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技術 脱硝触媒の研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法

出願人 中国電力株式会社ハシダ技研工業株式会社
発明者 吉河敏和引野健治盛田啓一郎清永英嗣登操生
出願日 2018年2月28日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2018-035473
公開日 2019年9月12日 (1年1ヶ月経過) 公開番号 2019-150739
状態 未査定
技術分野 触媒
主要キーワード 拡大面 押込式 石炭サイロ 石炭火力発電設備 脱硫通風機 テーパ形 研磨材供給装置 炭設備
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

最適な研磨時間を決定可能な、脱硝触媒の研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法を提供する。

解決手段

本発明の研磨時間決定方法は、長手方向に延びる複数の貫通孔624が設けられた脱硝触媒における、貫通孔624に付着した付着物を除去するための研磨時間Tを決定する方法であって、研磨時間決定用脱硝触媒622における、貫通孔624に付着した付着物を研磨により除去する前の研磨前重量を決定する研磨前重量決定工程S1と、貫通孔624に研磨材を流入することにより、脱硝触媒622を研磨する研磨工程S2と、脱硝触媒622の研磨後重量を決定する研磨後重量決定工程S5と、研磨前重量と、研磨後重量との重量を比較する比較工程S6と、比較工程S6において研磨前重量と研磨後重量との差が所定範囲内である場合に、研磨工程S2において脱硝触媒622を研磨した総時間Tを、研磨時間Tとして決定する研磨時間決定工程と、を含む。

概要

背景

火力発電所では、石炭燃焼に伴い窒素酸化物が発生する。大気汚染防止法等の規制により、このような窒素酸化物の排出量は一定水準以下に抑える必要がある。このため、火力発電所では窒素酸化物を還元分解するための脱硝装置が設置されている。脱硝装置は、脱硝触媒充てんされており、アンモニアガス)を共存させることで、高温下で還元反応発現している。
脱硝触媒は、使用を続けていくと性能が低下するため性能回復が必要である。触媒再生技術の一つとして研磨再生がある。研磨再生は、脱硝触媒の表面を研磨し新しい触媒表面を削り出すことで、触媒性能回復させる手法である(例えば、特許文献1参照)。

概要

最適な研磨時間を決定可能な、脱硝触媒の研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法を提供する。本発明の研磨時間決定方法は、長手方向に延びる複数の貫通孔624が設けられた脱硝触媒における、貫通孔624に付着した付着物を除去するための研磨時間Tを決定する方法であって、研磨時間決定用脱硝触媒622における、貫通孔624に付着した付着物を研磨により除去する前の研磨前重量を決定する研磨前重量決定工程S1と、貫通孔624に研磨材を流入することにより、脱硝触媒622を研磨する研磨工程S2と、脱硝触媒622の研磨後重量を決定する研磨後重量決定工程S5と、研磨前重量と、研磨後重量との重量を比較する比較工程S6と、比較工程S6において研磨前重量と研磨後重量との差が所定範囲内である場合に、研磨工程S2において脱硝触媒622を研磨した総時間Tを、研磨時間Tとして決定する研磨時間決定工程と、を含む。

目的

本発明は、最適な研磨時間を決定可能な、脱硝触媒の研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられた脱硝触媒における、前記貫通孔に付着した付着物を除去するための研磨時間を決定する方法であって、研磨時間決定用脱硝触媒における、前記貫通孔に付着した付着物を研磨により除去する前の研磨前重量を決定する研磨前重量決定工程と、前記貫通孔に研磨材を流入することにより、前記研磨時間決定用脱硝触媒を研磨する研磨工程と、前記研磨時間決定用脱硝触媒の研磨後重量を決定する研磨後重量決定工程と、前記研磨前重量と、前記研磨後重量との重量を比較する比較工程と、比較工程において前記研磨前重量と前記研磨後重量との差が所定範囲内である場合に、前記研磨工程において前記脱硝触媒を研磨した総時間を、研磨時間として決定する研磨時間決定工程と、を含む、脱硝触媒の研磨時間決定方法

請求項2

前記研磨前重量決定工程は、前記研磨時間決定用脱硝触媒の研磨前乾燥前重量を測定する研磨前乾燥前重量測定工程と、前記研磨時間決定用脱硝触媒を乾燥する研磨前乾燥工程と、直前の前記研磨前乾燥工程を経た前記研磨時間決定用脱硝触媒の重量を測定して最新の研磨前乾燥後重量とする研磨前乾燥後重量測定工程と、前記研磨前乾燥前重量と前記最新の研磨前乾燥後重量とを比較する比較工程を含み、重量差が一定量以上の場合、前記乾燥工程と前記研磨前乾燥後重量測定工程とを繰り返す、請求項1に記載の脱硝触媒の研磨時間決定方法。

請求項3

前記研磨後重量決定工程は、前記研磨時間決定用脱硝触媒の研磨後乾燥前重量を測定する研磨後乾燥前重量測定工程と、前記研磨時間決定用脱硝触媒を乾燥する研磨後乾燥工程と、直前の前記研磨後乾燥工程を経た前記研磨時間決定用脱硝触媒の重量を測定して最新の研磨後乾燥後重量とする研磨後乾燥後重量測定工程と、前記研磨後乾燥前重量と前記最新の研磨後乾燥後重量とを比較し、重量差が一定量以上の場合、前記乾燥工程と前記研磨後乾燥後重量測定工程とを繰り返す、請求項1又は2に記載の脱硝触媒の研磨時間決定方法。

請求項4

請求項1から3のいずれか1項に記載の研磨時間決定方法により決定された前記研磨時間で、前記脱硝触媒を研磨する、脱硝触媒の再生方法

技術分野

0001

本発明は、火力発電所等の脱硝装置で使用される脱硝触媒研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法に関する。

背景技術

0002

火力発電所では、石炭燃焼に伴い窒素酸化物が発生する。大気汚染防止法等の規制により、このような窒素酸化物の排出量は一定水準以下に抑える必要がある。このため、火力発電所では窒素酸化物を還元分解するための脱硝装置が設置されている。脱硝装置は、脱硝触媒が充てんされており、アンモニアガス)を共存させることで、高温下で還元反応発現している。
脱硝触媒は、使用を続けていくと性能が低下するため性能回復が必要である。触媒再生技術の一つとして研磨再生がある。研磨再生は、脱硝触媒の表面を研磨し新しい触媒表面を削り出すことで、触媒性能回復させる手法である(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開平1−119343号公報

発明が解決しようとする課題

0004

研磨再生は、脱硝触媒の物性を変化させずに性能を回復できることから非常に有効な手法である。しかし、従来、脱硝触媒研磨装置を用いた脱硝触媒の研磨作業は、まず、所定時間、脱硝触媒の研磨を行った後、一旦研磨を中断し、脱硝触媒研磨装置から脱硝触媒を取り外して研磨量を測定する。そして、目標の重量又は壁厚に達していない場合は脱硝触媒研磨装置に戻し、再度研磨を行う。目標値に達していた場合は作業完了とする。
ここで、必要以上に研磨すると脱硝触媒の触媒強度耐摩耗性が低下するため、所定時間は短めに設定する場合が多い。そうすると、一つの脱硝触媒の研磨において何度も重量測定を行う必要がある。脱硝触媒の研磨は、相当数行う必要があるため、一つの脱硝触媒に複数回の重量測定を行うと、研磨作業に膨大な時間がかかる。
しかし、予め最適な研磨時間が決定されていれば、このような複数回の重量測定が不要で研磨作業の大幅な時間短縮が可能である。

0005

本発明は、最適な研磨時間を決定可能な、脱硝触媒の研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられた脱硝触媒における、前記貫通孔に付着した付着物を除去するための研磨時間を決定する方法であって、研磨時間決定用脱硝触媒における、前記貫通孔に付着した付着物を研磨により除去する前の研磨前重量を決定する研磨前重量決定工程と、前記貫通孔に研磨材を流入することにより、前記研磨時間決定用脱硝触媒を研磨する研磨工程と、前記研磨時間決定用脱硝触媒の研磨後重量を決定する研磨後重量決定工程と、前記研磨前重量と、前記研磨後重量との重量を比較する比較工程と、比較工程において前記研磨前重量と前記研磨後重量との差が所定範囲内である場合に、前記研磨工程において前記脱硝触媒を研磨した総時間を、研磨時間として決定する研磨時間決定工程と、を含む、脱硝触媒の研磨時間決定方法である。

0007

前記研磨前重量決定工程は、
前記研磨時間決定用脱硝触媒の研磨前乾燥前重量を測定する研磨前乾燥前重量測定工程と、
前記研磨時間決定用脱硝触媒を乾燥する研磨前乾燥工程と、直前の前記研磨前乾燥工程を経た前記研磨時間決定用脱硝触媒の重量を測定して最新の研磨前乾燥後重量とする研磨前乾燥後重量測定工程と、前記研磨前乾燥前重量と前記最新の研磨前乾燥後重量とを比較する比較工程を含み、重量差が一定量以上の場合、前記乾燥工程と前記研磨前乾燥後重量測定工程とを繰り返すことが好ましい。

0008

前記研磨後重量決定工程は、前記研磨時間決定用脱硝触媒の研磨後乾燥前重量を測定する研磨後乾燥前重量測定工程と、前記研磨時間決定用脱硝触媒を乾燥する研磨後乾燥工程と、直前の前記研磨後乾燥工程を経た前記研磨時間決定用脱硝触媒の重量を測定して最新の研磨後乾燥後重量とする研磨後乾燥後重量測定工程と、前記研磨後乾燥前重量と前記最新の研磨後乾燥後重量とを比較し、重量差が一定量以上の場合、前記乾燥工程と前記研磨後乾燥後重量測定工程とを繰り返すことが好ましい。

0009

また、本発明は、上記研磨時間決定方法により決定された前記研磨時間で、前記脱硝触媒を研磨する、脱硝触媒の再生方法である。

発明の効果

0010

本発明によれば、最適な研磨時間を決定可能な、脱硝触媒の研磨時間決定方法及び脱硝触媒の再生方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0011

実施形態の脱硝触媒の再生方法において、再生対象としての脱硝触媒が使用される石炭火力発電設備100の構成図である。
脱硝装置160の構成例を示す図である。
本実施形態の脱硝触媒622の研磨再生に用いる脱硝触媒研磨装置1の概略構成を示す図である。
脱硝触媒研磨装置1の要部拡大面である。
本実施形態に係る、研磨時間を決定する研磨時間決定方法を説明するフローチャートである。

実施例

0012

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、脱硝触媒が使用される石炭火力発電設備100の構成図である。以下、詳細に説明する、この石炭火力発電設備100において用いられた脱硝触媒622は、使用を続けていくと性能が低下する。このため、性能回復が必要である。性能回復の手法として研磨が行われる。研磨は、触媒表面を研磨して付着物を除去し、新しい触媒表面を削り出すことで、触媒性能を回復させる手法である。本発明の脱硝触媒の研磨時間決定方法は、この研磨時間を決定する方法である。

0013

石炭火力発電設備100は、図1に示すように、石炭バンカ120と、給炭機125と、微粉炭機130と、燃焼ボイラ140と、燃焼ボイラ140の下流側に設けられた排気通路150と、この排気通路150に設けられた脱硝装置160、空気予熱器170、電気集塵装置190、ガスヒータ熱回収用)180、誘引通風機210、脱硫装置220、ガスヒータ(再加熱用)230、脱硫通風機240、及び煙突250と、を備える。

0014

石炭バンカ120は、石炭サイロ(図示しない)から運炭設備によって供給された石炭を貯蔵する。給炭機125は、石炭バンカ120から供給された石炭を所定の供給スピードで微粉炭機130に供給する。
微粉炭機130は、給炭機125から供給された石炭を粉砕して微粉炭を製造する。微粉炭機130においては、石炭は、平均粒径60μm〜80μmに粉砕される。また、微粉炭の粒度分布は、150μm以上が10〜15%、75μm〜150μmが30〜40%、75μm未満が45〜60%程度となる。
微粉炭機130としては、ローラミルチューブミルボールミルビータミルインペラーミル等が用いられる。

