JPH10118450A - 石炭焚きストーカ炉の脱硫方法 - Google Patents
石炭焚きストーカ炉の脱硫方法Info
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- JPH10118450A JPH10118450A JP8294404A JP29440496A JPH10118450A JP H10118450 A JPH10118450 A JP H10118450A JP 8294404 A JP8294404 A JP 8294404A JP 29440496 A JP29440496 A JP 29440496A JP H10118450 A JPH10118450 A JP H10118450A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 脱硫効率を向上させて、しかも低コストで高
い熱効率の操業を行うことのできる石炭焚きストーカ炉
の脱硫方法を提供する。 【解決手段】 燃焼室１２に石炭と一次空気とを供給し
て、石炭を燃焼させると共に、燃焼室１２に供給する二
次空気に炭酸カルシウム等の脱硫剤を添加して、燃焼室
１２から排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去する
石炭焚きストーカ炉の脱硫方法において、燃焼ガスから
未反応の脱硫剤を含む回収灰分を捕集して、回収灰分を
二次空気に添加する。
い熱効率の操業を行うことのできる石炭焚きストーカ炉
の脱硫方法を提供する。 【解決手段】 燃焼室１２に石炭と一次空気とを供給し
て、石炭を燃焼させると共に、燃焼室１２に供給する二
次空気に炭酸カルシウム等の脱硫剤を添加して、燃焼室
１２から排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去する
石炭焚きストーカ炉の脱硫方法において、燃焼ガスから
未反応の脱硫剤を含む回収灰分を捕集して、回収灰分を
二次空気に添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼ガス中の硫黄
酸化物を効率良く除去することのできる石炭焚きストー
カ炉の脱硫方法に関する。
酸化物を効率良く除去することのできる石炭焚きストー
カ炉の脱硫方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭焚きストーカ炉から排出される燃焼
ガス中には、ＳＯx 等の硫黄酸化物が含まれており、酸
性雨を発生させる等の環境汚染の原因となる。このよう
な燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去する方法には、以下に
示すような乾式法と湿式法とが知られている。乾式法と
しては、燃焼室に炭酸カルシウム等の粉末状の脱硫剤を
添加して、燃焼ガス中の硫黄酸化物を硫酸カルシウム等
の形態に固定して除去する方法がある。湿式法として
は、燃焼室から発生する燃焼ガスを吸収塔に導入して、
脱硫剤を含むスラリー等と接触させることにより硫黄酸
化物を反応除去する方法がある。そして、前記湿式法と
乾式法とを組み合わせた半乾式法の例として、特開平７
−２４１４３９号公報には、燃焼炉（燃焼室）内にアル
カリ土類金属炭酸塩を投入して熱分解させると共に、分
解、焼成されたアルカリ土類金属酸化物の一部で炉内脱
硫を行い、さらに排ガス中に含まれる焼成されたアルカ
リ土類金属酸化物の残部を後流側の吸収塔内で捕集して
スラリー化して、このスラリーと排ガスとを吸収塔内で
接触させて湿式脱硫を行う方法が記載されている。
ガス中には、ＳＯx 等の硫黄酸化物が含まれており、酸
性雨を発生させる等の環境汚染の原因となる。このよう
な燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去する方法には、以下に
示すような乾式法と湿式法とが知られている。乾式法と
しては、燃焼室に炭酸カルシウム等の粉末状の脱硫剤を
添加して、燃焼ガス中の硫黄酸化物を硫酸カルシウム等
の形態に固定して除去する方法がある。湿式法として
は、燃焼室から発生する燃焼ガスを吸収塔に導入して、
脱硫剤を含むスラリー等と接触させることにより硫黄酸
化物を反応除去する方法がある。そして、前記湿式法と
乾式法とを組み合わせた半乾式法の例として、特開平７
−２４１４３９号公報には、燃焼炉（燃焼室）内にアル
カリ土類金属炭酸塩を投入して熱分解させると共に、分
解、焼成されたアルカリ土類金属酸化物の一部で炉内脱
硫を行い、さらに排ガス中に含まれる焼成されたアルカ
リ土類金属酸化物の残部を後流側の吸収塔内で捕集して
スラリー化して、このスラリーと排ガスとを吸収塔内で
接触させて湿式脱硫を行う方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平７−２４１４３９号公報に記載の脱硫方法には以下
の〜に示すような問題点があった。 脱硫効率が低い。脱硫剤としてのアルカリ土類金属酸
化物が未反応の状態で燃焼室から排出されてしまい、脱
硫効率が低くなるために、必要以上に多量のアルカリ土
類金属炭酸塩を燃焼室に供給する必要がある。このため
スラリーによる吸収塔での脱硫が主となり、未分解状態
のアルカリ土類金属炭酸塩が吸収塔に混入して、吸収塔
での脱硫効率を低下させる要因となる。 熱効率が低い。アルカリ土類金属酸化物をスラリー状
として、燃焼ガスに接触させるので、燃焼ガスがスラリ
ーによって無駄に冷却され、燃焼ガスの熱回収効率が低
下する。 脱硫反応の制御が困難である。燃焼炉では一般に、供
給される燃料の組成、供給条件により燃焼状態が変動し
て、燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度が変わる。この硫黄
