JP2004024945A - Absorption tower structure in wet flue gas desulfurization apparatus suitable for prevention of gas blow - Google Patents

Absorption tower structure in wet flue gas desulfurization apparatus suitable for prevention of gas blow Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wet flue gas desulfurization apparatus which can suppress gas blow in an absorption tower wall without largely increasing the apparatus cost, which can prevent decrease in the desulfurization performance and which can reduce the running cost. <P>SOLUTION: The apparatus is equipped with an absorption tower main body 1 having a circulation tank 6 to reserve an absorption liquid 5, an entrance duct 2 to introduce a waste gas discharged from a combustion apparatus such as a boiler into the upper side of the circulation tank, a spray absorbing part to allow the waste gas introduced from the entrance duct to flow in the vertical direction and to induce gas-liquid contact with the absorption liquid sprayed from spray nozzles 13 disposed in a plurality of stages along the gas flow direction, and an exit duct 3 to discharge the waste gas passed through the spray absorbing part. A porous diffusion plate (porous plate) 14 for the liquid flowing downward on the wall is installed on the plane perpendicular to the gas flow only near the tower wall in the spray absorbing part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、排ガス中の有害成分を除去する排ガス処理装置に係わり、特に、ガス偏流を低減し、ガス吸収部での脱硫性能の低下を防止できる機能を備えた湿式排煙脱硫装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術の湿式排煙脱硫装置における吸収塔を図14に示す。
この湿式排煙脱硫装置は、主に吸収塔本体1、入口ダクト2、出口ダクト3、吸収液循環ポンプ4、循環タンク6、攪拌機7、空気吹込み管8、ミストエリミネータ9、吸収液抜出し管10、循環配管11、スプレヘッダー12、スプレノズル13等から構成される。攪拌機7および空気吹込み管8は、吸収液5が滞留する循環タンク6に設置される。
【0003】
図示していないボイラから排出される排ガスは、図示していない脱硫ファンにより入口ダクト2から吸収塔本体1にほぼ水平方向に導入され、塔頂部に設けられた出口ダクト3から排出される。この間、吸収液循環ポンプ4から送られる炭酸カルシウムを含んだ吸収液5がスプレノズル13から噴射され、吸収液5と排ガスとの気液接触により吸収液5は排ガス中のSOxを選択的に吸収する。SOxを吸収した吸収液は、一旦循環タンク6に溜まり、酸化用攪拌機7によって攪拌されながら、空気吹込み管8から供給される空気中の酸素により酸化され、硫酸カルシウム(石膏)を生成する。
【0004】
炭酸カルシウム及び石膏が共存する循環タンク6内の吸収液5の一部は、吸収液循環ポンプ4によって再びスプレノズル13に送られ、一部は吸収液抜き出し管10より図示していない廃液処理・石膏回収系へと送られる。また、スプレノズル13からの噴射によって微粒化された吸収液5の中で、液滴径の小さいものは排ガスに同伴されるが、出口ダクト3に設けられたミストエリミネータ9によって捕集される。
【0005】
最近の吸収塔では、高性能化とコンパクト化を図るため、塔径を小さくし、塔内のガス流速を高めることが多い。しかし、ガス流速を高速化すると、塔壁近傍にガスの吹抜けが生じやすくなることが分かってきた。
【0006】
吸収塔本体1内の塔壁部をガスが吹き抜けると、その部分における吸収液流量と排ガス流量の比率、すなわち液ガス比が極端に低下するため、脱硫率が下がり、湿式排煙脱硫装置としての脱硫性能を低下させることになる。この傾向は、要求される脱硫率が高いほど顕著であり、硫黄分の高いオイルコークスなどを燃焼させるボイラの場合には、吸収塔入口SOx濃度が高くなるので、脱硫性能に対するガスの吹き抜けの影響が大きくなる。ガスの吹き抜けによって低下した脱硫性能を補うためには、吸収液循環量を多くする必要があり、吸収液循環ポンプ4の動力を増加させることになる。また、吸収液循環量を多くして吸収塔内の液ガス比を高くすると、スプレ部での圧力損失が高くなるため、図示していない脱硫ファンの動力をも増加させることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
吸収塔本体1内に設置されているスプレノズル13は、ぞのサイズ、取付け取り外し等のメンテナンス性及びスプヘッダー12のサイズなどを考慮した吸収塔本体1内への配置上の制約に基づき、極力互いに等間隔となるよう配置される。そのため、ガス流れ方向の各一段に配置できるスプレノズル13の数が決められ、吸収液の噴霧量については、脱硫性能を維持する上で必要な液量をスプレノズル数で割ることにより求めている。
【0008】
排ガスの脱硫性能を維持するために必要な噴霧液量がガス流れ方向の一つのスプレ段では維持できない場合は、通常ガス流れ方向に二段以上のスプレ段を設置する。このとき一段目と二段目のスプレ段では、通常、スプレノズル13の配置位置をガス流れ方向に沿って互いに変えている。例えば、一段目を中心振り分け方式(吸収塔のガス流れ方向の中心線上にはスプレノズル13を配置せずにガス流れ方向に直交する平面で複数のスプレノズル13を均等に配置する均等振り分けする配置する方式)とした場合には、二段目を中心配置方式(吸収塔のガス流れ方向の中心線上にスプレノズル13を配置し、その中心線を基準としてガス流れ方向に直交する平面で複数のスプレノズル13を均等に配置する方式)にするということで、三段以上のスプレ段を設ける場合にも同様に前記中心振り分け方式と中心配置方式をスプレ段毎に交互に繰り返す配置としている。
【0009】
また、ここでのスプレノズル13の型式は、スプレノズル13の内部が中空で固形物の詰まりが生じにくいホロコーン型のスプレノズルが主に用いられている。このホロコーン型のスプレノズルから噴霧されるスプレ液滴の噴霧パターンの特徴は、図15のスプレ液滴噴霧中のスプレノズル13部分の側面図(図15(a))と底面図(図15(b))に示すように、スプレノズル13から円錐状に液滴20が噴霧され、円周方向にはスプレ液滴20が噴霧されるが、スプレノズル13の直下には、ほとんど液滴20が到達しない中空タイプの液滴20の噴霧パターンを持つ点である。
【0010】
吸収塔本体1に設置するスプレノズル13にホロコーンタイプのスプレノズル13を用いる上記従来技術においては、図13に示すように、そのホロコーンタイプのスプレノズル13の液滴噴霧パターンの特徴から、多数のスプレノズル13から噴霧される液滴20が集まる吸収塔本体1の中心部は液滴密度が高くなる傾向にある一方、吸収塔本体1の塔壁周辺部については、吸収塔本体1の中心部より噴霧液滴密度が低くなる傾向にある。
【0011】
また、円筒形の吸収塔の場合には、通常はスプレノズル13をガス流れ方向に碁盤目状に配置することから、塔壁周辺のスプレノズル13の数が少なくなる傾向にある。そのため、塔壁周辺部を排ガスが吹き抜け、十分な気液接触が行われず、SOxの吸収性能が部分的に低下し、全体の脱硫性能に影響する場合があるという問題があった。
【0012】
また、吸収塔本体1内を流れる排ガスがガス流れ方向に直交する断面で密度が互いに異なる偏流になると、渦流の発生などにより圧力損失が増大する傾向にあるという問題があった。
【0013】
また、このような現象を防止するために、吸収塔本体1内のガス流速を低くすると吸収塔自体の塔径を大きくする必要が生じたり、吸収塔本体1内に噴霧する吸収液の液量を必要以上に多くする必要があるなどの問題があった。
【0014】
本発明の課題は、吸収液循環ポンプおよび脱硫ファンの動力を増加させることなく、すなわち、設備費を大幅に増加させることなく、吸収塔壁部でのガスの吹き抜けを抑制し、脱硫性能の低下を防止して、運転コストが低い湿式排煙脱硫装置を得ることにある。
【0015】
また、本発明の課題は、吸収塔内のガス流速を上げて、吸収塔をコンパクト化した場合に、吸収塔内を流れる排ガスの偏流を防止し、吸収塔塔壁周辺部を排ガスが吹き抜けることによる脱硫性能の低下を防止するとともに、噴霧スプレ液滴の整流効果により、必要以上に圧力損失が大きくなることを防止することにある。
【0016】
【問題点を解決するための手段】
上記課題は、以下により達成される。
(1)請求項1記載の発明は、吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、スプレ吸収部の塔壁近傍のみに対してガス流れに直交する面に開孔状の壁流下液分散板(多孔板、ルーバなど)を設置する湿式排煙脱硫装置である。
【0017】
上記壁流下液分散板の開孔率を20〜50%にすることが望ましい。前記開孔率を20%未満にすると吸収液が孔から流下し難くなり、ほとんどの吸収液は壁流下液分散板の先端から流下する。また、開孔率が50%を超えると吸収液の分散が悪くなり、一部の開孔からだけ吸収液が流下するようになる。
【0018】
また、吸収塔の直径をD、壁流下液分散板の幅をWとした場合、W/D比を0.005〜0.1にすることが望ましい。
【0019】
吸収塔の塔径Dに対して壁流下液分散板の幅Wが小さすぎると整流効果が弱くなり、ガス流速変動係数は大きくなる。また、逆に壁流下液分散板の幅Wが大きすぎると吸収塔の中央部ばかりにガスが流れやすくなり、かえってガス流速変動係数を高めることになる。したがって、壁流下液分散板の幅Wには適切な範囲があり、脱硫率が低下しない変動係数は30%程度であり、その条件を満足できるのはW/Dが0.005〜0.1の範囲である。
【0020】
さらに、壁流下液分散板を少なくとも入口ダクト上面と最下段スプレノズルの間の塔壁に設置して入口ダクトから塔内に入った直後の排ガスが吸収塔壁面付近を吹き抜けないようにすることが望ましい。
【0021】
上記吸収塔は、入口ダクトと出口ダクトと、その入口ダクトと出口ダクトの間に排ガス流路を設け、その排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するために天井部側に開口部を有する鉛直方向に立てた仕切板を設け、該仕切板で入口ダクトから導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、噴出する吸収液スラリが排ガスと上昇流領域では向流接触し、下降流領域では並流接触するように前記各領域にスプレノズルを設けた二室式吸収塔からなり、二室式吸収塔の壁流下液分散板を少なくとも入口ダクト上面と最下段スプレノズルの間の塔壁に設置する構成にしても良い。
【0022】
二室式吸収塔を用いると吸収塔のサイズを大きくしないで、すなわち装置コストを増加させずにガス流速をほぼ同一サイズの一室型の吸収塔のガス流速以上にして脱硫性能を従来以上に高めることができる。
【0023】
(2)請求項6記載の発明は、吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、前記複数のスプレノズルは、吸収塔塔壁近傍に設置されるスプレノズルが中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであり、その他のスプレノズルが中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであることを特徴とする湿式排煙脱硫装置である。
