JP2008259926A

JP2008259926A - 湿式排煙脱硫装置

Info

Publication number: JP2008259926A
Application number: JP2007102588A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Iwasaki; 之紀岩崎; Hiroshi Ishizaka; 浩石坂; Motoomi Iwatsuki; 元臣岩月; Shigeto Omine; 成人大峰; Yoshiaki Mitsui; 良晃三井; Takuo Ueda; 拓郎上田
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2008-10-30

Abstract

【課題】吸収塔内の燃焼排ガスの偏流を抑制し、ＳＯ₂濃度の分布を小さくすること。
【解決手段】吸収塔２内のスプレノズル１２の設置部より燃焼ガス流れの上流側の吸収塔側壁３の同一またはほぼ同一水平方向に複数の偏流板４を設置し、該吸収塔２の側壁３に対して下向きに設置する偏流板４を２つ以上の異なる設置角度で交互に設置することで、吸収液が単一の円筒状の水壁となって落下しなくなり、排ガスの偏流を抑制することができる。また、偏流板４のなす前記設置角度が大きい偏流板４の吸収塔中心部方向の長さを、前記設置角度が小さい偏流板４よりも長くすることで、設置角度の異なる２以上の偏流板から落下する吸収液の、吸収塔側壁３からの距離の差がより大きくなり、吸収液の分散性が向上し排ガスの偏流を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明はボイラなどの燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式排煙脱硫装置に係わり、特にスプレした吸収液の高効率利用を行うために好適な湿式排煙脱硫装置に関する。

従来の湿式排煙脱硫装置では、吸収液の一部はスプレノズルから噴霧され吸収塔の側壁を伝って落ちるため、硫黄酸化物（ＳＯ₂）の吸収にあまり寄与しなかった。そこで吸収液を偏流板により再び燃焼排ガス中を落下させて、排ガスとの接触効率を高めて脱硫効率を向上させている。
特開２００４−２４９４５号公報米国特許第５，６５６，０４６号明細書

上記特許文献１記載の従来技術では、図５と図６に示すように偏流板４から落下する吸収液は単一の円筒状の水壁Ｈを形成するため、この水壁Ｈにより燃焼排ガスに偏流が起こり、水壁Ｈの内側の燃焼排ガス流量が水壁Ｈの外側よりも低くなる。これにより吸収塔内でＳＯ₂濃度が高い水壁Ｈの外側の領域と水壁Ｈの内側の低い領域が存在するため、吸収液のスプレ量を高濃度領域のＳＯ₂濃度により設定する必要がある。

本発明の課題は、吸収塔内の燃焼排ガスの偏流を抑制し、ＳＯ₂濃度の分布を小さくすることである。

上記本発明の課題は、次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクに設置された撹拌機と、循環タンクに設置された空気供給配管と、該空気供給配管に空気を供給する空気ブロアと、循環タンク上部に設けた吸収塔と、該吸収塔側壁に設けた燃焼排ガスを導入する入口ダクトと、吸収塔を通過した燃焼排ガスを排出する出口ダクトと、吸収塔内に設置されたスプレノズルと、循環タンク内の吸収液をスプレノズルに吸い上げる循環ポンプと、該循環ポンプから吸い上げた吸収液をスプレノズルに吸収塔外部から循環供給する配管を備えた湿式脱硫排煙装置において、吸収塔内のスプレノズル設置部より燃焼排ガス流れの上流側であって、前記入口ダクトより下流側の吸収塔側壁の同一水平方向又はほぼ同一水平方向に、該吸収塔側壁に対して下向きに交互に２つ以上の異なる設置角度で複数の偏流板を設置する湿式排煙脱硫装置である。

請求項２記載の発明は、吸収塔側壁に対して下向きに設置する設置角度が大きい偏流板の吸収塔中心部方向の長さを、前記設置角度が小さい偏流板の吸収塔中心部方向の長さよりも大きくする請求項１項記載の湿式排煙脱硫装置。

（作用）
請求項１記載の発明によれば、吸収塔側壁の同一水平方向またはほぼ同一水平方向に所定の長さで偏流板を、吸収塔の側壁に対して下向きに２つ以上の異なる設置角度で交互に設置することにより、吸収塔の側壁を伝って落ちる吸収液が、偏流板の吸収塔側壁に対する設置角度ごとに、吸収塔の側壁からそれぞれ異なる位置で吸収塔内部の排ガス中を落下する。それによって、偏流板先端から落下する吸収液が一個の円筒状の水壁となって落下することがなくなり、排ガスの偏流を抑制することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記設置角度が大きい偏流板の吸収塔中心部方向への長さを、設置角度が小さい偏流板の吸収塔中心部方向への長さより大きくすることで、２以上の設置角度の異なる偏流板から落下する吸収液の、吸収塔側壁からの距離の差が設置角度だけ変えて同じ長さとした偏流板を用いる場合に比べてより大きくなり、吸収液の分散性が向上し排ガスの偏流を抑制することができる。

請求項１記載の発明によれば、吸収塔の側壁の同一またはほぼ同一水平方向に所定の長さで偏流板を、吸収塔の側壁に対して下向きに２つ以上の異なる設置角度で交互に設置することにより、排ガスの偏流を抑制することが出来る。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記設置角度の異なる偏流板から落下する吸収液の、吸収塔側壁からの距離の差が前記設置角度だけ変えて同じ長さとした２つ以上の偏流板を用いる場合に比べてより大きくなり、吸収液は２つ以上の偏流板の前記設置角度ごとに吸収塔の側壁からの距離が異なる位置に落下することで、排ガスの偏流を抑制することが出来る。

本発明の実施例について以下説明する。

本発明の実施例に係る湿式排煙脱硫装置の概略を図１に示す。排ガス１４が流入する入口ダクト１を側壁３に設けた吸収塔２の内壁には偏流板４を設け、入口ダクト１から流入した排ガス１４は出口ダクト５に向けて吸収塔２の内部を上昇する。排ガス１４が吸収塔２の内部を上昇する過程で、吸収塔下部に設けた循環タンク６内に貯留されている吸収液１３が循環ポンプ１０により吸収塔外部に設けた循環配管１１内から吸収塔上部に設けたスプレノズル１２に向けて循環供給される。

また、循環タンク６には撹拌機７と該攪拌機７の裏面側空気を供給する空気供給配管８が設置され、該空気供給配管８には空気を供給するための空気ブロア９が設置されている。図示していないが、循環配管１１の内部を流れる吸収液中に炭酸カルシウムを溶解した溶液を供給することができる構成を設けても良い。

スプレノズル１２から噴霧された吸収液１３と燃焼排ガス１４が接触し、燃焼排ガス１４中のＳＯ₂が吸収液１３中に吸収される。吸収液１３に吸収されたＳＯ₂は、炭酸カルシウムと反応し、亜硫酸カルシウムＣａ（ＨＳＯ₂）となる。吸収液１３は、循環タンク６に落下し、貯留される。循環タンク６内では、空気ブロア９から空気供給配管８により吸収液１３中に空気が供給される。吸収液１３中に供給された空気は、撹拌機７のインペラによりせん断され小さな気泡となり、循環タンク６内の吸収液１３中に分散される。吸収液１３中に分散された気泡は吸収液１３に含まれる亜硫酸カルシウムと反応し、硫酸カルシウムとなる。

スプレノズル１２から噴霧された吸収液１３の約２０％が吸収塔２の側壁３に衝突し、側壁３を伝って落下する。この吸収液１３は吸収塔２の入口ダクト１より上部の側壁３に設けた偏流板４によって再度排ガス１４中を落下し、亜硫酸の吸収に寄与する。また、偏流板４には水平方向の幅０．５ｍで、吸収塔中心部方向の長さ０．３ｍの平板を使用し、吸収塔２の側壁３に対して偏流板４がなす設置角が下向きに、しかも交互にそれぞれ３０度、６０度となるように吸収塔側壁の同一水平方向またはほぼ同一水平方向に複数個設置する。

図２に偏流板４を設置した吸収塔側壁３の鉛直方向の一部断面図に示すように、設置角度が側壁３に対して下向きに３０度である偏流板４からは、吸収液１３が吸収塔側壁３から約０．１５ｍ離れた位置に落下し、設置角度が側壁３に対して下向きに６０度である偏流板４からは、吸収液１３が吸収塔側壁３から０．２６ｍ離れた位置を落下する。また設置角度が側壁３に対して下向きに３０度である偏流板４とこの偏流板４に隣接する設置角が側壁３に対して下向きに６０度である偏流板４との間には落下する吸収液間に間隙が出来る（図４参照）ことにより、入口ダクト１から導入される排ガス１４の偏流を抑制することができる。

