JPH11165030A - 排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方法 - Google Patents
排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方法Info
- Publication number
- JPH11165030A JPH11165030A JP9335521A JP33552197A JPH11165030A JP H11165030 A JPH11165030 A JP H11165030A JP 9335521 A JP9335521 A JP 9335521A JP 33552197 A JP33552197 A JP 33552197A JP H11165030 A JPH11165030 A JP H11165030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- air preheater
- desulfurizing agent
- sulfuric acid
- dust collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 硫黄含有燃料の燃焼排ガス中のＳＯ3 等の濃
度を低減させて酸露点を低下させ、空気予熱器等におけ
る腐食を防止することができる燃焼排ガス中のＳＯ3 等
の除去方法を提供すること。 【解決手段】 燃焼炉の節炭器出口から空気予熱器まで
の間の燃焼排ガス通路に、炭酸カルシウムの粉末を添加
して排ガス中の硫酸及び無水硫酸と反応させる反応領域
と、該反応領域の後流側で未反応の炭酸カルシウムを捕
集する集塵装置とを設け、前記反応領域において排ガス
中の硫酸及び無水硫酸を炭酸カルシウムと反応させて除
去し、集塵装置で捕集した炭酸カルシウムを前記反応領
域に添加する炭酸カルシウムの一部として循環使用する
ことを特徴とする排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方
法。
度を低減させて酸露点を低下させ、空気予熱器等におけ
る腐食を防止することができる燃焼排ガス中のＳＯ3 等
の除去方法を提供すること。 【解決手段】 燃焼炉の節炭器出口から空気予熱器まで
の間の燃焼排ガス通路に、炭酸カルシウムの粉末を添加
して排ガス中の硫酸及び無水硫酸と反応させる反応領域
と、該反応領域の後流側で未反応の炭酸カルシウムを捕
集する集塵装置とを設け、前記反応領域において排ガス
中の硫酸及び無水硫酸を炭酸カルシウムと反応させて除
去し、集塵装置で捕集した炭酸カルシウムを前記反応領
域に添加する炭酸カルシウムの一部として循環使用する
ことを特徴とする排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化石燃料を燃料とす
る火力発電プラントなどの硫黄含有燃料燃焼排ガス処理
設備における燃焼排ガス中に含まれる硫酸及び無水硫酸
の除去方法に関する。
る火力発電プラントなどの硫黄含有燃料燃焼排ガス処理
設備における燃焼排ガス中に含まれる硫酸及び無水硫酸
の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】硫黄を含有する化石燃料を燃料とする図
７に示すような構成の火力発電プラントにおいて、燃焼
炉１にて発生する燃焼排ガスは、図中の矢印で示すよう
に再熱器・過熱器３、節炭器４を経て煙道５に導かれ、
脱硝装置１６で脱硝し、空気予熱器６で熱回収を行い、
電気集塵装置８でダストを除去した後、湿式脱硫装置９
で脱硫処理されて煙突１０から大気中に放出される。な
お、図中の２は燃焼炉１のバーナ、７は燃焼用空気ダク
トである。燃焼排ガスには炭酸ガス、水蒸気、酸素、窒
素、未燃分等の通常の燃焼排ガス成分以外に亜硫酸ガス
（ＳＯ2 ）、亜硫酸ガスの一部が酸化された無水硫酸
（ＳＯ3 ）及び硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）などの硫黄化合物が
含まれている。これらの硫黄化合物のうちＳＯ3 （煙道
内で水と反応してＨ2 ＳＯ4 を生成する）及びＨ2 ＳＯ
4 （以下、ＳＯ3 とＨ2 ＳＯ4 とを併せてＳＯ3 等と称
する）は、排ガス通路上に設けられた煙道５、空気予熱
器６、電気集塵装置８、煙突１０等の表面温度の低い部
材に高濃度Ｈ2 ＳＯ4 として凝縮付着し、大きな腐食損
傷を起こす原因となる。このような腐食を防ぐ方法とし
て、煙道５内において燃焼排ガス中に炭酸カルシウム粉
末（ＣａＣＯ3 ）を加圧空気で噴霧し、燃焼ガス中のＳ
Ｏ3 を気体で存在する間に脱硫除去し低減する方法（特
開平９−７５６６１号公報）、消石灰（Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 ）のスラリを煙道５内に噴霧してＳＯ3 等を脱流
除去する方法（特開昭５８−３６６２３号公報）などが
提案されている。
７に示すような構成の火力発電プラントにおいて、燃焼
炉１にて発生する燃焼排ガスは、図中の矢印で示すよう
に再熱器・過熱器３、節炭器４を経て煙道５に導かれ、
脱硝装置１６で脱硝し、空気予熱器６で熱回収を行い、
電気集塵装置８でダストを除去した後、湿式脱硫装置９
で脱硫処理されて煙突１０から大気中に放出される。な
お、図中の２は燃焼炉１のバーナ、７は燃焼用空気ダク
トである。燃焼排ガスには炭酸ガス、水蒸気、酸素、窒
素、未燃分等の通常の燃焼排ガス成分以外に亜硫酸ガス
（ＳＯ2 ）、亜硫酸ガスの一部が酸化された無水硫酸
