JP3244174U - 脱硫廃水乾燥システム - Google Patents

Abstract

【課題】目詰まり、低負荷時に運転ができないという問題を効果的に解決し、回転噴霧乾燥塔の運転効率を向上させる脱硫廃水乾燥システムを提供する。【解決手段】廃水貯蔵タンク１と、回転噴霧乾燥塔２と、第１煙道と、第２煙道と、第３煙道と、空気予熱器６と、電気集塵機７と、を含み、廃水貯蔵タンクは回転噴霧乾燥塔に接続され、回転噴霧乾燥塔は第１煙道を介して空気予熱器に接続され、第２煙道を介して電気集塵機に接続されるとともに、第３煙道を介して電気集塵機に接続され、第３煙道にはサイクロン集塵機３及び耐摩耗性ブースターファン４が設けられる。石炭火力発電所のユニットが高負荷で運転する場合、廃水乾燥による排煙が電気集塵機に直接入る。石炭火力発電所のユニットが低負荷で運転する場合、廃水乾燥による排煙がサイクロン集塵機を経て耐摩耗性ブースターファンに入ってから電気集塵機に入る。【選択図】図１

Description

本考案は、脱硫廃水乾燥の技術分野に関し、具体的には、脱硫廃水乾燥システムに関する。

「石灰石－石膏」法による脱硫技術は、最も広く応用されている湿式脱硫技術である。脱硫スラリーが脱硫塔内で循環する過程で多量のＣｌ^－及び重金属イオンが濃縮されるため、一部の脱硫廃水を定期的に排出して脱硫スラリー中のＣｌ^－平衡を維持する必要がある。脱硫廃水は、懸濁物質の含有量や塩分が高いなどの特徴があり、環境への有害性が大きい。国の環境保護政策が厳しくなるにつれ、脱硫廃水のゼロエミッション化を実施することが不可欠である。

脱硫廃水のゼロエミッション化技術として、主に蒸発結晶化と高温排煙乾燥がある。蒸発結晶化技術は比較的に成熟しているが、この技術は運転コストが高い。一方、高温排煙乾燥技術は、システムが簡単で、投資費用が低く、清掃、点検、メンテナンスが便利などの優位性があり、将来性が期待できる脱硫廃水のゼロエミッション化技術である。

脱硫廃水の乾燥は高温排煙蒸発技術の鍵である。処理プロセスの違いによって異なる霧化方式が使用され、主に二重流体霧化ノズルと回転噴霧器がある。二重流体霧化ノズルと比較して、回転噴霧器は、脱硫廃水の懸濁物質、塩分含有量に対する適応性が高く、流量変動が大きい条件下での作業にも適応でき、操作が簡単で、目詰まりしにくく、清掃、点検、メンテナンスが容易であるという利点がある。その反面、回転噴霧乾燥塔は、抵抗が大きく、石炭火力ユニットが低負荷で運転する場合、排煙の圧力が低く、乾燥塔が低負荷では運転できないことが多い。このことから、上記の技術的課題を解決する脱硫廃水乾燥システムが急務となっている。

本考案の実施形態の目的は、石炭火力ユニットが低負荷で運転する場合、排煙の圧力が低いため、低負荷では回転噴霧乾燥塔の運転ができないという上記の問題を少なくとも解決するために、脱硫廃水乾燥システムを提供することである。

上記の目的を達成させるために、本考案は、
廃水貯蔵タンクと、回転噴霧乾燥塔と、第１煙道と、第２煙道と、第３煙道と、空気予熱器と、電気集塵機と、を含み、廃水貯蔵タンクは回転噴霧乾燥塔に接続され、回転噴霧乾燥塔は第１煙道を介して空気予熱器に接続され、第２煙道を介して電気集塵機に接続されるとともに、第３煙道を介して電気集塵機に接続され、第３煙道にはサイクロン集塵機及び耐摩耗性ブースターファンが設けられる脱硫廃水乾燥システムを提供する。

