JPH05285337A

JPH05285337A - Ｓｏ２および煤塵を含んだ燃焼排ガスの完全な乾式脱硫法および装置

Info

Publication number: JPH05285337A
Application number: JP4081469A
Authority: JP
Inventors: Schoppe Fritz; フリッツ・ショッペ; Josef Prostler; ヨゼフ・プロストラー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1992-03-04
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】ＳＯ₂および煤塵を含んだ燃焼排ガスの完全
な乾式脱硫法および装置を提供すること。【構成】ＳＯ₂と飛灰を含んだ微粉炭の燃焼排ガスを
完全に乾式脱硫させるために、飛灰を非常に急速に、高
い、しかし灰焼結温度以下の温度に加熱し、次にこの排
ガスを露点を２５℃以上越えない温度に冷却する。これ
によって、ＳＯ₂は灰に結合され、排ガス中ににＳＯ₂が
含まれなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯ₂および煤塵を含
んだ燃焼排ガスの完全な乾式脱硫法および装置に関する
ものである。

【０００２】この方法は、特に石炭の燃焼、とりわけ、
燃焼ガス中に飛灰（フライアッシュ）が含まれる褐炭の
燃焼によって発生する燃焼排ガスの完全な脱硫に関す
る。

【０００３】この方法はさらに、飛灰の代わりに以下に
述べる同等の性質を有する煤塵を添加した他の燃料のＳ
Ｏ₂含有排ガスの脱硫に関する。

【０００４】乾式脱硫とは、後段の設備部分（集塵装
置、煙突）を凝縮せずに運転できるような、燃焼ガスの
露点との温度差内で脱硫を行うことである。

【０００５】

【従来の技術】従来、完全な脱硫に対しては、燃焼排ガ
スを吸着液、たとえばアルカリ液に接触させる湿式脱硫
法のみが知られていた。この方法の短所は、燃焼排ガス
がこのプロセスから出るときは、水分が完全に、または
ほぼ飽和状態に達しているため、後段の設備部分におい
て蒸皮や腐食などの現象が発生する点である。これに対
して、排ガスを再加熱するという対策が試みられてい
る。

【０００６】燃焼室にたとえばＣａＣｏ₃を送入する乾
式脱硫法も知られている。ＣａＣｏ₃は約９００℃でＣ
ａＯに分解する。次にＣａＯは一部ＳＯ₂およびＳＯ₃と
反応する。このようにしておよそ８０％以上の脱硫度を
達成することができたが、完全な脱硫は実現できない。

【０００７】完全な脱硫の目標に近いのは、排ガスを飛
灰および／または炭化された吸着剤と一緒に、燃焼排ガ
スの露点の極めて近くまで冷却する脱硫法、あるいは水
または水蒸気を添加して露点を適当に上昇させる脱硫法
である。これらの脱硫法は、たとえばＤＥ３２４０３７
３またはＤＥ３３３２９２８に記載されている。これら
の方法では、煙道ガスの冷却の最終部分が、以前は別の
方法で冷却された飛灰および／または吸着剤が排ガスに
添加され、それによってこの排ガスがさらに冷却される
ことによって行われる。その際、露点を５℃以上越えな
い温度に冷却されることが目指される。なぜならば、こ
のようにしてのみ、９０％以上の脱硫を達成できるから
である。しかし、この方法による完全な脱硫は、これま
で知られていない。

【０００８】他の乾式脱硫法が雑誌ＺＫＧ３／１９９
０、１３９〜１４３ページに記載されている。ここで
は、ＳＯ₂を含んだ排ガスが、Ｃａ（ＯＨ）₂とセメント
粗粉とからなる旋回層によって誘導される。この旋回層
は水の露点のすぐ近傍、特に露点が５８℃と６１℃の間
にある場合は使用温度６５℃で運転される。装置、エネ
ルギーおよび吸着剤のコストが大であるにもかかわら
ず、ＳＯ₂の平均含量４２３ｍｇ／ｍ³ までしか脱硫でき
ない。そのうえ、露点付近で付着が生じたり、残留ＳＯ
₂が後段の設備部分に腐食を引き起こすという短所があ
る。露点との温度差がさらに縮小し、極端な場合には６
５℃−６１℃＝４℃となることによって、脱硫は幾分改
善されるが、付着および腐食に関する問題が著しく増
す。この方法によって、完全な乾式脱硫は不可能であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＳＯ
₂および煤塵を含んだ燃焼排ガスの完全な乾式脱硫法お
よび装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明において課題を解
決するための手段は、微粉炭およびその他の灰を含んだ
燃料を燃焼する際に発生するＳＯ₂および飛灰を含んだ
排ガスの完全な乾式脱硫法において、ａ）灰を含んだ微粉炭などを燃焼によって加熱速度３０
００℃／秒、好ましくは５０００℃／秒以上で、温度９
００℃以上、好ましくは１２００℃、ただし滞留時間以
内で火炎中に生じる灰の焼結温度以下に加熱することに
よって飛灰を活性化し、ｂ）次いで、排ガスを露点とのある温度差に冷却し、そ
の際、この温度差の許容最大値が冷却開始から灰の微粉
成分を分離するまでの滞留時間に依存し、 −滞留時間０．８秒では温度差が最大２５℃であること
ができ、 −滞留時間０．１秒では温度差が最大１１℃であること
ができ、 −上記の温度差の間が直線的に補間される、ことを特徴
とするものである。

【００１１】又、本発明において課題を解決するための
他の手段は、後段に収束的な火炎加速ノズルを有する拡
散的なバーナーマッフルを有する上記の方法を実施する
ための装置において、燃焼出力３．９ＭＷに対し、Ｄ１＝３３８ｍｍ（直径）Ｄ２＝７００ｍｍ（直径）Ｄ３＝３５０ｍｍ（直径）Ｌ１＝１９７ｍｍ（長さ）Ｌ２＝１４７０ｍｍ（長さ）の寸法が適用され、その際、直径Ｄ１の前段に放射状の
案内羽根が設けられており、これらの案内羽根が燃焼空
気を円周方向に対して６〜１２°、好ましくは８〜１０
°の螺旋角度で送り、この場合に案内羽根が対数螺旋に
従って形成されていることを特徴とするものである。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明による方法をライン産褐炭の
微粉炭の燃焼から出る排ガスの脱硫の例で説明する。

【００１３】この燃料は文献に記載されている。その灰
はたいてい３０〜５０％のＣａおよびＭｇ化合物を含ん
でいる。これらの化合物はさらにＣａＯとＭｇＯにか焼
され、上記の方法でＳＯ₂とＳＯ₃を結合する。このよう
にして、すでに脱硫度２０〜５０％を達成できることが
知られている。同等の褐灰としてザクセン地方、ハンガ
リーおよび欧州以外の幾つかの国で産出される種類が知
られている。本発明による方法は、これらの褐炭種でも
特に容易に実施できる。ここでは、本発明による方法を
ライン産褐灰の微粉炭の燃焼の例で説明する。

【００１４】加熱速度が臨界値３０００℃／秒を越え、
温度が９００℃以上、好ましくは１２００℃に達するよ
うに微粉炭を加熱する。これによって、燃焼の際に発生
する灰のすべての成分が強力に表面活性化される。表面
活性化は加熱速度に応じ最高１０秒続き、それからゆっ
くり減少する。その際、表面活性は加熱速度が大きいほ
ど強くなる。最も有利な値は、加熱速度５０００℃／秒
以上で達成される。灰粒子がＳＯ₂の最大吸収能をもつ
のは、１２００℃を越えるが、Ｆｅ₂Ｏ₃または灰の不純
物が溶解するほど高くはない温度に加熱される場合であ
る。この溶解は、灰分を顕微鏡で観察すると容易に識別
できる。

【００１５】次に、燃焼排ガスをたとえばボイラーで公
知の方法で冷却する。この場合、通常は除塵設備、給水
温度および煙突を考慮して、１３０〜１５０℃に冷却す
る。

【００１６】本発明において、さらに煙道ガスを以下に
定義される燃焼排ガスの露点との温度差まで冷却する。
この場合、露点との温度差は、排ガスおよび排ガスに含
まれている飛灰が、露点を２５℃以上越えない温度に維
持される時間に依存する。この温度範囲に０．８〜１．
０秒滞留する場合は、露点を２５℃以上越えない温度に
排ガスを冷却しなければならない。上記の温度範囲にお
ける滞留時間が短くなると、煙道ガスの冷却に必要な露
点との温度差が減少する。上記の温度範囲における滞留
時間が０．０５〜０．１秒の場合は、露点を１１℃上回
る温度に排ガスを冷却しなければならない。その際、こ
れらの中間の値は直線的に補間できる。

【００１７】露点との温度差が３５〜４０℃を下回る
と、ＳＯ₂の迅速な結合が行われる。場合によって存在
するＳＯ₃はすでに吸着されており、いかなる役割も果
たさない。露点との温度差が１０〜２５℃を下回ると、
上記の温度範囲における滞留時間に応じて、ＳＯ₂は定
量的に結合される。それによって完全な脱硫が実現され
る。

【００１８】硫黄結合の開始は、燃焼灰の色で外から識
別できる。ライン産褐灰の場合、燃焼灰の色は通常黄色
から黄土色であり、褐色の色調を帯びることもある。硫
黄結合が開始すると、灰は緑色になる。このように運転
されるボイラーまたはボイラーの後段の排ガス冷却器を
観察すると、たいてい全表面にわずかな煤塵被膜が認め
られる。この煤塵被膜がまだ黄色、黄土色または褐色で
ある場合は、上記の一次結合を越えるＳＯ₂の顕著な結
合は生じていない。ＳＯ₂結合の開始は、緑色の灰が最
初に発生したときに確認される。

【００１９】このとき、ＳＯ₂が化学的に結合される。
灰が緑色になるのは、鉄化合物を暗示している。しか
し、このような灰を閉じた容器に数時間放置した後にこ
の容器を開けると、ＳＯ₂の軽い、典型的なさすような
臭気が認められる。ここでは、明らかに純粋な物理学的
な表面吸着が生じたのである。この表面吸着は場合によ
り時間の経過とともに弱まる。灰を２５０〜３００℃に
加熱すると、Ｏ₂を消費して灰は周囲空気と発熱反応を
起こし、ふたたび周知の黄色、黄土色または褐色を呈す
る。この場合も、ＳＯ₂の軽い臭気が認められる。

【００２０】このような滞留時間の影響は、ＳＯ₂の結
合において微細な灰分が特に有効であることを示唆す
る。滞留時間が長いほど、多くの灰分がより大規模に反
応する。

【００２１】本発明による方法は、ライン産褐灰の微粉
炭の成分と同等の固体成分を含まない他のＳＯ₂含有排
ガスにも応用できる。このような排ガスには、燃焼の際
に上記の微細な固体成分を添加することが可能である。
ただし、本発明による表面活性化の条件を満たすことが
必要である。

【００２２】原則として、本発明による方法に対して
は、上記のプロセス条件を満たす限り、公知技術に属す
るすべての装置を用いることができる。一例として、以
下にプロセス条件を特に有利に満たす装置について説明
する。

【００２３】図１に、本発明によるプロセスの流れ図を
示す。燃焼空気１および搬送空気によって運ばれる微粉
炭２が、公知の方法でバーナー３に送られる。バーナー
３はボイラー４を加熱する。ボイラー４の後段に過大粒
子のサイクロン分離器５を設けることは好都合である。
サイクロン分離器５の後段には、冷煤の出口と入口のあ
る冷却器６が配置されている。本発明において冷煤は、
伝熱面の排ガス側表面の温度が露点とＳＯ₂の吸着が行
われる上限温度との間になるように公知の方法で調整さ
れている。冷却器６は、特にパイプクーラーとして形成
できる。パイプクーラーは、パイプが外から水によって
所望の温度に維持され、その中を排ガスが貫流する。冷
却器６の後段には、公知の方法で除塵器７、たとえば布
フィルターが配置されている。除塵された排ガスは、排
ガス管８を通って除塵器７から出る。

【００２４】それぞれ分離された灰が、排出装置９ａお
よび９ｂを通って設備から出る。

【００２５】冷却器６の排ガス側パイプ容積と、冷却器
６と除塵器７との接続管１０と、除塵器７の煤塵ガス側
容積によって、排ガスおよび少なくとも極微成分がＳＯ
₂の吸着が行われる温度範囲に滞留する時間が決まる。
滞留時間は、公知のように排ガスの容積流と上記の容積
によって決まる。

【００２６】排ガスおよび灰と接触するすべての表面を
排ガスの露点以上の温度に維持するのは、公知の技術に
よって行われる。

【００２７】サイクロン分離器５の配置は、本発明によ
る方法にとって必ずしも本質的ではない。サイクロン分
離器５は、まだ燃えている過大粒子が存在する場合にこ
れを微粉炭が分離するのに好都合である。しかし、その
分離性能は、サイクロン分離器の出口にまだ十分な量の
極微灰分が存在するように、公知のサイクロン分離器の
設計規則に従って制限されなければならない。十分な量
の極微灰分とは、それを下回るとＳＯ₂の吸着がもはや
完全には行われない量を意味する。

