JP2014044013A - 脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】堆積灰とともにブロー水が一度に排水溝に排出されて該排水溝がオーバーフローしないように、排水溝に排出することができる脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法を提供することを課題とする。
【解決手段】下流側ブロー弁の開度を排水溝が処理可能な流量に収まるように設定する工程と、上流側ブロー弁を閉じた状態から開いていくことにより、該上流側ブロー弁の開度に応じて通過可能な堆積灰がブロー水とともに上流側ブロー弁を通過し、上流側ブロー弁から下流側ブロー弁までの配管経路で通過した堆積灰を砕き、該砕かれた堆積灰を含むブロー水が下流側ブロー弁から排水溝に排水される工程を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、灰分を含むガスが冷却される際に該灰分が分離されて、ブロー水とともに沈殿し、堆積する、脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法に関する。

従来から、火力発電所には、排気ガスに含まれる硫黄酸化物を取り除くために、脱硫装置が設置されている。この排気ガスは、高温であるため、脱硫装置で脱硫する前に、冷却塔で冷却される。その際に、この排気ガスに含まれる灰分が分離されて、堆積灰として堆積される。冷却塔の下部には、ブロー水を貯留するホッパが設けられており、点検する際に、貯留されたブロー水を排水するブロー配管が設けられている。このブロー配管は、堆積灰を排出するためにも用いられている。

一般的に、このブロー配管にはブロー水を排水する排水溝までの配管経路にブロー弁が設けられている（特許文献１参照）。ホッパに堆積灰が堆積するようなケースで用いられるブロー配管では、堆積した堆積灰によって排水口が塞がれることがある。このような場合、この排水口を塞ぐ堆積灰が通過可能な開度までブロー弁を開いて、堆積灰を排出する。しかし、堆積灰とともにブロー水が一度に排水溝に排出されることがあり、排水溝がオーバーフローしてしまうことがある。

特開２００６−２０６７７６号公報

よって、本発明は、かかる事情に鑑み、ホッパに堆積して排水口を塞いでいた堆積灰を排水溝に排出するために、該堆積灰が通過可能な開度までブロー弁を開き、該堆積灰とともにブロー水が一度に排水溝に排出されて該排水溝がオーバーフローしないように、排水溝に排出することができる、脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法を提供することを課題とする。

本発明に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法は、灰分が含まれるガスを冷却してから脱硫する脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法において、冷却塔は、冷却したガスから分離された灰分が堆積し固形化した堆積灰をブロー水とともに排水するブロー配管を備え、該ブロー配管は、堆積灰をブロー水とともに排水する排水溝に堆積灰及びブロー水を２段階で排水するブロー弁であって、排水する流量を開度で調節可能なブロー弁を備え、該ブロー弁は、冷却塔から排水溝に排水する排水経路の上流側に設けられる上流側ブロー弁と、排水経路の下流側に設けられる下流側ブロー弁とを備え、冷却塔のブロー水は、下流側ブロー弁の開度を排水溝が処理可能な流量に収まるように設定する工程と、上流側ブロー弁を閉じた状態から開いていくことにより、該上流側ブロー弁の開度に応じて通過可能な堆積灰がブロー水とともに上流側ブロー弁を通過し、上流側ブロー弁から下流側ブロー弁までの配管経路で通過した堆積灰を砕き、該砕かれた堆積灰を含むブロー水が下流側ブロー弁から排水溝に排水される工程とによって排水されることを特徴とする。

かかる構成によれば、ブロー配管から排出される、堆積灰を含むブロー水が排水溝の処理能力を超えないように下流側ブロー弁の開度を設定することにより制限することができる。更に、上流側ブロー弁が開かれることにより、堆積灰が上流側ブロー弁を通過して、ブロー配管内に流入する。堆積灰は、上流側ブロー弁から下流側ブロー弁までの配管経路で砕かれる。そのため、たとえ、下流側ブロー弁の開度を超える大きさの堆積灰が上流側ブロー弁を通過しても、下流側ブロー弁に達するまでに砕かれて、下流側ブロー弁を通過可能な大きさとなる。よって、堆積灰を含むブロー水が一度に排水溝に排出されて該排水溝がオーバーフローすることがないように、その排出量が制限されている。

ここで本発明に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法の一態様として、冷却塔のブロー水を貯留するホッパに設けられる排水口から、冷却塔の下部に設けられる排水溝に排水する排水経路に設けられるブロー配管から冷却塔のブロー水を排水する構成に採用することができる。

かかる構成によれば、上流側ブロー弁を通過した堆積灰が自重により下流側ブロー弁に向かって落下し、衝突することにより砕かれる。そして、この堆積灰が下流側ブロー弁を通過可能な大きさとなり、下流側ブロー弁は、堆積灰により塞がれることなく、堆積灰を通過させる。よって、堆積灰の大きさに合わせて、下流側ブロー弁の開度を調節する必要がないため、排水溝の排水能力を超えて堆積灰が含まれるブロー水が排出されることはない。

