JPH10141890A - Cleaning method for heat exchanger and exhaust gas desulfurizing apparatus - Google Patents
Cleaning method for heat exchanger and exhaust gas desulfurizing apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、三酸化硫黄と水分
とを含む排ガスと熱媒体とを伝熱体を介して熱交換させ
る非接触式の熱交換器の洗浄方法およびこれを用いた排
煙脱硫装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning a non-contact heat exchanger in which an exhaust gas containing sulfur trioxide and moisture and a heat medium are heat-exchanged through a heat transfer body, and an exhaust method using the same. It relates to a smoke desulfurization device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、大型の焼却炉や発電用のボイラ
ーといった各種の燃焼設備においては、排熱利用や排ガ
スの無害化処理のために、当該燃焼設備から排出された
高温の排ガスから熱を回収するための熱回収器（熱交換
器）が設置されている。ところで、近年における残渣
油、アスファルト、オリマルジョン等の高硫黄燃料の使
用により、上記燃焼設備から排出される排ガスは、亜硫
酸ガス（ＳＯ2 ）に加えて、２００〜６００ｍｇ／ｍ3
Ｎ程度の多量の煤塵や５０〜２００ｐｐｍといった高濃
度の三酸化硫黄（ＳＯ3 ）を含むために、これらＳＯ3
と水分によって生成された硫酸（Ｈ2ＳＯ4）および煤塵
等が上記熱回収器の伝熱面に付着して伝熱面の汚れや硫
酸腐食の原因となり、この結果熱交換の効率を早期に悪
化させるという問題点がある。このため、従来のこの種
の熱回収器においては、何等かの洗浄手段を設け、この
洗浄手段によって定期的に内部の伝熱体の表面等を洗浄
することにより、その熱交換率が低下することを抑制す
るようにしている。2. Description of the Related Art In general, in various types of combustion equipment such as large incinerators and boilers for power generation, heat is used from high-temperature exhaust gas discharged from the combustion equipment in order to utilize exhaust heat and detoxify the exhaust gas. A heat recovery unit (heat exchanger) for recovery is installed. By the way, due to the use of high-sulfur fuels such as residual oil, asphalt, and orimulsion in recent years, the exhaust gas discharged from the combustion facility is added to sulfur dioxide gas (SO 2 ) and 200 to 600 mg / m 3.
N and a high concentration of sulfur trioxide (SO 3 ) such as 50 to 200 ppm, these SO 3
Sulfuric acid (H 2 SO 4 ), dust and the like generated by the water and the moisture adhere to the heat transfer surface of the heat recovery unit, causing contamination of the heat transfer surface and sulfuric acid corrosion. As a result, the efficiency of heat exchange can be reduced at an early stage. There is a problem of worsening. For this reason, in this type of conventional heat recovery device, some cleaning means is provided, and the heat exchange rate is reduced by periodically cleaning the surface of the internal heat transfer body by the cleaning means. I try to suppress that.
【０００３】図４は、このような洗浄手段を有する熱回
収器が設けられた従来の火力発電用ボイラーの排煙脱硫
装置を示すものである。この排煙脱硫装置は、排ガスの
流路１に沿って順次空気予熱器２、乾式電気集塵機３、
熱回収器（熱交換器）４、湿式吸収塔５、再加熱器６お
よび排ガスファン７が配設されたもので、排ガスファン
７の出口側の流路１は、煙突８に導かれている。ここ
で、熱回収器４と再加熱器６とは、いずれも炭素鋼管製
のチューブ側を水等の熱媒体の流路としたベアチューブ
型やフィンチューブ型等の多管式の熱交換器であり、こ
れら熱回収器４と再加熱器６との間には、ポンプ９によ
って上記熱媒体を循環させる循環ライン１０が配管され
ている。また、熱回収器４には、内部を洗浄するための
蒸気供給ライン１１が接続され、さらに乾式電気集塵機
７の上流側には、排ガス中にアンモニアを散布するため
のアンモニア供給管１２が接続されている。FIG. 4 shows a conventional flue gas desulfurization apparatus for a boiler for thermal power generation provided with a heat recovery unit having such a washing means. This flue gas desulfurization apparatus includes an air preheater 2, a dry electric precipitator 3,
A heat recovery unit (heat exchanger) 4, a wet absorption tower 5, a reheater 6 and an exhaust gas fan 7 are provided. The flow path 1 on the outlet side of the exhaust gas fan 7 is led to a chimney 8. . Here, each of the heat recovery unit 4 and the reheating unit 6 is a multi-tube heat exchanger such as a bare tube type or a fin tube type in which the tube side made of carbon steel pipe has a flow path of a heat medium such as water. A circulation line 10 for circulating the heat medium by a pump 9 is provided between the heat recovery unit 4 and the reheater 6. Further, a steam supply line 11 for cleaning the inside is connected to the heat recovery unit 4, and an ammonia supply pipe 12 for dispersing ammonia in the exhaust gas is connected upstream of the dry electric dust collector 7. ing.
