JPH1054541A - 排ガス冷却塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却塔内部を通る排ガスに対し冷却水を散布
してその排ガスを冷却する。その場合、ダストが冷却塔
の内周壁面に多量に付着して成長することを防止し、冷
却塔の稼働の安定化を図る。更に、内周壁面に対するダ
ストの付着防止の為の手段に対しても、それ自身に対す
るダストの付着を生じ難くする。 【解決手段】 塔本体内のガス通路を通す排ガスに対し
スプレーノズルから冷却水を散布して排ガスを冷却す
る。塔本体内にはそこの内周壁面に付着するダストを掻
き落とす為のスクレーパを内周壁面に沿って上下動自在
に備えさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は炉から排出された排
ガスを冷却する為に用いられる排ガス冷却塔に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼却炉或いは溶融炉（例えばごみ焼却炉
或いはその焼却炉で生ずる焼却灰や飛灰などの焼却残渣
の溶融炉）から排出される排ガスにはダストが多く含ま
れる。そのような排ガスはバグフィルタやＥＰ集塵機に
通してそれらのガスに含まれるダストを除去する必要が
ある。その場合、炉から排出されるガスはバグフィルタ
やＥＰフィルタの耐久出来る温度以下に急冷することが
行われる。又上記排ガスはダイオキシンの生成抑制の為
に１５０〜２００℃以下の温度に急冷することが行われ
る。

【０００３】上記排ガスの冷却の為の冷却塔は例えば図
６の（Ａ）のように構成している。1fは塔本体であり、
ガスの入口4fから入来した排ガスは内部のガス通路7fを
通って出口6fに向かい、ガスの排出管8fを通して次工程
の装置例えば前記のフィルタに送られるようになってい
る。尚9fは塔本体1f内に堆積したダストを排出する為の
ダスト排出口で、その下方にはダストを排出する為のコ
ンベアが設けられる。一方、冷却水の供給管12ｆを通し
て供給される冷却水はスプレーノズル11ｆから上記ガス
通路7fを通る排ガスに対して符号13ｆで示すように散布
される。散布された冷却水はガス通路7fにおいて蒸発
し、ガス通路7fを通る排ガスから熱を奪う。その結果、
ガス通路7fを通る排ガスが冷却される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の排ガス冷却
塔では、冷却水の散布によって排ガスを冷却するもので
ある為、排ガス中に含まれていたダストは他物に対し非
常に付着及び付着状態で成長し易くなる。特に焼却残渣
溶融排ガス中にはNaCl、ＫClが多く含まれ、それらは排
ガスの冷却と共に析出し他物に対し非常に付着及び付着
状態で成長し易い性状のダストとなる。それらのダスト
は塔本体1fの内周壁面1aｆに符号33で示す如くひさし状
に付着する。そして冷却塔の稼働の継続に伴って上記ダ
ストの付着が継続し、上記付着状態となったダストは図
６の（Ｂ）に符号34で示す如く下部へ向けて成長する。
このような多量のダスト33，34の付着が生ずると種々の
トラブルをもたらす問題点があった。例えば、ノズル11
ｆから散布された冷却水が蒸発以前に上記付着したダス
ト33，34に衝突してしまう。すると付着したダスト33，
34が湿り、ついには湿ったダスト34から冷却水が垂れ落
ちてダスト排出口9fに設けられているガスシール機構の
作動不良をもたらしたり、ダスト排出口9fからのダスト
の排出作業に支障をきたしたりする問題点があった。更
には、上記付着したダストの塊が落下し、ダスト排出コ
ンベアの作動不良を起こしたり、排ガスの出口6fを閉塞
させて溶融炉の運転を不能にさせたりする問題点があっ
た。

【０００５】上記問題点の解決のために、塔本体の内周
壁面に沿って垂下させた棒状体を内周壁面に沿って回動
させて、塔本体の内周壁面に付着するダストを落とすよ
うにしたものがある（特開平６−２０１２９３号公報参
照）。しかしこのような構成のものは、棒状体とスプレ
ーノズルから散布されて下方に向けて落ちる冷却水との
上下方向の位置関係が、棒状体の回動が行われようとも
一定となっているので、棒状体には塔本体の内周壁面と
同様にダストが付着し成長する問題点がある。そうする
と、棒状体に付着したダストを落とす作業が必要となっ
たり、棒状体に付着したダストを落とすための別の手段
が必要となる問題点がある。

