JP5435730B2

JP5435730B2 - 脱硝装置

Info

Publication number: JP5435730B2
Application number: JP2010096183A
Authority: JP
Inventors: 和彦世良; 正明石岡
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP2011224456A

Description

本発明は、脱硝装置に係り、特に、排ガス流路を形成するケーシング内に設置される触媒ユニットとケーシング内周面との間に形成される隙間をシールするシール部材に関する。

従来、窒素酸化物を含む排ガスを、例えば、触媒が収容された触媒ユニットに導入し、窒素酸化物を還元して排ガスから除去することが知られている。触媒ユニットは、排ガスの流路となる矩形の筒部材と、この筒部材内に排ガスの通流方向に沿って配列される板状の触媒により形成されている。このように形成された触媒ユニットを、排ガスが通流するケーシングの内部に配置して脱硝装置を構成している。このような脱硝装置には、触媒ユニットの外周面とケーシングの内周面との間に隙間が形成されるから、隙間から排ガスが漏れることを防止するため、隙間にシール部材を設けることが提案されている。

このようなシール部材として、例えば、特許文献１には、触媒ユニットの排ガス入口側の縁部とケーシングの内周面に沿って取り付けられる受け金具と、受け金具同士の間に渡されるシールプレートを備えたシール部材が提案されている。各受け金具は、排ガスの通流方向に直交させて取り付けられる板部材であり、先端部にＵ字型の折り返し部が形成され、基部に、触媒ユニット又はケーシングにボルトで固定される取付部が形成されている。シールプレートの両端縁には、受け金具の折り返し部に係合可能なＵ字型の折り返し部が形成されている。そして、各受け金具の折り返し部とシールプレートの各折り返し部を係合させ、この係合部を受け金具と触媒ユニット及びケーシングに起立して設けた部材で挟み込み、シールプレートを支持している。

実開昭６１―６７８２６号公報

しかしながら、特許文献１は、シール部材を脱着する際の作業性について配慮していない。例えば、触媒の劣化等により触媒を交換する場合、シールプレートを取外して触媒ユニットを搬出した後、新しい触媒が収容された触媒ユニットをケーシング内に搬入して再度シールプレートを取付けて隙間をシールする。この場合、特許文献１では、シールプレートを取外すために受け金具を取り外すことになるから、受け金具を脱着するためのボルトの取外し、再取付けを行うことになり、作業が煩雑になるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、シール部材の脱着作業が容易な脱硝装置を実現することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の脱硝装置は、排ガスが通流するケーシングと、ケーシングに支持されてケーシングの内部に配置され排ガスが通流する流路の外周面が密閉されて形成される触媒ユニットと、触媒ユニットの外周面とケーシングの内周面との間に形成される隙間をシールするシール部材を備えてなる脱硝装置において、シール部材は、ケーシングの触媒ユニットの上流側の内周面に沿って形成される第１の支持部材と、触媒ユニットの流路の上流側開口の縁部に形成される第２の支持部材と、第１の支持部材と第２の支持部材との間に渡して設けられるシールプレートを有してなり、シールプレートは、第１の支持部材に上流側の縁部が支持され、下流側の縁部に折り返し部が形成された第１のシールプレートと、第１のシールプレートの折り返し部に係合可能な折り返し部が上流側の縁部に形成され、下流側の縁部に第２の支持部材に形成された突起に係合可能な折り曲げ部が形成された第２のシールプレートとにより形成されることを特徴とする。

つまり、触媒の交換等によりシール部材を脱着する際は、第２のシールプレートの折り曲げ部と触媒ユニットの第２の支持部材の突起との係合を解除し、ケーシングの第１の支持部材に支持された第１のシールプレートの折り返し部と第２のシールプレートの折り返し部との係合を解除して、第２のシールプレートを取外す。そして、触媒ユニットを搬出した後、新しい触媒が収容され触媒ユニットをケーシングに搬入し、第１のシールプレートの折り返し部と第２のシールプレートの折り返し部とを係合し、第２のシールプレートの折り曲げ部と第２の支持部材の突起とを係合して、第２のシールプレートを取り付ける。これによれば、シール部材の脱着作業を容易に行うことができるから、例えば、触媒の交換作業に掛る時間を短縮できる。この場合、必要ならば、第１のシールプレートを取外すようにすることができる。

なお、第１のシールプレートと第２のシールプレートの折り返し部を、例えば、Ｕ字型、円弧型に形成することができる。また、第２のシールプレートの折り曲げ部を、例えば、鉤型に形成することができる。

本発明によれば、シール部材の脱着作業が容易な脱硝装置を実現できる。

本発明の一実施形態の脱硝装置のシール部材の断面図である。本発明の一実施形態の脱硝装置の概略図である。本発明を複数の触媒ユニットを配置した脱硝装置に適用した場合の概略図である。図１のシール部材の変形例を示す断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。図１、２に示すように、本実施形態の脱硝装置１は、排ガス３を鉛直方向に通流させる縦型の脱硝装置であり、排ガス３のダクトの途中に設けられている。脱硝装置１は、排ガス３が通流するケーシング５と、ケーシング５に支持されケーシング５の内部に配置される触媒ユニット７を備えている。ケーシング５は、排ガス３の流路となる筒状の部材により形成されている。ケーシング５の壁には、図示していない搬出口が形成され、例えば、搬出口の扉を空けて触媒ユニット７を搬入、搬出できるようになっている。ケーシング５の内部には、図示していない支持部材が設けられている。支持部材は、ケーシング５の内部に配置される触媒ユニット７を載置して支持するようになっている。

触媒ユニット７は、排ガス３の流路となる矩形の筒部材９と、この筒部材９内に収容される触媒１１を備えている。つまり、筒部材９の上面と下面を開口して形成されている。筒部材９は、内部を通流する排ガス３と触媒１１を接触させ、かつ筒部材９の外周面から排ガス３が漏れないように外周面が密閉されている。触媒１１は、排ガス中の窒素酸化物を還元剤により窒素に還元する反応を促進する周知の触媒を、例えば、板状部材に担持させて形成されている。板状に形成された触媒１１は、例えば、排ガス３の流れ方向に沿って筒部材９内に配列されている。このように構成された触媒ユニット７に排ガス３が通流させることで、排ガス３中の窒素酸化物を窒素に還元して除去できる。なお、触媒１１の形状は、板状に限定されず、例えば、ハニカム状、粒状、ペレット状など適宜選択できる。

このように形成される脱硝装置１には、例えば、触媒ユニット７の搬入、搬出、設置等の作業を行うスペースの確保等の理由により、ケーシング５の内周面と触媒ユニット７の外周面の間に隙間１３が形成されている。この隙間１３は、シール部材１４でシールされ、未処理の排ガスが隙間１３から漏れないようになっている。

次に、本実施形態の特徴部であるシール部材１４の構成を説明する。シール部材１４は、ケーシング５の内周面に沿って形成される第１の支持部材１５と、触媒ユニット７の流路の上流側開口の縁部に形成される第２の支持部材１７を有している。支持部材１５は、排ガス３の通流方向に対して触媒ユニット７より上流側で、かつ排ガス３の通流方向に直交する断面方向のケーシング５の内周面に沿って突設されている。支持部材１７は、触媒ユニット７の排ガス３の流路の導入口の縁部に設けられる、例えば、起立した板状の部材により形成されている。支持部材１７の触媒１１側の面には、例えば、排ガス３の通流方向に対して直交する方向に突出させた板状の突起１９が形成されている。支持部材１５と支持部材１７の間には、シールプレート２１が掛け渡されている。

シールプレート２１は、例えば、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍの鋼製の板により、排ガス３の流れ方向に沿って角形のテーパ状に形成されている。シールプレート２１は、排ガス３の通流方向の上流側に位置する第１のシールプレート２３と、下流側に位置する第２のシールプレート２５により、排ガス３の流れ方向に分離可能に形成されている。

シールプレート２３は、支持部材１５に上流側の縁部が支持されている。シールプレート２３の下流側の縁部には、折り返し部２７が形成されている。折り返し部２７は、シールプレート２３の縁部を、例えば、鉛直方向の上向きに折り返してＵ字型に形成されている。折り返し部２７は、触媒ユニット７の外周面から隙間１３側にずらした位置に形成されている。

シールプレート２５の上流側の縁部には、シールプレート２３の折り返し部２７に係合可能な折り返し部２９が形成され、下流側の縁部には、支持部材１７に形成された突起１９の下流側に係合可能な折り曲げ部３１が形成されている。折り返し部２９は、シールプレート２５の縁部を、例えば、鉛直方向の下向きに折り返してＵ字型に形成されている。折り曲げ部３１は、シールプレート２５の縁部を、例えば、支持部材１７の突起１９に対向するように、排ガス３の通流方向に直交する方向に折り曲げて鉤型に形成されている。

このように構成されるシール部材１４の脱着作業について説明する。例えば、触媒１１の劣化等により、触媒１１を交換する場合は、シールプレート２３の折り返し部２７とシールプレート２５の折り返し部２９との係合を解除する。また、シールプレート２５の折り曲げ部３１と触媒ユニット７の支持部材１７の突起１９との係合を解除する。また、必要な場合は、例えば、シールプレート２５を適宜切断する。これにより、触媒ユニット７からシールプレート２５を取外して触媒ユニット７をケーシング５から搬出できる。触媒ユニット７を搬出した後、新しい触媒が収容された触媒ユニット７をケーシング５内に搬入して据え付ける。触媒ユニット７を据え付けた後、シールプレート２３の折り返し部２７にシールプレート２５の折り返し部２９を係合させる。また、シールプレート２５の折り曲げ部３１を支持部材１７の突起１９に係合、例えば、引っ掛けて支持させる。これにより、シールプレート２５を触媒ユニット７に取付けることができる。

このように、本実施形態のシール部材１４によれば、シール部材１４の脱着作業を容易に行えるから、例えば、触媒の交換作業に掛る時間を短縮できる。つまり、触媒の交換作業を行う際は、脱硝装置１が備えられたプラント等を停止させるから、触媒の交換作業の時間を短縮できることで、プラント等の停止時間を短縮できる。

なお、本実施形態は、シール部材１４の脱着作業の際に、シールプレート２５のみを脱着させる例を示したが、作業状況に応じてシールプレート２３を脱着することができる。

また、本実施形態は、ケーシング５内に一つの触媒ユニット７を配置した脱硝装置１を示したが、例えば、複数の触媒ユニット７を、複数段、複数列に区分けされた枠体に設置して形成した触媒ユニット７の集合体を、ケーシング５内に配置することができる。この場合、例えば、触媒ユニット７の集合体の上流側の外縁部に支持部材１７を設けることができる。なお、図３に示すように触媒ユニット７同士の間に隙間３３が形成される場合は、この隙間３３を軸方向断面が円形のシール部材３５でシールすることができる。

また、折り返し部２７、２９の形状は、本実施形態に限定されず、例えば、図４に示すように円弧型に形成することができる。また、突起１９、折り曲げ部３１の形状は、本実施形態に限定されず、適宜選択できる。

また、本実施形態は、排ガス３を鉛直方向に通流させる縦型の脱硝装置１を示したが、脱硝装置１を、例えば、排ガス３を水平方向に通流させる横型に配置することができる。

また、本実施形態のシールプレート２５は、鋼製の帯状の板部材を排ガス３の流れ方向に直交する方向に複数枚接続して形成できる。例えば、一辺が５〜２０ｍの断面矩形のケーシング５にシールプレート２５を設置する場合は、各板部材を、厚さが１ｍｍ〜５ｍｍ、折り返し部２９と折り曲げ部３１間が０．４ｍ〜２．５ｍ、接続方向の長さが０．５ｍ〜２．５ｍに形成することができる。

１脱硝装置
３排ガス
５ケーシング
７触媒ユニット
１４シール部材
１５支持部材
１７支持部材
１９突起
２１シールプレート
２３シールプレート
２５シールプレート
２７折り返し部
２９折り返し部
３１折り曲げ部

Claims

排ガスが通流するケーシングと、該ケーシングに支持されて該ケーシングの内部に配置され前記排ガスが通流する流路の外周面が密閉されて形成される触媒ユニットと、該触媒ユニットの外周面と前記ケーシングの内周面との間に形成される隙間をシールするシール部材を備えてなる脱硝装置において、
前記シール部材は、前記ケーシングの前記触媒ユニットの上流側の内周面に沿って形成される第１の支持部材と、前記触媒ユニットの流路の上流側開口の縁部に形成される第２の支持部材と、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間に渡して設けられるシールプレートを有してなり、
該シールプレートは、前記第１の支持部材に上流側の縁部が支持され、下流側の縁部に折り返し部が形成された第１のシールプレートと、該第１のシールプレートの折り返し部に係合可能な折り返し部が上流側の縁部に形成され、下流側の縁部に前記第２の支持部材に形成された突起に係合可能な折り曲げ部が形成された第２のシールプレートとにより形成されてなることを特徴とする脱硝装置。