酸化物を除去あるいは低減させるに際して、処理された
燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を一定に維持させるため
の機構がないために、適正量の脱硫剤を供給できず、過
剰の脱硫剤を必要とする。 処理コストが高い。吸収塔にかかる設備費用及び運転
コストを余分に必要とするために、処理コストが乾式法
に較べて高くなる。
開平７−２４１４３９号公報に記載の脱硫方法には以下
の〜に示すような問題点があった。 脱硫効率が低い。脱硫剤としてのアルカリ土類金属酸
化物が未反応の状態で燃焼室から排出されてしまい、脱
硫効率が低くなるために、必要以上に多量のアルカリ土
類金属炭酸塩を燃焼室に供給する必要がある。このため
スラリーによる吸収塔での脱硫が主となり、未分解状態
のアルカリ土類金属炭酸塩が吸収塔に混入して、吸収塔
での脱硫効率を低下させる要因となる。 熱効率が低い。アルカリ土類金属酸化物をスラリー状
として、燃焼ガスに接触させるので、燃焼ガスがスラリ
ーによって無駄に冷却され、燃焼ガスの熱回収効率が低
下する。 脱硫反応の制御が困難である。燃焼炉では一般に、供
給される燃料の組成、供給条件により燃焼状態が変動し
て、燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度が変わる。この硫黄
酸化物を除去あるいは低減させるに際して、処理された
燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を一定に維持させるため
の機構がないために、適正量の脱硫剤を供給できず、過
剰の脱硫剤を必要とする。 処理コストが高い。吸収塔にかかる設備費用及び運転
コストを余分に必要とするために、処理コストが乾式法
に較べて高くなる。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、脱硫効率を向上させて、しかも低コストで高い
熱効率の操業を行うことのできる石炭焚きストーカ炉の
脱硫方法を提供することを目的とする。
もので、脱硫効率を向上させて、しかも低コストで高い
熱効率の操業を行うことのできる石炭焚きストーカ炉の
脱硫方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法は、燃焼室に石炭
と一次空気とを供給して該石炭を燃焼させると共に、前
記燃焼室に供給する二次空気に炭酸カルシウム等の脱硫
剤を添加して、前記燃焼室から排出される燃焼ガス中の
硫黄酸化物を除去する石炭焚きストーカ炉の脱硫方法に
おいて、前記燃焼ガスから未反応の前記脱硫剤を含む回
収灰分を捕集して、該回収灰分を前記二次空気に添加す
る。一次空気とは、石炭を燃焼させるのに主となる燃焼
用空気である。二次空気とは、例えば石炭が投入される
火格子の上方から吹き込まれる前記一次空気の補助とな
る燃焼用空気をいい、脱硫剤等の搬送用ガスを兼ねる。
脱硫剤とは、炭酸カルシウム、生石灰（酸化カルシウ
ム）、消石灰（水酸化カルシウム）、ドロマイト、ある
いはこれらの混合物を含む粉末又は塊状体であり、気体
状態の硫黄酸化物（ＳＯx ）と反応してこれを固体状態
となる硫酸塩等の硫黄化合物とすることができる。未反
応の脱硫剤とは、前記気体状態の硫黄酸化物（ＳＯx ）
と反応する能力を有する脱硫剤をいい、例えば熱分解前
の炭酸カルシウム、炭酸カルシウムの熱分解後に生成す
る酸化カルシウムが含まれる。
記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法は、燃焼室に石炭
と一次空気とを供給して該石炭を燃焼させると共に、前
記燃焼室に供給する二次空気に炭酸カルシウム等の脱硫
剤を添加して、前記燃焼室から排出される燃焼ガス中の
硫黄酸化物を除去する石炭焚きストーカ炉の脱硫方法に
おいて、前記燃焼ガスから未反応の前記脱硫剤を含む回
収灰分を捕集して、該回収灰分を前記二次空気に添加す
る。一次空気とは、石炭を燃焼させるのに主となる燃焼
用空気である。二次空気とは、例えば石炭が投入される
火格子の上方から吹き込まれる前記一次空気の補助とな
る燃焼用空気をいい、脱硫剤等の搬送用ガスを兼ねる。
脱硫剤とは、炭酸カルシウム、生石灰（酸化カルシウ
ム）、消石灰（水酸化カルシウム）、ドロマイト、ある
いはこれらの混合物を含む粉末又は塊状体であり、気体
状態の硫黄酸化物（ＳＯx ）と反応してこれを固体状態
となる硫酸塩等の硫黄化合物とすることができる。未反
応の脱硫剤とは、前記気体状態の硫黄酸化物（ＳＯx ）
と反応する能力を有する脱硫剤をいい、例えば熱分解前
の炭酸カルシウム、炭酸カルシウムの熱分解後に生成す
る酸化カルシウムが含まれる。
【０００６】請求項２記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫
方法は、請求項１記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法
において、燃焼ガス下降部と燃焼ガス上昇部とに分離さ
れた廃熱ボイラーの該燃焼ガス下降部に前記燃焼ガスを
導入し、該燃焼ガスが前記燃焼ガス下降部を下降して前
記燃焼ガス上昇部へ反転上昇する際に沈降する前記燃焼
ガス中の固形分を捕集して、これを前記回収灰分とす
る。請求項３記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法は、
請求項１又は２記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法に
おいて、前記燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測定して