また、本発明に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法の他の態様として、上流側ブロー弁と下流側ブロー弁までの配管経路が略直線状であるブロー配管から冷却塔のブロー水を排水する構成に採用することができる。

かかる構成によれば、上流側ブロー弁を通過した堆積灰が下流側ブロー弁に達するまでの配管経路の内壁で衝突して減速することなく、下流側ブロー弁に衝突して砕かれる。そのため、この堆積灰は、より確実に下流側ブロー弁を通過可能な大きさに砕かれて、下流側ブロー弁が堆積灰を通過させることができる。

以上の如く、本発明に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法によれば、冷却塔のホッパに堆積して排水口を塞いでいた堆積灰を排水溝に排出するために、該堆積灰が通過可能な開度までブロー弁を開き、該堆積灰とともにブロー水が一度に排水溝に排出されて該排水溝がオーバーフローしないように、排水溝に排出することができるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係る冷却塔のブロー排水系統の配管図である。 図２は、同実施形態に係る冷却塔のブロー排水の工程を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法について、図１及び図２を参照しつつ説明する。まず、本実施形態に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー排水系統について、図１を参酌しつつ説明する。

脱硫装置用の冷却塔は、灰分が含まれるガスを冷却するために脱硫装置に設置されている。ここでいう灰分とは、火力発電所で燃料を燃焼した際の燃焼残留物である。冷却塔の下部には、該冷却塔のブロー水を貯留するホッパ１と、該ホッパ１に貯留されるブロー水を排水するためのブロー配管２とが設けられている。

ホッパ１には、ブロー水に含まれる灰分が沈殿している。そして、この沈殿した灰分は、固形化して堆積した堆積灰となる。ブロー配管２には、固形化した堆積灰も通過する。つまり、このブロー配管２は、この堆積灰が含まれ得るブロー水を排水（排出）する。

ブロー配管２は、冷却塔の底部に設けられるホッパ１の排水口３から、ホッパ１の下部に設けられる排水溝４に排水する排水経路Ａに設けられる。なお、排水経路Ａは、ホッパ１の排水口３から排水溝４に至るまでの間の配管経路であり、ホッパ１に貯留されているブロー水を排水溝４に排水する配管経路をいう。ブロー配管２は、配管径２００Ａのライニング配管である。

ブロー配管２は、堆積灰をブロー水とともに排水する排水溝４に堆積灰及びブロー水を２段階以上で排水するブロー弁５を備える。このブロー配管２は、ホッパ１の底部から鉛直方向に配置されている。本実施形態に係るブロー配管２は、堆積灰及びブロー水を２段階で排水すべく、２つのブロー弁５,５を備える。また、ブロー弁５，５は、ブロー配管２において二重化されている。

ブロー弁５は、ホッパ１から排水溝４に排水する排水経路Ａの上流側に設けられる上流側ブロー弁６と、排水経路Ａの下流側に設けられる下流側ブロー弁７とを備える。上流側ブロー弁６と下流側ブロー弁７までの排水経路Ａは、略直線状の配管経路により形成される。上流側ブロー弁６は、排水経路Ａの上部に配置されるブロー弁（上部弁）であり、下流側ブロー弁７は、排水経路Ａの下部に配置されるブロー弁（下部弁）である。

なお、上流側ブロー弁６は、排水経路Ａの上端部側に配置されるほうが好ましい。また、下流側ブロー弁７は、上流側ブロー弁６を通過するブロー水に含まれる堆積灰の塊を砕くのに十分な距離が確保できれば、排水経路Ａの下端部である必要はない。ブロー弁５，５は、排水する流量を開度で調節することができるバタフライ弁である。

また、ブロー配管２の排出口には、曲がり管（エルボ配管）８が設けられており、ブロー水が排水溝４にスムーズに排水されるようになっている。

次に、本実施形態に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法について、図１及び図２を参酌しつつ説明する。このホッパ１に貯留されているブロー水は、冷却塔を点検するときなどに排水される。

まず、下流側ブロー弁７の開度を排水溝４が処理可能な流量に収まるように設定する（Ｓ１）。この下流側ブロー弁７は、ブロー水を排出するとき以外は、完全に閉じられている。下流側ブロー弁７は、排水溝４の処理能力に応じた開度に一度に変更するのではなく、上流側ブロー弁６と下流側ブロー弁７との間で堆積された堆積灰が含まれるブロー水が一度に排出されないように、開度を少しずつ広げていく。そして、下流側ブロー弁７は、排水溝４の処理能力に応じた開度となるまで広げる。具体的には、このときの下流側ブロー弁７の開度は、ブロー水が通過可能であり、塊となった堆積灰が通過不能な微小となっている。

上流側ブロー弁６は、ブロー水の排水前は、閉じた状態にある。上流側ブロー弁６を閉じた状態から開いていくことにより、該上流側ブロー弁６の開度に応じて通過可能な堆積灰がブロー水とともに上流側ブロー弁６を通過する。