【０００４】上記従来の排煙脱硫装置においては、ボイ
ラーから排気された排ガスを、空気予熱器２の出口側に
おいて１６０℃〜１８０℃に降温するとともに、アンモ
ニア供給管１２からアンモニア（ＮＨ3)を散布すること
により含有されているＳＯ3と反応させて硫安（(ＮＨ4)
2ＳＯ4）として固定し、次いで乾式電気集塵機３におい
て生成された上記硫安および排ガス中の煤塵を捕集して
除去することにより、排ガス中の煤塵濃度を低下させる
とともに、排ガス中に多く含まれるＳＯ3 に起因する上
記電気式集塵機２および熱回収器４の管系の腐食を防止
する。次いで、上記排ガスを熱回収器４において当該排
ガスの熱を熱媒体に回収し、これにより１２０℃〜１４
０℃まで降温された排ガスを、湿式吸収塔５に送って上
記排ガス中に含まれる亜硫酸ガス（ＳＯ2）を主体とす
る硫黄酸化物を、石灰石（ＣａＣＯ3）を溶解または懸
濁した水溶液からなる吸収液と接触させて中和するとと
もに、これを酸化させることにより石膏として除去す
る。そして、脱硫されて無害化された排ガスを再加熱器
６に送気し、ここで白煙防止のために熱回収器４におい
て加熱されて循環ライン１０から送られてくる熱媒体に
よって９０℃程度まで再加熱して、排ガスファン７によ
って煙突８から大気に放出する。In the above-mentioned conventional flue gas desulfurization apparatus, the temperature of the exhaust gas exhausted from the boiler is lowered to 160 ° C. to 180 ° C. at the outlet side of the air preheater 2 and ammonia (NH 3 ) is removed from the ammonia supply pipe 12. Spray and react with the contained SO 3 to produce ammonium sulfate ((NH 4 )
2 SO 4 ), and then, by collecting and removing the ammonium sulfate and the dust in the exhaust gas generated in the dry electric precipitator 3, the concentration of the dust in the exhaust gas is reduced, and the dust is largely contained in the exhaust gas. The corrosion of the pipe system of the electric dust collector 2 and the heat recovery unit 4 caused by SO 3 is prevented. Next, the heat of the exhaust gas is recovered into a heat medium in the heat recovery unit 4 so that the temperature of
The exhaust gas cooled to 0 ° C. is sent to the wet absorption tower 5 to convert the sulfur oxide mainly composed of sulfur dioxide (SO 2 ) contained in the exhaust gas from an aqueous solution in which limestone (CaCO 3 ) is dissolved or suspended. The solution is neutralized by contact with an absorbing solution, and is oxidized to be removed as gypsum. Then, the desulfurized and detoxified exhaust gas is sent to the reheater 6, where it is heated in the heat recovery unit 4 to prevent white smoke and is heated to about 90 ° C. by the heat medium sent from the circulation line 10. The exhaust gas is then re-heated and discharged to the atmosphere from the chimney 8 by the exhaust gas fan 7.
【０００５】一方、上記一連の排煙脱硫工程において、
経時的に熱回収器４のチューブ（伝熱体）の表面には、
アンモニアとの反応や乾式電気集塵機３によって捕集さ
れずに排ガスに同伴したＳＯ3 および煤塵が付着し、こ
の結果当該熱回収器４における熱交換率が徐々に低下す
るとともに、鋼管製のチューブが腐食されることにな
る。そこで、定期的に蒸気供給ライン１１から供給され
る洗浄用の蒸気によるスートブロアによってチューブ表
面を洗浄し、その熱交換率の低下およびチューブの腐食
の進行を抑制している。On the other hand, in the above series of flue gas desulfurization steps,
Over time, the surface of the tube (heat transfer body) of the heat recovery unit 4
The SO 3 and the dust accompanying the exhaust gas adhere without being reacted with ammonia or collected by the dry electric dust collector 3, and as a result, the heat exchange rate in the heat recovery unit 4 gradually decreases, and the steel tube becomes It will be corroded. Therefore, the surface of the tube is cleaned by a soot blower using cleaning steam supplied from the steam supply line 11 on a regular basis, thereby suppressing a decrease in the heat exchange rate and advancing the corrosion of the tube.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の排煙
脱硫装置にあっては、排ガス中に含まれる多量のＳＯ3
や煤塵を除去するために、大型の乾式電気集塵機３を設
置しているので、装置全体が大型化して設備費の高騰化
を招くという欠点があり、さらにＳＯ3 を捕集するため
のアンモニアや、熱回収器４を洗浄するための多量の蒸
気を必要とするために、ランニングコストが上昇すると
いう問題点があった。そこで、図５に示すように、同様
にして乾式電気集塵機３を設けるとともに、ＳＯ3 や煤
塵に起因する前記弊害の発生を温水洗浄等によって防止
した他の排煙脱硫装置も採用されている。この排煙脱硫
装置においては、熱回収器１５のチューブが耐硫酸腐食
性に優れるテフロン等によって構成されており、かつ上
記熱回収器１５における排ガスの流路が複数の並列的な
流路区画に分割されている。そして、この熱回収器１５
の上流側に、各区画に対応して排ガスの流れを流通・遮
断するダンパ１６が配設されている。また、上記熱回収
器１５には、各区画内を洗浄するための温水の供給管１
７が接続されている。In such a conventional flue gas desulfurization apparatus, a large amount of SO 3 contained in exhaust gas is used.
To remove and dust, because it established a dry electrostatic precipitator 3 large, there is a disadvantage that the entire apparatus leads to rise of equipment cost and size, Ya ammonia for further collecting SO 3 In addition, since a large amount of steam is required for cleaning the heat recovery unit 4, the running cost is increased. Therefore, as shown in FIG. 5, another flue gas desulfurization apparatus is provided in which the dry electric precipitator 3 is provided in the same manner and the above-mentioned adverse effects caused by SO 3 and dust are prevented by washing with hot water or the like. In this flue gas desulfurization apparatus, the tube of the heat recovery unit 15 is made of Teflon or the like having excellent sulfuric acid corrosion resistance, and the flow path of the exhaust gas in the heat recovery unit 15 is divided into a plurality of parallel flow path sections. Has been split. And this heat recovery unit 15
A damper 16 for circulating and shutting off the flow of exhaust gas is provided corresponding to each section. The heat recovery unit 15 has a hot water supply pipe 1 for cleaning the inside of each section.
7 is connected.
【０００７】上記構成からなる排煙脱硫装置において
は、上述した一連の排煙脱硫工程において、周期的にダ
ンパ１６によってチューブにＳＯ3 や煤塵が付着して熱
交換率が低下した流路区画のみを閉じて排ガスの流れを
遮断し、当該流路区画に供給管１７から温水を供給して
上記チューブの表面等を洗浄した後に、さらに当該流路
区画を空気によって乾燥させ、次いでダンパ１６を開い
て排ガスを流す工程を順次繰り返すことにより、熱回収
器１５の性能低下を防止している。このような従来の排
煙脱硫装置によれば、熱回収器１５のチューブを耐硫酸
腐食性に優れるテフロンによって構成しているので、Ｓ
Ｏ3 に起因する伝熱面における硫酸腐食を防止すること
ができ、しかも付着したＳＯ3 や煤塵等を周期的に温水
によって洗浄することができる。In the flue gas desulfurization apparatus having the above structure, in the above-described series of flue gas desulfurization steps, only the flow passage section where the heat exchange rate is reduced due to the SO 3 or dust adhering to the tube by the damper 16 periodically. To shut off the flow of exhaust gas, supply hot water to the flow path section from the supply pipe 17 to wash the surface of the tube, etc., further dry the flow path section with air, and then open the damper 16. The performance of the heat recovery unit 15 is prevented from deteriorating by sequentially repeating the process of flowing the exhaust gas. According to such a conventional flue gas desulfurization apparatus, the tube of the heat recovery unit 15 is made of Teflon having excellent sulfuric acid corrosion resistance.