【００２８】本発明による方法にとって本質的なのは、
燃焼前および燃焼中に微粉炭粒子の十分な加熱速度を達
成することである。燃焼技術の関連文献には、所望の加
熱速度もしくは滞留時間を達成するための規則が記載さ
れている。しかしながら、たいていの文献では滞留時間
ではなく、燃焼室負荷が考案の対象となっている。公知
のように、燃焼室負荷は滞留時間と反比例する。高性能
バーナーとこれに付随する燃焼室（しばしばコンバスタ
ーと呼ばれる）とを組み合わせることは、これらの装置
が微粉炭燃焼の実際的な条件に適う限り、非常に好都合
である。これは、図２に示すバーナー３の場合に特別好
適である。バーナー３には、燃焼空気１と搬送空気に運
ばれる微粉炭２とが公知の方法で供給される。燃焼空気
１の流動は集合室１２で均一にされた後に、放射状の案
内羽根１３において旋回運動に変えられる。燃焼空気１
はこの旋回運動によって拡散バーナーマッフル１７に入
る。拡散バーナーマッフル１７は水冷部１８に移行す
る。水冷部１８には火炎加速ノズル１９が接続してい
る。

【００２９】バーナーマッフルには微粉炭パイプ２０が
配置されている。微粉炭パイプ２０の端部には転向フー
ド２１が付いており、これによって微粉炭はバーナーマ
ッフル内で生じる逆流へと誘導される。

【００３０】本発明において燃焼出力３．９ＮＷに対
し、図２に示す寸法は次のとおりである。Ｄ１＝３３８ｍｍ（直径）Ｄ２＝７００ｍｍ（直径）Ｄ３＝３５０ｍｍ（直径）Ｌ１＝１９７ｍｍ（長さ）Ｌ２＝１４７０ｍｍ（長さ）Ｌ３＝８５０ｍｍ（長さ）

【００３１】案内羽根１３が対数螺旋に従い、円周方向
に対する螺旋角度６〜１２°、好ましくは８〜１０°で
形成されていることが好都合である。

【００３２】これらの寸法を選択すると、バーナーマッ
フルにおいて図２に示す流動が生じる。ここでは流動成
分のみ示す。これらの流動成分に円周成分が重なり、外
周において壁線に対し約４５°の流動角度が生じる。

【００３３】上記の寸法を選択すると、次の２群の結果
が達成される。

【００３４】ａ）火炎安定性直径Ｄ１から直径Ｄ２へ壁沿いの順流が生じる。直径Ｄ
２で流量の約半分が半径方向内側に転向し、微粉炭パイ
プ２０に沿って直径Ｄ１の断面を通り、案内羽根１３の
領域まで戻る。ここで流動は再び半径方向外側に転向
し、新鮮空気流と一緒に直径Ｄ２に向かう。順流と逆流
の間に強力な乱流ゾーンが生じ、このゾーンで火炎が安
定する。

【００３５】微粉炭２はできるだけ一定の搬送空気流と
一緒に導入され、転向フード２１によって逆流中に送入
される。

【００３６】周囲の火炎を放射すると微粉炭の揮発成分
が蒸発し、燃焼空気１と一緒にガス状火炎を形成する。
このガス状火炎は、残余の微粉炭と一緒に火炎放射２２
内で燃えつきる。火炎放射２２は上記の条件のもとでは
速度約１００ｍ／秒に達する。この速度は、後段に設け
られた燃焼室を清浄に保つのに本質的である。

【００３７】ｂ）排出値上記の寸法および運転データに基づき、排ガスの排出値
はＴＡ空気（排気浄化基準空気）の限界値を著しく下回
る。

【００３８】図３に、本発明による方法に特に適したボ
イラーを示す。この場合は、温水ボイラーである。

【００３９】直径Ｄ４および長さＬ４のボイラー本体３
０は、直径Ｄ５の火炎管３１と、低温の復水の入口３２
と、高温の給水の出口３３および３４とを含んでいる。
このようにして、図２に示すバーナーマッフルの水冷が
保証される。バーナーマッフルは火炎管３１の端面の上
部領域に配置されており、火炎放射を火炎パイプの他方
の端部に向けて下方に送入する。火炎管の端面の下部領
域には第１の管路３７への入口３６が配置されている。

【００４０】バーナーの下方には、少なくとも１つの送
風ノズル３５が配置されている。この送風ノズルを通し
て燃焼空気量の最大１５％を火炎管に送入でき、それに
よって燃焼を支援したり、灰分の沈澱を吹き飛ばしたり
できる。微粉炭中に含まれた不純物によって火炎管内に
沈澱が生じるような場合には、送風ノズル３５を圧縮空
気または蒸気の送入装置と組み合わせることができる。

【００４１】上記の方策により、火炎管をたえず清浄に
保つことが可能であるが、これは本発明による方法にと
って好都合である。なぜならば、このようにして制御可
能な温度状況が成立するからである。火炎管内には灰ま
たはスラッジが沈澱すれば伝熱が妨げられ、温度が変化
するであろう。

【００４２】微粉炭の燃焼は第１の管路３７内まで続く
ため、この管路の個々のパイプに送風ノズル３８を設け
ていることが有利である。これらの送風ノズルによっ
て、燃焼空気量の最大１５％の追加空気３９を管路３７
のパイプに送入できる。これらの空気放射も、第１の管
路３７への進入領域を清浄に保つ働きをする。

【００４３】さらに、火炎出力３．９ＭＷに対応する上
記のボイラー出力約３．５ＭＷに対して、第１の管路３
７に直径８８．９×５ｍｍのパイプを合計２５本設けて
いることが好適である。それにより、出力を下げても第
１の管路３７のパイプに灰が沈積するのを防ぐのに十分
な速度が得られる。しかしながら、この速度は、パイプ
内のガス質量と火炎管３１内のガスの弾性との協働によ
りボイラーの上方負荷領域で動力学的作用が生じるほど
大きくはない。第１の管路３７のパイプにおいて排ガス
の十分な運搬速度を下回ると、パイプ内で灰が沈澱する
のであろう。これらの灰は海浜の砂のようにパイプ中を
移動し、パイプ端に到達するたびに衝撃作用を生じさせ
る。それによって、燃焼空気量を正確に調整することが
困難となる。

【００４４】第１の管路３７のパイプの寸法を上記のよ
うに選択することによって、排ガスの冷却は約５００℃
までに制限される。それによって、この管路内でまだ続
いている燃焼反応が最後まで行われるのに十分な時間と
温度が与えられる。これによって生じる灰の性質は、本
発明による方法にとって有利である。

【００４５】約５００℃に冷却された排ガスが、前部転
向室４０で第２の管路４１のパイプに送られる。これら
のパイプにおいて、排ガスはボイラー負荷および水温に
応じて、ボイラーの下部領域において１１０〜１５０℃
の温度に冷却される。

【００４６】本発明による方法において、上記の条件、
すなわち一方では灰の運搬、他方では動力学的作用の回
避を考慮して、第２の管路に直径３０×５ｍｍのパイプ
２８８本を設けていることが好都合である。

【００４７】管路４１から出た冷却された排ガスは、排
ガス管４２に送られる。排ガス管４２はボイラー軸に対
して横方向に配置されていることが好都合である。この
場合、排ガスは排ガス管４２に接線方向に送られる。こ
のようにすると、排ガス管４２の全長にわたって、灰沈
澱の原因となる死水領域がまったく発生しなくなる。

【００４８】したがって、図３に示すバーナー、火炎
管、それぞれの管路および排ガス管の配置構成は自浄作
用を有し、運転中は完全に清浄に保たれる。これは本発
明による方法にとって大きな長所である。なぜならば、
このようにして灰の全量が排ガス中に含まれ、再生可能
な状態に保たれるからである。

【００４９】図３に示す装置は、等しい出力およびほぼ
等しい効率で、他の微粉状の燃料、たとえば石炭、木
炭、木片などの燃焼や、液状およびガス状燃料の燃焼に
も応用できる。

【００５０】本発明による方法を、たとえば液体燃料の
排ガスの脱硫に応用する場合は、公知の要領でバーナー
マッフルに吸着剤、たとえば石灰石粉を送入する。この
場合、その量と調製は公知の当該技術の規制に準じる。

【００５１】図３に示す装置、特にバーナーマッフルと
火炎管の注目すべき性質は、そこにおける流動関係がレ
イノルズ係数にほぼ依存しない点である。つまり、他の
燃焼出力に換算する場合、マッフルおよび火炎管の寸法
は出力比の根によって換算できる。その際、図２による
バーナーシステムは出力上限がないことが考慮される。
出力上限は、むしろそれぞれの燃料の調製および反応性
向によって規定されている。それゆえ、公知のように出
力を上げれば、より大きい火炎速度を選択できる。その
ため、より大きい出力に換算する場合には、装置は出力
比の根による換算規則に対応するものよりやや小さくな
る。この考案は公知技術に属する。

【００５２】第１の管路３７および第２の管路４１は、
レイノルズ係数の範囲で作動する。この範囲では、温度
低下は本質的にそれぞれのパイプの内径に対する長さの
比の関数に過ぎない。他の出力に換算する際に、ボイラ
ー出口で等しい排ガス温度を達成しようとするならば、
パイプ断面積の合計を公知のように出力比に対応して換
算しなければならない。その際、パイプの長さと内径と
の比の合計は一定である。それゆえ、それぞれの管路の
パイプの寸法および収量は流動工学の規則に従い、明確
に定義されている。これについては、その他の寸法デー
タは必要ない。

【００５３】図３に示す装置が同時にＴＡ空気の他の限
界値を、とりわけＮＯ_XおよびＣＯに関して満たされな
ければならない場合、火炎管３１の直径Ｄ５および長さ
Ｌ５に対して次の値を選択することが好都合である。Ｄ５＝１４００ｍｍ（直径）Ｌ５＝３８５０ｍｍ（長さ）

【００５４】ここから、ボイラー３０の直径Ｄ４＝２６
００ｍｍおよび長さＬ４＝４１００ｍｍが得られる。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、ＳＯ₂および煤塵を含んだ燃
焼排ガスの完全な脱硫が行えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法の流れ図である。

【図２】本発明による方法を実施するためのバーナーの
縦断面図である。

【図３】本発明による方法を実施するために特に適した
ボイラーの縦断面図である。

【符号の説明】

１燃焼空気２微粉炭３バーナー１２集合室１３案内羽根１７バーナーマッフル１８水冷部１９火炎加速ノズル２０微粉炭パイプ２１転向フード２２火炎放射３０ボイラー３１火炎管３２入口３３出口３４出口３５送風ノズル３６入口３７管路３８送風ノズル３９追加空気４０転向室４１管路４２排ガス管

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【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粉炭およびその他の灰を含んだ燃料を
燃焼する際に発生するＳＯ₂および飛灰を含んだ排ガス
の完全な乾式脱硫法において、ａ）灰を含んだ微粉炭などを燃焼によって加熱速度３０
００℃／秒、好ましくは５０００℃／秒以上で、温度９
００℃以上、好ましくは１２００℃、ただし滞留時間以
内で火炎中に生じる灰の焼結温度以下に加熱することに
よって飛灰を活性化し、ｂ）次いで、排ガスを露点とのある温度差に冷却し、そ
の際、この温度差の許容最大値が冷却開始から灰の微粉
成分を分離するまでの滞留時間に依存し、 −滞留時間０．８秒では温度差が最大２５℃であること
ができ、 −滞留時間０．１秒では温度差が最大１１℃であること
ができ、 −上記の温度差の間が直線的に補間される、ことを特徴
とする方法。
【請求項２】灰をまったく含まないか、本発明による
方法にとって十分でない程度にしか含まない燃料を燃焼
する際に発生するＳＯ₂含有排ガスの完全な乾式脱硫法
において、本発明による方法に適した吸着剤、たとえば微粉砕した
石灰石粉を火炎に送入して、ａ）これらの粒子を、燃焼によって加熱速度３０００℃
／秒、好ましくは５０００℃／秒以上で、温度９００℃
以上、好ましくは１２００℃、ただし滞留時間以内で火
炎中に生じる吸着剤もしくは灰の焼結温度以下に加熱す
ることによって活性化し、ｂ）次いで、排ガスを露点とのある温度差に冷却し、そ
の際、この温度差の許容最大値が、冷却開始から灰の微
粉成分を分離するまでの滞留時間に依存し、 −滞留時間０．８秒では温度差が最大２５℃であること
ができ、 −滞留時間０．１秒では温度差が最大１１℃であること
ができ、 −上記の温度差の間が直線的に補間される、ことを特徴
とする方法。
【請求項３】露点との許容温度差を所要の値だけ下回
るために、排ガスをより低温の面と接触させ、燃焼およ
び大気中の水分に基づく露点まで冷却する請求項１また
は２の方法。
【請求項４】水または水蒸気を点火して、燃焼排ガス
の露点を上昇させる請求項１から３のいずれか１項の方
法。
【請求項５】燃焼と、それによって生じる燃焼灰粒子
または添加された吸着剤の加熱とが、熱吸収空間、たと
えばボイラーの放射室を加熱するバーナーマッフル内で
行われる請求項１から４のいずれか１項の方法。
【請求項６】燃焼排ガスがボイラーの燃焼室および管
路を貫流し、その際に冷える請求項５の方法。
【請求項７】ボイラーまたはその他の加熱体の後段に
冷却器が設けられており、この冷却器が排ガスを上記の
露点との温度差に冷却する請求項１から６のいずれか１
項の方法。
【請求項８】熱吸収面の煙道ガス側温度が貫流排ガス
の露点より高くなるように冷却器が操作される請求項１
の方法。
【請求項９】後段に収束的な火炎加速ノズルを有する
拡散的なバーナーマッフルを有する上記の方法を実施す
るための装置において、燃焼出力３．９ＭＷに対し、Ｄ１＝３３８ｍｍ（直径）Ｄ２＝７００ｍｍ（直径）Ｄ３＝３５０ｍｍ（直径）Ｌ１＝１９７ｍｍ（長さ）Ｌ２＝１４７０ｍｍ（長さ）の寸法が適用され、その際、直径Ｄ１の前段に放射状の案内羽根が設けられ
ており、これらの案内羽根が燃焼空気を円周方向に対し
て６〜１２°、好ましくは８〜１０°の螺旋角度で送
り、この場合に案内羽根が対数螺旋に従って形成されて
いることを特徴とする装置。
【請求項１０】上記の燃焼出力３．９ＭＷにおいて、
バーナーの後段にＤ５＝１４００ｍｍ（直径）Ｌ５＝３８５０ｍｍ（長さ）の寸法を有する火炎管、または等しい水理学的直径を有
する矩形の燃焼室が設けられている上記の方法を実施す
るための装置。
【請求項１１】３．９ＭＷ以外の燃焼出力に対する装
置を計算するために、上記の寸法が燃焼出力比の根によ
って換算され、その際に案内羽根の角度が一定である請
求項９または１０の装置。
【請求項１２】火炎管の端面においてバーナーの下方
に少なくとも１つの開口部が設けられており、この開口
部の吹出口断面が、燃焼空気の最大１５％を火炎管に送
入できる寸法に形成されており、それによって燃焼を支
援し、かつ沈澱した灰粒子を吹き飛ばすことができる請
求項９から１１のいずか１項の装置。
【請求項１３】火炎管の端面においてバーナーの下方
に開口部が設けられており、これらの開口部を通して水
蒸気または圧縮空気を連続的または衝撃的に送入して、
火炎管の下部領域における沈澱を除去できる請求項９か
ら１２のいずれか１項の装置。
【請求項１４】火炎管の排ガス出口がバーナーと反対
側の端部にある請求項９から１３のいずれか１項の装
置。
【請求項１５】火炎管の排ガス出口が火炎管の下部領
域における開口部として形成されており、これらの開口
部が後段の第１の管路のパイプと連通している請求項１
４の装置。
【請求項１６】第１の管路のパイプに送入口が対応し
ており、これらの送入口の断面が、燃焼空気の最大１５
％を第１の管路のパイプに送入できる寸法に形成されて
いる請求項９から１５のいずれか１項の装置。
【請求項１７】燃焼出力３．９ＭＷにおいて、第１の
管路が８８．５×５ｍｍのパイプ２５本からなる請求項
９から１６のいずれか１項の装置。
【請求項１８】第２の管路が３０×５ｍｍのパイプ２
８８本からなる請求項９から１７のいずれか１項の装
置。
【請求項１９】３．９ＭＷ以外の燃焼出力に対し、管
断面積の合計が燃焼出力に比例して換算され、その際
に、ボイラー出口における排ガス温度を維持するため
に、パイプの長さと内径の比の合計が一定に保たれるこ
とを特徴とする請求項９から１８のいずれか１項の装置
のための第１のおよび第２の管路。