好ましくは、第２煙道に第１電動排煙ダンパーが設けられる。

好ましくは、第３煙道に第２電動排煙ダンパーが設けられ、第２電動排煙ダンパーは、サイクロン集塵機と回転噴霧乾燥塔との間に位置する。

好ましくは、第３煙道に第３電動排煙ダンパーがさらに設けられ、第３電動排煙ダンパーは、耐摩耗性ブースターファンと電気集塵機との間に位置する。

好ましくは、第１煙道に第４電動排煙ダンパーが設けられる。

好ましくは、第２煙道と第３煙道との共通端と、電気集塵機との間に第５電動排煙ダンパーが設けられる。

好ましくは、回転噴霧乾燥塔の頂部に排煙分配器が設けられ、回転噴霧乾燥塔内に回転噴霧用霧化ディスクが設けられ、回転噴霧乾燥塔の底部に灰ホッパーが設けられる。

好ましくは、脱硫廃水乾燥システムは、灰搬送装置と灰渣倉庫をさらに含み、灰搬送装置の灰供給端が、回転噴霧乾燥塔及びサイクロン集塵機の両方に接続され、灰搬送装置の灰排出端が、灰渣倉庫に接続される。

好ましくは、灰搬送装置は、空気圧灰搬送パイプラインと、空気圧灰搬送パイプライン内に設けられる倉庫用ポンプと、を含み、空気圧灰搬送パイプラインの灰供給端が、回転噴霧乾燥塔及びサイクロン集塵機の両方に接続され、空気圧灰搬送パイプラインの灰排出端が、灰渣倉庫に連通している。

好ましくは、廃水貯蔵タンクと回転噴霧乾燥塔との間に搬送ポンプが設けられる。

好ましくは、搬送ポンプの出口に調整弁が設けられる。

上記の技術案によれば、脱硫廃水乾燥システムでは、廃水貯蔵タンク内の脱硫廃水を回転噴霧乾燥塔内に送って乾燥する。空気予熱器内の排煙の一部を吸引して第１煙道を介して回転噴霧乾燥塔内に送って、脱硫廃水の乾燥のための熱を供給する。回転噴霧乾燥塔は、第２煙道を介して電気集塵機に接続され、石炭火力発電所ユニットが高負荷で運転し、空気予熱器の圧差が乾燥システムの抵抗に抗することができるときに、脱硫廃水乾燥による排煙が電気集塵機に直接入ることができる。回転噴霧乾燥塔はまた、第３煙道を介して電気集塵機に接続され、また、サイクロン集塵機及び耐摩耗性ブースターファンは第３煙道に設けられ、石炭火力発電所ユニットが低負荷で運転する場合、空気予熱器の圧差が乾燥システムの抵抗に抗するのに不十分となると、脱硫廃水乾燥による排煙について、まず、サイクロン集塵機が遠心力を利用して粉塵含有量が高い排煙中の粉塵の分離及び捕集を行い、ファンに入った排煙の粉塵含有量を減少させ、そして、排煙は耐摩耗性ブースターファンに入り、排煙圧力を増加することにより、排煙の輸送量が確保され、さらに回転噴霧乾燥塔の作動効率が確保される。このようにして、排煙は、耐摩耗性ブースターファンで圧力を増加されてから電気集塵機に入る。これにより、従来の脱硫廃水乾燥システムに存在する、目詰まりや低負荷で運転できなないという問題を効果的に解決し、回転噴霧乾燥塔の運転効率を向上させ、また、サイクロン集塵機及び耐摩耗性ブースターファンが設けられることで、回転噴霧乾燥塔の抵抗を解消し、回転噴霧乾燥塔の低負荷の作業条件における運転の効率化を確保する。

本考案の実施形態の他の特徴及び利点は、以下の考案を実施するための形態において詳細に説明される。

図面は本考案の実施形態をさらに理解するために提供され、明細書の一部を構成し、以下の考案を実施するための形態とともに本考案の実施形態を解釈するものであるが、本考案の実施形態を制限するものではない。
本考案の一実施形態による脱硫廃水乾燥システムの構造概略図である。 本考案の一実施形態による回転噴霧乾燥塔の構造概略図である。

以下、図面を参照して本考案の特定実施形態について詳細に説明する。なお、ここで説明される特定実施形態は本考案を説明して解釈するために過ぎず、本考案を制限するものではない。

