JP2015073955A

JP2015073955A - 排ガス処理方法及び排ガス処理装置

Info

Publication number: JP2015073955A
Application number: JP2013212578A
Authority: JP
Inventors: 成人大峰; Shigeto Omine; 今田　典幸; Noriyuki Imada; 典幸今田; 石坂　浩; Hiroshi Ishizaka; 浩石坂
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-20

Abstract

【課題】排ガス処理システムの複雑化を招くことなく硫酸ミストの粒子径を大きくすることで、硫酸ミストの除去性能を向上させる排ガス処理方法及び排ガス処理装置の提供である。
【解決手段】ボイラなどの燃焼装置からの排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する排ガス処理方法において、水を主成分とする熱媒体と排ガスとの熱交換により排ガスから熱を回収して排ガスの温度を無水硫酸の露点温度以下に低下させると共に、熱媒体から蒸気を生成させて該蒸気を回収し、熱を回収後の排ガス中に蒸気を加えた後、硫黄酸化物を除去する。排ガスの熱を利用して生成させた蒸気を排ガス温度が低下した排ガス中に加えることで、硫酸ミストの粒子径が増大するため、硫酸ミストを除去しやすくなる。また、熱の回収には排ガス処理装置内に設置される熱回収器を利用することで、蒸気生成用の新たな装置を設置することもなく、簡易な排ガス処理システムを構築できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボイラなどの燃焼装置から排出される排ガス処理方法及び排ガス処理装置に係わり、特に排ガス中の硫黄酸化物による硫酸ミストの除去性能を効果的に向上させる排ガス処理方法及び排ガス処理装置に関する。

石炭や重油、残渣油などを燃料とする火力発電所や工場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一般的な排ガス処理装置は、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する脱硝装置、乾式電気集塵装置のような除塵装置、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する脱硫装置などから構成されている。

特に脱硫装置としては、湿式石灰石−石膏法による湿式脱硫装置が主流であり、広く実用化されている。その中でも、スプレノズルから石灰石又は石灰を含むスラリなどの吸収剤の液滴を排ガス中に噴霧するスプレ方式が、信頼性も高く多く採用されている。このような排ガス処理装置として、下記特許文献１に記載の構成が知られている。

ボイラから排出される排ガスには、燃料に含まれる硫黄分を起因とする硫黄酸化物が含まれている。ボイラからの排ガス中の硫黄酸化物は主に二酸化硫黄(ＳＯ₂)であるが、ボイラにおける燃焼条件や脱硝触媒による酸化等によって、その一部が三酸化硫黄(ＳＯ₃)となり、更に三酸化硫黄は排ガス中の水分との反応によって硫酸になる。

このＳＯ₃は、比較的高温の排ガス中ではガス状であるが、排ガス温度が排ガス中のＳＯ₃濃度や水分濃度によって決まる無水硫酸の露点（硫酸露点とも言う）以下になると、無水硫酸（ＳＯ₃)が排ガス中の水分と反応して凝縮して硫酸ミスト（Ｈ₂ＳＯ₄）となる特性がある。硫酸ミストには強い腐食性があるため、通常は湿式脱硫装置よりも排ガス流路の上流側で排ガス温度を無水硫酸の露点以上に維持している。しかし、多量の吸収液を噴霧する湿式脱硫装置では排ガス温度が急激に低下するため、排ガス中のＳＯ₃は湿式脱硫装置内でミスト化してしまう。

湿式脱硫装置における急激な排ガス温度の低下によってミスト化したＳＯ₃の粒子径はサブミクロンオーダーであり、スプレノズルから噴霧される液滴による慣性衝突によっても、硫酸ミストの除去は困難である。

そこで、硫酸ミストを除去する方法として、湿式脱硫装置の排ガス流路の下流側に湿式電気集塵装置を設置する方法がある。しかしながら、湿式電気集塵装置は硫酸ミストの粒子径によって除去性能が大きく影響され、粒子径が小さいと除去効率は著しく低下する。湿式電気集塵装置における硫酸ミストの除去性能を向上させるためには、荷電時間を長く確保する必要があり、装置の容量が大型化してしまう。

