TW201927389A - 噴灑管、具備其之脫硫裝置及其檢查方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的係提供一種容易掌握磨耗，且容易判斷維護及更換之必要性之噴灑管及具備其之脫硫裝置。本發明之噴灑管具備：筒狀之強度層(51)，其包含纖維強化塑膠；外側耐磨耗層(52)，其將強度層(51)之外周側覆蓋；及內側耐磨耗層(53)，其將強度層(51)之內周側覆蓋；外側耐磨耗層(52)係複數個第1耐磨耗層(52a至52c)之積層體，且複數個第1耐磨耗層(52a至52c)之顏色各不相同。

Description

噴灑管、具備其之脫硫裝置及其檢查方法
本發明係關於一種噴灑管、具備其之脫硫裝置及其檢查方法。
發電廠等中設置之鍋爐等之排氣系統中，設置有利用吸收劑從排氣中將硫氧化物去除之脫硫裝置。藉此，可減少排放至大氣中之排氣中含有之硫氧化物。
專利文獻1中，揭示有如下液柱式之脫硫裝置，該液柱式之脫硫裝置係於燃燒排氣所流通之塔本體內部，配設安裝有將吸收劑(漿體溶液)朝向上方噴出之噴灑嘴之排氣歧管(噴灑管)。如此之排氣歧管一般而言為樹脂製。
液柱式之具備塔本體之脫硫裝置中，從噴灑嘴噴射之漿體溶液成為液柱狀向上方噴發，於噴發頂部分散下降，下降之漿體溶液撞擊噴灑管。
與排氣接觸之漿體溶液中含有石膏，因石膏呈現銳利之形狀，故石膏撞擊噴灑管後，導致噴灑管磨耗。若噴發頂部(液中高度)變高，則石膏撞擊噴灑管時之衝擊力變強。若漿體溶液之石膏濃度較高，則更多之石膏撞擊噴灑管，從而因噴灑管之磨耗導致可靠性下降。
於專利文獻1中，為防止磨耗導致可靠性下降，而於噴灑管之內外表面設置有耐磨耗層。於專利文獻1中，噴灑管由以玻璃纖維等強化而成之樹脂形成。耐磨耗層係由陶瓷混合而成之樹脂形成。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平9-313923號公報
[發明所欲解決之問題]
噴灑管之磨耗狀況無法從外觀容易地掌握。因此，定期檢查時，需要詳細之檢查，即，檢查員以計量器計測所有配管之定點，並根據與前次之檢查結果之比較，評價有無管壁變薄。
本發明係鑒於如此之事態研製而成者，目的在於提供一種容易掌握磨耗，且容易判斷維護及更換之必要性之噴灑管及具備其之脫硫裝置。
[解決問題之技術手段]
為解決上述課題，本發明之噴灑管、具備其之脫硫裝置及其檢查方法採用以下之方法。
本發明之若干個實施形態係提供一種噴灑管，其具備：筒狀之強度層，其包含纖維強化塑膠；外側耐磨耗層，其將上述強度層之外周側覆蓋；及內側耐磨耗層，其將上述強度層之內周側覆蓋；上述外側耐磨耗層係複數個第1耐磨耗層之積層體，且複數個上述第1耐磨耗層之顏色各不相同。
可藉由於外側耐磨耗層設置分為複數個顏色之第1耐磨耗層，而根據外觀判斷磨耗狀況，從而於磨耗到達強度層前之階段，容易進行維護、更換之時期等之判斷。
於上述實施形態中，較佳為，複數個上述第1耐磨耗層之厚度分別相等。
藉由設為相同之厚度而變得容易掌握磨耗狀況，且可定量地評價磨耗管壁變薄量。
於上述實施形態中，較佳為，上述外側耐磨耗層包含積層而成之3層以上之第1耐磨耗層。
第1耐磨耗層積層3層以上而成之外側耐磨耗層之外觀於磨耗到達強度層之前，至少變色2次。藉此，便可階段性提醒注意。
於上述實施形態中，上述強度層不含著色顏料。
藉由不將強度層著色，便可確認強度層內有無氣泡。
於上述實施形態中，較佳為，上述內側耐磨耗層係複數個第2耐磨耗層之積層體，且複數個上述第2耐磨耗層之顏色各不相同。