0015

燃焼ボイラ140は、微粉炭機130から供給された微粉炭を、強制的に供給された空気と共に燃焼する。微粉炭を燃焼することによりクリンカアッシュ及びフライアッシュなどの石炭灰が生成されると共に、排ガスが発生する。
尚、クリンカアッシュとは、微粉炭を燃焼させた場合に発生する石炭灰のうち、燃焼ボイラ140の底部に落下した塊状の石炭灰をいう。また、フライアッシュとは、微粉炭を燃焼させた場合に発生する石炭灰のうち、燃焼ガス(排ガス)と共に吹き上げられて排気通路150側に流通する程度の粒径(粒径200μm程度以下)の球状の石炭灰をいう。

0016

排気通路150は、燃焼ボイラ140の下流側に配置され、燃焼ボイラ140で発生した排ガス及び生成された石炭灰を流通させる。この排気通路150には、上述のように、脱硝装置160、空気予熱器170、ガスヒータ(熱回収用)180、電気集塵装置190、誘引通風機210、脱硫装置220と、ガスヒータ(再加熱用)230、脱硫通風機240、及び煙突250が配置される。

0017

脱硝装置160は、後述するが、排ガス中の窒素酸化物を除去する。本実施形態では、脱硝装置160は、比較的高温(300℃〜400℃)の排ガス中に還元剤としてアンモニアガス注入し、脱硝触媒との作用により排ガス中の窒素酸化物を無害窒素水蒸気に分解する、いわゆる乾式アンモニア接触還元法により排ガス中の窒素酸化物を除去する。

0018

空気予熱器170は、排気通路150における脱硝装置160の下流側に配置される。空気予熱器170は、脱硝装置160を通過した排ガスと押込式通風機75から送り込まれる燃焼用空気とを熱交換させ、排ガスを冷却すると共に、燃焼用空気を加熱する。

0019

ガスヒータ180は、排気通路150における空気予熱器170の下流側に配置される。ガスヒータ180には、空気予熱器170において熱回収された排ガスが供給される。ガスヒータ180は、排ガスから更に熱回収する。

0020

電気集塵装置190は、排気通路150におけるガスヒータ180の下流側に配置される。電気集塵装置190には、ガスヒータ180において熱回収された排ガスが供給される。電気集塵装置190は、電極電圧印加することによって排ガス中の石炭灰(フライアッシュ)を収集する装置である。電気集塵装置190において捕集されるフライアッシュは、フライアッシュ回収装置126に回収される。

0021

誘引通風機210は、排気通路150における電気集塵装置190の下流側に配置される。誘引通風機210は、電気集塵装置190においてフライアッシュが除去された排ガスを、一次側から取り込んで二次側に送り出す。

0022

脱硫装置220は、排気通路150における誘引通風機210の下流側に配置される。脱硫装置220には、誘引通風機210から送り出された排ガスが供給される。脱硫装置220は、排ガスに石灰石と水との混合液を吹き付けることにより、排ガスに含有されている硫黄酸化物を混合液に吸収させて脱硫石膏スラリーを生成させ、この脱硫石膏スラリーを脱水処理することで脱硫石膏を生成する。脱硫装置220において生成された脱硫石膏は、この装置に接続された脱硫石膏回収装置222に回収される。

0023

ガスヒータ230は、排気通路150における脱硫装置220の下流側に配置される。ガスヒータ230には、脱硫装置220において硫黄酸化物が除去された排ガスが供給される。ガスヒータ230は、排ガスを加熱する。ガスヒータ180及びガスヒータ230は、排気通路150における、空気予熱器170と電気集塵装置190との間を流通する排ガスと、脱硫装置220と脱硫通風機240との間を流通する排ガスと、の間で熱交換を行うガスヒータとして構成してもよい。

0024

脱硫通風機240は、排気通路150におけるガスヒータ230の下流側に配置される。脱硫通風機240は、ガスヒータ230において加熱された排ガスを一次側から取り込んで二次側に送り出す。
煙突250は、排気通路150における脱硫通風機240の下流側に配置される。煙突250には、ガスヒータ230で加熱された排ガスが導入される。煙突250は、排ガスを排出する。

0025

図2は、上記の脱硝装置160の構成例を示す。
脱硝装置160は、図2に示すように、脱硝反応器61と、この脱硝反応器61の内部に配置される複数段脱硝触媒層62とを備える。

0026

脱硝反応器61は、脱硝装置160における脱硝反応の場となる。
脱硝触媒層62は、図2に示すように、例として、複数のハニカム型の脱硝触媒622を含んで構成される。

0027

脱硝触媒622は、長手方向に延びる複数の貫通孔624が形成された長尺状(直方体状)に形成される。複数の脱硝触媒622は、貫通孔624の延びる方向が排ガスの流路に沿うように配置される。本実施形態では、複数の脱硝触媒622は、ケーシング621に収容された状態で脱硝反応器61の内部に配置されている。図中、622Aが排ガスの出口側端部である。

0028

次に、脱硝触媒622の研磨再生に用いる脱硝触媒研磨装置1について説明する。図3は、脱硝触媒622の研磨再生に用いる脱硝触媒研磨装置1の概略構成である。また、脱硝触媒研磨装置1の要部拡大図を図4に示す。
脱硝触媒研磨装置1は、気流上流側端部に配置された研磨材供給装置40から順に、上流側連結部材30、上流固定部材10、脱硝触媒622、下流固定部材20、下流側連結部材60、サイクロン70、搬送パイプ72、バグフィルター80、連結パイプ81、及び吸引ファン95を備える。

0029

研磨材供給装置40は、脱硝触媒622を研磨する研磨材Aを供給する装置で、その下部は上流側連結部材30の上流端に連結されている。
また、研磨材供給装置40には、サイクロン70の下端から延びる研磨材ホース48が連結されている。

0030

研磨材供給装置40に上流端が連結された上流側連結部材30の下流端は、上流固定部材10の上流端に連結されている。上流固定部材10は上流端から、下流端に向かって断面積が大きくなっている。すなわち、上流固定部材10は、上流側連結部材30側から、脱硝触媒622を保持する下流側に向かって、断面積が大きくなるテーパ形状を有する。

0031

脱硝触媒622の上流端は、上流固定部材10の下流端側に保持され、脱硝触媒622の下流端は、下流固定部材20の上流端側に保持されている。なお、脱硝触媒622における、石炭火力発電設備100に配置されていた際のガスの出口側端部622Aが、上流端側になるように配置されている。

0032

下流固定部材20は脱硝触媒622を保持する上流端から下流端に向かって断面積が小さくなっている。すなわち、下流固定部材20は、脱硝触媒622側から下流側連結部材60側に向かって、断面積が小さくなるテーパ形状を有する。
なお、本実施形態では上流固定部材10及び下流固定部材20の各流路の断面形状は矩形であるが、これに限らず円形でもよく、部位によって異なっていてもよい。

0033

下流側連結部材60の下流端にはサイクロン70が連結されている。サイクロン70は、公知のサイクロン分級器であり、研磨材供給装置40よりも高い位置に配置されている。
サイクロン70の下流側には、搬送パイプ72が連結され、搬送パイプ72の下流端にはバグフィルター80が連結されている。
また、サイクロン70の下部は、研磨材ホース48を介して研磨材供給装置40に連結されている。

0034

サイクロン70は、上流側から搬送されてきた空気を、研磨材Aと、粉塵を含む空気とに分離する。分離された研磨材Aは、自重によりサイクロン70の下部に落下して堆積し、研磨材ホース48を介して再度、研磨材供給装置40に供給される。
このとき、研磨材ホース48のサイクロン70側は研磨材ホース48の研磨材供給装置40側よりも高い位置にある。このため、研磨材供給装置40に研磨材を供給する際、研磨材供給装置40による吸引力が小さくても研磨材Aを十分に供給することができる。

0035

バグフィルター80は、公知の集塵装置である。バグフィルター80は、粉塵を含む空気中の粉塵を捕集する。捕集された粉塵は、下部に設けられた図示しない貯蔵部に貯蔵され、所望のタイミングで回収される。

0036

バグフィルター80の下流側には、連結パイプ81の上流端が連結され、連結パイプ81の下流端は、吸引ファン95に連結されている。バグフィルター80を通過して粉塵が除去された清浄な空気は、吸引ファン95によって吸引されて、排気ダクト90より大気中に排出される。

0037

ここで、脱硝触媒研磨装置1に配置される脱硝触媒622は、使用済みのものであり、貫通孔624の内壁には石炭灰等の付着物が付着している。
なお、脱硝触媒622はこの付着物により閉塞している場合があるが、このような場合には、脱硝触媒622を予め水洗等で閉塞部を開口した後、脱硝触媒研磨装置1に配置するのが好ましい。
そして、脱硝触媒622を上流固定部材10と下流固定部材20との間にセットする際、脱硝触媒622は、上述のように、図1で示した石炭火力発電設備100における排ガスの出口側端部622Aを、研磨材供給装置40における研磨材Aの入口側(上流側)にして配置される。

0038

研磨材供給装置40における研磨材Aの入口側(上流側)にして配置する理由は以下のとおりである。
石炭火力発電設備100における脱硝時に、脱硝触媒622は、排ガスの入口側(上流側)のほうが付着物が多い。
一方、研磨材供給装置40は、送風ではなく、空気(及び研磨材A)を吸引して気流発生させるものであるため、脱硝触媒622を流れる研磨材Aは出口側(下流側)のほうが高速で、研磨効果が高い。
そのため脱硝触媒622は、石炭火力発電設備100での脱硝時における出口側端部622Aを上流側にして、上流固定部材10と下流固定部材20との間にセットする。

0039

吸引ファン95を作動させると、研磨材供給装置40からの空気の吸引が開始される。研磨材供給装置40内から研磨材Aが上流側連結部材30に供給される。研磨材Aは、上流側連結部材30を通して、上流固定部材10を経て脱硝触媒622に供給される。

0040

そして、上流固定部材10に到達した研磨材Aは吸引されて、脱硝触媒622の上流側から貫通孔に導入され貫通孔内の付着物が、所定の研磨時間T、研磨される。

0041

次に、この研磨時間Tについて説明する。図5は研磨時間Tを決定する研磨時間決定方法を説明するフローチャートである。
まず、上述の石炭火力発電設備100において用いられた脱硝装置160内の脱硝触媒622を脱硝装置160から取り出し、そのうちの一つを、研磨時間決定用脱硝触媒622として用いる(以下、研磨時間決定用脱硝触媒622を単に脱硝触媒622として記する)。

0042

実施形態の研磨時間Tを決定する研磨時間決定方法において、まず、その脱硝触媒622の研磨前の重量を決定する(S1)。

0043

研磨前重量決定工程S1においては、
脱硝触媒622の研磨前乾燥前重量を測定する(S11)。
脱硝触媒622を研磨前乾燥する(S12)。
脱硝触媒622の直前の研磨前乾燥工程S12を経た研磨前乾燥後重量を測定する(S13)。

0044

このように、脱硝触媒622の乾燥を行うのは、脱硝触媒622が多孔質材料で、吸湿性が高いからである。脱硝触媒622が水分を多く含んでいた場合、研磨工程S2において水分が蒸発する可能性がある。
そうすると、研磨前後での脱硝触媒622の重量の変化が、摩耗量だけでなく水分の変化も含むことになる。そして、脱硝触媒622の重量を一定量減少させるように研磨を行うのであるが、実際には水分が蒸発した分も減少した重量として判断される。このため、研磨量が減少し、付着物が十分に除去できていない時間を基に研磨時間が決定される。そうすると、その研磨時間で、実際に他の脱硝触媒622の研磨を行った場合に磨耗不足となり、脱硝触媒622の十分な性能回復が確保されない。
このため、本実施形態では脱硝触媒622の乾燥を行う。

0045

研磨前乾燥後重量測定工程S13に次いで、研磨前乾燥前重量と最新の研磨前乾燥後重量とを比較し(S14)、重量差が一定量以上の場合(例えば、重量差が研磨前乾燥前重量の1.0%以上)(S14,YES)、乾燥前乾燥工程S12に戻る。それは、重量差が一定量以上の場合、乾燥前の脱硝触媒622が多量の水分を含んでいた可能性があるので、乾燥前乾燥工程S12において完全に水分が除去されていない場合があるからである。
研磨前乾燥前重量と最新の研磨前乾燥後重量とを比較し(S14)、重量差が一定量より小さくなった場合(例えば、重量差が研磨前乾燥前重量の1.0%より小さい)(S14,NO)、乾燥前乾燥工程S12において完全に水分が除去されたと判断して、その最新の研磨前乾燥後重量を、脱硝触媒622の研磨前重量と決定する(S15)。

0046

研磨前重量決定工程S15の後、脱硝触媒622を、脱硝触媒研磨装置1により研磨する(S2)。
すなわち、上述したように、脱硝触媒622を、上流固定部材10と下流固定部材20とにより挟持する。そして、吸引ファン95を作動させる。そうすると、研磨材供給装置40からの空気の吸引が開始され、研磨材供給装置40内から研磨材Aが上流側連結部材30に供給される。研磨材Aは、上流側連結部材30を通して、上流固定部材10を経て脱硝触媒622に供給される。上流固定部材10に到達した研磨材Aは、吸引されて、脱硝触媒622の上流側から貫通孔に導入され貫通孔内の付着物が研磨される。

0047

このときの研磨時間t1は、過剰研磨(付着物を超えて脱硝触媒622の貫通孔624の内面まで研磨されること)を防止するため、付着物が全て除去されると思われる時間より、短めに設定することが好ましい。

0048

そして、研磨後、エアブローを行い、脱硝触媒622より摩耗粉を除去する(S3)。
次いで、脱硝触媒622の外観を観察する(S4)。ここで、脱硝触媒622が破損していたり、過剰磨耗が生じていた場合(S4、YES)、正確な研磨時間決定が困難であるので、別の脱硝触媒622に交換して(S8)、再度S1に戻る。

0049

外観観察により異常が発生していなかった場合(S4、NO)、研磨後重量決定工程へ進む(S5)。

0050

研磨後重量決定工程S5においては、
脱硝触媒622の研磨後乾燥前重量を測定する(S51)。
脱硝触媒622を研磨後乾燥する(S52)。
脱硝触媒622の直前の研磨後乾燥工程を経た研磨後乾燥後重量を測定する(S53)。
そして、研磨後乾燥前重量と最新の研磨後乾燥後重量とを比較し(S54)、重量差が一定量以上の場合(例えば、重量差が研磨後乾燥前重量の1.0%以上)(S54,YES)、乾燥工程52に戻る。
研磨後乾燥前重量と最新の研磨後乾燥後重量とを比較し(S54)、重量差が一定量より小さくなった場合(例えば、重量差が研磨後乾燥前重量の1.0%より小さい)(S54,NO)、その最新の研磨後乾燥後重量を、脱硝触媒622の研磨後重量と決定する(S55)。

0051

このように、研磨後においても脱硝触媒622の乾燥を行うのは、脱硝触媒622が研磨工程S2中に水分を吸収する可能性があるからである。脱硝触媒622が研磨工程S2中に水分を吸収すると、研磨後の脱硝触媒622の重量が増加する。
本工程では、研磨量を、研磨前後の脱硝触媒622の重量差により判断している。
そして、脱硝触媒622の重量を一定量減少させるように研磨を行うのであるが、実際には水分が吸収された分も減少させる重量に加わることになる。
このため、研磨量が増加し、付着物が過剰研磨された時間を基に研磨時間が決定される。そうすると、その研磨時間で、実際に他の脱硝触媒622の研磨を行った場合に過剰研磨となり、研磨後の脱硝触媒622の触媒強度や耐摩耗性が低下するおそれがあるとともに、研磨時間のロスにも繋がるからである。

0052

研磨後重量決定工程S55の後、決定された研磨後重量と脱硝触媒622の研磨前重量の差を求めて、その重量差が目標範囲内(例えば、重量差が研磨前重量の11.4%から13.0%)かどうかを判断する(S6)。
重量差が、目標範囲の下限より少ない場合(S6,少)、研磨が不十分であると判断して再度S2に戻る。そして、S6において求めた重量差と目標範囲との差に応じて、適宜、次に行う研磨工程S2の研磨時間t2を設定し、再度研磨を行う。

0053

重量差が、目標範囲の上限より多い場合、過剰研磨で付着物を超えて脱硝触媒622の貫通孔624の内面まで研磨されていると考えられるので、新たな脱硝触媒622に交換して、再度S1に戻る。なお、この場合、新たな脱硝触媒622による研磨時間t1’は、前の研磨時間t1より短くすることが好ましい。

0054

脱硝触媒622の研磨前重量と研磨後重量とを比較し、その差が重量差の目標範囲内である場合(S6,YES)、研磨工程S2における研磨時間t1を、研磨時間Tと決定する(S7)。ここで、研磨工程S2が複数回行われた場合は、研磨時間の総合時間、即ちt1+t2+・・・を、研磨時間Tと決定する(S7)。

0055

次いで、このように決定された研磨時間Tを固定値として、脱硝触媒研磨装置1による他の脱硝触媒622の再生作業を開始する。この際、上述の研磨時間決定時における脱硝触媒研磨装置1の条件、例えば研磨材Aの種類、粒径、循環路供給量、脱硝触媒622前後の差圧、脱硝触媒622を流れる流量等とを同じ条件とする。

0056

以上、本実施形態によると、予め、研磨時間決定用脱硝触媒622に基づいて、最適な量だけ磨耗可能な研磨時間Tが決定される。この研磨時間Tに基づいて、他の脱硝触媒622の再生が行われる。この際、研磨時間Tは脱硝触媒622を最適な量だけ磨耗可能な時間であるので、研磨時間Tの途中で脱硝触媒研磨装置1を止めて脱硝触媒622の研磨状況チェックする必要がない。ゆえに、大量の脱硝触媒622の研磨を、効率的に行なうことができる。

0057

研磨時間Tを決定する工程において脱硝触媒622は、研磨前と研磨後の両方で乾燥を行される。このため、脱硝触媒622に含まれる水分による重量測定時の誤差が少ないので、研磨時間Tを精度よく、求めることができる。

0058

なお、本実施形態による研磨時間決定方法において研磨時間決定用脱硝触媒622は乾燥される。しかし、一旦、研磨時間Tが決定された場合、実際に研磨作業が行われる、脱硝触媒622をそれぞれ乾燥させる必要がないので、脱硝触媒622の研磨作業を、効率的に行なうことができる。

0059

なお、脱硝触媒622の重量は、作業環境湿度等)に大きく左右される。このため、触媒の研磨再生環境(研磨材の種類及び量、触媒前後差圧等)を一定とした際の目標研磨量(重量+壁厚)に達する研磨時間Tのデータを、予め複数求めて保存しておくことが好ましい。
そうすることで、その後の脱硝触媒622の研磨においては、その都度、研磨時間Tを決定する作業を行う必要がなく、保存されたデータより適宜適切な研磨時間Tを選択して研磨を実施することで,品質の維持と作業時間の短縮を行うことができる。

0060

また、より精度の高い研磨を希望する場合、例えば脱硝触媒622の実際の研磨工程において、100回研磨したら1回、本実施形態の研磨時間決定方法により研磨時間Tを確認する工程を含め、研磨時間Tと研磨量に差がないことを確認するようにしてもよい。

0061

1脱硝触媒研磨装置
10上流固定部材
20 下流固定部材
30上流側連結部材
40研磨材供給装置
48研磨材ホース
60 下流側連結部材
61脱硝反応器
62脱硝触媒層
70サイクロン
72搬送パイプ
80バグフィルター
81連結パイプ
90排気ダクト
95吸引ファン
100石炭火力発電設備
622 脱硝触媒
622A出口側端部
624 貫通孔

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