JP6151533B2 - 排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム及びその方法、並びに排熱回収ボイラ - Google Patents

Description

本発明は、排熱回収ボイラ（Heat Recovery Steam Generator：HRSG）に脱硝触媒を充填した脱硝パックを搬入する排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム及びその方法、並びに排熱回収ボイラに関する。

一般的な複合発電プラントでは、ガスタービンは、圧縮機と燃焼器とタービンとを有し、圧縮機で高圧となった空気と圧縮機で高圧となって熱交換器で高温となった燃料ガスが燃焼器に送られて燃焼し、タービンを駆動して発電機を運転する。一方、このガスタービンで発生した高温の排気ガスは、排熱回収ボイラに送られて蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービンに送って発電機を運転する。そして、蒸気タービンでは、冷却された復水を排熱回収ボイラに戻して過熱し、再び蒸気を生成して蒸気タービンに送っている。

上述した複合発電プラントでは、ガスタービンから排出される排気ガスは、排熱回収ボイラに送られて蒸気を生成するが、ガスタービンでは、高圧の空気と高圧高温の燃料ガスを燃焼することから、排気ガス中にＮＯｘ（窒素酸化物）が発生する。大気汚染防止のために、排熱回収ボイラに排ガス中の窒素酸化物を除去するハニカム状の脱硝触媒を充填した脱硝パックを設けて、当該脱硝パックでＮＯｘの除去を行う。排熱回収ボイラに脱硝パックを搬入する従来技術として、ケーシング内に設けた触媒搬入・搬出用のモノレール上を移動する触媒搬入装置によって、脱硝パックを吊下げ機構の吊り金具で吊下げて移動させて脱硝パックを搬入する装置が特許文献１に開示されている。

特開平０８−２８５２０６号公報

既設の排熱回収ボイラに脱硝パックを追加して設ける際に、搬入扉やスペース等の追設用の設備がない場合に、脱硝パックを追設可能とするために排熱回収ボイラの構造の一部を改造する必要がある。排熱回収ボイラは、一般的に鉄骨とケーシングが一体化されているので、新たに脱硝パック設置用の大開口部を設けることは、排熱回収ボイラの構造強度を低下させることとなり、好ましくない。前述の脱硝パックの搬入装置は、脱硝パックの搬入・搬出を容易とするが、既設の排熱回収ボイラに脱硝パックの追設を容易に行うことに関して課題が残る。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、既設の排熱回収ボイラに脱硝パックを容易に追設することの可能な、新規かつ改良された排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム及びその方法、並びに排熱回収ボイラを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、排ガス流路中に水平方向に延出する複数の伝熱管を含む伝熱管群が設けられる排熱回収ボイラのケーシング内に、前記ケーシングに設けられる開口部から脱硝触媒を充填した複数の脱硝パックを搬入して、前記排熱回収ボイラに脱硝機能を追設する排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムであって、前記脱硝パックを伝熱管群の頂部側及び底部側の少なくとも何れか一方の所定の位置に移動させる脱硝パック移動機構と、前記ケーシング内の前記伝熱管群の頂部側又は底部側に設けられ、前記脱硝パックに前記排ガス流路を流れる排ガスを脱硝パックに流入させるための流入孔を有し、前記脱硝パックの底面又は頂面の外縁部をシールするシール板と、を備え、前記脱硝パックは、前記開口部から搬入可能なサイズとして、前記脱硝パックを前記ケーシング内に搬入する際に、前記脱硝パック、前記脱硝パック移動機構、及び前記シール板を前記開口部から搬入することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、既設の排熱回収ボイラに脱硝パック移動機構とシール板を設けることによって、脱硝パックをシール板に設置させて、容易に脱硝パックを安定した状態で追設することができる。

このとき、本発明の一態様では、前記シール板の上には、少なくとも前記シール板の四隅を含めて、前記脱硝パックの設置位置を定める位置決め金具が設けられることとしてもよい。

このようにすれば、容易に脱硝パックを的確な位置に設置して、固定できるようになる。

このとき、本発明の一態様では、前記シール板は、前記脱硝パックの底面によって覆われる大きさに形成された前記流入孔が格子状に複数設けられていることとしてもよい。

このようにすれば、脱硝パックの位置決めを容易に行った上で、安定した状態で脱硝パックを設置できる。

また、本発明の一態様では、前記シール板が設置され、且つ、前記シール板を介して触媒パックを支持するための複数の支持部材を有し、前記支持部材を前記ケーシング内に搬入する際に前記開口部から搬入することとしてもよい。

