JP3623902B2 - 湿式排煙脱硫装置とその運転方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排煙脱硫装置に係り、特に吸収塔のガス入口部に設けた内部サポート（入口部ポスト）へのスケーリングを防止するのに好適な湿式排煙脱硫装置とその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大気汚染防止のため、排ガス中の硫黄酸化物の除去装置として、湿式石灰石−石膏脱硫装置が広く実用化されている。この湿式石灰石−石膏脱硫装置の従来技術を図３に示す。
【０００３】
火力発電所のボイラ等から発生した硫黄酸化物を含む排ガス１は脱硫装置の吸収塔２に導かれる。吸収塔２では多数のスプレノズル４を備えたスプレヘッダ３が設置されており、スプレノズル４から微細な液滴として噴霧される吸収液と排ガス１を接触させることで、排ガス中の硫黄酸化物は吸収液滴の表面で化学的に除去される。排ガス流れに同伴する微小な液滴は吸収塔２の上部に設置されたミストエリミネータ５で除去され、浄化ガス６は必要により吸収塔２の後流側に設置される図示していない再加熱設備により昇温されて、煙突より大気中に排出される。
【０００４】
スプレノズル４から噴霧された大部分の液滴は硫黄酸化物を吸収したのち吸収塔２の下部に設けられた吸収塔循環タンク７に落下する。吸収塔循環タンク７からは循環ポンプ１７により再びスプレノズル４に送られ、噴霧される。
【０００５】
吸収液に吸収された硫黄酸化物（ＳＯ_２）は、吸収液中に含まれる石灰石（ＣａＣＯ_３）と反応し、さらに吸収塔循環タンク７に供給される空気８によって酸化されて石膏（ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）となる。吸収塔循環タンク７に供給される空気８は酸化用撹拌機１８で吸収液をかきまぜることによって、前記酸化反応が促進される。この一連の反応は下記式によって表される。
ＳＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋ＣａＣＯ_３＋１／２Ｏ_２→ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２
【０００６】
一方、吸収剤である石灰石９は石灰石供給設備１０で石灰石スラリとして貯えられ、石灰石スラリポンプ１１より吸収塔循環ランク７へ供給される。また、吸収塔２内で生成した石膏を回収するため、吸収塔循環タンク７内の吸収液の一部を抜出しポンプ１２により石膏脱水設備１３に送液し、吸収液中に含まれている石膏１４を煤塵と共に回収する。石膏１４および煤塵の脱水ろ液は、系内に不純物が濃縮するのを防ぐため一部を排水ライン１５を通って系外に排出され、残りの液は石灰石供給設備１０において石灰石スラリ製造用補給水として使用され、残りは吸収塔２の吸収塔循環タンク７へ脱水ろ液ライン１６を経て送液される。
【０００７】
また、吸収塔２の排ガス入口部１９には、その強度を確保するために内部サポート（入口部ポスト）２０（図４）が設置されている。
【０００８】
脱硫装置の通常運転中は通ガスにより前記入口部１９の内部サポート２０へは吸収液の飛散はあまり生じないが、脱硫装置の起動時にはホットガスから吸収塔２の内部を保護するため、先に循環ポンプ１７を起動し、その後に通ガスを開始する。このため、脱硫装置の起動開始から通ガスまでの間に吸収塔２でスプレされた吸収液の一部が入口部１９側へ再飛散するため、入口部１９の内部サポート２０への石膏などのスケーリングが生じていた。
【０００９】
この入口部１９の内部サポート２０への石膏スケール付着例を図４（図４（ａ）は入口部１９の内部サポート２０に石膏スケール３１が付着した状態を示す吸収塔平面断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視図）に示すが、吸収塔２の入口部１９のガス流れ断面方向に石膏スケール３１が成長してくるため、吸収塔２の入口部１９の圧力損失が増大し、石膏スケール３１の成長度合いが大きくなると、排ガス送風用の図示しないファンの容量をオーバーし、脱硫装置が運転不能となってしまう問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、吸収塔２でスプレされた吸収液の一部が吸収塔２の排ガス入口部１９側へ再飛散するため、前記入口部１９の内部サポート２０へのスケーリングが生じる問題があった。
