JPH0727324A - 排ガスの熱回収装置 - Google Patents
排ガスの熱回収装置Info
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- JPH0727324A JPH0727324A JP5170633A JP17063393A JPH0727324A JP H0727324 A JPH0727324 A JP H0727324A JP 5170633 A JP5170633 A JP 5170633A JP 17063393 A JP17063393 A JP 17063393A JP H0727324 A JPH0727324 A JP H0727324A
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- heat
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
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- Chimneys And Flues (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス温度が従来よりも、低くなるまで熱回
収することができる排ガスの熱回収装置を提供する。 【構成】 ボイラのような排ガス発生源１からの排ガス
を排ガス水分凝縮器７に導入する煙道６と、この水分凝
縮器内の排ガスにＳＯ3イオンを含む液体を噴霧する露
結促進剤注入装置８と、水分凝縮器内に設けられ、ＳＯ
3イオンを含む液体が噴霧された排ガスを冷却して排ガ
ス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器１９と、この熱交換
器に洗浄液を噴霧する熱交洗浄ノズル１３と、排ガスか
ら凝縮分離された結露液を露結促進剤注入装置と熱交洗
浄ノズルに再循環して供給する手段３１と、処理された
排ガスを煙突２６に導く煙突６とを設けた排ガスの熱回
収装置。
収することができる排ガスの熱回収装置を提供する。 【構成】 ボイラのような排ガス発生源１からの排ガス
を排ガス水分凝縮器７に導入する煙道６と、この水分凝
縮器内の排ガスにＳＯ3イオンを含む液体を噴霧する露
結促進剤注入装置８と、水分凝縮器内に設けられ、ＳＯ
3イオンを含む液体が噴霧された排ガスを冷却して排ガ
ス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器１９と、この熱交換
器に洗浄液を噴霧する熱交洗浄ノズル１３と、排ガスか
ら凝縮分離された結露液を露結促進剤注入装置と熱交洗
浄ノズルに再循環して供給する手段３１と、処理された
排ガスを煙突２６に導く煙突６とを設けた排ガスの熱回
収装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガスの熱回収装置に
係り、特に、ボイラなどの燃焼装置の燃焼排ガスからの
熱回収を行なう熱交換装置であって、排ガス温度を排ガ
ス中の水分が凝縮する露点以下まで冷却する凝縮型熱交
換器を有する排ガスの熱回収装置に関する。
係り、特に、ボイラなどの燃焼装置の燃焼排ガスからの
熱回収を行なう熱交換装置であって、排ガス温度を排ガ
ス中の水分が凝縮する露点以下まで冷却する凝縮型熱交
換器を有する排ガスの熱回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のボイラ装置を示す。１は
ボイラ、２は燃料供給設備、３はバーナ、４は燃焼排ガ
ス煙道６に設けた脱硝装置、５はバーナに供給する燃焼
用空気を加熱する空気予熱器、２５は排ガス処理装置、
２６は煙突である。上記従来技術では、空気予熱器５は
ボイラから排出される排ガス中の水分の水蒸気分圧で定
まる露点温度以上になるように設計され、運用されてい
る。近年ボイラ燃料としてＣＷＭ（ Coal Oil Mixtur
e)、ＢＬ（ Black Liquor:パルプ製造プラントからでる
黒液）、南米オリノコ地方で採掘されるオリノコタール
など比較的水分の多い（排ガス重量比５〜３０％）燃料
が使用される機会が多くなった。ボイラ設計上経済性の
ある伝熱面を確保するため、ボイラ出口の排ガス温度は
制約される。また燃料中の成分（Ｈ2 Ｏ、Ｈ、Ｓなどの
成分量）により定まる排ガスの露点温度も考慮しながら
空気予熱器の伝熱面積、伝熱面のメタル温度を設定し、
メタル温度が露点以下にならぬように設計されている。
