JP2006255629A - 排煙脱硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排煙脱硫装置において、ノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを抑制することで排煙の浄化性能の向上を図る。
【解決手段】排煙導入側吸収塔１２及び排煙排出側吸収塔１３に、一端部が閉塞された複数のスプレーパイプ１７，１８を水平方向に沿って並設し、このスプレーパイプ１７，１８の他端部から循環ポンプ２１，２２により吸収スラリを供給可能とし、各スプレーパイプ１７，１８に所定間隔をもって吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射する複数のノズル１９，２０を設け、吸収スラリと排煙とを接触させることで排煙中の硫黄酸化物を吸収可能に構成し、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側にスプレーパイプ１７，１８から流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド板５２を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、上下方向に流動する排煙に対して吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射して接触させることで、排煙中の硫黄酸化物を吸収する排煙脱硫装置に関するものである。

従来、火力発電設備等における排煙処理のために設けられる排煙脱硫装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された排煙脱硫装置は、上部から未処理の排煙を導入する開口部を有する排煙導入側吸収塔と、上部から処理済みの排煙を排出する開口部を有する排煙排出側吸収塔とを並設し、所定間隔でノズルを有するスプレーパイプを各吸収塔内に水平方向に複数平行をなすように設け、各スプレーパイプに吸収スラリを供給する循環ポンプを連結したものである。

従って、排煙は、排煙導入側吸収塔の開口部から導入されて下方に向かって流れ、この排煙導入側吸収塔から排煙排出側吸収塔に移動した後、この排煙排出側吸収塔を上方に向かって流れることとなり、このとき、各吸収塔で下方または上方に流れる排煙に対して、各ノズルから吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射すると、排煙と吸収スラリとが接触することで排煙中の硫黄酸化物を吸収することができ、排煙排出側吸収塔の開口部から処理済みの排煙が排出される。

特許第３２０７４３３号公報

上述した排煙脱硫装置では、循環ポンプにより吸収スラリを所定の圧力でスプレーパイプに供給することで、各噴射ノズルから上方に向かって吸収スラリを液柱状に噴射し、上下方向に流動する排煙と接触させて硫黄酸化物を吸収している。この場合、上下方向に流動する排煙に対して確実に吸収スラリを接触させることで、吸収塔内のどの位置でも排煙を均一に浄化処理することが重要であり、そのためには、各噴射ノズルから上方に向かって噴射される液柱状の吸収スラリの高さを所定の高さで、且つ、均一に維持することが必要である。ところが、吸収スラリは、循環ポンプから複数の配管を通してスプレーパイプに供給されるため、途中で乱流が発生し、この乱流の影響を受けて各噴射ノズルから噴射される液柱状の吸収スラリの高さがばらついてしまうことがある。

図９は、従来の排煙脱硫装置による吸収スラリの噴射状態を表す概略図である。従来の排煙脱硫装置において、図９に示すように、図示しない吸収塔内には、水平方向に沿ったスプレーパイプ００１が配設され、このスプレーパイプ００１にはその上面部に所定間隔でノズル００２が取付けられている。そして、このスプレーパイプ００１は、一端部が閉塞され、他端部に屈曲した連結パイプ００３を介して循環ヘッダ００４が連結され、この循環ヘッダ００４に図示しない循環ポンプが連結されている。従って、循環ポンプを駆動すると、図示しないタンクに貯留された吸収スラリを循環ヘッダ００４及び連結パイプ００３を介してスプレーパイプ００１に供給され、各ノズル００２から吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射することができる。

ところが、吸収スラリがタンクから循環ヘッダ００４に送られ、この循環ヘッダ００４から連結パイプ００３を介してスプレーパイプ００１に供給される間、吸収スラリは多数の配管屈曲部を通過するため、スプレーパイプ００１に到達したときには、その入口部で縦方向に旋回する渦Ｓ１が生成される。すると、スプレーパイプ００１の入口部に近いノズル００２は、この縦方向に旋回する渦Ｓ１の影響を受け、吸収スラリがスプレーパイプ００１からノズル００２に流れ込むときに水平方向に旋回する渦Ｓ２が生成され、ノズル００２から噴射される吸収スラリの噴射圧力が低減し、液柱状の吸収スラリの高さが変動してしまう。その結果、各ノズル００２から噴射される液柱状の吸収スラリの高さが水平方向でばらついてしまい、吸収塔内で排煙を均一に浄化処理することができず、十分な処理性能を確保することができないおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、ノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを抑制することで排煙の浄化性能の向上を図った排煙脱硫装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１の発明の排煙脱硫装置は、箱型形状をなして上下方向に沿って排煙が流動する吸収塔と、該吸収塔内に水平方向に沿って並設されて一端部が閉塞された複数のスプレーパイプと、該スプレーパイプの他端部に連結されて内部に吸収スラリを供給する吸収スラリ供給手段と、前記各スプレーパイプに所定間隔をもって設けられて吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射する複数のノズルとを有し、吸収スラリと排煙とを接触させることで排煙中の硫黄酸化物を吸収する排煙脱硫装置において、前記ノズルにおける噴射方向の下流側に前記スプレーパイプから流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド部材を設けたことを特徴とするものである。

請求項２の発明の排煙脱硫装置では、前記スプレーパイプにノズルホルダが形成され、該ノズルホルダにフランジを介して前記ノズルが固定され、前記ガイド部材は、基端部が前記ノズルホルダに固定されて先端部が前記スプレーパイプ内に延出することを特徴としている。

請求項３の発明の排煙脱硫装置では、前記スプレーパイプにノズルホルダが形成され、該ノズルホルダにフランジを介してスペーサが固定され、該スペーサにフランジを介して前記ノズルが固定され、前記ガイド部材は、基端部が前記ノズルホルダまたは前記スペーサに固定されて先端部が前記スプレーパイプ内に延出することを特徴としている。

請求項４の発明の排煙脱硫装置では、前記ノズルは内径が噴射方向の下流側に向かって拡大し、前記ノズルの下部から所定間隔をあけて前記ガイド部材が設けられたことを特徴としている。

請求項５の発明の排煙脱硫装置では、前記ガイド部材は１枚のガイド板であり、前記ノズルの下部から前記スプレーパイプ内に延出し、且つ、該スプレーパイプ内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けられたことを特徴としている。

請求項６の発明の排煙脱硫装置では、前記ガイド部材は互いに交差した複数のガイド板であり、前記ノズルの下部から前記ノズルホルダまたは前記スペーサ内に延出し、且つ、前記ノズルホルダまたは前記スペーサ内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けられたことを特徴としている。

請求項１の発明の排煙脱硫装置によれば、上下方向に沿って排煙が流動する吸収塔内に一端部が閉塞された複数のスプレーパイプを水平方向に沿って並設し、このスプレーパイプの他端部に吸収スラリ供給手段を連結し、各スプレーパイプに所定間隔をもって吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射する複数のノズルを設け、吸収スラリと排煙とを接触させることで排煙中の硫黄酸化物を吸収可能に構成し、ノズルにおける噴射方向の下流側にスプレーパイプから流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド部材を設けたので、吸収スラリ供給手段により吸収スラリがスプレーパイプに供給されるとき、その間に配管屈曲部があると、このスプレーパイプの入口部で縦方向に旋回する渦が生成されるが、吸収スラリがスプレーパイプからノズルに流れ込むときに、ガイド部材により吸収スラリの流れが整流され、この縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制されることとなり、ノズルから噴射される吸収スラリは所定の噴射圧力が確保され、ノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制されることで、排煙の浄化性能を向上することができる。

請求項２の発明の排煙脱硫装置によれば、スプレーパイプにノズルホルダを形成し、このノズルホルダにフランジを介してノズルを固定し、ガイド部材の基端部をノズルホルダに固定して先端部をスプレーパイプ内に延出したので、ガイド部材を事前にノズルホルダに固定してからノズルホルダにフランジを介してノズルを固定することとなり、組立性を向上することができると共に、吸収スラリがスプレーパイプからノズルに流れ込む前に水平方向に旋回する渦の発生を抑制することができる。

請求項３の発明の排煙脱硫装置によれば、スプレーパイプにノズルホルダを形成し、このノズルホルダにフランジを介してスペーサを固定し、このスペーサにフランジを介してノズルを固定し、ガイド部材の基端部をノズルホルダまたはスペーサに固定して先端部をスプレーパイプ内に延出したので、吸収スラリがスプレーパイプからノズルに流れ込む前に水平方向に旋回する渦の発生を抑制することができると共に、スプレーパイプからノズル先端部までに十分な長さを確保して直進性を確保することで、ノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを確実に抑制することができる。

請求項４の発明の排煙脱硫装置によれば、ノズルの内径を噴射方向の下流側に向かって拡大させ、ノズルの下部から所定間隔をあけてガイド部材を設けたので、スプレーパイプからノズル先端部までにおける吸収スラリの直進性を確保することで、ノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを確実に抑制することができる。