含有石膏之吸收液係於噴灑管內流動。此時，石膏與噴灑管內接觸，使內側耐磨耗層磨耗。可藉由設置分為複數個顏色之第2耐磨耗層作為內側耐磨耗層，而根據外觀不僅判斷噴灑管之外側而且判斷內側之磨耗狀況。
噴灑管之外周側之磨耗量係因衝擊力之強度而多於噴灑管之內周側。因此，較佳為，上述外側耐磨耗層厚於上述內側耐磨耗層。
本發明之其他實施形態係提供一種具備沿著水平方向之軸線配置複數個上述任一個噴灑管之液柱式之吸收塔之脫硫裝置。
沿著水平方向之軸線配置複數個具備外側耐磨耗層之噴灑管之脫硫裝置中，可根據外觀掌握水平面方向上之磨耗分佈。
本發明之其他實施形態係提供一種觀察上述任一個噴灑管之上述外側耐磨耗層之外觀顏色，且基於該顏色判斷磨耗狀態之脫硫裝置之檢查方法。
[發明之效果]
根據本發明，成為藉由設置分色之耐磨耗層(外側或內側)而容易掌握磨耗，且容易判斷維護及更換之必要性之噴灑管及具備其之脫硫裝置。如此之噴灑管及具備其之脫硫裝置因於檢查時可以外觀評價磨耗管壁變薄量，故容易進行維護。
以下，對於本發明之一實施形態之噴灑管、具備其之脫硫裝置及其檢查方法，參照圖式進行說明。圖1中，例示了液柱式之脫硫裝置100之概略構成。
脫硫裝置100具備液柱式之吸收塔10、噴灑管20、除霧器30、及循環泵40。
吸收塔10係以於鉛直方向上延伸之方式形成，且成為排氣之通路之箱狀之套管。吸收塔10係將從形成於側面之排氣導入部11導入之含有硫氧化物之排氣Gi導向鉛直方向之上方。吸收塔10係從形成於鉛直方向之上方之排氣排出部12將被導入之排氣Ge排出。
噴灑管20係沿著水平方向配置於吸收塔10之內部之筒狀構件。如圖1所示，噴灑管20可將吸收液朝向鉛直方向之上方噴出。被噴出之吸收液16與從排氣導入部11導入之排氣Gi進行氣液接觸。
吸收液16係含有石灰之液體。若吸收液16與排氣Gi接觸，則排氣Gi中含有之硫氧化物與石灰反應，生成石膏。即，於吸收塔10內，藉由石灰石膏法而將排氣Gi中含有之硫氧化物去除。從噴灑管20中噴出之吸收液16蓄積於吸收塔10之底部13。蓄積於底部13之吸收液16藉由循環泵40而向噴灑管20供給。
除霧器30係例如折板型除霧器。除霧器30係將吸收塔10之內部產生之吸收液之霧藉由物理撞擊去除者。
圖2係從上方觀察噴灑管所得之俯視圖。圖3係噴灑管之側視圖。
噴灑管20中設有安裝凸緣24與供給口25。安裝凸緣24係用以將噴灑管20安裝於吸收塔10中設置之開口部14之凸緣14a之構件。安裝凸緣24係藉由複數個緊固件(圖示省略)而安裝於吸收塔10之開口部14之凸緣14a。
再者，以上之說明中，設為將噴灑管20之安裝凸緣24安裝於吸收塔10之開口部14之凸緣14a，但亦可為其他態樣。例如，於吸收塔10之開口部14中未設置凸緣14a之情形時，亦可使用緊固件，將安裝凸緣24直接地安裝於吸收塔10之側壁。
於複數個噴灑管20之下側，以與該等噴灑管20正交之形式，安裝有支持樑92、93。支持樑92、93之兩端分別連接於吸收塔10之側面。支持樑92、93係構成為從管部21之鉛直方向之下端部21d側支承噴灑管20。
於吸收塔10之側面，設置有用於作業者通過之人孔15。人孔15亦可用於將保養用之零件等從吸收塔10之外部帶入內部之情形、或將使用過之零件等從吸收塔10之內部運出外部之情形。
如圖2及圖3所示，噴灑管20具有管部21、及複數個噴嘴部22。
管部21係沿著水平方向之軸線X1，從基端部21b直線狀延伸至前端部21a，並且前端部21a被蓋住之筒狀構件。於管部21之基端部21b，設置有從循環泵40供給吸收液之供給口25。因管部21之前端部21a被蓋住，故從供給口25向管部21之內部供給之吸收液被導向複數個噴嘴部22。沿著管部21之軸線X1從基端部21b至前端部21a為止之長度成為3 m以上且20 m以下。又，管部21之外徑成為200 mm以上且400 mm以下。
