CN102596370B - 废气处理系统及废气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的废气处理系统(10A)具备使燃料燃烧的锅炉(11)、回收来自锅炉(11)的废气(17)的热量的空气加热器(13)、利用吸收液将热量回收后的废气(17)中含有的硫氧化物除去的脱硫装置(15),设有将从脱硫装置(15)排出的脱硫排水(28)供给到向锅炉(11)供给燃料的路径、锅炉(11)的炉内部、锅炉(11)与空气加热器(13)之间的烟道内部中的至少一个部位的排水供给单元(P0~P5)。通过形成为上述结构,不使废气处理系统整体大型化,且与以往相比,能够增加每单位时间向烟道内返回的脱硫排水的量。

Description

废气处理系统及废气处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对从锅炉排出的废气进行处理的废气处理系统及方法。

背景技术

[0002] 以往,已知有对从设置于火力发电设备等的锅炉排出的废气进行处理用的废气处理系统。废气处理系统具备:从来自锅炉的废气除去氮氧化物的脱硝装置;对通过了脱硝装置后的废气的热量进行回收的空气加热器;将热量回收后的废气中的烟尘除去的集尘器;及用于将除尘后的废气中的硫氧化物除去的脱硫装置。作为脱硫装置,通常使用使石灰吸收液等与废气进行气液接触而将废气中的硫氧化物除去的湿式的脱硫装置。

[0003] 在从湿式的脱硫装置排出的排水(以下,称为“脱硫排水”)中含有大量的氯离子、铵离子等离子、或汞等各种有害物质。因此,在将脱硫排水向系统外部放出之前,需要从脱硫排水将这些有害物质除去,但存在有脱硫排水中含有的这多种有害物质的除去处理复杂而处理成本高这样的问题。因此,为了节省脱硫排水的处理成本,提出了不将脱硫排水向系统外部放出而在系统内进行再利用的方法。例如,在专利文献I中,公开了一种废气处理系统:另行设置从脱硝装置、空气加热器、集尘器、与脱硫装置连接的主管线的烟道分支而雾化喷射脱硫排水并使其气化的设备,从主管线的烟道将废气的一部分向该设备内导入,将脱硫排水雾化喷射到设备内的废气中而使其蒸发,由此使有害物质析出,之后,使该气体返回主管线的烟道。

[0004]【在先技术文献】

[0005]【专利文献】

[0006]【专利文献I】日本特开平9-313881号公报

发明内容

[0007] 然而,在专利文献I的废气处理系统中,由于是另行设置从主管线的烟道分支而将脱硫排水雾化喷射并使其气化的设备,并构成为从主管线的烟道将废气的一部分向该设备内导入,将脱硫排水雾化喷射到设备内的废气中而使所述脱硫排水蒸发,之后,使该气体返回主管线的烟道内,因此,需要另行设置用于使脱硫排水蒸发的设备,存在废气处理系统整体大型化的问题。

[0008] 另外,通常在废气的处理量增加时,与之成比例地,脱硫排水的量也增加,但是在专利文献I的废气处理系统中,通过上述的喷雾设备的处理能力能够使脱硫排水返回烟道内的气体的量受限制,因此存在如下问题:在单位时间内无法处理大量的脱硫排水,其结果是,废气的处理量也受抑制。

[0009] 因此,迫切希望不使废气处理系统整体大型化,而每单位时间返回烟道内的脱硫排水的量比以往增加。

[0010] 本发明鉴于上述情况而作出,其目的在于提供一种能够不使废气处理系统整体大型化,而每单位时间返回烟道内的脱硫排水的量比以往增加的废气处理系统及废气处理方法。

[0011] 为了解决上述课题并实现目的,本发明第一方面的废气处理系统具备:使燃料燃烧的锅炉;对来自所述锅炉的废气的热量进行回收的空气加热器;及利用吸收液将热量回收后的废气中包含的硫氧化物除去的脱硫装置,所述废气处理系统的特征在于,具备排水供给单元,该排水供给单元将从所述脱硫装置排出的脱硫排水供给到向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位。

[0012]另外,本发明的第二方面的废气处理系统以上述第一方面为基础,其特征在于,在所述空气加热器的上游侧具备将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,在所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间的至少一方设有所述排水供给单元。

[0013]另外,本发明的第三方面的废气处理系统以上述第二方面为基础,其特征在于,在与所述脱硝装置并列的位置、或与所述空气加热器并列的位置的至少一方设置旁通管,在所述旁通管设有所述排水供给单元。

[0014]另外,本发明的第四方面的废气处理系统具备:使燃料燃烧的锅炉;对来自所述锅炉的废气的热量进行回收的空气加热器;及利用吸收液将热量回收后的废气中包含的硫氧化物除去的脱硫装置,所述废气处理系统的特征在于,具备:排水处理单元,其从由所述脱硫装置排出的脱硫排水中对有害物质进行除去处理;及排水供给单元,其设置在向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位,并雾化喷射由所述排水处理单元处理后的处理排水。

[0015]另外,本发明的第五方面的废气处理系统以上述第四方面为基础,其特征在于,在所述空气加热器的上游侧具备将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,在所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间的至少一方设有所述排水供给单元。