The sulfuric acid corrosion on the heat transfer surface due to O 3 can be prevented, and the attached SO 3 and dust can be periodically washed with hot water.
【０００８】しかしながら、上記従来の排煙脱硫装置に
あっては、図４に示したものと同様にチューブに多量の
ＳＯ3 や煤塵等が付着するため、これらに起因する圧力
損失が大きくなり、必要とされる排ガスファンの容量が
大きくなって不経済になるとともに、洗浄時に１または
複数の流路区画を閉じた場合においても、所定の排ガス
量に対する熱回収を行なう必要があるために、熱回収器
１５に余分な伝熱面積が必要となり、よって熱回収器１
５の大型化を招くという問題点があった。However, in the above-mentioned conventional flue gas desulfurization apparatus, a large amount of SO 3 , dust and the like adhere to the tube as in the case of FIG. Since the required capacity of the exhaust gas fan becomes large and uneconomical, and even when one or a plurality of flow passage sections are closed at the time of cleaning, it is necessary to perform heat recovery for a predetermined amount of exhaust gas. An extra heat transfer area is required for the recovery unit 15, and thus the heat recovery unit 1
There is a problem that the size 5 is increased.
【０００９】本発明は、このような従来の熱交換器の洗
浄方法および排煙脱硫装置が有する課題を有効に解決す
べくなされたもので、アンモニアの注入や熱交換器に余
分な伝熱面積を確保する等の必要がなく、しかも電気集
塵機等の他のＳＯ3 および煤塵除去設備も必要とするこ
となくＳＯ3 や煤塵等の付着による熱交換率の低下を確
実に防止することができる熱交換器の洗浄方法、および
当該方法を用いた排煙脱硫装置を提供することを目的と
するものである。The present invention has been made in order to effectively solve the problems of the conventional heat exchanger cleaning method and the flue gas desulfurization apparatus. Heat that can reliably prevent a decrease in the heat exchange rate due to the attachment of SO 3 and dust without the need for securing other SO 3 and dust removal equipment such as an electric dust collector. It is an object of the present invention to provide a method for cleaning an exchanger and a flue gas desulfurization apparatus using the method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る熱交換器の洗浄方法は、少なくとも三酸化硫黄と
水分とを含む排ガスと熱媒体とを伝熱体を介して熱交換
させる非接触式の熱交換器の内部を洗浄するに際して、
上記熱交換器の上記排ガス流路側において、硫酸によっ
て耐硫酸腐食性を有する材料によって構成された上記伝
熱体の表面を洗浄することを特徴とするものである。こ
こで、請求項２に記載の発明は、上記熱交換器内に導入
された排ガス中の三酸化硫黄の濃度が５０ｐｐｍ以上で
あり、かつ水分が１０％以上であることを特徴とするも
のである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for cleaning a heat exchanger, comprising the steps of exchanging heat with an exhaust gas containing at least sulfur trioxide and moisture via a heat transfer medium. When cleaning the inside of the non-contact heat exchanger
On the exhaust gas flow path side of the heat exchanger, a surface of the heat transfer body made of a material having corrosion resistance to sulfuric acid is washed with sulfuric acid. Here, the invention according to claim 2 is characterized in that the concentration of sulfur trioxide in the exhaust gas introduced into the heat exchanger is 50 ppm or more and the water content is 10% or more. is there.
【００１１】また、請求項３に記載の発明は、上記請求
項１または２に記載の熱交換器が、排煙脱硫装置の吸収
塔の上流側に配設された熱回収器であり、かつ上記熱回
収器の熱媒体は、上記吸収塔の下流側に配設された排ガ
スの再加熱器との間を循環されるとともに、上記熱回収
器内を洗浄する硫酸の濃度を６０％以上に保持すること
を特徴とするものである。Further, the invention according to claim 3 is the heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the heat exchanger is disposed upstream of the absorption tower of the flue gas desulfurization device, and The heat medium of the heat recovery device is circulated between the exhaust gas reheater disposed downstream of the absorption tower and the concentration of sulfuric acid for cleaning the inside of the heat recovery device is set to 60% or more. It is characterized by holding.
【００１２】次いで、請求項４に記載の本発明に係る排
煙脱硫装置は、少なくとも三酸化硫黄、亜硫酸ガスおよ
び水分を含む排ガスと熱媒体とを耐硫酸腐食性を有する
伝熱体を介して熱交換させることにより排ガスから熱を
回収する熱回収器と、この熱回収器によって降温された
排ガスを、カルシウムを主成分とする吸収液と気液接触
させて当該排ガス中の亜硫酸ガスを吸収除去する吸収塔
とを備え、かつ上記熱回収器の排ガス流路側に、主とし
て伝熱体の表面に向けて硫酸を散布する洗浄手段と、こ
の洗浄手段に硫酸を循環供給する硫酸供給手段とを備え
てなることを特徴とするものである。ちなみに、チュー
ブ等の伝熱体を構成する耐硫酸腐食性を有する材料とし
ては、熱交換器としての所定の伝熱性も有することが必
要であるために、これら考慮してテフロンや耐熱性ガラ
ス等が適用可能である。Next, in the flue gas desulfurization apparatus according to the present invention, the exhaust gas containing at least sulfur trioxide, sulfur dioxide and moisture and the heat medium are transferred via a heat transfer body having sulfuric acid corrosion resistance. A heat recovery unit that recovers heat from the exhaust gas by exchanging heat, and the exhaust gas cooled by the heat recovery unit is brought into gas-liquid contact with an absorption liquid containing calcium as a main component to absorb and remove sulfur dioxide gas in the exhaust gas. A washing means for spraying sulfuric acid mainly toward the surface of the heat transfer member, and a sulfuric acid supply means for circulating and supplying sulfuric acid to the washing means. It is characterized by becoming. Incidentally, since the material having a sulfuric acid corrosion resistance constituting a heat transfer body such as a tube needs to have a predetermined heat transfer property as a heat exchanger, Teflon and heat-resistant glass are taken into consideration in consideration of these. Is applicable.
