JP2003126649A - 燃焼排ガス中のｓｏ３除去方法及びその装置 - Google Patents
燃焼排ガス中のｓｏ３除去方法及びその装置Info
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- JP2003126649A JP2003126649A JP2001323632A JP2001323632A JP2003126649A JP 2003126649 A JP2003126649 A JP 2003126649A JP 2001323632 A JP2001323632 A JP 2001323632A JP 2001323632 A JP2001323632 A JP 2001323632A JP 2003126649 A JP2003126649 A JP 2003126649A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボイラの燃焼排ガス中のＳＯ3 を適切に除去
できる燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法及びその装置を提
供する。 【解決手段】 脱硫装置より上流側で、燃焼排ガスにア
ルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中のＳＯ3 ガスを除去
する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法において、燃焼排ガ
スの流れる排ガスダクト１０内に、そのダクト断面１０
Ａの上下左右に、アルカリ粉末を注入する噴射ノズル１
２を複数配置すると共にその噴射ノズル１２の上流側ま
たは下流側の排ガスダクト１０内に、噴射ノズル１２に
対応して排ガスサンプリング管２２を複数配置し、その
各排ガスサンプリング管２２で採取した燃焼排ガスをＳ
Ｏ3 濃度連続分析計２６に導入してダクト断面方向のＳ
Ｏ3濃度分布を求めると共に、計測したダクト断面方向
１０ＢのＳＯ3 濃度分布を基に、上記噴射ノズル１２か
ら噴射するアルカリ粉末の注入量をそれぞれ制御するよ
うにしたものである。
できる燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法及びその装置を提
供する。 【解決手段】 脱硫装置より上流側で、燃焼排ガスにア
ルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中のＳＯ3 ガスを除去
する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法において、燃焼排ガ
スの流れる排ガスダクト１０内に、そのダクト断面１０
Ａの上下左右に、アルカリ粉末を注入する噴射ノズル１
２を複数配置すると共にその噴射ノズル１２の上流側ま
たは下流側の排ガスダクト１０内に、噴射ノズル１２に
対応して排ガスサンプリング管２２を複数配置し、その
各排ガスサンプリング管２２で採取した燃焼排ガスをＳ
Ｏ3 濃度連続分析計２６に導入してダクト断面方向のＳ
Ｏ3濃度分布を求めると共に、計測したダクト断面方向
１０ＢのＳＯ3 濃度分布を基に、上記噴射ノズル１２か
ら噴射するアルカリ粉末の注入量をそれぞれ制御するよ
うにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高Ｓ分燃料を使用
してボイラを運転したとき排煙中に高濃度に含まれるＳ
Ｏ3 を除去するための燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法及
びその装置に関するものである。
してボイラを運転したとき排煙中に高濃度に含まれるＳ
Ｏ3 を除去するための燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法及
びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボイラの排煙には窒素酸化物、硫黄酸化
物、煤塵などが含まれ、これらは大気汚染の原因となる
ので、排煙処理設備により除去されている。
物、煤塵などが含まれ、これらは大気汚染の原因となる
ので、排煙処理設備により除去されている。
【０００３】この中で燃焼排ガス中に含まれるＳＯ3 が
高濃度となると、温度降下した場合に凝縮して付着し、
腐食環境の悪化を招き、あるいは凝縮したＳＯ3 によ
り、燃焼排ガス中の煤塵が付着し合い、大粒化して流路
の閉塞を招く等の環境の悪化が問題となる。
高濃度となると、温度降下した場合に凝縮して付着し、
腐食環境の悪化を招き、あるいは凝縮したＳＯ3 によ
り、燃焼排ガス中の煤塵が付着し合い、大粒化して流路
の閉塞を招く等の環境の悪化が問題となる。
【０００４】これを防止する手段として、特開２０００
