JP5517778B2 - 噴霧装置及び水銀除去システム - Google Patents
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Description
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O・・・(1)
Hg0+1/2O2+2HCl → HgCl2+H2O・・・(2)
本発明による第1の実施形態に係る噴霧装置を適用した水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る噴霧装置を適用した水銀除去システムを示す概略図である。図1に示すように、本実施形態に係る噴霧装置を適用した水銀(Hg)除去システム10は、ボイラ11からの排ガス12中に含まれるHgを除去するHg除去システムであり、ボイラ11の下流の煙道13内に、還元酸化助剤として塩化アンモニウム(NH4Cl)を含むNH4Cl溶液14を噴霧する塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液供給手段(還元酸化助剤供給手段)16と、排ガス12中のNOxをNH3ガスで還元すると共に、HClガス共存下でHg0を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置(還元脱硝手段)17と、脱硝された排ガス12を熱交換する熱交換器(エアヒータ)18と、脱硝された排ガス12中の煤塵を除去する集塵器(ESP:Electrostatic Precipitator)19と、還元脱硝装置17において酸化されたHgを石灰石膏スラリー(アルカリ吸収液)20を用いて除去する湿式脱硫装置21とを有するものである。
NH4Cl → NH3+HCl ・・・(3)
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O ・・・(4)
Hg+1/2O2+2HCl → HgCl2+H2O ・・・(5)
CaCO3+SO2+0.5H2O → CaSO3・0.5H2O+CO2 ・・・(6)
CaSO3・0.5H2O+0.5O2+1.5H2O → CaSO4・2H2O ・・・(7)
本発明による第2の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システム及び噴霧装置のNH4Cl溶液を噴霧する構成は、図1に示す本発明の第1の実施形態に係るHg除去システム及び図2に示す噴霧装置の構成と同様であるため、本実施形態においては、噴霧装置の液漏れ検出装置の構成を示す図のみを用いて説明する。図8は、本発明の第2の実施形態に係る噴霧装置を図2のA−A方向から見た時の構成を示す図である。なお、本発明の第1の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本発明による第3の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システム及び噴霧装置のNH4Cl溶液を噴霧する構成は、図1に示す本発明の第1の実施形態に係るHg除去システム及び図2に示す噴霧装置の構成と同様であるため、本実施形態においては、噴霧装置の液漏れ検出装置の構成を示す図のみを用いて説明する。図10は、本発明の第3の実施形態に係る噴霧装置を図2のA−A方向から見た時の構成を示す図である。なお、本発明の第1の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本発明による第4の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムは、図1に示す本発明の第1の実施形態に係るHg除去システムの構成と同様であるため、本実施形態においては、噴霧装置の構成を示す図のみを用いて説明する。図13は、本発明の第4の実施形態に係る噴霧装置の構成を簡略に示す図である。なお、本発明の第1の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本発明による第5の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムは、図1に示す本発明の第1の実施形態に係るHg除去システムの構成と同様であるため、本実施形態においては、噴霧装置の構成を示す図のみを用いて説明する。図14は、本発明の第5の実施形態に係る噴霧装置の構成を簡略に示す図である。なお、本発明の第1の実施形態に係る噴霧装置を適用したHg除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
11 ボイラ
12 排ガス
13 煙道
14 塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液
16 塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液供給手段(還元酸化助剤供給手段)
17 還元脱硝装置(還元脱硝手段)
18 熱交換器(エアヒータ)
19 集塵器
20 石灰石膏スラリー
21 湿式脱硫装置
23A〜23D、23A−1〜23A−4 噴霧装置
24、24−1〜24−4 塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液供給管
25、56 空気
26 空気供給管
27 吹込み管
27a、35a フランジ
28、28−1〜28−4 ノズルヘッド
29 内管
30 外管
31 ノズルホルダ
32 ノズルチップ
33a、33b NH4Cl溶液供給口
34a、34b 空気供給口
35 固定筒
36 ボルト
38 塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液タンク
39 空気供給部
40A、40B 液漏れ検出装置(液漏れ検出手段)
41 連結部
42A 第1の導電体
42B 第2の導電体
42C 第3の導電体
42D 第4の導電体
43−1〜43−4 検出部
44−1〜44−4 電源
45 堰部
46a、46b 裸線
47a、47b 絶縁体
48 脱硝触媒層
49 装置本体
50 吸収液送給ライン
51 ノズル
52 浄化ガス
53 煙突
54 塔底部
55、84 水
57 脱水器
58 石膏
61 流量計
62 制御装置
63 NOx濃度計
64−1、64−2 水銀(Hg)濃度計
66 酸化還元電位測定制御装置(ORPコントローラ)
71a、71b 欠損部
81−1〜81−4 流量測定部
82−1〜82−4 圧力測定部
83 集水管
85 水供給手段
V1、V2、V11〜V14 調節弁
Claims (11)
- ボイラから排出される排ガスが送給される煙道に設けられ、前記排ガス中に気化した際に塩化水素とアンモニアとを生成する還元酸化助剤を含む溶液を噴霧する噴霧装置であり、
前記溶液を送給する内管と、
該内管の外側に設けられ、前記内管との空間内に気体を送給する外管と、
前記溶液及び前記気体を噴射するノズルヘッドと、
前記内管及び前記外管と前記ノズルヘッドとの連結部において前記内管から前記溶液が液漏れしていることを検出する液漏れ検出手段と、
を有することを特徴とする噴霧装置。 - 請求項1において、
前記液漏れ検出手段が、前記内管の前記連結部近傍の外周に設けられ、前記外管の外部に導通する第1の導電体と、
前記外管の外側に設けられ、前記第1の導電体を流れる電流を検知する第1の検出部とを有し、
前記第1の導電体は、前記内管の前記連結部近傍の外周を覆う部分が、前記内管から漏出した前記溶液により腐食して切断される裸線であり、
前記第1の検出部が、前記第1の導電体を流れる電流を監視することにより液漏れを検出する噴霧装置。 - 請求項1又は2において、
前記液漏れ検出手段が、前記外管の前記連結部近傍の内壁の底部に設けられ、前記外管の外部に導通する第2の導電体と、
前記外管の外側に設けられ、前記第2の導電体を流れる電流を検知する第2の検出部とを有し、
前記第2の導電体は、前記内管から漏出した前記溶液により腐食して切断される裸線であり、
前記第2の検出部が、前記第2の導電体を流れる電流を監視することにより液漏れを検出する噴霧装置。 - 請求項1乃至3の何れか1つにおいて、
前記液漏れ検出手段が、前記内管の前記連結部近傍の外周に設けられ、前記外管の外部に導通する第3の導電体と、
前記外管の外側に設けられ、前記第3の導電体を流れる電流を検知する第3の検出部とを有し、
前記第3の導電体は、前記内管の前記連結部近傍の外周を覆う部分に、当該第3の導電体の一部が欠落した欠損部を有し、
前記第3の検出部が、前記内管から前記欠損部に漏洩した前記溶液を介して前記第3の導電体を流れる電流を検知することにより液漏れを検出する噴霧装置。 - 請求項1乃至4の何れか1つにおいて、
前記液漏れ検出手段が、前記外管の前記連結部近傍の内壁の底部に設けられ、前記外管の外部に導通する第4の導電体と、
前記外管の外側に設けられ、前記第4の導電体を流れる電流を検知する第4の検出部とを有し、
前記第4の導電体は、当該第4の導電体の一部が欠落した欠損部を有し、
前記第4の検出部が、前記内管から前記欠損部に漏洩した前記溶液を介して前記第4の導電体を流れる電流を検知することにより液漏れを検出する噴霧装置。 - 請求項2又は3において、
前記第1の導電体、前記第2の導電体の何れか一方又は両方が、前記内管及び外管の鉛直方向に複数設けられる噴霧装置。 - 請求項4又は5において、
前記第3の導電体、前記第4の導電体の何れか一方又は両方が、前記内管及び外管の鉛直方向に複数設けられる噴霧装置。 - 請求項1乃至7の何れか1つにおいて、
前記内管及び前記外管が、前記煙道の壁面に斜めに設けられる噴霧装置。 - 請求項1乃至8の何れか1つにおいて、
前記内管に前記溶液を供給する溶液供給管と、
前記溶液供給管内を流れる前記溶液の流量を検知する流量測定部と、
前記溶液供給管内を流れる前記溶液の圧力を検知する圧力測定部とを有し、
前記流量測定部、前記圧力測定部の何れか一方又は両方で測定された前記溶液の流量、圧力の何れか一方又は両方の値に基づいて前記内管に供給される前記溶液の流量を制御する噴霧装置。 - 請求項9において、
前記溶液供給管に水を供給する水供給手段を有することを特徴とする噴霧装置。 - ボイラからの排ガス中に含まれる水銀を除去する水銀除去システムであり、
前記ボイラの煙道内に、気化した際に塩化水素とアンモニアとを生成する還元酸化助剤を含む溶液を噴霧する還元酸化助剤供給手段と、
前記排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置と、
該還元脱硝装置において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫装置とを有し、
前記還元酸化助剤供給手段として、請求項1乃至10の何れか一つの噴霧装置を用いることを特徴とする水銀除去システム。
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