TWI498513B - Exhaust treatment device - Google Patents
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Description
本發明，係關於適用於用以生成發電用或工廠用等的蒸氣之鍋爐的排氣處理裝置。
例如，習知的微粉碳焚燒鍋爐，係形成為中空形狀且具有設置於鉛垂方向的火爐，在火爐壁上沿著圓周方向配設複數個燃燒器，並且於上下方向配置成複數層。對該燃燒器，供給粉碎石碳而成的微粉碳(燃料)與1次空氣之混合氣，並且供給高溫的2次空氣，利用將該混合氣與2次空氣吹入火爐內來形成火焰，而使在該火爐內能夠進行燃燒。其次，該火爐，上部連結有煙道，並且該煙道設有用以回收排氣之熱能的過熱器、再熱器，省煤器等，在經由火爐燃燒而產生的排氣與水之間進行熱交換，能夠生成蒸氣。另外，該煙道，連結有排氣通路，並且在該排氣通路設有脫硝裝置、靜電集塵器、脫硫裝置等，而下游端部則設有煙囪。
上述微粉碳焚燒鍋爐中，因為利用火爐對作為燃料的微粉碳進行燃燒，所以會造成爆米花狀灰混入至排氣。又，由於該爆米花狀灰係灰塊，所以特別會附著於
設置在排氣通路的脫硝裝置，使壓力損失上昇而導致性能降低。因此，習知技術中，會在排氣通路設置金屬網等來將爆米花狀灰從排氣中除去。上述技術，例如，下述專利文獻1、2之記載所示。
[專利文獻1]日本特許第2724176號公報
[專利文獻2]美國特許第6994036號說明書
如上所述，在鍋爐的火爐所產生的排氣，係混入有爆米花狀灰，該爆米花狀灰，係由數毫米至數十毫米的灰塊。另一方面，設置在排氣通路的金屬網，則係數毫米以下之網目。因此，由於大塊的爆米花狀灰撞擊金屬網等，會有造成該金屬網的部分網目阻塞，而產生磨損，或使該金屬網破損的問題。其次，專利文獻2中，雖然藉由使捕集構件傾斜，來吸收爆米花狀灰的撞擊力，但由於流動在排氣通路的排氣在中央部係形成比在壁面部更高速，所以會造成該捕集構件中央部的磨損或破損變得更加嚴重。
本發明係用以解決上述課題，其目的係提供一種能夠適當地捕集爆米花狀灰的排氣處理裝置。
用以達成上述目的之本發明的排氣處理裝置，其特徵為具備：排氣通路，可供燃燒氣體流動；熱回收部，設在前述排氣通路且可用以回收排氣中的熱能；有害物質除去部，設在比前述排氣通路的前述熱回收部更位於排氣流動方向之下游側且可用以除去排氣中的有害物質；以及爆米花狀灰捕集部，設在前述排氣通路的前述熱回收部與前述有害物質除去部之間且可用以捕集排氣中的爆米花狀灰，前述爆米花狀灰捕集部具有對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜部，並且將配置在前述排氣通路中央部之前述傾斜部的傾斜角度設定成比配置在前述排氣通路外周部之前述傾斜部的傾斜角度更小。
因此，流動在排氣通路的排氣，係利用熱回收部將其熱能回收後，藉由爆米花狀灰捕集部來捕集爆米花狀灰，其後，再以有害物質除去部將有害物質除去。此時，由於爆米花狀灰捕集部具有複數個傾斜部，所以爆米花狀灰的捕集面積變大，能夠有效率地捕集爆米花狀灰。另外，由於將配置在排氣通路中央部之傾斜部的傾斜角度設定成比配置在排氣通路外周部之傾斜部的傾斜角度更小，因此以較高流速流動在排氣通路中央部的爆米花狀灰，其流向會產生偏向而流至傾斜部，所以其流速及壓力損失會減低，而使爆米花狀灰所造成的爆米花狀灰捕集部之損傷受到抑制，並且能夠適當地捕集爆米花狀灰。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：前述複數個傾斜部，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面，並且將其傾斜方向相對於排氣流動方向，係呈反方向的前述傾斜捕集面做交互地連接，配置在前述排氣通路的寬度方向的中間部之前述傾斜捕集面的傾斜角度係設定成比配置在前述排氣通路的寬度方向的端部之前述傾斜捕集面的傾斜角度更小。
因此，由於將配置在排氣通路的寬度方向的中間部之傾斜捕集面的傾斜角度設定成比配置在端部之傾斜捕集面的傾斜角度更小，所以流動在排氣通路中央部之相對較高流速的爆米花狀灰，藉由傾斜角度較小的傾斜捕集面，使其流速及壓力損失減低，能夠抑制爆米花狀灰捕集部的損傷。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：前述複數個傾斜部，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面，並且將其傾斜方向相對於排氣流動方向，係呈反方向的前述傾斜捕集面做交互地連接，配置在前述排氣通路的鉛垂方向的中間部之前述傾斜捕集面的傾斜角度係設定成比配置在前述排氣通路的鉛垂方向的端部之前述傾斜捕集面的傾斜角度更小。
因此，由於將配置在排氣通路的鉛垂方向的中間部之傾斜捕集面的傾斜角度設定成比配置在端部之傾斜捕集面的傾斜角度更小，所以流動在排氣通路中央部之相對較高流速的爆米花狀灰，藉由傾斜角度較小的傾斜捕
集面，使其流速及壓力損失減低，能夠抑制爆米花狀灰捕集部的損傷。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：配置在前述排氣通路的鉛垂方向的中間部之前述傾斜捕集面，係配置成比配置在前述排氣通路的鉛垂方向的端部之前述傾斜捕集面更往排氣流動方向上游側突出。
因此，由於配置在排氣通路的鉛垂方向的中間部之傾斜捕集面比配置在端部之傾斜捕集面更往上游側突出，所以能夠有效率地捕集流動在排氣通路中央部之相對較高流速的排氣中的爆米花狀灰。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：於配置在前述排氣通路的鉛垂方向的中間部之前述傾斜捕集面與配置在前述排氣通路的鉛垂方向的端部之前述傾斜捕集面之間配置有連結捕集面。