【００１３】また、請求項５に記載の発明は、上記硫酸
供給手段が、硫酸を貯留するタンクと、このタンク内の
硫酸を供給ラインを介して洗浄手段に供給するポンプ
と、熱回収器の底部に接続されて洗浄後の硫酸を上記タ
ンクに移送する排出ラインと、排ガス中の三酸化硫黄を
吸収することによって経時的に増加する硫酸の一部を抜
出す抜出し手段とを備えてなることを特徴とするもので
ある。The invention according to claim 5 is characterized in that the sulfuric acid supply means has a tank for storing sulfuric acid, a pump for supplying sulfuric acid in the tank to the cleaning means via a supply line, and a heat recovery unit. A discharge line connected to the bottom for transferring the sulfuric acid after washing to the tank, and an extraction means for extracting a part of sulfuric acid which increases with time by absorbing sulfur trioxide in the exhaust gas, are provided. It is characterized by the following.
【００１４】さらに、請求項６に記載の発明は、請求項
４または５に記載の吸収塔の下流側に、排ガスを再加熱
するための再加熱器が配設され、かつ上記熱回収器の熱
媒体が再加熱器との間に配設された循環ラインを循環さ
れるとともに、上記硫酸供給手段には、硫酸の濃度を検
出する濃度検出器と、この濃度検出器からの検出信号に
基づいて当該硫酸の濃度を６０％以上に保持する濃度制
御手段とが設けられていることを特徴とするものであ
る。Further, according to a sixth aspect of the present invention, a reheater for reheating exhaust gas is disposed downstream of the absorption tower according to the fourth or fifth aspect, and The heat medium is circulated through a circulation line provided between the reheater and the sulfuric acid supply means. The sulfuric acid supply means includes a concentration detector for detecting the concentration of sulfuric acid and a detection signal from the concentration detector. And a concentration control means for maintaining the concentration of the sulfuric acid at 60% or more.
【００１５】請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器
の洗浄方法およびこれを用いた請求項４〜６のいずれか
に記載の排煙脱硫装置にあっては、熱交換器の伝熱体を
耐硫酸腐食性を有する材料によって構成し、この伝熱体
の表面を硫酸で洗浄しているので、排ガス中のＳＯ3 と
水分とによって生成されて上記伝熱体の表面に付着した
硫酸および煤塵が、洗浄用の硫酸によって洗浄される。
したがって、従来の方法および装置のように、別途アン
モニアを注入したり、あるいは熱交換器に余分な伝熱面
積を確保する等の必要がなく、ＳＯ3 や煤塵等の付着に
よる熱交換率の低下を確実に防止することができ、この
結果電気集塵機等の他のＳＯ3 および煤塵の除去設備も
不要となる。さらには、上記硫酸によって、熱交換器の
排ガス流路を通過する排ガス中のＳＯ3 を吸収するとと
もに、煤塵も捕集することができるために、ＳＯ3 およ
び煤塵の除去性能が向上する。[0015] In the method for cleaning a heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 and the flue gas desulfurization apparatus according to any one of claims 4 to 6 using the method, the transmission of the heat exchanger is performed. Since the heat body is made of a material having sulfuric acid corrosion resistance, and the surface of the heat transfer body is washed with sulfuric acid, it is generated by SO 3 and moisture in the exhaust gas and adheres to the surface of the heat transfer body. Sulfuric acid and dust are washed by the washing sulfuric acid.
Therefore, unlike the conventional method and apparatus, there is no need to separately inject ammonia or secure an extra heat transfer area in the heat exchanger, and the heat exchange rate is reduced due to the attachment of SO 3 and dust. Can be reliably prevented, and as a result, other SO 3 and dust removing equipment such as an electric dust collector is not required. Further, since the sulfuric acid absorbs SO 3 in the exhaust gas passing through the exhaust gas passage of the heat exchanger and can also collect dust, the performance of removing SO 3 and dust is improved.
【００１６】この際に、本発明においては、伝熱体の表
面を排ガス中に含まれるＳＯ3 と水分とによって生成さ
れる硫酸そのもので洗浄しているので、請求項２に記載
の発明のように、特に高硫黄燃料の使用により排出され
る排ガスのようなＳＯ3 の濃度が５０ｐｐｍ以上、より
具体的には５０〜２００ｐｐｍであり、かつ水分を１０
％以上含む排ガスの処理に適用した場合に、顕著な作用
効果を奏する。また、上記熱交換器が、排煙脱硫装置の
吸収塔の上流側に配設された熱回収器であって、かつ上
記熱回収器の熱媒体が吸収塔の下流側に配設された排ガ
スの再加熱器との間を循環されるものである場合には、
洗浄する硫酸の濃度が低いと、図３に示すように、排ガ
スの温度が１００℃程度になった場合に、低いＳＯ3 濃
度においても硫酸の露点以下となってコンデンスが生
じ、この結果逆に熱媒体が硫酸中の水分の気化熱によっ
て冷却されることにより、当該熱媒体が再加熱器におい
て充分に排ガスを加熱することができなくなってしまう
虞がある。At this time, in the present invention, the surface of the heat transfer body is washed with sulfuric acid itself generated by SO 3 and moisture contained in the exhaust gas. to, in particular, the concentration of sO 3 such as an exhaust gas discharged by the use of high sulfur fuel is 50ppm or more, more specifically a 50 to 200 ppm, and water 10
% When applied to the treatment of exhaust gas containing at least%. Further, the heat exchanger is a heat recovery unit disposed upstream of the absorption tower of the flue gas desulfurization device, and the heat medium of the heat recovery unit is disposed of exhaust gas disposed downstream of the absorption tower. If it is circulated between the reheater,
If the concentration of sulfuric acid to be washed is low, as shown in FIG. 3, when the temperature of the exhaust gas reaches about 100 ° C., even at a low SO 3 concentration, the dew point of sulfuric acid is lower than the dew point, and condensate occurs. When the heat medium is cooled by the heat of vaporization of the moisture in the sulfuric acid, the heat medium may not be able to sufficiently heat the exhaust gas in the reheater.
【００１７】かかる観点から、洗浄用の硫酸としては、
図３に示すグラフに基づいて排ガス温度、ＳＯ3 濃度お
よび水分濃度から決定される露点以上となるような濃度
のものを使用することが好ましい。ちなみに、排煙脱硫
装置を含むこの種の燃焼設備から排出される排ガスにあ
っては、通常温度が１００℃以上、ＳＯ3 濃度が０．１
ｐｐｍ以上、水分が１０％以上であることから、請求項
３および６に記載の発明のように、上記熱回収器内を洗
浄する硫酸の濃度を６０％以上に保持すれば、上記排ガ
スの雰囲気下においては、洗浄用の硫酸がコンデンスす
ることがなく、よって熱媒体が逆に冷却されて再加熱用
の熱媒体として不適当になるといった虞が無い。From such a viewpoint, sulfuric acid for washing includes:
It is preferable to use one having a concentration that is equal to or higher than the dew point determined from the exhaust gas temperature, the SO 3 concentration and the moisture concentration based on the graph shown in FIG. Incidentally, in the exhaust gas discharged from this type of combustion equipment including a flue gas desulfurization device, the temperature is usually 100 ° C. or more, and the SO 3 concentration is 0.1%.
Since the concentration of sulfuric acid for cleaning the inside of the heat recovery unit is maintained at 60% or more as in the invention according to claim 3 or 6, since the water content is at least 10 ppm and the water content is at least 10%, the atmosphere of the exhaust gas is maintained. Under the condition, the sulfuric acid for washing does not condense, so that there is no danger that the heat medium is conversely cooled and becomes unsuitable as a heat medium for reheating.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明に係る
排煙脱硫装置の一実施形態を示すもので、図４および図
５に示したものと同一構成部分については、同一符号を
付してその説明を省略する。図１および図２において、
符号２０は、テフロン等の耐硫酸腐食性を有し、かつ所
望の伝熱性を有する素材からなるチューブ（伝熱体）２
１…側を水等の熱媒体の流路としたベアチューブ型やフ
ィンチューブ型等の多管式の熱回収器（熱交換器）を示
すもので、この熱回収器２０には、上記チューブ２１の
表面および排ガス流路２２の内壁に向けて硫酸を散布す
ることにより、これらを洗浄するためのノズル（洗浄手
段）２３…と、このノズル２３…に硫酸を循環供給する
ための硫酸供給手段とが設けられている。1 and 2 show an embodiment of a flue gas desulfurization apparatus according to the present invention. The same components as those shown in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals. The description is omitted here. 1 and 2,
Reference numeral 20 denotes a tube (heat transfer body) 2 made of a material having sulfuric acid corrosion resistance such as Teflon and having a desired heat conductivity.
1 shows a multi-tube heat recovery device (heat exchanger) such as a bare tube type or a fin tube type having a flow path of a heat medium such as water on the side thereof. A nozzle (cleaning means) 23 for cleaning sulfuric acid by spraying the sulfuric acid toward the surface of the exhaust gas passage 22 and the inner wall of the exhaust gas flow path 22, and a sulfuric acid supply means for circulating and supplying sulfuric acid to the nozzles 23 Are provided.
【００１９】ここで、上記硫酸供給手段は、硫酸を貯留
するタンク２４と、このタンク２４内の硫酸を供給ライ
ン２５を介して上記ノズル２３…に供給するポンプ２６
と、熱回収器２０の底部に接続されて洗浄後の上記硫酸
をタンク２４に移送する排出ライン２７と、供給ライン
２５に枝配管された抜出しライン２８とから構成されて
おり、タンク２４に設けられたレベルコントローラ２９
からの信号によって抜出しライン２８に介装された開閉
弁３０が開閉されることにより、硫酸供給手段において
排ガス中の三酸化硫黄および水分を吸収することによっ
て硫酸の一部を外部に抜出すことができるようになって
いる。また、上記タンク２４には、硫酸の濃度を検出す
る濃度検出器（図示を略す）と、この濃度検出器からの
検出信号に基づいて上記タンク２４に硫酸または希釈水
を補給することにより、当該硫酸の濃度を、図３に示す
グラフに基づいて排ガス温度、ＳＯ3 濃度および水分濃
度から決定される露点以上となるような濃度、ちなみに
本排煙脱硫装置においては、具体的に６０％以上の濃度
に保持するための濃度制御手段とが設けられている。The sulfuric acid supply means includes a tank 24 for storing sulfuric acid, and a pump 26 for supplying the sulfuric acid in the tank 24 to the nozzles 23 through a supply line 25.
And a discharge line 27 connected to the bottom of the heat recovery unit 20 to transfer the washed sulfuric acid to the tank 24, and a withdrawal line 28 branched from the supply line 25 and provided in the tank 24. Level controller 29
The on / off valve 30 interposed in the extraction line 28 is opened / closed by a signal from the apparatus, so that the sulfuric acid supply means absorbs sulfur trioxide and moisture in the exhaust gas to extract a part of the sulfuric acid to the outside. I can do it. The tank 24 is provided with a concentration detector (not shown) for detecting the concentration of sulfuric acid, and sulfuric acid or dilution water is supplied to the tank 24 based on a detection signal from the concentration detector. Based on the graph shown in FIG. 3, the sulfuric acid concentration is set to be equal to or higher than the dew point determined from the exhaust gas temperature, the SO 3 concentration, and the moisture concentration. And a density control means for maintaining the density.
【００２０】次に、以上の構成からなる排煙脱硫装置に
おける熱回収器の洗浄方法の一実施形態について説明す
る。先ず、ボイラーから排出されたＳＯ2 に５０〜２０
０ｐｐｍのＳＯ3 と１０％以上の水分および煤塵を含む
排ガスを、空気予熱器２から直接上記熱回収器２０に送
り、循環ライン１０からチューブ２１…を流れる熱媒体
と熱交換させることにより、当該排ガスの熱を回収す
る。この際に、上記チューブ２１…の表面には、ＳＯ3
と水分とから生成された硫酸と煤塵が付着する。そこ
で、常時または周期的に、ポンプ２６を駆動してタンク
２４内の６０％以上の濃度を有する硫酸をノズル２３…
から主としてチューブ２１…の表面に向けて散布し、当
該チューブ２１の表面に付着している上記硫酸および煤
塵を洗浄する。また、これと並行して、上記硫酸によっ
て排ガス流路２２を通過する排ガス中のＳＯ3 も吸収す
るとともに、同伴する煤塵も捕集する。これにより、排
ガスは、上記熱回収器２０によって熱を回収されるとと
もに、含有するＳＯ3 および煤塵の多くが除去されて後
段の吸収塔５に送られ、ここで亜硫酸ガスと残部のＳＯ
3 および煤塵とが除去されて無害化され、煙突８から大
気に放出される。Next, an embodiment of a method for cleaning the heat recovery unit in the flue gas desulfurization apparatus having the above configuration will be described. First, 50 to 20 SO 2 discharged from the boiler was added.
Exhaust gas containing 0 ppm SO 3 and 10% or more of moisture and dust is directly sent from the air preheater 2 to the heat recovery unit 20 and heat-exchanged with the heat medium flowing through the tubes 21 from the circulation line 10. The heat of the exhaust gas is recovered. At this time, to the tube 21 ... surface of, SO 3
Sulfuric acid and dust generated from water and moisture adhere. Therefore, the pump 26 is driven at all times or periodically to supply sulfuric acid having a concentration of 60% or more in the tank 24 to the nozzles 23.
From the surface of the tubes 21 to wash the sulfuric acid and dust adhering to the surfaces of the tubes 21. At the same time, the sulfuric acid absorbs SO 3 in the exhaust gas passing through the exhaust gas channel 22 and also collects accompanying dust. As a result, the exhaust gas is recovered in heat by the heat recovery unit 20, and at the same time, a large part of the SO 3 and dust contained therein are removed and sent to the subsequent absorption tower 5, where the sulfur dioxide gas and the remaining SO 2 are removed.
3 and soot and dust are removed, rendered harmless, and released from the chimney 8 to the atmosphere.
【００２１】一方、排ガス中のＳＯ3 と水分とから生成
された硫酸を洗浄および吸収することにより、タンク２
４内の硫酸は経時的に増加する。そして、タンク２４に
おける硫酸のレベルが所定値に達すると、レベルコント
ローラ２９からの信号によって抜出しライン２８に介装
された開閉弁３０が開き、供給ライン２５の硫酸を抜出
しライン２８から系外に抜出すことにより、上記タンク
２４のレベルが一定に保持される。また、上記タンク２
４に設置した濃度検出器によって硫酸の濃度が検出さ
れ、当該硫酸のコンデンスが生じて硫酸濃度が過度に上
昇した場合には、希釈水が補給され、他方排ガス中の水
分が多い場合などのように、上記硫酸濃度が徐々に低下
する場合には、適宜硫酸が補給されることにより、洗浄
に用いる硫酸の濃度が常に６０％以上の所定濃度に保持
される。On the other hand, by washing and absorbing sulfuric acid generated from SO 3 and moisture in the exhaust gas, the tank 2
The sulfuric acid in 4 increases with time. When the level of sulfuric acid in the tank 24 reaches a predetermined value, the on-off valve 30 interposed in the extraction line 28 is opened by a signal from the level controller 29, and the sulfuric acid in the supply line 25 is extracted from the supply line 25 to the outside of the system. As a result, the level of the tank 24 is kept constant. In addition, the tank 2
The sulfuric acid concentration is detected by the concentration detector installed in 4, and when the sulfuric acid condensate occurs and the sulfuric acid concentration rises excessively, the dilution water is replenished, while the amount of water in the exhaust gas is large. When the sulfuric acid concentration gradually decreases, the sulfuric acid used for cleaning is always maintained at a predetermined concentration of 60% or more by appropriately supplying sulfuric acid.
【００２２】このように、上記構成からなる排煙脱硫装
置および当該排煙脱硫装置における熱回収器の洗浄方法
によれば、熱回収器２０のチューブ２１…をテフロン等
の耐硫酸腐食性と所望の伝熱性とを有する材料によって
構成し、このチューブ２１…を供給ライン２５から供給
される硫酸によって洗浄しているので、排ガス中のＳＯ
3 と水分とによって生成されてチューブ２１…の表面に
付着した硫酸および煤塵を、上記硫酸によってそのまま
洗浄することができる。この結果、図４および図５に見
られるように別途アンモニアを注入したり、あるいは熱
回収器１５に余分な伝熱面積を確保する等の必要がな
く、ＳＯ3 や煤塵等の付着による熱交換率の低下を確実
に防止することができる。したがって、上記排煙脱硫装
置にあっては、図４に示したような大型の電気集塵機３
等の他のＳＯ3 および煤塵の除去設備も不要になり、よ
って設置スペースの削減と設備費の低減化を図ることが
できるうえに、上記硫酸によって、熱回収器２０の排ガ
ス流路２２を通過する排ガス中のＳＯ3 を吸収するとと
もに、煤塵も捕集することができるために、ＳＯ3 およ
び煤塵の除去性能も向上させることが可能になる。As described above, according to the flue gas desulfurization apparatus having the above-described structure and the method for cleaning the heat recovery unit in the flue gas desulfurization apparatus, the tubes 21 of the heat recovery unit 20 need to be resistant to sulfuric acid corrosion resistance such as Teflon. And the tubes 21 are cleaned with sulfuric acid supplied from the supply line 25, so that the SO 2 in the exhaust gas is removed.
