KR20210096257A - 액주식 흡수탑의 개조 방법 및 액주식 흡수탑 - Google Patents

액주식 흡수탑의 개조 방법 및 액주식 흡수탑 Download PDF

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Abstract

액주식 흡수탑은, 내부 공간을 갖는 흡수탑 본체와, 내부 공간에 마련되며 세정액을 상방을 향하여, 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐을 구비한다. 액주식 흡수탑의 개조 방법은, 액주 노즐보다 상방의 위치에 세정액을 하방을 향하여 살포하도록 구성된 살포 장치를 추설하는 살포 장치 추설 공정과, 살포 장치에 대해 세정액을 공급하기 위한 적어도 하나의 세정액 공급 라인을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정을 구비한다.

Description

액주식 흡수탑의 개조 방법 및 액주식 흡수탑
본 개시는 세정액을 상방을 향하여 액주형상(液柱狀)으로 분출하도록 분사하여 배기 가스를 세정하는 액주식 흡수탑의 개조 방법, 및 액주식 흡수탑에 관한 것이다.
예를 들면 보일러 등의 연소 기관으로부터 배출되는 배기 가스에는, SOx(유황 산화물) 등의 대기 오염 물질이 포함되어 있다. 배기 가스에 포함되는 SOx를 저감하기 위한 방법에는, 알칼리 수용액이나 흡수제 슬러리 등의 흡수액으로 SO2(아황산 가스) 등을 흡수 제거하는 습식의 탈황 방법이 있다.
상기 습식의 탈황 방법을 이용하는 탈황 장치로서. 세정액(흡수액)을 상방을 향하여 분출하도록 분사하는 것에 의해, 배기 가스를 세정하는 액주식 흡수탑이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 액주식 흡수탑에서는, 액주 노즐로부터 분사되는 세정액이 액주 노즐보다 상방에 액주를 형성한다. 상기 액주를 형성한 후의 세정액은, 분출 정상부에서 분산된 후에 강하하고, 액주 노즐로부터 분출되는 세정액과 충돌하여 미세화된다. 미세화된 세정액은 배기 가스와 효과적으로 기액 접촉하여, 배기 가스에 포함되는 대기 오염 물질을 효과적으로 흡수한다. 또한, 미세화된 세정액은 배기 가스에 포함되는 매진을 배기 가스 중으로부터 제거 가능하다.
일본 특허 공개 제 평10-128053 호 공보
최근, 유황 산화물이나 매진 등의 대기 오염 물질의 배출 규제가 강화되는 경향이 있다. 대기 오염 물질의 배출량을 감소시키기 위한 하나의 수단으로서, 유황 함유율이 낮은 저유황 연료나, 연소에 의해 생기는 매진의 양이 적은 저매진 연료와 같은, 양질의 연료를 연소 기관으로 사용하는 것이 고려된다. 그러나, 상기 양질 연료는 고액이므로, 운용 비용의 저감을 도모하기 위해, 유황 함유량이 많은 연료나 연소에 의해 생기는 매진의 양이 많은 고매진 연료와 같은, 저액인 연료를 사용하고 싶다는 요망이 있다.
상기와 같은 사정에 의해, 기존의 액주식 흡수탑의 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 필요가 생기고 있다. 기존의 액주식 흡수탑의 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시키기 위해서는, 액주 노즐로 이송되는 세정액의 유량을 증가하여, 액주의 높이를 높게 하면 좋지만, 액주의 높이를 당초의 설계 상의 액주의 높이보다 높게 하는 경우에는, 흡수탑 본체의 높이를 높게 할 필요가 있다. 흡수탑 본체의 높이를 높게 하는 개조는, 장기, 대규모 공사가 되므로, 개조 비용의 증대를 초래할 우려가 있다. 또한, 특허문헌 1에는 액주식 흡수탑의 개조 방법은 언급되어 있지 않다.
상술한 사정을 감안하여, 본 발명의 적어도 일 실시형태의 목적은, 개조 비용의 증대를 방지할 수 있는 동시에, 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있는 액주식 흡수탑의 개조 방법을 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법은, 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 액주식 흡수탑은, 내부 공간을 갖는 흡수탑 본체와, 상기 내부 공간에 마련되며, 세정액을 상방을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐을 구비하고,
상기 액주 노즐이 마련된 위치보다 상방의 위치에, 세정액을 하방을 향하여 살포하도록 구성된 살포 장치를 추설(追設)하는 살포 장치 추설 공정과,
상기 살포 장치에 대해 세정액을 공급하기 위한 적어도 하나의 세정액 공급 라인을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정을 구비한다.
개조 전의 액주식 흡수탑은, 흡수탑 본체의 내부 공간에 있어서의, 액주 노즐로부터 상방을 향하여 액주형상으로 분사된 세정액이 도달하는 범위인 세정액 도달 범위에, 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉부가 형성된다. 상기 세정액 도달 범위는 기류의 분출 정상부를 상단으로 한다.
상기 (1) 방법에 의하면, 액주식 흡수탑의 개조 방법은, 살포 장치를 추설하는 살포 장치 추설 공정과, 적어도 하나의 세정액 공급 라인을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정을 구비한다. 살포 장치 추설 공정에서 설치된 살포 장치는, 세정액 공급 라인으로부터 이송된 세정액을, 액주 노즐이 마련된 위치보다 상방의 위치로부터 하방을 향하여 살포한다. 이 때문에, 흡수탑 본체의 내부 공간에 있어서의 상기 세정액 도달 범위의 상단보다 상방에, 살포 장치에 의해 살포된 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉 범위가 새롭게 형성된다. 즉, 상기 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조 후의 액주식 흡수탑은, 기존에 설치된 액주식 흡수탑보다, 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉부가 상방으로 확대되어 있다. 이 때문에, 개조 후의 액주식 흡수탑은, 개조 전의 액주식 흡수탑보다 기액 접촉부가 크므로, 개조 전의 액주식 흡수탑보다 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 (1) 방법에 의하면, 살포 장치와 적어도 하나의 세정액 공급 라인의 추설은 단기, 소규모의 공사로 가능하며, 또한, 흡수탑 본체에 대해 장기, 대규모 공사를 실행할 필요가 없으므로, 개조 비용의 증대를 방지할 수 있다.
(2) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1)에 기재의 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 세정액 공급 라인 추설 공정은, 상기 살포 장치에 상기 세정액을 공급하기 위한 제 1 공급 펌프를 추설하는 공급 펌프 추설 공정을 포함한다.
상기 (2) 방법에 의하면, 공급 펌프 추설 공정에서는, 살포 장치에 세정액을 공급하기 위한 제 1 공급 펌프를 추설한다. 즉, 제 1 공급 펌프는 액주 노즐에 세정액을 공급하기 위한 공급 펌프(제 2 공급 펌프)와는 다른 펌프이다. 제 1 공급 펌프를 제 2 공급 펌프와는 다른 펌프로 하고, 세정액 공급 라인의 양정(揚程)이나 세정액 공급 라인에서의 세정액의 압력 손실 등을 고려한 펌프로 하는 것에 의해, 살포 장치에 공급되는 세정액의 양이나 압력을 적절한 것으로 할 수 있다. 또한, 제 2 공급 펌프는, 기존에 설치된 펌프를 그대로 이용할 수 있으므로, 개조 비용의 증대를 방지할 수 있다.