[0016]另外,本发明的第六方面的废气处理系统以上述第五方面为基础,其特征在于,在与所述脱硝装置并列的位置、或与所述空气加热器并列的位置的至少一方设置旁通管,在所述旁通管设有所述排水供给单元。

[0017] 另外,本发明的第七方面的废气处理系统以上述第四方面为基础,其特征在于,所述排水处理单元具备固液分离装置,该固液分离装置使从所述脱硫装置排出的脱硫排水中的固体成分与液体成分分尚。

[0018] 另外,本发明的第八方面的废气处理系统以上述第四方面为基础,其特征在于,所述排水处理单元具备汞除去装置,该汞除去装置将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中包含的汞除去。

[0019]另外,本发明的第九方面的废气处理系统以上述第四方面为基础,其特征在于,所述排水处理单元具备卤素离子除去装置,该卤素离子除去装置将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中含有的卤素离子除去。

[0020]另外,本发明的第十方面的废气处理方法利用空气加热器对来自使燃料燃烧的锅炉的废气的热量进行了回收后,在脱硫装置中,利用吸收液将热量回收后的废气中含有的硫氧化物除去,所述废气处理方法的特征在于,将从所述脱硫装置排出的脱硫排水供给到向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位。

[0021] 另外,本发明的第十一方面的废气处理方法以上述第十方面为基础,其特征在于,在所述空气加热器的上游侧配置将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,并向所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间的至少一方供给所述脱硫排水。

[0022] 另外,本发明的第十二方面的废气处理方法以上述第十一方面为基础,其特征在于,在与所述脱硝装置并列的位置、或与所述空气加热器并列的位置的至少一方设置旁通管,向所述旁通管的内部供给所述脱硫排水。

[0023]另外,本发明的第十三方面的废气处理方法利用空气加热器对来自使燃料燃烧的锅炉的废气的热量进行了回收后,在脱硫装置中,利用吸收液将热量回收后的废气中含有的硫氧化物除去,所述废气处理方法的特征在于,在进行了从由所述脱硫装置排出的脱硫排水中除去有害物质的排水处理之后,将由所述排水处理处理后的处理排水供给到向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位。

[0024] 另外,本发明的第十四方面的废气处理方法以上述第十三方面为基础,其特征在于,在所述空气加热器的上游侧配置将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,向所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间的至少一方供给所述处理排水。

[0025] 另外,本发明的第十五方面的废气处理方法以上述第十四方面为基础,其特征在于,在与所述脱硝装置并列的位置、或与所述空气加热器并列的位置的至少一方设置旁通管,向所述旁通管的内部供给所述处理排水。

[0026] 另外,本发明的第十六方面的废气处理方法以上述第十三方面为基础,其特征在于,所述排水处理包括固液分离处理,该固液分离处理使从所述脱硫装置排出的脱硫排水中的固体成分与液体成分分尚。

[0027] 另外,本发明的第十七方面的废气处理方法以上述第十三方面为基础,其特征在于,所述排水处理包括汞除去处理,该汞除去处理将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中所包含的汞除去。

[0028] 另外,本发明的第十八方面的废气处理方法以上述第十三方面为基础,其特征在于,所述排水处理包括卤素离子除去处理,该卤素离子除去处理将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中所包含的卤素离子除去。

[0029]【发明效果】

[0030] 根据本发明的废气处理系统及废气处理方法,由于将脱硫排水直接雾化喷射到向锅炉供给燃料的路径、锅炉的炉内部、锅炉与空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位,因此无需像以往那样另行设置使脱硫排水蒸发气化的装置。其结果是,废气处理系统不会大型化,且能够减少来自脱硫装置的脱硫排水中向系统外部放出的量。

[0031] 另外,由于锅炉内部、锅炉与空气加热器之间的烟道内的废气是通过空气加热器进行热量回收前的高温气体,因此能够使大量的脱硫排水在锅炉内部、烟道内蒸发。因此,与以往相比,能够增加在每单位时间内返回烟道内的排水的量。其结果是,与以往相比,能够增加可处理的脱硫排水的量,其结果是,能够增加每单位时间的废气的处理量。

[0032] 另外,根据本发明的废气处理系统及废气处理方法,进行将从脱硫装置排出的脱硫排水的有害物质除去的排水处理,并将通过排水处理进行了处理后的处理排水直接雾化喷射到向锅炉供给燃料的路径、锅炉的炉内部、锅炉与空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位,因此,能够防止烟道内部的废气中的有害物质浓度的增加。

附图说明

[0033]图1是实施例1的废气处理系统的简要结构图。

[0034] 图2是实施例2的废气处理系统的简要结构图。

[0035] 图3是实施例3的废气处理系统的简要结构图。

[0036]图4是实施例4的废气处理系统的简要结构图。

[0037]图5是实施例5的废气处理系统的简要结构图。

具体实施方式

[0038] 以下,参照附图,详细地说明本发明。需要说明的是,并不是通过本实施例来限定本发明。另外,下述实施例的结构要素包括本领域技术人员容易想到的要素或实质上相同的要素。

[0039] 实施例1

[0040] 图1是实施例1的废气处理系统的简要结构图。图1所例示的废气处理系统1A是从来自使用煤作为燃料的烧煤锅炉或使用重油作为燃料的烧重油锅炉等锅炉11的废气17,将氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、萊(Hg)等有害物质除去的装置。

