JP2023064219A - 燃焼炉排ガス処理方法および燃焼炉排ガス処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の再合成を抑制しつつ排ガスからの熱回収効率を高めることができる燃焼炉排ガス処理方法および燃焼炉排ガス処理システムを提供する。【解決手段】燃焼炉排ガス処理システムは、燃焼炉１１から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、高反応性消石灰と共存させた状態で、排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃以下に低下させる排熱回収ボイラ１２と、高反応性消石灰を用いて、排熱回収ボイラ１２から排出される排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに排ガスに含まれる塵を収集するバグフィルタ１５と、を備える。【選択図】図１
Description
本発明は、燃焼炉排ガス処理方法および燃焼炉排ガス処理システムに関する。
都市ごみ燃焼炉から排出される排ガスと熱交換することにより回収した熱を利用して蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラから排出される排ガスの脱硝を行う反応器と、反応器から排出される排ガスを冷却する冷却塔と、バグフィルタと、を備える都市ごみ焼却装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この都市ごみ焼却装置では、排熱回収ボイラから冷却塔に至るまでの間におけるダイオキシン類の再合成を抑制する観点から冷却塔直前までにおける排ガスの温度を５００℃以上に設定し、冷却塔において排ガスを１５０℃～２００℃まで冷却する。
ところで、特許文献１に記載された都市ごみ焼却装置では、ダイオキシン類の再合成を抑制する観点から排熱回収ボイラから排出される排ガスの温度を４００℃乃至５００℃の温度領域とする必要があり、熱回収効率の向上が制限される。そこで、ダイオキシン類の再合成を抑制しつつ排熱回収ボイラにおける熱回収効率の向上が要請されている。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、ダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の再合成を抑制しつつ排ガスからの熱回収効率を高めることができる燃焼炉排ガス処理方法および燃焼炉排ガス処理システムを提供することを目的とする。
本発明に係る燃焼炉排ガス処理方法は、
燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、前記排ガスから熱を回収することにより前記排ガスの温度を２００℃以下に低下させる熱回収工程と、
前記熱回収工程の後、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、前記排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに前記排ガスに含まれる塵を収集する中和集塵工程と、を含む。
燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、前記排ガスから熱を回収することにより前記排ガスの温度を２００℃以下に低下させる熱回収工程と、
前記熱回収工程の後、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、前記排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに前記排ガスに含まれる塵を収集する中和集塵工程と、を含む。
他の観点から見た本発明に係る燃焼炉排ガス処理システムは、
節炭器を有し、燃焼炉に煙道を介して接続されるとともに、前記燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、前記節炭器により前記排ガスから熱を回収することにより前記排ガスの温度を２００℃以下に低下させる排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラに煙道を介して接続され、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、前記排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに前記排ガスに含まれる塵を収集するバグフィルタと、を備える。
節炭器を有し、燃焼炉に煙道を介して接続されるとともに、前記燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、前記節炭器により前記排ガスから熱を回収することにより前記排ガスの温度を２００℃以下に低下させる排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラに煙道を介して接続され、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、前記排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに前記排ガスに含まれる塵を収集するバグフィルタと、を備える。
