JP7291674B2 - 異物除去装置および反応装置並びに排煙処理装置、充填材の交換方法 - Google Patents

Description

本開示は、排煙処理装置などで使用される異物除去装置、反応装置並びに異物除去装置を備える排煙処理装置、異物除去装置における充填材の交換方法に関するものである。

火力発電設備などに設けられる排煙処理装置は、脱硝装置と、熱回収装置と、電気集塵装置と、送風装置と、脱硫装置と、再加熱装置などから構成される。排煙処理装置にて、ボイラから排出される排ガスは、有害な亜硫酸ガスを含んでいることから、脱硫装置により排ガス中の亜硫酸ガスを除去している。脱硫装置にて、亜硫酸ガスは、炭酸カルシウムを含んだ吸収液と気液接触することにより除去され、石膏スラリーとして回収される。このとき、排ガスは、ミストを同伴するため、脱硫装置の下流側にミスト除去装置を設けている。

ミスト除去装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたミスト除去装置は、排ガス通路に複数の波板部材を所定間隔を空けて配置することで、屈曲した複数のミスト除去通路を形成して構成される。そのため、排ガスが複数のミスト除去通路を通過するときに、複数の波板部材に衝突することでミストが除去される。

特開２０１９－１６６４９５号公報

上述した従来のミスト除去装置は、排ガスが波板部材に衝突することでミストが除去されるが、徐々に波板部材に付着したミストが石こうとして堆積する。そのため、ミスト除去装置には、洗浄機構が備えられており、運転中に定期的に波板部材を洗浄している。しかし、長期運転により洗浄効果が低下し、プラント運転中の堆積物の除去が困難になることがある。こうなるとボイラおよび排煙処理装置を停止し、ミスト除去装置から複数の波板部材を取り外し、洗浄して付着物を除去している。すると、ボイラの稼働効率が低下してしまうという課題がある。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、稼働効率の向上を図る異物除去装置および反応装置並びに排煙処理装置、充填材の交換方法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開示の異物除去装置は、排ガス流路に配置されて排ガスの流れ方向の上流側および下流側に前記排ガスの挿通部が設けられるケーシングと、前記ケーシングの内部に充填される複数の充填材と、前記ケーシングに前記充填材を供給可能な充填材供給装置と、前記ケーシングから前記充填材を排出可能な充填材排出装置と、を備える。

また、本開示の反応装置は、前記排ガス流路を流れる前記排ガスに搬送液を噴出して前記排ガス中の有害物質を除去する反応槽と、前記排ガス中のミストを除去する前記異物除去装置と、を備える。

また、本開示の排煙処理装置は、排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置と、脱硝後の前記排ガスに含まれるばい塵を除去する集塵装置と、集塵後の前記排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、脱硫後の前記排ガス中のミストを除去する前記異物除去装置と、を備える。

また、本開示の充填材の交換方法は、排ガス流路に配置されて排ガスの流れ方向の上流側および下流側に前記排ガスの挿通部が設けられるケーシングと、前記ケーシングの内部に充填される複数の充填材と、を備える異物除去装置において、前記ケーシングから前記充填材を排出する工程と、供給位置に貯留された洗浄済の前記充填材を前記ケーシングに供給する工程と、前記ケーシングから排出した前記充填材を洗浄して前記供給位置に搬送する工程と、を有する。

本開示の異物除去装置および反応装置並びに排煙処理装置、充填材の交換方法において、ボイラの稼働効率の向上を図ることができる。

図１は、本実施形態の排煙処理装置を表す構成図である。 図２は、本実施形態のミスト除去装置が配置された脱硫装置の概略図である。 図３は、本実施形態のミスト除去装置を表す側面概略図である。 図４は、本実施形態のミスト除去装置を表す平面概略図である。 図５は、充填材交換ユニットを表す斜視図である。 図６は、本実施形態の充填材の交換方法を表す概略図である。 図７は、本実施形態の充填材の交換方法を表す概略図である。 図８は、本実施形態の充填材の交換方法を表す概略図である。 図９は、本実施形態のミスト除去装置の変形例を表す側面概略図である。 図１０は、充填材交換ユニットを表す斜視図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

［排煙処理装置］
図１は、本実施形態の排煙処理装置を表す構成図である。

本実施形態において、図１に示すように、排煙処理装置１００は、各種の発電プラントや工場などにて、ボイラ１１１から排出される排ガス（排煙）Ｇが煙突１１２から放出される過程で、排ガスＧに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、ばい塵、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去するものである。

排煙処理装置１００は、脱硝装置１０１と、熱回収装置１０２と、電気集塵装置１０３と、送風装置１０４と、脱硫装置１０５と、再加熱装置１０６と、送風装置１０７とを備える。送風装置１０４，１０７が駆動することで、ボイラ１１１から排出される排ガスＧは、脱硝装置１０１、熱回収装置１０２、電気集塵装置１０３、脱硫装置１０５、再加熱装置１０６を通って煙突１１２に送られる。