図１は、本考案の一実施形態による脱硫廃水乾燥システムの構造概略図である。図１に示すように、本考案の実施形態による脱硫廃水乾燥システムは、廃水貯蔵タンク１と、回転噴霧乾燥塔２と、第１煙道と、第２煙道と、第３煙道と、空気予熱器６と、電気集塵機７と、を含み、廃水貯蔵タンク１は回転噴霧乾燥塔２に接続され、回転噴霧乾燥塔２は第１煙道を介して空気予熱器６に接続され、第２煙道を介して電気集塵機７に接続されるとともに、第３煙道を介して電気集塵機７に接続され、第３煙道にサイクロン集塵機３及び耐摩耗性ブースターファン４が設けられる。具体的には、脱硫塔からの脱硫廃水が廃水貯蔵タンク１内に貯蔵され、廃水貯蔵タンク１は脱硫廃水を回転噴霧乾燥塔２内に送って乾燥させる。空気予熱器６内の排煙の一部を吸引して第１煙道を介して回転噴霧乾燥塔２内に送って、乾燥脱硫廃水に熱を供給する。回転噴霧乾燥塔２は第２煙道を介して電気集塵機７に接続され、石炭火力発電所ユニットが高負荷で運転する場合、空気予熱器６の圧差が乾燥システムの抵抗に抗することができるときに、脱硫廃水乾燥による排煙は電気集塵機７に直接入る。回転噴霧乾燥塔２はまた、第３煙道を介して電気集塵機７に接続され、サイクロン集塵機３及び耐摩耗性ブースターファン４は第３煙道に設けられ、石炭火力発電所ユニットが低負荷で運転する場合、空気予熱器６の圧差が乾燥システムの抵抗力に抗するのに不十分となると、脱硫廃水乾燥による排煙は、まず、サイクロン集塵機３が遠心力を利用して粉塵含有量が高い排煙中の粉塵の分離及び捕集を行い、ファンに入った排煙の粉塵含有量を減少させ、そして、排煙は耐摩耗性ブースターファン４に入り、排煙圧力を増加することにより、排煙の輸送量が確保され、さらに回転噴霧乾燥塔２の作動効率が確保される。このようにして、排煙は、耐摩耗性ブースターファン４で圧力を増加されてから電気集塵機７に入る。石炭火力ユニットが低負荷の作動条件で運転する場合、排煙の圧力が低いのに起因して、回転噴霧乾燥塔２が低負荷では運転できないということを効果的に回避する。これにより、従来の脱硫廃水乾燥システムに存在する、目詰まりや低負荷で運転できないという問題を効果的に解決し、回転噴霧乾燥塔２の運転効率を向上させ、また、サイクロン集塵機３及び耐摩耗性ブースターファン４が設けられることで、回転噴霧乾燥塔２の抵抗を解消し、回転噴霧乾燥塔２の低負荷の作業条件における運転の効率化を確保する。

ここで、サイクロン集塵機３は、圧力損失を１５００Ｐａ以内に維持することができ、集塵効率が６０％以上である高性能サイクロン集塵機を採用している。耐摩耗性ブースターファン４は、インペラの材質が３０４ステンレス鋼で、ファン効率が７０％以上の高温遠心ファンを採用する。

本実施例のいくつかの実施形態では、第２煙道には第１電動排煙ダンパー８が設けられる。具体的には、第１電動排煙ダンパー８によって第２煙道の遮断／連通が可能とされる。

本実施例のいくつかの実施形態では、第３煙道には第２電動排煙ダンパー９が設けられ、第２電動排煙ダンパー９はサイクロン集塵機３と回転噴霧乾燥塔２との間に位置する。具体的には、第２電動排煙ダンパー９によって第３煙道の遮断／連通への切り替えが可能とされる。

本実施例のいくつかの実施形態では、第３煙道には第３電動排煙ダンパー１０がさらに設けられ、第３電動排煙ダンパー１０は耐摩耗性ブースターファン４と電気集塵機７との間に位置する。具体的には、第２電動排煙ダンパー９及び第３電動排煙ダンパー１０が遮断されることにより、サイクロン集塵機３や耐摩耗性ブースターファン４の交換やメンテナンスが容易になる。

本実施例では、石炭火力発電所ユニットが高負荷で運転する場合、空気予熱器６の圧差が乾燥システムの抵抗力に抗することができるときに、第１電動排煙ダンパー８を開き、第２電動排煙ダンパー９及び第３電動排煙ダンパー１０を遮断し、脱硫廃水乾燥による排煙が第２煙道を介して電気集塵機７に送られることを可能とする。石炭火力発電所ユニットが低負荷で運転し、空気予熱器６の圧差が乾燥システムの抵抗に抗するのに不十分となると、第１電動排煙ダンパー８を遮断し、第２電動排煙ダンパー９及び第３電動排煙ダンパー１０を開き、脱硫廃水乾燥による排煙が第３煙道を介して電気集塵機７に送られることを可能とする。これによって、負荷の要件に応じてサイクロン集塵機３及び耐摩耗性ブースターファン４についてバイパス切り替えを行う効果が得られ、エネルギーの節約と消費量の削減に有利である。また、第２電動排煙ダンパー９及び第３電動排煙ダンパー１０遮断することによって、サイクロン集塵機３や耐摩耗性ブースターファン４に対する交換やメンテナンスに有利である。

本実施例のいくつかの実施形態では、第１煙道には第４電動排煙ダンパー１１が設けられる。具体的には、第４電動排煙ダンパー１１の遮断・連通により、回転噴霧乾燥塔２と空気予熱器６との接続が制御される。

本実施例のいくつかの実施形態では、第２煙道及び第３煙道の共通端と電気集塵機７との間に第５電動排煙ダンパー１２が設けられる。具体的には、第５電動排煙ダンパー１２の遮断・連通により、第２煙道／第３煙道と電気集塵機７との接続が制御される。

上記の実装において、第４電動排煙ダンパー１１によって第１煙道と空気予熱器６との接続が遮断され、第５電動排煙ダンパー１２によって第２煙道／第３煙道と電気集塵機７との接続が切断されてもよく、これにより、炉の作業を停止せずに、第４電動排煙ダンパー１１及び第５電動排煙ダンパー１２を遮断することにより、この脱硫廃水乾燥システムを点検やメンテナンスすることができる。

なお、該脱硫廃水乾燥システムが正常に作動している場合、第４電動排煙ダンパー１１及び第５電動排煙ダンパー１２のいずれも正常な連通状態である。

図２は、本考案の一実施形態による回転噴霧乾燥塔の構造概略図である。図２に示すように、回転噴霧乾燥塔２の頂部に排煙分配器２１が設けられ、回転噴霧乾燥塔２内に回転噴霧用霧化ディスク２２が設けられ、回転噴霧乾燥塔２の底部に灰ホッパー２３が設けられる。

具体的には、回転噴霧乾燥塔２は、高温排煙を廃水霧滴と十分に混合し、熱伝達や物質移動反応を実現する容器であり、廃水の蒸発が回転噴霧乾燥塔２内で行われる。廃水は回転噴霧用霧化ディスク２２に送られ、遠心力の作用により、廃水のスラリーが薄膜状に広がったりワイヤ状に引っ張ったりし、回転噴霧用霧化ディスク２２の縁部で破裂して分散し霧滴となる。空気予熱器６から輸送されてきた高温排煙は、排煙分配器２１を経てから、その流れが回転噴霧用霧化ディスク２２を中心とする回転運動と回転噴霧用霧化ディスク２２の縁部を中心とする下向き運動に分けられて、下向きに霧滴へ押されて傘状形態となり、これにより、排煙と霧滴とは十分に混合されて熱交換を行い、霧滴は乾燥されて固体塩となり、排煙中の粉塵の一部は灰ホッパー２３に収集される。

回転噴霧乾燥塔２の筒体材質は、耐高温性で価格が低いとう利点がある炭素鋼（Ｑ３４５）である。

本実施例のいくつかの実施形態では、脱硫廃水乾燥システムは、灰搬送装置５と灰渣倉庫をさらに含み、灰搬送装置５の灰供給端が、回転噴霧乾燥塔２及びサイクロン集塵機３の両方に接続され、灰搬送装置５の灰排出端が、灰渣倉庫に接続される。具体的には、灰搬送装置５は、回転噴霧乾燥塔２及びサイクロン集塵機３で生じた乾燥塩含有灰を灰渣倉庫に送る。

本実施例のいくつかの実施形態では、灰搬送装置５は、空気圧灰搬送パイプラインと、空気圧灰搬送パイプライン内に設けられる倉庫用ポンプと、を含み、空気圧灰搬送パイプラインの灰供給端が、回転噴霧乾燥塔２及びサイクロン集塵機３の両方に接続され、空気圧灰搬送パイプラインの灰排出端が、灰渣倉庫に連通している。具体的には、空気圧灰搬送パイプライン及び倉庫用ポンプは乾燥塩含有灰を灰渣倉庫に圧送する。

本実施例のいくつかの実施形態では、廃水貯蔵タンク１と回転噴霧乾燥塔２との間に搬送ポンプが設けられる。具体的には、搬送ポンプは廃水貯蔵タンク１内の脱硫廃水を回転噴霧乾燥塔２に圧送する。

