JP2012200721A - Spray-drying device for dehydrated filtrate from desulfurization wastewater, method of spray-drying dehydrated filtrate, and exhaust gas treatment system - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラから排出される排ガスを処理する排ガス処理の際に発生する脱硫排液からの脱水濾液の噴霧乾燥装置、脱水濾液の噴霧乾燥方法及び排ガス処理システムに関する。 The present invention relates to a spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurization effluent generated during exhaust gas treatment for treating exhaust gas discharged from a boiler, a spray drying method for the dehydrated filtrate, and an exhaust gas treatment system.
従来、火力発電設備等に設置されるボイラから排出される排ガスを処理するための排ガス処理システムが知られている。排ガス処理システムは、ボイラからの排ガスから窒素酸化物を除去する脱硝装置と、脱硝装置を通過した排ガスの熱を回収するエアヒータと、熱回収後の排ガス中の煤塵を除去する集塵機と、除塵後の排ガス中の硫黄酸化物を除去するための脱硫装置とを備えている。脱硫装置としては、石灰吸収液等を排ガスと気液接触させて排ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式の脱硫装置が一般的に用いられる。 Conventionally, an exhaust gas treatment system for treating exhaust gas discharged from a boiler installed in a thermal power generation facility or the like is known. The exhaust gas treatment system includes a denitration device that removes nitrogen oxides from exhaust gas from a boiler, an air heater that recovers the heat of exhaust gas that has passed through the denitration device, a dust collector that removes soot and dust in the exhaust gas after heat recovery, and after dust removal And a desulfurization device for removing sulfur oxides in the exhaust gas. As the desulfurization apparatus, a wet desulfurization apparatus that removes sulfur oxide in the exhaust gas by bringing the lime absorbing liquid or the like into gas-liquid contact with the exhaust gas is generally used.
湿式の脱硫装置から排出される排水(以下、「脱硫排水」という。)には、塩素イオン、アンモニウムイオン等のイオンや水銀など様々な種類の有害物質が多量に含まれる。このため、脱硫排水をシステム外部に放流する前に脱硫排水からこれらの有害物質を除去する必要があるが、脱硫排水中に含まれるこれら多種類の有害物質の除去処理は複雑であり、処理コストが高いという問題がある。そこで、脱硫排水の処理コストを節減すべく、脱硫排水をシステム外部に放出することなくシステム内で再利用する方法が提案されている。例えば、特許文献1には、脱硝装置、エアヒータ、集塵機、脱硫装置とが接続される主ラインの煙道から分岐して、脱硫排水を噴霧してガス化する設備を別途設置し、主ラインの煙道から排ガスの一部をこの設備内に導入し、設備内の排ガス中に脱硫排水を噴霧して蒸発させることにより有害物質を析出させた後、このガスを主ラインの煙道に戻すように構成された排ガス処理装置が開示されている(特許文献1及び2)。
Wastewater discharged from wet desulfurization equipment (hereinafter referred to as “desulfurization wastewater”) contains a large amount of various kinds of harmful substances such as ions such as chlorine ions and ammonium ions and mercury. For this reason, it is necessary to remove these harmful substances from the desulfurization effluent before the desulfurization effluent is discharged to the outside of the system, but the removal process of these various types of harmful substances contained in the desulfurization effluent is complicated, and the treatment cost There is a problem that is high. In order to reduce the treatment cost of the desulfurization waste water, a method for reusing the desulfurization waste water in the system without releasing it to the outside of the system has been proposed. For example,
しかしながら、特許文献1及び2の排ガス処理装置では、煙道から排ガスを一部分岐して、脱硫装置からの脱硫排水(又は排液)を噴霧してガス化する設備を設けて、脱硫排水を蒸発させているが、脱硫装置からの脱硫排水は、固形分が含有されているために、噴霧乾燥を良好に行うことができない、という問題がある。
However, in the exhaust gas treatment apparatus of
さらに、近年、内陸部等における水資源に対する環境配慮のために、排ガス処理設備における無排水化が切望されており、安定して操業することができる無排水化を図る排ガス処理設備の出現が切望されている。 Furthermore, in recent years, there has been a strong demand for eliminating wastewater in exhaust gas treatment facilities for environmental considerations for water resources in inland areas, etc., and the emergence of exhaust gas treatment facilities that can be operated stably is eagerly desired. Has been.
この無排水化を実施する設備として、脱硫排水を乾燥する噴霧乾燥機を用いることができるが、脱硫排水を噴霧乾燥する場合には、以下のような問題がある。
1)熱量バランスの乱れによる問題
噴霧液を蒸発させるには、噴霧液と温風との熱移動により乾燥が促進されるが、温風に対して噴霧液が過剰の場合には、蒸発不良が発生する。
2)灰付着による噴霧液の液滴径の粗大化による問題
噴霧ノズル先端部に灰が付着すると、ノズルから発生する噴霧液滴径が変化し、一般的には粗大化する。この粗大化した液滴は、温風と熱交換する比表面積が小さく、熱交換が遅いため、蒸発遅れが発生する。
A spray dryer that dries desulfurization wastewater can be used as a facility for carrying out this drainage. However, when spraying desulfurization wastewater, there are the following problems.
1) Problems due to disturbance in the heat balance In order to evaporate the spray liquid, drying is promoted by the heat transfer between the spray liquid and hot air. appear.
2) Problems caused by the coarsening of the droplet diameter of the spray liquid due to ash adhesion When ash adheres to the tip of the spray nozzle, the diameter of the spray droplet generated from the nozzle changes and generally becomes coarse. The coarse droplets have a small specific surface area for heat exchange with warm air, and the heat exchange is slow, so that an evaporation delay occurs.
