WO2014156984A1 - 海水排煙脱硫装置とその運転方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a flue gas treatment apparatus for removing harmful components such as sulfur oxide, dust, and heavy metals in exhaust gas generated from a combustion apparatus such as a boiler installed in a thermal power plant or factory, and in particular, wet desulfurization.
- the present invention relates to a seawater flue gas desulfurization apparatus for removing impurities of high hardness from a desulfurization agent slurry used in the apparatus and an operation method thereof.
- the combustion exhaust gas contains sulfur oxide (mainly SO 2 ). Since SO 2 is strongly acidic, it must be removed by a flue gas desulfurization device before being discharged from the chimney to the atmosphere.
- FIG. 2 of Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-170444 divides an empty tower portion of an absorption tower having an absorption liquid storage section in which an absorption liquid containing limestone is stored at the lower part into upper and lower stages by a collector,
- the lower stage is configured as a lower absorbent section having a lower spray nozzle that sprays exhaust gas containing limestone circulated and supplied from the absorbent storage section, and
- the upper stage is an upper absorbent section provided with an upper spray nozzle that sprays seawater. It is disclosed.
- Part of the used seawater that has come into contact with the exhaust gas in the upper absorption part is collected by the collector and discharged to the outside of the absorption tower, and the used absorption liquid collected in the absorption liquid storage part is replenished with limestone while being replenished in the lower absorption part. Sprayed from the lower spray nozzle and used for purification of exhaust gas.
- Japanese Patent Application No. 2012-279808 which is a patent application filed on December 21, 2012 by the present applicant, proposes an exhaust gas treatment apparatus using seawater as shown in FIG.
- a desulfurization spray nozzle 109 for spraying seawater is installed at the upper part of the desulfurization absorption tower 100, and a partition wall 141 is installed at the lower part of the desulfurization absorption tower 100 to form the inlet-side gas flow path 107.
- a dust removal spray nozzle 108 that sprays seawater in the circulation tank 103 below the absorption tower to absorb and remove sulfur oxides and dust in the exhaust gas is installed in the inlet side gas flow path 107.
- a spray nozzle 143 for cleaning the dust spray nozzle 108 is installed on the upper stage.
- a partition wall 141 in the lower part of the desulfurization absorption tower 100 and narrowing the exhaust gas flow path on the inlet side of the absorption tower, the speed of the exhaust gas introduced into the desulfurization absorption tower 100 is increased, so that a smaller amount of seawater is removed from the dust removal spray nozzle 108. It is possible to improve the dust removal efficiency by spraying.
- a collector 122 is disposed between the desulfurization spray nozzle 109 and the cleaning spray nozzle 143, and a part of the seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle 109 is recovered by the collector 122 and discharged to the sea. It is a configuration.
- Japanese Patent Application No. 2013-58724 which is a patent application filed on March 21, 2013 by the present applicant, proposes an exhaust gas treatment apparatus using seawater as shown in FIG.
- a desulfurization liquid spray nozzle 109 for spraying seawater is installed in the upper part of the desulfurization absorption tower 100, and a collector 122 and a collection tank 123 for collecting the sprayed seawater are disposed below the desulfurization spray nozzle 109.
- the desulfurization spray nozzle 109 is provided between the desulfurization spray nozzle 109 and the collector 122 to absorb the sulfur oxide of the exhaust gas, and the desulfurization spray nozzle 109 is disposed between the exhaust gas inlet duct 107 and the collector 122 located below the collection tank 123.
- a dust removal spray nozzle 108 is provided, and the dust removal spray nozzle 108 is circulated and supplied with seawater stored in a circulation tank 103 below the desulfurization absorption tower 100.
- the space between the dust removal spray nozzle 108 and the liquid level of the circulation tank 103 is a dust removal portion B that absorbs and removes soot and heavy metals in the exhaust gas.
- the sprayed seawater that has come into contact with the exhaust gas from the collector 122 is sent into the oxidation tank 114 and is oxidized by the oxidizing air sucked from the atmosphere through the intake pipe L5 by the microbubble generator 115, and the oxidizing air blower 116 is used. Is oxidized and treated by oxygen dissolved from bubbles blown from the air diffuser nozzle 117 and returned to the ocean 12 as seawater.
- seawater in the circulation tank is circulated and supplied to the dust removal unit B by a circulation pump to the dust removal spray nozzle, and the seawater sprayed by the spray nozzle is circulated and used, so that concentration gradually proceeds by evaporation, partial dissolution of ash, and the like.
- the fresh water is replenished to the dust removing section B and the operation is performed so as to obtain a constant concentration by the amount extracted to the waste water treatment facility.
- the concentration of the sea water in the dust removing section B has the following problems.
- the spray shape sprayed from the spray nozzle becomes poor, the droplet diameter increases, the spray angle decreases, and the droplet velocity decreases. Occurs.
- the increase in the viscosity of the liquid may cause a decrease in the liquid / gas ratio, a droplet dispersion failure, and a drop velocity, which may reduce the dust removal efficiency.
- the amount of soot (including heavy metals) that scatters to the absorption section A in the wake increases due to the increase in the liquid viscosity, the concentration of heavy metals that are trapped in the desulfurization seawater and discharged into the ocean increases. Then, heavy metals that have passed through the absorption part A are discharged from the chimney into the atmosphere.
- the concentration of seawater in the dust removal portion B does not proceed as much as possible.
- a scale is generated by a circulation tank, a seawater circulation line, a spray nozzle for spraying seawater, and the like.
- the concentration of seawater does not proceed as much as possible.
- the seawater in the dust removal part B is diluted with supplementary seawater to prevent concentration. The amount of seawater extracted to the wastewater treatment facility will increase.
- the wastewater treatment facility is more efficient and more compact by increasing the concentration of the liquid to be treated and reducing the liquid volume.
- avoiding the concentration of seawater and increasing the extraction amount will increase the burden on the facility, and if the extraction amount cannot be processed, the facility will have to be enlarged, increasing the installation space and increasing the cost. Leads to.
- this is inconsistent with the request for avoiding concentration of seawater circulating in the dust removing section B of (1) and (2) above.
- the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by reducing the load of wastewater treatment while preventing scale formation in a circulation tank, a seawater circulation line, a seawater spray nozzle, and the like using seawater that is repeatedly circulated. It is to provide a flue gas desulfurization apparatus and its operation method.
- an inlet for introducing exhaust gas discharged from a combustion apparatus including a boiler, and a circulation tank provided below the inlet so that fresh seawater is replenished in the circulation tank and at the same time in the circulation tank.
- a dust removal spray nozzle that absorbs and removes dust and heavy metals in the exhaust gas introduced from the inlet by repeatedly supplying seawater is sprayed, and fresh seawater is sprayed above the dust removal spray nozzle in the exhaust gas introduced from the inlet.
- An absorption tower provided with a desulfurization spray nozzle for absorbing and removing sulfur oxides, a collector for collecting seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle between the dust removal spray nozzle and the desulfurization spray nozzle, and seawater in a circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle
- seawater flue gas desulfurization equipment equipped with a wastewater treatment facility that extracts and stores a part of An indicator correlated with the chlorine (Cl) ion concentration in the seawater in the circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle is constantly or intermittently monitored, and the chlorine (Cl) ion concentration derived from the monitoring value exceeds 10 wt%.
- a seawater flue gas desulfurization apparatus provided with means for adjusting the amount of seawater in a circulation tank withdrawn to a wastewater treatment device and the amount of replenished seawater to be newly replenished into the circulation tank so as not to occur.
- an inlet for introducing exhaust gas discharged from a combustion device including a boiler, a circulation tank provided below the inlet, and replenishing the circulation tank with fresh seawater, and at the same time in the circulation tank.
- a dust removal spray nozzle that absorbs and removes dust and heavy metals in the exhaust gas introduced from the inlet by repeatedly supplying seawater is sprayed, and fresh seawater is sprayed above the dust removal spray nozzle in the exhaust gas introduced from the inlet.
- An absorption tower provided with a desulfurization spray nozzle for absorbing and removing sulfur oxides, a collector for collecting seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle between the dust removal spray nozzle and the desulfurization spray nozzle, and seawater in a circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle
- a desulfurization spray nozzle for absorbing and removing sulfur oxides
- a collector for collecting seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle between the dust removal spray nozzle and the desulfurization spray nozzle, and seawater in a circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle
- seawater flue gas desulfurization device equipped with a wastewater treatment facility for extracting and storing a part of An indicator correlated with the chlorine (Cl) ion concentration in the seawater in the circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle is constantly or intermittently monitored, and the chlorine (Cl) ion concentration derived from the monitoring value exceeds 10 wt%.