(3) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 또는(2)에 기재의 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 세정액 공급 라인 추설 공정은, 상기 세정액 공급 라인을 흐르는 상기 세정액의 양을 조정 가능하게 구성되어 있는 조정 밸브를 추설하는 조정 밸브 추설 공정을 포함한다.
상기 (3) 방법에 의하면, 조정 밸브 추설 공정에서 추설되는 조정 밸브에 의해, 세정액 공급 라인을 흐르는 세정액의 양을 증감시키는 것에 의해, 살포 장치로부터 살포되는 세정액의 양을 증감시킬 수 있다. 살포 장치로부터 살포되는 세정액의 양을 적정량으로 하는 것에 의해, 필요한 탈황 성능이나 제진 성능을 확보하면서, 세정액의 살포량의 과대에 의한 배기 가스의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있다.
(4) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 액주식 흡수탑의 개조 방법은, 상기 액주 노즐의 노즐 직경을 확대하는 노즐 직경 확대 공정을 더 구비한다.
액주 노즐로부터 상방으로 분사된 세정액이, 살포 장치에 뿌려진 환경하에서는, 살포 장치에 스케일 등의 석출물이 부착되어 살포 장치의 살포 성능이 저하할 우려가 있다.
상기 (4) 방법에 의하면, 노즐 직경 확대 공정에서 액주 노즐의 노즐 직경을 확대하는 것에 의해, 액주 노즐로부터 분사되는 세정액의 유량을 유지하면서, 액주의 높이를 낮게 할 수 있다. 액주의 높이를 낮게 하는 것에 의해, 액주 노즐로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치에 뿌려지는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 석출물의 부착에 의한 살포 장치의 살포 성능의 저하를 방지할 수 있다.
(5) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 액주 노즐에 대해 세정액을 공급하기 위한 제 2 공급 펌프는, 날개 각도가 고정된 고정 날개를 포함한다.
상기 (5) 방법에 의하면, 고정 날개를 포함하는 제 2 공급 펌프의 가동 대수가 증가하면, 그만큼 액주의 높이가 높아진다. 예를 들면, 운전하는 제 2 공급 펌프를 전환할 때에는, 예비의 제 2 공급 펌프를 기동하므로, 액주의 높이가 통상 운전시보다 높아진다. 액주의 높이가 높아지면, 액주 노즐로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치에 뿌려질 가능성이 높아진다.
상기의 방법에 의하면, 노즐 직경 확대 공정에 의해 액주의 높이를 낮게 할 수 있으므로, 제 2 공급 펌프가 고정 날개를 포함한 경우여도, 액주 노즐로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치에 뿌려지는 것을 방지할 수 있다.
(6) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 살포 장치는, 분무 패턴이 환원형(環圓形)이 되도록 구성된 할로우 콘 노즐, 원형상으로 전면 분사하도록 구성된 풀 콘 노즐, 기체를 혼합시키고 세정액을 미립 액적으로 하여 분무하도록 구성된 이류체 노즐, 세정액을 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐인 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함한다.
상기 (6) 방법에 의하면, 살포 장치는 할로우 콘 노즐, 풀 콘 노즐, 이류체 노즐, 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함하므로, 살포 장치로부터 살포된 세정액을 배기 가스와 효과적으로 기액 접촉시킬 수 있다.
(7) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑은,
연소 장치로부터 배출된 배기 가스를 세정액에 의해 세정하도록 구성된 액주식 흡수탑에 있어서,
상기 배기 가스와 상기 세정액을 기액 접촉시키도록 구성된 기액 접촉부와, 세정액을 저류하도록 구성된 액 저류부를 포함하는 내부 공간을 획정(劃定)하도록 구성된 흡수탑 본체와,
상기 내부 공간에 마련되는 동시에, 세정액을 상방을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐과,
상기 내부 공간에 있어서의 상기 액주 노즐이 마련된 위치보다 상방의 위치에 마련되는 동시에, 세정액을 하방을 향하여 살포하는 살포 장치와,
상기 액 저류부에 저류된 상기 세정액을 제 1 세정액 발출구로부터 뽑아내 상기 액주 노즐로 이송하도록 구성된 제 1 세정액 공급 라인과,
상기 액 저류부에 저류된 상기 세정액을 상기 제 1 세정액 발출구와는 상이한 제 2 세정액 발출구로부터 발출하고 상기 살포 장치로 이송하도록 구성된 제 2 세정액 공급 라인을 구비한다.
상기 (7)의 구성에 의하면, 흡수탑 본체의 내부 공간에 마련되는 동시에, 세정액을 상방을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐과, 상기 내부 공간에 있어서의 액주 노즐이 마련된 위치보다 상방의 위치에 마련되는 동시에, 세정액을 하방을 향하여 살포하는 살포 장치를 구비하므로, 상기 액주 노즐 또는 상기 살포 장치 중 어느 하나만을 구비하는 경우에 비해, 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉부를 크게 할 수 있으므로, 액주식 흡수탑의 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 (7)의 구성에 의하면, 흡수탑 본체의 액 저류부에 저류된 세정액을 제 1 세정액 발출구로부터 뽑아내 액주 노즐로 이송하도록 구성된 제 1 세정액 공급 라인과, 상기 액 저류부에 저류된 세정액을 제 2 세정액 발출구로부터 뽑아내 살포 장치로 이송하도록 구성된 제 2 세정액 공급 라인을 구비한다. 즉, 액주 노즐로부터 분사되는 세정액과 살포 장치로부터 살포되는 세정액의 각각은, 공급원이 흡수탑 본체의 액 저류부라는 점에서 공통되지만, 양정이나 세정액의 압력 손실이 각각 상이한 세정액 공급 라인(제 1 세정액 공급 라인, 제 2 세정액 공급 라인)을 통하여 이송되고 있다. 각각의 세정액 공급 라인을 별도의 라인으로 하는 것에 의해, 액주 노즐이나 살포 장치에 공급되는 세정액의 양이나 압력을 적절한 것으로 할 수 있다.
(8) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (7)에 기재의 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 제 2 세정액 공급 라인에 마련되는 동시에, 상기 제 2 세정액 공급 라인을 흐르는 상기 세정액의 양을 조정 가능하게 구성되어 있는 조정 밸브를 더 구비한다.
상기 (8)의 구성에 의하면, 조정 밸브에 의해 제 2 세정액 공급 라인을 흐르는 세정액의 양을 증감시키는 것에 의해, 살포 장치로부터 살포되는 세정액의 양을 증감시킬 수 있다. 살포 장치로부터 살포되는 세정액의 양을 적정량으로 하는 것에 의해, 필요한 탈황 성능이나 제진 성능을 확보하면서, 세정액의 살포량의 과대에 의한 배기 가스의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있다.
(9) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (7) 또는 (8)에 기재의 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서, 상기 살포 장치는, 분무 패턴이 환원형이 되도록 구성된 할로우 콘 노즐, 원형상으로 전면 분사하도록 구성된 풀 콘 노즐, 기체를 혼합시키고 세정액을 미립 액적으로 하여 분무하도록 구성된 이류체 노즐, 세정액을 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐인 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함한다.
