JPH0849834A - 煙道ガスの余熱を利用する方法及び装置 - Google Patents

煙道ガスの余熱を利用する方法及び装置

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JPH0849834A
JPH0849834A JP5094783A JP9478393A JPH0849834A JP H0849834 A JPH0849834 A JP H0849834A JP 5094783 A JP5094783 A JP 5094783A JP 9478393 A JP9478393 A JP 9478393A JP H0849834 A JPH0849834 A JP H0849834A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 煙道ガスの余熱を利用する方法及び装置を改
良して，煙道ガスが酸露点以下まで冷却されることによ
り煙道ガスの余熱が利用されかつ煙道ガス脱硫装置が存
在する場合にこれらの煙道ガス脱硫装置の運転のために
必要とされない煙道ガスの余剰熱が利用されるようにす
る。 【構成】 煙道ガスの余熱を利用する方法において，空
気予熱装置が２つの空気予熱器３，４に分割され，少な
くとも１つの空気予熱器３，４の前に，煙道ガスの余剰
熱にほぼ相当する部分流５ａ，５ｂが蒸気発生のために
分岐されることを特徴としている。煙道ガスの余熱を利
用する装置において，空気予熱のために２つの空気予熱
器３，４が設けられており，これらの空気予熱器の一方
が煙道ガス主導管６内の電気集塵装置７の前に設けられ
かつ他方が電気集塵装置７の後ろに設けられており，少
なくとも，煙道ガス主導管内の電気集塵装置７の前にあ
る空気予熱器４の前で，ほぼ余剰熱に相当する煙道ガス
の部分流５ａ用のバイパス導管１１が分岐されているこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，煙道ガスの余熱，特
に，空気予熱器及び電気集塵装置へ供給される煙道ガス
の，煙道ガス脱硫装置の運転のために必要とされない余
剰熱，を利用する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】煙道ガス脱硫装置を備えた周知の発電所
において，蒸気ボイラーへ供給される燃焼用空気は発電
所の効率を良くするために空気予熱器へ供給され，この
空気予熱器は，蒸気ボイラーを出る煙道ガスにより加熱
される。こうして冷却された煙道ガスは通常，煙道ガス
脱硫装置へ供給される前に，電気集塵装置で浄化され
る。脱硫された煙道ガスは最終的に煙道ガス煙突又は冷
却塔を介して大気へ入り，この場合，浄化された煙道ガ
スを冷却塔を介して排出することには，煙道ガス脱硫装
置における浄化過程の際に冷却されたかつ湿気を含んだ
煙道ガスも，この煙道ガスの再加熱の必要なしに，大気
へ排出され得るという利点がある。
【０００３】蒸気発生器が化石燃料，特にかつ炭で運転
される発電所では，燃焼用空気に対して大きい煙道ガス
流量が生ずる。かつ炭発電所においてこの比は約１．６
対１である。腐食を回避するために，更に，煙道ガス温
度と酸露点とのある程度の差が守られなければならない
から，このような発電所において，電気集塵装置からの
煙道ガスの流出後の煙道ガス温度は約１７０℃である。
【０００４】煙道ガス脱硫の過程のために必要な温度は
約１１０℃であるから，周知の発電所において煙道ガス
の温度は煙道ガス脱硫装置への流入前に水の噴射により
約１７０℃から約１１０℃に下げられる。これには約３
％の効率損失が伴う。８００ＭＷの電気出力，即ち約２
４００ＭＷの熱出力を持つかつ炭ブロツクにおいて，水
噴射により減少される煙道ガスの余剰熱の前述の損失
は，約８０ＭＷの熱出力，即ちかつ炭ブロツクの全効率
の約３％である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は，冒頭に述べたような方法及び装置を改良し
て，煙道ガスが酸露点以下まで冷却されることにより煙
道ガスの余熱が利用されかつ煙道ガス脱硫装置が存在す
る場合にこれらの煙道ガス脱硫装置の運転のために必要
とされない煙道ガスの余剰熱が利用されるようにするこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の方法によれば，
この課題は，空気予熱装置が２つの空気予熱器に分割さ
れ，少なくとも１つの空気予熱器の前に，煙道ガスの余
剰熱にほぼ相当する部分流が蒸気発生のために分岐され
ることによつて解決される。更に，本発明の装置によれ
ば，この課題は，空気予熱のために２つの空気予熱器が
設けられており，これらの空気予熱器の一方が煙道ガス
主導管内の電気集塵装置の前に設けられかつ他方が電気
集塵装置の後ろに設けられており，少なくとも，煙道ガ
ス主導管内の電気集塵装置の前にある空気予熱器の前
で，ほぼ余剰熱に相当する煙道ガスの部分流用のバイパ
ス導管が分岐されていることによつて解決される。