請求項５の発明の排煙脱硫装置によれば、ガイド部材を１枚のガイド板とし、ノズルの下部からスプレーパイプ内に延出し、且つ、スプレーパイプ内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けたので、簡単な構成でノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを確実に抑制することができる。

請求項６の発明の排煙脱硫装置によれば、ガイド部材を互いに交差した複数のガイド板とし、ノズルの下部からノズルホルダまたはスペーサ内に延出し、且つ、ノズルホルダまたはスペーサ内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けたので、複数のガイド板により確実にノズルから噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを確実に抑制することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る排煙脱硫装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図、図２は、本発明の実施例１の排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す平面図、図３は、実施例１の排煙脱硫装置の概略構成図、図４は、実施例１の排煙脱硫装置における気液接触装置の概略構成図である。

実施例１の排煙脱硫装置において、図３及び図４に示すように、吸収スラリを排煙と気液接触させると共に、酸化のために空気とも接触させるための気液接触装置１１を有している。この気液接触装置１１は、排煙導入側吸収塔１２と、排煙排出側吸収塔１３と、貯留タンク１４とから構成されている。

即ち、貯留タンク１４は、吸収剤スラリ（カルシウム含有スラリ、この場合、石灰石スラリ）を含む吸収スラリ貯留するものである。排煙導入側吸収塔１２は、この貯留タンク１４の一側部から上方に延設されて箱型形状をなすように形成され、上部に未処理の排煙Ａを導入するための導入開口部１５が形成されることで、内部に導入した排煙が下方に向って流れるようになっている。排煙排出側吸収塔１３は、貯留タンク１４の他側部から上方に延設されて箱型形状をなすように形成され、上部に処理済みの排煙（浄化ガス）Ｂを排出するための排出開口部１６が形成されることで、貯留タンク１４の上方を経由した排煙Ａが上方に向って流れるようになっている。

各吸収塔１２，１３には、一端部が閉塞されたスプレーパイプ１７，１８が水平方向に沿って平行に複数設けられており、各スプレーパイプ１７，１８には、吸収スラリを上方に向って液柱状に噴射する複数のノズル１９，２０が取付けられている。また、各吸収塔１２，１３の両側には、貯留タンク１４内の吸収スラリをスプレーパイプ１７，１８に供給する循環ポンプ（吸収スラリ供給手段）２１，２２が設けられ、この各循環ポンプ２１，２２は供給パイプ２３．２４を介してＵ字形状をなす循環ヘッダ２５，２６に連結されている。そして、各循環ヘッダ２５，２６は連結パイプ２７，２８を介して各スプレーパイプ１７，１８に連結されている。なお、各スプレーパイプ１７，１８は、先端部が閉塞されると共に、この先端部の内部に図示しない傾斜板が固定されることで、この閉塞された一端側に向って流路断面積が低下するような先細りの形状となっており、内部に流れる吸収スラリの平均流速が長手方向に略一定となるように設定されている。

また、貯留タンク１４内には空気供給装置２９が設けられている。この空気供給装置２９は、スプレーパイプ１７，１８から吹上げられて排煙中の亜硫酸ガスを吸収しつつ流下する吸収スラリを、貯留タンク１４内にて吹込んだ空気により酸化し、副生品として石膏を得る構成となっている。本実施例にて、この空気供給装置２９は、アーム回転式のものであって、貯留タンク１４内に中空回転軸３０により支持されてモータ３１により水平回転するアーム３２と、中空回転軸３０から伸びて開口端がアーム３２の下側に延長された空気供給管３３と、中空回転軸３０の基端側を空気源に供給するためのロータリージョイント３４とから構成されている。従って、ロータリージョイント３４から空気を圧入しながら中空回転軸３０を回転することで、空気供給管３３よりアーム３２の回転方向背面側に生じる気相域に空気を供給し、アーム３２の回転により生じる渦力によりこの気相域終縁部の千切れ現象を起こして略均一な微細気泡を多数発生させ、貯留タンク１４内で亜硫酸ガスを吸収した吸収スラリ溶液と空気とを効率良く接触させることができる。

