脱硝触媒の交換方法及び排煙脱硝装置
【課題】排煙脱硝装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れ、さらに脱硝触媒の交換も容易な脱硝触媒の交換方法及び排煙脱硝装置を提供する。
【解決手段】排煙脱硝装置１は、ハウジング３の左右両側壁５に上下方向に複数個設けられた開口窓１３と、ハウジング３の側壁５に設けられた脱硝触媒３１を出し入れするための上部触媒出入口７及び下部触媒出入口９と、開口窓１３から挿入し、脱硝触媒３１を固定する着脱可能な固定具５１と、を含み、脱硝触媒３１の交換時には、第１段目の脱硝触媒３１を上部触媒出入口７から取出し、その後、第２段目の脱硝触媒３１を第１段目の位置に移動させ、以降、順次脱硝触媒３１を１段上方に移動させ、固定具５１で固定し、最後に、空となった最下段に下部触媒出入口９から新品の脱硝触媒３１を充填する。
【解決手段】排煙脱硝装置１は、ハウジング３の左右両側壁５に上下方向に複数個設けられた開口窓１３と、ハウジング３の側壁５に設けられた脱硝触媒３１を出し入れするための上部触媒出入口７及び下部触媒出入口９と、開口窓１３から挿入し、脱硝触媒３１を固定する着脱可能な固定具５１と、を含み、脱硝触媒３１の交換時には、第１段目の脱硝触媒３１を上部触媒出入口７から取出し、その後、第２段目の脱硝触媒３１を第１段目の位置に移動させ、以降、順次脱硝触媒３１を１段上方に移動させ、固定具５１で固定し、最後に、空となった最下段に下部触媒出入口９から新品の脱硝触媒３１を充填する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数段の脱硝触媒が充填された排煙脱硝装置及びその脱硝触媒の交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所では、燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するために排煙脱硝装置を使用している。排煙脱硝装置は、ハウジング内に複数段（複数層）の脱硝触媒（単に触媒と記す場合もある）を充填し、還元剤としてアンモニアを使用し、窒素酸化物を窒素と水とに分解する。排煙脱硝装置で使用される触媒は、煤じん、被毒物質等により経年劣化し性能を低下させる。このため定期的に、各段毎に触媒の性能評価を行い、性能が低下している触媒は、新品の触媒に交換し、排煙脱硝装置の性能を維持している。
【０００３】
触媒の交換、充填方法については、これまでに多くの方法が提案されている。例えば、再生触媒を充填するとき、最上流側である第１段目に充填すると、劣化摩耗が激しいため再生触媒を第２段目以降に充填し、第１段目には新規触媒あるいは既設の触媒を充填することで再生触媒の性能を長期に維持する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また活性を失った最も古い触媒から順次交換する方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。また触媒ブロックの交換を効率的に行う方法として、触媒ブロックを排出することなく脱硝反応器内で触媒ブロックを移動させながら交換する方法も提案されている（例えば特許文献３参照）。また触媒の交換が容易な脱硝装置として、触媒を出し入れするための開口部を、反応槽の側壁に触媒各段毎に設けた脱硝装置が提案されている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３６４６号公報
【特許文献２】特開昭５９−２２６３２号公報
【特許文献３】特公平６−１１３８０号公報
【特許文献４】特開平９−３８４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排煙脱硝装置に充填された脱硝触媒の劣化割合は、各段同一ではなく、最上流側（第１段目）の触媒が劣化し易い。第１段目に充填された触媒は、ダーティな燃焼排ガスと直接接触するため劣化摩耗の度合が大きい。第２段目以降の触媒は、第１段目の触媒を通過し浄化された燃焼排ガスが送られるため、第１段目に充填された触媒に比較して劣化度合は小さく、下流側ほど劣化度合は小さい。
【０００６】
従来の触媒の交換方法は、性能が低下した触媒を取出しその位置に新品の触媒を補充する方法が一般的である。この触媒の交換方法の場合、第１段目に充填された触媒が劣化し易いために、第１段目の触媒のみが頻繁に交換され、第２段目以降の触媒は、殆ど交換されない状態が生じる。このような触媒の交換方法は、操作の点からは簡便な方法であるが、新品の触媒が、常にダーティな燃焼排ガスと直接接触するため非効率であり、排煙脱硝装置全体としてみたとき触媒の長寿命化が図れず、コスト的にも不利である。
【０００７】
特許文献１から４に示されるようにこれまで脱硝触媒の交換、充填方法が種々提案されているが、第１段目に充填された触媒が集中的に劣化し、この部分の触媒のみが頻繁に交換されること、これに伴う不具合についてはこれまで指摘されておらず、当然、これを解決する手段も提案されていない。
【０００８】
本発明の目的は、排煙脱硝装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れ、さらに脱硝触媒の交換も容易に行える脱硝触媒の交換方法及び排煙脱硝装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、脱硝触媒が複数段充填された排煙脱硝装置の脱硝触媒の交換方法であって、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出す触媒取出し工程と、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させる触媒移動工程と、前記触媒移動工程により移動して空となった最下流段に新たな脱硝触媒を補充する触媒補充工程と、を含むことを特徴とする脱硝触媒の交換方法である。
【００１０】
本発明の脱硝触媒の交換方法は、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出した後、その位置に新たな脱硝触媒を補充するのではなく、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させ、新たな脱硝触媒は、最も劣化し難い最下段に充填する。この方法は、新たな脱硝触媒が、最も劣化し難い最下段に充填される一方、脱硝触媒を交換する度に最も古い脱硝触媒が最も劣化し易い第１段目に配置されるので装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れる。また、最も古い脱硝触媒が最も劣化し易い第１段目に配置されるので、第１段目の脱硝触媒が次の交換対象となる。このように交換対象となる脱硝触媒が、常に第１段目に配置されるので脱硝触媒の交換も容易である。
【００１１】
また本発明の脱硝触媒の交換方法において、前記触媒補充工程で補充する脱硝触媒が、新品触媒であることを特徴とする。
【００１２】
本方法によれば、補充する脱硝触媒として新品触媒を使用することが可能であり、この新品触媒は、最も劣化し難い最下段に充填されるので長寿命化が図れ好ましい。
【００１３】
