JP5854863B2 - 排ガス処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、発電用または工場用などのために蒸気を生成するためのボイラに適用される排ガス処理装置に関するものである。

例えば、従来の微粉炭焚きボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、火炉壁に複数の燃焼バーナが周方向に沿って配設されると共に、上下方向に複数段にわたって配置されている。この燃焼バーナは、石炭が粉砕された微粉炭（燃料）と１次空気との混合気が供給されると共に、高温の２次空気が供給され、この混合気と２次空気を火炉内に吹き込むことで火炎を形成し、この火炉内で燃焼可能となっている。そして、この火炉は、上部に煙道が連結され、この煙道に排ガスの熱を回収するための過熱器、再熱器、節炭器などが設けられており、火炉での燃焼により発生した排ガスと水との間で熱交換が行われ、蒸気を生成することができる。また、この煙道は、排ガス通路が連結され、この排ガス通路に脱硝装置、電気集塵機、脱硫装置などが設けられ、下流端部に煙突が設けられている。

このような微粉炭焚きボイラでは、火炉で燃料としての微粉炭を燃焼することから、排ガスにポップコーンアッシュが混入する。このポップコーンアッシュは、灰の塊であることから、特に、排ガス通路に設けられる脱硝装置に付着し、圧力損失が上昇して性能低下を招いてしまう。そのため、従来から、排ガス通路に金網などを設けて排ガスからポップコーンアッシュを除去するようにしている。このような技術としては、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。

特許第２７２４１７６号公報 米国特許第６９９４０３６号明細書

上述したように、ボイラの火炉で発生した排ガスは、ポップコーンアッシュが混入しており、このポップコーンアッシュは、数ミリから十数ミリの灰の塊である。一方、排ガス通路に設けられた金網は、数ミリ以下のメッシュである。そのため、大塊のポップコーンアッシュが金網などに衝突することで、この金網の目が局所的に詰まったり、磨耗が生じたり、または、この金網が破損してしまうという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、ポップコーンアッシュを適正に捕集可能とする排ガス処理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本発明の排ガス処理装置は、燃焼ガスを流動可能な排ガス通路と、前記排ガス通路に設けられて排ガス中の熱を回収可能な熱回収部と、前記排ガス通路における前記熱回収部より排ガスの流動方向の下流側に設けられて排ガス中の有害物質を除去可能な有害物質除去部と、前記排ガス通路における前記熱回収部と前記有害物質除去部との間に設けられて排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部と、を備え、前記ポップコーンアッシュ捕集部は、排ガスの流動方向における前方または後方に突出する複数の突出部が交差する２方向に沿って並設される、ことを特徴とするものである。

従って、排ガス通路を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部が複数の突出部を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなって圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができると共に、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

本発明の排ガス処理装置では、前記複数の突出部の基端部が接続される接続部は、排ガスの流動方向における略同一位置に連続して配置され、水平方向に対して所定の角度をもって傾斜することを特徴としている。

従って、各突出部の接続部が連続して傾斜していることから、ポップコーンアッシュ捕集部が捕集したポップコーンアッシュがこの接続部に溜まり、容易に落下することとなり、ポップコーンアッシュの安定した捕集を可能とすることができる。

本発明の排ガス処理装置では、前記接続部は、直線形状をなすことを特徴としている。

従って、接続部を直線形状とすることで、接続部に溜まったポップコーンアッシュを容易に落下させることができる。

本発明の排ガス処理装置では、前記突出部は、多角錐形状をなすことを特徴としている。

従って、突出部を多角錐形状とすることで、多数の傾斜面が形成されることとなり、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失を容易に低減することが可能となりポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。

本発明の排ガス処理装置では、前記排ガス通路の中央部に配置される前記突出部における排ガスの流動方向に対する傾斜角度が前記排ガス通路の外周部に配置される前記突出部おける排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定されることを特徴としている。

従って、排ガス通路の中央部にある突出部の傾斜角度が外周部にある突出部の傾斜角度より小さいことから、排ガス通路の中央部を流れる比較的流速の速いポップコーンアッシュは、その流れが偏向されて突出部に至るため、その流速及び圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