- the invention according to claim 3 is any one of the viscosity, specific gravity, conductivity, Na ion concentration or Ca ion concentration of the seawater as an index correlated with the chlorine (Cl) ion concentration in the seawater in the circulation tank.
- the invention according to claim 4 includes a circulation pump for repeatedly supplying seawater in the circulation tank to the dust removal spray nozzle, monitors electric power when driving the circulation pump, and correlates with chlorine in seawater ( Cl) Extract the seawater in the circulation tank into the wastewater treatment facility so that the specific gravity of the seawater in the circulation tank, which correlates with the ion concentration, does not exceed the electric power reaching the preset upper limit value (eg, 1.1).
- Cl chlorine in seawater
- the viscosity of the seawater in the circulation tank is 1.6 cP or less, the specific gravity is 1.1 or less, the conductivity is 17 S / m or less, the Na ion is 60,000 ppm or less, and the Ca ion is 1,600 ppm.
- the seawater according to claim 3 wherein the seawater in the circulation tank is extracted to a wastewater treatment facility, and the same amount of new seawater as that extracted from the circulation tank is replenished in the circulation tank, as corresponding to the following. This is an operation method of the flue gas desulfurization apparatus.
- an inlet for introducing exhaust gas discharged from a combustion apparatus including a boiler, and a circulation tank provided below the inlet so that fresh seawater is replenished in the circulation tank and at the same time in the circulation tank.
- a dust removal spray nozzle that absorbs and removes dust and heavy metals in the exhaust gas introduced from the inlet by repeatedly supplying seawater is sprayed, and fresh seawater is sprayed above the dust removal spray nozzle in the exhaust gas introduced from the inlet.
- An absorption tower provided with a desulfurization spray nozzle for absorbing and removing sulfur oxides, a collector for collecting seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle between the dust removal spray nozzle and the desulfurization spray nozzle, and seawater in a circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle
- seawater flue gas desulfurization equipment equipped with a wastewater treatment facility that extracts and stores a part of An indicator correlated with the chlorine (Cl) ion concentration in the treated water discharged from the wastewater treatment facility is constantly or intermittently monitored, and the chlorine (Cl) ion concentration derived from the monitoring value does not exceed 10 wt%.
- the seawater flue gas desulfurization apparatus is provided with means for adjusting the amount of seawater extracted from the circulation tank to the wastewater treatment apparatus and the amount of replenished seawater newly supplied into the circulation tank.
- an inlet for introducing exhaust gas discharged from a combustion apparatus including a boiler, a circulation tank provided below the inlet, and replenishing the circulation tank with fresh seawater, and at the same time in the circulation tank.
- a dust removal spray nozzle that absorbs and removes dust and heavy metals in the exhaust gas introduced from the inlet by repeatedly supplying seawater is sprayed, and fresh seawater is sprayed above the dust removal spray nozzle in the exhaust gas introduced from the inlet.
- An absorption tower provided with a desulfurization spray nozzle for absorbing and removing sulfur oxides, a collector for collecting seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle between the dust removal spray nozzle and the desulfurization spray nozzle, and seawater in a circulation tank supplied to the dust removal spray nozzle
- a seawater flue gas desulfurization device equipped with a wastewater treatment facility for extracting and storing a part of An indicator correlated with the chlorine (Cl) ion concentration in the treated water discharged from the wastewater treatment facility is constantly or intermittently monitored, and the chlorine (Cl) ion concentration derived from the monitoring value does not exceed 10 wt%.
- the seawater flue gas desulfurization apparatus operating method is characterized in that the amount of seawater withdrawn from the circulation tank to the wastewater treatment device and the amount of replenishment seawater newly supplied into the circulation tank are adjusted.
- the invention according to claim 8 measures the concentration of any one or more of chlorine (Cl) ion concentration, Na ion concentration, and Ca ion concentration for the treated water of the waste water treatment facility, and the concentration does not exceed a predetermined value.
- the circulation tank is configured so that chlorine (Cl) ions are 100,000 ppm or less, Na ions are 60,000 ppm or less, and Ca ions are 1,600 ppm or less.
- the amount of liquid to be discharged to the wastewater treatment device and the amount of supplementary seawater may be adjusted based on the power of the circulation pump that correlates with the specific gravity of the seawater corresponding to the Cl ion concentration in the seawater of the dust removal unit.
- the salinity of the seawater repeatedly sprayed and concentrated in the dust removal unit is as high as possible within a range that does not exceed saturation and does not excessively increase the specific gravity and viscosity. Can be maintained.
- the pressure of the dust removal spray nozzle is lowered, the shape of the sprayed seawater from the dust removal spray nozzle is deteriorated, the spray droplet particle size is increased, the spray angle is decreased, and the dust removal rate in the exhaust gas is decreased due to the decrease of the spray droplet velocity. It is possible to prevent and reduce ash and heavy metals in the exhaust gas after desulfurization.
- the efficiency of wastewater treatment can be improved, and the facility can be made compact and low in cost.
- any one or more of the viscosity, specific gravity, conductivity, Na ion concentration or Ca ion concentration of the seawater in the circulation tank is used.
- the chlorine (Cl) ion concentration of the seawater in the circulation tank can be estimated, and the control becomes easy.
- the chlorine (Cl) ion concentration in the seawater can be estimated by the electric power when driving the circulation pump, so that the control is easy. It becomes.
- the viscosity of seawater is 1.6 cP or less, the specific gravity is 1.1 or less, the conductivity is 17 S / m or less, the Na ion is 60,
- any one or more of the Cl ion concentration, Na ion concentration and Ca ion concentration of the treated water of the waste water treatment facility is measured. Then, the control can be easily performed by adjusting the amount of seawater extracted from the circulation tank to the wastewater treatment device and the amount of replenishment seawater newly supplied into the circulation tank so that the concentration does not exceed a predetermined value.
- the Cl ion of the treated water of the waste water treatment facility is 100,000 ppm or less, the Na ion is 60,000 ppm or less, the Ca ion is 1, Control can be easily performed by adjusting the amount of seawater extracted from the circulation tank to the wastewater treatment device and the amount of replenishment seawater newly supplied into the circulation tank so as to have a value of 600 ppm or less.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust gas treatment apparatus described in Japanese Patent Application No. 2012-279808 (patent application dated December 21, 2012).
- 1 is a configuration diagram of an exhaust gas treatment apparatus described in Japanese Patent Application No. 2013-58724 (patent application dated March 21, 2013).
- FIG. 1 the system
- the seawater desulfurization apparatus of this embodiment is mainly composed of a desulfurization absorption tower 1 for treating SOx in combustion exhaust gas from a boiler, an inlet duct 2 for introducing exhaust gas into the desulfurization absorption tower 1, and an outlet for exhausting exhaust gas from the desulfurization absorption tower 1.
- Duct 3 desulfurization spray nozzle 9 that sprays seawater that absorbs sulfur oxide (SOx) in exhaust gas onto exhaust gas, mist eliminator 7 that removes mist accompanying the exhaust gas flow, seawater pump for supplying seawater to desulfurization spray nozzle 9 13.
- Oxidation tank 14 for oxidizing sulfite ions generated by absorption of SOx
- oxidation air blower 16 for sending air to be supplied to the oxidation tank 14, air sent from the oxidation air blower 16 via the air supply pipe L6 It is comprised from the aeration nozzle 17 etc. which ejects.
- Combustion exhaust gas is introduced from the inlet duct 2 into the desulfurization absorption tower 1 in a substantially horizontal direction and discharged from an outlet duct 3 provided at the top of the desulfurization absorption tower 1.
- the desulfurization absorption tower 1 it is pumped up from the ocean 12 (may be a tank in which seawater is stored) by the seawater pump 13, and sent to the desulfurization spray nozzle 9 as new seawater through the absorption seawater water pipe L1, and the seawater water pipe L3.
- condensate recovered from a boiler condenser may be supplied in addition to new seawater sent through the absorption seawater water pipe L1.
- the new seawater sent to the desulfurization spray nozzle 9 is sprayed in the desulfurization absorption tower 1 as fine droplets, and the seawater and the exhaust gas are brought into gas-liquid contact, so that the dust, HCl, HF, etc.
- SOx mainly SO 2
- SOx in the exhaust gas is selectively absorbed and removed on the surface of the absorbing droplets of the desulfurization spray nozzle 9.