脱硝装置１０１は、内部に触媒が充填される。脱硝装置１０１は、ボイラ１１１から排出された排ガスＧが触媒に導入され、触媒に還元剤として注入されるアンモニア（ＮＨ_３）により、排ガスＧに含まれる窒素酸化物を水と窒素に還元して無害化する。脱硝装置１０１により脱硝処理された排ガスＧは、ガスガスヒータなどの熱交換器としての熱回収装置１０２に導入される。

熱回収装置１０２は、排ガスＧと熱媒体（水など）との間で熱交換することで、排ガスＧから熱を回収する。熱回収装置１０２で熱回収された排ガスＧは、電気集塵装置１０３に導入される。電気集塵装置１０３は、排ガスＧからばい塵を除去する。

電気集塵装置１０３で煤塵が除去された排ガスＧは、脱硫装置１０５に導入される。脱硫装置１０５は、石灰石（ＣａＣＯ_３）により、排ガスＧ中の硫黄酸化物を吸収除去し、副生成物として石膏（ＣａＳＯ_４．２Ｈ_２Ｏ）を生成する。

脱硫装置１０５により脱硫処理された排ガスＧは、ガスガスヒータの再加熱装置１０６に導入される。再加熱装置１０６は、熱回収装置１０２との間で熱媒体を循環する過程で、熱回収装置１０２により回収された熱により排ガスＧを加熱する。熱回収装置１０２と再加熱装置１０６とは、第１熱媒体循環ラインＬ１１と第２熱媒体循環ラインＬ１２とが設けられる。第１熱媒体循環ラインＬ１１は、循環ポンプ１０８が設けられ、熱媒体を再加熱装置１０６から熱回収装置１０２に戻す。第２熱媒体循環ラインＬ１２は、ヒータ１０９が設けられ、熱媒体を熱回収装置１０２から再加熱装置１０６に供給する。

排ガスＧは、脱硫装置１０５で脱硫処理されることで温度が低下し、低温のままでは拡散しにくく白煙になるおそれがある。再加熱装置１０６は、拡散および白煙低減を目的として排ガスＧを再加熱することで昇温させ、煙突１１２から大気に開放する。

［脱硫装置］
本発明の異物除去装置は、上述した排煙処理装置１００における脱硫装置１０５のガス流れ方向の下流側に配置されるミスト除去装置に適用して説明する。図２は、本実施形態のミスト除去装置が配置された脱硫装置の概略図である。

脱硫装置１０５は、図２に示すように、吸収塔１２１と、吸収剤噴出装置１２２とを備える。吸収塔１２１は、例えば、箱型形状をなし、下方側部に排ガス導入部１３１が設けられ、上方側部に排ガス排出部１３２が設けられる。但し、吸収塔１２１における排ガス導入部１３１および排ガス排出部１３２の配置は、上述したものに限定されるものではない。吸収塔１２１は、排ガス導入部１３１に電気集塵装置１０３（図１参照）からの排ガスライン１３３が連結され、排ガスライン１３３に送風装置１０４が設けられる。また、吸収塔１２１は、排ガス排出部１３２に再加熱装置１０６（図１参照）への排ガスライン１３４が連結され、排ガスライン１３４に送風装置１０７が設けられる。吸収塔１２１は、内部に吸収剤噴出装置１２２が配置される。吸収剤噴出装置１２２は、水平方向に沿って配置される複数のスプレーパイプ１３５を有する。吸収塔１２１は、下部に吸収液を貯留する貯留タンク１３６が設けられ、貯留タンク１３６と複数のスプレーパイプ１３５との間に循環ポンプ１３７を有する循環ライン１３８が設けられる。

そのため、排ガスは、排ガスライン１３３により排ガス導入部１３１を通って吸収塔１２１の内部に導入され、例えば、上方に流れる。このとき、循環ポンプ１３７により貯留タンク１３６の吸収液が複数のスプレーパイプ１３５に供給され、各スプレーパイプ１３５に設けられた多数のノズルから吸収液が上方に噴出される。ここで、排ガスは、スプレーパイプ１３５から噴射された吸収剤に接触し、排ガスＧ中の硫黄酸化物が吸収剤により吸収除去される。硫黄酸化物が除去された排ガスは、排ガス排出部１３２を通って排ガスライン１３４に排出される。

本実施形態のミスト除去装置１０は、吸収塔１２１における排ガス排出部１３２に配置される。吸収剤噴出装置１２２で処理された排ガスは、吸収液をミストとして同伴している。ミスト除去装置１０は、排ガスに同伴するミスト（吸収液）を除去する。

［ミスト除去装置］
図３は、本実施形態のミスト除去装置を表す側面概略図、図４は、本実施形態のミスト除去装置を表す平面概略図、図５は、充填材交換ユニットを表す斜視図である。