[0041] 废气处理系统1A构成为具备:将来自锅炉11的废气17中的氮氧化物除去的脱硝装置12 ;对通过了脱硝装置12后的废气17的热量进行回收的空气加热器13 ;将热量回收后的废气17中的烟尘除去的集尘器14 ;将除去了烟尘后的废气17中的硫氧化物以湿式的方式除去的脱硫装置15 ;以及将从脱硫装置15排出的脱硫排水28供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、从锅炉11到达空气加热器13的烟道内部中的至少一个部位的排水喷雾装置16。由此,与以往相比,能够增加在每单位时间内向锅炉11、烟道D内返回的脱硫排水的量。

[0042] 脱硝装置12是将来自锅炉11的废气17中的氮氧化物除去的装置,其内部具有脱硝催化剂层(未图示)。在脱硝催化剂层的上游配置有还原剂注入器(未图示),从该还原剂注入器向废气17注入还原剂。这里,作为还原剂,例如使用氨、尿素、氯化铵等。向脱硝装置12导入的废气17因与脱硝催化剂层接触,而废气17中的氮氧化物被分解成氮气(N2)和水(H2O)而除去。另外,当废气中的氯(Cl)成分增多时,水中可溶的2价的氯化汞的比例增多,通过后述的脱硫装置15容易捕集汞。

[0043] 需要说明的是,上述的脱硝装置12不是必须的,在来自锅炉11的废气17中的氮氧化物浓度、汞浓度为微量、或废气17中不含有这些物质时,也可以省略脱硝装置12。

[0044] 空气加热器13是对通过脱硝装置12除去了氮氧化物后的废气17中的热量进行回收的热交换器。通过了脱硝装置12的废气17的温度为350°C〜400°C左右,为高温,因此由空气加热器13在高温的废气17与常温的燃烧用空气之间进行热交换。通过热交换而成为高温的燃烧用空气向锅炉11供给。另一方面,与常温的燃烧用空气进行了热交换后的废气17被冷却至150°C左右。

[0045] 集尘器14是将热量回收后的废气17中的烟尘除去的部件。作为集尘器14,可列举有离心力集尘器、过滤式集尘器、电气集尘器等,但并未特别限定。

[0046] 脱硫装置15是将除去了烟尘后的废气17中的硫氧化物以湿式的方式除去的装置。在该脱硫装置15中,使用石灰浆液20(石灰石粉末溶解于水后的水溶液)作为碱吸收液,将装置内的温度调节成30〜50°C左右。石灰浆液20从石灰浆液供给装置21向脱硫装置15的塔底部22供给。供给到脱硫装置15的塔底部22的石灰浆液20经由未图示的吸收液输送管线向脱硫装置15内的多个喷嘴23传送,从喷嘴23朝向塔顶部24侧喷出。从脱硫装置15的塔底部22侧上升的废气17与从喷嘴23喷出的石灰浆液20进行气液接触,由此,废气17中的硫氧化物及氯化汞由石灰浆液20吸收,而从废气17分离、除去。通过石灰浆液20净化后的废气17作为净化气体26从脱硫装置15的塔顶部24侧排出,从烟囱27排出到系统外。

[0047] 在脱硫装置15的内部,废气17中的硫氧化物SOx与石灰浆液19发生下述式(I)表示的反应。

[0048] CaC03+S02+0.5H20 — CaSO3.0.5H20+C(V" (I)

[0049] 此外,吸收了废气17中的SOx的石灰浆液20通过向脱硫装置15的塔底部22供给的空气(未图示)进行氧化处理,与空气发生下述式(2)表示的反应。

[0050] CaSO3.0.5H20+0.502+l.5H20 — CaSO4.2H20...(2)

[0051] 如此,废气17中的SOx在脱硫装置15中以石膏CaSO4.2H20的形式被捕获。

[0052]另外,如上述那样,石灰浆液20使用对积存在脱硫装置15的塔底部22的液体进行了抽水的液体,但伴随着脱硫装置15的运转,按照反应式(1)、(2)而在该抽水了的石灰浆液中混合有石膏CaSO4.2H20o以下,将该抽水了的石灰石膏浆液(混合了石膏的石灰浆液)称为吸收液。

[0053] 在脱硫中使用的吸收液(石灰石膏浆液)作为脱硫排水28而从脱硫装置15的塔底部22向外部排出,经由后述的排水管线29而积存在排水罐31中。在该脱硫排水28中,除了石膏之外,还含有汞等重金属、Cl、Br、1、F等卤素离子。

[0054] 上述的锅炉11、脱硝装置12、空气加热器13、集尘器14、脱硫装置15通过一条烟道D连接。另外,在与脱硝装置12并列的位置上设有旁通管32,该旁通管32将脱硝装置12的上游侧和下游侧的烟道D连接。同样地,在与空气加热器13并列的位置上设有旁通管33,该旁通管33将空气加热器13的上游侧和下游侧的烟道D连接。通过形成为上述结构,可将脱硫排水28也喷射到在各旁通管32、33的内部流通的废气17中。各旁通管32、33使在其内部流通的废气量成为在烟道D中流通的废气量的数%程度。

