TW201537113A - 排氣導管及鍋爐 - Google Patents

Abstract

本發明為排氣導管及鍋爐，藉由設有「可供排放氣體流動的煙道(40)」、和「被設在煙道(40)，可回收排放氣體中之固體粒子(PA)的第1漏斗(61)」、及「作為阻止PA從第1漏斗(61)流出之阻擋構件的第1擋板(71)與第2擋板(72)」，可適當地捕集排放氣體中的固體粒子。

Description

排氣導管及鍋爐

本發明關於：發電用或者工廠用等，適用於用來產生蒸汽之鍋爐的排氣導管；及具有該排氣導管的鍋爐。

舉例來說，傳統的粉煤燃燒鍋爐，具有形成中空形狀且配置成垂直方向的火爐，在火爐壁沿著周方向配設有複數的燃燒器，並遍及上下方向配置有複數層。該燃燒器，可供給「煤經粉碎後的粉煤(燃料)」及「搬送用空氣(1次空氣)」混合氣，並供給高溫的2次空氣，藉由將該混合氣與2次空氣吹入火爐內而形成火焰，而形成可在該火爐內產生燃燒氣體。然後，該火爐，在上部連接著煙道，並在該煙道設有：用來回收排放氣體(排氣)之熱的過熱器、再熱器、節碳器等，可利用在火爐處的燃燒所產生的排放氣體(排氣)對水加熱，進而產生蒸汽。此外，該煙道連結著排氣通路，在該排氣通路設有脫硝(denitration)裝置、電集塵機(electric dust collector)、脫硫裝置等，並在下游端部設有煙囪。

就這樣的鍋爐而言，譬如是以下的專利文獻所記載的技術。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

專利文獻1：美國第6994036號專利說明書

專利文獻2：日本特開平2-95415號公報

專利文獻3：日本特開2008-241061號公報

在上述的粉煤燃燒鍋爐中，由於是以火爐來燃燒作為燃料的粉煤，因此在排放氣體中混入了爆米花狀灰(popcorn ash；亦稱為塊狀灰)。該爆米花狀灰由於是灰的塊狀物，而附著於被設在排氣通路的篩網或者脫硝裝置等。一旦如此，篩網將耗損而必須更換，導致維修保養的成本提高。此外，一旦堆積於篩網和脫硝裝置，將使壓力損失上升而招致性能下降。

本發明是用來解決上述課題的發明，本發明的目的是提供一種：可適當地捕集排放氣體中的固體粒子的排氣導管及鍋爐。

用來達成上述目的之本發明的排氣導管，其 特徵為具有：可供排放氣體流動的排氣通路；和設於前述排氣通路，並可回收排放氣體中之固體粒子的漏斗；及可阻止來自於前述漏斗的固體粒子之流出的阻擋構件。

因此，當含有固體粒子的排放氣體流動於排氣通路時，可從該排放氣體將固體粒子分離並由漏斗回收。此時，固體粒子由於具有慣性力，因而容易撞擊漏斗的內壁面而流出，藉由使流出至外部的固體粒子撞擊阻擋構件，可阻止其流出。其結果，可正確地將排放氣體中的固體粒子捕集於漏斗，能提高捕集效率。

本發明的排氣導管，其特徵為：前述阻擋構件具有擋板，該擋板沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向而配置於前述漏斗的上部。

因此，由於擋板是沿著「與排放氣體之流動方向交叉的水平方向」配置，可正確地將流動於排氣導管之全體範圍的固體粒子朝漏斗回收。

本發明的排氣導管，其特徵為：前述擋板具有第1擋板，該第1擋板在前述漏斗的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。

因此，已從排放氣體分離的固體粒子，雖然在進入漏斗之後，將撞擊內壁面而朝外部流出，但由於將要朝外部流出的固體粒子，將撞擊被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部的第1擋板，故能有效地阻止固體粒子朝外部流出。

本發明的排氣導管，其特徵為：前述第1擋 板，其面向排放氣體的流動方向之固體粒子的撞擊面，是朝向前述漏斗的底部側而配置。

因此，由於第1擋板的撞擊面朝向漏斗的底部側，因此將要流向外部的固體粒子在撞擊該撞擊面之後，被誘導至漏斗的底部側，能有效地回收固體粒子。

本發明的排氣導管，其特徵為：前述擋板具有第2擋板，該第2擋板在前述漏斗的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的中間位置。

因此，已從排放氣體分離的固體粒子，雖然是沿著排氣通路的內壁面移動並被誘導至漏斗內，對漏斗的內壁面形成撞擊而朝外部流出，但由於被誘導至漏斗內的固體粒子，撞擊被配置在排放氣體之流動方向的中間位置的第2擋板，故能有效地將固體粒子回收於漏斗內而阻止朝外部的流出。

