特許 6071833 排ガス用触媒装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6071833

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】排ガス用触媒装置

(51)【国際特許分類】

   F23J 13/02 20060101AFI20170123BHJP

   F23J 15/00 20060101ALI20170123BHJP

   B01D 53/34 20060101ALN20170123BHJP

【ＦＩ】

   F23J13/02

   F23J15/00 H

   !B01D53/34

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-209379(P2013-209379)

(22)【出願日】2013年10月4日

(65)【公開番号】特開2014-178103(P2014-178103A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2015年10月28日

(31)【優先権主張番号】特願2013-28862(P2013-28862)

(32)【優先日】2013年2月18日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】藤井 篤

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 悠太

(72)【発明者】

【氏名】永井 雅明

(72)【発明者】

【氏名】豊丸 誠

(72)【発明者】

【氏名】野中 剛

(72)【発明者】

【氏名】中拂 博之

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２８５２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３７５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２７１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０５１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５８−００５０５０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特公昭４９−０４６７０９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１１−２２４４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１１３５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７０６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４３１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公平０３−０３１３８０（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 実開昭６２−０８８１０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平６−２００９０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｊ１３／００−１３／０８

Ｆ２３Ｊ１５／００−１５／０８

Ｂ０１Ｄ５３／３４

Ｂ０１Ｄ５３／８６

Ｂ０１Ｄ５３／９６

Ｆ１６Ｂ１７／００

Ｆ１６Ｂ１９／００

Ｆ１６Ｊ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に貫通する筒形状をなすケーシングと、
前記ケーシング内に吊下げ支持される枠体と、
前記枠体の内側に支持される触媒と、
前記ケーシングの内面と前記枠体との間に介装されるガラス繊維からなるシール部材と、を備え、
前記ケーシング及び／又は前記枠体に対して固定される前記シール部材の固定部は、一対の金属板の間に挟み込まれ、
前記一対の金属板同士を接近させるとともに前記ケーシング及び／又は前記枠体に対して該一対の金属板を固定する金属板用固定具が、前記シール部材の固定部の外側に配置されていることを特徴とする排ガス用触媒装置。

【請求項2】

前記ケーシングは、角筒形状をなし、前記シール部材は、前記ケーシングと前記枠体との間の直線部に介装される第１シール部材と、前記ケーシングと前記枠体との間の角部に介装される第２シール部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の排ガス用触媒装置。

【請求項3】

前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、互いの端部どうしを所定長さ重ね合わせた状態にして介装されていることを特徴とする請求項２に記載の排ガス用触媒装置。

【請求項4】

前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、互いの端部どうしを折り込んで重ね合わせた状態にして介装されていることを特徴とする請求項３に記載の排ガス用触媒装置。

【請求項5】

前記ケーシングは、内周にわたって水平フランジが固定され、前記枠体は、前記水平フランジより上方に吊下げ支持されると共に下部外周にわたって取付フランジが固定され、
前記シール部材は、一端部が前記水平フランジに固定され、他端部が前記取付フランジに固定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の排ガス用触媒装置。

【請求項6】

前記ケーシングは、内周面に断熱材が設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の排ガス用触媒装置。

【請求項7】

前記シール部材は、ガラス繊維からなる第１板材の表面及び裏面に触媒層が設けられ、
前記表面の触媒層に密着してガラス繊維からなる第２板材が設けられると共に、前記裏面の触媒層に密着してガラス繊維からなる第３板材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス用触媒装置。

【請求項8】

前記シール部材の縫合部の縫い目は、外向きに膨出する曲線とされることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の排ガス用触媒装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排熱回収ボイラなどに使用されて排ガス中の有害物質を除去可能な排ガス用触媒装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、複合発電設備は、ガスタービン設備にて、燃焼器が圧縮機により圧縮された圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼し、この燃焼ガスによりタービンを回転して発電機を駆動する一方、蒸気タービン設備にて、供給された蒸気によりタービンを回転して発電機を駆動する。この場合、排熱回収ボイラは、タービンから排出された排ガスから熱を回収して蒸気を生成し、この蒸気を蒸気タービン設備のタービンに供給している。

