WO2011126072A1 - 湿式排煙脱硫装置 - Google Patents

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WO2011126072A1
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absorption tower
prevention member
gas blow
liquid
gas
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PCT/JP2011/058806
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考司 村本
祥悟 盛
浩之 野坂
中本 隆則
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バブコック日立株式会社
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    • F23J2219/00Treatment devices
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Definitions

  • the present invention relates to a flue gas treatment apparatus for purifying a flue gas of a fuel discharged from a combustion apparatus such as a boiler installed in a thermal power plant or factory, and in particular, a sulfur oxide contained in the flue gas,
  • the present invention relates to a wet flue gas desulfurization apparatus that reduces substances such as acid gases such as hydrogen chloride and hydrogen fluoride, dust, and trace components contained in fuel.
  • FIG. 22 shows a general system of a wet flue gas desulfurization apparatus in a thermal power generation facility.
  • exhaust gas 1 discharged from a boiler or the like installed in a thermal power plant or factory is introduced into an absorption tower 4 from a gas inlet 3.
  • the absorption tower 4 is mainly composed of an absorption tower liquid reservoir 5 at the lower part of the tower and an absorption part 6 at the upper part of the tower.
  • the amount of sulfur oxide contained in the exhaust gas 1 from a boiler or the like is adjusted. Accordingly, an appropriate amount of the absorbing liquid S made of limestone slurry is supplied by adjusting the opening of the slurry flow rate adjusting valve 16.
  • the slurry-like absorption liquid S in the absorption tower liquid reservoir 5 is pressurized by the absorption tower circulation pump 10 and passes through the absorption tower circulation pipe 13 to the upper empty tower in the absorption tower 4 in the direction of gas flow.
  • the spray header 8 provided in multiple stages (at least three stages or more).
  • a large number of spray nozzles 9 are arranged in each spray header 8, and sulfur oxide and hydrogen chloride contained in the exhaust gas due to gas-liquid contact between the absorbing liquid S sprayed from the spray nozzle 9 and the exhaust gas 1, An acidic gas such as hydrogen fluoride is absorbed on the droplet surface of the absorbing liquid S.
  • mist accompanying the exhaust gas is removed by a mist eliminator 7 installed at the outlet of the absorption tower 4, and the clean exhaust gas 2 is reheated as necessary through the absorption tower outlet flue and discharged from the chimney.
  • the sulfur oxide in the exhaust gas 1 reacts with the calcium compound in the absorption liquid S to become calcium sulfite as an intermediate product, flows down to the absorption tower liquid reservoir 5 of the absorption tower 4 and is absorbed by the oxidation air blower 17. It is oxidized by the air supplied into the absorption liquid S of the tower liquid reservoir 5 to become gypsum which is the final product.
  • the oxidized air supplied to the absorption tower 4 is refined by the oxidation stirrer 15 for stirring the absorption liquid S in the absorption tower liquid reservoir 5, thereby increasing the utilization rate of the oxidized air. . Thereafter, the absorption liquid S is discharged from the absorption tower liquid reservoir 5 to the gypsum dewatering equipment 12 by the extraction pump 11 according to the amount of gypsum produced, dehydrated and recovered as powder gypsum 14.
  • FIG. 23 shows a horizontal section of the absorption tower 4 in the conventional wet flue gas desulfurization apparatus.
  • the number of spray nozzles 9 installed around the side wall surface of the absorption tower 4 is inevitably reduced, and therefore the absorption flowing down the side wall of the absorption tower 4.
  • the liquid density of the liquid S tends to be lower (decreased) than the center of the absorption tower 4.
  • the downward absorption liquid spray angle ⁇ indicated by the white circle in the figure is about 90 to 120 degrees.
  • Patent Document 1 proposes an invention for re-scattering in the center.
  • the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member 19 made of the ring-shaped plate is used as a starting point.
  • a horseshoe-shaped nose gas blow-off
  • the prevention member is disposed.
  • This liquid film becomes a liquid film having a continuous and uniform thickness in the absorption tower 4 and flows down in the absorption tower 4 without splitting.
  • the collision with the liquid film causes an increase in pressure loss.
  • the passage cross-sectional area of the gas passing through the absorption tower 4 is suppressed by the continuous liquid film, and the gas flow velocity in the absorption tower 4 is increased. For this reason, there is a problem that the power consumption of the exhaust gas fan increases and the running cost is high.
  • Patent Document 2 for the purpose of preventing an increase in pressure loss due to the liquid film, a horseshoe shape is formed in steps so as not to overlap the upper part of the gas inlet in the absorption tower in the vertical direction. It is shown that a nose (gas blow-out prevention member) is arranged. However, since the nose (gas blow-out prevention member) is not installed over the entire circumference of the absorption side wall surface, there is a problem that a short path of exhaust gas occurs in the side wall portion where the gas blow-out prevention member is not installed. .
  • the object of the present invention is to provide a wet-type flue gas desulfurization apparatus that eliminates the drawbacks of the prior art, obtains a high desulfurization performance, has a low pressure loss in the absorption tower, and has a low running cost.
  • the first means of the present invention comprises: a liquid reservoir section provided at the lower part of the tower for storing the absorbing liquid; and a plurality of stages provided above the liquid reservoir section for spraying the absorbing liquid.
  • An absorption part having a spray header, an absorption liquid circulation system for circulating the absorption liquid in the liquid reservoir to the spray header, an exhaust gas inlet part provided on a side wall between the liquid reservoir and the absorption part, and an exhaust gas thereof
  • a dam is provided discontinuously along the circumferential direction of the gas blow-off prevention member at the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member.
  • the total length of the weir provided at the inner peripheral end of the gas blow-off preventing member is provided with the weir at the inner peripheral end of the gas blow-off preventing member. It is characterized by being longer than the total length of the non-existing part.
  • the third means of the present invention includes a liquid reservoir provided in the lower part of the tower for storing the absorbent, and an absorbent having a plurality of spray headers provided above the liquid reservoir for spraying the absorbent.
  • An absorption liquid circulation system for circulating the absorption liquid in the liquid reservoir to the spray header, an exhaust gas inlet provided on a side wall between the liquid reservoir and the absorber, and the uppermost stage from the exhaust gas inlet
  • a continuous weir is provided on the entire inner peripheral end of the gas blow-off prevention member, and a gap is formed between the outer peripheral end of the gas blow-off prevention member and the side wall inner surface of the absorption tower.
  • the fourth means of the present invention includes a liquid reservoir provided in the lower part of the tower for storing the absorbent, and an absorbent having a plurality of spray headers provided above the liquid reservoir for spraying the absorbent.
  • An absorption liquid circulation system for circulating the absorption liquid in the liquid reservoir to the spray header, an exhaust gas inlet provided on a side wall between the liquid reservoir and the absorber, and the uppermost stage from the exhaust gas inlet
  • a continuous weir is provided on the entire inner peripheral end of the gas blow-off prevention member, and a spray hole for spraying the absorbing liquid accumulated on the gas blow-off prevention member is formed in the gas blow-off prevention member or the lower part of the weir. It is characterized by.
