JPH064198Y2 - 煤塵除去装置付煙突 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ボイラや化学工業装置等の排煙（排ガス）中
に含まれる煤塵を煙突内にて除去する煤塵除去装置付煙
突に関する。

従来の技術 従来より、ボイラや化学工業装置等から系外に排出され
る排ガスの、煤塵除去の方式は一般的にマルチサイクロ
ン式や電気集塵式煤塵除去装置にて行なわれている。

このような従来の煤塵除去装置のプラント上の配置につ
いて第８図に基づいて説明すると、01は煤塵除去装置、
02はボイラ等（図示せず）と連絡する煙道、03は煙突、
及び04は煙突内部に向けて設置する水洗装置であって、
云うまでもなく煤塵除去装置01は煙道02を介して煙突03
の上流側に配置されている。

そして、煤塵を含んだ排ガスがボイラ等から煙道02を通
して煤塵除去装置01に導入され、該除去装置01内で煤塵
が分離・捕集されることとなる。

この後、煤塵除去装置01で処理された清浄排ガスはその
下流の煙道02を経た後、鋼製又はRC製の煙突03を通して
大気に放出される。

しかして、煤塵除去装置01で処理される集塵効率は通常
70〜90％程度であり、従って残留煤塵が完全に除去され
ないまゝ大気に放出されることとなる。

この場合、残留煤塵は煙突03内壁面に付着し、時間の経
過と共に蓄積成長する。このように成長した付着煤塵が
時々煙突03壁面より剥離して大気中に飛散するため公害
問題にまで及ぶので、この防止策として煙突03外周のプ
ラットフォーム05に設けられた前記水洗装置04により、
定期的に煙突03内の付着煤塵が水洗除去されている。

なお、煙道02においても同様な洗浄が行なわれる場合が
多くある。

考案が解決しようとする課題 従来、煙道部へ煤塵装置を設置した場合には次のような
問題があった。

(1)煤塵除去装置01を別に設置するため、敷地が広く必
要である。

(2)前述の如く煤塵除去装置01で煤塵が完全には除去さ
れず除去装置の後流側、即ち煙道02部及び煙突03部で再
び煤塵が成長して、煙道02部や煙突03部の隔壁内面に煤
塵が付着してしまう。その煤塵がある程度蓄積すると、
煙突03上空に放出され、周辺に飛散することにより、煤
塵公害を起し、しばしば問題を生じている。

(3)前記項目(2)において、煤塵飛散防止のために定期的
に煙道02、煙突03壁面を水（湿式）により洗浄するが、
煤塵中には腐食成分（例えばイオウ分等）を含んでいる
ため、洗浄することによって、かえって腐食の問題が生
じる。また専用の前記水洗装置04を設置する必要があ
る。

課題を解決するための手段 本考案は、このような従来の課題を解決するために、ボ
イラ等から煙道を通して流れてきた排ガスを大気中へ排
出する煙突において、煙突の内部を仕切板により煙道側
通路と大気側通路とに仕切り、前記煙道側通路には複数
のサイクロンを設けると共に、各サイクロンの内筒を前
記仕切板に貫通させて前記大気側通路に開口し、かつ各
サイクロンの外筒の煤塵排出口を煙突の外部に設けた煤
塵集積シューターに接続したものである。

作用 このような手段によれば、煙突内の排ガス流路を通過す
る排ガスは、煙突側通路に設けた各サイクロン毎に内筒
と外筒とでなす空隙部に導入されるので、この空隙部内
で旋回し、各壁面に衝突することにより、排ガス中に含
まれる煤塵が分離・除去され、大気側通路から清浄化し
た排ガスを放出することができる。

実施例 以下第１〜７図を参照して、本考案の実施例について詳
述する。

しかして、本考案によればボイラ等から煙道を通して流
れてきた排ガスを大気中へ排出する煙突内部にはマルチ
サイクロン式煤塵除去装置が内蔵されている。

即ち、その第１実施例について第１〜４図に基づいて説
明すると、この煙突１にはその上方から垂下し、煙突１
内を仕切る仕切板２が設けられており、煙突１の内部を
仕切板２により大略左右半分に仕切って、煙道側通路３
と大気側通路４とが形成される。

なお、前記仕切板２はその下部は開口している。また、
第１図において、仕切板２を煙突１頂部からその中央部
付近にかけて設けた場合について示されているが、本実
施例によれば、この位置だけに限定されるものではな
く、例えば煙突１下方にて接続する煙道５との取合い部
直上にまで延長して設けても良い。

