JPS631103B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硫酸（H₂SO₄）を調製して、粒子
を含有する煙道ガス流にこれを導入することによ
り、フライアツシユ微粒子の抵抗率を実質的に減
少させ、その結果電気集塵器によるガス流からの
該微粒子の除去率を高めるようなコンデイシヨニ
ング方式に関する。本発明は米国特許第4070424
に開示された発明の改良である。

石炭の燃焼或いはあらゆる化石燃料の燃焼から
発生するフライアツシユ含有ガス流は、その粒子
に現れる電気抵抗すなわち“抵抗率”の大きさが
かなり高く、そのため電気集塵の効率が悪くなる
ことは、既に認められ、非常によく知られた事実
である。また、煙道ガス流は自然に存在する三酸
化イオウ（SO₃）をさまざまの量で含有し、十分
な量のSO₃またはH₂SO₄がガス流中に存在する
か、フライアツシユと共存させると、粒子の静電
荷を放棄する粒子の抵抗率が十分に低くなつて、
良好な集塵の結果が得られることも周知である。

大気汚染を低下させるために石炭だきボイラー
からの排出物を改善させる目的で、多くの工場お
よび公益事業施設では、煙道ガスに存在するSO₂
の量を減少させるよう低イオウ石炭の使用に切り
換えてきた。残念なことに、高イオウ石炭から発
生する煙道ガスは適当な抵抗率を与えるだけの
SO₃を含有するが、低イオウ石炭から生ずる煙道
ガスには、得られたフライアツシユに適当な抵抗
率を与えて、その効果的な集塵を可能にするだけ
のSO₃が存在していない。したがつて、このよう
なユーザーは現状の電気集塵器の不十分なフライ
アツシユ捕集効率に対する即時で低コストの解決
策をいよいよもつて切望している。ユーザーに可
能な選択は、その燃焼される種類の燃料を処理で
きるように設備を拡張または改造するか、或いは
ボイラー燃焼ガスのガス・コンデイシヨニングを
行なうかである。ガス・コンデイシヨニングは、
排出フライアツシユの抵抗率を集塵にとつて好適
な範囲内にするために使用される。ガス・コンデ
イシヨニングは、その導入価格が集塵器の拡張ま
たは新規装置の購入価格に比べて比較的低いの
で、産業界にとつて経済的により有利である。こ
の手段の別の利点は、設備の設置が、最低の負荷
妨害でかなり短時間に実施できるという点での利
用性である。

各種のガス・コンデイシヨニング法が現在利用
可能である。より有効なコンデイシヨニング剤は
H₂SO₄とNH₃である。米国特許第3704569に記載
の現在販売されている装置（システム）は、コン
デシヨニング剤として気化H₂SO₄を使用する。
このシステムでは、大量の乾燥空気を、約235℃
の気化温度より高いほぼ260℃の温度に加熱した
後、ガラス内張りの気化室で硫酸と混合する。気
化した高温の硫酸をガラス内張り管によつて噴射
ランス（lance）に送り、煙道ガスに均一に分散
させる。このシステムは煙道ガスのすぐれたコン
デイシヨニングを与えるが、酸が極めて腐食性の
強い高温の気化状態で搬送されるために、高価な
耐食性材料の使用が必要となるので、製作費が極
めて高くなる。さらに、この方式は空気が酸を気
化させうる温度まで空気を加熱するのに大量のエ
ネルギーを使用しなければならないので、操業の
面でも経済的でない。

ガス・コンデイシヨニングの別の方法は、直接
SO₃を利用する方法である。この方式は、蒸発室
内の液体SO₃に熱を加えてSO₃蒸気を生成させる
点を除いて、上記の気化法と大体同様に機能す
る。SO₃は不安定であり、貯槽、ポンプおよび流
路内も加熱しなければならない。液体の漏出はす
べてガス状になるので、この方式は極めて危険性
が高い。

第三の方法は米国特許第1441713に開示されて
おり、この方法では酸はガス流中に非常に微細な
粒子状で、具体的には発煙硫酸の沸騰により生成
させた煙霧の状態で導入されるように提案されて
いる。この特許は酸を何らかの適当な形態の噴霧
化装置により導入することを広範囲に包含する
が、沸騰用の容器とバーナー以外の装置はまつた
く開示されていない。発煙硫酸の極めて腐食性の
高い危険な性質を考えると、この方法が今までに
使用されたかどうかは疑問である。仮に使用され
たことがあるにしても、耐食性の材料の調達と酸
の沸騰に必要な加熱に費用がかかつたことは確実
である。