[0055] 排水喷雾装置16具备:将从脱硫装置15排出的脱硫排水(石膏浆液)28向排水罐31输送的排水管线29 ;积存脱硫排水28的排水罐31 ;与排水罐31连接并将积存于排水罐31的脱硫排水28供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D的内部及旁通管32、33的内部的多个排水供给管(排水供给单元)P0〜P5。在排水供给管Pl〜P5的前端安装有喷射脱硫排水28的喷嘴NI〜N5。

[0056] 排水供给管Pl〜P5设置在由空气加热器13回收热量之前的高温的废气17所流通的位置,即,设置在比空气加热器13靠上游侧的位置。在图1所示的例子中,排水供给管Pl与锅炉11连接,喷嘴NI设置在锅炉11的炉内部。具体而言,喷嘴NI设置在炉的侧面或炉的上部的炉壁,从该喷嘴NI朝向炉的中央部的火焰部分或火焰的上方喷射脱硫排水28。另外,排水供给管P2与锅炉11的出口和脱硝装置12之间的烟道D连接,喷嘴N2设置在烟道D的内部。另外,排水供给管P3与将脱硝装置12的上游侧的烟道D和下游侧的烟道D连接的旁通管32连接,喷嘴N3设置在旁通管32的内部。另外,排水供给管P4与脱硝装置12和空气加热器13之间的烟道D连接,喷嘴N4设置在烟道D的内部。另外,排水供给管P5与将空气加热器13的上游侧的烟道D和下游侧的烟道D连接的旁通管33连接,喷嘴N5设置在芳通管33的内部。

[0057] 作为喷嘴NI〜N5,例如使用双流体喷嘴、旋转雾化喷射器等。另外,喷嘴NI〜N5的雾径优选最大粒径为200 μ m以下,且平均粒径为30〜70 μ m。由此,与废气17的接触效率提尚,从而能够实现蒸发效率的提尚。

[0058] 设有喷嘴NI的锅炉11的炉内的气体温度为1400°C〜1600°C左右,为最高温,因此能够使最多的脱硫排水28蒸发。另外,设有喷嘴N2的锅炉11的出口与脱硝装置12之间的烟道D内部的废气温度为500°C左右,设有喷嘴N4的脱硝装置12与空气加热器13之间的烟道D内部、及设有喷嘴N3、N5的旁通管32、33的废气温度均为350°C〜400°C左右,温度比锅炉11的炉内部的温度下降,但能够可靠地使脱硫排水28蒸发。另一方面,通过了空气加热器13的废气17的温度下降至150°C左右,不能充分地使脱硫排水28蒸发。

[0059]另外,排水供给管PO设置在向锅炉11供给燃料F的路径上。这里,向锅炉11供给燃料F的路径具体而言是指燃料供给装置(未图示)的内部、将燃料供给装置和锅炉11连接的配管等。从排水供给管PO向燃料F供给的脱硫排水28与燃料F混合,与燃料F —起投入到锅炉11后,在锅炉内蒸发。

[0060] 在上述的排水供给管PO〜P5分别设有开闭阀VO〜V5,通过控制这些开闭阀VO〜V5的开闭量,来调整向排水供给管PO〜P5供给的脱硫排水28的流量。并且,积存于排水罐31的脱硫排水28通过排水供给管P I〜P5而从各喷嘴NI〜N5分别向锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部的高温的废气17中雾化喷射,并且通过排水供给管PO而供给到向锅炉11供给燃料F的路径中。

[0061] 从喷嘴NI〜N5雾化喷射到高温的废气17中的脱硫排水28蒸发而成为水蒸气,之后,与废气17 —起传送到脱硫装置15内。脱硫装置15内的温度为30°C〜50°C左右,因此导入到脱硫装置15内的水蒸气的大部分发生液化,并与塔底部22的石灰浆液20混合。另一方面,未液化的水蒸气与净化气体26 —起从烟囱27排出。

[0062] 如此,将脱硫排水28直接雾化喷射到通过空气加热器13回收热量之前的高温的废气17中,由此即使脱硫排水28的雾化喷射量多,也能够可靠地使脱硫排水28蒸发,因此与以往相比,能够容易地增加在每单位时间内返回到烟道D内的脱硫排水28的量。其结果是,使从脱硫装置15排出的脱硫排水28的全部量返回到烟道D内,能够实现不向系统外排出的完全无排水化。

[0063] 另外,与废气17的处理量成比例地从脱硫装置15排出的脱硫排水28的量也增加,因此增大在每单位时间内返回到烟道D内的脱硫排水28的量,其结果是,在单位时间内能够处理的排水的量增加,其结果是与以往相比,能够增加每单位时间的废气的处理量。

[0064]另外,在本实施例中,设有将脱硝装置12的上游侧和下游侧的烟道D连接的旁通管32,并且设有将空气加热器13的上游侧和下游侧的烟道D连接的旁通管33,将脱硫排水28雾化喷射到这些旁通管32、33的内部的废气17中,而使脱硫排水28蒸发。因此,伴随着脱硫排水28的蒸发而产生的灰等干燥粒子通过脱硝装置12、空气加热器13中,由此,在可能会使这些装置的作用下降时,能够经由各旁通管32、33高效率地将干燥粒子向脱硝装置12及空气加热器13的下游侧传送。