また本発明は、フレーム内に脱硝触媒エレメントを充填してなる触媒ユニットを、ハウジング内に上下方向に複数段配置した、排ガス中の窒素酸化物を除去する排煙脱硝装置において、前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に位置を異ならせ複数個設けられた開口窓と、前記ハウジングの側壁の上部及び下部に設けられた前記触媒ユニットを出し入れするための上部触媒出入口及び下部触媒出入口と、前記開口窓から挿入し、前記触媒ユニットを固定する着脱可能な固定具と、を含み、前記左右の開口窓に板材を架け渡し、該板材上にジャッキを設置し、最上段に位置する第１段目の触媒ユニットをジャッキアップし、前記上部触媒出入口から取出した後、同じ要領で第２段目以降の触媒ユニットを順次１段上方にジャッキアップし、前記固定具により前記触媒ユニットの位置を固定し、最後に、ジャッキアップし空となった最下段に前記下部触媒出入口から新たな触媒ユニットを充填することが可能なことを特徴とする排煙脱硝装置である。
【００１４】
本発明の排煙脱硝装置を使用することで、第１段目の脱硝触媒を取出し、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次１段上流側に移動させ新たな脱硝触媒を最下段に充填する脱硝触媒の交換操作を容易に実現することができる。
【００１５】
また本発明の排煙脱硝装置は、さらに、前記フレームの左右に設けられた、爪が左右に伸縮する可動爪と、前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に複数段設けられた、前記爪が掛止する支持台とを含み構成されるラチェット機構を備え、前記触媒ユニットを前記ハウジング内で移動させるとき、前記ラチェット機構により前記触媒ユニットは上方への移動は可能であるが下方への移動が阻止され、前記爪を前記支持台上に掛止させることで前記触媒ユニットの位置決めを行い、その後、前記固定具により前記触媒ユニットをその位置に固定することが可能なことを特徴とする。
【００１６】
本発明の排煙脱硝装置は、可動爪と支持台とを含み構成されるラチェット機構を備え、このラチェット機構により触媒ユニットは上方への移動は可能であるが下方への移動が阻止されるので、ハウジング内での触媒ユニットの移動を安全に行うことができる。また爪を支持台上に掛止させることで触媒ユニットの位置決めが行われるので、ハウジング内で触媒ユニットを移動させたときの触媒ユニットの位置決めも容易である。
【００１７】
また本発明の排煙脱硝装置において、さらに、前記可動爪は、前記爪と、前記爪を突出させるばねと、前記爪を格納する格納室とを含み、前記爪は、前記ばねで常に突出するように取り付けられる一方、前記ばねに抗して前記格納室側に押込むことが可能で左右に伸縮自在であり、前記支持台は、正面視において、上面が水平で側面が傾斜した逆三角形の形状を有し、前記支持台の上面に前記爪が掛止したとき前記触媒ユニットが正規の位置になるように設置されており、前記触媒ユニットを前記ハウジング内で上方に移動させると、前記爪を前記支持台の側面に圧接させながら、前記支持台をガイドとして上方に移動し、前記爪が前記支持台の上面に達すると前記爪を最大に突出させ、前記支持台上に掛止し、前記触媒ユニットの下方への移動を阻止することを特徴とする。
【００１８】
本発明の排煙脱硝装置は、触媒ユニットをハウジング内で上方に移動させると、爪を支持台の側面に圧接させながら、支持台をガイドとして上方に移動するので、触媒ユニットを安全にまた確実に所定の位置に移動させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の脱硝触媒の交換方法は、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出した後、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させ、新たな脱硝触媒は、最も劣化し難い最下段に充填するので、装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れる。また性能が低下し交換対象となる脱硝触媒が常に第１段目となるので脱硝触媒の交換も容易である。このような脱硝触媒の交換方法は、本発明の排煙脱硝装置を用いて容易にかつ安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の一形態としての排煙脱硝装置１の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の排煙脱硝装置１の概略構成を示す横断面図である。
【図３】（ａ）は、図１のＡ部の詳細図であり、（ｂ）は、可動爪３７の概略構成を示す平面図である。
【図４】図１の排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒３１の交換要領を示す図である。
【図５】図１の排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒３１の交換手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の一形態としての排煙脱硝装置１の概略構成を示す図である。図２は、排煙脱硝装置１の概略構成を示す横断面図、図３中（ａ）は、図１のＡ部の詳細図であり、（ｂ）は、可動爪３７の概略構成を示す平面図である。
【００２２】
排煙脱硝装置１は、脱硝触媒を用い、還元剤にアンモニアを使用し、燃焼排ガス（以下排ガスと記す）に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素と水とに分解する装置である。本排煙脱硝装置１では、排ガスは上方から下方に向かって流れ、ここでは排ガスの流れに従い最上流側の脱硝触媒を第１段、最下流側の脱硝触媒を第４段とする。
【００２３】
本排煙脱硝装置１は、断面が矩形のハウジング３を備え、ハウジング３内に４段の脱硝触媒（脱硝触媒ユニット）３１が充填されている。ハウジング３を構成する両側壁５には、上部及び下部に脱硝触媒３１を出し入れするための上部触媒出入口７、下部触媒出入口９が設けられている。この上部触媒出入口７、下部触媒出入口９は、脱硝触媒３１をハウジング３内に搬入し、又は脱硝触媒３１をハウジング３内から搬出可能な大きさを有し、ここから脱硝触媒３１を出し入れすることができる。上部触媒出入口７、下部触媒出入口９は、ここから排ガスが漏洩しないようにガスケット（図示を省略）を介して着脱可能な蓋１１で覆われている。
【００２４】
また両側壁５には、側壁５の幅とほぼ同じ長さの細長い開口窓１３が所定の間隔で穿設されている。各開口窓１３は、各段の脱硝触媒３１の上端部、中央部、及び下部に対応する位置に設けられている。開口窓１３のうち、各段の脱硝触媒３１の中央部に位置する開口窓１３は、脱硝触媒３１の位置を固定する固定具５１の挿入口として使用される。また各段の脱硝触媒３１の上端部に位置する開口窓１３は、脱硝触媒３１を交換するとき、ジャッキを支持するベース板６３を両側壁５に架け渡すための挿入口として使用される。開口窓１３も上部触媒出入口７、下部触媒出入口９と同様に、ここから排ガスが漏洩しないようにガスケット（図示を省略）を介して着脱可能な蓋１５で覆われている。
【００２５】
また両側壁５の内壁には、側壁５の幅いっぱいに、開口窓１３に高さを合せるように逆三角形の支持台１７が所定の間隔で取付けられている。支持台１７は上面１９が水平であり、正面視において側面２１が傾斜している。前記開口窓１３は支持台１７と支持台１７との間に設けられ、支持台の上面１９は開口窓１３の底辺と一致する。
【００２６】
この支持台１７は、脱硝触媒３１のフレーム３５の底部に設けられた可動爪３７の爪３９が掛止するための台であり、固定爪として機能し、フレーム３５の底部に設けられた可動爪３７と支持台１７とでラチェット機構４９が構成される。ラチェット機構４９の詳細については後述する。また支持台１７の先端部２３は、脱硝触媒と僅かな隙間を有し、脱硝触媒３１は、この左右の支持台１７の間に位置する。ハウジング３内で脱硝触媒３１を移動させるとき、支持台１７は、脱硝触媒３１が左右へずれることを防止するガイドとして機能する。
