JP3741594B2

JP3741594B2 - Swirling exhaust gas temperature reduction tower

Info

Publication number: JP3741594B2
Application number: JP2000152213A
Authority: JP
Inventors: 志郎中井; パウロ健一金沢; 佐藤　　淳; 哲夫清田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: JP2001327828A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回式排ガス減温塔に関し、排ガスを旋回させることで、少ない蒸発空間内で完全に水粒子の蒸発を完了させ、かつ塔壁への水やダストの付着、塔壁の腐食を未然に防止する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ごみ焼却炉から排出する排ガスの処理においては、２００〜２８０℃の排ガスを排ガス減温塔に導いて水噴霧によって１５０〜２００℃に減温し、その後に除塵装置へ導いている。この排ガス減温塔には、例えば図９〜図１０に示すような旋回式排ガス減温塔がある。図９〜図１０において、塔本体をなす外塔１は上部の蒸発部２と下部の直胴状のガス導入部３と底部のテーパ状のホッパ部４からなり、ガス導入部３の内部には蒸発部２に連通する内塔５を同心状に配置している。
【０００３】
内塔５は内部に水噴霧ノズル６を有し、下端開口７がガス導入部３の所定高さに位置している。ガス導入部３の側部には焼却炉の排ガス排出系に連通する入口ダクト部８を接線方向に接続しており、蒸発部２の頂部には次系の除塵装置へ接続する出口ダクト部９を設け、ホッパ部４の塔底面にダスト排出口１０を設けている。
【０００４】
上記した構成により、焼却炉の排ガス排出系から入口ダクト部８を通してガス導入部３に流入する排ガスは、内塔５の周囲を旋回しながらホッパ部４に降下し、下端開口７から内塔５に流入する。内塔５において水噴霧ノズル６から噴霧する冷却水を伴った排ガスは蒸発部２に流入し、冷却水の蒸発によって所定温度に減温されて出口ダクト９から次系に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の構成において、少ない蒸発空間内で水粒子の蒸発を完全に完了させ、かつ塔壁への水やダストの付着、塔壁の腐食を未然に防止するためには、蒸発空間における排ガスの旋回速度と水粒子の径のバランスを適正に調整することが重要であり、このために蒸発部２の蒸発空間における「排ガスの旋回速度」を調整することが必要となる。
【０００６】
蒸発部２の蒸発空間における排ガスの旋回速度と水粒子の径とのバランスが崩れた状態で運転した場合に、水粒子にかかる上昇力と遠心力のバランスが崩れ、水粒子は塔壁に付着して塔壁を濡らす。一方、減温塔に流入する排ガスは除塵前であるためにダストを多く含んでおり、また酸性ガス成分（ＨＣＬ、ＳＯｘ）を含んでいる。このために、壁塔の濡れた部分にダストが付着してガス通路が閉塞し、ごみ焼却炉の長期連続運転の妨げとなる。また、濡れた部分でガス中のＨＣＬ、ＳＯｘが金属壁と反応して急激に腐食が進んで穴が開くなどのトラブルが生じる。
【０００７】
しかしながら、従来の旋回式排ガス減温塔では、排ガスの旋回速度はごみ焼却炉から塔内に導く排ガス量と塔本体形状により決定されること、および水噴霧ノズルから噴出する水粒子の径がノズルの性能に依存することに起因して、以下のような問題点があった。
【０００８】
ごみ焼却炉から導入する排ガス量が計画設計段階のものよりも多くなった場合に、排ガス量の増加に伴って排ガスの旋回速度が計画設計段階のものより大きくなり、上述したトラブルの原因となる。また、塔本体形状に由来する排ガスの流れ状態は計画設計において必ずしも十分に予測できるものではなく、予想外に排ガスの旋回速度が大きくなる場合がある。
【０００９】
この排ガスの旋回速度を抑制するためには、減温塔の塔本体形状を変更する必要があるが、それには莫大な費用と期間が必要であり、実際上は不可能なことであった。
【００１０】
その代替策として、排ガスの旋回速度と水粒子の径とのバランスを保つために、水噴霧ノズルから噴出する水粒子の径を小さくすることで理論的には対応できるが、現状における減温塔の運転は、水噴霧ノズルの現状性能において可能な最小の水粒子の径を使用して行なっており、排ガスの旋回速度の増加に対して水粒子の径を小さくすることができない場合が多い。
【００１１】
本発明は上記した課題を解決するものであり、塔本体形状の変更を伴うことなく、排ガスの旋回速度を調整することができ、排ガスの旋回速度と水粒子の径とのアンバランスによる水粒子の塔壁面への付着、およびそれに起因するトラブルを未然に防ぐことができる旋回式排ガス減温塔を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の旋回式排ガス減温塔は、塔本体をなす外塔に上部の蒸発部と下部のガス導入部と底部のテーパ状のホッパ部とを設け、ガス導入部の内部に蒸発部に連通する内塔を同心状に設けるとともに、内塔の下端開口をガス導入部の所定高さに配置し、内塔の内部に水噴霧ノズルを配置し、ガス導入部の側部に接続する入口ダクト部をガス導入部の接線方向に設け、蒸発部の頂部に出口ダクト部を設け、ホッパ部の塔底面にダスト排出口を設け、ホッパ部の内部にホッパ部上端縁から所定距離を隔てた位置に旋回流調整用ルーバーを配置したものである。