  • the fifth means of the present invention includes a liquid reservoir provided in the lower part of the tower for storing the absorbent, and an absorbent having a plurality of spray headers provided above the liquid reservoir for spraying the absorbent.
  • An absorption liquid circulation system for circulating the absorption liquid in the liquid reservoir to the spray header, an exhaust gas inlet provided on a side wall between the liquid reservoir and the absorber, and the uppermost stage from the exhaust gas inlet
  • a continuous weir is provided on the entire inner peripheral edge of the gas blow-off prevention member, and a liquid return pipe is connected to the gas blow-off prevention member for returning the absorption liquid accumulated on the gas blow-off prevention member to the liquid reservoir. It is characterized by.
  • a lug attached to the inner wall of the absorption tower along the circumferential direction is fixed to the side wall of the absorption tower, the gas blow-off prevention member is placed on the lug, and the gas blow-off prevention member is fixed to the lug. And is not fixed to the side wall of the absorption tower.
  • the present invention has the above-described configuration, and can provide a wet flue gas desulfurization apparatus that can obtain high desulfurization performance, has a low pressure loss in the absorption tower, and has a low running cost.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view taken along line XX. It is a vertical expanded sectional view of the gas blow-off prevention member attached to the absorption tower. It is a vertical expanded sectional view which shows another attachment state of the gas blow-off prevention member. It is a horizontal sectional view for demonstrating the attachment structure of the gas blow-off prevention member with respect to an absorption tower. It is a vertical expanded sectional view which shows the lug with a supporting member. It is a vertical expanded sectional view which shows the lug without a supporting member. It is a vertical expanded sectional view which shows the inclined lug.
  • FIG. 6 is a vertical enlarged sectional view taken along line XX.
  • (A) It is a vertical expanded sectional view which shows the mode of the part of the gas blow-off prevention member which has provided the weir, and the part of the gas blow-off prevention member which has not provided the weir during operation of the wet flue gas desulfurization apparatus. is there. It is a horizontal sectional view which shows the inside of the absorption tower which concerns on Example 2 of this invention.
  • the first to fifth aspects of the present invention described below absorb the gas inlet portion through which exhaust gas is introduced as means for removing sulfur oxides contained in exhaust gas discharged from boilers installed in thermal power plants and factories.
  • a spray header is formed on the side wall of the tower and sprays the absorbing liquid against the exhaust gas rising from the gas inlet to the inside of the absorption tower in a gas flow direction, and the inner surface of the absorption tower side wall above the gas inlet. It is intended for a wet flue gas desulfurization apparatus having a configuration in which a gas blow-off preventing member is installed over the entire circumference.
  • the first aspect of the present invention is characterized in that a portion provided with a weir and a portion not provided with a weir are alternately arranged at the inner peripheral end of the gas blow-off preventing member.
  • the gas blow-off prevention member As described above, by installing the gas blow-off prevention member over the entire circumference of the inner surface of the absorption tower side wall, the exhaust gas that tries to short-pass the side wall portion of the absorption tower is directed toward the center of the absorption tower, thereby preventing the drift of the exhaust gas. be able to. Further, the absorption liquid flowing down the side wall of the absorption tower is received by the gas blow-off prevention member and re-scattered from the gas blow-off prevention member toward the center of the absorption tower, so that the gas-liquid of the exhaust gas and the absorption liquid Contact efficiency can be improved.
  • the absorption flowed down to the portion provided with the weir by alternately arranging the portion provided with the weir and the portion not provided with the weir at the inner peripheral end portion thereof
  • the liquid flows to the part where no weir is provided.
  • the resprayed absorption liquid flows from the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member as a liquid film and flows down to the inside of the absorption tower, but the liquid film is a continuous one in the circumferential direction.
  • a large increase in pressure loss can be suppressed by passing the exhaust gas through a portion where no liquid film is formed instead of the liquid film having such a thickness.
  • the exhaust gas that is going to short-pass the side wall portion of the absorption tower is directed toward the center of the absorption tower. Can be prevented.
  • the absorption liquid flowing down on the gas blow-off prevention member along the inner surface of the side wall of the absorption tower is connected to the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member.
  • it does not re-scatter as a continuous liquid film inside the absorption tower, and flows down the absorption tower side wall from the gap formed between the absorption tower side wall and the gas blow-off prevention member to the liquid reservoir. Since it is recovered, an increase in the pressure loss of the absorption tower can be suppressed.
  • a continuous weir is provided over the entire inner peripheral end of the gas blow-off prevention member, and the absorption liquid accumulated on the gas blow-off prevention member is sprayed on the gas blow-off prevention member or the lower part of the weir.
  • the spray hole which forms is formed.
  • the exhaust gas that is going to short-pass the side wall portion of the absorption tower is directed toward the center of the absorption tower. Can be prevented.
  • the absorption liquid flowing down on the gas blow-off prevention member along the inner surface of the side wall of the absorption tower is connected to the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member.
  • it does not re-spray as a continuous liquid film inside the absorption tower, and it is collected separately by flowing down to the liquid reservoir from the spray hole provided in the gas blow-off prevention member without forming a continuous liquid film. Therefore, an increase in the pressure loss of the absorption tower can be suppressed.
  • a continuous weir is provided on the entire inner peripheral end of the gas blow-off prevention member, and the absorption liquid accumulated on the gas blow-off prevention member is returned to the liquid reservoir.
  • a liquid return pipe is connected.
  • the exhaust gas that is going to short-pass the side wall portion of the absorption tower is directed toward the center of the absorption tower. Can be prevented.
  • the absorption liquid flowing down on the gas blow-off prevention member along the inner surface of the side wall of the absorption tower is connected to the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member.
  • it does not re-spray as a continuous liquid film inside the absorption tower, and recovers from the liquid return pipe provided on the gas blow-off prevention member separately into the liquid reservoir without becoming a continuous liquid film. Therefore, an increase in the pressure loss of the absorption tower can be suppressed.
  • a lug attached to the inner wall of the side wall of the absorption tower along the circumferential direction is fixed to the side wall of the absorption tower, and the gas blowout prevention member is placed on the lug, The prevention member is fixed to the lug and is not fixed to the side wall of the absorption tower.
  • the overall system of the wet flue gas desulfurization apparatus in the thermal power generation facility is substantially the same as that shown in FIG.
  • FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view showing the inside of an absorption tower according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken along line XX in FIG. 1
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are attached to the absorption tower. It is a vertical expanded sectional view of a gas blow-off prevention member.
  • a gas blow-off prevention member 19 is provided over the entire circumference of the absorption tower 4 above the gas inlet 3 of the absorption tower 4 and inside the side wall of the absorption tower 4 below the uppermost spray header 8. Projecting toward the inside of the absorption tower 4.
