JP2007330932A - 排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法は、石炭を燃焼させる微粉炭燃焼部16と、微粉炭燃焼部16の下流に設けられ石炭灰のうちフライアッシュを集塵する集塵装置182と、を備えた微粉炭燃焼施設1において、石炭灰を微粉炭燃焼部16に供給する石炭供給工程S10から集塵装置182によってフライアッシュが集塵される排水・排ガス処理工程までの間の系内に移送する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の一例を示す実施形態について、図面に基づいて説明する。図1は、石炭火力発電システムにおける微粉炭燃焼施設1を示すブロック図である。ここで、図1に示すように、微粉炭燃焼施設1は、石炭を供給する石炭供給部12と、供給された石炭を微粉炭にする微粉炭生成部14と、微粉炭を燃焼する微粉炭燃焼部(燃焼ボイラ)16と、微粉炭の燃焼により生成された排ガスを処理し、さらに、後述する脱硫装置から排出される脱硫排水を処理する排ガス・排水処理部18と、石炭の燃焼残渣である石炭灰を混合する石炭灰混合部20と、を備える。また、図2は、微粉炭燃焼部16における火炉161付近の拡大図である。図3は、微粉炭燃焼施設1の概要構成図の一例である。
石炭供給部12は、石炭を貯蔵する石炭バンカ121と、この石炭バンカ121に貯蔵された石炭を供給する給炭機122と、を備える。石炭バンカ121は、給炭機122へ供給する石炭を貯蔵する。給炭機122は、石炭バンカ121から供給された石炭を連続して石炭微粉炭機141へ供給するものである。また、この給炭機122は、石炭の供給量を調整する装置を備えており、これにより、石炭微粉炭機141に供給される石炭量が調整される。また、これら石炭バンカ121と給炭機122との境界には石炭ゲートが設けられており、これにより、給炭機からの空気が石炭バンカへ流入するのを防いでいる。
微粉炭生成部14は、石炭を微粉炭燃焼が可能な微粉炭にする石炭微粉炭機(ミル)141と、この石炭微粉炭機141に空気を供給する通風機142と、を備える。
微粉炭燃焼部16は、微粉炭生成部14で生成された微粉炭を燃焼する火炉161と、この火炉161を加熱する空気予熱器162(熱交換ユニット)と、火炉161に空気を供給する通風機163と、を備える。
排ガス・排水処理部18は、微粉炭燃焼部16から排出された排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置181と、微粉炭燃焼部16から排出された排ガス中のフライアッシュを除去する集塵装置182と、排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置183と、この脱硫装置183から排出される脱硫排水を処理する排水処理設備184と、を備える。
石炭灰混合部20は混合槽201を備える。混合槽201は、微粉炭燃焼部16の火炉161の灰処理ホッパ161fから排出されたクリンカアッシュと、微粉炭燃焼部16の火炉161(1次節炭器161d及び2次節炭器161e)の灰処理ホッパ161gから排出されたECO灰、微粉炭燃焼部16の空気予熱器162の灰処理ホッパ162fから排出されたAH灰、及び、排ガス・排水処理部18の脱硝装置181の灰処理ホッパ181fから排出された脱硝装置灰をまとめたシンダアッシュと、排ガス・排水処理部18の集塵装置182の灰処理ホッパ182fから排出されたフライアッシュと、を混合させる槽である。
本発明の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法は、石炭を燃焼させる燃焼ボイラと、前記燃焼ボイラの下流に設けられ前記石炭の燃焼残渣のうち煤塵を集塵する集塵装置と、を備えた石炭火力発電システムにおいて、前記石炭を前記燃焼ボイラに移送する工程から前記集塵装置によって煤塵が集塵される工程までの系内に前記石炭の燃焼残渣を移送して、前記石炭の燃焼によって発生する排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法であるが、これを、上記の微粉炭燃焼施設1を用いて説明する。好ましくは後述する石炭供給工程S10、微粉炭生成工程S20、微粉炭燃焼工程S30、排ガス・排水処理工程S40のいずれかで行われる。
まず、石炭供給工程では、石炭バンカ121に貯蔵された石炭が、給炭機122により、石炭微粉炭機141に供給される。なお、この石炭微粉炭機141に供給される石炭は、具体的には瀝青炭、亜瀝青炭、又は、褐炭等であるが、これらの石炭に限定されるものではなく微粉炭燃焼が行える石炭であればよい。
次に、微粉炭生成工程では、給炭機122から供給された石炭が石炭微粉炭機141により粉砕されて、これにより、微粉炭が生成される。生成された微粉炭は、火炉161に供給される。このとき、この微粉炭生成工程で粉状に形成された微粉炭の平均の粒度は、微粉炭燃焼で一般的に用いられる粒径範囲であればよく、一般的には、74μmアンダー80wt%以上の粉砕度である。なお、この範囲は移送された石炭灰が添加された場合にも適用できる。
次に、微粉炭燃焼工程では、石炭微粉炭機141で生成された微粉炭が、火炉161により燃焼される。図2に示すように、バーナーゾーン161a’においては微粉炭が燃焼されるが、このときの温度は1300℃から1500℃に及び、燃焼によって生成される石炭灰のうち、クリンカアッシュは下向きの矢印の方向に沿って下降し、灰処理ホッパ161fから排出される。フライアッシュは上向きの矢印の方向に沿って上昇して排ガスとともに過熱器(熱交換ユニット)161b、161cを通過し、1次節炭器161d(熱交換ユニット)、2次節炭器161e(熱交換ユニット)を順次通過する。
その後、微粉炭の燃焼によって発生した排ガスは、脱硝装置181に送られて脱硝され、さらに、集塵装置182によって排ガス中のフライアッシュが集塵される。集塵装置182によって集塵された排ガスは、脱硫装置183に送られて脱硫され、その後図示しない煙突によって大気に放出される。脱硫装置183から排出された脱硫排水は、排水処理設備184に送られ、他の排水とともに処理される。
石炭灰混合工程S45では、クリンカアッシュと、シンダアッシュと、フライアッシュとが混合槽201にて混合され、次工程の石炭灰添加工程S50によって、石炭供給部12、微粉炭生成部14、微粉炭燃焼部16、及び、排ガス・排水処理部18のいずれかに移送される。
本発明の特徴である石炭灰を移送する工程である石炭灰移送工程S50は、図1に示すように、好ましくは上記の石炭供給工程S10、微粉炭生成工程S20、微粉炭燃焼工程S30、排ガス・排水処理工程S40のいずれかに対して行われる。
図1及び図2に示すような装置を用い、中国産、オーストラリア産、インドネシア産等の少なくとも1種類の石炭を燃焼させた。単位時間あたりの石炭中の灰分(%)をX軸に、そのときの脱硫排水中のホウ素濃度(ppm)をY軸にとり、累乗近似曲線を作成した。このグラフを図4に示す。
12 石炭供給部
121 石炭バンカ
122 給炭機
14 微粉炭生成部
141 石炭微粉炭機
142 通風機
16 微粉炭燃焼部
161 火炉
162 空気予熱器
163 空気供給機
18 排ガス・排水処理部
181 脱硝装置
182 集塵装置
183 脱硫装置
184 排水処理設備
201 混合槽
S10 石炭供給工程
S20 微粉炭生成工程
S30 微粉炭燃焼工程
S40 排ガス・排水処理工程
S45 石炭灰混合工程
S50 石炭灰添加工程
Claims (9)
- 石炭を燃焼させる燃焼ボイラと、前記燃焼ボイラの下流に設けられ前記石炭の燃焼残渣のうち煤塵を集塵する集塵装置と、を備えた石炭火力発電システムにおいて、前記石炭を前記燃焼ボイラに供給する石炭供給工程から前記集塵装置によって煤塵が集塵される工程までの系内に前記石炭の燃焼残渣を移送して、前記石炭の燃焼によって発生する排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内より上流に移送する請求項1記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラのバーナーゾーン付近に移送する請求項1記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内に移送する請求項1記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内の下流に配置される熱交換ユニット付近に移送する請求項1記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内の出口から前記集塵装置までの系内に前記石炭の燃焼残渣を移送する請求項1記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭火力発電システムが微粉炭燃焼方式システムであり、前記石炭の燃焼残渣として、クリンカアッシュを移送する請求項1から6いずれか記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭火力発電システムが微粉炭燃焼方式システムであり、前記石炭の燃焼残渣として、節炭器から排出された前記石炭の燃焼残渣、空気予熱器から排出された前記石炭の燃焼残渣、脱硝装置から排出された前記石炭の燃焼残渣からなる群より選ばれる少なくとも一種以上を含むシンダアッシュを移送する請求項1から6いずれか記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
- 前記石炭火力発電システムが微粉炭燃焼方式システムであり、前記石炭の燃焼残渣として、フライアッシュを移送する請求項1から6いずれか記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
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