【００１３】
上記した構成において、蒸発部における排ガスの旋回速度を規程する要因としてホッパ部における排ガスの向心回転流動があり、ホッパ部における排ガスの向心回転流動はホッパ部の形状に依存して生起する。ホッパ部の形状は、ホッパ部上端縁における流路径と、ホッパ部の塔底面における流路径と、ホッパ部上端縁から塔底面までの距離によって規程することができる。
【００１４】
一方、旋回流調整用ルーバーは下方向へ排ガスが通過することを許容するが、排ガスの周方向の運動を阻害し、排ガスが旋回流として通過することを許さないので、旋回流に対して擬似的な塔底面として作用する。したがって、ホッパ部上端縁から旋回流調整用ルーバーまでの距離を調整することにより、ホッパ部における向心回転流動を調整して蒸発部における排ガスの旋回速度を任意のものに制御することができる。
【００１５】
このため、計画設計時には、蒸発部において水粒子の径と排ガスの旋回速度とのバランスを取るために、塔内に供給する計画排ガス量に見合って塔本体の形状を規程する諸元を設定し、ホッパ部上端縁から旋回流調整用ルーバーまでの距離を設定する。そして、実際の運転において排ガスの旋回速度が予測値と異なる場合には、ホッパ部における旋回流調整用ルーバーの取り付け位置を変更し、ホッパ部上端縁から旋回流調整用ルーバーまでの距離を調整して蒸発部における排ガスの旋回速度と水粒子の径とのバランスを図る。
【００１６】
このように構成した減温塔においては、入口ダクト部を通してガス導入部に流入する排ガスが内塔の周囲を旋回しながらホッパ部に降下し、ホッパ部において向心回転流動しながら旋回流調整用ルーバーまで降下し、漸次に塔中心付近で上昇流に転じて下端開口から内塔に流入する。
【００１７】
内塔において水噴霧ノズルから噴霧する冷却水の水粒子を伴った排ガスは蒸発部に流入し、蒸発部において水粒子の径と排ガスの旋回速度とがバランスする状態で旋回する排ガスは冷却水の蒸発によって所定温度に減温されて出口ダクトから次系に排出される。ホッパ部において遠心力による分離作用を受けて排ガスから塔壁面側に分離したダストは旋回流調整用ルーバーを通過して塔底面に沈降し、塔底面のダスト排出口から塔外へ排出する。
【００１８】
したがって、旋回流調整用ルーバーの取り付け位置を調整することにより、塔本体形状の変更を伴うことなく、排ガスの旋回速度を調整することができ、排ガスの旋回速度と水粒子の径とのアンバランスによる水粒子の塔壁面への付着、およびそれに起因するトラブルを未然に防ぐことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。旋回式排ガス減温塔は、先に図９〜図１０において説明したものと基本的に同様であり、同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００２０】
図１〜図３において、ホッパ部４の形状は、ホッパ部上端縁４ａにおける流路径Ｄ１と、ホッパ部４の塔底面４ｂにおける流路径Ｄ２と、ホッパ部上端縁４ａから塔底面４ｂまでの距離Ｌ１によって規程することができる。
【００２１】
ホッパ部４の内部にはホッパ部上端縁４ａから所定距離Ｌ２を隔てた位置に旋回流調整用ルーバー１１を配置している。この旋回流調整用ルーバー１１は、図３に示すように、例えば高さ５０〜１００ｍｍ程度の平鋼を１００〜２００ｍｍの間隔で平行に配置したものであり、ボルト、溶接等の手段によってホッパ部４の壁面に取り付けており、その取り付け位置を変更することは容易に行い得る。旋回流調整用ルーバー１１は下方向へ排ガスが通過することを許容するが、排ガスの周方向の運動を阻害し、排ガスが旋回流として通過することを許さないので、旋回流に対して擬似的な塔底面として作用する。旋回流調整用ルーバー１１は図３に示すものに限らず、図４〜図８に示すように、種々の形態が考えられる。
【００２２】
ところで、蒸発部２における排ガスの旋回速度を規程する主要因としてホッパ部４における排ガスの向心回転流動があり、ホッパ部における排ガスの向心回転流動はホッパ部４の形状に依存して生起する。したがって、ホッパ部上端縁４ａから旋回流調整用ルーバー１１までの距離Ｌ２を調整することにより、ホッパ部４における向心回転流動を調整して蒸発部４における排ガスの旋回速度を任意のものに制御することができる。
【００２３】
このため、計画設計時には、蒸発部２において水粒子の径と排ガスの旋回速度とのバランスを取るために、塔内に供給する計画排ガス量に見合って塔本体の形状を規程する諸元を設定し、ホッパ部上端縁４ａから旋回流調整用ルーバー１１までの距離Ｌ２を設定する。
【００２４】
そして、実際の運転において排ガスの旋回速度が予測値と異なる場合には、ホッパ部４における旋回流調整用ルーバー１１の取り付け位置を変更し、ホッパ部上端縁４ａから旋回流調整用ルーバー１１までの距離Ｌ２を調整して蒸発部２における排ガスの旋回速度と水粒子の径とのバランスを図る。
