JPH1199317A - 排煙処理装置とその運転方法 - Google Patents

排煙処理装置とその運転方法

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JPH1199317A
JPH1199317A JP10055247A JP5524798A JPH1199317A JP H1199317 A JPH1199317 A JP H1199317A JP 10055247 A JP10055247 A JP 10055247A JP 5524798 A JP5524798 A JP 5524798A JP H1199317 A JPH1199317 A JP H1199317A
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JP
Japan
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heat medium
exhaust gas
heat
heating
medium
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JP10055247A
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English (en)
Inventor
Koji Muramoto
考司 村本
Hiromichi Shimazu
浩通 島津
Toshio Katsube
利夫 勝部
Takayuki Saito
隆行 斉藤
Masayuki Yamamoto
正之 山本
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱媒を用いるＧＧＨ系統において、ＧＧＨの
熱媒を加温するための熱媒ヒータまたは熱媒タンクの蒸
気ドレンの熱量を有効に回収することにより、熱媒ヒー
タに供給される蒸気量を低減し、発電所の熱効率を向上
させること。 【解決手段】 ＧＧＨ再加熱器８入口の熱媒循環ライン
１３−１に熱媒加温用の蒸気を熱媒に直接供給して熱媒
を加熱する直熱式熱媒タンク１８を設け、再加熱器８入
口の熱媒循環ライン１３−１に設けた熱媒タンク１８に
再加熱器８出口排ガス温度や熱媒最低温度が設定値以上
になるように熱媒加温用の蒸気を直接供給すると共に、
再加熱器８入口の熱媒循環ライン１３−２からタンク１
８の熱媒レベルに応じて、ポンプ１４の吐出圧力を利用
して熱媒を系外に排出することが可能なように排出ライ
ン５５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排煙処理システム
に係り、特にボイラ等の排ガスを処理するのに好適な排
煙処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な排煙処理システムの系統を図５
と図８に、従来のガス・ガス熱交換器（以下ＧＧＨと記
す）の系統を図６と図７に、ＧＧＨとスチームガスヒー
タ（以下ＳＧＨと記す）の系統を図９と図１０にそれぞ
れ示す。なお、各図において同一機器には同一番号を付
することとする。
【０００３】図５において、ボイラ１からの排ガスは脱
硝装置２に導入され、排ガス中の窒素酸化物が除去され
た後、空気予熱器３においてボイラ１への燃焼用空気と
熱交換される。次に、排ガスはＧＧＨ熱回収器４に導入
されて熱回収された後、電気集塵器５で排ガス中のばい
じんの大半が除去される。その後、排ガスは誘引ファン
６により昇圧されて湿式脱硫装置７に導入され、気液接
触により排ガス中の硫黄酸化物（以下、ＳＯｘと記す）
が除去される。湿式脱硫装置７において飽和ガス温度に
まで冷却された排ガスはＧＧＨ再加熱器８により昇温さ
れ、脱硫ファン９により昇圧されて煙突１０から排出さ
れる。
【０００４】図８は図５に示す排煙処理システムの系統
における湿式脱硫装置７とＧＧＨ再加熱器８の間にスチ
ームガスヒータ（ＳＧＨ）５０を加えた系統を示し、Ｓ
ＧＨ５０は湿式脱硫装置７出口の排ガス温度を上昇さ
せ、ＧＧＨ再加熱器８入口のミスト（液状の噴霧微粒
子）を除くために設けられる。
【０００５】次に、図５に示す排煙処理システムの系統
構成のＧＧＨの系統は、図６に示すようにＧＧＨ熱回収
器４のＧＧＨ熱回収器伝熱管１１とＧＧＨ再加熱器８内
のＧＧＨ再加熱器伝熱管１２を連絡配管１３−１と１３
−２で連絡し、これらの伝熱管１１、１２内と連絡配管
１３−１、１３−２内に熱媒循環ポンプ１４により熱媒
を循環させる系統となっている。ここでＧＧＨ熱回収器
伝熱管１１とＧＧＨ再加熱器伝熱管１２には通常、熱交
換の効率を向上させるために、フィンチューブ等が用い
られている。
【０００６】また、ＧＧＨ熱回収器４の出口排ガス温度
を制御するために、熱媒の一部がＧＧＨ熱回収器４をバ
イパスしてＧＧＨ再加熱器８と連絡配管１３−１と１３
−２を循環する熱媒バイパスライン１５が設けられ、Ｇ
ＧＨ熱回収器４の出口排ガス温度計２２の信号によりＧ
ＧＨ熱回収器４の出口排ガス温度が設定値以上となるよ
うに、熱媒バイパスライン１５に設けられた熱媒循環流
量調整弁４１の開度が調整され、交換熱量が制御されて
いる。
【０００７】また、連絡配管１３−１もしくは１３−２
