JP4974922B2 - 集塵器へ洗浄水を供給する水洗配管構造 - Google Patents

Description

本発明は、電気集塵器に接続され、この装置の内部を洗浄するための水を供給する水洗配管構造及びこの水洗配管の防食方法に関する。

火力発電所において、ボイラより排出された排ガスは、排煙脱硝装置、電気集塵器、及び排煙脱硫装置により、夫々脱硝、集塵、脱硫が行われた後、煙突から排出される。このうち、電気集塵器には、装置内部を洗浄するための水を供給する水洗配管が接続されている。この水洗配管は、その先端が装置内部まで到達しており、装置内部の部分に水洗ノズルが取り付けられている。そして、この水洗ノズルから散水することで装置内部の洗浄を行うことができる。

上述のように、水洗配管の水洗ノズルは電気集塵器内に配置されているため、通常運転時にはこの水洗ノズルから水洗配管内に排ガスが流れ込んでしまう。また、電気集塵器は排煙脱硫装置の前に設けられているため、水洗配管内に流入する排ガスにはＳＯ_３などのＳＯ_Ｘが含まれており、このＳＯ_３が配管内の水に溶けたり、外部の冷気により冷却されて液化したりすることで水洗配管内に硫酸が生成される。この硫酸が原因で、電気集塵器に接続される水洗配管が腐食されてしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は電気集塵器に内部を清掃するための水を供給する水洗配管の腐食を防止できるようにすることである。

本発明の集塵器へ洗浄水を供給する水洗配管構造は、排気ガスの通路に設けられた集塵器の内部に洗浄水を供給するための水洗配管の構造であって、前記水洗配管に、前記集塵器へ向かって上向きに傾斜する第１の傾斜部を設けると共に、この第１の傾斜部の下流側に前記集塵器へ向かって下向きに傾斜する第２の傾斜部を設け、前記水洗配管をこの第２の傾斜部の下流側にて前記集塵器に接続し、前記水洗配管の前記第２の傾斜部の上流側に前記水洗配管を開閉可能な機構を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、電気集塵器から水洗配管内に排ガスが流入し、水洗配管内に腐食性の液体が発生しても、発生した腐食性の液体は傾斜部により電気集塵器内に流れ込むため、水洗配管が腐食するのを防止できる。

図１は、火力発電所における排ガスの処理の流れを示す図である。同図に示すように、火力発電所では、ボイラ１０において燃料を燃焼させた際に発生した排ガスを、排煙脱硝装置２０、電気集塵器３０、排煙脱硫装置４０を通過させた後、煙突から外部に排出している。電気集塵器３０には内部を洗浄するために、外部から水を供給する水洗配管３１が接続されている。

図２は、従来の水洗配管の電気集塵器に接続された端部の近傍を示す図であり、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は立面図である。同図に示すように、水洗配管３１は、その先端が電気集塵器３０の内部まで到達し、電気集塵器３０内に露出している。この水洗配管３１の電気集塵器３０内に露出する部分には、水洗ノズル３５が取り付けられており、この水洗ノズル３５から散水することで、電気集塵器３０の内部を洗浄することができる。

電気集塵器３０の通常運転時には、電気集塵器３０内を排ガスが通過する。この際、水洗ノズル３５から水洗配管３１内に電気集塵器３０内を通過する排ガスが流入してしまう。ここで、水洗配管３１に流入する排ガスは、排煙脱硫装置４０を通過する前の状態であるため、ＳＯ_３などのＳＯ_ｘが含まれる。このように水洗配管３１に流入した排ガスは、水洗配管３１の装置外部にあたる部分まで流れ出る。そして、外部の冷気により排ガスに含まれるＳＯ_３が冷却されることにより液化したり、水洗配管３１の装置外部の部分まで逆流した排ガスに含まれるＳＯ_３が水洗配管３１内に残存する水分に溶けたりすることで、水洗配管３１内に硫酸が生成される。

従来は、図２に示すように電気集塵器３０に接続される水洗配管３１として、配管２３６を水平に設けていたため、生成された硫酸が水洗配管３１内に長期に亘って停留してしまい、水洗配管３１の腐食の原因になるという問題があった。

これに対して、本実施形態の電気集塵器３０の配管構造は、電気集塵器３０の内部を洗浄するための水を供給する水洗配管３１が硫酸により腐食することを防止するものである。
図３は、本実施形態における水洗配管３１の電気集塵器３０との接続部近傍を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。同図に示すように、本実施形態の配管構造では、水洗配管３１として、電気集塵器３０に近づくほど上方に向かう第１の傾斜部３６Ａと、その下流側に電気集塵器３０に近づくほど下方に向かう第２の傾斜部３６Ｂとが形成され、この第２の傾斜部３６Ｂの下流側で電気集塵器３０に接続される配管３６を用いている。また、この配管３６の第１の傾斜部３６Ａと第２の傾斜部３６Ｂとの間には配管同士の接続部３７が設けられており、この接続部３７においてメガネフランジ３３を間に挟んだ状態で配管同士を接続している。