【０００７】本発明により空気予熱装置を２つの空気予
熱器に分割しかつ煙道ガスの部分流をしてこれらの空気
予熱器の少なくとも１つを迂回させることによつて，両
方の空気予熱器の少なくとも１つに約１の煙道ガス−空
気比が生じ，それによつて，それぞれの空気予熱器を迂
回する煙道ガス部分流が蒸気発生のために用いられるこ
とにより，一方では空気予熱器の一層経済的な設計，他
方では余熱，特に，後に接続された煙道ガス脱硫装置の
運転のために必要とされない煙道ガスの余剰熱，の利用
が可能である。こうして得られる出力は発電所全体の出
力の２ないし３％である。この出力回収は，煙道ガス脱
硫装置が存在せずかつ煙道ガスが第２の空気予熱器の後
に大気への排出のために直接煙突又は冷却塔へ供給され
る場合にも可能である。
【０００８】本発明の別の特徴によれば，余剰熱から発
生される蒸気は直接加熱の目的のために，純粋な外部加
熱装置として又は発電所の熱交換器の加熱のために使用
され得る。代案として，余剰熱から発生される蒸気を発
電所の既存のタービン又は付加的なタービンへ供給する
ことが可能である。最後に挙げた場合には，本発明の別
の特徴によれば，このタービンは混圧タービンとして構
成されるのが好ましい。なぜならば両方のバイパス導管
内に設けられた蒸気発生器により発生される蒸気は異な
る圧力を持つからである。
【０００９】本発明によれば，一方の空気予熱器は煙道
ガス主流において電気集塵装置の前に設けられ，他方の
空気予熱器は電気集塵装置の後ろに設けられる。
【００１０】本発明により空気予熱装置を２つの空気予
熱器に分割しかつ煙道ガスの部分流をしてこれらの空気
予熱器の少なくとも１つを迂回させることによつて，こ
の空気予熱器に約１の煙道ガス−空気比が生じ，それに
よつて，空気予熱器を迂回する煙道ガス部分流が蒸気発
生のために又は例えば高圧又は低圧エコノマイザにおけ
る給水加熱のために又は熱放出のために用いられること
により，一方では空気予熱器の一層経済的な設計，他方
では後に接続された煙道ガス脱硫装置の運転のために必
要とされない煙道ガスの余剰熱の利用が可能である。こ
うして得られる出力は発電所全体の出力の２ないし３％
である。
【００１１】本発明の別の特徴によれば，第２の空気予
熱器の前においても煙道ガスの部分流用のバイパス導管
が分岐されているので，煙道ガス主導管内の電気集塵装
置の後ろに設けられたこの空気予熱器にも前述の利点が
得られる。
【００１２】本発明の別の拡張では，熱を吸収する部分
が煙道ガス主導管内の電気集塵装置の後ろにある空気予
熱器が，燃焼用空気導管内にある部分と管路を介して接
続され得る。閉じられた系としてのこれらの管路内で熱
媒体，なるべく水，が循環する。
【００１３】こうして，煙道ガス脱硫装置の前の煙道ガ
スに含まれている熱の別の部分の利用が可能であり，こ
の場合，本発明の別の特徴によれば，第２の空気予熱器
の両部分を接続する管路に，蒸気で加熱される付加的熱
交換器を接続することができ，この熱交換器により，必
要のある場合に又は燃焼用空気の第２の空気予熱器の故
障の際に必要とされる熱が供給され得る。
【００１４】好ましい実施例において本発明の装置は，
煙道ガス主流において電気集塵装置の前又は後ろに設け
られた２つの空気予熱器を含んでおり，これらの空気予
熱器にそれぞれバイパス導管が付属しており，このバイ
パス導管内に，煙道ガス部分流により加熱される蒸気発
生器が少なくとも１つ設けられている。本発明による，
この構成の拡張によれば，煙道ガス主導管内の電気集塵
装置の前に設けられた空気予熱器のバイパス導管内に，
このバイパス導管内に設けられた蒸気発生器用の蒸気過
熱器と，他方のバイパス導管内に設けられた蒸気発生器
用の蒸気過熱器とが設けられている。これによつて，一
層低い温度レベルを持つバイパス導管から生ずる蒸気も
過熱することが可能になる。両方の蒸気発生器又は蒸気
過熱器の後に混圧タービンが接続されているのが好まし
い。
【００１５】最後に，本発明によれば，バイパス導管内
に調整弁を設けることが提案されており，それによつて
煙道ガス流を煙道ガス主導管とバイパス導管の間で的確
に分割することができ，更にこれらのバイパス導管の閉
鎖も可能である。
【００１６】
【実施例】図面に本発明による装置の２つの実施例が示
されている。
【００１７】図面に，例えばかつ炭を使用する蒸気発生
器１が示されており，この蒸気発生器の，燃焼用空気導
管２を介して供給される燃焼用空気は，蒸気発生器１へ
の流入の前に２つの空気予熱器３及び４により予熱され
る。これらの空気予熱器３及び４は煙道ガス５により加
熱され，この煙道ガスは煙道ガス主導管６を通つて蒸気
発生器１を出る。この煙道ガス主導管６の中には両方の
空気予熱器３及び４の間に電気集塵装置７が設けられて
いる。煙道ガス主導管６は煙道ガス脱硫装置８に至り，
この煙道ガス脱硫装置から，脱硫された煙道ガスが実施
例において冷却塔９へ供給され，この冷却塔は煙道ガス
を大気へ排出する。
【００１８】図１による第１の実施例では各空気予熱器