第四のより複雑なガス・コンデイシヨニング法
は、液体イオウを燃焼させる方法である。イオウ
燃焼器により発生したSO₂を、SO₂をSO₃に転化
する触媒に通す。この４種類の全部の方法に共通
する最終目的は、集塵器内の煙道ガスにH₂SO₄
を分散させて、これを集塵器捕集により望ましい
抵抗率にコンデイシヨニングすることである。電
気集塵器は硫酸ミスト捕集器としても有効である
ので、この分散物は非常に微細でなければならな
い。上述したように、コンデイシヨニングは通常
は煙道ガス流に気化形態のH₂SO₄またはSO₃を噴
射するものであり、液体状態の酸の噴射は明らか
に工業的にはこれまで実施されたことがない。こ
れは恐らく、酸粒子も集塵されてしまうので、液
体の噴射は集塵器の最初の部分より先ではコンデ
イシヨニングを行なわず、電極上に堆積したコン
デイシヨニングされていないフライアツシユの存
在のために残りの部分は流れが抑制されたままに
なるからであろう。さらに、かなり最近の超音波
ノズルの開発までは、入手可能な機械的噴霧化ス
プレーノズルは、蒸気噴射の代替物となりうる程
の微細なスプレーを形成することができなかつ
た。機械的ノズルは、一般には低流量に絞りこむ
能力が不十分である。また、高い液体圧力と小さ
なオリフイスの使用が必要であるので、腐食と閉
塞の問題の起りやすさが増大する。

前出の米国特許第4070424に開示の発明は、上
記の方式の難点を避けるために開発されたもので
あつて、液体の酸を煙道ガス流に直接噴射するも
のである。しかし、広範囲の試験の結果、ガス流
条件下では硫酸の噴霧白煙（plume）は崩壊し
て、ミストの凝集による液滴の生成を引き起すこ
とがあり、この液滴が内部ダクト構造物をぬらし
て、望ましくないアツシユの堆積を生ずる可能性
がある。

SO₃またはH₂SO₄の噴射による上記の４種類の
従来のガス・コンデイシヨニング方式は満足すべ
き結果を与えるが、このような結果を得るのに、
設備投資の必要額および過大な利用エネルギー量
の点で相当な費用がかかることは容易に認められ
よう。より低いコストで生産と操業が可能である
方式の方が望ましいのは自明であり、本発明の目
的の１つはこのようなシステムを提供することで
ある。

本発明の装置と方法によると、設備の要件なら
びに日常の操業費用要件（特にエネルギーに関し
て）の面で非常に低コストで、従来の気化方式の
水準と同等のH₂SO₄ガス・コンデイシヨニング
性能水準を達成することができる。基本的には、
本発明のコンデイシヨニング法は、計量された量
の室温の93〜98％H₂SO₄溶液を、高温ガス流が
通過しているサイクロン室に、噴霧ノズルから直
接ポンプにより噴射することからなる。ノズルは
平均粒度が約10μの非常に微細なH₂SO₄ミストを
生成させ、このミストは高温ガスのサイクロン流
により気化され、次いで集塵器の導路に直接送ら
れる。ノズル・ルツチで噴霧用空気供給流により
発生する定常音波エネルギーによつて、より大き
なH₂SO₄分子をより小さな液滴に分裂させるの
に必要なエネルギーが与えられる。本発明の方式
は、サイクロン室とすぐ隣りの導入ダクトの間を
除いてH₂SO₄が気化状態で搬送されることがな
い点で、装置および搬送経路の腐食を最小限にす
るという顕著な利点を有する。H₂SO₄の最も腐
食性の高い状態は気化条件下にあるときである。
したがつて、硫酸を液体状態でノズルまで搬送す
ることにより、より入手の容易な安価な材料で構
成することが可能となる。ノズルと、サイクロン
室を導入ダクトの内部に接続するパイプまたはラ
ンスだけは、サイクロン室および煙道の高温環境
ならびにノズルでの酸の噴霧化エアレーシヨン
（aeration）に耐えることのできる耐食性材料か
ら構成しなければならない。サイクロン室とノズ
ルホルダーは低炭素鋼から構成したものでよい。
ノズルに流入する酸と空気はどちらも加熱する必
要がないので、操業コストならびに建造コスト
は、他の慣用のガス・コンデイシヨニング方式に
比べて実質的に低くなる。一般にボイラーから発
生する煙道ガスは高温を有している。そのボイラ
ーを予熱するための空気予熱器にその煙道ガスを
通すと、約316℃の空気が得られる。その316℃の
温度を持つた空気はそのボイラーの予熱に使用さ
れる。本発明は比較的高湿のこの空気に注目し
た。この316℃という温度は、酸蒸気濃度が約
6000ppmであるときのサイクロン室内の硫酸の露
点約166℃より十分に高い。酸蒸気の局部的凝縮
を避け、酸蒸気を集塵器の導路に送りこむランス
に至るまで酸を蒸気状態に保持するためは、温度
は260℃より高温であることが必要であり、その
ためにこの予熱器からの約316℃の温度を持つた
空気で十分にその硫酸ミストを蒸気化できること
を発見し、本発明に至つた。具体的には予熱器か
らの空気の１部分ボイラーの予熱に使用された。
１部分は本発明における硫酸ミストの気化に使用
される。