図４はメガネフランジ３３を示す図である。同図に示すように、メガネフランジ３３は、丸型の配管フランジ３３Ａと、閉止フランジ３３Ｂとがメガネ状に一体となった板状部材であり、配管の間に丸型の配管フランジ３３Ａを介在させることにより配管を開放することができ、また、配管の間に閉止フランジ３３Ｂを介在させることにより配管を閉鎖することができる。電気集塵器３０の洗浄作業中以外には、メガネフランジ３３により配管を閉鎖した状態とする。また、第１の傾斜部３６Ａの上流にはバルブ３４が取り付けられており、メガネフランジ３３を開放した状態でバルブ３４を開放することで水洗配管３１内に水が供給される。

上述のように、電気集塵器３０の通常運転時には、ＳＯ_３を含む排ガスが水洗ノズル３５から水洗配管３１内に排ガスが流入することに起因して、水洗配管３１内に硫酸が発生する。

しかしながら、本実施形態によれば、水洗配管３１内に発生した硫酸は、第２の傾斜部３６Ｂにより装置内部へと流れ込む。さらに、メガネフランジ３３により水洗配管３１が閉鎖されているため、この接続部３７よりも上流側に排ガスや硫酸が逆流することがない。このため、水洗配管３１内に硫酸が発生しても、発生した硫酸は配管内に停留せずに装置内部へと流れ込むため、水洗配管３１が腐食することを防止できる。

なお、装置内部へと流れ込んだ硫酸の大部分は、装置内部を流れる高温の排ガスの熱気により再度気化し、水洗ノズル３５から装置内部へと流れ出す。また、気化せず水洗配管３１内に残存した硫酸は水洗ノズル３５より内部に滴下するが、装置内部には塵芥などが蓄積されているため、滴下した硫酸が装置内面に接触することは無く、装置の内部に腐食が生じることはない。

以上説明したように、本実施形態によれば、水洗配管３１の電気集塵器３０の接続部に、装置に向かうにつれて下降するような第２の傾斜部３６Ｂが設けられているため、水洗配管３１内に発生した硫酸がこの第２の傾斜部３６Ｂにより電気集塵器３０の内部へと流し戻されるため、水洗配管３１の腐食を防止できる。

さらに、第２の傾斜部３６Ｂの上流側の配管の接続部３７にメガネフランジ３３を介在させ、装置の洗浄作業時以外は接続部３７において水洗配管３１を閉鎖することにより、排ガスが接続部３７より上流側へと流れ出るのを防止できる。

なお、本実施形態では、接合部３７の上流側に第１の傾斜部３６Ａを設ける構成としたが、これに限らず、第１の傾斜部３６Ａが形成されておらず、第２の傾斜部３６Ｂよりも上流側の部分が水平に形成された配管を用いてもよい。

また、本実施形態では、水洗配管３１として、装置への接続部の近傍に装置に向かって下降するような第２の傾斜部３６Ｂを備えた配管３６を用いることとしたが、これに限らず、図５に示すように、装置への接続部から上流に向かって垂直方向に延びる垂直部１３６Ｂを備えた配管１３６を用いる構成としてもよい。かかる構成の場合には、メガネフランジ３３を垂直部１３６Ｂの直上又は途中に設けるとよい。これにより、垂直部１３６Ｂの上流側に硫酸が溜まることを防止できる。
なお、これは、図３に示す実施形態における第２の傾斜部３６Ｂの角度を９０度とした状態にあたる。

また、本実施形態では、メガネフランジ３３により水洗配管３１の開閉を切り替えることとしたが、これに限らず、開閉弁などを設ける構成としてもよい。

ボイラから排出された排ガスの処理の流れを示す図である。 従来の水洗配管の電気集塵器の接続部を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は立面図である。 本実施形態における水洗配管の電気集塵器の接続部近傍を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は立面図である。 メガネフランジを示す図である。 別の実施形態の水洗配管の電気集塵器の接続部近傍を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は立面図である。

符号の説明

１０ ボイラ
２０ 排煙脱硝装置
３０ 電気集塵器
３１ 水洗配管
３３ メガネフランジ
３４ バルブ
３５ 水洗ノズル
３６、１３６ 配管
３６Ａ 第１の傾斜部
３６Ｂ 第２の傾斜部
４０ 排煙脱硫装置

Claims (1)

1. 排気ガスの通路に設けられた集塵器の内部に洗浄水を供給するための水洗配管の構造であって、前記水洗配管に、前記集塵器へ向かって上向きに傾斜する第１の傾斜部を設けると共に、この第１の傾斜部の下流側に前記集塵器へ向かって下向きに傾斜する第２の傾斜部を設け、前記水洗配管をこの第２の傾斜部の下流側にて前記集塵器に接続し、前記水洗配管の前記第２の傾斜部の上流側に前記水洗配管を開閉可能な機構を設けたことを特徴とする集塵器へ洗浄水を供給する水洗配管構造。

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