このように、シール板を介して触媒パックを支持する支持部材を設けることによって、脱硝パックに排ガスが当たるように支持できる。

また、本発明の一態様では、前記脱硝パック移動機構は、前記伝熱管群の長さ方向に対して略垂直方向に延出して設けられ、前記伝熱管群を水平方向に貫通させて支持する複数の支持板のそれぞれの上端部又は下端部に取り付けられ、該支持板の長さ方向に沿って前記脱硝パックを移動させるために設けられる搬送レールと、前記搬送レールの間を架橋させるように設けられ、前記搬送レールに沿って移動可能な移動軸と、前記移動軸に沿って水平方向に移動可能であり、前記脱硝パックを吊下げ可能な吊下げ部を鉛直方向に移動可能な吊下げ機構部と、を備えることとしてもよい。

このようにすれば、既設の排熱回収ボイラのケーシング内に脱硝パック移動機構を取り付けて、脱硝パックを容易に設置箇所に設けることができる。

また、本発明の一態様では、前記移動軸は、両端部近傍に前記搬送レール上を移動するための車輪が設けられていることとしてもよい。

このようにすれば、脱硝パックを容易に設置箇所に移動させることができる。

また、本発明の他の態様は、排熱回収ボイラは、上記の何れかに記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムと、前記搬入システムにより搬入された脱硝パックを追設したことを特徴とする。

本発明の他の態様によれば、既設の設備を活用しながら、脱硝パックを追設できるので、排熱回収ボイラへの脱硝機能の追設が容易に行える。

また、本発明の他の態様は、水平方向に延出する複数の伝熱管を含む伝熱管群が設けられる排熱回収ボイラのケーシング内に、前記ケーシングに設けられる開口部から脱硝触媒を充填した脱硝パックを搬入して前記排熱回収ボイラに脱硝機能を追設する排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法であって、前記開口部から前記ケーシング内に搬入可能なサイズの前記脱硝パックと、前記脱硝パックを所定の位置に移動させる脱硝パック移動機構と、前記脱硝パックの底面又は頂面の外縁部をシールするシール板とを前記開口部から前記ケーシング内に搬入する搬入工程と、前記伝熱管群を支持する支持板のそれぞれの上端部又は下端部に取り付けられる搬送レールの間を架橋させるように、前記搬送レールに沿って移動可能な移動軸を設ける移動軸設置工程と、前記脱硝パックを吊下げ可能な吊下げ部を備え、前記脱硝パックを鉛直方向に移動可能な吊下げ機構部を前記移動軸に設置する吊下げ機構部設置工程と、前記吊下げ部で前記脱硝パックを吊り上げてから、前記搬送レールに沿って前記移動軸を前記移動軸の方向における所望の位置に移動させる移動軸移動工程と、前記移動軸を前記所望の位置に移動させてから、前記脱硝パックを吊下げた前記吊下げ部を前記移動軸に沿って前記脱硝パックを設置する位置に移動させる脱硝パック移動工程と、前記伝熱管群の頂部側又は底部側に設けられ、前記脱硝パックに前記排ガス流路を流れる排ガスを脱硝パックに流入させるための流入孔を有するシール板の所定の位置に前記脱硝パックを設置する脱硝パック設置工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の他の態様によれば、既設の排熱回収ボイラに脱硝パックを搬入するための移動軸と吊下げ機構部を設けることによって、脱硝パックをシール板に設置させて、容易に脱硝パックを安定した状態で追設することができる。

このとき、本発明の一態様では、少なくとも前記脱硝パック設置工程の前に、前記伝熱管群の頂部側又は底部側に前記シール板を設けるシール板設置工程を含むこととしてもよい。

このようにすれば、既設の排熱回収ボイラに備わる一の伝熱管群の頂部側にシール板を設けることによって、脱硝パックをシール板に設置させて、容易に脱硝パックを安定した状態で追設することができる。

以上説明したように本発明によれば、大規模な改造工事を実施せずに既設の排熱回収ボイラに脱硝パックを容易に追設できるようになる。

本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法の概要を説明する概略説明図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法が適用される排熱回収ボイラの概略全体説明図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラに脱硝パックを搬入された状態を説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムの概要を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムに備わる移動軸の構成を説明する概略構成図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムに備わる吊下げ機構部の構成を説明する概略構成図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムにより脱硝パックを設置した状態を示す動作説明図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムによる動作の概要を説明する動作説明図である。 本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムによる動作の概要を説明する動作説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