Sulfuric acid and dust generated by 3 and moisture and adhering to the surface of the tubes 21 can be directly washed with the sulfuric acid. As a result, there is no need to separately inject ammonia as shown in FIGS. 4 and 5 or to secure an extra heat transfer area in the heat recovery unit 15, and the heat exchange due to the attachment of SO 3 and dust is eliminated. It is possible to reliably prevent the rate from decreasing. Therefore, in the above-mentioned flue gas desulfurization device, a large electric dust collector 3 as shown in FIG.
And other equipment for removing SO 3 and dust are not required, so that the installation space can be reduced and the equipment cost can be reduced. In addition, the sulfuric acid passes through the exhaust gas passage 22 of the heat recovery unit 20. Since it is possible to absorb SO 3 in the exhaust gas and collect dust, it is possible to improve the performance of removing SO 3 and dust.
【００２３】また、上記排煙脱硫装置においては、熱回
収器２０に導入される排ガスの温度が通常１６０℃〜１
８０℃であり、かつ上記熱回収器２０内を洗浄する硫酸
の濃度を６０％以上に保持しているので、上記排ガスの
雰囲気下においては、洗浄用の硫酸がコンデンスするこ
とがなく、よって上記硫酸中の水分の気化によってチュ
ーブ２１が逆に冷却されることにより、再加熱器６にお
ける熱媒体として不適当になるといった虞が無い。In the flue gas desulfurization apparatus, the temperature of the exhaust gas introduced into the heat recovery unit 20 is usually from 160 ° C to 1 ° C.
Since the temperature is 80 ° C. and the concentration of sulfuric acid for cleaning the inside of the heat recovery unit 20 is maintained at 60% or more, the sulfuric acid for cleaning does not condense under the atmosphere of the exhaust gas. Conversely, since the tube 21 is cooled by the vaporization of the water in the sulfuric acid, there is no possibility that the tube 21 becomes inappropriate as a heat medium in the reheater 6.
【００２４】なお、上記実施形態においては、本発明に
係る熱交換器の洗浄方法を排煙脱硫装置の熱回収器１５
の洗浄に適用した場合についてのみ説明したが、これに
限定されるものではなく、オリマルジョン等の高硫黄燃
料を使用する、例えば大型の焼却炉等の各種の燃焼設備
における熱交換器の洗浄にも同様に適用することが可能
である。また、熱回収器（熱交換器）２０の形式につい
ても、多管式の熱交換器に限らずプレート式の熱交換器
等を用いてもよく、この場合には、上記硫酸によって平
板状の伝熱体を洗浄するようにすればよい。In the above-described embodiment, the method for cleaning a heat exchanger according to the present invention uses the heat recovery unit 15 of the flue gas desulfurization apparatus.
Although the description has been given only of the case where the present invention is applied to cleaning, the present invention is not limited to this, and is also applicable to cleaning of a heat exchanger in various combustion facilities such as a large incinerator using a high sulfur fuel such as orimulsion. The same can be applied. Further, the type of the heat recovery unit (heat exchanger) 20 is not limited to the shell-and-tube type heat exchanger, and a plate-type heat exchanger may be used. What is necessary is just to wash a heat conductor.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３のい
ずれかに記載の熱交換器の洗浄方法およびこれを用いた
請求項４〜６のいずれかに記載の排煙脱硫装置にあって
は、熱交換器の伝熱体を耐硫酸腐食性を有する材料によ
って構成し、この伝熱体を硫酸で洗浄しているので、排
ガス中のＳＯ3 と水分とによって生成されて上記伝熱体
の表面に付着した硫酸および煤塵を、洗浄用の硫酸によ
ってそのまま洗浄することができ、よって電気集塵機等
の他のＳＯ3 および煤塵の除去設備を設置することな
く、ＳＯ3 や煤塵等の付着による熱交換率の低下を確実
に防止することができるとともに、さらに上記硫酸によ
って、熱交換器の排ガス流路を通過する排ガス中のＳＯ
3 を吸収するとともに、煤塵も捕集することができるた
めに、ＳＯ3および煤塵の除去性能を向上させることが
できるといった効果が得られる。As described above, the heat exchanger cleaning method according to any one of claims 1 to 3 and the flue gas desulfurization apparatus according to any one of claims 4 to 6 using the method. Since the heat exchanger of the heat exchanger is made of a material having corrosion resistance against sulfuric acid, and the heat exchanger is washed with sulfuric acid, the heat exchanger is generated by SO 3 and moisture in the exhaust gas to form the heat exchanger. sulfuric acid and dust adhering to the surface of the body, can be cleaned as with sulfuric acid for cleaning, thus without installing the removal equipment other SO 3 and dust such as an electric dust collector, the adhesion of such SO 3 and dust Can reliably prevent the heat exchange rate from being lowered by the heat exchange, and furthermore, the sulfuric acid allows the SO 2 in the exhaust gas passing through the exhaust gas passage of the heat exchanger to be removed.
3 can be absorbed and dust can also be collected, so that the effect of improving the performance of removing SO 3 and dust can be obtained.
【図１】本発明に係る排煙脱硫装置の一実施形態を示す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a flue gas desulfurization device according to the present invention.
【図２】図１の熱回収器の内部を示す概略構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the inside of the heat recovery unit of FIG. 1;
【図３】排ガス中の三酸化硫黄および水分の濃度と生成
された硫酸の露点との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the concentration of sulfur trioxide and water in exhaust gas and the dew point of generated sulfuric acid.
【図４】従来の排煙脱硫装置を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional flue gas desulfurization device.
【図５】従来の他の排煙脱硫装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another conventional flue gas desulfurization device.