- the seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle 9 absorbs SOx in the exhaust gas, and the seawater that has absorbed the SOx is rectified by the rectifying member 22 and collected by the collector 10.
- the inside of the absorption tower 1 between the desulfurization spray nozzle 9 and the collector 10 is referred to as an absorption portion A.
- the mist accompanying the flow of the exhaust gas is collected by a first mist eliminator 7 installed in the outlet duct 3 at the top of the desulfurization absorption tower 1.
- the exhaust gas that has passed through the first mist eliminator 7 is reheated as necessary, and then discharged from the chimney 27 into the atmosphere.
- the booster pump 28 may be used to discharge the purified exhaust gas from the chimney 27.
- the flow area of the seawater is limited. It is important to arrange the liquid receiving area of the collector 10 below the limited seawater flowing area, and thus all the seawater flowing from the rectifying member 22 can be collected by the collector 10.
- a dust removal spray nozzle 8 different from the desulfurization spray nozzle 9 is provided in the dust removal portion B which is a region between the collector 10 for collecting the sprayed seawater and the absorbing liquid level composed of the seawater in the circulation tank 5.
- Absorbing liquid made of seawater stored in a circulation tank 5 below the desulfurization absorption tower 1 is circulated and supplied to the dust removal spray nozzle 8 through the dust removal seawater feed pipe L2 by the absorption liquid circulation pump 4.
- the absorption liquid (seawater) in the circulation tank 5 is stirred by the stirrer 6 and is oxidized by introduction of oxidized air (not shown).
- oxidized air not shown.
- soot and heavy metals in the exhaust gas are absorbed and removed by the absorption liquid composed of dust removal seawater.
- Part of the absorption liquid consisting of seawater for dust removal in the circulation tank 5 is withdrawn from the seawater pipe L2 for dust removal, and wet treatment for sequentially performing, for example, coagulation sedimentation by adding chemicals ⁇ pH adjustment ⁇ filtration ⁇ neutralization in the wastewater treatment device 24.
- the solution is purified by a method such as the evaporation method or the evaporation to dryness method, and the treatment liquid is sent to the oxidation tank 14 through the water pipe L5.
- the treated waste water is not generated.
- a diffuser nozzle 17 is disposed in the oxidation tank 14, and sulfite is supplied by oxygen dissolved from the bubbles supplied from the oxidizer air blower 16 through the air supply pipe L 6 and ejected from the diffuser nozzle 17. Oxidized and processed and returned to the ocean 12 as seawater.
- a second mist eliminator 23 is disposed between the dust removal spray nozzle 8 and the collector 10 so that the mist in the seawater sprayed by the dust removal spray nozzle 8 does not reach the absorption part A above the collector 10 and the collector 10. Yes.
- the desulfurization spray nozzle 9 spreads toward the end.
- the spread sprayed seawater can flow downward in the vertical direction, and the rectified sprayed seawater can be reliably recovered by the collector 10.
- the collector 10 uses an upwardly open bowl-shaped member in which two upper and lower stages are arranged in a zigzag manner, and when viewed from above, between the collectors 10 and between the collector 10 at both side ends and the wall surface of the absorption tower 1. Since no gap is generated, new seawater sprayed in a divergent form from the desulfurization spray nozzle 9 of the absorption section A is blocked by the collector 10 and does not flow down to the dust removal section B even if sprayed obliquely downward. .
- the seawater sprayed from the desulfurization spray nozzle 9 in the absorption section A of the absorption tower 1 is rectified by the rectifying member 22 and flows down while being rectified downward in the vertical direction toward the collector 10, so that the seawater flowing area is limited. For this reason, all the seawater flowing down in the absorption part A can be collected by the collector 10.
- the seawater sprayed by the absorption part A can fully absorb and remove the sulfur oxide in the exhaust gas by using a large amount of seawater sprayed by the dust removal part B.
- the seawater stored in the circulation tank 5 can be repeatedly sprayed from the dust removal spray nozzle 8 to absorb and remove the soot and heavy metals in the exhaust gas into the sprayed seawater.
- the seawater sprayed repeatedly from the dust removal spray nozzle 8 is considerably contaminated with soot and the like as compared with the seawater sprayed by the desulfurization spray nozzle 9 of the absorption section A. After being oxidized in the oxidation tank 14, it is discharged into the ocean 12.
- a mist eliminator 23 is provided above the dust removal spray nozzle 8 and below the collector 10 to remove the mist.
- each Example of this invention has disclosed the structure which installed the baffle member 22 and the mist eliminator 23, this invention also includes the case where the baffle member 22 and the mist eliminator 23 are not installed.
- the specific gravity and viscosity of the seawater circulating in the dust removal part B are used as an index based on the current value (voltage constant) of the power of the circulation pump 4 to the dust removal part B.
- the replenishment seawater amount is controlled by the control unit 40.
- This apparatus has the problems (1) and (2) mentioned above.
- Seawater in the circulation tank 5 circulated and supplied to the dust removal spray nozzle 8 in the dust removal part B evaporates for circulation, and gradually concentrates due to partial dissolution of ash.
- the viscosity and specific gravity of the liquid increase, the circulation pump 4 is loaded, power increases, the amount of liquid supplied to the dust removal spray nozzle 8 decreases, and the dust removal efficiency may eventually decrease.
- the current value of the circulation pump 4 is monitored by the ammeter 30, and the control unit 40 extracts the concentrated seawater to the wastewater treatment facility 24 so that the current value corresponding to the specific gravity upper limit of the concentrated seawater is not exceeded.
- Fresh seawater is supplied to the dust removal section B from the seawater water pipe L7. At this time, by supplying fresh seawater directly into the circulation tank 5, it can be supplied to the dust removal spray nozzle 8 after mixing with the existing concentrated seawater, preventing fluctuations in the spray liquid properties and enabling stable spraying. It becomes.
- the main component of salinity in seawater is NaCl, and changes in salt concentration when seawater is diluted and concentrated are shown in FIG.
- Cl 1.6-2 wt%
- Na 9,000-10,000 ppm.
- the concentrations of both Cl and Na increase.
- the Cl concentration is around 20 wt%
- the dissolved Na ion concentration becomes flat. This indicates that NaCl exceeds the solubility and precipitation occurs.
- FIG. 3 shows the relationship between dissolved Ca ion concentration and Cl concentration when seawater is diluted and concentrated.
- Ca is an alkali component
- the lower the pH the greater the amount of dissolution.
- the cause of the peak Ca solubility is considered to be the influence of other coexisting ions (Na, SO 4, etc.).
- the salt concentration in the liquid can also be detected by the conductivity. As shown in FIG. 4, the conductivity of a solution in which NaCl corresponding to a Cl concentration of 10 wt% is dissolved is 17 S / m, so that the conductivity can be controlled to be lower than this.
- the viscosity is controlled at a specific gravity of 1.1 as the upper limit, and when concentrated to a Cl concentration of 10 wt%, the viscosity is about 1.6 and the influence on the pump power remains small.
- the specific gravity is about 1.02 when the Cl concentration of the new seawater is about 2 wt% as shown in FIG. 5, but the specific gravity when concentrated to a Cl concentration of 10 wt% is It becomes about 1.1. Further, since the amount of liquid fed by the circulation pump 4 decreases as the specific gravity increases, the amount of sprayed liquid from the dust removal spray nozzle 8 decreases and the liquid / gas ratio decreases.
- the liquid / gas ratio of the desulfurizer is about 10 to 40 L / m 3 , and within this range, the higher the liquid / gas ratio, the higher the dust removal rate. Directly linked to the decline. Therefore, in order to avoid a large drop in the liquid / gas ratio, it is desirable to control the concentrated seawater with a specific gravity of 1.1 as the upper limit.
- FIG. 6 shows the relationship between the Cl concentration in the liquid and the viscosity.
- the viscosity is about 1.2 cP, but the viscosity when concentrated to a Cl concentration of 10 wt% is about 1.6 cP.
- the circulation seawater in the circulation tank 5 has a specific gravity of about 1.1 and a Cl concentration of 10 wt.
- the dust removal rate can be controlled to an appropriate value by using a liquid having a viscosity when concentrated to%.
- FIG. 7 Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the apparatus shown in FIG. 7, members having the same functions as those in the apparatus shown in FIG.
- the liquid quality of the liquid in the circulation tank 5 or the seawater pipe L2 for dust removal is inspected by the liquid quality monitor 42.