具体的には、上流側ブロー弁６の開度が小さい間は、ブロー水が複数の塊となった堆積灰の隙間を通って、上流側ブロー弁６を通過する。通過したブロー水は、そのまま、下流側ブロー弁７を通過する（Ｓ２）。

上流側ブロー弁６の開度を更に大きくすることにより、小さい塊の堆積灰が上流側ブロー弁６を通過できるようになり、ブロー水とともに、上流側ブロー弁６を通過する。そして、小さな塊の堆積灰を含むブロー水は、上流側ブロー弁６から下流側ブロー弁７までの配管経路で更に小さく砕かれて、粒状又は粉状になった灰が混入するブロー水が下流側ブロー弁７から排水溝４に排水される。

上流側ブロー弁６の開度を更に大きくすることにより、大きな塊の堆積灰も上流側ブロー弁６を通過できるようになり、ブロー水とともに、上流側ブロー弁６を通過する。そして、残りのすべての堆積灰を含むブロー水は、上流側ブロー弁６から下流側ブロー弁７までの配管経路で小さく砕かれて、粒状又は粉状になった灰が混入するブロー水が下流側ブロー弁７から排水溝４に排水される（Ｓ３）。

このように、ブロー配管２から排出される、堆積灰を含むブロー水が排水溝４の処理能力を超えないように下流側ブロー弁７の開度を設定することにより制限することができる。更に、上流側ブロー弁６が開かれることにより、堆積灰がホッパ１から上流側ブロー弁６を通過して、ブロー配管２内に流入する。そして、固形化した堆積灰は、上流側ブロー弁６から下流側ブロー弁７までの配管経路で砕かれる。

そのため、たとえ、下流側ブロー弁７の開度を超える大きさの堆積灰が上流側ブロー弁６を通過しても、下流側ブロー弁７に達するまでに砕かれて、下流側ブロー弁７を通過可能な大きさとなる。よって、堆積灰を含むブロー水が一度にホッパ１から排水溝４に排出されて該排水溝４がオーバーフローすることがないように、その排出量が制限されている。

特に、上流側ブロー弁６を通過した堆積灰は、自重により下流側ブロー弁７に向かって落下し、衝突することにより砕かれる。そして、この堆積灰は、下流側ブロー弁７を通過可能な大きさとなり、下流側ブロー弁７が堆積灰により塞がれることなく、堆積灰を通過させる。よって、堆積灰の大きさに合わせて、下流側ブロー弁７の開度を調節する必要がないため、排水溝４の排水能力を超えて堆積灰が含まれるブロー水が排出されることはない。

また、上流側ブロー弁６を通過した堆積灰が下流側ブロー弁７に達するまでの配管経路の内壁で衝突して減速することなく、下流側ブロー弁７に衝突して砕かれる。そのため、この堆積灰は、より確実に下流側ブロー弁７を通過可能な大きさに砕かれて、下流側ブロー弁７が堆積灰を通過させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

本実施形態に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法は、手動で開度を調節する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係る脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法は、開度を自動で調節するものであってもよい。

１…ホッパ、２…ブロー配管、３…排水口、４…排水溝、５…ブロー弁、６…上流側ブロー弁、７…下流側ブロー弁、Ａ…配管経路

Claims (3)

1. 灰分が含まれるガスを冷却してから脱硫する脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法において、
   前記冷却塔は、冷却したガスから分離された灰分が堆積し固形化した堆積灰をブロー水とともに排水するブロー配管を備え、
   該ブロー配管は、前記堆積灰を前記ブロー水とともに排水する排水溝に前記堆積灰及び前記ブロー水を２段階で排水するブロー弁であって、排水する流量を開度で調節可能なブロー弁を備え、
   該ブロー弁は、前記冷却塔から前記排水溝に排水する排水経路の上流側に設けられる上流側ブロー弁と、前記排水経路の下流側に設けられる下流側ブロー弁とを備え、
   前記冷却塔のブロー水は、
   前記下流側ブロー弁の開度を前記排水溝が処理可能な流量に収まるように設定する工程と、
   前記上流側ブロー弁を閉じた状態から開いていくことにより、該上流側ブロー弁の開度に応じて通過可能な前記堆積灰がブロー水とともに前記上流側ブロー弁を通過し、前記上流側ブロー弁から前記下流側ブロー弁までの配管経路で前記通過した堆積灰を砕き、該砕かれた堆積灰を含む前記ブロー水が前記下流側ブロー弁から前記排水溝に排水される工程とによって排水されることを特徴とする脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法。
2. 前記冷却塔のブロー水を貯留するホッパに設けられる排水口から、前記冷却塔の下部に設けられる前記排水溝に排水する排水経路に設けられる前記ブロー配管から前記冷却塔のブロー水を排水する請求項１に記載の脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法。
3. 前記上流側ブロー弁と前記下流側ブロー弁までの配管経路が略直線状である前記ブロー配管から前記冷却塔のブロー水を排水する請求項２に記載の脱硫装置用の冷却塔のブロー水を排水する方法。

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