図３から図５に示すように、ミスト除去装置１０は、ケーシング１１と、複数の充填材１２と、充填材供給装置１３と、充填材排出装置１４とを備える。

ケーシング１１は、排ガス排出部１３２を構成するダクト２０に配置される。ダクト２０は、水平方向に沿って配置され、排ガスＧが流動する。ケーシング１１は、複数（本実施形態では、６個）のケーシング本体（区画部）２１を有する。複数のケーシング本体２１は、箱型形状をなし、排ガスＧの流れ方向（水平方向）に交差する水平方向に並設される。複数のケーシング本体２１は、同形状をなす。複数のケーシング本体２１は、排ガスＧの流れ方向の上流側に入口部（挿通部）２２が設けられ、下流側に出口部（挿通部）２３が設けられる。ケーシング本体２１は、入口部２２および出口部２３と、上壁部２４と、下壁部２５と、左右の側壁部２６，２７とを有し、直方体の箱型形状をなす。入口部２２および出口部２３は、金網や多孔板などにより構成され、排ガスＧが流通可能である。

複数の充填材１２は、例えば、球形状をなすが、楕円の球形状や多角形の球形状などであってもよい。なお、複数の充填材１２は、球形状に限るものではなく、異なる形状のものを適用してもよい。また、充填材１２に貫通孔や凹凸部などを設けてもよい。複数の充填材１２は、ケーシング１１における各ケーシング本体２１の内部に充填される。各ケーシング本体２１は、複数の充填材１２が上部までほぼ隙間なく充填される。隣接する複数の充填材１２の間に隙間が形成され、多数の隙間が排ガスＧの流通路となる。なお、複数の充填材１２は、ケーシング本体２１の入口部２２および出口部２３から外部に排出されない大きさや形状に設定される。

充填材供給装置１３は、ケーシングの上方に配置され、充填材排出装置１４は、ケーシングの下方に配置される。充填材供給装置１３は、充填材貯留タンク３１と、供給配管３２と、開閉装置３３とを有する。充填材貯留タンク３１は、ケーシング１１と同様に、複数（本実施形態では、６個）の貯留タンク本体３４を有する。複数の貯留タンク本体３４は、箱型形状をなし、各ケーシング本体２１の上方で、排ガスＧの流れ方向（水平方向）に交差する水平方向に並設される。複数の貯留タンク本体３４は、同形状をなす。複数の貯留タンク本体３４は、容積が各ケーシング本体２１の容積よりも若干大きく設定される。複数の貯留タンク本体３４は、各ケーシング本体２１の内部に充填された複数の充填材１２を貯留可能である。

供給配管３２は、複数（本実施形態では、６個）設けられ、一端部が貯留タンク本体３４の下部に連結され、他端部が各ケーシング本体２１の上壁部２４に連結される。複数の供給配管３２は、それぞれ開閉装置３３が装着される。すなわち、各開閉装置３３により各供給配管３２を個別に開閉可能である。

そのため、開閉装置３３を閉止した状態で、充填材貯留タンク３１は、各貯留タンク本体３４の内部に所定量の充填材１２が貯留される。各ケーシング本体２１が空の状態であるとき、開閉装置３３を開放すると、各貯留タンク本体３４の複数の充填材１２が供給配管３２を自由落下し、各ケーシング本体２１の内部に複数の充填材１２を供給することができる。

充填材排出装置１４は、排出配管３５と、開閉装置３６とを有する。排出配管３５は、複数（本実施形態では、６個）設けられ、一端部が各ケーシング本体２１の下壁部２５に連結される。複数の排出配管３５は、それぞれ開閉装置３６が装着される。すなわち、各開閉装置３６により各排出配管３５を個別に開閉可能である。

そのため、開閉装置３６を閉止した状態で、ケーシング１１は、各ケーシング本体２１の内部に所定量の充填材１２が充填される。この状態で、開閉装置３６を開放すると、各ケーシング本体２１の複数の充填材１２が排出配管３５を自由落下し、各ケーシング本体２１の外部に複数の充填材１２を排出することができる。

ミスト除去装置１０は、充填材洗浄装置１５と、充填材搬送装置１６と、洗浄液循環装置１７とを備える。

充填材洗浄装置１５は、洗浄液貯留タンク４１と、空気供給装置４２とを有する。洗浄液貯留タンク４１は、ケーシング１１と同様に、複数（本実施形態では、６個）の洗浄タンク本体４３を有する。複数の洗浄タンク本体４３は、箱型形状をなし、各ケーシング本体２１の下方で、排ガスＧの流れ方向（水平方向）に交差する水平方向に並設される。複数の洗浄タンク本体４３は、同形状をなす。複数の洗浄タンク本体４３は、容積が各ケーシング本体２１の容積よりも若干大きく設定される。複数の洗浄タンク本体４３は、内部に洗浄液を貯留可能である。複数の洗浄タンク本体４３は、各ケーシング本体２１の内部に充填された複数の充填材１２を洗浄液に浸漬可能である。