（ＳＯ3 ）及び硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）などの硫黄化合物が
含まれている。これらの硫黄化合物のうちＳＯ3 （煙道
内で水と反応してＨ2 ＳＯ4 を生成する）及びＨ2 ＳＯ
4 （以下、ＳＯ3 とＨ2 ＳＯ4 とを併せてＳＯ3 等と称
する）は、排ガス通路上に設けられた煙道５、空気予熱
器６、電気集塵装置８、煙突１０等の表面温度の低い部
材に高濃度Ｈ2 ＳＯ4 として凝縮付着し、大きな腐食損
傷を起こす原因となる。このような腐食を防ぐ方法とし
て、煙道５内において燃焼排ガス中に炭酸カルシウム粉
末（ＣａＣＯ3 ）を加圧空気で噴霧し、燃焼ガス中のＳ
Ｏ3 を気体で存在する間に脱硫除去し低減する方法（特
開平９−７５６６１号公報）、消石灰（Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2 ）のスラリを煙道５内に噴霧してＳＯ3 等を脱流
除去する方法（特開昭５８−３６６２３号公報）などが
提案されている。
【０００３】前記のような方法により、ボイラ煙道の低
温部材におけるＳＯ3 等を原因とする腐食被害を防止す
るために、煙道にＣａＣＯ3 等の脱硫剤（ＳＯ3 等を除
去するための物質、以下、単に脱硫剤と称する）を導入
する場合、以下に述べる理由により十分な効果が得られ
ないという欠点があった。 （イ）脱硫剤投入位置が空気予熱器よりも下流にあるた
め、空気予熱器の硫酸腐食を防止する効果はない（特開
平９−７５６６１号公報）。 （ロ）ＳＯ3 等の濃度が小さくＣａＣＯ3 との接触時間
が短いため、十分な反応効率、ＣａＣＯ3 の利用効率を
得るためには大量の脱硫剤の添加を必要とする（特開平
９−７５６６１号公報）。 （ハ）ＣａＣＯ3 を投入することにより排ガスに含まれ
る粉塵量が増加し、煙道下流域における灰付着や閉塞が
起こりやすくなる（特開平９−７５６６１号及び特開昭
５８−３６６２３号公報）。
温部材におけるＳＯ3 等を原因とする腐食被害を防止す
るために、煙道にＣａＣＯ3 等の脱硫剤（ＳＯ3 等を除
去するための物質、以下、単に脱硫剤と称する）を導入
する場合、以下に述べる理由により十分な効果が得られ
ないという欠点があった。 （イ）脱硫剤投入位置が空気予熱器よりも下流にあるた
め、空気予熱器の硫酸腐食を防止する効果はない（特開
平９−７５６６１号公報）。 （ロ）ＳＯ3 等の濃度が小さくＣａＣＯ3 との接触時間
が短いため、十分な反応効率、ＣａＣＯ3 の利用効率を
得るためには大量の脱硫剤の添加を必要とする（特開平
９−７５６６１号公報）。 （ハ）ＣａＣＯ3 を投入することにより排ガスに含まれ
る粉塵量が増加し、煙道下流域における灰付着や閉塞が
起こりやすくなる（特開平９−７５６６１号及び特開昭
５８−３６６２３号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の実状に鑑み、硫黄含有燃料の燃焼排ガス中のＳ
Ｏ3 等の濃度を低減させて酸露点を低下させ、空気予熱
器等における腐食を防止することができる燃焼排ガス中
のＳＯ3 等の除去方法を提供しようとするものである。
来技術の実状に鑑み、硫黄含有燃料の燃焼排ガス中のＳ
Ｏ3 等の濃度を低減させて酸露点を低下させ、空気予熱
器等における腐食を防止することができる燃焼排ガス中
のＳＯ3 等の除去方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は硫黄含有燃料を
燃焼させた燃焼排ガスを、燃焼炉からの燃焼排ガス通路
に上流側から順に設けられた脱硝装置、空気予熱器、電
気集塵装置及び湿式脱硫装置に通して処理するに際し、
燃焼炉の節炭器出口から空気予熱器までの間の燃焼排ガ
ス通路に、ＣａＣＯ3 の粉末を添加して排ガス中のＳＯ
3 等と反応させる反応領域と、該反応領域の後流側で未
反応のＣａＣＯ3 を捕集する集塵装置とを設け、前記反
応領域において排ガス中のＳＯ3 等をＣａＣＯ3 と反応
させて除去し、集塵装置で捕集したＣａＣＯ3 を前記反
応領域に添加するＣａＣＯ3 の一部として循環使用する
ことを特徴とする排ガス中のＳＯ3 等の除去方法であ
る。
燃焼させた燃焼排ガスを、燃焼炉からの燃焼排ガス通路
に上流側から順に設けられた脱硝装置、空気予熱器、電
気集塵装置及び湿式脱硫装置に通して処理するに際し、
燃焼炉の節炭器出口から空気予熱器までの間の燃焼排ガ
ス通路に、ＣａＣＯ3 の粉末を添加して排ガス中のＳＯ
3 等と反応させる反応領域と、該反応領域の後流側で未
反応のＣａＣＯ3 を捕集する集塵装置とを設け、前記反
応領域において排ガス中のＳＯ3 等をＣａＣＯ3 と反応
させて除去し、集塵装置で捕集したＣａＣＯ3 を前記反
応領域に添加するＣａＣＯ3 の一部として循環使用する
ことを特徴とする排ガス中のＳＯ3 等の除去方法であ
る。
【０００６】前記本発明の方法において、集塵装置にお
いて捕集したＣａＣＯ3 の一部を、燃焼排ガス通路の下
流側に設けられた湿式脱硫装置で使用する脱硫剤の一部
として使用することにより、未反応のＣａＣＯ3 の利用
効率を向上させることができる。ＣａＣＯ3 粒子の反応
は表面から進行するため、反応が進につれてその粒子の
反応活性は低下する。そのため、ある程度反応の進行し
たＣａＣＯ3 粒子は粉砕して湿式脱硫に使用した方が、
全体として利用効率が高いことになる。
いて捕集したＣａＣＯ3 の一部を、燃焼排ガス通路の下
流側に設けられた湿式脱硫装置で使用する脱硫剤の一部
として使用することにより、未反応のＣａＣＯ3 の利用
効率を向上させることができる。ＣａＣＯ3 粒子の反応
は表面から進行するため、反応が進につれてその粒子の
