特許 7543138 脱硝触媒研磨装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】脱硝触媒研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 38/00 20060101AFI20240826BHJP

   B01J 35/57 20240101ALI20240826BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20240826BHJP

   B01D 53/96 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

B01J38/00 A

B01J35/57 J ZAB

B01D53/86 222

B01D53/96 500

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020535150

(86)(22)【出願日】2020-02-28

(86)【国際出願番号】 JP2020008549

(87)【国際公開番号】W WO2021171629

(87)【国際公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-02-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】392026073

【氏名又は名称】ハシダ技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】吉河 敏和

(72)【発明者】

【氏名】吉田 和広

(72)【発明者】

【氏名】盛田 啓一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 亨浩

(72)【発明者】

【氏名】伊田 展充

(72)【発明者】

【氏名】坂本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】日高 広大

【審査官】安齋 美佐子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－２４１５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２４５２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１１５４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－１１６５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０００６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ２１／００－３８／７４

Ｂ０１Ｄ ５３／８６－５３／９０，５３／９４－５３／９６

Ｂ２４Ｃ ３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【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の前記貫通孔に、空気と共に研磨材を流通させて、前記貫通孔の内面を研磨する脱硝触媒研磨装置であって、
前記脱硝触媒の上流側に配置され、空気と共に研磨材が流通する流入路と、
前記脱硝触媒の下流側に配置され、空気と共に研磨剤と被研磨物とを吸引する吸引部と、を有し、
前記流入路は、前記脱硝触媒と当接又は近接して配置され直線状に延びる複数の貫通孔が設けられた助走路を有し、
前記助走路の複数の貫通孔は、前記脱硝触媒の複数の貫通孔と対応する位置に配置され、
前記助走路の流路方向の長さは、２５０ｍｍ以上である、脱硝触媒研磨装置。

【請求項2】

前記助走路の流路方向に対する断面形状は、前記脱硝触媒の流路方向に対する断面形状と同一の断面形状である、請求項１に記載の脱硝触媒研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脱硝触媒を研磨する、脱硝触媒研磨装置に関する。

【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。環境保全のため、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、火力発電所には窒素酸化物を還元するための脱硝触媒が充てんされた脱硝装置が設置されている。脱硝触媒は、使用の継続に伴い性能が低下する。性能の低下した脱硝触媒を再生する技術の一つとして研磨再生が挙げられる。研磨再生は、性能の低下した脱硝触媒の表面を研磨することで、触媒性能を回復させる技術である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１４／１５５６２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、研磨材（研削材）と気体との混合物を脱硝触媒の貫通孔に通過させて、貫通孔の内壁を研磨する脱硝触媒の再生方法に関する技術が開示されている。また、長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられたハニカム構造を有する脱硝触媒の流速が低減する周縁部に、脱硝触媒と同一又は類似の貫通孔を有するダミーセルを配置し、流れの速度が略均一な中央部のみで脱硝触媒の研磨を行うことで、より均一な研磨を行える構成が開示されている。

【0005】

特許文献１に開示された技術は、脱硝触媒の径方向における研磨量を均一化できるものである。しかし、脱硝触媒の流路方向における研磨量を均一化できる構成は、未だ開示されていない。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、脱硝触媒の流路方向における研磨量を均一化できる脱硝触媒研磨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】

【0007】

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の前記貫通孔に、空気と共に研磨材を流通させて、前記貫通孔の内面を研磨する脱硝触媒研磨装置であって、前記脱硝触媒の上流側に配置され、空気と共に研磨材が流通する流入路と、前記脱硝触媒の下流側に配置され、空気と共に研磨剤と被研磨物とを吸引する吸引部と、を有し、前記流入路は、前記脱硝触媒と当接又は近接して配置され直線状に延びる複数の貫通孔が設けられた助走路を有し、前記助走路の複数の貫通孔は、前記脱硝触媒の複数の貫通孔と対応する位置に配置される脱硝触媒研磨装置に関する。