空気供給装置４２は、空気供給配管４４を介して複数の洗浄タンク本体４３に連結される。空気供給装置４２は、空気を空気供給配管４４から各洗浄タンク本体４３に供給する。この場合、空気供給配管４４の先端部を各洗浄タンク本体４３の内部に配置すると共に、多数のノズルを設ける。そして、空気供給装置４２は、は、各洗浄タンク本体４３に貯留された洗浄液に対して、多数のノズルから空気を泡状に噴出する。また、充填材排出装置１４の各排出配管３５は、他端部が各洗浄タンク本体４３の上部に連結される。なお、各洗浄タンク本体４３は、充填材１２の排出ライン４５が設けられる。

そのため、開閉装置３６を開放すると、各ケーシング本体２１の複数の充填材１２を各排出配管３５から各洗浄タンク本体４３に排出することができる。複数の充填材１２が各洗浄タンク本体４３の洗浄液に浸漬された状態で、空気供給装置４２を作動すると、空気が空気供給配管４４から洗浄液に泡状に噴出される。すると、各洗浄タンク本体４３における洗浄液の洗浄力と供給された空気のバブリングにより、各洗浄タンク本体４３の洗浄液に浸漬された複数の充填材１２を効果的に洗浄することができる。

充填材搬送装置１６は、充填材洗浄装置１５により洗浄された複数の充填材１２を充填材供給装置１３に搬送する。すなわち、充填材搬送装置１６は、洗浄液貯留タンク４１の洗浄液により複数の充填材１２を充填材貯留タンク３１に搬送する。充填材搬送装置１６は、搬送ポンプ５０と、搬送配管５１を有する。搬送ポンプ５０は、洗浄タンク本体４３の複数の充填材１２を搬送配管５１により搬送する。搬送配管５１は、例えば、複数（本実施形態では、６個であるが、１個でもよく、２個以上であってもよい。）設けられ、一端部が洗浄液貯留タンク４１を構成する各洗浄タンク本体４３に連結され、他端部が充填材貯留タンク３１を構成する各貯留タンク本体３４に連結される。貯留タンク本体３４は、洗浄タンク本体４３より鉛直方向の上方に配置される。各搬送配管５１は、各洗浄タンク本体４３に連結される一端部に開閉装置５２が設けられ、各貯留タンク本体３４に連結される他端部に開閉装置５３が設けられる。

洗浄液循環装置１７は、充填材搬送装置１６により複数の充填材１２と共に搬送された洗浄液を洗浄液貯留タンク４１に戻す。洗浄液循環装置１７は、循環配管６１と、循環ポンプ６２とを有する。循環配管６１は、複数（本実施形態では、６個）設けられ、一端部が充填材貯留タンク３１を構成する各貯留タンク本体３４に連結され、他端部が洗浄液貯留タンク４１を構成する各洗浄タンク本体４３に連結される。循環ポンプ６２は、各循環配管６１に設けられる。なお、充填材貯留タンク３１の下部に循環ポンプ６２を連結した場合、循環ポンプ６２をなくしてもよい。

なお、後述するが、図６に示すように、各循環配管６１は、それぞれ中間部に洗浄液を一時的に貯留する洗浄液貯留タンク６３を設け、洗浄液貯留タンク６３の上流側と下流側にそれぞれ循環ポンプ６２ａ，６２ｂを設けることが好ましい。また、循環配管６１は、一端部と他端部にそれぞれ開閉装置６４，６５を設けることが好ましいが、なくてもよい。

また、ダクト２０は、ミスト除去装置１０におけるガス流れ方向の上流側と下流側に送風装置１０４，１０７（図２参照）が配置されている。そのため、複数の充填材１２が充填されたケーシング１１の内部は、正圧または負圧に維持されるおそれがある。ケーシング１１の内部が正圧または負圧であると、充填材供給装置１３によるケーシング１１への複数の充填材１２の供給や充填材排出装置１４によるケーシング１１からの複数の充填材１２の排出が困難となる。

そこで、ミスト除去装置１０は、充填材供給部圧力調整装置１８と、充填材排出部圧力調整装置１９とを備える。但し、ミスト除去装置１０は、必要に応じて充填材供給部圧力調整装置１８や充填材排出部圧力調整装置１９を設ければよいものである。

充填材供給部圧力調整装置１８は、充填材供給装置１３による複数の充填材１２の供給時に、充填材貯留タンク（充填材供給部）３１の圧力を調整する。充填材排出部圧力調整装置１９は、充填材排出装置１４による複数の充填材１２の排出時に洗浄液貯留タンク（充填材排出部）４１の圧力を調整する。

充填材供給部圧力調整装置１８は、圧力センサ７１と、圧力調整器７２とを有する。圧力センサ７１は、充填材貯留タンク３１（貯留タンク本体３４）の圧力を検出する。圧力調整器７２は、充填材貯留タンク３１（貯留タンク本体３４）の圧力を調整する。充填材排出部圧力調整装置１９は、圧力センサ７３と、圧力調整器７４とを有する。圧力センサ７３は、洗浄液貯留タンク４１（洗浄タンク本体４３）の圧力を検出する。圧力調整器７４は、洗浄液貯留タンク４１（洗浄タンク本体４３）の圧力を調整する。制御装置７５は、圧力センサ７１，７３の検出結果に基づいて圧力調整器７２，７４を制御する。また、ケーシング１１の圧力を検出する圧力センサ７６が設けられる。充填材貯留タンク３１と洗浄液貯留タンク４１は、ファン７７が設けられる。制御装置７５は、圧力センサ７１，７３，７６の検出結果により、ケーシング１１内の圧力と充填材貯留タンク３１および洗浄液貯留タンク４１内の圧力が同様になるようにファン７７の駆動を制御する。

そのため、制御装置７５は、充填材供給装置１３の作動時、圧力センサ７１が検出した充填材貯留タンク３１（貯留タンク本体３４）の圧力がケーシング１１（ケーシング本体２１）の圧力以上になるように圧力調整器７２を制御する。また、制御装置７５は、充填材排出部圧力調整装置１９作動時、圧力センサ７３が検出した洗浄液貯留タンク４１（洗浄タンク本体４３）の圧力がケーシング１１（ケーシング本体２１）の圧力以下になるように圧力調整器７４を制御する。

なお、制御装置７５は、開閉装置３３，３６、循環ポンプ６２（６２ａ，６２ｂ）、空気供給装置４２、その他の開閉装置５２，５３，６４，６５などを制御可能である。制御装置７５は、図示しない操作装置が接続され、作業者が操作装置により制御装置７５に指令を入力することができる。

［ミスト除去装置の作動］
図３および図４に示すように、脱硫後の排ガスＧは、ダクト２０に設けられたミスト除去装置１０に導入される。ここで、排ガスＧは、入口部２２からケーシング１１を構成する各ケーシング本体２１の内部に入り、複数の充填材１２に衝突することで、排ガスＧに同伴するミストが除去される。ミストが除去された排ガスＧは、複数の充填材１２の間の隙間（排ガス流通路）を通り、出口部２３から各ケーシング本体２１の外部に排出される。このとき、排ガスＧは、含有する不純物が各充填材１２に付着して堆積する。すると、各ケーシング本体２１は、複数の充填材１２の間の隙間が閉塞し、圧力損失が増大してしまう。そのため、プラントを継続運転しながら、各ケーシング本体２１に充填された複数の充填材１２を順に交換する。

［充填材の交換方法］
図６から図８は、本実施形態の充填材の交換方法を表す概略図である。

まず、複数のケーシング本体２１のうちの一つのケーシング本体２１にて、充填材排出装置１４の開閉装置３６を開放し、ケーシング本体２１に充填されている複数の充填材１２を排出配管３５から排出し、充填材洗浄装置１５における洗浄液貯留タンク４１の洗浄タンク本体４３に投入する。ケーシング本体２１からの複数の充填材１２の排出が完了すると、開閉装置３６を閉止する。

次に、ケーシング本体２１の上方に対向する充填材貯留タンク３１の貯留タンク本体３４にて、充填材供給装置１３の開閉装置３３を開放し、貯留タンク本体３４の複数の充填材１２を供給配管３２からケーシング本体２１の内部に供給する。貯留タンク本体３４からケーシング本体２１への複数の充填材１２の供給が完了すると、開閉装置３３を閉止する。

一方、充填材洗浄装置１５にて、洗浄液貯留タンク４１の洗浄タンク本体４３は、複数の充填材１２が洗浄液に浸漬されている。この状態で、空気供給装置４２を作動し、空気を空気供給配管４４から洗浄液に泡状に噴出する。すると、不純物が付着した複数の充填材１２は、洗浄液の洗浄力と空気のバブリングにより洗浄され、効果的に付着物が除去される。

洗浄液貯留タンク４１の洗浄タンク本体４３にて、複数の充填材１２が洗浄されると、空気供給配管４４を停止する。そして、充填材搬送装置１６により洗浄タンク本体４３の洗浄液により複数の充填材１２を貯留タンク本体３４に搬送する。すなわち、図６に示すように、洗浄が完了した複数の充填材１２は、洗浄タンク本体４３の洗浄液に浸漬され、開閉装置５２，６５が閉止している。ここで、開閉装置５２，５３，６５を開放し、循環ポンプ６２ｂを作動する。すると、図７に示すように、循環ポンプ６２ｂにより洗浄液貯留タンク６３の洗浄液が循環配管６１から洗浄タンク本体４３に供給され、洗浄タンク本体４３の洗浄液により複数の充填材１２が搬送配管５１を通して貯留タンク本体３４に搬送される。すなわち、洗浄タンク本体４３に洗浄液を供給すると、洗浄液の液面が上昇し、貯留タンク本体３４の上部に至る。複数の充填材１２は、洗浄液よりも比重が軽いことから、洗浄液の液面の上昇に伴って、洗浄タンク本体４３から搬送配管５１を通って貯留タンク本体３４に至る。複数の充填材１２が全て貯留タンク本体３４に搬送されると、開閉装置５２，５３，６５を閉止し、循環ポンプ６２ｂの作動を停止する。