−３１７２６０号公報では、アルカリ粉末を注入するこ
とにより、煙道中のＳＯ3 を除去する手段を提案した。
−３１７２６０号公報では、アルカリ粉末を注入するこ
とにより、煙道中のＳＯ3 を除去する手段を提案した。
【０００５】投入するアルカリ剤としては、ＣａＣＯ3
のほかに、Ｃａ（ＯＨ）2 ，ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2 ，Ｎａ2 ＣＯ3 等がある。
のほかに、Ｃａ（ＯＨ）2 ，ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）2 ，Ｎａ2 ＣＯ3 等がある。
【０００６】図４は、排煙処理装置を示し、ボイラ本体
４０から下流側に向かって、脱硝装置４１、空気予熱器
４２、ガスガスヒータの熱回収器４３、電気集塵器４
４、脱硫装置４５、ガスガスヒータの再加熱器４６、煙
突４７が順次配設され、空気予熱器の上流側で炭酸カル
シウム投入装置４８が接続されている。
４０から下流側に向かって、脱硝装置４１、空気予熱器
４２、ガスガスヒータの熱回収器４３、電気集塵器４
４、脱硫装置４５、ガスガスヒータの再加熱器４６、煙
突４７が順次配設され、空気予熱器の上流側で炭酸カル
シウム投入装置４８が接続されている。
【０００７】炭酸カルシウム投入装置４８は、図５に示
すように、燃焼排ガスの煙道５０の途中に反応器５１が
設けられ、反応器５１内の上流測に、炭酸カルシウム噴
射ノズル５２が設けられる。噴射ノズル５２には、炭酸
カルシウム供給ライン５３が接続される。炭酸カルシウ
ム供給ライン５３には、上流側より、搬送用空気圧縮機
５４、除湿器５５、搬送空気の脈動を防止するレシバー
５６、炭酸カルシウムホッパ５７を備えた補給器５８が
設けられている。
すように、燃焼排ガスの煙道５０の途中に反応器５１が
設けられ、反応器５１内の上流測に、炭酸カルシウム噴
射ノズル５２が設けられる。噴射ノズル５２には、炭酸
カルシウム供給ライン５３が接続される。炭酸カルシウ
ム供給ライン５３には、上流側より、搬送用空気圧縮機
５４、除湿器５５、搬送空気の脈動を防止するレシバー
５６、炭酸カルシウムホッパ５７を備えた補給器５８が
設けられている。
【０００８】炭酸カルシウム投入装置４８は、炭酸カル
シウムの粉体を圧縮空気により搬送し反応器５１内の上
流側の噴射ノズル５２より噴出させ、反応器５１内に流
入した燃焼排ガスに混入させて、排ガス中のＳＯ3 を除
去するものである。
シウムの粉体を圧縮空気により搬送し反応器５１内の上
流側の噴射ノズル５２より噴出させ、反応器５１内に流
入した燃焼排ガスに混入させて、排ガス中のＳＯ3 を除
去するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
技術においては、アルカリ粉体の総注入量の制御方法に
ついては、排ガス中に含まれるＳＯ3 濃度を想定して注
入している。
技術においては、アルカリ粉体の総注入量の制御方法に
ついては、排ガス中に含まれるＳＯ3 濃度を想定して注
入している。
【００１０】これに対して、ボイラ内の排ガス中のＳＯ
3 濃度は、ボイラ使用燃料、経時変化などにより変化す
る。またボイラの排ガスダクト内のＳＯ3 濃度分布につ
いても均一ではなく、濃度ムラが存在し、またこれらは
ボイラ運転状態において、常に変化するものである。
3 濃度は、ボイラ使用燃料、経時変化などにより変化す
る。またボイラの排ガスダクト内のＳＯ3 濃度分布につ
いても均一ではなく、濃度ムラが存在し、またこれらは
ボイラ運転状態において、常に変化するものである。
【００１１】したがって、このような変化に対して適切
にアルカリ粉末の流量を制御することは困難であり、こ
のため従来においては電気集塵器において十分な捕集率
を得られるために、その上流側でＮＨ3 を過剰に注入し
ているのが現状である。
にアルカリ粉末の流量を制御することは困難であり、こ
のため従来においては電気集塵器において十分な捕集率
を得られるために、その上流側でＮＨ3 を過剰に注入し
ているのが現状である。
【００１２】また、ＳＯ3 濃度の濃度ムラをなくす手段
として、排ガス混合器を電気集塵器の手前に設置する手
法もあるが、排ガス濃度の均一特性と混合器の圧力損失
とはトレードオフの関係にあるのがネックとなる。すな
わち、十分な混合性能としては、排ガスＳＯ3 濃度平均
値に対して煙道ダクト断面におけるＳＯ3 濃度分布のば
らつきが５％程度が目標となるが、このときの混合器の
ドラフト損失は１．５ｋＰａと高く、通常の設計と比較
してファン動力の増加となり、プラントの送電端効率を
低下させる。
として、排ガス混合器を電気集塵器の手前に設置する手
法もあるが、排ガス濃度の均一特性と混合器の圧力損失
とはトレードオフの関係にあるのがネックとなる。すな
わち、十分な混合性能としては、排ガスＳＯ3 濃度平均
値に対して煙道ダクト断面におけるＳＯ3 濃度分布のば
