JP2001029739A - 排煙処理設備 - Google Patents

排煙処理設備

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JP2001029739A
JP2001029739A JP11203375A JP20337599A JP2001029739A JP 2001029739 A JP2001029739 A JP 2001029739A JP 11203375 A JP11203375 A JP 11203375A JP 20337599 A JP20337599 A JP 20337599A JP 2001029739 A JP2001029739 A JP 2001029739A
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gas
exhaust gas
flue gas
wet flue
reheater
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Kiyohito Otsubo
清仁 大坪
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス中に含まれる水分を回収し補給水とし
て使用できると共に、ガスガスヒータの再加熱器を小型
化し得る排煙処理設備を提供する。 【解決手段】 湿式排煙脱硫装置1の出口側に、ガスガ
スヒータ2の再加熱器4より上流側に位置するよう、排
ガスを冷却し凝縮水を発生させるための過冷却器16
と、該過冷却器16で排ガスを冷却することによって発
生する凝縮水17を回収するための凝縮水貯留部18
と、該凝縮水貯留部18に回収された凝縮水17を補給
水として湿式排煙脱硫装置1の吸収塔11へ戻すための
循環装置19とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排煙処理設備に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、石炭焚ボイラ等から排出される
排ガス中には、硫黄酸化物が含まれているため、前記石
炭焚ボイラ等の下流側に排煙処理設備を設置し、該排煙
処理設備の湿式排煙脱硫装置において、排ガスと吸収液
とを気液接触させ、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除
去することが行われている。
【0003】前記湿式排煙脱硫装置を通過した排ガス
は、通常、およそ54[℃]程度まで低下し水分飽和状
態となっており、この排ガスをそのまま煙突から大気中
へ放出すると、白煙が発生するため、熱回収器と再加熱
器とを備えた熱媒循環式のガスガスヒータを用いて前記
排ガスを再加熱するようになっている。
【0004】図4は従来の排煙処理設備の一例を表わす
ものであって、1は湿式排煙脱硫装置であり、湿式排煙
脱硫装置1の上流側には、排ガスの熱を回収するための
ガスガスヒータ2の熱回収器3を設置すると共に、湿式
排煙脱硫装置1の下流側には、前記熱回収器3で回収し
た熱によって湿式排煙脱硫装置1を通過した排ガスを再
加熱するためのガスガスヒータ2の再加熱器4を設置し
てある。
【0005】前記ガスガスヒータ2の熱回収器3と再加
熱器4は、内部に熱媒体が流れる連絡管5,6によって
連結してあり、該連絡管5の途中には、熱媒体を循環さ
せるためのポンプ7を設けてある。
【0006】又、前記湿式排煙脱硫装置1は、通常、吸
収剤として炭酸カルシウム(CaCO3)が用いられて
おり、図4に示されるように、下部に吸収液8の液溜部
9が形成され且つ上部に多数のスプレーノズル10が配
設された吸収塔11と、該吸収塔11の液溜部9の吸収
液8を汲み上げ前記スプレーノズル10から噴霧させて
循環させる循環ポンプ12と、前記吸収塔11の液溜部
9に酸化空気を供給する酸化空気ブロワ13と、排ガス
中のミストを回収するミストエリミネータ14とを備え
てなる構成を有している。
【0007】尚、図4中、15はガスガスヒータ2の再
加熱器4の下流側に設置される煙突である。
【0008】前述の如き従来の排煙処理設備の場合、図
示していない石炭焚ボイラ等から排出される排ガスは、
ガスガスヒータ2の熱回収器3において熱媒体により熱
