JPH04141214A - 排煙脱硫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分計コ 本発明はアルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物の
うち少なくとも一種類以上の化合物を脱硫剤として用い
る排煙脱硫装置に係り、特に集塵器の長期安定運転可能
な排煙脱硫装置に関するものである。

［従来の技術］ 火力発電所における重油焚、石炭焚ボイラから排出され
る排ガス中には、硫黄化合物（ＳＯｘ）やＨＣＩなどの
酸性有害物質が通常、１００〜３０００Ｐｐｍの割合で
含まれており、酸性雨や光化学スモッグの原因物質とさ
れるため、その効果的な処理手段が望まれている。従来
から湿式法（例えば石灰石−石膏法）または乾式法（活
性炭法）が実施されているが、湿式法は有害物質の除去
率が高い反面、廃水処理が困難で、排ガスを再加熱する
必要があり、設備費や運転費が高く、乾式法では高い除
去率が得られないという問題があった。

このため、無排水の低コストプロセスで高い除去率が得
られる脱硫方法の開発が望まれている。

ボイラなどの排ガスの脱硫法としては、上記方法のほか
に、消石灰やそのスラリを排ガス中に噴霧する半乾式法
や火炉内や煙道内の高温ガス中に石灰石を直接分散し酸
性有害物質を除去する乾式法が提案されており、設備費
や運転費が安いという特徴を有しているが、いずれの方
法も除去率が低いという問題がある。

消石灰や生石灰を排ガス中に噴霧して排ガス中のＳＯつ
と反応させ、これを集塵器で除去する方法の代表的なフ
ローシートを第５図に示す。ボイラ１からの排ガス２は
エアヒータ３で温度を下げられ、脱硫反応器４内に導か
れる。消石灰等の脱硫剤５は煙道６または脱硫反応器４
内に噴霧して供給され、この時、水も供給することによ
り排ガスの温度を下げ、湿度を上げる１反応した脱硫剤
５は排ガス中の灰とともに集塵器８で捕集され、廃棄さ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術では、脱硫反応器４のガス温度を低くする
と脱硫性能が向上する。そこで、ガス温度を低下させる
ため、水スプレノズルを脱硫反応器４内に配置する。こ
の時、脱硫反応器４のガス温度を低くすると脱硫性能が
向上するが、脱硫反応器４下流側の集塵装置８において
、水の凝縮および／または硫酸結露が生じ、これにガス
中のダストおよび脱硫剤５が付着してスケールが生じ、
さらに、スケール部の材料腐食等のトラブルが生じるお
それがあった。このため、脱硫反応器４の長期安定運転
ができず、システム全体での運転にも支障を来たすこと
があった。

そこで本発明の目的は、排煙脱硫処理後の排ガス中の固
形物が集塵装置内で堆積等することを防止し、集塵器の
長期安定運転が可能な排煙脱硫方法を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段Ｊ 本発明の上記目的は次の構成により達成される。

すなわち、アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物
のうち少なくとも一種類の化合物を脱硫剤として排ガス
中に添加して燃焼排ガス中の硫黄酸化物を脱硫処理する
脱硫反応器と脱硫処理後のガス中の固形物を分離回収す
る集塵器とを備えた排煙脱硫装置において、集塵器入口
ガスの温度を検出する温度検出手段を集塵器入口煙道に
設け、該温度検出手段により測定された集塵器入口ガス
の温度に基づき集塵器に流入するガス温度を水の凝縮点
または［ｉｉｉ露点以上に温度を制御するガス加熱器を
脱硫反応器と集塵器の間に設けた排煙脱硫装置、または
、 燃焼排ガスを脱硫反応器に導入する煙道に、該排ガスを
脱硫反応器を経由しないで集塵器に直接導入するための
入口にバイパスダンパを備えたバイパス路を設け、集塵
器入口に設けられた温度検出手段により検出されたガス
の温度に基づき、集塵器に流入するガス温度を水の凝縮
点または硫酸露点以上の温度に制御するバイパスダンパ
駆動手段を設けた上記排煙脱硫装置、 である。

［作用］ 脱硫反応器内を流通後のガスは、集塵器に入る前に煙道
内等での放熱によりさらに温度が下がる。

この時、ガス中の水分が凝縮し、または硫酸が露点に達
し、集塵器の内壁等に付着する。そして、この付着した
水、または硫酸に排ガス中のダストおよび脱硫剤が付着
し、スケールとなる。

このため、スケールの起因となる水またはｆｉｌｍの凝
縮を防止するために、集塵器の入口ガス温度を監視しな
がら排ガス温度を断熱飽和温度以上にする必要がある。

そのため、集塵器入口に設置したガス加熱器により集塵
器内のガス温度を制御する。このことにより、水の凝縮
を防止することができるので、集塵器の内壁等のスケー
ルトラブルは無くなる。

また、ガス加熱器に代えて燃焼排ガスを脱硫反応器を経
由しないで直接集塵器に導入するパイバスダンパ路を設
け、その入口バイパスダンパを集塵器入口のガス温度に
より開閉制御することでも集塵器内壁等のスケールトラ
ブルは防ぐことができる。

［実施例］ 本発明は、下記の実施例によって、さらに詳細に説明さ
れるが、下記の例で制限されるものではない。

実施例１ 脱硫剤として消石灰を用い、石炭焚ボイラの排ガスを脱
硫処理する場合について、本発明法による装置を適用し
た例を用いて説明する。

第１図において、ボイラ１からの排ガス２はエアヒータ
３で温度を下げられ、脱硫反応器４内に導かれる。脱硫
剤５はノズル１１より煙道６に噴霧する。脱硫剤５は煙
道６を経て脱硫反応器４内に導かれる。脱硫反応器４内
で水をノズル１２から噴霧して、排ガス中の温度を下げ
る。

脱硫反応器４を出た排ガスはガス加熱器５４を経て集塵
器８に導かれる。ここで、集塵器８の入口ガス温度を７
５℃に保持するためガス加熱器５４の燃料量を調整し、
ガス加熱器５４の加熱源として、油を用いている。

脱硫反応器４内で脱硫剤５はｓｏ２笠の酸性有毒ガスと
反応し、反応した脱硫剤５は排ガス中の灰とともに集塵
器８で捕集され、廃棄される。

この装置を用いて、Ａ炭（排ガス中のＳ０２濃度１０１
０００ｐｐを燃焼したときの脱硫試験を実施した。ただ
し、脱硫剤５として消石灰を用い、消石灰を排ガス中に
含まれるＳ０２に対しモル比で２倍（以下、Ｃａ　／　
Ｓ　＝　２と略す、）添加した。

脱硫反応器４内のガス温度を７０℃になるように水をノ
ズル１２から噴霧した。

ボイラ１出口および集塵器８出口において、ガス中の水
分を除去した後、ＳＯ２濃度を測定したところそれぞれ
１１０００ｐｐおよび３００ＰＰｍであった。すなわち
、排ガス中の８０２の内７０％が除去されたことになる
。

この試験を１００時間連続運転し、装置を停止後、集塵
器８を内部点検したところ、脱硫剤等の固形物は観察さ
れなかった。

実施例２ 実施例１と同一の装置を用いて、同一条件で脱硫率を測
定した。ただし、ガス加熱器５４の加熱源として、ＬＰ
Ｇ等のガスを用いている。さらに、脱硫反応器４内のガ
ス温度を６５℃になるように水をノズル１２から噴霧し
た。

ボイラ１出口および集塵器８出口において、ガス中の水
分を除去した後、ＳＯ２濃度を測定したところ、それぞ
れ１１０００ｐｐおよび２００ｐｐｍであった。すなわ
ち、排ガス中のＳ　Ｏ２の内８０％が除去されたことに
なる。

実施例１と同様、１００時間運転する試験を行った。試
験後、集塵器８を内部点検したところ、脱硫剤５等の固
形物は観察されなかった。

実施例３ 第２図に示すようにガス加熱器５４の加熱源として、ス
チームを用い、他は実施例１と同一の装置を用いて、同
一条件で脱硫率を測定した。

集塵器８内壁表面に温度検知センサ６１を設け、温度制
御器３４および制御弁３５によりスチーム供給量を調節
する。脱硫反応器４内のガスの温度を６５℃になるよう
に水をノズル１２がら噴霧し、集塵器８の内壁表面温度
を７０”Ｃに保持する。

ボイラ１出口および集塵器８出口において、ガス中の水
分を除去した後、Ｓ０２濃度を測定したところ、それぞ
れ１１０００ｐｐおよび３００ｐｐｍであった。すなわ
ち、排ガス中のＳ　Ｏ２の内７０％が除去されたことに
なる。

実施例１と同様、１００時間運転する試験を行った。試
験後、集塵器８を内部点検したところ、脱硫剤５等の固
形物は観察されながった。

比較例１ 第５図に示した従来技術に基づく装置を用いて、Ａ炭に
ついて実施例１と同じ条件で脱硫試験を行った。

実施例１と同様、１００時間連続運転する試験を行った
。試験後、集塵器８を内部点検したところ、脱硫剤５等
の固形物が観察された（約１ｋｇ堆積）、さらに、集塵
器８の内壁面の材料表面の腐食が観察された。

実施例４ 本発明の他の実施例を第３図および第４図に示す、第３
図に示す例は脱硫反応器４内部空間を二分し、脱硫反応
器４内でのガスの流れが迂回する区画壁６０を設ける。

そして、この区画壁６０の一部にガス流れのバイパス用
のダンパ５５を設ける。脱硫反応器４に導入される入口
ガスをバイパスダンパ５５を介して一部バイパスさせる
ことにより、集塵器８人口ガスの温度を排ガス温度の断
熱飽和温度以上にするものである。バイパスダンパ５５
の開閉制御は脱硫反応器４と集塵器８との間の煙道６に
取り付けられる温度検知センサ５６により集塵器８の入
口ガス温度を測定し、その温度測定値を演算器５７で演
算し、その演算した信号によりバイパスダンパ５５の駆
動モータ５９を制御する。また、第４図に示す例は脱硫
反応器４の排ガス人口６２とは別に脱硫反応器４を貫通
して排ガスが直接集塵器８に導入されるバイパス煙道６
３を設ける。そしてこのバイパス煙道６３の入口にバイ
パスダンパ５５を取り付ける。

第３図および第４図において、図示しないが第１図と同
様にボイラから排ガスはエアヒータで温度を下げられ、
脱硫反応器４内に導かれる。脱硫剤５は煙道６内のノズ
ル１１より噴霧する。脱硫剤は煙道６を経て脱硫反応器
４内に導かれる。脱硫反応器４内で水をノズル１２から
噴霧して、排ガス中の温度を下げる。また、脱硫反応器
４内では、バイパスダンパ５５によりガスを一部バイパ
スさせる。このバイパスダンパ５５の開閉制御により、
脱硫反応器４内のガス温度を６５℃になるように水をノ
ズル１２から噴霧し、集塵器８の入口ガス温度は７５℃
に保持する。他の条件は実施例２と同一条件で脱硫率を
測定した。

ボイラ１出口および集塵器８出口において、ガス中の水
分を除去した後、ＳＯ２濃度を測定したところそれぞれ
１１０００ｐｐおよび３００ｐｐｍであった。すなわち
、排ガス中のＳＯ□の内７０％が除去されたことになる
。

実施例２と同様、１００時間の運転をする試験を行った
。試験後、集塵器８を内部点検したところ、脱［薊５等
の固形物は観察されなかった。

以上の実施例では脱硫剤５として消石灰の例を示したが
、そのほかに生石灰や水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム等のアルカリおよびアルカリ土類金属の酸化物、水酸
化物および炭酸塩等が用いられる。

また、集塵器８の入口ガス温度の監視を有効に行うため
、脱硫反応器４出口のガス測定の外に外気温度、脱硫反
応器４と集塵器８間の煙道６外・内湯度を測定し、その
信号により、あるいは脱硫反応器４出口のＳＯ２濃度の
信号により集塵器８の入口ガス温度を制御することも可
能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、集塵器の入口ガスを監視しながら、集
塵器入口に設置したガス加熱器またはバイパスダンパを
制御することにより、集塵器の長期安定運転をすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における排煙脱硫方法のフロ
ーシート、第２図、第３図および第４図は本発明の他の
実ｋｍにおける脱硫反応器と集塵器の概略図、第５図は
従来の脱硫装置のフローシートをそれぞれ示す。 １・・・ボイラ、４・・脱硫反応器、５・・・脱硫剤、
８・・・集塵器、５４・ガス加熱器、 ５５・・・バイパスダンパ、５６・・・温度検知センサ
出願人　バブコック日立株式会社 代理人　弁理士　松永孝義　はか１名 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物のう
   ち少なくとも一種類の化合物を脱硫剤として排ガス中に
   添加して燃焼排ガス中の硫黄酸化物を脱硫処理する脱硫
   反応器と脱硫処理後のガス中の固形物を分離回収する集
   塵器とを備えた排煙脱硫装置において、 集塵器入口ガスの温度を検出する温度検出手段を集塵器
   入口煙道に設け、該温度検出手段により測定された集塵
   器入口ガスの温度に基づき集塵器に流入するガス温度を
   水の凝縮点または硫酸露点以上に温度を制御するガス加
   熱器を脱硫反応器と集塵器の間の排ガス煙道に設けたこ
   とを特徴とする排煙脱硫装置。
2. （２）燃焼排ガス煙道に、該燃焼排ガスを脱硫反応器を
   経由しないで集塵器に直接導入するためのバイパスダン
   パを入口に備えたバイパス路を設け、集塵器入口に設け
   られた温度検出手段により検出されたガスの温度に基づ
   き、集塵器に流入するガス温度を水の凝縮点または硫酸
   露点以上の温度に制御するバイパスダンパ駆動手段を設
   けたことを特徴とする請求項１記載の排煙脱硫装置。