【符号の説明】 １、２２ 排ガスの流路 ６ 再加熱器 ９ ポンプ １０ 熱媒体の循環ライン ２０ 熱回収器（熱交換器） ２１ チューブ（伝熱体） ２３ ノズル（洗浄手段） ２４ タンク ２５ 供給ライン ２７ 排出ライン ２８ 抜出しライン[Description of Signs] 1, 22 Exhaust gas flow path 6 Reheater 9 Pump 10 Heat medium circulation line 20 Heat recovery unit (Heat exchanger) 21 Tube (Heat transfer material) 23 Nozzle (Cleaning means) 24 Tank 25 Supply Line 27 Discharge line 28 Extraction line
Claims (6)
ガスと熱媒体とを伝熱体を介して熱交換させる非接触式
の熱交換器の内部を洗浄する方法であって、上記熱交換
器の上記排ガス流路側において、硫酸によって耐硫酸腐
食性を有する材料によって構成された上記伝熱体の表面
を洗浄することを特徴とする熱交換器の洗浄方法。1. A method for cleaning the inside of a non-contact heat exchanger for exchanging heat between an exhaust gas containing at least sulfur trioxide and moisture and a heat medium via a heat transfer medium, wherein the heat exchanger is Cleaning the surface of the heat transfer member made of a material having corrosion resistance to sulfuric acid with sulfuric acid on the exhaust gas flow channel side.
三酸化硫黄の濃度が５０ｐｐｍ以上であり、かつ水分が
１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱
交換器の洗浄方法。2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the concentration of sulfur trioxide in the exhaust gas introduced into the heat exchanger is 50 ppm or more and the water content is 10% or more. Cleaning method.
の上流側に配設された熱回収器であり、かつ上記熱回収
器の熱媒体は、上記吸収塔の下流側に配設された排ガス
の再加熱器との間を循環されるとともに、上記熱回収器
内を洗浄する硫酸の濃度を６０％以上に保持することを
特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器の洗浄方
法。3. The heat exchanger is a heat recovery unit disposed upstream of an absorption tower of a flue gas desulfurization device, and a heat medium of the heat recovery unit is disposed downstream of the absorption tower. The heat exchange according to claim 1 or 2, wherein the heat is circulated between the exhaust gas reheater and the concentration of sulfuric acid for cleaning the inside of the heat recovery unit is maintained at 60% or more. How to clean the bowl.
び水分を含む排ガスと熱媒体とを耐硫酸腐食性を有する
伝熱体を介して熱交換させることにより上記排ガスから
熱を回収する熱回収器と、この熱回収器によって降温さ
れた排ガスを、カルシウムを主成分とする吸収液と気液
接触させて当該排ガス中の亜硫酸ガスを吸収除去する吸
収塔とを備え、かつ上記熱回収器の排ガス流路側に、主
として上記伝熱体の表面に向けて硫酸を散布する洗浄手
段と、この洗浄手段に上記硫酸を循環供給する硫酸供給
手段とを備えてなることを特徴とする排煙脱硫装置。4. A heat recovery device for recovering heat from the exhaust gas by exchanging heat with an exhaust gas containing at least sulfur trioxide, sulfur dioxide gas and moisture via a heat transfer material having sulfuric acid corrosion resistance. An absorption tower for bringing the exhaust gas cooled down by the heat recovery unit into gas-liquid contact with an absorption liquid containing calcium as a main component to absorb and remove sulfurous acid gas in the exhaust gas, and the exhaust gas flow of the heat recovery unit A flue gas desulfurization apparatus comprising: a cleaning means for spraying sulfuric acid mainly toward a surface of the heat transfer body; and a sulfuric acid supply means for circulating and supplying the sulfuric acid to the cleaning means.
ンクと、このタンク内の硫酸を供給ラインを介して上記
洗浄手段に供給するポンプと、上記熱回収器の底部に接
続されて洗浄後の上記硫酸を上記タンクに移送する排出
ラインと、排ガス中の三酸化硫黄を吸収することによっ
て経時的に増加する上記硫酸の一部を抜出す抜出し手段
とを備えてなることを特徴とする請求項４に記載の排煙
脱硫装置。5. The cleaning device according to claim 1, wherein the sulfuric acid supply means is connected to a tank for storing sulfuric acid, a pump for supplying sulfuric acid in the tank to the cleaning means via a supply line, and connected to a bottom of the heat recovery unit for cleaning. A discharge line for transferring the sulfuric acid to the tank, and a extracting means for extracting a part of the sulfuric acid which increases with time by absorbing sulfur trioxide in the exhaust gas. Item 5. The flue gas desulfurization device according to Item 4.
再加熱するための再加熱器が配設され、かつ上記熱回収
器の熱媒体が上記再加熱器との間に配設された循環ライ
ンを循環されるとともに、上記硫酸供給手段には、上記
硫酸の濃度を検出する濃度検出器と、この濃度検出器か
らの検出信号に基づいて当該硫酸の濃度を６０％以上に
保持する濃度制御手段とが設けられていることを特徴と
する請求項４または５に記載の排煙脱硫装置。6. A reheater for reheating the exhaust gas is disposed downstream of the absorption tower, and a heat medium of the heat recovery unit is disposed between the reheater and the reheater. The sulfuric acid supply means holds a concentration detector for detecting the concentration of the sulfuric acid and a concentration of the sulfuric acid of 60% or more based on a detection signal from the concentration detector. The flue gas desulfurization device according to claim 4 or 5, further comprising a concentration control means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31142396A JPH10141890A (en) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | Cleaning method for heat exchanger and exhaust gas desulfurizing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31142396A JPH10141890A (en) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | Cleaning method for heat exchanger and exhaust gas desulfurizing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141890A true JPH10141890A (en) | 1998-05-29 |
Family
ID=18017031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31142396A Pending JPH10141890A (en) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | Cleaning method for heat exchanger and exhaust gas desulfurizing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10141890A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101053353B1 (en) * | 2003-12-24 | 2011-08-01 | 재단법인 포항산업과학연구원 | COB cooling condensing apparatus and method |
| JP2012177375A (en) * | 2007-12-07 | 2012-09-13 | Scania Cv Ab | Structure for returning exhaust gas in combustion engine |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP31142396A patent/JPH10141890A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101053353B1 (en) * | 2003-12-24 | 2011-08-01 | 재단법인 포항산업과학연구원 | COB cooling condensing apparatus and method |
| JP2012177375A (en) * | 2007-12-07 | 2012-09-13 | Scania Cv Ab | Structure for returning exhaust gas in combustion engine |
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