また、硫酸ミストの除去性能を向上させるために、湿式脱硫装置の排ガス流路の上流側にミスト径粗大化装置を設けた構成（特許文献１）が提案されている。ミスト径粗大化装置では、スプレ水を排ガス中に噴霧して排ガス温度を１２０〜１５０℃まで冷却させると共に、その冷却温度を０．５秒以上維持することで、ミスト径を増大させている。

特開２００２−４５６４３号公報

排ガス処理装置において、硫酸ミストを除去しようとしても、その粒子径が小さいために除去が困難となる。硫酸ミストの粒子径を数μｍ程度まで大きくすることで、湿式脱硫装置においても、スプレノズルから噴霧される液滴による慣性衝突によって硫酸ミストの除去が可能となる。また、湿式電気集塵装置を設置する場合でも、硫酸ミストの粒子径を大きくすると、硫酸ミストの除去性能が向上することから装置の容量を小さくできる。

上記特許文献１記載の発明では、スプレ水の噴霧により冷却された排ガス温度を０．５秒以上維持することを特徴としており、スプレ水は排ガス温度を１２０〜１５０度に下げるために使用されている。特許文献１記載の発明によれば、ミスト径粗大化装置内においてスプレ水を排ガス中に噴霧することで硫酸ミストのミスト径を増大させることができるが、ミスト径粗大化装置の設置コストがかかる、使用する水の量が多くなるなど排ガス処理システムの複雑化を招いてしまう。

本発明の課題は、排ガス処理システムの複雑化を招くことなく排ガス処理過程で発生する硫酸ミストの粒子径を大きくすることによって、硫酸ミストの除去性能を向上させる排ガス処理方法及び排ガス処理装置を提供することである。

上記本発明の課題は、下記の構成を採用することにより達成できる。
請求項１記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスと水を主成分とする熱媒体との熱交換により排ガスから熱を回収して排ガスの温度を無水硫酸の露点温度以下に低下させると共に、前記回収した熱により熱媒体から蒸気を生成させて、該蒸気を回収し、熱を回収した後の排ガス中に前記回収した蒸気を加えた後、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する排ガス処理方法である。

請求項２記載の発明は、前記熱媒体として海水を使用する請求項１に記載の排ガス処理方法である。
請求項３記載の発明は、前記硫黄酸化物の除去は、排ガスに吸収液を噴霧して吸収液に硫黄酸化物を吸収させることにより行い、該硫黄酸化物を吸収した吸収液を前記熱媒体に加える請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理方法である。

請求項４記載の発明は、海水淡水化造水装置から排出される塩類を含む水を主成分とする液体を前記熱媒体に加える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排ガス処理方法である。

請求項５記載の発明は、蒸気を回収した後の高温の熱媒体の一部を排ガスと熱交換させる熱媒体として循環使用する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の排ガス処理方法である。

請求項６記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入し、該排ガスと水を主成分とする熱媒体との熱交換により排ガスから熱を回収して排ガスの温度を無水硫酸の露点温度以下に低下させる熱回収器と、該熱回収器によって回収した熱により加熱された熱媒体から生成する蒸気を分離する気水分離器と、該気水分離器により分離された蒸気を前記熱回収器の排ガス流路の下流側の排ガスに供給する蒸気供給部と、該蒸気供給部から蒸気が供給された排ガスを導入し、該排ガスに吸収液を噴霧して排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置とを備えた排ガス処理装置である。

請求項７記載の発明は、前記熱回収器と前記蒸気供給部との間の排ガス流路に排ガス中の媒塵を回収する集塵装置を設けた請求項６記載の排ガス処理装置である。
請求項８記載の発明は、前記熱回収器の排ガス流路の上流側に排ガス中の媒塵を回収する集塵装置を設けた請求項６記載の排ガス処理装置である。

