JP2002250514A - 排煙処理装置とその運転方法 - Google Patents

排煙処理装置とその運転方法

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JP2002250514A
JP2002250514A JP2001047177A JP2001047177A JP2002250514A JP 2002250514 A JP2002250514 A JP 2002250514A JP 2001047177 A JP2001047177 A JP 2001047177A JP 2001047177 A JP2001047177 A JP 2001047177A JP 2002250514 A JP2002250514 A JP 2002250514A
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sgh
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reheater
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Atsushi Katagawa
篤 片川
Yasuki Hashimoto
泰樹 橋本
Koji Muramoto
考司 村本
Masayuki Yamamoto
正之 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 SGH13での排ガス加熱により生じた蒸気
ドレンの熱量を有効に利用し、GGH再加熱器7の製造
コストを従来より低減した排煙処理装置とその運用方法
を提供することである。 【解決手段】 GGH熱回収器5内のGGH熱回収器伝
熱管14とGGH再加熱器7内のGGH再加熱器伝熱管
15を連絡配管28で連絡し、熱媒循環ポンプ16によ
り熱媒を循環させ、耐食性材質からなるSGH13での
排ガス加熱により生じた蒸気ドレンはSGH13の下部
に設置されたSGHドレンタンク20およびSGHドレ
ンポンプ21により蒸気ドレンを回収し、SGHドレン
冷却用伝熱管24を通して排ガスを加熱すると共に蒸気
ドレンを冷却し、冷却されたドレンを脱硫装置6に用い
る補給水あるいはボイラ補給水として有効利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排煙処理装置に係
わり、特にボイラ等の排ガスを処理するのに好適な排煙
処理装置とその運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】火力発電所等から発生した硫黄酸化物を
含む排ガスを処理する一般的な排煙処理システムの系統
を図2に示し、そのGGH系統部分を図3に示す。
【0003】図2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(A/H)3においてボイラ1への燃
焼用空気と熱交換される。次に排ガスは電気集塵器4で
排ガス中の煤塵の大半が除去される。
【0004】その後、排ガスはガスガスヒータ(以下G
GHと称す)熱回収器5に導入され、熱回収された後、
湿式脱硫装置6に導入され、気液接触により排ガス中の
SOxが除去される。湿式脱硫装置6の吸収塔10(図
3)では多数のスプレノズル27を備えたスプレヘッダ
26が設置されており、スプレノズル27から微細な液
滴として噴霧される吸収液と排ガスを接触させること
で、排ガス中の硫黄酸化物は吸収液滴の表面で化学的に
除去されると共に、排ガスは水分飽和温度まで冷却され
る。
【0005】排ガス流れに同伴する微少な液滴は吸収塔
10の出口部に設置された吸収塔ミストエリミネータ1
2で大半が除去される。吸収塔10の出口排ガスは、G
GH再加熱器7により昇温され、また脱硫ファン8によ
り昇圧され、煙突9より排出される。
【0006】GGHの系統について図3により詳細に説
明する。GGH熱回収器5内のGGH熱回収器伝熱管1
4とGGH再加熱器7内のGGH再加熱器伝熱管15を
連絡配管28で連絡し、熱媒循環ポンプ16により熱媒
を循環させる系統となっている。ここでGGH伝熱管1
4、GGH再加熱器伝熱管15には、通常熱交換の効率
を向上させるためにフィン付き伝熱管が用いられてい
る。また、吸収塔ミストエリミネータ12で除去できな
かった微少の飛散ミストによってGGH再加熱器7のフ
ィン付き伝熱管15が腐食することを防止するためにス
チーム・ガス加熱器(SGH)13が設置されており、
SGH13では排ガスを通常5〜10℃に加熱させるよ
うに裸管(フィン付きでない伝熱管)内部へSGH蒸気
供給調節弁30を備えた配管19から蒸気を供給してお
り、前述の吸収塔ミストエリミネータ12で除去しきれ
なかった微少な液滴(ミスト)をSGH13の裸管に慣
性衝突させて蒸発除去している。このためSGH13は
耐食性を考慮した材質(例えば、ステンレス鋼)が用い
られている。SGH13での排ガス加熱により生じた蒸
気ドレンはSGH13の下部に設置されたSGHドレン
タンク20およびSGHドレンポンプ21により脱硫系
外(例えばボイラ側のブロータンク23)へ配管28か
ら排出される。
【0007】なお、GGH再加熱器入口温度検出器17