図５の従来技術の吸収塔内部構造図と図６の図５のＡ−Ａ線断面矢視図に示すように、偏流板４を側壁３に対して直交する方向に（単一の傾斜角度９０度で）設置した場合は、偏流板４から落下する吸収液１３が単一の円筒状の水壁Ｈを形成し、排ガス１４が水壁Ｈの吸収塔中心部側より水壁Ｈの外側により多く流れる。これにより、吸収塔２内の偏流板４により形成される前記吸収液１３の単一の円筒状の水壁Ｈの外側を上昇する排ガス１４中のＳＯ₂濃度は、前記水壁Ｈの内側を上昇する排ガス１４中のＳＯ₂濃度に比べて２０％高くなる。

これに対して、２以上の偏流板４を側壁３に対して下向きに３０度と６０度の異なる設置角度で吸収塔側壁の同一水平方向またはほぼ同一水平方向に複数個設置する本実施例の場合は、吸収塔断面のＳＯ₂濃度濃度分布のずれを５％以下に抑えることができた。これにより、吸収液１３のスプレノズル１２からのスプレ量を約５％低減することでき、循環ポンプ１０の動力を約３％低減することができる。

本発明の他の実施例に係る偏流板４を図３と図４に示す。図３に偏流板４を設置した吸収塔２の側壁３の鉛直方向の一部断面図に示すように、設置角度が側壁３に対して下向きに３０度である偏流板４と設置角度が側壁３に対して下向きに６０度であり、吸収塔中心部方向の長さが比較的長い偏流板４からなり、図４に偏流板４を設置した吸収塔２の側壁３の水平方向の一部断面図を示す。

本実施例は吸収塔２の側壁３に対して下向きに設置する角度が６０度の偏流板４として、水平方向の幅０．５ｍ、吸収塔中心部方向の長さ０．４５ｍの平板を使用し、側壁３に対して下向きに設置する角度が３０度の偏流板４として、水平方向の幅０．５ｍで、吸収塔中心部方向の長さ０．３ｍの平板することが実施例１とは異なる。これにより、偏流板４の設置角が６０度の偏流板４から落下する吸収液１３は、吸収塔２の側壁３から０．３９ｍ離れた位置に落下し、隣接する側壁３に対して下向きに設置する角度が３０度の偏流板４から落下する吸収液１３との間隙をより大きくすることで、排ガス１４の偏流をさらに抑制することができる。

吸収塔内での排ガスの偏流を抑制し、脱硫率の向上が可能となる湿式排煙脱硫装置として利用可能性が高い。

本発明の実施例１の湿式排煙脱硫装置の吸収塔の側面図である。図１の吸収塔側壁に設ける偏流板設置部の鉛直方向断面図である。本発明の実施例２の湿式排煙脱硫装置の吸収塔側壁に設ける偏流板設置部の鉛直方向断面図である。本発明の実施例２での吸収塔内の吸収液の落下位置と排ガスの流れの概略図である。従来技術の一例の湿式排煙脱硫装置の吸収塔内部構造図である。図５のＡ−Ａ線断面矢視図である。

符号の説明

１入口ダクト２吸収塔
３吸収塔側壁４偏流板
５出口ダクト６循環タンク
７撹拌機８空気供給配管
９空気ブロア１０循環ポンプ
１１循環配管１２スプレノズル
１３吸収液１４排ガス

Claims

吸収液を貯留する循環タンクと、該循環タンクに設置された撹拌機と、循環タンクに設置された空気供給配管と、該空気供給配管に空気を供給する空気ブロアと、循環タンク上部に設けた吸収塔と、該吸収塔側壁に設けた燃焼排ガスを導入する入口ダクトと、吸収塔を通過した燃焼排ガスを排出する出口ダクトと、吸収塔内に設置されたスプレノズルと、循環タンク内の吸収液をスプレノズルに吸い上げる循環ポンプと、該循環ポンプから吸い上げた吸収液をスプレノズルに吸収塔外部から循環供給する配管を備えた湿式脱硫排煙装置において、
吸収塔内のスプレノズル設置部より燃焼排ガス流れの上流側であって、前記入口ダクトより下流側の吸収塔側壁の同一水平方向又はほぼ同一水平方向に、該吸収塔側壁に対して下向きに交互に２つ以上の異なる設置角度で複数の偏流板を設置することを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
吸収塔側壁に対して下向きに設置する設置角度が大きい偏流板の吸収塔中心部方向の長さを、前記設置角度が小さい偏流板の吸収塔中心部方向の長さよりも大きくすることを特徴とする請求項１項記載の湿式排煙脱硫装置。