因此，藉由利用連結捕集面將配置在排氣通路的鉛垂方向的中間部之傾斜捕集面與配置在端部的傾斜捕集面予以連結，能夠在排氣通路的全區域配置傾斜捕集面。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：前述連結捕集面，係朝排氣流動方向或與排氣流動方向交叉之方向傾斜。
因此，由於連結捕集面呈傾斜，所以捕集到的爆米花狀灰變得不易堆積，而能夠抑制捕集效率降低。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：前述複
數個傾斜捕集面在排氣流動方向下游側相連接之連接部，係沿著大致鉛垂方向進行配置。
因此，由於傾斜捕集面彼此的連接部係配置成沿著大致鉛垂方向，所以能夠使在此捕集到的爆米花狀灰容易落下，並且能夠抑制捕集效率降低。
本發明的排氣處理裝置，其特徵為：前述排氣通路具有在互相近乎直交方向相連通並且沿著排氣流動方向連結的第1通路與第2通路，在前述第1通路與前述第2通路的連通部下方設置可貯留爆米花狀灰的漏斗，而在前述第1通路或比該第1通路更上游側設置前述熱回收部，在前述第2通路或比該第2通路更下游側則設置前述有害物質除去部，前述爆米花狀灰捕集部，係設在前述第2通路。
因此，藉由將爆米花狀灰捕集部配置在適切位置，能夠抑制爆米花狀灰所造成的爆米花狀灰捕集部之損傷，並且能夠適當地捕集爆米花狀灰。
依據本發明的排氣處理裝置，在可供燃燒氣體流動的排氣通路，於熱回收部與有害物質除去部之間，設置可捕集排氣中的爆米花狀灰之爆米花狀灰捕集部，並且設置對排氣流動方向以特定傾斜角度呈傾斜的複數個傾斜部，作為該爆米花狀灰捕集部，由於將配置在排氣通路中央部之傾斜部的傾斜角度設定成比配置在排氣通路外周
部之傾斜部的傾斜角度更小，所以爆米花狀灰所造成的爆米花狀灰捕集部之損傷受到抑制，並且能夠適當地捕集爆米花狀灰。
10‧‧‧微粉碳焚燒鍋爐
11‧‧‧火爐
21、22、23、24、25‧‧‧燃燒器
40‧‧‧煙道
41、42‧‧‧過熱器(熱回收部)
43、44‧‧‧再熱器(熱回收部)
45、46、47‧‧‧省煤器(熱回收部)
48‧‧‧排氣管(排氣通路)
50‧‧‧選擇還原型觸媒(有害物質除去部)
51‧‧‧靜電集塵器(有害物質除去部)
53‧‧‧脫硫裝置(有害物質除去部)
61、71、81、91、101‧‧‧爆米花狀灰捕集部
62‧‧‧漏斗
65‧‧‧導向部(導引部)
66、66a、66b、66c、66d、66e、66f、72、72a、72b、82、82a、82b、92、92a、92b、102、102a、102b‧‧‧傾斜捕集面(傾斜部)
67a、67b、67c、67d、74、75、76、84、85、86、94、95、96、104、105、106‧‧‧連接部
73a、83a、93a、103a‧‧‧上部傾斜面
73b、83b、93b、103b‧‧‧中間傾斜面
73c‧‧‧下部傾斜面
77a、77b、87a、87b、97a、97b、107a、107b‧‧‧連結捕集面
第1圖係表示適用於本發明實施例1的排氣處理裝置的微粉碳焚燒鍋爐之概略構造圖。
第2圖係表示實施例1的排氣處理裝置之概略側面圖。
第3圖係表示實施例1的排氣處理裝置之概略平面圖。
第4圖係表示實施例1的爆米花狀灰捕集部之概略圖。
第5圖係本發明實施例2的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。
第6圖係實施例2的爆米花狀灰捕集部之平面圖。
第7圖係實施例2的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
第8圖係本發明實施例3的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。
第9圖係實施例3的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
第10圖係本發明實施例4的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。
第11圖係實施例4的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
第12圖係本發明實施例5的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。
第13圖係實施例5的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
以下，參照添附之圖式來詳細說明本發明排氣處理裝置的良好實施例。又，該實施例並非用以限制本發明，此外，實施例為複數個情況，也包含將各實施例進行組合而構成之構造。
第1圖係表示適用於本發明實施例1的排氣處理裝置的微粉碳焚燒鍋爐之概略構造圖，第2圖係表示實施例1的排氣處理裝置之概略側面圖，第3圖，係表示實施例1的排氣處理裝置之概略平面圖，第4圖係表示實施例1的爆米花狀灰捕集部之概略圖。
適用於實施例1的排氣處理裝置的微粉碳焚燒鍋爐，係將粉碎石碳而成之微粉碳作為固體燃料使用，藉由燃燒器使該微粉碳燃燒，而能夠將該燃燒所產生的熱能予以回收的鍋爐。
該實施例1，如第1圖所示，微粉碳焚燒鍋爐10係傳統鍋爐，具有火爐11、及燃燒裝置12。火爐11係形成為四角筒的中空形狀並且沿著鉛垂方向設置，在構成該火爐11的火爐壁下部設有燃燒裝置12。
燃燒裝置12，具有安裝在火爐壁的複數個燃燒器21、22、23、24、25。在本實施例中，該燃燒器21、22、23、24、25，係沿著圓周方向以均等間隔配設4個作為1組，並且沿著鉛垂方向配置5組，亦即，配置成5層。