【0003】

上述した排熱回収ボイラは、例えば、縦型をなし、ケーシング内に上部伝熱管群と脱硝装置と下部伝熱管群が上下方向に沿って配列され、下方から上方に向けて排ガスが通過するように構成されている。そして、脱硝装置は、ケーシングに吊下げ支持された枠体上に固定されており、ケーシングと枠体との間にシールプレートが配置され、排ガスの漏洩を防止している。この場合、ケーシング内に高温の排ガスが通過することから、ケーシングには断熱材が貼り付けられており、ケーシングと枠体とは、両者の熱伸び差を考慮する必要から、固定せずに弾性変形可能なシールプレートにより連結されている。

【0004】

なお、従来の排熱回収ボイラとしては、下記特許文献１に記載され、シールプレートとしては、下記特許文献２に記載されている。
なおまた、下記特許文献３には、排熱回収ボイラにおいて、排ガスのショートパスを防止するシール構造が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−２６７２０６号公報

【特許文献2】特開平１０−１３７５４９号公報

【特許文献3】特開２００１−２３５１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献２に記載されたシールプレートは、ガラス繊維でなる耐熱布であり、高効率の脱硝性能の確保が必要な場合は耐熱布に触媒を塗布することで、耐熱布を通過してリークした排ガスの脱硝処理を行うことが記載されている。しかし、このように耐熱布に触媒を塗布してシールプレートを構成した場合、触媒が排ガスに直接接触することとなり、耐熱布から触媒が剥離しやすいという問題がある。また、このシールプレートは、ボイラが停止状態から起動するときに熱伸びが発生し、繰り返し伸縮されることでも耐熱布からの触媒の剥離が助長される。

【0007】

また、シールプレートに設けられた固定部には、例えば、ボルト等の固定具が挿通可能とされたボルト穴が設けられている。このボルト穴に固定具が挿通された状態において、熱伸びが発生すると、シール部材が振動やこすれにより破損するおそれがあった。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高いシール性能を確保すると共に耐久性の向上を図る排ガス用触媒装置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】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の排ガス用触媒装置は以下の手段を採用する。
本発明の参考例に係る排ガス用触媒装置は、上下方向に貫通する筒形状をなすケーシングと、前記ケーシング内に吊下げ支持される枠体と、前記枠体の内側に支持される触媒と、前記ケーシングの内面と前記枠体との間に介装されるガラス繊維からなるシール部材と、を備え、前記ケーシング及び／又は前記枠体に対して固定される前記シール部材の固定部には、前記シール部材を固定する固定具が貫通される貫通部が形成され、前記貫通部には、該貫通部の内周面を覆うように、前記固定具が挿通可能とされた金属製の保護部材が設けられることを特徴とする。

【0010】

ケーシング及び／又は枠体に対して固定されるガラス繊維からなるシール部材の固定部は、例えばボルト・ナット等の固定具により、固定されている。また、固定具が挿通される貫通部は、金属製の保護部材が貫通部の内周面を覆うように設けられている。すなわち、ボルトがシール部材に接触する箇所を金属部材で覆っている。金属部材は、例えばアイレットとされ、貫通部とされるボルト穴にアイレット加工を施すことにより、ボルトと、貫通部とのこすれや振動によりガラス繊維からなるシール部材が、損傷することを防ぐことができる。

【0011】

さらに、本発明の排ガス用触媒装置では、上下方向に貫通する筒形状をなすケーシングと、前記ケーシング内に吊下げ支持される枠体と、前記枠体の内側に支持される触媒と、前記ケーシングの内面と前記枠体との間に介装されるガラス繊維からなるシール部材と、を備え、前記ケーシング及び／又は前記枠体に対して固定される前記シール部材の固定部は、一対の金属板の間に挟み込まれ、前記一対の金属板同士を接近させるとともに前記ケーシング及び／又は前記枠体に対して該一対の金属板を固定する金属板用固定具が、前記シール部材の固定部の外側に配置されていることを特徴とする。

【0012】

シール部材の固定部は、一対の金属板の間に挟み込まれ、一対の金属板同士を接近させるとともにケーシング及び／又は枠体に対して一対の金属板を固定する金属板用固定具が、シール部材の固定部の外側に配置される。これにより、シール部材にボルト穴を設けた固定部とする必要がないため、ガラス繊維からなるシール部材が、ボルト等の固定具との接触により損傷することを防ぐことができる。