まず、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法の概要について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法の概要を説明する概略説明図である。

本実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法は、排ガス流路１３に水平方向に延出する複数の伝熱管１１を含む伝熱管群１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が複数鉛直方向に設けられる排熱回収ボイラ１０のケーシング１４内に、ケーシング１４に設けられる開口部２０から例えば金属製の容器に脱硝触媒を充填した脱硝パック３０（図３参照）を搬入して、排熱回収ボイラ１０に脱硝機能を追設する方法である。本実施形態では、伝熱管群１２は、上から順に第１伝熱管群１２ａ、第２伝熱管群１２ｂ、第３伝熱管群１２ｃの３つが設けられ、これら伝熱管群１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、複数の伝熱管１１を水平方向に貫通させて支持する支持板１６で支持されながら１つにまとめられるように構成される。

本実施形態では、既設の排熱回収ボイラ１０のケーシング１４に備わる工事用小扉等の開口部２０を使用して、ケーシング１４内に開口部２０から搬入可能な小型サイズの脱硝パック３０を搬入させてから、当該脱硝パック３０を排熱回収ボイラ１０の所定の場所に移動してから設置する。具体的には、脱硝パック３０を開口部２０から搬入してから、第２伝熱管群１２ｂの頂部側の所定の位置、すなわち、第１伝熱管群１２ａと第２伝熱管群１２ｂとの間の空間部１８に設置する。なお、本実施形態では、開口部２０として、既設のアクセスドアや、既設ケーシング１４の強度に影響を与えない当該アクセスドアと同等サイズの小扉、搬入用扉、工事用の仮設開口等の人が通れる程度の大きさの開口部が適用可能である。また、本実施形態における触媒パックの小型サイズとは、触媒パック３０の幅が開口部２０の幅よりも狭く、触媒パック３０の高さが開口部２０の高さより低いものを言う。従って、触媒パック３０は、開口部２０からケーシング１４内に搬入可能な大きさである。

また、本実施形態では、当該空間部１８に脱硝パック３０を設置する際に、脱硝パック３０をケーシング１４内に搬入する搬入システム１００（図４参照）をケーシング１４内に設けてから、脱硝パック３０の搬入や移動をすることを特徴とする。すなわち、当該搬入システム１００をケーシング１４内に設けることによって、大規模な改造工事を実施せずに既設の排熱回収ボイラに脱硝パックを容易に追設できるようになる。なお、搬入システム１００の構成等の詳細については、後述する。

従来では、窒素酸化物を除去する要請があって、脱硝パックを排熱回収ボイラのケーシング内に追加して設ける際に、設置スペースや搬入扉等の脱硝パック設置用の設備が無い場合には、排熱回収ボイラの構造に改造を施す必要があった。排熱回収ボイラは、一般的に鉄骨とケーシングが一体化されているので、新たに脱硝パック設置用の大開口部をケーシングの一部に設けることは、排熱回収ボイラの構造強度を低下させることとなり、補強のための大規模な改造が必要となる。これに対して、本実施形態では、脱硝パック３０をケーシング１４内に搬入する搬入システム１００を開口部２０から搬入して設けることによって、大規模な改造工事を実施せずに、脱硝パックを効率よく追設することが可能となるので、大幅な工期短縮とコストダウンが図れるようになる。

次に、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法が適用される排熱回収ボイラの構成について、図面を使用しながら説明する。図２は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法が適用される排熱回収ボイラの概略全体説明図であり、図３は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラに脱硝パックを搬入された状態を説明するための斜視図である。なお、図３は、ケーシングの内部構成を説明容易にするために、ケーシングや伝熱管群の一部を省略して図示している。

図２に示すように、本実施形態の排熱回収ボイラ１０は、ケーシング１４を支持するための支持鉄骨１５と、複数の伝熱管群１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と、排ガス入口ダクト２２と、排ガス出口ダクト２４とを主たる構成要素とする。支持鉄骨１５の上部には、不図示の吊り上げハンガを介して、伝熱管群１２を水平方向に貫通させて支持する支持板１６を吊り下げて支持する複数本のホットビーム１７が固定されている。