理想的条件では高温ガスを送風機により移動さ
せることすら必要ない。すなわち、予熱器での正
圧と集塵器への導路での負圧とによる自然の対流
で高温ガスを移動させすことができるからであ
る。自然の対流が不十分で、フアンの使用が望ま
しい場合でも、それにより生ずる付加コストは、
予熱器からの空気を利用することにより得られる
節約と比較するとわずかである。高温ガスの必要
量は利用可能な量に比べて極めて少量である。た
とえば、15.3標準m³／minの量の260℃の空気が、
１個のノズルから11.4dm³／hrの酸を気化させる
ことができることを本発明者は見出した。

米国特許第4070424号におけるように、ミスト
が移動空気流に直接噴射される場合に、酸噴霧白
煙が崩壊しまたミストが凝集して液滴となつてし
まう可能性をさけるために、ボイラーの運転条件
の変化に関係なく空気速度が制御できる導路の位
置から離れた場所にノズルを配置した。別の場所
での空気温度を酸ミストを蒸発させるに十分なだ
け高くすることによつて、本発明者らは煙道ガス
の導路に液滴の形成される可能性がないことを見
い出した。別な場所に供給される高温ガスはボイ
ラーに対する予備燃焼予熱器から供給される高温
空気の少量部分を取り出すことによつて得るのが
好ましい。発電プラントの代表的なボイラーで
は、煙道ガスはほゞ399℃でボイラーを出て、空
気予熱器を通り、そこで外部からの周囲温度の空
気はほゞ343℃にまで加熱される。このような温
度回収が行なわれることによつて、煙道ガスの温
度は、静電集塵器に向かう導路に入るに先立つ
て、ほゞ177℃にまで低下する。

本発明らの見い出したところによれば、比較的
多量の酸ミストを蒸発させるためには、かなりの
量の高温ガスを低い速度で供給することが重要で
あることである。これを行なうためには直径0.76
ｍ、長さ1.68ｍの円筒状室を使い、この室の入口
および出口をこの室の両端にそれぞれ接線方向に
設けて、高温空気がこの室内でラセン状あるいは
サイクロン状に移動するようにした。室の入口端
の中心にノズルを配置したところ、ノズルによつ
て発生するミストは、この室から導路に運ばれる
に先立つて、サイクロン状の空気流れによつて剥
離され、空気温度によつて蒸発する。すでに指摘
したように、少なくとも約260℃において各ノズ
ルつまり各室当り約15.3標準立方メートル／分の
空気流量を供給することによつて、11.4dm³／時
の酸を蒸発させることができた。これは約3250標
準立方メートル／分の煙道ガスを処理する十分な
量の酸である。いくつかのボイラーはこれよりも
はるかに多量の煙道ガスを有する。例えば、360
メガワツトのボイラーではその煙道ガスは23853
標準立方メートル／分となり、そのような装置の
場合には、数個のノズルおよび室を使用すること
が必要となる。そのような数の室を設けることは
特に問題とはならない。360メガワツトという装
置は、幅18.3ｍの煙道ガス導路を有し、サイクロ
ン室を該導路の幅を横切つて並んで配置してもお
互いに干渉しないようにすることができるからで
ある。このような酸噴射装置を外部に取り付ける
ことによつて取扱いが容易になるが、これは蒸気
用の最終的な出口管つまりランスだけが集塵器の
導路内に配置されているにすぎないからである。