さて、前記煙道側通路３の上下方向に亘って、複数のサ
イクロン６が適当な間隙をおいて配列される。

配列するサイクロン６の段数、或いは所要個数は主に排
ガス量、煙突１の高さ、排煙通路面積や強度等によって
決定されることとなる。

そして、これらのサイクロン６は、一端が仕切板２を貫
通して大気側通路４に開口した中空の内筒７と、この内
筒７を包囲し、かつ上部には煙道側通路３に連絡する排
ガス取入れ口８を、及び下端部には煙突１外壁に開口す
る略ホッパー状の煤塵排出口９を夫々設けた外筒10とか
ら構成されている。なお、本実施例によれば、これらの
内、外筒７，10の形状は円筒形だけに限定されるもので
はなく矩形とされても良い。

更に、各サイクロン６は前記内筒７及び外筒10の両方と
も、煙道側通路３内にて仕切板２から煙突１内壁方向に
傾斜、つまり下降して取付けられている。

この場合、その傾斜角度は、好適には概ね45°〜70°位
の範囲に設定されることが望ましい。

そして、各サイクロン６の外筒10には、煙道側通路３を
通過する排ガスが蛇行して流れるよう、外筒10の上部に
は垂直の衝突板11aが、及び外筒10の側部にはその１段
置きに左右交互に水平の衝突板11bが夫々取付けられて
いる。なお、最上段に位置するサイクロン６上方だけ
は、特に仕切板２にまで延びる水平の衝突板11′ｂが取
付けられる。

更に、煙突１外壁に開口する各煤塵排出口９は、煙突１
の外部に垂直に設けられ、かつ下端部にホッパー12を有
する煤塵集積シューター13に接続されている。

また、大気側通路４下方には、その下方を塞ぐように仕
切板２から煙突１内壁面に向けて下降したドレンホッパ
ー14が設けられており、煙突１の外部にこのドレンホッ
パー14下端部に連通し、地上にまで垂下するドレン管15
が取付けられる。

以上のような構成により、煙突１内部に組込んだ煤塵除
去装置は排ガス逆流入型の旋回衝突式マルチサイクロン
を形成する。

次にその作用について説明する。

煙道５から煤塵を多く含んだ未処理の排ガスが煙突１下
方に導入され（第１図参照）、自然通気又は強制通気に
より煙突１上方に上昇し、仕切板２を介して形成される
煙道側通路３内に誘導される。この段階では他の大気側
通路４が仕切板２とドレンホッパー14とで隔絶（密閉）
されていることにより、排ガスが該大気側通路４へ流入
することはない。

排ガスは、煙道側通路３に設けられた各垂直又は水平の
衝突板11a,11b（第２図参照）により流路３への上昇が
妨げられるので、蛇行して通過することを余儀なくされ
る。このとき、主に垂直の衝突板11aの干渉によってそ
の流れの一部が、各サイクロン６毎に段階的に上昇から
下降に転じて逆流し、各外筒10の上部に設けられた排ガ
ス取入れ口８を介して、外筒10内部に引き込まれること
となる。また、最上段に位置するサイクロン６の上方に
おいては水平の衝突板11′ｂが仕切られているため、そ
の最上段の外筒10の取入れ口８には残りの未処理の排ガ
スが全て誘引され、押込まれる。

そして、排ガスはその内筒７と外筒10との空隙部を旋回
しながら一旦下方に流動し、この行程の間に、排ガスが
内、外筒７，10の各壁面に衝突しつつ煤塵が分離され
る。

分離された煤塵はその自重で外筒10下端部に設けた煤塵
排出口９から排出され、煙突１外壁に取付けられた煤塵
集積シューター13内に投入される。

しかしながらこの場合、煤塵の全てが直ちに煤塵排出口
９から排出されるのではなく、その一部又は大半につい
ては、内、外筒７，10の各壁面上に付着・堆積又は落下
し、時間の経過と共に一定量蓄積した後、重力により剥
離・脱落し、やはり煤塵排出口９から集積シューター13
に自然落下して集積されることとなる。

しかして、このような煤塵の自然落下をスムーズに行な
うために、各サイクロン６毎の、即ち内、外筒７，10の
設置角度を前述の如く、実用上45°〜70°程度の急角度
とすることにより、煤塵の落下を促進させ、かつ目詰り
を起こすことなく、集積シューター13内に導くことがで
きる。

また、煤塵除去の容量は１つのサイクロン６では限界が
あり、従って排ガス（煙）の排出量、煤塵の含有量に応
じてサイクロン６を上下方向に多段に設ける事により初
期の目的を達成することができる。