反応活性は低下する。そのため、ある程度反応の進行し
たＣａＣＯ3 粒子は粉砕して湿式脱硫に使用した方が、
全体として利用効率が高いことになる。
【０００７】燃焼排ガス中の硫黄（Ｓ）分は、熱力学平
衡計算結果によると酸化雰囲気において以下のような化
学反応を起こす。
衡計算結果によると酸化雰囲気において以下のような化
学反応を起こす。
【化１】 Ｓ＋Ｏ2 →ＳＯ2 （１０００〜１４００℃） ＳＯ2 ＋１／２Ｏ2 →ＳＯ3 （４００〜１０
００℃） ＳＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｈ2 ＳＯ4 （４００℃以
下） すなわち、燃料に含有されている硫黄分は燃焼炉中での
燃焼過程にて酸化され（式）、主としてＳＯ2 として
存在する。燃焼炉の下流で雰囲気温度が４００〜５００
℃になると平衡が式の右側に完全に移動し、ＳＯ3 が
安定に生成するようになる。さらに雰囲気温度が４００
℃以下になるとＳＯ3 とＨ2 Ｏが反応してＨ2 ＳＯ4 ガ
スの生成が始まる（式）。
００℃） ＳＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｈ2 ＳＯ4 （４００℃以
下） すなわち、燃料に含有されている硫黄分は燃焼炉中での
燃焼過程にて酸化され（式）、主としてＳＯ2 として
存在する。燃焼炉の下流で雰囲気温度が４００〜５００
℃になると平衡が式の右側に完全に移動し、ＳＯ3 が
安定に生成するようになる。さらに雰囲気温度が４００
℃以下になるとＳＯ3 とＨ2 Ｏが反応してＨ2 ＳＯ4 ガ
スの生成が始まる（式）。
【０００８】温度が４００℃以下となる節炭器出口以降
で燃焼排ガス中にＣａＣＯ3 の粉末を導入すれば、及
び式のようにＣａＣＯ3 がＳＯ3 等と反応し、ＳＯ3
及びＨ2 ＳＯ4 の除去が可能である。
で燃焼排ガス中にＣａＣＯ3 の粉末を導入すれば、及
び式のようにＣａＣＯ3 がＳＯ3 等と反応し、ＳＯ3
及びＨ2 ＳＯ4 の除去が可能である。
【化２】 ＣａＣＯ3 ＋ＳＯ3 →ＣａＳＯ4 ＋ＣＯ2 ） ＣａＣＯ3 ＋Ｈ2 ＳＯ4 →ＣａＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ＋
ＣＯ2
ＣＯ2
【０００９】煙道内にＣａＣＯ3 を添加混合することに
より煙道内燃焼排ガス中のＳＯ3 等を除去する本発明の
方法において、技術的な特徴点は以下の（１）〜（４）
のとおりである。 （１）節炭器出口から空気予熱器入口までの間にＣａＣ
Ｏ3 の粉末を添加して排ガス中のＳＯ3 等と反応させる
反応領域を設け、煙道内燃焼排ガス中に脱硫用のＣａＣ
Ｏ3 粉体を添加投入しＳＯ3 等と反応させて除去する。
節炭器から空気予熱器の間でＣａＣＯ3 を添加して燃焼
排ガス中のＳＯ3 等の濃度を低減させることにより、空
気予熱器以降の煙道内設備（空気予熱器、電気集塵装
置、各種熱交換器、湿式脱硫装置等）の腐食を抑えるこ
とが可能となる。これにより、空気予熱器出口のガス温
度を従来より低く設定できるため、排ガスの熱回収効率
が大きく向上する。なお、添加位置は脱硝装置以降が望
ましい。
より煙道内燃焼排ガス中のＳＯ3 等を除去する本発明の
方法において、技術的な特徴点は以下の（１）〜（４）
のとおりである。 （１）節炭器出口から空気予熱器入口までの間にＣａＣ
Ｏ3 の粉末を添加して排ガス中のＳＯ3 等と反応させる
反応領域を設け、煙道内燃焼排ガス中に脱硫用のＣａＣ
Ｏ3 粉体を添加投入しＳＯ3 等と反応させて除去する。
節炭器から空気予熱器の間でＣａＣＯ3 を添加して燃焼
排ガス中のＳＯ3 等の濃度を低減させることにより、空
気予熱器以降の煙道内設備（空気予熱器、電気集塵装
置、各種熱交換器、湿式脱硫装置等）の腐食を抑えるこ
とが可能となる。これにより、空気予熱器出口のガス温
度を従来より低く設定できるため、排ガスの熱回収効率
が大きく向上する。なお、添加位置は脱硝装置以降が望
ましい。
【００１０】反応領域に添加するＣａＣＯ3 粉体の量
は、排ガス中のＳＯ3 等に対し新規投入分が１〜３当
量、後述する集塵装置で回収し、循環させる分が３〜１
０当量の範囲とする。これにより燃焼排ガス中のＳＯ3
等の約８０％以上を除去することができる。
は、排ガス中のＳＯ3 等に対し新規投入分が１〜３当
量、後述する集塵装置で回収し、循環させる分が３〜１
０当量の範囲とする。これにより燃焼排ガス中のＳＯ3
等の約８０％以上を除去することができる。
【００１１】（２）空気予熱器の前に集塵装置を設け、
若干の反応生成物であるＣａＳＯ4 を含む未反応のＣａ
ＣＯ3 粉末をガス流より分離回収する。これにより、集
塵装置よりも下流側での粉塵濃度の低下が可能となり、
脱硫剤の付着による熱伝達の阻害や圧力損失の増大等を
防止し、空気予熱器や電気集塵装置の負担が軽減でき
る。なお、反応領域で添加したＣａＣＯ3 の８０〜１０
０％程度がこの集塵装置で回収される。
若干の反応生成物であるＣａＳＯ4 を含む未反応のＣａ
ＣＯ3 粉末をガス流より分離回収する。これにより、集
塵装置よりも下流側での粉塵濃度の低下が可能となり、
脱硫剤の付着による熱伝達の阻害や圧力損失の増大等を
防止し、空気予熱器や電気集塵装置の負担が軽減でき
る。なお、反応領域で添加したＣａＣＯ3 の８０〜１０
０％程度がこの集塵装置で回収される。
【００１２】（３）前記（２）において回収したＣａＣ
Ｏ3 粉末の一部を、煙道内の反応領域内に添加するＣａ
ＣＯ3 の一部として循環使用する。回収したＣａＣＯ3
粉末の一部を反応領域内に戻して脱硫反応領域における
脱硫剤（ＣａＣＯ3 ）の濃度を高く保つことにより、脱
