JP5420142B2 - Method for improving dust collection efficiency of dust collector - Google Patents
Method for improving dust collection efficiency of dust collector Download PDFInfo
- Publication number
- JP5420142B2 JP5420142B2 JP2006168195A JP2006168195A JP5420142B2 JP 5420142 B2 JP5420142 B2 JP 5420142B2 JP 2006168195 A JP2006168195 A JP 2006168195A JP 2006168195 A JP2006168195 A JP 2006168195A JP 5420142 B2 JP5420142 B2 JP 5420142B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- combustion
- ash
- harmful trace
- pulverized coal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
本発明は、火力発電システムにおいて石炭の燃焼残渣のうち煤塵を集塵する集塵装置の集塵効率を向上する方法に関する。 The present invention relates to a method for improving the dust collection efficiency of a dust collector that collects dust from combustion residues of coal in a thermal power generation system.
火力発電システムの一例である石炭火力発電システムにおいて石炭を燃焼させる方法としては種々の方式があるが、中でも、石炭を微粉砕した粒子を火炉内に吹き込んで燃焼させる、いわゆる微粉炭燃焼が主に採用されている。 There are various methods for burning coal in a coal-fired power generation system, which is an example of a thermal power generation system. Among them, so-called pulverized coal combustion is mainly used, in which particles obtained by pulverizing coal are blown into a furnace and burned. It has been adopted.
ところで、原料となる石炭は炭素以外にも、硫黄化合物や窒素化合物を含み、さらには、ホウ素、フッ素、セレン、ヒ素などの有害な元素を微量ながら含んでいる(以下、上記有害な元素を「有害微量元素」という。)。 By the way, the coal used as a raw material contains not only carbon but also sulfur compounds and nitrogen compounds, and also contains trace amounts of harmful elements such as boron, fluorine, selenium and arsenic (hereinafter referred to as “the harmful elements” "Harmful trace elements").
石炭の燃焼とともに、石炭に含まれる硫黄化合物が火炉内で燃焼すると、硫黄酸化物が生成する。この硫黄酸化物を石炭火力発電システムの下流に設けられた脱硫装置で除去することによって、硫黄酸化物が大気へ放出されることを防止している。例えば、石灰スラリーを硫黄酸化物の吸収剤として使用する脱硫装置では、硫黄酸化物と石灰スラリーとが反応して石こうスラリーが生成される。脱硫装置では、この石こうスラリーを脱水処理することにより、石こうが回収される。この脱水処理後の排水(以下、「脱硫排水」という。)の一部は循環して脱硫処理に利用されるが、その他の脱硫排水は排水処理設備に送られて排水処理された後、処理水として放流口から一般河川や海域に放流される。放流される処理水中の有害微量元素の含有量は、水質汚濁防止法のような法令順守のために定められた各自治体の規制値よりも厳しい自主規制値が定められている。 When the sulfur compound contained in coal burns in a furnace with combustion of coal, sulfur oxide is generated. By removing this sulfur oxide with a desulfurization apparatus provided downstream of the coal-fired power generation system, the sulfur oxide is prevented from being released into the atmosphere. For example, in a desulfurization apparatus that uses lime slurry as a sulfur oxide absorber, sulfur oxide and lime slurry react to produce a gypsum slurry. In the desulfurization apparatus, gypsum is recovered by dehydrating the gypsum slurry. Part of this dewatered wastewater (hereinafter referred to as “desulfurization wastewater”) circulates and is used for desulfurization treatment, but other desulfurization wastewater is sent to wastewater treatment facilities for wastewater treatment and then treated. The water is discharged from the outlet to general rivers and sea areas. The content of harmful trace elements in the discharged treated water has a self-regulatory value that is stricter than that of each local government that is established for compliance with laws such as the Water Pollution Control Law.
一方、石炭の燃焼後においては、石炭に含まれていた有害微量元素の化合物は、石炭の燃焼後の残渣である石炭灰に含有された状態で、又は、排ガス中に固体状(粒体状)又はガス状の状態で存在する。 On the other hand, after combustion of coal, harmful trace element compounds contained in coal are contained in coal ash, which is a residue after combustion of coal, or in solid form (granular form) in exhaust gas. ) Or in a gaseous state.
脱硫装置の上流に設けられた集塵装置では、排ガス中に固体状で存在する有害微量元素の化合物のほとんどが石炭灰と一緒に除去される。一方で、排ガス中にガス状で存在する有害微量元素の化合物は脱硫装置において脱硫排水に溶解する。さらには、石炭灰の粒度が集塵装置の分離限界粒子径よりも小さい場合、石炭灰が集塵装置を通過してしまい、石炭灰の表面に濃縮(凝縮)していた有害微量元素の化合物が脱硫排水に溶出する。したがって、有害微量元素の含有率が高い石炭種が使用され、脱硫排水に有害微量元素の化合物が予想以上に溶出(溶解)した場合、既存の排水処理設備では処理しきれずに、各自治体の規制値以上の有害微量元素が含有された処理水が一般河川や海域等に排出されてしまう恐れがある。 In the dust collector provided upstream of the desulfurizer, most of the harmful trace element compounds present in solid form in the exhaust gas are removed together with the coal ash. On the other hand, harmful trace element compounds present in gaseous form in the exhaust gas are dissolved in the desulfurization effluent in the desulfurization apparatus. Furthermore, when the coal ash particle size is smaller than the separation limit particle size of the dust collector, the compound of harmful trace elements that have been concentrated (condensed) on the surface of the coal ash because the coal ash has passed through the dust collector Elutes into the desulfurization effluent. Therefore, if a coal type with a high content of harmful trace elements is used and compounds of harmful trace elements are eluted (dissolved) more than expected in the desulfurization effluent, it cannot be treated with existing wastewater treatment facilities, and the regulations of each local government There is a risk that treated water containing harmful trace elements exceeding the value will be discharged into general rivers and sea areas.
このため、石炭火力発電システムにおいて有害微量元素の含有率が低い石炭種を燃料として使用することが望ましいが、その一方で、燃料費のコスト削減の要請から、有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用できることが好ましい。 For this reason, it is desirable to use coal types with a low content of harmful trace elements as fuel in coal-fired power generation systems. It is preferable that various coal types can be used.
処理水が定められた規制値を遵守し、かつ、有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用可能とする一つの方策として、新たな排水処理設備(排水処理方法)を導入することが考えられる。有害微量元素を処理可能な排水処理方法として、例えば、特許文献1では、消石灰や硫酸アルミニウムにより有害微量元素の一種であるホウ素を不溶性沈殿物として除去する方法が開示されており、特許文献2では、ホウ素吸着樹脂によりホウ素化合物を吸着除去する方法が開示されている。
しかしながら、上記いずれの方法も、ホウ素を含有する排水を大量に処理するためには、薬剤やホウ素吸着樹脂を多量に使用しなければならない。この場合、初期費用が増大するなど処理コストの問題が発生する。 However, in any of the above methods, in order to treat a large amount of wastewater containing boron, a large amount of chemicals and boron adsorption resin must be used. In this case, a problem of processing cost such as an increase in initial cost occurs.
上記に示したように、排水処理設備に流入した有害微量元素の処理コストは高い。このため、有害微量元素が排水処理設備に流入する前に、さらには、脱硫装置に流入する前に有害微量元素の濃度を低減させることが可能であれば、有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用できる。 As shown above, the treatment cost of harmful trace elements that have flowed into the wastewater treatment facility is high. For this reason, if the concentration of harmful trace elements can be reduced before the harmful trace elements flow into the wastewater treatment facility and before flowing into the desulfurization equipment, the content of harmful trace elements is high and inexpensive. Various coal types can be used.
その方策としては、排ガス中の有害微量元素を石炭灰等に捕捉させ、有害微量元素を捕捉した石炭灰等を脱硫装置に流入する前に除去する方法等が考えられる。 As a measure therefor, a method of capturing harmful trace elements in exhaust gas by coal ash, etc., and removing the coal ash, etc., from which harmful trace elements have been captured before flowing into the desulfurization apparatus can be considered.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用するために集塵装置の集塵効率を向上する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is required to collect dust in order to use an inexpensive coal species having a high content of harmful trace elements without requiring a large initial investment and large-scale additional equipment. It aims at providing the method of improving the dust collection efficiency of an apparatus.
(1) 石炭を燃焼させる燃焼ボイラと、前記燃焼ボイラの下流に設けられ前記石炭の燃焼残渣のうち煤塵を集塵する集塵装置と、を備えた石炭火力発電システムにおいて、前記石炭に、前記石炭火力発電システムとは異なる他の火力発電システムにおいて燃料を燃焼させたときに生じる燃料の燃焼残渣を、前記石炭を燃焼ボイラに供給する石炭供給工程から前記集塵装置によって煤塵が集塵される工程までの間の系内に添加して、前記石炭の燃焼によって発生する排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 (1) In a coal-fired power generation system comprising a combustion boiler that burns coal, and a dust collector that is provided downstream of the combustion boiler and collects dust from the combustion residue of the coal, Soot dust is collected by the dust collector from the coal supply process for supplying the combustion residue of the fuel generated when the fuel is burned in another thermal power generation system different from the coal thermal power generation system to the combustion boiler. A method of capturing harmful trace elements in exhaust gas generated by combustion of the coal by adding it to the system up to the process.
(1)の発明によれば、石炭火力発電システムにおいて、この石炭火力発電システムとは異なる他の火力発電システムにおいて燃料を燃焼させたときに生じる燃料の燃焼残渣を添加するだけなので、既存の設備の改良で簡単に適用できる。なお、添加のタイミングは石炭を燃焼ボイラに移送する工程から集塵装置によって煤塵が集塵される工程までの間の系内であれば特に限定されず、後述する石炭供給部、微粉炭生成部、微粉炭燃焼部、集塵装置前の排ガス・排水処理部のいずれであってもよい。この微粉炭燃焼部には、燃焼ボイラの下流に配置される熱交換ユニット(いわゆる節炭器)付近まで含まれる。 According to the invention of (1), in the coal-fired power generation system, only the combustion residue of the fuel generated when the fuel is burned in another thermal power generation system different from the coal-fired power generation system is added. It can be easily applied with the improvement. The timing of addition is not particularly limited as long as it is within the system from the step of transferring coal to the combustion boiler to the step of collecting soot dust by the dust collector, and a coal supply unit and a pulverized coal generation unit to be described later Any of the pulverized coal combustion part and the exhaust gas / drainage treatment part before the dust collector may be used. This pulverized coal combustion section includes the vicinity of a heat exchange unit (so-called economizer) disposed downstream of the combustion boiler.
また、酸化カルシウムは、石炭灰中に含有された有害微量元素の化合物、例えば、酸化セレン、三酸化二ヒ素、及び酸化ホウ素などと反応して、それぞれ亜セレン酸カルシウム、ヒ酸カルシウム、ホウ酸カルシウムなどの難溶性又は不溶性の化合物(以下、「難溶性不溶性化合物」という)を生成する。すなわち、有害微量元素は酸化カルシウムによって化学的に捕捉され難溶性不溶性化合物となっている。このため、有害微量元素が脱硫排水に流入したとしても、有害微量元素は難溶性不溶性化合物となっているため、脱硫排水への有害微量元素の溶出を抑制することが可能である。 In addition, calcium oxide reacts with harmful trace element compounds contained in coal ash, such as selenium oxide, arsenic trioxide, and boron oxide, respectively, and calcium selenite, calcium arsenate, boric acid, respectively. A poorly soluble or insoluble compound such as calcium (hereinafter referred to as “slightly soluble insoluble compound”) is produced. That is, harmful trace elements are chemically trapped by calcium oxide to form a hardly soluble insoluble compound. For this reason, even if harmful trace elements flow into the desulfurization effluent, since the harmful trace elements are hardly soluble insoluble compounds, it is possible to suppress the elution of the toxic trace elements into the desulfurization effluent.
(1)の発明によれば、石炭を燃焼ボイラに供給する石炭供給工程から集塵装置によって煤塵が集塵される工程までの間の系内に、他の火力発電システムにおける燃料の燃焼残渣が移送されるので、燃料の燃焼残渣中に含まれている酸化カルシウム量が増加する。すなわち、添加された燃料の燃焼残渣中の酸化カルシウム量が増えたことによって、有害微量元素の化合物と有害微量元素の化合物とが接触する機会が増加する。このため、有害微量元素は酸化カルシウムに化学的に捕捉され難溶性不溶性化合物となっている可能性が高く、脱硫排水への有害微量元素の溶出がより抑制される。 According to the invention of (1), the combustion residue of the fuel in the other thermal power generation system is present in the system from the coal supply process for supplying coal to the combustion boiler to the process for collecting dust by the dust collector. Since it is transferred, the amount of calcium oxide contained in the fuel combustion residue increases. That is, an increase in the amount of calcium oxide in the combustion residue of the added fuel increases the chance of contact between the harmful trace element compound and the harmful trace element compound. For this reason, there is a high possibility that harmful trace elements are chemically trapped in calcium oxide and become insoluble insoluble compounds, and the elution of harmful trace elements into the desulfurization effluent is further suppressed.
また、(1)の発明のように、燃料の燃焼残渣を、燃焼中又は燃焼前の石炭の段階に移送した場合、炉内の熱で移送された燃料の燃焼残渣の表面が溶融する。燃料の燃焼残渣の表面には、有害微量元素の化合物が接触する。有害微量元素の化合物は、燃料の燃焼残渣の表面が徐々に固化(ガラス固化)されることにより、燃料の燃焼残渣に取り込まれる。すなわち、有害微量元素の化合物は系内に移送された燃料の燃焼残渣に物理的に捕捉される。物理的に捕捉された有害微量元素の化合物は、脱硫排水に流入する前に、燃料の燃焼残渣とともに集塵装置などによって系外に除去されるため、除去脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。 Further, as in the invention of (1), when the fuel combustion residue is transferred to the coal stage during or before combustion, the surface of the fuel combustion residue transferred by the heat in the furnace is melted. The surface of the fuel combustion residue comes into contact with harmful trace element compounds. The harmful trace element compound is taken into the fuel combustion residue by gradually solidifying (vitrifying) the surface of the fuel combustion residue. That is, harmful trace element compounds are physically trapped in the combustion residue of the fuel transferred into the system. The harmful trace element compounds that are physically captured are removed from the system together with the fuel combustion residue by a dust collector before flowing into the desulfurization effluent. It can be suppressed more.
以上のように、(1)の発明によれば、燃料の燃焼残渣が有害微量元素の化合物を化学的及び物理的に捕捉することによって、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。したがって、新たな排水処理設備が不要であり、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用することが可能である。 As described above, according to the invention of (1), the combustion residue of fuel captures harmful trace element compounds chemically and physically, thereby further suppressing the elution of harmful trace elements into the desulfurization effluent. Can do. Therefore, a new wastewater treatment facility is not required, and it is possible to use an inexpensive coal type having a high content of harmful trace elements without requiring a large initial investment and a large-scale additional facility.
また、(1)の発明によれば、有害微量元素の溶出防止のためのカルシウム化合物、具体的には、石灰石、消石灰、生石灰等を使用していた場合、その使用量を低減させることができる。 Further, according to the invention of (1), when a calcium compound for preventing the elution of harmful trace elements is used, specifically, limestone, slaked lime, quicklime, etc., the amount of use can be reduced. .
なお、「有害微量元素」とは、ホウ素、ヒ素、臭素、シアン、塩素、ヨウ素、硫黄、窒素、リン、シリカ、スズ、チタン、バナジウム、タングステン、セレン、フッ素、ニッケル、マグネシウム、マンガンなどの石炭中に含有する、人間にとって有害となり得る元素である。 “Harmful trace elements” refers to coal such as boron, arsenic, bromine, cyanide, chlorine, iodine, sulfur, nitrogen, phosphorus, silica, tin, titanium, vanadium, tungsten, selenium, fluorine, nickel, magnesium, manganese, etc. It is an element that can be harmful to humans.
また、石炭の燃焼残渣とは、後述するように、クリンカアッシュ、シンダアッシュ、フライアッシュ等をいう。 Moreover, the combustion residue of coal means clinker ash, cinder ash, fly ash, etc. so that it may mention later.
(2) 前記燃料の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内より上流で添加する(1)記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 (2) The method for capturing harmful trace elements in the exhaust gas according to (1), wherein the combustion residue of the fuel is added upstream from within the combustion boiler.
(3) 前記燃料の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラのバーナーゾーン付近で添加する(1)記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 (3) The method for capturing harmful trace elements in the exhaust gas according to (1), wherein a combustion residue of the fuel is added in the vicinity of a burner zone of the combustion boiler.
(4) 前記燃料の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内で添加する(1)記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 (4) The method for capturing harmful trace elements in the exhaust gas according to (1), wherein the combustion residue of the fuel is added in the combustion boiler.
(5) 前記燃料の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内の下流に配置される熱交換ユニット付近で添加する(1)記載の集排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
(6) 前記石炭の燃焼残渣を、前記燃焼ボイラ内の出口から前記集塵装置までの間の系内に前記石炭の燃焼残渣を移送する(1)記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。
(5) The method for capturing harmful trace elements in the collected exhaust gas according to (1), wherein a combustion residue of the fuel is added in the vicinity of a heat exchange unit disposed downstream in the combustion boiler.
(6) The combustion residue of coal is transferred to the system between the outlet in the combustion boiler and the dust collector, and the trace amount element in the exhaust gas according to (1) is captured. Method.
(2)から(6)の発明は、石炭の燃焼残渣の添加位置を具体的に規定したものである。石炭の燃焼残渣の添加位置の条件としては、石炭の燃焼残渣が有害微量元素を物理的又は化学的に捕捉させることが可能な添加位置である必要がある。 In the inventions of (2) to (6), the addition position of the combustion residue of coal is specifically defined. As a condition of the addition position of the coal combustion residue, the coal combustion residue needs to be an addition position that can physically or chemically capture harmful trace elements.
(2)から(5)の発明に規定された燃料の燃焼残渣の添加位置は、いずれも燃料の燃焼残渣の表面を溶融することが可能な温度領域、具体的には、1000℃以上の温度を有する位置である。このため、燃料の燃焼残渣の表面が溶融されることにより、有害微量元素の化合物等を物理的に捕捉ことが可能である。 The addition position of the fuel combustion residue specified in the inventions of (2) to (5) is a temperature range where the surface of the fuel combustion residue can be melted, specifically, a temperature of 1000 ° C. or higher. It is the position which has. For this reason, it is possible to physically capture harmful trace element compounds and the like by melting the surface of the combustion residue of the fuel.
また、(2)から(5)の発明で規定された燃料の燃焼残渣の添加位置は、いずれも添加された燃料の燃焼残渣と排ガス中の有害微量元素の化合物を含んだ石炭の燃焼残渣とが接触可能な位置である。このため、添加された燃料の燃焼残渣中の酸化カルシウムが有害微量元素の化合物と接触して、有害微量元素の化合物を化学的に捕捉させることが可能である。 In addition, the fuel combustion residue addition positions specified in the inventions of (2) to (5) are both the combustion residue of the added fuel and the combustion residue of coal containing harmful trace element compounds in the exhaust gas. Is a position where contact is possible. For this reason, it is possible for the calcium oxide in the combustion residue of the added fuel to come into contact with the harmful trace element compound to chemically capture the harmful trace element compound.
したがって、(2)から(6)の発明によれば、添加された燃料の燃焼残渣が有害微量元素の化合物を化学的又は物理的に捕捉することによって、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。その結果、新たな排水処理設備が不要であり、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用することが可能である。 Therefore, according to the inventions of (2) to (6), the combustion residue of the added fuel captures the harmful trace element compounds chemically or physically, thereby leaching the harmful trace element into the desulfurization effluent. It can be suppressed more. As a result, a new wastewater treatment facility is not required, and it is possible to use an inexpensive coal type with a high content of harmful trace elements without requiring a large initial investment and a large-scale additional facility.
なお、(2)の発明における「燃焼ボイラ内より上流」とは、例えば、後述する石炭供給部、微粉炭生成部である。(4)の発明における「燃焼ボイラ内」には、燃焼ボイラが排ガスの再循環を行っている場合には、その配管への添加も含まれるものである。 In the invention of (2), “upstream from inside the combustion boiler” is, for example, a coal supply unit and a pulverized coal generation unit which will be described later. In the invention of (4), “inside the combustion boiler” includes addition to the piping when the combustion boiler is recirculating exhaust gas.
また、(5)の発明では、燃料の燃焼残渣を、燃焼ボイラの下流に配置される熱交換ユニット付近で添加する。この熱交換ユニットは、過熱器、再熱器、節炭器又はエコノマイザー(ECO)等とも呼ばれ、850℃から900℃前後が維持されている領域である。 In the invention of (5), the combustion residue of fuel is added in the vicinity of the heat exchange unit arranged downstream of the combustion boiler. This heat exchange unit is also called a superheater, a reheater, a economizer, an economizer (ECO), or the like, and is an area where the temperature is maintained from 850 ° C. to around 900 ° C.
(7) 前記他の火力発電システムが微粉炭燃焼方式システムであり、前記燃料の燃焼残渣として、クリンカアッシュを添加する(1)から(6)いずれか記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 (7) The other thermal power generation system is a pulverized coal combustion system, and clinker ash is added as a combustion residue of the fuel to capture harmful trace elements in the exhaust gas according to any one of (1) to (6) Method.
(8) 前記他の火力発電システムが微粉炭燃焼方式システムであり、前記燃料の燃焼残渣として、節炭器から排出された前記石炭の燃焼残渣、空気予熱器から排出された前記石炭の燃焼残渣、脱硝装置から排出された前記石炭の燃焼残渣からなる群より選ばれる少なくとも一種以上を含むシンダアッシュを添加する(1)から(6)いずれか記載の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 (8) The other thermal power generation system is a pulverized coal combustion system, and the combustion residue of the coal discharged from a economizer and the combustion residue of the coal discharged from an air preheater as the combustion residue of the fuel The method for capturing harmful trace elements in exhaust gas according to any one of (1) to (6), wherein cinder ash containing at least one selected from the group consisting of combustion residues of coal discharged from a denitration device is added.
(9) 前記他の火力発電システムが微粉炭燃焼方式システムであり、前記燃料の燃焼残渣として、フライアッシュを添加する(1)から(6)いずれか記載の集塵装置の集塵効率を向上する方法。 (9) The other thermal power generation system is a pulverized coal combustion system, and fly ash is added as a combustion residue of the fuel, improving the dust collection efficiency of the dust collector according to any one of (1) to (6) how to.
(10) 前記他の火力発電システムが重油燃焼方式システムであり、前記燃料の燃焼残渣として、重油の燃焼残渣を用いる(1)から(6)いずれか記載の集塵装置の集塵効率を向上する方法。 (10) The other thermal power generation system is a heavy oil combustion system, and the dust collection efficiency of the dust collector according to any one of (1) to (6) is used in which the combustion residue of heavy oil is used as the combustion residue of the fuel. how to.
(11) 前記他の火力発電システムが有機性廃棄物燃焼方式システムであり、前記燃料の燃焼残渣として、有機性廃棄物の燃焼残渣を用いる(1)から(6)いずれか記載の集塵装置の集塵効率を向上する方法。 (11) The dust collector according to any one of (1) to (6), wherein the other thermal power generation system is an organic waste combustion system, and the combustion residue of organic waste is used as the combustion residue of the fuel. To improve dust collection efficiency.
(7)から(11)の発明は、燃料の燃焼残渣を具体的に規定したものである。この場合、クリンカアッシュ、シンダアッシュ、フライアッシュ、重油の燃焼残渣、及び、有機性廃棄物の燃焼残渣の添加は、既存の設備の改良で簡単に適用できる。 The inventions of (7) to (11) specifically define the combustion residue of fuel. In this case, the addition of the clinker ash, the cinder ash, the fly ash, the combustion residue of heavy oil, and the combustion residue of organic waste can be easily applied by improving the existing equipment.
また、(7)の発明によれば、燃料の燃焼残渣であるクリンカアッシュを、炉内に添加することが考えられる。クリンカアッシュは、アモルファス物質であるため、高温である炉内温度(例えば、約1300℃から1500℃)に対して比較的低い温度(例えば、約1000℃)で粘性を有し、さらに、高温になると流体化する。すなわち、クリンカアッシュは、炉内において比較的低い温度で再溶融化される。 According to the invention of (7), it is conceivable to add clinker ash which is a combustion residue of fuel into the furnace. Since clinker ash is an amorphous substance, it has a viscosity at a relatively low temperature (for example, about 1000 ° C.) with respect to a high temperature in the furnace (for example, about 1300 ° C. to 1500 ° C.). It becomes fluid. That is, the clinker ash is remelted at a relatively low temperature in the furnace.
また、(8)の発明によれば、燃料の燃焼残渣であるシンダアッシュを、炉内に添加することが考えられる。シンダアッシュは、一部アモルファス物質であるため、高温である炉内温度(例えば、約1300℃から1500℃)に対して比較的低い温度(例えば、約1000℃)で粘性を有し、さらに、高温になると流体化する。すなわち、シンダアッシュは、炉内において比較的低い温度で再溶融化される。 According to the invention of (8), it is conceivable to add cinder ash, which is a combustion residue of fuel, into the furnace. Since Cinder Ash is a partially amorphous material, it has a viscosity at a relatively low temperature (eg, about 1000 ° C.) with respect to a high furnace temperature (eg, about 1300 ° C. to 1500 ° C.), Fluidizes at high temperatures. That is, the cinder ash is remelted at a relatively low temperature in the furnace.
また、(9)から(11)の発明によれば、燃料の燃焼残渣であるフライアッシュ、重油の燃焼残渣、及び、有機性廃棄物の燃焼残渣を炉内に添加することが考えられる。炉内に添加されたフライアッシュ、重油の燃焼残渣、及び、有機性廃棄物の燃焼残渣は炉内の熱によりその表面が溶融される。 In addition, according to the inventions of (9) to (11), it is conceivable to add fly ash, which is a combustion residue of fuel, a combustion residue of heavy oil, and a combustion residue of organic waste, into the furnace. The surfaces of fly ash, heavy oil combustion residue, and organic waste combustion residue added to the furnace are melted by heat in the furnace.
以上のメカニズムにより、添加された各燃料の燃焼残渣を溶融化させることが可能となる。軟化した燃料の燃焼残渣の表面には、有害微量元素の化合物が接触して凝縮する。有害微量元素の化合物は、燃料の燃焼残渣の表面が徐々に固化(ガラス固化)されることにより、燃料の燃焼残渣に取り込まれる。すなわち、微小な鉱物粒子や揮発成分は石炭の燃焼残渣に物理的に捕捉される(取り込まれる)ことになる。 With the above mechanism, the combustion residue of each added fuel can be melted. On the surface of the combustion residue of the softened fuel, harmful trace element compounds come into contact and condense. The harmful trace element compound is taken into the fuel combustion residue by gradually solidifying (vitrifying) the surface of the fuel combustion residue. That is, minute mineral particles and volatile components are physically captured (incorporated) into the combustion residue of coal.
また、(7)から(11)の発明によれば、添加されたいずれもの燃料の燃焼残渣も有害微量元素の化合物を化学的に捕捉させることが可能である。 In addition, according to the inventions of (7) to (11), any added fuel combustion residue can chemically capture harmful trace element compounds.
したがって、(7)から(11)の発明によれば、燃料の燃焼残渣が有害微量元素の化合物を化学的又は物理的に捕捉することによって、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。その結果、新たな排水処理設備が不要であり、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用することが可能である。 Therefore, according to the inventions of (7) to (11), the combustion residue of fuel captures harmful or trace element compounds chemically or physically, thereby further suppressing the elution of harmful trace elements into the desulfurization effluent. be able to. As a result, a new wastewater treatment facility is not required, and it is possible to use an inexpensive coal type with a high content of harmful trace elements without requiring a large initial investment and a large-scale additional facility.
本発明によれば、添加された燃料の燃焼残渣中の酸化カルシウムの分だけ酸化カルシウム量が増えたことによって、有害微量元素は酸化カルシウムに化学的に捕捉され難溶性不溶性化合物となっている可能性が高く、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することが可能である。また、石炭の燃焼残渣を、燃焼中又は燃焼前の石炭の段階に移送した場合、炉内の熱で移送された石炭の燃焼残渣の表面が溶融し、石炭の燃焼残渣の表面に接触した有害微量元素の化合物は、石炭の燃焼残渣の表面が徐々に固化(ガラス固化)されることにより、石炭の燃焼残渣に取り込まれる。すなわち、有害微量元素の化合物は系内に移送された石炭の燃焼残渣に物理的に捕捉され、除去脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。 According to the present invention, since the amount of calcium oxide is increased by the amount of calcium oxide in the combustion residue of the added fuel, harmful trace elements can be chemically captured by calcium oxide and become a hardly soluble insoluble compound. It is highly possible to further suppress the elution of harmful trace elements into the desulfurization effluent. In addition, when the coal combustion residue is transferred to the coal stage during or before combustion, the surface of the coal combustion residue transferred by the heat in the furnace is melted and is in contact with the surface of the coal combustion residue. The trace element compound is taken into the coal combustion residue by gradually solidifying (vitrifying) the surface of the coal combustion residue. That is, the harmful trace element compound is physically captured by the combustion residue of coal transferred into the system, and the elution of the harmful trace element into the removed desulfurization effluent can be further suppressed.
以上のように、本発明によれば、燃料の燃焼残渣が有害微量元素の化合物を化学的及び物理的に捕捉することによって、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。したがって、新たな排水処理設備が不要であり、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用することが可能である。 As described above, according to the present invention, the combustion residue of the fuel chemically and physically captures the harmful trace element compound, so that the elution of the harmful trace element into the desulfurization waste water can be further suppressed. Therefore, a new wastewater treatment facility is not required, and it is possible to use an inexpensive coal type having a high content of harmful trace elements without requiring a large initial investment and a large-scale additional facility.
<A:石炭火力発電システムにおける微粉炭燃焼施設の構成>
以下、本発明の一例を示す実施形態について、図面に基づいて説明する。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(燃焼ボイラ)16と、微粉炭の燃焼により生成された排ガスを処理し、さらに、後述する脱硫装置から排出される脱硫排水を処理する排ガス・排水処理部18と、を備える。また、図2は、微粉炭燃焼部16における火炉161付近の拡大図である。図3は、他の石炭火力発電システムの一例である他の微粉炭燃焼施設の概要構成図の一例である。
<A: Configuration of pulverized coal combustion facility in coal-fired power generation system>
Hereinafter, an embodiment showing an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a pulverized
<A−1:石炭供給部>
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。
<A-1: Coal supply section>
The
<A−2:微粉炭生成部>
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(ミル)141と、この石炭微粉炭機141に空気を供給する通風機142と、を備える。
<A-2: Pulverized coal generation unit>
The pulverized
石炭微粉炭機141は、給炭機122から給炭管を介して供給された石炭を、微細な粒度に粉砕して微粉炭を形成するとともに、この微粉炭と、通風機142から供給された空気とを混合する。このように、微粉炭と空気とを混合することにより、微粉炭を予熱及び乾燥させ、燃焼を容易にする。形成された微粉炭には、エアーが吹き付けられて、これにより、微粉炭燃焼部16に微粉炭を供給する。
The coal pulverized
石炭微粉炭機141の種類としては、ローラミル、チューブミル、ボールミル、ビータミル、インペラーミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく微粉炭燃焼で用いられるミルであればよい。
Examples of the type of the coal pulverized
<A−3:微粉炭燃焼部>
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火炉161と、この火炉161を加熱する空気予熱器162(熱交換ユニット)と、火炉161に空気を供給する通風機163と、を備える。
<A-3: Pulverized coal combustion section>
The pulverized
火炉161は、図示しない加熱機により加熱されて、石炭微粉炭機141から微粉炭管を介して供給された微粉炭を、通風機163から供給された空気とともに燃焼する。空気予熱器162(熱交換ユニット、AH)は火炉161に送られる空気(未処理ガス)と排ガスの熱交換を行う。空気予熱器162は後述するAH灰が排出される灰処理ホッパ162fを有する。
The
微粉炭を燃焼することにより、クリンカアッシュ及びフライアッシュなどの石炭灰(石炭の燃焼残渣)が副生物として生成される。クリンカアッシュは火炉161から落下するもので、ボトムアッシュとも称される。また、フライアッシュは残りの煤塵である。また、石炭灰とともに、二酸化硫黄(SO2)及び三酸化硫黄(SO3)等の硫黄酸化物(SOx)、及び、窒素酸化物(NOx)等の排ガスが発生する。さらには、石炭中に含有されていたホウ素、フッ素、セレン、ヒ素などの有害微量元素のうち、ホウ素、フッ素、セレンは、酸化ホウ素、フッ化水素、酸化セレンのように、ガス状の化合物として排ガス中に存在することになる。これら有害微量元素の化合物は、排ガスやフライアッシュ等とともに、排ガス・排水処理部18に送られる。
By burning pulverized coal, coal ash (coal combustion residue) such as clinker ash and fly ash is generated as a by-product. Clinker ash falls from the
図2を参照して、火炉161について詳しく説明すると、図2において、火炉161は全体として略逆U字状をなしており、図中矢印に沿って燃焼ガスが逆U字状に移動した後、2次節炭器161eを通過後に、再度小さくU字状に反転し、火炉161の出口(図2における矢印の最後)は、脱硝装置181、集塵装置182に接続されている。本実施形態に係る微粉炭燃焼施設1においては、火炉161の高さは40mから60mであり、排ガスの流路の全長は200mから800mに及ぶ。
The
火炉161の下方には、火炉161内のバーナーゾーン161a’付近で微粉炭を燃焼するためのバーナー161aと、クリンカアッシュが排出される灰処理ホッパ161fと、が配置されている。灰処理ホッパ161fから排出されたクリンカアッシュは、図示しない石炭灰回収サイロに送られる。また、火炉161内のU字頂部付近には、火炉上部分割壁161b、最終過熱器161b’、第1の再熱器161f(いずれも熱交換ユニット)が配置されており、さらにそこから横置き1次過熱器161c(熱交換ユニット)が続いて配置されている。さらに、横置き1次過熱器161cと平行して第2の再熱器161f’が設けられており、横置き1次過熱器161cの終端付近からは、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)が2段階に設けられている。ここで、節炭器(ECOとも呼ばれる)は、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であり、その下方には、慣性衝突により捕集される石炭灰、いわゆるECO灰を排出するための灰処理ホッパ161gが設けられている。灰処理ホッパ161gから排出されたECO灰は、図示しない石炭灰回収サイロに送られる。なお、本実施形態においては、火炉161中、1次節炭器161dと2次節炭器161eとは、2段階に分離して設置されているが、このような形態に限定されない。即ち、火炉161は単一の節炭器のみを有するものであってもよい。
Below the
<A−4:排ガス・排水処理部18>
排ガス・排水処理部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、微粉炭燃焼部16から排出された排ガス中のフライアッシュを除去する集塵装置182と、排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置183と、この脱硫装置182から排出される脱硫排水を処理する排水処理設備184と、を備える。
<A-4: Exhaust gas /
The exhaust gas /
脱硝装置181は、排ガス中の窒素酸化物を除去するものである。すなわち、比較的高温(300〜400℃)の排ガス中に還元剤としてアンモニアガスを注入し、脱硝触媒との作用により排ガス中の窒素酸化物を無害な窒素と水蒸気に分解する、いわゆる乾式アンモニア接触還元法が好適に用いられる。
The
集塵装置182は、排ガス中のフライアッシュを電極で収集する装置である。集塵装置182は複数段設けられていることが好ましい。この集塵装置182により捕集されたフライアッシュは、図示しない石炭灰回収サイロに搬送される。
The
脱硫装置183は、排ガス中の硫黄酸化物を除去するものである。すなわち、脱硫装置183は、排ガスに石灰石と水との混合液(石灰石スラリー)を吹き付けることにより、排ガスに含まれる硫黄酸化物を混合液に吸収させて石こうスラリーを生成させる。脱硫装置183は、この石こうスラリーを脱水処理することで石こうを生成させる。この脱硫装置183から排出される脱硫排水は、排水処理設備184に送られる。また、脱硫された排ガスは図示しない煙突から排出される。
The
排水処理設備184は、図示しない曝気槽、凝集沈殿槽等の排水処理装置により脱硫排水を含んだ排水を処理する設備である。排水処理設備184によって処理された排水(処理水)は放流口から一般河川や海域に放流される。
The
<B:本発明の集塵装置の集塵効率を向上する方法>
本発明の排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法は、石炭を燃焼させる燃焼ボイラと、前記燃焼ボイラの下流に設けられ前記石炭の燃焼残渣のうち煤塵を集塵する集塵装置と、を備えた石炭火力発電システムにおいて、前記石炭に、前記石炭火力発電システムとは異なる他の火力発電システムにおいて燃料を燃焼させたときに生じる燃料の燃焼残渣を、前記石炭を前記燃焼ボイラに移送する工程から前記集塵装置によって煤塵が集塵される工程までの間の系内に添加して、前記石炭の燃焼によって発生する排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法であるが、これを、上記の微粉炭燃焼施設1を用いて説明する。好ましくは上記の石炭供給工程S10、微粉炭生成工程S20、微粉炭燃焼工程S30、排ガス・排水処理工程S40のいずれかで行われる。
<B: Method for improving the dust collection efficiency of the dust collector of the present invention>
A method for capturing harmful trace elements in exhaust gas according to the present invention includes a combustion boiler that burns coal, and a dust collector that is provided downstream of the combustion boiler and collects dust from the combustion residue of the coal. In the coal-fired power generation system, from the step of transferring the coal to the combustion boiler, the combustion residue of the fuel generated when the fuel is burned in the other coal-fired power generation system is different from the coal-fired power generation system. This is a method of adding harmful trace elements in the exhaust gas generated by combustion of the coal by adding it into the system until the step of collecting dust by the dust collector. This will be described using the
この工程は、石炭を供給する石炭供給工程S10と、供給された石炭を粉砕して微粉炭を生成する微粉炭生成工程S20と、この微粉炭を燃焼する微粉炭燃焼工程S30と、この排ガスを処理して大気に放出する排ガス・排水処理工程S40と、を含み、これら各工程は、それぞれ、上述の微粉炭燃焼施設1の石炭供給部12、微粉炭生成部14、微粉炭燃焼部16、及び排ガス・排水処理部18、において行われる。そして、本発明の特徴である燃焼灰添加工程S50は、好ましくは上記の石炭供給工程S10、微粉炭生成工程S20、微粉炭燃焼工程S30のいずれかで行われる。
This step includes coal supply step S10 for supplying coal, pulverized coal generation step S20 for pulverizing the supplied coal to generate pulverized coal, pulverized coal combustion step S30 for burning this pulverized coal, and this exhaust gas. An exhaust gas / drainage treatment step S40 that is processed and released to the atmosphere, and each of these steps includes a
<石炭供給工程S10>
まず、石炭供給工程では、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。
<Coal supply process S10>
First, in the coal supply process, the coal stored in the
<微粉炭生成工程S20>
次に、微粉炭生成工程では、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、これにより、微粉炭が生成される。生成された微粉炭は、火炉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、この範囲は燃焼灰が添加された場合にも適用できる。
<Pulverized coal production process S20>
Next, in the pulverized coal production step, the coal supplied from the
<微粉炭燃焼工程S30>
次に、微粉炭燃焼工程では、石炭微粉炭機141で生成された微粉炭が、火炉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のうち、クリンカアッシュは下向きの矢印の方向に沿って下降し、灰処理ホッパ161fから排出される。フライアッシュは上向きの矢印の方向に沿って上昇して排ガスとともに過熱器(熱交換ユニット)161b、161c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。
<Pulverized coal combustion process S30>
Next, in the pulverized coal combustion process, the pulverized coal generated by the coal pulverized
上記のように、この節炭器付近は、850℃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’から過熱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15秒である。そして、その後、後段の脱硫装置181、集塵装置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。
As described above, the vicinity of the economizer is an area where the temperature is maintained at about 850 ° C. to about 900 ° C., and the heat transfer surface provided for preheating boiler feedwater using the heat held by the combustion gas. By passing through the group, heat is exchanged, and the temperature decreases. The time required for the exhaust gas to reach the vicinity of the superheater from the
<排ガス・排水処理工程S40>
その後、微粉炭の燃焼によって発生した排ガスは、脱硝装置181に送られて脱硝され、さらに、集塵装置182によって排ガス中のフライアッシュが集塵される。集塵装置182によって集塵された排ガスは、脱硫装置183に送られて脱硫され、その後図示しない煙突によって大気に放出される。脱硫装置183から排出された脱硫排水は、排水処理設備184に送られ、他の排水とともに処理される。
<Exhaust gas / drainage treatment process S40>
Thereafter, the exhaust gas generated by the combustion of the pulverized coal is sent to the
<燃焼灰添加工程S50>
本発明の特徴である燃焼灰を添加する工程である燃焼灰添加工程S50は、図1に示すように、好ましくは上記の石炭供給工程S10、微粉炭生成工程S20、微粉炭燃焼工程S30、排ガス・排水処理工程S40一部のいずれかに対して行われる。
<Combustion ash addition step S50>
As shown in FIG. 1, the combustion ash addition process S50, which is a process for adding combustion ash, which is a feature of the present invention, is preferably the coal supply process S10, the pulverized coal generation process S20, the pulverized coal combustion process S30, and the exhaust gas. -It performs with respect to either one of waste water treatment process S40.
なお、燃焼灰の添加場所は、集塵装置までの系内であれば限定されず、例えば、石炭供給工程S10と微粉炭生成工程S20との間の移送路や、微粉炭生成工程S20と微粉炭燃焼工程S30との間の移送路、微粉炭燃焼工程S30と排ガス・排水処理工程S40との間の移送路などで行われてもよい。 In addition, the addition place of combustion ash will not be limited if it is in the system to a dust collector, For example, the transfer path between coal supply process S10 and pulverized coal production | generation process S20, pulverized coal production | generation process S20, and pulverization You may perform by the transfer path between charcoal combustion process S30, the transfer path between pulverized coal combustion process S30, and waste gas and waste water treatment process S40.
具体的には、例えば、給炭機122から石炭微粉炭機141に輸送する際の移送中のベルトコンベア上に燃焼灰を供給して混合する方法、燃焼灰を石炭微粉炭機141の石炭ホッパ(図示せず)に直接投入する方法、石炭微粉炭機141と火炉161の間の配管に剤投入口を設けて供給する方法、火炉161(バーナーゾーン161a’)へ燃焼用空気とともに直接投入する方法、火炉161の一部を構成する、火炉上部分割壁161b、最終過熱器161b’、第1の再熱器161f、横置き1次過熱器161c、第2の再熱器161f’、横置き1次過熱器161c、1次節炭器161d、2次節炭器161eなどの熱交換ユニット付近に添加する方法、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。このように、本発明の方法は新たな設備を必要とせず、既存の設備の軽微な改良で適用可能であるため、既存設備を有効利用することができ、コスト的にも有利である。
Specifically, for example, a method of supplying and mixing combustion ash on a belt conveyor being transferred when transporting from the
本発明の燃料の燃焼残渣である燃焼灰は、石炭火力発電システムの一例である微粉炭燃焼施設1とは異なる他の火力発電システムにおいて燃料を燃焼させたときに生じる燃料の燃焼残渣である。具体的には、燃焼灰とは、石炭ボイラの場合は石炭灰、微粉炭燃焼方式システム(微粉炭ボイラー)である場合は、クリンカアッシュ、シンダアッシュ、フライアッシュをいう。
The combustion ash which is the combustion residue of the fuel of the present invention is a combustion residue of fuel produced when fuel is burned in another thermal power generation system different from the pulverized
ここで、図3を用いて、他の微粉炭燃焼施設における石炭の燃焼残渣である、クリンカアッシュ、シンダアッシュ、及び、フライアッシュについて説明する。なお、便宜上、本実施形態おける微粉炭燃焼施設1の各装置と同じ符号を付している。
Here, clinker ash, cinder ash, and fly ash, which are combustion residues of coal in another pulverized coal combustion facility, will be described with reference to FIG. For convenience, the same reference numerals as those of the devices of the pulverized
火炉161で微粉炭を燃焼することにより、クリンカアッシュ及びフライアッシュなどの石炭灰(石炭の燃焼残渣)が副生物として生成される。
By burning pulverized coal in the
クリンカアッシュは火炉161から炉底に落下して水により冷却されたもので、ボトムアッシュとも称される。クリンカアッシュは多孔質であり、排水性(透水性)、通気性を有する。
The clinker ash falls from the
また、フライアッシュは残りの煤塵であり、後述する集塵装置182で捕集(集塵)される。
The fly ash is the remaining soot and is collected (collected) by a
また、集塵装置182以外に、1次節炭器161d、2次節炭器161e、空気予熱器162、及び、後述する脱硝装置181からも少量(合計約1%〜2%)ではあるが石炭灰が捕集される。1次節炭器161d、2次節炭器161e、空気予熱器(AH)162、及び、脱硝装置181から捕集される石炭灰をそれぞれECO灰、AH灰、脱硝装置灰といい、これらをまとめてシンダアッシュという。シンダアッシュは、Fe分を多く含み、かつ、発生量が少ないため、フライアッシュやクリンカアッシュとは異なって、従来有効活用されてこなかった。本発明によれば、このシンダアッシュの有効活用を図ることが可能である。なお、シンダアッシュは、ECO灰、AH灰、脱硝装置灰の群より選ばれる少なくとも1種以上を含むものであればよい。
In addition to the
また、重油燃焼方式システムの場合、燃焼灰とは、重油の燃焼残渣である重油灰をいう。有機性廃棄物燃焼方式システムの場合、燃焼灰とは、有機性廃棄物の燃焼残渣をいう。有機性廃棄物の一例としては、間伐材をチップ化したものなどが挙げられる。 In the case of a heavy oil combustion system, combustion ash refers to heavy oil ash that is a combustion residue of heavy oil. In the case of organic waste combustion system, combustion ash refers to the combustion residue of organic waste. An example of organic waste is a thinned wood chip.
また、燃焼灰は粒状又は粉末状であることが好ましく、具体的には、平均粒径が1μmから100μmであることが好ましく、5μmから70μmであることがより好ましい。 The combustion ash is preferably granular or powdery, and specifically, the average particle diameter is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 5 μm to 70 μm.
上記の燃焼灰の添加により、本発明においては、排ガス中に含まれる有害微量元素の種類に関わりなく、脱硫排水への有害微量元素の流入を抑制することが可能である。具体的に脱硫排水への流入を抑制することができる有害微量元素としては、特に限定されないが、ホウ素、ヒ素、臭素、シアン、塩素、ヨウ素、硫黄、窒素、リン、シリカ、スズ、チタン、バナジウム、タングステン、セレン、フッ素、ニッケル、マグネシウム、マンガンなどを挙げることができる。この中でも特に、ガス状化合物となり得る、ホウ素、フッ素及び砒素等の脱硫排水への流入を、より抑制することができる。 By adding the combustion ash described above, in the present invention, it is possible to suppress the inflow of harmful trace elements into the desulfurization effluent regardless of the type of harmful trace elements contained in the exhaust gas. Specific examples of harmful trace elements that can suppress inflow to desulfurization wastewater are not particularly limited, but boron, arsenic, bromine, cyanide, chlorine, iodine, sulfur, nitrogen, phosphorus, silica, tin, titanium, vanadium. , Tungsten, selenium, fluorine, nickel, magnesium, manganese and the like. Among these, inflow to desulfurization effluents such as boron, fluorine and arsenic, which can be a gaseous compound, can be further suppressed.
本発明によって、脱硫装置183の脱硫排水への有害微量元素の流入を抑制することが可能である。本発明における、脱硫装置183の脱硫排水への有害微量元素の流入を抑制することができるメカニズムは以下のとおりである。
According to the present invention, it is possible to suppress the inflow of harmful trace elements into the desulfurization effluent of the
集塵装置182までの系内に燃焼灰を添加することによって、燃焼灰中に含まれている酸化カルシウム量が増加する。ここで、酸化カルシウムは、燃焼灰中に含有された有害微量元素の化合物、例えば、酸化セレン、三酸化二ヒ素、及び酸化ホウ素などと反応して、それぞれ亜セレン酸カルシウム、ヒ酸カルシウム、ホウ酸カルシウムなどの難溶性又は不溶性の化合物(以下、「難溶性不溶性化合物」という)を生成する。すなわち、有害微量元素は酸化カルシウムによって化学的に捕捉され難溶性不溶性化合物を生成する。
By adding the combustion ash into the system up to the
したがって、集塵装置182までの系内に燃焼灰を添加することにより、系内の石炭灰渣中の酸化カルシウム量が増えたことによって、有害微量元素は酸化カルシウムに化学的に捕捉され難溶性不溶性化合物となっている可能性が高く、脱硫排水への有害微量元素の溶出がより抑制される。
Therefore, by adding combustion ash into the system up to the
また、燃焼灰を、燃焼中又は燃焼前の石炭の段階に添加した場合、炉内の熱で添加された燃焼灰の表面が溶融する。添加された燃焼灰の表面には、有害微量元素の化合物が接触する。有害微量元素の化合物は、燃焼灰の表面が徐々に固化(ガラス固化)されることにより、燃焼灰に取り込まれる。すなわち、有害微量元素の化合物は系内に移送された燃焼灰に物理的に捕捉される。物理的に捕捉された有害微量元素の化合物は、脱硫排水に流入する前に、燃焼灰とともに集塵装置182などによって系外に除去されるため、除去脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。
Further, when the combustion ash is added to the stage of coal during or before combustion, the surface of the combustion ash added by the heat in the furnace is melted. A harmful trace element compound comes into contact with the surface of the added combustion ash. The harmful trace element compounds are taken into the combustion ash by gradually solidifying (vitrifying) the surface of the combustion ash. That is, harmful trace element compounds are physically captured by the combustion ash transferred into the system. Since the harmful trace element compounds that have been physically captured are removed from the system by the
以上のように、燃焼灰を集塵装置182までの系内に添加させることにより、燃焼灰が有害微量元素の化合物を化学的及び物理的に捕捉することによって、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。したがって、新たな排水処理設備が不要であり、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用することが可能である。
As described above, by adding combustion ash into the system up to the
本発明は、他の火力発電所に設置された火炉、空気予熱器、脱硝装置、集塵装置から排出される石炭灰、重油灰、有機性廃棄物の燃焼灰を添加することにより、脱硫排水への有害微量元素の溶出をより抑制することができる。すなわち、本発明は、多額の初期投資及び大規模な追加設備を必要とせずに有害微量元素の含有率が高い安価な石炭種を使用することを可能とする技術である。 The present invention provides desulfurization drainage by adding coal ash, heavy oil ash, combustion ash of organic waste discharged from furnaces, air preheaters, denitration devices, dust collectors installed in other thermal power plants. It is possible to further suppress the elution of harmful trace elements. That is, the present invention is a technique that enables the use of an inexpensive coal type having a high content of harmful trace elements without requiring a large initial investment and large-scale additional equipment.
1 微粉炭燃焼施設
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 通風機
16 微粉炭燃焼部
161 火炉
162 空気予熱器
163 空気供給機
18 排ガス・排水処理部
181 脱硝装置
182 集塵装置
183 脱硫装置
184 排水処理設備
S10 石炭供給工程
S20 微粉炭生成工程
S30 微粉炭燃焼工程
S40 排ガス・排水処理工程
S50 燃焼灰添加工程
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記石炭に、前記石炭火力発電システムとは異なる他の石炭火力発電システムにおいて燃料を燃焼させたときに生じる燃料の燃焼残渣を添加するべく、該燃焼残渣として、前記他の石炭火力発電システムで発生するシンダアッシュを含むシンダアッシュを、前記燃焼ボイラのバーナーゾーン付近、前記燃焼ボイラ内、燃焼ボイラ内の下流に配置される熱交換ユニット付近の少なくともいずれかで添加して、前記石炭の燃焼によって発生する排ガス中の有害微量元素を捕捉する方法。 In a coal-fired power generation system comprising: a combustion boiler that burns coal; and a dust collector that is provided downstream of the combustion boiler and collects dust from the combustion residue of the coal.
In order to add a combustion residue of fuel generated when fuel is burned in another coal-fired power generation system different from the coal-fired power generation system, the combustion residue is generated in the other coal-fired power generation system. Cinder ash containing Cinder Ash is added at least in the vicinity of the burner zone of the combustion boiler, in the combustion boiler, or in the vicinity of the heat exchange unit disposed downstream of the combustion boiler, and is generated by combustion of the coal. To capture harmful trace elements in exhaust gas.
The cinder ash is composed of the combustion residue of coal discharged from the economizer, the combustion residue of coal discharged from the air preheater, and the combustion residue of coal discharged from the denitration device as the combustion residue of the fuel. The method for capturing harmful trace elements in exhaust gas according to claim 1 or 2, comprising at least one or more selected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006168195A JP5420142B2 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Method for improving dust collection efficiency of dust collector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006168195A JP5420142B2 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Method for improving dust collection efficiency of dust collector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007330933A JP2007330933A (en) | 2007-12-27 |
JP5420142B2 true JP5420142B2 (en) | 2014-02-19 |
Family
ID=38930913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006168195A Active JP5420142B2 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Method for improving dust collection efficiency of dust collector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5420142B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0359303A (en) * | 1989-07-28 | 1991-03-14 | Hitachi Zosen Corp | Method for simultaneous desulfurization and denitration in furnace |
JPH03202127A (en) * | 1989-08-31 | 1991-09-03 | Hitachi Zosen Corp | Method for feeding absorbent fine powder for harmful component in exhaust gas to combustion furnace by air |
JPH06210128A (en) * | 1993-01-18 | 1994-08-02 | Chiyoda Corp | Dry type stack gas desulfurization |
JP2001029744A (en) * | 1999-07-27 | 2001-02-06 | Arumega Engineering Kk | Method for treating exhaust gas |
JP4043356B2 (en) * | 2002-12-10 | 2008-02-06 | 三菱重工業株式会社 | Power plant and boiler operation method |
-
2006
- 2006-06-16 JP JP2006168195A patent/JP5420142B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007330933A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BRPI0715367A2 (en) | oil shale pollutant control materials and methods and apparatus for producing and using them | |
JP4942559B2 (en) | Exhaust gas purifier and method for capturing harmful trace elements | |
US20080282889A1 (en) | Oil shale based method and apparatus for emission reduction in gas streams | |
JP4744370B2 (en) | Method for improving dust collection efficiency of dust collector | |
JP5121564B2 (en) | Hazardous trace element elution inhibitor and method of inhibiting harmful trace element elution | |
JP4794369B2 (en) | Method for improving dust collection efficiency of dust collector | |
JP5177965B2 (en) | A method for capturing harmful trace elements in exhaust gas. | |
JP4644635B2 (en) | Clinker ash production promotion method and clinker ash production promoter | |
JP5420142B2 (en) | Method for improving dust collection efficiency of dust collector | |
JP5456226B2 (en) | Methods for controlling the elution of harmful trace elements | |
WO2018066080A1 (en) | Method for suppressing elution of harmful trace elements and coal fired power generation system | |
JP4644636B2 (en) | Clinker ash production promotion method and clinker ash production promoter | |
JP4726812B2 (en) | Methods for controlling the elution of harmful trace elements | |
JP4726811B2 (en) | Harmful trace element elution suppression method and coal thermal power generation system | |
JP5063477B2 (en) | Hazardous trace element elution inhibitor and method of inhibiting harmful trace element elution | |
JP4726813B2 (en) | Methods for controlling the elution of harmful trace elements | |
JP2008272574A (en) | Method of suppressing elution of hexavalent chromium and thermal power generation system | |
JP2008170107A (en) | Oxide reducing method and oxide reducer for coal addition used in the same | |
JP5153144B2 (en) | Methods for controlling the elution of harmful trace elements | |
JP5036324B2 (en) | Methods for controlling the elution of harmful trace elements | |
JP4726810B2 (en) | Method for suppressing elution of harmful trace elements or their compounds using organic waste | |
JP5036467B2 (en) | Coal-fired power generation system and hexavalent chromium elution reduction method | |
JP5367048B2 (en) | Hexavalent chromium elution reduction method | |
JP2008275181A (en) | Method of inhibiting elution of harmful trace element | |
JP2007330929A (en) | Method for manufacturing civil engineering and construction material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090520 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120117 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5420142 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |