JP2000161647A - 排ガス処理装置とガス再加熱器 - Google Patents

排ガス処理装置とガス再加熱器

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JP2000161647A
JP2000161647A JP10341471A JP34147198A JP2000161647A JP 2000161647 A JP2000161647 A JP 2000161647A JP 10341471 A JP10341471 A JP 10341471A JP 34147198 A JP34147198 A JP 34147198A JP 2000161647 A JP2000161647 A JP 2000161647A
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heat transfer
exhaust gas
tube
transfer tube
bare
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JP10341471A
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Hiromichi Shimazu
浩通 島津
Toshio Katsube
利夫 勝部
Takayuki Saito
隆行 斎藤
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/08Arrangements of devices for treating smoke or fumes of heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/15081Reheating of flue gases

Abstract

(57)【要約】 【課題】 裸管仕様のGGH再加熱器前段伝熱管での湿
式脱硫装置から飛散するミストの衝突効率を向上させる
ことにより、GGH再加熱器にSGHを設置する場合を
含めて裸管仕様のGGH再加熱器前段伝熱管部でのミス
ト蒸発効率を向上させ、フィンチューブ仕様のGGH再
加熱器中段伝熱管、後段伝熱管へのダスト等の付着を防
止し、GGHの性能低下および圧力損失の増加を防止す
ること。 【解決手段】 GGH再加熱器8裸管仕様の前段伝熱管
12−1の伝熱管配置を密度の高い千鳥配置とし、GG
H再加熱器8内に伝熱管12を3段以上設置するととも
に、排ガス通過断面を従来より小さくし、GGH再加熱
器前段伝熱管12−1部での各伝熱管の間のガス流速を
上昇させることにより、フィン付管仕様の中段、後段伝
熱管12−2、12−3へのミスト飛散が防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排煙処理システムに
係り、特に湿式脱硫装置出口のボイラ等の排ガスを再加
熱するのに好適なガス再加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な排煙処理システムの系統の中で
ガス・ガスヒータ(以下GGHと記す)を用いる系統を
図8に、GGHとスチーム・ガスヒータ(以下SGHと
記す)を用いる系統を図9に示す。なお、各図において
同一機器には同一番号を付することとする。
【0003】図8において、ボイラ1からの排ガスは脱
硝装置2に導入され、排ガス中の窒素酸化物が除去され
た後、空気予熱器3においてボイラ1への燃焼用空気と
熱交換される。次に、排ガスはGGH熱回収器4に導入
されて熱回収された後、電気集塵器5で排ガス中のばい
じんの大半が除去される。その後、排ガスは誘引ファン
6により昇圧されて湿式脱硫装置7に導入され、気液接
触により排ガス中の硫黄酸化物(以下、SOxと記す)
が除去される。湿式脱硫装置7において飽和ガス温度に
まで冷却された排ガスはGGH再加熱器8により昇温さ
れ、脱硫ファン9により昇圧されて煙突10から排出さ
れる。
【0004】図9は図8に示す排煙処理システムの系統
における湿式脱硫装置7とGGH再加熱器8の間にスチ
ームガスヒータ(SGH)55を加えた系統を示し、S
GH55は湿式脱硫装置7出口の排ガス温度を上昇さ
せ、GGH再加熱器8入口のミスト(液状の噴霧微粒
子)を除くために設けられる。
【0005】次に、図8、図9に示す排煙処理システム
の湿式脱硫装置7後流側のGGH再加熱器伝熱管12の
構成を前段側を裸管、後段側をフィン付管とした場合の
GGHの系統の内、熱媒強制循環方式GGHについて図
10に、熱媒自然循環方式GGHについて図13にそれ
ぞれ示す。
【0006】また、図8、図9に示す排煙処理システム
の湿式脱硫装置7後流側のGGH再加熱器伝熱管12の
構成を前段側を裸管、後段側をフィン付管とし、裸管の
表面温度を上げ、湿式脱硫装置7からの飛散ミストを蒸
発させるようにしたGGHの系統の内、熱媒強制循環方
式GGHについて図11に、熱媒自然循環方式GGHに
ついて図14に示す。
【0007】また、図8、図9に示す排煙処理システム
の湿式脱硫装置7後流側にSGH55を設置し、SGH
伝熱管56を裸管仕様とし、その後流側にGGH再加熱
器8を設置したGGHの系統の内、熱媒強制循環方式G
GHを用いた場合について図12に示し、熱媒自然循環
方式GGHを用いた場合について図15に示す。なお、
前記図8〜図15において同一機器には同一番号を付す
こととする。
【0008】次に図8、図9に一例を示す排煙処理シス
テムにおけるGGHの系統の内、熱媒強制循環方式GG
Hについて説明する。熱媒強制循環方式GGHでは図1
0、図11、図12に示すように、GGH熱回収器4内
のGGH熱回収器伝熱管11(11−1、11−2、1
1−3)と、GGH再加熱器8内のGGH再加熱器12
(裸管仕様の前段伝熱管12−1、フィンチューブ仕様
の中段伝熱管12−2、後段伝熱管12−3)を連絡配
管13−1、13−2で連絡し、熱媒循環ポンプ14に
より前記配管内に熱媒を循環させる系統となっている。
【0009】なお、図10、図11、図12ではGGH
再加熱器伝熱管を前段、中段、後段に分けた図を示して
いるが、これらの伝熱管の構成をさらに分割したり、統
合したりすることができることは言うまでもない。
【0010】ここで、GGH再加熱器8の伝熱管構成は
湿式脱硫装置7出口からGGH再加熱器8に飛散してく
るミストを蒸発させるとともに、ダスト付着等による伝
熱管の閉塞が起こることを防止するために、GGH再加
熱器前段伝熱管12−1に裸管を用い、後段側のGGH
再加熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱管12−3は伝
熱面積を稼ぐためにフィン付管を用いている。
【0011】また、GGH熱回収器4の出口排ガス温度
を制御するために、図10〜図12に示すように熱媒の
一部がGGH熱回収器4をバイパスして連絡配管13−
1とGGH再熱器8と連絡配管13−2を循環する熱媒
バイパスライン15が設けられている。GGH熱回収器
出口排ガス温度を測定する温度計22の信号により、G
GH熱回収器4の出口排ガス温度が設定値以上となるよ
うにGGH熱回収器熱媒バイパスライン15に設けられ
た熱媒循環流量調整弁41の開度が調整され、交換熱量
が制御されている。
【0012】また、様々な運転に対応させるため、連絡
配管13−1と連絡配管13−2などの熱媒循環ライン
には発電プラントの負荷変化などの様々な運転に対応さ
せるため、熱媒の膨張を吸収することができる熱媒タン
ク16が接続されている。なお、熱媒が熱媒循環ライン
内で蒸気化しないように熱媒タンク16は加圧されてい
る。
【0013】一方、GGH再加熱器8の出口排ガス温度
を設定値以上にするために、または熱媒最低温度を設定
値(例えば75℃)以上にするために、熱媒強制循環方
式GGHを用いる場合には、熱媒ヒータ17がGGH熱
回収器伝熱管11の出口の連絡管13−1に設置されて
おり、熱媒ヒータ17には蒸気量調整弁43を備えた蒸
気ライン20が設けられており、GGH再加熱器8の出
口排ガス温度計25やGGH熱回収器4の入口熱媒温度
計27の信号に応じて、GGH熱回収器出口熱媒ヒータ
蒸気量調整弁43の開度を調整し、該蒸気ライン20に
蒸気が供給される。
【0014】熱媒ヒータ17に供給された蒸気は熱媒と
熱交換し、潜熱が回収されてドレンとなり、熱媒ヒータ
ドレンタンク39に回収される。熱媒ヒータドレンタン
ク39に回収されたドレンは発電プラントで再利用する
ために通常熱媒ヒータドレンポンプ37により復水器3
8等へ返送されたり、熱媒と熱交換することによりドレ
ンの顕熱が回収されて復水器38などへ返送される。
【0015】図11に示すGGH再加熱器8では、その
前段伝熱管12−1のガス流れ前流側に連絡配管13−
1を接続し、高温のGGH熱回収器4出口媒体を供給す
ることにより、裸管仕様のGGH再加熱器前段伝熱管1
2−1の表面温度を上昇させて湿式脱硫装置7から飛散
してくるミストの蒸発効率を向上させた後、熱媒をフィ
ンチューブ仕様のGGH再加熱器後段伝熱管12−3の
ガス流れ後流側に供給している。こうしてフィンチュー
ブ仕様のGGH再加熱器後段伝熱管12−3において熱
媒の流れがガス流と対向流となって熱交換の効率を向上
させることができる。
【0016】また、図10と図11に示すGGH系統
は、復水器38に返送する熱媒ヒータドレンおよびSG
H蒸気ドレンの顕熱を回収して温度を低下させるため
に、GGH熱回収器4の入口側の連絡配管13−2に熱
交換器付熱媒ヒータドレンタンク39を設け、該タンク
39に潜熱回収された熱媒ヒータ17からのドレンを回
収するとともに熱媒と再度熱交換させるこにより該ドレ
ンの顕熱を回収し、ドレンの温度を下げ、熱媒ヒータド
レンポンプ37により復水器38等に返送することを示
している。
【0017】なお、GGH熱回収器入口ダクト31と出
口ダクト32の排ガス温度はそれぞれ排ガス温度計2
1、22で測定され、GGH再加熱器入口ダクト33と
出口ダクト34ダクトの排ガス温度はそれぞれ温度計2
3、25で測定され、また、連絡配管13−1内の熱媒
の温度は温度計28〜30で測定され、連絡配管13−
2内の熱媒の温度は温度計26、27で測定される。
【0018】図10、図11に示す裸管仕様のGGH再
加熱器前段伝熱管12−1を設置する代わりに、湿式脱
硫装置7の後流にSGH55、裸管仕様のSGH伝熱管
56を設置し、熱媒強制循環方式GGHと組み合わせた
場合のガス再加熱装置の系統を図12に示す。SGH入
口ダクト59には排ガス温度計58が設置されている。
【0019】また、図12に示すように、連絡管13−
1に設置された熱媒ヒータ17へ供給される蒸気ライン
20の蒸気量調整弁43の設置部の上流側にはSGH伝
熱管56への分岐蒸気供給ライン24が設けられてお
り、この分岐蒸気供給ライン24にはGGH再加熱器8
の出口排ガスの温度調整用に蒸気量調整弁57が設けら
れている。SGH55で熱交換した蒸気はドレンとな
り、分岐蒸気供給ライン24を経由して熱媒ヒータドレ
ンタンク39に回収される。
【0020】次に上記図10、図11に示す熱媒強制循
環方式GGHと同様の役割を示す他のGGHとして、ヒ
ートパイプを用いることにより、熱媒を自然循環させる
熱媒自然循環方式GGHの系統を図13、図14に示
す。
【0021】図13、図14ではヒートパイプの構成を
3ループとした例を示しているが、この熱媒自然循環方
式GGHは、GGH熱回収器伝熱管11(11−1、1
1−2、11−3)内において熱媒がGGH熱回収器4
を通過する高温排ガスから熱回収することにより蒸気化
し、連絡配管13−1を通り、GGH再加熱器8へ到達
し、GGH再加熱器8に到達した熱媒はGGH再加熱器
伝熱管12(12−1、12−2、12−3)内で湿式
脱硫装置7において飽和温度まで冷却された低温排ガス
と熱交換することにより凝縮し、GGH熱回収器4側へ
戻るといったように伝熱管ループ内を蒸発、凝縮を繰り
返すことにより自然循環している。
【0022】また、図14に示す熱媒自然循環方式GG
Hの系統は、図11に示す熱媒強制循環方式GGHと同
様に湿式脱硫装置から飛散するミストの蒸発効率を向上
させるために熱媒温度が最高となるGGH熱回収器前段
伝熱管11−1と裸管仕様のGGH再加熱器前段伝熱管
12−1を連絡している。また、熱交換の効率を向上さ
せるために次に熱媒温度の高いGGH熱回収器中段伝熱
管11−2とGGH再加熱器後段伝熱管12−3を連絡
し、一番熱媒温度の低いGGH熱回収器後段伝熱管11
−3とGGH再加熱器中段伝熱管12−2を連絡してい
る。
【0023】図13、図14に示すGGH再加熱器前段
伝熱管12−1を裸管仕様とする代わりに、湿式脱硫装
置7の後流にSGH55、裸管使用のSGH伝熱管56
を設置し、熱媒自然循環方式GGHと組み合わせた場合
のガス再加熱装置の系統を図15に示す。
【0024】図10、図11、図13、図14に示すシ
