JP2002035544A - ボイラ排煙処理システム - Google Patents

ボイラ排煙処理システム

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JP2002035544A
JP2002035544A JP2000226220A JP2000226220A JP2002035544A JP 2002035544 A JP2002035544 A JP 2002035544A JP 2000226220 A JP2000226220 A JP 2000226220A JP 2000226220 A JP2000226220 A JP 2000226220A JP 2002035544 A JP2002035544 A JP 2002035544A
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absorbent
exhaust gas
boiler
dust collector
treatment system
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Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
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IHI Corp
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つの吸収剤で、SO2 とSO3 を吸収除去
できるボイラ排煙処理システムを提供する。 【解決手段】 ボイラ10からの排ガスに粉末状の吸収
剤を注入して排ガス中のSO3 を吸収除去した後、その
ボイラ排ガスを集じん機16にて吸収剤を分離し、その
分離した吸収剤に水を加えてスラリ化し、そのスラリ化
した吸収液を集じん機16の入口側ダクト15内に散布
して、半乾式状態でSO2 を吸収除去するようにしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラから排出さ
れる排ガス中のSOx を除去するためのボイラ排煙処理
システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ボイラ排ガス中のSOx の除去
は、SO2 については、吸収塔内で吸収液をスプレー
し、排ガスと気液接触させてSO2 を吸収除去すること
がなされているが、この湿式脱硫や半乾式脱硫装置で
は、SO3 の吸収除去は不可能であり、これが大気に放
出されると硫酸ミストによる紫煙の原因となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、SO3 につい
ては、煙道内にアルカリ剤を噴射してSO3 を吸収除去
することがなされているが、湿式と乾式の双方の脱硫剤
を用い、しかも吸収剤の乾式用と湿式用と別々の吸収剤
を必要とする。
【0004】また、湿式脱硫に用いられる吸収剤、例え
ばCaCO3 を用いる場合、脱硫性能を上げるには、数
ミクロンオーダの微粒子を必要とし、この粒径を得るに
は、粉砕では不可能であり、炭酸カルシウムを一旦焼成
して生石灰(CaO)とし、その生石灰と炭酸ガスとを
反応させて再度炭酸カルシウムにして微細化を図ってい
る。
【0005】従って、SO2 を吸収除去する湿式用の脱
硫剤は非常に高く、またSO3 も除去しようとすると吸
収剤のコストが極めて高いのもとなってしまう問題があ
る。
【0006】また、特公平7−114920号公報に
は、石炭焚きボイラの炉内に吸収剤を吹き込んで炉内で
脱硫し、その吸収剤を水と混合して吸収液とし、スプレ
ークーラで吸収液と排ガスを気液接触させて脱硫するこ
とで、1つの吸収剤でSOx を除去することが示されて
いるが、吸収剤を炉内に吹き込むのは、硫黄に対してモ
ル比で3倍の吸収剤を吹き込む必要があるため、運転費
が高くなる問題がある。さらに石炭焚きボイラの場合に
は有効であるが、重油焚きボイラに適用しようとする
と、吸収剤が伝熱面に付着してしまい使用できない問題
がある。
【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、1つの吸収剤で、SO2 とSO3 を吸収除去できる
ボイラ排煙処理システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、ボイラからの排ガスに粉末状の
吸収剤を注入して排ガス中のSO3 を吸収除去した後、
そのボイラ排ガスを集じん機にて吸収剤を分離し、その
分離した吸収剤に水を加えてスラリ化し、そのスラリ化
した吸収液を集じん機の入口側ダクト内に散布して、半
乾式状態でSO2 を吸収除去するようにしたボイラ排煙
処理システムである。
【0009】請求項2の発明は、300〜400℃の排
ガスが流れるダクト内に吸収剤を注入し、その排ガス
を、ガス−エアヒータを通して温度を約170℃にした
後、集じん機に流す請求項1記載のボイラ排煙処理シス
テムである。
【0010】請求項3の発明は、約170℃の排ガスに
スラリ化した吸収液を、その排ガスの相対湿度が100
%以下で、温度が70〜80℃となるよう散布して半乾
式状態でSO2 を吸収除去する請求項2記載のボイラ排
煙処理システムである。
【0011】請求項4の発明は、吸収剤が、生石灰、消
石灰、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸ソ
ーダ、炭酸カルシウムのいずれか選ばれたものからなる
請求項1〜3記載のボイラ排煙処理システムである。
【0012】請求項5の発明は、集じん機に、バグフィ
ルタ式集じん機を用いる請求項1〜4記載のボイラ排煙
処理システムである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
【0014】図1は、本発明のボイラ排煙処理システム
の構成図を示したものである。
【0015】図1において、10は、重油焚きの小型乃
至中型のボイラで、そのボイラ10から排出される排ガ
スが脱硝装置11に流されて脱硝される。この部分の温