ここで、搬送ポンプの数は２台としてもよい。

本実施例のいくつかの実施形態では、搬送ポンプの出口に調整弁が設けられる。具体的には、調整弁は回転噴霧乾燥塔２に送る脱硫廃水の量を調整する。

以上、図面を参照して、本考案の好適な実施形態について詳細に説明したが、本考案の実施形態は、上記実施形態における詳細に限定されるものではなく、本考案の実施形態の技術的構想の範囲内において、本考案の実施形態の技術案について、本考案の特許範囲に属する複数の単純な変形を行うことができる。なお、上記の考案を実施するための形態に記載された具体的な技術的特徴は、矛盾しない限り、任意の適切な方式により組み合わせてもよい。不必要な重複を避けるために、本考案の実施形態では、様々な可能な組み合わせについて、もはや別途説明しない。

さらに、本考案の種々の実施形態は、考案の実施形態の思想に反しない限り、それらを任意に組み合わせることもでき、それらも本考案の実施形態に開示されているものとみなす。

１ 廃水貯蔵タンク
２ 回転噴霧乾燥塔
２１ 排煙分配器
２２ 回転噴霧用霧化ディスク
２３ 灰ホッパー
３ サイクロン集塵機
４ 耐摩耗性ブースターファン
５ 灰搬送装置
６ 空気予熱器
７ 電気集塵機
８ 第１電動排煙ダンパー
９ 第２電動排煙ダンパー
１０ 第３電動排煙ダンパー
１１ 第４電動排煙ダンパー
１２ 第５電動排煙ダンパー

Claims (11)

1. 脱硫廃水乾燥システムであって、
   廃水貯蔵タンクと、回転噴霧乾燥塔と、第１煙道と、第２煙道と、第３煙道と、空気予熱器と、電気集塵機と、を含み、前記廃水貯蔵タンクは前記回転噴霧乾燥塔に接続され、前記回転噴霧乾燥塔は前記第１煙道を介して前記空気予熱器に接続され、前記第２煙道を介して前記電気集塵機に接続されるとともに、前記第３煙道を介して前記電気集塵機に接続され、前記第３煙道にはサイクロン集塵機及び耐摩耗性ブースターファンが設けられる、ことを特徴とする脱硫廃水乾燥システム。
2. 前記第２煙道に第１電動排煙ダンパーが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
3. 前記第３煙道に第２電動排煙ダンパーが設けられ、前記第２電動排煙ダンパーは、前記サイクロン集塵機と前記回転噴霧乾燥塔との間に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
4. 前記第３煙道に第３電動排煙ダンパーがさらに設けられ、前記第３電動排煙ダンパーは、前記耐摩耗性ブースターファンと前記電気集塵機との間に位置する、ことを特徴とする請求項３に記載の脱硫廃水乾燥システム。
5. 前記第１煙道に第４電動排煙ダンパーが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
6. 前記第２煙道と前記第３煙道との共通端と、前記電気集塵機との間に第５電動排煙ダンパーが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
7. 前記回転噴霧乾燥塔の頂部に排煙分配器が設けられ、前記回転噴霧乾燥塔内に回転噴霧用霧化ディスクが設けられ、前記回転噴霧乾燥塔の底部に灰ホッパーが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
8. 灰搬送装置と灰渣倉庫をさらに含み、前記灰搬送装置の灰供給端が、前記回転噴霧乾燥塔及び前記サイクロン集塵機の両方に接続され、前記灰搬送装置の灰排出端が、前記灰渣倉庫に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
9. 前記灰搬送装置は、空気圧灰搬送パイプラインと、前記空気圧灰搬送パイプライン内に設けられる倉庫用ポンプと、を含み、前記空気圧灰搬送パイプラインの灰供給端が、前記回転噴霧乾燥塔及び前記サイクロン集塵機の両方に接続され、前記空気圧灰搬送パイプラインの灰排出端が、前記灰渣倉庫に連通している、ことを特徴とする請求項８に記載の脱硫廃水乾燥システム。
10. 前記廃水貯蔵タンクと前記回転噴霧乾燥塔との間に搬送ポンプが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の脱硫廃水乾燥システム。
11. 前記搬送ポンプの出口に調整弁が設けられる、ことを特徴とする請求項１０に記載の脱硫廃水乾燥システム。
    
    
    

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