３又は４にバイパス導管１１又は１２が付属している。
両方のバイパス導管１１又は１２は調整弁１３を介して
煙道ガス主導管６に接続されている。これによつて，両
方のバイパス導管１１又は１２を介してそれぞれの煙道
ガス部分流５ａ又は５ｂを煙道ガス主流から分岐させる
ことが可能である。これらの煙道ガス部分流５ａ及び５
ｂの大きさは，両方の空気予熱器３及び４へ，加熱され
るべき空気量に相当する煙道ガス量が供給されるように
選ばれる。
【００１９】煙道ガス部分流５ａ及び５ｂは燃焼用空気
を加熱するために用いられないから，これらの煙道ガス
部分流の利用可能な熱容量は蒸気を発生させるために利
用される。この目的のためにバイパス導管１１内に蒸気
発生器１４が設けられかつバイパス導管１２内に蒸気発
生器１５が設けられている。共通の給水導管１６に接続
されたこれらの蒸気発生器１４及び１５の後に蒸気過熱
器１７又は１８が接続されている。蒸気発生器１４の蒸
気過熱器１７は煙道ガス部分流５ａの流れ方向において
蒸気発生器１４の前にある。蒸気発生器１５の蒸気過熱
器１８は，実施例では，バイパス導管１１内に煙道ガス
部分流５ａの流れ方向において蒸気発生器１４の後ろに
設けられている。
【００２０】両方の蒸気発生器１４及び１５により発生
される蒸気を純粋な外部加熱装置として又は発電所の熱
交換器の加熱のために使用することができ又は発電のた
めにタービンへ供給することができる。この場合は，図
１に示されている実施例の場合のように，発生された蒸
気を発電所の既存のタービン又は付加的なタービンへ供
給することが可能である。発電機１９を駆動するこのタ
ービンはなるべく混圧タービン２０として構成されてい
るのが好ましい。なぜならば蒸気発生器１４及び１５に
より発生される蒸気は異なる圧力をもつて生ずるからで
ある。
【００２１】蒸気発生器１４及び１５により発生される
蒸気を使用するやり方に関係なく，上述の方法は，煙道
ガス脱硫装置８の運転のために必要とされない煙道ガス
５の余剰熱の経済的利用を実現させ，この余剰熱は燃焼
用空気流量に対する大きい煙道ガス流量の比及び煙道ガ
ス温度と酸露点との必要な差の保持により生ずる。
【００２２】図２による第２の実施例は，煙道ガス主導
管６内の電気集塵装置７の後ろに設けられた空気予熱器
が，管路２１により互いに接続された，この導管６内に
ある熱吸収部分３ａと燃焼用空気導管２内にある熱放出
部分３ｂとに分割されていることで，第１の実施例と異
なる。閉じられた系としてのこれらの管路２１内で熱媒
体，なるべく水，が循環する。煙道ガスが酸露点以下ま
で冷却されることにより煙道ガスの余熱が利用されかつ
煙道ガス脱硫装置が存在する場合にこれらの煙道ガス脱
硫装置の運転のために必要とされない煙道ガスの余剰熱
が利用されるようにする，燃焼用空気を加熱するために
必要とされる熱を供給することができるように，図２に
よる管路２１に蒸気で加熱される付加的熱交換器２２が
接続されている。
【００２３】図２による第２の実施例において，煙道ガ
ス主流に含まれている余剰熱は全体として，空気予熱器
４の前で煙道ガス主流から分岐された煙道ガス部分流５
ａにより煙道ガス主導管から取り出されかつ蒸気発生の
ために使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の第１の実施例の構成図であ
る。
【図２】本発明による装置の第２の実施例の構成図であ
る。
【符号の説明】
３，４ 空気予熱器 ５ａ，５ｂ 煙道ガス部分流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｇ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 煙道ガスの余熱，特に，空気予熱器及び
    電気集塵装置へ供給される煙道ガスの，煙道ガス脱硫装
    置の運転のために必要とされない余剰熱，を利用する方
    法において，空気予熱装置が２つの空気予熱器（３，
    ４）に分割され，少なくとも１つの空気予熱器（３，
    ４）の前に，煙道ガスの余剰熱にほぼ相当する部分流
    （５ａ，５ｂ）が蒸気発生のために分岐されることを特
    徴とする，煙道ガスの余熱を利用する方法。
  2. 【請求項２】 空気予熱器（４）が煙道ガス主流におい
    て電気集塵装置（７）の前に設けられかつ空気予熱器
    （３）が電気集塵装置（７）の後ろに設けられているこ
    とを特徴とする，請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 余剰熱から発生される蒸気が加熱の目的
    のために使用されることを特徴とする，請求項１又は２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 余剰熱から発生される蒸気が発電所の既
    存のタービンへ供給されることを特徴とする，請求項１
    又は２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 余剰熱から発生される蒸気が付加的なタ