  • the gas blowout prevention member 19 is provided with a plurality of portions 19 a provided with the weirs 23 and portions 19 b not provided with the weirs 23 alternately along the circumferential direction of the absorption tower 4. That is, the weir 23 is discontinuously provided at the inner peripheral end of the gas blow-off preventing member 19.
  • the entire circumference of the absorption tower 4 is equally divided into eight portions, and four portions 19a provided with the weir 23 and four portions 19b provided with no weir 23 are formed alternately.
  • FIGS. 3A and 3B show examples in which the mounting angle ⁇ of the weir 23 with respect to the side wall of the absorption tower 4 is approximately 90 degrees.
  • FIGS. 4A and 4B show the mounting angle ⁇ of the weir 23. For example, an example of about 30 to 60 degrees and less than 90 degrees is shown. The attachment angle ⁇ of the weir 23 exceeding 90 degrees may be set.
  • the width W, the mounting angle ⁇ , and the height H of the weir 23 shown in FIGS. 3 and 4 are not particularly specified, and are arbitrary dimensions and angles. Also, the attachment range of the weir 23 (the range of the portion 19a where the weir 23 is provided and the portion 19b where the weir 23 is not provided) is not particularly specified, and is an arbitrary size.
  • FIG. 5 is a horizontal cross-sectional view for explaining the structure for attaching the gas blow-off prevention member 19 to the main body of the absorption tower 4, and the weir 23 is not shown to simplify the drawing.
  • a plurality of (four in this embodiment) lugs 20 are attached at equal intervals by means of welding or the like, for example, inside the side wall above the gas inlet 3 of the absorption tower 4 main body. Then, the gas blow-out preventing member 19 is placed on the lug 20 and the gas blow-out preventing member 19 is fixed to the lug 20 by appropriate means such as bolts or welding.
  • the gas blow-off prevention member 19 is not directly fixed to the main body of the absorption tower 4 by welding or the like. This is for improving the workability at the site and improving the maintainability such that the gas blow-out preventing member 19 can be easily replaced after a lapse of time.
  • a lug 20a with an inclined support member as shown in FIG. 6 or a lug 20b with no support member as shown in FIG. 7 is used, and the number and length of the lugs 20 are arbitrary. It is. 6 and 7, the lug 20 is mounted roughly perpendicular to the side wall surface of the absorption tower 4, but the gas blow-off prevention member 19 is attached to the side wall surface of the absorption tower 4 as shown in FIG. 8. In the case of being provided with an inclination, it is necessary to provide the lug 20 with an inclination accordingly. In addition, as shown in FIG.
  • FIGS. 9 to 11 are views for explaining the state of the operation of the wet flue gas desulfurization apparatus.
  • FIG. 9 is a horizontal sectional view showing the inside of the absorption tower 4.
  • FIG. 10 is a vertical enlarged sectional view on the line XX in FIG.
  • FIGS. 11 (a) and 11 (b) are enlarged vertical sectional views showing a portion 19a of the gas blow-off prevention member provided with the weir and a portion 19b of the gas blow-off prevention member not provided with the weir.
  • the exhaust gas 1 generated in a boiler or the like installed in a thermal power plant or factory is introduced into the absorption tower 4 from the gas inlet 3.
  • the slurry-like absorption liquid S in the absorption tower liquid reservoir 5 is increased in pressure by the absorption tower circulation pump 10, and is discharged into the upper empty tower portion in the absorption tower 4 via the absorption tower circulation pipe 13. 1 is supplied to spray headers 8 provided in multiple stages along the flow direction.
  • a large number of spray nozzles 9 are arranged in each spray header 8, and sulfur oxide and hydrogen chloride contained in the exhaust gas due to gas-liquid contact between the absorbing liquid S sprayed from the spray nozzle 9 and the exhaust gas 1, An acidic gas such as hydrogen fluoride is absorbed on the droplet surface of the absorbing liquid S.
  • the absorption tower 4 is provided with a gas blow-off prevention member 19 around the entire side wall of the absorption tower 4, and as shown in FIG. Is directed toward the center of the absorption tower 4 so that the drift of the exhaust gas 1 can be eliminated and a short path of the exhaust gas 1 can be prevented.
  • the flow direction of the absorption liquid S flowing down along the side wall of the absorption tower 4 is changed by the gas blow-off prevention member 19 provided in the middle of the side wall. Respray to the center.
  • the gas-liquid contact efficiency between the exhaust gas 1 and the absorption liquid S can be increased by preventing the drift of the exhaust gas 1 and the re-scattering of the absorption liquid S to the center of the absorption tower by the gas blow-off prevention member 19 described above.
  • the gas blow-off preventing member 19 has a plurality of portions 19 a provided with the weirs 23 and a plurality of portions 19 b not provided with the weirs 23, and the absorbent S flowing down to the portions 19 a provided with the weirs 23. Flows toward the portion 19b where the weir 23 is not provided. 9 to 11 (b), in the portion 19b where the weir 23 is not provided, the collected absorbing liquid S becomes a liquid film 18 from the inner peripheral end of the gas blow-off preventing member 19, and the absorption tower 4 It flows down inside.
  • the portion where the liquid film 18 is formed is a portion 19b where the weir 23 is not provided, and the liquid film 18 is not formed on the portion 19a where the weir 23 is provided.
  • 18 is discontinuous in the inner circumferential direction of the absorption tower 4.
  • FIG. 12 is a horizontal sectional view showing the inside of the absorption tower according to Example 2 of the present invention.
  • the difference from the first embodiment is that, in the circumferential direction of the gas blow-off prevention member 19, the inner total length L1 of the portion 19a to which the weir 23 is attached is equal to the total inner length of the portion 19b without the weir 23.
  • the point is longer than the length L2 (L1> L2).
  • FIG. 13 shows an absorption tower according to the second embodiment (product of the present invention), an absorption tower (conventional product 2) provided with a gas blow-off prevention member without a weir at the inner peripheral end, and a gas blow-off prevention member.
  • the black triangle mark indicates an absorption tower according to Example 2 of the present invention (the present invention product)
  • the white circle mark indicates an absorption tower provided with a gas blow-off prevention member without a weir at the inner peripheral end (conventional product 2).
  • the black circles indicate an absorption tower (conventional product 1) in which no gas blow-off prevention member is installed.
  • the product of the present invention has a slight pressure loss as compared with the conventional product 1, but there is no pressure loss like the conventional product 2, and the contact efficiency between the exhaust gas and the absorbing liquid is good and a high desulfurization effect is obtained. .
  • FIG. 14 is a horizontal sectional view showing the inside of the absorption tower 4 according to Example 3 of the present invention.
  • the difference from the absorption tower 4 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is that the position of the weir 23 installed on the gas blow-off prevention member 19 is shifted by about 45 degrees in the circumferential direction from the absorption tower 4 shown in FIG.