本発明は、前記問題に鑑み、安定して操業することができる無排水化を図る脱硫排液からの脱水濾液の噴霧乾燥装置、脱水濾液の噴霧乾燥方法及び排ガス処理システムを提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention is to provide a spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurized effluent that can be stably operated, and a method for spray drying dehydrated filtrate and an exhaust gas treatment system. And
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、噴霧乾燥装置本体内に、脱硫排水からの脱水濾液を噴霧する噴霧ノズルと、噴霧乾燥装置本体に設けられ、噴霧液を乾燥する排ガスを導入する導入口と、噴霧乾燥装置本体内に設けられ、排ガスにより脱水濾液を乾燥する乾燥領域と、乾燥に寄与した排ガスを排出する排出口と、前記噴霧ノズルの付着物の付着状態を監視する付着物監視手段と、を具備することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。 The first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is provided in the spray drying apparatus main body, the spray nozzle for spraying the dehydrated filtrate from the desulfurization effluent, and the spray drying apparatus main body for drying the spray liquid. An introduction port for introducing exhaust gas, a drying area provided in the spray drying apparatus main body for drying the dehydrated filtrate with exhaust gas, an exhaust port for discharging exhaust gas contributing to drying, and the adhesion state of the deposits of the spray nozzle And a deposit monitoring unit for monitoring the dehydrated filtrate from the desulfurization effluent.
第2の発明は、第1の発明において、前記付着物監視手段は、超音波又はレーザによる灰付着物の成長状態を監視することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurized effluent, wherein the deposit monitoring means monitors the growth state of the ash deposit by ultrasonic or laser. .
第3の発明は、第1又は2の発明において、さらに、付着物を除去する付着物除去手段を具備することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurization waste water according to the first or second aspect, further comprising deposit removing means for removing deposits.
第4の発明は、第3の発明において、前記灰付着物除去手段が、噴霧ノズルの外周に可動自在に設けたスクレーパであることを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。 A fourth invention is the spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurization drainage according to the third invention, wherein the ash deposit removing means is a scraper movably provided on the outer periphery of the spray nozzle. .
第5の発明は、第3の発明において、前記灰付着物除去手段が、噴霧ノズル洗浄手段であることを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the spray drying apparatus for dehydrated filtrate from the desulfurization waste water according to the third aspect of the invention, wherein the ash deposit removing means is a spray nozzle cleaning means.
第6の発明は、第1乃至5のいずれか一つに設けられ、乾燥領域内に複数設けられ、内部の温度を計測する温度計と、温度計の計測結果により、脱水濾液の噴霧・乾燥状態の良否の判断を行う判定手段と、判定手段の判断の結果、噴霧乾燥不良であると判断した場合に、排ガス又は脱水濾液の調整を行う制御手段とを具備することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。 6th invention is provided in any one of the 1st thru | or 5 and is provided with two or more in the drying area | region, and spraying and drying a dehydrated filtrate by the thermometer which measures an internal temperature, and the measurement result of a thermometer. A desulfurization waste water comprising: a determination unit that determines whether the state is good; and a control unit that adjusts exhaust gas or dehydrated filtrate when it is determined that spray drying is defective as a result of the determination by the determination unit. From the dehydrated filtrate from the spray drying equipment.
第7の発明は、燃料を燃焼させるボイラと、前記ボイラからの排ガスの熱を回収するエアヒータと、熱回収後の排ガス中の煤塵を除去する集塵機と、除塵後の排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収液で除去する脱硫装置と、前記脱硫装置から排出される脱硫排水から石膏を除去する脱水機と、前記脱水機からの脱水濾液を噴霧する噴霧手段を備えた請求項1乃至5のいずれか一つの噴霧乾燥機と、前記噴霧乾燥機に排ガスの一部を導入する排ガス導入ラインとを具備することを特徴とする排ガス処理システムにある。
The seventh invention includes a boiler for burning fuel, an air heater for recovering heat of exhaust gas from the boiler, a dust collector for removing dust in the exhaust gas after heat recovery, and sulfur oxidation contained in the exhaust gas after
第8の発明は、第7の発明において、前記脱水機からの脱水濾液中の浮遊物質を除去する固液分離装置を有することを特徴とする排ガス処理システムにある。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treatment system according to the seventh aspect, further comprising a solid-liquid separation device that removes suspended solids in the dehydrated filtrate from the dehydrator.
第9の発明は、脱水濾液を噴霧乾燥装置本体の内に噴霧すると共に導入した排ガスにより噴霧液を乾燥する脱水濾液の噴霧乾燥方法において、噴霧ノズルの噴霧状態を確認し、脱水濾液の噴霧が適切か否かを判断し、噴霧が不適切な場合には、噴霧ノズルの洗浄、噴霧ノズル近傍に付着した灰付着物の除去を行うことを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥方法にある。 According to a ninth aspect of the present invention, in the spray drying method of the dehydrated filtrate, the dehydrated filtrate is sprayed into the spray drying apparatus main body and the spray liquid is dried by the introduced exhaust gas. The spray drying method of the dehydrated filtrate is characterized in that it is determined whether or not it is appropriate, and when spraying is inappropriate, the spray nozzle is washed and the ash deposits adhering to the vicinity of the spray nozzle are removed.
第10の発明は、第9の発明において、噴霧乾燥装置本体の内部における温度分布を測定し、ガス流れ方向の温度分布により乾燥状態を監視し、脱水濾液の乾燥が不足の場合には、排ガス量、脱水濾液の供給量の調整を行うことを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥方法にある。 According to a tenth aspect, in the ninth aspect, the temperature distribution in the spray drying apparatus main body is measured, the drying state is monitored by the temperature distribution in the gas flow direction, and if the dehydrated filtrate is insufficiently dried, the exhaust gas The method of spray drying the dehydrated filtrate is characterized by adjusting the amount and the supply amount of the dehydrated filtrate.