本發明的排氣導管，其特徵為：前述第2擋板，其垂直方向的下端部，是被配置成朝向排放氣體之流動方向的下游側傾斜。

因此，由於第2擋板形成傾斜，因此已被誘導至漏斗內的固體粒子在撞擊該第2擋板之後，被誘導至漏斗的底部側，能有效地回收固體粒子。

本發明的排氣導管，其特徵為：前述漏斗形成「從前述排氣通路朝向垂直方向的下方呈現凹狀」，前述阻擋構件在前述漏斗內配置成不會朝前述排氣通路突出。

因此，由於阻擋構件被配置於漏斗內，該阻 擋構件並不會妨礙排放氣體在排氣通路的流動，能從排放氣體正確地分離固體粒子而回收於漏斗。

本發明的排氣導管，其特徵為：相對於前述漏斗，在排放氣體之流動方向中的上游側或者下游側，設有反彈係數(也稱為恢復係數)較前述排氣通路的內壁面更低的低反彈部。

據此，排放氣體所含有的固體粒子，在撞擊低反彈部後反彈量(也稱為恢復量)下降，因此可適當地將固體粒子回收於漏斗。在該場合中，倘若低反彈部位於漏斗中排放氣體之流動方向的上游側，固體粒子由於在漏斗的跟前撞擊低反彈部而使慣性力下降而變得容易進入漏斗，因此「飛越漏斗而朝下游側分散流出」之固體粒子量減少。此外，倘若低反彈部位於漏斗中排放氣體之流動方向的下游側，固體粒子由於在通過漏斗的上方後撞擊低反彈部而使慣性力下降而變得容易進入漏斗，因此「飛越漏斗而朝下游側分散流出」之固體粒子量減少。

此外，本發明的鍋爐，其特徵為具有：呈現中空形狀且沿著垂直方向設置的火爐；和將燃料朝前述火爐內吹入並使其燃燒的燃燒裝置；和連結於前述火爐中排放氣體之流動方向下游側的前述排氣導管；及被設於前述排氣導管，可回收排放氣體中之熱的熱回收部。

據此，藉由利用燃燒裝置將燃料吹入火爐內而形成火焰，已產生的燃燒氣體流入排氣導管，熱回收部除了回收排放氣體中的熱之外，可將固態粒子從排放氣體 分離而回收於漏斗。此時，固體粒子由於具有慣性力，因而容易撞擊漏斗的內壁面而流出，藉由使流出至外部的固體粒子撞擊阻擋構件，可阻止其流出。其結果，可正確地將排放氣體中的固體粒子捕集於漏斗，能提高捕集效率。

根據本發明的排氣導管及鍋爐，由於在排氣通路的漏斗設置可阻止固體粒子之流出的阻擋構件，因此正確地將排放氣體中的固體粒子捕集於漏斗，能提高捕集效率。

10‧‧‧粉煤燃燒鍋爐

11‧‧‧火爐

21、22、23、24、25‧‧‧燃燒器

40‧‧‧煙道(排氣通路)

41、42‧‧‧過熱器(superheater)(熱回收部)

43、44‧‧‧再熱器(reheater)(熱回收部)

45、46、47‧‧‧節碳器(economizer)(熱回收部)

61‧‧‧第1漏斗

62‧‧‧第2漏斗

63‧‧‧傾斜內壁部

64‧‧‧第1水平內壁部

65‧‧‧第2水平內壁部

71、73、75、91‧‧‧第1擋板(baffle plate)

71a、73a、75a‧‧‧撞擊面(impinging surface)

72、74、76、92‧‧‧第2擋板

72a、74a、76a‧‧‧第1撞擊面

72b、74b、76b‧‧‧第2撞擊面

81、93、94‧‧‧低反彈部

第1圖：第1圖是顯示第1實施形態之排氣導管的側視圖。

第2圖：第2圖是顯示第1實施形態之排氣導管的俯視圖。

第3圖：第3圖是顯示採用第1實施形態的排氣導管之粉煤燃燒鍋爐的概略構造圖。

第4圖：第4圖是顯示排氣導管之變形例的概略圖。

第5圖：第5圖是顯示排氣導管之變形例的概略圖。

第6圖：第6圖是顯示排氣導管之變形例的概略圖。

第7圖：第7圖是顯示第2實施形態之排氣導管的側視圖。

第8圖：第8圖是顯示設在排氣導管之低反彈構造部的立體圖。

第9圖：第9圖是顯示低反彈構造部之作用的概略圖。

第10圖：第10圖是顯示低反彈構造部之作用的概略圖。

第11圖：第11圖是顯示第3實施形態之排氣導管的側視圖。

以下，參考圖面詳細地說明本發明之排氣導管及鍋爐的良好實施形態。本發明並非受限於該實施例，此外，在具有複數個實施形態的場合中，也包含將各實施形態進行組合而構成之構造。

〔第1實施形態〕

第1圖是顯示第1實施形態之排氣導管的側視圖，第2圖是顯示第1實施形態之排氣導管的俯視圖，第3圖是顯示採用第1實施形態之排氣導管的粉煤燃燒鍋爐的概略構造圖。

採用第1實施形態之排氣導管的粉煤燃燒鍋爐為：使用「將煤粉碎後的粉煤」作為固體燃料，利用燃燒器使該粉煤燃燒，而可回收「藉由該燃燒所產生的熱」的鍋爐。在本文中，雖然是採用粉煤燃燒鍋爐作說明，但本發 明並不侷限於該形式的鍋爐，而燃料也不侷限於煤。

在該第1實施形態中，如第3圖所示，粉煤燃燒鍋爐10為傳統的鍋爐，具有火爐11及燃燒裝置12。火爐11，呈現四角筒的中空形狀且沿著垂直方向配置，在構成該火爐11之火爐壁的下部設有燃燒裝置12。

燃燒裝置12，具有被安裝於火爐壁的複數個燃燒器21、22、23、24、25。本實施形態中，該燃燒器21、22、23、24、25，是將「沿著周方向以4個相等的間隔配設的組合」作為1組，而沿著垂直方向配設5組，也就是配置有5段(層)。