상기 (9)의 구성에 의하면, 살포 장치는 할로우 콘 노즐, 풀 콘 노즐, 이류체 노즐, 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함하므로, 살포 장치로부터 살포된 세정액을 배기 가스와 효과적으로 기액 접촉시킬 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 개조 비용의 증대를 방지할 수 있는 동시에, 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있는 액주식 흡수탑의 개조 방법이 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법의 흐름도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조하기 전의 액주식 흡수탑의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조한 후의 액주식 흡수탑의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 다른 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법의 흐름도이다.
도 5는 세정액 순환 라인의 구성의 일 예를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조한 후의 다른 액주식 흡수탑의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 가지의 실시형태에 대해 설명한다. 단, 실시형태로서 기재되어 있거나 또는 도면에 도시되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
예를 들면, "어느 방향으로", "어느 방향을 따라서", "평행", "직교", "중심", "동심" 혹은 "동축" 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그와 같은 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어지는 정도의 각도나 거리를 갖고서 상대적으로 변위하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들면, "동일", "동일하다" 및 "균질" 등의 사물이 동일한 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동일한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어지는 정도의 차이가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들면, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 면취부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.
한편, 하나의 구성 요소를 "마련한다", "갖춘다", "구비한다", "포함한다", 또는, "갖는다"라는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
또한, 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략하는 일이 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법의 흐름도이다. 도 2는 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조하기 전의 액주식 흡수탑의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 3은 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조한 후의 액주식 흡수탑의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
몇 가지의 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법(1(1A))은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 살포 장치(4)를 추설하는 살포 장치 추설 공정(11)과, 적어도 하나의 세정액 공급 라인(7)을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정(12)을 구비한다. 즉, 액주식 흡수탑의 개조 방법(1)에서는, 도 2에 도시하는 바와 같은 개조 전의 액주식 흡수탑(2A)(액주식 흡수탑(2))에 대해, 도 3에 도시하는 바와 같은, 살포 장치(4) 및 세정액 공급 라인(7)을 추설하는 것에 의해, 도 3에 도시한 바와 같은 개조 후의 액주식 흡수탑(2B)(액주식 흡수탑(2))으로 개조하는 것이 실행된다.
액주식 흡수탑(2)은, 연소 장치(도시하지 않음)로부터 배출되는 배기 가스를 탈황하기 위한 장치이다. 상기 연소 장치로서는, 디젤 엔진, 가스 터빈 엔진 또는 증기 터빈 엔진 등의 엔진이나 보일러 등을 들 수 있다.
개조하기 전의 액주식 흡수탑(2A)(액주식 흡수탑(2))은 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 연소 장치로부터 배출된 배기 가스가 도입되는 내부 공간(22)을 갖는 흡수탑 본체(21)를 구비한다.
도시하는 실시형태에서는, 액주식 흡수탑(2)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 내부 공간(22)에 배기 가스를 도입하기 위한 배기 가스 도입부(23)와, 내부 공간(22)으로부터 배기 가스를 배출하기 위한 배기 가스 배출부(24)를 더 구비한다. 또한, 흡수탑 본체(21)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 적어도 하나의 측벽(25)의 내측면(251), 천정면(211) 및 바닥면(212)에 의해, 상기 내부 공간(22)을 획정하고 있다.
흡수탑 본체(21)와 배기 가스 도입부(23)가 인접하는 방향을 제 1 방향, 제 1 방향에 대해 직교하는 수평방향을 제 2 방향, 제 1 방향에 있어서의 배기 가스 도입부(23)측을 한쪽측, 제 1 방향에 있어서의 배기 가스 배출부(24)측을 다른쪽측으로 정의한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 흡수탑 본체(21)의 상기 제 1 방향에 있어서의 한쪽측의 측벽(25)인 제 1 측벽(25A)에는, 하방측 내부 공간(22B)과 연통하는 배기 가스 도입구(252)가 형성되어 있다. 또한, 흡수탑 본체(21)의 천정면(211)에는, 상방측 내부 공간(22A)과 연통하는 배기 가스 배출구(213)가 형성되어 있다.
연소 장치(도시하지 않음)로부터 배기 가스 도입부(23)로 인도된 배기 가스는 배기 가스 도입부(23)를 통과한 후, 배기 가스 도입구(252)를 거쳐서, 내부 공간(22)(하방측 내부 공간(22B))에 도입된다. 내부 공간(22)으로 인도된 배기 가스는, 하방측 내부 공간(22B)을 한쪽측에 위치하는 제 1 측벽(25A)으로부터 다른쪽측에 위치하는 제 2 측벽(25B)을 향하여 흐른 후, 내부 공간(22)을 상승하면서 흘러 간다. 상방측 내부 공간(22A)까지 상승한 배기 가스는, 배기 가스 배출구(213)를 거쳐서 흡수탑 본체(21)의 상방에 위치하는 배기 가스 배출부(24)로 배출된다.
개조하기 전의 액주식 흡수탑(2A)(액주식 흡수탑(2))은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 내부 공간(22)에 마련되는 적어도 하나의 액주 노즐(3)을 구비한다. 액주 노즐(3)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 세정액을 상방(배기 가스의 흐름방향에 있어서의 하류측)을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성되어 있다.
도시하는 실시형태에서는, 액주 노즐(3)은 배기 가스 도입구(252)의 상단연보다 상방, 또한, 천정면(211)보다 하방에 위치하고 있다.
세정액으로서는, 알칼리제를 포함하는 액체나 해수(海水) 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리제로서는, CaCO3, NaOH, Ca(OH)2, NaHCO3, Na2CO3 등을 들 수 있다.
액주 노즐(3)로부터 분사된 세정액에 의해, 액주 노즐(3)의 상방에 액주(30)가 형성된다. 액주(30)를 형성한 후의 세정액은, 분출 정상부(301)에서 분산된 후에 강하하고, 액주 노즐(3)로부터 분출되는 세정액과 충돌하여 미세화된다. 미세화되어 액적이 된 세정액은 배기 가스와 기액 접촉하여, 배기 가스에 포함되는 SOx(유황 산화물) 등의 대기 오염 물질을 효과적으로 흡수한다. 또한, 미세화되어 액적으로 된 세정액은, 배기 가스에 포함되는 매진을 배기 가스 중으로부터 제거한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)에는, 내부 공간(22)으로 인도된 배기 가스와 세정액이 접촉하는 기액 접촉부(5)가 형성된다. 기액 접촉부(5)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 흡수탑 본체(21)의 액주 노즐(3)로부터 상방을 향하여 액주형상으로 분출되도록 분사된 세정액과, 내부 공간(22)으로 인도된 배기 가스가 접촉하는 제 1 기액 접촉부(5A)를 포함한다.
제 1 기액 접촉부(5A)는, 액주 노즐(3)로부터 상방을 향하여 분출되도록 분사된 세정액이 도달하는 범위인 세정액 도달 범위(51)에 형성된다. 이하, 제 1 기액 접촉부(5A)(세정액 도달 범위(51))는, 상술한 분출 정상부(301)를 상단으로 한다.
내부 공간(22)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 상술한 제 1 기액 접촉부(5A)에 의해, 제 1 기액 접촉부(5A)보다 상방에 위치하는 상방측 내부 공간(22A)과, 제 1 기액 접촉부(5A)보다 하방에 위치하는 하방측 내부 공간(22B)으로 구분된다. 또한, 내부 공간(22)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 하방측 내부 공간(22B)의 하방에, 세정액을 저류하기 위한 액 저류부(22C)가 형성되어 있다. 즉, 내부 공간(22)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 상방으로부터 순서대로, 상방측 내부 공간(22A), 제 1 기액 접촉부(5A), 하방측 내부 공간(22B) 및 액 저류부(22C)를 포함하고 있다.
액 저류부(22C)는 세정액이 저류되도록 구성된다. 액 저류부(22C)에 저류되는 세정액에는, 내부 공간(22)으로 인도된 배기 가스와 기액 접촉하여, 배기 가스에 포함되는 SOx(유황 산화물) 등의 대기 오염 물질을 흡수한 세정액이 포함되는 일이 있다. 즉, 액 저류부(22C)에 저류되는 세정액에는, 배기 가스로부터 흡수한 SOx에 의해 생긴 반응 생성물이나, 상기 반응 생성물을 산화시켜 생성된 산화 생성물이 포함되는 일이 있다. 반응 생성물로서는, SO2가 세정액에 흡수되는 것에 의해 생성되는 아황산염 등을 들 수 있다. 또한, 산화 생성물로서는, 석고 등을 들 수 있다.
도시하는 실시형태에서는, 액 저류부(22C)는 기액 접촉부(5)의 하방에 위치하고 있다. 또한, 액 저류부(22C)는 배기 가스 도입구(252)의 하단연보다 낮은 위치에 액면이 위치하도록 마련된다.
도시하는 실시형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 측벽(25)(제 2 측벽(25B))에는, 액 저류부(22C)에 저류되는 세정액을 외부로 배출하기 위한 세정액 배출구(253)(제 1 세정액 배출구(254) 및 제 2 세정액 배출구(255))가 개구되어 있다. 제 1 세정액 배출구(254) 및 제 2 세정액 배출구(255)의 각각은, 연직방향에 있어서의 흡수탑 본체(21)의 바닥면(212)의 근방에 위치하며, 액 저류부(22C)에 연통하고 있다. 또한, 제 1 세정액 배출구(254)는, 제 2 세정액 배출구(255)와 동일한 높이 위치에 마련되어 있어도 좋다. 또한, 액주식 흡수탑(2)에 제 2 세정액 배출구(255)가 미리 마련되어 있지 않은 경우에는, 세정액 공급 라인 추설 공정(12)은, 제 2 세정액 배출구(255)를 개구하는 공정을 포함하고 있어도 좋다.
도시하는 실시형태에서는, 액주식 흡수탑(2)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 1 세정액 배출구(254)(세정액 배출구(253))로부터 뽑아내 액주 노즐(3)로 이송하도록 구성된 세정액 순환 라인(6)(제 1 세정액 공급 라인)을 더 구비한다. 도 2에 도시하는 실시형태에서는, 세정액 순환 라인(6)은, 복수의 액주 노즐(3)이 장착된 액주관(31)을 거쳐서 액주 노즐(3)에 대해 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 이송하도록 되어 있다. 또한, 액주식 흡수탑(2)은, 흡수탑 본체(21)의 외부로부터 액 저류부(22C)에 세정액을 도입하도록 구성되는 도시하지 않은 세정액 도입 라인을 구비하고 있어도 좋다.
도시하는 실시형태에서는, 액주관(31)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)(하방측 내부 공간(22B)에 있어서의 배기 가스 도입구(252)의 상단연보다 상방의 높이 위치)에 있어서 상기 제 1 방향을 따라서 연장되어 있다.
다른 실시형태에서는, 액주관(31)은 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)에 있어서 상기 제 1 방향에 교차하는 방향을 따라서 연장되어 있어도 좋다. 예를 들면, 액주관(31)은 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)에 있어서, 상기 제 2 방향을 따라서 연장되어 있어도 좋다.
세정액 순환 라인(6)은, 제 1 세정액 배출구(254)와 액주관(31)을 접속하는 적어도 하나의 배관(61)과, 세정액 순환 라인(6)의 도중에 마련되는 세정액 순환 펌프(62)를 포함한다.
세정액 순환 펌프(62)는, 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 1 세정액 배출구(254)로부터 뽑아내 액주관(31)으로 이송하기 위한 장치이다. 세정액 순환 펌프(62)는 예를 들면, 회전 날개(날개 각도가 고정된 고정 날개(621A)나 동익) 등의 회전부(621)를 갖고 있다. 액 저류부(22C)에 저류된 세정액의 일부는, 세정액 순환 펌프(62)에 의해 압송되고, 세정액 순환 라인(6) 및 액주관(31)을 지나, 액주 노즐(3)로 이송된다.
도시하는 실시형태에서는, 세정액 순환 라인(6)은 세정액 순환 라인(6)의 세정액 순환 펌프(62)보다 상류측(제 1 세정액 배출구(254)측)에 마련되는 밸브(63)를 포함한다. 밸브(63)는 세정액의 유로인 세정액 순환 라인(6)을 개폐하기 위한 가동 기구를 갖는다. 밸브(63)는 개폐 밸브라도 유량 조정 밸브라도 좋다.
기액 접촉부(5)(제 1 기액 접촉부(5A))보다 배기 가스의 흐름방향에 있어서의 하류측에는, 미스트 엘리미네이터(26)가 배치되어 있다. 미스트 엘리미네이터(26)는, 미스트 엘리미네이터(26)를 통과하는 배기 가스로부터 수분을 제거하도록 구성된다. 미스트 엘리미네이터(26)를 통과한 배기 가스는 액주식 흡수탑(2)의 외부로 배출된다.
도시하는 실시형태에서는, 미스트 엘리미네이터(26)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 상방측 내부 공간(22A)에 배치되어 있다. 즉, 미스트 엘리미네이터(26)는 내부 공간(22)에 있어서의 세정액 도달 범위(51)의 상단(분출 정상부(301))보다 상방, 또한, 흡수탑 본체(21)의 천정면(211)보다 하방의 위치에 배치되어 있다. 또한, 미스트 엘리미네이터(26)는, 배기 가스의 흐름방향에 있어서의 상류측과 하류측을 구획하도록, 수평방향을 따라서 연장되어 있다.
또한, 도시하는 실시형태에서는, 미스트 엘리미네이터(26)는 다단(多段) 구성으로 되어 있다. 즉, 미스트 엘리미네이터(26)는 상방측 내부 공간(22A)에 배치되는 미스트 엘리미네이터(26A)와, 상방측 내부 공간(22A)의 미스트 엘리미네이터(26A)보다 상방의 위치에 배치되는 미스트 엘리미네이터(26B)를 포함하고 있다. 내부 공간(22)으로 인도되는 배기 가스는, 복수의 미스트 엘리미네이터(26(26A, 26B))를 통과한 후에, 액주식 흡수탑(2)으로부터 배출된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 개조한 후의 액주식 흡수탑(2B)은 흡수탑 본체(21)나 액주 노즐(3)과 같은, 상술한 개조하기 전의 액주식 흡수탑(2A)이 구비되는 구성 외에, 살포 장치 추설 공정(11)에서 추설되는 살포 장치(4)와, 세정액 공급 라인 추설 공정(12)에서 추설되는 세정액 공급 라인(7)을 구비한다.
살포 장치(4)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 액주 노즐(3)로부터 상방을 향하여 분사된 세정액이 도달하는 범위인 세정액 도달 범위(51)보다 상방에 마련된다. 또한, 살포 장치(4)는, 세정액을 연직방향에 있어서의 하방을 향하여 살포하도록 구성되어 있다.