【0024】
前記吸収塔は、前述の入口ダクトと出口ダクトと、その入口ダクトと出口ダクトの間に排ガス流路を設け、その排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するために天井部側に開口部を有する鉛直方向に立てた仕切板を設け、該仕切板で入口ダクトから導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れる下降流領域を有する二室式吸収塔からなり、二室式吸収塔の塔壁近傍及び仕切板近傍に設置されるスプレノズルが中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであり、その他のスプレノズルが中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルである構成でも良い。
二室式の吸収塔を用いることによる作用効果は前述の通りである。
【0025】
(3)請求項8記載の発明は、吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、全てのスプレノズルを中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルとしたときのガス流速の平均値の1.1倍以上のガス流速となる領域に配されるスプレノズルとして中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用い、平均値の1.1倍未満のガス流速となる領域に配されるスプレノズルとして中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用いる湿式排煙脱硫装置である。
【0026】
この場合にも、前記吸収塔が前記二室式吸収塔からなる構成を採用すると、吸収塔のサイズを大きくしないで、すなわち装置コストを増加させずにガス流速をほぼ同一サイズの一室型の吸収塔のガス流速以上にして脱硫性能を従来以上に高めることができる。
【0027】
(4)請求項10記載の発明は、吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、吸収塔内の上下方向に複数段配置されるスプレノズルの各段毎に偏流度が大きい領域に配されるスプレノズルとして中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用い、偏流度が大きくない領域に配されるスプレノズルとして中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用いる湿式排煙脱硫装置である。
【0028】
この場合にも、前記吸収塔が前記二室式吸収塔からなる構成を採用すると、吸収塔のサイズを大きくしないで、すなわち装置コストを増加させずにガス流速をほぼ同一サイズの一室型の吸収塔のガス流速以上にして脱硫性能を従来以上に高めることができる。
【0029】
【作用】
従来技術における問題点は、塔壁近傍を高速に吹抜けようとする排ガスの整流と、その排ガスのSOx除去効率を高めることに対して、十分配慮されていない点にある。
【0030】
請求項1記載の発明によれば、排ガスが吹抜けやすい吸収塔の塔内壁近傍のみに、例えば多孔板などの開孔状の壁流下液分散板を設置している。壁流下液分散板自体がガス流れに対する抵抗体となるため、塔壁近傍を下から上昇してきた排ガスの一部は壁流下液分散板を通過し、残りは壁流下液分散板を避けて流れようとする。したがって、局所的な排ガスの高流速域が形成されることがない。
【0031】
また、吸収塔の塔内壁には吸収液が多く流下しているが、この流下液の一部は壁流下液分散板の孔から流れ落ち、残りは壁流下液分散板の先端から流れ落ちる。したがって、壁流下液分散板の孔から流下する吸収液は、壁流下液分散板を通過しようとする排ガスと接触することになるため、排ガス中のSOxを除去することが可能である。このときの排ガスと吸収液の接触時間も長くなるため、高い脱硫性能が得られる。さらに、壁流下液分散板の先端を迂回しようとする排ガスに対しては、壁流下液分散板先端から流下する吸収液が接触するため、壁流下液分散板を通過する排ガスと同様にSOxを除去することができる。
【0032】
したがって、請求項1記載の発明によれば、吸収塔の塔内壁近傍において高いガスの整流効果と高い脱硫性能を同時に得ることが可能となる。
【0033】
また、図16(スプレ液滴噴霧中のスプレノズル部分の側面図(図16(a))と底面図(図16(b)))に中実タイプの噴霧パターンを持つフルコーン型のスプレノズル13’の噴霧液滴20’のパターンを示す。また、図17にホロコーン型スプレノズル13とフルコーン型スプレノズル13’についての一般的な構造を示す。
図17に示すホロコーン型スプレノズル13(図17(a))とフルコーン型スプレノズル13’(図17(b)〜図17(d))についての仕様比較を次に示す。
【0034】
請求項6記載の発明によれば、吸収塔断面において、例えば吸収塔本体1の塔壁周辺部に設置するスプレノズルの型式を、スプレノズル直下にも液滴を噴霧することが可能な中実タイプの噴霧パターンを持つフルコーン型のスプレノズル13’にすることにより、全てホロコーン型のスプレノズル13を使用した場合よりも、吸収塔内の塔壁周辺部で生じやすい排ガスの吹き抜けを防止できる。
【0035】
排ガスの吹き抜けが生じやすい領域は、全てのスプレノズルを中空タイプの噴霧パターンを持つホロコーン型のスプレノズル13としたときのガス流速が平均ガス流速に比べて速くなる領域とみることもできる。
【0036】
したがって、請求項8記載の発明のように、全てのスプレノズルをホロコーン型のスプレノズル13としたときのガス流速が平均ガス流速に比べて1.1倍以上となる領域に配されるスプレノズルをフルコーン型のスプレノズル13’とし、その他のスプレノズルをホロコーン型のスプレノズル13とすることにより排ガスの吹き抜けを防止できる。
【0037】
また、請求項10記載の発明のように、吸収塔内の上下方向に複数段配置されるスプレノズルの各段毎に偏流度が大きい領域に配されるスプレノズルとして中実タイプの噴霧パターンを持つフルコーン型のスプレノズル13’を用い、偏流度が大きくない領域に配されるスプレノズルとして中空タイプの噴霧パターンを持つホロコーン型のスプレノズル13を用いるとすることによっても排ガスの吹き抜けを防止できる。
【0038】
このように請求項1、6、8、10記載の発明により、十分な気液接触が行われるので、SOxの吸収性能が低下する現象が起こらなくなる。
また、請求項1、6、8、10記載の発明によれば、排ガスの吹き抜けを防止することにより、即ち、噴霧液滴と排ガスの気液接触により、吸収塔内をガスが均一に流れるようになることにより、ガス流が整流され、圧力損失増大の要因となる渦流の発生を抑制できる。したがって、スプレ部には従来、ガスが不均一に流れることにより局部的に渦が発生して圧力損失が増大していた箇所がなくなるため、従来以上に圧力損失が増大することがなくなる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は本発明による一実施例であり、入口ダクト2の上面と最下段スプレノズルの間に壁流下液分散板として多孔板14を設置した吸収塔の側面を示したものである。図1において先に説明した図14で説明した部材などと同一のものは同一番号を付して、その説明を省略する。
【0040】
図2は図1のにおける吸収塔のA−A’線矢視図を示したものである。図3は図1における多孔板14近傍でのガスと吸収液の流れを示したものである。図4は多孔板14の開孔率(%)と抵抗係数の関係を示したものであり、多孔板14と吸収塔本体1の塔壁との間にサポート15(図3)を設けた構成である。図5は多孔板14の開孔率を20%未満にした場合ならびに50%を超える場合の壁流下液の挙動を示したものである。図6は多孔板14の幅Wと吸収塔直径Dの比W/Dとガス流速変動係数の関係を示したものである。図7は壁流下液分散板として多孔板14の代わりにルーバー16を用いた他の実施例である。図8は二室型の吸収塔の上昇流領域側に多孔板14を適用した他の実施例である。
【0041】
図1に示す実施例は、入口ダクト2上面と最下段スプレノズル13の間に壁流下液分散板として多孔板14を設けている点で従来技術と異なる。
入口ダクト2から導入された排ガスは、吸収塔本体1の塔内壁側に多く流れようとするが、塔内壁近傍のみに設置された多孔板14は、ガス流れに対する抵抗体となり、図3に示すように、塔内壁近傍を下から上昇してきた排ガスの一部は多孔板14を通過し、残りは多孔板14を避けて流れようとする。したがって、局所的なガスの吹抜けが生じることはない。特に、最下段スプレノズル13近傍でのガスの吹抜けが最も激しく、多孔板14は最下段スプレノズル13の上流側、すなわち入口ダクト2上面と最下段スプレノズル13の間に設置することで、最も大きな効果を得ることができる。
【0042】
このときの多孔板14のガス流れに対する整流効果は、多孔板14が持つ抵抗係数に大きく左右され、その抵抗係数は多孔板14の開孔率によって定まるものである。図4に多孔板14の開孔率と抵抗係数の関係を示す。吸収塔塔壁近傍でのガスの吹抜けを防止するために必要な抵抗係数は2以上であり、開孔率として55%以下の条件にすれば、ガス流れの整流効果としては十分であることになる。
【0043】
一方、吸収塔本体1の塔内壁には吸収液5が多く流下しているが、図3に示したように、この流下液の一部は多孔板14の孔から流れ落ち、残りは多孔板14の先端から流れ落ちる。したがって、多孔板14の孔から流下する吸収液5は、多孔板14を通過する排ガスと接触し、排ガス中のSOxを効率よく除去することが可能である。このとき気液接触時間も長くなるため、高い脱硫性能が得られる。さらに、多孔板14の先端を迂回しようとする排ガスに対しては、従来技術と同様に、多孔板14の先端部から流下する吸収液5が接触するため、多孔板14を通過する排ガスと同様にSOxを除去することができる。
【0044】
しかし、多孔板14上での吸収液5の挙動は多孔板14の開孔率に左右されることになる。図5に多孔板14の開孔率を20%未満にした場合ならびに50%を超える場合の吸収液5の挙動を示す。多孔板14の開孔率を20%未満にすると吸収液5が孔から流下し難くなり、ほとんどの吸収液5は多孔板14の先端から流下する。これに対し、開孔率が50%を超えると吸収液5の分散が悪くなり、一部の孔からだけ吸収液5が流下するようになる。したがって、多孔板14のすべての孔から均一に吸収液5を流下させるには、開孔率を20〜50%の範囲に設定する必要がある。
【0045】
以上のことから、ガス流れの整流よりも吸収塔本体1の塔内壁を流下する吸収液5の均一分散の方が支配的であり、多孔板14の開孔率を20〜50%にすることで、本発明の効果を最大限に活用できることが分かる。
【0046】
また、多孔板14の整流効果は、吸収塔直径に対する多孔板14の幅の比にも大きく影響される。図6に吸収塔本体1の直径をD、多孔板14の幅をWとしたときのW/Dとガス流速変動係数との関係を示す。ガス流速変動係数とは、ガス流れの偏流度合いを表す指標であり、吸収塔スプレ部の水平断面(ガス流に直交する平面)におけるガス流速分布の値を基に(ガス流速の標準偏差)/(平均流速)で求められる。吸収塔の塔径Dに対して多孔板14の幅Wが小さすぎると整流効果が弱くなり、ガス流速変動係数は大きくなる。また、逆に多孔板14の幅Wが大きすぎると吸収塔の中央部ばかりにガスが流れやすくなり、かえってガス流速変動係数を高めることになる。したがって、多孔板14の幅には適切な範囲が存在することが分かる。脱硫率が低下しない変動係数は30%程度であり、その条件を満足できるのはW/Dが0.005〜0.1の範囲である。
【0047】
図7に示す実施例は、壁流下液分散板として多孔板14の代わりにルーバー16を用いた点で図1に示した実施例と異なる。図1に示した実施例に比べて壁流下液の均一分散という点では若干劣るものの、塔内壁近傍を吹抜けようとする排ガスに対する整流効果については、図1に示した実施例とほぼ同等の効果が得られるものである。
【0048】
図8に示す実施例は、循環タンク6内に仕切板17の下端部を浸漬させることで吸収塔本体1内のガス流路を二つに分けて、入口ダクト2側のガス上昇流領域18と出口ダクト3側のガス下降流領域19を形成させる二室型吸収塔の塔内壁に、本発明の多孔板14を取り付けた例である。図8に示す実施例は、図1で示した実施例とほぼ同等の効果が得られるものであるが、塔内壁近傍のガスの吹抜けが発生し難い下降流領域19に対しては、多孔板14の設置の必要性はない。
【0049】
また、図9には他の実施例の吸収塔内のスプレノズルの配置図を示す。図中黒塗り部はフルコーン型のスプレノズル13’を示し、その他のスプレノズルは従来技術同様ホロコーン型のスプレノズル13を示す。吸収塔本体1内の塔壁周辺部で排ガスの吹き抜けが生じ易い部分に、ノズル直下にも液滴を噴霧させることができるフルコーン型のスプレノズル13’を設置することにより、塔壁周辺の排ガスの吹き抜けが防止できるため、吸収塔本体1内の排ガスの流速は図10に示すように塔壁周辺部と吸収塔中心部で偏差が少なくなる。