其次，各燃燒器21、22、23、24、25，係藉由微粉碳供給管26、27、28、29、30連結在微粉碳機(研磨機)31、32、33、34、35。該微粉碳機31、32、33、34、35，雖未圖示，但其構成為在殼體內以沿著鉛垂方向之旋轉軸心可使粉碎台驅動旋轉之方式進行支承，並且以與該粉碎台的上方呈對向之複數個粉碎滾輪可與粉碎台的旋轉產生連動而旋轉之方式進行支承。因此，將石碳投入複數個粉碎滾輪與粉碎台之間的話，在此會被粉碎成特定的大小為止，能夠將藉由搬送空氣(1次空氣)予以分級後的微粉碳從微粉碳供給管26、27、28、29、30供給至燃燒器21、22、23、24、25。
另外，火爐11，在各燃燒器21、22、23、24、25的安裝位置設有風箱36，該風箱36上連結有空氣管線37的一端部，該空氣管線37的另一端部則安裝有送風機38。因此，能夠將送風機38所傳送的燃燒用空氣(2次空氣、3次空氣)，從空氣管線37供給至風箱36，再從該風箱36供給至各燃燒器21、22、23、24、25。
因此，燃燒裝置12中，各燃燒器21、22、23、24、25能夠將微粉碳與1次空氣所混合而成的微粉
燃料混合氣(燃料氣體)吹入火爐11內，並且可以將2次空氣吹入火爐11內，藉由未圖示的點火噴燈對微粉燃料混合氣進行點火，能夠形成火焰。
另外，一般而言，起動鍋爐時，各燃燒器21、22、23、24、25係將油燃料朝火爐11內噴射來形成火焰。
火爐11，在上部連結有煙道40，該煙道40上設有：用以回收排氣之熱能的過熱器(super heater)41、42，再熱器43、44，以及省煤器(economizer)45、46、47，作為對流傳熱部(熱回收部)，在經由火爐11的燃燒所產生的排氣與水之間進行熱交換。
煙道40，在其下游側連結有將進行熱交換後的排氣予以排出的排氣管(排氣通路)48。該排氣管48，在與空氣管線37之間設置空氣加熱器49，用以在流動在空氣管線37的空氣與流動在排氣管48的排氣之間進行熱交換，能夠使供給至燃燒器21、22、23、24、25的燃燒用空氣升溫。
另外，排氣管48在比空氣加熱器49更上游側的位置設置選擇還原型觸媒50，並且在比空氣加熱器49更下游側的位置設置靜電集塵器51，吸引送風機52，脫硫裝置53，而下游端部則設有煙囪54。在此，選擇還原型觸媒50、靜電集塵器51、及脫硫裝置53係作為有害物質除去部來發揮機能。
因此，若驅動微粉碳機31、32、33、34、35
的話，會使生成的微粉碳與搬送用空氣一起通過微粉碳供給管26、27、28、29、30再供給至燃燒器21、22、23、24、25。另外，加熱後的燃燒用空氣係從空氣管線37經由風箱36供給至各燃燒器21、22、23、24、25。結果，燃燒器21、22、23、24、25，係將微粉碳與搬送用空氣混合而成之微粉燃料混合氣吹入火爐11，並且將燃燒用空氣吹入火爐11，此時能夠藉由點火來形成火焰。在該火爐11，使微粉燃料混合氣與燃燒用空氣燃燒來生成火焰，並且在該火爐11內的下部產生火焰的話，燃燒氣體(排氣)會在該火爐11內上昇，而從煙道40排出。
又，在火爐11中，係藉由將空氣的供給量設定成相對於微粉碳的供給量形成在理論空氣量以下，來使內部保持還原性氛圍。其次，使經由微粉碳的燃燒所產生的NOx在火爐11內還原，其後，利用追加供給輔助空氣使微粉碳的氧化燃燒得以完成，進而減低燃燒微粉碳所產生的NOx的量。
此時，由未圖示之供水泵所供給的水，係藉由省煤器45、46、47進行預熱後，供給至未圖示的蒸氣鼓，在供給至火爐壁的各水管(未圖示)的期間被加熱而成為飽和蒸氣，再被送入未圖示之蒸氣鼓。進一步地，未圖示的蒸氣鼓中的飽和蒸氣係導入至過熱器41、42，再以燃燒氣體予以過熱。過熱器41、42所生成的過熱蒸氣，係被供給至未圖示的發電設備(例如，渦輪等)。另外，在渦輪的膨張過程途中所取出的蒸氣係被導入至再熱器
43、44，再次予以過熱後才送回渦輪。又，雖然以鼓型(蒸氣鼓)來對火爐11進行了說明，但並不限定於該構造。
其後，通過煙道40的省煤器45、46、47之排氣，在排氣管48，利用選擇還原型觸媒50將NOx等的有害物質除去，再利用靜電集塵器51將粒子狀物質除去，而在藉由脫硫裝置53將硫黃成分除去後，從煙囪54被排出至大氣中。
上述構造之微粉碳焚燒鍋爐10中，比火爐11更下游側係作為實施例1的排氣處理裝置來發揮機能。其次，在該實施例1的排氣處理裝置中，在排氣管48的熱回收部(過熱器41、42，再熱器43、44，省煤器45、46、47)與有害物質除去部(選擇還原型觸媒50、靜電集塵器51、脫硫裝置53)之間設有可用以捕集排氣中的爆米花狀灰的爆米花狀灰捕集部61，爆米花狀灰捕集部61具有對排氣流動方向以特定之傾斜角度呈傾斜的複數個傾斜部，並且將配置在排氣管48中央部之傾斜部的傾斜角度設定成比配置在排氣管48外周部之傾斜部的傾斜角度更小。
亦即，如第2圖及第3圖所示，排氣管48，例如，係具有矩形剖面並且由沿著鉛垂方向延伸的第1配管(第1通路)48a、以及沿著水平方向延伸第2配管(第2通路)48b所構成，第1配管48a與第2配管48b，係在大致互相直交的方向形成連通。該情況，位在排氣流動方向上游側的第1配管48a側設有熱回收部，而位在排氣流動
方向下游側的第2配管48b側則設有有害物質除去部，比起第1配管48a的通路面積，第2配管48b的通路面積係設定成較小。另外，爆米花狀灰捕集部61，係設在第2配管48b。