接著，各燃燒器21、22、23、24、25是經由粉煤供給管26、27、28、29、30而連結於粉煤機(研磨機)31、32、33、34、35。雖然圖面中未顯示，該粉煤機31、32、33、34、35構成：在殼體內以沿著垂直方向的轉動軸心將研磨台(milling table)支承成可驅動轉動，且面向該研磨台的上方，複數個研磨滾子可連動於研磨台的轉動地被支承成可驅動轉動。因此，一旦將煤投入複數個研磨滾子與研磨台之間，將會在該處被粉碎成特定的大小(尺寸)，由搬送空氣(1次空氣)所分級的粉煤，可從粉煤供給管26、27、28、29、30供給至燃燒器21、22、23、24、25。

此外，火爐11在各燃燒器21、22、23、24、25的安裝位置設有風箱36，空氣導管37的其中一端部連結於該風箱36，該空氣導管37在另一端部安裝有送風機 38。據此，由送風機38所送出的燃燒用空氣(2次空氣、3次空氣)，可從空氣導管37供給至風箱36，並從該風箱36供給至各燃燒器21、22、23、24、25。

因為這個緣故，在燃燒裝置12，各燃燒器21、22、23、24、25可將「混合了粉煤與1次空氣的微粉燃料混合氣(燃料氣體)」吹入火爐11內，並形成可將2次氣體吹入火爐11內，藉由以圖面中未顯示的點火噴燈(ignition torch)對微粉燃料混合氣點火，可形成火焰。

而一般而言，在鍋爐啟動時，各燃燒器21、22、23、24、25，對火爐11內噴射油燃料而形成火焰。

火爐11，在上部連結著煙道40，並在該煙道40設有用來回收排放氣體之熱的過熱器(super heater)41、42；再熱器(reheater)43、44；節碳器(economizer)45、46、47，作為對流導熱部(熱回收部)，而在火爐11處的燃燒所產生的排放氣體與水之間執行熱交換。

煙道40，在其下游側連結有：將「已執行了熱交換的排放氣體」排出的排氣管(排氣通路)48。該排氣管48，在與空氣導管37之間設有空氣加熱器49，在流動於空氣導管37的流動空氣、與流動於排氣管48的排放氣體之間執行熱交換，可使對燃燒器21、22、23、24、25供給的燃燒用空氣升溫。

此外，排氣管48，在較空氣加熱器49更上游側的位置設有選擇性還原型觸媒(Selective reduction catalytic)50，在較空氣加熱器49更下游側的位置設有煤塵處理裝置(電集塵機、脫硫裝置)51、引風機(induced draft fan)52，並在下游端部設有煙囪53。在此，選擇性還原型觸媒50及電力煤塵處理裝置51是作為有害物質去除部發揮作用。

據此，一旦驅動粉煤機31、32、33、34、35，所產生的粉煤將與搬送用空氣一起通過粉煤供給管26、27、28、29、30而供給至燃燒器21、22、23、24、25。此外，經加熱的燃燒用空氣從空氣導管37經由風箱36而供給至各燃燒器21、22、23、24、25。一旦如此，燃燒器21、22、23、24、25，將「混合了粉煤與搬送用空氣的微粉燃料混合氣」吹入火爐11，並將燃燒用空氣吹入火爐11，此時可藉由點火而形成火焰。在該火爐11，燃燒微粉燃料混合氣與燃燒用空氣而產生火焰，一旦在該火爐11內的下部產生火焰，燃燒氣體(排放氣體)將在該火爐11內上升，而從煙道40排出。

而在火爐11，相對於粉煤的供給量，藉由將空氣的供給量設定成未滿理論空氣量，而將內部保持成還原環境。接著，由粉煤的燃燒所產生的NOx在火爐11還原，在此之後，藉由追加供給「添加氣體」，而結束粉煤的氧化燃燒，可降低因粉煤的燃燒所衍生之NOx的產生量。

此時，由圖面中未顯示的供水泵所供給的水，再由節碳器45、46、47預熱後，被供給至圖面中未 顯示的蒸汽鼓(steam drum)，並在被供給至火爐壁之各水管(圖面中未顯示)的期間受到加熱而成為蒸汽，而被送入圖面中未顯示的蒸汽鼓。不僅如此，圖面中未顯示之蒸汽鼓的飽和蒸汽被導入過熱器41、42，藉由燃燒氣體而形成過熱。在過熱器41、42所產生的過熱蒸汽，被供給至圖面中未顯示的發電廠(譬如：渦輪機(turbine))。此外，在渦輪機的膨脹過程中途所取出的蒸汽，被導入再熱器43、44，施以再度過熱後送回渦輪機。然而，雖然火爐11是採用鼓型(蒸汽鼓)來說明，但本發明並不侷限於該構造。

在此之後，已通過煙道40之節碳器45、46、47的排放氣體，是在排氣管48由選擇性還原型觸媒50去除NOx等的有害物質，於煤塵處理裝置51去除粒子狀物質並在去除硫磺成分後，從煙囪53排出至大氣中。

在構成上述說明的粉煤燃燒鍋爐10中，較火爐11更下游側(煙道40)，是作為第1實施形態的排氣導管發揮作用。然後，該煙道40是連續地設置以下的構件所構成：第1水平煙道部40a、第1垂直煙道部40b、第2水平煙道部40c、第2垂直煙道部40d、第3水平煙道部40e、第3垂直煙道部40f、第4水平煙道部40g。在第1垂直煙道部40b與第2水平煙道部40c之連結部的內側，設有沿著水平方向的反衝器(kicker)54。

接著，煙道40，在第1水平煙道部40a及第1垂直煙道部40b配置有：過熱器41、42；再熱器43、 44；節碳器45、46、47。此外，煙道40，在可供「具有向下之速度成分的排放氣體」流動的第1垂直煙道部40b的下端部，設置有第1漏斗61，在可供「具有向上之速度成分的排放氣體」流動的第2垂直煙道部40d的下端部，設置有第2漏斗62。除此之外，煙道40，在排放氣體向下流動的第3垂直煙道部40f設置有選擇性還原型觸媒50。