サイクロン室内のノズルの位置をいろいろ変え
て実験していて本発明者らの見い出した点は、ノ
ズルの位置が酸ミストの均一な蒸発を行なうのに
非常に臨界的であることである。同様に、ノズル
ホルダのノーズ部の形状もまた臨界的であること
を見い出した。室の長さを最小とするためには、
室の入口端にできるだけ近づけてミストを噴射す
ることが望ましい。しかし、ノズルの位置をその
ように上流側にくるようにすると、室の床に滴下
しそして蒸発するに十分な量のミストがノズルホ
ルダ上に集まつてしまうことが見い出された。こ
のような望ましくない集中つまり濃縮が起こる
と、入つてくる高温空気流れによつてミストパタ
ーンが乱されるため、酸ミストがノズルホルダに
向かつて逆に吹付けられることが分かつた。この
問題はノズルを導入管の下流側縁部の前方ほゞ
5.1cmの位置に移動させることにより解決された。
すでに述べたように、ノズルホルダのノーズ部分
の形状が非常に臨界的であることも分かつた。室
内において該室の導入端の近傍にノズルを取り付
けるためには、中空の円筒状ノズルホルダ部材を
該室の導入端を通して取り付ける。このノズルホ
ルダ部材には補助支持面が設けられており、この
面に対してノズル部材がその前端においてＯ―リ
ングにより取り付けることができ、一方、ノズル
部材の後端は空気ラインおよび酸ラインに取り付
けたクランプによつて支持される。ノズルホルダ
のノーズ部分の形状をいくつか変えて行なつた実
験からは、ノズル円錐部分とノズルとの間に少し
でも正面領域が存在するときは常に、ミストはこ
の正面領域上に集積しててしまうことが分かつ
た。ノーズ円錐部分の角度を60度に変え、その前
端をノズル角度に対し接するようにすると、その
正面領域は効果的にゼロにまで減少し、酸ミスト
の集積を起こらないようにする。

周囲温度でプラント装置を運転する場合、貯蔵
タンクからの酸は系内の酸ポンプに入る前にフイ
ルタにかけられる。系の供給制御信号に応じて、
望ましい噴射速度に対応する量のH₂SO₄がノズ
ルに送られる。秤量装置を経てから酸は次いで流
量指示計を通つて流れる。この流量指示計は例え
ばロタメータであつて、運転者は各室およびラン
スに供給される流量を監視できる。ノズルに対す
る液体および空気の圧力が適正なものであること
を確実にするため圧力計が設けられている。酸は
ノズルに送られてから、そこで、乾燥噴霧化用空
気と混合され、平均粒子寸法が約10ミクロンの微
細酸ミストに転化される。制御された空気圧力は
少なくとも約0.68気圧であつて、これは酸圧力よ
りも高く、このような制御された圧力がノズル対
して保持され、適正な噴霧化エネルギーを与え
る。

噴射する位置より下流における化学フイードバ
ツク信号は煙道ガス中のH₂SO₄含量を決定して
秤量装置に信号を送つて所望濃度を維持するため
に利用してもよい。例えば、ランド（Land）露
点計を使用することがこの目的にとつては適切で
ある。最大噴射濃度は煙道ガスの露点温度にまで
制限され、この露点から安全を見込んだ範囲に調
節される。あるいは別法としては、特にボイラー
に使用する石炭が一定のSO₃含量を有する場合、
酸の噴射速度は煙道ガス中の酸濃度を15〜30ppm
とするためのプラント負荷の変動に応じて制御し
てもよい。

