JP2003164732A - 脱硝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒間のデッドスペースを最小限にする脱硝
装置を提供すること。 【解決手段】 この脱硝装置１では、トラス構造４とい
った横架強化構造部材を触媒６の層よりも上方に設けて
いる。そして、薄幅部材１０は、トラス構造４を支点と
して下方に向けて設けられると共に、触媒６を支持する
横架梁１１、１２と交叉する箇所において当該横架梁１
２と連結される。高さ１０数メートルにもなる脱硝装置
１の下部は、十分な断面積を有する下部サポート１４
が、触媒６を支持する横架梁１１、１２と、その横架梁
１１、１２を支持する縦方向柱材１３との双方を触媒６
の層よりも下方で支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、反応器内に設け
られる触媒間のデッドスペースを最小限にする脱硝装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の触媒多層積み重ね形脱硝
装置を示す構成図である。この脱硝装置４１はボイラー
等からの排ガスが上から下に流れるいわゆる縦型タイプ
のものである。脱硝装置４１は、ガスが吹き抜ける反応
器４２と、それを囲うように組まれる鉄骨とで構成され
る。反応器４２の内部には、アンモニア注入装置（図示
省略）が設けられ、パッケージ化された触媒４５を介し
て有機酸化物を含む排ガスが無害な水と窒素に分解され
る。

【０００３】触媒４５は、パッケージ化され、鉄骨間に
敷き詰められ、触媒層を形成する。具体的には、縦方向
柱材４３に支持される横架梁上に触媒４５が載せられて
触媒層を形成する。一般に、脱硝装置４１は１０数ｍの
高さにもなる大型構造物であり、触媒４５や反応器４２
自体の重量を支えるため下部にトラス構造４４を設け
る。

【０００４】図５は、具体的な脱硝装置の構成を示す断
面図であり、（ａ）は上方断面図、（ｂ）は正面断面図
である。この脱硝装置５１は、縦方向柱材５３と、それ
に支持される横架梁５７とを、トラス構造５４の上部に
組み上げ、反応器５２と一体にした構成である。トラス
構造５４は、構成する横梁を外側に突きだし、当該突き
出し部分を下部サポート５６で支持する。トラス構造５
４上部の縦方向柱材５３は適当な本数で構成される。触
媒５５は、横架梁５７上に敷き詰めるように配置され
る。

【０００５】図６は、図５（ａ）のＣ部を示す拡大断面
図であり、（ａ）は、上方断面図、（ｂ）は、正面断面
図である。縦方向柱材５３は、Ｈ形鋼が採用されること
が一般的で、横架梁５７とはプレート６０を介してボル
ト５８で連結される。このように脱硝装置の鉄骨に断面
縦方向幅、横方向幅とが十分な一定幅５９となるＨ形鋼
を用いると、触媒５５は当該Ｈ形鋼を挟んで配列される
ことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の脱硝装置では、触媒５５が配列される触媒層よりも
下方にトラス構造５４を設け、当該トラス構造５４の上
に横架梁５７を縦方向柱材５３で組み上げるという一般
的な鉄骨構造をとっていた。そして、強度確保のため縦
方向柱材５３として断面の大きなＨ形鋼を採用してい
た。

【０００７】そのため、Ｈ形鋼の一定幅５９の分だけ触
媒５５配列にデッドスペースを空けざるを得ず、この部
分に排ガス中のダストが大量に堆積してしまうという問
題点があった。大量のダストは触媒入れ替え等のメンテ
ナンス時に反応器５２内でダストをまき散らすことにな
り、脱硝装置としては好ましくない。特に、石炭や重質
油ボイラーからの排ガスはダストを多く含み、ダスト処
理は大きな問題である。

【０００８】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、反応器内に設けられる触媒間のデッド
スペースを最小限にする脱硝装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に係る脱硝装置は、触媒層よりも上方に
設けられる横架強化構造部材と、前記横架強化構造部材
を支点として下方に向けて設けられると共に、触媒を支
持する横架梁と交叉する箇所において連結される薄幅部
材と、を有するようにしたものである。

【００１０】この発明では、平面・立体トラス構造部
材、剛接合ラーメン構造部材、多層ラティス構造部材、
その他の横架強化構造部材が触媒層よりも上方に設けら
れる。また、薄幅部材は、当該横架強化構造部材を支点
として吊り下げるように下方に設けられる。そして、当
該薄幅部材が触媒を支持する横架梁と交叉する箇所で、
当該薄幅部材と横架梁とは連結される。