【０００６】本件出願の排ガス冷却塔は上記従来技術の
問題点を解決する為に提供するもので、その目的は、排
ガスに対しスプレーノズルからの冷却水を散布してその
排ガスを冷却出来るようにすることである。しかも冷却
水の散布によって排ガスを冷却するものである為、他物
に対して非常に付着し易くそして成長し易いダストが生
ずるものであっても、そのダストが塔本体の内周壁面に
多量に付着して成長することを防止して、前記した多量
のダストの付着によるトラブルを防止できるようにする
ことである。上記ダストの付着防止の為の手段を備えさ
せるものであっても、その付着防止の為の手段とスプレ
ーノズルとの位置関係が上下方向に変化するようにし
て、ダストの付着防止のための手段に対するダストの付
着が生じ難くし、付着防止のための手段からのダストの
除去の作業或いは除去手段を不要化出来るようにするこ
とである。他の目的及び利点は図面及びそれに関連した
以下の説明により容易に明らかになるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における排ガス冷却塔は、上下方向に排ガ
スを通す為のガス通路を有する塔本体内には、ガス通路
を通す排ガスに対し冷却水を散布する為のスプレーノズ
ルを備えて、ガス通路を通る排ガスを上記スプレーノズ
ルからの冷却水により冷却するようにしている排ガス冷
却塔において、塔本体の内周壁面と対応する環状のスク
レーパを該内周壁面に沿って上下動自在に備えさせて、
内周壁面に付着するダストを上記スクレーパによって掻
き落とすようにしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本願発明の実施の形態を示す
図面について説明する。図１乃至図４において、１はガ
ス冷却塔における塔本体を示し、内部に排ガスを通し得
るよう筒状に形成している。該塔本体１は内周壁面から
掻き落としたダストを自由落下によってダストの排出口
に向かわせるようにする為に縦の状態に設けている。該
塔本体１は図４に示すように例えば鉄皮２の内面を断熱
材３例えばキャスタブルで覆った構造に形成している。
４は塔本体１におけるガスの入口を示し、排ガスダクト
５の一端が連通される。排ガスダクト５の他端は排ガス
を発生する炉に接続される。６は排ガスの出口を示し、
塔本体１内を通った後の排ガスを排出する為に上記入口
とは反対側の端部において定めており、塔本体１内にお
ける上記入口４と該出口６との間が排ガスが流通するガ
ス通路７となっている。ガス通路７は塔本体１が縦状態
に設置されている為、上下方向例えばこの例では上から
下に向けて排ガスを通ずるようになっている。ガス通路
７は排ガスを下から上に向けて通すようにしたものであ
っても良い。８は排ガスの排出管で、塔本体１に固定し
ており、一端の排ガス抜出口8aを上記出口６に開口させ
ている。該抜出口8aはガス通路７での排ガスの偏った流
れを避ける為に塔本体１の軸心位置近くに位置させてい
る。排出管８の他端8bには排ガス中からのダストの除去
の為のフィルタに至るダクトが接続される。９はダスト
の排出口で、周知のシール装置が備えられ、その下方に
はダスト排出用のコンベアが配設される。

【０００９】次に11はガス通路を通す排ガスに対し冷却
水を散布する為のスプレーノズルを示す。該スプレーノ
ズル11は、散布した冷却水が排ガスと共にガス通路７を
できるだけ長い距離にわたり移動してその間に冷却水を
十分に蒸発させることができるようにする為に、ガス通
路７の内の上流位置に設けている。又スプレーノズル11
は、ガス通路内の広い領域で排ガスに冷却水を接触させ
られるようにし、又そのことによって塔本体１の直径を
できるだけ小型化できるようにする為に、塔本体１の軸
心位置近くに設けて、塔本体１の内径（例えば１９００
ｍｍ）近くまで（例えば直径１８００ｍｍ程度まで）傘
状に冷却水13を噴霧できるようにしている。スプレーノ
ズル11による冷却水の散布の向きはガス通路７における
排ガスの流れ方向（図１における下向き）と同方向にし
ているが反対方向に向け吹出すようにしても良い、上記
スプレーノズル11は例えば複数個のノズルを組み合わせ
て上記のように冷却水13を散布するようにしているが、
単一のノズルで構成しても良い。スプレーノズル11は塔
本体１の周壁近くに配設してそこから塔本体の内部に向
けて冷却水を散布するようにしても良い。12は冷却水を
上記スプレーノズル11に供給する為の供給管で、塔本体
１の周壁を貫通して設けている。又この供給管12はスプ
レーノズル11の支持手段ともなっている。14はガス通路
７におけるスプレーノズル11と出口６との間の区間を示
し、上記散布された冷却水の蒸発区間となっている。

【００１０】16は塔本体１の内周壁面1a（本例では断熱
材３の内周面でもって構成されている）に付着するダス
トを掻き落とす為のスクレーパを示す。スクレーパ16は
上記内周壁面1aにおける周方向のどの位置に付着するダ
ストも掻き落とすことができるようにする為に塔本体１
の内周壁面1aと対応する環状例えば円形に形成してい
る。スクレーパ16は例えば一体でもって上記環状に形成
するが、複数体で形成しても良い。スクレーパ16は上記
周壁内面1aに付着したダストを機械的に強制的に掻き落
とすことができる強度を有する材料例えば鋼材でもって
形成する。図４に示すように、スクレーパ16は上記ダス
トの掻き落としを比較的小さい力で確実に行い得るよう
にする為に、その一端例えば上端16ａを断面が楔形とな
るように形成して、スクレーパ16を上方に移動させる際
にダストを削ぎ落とすことができるようにしている。ス
クレーパ16は、それを上下何れの方向に動かす際にも上
記のような小さい力での確実な掻き落としができるよう
にする為に、図５に示す如く上端16ａのみならず下端16
ｂも断面が楔形になるように形成しても良い。上記スク
レーパ16は上下動による内周壁面1aからのダストの掻き
落としを行い得るようにする為に内周壁面1aに沿わせて
配設する。この場合、内周壁面1aを傷めぬようにする為
に内周壁面1aとの間に僅かな間隙G1（例えば２０ｍｍ程
度）を隔てると良い。上記スクレーパ16の寸法の一例
は、厚さt1が２０ｍｍ、高さL1が１５０ｍｍ、外径が１
８６０ｍｍである。

【００１１】次に17は上記スクレーパ16を内周壁面1aに
沿って上下動自在に支承しまたその昇降を行わせる為の
昇降装置を示し、符号18，21，24で示す要素から構成し
ている。18は該装置17のベースとなる架台で、下端を塔
本体１に固定した支柱19とその支柱19の上端に取付けた
ベース体20とから構成している。21は昇降枠を示し、夫
々塔本体１の側壁に上下動自在に貫通させた複数の連結
杆22を介して、該昇降枠21に対し前記スクレーパ16を取
付けている。23は連結杆22が塔本体１を貫通する箇所の
ガスシールを行う為のシール装置を示す。24は架台18に
対して昇降枠21を上下動させる為の昇降機構を示し、複
数のジャッキ25とそれらを駆動する為の駆動機構26から
構成している。上記ジャッキ25はスクレーパ16を真っ直
ぐに上下動させる為に複数台を備えさせており、それら
が一斉に作動することにより昇降枠21が真っ直ぐに上下
動してその結果スクレーパ16が真っ直ぐに上下動するよ
うにしている。ジャッキ25としてはボールねじを用いて
上下動を行わせるようにしたものを例示するが、ラック
とピニオンによるもの或いは流体シリンダーの利用も可
能である。駆動機構26は上記複数のジャッキ25を一斉に
駆動するようにしたものであり、駆動用のモータ27と伝
動用のギヤ装置28，29とそれら相互及びそれらと上記ジ
ャッキ25とを連繋させる為の伝動軸30，31，32とから構
成しており、モータ27の作動によりそれらの伝動軸及び
ギヤ装置を介して複数のジャッキ25を同一量ずつ作動さ
せるようにしてある。

【００１２】上記構成のものにあっては、排出管８に接
続されているフィルタの側からの吸引によりガス通路７
が負圧となる。その結果、図示外の炉からダストを含む
例えば５００〜８００℃の排ガスがダクト５を経て入口
４に流入する。この排ガスに含まれるダストとは、既に
固体の状態となっているダストと、入口４を通る際には
気体であるがガス通路７での冷却によってダストとなっ
て析出してくるものもある。上記入口４に流入した排ガ
スはガス通路７を通って出口６に向かう。ガス通路７で
の排ガスの流速は例えば毎秒１ｍである。排ガスがガス
通路７を通る間にその排ガスは上記スプレーノズル16か
らの冷却水により冷却される。即ち、供給管12を通して
供給される冷却水がスプレーノズル13から上記ガス通路
７を通る排ガスに対して散布される。散布された冷却水
は上記排ガスと共にガス通路７の内の蒸発区間14を通
る。この間に、上記散布された冷却水は蒸発し、排ガス
から熱を奪う。その結果、排ガスは後段のフィルタの耐
え得る所定の低温度まで急冷される。或いはダイオキシ
ンの生成の抑制の為に所定の低温度まで急冷される。そ
してその低温度（例えば２５０℃或いは１５０〜２００
℃）となった排ガスが、出口６から排出管８を通して流
出する。この排ガスは、上記蒸発区間14での冷却水の蒸
発が完全に行われている為、乾燥したガスである。流出
した排ガスは図示外のフィルタに至り、元々固体状態で
含まれていたダスト及び上記冷却によって析出して排ガ
ス中に含まれることとなったダストの除去が行われる。

【００１３】冷却塔が上記のように稼働する場合、ガス
通路７を通る排ガス中に含まれるダストの一部は塔本体
１の内周壁面1aに付着する。時間の経過に伴い内周壁面
1aに堆積するダストの厚みが増大する。その付着ダスト
の除去は以下のように行う。昇降装置17を作動させ、ス
クレーパ16を内周壁面1aに沿って上下動させる。すると
内周壁面1aに付着しているダストはスクレーパ16によっ
て強制的に掻き取られダストの排出口９に向けて落下す
る。上記のようなダストの掻き落としの為のスクレーパ
16の上下動範囲は、ダストが内周壁面1aに初期に付着し
て前記のようなひさし状に成長する元となる部分を含む
範囲に定めると良い。例えば、上限をスプレーノズル11
の下端と同じ高さの位置とし下限をスプレーノズル11か
ら噴霧された冷却水13の水滴が内周壁面1aに接近する最
も上の位置とする区間を、少なくとも含む範囲に定める
と良い。又、上記のような操作による付着ダストの掻き
落としは、少なくとも、内周壁面1aに付着したダストが
スプレーノズル11から散布される冷却水13に触れる程に
多量となる前、或いは付着したダストが塊となって落下
する状態となる前に行えば良いが、より頻繁に行っても
良い。例えば１０分間に１回程度行う。スクレーパ16に
よるダストの掻き落としを行わない場合、スクレーパ16
は冷却水の降り懸かり及びそれに伴うダストの付着を避
ける為に、例えば符号16ｄで示すように供給管12と干渉
しないそのすぐ下の位置に待機させておくと良い。上記
掻き落としによってダスト排出口９の近傍に溜まったダ
ストは、適宜の時期に排出口９を開いてそこから排出さ
せると良い。上記冷却塔では、内周壁面1aでのダストの
成長が無く、従って内周壁面1aに付着しているダストは
冷却水13による濡れが無いため、上記掻き落とされて排
出口９の近傍に溜まったダストは乾燥した状態である。
従って排出口９に備えられる開閉用のスライドゲートや
排出用のコンベアの作動は良好に行わせることが出来
る。

【００１４】冷却塔の上記稼働の場合において、スクレ
ーパ16は上記のように上下動させる為、スプレーノズル
11或いはそこから散布される冷却水13との位置関係が変
化する。その結果、スクレーパ16自身に対してはダスト
が付着し難い。又、たとえ付着しても、上記のようにス
クレーパ16によってダストの掻き落としをする際に、内
周壁面1aから削ぎ取ったダストによって、スクレーパ16
に付着したダストも一緒に落としてしまうことができ
る。これらの理由により、スクレーパ16からのダストの
除去作業を要することはない。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、塔本
体１内のガス通路７に排ガスを通す場合、その排ガスに
対しスプレーノズル11から冷却水13を散布してその排ガ
スを冷却出来る効果がある。しかもそのように冷却水13
を散布する為、上記排ガス中において他物に対して非常
に付着し易い状態となったダストが塔本体１の内周壁面
1aに付着する事態となっても、スクレーパ16を動かすこ
とによりその付着したダストを速やかに掻き落とすこと
ができるので、内周壁面1aにおける多量のダストの付
着、成長を防止してそれに伴うトラブルを防止できる効
果がある。更に上記の如くダストの掻き落としの為のス
クレーパ16を備えさせるものであっても、該スクレーパ
16は上下動させるようにしているので、スプレーノズル
11或いはそれから散布される冷却水13とスクレーパ16と
の位置関係が上下方向に変化する。従ってスクレーパ16
に対するダストの付着は生じ難い。このことは、スクレ
ーパ16を備えるものであっても、そのスクレーパ16から
のダストの除去の作業や除去の為の機構は何ら要するこ
とのない特長がある。また、本発明ではダスト付着抑制
のために冷却塔内径を大きくする必要はなく、必要最小
限の内径寸法の採用が可能となり、冷却塔製作費用を低
下できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】排ガス冷却塔の縦断面図。

【図２】図１におけるII−II線位置の拡大断面図。

【図３】排ガス冷却塔の平面図。

【図４】塔本体とスクレーパとの関係を示す断面図。

【図５】スクレーパの形状の異なる例を示す断面図。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は塔本体の内周壁面に対するダ
ストの付着、成長の状態を略示する図。

【符号の説明】

１ 塔本体 1a 内周壁面 ７ ガス通路 11 スプレーノズル 16 スクレーパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に排ガスを通す為のガス通路を
   有する塔本体内には、ガス通路を通す排ガスに対し冷却
   水を散布する為のスプレーノズルを備えて、ガス通路を
   通る排ガスを上記スプレーノズルからの冷却水により冷
   却するようにしている排ガス冷却塔において、塔本体の
   内周壁面と対応する環状のスクレーパを該内周壁面に沿
   って上下動自在に備えさせて、内周壁面に付着するダス
   トを上記スクレーパによって掻き落とすようにしたこと
   を特徴とする排ガス冷却塔。