【００２５】
このように調整した減温塔においては、入口ダクト部８を通してガス導入部３に流入する排ガスが内塔５の周囲を旋回しながらホッパ部４に降下し、ホッパ部において向心回転流動しながら旋回流調整用ルーバー１１まで降下し、漸次に塔中心付近で上昇流に転じて下端開口７から内塔５に流入する。
【００２６】
内塔５において水噴霧ノズル６から噴霧する冷却水の水粒子を伴った排ガスは蒸発部２に流入し、蒸発部２において水粒子の径と排ガスの旋回速度とがバランスする状態で旋回する排ガスは冷却水の蒸発によって所定温度に減温されて出口ダクト部９から次系に排出される。ホッパ部４において遠心力による分離作用を受けて排ガスから塔壁面側に分離したダストは旋回流調整用ルーバー１１を通過して塔底面４ｂに沈降し、塔底面４ｂのダスト排出口１０から塔外へ排出する。
【００２７】
以下に旋回流調整用ルーバー１１の効果に関する数値解析の結果を説明する。旋回流調整用ルーバー１１を挿入する減温塔と旋回流調整用ルーバー１１を挿入しない減温塔とを、旋回流調整用ルーバー１１の存在の有無以外は３次元幾何形状において同様に形成し、ガスの流速分布と水噴霧ノズル６から噴霧する水粒子の軌跡とを調べた。
【００２８】
試験条件は以下の通りである。
減温塔本体の直径：４５００ｍｍ
ガス量：６１０００ｍ³Ｎ／ｈ
入口温度：２２０℃
出口温度：１５０℃
ガス中水分量：１２％
冷却水量：１９００ｌ／ｈ
水粒子径：１５５μｍ
結果において、旋回流調整用ルーバー１１を挿入しない場合の旋回速度最大値は３５ｍ／ｓであり、旋回流調整用ルーバー１１を挿入した場合の旋回速度最大値は２３ｍ／ｓであった。この結果から旋回流調整用ルーバー１１が蒸発部２における排ガスの旋回速度を抑制する効果を発揮することは明らかである。
【００２９】
次に、水粒子の軌跡の解析結果を説明する。ここで水粒子の軌跡とは噴霧した水粒子が蒸発完了するまでの軌跡である。
塔壁面への水粒子の付着個数割合と付着重量割合を表１に示す。ここで付着割合は噴霧した水量全量に対する付着量を表す。
【００３０】
【表１】

表１に示す結果において、旋回流調整用ルーバー１１の存在によって付着割合が大幅に減少していることが明らかである。
【００３１】
表２は塔壁に付着したダストの付着厚みを示し、このダストの付着厚みは塔壁における最大値である。
【００３２】
【表２】

表２に示す結果において、旋回流調整用ルーバー１１の存在によってダストの付着厚みの増加割合が大幅に減少していることが明らかである。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、旋回流調整用ルーバーの取り付け位置を調整することにより、塔本体形状の変更を伴うことなく、排ガスの旋回速度を調整することができ、排ガスの旋回速度と水粒子の径とのアンバランスによる水粒子の塔壁面への付着、およびそれに起因するトラブルを未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における旋回式排ガス減温塔を示す全体構成図である。
【図２】同旋回式排ガス減温塔のホッパ部を示す要部拡大図である。
【図３】同旋回式排ガス減温塔に装着する旋回流調整用ルーバーの平面図である。
【図４】同旋回式排ガス減温塔に装着する他の旋回流調整用ルーバーの平面図である。
【図５】同旋回式排ガス減温塔に装着する他の旋回流調整用ルーバーの平面図である。
【図６】同旋回式排ガス減温塔に装着する他の旋回流調整用ルーバーの平面図である。
【図７】同旋回式排ガス減温塔に装着する他の旋回流調整用ルーバーの平面図である。
【図８】同旋回式排ガス減温塔に装着する他の旋回流調整用ルーバーの平面図である。
【図９】従来の旋回式排ガス減温塔を示す全体構成図である。
【図１０】同旋回式排ガス減温塔のガス導入部におけるガス流を示す模式図である。
【符号の説明】
１外塔
２蒸発部
３ガス導入部
４ホッパ部
５内塔
６水噴霧ノズル
７下端開口
８入口ダクト部
９出口ダクト部
１０ダスト排出口
１１旋回流調整用ルーバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a swirling exhaust gas temperature-decreasing tower, by swirling exhaust gas, completely evaporating water particles in a small evaporation space, and adhering water and dust to the tower wall and corroding the tower wall. It relates to the technology to prevent it.