ボイラ、２は燃料供給設備、３はバーナ、４は燃焼排ガ
ス煙道６に設けた脱硝装置、５はバーナに供給する燃焼
用空気を加熱する空気予熱器、２５は排ガス処理装置、
２６は煙突である。上記従来技術では、空気予熱器５は
ボイラから排出される排ガス中の水分の水蒸気分圧で定
まる露点温度以上になるように設計され、運用されてい
る。近年ボイラ燃料としてＣＷＭ（ Coal Oil Mixtur
e)、ＢＬ（ Black Liquor:パルプ製造プラントからでる
黒液）、南米オリノコ地方で採掘されるオリノコタール
など比較的水分の多い（排ガス重量比５〜３０％）燃料
が使用される機会が多くなった。ボイラ設計上経済性の
ある伝熱面を確保するため、ボイラ出口の排ガス温度は
制約される。また燃料中の成分（Ｈ2 Ｏ、Ｈ、Ｓなどの
成分量）により定まる排ガスの露点温度も考慮しながら
空気予熱器の伝熱面積、伝熱面のメタル温度を設定し、
メタル温度が露点以下にならぬように設計されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では空気
予熱器などのボイラ装置出口排ガス温度を露点以上とし
ているため、ボイラから排出される排ガスにより持出さ
れる熱量は大きなものとなり、排ガスからの熱回収も頭
打ちとなり、ボイラ熱効率向上という点からみて未解決
の状態となっていた。また、今後水分の多い排ガスを排
出する燃料が使用された場合、これら水分が煙突から排
出されると排出熱損失が増大するのみならず、酸性雨を
はじめとして環境対策上も放置できない問題となる。
予熱器などのボイラ装置出口排ガス温度を露点以上とし
ているため、ボイラから排出される排ガスにより持出さ
れる熱量は大きなものとなり、排ガスからの熱回収も頭
打ちとなり、ボイラ熱効率向上という点からみて未解決
の状態となっていた。また、今後水分の多い排ガスを排
出する燃料が使用された場合、これら水分が煙突から排
出されると排出熱損失が増大するのみならず、酸性雨を
はじめとして環境対策上も放置できない問題となる。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、熱損失を極力低減することができる排ガスの熱
回収装置を提供することにある。
解決し、熱損失を極力低減することができる排ガスの熱
回収装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第一の発明は、排ガス発生源からの排ガスを導入
して排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器を備えた排
ガスの熱回収装置において、排ガス導入口と排ガス排出
口を有する塔状の排ガス水分凝縮器と、該凝縮器内の排
ガスに硫黄酸化物イオンを含む液体を噴霧する露結促進
剤注入装置と、前記水分凝縮器内に設けられ上記液体を
噴霧された排ガスと接触して排ガス中の水蒸気を凝縮さ
せる熱交換器とを設けたことを特徴とする排ガスの熱回
収装置に関する。
本願の第一の発明は、排ガス発生源からの排ガスを導入
して排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器を備えた排
ガスの熱回収装置において、排ガス導入口と排ガス排出
口を有する塔状の排ガス水分凝縮器と、該凝縮器内の排
ガスに硫黄酸化物イオンを含む液体を噴霧する露結促進
剤注入装置と、前記水分凝縮器内に設けられ上記液体を
噴霧された排ガスと接触して排ガス中の水蒸気を凝縮さ
せる熱交換器とを設けたことを特徴とする排ガスの熱回
収装置に関する。
【０００６】第二の発明は、上記第一の発明において、
排ガスの性状を検出する手段と、該検出手段の検出結果
に基づき露結促進剤注入装置を制御する手段とを設けた
ことを特徴とする排ガスの熱回収装置に関する。第三の
発明は、排ガス発生源からの排ガスを導入して排ガス中
の水蒸気を凝縮させる熱交換器を備えた排ガスの熱回収
装置において、排ガス導入口と排ガス出口を有する排ガ
ス水分凝縮器と、該凝縮器内の排ガスに硫黄酸化物イオ
ンを含む液体を噴霧する露結促進剤注入装置と、前記水
分凝縮器内に設けられ上記液体を噴霧された排ガスと接
触して排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器と、該熱
交換器付近に設けた露結状態監視プローブと、該監視プ
ローブの検出結果に基づき制御され前記熱交換器に洗浄
流体を噴霧する熱交洗浄装置とを設けたことを特徴とす