【0013】

さらに、本発明の排ガス用触媒装置では、前記ケーシングは、角筒形状をなし、前記シール部材は、前記ケーシングと前記枠体との間の直線部に介装される第１シール部材と、前記ケーシングと前記枠体との間の角部に介装される第２シール部材とを有することを特徴とする。

【0014】

ケーシングが角筒形状をなす場合には、ケーシングと枠体との間の直線部の隙間が第１シール部材により閉塞され、ケーシングと枠体との間の角部の隙間が第２シール部材により閉塞されることで、ケーシングの形状に拘わらず、ケーシングと枠体との間の隙間を確実にシールすることができる。
この場合、前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、互いの端部どうしを所定長さ重ね合わせた状態にして介装されていることが好ましい。あるいは、前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、互いの端部どうしを折り込んで重ね合わせた状態にして介装してもよい。このようなシール部材の端部構造とすることにより、シール部材前後の差圧により重ね合わせた端部どうしが互いに密着する方向に膨らむので、良好なシール性を確保できる。

【0015】

さらに、本発明の排ガス用触媒装置では、前記ケーシングは、内周にわたって水平フランジが固定され、前記枠体は、前記水平フランジより上方に吊下げ支持されると共に下部外周にわたって取付フランジが固定され、前記シール部材は、一端部が前記水平フランジに固定され、他端部が前記取付フランジに固定されることを特徴とする。

【0016】

取付フランジと水平フランジの上下位置をずらして両者にシール部材を介装することで、ケーシングと枠体との間の隙間を確実にシールすることができる。

【0017】

さらに、本発明の排ガス用触媒装置では、前記ケーシングは、内周面に断熱材が設けられることを特徴とする。

【0018】

ケーシングの内周面に断熱材が設けられることで、排ガスの温度低下を抑制することができると共に、低コスト化を可能とすることができる。

【0019】

さらに、本発明の排ガス用触媒装置では、前記シール部材は、ガラス繊維からなる第１板材の表面及び裏面に触媒層が設けられ、前記表面の触媒層に密着してガラス繊維からなる第２板材が設けられると共に、前記裏面の触媒層に密着してガラス繊維からなる第３板材が設けられていることを特徴とする。

【0020】

ケーシングと枠体との間に介装されるシール部材は、ガラス繊維からなる第１板材の表面及び裏面に触媒層を設け、各触媒層に密着してガラス繊維からなる第２、第３板材を設けて構成されており、各触媒層は、第２、第３板材により被覆されていることから、排ガスに直接接触することはなく、また、繰り返される変形に対して剥離しにくくなり、高いシール性能を確保することができると共に、耐久性を向上することができる。
また、前記シール部材の縫合部の縫い目は、外向きに膨出する曲線とすることが望ましい。このような縫合部とすれば、縫合部に対する局所的な応力集中を低減することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の排ガス用触媒装置によれば、ケーシングと触媒を支持する枠体との間にシール部材を介装し、ガラス繊維からなる第１板材の表面及び裏面に触媒層を設け、各触媒層に密着してガラス繊維からなる第２、第３板材を設けてシール部材を構成しており、排ガスに直接接触することはなく、また、繰り返される変形に対して剥離しにくくなり、高いシール性能を確保することができると共に、耐久性を向上することができる。さらに、シール材を固定する固定具が直接シール材に接触することがないため、シール材の破損を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１実施形態に係る排ガス用触媒装置が適用された複合発電設備の概略構成図である。

【図2】図１の排ガス用触媒装置としての排熱回収ボイラの概略構成図である。

【図3】排熱回収ボイラの内部構造を表す概略図である。

【図4】シール部材の支持構造を表す排熱回収ボイラの要部平面図である。

【図5】シール部材の支持構造を表す排熱回収ボイラの縦断面図である。

【図6】シール部材の断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る一対の金属板の間に挟み込まれたシール部材を示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその側面図である。

【図8】シール部材の貫通孔のアイレット加工を示した側断面図である。

【図9】図４に示すシール部材の支持構造において、第１シール部材及び第２シール部材の端部構造例を示す斜視図である。

【図10】図４に示すシール部材の支持構造において、第１シール部材及び第２シール部材の端部構造例（変形例）を示す斜視図である。

【図11】シール部材の縫合部について縫い目を示す図で、（ａ）は縫合部を外側から見た斜視図、（ｂ）は曲線の縫い目を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る排ガス用触媒装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