另外，第1配管48a與第2配管48b，其後端部與前端部係相連通，並且在該連通部下方設有可用以貯留爆米花狀灰的漏斗62。該漏斗62，係由朝下方使面積變窄之呈對向的傾斜面所形成，下端部係位在比第2配管48b的底面更低的位置。又，該漏斗62，不僅僅用以貯留被爆米花狀灰捕集部61所捕集而落下後的爆米花狀灰，也能夠使從第1配管48a流向第2配管48b的排氣中之爆米花狀灰直接撞擊漏斗62的傾斜面而予以貯留，並且藉由未圖示之開關閥將開口部開啟，而能夠將貯留之爆米花狀灰朝下方排出。又，爆米花狀灰捕集部61，係設置成朝第2配管48b的入口部傾斜，而比漏斗62更位在排氣流動方向下游側。
該爆米花狀灰捕集部61，上下端部係固定在固定於第2配管48b入口部的上下壁面之托架63、64。其次，該爆米花狀灰捕集部61，下端部係配置成以特定角度傾斜而位在排氣流動方向下游側。該爆米花狀灰捕集部61，例如，係以做成網目狀的金屬網所形成，並且由2mm~3mm以下的多數開口所組成。又，爆米花狀灰捕集部61，並不限定於做成網目狀的金屬網，做成為具有縱狹縫或橫狹縫的濾網或多孔體等亦可。
另外，在第1配管48a與第2配管48b的連通部之轉角內側設有用以將排氣導引至轉角外側的導向部(導引部)65。該導向部65，係在第1配管48a與第2配管48b的連通部之轉角內側，設置成從第1配管48a下端部的內壁面朝位在轉角外側呈對向之內壁面側突出，而形成為剖面呈頭尖之三角形。
在此，首先，對爆米花狀灰捕集部61進行詳細說明。該爆米花狀灰捕集部61，如第4圖所示，作為上述複數個傾斜部，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數(在實施例1中為12個)個傾斜捕集面66(66a、66b、66c、66d、66e、66f)。另外，該各傾斜捕集面66(66a、66b、66c、66d、66e、66f)，係交互地連接成相對於排氣流動方向，傾斜方向形成反方向。亦即，爆米花狀灰捕集部61，係構成為在排氣管48(第2配管48b)內，從寬度方向的中間位置(中心線A)朝左右的端部側，各自使6個的傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f連接而形成鋸齒狀。實際上，係以1個做成網目狀的金屬網在特定位置進行折彎所構成。藉由將傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f做成鋸齒狀，使排氣的流動方向傾斜，能夠減低爆米花狀灰粒子的通過速度、也可減低壓損或摩耗。
又，爆米花狀灰捕集部61，係設定成使12個傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f的傾斜角度θ，從排氣管48(第2配管48b)的寬度方向之中間位置(中
心線A)朝左右的端部側變大。亦即，若以12個的傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f，對排氣流動方向之角度形成為θ 1、θ 2、θ 3、θ 4、θ 5、θ 6的話，則θ 1<θ 2<θ 3<θ 4<θ 5<θ 6。在此，各傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f在排氣流動方向下游側連接而成之連接部67(67a、67b、67c、67d)，係在排氣管48(第2配管48b)的寬度方向，配置在與排氣流動方向近乎相同的位置，並且沿著大致鉛垂方向進行配置。該情況下，連接部67(67a、67b、67c、67d)，係位在沿著爆米花狀灰捕集部61本身的傾斜方向。因此，爆米花狀灰捕集部61，其左右端部的流速相對較低，即使傾斜角度較大摩耗也不會嚴重，另外，由於將中央部的傾斜角度設成較小所以左右端部的傾斜角度則形成較大。
其次，對實施例1的排氣處理裝置之作用進行說明。如第1圖至第4圖所示，流動在排氣管48的排氣，係利用熱回收部(過熱器41、42，再熱器43、44，省煤器45、46、47)將其熱能回收後，再沿著第1配管48a朝下方流動。其後，排氣係在連通部以近乎直角地轉彎而流向爆米花狀灰捕集部61。
在此，排氣，係在第1配管48a與第2配管48b的連通部之轉角內側，藉由導向部65導引至連通部的中心側，使流動產生剝離而降低其流速。其後，係藉由爆米花狀灰捕集部61對排氣進行爆米花狀灰之捕集。又，流動在第1配管48a與第2配管48b的連通部之轉角
外側的排氣，一部分的爆米花狀灰係抵接於漏斗62的傾斜面而落下。
此時，由於爆米花狀灰捕集部61，係使12個傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f連接形成為鋸齒狀而構成，所以爆米花狀灰的捕集面積(開口面積)變大，而能有效率地捕集爆米花狀灰。另外，由於12個傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f，相對於端部係將排氣管48的寬度方向的中間部之傾斜角設定成較小，所以爆米花狀灰捕集部61，其開口面積係形成為排氣管48的寬度方向的中間部比端部更大。因此，流動在排氣管48排氣，雖然在該中心部側流速變得較快，但由於在中心部側使開口面積變得較大，所以排氣(爆米花狀灰)，會因為傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f使其流向產生偏向，而減低流速及壓力損失。該結果，使爆米花狀灰對爆米花狀灰捕集部61的撞擊力得以緩和，能夠抑制爆米花狀灰捕集部61的磨損或損傷。
另外，以爆米花狀灰捕集部61所捕集到的爆米花狀灰，雖然特定量會附著，但由於該爆米花狀灰捕集部61係呈傾斜，並且各傾斜捕集面66a、66b、66c、66d、66e、66f的連接部67a、67b、67c、67d係沿著大致鉛垂方向，所以爆米花狀灰會自由地落下至漏斗62而貯留。
其後，以爆米花狀灰捕集部61將爆米花狀灰除去後的排氣，係利用有害物質除去部(選擇還原型觸媒
50、靜電集塵器51、脫硫裝置53)將其有害物質除去。