ステムのGGHにおいては熱媒強制循環方式でも自然循
環方式でも、従来のシステムではGGH再加熱器前段伝
熱管12−1の伝熱管配列は同様であり、その配列をG
GH再加熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱管12−3
の伝熱管配列と比較した水平面断面図を図16に示す。
【0025】また、図12、図15に示すSGH55を
設置したシステムのガス再過熱装置において、GGHが
熱媒強制循環方式でも自然循環方式でも、従来のシステ
ムではSGH再加熱器前段伝熱管56の伝熱管配列は同
様であり、その配列をGGH再加熱器中段伝熱管12−
2、後段伝熱管12−3の伝熱管配列と比較した水平面
断面図を図17に示す。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】上記図10、図11、
図13、図14に示す系統のGGHにおいて、従来はG
GH再加熱器前段伝熱管12−1を図16に示す伝熱管
配列とし、GGH再加熱器前段伝熱管12−1のケーシ
ング寸法を図16に示すように、GGH再加熱器中段伝
熱管12−2、後段伝熱管12−3のケーシング寸法に
合わせていたので、GGH再加熱器中段伝熱管12−
2、後段伝熱管12−3のガス流速8m/sに対し、G
GH再加熱器前段伝熱管12−1部での各伝熱管の間の
ガス流速が約6m/s程度と遅く、湿式脱硫装置7から
飛散するミストがGGH再加熱器前段伝熱管12−1を
すり抜け、ガス流速の速くなる後流側のフィン付伝熱管
12−2、12−3で衝突が起こり、伝熱管12−2、
12−3へダスト等が付着することにより、GGH性能
低下及び圧力損失の増加が起こる場合があるという問題
があった。
【0027】また、図12、図15に示すSGH55を
設置したシステムのガス再加熱装置においても、従来は
SGH伝熱管56を図17に示す伝熱管配列とし、SG
H55のケーシング寸法を図17に示すように、GGH
再加熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱管12−3のケ
ーシング寸法に合わせていたので、GGH再加熱器中段
伝熱管12−2、後段伝熱管12−3部のガス流速が8
m/sに対し、SGH伝熱管56での各伝熱管の間のガ
ス流速が約6m/s程度と遅く、湿式脱硫装置7から飛
散するミストがSGH伝熱管56をすり抜け、ガス流速
の速くなる後流側のフィン付伝熱管12−2、12−3
で衝突が起こり、伝熱管12−2、12−3へダスト等
が付着することにより、GGHの性能低下及び圧力損失
の増加が起こる場合があるという問題があった。
【0028】本発明の課題は、裸管仕様のGGH再加熱
器前段伝熱管での湿式脱硫装置から飛散するミストの衝
突効率を向上させることにより、GGH再加熱器にSG
Hを設置する場合を含めて裸管仕様のGGH再加熱器前
段伝熱管部でのミスト蒸発効率を向上させ、フィンチュ
ーブ仕様のGGH再加熱器中段伝熱管、後段伝熱管への
ダスト等の付着を防止し、GGHの性能低下および圧力
損失の増加を防止することにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼装置から
排出する排ガス流路に上流側から集塵器と脱硫装置を配
置し、該脱硫装置の前流側排ガス流路に内部に熱媒が流
れる伝熱管を備えた熱回収器を、脱硫装置後流側排ガス
流路に内部に熱媒が流れる伝熱管を備えた再加熱器をそ
れぞれ設け、前記熱回収器の伝熱管と再加熱器の伝熱管
を連絡配管で連絡し、排ガス流路前段側のガス再加熱器
の伝熱管を裸管仕様の裸管部とし、排ガス流路後段側の
ガス再加熱器の伝熱管をフィン付管仕様のフィン付管部
とし、さらにフィン付管部を通過する排ガスの流速より
裸管部の排ガス流速を速くする構成とした排ガス処理装
置である。
【0030】また、脱硫装置後流側のガス流路に配置す
るガス再加熱器として、裸管仕様の伝熱管からなるスチ
ーム・ガスヒータ単独または該スチーム・ガスヒータと
内部に熱回収器の伝熱管と連絡配管を経由して流れる熱
媒が流れるフィン付仕様の伝熱管からなるガス・ガスヒ
ータを併用して設けても良い。
【0031】ここで、本発明の排ガス処理装置における
ガス再加熱器のフィン付管部を通過する排ガスの流速よ
り裸管部の排ガス流速を速くする構成とは、次のような
構成である。 (1)裸管部の伝熱管径をフィン付管部の伝熱管径より
も小さくした構成 (2)裸管部の伝熱管の各管の間隔をフィン付管部の伝
熱管の各管の間隔よりも狭くした構成 (3)裸管部の伝熱管の配列を伝熱管の密度の高い千鳥
配列とした構成 (4)裸管部の伝熱管を複数の管群に分割して配置する
と共に、各管群と管群の間にバッフルプレートを設置し
た構成 (5)裸管部の伝熱管が配置される排ガス流路断面積を
フィン付管部の伝熱管が配置される排ガス流路断面積よ
り小さくした構成 また、本発明には上記した(1)〜(5)の少なくとも
2以上のガス再加熱器の構成を組み合わせた構成を採用
することができる。
【0032】本発明をより具体的に説明すると、例えば
図1に示すように、GGH再加熱器8の前段伝熱管12
−1の伝熱管配置を密度の高い千鳥配置とし、GGH再
加熱器8内に伝熱管12を3段以上設置するとともに、
排ガス通過断面を従来より小さくし、GGH再加熱器前
段伝熱管12−1部での各伝熱管の間のガス流速を上昇
させることにより、図2に示すように脱硫装置7から飛
散するミストが裸管仕様のGGH再加熱器前段伝熱管1
2−1に衝突する効率を向上させる。こうして、GGH
再加熱器前段伝熱管12−1部でのミスト蒸発効率を向
上させ、フィンチューブ仕様のGGH再加熱器中段伝熱
管12−2、後段伝熱管12−3へミストが飛散するこ
とも防止できる。
【0033】また、GGH再加熱器8内にSGH55を
設置する場合、上記本発明の課題は、例えば図5に示す
ように、SGH伝熱管56の伝熱管配置を千鳥配置と
し、伝熱管を3段以上設置するとともに、排ガス通過断
面を従来より小さくし、SGH伝熱管56部での伝熱管
間のガス流速を上昇させることにより、図2に示すよう
に、脱硫装置7から飛散するミストが裸管仕様のSGH
伝熱管56に衝突する効率を向上させ、SGH伝熱管5
6部でのミスト蒸発効率を向上させることができる。こ
うして、フィンチューブ仕様のGGH再加熱器中段伝熱
管12−2、後段伝熱管12−3へミストが飛散するこ
とも防止できる。
【0034】
【作用】図1に示すようにGGH再加熱器前段伝熱管1
2−1の伝熱管配置を千鳥配置とするとともに、伝熱管
を3段以上設置するとともに排ガスの通過断面を従来よ
り小さくし、GGH再加熱器前段伝熱管12−1での伝
熱管間のガス流速を上昇させ、脱硫装置7から飛散する
ミストが裸管仕様のGGH再加熱器前段伝熱管12−1
に衝突する効率が向上するので、GGH再加熱器前段伝
熱管12−1の間をすり抜ける割合が少なくなる。その
ため、フィンチューブ仕様のGGH再加熱器中段伝熱管
12−2、後段伝熱管12−3へミストが飛散すること
がなくなり、フィンチューブ仕様のGGH再加熱器中段
伝熱管12−2、後段伝熱管12−3へミスト、ダスト
等が付着することがなくなる。
【0035】また、SGH55を設置する場合、図5に
示すようにSGH伝熱管56の伝熱管配置を千鳥配置と
し、伝熱管を3段以上設置するとともに、排ガスの通過
断面を従来より小さくし、SGH伝熱管56部での伝熱
管間のガス流速を上昇させることにより、脱硫装置7か
ら飛散するミストが裸管使用のSGH伝熱管56に衝突
する効率が向上するので、SGH伝熱管56の間をすり
抜ける割合が少なくなる。そのため、フィンチューブ仕
様のGGH再加熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱管1
2−3へミストが飛散することがなくなり、フィンチュ
ーブ仕様のGGH再加熱器中段12−2、後段伝熱管1
2−3へミスト、ダスト等が付着することがなくなる。
【0036】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
と共に説明する。本発明は図8と図9に示す排煙処理シ
ステムに用いる図10〜図15で説明したガス再加熱器
8における伝熱管の配置様式に適用される。なお、本発
明は図8、図9に示すGGH熱回収器4を電気集塵器5
の前流に設置する配列だけでなく、その他の機器配列を
有する排煙処理システムに対しても有効なものである。
【0037】本実施の形態のGGH再加熱器前段伝熱管
12−1の伝熱管配置をGGH再加熱器中段伝熱管12
−2、後段伝熱管12−3と共にGGH再加熱器8に配
置した場合の配置を断面図として図1に示す。
【0038】図1ではGGH再加熱器8のケーシング寸
法はGGH再加熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱管1
2−3の寸法により決めているので、GGH再加熱器前
段伝熱管12−1部での排ガス流速を上昇させるために
所定の間隔をおいてバッフルプレート50を複数個入れ
てガス流路断面積を減少させていることを示す。
【0039】図1に示すようにGGH再加熱器前段伝熱
管12−1の伝熱管配置を千鳥配置とし、バッフルプレ
ート50を複数個、伝熱管12−1の間に入れて排ガス
流路断面積を減少させることにより、GGH再加熱器前
段伝熱管12−1部での伝熱管間のガス流速を上昇させ
ると共に、GGH再加熱器前段伝熱管12−1を3段以
上設置することにより、湿式脱硫装置7から飛散するミ
ストが図2のグラフに示すように、裸管仕様のGGH再
加熱器前段伝熱管12−1に衝突する効率が向上し、G
GH再加熱器前段伝熱管12−1部の伝熱管の間をすり
抜ける割合が少なくなる。また、粒径が細かいミストの
一部がGGH再加熱器前段伝熱管12−1部をすり抜け
たとしても、後流側のフィンチューブ仕様のGGH再加
熱器中段、後段伝熱管12−2、12−3部のガス流速
はGGH再加熱器前段伝熱管12−1部より遅いので、
GGH再加熱器中段、後段伝熱管12−2、12−3に
衝突することはほとんどなく、フィンチューブ仕様のG
GH再加熱器中段、後段伝熱管12−2、12−3にミ
スト、ダスト等が付着することがなくなる。
【0040】GGH再加熱器8内にSGH55を設置す
る場合のSGH伝熱管56の伝熱管配置を、GGH再加
熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱管12−3と共に、
SGH55及びGGH再加熱器8に配置した場合の配置
を断面図として図5に示す。図5ではSGH55のケー
シング寸法はGGH再加熱器中段伝熱管12−2、後段
伝熱管12−3の寸法により決めているので、SGH伝
熱管56部での排ガス流速を上昇させるために、バッフ
ルプレート50を入れてガス流路断面積を減少させてい
ることを示している。
【0041】また、図5に示すように、SGH伝熱管5
6の伝熱管配置を千鳥配置とし、バッフルプレート50
を入れて、排ガス流路断面積を減少させることにより、
SGH伝熱管56部での伝熱管間のガス流速を上昇させ
るとともに、SGH伝熱管56を3段以上設置する。こ
うして、湿式脱硫装置7から飛散するミストが図2に示
す関係のように、裸管仕様のSGH伝熱管56に衝突す
る効率が向上し、SGH伝熱管56部をすり抜けたとし
ても、後流側のフィンチューブ仕様のGGH再加熱器中
段伝熱管12−2、後段伝熱管12−3部のガス流速は
SGH伝熱管56部より遅いので、GGH再加熱器中段
伝熱管12−2、後段伝熱管12−3に衝突することは
ほとんどなく、フィンチューブ仕様のGGH再加熱器中
段、後段伝熱管12−2、12−3へミスト、ダスト等
が付着することがなくなる。
【0042】本発明の他の実施の形態を図3、図4に示
す。図3に示す例はGGH再加熱器前段伝熱管12−1
については図1に示すものと同様のものを用いるが、図
1に示したバッフルプレート50を設置する代わりにケ
ーシング自体の幅を減少させることにより、図1、図5
に示す例と同様の効果を得られる。
【0043】次に図4に示す例についてはGGH再加熱
器8のケーシング幅はGGH再加熱器中段伝熱管12−
2、後段伝熱管12−3の寸法を基準にして決め、GG
H再加熱器前段伝熱管12−1の各伝熱管の間隔を狭め
てGGH再加熱器前段伝熱管12−1での伝熱管の管間
流速を上昇させることにより図1、図5に示す例と同様
の効果を得られる。
【0044】また、SGH55を設置する場合の本発明
の他の実施の形態を図6、図7に示す。図6に示す例は
GGH再加熱器前段伝熱管12−1については図5に示
すものと同様のものを用いるが、図5に示したバッフル
プレート50を設置する代わりにケーシング自体の幅を
減少させることにより、図1、図5に示す例と同様の効
果を得られる。
【0045】次に図7については、SGH55のケーシ
ング幅はGGH再加熱器中段伝熱管12−2、後段伝熱
管12−3の寸法を基準にして決め、SGH55の各伝