伝熱管群１２は、鉛直方向の上側から第１伝熱管群１２ａ、第２伝熱管群１２ｂ、第３伝熱管群１２ｃが設けられ、第１伝熱管群１２ａが低圧用、第２伝熱管群１２ｂが中圧用、第３伝熱管群１２ｃが高圧用の熱交換器となる。すなわち、第１伝熱管群１２ａは、低圧蒸気タービン用過熱器、低圧蒸気タービン用エバポレータ、低圧用エコノマイザの機能を有する。一方、第２伝熱管群１２ｂは、中圧蒸気タービン用過熱器、中圧蒸気タービン用エバポレータ、中圧用エコノマイザの機能を有する。また、第３伝熱管群１２ｃは、高圧蒸気タービン用過熱器、高圧蒸気タービン用エバポレータ、高圧用エコノマイザの機能を有する。なお、本実施形態では、伝熱管群１２は、低圧用、中圧用、高圧用の３つの伝熱管群１２ａ、１２ｂ、１２ｃがそれぞれ設けられているが、伝熱管群１２の個数は、３つに限定されない。

図２に示すように、排ガス入口ダクト２２は、ガスタービンやディーゼル機関等の原動機（図示せず）からの排ガスが導入される部分であり、排ガス出口ダクト２４は、熱交換要素となる複数の伝熱管群１２との熱交換を終えた排ガスが外部に排出される部分である。すなわち、排ガス入口ダクト２２から排熱回収ボイラ１０の内部に導入された排ガスは、伝熱管群１２にて給水と熱交換して蒸気を生成せしめた後に、排ガス出口ダクト２４から排熱回収ボイラ１０の外部に導出されることとなる。

また、本実施形態では、図３に示すように、複数の脱硝パック３０を開口部２０（図２参照）から搬入してから、第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１の所定の位置、すなわち第１伝熱管群１２ａと第２伝熱管群１２ｂとの間の空間部１８に設置する。その際に、脱硝パック３０を排熱回収ボイラ１０の当該空間部１８に移動して設置する搬入システム１００をケーシング１４内に設けてから、脱硝パック３０をケーシング１４内に搬入して、当該空間部１８に設置する。なお、本実施形態では、脱硝パックは、第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１に設けているが、脱硝パック３０の設置部位は、各伝熱管群１２ａ、１２ｂ、１２ｃの底部側等の他の部位に設置することも可能である。

次に、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムの構成について、図面を使用しながら説明する。図４は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムの概要を説明する概略構成図であり、図５は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムに備わる移動軸の構成を説明する概略構成図であり、図４のＡ方向からの矢視図である。また、図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムに備わる吊下げ機構部の構成を説明する概略構成図であり、（ａ）は、吊下げ部で脱硝パックを掛止した状態を示す説明図であり、（ｂ）は、吊下げ機構部に備わる滑車の構成図である。

本実施形態の搬入システム１００は、排熱回収ボイラ１０のケーシング１４内に脱硝触媒を充填した脱硝パック３０を搬入する。搬入システム１００は、図５に示すように、脱硝パック移動機構１１０と、シール板１０２と、位置決め金具１０６とを備える。

脱硝パック移動機構１１０は、脱硝パック３０を複数の伝熱管群のうちの一つの伝熱管群の頂部側及び底部側の少なくとも何れか一方の所定の位置に移動させるクレーン式の運搬・移動機構である。本実施形態では、脱硝パック移動機構１１０は、第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１の所定の位置に脱硝パック３０を移動させてから設置する。本実施形態では、脱硝パック移動機構１１０は、図４に示すように、搬送レール１１２ａ、１１２ｂと、移動軸１１４と、吊下げ機構部１１６とを備える。

搬送レール１１２ａ、１１２ｂは、伝熱管群１２の長手方向（管の軸方向）に対して略垂直方向に延出して設けられ、伝熱管群１２を水平方向に貫通させて支持する複数の支持板１６ａ、１６ｂのそれぞれの上端部又は下端部にボルト締結等により取り付けられ、当該支持板１６ａ、１６ｂに沿って脱硝パック３０を移動させるために設けられる。なお、搬送レール１１２ａ、１１２ｂは、排熱回収ボイラ１０に備わる既設の支持板１６の下端部に後から追設可能としたものである。なお、本実施形態では、搬送レール１１２ａ、１１２ｂは、支持板１６ａ、１６ｂの下端部に設け、触媒パック３０を各伝熱管群１２ａ、１２ｂ、１２ｃの頂部側、特に第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１に設けられているが、脱硝パック３０を各伝熱管群１２ａ、１２ｂ、１２ｃの底部側に設ける場合では、搬送レール１１２ａ、１１２ｂは、支持板１６の上端部に設けられる。