上述實施例1的排氣處理裝置中，設置：排氣管48，可供燃燒氣體流動；熱回收部，設在排氣管48且可用以回收排氣中的熱能；有害物質除去部，設在比排氣管48的熱回收部更位於排氣流動方向之下游側且可用以除去排氣中的有害物質；以及爆米花狀灰捕集部61，設在排氣管48的熱回收部與有害物質除去部之間且可用以捕集排氣中的爆米花狀灰，設置對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜捕集面66(66a、66b、66c、66d、66e、66f)，作為爆米花狀灰捕集部61，並且將配置在排氣管48的寬度方向的中央部側之傾斜捕集面66a的傾斜角度θ 1設定成比配置在端部側之傾斜捕集面66f的傾斜角度θ 6更小。
因此，流動在排氣管48的排氣，係以熱回收部將其熱能回收後，藉由爆米花狀灰捕集部61對爆米花狀灰進行捕集，其後，再利用有害物質除去部將有害物質除去。此時，由於爆米花狀灰捕集部61具有複數個傾斜捕集面66，所以爆米花狀灰的捕集面積變大，能夠有效率地捕集爆米花狀灰。另外，由於將配置在排氣管48中央部的傾斜捕集面66a之傾斜角度θ 1設定成比配置在端部的傾斜捕集面66f之傾斜角度θ 6更小，所以流動在排氣管48中央部的相對較快之爆米花狀灰，其流向會產生偏向而流至傾斜捕集面66，所以其流速及壓力損失會減低，爆米花狀灰所造成的爆米花狀灰捕集部61之損傷也
會受到抑制，而能夠適當地捕集爆米花狀灰。
亦即，爆米花狀灰捕集部61，在排氣的流速較快的中央部側將傾斜捕集面66a的傾斜角度θ 1設定成較小，而在排氣的流速較慢的端部側將傾斜捕集面66f的傾斜角度θ 6設定成較大。因此，不會將爆米花狀灰捕集部61的捕集面積過份地擴大，而是僅擴大必要之部分，不僅可抑制製造成本，也能夠有效率地捕集排氣中的爆米花狀灰。
另外，實施例1的排氣處理裝置中，複數個傾斜捕集面66係對在排氣流動方向下游側連接而成之連接部67以沿著大致鉛垂方向進行配置。因此，藉由連接部67可以使傾斜捕集面66所捕集到的爆米花狀灰容易地落下，也能夠抑制捕集效率降低。
另外，實施例1的排氣處理裝置中，設置互相連通於近乎直交方向的第1配管48a與第2配管48b，作為排氣管48，在位於排氣流動方向上游側的第1配管48a設置熱回收部，並且在位於排氣流動方向下游側的第2配管48b設置有害物質除去部，而在第1配管48a與第2配管48b的連通部下方則設置可用以貯留爆米花狀灰的漏斗62，在第2配管48b側則設有爆米花狀灰捕集部61。因此，當排氣從第1配管48a朝呈彎曲的第2配管48b流動時，能夠藉由爆米花狀灰捕集部61有效率地捕集該排氣所含之爆米花狀灰。另外，以爆米花狀灰捕集部61所捕集到的全部之爆米花狀灰會貯留在漏斗62，能夠
有效率地捕集爆米花狀灰。
第5圖，係本發明實施例2的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖，第6圖係實施例2的爆米花狀灰捕集部之平面圖，第7圖係實施例2的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
實施例2中，排氣處理裝置的基本構造與實施例1相同，僅有爆米花狀灰捕集部的構造相異。如第5圖至第7圖所示，爆米花狀灰捕集部71，具有對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜部，而配置在排氣管中央部的傾斜部之傾斜角度係設定成比配置在外周部的傾斜部之傾斜角度更小。
該爆米花狀灰捕集部71，具有與排氣流動方交叉並且沿著鉛垂方向的複數(實施例2中係6個)個傾斜捕集面72(72a、72b)，作為上述複數個傾斜部。該各傾斜捕集面72(72a、72b)，係使傾斜方向交互地連接成相對於排氣流動方向呈反方向。亦即，爆米花狀灰捕集部71，在排氣管內，6個的傾斜捕集面72(72a、72b)朝寬度方向係連接成鋸齒狀而構成。
又，爆米花狀灰捕集部71，係設定成使6個的傾斜捕集面72(72a、72b)在排氣管鉛垂方向的中間部相對於上下端部將傾斜角度θ變小。亦即，6個傾斜捕集面72(72a、72b)，係各自在排氣管的鉛垂方向，由上部傾斜
面73a、中間傾斜面73b、及下部傾斜面73c所組成，若對排氣流動方向之角度形成為θ 11、θ 12、θ 13的話，則θ 11=θ 13>θ 12。
在此，各傾斜捕集面72(72a、72b)在排氣流動方向下游側相連接的連接部74，係配置成在排氣管的寬度方向，配置在與排氣流動方向近乎相同的位置上，並且沿著大致鉛垂方向。另外，各上部傾斜面73a、及各下部傾斜面73c在排氣流動方向上游側相連接的連接部75，係配置成在排氣管的寬度方向，配置在與排氣流動方向近乎相同的位置上，而各中間傾斜面73b在排氣流動方向上游側相連接的連接部76，係配置成在排氣管的寬度方向，配置在與排氣流動方向近乎相同的位置上。又，各中間傾斜面73b在排氣流動方向上游側相連接的連接部76，係比各上部傾斜面73a及各下部傾斜面73c在排氣流動方向上游側相連接的連接部75更往排氣流動方向上游側突出。
另外，在各傾斜捕集面72(72a、72b)，上部傾斜面73a及各下部傾斜面73c與中間傾斜面73b，係藉由呈傾斜之連結捕集面77a、77b予以連結。該情況，用以連結上部傾斜面73a與中間傾斜面73b的連結捕集面77a，係朝排氣流動方向上游側的下方傾斜，而用以連結中間傾斜面73b與下部傾斜面73c的連結捕集面77b，係朝排氣流動方向上游側的上方傾斜。
又，在各傾斜捕集面72(72a、72b)，上部傾
斜面73a、中間傾斜面73b、及下部傾斜面73c雖然各自在排氣管的寬度方向形成相同傾斜角度，但與實施例1相同，在寬度方向的中間部將傾斜角度設定成較小，而在寬度方向的左右端部將傾斜角度設定成較大亦可。