この状態で、複数の充填材１２は、貯留タンク本体３４の洗浄液に浸漬している。ここで、開閉装置６４を開放し、循環ポンプ６２ａを作動する。すると、図８に示すように、循環ポンプ６２ａ貯留タンク本体３４の洗浄液は、循環配管６１により洗浄液貯留タンク６３に排出される。この場合、開閉装置６４に位置に、洗浄液だけを排出し、充填材１２の排出を防止するメッシュ状部材を設けることが好ましい。貯留タンク本体３４の洗浄液が全て洗浄液貯留タンク６３に排出されると、開閉装置６４を閉止し、循環ポンプ６２ａの作動を停止する。すると、貯留タンク本体３４は、複数の充填材１２を貯留し、洗浄液貯留タンク６３は、所定量の洗浄液を貯留する。

ケーシング本体２１に充填されている複数の充填材１２を交換するとき、複数のケーシング本体２１に対して順に交換作業を実施する。このとき、充填材供給部圧力調整装置１８は、充填材供給装置１３による複数の充填材１２の供給時に、充填材貯留タンク３１の圧力を調整する。充填材排出部圧力調整装置１９は、充填材排出装置１４による複数の充填材１２の排出時に洗浄液貯留タンク４１の圧力を調整する。

但し、ケーシング１１の内部に圧力変動が少ない場合、充填材供給部圧力調整装置１８および充填材排出部圧力調整装置１９の作動は不要となる。また、ケーシング本体２１におけるガス流動方向の上流側と下流側にそれぞれダンパを設け、充填材１２の交換時に、この各ダンパを閉止して作業を行うようにしてもよい。

［ミスト除去装置の変形例］
図９は、本実施形態のミスト除去装置の変形例を表す側面概略図、図１０は、充填材交換ユニットを表す斜視図である。なお、上述した実施形態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。

本実施形態のミスト除去装置の変形例は、反応装置に適用される。すなわち、反応装置としての脱硫装置がミスト除去装置を備えるものである。

図９および図１０に示すように、脱硫装置８０は、反応槽としてのケーシング１１と、吸収剤噴出装置８１とを備える。吸収剤噴出装置８１は、スプレーパイプ９１と、貯留タンク９２と、循環ポンプ９３と、循環ライン９４とを有する。

ケーシング１１は、上方に水平方向に沿って複数（本実施形態では、２個）のスプレーパイプ９１が配置される。ケーシング１１は、下方に吸収液（反応液）を貯留する貯留タンク９２が設けられ、貯留タンク９２と複数のスプレーパイプ９１の間に循環ポンプ９３を有する循環ライン９４が設けられる。

そのため、排ガスＧは、ダクト２０に設けられた脱硫装置８０に導入される。このとき、循環ポンプ９３により貯留タンク９２の吸収液が複数のスプレーパイプ９１に供給され、各スプレーパイプ９１に設けられた多数のノズルから吸収液が下方に噴出される。ここで、排ガスは、スプレーパイプ９１から噴射された吸収剤に接触し、排ガスＧ中の硫黄酸化物が吸収剤により吸収除去される。また、排ガスＧは、ケーシング１１の複数の充填材１２に衝突することで、同伴するミストが除去される。そして、必要に応じてケーシング１１の複数の充填材１２を順に交換する。

なお、本実施形態のミスト除去装置の変形例では、ミスト除去装置を脱硫装置に適用したが、この構成に限らず、一般的な反応装置であってもよい。

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る異物除去装置は、排ガス流路に配置されて排ガスＧの流れ方向の上流側および下流側に排ガスＧの入口部２２および出口部２３が設けられるケーシング１１と、ケーシング１１の内部に充填される複数の充填材１２と、ケーシング１１に充填材１２を供給可能な充填材供給装置１３と、ケーシング１１から充填材１２を排出可能な充填材排出装置１４とを備える。

第１の態様に係る異物除去装置は、充填材１２に不純物が堆積した場合、運転継続しながら充填材排出装置１４によりケーシング１１から充填材１２を排出し、充填材供給装置１３によりケーシング１１に新規な充填材１２を供給する。そのため、ミスト除去装置１０やボイラの停止を抑制することができ、ボイラの稼働効率の向上を図ることができる。

第２の態様に係る異物除去装置は、ケーシング１１を、排ガスＧの流れ方向に交差する水平方向に複数のケーシング本体２１として構成し、充填材供給装置１３は、複数のケーシング本体２１に対して個別に充填材１２を供給可能であり、充填材排出装置１４は、複数のケーシング本体２１から個別に充填材１２を排出可能である。これにより、１個または複数のケーシング本体２１ごとに充填材１２の交換作業を実施することができ、ミスト除去装置１０やボイラを停止する必要がなくなり、連続運転を可能とすることができる。

第３の態様に係る異物除去装置は、充填材排出装置１４により排出された充填材１２を洗浄可能な充填材洗浄装置１５を設ける。これにより、充填材１２を繰り返し使用することができ、ボイラの継続運転により運転コストの増加を抑制することができる。

第４の態様に係る異物除去装置は、充填材洗浄装置１５により洗浄された充填材１２を充填材供給装置１３に搬送する充填材搬送装置１６を設ける。これにより、充填材１２を繰り返し使用することができ、運転コストの増加を抑制することができる。

