TWI746226B - 排煙脫硫裝置 - Google Patents

Abstract

第1噴霧管(6A)是在吸收塔(1)內沿著既定方向大致水平地延伸。第2噴霧管(6B)是在吸收塔(1)內與第1噴霧管(6A)大致平行地延伸。第1噴霧管(6A)的一側之第1基端部(12A)、第2噴霧管(6B)的一側之第2基端部(12B)都固定於吸收塔(1)。複數個輔助構件(14,15)是將第1噴霧管(6A)和第2噴霧管(6B)連結而形成桁架構造(16)。第1噴霧管支承構件(17)，是將第1噴霧管(6A)的另一側之第1前端部(13A)以限制朝向與既定方向交叉的方向之移動且容許朝向既定方向之移動的狀態支承於吸收塔(1)的周壁(2)。第2噴霧管支承構件(18)，是將第2噴霧管(6B)的另一側之第2前端部(13B)以限制朝向與既定方向交叉的方向之移動且容許朝向既定方向之移動的狀態支承於吸收塔(1)的周壁(2)。

Description

排煙脫硫裝置

本發明是關於排煙脫硫裝置。

作為從火力發電廠等所產生之含有硫氧化物的廢氣將硫氧化物除去的裝置，排煙脫硫裝置(濕式石灰石-石膏排煙脫硫裝置)已被廣泛地實用化。在排煙脫硫裝置，是將所產生的廢氣導向吸收塔(脫硫吸收塔)，讓其與吸收液接觸而將硫氧化物予以吸收除去。

在專利文獻1所載的排煙脫硫裝置，係設有第1噴霧裝置及第2噴霧裝置，第1噴霧裝置具有懸臂狀之複數個噴霧管(spray pipe)，複數個噴霧管是從吸收塔主體之外側的管集箱(header)朝向吸收塔主體內沿著水平方向延伸且在與吸收塔主體的長度方向垂直的方向水平地隔著所需的間隔而配設；第2噴霧裝置設置在第1噴霧裝置的下方，且是在第1噴霧裝置之各噴霧管的正下方配置其他的噴霧管；在各噴霧管設置：用於將吸收液進行噴霧之複數個噴嘴。在配置成上下重疊的噴霧管之間，將向上傾斜的支架(brace)和向下傾斜的支架交互地配設，藉由各支架將噴霧管連接。利用噴霧管和支架來形成桁架(truss)構造，藉此將噴霧管互相補強。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平7-241436號公報

[發明所欲解決之問題]

在排煙脫硫裝置，若供配置噴霧管之吸收塔主體內成為高氯濃度(例如，氯濃度20,000~35,000ppm)的腐蝕環境，基於耐蝕性、耐漿料磨耗性、經濟性的觀點，較佳為取代不鏽鋼製的噴霧管而採用非金屬製(例如FRP製)的噴霧管。

然而，在專利文獻1的排煙脫硫裝置，是以上段的噴霧管之固定端和下段的噴霧管之固定端成為相反側的方式將上段的噴霧管和下段的噴霧管從與吸收塔相對的方向插入吸收塔內，將上段的噴霧管和下段的噴霧管利用輔助材(傾斜的支架)連結，藉由上下的噴霧管及輔助材來形成具有剛性的桁架構造，因此是在桁架構造的全長受到拘束的狀態下，上段的噴霧管和下段的噴霧管欲朝向相反的方向伸長。當採用例如FRP製的噴霧管的情況，噴霧管的熱伸長(thermal elongation)成為由鋼材所形成之收集塔主體的熱伸長之約2倍，因此當專利文獻1的噴霧管是由FRP所形成時，將無法吸收噴霧管的熱伸長，而有噴霧管、吸收塔的周壁發生破損的疑慮。

於是，本發明的目的是為了提供一種排煙脫硫裝置，可將噴霧管的 支承構造簡化並能充分吸收噴霧管的熱伸長。 [解決問題之技術手段]

為了達成上述目的，本發明的第1態樣之排煙脫硫裝置，係利用吸收塔的周壁區劃朝上下方向延伸之氣體流路，讓廢氣在氣體流路從下方往上方流通，從配置於氣體流路之複數個噴嘴將吸收液朝向廢氣中供給，將廢氣中的硫氧化物藉由吸收液吸收；該排煙脫硫裝置係具備：複數個第1噴嘴及複數個第2噴嘴、第1噴霧管、第2噴霧管、複數個輔助構件、第1噴霧管支承構件、第2噴霧管支承構件。