請求項９記載の発明は、前記熱回収器と前記蒸気供給部との間の排ガス流路に排ガス中の媒塵を除去するスクラバを設けた請求項６記載の排ガス処理装置である。

（作用）
一般的に、火力発電所等に設置されるボイラに気水分離器を設け、気水分離器によって分離された蒸気を取り出してタービンの発電に利用することは知られている。また、特開昭６０−１１４６９２号公報には、冶金炉排ガス処理装置において、排ガスから熱回収した冷却水を蒸気と水に分離して、回収した蒸気を冷却水と混合して復水タンクに戻した後、ボイラ給水やタービンの発電に利用されることが開示されている。

しかし、本発明者らは、排ガスの熱を利用して生成した蒸気をボイラ給水等に利用するのではなく、その蒸気を熱回収後の低温の排ガス中に加えることで、排ガス中の水分濃度を過飽和とすれば硫酸ミストの粒子径を大きくできることを見出し、本発明を完成させた。

排ガス処理システムにおいては、硫酸ミストの粒子径を大きくすることで硫酸ミストの除去性能を大きく向上させることができる。排ガス温度が硫酸露点以下となっている排ガス中ではＳＯ₃は凝縮してミスト化している。そこに飽和水分濃度以上の蒸気を加えることで、硫酸ミストを核として水分が凝縮して硫酸ミストの粒子径が増大する。

また、蒸気を生成させるために使用する熱媒体は水を主成分とした液体であればよく、海水や湿式脱硫装置から排出される硫黄酸化物を吸収した吸収液やボイラなどの付帯設備として設置されている海水淡水化造水装置などの造水設備からの濃縮海水などを混合、希釈して用いてもよい。

なお、上記特許文献１に記載の発明では、スプレ水を排ガス中に噴霧して排ガス温度を低下させているが、本発明によれば、既にＳＯ₃がミスト化した排ガス中に蒸気を導入することでミストを核にして蒸気が凝縮し、硫酸ミストの粒子径が大きくなる。また、排ガス中には高温の蒸気を導入するため、排ガス温度は下がらず、ガスは水分過飽和状態になり、水露点が上がって結露しやすく、すなわち水分が凝縮しやすくなって硫酸ミストの粒子径が増大する。

すなわち、請求項１記載の発明によれば、燃焼装置から排出される排ガスの熱を回収して排ガスの温度を無水硫酸の露点温度以下に低下させると共に、回収した排ガスの熱を利用して生成させた蒸気を排ガス中に加えることで、硫酸ミストの粒子径が増大する。例えば蒸気を加えた後の排ガス流路に湿式脱硫装置や湿式電気集塵装置などを設置した場合でも、硫酸ミストの除去性能が向上し、引いては脱硫性能も向上する。そして、排ガスからの熱の回収に水を主成分とする熱媒体を使用することで、容易に蒸気を生成させることができ、また蒸気の回収も簡易且つ安全に行える。

請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、熱媒体として海水を使用することで、新水(工業用水)の使用量を抑えることができ、海水の有効利用が図れる。

また、熱媒体として塩を含有している海水などを利用する場合は、水の蒸発により塩類が濃縮される。そして、塩類が飽和溶解度以上の濃度になると塩類の析出が起こる。例えば、排ガスの熱回収に、内部に熱媒体を有する伝熱管を備えた熱回収器を使用する場合は、熱回収器内の伝熱管内面で塩類の析出が起こると熱交換率が低下してしまう。

従って、排ガス温度や排ガス中の水分濃度、熱回収器へ連続的に供給する熱媒体の流量と熱回収器から排出される高温の熱媒体の流量等を制御装置などにより監視しながら塩類の濃縮率（又は濃度）を調整することで、熱回収器内における塩類の析出を防止する。このとき、塩類が排ガス処理系内に流入することはないため、塩の析出による詰まりや腐食が起こることはない。

請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、硫黄酸化物を吸収した吸収液を熱媒体に加えることで、脱硫後の排水の有効利用が図れる。

請求項４記載の発明によれば、上記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、海水淡水化造水装置から排出される塩類を含む水を主成分とする液体を熱媒体に加えることで、海水淡水化造水装置からの排水を有効利用できる。この場合も海水を使用する場合と同様に、塩類の濃度を調整すれば良い。