- the amount of seawater extracted from the circulation tank 5 and the amount of seawater to be supplied to the circulation tank 5 are controlled according to the inspection value.
- any of the following liquid qualities can be used as an index as a liquid quality correlated with the chlorine (Cl) concentration.
- Conductivity ⁇ 17S / m electric conductivity meter
- Liquid viscosity ⁇ 1.6 cP viscosity meter
- Liquid specific gravity ⁇ 1.1 specific gravity meter
- Na ion ⁇ 60,000 ppm Na ion meter
- Ca ion ⁇ 1,600ppm Ca ion meter
- the liquid in the circulation tank 5 or the seawater pipe L2 for dust removal can be directly measured.
- specific gravity is batch measurement. Viscosity and conductivity can be measured continuously.
- the ion meter of Na ion and Ca ion can be continuously measured.
- the Na measurement upper limit is 230,000 ppm, and there is no problem in the concentration range, but since the pH application range is 4.5 or more, dilution is necessary during measurement.
- the upper limit of Ca measurement is about 40,000 ppm and the concentration range is not a problem.
- the pH application range is 5 to 11, dilution is also necessary at the time of measurement.
- the concentrated seawater of the target dust removal part B is quantitatively extracted into a small (about several liters) dilution tank 43 and diluted. Measurement is performed after quantitatively mixing new seawater (with known ion concentration) in the tank 43. By continuously supplying the concentrated seawater and the new seawater to the dilution tank 43 and discharging them from the dilution tank 43 at the same speed as the total supply speed, continuous measurement is possible.
- the response membrane of the ion electrode causes a chemical reaction with Hg, so it is directly applied to the concentrated seawater in the dust removal part where Hg in the exhaust gas is dissolved at a high concentration. I can not use it.
- the amount of seawater withdrawn from the circulation tank 5 and the amount of seawater to be supplied to the circulation tank 5 are controlled so that the proper chlorine ion concentration in the dust removal section B becomes an appropriate value.
- FIG. 8 Still another embodiment is shown in FIG.
- the treated water discharged from the waste water treatment facility 24 is extracted from the circulation tank 5 and the amount of seawater supplied to the circulation tank 5 is controlled.
- One of the following is monitored by the liquid quality monitor 42 as an index of the control, and the controller 40 controls the amount of extracted seawater and the amount of supplementary seawater from the circulation tank 5.
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Abstract
排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズル8と該ノズル8の上方に新規海水により排ガス中のSOxを吸収除去する脱硫スプレノズル9を設け、上記2つのノズル8、9の間にノズル9から噴霧される海水を回収するコレクタ10を設けた吸収塔1と吸収塔下部にある循環タンク5内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備24を備え、ノズル8に供給するタンク5内の海水中のCl-濃度と相関のある指標を常時又は断続的に監視し、該監視した値から導出されるCl-濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置24へ抜き出す循環タンク5内の海水量と循環タンク5内へ新規に補給する補給海水量を調整することで、循環タンクやスプレノズル8、9などでのスケール形成を防止しながら排水処理の負荷を小さくした海水脱硫装置とその運転方法である。
Description
本発明は、火力発電所や工場等に設置されるボイラ等の燃焼装置から発生する排ガス中の有害成分の硫黄酸化物・煤塵・重金属などを除去する排煙処理装置に係わり、特に、湿式脱硫装置で使用する脱硫剤スラリから高硬度の不純物を除去する海水排煙脱硫装置とその運転方法に関するものである。
火力発電ボイラで燃焼される石炭は、硫黄分を含んでいることから、その燃焼排ガス中には硫黄酸化物(主にSO2)が含まれる。SO2は強い酸性であるため、煙突から大気へ排出される前に排煙脱硫装置によって除去する必要がある。
排煙脱硫装置には各種の方法があるが、海外の沿岸部、特に東南アジアなどでは海水を利用した湿式脱硫装置を使用する場合がある。
特許文献1(特開2001-170444号公報)の図2には、石灰石を含む吸収液を溜めた吸収液貯留部を下部に備えた吸収塔の空塔部をコレクタにより上下二段に分け、下段は前記吸収液貯留部から循環供給される石灰石を含む吸収液を排ガスに噴霧する下部スプレノズルを備えた下部吸収部とし、上段は海水を噴霧する上部スプレノズルを設けた上部吸収部とした構成が開示されている。上部吸収部で排ガスと接触した使用済み海水の一部はコレクタで回収されて吸収塔の外部に放流され、吸収液貯留部に溜まった使用後の吸収液は石灰石を補給されながら下部吸収部の下部スプレノズルから噴霧されて排ガスの浄化に利用される。
特許文献1(特開2001-170444号公報)の図2には、石灰石を含む吸収液を溜めた吸収液貯留部を下部に備えた吸収塔の空塔部をコレクタにより上下二段に分け、下段は前記吸収液貯留部から循環供給される石灰石を含む吸収液を排ガスに噴霧する下部スプレノズルを備えた下部吸収部とし、上段は海水を噴霧する上部スプレノズルを設けた上部吸収部とした構成が開示されている。上部吸収部で排ガスと接触した使用済み海水の一部はコレクタで回収されて吸収塔の外部に放流され、吸収液貯留部に溜まった使用後の吸収液は石灰石を補給されながら下部吸収部の下部スプレノズルから噴霧されて排ガスの浄化に利用される。
