JP2014108376A - 脱水濾液の噴霧乾燥装置及び排ガス処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】脱硫装置からの脱硫排水の無排水化を図ることができる脱水濾液の噴霧乾燥装置及び排ガス処理システムを提供する。
【解決手段】噴霧乾燥装置本体の頂（蓋）部５１ａ近傍の側壁５１ｂに設けられ、脱水濾液３３の噴霧液３３ａを乾燥する排ガス１８を導入するガス導入口５２と、噴霧乾燥装置本体の頂（蓋）部５１ａ側から垂下され、脱水濾液３３を噴霧する噴霧ノズル５４と、噴霧乾燥装置本体内に形成され、排ガス１８により噴霧された脱水濾液３３を乾燥する乾燥領域Ｌと、噴霧乾燥装置本体の底部側の側面５１ｂに設けられ、噴霧乾燥に寄与した排ガス１８を主煙道であるガス供給ライン側に排出するガス排出口５３と、前記噴霧ノズル５４及び装置本体内部を洗浄液で洗浄する洗浄手段である洗浄ノズル６０と、を具備する。
【選択図】図２

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水濾液の噴霧乾燥装置及び排ガス処理システムに関する。

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。

湿式の脱硫装置から排出される排水（以下、「吸収塔スラリー」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処理する方法が提案されている。例えば、特許文献１及び２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）。

特開昭６３−２００８１８号公報 特開平９−３１３８８１号公報

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。

さらに、近年、排水規制強化のために、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。

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、ボイラ排ガスを用いて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。
ボイラ排ガス中には、高濃度の灰が含まれており、さらに脱硫排水が蒸発されると排水中に含まれる多量の析出塩が発生するので、噴霧乾燥器内部の付着物、スケール生成の可能性がある。
ボイラ稼動中、装置入口と出口をダンパー等で区切る事で装置内部の洗浄が可能となるが、作業員が噴霧乾燥機内部に直接入って、洗浄作業を実施する事は、安全性の観点から困難であり、また短時間で洗浄が可能な対策が必要である。

本発明は、前記問題に鑑み、脱硫装置からの脱硫排水の無排水化を図ることができる脱水濾液の噴霧乾燥装置及び排ガス処理システムを提供することを課題とする。

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、前記噴霧ノズルから噴霧された脱水濾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形成され、排ガスにより噴霧された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、前記噴霧ノズル及び装置本体内部を洗浄液により洗浄する洗浄手段と、を具備することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第２の発明は、第１の発明において、前記噴霧ノズルの噴霧不良又は乾燥不良を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果により、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、前記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、前記噴霧ノズル及び装置本体内部の洗浄を、前記洗浄手段により実行することを示唆又は指令する制御手段とを具備することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記検知手段が、差圧計、ガス温度計、ガス中の水分計、装置本体表面の温度計のいずれか一つ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、排ガス通気により熱を持った前記装置本体内部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記排出口が、水平方向より噴霧乾燥装置本体の上方側へ傾いていることを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記洗浄液が、脱水濾液、水、水蒸気のいずれか一つ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第７の発明は、第１乃至６のいずれか一つの発明において、前記洗浄手段からの洗浄排水を排出する洗浄液排出ラインを有することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置にある。

第８の発明は、燃料を燃焼させるボイラと、前記ボイラから煙道を介して排出される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吸収塔スラリーから石膏を回収する脱水機と、前記脱水機からの脱水濾液を噴霧する第１乃至７のいずれか一つの発明の噴霧乾燥装置と、前記噴霧乾燥装置に排ガスの一部を、前記煙道から分岐して導入する排ガス導入ラインと、前記噴霧乾燥装置で乾燥に寄与した排ガスを、前記煙道に返送する排ガス送給ラインと、前記排ガス導入ライン及び前記排ガス送給ラインに各々介装され、排ガスの導入・返送の停止・再開を行うダンパー手段と、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。