  • a portion 19a provided with a weir 23 is disposed above the side wall of the absorption tower 4 where the gas inlet 3 is formed.
  • the lateral width of the weir 23 is slightly narrower than the lateral width of the gas inlet portion 3, but the lateral width of the weir 23 may be substantially the same as or slightly longer than the lateral width of the gas inlet portion 3.
  • FIG. 15 is an enlarged horizontal sectional view showing the inside of the absorption tower 4 according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 16 is a vertical view during operation of the wet flue gas desulfurization apparatus near the gas blow-off prevention member 19 installed in the absorption tower 4. It is an expanded sectional view.
  • the weir 23 is attached to the entire inner peripheral portion of the gas blow-off prevention member 19 and is continuous between the side wall of the absorption tower 4 and the gas blow-off prevention member 19 (this embodiment) or discontinuous.
  • the gap 26 is formed.
  • the drift of the exhaust gas 1 can be prevented by installing the gas blowout prevention member 19, and the exhaust gas 1 is guided to the center of the absorption tower 4 and the inner surface of the side wall of the absorption tower 4.
  • the absorbing liquid S that has flowed down through the gas is accumulated on the gas blow-off prevention member 19 once blocked by the weir 23, and the accumulated absorbing liquid S passes through the gap 26 and again flows down the side wall of the absorption tower 4. . Since the absorbing liquid S is accumulated on the gas blow-off preventing member 19, the exhaust gas 1 does not blow through the gap 26.
  • FIG. 17 is an enlarged horizontal sectional view showing the inside of the absorption tower 4 according to Embodiment 5 of the present invention
  • FIG. 18 is in operation of the wet flue gas desulfurization apparatus near the porous gas blow-off preventing member 21 installed in the absorption tower 4.
  • a porous gas blow-off prevention member 21 having a large number of spray holes 24 formed on the entire surface is used, and a weir 23 is attached to the inner peripheral portion of the porous gas blow-off prevention member 21. It has been.
  • the absorbing liquid S that has flowed down along the inner surface of the side wall of the absorption tower 4 is accumulated on the porous gas blow-off preventing member 21 once blocked by the weir 23.
  • the absorbing liquid S is sprayed again from the spray hole 24 and does not form a continuous liquid film. Therefore, the flow of the exhaust gas 1 is not limited by the liquid film, and an increase in pressure loss can be suppressed. Also in this embodiment, since the absorbing liquid S is accumulated on the gas blow-off preventing member 21, the exhaust gas 1 does not blow through the spray holes 24.
  • the porous gas blow-off preventing member 21 is used, but the same effect can be obtained by forming the spray holes 24 on the lower side of the weir 23 using the flat gas blow-off preventing member 19.
  • FIG. 19 is a horizontal sectional view showing the inside of the absorption tower 4 according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 20 is a vertical sectional view showing the inside of the absorption tower 4
  • FIG. 21 is a gas with a pipe attached to the absorption tower 4. It is a vertical expanded sectional view in the operation of the wet flue gas desulfurization apparatus near the blow-off preventing member 25.
  • a gas blow-off prevention member 25 with a pipe provided with a large number of liquid return pipes 22 facing downward is used, and the inner peripheral end of the gas blow-off prevention member 25 with the pipe A weir 23 is erected on the part.
  • the lower end of the liquid return pipe 22 extends further below the lowermost spray header 8.