本発明法によれば、ボイラからの排ガスを用いて、脱硫装置から分離された脱硫排水から石膏を除いた脱水濾液を用いて、噴霧乾燥機で噴霧する際、噴霧乾燥状態を把握して、噴霧不良が有る場合には除去することで、安定して噴霧することができる。これにより、脱硫装置からの脱硫排水の無排水化を実現することが可能となる。 According to the method of the present invention, using the exhaust gas from the boiler, using the dehydrated filtrate obtained by removing gypsum from the desulfurization effluent separated from the desulfurization device, when spraying with a spray dryer, grasp the spray drying state, If there is a spray failure, it can be stably sprayed by removing it. This makes it possible to eliminate the desulfurization drainage from the desulfurization apparatus.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、実施例1に係る排ガス処理システムの概略構成図である。図1に例示される排ガス処理システム10Aは、石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラや重油を燃料として使用する重油焚きボイラ等のボイラ11からの排ガス18から、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、水銀(Hg)等の有害物質を除去する装置である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment system according to a first embodiment. An exhaust
排ガス処理システム10Aは、燃料Fを燃焼させるボイラ11と、前記ボイラ11からの排ガス18の熱を回収するエアヒータ13と、熱回収後の排ガス18中の煤塵を除去する集塵機14と、除塵後の排ガス18中に含まれる硫黄酸化物を吸収液である石灰スラリー20で除去する脱硫装置15と、前記脱硫装置15から排出される脱硫排水30から石膏31を除去する脱水機32と、前記脱水機32からの脱水濾液33を噴霧する噴霧手段を備えた噴霧乾燥機50と、前記噴霧乾燥機50に排ガス18の一部を導入する排ガス導入ラインL11とを具備するものである。これにより、石膏を除去した脱水濾液33を用いて噴霧乾燥機50で噴霧乾燥するので、安定した噴霧を行うことを可能としている。
これにより、噴霧乾燥機での目詰まりが発生せず、脱硫排水の水分の無排水化を安定して実施することができる。
The exhaust
As a result, clogging in the spray dryer does not occur, and the desulfurization drainage can be stably drained.
脱硝装置12は、ボイラ11からガス供給ラインL1を介して供給される排ガス18中の窒素酸化物を除去する装置であり、その内部に脱硝触媒層(図示せず)を有している。脱硝触媒層の前流には還元剤注入器(図示せず)が配置され、この還元剤注入器から排ガス18に還元剤が注入される。ここで還元剤としては、例えばアンモニア、尿素、塩化アンモニウムなどが用いられる。脱硝装置12に導入された排ガス18中の窒素酸化物は、脱硝触媒層と接触することにより、排ガス18中の窒素酸化物が窒素ガス(N2)と水(H2O)に分解・除去される。また、排ガス18中の水銀は、排ガス中の塩素(Cl)分が多くなると、水に可溶な2価の塩化水銀の割合が多くなり、後述する脱硫装置15で水銀が捕集しやすくなる。
なお、上記の脱硝装置12は必須のものではなく、ボイラ11からの排ガス18中の窒素酸化物濃度や水銀濃度が微量、あるいは、排ガス18中にこれらの物質が含まれない場合には、脱硝装置12を省略することも可能である。
The
エアヒータ13は、脱硝装置12で窒素酸化物が除去された後、ガス供給ラインL2を介して供給される排ガス18中の熱を回収する熱交換器である。脱硝装置12を通過した排ガス18の温度は350℃〜400℃程度と高温であるため、エアヒータ13により高温の排ガス18と常温の燃焼用空気との間で熱交換を行う。熱交換により高温となった燃焼用空気は、ボイラ11に供給される。一方、常温の燃焼用空気との熱交換を行った排ガス18は150℃程度まで冷却される。
The
集塵機14は、熱回収後、ガス供給ラインL3介して供給される排ガス18中の煤塵を除去するものである。集塵機14としては慣性力集塵機、遠心力集塵機、濾過式集塵機、電気集塵機、洗浄集塵機等が挙げられるが、特に限定されない。
脱硫装置15は、煤塵が除去された後、ガス供給ラインL4を介して供給される排ガス18中の硫黄酸化物を湿式で除去する装置である。この脱硫装置15では、アルカリ吸収液として石灰スラリー20(水に石灰石粉末を溶解させた水溶液)が用いられ、装置内の温度は30〜80℃程度に調節されている。石灰スラリー20は、石灰スラリー供給装置21から脱硫装置15の塔底部22に供給される。脱硫装置15の塔底部22に供給された石灰スラリー20は、図示しない吸収液送給ラインを介して脱硫装置15内の複数のノズル23に送られ、ノズル23から塔頂部24側に向かって噴出される。脱硫装置15の塔底部22側から上昇してくる排ガス18がノズル23から噴出する石灰スラリー20と気液接触することにより、排ガス18中の硫黄酸化物及び塩化水銀が石灰スラリー20により吸収され、排ガス18から分離、除去される。石灰スラリー20により浄化された排ガス18は、浄化ガス26として脱硫装置15の塔頂部24側より排出され、煙突27から系外に排出される。
The desulfurization device 15 is a device that removes sulfur oxide in the
脱硫装置15の内部において、排ガス18中の硫黄酸化物SOxは石灰スラリー20と下記式(1)で表される反応を生じる。
CaCO3+SO2+0.5H2O → CaSO3・0.5H2O +CO2・・・(1)
Inside the desulfurization apparatus 15, the sulfur oxide SO x in the
CaCO 3 + SO 2 + 0.5H 2 O → CaSO 3 · 0.5H 2 O + CO 2 (1)
さらに、排ガス18中のSOxを吸収した石灰スラリー20は、脱硫装置15の塔底部22に供給される空気(図示せず)により酸化処理され、空気と下記式(2)で表される反応を生じる。
CaSO3・0.5H2O+0.5O2+1.5H2O → CaSO4・2H2O・・・(2)
このようにして、排ガス18中のSOxは、脱硫装置15において石膏CaSO4・2H2Oの形で捕獲される。
Further, the
