JPH1024212A - ごみ処理設備における噴霧ノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護管を採用した形式では、保護管の下端近
くに空気の流れのよどみが生起し、保護管の下端部分、
特によどみ点の付近に噴霧水滴が付着して、腐食する。 【解決手段】 供給装置28を介して、加熱したパージ用
気体を保護管26の内部へ供給することで、噴霧ノズル本
体21をパージ用気体でパージして、ノズルチップ23や噴
霧管22に腐食の原因となる水滴やダストが付着するのを
防止した。加熱したパージ用気体であるため、保護管26
を高温に保って結露を防止し、保護管26の露点腐食も防
止した。よどみ防止手段30により、保護管26の下端近く
によどみ36が生起することを防止して、よどみ点をなく
し、以て保護管26の下端部分に、噴霧水滴が付着せず、
腐食されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ処理設備にお
ける焼却炉や調温塔あるいは焼却灰溶融設備に設けられ
る噴霧ノズル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の噴霧ノズル装置として
は、たとえば図４に示すように、噴霧管40とこの噴霧管
40の先端に取付けられたノズルチップ41とにより構成さ
れるものがあった。そして、たとえば焼却炉42に設けら
れる無触媒脱硝用の噴霧ノズル装置の場合では、尿素水
供給ライン43から供給される尿素水（またはアンモニア
水）と、空気供給ライン44から供給される空気が、噴霧
管40の内部を流れてノズルチップ41から噴霧されてい
る。

【０００３】しかしながら、ごみ処理設備における焼却
炉内や調温塔内あるいは排ガス流路内等は、ダストや酸
性ガス（ＨＣｌ，ＳＯ_X 等）が多く、温度分布の高低差
も大きいといった極めて劣悪な雰囲気にある。そして、
尿素水（または他の噴霧剤）がノズルチップ41から噴霧
されている際、エジェクタ効果によって噴霧管40の周辺
に排ガスの循環流が発生し、この循環流の中に噴霧され
た水滴（または他の噴霧剤）の微粒子が同伴され、この
微粒子が噴霧管40およびノズルチップ41を濡らす原因と
なり、その結果、噴霧管40およびノズルチップ41の酸性
腐食や、ノズルチップ41にダストが付着して閉塞してし
まうといった問題が発生した。したがって、頻繁に噴霧
ノズル装置の保守点検を行う必要があった。

【０００４】このような問題点を解決するための対策と
して、たとえば図５に示すように、噴霧ノズル装置の周
囲に、噴霧管40を保護するための保護管45が設けられ、
そして噴霧管40と保護管45との間に、パージ用排ガス46
を導入させる構成が考えられている。

【０００５】この構成によると、加熱したパージ用排ガ
ス46を保護管45内に供給することで、噴霧管40はパージ
用排ガス46でパージされることになり、この噴霧管40や
ノズルチップ41に、腐食の原因となる液滴やダストが付
着するのを防止し得る。またパージ用排ガス46を加熱し
たときには、保護管45が高温に保たれて結露が防止され
るため、保護管45の露点腐食も防止し得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
保護管45を採用した形式によると、ノズルチップ41の周
囲における空気のフローパターンを数値解析した結果、
保護管45の下端近くに空気の流れのよどみ47が生起する
ことが判った。このよどみ47は、ごみ処理設備に設けら
れる調温塔のように、上方から排ガスが流れかつ整流板
48により整流される構造であったとしても生起した。そ
の結果、保護管45の下端部分、特によどみ点47ａの付近
に噴霧水滴が付着して、腐食することになる。

【０００７】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、噴霧ノズル本体を腐食やダストから保護し得るとと
もに、保護管の下端近くによどみが生起することを防止
し得るごみ処理設備における噴霧ノズル装置を提供する
ことを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載のごみ処理設備に
おける噴霧ノズル装置は、ごみ処理設備に設けられて、
噴霧剤を噴霧する噴霧ノズル装置であって、噴霧管とこ
の噴霧管の先端に取り付けられたノズルチップとにより
噴霧ノズル本体が構成され、この噴霧ノズル本体は保護
管内に設けられるとともに、保護管内に加熱したパージ
用の気体を供給する供給装置が設けられ、前記保護管の
遊端部分に、排ガスのよどみ防止手段が設けられている
ことを特徴としたものである。

【０００９】したがって請求項１の発明によると、ノズ
ルチップから噴霧剤を噴霧させる際、供給装置を介し
て、加熱されたパージ用気体を保護管の内部へ供給する
ことにより、噴霧ノズル本体をパージ用気体でパージし
得、以てノズルチップや噴霧管に腐食の原因となる水滴
やダストが付着するのを防止し得る。また加熱したパー
ジ用気体であるため、保護管を高温に保って結露を防止
し得、保護管の露点腐食も防止し得る。さらに、よどみ
防止手段により、保護管の下端近くによどみが生起する
ことを防止して、よどみ点をなくし得、以て保護管の下
端部分は、噴霧水滴が付着せず、腐食されない。

【００１０】また本発明の請求項２記載のごみ処理設備
における噴霧ノズル装置は、上記した請求項１記載の構
成において、よどみ防止手段が、保護管内を流れるパー
ジ用の気体を利用することを特徴としたものである。

【００１１】したがって請求項２の発明によると、パー
ジ用気体により、保護管の下端近くによどみが生起する
ことを自動的に防止し得る。そして本発明の請求項３記
載のごみ処理設備における噴霧ノズル装置は、上記した
請求項１記載の構成において、保護管の遊端は、噴霧管
の遊端に対して設定長さだけ基端側に位置され、よどみ
防止手段は、噴霧管の遊端に外嵌固定される遊端側保護
管を有し、この遊端側保護管は、保護管の遊端との間に
外向き流路を形成するとともに、噴霧管の遊端との間に
パージ用の気体を導く内向き流路が形成されていること
を特徴としたものである。

【００１２】したがって請求項３の発明によると、供給
装置により保護管の内部へ供給したパージ用気体を、よ
どみ防止手段の部分で、外向き流路と内向き流路とに自
動的に分けて流し得、そのうち内向き流路を流れるパー
ジ用気体を、噴霧管の遊端の外面に沿って流すことにな
る。また外向き流路を流れるパージ用気体により、保護
管の下端近くに生起するよどみを乱すとともに、このよ
どみを保護管の外周から離し得、以てよどみ点をなくし
得る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
焼却炉における無触媒脱硝用の噴霧ノズル装置に採用し
た状態として、図１〜図３に基づいて説明する。

【００１４】図３において、ごみ処理設備１は、上流側
より、焼却炉２と、調温塔３と、集塵装置の一例である
バグフィルタ４と、脱硝触媒装置５と、誘引ファン６
と、煙突７などから構成されている。そして、焼却炉２
と調温塔３との間、調温塔３とバグフィルタ４との間、
バグフィルタ４と脱硝触媒装置５との間、脱硝触媒装置
５と誘引ファン６との間、誘引ファン６と煙突７との間
には、それぞれ、排ガスの流れる排ガス流路８〜12が形
成されている。

【００１５】前記バグフィルタ４の部分には、このバグ
フィルタ４を予め加熱しておくためのウォーミングアッ
プ用の循環ライン15が用いられている。すなわち、循環
ライン15の下流端は、調温塔３とバグフィルタ４とを連
通する排ガス流路９に接続され、上流端は、バグフィル
タ４と脱硝触媒装置５とを連通する排ガス流路10に接続
されている。この循環ライン15には、バグフィルタ４の
下流側から排出された排ガスをバグフィルタ４の上流側
へ送気する循環ファン16と、循環ライン16を流れる排ガ
スを加熱する加熱装置17（ヒーター）と、ダンパ18と
が、循環ライン15の上流側からこの順に設けられてい
る。

【００１６】前記焼却炉２には、噴霧剤の一例である脱
硝用の還元剤（尿素水に空気を混入した液剤）を焼却炉
２の内部へ噴霧するための無触媒脱硝用の噴霧ノズル装
置20が設けられる。すなわち噴霧ノズル装置20は図１、
図２に示すように、噴霧ノズル本体21と、この噴霧ノズ
ル本体21を保護する保護管26と、この保護管26内に加熱
したパージ用の気体を供給する供給装置28と、前記保護
管26の遊端部分に設けられた排ガスのよどみ防止手段30
などから構成されている。