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the treatment of exhaust gas discharged from a garbage incinerator, exhaust gas at 200 to 280 ° C. is led to an exhaust gas temperature reducing tower, the temperature is reduced to 150 to 200 ° C. by water spraying, and then led to a dust removing device. Examples of the exhaust gas temperature reduction tower include a swirling exhaust gas temperature reduction tower as shown in FIGS. 9 to 10, the outer tower 1 constituting the tower body includes an upper evaporation section 2, a lower straight barrel-shaped gas introduction section 3, and a bottom tapered hopper section 4. The inner tower 5 communicating with the evaporation section 2 is concentrically arranged.
[0003]
The inner tower 5 has a water spray nozzle 6 inside, and a lower end opening 7 is located at a predetermined height of the gas introduction part 3. An inlet duct portion 8 communicating with the exhaust gas discharge system of the incinerator is connected to the side portion of the gas introduction portion 3 in a tangential direction, and an outlet duct portion 9 connected to the next dust removing device is connected to the top of the evaporation portion 2. And a dust discharge port 10 is provided on the bottom surface of the hopper section 4.
[0004]
With the configuration described above, the exhaust gas flowing into the gas introduction part 3 from the exhaust gas exhaust system of the incinerator through the inlet duct part 8 descends to the hopper part 4 while turning around the inner tower 5, and from the lower end opening 7 to the inner tower 5. Flow into. The exhaust gas accompanied by the cooling water sprayed from the water spray nozzle 6 in the inner tower 5 flows into the evaporation section 2, is cooled to a predetermined temperature by the evaporation of the cooling water, and is discharged from the outlet duct 9 to the next system.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional configuration, in order to completely complete the evaporation of water particles in a small evaporation space, and to prevent water and dust from adhering to the tower wall and corrosion of the tower wall, the exhaust gas in the evaporation space is used. It is important to appropriately adjust the balance between the swirling speed and the diameter of the water particles. For this purpose, it is necessary to adjust the “swivel speed of exhaust gas” in the evaporation space of the evaporation section 2.
