JP2004156816A - 排煙処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボイラ1から排出する排ガスの煙道に排ガス中に含まれる煤塵を処理する集塵器5と硫黄酸化物を除去する脱硫装置7および浄化処理された排ガスを大気中に排出する煙突10を配置し、脱硫装置7より後流側の煙道を昇圧ファン(脱硫ファン9)を配置した煙道15と脱硫ファン9を配置せずダンパ12を設置した煙道1とを並列に設けた排煙処理装置である。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は排煙処理装置に係り、特にボイラ等の燃焼装置から排出する排ガスを処理するのに好適な排煙処理装置に関する。
【0002】
【従来技術】
一般的なボイラ等の燃焼装置から排出する排ガスを処理する排煙処理装置の系統を図2に示す。
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3においてボイラ1へ供給される燃焼用空気と熱交換される。次に、冷却された排ガスはGGH熱回収器4に導入されて、さらに熱回収された後、電気集塵器5で排ガス中の煤塵が除去される。その後、排ガスは誘引ファン6により昇圧されて、脱硫装置7に導入され、排ガス中の硫黄酸化物が除去される。脱硫装置7において飽和ガス温度にまで冷却された排ガスは、GGH再加熱器8により昇温され、また脱硫ファン9により昇圧されて煙突10より大気中に排出される。また脱硫ファン9の前後の煙道には脱硫ファン入口排ガス圧力計19と脱硫ファン出口排ガス圧力計20を設置している。
【0003】
空気予熱器3以降の排ガス煙道に配置される排煙処理系統には▲1▼ボイラ1等の設備異常時の系内の急激な圧力変化に対する煙道及び機器を保護する目的、および▲2▼脱硫装置7の異常時にボイラ1を止めることなく脱硫装置7をバイパスして排ガスを煙突10に流すことができるように、脱硫バイパスダクト(循環ダクト)101を設置しており、該バイパスダクト101にはバイパスダンパ(循環ダンパ)102が設けられている。
【0004】
通常運用時にはバイパスダンパ102は「閉」となっており、排ガスは脱硫装置7側に導入される。この際、一般的には、バイパスダクト101側から煙突10側への排ガスがショートパスして流れることを防止する目的でバイパスダクト101の後流側(煙突10側)の煙道内の圧力が前流側(脱硫装置7入口側)の煙道内の圧力に対し、プラス圧となるようにバイパスダンパ(循環ダンパ)102の前後のダクト101に差圧計109を設置し、バイパスダンパ102の差圧制御を行っている。
【0005】
一方、ボイラ1等の設備異常時には運転負荷を急降下または装置全体を急速に停止操作するが、このような場合には系内の圧力が急変する。例えば、ボイラ1等の設備が異常時の場合に当該設備を急停止する場合には、誘引ファン6や脱硫ファン9の開度を急激に絞り込むが、この際、各々のファン6、9の開度にアンバランスが生じるため、圧力が急変する。このとき、各ファン6、9の絞り込み速度が異なることにより、例えば、脱硫ファン9の全開〜全閉までの絞り込み速度が誘引ファン6の絞り込み速度に対して速い場合には誘引ファン6ではガスを排出しようとするが、脱硫ファン9の開度は絞り込まれているため、誘引ファン6から脱硫ファン9までの系内の圧力が瞬間的に異常に高くなり、煙道の設計圧力を一時的に超えてしまうことがある。また、脱硫ファン9の絞り込み速度が誘引ファン6の絞り込み速度に対して遅い場合には、逆に系内が負圧となる。このような異常時の運用にも対応できるようにするために、例えば、脱硫装置7の入口煙道にガス圧力計21を設け、該圧力計21の信号により圧力が異常に高くなった場合あるいは異常に低くなった場合には、機器・煙道保護のために該圧力計21の信号に応じ、バイパスダンパ102を「開」にし、排ガスをバイパスダクト101から煙突10側へ流すように制御している。
【0006】
また、脱硫ファン9の前後の煙道には脱硫ファンの監視のために圧力計19、20が設けられている。
【0007】
【特許文献1】
実願昭59−4298号(実開昭60−117434号)のマイクロフィルム
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、図2に示す従来の技術の排煙処理装置では、脱硫装置7の前流から煙突10入口まで、脱硫装置7をバイパスするバイパスダクト101を設け、該ダクト101にバイパスダンパ102を設けているが、ボイラ1等の設備の異常時の運用にも対応できるように、例えば、脱硫装置7入口煙道にガス圧力計21を設け、煙道内の圧力が異常に高くなった場合に、あるいは異常に低くなった場合に、該圧力計21の信号に応じ、バイパスダンパ102を「開」にし、排ガスを煙突側へ流すように制御している。
【0009】
しかし、このような場合、機器・煙道保護の目的でボイラ1から排出される排ガスが脱硫装置7をバイパスしてバイパスダクト101側に流れるため、煙突10から排出される排ガス中の硫黄酸化物や煤塵濃度が一時的に増加して環境規制値を一時的にオーバするという問題点があった。
【0010】
また、当初脱硫装置7の異常時にもボイラ1等を止めることなく運用を可能にするためにバイパスダクト101は脱硫装置7前流から煙突10入口間に設けられているが、実際には、煙突10に達する排ガス中の前記有害成分濃度が環境規制値をオーバーするおそれがあるために、脱硫装置7が異常となった場合には、ボイラ1本体も停止させる必要があった。
【0011】
また、前記有害成分濃度の環境規制値の強化により、機器の異常時における一時的な上昇すら認められなくなってきている。例えば、ボイラ1が異常となり、設備全体を急停止するような場合において、バイパスダンパ102を「開」にした場合には、排ガスがバイパスダクト101側に流れて、煙突10から排出される排ガス中の硫黄酸化物、煤塵濃度が一時的に増加するが、このような一時的な増加すら認められなくなってきている。
【0012】
本発明の課題は、ボイラ等の燃焼装置の異常時においても、該燃焼装置から排出される排ガス中の有害成分濃度を環境規制値内に制御させる排煙処理装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題は次の構成により解決される。
すなわち、燃焼装置から排出する排ガスの煙道に排ガス中に含まれる煤塵を処理する集塵器及び排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置および浄化処理された排ガスを大気中に排出する煙突を順次配置した排煙処理装置において、脱硫装置より後流側の煙道を昇圧ファンを配置した煙道と昇圧ファンを配置していない煙道とを並列に設けた排煙処理装置である。
前記昇圧ファンを配置していない煙道にはダンパを設置することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態になる排煙処理装置の系統を図1に示す。
図1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GGH熱回収器4に導入され、熱回収された後、電気集塵器5で排ガス中の排塵の大半が除去される。その後、排ガスは誘引ファン6により昇圧されて煙道14から脱硫装置7に導入され、排ガス中の硫黄酸化物が除去される。脱硫装置7において飽和ガス温度にまで冷却された排ガスは、GGH再加熱器8により昇温され、また脱硫ファン9により昇圧された後、煙道15を通り煙突10より大気中に排出される。
【0015】
また、本実施の形態では脱硫装置7以降の煙道、例えば脱硫ファン9前後の煙道15間に煙道・機器保護の目的で、脱硫ファン9をバイパスする脱硫バイパスダクト(循環ダクト)11を設置しており、該ダクト11にはバイパスダンパ(循環ダンパ)12が設けられており、また脱硫ファン9の前後の煙道には脱硫ファン入口排ガス圧力計19と脱硫ファン出口排ガス圧力計20を設置している。
【0016】
以下、上記排煙処理装置の制御方法の一例を説明する。
ボイラ1等の通常運用時には脱硫ファン9をバイパスするバイパスダクト11に設けたバイパスダンパ12は「閉」となっており、排ガスは脱硫ファン9側の煙道15のみに導入されるが、ボイラ1等の設備の異常時には圧力の急激な変化にも対応可能なように、バイパスダクト11のバイパスダンパ12を「開」にする。
【0017】
図2に示す従来の技術において、バイパスダンパ12は排煙処理制御装置(図示せず)において差圧が設定値になるように制御されていたが、本実施の形態では、脱硫ファン9をバイパスするダクト11と該ダクト11にバイパスダンパ12を設置することにより、脱硫ファン9の出口側の煙道の排ガス圧力は脱硫ファン9の入口側の煙道の排ガス圧力に比べ圧力が高くなっているため、特にバイパスダンパ12の差圧制御は不要となる。