らつきが５％程度が目標となるが、このときの混合器の
ドラフト損失は１．５ｋＰａと高く、通常の設計と比較
してファン動力の増加となり、プラントの送電端効率を
低下させる。
【００１３】図３は、混合器によるＳＯ3 濃度の混合性
能と圧力損失との関係を示したものである。この場合、
混合性能は、ダクトＳＯ3 濃度分布の平均値からのばら
つきを平均値で割って求めた。
能と圧力損失との関係を示したものである。この場合、
混合性能は、ダクトＳＯ3 濃度分布の平均値からのばら
つきを平均値で割って求めた。
【００１４】図３より、混合性能を５％程度にするには
圧損は、１．５ｋＰａと高く、４０％では、０．５ｋＰ
ａと低いことが分かる。このように、混合性能を高くす
るには圧損が高くなり通常の設計と比較してファン動力
の増加となり、また経時的な汚れなどにより、更にドラ
フトが上昇することが考えられ、頻繁な清掃が必要とな
るなどメンテナンス上も機器の維持が煩雑となる。
圧損は、１．５ｋＰａと高く、４０％では、０．５ｋＰ
ａと低いことが分かる。このように、混合性能を高くす
るには圧損が高くなり通常の設計と比較してファン動力
の増加となり、また経時的な汚れなどにより、更にドラ
フトが上昇することが考えられ、頻繁な清掃が必要とな
るなどメンテナンス上も機器の維持が煩雑となる。
【００１５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ボイラの燃焼排ガス中のＳＯ3を適切に除去できる
燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法及びその装置を提供する
ことにある。
し、ボイラの燃焼排ガス中のＳＯ3を適切に除去できる
燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法及びその装置を提供する
ことにある。
【００１６】
【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、脱硫装置より上流側で、燃焼排
ガスにアルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中のＳＯ3 ガ
スを除去する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法において、
燃焼排ガスの流れる排ガスダクト内に、そのダクト断面
の上下左右に、アルカリ粉末を注入する噴射ノズルを複
数配置すると共にその噴射ノズルの上流側または下流側
の排ガスダクト内に、噴射ノズルに対応して排ガスサン
プリング管を複数配置し、その各排ガスサンプリング管
で採取した燃焼排ガスをＳＯ3 濃度連続分析計に導入し
てダクト断面方向のＳＯ3 濃度分布を求めると共に、計
測したダクト断面方向のＳＯ3 濃度分布を基に、上記噴
射ノズルから噴射するアルカリ粉末の注入量をそれぞれ
制御するようにした燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法であ
る。
に、請求項１の発明は、脱硫装置より上流側で、燃焼排
ガスにアルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中のＳＯ3 ガ
スを除去する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法において、
燃焼排ガスの流れる排ガスダクト内に、そのダクト断面
の上下左右に、アルカリ粉末を注入する噴射ノズルを複
数配置すると共にその噴射ノズルの上流側または下流側
の排ガスダクト内に、噴射ノズルに対応して排ガスサン
プリング管を複数配置し、その各排ガスサンプリング管
で採取した燃焼排ガスをＳＯ3 濃度連続分析計に導入し
てダクト断面方向のＳＯ3 濃度分布を求めると共に、計
測したダクト断面方向のＳＯ3 濃度分布を基に、上記噴
射ノズルから噴射するアルカリ粉末の注入量をそれぞれ
制御するようにした燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法であ
る。
【００１７】請求項２の発明は、脱硫装置より上流側
で、燃焼排ガスにアルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中
のＳＯ3 ガスを除去する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去装置
において、燃焼排ガスの流れる排ガスダクト内に、その
ダクト断面の上下左右にアルカリ粉末を注入する噴射ノ
ズルを複数配置すると共にその噴射ノズルの上流側また
は下流側の排ガスダクト内に、噴射ノズルに対応して排
ガスサンプリング管を複数配置し、その各排ガスサンプ
リング管に、採取した燃焼排ガスを導入してダクト断面
方向のＳＯ3 濃度分布を求めるＳＯ3 濃度連続分析計を
接続し、上記噴射ノズルに、上記ＳＯ3 濃度連続分析計
で計測したダクト断面方向のＳＯ3 濃度分布を基に噴射
するアルカリ粉末の注入量を制御するための注入量制御
手段を設けた燃焼排ガス中のＳＯ3 除去装置である。
で、燃焼排ガスにアルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中
のＳＯ3 ガスを除去する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去装置
において、燃焼排ガスの流れる排ガスダクト内に、その
ダクト断面の上下左右にアルカリ粉末を注入する噴射ノ
ズルを複数配置すると共にその噴射ノズルの上流側また
は下流側の排ガスダクト内に、噴射ノズルに対応して排
ガスサンプリング管を複数配置し、その各排ガスサンプ
リング管に、採取した燃焼排ガスを導入してダクト断面
方向のＳＯ3 濃度分布を求めるＳＯ3 濃度連続分析計を
接続し、上記噴射ノズルに、上記ＳＯ3 濃度連続分析計
で計測したダクト断面方向のＳＯ3 濃度分布を基に噴射
するアルカリ粉末の注入量を制御するための注入量制御
手段を設けた燃焼排ガス中のＳＯ3 除去装置である。
【００１８】請求項３の発明は、ＳＯ3 濃度連続分析計
は、排ガスサンプリング管から採取した燃焼排ガスを導
入するための少なくとも２つ以上の分光用セルと、その
分光用セルに紫外線を透過するための光源と、分光用セ
ルを透過した紫外線の検出する光検出器と、上記光源と
光検出器間に配置され、２つ以上の分光用セルに紫外線
を透過させるための光路切換手段と、光検出器に接続さ
れ、光検出器で検出された紫外線吸収スペクトルからＳ
Ｏ3 濃度を検出すると共にダクト断面方向のＳＯ3 濃度
分布を求める演算器とからなる請求項２記載の燃焼排ガ
ス中のＳＯ3 除去装置である。
は、排ガスサンプリング管から採取した燃焼排ガスを導
入するための少なくとも２つ以上の分光用セルと、その
分光用セルに紫外線を透過するための光源と、分光用セ
ルを透過した紫外線の検出する光検出器と、上記光源と
光検出器間に配置され、２つ以上の分光用セルに紫外線
を透過させるための光路切換手段と、光検出器に接続さ
れ、光検出器で検出された紫外線吸収スペクトルからＳ
Ｏ3 濃度を検出すると共にダクト断面方向のＳＯ3 濃度
分布を求める演算器とからなる請求項２記載の燃焼排ガ
ス中のＳＯ3 除去装置である。
【００１９】
【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。
添付図面に基づいて詳述する。
【００２０】先ず、ボイラプラントの全体構成は、図４
で説明した通りである。
で説明した通りである。
【００２１】図１は、ボイラからの燃焼排ガスが流れる
排ガスダクトを示し、この排ガスダクト１０は、脱硫装
置の上流側の空気予熱器周辺を示し、その排ガスダクト
１０内に、ＳＯ3 ガスを含む燃焼排ガスが９０℃より高
いところでアルカリ粉末を投入するアルカリ投入装置１
１が設けられている。
排ガスダクトを示し、この排ガスダクト１０は、脱硫装
置の上流側の空気予熱器周辺を示し、その排ガスダクト
１０内に、ＳＯ3 ガスを含む燃焼排ガスが９０℃より高
いところでアルカリ粉末を投入するアルカリ投入装置１
１が設けられている。
【００２２】このアルカリ投入装置１１は、ダクト断面
１０Ａの上下左右に複数配置された噴射ノズル１２から
なり、その各噴射ノズル１２の吹込みライン１３にエゼ
クター１４を介してアルカリ粉末を供給するアルカリ粉
末タンク１５が接続される。各エゼクター１４には、そ
れぞれ圧縮空気供給ライン１６が接続され、その圧縮空
気供給ライン１６に流量計１７が接続されると共に供給
流量を制御する流量調整弁（注入量制御手段）１８が接
続される。
１０Ａの上下左右に複数配置された噴射ノズル１２から
なり、その各噴射ノズル１２の吹込みライン１３にエゼ
クター１４を介してアルカリ粉末を供給するアルカリ粉
末タンク１５が接続される。各エゼクター１４には、そ
れぞれ圧縮空気供給ライン１６が接続され、その圧縮空
気供給ライン１６に流量計１７が接続されると共に供給
流量を制御する流量調整弁（注入量制御手段）１８が接
続される。
【００２３】この圧縮空気供給ライン１６の上流側は共
通ライン１９に集合されて空気圧縮機（図示せず）に接
続される。共通ライン１９には、圧力計２０と圧力調整
弁２１とが接続される。
通ライン１９に集合されて空気圧縮機（図示せず）に接
続される。共通ライン１９には、圧力計２０と圧力調整
弁２１とが接続される。
【００２４】このアルカリ投入装置１１は、後述する
が、各流量調整弁１８を制御することで、噴射ノズル１
２から吹き込むアルカリ粉末量を調整できるようになっ
ている。
が、各流量調整弁１８を制御することで、噴射ノズル１
２から吹き込むアルカリ粉末量を調整できるようになっ
ている。
