JPS59502151A - 脱硫した煙突ガスを再加熱する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 脱硫した煙突ガスを再加熱する方 法および装置 本発明は一つの燃焼過程の脱硫された煙突ガスを再加熱する方法に関する。

洗浄された廃棄ガスを熱交換器の甲で加熱する方法が知られており、この方法で は洗浄機と熱交換器との間で、乾燥のため熱いガスが混合されそして乾燥した夾 雑物が分離される。この際混合された熱いガスは煙突ガスの煙道の後方で取除か れる。洗浄された煙突ガスの再加熱はこの際浄化されて１５−１すい熱い煙突ガ スを用いて熱交換器の中で行われる。

廃棄ガスが洗浄溶液に直接接触することによって浄化されそして温度が２０乃至 ６５℃の範囲にありそして水蒸気で飽和されている、廃果物燃焼によって生じ大 気中に放出される浄化された廃棄ガスを加熱する別の方法で（ｄ、第一の加熱段 階においてこの廃棄ガスに熱い空気が混合されそしてこの混合物はその混合物の 露点温度よシも少くとも１０℃高い温度に置かれる。それからこの混合物は第二 の加熱段階において、加熱媒質と間接的な熱交換を行うことにより１１０乃至１ ４０℃に加熱されそして大気中に放出される。第一の加熱段階のために必要な熱 い空気は熱交換器の中で加熱され、その際例えば水蒸気が加熱媒−質として使用 される。しかし浄化された廃棄ガスの加熱の重点は第二の加熱段階にあシそして この段階では加熱媒質として浄化されていない廃棄ガス又は水蒸気が用いられて いるう 公知の２つの方法（は欠点を持っている。即ち浄化された煙突ガス又は廃棄ガス の再加熱は熱交換器の中で行われ、そのことにより特に全体の効率の低下が生起 する。

本発明は、浄化され冷却された煙突ガスの再加熱を、熱交換器の中で行わず、熱 い空気を混合することで行うという考え方を基礎とするものである。

燃焼のために予備加熱された空気の一部を、凹んだ羽根を有する。煙突ガス通風 機の効率をよくするために利用することは実際によく知られている。羽根に供給 される空気の温度は約２００乃至３００℃になっており、斯くして約１４０℃の 煙突ガスに含才れている水蒸気が羽根および送風機の容器に凝結しその結果これ らを腐蝕することが避けられる。この様なことは冷たい空気が使用される場合に 惹起される。供給された空気は僅かな温度差と僅かな量であるため、冷たい煙突 ガスを温めるのに用いられるのではなく、公知の態様で専ら煙突ガス送風機の効 率をよくするのに役立っている。

煙突ガスから硫黄成分全取除くため現在若干の方法が使用されている。いわゆる 湿式方法によれ（ば洗浄装置は石灰石又に生石灰を添加してやることによって脱 硫度が非常に高くなる。しかし湿式洗浄は煙突ガスの温度が非常に下げられると いう欠点を持っており、従って煙突ガスは煙突に導かれる前に再び加熱されなけ ればならない。数年前には、この再加熱は脱硫されていない熱い煙突ガスを混合 することによって行われ、この煙突ガスニゲ蓄熱予備加熱器の後方で分岐したも のである。このことにより、再加熱のため燃料の投入は何等必要でなくなるが一 浄化された後での混合が行わ、？″ｌることにより煙突ガスの中の硫黄成分が増 加し、そのことは全体の分離程度を低くする。

最近になってガス予備加熱器が開発され、この予備加熱器（ま、蓄熱予１捕力ロ 熱器の後の洗浄機に流入する前の煙突ガスから余分の熱？取除きそしてこの熱を 蓄熱の原理に従って煙突ガス再加熱に使用している。この様な煙突ガス予備加熱 器は腐蝕しない様に構成されているが、洗浄された煙突ガスの中に引込まれた石 膏粒子が加熱面に焼付くという運転上の欠点を所有している。適当な材料の選択 と浄化方法とによってこの問題を克服しようとする研究が行われたが成功しなか った。ガス予備加熱器の別の欠点（は、漏曳する所を通って浄化されていないガ スの量が浄化された煙突ガスの流れに侵入することが可能であシ、そのことによ り洗浄機の効率が低下することである。

本発明の目的は、上記の欠点を持たない方法とその方法を実施するための装置を 提供することである。

本発明により上記の目的は次の様にして達成される。即ち黙焼のために必要な空 気量よりも大なる空気量が、１個又は数個の蓄熱式熱交換器を用いて煙突ガスに よってカロ熱されそして加熱された余分の空気量が、浄化されそして冷却された 煙突ガスと混合されることにより達成される。本発明の一つの形成で（は、煙突 ガスと空気とは、相前後して接続されている少くとも２つの蓄熱式熱交２器を通 して導かれており、そして煙突ガスは第一番目と最後の蓄熱式熱交２器の間で除 塵され、その際必要ならば、圧力の減、ルビ除塵フィルターの後に位置する送風 機によって補償されている。

本発明の方法を実施するための装置は少くとも１つの蓄熱式熱交換器から成り、 この熱交換器は煙突ガス側から見れば、煙突ガス脱硫装置の前方に位置しそして 、燃焼全維持するために必要な量よりも多量の空気を予備加熱する容積を持ち、 そして、空気側から見て、この熱交換器の後で分岐しそして熱い空気を、煙突ガ ス側から見て、脱硫装置の後で煙突ガス導管に注ぎ込む空気導管から成り立って いる。

この装置の一つの形ぶては、装置は少くとも２つの蓄熱式熱交換器から成り立ち 、その際煙突ガス煙道の中で最初と最後の熱交換器の間に除塵フィルター並びに 、必要な場合には除塵フィルターの後に挿入された送風機が設けられている。

本発明の方法は、煙突ガスを、接触する加熱面に焼付きを造ることなく加熱しそ して従来の系が持っていた欠点を避けている。

本発明の方法と装置は煙突ガスのあらゆる種類の脱硫に適合しているが、その際 脱硫設備の中に流入する煙突ガスの十分な温度規制が必要である。この際、規制 は、熱交換器が良好な＠率で作動しているという状態で実施することが重要であ る。このことは次の様にして達成される。即ち、脱硫された蝉の煙突ガスを再加 熱するために準備されている熱い空気の一部が新らしい空気を加熱するために使 用されることにより達成される。本発明の方法を実施するため調節器又は遮断器 を有する連結導管を新らしい空気導管と熱い空気導管との間に設けることが可能 である。

本発明（は煙突ガスが流入している２つの熱交換器の１つを短絡することを許し ている。即ち必要な調節器又は遮断器を含む迂回導管を設けることができる。

添付図において本発明の若干の実施形態の例が示されている。

第１図は若干個の空気予備加熱器を有する設備を示し、第２図は第１図の設備に 効して遮断可能な構成単（：Ｌを有する変形を示しそして第３図（は小形の設備 を示している。

浄化されていない熱い煙突ガスは蒸気発生器を通過した後で先づ空気予備加熱器 １に到達し、ここで煙突ガスは冷却されそしてすでに予備加熱された空気を燃焼 室導入温度に加熱し、それから煙突ガスは除塵フィルター２に到達しそして発生 する圧力低下を減少させ又は補償する吸引送風機乙に到達する。

引続いて別の熱交換器４の中で、煙突ガスはさらに冷却しながら、脱硫設備５の 中に流入するのに適合する温［なる寸で空気の流れを温める。この煙突ガス脱硫 設備５を通過した後で煙突ガスは浄化されているがしかし煙突を通して大気に放 出するに（グ余シにも低温になっている。何故ならば煙突ガスは露点近くのζ品 度になっているからである。それ故に１１で示された所で加熱された純粋の空気 が付加され、斯くして煙突乙の内部の低温腐蝕が避けられる。

新らしい空気の通路は外側の区域７から新しい空気の送風機８を通りそして蒸気 による空気加熱器９を通って冷たい空気予備加熱器４に到達し、ここで空気はさ らに加熱される。空気予備加熱器１の中では空気は燃焼室に導入するのに望まし くそしてその都度のボイラーの状態に依存する温度に到達する。

空気予備加熱器１の後の１０で示された所において、燃焼のために必要な空気量 を超えた量の空気が分岐しそして１１の所で浄化された冷たい煙突ガスに供給さ れる。

第２図によれば、煙突ガスが貫流する２つの空気予備加熱器１および４の間に除 渓フィルター２および吸引送風機５が配置されている。煙突ガスニゲ次に脱調設 備５を貫流しそして浄化され冷却された煙突ガスとして１１で示された所に到達 し、この位置に（ｄ熱い空気導管１２．が連結され、この導管は１０の所で新ら しい空気供給導管から分岐したものである。

新らしい空気導管７は新らしい空気の送風機８を所有しそしてタービン用蒸気を 用いた空気予備加熱器９に接続されている。新らしい空気は次に熱交換器１およ び４を貫流しそしてバーナーに供給される。

熱い空気導管１２と新らしい空気導管７との間に連結導′ｇ１３が設けられてお シ、この導管ｉ４調節器又１は遮断器１４を備えている。このことにより導管１ ２を貫流する熱い空気の一部が新らしい空気導管７に供給可能である。このこと によって２つの熱交換器４および１の効率が影響を受ける。場合によっては熱交 換器４を省略することができる。しかしこの熱交換器が存在している場合に、新 らしい空気導管７にも煙突ガス導管１５にもそれぞｎ迂回導管１６．１７が配置 されそしてこれらの導管は空気の流れ又は煙突ガスの流：？”Ｌを導くためにそ れぞれ調節器又は遮断器１８乃至２４を備えている。

８ 脱硫設備に対しても、必要な調節器又は遮断器２６．２７ｋ１Ｍｆｔだバイパス ２５を配置するのが合目的である。

必要ならば熱い空気導管１２に除塵フィルター２８を設け、ること２．が可能で 粂る。熱い空気導管は脱硫設備の後の煙突ガス導管に接続さ九る前に、調節器又 は遮断器２９を所有している。

本発明の配置は、煙突ガスが脱硫設備に流入する時の温度を広い範囲に亘って変 化させることを可能ならしめそしてその際設備の効率が何時も高くなっているこ とを保証している。流動技術的に最もすぐ几た構成が第３図に示されている。

熱くそして硫黄を含んだ煙突ガスを導く煙突ガス導管３５が熱交換器３１に接続 され、この熱交換器の中で、導入された煙突ガスはそれの熱の一部を反対方向の 流れで導かれている空気に与える。空気は導管３６．３７によって流入および流 出している。

煙突ガスは次に脱硫設備３２の中に到達し、ここで、特に湿式の方法によって脱 硫されそして頭部３９の所から脱硫設備３２を去る。この頭部３９には混合管４ ０が接続されている。この混合管の範囲においては煙突ガスに熱い空気が空気導 管３３によシ供給され、そのことにより煙突ガスは温められそして斯くして煙突 ５４を貫流するための透導を導かれる。

熱交換器と脱硫設備と混合管の配置が下から上に向つて１列１て、煙突３４の下 部に収容され、斯くして非常に小形な配置が得られて己る。

熱い空気を混合管４０に供給するのは、図示の実施例とは異なり、若干１同の灼 祢に配置されている噴石。

熱交換器３１は特に蓄熱式熱交侯器であり、この熱交換器は熱担持材料として、 腐蝕しない陶磁器の部材又（（鉱山からのズリヲ所有している。同期的に回転Ｏ Ｔ能で軸方向において隣接している、蜂担持材料の両側の分離部材（、グ煙突ガ スの流れと空気の流れを分離しそし５て固定して構成されている、熱担持体の範 囲の分離部材は２つのガスの流れが混合するのを阻止している。

脱硫設備は特に公知になっている購造の湿式脱硫設備であシ、この設備では適当 な化学成分の水滴状のヴエールが重力によって上から下に向って、煙突ガスと反 対向きに動きそして煙突ガスを脱硫する。

不発明は図示された実施例に限定されるものではなく、例えば導入および導出は その都度の状態に応じて、本発明の範囲において変化することが可能である。

煙突の高さを節約するため本発明の配置は地中に掘り下げて配置することが可能 である。配置の個々ＦＩＧ、２ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭ｆｌ］５９年７　月２ 乙日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、特許出願の表示 ＰつＴ／ＡＴ８３１０００１５ ３特許出願人 住＋％　（居所）　オーストリア、アー−８０１０グラーノ、レオツノ・７シト ギユルテル　１０ 氏名（名称）　ゾユタイリツノエ・ウアノセルクラフトーウント・エレクトリソ イテーソーアクチェンゲセルシャフト４代　理　人 住　所　東京都階［区虎）門二丁目８番１号（虎の１１道気ヒル）〔電話０３（ ５０２）１４７６（代表〕〕５補正書の提出年月日　１９８３年１２月１４日特 許請求の範囲 １　一つの燃焼過程の脱硫された煙突ガスを再加熱するため、・燃焼のために必 要な量よりも犬なる量の場合によっては予備加熱された空気が熱交換器を用いて 煙突ガスにより加熱さｒ＝そして加熱された余分の空気量が、浄化されそして冷 却された煙突ガスと混合される方法において１、空気の予備加熱も前同様に煙突 ガス、Ｅ月いて行われ８ことを時局とする方法。

虚実ガスおよび空気は相前後して３行されてい少くとも２イ・肩の、′ゼシ交換 器を４通して導かれ、その１”’Ｊ’１４月ガスＬ行・１・て第一番１］と最後 の熱交換器の間で除塵されそして必要な場合に（・ま除塵フィルターの後に位置 する送風機により、発生する圧力損失が補［λさ、にることを特徴とする請求の 範囲第１項記載の方法。

６　脱硫した後の煙突ガスを再加熱するために準Ｍ１ｊされた熱い空気量の一部 が新らしい空気を篇めるのに飲用されることを特徴とする請求の範囲第または２ 項記載の方法。

気予備加熱器の中で温められた空気の一部を、脱硫設備の後の位置で浄化された 煙突カスにＣｆ＜ハ空気導管が設けられている、空気予備加熱器甑突ガス脱硫設 備を有し、請求の範囲第１，２７＼は６項記載の方法を実施するだめの装置にに ２ いて、煙突ガスが貫１する別の熱交換器（４）が少くとも１つ冷たい空気予備加 熱器として設はられ、この熱交換器は煙突ガス導１ｊがら見て脱流設備（５）の 前方に位置し且つこの熱交換器から熱い空気導管（１２）が出ていると七を％微 とすお装置。

５、　空気予備加熱器と最後の冷たい空気予備加熱器との開ｉ・て除塵フィルタ ー（２）並びに必要な場合に・ゴ送風機（３）が煙突ガス導管中に組込まれてい ることを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。

６、　煙突ガスが貫流する熱交換器（１および４）の前方に１はタービン用蒸気 を用いる７さ文換器（９）が接続されていることを特徴とする請求の範囲第４ま たは５項記載の装置。

７　調節器又は遮断器（１４）を備えた連結導管（１３）が祈らしい空気導管（ ７）と熱い空気導管（１２）との間に設けられておりそして、必要な場合には、 熱い空気導管は、連結導管（１３）と、熱い空気導管（１２）が煙突ガスの流れ に注ぎ込む位置（１１）との間に、調節器又は遮断器（２９）　−で・庸えてい ることを特徴とする請求の範囲第４，５まだは６項記載の装置。

８．１つの熱交換器（４）のために、所らしい空気側においても煙突ガス側にお いても、調節器又は遮断器（１８乃至２４）を有する迂回導管（１６゜１７）が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第７項記載の装置。

９　調節器又は遮断器（ｚ６．２７）Ｑ所有する迂回導管（２５）が煙突ガス脱 硫設備のため：・′こ設けられており、この迂回導管は特に煙突ガス側の迂回導 管（１７）から出発していることを待敵とする、４青求１０、熱い空気導管（１ ２）に寸・）ζ塵器（２ｓ）：−バ忙亘されていることを特徴とする請求の範む ０第７，８また。・、誌９項記載の装置。

１１　大体において柱状又は円筒状の蓄熱式予備加熱器、特に同じ形状に形成さ れた脱硫設備および熱い空気を浄化された・４突ガスの中に導入する装置が都合 よく下から上（Ｃ−列に兼び、好都合にも順突の下部の、場合によっては地中に 設けられ′■−５分に配置されていることを特徴とする請求の範囲第４項から第 １０項までのうちのいずれか一つｉ’（：記載の装置。

１２　熱い空気を導入するだめの装置は対称的に配置されている若干側の噴出口 を所有し、これらの噴出口は、流入する空気が煙突ガスに、煙突ガスの流動する 方向に付加的インパルスを伝達する方向に向けられていることｔ　％徴とする、 請求の範囲第１１項記載の装置。

国、際調奔報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一つの燃焼過程の脱硫された煙突ガスを再加熱するだめの方法において、燃 焼のために必要な空気量よりも犬なる空気量が、１個又（ｄ数個の熱交換器を用 いて煙突ガスによって加熱されそして加熱された余分の空気量が、浄化されそし て冷却された煙突ガスと混合されることを特徴上する方法。 ２、　煙突ガスと空気とは、相前後して接続されている少くとも２つの熱交換器 を通して導かれていることおよび煙突ガス（Ｌ′：ｉ第一番目と最後の熱交換器 の間で除塵されることおよび必要ならは除塵フィルターの後をて位置する送風機 が発生する圧力の減少を補償することを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法 。 ５　脱硫した後の煙突ガスを再加熱するために準備された熱い空気量の一部が新 らしい空気を温めるのに使用されることを特徴とする請求の範囲第１または２項 記載の方法。 ４　請求の範囲第１項記載の方法を実施するための装置において、少くとも１つ の熱交換器を有し、この熱交換器は煙突ガス側から見れば、脱硫設備（５）の前 方に位置すること、および１つの導管（１２）が、熱交換器（１）の甲で温めら れた空気の一部を、脱硫設備（５）の後の位置（１１）の所で浄化された煙突ガ ス（（供給していることを特徴とする装置。 ５　相前後して接続されている少くとも２個の熱交熱交換器の間に除塵フィルタ ー（２）並びに必要な場合には送風機（３）が煙突ガスの煙道に組込まれている ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ６　煙突ガスが質流する熱交換器（１）の前方に（はタービン用蒸気を用いる熱 交換器（９）が接続されていることを特徴とする請求の範囲第４または５項記載 の装置。 ７　調節器又（ｄ遮断器（１４）をイＭｉえた連結導管（１３）が新らしい空気 導管（７）と熱い空気導管（１２）との間に設けられておりそして、必要な場合 には、熱い空気導管は、連結導管（１３）と、熱い空気導管（１２）が煙突ガス の流れに注ぎ込む位置（１１）との間に、調節器又は遮断器（２９）　ｋ備えて いることを特徴とする請求の範囲第４，５または６項記載の装置。 ８１つの熱交換器（４）のために、新らしい空気側においても煙突ガス側におい ても、調節器又は遮断器（１８乃至２４）ｆ：有する迂回導管（１６゜１７）が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第７項記載の装置。 ９　調節器又は遮断器（２６，２７）を所有する迂回導管（２５）が煙突ガス脱 硫設備のために設けられており、この迂回導管は特に煙突ガス側の迂回導管（１ ７）から出発していることを特徴とする請求の範囲第７捷たは８項記載の装置。 １０　熱い空気導管（１２）には除塵器（２８）が配置されていることを特徴と する請求の範囲第７，８捷たは９項記載の装置。 １１　大体において柱状又は円筒状の蓄熱式予備加熱器、特に同じ形状に形成さ ′ｈ、た脱硫設備および熱い空気を浄化された煙突ガスの甲に導入する装置が都 合よく下から上に一列に並び、好都合にも煙突の下部の、場合によっては地中に 設けられた部分に配置されていることを特徴とする請求の範囲第４項から第１０ 項までのうちのいずれか一つに記載の装置。 １２　熱い空気を導入するための装置は対称的に配置されている若干側の噴出口 を所有し、これらの噴出口は、流入する空気が煙突ガスに、煙突ガスの流動する 方向に付加的インパルスを伝達する方向に向けられていることを特徴とする請求 の範囲第１１項記載の装置。