CaSO 3 · 0.5H 2 O + 0.5O 2 + 1.5H 2 O → CaSO 4 · 2H 2 O (2)
In this way, SO x in the
また、上記のように、石灰スラリー20は、脱硫装置15の塔底部22に貯留した液を揚水したものが用いられるが、この揚水される石灰スラリー20には、脱硫装置15の稼働に伴い、反応式(1)、(2)により石膏CaSO4・2H2Oが混合される。以下では、この揚水される石灰石膏スラリー(石膏が混合された石灰スラリー)を吸収液とよぶ。
In addition, as described above, the
脱硫に用いた吸収液(石灰石膏スラリー)は、脱硫排水30として脱硫装置15の塔底部22から外部に排出され、後述する排水ラインL20を介して脱水機32に送られ、ここで脱水処理される。この脱硫排水30には、石膏の他、水銀等の重金属やCl-、Br-、I-、F-等のハロゲンイオンが含まれている。
Absorbing solution used for desulfurization (limestone gypsum slurry) is discharged from the
脱水機32は、脱硫排水28中の石膏31を含む固体分と液体分の脱水濾液33とを分離するものである。脱水機32としては、例えばベルトフィルタ、遠心分離機、デカンタ型遠心沈降機等が用いられる。脱硫装置15から排出された脱硫排水30は、脱水機32により石膏31が分離される。その際、脱硫排水30中の塩化水銀は石膏31に吸着された状態で石膏31とともに液体と分離される。分離した石膏31は、システム外部(以下、「系外」という)に排出される。
一方、分離液である脱水濾液33は脱水ラインL21を介して噴霧乾燥機50に送られる。なお、脱水濾液33は一時的に排水タンク(図示せず)に貯留するようにしてもよい。
The dehydrator 32 separates the solid content containing the
On the other hand, a separated
噴霧乾燥機50は、排ガスラインL2から分岐した分岐ラインL11を介して一部の排ガスが導入されるガス導入手段と、脱水濾液33を散布又は噴霧する噴霧手段とを具備している。そして、導入される排ガス18の熱により散布された脱水濾液33を蒸発乾燥させている。
The
本発明では、脱硫排水から石膏31を除去した脱水濾液33を噴霧乾燥しているので、噴霧手段での目詰まりを防止することができる。
すなわち、脱硫排水そのものを噴霧するのではないので、脱硫排水が蒸発するのに伴い発生する乾燥粒子の量が大幅に低減させることができる。その結果、乾燥粒子の付着に起因する目詰まりを低減させることができる。また、脱硫排水30を脱水処理することにより、石膏31とともに塩化水銀も分離・除去されるため、排水噴霧時に排ガス18中の水銀濃度が増加するのを防止することができる。
In the present invention, since the
That is, since the desulfurization wastewater itself is not sprayed, the amount of dry particles generated as the desulfurization wastewater evaporates can be greatly reduced. As a result, clogging due to adhesion of dry particles can be reduced. Further, by dehydrating the
また、本実施例では、エアヒータ13へ流入する排ガスの一部を排ガスラインL2から分岐ラインL11を介して分岐しているので、排ガスの温度が高く(350〜400℃)、脱水濾液33の噴霧乾燥を効率よく行うことができる。
In the present embodiment, part of the exhaust gas flowing into the
図2は、実施例1に係る脱硫排液からの脱水濾液の噴霧乾燥機(噴霧乾燥機)の概略図である。図4は、実施例1に係る他の脱硫排液からの脱水濾液の噴霧乾燥機(噴霧乾燥機)の概略図である。
図2に示すように、本実施例の噴霧乾燥機50は、噴霧乾燥装置本体51内に、脱硫排水からの脱水濾液33を噴霧する噴霧ノズル52と、噴霧乾燥装置本体51に設けられ、噴霧液33aを乾燥する排ガス18を導入する導入口51aと、噴霧乾燥装置本体51内に設けられ、排ガス18により脱水濾液33を乾燥する乾燥領域53と、乾燥に寄与した排ガス18を排出する排出口51bと、前記噴霧ノズル52の付着物の付着状態を監視する付着物監視手段60とを具備するものである。なお、符号56は分離された固形物、を図示する。
FIG. 2 is a schematic view of a spray dryer (spray dryer) for dehydrated filtrate from desulfurization effluent according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic view of a spray dryer (spray dryer) for dehydrated filtrate from another desulfurization effluent according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the
前記付着物監視手段60は、超音波計測器(マイクロ波計測計)などを用いることができる。この超音波計測器としては、例えば「高温設備用マイクロ距離計マイクロレンジャー」(商品名:WADECO社製)のものを例示することができる。 As the deposit monitoring means 60, an ultrasonic measuring instrument (microwave measuring meter) or the like can be used. As this ultrasonic measuring instrument, for example, a “high range equipment micro rangefinder micro ranger” (trade name: manufactured by WADECO) can be exemplified.
図3−1〜図3−3は、付着物監視手段による付着物の監視状態を示す概略図である。
図3−1は、噴霧乾燥装置本体51の側壁に、噴霧ノズル52の先端部分に照準をあてて付着物の有無を監視する付着物監視手段60が設けられている。
ここで、脱水濾液33の付着物としては、ノズル先端部分に傘状のスケールが成長するもので、排ガス中の灰の付着物である。
脱水濾液33を噴霧する際、噴霧液33aが傘状の付着物61に当たり、噴霧液33aが粗大化することとなり、脱水濾液33の蒸発性の悪化となる。
FIGS. 3-1 to 3-3 are schematic views showing the monitoring state of the deposit by the deposit monitoring means.
In FIG. 3A, the attached matter monitoring means 60 is provided on the side wall of the spray drying apparatus
Here, as the deposit of the dehydrated
When spraying the
そこで、図3−2及び図3−3に示すように、付着物監視手段60からマイクロ波63を発生し、噴霧ノズル52の先端先空間部分の付着物発生位置までの距離を測定する。
図3−2では、付着物の発生が無い場合であり、測定距離xとなり、これを正常(付着部無)である判断する。
これに対し、図3−3では、付着物61の発生が有る場合であり、測定距離yとなり、これを異常(付着物有)である判断する。
この付着物監視手段60の計測結果より、灰付着成長を検知した場合、付着物を除去する指示(※10)を行うようにする。
なお、付着物監視手段60を設置する以外に、作業員による目視による観察により、付着物61の有無の確認を行うようにしてもよい。
ここで、作業員の目視による観察する場合には、噴霧乾燥装置本体51に設けた監視用ののぞき窓(図示せず)を用いて行うようにしている。
Therefore, as shown in FIGS. 3-2 and 3-3, the
In FIG. 3-2, it is a case where there is no generation | occurrence | production of the deposit | attachment, and it becomes the measurement distance x, and this is judged to be normal (no adhering portion).
On the other hand, in FIG. 3C, it is a case where the deposit |
When the ash adhesion growth is detected from the measurement result of the deposit monitoring means 60, an instruction (* 10) to remove the deposit is issued.
In addition to installing the deposit monitoring means 60, the presence or absence of the
Here, when the operator visually observes, a monitoring observation window (not shown) provided in the spray drying apparatus
ここで、付着物の除去には、1)脱水濾液の供給を停止し、工水での置換を実施し、ノズル及び配管内部の洗浄を噴霧ノズル洗浄手段により行う。2)灰除去手段により、強制的に付着物を除去する。 Here, in order to remove the deposits, 1) supply of the dehydrated filtrate is stopped, replacement with the working water is performed, and the nozzle and the inside of the pipe are cleaned by the spray nozzle cleaning means. 2) The deposits are forcibly removed by the ash removal means.
工水での置換は、図4に示すように、排ガス処理システム10Bでは、バルブV11を閉じて脱水濾液33の供給を停止し、工水70を供給し、バルブV12を開いて工水70を供給して、置換を行い、噴霧ノズル洗浄手段によりノズル及び配管内部の洗浄を行うようにしている。
この工水での置換の頻度は、付着物の付着の程度により、1回/1日〜1〜3回/1日と適宜変更するようにすればよい。また、工水70の供給時間は例えば1時間/1回程度とすればよい。
この際、付着物を溶解する薬液を供給するようにしてもよい。
Substitution of the industrial water, as shown in FIG. 4, the exhaust
The frequency of replacement with the working water may be appropriately changed from once / day to 1 to 3 times / day depending on the degree of adhesion of the deposit. Moreover, the supply time of the
At this time, a chemical solution for dissolving the deposit may be supplied.
灰除去手段としては、槌打手段(図示せず)を噴霧ノズル52に設けて、付着部を落下させるようにしている。なお、槌打手段は噴霧が届かない位置に設置するようにすればよい。
As the ash removing means, a striking means (not shown) is provided in the
または、噴霧ノズルに設けた環状刃を有するスクレーパを稼動させ、先端に付着した付着物を切り取る。 Or the scraper which has the annular blade provided in the spray nozzle is operated, and the deposit | attachment adhering to the front-end | tip is cut off.
図5−1〜図5−3は、噴霧ノズル周囲に設けたスクレーパによる付着部除去の様子を示す図である。
図5−1は、噴霧ノズルの正面図であり、噴霧ノズル52の周囲に付着物61が付着している様子である。図5−2は、噴霧ノズルの側面図であり、スクレーパ65は待機している状態である。図5−3は、噴霧ノズルの側面図であり、スクレーパ65を起動させ、先端の環状刃により付着物を破砕、脱落させている。点線は脱落する付着物部分である。
FIGS. 5A to 5C are diagrams illustrating how the attached portion is removed by a scraper provided around the spray nozzle.
FIG. 5A is a front view of the spray nozzle, in which the
また、付着物61が有る場合のみならず、このスクレーパ52を所定頻度稼動させるにより、付着物61の早期脱落を実施することができる。
Further, not only when the
図6は、実施例2に係る噴霧ノズルの概略図である。なお、上述した実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図6に示すように、本実施例に係る噴霧ノズル52は、ノズルの周囲に外筒67を設け、バリアガス68を供給口67aから供給して、ノズル先端部分からエアを供給して気膜を形成し、煤塵等による灰付着を抑制するようにしている。
このバリアガス68の供給は、噴霧液33aを噴霧する噴霧噴出し速度と等速度で噴出することで、周辺渦の発生を防止するようにしている。
また、本実施例では、スクレーパ65も設けているので、必要に応じてスクレーパを稼動して、付着物61の除去を行うようにしている。
図5中、符号66はスクレーパの稼動用ハンドルを図示する。
FIG. 6 is a schematic diagram of a spray nozzle according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Example 1 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 6, the
The supply of the
In this embodiment, since the
In FIG. 5,
本実施例の噴霧ノズル52によれば、バリアガス68の導入により、付着物61の成長が抑制され、噴霧ノズル52において安定した噴霧が可能となる。
According to the
図7は、実施例3に係る噴霧乾燥機の構成図である。
本実施例の噴霧乾燥機は、実施例1の噴霧乾燥機において、さらに、乾燥領域53内に内部の温度を計測する温度計T1〜T7と、温度計の計測結果により、脱水濾液33の噴霧・乾燥状態の良否の判断を行う判定手段54と、判定手段54の判断の結果、噴霧乾燥不良であると判断した場合に、排ガス又は脱水濾液の調整を行う制御手段55とを具備するものである。
FIG. 7 is a configuration diagram of the spray dryer according to the third embodiment.
The spray dryer according to the present embodiment is the same as the spray dryer according to the first embodiment, and further includes thermometers T 1 to T 7 that measure the internal temperature in the drying
本実施例では、7箇所に温度計(T1〜T7)を設けているが、本発明はこれに限定されず、乾燥領域53の長さに応じて適宜変更するようにしている。
なお、温度計測は装置本体の鉛直軸線部分に設置しているが、本発明はこれに限定されず、蒸発状態を確認する位置に設置することができれば、いずれに設置してもよい。
In the present embodiment, thermometers (T 1 to T 7 ) are provided at seven locations, but the present invention is not limited to this, and is appropriately changed according to the length of the
Although the temperature measurement is installed on the vertical axis portion of the apparatus main body, the present invention is not limited to this, and may be installed anywhere as long as it can be installed at a position where the evaporation state can be confirmed.
図8−1及び図8−2は、7箇所に温度計(T1〜T7)に対するノズルからの距離と、計測温度との関係図である。
ここで、液体の蒸発過程では、噴霧液33aの液滴の温度上昇や蒸発に対して熱が必要となる。この場合、排ガス18の熱が液滴の温度上昇や蒸発に使用されるので、排ガス18の温度が下がることとなる。この温度の低下を検知することで乾燥の良否を判断するようにしている。
図8−1は、乾燥が良好な場合の関係図であり、図8−2は、乾燥が不良の場合の関係図である。
図8−1では、温度減少がT4付近から止まり、温度が一定となっている。これは、噴霧液33aの液滴が無いことに起因する。
これに対して、図8−2では、温度減少がT7まで断続的に低下している。これは、噴霧液33aの液滴が多量の残存していることに起因する。
8A and 8B are relationship diagrams between the distances from the nozzles to the thermometers (T 1 to T 7 ) and the measured temperatures at seven locations.
Here, in the liquid evaporation process, heat is required for the temperature rise and evaporation of the droplets of the
FIG. 8-1 is a relationship diagram when drying is good, and FIG. 8-2 is a relationship diagram when drying is poor.
In FIG. 8A, the temperature decrease stops from around T 4 and the temperature is constant. This is because there is no droplet of the
In contrast, in Figure 8-2, the temperature decrease is intermittently reduced to T 7. This is because a large amount of droplets of the
この結果を判定手段54で判断する。
この判定手段54での判断の結果、乾燥良好である場合には、そのまま脱水濾液33の噴霧乾燥を継続する。
This result is judged by the judging means 54.
If the result of determination by the determination means 54 is that the drying is good, spray drying of the dehydrated
これに対し、判断手段54での判断の結果、乾燥不良であると判断した場合には、排ガス18又は脱水濾液33の調整を制御手段55により行うようにしている。
On the other hand, as a result of the determination by the determination means 54, when it is determined that the drying is defective, the control means 55 adjusts the
具体的には、脱水濾液33の調整は、調整バルブV1を操作して脱水濾液33の供給量の増減又は噴霧ノズル52に供給するアトマイズエアの供給量の増減により、噴霧液の液滴径の調整をする。
また、脱水濾液33を所定量備蓄するバッファタンクを設け、調整を行うようにしてもよい。
Specifically, adjustment of the dehydrated
Further, a buffer tank for storing a predetermined amount of the dehydrated
このため、制御手段には図示しない脱水濾液33の流量を計測した流量情報(※1)が入力され、この情報をもとに、バルブ開度の調整又は図示しないポンプ流量の調整を行うようにしている。 For this reason, flow rate information (* 1) obtained by measuring the flow rate of the dehydrated filtrate 33 (not shown) is input to the control means. Based on this information, the valve opening is adjusted or the pump flow rate (not shown) is adjusted. ing.
また、排ガス18の調整は、排ガスの導入量の制御により行うようにしている。
導入量の調整は、排ガス導入ラインL11との圧損調整によるバルブV2又はダンパ等の開度の制御により調整を行うようにしている。
The
The introduction amount is adjusted by controlling the opening degree of the valve V 2 or the damper by adjusting the pressure loss with the exhaust gas introduction line L 11 .
また、排ガス導入ラインL11とを複数系列として、噴霧乾燥機50を2台以上設置し、排ガスの供給量を調整するようにしてもよい。
Further, the exhaust gas introduction line L 11 may be a plurality of series, and two or
また、温度計測により、瞬間的な判断だけではなく、経時的に温度プロファイルを計測し乾燥良好な状態から乾燥不良の状態に過渡的に変化することを確認できた時点で、乾燥不良の要因を改善する前述した操作を行うようにしてもよい。 Also, by measuring the temperature profile over time and confirming a transient change from a good dry state to a poorly dry state by measuring the temperature, it is possible to determine the cause of the dry defect. You may make it perform the operation mentioned above to improve.
本実施例によれば、前記脱硫装置から排出される脱硫排水から石膏を除去した脱水濾液を、排ガスの一部により噴霧乾燥する際、脱水濾液の噴霧乾燥状態を乾燥領域における温度状態を監視しつつ行うことしているので、安定して噴霧乾燥状態を保持でき、脱硫排水の無排水化を実施することができる。また、噴霧ノズル52において、付着物の成長を付着物監視手段60で監視するので、噴霧異常となる前に付着物を除去する措置を講じて、安定した操業が可能となる。
According to this embodiment, when the dehydrated filtrate from which the gypsum has been removed from the desulfurization effluent discharged from the desulfurization apparatus is spray-dried with a part of the exhaust gas, the spray-dried state of the dehydrated filtrate is monitored for the temperature state in the drying region. Therefore, the spray-dried state can be maintained stably, and desulfurization drainage can be eliminated. In addition, since the
また、脱水濾液33を噴霧乾燥装置本体51の内に噴霧すると共に導入した排ガス18により噴霧液33aを乾燥する脱水濾液の噴霧乾燥方法において、噴霧ノズル52の噴霧状態を確認し、脱水濾液33の噴霧が適切か否かを判断し、噴霧が不適切な場合には、噴霧ノズル52の洗浄、噴霧ノズル52近傍に付着した付着物61の除去を行うようにすることで安定した脱水濾液33の噴霧乾燥を行うことができる。
Further, in the spray drying method of the dehydrated filtrate in which the dehydrated
さらに、噴霧乾燥装置本体51の内部の乾燥領域53における温度分布を測定し、ガス流れ方向の温度分布により乾燥状態を監視し、脱水濾液33の乾燥が不足の場合には、排ガス量、脱水濾液の供給量の調整を行うことで、さらに安定した脱水濾液の噴霧乾燥を行うことができる。
Further, the temperature distribution in the drying
このように、本発明によれば、噴霧状態の良否を監視する手法として、(1)温度により蒸発状況を把握すると共に(2)例えば超音波等による付着物61の成長を把握するようにし、(a)蒸発不良である場合には、排ガスや脱硫濾液の導入量を調整し、(b)噴霧液33aの滴径変化が原因である場合には、噴霧ノズル52の洗浄や、除灰装置を稼動することで、適切な噴霧状態に復帰させて、安定した脱水濾液33の噴霧乾燥を行うことができる。
Thus, according to the present invention, as a method for monitoring the quality of the spray state, (1) grasping the evaporation state by temperature and (2) grasping the growth of the
次に、実施例4に係る排ガス処理システムについて説明する。
図9は、実施例4に係る排ガス処理システムの概略構成図である。なお、上述した実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。図8に例示される排ガス処理システム10Cは、実施例1に係る排ガス処理システム10Aにおいて、脱硫濾液33中の浮遊物質(SS:suspended solids)又は懸濁物質(suspended substance)を除去する固液分離装置41を脱水ラインL21に介装したものである。
固液分離装置41としては、例えば液体サイクロン、ベルトフィルタ、分級器、膜分離装置等を挙げることができる。
Next, an exhaust gas treatment system according to Example 4 will be described.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment system according to a fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Example 1 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. The exhaust
Examples of the solid-
この固液分離装置41は、脱水濾液33中の浮遊物質(SS)を除去し、分離液42中のSS濃度を1重量%以下、より好ましくは0.1〜0.5重量%としている。
これにより、SS濃度が低減し、噴霧乾燥機50でのノズルや配管等の詰まりをさらに抑制することができる。
すなわち、SS濃度を1重量%以下、より好ましくは0.1〜0.5重量%とすることで、噴霧乾燥の際の噴霧ノズル先端部での噴霧乾燥物の付着や、煤塵の付着成長により、噴霧不良となることが抑制される。この結果、閉塞による運転停止、噴霧液滴径の粗大化による必要乾燥時間の長期化に起因する乾燥不足等が解消される。また、噴霧範囲の騙りよりに起因する乾燥状況の乾燥ムラ、乾燥不足等が解消される。
The solid-
Thereby, SS density | concentration reduces and clogging of the nozzle, piping, etc. in the
That is, by setting the SS concentration to 1% by weight or less, and more preferably 0.1 to 0.5% by weight, it is possible to prevent the spray-dried material from adhering to the tip of the spray nozzle during spray-drying or the growth of dust. , The occurrence of spray failure is suppressed. As a result, the shortage of drying due to the stoppage of operation due to the blockage and the prolonged required drying time due to the coarsening of the spray droplet diameter are solved. In addition, drying unevenness, insufficient drying, and the like due to the spraying range being eliminated are eliminated.
固液分離装置で分離した分離残渣43は、集塵灰16に合流させ、脱水濾液33により水分を含ませるようにしてもよい。
なお、集塵灰16単独で別途利用するような場合には、集塵灰16と残渣とを別々の場所において脱水濾液33の噴霧処理を行うようにすればよい。
The
When the
また、排ガス導入ラインL11に設けた噴霧乾燥機50の前段側又は後段側のいずれか一方又は両方に小型の集塵機を設け、排ガス中の煤塵を排ガス導入ラインL11にて除去するようにしてもよい。
Also, either one or both of the front side or the rear stage of the
なお、排ガス18の導入は、排ガスラインと排ガス導入ラインL11との圧力損失の相違により、排ガス18を噴霧乾燥機50内へ導入するようにしたり、必要に応じて誘引ファン等を用いて排ガス18を導入したりしている。
The
次に、実施例5に係る排ガス処理システムについて説明する。なお、上述した実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図10は、実施例5に係る排ガス処理システムの概略構成図である。本実施例に係る排ガス処理システム10Dでは、図10に示すように、排ガス18の分岐をエアヒータ13の排ガスラインL3から行っており、噴霧乾燥機50で噴霧乾燥に寄与した排ガスを再び同じ箇所の排ガスラインL3に戻している。
これにより、実施例1のようなバイパスラインを設けることが不要となる。
Next, an exhaust gas treatment system according to Example 5 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as Example 1 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment system according to a fifth embodiment. The exhaust
Thereby, it becomes unnecessary to provide a bypass line as in the first embodiment.
10A〜10D 排ガス処理システム
11 ボイラ
12 脱硝装置
13 エアヒータ
14 集塵機
15 脱硫装置
16 集塵灰
18 排ガス
20 石灰スラリー
21 石灰スラリー供給装置
22 塔底部
23 ノズル
24 塔頂部
26 浄化ガス
27 煙突
30 脱硫排水
32 脱水機
33 脱水濾液
50 噴霧乾燥機
10A to 10D Exhaust gas treatment system 11
Claims (10)
噴霧乾燥装置本体に設けられ、噴霧液を乾燥する排ガスを導入する導入口と、
噴霧乾燥装置本体内に設けられ、排ガスにより脱水濾液を乾燥する乾燥領域と、
乾燥に寄与した排ガスを排出する排出口と、
前記噴霧ノズルの付着物の付着状態を監視する付着物監視手段と、を具備することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置。 A spray nozzle that sprays the dehydrated filtrate from the desulfurization effluent into the spray dryer body,
An inlet provided in the spray drying apparatus body for introducing exhaust gas for drying the spray liquid;
A drying area provided in the spray drying apparatus main body, and drying the dehydrated filtrate with exhaust gas;
An exhaust port for exhaust gas that contributed to drying;
A spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurized effluent, comprising: a deposit monitoring means for monitoring a deposit state of the deposit on the spray nozzle.
前記付着物監視手段は、超音波又はレーザによる灰付着物の成長状態を監視することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置。 In claim 1,
The said deposit | attachment monitoring means monitors the growth state of the ash deposit | attachment by an ultrasonic wave or a laser, The spray-drying apparatus of the dehydrated filtrate from the desulfurization waste water characterized by the above-mentioned.
さらに、付着物を除去する付着物除去手段を具備することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置。 In claim 1 or 2,
Furthermore, the spray drying apparatus of the dehydrated filtrate from the desulfurization waste water characterized by providing the deposit removal means which removes deposits.
前記灰付着物除去手段が、噴霧ノズルの外周に可動自在に設けたスクレーパであることを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置。 In claim 3,
An apparatus for spray-drying dehydrated filtrate from desulfurization effluent, wherein the ash deposit removal means is a scraper movably provided on the outer periphery of the spray nozzle.
前記灰付着物除去手段が、噴霧ノズル洗浄手段であることを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置。 In claim 3,
The spray drying apparatus for dehydrated filtrate from desulfurization waste water, wherein the ash deposit removing means is spray nozzle cleaning means.
乾燥領域内に複数設けられ、内部の温度を計測する温度計と、
温度計の計測結果により、脱水濾液の噴霧・乾燥状態の良否の判断を行う判定手段と、
判定手段の判断の結果、噴霧乾燥不良であると判断した場合に、排ガス又は脱水濾液の調整を行う制御手段とを具備することを特徴とする脱硫排水からの脱水濾液の噴霧乾燥装置。 Provided in any one of claims 1 to 5,
A thermometer that is provided in the drying area and measures the internal temperature;
Based on the measurement result of the thermometer, a determination means for determining the quality of the sprayed / dried state of the dehydrated filtrate,
An apparatus for spray drying dehydrated filtrate from desulfurized effluent, comprising: a control means for adjusting exhaust gas or dehydrated filtrate when it is determined that spray drying is defective as a result of determination by the determining means.
前記ボイラからの排ガスの熱を回収するエアヒータと、
熱回収後の排ガス中の煤塵を除去する集塵機と、
除塵後の排ガス中に含まれる硫黄酸化物を吸収液で除去する脱硫装置と、
前記脱硫装置から排出される脱硫排水から石膏を除去する脱水機と、
前記脱水機からの脱水濾液を噴霧する噴霧手段を備えた請求項1乃至5のいずれか一つの噴霧乾燥装置と、
前記噴霧乾燥装置に排ガスの一部を導入する排ガス導入ラインとを具備することを特徴とする排ガス処理システム。 A boiler that burns fuel;
An air heater for recovering heat of exhaust gas from the boiler;
A dust collector to remove the dust in the exhaust gas after heat recovery;
A desulfurization device that removes sulfur oxides contained in the exhaust gas after dust removal with an absorbing solution;
A dehydrator for removing gypsum from the desulfurization effluent discharged from the desulfurization device;
The spray drying apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising spray means for spraying the dehydrated filtrate from the dehydrator;
An exhaust gas treatment system comprising an exhaust gas introduction line for introducing a part of the exhaust gas into the spray drying apparatus.
前記脱水機からの脱水濾液中の浮遊物質を除去する固液分離装置を有することを特徴とする排ガス処理システム。 In claim 7,
An exhaust gas treatment system comprising a solid-liquid separation device for removing suspended solids in the dehydrated filtrate from the dehydrator.
噴霧ノズルの噴霧状態を確認し、脱水濾液の噴霧が適切か否かを判断し、
噴霧が不適切な場合には、噴霧ノズルの洗浄、噴霧ノズル近傍に付着した灰付着物の除去を行うことを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥方法。 In the spray drying method of the dehydrated filtrate in which the dehydrated filtrate is sprayed into the spray drying apparatus main body and the spray liquid is dried by the introduced exhaust gas.
Check the spray state of the spray nozzle, determine whether spraying the dehydrated filtrate is appropriate,
A spray-drying method of a dehydrated filtrate, characterized in that when spraying is inappropriate, washing of the spray nozzle and removal of ash deposits adhering to the vicinity of the spray nozzle are performed.
噴霧乾燥装置本体の内部における温度分布を測定し、
ガス流れ方向の温度分布により乾燥状態を監視し、
脱水濾液の乾燥が不足の場合には、排ガス量、脱水濾液の供給量の調整を行うことを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥方法。 In claim 9,
Measure the temperature distribution inside the spray dryer body,
Monitor the dry state by the temperature distribution in the gas flow direction,
A method for spray-drying a dehydrated filtrate, comprising adjusting an exhaust gas amount and a supply amount of a dehydrated filtrate when drying of the dehydrated filtrate is insufficient.
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