JP7275085B2

JP7275085B2 - 熱交換器および排煙処理装置

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Publication number: JP7275085B2
Application number: JP2020150357A
Authority: JP
Inventors: 伸太郎橋本; 信徳重; 崇雄田中; 研治柳瀬; 英治仮屋; 宏人荒若; 輝吉田; 涼介平山; 環奈三坂
Original assignee: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES POWER ENVIRONMENTAL SOLUTIONS, LTD.
Current assignee: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES POWER ENVIRONMENTAL SOLUTIONS, LTD.
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2040-09-08
Also published as: JP2022044949A

Description

本開示は、排煙処理装置などで使用される熱交換器、熱交換器を備える排煙処理装置に関するものである。

火力発電設備などに設けられる排煙処理装置は、熱回収装置と、電気集塵装置と、脱硫装置と、再加熱装置などから構成される。排煙処理装置にて、ボイラから排出される排ガスは、電気集塵装置により含有するばいじんが除去され、脱硫装置により含有する亜硫酸ガスが除去される。このとき、熱回収装置は、排ガスから熱を回収する。再加熱装置は、熱回収装置が回収した熱により脱硫後の排ガスを再加熱し、白煙の排出を抑制する。

再加熱装置は、排ガス通路に配置される複数の伝熱管を有する。再加熱装置は、複数の伝熱管内に高温の熱媒体を流動させ、熱媒体と排ガス通路を流れる排ガスとの間で熱交換することで、排ガスを加熱して昇温する。再加熱装置は、完全向流方式として、排ガス通路を流れる排ガスの流れ方向に対向するように、伝熱管内に熱媒体を流動させる。すなわち、排ガス通路を流れる排ガスの流れ方向と、伝熱管内を流れる熱媒体の流れ方向とを逆方向にすることで、温度差を最も効率良く利用して熱交換を行う。

ところが、再加熱装置に流入する排ガスは、腐食性不純物含有ミストが含まれる。そのため、再加熱装置の入口側に配置される伝熱管は、腐食性不純物含有ミストの付着と蒸発の事象が繰り返し生じている。すると、伝熱管に対して、腐食性不純物の濃縮と乾湿が繰り返し行われることで、早期腐食してしまうおそれがある。このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された熱交換器は、高温予熱向流方式であって、高温加熱部および低温加熱部より排ガスの流れ方向の上流側に予熱部を設けることで、再加熱装置の入口側における排ガスの温度を上昇させ、伝熱管の早期腐食を抑制するものである。

特許第６６３２１９８号公報

上述した完全向流方式の再加熱装置は、排ガスの流れ方向に沿って低温加熱部、中温加熱部、高温加熱部が配置され、排ガスの流れ方向に対向して、高温加熱部、中温加熱部、低温加熱部の順に熱媒体が流れる。一方、高温予熱向流方式の再加熱装置は、排ガスの流れ方向に沿って高温予熱部、低温加熱部、高温加熱部が配置され、高温予熱部、高温加熱部、低温加熱部の順に熱媒体を流すと共に、高温予熱部では、排ガスの流れ方向に沿って熱媒体が流れ、高温加熱部および低温加熱部では、排ガスの流れ方向に対向して熱媒体が流れる。完全向流方式の再加熱装置は、熱交換性能が高いが、耐腐食性能が十分ではない。一方、高温予熱向流方式の再加熱装置は、耐腐食性能が十分ではあるが、熱交換性能が低くなる。そのため、熱交換性能および耐腐食性能の両立を図った再加熱装置が望まれている。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、熱交換性能および耐腐食性能の両立を図る熱交換器および排煙処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の熱交換器は、排ガス通路に排ガスの流れ方向に沿って配置される第１伝熱管を有する第１熱交換部と、前記第１熱交換部より前記排ガスの流れ方向の上流側の前記排ガス通路に前記排ガスの流れ方向に沿って配置される第２伝熱管を有する第２熱交換部と、前記第２熱交換部より前記排ガスの流れ方向の上流側の前記排ガス通路に前記排ガスの流れ方向に沿って配置される第３伝熱管を有する第３熱交換部と、熱媒体を前記第１熱交換部、前記第２熱交換部、前記第３熱交換部の順に流す第１供給形態と前記熱媒体を前記第３熱交換部、前記第１熱交換部、前記第２熱交換部の順に流す第２供給形態とに切り替え可能な切替装置と、を備える。

また、本開示の熱交換器は、排ガス通路に排ガスの流れ方向に沿って配置される第１伝熱管を有する第１熱交換部と、前記第１熱交換部より前記排ガスの流れ方向の上流側の前記排ガス通路に前記排ガスの流れ方向に沿って配置される第２伝熱管を有する第２熱交換部と、前記第２熱交換部の熱媒体を前記排ガスの流れ方向に沿って流す第３供給形態と前記第２熱交換部の前記熱媒体を前記排ガスの流れ方向に対向して流す第４供給形態とに切り替え可能な切替装置と、を備える。

また、本開示の排煙処理装置は、排ガスの熱の一部を回収する熱回収装置と、熱回収後の前記排ガスに含まれるばいじんを除去する集塵装置と、集塵後の前記排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、脱硫後の前記排ガスを再加熱する前記熱交換器が適用される再加熱器と、を備える。

本開示の熱交換器および排煙処理装置によれば、熱交換性能および耐腐食性能の両立を図ることができる。

図１は、本実施形態の排煙処理装置を表す概略構成図である。図２は、本実施形態の熱交換器としての再加熱装置を表す概略構成図である。図３は、再加熱装置を表す概略平面図である。図４は、再加熱装置を表す概略正面図である。図５は、再加熱装置の変形例を表す概略正面図である。図６は、完全向流方式に切り替えた再加熱装置を表す概略図である。図７は、高温予熱向流方式に切り替えた再加熱装置を表す概略図である。図８は、高温予熱並流方式に切り替えた再加熱装置を表す概略図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

［排煙処理装置］
図１は、本実施形態の排煙処理装置を表す概略構成図である。

本実施形態において、図１に示すように、排煙処理装置１００は、各種の発電プラントや工場などにて、ボイラ１１１から排出される排ガス（排煙）Ｇが煙突１１２から放出される過程で、排ガスＧに含まれるばいじんや硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去するものである。

排煙処理装置１００は、熱回収装置１０１と、電気集塵装置１０２と、送風装置（誘引通風機）１０３と、脱硫装置１０４と、再加熱装置１０５と、送風装置（脱硫通風機）１０６とを備える。送風装置１０３，１０６が駆動することで、ボイラ１１１から排出される排ガスＧは、熱回収装置１０１、電気集塵装置１０２、脱硫装置１０４、再加熱装置１０５を通って煙突１１２に送られる。なお、熱回収装置１０１の上流側に脱硝装置を設けてもよい。