複數個噴嘴包含複數個第1噴嘴及複數個第2噴嘴。第1噴霧管，是為了對第1噴嘴供給吸收液而在吸收塔內沿著既定方向大致水平地延伸。第1噴霧管之既定方向的一側之第1基端部固定於吸收塔(套管座的圖示省略)。第2噴霧管，是為了對第2噴嘴供給吸收液而在吸收塔內與第1噴霧管大致平行地延伸。第2噴霧管之既定方向的一側之第2基端部固定於吸收塔(套管座的圖示省略)。複數個輔助構件，是將第1噴霧管和第2噴霧管連結而形成桁架構造。第1噴霧管支承構件，是將第1噴霧管之既定方向的另一側之第1前端部，以限制朝向與既定方向交叉的方向之移動且容許朝向既定方向之移動的狀態支承於吸收塔的周壁。第2噴霧管支承構件，是將第2噴霧管之既定方向的另一側之第2前端部，以限制朝向與既定方向交叉的方向之移動且容許朝向既定方向之移動的狀態支承於吸收塔的周壁。

在上述構成，不需要在吸收塔內設置用於將第1噴霧管及第2噴霧管從下方支承之噴霧管支撐樑，因此可將噴霧管的支承構造簡化。

此外，第1噴霧管的熱伸長方向和第2噴霧管的熱伸長方向為同一方向，桁架構造的另一側是可在既定方向移動地被支承，因此桁架構造的全長未受拘束，可充分吸收噴霧管的熱伸長，可將在桁架構造產生的熱應力減少。因此，縱使第1噴霧管及第2噴霧管是用線膨脹係數高之非金屬(例如纖維強化塑膠(FRP:Fiber Reinforced Plastics)等的樹脂材)所形成的情況，仍可防止第1噴霧管、第2噴霧管及吸收塔的周壁之破損。

本發明的第2態樣，係在第1態樣的排煙脫硫裝置中，輔助構件是以相對於第1噴霧管及第2噴霧管的至少一方容許朝向既定方向之移動的狀態，將第1噴霧管和第2噴霧管連結。

在上述構成，能將在桁架構造產生的熱應力進一步減少。 [發明之效果]

依據本發明，可將噴霧管的支承構造簡化，並能充分吸收噴霧管的熱伸長。

針對本發明的排煙脫硫裝置，參照圖式做說明。又以下說明的前方是指吸收塔1之廢氣的流入側，左右是指從前方觀察後方的狀態下之左右。

(第1實施形態) 本發明的第1實施形態之排煙脫硫裝置，是從在火力發電廠等所產生的含有硫氧化物的廢氣將硫氧化物除去之濕式石灰石-石膏法排煙脫硫裝置，其係具備：被導入含有硫氧化物的廢氣之吸收塔(脫硫吸收塔)1、及將從吸收塔1流出的吸收液分離成石膏和脫水濾液之分離裝置(圖示省略)。

如圖1及圖2所示般，吸收塔1具有大致鉛直地豎立之圓筒狀的周壁2，周壁2的內周面係區劃朝上下方向延伸的氣體流路3。在周壁2的前側連接入口導管4，來自鍋爐(圖示省略)的廢氣是透過入口導管4而被導入氣體流路3。被導入的廢氣是在氣體流路3從下方往上方流通。

在吸收塔1內之氣體流路3的上部設置有多數個噴嘴5，從噴嘴5將吸收液以成為微細液滴的形式進行噴霧。藉由使被噴霧的吸收液與廢氣接觸(氣液接觸)，在吸收液滴的表面將廢氣中的硫氧化物化學性除去，而從上後方的廢氣出口7排出。如此般，噴嘴5屬於噴霧式，係將吸收液以成為微細液滴的形式進行噴霧，並讓被噴霧的液滴與往上方流動的廢氣接觸，藉由從噴嘴5供給的吸收液將廢氣中的硫氧化物吸收除去。伴隨廢氣流之微小液滴，是藉由設置於吸收塔1的氣體出口側之霧氣清除機(圖示省略)予以除去。藉由霧氣清除機將微小液滴去除後的氣體，視需要藉由設置於吸收塔1的後流側之再加熱設備(圖示省略)進行升溫，而從煙囪(圖示省略)排出。從噴嘴5噴霧之大部分的液滴，在吸收了硫氧化物之後，往設置於吸收塔1的下部之吸收塔槽8落下。滯留於吸收塔槽8內的吸收液，藉由吸收液循環泵9輸送而從吸收液循環配管10往噴嘴5供給。又在吸收塔槽8設有：對滯溜的吸收液供給空氣之空氣供給裝置(圖示省略)。

如圖1~圖3所示般，複數個噴嘴5，係包含上段的複數個噴嘴(第1噴嘴)5A和下段的複數個噴嘴(第2噴嘴)5B，且配置成上下不重疊(又在本發明，關於噴嘴5的配置並沒有特別的限定)。在吸收液循環配管10流通的吸收液，是往在吸收塔1的外側(在本實施形態為後側)大致水平地延伸之上段及下段的管集箱11A,11B流入。流入上段的管集箱11A之吸收液，是從管集箱11A往複數個上段的噴霧管(第1噴霧管)6A流入。在上段的噴霧管6A連接複數個噴嘴5A，流入上段的噴霧管6A之吸收液是從噴嘴5A進行噴霧。同樣的，流入下段的管集箱11B之吸收液是從管集箱11B往複數個下段的噴霧管(第2噴霧管)6B流入。在下段的噴霧管6B連接複數個噴嘴5B，流入下段的噴霧管6B之吸收液是從噴嘴5B進行噴霧。

上段及下段的噴霧管6(6A,6B)，是由耐蝕性、耐漿料磨耗性優異且線膨脹係數高的非金屬(例如纖維強化塑膠(FRP:Fiber Reinforced Plastics)等的樹脂材)所形成。

上段的噴霧管6A，是在吸收塔1的周壁2內以橫跨氣體流路3的方式沿著既定方向(在本實施形態為前後方向)大致水平地延伸。噴霧管6A之既定方向的一側(在本實施形態為後側)之基端部(第1基端部)12A，固定在吸收塔1的周壁2(套管座的圖示省略)。下段的噴霧管6B，是在吸收塔1的周壁2內之上段的噴霧管6A的下方(在本實施形態為鉛直下方)與噴霧管6A大致平行地延伸。噴霧管6B之既定方向的一側(在本實施形態為後側)之基端部(第2基端部)12B，固定在吸收塔1的周壁2(套管座的圖示省略)。各噴霧管6，是利用螺栓等固定在周壁2。又基端部12A,12B，係噴霧管6A,6B的全長當中之在既定方向的一側插穿周壁2的部分及其附近，不一定是配置在吸收塔1的外側之噴霧管6A,6B之既定方向的一側之端部成為基端部12A,12B。又噴霧管6A,6B的延伸方向，亦可為沿著水平方向之其他的既定方向(例如左右方向等)。

在上段的噴霧管6A和下段的噴霧管6B之間，將從噴霧管6的基端側朝向後端側往斜上方傾斜的支架(輔助構件)14、和往斜下方傾斜的支架(輔助構件)15交互地配置，上段的噴霧管6A和下段的噴霧管6B是藉由複數個支架14,15進行連結。各支架14,15的上端部及下端部，是藉由黏著等固定在上段的噴霧管6A及下段的噴霧管6B，藉由上下的噴霧管6A,6B和支架14,15來形成桁架構造16。本實施形態的支架14,15，與噴霧管6同樣的，是由耐蝕性、耐漿料磨耗性優異的非金屬(例如FRP)所形成。

如圖3~圖5所示般，上段的噴霧管6A之前側(既定方向的另一側)的前端部(第1前端部)13A，是透過上段的噴霧管支承構件(第1噴霧管支承構件)17而在吸收塔1之周壁2的內周面被支承；下段的噴霧管6B之前側(既定方向的另一側)的前端部(第2前端部)13B，是透過下段的噴霧管支承構件(第2噴霧管支承構件)18而在吸收塔1之周壁2的內周面被支承。又因為上段的噴霧管支承構件17和下段的噴霧管支承構件18採用同樣的構成，在以下是針對上段的噴霧管支承構件17做說明，而將下段的噴霧管支承構件18的說明予以省略。

噴霧管支承構件17，是以限制朝向與既定方向(前後方向)交叉的方向(上下方向及左右方向)之噴霧管6A的移動且容許朝向既定方向(前後方向)之噴霧管6A的移動的方式，將噴霧管6A之前側的前端部13A進行支承。圖示的例子之噴霧管支承構件17係具有：藉由熔接等固定在周壁2的內周面之固定構件19、被載置且固定在固定構件19之管插穿構件20。在管插穿構件20形成有管插穿孔21，管插穿孔21，係具有比噴霧管6A之前端部13A的外徑稍大的內徑，且讓噴霧管6A的前端部13A可在管長方向滑動移動地插穿而予以支承。本實施形態的管插穿構件20，與噴霧管6同樣的，是由耐蝕性、耐漿料磨耗性優異的非金屬(例如FRP)所形成。

依據本實施形態，不需要在吸收塔1內設置用於將噴霧管6從下方支承之噴霧管支撐樑，因此可將噴霧管6的支承構造簡化。

又因為上下的噴霧管6A,6B是從同一方向(在本實施形態都是後方)插入氣體流路3，且將上下的噴霧管6A,6B之後側的各基端部12A,12B固定在吸收塔1側，因此上段的噴霧管6A之熱伸長方向和下段的噴霧管6B之熱伸長方向成為同一方向(在本實施形態都是前方)。又桁架構造16的前側(另一側)是可在前後方向(既定方向)移動地被支承，桁架構造16的全長(前後方向的長度)未受拘束。因此可充分吸收噴霧管6的熱伸長，可將在桁架構造16產生的熱應力減少。因此，縱使採用線膨脹係數高之非金屬製的噴霧管6的情況，仍可防止起因於噴霧管6的熱膨脹之噴霧管6及吸收塔1的周壁2之破損。

(第2實施形態) 本發明的第2實施形態，用於連結支架14,15和噴霧管6的態樣不同於第1實施形態。因此，關於與第1實施形態同樣的構成，是賦予同一符號而將其說明省略。

如圖6及圖7所示般，本實施形態的支架14,15，是以相對於上段的噴霧管6A容許朝向前後方向(既定方向)的移動的狀態，將上下的噴霧管6A,6B連結。在圖示的例子，是在噴霧管6A之支架連結板22設置朝前後方向延伸的長孔23，在支架14,15的上端部一體地設置卡止突部24，卡止突部24是在插穿長孔23之軸部的前端具有比長孔23的寬度更大徑的頭部。藉由讓卡止突部24的軸部插穿長孔23，將支架14,15的上端部，以相對於噴霧管6A限制朝向上下方向及左右方向的移動且容許朝向前後方向的移動的狀態連結於噴霧管6A。又支架14,15的下端部，可與上端部同樣的，相對於下段的噴霧管6B以容許朝向前後方向的移動的狀態進行連結，亦可相對於下段的噴霧管6B僅可旋轉地進行連結。亦即，支架14,15只要相對於上下的噴霧管6A,6B之至少一方是容許朝向既定方向的移動的狀態即可。

依據本實施形態，支架14,15是以相對於噴霧管6A容許朝向前後方向的移動的狀態將上下的噴霧管6A,6B連結，因此可將在桁架構造16產生的熱應力進一步減少。

(第3實施形態) 本發明的第3實施形態，噴霧管支承構件17,18的形態是與第1實施形態不同。因此，關於與第1實施形態同樣的構成，是賦予同一符號而將其說明省略。

如圖8所示般，在固定於周壁2的內周面之固定構件19上，將本實施形態的管插穿構件20以僅在前後方向可滑動地卡合的狀態予以支承。形成於管插穿構件20之管插穿孔21，具有與噴霧管6A之前端部13A的外徑大致相等的內徑；噴霧管6A的前端部13A是在插穿於管插穿孔21的狀態下藉由黏著等固定在管插穿構件20。藉由相對於固定構件19之管插穿構件20的滑動移動，使噴霧管6A的前端部13A在前後方向移動。又噴霧管支承構件17,18的形態並不限定於第1實施形態及本實施形態，亦可為其他形態。

又本發明並不限定於作為一例所說明之上述實施形態及變形例，縱使是上述實施形態等以外，只要在不脫離本發明的技術思想之範圍內，可按照設計等而進行各種變更。

例如，吸收塔1之周壁2的筒形狀並不限定為圓筒狀，亦可為其他形狀，例如圖9所示般，在前後方向分離的前壁及後壁和在左右方向分離的左壁及右壁大致鉛直地豎立之四角狀(矩形)。

又在上述實施形態，雖是說明將上下並列的2根噴霧管6A,6B藉由支架14,15進行連結的形態，但將上下並列之3根以上的噴霧管中之上下鄰接的噴霧管藉由支架而分別連結來形成桁架構造亦可。例如，可在上下將3根噴霧管並列，將上段的噴霧管和中段的噴霧管藉由上側的支架連結，將中段的噴霧管和下段的噴霧管藉由下側的支架連結，而藉此形成上側及下側的桁架構造。

又在上述實施形態，雖是說明將上下並列的2根噴霧管6A,6B藉由支架14,15進行連結的形態，但將在大致水平方向(例如前後、左右)鄰接並排之2根噴霧管藉由支架進行連結而形成桁架構造亦可。在此情況，藉由桁架構造可抑制噴霧管的橫向振動，而能做成地震時的耐震性優異的構造。

1:吸收塔(脫硫吸收塔) 2:周壁 3:氣體流路 4:入口導管 5:噴嘴 5A:上段的噴嘴(第1噴嘴) 5B:下段的噴嘴(第2噴嘴) 6:噴霧管 6A:上段的噴霧管(第1噴霧管) 6B:下段的噴霧管(第2噴霧管) 10:吸收液循環配管 11A,11B:管集箱 12A:上段的噴霧管之基端部(第1基端部) 12B:下段的噴霧管之基端部(第2基端部) 13A:上段的噴霧管之前端部(第1前端部) 13B:下段的噴霧管之前端部(第2前端部) 14,15:支架(輔助構件) 16:桁架構造 17:上段的噴霧管支承構件(第1噴霧管支承構件) 18:下段的噴霧管支承構件(第2噴霧管支承構件) 19:固定構件 20:管插穿構件 21:管插穿孔 22:支架連結板 23:長孔 24:卡止突部

[圖1]係示意顯示本發明的第1實施形態之排煙脫硫裝置的構成。 [圖2]係將第1實施形態的噴霧配管用圖1的II-II線剖面顯示之俯視圖。 [圖3]係將圖1的噴霧配管從右側觀察的側視圖。 [圖4]係圖3的噴霧配管的前端側之放大圖。 [圖5]係將圖4的管支承構件從後側觀察之後視圖。 [圖6]係顯示第2實施形態的支架連結構造之側視圖。 [圖7]係圖6的VII-VII線剖面圖。 [圖8]係第3實施形態的管支承構件之剖面圖。 [圖9]係吸收塔的其他形態例之俯視圖。

1:吸收塔(脫硫吸收塔)

2:周壁

3:氣體流路

6:噴霧管

6A:上段的噴霧管(第1噴霧管)

6B:下段的噴霧管(第2噴霧管)

10:吸收液循環配管

11A,11B:管集箱

12A:上段的噴霧管之基端部(第1基端部)

12B:下段的噴霧管之基端部(第2基端部)

13A:上段的噴霧管之前端部(第1前端部)

13B:下段的噴霧管之前端部(第2前端部)

14,15:支架(輔助構件)

16:桁架構造

17:上段的噴霧管支承構件(第1噴霧管支承構件)

18:下段的噴霧管支承構件(第2噴霧管支承構件)

Claims (2)

1. 一種排煙脫硫裝置，係利用吸收塔的周壁區劃朝上下方向延伸之氣體流路，讓廢氣在前述氣體流路從下方往上方流通，從配置於前述氣體流路之複數個噴嘴將吸收液朝向廢氣中供給，將廢氣中的硫氧化物藉由吸收液吸收； 前述排煙脫硫裝置係具備：前述複數個噴嘴所包含之複數個第1噴嘴及複數個第2噴嘴、第1噴霧管、第2噴霧管、複數個輔助構件、第1噴霧管支承構件、及第2噴霧管支承構件； 前述第1噴霧管，是為了對前述第1噴嘴供給吸收液而在前述吸收塔內沿著既定方向大致水平地延伸，且前述既定方向的一側之第1基端部固定於前述吸收塔； 前述第2噴霧管，是為了對前述第2噴嘴供給吸收液而在前述吸收塔內與前述第1噴霧管大致平行地延伸，且前述既定方向的前述一側之第2基端部固定於前述吸收塔； 前述複數個輔助構件，是將前述第1噴霧管和前述第2噴霧管連結而形成桁架構造； 前述第1噴霧管支承構件，是將前述第1噴霧管之前述既定方向的另一側之第1前端部，以限制朝向與前述既定方向交叉的方向之移動且容許朝向前述既定方向之移動的狀態支承於前述吸收塔的前述周壁； 前述第2噴霧管支承構件，是將前述第2噴霧管之前述既定方向的前述另一側之第2前端部，以限制朝向與前述既定方向交叉的方向之移動且容許朝向前述既定方向之移動的狀態支承於前述吸收塔的前述周壁。
2. 如請求項1所述之排煙脫硫裝置，其中， 前述輔助構件，是以相對於前述第1噴霧管及前述第2噴霧管之至少一方容許朝向前述既定方向之移動的狀態，將前述第1噴霧管和前述第2噴霧管連結。

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