  • the absorbing liquid S that has flowed down along the inner surface of the side wall of the absorption tower 4 is accumulated on the gas blow-off preventing member 25 once blocked by the weir 23 and accumulated.
  • S is individually returned to the absorption tower liquid reservoir 5 through the liquid return pipe 22 and does not form a continuous liquid film. Therefore, the flow of the exhaust gas 1 is not limited by the liquid film, and an increase in pressure loss can be suppressed. Also in this embodiment, since the absorbing liquid S is accumulated on the gas blow-off prevention member 25, the exhaust gas 1 does not blow through the liquid return pipe 22.
  • the size of the space formed by the side wall of the absorption tower 4 and the gas blow-out prevention members 19, 21, 25 and the weir 23 is such that when the absorbing liquid S accumulates in these spaces, The absorption liquid S is designed so as not to fall over the weir 23 and become a liquid film.

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Abstract

【課題】高い脱硫性能が得られ、しかも吸収塔の圧力損失が低く、ランニングコストの安価な湿式排煙脱硫装置を提供する。 【解決手段】塔の下部に設けられて吸収液Sを溜める液溜部5と、液溜部5の上方に設けられて吸収液Sを噴霧する複数段のスプレヘッダ8を有する吸収部6と、液溜部5にある吸収液Sをスプレヘッダ8に循環する吸収液循環系統13と、液溜部5と吸収部6の間の側壁に設けられた排ガス入口部3と、排ガス入口部3から最上段のスプレヘッダ8の間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材9を備えた吸収塔において、ガス吹き抜け防止部材19の内周端部に、ガス吹き抜け防止部材19の周方向に沿って不連続に堰23を設けたことを特徴とする。

Description

湿式排煙脱硫装置
 本発明は,火力発電所や工場等に設置されるボイラなどの燃焼装置から排出される燃料の燃焼排ガスを浄化するための排煙処理装置に係り、特に燃焼排ガス中に含まれる硫黄酸化物、塩化水素、フッ化水素等の酸性ガスや煤塵、および燃料中に含まれる微量成分等の物質を低減する湿式排煙脱硫装置に関するものである。
 火力発電設備における湿式排煙脱硫装置の一般的な系統を図22に示す。
 同図において、火力発電所や工場等に設置されるボイラ等から排出された排ガス1は、ガス入口部3から吸収塔4に導入される。吸収塔4は塔下部の吸収塔液溜部5と塔上部の吸収部6から主に構成され、吸収塔液溜部5には、ボイラ等からの排ガス1に含まれる硫黄酸化物の量に応じて、石灰石スラリからなる吸収液Sがスラリ流量調整弁16の開度を調整することにより適量供給される。
 吸収塔液溜部5にあるスラリ状の吸収液Sは、吸収塔循環ポンプ10により昇圧され、吸収塔循環配管13を経由して、吸収塔4内の上部の空塔部に、ガス流れ方向に沿って多段(少なくとも3段以上)に設けたスプレヘッダ8に供給される。各スプレヘッダ8には、多数のスプレノズル9が列設されており、該スプレノズル9から噴霧される吸収液Sと前記排ガス1との気液接触により、排ガス中に含まれる硫黄酸化物や塩化水素、フッ化水素等の酸性ガスが、吸収液Sの液滴表面に吸収される。
 その後、排ガスに同伴されるミストは、吸収塔4の出口に設置されたミストエリミネータ7により除去され、清浄な排ガス2は吸収塔出口煙道を経て、必要により再加熱されて、煙突より排出される。
 排ガス1中の硫黄酸化物は、吸収液S中のカルシウム化合物と反応し、中間生成物として亜硫酸カルシウムになり、吸収塔4の吸収塔液溜部5に流下し、酸化用空気ブロワ17より吸収塔液溜部5の吸収液S中に供給される空気により酸化されて、最終生成物である石膏となる。
 なお、その際に吸収塔4に供給する酸化空気は、吸収塔液溜部5内の吸収液Sを攪拌する酸化用攪拌機15により微細化されることにより、酸化空気の利用率を高めている。その後、吸収液Sは抜き出しポンプ11により吸収塔液溜部5から生成石膏量に応じて石膏脱水設備12に送り出され、脱水されて粉体の石膏14として回収される。
 従来の湿式排煙脱硫装置において、スプレヘッダ8に設置されたスプレノズル9より噴霧される吸収液Sの液滴の一部は、吸収塔4の側壁を伝わって吸収塔液溜部5に落下する。吸収塔4の側壁を伝わって流下する吸収液Sは、硫黄酸化物をほとんど吸収しないため、必要脱硫率を得るために必要なスプレノズル9から噴霧する液量が増加する傾向にある。
 図23に、従来の湿式排煙脱硫装置における吸収塔4の水平断面を示す。同図に示すように、円筒形の吸収塔4の場合には、吸収塔4の側壁面周辺に設置されるスプレノズル9の数は必然的に少なくなり、そのため吸収塔4の側壁を流下する吸収液Sの液密度は、吸収塔4の中心部に比べて低くなる(少なくなる)傾向にある。尚、図中の白丸で示すスプレノズル9の下向きへの吸収液噴霧角度α(図22参照)は、約90~120度である。
 このように、吸収塔4内の各段において、噴霧する吸収液Sの液密度に偏差が生じると、ボイラ等からの排ガス1は、液密度の低い部分、すなわち吸収塔4の側壁付近に多く流れることとなり、部分的には十分な気液接触が行なわれず、排ガス1中の硫黄酸化物などの吸収性能が部分的に低下し、吸収塔全体の脱硫性能に影響するという問題があった。
 この対策として従来、図24に示すように、吸収塔4の側壁部全周にリング状の板からなるガス吹き抜け防止部材19を設置することで、側壁を流下する吸収液Sを吸収塔4の中心部に再飛散させる発明が、特許文献1で提案されている。
 また、吸収塔4の側壁内面を伝わって流下する吸収液Sが、吸収塔4の中心部に再飛散する際に、前記リング状板からなるガス吹き抜け防止部材19の内周端部を起点として液膜が形成され、吸収塔4内部のガス上昇流の圧力損失が増加することを防ぐ目的として、吸収塔の側壁面に、上下方向で重ならないように、段違いに馬蹄型のノーズ(ガス吹き抜け防止部材)を配置することが、特許文献2で提案されている。
米国特許第6,550,751号明細書 PCT/JP2007/068168
 前記特許文献1(米国特許第6,550,751号明細書)に記載されている側壁部の全周にガス吹き抜け防止部材19を設置した吸収塔4においては、それの側壁を伝わって流下した吸収液Sが前記ガス吹き抜け防止部材19の上面に達して吸収塔4の中心部に向けて再飛散する際、ガス吹き抜け防止部材19の内周端部を起点として液膜が形成される。
 この液膜は、吸収塔4内で連続した均一な厚さをもつ液膜となり、分裂することなく吸収塔4内を流下するため、吸収塔4のガス入口部3においては、排ガス1と前記液膜との衝突により圧力損失の増加を招く。また、吸収塔4内部においては、連続した液膜により、吸収塔4内を通過するガスの通過断面積が抑制されて、吸収塔4内のガス流速が増加する。このようなことから、排ガスファンの消費動力が増加して、ランニングコストが高くつくという問題がある。
 また、前記特許文献2(PCT/JP2007/068168)には、前記液膜による圧力損失の増加を防止する目的として、吸収塔内のガス入口上部に、上下方向で重ならないように段違いに馬蹄型のノーズ(ガス吹き抜け防止部材)を配置することが示されている。しかし、そのノーズ(ガス吹き抜け防止部材)は吸収側壁面の全周にわたって設置していないため、側壁部においては、ガス吹き抜け防止部材の設置していない部分で、排ガスのショートパスが生じる問題がある。
 また、前記ガス吹き抜け防止部材は吸収塔本体へ直接溶接にて固定されているため、建設時の施工性の問題だけでなく、一度、設置されたガス吹き抜け防止部材の取替え、補修性が悪いといった問題もある。
 本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、高い脱硫性能が得られ、しかも吸収塔の圧力損失が低く、ランニングコストの安価な湿式排煙脱硫装置を提供することにある。