【００２７】
脱硝触媒３１は、多数の触媒エレメント３３がフレーム３５内に充填された触媒ユニットとして、各段に配置されている。触媒エレメント３３は、ハニカム形状の触媒であり、ここでは縦４列、横６列、計２４個の触媒エレメント３３がフレーム３５内に隙間なく充填されている。ここに示す触媒エレメント３３の数は例示であり、充填される触媒エレメント３３の個数が特定の個数に限定されないことは言うまでもない。
【００２８】
フレーム３５は、ハウジングの前後壁面４と左右の支持台１７との間にほぼ隙間なく入り込む大きさであり、上面が全面開口し、底面が排ガスの流通に抵抗とならないように大きな目開きの網状の部材で形成されている。また両側面には、固定具５１が嵌り込む凹部３６が設けられている。凹部３６の大きさは、ここに嵌り込む固定具の挿入部５３と同じ大きさであり、固定具の挿入部５３がぐらつくことなくきちっと嵌り込む。凹部３６の高さは、開口窓１３の高さと略同一であり、また脱硝触媒３１を正規（所定）の位置に充填したとき、凹部３６の底面と開口窓１３の底辺とが同じ高さとなるように設けられている。またフレーム３５には、底部両側に伸縮可能な可動爪３７が設けられている。
【００２９】
可動爪３７は、爪３９と、爪３９を突出させるコイルばね４５と、爪３９を格納する格納室４７を含み構成され、爪３９を支持台の上面１９に係止し、ハウジング３内での脱硝触媒３１の降下を阻止すると共に、ハウジング３内での脱硝触媒３１の位置決めに使用される。可動爪３７は、フレーム３５の底部に左右各々２個装着されており、爪３９の底面とフレーム３５の底面との段差は小さい。
【００３０】
爪３９は、幅広の板状の部材であり、厚さは、開口窓１３の高さと略同一である。可動爪３７は、脱硝触媒３１を移動させるとき、爪の先端部４１を支持台の側面２１に当接させながら移動する。このため爪３９が支持台１７に引っ掛かることなくスムーズに移動できるように先端部４１が丸く面取りされている。
【００３１】
可動爪３７は、次の要領でフレーム３５の底部に取付けられている。フレーム３５の底部には、爪３９を格納可能な格納室４７が設けられ、格納室４７にはコイルばね４５が取付けられている。このコイルばね４５の先端部に爪３９が取付けられ、コイルばね４５の作用により爪３９には格納室４７から突出するように力が働く。爪３９には、ストッパー４３が設けられており、このストッパー４３により突出量が制限される。爪３９は、最大に突出した状態で先端部４１がハウジング３の壁面５より僅かに手前であり、コイルばね４５を圧縮するように爪３９を格納室４７側に押し込むと、爪３９全体を格納室４７内に格納することができる。
【００３２】
ラチェット機構４９の動作について説明する。図１に示すようにハウジング３内に脱硝触媒３１が充填された状態では、可動爪３７は、爪３９を最大に突出させ、支持台の上面１９に係止している。この状態で脱硝触媒３１を固定している固定具５１を取外しても、爪３９が支持台の上面１９に係止しているので、脱硝触媒３１が降下することはなく、またハウジング３内に充填された脱硝触媒３１は降下させることができない。固定具５１を取外した状態で、脱硝触媒３１を上方に移動させると、可動爪３７は、爪の先端部４１を支持台の側面２１に圧接させた状態で、爪３９を部分的に格納室４７内に格納しながら上方に移動する。爪の先端部４１が支持台の先端部２３を越え、支持台の上面部１９まで達すると、格納室４７側に押し込まれていた爪３９が全部突出し、支持台の上面１９に係止する。以上のようにラチェット機構４９は、脱硝触媒３１の降下を阻止し、上方への移動のみ可能とする。
【００３３】
固定具５１は、脱硝触媒３１の位置を固定するためのものであり、脱硝触媒３１のフレーム３５に設けられた凹部３６に嵌り込む挿入部５３と挿入部５３の端部に設けられた突起部５５とからなる。挿入部５３は、板状の部材からなり、開口窓１３とほぼ同じ大きさであり、先端部がフレーム３５に設けられた凹部３６に嵌り込む。開口窓１３の底辺、支持台の上面１９及び凹部３６の底面は、同じ高さであり、これらは正面視において一直線上となっている。挿入部５３、凹部３６、及び開口窓１３の大きさがほぼ同じ大きさであるので、固定具５１を挿入すると、挿入部５３が凹部３６及び開口窓１３にきちっと嵌り込み、脱硝触媒３１の上下方向への移動を阻止する。
【００３４】
次に排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒の交換方法を説明する。図４は、排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒３１の交換要領を示す図であり、図５は、排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒の交換手順を示すフローチャートである。ここでは、第１段目の脱硝触媒３１の性能が低下し、第１段目の脱硝触媒３１を取出し、代わりに新品の脱硝触媒を充填する場合の脱硝触媒の交換方法である。
【００３５】
まず、第１段目の脱硝触媒３１を上部触媒出入口７から取出す（ステップＳ１）。具体的には次の要領で行う。第２段目の脱硝触媒３１の上端に位置する左右の開口窓１３に、油圧ジャッキ６１を支えるベース板６３を架け渡す。このベース板６３上に油圧ジャッキ６１、さらに油圧ジャッキ６１の上に補強板６５を設置した後、油圧ジャッキ６１を動作させ、補強板６５を脱硝触媒のフレーム３５の底面に当接させる。その後に第１段目の脱硝触媒３１を固定している固定具５１を引き抜く。なお、ベース板６３及び補強板６５には、油圧ジャッキ６１が嵌り込む凹部（図示を省略）が設けられており、油圧ジャッキ６１が、凹部に嵌り込むことで油圧ジャッキ６１及び補強板６５のずれが防止される。
【００３６】
この状態で油圧ジャッキ６１を動作させ、第１段目の脱硝触媒３１を上方へ移動させる。脱硝触媒３１を上方へ移動させると、爪３９を支持台の側面２１に圧接させ左右の爪の先端部４１の間隔を狭めながら上昇する。このとき支持台の側面２１がガイドとして機能するため、脱硝触媒３１を真っ直ぐ上に持ち上げることができる。爪３９が最上段の支持台の上面１９に達すると、脱硝触媒３１を横に引抜き、上部触媒出入口７から取出す。このときフレーム３５の底面、補強板６５の上面、及び支持台の上面１９が略同一の高さであるので、脱硝触媒３１の引抜き操作が容易である。第１段目の脱硝触媒３１を上部触媒出入口７から取出した後、油圧ジャッキ６１、補強板６５及びベース板６３を回収する。
【００３７】
次に第２段目の脱硝触媒３１を、脱硝触媒３１が抜き出され空となっている第１段目の脱硝触媒３１の位置に移動させる（ステップＳ２）。第２段目の脱硝触媒３１を第１段目の脱硝触媒３１の位置に移動させる要領は、前記第１段目の脱硝触媒３１の移動要領と基本的に同じである。具体的には、第３段目の脱硝触媒３１の上端に位置する左右の開口窓１３に、油圧ジャッキ６１を支えるベース板６３を架け渡し、このベース板６３上に油圧ジャッキ６１、さらに油圧ジャッキ６１の上に補強板６５を設置し、油圧ジャッキ６１を動作させ、補強板６５を脱硝触媒のフレーム３５の底面に当接させる。その後に第２段目の脱硝触媒３１を固定している固定具５１を引き抜く。この状態で油圧ジャッキ６１を動作させ、爪３９が上から第３段目の支持台の上面１９に達すると、ジャッキアップ操作を終了し、固定具５１を挿入し、脱硝触媒３１の位置を固定する。
【００３８】
