JPS63175622A - スプレ−式脱硫塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラ等の燃焼排ガスの脱硫装置に係わり、特
に硫黄酸化物の吸収剤を排ガス中に噴霧して脱硫反応を
行わせる大容斌のスプレー式脱硫塔に関する。

〔従来の技術〕

発電用ボイラ燃焼排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去
する方法の内、従来多く用いられているのは石灰石−石
膏法湿式排煙脱硫法であり、その中の排ガスの冷却・除
塵および硫黄酸化物吸収を一つの塔内で連続して行う−
塔型スプレー式脱硫塔を例にとって説明する。

第５図は、−基型スプレー式脱硫塔を示す構造図である
。未処理排ガスは、ガス人口１からスプレー式脱硫塔８
に導入され、排ガス人口１の上方塔内に設置され冷却液
スプレー配管サポート１２により支持された冷却液スプ
レー配管２よりスプレーされる冷却液によって、冷却除
塵される１次に排ガスは、冷却液スプレー配管２の上方
に設置されたガス分散板サポート１３により支持された
ガス分散板３を通過し、通過時にガス分散板によりガス
流が整流されかつ流速が均一化されると共にガス分散板
にあけられた孔を上方から下方に通過する石灰石スラリ
液と気液接触して硫黄酸化物の一部が除去される。ガス
分散板３の上方に流入した排ガスは、ガス分散板３の上
方に設置されている多段吸収液スプレー配管４のスプレ
ーノズル１１から噴霧される石灰石スラリ液と対向流に
て気液接触し、ガス中の硫黄酸化物が石灰石スラリ液に
吸収される。石灰石スラリ液との気液接触を経た排ガス
は更に上方へ上昇し、脱硫塔最上部に設置されたデミス
タ５を通過しつつ同伴した噴霧飛散ミストが除去された
後、ガス出口６より図示されていない煙突を通って大気
中へ排出される。

一方気液接触して硫黄酸化物を吸収した石灰石スラリ液
は、ガス分散板の孔を通って脱硫塔下部の循環タンク２
０に一旦貯溜され、循環ポンプ７により、繰り返し循環
使用される。

スプレー式脱硫塔８の塔内構造物である、冷却液スプレ
ー配管２、ガス分散板３、吸収液スプレー配管４．およ
びデミスタ５は、同様に塔内構造物である各々個別に設
置され両端で支持されている冷却液スプレー配管サポー
ト１２．ガス分散板サポート１３、吸収液スプレー配管
サポート１４、およびデミスタサポート１５で支持され
ている。

各サポート１２，１３，１４，１５の設計の際は、サポ
ートを構成する梁のフランジ幅Ｂは第６図に示すように
、スプレー式脱硫塔８の断面閉塞率を上昇させないため
、またスプレー性能を阻害させないため、塔内構造物を
支持するために必要な最小限の寸法に設定され、梁の高
さＨは、例えば吸収液スプレー配管サポート１４の場合
、同一段の吸収液スプレー配管４に設置されたスプレー
ノズル１１のノズル高さが一定のため、各ノズルから噴
霧されたスラリ液が衝突しない高さにし、フランジ厚臂
およびウェブ厚ｔｗは必要な強度を満す寸法にすると共
に経済性を考慮して決められる。

サポートの強度は、サポートが支持する荷重によってサ
ポートに生ずる応力およびたわみを許容値内におさめる
ものでなければならない。応力およびたわみは、サポー
ト支端部の拘束条件が単純支持で荷重が等分布荷重の場
合、次式により算出される。

”°２　　　　　　・・・・・・　（１）応　　力　　
　　０＝８　・　２ Ｗ・・・サポート１本が負担する荷重 Ｑ・・・サポートスパン Ｚ・・・断面係数 Ｅ・・・縦弾性係数 ■・・・断面二次モーメント 上記（１）および（２）式の関係から梁の断面形状、寸
法およびサポート１本が負担する荷重が一定であれば、
応力はサポートスパンつまり塔径に比例し、たわみは塔
径の３乗に比例して増加する。プラント容景の増加に伴
って脱硫塔の塔径も増加する傾向にあるが、サポートの
許容応力がサポートに使用される材質によって決まるた
め、増加する応力を許容応力内におさめるには、サポー
ト本数を増加してサポート１本に加わる荷重を減らすか
、サポートの寸法を大きくして許容応力内におさめる方
法がとられている。又、例えば実開昭５８−１１６０２
５号公報明細書では、吸収液スプレー配管を相互にトラ
ス部材で結合して剛性をもたせ、吸収液スプレー配管サ
ポートを省略すると共に、吸収液スプレー配管のたわみ
を減少させる構造が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしボイラの大容量化に伴うスプレー式脱硫塔の大型
化（例えば塔径２３ｍ）に対応するには、上記従来技術
では、塔内構造物の支持に関する構造設計には、次のよ
うな事項が充分配慮されていなかった。