[0006]
When operating in a state where the balance between the swirling speed of the exhaust gas and the diameter of the water particles in the evaporation space of the evaporation unit 2 is lost, the balance between the ascending force applied to the water particles and the centrifugal force is lost, and the water particles adhere to the tower wall. And wet the tower wall. On the other hand, since the exhaust gas flowing into the temperature reducing tower is before dust removal, it contains a lot of dust and also contains acid gas components (HCL, SOx). For this reason, dust adheres to the wet part of the wall tower and the gas passage is blocked, which hinders long-term continuous operation of the waste incinerator. Further, troubles such as HCL and SOx in the gas react with the metal wall in the wet part and the corrosion rapidly progresses to open a hole.
[0007]
However, in the conventional swirling exhaust gas temperature reducing tower, the swirling speed of exhaust gas is determined by the amount of exhaust gas led from the waste incinerator and the shape of the tower body, and the diameter of water particles ejected from the water spray nozzle Due to the dependence on performance, there were the following problems.
[0008]
When the amount of exhaust gas introduced from the waste incinerator is larger than that at the planned design stage, the swirl speed of the exhaust gas becomes larger than that at the planned design stage as the amount of exhaust gas increases, causing the above-mentioned troubles. . In addition, the flow state of the exhaust gas derived from the shape of the tower body is not always sufficiently predicted in the planned design, and the swirl speed of the exhaust gas may increase unexpectedly.
[0009]
In order to suppress the swirling speed of the exhaust gas, it is necessary to change the shape of the tower body of the temperature reducing tower, but this requires enormous costs and time, which is impossible in practice.
[0010]
As an alternative, in order to maintain the balance between the swirling speed of the exhaust gas and the diameter of the water particles, it can be theoretically handled by reducing the diameter of the water particles ejected from the water spray nozzle. This operation is performed by using the smallest water particle diameter possible in the current performance of the water spray nozzle, and it is often impossible to reduce the water particle diameter as the swirling speed of the exhaust gas increases.
[0011]
The present invention solves the above-mentioned problems, and can adjust the swirling speed of the exhaust gas without changing the shape of the tower body, and water particles by imbalance between the swirling speed of the exhaust gas and the diameter of the water particles. It is an object of the present invention to provide a swirling exhaust gas temperature reduction tower that can prevent adhesion of the water to the tower wall surface and troubles caused by it.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the swirling exhaust gas temperature reducing tower of the present invention according to claim 1 includes an upper evaporation section, a lower gas introduction section, and a bottom tapered hopper section in an outer tower forming the tower body. The inner tower that communicates with the evaporation section is concentrically provided inside the gas introduction section, the lower end opening of the inner tower is disposed at a predetermined height of the gas introduction section, and the water spray nozzle is disposed inside the inner tower. The inlet duct connected to the side of the gas inlet is provided in the tangential direction of the gas inlet, the outlet duct is provided at the top of the evaporator, the dust outlet is provided at the bottom of the tower of the hopper, and the hopper A swirl flow adjusting louver is disposed inside at a position spaced a predetermined distance from the upper edge of the hopper.
[0013]
In the configuration described above, there is a centripetal rotational flow of the exhaust gas in the hopper as a factor that regulates the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation section, and the centripetal rotational flow of the exhaust gas in the hopper occurs depending on the shape of the hopper. The shape of the hopper part can be regulated by the flow path diameter at the upper edge of the hopper part, the flow path diameter at the tower bottom of the hopper part, and the distance from the upper edge of the hopper part to the tower bottom.
[0014]
On the other hand, the swirl flow adjusting louver allows the exhaust gas to pass downward, but inhibits the circumferential movement of the exhaust gas and does not allow the exhaust gas to pass as a swirl flow. It acts as a typical tower bottom. Therefore, by adjusting the distance from the upper end edge of the hopper part to the swirling flow adjusting louver, the centripetal rotational flow in the hopper part can be adjusted, and the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation part can be controlled arbitrarily.
[0015]
For this reason, at the time of planned design, in order to balance the water particle diameter and exhaust gas swirl speed in the evaporation section, specifications are established to regulate the shape of the tower body in accordance with the planned exhaust gas amount supplied into the tower. The distance from the upper edge of the hopper to the swirl flow adjusting louver is set. If the swirl speed of the exhaust gas differs from the predicted value in actual operation, change the mounting position of the swirl flow adjustment louver in the hopper and adjust the distance from the upper edge of the hopper to the swirl flow adjustment louver. Thus, the balance between the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation section and the diameter of the water particles is achieved.