本発明に係る酸ミスト噴射装置の試験によれば
集塵器のバフオーマンスの実質的な改善が本発明
の場合実現されることが分かつた。

ここで第１図について説明すると、全体を符号
１０で表わす改善されたガスコンデイシヨニング
装置は、酸タンク１２および空気タンク１４を備
えている。酸ライン１６および空気ライン１８は
全体を符号２０で表わす複数の噴霧装置（図では
１つだけを示す）に接続されており、この装置は
内部に向かつて伸びている酸ミスト噴射ノズル２
２と外部に向かつて伸びている酸蒸気噴射ランス
２４を有している。ランス２４は静電集塵器（図
示せず）よりも煙道ガス流の上流の位置で導管部
材２６の頂部からその内側に入り込むようになつ
ている。その特定の上流の位置は、そこから集塵
器にまで到達するまでに酸蒸気が均一に分散され
るような位置とすべきであり、ランス数および位
置は均一分散を生じさせるように選択すべきであ
る。高温ガス、好ましくは燃焼空気予熱器（図示
せず）からの高温ガスは入口管２８から室２０に
導入される（第１図ないし第４図参照）。導入さ
れるガスは室の一端から他端に向かつてラセン状
またはサイクロン状になつて移動し、室の終端か
らはランス２４を経て外に出て、開口部３０を通
つて導路２６中の煙道ガス流内に分配される。ノ
ズル２２はノズルホルダ３２の頂部に取り付けら
れており、その位置は室２０の中心軸上の好まし
くは入口管２８より約5.1cm下流側である。ノズ
ルホルダ３２によつて支持されたクランプ３４が
空気ライン１８と酸ライン１６とに係合してい
て、ノズルホルダに対してノズルの位置を固定さ
せておく。ノズルホルダ３２に溶接されたフラン
ジ３５はこのノズルホルダを室２０に取り付け
る。

ノズル部材２２は第５図に詳細に示す。ノズル
は本体部分３６を含み、この本体部分は好ましく
はタンクから作られ、その内部に、オリフイス４
０を有するとともに入口コーン部４２および出口
コーン部４４を含むオリフイス部材３８を配置さ
せている。このオリフイス４０はベンチユリ管と
して作用し、ネジ孔４５から吸引された空気の速
度を増大させる。ノズルはこのネジ孔によつて空
気ライン１８に接続される。また、ベンチユリ管
として作用するオリフイス４０によつて、２組の
向き合つた孔４６を通しての液状酸の吸引が促進
される。これらの組になつた孔は、オリフイス部
材３８と本体部分３６と、ならび酸ライン１６に
取り付けた開孔部５２に連絡している酸入口開口
部５０とによつて構成される環状の酸収容溜４８
に連絡している。ノズル２２外側端に配置されて
いるのは一対の支持アーム５４であり、これは凹
所５８を有する共振カツプ部材５６を支持してい
る。ノズル２２は音波エネルギーの強力な場を発
生させ、これにより酸粒子は平均粒子寸法が約10
ミクロンの非常に微細なミストにまで破壊する。
この装置はニユージヤージ州アツパーサドルリバ
ー（Upper Saddle River）のSonic
Development Corporationから市販されている
052型ノズルと同様な形状に作られるのが好まし
い。そのようなノズルの作動原理は米国特許第
3240254号に一般的に説明されており、その内容
は本文においても援用する。腐食に耐えるように
するために、ノズル２２はノズル内の液状酸ある
いは高温の酸ミストもしくは蒸気（これらはノズ
ルの外側部分に接触することがある）によつて生
じる腐食性環境に耐えるタンタルあるいは他の材
料から作るのが好ましい。ノズル製作者から耐食
性があると通常云われているステンレスステイー
ルおよびハステロイのような材料は高温酸環境下
ではほとんど役に立たず、非常に速やかに腐食し
てしまう。

第６図はノズルホルダ３２にノズル２２が取り
付けられている様子を表わす。ノズルホルダは成
形シート金属部分６０に溶接されている切削加工
を施したノーズ部分５９を含む。このノーズ部分
の溝内に設けられたＯ―リングシール材６１はノ
ズル２２の前方部分を支持しており、一方その後
方部分は管１６および１８に接したクランプ３４
（第１図参照）により支持されている。すでに述
べたように、ノーズ部分５９は、図面に示すよう
に、約60度の夾角を有するとともにノズル２２と
同一面で整列させるのが好ましい。

ノズル２２に酸を供給する装置は、目視ゲージ
６２（第１図）を備えた酸タンク１２と指示計お
よびホーン（図示せず）に接続した高低レベル警
報装置とを含む。複数の計量ポンプ６４はスイツ
チ類６６によつて制御され、各ポンプは２つの酸
ライン１６に酸を供給できるようになつている。