請求項５記載の発明によれば、上記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、蒸気を回収した後の高温の熱媒体の一部を排ガスと熱交換させる熱媒体として循環使用することで、更に新水の使用量の低減が図れる。

請求項６記載の発明によれば、熱回収器によって温度が無水硫酸の露点温度以下に低下した排ガス中に、排ガスの熱を利用して生成させ回収した蒸気が供給されることで、硫酸ミストを核として水分が凝縮し、硫酸ミストの粒子径を増大させることができる。従って、湿式脱硫装置において硫酸ミストを除去しやすくなる。

請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明の作用に加えて、燃焼装置から排出される排ガスの温度が無水硫酸の露点温度以下に低下して、排ガス中の煤塵を核として凝縮した硫酸ミストが集塵装置に導入されるため、集塵装置では煤塵とともに粒子径の大きい硫酸ミストも除去される。集塵装置で除去できない粒子径の小さな硫酸ミストは排ガス流路の下流側の湿式脱硫装置に導入されることになるが、湿式脱硫装置の導入前の温度が低下した排ガス中に水分が過飽和となるように熱回収器で生成された蒸気を加えることによって硫酸ミストの粒子径が増大され、湿式脱硫装置で効率良く硫酸ミストが除去される。

請求項８記載の発明によれば、請求項６記載の発明の作用に加えて、集塵装置を熱回収器の排ガス流路の上流側に設置した場合でも適用でき、集塵装置で粒子径の大きい煤塵が除去された後、粒子径の小さい煤塵は、排ガスの温度が低下して水分が過飽和となって粒子径が増大した硫酸ミストと共に湿式脱硫装置で除去される。

請求項９記載の発明によれば、請求項６記載の発明の作用に加えて、排ガスは熱回収器により温度が低下して硫酸露点以下となるため、排ガス中のＳＯ₃は凝縮してミストとなり、スクラバに導入される。スクラバは吸収液の噴霧による煤塵の除去が目的であり、スクラバを通過した排ガスは水分飽和状態となっている。従って、熱回収器により生成し、回収した蒸気をスクラバの排ガス流路の下流側の排ガス中に加えることで、硫酸ミストを核として凝縮する水分量が増加するため、硫酸ミストの粒子径の増大が効果的に行われ、湿式脱硫装置で硫酸ミストの除去性能が向上する。

なお、スクラバとは、排気ガスに含まれる有害物質除去装置の１つであり、水などの液体を洗浄液として、排ガス中の粒子を洗浄液の液滴や液膜中に捕集して分離をする装置で、洗浄集塵装置又は排ガス洗浄装置とも言う。

請求項１記載の発明によれば、排ガスの熱を利用して生成させた蒸気を排ガス温度が低下した排ガス中に加えることで、排ガス処理システムが複雑とならずに硫酸ミストの粒子径を増大させることができ、硫酸ミストの除去性能が向上する。そして、排ガスからの熱の回収に水を主成分とする熱媒体を使用することで、簡易且つ安全な方法で、排ガスからの熱の回収や、蒸気の生成及び蒸気の回収を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、新水の使用量を抑えることができ、海水の有効利用が図れる。
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、脱硫後の排水の有効利用が図れる。

請求項４記載の発明によれば、上記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、海水淡水化造水装置からの排水を有効利用できる。
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、蒸気を回収した後の高温の熱媒体の一部を循環使用することで、更なる新水の使用量の低減が可能となる。

請求項６記載の発明によれば、熱回収器で回収した蒸気を湿式脱硫装置の排ガス流路の上流側の排ガス中に加えることで、硫酸ミストの粒子径が増大し、湿式脱硫装置における硫酸ミストの除去性能を向上させることができる。また、排ガス処理装置内に設置される熱回収器を利用することで、蒸気生成用の新たな装置を設置することもなく、簡易な排ガス処理システムを構築できる。また、湿式脱硫装置に導入前の排ガス中に蒸気を加えることで、湿式脱硫装置における蒸発水量を低減させることができ、水の使用量を大幅に削減できる。

請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、排ガスの温度が低下して凝縮した硫酸ミストが集塵装置に導入されるため、粒子径の大きい硫酸ミストを効率良く除去できる。また、粒子径の小さな硫酸ミストも、排ガス中に加えられる蒸気によって粒子径が増大するため、湿式脱硫装置で効率良く除去できる。

請求項８記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、集塵装置を熱回収器の排ガス流路の上流側に設置した場合でも適用でき、集塵装置で粒子径の大きい煤塵が除去された後、粒子径の小さい煤塵は粒子径が増大した硫酸ミストと共に湿式脱硫装置で除去される。

請求項９記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、スクラバによって硫酸ミストを核として凝縮する水分量が増加するため、硫酸ミストの粒子径の増大が効果的に行われ、湿式脱硫装置で硫酸ミストの除去性能が向上する。また、湿式脱硫装置における蒸発水量が低減され、補給水量も低減する。

本発明の一実施例である排ガス処理装置の系統を示す図である。本発明の他の実施例である排ガス処理装置の系統を示す図である。本発明の他の実施例である排ガス処理装置の系統を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態を示す。

図１には、本発明の一実施例である排ガス処理装置の系統を示す。
図１に示す排ガス処理装置では、図示しないボイラから排出される排ガスは熱回収器１に導入されて排ガスの熱が伝熱管１ａ内を流れる熱媒体との熱交換により熱媒体に回収され、排ガスは温度が低下して好ましくは無水硫酸（ＳＯ₃）の露点以下に冷却される。硫酸露点は排ガス中の水分濃度やＳＯ₃濃度によって変化するが、約１２０〜１５０℃である。

熱回収器１により排ガス温度が例えば１６０℃から９０℃に低下して、排ガス中の煤塵を核としてＳＯ₃は凝縮する。煤塵を核として凝縮した硫酸ミストは乾式電気集塵装置９において煤塵とともに粒子径の大きなものから除去される。

熱回収器１の伝熱管１ａ内を流れる熱媒体は熱媒体タンク６から供給ポンプ５によって熱媒体供給ライン４を介して導入される。そして、伝熱管１ａ内の熱媒体は排ガス流れの下流側から上流側に向かって排ガスの熱を吸収しながら流れ、排ガスの熱との熱交換により加熱されて蒸気を生成する。熱回収器１から排出される高温の熱媒体と蒸気は気水分離器２に導入されて、液体と蒸気に分離され、回収された蒸気は乾式電気集塵装置９の出口で蒸気供給管３から排ガス中に加えられる。一方、蒸気が分離された高温の熱媒体は高温熱媒体ライン７から排ガス処理装置の系統内に戻されて、例えば湿式脱硫装置１１の補給水として利用されたり、また、熱を必要とする機器に利用されたりする。例えば、熱回収器１に循環使用したり、煙突前で排ガスの再加熱に使用したりする。

乾式電気集塵装置９で除去できない粒子径の小さな硫酸ミストは湿式脱硫装置１１に導入される。湿式脱硫装置１１では、石灰石（炭酸カルシウム）または石灰を含むスラリなどの吸収剤を含んだ吸収液が複数のスプレノズル（図示せず）から微細な液滴として噴霧され、吸収液と排ガスとの気液接触が行われることで、排ガス中の煤塵や塩化水素(ＨＣｌ)、フッ化水素（ＨＦ）等の酸性ガスと共に、排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）はスプレノズルの吸収液滴表面で化学的に吸収、除去される。

湿式脱硫装置１１の排ガス流路の上流側で温度が低下した排ガス中に水分が過飽和となるように熱回収器１で生成された高温の蒸気が排ガス中に加えられることによって、硫酸ミストの粒子径が増大されるため、硫酸ミストは湿式脱硫装置１１や湿式電気集塵装置１２において効率良く除去される。