複數個噴嘴部22係沿著軸線X1等間隔地配置於管部21之鉛直方向之上端部21c之複數個部位之構件。噴嘴部22具有噴灑嘴22a、噴嘴架22b、及墊圈22c。
噴灑嘴22a係將沿著軸線X1於水平方向上在管部21中流通之吸收液16沿著軸線X2導向鉛直方向之上方之構件。噴灑嘴22a將從循環泵40供給之吸收液16向鉛直方向之上方噴出，於吸收塔10之內部使排氣Gi與吸收液16進行氣液接觸。噴灑嘴22a係藉由例如SiC(碳化矽)形成。
噴嘴架22b係安裝於管部21之上端部21c，且沿著鉛直方向之軸線X2圓筒狀地形成之構件。於噴嘴架22b之內部，在插入有噴灑嘴22a之下端側之噴嘴架22b之上端形成有凸緣。於噴灑嘴22a，形成有與噴嘴架22b之凸緣為相同形狀之凸緣。噴灑嘴22a之凸緣與噴嘴架22b之凸緣於夾持著圓環狀之墊圈22c之狀態下，由複數個緊固件(圖示省略)緊固。
於本實施形態中，噴灑管20之管部21與噴嘴部22之噴嘴架22b係纖維強化塑膠(Fiber-Reinforced Plastic: FRP)製，且一體成形。
以下，對管部21進行詳細說明。於圖4中，示出管部21之局部剖視圖。於此圖中，紙面上側為管部21之外側，紙面下側為管部21之內側。
管部21具有：FRP製之強度層51、將強度層51之外表面覆蓋之外側耐磨耗層52、及將強度層51之內面覆蓋之內側耐磨耗層53。
強度層51係筒狀，且包含強化纖維及基質樹脂。強化纖維係玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維等有機系樹脂纖維。基質樹脂係不飽和聚酯系、乙烯酯系、環氧系樹脂。其中，較佳為玻璃纖維與含有不飽和聚酯系樹脂或乙烯酯系樹脂之FRP。強度層51亦可為單層或積層有複數層之構成。
強度層51較佳為未被著色，即不含著色顏料。未著色之強度層呈現略帶茶色之透明色。透明之強度層51可從外觀確認氣泡之存在。若混合存在有氣泡，則導致強度層51之強度下降，故而能夠從外觀確認氣泡之存在即可。
外側耐磨耗層52具有積層複數個第1耐磨耗層(52a至52c)而成之構造。外側耐磨耗層52之厚度為0.01 mm以上20 mm以下。
第1耐磨耗層(52a至52c)具有基礎樹脂、強化基材及陶瓷。
基礎樹脂係熱固性樹脂。熱固性樹脂中，可適用不飽和聚酯系樹脂、及環氧系樹脂等。基礎樹脂可使用與強度層51之基質樹脂相同者。
強化基材係氈片或布片狀態之玻璃纖維。
陶瓷係具有較吸收液(漿體溶液)16中可能含有之石膏粒子更高之硬度之物質。作為陶瓷，較佳為例如氧化鋁、碳化矽、碳化鎢、氧化鋯等。
第1耐磨耗層(52a至52c)中之陶瓷之含量可考量吸收液16之性狀、噴發高度等而適當設定。陶瓷之含量係5重量%至90重量%，較佳為10重量%至70重量%較為合理。藉由設為上述範圍，而即便於吸收液16之下降速度較快，或吸收液16中之石膏濃度超過15重量%之類的條件下，石膏撞擊噴灑管之表面時產生之磨耗亦得到顯著地抑制。於未達5重量%之情形時，在液柱高度成為1 m以上之類的條件下，噴發之吸收液16下降造成之磨耗量變大，或者，超過90重量%時施工變難，施工費變高。
作為外側耐磨耗層52積層而成之複數個第1耐磨耗層(52a至52c)係每一層中顏色不同。所謂「顏色不同」係指色系不同，但不限於此，亦可包含觀察者目視下可明確區別之程度之顏色之深淺差異。為了分色，任意之第1耐磨耗層(52a至52c)亦可含有任意之著色顏料。不含著色顏料之第1耐磨耗層(52a至52c)為源自陶瓷之白色。