[0065] 另外,如上述那样,因烟道D的部位而废气17的温度不同,脱硫排水28的蒸发效率也不同。因此,在考虑了干燥粒子的传送效率、废气17的蒸发效率等的基础上,对阀VO〜V5的开闭量进行最适化。

[0066] 需要说明的是,图1所示的排水喷雾装置16的结构是一例,排水供给管PO〜P5的设置根数及设置位置并未限定于此,可以根据脱硫排水28的量、废气17的种类等进行适当变更。即,只要设置在向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、从锅炉11的出口到空气加热器13的入口的烟道D、旁通管32、33中的至少一个部位上即可。

[0067]另外,脱硫排水28中含有的有害物质/固态部分为微量,即使将脱硫排水28雾化喷射到脱硝装置12、空气加热器13的上游侧的烟道D内,也没有使脱硝装置12、空气加热器13的作用下降的可能性,未必需要设置旁通管32、33。另外,未必需要设置旁通管32、33这双方,也可以设置任一方。

[0068] 此外,在图1所示的排水喷雾装置16中,构成为将脱硫排水28暂时积存于排水罐31,从排水罐31将脱硫排水28向排水供给管PO〜P5供给,但也可以构成为将从脱硫装置15排出的脱硫排水28直接向排水供给管PO〜P5供给。

[0069] 如以上说明那样,在实施例1的废气处理系统1A中,在向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、从锅炉11到空气加热器13的烟道内部的至少一个部位设置供给从脱硫装置15排出的脱硫排水28的排水供给管PO〜P5,通过该排水供给管PO〜P5直接供给脱硫排水28。通过形成为上述结构,无需像以往那样另外设置用于使脱硫排水气化的设备,因此废气处理系统整体不会大型化,且能够减少向系统外排出的脱硫排水28的量。

[0070] 此外,由于构成为将脱硫排水28直接雾化喷射到通过空气加热器13回收热量之前的高温的废气17中,因此即使脱硫排水28的雾化喷射量多也能够可靠地使脱硫排水28蒸发,与以往相比,能够增加在每单位时间内返回到烟道D内的脱硫排水28的量。其结果是,能够使从脱硫装置15排出的脱硫排水28的全部量返回到烟道D内,能够实现未向系统夕卜排出的完全无排水化。另外,与以往相比,增大在每单位时间内向烟道D内返回的脱硫排水28的量的结果是,能够处理的脱硫排水28的量也增加,其结果是,与以往相比,能够增加每单位时间的废气的处理量。

[0071] 另外,由于设有将脱硝装置12的上游侧和下游侧的烟道D连接的旁通管32,并将脱硫排水28雾化喷射到该旁通管32内部的废气17中,并使脱硫排水28蒸发,因此能够将伴随着脱硫排水28的蒸发而产生的灰等的干燥粒子经由旁通管32有效地向脱硝装置12的下游侧传送。同样地,设有将空气加热器13的上游侧和下游侧的烟道D连接的旁通管33,将脱硫排水28雾化喷射到该旁通管33内部的废气17中并使脱硫排水28蒸发,因此,能够将伴随着脱硫排水28的蒸发产生的干燥粒子经由旁通管33有效地向空气加热器13的下游侧传送。

[0072] 需要说明的是,在图1所示的例子中,说明了使从脱硫装置15排出的脱硫排水28的全部量返回到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部中的至少一个部位的情况,但由于废气17的处理量多而脱硫排水28的量增加,未使全部量返回时,也可以从脱硫排水28除去有害物质,并调整了 pH,之后,将其一部分向系统外排出。

[0073] 实施例2

[0074] 接下来,说明实施例2的废气处理系统。需要说明的是,对与上述的实施例1相同的结构标注同一标号,省略其说明。图2是实施例2的废气处理系统1B的简要结构图。在上述的实施例1中,未进行从脱硫装置15排出的脱硫排水28的排水处理,而将脱硫排水28直接雾化喷射到锅炉11、烟道D内部的废气17中,但是在实施例2的排水处理系统1B中,在排水管线29的中途设置固液分离装置35,利用固液分离装置35使来自脱硫装置15的脱硫排水28发生固液分离,将该分离液(处理排水)供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部,在这一点上与实施例1不同。除此之外的结构与实施例1相同。

[0075] 固液分离装置35使脱硫排水28中的含有石膏的固体成分与液体成分分离。作为固液分离装置35,例如使用带式过滤器、离心分离器、滗析器型离心沉降机等。从脱硫装置15排出的脱硫排水28通过固液分离装置35将石膏37分离。此时,脱硫排水28中的氯化汞在由石膏37吸附的状态下与石膏37 —起与液体分离。分离后的石膏37向系统外部(以下,称为“系统外”)排出。另一方面,分离液(处理排水)36经由排水管线29向排水罐31传送。积存在排水罐31中的分离液(处理排水)36经由排水供给管PO〜P5供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部,并进行蒸发。

