CN106061584B - 废气处理系统以及废气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供废气处理系统以及废气处理方法。废气处理系统具备：烟道，其供从燃烧燃料的燃烧设备排出的废气流动；热交换器，其配置于烟道；废气中SO3去除用石灰石供给装置，其向在热交换器的上游流动的废气供给CaCO3；上游侧SO3计测装置，其计测在比废气中SO3去除用石灰石供给装置供给CaCO3的位置靠上游侧的部位流动的废气的SO3；以及控制装置，其根据利用上游侧SO3计测装置计测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系确定CaCO3的供给量，并从废气中SO3去除用石灰石供给装置向烟道供给确定到的供给量的CaCO3。

Description

废气处理系统以及废气处理方法
技术领域
本发明涉及向从燃烧设备排出的废气供给石灰石而处理硫氧化物的废气处理系统以及废气处理方法。
背景技术
从发电厂等的锅炉排出的废气中含有的硫氧化物(SOx)的大部分是二氧化硫(SO2)，但一部分通过共存的燃烧灰、担载于脱硝催化剂的氧化金属的催化剂作用等而转化成三氧化硫(SO3)。由于SO3的反应性和腐蚀性较高，因此以往为了防止设备劣化，一般通过向烟道注入氨而进行中和处理。火力发电厂的出自燃料的硫(S)在锅炉中燃烧时，被该燃料中的催化剂成分或脱硝装置的催化剂氧化，从二氧化硫(SO2)转换成三氧化硫(SO3)成分。对于该转换后的SO3浓度，在燃煤锅炉的废气中最大约为30～50ppm，在燃油、重质燃料的情况下也与锅炉的火炉污染状态或燃烧条件有关，但也存在最大达到180ppm左右的情况。废气中的SO3在空气加热器的下游的低温设备中成为例如机器腐蚀、灰附着性增大所导致的封堵等故障的原因，成为使发电设备用户的维护成本增大的重要因素。另外，众所周知SO3是来自烟囱的紫色烟雾的代表性原因成分，在紫色烟雾浓的情况下有时不得不停止设备。
因此，以往，作为该SO3的去除对策，除了向烟道中导入氨以外，提出了例如将CaCO3、Ca(OH)2、CaO等以雾状喷出或将活性炭(AC(Active Carbon)；以炭作为主成分的多孔性的杂质吸附材料)以雾状喷出来去除SOx的方案(参照专利文献1、2)。
另外，在专利文献3中记载有一种废气处理系统，该废气处理系统具备从来自锅炉的废气去除氮氧化物的脱硝装置、回收通过脱硝装置后的废气的热的空气加热器、进一步回收废气的热并用于使从烟囱排出的废气升温等的热回收器、去除热回收后的废气中的粉尘的集尘机、以及用于去除除尘后的废气中的硫氧化物的脱硫装置。集尘机有时也使用设置在热回收器前的系统。作为脱硫装置，一般使用湿式的脱硫装置，该脱硫装置使含有悬浮有石灰石(碳酸钙、CaCO3)等的料浆的吸收液等与废气进行气液接触而去除废气中的硫氧化物。专利文献3记载的装置具备根据排烟脱硫装置出口的SO3浓度检测值来控制朝向带电吸附机构供给的固体颗粒的供给量的机构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平4-300624号公报
专利文献2：JP特开平10-118446号公报
专利文献3：JP特开2007-245074号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在此，在废气处理系统中，在从废气中含有的硫氧化物中主要去除SO3时，从空气加热器、热回收器等热交换器的上游供给在脱硫装置中使用的粉状石灰石的一部分。通过在空气加热器的上游或者热回收器的上游侧供给石灰石，从而利用空气加热器、热回收器冷却废气时冷凝的SO3通过基于粉状石灰石的物理性吸收反应、化学性碱反应等而被去除，能够抑制附着性高的灰附着在装置内而造成封堵等运转阻碍。
在此，向废气中供给的石灰石能够利用下游的集尘机或者脱硫装置捕集，但需要去除的SO3的量越多，要向热交换器的上游供给的石灰石的量越多。若所供给的石灰石的量增多，则下游的集尘机、脱硫装置的容量会增大。另外，若石灰石的供给量过剩，则未用于硫氧化物的去除的石灰石的量增加。另外，若供给的石灰石的量少，则硫氧化物所导致的灰的附着性增高，容易附着在热交换器或烟道、集尘机等设备内部。
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供能够高效地去除废气中含有的硫氧化物并且能够高效地使用石灰石的废气处理系统以及废气处理方法。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的本发明涉及一种废气处理系统，具备：烟道，其供从燃烧燃料的燃烧设备排出的废气流动；热交换器，其配置于所述烟道；废气中SO3去除用石灰石供给装置，其向在所述热交换器的上游流动的废气供给CaCO3；上游侧SO3计测装置，其计测在比所述废气中SO3去除用石灰石供给装置供给所述CaCO3的位置靠上游侧的部位流动的所述废气的SO3；以及控制装置，其根据利用所述上游侧SO3计测装置计测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系确定所述CaCO3的供给量，并从所述废气中SO3去除用石灰石供给装置向所述烟道供给确定到的供给量的CaCO3。
另外，所述控制装置优选将CaCO3/SO3的摩尔比设为2.0以上。控制装置通过将CaCO3/SO3的摩尔比设为2.0以上而能够将目标SO3去除率设为80％以上。
另外，所述控制装置优选设定了CaCO3/SO3的摩尔比的基准值以及SO3去除特性曲线，将根据所述基准值以及SO3去除特性曲线设定的容许范围内的量设为所述CaCO3的供给量。
另外，所述废气处理系统优选还具有下游侧SO3计测装置，该下游侧SO3计测装置计测在比所述热交换器靠下游侧的部位流动的所述废气的SO3浓度，所述控制装置进行反馈控制，该反馈控制根据利用所述下游侧SO3计测装置计测到的SO3的量对确定到的所述CaCO3的供给量进行修正。
另外，所述废气处理系统优选还具备集尘机，该集尘机配置在比所述热交换器靠下游侧的位置，去除热回收后的废气中的粉尘。
另外，所述废气处理系统优选还具备循环机构，该循环机构分离出利用所述集尘机去除的粉尘含有的CaCO3，并将分离出的CaCO3向所述热交换器的上游供给，所述控制装置加上通过所述循环机构而循环的CaCO3来确定所述CaCO3的供给量。
另外，所述废气处理系统优选还具备：集尘机，其配置在比所述热交换器靠上游侧的位置，去除所述废气中的粉尘；脱硫装置，其配置在所述热交换器的下游侧，利用吸收液去除除尘后且通过所述热交换器后的废气中含有的硫氧化物；以及脱硫装置用石灰石供给装置，其向所述脱硫装置供给CaCO3，所述控制装置根据从所述废气中SO3去除用石灰石供给装置供给的所述CaCO3的量，确定从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给的所述CaCO3的供给量，将确定到的量的所述CaCO3从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给。
另外，优选所述燃烧设备是锅炉，所述热交换机是热回收器，该热回收器回收除尘后的废气的热而用于使从烟囱排出的废气升温，所述废气处理系统具有：脱硝装置，其配置于所述烟道，从自所述锅炉排出的废气去除氮氧化物；以及空气加热器，其配置在所述烟道的脱硝装置的下游侧且配置在所述集尘机的上游侧，回收通过所述脱硝装置后的废气的热。
另外，所述废气处理系统优选还具有设置在所述脱硫装置的上游侧以及下游侧中的至少一方且计测所述废气中的SO2的SO2计测装置，所述控制装置还加上利用所述SO2计测装置计测到的SO2的量来确定从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给的所述CaCO3的供给量。
另外，所述废气处理系统优选还具有计测所述吸收液中的CaCO3的CaCO3计测装置，所述控制装置还加上利用所述CaCO3计测装置计测到的CaCO3的量来确定从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给的所述CaCO3的供给量。
用于解决上述课题的本发明涉及一种废气处理方法，其是向废气处理系统的所述热交换器的上游侧供给CaCO3的废气处理方法，所述废气处理系统具有供从燃烧燃料的燃烧设备排出的废气流动的烟道、以及配置于所述烟道的热交换器，该废气处理方法的特征在于包括以下步骤：计测在比供给所述CaCO3的位置靠上游侧的部位流动的所述废气的SO3的步骤；根据计测到的SO3的浓度和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系确定所述CaCO3的供给量的步骤；以及将确定到的供给量的CaCO3向所述烟道供给的步骤。
发明效果
根据本发明，能够利用脱硫装置更可靠地处理废气中的硫氧化物，能够更可靠地抑制在烟道内含SO3的灰向各种设备或烟道附着的情况，还能够不产生过剩或不足地适当控制所供给的石灰石的消耗量。
附图说明
图1是本实施方式的废气处理系统的概要结构图。
图2是示出废气处理系统的废气中SO3去除用石灰石供给装置的一例的概要结构图。
图3是示出SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率之间的关系的一例的曲线图。
图4是示出废气处理系统的处理的一例的流程图。
图5是示出废气处理系统的处理的一例的流程图。
图6是示出SO3计测装置的一例的简图。
图7是第一过滤机构的过滤通过的概念图。
图8是示出SO3计测装置的一例的简图。
图9是第二过滤机构的过滤通过的概念图。
图10是示出烟道内的取样的状况的说明图。
图11是另一实施方式的废气处理系统的概要结构图。
图12是示出另一实施方式的废气处理系统的处理的一例的流程图。
图13是另一实施方式的废气处理系统的概要结构图。
图14是示出另一实施方式的废气处理系统的处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细地说明。需要说明的是，并不通过该实施方式来限定本发明，另外，在存在多个实施方式的情况下，组合各实施方式而构成的方案也包含于本发明。
图1是本实施方式的废气处理系统的概要结构图。图1例示的废气处理系统10是例如从来自将煤、残渣固体物质等用作燃料的燃煤锅炉、或将重油、残渣油等用作燃料的燃油锅炉等锅炉11的锅炉废气(以下称作“废气”。)18去除氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等有害物质的装置。需要说明的是，本实施方式将燃烧燃料的燃烧机构作为锅炉，但不限于此。代替锅炉11，能够使用燃烧燃料并排出废气的各种燃烧设备。
本实施方式的废气处理系统10具有：锅炉11，其使燃料F燃烧；脱硝装置12，其去除或减少来自锅炉11的废气18中的氮氧化物；空气加热器13，其回收脱硝后的废气18的热而使废气18的温度降低；热回收器14，其使通过空气加热器13后的废气18与来自后述的再加热揩26的循环低温热媒进行热交换，从而使该废气18的温度降低；集尘机15，其将利用热回收器14进行热回收后的废气18中的粉尘作为集尘灰而去除；脱硫装置16，其利用含石灰石的石灰石料浆(吸收液料浆)20去除或减少通过集尘机15后的废气18中含有的硫氧化物；再加热器26，其通过与来自热回收器14的循环高温热媒进行热交换而对利用脱硫装置16脱硫后的废气18进行再加热；烟囱27，其将利用再加热器26加热后的废气排出；控制装置28，其控制各部分的动作；脱水机32，其从自脱硫装置16排出的脱硫废水即吸收液30回收石膏31；以及石灰石供给系统50。石灰石供给系统50具有向热回收器14的上游侧的烟道供给石灰石的废气中SO3去除用石灰石供给装置(石灰石供给装置)60、SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62、以及SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64。此外，石灰石供给系统50还包括脱硫装置16的一部分即石灰石料浆供给装置(脱硫装置用石灰石供给装置)21、和废气处理系统10的控制装置28的一部分功能。另外，对于废气处理系统10，锅炉11、脱硝装置12、空气加热器13以及热回收器14由气体供给线L1连接，热回收器14与集尘机15由气体供给线L2连接，集尘机15与脱硫装置16由气体供给线L3连接。气体供给线L1、L2、L3等的供废气流动的流路成为烟道。废气从锅炉11排出并依次通过气体供给线L1、L2、L3。通过脱硫装置16后的废气在通过再加热器26之后从烟囱27排出。废气中SO3去除用石灰石供给装置60与气体供给线L2连接，向气体供给线L2供给石灰石。
脱硝装置12经由气体供给线L1而与锅炉11连接，从锅炉11排出的废气经由气体供给线L1而供给。脱硝装置12是去除废气18所含有的氮氧化物的装置，在其内部具有脱硝催化剂层。在脱硝催化剂层的上游配置有还原剂注入器，从该还原剂注入器向废气18中注入还原剂。在此，作为还原剂例如可以使用氨、尿素、氯化铵等。导入至脱硝装置12的废气18中的氮氧化物与脱硝催化剂层接触，从而废气18中的氮氧化物分解为氮气(N2)和水(H2O)而被去除。由此，通过脱硝装置12后的废气18成为氮氧化物减少或被去除的状态。
需要说明的是，废气处理系统10也可以不具备脱硝装置12。对于废气处理系统10，在来自锅炉11的废气18中的氮氧化物浓度是微量或者废气18中不含有这些物质的情况下，也能够省略脱硝装置12。
空气加热器13经由气体供给线L1而与脱硝装置12连接，通过脱硝装置12后的废气18经由气体供给线L1而供给。空气加热器13是回收废气18中的热的热交换器。空气加热器13在利用脱硝装置12去除氮氧化物之后，回收经由气体供给线L1供给的废气18中的热，使废气18的温度降低。通过脱硝装置12后的废气18的温度例如是约为300℃～400℃的高温，因此利用空气加热器13在高温的废气18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被供给至锅炉11。另一方面，与常温的燃烧用空气进行热交换后的废气18例如被冷却至约150～180℃。
热回收器14经由气体供给线L1而与空气加热器13连接，通过空气加热器13后的废气18经由气体供给线L1而供给。热回收器14是回收废气18中的热的热交换器。在利用空气加热器13进行热回收之后，热回收器14回收经由气体供给线L2供给的废气18中的热，使废气18的温度降低。热回收器14将废气18冷却至例如约85～110℃。
集尘机15经由气体供给线L2而与热回收器14连接，通过热回收器14后的废气18经由气体供给线L2而供给。集尘机15将通过热回收器14后的废气18所含有的粉尘作为集尘灰而去除，作为集尘机15，例如能够使用惯性集尘机、离心力集尘机、过滤式集尘机、电集尘机、清洗集尘机等，但不特别限定。
另外，在气体供给线L1上连接有废气中SO3去除用石灰石供给装置60。废气中SO3去除用石灰石供给装置60向气体供给线L2供给粉体的石灰石。由此，供给至热回收器14的废气中混入有石灰石。需要说明的是，关于废气中SO3去除用石灰石供给装置60之后叙述。
脱硫装置16经由气体供给线L3而与集尘机15连接，通过集尘机15后的废气18经由气体供给线L3而供给。脱硫装置16是将经由气体供给线L3供给的废气18中的硫氧化物以湿式去除的装置。脱硫装置16例如使用石灰石料浆(使石灰石粉末溶解于水中的水溶液)20作为碱吸收液，装置内的温度调节为例如50℃左右。石灰石料浆20从石灰石料浆供给装置(脱硫装置用石灰石供给装置)21向脱硫装置16的塔底部22内的积液槽供给。另外，脱硫装置16将从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石也与废气一起供给并溶解于石灰石料浆，形成碱吸收液的一部分。被供给至脱硫装置16的塔底部22的石灰石料浆20经由吸收液循环线25而向脱硫装置16内的多个喷嘴23输送，并从喷嘴23朝向塔顶部24侧喷出。吸收液循环线25设置有送液泵25a，通过驱动送液泵25a而从吸收液循环线25向喷嘴23输送石灰石料浆20。从脱硫装置16的塔底部22侧上升而来的废气18与从喷嘴23喷出的石灰石料浆20进行气液接触，由此废气18中的硫氧化物及氯化汞被石灰石料浆20吸收，从废气18中分离并被去除。通过石灰石料浆20净化后的废气18作为净化气体26从脱硫装置16的塔顶部24侧排出。
在脱硫装置16的内部，废气18中的硫氧化物SOx与石灰石料浆20发生以下述式(1)表示的反应。
CaCO3+SO2+0.5H2O→CaSO3·0.5H2O+CO2···(1)
此外，吸收了废气18中的SOx的石灰石料浆20通过供给至脱硫装置16的塔底部22的空气(未图示)而被氧化处理，与空气发生以下述式(2)表示的反应。
CaSO3·0.5H2O+0.5O2+1.5H2O→CaSO4·2H2O···(2)
这样，废气18中的SOx在脱硫装置16中以石膏CaSO4·2H2O的形式被捕获。
另外，如上所述，石灰石料浆20使用了将贮存在脱硫装置16的塔底部22的液体抽提而得的浆液，而在该被抽提的石灰石料浆20中，随着脱硫装置16的运转，由于反应式(1)、(2)而混合有石膏CaSO4·2H2O。以下，将该被抽提的石灰石石膏浆液(混合有石膏的石灰石料浆)称作吸收液。
用于脱硫的吸收液(石灰石石膏料浆)30经由与脱硫装置16的吸收液循环线25连接的吸收液线L20而向外部排出，输送至脱水机32并在此被脱水处理。该脱水滤液33成为脱硫废水，但含有水银等重金属、Cl-、Br-、I-、F-等卤素离子。
脱水机32是将吸收液30中的包含石膏31的固体成分与液体成分的脱水滤液33分离的装置。作为脱水机32，例如可以使用带式过滤器、离心分离机、沉降型离心沉降机等。从脱硫装置16排出的吸收液30通过脱水机32分离成石膏31与脱水滤液33。
再加热器26在废气18的流动方向上配置在脱硫装置16的下游侧。再加热器26是加热废气18的热交换器。再加热器26对利用脱硫装置16去除硫氧化物后而供给的废气18进行加热，使废气18的温度上升。例如，将废气18加热到90度以上。烟囱27在废气18的流动方向上配置在再加热器26的下游侧。烟囱27将利用再加热器26加热后的废气18排出到系统外。废气处理系统10在利用再加热器26加热废气之后将其从烟囱27排出，由此能够抑制从烟囱27排出的废气成为白色烟雾等的情况。
接下来，对向废气处理系统10供给石灰石的石灰石供给系统50进行说明。如上述那样，石灰石供给系统50具有：废气中SO3去除用石灰石供给装置60，其向热回收器14的上游侧的烟道供给石灰石；SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62；SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64；石灰石料浆供给装置21；以及控制装置28。如上述那样，石灰石料浆供给装置21将石灰石料浆20向塔底部22供给。如上述那样，废气中SO3去除用石灰石供给装置60与气体供给线L1连接，向气体供给线L1供给粉体的石灰石。石灰石供给系统50与废气中SO3去除用石灰石供给装置60向废气进行流动的烟道供给石灰石，利用石灰石料浆供给装置21向脱硫装置16供给石灰石。
利用图2对废气中SO3去除用石灰石供给装置60进行说明。图2是示出废气处理系统的废气中SO3去除用石灰石供给装置的一例的概要结构图。需要说明的是，废气中SO3去除用石灰石供给装置60不限于本实施方式，只要能够向气体供给线L1供给石灰石即可，能够使用各种供给方法。废气中SO3去除用石灰石供给装置60如图2所示那样具有石灰石贮存机构102、石灰石供给机构104、石灰石搬运机构106以及石灰石供给机构107。
石灰石贮存机构102具有筒仓112、袋式过滤器114、通气机构116以及石灰石送料器118。筒仓112是贮存石灰石(碳酸钙、CaCO3)的塔。袋式过滤器114设置于筒仓112的局部，具体而言设置于铅垂方向的上侧的局部。袋式过滤器114是使空气通过且不使石灰石通过的过滤器，使筒仓112的内外之间形成石灰石不通过的状态并且使空气流通。
通气机构116具有空气供给线116a、两个鼓风机116b以及两个过滤器116c。空气供给线116a的一个端部与筒仓112连接，另一个端部分支为二，并分别与鼓风机116b连接。另外，空气供给线116a在另一个端部配置有过滤器116c。过滤器116c防止固态物质从空气供给线116a的另一个端部流入。抑制空气在从空气供给线116a朝向外部的方向上流动。两个鼓风机116b分别与空气供给线116a连接。鼓风机116b向空气供给线116a供给空气，使空气从空气供给线116a向筒仓112内流入。通气机构116利用鼓风机116b从空气供给线116a向筒仓112供给空气，从而向筒仓112的贮存有石灰石的区域供给空气，使石灰石流动化。另外，通气机构116将空气供给线116a分支为二并分别设置鼓风机116b，从而能够向筒仓112内连续地供给空气。
石灰石送料器118具有送料线120a、120b和阀122a、122b。送料线120a、120b的一个端部与筒仓112的底部连接，另一个端部与石灰石搬运机构106连接。需要说明的是，送料线120a、120b与筒仓112的底部的不同位置连接。阀122a设置于送料线120a。阀122b设置于送料线120b。石灰石送料器118控制阀122a、122b的开闭，通过打开阀122a、122b而从简仓112向石灰石搬运机构106供给石灰石，通过关闭阀122a、122b而停止从简仓112向石灰石搬运机构106供给石灰石。
接下来，石灰石供给机构104具有供给线130、和与供给线130的端部连接的供给口132。供给线130的一个端部与筒仓112连接，另一个端部与供给口132连接。供给口132与搭载有石灰石的运搬车101连接。石灰石供给机构104使搭载于运搬车101的石灰石从供给口132向供给线130流入，供给至筒仓112。
接下来，石灰石搬运机构106具有石灰石供给线140、分支线142a、142b、混合部144a、144b、鼓风机146a、146b以及过滤器148a、148b。石灰石供给线140将从石灰石贮存机构102供给的石灰石向石灰石供给机构107供给。石灰石供给线140的一个端部与分支线142a、142b连接，另一个端部与石灰石供给机构107连接。需要说明的是，由于石灰石供给线140的另一个端部与配置在烟道即气体供给线L2的内部的石灰石供给机构107连接，因此另一个端部侧插入至气体供给线L2。分支线142a与送料线120a连接，在路线内配置有混合部144a、鼓风机146a以及过滤器148a。分支线142a的一个端部与石灰石供给线140连接，在另一个端部配置有过滤器148a。在分支线142a上，从过滤器148a朝向石灰石供给线140依次配置有与鼓风机146a、混合部144a、送料线120a的连接部。
混合部144a将所供给的石灰石与空气混合，利用空气搬运石灰石。在混合部144a中混合后的石灰石与空气供给至石灰石供给线140。鼓风机146a是输送空气的送风机，从过滤器148a朝向石灰石供给线140供给空气。过滤器148a防止固态物质从分支线142a的另一个端部流入。
分支线142b与送料线120b连接，在路线内配置有混合部144b、鼓风机146b以及过滤器148b。需要说明的是，由于各部分的配置结构与分支线142a的各部分相同，因此省略说明。
石灰石搬运机构106使从送料线120a、120b供给的石灰石与从鼓风机146a、146b供给的空气在混合部144a、144b中混合，将石灰石在利用空气搬运的状态下从分支线142a、142b向石灰石供给线140供给。供给至石灰石供给线140的石灰石172向石灰石供给机构107供给。
接下来，石灰石供给机构107具有喷嘴141。喷嘴141配置在气体供给线L1的内部，并与石灰石供给线140的端部连接。喷嘴141将从石灰石供给线140供给的石灰石向气体供给线L1内喷射。需要说明的是，石灰石供给机构107利用石灰石搬运机构106搬运石灰石的力、换言之利用鼓风机146a、146b所输送的空气的力将石灰石172向气体供给线L1内喷射。
返回图1对石灰石供给系统50进行说明。SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62计测在比废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给石灰石的位置靠上游侧的气体供给线L1中流动的废气18的SO3。SO3计测装置62计测在集尘机15与废气中SO3去除用石灰石供给装置60之间的气体供给线L1中流动的废气18的SO3。SO3计测装置62既可以计测废气18中的SO3的浓度，也可以计测SO3的含量。另外，SO3计测装置62连续地计测SO3的浓度。SO3计测装置62能够使用傅里叶变换式(FT-IR)或激光式的红外分光光度计。另外，SO3计测装置62也可以使用红外分光光度计以外的计测机构。
SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64计测在比热回收器14靠下游侧的气体供给线L2中流动的废气18的SO3。SO3计测装置64计测在热回收器14与脱硫装置16之间的气体供给线L2中流动的废气18的SO3。SO3计测装置64既可以计测废气18中的SO3的浓度，也可以计测SO3的含量。另外，SO3计测装置64连续地计测SO3的浓度。SO3计测装置64能够使用傅里叶变换式(FT-IR)或激光式的红外分光光度计。另外，SO3计测装置64也可以使用红外分光光度计以外的计测机构。
控制装置28根据SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62与SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64的计测结果，控制向废气中SO3去除用石灰石供给装置60与石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量。控制装置28除了控制石灰石供给系统50以外还控制废气处理系统10的各部分的动作。需要说明的是，控制装置28既可以使用全部的计测结果，也可以使用一部分计测结果。
接下来，利用图3以及图4对废气处理系统10的废气处理方法、具体而言是石灰石供给系统50的石灰石的供给方法的一例进行说明。图3是示出SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率之间的关系的一例的曲线图。图4是示出废气处理系统的处理的一例的流程图。
首先，本发明的发明人发现了SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率之间存在图3所示的关系(也称作SO3去除特性曲线。)。具体而言，发现了能够通过控制SO3与CaCO3的摩尔比来调整SO3去除率。具体而言，发现了通过将CaCO3/SO3的摩尔比设为2.0以上，能够使SO3去除率达到80％以上。需要说明的是，还发现了SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率的关系虽根据石灰石的粒径分布或分散状态、温度环境而略微变动，但基本的倾向能够利用与图3所示的相关曲线同样的相关曲线整理。
控制装置28根据基于图3所示的SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率之间的关系(SO3去除特性曲线)而确定到的SO3与CaCO3的摩尔比、以及利用SO3计测装置62计测出的SO3的量，确定从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的供给量，将确定到的供给量的石灰石从废气中SO3去除用石灰石供给装置60向气体供给线L1供给。
以下，利用图4对控制的一例进行说明。通过控制装置28根据利用SO3计测装置62检测到的信息与基于预先存储的条件、具体而言是图3所示的关系设定的条件，控制废气中SO3去除用石灰石供给装置60所进行的石灰石的供给动作，由此能够实现图4所示的处理。控制装置28反复执行图4所示的处理。
控制装置28利用SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测热回收器14的上游的SO3(步骤S12)。控制装置28根据检测结果计算废气中的SO3的量。废气处理系统10既可以利用SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测SO3的量，也可以通过利用控制装置28运算SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测出的结果来检测SO3的量。
控制装置28根据检测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系来计算要供给的石灰石(CaCO3)的量(步骤S14)。控制装置28中存储有根据SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率之间的关系以及作为目标的SO3去除率而确定到的SO3与CaCO3的摩尔比。控制装置28根据确定到的SO3与CaCO3的摩尔比和SO3的量，确定在检测到的SO3的量与要供给的石灰石(CaCO3)的量达到确定到的SO3与CaCO3的摩尔比的值时需要的供给石灰石(CaCO3)的量。
控制装置28在计算出石灰石的供给量之后，利用废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给计算出的供给量的石灰石(步骤S16)。
废气处理系统10利用废气中SO3去除用石灰石供给装置60在热回收器14的上游向废气18的流路供给石灰石，从而能够使废气18中含有的硫化合物(特别是SO3)吸附于石灰石。由此，即便在利用热回收器14使废气的温度降低，SO3降至酸露点以下的温度的情况下，SO3也能够与石灰石一起在废气18中被搬运，能够抑制SO3附着于热回收器14、气体供给线L2、L3的情况。由此，能够抑制废气处理系统10的路线内发生封堵、腐蚀的情况。另外，能够抑制封堵、腐蚀并利用热回收器14从废气18回收更多的热。
另外，由于所供给的石灰石在脱硫装置16中成为石灰石料浆20，因此能够高效地利用所供给的石灰石，并且能够抑制石灰石排出至路线外的情况。在此，控制装置28优选根据废气18中的硫氧化物浓度调整从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石、以及从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石料浆的量。由此，能够将脱硫装置16所需的石灰石供给至脱硫装置16并将所需的石灰石供给至气体供给线L2内。
另外，废气处理系统10通过使用SO3与CaCO3的摩尔比适当地控制要供给的石灰石的消耗量，由此能够将SO3去除率维持为较高并抑制要供给的石灰石的供给量出现过剩。换言之，通过使用SO3与CaCO3的摩尔比控制要供给的石灰石的量，能够以较高的精度计算能获得所希望的SO3去除率的石灰石的供给量。由此，能够以较高的精度维持高SO3去除率。另外，由于能够准确地计算所需石灰石的量，因此能够抑制要供给的石灰石的量的增加。例如，在燃料是劣质油等硫浓度高且废气的SO3高的情况下，存在利用废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量增至脱硫装置16所需石灰石的量以上的可能性。由此，吸收液30中的石灰石含有浓度过多，石膏31的石膏纯度可能会降低。与此相对，由于废气中SO3去除用石灰石供给装置60能够根据废气的SO3而准确地计算要供给的石灰石的量，能够高效地使用石灰石，因此能够将利用废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量抑制为所需最低限度。由于能够抑制石灰石的供给量的增加，因此能够减少成本。另外，由于能够抑制在烟道中流动的石灰石的量的增加，因此也能够减少对下游侧的装置造成的负荷。
在此，控制装置28优选在CaCO3/SO3的摩尔比为2.0以上的范围内确定石灰石(CaCO3)的供给量。通过在CaCO3/SO3的摩尔比为2.0以上的范围内确定石灰石(CaCO3)的供给量，能够使目标SO3去除率达到80％以上，能够提高SO3的去除率。另外，例如在用于低质燃煤设备(对从使低质煤燃烧的锅炉排出的废气进行处理的废气处理系统)且空气加热器的出口的废气中的SO3浓度约为15～30ppm的情况下，控制装置28优选在CaCO3/SO3的摩尔比为2.0以上且10.0以下的范围内确定石灰石(CaCO3)的供给量。另外，例如在用于重质残渣燃料焚烧设备(对从使重质残渣燃料燃烧的锅炉排出的废气进行处理的废气处理系统)且空气加热器的出口的废气中的SO3浓度达到50ppm以上的情况下，控制装置28优选在CaCO3/SO3的摩尔比为15.0以上的范围内确定石灰石(CaCO3)的供给量。另外，在空气加热器的出口的废气中的SO3浓度超过使重质残渣燃料燃烧的废气的SO3浓度的情况下，控制装置28更优选使石灰石(CaCO3)的供给量进一步上升。通过将摩尔比设为所述范围，能够使石灰石的供给量更适当，能够高效地去除硫氧化物。
在利用控制装置28进行前馈(feed forward)控制的情况下，优选设定CaCO3/SO3的摩尔比的基准值，将根据基准值与SO3去除特性曲线而设定的容许范围内的量作为CaCO3的供给量而确定。容许范围是以基准值作为基准并根据SO3去除特性曲线使SO3去除率与基准值同等(已设定的范围)的摩尔比的范围。这样，通过以已设定的基准值的CaCO3/SO3的摩尔比作为基准且在包含于容许范围的范围内确定石灰石的供给量，能够提高SO3的去除率并进一步抑制要供给的石灰石的量增多的情况。容许范围优选为所述基准值的80％以下，换言之，容许范围优选为基准值-(基准值×0.8)以上且基准值+(基准值×0.8)以下。通过在所述范围内进行控制，能够更适当地控制石灰石的供给量。另外，在产生SO3浓度的变动等从而SO3去除用供给石灰石的供给量产生过剩或不足的情况下，如后述那样，例如通过一边连续地测定热回收器的下游的废气中的SO3浓度，一边根据该值相应地进行用于调整SO3去除用供给石灰石的供给量的反馈控制，由此能够不产生过剩或不足地供给SO3去除用供给石灰石。
在此，在图4的处理中，仅使用热回收器14的上游侧的SO3计测装置62的计测结果控制从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量，但优选也使用热回收器14的下游侧的SO3计测装置64的计测结果。
以下，利用图5对进一步采用热回收器14的下游侧的SO3计测装置64的计测结果控制从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量的处理的一例进行说明。图5是示出废气处理系统的处理的一例的流程图。
控制装置28利用SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测热回收器14的上游的SO3，利用SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64检测热回收器14的下游的SO3(步骤S22)。控制装置28根据SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62的检测结果计算热回收器14的上游侧的废气中的SO3的量。废气处理系统10既可以利用SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测SO3的量，也可以通过利用控制装置28运算SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测出的结果来检测SO3的量。控制装置28根据SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64的检测结果计算热回收器14的下游侧的废气中的SO3的量。热回收器14的下游侧的废气中的SO3的量也能够通过与热回收器14的上游侧的废气中的SO3的量同样的方法计算。
控制装置28根据检测到的热回收器14的上游侧的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系计算要供给的石灰石(CaCO3)的量(步骤S24)。控制装置28中存储有根据SO3与CaC03的摩尔比和SO3去除率之间的关系以及作为目标的SO3去除率而确定到的SO3与CaCO3的摩尔比。控制装置28根据确定到的SO3与CaCO3的摩尔比和SO3的量，以检测到的SO3的量与要供给的石灰石(CaCO3)的量达到确定到的SO3与CaCO3的摩尔比时的值来确定石灰石(CaCO3)的量。
控制装置28在使用热回收器14的上游侧的SO3的量确定石灰石的供给量之后，根据在热回收器14的下游检测到的SO3的量来修正要供给的石灰石的量(步骤S26)。换言之，控制装置28利用通过了热回收器14的实际的废气中的SO3的量来修正计算出的石灰石的供给量。控制装置28在修正石灰石的量之后利用废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给计算出的量的石灰石(步骤S28)。
如图5所示，废气处理系统10利用SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64检测热回收器14的下游侧的SO3，根据其结果修正从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量，由此能够更适当地控制石灰石的供给量。换言之，通过进行将使用了SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62的计测结果的前馈控制与使用了SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64的计测结果的反馈控制组合而成的级联控制，能够更适当地控制石灰石的供给量。另外，在图5中，将步骤S24、步骤S26的处理分开，但也可以利用一个运算式在一个处理中进行处理。
控制装置28优选在控制从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量的基础上，还控制从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量。控制装置28根据检测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比，加上从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量而确定从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量，由此还能够抑制从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量增加。
接下来，利用图6以及图7对能够适当地使用于本实施方式的SO3计测装置进行说明。图6以及图7所示的SO3计测装置能够应用于SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62、SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64的任一者，但优选用作SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64。
图6是示出SO3计测装置的一例的简图。图7是第一过滤机构的过滤通过的概念图。如图6所示，SO3计测装置64A具备：第一气体导入线214A，其具备将含有SO3的废气211从气体供给线L2导入的第一开闭阀213A；SO3测定器220，其与第一气体导入线214A连接，计测废气211中的气状的SO3；第一过滤机构215A，其夹装于第一气体导入线214A，捕捉已导入的废气211a中的灰尘，并且选择性地使气状的SO3以及雾状的SO3通过；第一加热机构216A，其将从第一气体导入线214A的气体供给线L2的凸缘212a到第一开闭阀213A的第一加热区域La1加热至与气体供给线L2内的废气211的气体温度(T1)同等的温度，将已导入的废气211a的气体温度保持在与气体供给线L2内的气体温度(T1：图示例151℃)同等的温度(T2：图示例151℃)；以及第二加热机构216B，其将从第一气体导入线214A的第一开闭阀213A到SO3测定器220的入口的第二加热区域La2加热并保持为SO3在气体导入线内部保持气状的状态的温度(200℃以上，T3：图示例220℃)，利用第二加热机构216B的加热将通过第一过滤机构215A后的废气211b中的雾状的SO3形成气状的SO3，利用SO3测定器220计测气状的SO3以及由雾状的SO3转变成的气状的SO3的总浓度。另外，SO3计测装置64A具有第一温度控制装置221A、第二温度控制装置221B、气体吸引泵222、以及气体返回线223。
第一气体导入线214A具有从凸缘212a向气体供给线L2内插入的气体导入部214a、以及与气体导入部214a和SO3测定器220连接的导入管214c。气体导入部214a与废气211的气体流对置地形成有开口部214b，以便导入废气211。导入管214c在从气体供给线L2的凸缘212a到第一过滤机构215A与第一开闭阀213A的第一加热区域La1中卷装有作为第一加热机构216A的例如加热器。第一加热机构216A将第一加热区域La1的内部加热至与气体供给线L2内的废气211的气体温度(T1)同等的温度，将导入至第一气体导入线214A的废气211a的气体温度保持在与气体供给线L2内的气体温度(T1：图示例151℃)同等的温度(T2：图示例151℃)。
由此，第一加热区域La1内的第一气体导入线214A达到与烟道内相同的条件。通过采用该相同条件，在被导入的废气211a内，气状的SO3、雾状的SO3以及灰尘这三者以与气体供给线L2内同等的比例存在。
图7是第一过滤机构的过滤通过的概念图。夹装于第一气体导入线214A的第一过滤机构215A如图7所示那样仅捕捉已导入的废气211a中的灰尘231，并且选择性地使气状的SO3232以及雾状的SO3233通过。其结果是，在通过第一过滤机构215A后的废气211b中存在去除了灰尘231的气状的SO3232以及雾状的SO3233。
在此，从第一开闭阀213A到SO3测定器220的入口的第二加热区域La2被第二加热机构216B加热并保持为SO3在第一气体导入线214A内部保持气状的状态的温度(例如200℃以上，T3：图示例220℃)。由此，通过第一开闭阀213A后的灰尘231被去除的废气211b在通过该第二加热区域La2时，废气211b中的雾状的SO3233转换为气状的SO3232，废气211b全部成为气状的SO3。
通过利用SO3测定器220计测该气状的SO3，能够计测气体供给线L2内的废气211中的气状以及雾状的SO3的总量。
即，在气体供给线L2内，气状SO3与雾状SO3混合存在，但在通过第一气体导入线214A将其导入时，以与废气211的温度相同的温度进行加热器跟踪控制而引导，通过第一过滤机构215A仅捕捉灰尘231，并且选择性地仅使雾状的SO3223与气状的SO3232通过。此外，在通过该第一过滤机构215A之后，在第二加热区域La2中，以使SO3在第一气体导入线214A内部保持气状的状态的方式加热至“酸露点+几十℃”以上，使雾状的SO3气化而全部成为气状的SO3，将其引导至SO3测定器220，结果是，将原本存在的气状的SO3232与由雾状的SO3233气化成的气状SO3的总和作为SO3浓度而检测。
在此，第二加热区域La2只要设为SO3在第一气体导入线214A内部保持气状的状态的温度即可，例如设为酸露点+几十℃以上，但由于酸露点因废气211中的SO3浓度与水分量而变动，因此在本发明中，优选设为200℃以上(在本实施例中作为一例，T3：图示例220℃。)。
由此，通过第一过滤机构215A之后的废气211b中存在的雾状的SO3全部气化为气状的SO3。
其结果是，以往无法计测的雾状的SO3部分的浓度也能够作为SO3浓度而计测。
在此，对捕捉己导入的废气211a中的灰尘并且选择性地使气状的SO3以及雾状的SO3通过的第一过滤机构215A进行说明。第一过滤机构215A仅捕捉灰尘231，只要选择性地仅使雾状的SO3与气状的5O3通过，可以使用任一种机构。
例如，能够例示出与灰尘231的粒径同等孔径的陶瓷性滤纸、惯性过滤器、不与SO2以及SO3反应的金属的网状过滤器、基于金属多孔体的过滤器、以及使用了同样孔径的可返洗的陶瓷滤芯的过滤器等。
另外，也可以使用静电过滤器(电极性固定式)、电场过滤器(能够任意改变电极性而进行除尘、除灰)等。
但是，这些过滤机构优选不时地更换新品、或者优选在堵塞明显的条件下，作为维护操作，对贮存于过滤机构的灰尘进行除灰，或进行高温加热而使贮存SO3或者例如以燃油火力发电设备中的燃烧废气中的未燃碳作为主体的灰尘气化并飞散的操作。
接下来，利用图8～图10对SO3计测装置的另一例进行说明。图8是示出SO3计测装置的一例的简图。图9是第二过滤机构的过滤通过的概念图。图10是示出烟道内的取样的状况的说明图。
如图8所示，SO3计测装置64B在上述的废气中的SO3计测装置64A的基础上还具备：第二气体导入线214B，其具备将含有SO3的废气211从气体供给线L2导入的第二开闭阀213B；SO3测定器220，其与第二气体导入线214B连接，计测废气211中的气状的SO3；第二过滤机构215B，其夹装于第二气体导入线214B，捕捉已导入的废气211a中的雾状的SO3与灰尘这双方，并且选择性地使气状的SO3通过；以及第三加热机构216C，其加热从第二过滤机构215B之后到第二气体导入线214B的SO3测定器220之前的第三加热区域La3，将通过第二过滤机构215B后的废气211c的气体温度保持为高温(SO3保持气状态的200℃以上(SO3的酸露点的温度+几十℃)，T4：220℃)，利用SO3测定器220计测通过第二过滤机构215B后的废气211c中的气状的SO3的浓度，并且进行加热而使通过第一过滤机构215A后的废气211b中的雾状的SO3成为气状的SO3，利用SO3测定器220计测废气中含有的气状的SO3的总浓度，将通过第一过滤机构215A后的气状的SO3的总SO3浓度(X)与通过第二过滤机构215B后的仅气状的SO3的浓度(Y)之差(Z)作为雾状SO3浓度而求出。
这样，通过准备两条取样线，能够单独测定废气211中的气状的SO3浓度与雾状的SO3以及气状的SO3浓度，根据其差值运算雾状的SO3浓度，并从控制装置28显示于显示机构等。
即，SO3取样线包括第一气体导入线214A与第二气体导入线214B这两条取样线，在进行计测时分别利用开闭阀213A、213B进行切换。或者也可以准备多台SO3浓度计并分别与取样线连接而进行并行计测。
下述内容示出切换开闭阀213A、213B而进行任意相的浓度测定的情况下的事例。首先，在测定气状的SO3的情况下，将第二气体导入线214B加热至200℃以上(SO3酸露点+几十℃)，利用能够捕捉灰尘、气中雾状的SO3的细孔径小的第二过滤机构215B仅使气状SO3通过，并引导至测定SO3气体浓度的SO3测定器220，测定此时的SO3浓度。
接下来，在测定气状以及雾状的总SO3的情况下，以与废气温度(T1)相同的温度对图8的第一气体导入线214A进行加热器跟踪控制，将废气211a导入该第一气体导入线214A，利用使雾状的SO3通过的第一过滤机构215A仅捕捉灰尘，选择性地仅使雾状的SO3与气状的SO3通过。此外，在雾状的SO3与气状的SO3通过后，通过第二加热机构216B将第一气体导入线214A加热至酸露点+几十℃以上(T3：220℃)，使废气211b中的雾状的SO3气化并引导至SO3测定器220，作为将气状的SO3浓度以及雾状的SO3浓度相加后的SO3浓度而检测。
图9是第二过滤机构的过滤通过的概念图。夹装于第二气体导入线214B的第二过滤机构215B如图9所示那样捕捉已导入的废气211a中的灰尘231与雾状的SO3233这双方，并且选择性地仅使气状的SO3232通过。
其结果是，在通过第二过滤机构215B后的废气211c中存在去除灰尘231与雾状的SO3233之后的气状的SO3232。需要说明的是，图10示出烟道内的取样的状况，两条气体导入线214A、214B的取样口以不重叠的方式相对于废气211的流动而偏置配置。由此，能够掌握废气中含有的雾状的SO3浓度。
接下来，利用图11以及图12对另一实施方式的废气处理系统进行说明。图11是另一实施方式的废气处理系统的概要结构图。图11所示的废气处理系统10a除了石灰石供给系统50a以外采用与图1所示的废气处理系统10同样的构造。对废气处理系统10a中的与废气处理系统10同样的结构省略说明，以下对废气处理系统10a所特有的点进行说明。
本实施方式的废气处理系统10a的石灰石供给系统50a具有：废气中SO3去除用石灰石供给装置60，其向热回收器14的上游侧的烟道供给石灰石；SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62；SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64；粉尘排出线90，其将利用集尘机15捕集的粉尘排出；分配机构92，其将从粉尘排出线90供给的粉尘分离成要废弃的灰与要再利用的再循环石灰石；以及循环线94，其将利用分配机构92分离出的再循环石灰石供给到热回收器14的上游。此外，石灰石供给系统50a还包括脱硫装置16的一部分即石灰石料浆供给装置21与废气处理系统10a的控制装置28a的一部分功能。
石灰石供给系统50a使用将利用集尘机15捕集的粉尘排出的粉尘排出线90、将从粉尘排出线90供给的粉尘分离成要废弃的灰与要再利用的再循环石灰石的分配机构92、以及将利用分配机构92分离出的再循环石灰石供给到热回收器14的上游的循环线94，将利用集尘机15捕集的石灰石再次供给至气体供给线L1。由此，能够对石灰石进行再利用。在此，分配机构92能够使用旋风分离器等离心分离器。另外，分配机构92不需要将应废弃的成分与要再利用的石灰石完全分离，再循环石灰石中可以含有灰，也可以含有硫氧化物附着而脱硫功能降低了的石灰石。
以下，利用图12对控制的一例进行说明。图12是示出另一实施方式的废气处理系统的处理的一例的流程图。通过控制装置28根据利用SO3计测装置62检测到的信息与基于预先存储的条件、具体而言是图3所示的关系而设定的条件，控制废气中SO3去除用石灰石供给装置60所进行的石灰石的供给动作，由此能够实现图12所示的处理。控制装置28反复执行图12所示的处理。
控制装置28a利用SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测热回收器14的上游的SO3(步骤S42)。控制装置28a根据检测结果计算废气中的SO3的量。废气处理系统10a既可以利用SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测SO3的量，也可以利用控制装置28a运算通过SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62检测到的结果来检测SO3的量。
控制装置28a根据在热回收器14的上游检测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系，计算向热回收器14流入的石灰石(CaCO3)的量(步骤S44)。控制装置28a存储有基于SO3与CaCO3的摩尔比和SO3去除率之间的关系、以及作为目标的SO3去除率而确定到的SO3与CaCO3的摩尔比。控制装置28a根据确定到的SO3与CaCO3的摩尔比和SO3的量，以检测到的SO3的量与要供给的石灰石(CaCO3)的量达到确定到的SO3与CaCO3的摩尔比的值来确定石灰石(CaCO3)的量。
控制装置28a在计算石灰石的量后，根据向热回收器14流入的石灰石的量与通过循环线94供给并循环的石灰石的量，计算从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量(步骤S46)，利用废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给计算出的量的石灰石(步骤S48)。
如废气处理系统10a以及石灰石供给系统50a那样在热回收器14的下游侧配置集尘机15，即便在利用集尘机15回收在热回收器14的上游供给的石灰石的情况下，通过根据SO3与CaCO3的摩尔比来控制要供给的石灰石的量，也能够获得与上述实施方式同样的效果。另外，如图12所示，通过加上要循环的再循环石灰石，能够将要供给的石灰石的量设为适当的量。控制装置28a优选加上要循环的再循环石灰石含有的石灰石的比例来确定从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石的量。再循环石灰石含有的石灰石的比例既可以预先设定，也可以设置计测装置进行计测。
接下来，利用图13以及图14对另一实施方式的废气处理系统进行说明。图13是另一实施方式的废气处理系统的概要结构图。图13所示的废气处理系统10b除了集尘机15a的位置，换言之除了集尘机15a位于热回收器14和废气中SO3去除用石灰石供给装置60的设置位置的上游侧、以及石灰石供给系统50b以外，采用与图1所示的废气处理系统10同样的构造。对废气处理系统10b的与废气处理系统10同样的结构省略说明，以下对废气处理系统10b所特有的点进行说明。
图13所示的废气处理系统10b具有使燃料F燃烧的锅炉11、去除或减少来自锅炉11的废气18中的氮氧化物的脱硝装置12、回收脱硝后的废气18的热而使废气18的温度降低的空气加热器13、将利用空气加热器13进行热回收后的废气18中的粉尘作为集尘灰而去除的集尘机15a、使通过集尘机15a后的废气18的温度降低的热回收器14、利用作为吸收液的石灰石料浆20去除或减少通过热回收器14后的废气18中含有的硫氧化物的脱硫装置16、将利用脱硫装置16脱硫后的废气再加热的再加热器26、将利用再加热器26加热后的废气排出的烟囱27、控制各部分的动作的控制装置28b、从自脱硫装置16排出的脱硫排水即吸收液30回收石膏31的脱水机32、以及石灰石供给系统50b。
另外，对于废气处理系统10b，锅炉11、脱硝装置12、空气加热器13以及集尘机15a由气体供给线L1a连接，集尘机15a与热回收器14由气体供给线L2a连接，热回收器14与脱硫装置16由气体供给线L3a连接。气体供给线L1a、L2a、L3a等的供废气流动的流路成为烟道。废气从锅炉11排出并依次通过气体供给线L1a、L2a、L3a。通过脱硫装置16后的废气在通过再加热器26之后从烟囱27排出。石灰石供给装置60b与气体供给线L2a连接，向气体供给线L2a供给石灰石。
这样，对于废气处理系统10b，集尘机15a配置在热回收器14a的上游侧，通过热回收器14a前的废气向集尘机15a流入。由此，集尘机15a将通过热回收器14a的废气含有的粉尘作为集尘灰而回收。换言之，废气处理系统10b使通过热回收器14a后的废气不通过集尘机15a地向脱硫装置16流入。
废气处理系统10b的石灰石供给系统50b具有：废气中SO3去除用石灰石供给装置60，其向热回收器14的上游侧的烟道供给石灰石；SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62；SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64；SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66；CaCO3计测装置68；SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70；脱硫装置16的一部分即石灰石料浆供给装置21；以及废气处理系统10b的控制装置28b。废气中SO3去除用石灰石供给装置60、SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62、SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64以及石灰石料浆供给装置21与石灰石供给系统50的各部分相同。如上述那样，废气中SO3去除用石灰石供给装置60向集尘机15a与热回收器14之间的气体供给线L2a供给石灰石。SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62计测在集尘机15a与热回收器14之间的气体供给线L2a中流动的废气的SO3浓度。SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64计测在热回收器14与脱硫装置16之间的气体供给线L3a中流动的废气的SO3浓度。
SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66计测在比脱硫装置16靠上游侧的气体供给线L3a中流动的废气18的SO2。SO2计测装置66计测在热回收器14与脱硫装置16之间的气体供给线L3a中流动的废气18的SO2。SO2计测装置66既可以计测废气18中的SO2的浓度，也可以计测SO2的含量。另外，SO2计测装置66连续地计测SO2的浓度。SO2计测装置66能够使用傅里叶变换型(FT-IR)、激光式的红外分光光度计、或使用紫外线的计测器。SO2计测装置66也可以使用红外分光光度计、使用紫外线的计测器以外的计测机构。
CaCO3计测装置68计测在吸收液循环线25中流动的吸收液含有的石灰石(CaCO3)。作为CaCO3计测装置68，能够使用计测液体中的CaCO3的浓度的浓度计。CaCO3计测装置68连续地计测CaCO3。CaCO3计测装置68也可以计测CaCO3的含量。
SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70计测在比脱硫装置16靠下游侧的气体供给线中流动的废气18的SO2。SO2计测装置70计测在脱硫装置16与再加热器26之间的气体供给线中流动的废气18的SO2。SO2计测装置70既可以计测废气18中的SO2的浓度，也可以计测SO2的含量。另外，SO2计测装置70连续地计测SO2的浓度。SO2计测装置70能够使用傅里叶变换型(FT-IR)、激光式的红外分光光度计、或使用紫外线的计测器。SO2计测装置70也可以使用红外分光光度计、使用紫外线的计测器以外的计测机构。
控制装置28b根据SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62、SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64、SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66、CaCO3计测装置68、SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70的计测结果，控制向废气中SO3去除用石灰石供给装置60与石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量。需要说明的是，控制装置28b既可以使用全部计测结果，也可以使用一部分计测结果。
图14是示出另一实施方式的废气处理系统的处理的一例的流程图。在此，控制装置28b与图4、图5所示的处理并行地执行图14所示的处理。换言之，即便在集尘机15a配置于热回收器14的上游侧的情况下，控制装置28b也根据SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62的计测结果、或者SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62与SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64这双方的计测结果，控制从废气中SO3去除用石灰石供给装置60向热回收器14的上游供给的石灰石的供给量。
控制装置28b获取来自废气中SO3去除用石灰石供给装置60的石灰石的供给量与计测到的SO3的量的信息(步骤S52)，使用SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66与SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70获取脱硫装置16的上游与下游的SO2的计测结果，从而获取石灰石传感器(CaCO3计测装置68)的检测结果(步骤S54)。
控制装置28b计算从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量(步骤S56)。具体而言，根据步骤S52中获取的信息与步骤S54中获取的信息，检测硫氧化物的量、所供给的石灰石的量，计算向脱硫装置16供给的石灰石的量。控制装置28b在计算石灰石的量之后将计算出的量的石灰石从石灰石料浆供给装置21向脱硫装置16供给(步骤S58)。
废气处理系统10b在根据SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)62与SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)64的计测结果控制向热回收器14的上游侧供给石灰石的供给量的基础上，还利用SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66、CaCO3计测装置68以及SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70进行计测，根据其结果控制从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量。由此，能够控制从废气中SO3去除用石灰石供给装置60向烟道供给并通过热回收器14的石灰石的量、以及从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量这双方。根据以上，废气处理系统10b能够使向脱硫装置16供给的石灰石的量适当，能够维持较高的脱硫性能并减少使用的石灰石的量，石膏的纯度也得到提高。例如，石膏纯度也设为规定以上(例如90％以上)。
废气处理系统10b优选使用SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66、CaCO3计测装置68以及SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70的全部，但通过使用SO2计测装置(上游侧SO2计测装置)66、CaCO3计测装置68、SO2计测装置(下游侧SO2计测装置)70中的至少一个来控制从石灰石料浆供给装置21供给的石灰石的量，也能够使向脱硫装置16供给的石灰石的量适当，能够维持较高的脱硫性能并减少使用的石灰石的量，石膏的纯度也得到提高。
需要说明的是，本实施方式的废气处理系统10、10a、10b由废气中SO3去除用石灰石供给装置60向热回收器14的上游侧供给石灰石，但废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给石灰石的位置不限于此。废气中SO3去除用石灰石供给装置60只要在废气18的流动方向上，与比脱硫装置16靠上游侧且与比任一热交换器14靠上游侧的烟道连接并供给石灰石即可。本实施方式的废气处理系统10、10a、10b也可以在气体供给线L1的脱硝装置12与空气加热器13之间连接废气中SO3去除用石灰石供给装置60，通过废气中SO3去除用石灰石供给装置60从空气加热器13的上游侧供给石灰石。废气中SO3去除用石灰石供给装置60与比脱硫装置16靠上游侧且比任一热交换器靠上游侧的烟道连接而供给石灰石，由此能够从热交换器的上游侧供给石灰石，能够适当地抑制热交换揩的传热管的腐蚀。
另外，废气处理系统10b在比气体供给线L2a的与废气中SO3去除用石灰石供给装置60连接的连接部靠上游侧的气体供给线L1a设置有集尘机15a，但不必一定如此。另外，对于废气处理系统10b，在废气中SO3去除用石灰石供给装置60向脱硝装置12与空气加热器13之间供给石灰石的情况下，通过不设置集尘机15a，从而利用集尘机15a捕集从废气中SO3去除用石灰石供给装置60供给的石灰石，能够抑制向脱硫装置16供给的石灰石减少的情况，能够向热回收器14供给石灰石，并且能够适当地调整向脱硫装置16供给的石灰石的量。
附图标记说明
10 废气处理系统
11 锅炉
12 脱硝装置
13 空气加热器
14 热回收器
15 集尘机
16 脱硫装置
18 废气
20 石灰石料浆
21 石灰石料浆供给装置(脱硫装置用石灰石供给装置)
22 塔底部
23 喷嘴
24 塔顶部
25 吸收液循环线
25a 送液泵
26 再加热器
27 烟囱
28 控制装置
30 吸收液
31 石膏
32 脱水机
33 脱水滤液
50 石灰石供给系统
60 废气中SO3去除用石灰石供给装置(石灰石供给装置)
62 SO3计测装置(上游侧SO3计测装置)
64 SO3计测装置(下游侧SO3计测装置)
101 运搬车
102 石灰石贮存机构
104 石灰石供给机构
106 石灰石搬运机构
107 石灰石供给机构
112 筒仓
114 袋式过滤器
116 通气机构
116 供给线
116b 鼓风机
116c、148a、148b 过滤器
118 石灰石送料器
120a、120b 送料线
122a、122b 阀
130 供给线
132 供给口
140 石灰石供给线
141 喷嘴
142a、142b 分支线
144a、144b 混合部
146a、146b 鼓风机
172 石灰石
F 燃料
L1、L2、L3 气体供给线

Claims (10)

1.一种废气处理系统，其特征在于，具备：
烟道，其供从燃烧燃料的燃烧设备排出的废气流动；
热交换器，其配置于所述烟道；
废气中SO3去除用石灰石供给装置，其向在所述热交换器的上游流动的废气供给CaCO3；
上游侧SO3计测装置，其计测在比所述废气中SO3去除用石灰石供给装置供给所述CaCO3的位置靠上游侧的部位流动的所述废气的SO3；
下游侧SO3计测装置，其计测在比所述热交换器靠下游侧的部位流动的所述废气的SO3；以及
控制装置，其根据利用所述上游侧SO3计测装置计测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系确定所述CaCO3的供给量，根据利用所述下游侧SO3计测装置计测到的SO3的量对确定到的所述CaCO3的供给量进行修正，并从所述废气中SO3去除用石灰石供给装置向所述烟道供给修正后的供给量的CaCO3，
在所述上游侧SO3计测装置以及所述下游侧SO3计测装置中，至少所述下游侧SO3计测装置能够单独计测所述废气中含有的气状的SO3和雾状的SO3。
2.根据权利要求1所述的废气处理系统，其特征在于，
所述控制装置将CaCO3/SO3的摩尔比设为2.0以上。
3.根据权利要求2所述的废气处理系统，其特征在于，
所述控制装置设定了CaCO3/SO3的摩尔比的基准值以及SO3去除特性曲线，将根据所述基准值以及SO3去除特性曲线设定的容许范围内的量设为所述CaCO3的供给量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的废气处理系统，其特征在于，
所述废气处理系统还具备集尘机，该集尘机配置在比所述热交换器靠下游侧的位置，去除热回收后的废气中的粉尘。
5.根据权利要求4所述的废气处理系统，其特征在于，
所述废气处理系统还具备循环机构，该循环机构分离出利用所述集尘机去除的粉尘含有的CaCO3，并将分离出的CaCO3向所述热交换器的上游供给，
所述控制装置加上通过所述循环机构而循环的CaCO3来确定所述CaCO3的供给量。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的废气处理系统，其特征在于，
所述废气处理系统还具备：
集尘机，其配置在比所述热交换器靠上游侧的位置，去除所述废气中的粉尘；
脱硫装置，其配置在所述热交换器的下游侧，利用吸收液去除除尘后且通过所述热交换器后的废气中含有的硫氧化物；以及
脱硫装置用石灰石供给装置，其向所述脱硫装置供给CaCO3，
所述控制装置根据从所述废气中SO3去除用石灰石供给装置供给的所述CaCO3的量，确定从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给的所述CaCO3的供给量，将确定到的量的所述CaCO3从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给。
7.根据权利要求6所述的废气处理系统，其特征在于，
所述燃烧设备是锅炉，
所述热交换器是热回收器，该热回收器回收除尘后的废气的热而用于使从烟囱排出的废气升温，
所述废气处理系统具有：
脱硝装置，其配置于所述烟道，从自所述锅炉排出的废气去除氮氧化物；以及
空气加热器，其配置在所述烟道的脱硝装置的下游侧且配置在所述集尘机的上游侧，回收通过所述脱硝装置后的废气的热。
8.根据权利要求6所述的废气处理系统，其特征在于，
所述废气处理系统还具有设置在所述脱硫装置的上游侧以及下游侧中的至少一方且计测所述废气中的SO2的SO2计测装置，
所述控制装置还加上利用所述SO2计测装置计测到的SO2的量来确定从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给的所述CaCO3的供给量。
9.根据权利要求6所述的废气处理系统，其特征在于，
所述废气处理系统还具有计测所述吸收液中的CaCO3的CaCO3计测装置，
所述控制装置还加上利用所述CaCO3计测装置计测到的CaCO3的量来确定从所述脱硫装置用石灰石供给装置向所述脱硫装置供给的所述CaCO3的供给量。
10.一种废气处理方法，其是向废气处理系统的热交换器的上游侧供给CaCO3的废气处理方法，所述废气处理系统具有供从燃烧燃料的燃烧设备排出的废气流动的烟道、以及配置于所述烟道的所述热交换器，
该废气处理方法的特征在于，包括以下步骤：
上游侧计测步骤，计测在比供给所述CaCO3的位置靠上游侧的部位流动的所述废气的SO3；
下游侧计测步骤，计测在比所述热交换器靠下游侧的部位流动的所述废气的SO3；
确定步骤，根据在所述上游侧计测步骤计测到的SO3的量和SO3与CaCO3的摩尔比之间的关系确定所述CaCO3的供给量；
修正步骤，根据在所述下游侧计测步骤计测到的SO3的量对确定到的所述CaCO3的供给量进行修正；以及
供给步骤，将修正后的供给量的CaCO3向所述烟道供给，
在所述上游侧计测步骤以及所述下游侧计测步骤中，至少在所述下游侧计测步骤中能够单独计测所述废气中含有的气状的SO3和雾状的SO3。
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