[0016]
In the temperature reducing tower configured as described above, the exhaust gas flowing into the gas introduction section through the inlet duct section descends to the hopper section while swirling around the inner tower, and is used for adjusting the swirling flow while being centrically rotating and flowing in the hopper section. It descends to the louver and gradually turns into an upward flow near the center of the tower and flows into the inner tower from the lower end opening.
[0017]
Exhaust gas accompanied by water particles of cooling water sprayed from the water spray nozzle in the inner tower flows into the evaporation section, and the exhaust gas swirling in a state where the diameter of the water particles and the swirling speed of the exhaust gas are balanced in the evaporation section is cooling water. The temperature is reduced to a predetermined temperature by evaporation and discharged from the outlet duct to the next system. Dust separated from the exhaust gas to the wall surface of the tower by being separated by the centrifugal force in the hopper section passes through the swirl flow adjusting louver, settles to the bottom of the tower, and is discharged out of the tower from the dust discharge port on the bottom of the tower.
[0018]
Therefore, by adjusting the mounting position of the swirling flow adjusting louver, the swirling speed of the exhaust gas can be adjusted without changing the tower body shape, and the swirling speed of the exhaust gas and the diameter of the water particles are imbalanced. It is possible to prevent the water particles from adhering to the tower wall and troubles caused by the water particles.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The swirling exhaust gas temperature-decreasing tower is basically the same as that described above with reference to FIGS. 9 to 10, and members that perform the same functions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0020]
1 to 3, the shape of the hopper part 4 includes a flow path diameter D1 at the hopper part upper end edge 4a, a flow path diameter D2 at the tower bottom face 4b of the hopper part 4, and a distance from the hopper part upper end edge 4a to the tower bottom face 4b. It can be regulated by L1.
[0021]
A swirl flow adjusting louver 11 is disposed in the hopper portion 4 at a position separated from the upper end edge 4a of the hopper portion by a predetermined distance L2. As shown in FIG. 3, the swirl flow adjusting louver 11 is formed by arranging flat steel bars having a height of about 50 to 100 mm in parallel at intervals of 100 to 200 mm. 4 is attached to the wall surface, and changing the attachment position can be easily performed. The swirl flow adjusting louver 11 allows the exhaust gas to pass downward, but inhibits the movement of the exhaust gas in the circumferential direction and does not allow the exhaust gas to pass as a swirl flow. Acts as the bottom of the tower. The swirl flow adjusting louver 11 is not limited to that shown in FIG. 3, and various forms are conceivable as shown in FIGS.
[0022]
By the way, the main factor that regulates the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation unit 2 is the centripetal rotational flow of the exhaust gas in the hopper unit 4, and the centric rotational flow of the exhaust gas in the hopper unit occurs depending on the shape of the hopper unit 4. . Therefore, by adjusting the distance L2 from the upper edge 4a of the hopper part to the swirling flow adjusting louver 11, the centripetal rotational flow in the hopper part 4 is adjusted to control the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation part 4 to an arbitrary one. can do.
[0023]
For this reason, at the time of planned design, in order to balance the water particle diameter and exhaust gas swirl speed in the evaporating section 2, specifications are set to regulate the shape of the tower body in accordance with the planned exhaust gas amount supplied into the tower. Then, the distance L2 from the hopper portion upper edge 4a to the swirl flow adjusting louver 11 is set.
[0024]
If the swirl speed of the exhaust gas is different from the predicted value in actual operation, the mounting position of the swirl flow adjusting louver 11 in the hopper 4 is changed, and the swirl flow adjusting louver 11 from the hopper upper end edge 4a is changed. The distance L2 is adjusted to balance the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation unit 2 and the diameter of the water particles.
[0025]
In the temperature-decreasing tower adjusted in this way, the exhaust gas flowing into the gas introduction part 3 through the inlet duct part 8 descends to the hopper part 4 while turning around the inner tower 5 and flows centrically in the hopper part. It descends to the swirl flow adjusting louver 11 and gradually turns into an upward flow near the center of the tower and flows into the inner tower 5 from the lower end opening 7.