などの熱媒循環ラインには発電プラントの負荷変化等様
々な運転に対応させるため、熱媒の膨張を吸収すること
ができる熱媒タンク１６が接続されている。なお、熱媒
が熱媒循環ライン内で蒸気化しないように熱媒タンク１
６は加圧されている。
【０００８】一方、ＧＧＨ再加熱器８の出口排ガス温度
を設定値以上にするために、または熱媒最低温度を設定
値（７５℃）以上にするために、熱媒ヒータ１７がＧＧ
Ｈ熱回収器伝熱管１１の出口の連絡管１３−１に設置さ
れており、熱媒ヒータ１７には蒸気量調整弁４３を備え
た蒸気ライン２０が設けられており、ＧＧＨ再加熱器８
の出口排ガス温度計２５やＧＧＨ熱回収器４の入口熱媒
温度計２７の信号に応じて、ＧＧＨ熱回収器出口熱媒ヒ
ータ蒸気量調整弁４３の開度を調整し、該蒸気ライン２
０に蒸気が供給される。
【０００９】熱媒ヒータ１７に供給された蒸気は熱媒と
熱交換し、潜熱が回収されてドレンとなり、熱媒ヒータ
ドレンタンク３６に回収される。熱媒ヒータドレンタン
ク３６に回収されたドレンは発電プラントで再利用する
ために通常熱媒ヒータドレンポンプ３７により復水器３
８等へ返送される。
【００１０】図６において、各機器入口と出口の排ガ
ス、又は熱媒の温度を測定する温度計としてＧＧＨ熱回
収器４の入口ダクト３１と出口ダクト３２にそれぞれＧ
ＧＨ熱回収器入口排ガス温度計２１とＧＧＨ熱回収器出
口排ガス温度計２２が設けられ、ＧＧＨ再加熱器８の入
口ダクト３３と出口ダクト３４にそれぞれＧＧＨ再加熱
器入口排ガス温度計２３とＧＧＨ再加熱器出口排ガス温
度計２５が設けられ、また、熱媒の連絡管１３−２には
熱媒循環ポンプ出口熱媒温度計２６とＧＧＨ熱回収器入
口熱媒温度計２７が設けられ、ＧＧＨ熱回収器出口熱媒
温度計２８、熱媒ヒータ入口熱媒温度計２９およびＧＧ
Ｈ再加熱器入口熱媒温度計３０が設けられている。
【００１１】また、図７には熱媒ヒータドレンを発電プ
ラントで再利用するために回収する別のシステムを示し
たものであり、図６に示す機器と同一機能を奏する機器
は同一番号を付し、その説明は省略する。
【００１２】図７に示すシステムではＧＧＨ熱回収器４
の入口側の連絡配管１３−２に熱交換器付熱媒ヒータド
レンタンク３９を設け、該タンク３９に潜熱回収された
熱媒ヒータドレンを回収し、熱媒と再度熱交換させるこ
とによりドレンの顕熱を回収し、復水器３８に回収され
るドレンの温度を下げ、熱媒ヒータドレンポンプ３７に
より復水器３８等に返送する。
【００１３】次に、図８に示すような湿式脱硫装置７と
ＧＧＨ再加熱器８の間にＳＧＨ５０を設置する排煙処理
システムの系統構成の場合は図９に示すＧＧＨの系統を
備えている。図９に示すＧＧＨ自体の構成、機能につい
ては図６に示すＧＧＨと同じであり、熱媒ヒータ１７が
ＧＧＨ熱回収器伝熱管１１の出口の連絡管１３−１に設
置されており、熱媒ヒータ１７で得られたドレンは熱媒
ヒータドレンタンク３６に回収され、復水器３８等へ返
送される。その他の図６に示す機器と同一機能を奏する
機器は同一番号を付し、その説明は省略する。
【００１４】ＳＧＨ５０にはＳＧＨ蒸気調整弁５１、Ｓ
ＧＨ５０に供給した蒸気ドレンを回収するＳＧＨドレン
タンク５２、回収したドレンを復水器３８等に返送する
ＳＧＨドレンポンプ５３の系統がある。
【００１５】また、図１０に示すＧＧＨ系統は図９に示
すＧＧＨ系統の構成に加え、復水器３８に返送する熱媒
ヒータドレンおよびＳＧＨ蒸気ドレンの顕熱を回収して
温度を低下させるために、ＧＧＨ熱回収器４の入口側の
連絡配管１３−２に熱交換器付熱媒ヒータドレンタンク
３９および熱交換器付ＳＧＨドレンタンク５４を設け、
該タンク３９に潜熱回収された熱媒ヒータ１７からのド
レンを回収するとともに熱交換器付ＳＧＨドレンタンク
５４に潜熱回収されたＳＧＨ５０からの蒸気ドレンを回
収し、熱媒と再度熱交換させるこにより該ドレンの顕熱
を回収し、復水器３８に回収されるドレンの温度を下
げ、熱媒ヒータドレンポンプ３７およびＳＧＨドレンポ
ンプ５３により復水器３８等に返送することを示してい
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記図６に示す従来の
排煙処理システムのＧＧＨ系統においては、熱媒ヒータ
１７のドレンは熱媒ヒータ１７に供給された蒸気の潜熱
が回収されただけであるので、発電所全体の熱効率は熱
媒ヒータドレンの顕熱まで回収した場合より低く、また
熱媒ヒータドレンが返送される復水器３８入口の温度は
高いので、復水器３８において冷却するのに必要なユー
ティリティを多く必要とすることや、配置上の制約等に
もよるが、通常、熱媒ヒータドレンタンク３６および熱
媒ヒータドレンポンプ３７を設置しなければならないと
いう問題点があった。
【００１７】また、図７に示す従来の排煙処理システム
のＧＧＨ系統においては、熱媒ヒータ１７に供給された
蒸気は熱媒ヒータ１７において潜熱が回収され、さら
に、熱交換器付熱媒ヒータドレンタンク３９において、
熱媒ヒータドレンの顕熱が回収されるため、熱媒ヒータ
１７に供給する蒸気量を少なくすることができる。その
ため、プラントの熱効率は比較的向上し、復水器３８に
返送されるドレンの温度を下げることは可能である。し
かし、ドレンの圧力も下がっているため、復水器３８に
返送するためには、静水頭がない限り、熱媒ヒータドレ
ンポンプ３７を設置しなければならないという問題点が
あった。
【００１８】次に、図９に示す従来システムのＧＧＨ系
統についても、上記図６に関する問題点に加えて、ＳＧ
Ｈ蒸気ドレンを復水器３８等に回収する際にＳＧＨ蒸気
ドレンの温度が高いので、発電所全体の熱効率はＳＧＨ
蒸気ドレンの顕熱まで回収した場合より低く、またＳＧ
Ｈ蒸気ドレンが返送される復水器３８側のユーティリテ
ィ消費量が多くなることや、ＳＧＨ蒸気ドレンを返送す
る際に配置上の制約等にもよるが、通常、ＳＧＨドレン
タンク５２及びＳＧＨドレンポンプ５３を設置しなけれ
ばならないという問題点があった。
【００１９】図１０に示すシステムでは上記図７につい
て述べた問題点に加え、ＳＧＨ５０に供給された蒸気は
ＳＧＨ５０で潜熱が回収され、さらに、熱交換器付ＳＧ
Ｈドレンタンク５４において、ＳＧＨ蒸気ドレンの顕熱
が回収され、ＧＧＨの熱媒が加温されるため、熱媒ヒー
タ１７に供給する蒸気量が低減でき、発電所の熱効率を
向上させることができると共に、復水器３８に返送され
るドレンの温度についても下げることが可能となる。し
かし、復水器３８に返送されるドレンの圧力も下がって
いるため、復水器３８に返送するためには、静水頭がな
い限りＳＧＨドレンポンプ５３を設置しなければならな
いという問題点があった。
【００２０】本発明の課題は、熱媒を用いるＧＧＨ系統
において、またＳＧＨが設置される場合にはＳＧＨ蒸気
ドレンを含めて、ＧＧＨの熱媒を加温するための熱媒タ
ンクまたは熱媒ヒータの蒸気ドレンの熱量を有効に回収
することにより、熱媒タンクまたは熱媒ヒータに供給さ
れる蒸気量を低減し、発電所の熱効率を向上させること
であり、また復水器側のユーティリティ（復水器側で必
要となる蒸気や設備）消費量を最小限にし、ＧＧＨ側に
設置する必要のある機器数を低減することや系統を簡素
化することである。
【００２１】また、本発明の課題は、前記課題とともに
熱媒タンクの運転環境を緩和し、よりグレードの低いコ
ードでの熱媒タンクの設計を可能にすることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、次
の構成からなる排煙処理装置とその運転方法により解決
される。 （１）燃焼装置から排出する排ガスの熱を回収する排ガ
ス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス中の硫黄
酸化物を除去する湿式脱硫装置と、湿式脱硫装置出口の
排ガスを再加熱する排ガス再加熱器とを排ガス流路に配
置し、排ガス熱交換器と排ガス再加熱器にそれぞれ設け
られた伝熱管を連結し、その内部に熱媒を循環させる熱
媒循環ラインを設けた排煙処理装置において、熱媒加温
用の蒸気を熱媒に直接供給することにより熱媒を加熱す
る直熱式熱媒タンクを排ガス再加熱器入口側の熱媒循環
ラインに設けると共に、熱媒を熱媒循環ラインの系外に
排出する排出ラインを排ガス再加熱器出口側の熱媒循環
ラインに接続した排煙処理装置。
【００２３】（２）燃焼装置から排出する排ガスの熱を
回収する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排
ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、蒸気に
より湿式脱硫装置出口の排ガスを加熱するためのスチー
ムガスヒータと、湿式脱硫装置出口の排ガスを再加熱す
る排ガス再加熱器を排ガス流路に配置し、排ガス熱交換
器と排ガス再加熱器にそれぞれ設けられた伝熱管を連結
し、その内部に熱媒を循環させる熱媒循環ラインを設け
た排煙処理装置において、熱媒加温用の蒸気を熱媒に直
接供給することにより熱媒を加熱する直熱式熱媒タンク
を排ガス再加熱器入口側の熱媒循環ラインに設けると共
に熱媒を熱媒循環ラインの系外に排出する排出ラインを
排ガス再加熱器出口側の熱媒循環ラインに接続した排煙
処理装置。
【００２４】（３）燃焼装置から排出する排ガスの熱を
回収する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排
ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、湿式脱
硫装置出口の排ガスを再加熱する排ガス再加熱器とを排
ガス流路に配置し、排ガス熱交換器と排ガス再加熱器に
それぞれ設けられた伝熱管を連結し、その内部に熱媒を
循環させる熱媒循環ラインを設けた排煙処理装置におい
て、熱媒加温用の蒸気を熱媒に直接供給することにより
熱媒を加熱する直熱式熱媒ヒータを排ガス再加熱器入口
側の熱媒循環ラインに設けると共に、排ガス再加熱器出
口側の熱媒循環ラインの中で、熱媒の温度の最も低い部
分のラインに熱媒タンクを接続すると共に、熱媒を熱媒
循環ラインの系外に排出する排出ラインを排ガス再加熱
器出口側の熱媒循環ラインに接続した排煙処理装置。
【００２５】（４）燃焼装置から排出する排ガスの熱を
回収する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排
ガス中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、蒸気に
より湿式脱硫装置出口の排ガスを加熱するためのスチー
ムガスヒータと、湿式脱硫装置出口の排ガスを再加熱す
る排ガス再加熱器を排ガス流路に配置し、排ガス熱交換
器と排ガス再加熱器にそれぞれ設けられた伝熱管を連結
し、その内部に熱媒を循環させる熱媒循環ラインを設け
た排煙処理装置において、熱媒加温用の蒸気を熱媒に直
接供給することにより熱媒を加熱する直熱式熱媒ヒータ
を排ガス再加熱器入口側の熱媒循環ラインに設けると共
に、排ガス再加熱器出口側の熱媒循環ラインの中で、熱
媒の温度の最も低い部分に熱媒タンクを接続すると共
に、熱媒を熱媒循環ラインの系外に排出する排出ライン
を排ガス再加熱器出口側の熱媒循環ラインに接続した排
煙処理装置。
【００２６】前記（２）、（４）の排煙処理装置におい
て、スチームガスヒータに供給した蒸気が排ガスと熱交
換することにより生じたドレンを前記直熱式熱媒タンク
に供給するドレン供給ラインを設けても良い。
【００２７】また、上記（１）〜（４）の排煙処理装置
において、熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、余剰の熱
媒を排出ラインから系外に排出する運転方法または排ガ
ス再加熱器出口の排ガス温度及び熱媒最低温度が設定値
以上になるように熱媒タンクに熱媒加温用の蒸気を直接
供給するとともに、熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、
余剰の熱媒を排出ラインから系外に排出する運転方法は
本発明の範囲内のものである。なお、本発明の熱媒循環
ラインの熱媒はポンプによる強制循環方式で行う。
【００２８】
【作用】上記（１）の本発明の装置とその運転方法によ
れば、ガスガスヒータ（ＧＧＨ）（排ガス再加熱器）入
口の熱媒循環ラインに設置した直熱式熱媒タンクに、Ｇ
ＧＨ再加熱器出口排ガス温度や熱媒最低温度が設定値以
上になるように熱媒加温用の蒸気を直接供給して熱媒を
加温するため、前記熱媒タンクへ供給する蒸気の熱量を
有効に回収することができ、直熱式熱媒タンク供給する
蒸気量を過剰に消費することがなくなる。また、直熱式
熱媒タンクにより加熱された熱媒がＧＧＨ再加熱器の伝
熱管を通過することにより、熱媒温度が復水器へ熱媒を
排出するのに適正な値にまで下げられる。
【００２９】またＧＧＨ再加熱器出口の熱媒循環ライン
から、直熱式熱媒タンクの液面レベルに応じて、例えば
熱媒循環ポンプの吐出圧力を利用して熱媒を復水器へ返
送するため、従来技術のように熱媒ヒータドレンタンク
や熱媒ヒータドレンポンプを設置する必要もなくなると
共に、復水器で使用するユーティリティを過剰に消費す
ることがなくなる。
【００３０】同様に、上記（２）の本発明の装置とその
運転方法によれば、湿式脱硫装置出口とＧＧＨ再加熱器
の間にスチームガスヒータ（ＳＧＨ）を設置する場合に
おいても、ＳＧＨに供給され、排ガスと熱交換すること
により生じたＳＧＨ蒸気ドレンを直熱式熱媒タンクに供
給し、ＧＧＨ再加熱器出口排ガス温度や熱媒最低温度が
設定値以上になるように熱媒加熱用の蒸気を直接供給し
て熱媒の加熱をするため、熱媒ヒータに供給した蒸気の
熱量を有効に回収でき、過剰の蒸気量を消費することが
なくなる。
【００３１】また、直熱式熱媒タンクにより加熱された
熱媒がＧＧＨ再加熱器伝熱管を通過することにより、熱
媒温度が復水器へ熱媒を排出するのに適正な値にまで下
げられ、ＧＧＨ再加熱器出口の熱媒循環ラインから、直
熱式熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、例えば熱媒循環
ポンプの吐出圧力を利用して熱媒を復水器へ返送するた
め、従来技術のようにＳＧＨドレンタンクやＳＧＨドレ
ンポンプおよび熱媒ヒータドレンタンクや熱媒ヒータド
レンポンプを設置する必要もなくなると共に復水器で使
用するユーティリティを過剰に消費することがなくな
る。
【００３２】上記（３）の装置とその運転方法の発明に
よれば、ＧＧＨ再加熱器入口の熱媒連絡配管のラインに
設置した直熱式熱媒ヒータに、ＧＧＨ再加熱器出口排ガ
ス温度や熱媒最低温度が設定値以上となるように、熱媒
加温用の蒸気を直接供給して熱媒の加温をするため、熱
媒ヒータへ供給する蒸気の熱量を有効に回収することが
でき、熱媒ヒータへ供給する蒸気量を過剰に消費するこ
とがなくなる。また、直熱式熱媒ヒータにより加熱され
た熱媒がＧＧＨ再加熱器伝熱管を通過することにより、
熱媒温度が復水器３８へ熱媒を排出するのに適正な値に
まで下げられる。
【００３３】また、ＧＧＨ再加熱器出口の熱媒連絡配管
のラインから、熱媒循環ラインにおいて、媒体温度の最
も低いラインに接続した（この位置において熱媒温度は
１００℃以下）熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、熱媒
循環ポンプの吐出圧力を利用して熱媒を復水器へ返送す
るため、従来技術のように、熱媒ヒータドレンタンクや
熱媒ヒータドレンポンプを設置する必要もなくなると共
に、復水器で使用するユーティリティを過剰に消費する
ことがなくなる。さらに、熱媒タンクを熱媒温度が１０
０℃以下であるＧＧＨ再加熱器出口側に接続することに
より、熱媒タンクは第２種圧力容器としての取扱いとな
る。
【００３４】同様に、上記（４）の湿式脱硫装置出口と
ＧＧＨ再加熱器の間にＳＧＨを設置する装置とその運転
方法によれば、ＳＧＨに供給され排ガスと熱交換するこ
とにより生じたＳＧＨ蒸気ドレンを直接熱媒循環ライン
に供給し、さらに、ＧＧＨ再加熱器出口排ガス温度や熱
媒最低温度が設定値以上となるように熱媒加熱用の蒸気
を直接供給して熱媒の加熱をするため、熱媒ヒータに供
給した蒸気の熱量を有効に回収でき、過剰の蒸気量を消
費することがなくなる。
【００３５】また、直熱式熱媒ヒータにより加熱された
熱媒がＧＧＨ再加熱器の伝熱管を通過することにより、
熱媒温度が復水器へ熱媒を排出するのに適正な温度にま
で下げられ、ＧＧＨ再加熱器出口の熱媒連絡配管のライ
ンから、熱媒循環ラインにおいて、媒体温度の最も低い
ラインに接続した熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、熱
媒循環ポンプの吐出圧力を利用して熱媒を復水器へ返送
するため、従来技術のように熱媒ヒータドレンタンクや
熱媒ヒータドレンポンプを設置する必要もなくなると共
に、復水器で使用するユーティリティを過剰に消費する
ことがなくなる。さらに、熱媒タンクを熱媒温度が１０
０℃以下である再加熱器出口側に接続することにより、
熱媒タンクは第２種圧力容器としての取扱いとなる。
【００３６】従来技術では各負荷により機器の内圧が変
化し、熱媒の体積が各負荷毎に変化するが、熱媒を系外
に排出するラインがなかったので熱媒タンクの液面レベ
ルが変化するが、本発明では熱媒タンクの液面レベルに
応じて、熱媒を系外に排出するラインを設けたことによ
り、熱媒タンクの内圧がほぼ一定となり、液面レベルの
変化が少なくなる。
【００３７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下説明する。図５に示す排煙処理システムに適用される
ＳＧＨ５０を設置しない系統について、本発明によるＧ
ＧＨの系統を図１に示し、ＳＧＨ５０を設置する系統に
ついて、本発明によるＧＧＨおよびＳＧＨの系統を図２
に示す。また、図１と図２において、図６、図７などで
説明した機器と同一機能を奏する機器は同一番号を付
し、その説明は省略する。
【００３８】まず、図１に示すＧＧＨ系統では、ＧＧＨ
熱回収器４内のＧＧＨ熱回収器伝熱管１１とＧＧＨ再加
熱器８内のＧＧＨ再加熱器伝熱管１２を連絡配管１３−
１および連絡配管１３−２で連絡し、熱媒循環ポンプ１
４により熱媒を循環させて熱交換を行う。ＧＧＨ熱回収
器４の出口排ガス温度を調整するためのＧＧＨ熱回収器
伝熱管１１に供給される熱媒循環量を調整するために熱
媒循環流量調整弁４１とＧＧＨ熱回収器熱媒バイパスラ
イン１５を有すると共に、ＧＧＨ再加熱器８の出口排ガ
ス温度（煙突から白煙が生じない温度）や熱媒最低温度
を設定値（７５０℃）以上にするために、ＧＧＨ再加熱
器出口排ガス温度計２５またはＧＧＨ熱回収器入口熱媒
温度計２７の信号に応じて、供給する蒸気量を調整する
熱媒タンク蒸気供給量調整弁４３を設置した直熱式熱媒
タンク１６を設ける。
【００３９】さらに、直熱式熱媒タンク１６内の熱媒レ
ベルに応じ、熱媒循環ポンプ１４の吐出圧力を利用して
ＧＧＨ再加熱器８出口の熱媒連絡配管１３−２のライン
から熱媒を系外の復水器３８に排出することが可能なよ
うに排出ライン５５を設ける。
【００４０】なお、ボイラ１（図１）等の排ガスはＧＧ
Ｈ熱回収器入口ダクト３１よりＧＧＨ熱回収器４に導入
されて熱回収される。一方、湿式脱硫装置７（図１）の
出口排ガスはＧＧＨ再加熱器入口ダクト３３よりＧＧＨ
再加熱器８に導入されて再加熱される。
【００４１】図１の構成において、ＧＧＨ熱回収器４の
出口排ガス温度が設定値以上になるように、ＧＧＨ熱回
収器出口排ガス温度計２２の信号に応じて熱媒循環流量
調整弁４１を制御して、ＧＧＨ熱回収伝熱管１１に供給
される熱媒循環量が調整される。また、ＧＧＨ再加熱器
８の出口排ガス温度及び熱媒最低温度が設定値（７５
℃）以上になるように、ＧＧＨ再加熱器８の出口排ガス
温度計２５及びＧＧＨ熱回収器４の入口熱媒温度計２７
の信号に応じて、熱媒タンク１６の蒸気供給量調整弁４
３を制御し、直熱式熱媒タンク１６へ供給される蒸気量
が調整される。
【００４２】ここで、熱媒最低温度の設定値は熱媒循環
ポンプ１４出口で７５℃以上となるようにする。これ
は、湿式脱硫装置７で用いる硫黄酸化物の吸収液の露点
温度は約５０℃であり、ＧＧＨ熱交換器４の腐食防止の
ために熱媒循環ポンプ１４出口で７５℃以上として、熱
交換器４内の伝熱管表面温度を前記露点温度の＋１０℃
以上となるように温度制御する必要があるからである。
【００４３】この系統の場合、直熱式熱媒タンク１６に
供給される蒸気の熱量が有効に回収されるため、蒸気消
費量を低減することができる。また、熱媒温度が復水器
３８に熱媒を回収するのに充分な温度に下げられている
ＧＧＨ再加熱器８出口の熱媒連絡配管１３−２のライン
から、熱媒循環ポンプ１４の吐出圧力を利用して、直熱
式熱媒タンク１６の熱媒レベルに応じ、熱媒を系外に排
出することが可能なように排出ライン５５を設けること
により、図６や図７に示す従来技術の熱媒ヒータドレン
タンク３６や熱媒ヒータドレンポンプ３７を設置せずに
熱媒を復水器３８に返送することが可能となる。その
際、前記したように、返送される熱媒の温度は復水器３
８で熱水を処理するのに充分低い温度になっているの
で、復水器３８側で過剰のユーティリティを消費するこ
とがなくなる。
【００４４】次に、湿式脱硫装置７とＧＧＨ再加熱器８
の間にＳＧＨ５０を設置する場合のＧＧＨ系統について
図２に示す。図２においてＧＧＨ自体の系統構成につい
ては図１に示す系統と同様であるが、湿式脱硫装置７出
口の排ガスを加熱し、ＧＧＨ再加熱器８入口のミストを
除去するためにＳＧＨ５０に供給された蒸気のドレンを
直熱式熱媒タンク１６に供給する構成からなっている。
【００４５】ＳＧＨ５０に供給されて排ガスと熱交換す
ることにより潜熱回収されて生じたＳＧＨ蒸気ドレンを
直熱式熱媒タンク１６に供給することによりＳＧＨ蒸気
ドレンの顕熱を回収すると共に、ＧＧＨ再加熱器８出口
排ガス温度や熱媒最低温度が設定値以上になるように熱
媒加熱用にＳＧＨ５０に供給した蒸気の熱量も有効に利
用するため、直熱式熱媒タンク１６に供給する蒸気を過
剰に消費することがなくなる。また、直熱式熱媒タンク
１６により加熱された熱媒がＧＧＨ再加熱器伝熱管１２
内を通過することにより、熱媒温度が復水器３８へ熱媒
を排出するのに適正な値にまで下げられ、ＧＧＨ再加熱
器８出口の熱媒連絡配管１３−２のラインから、直熱式
熱媒タンク１６の熱媒レベルに応じて、熱媒循環ポンプ
１４の吐出圧力を利用して排出ライン５５から熱媒を復
水器３８へ返送するため、熱媒ヒータドレンタンク３６
や熱媒ヒータドレンポンプ３７を設置する必要もなくな
ると共に、復水器３８で使用するユーティリティを過剰
に消費することがなくなる。
【００４６】図５、図８には電気集塵器５の前流側に熱
回収器４を配置しているが、本発明ではこれに限らず、
電気集塵器５の後流側で脱硫装置７の前流側に熱回収器
４を配置した構成を採用しても良い。
【００４７】図３にはＳＧＨ５０を設置しない場合であ
って、直熱式熱媒ヒータ１８をＧＧＨ再加熱器８入口の
熱媒連絡ライン１３−１に設置し、かつ、ＧＧＨ再加熱
器８出口の熱媒連絡ライン１３−２の媒体温度が最も低
い温度（１００℃）となる箇所に熱媒タンク１６を配置
した例であり、図４は図３で示す系統にＳＧＨ５０を設
置したもので、ＧＧＨ自体の系統構成については図３に
示す系統と同様であるが、湿式脱硫装置７出口の排ガス
を加熱し、ＧＧＨ再加熱器８入口ミストを除去するため
にＳＧＨ５０に供給された蒸気のドレンを直熱熱媒ヒー
タ１８に供給することを示している。
【００４８】図３、図４ともにＧＧＨ再加熱器８の出口
排ガス温度や、熱媒最低温度が設定値（７５℃）以上と
なるように、ＧＧＨ再加熱器出口排ガス温度計２５や、
ＧＧＨ熱回収器入口熱媒温度計２７の信号に応じて、熱
媒ヒータ蒸気供給量調整弁４３を制御し、直熱式熱媒ヒ
ータ１８へ供給される蒸気量が調整される。
【００４９】そして図３、図４に示す系統の場合、直熱
式熱媒ヒータ１８に供給される蒸気の熱量が有効に回収
されるため、蒸気消費量を低減することができ、また、
熱媒温度が復水器３８に熱媒を回収するのに充分に下げ
られているＧＧＨ再加熱器８出口の熱媒連絡ライン１３
−２から、熱媒循環ポンプ１４の吐出圧力を利用して、
熱媒タンク１６の熱媒レベルに応じ、熱媒を系外に排出
することが可能なように排出ライン５５を設けることに
より、図６、図７に示す従来技術のように熱媒ヒータド
レンタンク３６や熱媒ヒータドレンポンプ３７を設置せ
ずに熱媒を復水器３８に返送することが可能となる。そ
の際、前記したように、返送される熱媒の温度は復水器
３８で熱水を処理するのに充分低い温度になっているの
で、復水器３８側で過剰のユーティリティを消費するこ
とがなくなる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、湿式脱硫装置とＧＧＨ
再加熱器の間にＳＧＨを設置する場合でも、ＳＧＨを設
置しない場合でも、蒸気消費量を低減でき、かつ、復水
器に返送する蒸気ドレン温度を充分低くできるので復水
器側でのユーティリティを過剰に消費しなくなるという
効果がある。また、従来システムでは熱媒ヒータドレン
の返送に必要であった、熱媒ヒータドレンタンクや熱媒
ヒータドレンポンプ等を設置しなくてもよいという効果
もある。
【００５１】また、ＧＧＨ再加熱器出口の熱媒連絡ライ
ンの媒体温度が最も低い温度となる箇所に熱媒タンクを
配置する場合は、第２種圧力容器からなる熱媒タンクを
使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になるＳＧＨを設置しない排煙処理シ
ステムの系統を示す図である。
【図２】 本発明によるＳＧＨを設置する排煙処理シス
テムの系統を示す図である。
【図３】 本発明になるＳＧＨを設置しない排煙処理シ
ステムの系統を示す図である。
【図４】 本発明によるＳＧＨを設置する排煙処理シス
テムの系統を示す図である。
【図５】 ＳＧＨを設置しない排煙処理システムの系統
を示す図である。
【図６】 排煙処理システムの系統の内ＧＧＨ廻りの系
統を示す図である。
【図７】 従来の排煙処理システムの系統の内熱媒ヒー
タから間接的に熱回収する系統を有するＧＧＨ廻りの系
統を示す図である。
【図８】 ＳＧＨを設置した場合の排煙処理システムの
系統を示す図である。
【図９】 ＳＧＨを設置した従来の排煙処理システムの
系統の内、ＳＧＨ、ＧＧＨ廻りの系統を示す図である。
【図１０】 ＳＧＨを設置した従来の排煙処理システム
の系統の内、ＳＧＨ蒸気ドレン、熱媒ヒータドレンから
間接的に熱回収する系統を有するＳＧＨ、ＧＧＨ廻りの
系統を示す図である。
【符号の説明】
１ ボイラ ２ 脱硝装置 ３ 空気予熱器 ４ ＧＧＨ熱回
収器 ５ 電気集塵器 ６ 誘引ファン ７ 湿式脱硫装置 ８ ＧＧＨ再加
熱器 ９ 脱硫ファン １０ 煙突 １１ ＧＧＨ熱回収器伝熱管 １２ ＧＧＨ再
加熱器伝熱管 １３ 連絡配管 １４ 熱媒循環
ポンプ １５ 熱媒バイパスライン １６ 直熱式熱
媒タンク １７ 熱媒ヒータ １８ 直熱式熱
媒ヒータ １９ ＧＧＨ再加熱器熱媒バイパスライン ２０ 蒸気ライン ２１ ＧＧＨ熱回収器入口排ガス温度計 ２２ ＧＧＨ熱回収器出口排ガス温度計 ２３ ＧＧＨ再加熱器入口排ガス温度計 ２５ ＧＧＨ再加熱器出口排ガス温度計 ２６ 熱媒循環ポンプ出口熱媒温度計 ２７ ＧＧＨ熱回収器入口熱媒温度計 ２８ ＧＧＨ熱回収器出口熱媒温度計 ２９ 熱媒ヒータ入口熱媒温度計 ３０ ＧＧＨ再加熱器入口熱媒温度計 ３１ ＧＧＨ熱回収器入口ダクト ３２ ＧＧＨ熱回収器出口ダクト ３３ ＧＧＨ再加熱器入口ダクト ３４ ＧＧＨ再加熱器出口ダクト ３６ 熱媒ヒータドレンタンク ３７ 熱媒ヒータドレンポンプ ３８ 復水器 ３９ 熱交換器付熱媒ヒータドレンタンク ４３ ＧＧＨ熱回収器出口熱媒ヒータ蒸気量調整弁 ４１ 熱媒循環流量調整弁 ５０ ＳＧＨ ５２ ＳＧＨドレンタンク ５３ ＳＧＨドレンポンプ ５４ 熱交換器付ＳＧＨドレンタンク ５５ 排出ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 隆行 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 山本 正之 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼装置から排出する排ガスの熱を回収
    する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス
    中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、湿式脱硫装
    置出口の排ガスを再加熱する排ガス再加熱器とを排ガス
    流路に配置し、排ガス熱交換器と排ガス再加熱器にそれ
    ぞれ設けられた伝熱管を連結し、その内部に熱媒を循環
    させる熱媒循環ラインを設けた排煙処理装置において、 熱媒加温用の蒸気を熱媒に直接供給することにより熱媒
    を加熱する直熱式熱媒タンクを排ガス再加熱器入口側の
    熱媒循環ラインに設けると共に、熱媒を熱媒循環ライン
    の系外に排出する排出ラインを排ガス再加熱器出口側の
    熱媒循環ラインに接続したことを特徴とする排煙処理装
    置。
  2. 【請求項２】 燃焼装置から排出する排ガスの熱を回収
    する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス
    中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、蒸気により
    湿式脱硫装置出口の排ガスを加熱するためのスチームガ
    スヒータと、湿式脱硫装置出口の排ガスを再加熱する排
    ガス再加熱器を排ガス流路に配置し、排ガス熱交換器と
    排ガス再加熱器にそれぞれ設けられた伝熱管を連結し、
    その内部に熱媒を循環させる熱媒循環ラインを設けた排
    煙処理装置において、 熱媒加温用の蒸気を熱媒に直接供給することにより熱媒
    を加熱する直熱式熱媒タンクを排ガス再加熱器入口側の
    熱媒循環ラインに設けると共に熱媒を熱媒循環ラインの
    系外に排出する排出ラインを排ガス再加熱器出口側の熱
    媒循環ラインに接続したことを特徴とする排煙処理装
    置。
  3. 【請求項３】 スチームガスヒータに供給した蒸気が排
    ガスと熱交換することにより生じたドレンを前記直熱式
    熱媒タンクに供給するドレン供給ラインを設けたことを
    特徴とする請求項２記載の排煙処理装置。
  4. 【請求項４】 燃焼装置から排出する排ガスの熱を回収
    する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス
    中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、湿式脱硫装
    置出口の排ガスを再加熱する排ガス再加熱器とを排ガス
    流路に配置し、排ガス熱交換器と排ガス再加熱器にそれ
    ぞれ設けられた伝熱管を連結し、その内部に熱媒を循環
    させる熱媒循環ラインを設けた排煙処理装置において、 熱媒加温用の蒸気を熱媒に直接供給することにより熱媒
    を加熱する直熱式熱媒ヒータを排ガス再加熱器入口側の
    熱媒循環ラインに設け、排ガス再加熱器出口側の熱媒循
    環ラインの中で、熱媒の温度の最も低い部分に熱媒タン
    クを接続すると共に、熱媒を熱媒循環ラインの系外に排
    出する排出ラインを排ガス再加熱器出口側の熱媒循環ラ
    インに接続したことを特徴とする排煙処理装置。
  5. 【請求項５】 燃焼装置から排出する排ガスの熱を回収
    する排ガス熱交換器と、該排ガス熱回収器出口の排ガス
    中の硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置と、蒸気により
    湿式脱硫装置出口の排ガスを加熱するためのスチームガ
    スヒータと、湿式脱硫装置出口の排ガスを再加熱する排
    ガス再加熱器を排ガス流路に配置し、排ガス熱交換器と
    排ガス再加熱器にそれぞれ設けられた伝熱管を連結し、
    その内部に熱媒を循環させる熱媒循環ラインを設けた排
    煙処理装置において、 熱媒加温用の蒸気を熱媒に直接供給することにより熱媒
    を加熱する直熱式熱媒ヒータを排ガス再加熱器入口側の
    熱媒循環ラインに設けると共に、排ガス再加熱器出口側
    の熱媒循環ラインの中で、熱媒の温度の最も低い部分の
    ラインに熱媒タンクを接続すると共に、熱媒を熱媒循環
    ラインの系外に排出する排出ラインを排ガス再加熱器出
    口側の熱媒循環ラインに接続したことを特徴とする排煙
    処理装置。
  6. 【請求項６】 スチームガスヒータに供給した蒸気が排
    ガスと熱交換することにより生じたドレンを前記直熱式
    熱媒タンクに供給するドレン供給ラインを設けたことを
    特徴とする請求項５記載の排煙処理装置。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の排煙処理装置において、
    熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、余剰の熱媒を排出ラ
    インから系外に排出することを特徴とする排煙処理装置
    の運転方法。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の排煙処理装置において、
    排ガス再加熱器出口の排ガス温度及び熱媒最低温度が設
    定値以上になるように熱媒タンクに熱媒加温用の蒸気を
    直接供給するとともに、熱媒タンクの熱媒レベルに応じ
    て、余剰の熱媒を排出ラインから系外に排出することを
    特徴とする排煙処理装置の運転方法。
  9. 【請求項９】 請求項２記載の排煙処理装置において、
    熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、熱媒を排出ラインか
    ら系外に排出することを特徴とする排煙処理装置の運転
    方法。
  10. 【請求項１０】 請求項２記載の排煙処理装置におい
    て、排ガス再加熱器出口の排ガス温度及び熱媒最低温度
    が設定値以上になるように熱媒タンクに熱媒加温用の蒸
    気を直接供給するとともに、熱媒タンクの熱媒レベルに
    応じて、余剰の熱媒を排出ラインから系外に排出するこ
    とを特徴とする排煙処理装置の運転方法。
  11. 【請求項１１】 請求項４記載の排煙処理装置におい
    て、熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、余剰の熱媒を排
    出ラインから系外に排出することを特徴とする排煙処理
    装置の運転方法。
  12. 【請求項１２】 請求項４記載の排煙処理装置におい
    て、排ガス再加熱器出口の排ガス温度及び熱媒最低温度
    が設定値以上になるように熱媒タンクに熱媒加温用の蒸
    気を直接供給するとともに、熱媒タンクの熱媒レベルに
    応じて、余剰の熱媒を排出ラインから系外に排出するこ
    とを特徴とする排煙処理装置の運転方法。
  13. 【請求項１３】 請求項５記載の排煙処理装置におい
    て、熱媒タンクの熱媒レベルに応じて、余剰の熱媒を排
    出ラインから系外に排出することを特徴とする排煙処理
    装置の運転方法。
  14. 【請求項１４】 請求項５記載の排煙処理装置におい
    て、排ガス再加熱器出口の排ガス温度及び熱媒最低温度
    が設定値以上になるように熱媒タンクに熱媒加温用の蒸
    気を直接供給するとともに、熱媒タンクの熱媒レベルに
    応じて、余剰の熱媒を排出ラインから系外に排出するこ
    とを特徴とする排煙処理装置の運転方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102213438A (zh) * 2010-04-08 2011-10-12 华润电力投资有限公司 锅炉烟气余热回收节能及湿法脱硫节水排烟系统
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JP2019090559A (ja) * 2017-11-14 2019-06-13 株式会社Ihi ボイラ排ガス用熱交換器の温度制御装置
CN110394055A (zh) * 2019-08-19 2019-11-01 北京首钢国际工程技术有限公司 一种适用于湿法脱硫的双级加热脱硝装置

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