【0008】

前記助走路の流路方向に対する断面形状は、前記脱硝触媒の流路方向に対する断面形状と同一の断面形状であることが好ましい。

【0009】

前記助走路の流路方向の長さは、前記助走路の前記貫通孔に空気と共に流通する研磨材が乱流化される長さ以上の長さであることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、脱硝触媒の流路方向における研磨を均一化できる脱硝触媒研磨装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態に係る脱硝触媒が使用される火力発電設備の構成図である。

【図2】火力発電設備における脱硝装置の構成例を示す図である。

【図3】本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置の概略構成図である。

【図4】本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置の要部断面図である。

【図5】本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置の要部分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係る脱硝触媒研磨装置の被研磨対象である脱硝触媒は、例えば、以下説明する石炭火力発電設備１００で一定期間使用され、性能の低下した脱硝触媒Ｃである。

【0013】

［石炭火力発電設備］
図１に示すように、石炭火力発電設備１００は、石炭バンカ１１０と、給炭機１１５と、微粉炭機１２０と、微粉炭供給管１３０と、燃焼ボイラ１４０と、燃焼ボイラ１４０の下流側に設けられる排気通路１５０と、この排気通路１５０に設けられる脱硝装置１６０、空気予熱器１７０、熱回収用ガスヒータ１８０、電気集塵装置１９０、誘引通風機２１０、湿式脱硫装置２２０、再加熱用ガスヒータ２３０、脱硫通風機２４０、及び煙突２５０と、を備える。

【0014】

石炭バンカ１１０は、図示しない石炭サイロから運炭設備により供給される石炭を貯蔵する。給炭機１１５は、石炭バンカ１１０から供給される石炭を所定の供給スピードで微粉炭機１２０に供給する。
微粉炭機１２０は、給炭機１１５から供給された石炭を平均粒径６０μｍ～８０μｍに粉砕して微粉炭を製造する。微粉炭機１２０としては、ローラミル、チューブミル、ボーラミル、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、微粉炭供給管微粉炭機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微粉炭バーナｂにより燃焼する。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。クリンカアッシュとは、石炭灰のうち、燃焼ボイラ１４０の底部に落下する塊状の石炭灰をいう。フライアッシュとは、石炭灰のうち、排ガスと共に排気通路１５０側に流通する、粒径の小さい（粒径２００μｍ程度以下）の石炭灰をいう。
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石炭灰を流通させる。

【0016】

脱硝装置１６０は、排ガス中の窒素酸化物を除去する。脱硝装置１６０は、例えば、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。乾式アンモニア接触還元法は、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を注入し、脱硝触媒との作用により排ガス中の窒素酸化物を窒素と水蒸気に分解する方法である。

【0017】

脱硝装置１６０は、図２に示すように、脱硝反応が行われる脱硝反応器１６１と、脱硝反応器１６１の内部に配置される複数段の脱硝触媒層１６２とを備える。脱硝触媒層１６２は、複数のケーシング１６３により構成される。ケーシング１６３には、複数の脱硝触媒Ｃが収容される。
脱硝触媒Ｃは、長手方向に延びる複数の貫通孔Ｃ１が形成されたハニカム構造を有する、長尺状（直方体状）の触媒である。複数の脱硝触媒Ｃは、貫通孔Ｃ１の延びる方向が排ガスの流路に沿うように配置される。

【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。加熱された燃焼用空気は、押込通風機１７５によりボイラ１４０に供給される。

【0019】

熱回収用ガスヒータ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。熱回収用ガスヒータ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。熱回収用ガスヒータ１８０は、排ガスから更に熱回収を行う。