【００１１】これによって、横架梁が支持する触媒間の
隙間を小さくすることができる。また、横架梁は薄幅部
材で中程を支持される構造となり、触媒の重量による過
剰なたわみも防止される。なお、ここで横架とは、水平
方向に懸架する場合のみならずアーチ状に掛け渡すこと
も含む概念である。また、薄幅部材は、少なくとも一方
向に幅が薄いものをいい、たとえば平鋼、Ｉ鋼、丸棒等
を含む。

【００１２】また、請求項２に係る脱硝装置は、請求項
１に記載の脱硝装置において、前記横架強化構造部材が
トラス構造部材であるようにしたものである。

【００１３】トラス構造は、三角形をピン接合で組み合
わせる横架強化構造である。このトラス構造は、簡単な
構造で薄幅部材からの下向き引張応力に耐えることがで
きる。これにより、薄幅部材は当該トラス構造部材を支
点として下方に吊り下げられ、横架梁と連結されること
で当該横架梁の中程を支持する構造となる。したがっ
て、横架梁がその上部に支持する触媒間の隙間は、この
薄幅部材の分だけ設ければよくなる。

【００１４】また、請求項３に係る脱硝装置は、請求項
１または２に記載の脱硝装置において、前記触媒を支持
する前記横架梁と、当該横架梁を支持する縦方向柱材と
の双方を前記触媒層よりも下方で支持する下部サポート
を有するようにしたものである。

【００１５】横架梁は触媒を支持し、縦方向柱材は当該
横架梁を支持する。そして、この発明では、双方の鉄骨
を触媒層よりも下方で支持する下部サポートを有する。
これにより、脱硝装置全体を十分に大きい断面を有する
鉄骨で組み上げることなく、経済的な脱硝装置用鉄骨構
造を構築することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この実施の形
態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、
或いは実質的に同一のものを含む。

【００１７】図１は、実施の形態１にかかる脱硝装置を
示す構成図であり、（ａ）は上方断面図であり、（ｂ）
は正面断面図である。この脱硝装置１は、同図（ｂ）の
矢印に示すようにボイラー等からの排ガスが上から下に
流れるいわゆる縦型タイプである。この脱硝装置１は、
ガスが吹き抜ける反応器２と、それを囲うように組まれ
る鉄骨３、１１、１２、１３とで構成される点は従来と
同様である。また、反応器２の内部であって縦方向柱材
１３に支持される横架梁１１、１２上に触媒６が載せら
れて構成される点も従来と同様である。

【００１８】この実施の形態にかかる脱硝装置１では、
トラス構造４といった横架強化構造部材を触媒６で形成
される触媒層よりも上方に設けている。そして、薄幅部
材１０は、トラス構造４を支点として下方に向けて設け
られると共に、触媒６を支持する横架梁１１、１２と交
叉する箇所において当該横架梁１２と連結される。な
お、横架強化構造部材としては、平面・立体トラス構造
部材の他、剛接合ラーメン構造部材、多層ラティス構造
部材、その他の横架強化構造部材を用いることができ
る。

【００１９】この脱硝装置１は、触媒６の層を多段に重
ねて脱硝する構造で、付随する設備としてメンテナンス
用の予備触媒スペース７や、排ガスの流れを整える整流
器５が設けられる。また、高さ１０数メートルにもなる
脱硝装置１の下部は、十分な断面積を有する下部サポー
ト１４が、触媒６を支持する横架梁１１、１２と、その
横架梁１１、１２を支持する縦方向柱材１３との双方を
触媒６の層よりも下方で支持する。この下部サポート１
４の連結点８は、一般的な鉄骨結合方法で連結され、そ
の上部は斜支材９を設けて縦方向柱材１３を支持する。

【００２０】図２は、図１の薄幅部材周辺を示す拡大断
面図であり、（ａ）は、上方断面図であり、（ｂ）は、
正面断面図である。同図から触媒６は、横架梁１１、１
２に載せられるように設けられているのがわかる。そし
て、触媒６を敷き詰めるに際し、最も障害となる縦方向
の鉄骨が、この例では、薄幅部材１０となっており、こ
れにより、いわゆる触媒間のデッドスペース（触媒間距
離１５）を極力小さくすることができる。

【００２１】上述したように、この薄幅部材１０は、ト
ラス構造４から吊り下げるように下方にむけて設けら
れ、横架梁１１、１２と連結される。これによって、横
架梁１１、１２は、薄幅部材１０で中程を支持される構
造となり、触媒６等の重量による過剰なたわみも防止さ
れる。ここで、薄幅部材１０は、少なくとも一方向に幅
が薄いものであればよく、たとえば平鋼、Ｉ鋼、丸棒等
でもよい。なお、薄幅部材１０を支持するトラス構造４
のような横架強化構造部材は、アーチ状に組んでもよ
い。