る排ガスの熱回収装置に関する。
排ガスの性状を検出する手段と、該検出手段の検出結果
に基づき露結促進剤注入装置を制御する手段とを設けた
ことを特徴とする排ガスの熱回収装置に関する。第三の
発明は、排ガス発生源からの排ガスを導入して排ガス中
の水蒸気を凝縮させる熱交換器を備えた排ガスの熱回収
装置において、排ガス導入口と排ガス出口を有する排ガ
ス水分凝縮器と、該凝縮器内の排ガスに硫黄酸化物イオ
ンを含む液体を噴霧する露結促進剤注入装置と、前記水
分凝縮器内に設けられ上記液体を噴霧された排ガスと接
触して排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器と、該熱
交換器付近に設けた露結状態監視プローブと、該監視プ
ローブの検出結果に基づき制御され前記熱交換器に洗浄
流体を噴霧する熱交洗浄装置とを設けたことを特徴とす
る排ガスの熱回収装置に関する。
【０００７】第四の発明は、排ガス発生源からの排ガス
を導入して排ガス中の水分を凝縮させる熱交換器を備え
た排ガスの熱回収装置において、排ガス導入口と排ガス
出口とを備えた排ガス水分凝縮器と、排ガスに硫黄酸化
物イオンを含む液体を噴霧する露結促進剤注入装置と、
排ガス水分凝縮器内に設けられ上記液体を噴霧された排
ガスと接触して排ガス中の蒸気を凝縮させる熱交換器
と、この熱交換器に洗浄液を噴射して洗浄する熱交洗浄
手段と、排ガス水分凝縮器内で排ガスから分離された露
結液を前記露結促進剤注入装置と熱交洗浄手段とに再循
環して供給する手段とを設けたことを特徴とする排ガス
の熱回収装置に関する。
を導入して排ガス中の水分を凝縮させる熱交換器を備え
た排ガスの熱回収装置において、排ガス導入口と排ガス
出口とを備えた排ガス水分凝縮器と、排ガスに硫黄酸化
物イオンを含む液体を噴霧する露結促進剤注入装置と、
排ガス水分凝縮器内に設けられ上記液体を噴霧された排
ガスと接触して排ガス中の蒸気を凝縮させる熱交換器
と、この熱交換器に洗浄液を噴射して洗浄する熱交洗浄
手段と、排ガス水分凝縮器内で排ガスから分離された露
結液を前記露結促進剤注入装置と熱交洗浄手段とに再循
環して供給する手段とを設けたことを特徴とする排ガス
の熱回収装置に関する。
【０００８】第五の発明は、上記第四の発明において、
露結促進剤注入装置と熱交洗浄手段に供給する液体の硫
黄酸化物イオン濃度を調節する手段を設けたことを特徴
とする排ガスの熱回収装置に関する。
露結促進剤注入装置と熱交洗浄手段に供給する液体の硫
黄酸化物イオン濃度を調節する手段を設けたことを特徴
とする排ガスの熱回収装置に関する。
【０００９】
【作用】本発明ではボイラ排ガス中の水蒸気分を露結さ
せることを前提にボイラ排ガスの熱回収を従来よりはる
かに効率よくおこなえる。例えば従来のボイラ排ガス温
度は小型ボイラで１５０℃から２００℃前後、また大型
ボイラでは９０℃から１６０℃前後であった。本システ
ムにより、ボイラ排ガス温度を５０℃〜６０℃前後にま
で下げ、従来との差は熱回収増（ボイラ効率向上）とな
る。この場合、前記装置は図３に示すＳＯ3 濃度の特性
を利用して、排ガス中に硫黄酸化物イオンを含む液体を
注入、噴霧することにより、熱交伝熱面への露結を促進
させる。
せることを前提にボイラ排ガスの熱回収を従来よりはる
かに効率よくおこなえる。例えば従来のボイラ排ガス温
度は小型ボイラで１５０℃から２００℃前後、また大型
ボイラでは９０℃から１６０℃前後であった。本システ
ムにより、ボイラ排ガス温度を５０℃〜６０℃前後にま
で下げ、従来との差は熱回収増（ボイラ効率向上）とな
る。この場合、前記装置は図３に示すＳＯ3 濃度の特性
を利用して、排ガス中に硫黄酸化物イオンを含む液体を
注入、噴霧することにより、熱交伝熱面への露結を促進
させる。
【００１０】またいったん露結して下部槽内に溜まった
露結液を再循環して、必要に応じてＳＯ3 を添加、調節
しながら一部は再利用する。このＳＯ3 2-イオンを含む
露結液は稀硫酸であり、熱交伝熱面では付着物を固化さ
せない目的でもある（例えば中和剤を注入する案もある
が中和方式では伝熱面で反応して固形物となり付着す
る）。
露結液を再循環して、必要に応じてＳＯ3 を添加、調節
しながら一部は再利用する。このＳＯ3 2-イオンを含む
露結液は稀硫酸であり、熱交伝熱面では付着物を固化さ
せない目的でもある（例えば中和剤を注入する案もある
が中和方式では伝熱面で反応して固形物となり付着す
る）。
【００１１】なお、上記中図３の硫黄酸化物イオンを含
