JP5036324B2 - 有害微量元素溶出抑制方法 - Google Patents
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Description
また、(1)に記載の発明によれば、集塵機で回収された石炭灰に石炭灰添加剤を添加するので、既存の設備を利用することができ、設備投資等に要するコストを低く抑えることができる。
図1は、石炭火力発電システムにおける微粉炭燃焼施設1を示すブロック図である。ここで、図1に示すように、微粉炭燃焼施設1は、石炭を供給する石炭供給部12と、供給された石炭を微粉炭にする微粉炭生成部14と、微粉炭を燃焼する微粉炭燃焼部16と、微粉炭の燃焼により生成された石炭灰を処理する石炭灰処理部18と、を備える。また、図2は、微粉炭燃焼部16における燃焼炉161付近の拡大図である。
石炭供給部12は、石炭を貯蔵する石炭バンカ121と、この石炭バンカ121に貯蔵された石炭を供給する給炭機122と、を備える。石炭バンカ121は、給炭機122へ供給する石炭を貯蔵する。給炭機122は、石炭バンカ121から供給された石炭を連続して石炭微粉炭機141へ供給するものである。また、この給炭機122は、石炭の供給量を調整する装置を備えており、これにより、石炭微粉炭機141に供給される石炭量が調整される。また、これら石炭バンカ121と給炭機122との境界には石炭ゲートが設けられており、これにより、給炭機からの空気が石炭バンカへ流入するのを防いでいる。
微粉炭生成部14は、石炭を微粉炭燃焼が可能な微粉炭にする石炭微粉炭機141(ミル)と、この石炭微粉炭機141に空気を供給する空気供給機142と、を備える。
微粉炭燃焼部16は、微粉炭生成部14で生成された微粉炭を燃焼する燃焼炉161と、この燃焼炉161を加熱する加熱機162(熱交換ユニット)と、燃焼炉161に空気を供給する空気供給機163と、を備える。
石炭灰処理部18は、微粉炭燃焼部16から排出された排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置181と、排ガス中の煤塵を除去する集塵機182と、この集塵機182で収集された石炭灰を一時貯蔵する石炭灰回収サイロ183と、を備える。
本発明の有害微量元素溶出抑制方法は、石炭火力発電システムにおいて燃料となる石炭を燃焼させたときに生じる石炭灰から、有害微量元素の溶出を抑制する有害微量元素溶出抑制方法であって、石炭又はこれを燃焼させる燃焼炉161内に、生石灰、石灰石、消石灰からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む石炭添加用溶出防止剤を添加すると共に、生石灰、消石灰からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む石炭灰添加剤を石炭灰に添加することを特徴とする有害微量元素溶出抑制方法であるが、これを、上記の微粉炭燃焼施設1を用いて説明する。
まず、石炭供給工程S10では、石炭バンカ121に貯蔵された石炭が、給炭機122により、石炭微粉炭機141に供給される。なお、この石炭微粉炭機141に供給される石炭は、具体的には瀝青炭、亜瀝青炭、又は褐炭等であるが、これらの石炭に限定されるものではなく微粉炭燃焼が行える石炭であればよい。
次に、微粉炭生成工程S20では、給炭機122から供給された石炭が石炭微粉炭機141により粉砕されて、これにより、微粉炭が生成される。生成された微粉炭は、燃焼炉161に供給される。このとき、この微粉炭生成工程で粉状に形成された微粉炭の平均の粒度は、微粉炭燃焼で一般的に用いられる粒径範囲であればよく、一般的には、74μmアンダー80wt%以上の粉砕度である。なお、この範囲は石炭添加用溶出防止剤が添加された場合にも適用できる。
次に、微粉炭燃焼工程S30では、石炭微粉炭機141で生成された微粉炭が、燃焼炉161により燃焼される。図2に示すように、バーナーゾーン161a’においては微粉炭が燃焼されるが、このときの温度は1300℃から1500℃に及び、燃焼によって生成される石炭灰は、矢印の方向に沿って上昇して排ガスと共に火炉上部分割壁161b、最終過熱器161b’、第1の再熱器161f、第2の再熱器161f’、横置き1次過熱器161c(いずれも熱交換ユニット)を通過し、1次節炭器161d(熱交換ユニット)、2次節炭器161e(熱交換ユニット)を順次通過する。この熱交換ユニット付近は、450℃から900℃前後が維持されている領域であり、この燃焼ガスの保有する熱を利用してボイラ給水を予熱するために設けられた伝熱面群を通過することによって熱交換され、温度が低下する。排ガスがバーナーゾーン161a’から節炭器付近まで到達するまでに要する時間は、おおむね5秒から10秒である。そして、その後、後段の脱硝装置181、集塵機182に送られる。この微粉炭燃焼工程で生成される石炭灰は、通常、その平均の粒度が1μmから100μmの範囲内の粉末状である。
その後、微粉炭を燃焼することにより生成された石炭灰は、排ガスと共に脱硝装置181に排出され、集塵機182を経て石炭灰回収サイロ183に送られる。この集塵機182は複数段設けられていることが好ましい。
本発明の一の特徴であり、石炭添加用溶出防止剤を添加する工程である石炭添加用溶出防止剤添加工程S50は、図1に示すように、石炭供給部12、微粉炭生成部14、及び微粉炭燃焼部16のいずれかに対して行われる(それぞれ、図1におけるS51、S52、及びS53のいずれか)。
本発明の一の特徴であり、石炭灰添加剤を添加する工程である石炭灰添加剤添加工程S60は、図1に示すように、石炭灰処理部18に対して行われる(図1におけるS61)。
12 石炭供給部
121 石炭バンカ
122 給炭機
14 微粉炭生成部
141 石炭微粉炭機
142 空気供給機
16 微粉炭燃焼部
161 燃焼炉
161a バーナ
161a’ バーナーゾーン
161b 火炉上部分割壁
161b’ 最終過熱器
161c 横置き1次過熱器
161d 1次節炭器
161e 2次節炭器
161f 第1の再熱器
161f’ 第2の再熱器
162 加熱機
163 空気供給機
18 石炭灰処理部
181 脱硝装置
182 集塵機
183 石炭灰回収サイロ
S10 石炭供給工程
S20 微粉炭生成工程
S30 微粉炭燃焼工程
S40 石炭灰処理工程
S50 石炭添加用溶出防止剤添加工程
S60 石炭灰添加剤添加工程
Claims (4)
- 微粉炭燃焼方式の石炭火力発電システムにおいて燃料となる石炭を燃焼させたときに生じる石炭灰から、有害微量元素の溶出を抑制する有害微量元素溶出抑制方法であって、
前記石炭又はこれを燃焼させる燃焼炉内に、生石灰、石灰石、及び消石灰からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む石炭添加用溶出防止剤を添加すると共に、生石灰、及び消石灰からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む石炭灰添加剤を、集塵機における集塵ホッパー内の石炭灰に添加することを特徴とする有害微量元素溶出抑制方法。 - 前記石炭添加用溶出防止剤1質量部に対し、前記石炭灰添加剤を0.1質量部以上500質量部以下の範囲で添加することを特徴とする請求項1に記載の有害微量元素溶出抑制方法。
- 前記石炭100質量部に対して、前記石炭添加用溶出防止剤を0.1質量部以上10質量部以下の範囲で添加することを特徴とする請求項1又は2に記載の有害微量元素溶出抑制方法。
- 前記石炭灰100質量部に対して、前記石炭灰添加剤を0.3質量部以上50質量部以下の範囲で添加することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の有害微量元素溶出抑制方法。
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