[0076] 如此,在实施例2的废气处理系统1B中,自从脱硫装置15排出的硫排水28将石膏37分离,将该分离液36供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部。通过如上述那样构成,除了实施例1的效果之外,与实施例1相比,能够减少在烟道D内伴随着排水蒸发而产生的干燥粒子的量。其结果是,能够减少干燥粒子的附着引起的脱硝装置12的反应妨碍、脱硝装置12及空气加热器13的堵塞,因此喷嘴NI〜N5的设置位置的自由度提高。另外,通过对脱硫排水28进行固液分离,氯化汞也与石膏37 —起被分离/除去,因此能够防止在排水雾化喷射时烟道D内部的废气17中的汞浓度增加的情况。

[0077] 实施例3

[0078] 接下来,说明实施例3的废气处理系统。需要说明的是,对与上述的实施例1、2相同的结构标注同一标号,省略其说明。图3是实施例3的废气处理系统1C的简要结构图。在上述的实施例2中,在排水管线29的中途设置固液分离装置35,通过固液分离装置35使来自脱硫装置15的脱硫排水28发生固液分离,并将该分离液36供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部,但是在实施例3的废气处理系统1C中,在固液分离装置35的下游侧还设有排水处理装置38,通过该排水处理装置38将分离液36中的有害物质、悬浊物等除去之后,将该处理排水39雾化喷射到废气17中,在这一点上与实施例2不同。除此之外的结构与实施例2相同。

[0079] 排水处理装置38具备将残存在分离液36中的汞(未被石膏37吸附净的物质)、硼、砸等的物质除去的单元(以下,称为“汞除去机构”)、以及将氯离子(Cl )、溴离子(Br )、碘离子(I )、氟离子(F)等卤素离子除去的单元(以下,称为“卤素离子除去单元”)。

[0080] 汞、硼、砸等物质容易溶于水,雾化喷射到废气17中时会挥发,因此难以利用集尘器14除去。作为将这些物质除去的单元,可列举出通过硫化物系的助凝剂添加引起的凝集而进行沉淀除去的单元、通过活性炭进行吸附(浮床)除去的单元、通过螯合剂添加进行沉淀除去的单元、结晶单元等。通过上述例示的萊除去单元实现上述有害物质的固态化,而将固态物向系统外排出。

[0081] 另外,上述的卤素离子具有抑制在脱硫装置15的脱硫工序时汞向石膏37的吸附的性质,因此优选将其从脱硫排水28中除去。作为将上述的卤素离子除去的单元,可列举出使用了逆浸透膜的浓缩单元、使用了离子交换膜的浓缩单元、使用了电透析法的浓缩单元、蒸馏、结晶等的单元。通过上述例示的卤素离子除去单元使卤素离子浓缩,并将浓缩物向系统外排出。

[0082] 从脱硫装置15排出的脱硫排水28首先通过固液分离装置35而将吸附有氯化汞的石膏37分离,并将石膏37向系统外排出。接着,除去了石膏37的分离液36经由排水管线29向排水处理装置38传送,通过汞除去单元将残存在分离液36中的汞、硼、砸等有害物质除去。除去了汞之后的处理排水向卤素离子除去单元传送,将卤素离子除去。除去了卤素离子后的处理排水39向排水罐31传送。积存在排水罐31中的处理排水39经由排水供给管PO〜P5供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部,并进行蒸发。

[0083] 需要说明的是,排水处理装置38未必一定需要具备上述的汞除去单元和卤素离子除去单元这两者,根据脱硫排水28的性状而选择设置。例如,在利用脱硝装置12进行使汞氧化而转换成氯化汞的处理时,Cl有用,因此可以省略卤素离子除去单元的处理,而将含有卤素离子的状态的处理排水39雾化喷射到废气17中。另外,在排水处理装置38的前段的固液分离装置35中充分地除去了汞,而分离液36中的汞含有量极低或不含汞时,也可以省略基于汞除去单元的处理。

[0084] 另外,在排水处理装置38中的汞除去处理和卤素离子除去处理的顺序并未特别限定。即,既可以在汞除去处理之后进行卤素离子除去处理,也可以在卤素离子除去处理之后进行汞除去处理。

[0085] 如以上所述,在实施例3的废气处理系统1C中,自从脱硫装置15排出的脱硫排水28首先将粗大物即石膏37分离,然后,进行汞、硼、砸、卤素离子等的微细物质的除去处理,将该处理排水39供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部。通过如上述那样构成,与实施例2同样地,能够减少在烟道D内伴随着排水蒸发而产生的干燥粒子的量,此外能够防止在排水雾化喷射时烟道D内部的废气17中的汞浓度增加的情况。

[0086] 实施例4

[0087] 接下来,说明实施例4的废气处理系统。需要说明的是,对与上述的实施例1〜3相同的结构标注同一标号,省略其说明。图4是实施例4的废气处理系统1D的简要结构图。在上述的实施例3中,构成为在固液分离装置35的下游侧设置了排水处理装置38,但是在实施例4中,将排水处理装置38设置在比固液分离装置35靠上游侧,这一点与实施例3不同。除此之外的结构与实施例3相同。

[0088] 从脱硫装置15排出的脱硫排水28首先向排水处理装置38传送,如上述那样通过凝集、活性炭吸附、螯合、结晶等的单元使脱硫排水28中包含的汞、硼、砸等微细物质固态化。另外,脱硫排水28中的Cl ,Br、1、F等卤素离子如上述那样通过逆浸透膜、离子交换膜、电透析、蒸馏等的浓缩单元来浓缩,并将浓缩物分离。然后,含有汞等固态物的状态的处理排水41经由排水管线29向固液分离装置35传送,将上述固态物与含有氯化汞的石膏37一起分离除去。通过固液分离装置35与固态部分分离后的分离液42向排水罐31传送。积存在排水罐31中的分离液(处理排水)42经由排水供给管PO〜P5供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部,并进行蒸发。