該硫黄酸化物の濃度が予め設定される基準範囲より外れ
る時に、前記脱硫剤の添加量を増減して前記硫黄酸化物
の濃度を前記基準範囲内に維持する。
方法は、請求項１記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法
において、燃焼ガス下降部と燃焼ガス上昇部とに分離さ
れた廃熱ボイラーの該燃焼ガス下降部に前記燃焼ガスを
導入し、該燃焼ガスが前記燃焼ガス下降部を下降して前
記燃焼ガス上昇部へ反転上昇する際に沈降する前記燃焼
ガス中の固形分を捕集して、これを前記回収灰分とす
る。請求項３記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法は、
請求項１又は２記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方法に
おいて、前記燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測定して
該硫黄酸化物の濃度が予め設定される基準範囲より外れ
る時に、前記脱硫剤の添加量を増減して前記硫黄酸化物
の濃度を前記基準範囲内に維持する。
【０００７】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１は本発明の第１の実施の
形態に係る石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用する燃
焼処理設備の断面図、図２は本発明の第２の実施の形態
に係る石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用するストー
カ炉の断面図である。まず、本発明の第１の実施の形態
に係る石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用する燃焼処
理設備１０について説明する。図１に示すように燃焼処
理設備１０は、ストーカ炉１１、該ストーカ炉１１から
排出される燃焼ガスから微粒子を除去するための集塵装
置１１ａ、及び該集塵装置１１ａの燃焼ガスを外気に通
じる煙突１１ｃに排出するための誘引送風機１１ｂを備
えている。そして、ストーカ炉１１は、火格子の一例で
ある移動火格子１３の下側から一次空気を送入して該移
動火格子１３の上側から二次空気を送入して移動火格子
１３上に供給される石炭を燃焼させるための燃焼室１
２、燃焼ガス下降部２０、２４と燃焼ガス上昇部２１、
２５を有して該燃焼ガス下降部２０、２４の下部から燃
焼ガス中の灰分を抽出するための２基の廃熱ボイラー１
９、２３及び水を加熱するための節炭器３２及び空気予
熱器３３を有する熱交換部３１を備えている。なお、燃
焼ガスは前記廃熱ボイラー１９を通過した後、隣接して
配置された次の廃熱ボイラー２３に導入されるようにな
っている。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１は本発明の第１の実施の
形態に係る石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用する燃
焼処理設備の断面図、図２は本発明の第２の実施の形態
に係る石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用するストー
カ炉の断面図である。まず、本発明の第１の実施の形態
に係る石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用する燃焼処
理設備１０について説明する。図１に示すように燃焼処
理設備１０は、ストーカ炉１１、該ストーカ炉１１から
排出される燃焼ガスから微粒子を除去するための集塵装
置１１ａ、及び該集塵装置１１ａの燃焼ガスを外気に通
じる煙突１１ｃに排出するための誘引送風機１１ｂを備
えている。そして、ストーカ炉１１は、火格子の一例で
ある移動火格子１３の下側から一次空気を送入して該移
動火格子１３の上側から二次空気を送入して移動火格子
１３上に供給される石炭を燃焼させるための燃焼室１
２、燃焼ガス下降部２０、２４と燃焼ガス上昇部２１、
２５を有して該燃焼ガス下降部２０、２４の下部から燃
焼ガス中の灰分を抽出するための２基の廃熱ボイラー１
９、２３及び水を加熱するための節炭器３２及び空気予
熱器３３を有する熱交換部３１を備えている。なお、燃
焼ガスは前記廃熱ボイラー１９を通過した後、隣接して
配置された次の廃熱ボイラー２３に導入されるようにな
っている。
【０００８】燃焼室１２は、その周壁の一部又は全部を
水冷壁によって構成された投入される石炭を燃焼させる
ための略円筒型あるいは略直方体型の装置であり、該水
冷壁は冷却水の流れる水管とその周囲に配置された耐火
物ライニングにより構成されている。そして、燃焼室１
２には移動火格子１３が配置され、図示しない駆動装置
で移動火格子１３を動かすことにより、石炭供給孔１２
ａから供給される石炭を燃焼残渣排出孔１７側に向かっ
て徐々に搬送することができるようになっている。ま
た、燃焼室１２には一次空気を供給するための一次空気
供給孔１４、及び二次空気を供給するための２本の二次
空気ノズル１５、１６が移動火格子１３の上、下側にそ
れぞれ配置されている。前記一方の二次空気ノズル１５
には脱硫剤の一例である炭酸カルシウムを二次空気に添
加するための脱硫剤供給装置１８が取付けられており、
他方の二次空気ノズル１６には廃熱ボイラー１９、２３
の底部から抽出される回収灰分を二次空気と共に供給す
るためのコンベア２９を備えた灰分供給装置３０が取付
けられている。なお、燃焼室１２の下部には移動火格子
１３から排出される石炭等の燃焼残渣を排出するための
燃焼残渣排出孔１７が設けられている。