【0020】

電気集塵装置１９０は、排気通路１５０における熱回収用ガスヒータ１８０の下流側に配置される。電気集塵装置１９０には、熱回収用ガスヒータ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、電極に電圧を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（捕捉）する装置である。電気集塵装置１９０において収集（捕捉）されるフライアッシュは、フライアッシュ回収装置１９１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、例えば湿式石灰－石膏法により排ガス中の硫黄酸化物を除去する。湿式石灰－石膏法は、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、排ガス中の硫黄酸化物を除去する方法である。この際に発生したホウ素やセレン等の微量物質が含まれる排水は、排水処理装置２２１によって処理される。

【0023】

再加熱用ガスヒータ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。再加熱用ガスヒータ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。再加熱用ガスヒータ２３０は、排ガスを加熱する。熱回収用ガスヒータ１８０及び再加熱用ガスヒータ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－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における再加熱用ガスヒータ２３０の下流側に配置される。脱硫通風機２４０は、再加熱用ガスヒータ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。

【0025】

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、再加熱用ガスヒータ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。

【0026】

［脱硝触媒研磨装置］
上記説明した石炭火力発電設備１００に用いられる脱硝触媒Ｃは、使用の継続に伴いシンタリング等の熱的劣化、触媒成分の被毒による化学的劣化、及び煤塵が触媒表面を被覆する物理的劣化等により、脱硝性能が低下する。脱硝性能が低下した脱硝触媒Ｃは、触媒表面である貫通孔Ｃ１の内面を研磨し、表面の付着物等を除去することで脱硝性能が回復する。
以下、脱硝性能の低下した脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の内面を研磨し、脱硝性能を回復させる脱硝触媒研磨装置１について説明する。

【0027】

本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１は、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に空気と共に研磨材Ａを流通させて、貫通孔Ｃ１の内面を研磨する装置である。脱硝触媒研磨装置１は、図３に示すように、混合部１０と、流入路２０と、流出路３０と、サイクロン４０と、コンプレッサ５０と、バグフィルタ６０と、吸引ファン７０と、を備える。脱硝触媒研磨装置１の被研磨対象である脱硝触媒Ｃは、流入路２０における助走路２３と、流出路３０における下流側固定部材３２との間に挟持される。脱硝触媒Ｃは、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の流路方向が水平面に対して略垂直になるように固定される。

【0028】

混合部１０は、空気と研磨材Ａとを混合し、流入路２０を介して脱硝触媒Ｃに空気と混合された研磨材Ａを供給する。混合部１０には、ブラストガン１１と、漏斗部１２と、これらを収容するキャビネット１３とが設けられる。ブラストガン１１は、エアホース５１を介してコンプレッサ５０と連結されており、圧縮空気を噴射可能である。ブラストガン１１は、複数台設けられていてもよい。ブラストガン１１には、後述する研磨材供給路３３が連結される。ブラストガン１１から圧縮空気が噴射されると、エジェクター効果が生じ、研磨材供給路３３を通じて研磨材Ａがブラストガン１１内に供給される。そして、ブラストガン１１の内部で研磨材Ａと圧縮空気とが混合され、漏斗部１２に噴射される。噴射された研磨材Ａは、空気と均一に混合された状態で、漏斗部１２を通じて流入路２０に流入する。

【0029】

流入路２０は、脱硝触媒Ｃの上流側の流路であり、空気と共に研磨材Ａが流入する流路である。流入路２０は、上流側流路２１、上流側固定部材２２及び助走路２３からなる。上流側流路２１は、屈曲部を有する流路であり、上流側が漏斗部１２と連結され、下流側が上流側固定部材２２と連結される。上流側固定部材２２は、直線状の流路を有し、下流側が助走路２３と連結される。助走路２３は、脱硝触媒Ｃと同様のハニカム構造を有し、助走路２３の下流側は、固定部材２４によって脱硝触媒Ｃの下端部（上流側端部）と連結されて固定される。助走路２３を含む流入路２０の構成は後段で詳述する。