が湿式脱硫装置6とSGH13の間の排ガス流路に設け
られ、またGGH再加熱器出口温度検出器18がSGH
13とGGH再加熱器7の間の排ガス流路に設けられて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記図3に説明する従
来技術では、SGH13での排ガス加熱により生じた蒸
気ドレンは高温の飽和水(約130〜190℃)である
が、この熱量を有効利用することなしに系外へ排出させ
ていた。また、GGHの効率を考えると、GGH熱回収
器5からの高温の熱媒はGGH再加熱器7の出口側より
供給し、熱交換後の熱媒(低温)はGGH再加熱器7の
入口側の伝熱管15からGGH熱回収器5の伝熱管14
の出口側へ返送するのが好ましい。しかしながら、SG
H13で若干量のミストが蒸発しきれずにGGH再加熱
器7に飛来する場合があり、GGH再加熱器7の入口側
の伝熱管材質は耐食性を考慮したものとする必要があっ
た。
【0009】そこで本発明の課題は、SGHでの排ガス
加熱により生じた蒸気ドレンの熱量を有効に利用し、G
GH再加熱器の製造コストを従来より低減した排煙処理
装置とその運用方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、燃
焼装置から排出する排ガスの熱を回収する排ガス熱回収
器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス中の硫黄酸化物を
除去する湿式脱硫装置と、蒸気により湿式脱硫装置出口
の排ガスを加熱するためのスチーム・ガス加熱器と、湿
式脱硫装置出口の排ガスを再加熱する排ガス再加熱器を
排ガス流路に上流側から下流側に順次配置し、排ガス熱
回収器と排ガス再加熱器にそれぞれ設けられた伝熱管を
連絡し、その内部に熱媒を循環させる熱媒循環ラインを
設けた排煙処理装置において、スチーム・ガス加熱器か
らの蒸気ドレンを回収するドレンタンク(SGHドレン
タンク)と、該ドレンタンクからのドレンを供給する排
ガス再加熱器設置部の排ガス前流側に設けた伝熱管と、
該伝熱管で冷却されたドレンを貯蔵する補給水タンクと
を備えた排煙処理装置である。
【0011】ドレンタンク(SGHドレンタンク)から
排ガス再加熱器設置部の排ガス前流側に設けた伝熱管に
ドレンを供給するためにはドレンポンプを設けることが
できる。
【0012】また、前記排ガス再加熱器の排ガス前流側
に設けた伝熱管は耐食性を有する材質(ステンレス鋼
等)のフィン付きチューブとして微細なミストをこの伝
熱管部分で蒸発除去しやすくする。
【0013】さらに、補給水タンクで得られた補給水は
排煙脱硫装置又は燃焼装置に必要な水の補給水とするこ
と又は燃焼装置がボイラである場合にはボイラ補給水と
して用いることができる。
【0014】
【作用】スチーム・ガス加熱器からの蒸気ドレンを回収
するドレンタンク(SGHドレンタンク)とSGHドレ
ンポンプを設け、回収した蒸気ドレンを排ガス再加熱器
側に設けた伝熱管を通して排ガスを加熱することによ
り、蒸気ドレンの熱量を有効に利用できる。また、冷却
後の蒸気ドレンは脱硫装置あるいはボイラ補給水として
再利用が可能となる。
【0015】
【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。本発明の実施の形態は図2に示す火力
発電所等から発生した硫黄酸化物を含む排ガスを処理す
る排煙処理システムの系統に適用される。
【0016】図1には図2の排煙処理システムにおける
本実施の形態の熱回収系統を示し、以下その詳細を説明
する。
【0017】図1に示す熱回収系統は図3に示すそれと
同様に、GGH熱回収器5内のGGH熱回収器伝熱管1
4とGGH再加熱器7内のGGH再加熱器伝熱管15を
連絡配管28で連絡し、熱媒循環ポンプ16により熱媒
を循環させる系統となっている。
【0018】GGH伝熱管14とGGH再加熱器伝熱管
15としてフィン付き伝熱管が用いられ、また、吸収塔
ミストエリミネータ12で除去できなかった微少の飛散
ミストによってGGH再加熱器7のフィン付き伝熱管1
5が腐食することを防止するためにスチーム・ガス加熱
器(SGH)13も設置している。
【0019】耐食性を考慮した材質(例えば、ステンレ
ス鋼)からなるSGH13では排ガスを通常5〜10℃
に加熱させるように裸管(フィン付きでない伝熱管)内
部へ蒸気を供給しており、脱硫装置6の吸収塔ミストエ
リミネータ12で除去しきれなかった微少な液滴(ミス
ト)をSGH13の裸管に慣性衝突させて蒸発除去して
いる。耐食性材質からなるSGH13での排ガス加熱に
より生じた蒸気ドレンはSGH13の下部に設置された
SGHドレンタンク20およびSGHドレンポンプ21
により蒸気ドレンを回収する。
【0020】本実施の形態では前記回収蒸気ドレンをG
GH再加熱器7設置部の前流側排ガス流路に設けたSG
Hドレン冷却用伝熱管24を通して排ガスを加熱すると
共に、蒸気ドレンを冷却し、冷却されたドレンをSGH
ドレンタンクレベル調節弁31を備えた配管22を介し
て脱硫装置6に用いる補給水あるいはボイラ補給水とし
て有効利用する。図1では脱硫補給水タンク25への回
収例を示す。
【0021】また、SGHドレン冷却用伝熱管24は耐
食性を有する材質(ステンレス鋼等)としたフィン付き
チューブとし、GGH再加熱器7の最前段側に設置して
いる。また、GGH再加熱器7側に設けた伝熱管のみを
耐食性材質のものを使用すれば良いので、GGH再加熱
器7は耐食性材質のものを使用する必要が無く、その製
造コストを従来より低減できる。
【0022】こうして本実施の形態によれば、蒸気ドレ
ンをGGH再加熱器7側に設けた伝熱管を通して排ガス
を加熱することにより、蒸気ドレンの熱量を有効に利用
できる。また、冷却後の蒸気ドレンは脱硫装置6あるい
はボイラ補給水として再利用が可能となるので経済的と
なる。
【0023】なお、GGH再加熱器入口温度検出器17
が湿式脱硫装置6とSGH13の間の排ガス流路に設け
られ、またGGH再加熱器出口温度検出器18がSGH
13とGGH再加熱器7の間の排ガス流路に設けられて
いる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、スチーム・ガス加熱器
での排ガス加熱により生じた蒸気ドレンの熱量を有効に
利用でき、また冷却後の蒸気ドレンは脱硫装置あるいは
ボイラ補給水として再利用が可能となる。また、排ガス
再加熱器側に設けた伝熱管のみを耐食性材質のものを使
用すれば良いので、排ガス再加熱器は耐食性材質のもの
を使用する必要が無く、その製造コストを従来より低減
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の排ガス熱回収系統図を
示す。
【図2】 従来の排煙処理装置の系統図を示す。
【図3】 従来の排ガス熱回収系統図を示す。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 脱硝装置 3 空気予熱器(A/H) 4 電気集塵器 5 GGH熱回収器 6 湿式脱硫装置 7 GGH再加熱器 8 脱硫ファン 9 煙突 10 湿式脱硫装置吸収
塔 11 吸収塔循環ポンプ 12 吸収塔ミストエリ
ミネータ 13 SGH 14 GGH熱回収器伝
熱管 15 GGH再加熱器伝熱管 16 GGH熱媒循環ポ
ンプ 17 GGH再加熱器入口温度検出器 18 GGH再加熱器出口温度検出器 19 SGH蒸気供給ライン 20 SGHドレンタン
ク 21 SGHドレンポンプ 22 SGH蒸気ドレン
配管 23 ボイラブロータンク 24 SGHドレン冷却
用伝熱管 25 脱硫補給水タンク 26 吸収塔スプレヘッ
ダ 27 吸収塔スプレノズル 28 GGH熱媒循環配
管 30 SGH蒸気供給調節弁 31 SGHドレンタンクレベル調節弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村本 考司 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 (72)発明者 山本 正之 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 Fターム(参考) 3K070 DA03 DA22 DA23 DA30 DA48 4D002 AA02 AC01 AC10 BA02 CA01 EA11 HA08

Claims (5)

    【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の熱を回収
    する排ガス熱回収器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス
    中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、蒸気により
    湿式脱硫装置出口の排ガスを加熱するためのスチーム・
    ガス加熱器と、湿式脱硫装置出口の排ガスを再加熱する
    排ガス再加熱器を排ガス流路に上流側から下流側に順次
    配置し、排ガス熱回収器と排ガス再加熱器にそれぞれ設
    けられた伝熱管を連絡し、その内部に熱媒を循環させる
    熱媒循環ラインを設けた排煙処理装置において、 スチーム・ガス加熱器からの蒸気ドレンを回収するドレ
    ンタンクと、該ドレンタンクからのドレンを供給する排
    ガス再加熱器設置部の排ガス前流側に設けた伝熱管と、
    該伝熱管で冷却されたドレンを貯蔵する補給水タンクと
    を備えたことを特徴とする排煙処理装置。
  2. 【請求項2】 排ガス再加熱器の排ガス前流側に設けた
    伝熱管は耐食性を有する材質のフィン付きチューブとし
    たことを特徴とする請求項1の排煙処理装置。
  3. 【請求項3】 燃焼装置がボイラであることを特徴とす
    る請求項1記載の排煙処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の排煙処理装置の運転方法
    であって、補給水タンクに回収された蒸気ドレンを排煙
    脱硫装置の補給水に用いる補給水として用いることを特
    徴とする排煙処理装置の運転方法。
  5. 【請求項5】 燃焼装置がボイラであり、補給水をボイ
    ラ給水として用いることを特徴とする請求項4記載の排
    煙処理装置の運転方法。
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