硫反応効率及び脱硫剤の単位量当たりの利用効率を大き
くすることができる。
Ｏ3 粉末の一部を、煙道内の反応領域内に添加するＣａ
ＣＯ3 の一部として循環使用する。回収したＣａＣＯ3
粉末の一部を反応領域内に戻して脱硫反応領域における
脱硫剤（ＣａＣＯ3 ）の濃度を高く保つことにより、脱
硫反応効率及び脱硫剤の単位量当たりの利用効率を大き
くすることができる。
【００１３】（４）上記（２）において回収したＣａＣ
Ｏ3 粉末の一部、例えば２０〜５０％を、排ガス下流部
に設置した湿式脱硫装置に脱硫原料として供給すること
により、未反応のＣａＣＯ3 を有効利用し、脱硫剤とし
ての利用効率を大きくすることができる。脱硫装置での
使用形態としては、回収した一部ＣａＳＯ4 を含むＣａ
ＣＯ3 を焼成してＣａＯとし、水と混合してＣａ（Ｏ
Ｈ）2 スラリとして使用するのが一般的である。
Ｏ3 粉末の一部、例えば２０〜５０％を、排ガス下流部
に設置した湿式脱硫装置に脱硫原料として供給すること
により、未反応のＣａＣＯ3 を有効利用し、脱硫剤とし
ての利用効率を大きくすることができる。脱硫装置での
使用形態としては、回収した一部ＣａＳＯ4 を含むＣａ
ＣＯ3 を焼成してＣａＯとし、水と混合してＣａ（Ｏ
Ｈ）2 スラリとして使用するのが一般的である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態に係るＳＯ3 等の除去方法を適用した排ガ
ス処理システムの系統図である。図１において、図７に
示した従来例と異なる点は、ＳＯ3 等の濃度が大きくな
る節炭器４よりあと、空気予熱器６の前までの煙道５内
に、脱硫剤であるＣａＣＯ3 粉末を添加して排ガス中の
ＳＯ3 等と反応させる脱硫剤とＳＯ3 等との反応領域１
９及びその後流に集塵装置１１を設け、脱硫剤の添加、
未反応脱硫剤の回収、回収した脱硫剤の循環使用を行う
ＳＯ3 等除去手段を設置した点である。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態に係るＳＯ3 等の除去方法を適用した排ガ
ス処理システムの系統図である。図１において、図７に
示した従来例と異なる点は、ＳＯ3 等の濃度が大きくな
る節炭器４よりあと、空気予熱器６の前までの煙道５内
に、脱硫剤であるＣａＣＯ3 粉末を添加して排ガス中の
ＳＯ3 等と反応させる脱硫剤とＳＯ3 等との反応領域１
９及びその後流に集塵装置１１を設け、脱硫剤の添加、
未反応脱硫剤の回収、回収した脱硫剤の循環使用を行う
ＳＯ3 等除去手段を設置した点である。
【００１５】図１のＳＯ3 等除去手段において、節炭器
４のあと空気予熱器６の前までの煙道５内に設けた反応
領域１９に、脱硫用のＣａＣＯ3 を数１０〜数１００μ
ｍの粉末状の形で加圧空気を用いた噴霧ノズルから導入
する。導入された脱硫剤は空気予器６の手前に設置され
た集塵装置１１（重力、慣性力、遠心力等を用いた集塵
装置）に回収されるまで燃焼ガス中のＳＯ3 等と反応
し、脱硫除去する。集塵装置１１にて選択的に回収され
た脱硫剤粉末は回収ホッパ１２に重力供給方式により導
入され、そのうち一部をＳＯ2 脱硫用の湿式脱硫装置９
の脱硫剤として使用する。回収ホッパ１２の残りの脱硫
剤は供給ホッパ１３へ空気力又は推力を用いた方式で搬
送され、供給ホッパ１３にて新規に供給された脱硫剤と
混合される。供給ホッパ１３の脱硫剤は高圧空気を用い
た搬送方式の脱硫剤供給装置１４により、図示していな
い加圧空気を用いた噴霧ノズルから再び煙道５内へ導入
され、ＳＯ3 等の除去に使用される。
４のあと空気予熱器６の前までの煙道５内に設けた反応
領域１９に、脱硫用のＣａＣＯ3 を数１０〜数１００μ
ｍの粉末状の形で加圧空気を用いた噴霧ノズルから導入
する。導入された脱硫剤は空気予器６の手前に設置され
た集塵装置１１（重力、慣性力、遠心力等を用いた集塵
装置）に回収されるまで燃焼ガス中のＳＯ3 等と反応
し、脱硫除去する。集塵装置１１にて選択的に回収され
た脱硫剤粉末は回収ホッパ１２に重力供給方式により導
入され、そのうち一部をＳＯ2 脱硫用の湿式脱硫装置９
の脱硫剤として使用する。回収ホッパ１２の残りの脱硫
剤は供給ホッパ１３へ空気力又は推力を用いた方式で搬
送され、供給ホッパ１３にて新規に供給された脱硫剤と
混合される。供給ホッパ１３の脱硫剤は高圧空気を用い
た搬送方式の脱硫剤供給装置１４により、図示していな
い加圧空気を用いた噴霧ノズルから再び煙道５内へ導入
され、ＳＯ3 等の除去に使用される。
【００１６】図２は本発明の第２の実施形態に係るＳＯ
3 等の除去方法を適用した排ガス処理システムの系統図
であり、ＳＯ3 等除去手段を、気流搬送中に脱硫を行
い、集塵装置１１として慣性集塵装置を用いるように構
成した例である。節炭器４のあと空気予熱器６の前まで
の煙道５内に反応領域１９を設け、内部に集塵を行うた
めの邪魔板１７を備えた集塵装置（慣性集塵装置）１１
を反応領域１９の大部分を内包する形で設置している。
なお、この集塵装置（慣性集塵装置）１１内部では集塵
とともに一部脱硫が行われている。
3 等の除去方法を適用した排ガス処理システムの系統図
であり、ＳＯ3 等除去手段を、気流搬送中に脱硫を行
い、集塵装置１１として慣性集塵装置を用いるように構
成した例である。節炭器４のあと空気予熱器６の前まで
の煙道５内に反応領域１９を設け、内部に集塵を行うた
めの邪魔板１７を備えた集塵装置（慣性集塵装置）１１
を反応領域１９の大部分を内包する形で設置している。
なお、この集塵装置（慣性集塵装置）１１内部では集塵
とともに一部脱硫が行われている。
【００１７】図３は本発明の第３の実施形態に係るＳＯ