도시하는 실시형태에서는, 살포 장치(4)는, 흡수탑 본체(21)의 상방측 내부 공간(22A)에 있어서, 상기 제 1 방향을 따라서 연장되는 살포관(42)과, 살포관(42)에 마련된 복수의 살포 노즐(41)을 포함한다. 살포 노즐(41)은, 배기 가스의 흐름방향에 있어서의 상류측을 향하여 세정액을 살포하도록 구성된다.
다른 실시형태에서는, 살포관(42)은 흡수탑 본체(21)의 상방측 내부 공간(22A)에 있어서 상기 제 1 방향에 교차하는 방향을 따라서 연장되어 있어도 좋다. 예를 들면, 살포관(42)은 흡수탑 본체(21)의 상방측 내부 공간(22A)에 있어서 상기 제 2 방향을 따라서 연장되어 있어도 좋다.
살포 장치(4)로부터 살포된 세정액은, 배기 가스와 기액 접촉하여, 배기 가스에 포함되는 SOx(유황 산화물) 등의 대기 오염 물질을 흡수하는 동시에, 배기 가스에 포함되는 매진을 배기 가스 중으로부터 제거한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 상술한 제 1 기액 접촉부(5A)(세정액 도달 범위(51))의 상방에, 살포 장치(4)로부터 살포된 세정액과, 내부 공간(22)으로 인도된 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉 범위(52)(제 2 기액 접촉부(5B))가 형성된다. 기액 접촉 범위(52)(제 2 기액 접촉부(5B))는, 세정액이 살포되는 살포 노즐(41)의 토출구(43)를 상단으로 하고, 상술한 분출 정상부(301)를 하단으로 한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 액주(30)의 높이를 H1, 기액 접촉 범위(52)의 연직방향에 있어서의 높이를 H2로 한다. 개조 전의 액주식 흡수탑(2A)에 있어서의 기액 접촉부(5)는, 제 1 기액 접촉부(5A)만을 포함하므로, 연직방향에 있어서의 높이가 H1이다. 이에 대해, 개조 후의 액주식 흡수탑(2B)에 있어서의 기액 접촉부(5)는, 제 1 기액 접촉부(5A) 및 제 2 기액 접촉부(5B)를 포함하므로, 연직방향에 있어서의 높이가 H1와 H2의 합이다. 즉, 개조 후의 액주식 흡수탑(2B)은 개조 전의 액주식 흡수탑(2A)보다, 기액 접촉부(5)의 연직방향에 있어서의 길이가 길게 되어 있다.
세정액 공급 라인(7)(제 2 세정액 공급 라인)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 2 세정액 배출구(255)(세정액 배출구(253))로부터 뽑아내고 살포관(42)을 거쳐서 살포 노즐(41)로 이송하도록 구성되어 있다.
도시하는 실시형태에서는, 세정액 공급 라인(7)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 2 세정액 배출구(255)와 살포관(42)을 접속하는 적어도 하나의 공급관(71)과, 세정액 공급 라인(7)의 도중에 마련되는 세정액 공급 펌프(72)(제 1 공급 펌프)를 포함한다. 세정액 공급 펌프(72)는, 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 2 세정액 배출구(255)로부터 뽑아내고 살포관(42)으로 이송하기 위한 장치이다. 액 저류부(22C)에 저류된 세정액의 일부는, 세정액 공급 펌프(72)에 의해 압송되고, 세정액 공급 라인(7) 및 살포관(42)을 지나, 살포 노즐(41)로 이송된다.
도시하는 실시형태에서는, 세정액 공급 라인(7)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 공급 라인(7)의 세정액 공급 펌프(72)보다 상류측(제 2 세정액 배출구(255)측)에 마련되는 적어도 하나의 밸브(73)와, 세정액 공급 라인(7)의 세정액 공급 펌프(72)보다 하류측(살포관(42)측)에 마련되는 적어도 하나의 밸브(74)를 포함한다. 밸브(73) 및 밸브(74)의 각각은, 세정액의 유로인 세정액 공급 라인(7)을 개폐하기 위한 가동 기구를 갖는다. 밸브(73) 및 밸브(74)의 각각은, 개폐 밸브라도 유량 조정 밸브라도 좋다.
상술한 바와 같이, 액주식 흡수탑의 개조 방법(1(1A))은 도 1에 나타내는 바와 같이, 상술한 살포 장치(4)를 추설하는 살포 장치 추설 공정(11)과, 상술한 세정액 공급 라인(7)을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정(12)을 구비한다.
도시하는 실시형태에서는, 살포 장치 추설 공정(11) 후에, 세정액 공급 라인 추설 공정(12)이 실행된다. 세정액 공급 라인(7)의 부설 전에는, 흡수탑 본체(21)의 외부의 공간에 여유가 있으므로, 흡수탑 본체(21)의 내부에 살포 장치(4)를 도입하는 작업이 용이하다.
또한, 다른 실시형태에서는, 살포 장치 추설 공정(11) 전에, 세정액 공급 라인 추설 공정(12)을 실행하도록 하여도 좋다.
도시하는 실시형태에서는, 살포 장치 추설 공정(11)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 살포 노즐(41)을 살포관(42)에 장착하는 살포 노즐 장착 공정(111)과, 살포관(42)을 흡수탑 본체(21)에 부설하는 살포관 부설 공정(112)을 포함한다.
도시하는 실시형태에서는, 세정액 공급 라인 추설 공정(12)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 공급관(71)을 부설하는 공급관 부설 공정(121)과, 세정액 공급 펌프(72)를 추설하는 공급 펌프 추설 공정(122)과, 밸브(73) 또는 밸브(74) 중 적어도 하나를 추설하는 밸브 추설 공정(123)을 포함한다.
상술한 바와 같이, 몇 가지의 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법(1)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 상술한 살포 장치(4)를 추설하는 살포 장치 추설 공정(11)과, 상술한 세정액 공급 라인(7)을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정(12)을 구비한다. 또한, 상술한 바와 같이, 개조하기 전의 액주식 흡수탑(2A)은 상술한 내부 공간(22)을 갖는 흡수탑 본체(21)와, 상술한 액주 노즐(3)을 구비한다. 이 경우에는, 개조하기 전의 액주식 흡수탑(2A)은, 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)에 있어서의 액주 노즐(3)로부터 상방을 향하여, 액주형상으로 분사된 세정액이 도달하는 범위인 세정액 도달 범위(51)에 세정액과 배기 가스가 접촉하는 제 1 기액 접촉부(5A)(기액 접촉부(5))가 형성된다. 세정액 도달 범위(51)(제 1 기액 접촉부(5A))는 액주(30)가 분출 정상부(301)를 상단으로 한다.
상기의 방법에 의하면, 액주식 흡수탑의 개조 방법(1)은 살포 장치(4)를 추설하는 살포 장치 추설 공정(11)과, 세정액 공급 라인(7)을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정(12)을 구비한다. 살포 장치 추설 공정(11)에서 설치된 살포 장치(4)는, 세정액 공급 라인(7)으로부터 이송된 세정액을, 액주 노즐(3)이 마련된 위치보다 상방의 위치로부터 하방을 향하여 살포한다. 이 때문에, 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)에 있어서의 세정액 도달 범위(51)의 상단(분출 정상부(301))보다 상방에, 살포 장치(4)에 의해 살포된 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉 범위(52)(제 2 기액 접촉부(5B))가 새롭게 형성된다. 즉, 상기 액주식 흡수탑의 개조 방법(1)에 의해, 개조 후의 액주식 흡수탑(2B)은 개조 전(기존에 설치)의 액주식 흡수탑(2A)보다, 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉부(5)가 상방으로 확대되어 있다. 이 때문에, 개조 후의 액주식 흡수탑(2B)은, 개조 전의 액주식 흡수탑(2A)보다 기액 접촉부(5)가 크므로, 개조 전의 액주식 흡수탑(2A)보다 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기의 방법에 의하면, 살포 장치(4)와 적어도 하나의 세정액 공급 라인(7)의 추설은, 단기, 소규모의 공사로 가능하며, 또한, 흡수탑 본체(21)에 대해서 장기, 대규모 공사를 실행할 필요가 없으므로, 개조 비용의 증대를 방지할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 상술한 세정액 공급 라인 추설 공정(12)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 살포 장치(4)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 펌프(72)(제 1 공급 펌프)를 추설하는 상술한 공급 펌프 추설 공정(122)을 포함한다. 이 경우에는, 공급 펌프 추설 공정(122)에서는, 살포 장치(4)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 펌프(72)를 추설한다. 즉, 세정액 공급 펌프(72)는 액주 노즐(3)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 순환 펌프(62)(제 2 공급 펌프)와는 다른 펌프이다. 세정액 공급 펌프(72)를 세정액 순환 펌프(62)와는 다른 펌프로 하고, 세정액 공급 라인(7)의 양정이나 세정액 공급 라인(7)에서의 세정액의 압력 손실 등을 고려한 펌프로 하는 것에 의해, 살포 장치(4)에 공급되는 세정액의 양이나 압력을 적절한 것으로 할 수 있다. 또한, 액주 노즐(3)에 세정액을 공급하기 위한 펌프에는, 기존에 설치된 펌프를 그대로 이용할 수 있으므로, 개조 비용의 증대를 방지할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 상술한 세정액 공급 라인 추설 공정(12)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 상술한 밸브 추설 공정(123)을 포함한다. 밸브 추설 공정(123)에서 추설되는 밸브(밸브(73, 74))는, 세정액 공급 라인(7)을 흐르는 세정액의 양을 조정 가능하게 구성되어 있는 조정 밸브로 이루어진다. 이 경우에는, 밸브 추설 공정(123)(조정 밸브 추설 공정)에서 추설되는 조정 밸브에 의해, 세정액 공급 라인(7)을 흐르는 세정액의 양을 증감시키는 것에 의해, 살포 장치(4)로부터 살포되는 세정액의 양을 증감시킬 수 있다. 살포 장치(4)로부터 살포되는 세정액의 양을 적정량으로 하는 것에 의해, 필요한 탈황 성능이나 제진 성능을 확보하면서, 세정액의 살포량의 과대에 의한 배기 가스의 압력 손실의 증가를 억제할 수 있다.
도 4는 다른 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법의 흐름도이다. 도 5는 세정액 순환 라인의 구성의 일 예를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
액주 노즐(3)로부터 상방으로 분사된 세정액이, 살포 장치(4)에 뿌려진 환경하에서는, 살포 장치(4)에 스케일 등의 석출물이 부착되어, 살포 장치(4)의 살포 성능이 저하할 우려가 있다. 이하, 도 5를 이용하여 액주 노즐(3)로부터 상방으로 분사된 세정액이, 살포 장치(4)에 뿌려질 우려가 있는 환경의 일 예를 설명한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 흡수탑 본체(21)의 내부에는, 복수의 액주관(31(31A 내지 31D))이, 제 2 방향(수평방향)으로 나란하게 배열되어 있다. 또한, 흡수탑 본체(21)의 제 2 측벽(25B)에는, 복수의 세정액 배출구(253(253A 내지 254D)가 수평방향으로 간격을 두고 개구되어 있다.
그리고, 세정액 순환 라인(6)은 복수의 제 1 관로(64A 내지 64D)와, 하나의 제 2 관로(65)와, 복수의 제 3 관로(66A 내지 66D)를 포함한다.
복수의 제 1 관로(64A 내지 64D)의 각각은, 상류단이 복수의 세정액 배출구(253(253A 내지 253D)에 개별로 접속되어 있으며, 서로의 하류단이 합류부(67)에서 합류되어 있다. 복수의 제 1 관로(64A 내지 64D)에는, 세정액 순환 펌프(62A 내지 62D) 및 밸브(63A 내지 63D)가 개별로 마련되어 있다.
제 2 관로(65)는 상류단이 합류부(67)에 접속되며, 하류단이 분기부(68)에 접속되어 있다.
복수의 제 3 관로(66A 내지 66D)의 각각은, 상류단이 분기부(68)에 접속되는 동시에 분기부(68)로부터 분기되고, 하류단이 복수의 액주관(31(31A 내지 31D)에 개별로 접속되어 있다.
복수의 세정액 순환 펌프(62(62A 내지 62D)의 각각이, 상술한 날개 각도가 고정된 고정 날개(621A)를 포함하는 경우에는, 복수의 세정액 순환 펌프(62)의 가동 대수의 증감에 따라서, 액주(30)의 높이(제 1 기액 접촉부(5A)의 연직방향에 있어서의 길이(H1))가 증감한다. 즉, 세정액 순환 펌프(62)의 가동 대수가 증가하면, 그만큼 액주(30)의 높이가 높아진다. 예를 들면, 운전하는 세정액 순환 펌프(62)를 교체할 때에는, 예비 세정액 순환 펌프(62)를 기동하므로, 액주(30)의 높이가 통상 운전시보다 높아진다. 액주(30)의 높이가 높아지면, 액주 노즐(3)로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치(4)에 뿌려질 가능성이 높아진다.
몇 가지의 실시형태에서는, 액주식 흡수탑의 개조 방법(1(1B)은 도 4에 나타내는 바와 같이, 상술한 살포 장치 추설 공정(11)과, 상술한 세정액 공급 라인 추설 공정(12)과, 액주 노즐(3)의 노즐 직경(토출구(32)의 구경)을 확대하는 노즐 직경 확대 공정(13)을 구비한다.
도시하는 실시형태에서는, 노즐 직경 확대 공정(13) 후에, 살포 장치 추설 공정(11) 및 세정액 공급 라인 추설 공정(12)이 실행된다.
또한, 다른 실시형태에서는, 노즐 직경 확대 공정(13) 전에, 살포 장치 추설 공정(11)이나 세정액 공급 라인 추설 공정(12)을 실행하여도 좋다.
도시하는 실시형태에서는, 노즐 직경 확대 공정(13)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 노즐 교환 공정(131) 또는 노즐 구멍 가공 공정(132) 중 어느 하나를 포함한다.
노즐 교환 공정(131)에서는, 액주관(31)에 장착된 액주 노즐(3)을, 노즐 직경이 큰 다른 액주 노즐(3)으로 교환하는 것이 실행된다.
노즐 구멍 가공 공정(132)에서는, 액주 노즐(3)에 대해 절삭 등의 가공을 실행하는 것에 의해, 노즐 직경을 확대하는 것이 실행된다.
노즐 직경 확대 공정(13)을 실행하여, 액주 노즐(3)의 노즐 직경을 확대하면, 액주(30)의 높이(H1)(도 3 참조)를 낮출 수 있다. 액주(30)의 높이(H1)를 낮출 수 있는 것에 의해, 액주 노즐(3)로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치(4)에 뿌려질 가능성을 낮게 할 수 있다.
또한, 노즐 직경 확대 공정(13)을 실행하기 전에는, 연직방향에 있어서의 제 1 기액 접촉부(5A)와 미스트 엘리미네이터(26)의 사이가 좁아, 살포 장치(4)의 설치가 곤란한 경우여도, 노즐 직경 확대 공정(13)을 실행하는 것에 의해, 제 1 기액 접촉부(5A)와 미스트 엘리미네이터(26)의 사이를 넓힐 수 있으므로, 살포 장치(4)의 설치가 가능하게 된다.
노즐 직경 확대 공정(13)을 실행하는 것에 의해, 액주(30)의 높이(H1)가 낮아지지만, 기액 접촉 범위(52)의 연직방향에 있어서의 높이(H2)(도 3 참조)가 높아지므로, 기액 접촉부(5) 전체의 연직방향에 있어서의 높이를 유지할 수 있다.
상기의 방법에 의하면, 노즐 직경 확대 공정(13)에서 액주 노즐(3)의 노즐 직경을 확대하는 것에 의해, 액주 노즐(3)로부터 분사되는 세정액의 유량을 유지하면서, 액주(30)의 높이(H1)를 낮게 할 수 있다. 액주(30)의 높이(H1)를 낮게 하는 것에 의해, 액주 노즐(3)로부터 상방에 분사된 세정액이 살포 장치(4)에 뿌려지는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 석출물의 부착에 의한 살포 장치(4)의 살포 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 액주(30)의 높이(H1)가 낮아지는 것에 의해, 제 1 기액 접촉부(5A)는 작아지지만, 제 1 기액 접촉부(5A)가 작아진 만큼만, 제 2 기액 접촉부(5B)가 커지므로, 액주식 흡수탑(2) 전체적으로는, 탈황 성능이나 제진 성능이 저하하는 일은 없다.
몇 가지의 실시형태에서는, 상술한 액주 노즐(3)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 순환 펌프(62)(제 2 공급 펌프)는, 날개 각도가 고정된 고정 날개(621A)를 포함한다. 이 경우에는, 고정 날개(621A)를 포함하는 세정액 순환 펌프(62)의 가동 대수가 증가하면, 그만큼 액주(30)의 높이(H1)가 높아진다. 예를 들면, 운전하는 세정액 순환 펌프(62)를 교체할 때에는, 예비 세정액 순환 펌프(62)를 기동하므로, 액주(30)의 높이(H1)가 통상 운전시보다 높아진다. 액주(30)의 높이(H1)가 높아지면, 액주 노즐(3)로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치(4)에 뿌려질 가능성이 높아진다. 상술한 노즐 직경 확대 공정(13)에 의해 액주(30)의 높이(H1)를 낮게 할 수 있으므로, 세정액 순환 펌프(62)가 고정 날개(621A)를 포함하는 경우여도, 액주 노즐(3)로부터 상방으로 분사된 세정액이 살포 장치(4)에 뿌려지는 것을 방지할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 상술한 살포 장치(4)는 상술한 살포 노즐(41)로서, 분무 패턴이 환원형인 할로우 콘 노즐, 원형상으로 전면 분사하도록 구성된 풀 콘 노즐과 같은 단상(單相)(일류체) 노즐, 기체를 혼합시키고 세정액을 미립 액적으로 하여 분무하도록 구성된 2상(이류체) 노즐, 세정액을 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐인 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함한다. 상기의 방법에 의하면, 살포 장치(4)는 살포 노즐(41)로서 할로우 콘 노즐, 풀 콘 노즐과 같은 단상(일류체) 노즐, 2상(이류체) 노즐, 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함하므로, 살포 장치(4)로부터 살포된 세정액은, 배기 가스와 효과적으로 기액 접촉하기 때문에, 배기 가스에 포함되는 대기 오염 물질을 효과적으로 흡수하거나, 제거하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 방법에 의하면, 제 2 기액 접촉부(5B)에 있어서의 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6은 일 실시형태에 따른 액주식 흡수탑의 개조 방법에 의해 개조한 후의 다른 액주식 흡수탑의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
상술한 액주식 흡수탑(2(2A, 2B)은 흡수탑 본체(21)의 천정면(211)에 배기 가스 배출구(213)가 형성되고, 흡수탑 본체(21)의 연직 상방에 배기 가스 배출부(24)가 배치되어 있다. 이에 대해, 액주식 흡수탑(2(2C))은 도 6에 도시하는 바와 같이, 흡수탑 본체(21)의 측벽(25)(제 2 측벽(25B))에 배기 가스 배출구(256)(도 3의 배기 가스 배출구(213)에 상당)이 형성되고, 흡수탑 본체(21)의 다른쪽측의 측방에 배기 가스 배출부(24)가 배치되어 있다. 그리고, 미스트 엘리미네이터(26)는 배기 가스 배출부(24)의 내부에 배치되어 있다. 미스트 엘리미네이터(26(26C))는 배기 가스의 흐름방향에 있어서의 상류측과 하류측을 구획하도록, 연직방향을 따라서 연장되어 있다. 이 경우에는, 살포 장치(4)는 연직방향에 있어서의 흡수탑 본체(21)의 천정면(211)과 분출 정상부(301)(제 1 기액 접촉부(5A)의 상단) 사이에 마련된다.
몇 가지의 실시형태에 따른 액주식 흡수탑(2)은, 도 3, 도 6에 도시하는 바와 같이, 배기 가스와 세정액을 기액 접촉시키도록 구성된 상술한 기액 접촉부(5)와, 세정액을 저류하도록 구성된 상술한 액 저류부(22C)를 포함하는 내부 공간(22)을 획정하도록 구성된 흡수탑 본체(21)와, 상술한 액주 노즐(3)과, 상술한 살포 장치(4)와, 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 1 세정액 배출구(254)로부터 뽑아내 액주 노즐(3)로 이송하도록 구성된 상술한 세정액 순환 라인(6)(제 1 세정액 공급 라인)과, 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 1 세정액 배출구(254)와는 상이한 제 2 세정액 배출구(255)로부터 뽑아내 살포 장치(4)로 이송하도록 구성된 세정액 공급 라인(7)(제 2 세정액 공급 라인)을 구비한다.
상기의 구성에 의하면, 흡수탑 본체(21)의 내부 공간(22)에 마련되는 동시에, 세정액을 상방을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐(3)과, 상기 내부 공간(22)에 있어서의 액주 노즐(3)이 마련된 위치보다 상방의 위치에 마련되는 동시에, 세정액을 하방을 향하여 살포하는 살포 장치(4)를 구비하므로, 상기 액주 노즐(3) 또는 상기 살포 장치(4) 중 어느 하나만을 구비하는 경우에 비해, 세정액과 배기 가스가 접촉하는 기액 접촉부(5)를 크게 할 수 있으므로, 액주식 흡수탑(2)의 탈황 성능 및 제진 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기의 구성에 의하면, 흡수탑 본체(21)의 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 1 세정액 배출구(254)(제 1 세정액 발출구)로부터 뽑아내 액주 노즐(3)로 이송하도록 구성된 세정액 순환 라인(6)(제 1 세정액 공급 라인)과, 상기 액 저류부(22C)에 저류된 세정액을 제 2 세정액 배출구(255)(제 2 세정액 발출구)로부터 뽑아내 살포 장치(4)로 이송하도록 구성된 세정액 공급 라인(7)(제 2 세정액 공급 라인)을 구비한다. 즉, 액주 노즐(3)로부터 분사되는 세정액과 살포 장치(4)로부터 살포되는 세정액의 각각은, 공급원이 흡수탑 본체(21)의 액 저류부(22C)라는 점에서 공통되지만, 양정이나 세정액의 압력 손실이 각각 상이한 세정액 공급 라인(세정액 순환 라인(6), 세정액 공급 라인(7))을 통하여 이송되고 있다. 각각의 세정액 공급 라인(세정액 순환 라인(6), 세정액 공급 라인(7))을 별도 라인으로 하는 것에 의해, 액주 노즐(3)이나 살포 장치(4)에 공급되는 세정액의 양이나 압력을 적절한 것으로 할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태로 한정되는 일은 없으며, 상술한 실시형태에 변형을 가한 형태나, 이들 형태를 적절히 조합한 형태도 포함한다.
예를 들면, 상술한 몇 가지의 실시형태에서는, 배기 가스 배출부(24)는, 제 1 방향에 있어서, 흡수탑 본체(21)를 사이에 두고 배기 가스 도입부(23)와는 반대 측에 마련되어 있었지만, 배기 가스 도입부(23)와 동일한 측에 마련되어 있어도 좋다. 또한, 배기 가스 배출부(24)는 상면에서 보아, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향에 있어서, 흡수탑 본체(21)에 인접하도록 마련되어 있어도 좋다.
1, 1A, 1B: 액주식 흡수탑의 개조 방법 11: 살포 장치 추설 공정
111: 살포 노즐 장착 공정 112: 살포관 부설 공정
12: 세정액 공급 라인 추설 공정 121: 공급관 부설 공정
122: 공급 펌프 추설 공정 123: 밸브 추설 공정
13: 노즐 직경 확대 공정 131: 노즐 교환 공정
132: 노즐 구멍 가공 공정 2,2A 내지 2C: 액주식 흡수탑
21: 흡수탑 본체 211: 천정면
212: 바닥면 213: 배기 가스 배출구
22: 내부 공간 22A: 상방측 내부 공간
22B: 하방측 내부 공간 22C: 액 저류부
23: 배기 가스 도입부 24: 배기 가스 배출부
25: 측벽 25A: 제 1 측벽
25B: 제 2 측벽 251: 내측면
252: 배기 가스 도입구 253: 세정액 배출구
254: 제 1 세정액 배출구 255: 제 2 세정액 배출구
256: 배기 가스 배출구
26, 26A 내지 26C: 미스트 엘리미네이터 3: 액주 노즐
30: 액주 301: 분출 정상부
31: 액주관 32: 토출구
4: 살포 장치 41: 살포 노즐
42: 살포관 43: 토출구
5: 기액 접촉부 5A: 제 1 기액 접촉부
5B: 제 2 기액 접촉부 51: 세정액 도달 범위
52: 기액 접촉 범위 6: 세정액 순환 라인
61: 배관
62, 62 A 내지 62D: 세정액 순환 펌프 621: 회전부
621A: 고정 날개 63, 63A 내지 63D: 밸브
64A 내지 64D: 제 1 관로 65: 제 2 관로
66A 내지 66D: 제 3 관로 67: 합류부
68: 분기부 7: 세정액 공급 라인
71: 공급관 72: 세정액 공급 펌프
73, 74: 밸브 H1: 액주의 높이
H2: 제 2 기액 접촉부의 기액 접촉 범위의 높이

Claims (9)

  1. 액주식 흡수탑의 개조 방법에 있어서,
    상기 액주식 흡수탑은 내부 공간을 갖는 흡수탑 본체와, 상기 내부 공간에 마련되며 세정액을 상방을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐을 구비하고,
    상기 액주 노즐이 마련된 위치보다 상방의 위치에, 세정액을 하방을 향하여 살포하도록 구성된 살포 장치를 추설하는 살포 장치 추설 공정과,
    상기 살포 장치에 대해 세정액을 공급하기 위한 적어도 하나의 세정액 공급 라인을 추설하는 세정액 공급 라인 추설 공정을 구비하는
    액주식 흡수탑의 개조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정액 공급 라인 추설 공정은, 상기 살포 장치에 상기 세정액을 공급하기 위한 제 1 공급 펌프를 추설하는 공급 펌프 추설 공정을 포함하는
    액주식 흡수탑의 개조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세정액 공급 라인 추설 공정은, 상기 세정액 공급 라인을 흐르는 상기 세정액의 양을 조정 가능하게 구성되어 있는 조정 밸브를 추설하는 조정 밸브 추설 공정을 포함하는
    액주식 흡수탑의 개조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액주 노즐의 노즐 직경을 확대하는 노즐 직경 확대 공정을 더 구비하는
    액주식 흡수탑의 개조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액주 노즐에 대하여 세정액을 공급하기 위한 제 2 공급 펌프는, 날개 각도가 고정된 고정 날개를 포함하는
    액주식 흡수탑의 개조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 살포 장치는, 분무 패턴이 환원형(環圓形)이 되도록 구성된 할로우 콘 노즐, 원형상으로 전면 분사하도록 구성된 풀 콘 노즐, 기체를 혼합시켜 세정액을 미립 액적으로 하여 분무하도록 구성된 이류체 노즐, 세정액을 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐인 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함하는
    액주식 흡수탑의 개조 방법.
  7. 연소 장치로부터 배출된 배기 가스를 세정액에 의해 세정하도록 구성된 액주식 흡수탑에 있어서,
    상기 배기 가스와 상기 세정액을 기액 접촉시키도록 구성된 기액 접촉부와, 세정액을 저류하도록 구성된 액 저류부를 포함하는 내부 공간을 획정하도록 구성된 흡수탑 본체와,
    상기 내부 공간에 마련되는 동시에, 세정액을 상방을 향하여 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐과,
    상기 내부 공간에 있어서의 상기 액주 노즐이 마련된 위치보다 상방의 위치에 마련되는 동시에, 세정액을 하방을 향하여 살포하는 살포 장치와,
    상기 액 저류부에 저류된 상기 세정액을 제 1 세정액 발출구로부터 뽑아내 상기 액주 노즐로 이송하도록 구성된 제 1 세정액 공급 라인과,
    상기 액 저류부에 저류된 상기 세정액을 상기 제 1 세정액 발출구와는 상이한 제 2 세정액 발출구로부터 뽑아내 상기 살포 장치로 이송하도록 구성된 제 2 세정액 공급 라인을 구비하는
    액주식 흡수탑.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 세정액 공급 라인에 마련되는 동시에, 상기 제 2 세정액 공급 라인을 흐르는 상기 세정액의 양을 조정 가능하게 구성되어 있는 조정 밸브를 더 구비하는
    액주식 흡수탑.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 살포 장치는, 분무 패턴이 환원형이 되도록 구성된 할로우 콘 노즐, 원형상으로 전면 분사하도록 구성된 풀 콘 노즐, 기체를 혼합시키고 세정액을 미립 액적으로 하여 분무하도록 구성된 이류체 노즐, 세정액을 액주형상으로 분사하도록 구성된 액주 노즐인 제 2 액주 노즐 중 어느 하나를 포함하는
    액주식 흡수탑.
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