【0030】

流出路３０は、脱硝触媒Ｃの下流側の流路である。流出路３０は、研磨材Ａと、脱硝触媒Ｃの表面が研磨されることで生じた被研磨物とが流通する流路である。研磨材Ａと被研磨物とは、吸引部としての吸引ファン７０により空気と共に吸引される。流出路３０の途中にはサイクロン４０が設けられ、研磨材Ａと被研磨物とが分離される。
流出路３０は、脱硝触媒Ｃの上端部（下流側端部）と連結されて脱硝触媒Ｃを固定する下流側固定部材３２と、下流側固定部材３２とサイクロン４０とを連結する下流側流路３１と、サイクロン４０と混合部１０とを連結する研磨材供給路３３と、を有する。

【0031】

サイクロン４０は、公知のサイクロン分級器であり、混合部１０よりも高い位置に配置される。サイクロン４０の上流端は、下流側流路３１と連結される。サイクロン４０の下部には研磨材供給路３３が連結され、サイクロン４０により分離された研磨材Ａは、研磨材供給路３３を通じて重力により落下して混合部１０に供給される。サイクロン４０の下流端は、搬送パイプ４１と連結され、搬送パイプ４１の下流端は、バグフィルタ６０と連結される。サイクロン４０により分離された被研磨物は、空気と共に搬送パイプ４１を通じてバグフィルタ６０に流入する。

【0032】

バグフィルタ６０は、公知の集塵装置である。バグフィルタ６０は、脱硝触媒Ｃの被研磨物を含む空気中の粉塵を捕集する。捕集された粉塵は、バグフィルタ６０の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。バグフィルタ６０の下流端は、連結パイプ６１と連結される。連結パイプ６１の下流端は、吸引部としての吸引ファン７０に連結される。バグフィルタ６０を通過して粉塵が除去された清浄な空気は、吸引ファン７０によって吸引されて、排気ダクト７１により大気中に排出される。

【0033】

次に、本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１の、助走路２３を含む流入路２０の構成の詳細について、図面を参照して以下説明する。図４は、脱硝触媒研磨装置１の流入路２０付近を示す縦断面図であり、図５は、同様に流入路２０付近を示す分解斜視図である。

【0034】

本実施形態に係る流入路２０は、図４に示すように、上流側から順に、上流側流路２１、上流側固定部材２２、及び助走路２３を備える。

【0035】

上流側流路２１は、図４及び図５に示すように、屈曲部２１ａを有する流路であり、上流側が混合部１０における漏斗部１２に連結され、下流側が上流側固定部材２２に連結されている。

【0036】

上流側固定部材２２は、空気と共に研磨材Ａが流通する流路である。上流側固定部材２２は、図４に示すように、内部に直線状の流路を有する筒状部材である。上流側固定部材２２の下流側は、助走路２３と連結されて固定される。上流側固定部材２２は、流路内に規制部材を有していてもよい。規制部材は、研磨材Ａを均一に分散させるため、空気と混合された研磨材Ａの流れを規制する部材である。規制部材は、例えば１つ又は複数のメッシュ部材からなる。上記メッシュ部材は、空気と混合された研磨材Ａの流れの一部を透過させ、一部を規制する。上記メッシュ部材は、例えば上流側固定部材２２の流路内の流路方向の断面の一部又は全体にわたり配置される。上記メッシュ部材は、任意の開口率、メッシュ数、及び目開きとすることができ、例えば、脱硝触媒Ｃと同程度の開口率、メッシュ数、及び目開きとすることができる。

【0037】

助走路２３は、上流側固定部材２２から空気と共に流入した研磨材Ａを乱流化させ、脱硝触媒Ｃに流入させる流路である。助走路２３は、図５に示すように、脱硝触媒Ｃと同様に、内部に直線状に延びる複数の貫通孔２３１を有するハニカム構造体である。
助走路２３の流路方向に対する断面形状は、図５に示すように、脱硝触媒Ｃの流路方向に対する断面形状と同一の断面形状である。即ち、助走路２３の流路方向に対する断面における、貫通孔２３１の位置、数及び大きさと、脱硝触媒Ｃの流路方向に対する断面における、貫通孔Ｃ１の位置、数及び大きさは同一である。なお、同一である、とは、完全に同一である必要はなく、貫通孔２３１内における研磨材Ａの乱流化が維持された状態で貫通孔Ｃ１に流入可能な程度のものであれば、若干の違いがあるものでもよい。
助走路２３の材質としては特に制限されないが、例えば脱硝触媒Ｃと同様の材質を用いてもよいし、研磨材Ａにより研磨され難い、高硬度の材料を用いることもできる。

【0038】

助走路２３の貫通孔２３１に流入する空気と混合された研磨材Ａは、助走路２３の上流側端部付近では、層流の状態で規則的に流通する。その後、研磨材Ａは、一定距離を経て、貫通孔２３１内で乱流化され、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入する。乱流化された研磨材Ａは、不規則に乱れて運動するため、層流の状態と比較して脱硝触媒の貫通孔Ｃ１の内面に衝突する頻度が上昇する。上記により、研磨材Ａの流通量に対する研磨量の比である研磨率が向上すると考えられる。仮に、流入路２０に助走路２３を設けない場合、脱硝触媒Ｃの上流側端部付近では、研磨材Ａは層流の状態で流通し、その後一定距離を経て乱流化される。このため、脱硝触媒Ｃの上流側端部付近の研磨率に対し、一定距離を経て研磨材Ａが乱流化された位置以降の貫通孔Ｃ１の内面の研磨率は高くなる。従って、貫通孔Ｃ１の流路方向における研磨量が不均一となる。流入路２０に助走路２３を設けることで、空気と混合された研磨材Ａは助走路２３内で乱流化された後、脱硝触媒Ｃに流入する。従って、脱硝触媒Ｃに空気と共に流入する研磨材Ａの研磨率は、上流側端部から十分に高い状態である。即ち、研磨材Ａによる貫通孔Ｃ１の内面の研磨率を上流側端部からの位置に依らず高い状態で安定化できる。従って、貫通孔Ｃ１の流路方向における研磨量を均一化できる。

【0039】

助走路２３の下流側端部は、脱硝触媒Ｃの上流側端部と近接又は当接して配置される。また、助走路２３は、脱硝触媒Ｃの複数の貫通孔Ｃ１に対し、助走路２３の複数の貫通孔２３１の位置が対応する位置に配置される。なお、貫通孔Ｃ１と貫通孔２３１の位置が対応するとは、貫通孔の位置が一致している場合だけでなく、少なくとも流路方向において重複している場合も含まれる。貫通孔Ｃ１と貫通孔２３１の位置は、一致していることが好ましい。
助走路２３は、貫通孔２３１の流路方向と貫通孔Ｃ１の流路方向が同一であり、複数の貫通孔２３１と貫通孔Ｃ１とがそれぞれ連続的な流路を形成するように配置される。これにより、貫通孔２３１内で乱流化された研磨材Ａを、乱流化が維持された状態で貫通孔Ｃ１に流入させることができる。なお、研磨材Ａの乱流化が維持される範囲内で、貫通孔２３１と貫通孔Ｃ１との間に僅かな間隔が空いていてもよい。即ち、助走路２３と脱硝触媒Ｃとは当接していてもよいが、僅かな間隔を空けて近接していてもよい。また、上記に加え、脱硝触媒Ｃの上流側端部の端面を保護する目的で、助走路２３と脱硝触媒Ｃとの間に保護部材を配置してもよい。上記保護部材は、例えば貫通孔Ｃ１の形状に対応するメッシュ部材からなる。

【0040】

図５に示す、助走路２３の流路方向の長さＬは、助走路２３に流入する空気と混合された研磨材Ａが乱流化され、研磨率が高い状態で安定化するために要する長さ以上の長さである。このような助走路２３の流路方向の長さＬは、例えば１５０ｍｍ以上であり、２００ｍｍ以上であることが好ましく、２５０ｍｍ以上であることがより好ましい。

【0041】

固定部材２４は、助走路２３の下流側端部と脱硝触媒Ｃの上流側端部とを着脱可能に連結して固定する部材である。固定部材２４の構成は、特に制限されない。固定部材２４は、例えば助走路２３と脱硝触媒Ｃとの連結部を外周から覆い、締め付けることで、助走路２３と脱硝触媒Ｃとを固定可能な環状部材であってもよい。

【0042】

（研磨再生方法）
次に、脱硝触媒研磨装置１を用いて脱硝触媒Ｃを研磨再生する方法について説明する。
脱硝触媒研磨装置１の被研磨対象である、脱硝性能が低下した脱硝触媒Ｃを、石炭火力発電設備１００の脱硝装置１６０から取り外す。この際、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１は、石炭灰等で閉塞されている場合があるため、適宜エアブローや水洗等により閉塞物を取り除く。次に、助走路２３と、下流側固定部材３２との間に脱硝触媒Ｃを挟持し、脱硝触媒Ｃを固定する。この際、例えば脱硝触媒Ｃの、脱硝装置１６０における排ガスの入口側端部であった付着物の多い側を、研磨材Ａの流速の高い下流側となるように配置して固定してもよい。

【0043】

脱硝触媒研磨装置１の作動を開始すると、吸引ファン７０及びコンプレッサ５０が作動を開始し、混合部１０で空気と混合された研磨材Ａが上流側に吸引される。研磨材Ａは、上流側流路２１及び上流側固定部材２２を介して助走路２３に流入する。助走路２３内で乱流化された研磨材Ａは、研磨率が高く安定した状態で脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入し、貫通孔Ｃ１の内面の研磨を行った後、下流側固定部材３２から流出する。流出した研磨材Ａと被研磨物とは、空気と共に吸引ファン７０により吸引されて、下流側流路３１を介してサイクロン４０に流入する。サイクロン４０では、研磨材Ａと被研磨物とが分離され、研磨材Ａは研磨材供給路３３を介して混合部１０に供給される。即ち、研磨材Ａは脱硝触媒研磨装置１内を循環する。サイクロン４０で分離された被研磨物は吸引ファン７０により吸引されて、搬送パイプ４１を介してバグフィルタ６０に流入して捕集される。被研磨物が捕集された後の空気は排気ダクト７１を通じて外部に排出される。所定時間、脱硝触媒研磨装置１の作動を継続させ、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の内面を研磨し、貫通孔Ｃ１の内面に付着した付着物等を取り除くことで脱硝触媒Ｃを再生する。

【0044】

以上説明した第１実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１によれば、以下の効果が奏される。
脱硝触媒研磨装置１を、脱硝触媒Ｃの上流側に配置され、空気と共に研磨材Ａが流通する流入路２０と、脱硝触媒Ｃの下流側に配置され、空気と共に研磨材Ａと被研磨物とを吸引する吸引ファン７０と、を有し、流入路２０は、脱硝触媒Ｃと当接又は近接して配置され、直線状に延びる複数の貫通孔２３１が設けられた助走路２３を有し、助走路２３の複数の貫通孔２３１は、脱硝触媒Ｃの複数の貫通孔Ｃ１と対応する位置に配置されるものとした。これにより、研磨材Ａは、空気と共に助走路２３に設けられた複数の貫通孔２３１を流通する際に乱流化され、脱硝触媒Ｃに流入する。従って、貫通孔Ｃ１の内面の研磨率は高い状態で安定化され、脱硝触媒Ｃの流路方向における研磨量を均一化することができる。

【0045】

助走路２３の流路方向に対する断面形状は、脱硝触媒Ｃの流路方向に対する断面形状と同一の断面形状であるものとした。これにより、助走路２３の複数の貫通孔２３１と、脱硝触媒Ｃの複数の貫通孔Ｃ１とは、同一の流路径からなる連続的な流路を形成するように配置できる。従って、助走路２３の貫通孔２３１内で空気と共に乱流化された研磨材Ａを、乱流化が確実に維持された状態で貫通孔Ｃ１に流入させることができ、脱硝触媒Ｃの流路方向における研磨量をより均一化することができる。

【0046】

助走路２３の流路方向の長さＬは、助走路２３の貫通孔２３１に空気と共に流通する研磨材Ａが乱流化される長さ以上の長さであるものとした。これにより、貫通孔２３１を空気と共に流通する研磨材Ａは確実に乱流化された状態で脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入する。従って、貫通孔Ｃ１の内面の研磨率は確実に高い状態で安定化され、脱硝触媒の流路方向における研磨量を更に均一化することができる。

【0047】

本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0048】

本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１を、混合部１０を有し、混合部１０によって空気と混合された研磨材Ａが、流入路２０を通じて脱硝触媒Ｃに流入するものとして説明したが、この構成に限定されない。脱硝触媒研磨装置１は、研磨剤Ａを空気と共に吸引する構成を有していればよく、混合部１０を有さずに構成することもできる。

【0049】

本実施形態に係る流入路２０を、屈曲部２１ａを有する上流側流路２１を備えるものとして説明したが、この構成に限定されない。流入路２０は、屈曲部を設けずに構成することもできる。例えば、流入路２０を、脱硝触媒Ｃの下部から研磨材Ａを空気と共に垂直に吸引する直線状の流路を有するものとし、屈曲部を有さない構成としてもよい。

【0050】

本実施形態に係る上流側固定部材２２を、流路内に１つ又は複数のメッシュ部材からなる規制部材を備えるものとして説明したが、この構成に限定されない。規制部材は、空気と混合された研磨材Ａの流れを規制して分散させるものであればよい。規制部材の形状もメッシュ部材には限定されず、例えば上流側固定部材２２の流路方向の断面の一部に配置される板状の部材としてもよい。あるいは、研磨材Ａを分散させる必要性が低い場合、上流側固定部材２２の流路内に規制部材を設けずに構成することもできる。

【0051】

［研磨量均一性評価］
上記実施形態に係る脱硝触媒研磨装置を用い、以下の方法で脱硝触媒の研磨量均一性の評価を行った。先ず、本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置（助走路の長さ：２５０ｍｍ）に使用済の脱硝触媒（を装着し、所定時間、研磨剤を貫通孔に流通させて研磨を行った。研磨後の脱硝触媒を取外し、下流側端部から１００ｍｍ単位で切断し、脱硝触媒の壁厚を数か所測定して平均値を算出した。同様に、助走路を有しない脱硝触媒研磨装置を用いて研磨後の脱硝触媒の壁厚を算出した。結果を以下の表１に示す。

【0052】

【表1】

【0053】

表１に示すように、助走路を有する本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置により研磨を行った脱硝触媒は、研磨後の壁厚が流路方向のいずれの箇所においてもほぼ一定であることから、均一に研磨が行われている結果が示された。これに対して、助走路を有しない脱硝触媒研磨装置は、上流側端部（８６０ｍｍ）付近の脱硝触媒壁厚が、他の箇所の壁厚と比較して厚く、研磨が均一でない結果が示された。また、上流側端部からの長さが１５０ｍｍ、好ましくは２００ｍｍ、より好ましくは２５０ｍｍ以上の箇所以降において壁厚が安定化し、研磨が均一化する結果が示された。

【符号の説明】

【0054】

１ 脱硝触媒研磨装置
２０ 流入路
２３ 助走路
７０ 吸引ファン（吸引部）
Ｃ 脱硝触媒
Ｃ１ 脱硝触媒Ｃの貫通孔
２３１ 助走路２３の貫通孔
Ｌ 助走路２３の流路方向の長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】