 前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
 前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に、そのガス吹き抜け防止部材の周方向に沿って不連続に堰を設けたことを特徴とするものである。
 本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に設けられた堰のトータルの長さが、ガス吹き抜け防止部材の内周端部の堰を設けない部分のトータルの長さよりも長いことを特徴とするものである。
 本発明の第3の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
 前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材の外周端部と前記吸収塔の側壁内面の間に隙間を形成したことを特徴とするものである。
 本発明の第4の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
 前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材または前記堰の下部に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を散布する散布孔を形成したことを特徴とするものである。
 本発明の第5の手段は、塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
 前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を前記液溜部に戻す液戻し管を接続したことを特徴とするものである。
 本発明の第6の手段は、前記第1ないし第5のいずれかの手段において、
 前記吸収塔の側壁内面に周方向に沿って取り付けラグが当該吸収塔の側壁に固定され、そのラグの上に前記ガス吹き抜け防止部材が載置されて、当該ガス吹き抜け防止部材が前記ラグに固定されて前記吸収塔の側壁には固定されていないことを特徴とするものである。
 本発明は前述のような構成になっており、高い脱硫性能が得られ、しかも吸収塔の圧力損失が低く、ランニングコストの安価な湿式排煙脱硫装置を提供することができる。
本発明の実施例1に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。 図1X-X線上の垂直断面図である。 その吸収塔に取り付けられるガス吹き抜け防止部材の垂直拡大断面図である。 ガス吹き抜け防止部材の別の取り付け状態を示す垂直拡大断面図である。 吸収塔に対するガス吹き抜け防止部材の取り付け構造を説明するための水平断面図である。 支持部材付きのラグを示す垂直拡大断面図である。 支持部材なしのラグを示す垂直拡大断面図である。 傾斜したラグを示す垂直拡大断面図である。 湿式排煙脱硫装置の運転中の吸収塔の内部を示す水平断面図である。 図6X-X線上の垂直拡大断面図である。 (a),(b)湿式排煙脱硫装置の運転中で、堰を設けているガス吹き抜け防止部材の部分と、堰を設けていないガス吹き抜け防止部材の部分の様子を示す垂直拡大断面図である。 本発明の実施例2に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。 本発明品ならびに従来品1,2における湿式排煙脱硫装置運転中での吸収液流下液量と吸収塔の圧力損失との関係を示す特性図である。 本発明の実施例3に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。 本発明の実施例4に係る吸収塔の内部を示す拡大水平断面図である。 その吸収塔に設置したガス吹き抜け防止部材付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。 本発明の実施例5に係る吸収塔の内部を示す拡大水平断面図である。 その吸収塔に設置した多孔性ガス吹き抜け防止部材付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。 本発明の実施例6に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。 その吸収塔の内部を示す垂直断面図である。 その吸収塔に取り付けられる管付きガス吹き抜け防止部材付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。 湿式排煙脱硫装置の系統図である。 従来の湿式排煙脱硫装置における吸収塔の水平断面図である。 従来提案された湿式排煙脱硫装置における吸収塔の一部斜視図である。
 以下述べる第1ないし第5の本発明は、火力発電所や工場等に設置するボイラ等から排出される排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する手段として、排ガスを導入するガス入口部を吸収塔の側壁に形成し、そのガス入口部から吸収塔の内部を上昇する排ガスに対して吸収液を噴霧するスプレヘッダをガス流れ方向に多段状に設け、前記ガス入口部より上部の吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置した構成の湿式排煙脱硫装置を対象とするものである。
 そして第1の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に、堰を設けた部分と堰を設けない部分を交互に配置したことを特徴とするものである。
 前述のように吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置することにより、吸収塔の側壁部をショートパスしようとする排ガスを吸収塔の中心方向に向けて、排ガスの偏流を防止することができる。さらに、吸収塔の側壁部を伝わって流下する吸収液をガス吹き抜け防止部材で受け止めて、そのガス吹き抜け防止部材から吸収塔の中心部へ向けて再飛散させて、排ガスと吸収液との気液接触効率を向上させることができる。
 さらに、前記ガス吹き抜け防止部材の構造として、それの内周端部に、堰を設けた部分と、堰を設けていない部分とを交互に配置することにより、堰を設けた部分に流下した吸収液は、堰を設けていない部分へ流れる。その堰を設けていない部分では、ガス吹き抜け防止部材の内周端部から、再飛散する吸収液が液膜となって吸収塔の内側に流下するものの、その液膜は周方向に連続した一様な厚みの液膜ではなく、排ガスは液膜を生じていない部分を通ることにより、圧力損失の大きな上昇は抑制できる。
 第2の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材の外周端部と前記吸収塔の側壁内面の間に隙間を形成したことを特徴とするものである。
 第1の本発明と同様に、吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置することにより、吸収塔の側壁部をショートパスしようとする排ガスを吸収塔の中心方向に向けて、排ガスの偏流を防止することができる。
 さらに前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部の全域に堰を取り付けることにより、吸収塔の側壁内面を伝わってガス吹き抜け防止部材上に流下した吸収液は、ガス吹き抜け防止部材の内周端部を起点として吸収塔の内側に連続した液膜として再飛散することはなく、吸収塔の側壁とガス吹き抜け防止部材の間に形成された隙間から吸収塔の側壁を伝わって液溜部に流下して回収されるため、吸収塔の圧力損失の増加を抑制することができる。
 第3の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材または前記堰の下部に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を散布する散布孔を形成したことを特徴とするものである。
 第1の本発明と同様に、吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置することにより、吸収塔の側壁部をショートパスしようとする排ガスを吸収塔の中心方向に向けて、排ガスの偏流を防止することができる。
 さらに前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部の全域に堰を取り付けることにより、吸収塔の側壁内面を伝わってガス吹き抜け防止部材上に流下した吸収液は、ガス吹き抜け防止部材の内周端部を起点として吸収塔の内側に連続した液膜として再飛散することはなく、ガス吹き抜け防止部材に設けた散布孔から、連続した液膜になることなく、個別に液溜部に流下して回収されるため、吸収塔の圧力損失の増加を抑制することができる。