水冷壁によって構成された投入される石炭を燃焼させる
ための略円筒型あるいは略直方体型の装置であり、該水
冷壁は冷却水の流れる水管とその周囲に配置された耐火
物ライニングにより構成されている。そして、燃焼室１
２には移動火格子１３が配置され、図示しない駆動装置
で移動火格子１３を動かすことにより、石炭供給孔１２
ａから供給される石炭を燃焼残渣排出孔１７側に向かっ
て徐々に搬送することができるようになっている。ま
た、燃焼室１２には一次空気を供給するための一次空気
供給孔１４、及び二次空気を供給するための２本の二次
空気ノズル１５、１６が移動火格子１３の上、下側にそ
れぞれ配置されている。前記一方の二次空気ノズル１５
には脱硫剤の一例である炭酸カルシウムを二次空気に添
加するための脱硫剤供給装置１８が取付けられており、
他方の二次空気ノズル１６には廃熱ボイラー１９、２３
の底部から抽出される回収灰分を二次空気と共に供給す
るためのコンベア２９を備えた灰分供給装置３０が取付
けられている。なお、燃焼室１２の下部には移動火格子
１３から排出される石炭等の燃焼残渣を排出するための
燃焼残渣排出孔１７が設けられている。
【０００９】隣接して配置された２基の廃熱ボイラー１
９、２３のそれぞれには燃焼ガス下降部２０、２４と燃
焼ガス上昇部２１、２５とを区画する仕切り壁２２、２
６が設けられ、それぞれの底部に溜まる回収灰分が抽出
できる。
９、２３のそれぞれには燃焼ガス下降部２０、２４と燃
焼ガス上昇部２１、２５とを区画する仕切り壁２２、２
６が設けられ、それぞれの底部に溜まる回収灰分が抽出
できる。
【００１０】続いて、前記説明した燃焼処理設備１０を
用いる本発明の第１の実施の形態に係る石炭焚きストー
カ炉の脱硫方法について説明する。まず、粒径が１〜１
００ｍｍの石炭を２６００ｋｇ／ｈｒの供給速度で石炭
供給孔１２ａから図示しない石炭供給装置を用いて燃焼
室１２内の移動火格子１３上に供給する。そして、一次
空気を一次空気供給孔１４から燃焼室１２内に２６００
０Ｎｍ3／ｈｒで供給して、移動火格子１３上の石炭を
燃焼させると共に、二次空気ノズル１６を介して二次空
気を６０００Ｎｍ3 ／ｈｒで送入する。次に、脱硫剤供
給装置１８を用いて炭酸カルシウムを所定量、例えば５
０ｋｇ／ｈｒで二次空気ノズル１５に供給する。
用いる本発明の第１の実施の形態に係る石炭焚きストー
カ炉の脱硫方法について説明する。まず、粒径が１〜１
００ｍｍの石炭を２６００ｋｇ／ｈｒの供給速度で石炭
供給孔１２ａから図示しない石炭供給装置を用いて燃焼
室１２内の移動火格子１３上に供給する。そして、一次
空気を一次空気供給孔１４から燃焼室１２内に２６００
０Ｎｍ3／ｈｒで供給して、移動火格子１３上の石炭を
燃焼させると共に、二次空気ノズル１６を介して二次空
気を６０００Ｎｍ3 ／ｈｒで送入する。次に、脱硫剤供
給装置１８を用いて炭酸カルシウムを所定量、例えば５
０ｋｇ／ｈｒで二次空気ノズル１５に供給する。
【００１１】前記燃焼室１２内に吹き込まれた炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3 ）が、熱分解により酸化カルシウム
（ＣａＯ）となって、これが燃焼室１２内に発生する気
体状態の硫黄酸化物（ＳＯ2 ）と、例えば以下に示すよ
うな脱硫反応式により反応して、固体状態の硫酸カルシ
ウム（ＣａＳＯ4 ）を生成することにより、以降の集塵
装置等で硫酸カルシウムが除去される。 脱硫反応式：ＣａＯ＋ＳＯ2 ＋（１／２）Ｏ2 →ＣａＳＯ4 しかし、燃焼室１２内の未反応状態の炭酸カルシウム及
び酸化カルシウムの一部は燃焼ガスに取り込まれて、燃
焼ガスと共に燃焼室１２の上部を経由して廃熱ボイラー
１９、２３の燃焼ガス下降部２０、２４に導入される。
そして、燃焼ガスが燃焼ガス下降部２０、２４から燃焼
ガス上昇部２１、２５に反転移動する過程で、廃熱ボイ
ラー１９、２３のそれぞれの仕切り壁２２、２６の下部
に前記酸化カルシウムあるいは炭酸カルシウムを含む回
収灰分が堆積する。この堆積する回収灰分を廃熱ボイラ
ー１９、２３の下部に設けられたコンベア２９を有する
灰分供給装置３０を用いて、二次空気ノズル１６に供給
して循環させることができる。このような回収灰分の循
環供給によって、燃焼室１２に供給される脱硫剤と燃焼
ガスとの反応時間を確保することができ、ストーカ炉１
１における脱硫を効率的に行うことができた。なお、脱
硫後の燃焼ガスは、熱交換部３１を経由してその顕熱を
回収した後、集塵装置１１ａで処理し、煙突１１ｃから
外気中に放出される。
シウム（ＣａＣＯ3 ）が、熱分解により酸化カルシウム
（ＣａＯ）となって、これが燃焼室１２内に発生する気
体状態の硫黄酸化物（ＳＯ2 ）と、例えば以下に示すよ
うな脱硫反応式により反応して、固体状態の硫酸カルシ
ウム（ＣａＳＯ4 ）を生成することにより、以降の集塵
装置等で硫酸カルシウムが除去される。 脱硫反応式：ＣａＯ＋ＳＯ2 ＋（１／２）Ｏ2 →ＣａＳＯ4 しかし、燃焼室１２内の未反応状態の炭酸カルシウム及
び酸化カルシウムの一部は燃焼ガスに取り込まれて、燃
焼ガスと共に燃焼室１２の上部を経由して廃熱ボイラー
１９、２３の燃焼ガス下降部２０、２４に導入される。
そして、燃焼ガスが燃焼ガス下降部２０、２４から燃焼
ガス上昇部２１、２５に反転移動する過程で、廃熱ボイ
ラー１９、２３のそれぞれの仕切り壁２２、２６の下部
に前記酸化カルシウムあるいは炭酸カルシウムを含む回
収灰分が堆積する。この堆積する回収灰分を廃熱ボイラ
ー１９、２３の下部に設けられたコンベア２９を有する
灰分供給装置３０を用いて、二次空気ノズル１６に供給
して循環させることができる。このような回収灰分の循
環供給によって、燃焼室１２に供給される脱硫剤と燃焼
ガスとの反応時間を確保することができ、ストーカ炉１
１における脱硫を効率的に行うことができた。なお、脱
硫後の燃焼ガスは、熱交換部３１を経由してその顕熱を
回収した後、集塵装置１１ａで処理し、煙突１１ｃから
外気中に放出される。
【００１２】ここで、本発明の理解を容易にするために
図３に示す燃焼処理設備５０を用いる従来例における脱
硫方法を説明する。なお、図３に示す燃焼処理設備５０
は、図１に示す燃焼処理設備１０の灰分供給装置３０、
及び該灰分供給装置３０に付随する二次空気ノズル１６
を省略した構成のものである。従って、他の部分につい
ては同一の機能と構成を有するものであるので、これら
については図１と同一の符号を付してその説明を省略す
る。燃焼処理設備５０においては、脱硫剤が脱硫剤供給
装置１８を用いてその必要量が二次空気ノズル１５に供
給され、二次空気と共に脱硫剤が燃焼室１２内に吹き込
まれる。この従来例においては、脱硫剤を循環させる機
構がないために、脱硫剤と硫黄酸化物との反応時間を充
分に確保することができず、未反応状態の脱硫剤が燃焼
ガスと共に利用されることなく燃焼室１２から排出され
てしまう。従って、燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を必
要なレベルにするためには、燃焼ガス中の硫黄酸化物を
反応除去させるのに必要な理論量の２〜３倍量相当の脱
硫剤の添加が必要となる。因みに、本実施の形態におけ
る脱硫剤の添加量は必要な理論量に対して１．５〜２倍
相当であり、この従来例に較べて格段に少ないことが分
かる。
図３に示す燃焼処理設備５０を用いる従来例における脱
硫方法を説明する。なお、図３に示す燃焼処理設備５０
は、図１に示す燃焼処理設備１０の灰分供給装置３０、
及び該灰分供給装置３０に付随する二次空気ノズル１６
を省略した構成のものである。従って、他の部分につい
ては同一の機能と構成を有するものであるので、これら
については図１と同一の符号を付してその説明を省略す
る。燃焼処理設備５０においては、脱硫剤が脱硫剤供給
装置１８を用いてその必要量が二次空気ノズル１５に供
給され、二次空気と共に脱硫剤が燃焼室１２内に吹き込
まれる。この従来例においては、脱硫剤を循環させる機
構がないために、脱硫剤と硫黄酸化物との反応時間を充
分に確保することができず、未反応状態の脱硫剤が燃焼
ガスと共に利用されることなく燃焼室１２から排出され
てしまう。従って、燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を必
要なレベルにするためには、燃焼ガス中の硫黄酸化物を
反応除去させるのに必要な理論量の２〜３倍量相当の脱
硫剤の添加が必要となる。因みに、本実施の形態におけ
る脱硫剤の添加量は必要な理論量に対して１．５〜２倍
相当であり、この従来例に較べて格段に少ないことが分
かる。
【００１３】続いて、本発明の第２の実施の形態に係る
石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用するストーカ炉３
４について図２を用いて説明する。なお、図２におい
て、既に説明した図１の燃焼処理設備１０と同一の機
能、構成を有する装置については同一の符号を付してそ
の詳しい説明を省略する。ストーカ炉３４は移動火格子
１３の下側から一次空気を送入して該移動火格子１３の
上側から二次空気を送入して、移動火格子１３上に供給
される石炭を燃焼させるための燃焼室１２、燃焼ガス下
降部２０と燃焼ガス上昇部２１を有して該燃焼ガス下降
部２０の下部から燃焼ガス中の回収灰分を抽出するため
の廃熱ボイラー１９、節炭器３２及び空気予熱器３３を
有する熱交換部３１、ストーカ炉３４から排出される燃
焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測定するためのガスセン
サー３６、及び該ガスセンサー３６の測定値に基づいて
脱硫剤の添加量を制御するための制御装置３５を備えて
いる。
石炭焚きストーカ炉の脱硫方法を適用するストーカ炉３
４について図２を用いて説明する。なお、図２におい
て、既に説明した図１の燃焼処理設備１０と同一の機
能、構成を有する装置については同一の符号を付してそ
の詳しい説明を省略する。ストーカ炉３４は移動火格子
１３の下側から一次空気を送入して該移動火格子１３の
上側から二次空気を送入して、移動火格子１３上に供給
される石炭を燃焼させるための燃焼室１２、燃焼ガス下
降部２０と燃焼ガス上昇部２１を有して該燃焼ガス下降
部２０の下部から燃焼ガス中の回収灰分を抽出するため
の廃熱ボイラー１９、節炭器３２及び空気予熱器３３を
有する熱交換部３１、ストーカ炉３４から排出される燃
焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測定するためのガスセン
サー３６、及び該ガスセンサー３６の測定値に基づいて
脱硫剤の添加量を制御するための制御装置３５を備えて
いる。
【００１４】燃焼室１２には一次空気を供給するための
一次空気供給孔１４と一次空気量を制御するための一次
空気供給制御弁３７、及び二次空気を供給するための２
本の二次空気ノズル１５、１６とそれぞれの空気量を制
御するための二次空気供給制御弁３８、３９が配置さ
れ、必要に応じて制御装置３５を用いて制御することも
できる。前記一方の二次空気ノズル１５には脱硫剤を二
次空気に添加するための脱硫剤供給装置１８が取付けら
れており、他方の二次空気ノズル１６には廃熱ボイラー
１９の底部から抽出される回収灰分を二次空気と共に供
給するためのコンベア２９を備えた灰分供給装置３０が
取付けられており、脱硫剤供給装置１８は制御装置３５
によって制御できるようになっている。ガスセンサー３
６は、硫黄酸化物ガス（ＳＯx ）の選択透過性を利用し
て硫黄酸化物の濃度を測定するＣａＳ−Ｙ2 Ｓ3 、Ｃａ