【００２５】アルカリ投入装置１１の下流側、或いは上
流側の排ガスダクト１０内には、そのダクト断面１０Ｂ
の上下左右に排ガスサンプリング管２２が複数配置され
る。
流側の排ガスダクト１０内には、そのダクト断面１０Ｂ
の上下左右に排ガスサンプリング管２２が複数配置され
る。
【００２６】図１、図２（ａ）に示すように、排ガスサ
ンプリング管２２は、その先端の排ガス取込口２３が、
例えば、図示のようにダクト断面１０Ｂの左右方向に３
列上下方向に３段の計９箇所で排ガスをサンプリングす
るように配置される。
ンプリング管２２は、その先端の排ガス取込口２３が、
例えば、図示のようにダクト断面１０Ｂの左右方向に３
列上下方向に３段の計９箇所で排ガスをサンプリングす
るように配置される。
【００２７】この排ガスサンプリング管２２にはフィル
タ２４が接続され、そのフィルタ２４を通してダスト分
が除去された燃焼排ガスが導入管２５を通してＳＯ3 濃
度連続分析計２６に導入される。
タ２４が接続され、そのフィルタ２４を通してダスト分
が除去された燃焼排ガスが導入管２５を通してＳＯ3 濃
度連続分析計２６に導入される。
【００２８】フィルタ２４の下流側の排ガスサンプリン
グ管２２は、集合されて吸引ファン２７に接続され、そ
の吸引ファン２７が排出ライン２８を介して排ガスサン
プリング管２２の下流の排ガスダクト１０に接続され
る。
グ管２２は、集合されて吸引ファン２７に接続され、そ
の吸引ファン２７が排出ライン２８を介して排ガスサン
プリング管２２の下流の排ガスダクト１０に接続され
る。
【００２９】ＳＯ3 濃度連続分析計２６は、導入された
燃焼排ガスの紫外線吸光度スペクトルを測定する紫外線
分析するための分析部３０と、その分析部３０で測定し
た紫外線吸光度スペクトルからＳＯ3 濃度を求めると共
にダクト断面１０ＢのＳＯ3濃度分布を求める演算器３
１とから構成される。
燃焼排ガスの紫外線吸光度スペクトルを測定する紫外線
分析するための分析部３０と、その分析部３０で測定し
た紫外線吸光度スペクトルからＳＯ3 濃度を求めると共
にダクト断面１０ＢのＳＯ3濃度分布を求める演算器３
１とから構成される。
【００３０】分析部３０は、図２（ｂ）に示すように、
燃焼排ガスを導入する排ガスサンプリング管２２と同数
の複数個の分光用セル３２，３２からなり、その分光用
セル３２，３２に紫外線ＵＶを照射するための光源３３
と分光用セル３２を透過した紫外線を検出する光検出器
３４が配置されると共に、光源３３と光検出器３４間
に、分光用セル３２に交互に紫外線ＵＶを切り換えて照
射する光路切換手段３５とからなる。
燃焼排ガスを導入する排ガスサンプリング管２２と同数
の複数個の分光用セル３２，３２からなり、その分光用
セル３２，３２に紫外線ＵＶを照射するための光源３３
と分光用セル３２を透過した紫外線を検出する光検出器
３４が配置されると共に、光源３３と光検出器３４間
に、分光用セル３２に交互に紫外線ＵＶを切り換えて照
射する光路切換手段３５とからなる。
【００３１】光路切換手段３５は、光源３３からの紫外
線ＵＶを、複数の分光用セル３２，３２に切り換える入
口側可動ミラー３６と、分光用セル３２，３２の両側に
設けられ入口側可動ミラー３６からの紫外線ＵＶを、そ
れぞれ分光用セル３２，３２に複数パス透過させる固定
反射ミラー３７と、最終段の固定反射ミラー３７ｅ，３
７ｅからの紫外線ＵＶを切り換えて光検出器３４に導く
出口側可動ミラー３８とから構成される。
線ＵＶを、複数の分光用セル３２，３２に切り換える入
口側可動ミラー３６と、分光用セル３２，３２の両側に
設けられ入口側可動ミラー３６からの紫外線ＵＶを、そ
れぞれ分光用セル３２，３２に複数パス透過させる固定
反射ミラー３７と、最終段の固定反射ミラー３７ｅ，３
７ｅからの紫外線ＵＶを切り換えて光検出器３４に導く
出口側可動ミラー３８とから構成される。
【００３２】分光用セル３２に導入する燃焼排ガスは、
測定の際にその温度が４００℃となるように温度制御さ
れ、排ガス中に含まれるＳＯ3 とＨ2 Ｏが結合して硫酸
となる反応を抑制する。
測定の際にその温度が４００℃となるように温度制御さ
れ、排ガス中に含まれるＳＯ3 とＨ2 Ｏが結合して硫酸
となる反応を抑制する。
【００３３】またフィルタ２４は、ダストが蓄積される
ことがないフィルタとし、サンプリングした燃焼排ガス
中のダストやアルカリ粉末を分離し、また上述した硫酸
となる反応を抑制するために４００℃に温度制御され、
硫酸ミストの発生により、ＳＯ3 がフィルタ２４で捕捉
されることを防止する。
ことがないフィルタとし、サンプリングした燃焼排ガス
中のダストやアルカリ粉末を分離し、また上述した硫酸
となる反応を抑制するために４００℃に温度制御され、
硫酸ミストの発生により、ＳＯ3 がフィルタ２４で捕捉
されることを防止する。
【００３４】このＳＯ3 濃度連続分析計２６は、本出願
人が先に提案した煙道中のＳＯ3 ガスの濃度算出方法
（特願平１１−３７４１０６号）により、リアルタイム
で濃度分析を行う。このＳＯ3 分析法は、排ガスの一部
を、そのまま分光用セル３２に導入し、これを紫外線域
の波長域で、ＳＯ2 等混在した分光スペクトルを求める
と共に予めＳＯ2 等を混在させた既知の濃度のサンプル
ガスの吸光度スペクトルをとり、これを多変量解析によ
りＳＯ3 ガスの検量線を作成しておき、これを基に、計
測した排ガスの吸光度スペクトルから排ガス中のＳＯ3
ガスの濃度を求めるようにしたもので、これにより従来
のように時間遅れなくリアルタイムでＳＯ 3 ガスの濃度
分析が行えるようにしたものである。
人が先に提案した煙道中のＳＯ3 ガスの濃度算出方法
（特願平１１−３７４１０６号）により、リアルタイム
で濃度分析を行う。このＳＯ3 分析法は、排ガスの一部
を、そのまま分光用セル３２に導入し、これを紫外線域
の波長域で、ＳＯ2 等混在した分光スペクトルを求める
と共に予めＳＯ2 等を混在させた既知の濃度のサンプル
ガスの吸光度スペクトルをとり、これを多変量解析によ
りＳＯ3 ガスの検量線を作成しておき、これを基に、計
測した排ガスの吸光度スペクトルから排ガス中のＳＯ3
ガスの濃度を求めるようにしたもので、これにより従来
のように時間遅れなくリアルタイムでＳＯ 3 ガスの濃度
分析が行えるようにしたものである。
【００３５】また、排ガスサンプリング管２２或いはそ
の導入管２５には、図示していないが、開閉弁が設けら
れており、演算器３１には、その開閉弁の開閉信号が入
力され、計測した燃焼排ガスのＳＯ3 ガスの濃度が、ど
の排ガスサンプリング管２２から採取したものかを認識
し、ＳＯ3 ガスの濃度の測定結果と合わせて、ダクト断
面１０Ｂ方向の濃度分布を求めるようになっている。
の導入管２５には、図示していないが、開閉弁が設けら
れており、演算器３１には、その開閉弁の開閉信号が入
力され、計測した燃焼排ガスのＳＯ3 ガスの濃度が、ど
の排ガスサンプリング管２２から採取したものかを認識
し、ＳＯ3 ガスの濃度の測定結果と合わせて、ダクト断
面１０Ｂ方向の濃度分布を求めるようになっている。
【００３６】以上において、排ガスダクト１０内を流れ
る燃焼排ガスは、排ガスサンプリング管２２によりサン
プリングされて温度が４００℃に保たれたまま、分析部
３０の分光用セル３２に導入され、そこで紫外線分析に
より排ガス中のＳＯ3 ガスの濃度が求められると共にダ
クト断面１０Ｂ方向の濃度分布が演算器３１により求め
られる。
る燃焼排ガスは、排ガスサンプリング管２２によりサン
プリングされて温度が４００℃に保たれたまま、分析部
３０の分光用セル３２に導入され、そこで紫外線分析に
より排ガス中のＳＯ3 ガスの濃度が求められると共にダ
クト断面１０Ｂ方向の濃度分布が演算器３１により求め
られる。
【００３７】これにより演算器３１は、排ガス中のＳＯ
3 ガスの濃度平均より、アルカリ投入装置１１の噴射ノ
ズル１２から噴射する全アルカリ粉末量を決定し、これ
に基づいて、圧力調整弁２１を調整し、次に、排ガス中
のＳＯ3 ガスの濃度分布に基づいて、ダクト断面１０Ａ
中に噴射するアルカリ粉末量の分布を求め、対応する注
入量制御手段である流量調整弁１８の開度を、流量計１
７の流量値を基に制御する。
3 ガスの濃度平均より、アルカリ投入装置１１の噴射ノ
ズル１２から噴射する全アルカリ粉末量を決定し、これ
に基づいて、圧力調整弁２１を調整し、次に、排ガス中
のＳＯ3 ガスの濃度分布に基づいて、ダクト断面１０Ａ
中に噴射するアルカリ粉末量の分布を求め、対応する注
入量制御手段である流量調整弁１８の開度を、流量計１
７の流量値を基に制御する。
【００３８】このように、先ずＳＯ3 ガスの濃度の平均
値より排ガスダクト１０に噴射する全アルカリ量を制御
することで、ＳＯ3 ガスの濃度変化に追従した適切なア
ルカリ粉末量とすることができ、次にＳＯ3 ガスの濃度
分布に応じて噴射ノズル１２から噴射するアルカリ量を
調整することで、そのＳＯ3 ガスの濃度分布に応じた最
適なアルカリ粉末を噴射でき、アルカリ粉末の使用量を
削減できると共に燃焼排ガス中のＳＯ3 濃度を、常に数
ｐｐｍ以下に制御することができ、燃焼排ガス中のＳＯ
3 が原因で生じる後機器への悪影響（閉塞、低温腐食、
紫煙、等）を防止し、機器を長寿命にすることができ
る。また、ダクト断面のＳＯ3 濃度分布を計測するため
に、複数個からなる排ガスサンプリング管を通して燃焼
排ガスが導入される分光用セルにおいて、光路切換手段
を設けることで、光源と光検出器を１つに集約すること
が可能となり、分析部を簡素化することができる。
値より排ガスダクト１０に噴射する全アルカリ量を制御
することで、ＳＯ3 ガスの濃度変化に追従した適切なア
ルカリ粉末量とすることができ、次にＳＯ3 ガスの濃度
分布に応じて噴射ノズル１２から噴射するアルカリ量を