 第4の本発明は、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を前記液溜部に戻す液戻し管を接続したことを特徴とするものである。
 第1の本発明と同様に、吸収塔側壁内面の全周にわたってガス吹き抜け防止部材を設置することにより、吸収塔の側壁部をショートパスしようとする排ガスを吸収塔の中心方向に向けて、排ガスの偏流を防止することができる。
 さらに前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部の全域に堰を取り付けることにより、吸収塔の側壁内面を伝わってガス吹き抜け防止部材上に流下した吸収液は、ガス吹き抜け防止部材の内周端部を起点として吸収塔の内側に連続した液膜として再飛散することはなく、ガス吹き抜け防止部材に設けた液戻し管から、連続した液膜になることなく、個別に液溜部に流下して回収されるため、吸収塔の圧力損失の増加を抑制することができる。
 第5の本発明は、前記吸収塔の側壁内面に周方向に沿って取り付けラグが当該吸収塔の側壁に固定され、そのラグの上に前記ガス吹き抜け防止部材が載置されて、当該ガス吹き抜け防止部材が前記ラグに固定されて前記吸収塔の側壁には固定されていないことを特徴とするものである。
 そのためガス吹き抜け防止部材を吸収塔本体壁面に溶接固定する必要がなく、現地の施工性が向上するとともに、経時後にも、ガス吹き抜け防止部材を容易に取替えることができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。
 次に本発明の実施例を図とともに説明する。火力発電設備における湿式排煙脱硫装置の全体的な系統は、図22に示したものと略同様であるので、それらの説明は省略する。
 図1は本発明の実施例1に係る吸収塔の内部を示す水平断面図、図2は図1X-X線上の垂直断面図、図3(a),(b)はその吸収塔に取り付けられるガス吹き抜け防止部材の垂直拡大断面図である。
 図2に示すように、吸収塔4のガス入口部3より上方で、かつ最上段のスプレヘッダ8よりも下方の吸収塔4の側壁内側に、その吸収塔4の全周にわたってガス吹き抜け防止部材19が吸収塔4の内側に向いて突設されている。
 このガス吹き抜け防止部材19の内周端部には、堰23を設けた部分19aと堰23を設けていない部分19bとが吸収塔4の周方向に沿って交互に複数設けられている。すなわち、ガス吹き抜け防止部材19の内周端部において堰23が不連続に設けられた形になっている。本実施例の場合、図1に示すように吸収塔4の全周を8等分し、堰23を設けた部分19aと堰23を設けていない部分19bを交互に4箇所形成している。
 図3(a),(b)は吸収塔4の側壁に対する堰23の取り付け角度θが略90度の例を示しており、図4(a),(b)は堰23の取り付け角度θが例えば30~60度程度の90度未満の例を示している。90度を超えた堰23の取り付け角度θとすることも可能である。
 図3、図4に示すガス吹き抜け防止部材19の幅W、取り付け角度θ、堰23の高さHについては、特に規定するものではなく任意の寸法、角度である。また、堰23の取り付け範囲(堰23を設けた部分19aと堰23を設けていない部分19bの範囲)についても特に規定するものではなく、任意の寸法である。
 図5は吸収塔4本体に対するガス吹き抜け防止部材19の取り付け構造を説明するための水平断面図であり、図面を簡略化するため堰23の表示は省略している。
 吸収塔4本体のガス入口部3より上部の側壁内側に、複数個(本実施例では4個)のラグ20を例えば溶接などの手段で等間隔に取り付ける。そしてラグ20の上にガス吹き抜け防止部材19を載置して、そのガス吹き抜け防止部材19をラグ20にボルトあるいは溶接などの適宜な手段で固定する。ガス吹き抜け防止部材19は直接吸収塔4本体には溶接などで固定しない構造にしている。これは現地での施工性の向上を図ると共に、経時後にガス吹き抜け防止部材19を容易に取り替えできるといったメンテナンス性の向上を図るためである。
 前記ラグ20としては、図6に示すような傾斜した支持部材付きのラグ20a、あるいは図7に示すような支持部材付でないラグ20bなどが用いられ、ラグ20の設置数や長さなどは任意である。なお、図6ならびに図7の例ではラグ20を吸収塔4の側壁面に対して粗垂直に取り付けたが、図8に示すようにガス吹き抜け防止部材19を吸収塔4の側壁面に対して傾斜して設ける場合は、それに応じてラグ20も傾斜して設ける必要がある。なお、図8に示すように、ガス吹き抜け防止部材19の内周端部が外周端部よりも高くなるように、吸収塔4の中心部に向けて傾斜して設ければ、吸収塔4の側壁に沿って上昇する排ガス1の流れを吸収塔4の中心部に向けることができる。
 図9ないし図11は湿式排煙脱硫装置の運転中の様子を説明するための図で、図9は吸収塔4の内部を示す水平断面図、図10は図9X-X線上の垂直拡大断面図、図11(a),(b)は堰を設けているガス吹き抜け防止部材の部分19aと堰を設けていないガス吹き抜け防止部材の部分19bの様子を示す垂直拡大断面図である。
 前にも説明したように図22において、火力発電所や工場等に設置されるボイラ等などで発生した排ガス1はガス入口部3から吸収塔4に導入される。一方、吸収塔液溜部5にあるスラリ状の吸収液Sは、吸収塔循環ポンプ10により昇圧され、吸収塔循環配管13を経由して、吸収塔4内の上部の空塔部に、排ガス1の流れ方向に沿って多段に設けたスプレヘッダ8に供給される。各スプレヘッダ8には、多数のスプレノズル9が列設されており、そのスプレノズル9から噴霧される吸収液Sと前記排ガス1との気液接触により、排ガス中に含まれる硫黄酸化物や塩化水素、フッ化水素等の酸性ガスが、吸収液Sの液滴表面に吸収される。
 本実施例に係る吸収塔4は、それの側壁全周にガス吹き抜け防止部材19を設置することにより、図11(a)に示すように、吸収塔4の側壁を伝わってショートパスする排ガス1を吸収塔4の中心方向に向けることで、排ガス1の偏流を無くして、排ガス1のショートパスを防止することができる。
 一方、吸収塔4の側壁を伝わって流下した吸収液Sは図11(b)に示すように、前記側壁の途中に設けられているガス吹き抜け防止部材19で流れ方向が変わり、吸収塔4の中心部へ再飛散する。前述のガス吹き抜け防止部材19による、排ガス1の偏流防止と吸収液Sの吸収塔中心部への再飛散により、排ガス1と吸収液Sとの気液接触効率を高めることができる。
 さらに、そのガス吹き抜け防止部材19は、堰23を設けた部分19aと、堰23を設けていない部分19bとを複数交互に有しており、堰23を設けた部分19aに流下した吸収液Sは、堰23を設けていない部分19b側へと流れる。そして図9ないし図11(b)に示すように堰23を設けていない部分19bでは、集められた吸収液Sがガス吹き抜け防止部材19の内周端部から液膜18となって吸収塔4の内側に流下する。
 この際図9に示すように、この液膜18が形成される箇所は堰23を設けていない部分19bであり、堰23を設けた部分19aには液膜18は形成されず、従って液膜18の形成状態が吸収塔4の内側周方向において不連続である。このように液膜18を不連続に形成することにより、図11(a)に示す吸収塔4の側壁を伝わってショートパスしようとする排ガス1を含めて、排ガス1は液膜18を形成していない部分を通ることになり、吸収塔4内での圧力損失の上昇を抑制することができる。
 第12図は、本発明の実施例2に係る吸収塔の内部を示す水平断面図である。本実施例で前記実施例1と相違する点は、ガス吹き抜け防止部材19の周方向において、堰23を取り付ける部分19aの内周トータル長さL1が、堰23のない部分19bの内周トータル長さL2よりも長い(L1>L2)点である。
 第13図は、この実施例2に係る吸収塔(本発明品)と、内周端部に堰を設けていないガス吹き抜け防止部材を設置した吸収塔(従来品2)と、ガス吹き抜け防止部材を設置しない吸収塔(従来品1)の吸収液流下液量と吸収塔の入口と出口の圧力損失との関係を比較した特性図である。図中の黒三角印は本発明の実施例2に係る吸収塔(本発明品)、白丸印は内周端部に堰を設けていないガス吹き抜け防止部材を設置した吸収塔(従来品2)、黒丸印はガス吹き抜け防止部材を設置しない吸収塔(従来品1)を示している。
 この図から明らかなように、白丸印のように堰を設けていないガス吹き抜け防止部材を用いた吸収塔(従来品2)の場合は、吸収塔の内側全周に吸収液による液膜が連続して形成されるから、吸収塔内を通過する排ガスの通過断面積が抑制されて狭くなり、従って塔内ガス流速が増加し、そのために吸収塔内の圧力損失が大きく、排ガスファンの消費動力が増加するという問題がある。この圧力損失の増加傾向は同図に示すように、吸収液の流下流量が増加するに従って顕著になる。
 一方、黒丸印のようにガス吹き抜け防止部材を設置しない吸収塔(従来品1)の場合は、吸収塔内を通過する排ガスの通過断面積が抑制されることがなく、吸収塔内の圧力損失を低く抑えることはできる。しかし、吸収塔内で排ガスがショートパスして排ガスの偏流が生じ、そのために排ガスと吸収液との接触効率が悪いという問題がある。
 これらに対して本発明品は従来品1よりも若干圧力損失はあるが、従来品2のような圧力損失はなく、しかも排ガスと吸収液との接触効率が良好で、高い脱硫効果が得られる。
 図14は、本発明の実施例3に係る吸収塔4の内部を示す水平断面図である。図1に示す実施例1に係る吸収塔4と相違する点は、ガス吹き抜け防止部材19上に設置する堰23の位置が、図1に示す吸収塔4よりも周方向に約45度ずれており、ガス入口部3が形成されている吸収塔4の側壁上方に堰23を設けた部分19aが配置されている点である。
 図11(a)に示しているように、堰23を設けた部分19aには吸収液Sの液膜18は形成されないから、ガス入口部3からの排ガス1の導入がスムーズに行なわれる。図14に示す例では堰23の横幅がガス入口部3の横幅よりも若干狭くなっているが、堰23の横幅をガス入口部3の横幅と略同寸あるいは若干長くすることもできる。
 図15は本発明の実施例4に係る吸収塔4の内部を示す拡大水平断面図、図16はその吸収塔4に設置したガス吹き抜け防止部材19付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。
 本実施例の場合、ガス吹き抜け防止部材19の内周部全体に堰23が取り付けられており、さらに吸収塔4の側壁とガス吹き抜け防止部材19の間に連続した(本実施例)あるいは不連続の隙間26が形成されている。
 この実施例によれば図16に示すように、ガス吹き抜け防止部材19の設置で排ガス1の偏流が防止でき、排ガス1は吸収塔4の中心部に案内されるとともに、吸収塔4の側壁内面を伝わって流下した吸収液Sは一旦堰23で堰き止められたガス吹き抜け防止部材19の上に溜まり、溜まった吸収液Sは前記隙間26を通り、再び吸収塔4の側壁を伝わって流下する。ガス吹き抜け防止部材19の上には吸収液Sが溜まっているから、排ガス1が前記隙間26を通って吹き抜けることはない。
 図17は本発明の実施例5に係る吸収塔4の内部を示す拡大水平断面図、図18はその吸収塔4に設置した多孔性ガス吹き抜け防止部材21付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。
 本実施例の場合、図17に示すように全面にわたって多数の散布孔24を形成した多孔性ガス吹き抜け防止部材21を使用し、その多孔性ガス吹き抜け防止部材21の内周部に堰23が取り付けられている。
 この実施例の場合は図18に示すように、吸収塔4の側壁内面を伝わって流下した吸収液Sは一旦堰23で堰き止められた多孔性ガス吹き抜け防止部材21の上に溜まり、溜まった吸収液Sは前記散布孔24から再び散布され、連続した液膜にはならない。そのため液膜によって排ガス1の流れが制限されることがなく、圧力損失の上昇を抑制することができる。この実施例の場合もガス吹き抜け防止部材21の上には吸収液Sが溜まっているから、排ガス1が前記散布孔24を通って吹き抜けることはない。
 本実施例では多孔性ガス吹き抜け防止部材21を使用したが、平板状のガス吹き抜け防止部材19を使用して、堰23の下部側に散布孔24を形成しても同様の効果が得られる。
 図19は本発明の実施例6に係る吸収塔4の内部を示す水平断面図、図20はその吸収塔4の内部を示す垂直断面図、図21はその吸収塔4に取り付けられる管付きガス吹き抜け防止部材25付近の湿式排煙脱硫装置運転中での垂直拡大断面図である。
 本実施例の場合、図19に示すように全面にわたって多数の液戻し管22を下方に向けて設けた管付きガス吹き抜け防止部材25を使用し、その管付きガス吹き抜け防止部材25の内周端部に堰23が立設されている。図20に示すように、前記液戻し管22の下端は最下段のスプレヘッダ8よりもさらに下側に延びている。
 この実施例の場合は図21に示すように、吸収塔4の側壁内面を伝わって流下した吸収液Sは一旦堰23で堰き止められたガス吹き抜け防止部材25の上に溜まり、溜まった吸収液Sは前記液戻し管22を通って個別に吸収塔液溜部5に戻され、連続した液膜にはならない。そのため液膜によって排ガス1の流れが制限されることがなく、圧力損失の上昇を抑制することができる。この実施例の場合もガス吹き抜け防止部材25の上には吸収液Sが溜まっているから、排ガス1が前記液戻し管22を通って吹き抜けることはない。
 なお、液戻し管22の下端部を吸収塔4の側壁に接触させることにより、液戻し管22から出た吸収液Sを吸収塔4の側壁に伝わらせて吸収塔液溜部5に戻すことも可能である。
 前記実施例4~6において、吸収塔4の側壁とガス吹き抜け防止部材19,21,25と堰23によって形成される空間部の大きさは、それら空間部に吸収液Sが溜まった場合、その吸収液Sが堰23を乗越えて液膜となって落下しない大きさに設計されている。
 1・・・排ガス、2・・・排ガス、3・・・ガス入口部、4・・・吸収塔、5・・・吸収塔液溜部、6・・・吸収塔吸収部、7・・・ミストエリミネータ、8・・・スプレヘッダ、9・・・スプレノズル、10・・・循環ポンプ、11・・・抜き出しポンプ、12・・・石膏脱水設備、13・・・吸収液循環配管、14・・・石膏、15・・・酸化用攪拌機、16・・・スラリ流量調整弁、17・・・空気酸化ブロワ、18・・・液膜、19・・・ガス抜け防止部材、19a・・・堰を設けたガス抜け防止部材の部分、19b・・・堰を設けないガス抜け防止部材の部分、20・・・ラグ、21・・・多孔性ガス抜け防止部材、22・・・液戻し管、23・・・堰、24・・・散布孔、25・・・管付きガス抜け防止部材、26・・・隙間、S・・・吸収液。

Claims (6)

  1.  塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
     前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に、そのガス吹き抜け防止部材の周方向に沿って不連続に堰を設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
  2.  請求項1に記載の湿式排煙脱硫装置において、前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部に設けられた堰のトータルの長さが、ガス吹き抜け防止部材の内周端部の堰を設けない部分のトータルの長さよりも長いことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
  3.  塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
     前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材の外周端部と前記吸収塔の側壁内面の間に隙間を形成したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
  4.  塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
     前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材または前記堰の下部に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を散布する散布孔を形成したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
  5.  塔の下部に設けられて吸収液を溜める液溜部と、その液溜部の上方に設けられて前記吸収液を噴霧する複数段のスプレヘッダを有する吸収部と、前記液溜部にある吸収液を前記スプレヘッダに循環する吸収液循環系統と、前記液溜部と吸収部の間の側壁に設けられた排ガス入口部と、その排ガス入口部から最上段の前記スプレヘッダの間の側壁内面全周にわたって設けられたガス吹き抜け防止部材を備えた吸収塔を有する湿式排煙脱硫装置において、
     前記ガス吹き抜け防止部材の内周端部全体に連続した堰を設け、そのガス吹き抜け防止部材に、当該ガス吹き抜け防止部材上に溜まった吸収液を前記液溜部に戻す液戻し管を接続したことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
  6.  請求項1ないし5のいずれか1項に記載の湿式排煙脱硫装置において、
      前記吸収塔の側壁内面に周方向に沿って取り付けラグが当該吸収塔の側壁に固定され、そのラグの上に前記ガス吹き抜け防止部材が載置されて、当該ガス吹き抜け防止部材が前記ラグに固定されて前記吸収塔の側壁には固定されていないことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
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