【0024】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る排ガス用触媒装置が適用された複合発電設備の概略構成図、図２は、本実施形態の排ガス用触媒装置としての排熱回収ボイラの概略構成図、図３は、排熱回収ボイラの内部構造を表す概略図、図４は、シール部材の支持構造を表す排熱回収ボイラの要部平面図、図５は、シール部材の支持構造を表す排熱回収ボイラの縦断面図、図６は、シール部材の断面図である。図８は、シール部材の貫通孔のアイレット加工を示した側断面図である。

【0025】

本実施形態の複合発電設備において、図１に示すように、ガスタービン設備１１は、圧縮機１２、燃焼器１３、タービン１４を有しており、圧縮機１２とタービン１４は、回転軸１５により連結されている。燃焼器１３は、圧縮機１２から圧縮空気供給ライン１６が接続されると共に、燃料ガス供給ライン１７が接続され、タービン１４に燃焼ガス供給ライン１８が接続されている。
また、蒸気タービン設備１９は、ガスタービン設備１１における回転軸１５に連結されるタービン２０を有しており、発電機２１がこの回転軸１５の基端部に連結されている。排熱回収ボイラ２２は、ガスタービン設備１１（タービン１４）からの排ガスライン２３に設けられており、水と高温の排ガスとの間で熱交換を行うことで、蒸気を生成するものである。そのため、排熱回収ボイラ２２は、蒸気タービン設備１９のタービン２０との間に蒸気供給ライン２４が設けられると共に、蒸気回収ライン２５が設けられ、蒸気回収ライン２５に復水器２６が設けられている。

【0026】

従って、燃焼器１３では、圧縮機１２から供給された圧縮空気と燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン１４にて、発生した燃焼ガスにより回転軸１５を回転する。また、排熱回収ボイラ２２から供給された蒸気によりタービン２０が駆動し、回転軸１５を回転する。そして、この回転軸１５が回転することで、発電機２１を駆動することができる。

【0027】

そして、排熱回収ボイラ２２で熱が回収された排ガスは、ガス浄化装置２７により有害物質を除去され、浄化された排ガスは、煙突２８から大気へ放出される。

【0028】

排熱回収ボイラ２２において、図２に示すように、角筒形状をなすケーシング３１が上下方向に沿って配置され、支持鉄骨３２により支持されている。このケーシング３１は、内部に下部伝熱管群３３と脱硝装置（触媒）３４と上部伝熱管群３５が下方から上方に向かって所定間隔で配置されており、下部に排ガスライン２３が接続されている。この場合、下部伝熱管群３３と上部伝熱管群３５は、ケーシング３１に支持され、脱硝装置３４は、ケーシング３１に吊下げ支持されている。

【0029】

すなわち、図３から図５に示すように、ケーシング３１は、上下方向に貫通する筒形状をなし、下部に下部伝熱管群３３が配置され、この下部伝熱管群３３を構成する下部伝熱管３３ａ，３３ｂの各側部が支持部材４１によりケーシング３１に固定されている。また、ケーシング３１は、上部に上部伝熱管群３５が配置され、この上部伝熱管群３５を構成する上部伝熱管３５ａ，３５ｂ，３５ｃの各側部が支持部材４２によりケーシング３１に固定されている。

【0030】

また、ケーシング３１は、下部伝熱管群３３と上部伝熱管群３５との間に位置して脱硝装置３４が配置されている。この脱硝装置３４は、ケーシング３１の上部から複数の吊金物４３により吊下げ支持された枠体４４に載置された状態で固定されている。この枠体４４は、４本の支柱４５の各端部を連結して四角形状をなすように形成され、内側に複数の補強部材（図示略）が連結されて構成されている。この枠体４４は、ケーシング３１の内壁面との間に所定の隙間が確保されるように、その大きさがケーシング３１の内側の大きさより小さいものに設定されている。そして、脱硝装置３４は、この枠体４４の上部で、４本の支柱４５により形成された四角形状の内側を閉塞するように載置されており、図示しないボルトなどにより固定されている。

【0031】

また、ケーシング３１の内面と枠体４４との間には、弾性変形可能なシール部材５１が介装されている。このシール部材５１は、図６に詳細に示すように、ガラス繊維からなる第１板材５２の表面と裏面に触媒層５３，５４が設けられ、表面の触媒層５３を覆うように密着してガラス繊維からなる第２板材５５が図示しない接着剤により固定されると共に、裏面の触媒層５４を覆うように密着してガラス繊維からなる第３板材５６が図示しない接着剤により固定されている。