【0050】
なお、スプレノズルの基本的な配置や仕様については、内部のスプレ配管サイズ、ノズルの大きさ、ノズル取付け取り外し等のメンテナンス性を考慮した配置上の制約に基づき、極力等間隔となるよう配置することにより、一段に配置できるスプレレノズル数を決め、噴霧量については脱硫性能を維持する上で必要な液量をスプレノズル数で割ることにより求める。
【0051】
吸収塔本体1内の鉛直方向に通常4〜6段程度設けられるスプレノズルの各スプレ段について、どのスプレノズルをフルコーン型のスプレノズル13’とし、どのスプレノズルをホロコーン型のスプレノズル13とするかは、総合的な評価により決定するが、全てのスプレ段で、フルコーン型のスプレノズル13’またはホロコーン型のスプレノズル13の両者を備える必要はなく、一部のスプレ段は、全てがホロコーン型のスプレノズル13で構成されるものであっても良い。
【0052】
吸収塔本体1内の塔内壁周辺部のスプレノズルの型式をスプレノズル直下にも液滴を噴霧することが可能なフルコーン型のスプレノズル13’とすることにより、従来技術において排ガスの吹き抜けが生じ易い塔内壁周辺部の排ガス流速を均一化することができるので、従来技術において吸収塔塔壁周辺部分を排ガスが吹きぬけ、気液接触が不十分となり、SOxの吸収性能が低下する現象を防止することができる。
【0053】
また、吸収塔本体1内のガス流が整流され、圧力損失増大の要因となる渦流の発生を抑制できるため、必要以上に圧力損失が増大することがなくなる。
【0054】
ホロコーン型のスプレノズル13とフルコーン型のスプレノズル13’の具体例は図17に示す通りである。
中実タイプの噴霧パターンをもつフルコーン型のスプレノズル13’に分類される旋回ベーン内蔵型ノズル(図17(b))及びコアレス型ノズル(図17(c))は充円錐状の噴霧パターンが得られ、スパイラル型ノズル(図17(d))は、中空円錐が渦巻き状に連続してつながった擬似充円錐状の噴霧パターンが得られる。
【0055】
図17(a)に示すようなホロコーンノズル13の外観上の特徴は、円筒状の旋回室を有することであり、液流入方向と噴射方向が90度異なる。また旋回室に液が接線方向から流入し、液流入孔と噴射孔の中心軸の間に幅Dのズレがあることである。また、旋回室の内部に特別な構造物がなく、噴霧液は中空円錐状スプレであり、液滴径はフルコーンのそれに比べて小さい。
【0056】
次ぎにフルコーンノズル13’の中で、図17(b)に示す旋回ベーン内蔵型のノズルは最も一般的なフルコーンノズル外観形状をしており、液流入方向と噴射方向が同じ向きにあり、ノズル内部に旋回羽根を内蔵している。一般的にその旋回羽根は二枚の半月状の円板を有している。また噴霧液の特徴は充円錐状スプレであり、液滴径はホロコーンタイプのものに比べると若干大きい。
【0057】
図17(c)に示すコアレス型のノズルの外観はホロコーンノズル13に類似しており、旋回室は有していない。液流入方向と噴射方向が90度異なり、ホロコーンノズル13のような軸のズレはない。また、その内部には構造物はなく、液流入側にオリフィス(絞り)があることが特徴である。噴霧液は充円錐状スプレであり、液滴径はホロコーンタイプのものに比べると若干大きい。
【0058】
図17(d)に示すスパイラル型のノズルの外観上の特徴は、ピッグテールと呼ばれる螺旋状のスパイラル構造を持つ。その液流入方向と噴射方向は同じであり、内部には構造物がなく、液流入部にオリフィスがある。噴霧液は充円錐状スプレに属しているが、厳密には完全な充円錐ではなく、ホロコーン型のスプレが渦巻き状に連続してつながった疑似充円錐形状である。また、その液滴径はホロコーンタイプのものよりも小さい。
【0059】
本発明の他の実施例を図11に示す。本実施例は、図8で説明した二室型吸収塔本体1に本発明を適用してホロコーン型のスプレノズル13とフルコーン型のスプレノズル13’を用いたものである。本実施例においては、吸収塔本体1の形状が通常の吸収塔よりも、吸収塔内部に設けられた仕切板17のため、吸収塔断面積に対する塔壁の長さの割合が大きくなっているため、本発明を適用することにより吸収塔本体1の塔内壁周辺の排ガスの吹き抜けが防止できるので、ガス流の整流効果やSOxの吸収性能低下防止に対する効果が表れやすい。
【0060】
図12に示す実施例は、吸収塔本体1の内部の排ガスフローシミュレーション結果や、フローモデル試験結果により、排ガスの偏流度が大きい部分(少なくとも平均ガス流速の1.1倍以上となる部分)にスプレノズル直下にも液滴を噴霧することが可能なフルコーン型のスプレノズル13’を設置したことを示している。本実施例においても、吸収塔本体1内の塔内壁周辺を排ガスが吹きぬけるのを防止し、排ガス流を整流することができるので、上記の実施例に記載した効果を得ることができる。
【0061】
また、図示していないが、吸収塔内の上下方向に複数段配置されるスプレノズルの各段毎に偏流度が大きい部分(排ガスフローシミュレーション結果やフローモデル試験結果でも見極めることもできる)にフルコーン型のスプレノズル13’を設置することにより排ガス入口から出口までの吸収塔内全域にわたって排ガスの吹き抜けを防止することができる。
【0062】
【発明の効果】
本発明によれば、吸収塔の塔壁近傍でのガスの吹き抜けを防止し、さらに塔壁近傍を流れる排ガス中のSOxガスを積極的に除去できるため、脱硫性能が低下せず、循環ポンプ動力を低減することが可能である。また、吸収液の循環量が少なくて済むため、スプレ部の圧力損失が低くなり、脱硫ファンの動力を低減することも可能となる。
【0063】
また、吸収塔内の排ガス流速を上昇させても脱硫性能を保ちつつ、吸収塔の圧力損失が必要以上に大きくなることを防止できるので、設備容量を低減することが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例であり、入口ダクト上面と最下段スプレノズルの間に壁流下液分散板として多孔板を設置した吸収塔の側面を示したものである。
【図2】図1における吸収塔のA−A’断面を示したものである。
【図3】図1における多孔板近傍でのガスと吸収液の流れを示したものである。
【図4】多孔板の開孔率と抵抗係数の関係を示したものである。
【図5】多孔板の開孔率を20%未満にした場合ならびに50%を超える場合の壁流下液の挙動を示したものである。
【図6】多孔板の幅Wと吸収塔直径Dの比W/Dとガス流速変動係数の関係を示したものである。
【図7】壁流下液分散板として多孔板の代わりにルーバーを用いた他の実施例である。
【図8】二室型吸収塔の上昇流領域側に多孔板を適用した他の実施例である。
【図9】他の実施例の吸収塔内のスプレノズルの配置図を示す。
【図10】本発明の湿式脱硫装置において、吸収塔中心の断面方向の排ガス流速を示す図である。
【図11】塔内に仕切り板を設けた吸収塔に本発明を適用した他の実施例を示す図である。
【図12】排ガスの偏流が大きい部分に本発明を適用した他の実施例を示す図である。
【図13】従来の湿式脱硫装置において、吸収塔中心の断面方向の排ガス流速を示す図である。
【図14】従来技術の排ガス処理装置の側面を示したものである。
【図15】ホロコーンノズルの液滴噴霧パターンを示す図(図15(a)は側面図、図15(b)は底面図)である。
【図16】フルコーンノズルの液滴噴霧パターンを示す図(図16(a)は側面図、図16(b)は底面図)である。
【図17】ホロコーンノズルの具体例(図17(a))とフルコーンノズルの具体例(図17(b)〜(d))を示す。
【符号の説明】
1 吸収塔本体          2 入口ダクト
3 出口ダクト          4 吸収液循環ポンプ
5 吸収液            6 循環タンク
7 攪拌機            8 空気吹込み管
9 ミストエリミネータ      10 吸収液抜出し管
11 循環配管          12 スプレヘッダー
13、13’ スプレノズル    14 多孔板
15 サポート          16 ルーバー
17 仕切板           18 ガス上昇流領域
19 ガス下降流領域       20、20’ 液滴
D 直径             W 幅
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an exhaust gas treatment device for removing harmful components in exhaust gas, and more particularly to a wet flue gas desulfurization device having a function of reducing gas drift and preventing a decrease in desulfurization performance in a gas absorption unit. is there.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 shows an absorption tower in a conventional wet flue gas desulfurization apparatus.
This wet flue gas desulfurization apparatus mainly includes an absorption tower main body 1, an inlet duct 2, an outlet duct 3, an absorption liquid circulation pump 4, a circulation tank 6, a stirrer 7, an air blowing pipe 8, a mist eliminator 9, and an absorption liquid discharge pipe. 10, a circulation pipe 11, a spray header 12, a spray nozzle 13, and the like. The stirrer 7 and the air blowing pipe 8 are installed in a circulation tank 6 in which the absorbing liquid 5 stays.
[0003]
Exhaust gas discharged from a boiler (not shown) is introduced into the absorption tower main body 1 substantially horizontally from an inlet duct 2 by a desulfurization fan (not shown), and discharged from an outlet duct 3 provided at the top of the tower. During this time, the absorption liquid 5 containing calcium carbonate sent from the absorption liquid circulation pump 4 is injected from the spray nozzle 13, and the absorption liquid 5 selectively absorbs SOx in the exhaust gas by gas-liquid contact between the absorption liquid 5 and the exhaust gas. . The absorbing solution that has absorbed SOx temporarily accumulates in the circulation tank 6 and is oxidized by oxygen in the air supplied from the air blowing pipe 8 while being stirred by the oxidizing stirrer 7 to generate calcium sulfate (gypsum).
[0004]
Part of the absorbent 5 in the circulation tank 6 in which calcium carbonate and gypsum coexist is sent to the spray nozzle 13 again by the absorbent circulation pump 4, and part of the waste liquid treatment / gypsum (not shown) is drawn from the absorbent extraction pipe 10. It is sent to the collection system. Among the absorbing liquids 5 atomized by the spray from the spray nozzle 13, those having a small droplet diameter are entrained in the exhaust gas, but are collected by the mist eliminator 9 provided in the outlet duct 3.