因此，流動在排氣管排氣，係利用熱回收部將其熱能回收後，再流向爆米花狀灰捕集部71，在此，係藉由爆米花狀灰捕集部71對排氣進行爆米花狀灰之捕集。此時，由於爆米花狀灰捕集部71，係構成為6個傾斜捕集面72a、72b連接成鋸齒狀，所以爆米花狀灰的捕集面積(開口面積)變大，能夠有效率地捕集爆米花狀灰。另外，由於各傾斜捕集面72a、72b，係將排氣管的鉛垂方向的中間位置之中間傾斜面73b的傾斜角度相對於上下位置的上部傾斜面73a及下部傾斜面73c設定成較小，所以爆米花狀灰捕集部71，排氣管的鉛垂方向的中間部之開口面積變得比端部之開口面積更大。因此，流動在排氣管的排氣，雖然在該中心部側流速變得相對較快，但由於在該中心部側開口面積變得較大，所以排氣(爆米花狀灰)，會因為傾斜捕集面73a、73b、73c而使其流向產生偏向，而減低流速及壓力損失。該結果，使爆米花狀灰對爆米花狀灰捕集部71的撞擊力得以緩和，並且抑制爆米花狀灰捕集部71的磨損或損傷。
另外，以爆米花狀灰捕集部71所捕集到的爆米花狀灰，雖然特定量會附著，但由於該爆米花狀灰捕集部71的各傾斜捕集面72a、72b之連接部74係沿著大致
鉛垂方向，所以爆米花狀灰會自由落下。其後，利用爆米花狀灰捕集部71將爆米花狀灰除去後的排氣，係藉由有害物質除去部將有害物質除去。
上述實施例2的排氣處理裝置中，設置對排氣流動方向以特定傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜捕集面72(72a、72b)，作為爆米花狀灰捕集部71，並且將位在排氣管的鉛垂方向的中央部之中間傾斜面73b的傾斜角度θ 12設定成比位在上下部之上部傾斜面73a及下部傾斜面73c的傾斜角度θ 11、θ 13更小。
因此，流動在排氣管的排氣，係以熱回收部將其熱能回收後，藉由爆米花狀灰捕集部71對爆米花狀灰進行捕集，其後，再以有害物質除去部將有害物質除去。此時，由於排氣管的中間傾斜面73b的傾斜角度θ 12係設定成比上部傾斜面73a及下部傾斜面73c的傾斜角度θ 11、θ 13更小，所以流動在排氣管中央部之流速相對較快的爆米花狀灰，其流向會產生偏向而流至中間傾斜面73b，而減低其流速及壓力損失，也可使爆米花狀灰所造成的爆米花狀灰捕集部71之損傷受到抑制，且能夠適當地捕集爆米花狀灰。
亦即，爆米花狀灰捕集部71，係設定成在排氣流速較快的中央部側使中間傾斜面73b的傾斜角度θ 12較小，而在排氣流速較慢的端部側使上部傾斜面73a及下部傾斜面73c的傾斜角度θ 11、θ 13較大。因此，爆米花狀灰捕集部71的捕集面積不會過份地擴大，而是僅擴
大必要之部分，不僅可抑制製造成本，也能夠有效率地捕集排氣中的爆米花狀灰。
另外，實施例2的排氣處理裝置中，將位在排氣管的鉛垂方向的中央部之中間傾斜面73b，配置成比位在排氣管的鉛垂方向的上下部之上部傾斜面73a及下部傾斜面73c，更往排氣流動方向上游側突出。因此，能夠有效率地捕集流動在排氣管中央部之流速相對較快的排氣中之爆米花狀灰。另外，由於爆米花狀灰捕集部71的中央部流速較快，藉由將傾斜角度設成較小，能夠減低壓損或摩耗。
實施例2的排氣處理裝置中，在位於排氣管的鉛垂方向的中央部之中間傾斜面73b、與位於排氣管的鉛垂方向的上下部之上部傾斜面73a及下部傾斜面73c之間，配置有朝排氣流動方向傾斜的連結捕集面77a、77b。因此，能夠在排氣管的全部區域配置傾斜捕集面，另外，由於連結捕集面77a、77b係呈傾斜，所以捕集到的爆米花狀灰變得不易堆積，並且能夠抑制捕集效率降低。
第8圖係本發明實施例3的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。第9圖係實施例3的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
實施例3中，排氣處理裝置的基本構造，係
與實施例1、2相同，僅有爆米花狀灰捕集部的構造相異。如第8圖及第9圖所示，爆米花狀灰捕集部81，係具有對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜部，並且將配置在排氣管中央部的傾斜部之傾斜角度設定成比配置在外周部的傾斜部之傾斜角度更小。
該爆米花狀灰捕集部81，係具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面82(82a、82b)，作為上述複數個傾斜部。該各傾斜捕集面82a、82b，係連接成相對於排氣流動方向，傾斜方向呈反方向。又，爆米花狀灰捕集部81，其各傾斜捕集面82a、82b，各自在排氣管的鉛垂方向，係由上部傾斜面83a、中間傾斜面83b、及下部傾斜面(省略圖示)所組成，並且設定成中間傾斜面83b的傾斜角度比上部傾斜面83a及下部傾斜面的傾斜角度更小。
在此，各傾斜捕集面82a、82b在排氣流動方向下游側相連接的連接部84，係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，並且沿著大致鉛垂方向配置。另外，上部傾斜面83a及下部傾斜面在排氣流動方向上游側相連接的連接部85，係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，而中間傾斜面83b在排氣流動方向上游側相連接的連接部86，係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置。又，中間傾斜面83b在排氣流動方向上游側相連接的連接部86，係比上部傾斜面83a及下部傾斜面83c在排氣流動方
向上游側相連接的連接部85，更往排氣流動方向上游側突出。