[0089] 如此,在实施例4的废气处理系统1D中,自从脱硫装置15排出的脱硫排水28首先通过排水处理装置38使汞、硼、砸、卤素离子等的微细物质固态化,然后,通过固液分离装置35将上述的固态物与石膏37—起分离,并将该分离液42供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部。通过如上述那样构成,与实施例2同样地,能够减少伴随着排水的蒸发而产生的干燥粒子的量,此外能够防止在排水雾化喷射时烟道D内部的废气17中的汞浓度增加的情况。另外,在排水处理装置38中生成的固态物及浓缩物通过后段的固液分离装置35而与石膏37 —起分离/除去,因此可以省略排水处理装置38中的过滤工序。

[0090] 实施例5

[0091] 接下来,说明实施例5的废气处理系统。需要说明的是,对与上述的实施例1〜4相同的结构标注同一标号,省略其说明。图5是实施例5的废气处理系统1E的简要结构图。在该实施例5中,除了上述的实施例4的结构之外,在固液分离装置35的下游侧还设有第二排水处理装置38B。第二排水处理装置38B的结构与在固液分离装置35的上游侧设置的第一排水处理装置38A的结构相同。

[0092] 从脱硫装置15排出的脱硫排水28首先向第一排水处理装置38A传送,使用上述的凝集、活性炭吸附、螯合、结晶等的单元而使脱硫排水28中包含的汞、硼、砸等的微细物质固态化。另外,脱硫排水28中的Cl ,Br、1、F等卤素离子通过上述的逆浸透膜、离子交换膜、电透析、蒸馏等的单元而浓缩。包含有汞等固态物及卤素离子的浓缩物的状态的处理排水41经由排水管线29向固液分离装置35传送,将上述固态物及浓缩物与含有氯化汞的石膏37 —起分离/除去。通过固液分离装置35分离后的分离液42向第二排水处理装置38B传送,将残存在分离液42中的微量的汞、卤素离子除去。通过第二排水处理装置38B处理后的处理排水43向排水罐31传送。积存在排水罐31中的处理排水43经由排水供给管PO〜P5而供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部,并进行蒸发。

[0093] 如此,在实施例5的废气处理系统1E中,自从脱硫装置15排出的脱硫排水28首先在第一排水处理装置38A中使汞、硼、砸、卤素离子等微细物质固态化,然后,通过固液分离装置35将上述的固态物与石膏37 —起分离,进而,将通过第二排水处理装置38B除去了残存在分离液42中的微量的汞、卤素离子后的处理排水43供给到向锅炉11供给燃料F的路径、锅炉11的炉内部、烟道D内部、旁通管32、33内部。如此通过更高精度地进行排水处理,从而在将处理排水43雾化喷射到废气17中并使处理排水43蒸发时几乎不产生干燥粒子,另外,能够可靠地防止在排水雾化喷射时烟道D内部的废气17中的汞浓度增加的情况。

[0094] 工业实用性

[0095] 如以上那样,本发明的废气处理系统及废气处理方法在从脱硫装置排出的脱硫排水的减少或无排水化中有用。

[0096] 标号说明

[0097] 10A、10B、10C、10D、10E 废气处理系统

[0098] 11 锅炉

[0099] 12脱硝装置

[0100] 13空气加热器

[0101] 14集尘器

[0102] 15脱硫装置

[0103] 16排水喷射装置

[0104] 17 废气

[0105] 20石灰浆液

[0106] 21石灰浆液供给装置

[0107] 22塔底部

[0108] 23 喷嘴

[0109] 24塔顶部

[0110] 26净化气体

[0111] 27 烟囱

[0112] 28脱硫排水

[0113] 29排水管线

[0114] 31排水罐

[0115] 32旁通管

[0116] 33旁通管

[0117] 35固液分离装置

[0118] 36、42 分离液

[0119] 37 石膏

[0120] 38排水处理装置

[0121] 39、41、43 处理排水

[0122] PO、P1、P2、P3、P4、P5排水供给管(排水供给单元)

[0123] N1、N2、N3、N4、N5 喷嘴

[0124] F 燃料

Claims (16)

1.一种废气处理系统,其具备: 使燃料燃烧的锅炉; 对来自所述锅炉的废气的热量进行回收的空气加热器;及 利用吸收液将热量回收后的废气中包含的硫氧化物除去的脱硫装置, 所述废气处理系统的特征在于, 具备排水供给单元,该排水供给单元将从所述脱硫装置排出的脱硫排水供给到向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位, 在与所述空气加热器并列的位置设置旁通管, 在所述空气加热器的上游侧具备将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,在所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间、或与所述空气加热器并列的位置的旁通管中的至少一部位设有所述排水供给单元,在与所述脱硝装置并列的位置设置旁通管,在该旁通管设有所述排水供给单元, 在与所述脱硝装置并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述脱硝装置的入口绕到出口的旁通管,在与所述空气加热器并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述空气加热器的入口绕到出口的旁通管。
2.根据权利要求1所述的废气处理系统,其特征在于, 具有积存从所述脱硫装置经由排水管线输送的脱硫排水的排水罐,经由排水供给管向所述排水供给单元输送脱硫排水。
3.一种废气处理系统,其具备: 使燃料燃烧的锅炉; 对来自所述锅炉的废气的热量进行回收的空气加热器;及 利用吸收液将热量回收后的废气中包含的硫氧化物除去的脱硫装置, 所述废气处理系统的特征在于,具备: 排水处理单元,其从由所述脱硫装置排出的脱硫排水中对有害物质进行除去处理;及排水供给单元,其设置在向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位,并雾化喷射由所述排水处理单元处理后的处理排水, 在与所述空气加热器并列的位置设置旁通管, 在所述空气加热器的上游侧具备将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,在所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间、或与所述空气加热器并列的位置的旁通管中的至少一部位设有所述排水供给单元,在与所述脱硝装置并列的位置设置旁通管,在该旁通管设有所述排水供给单元, 在与所述脱硝装置并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述脱硝装置的入口绕到出口的旁通管,在与所述空气加热器并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述空气加热器的入口绕到出口的旁通管。
4.根据权利要求3所述的废气处理系统,其特征在于, 具有积存从所述脱硫装置经由排水管线输送的脱硫排水的排水罐,经由排水供给管向所述排水供给单元输送脱硫排水。
5.根据权利要求3所述的废气处理系统,其特征在于, 所述排水处理单元具备固液分离装置,该固液分离装置使从所述脱硫装置排出的脱硫排水中的固体成分与液体成分分离。
6.根据权利要求5所述的废气处理系统,其特征在于, 所述固液分离装置为带式过滤器。
7.根据权利要求3所述的废气处理系统,其特征在于, 所述排水处理单元具备汞除去装置,该汞除去装置将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中包含的汞除去。
8.根据权利要求3所述的废气处理系统,其特征在于, 所述排水处理单元具备卤素离子除去装置,该卤素离子除去装置将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中含有的卤素离子除去。
9.一种废气处理方法,利用空气加热器对来自使燃料燃烧的锅炉的废气的热量进行了回收后,在脱硫装置中,利用吸收液将热量回收后的废气中含有的硫氧化物除去,所述废气处理方法的特征在于, 将从所述脱硫装置排出的脱硫排水供给到向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位, 在与所述空气加热器并列的位置设置旁通管, 在所述空气加热器的上游侧具备将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,向所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间、或与所述空气加热器并列的位置的所述旁通管的内部中的至少一部位供给所述脱硫排水,在与所述脱硝装置并列的位置设置旁通管,向该旁通管的内部供给所述脱硫排水, 在与所述脱硝装置并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述脱硝装置的入口绕到出口的旁通管,在与所述空气加热器并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述空气加热器的入口绕到出口的旁通管。
10.根据权利要求9所述的废气处理方法,其特征在于, 具有积存从所述脱硫装置经由排水管线输送的脱硫排水的排水罐,经由排水供给管向所述排水供给单元输送脱硫排水。
11.一种废气处理方法,利用空气加热器对来自使燃料燃烧的锅炉的废气的热量进行了回收后,在脱硫装置中,利用吸收液将热量回收后的废气中含有的硫氧化物除去,所述废气处理方法的特征在于, 在进行了从由所述脱硫装置排出的脱硫排水中除去有害物质的排水处理之后,将由所述排水处理处理后的处理排水供给到向所述锅炉供给燃料的路径、所述锅炉的炉内部、所述锅炉与所述空气加热器之间的烟道内部中的至少一个部位, 在与所述空气加热器并列的位置设置旁通管, 在所述空气加热器的上游侧具备将来自所述锅炉的废气中的氮氧化物除去的脱硝装置,向所述锅炉与所述脱硝装置之间、或所述脱硝装置与所述空气加热器之间、或与所述空气加热器并列的位置的所述旁通管中的至少一部位供给所述处理排水,在与所述脱硝装置并列的位置设置旁通管,向该旁通管的内部供给所述处理排水, 在与所述脱硝装置并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述脱硝装置的入口绕到出口的旁通管,在与所述空气加热器并列的位置设置的旁通管是在所述烟道中从所述空气加热器的入口绕到出口的旁通管。
12.根据权利要求11所述的废气处理方法,其特征在于, 具有积存从所述脱硫装置经由排水管线输送的脱硫排水的排水罐,经由排水供给管向所述排水供给单元输送脱硫排水。
13.根据权利要求11所述的废气处理方法,其特征在于, 所述排水处理包括固液分离处理,该固液分离处理使从所述脱硫装置排出的脱硫排水中的固体成分与液体成分分尚。
14.根据权利要求13所述的废气处理方法,其特征在于, 所述固液分离处理通过带式过滤器而进行。
15.根据权利要求11所述的废气处理方法,其特征在于, 所述排水处理包括汞除去处理,该汞除去处理将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中所包含的汞除去。
16.根据权利要求11所述的废气处理方法,其特征在于, 所述排水处理包括卤素离子除去处理,该卤素离子除去处理将从所述脱硫装置排出的脱硫排水中所包含的卤素离子除去。
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