[0005]
In recent absorption towers, in order to achieve high performance and compactness, the tower diameter is often reduced and the gas flow velocity in the tower is increased. However, it has been found that when the gas flow velocity is increased, gas blow-through tends to occur near the tower wall.
[0006]
When gas blows through the tower wall in the absorption tower main body 1, the ratio between the flow rate of the absorbent and the flow rate of the exhaust gas in that part, that is, the liquid-gas ratio is extremely reduced. Desulfurization performance will be reduced. This tendency is more remarkable as the required desulfurization rate is higher. In the case of a boiler that burns oil coke with a high sulfur content, the SOx concentration at the inlet of the absorption tower becomes higher, so the effect of gas blow-through on the desulfurization performance Becomes larger. In order to compensate for the desulfurization performance reduced by gas blow-through, it is necessary to increase the circulating amount of the absorbing solution, and the power of the absorbing solution circulating pump 4 is increased. Also, if the liquid-gas ratio in the absorption tower is increased by increasing the absorption liquid circulation amount, the pressure loss in the spray section is increased, so that the power of a desulfurization fan (not shown) is also increased.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The spray nozzles 13 installed in the absorption tower main body 1 are as close as possible to each other based on the restriction on the arrangement in the absorption tower main body 1 in consideration of the size, maintenance such as attachment and detachment, and the size of the spheader 12. They are arranged to be at intervals. Therefore, the number of spray nozzles 13 that can be arranged at each stage in the gas flow direction is determined, and the spray amount of the absorbing liquid is determined by dividing the liquid amount necessary for maintaining the desulfurization performance by the number of spray nozzles.
[0008]
If the amount of spray liquid required for maintaining the desulfurization performance of the exhaust gas cannot be maintained in one spray stage in the gas flow direction, usually two or more spray stages are installed in the gas flow direction. At this time, in the first and second spray stages, the arrangement positions of the spray nozzles 13 are usually changed along the gas flow direction. For example, the first stage is a center distribution method (a method in which the spray nozzles 13 are not disposed on the center line in the gas flow direction of the absorption tower, and the plurality of spray nozzles 13 are disposed uniformly on a plane orthogonal to the gas flow direction). ), A spray nozzle 13 is arranged on the center line of the absorption tower in the gas flow direction, and a plurality of spray nozzles 13 are arranged on a plane orthogonal to the gas flow direction with respect to the center line. Even if three or more spray stages are provided, the center distribution system and the center arrangement system are similarly alternately repeated for each spray stage.
[0009]
As the type of the spray nozzle 13 here, a hollow cone type spray nozzle is mainly used in which the inside of the spray nozzle 13 is hollow and solid matter is hardly clogged. The feature of the spray pattern of the spray droplets sprayed from the hollow cone type spray nozzle is a side view (FIG. 15A) and a bottom view (FIG. 15B) of the spray nozzle 13 during spray droplet spraying in FIG. As shown in FIG. 1), a droplet 20 is sprayed in a conical shape from the spray nozzle 13, and the spray droplet 20 is sprayed in the circumferential direction. This is a point having a spray pattern of the droplet 20 of FIG.
[0010]
In the above-mentioned conventional technique using a hollow cone type spray nozzle 13 as the spray nozzle 13 installed in the absorption tower main body 1, as shown in FIG. 13, a large number of spray nozzles are used due to the feature of the droplet spray pattern of the hollow cone type spray nozzle 13. At the center of the absorption tower main body 1 where the droplets 20 sprayed from 13 gather, the droplet density tends to be high, while around the tower wall of the absorption tower main body 1, spraying is performed from the center of the absorption tower main body 1. The droplet density tends to decrease.
[0011]
In the case of a cylindrical absorption tower, since the spray nozzles 13 are usually arranged in a grid pattern in the gas flow direction, the number of spray nozzles 13 around the tower wall tends to decrease. For this reason, the exhaust gas blows through the periphery of the tower wall, so that sufficient gas-liquid contact is not performed, and there is a problem that the SOx absorption performance is partially reduced, which may affect the overall desulfurization performance.
[0012]
Further, when exhaust gas flowing in the absorption tower main body 1 has a non-uniform flow with different densities in a cross section orthogonal to the gas flow direction, there is a problem that a pressure loss tends to increase due to generation of a vortex.
[0013]
In order to prevent such a phenomenon, if the gas flow rate in the absorption tower main body 1 is reduced, the tower diameter of the absorption tower itself needs to be increased, or the amount of the absorbing liquid sprayed into the absorption tower main body 1 becomes large. There was a problem that it was necessary to increase more than necessary.