第1實施形態的排氣導管，具有：可供排放氣體流動的煙道(排氣通路)40；和設於煙道40，並可回收排放氣體中之PA(固體粒子)的第1漏斗61；及可阻止來自於第1漏斗61的PA之流出的阻擋構件。在本實施形態中，設置第1擋板71與第2擋板72作為阻擋構件。

在第1實施形態的排氣導管中，如第1圖及第2圖所示，第1漏斗61主要是用來回收作為「排放氣體中所含有的固體粒子」之大徑灰的爆米花狀灰(以下稱為PA)並加以貯留的構件。第1漏斗61，是在第2水平煙道部40c中之排放氣體的流動方向上游側的底部，於第2水平煙道部40c的寬度方向上以特定的間隔設置複數個(在本實施形態中為3個)。而各第1漏斗61形成相同的形狀。

該第1漏斗61，是以朝向下方而面積變窄的方式具有面向排放氣體之流動方向的第1傾斜面61a及第2傾斜面61b，在各傾斜面61a、61b的下端部形成連結的底部位置，設有貯留部61c。第1漏斗61，在貯留部61c 設有可藉由圖面中未顯示的開閉閥而開閉的開口部，藉由開放該開口部，所貯留的PA可朝下方排出。

此外，煙道40，在第2水平煙道部40c設有第1漏斗61，在較該第1漏斗61更朝排放氣體之流動方向的上游側，傾斜內壁面63與第1水平內壁面64連接地形成設置，在較第1漏斗61更朝排放氣體之流動方向的下游側設有第2水平內壁面65。該傾斜內壁面63，是設定為PA可落下的安息角(repose angle)以上。此外，第1水平內壁面64連接於第1傾斜面61a，第2水平內壁面65連接於第2傾斜面61b。

第1擋板71及第2擋板72，沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向(第1圖之紙面的直交方向，第2圖之紙面的上下方向)而配置於第1漏斗61的上部。在本實施形態中，第1漏斗61形成「從第2水平煙道部40c的底部朝向垂直方向的下方呈現凹狀」，各擋板71、72在該第1漏斗61內配置成不會朝第2水平煙道部40c中的排氣通路突出。

第1擋板71，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。第1擋板71，沿著第1漏斗61之上部的開口緣E1，且呈水平地固定於其下方。第1擋板71，成為具有特定寬度及特定長度的平板狀，其寬度被設定成與第1漏斗61的開口緣E1的寬度相同的尺寸。亦即，第1擋板71，對位於第1漏斗61之開口的排放氣體流動方向的下游側端部形成僅封閉特定 長度。然後，該第1擋板71，形成有面向排放氣體的流動方向之固體粒子的撞擊面71a，該撞擊面71a是朝向第1漏斗61的底部(貯留部61c)側。

第2擋板72，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的中間位置。第2擋板72，在第1漏斗61之上部的開口緣E1附近，僅以特定角度形成傾斜地固定於其下方。具體地說，第2擋板72，其垂直方向的下端部，是朝向排放氣體之流動方向的下游側僅以特定角度θ傾斜地配置。第2擋板72，成為具有特定寬度及特定長度的平板狀，其寬度被設定成與第1漏斗61的開口緣E1的寬度相同的尺寸。亦即，第2擋板72，對位於第1漏斗61之開口的排放氣體流動方向的中間位置形成僅封閉特定長度。然後，該第2擋板72，形成有面向排放氣體的流動方向之固體粒子的第1撞擊面72a，該第1撞擊面72a是朝向第1漏斗61的底部(第1傾斜面61a)側。此外，該第2擋板72，形成有面向排放氣體的流動方向之固體粒子的第2撞擊面72b，該第2撞擊面72b是在第1漏斗61的上方，朝向排放氣體之流動方向的下游側。

因此形成：第1漏斗61在第1水平內壁面64與第2擋板72之間形成第1開口部P1，在第2擋板72與第1擋板71之間形成有第2開口部P2。

在此，對於第1實施形態之排氣導管的作用進行說明。

排放氣體G，在被煙道40的熱回收部(過熱器41、42；再熱器43、44；節碳器45、46、47)將熱回收的之後，於第1垂直煙道部40b下降，而流入「彎折成略呈直角的第2水平煙道部40c」。此時，排放氣體G所含有的PA將朝第1漏斗61自由落下而形成貯留。

舉例來說，沿著傾斜內壁面63落下的PA1，從第1水平內壁面64進入第1漏斗61而形成回收。此時，PA1從排放氣體獲得動能(kinetic energy)，並藉由慣性力(離心力)而以特定的速度進入第1漏斗61。因為這個緣故，已進入第1漏斗61的PA1將撞擊各傾斜面61a、61b，導致有因其反彈力而從第1漏斗61脫出的疑慮。但是，在本實施形態中，設有第2擋板72。因此，當該PA1進入第1漏斗61時，藉由「撞擊第2擋板72的第1撞擊面72a而移動至貯留部61c側」而形成回收，進而阻止了PA1從第1漏斗61的流出。

此外，與排放氣體G一起落下於第1垂直煙道部40b的PA2，是直接進入第1漏斗61而形成回收。此時，由於PA2以特定的速度進入第1漏斗61，因此進入第1漏斗61的PA2將撞擊各傾斜面61a、61b，導致有因其反彈力而從第1漏斗61脫出的疑慮。但是，在本實施形態中，因為有設有第1擋板71及第2擋板72，因此，當PA2進入第1漏斗61時，撞擊第2擋板72的第2撞擊面72b而移動至第2傾斜面61b側，雖然於第2傾斜面61b形成撞擊後將朝外方脫出，卻撞擊第1擋板71的 撞擊面71a並移動至貯留部61c側而回收，進而阻止了PA2從第1漏斗61的流出。

此外，與排放氣體G一起落下於第1垂直煙道部40b的PA2，在「不會撞擊第2擋板72的第2撞擊面72b，而從開口部P1、P2直接進入第1漏斗61」的場合中，PA2將撞擊各傾斜面61a、61b，導致有因其反彈力而從第1漏斗61脫出的疑慮。但是，即使PA2直接進入第1漏斗61撞擊各傾斜面61a、61b而產生反彈，也將因為撞擊各擋板71、72的各撞擊面71a、72a後移動至貯留部61c而形成回收，可阻止PA2從第1漏斗61的流出。

如以上所述，在第1實施形態的排氣導管設有：可供排放氣體流動的煙道40；和設於煙道40，並可回收排放氣體中之PA(固體粒子)的第1漏斗61；及可阻止PA從第1漏斗61之流出的阻擋構件，也就是指第1擋板71與第2擋板72。

因此，當含有PA的排放氣體G流動於煙道40時，可從該排放氣體G將PA分離並由第1漏斗61回收。此時，PA由於具有慣性力，因而容易撞擊第1漏斗61的傾斜面61a、61b而流出，藉由使將流出至外部的PA撞擊第1擋板71或者第2擋板72，可阻止其流出。其結果，可正確地將排放氣體G中的PA捕集於第1漏斗61，能提高PA的捕集效率。

在第1實施形態的排氣導管中，第1擋板71及第2擋板72，沿著與排放氣體G的流動方向交叉的水 平方向而配置於第1漏斗61的上部。據此，可適當地將「流動於煙道40之寬度方向的整個區域的PA」回收於第1漏斗61。

在第1實施形態的排氣導管中，第1擋板71，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體G之流動方向的下游側端部。據此，已從排放氣體G分離的PA，雖然在進入第1漏斗61之後，將撞擊傾斜面61a、61b而朝外部流出，但由於要朝外部流出的PA，將撞擊被配置於排放氣體G之流動方向的下游側端部的第1擋板71，故能有效地阻止PA朝外部流出。

在第1實施形態的排氣導管中，第1擋板71，其面向排放氣體G的流動方向之PA的撞擊面71a，是面向第1漏斗61的貯留部61c側所配置。據此，將要流出至外部的PA在撞擊該撞擊面71a後，被誘導至第1漏斗61的貯留部61c側，能有效地回收PA。

在第1實施形態的排氣導管中，第2擋板72，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體G之流動方向的中間位置。據此，已從排放氣體G分離的PA，雖然是沿著煙道40的傾斜內壁面63移動並被誘導至第1漏斗61內，對第1漏斗61的傾斜面61a、61b形成撞擊而朝外部流出，但由於被誘導至第1漏斗61內的PA，撞擊被配置在排放氣體G之流動方向的中間位置的第2擋板72，故能有效地將PA回收於第1漏斗61內而阻止朝外部的流出。

在第1實施形態的排氣導管中，第2擋板72，其垂直方向的下端部，是被配置成朝向排放氣體G之流動方向的下游側傾斜。據此，被誘導至第1漏斗61內的PA，在撞擊該第2擋板72之後，被誘導至第1漏斗61的貯留部61c側，能有效地回收PA。

在第1實施形態的排氣導管中，第1擋板71及第2擋板72，在第1漏斗61內，且被配置成不會朝煙道40突出。據此，該第1擋板71及第2擋板72並不會妨礙排放氣體G在煙道40的流動，能從排放氣體G正確地分離PA而回收於第1漏斗61。

此外，第1實施形態的鍋爐設有：呈現中空形狀且沿著垂直方向設置的火爐11；和將燃料氣體朝火爐11內吹入並使其燃燒的燃燒裝置12；和連結於火爐11中排放氣體之流動方向下游側的排氣導管；及被設於排氣導管，可回收排放氣體中之熱的熱回收部(過熱器41、42；再熱器43、44；節碳器45、46、47)。

據此，藉由利用燃燒裝置12將燃料氣體吹入火爐11內而形成火焰，已產生的燃燒氣體流入排氣導管，熱回收部除了回收排放氣體中的熱之外，可將PA從排放氣體G分離而回收於第1漏斗61。此時，PA由於具有慣性力，因而容易撞擊第1漏斗61的傾斜面61a、61b而朝外部流出，藉由使將流出至外部的PA撞擊第1擋板71或者第2擋板72，可阻止其流出。其結果，可正確地將排放氣體G中的PA捕集於第1漏斗61，能提高PA的 捕集效率。

在本發明的排氣導管中，設於第1漏斗61的各擋板(阻擋構件)71、72，並不侷限於上述的形狀或配置。第4圖~第6圖，是顯示排氣導管之變形例的概略圖。

如第4圖所示，本發明的阻擋構件，是由第1擋板73與第2擋板74所構成。第1擋板73及第2擋板74，沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向而配置於第1漏斗61的上部。各擋板73、74被配置成：從第1漏斗61內朝位於第2水平煙道部40c的排氣通路突出。

第1擋板73，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。第1擋板73，僅以特定角度形成傾斜地固定於第1漏斗61之上部的開口緣E1附近。具體地說，第1擋板73，其垂直方向的下端部，是朝向排放氣體之流動方向的下游側僅以特定角度傾斜地配置。然後，該第1擋板73，形成有面向排放氣體的流動方向之固體粒子的撞擊面73a，該撞擊面73a是朝向第1漏斗61的底部(貯留部61c)側。

第2擋板74，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的中間位置。第2擋板74，僅以特定角度形成傾斜地固定於第1漏斗61之上部的開口緣E1附近。具體地說，第2擋板74，其垂直方向的下端部，是朝向排放氣體之流動方向的下游側僅以特定角度傾斜地配置。然後，該第2擋板74，形成有面向排放氣體 的流動方向之固體粒子的第1撞擊面74a，該第1撞擊面74a是朝向第1漏斗61的底部(第1傾斜面61a)側。此外，該第2擋板74，形成有不面向排放氣體的流動方向之固體粒子的第2撞擊面74b，該第2撞擊面74b是在第1漏斗61的上方，朝向排放氣體之流動方向的下游側。

第1擋板73及第2擋板74的功能，基本上與第1擋板71及第2擋板72大致相同，但是第1擋板73及第2擋板74一起從第1漏斗61朝位於第2水平煙道部40c的排氣通路突出，且由於形成傾斜，因此與排放氣體G一起流動的PA容易撞擊各擋板73、74，能有效率地阻止PA從第1漏斗61的流出。

此外，如第5圖所示，本發明的阻擋構件，是由第1擋板75與第2擋板72所構成。第1擋板75及第2擋板72，沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向而配置於第1漏斗61的上部。各擋板75、72被配置成：不會從第1漏斗61內朝位於第2水平煙道部40c的排氣通路突出。

第1擋板75，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。第1擋板75，僅以特定角度形成傾斜地固定於第1漏斗61之上部的開口緣E1附近。具體地說，第1擋板75，其排放氣體之流動方向上游側的前端部，朝向水平方向中的下方僅以特定角度傾斜地配置。然後，該第1擋板75，形成有面向排放氣體的流動方向之固體粒子的撞擊面75a，該撞擊面 75a是朝向第1漏斗61的底部(貯留部61c)側。而第2擋板72則與前述的構造相同。

第1擋板75的功能，基本上與第1擋板71大致相同，但由於第1擋板75朝下方傾斜，因此已進入第1漏斗61的PA容易撞擊第1擋板75，能有效率地阻止PA從第1漏斗61的流出。

除此之外，如第6圖所示，本發明的阻擋構件，是由第1擋板71與第2擋板76所構成。第1擋板71及第2擋板76，沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向而配置於第1漏斗61的上部。各擋板71、76被配置成：不會從第1漏斗61內朝位於第2水平煙道部40c的排氣通路突出。

而第1擋板71則與前述的構造相同。第2擋板76，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的上游側。第2擋板76，僅以特定角度形成傾斜地固定於第1漏斗61之上部的開口緣E1附近。具體地說，第2擋板76，其垂直方向的下端部，是朝向排放氣體之流動方向的下游側僅以特定角度傾斜地配置。然後，該第2擋板76，形成有面向排放氣體的流動方向之固體粒子的第1撞擊面76a，該第1撞擊面76a是朝向第1漏斗61的底部(第1傾斜面61a)側。此外，該第2擋板76，形成有不面向排放氣體的流動方向之固體粒子的第2撞擊面76b，該第2撞擊面76b是在第1漏斗61的上方，朝向排放氣體之流動方向的下游側。

第2擋板76的功能，基本上與第2擋板72大致相同，但由於第2擋板76被配置在第1漏斗61中排放氣體之流動方向的上游側，因此沿著傾斜內壁面63而落下的PA1容易撞擊第2擋板76，能有效率地阻止PA從第1漏斗61的流出。在該場合中，第2擋板76亦可被配置成從第1漏斗61內朝位於第2水平煙道部40c的排氣通路突出。

雖然在以上的實施形態中，針對複數個擋板71、72、73、74、75、76作了說明，但是各擋板71、72、73、74、75、76的組合，並不侷限於該實施形態，亦可形成成適當的組合。此外，安裝於第1漏斗61之擋板71、72、73、74、75、76的數量，也不侷限於2個，也可以是1個或者3個以上。

〔第2實施形態〕

第7圖是顯示第2實施形態之排氣導管的側視圖，第8圖是顯示設於排氣導管之低反彈構造部的立體圖，第9圖及第10圖是顯示低反彈構造部之作用的概略圖。對於具有與上述實施形態相同功能的構件，標示相同的圖號，並省略其詳細的的說明。

在第2實施形態中，如第6圖及第7圖所示，排氣導管設有：可供排放氣體流動的煙道(排氣通路)40；和設於煙道40，並可回收排放氣體中之PA的第1漏斗61；和作為可阻止PA從第1漏斗61流出的阻擋 構件，也就是指第1擋板71與第2擋板72；及相對於第1漏斗61，設在排放氣體之流動方向的上游側，且反彈係數較煙道40之內壁面更小的低反彈部81。

第1擋板71及第2擋板72，與第1實施形態相同，沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向而配置於第1漏斗61的上部。第1擋板71，在第1漏斗61的上部，且呈水平地被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。第2擋板72，在第1漏斗61的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的中間位置。第2擋板72，在第1漏斗61之上部的開口緣E1附近，僅以特定角度形成傾斜地固定於其下方。

煙道40設有傾斜內壁面63，該傾斜內壁面63，是設定為PA可落下之安息角(repose angle)以上的角度。低反彈部81，被固定於該傾斜內壁面63，為了能有效地提高在第1漏斗61的PA捕集效率，是由反彈係數較傾斜內壁面63(譬如，鐵板)更小的構件所構成。因為這個緣故，當PA沿著傾斜內壁面63落下時，由於是一邊接觸於低反彈部81並一邊落下，因此當撞擊該低反彈部81時，反彈量受到抑制。

其結果，與向下之排放氣體的氣流一起落下的PA3，由於形成較「直接撞擊本身為鐵板之傳統傾斜內壁面63時的反彈量」更低的反彈，因此使「飛越第1漏斗61而飛散至第2水平內壁面65」的可能性下降，能提升第1漏斗61中之PA的捕集率。

在此，針對上述的低反彈部81，依據圖面說明具體的構造例。如第8圖所示，低反彈部81，是隔著空間部83而將金屬網(形成低反彈部的構件)82配置於鐵板製導管的傾斜內壁面63。在該金屬網82，設有多數個成為PA之通路的開口部82a。因為這個緣故，如第9圖所示，已通過金屬網82之開口部82a的PA，雖撞擊傾斜內壁面63而形成反彈，但在此之後，再度撞擊金屬網82之背面側的可能性非常高。其結果，撞擊金屬網82之背面側的PA，將沿著傾斜內壁面63而落下至空間部83，最終被第1漏斗61所回收。

另外，PA並非全部都通過金屬網82的開口部82a，也有一部分撞擊「將線狀的構件組合成格子狀」的金屬網82。撞擊金屬網82之線狀構件的PA，形成如第10圖所示，撞擊「反彈係數較一般鐵板更低，且容易彈性變形」的構件，其結果，由於反彈量的下降可提高被第1漏斗61回收的可能性。如此一來，上述的低反彈部81，由於能有效地使「通過金屬網82之開口部82a的PA」及「撞擊金屬網82的PA」被第1漏斗61回收，故就第1漏斗61中之PA的捕集率提升這點，極為有效。

然而，雖然採用金屬網82來作為低反彈部81，但本發明並不侷限於該構造。就低反彈部而言，除了金屬網82之外，也能使用如同格柵(grating)、多孔板、簾狀構造(百葉窗或百葉門)等，大量具有「PA可通過之尺寸(大小)的開口部」的格子狀構件。如同金屬網 82的線狀構件般，只要採用「可在承受了PA的撞擊後彈性變形」的材料的格子狀低反彈構件，便能藉由彈性變形而有效地吸收PA的撞擊能量而降低反彈量。此外，也能藉由撞擊後PA的轉動，而降低反彈量。此外，低反彈部81，也可以採用其他的隔熱材、橡膠類材料、塑膠製材料等。

如同以上所述，第2實施形態的排氣導管，相對於第1漏斗61，在排放氣體G之流動方向中的上游側，設有反彈係數較傾斜內壁面63更低的低反彈部81。據此，排放氣體G所含有的PA，由於在撞擊低反彈部81後反彈量下降，因此可適當地將PA回收於第1漏斗61。在該場合中，低反彈部81位於第1漏斗61中排放氣體G之流動方向的上游側，PA由於在第1漏斗61的跟前撞擊低反彈部81而使慣性力下降而變得容易進入第1漏斗61，因此「飛越第1漏斗61而朝下游側分散流出」之PA的量減少。

〔第3實施形態〕

第11圖是顯示第3實施形態之排氣導管的側視圖。對於具有與上述實施形態相同功能的構件，標示相同的圖號，並省略其詳細的的說明。

在第3實施形態中，如第11圖所示，在第2漏斗62設置第1擋板91與第2擋板92作為阻擋構件。亦即，該第2漏斗62，是以朝向下方而面積變窄的方式 具有面向排放氣體之流動方向的第1傾斜面62a及第2傾斜面62b，在各傾斜面62a、62b的下端部形成連結的底部位置，設有貯留部62c。第2漏斗62，在貯留部62c設有可藉由圖面中未顯示的開閉閥而開閉的開口部，藉由開放該開口部，所貯留的PA可朝下方排出。

煙道40，在第2水平煙道部40c設有第2漏斗62，在較該第2漏斗62更朝排放氣體之流動方向的上游側，連續地設有第2水平內壁面65，在較第2漏斗62更朝排放氣體之流動方向的下游側設有垂直內壁面66。然後，第2水平內壁面65連接於第1傾斜面62a，垂直內壁面66連接於第2傾斜面62b。

第1擋板91及第2擋板92，沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向(垂直於第11圖之紙面的方向)而配置於第2漏斗62的上部。第1擋板91，在第2漏斗62的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。第1擋板91，沿著第2漏斗62之上部的開口緣，且呈水平地形成固定。第2擋板92，在第2漏斗62的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的中間位置。第2擋板92，僅以特定角度形成傾斜地固定於第2漏斗62之上部的開口緣附近。該第1擋板91與第2擋板92，其構造基本上與第1實施形態中所說明的第1擋板71及第2擋板72相同。

因此，排放氣體，水平地流動於第2水平煙道部40c，並彎折成略直角狀地在第2垂直煙道部40d上 升。此時，排放氣體所含有的PA將朝第2漏斗62自由落下而形成貯留。

舉例來說，沿著第2水平內壁面65落下的PA，將進入第2漏斗62而形成回收。因為這個緣故，已進入第2漏斗62的PA將撞擊各傾斜面62a、62b，導致有因其反彈力而從第2漏斗62脫出的疑慮。但是在本實施形態中，由於設有第2擋板92，當該PA進入第2漏斗62時，撞擊第2擋板92的第1撞擊面92a後移動至貯留部62c側而形成回收，可阻止PA從第2漏斗62的流出。