なお、集積シューター13のホッパー12に蓄積された煤塵
は、トラック16等（第１図参照）により定期的に系外へ
搬入され、処理される。

一方、煤塵が除去され、清浄化した排ガスは旋回しなが
ら、各サイクロン６における中空の内筒７下端から導入
され、仕切板２を貫通して大気側通路４に開放された上
端を通過し、該大気側通路を経て大気に放出される。

そこで、第５図に示すように、本実施例によれば、未処
理の排ガスは内、外筒７，10で旋回流を生じさせること
が、煤塵除去の効果的な作用となるので、その作用を増
大させるために、必要に応じて旋回翼17を外筒10の排ガ
ス取入れ口８等に設けることとなる。

以上のことより、煙突１から常時、清浄な排ガスを排出
することが可能である。

ただし、仮に通煙の中断時には、特に煙突１頂部開口よ
り大気側通路４内に雨水が流入する可能性があるが、こ
の対策として煙突１内に流入した雨水は大気側通路４を
通じてドレンホッパー14にて一旦滞留し、ドレン管15よ
り排出させることができる。

次に、第２実施例について、第６及び第７図に基づいて
説明すると、煙突31頂部付近において、この頂部を水平
に仕切る仕切板32が設けられており、煙突31の内部をこ
の仕切板32により上下に仕切って、煙道側通路33と大気
側通路34とが形成される。

更に、前記仕切板32の下部には、煙突31頂部へ上昇する
排ガス流れが、上昇から下降に転じて逆流するよう、ド
ーム状のガイド板32′が取付けられている。

なお、図中、仕切板32は煙突31頂部付近に設けた場合に
ついて示されているが、本実施例によれば、この位置だ
けに限定されるものではなく、例えば煙道35との取合い
部上方に設けても良い。

ただし、その高さ位置における煙突高さに相関する通風
力の大きさは、高さが低くなることにより減少するた
め、この点を充分に考慮する必要がある。

さて、煙道側通路33の上方に、複数のサイクロン36が適
当な間隔をおいて縦型に並列配置される。

配列するサイクロン36の設定位置或いは所要個数は、第
１実施例と同様に主に排ガス量やその流れにより、また
煙突31の高さ、排煙通路面積や強度等によって決定され
ることとなる。

そして、これらのサイクロン36は、一端が仕切板32を貫
通して大気側通路34に開口した中空の内筒37と、この内
筒37を包囲し、及び下端部には略ホッパー状の煤塵排出
口38を設けた外筒39とから構成されている。

なお、本実施例によれば、これらの内、外筒37,39の形
状は円筒形だけに限定されるものではなく、矩形とされ
ても良い。

また、各煤塵排出口38は、その排出口38から下方に延び
る煤塵排出シューター40を介して、煙突31の外部に垂直
に設けられ、かつ下端部にホッパー41を有する煤塵集積
シューター42に接続されている。

この場合、前記排出シューター40は、煙突31内壁方向に
向けて傾斜（下降）して取付けられ、その傾斜角度は好
適には概ね45゜〜70゜位の範囲に設定されることが望まし
い。

更に、好適には複数の旋回翼43（第６図参照）が内筒37
側外面又は外筒39側内面に、適当な角度にて取付けられ
ることが望ましい。

以上のような構成により、煙突31内部に組込んだ煤塵除
去装置は排ガス逆流入型の旋回衝突式マルチサイクロン
を形成する。

次にその作用について説明する。

第１実施例とほぼ同様に、煙道35から煤塵を多く含んだ
未処理の排ガスが煙突31下方に導入され、自然通気又は
強制通気により煙道側通路33内上方に誘導される。この
段階で、大気側通路34が仕切板32で隔絶（密閉）されて
いることにより、煙突31頂部まで上昇して漸次量の増加
した排ガスは該大気側通路34に開口する各サイクロン36
内へ流入する。

即ち、略ドーム状のガイド板32′の干渉によって排ガス
流れの大部分が上昇から下降に転じて逆流し、各サイク
ロン36の内筒37と外筒39とで限定された空隙部内部に引
き込まれる。

この場合、縦型に並列配置したサイクロン36全てが、同
時にほぼ均等な排ガス量を誘導することとなる。

しかして、煤塵除去の容量は１つのサイクロン36では限
界があり、従って排ガス（煙）の排出量、煤塵の含有量
に応じてサイクロン36を複数に並列して設ける事によ
り、初期の目的を達することができる。

そして、排ガスはその内筒37と外筒39との空隙部を旋回
しながら一旦下方に流動し、この行程の間に、排ガスが
内、外筒37,39の各壁面に衝突しつつ煤塵が分離され
る。

