する整流部材を前記供給口の下
    方で、かつ、前記冷却水供給手段より上方に冷却塔本体
    の内壁面との間に所定間隔を設けて取付けたことを特徴
    とする排ガス冷却塔。
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