本発明に係る燃焼炉排ガス処理方法では、燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下の排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃以下に低下させる。また、本発明に係る燃焼炉排ガス処理システムによれば、排熱回収ボイラが、燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下の排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、節炭器により排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃未満に低下させる。これにより、ダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素が再合成される温度領域を含む温度領域において、当該多環芳香族炭化水素の基となる物質とカルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させることにより、当該多環芳香族炭化水素の再合成を抑制することができる。従って、比較的広い温度領域において、ダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の再合成を抑制しつつ排ガスからの熱回収を継続することができ、その分、排ガスからの熱回収効率を高めることができる。
以下、本発明の実施の形態に係る燃焼炉排ガス処理方法について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態に係る燃焼炉排ガス処理方法は、燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃以下となるまで低下させる熱回収工程と、熱回収工程の後、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに排ガスに含まれる塵を収集する中和集塵工程と、を含む。
本実施の形態に係る燃焼炉排ガス処理方法は、例えば図１に示すような廃棄物処理プラントで採用される。この廃棄物処理プラントは、搬入された廃棄物を焼却処理するとともに、廃棄物の焼却により発生した熱を利用して蒸気を生成する。この廃棄物処理プラントは、廃棄物を焼却する燃焼炉１１と、排熱回収ボイラ１２と、脱硝反応塔１６と、排ガスを放出する煙突１７と、を備える。ここで、排熱回収ボイラ１２と脱硝反応塔１６とから、燃焼炉１１から排出される排ガスを処理する燃焼炉排ガス処理システムが構成されている。
燃焼炉１１は、燃焼炉本体１１１と、燃焼炉本体１１１内へ廃棄物を供給する廃棄物フィーダ１１２と、燃焼炉本体１１１内へ廃油を供給する廃油フィーダ１１３と、バーナ１１５、１１６と、を有する。燃焼炉本体１１１の内壁は、耐火煉瓦のような耐火性材料で被覆されている。バーナ１１５、１１６は、それぞれ、矢印ＡＲ１、ＡＲ２に示すように燃焼炉本体１１１内へ投入される廃棄物および廃油を燃焼炉本体１１１内で８５０℃以上１０００℃以下の温度で燃焼させる。廃棄物および廃油が燃焼して発生した燃焼ガスは、燃焼炉本体１１１内から煙道ＰＩ１へ排出される。この煙道ＰＩ１から排出される排ガスは、ダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む。なお、バーナ１１５、１１６は、燃焼炉本体１１１内に存在する有機物質を完全燃焼させるための補助熱源であり、これにより、燃焼炉本体１１１内において有機物質を温度８５０℃以上且つ１０００℃以下で２秒以上滞留させることができる。これにより、ダイオキシン特別措置法のガイドラインに記載された要件を満たすことができる。
排熱回収ボイラ１２は、煙道ＰＩ１を介して燃焼炉本体１１１に接続されたボイラ本体１２１と、ボイラ本体１２１内に配置された節炭器１２２と、ボイラ本体１２１内へカルシウム化合物を噴霧する化合物供給部１２３と、を有する。カルシウム化合物としては、例えば、ＪＩＳ特号消石灰に比べてＢＥＴ比表面積が４０ｍ２／ｇ程度以上の高反応性消石灰が採用される。この場合、化合物供給部１２３は、ボイラ本体１２１内の高反応性消石灰の濃度が例えば０．１ｇ／ｍ３乃至３．０ｇ／ｍ３となるように噴霧する。ここで、節炭器１２２には、給水管ＰＩ１１を通じて節炭器１２２へ水を圧送する給水部１３１と、節炭器１２２で排ガスと熱交換することにより高温に加熱されることにより生成される蒸気を、排水管ＰＩ１２を通じて回収する回収部１３２と、を有する。なお、回収部１３２が回収した蒸気は、例えば蒸気タービン（図示せず）へ供給されて蒸気タービンによる発電に利用される。この排熱回収ボイラ１２には、燃焼炉１１から排出された排ガスが煙道ＰＩ１を通じて６５０℃以上且つ８５０℃以下に冷却されてから投入されるように設定されている。ここで、投入される排ガスの温度が、６５０℃よりも高くなると、排ガスに含まれる物質が溶融してボイラ本体１２１内に付着してしまうため、排熱回収ボイラ１２に投入される排ガスの温度は、６５０℃程度であることが好ましい。また、排熱回収ボイラ１２内の温度が４５０℃以上となると、排熱回収ボイラ１２内において高反応性消石灰の一部が生石灰、即ち、酸化カルシウムへ変化してしまい、その分、排熱回収ボイラ１２における中和効果が低減してしまう虞がある。このため、排熱回収ボイラ１２内の温度は、なるべく３００℃以上４５０℃未満にしておくことが好ましい。なお、化合物供給部１２３が噴霧する化合物は、カルシウム化合物に限定されるものではなく、例えば、マグネシウム化合物であってもよい。また。カルシウム化合物としては、消石灰、即ち、水酸化カルシウムに限定されるものではなく、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等の他のカルシウム化合物であってもよい。
この排熱回収ボイラ１２では、燃焼炉１１から煙道ＰＩ１を通じて排出される排ガスを、高反応性消石灰と共存させた状態で、節炭器１２２を用いて排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃以下まで低下させる熱回収工程が行われる。そして、排熱回収ボイラ１２は、熱回収された排ガスを煙道ＰＩ２へ排出する。ここで、排熱回収ボイラ１２から２００℃を超える排ガスが直接バグフィルタ１５へ排出されると、バグフィルタ１５が破損する虞がある。従って、バグフィルタ１５へ排出される排ガスの温度は、２００℃以下、例えば１５０℃以上２００℃以下とすることが好ましい。
バグフィルタ１５は、煙道ＰＩ２を介して排熱回収ボイラ１２に接続されている。煙道ＰＩ２には、高反応性消石灰のようなカルシウム化合物を噴霧する化合物供給部１８が設けられている。なお。化合物供給部１８が噴霧する化合物は、カルシウム化合物に限定されるものではなく、例えば、マグネシウム化合物であってもよい。また。カルシウム化合物としては、高反応性消石灰のような水酸化カルシウムに限定されるものではなく、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等の他のカルシウム化合物であってもよい。ここで、化合物供給部１８は、例えば高反応性消石灰を噴霧する場合、ボイラ本体１２１内の高反応性消石灰の濃度が例えば１．０ｇ／ｍ３乃至５．０ｇ／ｍ３となるように噴霧する。このバグフィルタ１５では、排熱回収ボイラ１２から煙道ＰＩ２に排出される排ガスに高反応性消石灰を噴霧することにより、排ガスに含まれる塩酸のような酸性物質を中和するとともに排ガスに含まれる塵を捕集する中和集塵工程が行われる。そして、バグフィルタ１５は、中和集塵工程が行われた排ガスを煙道ＰＩ４へ排出する。
脱硝反応塔１６は、例えば酸化チタンを担持した酸化タングステン、酸化バナジウム等を主成分とする触媒を有し、触媒により排ガス中に含まれるＮＯｘを分解する触媒脱硫法によりＮＯｘを除去する。なお、脱硝反応塔１６としては、例えば８００℃乃至９００℃の温度環境下においてアンモニアガスまたはアンモニア水、尿酸を噴霧して排ガス中に含まれるＮＯｘを選択還元する無触媒脱硝法を採用したものを採用してもよい。或いは、脱硝反応塔１６として、触媒機能を有する濾布を有する脱硝濾過式集塵器を採用してもよいし、或いは、活性コークス、電子ビーム、天然ガスによる再燃焼を利用したものであってもよい。脱硝反応塔１６は、脱硝処理を行った排ガスを煙道ＰＩ５へ排出する。そして、煙道ＰＩ５に排出された排ガスは、脱硝反応塔１６に煙道ＰＩ５を介して接続された煙突１７を通じて大気中へ放出される。
次に、本実施の形態に係る熱回収工程において高反応性消石灰を噴霧することによるダイオキシン類の再合成抑制効果を評価するための実験の結果について説明する。実験では、まず、バイアル瓶内に煤塵１０ｍｇを入れてから排ガスに含まれていると考えられるｐ－クロロフェノールとトルエンとを１：３の割合で含むｐ－クロロフェノール／トルエン溶液２μＬを添加することにより調製された試料（以下、「試料１」と称する。）と、バイアル瓶内に煤塵１０ｍｇおよび高反応性消石灰１０ｍｇを入れてから前述のｐ－クロロフェノール／トルエン溶液２μＬを添加することにより調製された試料（以下、「試料２」と称する。）と、を準備した。ここで、煤塵は、燃焼炉１１で廃棄物および廃油を燃焼させたときに生成されたものを採用した。そして、試料１、２について高温ヘッドスペース（ＨＳ）ＧＣ／ＭＳ（Gas Chromatography Mass Spectrometry）システムを用いて３００℃、５ｍｉｎの保温条件で発生ガス中のダイオキシン類を分析した。この分析には、ＧＣ／ＭＳ装置として、Ａｇｉｌｅｎｔ ７０１０Ｂ トリプル四重極ＧＣ／ＭＳ（アジレント・テクノロジー製）、ＨＳサンプラとして、Ａｇｉｌｅｎｔ ７６９７Ａ（アジレント・テクノロジー製）を使用した。ここで、カラムとしては、キャピラリカラムＳＨ－Ｒｘｉ－５Ｓｉｌ ＭＳ（長さ３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、固定相の厚さ０．２５μｍ：島津製作所製）を採用した。
試料１についてＧＣＭＳ分析を行った結果を下記表１に示し、試料１についてＧＣＭＳ分析を行った結果を下記表２に示す。ここで、「ｍ／ｚ」は、イオンの質量を表す。
表１、表２に示す結果から、試料２では、試料１に比べて、各種ダイオキシン類の検出量が大幅に減少していることが判った。
ところで、高反応性消石灰とともに煤塵または活性炭が共存している場合、ｐ－クロロフェノールまたは各種ダイオキシン類が煤塵または活性炭に吸着されることにより、ダイオキシン類が減少している可能性が考えられる。そこで、ｐ－クロロフェノールを高反応性消石灰と共存させることにより、単なる煤塵または活性炭への吸着ではなく各種ダイオキシン類の再合成が抑制されていることを検証するための実験を行った。この実験では、まず、バイアル瓶内に活性炭１０ｍｇを入れてから前述のｐ－クロロフェノールとトルエンとを１：３の割合で含むｐ－クロロフェノール／トルエン溶液２μＬを添加することにより調製した試料を３つ準備し、電気炉を用いてそれぞれ温度３００℃、加熱時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎで加熱した。次に、バイアル瓶内の活性炭を１０ｍｇ取り出して二硫化炭素（ＣＳ２）溶媒に浸漬させることにより、活性炭に吸着した物質を溶媒に抽出させた。その後、活性炭に吸着した物質を含む溶液の上澄み液をバイアル瓶へ封入することにより放置時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎそれぞれに対応する３種類の試料（以下、「試料３、４、５」と称する。）を作製した。また、バイアル瓶内に活性炭１０ｍｇおよび煤塵３ｍｇを入れてから前述のｐ－クロロフェノール／トルエン溶液２μＬを添加することにより調製した試料を３つ準備し、電気炉を用いてそれぞれ温度３００℃、加熱時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎで加熱した。次に、バイアル瓶内の活性炭および煤塵の混合物を１０ｍｇだけ取り出してＣＳ２溶媒に浸漬させることにより、活性炭に吸着した物質を溶媒に抽出させた。その後、活性炭に吸着した物質を含む溶液の上澄み液を別のバイアル瓶へ封入することにより放置時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎそれぞれに対応する３種類の試料（以下、「試料６、７、８」と称する。）を作製した。
更に、バイアル瓶内に活性炭１０ｍｇおよび高反応性消石灰１０ｍｇを入れてから前述のｐ－クロロフェノール／トルエン溶液２μＬを添加することにより調製した試料を３つ準備し、電気炉を用いてそれぞれ温度３００℃、加熱時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎで加熱した。次に、バイアル瓶内の活性炭および高反応性消石灰の混合物を１０ｍｇ取り出してＣＳ２溶媒に浸漬させることにより、活性炭に吸着した物質を溶媒に抽出させた。その後、活性炭に吸着した物質を含む溶液の上澄み液をバイアル瓶へ封入することにより放置時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎそれぞれに対応する３種類の試料（以下、「試料９、１０、１１」と称する。）を作製した。また、バイアル瓶内に活性炭１０ｍｇ、煤塵３ｍｇおよび高反応性消石灰１０ｍｇを入れてから前述のｐ－クロロフェノール／トルエン溶液２μＬを添加することにより調製した試料を３つ準備し、電気炉を用いてそれぞれ温度３００℃、加熱時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎで加熱した。次に、バイアル瓶内の活性炭、煤塵および高反応性消石灰の混合物を１０ｍｇだけ取り出してＣＳ２溶媒に浸漬させることにより、活性炭に吸着した物質を溶媒に抽出させた。その後、活性炭に吸着した物質を含む溶液の上澄み液を別のバイアル瓶へ封入することにより放置時間５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎそれぞれに対応する３種類の試料（以下、「試料１２、１３、１４」と称する。）を作製した。その後、試料３乃至１４それぞれについてダイオキシン類の生成量を前述のＧＣＭＳ分析により評価した。
図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、試料３乃至８では、ジクロロベンゾダイオキシンに対応するピークが顕著に表れたことから、ダイオキシン類が存在する場合、それらが活性炭或いは煤塵に吸着されることが判った。一方、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、試料９乃至１４では、ジクロロベンゾダイオキシンに対応するピーク図２（Ａ）および（Ｂ）の場合のそれと比べて大幅に低下している。このことから、ｐ－クロロフェノールを、高反応性消石灰と共存させることにより、ｐ－クロロフェノールからのダイオキシン類のデノボ合成による生成そのものを効果的に抑制することが判った。
ここで、本実施の形態に係る排熱回収ボイラ１２における排ガス中に含まれるｐ－クロロフェノールの反応機構について図４（Ａ）および（Ｂ）を参照しながら説明する。まず、ｐ－クロロフェノールを、高反応性消石灰と共存させることなく、ダイオキシン類が再合成される再合成温度領域の温度（例えば３００℃）の環境下において燃焼炉１１から排出される煤塵と共存させた状態で放置したとする。この場合、図４（Ａ）に示すように、ｐ－クロロフェノールからｐクロロフェノラートが生成される。そして、２つのｐクロロフェノラートが結合してダイオキシン類に属するジクロロジベンゾダイオキシンが生成されてしまう。
一方、本実施の形態のように、ｐ－クロロフェノールを、３００℃の環境下において高反応性消石灰、即ち、水酸化カルシウムおよび前述の煤塵と共存させた状態で放置したとする。この場合、図４（Ｂ）に示すように、ｐ－クロロフェノールからカルシウムｐクロロフェノラートが生成されることにより、ジクロロジベンゾダイオキシンの生成が阻害されると考えられる。本実施の形態に係る熱焼却排ガス処理システムでは、このｐ－クロロフェノールの反応機構に基づいて、排熱回収ボイラ１２のボイラ本体１２１内に高反応性消石灰を噴霧することで、ボイラ本体１２１内を再合成温度領域で維持しながらもダイオキシン類の発生を抑制できる。
次に、本実施の形態に係る排熱回収ボイラ１２における熱回収効率について図５（Ａ）および（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、図５（Ａ）は、冷却塔を備える従来の燃焼炉排ガス処理システムにおいて、排熱回収ボイラ１２において排ガスの温度を４５０℃まで低下させる場合を示し、図５（Ｂ）は、排熱回収ボイラ１２において排ガスの温度を１５０℃まで低下させる場合を示す。図５（Ａ）および（Ｂ）において、排熱回収ボイラ１２が排ガスから回収する熱量は、面積Ｐ０、Ｐ１で表される。面積Ｐ１が面積Ｐ０に比べて大きいことからも判るように、排熱回収ボイラ１２において排ガスの温度を１５０℃まで低下させるほうが熱回収ボイラにおける熱回収効率が増加する。即ち、本実施の形態に係る燃焼炉排ガス処理システムでは、従来はダイオキシン類の発生抑制の観点から難しかった１５０℃以上且つ４５０℃以下の温度領域での熱回収が可能となっている。
以上説明したように、本実施の形態に係る燃焼炉排ガス処理システムによれば、排熱回収ボイラ１２が、燃焼炉１１から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下の排ガスを、カルシウム化合物（例えば高反応性消石灰）と共存させた状態で、節炭器１２２により排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃に低下させる。これにより、３００℃近傍の再合成温度領域を含む温度領域において、排ガスとカルシウム化合物とを共存させることにより、ボイラ本体１２１内でのダイオキシン類の再合成を抑制することができる。従って、３００℃近傍の再合成温度領域を含む比較的広い温度領域において、ダイオキシン類の再合成を抑制しつつ排ガスからの熱回収を継続することができ、その分、排ガスからの熱回収効率を高めることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限
定されるものではない。例えば、図６に示す燃焼炉排ガス処理システムのように、２つの排熱回収ボイラ２１２、１４を備えるものであってもよい。なお、図６において、実施の形態と同様の構成については図１と同一の符号を付している。つまり、本変形例に係る燃焼炉排ガス処理システムは、従来から一般的な排熱回収ボイラ２１２とその後段に設置される冷却塔とを備える焼却炉排ガス処理システムにおいて、冷却塔を排熱回収ボイラ１４に置き換えた構成となっている。ここで、排熱回収ボイラ２１２は、実施の形態で説明した排熱回収ボイラ１２において化合物供給部１２３を備えていない構造を有する。即ち、排熱回収ボイラ２１２は、排ガスを高反応性消石灰と共存させないで熱回収工程を行ういわゆる従来型の熱回収ボイラである。また、排熱回収ボイラ１４は、実施の形態で説明した排熱回収ボイラ１２と同様の構造を有し、煙道ＰＩ２０２を介して排熱回収ボイラ２１２に接続されたボイラ本体１４１と、ボイラ本体１４１内に配置された節炭器１４２と、ボイラ本体１４１内へカルシウム化合物を噴霧する化合物供給部１４３と、を有する。カルシウム化合物としては、前述のように高反応性消石灰が採用される。また、節炭器１４２には、給水管ＰＩ２１１を通じて節炭器１４２へ水を圧送する給水部２１３１と、節炭器１４２で生成される蒸気を、排水管ＰＩ２１２を通じて回収する回収部２１３２と、を有する。
定されるものではない。例えば、図６に示す燃焼炉排ガス処理システムのように、２つの排熱回収ボイラ２１２、１４を備えるものであってもよい。なお、図６において、実施の形態と同様の構成については図１と同一の符号を付している。つまり、本変形例に係る燃焼炉排ガス処理システムは、従来から一般的な排熱回収ボイラ２１２とその後段に設置される冷却塔とを備える焼却炉排ガス処理システムにおいて、冷却塔を排熱回収ボイラ１４に置き換えた構成となっている。ここで、排熱回収ボイラ２１２は、実施の形態で説明した排熱回収ボイラ１２において化合物供給部１２３を備えていない構造を有する。即ち、排熱回収ボイラ２１２は、排ガスを高反応性消石灰と共存させないで熱回収工程を行ういわゆる従来型の熱回収ボイラである。また、排熱回収ボイラ１４は、実施の形態で説明した排熱回収ボイラ１２と同様の構造を有し、煙道ＰＩ２０２を介して排熱回収ボイラ２１２に接続されたボイラ本体１４１と、ボイラ本体１４１内に配置された節炭器１４２と、ボイラ本体１４１内へカルシウム化合物を噴霧する化合物供給部１４３と、を有する。カルシウム化合物としては、前述のように高反応性消石灰が採用される。また、節炭器１４２には、給水管ＰＩ２１１を通じて節炭器１４２へ水を圧送する給水部２１３１と、節炭器１４２で生成される蒸気を、排水管ＰＩ２１２を通じて回収する回収部２１３２と、を有する。
前段の排熱回収ボイラ２１２では、煙道ＰＩ１から導入される６５０℃以上８５０℃以下の排ガスを、節炭器１２２を用いて排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を４００℃以上５００℃以下まで低下させる熱回収工程が行われる。この排熱回収ボイラ２１２では、排ガスを高反応性消石灰と共存させないで熱回収工程が行われる。そして、排熱回収ボイラ２１２から排出される４００℃以上５００℃以下の排ガスが、煙道ＰＩ３を通じて後段の排熱回収ボイラ１４に投入される。そして、排熱回収ボイラ１４では、前段の排熱回収ボイラ１２から煙道ＰＩ３を通じて投入される排ガスを、高反応性消石灰と共存させた状態で、節炭器１４２を用いて排ガスから熱を回収することにより排ガスの温度を２００℃以下まで低下させる熱回収工程が行われる。そして、後段の排熱回収ボイラ１４は、温度が低下した排ガスを煙道ＰＩ３へ排出する。また、前述の化合物供給部１８は、排熱回収ボイラ１４とバグフィルタ１５とを繋ぐ煙道ＰＩ３に設けられている。
本発明は、発電プラント、廃棄物処理プラントにおける燃焼炉から排出される排ガスを処理する排ガス処理設備に好適である。
１１：燃焼炉、１２，１４，２１２：排熱回収ボイラ、１５：バグフィルタ、１６：脱硝反応塔、１７：煙突、１８，１２３，１４３：化合物供給部、１１１：燃焼炉本体、１１２：廃棄物フィーダ、１１３：廃油フィーダ、１１５、１１６：バーナ、１２１，１４１：ボイラ本体、１２２，１４２：節炭器、１３１，２１３１：給水部、１３２，２１３２：回収部、ＰＩ１、ＰＩ２、ＰＩ３、ＰＩ４、ＰＩ５、ＰＩ２０２：煙道、ＰＩ１１，ＰＩ２１１：給水管、ＰＩ１２，ＰＩ２１２：排水管
Claims (4)
- 燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、前記排ガスから熱を回収することにより前記排ガスの温度を２００℃以下に低下させる熱回収工程と、
前記熱回収工程の後、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、前記排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに前記排ガスに含まれる塵を収集する中和集塵工程と、を含む、
燃焼炉排ガス処理方法。 - 前記カルシウム化合物は、水酸化カルシウムである、
請求項１に記載の燃焼炉排ガス処理方法。 - 前記中和集塵工程は、前記熱回収工程の直後に行われる、
請求項１または２に記載の燃焼炉排ガス処理方法。 - 節炭器を有し、燃焼炉に煙道を介して接続されるとともに、前記燃焼炉から排出された６５０℃以上且つ８５０℃以下のダイオキシン類を含む多環芳香族炭化水素の基となる物質を含む排ガスを、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物と共存させた状態で、前記節炭器により前記排ガスから熱を回収することにより前記排ガスの温度を２００℃以下に低下させる排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラに煙道を介して接続され、カルシウム化合物またはマグネシウム化合物を用いて、前記排ガスに含まれる酸性物質を中和するとともに前記排ガスに含まれる塵を収集するバグフィルタと、を備える、
燃焼炉排ガス処理システム。
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