    ービン（２０）へ供給されることを特徴とする，請求項
    １又は２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 タービンが混圧タービン（２０）として
    構成されていることを特徴とする，請求項５に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 煙道ガスの余熱，特に，空気予熱器及び
    電気集塵装置を持つ煙道ガス脱硫装置の運転のために必
    要とされない煙道ガスの余剰熱，を利用する装置におい
    て，空気予熱のために２つの空気予熱器（３，４）が設
    けられており，これらの空気予熱器の一方が煙道ガス主
    導管（６）内の電気集塵装置（７）の前に設けられかつ
    他方が電気集塵装置（７）の後ろに設けられており，少
    なくとも，煙道ガス主導管（６）内の電気集塵装置
    （７）の前にある空気予熱器（４）の前で，ほぼ余剰熱
    に相当する煙道ガスの部分流（５ａ）用のバイパス導管
    （１１）が分岐されていることを特徴とする，煙道ガス
    の余熱を利用する装置。
  8. 【請求項８】 第２の空気予熱器（３）の前でも煙道ガ
    スの部分流（５ｂ）用のバイパス導管（１２）が分岐さ
    れていることを特徴とする，請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 熱を吸収する部分（３ａ）が煙道ガス主
    導管（６）内の電気集塵装置（７）の後ろにある空気予
    熱器（３）が，燃焼用空気導管（２）内にある部分（３
    ｂ）と管路（２１）を介して接続されていることを特徴
    とする，請求項７に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 第２の空気予熱器の両部分（３ａ，３
    ｂ）を接続する管路（２１）に，蒸気で加熱される付加
    的熱交換器（２２）が接続されていることを特徴とす
    る，請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 余剰熱から発生される蒸気が加熱の目
    的のために使用されることを特徴とする，請求項７又は
    ８に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 余剰熱から発生される蒸気が発電所の
    既存のタービンへ供給されることを特徴とする，請求項
    ７又は８に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 余剰熱から発生される蒸気が付加的な
    タービン（２０）へ供給されることを特徴とする，請求
    項７又は８に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 タービンが混圧タービン（２０）とし
    て構成されていることを特徴とする，請求項１３に記載
    の装置。
  15. 【請求項１５】 煙道ガス主導管（６）内の電気集塵装
    置（７）の前に設けられた空気予熱器（４）のバイパス
    導管（１１）内に，このバイパス導管（１１）内に設け
    られた蒸気発生器（１４）用の蒸気過熱器（１７）と，
    他方のバイパス導管（１２）内に設けられた蒸気発生器
    （１５）用の蒸気過熱器（１８）とが設けられているこ
    とを特徴とする，請求項８に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 バイパス導管（１１，１２）内に調整
    弁（１３）が設けられていることを特徴とする，請求項
    ７ないし１５のうち１つに記載の装置。
JP5094783A 1992-03-21 1993-03-17 煙道ガスの余熱を利用する方法及び装置 Expired - Lifetime JP2587364B2 (ja)

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DE19924209234 DE4209234C2 (de) 1992-03-21 1992-03-21 Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung des für den Betrieb einer Rauchgasentschwefelungsanlage nicht benötigten Wärmeüberschusses im Rauchgas
DE4209234.5 1992-07-02
DE9208823U DE9208823U1 (ja) 1992-03-21 1992-07-02
DE9208823.6 1992-07-02

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