【００１７】前記噴霧ノズル本体21は、噴霧管22と、こ
の噴霧管22の先端に取り付けられたノズルチップ23など
により構成されており、前記保護管26の内部に設けられ
ている。前記噴霧管22の基端部は、保護管26の基端部に
設けられた蓋板27を貫通して、保護管26の外部へ突出さ
れている。そして前記噴霧管22の基端部には、尿素水
（またはアンモニア水）を供給する尿素水供給ライン24
と、空気を供給する空気供給ライン25とが接続されてい
る。

【００１８】前記供給装置28としては、たとえば前記ウ
ォーミングアップ用の循環ライン15が使用され、そし
て、この循環ライン15における、加熱装置17の下流側か
つダンパ18の上流側からはパージ用気体供給ライン29が
分岐して設けられ、このパージ用気体供給ライン29の下
流端が前記保護管26の基端側に接続されている。

【００１９】前記よどみ防止手段30は、前記保護管26内
を流れるパージ用の気体が利用されるように構成されて
いる。すなわち、保護管26の遊端は、噴霧管22の遊端に
対して設定長さＬだけ基端側に位置され、よどみ防止手
段30は、噴霧管22の遊端に外嵌固定される遊端側保護管
31を有する。この遊端側保護管31は、保護管26の遊端近
くにおいて噴霧管22の外周に固定される円錐状部31Ａ
と、この円錐状部31Ａのから噴霧管22の遊端側に平行さ
れる筒状部31Ｂとにより形成されている。

【００２０】そして遊端側保護管31は、その円錐状部31
Ａの外端と保護管26の遊端との間に外向き流路32を形成
するとともに、円錐状部31Ａに複数の貫通孔を形成する
ことで、噴霧管22の遊端との間にパージ用の気体を導く
内向き流路33が形成されている。35は整流板を示す。

【００２１】以下に、上記した実施の形態における作用
を説明する。循環ファン16を駆動させて、バグフィルタ
４の下流側へ排出された排ガスを循環ライン15に引き込
み、引き込んだ排ガスを加熱装置17で加熱し、バグフィ
ルタ４の上流側へ戻すことにより、加熱された排ガスを
バグフィルタ４に流して、予めバグフィルタ４を暖めて
おく。このように、バグフィルタ４を十分にウォーミン
グアップした後、加熱装置17の運転を停止する。

【００２２】そして、空気を混入した尿素水がノズルチ
ップ23から焼却炉２の内部へ噴霧されることにより、焼
却炉２の内部の窒素酸化物が還元される。この際、ダン
パ18を用いて排ガス流路９へ戻る排ガスの流量を絞るこ
とで、バグフィルタ４の下流側から循環ライン15に引き
込まれた排ガスの一部は、パージ用気体供給ライン29を
経て保護管26の内部へ供給される。これにより、噴霧ノ
ズル本体21は排ガスでパージされるため、ノズルチップ
23や噴霧管22に、腐食の原因となる水滴やダストが付着
するのを防止し得る。

【００２３】また、上記のバグフィルタ４の下流側から
循環ライン15に引き込まれた排ガスの温度は150 〜170
°Ｃの高温であるため、保護管26が高温に保たれて結露
が防止され、保護管26の露点腐食も防止し得る。

【００２４】さらに、パージ用気体供給ライン29を経て
保護管26の内部へ供給された排ガスは、よどみ防止手段
30の部分で、外向き流路32と内向き流路33とに自動的に
分けられて流れ、そのうち内向き流路33を流れる排ガス
は、噴霧管22の遊端の外面に沿って流れることになる。
また外向き流路32を流れる排ガスは、保護管26の下端近
くに生起するよどみ36を乱すことになり、このよどみ36
が保護管26の外周から離れるとともに、よどみ点がなく
し得、以て保護管26の下端部分は、噴霧水滴が付着しな
いことから、腐食されない。

【００２５】上記した実施の形態では、焼却炉における
無触媒脱硝用に採用した噴霧ノズル装置を示したが、こ
れは、調温塔３の内部の排ガス温度を調節するための水
を噴霧するガス冷却用の噴霧ノズル装置（乾式法や半乾
式法）、調温塔３とバグフィルタ４との間の排ガス流路
９に設けられて、排ガス中の酸性ガスを中和するための
中和剤（消石灰に空気を混入したもの）を噴霧する酸性
ガス中和用の噴霧ノズル装置、バグフィルタ４と脱硝触
媒装置５との間の排ガス流路10に設けられて、脱硝用の
還元剤（アンモニア水に空気を混入したもの）を排ガス
流路10の内部へ噴霧する触媒脱硝用の噴霧ノズル装置な
ども同様である。

【００２６】上記した実施の形態では、循環ライン15か
ら一本のパージ用気体供給ライン29を設けて保護管26に
接続しているが、複数本のパージ用気体供給ライン29を
設けて、複数の噴霧ノズル装置20における各保護管26に
同時に接続してもよい。

【００２７】上記した実施の形態では、ごみ処理設備１
を焼却炉２と調温塔３（または反応塔）とバグフィルタ
４と脱硝触媒装置５と誘引ファン６と煙突７とで構成し
ているが、さらに焼却灰（飛灰も含む）溶融設備を設け
たものでもよく、この焼却灰溶融設備にも同様な噴霧ノ
ズル装置20を使用してもよい。

【００２８】

【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、加
熱したパージ用の気体を保護管内に供給することによ
り、噴霧ノズル本体をパージ用の気体でパージできるた
め、ノズルチップや噴霧管に、腐食の原因となる液滴や
ダストが付着するのを防止できる。また、加熱したパー
ジ用気体により、保護管を高温に保って結露を防止で
き、保護管の露点腐食も防止できる。さらに、よどみ防
止手段により、保護管の下端近くによどみが生起するこ
とを防止して、よどみ点をなくすることができ、以て保
護管の下端部分は、噴霧水滴が付着せず、腐食すること
を防止できる。このような効果により、噴霧ノズル装置
の保守点検の頻度を減少でき、ごみ処理設備の長期の連
続運転を可能にできる。

【００２９】また上記した本発明の請求項２によると、
パージ用気体により、保護管の下端近くによどみが生起
することを自動的にかつ経済的に防止できる。そして上
記した本発明の請求項３によると、供給装置により保護
管の内部へ供給したパージ用気体を、よどみ防止手段の
部分で、外向き流路と内向き流路とに自動的に分けて流
すことができ、そのうち外向き流路を流れるパージ用気
体により、保護管の下端近くに生起するよどみを乱すと
ともに、このよどみを保護管の外周から離すことがで
き、よどみ点をなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、ごみ処理設
備における噴霧ノズル装置の断面図である。

【図２】同ごみ処理設備における噴霧ノズル装置の要部
の断面図である。

【図３】同処理設備の概略図面図である。

【図４】従来の噴霧ノズル装置の断面図である。

【図５】同噴霧ノズル装置の改良例の断面図である。

【符号の説明】

１ ごみ処理設備 ２ 焼却炉 ３ 調温塔 ４ バグフィルタ（集塵装置） 15 循環ライン 20 無触媒脱硝用の噴霧ノズル装置 21 噴霧ノズル本体 22 噴霧管 23 ノズルチップ 24 尿素水供給装置 25 空気供給装置 26 保護管 28 供給装置 29 パージ用気体供給ライン 30 よどみ防止手段 31 遊端側保護管 32 外向き流路 33 内向き流路 35 整流板 36 よどみ Ｌ 設定長さ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ごみ処理設備に設けられて、噴霧剤を噴
   霧する噴霧ノズル装置であって、噴霧管とこの噴霧管の
   先端に取り付けられたノズルチップとにより噴霧ノズル
   本体が構成され、この噴霧ノズル本体は保護管内に設け
   られるとともに、保護管内に加熱したパージ用の気体を
   供給する供給装置が設けられ、前記保護管の遊端部分
   に、排ガスのよどみ防止手段が設けられていることを特
   徴とするごみ処理設備における噴霧ノズル装置。
2. 【請求項２】 よどみ防止手段が、保護管内を流れるパ
   ージ用の気体を利用することを特徴とする請求項１記載
   のごみ処理設備における噴霧ノズル装置。
3. 【請求項３】 保護管の遊端は、噴霧管の遊端に対して
   設定長さだけ基端側に位置され、よどみ防止手段は、噴
   霧管の遊端に外嵌固定される遊端側保護管を有し、この
   遊端側保護管は、保護管の遊端との間に外向き流路を形
   成するとともに、噴霧管の遊端との間にパージ用の気体
   を導く内向き流路が形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のごみ処理設備における噴霧ノズル装置。