此外，直接進入第2漏斗62的PA4，撞擊第2擋板92的第2撞擊面92b而移動至第2傾斜板62b側，雖然於第2傾斜面62b形成撞擊後將朝外方脫出，卻撞擊第1擋板91的撞擊面91a並移動至貯留部62c側而回收，進而阻止了PA從第2漏斗62的流出。此外，直接進入第2漏斗62的PA4，由於撞擊各傾斜面62a、62b，可藉由撞擊各擋板91、92的各撞擊面91a、92a後移動至貯留部62c側而形成回收，可阻止PA從第2漏斗62的流出。

如以上所述，在第3實施形態的排氣導管設有：可供排放氣體流動的煙道40；和設於煙道40，並可回收排放氣體中之PA(固體粒子)的第2漏斗62；及可阻止PA從第2漏斗62之流出的阻擋構件，也就是指第1擋板91與第2擋板92。

因此，當含有PA的排放氣體流動於煙道40 時，可從該排放氣體將PA分離並由第2漏斗62回收。此時，PA由於具有慣性力，因而容易撞擊第2漏斗62的傾斜面62a、62b而流出，藉由使將流出至外部的PA撞擊第1擋板91或者第2擋板92，可阻止其流出。其結果，可正確地將排放氣體中的PA捕集於第2漏斗62，能提高PA的捕集效率。

而在該第3實施形態中，如同第2實施形態，相對於第2漏斗62，在排放氣體之流動方向中的下游側，設有反彈係數較傾煙道40更低的低反彈部。

舉例來說，低反彈部93，在第2漏斗62的下游側，被設在PA所撞擊的垂直內壁面66。由於該低反彈部93，排放氣體所含有之PA中的絕大多數，將因為慣性力而撞擊低反彈部93。因為該撞擊而反彈的PA，由於其反彈係數下降，而減少了到達「流速快之流路的剖面中央及附近」的比例，而落下至第2漏斗62形成回收，可提高PA的捕集效率。

此外，低反彈部94，在成為第2漏斗62之下游側的流路部設置複數個。該低反彈部94，譬如是採用「以面向水平方向之氣流的複數個面所構成」的簾狀構造，撞擊於該簾狀構造的面的PA，將失速而落下至第2漏斗62形成回收，使PA的捕集效率提升。

在上述的實施形態中，雖然是將本發明的排氣導管應用於粉煤燃燒鍋爐來作說明，但本發明並不侷限於該形式的鍋爐。此外，本發明並不侷限於鍋爐，只要是 可供「含有固體粒子之排放氣體」流動的裝置，皆能適用排氣導管。

E1‧‧‧開口緣

G‧‧‧排放氣體

P1‧‧‧第1開口部

P2‧‧‧第2開口部

PA1‧‧‧固體粒子

PA2‧‧‧固體粒子

θ‧‧‧特定(傾斜)角度

40‧‧‧煙道(排氣通路)

40b‧‧‧第1垂直煙道部

40c‧‧‧第2水平煙道部

54‧‧‧反衝器

61‧‧‧第1漏斗

61a‧‧‧第1傾斜面

61b‧‧‧第2傾斜面

61c‧‧‧貯留部

63‧‧‧傾斜內壁部

64‧‧‧第1水平內壁部

65‧‧‧第2水平內壁部

71‧‧‧第1擋板

71a‧‧‧撞擊面

72‧‧‧第2擋板

72a‧‧‧第1撞擊面

72b‧‧‧第2撞擊面

Claims (9)

1. 一種排氣導管，其特徵為：具有：可供排放氣體流動的排氣通路；和被設在前述排氣通路，可回收排放氣體中之固體粒子的漏斗；及可阻止固體粒子從前述漏斗流出的阻擋構件。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的排氣導管，其中前述阻擋構件具有擋板，該擋板沿著與排放氣體的流動方向交叉的水平方向而配置於前述漏斗的上部。
3. 如申請專利範圍第2項所記載的排氣導管，其中前述擋板具有第1擋板，該第1擋板在前述漏斗的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的下游側端部。
4. 如申請專利範圍第3項所記載的排氣導管，其中前述第1擋板，其面向排放氣體的流動方向之固體粒子的撞擊面，是朝向前述漏斗的底部側而配置。
5. 如申請專利範圍第2、3或4項所記載的排氣導管，其中前述擋板具有第2擋板，該第2擋板在前述漏斗的上部，且被配置於排放氣體之流動方向的中間位置。
6. 如申請專利範圍第5項所記載的排氣導管，其中前述第2擋板，其垂直方向的下端部，是被配置成朝向排放氣體之流動方向的下游側傾斜。
7. 如申請專利範圍第1項所記載的排氣導管，其中前述漏斗形成：從前述排氣通路朝向垂直方向的下方呈現 凹狀；前述阻擋構件在前述漏斗內配置成不會朝前述排氣通路突出。
8. 如申請專利範圍第1項所記載的排氣導管，其中相對於前述漏斗，在排放氣體之流動方向中的上游側或者下游側，設有反彈係數較前述排氣通路的內壁面更低的低反彈部。
9. 一種鍋爐，其特徵為：具有：呈現中空形狀且沿著垂直方向配置的火爐；和將燃料朝前述火爐內吹入並使其燃燒的燃燒裝置；和連結於前述火爐中排放氣體之流動方向的下游側，且為申請專利範圍第1項所記載的排氣導管；及被設在前述排氣導管，可回收排放氣體中之熱的熱回收部。