第５の態様に係る異物除去装置は、充填材洗浄装置１５は、洗浄液に充填材１２を浸漬して洗浄する洗浄液貯留タンク４１を有し、充填材搬送装置１６は、洗浄液貯留タンク４１の洗浄液により充填材１２を充填材供給装置１３に搬送する。これにより、別途、充填材１２を搬送する搬送装置を不要として、設備コストの増加を抑制することができる。

第６の態様に係る異物除去装置は、充填材搬送装置１６により充填材１２と共に搬送された洗浄液を洗浄液貯留タンク４１に戻す洗浄液循環装置１７を設ける。これにより、洗浄液を繰り返し使用することができ、運転コストの増加を抑制することができる。

第７の態様に係る異物除去装置は、充填材供給装置１３は、充填材洗浄装置１５により洗浄された充填材１２を一時的に貯留する充填材貯留タンク３１を有する。これにより、新たにケーシング１１に供給する充填材１２充填材貯留タンク３１に貯留することができ、充填材１２の交換作業を円滑に実施することができる。

第８の態様に係る異物除去装置は、充填材供給装置１３による充填材１２の供給時に充填材貯留タンク３１の圧力を調整する充填材供給部圧力調整装置１８を設ける。これにより、充填材供給装置１３による安定した充填材１２の供給が可能となる。

第９の態様に係る異物除去装置は、充填材排出装置１４による充填材１２の排出時に洗浄液貯留タンク４１の圧力を調整する充填材排出部圧力調整装置１９を設ける。これにより、充填材供給装置１３による安定した充填材１２の供給が可能となる。

第１０の態様に係る反応装置は、排ガス流路を流れる排ガスＧに反応液を噴出して排ガスＧ中の有害物質を除去するケーシング（反応槽）１１と、排ガスＧ中のミストを除去するミスト除去装置１０とを備える。これにより、長期の使用により、ミスト除去装置１０の充填材１２にミストが石こうとして堆積すると、充填材１２を交換すればよく、排煙処理装置１００の停止を抑制することができ、稼働効率の向上を図ることができる。

第１１の態様に係る排煙処理装置は、排ガスＧに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置１０１と、脱硝後の排ガスＧに含まれるばい塵を除去する電気集塵装置１０３と、集塵後の排ガスＧ中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置１０５と、脱硫後の排ガスＧ中のミストを除去するミスト除去装置１０とを備える。これにより、長期の使用により、ミスト除去装置１０の充填材１２にミストが石こうとして堆積すると、充填材１２を交換すればよく、排煙処理装置１００の停止を抑制することができ、稼働効率の向上を図ることができる。

第１２の態様の充填材の交換方法は、排ガス流路に配置されて排ガスＧの流れ方向の上流側および下流側に排ガスＧの入口部２２および出口部２３が設けられるケーシング１１と、ケーシング１１の内部に充填される複数の充填材１２とを備えるミスト除去装置１０において、ケーシング１１から充填材１２を排出する工程と、充填材貯留タンク３１に貯留された洗浄済の充填材１２をケーシング１１に供給する工程と、ケーシング１１から排出した充填材１２を洗浄して充填材貯留タンク３１に搬送する工程とを有する。これにより、ミスト除去装置１０やボイラの停止を抑制することができ、ボイラの稼働効率の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、充填材搬送装置１６が洗浄液貯留タンク４１の洗浄液により複数の充填材１２を充填材貯留タンク３１に搬送するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、充填材搬送装置は、複数の充填材１２を圧縮空気により搬送配管を通して搬送したり、複数の充填材１２を吸引により搬送配管を通して搬送したりしてもよい。

また、上述した実施形態にて、ケーシング１１、充填材貯留タンク３１、洗浄液貯留タンク４１などの分割数は、６分割に限定されるものではなく、配置するダクト２０の大きさに応じて適宜設定すればよい。

また、上述した実施形態では、ミスト除去装置１０を水平方向に沿ったダクト２０に配置したが、ミスト除去装置１０を鉛直方向に沿ったダクトや傾斜方向に沿ったダクトなどに配置してもよい。

また、上述した実施形態では、本発明の異物除去装置をミスト除去装置１０に適用して説明したが、オイルミストを除去するミスト除去装置やばい塵を除去するばい塵除去装置などに適用してもよい。