運転者にできるだけ多くの情報を与えるため
に、コントロールパネル６８は、酸流量指示計７
０、タンク液面指示計、タンク温度指示計、装置
の“作動”指示計、電力“投入”指示計ならびに
供給酸、供給空気、排出酸および排出空気の圧力
計を含むのが好ましい。また、温度設定ゲージ７
１を設けて、装置が作動する煙道ガスの最低温度
を設定する。これにより酸の露点以下では装置が
作動しないようにする。第１図ではこれらの部材
は理解を容易にするために省略してあるが、第７
図に関連させて以下に説明する。

第７図は、商業的に典型的に使用されるような
本発明を組込んだガスコンデシヨニング装置の略
式流れ図を示す。第７図に示す装置は容量形ポン
プ（Positive displacement pump）である複数
の秤量ポンプ６４を利用する。使用するポンプの
数はそれぞれ１つの室２０または一対の室に使用
されている異なつたポンプに必要とされる全流量
によつて決まる。これらのポンプは吸引ストロー
ク時にタンク１２から一定量の酸を引き出し、そ
して加圧ストローク時にそれを出口から押し出
す。各ポンプによつて各ポンプにまで送られる酸
の量は、集塵器の下流の煙道ガス中のSO₃の量ま
たは煙道ガス容積のようなパラメータに応答する
負荷信号によつて作動される液圧出力弁７２によ
つて決定される。かくして、下流の管の流れ抵抗
は計量ポンプの流れ出力に実際上影響を与えな
い。

さらにここで第７図を詳細に説明すると、酸タ
ンク１２は高低液面アラーム７６と液面指示計７
８を含む。酸はタンク１２から１以上の計量ポン
プ６４にパイプ輸送される。すでに述べたよう
に、ポンプ６４の数は所要全流量によつて決ま
る。酸はポンプのピストンストロークによつて流
れを静かに押し出すように作用する脈動制動器８
０を経てポンプ６４からパイプ輸送される。脈動
制動器８０とノズル２２との間のライン８２は、
圧力を計量する圧力ゲージ８４、異常圧力のアラ
ームとして働く圧力スイツチ８６、ポンプ逆止弁
（図示せず）がしつかりと閉じるのに必要な圧力
を与える背圧弁８８、ポンプが実際ポンプ作用を
行なつていることを示す流量指示計７０および酸
ラインを閉じる閉止弁９２を含む。空気収容タン
ク１４に入るに先立つて入つてくる空気を清浄化
しかつ乾燥するために空気乾燥器が設けられてお
り、この空気収容タンク１４は圧力空気供給源が
故障したときに一定時間だけ空気の供給を続け
る。空気収容タンク１４を出て、空気は流量指示
計９８を通り、次いで圧力調整器１００および圧
力計１０２に送られ、そしてノズル２２に接続し
たライン１０４に流れる。一方向弁１０８および
流量制御弁１１０を含むパージライン１０６は空
気収容タンク１４とタンク１２からの酸ライン１
１２との間に接続されていて、そのため酸ライン
中の酸は所望のときに押し出され得る。

ガスコンデシヨニング装置のための最適な酸噴
射速度は、酸が集塵器から排出されることなく、
フライアツシユ補集の最良の結果が得られるよう
な速度である。この速度は一般には煙道ガス中に
15〜30ppmの酸が存在するようにする程度のもの
である。しかし、正確な比は、煙道ガス速度、石
炭分析値、プラント運転状況、集塵器条件、およ
び他の可変因子に従つて変わる。

酸噴射速度を決定―制御する１つの方法は次の
通り。与えられた石炭を使つてプラントを完全操
業して、ノズル２２からの酸噴射を徐々に上げて
ゆき、煙突の煙を観察することによつて、集塵器
の電気的パフオーマンス因子を観察することによ
つて、および／または煙道ガス試料を取り出すこ
とによつて決定されるような集塵器の集塵効率が
最大になる点にまでこの酸噴射を増加させる、プ
ラントの全負荷時の正しい速度を知つてから、煙
道ガス流量に大体比例する、プラントによつてコ
ンデシヨニング装置に与えられる信号７４は、酸
の正しい量を自動的噴射を行なわせるべきであ
る。この信号は制御弁７２に送られ、これによつ
て酸噴射速度は煙道ガス流量にたとえわずかでも
減少がみられればそれに比例して低下し得る。か
くして、噴射されている酸の量は煙道ガスに常に
比例して保持される。もし、プラントがほとんど
の時間ほゞ全負荷で運転されかつ同一種類の石炭
を使用するのであれば、前述の制御装置は非常に
信頼性がある。また、もしプラントがいくつかの
種類の石炭を燃焼させ、それぞれの種類に応じ異
なつた最適酸噴射速度を使用しているならば、よ
り高度の制御システム、例えば集塵器に入つてく
る煙道ガス中のSO₃含量に基づく制御システムを
利用できる。