內側耐磨耗層53具有第2耐磨耗層之單層或第2耐磨耗層積層複數層所得之構造。於圖4中，內側耐磨耗層53包含第2耐磨耗層之單層。內側耐磨耗層53之厚度為0.01 mm以上且20 mm以下。
第2耐磨耗層具有基礎樹脂、強化基材及陶瓷。基礎樹脂、強化基材及陶瓷可使用與第1耐磨耗層(52a至52c)相同者。但，陶瓷之含量係1至70重量%，較佳為5重量%至70重量%較為合理。未達1重量%時，噴灑管內流通之吸收液之流速成為2 m/分鐘以上，或者於吸收液之石膏濃度為15重量%以上之類的條件下，磨耗量變大。通常，因與外表面相比，內面之磨耗量更小，故70重量%左右時將獲得充分之耐磨耗性。
以下，對本實施形態之管部之製造方法進行說明。
首先，對以與管部21之內尺寸一致之方式製作而成之模具之外表面，塗佈第2耐磨耗層之材料。塗佈中，使用泥刀、毛刷或噴灑裝置等。
於塗佈於模具之外表面上之第2耐磨耗層材料之上，將含浸基質樹脂之強度層材料利用手積法或纏繞法等方法，黏貼或捲繞於包含強化纖維之氈片、布片或粗紗纖維。
繼而，對強度層材料之外表面，依序以特定厚度塗佈被分色之各第1耐磨耗層之材料。此後，使基質樹脂及基礎樹脂硬化。藉此，獲得管部。
第1耐磨耗層52a、第1耐磨耗層52b、第1耐磨耗層52c分別顏色不同。例如，對第1耐磨耗層52a添加紅色之著色顏料，對第1耐磨耗層52b添加黃色之著色顏料，對第1耐磨耗層52c添加藍色之著色顏料，將各層分色為可以目視進行區別之程度。例如，亦可不對第1耐磨耗層52a添加著色顏料，而對第1耐磨耗層52b及第1耐磨耗層52c分別添加其他顏色之著色顏料進行分色。各層之顏色不限於上述情況。
當石膏接觸管部21之外表面後，外側耐磨耗層52摩耗。於外側耐磨耗層52被磨耗固定量後，外觀之顏色產生變化。根據本實施形態，可藉由將外側耐磨耗層52之各第1耐磨耗層(52a至52c)分色，而根據外觀容易地確認磨耗之進行狀況。顏色之變化成為噴灑管之維護、更換時期之指標。第1耐磨耗層(52a至52c)具有複數個，且分別被分色，故可於磨耗到達強度層之前，按照階段判斷維護及更換之時期。此情況有利於排煙脫硫裝置之維護。
於配置有以相同條件加工外側耐磨耗層52而成之複數個噴灑管20之吸收塔10中，可根據外觀確認水平面方向上之磨耗量分佈。
以下，參照圖5至圖8，對管部之變化例進行說明。圖5係變化例1之管部之局部剖視圖。圖6係變化例2之管部之局部剖視圖。圖7係變化例3之管部之局部剖視圖。圖8係變化例4之管部之局部剖視圖。於圖5至圖8中，紙面上側為管部之外側，紙面下側為管部之內側。省略與上述實施形態共通之要素之說明。
(變化例1)
圖5所示之變化例1中，管部設計為外側耐磨耗層62中之積層之各第1耐磨耗層(62a至62c)之厚度相同。
各第1耐磨耗層(62a至62c)之厚度相等。各第1耐磨耗層(62a至62c)之厚度分別於面內均一即可，但定點實施噴灑管之定期檢查之情形時，至少定點觀察位置處之各第1耐磨耗層(62a至62c)之厚度相等即可。
藉由以相同之厚度積層分色之第1耐磨耗層，而容易掌握磨耗狀況。例如，2年磨耗第1層(第1耐磨耗層62a)之情形時，可預測下一層(第1耐磨耗層62b)之磨耗亦需要2年之可能性較高。又，可藉由預定厚度，而於定期檢查時定量地評價磨耗管壁變薄量。
(變化例2)
於本變化例2中，具有外側耐磨耗層為3層以上之第1耐磨耗層。圖6所示之管部之外側耐磨耗層72中，積層有4層之第1耐磨耗層(72a至72d)。
可藉由將第1耐磨耗層積層3層以上，而按階段提醒注意。例如，可於位於最外層之第1耐磨耗層72a磨耗之情形時以「注意」，於第1耐磨耗層72b磨耗之情形時以「警戒」，在磨耗到達強度層51之前提醒注意。
(變化例3)
於圖7所示之本變化例3中，與外側耐磨耗層62之第1耐磨耗層(62a至62c)同樣地，將內側耐磨耗層63之第2耐磨耗層(63a至63c)著色後進行分色。
管部係於強度層51之外表面上依序積層有第1耐磨耗層62c、第1耐磨耗層62b、第1耐磨耗層62a。於強度層51之內面上，依序積層有第2耐磨耗層63c、第2耐磨耗層63b、第2耐磨耗層63a。夾著強度層對稱地配置之第1耐磨耗層與第2耐磨耗層以相同之顏色著色即可。
藉由將第2耐磨耗層著色後進行分色，可於定期檢查時進行管部之內側之磨耗管壁變薄量之評價。
(變化例4)
圖8所示之本變化例4中，與變化例3同樣地，將第2耐磨耗層(73a至73c)分色，並且將內側耐磨耗層73之厚度設為薄於外側耐磨耗層62。
10‧‧‧吸收塔
11‧‧‧ 排氣導入部
12‧‧‧排氣排出部
13‧‧‧底部
14‧‧‧開口部
14a‧‧‧凸緣
15‧‧‧人孔
16‧‧‧吸收液
20‧‧‧噴灑管
21‧‧‧管部
21a‧‧‧前端部
21b‧‧‧基端部
21c‧‧‧上端部
21d‧‧‧下端部
22‧‧‧噴嘴部
22a‧‧‧噴灑嘴
22b‧‧‧噴嘴架
22c‧‧‧墊圈
24‧‧‧安裝凸緣
25‧‧‧供給口
30‧‧‧除霧器
40‧‧‧循環泵
51‧‧‧強度層
52、62、72‧‧‧外側耐磨耗層
52a，52b，52c、62a、62b、62c、72a、72b、72c、72d‧‧‧第1耐磨耗層
53、63、73‧‧‧內側耐磨耗層
63a、63b、63c、73a、73b、73c‧‧‧第2耐磨耗層
92、93‧‧‧支持樑
100‧‧‧脫硫裝置
Ge、Gi‧‧‧排氣
X1‧‧‧軸線
圖1係表示脫硫裝置之概略構成之縱剖視圖。
圖2係從上方觀察圖1所示之噴灑管所得之俯視圖。
圖3係任意之噴灑管之側視圖。
圖4係一實施形態之管部之局部剖視圖。
圖5係變化例1之管部之局部剖視圖。
圖6係變化例2之管部之局部剖視圖。
圖7係變化例3之管部之局部剖視圖。
圖8係變化例4之管部之局部剖視圖。

Claims (8)

  1. 一種噴灑管，其具有： 筒狀之強度層，其包含纖維強化塑膠； 外側耐磨耗層，其將上述強度層之外周側覆蓋；及 內側耐磨耗層，其將上述強度層之內周側覆蓋； 上述外側耐磨耗層係複數個第1耐磨耗層之積層體，且 複數個上述第1耐磨耗層之顏色各不相同。
  2. 如請求項1之噴灑管，其中複數個上述第1耐磨耗層之厚度分別相等。
  3. 如請求項1或2之噴灑管，其中上述外側耐磨耗層包含積層所得之3層以上之上述第1耐磨耗層。
  4. 如請求項1或2之噴灑管，其中上述強度層不含著色顏料。
  5. 如請求項1或2之噴灑管，其中上述內側耐磨耗層係複數個第2耐磨耗層之積層體，且 複數個上述第2耐磨耗層之顏色各不相同。
  6. 如請求項1或2之噴灑管，其中上述外側耐磨耗層厚於上述內側耐磨耗層。
  7. 一種脫硫裝置，其具有：沿著水平方向之軸線配置有複數個如請求項1至6中任一項之噴灑管之液柱式之吸收塔。
  8. 一種脫硫裝置之檢查方法，其係如請求項7之脫硫裝置之檢查方法， 觀察上述噴灑管之上述外側耐磨耗層之外觀顏色，且基於該顏色判斷磨耗狀態。
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