【００１１】
本発明の課題は、吸収塔のガス入口部に設けられる内部サポートへのスケーリングを防止することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の課題は、側壁面に設けたガス入口部から導入した排ガスと塔内において接触させるために一段または複数段設けた排ガス中の煤塵の除去および硫黄酸化物を吸収除去する吸収液噴霧用の複数のスプレノズルを有するスプレヘッダを設けた吸収塔と該吸収塔の下部に設けた硫黄酸化物を吸収して亜硫酸塩を生成した吸収液を一時貯留する吸収塔循環タンクと該吸収塔循環タンクに空気を供給して該亜硫酸塩を酸化した吸収液を循環ポンプにより再び上記吸収塔へ再循環させる湿式排煙脱硫装置において、上記吸収塔のガス入口部を支持する内部サポートを設け、該内部サポートへのスケーリング防止用の水洗ラインを設けた湿式排煙脱硫装置により解決される。
【００１３】
前記スケーリング防止用の水洗ラインは、吸収塔のガス入口部の上方部分と内部サポート全面に向けてそれぞれ水洗水を噴霧するスプレノズルを設けるか、または吸収塔のガス入口部に設けた内部サポートの内部に水洗水を供給し、該サポートの上部から水洗水を流出させる構成とすることにより達成される。
【００１４】
なお、湿式排煙脱硫装置の起動時に循環ポンプ起動により内部サポートの水洗を開始し、通ガス開始以降は吸収塔の水バランスが許容できる範囲で前記水洗を行うことが効果的である。
【００１５】
【作用】
湿式排煙脱硫装置の起動時に循環ポンプ起動により吸収塔のガス入口部の内部サポート（入口部ポスト）の水洗を開始し、通ガス開始以降は吸収塔の水バランスが許容できる範囲で前記内部サポートの水洗を行うことにより、ガス入口部の内部サポートへの石膏スケーリングを防止することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面とともに説明する。
本発明の実施の形態の脱硫装置は図３に示すものと同一であり、図１には本発明の実施の形態の吸収塔の排ガス入口部の部分平面断面図（図１（ａ））と図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視図（図１（ｂ））を示す。
【００１７】
吸収塔のガス入口部１９の内部の天井付近に水洗水配管２１を設け、ガス入口部１９に鉛直方向に複数本設けられた内部サポート２０に向けて洗浄水をスプレするスプレノズル２２、２３が取り付けてある。スプレノズル２２、２３は内部サポート２０全体の前面を水洗するノズル２２と内部サポート２０上部と吸収塔のガス入口部１９の天井面との境界を水洗するノズル２３から構成されている。なお、内部サポート２０が複数設けられている場合はそれぞれの内部サポート２０に対してスプレノズル２２、２３を設置している。
【００１８】
なお、水洗水配管２１から噴霧する水洗水は脱硫装置運転中は常時スプレすることを基本とし、特に脱硫装置の起動時に循環ポンプ１７を起動してから通ガスするまでの間に水洗を実施することが望ましい。
【００１９】
スプレノズル２２、２３から噴霧された水洗水により、ガス入口部１９に設けられた内部サポート２０は水洗された状態となり、吸収液が内部サポート２０に飛散しても水洗されるために内部サポート２０に石膏スケール３１が生成することを防止できる。
【００２０】
また、通ガス中は吸収塔２へ向かうガス流れにより、内部サポート２０側へ飛散する吸収液は少ないが、脱硫装置の起動時に循環ポンプ１７を起動してから通ガスするまでの間は、吸収液をスプレノズル４から噴霧することにより吸収塔のガス入口部１９側へも多くの吸収液ミストが舞い上がり、内部サポート２０へも吸収液ミストが付着する。この状態で通ガスした時に、内部サポート２０に付着した吸収液がドライアップして石膏スケール３１が生成する。
【００２１】
このため、内部サポート２０のスケール３１生成を防止するためには、特に脱硫装置の起動時に循環ポンプ１７を起動してから通ガスするまでの間は水洗を実施することが望ましい。また、脱硫装置の運転停止時にも通ガス停止後に循環ポンプ１７を停止させるが、この間も同様に内部サポート２０の水洗を実施することが望ましい。
【００２２】
本発明によるその他の実施の形態を図２に示す。図２には、吸収塔２のガス入口部１９の部分平面断面図（図２（ａ））と図２（ａ）のＡ−Ａ線矢視図（図２（ｂ））と図２（ｂ）の円Ｂ内の拡大図（図２（ｃ））を示す。
【００２３】
図２に示す吸収塔２の内部サポート２０は、その内部が空洞になっており、水洗水は、入口部１９の外側であって内部サポート２０の上方から内部サポート２０の内側に水洗水配管２４から供給され、該サポート２０の側面の高さ方向に複数設けた下向きに開口した小径管２５から内部サポート２０の外表面に流出させる構造となっている。
【００２４】
この構造により、図１に示すような吸収塔入口部１９の内部に水洗水配管２１を設けることなく内部サポート２０の水洗を実施することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、吸収塔入口部の内部サポートへの石膏スケール生成を防止でき、吸収塔のドラフトロス増加の問題を解決できる。特に、脱硫装置起動停止を頻繁に繰り返すプラントに対して本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図
【図２】本発明の他の実施の形態の説明図
【図３】従来技術の説明図
【図４】吸収塔入口サポートへの石膏スケール付着例を示す図
【符号の説明】
１ 排ガス ２ 吸収塔
３ スプレヘッダ ４ スプレノズル
５ ミストエリミネータ ６ 浄化ガス
７ 吸収塔循環タンク ８ 空気
９ 石灰石 １０ 石灰石供給設備
１１ 石灰石スラリポンプ １２ 抜出しポンプ
１３ 石膏脱水設備 １４ 石膏
１５ 排水ライン １６ 脱水ろ液ライン
１７ 循環ポンプ １８ 酸化用攪拌機
１９ ガス入口部 ２０ 内部サポート
２１、２４ 水洗水配管 ２２、２３ スプレノズル
２５ 小径管 ３１ 石膏スケール

Claims (4)

1. 側壁面に設けたガス入口部から導入した排ガスと塔内において接触させるために一段または複数段設けた排ガス中の煤塵の除去および硫黄酸化物を吸収除去する吸収液噴霧用の複数のスプレノズルを有するスプレヘッダを設けた吸収塔と該吸収塔の下部に設けた硫黄酸化物を吸収して亜硫酸塩を生成した吸収液を一時貯留する吸収塔循環タンクと該吸収塔循環タンクに空気を供給して該亜硫酸塩を酸化した吸収液を循環ポンプにより再び上記吸収塔へ再循環させる湿式排煙脱硫装置において、
   上記吸収塔のガス入口部に、該入口部を支持する内部サポートを設け、該内部サポートへのスケーリング防止用の水洗ラインを設けたことを特徴とする湿式排煙脱硫装置。
2. 吸収塔のガス入口部に設けた内部サポートへのスケーリング防止用の水洗ラインは、吸収塔のガス入口部の上方部分と内部サポート全面に向けてそれぞれ水洗水を噴霧するスプレノズルを設けたことを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置。
3. 吸収塔のガス入口部に設けた内部サポートの内部に水洗水を供給し、該サポートの上部から水洗水を流出させることを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置。
4. 湿式排煙脱硫装置の起動時に循環ポンプ起動により内部サポートの水洗を開始し、通ガス開始以降は吸収塔の水バランスが許容できる範囲で前記水洗を行うことを特徴とする請求項１記載の湿式排煙脱硫装置の運転方法。

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