移動軸１１４は、搬送レール１１２ａ、１１２ｂの間を架橋させるように設けられ、搬送レール１１２ａ、１１２ｂに沿って移動可能となっている。移動軸１１４は、搬送レール１１２ａ、１１２ｂに沿って脱硝パック３０を容易に設置箇所に移動可能とするために、図５に示すように、両端部近傍に搬送レール１１２ａ、１１２ｂ上を移動するための車輪１１４ａ、１１４ｂが設けられている。本実施形態では、移動軸１１４と車輪１１４ａ、１１４ｂは、寸法誤差や熱変形等に対応可能とするために、一体成型で形成せずに、それぞれ別体で独立して形成する。また、移動軸１１４が走行中に搬送レール１１２ａ、１１２ｂから車輪１１４ａ、１１４ｂが脱線しないようにするために、車輪１１４ａ、１１４ｂには、搬送レール１１２ａ、１１２ｂに係止するための溝部１１４ａ１、１１４ｂ１が設けられている。

吊下げ機構部１１６は、脱硝パック３０を吊下げ可能な吊下げ部１１８を鉛直方向に移動させて、脱硝パック３０を移動軸１１４に沿って水平方向に移動させながら運搬する機能を有する。本実施形態では、吊下げ機構部１１６は、図６（ａ）に示すように、脱硝パック３０の上面の中心付近に設けられたフラットバー３１に形成される掛止孔３２に例えばフック等を引っ掛けて吊下げ可能とする吊下げ部１１８と、吊下げ部１１８と接続され且つ、吊下げ部１１８を介して脱硝パック３０を鉛直方向に昇降させるためのチェーン１２２と、当該チェーン１２２が掛けられ、移動軸１１４が貫通する貫通口１２１を設け、移動軸１１４に沿って移動可能な滑車部１２０とを備える。滑車部１２０には、図６（ｂ）に示すように、内側に滑り止め部１２４が設けられ、チェーン１２２を引っ掛けることにより、吊下げ部１１８の高さ方向の固定を可能とする。

このように、本実施形態では、既設の排熱回収ボイラ１０のケーシング１４内に脱硝パック移動機構１１０を取り付けることによって、脱硝パック３０を容易に設置箇所となる第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１の所定の位置に設けることができる。すなわち、搬送レール１１２ａ、１１２ｂに沿って移動軸１１４を移動させてから、吊下げ機構部１１６を移動軸１１４に沿って移動させることにより、脱硝パック３０を第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１の所定位置に設置可能とする。

シール板１０２は、金属性の板状の部材であるシール部材１０２ｃ〜１０２ｈで構成されている。この複数のシール部材１０２ｃ〜１０２ｈは、隣接するシール板同士を溶接等により互いに接合されている。また、シール板１０２は、排ガス流路１３を流れる排ガスを通しながら、脱硝パック３０を安定した状態で設置するとともに、脱硝パック３０の底面の外縁部３０ａ（図７参照）をシールするガスシール機能を有する板状の部材である。本実施形態では、シール板１０２は、第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１に設置される複数の支持梁部（支持部材）１０８上に設けられている。

支持梁部１０８は、例えばＨ型鋼が用いられ、シール板１０２を介して触媒パックをケーシング１４内で支持するための部材である。また、シール板１０２には、排ガス流路１３を流れる排ガスを脱硝パック３０に流入させるための流入孔１０４が格子状に複数設けられている。また、流入孔１０４は、脱硝パック３０の底面によって覆われる大きさに形成されているので、脱硝パック３０の位置決めを容易に行った上で、安定した状態で脱硝パック３０をシール板１０２上に設置され、排ガス流路１３を流れる排ガスが脱硝パック３０に適切に流入できるようになる。

また、シール板１０２上にはシート状のパッキン（不図示）を設けることが好ましい。シート状のパッキンとしては、例えば耐熱性に優れたガラスクロス等が用いられる。このようにシート状のパッキンを設置することで、シート板１０２と脱硝パック３０との密着性が向上し、よってシール性の向上を図ることができる。

位置決め金具１０６は、脱硝パック３０の設置箇所を的確に定めるために、少なくともシール板１０２の四隅を含めて、シール板１０２の上に複数箇所設けられる。本実施形態では、シール板１０２の四隅１０２ａに略直角に屈曲したコーナー用位置決め金具１０６ａが設けられ、シール板１０２の側辺１０２ｂに平板型の位置決め金具１０６ｂが設けられている。

このように、本実施形態では、脱硝パック３０を設置する箇所にシール板１０２と位置決め金具１０６が設けられる。このため、図７に示すように、脱硝パック移動機構１１０を用いて、脱硝パック３０を所望の設置位置に移動させてから、脱硝パック３０を降ろして触媒パック３０の底面がシール板１０２上の流入孔１０４を覆うように設置させて、容易に脱硝パック３０を安定した状態で追設できる。なお、本実施形態では、シール板１０２と位置決め金具１０６を第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１に設けているが、脱硝パック３０を設置する部位であれば、各伝熱管群１２ａ、１２ｂ、１２ｃの底部側等の他の部位に設置することとしてもよい。

次に、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法の詳細について、図面を使用しながら説明する。図８は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法を示すフローチャートである。また、図９は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムによる動作の概要を説明する動作説明図であり、図１０は、本発明の一実施形態の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムによる動作の概要を説明する動作説明図である。

まず、排熱回収ボイラ１０のケーシング１４の開口部２０から脱硝パック３０の底面外縁部３０ａをシールするシール板１０２と、シール板１０２を支持する複数の支持梁部（支持部材）１０８をケーシング１４内に搬入する（第一搬入工程Ｓ１０）。なお、シール板１０２は、開口部２０から搬入可能なサイズとなるようにシール部材１０２ｃ〜１０２ｈに分割して搬入を行う（図４参照）。また、支持梁部１０８も同様に複数の支持梁部１０８ａ〜１０８ｇ毎に搬入を行う（図４参照）。このとき、図９に示すように、ケーシング１４内の側壁に沿って設けられる通路部２６を搬入経路とする。本実施形態では、既設のアクセスドアや、既設ケーシング１４の強度に影響を与えない当該アクセスドアと同等サイズの小扉、搬入用扉、工事用の仮設開口等から脱硝パック３０を搬入するので、脱硝パック３０をケーシング１４内に搬入するために大規模な改修工事等を必要としない。

次に、ケーシング１４内に搬入された複数の支持梁部材１０８ａ〜１０８ｇを第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１にシール部材１０２ｃ〜１０２ｈの短手方向の両端部を支持可能な程度にそれぞれの間隔を設けて配置し、支持梁部１０８を形成する。次に、支持梁部１０８上にシール部材１０２ｃ〜１０２ｈを設置する。そして、支持梁部１０８上に設置されたシール部材１０２ｃ〜１０２ｈを溶接等により接合させシール板１０２を形成する（シール板設置工程Ｓ２０）。

次に、開口部２０から脱硝パック３０、脱硝パック移動機構１１０の搬入を行う（第二搬入工程Ｓ３０）。このときも第一搬入工程Ｓ１０と同様に、図９に示すようにケーシング１４内の側壁に沿って設けられる通路部２６を搬入経路とする。なお、脱硝パック３０及び脱硝パック移動機構１１０のケーシング１４内への搬入は、第一搬入工程Ｓ１０で行っても良い。

次に、ケーシング１４内に搬入された脱硝パック移動機構１１０の搬送レール１１２を伝熱管群１２を支持する各支持板１６の下端部に取り付けて、脱硝パック３０を搬送レール１１２の始点側に移動させる（搬送レール設置工程Ｓ４０）。

伝熱管群１２を支持する支持板１６のそれぞれの下端部に取り付けられる搬送レール１１２の間を架橋させるように、搬送レール１１２に沿って移動可能な移動軸１１４を設ける（移動軸設置工程Ｓ５０）。その後、脱硝パック３０を吊下げ可能な吊下げ部１１８を備え且つ、脱硝パック３０を鉛直方向に移動可能な吊下げ機構部１１６を移動軸１１４に設置する（吊下げ機構部設置工程Ｓ６０）。なお、本実施形態では、移動軸設置工程Ｓ５０の後に吊下げ機構部設置工程Ｓ６０を行うようになっているが、吊下げ機構部１１６を移動軸１１４に設置してから、移動軸１１４を搬送レール１１２にセットするようにしてもよい。

なお、支持梁部１０８及びシール板１０２の設置工程は、脱硝パック３０を所定の位置に設置する前までに設けられていればよいので、少なくとも後述の脱硝パック設置工程Ｓ９０の前までに、第一設置工程Ｓ１０、シール板設置工程Ｓ２０が行われていればよい。また、シール板１０２上にシート状のパッキン（不図示）を設ける際には、シート状のパッキンは、各シール部材１０２ｃ〜１０２ｈがケーシング内に搬送される前に予め各シール部材上に敷いておく場合と、ケーシング内にシール板１０２を設置した後に敷いておく場合のどちらでもよい。なお、ケーシング内にシール板１０２を設置した後に敷いておく場合には、シート状のパッキンを例えばロール状に巻いて開口部２０から搬入する。

次に、脱硝パック３０を吊下げ機構部１１６の吊下げ部１１８で保持する（脱硝パック吊下げ工程Ｓ７０）。そして、脱硝パック３０を吊下げ部１１８で吊り上げてから、搬送レール１１２に沿って移動軸１１４を所望の位置に移動させる（移動軸移動工程Ｓ８０）。

移動軸１１４を所望の位置に移動させてから、脱硝パック３０を吊り下げた吊下げ部１１８を移動軸１１４に沿って滑らせながら、脱硝パック３０を設置する位置に移動させる（脱硝パック移動工程Ｓ９０）。そして、脱硝パック３０を吊下げ機構部１１６で設置位置に降ろして、脱硝パック３０をシール板１０２上に設置する（脱硝パック設置工程Ｓ１００）。このとき、伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１に設けられ、脱硝パック３０に排ガス流路１３を流れる排ガスを流入させるための流入孔１０４を有するシール板１０２の所定位置に合わせて脱硝パック３０を設置する。そして、図１０に示すように、複数の脱硝パック３０が第２伝熱管群１２ｂの頂部側１２ｂ１に詰めるように設置される。

このように、本実施形態では、既設の排熱回収ボイラ１０のケーシング１４内の所望の位置に脱硝パック移動機構１１０と、シール板１０２と、位置決め金具１０６を取り付けることによって、脱硝パック３０をケーシング１４内の所定位置に搬送できるようになる。このため、従来、既設の排熱回収ボイラ１０に脱硝パック３０を追設する際に行われていたケーシング１４の大規模工事等の作業をしないで、既設の設備を活用しながら、脱硝パック３０を追設できるようになる。

特に、ケーシング１４内の伝熱管群１２の間の空間部１８に脱硝パック３０を設置する際に、限られた暗いスペース内での作業が容易になるので、効率的に脱硝パック３０をケーシング１４内の所望の位置に設置可能とする。また、脱硝パック３０の設置場所に事前にシール板１０２と位置決め金具１０６を設けることによって、脱硝パック３０を設置する際の精度と効率を向上させられる。

なお、上記のように本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、排熱回収ボイラ、及び排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムの構成、動作も本発明の各実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０ 排熱回収ボイラ
１１ 伝熱管
１２ 伝熱管群
１２ａ 第１伝熱管群
１２ｂ 第２伝熱管群
１２ｃ 第３伝熱管群
１３ 排ガス流路
１４ ケーシング
１６ 支持板
２０ 開口部
３０ 脱硝パック
３０ａ 外縁部
１００ 搬入システム
１０２ シール板
１０４ 流入孔
１０６ 位置決め金具
１０８ 支持梁部（支持部材）
１１０ 脱硝パック移動機構
１１２、１１２ａ、１１２ｂ 搬送レール
１１４ 移動軸
１１４ａ、１１４ｂ 車輪
１１６ 吊下げ機構部
１１８ 吊下げ部
Ｓ１０ 第一搬入工程
Ｓ２０ シール板設置工程
Ｓ３０ 第二搬入工程
Ｓ４０ 搬送レール設置工程
Ｓ５０ 移動軸設置工程
Ｓ６０ 吊下げ機構部設置工程
Ｓ７０ 脱硝パック吊下げ工程
Ｓ８０ 移動軸移動工程
Ｓ９０ 脱硝パック移動工程
Ｓ１００ 脱硝パック設置工程

Claims (9)