さらに、本出願人の平成24年12月21日付けの特許出願である特願2012-279808号には図10に示す海水を用いる排ガス処理装置を提案している。図10に示す排ガス処理装置は、脱硫吸収塔100の上部に、海水を噴霧する脱硫スプレノズル109を設置し、脱硫吸収塔100の下部に隔壁141を設置して入口側ガス流路107を形成し、この入口側ガス流路107に、吸収塔下部の循環タンク103内の海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物及び煤塵などを吸収除去する除塵スプレノズル108を設置し、更に、除塵スプレノズル108の上段には除塵スプレノズル108の洗用スプレノズル143を設置している。脱硫吸収塔100の下部に隔壁141を設置して吸収塔入口側の排ガス流路を狭めることにより脱硫吸収塔100に導入される排ガスの速度を高めることで、より少ない量の海水を除塵スプレノズル108から噴霧して煤塵の除去効率を良くすることができるというものである。
図10に示す吸収塔100は、脱硫スプレノズル109と洗浄用スプレノズル143の間にコレクタ122を配置して、脱硫スプレノズル109から噴霧される海水の一部をコレクタ122で回収して海に放流するという構成である。
また、本出願人の平成25年3月21日付けの特許出願である特願2013-58724号には図11に示す海水を用いる排ガス処理装置を提案している。図11に示す排ガス処理装置は、脱硫吸収塔100内の上部に、海水を噴霧する脱硫液スプレノズル109を設置し、脱硫スプレノズル109の下方に噴霧海水を回収するコレクタ122と集液樋123とを設け、脱硫スプレノズル109とコレクタ122の間を専ら排ガスの硫黄酸化物を吸収する吸収部Aとし、集液樋123の下側に位置する排ガス入口ダクト107とコレクタ122との間に、脱硫スプレノズル109とは別の除塵スプレノズル108を設け、該除塵スプレノズル108には脱硫吸収塔100の下部の循環タンク103に貯留する海水を循環、供給している。除塵スプレノズル108と循環タンク103の液面の間を専ら排ガス中の煤塵及び重金属類を吸収除去する除塵部Bとしている。また、コレクタ122からの排ガスと接触した噴霧海水は酸化槽114内に送られて、マイクロバブル発生器115により大気から吸気管L5を通じて吸い込まれた酸化用空気により酸化され、また酸化用空気ブロワ116から送られて散気ノズル117から噴出される気泡から溶け込む酸素によって酸化、処理され海水として海洋12に戻される。
前述の海水を用いて、しかも1つの吸収塔内をコレクタ又はそれに相当する仕切り部材により上下に二分して、それぞれスプレノズルから海水などの吸収液を噴霧する構成(便宜上、上下に二分した構成の上側と下側を、以下それぞれ吸収部Aと除塵部Bと呼ぶ。)を備えた先行発明においては、以下のような課題がある。
すなわち、除塵部Bに循環ポンプにより循環タンク内の海水が除塵スプレノズルへ循環供給され、前記スプレノズルで噴霧される海水は循環使用するため、蒸発、灰の一部溶解等によって徐々に濃縮が進む。通常、排水処理設備へ抜き出した分、新しい海水を除塵部Bに補給して一定の濃度となるよう運転するが、除塵部Bにおける海水の濃縮については、以下のような問題点がある。
(1)除塵部Bにおいて海水が濃縮するほど液の粘度と比重が高くなるので、液比重の上昇によって、循環ポンプに負荷がかかり、動力が増大し、除塵スプレノズルへ供給される液量が低下することによりスプレ圧力が低下し、液滴速度が減少する。
(1)除塵部Bにおいて海水が濃縮するほど液の粘度と比重が高くなるので、液比重の上昇によって、循環ポンプに負荷がかかり、動力が増大し、除塵スプレノズルへ供給される液量が低下することによりスプレ圧力が低下し、液滴速度が減少する。
また、除塵部Bにおいて除塵スプレノズルに循環供給される海水の液粘度の上昇によって、前記スプレノズルから噴霧されるスプレ形状の不良化、液滴粒径の増大、スプレ角度の減少及び液滴速度の低下が生じる。
さらに前記液粘度の上昇によって、液/ガス比の低下、液滴分散不良及び液滴速度低下が生じて、除塵効率が低下するおそれがある。
また、前記液粘度の上昇によって、後流の吸収部Aへ飛散する煤塵(重金属類を含んでいる)の量が増加するため、脱硫用海水に捕捉されて海洋へ放流される重金属濃度が上昇し、吸収部Aをすり抜けた重金属類などが煙突から大気中へ排出される。
また、前記液粘度の上昇によって、後流の吸収部Aへ飛散する煤塵(重金属類を含んでいる)の量が増加するため、脱硫用海水に捕捉されて海洋へ放流される重金属濃度が上昇し、吸収部Aをすり抜けた重金属類などが煙突から大気中へ排出される。
従って、排ガスの除塵率を維持するためには、できるだけ除塵部Bにおける海水の濃縮が進まない方が好ましい。
(2)除塵部Bにおける海水の塩分濃度を飽和濃度を超えるまで濃縮すると、循環タンク、海水循環ライン、海水噴霧用のスプレノズル等でスケールが生成する。
(2)除塵部Bにおける海水の塩分濃度を飽和濃度を超えるまで濃縮すると、循環タンク、海水循環ライン、海水噴霧用のスプレノズル等でスケールが生成する。
すなわち、海水循環ライン及び/又はスプレノズル等で閉塞等が起こると、スケールの除去をしなければならず、コストと労力がかかる。さらにスケーリングが激しく、そのために脱硫装置を停止するような事態になると、ボイラ側の運転も停止しなければならず、発電への影響が甚大となる。
前記スケーリング防止による安定運転のためには、できるだけ海水の濃縮が進まない方が好ましい。
(3)前記(1)、(2)に記載した問題点を回避するために、補給海水によって除塵部Bにおける海水を希釈して濃縮を防止することになるが、補給海水量が増加した分、排水処理設備へ抜き出す海水量が増加する。
(3)前記(1)、(2)に記載した問題点を回避するために、補給海水によって除塵部Bにおける海水を希釈して濃縮を防止することになるが、補給海水量が増加した分、排水処理設備へ抜き出す海水量が増加する。
また、前記排水処理設備としては、処理する液の濃度を高めて液量を少なくした方が効率が良く、コンパクトにできる。しかし、海水の濃縮を避けて、抜き出し量が増えると設備の負担が増大することになり、また処理しきれない抜き出し量になると設備を大型化しなければならなくなり、設置スペースの増大及びコストの上昇につながる。このように、排水処理の観点からは除塵部Bでの海水を極力濃縮して液量を減らすことが望まれる。しかし、上記(1)、(2)の除塵部Bで循環する海水の濃縮を避けたい要求とは矛盾してしまう。
本発明の課題は、上述のような先行技術の問題に対し、繰り返して循環使用する海水による循環タンク、海水循環ライン及び海水スプレノズルなどでのスケール形成を防止しながら排水処理の負荷を小さくした海水排煙脱硫装置とその運転方法を提供することである。
上記課題は以下の解決手段で解決される。
請求項1記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置において、
除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置へ抜き出す循環タンク内の海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整する手段を設けたことを特徴とする海水排煙脱硫装置である。
請求項1記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置において、
除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置へ抜き出す循環タンク内の海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整する手段を設けたことを特徴とする海水排煙脱硫装置である。
請求項2記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置の運転方法において、
除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置へ抜き出す循環タンク内の海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする海水排煙脱硫装置の運転方法である。
除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置へ抜き出す循環タンク内の海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする海水排煙脱硫装置の運転方法である。
請求項3記載の発明は、循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度に相関する指標として、前記海水の粘度、比重、導電率、Naイオン濃度又はCaイオン濃度のいずれか1つ又は複数を用いることを特徴とする請求項2記載の海水排煙脱硫装置の運転方法である。
請求項4記載の発明は、循環タンク内の海水を除塵スプレノズルに繰り返し供給するための循環ポンプを備え、該循環ポンプを駆動する際の電力を監視し、該電力と相関する海水中の塩素(Cl)イオン濃度に相関する循環タンク内の海水の比重が予め設定された上限値(例、1.1)に達する電力を超えないように、循環タンク内の海水を排水処理設備へ抜き出し、同量の新規海水を循環タンク内に補給することを特徴とする請求項2記載の海水排煙脱硫装置の運転方法である。
請求項5記載の発明は、循環タンク内の海水の粘度が1.6cP以下、比重が1.1以下、導電率が17S/m以下、Naイオンが60,000ppm以下、Caイオンが1,600ppm以下に相当するように、循環タンク内の海水を排水処理設備へ抜き出し、循環タンク内から抜き出した量と同量の新規海水を循環タンク内に補給することを特徴とする請求項3記載の海水排煙脱硫装置の運転方法である。
請求項6記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置において、
排水処理設備から排出する処理水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整する手段を設けたことを特徴とする海水排煙脱硫装置である。