が回収された後、湿式排煙脱硫装置1へ導入され、該湿
式排煙脱硫装置1においては、吸収液8が循環ポンプ1
2の作動により多数のスプレーノズル10から噴霧され
つつ循環しており、前記排ガスと吸収液8との気液接触
により、排ガス中に含まれる硫黄酸化物が除去され、該
硫黄酸化物が除去された排ガスは、ミストエリミネータ
14によってミストが回収された後、ガスガスヒータ2
の再加熱器4において前記熱回収器3で回収した熱によ
って再加熱され、煙突15から大気中へ放出される。
【0009】一方、前記排ガスから硫黄酸化物を吸収し
た吸収液8は、液溜部9に滴下し、酸化空気ブロワ13
の作動によって液溜部9内へ供給される酸化空気により
強制的に酸化され、石膏(硫酸カルシウム(CaS
4))が生成され、該石膏を含む液溜部9内の吸収液
8は、吸収塔11の底部から図示していないブリードポ
ンプの作動により石膏回収系へ抜き出されるようになっ
ている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き排煙処理設備の湿式排煙脱硫装置1においては、多
量の補給水が必要となり、仮に水がない場合には、運転
が行えず、プラント全体を停止させなければならなくな
るため、特に、夏場の渇水時期等は水の確保が非常に重
要となっていた。
【0011】又、ガスガスヒータ2の再加熱器4におい
ては、湿式排煙脱硫装置1を通過した排ガスを白煙発生
防止温度まで加熱する必要があるが、湿式排煙脱硫装置
1を通過した排ガス中には水分が多く含まれその絶対湿
度は高くなっており、排ガスの再加熱熱量が多く必要と
なっているため、ガスガスヒータ2の再加熱器4を小型
化することが困難となっていた。
【0012】ここで、図4に示されるような従来の排煙
処理設備において、例えば、図2に示される如く、吸収
塔出口ガス量(湿)(=煙突入口ガス量(湿))が2,91
6,000[m3N/h]、吸収塔出口ガス量(乾)(=煙突
入口ガス量(乾))が2,481,000[m3N/h]、吸収塔
出口ガス温度が54.2[℃]、吸収塔出口ガス熱量が2,35
2.174[kcal/kg・mol・D.G.]である場
合に、煙突入口絶対湿度を0.1753[kg・mol・H2
O/kg・mol・D.G.]、煙突入口ガス温度を9
0.0[℃]、煙突入口ガス熱量を2,665.499[kcal/
kg・mol・D.G.]として白煙の発生を防止する
ために必要となるガスガスヒータ再加熱熱量は、34,68
7,995[kcal/h](=145,203,949[kJ/h])
となる。
【0013】尚、図3は飽和湿度曲線を表わすものであ
って、大気条件を15[℃]、相対湿度70[%]、絶
対湿度0.0119798[kg・mol・H2O/kg・mol
・D.G.]とした場合、前述の如く、煙突入口ガス温
度を90.0[℃]として、煙突入口絶対湿度を0.1753[k
g・mol・H2O/kg・mol・D.G.]とすれ
ば、従来例において煙突15から大気中へ放出された排
ガスが徐々に温度降下しても、飽和湿度を越えることは
ほとんどないため、白煙の発生は防止されることとな
る。
【0014】本発明は、斯かる実情に鑑み、排ガス中に
含まれる水分を回収し補給水として使用できると共に、
ガスガスヒータの再加熱器を小型化し得る排煙処理設備
を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、湿式排煙脱硫
装置の上流側に、排ガスの熱を回収するためのガスガス
ヒータの熱回収器を設置すると共に、湿式排煙脱硫装置
の下流側に、前記熱回収器で回収した熱によって湿式排
煙脱硫装置を通過した排ガスを再加熱するためのガスガ
スヒータの再加熱器を設置してなる排煙処理設備におい
て、湿式排煙脱硫装置の出口側に、ガスガスヒータの再
加熱器より上流側に位置するよう、排ガスを冷却し凝縮
水を発生させるための過冷却器と、該過冷却器で排ガス
を冷却することによって発生する凝縮水を回収するため
の凝縮水貯留部と、該凝縮水貯留部に回収された凝縮水
を補給水として湿式排煙脱硫装置へ戻すための循環装置
とを設けたことを特徴とする排煙処理設備にかかるもの
である。
【0016】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
【0017】排ガスは、ガスガスヒータの熱回収器にお
いて熱媒体により熱が回収された後、湿式排煙脱硫装置
へ導入され、該湿式排煙脱硫装置において、前記排ガス
と吸収液との気液接触により、排ガス中に含まれる硫黄
酸化物が除去され、該硫黄酸化物が除去された排ガス
は、過冷却器によって冷却され、水分が過飽和状態とな
って、凝縮水が発生し、発生した凝縮水は、凝縮水貯留
部に回収され、該凝縮水貯留部に回収された凝縮水の一
部は、循環装置により補給水として湿式排煙脱硫装置へ
戻され、又、前記過冷却器で冷却された排ガスは、ガス
ガスヒータの再加熱器において前記熱回収器で回収した
熱によって再加熱され、煙突から大気中へ放出される。
【0018】この結果、排ガス中から回収された凝縮水
の一部が補給水として使用可能となるため、夏場の渇水
時期等にも、プラント全体を停止させずに安定した運転
が行われることとなる。
【0019】又、湿式排煙脱硫装置を通過した排ガス中
には水分が多く含まれその絶対湿度は高くなっている
が、前記排ガスを過冷却器で冷却することにより、ガス
ガスヒータの再加熱器へ導入される排ガス中の水分量は
減少しその絶対湿度も低くなるため、排ガスの再加熱熱
量が少なくて済み、ガスガスヒータの再加熱器を小型化
することが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
【0021】図1は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図4に示す従来のものと同
様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1に示
す如く、湿式排煙脱硫装置1の出口側に、ガスガスヒー
タ2の再加熱器4より上流側に位置するよう、排ガスを
冷却し凝縮水を発生させるための過冷却器16と、該過
冷却器16で排ガスを冷却することによって発生する凝
縮水17を回収するための凝縮水貯留部18と、該凝縮
水貯留部18に回収された凝縮水17を補給水として湿
式排煙脱硫装置1の吸収塔11へ戻すための循環装置1
9とを設けた点にある。
【0022】前記過冷却器16は、フィンチューブ或い
はテフロンチューブ等の過冷却管20を吸収塔11出口
部におけるダクト21内に多数配設し、該過冷却管20
内部に海水又は他の流体等の冷却媒体を流通させること
により、排ガスの冷却を行うようにしてある。
【0023】又、前記循環装置19は、凝縮水貯留部1
8の凝縮水17を補給水として吸収塔11へ導くための
補給水ライン22と、該補給水ライン22途中に設けら
れ補給水を吸収塔11へ圧送する補給水ポンプ23とを
備えてなる構成を有している。
【0024】次に、上記図示例の作動を説明する。
【0025】図示していない石炭焚ボイラ等から排出さ
れる排ガスは、ガスガスヒータ2の熱回収器3において
熱媒体により熱が回収された後、湿式排煙脱硫装置1へ
導入され、該湿式排煙脱硫装置1において、前記排ガス
と吸収液8との気液接触により、排ガス中に含まれる硫
黄酸化物が除去され、該硫黄酸化物が除去された排ガス
は、ミストエリミネータ14によってミストが回収され
た後、過冷却器16によって冷却され、水分が過飽和状
態となって、凝縮水17が発生し、発生した凝縮水17
は、凝縮水貯留部18に回収され、該凝縮水貯留部18
に回収された凝縮水17の一部は、循環装置19により
補給水ライン22を介し補給水として湿式排煙脱硫装置
1の吸収塔11へ戻され、又、前記過冷却器16で冷却
された排ガスは、ガスガスヒータ2の再加熱器4におい
て前記熱回収器3で回収した熱によって再加熱され、煙
突15から大気中へ放出される。
【0026】この結果、排ガス中から回収された凝縮水
17の一部が補給水として使用可能となるため、夏場の
渇水時期等にも、プラント全体を停止させずに安定した
運転が行われることとなる。
【0027】又、湿式排煙脱硫装置1を通過した排ガス
中には水分が多く含まれその絶対湿度は高くなっている
が、前記排ガスを過冷却器16で冷却することにより、
ガスガスヒータ2の再加熱器4へ導入される排ガス中の
水分量は減少しその絶対湿度も低くなるため、排ガスの
再加熱熱量が少なくて済み、ガスガスヒータ2の再加熱
器4を小型化することが可能となる。