１０ ミスト除去装置（異物除去装置）
１１ ケーシング
１２ 充填材
１３ 充填材供給装置
１４ 充填材排出装置
１５ 充填材洗浄装置
１６ 充填材搬送装置
１７ 洗浄液循環装置
１８ 充填材供給部圧力調整装置
１９ 充填材排出部圧力調整装置
２０ ダクト
２１ ケーシング本体
２２ 入口部（挿通部）
２３ 出口部（挿通部）
２４ 上壁部
２５ 下壁部
２６，２７ 側壁部
３１ 充填材貯留タンク（充填材供給部）
３２ 供給配管
３３ 開閉装置
３４ 貯留タンク本体
３５ 排出配管
３６ 開閉装置
４１ 洗浄液貯留タンク（充填材排出部）
４２ 空気供給装置
４３ 洗浄タンク本体
４４ 空気供給配管
５１ 搬送配管
５２，５３ 開閉装置
６１ 循環配管
６２，６２ａ，６２ｂ 循環ポンプ
６３ 洗浄液貯留タンク
７１，７３ 圧力センサ
７２，７４ 圧力調整器
７５ 制御装置
８０ 脱硫装置（反応装置）
１００ 排煙処理装置
１０１ 脱硝装置
１０２ 熱回収装置
１０３ 電気集塵装置
１０４ 送風装置
１０５ 脱硫装置
１０６ 再加熱装置
１０７ 送風装置
１０８ 循環ポンプ
１０９ ヒータ
１１１ ボイラ
１１２ 煙突
１２１ 吸収塔
８１，１２２ 吸収剤噴出装置
１３１ 排ガス導入部
１３２ 排ガス排出部
１３３，１３４ 排ガスライン
９１，１３５ スプレーパイプ
９２，１３６ 貯留タンク
９３，１３７ 循環ポンプ
９４，１３８ 循環ライン
Ｇ 排ガス

Claims (9)

1. ボイラからの排ガス流路に設けられて排ガスに同伴するミストを除去する異物除去装置において、
   排ガス流路に配置されて排ガスの流れ方向の上流側および下流側に前記排ガスの挿通部が設けられるケーシングと、
   前記ケーシングの内部に充填されて前記挿通部からから入った排ガスが衝突してミストを除去する複数の充填材と、
   前記ケーシングに対して上方から自由落下により新規な前記充填材を供給可能な充填材供給装置と、
   前記ケーシングから下方へ自由落下により不純物が堆積した前記充填材を排出可能な充填材排出装置と、
   を備え、
   前記ケーシングは、内部に前記排ガスの流れ方向に沿う壁部が設けられることで、前記排ガスの流れ方向に交差する方向に複数の区画部が区画され、前記充填材供給装置は、前記複数の区画部に対して個別に前記充填材を供給可能であり、前記充填材排出装置は、前記複数の区画部から個別に前記充填材を排出可能である、
   異物除去装置。
2. 前記充填材排出装置により排出された前記充填材を洗浄可能な充填材洗浄装置と、前記充填材洗浄装置により洗浄された前記充填材を前記充填材供給装置に搬送する充填材搬送装置とを有し、
   前記充填材洗浄装置は、洗浄液に前記充填材を浸漬して洗浄する洗浄液貯留タンクを有し、前記充填材搬送装置は、前記洗浄液貯留タンクの洗浄液により前記充填材を前記充填材供給装置に搬送する、
   請求項１に記載の異物除去装置。
3. 前記充填材搬送装置により前記充填材と共に搬送された洗浄液を前記洗浄液貯留タンクに戻す洗浄液循環装置を有する、
   請求項２に記載の異物除去装置。
4. 前記充填材排出装置により排出された前記充填材を洗浄可能な充填材洗浄装置を有し、
   前記充填材供給装置は、前記充填材洗浄装置により洗浄された前記充填材を一時的に貯留する充填材貯留タンクを有する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の異物除去装置。
5. 前記充填材供給装置による前記充填材の供給時に充填材供給部の圧力を調整する充填材供給部圧力調整装置を有する、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の異物除去装置。
6. 前記充填材排出装置による前記充填材の排出時に充填材排出部の圧力を調整する充填材排出部圧力調整装置を有する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の異物除去装置。
7. 前記排ガス流路を流れる前記排ガスに反応液を噴出して前記排ガス中の有害物質を除去する反応槽と、
   前記排ガス中のミストを除去する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の異物除去装置と、
   を備える反応装置。
8. ボイラからの排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置と、
   脱硝後の前記排ガスに含まれるばいじんを除去する集塵装置と、
   集塵後の前記排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、
   脱硫後の前記排ガス中のミストを除去する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の異物除去装置と、
   を備える排煙処理装置。
9. ボイラからの排ガス流路に設けられて排ガスに同伴するミストを除去する異物除去装置において、
   排ガス流路に配置されて排ガスの流れ方向の上流側および下流側に前記排ガスの挿通部が設けられるケーシングと、
   前記ケーシングの内部に充填されて前記挿通部からから入った排ガスが衝突してミストを除去する複数の充填材と、
   を備え、
   前記ケーシングは、内部に前記排ガスの流れ方向に沿う壁部が設けられることで、前記排ガスの流れ方向に交差する方向に複数の区画部が区画され、
   前記複数の区画部のうちの一つの区画部から下方へ自由落下により不純物が堆積した前記充填材を排出する工程と、
   供給位置に貯留された洗浄済の前記充填材を前記充填材が排出された前記区画部に対して上方から自由落下により供給する工程と、
   前記区画部から排出した前記充填材を洗浄して前記供給位置に搬送する工程と、
   を有する充填材の交換方法。

Images