む液体を露結促進剤とするねらいは排ガス中の水蒸気分
の露結する際の潜熱を利用するところにある。
む液体を露結促進剤とするねらいは排ガス中の水蒸気分
の露結する際の潜熱を利用するところにある。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す装置系統
図である。ボイラ１には燃料供給設備２から、ＣＷＭ
（ Coal water Mixture ) 、ＣＯＭ（ Coal Oil Mixtur
e)、ＢＬ( Black liquor: 黒液）や比較的水分の多い
（排ガス重量比の５％〜３０％）燃料が投入され、バー
ナ３で燃焼される。燃焼排ガスは、脱硝装置４や空気予
熱器５、煙道６、排ガス処理装置２５、煙突２６を経由
して大気に放出される。この場合、空気予熱器５はボイ
ラ１から排出される排ガス中の水分の水蒸気分圧で定ま
る露点以上になるように設計、運用される。図１におい
て、排ガス水分凝縮器７、排ガス水分凝縮形熱交換器１
９を設置して、ボイラ排ガス中の水分の露点以下の温度
になるように熱交換器の加熱側および被加熱側流体の対
数平均温度差を設定する。これは排ガス性状（水分、ば
いじん、Ｓ分）に対して被加熱媒体性状（比熱、気体／
液体、温度、圧力、流量、流速 etc ）および排ガス水
分凝縮形熱交換器１９の伝熱面積を定めて、排ガスの熱
回収を改善する。あわせて排ガス露結促進剤注入装置８
より、排ガス中の水分を排ガス水分凝縮形熱交換器１９
の伝熱面に露結しやすくする。
図である。ボイラ１には燃料供給設備２から、ＣＷＭ
（ Coal water Mixture ) 、ＣＯＭ（ Coal Oil Mixtur
e)、ＢＬ( Black liquor: 黒液）や比較的水分の多い
（排ガス重量比の５％〜３０％）燃料が投入され、バー
ナ３で燃焼される。燃焼排ガスは、脱硝装置４や空気予
熱器５、煙道６、排ガス処理装置２５、煙突２６を経由
して大気に放出される。この場合、空気予熱器５はボイ
ラ１から排出される排ガス中の水分の水蒸気分圧で定ま
る露点以上になるように設計、運用される。図１におい
て、排ガス水分凝縮器７、排ガス水分凝縮形熱交換器１
９を設置して、ボイラ排ガス中の水分の露点以下の温度
になるように熱交換器の加熱側および被加熱側流体の対
数平均温度差を設定する。これは排ガス性状（水分、ば
いじん、Ｓ分）に対して被加熱媒体性状（比熱、気体／
液体、温度、圧力、流量、流速 etc ）および排ガス水
分凝縮形熱交換器１９の伝熱面積を定めて、排ガスの熱
回収を改善する。あわせて排ガス露結促進剤注入装置８
より、排ガス中の水分を排ガス水分凝縮形熱交換器１９
の伝熱面に露結しやすくする。
【００１３】また排ガス水分凝縮形熱交換器１９の伝熱
面へ露結液とばいじんが結合しやすくして排ガス中のば
いじん等を吸着する。熱交洗浄ノズル１３は、露点状態
監視プローブ１５により露結状態の検出に基づき洗浄剤
調節器１４により作動して、排ガス水分凝縮形熱交換器
１９の伝熱面に付着した液滴やばいじんを強制的に分離
する。露結液貯槽２３は分離除去した露結液を露結液処
理装置２４で処理する。ガス性状検出器１０による排ガ
ス性状と露点温度の判断、露結促進剤の注入度合いの決
定、洗浄剤調節器１４の開閉・調節は露結状態監視プロ
ーブ１５により、一連動作となるよう排ガス水分露点・
洗浄制御器１８で制御する。
面へ露結液とばいじんが結合しやすくして排ガス中のば
いじん等を吸着する。熱交洗浄ノズル１３は、露点状態
監視プローブ１５により露結状態の検出に基づき洗浄剤
調節器１４により作動して、排ガス水分凝縮形熱交換器
１９の伝熱面に付着した液滴やばいじんを強制的に分離
する。露結液貯槽２３は分離除去した露結液を露結液処
理装置２４で処理する。ガス性状検出器１０による排ガ
ス性状と露点温度の判断、露結促進剤の注入度合いの決
定、洗浄剤調節器１４の開閉・調節は露結状態監視プロ
ーブ１５により、一連動作となるよう排ガス水分露点・
洗浄制御器１８で制御する。
【００１４】図１において、被加熱媒体貯槽２０の媒体
は前述した通り、本発明の目的とするボイラ排ガスの効
率的な熱回収を前提として選択される。特定はしない
が、ボイラ排ガスの保有する熱エネルギーを高効率で回
収するため従来の考え方のように排ガス中の水蒸気分圧
に対する露点温度より下方で熱交換させる。被加熱媒体
移送設備２１（熱交換体が気体ならブロワーかファン、
また液体ならポンプ類）により排ガス水分凝縮形熱交換
器１９へ熱交媒体を送って排ガスと熱交換させる。排ガ
ス熱利用システム２２は、例えばボイラ給水を熱媒体と
して用いた場合は、ボイラ給水の脱気器システム（脱気
器、給水貯水槽、ボイラ給水ポンプ等）に該当する。ま
た一般のボイラ排熱回収装置や温水利用システムに該当
する。排ガス水分凝縮器７、排ガス水分凝縮形熱交換器
１９、露結液貯槽２３等は、ばいじん、腐食生成物質等
と接触し、当然ながら腐食環境にさらされるため、各機
器の材質はこれらを充分に考慮されたものである。従っ
て、例えばステンレスなどの耐食材を使って構成され
る。熱交洗浄ノズル１３から噴射される洗浄用媒体は液
体または気体いずれでもよいが熱交伝熱面に付着した露
結液やばいじんを強制的に分離する能力を有したものと
する。従って、熱交洗浄ノズル１３の形状、構成、使用
媒体の圧力、温度、流量、成分（ｐＨ等）は充分に吟味
したものである。また、排ガス水分凝縮器７および排ガ
ス水分凝縮形熱交換器１９は一般の脱硫装置に類似して
いるが、本発明の目的とするところは、ボイラ排ガス熱
回収の高効率化であり、付随的に排ガス中のばいじんや
硫化物が付着分離される。
は前述した通り、本発明の目的とするボイラ排ガスの効
率的な熱回収を前提として選択される。特定はしない
が、ボイラ排ガスの保有する熱エネルギーを高効率で回
収するため従来の考え方のように排ガス中の水蒸気分圧
に対する露点温度より下方で熱交換させる。被加熱媒体
移送設備２１（熱交換体が気体ならブロワーかファン、
また液体ならポンプ類）により排ガス水分凝縮形熱交換
器１９へ熱交媒体を送って排ガスと熱交換させる。排ガ
ス熱利用システム２２は、例えばボイラ給水を熱媒体と
して用いた場合は、ボイラ給水の脱気器システム（脱気
器、給水貯水槽、ボイラ給水ポンプ等）に該当する。ま
た一般のボイラ排熱回収装置や温水利用システムに該当
する。排ガス水分凝縮器７、排ガス水分凝縮形熱交換器
１９、露結液貯槽２３等は、ばいじん、腐食生成物質等
と接触し、当然ながら腐食環境にさらされるため、各機
器の材質はこれらを充分に考慮されたものである。従っ
て、例えばステンレスなどの耐食材を使って構成され
る。熱交洗浄ノズル１３から噴射される洗浄用媒体は液
体または気体いずれでもよいが熱交伝熱面に付着した露
結液やばいじんを強制的に分離する能力を有したものと
する。従って、熱交洗浄ノズル１３の形状、構成、使用
媒体の圧力、温度、流量、成分（ｐＨ等）は充分に吟味
したものである。また、排ガス水分凝縮器７および排ガ
ス水分凝縮形熱交換器１９は一般の脱硫装置に類似して
いるが、本発明の目的とするところは、ボイラ排ガス熱
回収の高効率化であり、付随的に排ガス中のばいじんや
硫化物が付着分離される。
【００１５】図２は、本願発明における露結液再循環法
の説明図である。３１は露結液再循環系統であり、再循
環液流量調節弁３２、再循環液流量計３３、再循環液量
制御器３４によって露結液を制御しながら露結液再循環
ポンプ４６で結露液の再循環をおこなう。この場合ボイ
ラ排ガス露結促進剤注入系統３７を用いて、排ガス露結
促進剤注入装置８によって排ガス水分凝縮器内のボイラ
排ガス中のＳＯ3 2-（亜硫酸）イオンを調節する。熱交
洗浄ノズル１３はボイラ排ガス水分凝縮形熱交換器１９
の伝熱表面に付着するばいじん等の固形物を常に洗い流
す役目を担うが、露結状態監視プローブ１５による液滴
他の監視状況によって、流量の調節機能をもたせる。再
循環流量および露結液量によって露結液調節弁４２、露
結液処理装置入口調節弁４３により、露結液処理装置２
４へ露結液を流して処理する。この処理内容は一般の河
川へ放流可能レベルまたは再利用を前提に工業用水レベ
ル程度まで各規制値を調節可能とする。すなわちｐＨ、
ＳＳ、ＣＯＤ、ＢＯＤ、重金属類等毒物を含めて、従来
大気から放出される危険性のあるものを液体の形で限定
され、制御された状態で地球へ還す考え方である。図３
はＳＯ3 濃度と露点の関係を示す図である。図に示す通
りボイラ排ガス中のＳＯ3 濃度が高ければ排ガス温度は
高い状態でも結露することがわかる。したがって、本発
明は排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器１９を設
け、かつ排ガス温度を下げつつ、徹底的に結露させるこ
とをねらったシステムである。
の説明図である。３１は露結液再循環系統であり、再循
環液流量調節弁３２、再循環液流量計３３、再循環液量
制御器３４によって露結液を制御しながら露結液再循環
ポンプ４６で結露液の再循環をおこなう。この場合ボイ
ラ排ガス露結促進剤注入系統３７を用いて、排ガス露結
促進剤注入装置８によって排ガス水分凝縮器内のボイラ
排ガス中のＳＯ3 2-（亜硫酸）イオンを調節する。熱交
洗浄ノズル１３はボイラ排ガス水分凝縮形熱交換器１９
の伝熱表面に付着するばいじん等の固形物を常に洗い流
す役目を担うが、露結状態監視プローブ１５による液滴
他の監視状況によって、流量の調節機能をもたせる。再
循環流量および露結液量によって露結液調節弁４２、露
結液処理装置入口調節弁４３により、露結液処理装置２
４へ露結液を流して処理する。この処理内容は一般の河
川へ放流可能レベルまたは再利用を前提に工業用水レベ
ル程度まで各規制値を調節可能とする。すなわちｐＨ、
ＳＳ、ＣＯＤ、ＢＯＤ、重金属類等毒物を含めて、従来
大気から放出される危険性のあるものを液体の形で限定
され、制御された状態で地球へ還す考え方である。図３
はＳＯ3 濃度と露点の関係を示す図である。図に示す通
りボイラ排ガス中のＳＯ3 濃度が高ければ排ガス温度は
高い状態でも結露することがわかる。したがって、本発
明は排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器１９を設
け、かつ排ガス温度を下げつつ、徹底的に結露させるこ
とをねらったシステムである。
【００１６】図１の全体構成図に示す通り、ボイラ１か
ら排出される熱量を徹底的に回収するのが本願発明シス
テムの第一の目的であり、そのためボイラ排ガス水分凝
縮器７内に設けたボイラ排ガス水分凝縮形熱交換器１９
でボイラ排ガス温度を露点温度以下まで下げ得るための
設計をおこなう。加えて被加熱側の媒体および温度を選
定する。一般的に被加熱側は低温水でよいが、水にこだ
わることなく、ガス体でも他の液体でもよい。本発明の
ポイントはボイラ排ガスは一般に燃料中の成分により変
化するがこの中でもＳ（イオウ）分による露点温度の変
化が大きいところに着目している。
ら排出される熱量を徹底的に回収するのが本願発明シス
テムの第一の目的であり、そのためボイラ排ガス水分凝
縮器７内に設けたボイラ排ガス水分凝縮形熱交換器１９
でボイラ排ガス温度を露点温度以下まで下げ得るための
設計をおこなう。加えて被加熱側の媒体および温度を選
定する。一般的に被加熱側は低温水でよいが、水にこだ
わることなく、ガス体でも他の液体でもよい。本発明の
ポイントはボイラ排ガスは一般に燃料中の成分により変
化するがこの中でもＳ（イオウ）分による露点温度の変
化が大きいところに着目している。
【００１７】すなわち、従来と考え方を全く変えて、ボ
イラ排ガス中に従来では設置していない水分凝縮形熱交
換器１９を設けている上、露結をより積極的におこなわ
せる目的でＳＯ3 を含む露結液を再循環して、排ガス中
に噴霧させることが一つの目玉である。この目的は水分
凝縮器内のボイラ排ガス中のＳＯ3 濃度を高めて、露結
促進をはかることのみならず、熱交換器１９の伝熱面を
ＳＯ3 （稀硫酸）系の同一性状（中和反応する薬品は使
わず）の液体で濡らして、常に洗浄効果を高めることも
ねらっている。すなわち稀硫酸系の雰囲気に中和反応を
起こす薬品を注入すると熱交換器１９の伝熱面で化学反
応を起こして伝熱表面に固形物を作るため、付着、固
化、詰まりの原因となる。
イラ排ガス中に従来では設置していない水分凝縮形熱交
換器１９を設けている上、露結をより積極的におこなわ
せる目的でＳＯ3 を含む露結液を再循環して、排ガス中
に噴霧させることが一つの目玉である。この目的は水分
凝縮器内のボイラ排ガス中のＳＯ3 濃度を高めて、露結
促進をはかることのみならず、熱交換器１９の伝熱面を
ＳＯ3 （稀硫酸）系の同一性状（中和反応する薬品は使
わず）の液体で濡らして、常に洗浄効果を高めることも
ねらっている。すなわち稀硫酸系の雰囲気に中和反応を
起こす薬品を注入すると熱交換器１９の伝熱面で化学反
応を起こして伝熱表面に固形物を作るため、付着、固
化、詰まりの原因となる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、排ガスに凝結促進剤を
噴霧して排ガス中の水分が十分凝結するまで熱回収する
ので、プラントの熱効率を向上することができる。また
排ガスから分離した露結液を露結促進剤注入装置や熱交
洗浄装置に再循環してその有効活用をはかることができ
る。特に硫黄成分や水分含有量の多い燃料を使用する燃
焼装置に適用することにより、プラントの熱効率向上と
排ガスの清浄化を同時に達成することができる。
噴霧して排ガス中の水分が十分凝結するまで熱回収する