另外，在各傾斜捕集面82a、82b中，上部傾斜面83a與中間傾斜面83b，係藉由呈傾斜的2個連結捕集面87a、87b予以連。該情況，位在上側的連結捕集面87a，係朝排氣流動方向上游側的上方傾斜，而下側的連結捕集面87b，則係朝排氣流動方向上游側的下方傾斜。另外，各連結捕集面87a、87b，係朝與氣體的流動方向交叉之方向呈傾斜。亦即，在上部傾斜面83a與中間傾斜面83b之間，藉由2個連結捕集面87a、87b形成凹部，且進一步地將捕集面予以擴大。
因此，流動在排氣管排氣，係藉由爆米花狀灰捕集部81對爆米花狀灰進行捕集。此時，由於爆米花狀灰捕集部81，係設定成相對於上部傾斜面83a及下部傾斜面，中間傾斜面83b的傾斜角度較小，所以使流動在排氣管中央部相對較快流速的排氣，其流速及壓力損失減低。該結果，爆米花狀灰對爆米花狀灰捕集部81的撞擊力得以緩和，也可抑制爆米花狀灰捕集部81的磨損或損傷。
上述實施例3的排氣處理裝置中，設置對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜的複數個傾斜捕集面82(82a、82b)，作為爆米花狀灰捕集部81，並且將位在排氣管的鉛垂方向的中央部之中間傾斜面83b的傾斜角度設定成比位在上下部的上部傾斜面83a及下部傾斜面的傾斜
角度更小。
因此，流動在排氣管中央部的流速相對較快的爆米花狀灰，由於其流向會產生偏向而流至中間傾斜面83b，所以可減低其流速及壓力損失，爆米花狀灰所造成的爆米花狀灰捕集部81的損傷也受到抑制，並且能夠適當地捕集爆米花狀灰。
實施例3的排氣處理裝置中，在位於排氣管的鉛垂方向的中央部之中間傾斜面83b、與位於排氣管的鉛垂方向的上下部之上部傾斜面83a及下部傾斜面之間，配置有朝排氣流動方向及與該方向交叉之方向傾斜的連結捕集面87a、87b。因此，能夠在排氣管的全部區域配置傾斜捕集面，另外，由於連結捕集面87a、87b呈傾斜，所以捕集到的爆米花狀灰變得不易堆積，並且能夠抑制捕集效率的降低。
第10圖係本發明實施例4的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。第11圖係實施例4的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
實施例4中，排氣處理裝置的基本構造，係與實施例1、2相同，僅有爆米花狀灰捕集部的構造相異。如第10圖及第11圖所示，爆米花狀灰捕集部91，係具有對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜部，並且將配置在排氣管中央部的傾斜部之傾斜角度
設定成比配置在外周部的傾斜部之傾斜角度更小。
該爆米花狀灰捕集部91，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面92(92a、92b)，作為上述複數個傾斜部，各傾斜捕集面92a、92b係由上部傾斜面93a、中間傾斜面93b、及下部傾斜面(省略圖示)所組成，並且將中間傾斜面93b的傾斜角度設定成比上部傾斜面93a及下部傾斜面的傾斜角度更小。
各傾斜捕集面92a、92b在排氣流動方向下游側相連接的連接部94，係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，並且沿著大致鉛垂方向配置。另外，上部傾斜面93a及下部傾斜面在排氣流動方向上游側相連接的連接部95，係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，而中間傾斜面93b在排氣流動方向上游側相連接的連接部96，則係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，並且連接部96係比連接部95更往排氣流動方向上游側突出。
另外，各傾斜捕集面92a、92b，其上部傾斜面93a與中間傾斜面93b，係藉由呈傾斜的2個連結捕集面97a、97b予以連結。該情況，位在上側的連結捕集面97a，其中心部係形成為凹部狀，並且朝排氣流動方向上游側的上方傾斜，而下側的連結捕集面97b，其中心部則係形成凸部狀，並且朝排氣流動方向上游側的下方傾斜。亦即，上部傾斜面93a與中間傾斜面93b之間，藉由2個
連結捕集面97a、97b形成凹部，且進一步地將捕集面予以擴大。
又，關於依據本實施例的爆米花狀灰捕集部91所能達成之作用效果，由於與前述實施例3幾乎相同，所以省略說明省略。
第12圖係本發明實施例5的排氣處理裝置中的爆米花狀灰捕集部之正面圖。第13圖係實施例5的爆米花狀灰捕集部之側面圖。
實施例5中，排氣處理裝置的基本構造，係與實施例1、2相同，僅有爆米花狀灰捕集部的構造相異。如第12圖及第13圖所示，爆米花狀灰捕集部101，係具有對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜的複數個傾斜部，並且將配置在排氣管中央部的傾斜部之傾斜角度設定成比配置在外周部的傾斜部之傾斜角度更小。
該爆米花狀灰捕集部101，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面102(102a、102b)，作為上述複數個傾斜部，各傾斜捕集面102a、102b係由上部傾斜面103a、中間傾斜面103b、及下部傾斜面(省略圖示)所組成，並且將中間傾斜面103b的傾斜角度設定成使比上部傾斜面103a及下部傾斜面更小。
各傾斜捕集面102a、102b在排氣流動方向下游側相連接的連接部104，係配置在排氣管的寬度方向，
