JP2001248826A - ボイラ排ガス処理装置と方法 - Google Patents
ボイラ排ガス処理装置と方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 石炭焚き火力発電排ガス処理システム中のＧ
ＧＨやＳＧＨの腐食や材料コスト問題及びボイラの熱効
率低下問題を解決する技術を提供すること。 【解決手段】 脱硫装置７から出てＧＧＨ再加熱側５に
入る排ガスの温度を４０℃以下に低下する。そのために
次の３つの方法のいずれかを用いる。（１）ＧＧＨ再加
熱側５の前流に排ガス冷却器１９を設置する。（２）Ｇ
ＧＨ再加熱側５の前流に設置してあるミストセパレータ
に排ガス冷却機能を持たせるようにする。（３）脱硫装
置７内に排ガス冷却器を設置する。再加熱側ＧＧＨ５入
口の排ガス温度を４０℃以下にすると、従来技術に比べ
て排ガス中の水分量を１／２〜１／３に低下できる。排
ガス中の水分量が低下し、さらにその温度が低下すると
排ガス及び付着ミストの加熱が容易となり、ＧＧＨ熱回
収側４で回収した熱量で賄うことができるようになり、
ＳＧＨを設置する必要がなくなり、熱効率の向上（約１
％）に寄与できる。
ＧＨやＳＧＨの腐食や材料コスト問題及びボイラの熱効
率低下問題を解決する技術を提供すること。 【解決手段】 脱硫装置７から出てＧＧＨ再加熱側５に
入る排ガスの温度を４０℃以下に低下する。そのために
次の３つの方法のいずれかを用いる。（１）ＧＧＨ再加
熱側５の前流に排ガス冷却器１９を設置する。（２）Ｇ
ＧＨ再加熱側５の前流に設置してあるミストセパレータ
に排ガス冷却機能を持たせるようにする。（３）脱硫装
置７内に排ガス冷却器を設置する。再加熱側ＧＧＨ５入
口の排ガス温度を４０℃以下にすると、従来技術に比べ
て排ガス中の水分量を１／２〜１／３に低下できる。排
ガス中の水分量が低下し、さらにその温度が低下すると
排ガス及び付着ミストの加熱が容易となり、ＧＧＨ熱回
収側４で回収した熱量で賄うことができるようになり、
ＳＧＨを設置する必要がなくなり、熱効率の向上（約１
％）に寄与できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
システムに係わり、特にエネルギー効率の優れた石炭焚
きボイラ排ガス処理システムに関する。
システムに係わり、特にエネルギー効率の優れた石炭焚
きボイラ排ガス処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭焚き火力発電プラント用ボイラで
は、燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯ、ＮＯ２等、以下Ｎ
Ｏｘと表記）、煤塵及び硫黄酸化物（ＳＯ２、ＳＯ
３等、以下ＳＯｘと表記）を大気に放出しないようにボ
イラ排ガス処理装置が設置されている。
は、燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯ、ＮＯ２等、以下Ｎ
Ｏｘと表記）、煤塵及び硫黄酸化物（ＳＯ２、ＳＯ
３等、以下ＳＯｘと表記）を大気に放出しないようにボ
イラ排ガス処理装置が設置されている。
【０００３】図８に、現状の石炭焚き火力発電設備のシ
ステムフローを示す。ボイラ１から出た排ガスは、脱硝
装置２でＮＯｘを、電気集塵機（ＥＰ）６で煤塵を、脱
硫装置７でＳＯｘをそれぞれ除去するようにしている。
煤塵の補集効率や脱硫性能を向上するため及び無害化し
た排ガスを加熱し、乾燥状態にして大気に放出するた
め、通常の排煙処理システムでは、ガス／ガスヒータ
（ＧＧＨ）４、５が設置されており、排ガスを冷却する
ために回収した熱量で、無害化した排ガスを加熱するよ
うにしている。
ステムフローを示す。ボイラ１から出た排ガスは、脱硝
装置２でＮＯｘを、電気集塵機（ＥＰ）６で煤塵を、脱
硫装置７でＳＯｘをそれぞれ除去するようにしている。
煤塵の補集効率や脱硫性能を向上するため及び無害化し
た排ガスを加熱し、乾燥状態にして大気に放出するた
め、通常の排煙処理システムでは、ガス／ガスヒータ
（ＧＧＨ）４、５が設置されており、排ガスを冷却する
ために回収した熱量で、無害化した排ガスを加熱するよ
うにしている。