排水処理設備から排出する処理水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整する手段を設けたことを特徴とする海水排煙脱硫装置である。
請求項7記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置の運転方法において、
排水処理設備から排出する処理水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする海水排煙脱硫装置の運転方法である。
排水処理設備から排出する処理水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする海水排煙脱硫装置の運転方法である。
請求項8記載の発明は、排水処理設備の処理水について、塩素(Cl)イオン濃度、Naイオン濃度、Caイオン濃度のいずれか1つ以上の濃度を測定し、該濃度が所定値を超えないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする請求項7記載の海水排煙脱硫装置の運転方法である。
請求項9記載の発明は、排水処理設備の処理水について、塩素(Cl)イオンは100,000ppm以下、Naイオンは60,000ppm以下、Caイオンは1,600ppm以下の値となるように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする請求項8記載の海水排煙脱硫装置の運転方法である。
(作用)
除塵部の海水中の海水性状に関するデータをモニタリングし、Clイオン濃度が10wt%を超えることのないよう、排水処理装置へ抜き出す液量と補給海水量を調整することにより、除塵部における濃縮海水の塩分濃度を、飽和を超えず、粘度および比重が除塵スプレの液滴分散、液滴速度に悪影響を与えない範囲で、可能な限り高く維持する。
除塵部の海水中の海水性状に関するデータをモニタリングし、Clイオン濃度が10wt%を超えることのないよう、排水処理装置へ抜き出す液量と補給海水量を調整することにより、除塵部における濃縮海水の塩分濃度を、飽和を超えず、粘度および比重が除塵スプレの液滴分散、液滴速度に悪影響を与えない範囲で、可能な限り高く維持する。
また除塵部の海水中のClイオン濃度に対応する海水の比重と相関性のある循環ポンプの電力に基づき排水処理装置へ抜き出す液量と補給海水量を調整しても良い。
請求項1、2;6、7記載の発明によると、除塵部で繰り返し噴霧され、濃縮された海水の塩分濃度を、飽和を超えず、比重、粘度が上がりすぎない範囲で、可能な限り高く維持できる。その結果、除塵スプレノズルの圧力低下、該除塵スプレノズルからの噴霧海水の形状の不良化、噴霧液滴粒径の増大、噴霧角度の減少、噴霧液滴速度の低下による排ガス中の除塵率の低下を防ぎ、脱硫後の排ガス中の灰および重金属類を低減することができる。また、除塵部から排水処理設備に送る濃縮海水の量を最小限に抑えられることから、排水処理の効率が向上し、設備をコンパクト化、低コスト化できる。
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の効果に加えて循環タンク内の海水の粘度、比重、導電率、Naイオン濃度又はCaイオン濃度のいずれか1つ又は複数を用いることで循環タンク内の海水の塩素(Cl)イオン濃度が推定できるので、制御が容易となる。
請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の発明の効果に加えて循環ポンプを駆動する際の電力により海水中の塩素(Cl)イオン濃度を推定することができるので、制御が容易となる。
請求項5記載の発明によれば、請求項3記載の発明の効果に加えて海水の粘度が1.6cP以下、比重が1.1以下、導電率が17S/m以下、Naイオンが60,000ppm以下、Caイオンが1,600ppm以下に相当するように、循環タンク内の海水を排水処理設備へ抜き出し、循環タンク内から抜き出した量と同量の新規海水を循環タンク内に補給することで制御が容易となる。
請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の発明の効果に加えて、排水処理設備の処理水のClイオン濃度、Naイオン濃度、Caイオン濃度のいずれか1つ以上の濃度を測定し、該濃度が所定値を超えないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することで制御が容易に行える。
請求項9記載の発明によれば、請求項8記載の発明の効果に加えて、排水処理設備の処理水のClイオンは100,000ppm以下、Naイオンは60,000ppm以下、Caイオンは1,600ppm以下の値となるように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することで制御が容易に行える。
以下に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図1には、本発明の一実施例である海水排煙脱硫装置の系統を示す。
本実施例の海水脱硫装置は、主にボイラからの燃焼排ガス中のSOxを処理する脱硫吸収塔1、脱硫吸収塔1に排ガスを導入する入口ダクト2、脱硫吸収塔1から排ガスを排出する出口ダクト3、排ガス中の硫黄酸化物(SOx)を吸収する海水を排ガスに噴霧する脱硫スプレノズル9、排ガス流れに同伴するミストを除去するミストエリミネータ7、海水を脱硫スプレノズル9に供給するための海水ポンプ13、SOxの吸収によって生じた亜硫酸イオンを酸化処理する酸化槽14、酸化槽14に供給する空気を送る酸化用空気ブロワ16、酸化用空気ブロワ16から送気配管L6を経由して送った空気を噴出させる散気ノズル17等から構成される。
図1には、本発明の一実施例である海水排煙脱硫装置の系統を示す。
本実施例の海水脱硫装置は、主にボイラからの燃焼排ガス中のSOxを処理する脱硫吸収塔1、脱硫吸収塔1に排ガスを導入する入口ダクト2、脱硫吸収塔1から排ガスを排出する出口ダクト3、排ガス中の硫黄酸化物(SOx)を吸収する海水を排ガスに噴霧する脱硫スプレノズル9、排ガス流れに同伴するミストを除去するミストエリミネータ7、海水を脱硫スプレノズル9に供給するための海水ポンプ13、SOxの吸収によって生じた亜硫酸イオンを酸化処理する酸化槽14、酸化槽14に供給する空気を送る酸化用空気ブロワ16、酸化用空気ブロワ16から送気配管L6を経由して送った空気を噴出させる散気ノズル17等から構成される。
燃焼排ガスは、入口ダクト2から脱硫吸収塔1にほぼ水平方向に導入され、脱硫吸収塔1の塔頂部に設けられた出口ダクト3から排出される。脱硫吸収塔1では、海水ポンプ13によって海洋12(海水を溜めたタンクでも良い)から汲み上げられ、吸収用海水送水管L1を介して新規な海水として脱硫スプレノズル9に送られ、また海水送水管L3を経由して酸化槽14に希釈用海水として供給され、さらに脱硫吸収塔1の下部の循環タンク5に海水送水管L7から補給用海水として送られる。
なお、吸収用海水送水管L1を介して送られる新規な海水に加えて図示しないボイラ復水器から回収した復水を供給しても良い。
脱硫スプレノズル9に送られた新規な海水は微細な液滴として脱硫吸収塔1内で噴霧され、この海水と排ガスとの気液接触が行われることで、排ガス中の煤塵やHCl、HF等の酸性ガスと共に、排ガス中のSOx(主にSO2)が脱硫スプレノズル9の吸収液滴表面で選択的に吸収、除去される。
脱硫スプレノズル9に送られた新規な海水は微細な液滴として脱硫吸収塔1内で噴霧され、この海水と排ガスとの気液接触が行われることで、排ガス中の煤塵やHCl、HF等の酸性ガスと共に、排ガス中のSOx(主にSO2)が脱硫スプレノズル9の吸収液滴表面で選択的に吸収、除去される。
脱硫スプレノズル9から噴霧された海水は、排ガス中のSOxを吸収し、該SOxを吸収した海水は整流部材22により整流されて、コレクタ10で回収される。脱硫スプレノズル9とコレクタ10の間の吸収塔1内を吸収部Aということにする。
そして、脱硫スプレノズル9からの噴霧によって微粒化された海水の中で、排ガスの流れに同伴するミストは脱硫吸収塔1の上部の出口ダクト3に設置された第1のミストエリミネータ7により捕集される。第1のミストエリミネータ7を通過した排ガスは、必要により再加熱された後、煙突27から大気中に排出される。このとき浄化排ガスを煙突27から排出するために昇圧ポンプ28を用いることもある。
また、脱硫スプレノズル9から噴霧された海水は整流部材22により鉛直方向下方に整流されながら流下するので、海水の流下領域が限定される。前記限定された海水の流下領域の下方にコレクタ10の液受け領域を配置することが重要であり、こうして整流部材22から流下する海水を全てコレクタ10で回収することができる。
また、噴霧海水を回収するコレクタ10と循環タンク5の海水からなる吸収液液面の間の領域である除塵部Bには脱硫スプレノズル9とは別の除塵スプレノズル8を設けている。除塵スプレノズル8には脱硫吸収塔1の下部の循環タンク5に貯留する海水からなる吸収液を吸収液循環ポンプ4により除塵用海水送水管L2を経て循環、供給している。
また、循環タンク5内の吸収液(海水)は攪拌機6により攪拌され、図示しないが、酸化空気の導入により空気酸化される。除塵用海水からなる吸収液を循環させながら除塵スプレノズル8から噴霧することで、排ガス中の煤塵及び重金属類が除塵用海水からなる吸収液に吸収除去される。循環タンク5内の除塵用海水からなる吸収液の一部は除塵用海水送水管L2から抜き出され、排水処理装置24で例えば薬剤添加による凝集沈殿→pH調整→ろ過→中和を順次行う湿式法又は蒸発乾固法等の方法で浄化処理されて、処理液は送水管L5により酸化槽14に送られる。なお、排水処理装置24で蒸発乾固法を用いる場合は、処理済排水は発生しない。