與排氣流動方向近乎相同位置上，並且沿著大致鉛垂方向配置。另外，上部傾斜面103a及下部傾斜面在排氣流動方向上游側相連接的連接部105，係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，而中間傾斜面103b在排氣流動方向上游側相連接的連接部106，則係配置在排氣管的寬度方向，與排氣流動方向近乎相同位置上，並且連接部106係比連接部105更往排氣流動方向上游側突出。
另外，各傾斜捕集面102a、102b，其上部傾斜面103a與中間傾斜面103b，藉由呈傾斜的2個連結捕集面107a、107b予以連結。本實施例中，在傾斜捕集面102a、102b上，雖然上部傾斜面103a係將其傾斜角度設定成相同，但中間傾斜面103b，係將傾斜捕集面102a側的角度設定成比傾斜捕集面102b側的角度更小之角度。該情況，位在上側的連結捕集面107a，中心部係形成為凹部狀，並且朝排氣流動方向上游側的上方傾斜，而下側的連結捕集面107b，中心部則係形成凸部狀，並且朝排氣流動方向上游側的下方傾斜。又，下側的連結捕集面107b，係朝傾斜捕集面102a側呈傾斜。亦即，上部傾斜面103a與中間傾斜面103b之間，藉由2個連結捕集面107a、107b形成凹部，且進一步地將捕集面予以擴大。
又，關於依據本實施例的爆米花狀灰捕集部101所能達成之作用效果，由於與前述實施例3幾乎相同，所以省略說明。
另外，上述各實施例中，雖然排氣管48構成為：將沿著鉛垂方向延伸的第1配管48a與沿著水平方向延伸的第2配管48b予以連通，並且在該處形成漏斗62，而在第2配管48b的入口部設置有爆米花狀灰捕集部61、71、81、91、101，但並不受限於該構造。例如，排氣管48亦可構成為：將沿著鉛垂方向延伸的第1配管(第1通路)、沿著水平方向延伸的第2配管(第1通路)、及沿著鉛垂方向延伸的第3配管(第2通路)予以連通，並且在各連通部形成漏斗，而在第3配管的入口部設置爆米花狀灰捕集部。
10‧‧‧微粉碳焚燒鍋爐
11‧‧‧火爐
12‧‧‧燃燒裝置
21、22、23、24、25‧‧‧燃燒器
26、27、28、29、30‧‧‧微粉碳供給管
31、32、33、34、35‧‧‧微粉碳機(研磨機)
36‧‧‧風箱
37‧‧‧空氣管線
38‧‧‧送風機
40‧‧‧煙道
41、42‧‧‧過熱器(熱回收部)
43、44‧‧‧再熱器(熱回收部)
45、46、47‧‧‧省煤器(熱回收部)
48‧‧‧排氣管(排氣通路)
49‧‧‧空氣加熱器
50‧‧‧選擇還原型觸媒(有害物質除去部)
51‧‧‧靜電集塵器(有害物質除去部)
52‧‧‧吸引送風機
53‧‧‧脫硫裝置(有害物質除去部)
54‧‧‧煙囪
61‧‧‧爆米花狀灰捕集部
Claims (7)
- 一種排氣處理裝置，其特徵為具備：排氣通路，可供燃燒氣體流動；熱回收部，設在前述排氣通路且可用以回收排氣中的熱能；有害物質除去部，設在比前述排氣通路的前述熱回收部更位於排氣流動方向之下游側且可用以除去排氣中的有害物質；以及爆米花狀灰捕集部，設在前述排氣通路的前述熱回收部與前述有害物質除去部之間且可用以捕集排氣中的爆米花狀灰，前述爆米花狀灰捕集部具有對排氣流動方向以特定的傾斜角度呈傾斜之複數個傾斜部，並且將配置在前述排氣通路的剖面寬度方向的中央部之前述傾斜部相對於前述排氣流動方向的傾斜角度設定成比配置在前述排氣通路外周部之前述傾斜部的傾斜角度更小，前述複數個傾斜部，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面，並且前述捕集面相對於排氣流動方向係構成為：與前述排氣流動方向呈交叉之傾斜方向形成為反方向的前述傾斜捕集面會交互地連接，配置在前述排氣通路的鉛垂方向的中間部之前述傾斜捕集面的傾斜角度係設定成比配置在前述排氣通路的鉛垂方向的端部之前述傾斜捕集面的傾斜角度更小。
- 如申請專利範圍第1項所述之排氣處理裝置，其中，前述複數個傾斜部，具有與排氣流動方向交叉並且沿著鉛垂方向的複數個傾斜捕集面，並且前述捕集面相對於排氣流動方向係構成為：與前述排氣流動方向呈交叉之傾斜方向形成為反方向的前述傾斜捕集面會交互地連接，配置在前述排氣通路的剖面寬度方向的中間部之前述傾斜捕集面的傾斜角度係設定成比配置在前述排氣通路的剖面寬度方向的端部之前述傾斜捕集面的傾斜角度更小。
- 如申請專利範圍第2項所述之排氣處理裝置，其中，配置在前述排氣通路的鉛垂方向的中間部之前述傾斜捕集面，係配置成比配置在前述排氣通路的鉛垂方向的端部之前述傾斜捕集面更往排氣流動方向上游側突出。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之排氣處理裝置，其中，於配置在前述排氣通路的鉛垂方向的中間部之前述傾斜捕集面與配置在前述排氣通路的鉛垂方向的端部之前述傾斜捕集面之間配置有連結捕集面。
- 如申請專利範圍第4項所述之排氣處理裝置，其中，前述連結捕集面，係朝排氣流動方向或與排氣流動方向交叉之方向傾斜。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之排氣處理裝 置，其中，前述複數個傾斜捕集面在排氣流動方向下游側相連接之連接部，係沿著大致鉛垂方向進行配置。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之排氣處理裝置，其中，前述排氣通路具有在互相近乎直交方向相連通並且沿著排氣流動方向連結的第1通路與第2通路，在前述第1通路與前述第2通路的連通部下方設置可貯留爆米花狀灰的漏斗，而在前述第1通路或比該第1通路更上游側設置前述熱回收部，在前述第2通路或比該第2通路更下游側則設置前述有害物質除去部，前述爆米花狀灰捕集部，係設在前述第2通路。
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