[0014]
An object of the present invention is to suppress gas blow-through at the absorption tower wall without increasing the power of the absorption liquid circulation pump and the desulfurization fan, that is, without significantly increasing equipment costs, and to reduce the desulfurization performance. To obtain a wet-type flue gas desulfurization device having a low operating cost.
[0015]
Further, the object of the present invention is to increase the gas flow rate in the absorption tower to make the absorption tower compact, to prevent the drift of the exhaust gas flowing in the absorption tower, and to allow the exhaust gas to blow through the periphery of the absorption tower wall. And to prevent the pressure loss from becoming unnecessarily large due to the rectifying effect of the spray droplets.
[0016]
[Means for solving the problem]
The above object is achieved by the following.
(1) The invention according to claim 1 provides a circulation tank for storing an absorbing liquid, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct. An absorption tower having a spray absorption section for flowing in a vertical direction and a gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from spray nozzles installed in a plurality of stages in a gas flow direction and an outlet duct for discharging exhaust gas passing through the spray absorption section is provided. Wet flue gas desulfurization system in which an open wall-shaped liquid dispersion plate (perforated plate, louver, etc.) is installed on the surface orthogonal to the gas flow only in the vicinity of the tower wall of the spray absorption section. It is.
[0017]
It is desirable to set the porosity of the above-mentioned wall falling liquid dispersion plate to 20 to 50%. When the porosity is less than 20%, the absorbing liquid hardly flows down from the holes, and most of the absorbing liquid flows down from the tip of the wall falling liquid dispersion plate. On the other hand, if the porosity exceeds 50%, the dispersion of the absorbing liquid becomes worse, and the absorbing liquid flows down only from some of the holes.
[0018]
When the diameter of the absorption tower is D and the width of the wall-flowing liquid dispersion plate is W, the W / D ratio is desirably 0.005 to 0.1.
[0019]
If the width W of the wall-flowing-down liquid dispersion plate is too small with respect to the tower diameter D of the absorption tower, the rectifying effect is weakened, and the gas flow rate variation coefficient is increased. Conversely, if the width W of the wall-flowing-down liquid dispersion plate is too large, gas tends to flow only at the center of the absorption tower, and the gas flow velocity variation coefficient is rather increased. Therefore, the width W of the wall-falling liquid dispersion plate has an appropriate range, the variation coefficient at which the desulfurization rate does not decrease is about 30%, and the condition is satisfied when the W / D is 0.005 to 0.1. Range.
[0020]
Furthermore, it is desirable to install a wall-falling liquid dispersion plate on at least the tower wall between the upper surface of the inlet duct and the lowermost spray nozzle so that exhaust gas immediately after entering the tower from the inlet duct does not blow through the vicinity of the absorber tower wall. .
[0021]
The absorption tower has an inlet duct and an outlet duct, and an exhaust gas channel is provided between the inlet duct and the outlet duct. A vertical partition plate having an opening is provided, and the exhaust gas introduced from the inlet duct at the partition plate is turned upward at the upward flow region and inverted at the opening on the ceiling side, and then downward toward the outlet duct. A two-chamber absorption tower having a spray nozzle in each of the above-mentioned regions so as to form a descending flow region through which exhaust gas flows, and to make the ejected absorbing liquid slurry come into countercurrent contact with the exhaust gas in the ascending flow region and co-currently contact in the descending flow region. And the wall-flowing liquid dispersion plate of the two-chamber absorption tower may be installed at least on the tower wall between the upper surface of the inlet duct and the lowermost spray nozzle.
[0022]
By using a two-chamber absorption tower, the desulfurization performance can be increased without increasing the size of the absorption tower, that is, by increasing the gas flow rate to be equal to or higher than the gas flow rate of a single-chamber absorption tower of almost the same size without increasing the equipment cost. Can be enhanced.
[0023]
(2) The invention according to claim 6 provides a circulation tank for storing an absorbing solution, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct. An absorption tower having a spray absorption section for flowing in a vertical direction and a gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from spray nozzles installed in a plurality of stages in a gas flow direction and an outlet duct for discharging exhaust gas passing through the spray absorption section is provided. In the wet flue gas desulfurization apparatus, the plurality of spray nozzles are spray nozzles having a spray pattern of a solid type in which a spray nozzle installed near an absorption tower wall is a spray nozzle having a spray pattern of a hollow type. It is a wet type flue gas desulfurization apparatus characterized by the following.
[0024]
The absorption tower has an inlet duct and an outlet duct, and an exhaust gas channel is provided between the inlet duct and the outlet duct, and a ceiling is provided to divide the exhaust gas channel into two chambers on the inlet duct side and the outlet duct side. A vertical partition plate having an opening on the part side is provided, and the exhaust gas introduced from the inlet duct at the partition plate is turned upward at the upward flow region and turned over at the opening on the ceiling side, and then toward the outlet duct. It consists of a two-chamber absorption tower having a downward flow region where exhaust gas flows downward, and the spray nozzle installed near the tower wall and the partition plate of the two-chamber absorption tower is a spray nozzle having a solid type spray pattern, and other May be a spray nozzle having a spray pattern of a hollow type.
The effects of using a two-chamber absorption tower are as described above.
[0025]
(3) The invention according to claim 8 provides a circulation tank for storing an absorbent, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct. An absorption tower having a spray absorption section for flowing in a vertical direction and a gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from spray nozzles installed in a plurality of stages in a gas flow direction and an outlet duct for discharging exhaust gas passing through the spray absorption section is provided. In a wet type flue gas desulfurization device, a solid type spray nozzle is disposed in a region where the gas flow rate is 1.1 times or more the average value of the gas flow rate when all the spray nozzles are spray nozzles having a hollow type spray pattern. Spray nozzles with a spray pattern of a hollow type are used as spray nozzles arranged in a region where the gas flow rate is less than 1.1 times the average value. Which is a wet flue gas desulfurization apparatus using a spray nozzle with a pattern.
[0026]
Also in this case, if the absorption tower adopts a configuration including the two-chamber absorption tower, the single-chamber type gas absorber having the same gas flow rate without increasing the size of the absorption tower, that is, without increasing the apparatus cost. The desulfurization performance can be increased more than before by setting the gas flow rate in the absorption tower or higher.
[0027]
(4) The invention according to claim 10 provides a circulation tank for storing an absorbent, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct. An absorption tower having a spray absorption section for flowing in a vertical direction and a gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from spray nozzles installed in a plurality of stages in a gas flow direction and an outlet duct for discharging exhaust gas passing through the spray absorption section is provided. In a wet flue gas desulfurization device, a spray nozzle having a solid type spray pattern is used as a spray nozzle arranged in a region where the degree of drift is large for each stage of a plurality of spray nozzles arranged vertically in the absorption tower, This is a wet flue gas desulfurization apparatus using a spray nozzle having a spray pattern of a hollow type as a spray nozzle arranged in an area where the degree is not large.
[0028]
Also in this case, if the absorption tower adopts a configuration including the two-chamber absorption tower, the single-chamber type gas absorber having the same gas flow rate without increasing the size of the absorption tower, that is, without increasing the apparatus cost. The desulfurization performance can be increased more than before by setting the gas flow rate in the absorption tower or higher.
[0029]
[Action]
The problem with the prior art is that sufficient consideration is not given to rectification of the exhaust gas that is to be blown through the vicinity of the tower wall at high speed and to increase the SOx removal efficiency of the exhaust gas.
[0030]
According to the first aspect of the present invention, for example, an aperture-shaped wall falling liquid dispersion plate such as a perforated plate is provided only near the inner wall of the absorption tower where exhaust gas easily blows through. Since the wall-falling liquid dispersion plate itself is a resistor against the gas flow, part of the exhaust gas that has risen from near the tower wall from below passes through the wall-falling liquid dispersion plate, and the rest flows away from the wall-falling liquid dispersion plate. To try. Therefore, a local high flow velocity region of the exhaust gas is not formed.
[0031]
Also, a large amount of the absorbing liquid flows down on the inner wall of the absorption tower, and a part of the flowing liquid flows down from the hole of the wall-falling liquid dispersion plate, and the remainder flows down from the tip of the wall-falling liquid dispersion plate. Therefore, the absorbing liquid flowing down from the hole of the wall-falling liquid dispersion plate comes into contact with the exhaust gas that is going to pass through the wall-falling liquid dispersion plate, so that SOx in the exhaust gas can be removed. At this time, the contact time between the exhaust gas and the absorbing solution also becomes longer, so that high desulfurization performance is obtained. Further, the exhaust gas that is going to bypass the tip of the wall-falling liquid dispersion plate comes into contact with the absorbent flowing down from the tip of the wall-falling liquid dispersion plate. Can be removed.
[0032]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to simultaneously obtain a high gas rectification effect and a high desulfurization performance near the inner wall of the absorption tower.
[0033]
FIG. 16 (side view (FIG. 16 (a)) and bottom view (FIG. 16 (b)) of a spray nozzle portion during spray droplet spraying shows a full cone type spray nozzle 13 'having a solid type spray pattern. 5 shows a pattern of a spray droplet 20 ′. FIG. 17 shows a general structure of the hollow cone type spray nozzle 13 and the full cone type spray nozzle 13 ′.
A comparison of specifications between the hollow cone type spray nozzle 13 (FIG. 17A) and the full cone type spray nozzle 13 '(FIGS. 17B to 17D) shown in FIG. 17 is shown below.