調整することで、そのＳＯ3 ガスの濃度分布に応じた最
適なアルカリ粉末を噴射でき、アルカリ粉末の使用量を
削減できると共に燃焼排ガス中のＳＯ3 濃度を、常に数
ｐｐｍ以下に制御することができ、燃焼排ガス中のＳＯ
3 が原因で生じる後機器への悪影響（閉塞、低温腐食、
紫煙、等）を防止し、機器を長寿命にすることができ
る。また、ダクト断面のＳＯ3 濃度分布を計測するため
に、複数個からなる排ガスサンプリング管を通して燃焼
排ガスが導入される分光用セルにおいて、光路切換手段
を設けることで、光源と光検出器を１つに集約すること
が可能となり、分析部を簡素化することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ＳＯ3 ガ
ス濃度連続分析計にてＳＯ3 ガスの濃度変化を測定し、
これに応じたアルカリ粉末を噴射することで、最適なア
ルカリ量を排ガスダクトに噴射できると共にＳＯ3 ガス
の濃度分布に応じて、噴射ノズルから噴射するアルカリ
量を調整することで、最適なＳＯ3 ガスの除去が行え
る。
ス濃度連続分析計にてＳＯ3 ガスの濃度変化を測定し、
これに応じたアルカリ粉末を噴射することで、最適なア
ルカリ量を排ガスダクトに噴射できると共にＳＯ3 ガス
の濃度分布に応じて、噴射ノズルから噴射するアルカリ
量を調整することで、最適なＳＯ3 ガスの除去が行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す概略斜視図であ
る。
る。
【図２】図１の各要部の詳細を示す図である。
【図３】混合器によるＳＯ3 濃度の混合性能と圧力損失
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図４】ボイラプラントを示す図である。
【図５】従来のアルカリ粉末投入装置を示す図である。
１０ 排ガスダクト
１０Ａ，１０Ｂ ダクト断面
１２ 噴射ノズル
１８ 流量調整弁（注入量制御手段）
２２ 排ガスサンプリング管
２６ ＳＯ3 濃度連続分析計
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 桑原 幹男
東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB01 CC06 DD12 DD13
DD16 EE01 EE12 FF09 GG10
HH03 JJ13 KK01 LL03 MM01
4D002 AA02 AC01 BA03 BA14 CA11
DA02 DA05 DA06 DA11 DA12
GA02 GA03 GB02 GB06
Claims (3)
- 【請求項１】 脱硫装置より上流側で、燃焼排ガスにア
ルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中のＳＯ3 ガスを除去
する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去方法において、燃焼排ガ
スの流れる排ガスダクト内に、そのダクト断面の上下左
右に、アルカリ粉末を注入する噴射ノズルを複数配置す
ると共にその噴射ノズルの上流側または下流側の排ガス
ダクト内に、噴射ノズルに対応して排ガスサンプリング
管を複数配置し、その各排ガスサンプリング管で採取し
た燃焼排ガスをＳＯ3 濃度連続分析計に導入してダクト
断面方向のＳＯ3 濃度分布を求めると共に、計測したダ
クト断面方向のＳＯ3 濃度分布を基に、上記噴射ノズル
から噴射するアルカリ粉末の注入量をそれぞれ制御する
ようにしたことを特徴とする燃焼排ガス中のＳＯ 3 除去
方法。 - 【請求項２】 脱硫装置より上流側で、燃焼排ガスにア
ルカリ粉末を注入して燃焼排ガス中のＳＯ3 ガスを除去
する燃焼排ガス中のＳＯ3 除去装置において、燃焼排ガ
スの流れる排ガスダクト内に、そのダクト断面の上下左
右にアルカリ粉末を注入する噴射ノズルを複数配置する
と共にその噴射ノズルの上流側または下流側の排ガスダ
クト内に、噴射ノズルに対応して排ガスサンプリング管
を複数配置し、その各排ガスサンプリング管に、採取し
た燃焼排ガスを導入してダクト断面方向のＳＯ3 濃度分
布を求めるＳＯ3 濃度連続分析計を接続し、上記噴射ノ
ズルに、上記ＳＯ3 濃度連続分析計で計測したダクト断
面方向のＳＯ3 濃度分布を基に噴射するアルカリ粉末の
注入量を制御するための注入量制御手段を設けたことを
特徴とする燃焼排ガス中のＳＯ3 除去装置。 - 【請求項３】 ＳＯ3 濃度連続分析計は、排ガスサンプ
リング管から採取した燃焼排ガスを導入するための少な
くとも２つ以上の分光用セルと、その分光用セルに紫外
線を透過するための光源と、分光用セルを透過した紫外
線を検出する光検出器と、上記光源と光検出器間に配置
され、２つ以上の分光用セルに紫外線を透過させるため
の光路切換手段と、光検出器に接続され、光検出器で検
出された紫外線吸収スペクトルからＳＯ3 濃度を検出す
ると共にダクト断面方向のＳＯ 3 濃度分布を求める演算
器とからなる請求項２記載の燃焼排ガス中のＳＯ3 除去
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323632A JP2003126649A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 燃焼排ガス中のｓｏ３除去方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323632A JP2003126649A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 燃焼排ガス中のｓｏ３除去方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003126649A true JP2003126649A (ja) | 2003-05-07 |
Family
ID=19140497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001323632A Pending JP2003126649A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 燃焼排ガス中のｓｏ３除去方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003126649A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015516291A (ja) * | 2012-03-30 | 2015-06-11 | フューエル テック インコーポレーテッド | 硫黄酸化物およびＨＣｌを低減するためのドライ方法、装置、組成物およびシステム |
| WO2015125559A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 |
| EP2898939A4 (en) * | 2012-09-20 | 2016-04-27 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | SMOKE GAS TREATMENT METHOD AND SMOKE GAS TREATMENT DEVICE |
| JP2018021807A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 大陽日酸株式会社 | 同位体濃度分析装置および同位体濃度分析方法 |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001323632A patent/JP2003126649A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015516291A (ja) * | 2012-03-30 | 2015-06-11 | フューエル テック インコーポレーテッド | 硫黄酸化物およびＨＣｌを低減するためのドライ方法、装置、組成物およびシステム |
| EP2898939A4 (en) * | 2012-09-20 | 2016-04-27 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | SMOKE GAS TREATMENT METHOD AND SMOKE GAS TREATMENT DEVICE |
| WO2015125559A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 |
| JP2015157253A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理システム及び排ガス処理方法 |
| CN106061584A (zh) * | 2014-02-24 | 2016-10-26 | 三菱日立电力系统株式会社 | 废气处理系统以及废气处理方法 |
| US9802151B2 (en) | 2014-02-24 | 2017-10-31 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Air pollution control system and air pollution control method |
| JP2018021807A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 大陽日酸株式会社 | 同位体濃度分析装置および同位体濃度分析方法 |
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