1. 排ガス流路に水平方向に延出する複数の伝熱管を含む伝熱管群が設けられる排熱回収ボイラのケーシング内に、前記ケーシングに設けられる開口部から脱硝触媒を充填した複数の脱硝パックを搬入して前記排熱回収ボイラに脱硝機能を追設する排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムであって、
   前記脱硝パックを伝熱管群の頂部側及び底部側の少なくとも何れか一方の所定の位置に移動させる脱硝パック移動機構と、
   前記ケーシング内の前記伝熱管群の頂部側又は底部側に設けられ、前記脱硝パックに前記排ガス流路を流れる排ガスを脱硝パックに流入させるための流入孔を有し、前記脱硝パックの底面の外縁部をシールするシール板と、を備え、
   前記脱硝パックは、前記開口部から前記ケーシング内に搬入可能なサイズとし、
   前記シール板は、前記開口部を通過可能なサイズを有する複数のシール部材を互いに結合することで形成され、
   前記脱硝パック及び前記脱硝パック移動機構を前記ケーシング内に搬入する際に前記開口部から搬入することを特徴とする排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム。
2. 前記シール板の上には、少なくとも前記シール板の四隅を含めて、前記脱硝パックの設置位置を定める位置決め金具が設けられることを特徴とする請求項１に記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム。
3. 前記シール板は、前記脱硝パックの底面によって覆われる大きさに形成された前記流入孔が格子状に複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム。
4. 前記シール板が設置され、且つ、前記シール板を介して触媒パックを支持するための複数の支持部材を有し、前記支持部材を前記ケーシング内に搬入する際に前記開口部から搬入することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム。
5. 排ガス流路に水平方向に延出する複数の伝熱管を含む伝熱管群が設けられる排熱回収ボイラのケーシング内に、前記ケーシングに設けられる開口部から脱硝触媒を充填した複数の脱硝パックを搬入して前記排熱回収ボイラに脱硝機能を追設する排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムであって、
   前記脱硝パックを伝熱管群の頂部側及び底部側の少なくとも何れか一方の所定の位置に移動させる脱硝パック移動機構と、
   前記ケーシング内の前記伝熱管群の頂部側又は底部側に設けられ、前記脱硝パックに前記排ガス流路を流れる排ガスを脱硝パックに流入させるための流入孔を有し、前記脱硝パックの底面の外縁部をシールするシール板と、を備え、
   前記脱硝パックは、前記開口部から前記ケーシング内に搬入可能なサイズとし、
   前記脱硝パック、前記脱硝パック移動機構、及び前記シール板を前記ケーシング内に搬入する際に前記開口部から搬入するとともに、
   前記脱硝パック移動機構は、
   前記伝熱管群の長手方向に対して略垂直方向に延出して設けられ、前記伝熱管群を水平方向に貫通させて支持する複数の支持板のそれぞれの上端部又は下端部に取り付けられ、該支持板の長さ方向に沿って前記脱硝パックを移動させるために設けられる搬送レールと、
   前記搬送レールの間を架橋させるように設けられ、前記搬送レールに沿って移動可能な移動軸と、
   前記移動軸に沿って水平方向に移動可能であり、前記脱硝パックを吊下げ可能な吊下げ部を鉛直方向に移動可能な吊下げ機構部と、を備えることを特徴とする排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム。
6. 前記移動軸は、両端部近傍に前記搬送レール上を移動するための車輪が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システム。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入システムと、前記搬入システムにより搬入された脱硝パックを追設したことを特徴とする排熱回収ボイラ。
8. 排ガス流路に水平方向に延出する複数の伝熱管を含む伝熱管群が設けられる排熱回収ボイラのケーシング内に、前記ケーシングに設けられる開口部から脱硝触媒を充填した脱硝パックを搬入して前記排熱回収ボイラに脱硝機能を追設する排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法であって、
   前記開口部から前記ケーシング内に搬入可能なサイズの前記脱硝パックと、前記脱硝パックを所定の位置に移動させる脱硝パック移動機構と、前記脱硝パックの底面の外縁部をシールするシール板とを前記開口部から前記ケーシング内に搬入する搬入工程と、
   前記伝熱管群を支持する支持板のそれぞれの上端部又は下端部に取り付けられる搬送レールの間を架橋させるように、前記搬送レールに沿って移動可能な移動軸を設ける移動軸設置工程と、
   前記脱硝パックを吊下げ可能な吊下げ部を備え、前記脱硝パックを鉛直方向に移動可能な吊下げ機構部を前記移動軸に設置する吊下げ機構部設置工程と、
   前記吊下げ部で前記脱硝パックを吊り上げてから、前記搬送レールに沿って前記移動軸を所望の位置に移動させる移動軸移動工程と、
   前記移動軸を前記所望の位置に移動させてから、前記脱硝パックを吊下げた前記吊下げ部を前記移動軸に沿って前記脱硝パックを設置する位置に移動させる脱硝パック移動工程と、
   前記伝熱管群の頂部側又は底部側に設けられ、前記脱硝パックに前記排ガス流路を流れる排ガスを脱硝パックに流入させるための流入孔を有するシール板の所定の位置に前記脱硝パックを設置する脱硝パック設置工程と、を含むことを特徴とする排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法。
9. 少なくとも前記脱硝パック設置工程の前に、前記伝熱管群の頂部側又は底部側に前記シール板を設けるシール板設置工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の排熱回収ボイラ向け脱硝パックの搬入方法。

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