[0034]
According to the invention as set forth in claim 6, in the cross section of the absorption tower, for example, the type of the spray nozzle installed around the tower wall of the absorption tower main body 1 is changed to a solid type capable of spraying liquid droplets directly below the spray nozzle. By using a full cone type spray nozzle 13 ′ having a spray pattern, it is possible to prevent exhaust gas blow-through, which is more likely to occur around the tower wall in the absorption tower, than when using a hollow cone type spray nozzle 13.
[0035]
The region where exhaust gas blow-through is likely to occur can be regarded as a region where the gas flow velocity is higher than the average gas flow velocity when all the spray nozzles are hollow cone type spray nozzles 13 having a hollow type spray pattern.
[0036]
Therefore, a spray nozzle arranged in a region where the gas flow velocity is 1.1 times or more as compared with the average gas flow velocity when all the spray nozzles are hollow cone spray nozzles 13 is a full cone type spray nozzle. By using the spray nozzle 13 ′ as a spray nozzle and the other spray nozzle as a hollow cone type spray nozzle 13, it is possible to prevent blow-through of exhaust gas.
[0037]
Further, as in the invention according to claim 10, a full cone having a solid type spray pattern as a spray nozzle arranged in a region where the degree of drift is large for each stage of a plurality of spray nozzles vertically arranged in an absorption tower. By using a hollow spray nozzle 13 ′ and a hollow nozzle 13 having a hollow spray pattern as a spray nozzle disposed in a region where the degree of drift is not large, blow-through of exhaust gas can be prevented.
[0038]
As described above, according to the first, sixth, eighth, and tenth aspects of the present invention, sufficient gas-liquid contact is performed, so that the phenomenon of lowering the SOx absorption performance does not occur.
According to the first, sixth, eighth, and tenth aspects of the present invention, by preventing the exhaust gas from flowing through, that is, by the gas-liquid contact between the spray droplets and the exhaust gas, the gas flows uniformly in the absorption tower. As a result, the gas flow is rectified, and the generation of a vortex which causes an increase in pressure loss can be suppressed. Therefore, in the spray portion, there is no longer a place where the pressure loss is increased due to local vortex generated due to the non-uniform flow of the gas, so that the pressure loss does not increase more than before.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment according to the present invention, and shows a side surface of an absorption tower in which a perforated plate 14 is installed as a wall-falling liquid dispersion plate between an upper surface of an inlet duct 2 and a lowermost spray nozzle. In FIG. 1, the same members as those described with reference to FIG. 14 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0040]
FIG. 2 is a view of the absorption tower taken along line AA ′ in FIG. FIG. 3 shows the flows of the gas and the absorbing liquid near the perforated plate 14 in FIG. FIG. 4 shows the relationship between the porosity (%) of the perforated plate 14 and the resistance coefficient, in which a support 15 (FIG. 3) is provided between the perforated plate 14 and the tower wall of the absorption tower body 1. It is. FIG. 5 shows the behavior of the liquid flowing down the wall when the porosity of the porous plate 14 is less than 20% and when it exceeds 50%. FIG. 6 shows the relationship between the ratio W / D of the width W of the perforated plate 14 to the diameter D of the absorption tower and the gas flow velocity variation coefficient. FIG. 7 shows another embodiment in which a louver 16 is used instead of the perforated plate 14 as the wall-flowing-down liquid dispersion plate. FIG. 8 shows another embodiment in which a perforated plate 14 is applied to the upflow area side of a two-chamber absorption tower.
[0041]
The embodiment shown in FIG. 1 differs from the prior art in that a perforated plate 14 is provided as a wall-falling liquid dispersion plate between the upper surface of the inlet duct 2 and the lowermost spray nozzle 13.
Exhaust gas introduced from the inlet duct 2 tends to flow toward the inner wall side of the absorption tower main body 1, but the perforated plate 14 installed only near the inner wall of the absorption tower serves as a resistor against gas flow, and is shown in FIG. 3. As described above, part of the exhaust gas that has risen from the bottom near the inner wall of the tower passes through the perforated plate 14, and the rest tends to flow while avoiding the perforated plate 14. Therefore, there is no local gas blow-through. In particular, gas blow-through near the bottom spray nozzle 13 is the most intense, and the greatest effect is obtained by installing the perforated plate 14 on the upstream side of the bottom spray nozzle 13, that is, between the upper surface of the inlet duct 2 and the bottom spray nozzle 13. Obtainable.
[0042]
The rectifying effect on the gas flow of the perforated plate 14 at this time largely depends on the resistance coefficient of the perforated plate 14, and the resistance coefficient is determined by the porosity of the perforated plate 14. FIG. 4 shows the relationship between the porosity of the perforated plate 14 and the resistance coefficient. The resistance coefficient required to prevent gas blow-through near the absorption tower wall is 2 or more, and if the porosity is 55% or less, the gas flow rectification effect is sufficient. Become.
[0043]
On the other hand, although a large amount of the absorbing liquid 5 flows down on the inner wall of the absorption tower body 1, a part of the flowing liquid flows down from the holes of the perforated plate 14 and the remaining Runs down from the tip of the Therefore, the absorbing liquid 5 flowing down from the holes of the perforated plate 14 comes into contact with the exhaust gas passing through the perforated plate 14, and it is possible to efficiently remove SOx in the exhaust gas. At this time, since the gas-liquid contact time is also long, high desulfurization performance is obtained. Furthermore, as with the prior art, the absorbent 5 flowing down from the tip of the perforated plate 14 comes into contact with the exhaust gas that is going to bypass the tip of the perforated plate 14, so that it is similar to the exhaust gas passing through the perforated plate 14. SOx can be removed.
[0044]
However, the behavior of the absorbent 5 on the perforated plate 14 depends on the porosity of the perforated plate 14. FIG. 5 shows the behavior of the absorbent 5 when the porosity of the perforated plate 14 is less than 20% and when it exceeds 50%. If the porosity of the perforated plate 14 is less than 20%, the absorbing liquid 5 becomes difficult to flow down from the holes, and most of the absorbing liquid 5 flows down from the tip of the perforated plate 14. On the other hand, if the porosity exceeds 50%, the dispersion of the absorbing liquid 5 becomes poor, and the absorbing liquid 5 flows down only from some of the holes. Therefore, in order to make the absorbing liquid 5 flow down uniformly from all the holes of the porous plate 14, it is necessary to set the porosity in the range of 20 to 50%.
[0045]
From the above, the uniform dispersion of the absorbing liquid 5 flowing down the inner wall of the absorption tower body 1 is more dominant than the gas flow rectification, and the porosity of the perforated plate 14 is set to 20 to 50%. It can be seen that the effects of the present invention can be utilized to the maximum.
[0046]
The rectifying effect of the perforated plate 14 is also greatly affected by the ratio of the width of the perforated plate 14 to the diameter of the absorption tower. FIG. 6 shows the relationship between W / D and the gas flow velocity variation coefficient when the diameter of the absorption tower body 1 is D and the width of the perforated plate 14 is W. The gas flow rate variation coefficient is an index representing the degree of deviation of the gas flow, and is based on the value of the gas flow rate distribution on the horizontal section (plane perpendicular to the gas flow) of the absorption tower spray section (standard deviation of gas flow rate) / (Average flow velocity). If the width W of the perforated plate 14 is too small with respect to the tower diameter D of the absorption tower, the rectifying effect is weakened, and the gas flow rate variation coefficient is increased. Conversely, if the width W of the perforated plate 14 is too large, the gas tends to flow only at the center of the absorption tower, and the gas flow velocity variation coefficient is rather increased. Therefore, it can be seen that there is an appropriate range for the width of the perforated plate 14. The coefficient of variation at which the desulfurization rate does not decrease is about 30%, and the condition can be satisfied when the W / D is in the range of 0.005 to 0.1.
[0047]
The embodiment shown in FIG. 7 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that a louver 16 is used instead of the perforated plate 14 as the wall-flowing-down liquid dispersion plate. Although it is slightly inferior to the embodiment shown in FIG. 1 in terms of the uniform dispersion of the liquid flowing down the wall, the rectification effect on exhaust gas that tends to blow through near the inner wall of the tower is almost the same as that in the embodiment shown in FIG. Is obtained.
[0048]
In the embodiment shown in FIG. 8, the lower end of the partition plate 17 is immersed in the circulation tank 6 to divide the gas flow path in the absorption tower main body 1 into two, and the gas ascending flow area 18 on the inlet duct 2 side. This is an example in which a perforated plate 14 of the present invention is attached to the inner wall of a two-chamber absorption tower that forms a gas descending flow area 19 on the side of the outlet duct 3. The embodiment shown in FIG. 8 can obtain substantially the same effect as the embodiment shown in FIG. 1, but the perforated plate 19 is provided in the downflow region 19 near the inner wall of the tower where gas is unlikely to flow through. There is no need for 14 installations.
[0049]
FIG. 9 is a layout view of a spray nozzle in an absorption tower according to another embodiment. In the figure, the black painted portion indicates a full cone type spray nozzle 13 ', and the other spray nozzles indicate the hollow cone type spray nozzle 13 as in the prior art. By installing a full-cone type spray nozzle 13 ′ that can spray droplets directly below the nozzle in a portion where the exhaust gas blows easily in the vicinity of the tower wall in the absorption tower main body 1, exhaust gas around the tower wall is installed. Since blow-through can be prevented, the flow velocity of the exhaust gas in the absorption tower main body 1 has a small deviation between the periphery of the tower wall and the center of the absorption tower as shown in FIG.
