JPS6230529A - 湿式排煙処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、白煙防止対策として使用される媒体循環式熱
交換装置の処理側熱交換器上流側に水分回収器を一体に
組み込むことによって、処理ガス中の水分回収による用
水使用量の低減、再加熱全体設備のコンパクト化、処理
側熱交換器のエレメントの詰り防止、未処理側熱交換器
の腐食緩和などを図ることができる湿式排煙処理装置に
関するへものである。

〔従来の技術〕

・　従来、湿式脱硫処理ガスの白煙防止のだめの再加熱
ｉ置として、特開昭５６−１２６４２６号公報に示され
るような媒体循環式熱交換装置が知られている。また媒
体循環式熱交換装置の処理側熱交換器には、脱硫処理ガ
ス中に含まれる吸収液ミストが含まれておシ、これが熱
交エレメントに付着するため、詰り対策、腐食対策が必
要であり、これに対処するために特開昭５７−５９６１
９号公報に示されるように、加熱排ガスの一部を湿式脱
硫処理後の水分飽和ガスに循環混合する方法が提案され
ている。さらに湿式排煙処理装置の加湿減温過程におい
て、多量の工業用水を必要とするので、この水分を回収
するとともに、白煙防止に必要な排煙の再加熱温度を減
少させるために、特開昭５０−６０４６４号公報、特開
昭５０−１１９８６２号公報に示されるように、除湿装
置または水分回収装置を設ける方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、特開昭５６−１２６４２６号公報に示さ
れる装置は、単独に使用するので容量が大きく設備コス
トが嵩むという問題点を有し、また特開昭５７−５９６
１９号公報に示される方法は、依然として吸収液ミスト
が処理側熱交エレメントに付着して詰シが生じるという
問題点を有し、特開昭５０−６０４６４号公報、特開昭
５０−１１９８６２号公報に示される方法は、除湿装置
または水分回収装置を熱交換装置とは別体に設けるので
、配置上スベーヌを広くとる必要がありコスト高につな
がるという問題点を有している。また未処理側熱交換器
においては、排ガスが冷却されるため、排ガス中に含ま
れるＳＯ２の露点温度以下の領域で硫酸腐食が問題とな
っている。

本発明は上記の問題点を解消するためになされたもので
、媒体循環式熱交換装置の処理側熱交換器内の上流側に
水分回収器を一体に組み込むことによって、処理ガス中
の水分回収を図ることができ、かつ排煙再加熱設備をコ
ンパクトにすることができ、しかも処理側熱交エレメン
トの詰りの防止および未処理側熱交換器の腐食を緩和す
ることができる湿式排煙処理装置の提供を目的とするも
のである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の湿式排煙処理装置は、図面を参照して説明すれ
ば、燃焼排ガスを冷却する媒体循環式熱交換装置１の未
処理側熱交換器２と、この未処理側熱交換器を出た排ガ
スを脱硫処理する湿式脱硫装置７と、脱硫処理された排
ガスを白煙防止のために加熱する媒体循環式熱交換装置
の処理側熱交換器３とからなる湿式排煙処理装置におい
て、媒体循環式熱交換装置の処理側熱交換器ｓ内の上流
側に冷却水管１１を設けて水分回収器１２を処理側熱交
換器３と一体に形成したことを特徴としている。

〔作用〕

水分回収器１２に海水、工業用水などの冷却水を通す。

水分回収器１２のチューブは、媒体循環式熱交換装置１
の処理側熱交換器３と同一形状のヌバイラルフィンチュ
ーブまたはペアチューブを使用し、後述のように、媒体
循環式熱交換装置としても使用できるように連結されて
いる。第３図に示すように、湿式排煙脱硫装置で処理さ
れるガスは、吸収液の噴霧によシ断熱冷却され（ｂ−＋
ｃ）、４０〜６０℃の水分飽和状態になっている（状態
Ｃ）。このガスの白煙を防止するためには、大気状態ａ
から飽和湿度曲線に引いた接線Ｘとの交点０７以上の温
度に昇温する必要がある。今、この水分飽和のガスＣを
さらに冷却すると、飽和湿度曲線に沿ってＱ−＋ｄに移
シ湿度の減少に伴う水分が凝縮する（Ｔ２→Ｔ、）。ま
たこのガスの白煙を防止できる温度は接線Ｘとの交点ｄ
′であり、水分回収しない場合のＣ′と比較して再加熱
温度は低くて良く、したがって再加熱設備を大幅にコン
パクトにすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例を示している。１は媒体循環式熱
交換装置で、燃焼排ガスを冷却する未処理側熱交換器２
と、脱硫処理された排ガスを白煙防止のために加熱する
処理側熱交換器３とからなっている。４は水などの媒体
を循環する循環ライン、５は循環ポンプである。６は脱
硫ファン、７は湿式脱硫装置、８はミストエリミネータ
、１０は煙突である。

上記は従来公知の装置であるが、この装置において、処
理側熱交換器３内の上流側に冷却水管１１を設けて水分
回収器１２を処理側熱交換器と一体に形成する。１３は
冷却水供給管で、冷却水管１１に接続されるとともに、
連結弁１４．１７を介して循環ライン４に接続されてい
る。１６は水分回収器のバイパス弁で、連結弁１４と連
結弁１７の間の循環ライン４に設けである。１５は冷却
水管１１に接続された冷却水排出管、１８は冷却水供給
弁、２０は冷却水排出弁、２１は回収水分ラインである
。

上記のように構成された本発明の装置において、通常、
水分回収を行う場合には、媒体循環式熱交換装置との連
結弁１４．１７を閉にし、弁１６を開にして、処理側熱
交換器３と水分回収器１２とを各々単独に運転する。こ
のとき処理ガス温度は一旦低下し、絶対湿度が下がるだ
め前述の第３図によって説明した原理によって、白煙の
発生を防止できる再加熱温度は低くてよい。回収した水
分は回収水分ライン２１により湿式脱硫装置７へ供給さ
れ再利用される。

一方、水分回収を行わない場合には、冷却水管ｌｌ内の
冷却水を抜き、連結パルプ１４．１７を開にし、弁１８
．２０．１６は閉にして、水分回収器を媒体循環式熱交
換装置の一部として使用することもできる。このとき伝
熱面積の増加により、再加熱ガス温度が上昇し、白煙防
止に寄与する。

なお冷却媒体としては、海水を用いるほかに工業用水を
クーリングタワーにより冷却し循環使用するようにして
もよい。

つぎに第１図のフローにおいて水分回収器を設けない場
合、第１図のフローの通りに水分回収器を設けた場合に
ついて、白煙が発生しない運用上の各部の排ガス温度を
測定した結果を次表に示す。

この表から明らかなように、水分回収過程の場合は、処
理側熱交換器出口の排ガス温度を９９°Ｃに加熱しない
と白煙を発生していたが、水分回収器官の場合は、処理
側熱交換器出口の排ガス温度を８４°Ｃに加熱すればよ
く、排ガスを加熱する熱量を大幅に低減することができ
た。

つぎに第４図に、２５０ＭＷ湿式脱硫装置における冷却
温度（第３図におけるＴ２　　Ｔ＋）と回収水分量との
関係の測定結果を示す。

また第５図に、冷却温度（第３図におけるＴ２−Ｔ、）
と、それに対応して白煙が発生しないように計画した水
分回収器をも含めた再加熱装置全体容量（伝熱面積）割
合の関係を示す。第５図から、水分回収部における冷却
温度を大きく（７〜８°Ｃまで）計画すると、水分回収
器の必要伝熱面積は増大するにもかかわらず、再加熱全
体設備容量（伝熱面積）は小さくコンパクトになる。こ
れは媒体循環式熱交換装置の容量低減効果が大きいため
である。つまり熱交換装置の伝熱面積Ａは、交換熱量を
Ｑ、両ガス（未処理ガス、処理ガス）間のの関係がある
が、脱硫処理ガスを減温、減湿することによって、白煙
発生限界温度が低下し、排ガスを再加熱する熱量が大幅
に低減され、交換熱量Ｑが小さくてよいこと、および実
施例の表かられかるように、未処理ガスと処理ガスとの
温度差△Ｔために再加熱装置の伝熱面積Ａが小さくなる
ことによるものである。

さらにこの水分回収過程で、水分回収器のエレメント表
面にガス中の水分が凝縮するため、エレメント表面に付
着する吸収液飛散ミストを連続的に洗い流す効果が確認
でき、水分回収器を設置しない場合に問題となっていた
処理側熱交換器の詰りを解消することがわかった。

一方、未処理側では、ガス中に含まれるＳＯ３と水分濃
度で決まるＳＯ３の露点温度以下の領域において、硫酸
腐食が問題となっており、温度が低い程腐食は大きくな
る傾向にある。水分回収を行う場合には、再加熱に要す
る熱量が少なくてすむため、交換熱量が水分回収しない
場合に比べ小さく、未処理ガスの温度低下が小さい。し
たがって、最低ガス温度が高くなシ、これに伴い伝熱表
面温度も上昇するため、未処理側熱交換器の硫酸腐食を
緩和することができる。実施例では、ＳＯ３の露点温度
は１１０〜１２０°Ｃで、水分回収器を付けた場合に未
処理側出口ガス温度（８２°Ｃ→９６°Ｃ）、最低伝熱
面温度（６４°Ｃ→７０°Ｃ）となり、未処理側の腐食
対策の点でも有利な方法である。

第２図は本発明の装置の他の実施例を示している。本例
は媒体循環式熱交換装置１ａの循環ル−プを分割した場
合を示している。２２．２３．２４．２５．２６は弁で
ある。他の構成は第１図の場合と同様である。

〔発明の効果〕

本発明の湿式排煙処理装置は上記のように構成されてい
るので、つぎのような効果を奏する。

（１）湿式脱硫装置から排出される処理ガス中の水分を
回収し、湿式脱硫装置に再使用することにより用水使用
量を低減することができる（第４図参照）。

（２）処理ガス中の絶対湿度を下げることにより、白煙
の発生を防止できる再加熱温度が下がるため、再加熱に
要するエネルギー（熱量）が少々くてすみ、再加熱設備
が小さくてすみコンパクトになる（第５図参照）。

（３）ガス中の水分回収によシ、伝熱エレメント上に付
着する固形物を連続的に洗い流す効果がある。湿式排煙
処理されたガス中には、吸収塔やミストエリミネータで
捕集し切れないばいじんや吸収液の飛散ミストが含まれ
、これが処理側熱交換器の上流付近のエレメント表面上
に付着し乾燥固化する。この付着物はスートプローなど
のばいじん除去装置を用いても除去しにくいものである
。しかし媒体循環式熱交換装置の処理側熱交換器の低温
部を水分回収器として使用することにより、ガス中の水
分が連続的に伝熱エレメント表面上に凝縮し、付着する
ミストを洗い流すため、エレメントの詰シを防止するこ
とができる。

（４）水分回収器は、媒体循環式熱交換装置と同様の形
状（たとえばスパイラルフィンチューブ、またはペアチ
ューブ）のもので良く、両装置を配管で連結させること
によって媒体循環式熱交換装置として使用することもで
きる。煙道の腐食防止あるいは煙突からの拡散能力を確
保する目的で再加熱温度を上げる場合、または水分回収
量を下げる必要のある場合などには、水分回収器の全部
あるいは一部を処理側熱交換器に連結し、媒体循環式熱
交換装置として使用することが容易である。この場合に
は、媒体循環式熱交換装置の処理側の伝熱面積が増加す
ることによって、再加熱ガス温度が上昇し、装置上の無
駄をなくして白煙防止に寄与することができる。

（５）水分回収を行う場合には、両ガス間の交換熱量は
少なくなシ、未処理側出口ガス温度の低下が小さいため
、未処理ガス温度、エレメント表面温度を高く維持する
ことができる。したがって、未処理側で問題となってい
る熱交換器の８０３による硫酸腐食を緩和することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿式排煙処理装置の一実施例を示すフ
ローシート、第２図は他の実施例を示すフローシート、
第３図は排煙の温度と絶対湿度との関係を示す線図、第
４図は冷却温度と水分回収量との関係の一例を示す線図
、第５図は冷却温度と全体伝熱面積割合との関係の一例
を示す線図である。 １、ｌａ・・・媒体循環式熱交換装置、２・・・未処理
側熱交換器、３・・・処理側熱交換器、４・・・循環ラ
イン、５・・・循環ポンプ、６・・・脱硫ファン、７・
・・湿式脱硫装置、８・・・ミストエリミネータ、ｌＯ
・・・煙突、１１・・・冷却水管、１２・・・水分回収
器、１３・・・冷却水供給管、１４．１６．１７．１８
．２０・・・弁、１５・・・冷却水排出管、２１・・・
回収水分ライン、２２．２３．２４．２５．２６・・・
弁 出　願　人　　川崎重工業株式会社 第９図 温メき＝　（・ｃ） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　燃焼排ガスを冷却する媒体循環式熱交換装置の未処
   理側熱交換器と、この未処理側熱交換器を出た排ガスを
   脱硫処理する湿式脱硫装置と、脱硫処理された排ガスを
   白煙防止のために加熱する媒体循環式熱交換装置の処理
   側熱交換器とからなる湿式排煙処理装置において、媒体
   循環式熱交換装置の処理側熱交換器内の上流側に冷却水
   管を設けて水分回収器を処理側熱交換器と一体に形成し
   たことを特徴とする湿式排煙処理装置。