その後、第１実施例と同様にやはり分離された煤塵はそ
の自重で外筒39下端部に設けた煤塵排出口38から排出さ
れ、煤塵排出シューター40を通して煙突31外壁に取付け
られた煤塵集積シューター42に投入されることとなる。

この場合、煤塵の自然落下をスムーズに行うために、煤
塵排出口38及び集積シューター42間に設ける煤塵排出シ
ューター40の設置角度を、第１実施例の内、外筒７，10
と同じく、実用上45°〜70°程度の急角度とすることに
より、煤塵の落下を促進させ、かつ目詰りを起こすこと
なく、集積シューター41内に導くことができ、前述と同
様の処理がなされる。なお、図中、44はトラック等を示
す。

一方、煤塵が除去され、清浄化した排ガスは旋回しなが
ら、各サイクロン36における中空の内筒37下端から導入
され、仕切板32を貫通して大気側通路34に開放された上
端を通過し、大気中に放出される。

そこで、本考案によれば、未処理の排ガスは内，外筒3
7,39中で適度な旋回流を生じさせることが煤塵除去の効
果的な作用となるので、必要に応じて内筒37側外面（第
６図参照）又は外筒39側内面に旋回翼44を取付ける。

この主な理由は、殊に煙突31内にサイクロン36が多数設
置される場合、各サイクロン１個ずつに通過するときの
通風力は、それが１個のみ設置されるときの通風力より
も当然弱くなり、従って排ガス中の煤塵が完全に内，外
筒37,39壁面に衝突されず、或いは衝突しても衝撃力が
弱く除去されないまま大気中に排出される恐れがある。
そこで、この対策として旋回翼43を設けることで、排ガ
スに強制的に旋回流を起こさせ、各壁面に確実に衝突さ
せることにより、煤塵をほぼ完全に除去することが可能
だからである。

なお、通煙の中断時には、特に煙突１頂部付近、即ち大
気側通路34に雨水の流入の可能性があるが、この対策と
して、図には示していない地上にまで垂下するドレン管
を仕切板32に沿って設けて排出し、出来れば更に各サイ
クロン６の内筒１の大気側開口部にも一つの例としてウ
ェザーキャップ等を取付けて、雨水の流入を遮断すれば
良い。

以上のことにより、煙突31から常時、清浄な排ガスを排
出することが可能である。

考案の効果 以上詳述したように、本考案によれば、煙突内にマルチ
サイクロン式煤塵除去装置を内蔵したことにより、以下
の効果を得る。

(1)煙突及び煙道周辺部の敷地、設置スペースを十分に
縮小できるため、立地を他の目的に有効に活用できる。

(2)煙道の途中に従来の如き煤塵除去装置の設置を廃止
することが可能となり、従来、問題とされていたその除
去装置の後流側煙道及び煙突内壁面での煤塵の蓄積が防
止され、その飛散を解消できる。

(3)サイクロンのその構造・作用上、乾式による煤塵除
去により、クリーンな排ガスを大気に放出できるため、
煙突内の洗浄のための水洗装置が不用となり、従ってそ
の洗浄により発生する腐食の問題を回避することができ
る。

(4)ミストキャッチャーの効果をも得られるため、乾式
ばかりか湿式による煤塵除去に対しても効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による煤塵除去装置付煙突の一例を示す
要部構造断面図、第２図は第１図のII-II線断面図、第
３図は第１図のIII-III線断面図、第４図は第１図のIV-
IV線断面図、第５図は本考案による各サイクロンをなす
外筒の排ガス取入れ口の変形例を示す概略断面図、第６
図は本考案による煤塵除去装置付煙突の他の例を示す要
部構造断面図、第７図は第６図のVII-VII線断面図、第
８図は従来の煤塵除去装置のプラント上の配置例を示す
模式図である。 １，31……各煙突、２，32……各仕切板、３，33……各
煙道側通路、４，34……各大気側通路、５，35……各煙
道、６，36……各サイクロン、７，37……各内筒、９，
38……各煤塵排出口、10,39……各外筒、13,42……各煤
塵集積シューター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 和田 正彦 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)考案者 志田 坦也 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 実開 昭49−19576（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボイラ等から煙道を通して流れてきた排ガ
   スを大気中へ排出する煙突において、煙突の内部を仕切
   板により煙道側通路と大気側通路とに仕切り、前記煙道
   側通路には複数のサイクロンを設けると共に、各サイク
   ロンの内筒を前記仕切板に貫通させて前記大気側通路に
   開口し、かつ各サイクロンの外筒の煤塵排出口を煙突の
   外部に設けた煤塵集積シューターに接続したことを特徴
   とする煤塵除去装置付煙突。