また、湿式脱硫装置１１入口の低温の排ガス中に蒸気が加えられることによって排ガス中の水分濃度が増加するため、湿式脱硫装置１１における蒸発水量を低減できる。そして、排ガス処理装置内に設置される熱回収器１を利用することで、蒸気生成用の新たな装置を設置することもなく、簡易な排ガス処理システムを構築できる。

なお、図示していないが、排ガス処理装置内で生成する余剰の蒸気、例えば、ボイラで生成した蒸気などを湿式脱硫装置１１入口の排ガス中に加えても良い。
例えば、湿式脱硫装置１１の入口で排ガス温度を約６０℃まで低下させた場合、飽和水分濃度は約２０ｖｏｌ％であるので、水分濃度が２０ｖｏｌ％以上になるように排ガス中に蒸気を導入する。

また、排ガス温度を低下させる手段や排ガス中の水分濃度を増加させる手段を併用しても良い。排ガス流路にスクラバを設けたり、スプレノズルを設置したりすることで、熱回収器１で生成させる必要のある蒸気量を低く抑えることができ、熱回収器１の容量を小さくすることができる。

なお、熱回収器１の熱媒体としては、水を主成分とした液体であればよく、海水を使用したり、湿式脱硫装置１１内で使用され、排出される脱硫後の吸収液の排水を混合して用いたりしても良い。本構成により新水の使用量を抑えることができ、海水や脱硫後の吸収液の排水の有効利用が図れる。また、ボイラなどの付帯設備として設置されている海水淡水化造水装置１３などの造水設備から排出される温度の高い（４０〜７０℃程度）濃縮海水などを混合して用いてもよい。なお、得られた淡水は、発電設備で冷却水として使用される。

海水を熱回収器１の熱媒体に使用した場合は、塩の析出を防止するために、濃縮海水は塩素濃度で１５０，０００ｐｐｍ以下が望ましい。従って、熱回収器１の出口排ガス温度、排ガス中の水分濃度、高温の熱媒体の回収量を随時測定し、図示しない制御装置によって熱回収器１出口の排ガス温度が硫酸露点以下になるように監視しながら熱媒体の流量を調整し、熱回収器１の伝熱管１ａ内に連続的に流通させることで塩素濃度を調整する。高温の熱媒体の回収量は、（熱回収器１へ連続的に供給する熱媒体の流量）−（熱回収器１から排出される高温の熱媒体の流量）となる。また、熱媒体の流れは排ガスの対向流とするのが望ましい。

なお、熱回収器１の排ガス流路の上流側にボイラからの排ガス中のＮＯｘを除去する脱硝装置を設けても良く、このことは、他の実施例にも共通する。

図２には、本発明の他の実施例である排ガス処理装置の系統を示す。
図２に示す排ガス処理装置は、乾式電気集塵装置９を熱回収器１の排ガス流路の上流側に設けた場合を示している。

この場合、熱回収器１を湿式脱硫装置１１の直前に設置しており、熱回収器１により温度の低下した排ガスが湿式脱硫装置１１に導入されることで、湿式脱硫装置１１における蒸発水量を低減できる。また、排ガスは熱回収器１により温度が低下して硫酸露点以下となるため、排ガス中のＳＯ₃は凝縮してミストとなる。そして、温度が低下した排ガス中に水分過飽和となるように蒸気が加えられることで硫酸ミストの粒子径が増大し、湿式脱硫装置１１や湿式電気集塵機１２において硫酸ミストは効果的に除去される。

このように、乾式電気集塵装置９を熱回収器１の排ガス流路の上流側に設置した場合でも、熱回収器１を利用することで、実施例１と同様に、簡易な排ガス処理システムにより硫酸ミストを除去できる。

また、気水分離器２により蒸気を分離した後の高温の熱媒体は、効率良く蒸気を回収するために、高温熱媒体ライン７から高温熱媒体戻りライン８を介して熱媒体タンク６に戻して、一部を循環使用しても良い。このことは、他の実施例にも共通する。蒸気を回収した後の高温の熱媒体の一部を排ガスと熱交換させる熱媒体として循環使用することで、更なる新水の使用量の低減が可能となる。

そして、本実施例においても実施例１のように、熱回収器１の熱媒体に海水を使用したり、脱硫後の吸収液の排水を混合したり、海水淡水化造水装置１３などの造水設備から排出される濃縮海水などを混合して用いてもよい。

図３には、本発明の他の実施例である排ガス処理装置の系統を示す。
図３に示す排ガス処理装置は、図２に示す排ガス処理装置とは熱回収器１と湿式脱硫装置１１との間にスクラバ１０を設けた点で異なるが、それ以外は同様な構成である。

この場合、排ガスは熱回収器１により温度が低下して硫酸露点以下となるため、排ガス中のＳＯ₃は凝縮してミストとなり、スクラバ１０に導入される。スクラバ１０ではアルカリ性の吸収剤を含まない水が重金属や煤塵の除去を目的として噴霧されており、スクラバ１０を通過した排ガスは水分飽和状態となっている。

そのため、スクラバ１０の出口で蒸気が加えられることで、硫酸ミストを核として凝縮する水分量が増加して、硫酸ミストの粒子径の増大が効果的に行われ、湿式脱硫装置１１や湿式電気集塵機１２において、硫酸ミストの除去性能が向上する。

また、スクラバ１０では、噴霧される吸収液によって排ガスの温度が下がり、水分飽和状態となっているため、湿式脱硫装置１１における蒸発水量が低減され、湿式脱硫装置１１への補給水量を低減することも可能となる。

ボイラのみならず、他の燃焼装置から排出される排ガスの処理方法としても利用可能性がある。

１熱回収器２気水分離器
３蒸気供給管４熱媒体供給ライン
５供給ポンプ６熱媒体タンク
７高温熱媒体ライン８高温熱媒体戻りライン
９乾式電気集塵装置１０スクラバ
１１湿式脱硫装置１２湿式電気集塵装置
１３海水淡水化造水装置

Claims

ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスと水を主成分とする熱媒体との熱交換により排ガスから熱を回収して排ガスの温度を無水硫酸の露点温度以下に低下させると共に、前記回収した熱により熱媒体から蒸気を生成させて、該蒸気を回収し、熱を回収した後の排ガス中に前記回収した蒸気を加えた後、排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去することを特徴とする排ガス処理方法。
前記熱媒体として海水を使用することを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理方法。
前記硫黄酸化物の除去は、排ガスに吸収液を噴霧して吸収液に硫黄酸化物を吸収させることにより行い、
該硫黄酸化物を吸収した吸収液を前記熱媒体に加えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理方法。
海水淡水化造水装置から排出される塩類を含む水を主成分とする液体を前記熱媒体に加えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排ガス処理方法。
蒸気を回収した後の高温の熱媒体の一部を排ガスと熱交換させる熱媒体として循環使用することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の排ガス処理方法。
ボイラを含む燃焼装置から排出される排ガスを導入し、該排ガスと水を主成分とする熱媒体との熱交換により排ガスから熱を回収して排ガスの温度を無水硫酸の露点温度以下に低下させる熱回収器と、
該熱回収器によって回収した熱により加熱された熱媒体から生成する蒸気を分離する気水分離器と、
該気水分離器により分離された蒸気を前記熱回収器の排ガス流路の下流側の排ガスに供給する蒸気供給部と、
該蒸気供給部から蒸気が供給された排ガスを導入し、該排ガスに吸収液を噴霧して排ガス中に含まれる硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と
を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
前記熱回収器と前記蒸気供給部との間の排ガス流路に排ガス中の媒塵を回収する集塵装置を設けたことを特徴とする請求項６記載の排ガス処理装置。
前記熱回収器の排ガス流路の上流側に排ガス中の媒塵を回収する集塵装置を設けたことを特徴とする請求項６記載の排ガス処理装置。
前記熱回収器と前記蒸気供給部との間の排ガス流路に排ガス中の媒塵を除去するスクラバを設けたことを特徴とする請求項６記載の排ガス処理装置。