ここで重要な点は、凝縮すると非常に腐食性と
なるため、導路あるいは集塵器表面で酸は凝縮し
てはならないことである。したがつて、温度設定
ケージ７１を設けて、煙道ガス温度が万一余りに
低くなりすぎて酸の露点に到達してしまうかも知
れない場合には、酸の噴射を停止する。露点は通
常121〜141℃であるが、設定温度は一般に141〜
149℃とし、安定係数を与える。代表的な煙道ガ
ス温度は166〜221℃である。

ノズル２２のうちの１つにおいて最良の結果を
与える正確な空気圧力および酸圧力を予め定める
ことは難かしい。同じに作用する２つのノズルを
作ることは実際上不可能であるからである。しか
し、空気圧力値が少なくとも約0.68気圧であつて
流体の値よりも大きいならば、満足のゆく運転を
行ない得ることが分かつた、空気圧力値が余り高
すぎると、噴射パターンが非常に幅広くなつて、
ノズルを中心に液滴が生成するに十分なだけ角度
が広がつてしまい、ノズルの目的が達成されな
い。空気圧力が高すぎても、ノズルからの酸の流
れを停止することができる。空気圧力が低すぎる
と、噴霧化は起こらず、酸はノズルから滴下して
しまう。すぐれた結果を与えた１つのノズルで
は、オリフイス開口部４０の直径1.35mmであり、
酸の通過する孔４６の直径は0.74mmであつた。ラ
イン１６，１８の長さに応じて変わる圧力降下が
系内にはみられるが、ノズルの代表的作動圧力
は、酸の場合1.3気圧、空気の場合3.6気圧であ
る。これらの圧力は圧力計８４，１０２によつて
測定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、集塵器の入口導路において噴射ラン
スに接続されている、ガスコンデシヨニング装置
の各種構成要素を示すスキツド部の略式斜視図；
第２図は、酸噴霧用のサイクロン室の側面図；第
３図は、酸噴霧用のサイクロン室の正面図；第４
図は、酸噴霧用のサイクロン室の平面図；第５図
は、噴霧用の噴射ノズルの軸方向断面図；第６図
は、ノズルホルダに取り付けた噴射ノズルの一部
破壊してまた一部断面で示す側面図；および第７
図は、代表的タイプのガスコンデシヨニング装置
の略式流れ図である。 １０：ガスコンデシヨニング装置、１２：酸タ
ンク、１４：空気タンク、２０：噴霧室装置、２
２：ノズル、２４：ランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一ラインを経て音波噴霧用のノズルを組込
   んだノズルホルダに、加圧下硫酸からなる液状酸
   のコンデシヨニング剤をその液状酸の気化温度以
   下の温度で送ること； 第二ラインを経て前記ノズルに、加圧下第一供
   給源からのガスを送り、前記液状酸を音波振動に
   より微細化してミストを形成し；高温の煙道ガス
   を空気予熱器に通し；その空気予熱器からの260
   ℃以上かつ350℃未満の温度をもつた高温ガスの
   流れを、前記ノズルホルダおよびノズルを備えた
   室に送り、該ノズルホルダおよびノズルは、前記
   の高温ガスの流れが該ノズルから出てくる実質上
   すべての酸ミストを同伴させかつ気化させるよう
   にして配置されていること； および 前記の気化した酸を含む高温ガスの流れを煙道
   ガス流に供給すること； の各工程を含む、フライアツシユを静電気的に集
   塵する効率を高めるためにコンデシヨニングを行
   なうべきフライアツシユ含有煙道ガス流に酸コン
   デシヨニング剤を噴射する方法。 ２ 前記酸コンデシヨニング剤が、煙道ガス中に
   15ないし30ppmの酸をもたらす割合で噴射される
   H₂SO₄から成る、特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３ 噴射される酸の量を煙道ガス流の流量の変化
   に応じて自動的に変更する、特許請求の範囲第２
   項記載の方法。 ４ 前記の液状酸のコンデシヨニング剤が、前記
   第一ラインから前記ノズルホルダに送られると
   き、周囲温度にある、特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれかに記載の方法。 ５ 前記室がほゞ円筒状をなしていて、かつ音波