なお、貯留タンク１４の内部のスラリ（石膏と吸収剤である少量の石灰石が懸濁又は溶存したもの）は、スラリ抜出ポンプ３５により排出されて固液分離機３６に供給され、この固液分離機３６でろ過されて水分の少ない石膏（通常、水分含有率10％程度）として取り出される。一方、固液分離機３６からのろ液はろ液タンク３７に送られ、そして、ろ液抜き出しポンプ３８より抜き出されたろ液の一部が図示しない排水処理装置へ抜き出され、残りのろ液が吸収剤スラリ調整タンク３９に送られる。その後、吸収剤スラリ調整タンク３９で補給水と共に石灰石が加えられ、吸収剤スラリとして吸収剤スラリ供給ポンプ４０により再び貯留タンク１４内に供給される構成となっている。

このように構成された実施例１の排煙脱硫装置では、各吸収塔１２，１３にて、スプレーパイプ１７，１８に供給された吸収スラリの渦が、各ノズル１９，２０から噴射される液柱状の吸収スラリの噴射高さに悪影響を及ぼさないように、各ノズル１９，２０の下部に吸収スラリの渦を打ち消すためのガイド部材が設けられている。

即ち、図１及び図２に示すように、スプレーパイプ１７，１８の上面部には円形をなす貫通孔４１が形成され、この貫通孔４１に円筒形状をなすノズルホルダ４２が溶接により固定されている。このノズルホルダ４２には、上部外周にリング形状をなす取付フランジ４３が一体に形成されており、この取付フランジ４３に複数の取付孔４４が形成されている。一方、ノズル１９，２０は、内部に上下方向に貫通する噴射孔４５が形成され、この噴射孔４５は内周面の下端部が湾曲することで、拡大する形状となっている。そして、ノズル１９，２０の外周部にリング形状をなす取付フランジ４６が一体に形成されており、この取付フランジ４６に複数の取付孔４７が形成されている。

従って、ノズル１９，２０の下部がノズルホルダ４２の内周面に嵌合し、各取付フランジ４３，４６同士が密着した状態で、複数の締結ボルト４８が各取付孔４４，４７に挿通してナット４９に螺合することで、ノズル１９，２０がノズルホルダ４２を介してスプレーパイプ１７，１８に固定されることとなる。

また、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側、つまり、下方には、ガイド板５０がスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込む吸収スラリの流動方向に沿って設けられている。このガイド板５０は、基端部がノズルホルダ４２の下端部に溶接により固定される一方、先端部がスプレーパイプ１９，２０内に延出しており、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に沿ったものとなっている。

ここで、上述した実施例１の排煙脱硫装置による排煙の脱硫処理について説明する。

図３及び図４に示すように、貯留タンク１４内の吸収スラリは、循環ポンプ２１，２２によりそれぞれ供給パイプ２３，２４を通って循環ヘッダ２５，２６に供給され、更に連結パイプ２７，２８を通って各スプレーパイプ１７，１８に供給される。一方、排煙は、まず、導入開口部１５を通って排煙導入側吸収塔１２内に導入され、内部を下降する。そして、排煙導入側吸収塔１２にて、スプレーパイプ１７に供給された吸収スラリは、このスプレーパイプ１７から各ノズル１９に分岐して供給され、噴射孔４５を通って上方へ噴射され、上方に吹き上げられた吸収スラリは、頂部で分散した後に微細化して落下する。そして、粒子状の吸収スラリは排煙導入側吸収塔１２内に分散して存在するようになり、排ガスを浄化しながら落下する。

この場合、貯留タンク１４内の吸収スラリは、循環ポンプ２１により供給パイプ２３、循環ヘッダ２５、連結パイプ２７を通って各スプレーパイプ１７に供給されるが、この吸収スラリが配管屈曲部を通過するため、スプレーパイプ１７の入口部で縦方向に旋回する渦が生成される。ところが、ノズル１９の下方にガイド板５０が設けられているため、吸収スラリがスプレーパイプ１７からノズル１９に流れ込むときに、このガイド部材５０によりこの縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制される。そのため、ノズル１９から噴射される吸収スラリは直進性が減衰されることなく、所定の噴射圧力が確保されてノズル１９から噴射されることとなり、吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制され、吸収スラリの吹上げは水平方向全域にわたって均一で、且つ、安定的なものとなる。

そして、排煙導入側吸収塔１２にて、亜硫酸ガスを含む排煙が、粒子状の吸収スラリが存在する領域を流下するため、体積当たりの気液接触面積が大きくなる。また、ノズル１９の近傍では、排煙が吸収スラリが吹き上げられる流れに効果的に巻き込まれるため、吸収スラリと排煙とは効果的に混合し、排煙導入側吸収塔１２にてかなりの量の亜硫酸ガスが除去される。