以降、上記要領で第３段目の脱硝触媒３１を、脱硝触媒３１が移動し空となっている第２段目の脱硝触媒の位置に、続いて第４段目の脱硝触媒３１を、脱硝触媒３１が移動し空となっている第３段目の脱硝触媒３１の位置に移動させる（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００３９】
最後に新品の脱硝触媒を、脱硝触媒３１が移動し空となっている第４段目の脱硝触媒３１の位置に充填する（ステップＳ５）。ベース板６３を左右の下部触媒出入口９に架け渡し、その上に油圧ジャッキ６１、さらにその上に補強板６５を設置する。リフタ（図示を省略）を用いて新品の脱硝触媒３１を、補強板６５上に載置し、油圧ジャッキ６１で新品の脱硝触媒３１を第４段目の脱硝触媒の位置までジャッキアップする。その後、固定具５１を挿入し新品の脱硝触媒３１を固定する。ベース板６３、油圧ジャッキ６１、及び補強板６５を回収し、蓋１１、１５を取付け、脱硝触媒３１の交換作業を終了する。
【００４０】
上記のように排煙脱硝装置１において、脱硝触媒３１の交換は、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒３１を取出し、第２段目以降の全ての脱硝触媒３１を順次、１段上流側に移動させ、新品の脱硝触媒３１が最下段に充填される。この脱硝触媒の交換方法により、使用期間の最も長い脱硝触媒３１が自動的に第１段目に配置され、使用期間の最も短い脱硝触媒３１が第４段目に配置される。排煙脱硝装置１に充填された脱硝触媒３１の劣化速度は、各段同一ではなく、第１段目に充填された脱硝触媒３１は、ダストを含むダーティな排ガスと接するため劣化速度が大きく、第４段目に充填された脱硝触媒３１は、浄化された排ガスと接するため劣化速度は小さい。つまり、各段に充填された脱硝触媒３１の劣化速度は、第１段目が一番速く、第４段目が一番遅い。
【００４１】
以上のことから分かるように使用期間の最も長い脱硝触媒３１、別の表現をすれば寿命の一番短い脱硝触媒３１が、一番劣化し易い環境下に置かれるので、４段の脱硝触媒３１のうち第１段目の脱硝触媒３１が一番早く交換時期を迎えることとなる。このとき一番早く交換時期を迎える脱硝触媒３１が最上段に位置するので、脱硝触媒３１の交換操作も容易となり、脱硝触媒３１の交換作業を効率的に行うことができる。また、使用期間が短く寿命の長い脱硝触媒３１ほど、劣化し難い環境下に置かれるので、排煙脱硝装置１全体として脱硝触媒３１の長寿命化が図れる。
【００４２】
また本排煙脱硝装置１は、可動爪３７と支持台１７とを含み構成されるラチェット機構４９により、ハウジング３内での脱硝触媒３１の移動が上方のみ可能で、下方への移動が阻止されるので、脱硝触媒３１の移動を安全に行うことができる。またハウジング３内で脱硝触媒３１を上方に移動させると、爪３９を支持台の側面２１に圧接させながら、支持台１７をガイドとして上方に移動するので、脱硝触媒３１の移動を安全にまた確実に行うことが可能であり、さらに爪３９を支持台上に掛止させることで脱硝触媒３１の位置決めが行われるので、ハウジング３内での脱硝触媒３１の位置決めも容易である。
【００４３】
本発明に係る脱硝触媒の交換方法及び排煙脱硝装置を、排煙脱硝装置１を用いて説明したけれども、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、脱硝触媒を第４段充填する例を示したが、脱硝触媒の段数は４段に限定されず、２段、３段、又は５段以上であってもよい。また、上記実施形態では、上下方向に脱硝触媒を充填した排煙脱硝装置を示したが、本発明に係る脱硝触媒の交換方法は、複数の脱硝触媒を横方向（水平方向）に並べる排煙脱硝装置にも適用することができる。さらに最下段に充填する脱硝触媒は、新品の脱硝触媒のみならず、再生した脱硝触媒を使用してもよい。
【００４４】
また上記実施形態に示した排煙脱硝装置１は、ラチェット機構４９を備え、ハウジング３内で脱硝触媒３１を移動させるとき、ラチェット機構４９が脱硝触媒３１の降下を防止し、支持台１７がガイドとして機能することは上述の通りであり、本発明の脱硝触媒の交換方法を安全に実施できる好ましい形態といえる。但し、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒３１を取出し、第２段目以降の全ての脱硝触媒３１を順次、１段上流側に移動させ、移動して空となった最下流段に新たな脱硝触媒３１を補充する本発明の脱硝触媒の交換方法を実施可能であれば、排煙脱硝装置１はラチェット機構４９を備えていなくてもよい。なお、第１段目と第２段目の脱硝触媒を同時に交換する場合には、第３段目以降の脱硝触媒を順次、２段上流側に移動させ、新たに充填する脱硝触媒を最下段の１つ上の段及び最下段に充填すればよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 排煙脱硝装置
３ ハウジング
５ 側壁
７ 上部触媒出入口
９ 下部触媒出入口
１３ 開口窓
１７ 支持台
１９ 支持台の上面
２１ 支持台の側面
３１ 脱硝触媒（脱硝触媒ニユット）
３５ フレーム
３７ 可動爪
３９ 爪
４５ コイルばね
４９ ラチェット機構
５１ 固定具
６１ 油圧ジャッキ
６３ ベース板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数段の脱硝触媒が充填された排煙脱硝装置及びその脱硝触媒の交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所では、燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するために排煙脱硝装置を使用している。排煙脱硝装置は、ハウジング内に複数段（複数層）の脱硝触媒（単に触媒と記す場合もある）を充填し、還元剤としてアンモニアを使用し、窒素酸化物を窒素と水とに分解する。排煙脱硝装置で使用される触媒は、煤じん、被毒物質等により経年劣化し性能を低下させる。このため定期的に、各段毎に触媒の性能評価を行い、性能が低下している触媒は、新品の触媒に交換し、排煙脱硝装置の性能を維持している。
【０００３】
触媒の交換、充填方法については、これまでに多くの方法が提案されている。例えば、再生触媒を充填するとき、最上流側である第１段目に充填すると、劣化摩耗が激しいため再生触媒を第２段目以降に充填し、第１段目には新規触媒あるいは既設の触媒を充填することで再生触媒の性能を長期に維持する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また活性を失った最も古い触媒から順次交換する方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。また触媒ブロックの交換を効率的に行う方法として、触媒ブロックを排出することなく脱硝反応器内で触媒ブロックを移動させながら交換する方法も提案されている（例えば特許文献３参照）。また触媒の交換が容易な脱硝装置として、触媒を出し入れするための開口部を、反応槽の側壁に触媒各段毎に設けた脱硝装置が提案されている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３６４６号公報
【特許文献２】特開昭５９−２２６３２号公報
【特許文献３】特公平６−１１３８０号公報
【特許文献４】特開平９−３８４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排煙脱硝装置に充填された脱硝触媒の劣化割合は、各段同一ではなく、最上流側（第１段目）の触媒が劣化し易い。第１段目に充填された触媒は、ダーティな燃焼排ガスと直接接触するため劣化摩耗の度合が大きい。第２段目以降の触媒は、第１段目の触媒を通過し浄化された燃焼排ガスが送られるため、第１段目に充填された触媒に比較して劣化度合は小さく、下流側ほど劣化度合は小さい。