度は300〜400℃である。
【0016】この脱硝装置11と下流のガス−エアヒー
タ(GAH)12とを結ぶダクト13には、粉末状の吸
収剤を注入する吸収剤注入ライン14が接続される。
【0017】ガス−エアヒータ12はダクト15を介し
てバグフィルタ式或いは電気集塵式の集じん機16に接
続され、その集じん機16からの排ガスが煙突17より
大気に放出されるようになっている。
【0018】ガス−エアヒータ12の入口側のダクト1
3に注入する吸収剤としては、生石灰、消石灰、酸化マ
グネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸ソーダ、炭酸カ
ルシウムの粉末が使用され、排ガス中の(SO2 +SO
3 )量に若干の過剰量を見込んだ量を注入する。
【0019】この300〜400℃の温度範囲の排ガス
中に粉末状の吸収剤を注入乃至散布すると効率よく無水
硫酸(SO3 )を吸収除去することができる。
【0020】吸収剤に生石灰を用いた場合のSO3 との
反応は、下式のように行われる。
【0021】CaO + SO3 → CaSO4 ガス−エアヒータ12で排ガスは、ボイラ燃焼用空気と
熱交換されて温度が約170℃にされて集じん機16に
供給される。
【0022】集じん機16では、排ガス中の吸収剤及び
排ガス中に含まれる灰分等の固形分を分離し、その固形
分、主に吸収剤が、ライン18より吸収剤タンク20に
供給され、一部はライン19より排出される。
【0023】吸収剤タンク20には、水供給ライン21
より水が供給され、吸収剤タンク20内で攪拌器22に
て混合されて吸収剤がスラリ化されて吸収液24とされ
る。
【0024】この吸収液24の吸収液は、吸収剤に生石
灰を用いた場合、未反応の生石灰は、下式のように水と
反応して消石灰となる。
【0025】CaO + H2 O → Ca(OH)2 吸収剤タンク20内の吸収液24は、ポンプ25よりラ
イン26を介して集じん機16の入口側のダクト15に
散布される。
【0026】ダクト15内への吸収液の散布は、約17
0℃の排ガスの相対湿度が100%以下の半乾式状態を
維持するようにし、集じん機16内で、排ガス温度が7
0〜80℃となるようにする。
【0027】この吸収液の散布で、排ガス中のSO
2 が、下式のように反応して吸収除去される。
【0028】Ca(OH)2 + SO2 → CaS
3 + H2 O このSO2 の吸収は、100℃以下、湿球温度以上で行
うことにより、効果的にSO2 が除去できる。
【0029】脱硫反応で生じた水分と吸収液中の水分
は、排ガス中へ蒸発し、SO2 を吸収した吸収剤が、集
じん機16で排ガスから分離されて、ライン18から吸
収剤タンク20に戻され、固形分を分離された排ガスが
煙突17から大気に放出される。
【0030】この半乾式状態で集じん機16で吸収剤を
分離する際、バグフィルタ式集じん機を用いると、フィ
ルタ内に堆積した吸収剤層は、吸着剤の作用があるた
め、排ガス中のダイオキシン等の有機分を吸着すること
ができる効果がある。
【0031】次に、図2の空気線図を基に、SO3 とS
2 の吸収除去を説明する。
【0032】図2は、温度と絶対湿度に基づく空気線図
で、aは、飽和蒸気線を示している。
【0033】さて、ボイラ出口ガスが点p(温度350
℃)で示した状態にあるとき、ガス−エアヒータ12
で、絶対湿度が一定のまま点q(温度170℃)まで温
度が下がり、その間にSO3 が乾式脱硫される。
【0034】次に、集じん機16の入口側のダクト13
への吸収液の散布により、水分が排ガス中へ蒸発し、等
エンタルピー線Rに沿って湿度を上げつつ温度が下が
り、飽和蒸気線aに至る湿球温度T以上の点s(温度7
0〜80℃)に至る間に、半乾式状態でSO2 の脱硫が
なされる。
【0035】また、この点sの状態は、相対湿度100
%以下であり、集じん機16での固−気分離に支障はな
い。
【0036】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、排ガスに
吸収剤を注入してSO3 を完全ガス状態で吸収すること
で効率のよい除去が行え、その吸収剤をスラリ化して半
乾式状態で、SO2 を吸収除去することで、1つの吸収
剤で、SO2 とSO3 の双方を脱硫できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図2】本発明において、脱硫時の排ガスの状態を空気
線図上示した説明図である。
【符号の説明】
10 ボイラ 12 ガス−エアヒータ 13,15 ダクト 16 集じん機 20 吸収剤タンク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイラからの排ガスに粉末状の吸収剤を
    注入して排ガス中のSO3 を吸収除去した後、そのボイ
    ラ排ガスを集じん機にて吸収剤を分離し、その分離した
    吸収剤に水を加えてスラリ化し、そのスラリ化した吸収
    液を集じん機の入口側ダクト内に散布して、半乾式状態
    でSO2 を吸収除去することを特徴とするボイラ排煙処
    理システム。
  2. 【請求項2】 300〜400℃の排ガスが流れるダク
    ト内に吸収剤を注入し、その排ガスを、ガス−エアヒー
    タを通して温度を約170℃にした後、集じん機に流す
    請求項1記載のボイラ排煙処理システム。
  3. 【請求項3】 約170℃の排ガスにスラリ化した吸収
    液を、その排ガスの相対湿度が100%以下で、温度が
    70〜80℃となるよう散布して半乾式状態でSO2
    吸収除去する請求項2記載のボイラ排煙処理システム。
  4. 【請求項4】 吸収剤が、生石灰、消石灰、酸化マグネ
    シウム、水酸化マグネシウム、炭酸ソーダ、炭酸カルシ
    ウムのいずれか選ばれたものからなる請求項1〜3記載
    のボイラ排煙処理システム。
  5. 【請求項5】 集じん機に、バグフィルタ式集じん機を
    用いる請求項1〜4記載のボイラ排煙処理システム。
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