ので、プラントの熱効率を向上することができる。また
排ガスから分離した露結液を露結促進剤注入装置や熱交
洗浄装置に再循環してその有効活用をはかることができ
る。特に硫黄成分や水分含有量の多い燃料を使用する燃
焼装置に適用することにより、プラントの熱効率向上と
排ガスの清浄化を同時に達成することができる。
【図１】本発明をボイラプラントに適した実施例全体
図。
図。
【図２】本発明における露結液再循環系統図。
【図３】排ガス中のＳＯ3 濃度と露点温度の関係図。
【図４】従来技術を示す図。
１…ボイラ、４…脱硝装置、５…空気予熱器、６…煙
道、７…排ガス水分凝縮器、８…排ガス露結促進剤注入
装置、９…露結促進剤調節器、１０…排ガス性状検出
器、１３…熱交洗浄ノズル、１４…洗浄剤調節器、１５
…露結状態監視プローブ、１８…露結・洗浄制御器、１
９…排ガス水分凝縮形熱交換器、２０…被加熱媒体貯
槽、２１…被加熱媒体移送設備、２３…露結液貯槽、２
４…露結液処理装置、２５…排ガス処理装置、３１…露
結液再循環系統、３２…再循環液調節弁、３３…再循環
液流量計、３４…再循環液量制御器、３７…ボイラ排ガ
ス露結促進剤注入系統、３８…熱交洗浄液注入系統、４
０…露結促進剤貯槽、４２…露結液調節弁、４４…露結
促進剤調合器、４５…熱交洗浄液調合器、４６…露結液
再循環ポンプ。
道、７…排ガス水分凝縮器、８…排ガス露結促進剤注入
装置、９…露結促進剤調節器、１０…排ガス性状検出
器、１３…熱交洗浄ノズル、１４…洗浄剤調節器、１５
…露結状態監視プローブ、１８…露結・洗浄制御器、１
９…排ガス水分凝縮形熱交換器、２０…被加熱媒体貯
槽、２１…被加熱媒体移送設備、２３…露結液貯槽、２
４…露結液処理装置、２５…排ガス処理装置、３１…露
結液再循環系統、３２…再循環液調節弁、３３…再循環
液流量計、３４…再循環液量制御器、３７…ボイラ排ガ
ス露結促進剤注入系統、３８…熱交洗浄液注入系統、４
０…露結促進剤貯槽、４２…露結液調節弁、４４…露結
促進剤調合器、４５…熱交洗浄液調合器、４６…露結液
再循環ポンプ。
Claims (5)
- 【請求項１】 排ガス発生源からの排ガスを導入して排
ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器を備えた排ガスの
熱回収装置において、排ガス導入口と排ガス排出口を有
する塔状の排ガス水分凝縮器と、該凝縮器内の排ガスに
硫黄酸化物イオンを含む液体を噴霧する露結促進剤注入
装置と、前記水分凝縮器内に設けられ上記液体を噴霧さ
れた排ガスと接触して排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱
交換器とを設けたことを特徴とする排ガスの熱回収装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、排ガスの性状を検出
する手段と、該検出手段の検出結果に基づき露結促進剤
注入装置を制御する手段とを設けたことを特徴とする排
ガスの熱回収装置。 - 【請求項３】 排ガス発生源からの排ガスを導入して排
ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器を備えた排ガスの
熱回収装置において、排ガス導入口と排ガス出口を有す
る排ガス水分凝縮器と、該凝縮器内の排ガスに硫黄酸化
物イオンを含む液体を噴霧する露結促進剤注入装置と、
前記水分凝縮器内に設けられ上記液体を噴霧された排ガ
スと接触して排ガス中の水蒸気を凝縮させる熱交換器
と、該熱交換器付近に設けた露結状態監視プローブと、
該監視プローブの検出結果に基づき制御され前記熱交換
器に洗浄流体を噴霧する熱交洗浄装置とを設けたことを
特徴とする排ガスの熱回収装置。 - 【請求項４】 排ガス発生源からの排ガスを導入して排
ガス中の水分を凝縮させる熱交換器を備えた排ガスの熱
回収装置において、排ガス導入口と排ガス出口とを備え
た排ガス水分凝縮器と、排ガスに硫黄酸化物イオンを含
む液体を噴霧する露結促進剤注入装置と、排ガス水分凝
縮器内に設けられ上記液体を噴霧された排ガスと接触し
て排ガス中の蒸気を凝縮させる熱交換器と、この熱交換
器に洗浄液を噴射して洗浄する熱交洗浄手段と、排ガス
水分凝縮器内で排ガスから分離された露結液を前記露結
促進剤注入装置と熱交洗浄手段とに再循環して供給する
手段とを設けたことを特徴とする排ガスの熱回収装置。 - 【請求項５】 請求項４において、露結促進剤注入装置
と熱交洗浄手段に供給する液体の硫黄酸化物イオン濃度