【0028】ここで、本図示例の排煙処理設備におい
て、例えば、図2に示す如く、吸収塔出口ガス量(湿)
(=煙突入口ガス量(湿))が2,916,000[m3N/
h]、吸収塔出口ガス量(乾)(=煙突入口ガス量
(乾))が2,481,000[m3N/h]、吸収塔出口ガス温
度が54.2[℃]、吸収塔出口ガス熱量が2,352.174[k
cal/kg・mol・D.G.]である場合に、過冷
却器出口ガス量(湿)を2,810,000[m3N/h]、過冷
却器出口ガス量(乾)を2,481,000[m3N/h]、過冷
却器出口ガス温度を49.2[℃]、過冷却器出口ガス熱量
を1,832.944[kcal/kg・mol・D.G.]と
すると、煙突入口絶対湿度を0.1326[kg・mol・H
2O/kg・mol・D.G.]、煙突入口ガス温度を8
0.0[℃]、煙突入口ガス熱量を2,091.309[kcal/
kg・mol・D.G.]とすれば、白煙の発生を防止
することが可能となり、それに必要となるガスガスヒー
タ再加熱熱量は、28,603,524[kcal/h](=119,
734,353[kJ/h])となり、従来例におけるガスガ
スヒータ再加熱熱量の比率をベースとなる100とした
場合、本図示例ではその比率は82で済むこととなり、
ガスガスヒータ再加熱熱量をおよそ20[%]程度低減
することが可能となる。
【0029】尚、大気条件を15[℃]、相対湿度70
[%]、絶対湿度0.0119798[kg・mol・H2O/k
g・mol・D.G.]とした場合、本図示例の如く、
煙突入口ガス温度を80.0[℃]として、煙突入口絶対湿
度を0.1326[kg・mol・H2O/kg・mol・
D.G.]とすれば、図3に示す如く、煙突15から大
気中へ放出された排ガスが徐々に温度降下しても、飽和
湿度を越えることはないため、白煙の発生は防止される
こととなる。
【0030】こうして、排ガス中に含まれる水分を回収
し補給水として使用できると共に、ガスガスヒータ2の
再加熱器4を小型化し得る。
【0031】尚、本発明の排煙処理設備は、上述の図示
例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
【0032】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の排煙処理
設備によれば、排ガス中に含まれる水分を回収し補給水
として使用できると共に、ガスガスヒータの再加熱器を
小型化し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図
である。
【図2】本発明を実施する形態の一例と従来例とにおけ
るガスガスヒータ再加熱熱量等を比較した対比図であ
る。
【図3】飽和湿度曲線を表わす線図である。
【図4】従来例の全体概要構成図である。
【符号の説明】
1 湿式排煙脱硫装置 2 ガスガスヒータ 3 熱回収器 4 再加熱器 8 吸収液 11 吸収塔 15 煙突 16 過冷却器 17 凝縮水 18 凝縮水貯留部 19 循環装置 22 補給水ライン 23 補給水ポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿式排煙脱硫装置の上流側に、排ガスの
    熱を回収するためのガスガスヒータの熱回収器を設置す
    ると共に、湿式排煙脱硫装置の下流側に、前記熱回収器
    で回収した熱によって湿式排煙脱硫装置を通過した排ガ
    スを再加熱するためのガスガスヒータの再加熱器を設置
    してなる排煙処理設備において、 湿式排煙脱硫装置の出口側に、ガスガスヒータの再加熱
    器より上流側に位置するよう、排ガスを冷却し凝縮水を
    発生させるための過冷却器と、該過冷却器で排ガスを冷
    却することによって発生する凝縮水を回収するための凝
    縮水貯留部と、該凝縮水貯留部に回収された凝縮水を補
    給水として湿式排煙脱硫装置へ戻すための循環装置とを
    設けたことを特徴とする排煙処理設備。
JP11203375A 1999-07-16 1999-07-16 排煙処理設備 Pending JP2001029739A (ja)

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