本発明によれば、噴霧乾燥装置内部を洗浄する洗浄手段を設け、噴霧不良が発生した場合、噴霧乾燥装置内への排ガスの供給を停止した後、作業員が装置本体内部に入ることなく噴霧ノズル及び装置本体内部を洗浄することを可能とする。

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２は、実施例１に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の概略図である。 図３は、脱水濾液の噴霧乾燥装置の要部断面図である。 図４は、洗浄排水と未処理排ガスを導入する処理タンクの概略図である。 図５は、噴霧乾燥装置に検知手段を備えた概略図である。 図６は、実施例２に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の概略図である。 図７は、実施例３に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。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。

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１０は、例えば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（ＮＯ_ｘ）、硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）、水銀（Ｈｇ）等の有害物質を除去する装置である。

排ガス処理システム１０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中の窒素酸化物を除去する脱硝装置１２と、脱硝後の排ガス１８の熱を回収するエアヒータ１３と、熱回収後の排ガス１８中の煤塵を集塵灰１６として除去する集塵機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から排出される吸収塔スラリー３０から石膏３１を回収する脱水機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装置５０（後述する噴霧乾燥装置５０Ａ〜５０Ｃ）と、前記噴霧乾燥装置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３１を回収した脱水濾液３３を、導入した排ガス１８を用いて噴霧乾燥装置５０において、噴霧乾燥するので、脱硫排水の無排水化を安定して実施することができる。

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（Ｎ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）に分解・除去される。また排ガス１８中の水銀は、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。

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、排ガス供給ライン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３００℃〜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。

集塵機１４は、熱回収後、ガス供給ラインＬ₃を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。

脱硫装置１５の内部において、排ガス１８中の硫黄酸化物ＳＯ_ｘは石灰スラリー２０と下記式（１）で表される反応を生じる。
ＣａＣＯ_３＋ＳＯ_２＋０．５Ｈ_２Ｏ → ＣａＳＯ_３・０．５Ｈ_２Ｏ ＋ＣＯ_２・・・（１）

さらに、排ガス１８中のＳＯ_ｘ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。
ＣａＳＯ_３・０．５Ｈ_２Ｏ＋０．５Ｏ_２＋１．５Ｈ_２Ｏ → ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ・・・（２）
このようにして、排ガス１８中のＳＯ_ｘは、脱硫装置１５において石膏ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏの形で捕獲される。

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ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ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。

脱硫に用いた吸収塔スラリー（石灰石膏スラリー）３０は、脱硫装置１５の塔底部２２から外部に排出され、吸収液ライン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。

脱水機３２は、吸収塔スラリー３０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から排出された吸収塔スラリー３０は、脱水機３２により石膏３１が分離される。その際、吸収塔スラリー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は脱水濾液供給ラインＬ₂₁を介して噴霧乾燥装置５０に送られる。なお、脱水濾液３３は一時的に濾液タンク（図示せず）に貯留するようにしてもよい。

噴霧乾燥装置５０は、ボイラ１１からの排ガス１８の主ラインである排ガス供給ラインＬ₂から分岐した排ガス導入ラインＬ₁₁を介して排ガス１８の一部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の熱により散布又は噴霧された脱水濾液３３を蒸発乾燥させている。なお、符号Ｌ₁₂は噴霧乾燥装置５０で乾燥に寄与した排ガス１８をガス供給ラインＬ₃に返送する排ガス送給ラインである。

本発明では、吸収塔スラリー３０から石膏３１を回収した脱水濾液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、吸収塔スラリー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を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、吸収塔スラリー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。

また、本実施例では、エアヒータ１３へ流入する排ガス１８の一部を排ガス供給ラインＬ₂から排ガス導入ライン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。
なお、脱水濾液３３は圧縮器５８から供給される空気５９により装置本体内部に所定流量と噴霧液滴粒径で噴霧されている。