を調節する手段を設けたことを特徴とする排ガスの熱回
収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170633A JPH0727324A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 排ガスの熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170633A JPH0727324A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 排ガスの熱回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727324A true JPH0727324A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15908498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5170633A Pending JPH0727324A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 排ガスの熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727324A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000387A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | So3 separating and removing equipment for flue gas |
| KR20030038884A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-17 | 박금남 | 농업용 폐비닐을 연료화하여 열풍 또는 온수를 공급하는장치 및 방법과 여기에 사용되는 폐비닐연료 |
| KR101397427B1 (ko) * | 2013-11-14 | 2014-05-20 | 코오롱워터텍 주식회사 | 배기가스의 폐열회수 및 백연저감 장치 |
| KR101496037B1 (ko) * | 2013-10-04 | 2015-02-26 | 이동훈 | 배기가스의 폐열 회수 및 백연 저감 방법 및 장치 |
| CN110578929A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-17 | 北京清投环能科技有限公司 | 一种余热回收锅炉一体化装置及其控制方法 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5170633A patent/JPH0727324A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003000387A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | So3 separating and removing equipment for flue gas |
| JP2003001054A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙のｓｏ３分除去装置 |
| KR20030038884A (ko) * | 2001-11-07 | 2003-05-17 | 박금남 | 농업용 폐비닐을 연료화하여 열풍 또는 온수를 공급하는장치 및 방법과 여기에 사용되는 폐비닐연료 |
| KR101496037B1 (ko) * | 2013-10-04 | 2015-02-26 | 이동훈 | 배기가스의 폐열 회수 및 백연 저감 방법 및 장치 |
| KR101397427B1 (ko) * | 2013-11-14 | 2014-05-20 | 코오롱워터텍 주식회사 | 배기가스의 폐열회수 및 백연저감 장치 |
| CN110578929A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-17 | 北京清投环能科技有限公司 | 一种余热回收锅炉一体化装置及其控制方法 |
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