[0050]
The basic arrangement and specifications of the spray nozzles should be arranged at equal intervals as much as possible, based on internal spray piping size, nozzle size, and placement restrictions that take into account maintenance, such as nozzle installation and removal. Thus, the number of spray nozzles that can be arranged in one stage is determined, and the spray amount is obtained by dividing the amount of liquid necessary for maintaining the desulfurization performance by the number of spray nozzles.
[0051]
For each spray stage of the spray nozzles usually provided in the vertical direction in the absorption tower main body 1 in about 4 to 6 stages, it is comprehensively determined which spray nozzle is a full cone type spray nozzle 13 ′ and which spray nozzle is a hollow cone type spray nozzle 13. It is not necessary to provide both a full cone type spray nozzle 13 ′ and a hollow cone type spray nozzle 13 in all spray stages, and some of the spray stages are all constituted by hollow cone type spray nozzles 13. It may be something.
[0052]
The type of the spray nozzle around the inner wall of the absorption tower main body 1 is a full cone type spray nozzle 13 ′ that can spray droplets directly below the spray nozzle, so that the exhaust gas blow-through easily occurs in the prior art. Since the exhaust gas flow rate in the peripheral portion can be made uniform, exhaust gas does not blow out in the peripheral portion of the absorption tower tower wall in the related art, so that the gas-liquid contact becomes insufficient and the phenomenon that SOx absorption performance is reduced can be prevented. .
[0053]
Further, the gas flow in the absorption tower main body 1 is rectified, and the generation of a vortex which causes an increase in pressure loss can be suppressed, so that the pressure loss does not increase more than necessary.
[0054]
Specific examples of the hollow cone type spray nozzle 13 and the full cone type spray nozzle 13 'are as shown in FIG.
The swirl vane built-in type nozzle (FIG. 17 (b)) and the coreless type nozzle (FIG. 17 (c)) classified as the full cone type spray nozzle 13 'having a solid type spray pattern can obtain a full cone spray pattern. Thus, the spiral nozzle (FIG. 17 (d)) provides a pseudo-filled conical spray pattern in which hollow cones are continuously connected in a spiral.
[0055]
A feature of the appearance of the hollow cone nozzle 13 as shown in FIG. 17A is that it has a cylindrical swirling chamber, and the liquid inflow direction and the ejection direction are different by 90 degrees. Further, the liquid flows into the swirl chamber from the tangential direction, and there is a deviation of the width D between the liquid inlet and the central axis of the injection hole. Further, there is no special structure inside the swirling chamber, the spray liquid is a hollow conical spray, and the droplet diameter is smaller than that of the full cone.
[0056]
Next, among the full cone nozzles 13 ′, the nozzle with a built-in swirl vane shown in FIG. 17B has the most general full cone nozzle appearance shape, and the liquid inflow direction and the spray direction are the same. The swirl vanes are built in the nozzle. Generally, the swirling blade has two semicircular disks. The characteristic of the spray liquid is a filled conical spray, and the droplet diameter is slightly larger than that of the hollow cone type.
[0057]
The appearance of the coreless type nozzle shown in FIG. 17C is similar to the hollow cone nozzle 13 and does not have a swirl chamber. The liquid inflow direction and the injection direction are different by 90 degrees, and there is no axial displacement as in the hollow cone nozzle 13. Also, there is no structure inside, and an orifice (throttle) is characterized on the liquid inflow side. The spray liquid is a filled conical spray, and the droplet diameter is slightly larger than that of the hollow cone type.
[0058]
A feature of the appearance of the spiral nozzle shown in FIG. 17D is that it has a spiral spiral structure called a pigtail. The liquid inflow direction and the injection direction are the same, there is no structure inside, and there is an orifice in the liquid inflow section. The spray liquid belongs to a filled cone spray, but is not strictly a perfect filled cone, but has a pseudo filled cone shape in which a hollow cone type spray is continuously connected in a spiral shape. The droplet diameter is smaller than that of the hollow cone type.
[0059]
FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a hollow chamber type spray nozzle 13 and a full cone type spray nozzle 13 'are used by applying the present invention to the two-chamber absorption tower main body 1 described in FIG. In this embodiment, the ratio of the length of the tower wall to the cross-sectional area of the absorption tower is larger than that of a normal absorption tower because the shape of the absorption tower body 1 is the partition plate 17 provided inside the absorption tower. For this reason, by applying the present invention, it is possible to prevent the exhaust gas from flowing around the inner wall of the absorption tower main body 1, so that the effect of rectifying the gas flow and the effect of preventing the SOx absorption performance from lowering are likely to appear.
[0060]
In the embodiment shown in FIG. 12, the exhaust gas flow simulation result inside the absorption tower main body 1 and the flow model test result show that the exhaust gas has a large degree of drift (at least a portion where the average gas flow velocity is 1.1 times or more). This shows that a full-cone type spray nozzle 13 ′ capable of spraying liquid droplets is provided immediately below the spray nozzle. Also in this embodiment, since the exhaust gas can be prevented from blowing around the inner wall of the tower in the absorption tower main body 1 and the exhaust gas flow can be rectified, the effects described in the above embodiment can be obtained.
[0061]
In addition, although not shown, a full cone type is provided in a portion where the degree of drift is large at each stage of the spray nozzles arranged vertically in the absorption tower (the exhaust gas flow simulation results and the flow model test results can also be used). By installing the spray nozzle 13 ', exhaust gas blow-through can be prevented over the entire area of the absorption tower from the exhaust gas inlet to the outlet.
[0062]
【The invention's effect】
According to the present invention, gas blow-through near the tower wall of the absorption tower can be prevented, and SOx gas in exhaust gas flowing near the tower wall can be positively removed. Can be reduced. In addition, since the amount of circulation of the absorbing liquid is small, the pressure loss in the spray portion is reduced, and the power of the desulfurization fan can be reduced.
[0063]
Further, since the desulfurization performance is maintained even when the exhaust gas flow rate in the absorption tower is increased, the pressure loss of the absorption tower can be prevented from becoming unnecessarily large, so that there is an effect that the equipment capacity can be reduced. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an embodiment according to the present invention, showing a side surface of an absorption tower in which a perforated plate is installed as a wall-falling liquid dispersion plate between an upper surface of an inlet duct and a lowermost spray nozzle.
FIG. 2 shows a section taken along the line AA ′ of the absorption tower in FIG.
FIG. 3 shows flows of gas and absorbing liquid in the vicinity of a perforated plate in FIG.
FIG. 4 shows the relationship between the porosity of a perforated plate and the resistance coefficient.
FIG. 5 shows the behavior of the liquid flowing down the wall when the porosity of the perforated plate is less than 20% and when it exceeds 50%.
FIG. 6 shows the relationship between the ratio W / D of the width W of the perforated plate and the diameter D of the absorption tower and the gas flow velocity variation coefficient.
FIG. 7 is another embodiment using a louver instead of a perforated plate as a wall-falling liquid dispersion plate.
FIG. 8 shows another embodiment in which a perforated plate is applied to the upflow region side of a two-chamber absorption tower.
FIG. 9 shows a layout of a spray nozzle in an absorption tower according to another embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a flow rate of exhaust gas in a sectional direction at the center of an absorption tower in the wet desulfurization apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a view showing another embodiment in which the present invention is applied to an absorption tower provided with a partition plate in the tower.
FIG. 12 is a view showing another embodiment in which the present invention is applied to a portion where exhaust gas drift is large.
FIG. 13 is a view showing a flow rate of exhaust gas in a sectional direction at the center of an absorption tower in a conventional wet desulfurization apparatus.
FIG. 14 shows a side view of a conventional exhaust gas treatment apparatus.
FIG. 15 is a diagram showing a droplet spray pattern of a hollow cone nozzle (FIG. 15 (a) is a side view, and FIG. 15 (b) is a bottom view).
FIG. 16 is a diagram showing a droplet spray pattern of a full cone nozzle (FIG. 16 (a) is a side view, and FIG. 16 (b) is a bottom view).
FIG. 17 shows a specific example of a hollow cone nozzle (FIG. 17A) and a specific example of a full cone nozzle (FIGS. 17B to 17D).
[Explanation of symbols]
1 Absorption tower body 2 Inlet duct
3 Outlet duct 4 Absorbent circulation pump
5 Absorbent 6 Circulation tank
7 stirrer 8 air blowing tube
9 Mist eliminator 10 Absorbent drain pipe
11 Circulation piping 12 Spray header
13, 13 'spray nozzle 14 perforated plate
15 Support 16 Louver
17 Partition plate 18 Gas rising flow area
19 Gas downflow area 20, 20 'Droplet
D diameter W width

Claims (11)

吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、
スプレ吸収部の塔壁近傍のみに対してガス流れに直交する面に開孔状の壁流下液分散板を設置することを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
A circulation tank for storing the absorbing liquid, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct flowing vertically, and a plurality of stages in the gas flow direction. In a wet-type flue gas desulfurization device including an absorption tower having a spray absorption section that makes gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from an installed spray nozzle and an outlet duct that discharges exhaust gas that has passed through the spray absorption section,
A wet-type flue gas desulfurization apparatus characterized in that an aperture-shaped wall falling liquid dispersion plate is provided on a surface orthogonal to a gas flow only in the vicinity of a tower wall of a spray absorption section.
上記壁流下液分散板の開孔率を20〜50%にすることを特徴とする請求項1記載の湿式排煙脱硫装置。2. The wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 1, wherein the porosity of the wall falling liquid dispersion plate is set to 20 to 50%. 吸収塔の直径をD、壁流下液分散板の幅をWとした場合、W/D比を0.005〜0.1にすることを特徴とする請求項1または2記載の湿式排煙脱硫装置。The wet flue gas desulfurization according to claim 1 or 2, wherein the W / D ratio is 0.005 to 0.1, where D is the diameter of the absorption tower and W is the width of the liquid dispersion plate. apparatus. 壁流下液分散板を少なくとも入口ダクト上面と最下段スプレノズルの間の塔壁に設置することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の湿式排煙脱硫装置。The wet flue gas desulfurization apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the wall falling liquid dispersion plate is provided at least on a tower wall between the upper surface of the inlet duct and the lowermost spray nozzle. 吸収塔は、入口ダクトと出口ダクトと、その入口ダクトと出口ダクトの間に排ガス流路を設け、その排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するために天井部側に開口部を有する鉛直方向に立てた仕切板を設け、該仕切板で入口ダクトから導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、噴出する吸収液スラリが排ガスと上昇流領域では向流接触し、下降流領域では並流接触するように前記各領域にスプレノズルを設けた二室式吸収塔からなり、二室式吸収塔の壁流下液分散板を少なくとも入口ダクト上面と最下段スプレノズルの間の塔壁に設置することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の湿式排煙脱硫装置。The absorption tower has an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct, and an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct. A vertical partition plate having an opening is provided, and the exhaust gas introduced from the inlet duct flows upward in the partition plate and the exhaust gas flows downward toward the outlet duct after being inverted at the opening on the ceiling side. From the two-chamber absorption tower provided with a spray nozzle in each region so that the ejected absorbing liquid slurry makes countercurrent contact with the exhaust gas in the ascending flow region and co-currently contacts in the descending flow region. The wet flue gas desulfurization according to any one of claims 1 to 4, wherein the wall falling liquid dispersion plate of the two-chamber absorption tower is installed at least on the tower wall between the upper surface of the inlet duct and the lowermost spray nozzle. apparatus. 吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、
前記複数のスプレノズルは、吸収塔塔壁近傍に設置されるスプレノズルが中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであり、その他のスプレノズルが中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
A circulation tank for storing the absorbing liquid, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct flowing vertically, and a plurality of stages in the gas flow direction. In a wet-type flue gas desulfurization device including an absorption tower having a spray absorption section that makes gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from an installed spray nozzle and an outlet duct that discharges exhaust gas that has passed through the spray absorption section,
The plurality of spray nozzles are spray nozzles that are installed near the absorption tower tower wall, are spray nozzles having a solid type spray pattern, and the other spray nozzles are spray nozzles having a hollow type spray pattern. Smoke desulfurization equipment.
吸収塔は、入口ダクトと出口ダクトと、その入口ダクトと出口ダクトの間に排ガス流路を設け、その排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するために天井部側に開口部を有する鉛直方向に立てた仕切板を設け、該仕切板で入口ダクトから導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、噴出する吸収液スラリが排ガスと上昇流領域では向流接触し、下降流領域では並流接触するように前記各領域にスプレノズルを設けた二室式吸収塔からなり、二室式吸収塔の塔壁近傍及び仕切板近傍に設置されるスプレノズルが中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであり、その他のスプレノズルが中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであることを特徴とする請求項6記載の湿式排煙脱硫装置。The absorption tower has an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct, and an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct. A vertical partition plate having an opening is provided, and the exhaust gas introduced from the inlet duct flows upward in the partition plate and the exhaust gas flows downward toward the outlet duct after being inverted at the opening on the ceiling side. From the two-chamber absorption tower provided with a spray nozzle in each region so that the ejected absorbing liquid slurry makes countercurrent contact with the exhaust gas in the ascending flow region and co-currently contacts in the descending flow region. The spray nozzle installed near the tower wall and the partition plate of the two-chamber absorption tower is a spray nozzle with a solid type spray pattern, and the other spray nozzles have a hollow type spray pattern. Wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 6, characterized in that the pre-nozzle. 吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、
全てのスプレノズルを中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルとしたときのガス流速の平均値の1.1倍以上のガス流速となる領域に配されるスプレノズルとして中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用い、平均値の1.1倍未満のガス流速となる領域に配されるスプレノズルとして中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用いることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
A circulation tank for storing the absorbing liquid, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct flowing vertically, and a plurality of stages in the gas flow direction. In a wet-type flue gas desulfurization device including an absorption tower having a spray absorption section that makes gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from an installed spray nozzle and an outlet duct that discharges exhaust gas that has passed through the spray absorption section,
A spray nozzle having a solid type spray pattern is used as a spray nozzle arranged in a region where the gas flow rate is 1.1 times or more the average value of the gas flow rate when all the spray nozzles are spray nozzles having a hollow type spray pattern. And a spray nozzle having a hollow spray pattern is used as a spray nozzle disposed in a region having a gas flow rate less than 1.1 times the average value.
吸収塔は、入口ダクトと出口ダクトと、その入口ダクトと出口ダクトの間に排ガス流路を設け、その排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するために天井部側に開口部を有する鉛直方向に立てた仕切板を設け、該仕切板で入口ダクトから導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、噴出する吸収液スラリが排ガスと上昇流領域では向流接触し、下降流領域では並流接触するように前記各領域にスプレノズルを設けた二室式吸収塔からなり、二室式吸収塔の全てのスプレノズルを中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルとしたときのガス流速の平均値の1.1倍以上のガス流速となる領域に配されるスプレノズルが中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであり、その他のスプレノズルが中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルであることを特徴とする請求項8記載の湿式排煙脱硫装置。The absorption tower has an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct, and an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct. A vertical partition plate having an opening is provided, and the exhaust gas introduced from the inlet duct flows upward in the partition plate and the exhaust gas flows downward toward the outlet duct after being inverted at the opening on the ceiling side. From the two-chamber absorption tower provided with a spray nozzle in each region so that the ejected absorbing liquid slurry makes countercurrent contact with the exhaust gas in the ascending flow region and co-currently contacts in the descending flow region. The spray nozzle arranged in a region where the gas flow rate is 1.1 times or more the average value of the gas flow rate when all the spray nozzles of the two-chamber absorption tower are spray nozzles having a hollow type spray pattern is medium. A spray nozzle with a type of spray pattern, a wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 8, wherein the other spray nozzles are spray nozzles with a spray pattern of a hollow type. 吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクの上側にボイラなどの燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口ダクトと該入口ダクトから導入した排ガスを鉛直方向に流し、ガス流れ方向に複数段設置されたスプレノズルから噴出される吸収液と気液接触させるスプレ吸収部と該スプレ吸収部を通過した排ガスを排出させる出口ダクトとを有する吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置において、
吸収塔内の上下方向に複数段配置されるスプレノズルの各段毎に偏流度が大きい領域に配されるスプレノズルとして中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用い、偏流度が大きくない領域に配されるスプレノズルとして中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用いることを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
A circulation tank for storing the absorbing liquid, an inlet duct for introducing exhaust gas discharged from a combustion device such as a boiler above the circulation tank, and an exhaust gas introduced from the inlet duct flowing vertically, and a plurality of stages in the gas flow direction. In a wet-type flue gas desulfurization device including an absorption tower having a spray absorption section that makes gas-liquid contact with an absorbing liquid ejected from an installed spray nozzle and an outlet duct that discharges exhaust gas that has passed through the spray absorption section,
A spray nozzle having a solid type spray pattern is used as a spray nozzle arranged in a region where the degree of drift is large for each stage of the spray nozzle arranged in a plurality of stages in the vertical direction in the absorption tower, and is arranged in a region where the degree of drift is not large. A spray nozzle having a spray pattern of a hollow type as a spray nozzle.
吸収塔は、入口ダクトと出口ダクトと、その入口ダクトと出口ダクトの間に排ガス流路を設け、その排ガス流路を入口ダクト側と出口ダクト側の二室に分割するために天井部側に開口部を有する鉛直方向に立てた仕切板を設け、該仕切板で入口ダクトから導入される排ガスが上向きに流れる上昇流領域と天井側の開口部で反転した後に出口ダクトに向けて下向きに排ガスが流れる下降流領域を形成し、噴出する吸収液スラリが排ガスと上昇流領域では向流接触し、下降流領域では並流接触するように前記各領域にスプレノズルを設けた二室式吸収塔からなり、二室式吸収塔内の上下方向に複数段配置されるスプレノズルの各段毎に偏流度が大きい領域に配されるスプレノズルとして中実タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用い、偏流度が大きくない領域に配されるスプレノズルとして中空タイプの噴霧パターンを持つスプレノズルを用いることを特徴とする請求項10記載の湿式排煙脱硫装置。The absorption tower has an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct, and an exhaust duct between the inlet duct and the outlet duct. A vertical partition plate having an opening is provided, and the exhaust gas introduced from the inlet duct flows upward in the partition plate and the exhaust gas flows downward toward the outlet duct after being inverted at the opening on the ceiling side. From the two-chamber absorption tower provided with a spray nozzle in each region so that the ejected absorbing liquid slurry makes countercurrent contact with the exhaust gas in the ascending flow region and co-currently contacts in the descending flow region. In the two-chamber absorption tower, a spray nozzle having a solid type spray pattern is used as a spray nozzle arranged in a region where the degree of drift is large for each stage of a plurality of stages of spray nozzles arranged vertically in the two-chamber absorption tower. Wet flue gas desulfurization apparatus according to claim 10, wherein the use of spray nozzles having a spray pattern of a hollow type as spray nozzles disposed in the region is not large.
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