【０００６】
従来の触媒の交換方法は、性能が低下した触媒を取出しその位置に新品の触媒を補充する方法が一般的である。この触媒の交換方法の場合、第１段目に充填された触媒が劣化し易いために、第１段目の触媒のみが頻繁に交換され、第２段目以降の触媒は、殆ど交換されない状態が生じる。このような触媒の交換方法は、操作の点からは簡便な方法であるが、新品の触媒が、常にダーティな燃焼排ガスと直接接触するため非効率であり、排煙脱硝装置全体としてみたとき触媒の長寿命化が図れず、コスト的にも不利である。
【０００７】
特許文献１から４に示されるようにこれまで脱硝触媒の交換、充填方法が種々提案されているが、第１段目に充填された触媒が集中的に劣化し、この部分の触媒のみが頻繁に交換されること、これに伴う不具合についてはこれまで指摘されておらず、当然、これを解決する手段も提案されていない。
【０００８】
本発明の目的は、排煙脱硝装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れ、さらに脱硝触媒の交換も容易に行える脱硝触媒の交換方法及び排煙脱硝装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、脱硝触媒が複数段充填された排煙脱硝装置の脱硝触媒の交換方法であって、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出す触媒取出し工程と、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させる触媒移動工程と、前記触媒移動工程により移動して空となった最下流段に新たな脱硝触媒を補充する触媒補充工程と、を含むことを特徴とする脱硝触媒の交換方法である。
【００１０】
本発明の脱硝触媒の交換方法は、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出した後、その位置に新たな脱硝触媒を補充するのではなく、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させ、新たな脱硝触媒は、最も劣化し難い最下段に充填する。この方法は、新たな脱硝触媒が、最も劣化し難い最下段に充填される一方、脱硝触媒を交換する度に最も古い脱硝触媒が最も劣化し易い第１段目に配置されるので装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れる。また、最も古い脱硝触媒が最も劣化し易い第１段目に配置されるので、第１段目の脱硝触媒が次の交換対象となる。このように交換対象となる脱硝触媒が、常に第１段目に配置されるので脱硝触媒の交換も容易である。
【００１１】
また本発明の脱硝触媒の交換方法において、前記触媒補充工程で補充する脱硝触媒が、新品触媒であることを特徴とする。
【００１２】
本方法によれば、補充する脱硝触媒として新品触媒を使用することが可能であり、この新品触媒は、最も劣化し難い最下段に充填されるので長寿命化が図れ好ましい。
【００１３】
また本発明は、フレーム内に脱硝触媒エレメントを充填してなる触媒ユニットを、ハウジング内に上下方向に複数段配置した、排ガス中の窒素酸化物を除去する排煙脱硝装置において、前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に位置を異ならせ複数個設けられた開口窓と、前記ハウジングの側壁の上部及び下部に設けられた前記触媒ユニットを出し入れするための上部触媒出入口及び下部触媒出入口と、前記開口窓から挿入し、前記触媒ユニットを固定する着脱可能な固定具と、を含み、前記左右の開口窓に板材を架け渡し、該板材上にジャッキを設置し、最上段に位置する第１段目の触媒ユニットをジャッキアップし、前記上部触媒出入口から取出した後、同じ要領で第２段目以降の触媒ユニットを順次１段上方にジャッキアップし、前記固定具により前記触媒ユニットの位置を固定し、最後に、ジャッキアップし空となった最下段に前記下部触媒出入口から新たな触媒ユニットを充填することが可能なことを特徴とする排煙脱硝装置である。
【００１４】
本発明の排煙脱硝装置を使用することで、第１段目の脱硝触媒を取出し、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次１段上流側に移動させ新たな脱硝触媒を最下段に充填する脱硝触媒の交換操作を容易に実現することができる。
【００１５】
また本発明の排煙脱硝装置は、さらに、前記フレームの左右に設けられた、爪が左右に伸縮する可動爪と、前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に複数段設けられた、前記爪が掛止する支持台とを含み構成されるラチェット機構を備え、前記触媒ユニットを前記ハウジング内で移動させるとき、前記ラチェット機構により前記触媒ユニットは上方への移動は可能であるが下方への移動が阻止され、前記爪を前記支持台上に掛止させることで前記触媒ユニットの位置決めを行い、その後、前記固定具により前記触媒ユニットをその位置に固定することが可能なことを特徴とする。
【００１６】
本発明の排煙脱硝装置は、可動爪と支持台とを含み構成されるラチェット機構を備え、このラチェット機構により触媒ユニットは上方への移動は可能であるが下方への移動が阻止されるので、ハウジング内での触媒ユニットの移動を安全に行うことができる。また爪を支持台上に掛止させることで触媒ユニットの位置決めが行われるので、ハウジング内で触媒ユニットを移動させたときの触媒ユニットの位置決めも容易である。
【００１７】
また本発明の排煙脱硝装置において、さらに、前記可動爪は、前記爪と、前記爪を突出させるばねと、前記爪を格納する格納室とを含み、前記爪は、前記ばねで常に突出するように取り付けられる一方、前記ばねに抗して前記格納室側に押込むことが可能で左右に伸縮自在であり、前記支持台は、正面視において、上面が水平で側面が傾斜した逆三角形の形状を有し、前記支持台の上面に前記爪が掛止したとき前記触媒ユニットが正規の位置になるように設置されており、前記触媒ユニットを前記ハウジング内で上方に移動させると、前記爪を前記支持台の側面に圧接させながら、前記支持台をガイドとして上方に移動し、前記爪が前記支持台の上面に達すると前記爪を最大に突出させ、前記支持台上に掛止し、前記触媒ユニットの下方への移動を阻止することを特徴とする。
【００１８】
本発明の排煙脱硝装置は、触媒ユニットをハウジング内で上方に移動させると、爪を支持台の側面に圧接させながら、支持台をガイドとして上方に移動するので、触媒ユニットを安全にまた確実に所定の位置に移動させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の脱硝触媒の交換方法は、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出した後、第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させ、新たな脱硝触媒は、最も劣化し難い最下段に充填するので、装置全体として脱硝触媒の長寿命化が図れる。また性能が低下し交換対象となる脱硝触媒が常に第１段目となるので脱硝触媒の交換も容易である。このような脱硝触媒の交換方法は、本発明の排煙脱硝装置を用いて容易にかつ安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の一形態としての排煙脱硝装置１の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の排煙脱硝装置１の概略構成を示す横断面図である。
【図３】（ａ）は、図１のＡ部の詳細図であり、（ｂ）は、可動爪３７の概略構成を示す平面図である。
【図４】図１の排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒３１の交換要領を示す図である。
【図５】図１の排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒３１の交換手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の一形態としての排煙脱硝装置１の概略構成を示す図である。図２は、排煙脱硝装置１の概略構成を示す横断面図、図３中（ａ）は、図１のＡ部の詳細図であり、（ｂ）は、可動爪３７の概略構成を示す平面図である。
【００２２】
排煙脱硝装置１は、脱硝触媒を用い、還元剤にアンモニアを使用し、燃焼排ガス（以下排ガスと記す）に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素と水とに分解する装置である。本排煙脱硝装置１では、排ガスは上方から下方に向かって流れ、ここでは排ガスの流れに従い最上流側の脱硝触媒を第１段、最下流側の脱硝触媒を第４段とする。
【００２３】
本排煙脱硝装置１は、断面が矩形のハウジング３を備え、ハウジング３内に４段の脱硝触媒（脱硝触媒ユニット）３１が充填されている。ハウジング３を構成する両側壁５には、上部及び下部に脱硝触媒３１を出し入れするための上部触媒出入口７、下部触媒出入口９が設けられている。この上部触媒出入口７、下部触媒出入口９は、脱硝触媒３１をハウジング３内に搬入し、又は脱硝触媒３１をハウジング３内から搬出可能な大きさを有し、ここから脱硝触媒３１を出し入れすることができる。上部触媒出入口７、下部触媒出入口９は、ここから排ガスが漏洩しないようにガスケット（図示を省略）を介して着脱可能な蓋１１で覆われている。
【００２４】
また両側壁５には、側壁５の幅とほぼ同じ長さの細長い開口窓１３が所定の間隔で穿設されている。各開口窓１３は、各段の脱硝触媒３１の上端部、中央部、及び下部に対応する位置に設けられている。開口窓１３のうち、各段の脱硝触媒３１の中央部に位置する開口窓１３は、脱硝触媒３１の位置を固定する固定具５１の挿入口として使用される。また各段の脱硝触媒３１の上端部に位置する開口窓１３は、脱硝触媒３１を交換するとき、ジャッキを支持するベース板６３を両側壁５に架け渡すための挿入口として使用される。開口窓１３も上部触媒出入口７、下部触媒出入口９と同様に、ここから排ガスが漏洩しないようにガスケット（図示を省略）を介して着脱可能な蓋１５で覆われている。
【００２５】
また両側壁５の内壁には、側壁５の幅いっぱいに、開口窓１３に高さを合せるように逆三角形の支持台１７が所定の間隔で取付けられている。支持台１７は上面１９が水平であり、正面視において側面２１が傾斜している。前記開口窓１３は支持台１７と支持台１７との間に設けられ、支持台の上面１９は開口窓１３の底辺と一致する。
【００２６】
この支持台１７は、脱硝触媒３１のフレーム３５の底部に設けられた可動爪３７の爪３９が掛止するための台であり、固定爪として機能し、フレーム３５の底部に設けられた可動爪３７と支持台１７とでラチェット機構４９が構成される。ラチェット機構４９の詳細については後述する。また支持台１７の先端部２３は、脱硝触媒と僅かな隙間を有し、脱硝触媒３１は、この左右の支持台１７の間に位置する。ハウジング３内で脱硝触媒３１を移動させるとき、支持台１７は、脱硝触媒３１が左右へずれることを防止するガイドとして機能する。
【００２７】
脱硝触媒３１は、多数の触媒エレメント３３がフレーム３５内に充填された触媒ユニットとして、各段に配置されている。触媒エレメント３３は、ハニカム形状の触媒であり、ここでは縦４列、横６列、計２４個の触媒エレメント３３がフレーム３５内に隙間なく充填されている。ここに示す触媒エレメント３３の数は例示であり、充填される触媒エレメント３３の個数が特定の個数に限定されないことは言うまでもない。
【００２８】
フレーム３５は、ハウジングの前後壁面４と左右の支持台１７との間にほぼ隙間なく入り込む大きさであり、上面が全面開口し、底面が排ガスの流通に抵抗とならないように大きな目開きの網状の部材で形成されている。また両側面には、固定具５１が嵌り込む凹部３６が設けられている。凹部３６の大きさは、ここに嵌り込む固定具の挿入部５３と同じ大きさであり、固定具の挿入部５３がぐらつくことなくきちっと嵌り込む。凹部３６の高さは、開口窓１３の高さと略同一であり、また脱硝触媒３１を正規（所定）の位置に充填したとき、凹部３６の底面と開口窓１３の底辺とが同じ高さとなるように設けられている。またフレーム３５には、底部両側に伸縮可能な可動爪３７が設けられている。
【００２９】
可動爪３７は、爪３９と、爪３９を突出させるコイルばね４５と、爪３９を格納する格納室４７を含み構成され、爪３９を支持台の上面１９に係止し、ハウジング３内での脱硝触媒３１の降下を阻止すると共に、ハウジング３内での脱硝触媒３１の位置決めに使用される。可動爪３７は、フレーム３５の底部に左右各々２個装着されており、爪３９の底面とフレーム３５の底面との段差は小さい。
【００３０】
爪３９は、幅広の板状の部材であり、厚さは、開口窓１３の高さと略同一である。可動爪３７は、脱硝触媒３１を移動させるとき、爪の先端部４１を支持台の側面２１に当接させながら移動する。このため爪３９が支持台１７に引っ掛かることなくスムーズに移動できるように先端部４１が丸く面取りされている。
【００３１】
可動爪３７は、次の要領でフレーム３５の底部に取付けられている。フレーム３５の底部には、爪３９を格納可能な格納室４７が設けられ、格納室４７にはコイルばね４５が取付けられている。このコイルばね４５の先端部に爪３９が取付けられ、コイルばね４５の作用により爪３９には格納室４７から突出するように力が働く。爪３９には、ストッパー４３が設けられており、このストッパー４３により突出量が制限される。爪３９は、最大に突出した状態で先端部４１がハウジング３の壁面５より僅かに手前であり、コイルばね４５を圧縮するように爪３９を格納室４７側に押し込むと、爪３９全体を格納室４７内に格納することができる。
【００３２】
ラチェット機構４９の動作について説明する。図１に示すようにハウジング３内に脱硝触媒３１が充填された状態では、可動爪３７は、爪３９を最大に突出させ、支持台の上面１９に係止している。この状態で脱硝触媒３１を固定している固定具５１を取外しても、爪３９が支持台の上面１９に係止しているので、脱硝触媒３１が降下することはなく、またハウジング３内に充填された脱硝触媒３１は降下させることができない。固定具５１を取外した状態で、脱硝触媒３１を上方に移動させると、可動爪３７は、爪の先端部４１を支持台の側面２１に圧接させた状態で、爪３９を部分的に格納室４７内に格納しながら上方に移動する。爪の先端部４１が支持台の先端部２３を越え、支持台の上面部１９まで達すると、格納室４７側に押し込まれていた爪３９が全部突出し、支持台の上面１９に係止する。以上のようにラチェット機構４９は、脱硝触媒３１の降下を阻止し、上方への移動のみ可能とする。
【００３３】
固定具５１は、脱硝触媒３１の位置を固定するためのものであり、脱硝触媒３１のフレーム３５に設けられた凹部３６に嵌り込む挿入部５３と挿入部５３の端部に設けられた突起部５５とからなる。挿入部５３は、板状の部材からなり、開口窓１３とほぼ同じ大きさであり、先端部がフレーム３５に設けられた凹部３６に嵌り込む。開口窓１３の底辺、支持台の上面１９及び凹部３６の底面は、同じ高さであり、これらは正面視において一直線上となっている。挿入部５３、凹部３６、及び開口窓１３の大きさがほぼ同じ大きさであるので、固定具５１を挿入すると、挿入部５３が凹部３６及び開口窓１３にきちっと嵌り込み、脱硝触媒３１の上下方向への移動を阻止する。
【００３４】
次に排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒の交換方法を説明する。図４は、排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒３１の交換要領を示す図であり、図５は、排煙脱硝装置１内に充填した脱硝触媒の交換手順を示すフローチャートである。ここでは、第１段目の脱硝触媒３１の性能が低下し、第１段目の脱硝触媒３１を取出し、代わりに新品の脱硝触媒を充填する場合の脱硝触媒の交換方法である。
【００３５】
まず、第１段目の脱硝触媒３１を上部触媒出入口７から取出す（ステップＳ１）。具体的には次の要領で行う。第２段目の脱硝触媒３１の上端に位置する左右の開口窓１３に、油圧ジャッキ６１を支えるベース板６３を架け渡す。このベース板６３上に油圧ジャッキ６１、さらに油圧ジャッキ６１の上に補強板６５を設置した後、油圧ジャッキ６１を動作させ、補強板６５を脱硝触媒のフレーム３５の底面に当接させる。その後に第１段目の脱硝触媒３１を固定している固定具５１を引き抜く。なお、ベース板６３及び補強板６５には、油圧ジャッキ６１が嵌り込む凹部（図示を省略）が設けられており、油圧ジャッキ６１が、凹部に嵌り込むことで油圧ジャッキ６１及び補強板６５のずれが防止される。
【００３６】
この状態で油圧ジャッキ６１を動作させ、第１段目の脱硝触媒３１を上方へ移動させる。脱硝触媒３１を上方へ移動させると、爪３９を支持台の側面２１に圧接させ左右の爪の先端部４１の間隔を狭めながら上昇する。このとき支持台の側面２１がガイドとして機能するため、脱硝触媒３１を真っ直ぐ上に持ち上げることができる。爪３９が最上段の支持台の上面１９に達すると、脱硝触媒３１を横に引抜き、上部触媒出入口７から取出す。このときフレーム３５の底面、補強板６５の上面、及び支持台の上面１９が略同一の高さであるので、脱硝触媒３１の引抜き操作が容易である。第１段目の脱硝触媒３１を上部触媒出入口７から取出した後、油圧ジャッキ６１、補強板６５及びベース板６３を回収する。
【００３７】
次に第２段目の脱硝触媒３１を、脱硝触媒３１が抜き出され空となっている第１段目の脱硝触媒３１の位置に移動させる（ステップＳ２）。第２段目の脱硝触媒３１を第１段目の脱硝触媒３１の位置に移動させる要領は、前記第１段目の脱硝触媒３１の移動要領と基本的に同じである。具体的には、第３段目の脱硝触媒３１の上端に位置する左右の開口窓１３に、油圧ジャッキ６１を支えるベース板６３を架け渡し、このベース板６３上に油圧ジャッキ６１、さらに油圧ジャッキ６１の上に補強板６５を設置し、油圧ジャッキ６１を動作させ、補強板６５を脱硝触媒のフレーム３５の底面に当接させる。その後に第２段目の脱硝触媒３１を固定している固定具５１を引き抜く。この状態で油圧ジャッキ６１を動作させ、爪３９が上から第３段目の支持台の上面１９に達すると、ジャッキアップ操作を終了し、固定具５１を挿入し、脱硝触媒３１の位置を固定する。
【００３８】
以降、上記要領で第３段目の脱硝触媒３１を、脱硝触媒３１が移動し空となっている第２段目の脱硝触媒の位置に、続いて第４段目の脱硝触媒３１を、脱硝触媒３１が移動し空となっている第３段目の脱硝触媒３１の位置に移動させる（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００３９】
最後に新品の脱硝触媒を、脱硝触媒３１が移動し空となっている第４段目の脱硝触媒３１の位置に充填する（ステップＳ５）。ベース板６３を左右の下部触媒出入口９に架け渡し、その上に油圧ジャッキ６１、さらにその上に補強板６５を設置する。リフタ（図示を省略）を用いて新品の脱硝触媒３１を、補強板６５上に載置し、油圧ジャッキ６１で新品の脱硝触媒３１を第４段目の脱硝触媒の位置までジャッキアップする。その後、固定具５１を挿入し新品の脱硝触媒３１を固定する。ベース板６３、油圧ジャッキ６１、及び補強板６５を回収し、蓋１１、１５を取付け、脱硝触媒３１の交換作業を終了する。
【００４０】
上記のように排煙脱硝装置１において、脱硝触媒３１の交換は、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒３１を取出し、第２段目以降の全ての脱硝触媒３１を順次、１段上流側に移動させ、新品の脱硝触媒３１が最下段に充填される。この脱硝触媒の交換方法により、使用期間の最も長い脱硝触媒３１が自動的に第１段目に配置され、使用期間の最も短い脱硝触媒３１が第４段目に配置される。排煙脱硝装置１に充填された脱硝触媒３１の劣化速度は、各段同一ではなく、第１段目に充填された脱硝触媒３１は、ダストを含むダーティな排ガスと接するため劣化速度が大きく、第４段目に充填された脱硝触媒３１は、浄化された排ガスと接するため劣化速度は小さい。つまり、各段に充填された脱硝触媒３１の劣化速度は、第１段目が一番速く、第４段目が一番遅い。
【００４１】
以上のことから分かるように使用期間の最も長い脱硝触媒３１、別の表現をすれば寿命の一番短い脱硝触媒３１が、一番劣化し易い環境下に置かれるので、４段の脱硝触媒３１のうち第１段目の脱硝触媒３１が一番早く交換時期を迎えることとなる。このとき一番早く交換時期を迎える脱硝触媒３１が最上段に位置するので、脱硝触媒３１の交換操作も容易となり、脱硝触媒３１の交換作業を効率的に行うことができる。また、使用期間が短く寿命の長い脱硝触媒３１ほど、劣化し難い環境下に置かれるので、排煙脱硝装置１全体として脱硝触媒３１の長寿命化が図れる。
【００４２】
また本排煙脱硝装置１は、可動爪３７と支持台１７とを含み構成されるラチェット機構４９により、ハウジング３内での脱硝触媒３１の移動が上方のみ可能で、下方への移動が阻止されるので、脱硝触媒３１の移動を安全に行うことができる。またハウジング３内で脱硝触媒３１を上方に移動させると、爪３９を支持台の側面２１に圧接させながら、支持台１７をガイドとして上方に移動するので、脱硝触媒３１の移動を安全にまた確実に行うことが可能であり、さらに爪３９を支持台上に掛止させることで脱硝触媒３１の位置決めが行われるので、ハウジング３内での脱硝触媒３１の位置決めも容易である。
【００４３】
本発明に係る脱硝触媒の交換方法及び排煙脱硝装置を、排煙脱硝装置１を用いて説明したけれども、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、脱硝触媒を第４段充填する例を示したが、脱硝触媒の段数は４段に限定されず、２段、３段、又は５段以上であってもよい。また、上記実施形態では、上下方向に脱硝触媒を充填した排煙脱硝装置を示したが、本発明に係る脱硝触媒の交換方法は、複数の脱硝触媒を横方向（水平方向）に並べる排煙脱硝装置にも適用することができる。さらに最下段に充填する脱硝触媒は、新品の脱硝触媒のみならず、再生した脱硝触媒を使用してもよい。
【００４４】
また上記実施形態に示した排煙脱硝装置１は、ラチェット機構４９を備え、ハウジング３内で脱硝触媒３１を移動させるとき、ラチェット機構４９が脱硝触媒３１の降下を防止し、支持台１７がガイドとして機能することは上述の通りであり、本発明の脱硝触媒の交換方法を安全に実施できる好ましい形態といえる。但し、最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒３１を取出し、第２段目以降の全ての脱硝触媒３１を順次、１段上流側に移動させ、移動して空となった最下流段に新たな脱硝触媒３１を補充する本発明の脱硝触媒の交換方法を実施可能であれば、排煙脱硝装置１はラチェット機構４９を備えていなくてもよい。なお、第１段目と第２段目の脱硝触媒を同時に交換する場合には、第３段目以降の脱硝触媒を順次、２段上流側に移動させ、新たに充填する脱硝触媒を最下段の１つ上の段及び最下段に充填すればよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 排煙脱硝装置
３ ハウジング
５ 側壁
７ 上部触媒出入口
９ 下部触媒出入口
１３ 開口窓
１７ 支持台
１９ 支持台の上面
２１ 支持台の側面
３１ 脱硝触媒（脱硝触媒ニユット）
３５ フレーム
３７ 可動爪
３９ 爪
４５ コイルばね
４９ ラチェット機構
５１ 固定具
６１ 油圧ジャッキ
６３ ベース板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱硝触媒が複数段充填された排煙脱硝装置の脱硝触媒の交換方法であって、
最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出す触媒取出し工程と、
第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させる触媒移動工程と、
前記触媒移動工程により移動して空となった最下流段に新たな脱硝触媒を補充する触媒補充工程と、
を含むことを特徴とする脱硝触媒の交換方法。
【請求項２】
前記触媒補充工程で補充する脱硝触媒が、新品触媒であることを特徴とする請求項１に記載の脱硝触媒の交換方法。
【請求項３】
フレーム内に脱硝触媒エレメントを充填してなる触媒ユニットを、ハウジング内に上下方向に複数段配置した、排ガス中の窒素酸化物を除去する排煙脱硝装置において、
前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に位置を異ならせ複数個設けられた開口窓と、
前記ハウジングの側壁の上部及び下部に設けられた前記触媒ユニットを出し入れするための上部触媒出入口及び下部触媒出入口と、
前記開口窓から挿入し、前記触媒ユニットを固定する着脱可能な固定具と、
を含み、
前記左右の開口窓に板材を架け渡し、該板材上にジャッキを設置し、最上段に位置する第１段目の触媒ユニットをジャッキアップし、前記上部触媒出入口から取出した後、同じ要領で第２段目以降の触媒ユニットを順次１段上方にジャッキアップし、前記固定具により前記触媒ユニットの位置を固定し、最後に、ジャッキアップし空となった最下段に前記下部触媒出入口から新たな触媒ユニットを充填することが可能なことを特徴とする排煙脱硝装置。
【請求項４】
さらに、前記フレームの左右に設けられた、爪が左右に伸縮する可動爪と、前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に複数段設けられた、前記爪が掛止する支持台とを含み構成されるラチェット機構を備え、
前記触媒ユニットを前記ハウジング内で移動させるとき、前記ラチェット機構により前記触媒ユニットは上方への移動は可能であるが下方への移動が阻止され、前記爪を前記支持台上に掛止させることで前記触媒ユニットの位置決めを行い、その後、前記固定具により前記触媒ユニットをその位置に固定することが可能なことを特徴とする請求項３に記載の排煙脱硝装置。
【請求項５】
さらに、前記可動爪は、前記爪と、前記爪を突出させるばねと、前記爪を格納する格納室とを含み、前記爪は、前記ばねで常に突出するように取り付けられる一方、前記ばねに抗して前記格納室側に押込むことが可能で左右に伸縮自在であり、
前記支持台は、正面視において、上面が水平で側面が傾斜した逆三角形の形状を有し、前記支持台の上面に前記爪が掛止したとき前記触媒ユニットが正規の位置になるように設置されており、
前記触媒ユニットを前記ハウジング内で上方に移動させると、前記爪を前記支持台の側面に圧接させながら、前記支持台をガイドとして上方に移動し、前記爪が前記支持台の上面に達すると前記爪を最大に突出させ、前記支持台上に掛止し、前記触媒ユニットの下方への移動を阻止することを特徴とする請求項４に記載の排煙脱硝装置。
【請求項１】
脱硝触媒が複数段充填された排煙脱硝装置の脱硝触媒の交換方法であって、
最上流側に位置する第１段目の脱硝触媒を取出す触媒取出し工程と、
第２段目以降の全ての脱硝触媒を順次、１段上流側に移動させる触媒移動工程と、
前記触媒移動工程により移動して空となった最下流段に新たな脱硝触媒を補充する触媒補充工程と、
を含むことを特徴とする脱硝触媒の交換方法。
【請求項２】
前記触媒補充工程で補充する脱硝触媒が、新品触媒であることを特徴とする請求項１に記載の脱硝触媒の交換方法。
【請求項３】
フレーム内に脱硝触媒エレメントを充填してなる触媒ユニットを、ハウジング内に上下方向に複数段配置した、排ガス中の窒素酸化物を除去する排煙脱硝装置において、
前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に位置を異ならせ複数個設けられた開口窓と、
前記ハウジングの側壁の上部及び下部に設けられた前記触媒ユニットを出し入れするための上部触媒出入口及び下部触媒出入口と、
前記開口窓から挿入し、前記触媒ユニットを固定する着脱可能な固定具と、
を含み、
前記左右の開口窓に板材を架け渡し、該板材上にジャッキを設置し、最上段に位置する第１段目の触媒ユニットをジャッキアップし、前記上部触媒出入口から取出した後、同じ要領で第２段目以降の触媒ユニットを順次１段上方にジャッキアップし、前記固定具により前記触媒ユニットの位置を固定し、最後に、ジャッキアップし空となった最下段に前記下部触媒出入口から新たな触媒ユニットを充填することが可能なことを特徴とする排煙脱硝装置。
【請求項４】
さらに、前記フレームの左右に設けられた、爪が左右に伸縮する可動爪と、前記ハウジングの左右両側壁に上下方向に複数段設けられた、前記爪が掛止する支持台とを含み構成されるラチェット機構を備え、
前記触媒ユニットを前記ハウジング内で移動させるとき、前記ラチェット機構により前記触媒ユニットは上方への移動は可能であるが下方への移動が阻止され、前記爪を前記支持台上に掛止させることで前記触媒ユニットの位置決めを行い、その後、前記固定具により前記触媒ユニットをその位置に固定することが可能なことを特徴とする請求項３に記載の排煙脱硝装置。
【請求項５】
さらに、前記可動爪は、前記爪と、前記爪を突出させるばねと、前記爪を格納する格納室とを含み、前記爪は、前記ばねで常に突出するように取り付けられる一方、前記ばねに抗して前記格納室側に押込むことが可能で左右に伸縮自在であり、
前記支持台は、正面視において、上面が水平で側面が傾斜した逆三角形の形状を有し、前記支持台の上面に前記爪が掛止したとき前記触媒ユニットが正規の位置になるように設置されており、
前記触媒ユニットを前記ハウジング内で上方に移動させると、前記爪を前記支持台の側面に圧接させながら、前記支持台をガイドとして上方に移動し、前記爪が前記支持台の上面に達すると前記爪を最大に突出させ、前記支持台上に掛止し、前記触媒ユニットの下方への移動を阻止することを特徴とする請求項４に記載の排煙脱硝装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５２３３５（Ｐ２０１３−５２３３５Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１６２４（Ｐ２０１１−１９１６２４）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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