そして、酸化槽14内には散気ノズル17が配置され、酸化用空気ブロワ16から大気を、送気管L6を介して供給して散気ノズル17から噴出される気泡から溶け込む酸素によって亜硫酸塩が酸化、処理され海水として海洋12に戻される。
除塵スプレノズル8とコレクタ10の間には第2のミストエリミネータ23が配置され、除塵スプレノズル8で噴霧された海水の中のミストがコレクタ10及びコレクタ10より上方の吸収部Aに達しないようにしている。
前記整流部材22として多孔板、複数の充填材(ラシヒリング)を積み重ねた構成又は複数の鉛直方向に平面を有する板材を並列配置したスリット板の何れかを用いることで、脱硫スプレノズル9から末広がり状に拡がる噴霧海水を鉛直方向下向きに流下させることができ、整流された噴霧海水をコレクタ10で確実に回収することができる。
また、コレクタ10は、上下2段を千鳥配置した上方開放式の樋状部材を用い、しかも上方から見てコレクタ10同士の間および両側端部のコレクタ10と吸収塔1の壁面との間には隙間が生じないようにしているので、吸収部Aの脱硫スプレノズル9から末広がり状に噴霧される新規な海水は斜め下向きに噴霧されてもコレクタ10でせき止められ除塵部Bに流下することがない。
吸収塔1の吸収部Aで脱硫スプレノズル9から噴霧された海水は整流部材22により整流されて、コレクタ10に向けて鉛直方向下方に整流されながら流下するので、海水の流下領域が限定される。このため吸収部Aで流下する海水を全てコレクタ10で回収することができる。
こうして脱硫スプレノズル9から噴霧した新規な海水は排ガス中の硫黄酸化物を吸収した後、全てコレクタ10を介して吸収塔外に設けた酸化槽14内に吸収済み海水送水管L4を経て流れ落ちるので、除塵部Bには吸収部Aで噴霧された海水は流れ落ちない。
また、吸収部Aで噴霧される海水は除塵部Bで噴霧される海水に比較して大量に用いることで排ガス中の硫黄酸化物を十分に吸収除去することができる。
除塵部Bでは循環タンク5内に貯留した海水を除塵スプレノズル8から繰り返して噴霧することで排ガス中の煤塵及び重金属を噴霧海水中に吸収除去することができる。この除塵スプレノズル8から繰り返して噴霧される海水は、吸収部Aの脱硫スプレノズル9で噴霧される海水に比べて、煤塵などでかなり汚染されているので、この汚染された海水は排水処理設備24及び酸化槽14で酸化した後に海洋12に放流する。
除塵部Bでは循環タンク5内に貯留した海水を除塵スプレノズル8から繰り返して噴霧することで排ガス中の煤塵及び重金属を噴霧海水中に吸収除去することができる。この除塵スプレノズル8から繰り返して噴霧される海水は、吸収部Aの脱硫スプレノズル9で噴霧される海水に比べて、煤塵などでかなり汚染されているので、この汚染された海水は排水処理設備24及び酸化槽14で酸化した後に海洋12に放流する。
また、除塵スプレノズル8から繰り返して噴霧される海水の中のミストは、吸収部Aに上昇してしまうとコレクタ10を経由してミスト中に煤塵及び重金属などが海洋12に放出されることになり、海洋汚染の原因となるので、これを避ける必要がある。そのため除塵スプレノズル8の上方であって、コレクタ10の下方にミストエリミネータ23を設けて、ミストを除去する。
なお、本発明の各実施例には整流部材22とミストエリミネータ23を設置した構成を開示しているが、本発明は整流部材22とミストエリミネータ23を設置しない場合も含まれる。
図1に示す装置を用いて海水排煙脱硫を行う場合は、循環ポンプ4の動力の電流値(電圧一定)に基づき除塵部Bの循環する海水の比重と粘度を指標として除塵部Bへの補給海水量を制御部40で制御するものである。
この装置の場合は、先に挙げた(1)、(2)の問題点がある。
(1)除塵部Bで除塵スプレノズル8へ循環供給される循環タンク5内の海水は、循環使用するために蒸発し、また灰の一部溶解等によって徐々に濃縮が進み、除塵部Bにおいて海水が濃縮して液の粘度と比重が高くなり、循環ポンプ4に負荷がかかり、動力が増大し、除塵スプレノズル8へ供給される液量が低下し、ついには除塵効率が低下するおそれがある。
(1)除塵部Bで除塵スプレノズル8へ循環供給される循環タンク5内の海水は、循環使用するために蒸発し、また灰の一部溶解等によって徐々に濃縮が進み、除塵部Bにおいて海水が濃縮して液の粘度と比重が高くなり、循環ポンプ4に負荷がかかり、動力が増大し、除塵スプレノズル8へ供給される液量が低下し、ついには除塵効率が低下するおそれがある。
例えば、液体の比重が1割大きくなると、同じ液量を送るのに必要な動力(負荷)も1割大きくなる。そこで、液比重の増加による循環ポンプ4の負荷上昇を、循環ポンプ4の動力用電流値の増加により検出して、以下のように除塵部Bにおける海水の濃縮が進まないような対策を講じる。
すなわち、循環ポンプ4の電流値を電流計30でモニタし、制御部40で濃縮海水の比重上限に相当する電流値を超えないように、濃縮海水を排水処理設備24へ抜き出し、同量の新規な海水を除塵部Bに海水送水管L7から補給する。このとき、循環タンク5内に直接新規な海水を補給することで、既存の濃縮海水と混合した後に除塵スプレノズル8に供給することができ、スプレ液性状の変動を防止し、安定した噴霧が可能となる。
液比重に対する循環ポンプ4の電流値の関係は、使用する循環ポンプ4のメーカ、型式によって異なるため、事前に循環ポンプ4の特性をチェックして、制御に用いる電流の上限値を決める必要がある。
(2)次に、除塵部Bにおける海水の塩分濃度が飽和を超えるまで濃縮すると、循環タンク5、除塵用海水送水管L2、除塵スプレノズル8等でスケールが生成する問題である。
(2)次に、除塵部Bにおける海水の塩分濃度が飽和を超えるまで濃縮すると、循環タンク5、除塵用海水送水管L2、除塵スプレノズル8等でスケールが生成する問題である。
海水中の塩分の主成分はNaClであり、海水を希釈、濃縮した場合の塩濃度の変化について図2に示す。一般的な海水の塩分濃度は、Cl=1.6~2wt%、Na=9,000~10,000ppmである。このような海水を濃縮してゆくと、Cl、Naともに濃度が上昇してゆくが、Cl濃度が20wt%付近になると溶解しているNaイオン濃度が横ばいとなる。これはNaClが溶解度をオーバーし、析出が起こることを示している。このとき、除塵部Bの濃縮海水に相当するpH=1.0の方が、新規な海水のpH=7.8に比べて飽和濃度は低めとなっている。
一方、図3は海水を希釈、濃縮した場合の溶解Caイオン濃度とCl濃度の関係について示している。pH=1における溶解Ca濃度はCl濃度が10wt%付近までは上昇するが、それ以上に濃縮が進むと急激に濃度が低下し、CaSO4やCaCO3として析出が起こることを示している。
ここで、Caはアルカリ成分であるため、pHが低い方が溶解量が多めとなっている。このようにCaの溶解度がピークを示す原因は、他の共存イオン(Na、SO4等)の影響と考えられる。
以上のことから、NaCl、CaSO4、CaCO3の析出を防止できるように海水を濃縮するためには、濃縮海水中のClイオン濃度を10wt%以下に制御する必要がある。同時に、pHの変動も考慮して安全側の指標として、Naイオン濃度は60,000ppm以下、Caイオン濃度は1,600ppm以下に制御しなければならない。
液中の塩分濃度は、導電率によっても検知することができる。図4に示すように、Cl濃度10wt%に相当するNaClが溶解している液の導電率は17S/mであることから、導電率がこれ以下になるような制御を行うことができる。
上記(1)(2)の両方の条件を考慮して、比重1.1を上限として制御し、Cl濃度10wt%に濃縮した場合の粘度は約1.6としてポンプ動力への影響を小さいままとする。
すなわち、図5に液中Cl濃度と比重の関係を示すように、新規海水のCl濃度が約2wt%のとき比重は1.02程度であるが、Cl濃度10wt%に濃縮した場合の比重は約1.1となる。また、比重が大きいほど循環ポンプ4による送液量が減少するため、除塵スプレノズル8からの噴霧液量が減少して、液/ガス比が低下する。
通常、脱硫装置の液/ガス比は10~40L/m3程度であり,この範囲内においては、液/ガス比が高いほど除塵率は高くなるため、液/ガス比の低下は除塵率の低下に直結する。そのため、液/ガス比の大きな低下を避けるために濃縮海水の比重1.1を上限として制御することが望ましい。
また、図6に液中Cl濃度と粘度の関係を示す。新規海水のCl濃度約2wt%のとき粘度は1.2cP程度であるが、Cl濃度10wt%に濃縮した場合の粘度は約1.6cPである。新規海水のCl濃度約2wt%を上げてCl濃度10wt%にしても粘度の上昇自体は循環ポンプ4の動力への影響は小さい(粘度cP=10程度では循環ポンプ4の動力への影響が出る)が、除塵スプレノズル8の噴霧不良への影響がある。
こうして、循環タンク5から除塵用海水送水管L2への抜き出し海水量と循環タンク5への海水送水管L7からの補給海水量の制御用の指標として、循環タンク5内あるいは、除塵用海水送水管L2の液の電流値を用いて、循環タンク5からの抜き出し海水量と循環タンク5への補給海水量を制御することにより、循環タンク5内の循環海水を比重1.1程度、Cl濃度10wt%に濃縮した場合の粘度の液質にすることで、除塵率を適正値に制御することができる。
本発明の他の実施例を図7に示す。図7に示す装置は図1に示す装置における同一機能を奏する部材は同一番号を付して、その説明は省略する。
本実施例は除塵部Bの循環タンク5からの抜き出し海水量と補給海水量の制御用の指標として、循環タンク5内あるいは除塵用海水送水管L2の液を液質モニタ42により液質を検査し、その検査値に応じて循環タンク5からの抜き出し海水量と循環タンク5への補給海水量を制御する。
本実施例は除塵部Bの循環タンク5からの抜き出し海水量と補給海水量の制御用の指標として、循環タンク5内あるいは除塵用海水送水管L2の液を液質モニタ42により液質を検査し、その検査値に応じて循環タンク5からの抜き出し海水量と循環タンク5への補給海水量を制御する。
塩素(Cl)濃度と相関がある液質として下記のいずれかの液質を指標として用いることができる。
・導電率<17S/m(電気伝導率計)
・液粘度<1.6cP(粘度計)
・液比重<1.1(比重計)
・Naイオン<60,000ppm(Naイオンメータ)
・Caイオン<1,600ppm(Caイオンメータ)
ただし、塩素(Cl)濃度と相関があるならば、これら以外のモニタリング手段を利用しても構わない。
・導電率<17S/m(電気伝導率計)
・液粘度<1.6cP(粘度計)
・液比重<1.1(比重計)
・Naイオン<60,000ppm(Naイオンメータ)
・Caイオン<1,600ppm(Caイオンメータ)
ただし、塩素(Cl)濃度と相関があるならば、これら以外のモニタリング手段を利用しても構わない。
これらのうち、粘度計、比重計、電気伝導度計については、循環タンク5あるいは除塵用海水送水管L2の液を直接測定することができる。ただし、比重はバッチ測定となる。粘度と導電率は連続測定が可能である。また、NaイオンとCaイオンのイオンメータは連続測定が可能である。しかし、Naイオンメータは、Na測定上限は230,000ppmであり、濃度範囲は問題ないが、pH適用範囲が4.5以上であるため、測定時に希釈が必要である。Caイオンメータは、Ca測定上限は40,000ppm程度であり、濃度範囲は問題ないが、pH適用範囲が5~11であるため、やはり測定時に希釈が必要である。
これらNaイオンとCaイオンの希釈濃度の測定のためには、図8に示すように、対象の除塵部Bの濃縮海水を定量的に小型(数リットル程度)の希釈槽43に抜き出し、該希釈槽43において新規海水(イオン濃度既知)を定量的に混合した後に測定する。希釈槽43への濃縮海水および前記新規海水の供給速度を一定にし、これらの合計供給速度と同じ速度で希釈槽43から排出することにより、連続的な測定が可能である。
なお、Clイオン濃度を測定できるClイオンメータも存在するが、イオン電極の応答膜がHgと化学反応を起こすため、排ガス中のHgが高濃度に溶解した除塵部の濃縮海水に対しては直接使用できない。
こうして、除塵部Bでの適正な塩素イオン濃度が適正な値となるように、循環タンク5からの抜き出し海水量と循環タンク5への補給海水量を制御する。
さらに他の実施例を図9に示す。本実施例では図8に示す実施例2の希釈槽43の液に代えて排水処理設備24から排出する処理水を循環タンク5からの抜き出し海水量と循環タンク5への補給海水量の制御用の指標として用いて下記のいずれかを液質モニタ42でモニタリングして、制御器40により循環タンク5の抜き出し海水量と補給海水量を制御する。
・Clイオン<100、000ppm(Clイオンメータ)
・Naイオン<60、000ppm(Naイオンメータ)
・Caイオン<1、600ppm(Caイオンメータ)
排水処理設備24においてHgを含む重金属類が除去されているため、Clイオンメータを利用することができる。中和も行われているため、Cl、Na、Caイオンメータいずれも希釈せずに直接測定することができるため、精度良く測定・制御を行うことができる。
・Naイオン<60、000ppm(Naイオンメータ)
・Caイオン<1、600ppm(Caイオンメータ)
排水処理設備24においてHgを含む重金属類が除去されているため、Clイオンメータを利用することができる。中和も行われているため、Cl、Na、Caイオンメータいずれも希釈せずに直接測定することができるため、精度良く測定・制御を行うことができる。
1 脱硫吸収塔 2 入口ダクト
3 出口ダクト 4 吸収液循環ポンプ
5 循環タンク 6 攪拌機
7 ミストエリミネータ 8 除塵スプレノズル
9 脱硫スプレノズル 10 コレクタ
12 海洋 13 海水ポンプ
14 酸化槽 16 酸化用空気ブロワ
17 散気ノズル 22 整流部材
23 ミストエリミネータ 24 排水処理装置
27 煙突 28 昇圧ポンプ
30 電流計 40 制御部(制御器)
42 液質モニタ 43 希釈槽
A 吸収部 B 除塵部
L1 吸収用海水送水管 L2 除塵用海水送水管
L3 海水送水管 L4 吸収済み海水送水管
L5 送水管 L6 送気配管
L7 海水送水管
3 出口ダクト 4 吸収液循環ポンプ
5 循環タンク 6 攪拌機
7 ミストエリミネータ 8 除塵スプレノズル
9 脱硫スプレノズル 10 コレクタ
12 海洋 13 海水ポンプ
14 酸化槽 16 酸化用空気ブロワ
17 散気ノズル 22 整流部材
23 ミストエリミネータ 24 排水処理装置
27 煙突 28 昇圧ポンプ
30 電流計 40 制御部(制御器)
42 液質モニタ 43 希釈槽
A 吸収部 B 除塵部
L1 吸収用海水送水管 L2 除塵用海水送水管
L3 海水送水管 L4 吸収済み海水送水管
L5 送水管 L6 送気配管
L7 海水送水管
Claims (9)
- ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置において、
除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置へ抜き出す循環タンク内の海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整する手段を設けたことを特徴とする海水排煙脱硫装置。 - ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置の運転方法において、
除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように排水処理装置へ抜き出す循環タンク内の海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする海水排煙脱硫装置の運転方法。 - 循環タンク内の海水中の塩素(Cl)イオン濃度に相関する指標として、前記海水の粘度、比重、導電率、Naイオン濃度又はCaイオン濃度のいずれか1つ又は複数を用いることを特徴とする請求項2記載の海水排煙脱硫装置の運転方法。
- 循環タンク内の海水を除塵スプレノズルに繰り返し供給するための循環ポンプを備え、該循環ポンプを駆動する際の電力を監視し、該電力と相関する海水中の塩素(Cl)イオン濃度に相関する循環タンク内の海水の比重が予め設定された上限値に達する電力を超えないように、循環タンク内の海水を排水処理設備へ抜き出し、同量の新規海水を循環タンク内に補給することを特徴とする請求項2記載の海水排煙脱硫装置の運転方法。
- 循環タンク内の海水の粘度が1.6cP以下、比重が1.1以下、導電率が17S/m以下、Naイオンが60,000ppm以下、Caイオンが1,600ppm以下に相当するように、循環タンク内の海水を排水処理設備へ抜き出し、循環タンク内から抜き出した量と同量の新規海水を循環タンク内に補給することを特徴とする請求項3記載の海水排煙脱硫装置の運転方法。
- ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置において、
排水処理設備から排出する処理水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整する手段を設けたことを特徴とする海水排煙脱硫装置。 - ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入する入口と、該入口より下部に循環タンクを設け、該循環タンク内に新規な海水を補給すると同時に前記循環タンク内の海水を繰り返し供給して前記入口から導入される排ガス中の煤塵及び重金属を吸収除去する除塵スプレノズルを設け、該除塵スプレノズルの上方に新規な海水を噴霧して前記入口から導入される排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルを設け、前記除塵スプレノズルと前記脱硫スプレノズルの間に脱硫スプレノズルから噴霧される海水を回収するコレクタを設けた吸収塔と、除塵スプレノズルに供給する循環タンク内の海水の一部を抜き出して溜める排水処理設備を備えた海水排煙脱硫装置の運転方法において、
排水処理設備から排出する処理水中の塩素(Cl)イオン濃度と相関のある指標を常時あるいは断続的にモニタリングし、そのモニタリング値から導出される塩素(Cl)イオン濃度が10wt%を超えることのないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする海水排煙脱硫装置の運転方法。 - 排水処理設備の処理水について、塩素(Cl)イオン濃度、Naイオン濃度、Caイオン濃度のいずれか1つ以上の濃度を測定し、該濃度が所定値を超えないように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする請求項7記載の海水排煙脱硫装置の運転方法。
- 排水処理設備の処理水について、塩素(Cl)イオンは100,000ppm以下、Naイオンは60,000ppm以下、Caイオンは1,600ppm以下の値となるように循環タンクから排水処理装置へ抜き出す海水量と循環タンク内へ新規に補給する補給海水量を調整することを特徴とする請求項8記載の海水排煙脱硫装置の運転方法。
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