3 等の除去方法を適用した排ガス処理システムの系統図
であり、ＳＯ3 等除去手段を、気流搬送中に脱硫を行
い、集塵装置１１として遠心力集塵であるサイクロンを
用いるように構成した例である。この例では節炭器４の
あと空気予熱器６の前までの煙道５内に、煙道５の断面
積を大きくした領域を設けて反応領域１９とすることで
気流搬送される脱硫剤の滞留時間を大きくし、反応効率
を向上させている。
3 等の除去方法を適用した排ガス処理システムの系統図
であり、ＳＯ3 等除去手段を、気流搬送中に脱硫を行
い、集塵装置１１として遠心力集塵であるサイクロンを
用いるように構成した例である。この例では節炭器４の
あと空気予熱器６の前までの煙道５内に、煙道５の断面
積を大きくした領域を設けて反応領域１９とすることで
気流搬送される脱硫剤の滞留時間を大きくし、反応効率
を向上させている。
【００１８】図４は本発明の第４の実施形態に係るＳＯ
3 等の除去方法を適用した排ガス処理システムの系統図
であり、ＳＯ3 等除去手段を、反応方式として流動層内
反応、集塵装置１１としてサイクロンを用いるように構
成した例である。この例では節炭器４のあと空気予熱器
６の前までの煙道５内に流動層型反応器１５を設け、反
応器内で脱硫反応を行っている。投入粒子のサイズや、
反応器内のガス流速を決定する流動層型反応器１５の大
きさは、反応器内で流動層が形成できるように条件を調
整する。また、流動層内粒子とガスの混合状態を向上さ
せ、脱硫の効率を上げるために、流動層底部にはガス分
散板１８を設けている。
3 等の除去方法を適用した排ガス処理システムの系統図
であり、ＳＯ3 等除去手段を、反応方式として流動層内
反応、集塵装置１１としてサイクロンを用いるように構
成した例である。この例では節炭器４のあと空気予熱器
６の前までの煙道５内に流動層型反応器１５を設け、反
応器内で脱硫反応を行っている。投入粒子のサイズや、
反応器内のガス流速を決定する流動層型反応器１５の大
きさは、反応器内で流動層が形成できるように条件を調
整する。また、流動層内粒子とガスの混合状態を向上さ
せ、脱硫の効率を上げるために、流動層底部にはガス分
散板１８を設けている。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明の方法の効果を実
証する。 （実施例）図５に示す構成の小型脱硫試験装置を使用し
て脱硫試験（ＳＯ3 等の除去試験）を行った。試験手順
は次のとおりである。燃焼炉２１においてバーナ３０か
ら空気予熱器３１で予熱した燃焼用空気とともに灯油を
供給して燃焼させ、燃焼排ガスを３０Ｎｍ3 ／ｈｒで発
生させる。図中の３２は電気ヒータである。燃焼炉２１
を出た排ガスにＳＯ2 ガスを添加し、Ｖ2 Ｏ5 系のＳＯ
2 →ＳＯ3 反応触媒を充填した、空気冷却方式の温度調
節器を兼ねた反応触媒層２２を通すことによりガスの温
度を４００〜７００℃に調整し、ガス中にＳＯ3 を発生
させ、空気冷却方式の温度調節器２３によりガスの温度
を４００℃に調整して反応器２４に供給する。
証する。 （実施例）図５に示す構成の小型脱硫試験装置を使用し
て脱硫試験（ＳＯ3 等の除去試験）を行った。試験手順
は次のとおりである。燃焼炉２１においてバーナ３０か
ら空気予熱器３１で予熱した燃焼用空気とともに灯油を
供給して燃焼させ、燃焼排ガスを３０Ｎｍ3 ／ｈｒで発
生させる。図中の３２は電気ヒータである。燃焼炉２１
を出た排ガスにＳＯ2 ガスを添加し、Ｖ2 Ｏ5 系のＳＯ
2 →ＳＯ3 反応触媒を充填した、空気冷却方式の温度調
節器を兼ねた反応触媒層２２を通すことによりガスの温
度を４００〜７００℃に調整し、ガス中にＳＯ3 を発生
させ、空気冷却方式の温度調節器２３によりガスの温度
を４００℃に調整して反応器２４に供給する。
【００２０】反応器２４には温度４００℃、ガス線速度
２ｍ／ｓにてＳＯ3 を含んだ排ガスが導入される。脱硫
剤ＣａＣＯ3 粉末は供給ホッパ２６から反応器２４の直
前で排ガスに混入され、反応器２４内を気流搬送されて
通過する間にガス中のＳＯ3等を吸収する。反応器２４
底部に設置した集塵装置２５は反応器２４内においてＳ
Ｏ3 等と反応した脱硫剤を回収し、回収した脱硫剤は回
収ホッパ２７に送られる。
２ｍ／ｓにてＳＯ3 を含んだ排ガスが導入される。脱硫
剤ＣａＣＯ3 粉末は供給ホッパ２６から反応器２４の直
前で排ガスに混入され、反応器２４内を気流搬送されて
通過する間にガス中のＳＯ3等を吸収する。反応器２４
底部に設置した集塵装置２５は反応器２４内においてＳ
Ｏ3 等と反応した脱硫剤を回収し、回収した脱硫剤は回
収ホッパ２７に送られる。
【００２１】回収ホッパ２７に貯蔵された脱硫剤ＣａＣ
Ｏ3 の一部は、供給ホッパ２６に戻され、新規に投入さ
れるＣａＣＯ3 と混合され、脱硫剤として再使用され
る。反応前後のガス中ＳＯ3 濃度（ガス中のＳＯ3 等の
合計濃度、以下単にＳＯ3濃度と記載）を測定し、反応
器２４内でのＣａＣＯ3 粉末によるＳＯ3 脱硫反応率を
下式により求めた。 脱硫反応率（％）＝〔（Ｃ1 −Ｃ2 ）／Ｃ1 〕×１００ Ｃ1 ：反応器入口でのＳＯ3 濃度（ＳＯ3 濃度測定点２
８での濃度） Ｃ2 ：反応器出口でのＳＯ3 濃度（ＳＯ3 濃度測定点２
９での濃度） 従来法では、脱硫剤の循環使用を行わないため、投入し
たＣａＣＯ3 の利用率が小さく無駄が多くなり、脱硫効
率も低くなる。
Ｏ3 の一部は、供給ホッパ２６に戻され、新規に投入さ
れるＣａＣＯ3 と混合され、脱硫剤として再使用され
る。反応前後のガス中ＳＯ3 濃度（ガス中のＳＯ3 等の
合計濃度、以下単にＳＯ3濃度と記載）を測定し、反応
器２４内でのＣａＣＯ3 粉末によるＳＯ3 脱硫反応率を