【0032】

そして、ケーシング３１は、内壁面の全周にわたって水平フランジ６１が溶接により固定される一方、枠体４４は、下部外周部の全周にわたって断面がＬ字形状をなす取付フランジ６２が固定されている。この場合、取付フランジ６２は、水平フランジ６１より上方に配置されており、シール部材５１は、一端部が水平フランジ６１に複数の固定具６３により固定され、他端部が取付フランジ６２に複数の固定具６４により固定されている。なお、シール部材５１は、断面がＳ字形状をなすように屈曲された状態で取付けられる。なお、固定具には、例えばボルト等が用いられる。

【0033】

図５に示すように、シール部材５１は、固定部６５により、ケーシング３１に設けられる水平フランジ６１と枠体４４に設けられる取付フランジ６２に対して固定されている。

【0034】

シール部材５１は、図８に示すように、シール部材５１を固定する固定具６６が貫通される貫通部６８が形成され、貫通部６８には、貫通部６８の内周面を覆うように、固定具６６が挿通可能とされた金属製の保護部材６７が設けられている。金属製の保護部材６７は、例えば、アルミニウムなどのアイレットとされている。

【0035】

このシール部材５１は、ケーシング３１と枠体４４との間の水平方向に沿った直線部に介装される第１シール部材５１ａと、ケーシング３１の隅部と枠体４４の角部との間に介装される第２シール部材５１ｂとから構成されており、第２シール部材５１ｂは、第１シール部材５１ａの端部同士が隣接するその間に配置され、第１シール部材５１ａと第２シール部材５１ｂとが隙間なく配置されている。すなわち、第１シール部材５１ａと第２シール部材５１とは、互いの端部どうしが端面を接するように設置されている。

【0036】

また、ケーシング３１は、下部伝熱管群３３と脱硝装置３４と上部伝熱管群３５とが対向する内壁面に断熱材７１が固定されている。

【0037】

従って、排ガスが排ガスライン２３を通って排熱回収ボイラ２２に至ると、この排ガスが下部伝熱管群３３を通過するときに熱交換が行われ、脱硝装置３４を通過するときに窒素酸化物が除去され、上部伝熱管群３５を通過するときに再び熱交換が行われる。このとき、排ガスは、ケーシング３１と枠体４４との間の隙間にも流れようとするが、この隙間を塞ぐようにシール部材５１が配置されていることから、排ガスの隙間の通過が抑制されると共に、通過したとしてもシール部材５１の触媒層５３，５４により窒素酸化物が除去される。

【0038】

また、ケーシング３１は、内壁面に断熱材７１が設けられていることから、ケーシング３１と枠体４４との間で熱伸び差が発生する。この場合、シール部材５１は、弾性変形可能であることから、このシール部材５１自体が変形したり、伸縮したりすることで、ケーシング３１と枠体４４との間で発生する熱伸び差が吸収され、ケーシング３１と枠体４４との間に隙間が発生することはなく、また、シール部材５１が損傷することもない。更に、シール部材５１は、第１板材５２の表面と裏面に設けられた触媒層５３，５４が第２、第３板材５５，５６により被覆されていることから、触媒層５３，５４が剥離することもない。また、シール部材５１を固定する固定具６６が貫通される貫通部６８には、貫通部６８の内周面を覆うように、保護部材６７を設けることとしたので、熱伸びによって生じる振動やこすれでシール部材５１が損傷することもない。

【0039】

このように本実施形態の排ガス用触媒装置にあっては、上下方向に貫通する筒形状をなすケーシング３１と、ケーシング３１内に吊下げ支持される枠体４４と、枠体４４の内側に支持される脱硝装置３４と、ケーシング３１の内面と枠体４４との間に介装されるシール部材５１とから構成され、シール部材５１は、ガラス繊維からなる第１板材５２の表面及び裏面に触媒層５３，５４を設け、表面の触媒層５３に密着してガラス繊維からなる第２板材５５を設けると共に、裏面の触媒層５４に密着してガラス繊維からなる第３板材５６を設けて構成されている。

【0040】

従って、ケーシング３１と枠体４４との間に介装されるシール部材５１は、ガラス繊維からなる第１板材５２の表面及び裏面に触媒層５３，５４を設け、各触媒層５３，５４に密着してガラス繊維からなる第２、第３板材５５，５６を設けて構成されており、各触媒層５３，５４は、第２、第３板材５５，５６により被覆されていることから、排ガスに直接接触することはなく、また、繰り返される変形に対して剥離しにくくなり、高いシール性能を確保することができると共に、耐久性を向上することができる。

【0041】

シール部材５１の固定部６５は、ボルトがシール部材５１に接触する箇所を金属製の保護部材６７で覆っている。保護部材６７は、例えばアイレットとされ、貫通部６８とされるボルト穴にアイレット加工を施すことにより、ボルトと、貫通部６８とのこすれや振動によりガラス繊維からなるシール部材５１が、損傷することを防ぐことができる。

【0042】

また、本実施形態の排ガス用触媒装置では、ケーシング３１は角筒形状をなし、シール部材５１は、ケーシング３１と枠体４４との間の直線部に介装される第１シール部材５１ａと、ケーシング３１と枠体４４との間の角部に介装される第２シール部材５１ｂとから構成されている。従って、ケーシング３１が角筒形状をなす場合には、ケーシング３１と枠体４４との間の直線部の隙間が第１シール部材５１ａにより閉塞され、ケーシング３１と枠体４４との間の角部の隙間が第２シール部材５１ｂにより閉塞されることとなり、ケーシング３１の形状に拘わらず、ケーシング３１と枠体４４との隙間を確実にシールすることができる。

【0043】

ところで、第１シール部材５１ａと第２シール部材５１とは、互いの端部どうしが端面を接するように設置されている。
しかし、直線部の第１シール部材５１ａと角部の第２シール部材５１ｂとの間は、上述したガラス繊維を用いた素材（厚さ１．２５ｍｍ程度）の場合など縫合に技術を要する。このため、建設現場の作業で縫合することは困難であり、建設現場においてシール材５１を簡便に設置することは困難である。このような端部構造は、起動発停や運転時の熱伸び等により、端部間に生じる隙間の拡大によるシール性の低下が懸念される。

【0044】

そこで、上述した懸念を解消するため、第１シール部材５１ａ及び第２シール部材５１ｂの端部構造については、例えば図９や図１０に示すような構造を採用すればよい。
図９に示す端部構造例は、第１シール部材５１ａ及び第２シール部材５１ｂは、互いの端部どうしを所定長さＬだけ重ね合わせることにより、端部どうしがオーバーラップした状態で介装されている。この場合、端部どうしは単に重ね合わせるだけの構造であり、縫合等の処置は行われていない。また、重ね合わせの上下（表裏）については、特に限定されることはない。
このような端部構造とすれば、起動発停や運転時の熱伸びにより、第１シール部材５１ａと第２シール部材５１ｂとの端部を重ね合わせた接合部には隙間を生じようとするが、これと同時に、シール材５１の前後（内外）に差圧を生じる。このため、接合部の接合面部分では、第１シール部材５１ａ及び第２シール部材５１ｂが同方向に膨張し、互いの接合面どうしが密着するようにして隙間を狭める。

【0045】

この結果、第１シール部材５１ａと第２シール部材５１ｂとの間は、接合部におけるシール性が向上する。また、第１シール部材５１ａと第２シール部材５１ｂとの接合面部分周辺は、ケーシング３１の角部が当たる部分や縫い目部分等に局所的な大きな応力を受けるため破損しやすいが、端部どうしを単に重ね合わせるだけの構造とすることで、破損部分の交換が容易になるため保守性に優れている。

【0046】

また、図１０に示す端部構造の変形例のように、第１シール部材５１ａ及び第２シール部材５１ｂについて、互いの端部どうしを折り込んで重ね合わせた状態にして介装してもよい。すなわち、第１シール部材５１ａの端部を所定長さＬ´だけ折り返した部分と、第２シール部材５１ｂの端部を所定長さＬ´程度折り返した部分とを係合させることで、係合部分を４枚重ねとする端部構造としてもよい。このようなシール部材５１の端部構造としても、シール部材５１の前後に生じる差圧により膨らむことで第１シール部材５１ａ及び第２シール部材５１ｂの端部どうしが密着するので、同様に良好なシール性を確保できる。

