JP5682045B1 - Wet flue gas desulfurization equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】吸収塔入口煙道でのスケーリングを防ぐことができる吸収塔入口煙道構造を有した湿式排煙脱硫装置を提供すること。【解決手段】排ガス入口煙道3におけるスケーリング防止のために、排ガス入口煙道底面28の両端部分における排ガス流速が低流速にならないようにするために、排ガスの入口煙道3の底面28を、中心から両側に向けて下降する傾斜面25、29を有する凸状に形成し、さらに入口煙道3の底面に、(a)凸状部分の頂点26に傾斜面25に沿って底面28に向けて洗浄水を噴射する水洗装置21を設けること及び/又は(b)傾斜面25に沿った底面28の両端の側壁部分に入口煙道から吸収塔内部に向けて洗浄水を噴射する水洗装置23を設ける。【選択図】図3To provide a wet flue gas desulfurization apparatus having an absorption tower inlet flue structure capable of preventing scaling in the absorption tower inlet flue. In order to prevent scaling in the exhaust gas inlet flue 3, in order to prevent the exhaust gas flow velocity at both ends of the exhaust gas inlet flue bottom surface 28 from becoming low, the bottom surface 28 of the exhaust gas inlet flue 3 is It forms in the convex shape which has the inclined surfaces 25 and 29 descend | falling toward both sides from a center, and also it is toward the bottom face 28 along the inclined surface 25 at the vertex 26 of the convex part at the bottom face of the entrance flue 3 (a). And / or (b) a rinsing device 23 for injecting rinsing water from the inlet flue toward the inside of the absorption tower on both side wall portions of the bottom surface 28 along the inclined surface 25. Is provided. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置に係り、特に吸収塔入口煙道におけるスケーリングを防止し、スケーリングが起こった場合にも対処が容易となる、湿式排煙脱硫装置入口煙道のスケーリング防止装置に関するものである。 The present invention relates to a wet limestone-gypsum flue gas desulfurization apparatus, and more particularly to a wet flue gas desulfurization apparatus flue that prevents scaling in an absorption tower inlet flue and can easily cope with the occurrence of scaling. The present invention relates to a scaling prevention device.
大気汚染防止のために燃焼排ガス中の硫黄酸化物の除去装置として、湿式石灰石−石膏法排煙脱硫装置が広く実用化されている。この脱硫装置の系統を図10に示す。
図10に示す脱硫装置では、ボイラ等からの排ガス1は傾斜部102を有する入口煙道103から吸収塔104に導入され、吸収塔104内でガス流れ方向に多段に設置されたスプレヘッダ105から分岐した各々のヘッダ106に設けられた多数のスプレノズル107から噴霧される吸収液の液滴と接触することにより、排ガス1中のばいじんや塩化水素(HCl)、フッ化水素(HF)等の酸性ガスとともに、排ガス1中の硫黄酸化物が液滴表面で吸収される。
In order to prevent air pollution, a wet limestone-gypsum flue gas desulfurization apparatus has been widely put into practical use as a sulfur oxide removal apparatus in combustion exhaust gas. The system of this desulfurization apparatus is shown in FIG.
In the desulfurization apparatus shown in FIG. 10, exhaust gas 1 from a boiler or the like is introduced into an
石灰石スラリ槽108内には、硫黄酸化物の吸収剤である石灰石スラリ109が貯められており、該石灰石スラリ109が、吸収塔104内における硫黄酸化物吸収量に応じて石灰石スラリポンプ110により吸収塔104内の下部にある液貯部111に供給される。
A
吸収塔104内の液貯部111のスラリ状の吸収液は吸収塔循環ポンプ112により昇圧されて循環配管113を経由して吸収塔104内の上部の空塔部に設けられ、ガス流れ方向に多段に設けられたスプレヘッダ105に供給される。各スプレヘッダ106にはスプレノズル107が多数設けられており、該スプレノズル107から吸収液が噴霧され、排ガス1と気液接触する。排ガス中の硫黄酸化物は吸収液中の水と反応して中間生成物である亜硫酸となり、吸収塔104の液貯部111に落下する。
The slurry-like absorption liquid in the
液貯部111中の亜硫酸は酸化用空気ブロワ114より吸収塔104の吸収液中に供給される空気により、酸化されて硫酸となった後、吸収液中のカルシウム化合物と反応して最終生成物(石膏)となる。硫黄酸化物が吸収液側に移動した排ガスは吸収塔104内を上昇し、吸収塔出口115から排出される。
Sulfurous acid in the
上記した従来の脱硫装置の構成において、排ガス1が入口煙道103から吸収塔104へ導入される際に、吸収塔104内のスプレノズル107から噴霧される吸収液の液滴が入口煙道103へと浸入する。入口煙道103に浸入した吸収液中のカルシウム化合物は、入口煙道103の底面に付着し、排ガス1中の硫黄酸化物と接触することで石膏スケールとなる。生成した石膏スケールは排ガス1によって乾燥するが、この乾燥した石膏スケール上に再度吸収液が付着する。このプロセスを繰り返すことで、入口煙道103上のスケーリングが進行していく。このようにしてスケーリングが進行すると、石膏スケールが入口煙道103の排ガス流路を塞ぐこととなるため、入口煙道103での圧力損失が増加し、入口煙道103から吸収塔104へ排ガス1を送り込むためのファンの動力が増加する問題に繋がる。
In the configuration of the conventional desulfurization apparatus described above, when the exhaust gas 1 is introduced from the
排ガスによるスケーリングを防ぐ手段として、実開平1−114026号公報に記載するものがある。これは、吸収塔内に導入されるガス中に含まれる硫黄酸化物が、吸収塔の側壁に沿って流下する吸収液と排気管接続部で反応してスケーリングが起こることを防ぐために、脱硫吸収塔の側壁に設けられた排気管の接続部に、吸収液の浸入を防止する洗浄ノズルを設けたものである。 As means for preventing scaling by exhaust gas, there is one described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-114026. This is because desulfurization absorption is performed to prevent the sulfur oxide contained in the gas introduced into the absorption tower from reacting with the absorption liquid flowing down along the side wall of the absorption tower at the exhaust pipe connection and causing scaling. A cleaning nozzle for preventing infiltration of the absorbing solution is provided at the connection portion of the exhaust pipe provided on the side wall of the tower.
上記した従来の構成において、図示しない洗浄ノズルを図10に示す吸収塔104の入口煙道103から傾斜部102に沿って、吸収塔104内へ洗浄水が流れるように取り付けることで、入口煙道103のスケーリングを防止する対策がとられている。しかしながら、実機では、入口煙道103に前記洗浄ノズルを設けた構成であっても、入口煙道103におけるスケーリングが生成することが報告されている。
In the above-described conventional configuration, the cleaning nozzle (not shown) is attached so that the cleaning water flows into the
上記従来技術は、吸収塔の入口煙道における排ガスによるスケーリングを防止するに際して、下記のような問題があった。
排ガスが入口煙道から吸収塔へ導入される際に、吸収塔内のスプレノズルから噴霧される吸収液の液滴が入口煙道へと浸入し、侵入した吸収液中のカルシウム化合物が、入口煙道の底面に付着し、排ガス中の硫黄酸化物と接触することで石膏スケールが生成する。
The prior art has the following problems in preventing scaling due to exhaust gas in the inlet flue of the absorption tower.
When exhaust gas is introduced from the inlet flue to the absorption tower, the droplets of the absorbing liquid sprayed from the spray nozzle in the absorption tower enter the inlet flue, and the calcium compounds in the absorbing liquid that has entered the inlet smoke A gypsum scale is produced by adhering to the bottom of the road and coming into contact with sulfur oxides in the exhaust gas.
従来の入口煙道の構造では、入口煙道から吸収塔内へ入る排ガスは吸収塔内で上昇していくため、入口煙道と吸収塔の接続部分では、排ガスは底面よりも高い位置に流れやすい傾向にあり、入口煙道の底面でのガス流速は低くなる。そのため、石膏スケールの原因である吸収液が入口煙道の底面に付着しやすい構造となっている。 In the conventional inlet flue structure, the exhaust gas entering the absorption tower from the inlet flue rises in the absorption tower, so the exhaust gas flows to a position higher than the bottom at the connection part between the inlet flue and the absorption tower. The gas flow rate at the bottom of the inlet flue is low. Therefore, it has a structure in which the absorbing liquid that causes the gypsum scale easily adheres to the bottom surface of the inlet flue.
また、入口煙道から吸収塔へ排ガスが入る際に、入口煙道と比べて吸収塔の横幅が広くなっているため、排ガス流れの一部は入口煙道の両端部分から広がるような流れをとる。その結果、入口煙道底面におけるガス流速は、入口煙道の両端部分で特に低くなり、入口煙道底面の両端部分には石膏スケールの原因である吸収液が付着しやすい。 In addition, when the exhaust gas enters the absorption tower from the inlet flue, the width of the absorption tower is wider than that of the inlet flue, so that part of the exhaust gas flow flows from both ends of the inlet flue. Take. As a result, the gas flow rate at the bottom of the inlet flue is particularly low at both ends of the inlet flue, and the absorbing liquid that causes the gypsum scale tends to adhere to both ends of the bottom of the inlet flue.
さらに、入口煙道の底面に石膏スケールの原因である吸収液が付着した場合に、従来の入口煙道の構造のまま底面に洗浄ノズルを設けるだけでは、付着した吸収液を洗浄ノズルからの洗浄水によって十分に押し流すことが出来ない。発電所によっては、定期の運転休止時に吸収塔入口煙道底面から高さ1m以上のスケール堆積を確認した例もある。 Furthermore, when the absorbing liquid causing gypsum scale adheres to the bottom surface of the inlet flue, the adsorbed absorbing liquid can be washed from the cleaning nozzle only by providing a cleaning nozzle on the bottom surface with the conventional inlet flue structure. It cannot be washed away sufficiently by water. Depending on the power plant, there is an example in which scale accumulation of 1 m or more in height is confirmed from the bottom of the absorption tower entrance flue at the time of regular operation stoppage.
本発明の課題は、上記した課題を解決するものであり、吸収塔入口煙道でのスケーリングを防ぐことができる吸収塔入口煙道構造を有した湿式排煙脱硫装置を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a wet flue gas desulfurization apparatus having an absorption tower inlet flue structure that can prevent scaling at the absorption tower inlet flue.
本発明では、上記した吸収塔入口煙道でのスケーリング生成を、吸収塔入口煙道底面におけるガス流速を上げることで解決する。ガス流速を上昇させる方法としては、入口煙道のガス流れに対する横断面積を小さくする手段が挙げられる。しかしながら、従来の吸収塔の入口煙道の構造で前記横断面積のみを小さくした場合には、底面でのガス流速は、底面より上の部分と比較して低いままであり、スケーリング防止効果は小さいと考えられる。さらに、従来の前記入口煙道の構造で横断面積のみを小さくするということは、入口煙道の縦横幅を変更することとなる。このとき、入口煙道の排ガス流れが大きく変わり、脱硫性能に変化を及ぼす可能性も考えられる。 In the present invention, the above-described scaling generation in the absorption tower inlet flue is solved by increasing the gas flow velocity at the bottom of the absorption tower inlet flue. As a method for increasing the gas flow rate, there is a means for reducing the cross-sectional area of the inlet flue with respect to the gas flow. However, when only the cross-sectional area is reduced in the conventional absorption tower inlet flue structure, the gas flow velocity at the bottom surface remains low compared to the portion above the bottom surface, and the anti-scaling effect is small. it is conceivable that. Further, reducing only the cross-sectional area in the conventional inlet flue structure changes the vertical and horizontal width of the inlet flue. At this time, the exhaust gas flow in the inlet flue changes greatly, and there is a possibility that the desulfurization performance may be changed.
また、前記入口煙道底面の両端部分におけるガス流速を上昇させる必要もある。従来の入口煙道の構造のまま、入口煙道底面の両端部分におけるガス流速を上昇させるためには、入口煙道から吸収塔部分にかけて多くの整流板を設ける方法が考えられるが、コストが高くなるという問題がある。 It is also necessary to increase the gas flow velocity at both ends of the inlet flue bottom. In order to increase the gas flow rate at both ends of the bottom surface of the inlet flue while maintaining the conventional inlet flue structure, a method of providing many rectifying plates from the inlet flue to the absorber tower can be considered, but the cost is high. There is a problem of becoming.
本発明では、これらの問題は吸収塔の排ガス入口煙道の底面を、中心から両側に向けて下降する傾斜面を有する凸状にすることで解決する。加えて、入口煙道の底面に、
(1)凸状部分の頂点に位置し、底面へ向けての傾斜面に沿って洗浄水を噴射する水洗装置を設ける、
(2)凸状部分の底面の両側の入口煙道側壁に接続する部分に位置し、入口煙道から吸収塔内部に向けて洗浄水を噴射する水洗装置を設ける、または
(3)前記(1)と(2)の両方を組み合わせた構造を設けることで上記本発明の課題が解決される。
In the present invention, these problems are solved by making the bottom surface of the flue gas inlet flue of the absorption tower convex with an inclined surface descending from the center toward both sides. In addition, on the bottom of the entrance flue,
(1) Located at the apex of the convex portion and provided with a water washing device for injecting washing water along the inclined surface toward the bottom surface,
(2) A flushing device for injecting washing water from the inlet flue toward the inside of the absorption tower is provided at a portion connected to the inlet flue side wall on both sides of the bottom surface of the convex portion, or (3) the (1 ) And (2) are combined to solve the above-described problems of the present invention.
すなわち、本発明の上記課題は次の解決手段によって解決される。
請求項1記載の発明は、燃焼装置から排出される排ガス中に含まれる煤塵、硫黄酸化物および燃料中に含まれる成分に起因する物質を吸収剤スラリにより吸収、除去する吸収部と、該吸収部から流下する吸収剤スラリを一時的に貯留するタンク部からなる吸収塔を備えた湿式排煙脱硫装置であって、
該吸収塔の側壁に前記排ガスの入口煙道を設け、該入口煙道の底面を、中心から両側に向けて下降する傾斜面を有する凸状に形成したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置である。
That is, the said subject of this invention is solved by the following solution means.
The invention according to claim 1 is an absorption unit that absorbs and removes dust, sulfur oxides, and substances resulting from components contained in fuel contained in exhaust gas discharged from a combustion apparatus, using an absorbent slurry, and the absorption A wet flue gas desulfurization apparatus comprising an absorption tower comprising a tank part for temporarily storing an absorbent slurry flowing down from the part,
A wet flue gas desulfurization apparatus characterized in that an inlet flue for the exhaust gas is provided on a side wall of the absorption tower, and a bottom surface of the inlet flue is formed in a convex shape having inclined surfaces descending from the center toward both sides. It is.
請求項2記載の発明は、前記ガス入口煙道の底面の中心から両側に向けて下降する傾斜面の傾斜角度を水平面に対して5°以上としたことを特徴とする請求項1記載の湿式排煙脱硫装置である。
The invention according to
請求項3記載の発明は、前記ガス入口煙道の底面の凸状に形成した前記傾斜面の頂点部分及び/又は凸状に形成した前記傾斜面の両端部分の入口煙道側壁に接続する部分に水洗装置を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の湿式排煙脱硫装置である。
The invention according to
請求項4記載の発明は、凸状に形成した前記傾斜面の頂点部分に設置した前記水洗装置は、前記傾斜面に沿って前記底面の両端に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置であることを特徴とする請求項3記載の湿式排煙脱硫装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the water washing device installed at the apex portion of the inclined surface formed in a convex shape is a washing water injection device that injects cleaning water toward both ends of the bottom surface along the inclined surface. The wet flue gas desulfurization apparatus according to
請求項5記載の発明は、凸状に形成した前記傾斜面の両端部分の入口煙道側壁に接続する部分に設置した前記水洗装置は、ガス入口煙道側から吸収塔内部に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置であることを特徴とする請求項3記載の湿式排煙脱硫装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the flushing device installed in a portion connected to the inlet flue side wall at both end portions of the inclined surface formed in a convex shape, with washing water from the gas inlet flue side toward the inside of the absorption tower. The wet flue gas desulfurization apparatus according to
請求項6記載の発明は、前記水洗装置が、ガス入口煙道の上流から下流に向けて複数設置され、それぞれの水洗装置の洗浄水噴射力をガス入口煙道の上流から下流に向けて順次増加させた構成からなることを特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載の湿式排煙脱硫装置である。
In the invention according to
請求項1記載の発明によれば、吸収塔のガス入口煙道の底面を、中心から両側に向けて下降する傾斜面を有する凸状に形成したことで、傾斜面近傍のガス流速が、前記傾斜面を設けない場合と比較して上昇するので、従来のガス入口煙道構造で問題だったガス入口煙道の底面および側壁面への吸着液の付着を抑制出来る。 According to the first aspect of the present invention, the bottom surface of the gas inlet flue of the absorption tower is formed in a convex shape having an inclined surface that descends from the center toward both sides. Since it raises compared with the case where an inclined surface is not provided, adhesion of adsorbed liquid to the bottom surface and side wall surface of the gas inlet flue, which is a problem in the conventional gas inlet flue structure, can be suppressed.
また、前記ガス入口煙道の傾斜面を設けた構造によって、吸収液をガス入口煙道の両端部分に集めることが可能なため、従来の底面に水洗ノズルを設ける入口煙道構造よりも効果的に吸収液を吸収塔内部へ落下させることができる。 Further, the structure provided with the inclined surface of the gas inlet flue enables the absorbing liquid to be collected at both end portions of the gas inlet flue, so that it is more effective than the conventional inlet flue structure provided with a flush nozzle on the bottom surface. The absorption liquid can be dropped into the absorption tower.
すなわち、請求項1記載の発明により、従来技術の問題であった(1)入口煙道底面でのガス流速が低く,これが吸収液付着の原因となるという問題点及び(2)入口煙道底面に水洗ノズルを設けても付着した吸収液を十分に押し流すことができない、という問題点を同時に解決することが可能となる。 That is, according to the first aspect of the present invention, (1) the problem that the gas flow velocity at the bottom of the inlet flue is low, which causes the adhering of the absorbent, and (2) the bottom of the inlet flue, It is possible to simultaneously solve the problem that even if the water washing nozzle is provided, the adhering liquid that has adhered cannot be sufficiently washed away.
また、従来のガス入口煙道の構造のまま、該煙道の横断面積を小さくすることでガス流速を上昇させる方法と比較して、請求項1記載の本発明では前記傾斜面の中央部分でのガス流速が、特に上昇する効果がある。そのため、従来のガス入口煙道構造で問題であった、入口煙道底面でのガス流速が底面より上の部分と比較して低く、スケーリング防止効果が小さいという問題点を解決できる。 Further, in the present invention according to claim 1, in the central portion of the inclined surface, the gas flow rate is increased by reducing the cross-sectional area of the flue while maintaining the structure of the conventional gas inlet flue. This has the effect of increasing the gas flow rate. Therefore, it is possible to solve the problem that the gas flow velocity at the bottom surface of the inlet flue is lower than that of the portion above the bottom surface and the scaling prevention effect is small, which is a problem with the conventional gas inlet flue structure.
同時に、前記傾斜面の中央部分でのガス流速が上昇することによって、吸収液はガス入口煙道の中央部からガス入口煙道内部に侵入することが困難となる。これによって、ガス入口煙道中央部からガス入口煙道内部へ侵入した吸収液が、ガス入口煙道の両端部へ飛散・付着して石膏スケールとなる可能性が低くなる。すなわち、前記傾斜面の中央部分でのガス流速を上昇させることにより、ガス流速が特に低いガス入口煙道の底面両端部におけるスケーリングを防止する効果も有する。 At the same time, the gas flow rate at the central portion of the inclined surface increases, making it difficult for the absorbing liquid to enter the gas inlet flue from the center of the gas inlet flue. As a result, the absorption liquid that has entered the gas inlet flue from the center of the gas inlet flue is less likely to scatter and adhere to both ends of the gas inlet flue to form a gypsum scale. That is, by increasing the gas flow rate at the central portion of the inclined surface, there is also an effect of preventing scaling at both ends of the bottom surface of the gas inlet flue where the gas flow rate is particularly low.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、前記傾斜面の傾斜角度を下方から上向きに水平方向に5°以上とすることで、前記傾斜面を設けない場合と比較して、傾斜面上でのガス流速を上昇させることができる。
According to the invention described in
また、吸収液がガス入口煙道へ浸入し、底面に付着した場合にも、底面の傾斜面に沿って吸収液をガス入口煙道の両端部分に集めることが出来る。
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の発明の効果に加えて、前記ガス入口煙道の底面の凸状に形成した前記傾斜面の頂点部分及び/又は凸状に形成した前記傾斜面の両端部分の入口煙道側壁に接続する部分に水洗装置を設けたことで、ガス入口煙道の両端部分へ洗浄水及び吸収液を容易に集めることができ、入口煙道の両端部分に集められた洗浄水及び吸収液は、傾斜面で流速が上昇したガスによって、吸収塔内部へ落下する。
Further, even when the absorbing liquid enters the gas inlet flue and adheres to the bottom surface, the absorbing liquid can be collected at both ends of the gas inlet flue along the inclined surface of the bottom surface.
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の発明の効果に加えて、凸状に形成した前記傾斜面の頂点部分に、前記底面の傾斜面に沿って前記底面の両端に洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置を設けたことで、底面両端部分に向かって洗浄水を噴射しながら入口煙道の両端部分へ洗浄水及び吸収液を容易に集めることができ、入口煙道の両端部分に集められた洗浄水及び吸収液は、傾斜面で流速が上昇したガスによって、吸収塔内部へ落下する。 According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the third aspect of the invention, the cleaning water is provided at the apex portion of the inclined surface formed in a convex shape along the inclined surface of the bottom surface. By providing the cleaning water injection device that injects the cleaning water, the cleaning water and the absorbing liquid can be easily collected at both ends of the inlet flue while spraying the cleaning water toward both ends of the bottom surface. The washing water and the absorption liquid collected in the part fall into the absorption tower by the gas whose flow velocity is increased on the inclined surface.
請求項5記載の発明によれば、請求項3記載の発明の効果に加えて、凸状に形成した前記傾斜面の両端部分の入口煙道側壁に接続する部分に、ガス入口煙道側から吸収塔内部に向けて洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置を設けたことにより、ガス入口煙道の両端部分に集められた洗浄水及び吸収液を吸収塔内へ落下させることが容易となる。 According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the third aspect of the invention, the gas inlet flue side is connected to the portion connected to the inlet flue side wall at both end portions of the inclined surface formed in a convex shape. By providing the cleaning water injection device for injecting the cleaning water toward the inside of the absorption tower, it becomes easy to drop the cleaning water and the absorbing liquid collected at both ends of the gas inlet flue into the absorption tower.
このように、傾斜面を設けたガス入口煙道において、ガス入口煙道の両端部分に洗浄水及び吸収液を集めて、纏めて吸収塔内部へ落下させる構造により、従来の入口煙道の底面に洗浄ノズルを設ける構造よりも、効果的に洗浄水及び吸収液を入口煙道から吸収塔内部へ落下させることができる。 In this way, in the gas inlet flue having the inclined surface, the bottom surface of the conventional inlet flue has a structure in which cleaning water and absorption liquid are collected at both end portions of the gas inlet flue and are collectively dropped into the absorption tower. As compared with the structure in which the cleaning nozzle is provided, the cleaning water and the absorbing liquid can be effectively dropped from the inlet flue into the absorption tower.
またガス入口煙道側から吸収塔内部に向けて洗浄水噴射装置から洗浄水を噴射するのでガス入口煙道底面の両端部分においてガス流速が低いという従来の問題を考慮する必要がないので、入口煙道から吸収塔部分にかけて整流板を設けるといった対策も不要となる。 In addition, since cleaning water is injected from the cleaning water injection device toward the inside of the absorption tower from the gas inlet flue side, it is not necessary to consider the conventional problem that the gas flow velocity is low at both ends of the bottom of the gas inlet flue. It is not necessary to take measures such as providing a current plate from the flue to the absorption tower.
請求項6記載の発明によれば、請求項3ないし請求項5のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記水洗装置は、ガス入口煙道の上流から下流に向けて複数設け、それぞれの洗浄水噴射力をガス入口煙道の上流から下流に向けて順次増加させた構成としたので、吸収塔側から進行しやすいスケーリングが発生した場合でも、吸収塔に近い側の洗浄水噴射力を増加させ、吸収塔から遠い入口煙道上流側では洗浄水噴射力を低下させることによって、付着吸収液を吸収塔側へ落下させるために必要な水量を削減することが出来る。
According to the invention of
本発明の実施例を図面と共に説明する。
本実施例の湿式排煙脱硫装置における吸収塔入口煙道の構造を図1〜図4に示す。図1は、本発明の実施例である湿式石灰石-石膏法排煙脱硫装置の系統図であり、図2は、図1の吸収塔に接続する入口煙道部分の中央部を外した位置における鉛直方向断面方向から入口煙道部分の中央部側を視た図(図3のA−A線断面矢視図)である。また、図3は、図1の吸収塔に接続する入口煙道部分の凸状傾斜面の頂点よりガス入口側における横断面図である。図4は、図3に示す吸収塔に接続する入口煙道部分の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The structure of the absorption tower inlet flue in the wet flue gas desulfurization apparatus of the present embodiment is shown in FIGS. FIG. 1 is a system diagram of a wet limestone-gypsum flue gas desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram in a position where a central portion of an inlet flue portion connected to the absorption tower of FIG. 1 is removed. It is the figure which looked at the center part side of the entrance flue part from the vertical direction cross-sectional direction (the AA line cross-sectional view of FIG. 3). 3 is a cross-sectional view on the gas inlet side from the apex of the convex inclined surface of the inlet flue portion connected to the absorption tower of FIG. FIG. 4 is a perspective view of an inlet flue portion connected to the absorption tower shown in FIG.
図1に示す脱硫装置では、ボイラ等からの排ガス1は傾斜部2を有する入口煙道3から吸収塔4に導入され、吸収塔4内でガス流れ方向に多段に設置されたスプレヘッダ5から分岐した各々のヘッダ6に設けられた多数のスプレノズル7から噴霧される吸収液の液滴と接触することにより、排ガス1中の煤塵や塩化水素(HCl)、フッ化水素(HF)等の酸性ガスとともに、排ガス1中の硫黄酸化物が液滴表面で吸収される。
In the desulfurization apparatus shown in FIG. 1, exhaust gas 1 from a boiler or the like is introduced from an
石灰石スラリ槽8内には、硫黄酸化物の吸収剤である石灰石スラリ9が貯められており、該石灰石スラリ9が、吸収塔4内における硫黄酸化物吸収量に応じて石灰石スラリポンプ10により吸収塔4内の下部にある液貯部11に供給される。
The limestone slurry tank 8 stores a
吸収塔4内の液貯部11のスラリ状の吸収液は吸収塔循環ポンプ12により昇圧されて循環配管13を経由して吸収塔4内の上部の空塔部に設けられ、ガス流れ方向に多段に設けられたスプレヘッダ5に供給される。各スプレヘッダ6にはスプレノズル7が多数設けられており、該スプレノズル7から吸収液が噴霧され、排ガス1と気液接触する。排ガス中の硫黄酸化物は吸収液中の水と反応して中間生成物である亜硫酸となり、吸収塔4の液貯部11に落下する。
The slurry-like absorption liquid in the
液貯部11中の亜硫酸は酸化用空気ブロワ14より吸収塔4の吸収液中に供給される空気により、酸化されて硫酸となった後、吸収液中のカルシウム化合物と反応して最終生成物(石膏)となる。硫黄酸化物が吸収液側に移動した排ガスは吸収塔4内を上昇し、吸収塔出口15から排出される。
The sulfurous acid in the
本実施例の吸収塔は図10で示した従来技術の吸収塔と同様に、排ガス1が傾斜壁面2を有する入口煙道3から吸収塔4に導入される構成となっている。
本実施例において、入口煙道3の底面に、傾斜壁面2に沿って、入口煙道3の横断面の中心から両側に向けて下降する凸状の傾斜面25が設けられている。図3で示すように、凸状傾斜面25の頂点26を中心に入口煙道断面が左右対称となるように傾斜面25が水平面に対して傾斜角度27で設けられている。吸収塔4から入口煙道3に浸入した吸収液は、前記頂点26から傾斜面25に沿って流れ落ちて入口煙道底面の両端部分に集められ、排ガス1によって吸収塔4の内部へ落下する。
The absorption tower of the present embodiment is configured such that the exhaust gas 1 is introduced into the
In the present embodiment, a convex
図2および図4に示すように、傾斜面25の頂点26から入口煙道3の上流側の底面28にかけて、傾斜面29が設けられている。傾斜面29の水平面に対する傾斜角度は傾斜面25の水平面に対する傾斜角度27と同一である。傾斜面29を設ける理由は、傾斜面25を設けるだけでは入口煙道3の上流において、凸状傾斜面25の頂点26と底面28の間にガス流れを妨害する図2に仮想点線で表す段差20が現れ、該段差20より上流側の入口煙道3でガスが流れない空間が出現することを防ぐためである。
As shown in FIGS. 2 and 4, an
図2〜図4に示すように、水洗装置21が凸状傾斜面25の頂点26に設けられている。水洗装置21は、頂点26から傾斜面25に沿いながら両端に向かって洗浄水を噴射し、傾斜面25上への吸収液の付着を防止することと、傾斜面25の両端部分へ吸収液を集めることの2つの役割を果たす。また、図2〜図4では水洗装置21は傾斜面25と傾斜面29の接続部分に1個設けられているが、傾斜面25上に複数設けてもよい。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
図2〜図4に示すように、水洗装置23が入口煙道3の上流側の底面28から、入口煙道3と吸収塔4との接続部22にかけて、入口煙道底面28の両端部分に設けられている。水洗装置23は、入口煙道3から吸収塔4の方向へ洗浄水を噴射することで、傾斜面25および水洗装置21によって両端に集められた吸収液を噴霧済みの洗浄水と共に吸収塔4の内部へ落下させる役割を果たす。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
なお、水洗装置23は、傾斜面25に沿って複数台設置してもよい。図3では水洗装置23は傾斜面25の一部にのみ設けられているが、入口煙道底面28との接続部分に沿って複数台設置してもよい。その場合、仮にスケーリングが発生した場合に、吸収塔4により近い側に設置した水洗装置23の洗浄水噴射力を増加させ、吸収塔4からみて入口煙道3側に設置した水洗装置23の洗浄水噴射力を低下させることで、必要な水量を削減することが可能である。
A plurality of
図5に本実施例のガス入口煙道3における傾斜面25の頂点26付近でのガス流速が傾斜面25の両端部より上昇することを示す測定結果を表記した。
図5は、本実施例の入口煙道3に図4に示す傾斜面25と傾斜面29を設けて、傾斜面25と傾斜面29の水平面に対する傾斜角度を5°とした場合の前記頂点26を通る鉛直断面図における頂点26付近のガス流速と傾斜面25の両端部でのガス流速を示したものである。また、図6は、傾斜面25、29を設置しない従来のガス入口煙道3の構造におけるガス入口煙道3の鉛直断面図における中央部のガス流速と両端部でのガス流速を示したものである。
FIG. 5 shows a measurement result indicating that the gas flow velocity in the vicinity of the apex 26 of the
FIG. 5 shows the apex 26 when the
図5に示す本実施例の凸状の傾斜面25の頂点26付近のガス流速は13〜14m/sであり、入口煙道底面28の両端付近のガス流速は10〜12m/sである。
図6に示す凸状傾斜面25の頂点26がない従来技術の煙道3の構造における底面28付近の平均ガス流速は7〜9m/sであり、入口煙道3の底面28の中央部での流速は他の領域と比較してほぼ均等の状態にある。
The gas flow velocity near the apex 26 of the convex
In the structure of the
図5において、傾斜面25、29の水平面に対する傾斜角度5°の傾斜面を設置することによって、入口煙道3の底面28に相当する傾斜近傍での平均ガス流速は10〜12m/sとなり、傾斜面25、29の近傍でのガス流速は上昇している。
In FIG. 5, by installing an inclined surface having an inclination angle of 5 ° with respect to the horizontal surface of the
このとき、凸状傾斜面25の頂点26付近のガス流速と入口煙道3の両端の底面28付近のガス流速との間には差異があり、頂点26付近と底面28の両端付近の間でガス流速の分布が生じ、底面28の両端付近でのガス流速の上昇効果は頂点26近傍と比較すると小さいが、入口煙道3の底面28の両端部分には、図2〜図4に示す水洗装置23が設けられており、吸収塔内部方向に向けて洗浄水が流れる構造となっているため、ガス流速が比較的低いことによって吸収液が付着する問題を考えなくてよい。
At this time, there is a difference between the gas flow velocity in the vicinity of the
次に、図3に示す傾斜面25の傾斜角度27の最適な角度について記述する。
図7は、本実施例として湿式排煙脱硫装置の入口煙道3に図4と同様の傾斜面25、29を設けて、傾斜面25、29の水平面に対する傾斜角度27を2°〜20°にまで変更した場合の、入口煙道3での横断面積減少率をx軸にとり、頂点26を通る鉛直断面図における頂点26付近(点b)のガス流速と傾斜面25の両端部(点a、c)でのガス流速上昇率をy軸にとったものである。
Next, the optimum angle of the
FIG. 7 shows an example in which the
まず、図5のxyz軸を有する3次元座標に示す点a〜cについて述べる。
x軸は入口煙道3の中央部から吸収塔4の中央部へと向かう方向であり、y軸はx軸と垂直の方向で、y軸の平行線上で入口煙道3の両端部分が接続される。z軸は入口煙道3の高さ方向である。図5に示す隣り合う点aと点b、点bと点cの間のy軸方向の距離は一定であり、点a,b,cはいずれも傾斜面25上に存在し、点aと点cは傾斜面25の両端部分に位置しており、点bは傾斜面25の頂点26に位置している。図6では傾斜面25、29を設けていない点a‘,b’,c‘はいずれも入口煙道3の底面28上に存在しており、z軸方向の高さは同じである。点a’と点c‘は入口煙道3の底面28の両端部分に位置しており、点b’を中心に左右対称となる位置にある。
First, the points ac shown in the three-dimensional coordinates having the xyz axes in FIG. 5 will be described.
The x-axis is the direction from the central part of the
本実施例では傾斜面25,29を設けることで入口煙道3では傾斜面25,29より下の部分をガスが通過できなくなるため、入口煙道3の横断面積が減少する。その減少量を入口煙道3の横断面積に対する割合(%)で示したものが断面積減少率であり、図7の横軸にあたる。
In the present embodiment, by providing the
図7の縦軸に示すガス流速上昇率は、図6における点a’〜c’の流速を基準として、図5における点a〜cでの流速上昇割合を示している。式で示すとそれぞれ次のようになる。
(a−a’)/a’,(b−b’)/b’,(c−c’)/c’
The gas flow rate increase rate shown on the vertical axis in FIG. 7 indicates the flow rate increase rate at points a to c in FIG. 5 with reference to the flow rates at points a ′ to c ′ in FIG. 6. The following are the expressions.
(Aa ') / a', (bb ') / b', (cc ') / c'
図7に示す直線Sは入口煙道3における平均ガス流速を示している。平均ガス流速は断面積減少率に比例して上昇する。すなわち、図7において、ある断面積減少率について、直線Sよりも上に位置する点では平均ガス流速の上昇率以上の流速上昇が得られるため、スケーリング防止効果が期待できることを示している。
A straight line S shown in FIG. 7 indicates the average gas flow velocity in the
また、傾斜角度27については2°、5°、10°及び20°の場合の測定結果を楕円形の点線で示している。
傾斜角度27の大きさによらず、入口煙道3の両端部分のガス流速は平均ガス流速とほぼ同じであり、前記両端部分でのガス流速上昇効果は傾斜面25,29の傾斜角度27による違いは確認できない。傾斜角度27が5°未満の場合では入口煙道3の中央部、入口煙道3の両端部分のいずれも平均ガス流速以下となっており、スケーリング防止効果は小さいと考えられる。傾斜角度27が5°以上の場合には、入口煙道3の中央部分でのガス流速が平均ガス流速以上であることが確認でき、スケーリング防止効果が期待できるため、傾斜角度27は5°以上とすることが望ましい。
As for the
Regardless of the magnitude of the
ただし、傾斜角度27を大きくすると前記断面積が減少するためガスの圧損も増加し、排ガス入口煙道3に配置する図示しない入口ファンの動力限界を考慮して設定する必要がある。
However, if the
図8に示すガス入口煙道3の横断面図は本実施例において、凸状傾斜面25の頂点26部分に任意の幅の平坦部を設けた構成であり、図9は前記凸状傾斜面25の両端部分に任意の幅の平坦部を設けた本実施例のガス入口煙道3の横断面図を示す。また、図8及び図9に示した平坦部はそれぞれ単独に設けてもよいし、両者を設けてもよい。
The cross-sectional view of the
1 排ガス
2 傾斜部
3 排ガス入口煙道
4 吸収塔
5 スプレヘッダ
6 分岐スプレヘッダ
7 スプレノズル
8 石灰石スラリ槽
9 石灰石スラリ
10 石灰石スラリポンプ
11 吸収塔液貯部
12 吸収塔循環ポンプ
13 循環配管
14 酸化用空気ブロワ
15 吸収塔出口
20 凸状傾斜設置時の段差
21 水洗装置
22 入口煙道と吸収塔の接続部分
23 水洗装置
25 凸状傾斜面
26 凸状傾斜の頂点
27 凸状傾斜の傾斜角度
28 入口煙道底面
29 入口煙道上流の傾斜面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
該吸収塔の側壁に前記排ガスの入口煙道を設け、該入口煙道の底面を、中心から両側に向けて下降する傾斜面を有する凸状に形成したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。 An absorber that absorbs and removes dust, sulfur oxides, and substances caused by components contained in fuel contained in the exhaust gas discharged from the combustion device with an absorbent slurry, and an absorbent slurry that flows down from the absorber. A wet flue gas desulfurization device having an absorption tower composed of a tank part for temporary storage,
A wet flue gas desulfurization apparatus characterized in that an inlet flue for the exhaust gas is provided on a side wall of the absorption tower, and a bottom surface of the inlet flue is formed in a convex shape having inclined surfaces descending from the center toward both sides. .
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