JPH01270926A

JPH01270926A - 高石灰含有フライアッシュ利用による乾式排煙脱硫装置

Info

Publication number: JPH01270926A
Application number: JP63099498A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Seto; 弘瀬戸; Tsutomu Ueno; 上野　務; Masaru Akagi; 勝赤木; Tsukasa Nishimura; 西村　士
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hokkaido Electric Power Co Inc
Current assignee: Hokkaido Electric Power Co Inc; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1989-10-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、石炭焚ボイラ排ガス中に含まれるフライアッ
シュを利用した乾式排煙脱硫装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は、脱硫方法として石灰石粉、消石灰粉、炭酸ソ
ーダなどを吸収剤として炉内に添加し、ボイラ排ガス中
の二酸化イオウ（ＳＯ２）を吸収する、いわゆる石灰石
炉内添加法のフローシートである。ＳＯ２および煤塵等
を含む石炭焚ボイラ１等の排ガス発生装置から排出され
るガス７は、まず最初に脱硝装置２において脱硝され、
空気予熱器３で熱回収された後、集塵器４へ送られる。

そして、最後に脱硫装置（湿式または乾式）５で脱硫さ
れ、煙突６から排出される。

ボイラ１の火炉内に添加された石灰石粉末（Ｃａ　ｃｏ
３　＞　、消石灰等のカルシウム化合物は熱分解により
酸化物となり、これが燃焼排ガスとともに輸送される間
に排ガス中のＳ０２が前記酸化物に吸収、固定される。

この方法における反応式を示すと以下のようになる。

Ｃａ　ＣＯ３−Ｃａ　Ｏ＋　ＣＯ２（１）Ｃａ　　（Ｏ
Ｈ）　２→ｃａＯ＋Ｈ２０（２）Ｃａ　Ｏ＋５０２−Ｃ
ａ　ＳＯ３（３）ＣａＯ＋ＳＯ２＋％０２−ＣａＳＯ４
（４）しかし、実際には石灰石粉を理論量の約２倍程度
用いても脱硫率は５０％程度であり（例えば安藤淳平著
「燃料転換と５Ｏｘ−ＮＯｘ対策技術」、第１０５頁）
、後処理システムとしてさらに脱硫装置５が必要となる
。脱硫装置５としては、乾式脱硫装置に使用される活性
炭が非常に高価であるため、石灰石を吸収剤とし副生品
として石膏を回収する湿式脱硫装置が一般的に普及して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、高脱硫率を得るためには多量の吸収剤
（ＣａＣＯ＋等）を添加する必要があるが、未反応のＣ
ａＯが発生し、経済的でないという欠点があるとともに
、回収フライアッシュにはＣａＯ１ＣａＳｏ４、石炭灰
が含まれるため、多量に発生する煤塵の処理に要する費
用がかさむこ　、となどの問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、石灰
石炉内添加法で発生したＣａｂ、ＣａＳＯ４、石炭灰を
含むフライアッシュを利用して排ガス中の硫黄酸化物を
除去する方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

石灰石炉内添加法で発生するフライアッシュの組成は、
通常の石炭焚ボイラｌで発生するＥＰ捕集灰と比較し”
ｉ’　Ｃａ　Ｏｓ　Ｃａ　Ｓ　Ｏ４、Ｃａ　ＣＯコが多
く含まれている。先にも述べたように、石灰石炉内添加
法で脱硫性能を上げるためには過剰の石灰石を添加しな
ければならず、このため未反応のＣａ０分が発生し、捕
集されるフライアッシュ中には、例えばＣａＯ約５０％
、ＣａＳＯ４２０〜３０％、ＣａＣＯ３１０〜２０％（
石炭灰以外の組成）が含まれる。

本発明者らは、石炭燃焼灰を含むこのフライアッシュに
着目し、これに水を添加し、飽和水蒸気下で水和硬化さ
せて得られた脱硫剤は純物質を混練して製造した脱硫剤
と同等以上の脱硫性能と脱硝性能を有することを見出し
、本発明に到達した。

すなわち、本発明は燃料の石炭とともにカルシウム化合
物を炉内に添加して炉内脱硫を行なうボイラ等の燃焼装
置と、該燃焼装置の排ガスから高石灰含有フライアッシ
ュを捕集する集塵器と、後記する脱硫剤を用いて前記集
塵器を出たガス中の硫黄酸化物を除去する乾式脱硫装置
と、前記集塵器で捕集された前記フライアッシュに水を
添加、混練し、水和硬化させて脱硫剤を製造する装置と
、該脱硫剤を前記乾式脱硫装置に送給する手段と備えた
ことを特徴とする。

本発明において、ワライアフシ１１００重量部に対する
水の添加量は４０〜５０重量部が好適である。

また本発明に用いる燃焼装置は炉内脱硫および組成上か
ら流動層装置が好適である。また乾式脱硫装置は移動層
装置が好適であるが、固定層、流動層装置も使用可能で
ある。

本発明によれば、純物質（ＣａＯ１ＣａＳＯ４）と石炭
灰から脱硫剤を製造するよりも、このフライアッシュを
利用するほうが価格面においても、またフライアッシュ
の有効利用面においても、有用なシステムとすることが
できる。また石灰石炉内添加法ではボイラ本体で脱硫（
例えば脱硫率５０％程度）されるので、後工程での乾式
脱硫塔４のＳ０２負荷の低減が図れるとともに、乾式脱
硫塔の小型化または脱硫剤先議層厚の低減も図れるとい
う利点がある。

本発明における石灰石添加法による炉内脱硫と乾式脱硫
との関係を説明すれば下記のようである。

ボイラ等の燃焼装置の炉内脱硫率をη１、乾式脱硫装置
の脱硫率をη２とすれば、本発明のシステムの全脱硫率
ηｔは次式で表わされる。

ここでηｔ＝９０％、η１＝５０％とするとη２＝８０
％となる。

一方、ボイラに石灰石粉を注入しないで乾式脱硫装置の
みを設置した場合の脱硫率η２は、上式にηｔ＝９０％
、η１＝０％を代入するとη２＝９０％となる。

上記から本発明の場合、乾式脱硫装置での除去５Ｏ２ｆ
ｔが１０％軽減できることになる。

また、ボイラでの発生ＳＯ２量を１００　（モル比）と
すると、ボイラで添加する石灰石は、除去Ｓ０２量５０
　（モル比）の２倍となると１００（モル比）となる。

したがって、集塵器で捕集される固形物にはＣａＯが５
０（モル比）が混入することとなる。一方、乾式脱硫装
置に必要な脱硫剤中のＣａＯの理論量は５０［入口ＳＯ
□コ×０．８［脱硫率］＝４０（モル比）となり、集塵
器で捕集したＣａ０５０（モル比）を考慮すれば充分供
給可能な量といえる。

〔実施例〕

次に、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。第１
図は、本発明による乾式脱硫排煙脱硫装置のフローシー
トを示したものである。ボイラ１の火炉内に石灰石粉９
を吹込み、脱硫された排ガス１０は、空気予熱器２で熱
回収（冷却）され、集塵器３で除塵後、乾式脱硫塔４に
供給され、脱硫後煙突５から排出される。集塵器３で集
めた煤塵（Ｃａ　Ｏ、Ｃａ　Ｓ　Ｏ４、石炭灰）は、−
旦サイロ６に貯蔵された後、必要量が脱硫剤製造装置７
に投入され、ここで適量の水（好ましくは４０〜４５重
量％）を添加下に混練され、飽和水蒸気等で加熱水和硬
化した後、例えば３〜Ｌｏｗφの粒径に造粒成形され、
サイロ８に貯蔵される。この脱硫剤は、必要量が乾式脱
硫塔４に供給され、前記脱硫に使用される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、石炭焚き燃焼装置に石灰石粉を添加し
た際に得られるフライアッシュ（Ｃａ　ＯｓＣａ　Ｓ　
Ｏ４、石炭燃焼灰）を利用し、脱硫剤を製造することに
より、フライアッシュの有効利用を図り、その投棄処理
量を軽減するとともに、石炭灰利用乾式脱硫装置のＳＯ
２負荷低減が可能となり、設備の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明なる乾式排煙脱硫装置のフローシート
を示す図、第２図は、従来の石灰石炉内添加法のフロー
シートを示す図である。 ■・・・ボイラ、２・・・空気加熱器、３・・・集塵器
、４・・・乾式脱硫装置、５・・・煙突、６・・・サイ
ロ、７・・・脱硫剤製造装置、８・・・サイロ、９・・
・ＣａＣ０：を粉、１０・・・排ガス。代理人　弁理士　川　北　武　長第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃料の石炭とともにカルシウム化合物を炉内に添
加して炉内脱硫を行なう燃焼装置と、該燃焼装置の排ガ
スから高石灰含有フライアッシュを捕集する集塵器と、
後記する脱硫剤を用いて前記集塵器を出たガス中の硫黄
酸化物を除去する乾式脱硫装置と、前記集塵器で捕集さ
れた前記フライアッシュに水を添加、混練し、水和硬化
させて脱硫剤を製造する装置と、該脱硫剤を前記乾式脱
硫装置に送給する手段と備えたことを特徴とする高石灰
含有フライアッシュ利用による乾式排煙脱硫装置。