本発明の排ガス処理装置では、前記排ガス通路は、互いにほぼ直交する方向に連通して排ガスの流動方向に沿って連結される第１通路と第２通路とを有し、前記第１通路と前記第２通路との連通部の下方にポップコーンアッシュを貯留可能なホッパが設けられ、前記第１通路または該第１配管より上流側に前記熱回収部が設けられ、前記第２通路または該第２配管より下流側に前記有害物質除去部が設けられ、前記ポップコーンアッシュ捕集部は、前記第２通路に設けられることを特徴としている。

従って、ポップコーンアッシュ捕集部を適正位置に配置することで、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部の損傷を抑制することができると共に、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

本発明の排ガス処理装置によれば、燃焼ガスを流動可能な排ガス通路にて、熱回収部と有害物質除去部との間に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部を設け、このポップコーンアッシュ捕集部として、排ガスの流動方向における前方または後方に突出する複数の突出部を交差する２方向に沿って並設するので、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る排ガス処理装置が適用された微粉炭焚きボイラを表す概略構成図である。 図２は、実施例１の排ガス処理装置を表す概略側面図である。 図３は、実施例１の排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の正面図である。 図４は、実施例１のポップコーンアッシュ捕集部の平面図である。 図５は、実施例１のポップコーンアッシュ捕集部の側面図である。 図６は、本発明の実施例２に係る排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の平面図である。 図７は、実施例２のポップコーンアッシュ捕集部の側面図である。 図８は、本発明の実施例３に係る排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の正面図である。 図９は、実施例３のポップコーンアッシュ捕集部の平面図である。 図１０は、実施例３のポップコーンアッシュ捕集部の側面図である。 図１１は、本発明の実施例４に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の排ガス処理装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本発明の実施例１に係る排ガス処理装置が適用された微粉炭焚きボイラを表す概略構成図、図２は、実施例１の排ガス処理装置を表す概略側面図、図３は、実施例１の排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の正面図、図４は、実施例１のポップコーンアッシュ捕集部の平面図、図５は、実施例１のポップコーンアッシュ捕集部の側面図である。

実施例１の排ガス処理装置が適用された微粉炭焚きボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を固体燃料として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。

この実施例１において、図１に示すように、微粉炭焚きボイラ１０は、コンベンショナルボイラであって、火炉１１と燃焼装置１２とを有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉１１を構成する火炉壁の下部に燃焼装置１２が設けられている。

燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有している。本実施例にて、この燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に沿って４個均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って５セット、つまり、５段配置されている。

そして、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して微粉炭機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送空気（１次空気）により分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。

また、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト３７の一端部が連結されており、この空気ダクト３７は、他端部に送風機３８が装着されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（２次空気、３次空気）を、空気ダクト３７から風箱３６に供給し、この風箱３６から各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。

そのため、燃焼装置１２にて、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と１次空気とを混合した微粉燃料混合気（燃料ガス）を火炉１１内に吹き込み可能であると共に、２次空気を火炉１１内に吹き込み可能となっており、図示しない点火トーチにより微粉燃料混合気に点火することで、火炎を形成することができる。

なお、一般的に、ボイラの起動時には、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、油燃料を火炉１１内に噴射して火炎を形成している。

火炉１１は、上部に煙道４０が連結されており、この煙道４０に、対流伝熱部（熱回収部）として排ガスの熱を回収するための過熱器（スーパーヒータ）４１，４２、再熱器４３，４４、節炭器（エコノマイザ）４５，４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。

煙道４０は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス管（排ガス通路）４８が連結されている。この排ガス管４８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ４９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、排ガス管４８を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。

また、排ガス管４８では、エアヒータ４９より上流側の位置に選択還元型触媒５０が設けられ、エアヒータ４９より下流側の位置に電気集塵機５１、誘引送風機５２、脱硫装置５３が設けられ、下流端部に煙突５４が設けられている。ここで、選択還元型触媒５０、電気集塵機５１、脱硫装置５３が有害物質除去部として機能する。