Ｓ−ＴｉＳ2 、Ｋ2 ＳＯ4 等からなる固体電解質センサ
ーが使用できる。なお、ガスセンサー３６に代えて、必
要に応じて間欠的に燃焼ガスを抽出して、この抽出した
ガス中の硫黄酸化物の濃度をオルザット式ガス分析器等
を用いて測定してもよい。制御装置３５は、シーケンサ
等からなるコンピュータであり、予め組み込まれている
制御プログラムに基づいて、あるいは必要に応じてオペ
レータの指示により作動させることができるようになっ
ている。
一次空気供給孔１４と一次空気量を制御するための一次
空気供給制御弁３７、及び二次空気を供給するための２
本の二次空気ノズル１５、１６とそれぞれの空気量を制
御するための二次空気供給制御弁３８、３９が配置さ
れ、必要に応じて制御装置３５を用いて制御することも
できる。前記一方の二次空気ノズル１５には脱硫剤を二
次空気に添加するための脱硫剤供給装置１８が取付けら
れており、他方の二次空気ノズル１６には廃熱ボイラー
１９の底部から抽出される回収灰分を二次空気と共に供
給するためのコンベア２９を備えた灰分供給装置３０が
取付けられており、脱硫剤供給装置１８は制御装置３５
によって制御できるようになっている。ガスセンサー３
６は、硫黄酸化物ガス（ＳＯx ）の選択透過性を利用し
て硫黄酸化物の濃度を測定するＣａＳ−Ｙ2 Ｓ3 、Ｃａ
Ｓ−ＴｉＳ2 、Ｋ2 ＳＯ4 等からなる固体電解質センサ
ーが使用できる。なお、ガスセンサー３６に代えて、必
要に応じて間欠的に燃焼ガスを抽出して、この抽出した
ガス中の硫黄酸化物の濃度をオルザット式ガス分析器等
を用いて測定してもよい。制御装置３５は、シーケンサ
等からなるコンピュータであり、予め組み込まれている
制御プログラムに基づいて、あるいは必要に応じてオペ
レータの指示により作動させることができるようになっ
ている。
【００１５】続いて、前記説明したストーカ炉３４を用
いる本発明の第２の実施の形態に係る石炭焚きストーカ
炉の脱硫方法について説明する。まず、粒径が１〜１０
０ｍｍの石炭を所定の供給速度で石炭供給孔１２ａから
石炭供給装置４０を用いて燃焼室１２内の移動火格子１
３上に供給する。そして、一次空気を一次空気供給孔１
４から燃焼室１２内に供給して、移動火格子１３上の石
炭を燃焼させると共に、二次空気ノズル１５を介して二
次空気を送入する。次に、脱硫剤供給装置１８を用いて
炭酸カルシウムを所定量で二次空気ノズル１５に供給す
る。前記燃焼室１２内に二次空気と共に吹き込まれた炭
酸カルシウムが、熱分解により酸化カルシウムとなっ
て、これが燃焼室１２内に発生する気体状態の硫黄酸化
物と反応することにより、固体状態の硫酸カルシウムを
生成して固定される。しかし、燃焼室１２内の未反応状
態の炭酸カルシウム及び酸化カルシウムの一部は燃焼ガ
スに取り込まれて、燃焼ガスと共に燃焼室１２の上部を
経由して廃熱ボイラー１９の燃焼ガス下降部２０に導入
される。そして、廃熱ボイラー１９の底部に前記酸化カ
ルシウムあるいは炭酸カルシウムを含む回収灰分が捕集
される。この捕集した回収灰分を廃熱ボイラー１９の下
部に設けられたコンベア２９を有する灰分供給装置３０
を用いて、二次空気ノズル１６に供給して循環させるこ
とができる。
いる本発明の第２の実施の形態に係る石炭焚きストーカ
炉の脱硫方法について説明する。まず、粒径が１〜１０
０ｍｍの石炭を所定の供給速度で石炭供給孔１２ａから
石炭供給装置４０を用いて燃焼室１２内の移動火格子１
３上に供給する。そして、一次空気を一次空気供給孔１
４から燃焼室１２内に供給して、移動火格子１３上の石
炭を燃焼させると共に、二次空気ノズル１５を介して二
次空気を送入する。次に、脱硫剤供給装置１８を用いて
炭酸カルシウムを所定量で二次空気ノズル１５に供給す
る。前記燃焼室１２内に二次空気と共に吹き込まれた炭
酸カルシウムが、熱分解により酸化カルシウムとなっ
て、これが燃焼室１２内に発生する気体状態の硫黄酸化
物と反応することにより、固体状態の硫酸カルシウムを
生成して固定される。しかし、燃焼室１２内の未反応状
態の炭酸カルシウム及び酸化カルシウムの一部は燃焼ガ
スに取り込まれて、燃焼ガスと共に燃焼室１２の上部を
経由して廃熱ボイラー１９の燃焼ガス下降部２０に導入
される。そして、廃熱ボイラー１９の底部に前記酸化カ
ルシウムあるいは炭酸カルシウムを含む回収灰分が捕集
される。この捕集した回収灰分を廃熱ボイラー１９の下
部に設けられたコンベア２９を有する灰分供給装置３０
を用いて、二次空気ノズル１６に供給して循環させるこ
とができる。
【００１６】このような燃焼室１２への石炭、脱硫剤、
一次空気、二次空気の定量供給、及び回収灰分の循環供
給を行うことによって、燃焼室１２内における燃焼反
応、及び脱硫反応が定常状態となって、このような燃焼
ガス中の硫黄酸化物の濃度はほぼ一定値となる。従っ
て、前記燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度が所定の基準範
囲を上回る値になる時には、脱硫剤の添加量を増すこと
により、次の定常状態に移行させて硫黄酸化物の濃度を
所定の基準範囲内とすることができる。逆に燃焼ガス中
の硫黄酸化物の濃度が基準範囲を下回る時には、脱硫剤
の添加量を減じることにより硫黄酸化物の濃度を調整す
ることができる。そして、石炭中の硫黄分、石炭供給
量、あるいは空気量の変動等に応じて、硫黄酸化物の濃
度を基準範囲に維持するこのような制御操作を、制御装
置３５あるいはオペレータを介して行わせることによ
り、必要最少限度の脱硫剤を用いて所望の脱硫を行うこ
とができる。
一次空気、二次空気の定量供給、及び回収灰分の循環供
給を行うことによって、燃焼室１２内における燃焼反
応、及び脱硫反応が定常状態となって、このような燃焼
ガス中の硫黄酸化物の濃度はほぼ一定値となる。従っ
て、前記燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度が所定の基準範
囲を上回る値になる時には、脱硫剤の添加量を増すこと
により、次の定常状態に移行させて硫黄酸化物の濃度を
所定の基準範囲内とすることができる。逆に燃焼ガス中
の硫黄酸化物の濃度が基準範囲を下回る時には、脱硫剤
の添加量を減じることにより硫黄酸化物の濃度を調整す
ることができる。そして、石炭中の硫黄分、石炭供給
量、あるいは空気量の変動等に応じて、硫黄酸化物の濃
度を基準範囲に維持するこのような制御操作を、制御装
置３５あるいはオペレータを介して行わせることによ
り、必要最少限度の脱硫剤を用いて所望の脱硫を行うこ
とができる。
【００１７】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては火格子を
使用する形式の燃焼室について述べたが、流動床式の燃
焼室に本発明の脱硫方法を適用することも可能である。
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては火格子を
使用する形式の燃焼室について述べたが、流動床式の燃
焼室に本発明の脱硫方法を適用することも可能である。
【００１８】
【発明の効果】請求項１〜３記載の石炭焚きストーカ炉
の脱硫方法においては、燃焼ガスから未反応の脱硫剤を
含む回収灰分を捕集して、回収灰分を二次空気に添加す
るので、脱硫剤を必要最少限度の量で燃焼ガス中の硫黄
酸化物と反応させて、硫黄酸化物を効率的に除去するこ
とができる。特に、請求項２記載の石炭焚きストーカ炉
の脱硫方法においては、燃焼ガス下降部と燃焼ガス上昇
部とに分離された廃熱ボイラーの燃焼ガス下降部に燃焼
ガスを導入し、燃焼ガスが燃焼ガス下降部を下降して燃
焼ガス上昇部へ反転上昇する際に沈降する燃焼ガス中の
固形分を捕集して、これを回収灰分とするので、簡単な
装置構成によって、廃熱ボイラーにおける燃焼ガスの熱
回収と固形分の捕集とを同時に効率的に行うことができ
る。また、請求項３記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方
法においては、燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測定し
て硫黄酸化物の濃度が予め設定される基準範囲より外れ
る時に、脱硫剤の添加量を増減して硫黄酸化物の濃度を
基準範囲内に維持するので、石炭中の硫黄分、あるいは
石炭の供給量等に変動が生じた場合でも、燃焼ガス中の
硫黄酸化物の濃度を基準範囲内に維持して、適正量の脱
硫剤を用いた脱硫を行うことができる。
の脱硫方法においては、燃焼ガスから未反応の脱硫剤を
含む回収灰分を捕集して、回収灰分を二次空気に添加す
るので、脱硫剤を必要最少限度の量で燃焼ガス中の硫黄
酸化物と反応させて、硫黄酸化物を効率的に除去するこ
とができる。特に、請求項２記載の石炭焚きストーカ炉
の脱硫方法においては、燃焼ガス下降部と燃焼ガス上昇
部とに分離された廃熱ボイラーの燃焼ガス下降部に燃焼
ガスを導入し、燃焼ガスが燃焼ガス下降部を下降して燃
焼ガス上昇部へ反転上昇する際に沈降する燃焼ガス中の
固形分を捕集して、これを回収灰分とするので、簡単な
装置構成によって、廃熱ボイラーにおける燃焼ガスの熱
回収と固形分の捕集とを同時に効率的に行うことができ
る。また、請求項３記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方
法においては、燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測定し
て硫黄酸化物の濃度が予め設定される基準範囲より外れ
る時に、脱硫剤の添加量を増減して硫黄酸化物の濃度を
基準範囲内に維持するので、石炭中の硫黄分、あるいは
石炭の供給量等に変動が生じた場合でも、燃焼ガス中の
硫黄酸化物の濃度を基準範囲内に維持して、適正量の脱
硫剤を用いた脱硫を行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る石炭焚きスト
ーカ炉の脱硫方法を適用する燃焼処理設備の断面図であ
る。
ーカ炉の脱硫方法を適用する燃焼処理設備の断面図であ
る。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る石炭焚きスト
ーカ炉の脱硫方法を適用するストーカ炉の断面図であ
る。
ーカ炉の脱硫方法を適用するストーカ炉の断面図であ
る。
【図３】従来例に係る燃焼処理設備の断面図である。
１０ 燃焼処理設備 １１ ストーカ
炉 １１ａ 集塵装置 １１ｂ 誘引送
風機 １１ｃ 煙突 １２ 燃焼室 １２ａ 石炭供給孔 １３ 移動火格
子 １４ 一次空気供給孔 １５ 二次空気
ノズル １６ 二次空気ノズル １７ 燃焼残渣
排出孔 １８ 脱硫剤供給装置 １９ 廃熱ボイ
ラー ２０ 燃焼ガス下降部 ２１ 燃焼ガス
上昇部 ２２ 仕切り壁 ２３ 廃熱ボイ
ラー ２４ 燃焼ガス下降部 ２５ 燃焼ガス
上昇部 ２６ 仕切り壁 ２９ コンベア ３０ 灰分供給装置 ３１ 熱交換部 ３２ 節炭器 ３３ 空気予熱
器 ３４ ストーカ炉 ３５ 制御装置 ３６ ガスセンサー ３７ 一次空気
供給制御弁 ３８ 二次空気供給制御弁 ３９ 二次空気
供給制御弁 ４０ 石炭供給装置
炉 １１ａ 集塵装置 １１ｂ 誘引送
風機 １１ｃ 煙突 １２ 燃焼室 １２ａ 石炭供給孔 １３ 移動火格
子 １４ 一次空気供給孔 １５ 二次空気
ノズル １６ 二次空気ノズル １７ 燃焼残渣
排出孔 １８ 脱硫剤供給装置 １９ 廃熱ボイ
ラー ２０ 燃焼ガス下降部 ２１ 燃焼ガス
上昇部 ２２ 仕切り壁 ２３ 廃熱ボイ
ラー ２４ 燃焼ガス下降部 ２５ 燃焼ガス
上昇部 ２６ 仕切り壁 ２９ コンベア ３０ 灰分供給装置 ３１ 熱交換部 ３２ 節炭器 ３３ 空気予熱
器 ３４ ストーカ炉 ３５ 制御装置 ３６ ガスセンサー ３７ 一次空気
供給制御弁 ３８ 二次空気供給制御弁 ３９ 二次空気
供給制御弁 ４０ 石炭供給装置
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼室に石炭と一次空気とを供給して該
石炭を燃焼させると共に、前記燃焼室に供給する二次空
気に炭酸カルシウム等の脱硫剤を添加して、前記燃焼室
から排出される燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去する石炭
焚きストーカ炉の脱硫方法において、 前記燃焼ガスから未反応の前記脱硫剤を含む回収灰分を
捕集して、該回収灰分を前記二次空気に添加することを
特徴とする石炭焚きストーカ炉の脱硫方法。 - 【請求項２】 燃焼ガス下降部と燃焼ガス上昇部とに分
離された廃熱ボイラーの該燃焼ガス下降部に前記燃焼ガ
スを導入し、該燃焼ガスが前記燃焼ガス下降部を下降し
て前記燃焼ガス上昇部へ反転上昇する際に沈降する前記
燃焼ガス中の固形分を捕集して、これを前記回収灰分と
することを特徴とする請求項１記載の石炭焚きストーカ
炉の脱硫方法。 - 【請求項３】 前記燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を測
定して該硫黄酸化物の濃度が予め設定される基準範囲よ
り外れる時に、前記脱硫剤の添加量を増減して前記硫黄
酸化物の濃度を前記基準範囲内に維持することを特徴と
する請求項１又は２記載の石炭焚きストーカ炉の脱硫方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294404A JPH10118450A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 石炭焚きストーカ炉の脱硫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294404A JPH10118450A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 石炭焚きストーカ炉の脱硫方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10118450A true JPH10118450A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17807309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8294404A Withdrawn JPH10118450A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 石炭焚きストーカ炉の脱硫方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10118450A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101972599A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-02-16 | 绍兴文理学院 | 钙基co2吸收与再生装置 |
| CN102913891A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-02-06 | 清华大学 | 一种锅炉烟道结构 |
| JP6304459B1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-04-04 | 中国電力株式会社 | スラッギング抑制方法及び石炭火力発電システム |
| US11852409B2 (en) * | 2020-07-24 | 2023-12-26 | Triple Green Products Inc. | Use of biomass furnace for direct air-drying of grain and other particulate |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP8294404A patent/JPH10118450A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101972599A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-02-16 | 绍兴文理学院 | 钙基co2吸收与再生装置 |
| CN102913891A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-02-06 | 清华大学 | 一种锅炉烟道结构 |
| JP6304459B1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-04-04 | 中国電力株式会社 | スラッギング抑制方法及び石炭火力発電システム |
| US11852409B2 (en) * | 2020-07-24 | 2023-12-26 | Triple Green Products Inc. | Use of biomass furnace for direct air-drying of grain and other particulate |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |