JPH10249119A - 脱塵装置およびその運転方法 - Google Patents
脱塵装置およびその運転方法Info
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- JPH10249119A JPH10249119A JP9064450A JP6445097A JPH10249119A JP H10249119 A JPH10249119 A JP H10249119A JP 9064450 A JP9064450 A JP 9064450A JP 6445097 A JP6445097 A JP 6445097A JP H10249119 A JPH10249119 A JP H10249119A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃａを含むダストをセラミックスフィルタで
脱塵する脱塵装置に関し、フィルタの差圧上昇速度を抑
制する。 【解決手段】 加圧流動層燃焼炉１には、脱硫剤１０３
とＭｇＯを含む鉱物１０６がホッパ１３，１５、バルブ
１４、フィーダ１６を介し、また石炭１０１、空気１０
２が供給され、燃焼ガス２０１はサイクロン２で脱塵さ
れて燃焼ガス３０１となり、そのガスはセラミックスフ
ィルタ３１ａ，３１ｂを有するフィルタ容器３ａ，３ｂ
に入り、ダストが捕捉される。ダスト捕捉後の燃焼ガス
４０３はガスタービン４に供給され、発電を行い、その
燃焼ガス５０１で廃熱回収ボイラ５を加熱し、蒸気ター
ビン７を駆動する。フィルタ容器３１ａ，３１ｂに流入
する燃焼ガスにＭｇＯを含む鉱物１０６によりＭｇＯを
添加すると、フィルタ上昇速度が抑制でき、ＭｇＯを多
く入れるほど顕著となり、差圧上昇による運転停止がな
くなる。
脱塵する脱塵装置に関し、フィルタの差圧上昇速度を抑
制する。 【解決手段】 加圧流動層燃焼炉１には、脱硫剤１０３
とＭｇＯを含む鉱物１０６がホッパ１３，１５、バルブ
１４、フィーダ１６を介し、また石炭１０１、空気１０
２が供給され、燃焼ガス２０１はサイクロン２で脱塵さ
れて燃焼ガス３０１となり、そのガスはセラミックスフ
ィルタ３１ａ，３１ｂを有するフィルタ容器３ａ，３ｂ
に入り、ダストが捕捉される。ダスト捕捉後の燃焼ガス
４０３はガスタービン４に供給され、発電を行い、その
燃焼ガス５０１で廃熱回収ボイラ５を加熱し、蒸気ター
ビン７を駆動する。フィルタ容器３１ａ，３１ｂに流入
する燃焼ガスにＭｇＯを含む鉱物１０６によりＭｇＯを
添加すると、フィルタ上昇速度が抑制でき、ＭｇＯを多
く入れるほど顕著となり、差圧上昇による運転停止がな
くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス中にＣａを含む
ダストをセラミックスフィルタにて脱塵し、ガスをクリ
ーンアップする脱塵装置およびその運転方法に関する。
ダストをセラミックスフィルタにて脱塵し、ガスをクリ
ーンアップする脱塵装置およびその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックスフィルタは高温ガスに含ま
れるダストを脱塵するのに適している。特に図７に示す
ような加圧流動層燃焼発電システムにおいてはセラミッ
クスフィルタを設置することによりガスタービンの翼材
料の磨耗速度の低減、大気へ放出する燃焼排ガスのダス
ト低減に有効である。
れるダストを脱塵するのに適している。特に図７に示す
ような加圧流動層燃焼発電システムにおいてはセラミッ
クスフィルタを設置することによりガスタービンの翼材
料の磨耗速度の低減、大気へ放出する燃焼排ガスのダス
ト低減に有効である。
【０００３】図７に従って従来の脱塵装置について説明
する。図において、石炭１０１、空気１０２、脱硫剤１
０３は加圧流動層燃焼炉１に供給する。脱硫剤１０３は
バルブ１４を開とし、ホッパ１５に供給し、バルブ１４
を閉とした後ホッパ１５をガス（図示せず）にて加圧
し、ホッパ１５とホッパ１３の圧力が同じとなったらバ
ルブ１２を開とし、脱硫剤１０３をホッパ１３に落とし
込む。脱硫剤１０３はフィーダー１６により定量切り出
し、空気１０５で気流搬送して空気と脱硫剤の混合物１
０４を加圧流動層燃焼炉１へ供給する。
する。図において、石炭１０１、空気１０２、脱硫剤１
０３は加圧流動層燃焼炉１に供給する。脱硫剤１０３は
バルブ１４を開とし、ホッパ１５に供給し、バルブ１４
を閉とした後ホッパ１５をガス（図示せず）にて加圧
し、ホッパ１５とホッパ１３の圧力が同じとなったらバ
ルブ１２を開とし、脱硫剤１０３をホッパ１３に落とし
込む。脱硫剤１０３はフィーダー１６により定量切り出
し、空気１０５で気流搬送して空気と脱硫剤の混合物１
０４を加圧流動層燃焼炉１へ供給する。
【０００４】石炭１０１は供給された空気１０２で流動
化されながら燃焼され、燃焼時に発生したＳＯ2 は脱硫
剤１０３に反応吸収される。脱硫剤１０３は空気１０５
により気流搬送されて空気と脱硫剤の混合物１０４とし
て加圧流動層燃焼炉１へ供給している。
化されながら燃焼され、燃焼時に発生したＳＯ2 は脱硫
剤１０３に反応吸収される。脱硫剤１０３は空気１０５
により気流搬送されて空気と脱硫剤の混合物１０４とし
て加圧流動層燃焼炉１へ供給している。
【０００５】加圧流動層燃焼炉１にて発生する燃焼ガス
２０１はサイクロン２にて脱塵される。脱塵されたダス
ト２０２は系外へ排出される。脱塵後のガス３０１は分
岐し、フィルタ容器３ａ，３ｂへ導入する。フィルタ容
器３ａ，３ｂ内にはセラミックスフィルタ３１ａ，３１
ｂが多数設置されている。本例に於いてはセラミックス
フィルタ３１ａ，３１ｂの内側へサイクロン出口ガス３
０２，３０３を導入し、内側から外側へ燃焼ガスが貫通
するようなガス流れ構造に構成している。
２０１はサイクロン２にて脱塵される。脱塵されたダス
ト２０２は系外へ排出される。脱塵後のガス３０１は分
岐し、フィルタ容器３ａ，３ｂへ導入する。フィルタ容
器３ａ，３ｂ内にはセラミックスフィルタ３１ａ，３１
ｂが多数設置されている。本例に於いてはセラミックス
フィルタ３１ａ，３１ｂの内側へサイクロン出口ガス３
０２，３０３を導入し、内側から外側へ燃焼ガスが貫通
するようなガス流れ構造に構成している。
【０００６】セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂを燃
焼ガス３０２，３０３が通過する際に、燃焼ガス３０
２，３０３に含まれるダストはセラミックスフィルタ３
１ａ，３１ｂ内表面上に捕捉される。セラミックスフィ
ルタに捕集されたダストは周期的に流される逆洗ガス３
０６，３０７によりセラミックスフィルタ３１ａ，３１
ｂ内表面上から剥離させられて、セラミックスフィルタ
３１ａ，３１ｂ内を落下し、フィルタ容器３ａ，３ｂの
底部から回収される。バッファタンク３３内にいったん
加圧された空気３０４が貯留されており、バルブ３２
ａ，３２ｂを周期的に開閉することにより逆洗ガス３０
６，３０７はフィルタ容器３ａ，３ｂ内へ供給される。
焼ガス３０２，３０３が通過する際に、燃焼ガス３０
２，３０３に含まれるダストはセラミックスフィルタ３
１ａ，３１ｂ内表面上に捕捉される。セラミックスフィ
ルタに捕集されたダストは周期的に流される逆洗ガス３
０６，３０７によりセラミックスフィルタ３１ａ，３１
ｂ内表面上から剥離させられて、セラミックスフィルタ
３１ａ，３１ｂ内を落下し、フィルタ容器３ａ，３ｂの
底部から回収される。バッファタンク３３内にいったん
加圧された空気３０４が貯留されており、バルブ３２
ａ，３２ｂを周期的に開閉することにより逆洗ガス３０
６，３０７はフィルタ容器３ａ，３ｂ内へ供給される。
【０００７】セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂを貫
通した燃焼ガス４０１，４０２をフィルタ容器３の外で
合流させ、ガスタービン４へ導入する。燃焼ガス４０３
はガスタービン４を駆動し、それにより発電機１０によ
り電気が発生される。ガスタービン出口の燃焼ガス５０
１を廃熱回収ボイラ５へ供給され熱交換器９により燃焼
ガス５０１の顕熱が水蒸気７０１のエネルギーに転換さ
れる。水蒸気７０１は蒸気タービン７を駆動し、それに
より発電機１１により電気が発生される。蒸気タービン
を出た水蒸気８０１はコンデンサー８により復水され、
その水９０１は再び加圧されて廃熱回収ボイラ５の熱交
換器９に供給される。廃熱回収ボイラ５を通過した燃焼
ガス５０１は煙突６から大気へ放散される。
通した燃焼ガス４０１，４０２をフィルタ容器３の外で
合流させ、ガスタービン４へ導入する。燃焼ガス４０３
はガスタービン４を駆動し、それにより発電機１０によ
り電気が発生される。ガスタービン出口の燃焼ガス５０
１を廃熱回収ボイラ５へ供給され熱交換器９により燃焼
ガス５０１の顕熱が水蒸気７０１のエネルギーに転換さ
れる。水蒸気７０１は蒸気タービン７を駆動し、それに
より発電機１１により電気が発生される。蒸気タービン
を出た水蒸気８０１はコンデンサー８により復水され、
その水９０１は再び加圧されて廃熱回収ボイラ５の熱交
換器９に供給される。廃熱回収ボイラ５を通過した燃焼
ガス５０１は煙突６から大気へ放散される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】加圧流動層燃焼発電シ
ステムは負荷を上昇させると、負荷に応じて燃焼ガス３
０１の温度が上昇し、したがってセラミックスフィルタ
３１ａ，３１ｂの温度が上昇する。一般的には負荷５０
％では約６５０℃、負荷７５％では約７５０℃、負荷１
００％では約８３０℃程度である。図７に示す従来のシ
ステムで脱硫剤１０３としてＢ石灰石を使用すると、セ
ラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧が６５０℃で
は経時的な変化が生じなかったのに対し、負荷を上昇さ
せてセラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの温度が７５
０℃を越えるとセラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの
差圧が経時的に上昇するという現象があらわれた。セラ
ミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧上昇が始まる温
度に設定すると、セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂ
の差圧は増大を続け、最終的には運転を停止せざるをえ
なくなった。
ステムは負荷を上昇させると、負荷に応じて燃焼ガス３
０１の温度が上昇し、したがってセラミックスフィルタ
３１ａ，３１ｂの温度が上昇する。一般的には負荷５０
％では約６５０℃、負荷７５％では約７５０℃、負荷１
００％では約８３０℃程度である。図７に示す従来のシ
ステムで脱硫剤１０３としてＢ石灰石を使用すると、セ
ラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧が６５０℃で
は経時的な変化が生じなかったのに対し、負荷を上昇さ
せてセラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの温度が７５
０℃を越えるとセラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの
差圧が経時的に上昇するという現象があらわれた。セラ
ミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧上昇が始まる温
度に設定すると、セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂ
の差圧は増大を続け、最終的には運転を停止せざるをえ
なくなった。
【０００９】このフィルタ差圧を低減させる方法のひと
つとしてフィルタ逆洗圧力の上昇が有効である。しかし
ながらフィルタ逆洗圧力を上昇させることはセラミック
スフィルタ３１ａ，３１ｂのシール部の破壊、あるいは
フィルタ容器内の耐圧構造部の破壊を招くので、フィル
タ逆洗圧力には上限値がある。許容しうる範囲内の最大
逆洗圧力に設定しても、Ｂ石灰石ではフィルタ温度を７
５０℃〜８１０℃の間ではフィルタ差圧が時間とともに
上昇し、最終的には加圧流動層燃焼発電システムの運転
を停止せざるをえないという問題点があった。
つとしてフィルタ逆洗圧力の上昇が有効である。しかし
ながらフィルタ逆洗圧力を上昇させることはセラミック
スフィルタ３１ａ，３１ｂのシール部の破壊、あるいは
フィルタ容器内の耐圧構造部の破壊を招くので、フィル
タ逆洗圧力には上限値がある。許容しうる範囲内の最大
逆洗圧力に設定しても、Ｂ石灰石ではフィルタ温度を７
５０℃〜８１０℃の間ではフィルタ差圧が時間とともに
上昇し、最終的には加圧流動層燃焼発電システムの運転
を停止せざるをえないという問題点があった。
【００１０】そこで、本発明は、脱塵装置の入口ガスに
特定の鉱物を混入することによりセラミックスフィルタ
の差圧の上昇速度を抑制し、加圧流動層燃焼発電システ
ムの運転停止が起きないような脱塵装置を提供すること
を基本的な課題とし、更に、この脱塵装置において、こ
の鉱物の供給量を調節して運転する運転方法を提供する
ことも課題としている。
特定の鉱物を混入することによりセラミックスフィルタ
の差圧の上昇速度を抑制し、加圧流動層燃焼発電システ
ムの運転停止が起きないような脱塵装置を提供すること
を基本的な課題とし、更に、この脱塵装置において、こ
の鉱物の供給量を調節して運転する運転方法を提供する
ことも課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の（１），（２），（３），（４）の脱
塵装置、及び（５）の脱塵装置の運転方法を提供する。
決するために次の（１），（２），（３），（４）の脱
塵装置、及び（５）の脱塵装置の運転方法を提供する。
【００１２】（１）セラミックスフィルタを内蔵する脱
塵装置において、脱塵装置入口ガスにＭｇＯ，ＭｇＣＯ
3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2 のうち少なくとも１種類の鉱物
又は同鉱物を含む物質を供給する手段を設けたことを特
徴とする脱塵装置。
塵装置において、脱塵装置入口ガスにＭｇＯ，ＭｇＣＯ
3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2 のうち少なくとも１種類の鉱物
又は同鉱物を含む物質を供給する手段を設けたことを特
徴とする脱塵装置。
【００１３】（２） 上記（１）において、前記供給手
段が燃焼炉の石灰石供給装置であることを特徴とする脱
塵装置。
段が燃焼炉の石灰石供給装置であることを特徴とする脱
塵装置。
【００１４】（３） 上記（１）において、前記供給手
段が燃焼炉出口に設置されるサイクロンの入口又は出口
に接続されていることを特徴とする脱塵装置。
段が燃焼炉出口に設置されるサイクロンの入口又は出口
に接続されていることを特徴とする脱塵装置。
【００１５】（４） 上記（１）において、前記鉱物又
は物質が水スラリー状態で燃焼炉に供給されるように構
成されていることを特徴とする脱塵装置。
は物質が水スラリー状態で燃焼炉に供給されるように構
成されていることを特徴とする脱塵装置。
【００１６】（５） 上記（１）〜（４）のいずれかの
脱塵装置において、前記鉱物又は物質の供給量をセラミ
ックスフィルタの前後差圧又は脱塵装置入口ガス流量に
応じて調節することを特徴とする脱塵装置の運転方法。
脱塵装置において、前記鉱物又は物質の供給量をセラミ
ックスフィルタの前後差圧又は脱塵装置入口ガス流量に
応じて調節することを特徴とする脱塵装置の運転方法。
【００１７】上記の本発明の（１）〜（４）の脱塵装置
においては、ＭｇＯ，ＭｇＣＯ3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2
のうち少なくとも１種類の鉱物又は同鉱物を含む物質が
供給手段により脱塵装置に供給される。供給手段は
（２）においては燃焼炉の脱硫剤である石灰供給装置で
あり、又（３）においてはサイクロンの入口か出口に接
続される。又、（４）においては、鉱物又は物質が水ス
ラリー状態で供給される。供給されたＭｇＯを含む鉱物
又は物質は燃焼ガスと共にセラミックスフィルタに流入
し、フィルタの差圧上昇速度が抑制される。又、ＭｇＯ
が多量になる程この効果は顕著となる。
においては、ＭｇＯ，ＭｇＣＯ3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2
のうち少なくとも１種類の鉱物又は同鉱物を含む物質が
供給手段により脱塵装置に供給される。供給手段は
（２）においては燃焼炉の脱硫剤である石灰供給装置で
あり、又（３）においてはサイクロンの入口か出口に接
続される。又、（４）においては、鉱物又は物質が水ス
ラリー状態で供給される。供給されたＭｇＯを含む鉱物
又は物質は燃焼ガスと共にセラミックスフィルタに流入
し、フィルタの差圧上昇速度が抑制される。又、ＭｇＯ
が多量になる程この効果は顕著となる。
【００１８】又、（５）の発明においては、ＭｇＯ，Ｍ
ｇＣＯ3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2 のいずれかを含む鉱物又
は同鉱物を含む物質はその供給量が調節できる運転方法
であり、セラミックスフィルタの差圧が経時的に安定す
るように鉱物又は同鉱物を含む物質の供給量を最適な量
にすることができる。
ｇＣＯ3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2 のいずれかを含む鉱物又
は同鉱物を含む物質はその供給量が調節できる運転方法
であり、セラミックスフィルタの差圧が経時的に安定す
るように鉱物又は同鉱物を含む物質の供給量を最適な量
にすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第１形態に係る脱塵装置を適用した加圧流動層燃焼
発電システムの系統図である。図１において、図７に示
す従来例と異なる点は、石灰石１０３にＭｇＯあるいは
ＭｇＣＯ3 を含有する鉱物１０６を混合した混合物１０
７を加圧流動層燃焼炉１へ供給する手段を有する点にあ
る。その他の構成は図１と同じであるので、これらの部
分の説明は省略する。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第１形態に係る脱塵装置を適用した加圧流動層燃焼
発電システムの系統図である。図１において、図７に示
す従来例と異なる点は、石灰石１０３にＭｇＯあるいは
ＭｇＣＯ3 を含有する鉱物１０６を混合した混合物１０
７を加圧流動層燃焼炉１へ供給する手段を有する点にあ
る。その他の構成は図１と同じであるので、これらの部
分の説明は省略する。
【００２０】上記の混合物１０７中のＭｇＯの含有割合
が少ない場合は、差圧上昇速度を低下させる効果を生じ
させるが、差圧上昇を停止させるまでの効果はない場合
がある。差圧上昇速度に応じて、石灰石中ＭｇＯの割合
は変化するが、一般的にはＣａＯに対してＭｇＯの割合
が１〜１５％程度で効果が期待できる。
が少ない場合は、差圧上昇速度を低下させる効果を生じ
させるが、差圧上昇を停止させるまでの効果はない場合
がある。差圧上昇速度に応じて、石灰石中ＭｇＯの割合
は変化するが、一般的にはＣａＯに対してＭｇＯの割合
が１〜１５％程度で効果が期待できる。
【００２１】しかしながら差圧上昇速度が非常に大きな
場合は、ＭｇＯ濃度を増加させることが望ましいと考え
られる。また、図１には図示していないがＭｇＯあるい
はＭｇＣＯ3 を含有する鉱物１０６は定量供給できる手
段によって供給量が制御することも可能である。
場合は、ＭｇＯ濃度を増加させることが望ましいと考え
られる。また、図１には図示していないがＭｇＯあるい
はＭｇＣＯ3 を含有する鉱物１０６は定量供給できる手
段によって供給量が制御することも可能である。
【００２２】次に、粒子間剪断力測定装置を用いて次の
ような手順でＣＯ2 雰囲気にて石灰石および石灰石と各
種鉱物の混合物の粒子間剪断力を計測した。
ような手順でＣＯ2 雰囲気にて石灰石および石灰石と各
種鉱物の混合物の粒子間剪断力を計測した。
【００２３】図２に粒子間剪断力の計測結果を示す。図
２の縦軸はＣａＯのみの場合（図２でＭｇＯ添加率０％
のケース）の７９０℃の粒子間剪断力を基準にして表し
ている。ＣａＯのみの場合は７７０℃〜８００℃におい
て粒子間剪断力が増加した。この現象は実機フィルター
での差圧上昇特性に相似していた。各種鉱物をＣａＯに
添加した結果、図２に示すようにＭｇＯの添加量を増加
させていくと粒子間剪断力が低下していくことを見出し
た。
２の縦軸はＣａＯのみの場合（図２でＭｇＯ添加率０％
のケース）の７９０℃の粒子間剪断力を基準にして表し
ている。ＣａＯのみの場合は７７０℃〜８００℃におい
て粒子間剪断力が増加した。この現象は実機フィルター
での差圧上昇特性に相似していた。各種鉱物をＣａＯに
添加した結果、図２に示すようにＭｇＯの添加量を増加
させていくと粒子間剪断力が低下していくことを見出し
た。
【００２４】上述の剪断力測定装置の結果からＭｇＯの
添加が粒子付着力を緩和することが明らかとなったの
で、この現象とフィルタ差圧の関係を明らかにし、Ｍｇ
Ｏの効果を証明するために図３に示すようなベンチスケ
ール規模でのフィルタ評価試験装置を実施した。
添加が粒子付着力を緩和することが明らかとなったの
で、この現象とフィルタ差圧の関係を明らかにし、Ｍｇ
Ｏの効果を証明するために図３に示すようなベンチスケ
ール規模でのフィルタ評価試験装置を実施した。
【００２５】フィルタ試験装置は加圧流動層燃焼装置１
とサイクロン２とフィルタ容器３と系統の圧力を調製す
る圧力調整弁３９から構成されている。フィルタ容器３
内にはセラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄが納められ
ている。セラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄの上部に
は金属製の重り３４ａ，３４ｂがパッキン３５ａ，３５
ｂを介して設置されている。またセラミックスフィルタ
３１ｃ，３１ｄとフィルタ保持管４０との間にはシール
パッキンとして３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂが設置
されている。
とサイクロン２とフィルタ容器３と系統の圧力を調製す
る圧力調整弁３９から構成されている。フィルタ容器３
内にはセラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄが納められ
ている。セラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄの上部に
は金属製の重り３４ａ，３４ｂがパッキン３５ａ，３５
ｂを介して設置されている。またセラミックスフィルタ
３１ｃ，３１ｄとフィルタ保持管４０との間にはシール
パッキンとして３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂが設置
されている。
【００２６】シールパッキンとして３６ａ，３６ｂ，３
７ａ，３７ｂは燃焼ガス３０１がセラミックスフィルタ
３１ｃ，３１ｄをショートカットして流れないようにシ
ールする役目と、セラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄ
を逆洗する時に逆洗ガス３０６，３０７を導入する際に
生じる衝撃でセラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄがフ
ィルタ保持管４０に直接衝突しないように保護する役目
を果たしている。小型の実験装置なのでヒートロスが大
きいためにセラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄを保温
するために環状電気炉３８でセラミックスフィルタ３１
ｃ，３１ｄを取り囲んでいる。さらにセラミックスフィ
ルタ３１ｃ，３１ｄはフィルタ容器３に格納している。
７ａ，３７ｂは燃焼ガス３０１がセラミックスフィルタ
３１ｃ，３１ｄをショートカットして流れないようにシ
ールする役目と、セラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄ
を逆洗する時に逆洗ガス３０６，３０７を導入する際に
生じる衝撃でセラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄがフ
ィルタ保持管４０に直接衝突しないように保護する役目
を果たしている。小型の実験装置なのでヒートロスが大
きいためにセラミックスフィルタ３１ｃ，３１ｄを保温
するために環状電気炉３８でセラミックスフィルタ３１
ｃ，３１ｄを取り囲んでいる。さらにセラミックスフィ
ルタ３１ｃ，３１ｄはフィルタ容器３に格納している。
【００２７】フィルタの差圧はガス粘度およびガス流速
変化によって差圧が変化する。温度が異なる場合のフィ
ルタのガスが流れる場合の抵抗値の変化を比較するに
は、ガス粘度とガス流速による変化を補正する必要があ
る。フィルタ差圧は次の式で表せると仮定して、その式
中の汚れ進行速度はフィルタのガスの流れ易さを示すこ
とになり、その大小でフィルタの抵抗の大小を比較する
ことができる。
変化によって差圧が変化する。温度が異なる場合のフィ
ルタのガスが流れる場合の抵抗値の変化を比較するに
は、ガス粘度とガス流速による変化を補正する必要があ
る。フィルタ差圧は次の式で表せると仮定して、その式
中の汚れ進行速度はフィルタのガスの流れ易さを示すこ
とになり、その大小でフィルタの抵抗の大小を比較する
ことができる。
【００２８】（セラミックスフィルタの差圧）＝（汚れ
進行速度値）×（ガス流速）×（ガス粘度）、また、Ｍ
ｇＯ添加の有無とＭｇＯ添加量が汚れ進行速度値に与え
る影響を調べた実験手順を次に示す。
進行速度値）×（ガス流速）×（ガス粘度）、また、Ｍ
ｇＯ添加の有無とＭｇＯ添加量が汚れ進行速度値に与え
る影響を調べた実験手順を次に示す。
【００２９】１） 実験ではＡ炭を約８kg／ｈ、Ｂ石灰
石０．５kg／ｈ供給して加圧流動層燃焼させて、燃焼ガ
ス約８０Ｎｍ3 ／ｈを発生させた。ＭｇＯを添加する場
合はＢ石灰石中に混合して用いる。
石０．５kg／ｈ供給して加圧流動層燃焼させて、燃焼ガ
ス約８０Ｎｍ3 ／ｈを発生させた。ＭｇＯを添加する場
合はＢ石灰石中に混合して用いる。
【００３０】２） サイクロン２で脱塵し、サイクロン
２の出口の燃焼ガス３０１のダスト濃度を０．２〜０．
５ｇ／Ｎｍ3 とし、フィルタ容器３へ導入する。
２の出口の燃焼ガス３０１のダスト濃度を０．２〜０．
５ｇ／Ｎｍ3 とし、フィルタ容器３へ導入する。
【００３１】３） フィルタ容器３の圧力を１０ata と
し、フィルタ温度が６５０℃になるように環状電気炉３
８で温調する。
し、フィルタ温度が６５０℃になるように環状電気炉３
８で温調する。
【００３２】４） ６５０℃でのフィルタの差圧とガス
量を経時的に計測する。図３に示していないが、ガス量
の計測は３１０ａおよび３１０ｂの配管ラインにオリフ
ィスを設置し、その抵抗を計測して求める。６５０℃で
はフィルタ差圧はほぼ１０００mmＨ2 Ｏで安定した。
量を経時的に計測する。図３に示していないが、ガス量
の計測は３１０ａおよび３１０ｂの配管ラインにオリフ
ィスを設置し、その抵抗を計測して求める。６５０℃で
はフィルタ差圧はほぼ１０００mmＨ2 Ｏで安定した。
【００３３】５） 次にフィルタ温度を上昇させて７５
０℃に設定し、フィルタの差圧とガス量を計測する。７
５０℃でのフィルタ差圧の経時変化を計測する。上述の
ような手順で求めた７５０℃付近におけるＢ石灰石のみ
の場合と、Ｂ石灰石にＭｇＯを２％、１０％および５０
％（いずれも重量％）添加した場合の汚れ進行速度値変
化率を図４に示す。
０℃に設定し、フィルタの差圧とガス量を計測する。７
５０℃でのフィルタ差圧の経時変化を計測する。上述の
ような手順で求めた７５０℃付近におけるＢ石灰石のみ
の場合と、Ｂ石灰石にＭｇＯを２％、１０％および５０
％（いずれも重量％）添加した場合の汚れ進行速度値変
化率を図４に示す。
【００３４】以上の様にして高温のガス雰囲気下に於け
るＣａＯのあるいはＣａＯと他の鉱物を混合した混合物
粒子の剪断力の測定により、ＣａＯを含む粒子の付着性
を低減する添加剤としてＭｇＯを見出し、それを実機を
模擬した試験装置でその有効性を見出すに至った訳であ
る。
るＣａＯのあるいはＣａＯと他の鉱物を混合した混合物
粒子の剪断力の測定により、ＣａＯを含む粒子の付着性
を低減する添加剤としてＭｇＯを見出し、それを実機を
模擬した試験装置でその有効性を見出すに至った訳であ
る。
【００３５】次に、上記に説明のようにＭｇＯを添加す
ることによるＣａＯを含む粒子の付着性低減の作用につ
いて説明する。ＣａＯ粒子あるいはＣａＣＯ3 粒子を分
子的に見るとＣａ分子の部分は陽性に、Ｏ分子の部分は
陰性に帯電している。このように電気的に正と負に分離
した部分には、それぞれ逆に負と正に分離した部分が引
きつけやすくなる。ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 では強度的に
は異なるが、それぞれ正と負に帯電した部分が生じるの
で、電気的な引力を緩和するようには働かない。ところ
がＭｇＯはＭｇ原子がその周囲のＯ原子より格段に小さ
いために、外からはＯ原子しか見えないような構造とな
っている。したがってＭｇＯ表面は全体が負に帯電して
おり、ＭｇＯが陰と陽に電荷が分布している粒子間に入
ることによりそれら電荷分布粒子と反発し、ひいてはＣ
ａＯ粒子あるいはＣａＣＯ3 粒子間の付着を防止する効
果があると考えられる。
ることによるＣａＯを含む粒子の付着性低減の作用につ
いて説明する。ＣａＯ粒子あるいはＣａＣＯ3 粒子を分
子的に見るとＣａ分子の部分は陽性に、Ｏ分子の部分は
陰性に帯電している。このように電気的に正と負に分離
した部分には、それぞれ逆に負と正に分離した部分が引
きつけやすくなる。ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 では強度的に
は異なるが、それぞれ正と負に帯電した部分が生じるの
で、電気的な引力を緩和するようには働かない。ところ
がＭｇＯはＭｇ原子がその周囲のＯ原子より格段に小さ
いために、外からはＯ原子しか見えないような構造とな
っている。したがってＭｇＯ表面は全体が負に帯電して
おり、ＭｇＯが陰と陽に電荷が分布している粒子間に入
ることによりそれら電荷分布粒子と反発し、ひいてはＣ
ａＯ粒子あるいはＣａＣＯ3 粒子間の付着を防止する効
果があると考えられる。
【００３６】以上説明の実施の第１形態によれば、石灰
石１０３にＭｇＯあるいはＭｇＣＯ 3 を含む鉱物１０６
を混合した混合物１０７を加圧流動層燃焼炉１へ供給
し、その排ガス２０１をサイクロン２で脱塵し、脱塵後
のガス３０１をフィルタ容器３ａ，３ｂに供給するよう
にしたので、図４に示すようにＭｇＯを添加することに
よりフィルタの差圧上昇速度を抑制でき、またＭｇＯを
たくさん入れるほどその効果が顕著であることが明らか
となった。
石１０３にＭｇＯあるいはＭｇＣＯ 3 を含む鉱物１０６
を混合した混合物１０７を加圧流動層燃焼炉１へ供給
し、その排ガス２０１をサイクロン２で脱塵し、脱塵後
のガス３０１をフィルタ容器３ａ，３ｂに供給するよう
にしたので、図４に示すようにＭｇＯを添加することに
よりフィルタの差圧上昇速度を抑制でき、またＭｇＯを
たくさん入れるほどその効果が顕著であることが明らか
となった。
【００３７】図５は本発明の実施の第２形態に係る脱塵
装置を適用した加圧流動層燃焼発電システムの系統図で
ある。図５において、図７に示す従来例と異る部分は、
サイクロン２出口にＭｇＯ添加装置としてホッパ１５，
１３、バルブ１４，１２とフィーダー１６とからなるロ
ックホッパと定量供給装置１１を設置したものである。
また、セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧を測
定する差圧計３９ａ，３９ｂを設けたものである。その
他の構成は図７に示す従来例と同じである。
装置を適用した加圧流動層燃焼発電システムの系統図で
ある。図５において、図７に示す従来例と異る部分は、
サイクロン２出口にＭｇＯ添加装置としてホッパ１５，
１３、バルブ１４，１２とフィーダー１６とからなるロ
ックホッパと定量供給装置１１を設置したものである。
また、セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧を測
定する差圧計３９ａ，３９ｂを設けたものである。その
他の構成は図７に示す従来例と同じである。
【００３８】上記の実施の第２形態においては、定量供
給装置１１によりＭｇＯ濃度を任意に調節することが可
能とした。セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧
を差圧計３９ａ，３９ｂで計測しながら、セラミックス
フィルタ３１ａ，３１ｂの差圧が経時的に安定する量の
ＭｇＯ量を添加する。なお、ガス中のダストとＭｇＯを
含んだ鉱物をよく混合するために、ＭｇＯを供給する位
置をサイクロン入口としても良い。
給装置１１によりＭｇＯ濃度を任意に調節することが可
能とした。セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧
を差圧計３９ａ，３９ｂで計測しながら、セラミックス
フィルタ３１ａ，３１ｂの差圧が経時的に安定する量の
ＭｇＯ量を添加する。なお、ガス中のダストとＭｇＯを
含んだ鉱物をよく混合するために、ＭｇＯを供給する位
置をサイクロン入口としても良い。
【００３９】図６は本発明の実施の第３形態に係る脱塵
装置を適用した加圧流動層燃焼発電システムの系統図で
ある。図６において、図７に示す従来例と異る部分は、
Ｍｇ（ＯＨ）2 の水スラリーを加圧流動層燃焼炉１内へ
供給するための定量供給ポンプ１７を設置し、セラミッ
クスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧を測定する差圧計３
９ａ，３９ｂを設置したものである。その他の構成は図
７に示す従来例と同じである。
装置を適用した加圧流動層燃焼発電システムの系統図で
ある。図６において、図７に示す従来例と異る部分は、
Ｍｇ（ＯＨ）2 の水スラリーを加圧流動層燃焼炉１内へ
供給するための定量供給ポンプ１７を設置し、セラミッ
クスフィルタ３１ａ，３１ｂの差圧を測定する差圧計３
９ａ，３９ｂを設置したものである。その他の構成は図
７に示す従来例と同じである。
【００４０】上記の実施の第３形態においては、加圧流
動層燃焼炉１に定量供給ポンプ１７によりＭｇ（ＯＨ）
2 水スラリー１０９を供給する。加圧流動層燃焼炉１内
にてＭｇ（ＯＨ）2 の水スラリー中のＭｇ（ＯＨ）2 が
分解してＭｇＯとＨ2 Ｏが生成し、ＭｇＯの微粒子をセ
ラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂへ供給されることに
なる。また、実施の第２形態と同様にセラミックスフィ
ルタ３１ａ，３１ｂの差圧を差圧計３９ａ，３９ｂで計
測しながら、セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差
圧が経時的に安定する量のＭｇＯ量を添加する。
動層燃焼炉１に定量供給ポンプ１７によりＭｇ（ＯＨ）
2 水スラリー１０９を供給する。加圧流動層燃焼炉１内
にてＭｇ（ＯＨ）2 の水スラリー中のＭｇ（ＯＨ）2 が
分解してＭｇＯとＨ2 Ｏが生成し、ＭｇＯの微粒子をセ
ラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂへ供給されることに
なる。また、実施の第２形態と同様にセラミックスフィ
ルタ３１ａ，３１ｂの差圧を差圧計３９ａ，３９ｂで計
測しながら、セラミックスフィルタ３１ａ，３１ｂの差
圧が経時的に安定する量のＭｇＯ量を添加する。
【００４１】上記に説明の実施の第２、第３形態におい
ても、実施の第１形態と同様に、図４にも示すようにＭ
ｇＯの添加によりフィルタの差圧上昇を抑制することが
でき、また、ＭｇＯをたくさん入れるほどその効果が増
すものである。
ても、実施の第１形態と同様に、図４にも示すようにＭ
ｇＯの添加によりフィルタの差圧上昇を抑制することが
でき、また、ＭｇＯをたくさん入れるほどその効果が増
すものである。
【００４２】
【発明の効果】本発明の（１）はセラミックスフィルタ
を内蔵する脱塵装置において、脱塵装置入口ガスにＭｇ
Ｏ，ＭｇＣＯ3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2 のうち少なくとも
１種類の鉱物又は同鉱物を含む物質を供給する手段を設
けたことを特徴とする脱塵装置であり、（２）の発明
は、（１）における前記供給手段が燃焼炉の石灰石供給
装置であり、又（３）では燃焼炉出口に設置されるサイ
クロンの入口又は出口に接続されており、更に（４）の
発明では、前記鉱物又は物質が水スラリー状態で燃焼炉
に供給されるように構成されている。このような脱塵装
置により、ＭｇＯを含む鉱物又は同鉱物を含む物質が添
加されることにより、セラミックスフィルタの差圧上昇
速度が抑制され、これにより加圧流動層燃焼発電システ
ムが停止するようなことが避けられる。
を内蔵する脱塵装置において、脱塵装置入口ガスにＭｇ
Ｏ，ＭｇＣＯ3 ，又はＭｇ（ＯＨ）2 のうち少なくとも
１種類の鉱物又は同鉱物を含む物質を供給する手段を設
けたことを特徴とする脱塵装置であり、（２）の発明
は、（１）における前記供給手段が燃焼炉の石灰石供給
装置であり、又（３）では燃焼炉出口に設置されるサイ
クロンの入口又は出口に接続されており、更に（４）の
発明では、前記鉱物又は物質が水スラリー状態で燃焼炉
に供給されるように構成されている。このような脱塵装
置により、ＭｇＯを含む鉱物又は同鉱物を含む物質が添
加されることにより、セラミックスフィルタの差圧上昇
速度が抑制され、これにより加圧流動層燃焼発電システ
ムが停止するようなことが避けられる。
【００４３】本発明の（５）は、上記（１）〜（４）の
発明の装置において、前記鉱物又は物質の供給量をセラ
ミックスフィルタの前後差圧又は脱塵装置入口ガス流量
に応じて調節することを特徴とする運転方法であり、こ
のように運転することにより供給する鉱物又は物質が適
量に調整され、運転状況に応じてセラミックスフィルタ
の差圧上昇の抑制を適正に制御することができる。
発明の装置において、前記鉱物又は物質の供給量をセラ
ミックスフィルタの前後差圧又は脱塵装置入口ガス流量
に応じて調節することを特徴とする運転方法であり、こ
のように運転することにより供給する鉱物又は物質が適
量に調整され、運転状況に応じてセラミックスフィルタ
の差圧上昇の抑制を適正に制御することができる。
【図１】本発明の実施の第１形態に係る脱塵装置を適用
した加圧流動層燃焼発電システムの系統図である。
した加圧流動層燃焼発電システムの系統図である。
【図２】本発明の脱塵装置に係り、ＣＯ2 雰囲気でＣａ
ＯにＭｇＯを混合した粒子の粒子間剪断力の計測結果を
示す図である。
ＯにＭｇＯを混合した粒子の粒子間剪断力の計測結果を
示す図である。
【図３】本発明の脱塵装置に係り、ＭｇＯの添加により
フィルタ差圧が低減することを確認するために行った実
験装置を示す系統図と装置構成図である。
フィルタ差圧が低減することを確認するために行った実
験装置を示す系統図と装置構成図である。
【図４】本発明の脱塵装置に係り、石灰石にＭｇＯの添
加した場合の差圧変化を汚れ進行速度値上昇速度として
表した実験結果を示す図である。
加した場合の差圧変化を汚れ進行速度値上昇速度として
表した実験結果を示す図である。
【図５】本発明の実施の第２形態に係る脱塵装置を適用
した加圧流動層燃焼発電システムの系統図である。
した加圧流動層燃焼発電システムの系統図である。
【図６】本発明の実施の第３形態に係る脱塵装置を適用
した加圧流動層燃焼発電システムの系統図である。
した加圧流動層燃焼発電システムの系統図である。
【図７】従来の脱塵装置を適用した加圧流動層燃焼発電
システムの系統図である。
システムの系統図である。
１ 加圧流動層燃焼炉 ２ サイクロン ３，３ａ，３ｂ フィルタ容器 １２，１４，３２ａ，３２ｂ バルブ １３，１５ ホッパ １７ ポンプ ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ セラミックスフィル
タ ３３ 逆洗タンク ３９ 圧力調整弁 ３９ａ，３９ｂ 差圧計 １０１ 石炭 １０２，１０５ 空気 １０３ 脱硫剤 １０６ ＭｇＯを含む鉱物 １０７ 脱硫剤とＭｇＯを含む鉱
物との混合物 １０８ 脱硫剤とＭｇＯを含む鉱
物との混合物と空気 １０９ Ｍｇ（ＯＨ）2 水スラリ
ー ２０１ 燃焼ガス ３０１〜３０３ 燃焼ガス ３０４〜３０７ 逆洗ガス
タ ３３ 逆洗タンク ３９ 圧力調整弁 ３９ａ，３９ｂ 差圧計 １０１ 石炭 １０２，１０５ 空気 １０３ 脱硫剤 １０６ ＭｇＯを含む鉱物 １０７ 脱硫剤とＭｇＯを含む鉱
物との混合物 １０８ 脱硫剤とＭｇＯを含む鉱
物との混合物と空気 １０９ Ｍｇ（ＯＨ）2 水スラリ
ー ２０１ 燃焼ガス ３０１〜３０３ 燃焼ガス ３０４〜３０７ 逆洗ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 祥三 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 藤岡 祐一 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 橋本 彰 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (72)発明者 徳永 喜久男 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 瀬戸口 稔彦 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミックスフィルタを内蔵する脱塵装
置において、脱塵装置入口ガスにＭｇＯ，ＭｇＣＯ3 ，
又はＭｇ（ＯＨ）2 のうち少なくとも１種類の鉱物又は
同鉱物を含む物質を供給する手段を設けたことを特徴と
する脱塵装置。 - 【請求項２】 前記供給手段が燃焼炉の石灰石供給装置
であることを特徴とする請求項１に記載の脱塵装置。 - 【請求項３】 前記供給手段が燃焼炉出口に設置される
サイクロンの入口又は出口に接続されていることを特徴
とする請求項１に記載の脱塵装置。 - 【請求項４】 前記鉱物又は物質が水スラリー状態で燃
焼炉に供給されるように構成されていることを特徴とす
る請求項１に記載の脱塵装置。 - 【請求項５】 前記鉱物又は物質の供給量をセラミック
スフィルタの前後差圧又は脱塵装置入口ガス流量に応じ
て調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の脱塵装置の運転方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06445097A JP3581517B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 脱塵装置およびその運転方法 |
| CN98105707A CN1073462C (zh) | 1997-03-18 | 1998-03-17 | 除尘装置的远转方法 |
| DE69811414T DE69811414T2 (de) | 1997-03-18 | 1998-03-18 | Verfahren zur Staubsammlung |
| EP98104937A EP0865815B1 (en) | 1997-03-18 | 1998-03-18 | Method for collecting dust |
| ES98104937T ES2192713T3 (es) | 1997-03-18 | 1998-03-18 | Procedimiento para la recogida de polvo. |
| US09/373,579 US6228336B1 (en) | 1997-03-18 | 1999-08-13 | Dust collecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06445097A JP3581517B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 脱塵装置およびその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249119A true JPH10249119A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3581517B2 JP3581517B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=13258610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06445097A Expired - Fee Related JP3581517B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 脱塵装置およびその運転方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6228336B1 (ja) |
| EP (1) | EP0865815B1 (ja) |
| JP (1) | JP3581517B2 (ja) |
| CN (1) | CN1073462C (ja) |
| DE (1) | DE69811414T2 (ja) |
| ES (1) | ES2192713T3 (ja) |
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| CN106152117A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-23 | 内蒙古君正能源化工集团股份有限公司 | 一种用于为脱硫剂仓除尘的装置及除尘方法 |
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| GB2479362B (en) | 2010-04-07 | 2012-07-04 | Rifat A Chalabi | Improvements in gas treatment |
| CN101985079A (zh) * | 2010-08-25 | 2011-03-16 | 杭州山立净化设备有限公司 | 高压自洁式空气过滤器 |
| CN102614747B (zh) * | 2012-03-30 | 2014-05-14 | 蓝天环保设备工程股份有限公司 | 循环流化床半干法烟气净化方法及装置 |
| ITMI20131049A1 (it) * | 2013-06-24 | 2014-12-25 | Linari Engineering S R L | Dispositivo di riduzione di emissioni |
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| CN104437082A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-25 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种用于流化床锅炉的超净排放系统及方法 |
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-
1997
- 1997-03-18 JP JP06445097A patent/JP3581517B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-17 CN CN98105707A patent/CN1073462C/zh not_active Expired - Fee Related
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- 1998-03-18 ES ES98104937T patent/ES2192713T3/es not_active Expired - Lifetime
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-
1999
- 1999-08-13 US US09/373,579 patent/US6228336B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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