【０００４】図９に、熱水循環方式の代表的なガス／ガ
スヒータ（以下ＧＧＨ）４、５の構造を示す。ＧＧＨ冷
却側４は通常１２０〜１５０℃のボイラ排ガス１５を伝
熱管１０内を流れる温水と熱交換させ、８０〜１２０℃
に冷却して排ガス１６を得る装置であり、ＧＧＨ再加熱
側５は通常１００〜１３０℃に加熱された伝熱管１０内
を流れる熱水の熱量で、無害化した５０〜６０℃の排ガ
ス１７を８０〜１００℃に加熱し、乾燥排ガス１８にす
る装置である。
スヒータ（以下ＧＧＨ）４、５の構造を示す。ＧＧＨ冷
却側４は通常１２０〜１５０℃のボイラ排ガス１５を伝
熱管１０内を流れる温水と熱交換させ、８０〜１２０℃
に冷却して排ガス１６を得る装置であり、ＧＧＨ再加熱
側５は通常１００〜１３０℃に加熱された伝熱管１０内
を流れる熱水の熱量で、無害化した５０〜６０℃の排ガ
ス１７を８０〜１００℃に加熱し、乾燥排ガス１８にす
る装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＧＧＨ４、５は熱水循
環方式の他に伝熱管１０をヒートパイプにした方式もあ
るが、いずれも排ガス１５の持つ熱量を有効利用できる
点とノンリーク型であることから無害化した排ガス１８
の純度が保たれるメリットを有している。
環方式の他に伝熱管１０をヒートパイプにした方式もあ
るが、いずれも排ガス１５の持つ熱量を有効利用できる
点とノンリーク型であることから無害化した排ガス１８
の純度が保たれるメリットを有している。
【０００６】一方、石炭焚きボイラの排ガス中には、塩
化水素等の塩化物が重油焚きボイラに比べ、より多く含
まれており、脱硫装置７での吸収液中の塩素イオン（Ｃ
ｌ−）濃度は数千から数万ｐｐｍとなる。脱硫装置７か
ら排出されるガス中の脱硫吸収液ミストの大部分はミス
トセパレータ（デミスタ）８によって除去されるが、一
部はＧＧＨ再加熱側５に飛散してくる。飛散してきたミ
ストを早期且つ効率的に蒸発乾燥させるため、図９に示
すように、通常の再加熱側ＧＧＨ５には、その入口側の
伝熱管１０内に１５０〜４５０℃の高温水蒸気を通した
スチームガスヒータ（以下ＳＧＨ）１２（高温蒸気入口
１３、蒸気出口１４）が用いられている。このＳＧＨ１
２の表面は、塩素イオンを含む弱酸性脱硫吸収液ミスト
が付着蒸発する条件下にあり、腐食環境として厳しいも
のになっている。
化水素等の塩化物が重油焚きボイラに比べ、より多く含
まれており、脱硫装置７での吸収液中の塩素イオン（Ｃ
ｌ−）濃度は数千から数万ｐｐｍとなる。脱硫装置７か
ら排出されるガス中の脱硫吸収液ミストの大部分はミス
トセパレータ（デミスタ）８によって除去されるが、一
部はＧＧＨ再加熱側５に飛散してくる。飛散してきたミ
ストを早期且つ効率的に蒸発乾燥させるため、図９に示
すように、通常の再加熱側ＧＧＨ５には、その入口側の
伝熱管１０内に１５０〜４５０℃の高温水蒸気を通した
スチームガスヒータ（以下ＳＧＨ）１２（高温蒸気入口
１３、蒸気出口１４）が用いられている。このＳＧＨ１
２の表面は、塩素イオンを含む弱酸性脱硫吸収液ミスト
が付着蒸発する条件下にあり、腐食環境として厳しいも
のになっている。
【０００７】ＳＧＨ１２の表面温度は６０℃ 以上にな
ることが多く、ＳＧＨ１２の伝熱管材料としてＳＵＳ３
１６Ｌ等の１８Ｃｒ８Ｎｉ系のオーステナイト系ステン
レス鋼を使用すると、塩化物溶液による粒内型応力腐食
割れ（以下、ＴＧＳＣＣと言う）が生じるため、ハステ
ロイやインコネルと称されるＮｉ基合金やＳＵＳ３２９
Ｊ４Ｌ等の２相ステンレス鋼などを使用する必要があ
る。これらの材料のコストは、１８Ｃｒ８Ｎｉ系のステ
ンレス鋼に比べて数倍以上であり、経済的に不利であ
る。
ることが多く、ＳＧＨ１２の伝熱管材料としてＳＵＳ３
１６Ｌ等の１８Ｃｒ８Ｎｉ系のオーステナイト系ステン
レス鋼を使用すると、塩化物溶液による粒内型応力腐食
割れ（以下、ＴＧＳＣＣと言う）が生じるため、ハステ
ロイやインコネルと称されるＮｉ基合金やＳＵＳ３２９
Ｊ４Ｌ等の２相ステンレス鋼などを使用する必要があ
る。これらの材料のコストは、１８Ｃｒ８Ｎｉ系のステ
ンレス鋼に比べて数倍以上であり、経済的に不利であ
る。
【０００８】排ガス中の飛散ミスト量をほとんどゼロに
できれば、付着ミストによる腐食の問題はなくなるが、
現状でのミストセパレータ８のミスト補集率は９５％以
上あり、これをさらに向上させて、腐食の問題がなくな
るまでにする（補集率９９．９％以上）には十数倍の大
きさのミストセパレータ８が必要で現実的ではない。
できれば、付着ミストによる腐食の問題はなくなるが、
現状でのミストセパレータ８のミスト補集率は９５％以
上あり、これをさらに向上させて、腐食の問題がなくな
るまでにする（補集率９９．９％以上）には十数倍の大
きさのミストセパレータ８が必要で現実的ではない。
【０００９】また、従来のプラントでは、ミストセパレ
ータ８を常時大量の工業用水で洗浄し、排ガス中への飛
散ミスト中の塩素イオン濃度を低下させていたこともあ
ったが、これはユーティリティ上は好ましいことではな
い。
ータ８を常時大量の工業用水で洗浄し、排ガス中への飛
散ミスト中の塩素イオン濃度を低下させていたこともあ
ったが、これはユーティリティ上は好ましいことではな
い。
【００１０】更に従来技術のＳＧＨ１２では、その伝熱
管１０上に付着したミストの蒸発のためにボイラで発生
させた水蒸気の熱量を使用しており、ボイラの熱効率を
低下させている。これも発電プラントの熱効率、ひいて
は地球温暖化の一因である炭酸ガス排出量の観点から問
題となるものであり、ボイラ水蒸気の使用は極力低減す
べきである。
管１０上に付着したミストの蒸発のためにボイラで発生
させた水蒸気の熱量を使用しており、ボイラの熱効率を
低下させている。これも発電プラントの熱効率、ひいて
は地球温暖化の一因である炭酸ガス排出量の観点から問
題となるものであり、ボイラ水蒸気の使用は極力低減す
べきである。
【００１１】本発明の課題は、従来型石炭焚き火力発電
排ガス処理システム中のＧＧＨやＳＧＨの腐食や材料コ
スト問題及びボイラの熱効率低下問題を解決する技術を
提供することにある。
排ガス処理システム中のＧＧＨやＳＧＨの腐食や材料コ
スト問題及びボイラの熱効率低下問題を解決する技術を
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の方法
を採用することにより解決できる。 （１）脱硫装置から出て、ＧＧＨ再加熱側に入る排ガス
の温度を４０℃以下に低下する。 （２）ＧＧＨ再加熱側に入る排ガスの温度を４０℃以下
にするため、その前流に排ガス冷却器（クーラ）を設置
する。 （３）ＧＧＨ再加熱側に入る排ガスの温度を４０℃以下
にするため、その前流に設置してあるミストセパレータ
に排ガス冷却機能を持たせるようにする。 （４）ＧＧＨ再加熱側に入る排ガスの温度を４０℃以下
にするため、脱硫装置内に排ガス冷却器（クーラ）を設
置する。
を採用することにより解決できる。 （１）脱硫装置から出て、ＧＧＨ再加熱側に入る排ガス
の温度を４０℃以下に低下する。 （２）ＧＧＨ再加熱側に入る排ガスの温度を４０℃以下
にするため、その前流に排ガス冷却器（クーラ）を設置
する。 （３）ＧＧＨ再加熱側に入る排ガスの温度を４０℃以下
にするため、その前流に設置してあるミストセパレータ
に排ガス冷却機能を持たせるようにする。 （４）ＧＧＨ再加熱側に入る排ガスの温度を４０℃以下
にするため、脱硫装置内に排ガス冷却器（クーラ）を設
置する。
【００１３】
【作用】本発明の特徴は、再加熱側ＧＧＨに入る排ガス
温度を４０℃以下にすることにある。従来技術における
当該温度は５０〜６０℃であるが、この温度はボイラ排
ガス中の水分量及び脱硫装置での用水供給量によって決
定されるもので、水分の凝縮と蒸発のバランスから、ど
のプラントでもほぼ５０〜６０℃の温度範囲にあり、排
ガス中には、その温度での飽和濃度の水分を含んでい
る。
温度を４０℃以下にすることにある。従来技術における
当該温度は５０〜６０℃であるが、この温度はボイラ排
ガス中の水分量及び脱硫装置での用水供給量によって決
定されるもので、水分の凝縮と蒸発のバランスから、ど
のプラントでもほぼ５０〜６０℃の温度範囲にあり、排
ガス中には、その温度での飽和濃度の水分を含んでい
る。
【００１４】図１０は排ガス中の飽和水分濃度曲線であ
る。５０〜６０℃の排ガス中には１０〜１６％の水分が
含まれている。ＧＧＨ再加熱側やＳＧＨでは、こうした
水分を含む排ガスの加熱及び飛散付着ミストの蒸発加熱
が必要になるということになり、従来技術の項で述べた
ＧＧＨ再加熱側５に１５０〜４５０℃の高温水蒸気を通
したＳＧＨ１２が用いられていた。
る。５０〜６０℃の排ガス中には１０〜１６％の水分が
含まれている。ＧＧＨ再加熱側やＳＧＨでは、こうした
水分を含む排ガスの加熱及び飛散付着ミストの蒸発加熱
が必要になるということになり、従来技術の項で述べた
ＧＧＨ再加熱側５に１５０〜４５０℃の高温水蒸気を通
したＳＧＨ１２が用いられていた。
【００１５】それに対して、ＧＧＨ再加熱側に入る排ガ
スの温度を４０℃以下にすると飽和水分濃度は６％以下
になり、従来技術に比べて排ガス中の水分量を１／２〜
１／３に低下できる。排ガス中の水分量が低下し、さら
にその温度が低下すると排ガス及び付着ミストの加熱が
容易となり、ＧＧＨ熱回収側で回収した熱量で賄うこと
ができるようになり、ＳＧＨを設置する必要がなくな
り、ボイラ水蒸気の使用を中止することができ、熱効率
の向上（約１％）に寄与できる。
スの温度を４０℃以下にすると飽和水分濃度は６％以下
になり、従来技術に比べて排ガス中の水分量を１／２〜
１／３に低下できる。排ガス中の水分量が低下し、さら
にその温度が低下すると排ガス及び付着ミストの加熱が
容易となり、ＧＧＨ熱回収側で回収した熱量で賄うこと
ができるようになり、ＳＧＨを設置する必要がなくな
り、ボイラ水蒸気の使用を中止することができ、熱効率
の向上（約１％）に寄与できる。
【００１６】一方、本発明では、ＧＧＨ再加熱側の排ガ
スや伝熱管表面の温度を低下できるので、伝熱管の構成
材料の腐食反応速度が低下する。特に伝熱管の表面温度
を６０℃以下にすると前述した１８Ｃｒ８Ｎｉ系オース
テナイト系ステンレス鋼のＴＧＳＣＣが生じなくなるの
で、ＳＵＳ３１６Ｌ等の汎用性ステンレス鋼の使用が可
能となり、材料費を低減することができる。
スや伝熱管表面の温度を低下できるので、伝熱管の構成
材料の腐食反応速度が低下する。特に伝熱管の表面温度
を６０℃以下にすると前述した１８Ｃｒ８Ｎｉ系オース
テナイト系ステンレス鋼のＴＧＳＣＣが生じなくなるの
で、ＳＵＳ３１６Ｌ等の汎用性ステンレス鋼の使用が可
能となり、材料費を低減することができる。
【００１７】また、排ガス温度低下とわずかなミスト蒸
発という条件から全面腐食や孔食などの局部腐食の速度
も著しく低下するので、条件によっては炭素鋼や１％以
下のＣｒ、Ｍｏ、Ｃｕ等を含む低合金鋼（通常、耐硫酸
露点腐食鋼又は耐候性鋼と呼ばれている）の使用が可能
となり、装置構成材料費を更に低下することができる。
発という条件から全面腐食や孔食などの局部腐食の速度
も著しく低下するので、条件によっては炭素鋼や１％以
下のＣｒ、Ｍｏ、Ｃｕ等を含む低合金鋼（通常、耐硫酸
露点腐食鋼又は耐候性鋼と呼ばれている）の使用が可能
となり、装置構成材料費を更に低下することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施も形態を図面
と共に説明する。図１には、本発明の一実施の形態にな
る石炭焚きボイラ排煙処理システムのフローを示す。ボ
イラ１から排出された排ガス中のＮＯｘは脱硝装置２で
除かれた後、ボイラ燃焼用空気の予熱器３を経由した
後、煤塵の補集効率や脱硫性能を向上させるためにガス
／ガスヒータ（ＧＧＨ）４で冷却される。冷却された排
ガス中の煤塵は電気集塵機（ＥＰ）６で除かれ、ＳＯｘ
は脱硫装置７で除去される。また脱硫処理後の排ガスは
吸収液のミストをミストエリミネータ８で除いた後に、
再加熱側ＧＧＨ５で白煙を生じない温度まで加熱されて
煙突９から大気中に排出される。
と共に説明する。図１には、本発明の一実施の形態にな
る石炭焚きボイラ排煙処理システムのフローを示す。ボ
イラ１から排出された排ガス中のＮＯｘは脱硝装置２で
除かれた後、ボイラ燃焼用空気の予熱器３を経由した
後、煤塵の補集効率や脱硫性能を向上させるためにガス
／ガスヒータ（ＧＧＨ）４で冷却される。冷却された排
ガス中の煤塵は電気集塵機（ＥＰ）６で除かれ、ＳＯｘ
は脱硫装置７で除去される。また脱硫処理後の排ガスは
吸収液のミストをミストエリミネータ８で除いた後に、
再加熱側ＧＧＨ５で白煙を生じない温度まで加熱されて
煙突９から大気中に排出される。
【００１９】図１に示す実施の形態の特徴は脱硫装置７
の後流側の排ガス流路に排ガス冷却器１９を設置し、Ｇ
ＧＨ再加熱側５のガス温度を４０℃以下に冷却できるよ
うにしている。排ガス冷却器１９での排ガス冷却の方法
及び装置構成は、特に限定されなく、一般的なガス冷却
装置に利用されている多管式熱交換器などを用い、また
その冷却媒として海水や工業用水を使用する。
の後流側の排ガス流路に排ガス冷却器１９を設置し、Ｇ
ＧＨ再加熱側５のガス温度を４０℃以下に冷却できるよ
うにしている。排ガス冷却器１９での排ガス冷却の方法
及び装置構成は、特に限定されなく、一般的なガス冷却
装置に利用されている多管式熱交換器などを用い、また
その冷却媒として海水や工業用水を使用する。
【００２０】図２には、本発明の実施の形態のＧＧＨ
４、５の一例を示す。熱回収側ＧＧＨ４に配置される伝
熱管１０はポンプ１１を介してＧＧＨ再加熱側５に設け
られた伝熱管１０に接続している。図２に示す装置で
は、図９に示す従来技術のＧＧＨ再加熱側５に設けられ
ていたＳＧＨ１２が設けられていない。
４、５の一例を示す。熱回収側ＧＧＨ４に配置される伝
熱管１０はポンプ１１を介してＧＧＨ再加熱側５に設け
られた伝熱管１０に接続している。図２に示す装置で
は、図９に示す従来技術のＧＧＨ再加熱側５に設けられ
ていたＳＧＨ１２が設けられていない。
【００２１】１２０〜１５０℃のＧＧＨ熱回収側入口の
排ガス１５はＧＧＨ熱回収側４で冷却されて８０〜１２
０℃のＧＧＨ熱回収側出口の排ガス１６になる。また２
５〜４０℃のＧＧＨ再加熱側入口の排ガス２０はＧＧＨ
再加熱側５で加熱されて４０〜６０℃のＧＧＨ再加熱側
出口の排ガス２１になる。
排ガス１５はＧＧＨ熱回収側４で冷却されて８０〜１２
０℃のＧＧＨ熱回収側出口の排ガス１６になる。また２
５〜４０℃のＧＧＨ再加熱側入口の排ガス２０はＧＧＨ
再加熱側５で加熱されて４０〜６０℃のＧＧＨ再加熱側
出口の排ガス２１になる。
【００２２】図２の実施の形態ではＧＧＨ再加熱側５の
入口排ガス２０の温度が４０℃以下に低下しているた
め、伝熱管１０に付着したミストの蒸発及び排ガスの乾
燥加熱にボイラ１の水蒸気を使用する必要がなくなり、
全てＧＧＨ熱回収側４で回収した熱量により、加熱可能
となっている。
入口排ガス２０の温度が４０℃以下に低下しているた
め、伝熱管１０に付着したミストの蒸発及び排ガスの乾
燥加熱にボイラ１の水蒸気を使用する必要がなくなり、
全てＧＧＨ熱回収側４で回収した熱量により、加熱可能
となっている。
【００２３】さらにＧＧＨ再加熱側５入口部の伝熱管１
０の表面温度を６０℃ 以下にコントロールすることが
可能となり、前述したように塩素イオン（Ｃｌ−）を含
む水溶液による１８Ｃｒ８Ｎｉ系オーステナイト系ステ
ンレス鋼のＴＧＳＣＣの発生がなくなり、また、低温で
早期に乾燥可能ということから炭素鋼や低合金鋼であっ
ても使用できるようになる。
０の表面温度を６０℃ 以下にコントロールすることが
可能となり、前述したように塩素イオン（Ｃｌ−）を含
む水溶液による１８Ｃｒ８Ｎｉ系オーステナイト系ステ
ンレス鋼のＴＧＳＣＣの発生がなくなり、また、低温で
早期に乾燥可能ということから炭素鋼や低合金鋼であっ
ても使用できるようになる。
【００２４】図３には、本発明の他の実施の形態になる
石炭焚きボイラ排煙処理システムのフローを示す。図３
に示す例では、図１に示す例と異なる所は、ガス冷却機
能を備えたミストセパレータ２２を脱硫装置７とＧＧＨ
再加熱側５の間の排ガス流路に設置したものである。こ
の装置は、排ガスの冷却とミスト分離を同時に行わせよ
うとしたものである。この方法は図１に示す実施の形態
に比べて装置数を低減でき、設備費用や設置面積上有利
である。
石炭焚きボイラ排煙処理システムのフローを示す。図３
に示す例では、図１に示す例と異なる所は、ガス冷却機
能を備えたミストセパレータ２２を脱硫装置７とＧＧＨ
再加熱側５の間の排ガス流路に設置したものである。こ
の装置は、排ガスの冷却とミスト分離を同時に行わせよ
うとしたものである。この方法は図１に示す実施の形態
に比べて装置数を低減でき、設備費用や設置面積上有利
である。
【００２５】図４は、前記図３の排ガス冷却機能を備え
たミストセパレータ２２のうち、多管式セパレータ２３
の構造を示すものである。これは発電用ボイラの復水器
（コンデンサ）と同様の形であり、管内に海水等の冷却
水２６を通し、管外の排ガスを冷却し、凝縮水２７を回
収できるようにしている。そのため脱硫出口排ガス２４
は冷却されて低温排ガス２５になる。
たミストセパレータ２２のうち、多管式セパレータ２３
の構造を示すものである。これは発電用ボイラの復水器
（コンデンサ）と同様の形であり、管内に海水等の冷却
水２６を通し、管外の排ガスを冷却し、凝縮水２７を回
収できるようにしている。そのため脱硫出口排ガス２４
は冷却されて低温排ガス２５になる。
【００２６】本実施の形態の排ガス冷却機能付きのミス
トセパレータ２２においてはミストセパレータ機能を持
たせて、所定の性能を得るため、冷却水２６用の通路と
なる冷却管の配置を千鳥配置にする等の工夫や排ガス流
路が冷却管にできるだけ衝突するようにべきである。
トセパレータ２２においてはミストセパレータ機能を持
たせて、所定の性能を得るため、冷却水２６用の通路と
なる冷却管の配置を千鳥配置にする等の工夫や排ガス流
路が冷却管にできるだけ衝突するようにべきである。
【００２７】図５は、図３に示す排ガス冷却機能を備え
たミストセパレータ２２のうちの波板方式のセパレータ
２９の構造図である。波型セパレータ２９の板の中を空
洞化し、冷却水を通せるようにしている。冷却水は上下
方向に流すため、脱硫出口排ガス２４は下方から導入さ
れ、冷却されて上方から低温排ガス２５として排出され
る。
たミストセパレータ２２のうちの波板方式のセパレータ
２９の構造図である。波型セパレータ２９の板の中を空
洞化し、冷却水を通せるようにしている。冷却水は上下
方向に流すため、脱硫出口排ガス２４は下方から導入さ
れ、冷却されて上方から低温排ガス２５として排出され
る。
【００２８】図６も、図３に示す排ガス冷却機能を備え
たミストセパレータ２２の一例である。ユングストロー
ム型空気予熱器（ＡＨ）と同様の形のものである。回転
型のミストセパレータ３０であり、冷却ガス（冷却ガス
入口３１、冷却ガス出口３２）又は冷却水で冷却された
ミストセパレータ３０を回転させ、排ガス通路側で排ガ
ス（脱硫出口排ガス２４、低温排ガス２５）を冷却する
ようにしている。
たミストセパレータ２２の一例である。ユングストロー
ム型空気予熱器（ＡＨ）と同様の形のものである。回転
型のミストセパレータ３０であり、冷却ガス（冷却ガス
入口３１、冷却ガス出口３２）又は冷却水で冷却された
ミストセパレータ３０を回転させ、排ガス通路側で排ガ
ス（脱硫出口排ガス２４、低温排ガス２５）を冷却する
ようにしている。
【００２９】図７に示す実施の形態は、脱硫装置７の吸
収塔内の排ガス出口側に排ガス冷却器３３を設置したも
のである。本実施の形態の特徴は、排ガス冷却器３３で
回収した排ガス中の凝縮水分がそのまま脱硫吸収液の用
水になることであり、本実施の形態では回収水配管や供
給ポンプが不要になるというメリットがある。
収塔内の排ガス出口側に排ガス冷却器３３を設置したも
のである。本実施の形態の特徴は、排ガス冷却器３３で
回収した排ガス中の凝縮水分がそのまま脱硫吸収液の用
水になることであり、本実施の形態では回収水配管や供
給ポンプが不要になるというメリットがある。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以上のような構成であること
から石炭焚きボイラでの排ガス処理システム中、ＧＧＨ
再加熱側の環境の腐食性が低下し、低廉材料の使用が可
能となると同時に、ミスト蒸発用ボイラ水蒸気の使用が
不要となり、経済性及び熱効率の点で優れた効果があ
る。
から石炭焚きボイラでの排ガス処理システム中、ＧＧＨ
再加熱側の環境の腐食性が低下し、低廉材料の使用が可
能となると同時に、ミスト蒸発用ボイラ水蒸気の使用が
不要となり、経済性及び熱効率の点で優れた効果があ
る。
【図１】 本発明の実施の形態になる石炭焚きボイラ排
ガス処理システムのフロー及び排ガス冷却器の構造図で
ある。
ガス処理システムのフロー及び排ガス冷却器の構造図で
ある。
【図２】 図１のボイラ排ガス処理システムのフローに
おけるＧＧＨの構成図である。
おけるＧＧＨの構成図である。
【図３】 本発明の実施の形態になる石炭焚きボイラ排
ガス処理システムのフロー及び排ガス冷却器の構造図で
ある。
ガス処理システムのフロー及び排ガス冷却器の構造図で
ある。
【図４】 図３のボイラ排ガス処理システムのフローに
おけるミストエリミネータ（多管式セパレータ）の構成
図である。
おけるミストエリミネータ（多管式セパレータ）の構成
図である。
【図５】 図３のボイラ排ガス処理システムのフローに
おけるミストエリミネータ（波板方式セパレータ）の構
成図である。
おけるミストエリミネータ（波板方式セパレータ）の構
成図である。
【図６】 図３のボイラ排ガス処理システムのフローに
おけるミストエリミネータの構成図である。
おけるミストエリミネータの構成図である。
【図７】 本発明の実施の形態になる石炭焚きボイラ排
ガス処理システムのフロー及び排ガス冷却器の構造図で
ある。
ガス処理システムのフロー及び排ガス冷却器の構造図で
ある。
【図８】 従来技術になる排ガス処理システムのフロー
及び構造図である。
及び構造図である。
【図９】 図８のボイラ排ガス処理システムのフローに
おけるＧＧＨの構成図である。
おけるＧＧＨの構成図である。
【図１０】 排ガス中の飽和水分濃度と温度の関係を示
す図である。
す図である。
１ ボイラ ２ 脱硝装置 ３ 予熱器 ４ ガス／ガスヒータＧＧＨ（熱回収側） ５ ガス／ガスヒータＧＧＨ（再加熱側） ６ 電気集塵機（ＥＰ） ７ 脱硫装置 ８ ミストセパレータ（デミスタ） ９ 煙突 １０ ＧＧＨ伝熱管 １１ ポンプ １２ スチームガスヒータ（ＳＧＨ） １３ 高温蒸気入口（１５０〜４５０℃）） １４ 蒸気出口（１００〜３００℃） １５ ＧＧＨ熱回収側入口排ガス（１２０〜１５０℃
） １６ ＧＧＨ熱回収側出口排ガス（８０〜１２０℃ ） １７ ＧＧＨ再加熱側入口排ガス（５０〜６０℃ ） １８ ＧＧＨ再加熱側出口排ガス（８０〜１００℃ ） １９ 排ガス冷却器 ２０ ＧＧＨ再加熱側入口排ガス（２５〜４０℃ ） ２１ ＧＧＨ再加熱側出口排ガス（４０〜６０℃ ） ２２ 排ガス冷却機能を備えたミストセパレータ ２３ 排ガス冷却機能を備えた多管式ミストセパレータ ２４ 脱硫出口排ガス ２５ 低温排ガ
ス ２６ 冷却水（海水等）入口 ２７ 凝縮水 ２９ 排ガス冷却機能を備えた波板式ミストセパレータ
（二重内面冷却型） ３０ 排ガス冷却機能を備えた回転式ミストセパレータ ３１ 冷却ガス入口 ３２ 冷却ガス
出口 ３３ 脱硫吸収塔内に設置した排ガス冷却器
） １６ ＧＧＨ熱回収側出口排ガス（８０〜１２０℃ ） １７ ＧＧＨ再加熱側入口排ガス（５０〜６０℃ ） １８ ＧＧＨ再加熱側出口排ガス（８０〜１００℃ ） １９ 排ガス冷却器 ２０ ＧＧＨ再加熱側入口排ガス（２５〜４０℃ ） ２１ ＧＧＨ再加熱側出口排ガス（４０〜６０℃ ） ２２ 排ガス冷却機能を備えたミストセパレータ ２３ 排ガス冷却機能を備えた多管式ミストセパレータ ２４ 脱硫出口排ガス ２５ 低温排ガ
ス ２６ 冷却水（海水等）入口 ２７ 凝縮水 ２９ 排ガス冷却機能を備えた波板式ミストセパレータ
（二重内面冷却型） ３０ 排ガス冷却機能を備えた回転式ミストセパレータ ３１ 冷却ガス入口 ３２ 冷却ガス
出口 ３３ 脱硫吸収塔内に設置した排ガス冷却器
Claims (4)
- 【請求項１】 ボイラから排出する排ガス中の硫黄酸化
物を吸収除去した後に、排ガスを再加熱するための再加
熱側ガス／ガスヒータを設けたボイラ排ガス処理方法に
おいて、 脱硫処理され再加熱側ガス／ガスヒータ入口排ガスの温
度を４０℃ 以下にすることを特徴とするボイラ排ガス
処理方法。 - 【請求項２】 ボイラから排出する排ガスの流路に排ガ
ス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫装置と、脱硫処理
された排ガスを再加熱するための再加熱側ガス／ガスヒ
ータを設けた排ガス処理装置において、 排ガス流路中の排ガス温度を４０℃ 以下に冷却する冷
却装置を再加熱側ガス／ガスヒータ入口側の排ガス流路
に設けたことを特徴とするボイラ排ガス処理装置。 - 【請求項３】 冷却装置として再加熱側ガス／ガスヒー
タ入口側の排ガス流路に排ガス冷却機能を有するミスト
セパレータを設けたことを特徴とする請求項２のボイラ
排ガス処理装置。 - 【請求項４】 冷却装置として脱硫装置内に排ガス冷却
器を設けたことを特徴とする請求項２のボイラ排ガス処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000062416A JP2001248826A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | ボイラ排ガス処理装置と方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000062416A JP2001248826A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | ボイラ排ガス処理装置と方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001248826A true JP2001248826A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18582434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000062416A Pending JP2001248826A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | ボイラ排ガス処理装置と方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001248826A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102650432A (zh) * | 2012-05-06 | 2012-08-29 | 中交二公局第三工程有限公司 | 一种沥青拌和站燃煤锅炉尾气脱硫除尘及余热利用技术 |
| WO2013136782A1 (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラシステム |
| JP2018013285A (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社東芝 | 排ガス含有水分回収装置 |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000062416A patent/JP2001248826A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136782A1 (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラシステム |
| CN104169647A (zh) * | 2012-03-14 | 2014-11-26 | 株式会社Ihi | 氧燃烧锅炉*** |
| JPWO2013136782A1 (ja) * | 2012-03-14 | 2015-08-03 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラシステム |
| CN104169647B (zh) * | 2012-03-14 | 2016-02-17 | 株式会社Ihi | 氧燃烧锅炉*** |
| US9945558B2 (en) | 2012-03-14 | 2018-04-17 | Ihi Corporation | Oxyfuel combustion boiler system |
| CN102650432A (zh) * | 2012-05-06 | 2012-08-29 | 中交二公局第三工程有限公司 | 一种沥青拌和站燃煤锅炉尾气脱硫除尘及余热利用技术 |
| JP2018013285A (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社東芝 | 排ガス含有水分回収装置 |
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