ボイラ１１１は、２つの排ガス通路１２１ａ，１２１ｂが設けられる。排ガス通路１２１ａは、熱回収装置１０１ａと電気集塵装置１０２ａと送風装置１０３ａが設けられ、排ガス通路１２１ｂは、熱回収装置１０１ｂと電気集塵装置１０２ｂと送風装置１０３ｂが設けられる。２つの排ガス通路１２１ａ，１２１ｂは、下流側が排ガス通路１２１ｃに合流する。排ガス通路１２１ｃは、脱硫装置１０４と再加熱装置１０５が設けられる。排ガス通路１２１ｃは、下流側が２つの排ガス通路１２１ｄ，１２１ｅに分岐する。排ガス通路１２１ｄは、送風装置１０６ａが設けられ、排ガス通路１２１ｅは、送風装置１０６ｂが設けられる。２つの排ガス通路１２１ｄ，１２１ｅは、下流側が排ガス通路１２１ｆに合流する。排ガス通路１２１ｆは、煙突１１２に連結される。また、排ガス通路１２１ｃにおける脱硫装置１０４の上流側と排ガス通路１２１ｆとを連結する排ガス通路１２１ｇが設けられる。排ガス通路１２１ｇは、開閉弁１２２が設けられる。

熱回収装置１０１（１０１ａ，１０１ｂ）は、ボイラ１１１から排出された排ガスＧ（例えば、約１４０℃）と熱媒体（水や蒸気など）との間で熱交換することで、排ガスＧから熱を回収する。熱回収装置１０１で熱回収された排ガスＧ（例えば、約９０℃）は、電気集塵装置１０２（１０２ａ，１０２ｂ）に導入される。電気集塵装置１０２は、排ガスＧからばいじんを除去する。

電気集塵装置１０２でばいじんが除去された排ガスＧは、脱硫装置１０４に導入される。脱硫装置１０４は、石灰石（ＣａＣＯ_３）により、排ガスＧ中の硫黄酸化物を吸収除去し、副生成物として石膏（ＣａＳＯ_４．２Ｈ_２Ｏ）を生成する。脱硫装置１０４は、ミストエリミネータ１２３を有する。ミストエリミネータ１２３は、脱硫後の排ガスＧからミストを除去する。

脱硫装置１０４により脱硫処理された排ガスＧ（例えば、約５０℃）は、ガスガスヒータの再加熱装置１０５に導入される。再加熱装置１０５は、熱回収装置１０１との間で熱媒体を循環する過程で、熱回収装置１０１により回収された熱により排ガスＧを再加熱する。熱回収装置１０１と再加熱装置１０５とは、第１熱媒体循環ラインＬ１１および第２熱媒体循環ラインＬ１２により連結される。第１熱媒体循環ラインＬ１１は、循環ポンプ１３１が設けられる。循環ポンプ１３１を駆動することで、再加熱装置１０５の熱媒体を第１熱媒体循環ラインＬ１１により熱回収装置１０１に戻す。第２熱媒体循環ラインＬ１２は、ヒータ１３２が設けられる。循環ポンプ１３１により熱回収装置１０１の熱媒体を第２熱媒体循環ラインＬ１２により再加熱装置１０５に供給する。この過程で、必要に応じてヒータ１３２を作動することで、熱媒体を加熱する。

排ガスＧは、脱硫装置１０４で脱硫処理されることで温度が低下し、低温のままでは拡散しにくく白煙になるおそれがある。再加熱装置１０５は、拡散および白煙低減を目的として排ガスＧを再加熱することで昇温（例えば、約９０℃）させ、煙突１１２から大気に放出する。

［再加熱装置の構成］
図２は、本実施形態の熱交換器としての再加熱装置を表す概略構成図である。本実施形態では、本発明の熱交換器を、上述した排煙処理装置１００における再加熱装置１０５に適用して説明する。

図２に示すように、再加熱装置１０５は、完全向流方式と、高温予熱向流方式と、高温予熱並流方式とに切り替え可能な熱交換器である。

再加熱装置１０５は、第１熱交換部１１と、第２熱交換部１２と、第３熱交換部１３とを備える。第１熱交換部１１は、高温加熱部として機能する。第２熱交換部１２は、中温加熱部または低温加熱部として機能する。第３熱交換部１３は、低温加熱部または高温予熱部として機能する。第１熱交換部１１と第２熱交換部１２と第３熱交換部１３は、排ガス通路１２１ｃに配置される。

第１熱交換部１１は、複数の第１伝熱管２１を有する。第１伝熱管２１は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第１伝熱管２１は、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部２１ａが第１ヘッダ２２に連結され、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部２１ｂが第２ヘッダ２３に連結される。

第２熱交換部１２は、第１熱交換部１１より排ガスＧの流れ方向の上流側に配置される。第２熱交換部１２は、複数の第２伝熱管３１を有する。第２伝熱管３１は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第２伝熱管３１は、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部３１ａが第１ヘッダ３２に連結され、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部３１ｂが共通ヘッダ５１に連結される。

第３熱交換部１３は、第２熱交換部１２より排ガスＧの流れ方向の上流側に配置される。第３熱交換部１３は、複数の第３伝熱管４１を有する。第３伝熱管４１は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される。第３伝熱管４１は、排ガスＧの流れ方向の下流側に位置する端部４１ａと、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する端部４１ｂとが共通ヘッダ５１に連結される。

共通ヘッダ５１は、２枚の第１仕切板５２，５３により第１室５４と第２室５５と第３室５６に区画される。第２伝熱管３１は、端部３１ｂが共通ヘッダ５１の第１室５４に連通する。第３伝熱管４１は、端部４１ａが共通ヘッダ５１の第２室５５に連通し、端部４１ｂが共通ヘッダ５１の第３室５６に連通する。

また、再加熱装置１０５は、熱媒体の流れを切り替える切替装置６０を有する。切替装置６０は、第１開閉装置６１と、第２開閉装置６２と、第３開閉装置６３とを有する。制御装置６４は、第１開閉装置６１と第２開閉装置６２と第３開閉装置６３を制御可能である。

すなわち、再加熱装置１０５は、切替装置６０により完全向流方式（第１供給形態）と、高温予熱向流方式（第２供給形態）または高温予熱並流方式（第２供給形態）との間で切り替え可能である。また、再加熱装置１０５は、切替装置６０により高温予熱向流方式（第３供給形態）と、高温予熱並流方式（第４供給形態）との間で切り替え可能である。