【００２２】また、この脱硝装置では、下部サポートが
横架梁と縦方向柱材を触媒層よりも下方で支持するの
で、上記に示すように脱硝反応器内の触媒間に形成され
るデッドスペースを最小限にしつつ、脱硝装置全体を骨
組みする鉄骨構造を経済的に設計することができる。つ
まり、触媒周りの鉄骨構造全体に幅広の鋼材を用いて下
から組み上げる構造ではなく、触媒周りに薄幅部材を用
いるとともに、触媒層よりも下部のみに幅広鋼材を使用
すると経済的な設計ができる。

【００２３】図３は、具体的な脱硝装置構造を示す断面
図であり、（ａ）は上方断面図、（ｂ）は正面断面図で
ある。この脱硝装置２１も、反応器２２と一体となった
鉄骨構造で構成されている。波線で囲んだ部分２５には
トラス構造２６が設けられ、触媒２９の層よりも上方に
位置する。薄幅部材２７は、トラス構造２６の部材を支
点として吊り下げられる。触媒２９を支持する横架梁２
８とそれを支持する縦方向柱材２３は、十分な大きさの
断面を有する下部サポート２４で支持される。

【００２４】この脱硝装置２１でも上記のように、脱硝
反応器内の触媒間に形成されるデッドスペースを最小限
にしつつ、脱硝装置全体を骨組みする鉄骨構造を経済的
に設計することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
脱硝装置（請求項１）によれば、脱硝反応器内の触媒間
に形成されるデッドスペースを最小限にすることができ
る。このため、脱硝装置全体を骨組みする鉄骨構造を経
済的に設計することができる。また、上記デッドスペー
スを最小限にすることができるので、当該デッドスペー
スに排ガス中のダストの堆積量も最小限に抑えることが
できる。

【００２６】また、この発明にかかる脱硝装置（請求項
２）によれば、横架梁がその上部に支持する触媒間の隙
間は、この薄幅部材の分だけ設ければよくなる。したが
って、この発明によっても、脱硝反応器内の触媒間に形
成されるデッドスペースを最小限にすることができる。
このため、当該デッドスペースに排ガス中のダストの堆
積量も最小限に抑えることができる。また、脱硝装置全
体を骨組みする鉄骨構造を経済的に設計することができ
る。

【００２７】また、この発明にかかる脱硝装置（請求項
３）によれば、下部サポートが横架梁と縦方向柱材を触
媒層よりも下方で支持するので、脱硝反応器内の触媒間
に形成されるデッドスペースを最小限にしつつ、脱硝装
置全体を骨組みする鉄骨構造を経済的に設計することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる脱硝装置を示す構成図で
あり、（ａ）は上方断面図であり、（ｂ）は正面断面図
である。

【図２】図１の薄幅部材周辺を示す拡大断面図であり、
（ａ）は、上方断面図であり、（ｂ）は、正面断面図で
ある。

【図３】具体的な脱硝装置構造を示す断面図であり、
（ａ）は上方断面図、（ｂ）は正面断面図である。

【図４】従来の触媒多層積み重ね形脱硝装置を示す構成
図である。

【図５】具体的な脱硝装置の構成を示す断面図であり、
（ａ）は上方断面図、（ｂ）は正面断面図である。

【図６】図５（ａ）のＣ部を示す拡大断面図であり、
（ａ）は、上方断面図、（ｂ）は、正面断面図である。

【符号の説明】

１、２１、４１、５１ 脱硝装置 ４、２６、４４、５４ トラス構造 ６、２９、４５、５５ 触媒 １０、２７ 薄幅部材 １１、１２、２８、５７ 横架梁 １４、２４、５６ 下部サポート １３、２３、４３、５３ 縦方向柱材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触媒層よりも上方に設けられる横架強化
   構造部材と、前記横架強化構造部材を支点として下方に
   向けて設けられると共に、触媒を支持する横架梁と交叉
   する箇所において連結される薄幅部材と、 を有することを特徴とする脱硝装置。
2. 【請求項２】 前記横架強化構造部材はトラス構造部材
   であることを特徴とする請求項１に記載の脱硝装置。
3. 【請求項３】 前記触媒を支持する前記横架梁と、当該
   横架梁を支持する縦方向柱材との双方を前記触媒層より
   も下方で支持する下部サポートを有することを特徴とす
   る請求項１または２に記載の脱硝装置。