下式により求めた。 脱硫反応率（％）＝〔（Ｃ1 −Ｃ2 ）／Ｃ1 〕×１００ Ｃ1 ：反応器入口でのＳＯ3 濃度（ＳＯ3 濃度測定点２
８での濃度） Ｃ2 ：反応器出口でのＳＯ3 濃度（ＳＯ3 濃度測定点２
９での濃度） 従来法では、脱硫剤の循環使用を行わないため、投入し
たＣａＣＯ3 の利用率が小さく無駄が多くなり、脱硫効
率も低くなる。
【００２２】上記の内容を確認するために、反応器２４
入口でのＳＯ3 濃度を１００ｐｐｍ、投入するＣａＣＯ
3 を排ガス中のＳＯ3 の３倍当量にした条件（ＣａＣＯ
3 投入速度３２ｇ／ｈ、脱硫剤粒径５０〜１５０μｍ）
で、循環使用する場合としない場合について試験を行
い、脱硫反応率を比較した。ＣａＣＯ3 を循環使用する
場合は、反応器２４内に導入した脱硫剤の８０％を回収
することで、反応器２４内の脱硫剤ＣａＣＯ3 濃度は循
環させないときのおよそ５倍となる。
入口でのＳＯ3 濃度を１００ｐｐｍ、投入するＣａＣＯ
3 を排ガス中のＳＯ3 の３倍当量にした条件（ＣａＣＯ
3 投入速度３２ｇ／ｈ、脱硫剤粒径５０〜１５０μｍ）
で、循環使用する場合としない場合について試験を行
い、脱硫反応率を比較した。ＣａＣＯ3 を循環使用する
場合は、反応器２４内に導入した脱硫剤の８０％を回収
することで、反応器２４内の脱硫剤ＣａＣＯ3 濃度は循
環させないときのおよそ５倍となる。
【００２３】図６に脱硫試験結果を示す。図中のプロッ
ト（○）は、脱硫剤を循環させないときの、プロット
（□）は脱硫剤を循環使用したときの反応器２４前後の
ＳＯ3濃度の測定結果を示す。脱硫剤ＣａＣＯ3 を循環
使用しない場合は、脱硫反応率は８０％であるが、循環
使用することにより９３％まで上昇した。
ト（○）は、脱硫剤を循環させないときの、プロット
（□）は脱硫剤を循環使用したときの反応器２４前後の
ＳＯ3濃度の測定結果を示す。脱硫剤ＣａＣＯ3 を循環
使用しない場合は、脱硫反応率は８０％であるが、循環
使用することにより９３％まで上昇した。
【００２４】
【発明の効果】本発明の方法によれば、重油、オリマル
ジョン、石炭などの化石燃料を燃料とする火力発電プラ
ントなどの燃焼設備からの燃焼排ガス中に含まれるＳＯ
3 等（ＳＯ3 及びＨ2 ＳＯ4 ）の濃度を低減し酸露点を
低下させることができ、それによって空気予熱器以降の
煙道内設備における腐食を防止することができる。これ
により腐食の心配がなくなり、空気予熱器の出口ガス温
度を低く設定することができるため、より低温まで熱回
収が可能になり、火力発電プラントなどにおける総合エ
ネルギー効率を上げることが可能になる。また、大気へ
のＳＯ3 の放出量が大幅に低減することから紫煙発生も
防止できる。
ジョン、石炭などの化石燃料を燃料とする火力発電プラ
ントなどの燃焼設備からの燃焼排ガス中に含まれるＳＯ
3 等（ＳＯ3 及びＨ2 ＳＯ4 ）の濃度を低減し酸露点を
低下させることができ、それによって空気予熱器以降の
煙道内設備における腐食を防止することができる。これ
により腐食の心配がなくなり、空気予熱器の出口ガス温
度を低く設定することができるため、より低温まで熱回
収が可能になり、火力発電プラントなどにおける総合エ
ネルギー効率を上げることが可能になる。また、大気へ
のＳＯ3 の放出量が大幅に低減することから紫煙発生も
防止できる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＳＯ3 等の除去
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＳＯ3 等の除去
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＳＯ3 等の除去
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るＳＯ3 等の除去
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
方法を適用した排ガス処理システムの系統図。
【図５】実施例において使用した小型脱硫試験装置のフ
ロー図。
ロー図。
【図６】実施例における試験結果を示すグラフ。
【図７】従来の火力発電プラントにおける燃焼排ガス処
理システムの１例を示す系統図。
理システムの１例を示す系統図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一ノ瀬 利光 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 菱田 正志 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 植田 勝征 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 合庭 淳二 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (2)
- 【請求項１】 硫黄含有燃料を燃焼させた燃焼排ガス
を、燃焼炉からの燃焼排ガス通路に上流側から順に設け
られた脱硝装置、空気予熱器、電気集塵装置及び湿式脱
硫装置に通して処理するに際し、燃焼炉の節炭器出口か
ら空気予熱器までの間の燃焼排ガス通路に、炭酸カルシ
ウムの粉末を添加して排ガス中の硫酸及び無水硫酸と反
応させる反応領域と、該反応領域の後流側で未反応の炭
酸カルシウムを捕集する集塵装置とを設け、前記反応領
域において排ガス中の硫酸及び無水硫酸を炭酸カルシウ
ムと反応させて除去し、集塵装置で捕集した炭酸カルシ
ウムを前記反応領域に添加する炭酸カルシウムの一部と