ここで、第１供給形態である完全向流方式の再加熱装置１０５は、熱媒体を第１熱交換部１１、第２熱交換部１２、第３熱交換部１３の順に流す。このとき、第２熱交換部１２は、中温加熱部として機能し、第３熱交換部１３は、低温加熱部として機能する。そして、熱媒体は、排ガスＧの流れ方向に対向して流れる。また、第２供給形態とである高温予熱向流方式および高温予熱並流方式の再加熱装置１０５は、熱媒体を第３熱交換部１３、第１熱交換部１１、第２熱交換部１２の順に流す。このとき、第２熱交換部１２は、低温加熱部として機能し、第３熱交換部１３は、高温予熱部として機能する。そして、第２供給形態および第３供給形態である高温予熱向流方式の再加熱装置１０５は、第１熱交換部１１および第２熱交換部１２にて、熱媒体が排ガスＧの流れ方向に対向して流れ、第３熱交換部１３にて、熱媒体が排ガスＧの流れ方向に沿って流れる。一方、第２供給形態および第４供給形態である高温予熱並流方式の再加熱装置１０５は、第１熱交換部１１にて、熱媒体が排ガスＧの流れ方向に対向して流れ、第２熱交換部１２および第３熱交換部１３にて、熱媒体が排ガスＧの流れ方向に沿って流れる。

第２熱媒体循環ライン（第１供給ライン）Ｌ１２は、上流側の端部が熱回収装置（熱媒体供給部）１０１に接続され、下流側の端部が第１熱交換部１１の第１ヘッダ２２に接続される。第１熱媒体循環ライン（第１排出ライン）Ｌ１１は、下流側の端部が熱回収装置（熱媒体排出部）１０１に接続され、上流側の端部が第３熱交換部１３に連結される共通ヘッダ５１の第３室５６に接続される。第２熱媒体循環ラインＬ１２と第１熱媒体循環ラインＬ１１は、供給ライン（第２供給ライン）Ｌ２１により接続される。第２熱媒体循環ラインＬ１２と第３熱交換部１３に連結される共通ヘッダ５１の第２室５５は、供給ライン（第３供給ライン）Ｌ２２により接続される。

第１熱交換部１１の第２ヘッダ２３と第２熱交換部１２の第１ヘッダ３２は、接続ライン（第１接続ライン）Ｌ２３によりに接続される。第２熱交換部１２に連結される共通ヘッダ５１の第１室５４と第１熱媒体循環ラインＬ１１は、排出ライン（第２排出ライン）Ｌ２４により接続される。第１熱交換部１１の第２ヘッダ２３と第２熱交換部１２に連結される共通ヘッダ５１の第１室５４は、接続ライン（第２接続ライン）Ｌ２５により接続される。接続ラインＬ２５は、実際には、接続ラインＬ２３と排出ラインＬ２４とを接続する。第２熱交換部１２の第１ヘッダ３２と第１熱媒体循環ラインＬ１１は、接続ラインＬ２６により接続される。接続ラインＬ２６は、実際には、接続ラインＬ２３と排出ラインＬ２４とを接続する。そして、供給ラインＬ２２と排出ラインＬ２４は、接続ラインＬ２７により接続される。

第２熱媒体循環ラインＬ１２は、供給ラインＬ２１の接続部と供給ラインＬ２２の接続部との間に開閉弁７１が設けられる。供給ラインＬ２１は、開閉弁７２が設けられ、供給ラインＬ２２は、開閉弁７３が設けられる。第１開閉装置６１は、開閉弁７１，７２，７３により構成される。

第１熱媒体循環ラインＬ１１は、排出ラインＬ２４の接続部より第３熱交換部１３側に開閉弁７４が設けられる。排出ラインＬ２４は、接続ラインＬ２７の接続部と第１熱媒体循環ラインＬ１１の接続部の間に開閉弁７５が設けられる。接続ラインＬ２７は、開閉弁７６が設けられる。第２開閉装置６２は、開閉弁７４，７５，７６により構成される。

接続ラインＬ２３は、接続ラインＬ２５の接続部と接続ラインＬ２６の接続部の間に開閉弁７７が設けられる。排出ラインＬ２４は、接続ラインＬ２５の接続部と接続ラインＬ２６の接続部の間に開閉弁７８が設けられる。接続ラインＬ２５は、開閉弁７９が設けられる。接続ラインＬ２６は、開閉弁８０が設けられる。第３開閉装置６３は、開閉弁７７，７８，７９，８０により構成される。

また、第１熱媒体循環ラインＬ１１は、循環ポンプ１３１とドレンタンク１３３が設けられ、第２熱媒体循環ラインＬ１２は、ヒータ１３２が設けられる。そして、蒸気供給源（図示略）からヒータ１３２、ドレンタンク１３３に対して蒸気ラインＬ１３が設けられ、ドレンタンク１３３に蒸気ドレンラインＬ１４が設けられる。そして、蒸気ラインＬ１３は、開閉弁１３４が設けられる。

図３は、再加熱装置を表す概略平面図、図４は、再加熱装置を表す概略正面図である。

再加熱装置１０５は、第１バンドル８１と、第２バンドル８２とを備える。第１熱交換部１１により第１バンドル８１が構成され、第２熱交換部１２および第３熱交換部１３により第２バンドル８２が構成される。第１ヘッダ２２は、第１バンドル８１における排ガスＧの流れ方向の下流側に固定され、第２ヘッダ２３は、第１バンドル８１における排ガスＧの流れ方向の上流側に固定される。第１ヘッダ３２は、第２バンドル８２における排ガスＧの流れ方向の下流側に固定され、共通ヘッダ５１は、第２バンドル８２における排ガスＧの流れ方向の上流側に固定される。

第１ヘッダ２２は、内部に連通するフランジ接手２４が取付けられ、第２ヘッダ２３は、内部に連通するフランジ接手２５が取付けられる。第１ヘッダ３２は、内部に連通するフランジ接手３４が取付けられる。共通ヘッダ５１は、２枚の第１仕切板５２，５３により第１室５４と第２室５５と第３室５６に区画される。共通ヘッダ５１は、第１室５４に連通するフランジ接手５７が取付けられ、第２室５５に連通するフランジ接手５８が取付けられ、第３室５６に連通するフランジ接手５９が取付けられる。

第２熱媒体循環ラインＬ１２を構成する配管の端部は、フランジ接手２４を介して第１ヘッダ２２に連結される。接続ラインＬ２３を構成する配管の一端部は、フランジ接手２５を介して第２ヘッダ２３に連結される。接続ラインＬ２３を構成する配管の他端部は、フランジ接手３４を介して第１ヘッダ３２に連結される。排出ラインＬ２４を構成する配管の端部は、フランジ接手５７を介して共通ヘッダ５１（第１室５４）に連結される。供給ラインＬ２２を構成する配管の端部は、フランジ接手５８を介して共通ヘッダ５１（第２室５５）に連結される。第１熱媒体循環ラインＬ１１を構成する配管の端部は、フランジ接手５９を介して共通ヘッダ５１（第３室５６）に連結される。

上述したように、第１熱交換部１１は、第１伝熱管２１を有し、第２熱交換部１２は、第２伝熱管３１を有し、第３熱交換部１３は、第３伝熱管４１を有する。ここで、第１伝熱管２１と第２伝熱管３１と第３伝熱管４１は、円筒管の外周面にらせん形状をなすフィンが固定されたフィンチューブであるが、フィンがらせん形状をなすフィンチューブに限定されるものではなく、また、フィンのないチューブであってもよい。そして、第１伝熱管２１および第２伝熱管３１は、炭素鋼（耐硫酸鋼）で製作することが好ましく、第３伝熱管４１は、ステンレス鋼で製作することが好ましい。すなわち、ステンレスは、伝熱性能が良くないものの、耐食性に優れており、更なる耐食性向上を図る必要がある場合には、ステンレス鋼が好ましい。

なお、再加熱装置１０５における各ヘッダ２２，２３，３２，５１の構成は、上述した構成に限定されるものではない。図５は、再加熱装置の変形例を表す概略正面図である。

再加熱装置の変形例において、図５に示すように、第１ヘッダ２２は、長手方向における中間位置に第２仕切板９１が固定されることで、内部が２つの空間部２２ａ，２２ｂに区画される。第２ヘッダ２３は、長手方向における中間位置に第２仕切板９２が固定されることで、内部が２つの空間部２３ａ，２３ｂに区画される。第１ヘッダ３２は、長手方向における中間位置に第２仕切板９３が固定されることで、内部が２つの空間部３２ａ，３２ｂに区画される。共通ヘッダ５１は、長手方向における中間位置に第２仕切板９４が固定されることで、第１室５４と第２室５５と第３室５６が２つの空間部５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂに区画される。なお、第２仕切板９１，９２，９３，９４による空間部の区画個数は、２つに限定されず、３つ以上であってもよい。

なお、図示しないが、第１ヘッダ２２の各空間部２２ａ，２２ｂに連通するフランジ接手２４を設け、第２ヘッダ２３の各空間部２３ａ，２３ｂに連通するフランジ接手２５を設ける必要がある。また、第１ヘッダ３２の各空間部３２ａ，３２ｂに連通するフランジ接手３４を設け、共通ヘッダ５１の各空間部５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂに連通するフランジ接手５７，５８，５９を設ける必要がある。また、各フランジ接手２４，２５，３４，５７，５８，５９に接続されるラインに開閉弁を設ける必要がある。

この構成により、例えば、第１ヘッダ２２の空間部２２ａと第２ヘッダ２３の空間部２３ａとの間に配置される複数の第１伝熱管２１（図３参照）のリーク検査や止水処理を実施するとき、空間部２２ａ，２３ａに接続されるラインの開閉弁を閉止する。すると、熱媒体は、第１ヘッダ２２の空間部２２ｂと第２ヘッダ２３の空間部２３ｂとの間に配置される複数の第１伝熱管２１には熱媒体が流れ、第１ヘッダ２２の空間部２２ａと第２ヘッダ２３の空間部２３ａとの間に配置される複数の第１伝熱管２１には熱媒体が流れない。第１熱交換部１１は、一部の第１伝熱管２１のリーク検査や止水処理を実施するときであっても、残りの第１伝熱管２１を用いて排ガスＧを加熱することができる。なお、第２熱交換部１２および第３熱交換部１３も同様の構成をなし、同様の作用効果を奏することができる。

［再加熱装置の作動］
図６は、完全向流方式に切り替えた再加熱装置を表す概略図、図７は、高温予熱向流方式に切り替えた再加熱装置を表す概略図、図８は、高温予熱並流方式に切り替えた再加熱装置を表す概略図である。

図２に示すように、熱回収装置１０１（１０１ａ，１０１ｂ）は、排ガスＧ（例えば、約１４０℃）と熱媒体（例えば、約８０℃）との間で熱交換することで、排ガスＧから熱を回収する。熱が回収された排ガスＧ（例えば、約９０℃）は、電気集塵装置１０２および脱硫装置１０４（いずれも図１参照）を通って再加熱装置１０５に流れる。一方、熱を回収した熱媒体（例えば、約１２０℃）は、第２熱媒体循環ラインＬ１２により再加熱装置１０５に送られる。

制御装置６４は、第１開閉装置６１と第２開閉装置６２と第３開閉装置６３を制御することで、再加熱装置１０５を、完全向流方式と高温予熱向流方式と高温予熱並流方式との間で切り替えることができる。

図６に示すように、完全向流方式の再加熱装置１０５では、第１開閉装置６１により開閉弁７１を開放して開閉弁７２，７３を閉止し、第２開閉装置６２により開閉弁７４，７６を開放して開閉弁７５を閉止し、第３開閉装置６３により開閉弁７７，７８を開放して開閉弁７９，８０を閉止する。このとき、第１熱交換部１１は、高温加熱部として機能し、第２熱交換部１２は、中温加熱部として機能し、第３熱交換部１３は、低温加熱部として機能する。

すると、熱回収装置１０１（図２参照）で熱を回収した熱媒体（例えば、約１２０℃）は、第２熱媒体循環ラインＬ１２から直接第１熱交換部１１の複数の第１伝熱管２１の端部２１ａに供給される。第１熱交換部１１は、熱媒体が端部２１ａから端部２１ｂに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と逆方向になる。

第１熱交換部１１で熱交換した熱媒体（例えば、約１１０℃）は、第１伝熱管２１から接続ラインＬ２３を通って第２熱交換部１２の複数の第２伝熱管３１の端部３１ａに供給される。第２熱交換部１２は、熱媒体が端部３１ａから端部３１ｂに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と逆方向になる。

第２熱交換部１２で熱交換した熱媒体（例えば、約９０℃）は、第２伝熱管３１から排出ラインＬ２４の一部、接続ラインＬ２７、供給ラインＬ２２の一部を通って第３熱交換部１３の複数の第３伝熱管４１の端部４１ａに供給される。第３熱交換部１３は、熱媒体が端部４１ａから端部４１ｂに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と逆方向になる。

その後、第３熱交換部１３で熱交換した熱媒体（例えば、約８０℃）は、第３伝熱管４１から第１熱媒体循環ラインＬ１１に排出され、第１熱媒体循環ラインＬ１１により熱回収装置１０１に送られる。一方、再加熱装置１０５Ａで加熱された排ガスＧ（例えば、約９０℃）は、煙突１１２（図１参照）で処理される。

図７に示すように、高温予熱向流方式の再加熱装置１０５では、第１開閉装置６１により開閉弁７２，７３を開放して開閉弁７１を閉止し、第２開閉装置６２により開閉弁７５を開放し、開閉弁７４，７６を閉止し、第３開閉装置６３により開閉弁７７，７８を開放し、開閉弁７９，８０を閉止する。このとき、第１熱交換部１１は、高温加熱部として機能し、第２熱交換部１２は、低温加熱部として機能し、第３熱交換部１３は、高温予熱部として機能する。

すると、熱回収装置１０１（図２参照）で熱を回収した熱媒体（例えば、約１２０℃）は、第２熱媒体循環ラインＬ１２から直接第３熱交換部１３の複数の第３伝熱管４１の端部４１ｂに供給される。第３熱交換部１３は、熱媒体が端部４１ｂから端部４１ａに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と同方向になる。

熱回収装置１０１で熱回収された熱媒体は、第２熱媒体循環ラインＬ１２の一部、供給ラインＬ２１、第１熱媒体循環ラインＬ１１から直接複数の第３伝熱管４１における排ガスＧの上流の端部４１ｂに供給される。そして、熱媒体は、排ガスＧの流れ方向と同方向に流れる。そのため、第３熱交換部１３は、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する第３伝熱管４１の温度が上昇しやすくなり、排ガスＧに同伴する腐食性不純物含有ミストの蒸発が促進される。すると、第３伝熱管４１への腐食性不純物の付着が抑制され、早期腐食が抑制される。

第３熱交換部１３で熱交換した熱媒体（例えば、約１１０℃）は、第３伝熱管４１から供給ラインＬ２２および第２熱媒体循環ラインＬ１２の一部を通って第１熱交換部１１の複数の第１伝熱管２１の端部２１ａに供給される。第１熱交換部１１は、熱媒体が端部２１ａから端部２１ｂに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と逆方向になる。

第１熱交換部１１で熱交換した熱媒体（例えば、約９５℃）は、第１伝熱管２１から接続ラインＬ２３を通って第２熱交換部１２の複数の第２伝熱管３１の端部３１ａに供給される。第２熱交換部１２は、熱媒体が端部３１ａから端部３１ｂに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と逆方向になる。

第２熱交換部１２で熱交換した熱媒体（例えば、約８０℃）は、第２伝熱管３１から排出ラインＬ２４を通って第１熱媒体循環ラインＬ１１に排出され、第１熱媒体循環ラインＬ１１により熱回収装置１０１に送られる。一方、再加熱装置１０５Ａで加熱された排ガスＧ（例えば、約９０℃）は、煙突１１２（図１参照）で処理される。

図８に示すように、高温予熱並流方式の再加熱装置１０５では、第１開閉装置６１により開閉弁７２，７３を開放して開閉弁７１を閉止し、第２開閉装置６２により開閉弁７５を開放し、開閉弁７４，７６を閉止し、第３開閉装置６３により開閉弁７９，８０を開放し、開閉弁７７，７８を閉止する。このとき、第１熱交換部１１は、高温加熱部として機能し、第２熱交換部１２は、低温加熱部として機能し、第３熱交換部１３は、高温予熱部として機能する。

第１熱交換部１１で熱交換した熱媒体（例えば、約９５０℃）は、第１伝熱管２１から接続ラインＬ２３の一部、接続ラインＬ２５、排出ラインＬ２４の一部を通って第２熱交換部１２の複数の第２伝熱管３１の端部３１ｂに供給される。第２熱交換部１２は、熱媒体が端部３１ｂから端部３１ａに流れるとき、排ガス通路１２１ｃを流れる排ガスＧとの間で熱交換することで、排ガスＧを加熱する。このとき、熱媒体の流れ方向は、排ガスＧの流れ方向と同方向になる。

第１熱交換部１１で熱交換した熱媒体は、接続ラインＬ２３の一部、接続ラインＬ２５、排出ラインＬ２４の一部から複数の第２伝熱管３１における排ガスＧの上流側の端部３１ｂに供給される。そして、熱媒体は、排ガスＧの流れ方向と同方向に流れる。そのため、第２熱交換部１２は、排ガスＧの流れ方向の上流側に位置する第２伝熱管３１の温度が上昇しやすくなり、排ガスＧに同伴する腐食性不純物含有ミストの蒸発が促進される。すると、第２伝熱管３１への腐食性不純物の付着が抑制され、早期腐食が抑制される。

第２熱交換部１２で熱交換した熱媒体（例えば、約８０℃）は、第２伝熱管３１から接続ラインＬ２３の一部、接続ラインＬ２６、排出ラインＬ２４の一部を通って第１熱媒体循環ラインＬ１１に排出され、第１熱媒体循環ラインＬ１１により熱回収装置１０１に送られる。一方、再加熱装置１０５Ａで加熱された排ガスＧ（例えば、約９０℃）は、煙突１１２（図１参照）で処理される。

また、図２に示すように、制御装置６４は、再加熱装置１０５（第３熱交換部１３）に到達する前の排ガスＧの温度に基づいて切替装置６０を制御する。具体的に、制御装置６４は、排ガスＧの温度が予め設定された第１切替温度を下回ると、切替装置６０を制御し、再加熱装置１０５を完全向流方式から高温予熱向流方式または高温予熱並流方式に切り替える。また、制御装置６４は、排ガスＧの温度が予め設定された第２切替温度を下回ると、高温予熱向流方式から高温予熱並流方式に切り替える。ここで、第２切替温度は、第１切替温度より低温である。

完全向流方式の再加熱装置１０５は、排ガスＧの流れ方向に対向するように、熱媒体が第１熱交換部１１、第２熱交換部１２、第３熱交換部１３の順に流れるため、熱媒体により効率良く排ガスＧを加熱することができる。しかし、完全向流方式の再加熱装置１０５は、第３熱交換部１３における排ガスＧの流れ方向の上流側の第３伝熱管４１の温度が低温となり、腐食が発生しやすい。一方、高温予熱向流方式の再加熱装置１０５は、熱媒体が第３熱交換部１３、第１熱交換部１１、第２熱交換部１２の順に流れるため、熱媒体による排ガスＧの加熱効率が若干低下する。しかし、第３熱交換部１３における排ガスＧの流れ方向の上流側の第３伝熱管４１の温度が高温となり、腐食が発生しにくい。また、高温予熱並流方式の再加熱装置１０５は、熱媒体が第３熱交換部１３、第１熱交換部１１、第２熱交換部１２の順に流れ、且つ、第２熱交換部１２で排ガスＧの流れ方向に沿って熱媒体が流れるため、第２熱交換部１２における排ガスＧの流れ方向の上流側の第２伝熱管３１の温度が高温となり、腐食が発生しにくい。

図１に示すように、ボイラ１１１からの排ガスＧ排ガスＧ（例えば、約１４０℃）は、熱回収装置１０１で熱回収され、温度が低下した排ガスＧ（例えば、約９０℃）が電気集塵装置１０２に導入される。電気集塵装置１０２は、排ガスＧの温度が高いと、排ガスＧからばいじんを効率良く除去することができない。例えば、再加熱装置１０５の加熱効率が低下すると、ヒータ１３２を必要以上に作動して再加熱装置１０５に供給する熱媒体の温度を上昇させる。なお、蒸気の投入を必要としない場合であっても、再加熱装置１０５の性能が低下すると、再加熱装置１０５において熱媒温度が低下しないため、再加熱装置１０５から排出される熱媒温度が上昇する。すると、再加熱装置１０５から排出される熱媒体の温度も上昇し、熱回収装置１０１に戻される熱媒体の温度も上昇する。その結果、熱回収装置１０１における排ガスＧの熱回収量が低下し、熱回収装置１０１から電気集塵装置１０２に導入される排ガスＧの温度が上昇し、電気集塵装置１０２の集塵効率が低下してしまう。

そのため、本実施形態では、図２に示すように、再加熱装置１０５に到達する前の排ガスＧの温度、つまり、熱回収装置１０１から排出されて電気集塵装置１０２に導入される排ガスＧの温度に基づいて切替装置６０を制御し、再加熱装置１０５を完全向流方式と高温予熱向流方式と高温予熱並流方式との間で切り替える。この場合、熱回収装置１０１の出口部、または、電気集塵装置１０２の入口部に温度センサを配置する。

例えば、夏は、外気温度が高いことから、熱回収装置１０１から排出されて電気集塵装置１０２に導入される排ガスＧの温度を高精度に維持する必要があり、再加熱装置１０５を完全向流方式に切り替えて使用することが好ましい。一方、冬は、外気温度が低いことから、熱回収装置１０１から排出されて電気集塵装置１０２に導入される排ガスＧの温度を維持することが容易であり、再加熱装置１０５を高温予熱向流方式に切り替えて使用する。そして、厳冬では、外気温度が更に低いことから、再加熱装置１０５を高温予熱並流方式に切り替えて使用する。

具体的に、制御装置６４は、切替装置６０により再加熱装置１０５を完全向流方式に切り替えて運転しているとき、排ガスＧの温度が第１切替温度を下回ると、切替装置６０により再加熱装置１０５を高温予熱向流方式に切り替える。その後、制御装置６４は、排ガスＧの温度が第１切替温度を超えると、切替装置６０により再加熱装置１０５を完全向流方式に切り替える。また、制御装置６４は、切替装置６０により再加熱装置１０５を高温予熱向流方式に切り替えて運転しているとき、排ガスＧの温度が第２切替温度を下回ると、再加熱装置１０５を高温予熱並流方式に切り替える。なお、第１切替温度および第２切替温度の具体的な温度は、再加熱装置１０５の状態や排煙処理装置１００の状態などに応じて設定される。

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る熱交換器は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される第１伝熱管２１を有する第１熱交換部１１と、第１熱交換部１１より排ガスＧの流れ方向の上流側の排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される第２伝熱管３１を有する第２熱交換部１２と、第２熱交換部１２より排ガスＧの流れ方向の上流側の排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される第３伝熱管４１を有する第３熱交換部１３と、熱媒体を第１熱交換部１１、第２熱交換部１２、第３熱交換部１３の順に流す完全向流方式（第１供給形態）と熱媒体を第３熱交換部１３、第１熱交換部１１、第２熱交換部１２の順に流す高温予熱向流方式または高温予熱並流方式（第２供給形態）とに切り替え可能な切替装置６０と、を備える。

第１の態様に係る熱交換器は、必要に応じて切替装置６０により再加熱装置１０５を完全向流方式と高温予熱向流方式または高温予熱並流方式との間で切り替えることができる。そのため、高い熱交換性能が求められる環境では、再加熱装置１０５を完全向流方式に切り替え、耐腐食性能が求められる環境では、高温予熱向流方式または高温予熱並流方式に切り替える。その結果、熱交換性能および耐腐食性能の両立を図ることができる。

第２の態様に係る熱交換器は、熱回収装置（熱媒体供給部）１０１の熱媒体を第１伝熱管２１における排ガスＧの流れ方向における下流側の端部２１ａに供給する第２熱媒体循環ライン（第１供給ライン）Ｌ１２と、熱回収装置１０１熱媒体を第３伝熱管４１における排ガスＧの流れ方向における上流側の端部４１ｂに供給する供給ライン（第２供給ライン）Ｌ２１と、第３伝熱管４１の熱媒体を第１伝熱管２１における排ガスＧの流れ方向における下流側の端部２１ａに供給する供給ライン（第３供給ライン）Ｌ２２とを有し、切替装置６０は、完全向流方式にて、第２熱媒体循環ラインＬ１２を開放し、供給ラインＬ２１，Ｌ２２を閉止する一方、高温予熱向流方式および高温予熱並流方式にて、第２熱媒体循環ラインＬ１２を閉止し、供給ラインＬ２１，Ｌ２２を開放する第１開閉装置６１を有する。これにより、第１開閉装置６１により容易に完全向流方式と高温予熱向流方式および高温予熱並流方式とを切り替えることができる。

第３の態様に係る熱交換器は、第３伝熱管４１の熱媒体を排ガスＧの流れ方向における上流側の端部４１ｂから熱回収装置（熱媒体排出部）１０１に排出する第１熱媒体循環ライン（第１排出ライン）Ｌ１１と、第１伝熱管２１から第２伝熱管３１に送られた熱媒体を熱回収装置１０１に排出する排出ライン（第２排出ライン）Ｌ２４とを有し、切替装置６０は、完全向流方式にて、第２熱媒体循環ラインＬ１２を開放し、排出ラインＬ２４を閉止する一方、完全向流方式と高温予熱向流方式および高温予熱並流方式にて、第２熱媒体循環ラインＬ１２を閉止し、排出ラインＬ２４を開放する第２開閉装置６２を有する。これにより、第２開閉装置６２により容易に完全向流方式と高温予熱向流方式および高温予熱並流方式とを切り替えることができる。

第４の態様に係る熱交換器は、第３熱交換部１３に到達する前の排ガスＧの温度に基づいて切替装置６０を制御する制御装置６４を有する。これにより、制御装置６４は、第３熱交換部１３に到達する前の排ガスＧの温度に応じて切替装置６０により再加熱装置１０５を完全向流方式と高温予熱向流方式または高温予熱並流方式との間で切り替えることができ、切り替えを効率的に行うことができる。なお、制御装置６４は、第３熱交換部１３に到達する前の排ガスＧの温度だけでなく、熱媒体の温度や使用する蒸気の量などを総合的に判断して切替装置６０を制御するように構成してもよい。

第５の態様に係る熱交換器は、制御装置６４は、第３熱交換部１３に到達する前の排ガスＧの温度が予め設定された第１切替温度を下回ると、完全向流方式から高温予熱向流方式または高温予熱並流方式に切り替える。これにより、例えば、高い熱交換性能が求められる冬季では、再加熱装置１０５を完全向流方式に切り替え、耐腐食性能が求められる夏季環境では、高温予熱向流方式または高温予熱並流方式に切り替えることができる。

第６の態様に係る熱交換器は、切替装置６０は、第２熱交換部１２にて、熱媒体を排ガスＧの流れ方向に対向して流す高温予熱向流方式（第３供給形態）と、熱媒体を排ガスＧの流れ方向に沿って流す高温予熱並流方式（第４供給形態）とに切り替え可能である。これにより、耐腐食性能が求められる環境に応じて高温予熱向流方式と高温予熱並流方式との間で切り替えることができる。

第７の態様に係る熱交換器は、第１伝熱管２１の熱媒体を第１伝熱管２１における排ガスＧの流れ方向における上流側の端部２１ｂから第２伝熱管３１における排ガスＧの流れ方向における下流側の端部３１ａに供給する接続ライン（第１接続ライン）Ｌ２３と、第１伝熱管２１の熱媒体を第１伝熱管２１における排ガスＧの流れ方向における上流側の端部２１ｂから第２伝熱管３１における排ガスＧの流れ方向における上流側の端部３１ｂに供給する接続ライン（第２接続ライン）Ｌ２３，Ｌ２５とを有し、切替装置６０は、高温予熱向流方式にて、接続ラインＬ２３を開放し、接続ラインＬ２３，Ｌ２５とを閉止する一方、高温予熱並流方式にて、接続ラインＬ２３を閉止し、接続ラインＬ２３，Ｌ２４，Ｌ２５とを開放する第３開閉装置６３を有する。これにより、第３開閉装置６３により容易に高温予熱向流方式と高温予熱並流方式とを切り替えることができる。

第８の態様に係る熱交換器は、再加熱装置１０５に到達する前の排ガスＧの温度に基づいて切替装置６０を制御する制御装置６４を有し、制御装置６４は、再加熱装置１０５に到達する前の排ガスＧの温度が予め設定された第２切替温度を下回ると、再加熱装置１０５を高温予熱向流方式から高温予熱並流方式に切り替える。これにより、耐腐食性能が求められる環境では、高温予熱向流方式に切り替え、高い耐腐食性能が求められる環境では、高温予熱並流方式に切り替えることができる。

第９の態様に係る熱交換器は、第３伝熱管４１における排ガスＧの流れ方向における上流側の端部４１ｂが連通する第１室５４と、第３伝熱管４１における排ガスＧの流れ方向における下流側の端部４１ａが連通する第２室５５と、第２伝熱管３１における排ガスＧの流れ方向における上流側の端部３１ｂが連通する第３室５６とを有する共通ヘッダ５１が設けられる。これにより、共通ヘッダ５１の小型化を図ることができる。

第１０の態様に係る熱交換器は、第２熱交換部１２と第３熱交換部１３は、共通の第２バンドル８２として構成され、共通ヘッダ５１は、第２バンドル８２に固定される。これにより、第２バンドル８２の小型化を図ることができる。

第１１の態様に係る熱交換器は、各ヘッダ２２，２３，３２，５１は、内部を複数の空間部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，３２ａ，３２ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂに区画する第２仕切板９１，９２，９３，９４が設けられる。これにより、例えば、一部の伝熱管２１，３１，４１のリーク検査や止水処理を実施するときであっても、残りの伝熱管２１，３１，４１を用いて排ガスＧを加熱することができる。

第１２の態様に係る熱交換器は、第３伝熱管４１は、ステンレス鋼により形成される。これにより、第３伝熱管４１の腐食を抑制して耐久性の向上を図ることができる。

第１３の態様に係る熱交換器は、排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される第１伝熱管２１を有する第１熱交換部１１と、第１熱交換部１１より排ガスＧの流れ方向の上流側の排ガス通路１２１ｃに排ガスＧの流れ方向に沿って配置される第２伝熱管３１を有する第２熱交換部１２と、第２熱交換部１２の熱媒体を排ガスＧの流れ方向に対向して流す完全向流方式または高温予熱向流方式（第３供給形態）と第２熱交換部１２の熱媒体を排ガスＧの流れ方向に沿って流す高温予熱並流方式または中温予熱方式（第４供給形態）とに切り替え可能な切替装置と、を備える。

第１３の態様に係る熱交換器は、上述した実施形態の再加熱装置１０５から、第３熱交換部１３をなくし、第１熱交換部１１と第２熱交換部１２とで構成した中温予熱方式の再加熱装置（熱交換器）である。この中温予熱方式の再加熱装置であっても、切替装置により第２熱交換部１２の熱媒体流れを切り替えることで、熱交換性能および耐腐食性能の両立を図ることができる。

第１４の態様に係る排煙処理装置は、排ガスＧの熱の一部を回収する熱回収装置１０１と、熱回収後の排ガスＧに含まれるばいじんを除去する電気集塵装置１０２と、集塵後の排ガスＧに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置１０４と、脱硫後の排ガスＧを再加熱する再加熱装置１０５とを備える。これにより、再加熱装置１０５にて、高い熱交換性能が求められる環境では、再加熱装置１０５を完全向流方式に切り替え、耐腐食性能が求められる環境では、高温予熱向流方式または高温予熱並流方式に切り替える。その結果、熱交換性能および耐腐食性能の両立を図ることができる。

なお、上述した実施形態にて、再加熱装置１０５は、第１熱交換部１１と第２熱交換部１２と第３熱交換部１３を備える。この場合、第１伝熱管２１、第２伝熱管３１、第３伝熱管４１の長さや本数は、使用形態に応じて適宜設定すればよいものである。

また、上述した実施形態にて、再加熱装置１０５が第１バンドル８１と第２バンドル８２とを備え、第１熱交換部１１により第１バンドル８１を構成し、第２熱交換部１２および第３熱交換部１３により第２バンドル８２を構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１熱交換部１１と第２熱交換部１２と第３熱交換部１３をそれぞれ個別のバンドルにより構成してもよい。