次に、排煙導入側吸収塔１２の内部を流下した排煙は、貯留タンク１４の上部を横方向に流れた後、排煙排出側吸収塔１３に下部から入り、この排煙排出側吸収塔１３を上昇する。排煙排出側吸収塔１３では、スプレーパイプ１８に供給された吸収スラリは、このスプレーパイプ１８から各ノズル２０に分岐して供給され、噴射孔４５を通って上方へ噴射され、上方に吹き上げられた吸収スラリは、頂部で分散した後に微細化して落下する。そして、粒子状の吸収スラリは排煙排出側吸収塔１３内に分散して存在するようになり、排ガスを浄化しながら落下する。

この場合、前述と同様に、貯留タンク１４内の吸収スラリは、循環ポンプ２２により供給パイプ２４、循環ヘッダ２６、連結パイプ２８を通って各スプレーパイプ１８に供給されるが、この吸収スラリが配管屈曲部を通過するため、スプレーパイプ１８の入口部で縦方向に旋回する渦が生成される。ところが、ノズル２０の下方にガイド板５０が設けられているため、吸収スラリがスプレーパイプ１８からノズル２０に流れ込むときに、このガイド部材５０によりこの縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制される。そのため、ノズル２０から噴射される吸収スラリは直進性が減衰されることなく、所定の噴射圧力が確保されてノズル２０から噴射されることとなり、吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制され、吸収スラリの吹上げは水平方向全域にわたって均一で、且つ、安定的なものとなる。

そして、排煙排出側吸収塔１３にて、亜硫酸ガスを含む排煙が、粒子状の吸収スラリが存在する領域を上昇するため、体積当たりの気液接触面積が大きくなり、吸収スラリと排煙とは効果的に混合し、最終的に残りのほとんどの亜硫酸ガスが除去される。

なお、貯留タンク１４内では、前述したように、送り込まれた空気が、空気供給装置２９により微細な気泡として吸収スラリ中に吹込まれ、各吸収塔１２，１３にて、亜硫酸ガスを吸収して流下した吸収スラリがこれら空気と接触して酸化され、石膏が得られる。

このように実施例１の排煙脱硫装置にあっては、排煙導入側吸収塔１２及び排煙排出側吸収塔１３に、一端部が閉塞された複数のスプレーパイプ１７，１８を水平方向に沿って並設し、このスプレーパイプ１７，１８の他端部から循環ポンプ２１，２２により吸収スラリを供給可能とし、各スプレーパイプ１７，１８に所定間隔をもって吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射する複数のノズル１９，２０を設け、吸収スラリと排煙とを接触させることで排煙中の硫黄酸化物を吸収可能に構成し、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側にスプレーパイプ１７，１８から流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド板５０を設けている。

従って、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８に供給されるとき、その間に配管屈曲部があるため、このスプレーパイプ１７，１８の入口部で縦方向に旋回する渦が生成されるが、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込むときに、ガイド板５０により吸収スラリの流れが整流され、この縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制されることとなり、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは、直進性を有して所定の噴射圧力が確保され、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制されることで、排煙の浄化性能を向上することができる。

また、スプレーパイプ１７，１８にノズルホルダ４２を固定し、このノズルホルダ４２に取付フランジ４３，４６を介してノズル１９，２０を締結し、ガイド板５０の基端部をこのノズルホルダ４２に固定して先端部をスプレーパイプ１７，１８内に延出している。従って、ガイド板５０を事前にノズルホルダ４２に固定してからノズルホルダ４２にノズル１９，２０を固定することとなり、組立性を向上することができる。また、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込む前に水平方向に旋回する渦の発生を抑制することができ、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さを所定の高さに維持することができる。

更に、ガイド部材を１枚のガイド板５０とし、ノズル１９，２０の下部からスプレーパイプ１７，１８内に延出し、且つ、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けている。従って、簡単な構成で、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきを確実に抑制することができる。

図５は、本発明の実施例２に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の排煙脱硫装置において、図５に示すように、スプレーパイプ１７，１８の上面部に貫通孔４１が形成され、この貫通孔４１にノズルホルダ４２が固定され、上部外周に取付フランジ４３が一体に形成されている。スペーサ５１は、上部外周及び下部外周にリング形状をなす取付フランジ５２，５３が一体に形成され、各取付フランジ５２，５３に複数の取付孔５４，５５が形成されている。そして、ノズル１９，２０は、内部に噴射孔４５が形成され、外周部に取付フランジ４６が一体に形成されている。

そして、まず、スペーサ５１がノズルホルダ４２の上面に接触し、各取付フランジ５３，４３同士が密着した状態で、複数の締結ボルト５６が各取付孔５５，４４に挿通してナット５７に螺合することで、スペーサ５１がノズルホルダ４２に固定される。次に、ノズル１９，２０の下部がスペーサ５１の内周面に嵌合し、各取付フランジ４６，５２同士が密着した状態で、複数の締結ボルト５８が各取付孔４７，５４に挿通してナット５９に螺合することで、ノズル１９，２０がスペーサ５１に固定されることとで、ノズルホルダ４２を介してスプレーパイプ１７，１８に固定されることとなる。

また、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側、つまり、下方には、ガイド板６０がスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込む吸収スラリの流動方向に沿って設けられている。このガイド板６０は、基端部がノズルホルダ４２内に侵入して溶接により固定される一方、先端部がスプレーパイプ１９，２０内に延出しており、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に沿ったものとなっている。

従って、図３及び図５に示すように、貯留タンク１４内の吸収スラリは、循環ポンプ２１，２２により供給パイプ２３，２４、循環ヘッダ２５，２６、連結パイプ２７，２８を通って各スプレーパイプ１７，１８に供給されるが、この吸収スラリが配管屈曲部を通過するため、スプレーパイプ１７、１８の入口部で縦方向に旋回する渦が生成される。ところが、ノズル１９の下方にガイド板６０が設けられているため、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からスペーサ５１を通してノズル１９，２０に流れ込むときに、このガイド部材６０によりこの縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制される。そのため、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは直進性が減衰されることなく、所定の噴射圧力が確保されてノズル１９，２０から噴射されることとなり、吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制され、吸収スラリの吹上げは水平方向全域にわたって均一で、且つ、安定的なものとなる。

このように実施例２の排煙脱硫装置にあっては、各スプレーパイプ１７，１８に所定間隔をもってノズルホルダ４２を固定し、このノズルホルダ４２にスペーサ５１を介してノズル１９，２０を固定すると共に、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側にスプレーパイプ１７，１８から流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド板６０を設けている。

従って、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込むとき、ガイド板６０により吸収スラリの流れが整流され、この縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制されることとなり、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは、直進性を有して所定の噴射圧力が確保され、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制されることで、排煙の浄化性能を向上することができる。

また、スプレーパイプ１７，１８のノズルホルダ４２にスペーサ５１を介してノズル１９，２０を固定し、ガイド板６０の基端部をノズル１９，２０の下部から所定間隔をあけてノズルホルダ４２に固定して先端部をスプレーパイプ１７，１８内に延出している。従って、スプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０の先端部までに十分な長さを確保することで、吸収スラリの流れの直進性を確保することができ、ノズル１７，１８から噴射される吸収スラリの吹上げ高さを所定の高さに維持することができる。

図６は、本発明の実施例３に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３の排煙脱硫装置において、図６に示すように、スプレーパイプ１７，１８は、一端部が閉塞板６１により閉塞されると共に内部に傾斜板６２が固定されることで、この閉塞された一端側に向って流路断面積が低下するような先細りの形状となり、内部に流れる吸収スラリの平均流速が長手方向に略一定となるように設定されている。そして、このスプレーパイプ１７，１８に形成された貫通孔４１にノズルホルダ４２が固定され、ノズルホルダ４２の上面にスペーサ５１が載置された状態で、各取付フランジ５３，４３同士が複数の締結ボルト５６により固定され、スペーサ５１にノズル１９，２０の下部が嵌合した状態で、各取付フランジ４６，５２同士が複数の締結ボルト５８により固定することで、ノズル１９，２０がスペーサ５１、ノズルホルダ４２を介してスプレーパイプ１７，１８に固定されている。

また、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側、つまり、下方には、ガイド板６３がスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込む吸収スラリの流動方向に沿って設けられている。このガイド板６３は、基端部がノズルホルダ４２及びスペーサ５１内に侵入し、ノズル１９，２０の下端部に近接した位置で溶接により固定される一方、先端部がスプレーパイプ１９，２０内に延出しており、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に沿ったものとなっている。

従って、図３及び図６に示すように、貯留タンク１４内の吸収スラリは、循環ポンプ２１，２２により供給パイプ２３，２４、循環ヘッダ２５，２６、連結パイプ２７，２８を通って各スプレーパイプ１７，１８に供給されるが、この吸収スラリが配管屈曲部を通過するため、スプレーパイプ１７、１８の入口部で縦方向に旋回する渦が生成される。ところが、ノズル１９の下方にガイド板６４が設けられているため、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からスペーサ５１を通してノズル１９，２０に流れ込むときに、このガイド部材６４によりこの縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制される。そのため、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは直進性が減衰されることなく、所定の噴射圧力が確保されてノズル１９，２０から噴射されることとなり、吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制され、吸収スラリの吹上げは水平方向全域にわたって均一で、且つ、安定的なものとなる。

このように実施例３の排煙脱硫装置にあっては、各スプレーパイプ１７，１８に所定間隔をもってノズルホルダ４２を固定し、このノズルホルダ４２にスペーサ５１を介してノズル１９，２０を固定すると共に、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側にスプレーパイプ１７，１８から流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド板６４をノズルホルダ４２及びスペーサ５１内に位置するように設けている。

従って、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込むとき、ガイド板６３により吸収スラリの流れが整流され、この縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制されることとなり、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは、直進性を有して所定の噴射圧力が確保され、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制されることで、排煙の浄化性能を向上することができる。

図７は、本発明の実施例４に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図、図８は、図７のVIII−VIII断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４の排煙脱硫装置において、図７及び図８に示すように、スプレーパイプ１７，１８に形成された貫通孔４１にノズルホルダ４２が固定され、ノズルホルダ４２の上面にスペーサ５１が載置された状態で、各取付フランジ５３，４３同士が複数の締結ボルト５６により固定され、スペーサ５１にノズル１９，２０の下部が嵌合した状態で、各取付フランジ４６，５２同士が複数の締結ボルト５８により固定することで、ノズル１９，２０がスペーサ５１、ノズルホルダ４２を介してスプレーパイプ１７，１８に固定されている。

また、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側、つまり、下方には、ガイド板７０がスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込む吸収スラリの流動方向に沿って設けられている。このガイド板７０は、第１板材７１の両面に、この第１板材７１にほぼ直行する第２板材７２がそれぞれ溶接により固定されてなり、第１板材７１に対して第２板材の長さが短いものとなっている。そして、このガイド板７０は、基端部がノズルホルダ４２内に侵入して溶接により固定される一方、先端部がスプレーパイプ１９，２０内に延出している。この場合、ガイド板７０における第１板材７１は、ノズルホルダ４２からスプレーパイプ１９，２０内に延出し、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に沿ったものであり、第２板材７２は、ノズルホルダ４２内に位置し、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に直行したものであって、スプレーパイプ１９，２０内には延出していない。

従って、図３及び図７に示すように、貯留タンク１４内の吸収スラリは、循環ポンプ２１，２２により供給パイプ２３，２４、循環ヘッダ２５，２６、連結パイプ２７，２８を通って各スプレーパイプ１７，１８に供給されるが、この吸収スラリが配管屈曲部を通過するため、スプレーパイプ１７、１８の入口部で縦方向に旋回する渦が生成される。ところが、ノズル１９の下方にガイド板７０が設けられているため、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からスペーサ５１を通してノズル１９，２０に流れ込むときに、このガイド部材７０によりこの縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制される。そのため、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは直進性が減衰されることなく、所定の噴射圧力が確保されてノズル１９，２０から噴射されることとなり、吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制され、吸収スラリの吹上げは水平方向全域にわたって均一で、且つ、安定的なものとなる。

このように実施例４の排煙脱硫装置にあっては、各スプレーパイプ１７，１８に所定間隔をもってノズルホルダ４２を固定し、このノズルホルダ４２にスペーサ５１を介してノズル１９，２０を固定すると共に、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側にスプレーパイプ１７，１８から流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド板７０を設け、このガイド板７０を第１板材７１の両面にほぼ直行する第２板材７２を固定して形成している。

従って、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込むとき、ガイド板７０により吸収スラリの流れが整流され、この縦方向に旋回する渦が水平方向に旋回する渦に変換されるのが抑制されることとなり、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリは、直進性を有して所定の噴射圧力が確保され、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さのばらつきが抑制されることで、排煙の浄化性能を向上することができる。

また、ガイド板７０を、第１板材７１の両面にほぼ直行する第２板材７２を固定したものとしている。従って、吸収スラリがスプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込むときの整流作用を向上することで、ノズル１９，２０から噴射される吸収スラリの吹上げ高さを所定の高さに確実に維持することができる。この場合、第１板材７１をノズルホルダ４２からスプレーパイプ１９，２０内に延出し、且つ、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動方向に沿ったものとする一方、第２板材７２をスプレーパイプ１７，１８内における吸収スラリの流動方向に直行したものとし、且つ、ノズルホルダ４２内に位置させてスプレーパイプ１９，２０内には延出させていない。従って、第１板材７１は、吸収スラリの整流作用に寄与することができると共に、第２板材７２は、吸収スラリの整流作用に寄与すると共に、スプレーパイプ１７，１８内を流動する吸収スラリの流動に悪影響を与えることはない。

なお、上述した各実施例にて、本発明のガイド部材をガイド板５０，６０，６３，７０により構成したが、板形状に限るものではなく、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側にスプレーパイプ１７，１８から流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったものであって、スプレーパイプ１７，１８からノズル１９，２０に流れ込む吸収スラリを整流することができれば、いずれの形状であっても良い。

また、上述した各実施例では、排煙脱硫装置に気液接触装置１１を設け、この気液接触装置１１を、排煙導入側吸収塔１２及び排煙排出側吸収塔１３の下部が貯留タンク１４により連結されている構造としたが、この構造に限定されるものではなく、吸収塔を一つだけとしても良い。

本発明に係る排煙脱硫装置は、ノズル１９，２０における噴射方向の下流側に渦を整流するガイド部材を設けたものであり、いずれの分野の排煙脱硫装置にも適用することができる。

本発明の実施例１に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図である。 本発明の実施例１の排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す平面図である。 実施例１の排煙脱硫装置の概略構成図である。 実施例１の排煙脱硫装置における気液接触装置の概略構成図である。 本発明の実施例２に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図である。 本発明の実施例３に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図である。 本発明の実施例４に係る排煙脱硫装置におけるノズルの取付状態を表す縦断面図である。 図７のVIII−VIII断面図である。 従来の排煙脱硫装置による吸収スラリの噴射状態を表す概略図である。

符号の説明

１１気液接触装置
１２ 排煙導入側吸収塔
１３ 排煙排出側吸収塔
１４ 貯留タンク
１５ 導入開口部
１６ 排出開口部
１７，１８ スプレーパイプ
１９，２０ ノズル
２１，２２ 循環ポンプ（吸収スラリ供給手段）
４２ ノズルホルダ
５０，６０，６４，７０ ガイド板（ガイド部材）
５１ スペーサ

Claims (6)

1. 箱型形状をなして上下方向に沿って排煙が流動する吸収塔と、該吸収塔内に水平方向に沿って並設されて一端部が閉塞された複数のスプレーパイプと、該スプレーパイプの他端部に連結されて内部に吸収スラリを供給する吸収スラリ供給手段と、前記各スプレーパイプに所定間隔をもって設けられて吸収スラリを上方に向かって液柱状に噴射する複数のノズルとを有し、吸収スラリと排煙とを接触させることで排煙中の硫黄酸化物を吸収する排煙脱硫装置において、前記ノズルにおける噴射方向の下流側に前記スプレーパイプから流れ込む吸収スラリの流動方向に沿ったガイド部材を設けたことを特徴とする排煙脱硫装置。
2. 請求項１に記載の排煙脱硫装置において、前記スプレーパイプにノズルホルダが形成され、該ノズルホルダにフランジを介して前記ノズルが固定され、前記ガイド部材は、基端部が前記ノズルホルダに固定されて先端部が前記スプレーパイプ内に延出することを特徴とする排煙脱硫装置。
3. 請求項１に記載の排煙脱硫装置において、前記スプレーパイプにノズルホルダが形成され、該ノズルホルダにフランジを介してスペーサが固定され、該スペーサにフランジを介して前記ノズルが固定され、前記ガイド部材は、基端部が前記ノズルホルダまたは前記スペーサに固定されて先端部が前記スプレーパイプ内に延出することを特徴とする排煙脱硫装置。
4. 請求項１に記載の排煙脱硫装置において、前記ノズルは内径が噴射方向の下流側に向かって拡大し、前記ノズルの下部から所定間隔をあけて前記ガイド部材が設けられたことを特徴とする排煙脱硫装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の排煙脱硫装置において、前記ガイド部材は１枚のガイド板であり、前記ノズルの下部から前記スプレーパイプ内に延出し、且つ、該スプレーパイプ内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けられたことを特徴とする排煙脱硫装置。
6. 請求項２または３に記載の排煙脱硫装置において、前記ガイド部材は互いに交差した複数のガイド板であり、前記ノズルの下部から前記ノズルホルダまたは前記スペーサ内に延出し、且つ、前記ノズルホルダまたは前記スペーサ内を流動する吸収スラリの流動方向に沿って設けられたことを特徴とする排煙脱硫装置。

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