【0047】

また、上述したシール部材５１は、角部またはその近傍に縫い合わせの縫い目が存在する場合、その部分に応力集中が生じて耐久性が低下する。特に、縫い目部分は伸縮性が低下するため、差圧を受けた際に他の部分と比較して膨らみにくくなり、応力集中が生じやすい。
そこで、例えば図１１に示すように、角部またはその近傍に位置する縫合部５７については、直線に縫うのではなく、縫い目を外向きに膨出する曲線にする。このような縫合部５７とすれば、縫合部に対する局所的な応力集中を低減することができる。なお、図中の符号５８は、隣接する２枚の第１シール部材５１ａを縫い合わせている耐熱糸である。

【0048】

また、本実施形態の排ガス用触媒装置では、ケーシング３１の内壁面に水平フランジ６１が固定され、枠体４４の外周部に水平フランジ６１より上方に位置して取付フランジ６２が固定され、シール部材５１の一端部が水平フランジ６１に固定され、他端部が取付フランジ６２に固定されている。従って、取付フランジ６２と水平フランジ６１の上下位置をずらして両者にシール部材５１を介装することで、ケーシング３１と枠体４４との間の隙間を確実にシールすることができる。

【0049】

また、本実施形態の排ガス用触媒装置では、ケーシング３１は、内壁面に断熱材７１を設けている。従って、ケーシング内を通過する排ガスの温度低下を抑制することができると共に、断熱材７１の損傷を防止することで低コスト化を可能とすることができる。

【0050】

なお、上述した実施形態では、本発明の排ガス用触媒装置を排熱回収ボイラ２２に適用して説明したが、熱交換機能を有しない単なる触媒装置であってもよい。また、ケーシング３１の形状を四角筒形状としたが、この形状に限定されるものではなく、円筒形状であってもよい。

【0051】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図７（ａ）および図７（ｂ）を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態に示したシール部材５１の固定部６５に変えて、一対の金属板８０の間にシール部材５１を挟み込んで固定するようになっている。したがって、第１実施形態と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。
図７（ａ）は、一対の金属板の間に挟み込まれたシール部材の上面図である。図７（ｂ）は、一対の金属板の間に挟み込まれたシール部材の側面図である。

【0052】

図７（ａ）に示すように、ケーシング３１の内面に設けられた一対の金属板８０ａと枠体４４に設けられた一対の金属板８０ｂとの間に介装されるガラス繊維からなるシール部材５１が設けられている。また、図７（ｂ）に示すように、シール部材５１の固定部８５は、ケーシング３１（図５参照）側に設けられた一対の金属板８０ａと、枠体４４（図５参照）側に設けられた一対の金属板８０ｂ間に挟み込まれ、一対の金属板８０同士を接近させるとともにケーシング３１と枠体４４に対して一対の金属板８０を固定する金属板用固定具８１が、シール部材５１の固定部８５の外側に配置されている。

【0053】

一対の金属板８０同士の間に挟み込まれてシール部材５１が固定されている。シール部材５１と一対の金属板８０が接触することで、シール部材５１が固定され、金属板用固定具８１は、シール部材５１と接触しない箇所に設けられている。シール部材５１を一対の金属板によって固定されることとしたので、シール部材５１にボルト穴を設けなくてもシール部材５１を一対の金属板８０により固定することができる。

【0054】

本実施形態によれば、シール部材５１にボルト穴を設けた固定部とする必要がないため、ガラス繊維からなるシール部材５１が、熱伸びの影響を受けてボルトとの接触により損傷することを防ぐことができる。

【符号の説明】

【0055】

２２ 排熱回収ボイラ（排ガス用触媒装置）
３１ ケーシング
３３ 下部伝熱管群
３４ 脱硝装置（触媒）
３５ 上部伝熱管群
４４ 枠体
５１ シール部材
５１ａ 第１シール部材
５１ｂ 第２シール部材
５２ 第１板材
５３，５４ 触媒層
５５ 第２板材
５６ 第３板材
５７ 縫合部
５８ 耐熱糸
６１ 水平フランジ
６２ 取付フランジ
６５ 固定部
６６ 固定具
６７ 保護部材
６８ 貫通部
７１ 断熱材
８０ 金属板
８０ａ 金属板（ケーシング側）
８０ｂ 金属板（枠体側）
８１ 金属板用固定具
８５ 固定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】