また、上述した実施形態では、本発明の熱交換器を排煙処理装置１００の再加熱装置１０５に適用して説明したが、別の熱交換装置に適用してもよい。

１１第１熱交換部
１２第２熱交換部
１３第３熱交換部
２１第１伝熱管
２１ａ，２１ｂ端部
２２第１ヘッダ
２３第２ヘッダ
２４，２５フランジ接手
３１第２伝熱管
３１ａ，３１ｂ端部
３２第１ヘッダ
３４フランジ接手
４１第３伝熱管
４１ａ，４１ｂ端部
５１共通ヘッダ
５２，５３第１仕切板
５４第１室
５５第２室
５６第３室
５７，５８，５９フランジ接手
６０切替装置
６１第１開閉装置
６２第２開閉装置
６３第３開閉装置
６４制御装置
７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８０開閉弁
８１第１バンドル
８２第２バンドル
９１，９２，９３，９４第２仕切板
１００排煙処理装置
１０１，１０１ａ，１０１ｂ熱回収装置（熱媒体供給部、熱媒体排出部）
１０２，１０２ａ，１０２ｂ電気集塵装置
１０３，１０３ａ，１０３ｂ送風装置
１０４脱硫装置
１０５再加熱装置（熱交換器）
１０６，１０６ａ，１０６ｂ送風装置
１１１ボイラ
１１２煙突
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２１ｅ，１２１ｆ，１２１ｇ排ガス通路
１２２開閉弁
１２３ミストエリミネータ
１３１循環ポンプ
１３２ヒータ
１３３ドレンタンク
１３４開閉弁
Ｌ１１第１熱媒体循環ライン（第１排出ライン）
Ｌ１２第２熱媒体循環ライン（第１供給ライン）
Ｌ１３蒸気ライン
Ｌ１４蒸気ドレンライン
Ｌ２１供給ライン（第２供給ライン）
Ｌ２２供給ライン（第３供給ライン）
Ｌ２３接続ライン（第１接続ライン、第２接続ライン）
Ｌ２４排出ライン（第２接続ライン、第２排出ライン）
Ｌ２５接続ライン（第１接続ライン）
Ｌ２６，Ｌ２７接続ライン
Ｇ排ガス

Claims

排ガス通路に排ガスの流れ方向に沿って配置される第１伝熱管を有する第１熱交換部と、
前記第１熱交換部より前記排ガスの流れ方向の上流側の前記排ガス通路に前記排ガスの流れ方向に沿って配置される第２伝熱管を有する第２熱交換部と、
前記第２熱交換部より前記排ガスの流れ方向の上流側の前記排ガス通路に前記排ガスの流れ方向に沿って配置される第３伝熱管を有する第３熱交換部と、
熱媒体を前記第１熱交換部、前記第２熱交換部、前記第３熱交換部の順に流す第１供給形態と前記熱媒体を前記第３熱交換部、前記第１熱交換部、前記第２熱交換部の順に流す第２供給形態とに切り替え可能な切替装置と、
を備える熱交換器。
熱媒体供給部の前記熱媒体を前記第１伝熱管における前記排ガスの流れ方向における下流側の端部に供給する第１供給ラインと、前記熱媒体供給部の前記熱媒体を前記第３伝熱管における前記排ガスの流れ方向における上流側の端部に供給する第２供給ラインと、前記第３伝熱管の前記熱媒体を前記第１伝熱管における前記排ガスの流れ方向における下流側の端部に供給する第３供給ラインとを有し、
前記切替装置は、前記第１供給形態にて、前記第１供給ラインを開放し、前記第２供給ラインおよび前記第３供給ラインを閉止する一方、前記第２供給形態にて、前記第１供給ラインを閉止し、前記第２供給ラインおよび前記第３供給ラインを開放する第１開閉装置を有する、
請求項１に記載の熱交換器。
前記第３伝熱管の前記熱媒体を前記排ガスの流れ方向における上流側の端部から熱媒体排出部に排出する第１排出ラインと、前記第１伝熱管から前記第２伝熱管に送られた前記熱媒体を前記熱媒体排出部に排出する第２排出ラインとを有し、
前記切替装置は、前記第１供給形態にて、前記第１排出ラインを開放し、前記第２排出ラインを閉止する一方、前記第２供給形態にて、前記第１排出ラインを閉止し、前記第２排出ラインを開放する第２開閉装置を有する、
請求項２に記載の熱交換器。
少なくとも前記第３熱交換部に到達する前の前記排ガスの温度に基づいて前記切替装置を制御する制御装置を有する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
前記制御装置は、前記第３熱交換部に到達する前の前記排ガスの温度が予め設定された第１切替温度を下回ると、前記第１供給形態から前記第２供給形態に切り替える、
請求項４に記載の熱交換器。
前記切替装置は、前記第２供給形態に切り替えられたとき、前記第２熱交換部にて、前記熱媒体を前記排ガスの流れ方向に対向して流す第３供給形態と、前記熱媒体を前記排ガスの流れ方向に沿って流す第４供給形態とに切り替え可能である、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器。
前記第１伝熱管の前記熱媒体を前記第１伝熱管における前記排ガスの流れ方向における上流側の端部から前記第２伝熱管における前記排ガスの流れ方向における下流側の端部に供給する第１接続ラインと、前記第１伝熱管の前記熱媒体を前記第１伝熱管における前記排ガスの流れ方向における上流側の端部から前記第２伝熱管における前記排ガスの流れ方向における上流側の端部に供給する第２接続ラインとを有し、
前記切替装置は、前記第３供給形態にて、前記第１接続ラインを開放し、前記第２接続ラインを閉止する一方、前記第４供給形態にて、前記第１接続ラインを閉止し、前記第２接続ラインを開放する第３開閉装置を有する、
請求項６に記載の熱交換器。
前記第３熱交換部に到達する前の前記排ガスの温度に基づいて前記切替装置を制御する制御装置を有し、前記制御装置は、前記第３熱交換部に到達する前の前記排ガスの温度が予め設定された第２切替温度を下回ると、前記第３供給形態から前記第４供給形態に切り替える、
請求項６または請求項７に記載の熱交換器。
前記第３伝熱管における前記排ガスの流れ方向における上流側の端部が連通する第１室と、前記第３伝熱管における前記排ガスの流れ方向における下流側の端部が連通する第２室と、前記第２伝熱管における前記排ガスの流れ方向における上流側の端部が連通する第３室とを有するヘッダが設けられる、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
前記第２熱交換部と前記第３熱交換部は、共通のバンドルとして構成され、前記ヘッダは、前記バンドルに固定される、
請求項９に記載の熱交換器。
前記ヘッダは、前記第１室と前記第２室と前記第３室を複数の空間部に区画する仕切板が設けられる、
請求項９または請求項１０に記載の熱交換器。
前記第３伝熱管は、ステンレス鋼により形成される、
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の熱交換器。
排ガス通路に排ガスの流れ方向に沿って配置される第１伝熱管を有する第１熱交換部と、
前記第１熱交換部より前記排ガスの流れ方向の上流側の前記排ガス通路に前記排ガスの流れ方向に沿って配置される第２伝熱管を有する第２熱交換部と、
前記第１熱交換部から前記第２熱交換部に供給された熱媒体を、前記第２熱交換部で前記排ガスの流れ方向に対向して流す第３供給形態と、前記第２熱交換部で前記排ガスの流れ方向に沿って流す第４供給形態とに切り替え可能な切替装置と、
を備える熱交換器。
排ガスの熱の一部を回収する熱回収装置と、
熱回収後の前記排ガスに含まれるばいじんを除去する集塵装置と、
集塵後の前記排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、
脱硫後の前記排ガスを再加熱する請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の熱交換器が適用される再加熱器と、
を備える排煙処理装置。