図２は、本実施例に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の概略図である。図３は、脱水濾液の噴霧乾燥装置の要部断面図である。
図２に示すように、本実施例の噴霧乾燥装置５０Ａは、噴霧乾燥装置本体の頂（蓋）部５１ａ近傍の側壁５１ｂに設けられ、脱水濾液３３の噴霧液３３ａを乾燥する排ガス１８を導入するガス導入口５２と、噴霧乾燥装置本体の頂（蓋）部５１ａ側から垂下され、脱水濾液３３を噴霧する噴霧ノズル５４と、噴霧乾燥装置本体内に形成され、排ガス１８により噴霧された脱水濾液３３を乾燥する乾燥領域Ｌと、噴霧乾燥装置本体の底部側の側面５１ｂに設けられ、噴霧乾燥に寄与した排ガス１８を主煙道であるガス供給ラインＬ₃側に排出するガス排出口５３と、前記噴霧ノズル５４及び装置本体内部を洗浄液で洗浄する洗浄手段である洗浄ノズル６０と、を具備するものである。

ここで、本実施例では、図３に示すように、洗浄ノズル６０を装置本体の側壁５１ｂの内面に沿って８つ設けている。

ここで、排ガス１８の導入は、排ガスのガス供給ラインＬ₂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を噴霧乾燥装置５０Ａ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。

この層流となった排ガス１８中に、脱水濾液３３を噴霧液３３ａとして噴霧ノズル５４から噴出するようにしている。
ここで、噴霧ノズル５４は、脱水濾液３３を所定の液滴径となるように噴霧するものであれば、その形式は限定されるものではない。例えば二流体ノズルや、ロータリーアトマイザ等の噴霧手段を用いることができる。なお、二流体ノズルは比較的少量の脱水濾液３３を噴霧するのに適しており、ロータリーアトマイザは、比較的多量の脱水濾液３３を噴霧するのに適している。
また、ノズルの数も１基ではなく、その処理量に応じて複数基設けるようにしてもよい。

本実施例では、噴霧を促進するために圧縮器５８を用い、圧縮空気５９を空気供給ラインＬ₂₃を介して、ノズル５４に導入している。ここで、圧縮空気５９と脱水濾液３３とは、噴霧ノズル５４に別々に導入され、本体内部で噴霧液３３ａとして噴霧している。なお、符号Ｖ₅は空気の導入を切り替える切替弁である。

なお、噴霧ノズル５４から噴霧される噴霧液３３ａの乾燥が良好に行われるように、噴霧乾燥装置５０Ａの塔内の噴霧乾燥領域Ｌとしては、一般の水に較べて沸点が高い脱硫濾液であるので、その濾液の蒸発速度に応じてその長さを変化させ、噴霧液３３ａの滞留時間を長くするようにしている。

ここで、噴霧乾燥に寄与した排ガス１８は、噴霧乾燥装置５０Ａの底部近傍側壁５１ｂに設けられたガス排出口５３から排出される。

脱水濾液３３は噴霧ノズル５４から噴霧される際、導入された排ガス１８と、噴霧乾燥領域Ｌで接触して噴霧乾燥される。
これにより脱水濾液３３を噴霧乾燥させることで、脱硫装置から脱水濾液の無排水化を図ることができる。
なお、脱水濾液３３には、様々な塩類が含まれているので、その噴霧乾燥固形物５６を噴霧乾燥装置本体の底部に設けた排出ホッパ５１ｃから、固形物排出ラインＬ₃₁を介して排出するようにしている。

装置本体内部の上部側に設けられた洗浄ノズル６０は、噴霧乾燥固形物５６の影響等による閉塞防止のために、洗浄時以外は空気パージを行うようにしている。
空気パージは、圧縮器５８からの空気５９を、ラインＬ₂₄を介して流入するようにしている。なお、ラインＬ₂₄には、空気の導入を切り替える切替弁Ｖ₆を介装している。

洗浄ノズル６０を用いて装置本体の内部を洗浄する場合には、空気の導入を停止し、脱水濾液３３を供給して洗浄するようにしている。
このため、洗浄する場合には、脱水濾液供給ラインＬ₂₁から分岐した洗浄液ラインＬ₂₂を介して、洗浄ノズル６０へ脱水濾液３３を供給している。なお、符号Ｖ₃、Ｖ₄は脱水濾液の供給を切り替える切替弁である。