従って、微粉炭機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。この火炉１１では、微粉燃料混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉１１内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス（排ガス）がこの火炉１１内を上昇し、煙道４０に排出される。

なお、火炉１１では、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。そして、微粉炭の燃焼により発生したＮＯｘが火炉１１で還元され、その後、アディショナルエアが追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。

このとき、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器４５，４６，４７によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給され火炉壁の各水管（図示せず）に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器４１，４２に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器４１，４２で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント（例えば、タービン等）に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器４３，４４に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉１１をドラム型（蒸気ドラム）として説明したが、この構造に限定されるものではない。

その後、煙道４０の節炭器４５，４６，４７を通過した排ガスは、排ガス管４８にて、選択還元型触媒５０でＮＯｘなどの有害物質が除去され、電気集塵機５１で粒子状物質が除去され、脱硫装置５３により硫黄分が除去された後、煙突５４から大気中に排出される。

このように構成された微粉炭焚きボイラ１０にて、火炉１１より下流側が実施例１の排ガス処理装置として機能する。そして、この実施例１の排ガス処理装置では、排ガス管４８における熱回収部（過熱器４１，４２、再熱器４３，４４、節炭器４５，４６，４７）と有害物質除去部（選択還元型触媒５０、電気集塵機５１、脱硫装置５３）との間に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部６１が設けられており、ポップコーンアッシュ捕集部６１は、排ガスの流動方向における前方に突出する複数の突出部６６が交差する２方向に沿って並設されて構成されている。

即ち、図２に示すように、排ガス管４８は、例えば、矩形断面を有し、鉛直方向に沿って延びる第１配管（第１通路）４８ａと、水平方向に沿って延びる第２配管（第２通路）４８ｂとから構成され、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとは、互いにほぼ直交する方向に連通している。この場合、排ガスの流動方向の上流側に位置する第１配管４８ａ側に熱回収部が設けられ、排ガスの流動方向の下流側に位置する第２配管４８ｂ側に有害物質除去部が設けられ、第１配管４８ａの通路面積に比べて第２配管４８ｂの通路面積が小さく設定されている。そして、ポップコーンアッシュ捕集部６１は、第２配管４８ｂに設けられている。

また、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとは、その後端部と前端部とが連通すると共に、この連通部の下方にポップコーンアッシュを貯留可能なホッパ６２が設けられている。このホッパ６２は、下方に向けて面積が狭くなるように対向する傾斜面により形成され、下端部が第２配管４８ｂの底面より低い位置にある。なお、このホッパ６２は、ポップコーンアッシュ捕集部６１により捕集されて落下したポップコーンアッシュを貯留するだけでなく、第１配管４８ａから第２配管４８ｂへと流れる排ガス中のポップコーンアッシュが直接ホッパ６２の傾斜面に衝突して貯留することができ、図示しない開閉弁により開口部を開放することで、貯留したポップコーンアッシュを下方に排出可能となっている。そして、ポップコーンアッシュ捕集部６１は、ホッパ６２より排ガスの流動方向の下流側に位置するように、第２配管４８ｂの入口部に傾斜して設けられている。

このポップコーンアッシュ捕集部６１は、上下端部が第２配管４８ｂの入口部における上下の壁面に固定されたブラケット６３，６４に固定されている。そして、このポップコーンアッシュ捕集部６１は、下端部が排ガスの流動方向の下流側に位置するように所定角度で傾斜して配置されている。このポップコーンアッシュ捕集部６１は、例えば、メッシュ状をなす金網により形成され、２ｍｍ〜３ｍｍ以下の多数の開口からなる。なお、ポップコーンアッシュ捕集部６１は、メッシュ状をなす金網に限定されるものではなく、縦スリットまたは横スリットを有するスクリーンや多孔体などとしてもよい。

また、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとの連通部における曲がり角の内側に排ガスを曲がり角の外側に案内するキッカ（ガイド部）６５が設けられている。このキッカ６５は、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとの連通部における曲がり角の内側にて、第１配管４８ａの下端部の内壁面から曲がり角の外側にある対向する内壁面側に突出するように設けられ、断面が先細の三角形状をなしている。

ここで、まず、ポップコーンアッシュ捕集部６１について、詳細に説明する。このポップコーンアッシュ捕集部６１は、図３から図５に示すように、複数の突出部６６が排ガスの流動方向における前方に突出しており、この複数の突出部６６は、交差する２方向、つまり、水平方向と鉛直方向（または、２つの傾斜方向）に沿って並設されている。

この複数の突出部６６は、全て同じ形状をなしている。即ち、１つの突出部（図３から図５にて、斜線で表したもの）６６は、四角錐形状をなすことから、４つの傾斜捕集面６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄを有しており、その中心が四角錐の頂点となっている。本実施例にて、四角錐形状をなす突出部６６は、正面視（図３）が鉛直方向に長いひし形形状をなしていることから、４つの傾斜捕集面６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄは、形状が対称性をなすものの、異なる形状となっている。

また、複数の突出部６６は、排ガスの流動方向における上流側に突出していることから、排ガスの流動方向の下流側に位置する基端部がそれぞれ接続される接続部６８が形成されている。そして、この接続部６８は、排ガスの流動方向における略同一位置に連続して配置されると共に、水平方向に対して所定の角度をもって傾斜するように、直線形状をなして配置されている。この場合、接続部６８は、ポップコーンアッシュ捕集部６１自体の傾斜方向に沿って位置している。

次に、実施例１の排ガス処理装置の作用を説明する。図１から図５に示すように、排ガス管４８を流れる排ガスは、熱回収部（過熱器４１，４２、再熱器４３，４４、節炭器４５，４６，４７）で熱が回収された後、第１配管４８ａに沿って下方に流れる。そして、排ガスは、連通部をほぼ直角に曲がってポップコーンアッシュ捕集部６１に流れる。

ここで、排ガスは、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとの連通部における曲がり角の内側にて、キッカ６５により連通部の中心側に案内されることで、流れが剥離してその流速が低下する。そして、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部６１によりポップコーンアッシュが捕集される。また、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとの連通部における曲がり角の外側を流れる排ガスは、一部のポップコーンアッシュがホッパ６２の傾斜面に当接して落下する。

このとき、ポップコーンアッシュ捕集部６１は、４個の傾斜捕集面６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄからなる突出部６６が複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積（開口面積）が大きくなり、圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部６１に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部６１の磨耗や損傷が抑制される。

そして、ポップコーンアッシュ捕集部６１で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部６１が傾斜していると共に、各突出部６６の接続部６８が鉛直方向に対して傾斜していることから、ホッパ６２に自由落下して貯留される。

その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部６１で除去された排ガスは、有害物質除去部（選択還元型触媒５０、電気集塵機５１、脱硫装置５３）で有害物質が除去される。

このように実施例１の排ガス処理装置にあっては、燃焼ガスを流動可能な排ガス管４８と、排ガス管４８に設けられて排ガス中の熱を回収可能な熱回収部と、排ガス管４８における熱回収部より排ガスの流動方向の下流側に設けられて排ガス中の有害物質を除去可能な有害物質除去部と、排ガス管４８における熱回収部と有害物質除去部との間に設けられて排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部６１とを設け、ポップコーンアッシュ捕集部６１として、排ガスの流動方向における上流側に突出する複数の突出部６６を交差する２方向に沿って並設している。

従って、排ガス管４８を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部６１によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部６１が複数の突出部６６を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。その結果、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部６１の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。また、突出部６６における上下左右の突き出し量を調整できることから、流速が高く摩耗しやすい箇所に対応した角度調整が可能となる。

また、実施例１の排ガス処理装置では、複数の突出部６６の基端部が接続される接続部６８を排ガスの流動方向における略同一位置に連続して配置し、水平方向に対して所定の角度をもって傾斜させている。従って、各突出部６６の接続部６８が連続して傾斜していることから、ポップコーンアッシュ捕集部６１が捕集したポップコーンアッシュがこの接続部６８に溜まり、容易に落下することとなり、ポップコーンアッシュの安定した捕集を可能とすることができる。

また、実施例１の本発明の排ガス処理装置では、接続部６８を直線形状としている。従って、接続部６８に溜まったポップコーンアッシュを容易に落下させることができ、ポップコーンアッシュが接続部６８を直線的に落下することから、堆積量を低減することができる。

また、実施例１の排ガス処理装置では、突出部６６を多角錐（四角錐）形状としている。従って、突出部６６により多数の傾斜面６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが形成されることとなり、簡単な構成でポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失を容易に低減することが可能となりポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。

図６は、本発明の実施例２に係る排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の平面図、図７は、実施例２のポップコーンアッシュ捕集部の側面図である。

実施例２において、排ガス処理装置の基本的な構成は、実施例１と同様であり、ポップコーンアッシュ捕集部の構成だけが相違している。図６及び図７に示すように、ポップコーンアッシュ捕集部７１は、複数の突出部７２ａ，７２ｂが排ガスの流動方向における前方に突出しており、この複数の突出部７２ａ，７２ｂは、交差する２方向に沿って並設されている。排ガス管の中央部に配置される複数の突出部７２ａは、全て同じ形状をなしている。また、排ガスの流動方向に対する複数の突出部７２ｂは、全て同じ形状をなしている。そして、１つの突出部７２ａ，７２ｂは、四角錐形状をなすことから、４つの傾斜捕集面を有している。本実施例にて、四角錐形状をなす突出部７２ａ，７２ｂは、正面視が鉛直方向に長いひし形形状をなしていることから、４つの傾斜捕集面は、形状が対称性をなすものの、異なる形状となっている。

また、ポップコーンアッシュ捕集部７１は、排ガス管の中央部に配置される突出部７２ａにおける排ガスの流動方向に対する傾斜角度が排ガス管の外周部に配置される突出部７２ｂおける排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定されている。

そして、複数の突出部７２ａ，７２ｂは、排ガスの流動方向における上流側に突出していることから、排ガスの流動方向の下流側に位置する基端部がそれぞれ接続される接続部７３が形成されている。そして、この接続部７３は、排ガスの流動方向における略同一位置に連続して配置されると共に、水平方向に対して所定の角度をもって傾斜するように、直線形状をなして配置されている。

従って、排ガス管を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部７１に流れ、ここで、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部７１によりポップコーンアッシュが捕集される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部７１は、４個の傾斜捕集面からなる突出部７２ａ，７２ｂが複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積（開口面積）が大きくなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。また、ポップコーンアッシュ捕集部７１は、中央部にある突出部７２ａの傾斜角度が外周部にある突出部７２ｂの傾斜角度より小さく設定されていることから、排ガス管の中央部が外周部より開口面積が大きくなっている。そのため、排ガス管を流れる排ガスは、その中心部側で比較的流速が速くなるものの、この中心部側で開口面積が大きくなることから、排ガス（ポップコーンアッシュ）は、突出部７２ａによりその流れが偏向され、流速及び圧力損失が低減される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部７１に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部７１の磨耗や損傷が抑制される。

そして、ポップコーンアッシュ捕集部７１で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部７１の各突出部７２ａ，７２ｂの接続部７３が傾斜していることから、自由落下する。その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部７１で除去された排ガスは、有害物質除去部で有害物質が除去される。

このように実施例２の排ガス処理装置にあっては、ポップコーンアッシュ捕集部７１として、排ガスの流動方向における上流側に突出する複数の突出部７２ａ，７２ｂを交差する２方向に沿って並設し、排ガス管の中央部に配置される突出部７２ａにおける排ガスの流動方向に対する傾斜角度を排ガス管の外周部に配置される突出部７２ｂおける排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定している

従って、排ガス管４８を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部７１によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部７１が複数の突出部７２ａ，７２ｂを有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。また、排ガス管の中央部にある突出部７２ａの傾斜角度が外周部にある突出部７２ｂの傾斜角度より小さく設定されていることから、排ガス管の中央部を流れる比較的流速の速いポップコーンアッシュは、その流れが偏向されて突出部７２ａに至るため、その流速及び圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部７１の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

即ち、ポップコーンアッシュ捕集部７１は、排ガスの流速が速い中央部側で突出部７２ａにおける傾斜捕集面の傾斜角度が小さく、排ガスの流速が遅い外周部側で突出部７２ｂにおける傾斜捕集面の傾斜角度が大きく設定されている。そのため、ポップコーンアッシュ捕集部７１の捕集面積を無駄に拡大することなく、必要な箇所だけを拡大しており、製造コストを抑制しながらも、排ガス中のポップコーンを効率良く捕集することができる。

図８は、本発明の実施例３に係る排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の正面図、図９は、実施例３のポップコーンアッシュ捕集部の平面図、図１０は、実施例３のポップコーンアッシュ捕集部の側面図である。

実施例３において、排ガス処理装置の基本的な構成は、実施例１と同様であり、ポップコーンアッシュ捕集部の構成だけが相違している。図８から図１０に示すように、ポップコーンアッシュ捕集部８１は、複数の突出部８２，８３が排ガスの流動方向における前方に突出しており、この複数の突出部８２，８３は、交差する２方向に沿って並設されている。

この複数の突出部８２，８３は、全て同じ形状をなしているが、突出部８２と突出部８３は、線対称となる形状となっている。即ち、突出部（図８から図１０にて、斜線で表したもの）８２，８３は、それぞれ多角錐形状として三角錐形状をなすことから、３つの傾斜捕集面８４ａ，８４ｂ，８４ｃ、３つの傾斜捕集面８５ａ，８５ｂ，８５ｃを有しており、その各中心が三角錐の頂点となっている。

また、複数の突出部８２，８３は、排ガスの流動方向における上流側に突出していることから、排ガスの流動方向の下流側に位置する基端部がそれぞれ接続される接続部８６が形成されている。そして、この接続部８６は、排ガスの流動方向における略同一位置に連続して配置されると共に、水平方向に対して所定の角度をもって傾斜するように、直線形状をなして配置されている。この場合、接続部８６は、突出部８２，８３の間に位置する鉛直方向をなすものと、鉛直方向に対して４５度傾斜して互いに交差するものとから構成される。

従って、排ガス管を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部８１に流れ、ここで、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部８１によりポップコーンアッシュが捕集される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部８１は、６個の傾斜捕集面８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８５ａ，８５ｂ，８５ｃからなる突出部８２，８３が複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積（開口面積）が大きくなり、圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部７１に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部７１の磨耗や損傷が抑制される。

そして、ポップコーンアッシュ捕集部８１で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部８１の各突出部８２，８３の接続部８６が傾斜していることから、自由落下する。その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部７１で除去された排ガスは、有害物質除去部で有害物質が除去される。

このように実施例３の排ガス処理装置にあっては、ポップコーンアッシュ捕集部８１として、排ガスの流動方向における上流側に突出する複数の突出部８２，８３を交差する２方向に沿って並設している。

従って、排ガス管を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部８１によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部８１が複数の突出部８２，８３を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。その結果、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部８１の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

図１１は、本発明の実施例４に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例４の排ガス処理装置では、排ガス管４８における熱回収部と有害物質除去部との間に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部９１がブラケット９２，９３により取付けられており、ポップコーンアッシュ捕集部９１は、前述した実施例１−３と同様に、複数の突出部９４が交差する２方向に沿って並設されて構成されている。

即ち、排ガス管４８は、第１配管４８ａと第２配管４８ｂとが連通して構成され、この連通部の下方にホッパ６２が設けられている。そして、ポップコーンアッシュ捕集部９１は、ホッパ６２より排ガスの流動方向の下流側に位置するように、第２配管４８ｂの入口部に傾斜して設けられている。

このポップコーンアッシュ捕集部９１は、複数の突出部９４が排ガスの流動方向における後方（下流側）に向けて突出している。なお、ポップコーンアッシュ捕集部９１は、前述した実施例１−３のポップコーンアッシュ捕集部６１，７１，８１とその突出方向に相異するだけで、その他の構成は同様となっている。即ち、実施例１−３のポップコーンアッシュ捕集部６１，７１，８１の各突出部６６，７２ａ，７２ｂ，８２，８３が排ガスの流動方向における後方に向けて突出するように配置すればよいものである。

このように実施例４の排ガス処理装置にあっては、ポップコーンアッシュ捕集部９１として、排ガスの流動方向における下流側に突出する複数の突出部９４を交差する２方向に沿って並設している。

従って、ポップコーンアッシュ捕集部９１が複数の突出部９４を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。その結果、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部９１の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。

なお、上述した各実施例では、突出部を四角錐形状または三角錐形状としたが、この形状に限定されるものではない。例えば、五角錐形状などの多角錐形状、角錐台形状、球面献上、円錐台形状などとしてもよい。また、複数の突出部同士を接続線（接続部）により接続したが、接続部を平面としてもよい。更に、突出部をランダムに配置してもよい。

また、上述した各実施例では、排ガス管４８を、鉛直方向に沿って延びる第１配管４８ａと水平方向に沿って延びる第２配管４８ｂとを連通し、ここにホッパ６２を形成して構成し、第２配管４８ｂの入口部にポップコーンアッシュ捕集部６１，７１，８１，９１を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、排ガス管４８を、鉛直方向に沿って延びる第１配管（第１通路）と、水平方向に沿って延びる第２配管（第１通路）と、鉛直方向に沿って延びる第３配管（第２通路）とを連通し、各連通部にホッパを形成して構成し、第３配管の入口部にポップコーンアッシュ捕集部を設けてもよい。

１０ 微粉炭焚きボイラ
１１ 火炉
２１，２２，２３，２４，２５ 燃焼バーナ
４０ 煙道
４１，４２ 過熱器（熱回収部）
４３，４４ 再熱器（熱回収部）
４５，４６，４７ 節炭器（熱回収部）
４８ 排ガス管（排ガス通路）
５０ 選択還元型触媒（有害物質除去部）
５１ 電気集塵機（有害物質除去部）
５３ 脱硫装置（有害物質除去部）
６１，７１，８１，９１ ポップコーンアッシュ捕集部
６２ ホッパ
６５ キッカ（ガイド部）
６６，７２ａ，７２ｂ，８２，８３，９４ 突出部
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ 傾斜捕集面
６８，７３，８６ 接続部

Claims (6)

1. 燃焼ガスを流動可能な排ガス通路と、
   前記排ガス通路に設けられて排ガス中の熱を回収可能な熱回収部と、
   前記排ガス通路における前記熱回収部より排ガスの流動方向の下流側に設けられて排ガス中の有害物質を除去可能な有害物質除去部と、
   前記排ガス通路における前記熱回収部と前記有害物質除去部との間に設けられて排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部と、
   を備え、
   前記ポップコーンアッシュ捕集部は、排ガスの流動方向における上流側に突出する複数の突出部が交差する２方向に沿って並設され、下端部が排ガスの流動方向における下流側に位置するように、複数の突出部の頂点が所定角度で傾斜して配置される、
   ことを特徴とする排ガス処理装置。
2. 前記複数の突出部の基端部が接続される接続部は、排ガスの流動方向における略同一位置に連続して配置され、水平方向に対して所定の角度をもって傾斜することを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
3. 前記接続部は、直線形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の排ガス処理装置。
4. 前記突出部は、多角錐形状をなすことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。
5. 前記排ガス通路の中央部に配置される前記突出部における排ガスの流動方向に対する傾斜角度が前記排ガス通路の外周部に配置される前記突出部おける排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。
6. 前記排ガス通路は、互いにほぼ直交する方向に連通して排ガスの流動方向に沿って連結される第１通路と第２通路とを有し、前記第１通路と前記第２通路との連通部の下方にポップコーンアッシュを貯留可能なホッパが設けられ、前記第１通路または該第１通路より上流側に前記熱回収部が設けられ、前記第２通路または該第２通路より下流側に前記有害物質除去部が設けられ、前記ポップコーンアッシュ捕集部は、前記第２通路に設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の排ガス処理装置。

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