【0018】
一方、ボイラ1等の設備異常時には運転負荷を急変(急下降)または装置全体を急速に停止操作するが、このような場合には系内の圧力が急変して系内の圧力が異常に高くなるかまたは異常に低くなる。このような異常時には、例えば、脱硫装置7の入口煙道に設けた排ガス圧力計21の信号によりバイパスダクト11に設けたバイパスダンパ12を「開」とすることにより、系内の圧力を一定値内に保持可能となる。例えば、ボイラ1等の設備異常時に設備を急停止する場合には、誘引ファン6や脱硫ファン9の開度を急激に絞り込むが、この際、各々のファン6、9の開度にアンバランスが生じ、圧力が急変する。それは各ファン6、9の絞り込み速度が異なることにより、例えば、脱硫ファン9の全開〜全閉までの絞り込み速度が誘引ファン6の絞り込み速度に対し速い場合、誘引ファン6ではガスを排出しようとするが、脱硫ファン9の開度が絞り込まれているため、誘引ファン6から脱硫ファン9までの系内の圧力が瞬間的に異常に高くなるためである。このような場合には、脱硫装置7の入口煙道に設けた圧力計21の信号により脱硫ファン9を迂回するバイパスダクト11に設けたバイパスダンパ12を「開」することにより、系内の圧力を煙突10側に逃すことが可能である。
【0019】
このように図1に示す実施の形態によるバイパスダクト11を脱硫装置7以降の煙道に設けることにより、ボイラ1等の設備異常時に、例えば脱硫装置7の入口ガス圧力が異常に高くなり、バイパスダンパ12を「開」するような場合においても、排ガスは脱硫装置7にて処理されているため、ボイラ1等からの排出ガス中の硫黄酸化物等の濃度は規制値内に抑制されており、いかなる運用状態においても環境規制値を満足できる。
【0020】
また、従来技術におけるバイパスダクト101を脱硫装置7を迂回させて脱硫装置7入口から煙突10入口間に設置した場合、システム全体の配置にもよるが、バイパスダクト101自体は長いものとなるが、本実施の形態による脱硫装置7以降の煙道、例えば脱硫ファン9前後の煙道にバイパスダクト11を設置する場合には、バイパスダクト11自体は短くすることが可能で、システム全体の簡素化が図れる。
【0021】
【発明の効果】
本発明によるバイパスダクトを脱硫装置以降の煙道に設けることにより、ボイラ等の設備異常時においても、排ガスは脱硫装置にて処理されているため、ボイラ等からの排出ガス中の硫黄酸化物等の濃度は規制値内に抑制されており、いかなる運用状態においても排ガス中の有害成分濃度を環境規制値以下に保つことができる。
また、前記バイパスダクト自体は短くすることができ、装置全体の簡素化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる排煙処理装置の系統を示す図である。
【図2】従来の排煙処理装置の系統を示す図である。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 脱硝装置
3 空気予熱器 4 GGH熱回収器
5 電気集塵器 6 誘引ファン
7 湿式脱硫装置 8 GGH再加熱器
9 脱硫ファン 10 煙突
11 バイパスダクト 12 バイパスダンパ
15 煙 道
19 脱硫ファン入口排ガス圧力計
20 脱硫ファン出口排ガス圧力計
21 脱硫装置入口排ガス圧力計
101 バイパスダクト 102 バイパスダンパ
109 バイパスダンパ出入口排ガス差圧計
Claims (2)
- 燃焼装置から排出する排ガスの煙道に、排ガス中に含まれる煤塵を処理する集塵器及び排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置および浄化処理された排ガスを大気中に排出する煙突を順次配置した排煙処理装置において、
脱硫装置より後流側の煙道を、昇圧ファンを配置した煙道と昇圧ファンを配置していない煙道とを並列に設けたことを特徴とする排煙処理装置。 - 前記昇圧ファンを配置していない煙道にはダンパを設置したことを特徴とする請求項1記載の排煙処理装置。
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