   噴霧用の前記ノズルがその中心軸上に取り付けら
   れており、前記高温ガス流を、前記煙道ガス流に
   送るに先立つて、前記室に送つてその長さに沿つ
   てラセン状に流がす、特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の方法。 ６ 前記高温ガス流が前記室に入る位置よりもわ
   ずかに下流側の位置から前記ノズルによつて前記
   酸ミストを該室に入れる、特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかに記載の方法。 ７ 前記位置が高温ガス流が前記室に入る位置よ
   りも約5.1cm下流側にある、特許請求の範囲第６
   項記載の方法。 ８ 前記高温ガス流の中のガス容積を、該高温ガ
   ス流中に噴射する酸の量が変化しても、一定に保
   つ、特許請求の範囲第３項記載の方法。 ９ 硫酸からなる液状酸の蒸気を煙道ガス流に噴
   射して該煙道ガス流中のフライアツシユのコンデ
   シヨニングを行ない、下流においてフライアツシ
   ユを静電気的に集塵する効率を高めるためのその
   液状酸の蒸気の噴射装置であつて；前記煙道ガス
   流の近傍にかつこれと連絡して配置された少なく
   とも１つの室；液状酸の供給源；圧縮空気供給
   源；前記の少なくとも１つの室においてノズルホ
   ルダに取り付けられた酸ミスト放出用の少なくと
   も１つの音波ノズル；および酸を該音波ノズルに
   加圧下に供給するポンプから成り；前記音波ノズ
   ルは流れラインによつて酸および空気の各前記供
   給源に接続されており、前記室が高温ガスの供給
   源と連絡している入口開口部および前記煙道ガス
   流と連絡している出口開口部を備えており、前記
   高温ガス供給源が煙道ガス流の放出されるボイラ
   ー用の燃焼空気予熱器であり、これらの開口部は
   前記高温ガスが少なくとも１つの前記ノズルから
   ラセン状径路を通り、ミストの噴射パターンを経
   て進むように配置し、これにより煙道ガス流に噴
   射されるに先立つてミストを同伴するとともにそ
   れを気化させる、煙道ガス流に液状酸の蒸気を噴
   射させる装置。 １０ 前記音波ノズルが空気を軸方向に送る軸方
   向に配置されたベンチユリ型オリフイス、および
   該オリフイスから酸収容室にまで外側に向かつて
   伸びていて、酸を前記オリフイスに供給して該酸
   を前記空気に同伴させ外側に運ぶための複数の半
   径方向開口部を含む、特許請求の範囲第９項記載
   の装置。 １１ 前記の少なくとも１つの音波ノズルが、周
   囲温度の空気および酸を供給するそれに接続され
   た空気および酸供給ラインを備えている、特許請
   求の範囲第９項または第１０項記載の装置。 １２ 前記室が長く伸びた円筒状内部を有し、前
   記ノズルホルダが該室にその一端で軸方向に取り
   付けられている、特許請求の範囲第９項ないし第
   １１項のいずれかに記載の装置。 １３ 前記入口開口部が前記室の端部近くで該室
   に向かつて開いており、一方前記出口開口部が該
   室の他端の近くにあり、前記音波ノズルが前記ノ
   ズルホルダに取付けられていて前記入口開口部の
   わずか下流側に酸ミストを噴射する、特許請求の
   範囲第９項ないし第１２項のいずれかに記載の装
   置。 １４ 前記音波ノズルが前記入口開口部の約5.1
   cm下流側にミストを噴射する、特許請求の範囲第
   １３項記載の装置。 １５ 前記ノズルホルダが夾角が約60度の円錐状
   の前方端を有し、前記音波ノズルがその先端に配
   置され、その側面が前記ノズルホルダの壁面と同
   一面内にあるようにした、特許請求の範囲第１３
   項記載の装置。 １６ 前記入口開口部および出口開口部を前記室
   の壁部に配置して、高温ガスが該室の接線方向か
   ら室に入りまた室から出るようにした、特許請求
   の範囲第１３項記載の装置。