JP2002372223A - ガスガスヒータ - Google Patents

ガスガスヒータ

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JP2002372223A
JP2002372223A JP2001180409A JP2001180409A JP2002372223A JP 2002372223 A JP2002372223 A JP 2002372223A JP 2001180409 A JP2001180409 A JP 2001180409A JP 2001180409 A JP2001180409 A JP 2001180409A JP 2002372223 A JP2002372223 A JP 2002372223A
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gas
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heat
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Masaaki Kimoto
雅章 木本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレンクーラを要することなく蒸気ドレンを
冷却できるようにする。 【解決手段】 湿式排煙脱硫装置5よりも上流側位置の
ガス排出ライン4に設けた熱回収器6と、湿式排煙脱硫
装置5よりも下流側位置のガス排出ライン4に設けた再
加熱器6とを、高温側熱媒配管10及び熱媒循環ポンプ
8を備えた低温側熱媒配管9により接続する。高温側熱
媒配管10に、蒸気13により熱媒体11を補助加熱す
る熱媒ヒータ12を設ける。熱媒ヒータ12より蒸気ド
レン15を導くドレン配管17aを、再加熱器6の排ガ
ス入口側端部に設けた伝熱管20の一端に接続する。伝
熱管20の他端を、ドレン配管17bを介してドレンタ
ンク18に接続する。熱媒ヒータ12において熱媒体1
1の補助加熱に供した蒸気ドレン15を、伝熱管20に
導いて、湿式排煙脱硫装置5より再加熱器7に導いた低
温の排ガス2aと熱交換させて冷却させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ等の化石燃料
の燃焼設備から排出された燃焼排ガスから熱を回収した
後に排煙脱硫装置において脱硫処理した排ガスを再加熱
して放出するために用いるガスガスヒータに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】火力発電所等で用いられる石炭焚きボイ
ラ等の化石燃料の燃焼設備では、化石燃料中の硫黄分
が、燃焼により硫黄酸化物とされて排ガス中に混入する
ようになるため、排煙脱硫装置を設けて、排ガスを脱硫
処理することにより硫黄酸化物が大気中に放出されるこ
とを防止するようにしている。
【0003】排ガスから硫黄酸化物を取り除く排煙脱硫
法には、乾式法、半乾式法及び湿式法があり、このう
ち、湿式法は、吸収塔内に導入した排ガスを、該吸収塔
内に噴霧した吸収液と気液接触させることにより、排ガ
ス中に含まれる硫黄酸化物を除去する手法であり、硫黄
酸化物の水への溶解度が大きく、高い脱硫率が得られる
ことから、排煙処理設備には湿式排煙脱硫装置が多く採
用されている。
【0004】ところで、上記湿式排煙脱硫装置では、排
ガスと吸収液とを気液接触させるようにしているため、
該湿式排煙脱硫装置にて脱硫処理された排ガスは、通常
およそ50℃まで温度低下するようになるが、この際、
水分が略飽和状態となっているため、この排ガスをその
まま煙突に送って大気中に放出すると白煙が発生する。
そのため湿式排煙脱硫装置を設ける場合には、熱媒循環
式のガスガスヒータ(ノンリークガスガスヒータ)を付
設して、湿式排煙脱硫装置の下流側において排ガスを再
加熱できるようにして、煙突へ送られる排ガスの温度を
上昇させて、排ガスを大気中へ放出する際に白煙が発生
しないようにしてある。
【0005】かかるガスガスヒータは、図2にその一例
の概略を示す如く、化石燃料燃焼装置、たとえば、ボイ
ラ1の排煙処理設備として、ボイラ1にて発生した排ガ
ス2を煙突3に導くためのガス排出ライン4の所要位置
に湿式排煙脱硫装置5を設けてなる構成における上記湿
式排煙脱硫装置5よりも上流側位置のガス排出ライン4
に、熱回収器6を設けると共に、湿式排煙脱硫装置5よ
りも下流側位置のガス排出ライン4に、再加熱器7を設
け、且つ該再加熱器7の熱媒出口と上記熱回収器6の熱
媒入口を、熱媒循環ポンプ8を備えた低温側熱媒配管9
にて連結すると共に、上記熱回収器6の熱媒出口と再加
熱器7の熱媒入口とを高温側熱媒配管10により連結し
て、熱媒循環ポンプ8の駆動により、熱媒体11が、低
温側熱媒配管9、熱回収器6、高温側熱媒配管10、再
加熱器7の順に循環できるようにする。これにより、ボ
イラ1からガス排出ライン4を通して導かれる高温の排
ガス2が熱回収器6に達すると、該熱回収器6において
熱媒体11との熱交換を行わせて上記高温の排ガス2よ
り熱回収できるようにしてあり、この熱回収により加熱
された熱媒体11は、高温側熱媒配管10を通して再加
熱器7に送るようにしてある。又、上記熱回収器6にて
熱回収された排ガス2は、ガス排出ライン4を通して湿
式排煙脱硫装置5に導かれ、脱硫処理が行われることに
より50℃程度の低温の排ガス2aとされた後、ガス排
出ライン4を通して再加熱器7に送られるので、該再加
熱器7において低温の排ガス2aと、上記熱回収器6よ
り加熱状態で導かれる熱媒体11との熱交換を行わせて
排ガス2aを再加熱させて、この再加熱された排ガス2
bを、ガス排出ライン4を通して煙突に送ることができ
るようにしてあり、この排ガス2aの再加熱に供されて
温度低下した熱媒体11は、低温側熱媒配管9を通して
再び熱回収器6へ戻すようにして、熱媒体11を循環さ
せることにより、湿式排煙脱硫装置5により脱硫処理さ
れた排ガス2aの再加熱を連続して行うことができるよ
うにしてある。
【0006】更に、高温側熱媒配管10の途中位置に、
熱媒ヒータ12を設けると共に、該熱媒ヒータ12に、
蒸気供給源としてのボイラ1等より蒸気13を導くため
の蒸気配管14を接続した構成として、熱回収器6より
高温側熱媒配管10を通して再加熱器7へ送られる熱媒
体11を、上記熱媒ヒータ12に導いた蒸気13により
補助的に加熱して更に温度上昇させて、再加熱器7にお
いて該熱媒体11との熱交換により再加熱される排ガス
2bの温度をより高めることができるようにしてある。
【0007】更に又、上記熱媒ヒータ12にて熱媒体1
1の補助加熱に供した後の蒸気ドレン15は、熱媒循環
ポンプ8の出口側における低温側熱媒配管9上に設けた
ドレンクーラ16に、ドレン配管17を介して導いて、
低温側熱媒配管9を通過する熱媒体11と熱交換させて
冷却させた後、ドレンタンク18へ回収するようにして
あり、該ドレンタンク18よりボイラ復水器等の図示し
ないドレン回収機器に送るようにしてある。
【0008】なお、19は熱媒体11を補給するために
低温側熱媒配管9の所要位置に接続した熱媒タンクであ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ガスガスヒータでは、熱媒ヒータ12にて熱媒体11の
補助加熱に供した後の蒸気ドレン15を、ドレンクーラ
16に導いて、低温側熱媒配管9を通る熱媒体11と熱
交換させることにより冷却するようにしているが、該低
温側熱媒配管9を通る熱媒体11、すなわち、再加熱器
6より排出される熱媒体11は70℃程度と比較的高温
であるため、ドレンクーラ16出口側での蒸気ドレン1
5の温度を低下させるためには、ドレンクーラ16を大
型化せざるを得ず、このためコストが嵩むという問題が
ある。又、ドレンクーラ16よりドレンタンク18に回
収された蒸気ドレン15をボイラ復水器等の低圧機器に
送る場合、蒸気ドレン15の温度が比較的高いので、該
蒸気ドレン15が減圧される際にフラッシュし易く、ウ
ォーターハンマー等を引き起こし、周辺機器に悪影響を
及ぼす虞が生じるという問題もある。
【0010】そこで、本発明は、ドレンクーラを不要と
することができると共に、回収される蒸気ドレンの温度
を従来に比して低下させることができるようにしたガス
ガスヒータを提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、排煙脱硫装置よりも上流側位置のガス排
出ラインに設けた熱回収器と、排煙脱硫装置よりも下流
側位置のガス排出ラインに設けた再加熱器とを、高温側
熱媒配管及び熱媒循環ポンプを備えた低温側熱媒配管に
より環状に接続して熱媒体が循環できるようにし、更
に、上記高温側熱媒配管に熱媒ヒータを備えて、上記熱
回収器にて排ガスより熱回収した熱媒体を、上記熱媒ヒ
ータに導いた蒸気により補助加熱した後再加熱器に導い
て、該再加熱器にて上記排煙脱硫装置で脱硫処理された
排ガスを再加熱できるようにしてあるガスガスヒータに
おいて、上記熱媒ヒータより蒸気ドレンを導くためのド
レン配管を、上記再加熱器の排ガス入口側端部に設けた
伝熱管を経由させてドレンタンクに接続させて、再加熱
器に入る低温の排ガスで蒸気ドレンを冷却するようにし
た構成とする。
【0012】熱媒ヒータにおいて熱媒体の補助加熱に供
された後の蒸気ドレンは、ドレン配管を通して再加熱器
の排ガス入口側端部に設けられた伝熱管に導かれ、該伝
熱管において、排煙脱硫装置における脱硫処理により温
度低下した後ガス排出ラインを通して再加熱器に導かれ
る排ガスとの熱交換が行われることにより、温度が低下
させられ、しかる後、ドレン配管を通してドレンタンク
に送られる。この際、排煙脱硫装置において温度低下し
た後再加熱器に導かれる排ガスの温度は50℃程度であ
り、これは、従来低温側熱媒配管に設けたドレンクーラ
において蒸気ドレンの冷却に用いられていた熱媒体の温
度よりも低いため、ドレンタンクに送られる蒸気ドレン
の温度は従来よりも低下させられる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0014】図1は本発明のガスガスヒータの実施の一
形態を示すもので、図2に示したものと同様に、湿式排
煙脱硫装置5よりも上流側位置のガス排出ライン4に設
けた熱回収器6と、湿式排煙脱硫装置5よりも下流側位
置のガス排出ライン4に設けた再加熱器6とを、高温側
熱媒配管10及び熱媒循環ポンプ8を備えた低温側熱媒
配管9により環状に接続して熱媒体11が循環できるよ
うにし、更に、上記高温側熱媒配管10に、蒸気13に
より熱媒体11を補助加熱するための熱媒ヒータ12を
設けた構成において、上記熱媒ヒータ12で熱媒体11
の補助加熱に供した蒸気ドレン15のドレン配管17a
を、再加熱器6の排ガス入口側端部に設けた伝熱管20
の一端に接続し、且つ該伝熱管20の他端を、ドレン配
管17bを介して図2に示したドレンタンク18と同様
のドレンタンク18に接続した構成とする。
【0015】その他、図2に示したものと同一のものに
は同一符号が付してある。
【0016】ボイラ1からガス排出ライン4を通して導
かれる高温の排ガス2が熱回収器6に達すると、従来と
同様に、該熱回収器6において熱媒体11との熱交換が
行われることにより上記高温の排ガス2の熱回収が行わ
れ、この熱回収により加熱された熱媒体11は、高温側
熱媒配管10を通して再加熱器7側へ送られる際、該高
温側熱媒配管10上に設けられた熱媒ヒータ12を通過
するときに、蒸気13による補助加熱が行われて更に温
度が高められた後、再加熱器7に導かれる。上記熱回収
器6にて熱回収された排ガス2は、ガス排出ライン4を
通して湿式排煙脱硫装置5導かれ、脱硫処理が行われる
ことにより50℃程度の低温の排ガス2aとされた後、
ガス排出ライン4を通して再加熱器7に送られる。該低
温の排ガス2aが再加熱器7に達すると、従来と同様
に、上記高温側熱媒配管10を通して温度が高い状態で
導かれる熱媒体11との熱交換が行われるため、排ガス
2aは再加熱され、この再加熱された排ガス2bがガス
排出ライン4を通して煙突3に送られるようになる。
【0017】熱媒ヒータ12における熱媒体11の補助
加熱に供された後の蒸気ドレン15は、ドレン配管17
aを通して伝熱管20に導かれ、この際、該伝熱管20
が再加熱器7の排ガス入口側端部に設けられていて、該
伝熱管20の外側を、湿式排煙脱硫装置5において脱硫
処理されて温度低下した後ガス排出ライン4を通して再
加熱器7に導かれた排ガス2aが通過するため、該低温
の排ガス2aとの熱交換が行われて温度が低下させら
れ、しかる後、ドレン配管17bを通してドレンタンク
18に回収されるようになる。
【0018】このように、蒸気ドレン15を再加熱器7
内に設けた伝熱管20に導いて冷却することができるた
め、従来要していた如きドレンクーラ16を不要とする
ことができて、ガスガスヒータを設置するためのイニシ
ャルコストを従来に比して削減することができ、しか
も、伝熱管20において蒸気ドレン15と熱交換させる
ために用いる排ガス2aの温度は、湿式排煙脱硫装置5
において温度低下させられているため50℃程度であ
り、これは、低温側熱媒配管9に設ける形式の従来のド
レンクーラ16において蒸気ドレン16の冷却のために
用いられていた低温側熱媒配管9を流通する70℃程度
の熱媒体11の温度に比してかなり低いため、蒸気ドレ
ン15の温度を従来に比して効率よく低下させることが
でき、更に、熱媒ヒータ12より排出される蒸気ドレン
15の量は、冷却に使用される低温の排ガス2aの量、
すなわち、湿式排煙脱硫装置5にて脱硫処理する排ガス
量よりもはるかに少ないので、蒸気ドレン15の冷却を
効率よく行うことができ、ドレンタンクに回収される蒸
気ドレン15の温度を、従来の如くドレンクーラ16に
よる冷却を行う場合に比して低下させることができ、こ
のために、ドレンタンク18に回収した蒸気ドレン15
を低圧機器に送る際のフラッシュの発生量を減少させる
ことができて、ウォーターハンマー現象の発生を抑える
ことができる。
【0019】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、再加熱器7に設ける伝熱管20の
本数は、冷却すべき蒸気ドレン15の量に応じて任意に
設定してよいこと、ガス排出ライン4における熱回収器
6よりも上流側位置や熱回収器6と湿式排煙脱硫装置5
との間の位置、あるいは、再加熱器7よりも下流側位置
に、集塵器や脱硝装置等の他の排煙処理装置を装備して
もよいこと、更には、ボイラ1以外の化石燃料の燃焼装
置の排煙処理設備に採用してもよいこと、その他、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。
【0020】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のガスガスヒー
タによれば、排煙脱硫装置よりも上流側位置のガス排出
ラインに設けた熱回収器と、排煙脱硫装置よりも下流側
位置のガス排出ラインに設けた再加熱器とを、高温側熱
媒配管及び熱媒循環ポンプを備えた低温側熱媒配管によ
り環状に接続して熱媒体が循環できるようにし、更に、
上記高温側熱媒配管に熱媒ヒータを備えて、上記熱回収
器にて排ガスより熱回収した熱媒体を、上記熱媒ヒータ
に導いた蒸気により補助加熱した後再加熱器に導いて、
該再加熱器にて上記排煙脱硫装置で脱硫処理された排ガ
スを再加熱できるようにしてあるガスガスヒータにおい
て、上記熱媒ヒータより蒸気ドレンを導くためのドレン
配管を、上記再加熱器の排ガス入口側端部に設けた伝熱
管を経由させてドレンタンクに接続させて、再加熱器に
入る低温の排ガスで蒸気ドレンを冷却するようにした構
成としてあるので、熱媒ヒータの蒸気ドレンを再加熱器
内に設けた伝熱管に導いて、排煙脱硫装置における脱硫
処理に伴って低温とされる排ガスと熱交換させて冷却す
ることができるため、従来要していた如きドレンクーラ
を不要とすることができて、ガスガスヒータの設置に要
するイニシャルコストを従来に比して削減することがで
き、しかも、蒸気ドレンと熱交換させる排ガスの温度
は、従来のドレンクーラにおいて蒸気ドレンの冷却のた
めに用いられていた低温側熱媒配管を流通する熱媒体の
温度に比してかなり低いため、蒸気ドレンの温度を従来
よりも効率よく低下させることができ、更に、熱媒ヒー
タより排出される蒸気ドレンの量は、冷却に使用される
湿式排煙脱硫装置にて脱硫処理の行われた低温の排ガス
の量よりもはるかに少ないので、蒸気ドレンの冷却を効
率よく行うことができ、このためドレンタンクに回収さ
れる蒸気ドレンの温度を、従来のドレンクーラによる冷
却を行う場合に比して低下させることができ、よって、
ドレンタンクに回収した蒸気ドレンを低圧機器に送る際
のフラッシュの発生量を減少させることができて、ウォ
ーターハンマー現象の発生を抑えることができるという
優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガスガスヒータの実施の一形態を示す
概略図である。
【図2】従来のガスガスヒータの一例の概略を示す図で
ある。
【符号の説明】
2,2a,2b 排ガス 4 ガス排出ライン 5 湿式排煙脱硫装置(排煙脱硫装置) 6 熱回収器 7 再加熱器 8 熱媒循環ポンプ 9 低温側熱媒配管 10 高温側熱媒配管 11 熱媒体 12 熱媒ヒータ 13 蒸気 15 蒸気ドレン 17a,17b ドレン配管 18 ドレンタンク 20 伝熱管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23J 15/08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排煙脱硫装置よりも上流側位置のガス排
    出ラインに設けた熱回収器と、排煙脱硫装置よりも下流
    側位置のガス排出ラインに設けた再加熱器とを、高温側
    熱媒配管及び熱媒循環ポンプを備えた低温側熱媒配管に
    より環状に接続して熱媒体が循環できるようにし、更
    に、上記高温側熱媒配管に熱媒ヒータを備えて、上記熱
    回収器にて排ガスより熱回収した熱媒体を、上記熱媒ヒ
    ータに導いた蒸気により補助加熱した後再加熱器に導い
    て、該再加熱器にて上記排煙脱硫装置で脱硫処理された
    排ガスを再加熱できるようにしてあるガスガスヒータに
    おいて、上記熱媒ヒータより蒸気ドレンを導くためのド
    レン配管を、上記再加熱器の排ガス入口側端部に設けた
    伝熱管を経由させてドレンタンクに接続させて、再加熱
    器に入る低温の排ガスで蒸気ドレンを冷却するようにし
    たことを特徴とするガスガスヒータ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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