[0026]
Exhaust gas accompanied by water particles of cooling water sprayed from the water spray nozzle 6 in the inner tower 5 flows into the evaporation unit 2, and the exhaust gas swirling in a state where the diameter of the water particles and the swirling speed of the exhaust gas are balanced in the evaporation unit 2. Is cooled to a predetermined temperature by evaporation of the cooling water and discharged from the outlet duct portion 9 to the next system. The dust separated from the exhaust gas from the exhaust gas to the wall surface of the tower in the hopper section 4 passes through the swirl flow adjusting louver 11 and settles on the tower bottom surface 4b, and passes through the dust discharge port 10 on the tower bottom surface 4b to the outside of the tower. To discharge.
[0027]
The results of numerical analysis regarding the effect of the swirl flow adjusting louver 11 will be described below. A temperature-decreasing tower in which the swirl flow adjusting louver 11 is inserted and a temperature reducing tower in which the swirling flow adjusting louver 11 is not inserted are similarly formed in a three-dimensional geometric shape except for the presence or absence of the swirling flow adjusting louver 11; The gas flow velocity distribution and the trajectory of water particles sprayed from the water spray nozzle 6 were examined.
[0028]
The test conditions are as follows.
Diameter of the temperature-decreasing tower body: 4500mm
Gas volume: 61000m ³ N / h
Inlet temperature: 220 ° C
Outlet temperature: 150 ° C
Moisture content in gas: 12%
Cooling water volume: 1900 l / h
Water particle size: 155 μm
As a result, the maximum turning speed when the swirling flow adjusting louver 11 was not inserted was 35 m / s, and the maximum turning speed when the swirling flow adjusting louver 11 was inserted was 23 m / s. From this result, it is clear that the swirling flow adjusting louver 11 exhibits the effect of suppressing the swirling speed of the exhaust gas in the evaporation section 2.
[0029]
Next, the analysis result of the locus of water particles will be described. Here, the trajectory of the water particles is a trajectory until the sprayed water particles are completely evaporated.
Table 1 shows the ratio of the number of adhering water particles to the tower wall and the ratio of the adhering weight. Here, the adhesion ratio represents the adhesion amount relative to the total amount of sprayed water.
[0030]
[Table 1]

In the results shown in Table 1, it is clear that the adhesion rate is greatly reduced by the presence of the swirl flow adjusting louver 11.
[0031]
Table 2 shows the adhesion thickness of dust adhered to the tower wall, and this dust adhesion thickness is the maximum value on the tower wall.
[0032]
[Table 2]

In the results shown in Table 2, it is clear that the increase rate of the dust adhesion thickness is significantly reduced by the presence of the swirl flow adjusting louver 11.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the swirling speed of the exhaust gas can be adjusted without changing the tower body shape by adjusting the mounting position of the swirling flow adjusting louver. It is possible to prevent the water particles from adhering to the wall of the tower due to imbalance with the diameter of the water particles, and troubles resulting therefrom.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a swirling exhaust gas temperature reducing tower in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a hopper portion of the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 3 is a plan view of a swirling flow adjusting louver mounted on the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 4 is a plan view of another swirling flow adjusting louver mounted on the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 5 is a plan view of another swirling flow adjusting louver mounted on the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 6 is a plan view of another swirling flow adjusting louver mounted on the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 7 is a plan view of another swirling flow adjusting louver mounted on the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 8 is a plan view of another swirling flow adjusting louver mounted on the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 9 is an overall configuration diagram showing a conventional swirling exhaust gas temperature reducing tower.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a gas flow in a gas introduction part of the swirling exhaust gas temperature reducing tower.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer tower 2 Evaporating part 3 Gas introducing part 4 Hopper part 5 Inner tower 6 Water spray nozzle 7 Lower end opening 8 Inlet duct part 9 Outlet duct part 10 Dust outlet 11 Swivel flow adjustment louver

Claims

The upper evaporation section, the lower gas introduction section, and the bottom tapered hopper section are provided in the outer tower forming the tower body, and the inner tower communicating with the evaporation section is provided concentrically inside the gas introduction section. The lower end opening of the tower is arranged at a predetermined height of the gas introduction part, the water spray nozzle is arranged inside the inner tower, and the inlet duct part connected to the side part of the gas introduction part is provided in the tangential direction of the gas introduction part, An outlet duct part is provided at the top of the evaporation part, a dust outlet is provided at the bottom of the tower of the hopper part, and a swirl flow adjusting louver is arranged at a position separated from the upper edge of the hopper part inside the hopper part. A swirling exhaust gas temperature reduction tower.