すなわち （ａ）　　サポート類の部材寸法の増大により脱硫塔断
面閉塞率が上昇し、通風圧力損失が増加する。

（ｂ）　　サポート類の部材寸法の増大によりスケーリ
ング面積すなわち吸収液噴霧中の固形分が付着する面積
が増加し、固形分の付着により脱硫塔の断面閉塞率が増
加する。

（ｃ）　　サポート類の部材寸法の増大や部材の増加に
よるスプレーノズルから噴震される石灰石スラリ液のス
プレーパタンの阻害が増加する。

等の装置の性能上の問題があった。

本発明の課題は、スプレーノズルからのスプレーパタン
を阻害することなく塔内構造物を支持する構造を有する
スプレー式脱硫塔を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の課題は、脱硫塔に設けられた支持部材を支持する
支持構造物と、該支持構造物の一方向に鉛直に鉛直に取
付られてスプレーノズル配管を含めた内部構造物を支持
する支持部材とを設けることにより達成される。

〔作用〕

支持部材の支持構造物が脱硫塔内に設けられ、この支持
構造物の一方向に鉛直に取付けられた支持部材と、脱硫
塔の周壁により塔内構造物が支持される。従って塔内構
造物のサポートスパンは。

前記支持部材が塔内構造物に取付けられる位置と塔径に
よって定まる長さとなり、サポートスパンが短くなる。

サポートスパンが短くなるので、サポートの許容応力と
荷重を一定とするとき、サポートの寸法が小さくなり、
吸収液のスプレーパタンをサポートが阻害することがな
い。

〔実施例〕

第１〜４図により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用したー塔型スプレー式脱硫塔８の
実施例を示している。脱硫塔８は、下部に設けた循環タ
ンク２０と、タンク２ｏの上方に設けた排ガス人口１と
、排ガス入口１の上方塔内に設けた冷却液スプレー配管
２と、冷却液スプレー配管の上方に設けたガス分散板３
と、ガス分散板３の上方に設けた多段吸収液スプレー配
管４と、吸収液スプレー配管の上方に設けたデミスタ５
およびデミスタ５に隣接して設けたトラス９と、最上部
に設けた排ガス出口６とを有している。冷却液スプレ配
管２．ガス分散板３．吸収液スプレー配管４はそれぞれ
、冷却液スプレー配管サポート１２、ガス分散板サポー
ト１３．吸収液スプレー配管サポート１４により支持さ
れている。前記各サポートは１両端を脱硫塔８の壁面に
支持され。

かつ、支持部材の支持構造物すなわちトラス９の下面一
方向に鉛直に設けた支持部材１０により支持されている
。支持部材１０は１分割された部材１０ａ〜１０ｆから
成っている。

第２図は第１図の１−１線に沿う平面図であり。

２本の平行トラス９と、支持部材１０の配置を示してい
る。支持部材１０ａは、第３図に示すように、トラス９
の下面に鉛直に取付けられて下端を最上段の吸収液スプ
レー配管サポート１４ａと結合され、更にこのサポート
１４ａの下面で支持部材１０ａの延長線上に支持部材１
０ｂが取付けられ下端を二段目の吸収液スプレー配管サ
ポート１４ｂに結合されている。このようにして順次下
方のサポートを連結し、最下段の冷却液スプレー配管サ
ポート１２までを連結している。支持部材１０は、吸収
液スプレー配管、ガス分散板、冷却液スプレー配管と接
触しない位置をえらんでトラス９の下面４個所に配置し
である。

前述のように、支持部材１０が各サポート１２゜１３．
１４を各サポートの両端以外の位置で支持すなわち吊り
下げているので、各サポートの応力やたわみを計算する
ときのサポートスパンは、従来技術の場合の両端支持の
ときより減少する。サポートを形成する梁の大きさは、
許容応力を一定としたとき（１）式に示すようにサポー
トスパンに比例する断面係数Ｚによって定まり、たわみ
を一定としたとき（２）式に示すように、サポートスパ
ンの３乗に比例する断面二次モーメント■にょって定ま
るから、支持部材１０の設置によりサポートのサポート
スパンが短かくなるので、梁の大きさが小さくなる。梁
の大きさが小さくなるので、梁のフランジ幅Ｂ、梁の高
さＨが小さくなり、スプレーパタンを阻害することがな
くなる。梁の大きさが小さくなるので、更にスプレー式
脱硫塔８の断面閉塞率およびスケーリング面積が低減さ
れ、スケーリング面積が低減されるので吸収液噴霧中の
固形分の梁への付着量が減少し、固形分付着による脱硫
塔の断面閉塞率の上昇が押えられる。断面閉塞率が低減
されるので通風圧力損失が低減し。

送風機運転費用が低減される。

又、鉛直に取付けられる支持部材に生ずる応力は、塔内
構造物を吊り下げることによる引張応力のみで曲げ応力
は生ぜず、水平方向の剛性を大きくする必要もないので
支持部材の寸法を許容応力から決まる寸法以上に大きく
することもなく、支持部材が吸収液スプレー配管のスプ
レーパタンを阻害することもない、支持部材の支持構造
物であるトラス９はスプレーノズルの配置されていない
位置に設けられてあり、当然スプレーパタンを阻害する
ことはない。水平方向に配置された各サポートを鉛直方
向に設けた支持部材で結合することにより、サポートお
よび支持部材全体としての剛性も大きくなる。

第４図は本発明を、冷却塔と吸収塔から成る二基型スプ
レー式脱硫塔に適用した第二の実施例を示す系統図であ
る１本実施例ではガス冷却・除塵部が分離独立して冷却
塔１７をなし、ガス分散板、吸収部、デミスタ部を有す
る吸収塔１６に支持点支持構造物９および支持部材１０
を設けて、ガス分散板サポート１３、吸収液スプレー配
管サポート１４を支持している。サポートスパンの減少
により、第一の実施例の場合と同様に各サポートの梁の
大きさを小さくすることができる。

第１、第２の実施例とも１円筒形の脱硫塔、吸収塔に対
して適用した例であるが、断面形状が矩形又は多角形の
塔にも適用可能であり、塔の断面形状を限定するもので
はない。

尚、前述の実施例は、支持部材支持構造物を塔上部のデ
ミスタ部に設けた例であるが、ガス分散板３と冷却液ス
プレー配管１２の間に支持部材支持構造物を設け、この
支持構造物から上方へ向って支持部材を設けて各サポー
トを支持してもよい。

支持部材の支持構造の設置方法１個数、支持部材の個数
、形状等についても特に限定しないので、各脱硫塔に合
わせた構成としてよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、脱硫塔に設けた支持部材の支持構造物
に鉛直に設けた支持部材により、冷却液スプレー配管サ
ポート、ガス分散板サポート、吸収液スプレー配管サポ
ート等の塔内構造物が支持されるので各サポートのサポ
ートスパンが短くなる。従って各サポートの断面の大き
さが小さくなってスプレーパタンを阻害しないので、脱
硫率を向上させ脱硫塔の断面閉塞率を低減して送風機の
運転費用を節減し、かつスケーリング面積を低減させる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は第１図のＩ
−１線に沿う平面断面図、第３図は第１図の詳細を示す
斜視図、第４図は本発明の他の実施例を示す図、第５図
は従来技術の例を示す図であり、第６図は、サポートの
断面を示す図である。 １・・・燃焼排ガス入口、 ２．４・・・スプレーノズル配管。 ３・・・ガス分散板、５・・・デミスタ。 ６・・・燃焼排ガス出口、７・・・循環ポンプ、８・・
・スプレー式脱硫塔、 ９・・・支持部材の支持構造物、１０・・・支持部材。 １１・・・スプレノズル、 ２．３，４，１２，１３，１４・・・塔内構造物。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）脱硫塔と、該脱硫塔の下部に設けられた燃焼排ガ
   ス入口と、前記脱硫塔の上部に設けられた燃焼排ガス出
   口と、前記入口と出口の間に設けられた燃焼排ガスに石
   灰石スラリを噴霧して脱硫するスプレーノズル配管とか
   ら成るスプレー式脱硫塔において、前記脱硫塔に設けら
   れて支持部材を支持する支持構造物と、該支持構造物の
   一方向に鉛直に取付けられてスプレーノズル配管を含め
   た塔内構造物を支持する支持部材とを有することを特徴
   とするスプレー式脱硫塔。
2. （２）支持部材の支持構造物が、脱硫塔上部に設けられ
   た梁であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のスプレー式脱硫塔。
3. （３）梁がトラス構造であることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載のスプレー式脱硫塔。
4. （４）支持部材が支持構造物から下方に取付けられ、塔
   内構造物を吊り下げる構造であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１〜３項に記載のスプレー式脱硫塔。
5. （５）塔内構造物が、スプレーノズル配管、スプレーノ
   ズル配管サポート、ガス分散板、ガス分散板サポートの
   内のいずれか一つ以上であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１〜４項に記載のスプレー式脱硫塔。