洗浄ノズル６０から噴霧された脱水濾液３３による洗浄液６１は、装置本体内の内壁面、ガス排出口５３、噴霧ノズル５４、装置本体下部のホッパ５１Ｃ内面を洗浄し、付着した噴霧乾燥固形物５６等の異物を洗浄除去し、健全な状態に戻すようにしている。

図４は、洗浄排水と未処理排ガスを導入する処理タンクの概略図である。
図４に示すように、洗浄に用いた洗浄排水６２は、装置本体の下部ホッパ５１ｃの端部から排出され、洗浄液排出ラインＬ₃₂を介して、排水処理タンク７３へ導入している。
このため、乾燥時に発生した噴霧乾燥固形物５６を、固形物排出ラインＬ₃₁を介して排出するようにしているので、洗浄排水６２がこの固形物排出ラインＬ₃₁に流入しないように、切替弁Ｖ₁、Ｖ₂を切り替えるようにしている。

なお、洗浄排水６２は、排水処理タンク７３で貯留した後、系内又は系外の排水処理設備で処理するようにしてもよい。
また、脱硫装置１５の塔底部２２の吸収液に導入するようにしてもよい。また、脱硫装置１５の吸収塔スラリー３０を脱水する脱水機３２へ導入するようにしてもよい。

図５は、噴霧乾燥装置に検知手段を備えた概略図である。
図５に示すように、噴霧乾燥装置の内部でのスケール発生等による噴霧・乾燥不良の有無は、各種センサ等の検知手段により検知している。
この不良を検知する検知手段としては、例えば差圧計８１、ガス温度計８２、ガス中の水分計８３、装置本体表面の温度計８４等のいずれか一つ又はこれらの組み合わせを用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図５は噴霧乾燥装置に各種センサを設置した一例を示す概略図である。
図５に示すように、噴霧乾燥装置５０Ａのガス導入・排出における出入口差圧を、計測するために、排ガス導入ラインＬ₁₁と排ガス送給ラインＬ₁₂に圧力計を設けている。そして、その排ガス１８の差圧を差圧計８１で検出するようにしている。
例えば所定圧力以上に差圧が高くなったか否かを判定手段８５で判断するようにしている。

また、噴霧乾燥装置５０Ａから排出される排出ガス１８の出口ガス温度を計測するガス温度計８２を排ガス送給ラインＬ₁₂に設けている。これにより、その排ガス１８の出口側のガス温度をガス温度計８２で検出するようにしている。
そして、所定温度以上に高くなったか否かを判定手段８５で判断するようにしている。例えば導入する排ガス温度が３５０℃の場合、噴霧乾燥が良好な場合には、排ガスの出口側の排出温度は、１７０℃まで低下しているが、例えば２００℃である場合には、噴霧乾燥不良と判断することができる。

また、噴霧乾燥装置５０Ａから排出される排出ガス１８の出口ガス中の水分濃度を計測する水分計８３を、排ガス送給ラインＬ₁₂に設けている。これにより、その排ガス１８のガス中の水分を水分計８３で検出するようにしている。
そして、所定以上に水分濃度が低くなったか否かを判定手段８５で判断するようにしている。噴霧乾燥が良好な場合には、排ガス中の水分は２０Ｖｏｌ％であるが、例えば１７か８Ｖｏｌ％である場合には、液滴が蒸発しないので、噴霧乾燥不良と判断することができる。

また、噴霧乾燥装置本体の外表面温度等の異常から感知するようにしてもよい。このため、装置本体の側壁５１ｂの外表面の所定の箇所に温度センサ（例えば熱電対等）８４ａ、８４ｂ、８４ｃを貼り付け、その表面温度を装置本体表面の温度計８４により検出する。
例えば噴霧乾燥物が内面に付着して、所定以上に温度が低くなったか否かを判定手段８５で判断するようにしている。
また、熱電対以外として、非接触センサでの温度検出を行うようにしてもよく、接触式センサと非接触式温度センサとを組み合わせて用いるようにしても良い。

本実施例では、噴霧ノズル５４の噴霧不良又は乾燥不良を検知する各種センサ８１〜８４と、このセンサの検知結果により、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８５と、前記判定手段８５の判断の結果、噴霧・乾燥不良であると判断した場合に、前記噴霧ノズル５４及び装置本体内部の洗浄を、前記洗浄ノズル６０により実行することを示唆又は指令する制御手段８６とを具備するようにしている。
また、図１に示すように排ガス処理システム１０において、噴霧乾燥不良と判断した場合、排ガス１８の流入を停止するために、排ガス導入ラインＬ₁₁と排ガス送給ラインＬ₁₂にダンパー７０、７０を設けている。

また、排ガス１８の導入を停止した後、洗浄準備のために、排ガス１８の通気により熱を持った装置本体内部を冷却するために、装置本体内部に冷却手段７１から冷却ガス７２を導入し、所定温度（例えば４０〜５０度）以下まで冷却している。

この冷却手段７１は、例えば空冷ファン、二流体ノズル用コンプレッサ、雑空等を利用することが可能である。また、装置本体内部が所定温度まで冷却した際には、洗浄ノズル６０や噴霧ノズル５４からも脱水濾液３３を噴射して内部の冷却を促進するようにしてもよい。

排ガス１８の導入を停止した場合、装置本体内に残留した未処理ガス１８ａは、洗浄液排出ラインＬ₃₂を介して排水処理タンク７３に送られ、ここでバブリングさせ、洗浄排水６２で処理される。
さらに、装置本体内に冷却手段７１や洗浄液等によって急冷される時に、装置本体の内容量以上の体積のガスが発生することとなる。この未処理ガスを系外に出さないように、排水処理タンク７３内に送られ、処理している。

次に、噴霧乾燥装置の運転中に、噴霧乾燥が不良と判断した後の、処理手順について説明する。

１）手順１
通常は、噴霧乾燥装置５０に脱水濾液３３を導入し、排ガス１８を導入することで噴霧乾燥を実施している。この際、ダンパー７０は開いている。また、この噴霧乾燥中には、洗浄ノズル６０に空気５９を供給して空気パージしている。

２）手順２
各種センサの検知により、判定手段８５で噴霧乾燥不良と判断する。
判定手段８５を元に制御手段８６から停止を示唆又は指令し、噴霧ノズル５４に供給する脱水濾液３３の供給を停止する。

３）手順３
ダンパー７０の切替を行い、排ガス１８の噴霧乾燥装置内への流入を停止する。

４）手順４
固形物排出ラインＬ₃₁の弁Ｖ₁を閉じて、噴霧乾燥固形物５６の排出を停止し、洗浄液排出ラインＬ₃₂の弁Ｖ₂を開き、洗浄排水６２を排出する準備をする。
また、排ガス１８の流入停止による未処理ガス１８ａを、洗浄液排出ラインＬ₃₂を介して排水処理タンク７３に導入し処理する。

５）手順５
装置本体内部に、冷却手段７１により冷却ガス７２を供給し、内部を所定温度まで冷却する。

６）手順６
洗浄ノズル６０より脱水濾液３３を噴射し、噴霧ノズル５４及び装置内部を洗浄する。

７）手順７
洗浄排水６２は洗浄液排出ラインＬ₃₂より排水処理タンク７３へ排出する。排水はその後設備内の排水処理設備にて排水処理されるか、または吸収塔、脱水機に戻す。

８）手順８
所定の洗浄作業を所定時間行うことで、洗浄の終了と判断する。
また、必要に応じて、装置本体内部にマンホールから作業員が等入り、内部を確認する場合もある。

９）手順９
復旧作業をおこなう。
各種ラインをきりかえる。
ガスダンパー７０を開き、排ガス１８の導入を開始する。
その後、所定温度に達した後、脱水濾液３３を供給して噴霧乾燥を開始する。

本実施例に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置によれば、作業員が装置本体内部に入る事なく、遠隔操作で短時間の洗浄メンテナンスが可能となる。

また、洗浄液が系外に排出されず、また噴霧乾燥停止後の残留未処理ガスが処理されるので、外部に排出されることがない。

各種センサを用いて、噴霧乾燥の良否を判断するので、遠隔操作で短時間の洗浄メンテナンスが可能となる。

また、噴霧乾燥を停止した後、冷却手段で装置内部を冷却するので、洗浄手段による洗浄をただちに行うことが可能となる。

図６は、実施例２に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の概略図である。なお、実施例１の噴霧乾燥装置５０Ａと同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図６に示すように、本実施例の噴霧乾燥装置５０Ｂは、装置本体下部側に設けた排ガス１８の排出口５３を、水平方向より噴霧乾燥装置本体の上方側へ所定角度（α度）だけ傾けている。

これにより、洗浄ノズル６０から落下した洗浄液である脱水濾液３３や洗浄排水６２の煙道であるガス供給ラインＬ₃へ接続される排ガス送給ラインＬ₁₂への流出を防止するようにしている。

図７は、実施例３に係る脱水濾液の噴霧乾燥装置の概略図である。なお、実施例１の噴霧乾燥装置５０Ａと同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図７に示すように、本実施例の噴霧乾燥装置５０Ｃは、洗浄ノズル６０に供給する洗浄液として、脱水濾液３３に限定されず、水（工水）７４、スチーム７５のうちのいずれか、もしくは複数を使用するようにしている。複数使用する場合は、切替弁Ｖ₇、Ｖ₈により自由に切り替える事ができるようにしている。

これにより、排水が出せる場合や出せない場合、スケールが落ちやすい場合や落ちやすくない場合等の種々の場合に応じて、洗浄液を選択する事ができる。

１０ 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
３０ 吸収塔スラリー
３２ 脱水機
３３ 脱水濾液
５０、５０Ａ〜５０Ｃ 噴霧乾燥装置
５２ ガス導入口
５３ ガス排出口
５４ 噴霧ノズル
５９ 空気
６０ 洗浄手段（洗浄ノズル）
６２ 洗浄排水
７０ ダンパー
７１ 冷却手段

Claims (8)

1. 噴霧乾燥装置本体内に、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、前記噴霧ノズルから噴霧された脱水濾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形成され、排ガスにより噴霧された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、
   前記噴霧ノズル及び装置本体内部を洗浄液により洗浄する洗浄手段と、を具備することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
2. 請求項１において、
   前記噴霧ノズルの噴霧不良又は乾燥不良を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果により、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、
   前記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、前記噴霧ノズル及び装置本体内部の洗浄を、前記洗浄手段により実行することを示唆又は指令する制御手段とを具備することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記検知手段が、差圧計、ガス温度計、ガス中の水分計、装置本体表面の温度計のいずれか一つ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
   排ガス通気により熱を持った前記装置本体内部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
   前記排出口が、水平方向より噴霧乾燥装置本体の上方側へ傾いていることを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
   前記洗浄液が、脱水濾液、水、水蒸気のいずれか一つ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一つにおいて、
   前記洗浄手段からの洗浄排水を排出する洗浄液排出ラインを有することを特徴とする脱水濾液の噴霧乾燥装置。
8. 燃料を燃焼させるボイラと、
   前記ボイラから煙道を介して排出される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吸収塔スラリーから石膏を回収する脱水機と、
   前記脱水機からの脱水濾液を噴霧する請求項１乃至７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、前記煙道から分岐して導入する排ガス導入ラインと、
   前記噴霧乾燥装置で乾燥に寄与した排ガスを、前記煙道に返送する排ガス送給ラインと、
   前記排ガス導入ライン及び前記排ガス送給ラインに各々介装され、排ガスの導入・返送の停止・再開を行うダンパー手段と、を具備することを特徴とする排ガス処理システム。
   

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