熱管の間隔を狭めてSGH伝熱管56部での伝熱管の管
間流速を上昇させることにより図1、図5に示す例と同
様の効果を得られる。
【0046】なお、図1、図3、図4、図5、図6、図
7、図16、図17において一例として表示した隣接伝
熱管の間の距離はmm単位で表している。
【0047】裸管仕様の伝熱管12−1を4段設置し、
伝熱管の管間流速を一定にした場合の伝熱管径とミスト
除去性能の関係の一例を表1に示す。
【表1】
【0048】表1に示すように、湿式脱硫装置7出口側
に設置する裸管仕様の伝熱管12−1の管径を小さくす
ることにより、伝熱管12−1部でのミスト除去効率が
向上するので、伝熱管12−1部の各伝熱管の間からす
り抜けて、後段側のフィン付仕様の伝熱管12−2、1
2−3部へ到達するミストの割合が少なくなるので、図
1、図5に示す例と同様の効果が得られる。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、脱硫装置から飛散する
ミストのほとんどがSGHを設置しない場合は裸管仕様
のGGH再加熱器前段伝熱管で除去でき、SGHを設置
する場合はSGH伝熱管で除去できるので、フィンチュ
ーブ仕様のGGH再加熱器中段、後段伝熱管にミストや
ダスト等が付着することがなくなる。そのため、GGH
性能低下や圧力損失の増加が起こらなくなり、また、ミ
スト付着により生じる腐食も防止できるため後流側の伝
熱管のフィンにステンレス鋼等の高級材料を使用する必
要がなくなる。
【0050】さらに、本発明では、伝熱管に付着するダ
スト量を少なくすることができるので、GGH伝熱性能
低下が抑えられ、熱媒ヒータへ供給する蒸気量を過剰に
消費したり、脱硫ファンの動力を過剰に消費したりする
ことがなくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態におけるGGH再加熱器
の断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態におけるGGH再加熱器
入口ガス流速とミスト捕集効率の関係を示す図である。
【図3】 本発明の他の実施の形態におけるGGH再加
熱器の断面図である。
【図4】 本発明の他の実施の形態におけるGGH再加
熱器の断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態におけるSGHを設置し
たガス再加熱装置の断面図である。
【図6】 本発明の他の実施の形態におけるSGHを設
置したガス再加熱装置の断面図である。
【図7】 本発明の他の実施の形態におけるSGHを設
置したガス再加熱装置の断面図である。
【図8】 排煙処理システム全体の系統を示す図であ
る。
【図9】 排煙処理システム全体の系統を示す図であ
る。
【図10】 熱媒強制循環方式GGHの系統を示す図で
ある。
【図11】 熱媒強制循環方式GGHの系統を示す図で
ある。
【図12】 SGHを設置した熱媒強制循環方式GGH
の系統を示す図である。
【図13】 熱媒自然循環方式GGHの系統を示す図で
ある。
【図14】 熱媒自然循環方式GGHの系統を示す図で
ある。
【図15】 SGHを設置した熱媒自然循環方式GGH
の系統を示す図である。
【図16】 従来技術におけるGGH再加熱器の断面を
示す図である。
【図17】 従来技術におけるSGHを設置したガス再
加熱装置の断面を示す図である。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 脱硝装置 3 空気予熱器 4 GGH熱回収
器 2 電気集塵器 6 誘引ファン 7 湿式脱硫装置 8 GGH再加熱
器 9 脱硫ファン 10 煙突 11 GGH熱回収器伝熱管 12 GGH再加
熱器伝熱管 13 連絡配管 15 GGH熱回収器熱媒バイパスライン 16 熱媒タンク 17 熱媒ヒータ 20 蒸気ライン 24 分岐蒸気供
給ライン 21,22,23,25,26,27,28,29 温
度計 31,32,33,34 ダクト 36 熱媒ヒータドレンタンク 37 熱媒ヒータ
ドレンポンプ 38 復水器 39 熱媒ヒータ
ドレンタンク 41 熱媒循環流量調整弁 43 熱媒ヒータ
蒸気量調整弁 50 バッフルプレート 55 SGH 56 SGH伝熱管 57 蒸気量調整
弁 58 排ガス温度計 59 SGH入口
ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 隆行 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 Fターム(参考) 3K070 DA04 DA07 DA48 DA53 4D002 AA02 AA12 BA02 BA12 BA14 BA16 CA01 CA07 CA13 EA02 GA02 GB01 GB03 GB04 HA06 HA08 HA10 4D020 AA05 AA06 AA10 BB05 BB10 CC06 CC09 CC17 CD02 DA01 DA02 DB02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置から排出する排ガス流路に上流
    側から集塵器と脱硫装置を配置し、該脱硫装置の前流側
    排ガス流路に内部に熱媒が流れる伝熱管を備えた熱回収
    器を、脱硫装置後流側排ガス流路に内部に熱媒が流れる
    伝熱管を備えた再加熱器をそれぞれ設け、前記熱回収器
    の伝熱管と再加熱器の伝熱管を連絡配管で連絡し、排ガ
    ス流路前段側のガス再加熱器の伝熱管を裸管仕様の裸管
    部とし、排ガス流路後段側のガス再加熱器の伝熱管をフ
    ィン付管仕様のフィン付管部とし、さらにフィン付管部
    を通過する排ガスの流速より裸管部の排ガス流速を速く
    する構成としたことを特徴とする排ガス処理装置。
  2. 【請求項2】 脱硫装置後流側のガス流路に配置するガ
    ス再加熱器として、裸管仕様の伝熱管からなるスチーム
    ・ガスヒータ単独または該スチーム・ガスヒータと内部
    に熱回収器の伝熱管と連絡配管を経由して流れる熱媒が
    流れるフィン付仕様の伝熱管からなるガス・ガスヒータ
    を併用して設けたことを特徴とする請求項1記載の排ガ
    ス処理装置。
  3. 【請求項3】 フィン付管部を通過する排ガスの流速よ
    り裸管部の排ガス流速を速くする構成は、裸管部の伝熱
    管径をフィン付管部の伝熱管径よりも小さくした構成で
    あることを特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  4. 【請求項4】 フィン付管部を通過する排ガスの流速よ
    り裸管部の排ガス流速を速くする構成は、裸管部の伝熱
    管の各管の間隔をフィン付管部の伝熱管の各管の間隔よ
    りも狭くした構成であることを特徴とする請求項1記載
    の排ガス処理装置。
  5. 【請求項5】 フィン付管部を通過する排ガスの流速よ
    り裸管部の排ガス流速を速くする構成は、裸管部の伝熱
    管の配列を伝熱管の密度を高めた千鳥配列とした構成で
    あることを特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  6. 【請求項6】 フィン付管部を通過する排ガスの流速よ
    り裸管部の排ガス流速を速くする構成は、裸管部の伝熱
    管を複数の管群に分割して配置すると共に、各管群と管
    群の間にバッフルプレートを設置した構成であることを
    特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  7. 【請求項7】 フィン付管部を通過する排ガスの流速よ
    り裸管部の排ガス流速を速くする構成は、裸管部の伝熱
    管が配置される排ガス流路断面積をフィン付管部の伝熱
    管が配置される排ガス流路断面積より小さくした構成で
    あることを特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の排
    ガス処理装置に用いられるガス再加熱器であって、排ガ
    ス流路前段側のガス再加熱器の伝熱管を裸管仕様の裸管
    部とし、排ガス流路後段側のガス再加熱器の伝熱管をフ
    ィン付管仕様のフィン付管部とし、さらにフィン付管部
    を通過する排ガスの流速より裸管部の排ガス流速を速く
    する構成としたことを特徴とするガス再加熱器。
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