して循環使用することを特徴とする排ガス中の硫酸及び
無水硫酸の除去方法。 - 【請求項２】 前記集塵装置において捕集した炭酸カル
シウムの一部を、燃焼排ガス通路の下流側に設けられた
湿式脱硫装置で使用する脱硫剤の一部として使用するこ
とを特徴とする請求項１に記載の排ガス中の硫酸及び無
水硫酸の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9335521A JPH11165030A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9335521A JPH11165030A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11165030A true JPH11165030A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18289509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9335521A Pending JPH11165030A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11165030A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170107A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 酸化物低減方法及びそれに用いる石炭添加用酸化物低減剤 |
| JP2008170105A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 一酸化炭素低減方法及びそれに用いる石炭添加用一酸化炭素低減剤 |
| JP2012042087A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Kyushu Olympia Kogyo Kk | 固形燃料焚きボイラ |
| CN102371113A (zh) * | 2010-08-27 | 2012-03-14 | 深圳市翔宇环保科技有限公司 | 一种烟气净化处理方法和*** |
| WO2015125559A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 |
| CN106110873A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 华电电力科学研究院 | 联合脱除scr脱硝装置前后烟气中so3及烟尘的装置 |
| CN106110872A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 华电电力科学研究院 | 联合脱除scr脱硝装置入口烟气中so3及烟尘的装置 |
| CN107890759A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-10 | 山东大学 | 循环流化床锅炉烟气CO2、SO2和NOx的协同脱除***和方法 |
| CN110893303A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-20 | 湖北中颐和环境工程有限公司 | 一种石墨化炉烟气脱硫除尘工艺 |
| WO2023062988A1 (ja) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | 住友重機械工業株式会社 | ボイラ及びｃｏ２回収方法 |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP9335521A patent/JPH11165030A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170107A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 酸化物低減方法及びそれに用いる石炭添加用酸化物低減剤 |
| JP2008170105A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 一酸化炭素低減方法及びそれに用いる石炭添加用一酸化炭素低減剤 |
| JP2012042087A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Kyushu Olympia Kogyo Kk | 固形燃料焚きボイラ |
| CN102371113A (zh) * | 2010-08-27 | 2012-03-14 | 深圳市翔宇环保科技有限公司 | 一种烟气净化处理方法和*** |
| CN106061584A (zh) * | 2014-02-24 | 2016-10-26 | 三菱日立电力***株式会社 | 废气处理***以及废气处理方法 |
| JP2015157253A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 |
| WO2015125559A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 |
| US9802151B2 (en) | 2014-02-24 | 2017-10-31 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Air pollution control system and air pollution control method |
| CN106110873A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 华电电力科学研究院 | 联合脱除scr脱硝装置前后烟气中so3及烟尘的装置 |
| CN106110872A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 华电电力科学研究院 | 联合脱除scr脱硝装置入口烟气中so3及烟尘的装置 |
| CN107890759A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-10 | 山东大学 | 循环流化床锅炉烟气CO2、SO2和NOx的协同脱除***和方法 |
| CN110893303A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-20 | 湖北中颐和环境工程有限公司 | 一种石墨化炉烟气脱硫除尘工艺 |
| WO2023062988A1 (ja) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | 住友重機械工業株式会社 | ボイラ及びｃｏ２回収方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5171552A (en) | Dry processes for treating combustion exhaust gas | |
| CA1236266A (en) | Process of removing polluants from exhaust gases | |
| US4604269A (en) | Flue gas desulfurization process | |
| CA2133638C (en) | Desulphurization of carbonaceous fuel | |
| HU210828B (en) | Method and apparatus for removing gaseous sulfur dioxide compounds from flu-gases from surface burning sulfur containing fuels | |
| FI111227B (fi) | Menetelmä saastepäästöjen pienentämiseksi kiertoleijukerrospolttolaitoksissa | |
| JPH11165030A (ja) | 排ガス中の硫酸及び無水硫酸の除去方法 | |
| WO2014103682A1 (ja) | 排ガス処理設備およびこれを用いるガスタービン発電システム | |
| US4670238A (en) | Recycled sorbent flue gas desulfurization | |
| JPS61287420A (ja) | 炉の煙道ガスから気体硫黄化合物を除去する方法 | |
| JPH10305210A (ja) | 排煙処理方法及び設備 | |
| US20110308436A1 (en) | System and Method for Improved Heat Recovery from Flue Gases with High SO3 Concentrations | |
| ES2695554T3 (es) | Procedimiento de captura de óxidos de azufre a partir del gas de combustión de una caldera de CFB de combustión de oxicombustible | |
| US5817283A (en) | Method for removing sulfur dioxide and nitrogen oxides from combustion gases | |
| US6079212A (en) | Gasification power generation process and gasification power generation equipment | |
| US4603037A (en) | Desulfurization of flue gas from multiple boilers | |
| US3929967A (en) | High temperature flue gas treatment | |
| CN1327939C (zh) | 高效催化型烟气脱硫、脱氮方法及装置 | |
| EP0862939B1 (en) | Flue gas treating process | |
| JPH10118448A (ja) | 排ガスの脱硫・脱硝・除塵方法及び装置 | |
| US10197272B2 (en) | Process and apparatus for reducing acid plume | |
| US7785552B2 (en) | Method and system of controlling sulfur oxides in flue gas from coal or oil-fired boilers | |
| JP2000317260A (ja) | 排煙処理設備 | |
| JPH01155936A (ja) | ごみ焼却炉排ガス中の酸性成分除去装置 | |
| JPH0246846B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |