JPWO2010146671A1 - 水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法 - Google Patents

水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法 Download PDF

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Abstract

本実施例に係る水銀除去システム１０Ａは、ボイラ１１からの高温排ガス１２中に含まれるＮＯｘ、Ｈｇを除去する水銀除去システムであって、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４と、ＮＨ3溶液１５と、ＨＣｌ溶液１６とを液状同士で混合し、混合した混合液１７をボイラ１１の下流の煙道１８内に供給させる薬剤供給部１９Ａと、高温排ガス１２中のＮＯｘをＮＨ3で還元すると共に、ＨＣｌ共存下でＨｇを酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置２０と、還元脱硝装置２０において酸化されたＨｇを石灰石膏スラリー２４を用いて除去する湿式脱硫装置２５と、を有する。

Description

本発明は、ボイラなどから排出される高温排ガス中に含まれる水銀を除去する水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法に関する。
石炭焚き高温排ガスや重質油を燃焼した際に生じる高温排ガス中には、煤塵、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）のほか、金属水銀（Ｈｇ0）が含まれることがある。近年、ＮＯｘを還元する脱硝装置、および、アルカリ吸収液をＳＯｘ吸収剤とする湿式脱硫装置と組み合わせて、この金属水銀を処理する方法や装置について様々な考案がなされてきた。
高温排ガス中の金属水銀を処理する方法として、煙道内、高温の脱硝装置の前流工程でアンモニウム（ＮＨ3）を噴霧して還元脱硝すると共に、塩酸（ＨＣｌ）等の塩素化剤を噴霧し、脱硝触媒上で水銀を酸化(塩素化)させ、水溶性の塩化水銀にした後、後流側に設置した湿式の脱硫装置で水銀を除去するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
図１１に従来の水銀除去システムを含む高温排ガス処理システムの概略図を示す。図１１に示すように、水銀除去システムを含む高温排ガス処理システム１００では、ボイラ１０１から排出されたＮＯｘ、Ｈｇを含有する高温排ガス１０２は、還元脱硝装置１０３に供給され、ＮＯｘの還元を行なう。その後、高温排ガス１０２はエアヒータ１０４で熱交換により空気と熱交換され、熱回収器１０５で熱回収された後、集塵装置１０６に供給される。高温排ガス１０２は脱硫装置１０７で硫黄酸化物が除去された後、浄化ガス１０８として排出され、再加熱器１０９で加熱された後、煙突１１０より排出される。
また、還元脱硝装置１０３の前流にはＮＨ3注入箇所１１１があり、ＮＨ3タンク１１２から供給されるＮＨ3によって窒素酸化物の還元を行う。
また、煙道内の脱硫装置１０７の前流側に設置された塩化水素濃度計測手段１１３により水銀塩素化剤として用いられる塩化水素（ＨＣｌ）の濃度を測定すると共に、脱硫装置１０７の後流側に設置された水銀濃度計測手段１１４により水銀濃度を測定する。測定されたＨＣｌ、Ｈｇの濃度計測値に基づいて、塩化水素溶液タンク１１５より供給する塩化水素（ＨＣｌ）水溶液１１６の供給量を演算部１１７により算出する。算出された上記初期濃度に基づいて、制御手段１１８により塩化水素溶液タンク１１５からＨＣｌ注入箇所１１９より煙道１２０内に供給される気化した塩化水素（ＨＣｌガス）の供給量を制御する。
還元剤としてＮＨ3、尿素（（ＮＨ2）2ＣＯ）などを供給すると共に、水銀塩素化剤としてＨＣｌを供給することで、高温排ガス１０２中のＮＯｘは、還元脱硝装置１０３に充填されている脱硝触媒上で、ＮＨ3は下記式（１）のようにＮＯｘの脱硝反応が進行し、ＨＣｌは下記式（２）のようにＨｇの酸化反応が進行する。
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2 → ４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ・・・（１）
Ｈｇ＋１／２Ｏ2＋２ＨＣｌ → ＨｇＣｌ2＋Ｈ2Ｏ・・・（２）
従来の方法では、還元剤、水銀塩素化剤の添加は、ＮＨ3ガス、ＨＣｌガスとしてガス状で供給する方法の他に、ＮＨ4Ｃｌ溶液として液状で供給する方法が行なわれている。ＮＨ4Ｃｌ溶液として液状で供給する場合、ＮＨ4Ｃｌが解離することで、ＮＨ3ガス、ＨＣｌガスを生成し、ＮＨ3ガスが還元剤として作用し、ＨＣｌガスが水銀塩素化剤として作用する。
特開平１０−２３０１３７号公報
しかしながら、還元剤、水銀塩素化剤をＮＨ3ガス、ＨＣｌガスとしてガス状で供給する場合、各々別個に例えば噴霧ノズルなどガスを供給する供給設備が２系列必要になる、という問題がある。
また、還元剤、水銀塩素化剤をＮＨ4Ｃｌ溶液として液状で供給する場合、ＮＨ4Ｃｌが解離した場合、１ｍｏｌのＮＨ4Ｃｌから生成するＮＨ3ガスとＨＣｌガスは各々１ｍｏｌであり、ＮＨ3ガスとＨＣｌガスとの生成量比は制御できない。そのため、高温排ガス中のＮＯｘ、金属水銀Ｈｇ0のガス性状によって、ＮＨ3とＨＣｌの必要量の比率が１対１でない場合、ＮＨ3、ＨＣｌの何れか一方が過剰または不足する、という問題がある。
本発明は、前記問題に鑑み、還元剤、水銀塩素化剤を任意の割合で同時に簡略な装置で供給することが可能な水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ボイラからの高温排ガス中に含まれる窒素酸化物、水銀を除去する水銀除去システムであって、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する還元剤、塩化水素共存下で水銀を酸化する水銀塩素化剤、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元酸化助剤の何れか二つ以上を液状同士又はガス状同士で混合し、前記ボイラの煙道内に供給させる薬剤供給部と、前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置と、該還元脱硝装置において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫装置と、を有してなることを特徴とする水銀除去システムにある。
第２の発明は、第１の発明において、前記還元剤、前記水銀塩素化剤及び前記還元酸化助剤が、液状物質であり、前記薬剤供給部より前記液状物質を少なくとも２以上混合した混合液を液体状で噴霧させることを特徴とする水銀除去システムにある。
第３の発明は、第２の発明において、前記還元酸化助剤がハロゲン化アンモニウムであることを特徴とする水銀除去システムにある。
第４の発明は、第２又は３の発明において、前記還元剤がアンモニア、又は尿素であることを特徴とする水銀除去システムにある。
第５の発明は、第２乃至４の何れか一つの発明において、前記水銀塩素化剤がハロゲン化水素であることを特徴とする水銀除去システムにある。
第６の発明は、第２乃至５の何れか一つの発明において、前記薬剤供給部が、前記液状物質を液体状で前記煙道内に供給する薬剤供給管と、前記煙道内に前記薬剤供給管を囲うように挿入され、内部に供給された空気を前記煙道内に噴射させる噴射孔を有する吹き込み管と、前記薬剤供給管の先端部に取り付けられ、前記液状物質を噴射する噴射ノズルとを有し、前記液状物質を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システムにある。
第７の発明は、第６の発明において、前記噴射ノズルが、前記液状物質と、前記液状物質の噴霧用の空気とを噴射させる二流体ノズルであることを特徴とする水銀除去システムにある。
第８の発明は、第２乃至５の何れか一つの発明において、前記薬剤供給部が、前記還元酸化助剤を液体状で前記煙道内に供給する還元酸化助剤供給管と、前記煙道内に前記還元酸化助剤供給管を囲うように挿入され、前記還元酸化助剤の噴霧用の空気を前記煙道内に供給する空気供給管と、前記還元酸化助剤供給管及び前記空気供給管の先端部に取り付けられ、前記還元酸化助剤及び前記空気を噴射する二流体ノズルとを有し、前記還元酸化助剤を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システムにある。
第９の発明は、第１の発明において、前記還元剤及び前記水銀塩素化剤が、ガス状物質であり、前記水銀塩素化剤供給部より前記ガス状物質を少なくとも２以上混合した混合ガスを噴射させることを特徴とする水銀除去システムにある。
第１０の発明は、第９の発明において、前記還元剤がアンモニアであることを特徴とする水銀除去システムにある。
第１１の発明は、第９又は１０の発明において、前記水銀塩素化剤が、ハロゲン化水素であることを特徴とする水銀除去システムにある。
第１２の発明は、第１乃至１１の何れか一つの発明において、前記高温排ガスの温度が、３２０℃以上４２０℃以下であることを特徴とする水銀除去システムにある。
第１３の発明は、第１乃至１２の何れか一つの発明において、前記還元脱硝装置の上流側と下流側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定計を有することを特徴とする水銀除去システムにある。
第１４の発明は、第１乃至１３の何れか一つの発明において、前記水銀塩素化剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道中にアンモニアを供給するアンモニア供給部を有することを特徴とする水銀除去システムにある。
第１５の発明は、第１乃至１４の何れか一つの発明において、前記水銀塩素化剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道中に塩化水素を供給する塩化水素供給部を有することを特徴とする水銀除去システムにある。
第１６の発明は、ボイラからの高温排ガス中に含まれる窒素酸化物、水銀を除去する水銀含有高温排ガスの水銀除去方法であって、前記脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する還元剤、塩化水素共存下で水銀を酸化する水銀塩素化剤、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元酸化助剤の何れか二つ以上を液状同士又はガス状同士で混合し、前記ボイラの煙道内に供給する薬剤供給工程と、前記脱硝触媒で前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元脱硝処理工程と、該還元脱硝処理工程において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫工程と、を含むことを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第１７の発明は、第１６の発明において、前記還元剤、前記水銀塩素化剤及び前記還元酸化助剤が、液状物質であり、前記薬剤供給工程より前記液状物質を少なくとも２以上混合した混合液を液体状で噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第１８の発明は、第１６の発明において、前記還元酸化助剤がハロゲン化アンモニウムであることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第１９の発明は、第１７又は１８の発明において、前記還元剤がアンモニア、又は尿素であることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２０の発明は、第１７乃至１９の何れか一つの発明において、前記水銀塩素化剤がハロゲン化水素であることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２１の発明は、第１７乃至２０の何れか一つの発明において、前記薬剤供給工程が、前記液状物質を二流体ノズルを用いて噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２２の発明は、第１７乃至２１の何れか一つの発明において、前記還元脱硝処理工程の前工程側と後工程側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定工程と、前記還元脱硝処理工程の後工程側に、前記高温排ガス中の水銀の濃度を測定する水銀濃度測定工程とを含み、前記窒素酸化物濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度と、前記水銀濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の水銀の濃度との何れか一方又は両方に基づいて、前記混合液に含まれる前記液状物質の各々の濃度を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２３の発明は、第１７乃至２２の何れか一つの発明において、前記混合液に含まれる前記液状物質の各々の濃度を測定し、前記液状物質の各々の濃度に基づいて、前記液状物質の各々の供給量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２４の発明は、第１７の発明において、前記還元剤及び水銀塩素化剤が、ガス状物質であり、前記薬剤供給工程より前記ガス状物質を少なくとも２以上混合した混合ガスを噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２５の発明は、第２４の発明において、前記ガス状物質が、前記還元剤としてアンモニアを用いることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
第２６の発明は、第２４又は２５の発明において、前記水銀塩素化剤としてハロゲン化水素を用いることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。
本発明によれば、還元剤、水銀塩素化剤、還元酸化助剤の何れか二つ以上を液状同士又はガス状同士で混合し、煙道内に供給することができるため、高温排ガスのガス性状に応じて還元剤、水銀塩素化剤を任意の割合で同時に簡略な装置で高温排ガスに供給することができ、高温排ガス中の水銀の酸化及び窒素酸化物の還元性能を高めることができる。
図１は、本発明の実施例１に係る水銀除去システムを示す概略図である。 図２は、水銀除去システムの構成の一部の構成を示す図である。 図３は、ＮＨ4Ｃｌの温度と水への飽和濃度との関係を示す図である。 図４は、混合液供給管及び空気供給管が挿入される煙道近傍を示す図である。 図５は、図４の部分拡大断面図である。 図６は、通常の噴射ノズルを用いた吹込み管の部分拡大断面図である。 図７は、二流体ノズルを用いたＮＨ4Ｃｌ溶液の他の噴霧方法を示す図である。 図８は、本発明の実施例２に係る水銀除去システムの一部の構成を示す図である。 図９は、本発明の実施例３に係る水銀除去システムを示す概略図である。 図１０は、水銀除去システムの構成の一部の構成を示す図である。 図１１は、従来の水銀除去システムを含む高温排ガス処理システムの概略図である。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
本発明による実施例１に係る水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る水銀除去システムを示す概略図であり、図２は、水銀除去システムの構成の一部の構成を示す図である。
図１、２に示すように、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａは、ボイラ１１からの高温排ガス１２中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、水銀（Ｈｇ）を除去する水銀除去システムであって、還元酸化助剤として塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）を溶解した塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）溶液１４と、還元剤としてアンモニア（ＮＨ3）を溶解したアンモニウム（ＮＨ3）溶液１５と、水銀塩素化剤として塩化水素（ＨＣｌ）を溶解した塩化水素（ＨＣｌ）溶液１６とを液状同士で混合し、混合した混合液１７をボイラ１１の下流の煙道１８内に供給させる薬剤供給部１９Ａと、高温排ガス１２中のＮＯｘをＮＨ3で還元すると共に、ＨＣｌ共存下でＨｇを酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置２０と、脱硝された高温排ガス１２を熱交換するエアヒータ（ＡＰＨ）２２と、脱硝された高温排ガス１２中の煤塵を除去する集塵器２３と、還元脱硝装置２０において酸化されたＨｇをアルカリ吸収液として石灰石膏スラリー２４を用いて除去する湿式脱硫装置２５と、を有するものである。
また、本発明においては、還元酸化助剤とは、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれるＮＯｘを還元すると共に、ＨＣｌ共存下でＨｇを酸化するものをいう。還元酸化助剤は、脱硝触媒でＨＣｌ共存下でＨｇを酸化して塩素化するのに用いられる酸化助剤と、ＮＨ3を還元する還元剤として機能するものをいう。また、還元剤とは、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれるＮＯｘを還元するものをいう。また、水銀塩素化剤とは、ＨＣｌ共存下でＨｇを酸化するものをいう。
＜薬剤供給部＞
薬剤供給部１９Ａは、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４と、ＮＨ3溶液１５と、ＨＣｌ溶液１６とを液状同士で各々任意の割合で混合して混合液１７を調整し、調整された混合液１７をボイラ１１の煙道１８内に供給する。
（ＮＨ4Ｃｌ溶液の調整）
まず、還元酸化助剤として用いられる所定濃度のＮＨ4Ｃｌ溶液１４を調整する。搬送された塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）粉末３１を一時的に貯留するサイロ３２に供給する。サイロ３２内のＮＨ4Ｃｌ粉末３１にブロワ３３より空気３４を供給し、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１がサイロ３２内で乾燥、固着するのを防止する。サイロ３２内のＮＨ4Ｃｌ粉末３１は、フィーダ３５でサイロ３２から所定量ごとＮＨ4Ｃｌ粉末送給通路３６に供給し、ＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７に送給する。また、水供給タンク３８より水３９をＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７に送給する。ＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７には攪拌器４０−１が設けられ、ＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７に供給されたＮＨ4Ｃｌ粉末３１は水３９に溶解され、所定濃度のＮＨ4Ｃｌ溶液１４を生成し、攪拌器４０−１によりＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度を均一にする。また、水供給タンク３８より供給される水３９の供給量は調整弁Ｖ１により調整される。
ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度は、０ｗｔ％よりも大きく４３ｗｔ％以下が好ましく、１０ｗｔ％以上２３ｗｔ％以下がより好ましく、１８ｗｔ％以上２３ｗｔ％以下が更に好ましく、２０ｗｔ％前後が最も好ましい。これは、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１が少なくとも水３９に常温（例えば、２０℃前後）で溶解している必要があり、ＮＨ4Ｃｌの水への飽和溶解濃度以下であることが必要だからである。図３は、ＮＨ4Ｃｌの温度と水への飽和濃度との関係を示す図である。図３に示すように、溶液の温度が０℃前後の時、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１が水３９に溶解できる飽和濃度は、２３ｗｔ％程度であり、１００℃前後の時、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１が水３９に溶解できる飽和濃度は、４３ｗｔ％程度である。そのため、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度は、０ｗｔ％よりも大きく４３ｗｔ％以下とする必要がある。
（ＮＨ4Ｃｌ溶液の濃度の制御）
また、ＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７中のＮＨ4Ｃｌ溶液１４は、濃度計４１により測定し、測定されたＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度の値は演算装置４２に伝達される。演算装置４２は、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度に基づいてＮＨ4Ｃｌ粉末３１、水３９の各々供給量を決定する。演算装置４２は、フィーダ３５、調整弁Ｖ１に各々制御信号を伝達し、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１、水３９の各々の供給量を調整する。ＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７中のＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度を上記のように０ｗｔ％よりも大きく４３ｗｔ％以下の範囲となるように調整する。
（ＮＨ3溶液の調整）
まず、還元剤として用いられるＮＨ3を溶解したＮＨ3溶液１５はＮＨ3溶解タンク４３で調整される。ＮＨ3の濃度としては、例えば０ｗｔ％よりも大きく２８ｗｔ％以下の範囲となるように調整するのが好ましい。また、ＮＨ3溶解タンク４３中には攪拌器４０−２が設けられ、攪拌器４０−２でＮＨ3溶液１５に含まれるＮＨ3の濃度を均一に保つようにしている。
（ＨＣｌ溶液の調整）
まず、還元酸化助剤として用いられるＨＣｌを溶解したＨＣｌ溶液１６はＨＣｌ溶解タンク４４で調整される。ＨＣｌの濃度としては、例えば０ｗｔ％よりも大きく３８ｗｔ％以下の範囲となるように調整するのが好ましい。また、ＨＣｌ溶解タンク４４中には攪拌器４０−３が設けられ、攪拌器４０−３でＨＣｌ溶液１６に含まれるＨＣｌの濃度を均一に保つようにしている。
ＮＨ4Ｃｌ溶液１４はポンプ４５−１によりＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７からＮＨ4Ｃｌ溶液供給管４６を介して混合液溶解タンク４７に送給され、ＮＨ3溶液１５はＮＨ3溶解タンク４３からポンプ４５−２によりＮＨ3溶液供給管４８を介して混合液溶解タンク４７に送給され、ＨＣｌ溶液１６はポンプ４５−３によりＨＣｌ溶解タンク４４からＨＣｌ溶液供給管４９を介して混合液溶解タンク４７に送給され、貯留される。
また、ＮＨ4Ｃｌ溶液供給管４６、ＮＨ3溶液供給管４８、ＨＣｌ溶液供給管４９には、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の流量を測定する流量計５０−１〜５０−３と、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の流量を調整する調整弁Ｖ２〜Ｖ４が設けられている。ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の流量は、流量計５０−１〜５０−３により測定され、調整弁Ｖ２〜Ｖ４によりＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給量は調整される。また、混合液溶解タンク４７中には攪拌器４０−４が設けられ、攪拌器４０−４で混合液１７に含まれるＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ3、ＨＣｌの濃度を均一に保つようにする。
また、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａにおいては、薬剤供給部１９Ａは、混合液１７を液体状で煙道１８内に供給する混合液供給管５１と、煙道１８内に混合液供給管５１を囲うように挿入され、内部に供給された空気５２を煙道１８内に噴射させる噴射孔５３（図５参照）を有する吹込み管５４（図４、５参照）と、混合液供給管５１の先端部に取り付けられ、混合液１７を噴射する二流体ノズル５５とを有している。また、薬剤供給部１９Ａは、二流体ノズル５５に連結され、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４を圧縮して噴霧させる空気５６を供給する空気供給管５７Ａと、吹込み管５４と連結し（図４参照）、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４を圧縮して噴霧させる空気５２を吹込み管５４内に供給する空気供給管５８と、を有する。尚、図１では、空気供給管５８は煙道１８内に挿入されているが、空気供給管５８は吹込み管５４に連結されている（図４参照）。
また、図４は、混合液供給管及び空気供給管が挿入される煙道近傍を示す図であり、図５は、図４の部分拡大断面図である。図４に示すように、吹込み管５４は、煙道１８内に混合液供給管５１及び空気供給管５７Ａを囲うように挿入されている。また、図５に示すように、混合液供給管５１は、吹込み管５４内で空気供給管５７Ａと隣接するように設けられている。また、二流体ノズル５５は、吹込み管５４の壁面の噴射孔５３内に設けられ、混合液供給管５１及び空気供給管５７Ａと連結している。二流体ノズル５５から噴射される混合液１７は空気５６により噴霧され、混合液１７を噴射孔５３から噴射される空気５２と同伴させて更に煙道１８内に噴霧させている。
混合液溶解タンク４７内の混合液１７はフィードポンプ５９により混合液供給管５１を介して二流体ノズル５５に送給される。また、混合液供給管５１内の混合液１７の流量は流量計５０−４により測定され、調整弁Ｖ５により混合液１７の供給量を調整する。
空気５６は、空気供給部６０から空気供給管５７Ａを介して二流体ノズル５５に送給され、二流体ノズル５５から混合液１７を噴霧する際の圧縮用の空気として用いられる。これにより、二流体ノズル５５から噴射される混合液１７を微細な液滴として噴霧することができる。また、図１に示すように、空気供給部６０から供給される空気５６の流量は流量計５０−５により測定され、調整弁Ｖ６により調整される。空気５６の流量により、二流体ノズル５５から噴霧される混合液１７の液滴の大きさを調整することができる。
また、二流体ノズル５５から噴射される空気５６の流量は、例えば気水比１００以上１００００以下（体積比）とするのが好ましい。これは、二流体ノズル５５から噴射される混合液１７を微細な液滴として煙道１８内に噴霧させるようにするためである。
空気５２は、空気供給部６１から空気供給管５８を介して吹込み管５４に送給され、二流体ノズル５５から噴霧される混合液１７の液滴を分散させるための圧縮用の空気として用いられる。また、図１に示すように、空気供給部６１から供給される空気５２の流量は流量計５０−６により測定され、調整弁Ｖ７により調整される。空気５２は吹込み管５４の噴射孔５３と二流体ノズル５５との隙間６２から噴射される。このため、隙間６２から空気５２を噴射することで、二流体ノズル５５から噴霧される混合液１７の液滴を更に煙道１８内に分散させることができる。
また、噴射孔５３から噴射される空気５２は、二流体ノズル５５から噴射される混合液１７が吹込み管５４に付着するのを防ぐためと、吹込み管５４内の温度上昇を抑制し、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の沸騰及び塩化アンモニウム粒子の析出を防ぐために用いられる。
また、空気５２は、吹込み管５４と混合液供給管５１との間を流れるため、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の冷却用の空気として働き、煙道１８内の高温排ガス１２の熱が吹込み管５４の外側から混合液供給管５１内に伝達されるのを防ぐことができる。このため、吹込み管５４内の温度上昇を防止し、混合液１７が加熱されるのを防ぐことで、吹込み管５４内で混合液１７が沸騰するのを防止することができ、混合液１７が噴射される直前まで液体状態を維持することができる。また、二流体ノズル５５の腐食も防止することができる。
また、吹込み管５４内の温度上昇を防止できるため、混合液供給管５１、空気供給管５７Ａを構成する材料として金属材料を用いることができる。混合液供給管５１、空気供給管５７Ａを構成する材料として、例えば、混合液供給管５１には耐食金属例えばハステロイＣなどのニッケル基耐熱・耐食合金、樹脂ライニング鋼管（低温度部）を例示できる。空気供給管５７Ａには炭素鋼、ステンレス等を例示することができる。なお、混合液供給管５１、空気供給管５７Ａを構成する材料として特に金属材料に限定されるものではない。また、混合液１７は、混合液溶解タンク４７から常温で煙道１８内に供給することができるため、混合液供給管５１、吹込み管５４を構成する材料に安価な樹脂類あるいは樹脂ライニング配管を使用することができる。
また、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａにおいては、二流体ノズル５５は、例えば数〜数十本以下のノズルを煙道１８に設けるようにしている。従来より、通常用いられているＮＨ3グリッドは煙道１８に例えば数百〜数千本設けられていた。これに対し、二流体ノズル５５は煙道１８に数〜数十本以下しか設けておらず、またフランジ部６３、６５にて固定しているため、ノズルの交換が容易な構造となっている。尚、図４では、二流体ノズル５５は２つ設けられているが、本発明はこれに限定されるものでなく、煙道１８内での設置面積に応じて適宜複数設けるようしてもよい。
また、図４に示すように、吹込み管５４は、煙道１８の外側であって、吹込み管５４の外周にフランジ部６３を設け、フランジ部６３は煙道１８の開口部６４の端部６４ａに設けられたフランジ部６５と対応するように形成されている。吹込み管５４のフランジ部６３が煙道１８に設けられているフランジ部６５と連結されることで、吹込み管５４を煙道１８に取り付けられる。吹込み管５４のフランジ部６３と煙道１８のフランジ部６５とは、例えばフランジ部６３、フランジ部６５の外周に複数の孔を設け、ボルトで固定するようにしてもよい。フランジ部６３とフランジ部６５とを着脱自在とすることで、吹込み管５４を煙道１８に容易に挿脱することができるため、吹込み管５４、煙道１８内部のメンテナンスを容易に行うことができる。
また、混合液１７の噴霧用に二流体ノズル５５を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、通常の液体噴霧用の噴射ノズルを用いてもよい。
図６は、通常の噴射ノズルを用いた吹込み管の部分拡大断面図である。図６に示すように、混合液１７の液滴径を特に調整する必要がない場合には、混合液１７を噴射ノズル６６から噴射させ、噴射孔５３から噴射される空気５２と同伴して煙道１８内に噴霧させるようにしてもよい。
また、混合液供給管５１、空気供給管５７Ａは吹込み管５４内に設け、混合液１７を二流体ノズル５５から煙道１８内に噴霧するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。混合液供給管５１内の混合液１７が加熱されるのを防ぐことができれば、吹込み管５４を用いずに混合液供給管５１、空気供給管５７Ａを二流体ノズル５５と連結させ、混合液１７を煙道１８内に噴霧するようにしてもよい。
二流体ノズルを用いたＮＨ4Ｃｌ溶液の他の噴霧方法を図７に示す。図７に示すように、薬剤供給部１９Ｂは、混合液供給管５１を内管とし、空気供給管５７Ｂを外管とした二重管構造とし、混合液供給管５１及び空気供給管５７Ｂを二流体ノズル５５と連結させるようにする。
即ち、図７に示すように、薬剤供給部１９Ｂは、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４を煙道１８内に供給するＮＨ4Ｃｌ溶液供給管４６と、煙道１８内にＮＨ4Ｃｌ溶液供給管４６を囲うように挿入され、混合液１７の噴霧用の空気５６を煙道１８内に供給する空気供給管５７Ｂと、混合液供給管５１及び空気供給管５７Ｂの先端部に取り付けられ、混合液１７及び空気５６を噴射する二流体ノズル５５とを有している。空気供給管５７Ｂにより混合液供給管５１を囲うようにすることで、空気供給管５７Ｂ内に供給される空気５６により混合液供給管５１内の混合液１７が煙道１８内の高温排ガス１２により加熱されるのを防ぐことができると共に、混合液１７を空気５６と同伴させて煙道１８内に噴霧させることができる。また、薬剤供給部１９Ｂは、図４〜図６に示すような吹込み管５４を設けていないため、煙道１８内に混合液供給管５１、空気供給管５７Ｂ及び二流体ノズル５５の取り付けを簡略化することができる。更に、吹込み管５４がないため、混合液供給管５１、空気供給管５７Ｂ及び二流体ノズル５５の交換を容易に行なうことができる。
また、空気５６は空気供給部６０から供給され、空気５２は空気供給部６１から供給され、各々別々の供給源から空気を供給するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、同一の供給源から空気を供給するようにしてもよい。即ち、空気５２は空気供給部６０から供給される空気を用いてもよい。また、空気５６は空気供給部６１から供給される空気を用いてもよい。
また、煙道１８内の高温排ガス１２の温度は、例えば３２０℃以上４２０℃以下であり、高温である。混合液供給管５１は、吹込み管５４内に設けられ、空気５２が混合液１７の冷却用として用いられている。このため、二流体ノズル５５より噴射される直前まで混合液１７は液体状態を維持し、二流体ノズル５５から混合液１７を液滴状で噴霧することで、高温排ガス１２の高温雰囲気温度により噴霧した混合液１７の液滴を気化させることができる。
また、噴霧された混合液１７の液滴は、高温排ガス１２の高温雰囲気温度により蒸発することで、混合液１７に含まれるＮＨ4Ｃｌ溶液１４に起因する微細なＮＨ4Ｃｌの固体粒子を一時生成し、下記式（１）のように、ＨＣｌガスとＮＨ3ガスとに分解し、昇華する。よって、二流体ノズル５５から噴霧された混合液１７の液滴から混合液１７に含まれるＮＨ4Ｃｌ溶液１４が分解して、ＨＣｌガス、ＮＨ3ガスを生じ、煙道１８内に供給することができる。
ＮＨ4Ｃｌ → ＮＨ3＋ＨＣｌ・・・（１）
また、煙道１８内の高温排ガス１２の温度は、例えば３２０℃以上４２０℃以下が好ましく、３２０℃以上３８０℃以下がより好ましく、３５０℃以上３８０℃以下が更に好ましい。これは脱硝触媒上でＮＯｘの脱硝反応と、Ｈｇの酸化反応を同時に生じさせることができるためである。
また、煙道１８内の高温排ガス１２のＮＨ3濃度、ＨＣｌ濃度は、高温排ガス１２のＮＯｘ濃度に対し、高温排ガス１２のＮＯｘのモル数に対するＮＨ3のモル数の比（ＮＨ3／ＮＯｘモル比）が、要求脱硝性能に応じて１以下の値となるように設定する。
高温排ガス１２のＮＯｘ濃度にもよるが、ＮＨ3濃度、ＨＣｌ濃度が、数十〜数百ｐｐｍ、好ましくは数十〜２００ｐｐｍとなるように混合液１７を噴霧するようにすればよい。これは、ＮＨ3とＮＯｘとはモル比１対１で反応するため、ＮＨ3が過剰に供給されると、反応後にＮＨ3の余剰分が残存する。このＮＨ3から高温排ガス１２中の成分から酸性の硫酸塩を生じ、煙道１８内やエアヒータ２２，集塵機２３等の腐食による破損や灰の付着に伴う閉塞を生じたり、破損した煙道１８から高温排ガス１２が漏洩するのを防止するためである。
なお、高温排ガス１２のＨｇ濃度は０．１μｇ／ｍ3Ｎ以上数十μｇ／ｍ3Ｎ以下と、高温排ガス１２中のＨＣｌ濃度に対してモル比で１／１０００以下とするのが好ましい。
また、二流体ノズル５５の孔径は、０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とするのが好ましく、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下とするのがより好ましい。
また、二流体ノズル５５から噴霧される混合液１７の液滴径は、平均して１ｎｍ以上１００μｍ以下の微細な液滴とするのが好ましい。平均して１ｎｍ以上１００μｍ以下の微細な液滴を生成することで、噴霧された混合液１７の液滴に含まれるＮＨ4Ｃｌ溶液１４から生じるＮＨ4Ｃｌの固体粒子を高温排ガス１２中に短い滞留時間でＮＨ3ガス、ＨＣｌガスに分解し、昇華させることができる。これにより、混合液１７を予め加熱しておく必要がないため、煙道１８、二流体ノズル５５の低級化、腐食を防止することができる。
よって、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａによれば、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５及びＨＣｌ溶液１６を混合した混合液１７を煙道１８内に供給しているため、一つの簡単な装置でＮＯｘの還元を行なうと共に、Ｈｇの酸化を行なうことができる。
また、混合液１７を形成するＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５及びＨＣｌ溶液１６の各々の供給量を制御することで、高温排ガス１２中のＮＯｘ又はＨｇ濃度などガス性状に応じて混合液１７中のＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５及びＨＣｌ溶液１６の供給量を任意に調整することができ、ＮＯｘの脱硝性能を満足すると共に、Ｈｇの酸化性能を維持することができる。
また、混合液１７を噴霧させる手段として、二流体ノズル５５を用いているので、二流体ノズル５５より混合液１７を噴霧することで、混合液１７を形成するＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５及びＨＣｌ溶液１６を高温排ガス１２の高温雰囲気温度によりＨＣｌガス、ＮＨ3ガスとに分解し、煙道１８内に供給することができる。このため、従来より用いられている水銀除去システムにおける水銀塩素化剤供給装置に備えられている塩化水素気化器、噴霧グリッド、塩酸溶液タンク等を省略することができる。
また、混合液１７中に含まれるＮＨ4Ｃｌ溶液１４を調整する際に用いたＮＨ4Ｃｌ粉末３１は中性塩であるため、取り扱いも容易であり、肥料に用いられるように安価で容易に入手することができる。また、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４からＮＨ3ガスを生成することができるため、ＮＨ3ガスの使用量を減らすことができる。また、ＨＣｌは危険物であるため、輸送費用、法規上の許認可費用、安全管理対策にかかる設備費用など取り扱いに費用がかかるが、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１は取り扱いに要する費用を大幅に低減することができる。
また、混合液１７中のＮＨ4Ｃｌ溶液１４は水に溶解し、全てＮＨ3ガスとＨＣｌガスとに気化するため、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４に起因するＮＨ4Ｃｌの固体粒子が残ることはなく、煙道１８や後流側に設けた脱硝触媒へのＮＨ4Ｃｌの固体粒子の堆積、脱硝触媒の劣化を防止することができる。
また、混合液１７は高温排ガス１２を熱源として用い、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５及びＨＣｌ溶液１６をＮＨ3ガスとＨＣｌガスとに気化させているため、混合液１７を気化させるためにスチームなどのような新たな熱源となる昇華設備の設置を省略することができると共に、混合液１７が高温排ガス１２中で気化させるために必要な滞留時間を短くすることができる。
また、二流体ノズル５５より混合液１７を噴霧する流量は、高温排ガス量が例えば１，５００，０００ｍ3Ｎ／ｈであるのに対し、数ｔ／ｈとわずかであるため、高温排ガス１２のガス温度の低下を例えば数℃以下とほとんどなくすることができる。そのため、高温排ガス１２中のＳＯ3が凝縮するのを防ぐと共に、高温排ガス１２中の灰が煙道１８等に堆積し、付着するのを防止することができる。
また、ＮＨ4Ｃｌの固体粉末を煙道内に供給している水銀除去システムのように、ＮＨ4Ｃｌの固体を粉砕して噴霧するのに比べ、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａでは、混合液１７に含まれるＮＨ4Ｃｌ溶液１４のような液体の場合、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の液体粒子を容易に微細化できると共に、噴霧した微細な液滴径以下の固体粒子を生成することができるため、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の分解に要する時間を大幅に短縮することができる。
また、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１をＮＨ4Ｃｌ溶液１４として用いているため、従来のように微細に粉砕することなく、ペレット状のまま保管し、必要に応じて用いることができる。
また、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度に基づいてＮＨ4Ｃｌ粉末３１、水３９の各々の供給量を調整することができるため、高温排ガス１２のＮＯｘ、Ｈｇの濃度に応じてＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度を調整することができる。
また、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の液滴から生じたＨＣｌガス、ＮＨ3ガスは、図１に示すように、高温排ガス１２に同伴して還元脱硝装置２０に送給される。ＮＨ4Ｃｌが分解して生じたＮＨ3ガスは、還元脱硝装置２０でＮＯｘの還元脱硝用に用い、ＨＣｌガスはＨｇの酸化用に用いてＮＯｘ及びＨｇを高温排ガス１２から除去するようにしている。
還元脱硝装置２０には脱硝触媒が充填されている。脱硝触媒上でＮＨ3は下記式（２）のようにＮＯｘを還元脱硝し、ＨＣｌは下記式（３）のようにＨｇを水銀酸化する。
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2 → ４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ・・・（２）
Ｈｇ＋１／２Ｏ2＋２ＨＣｌ → ＨｇＣｌ2＋Ｈ2Ｏ・・・（３）
また、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａにおいては、混合液１７としてＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６を混合させるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。ＮＨ4ＣｌはＮＨ3ガス、ＨＣｌガスに分解され、還元剤、水銀塩素化剤を生成するため、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４のみを煙道１８内に噴霧するようにしてもよい。また、ＮＨ3溶液１５とＨＣｌ溶液１６とを任意の割合で混合し、混合液として煙道１８内に噴霧するようにしてもよい。
また、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａにおいては、薬剤供給部１９Ａは、混合液１７としてＮＨ4Ｃｌを含むＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６を用いているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本実施例では、還元酸化助剤として、ＮＨ4Ｃｌを用いているが、ＮＨ4Ｃｌ以外の臭化アンモニウム（ＮＨ4Ｂｒ）、ヨウ化アンモニウム（ＮＨ4Ｉ）などのハロゲン化アンモニウムを還元酸化助剤として用い、水に溶解した溶液を用いてもよい。
また、還元剤として、ＮＨ3を用いているが、尿素（（Ｈ2Ｎ）2Ｃ＝Ｏ）など還元作用を有するものを還元剤として用い、水に溶解した溶液を用いてもよい。また、例えば、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４を調整する際、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１の他に、尿素（（Ｈ2Ｎ）2Ｃ＝Ｏ）を混合して水３９に溶解させ、ＮＨ4Ｃｌ粉末３１と尿素とを混合した水溶液を用いてもよい。ボイラ設備においては、窒素酸化物濃度変動があるため、そのような場合には、ＮＨ4Ｃｌと共に尿素を添加してＮＨ3の供給量を増大させるようにしてもよい。
また、水銀塩素化剤として、ＨＣｌを用いているが、ＨＣｌ以外の臭化水素（ＨＢｒ）、ヨウ化水素（ＨＩ）などのハロゲン化水素を水銀塩素化剤として用い、水に溶解した溶液を用いてもよい。
また、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４を、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の他に、還元酸化助剤を溶解させた溶液、還元剤を溶解させた溶液、水銀塩素化剤を溶解させた溶液の何れか一方または両方を更に、複数混合させるようにしてもよい。
また、図１に示すように、高温排ガス１２は、還元脱硝装置２０において高温排ガス１２中のＮＯｘの還元とＨｇの酸化がされた後、エアヒータ２２、集塵器２３を通過して湿式脱硫装置２５に送給される。また、エアヒータ２２と集塵器２３との間には熱回収器を設けるようにしてもよい。高温排ガス１２中のＨｇＣｌは、湿式脱硫装置２５においてアルカリ吸収液として用いられる石灰石膏スラリー２４中に吸収され、高温排ガス１２から分離し、除去され、高温排ガス１２は浄化される。浄化された高温排ガスは、浄化ガス６７として煙突６８から排出される。また、アルカリ吸収液として石灰石膏スラリー２４を用いているが、高温排ガス１２中のＨｇＣｌを吸収できるものであれば他の溶液もアルカリ吸収液として用いることができる。
また、二流体ノズル５５の下流側であって、還元脱硝装置２０の上流側に、ＮＨ3ガスとＨＣｌガスとを混合する混合器を設けるようにしてもよい。混合器としては、例えば、スタティックミキサー等を用いることができる。二流体ノズル５５より噴霧されたＮＨ4Ｃｌ溶液１４が気化して生じたＮＨ3ガス及びＨＣｌガスの分散度合いが不十分な場合には、還元脱硝装置２０の上流側に設けた前記混合器により高温排ガス１２中のＮＨ3ガス及びＨＣｌガスの分散度合いの均一化を図ることができる。
また、二流体ノズル５５の下流側には、二流体ノズル５５より噴霧される混合液１７の流量を計測する流量計７１を設けるようにしてもよい。これにより、二流体ノズル５５より噴霧される混合液１７の流量を測定するようにする。また、煙道１８内の高温排ガス１２の流速を測定することもできる。
また、還元脱硝装置２０の入口側および出口側には、ＮＯｘ濃度計７２−１、７２−２が設けられている。ＮＯｘ濃度計７２−１、７２−２で測定された高温排ガス１２中のＮＯｘ濃度の値から還元脱硝装置２０におけるＮＯｘの還元割合を確認することができる。よって、ＮＯｘ濃度計７２−１、７２−２で測定された高温排ガス１２中のＮＯｘ濃度の値からＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度、供給流量を制御することで、二流体ノズル５５から噴霧されるＮＨ4Ｃｌ溶液１４の濃度、供給流量を各々調整し、所定の脱硝性能を満足するようにすることができる。
また、高温排ガス１２の煙道１８内に供給されるＮＨ3、ＨＣｌ濃度は、高温排ガス１２のＮＯｘ濃度に対し、高温排ガス１２のＮＯｘのモル数に対するＮＨ3のモル数の比（ＮＨ3／ＮＯｘモル比）が、要求脱硝性能に応じて１以下の値となるように設定する。
ＮＨ3添加量は、ＮＯｘが数十〜数百ｐｐｍ、好ましくは数十〜２００ｐｐｍとなるように、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４から解離されるＮＨ3ガスを煙道１８内に噴霧し、ＮＨ3ガス８１によるＮＨ3を煙道１８内に噴射するようにすればよい。これは、ＮＨ3とＮＯｘとはモル比１対１で反応するため、ＮＨ3が過剰に供給されると、反応後にＮＨ3の余剰分が残存する。このＮＨ3から高温排ガス１２中の成分から酸性の硫酸塩を生じ、煙道１８内やエアヒータ２２、集塵機２３等の腐食による破損や灰の付着に伴う閉塞を生じたり、破損した煙道１８から高温排ガス１２が漏洩するのを防止するためである。
なお、高温排ガス１２のＨｇ濃度は０．１μｇ／ｍ3Ｎ以上数十μｇ／ｍ3Ｎ以下と、高温排ガス１２中のＨＣｌ濃度に対してモル比で１／１０００以下とするのが好ましい。
また、還元脱硝装置２０から排出される処理ガス中の水銀（Ｈｇ）含有量を測定する水銀（Ｈｇ）濃度計７３と、集塵器２３から排出され、湿式脱硫装置２５に供給される高温排ガス１２中のＨＣｌ含有量を測定する塩化水素（ＨＣｌ）濃度計７４と、が設けられている。尚、Ｈｇ濃度計７３は湿式脱硫装置２５の後流側に設け、湿式脱硫装置２５から排出される処理ガス中の水銀（Ｈｇ）含有量を測定するようにしてもよい。
Ｈｇ濃度計７３及びＨＣｌ濃度計７４で測定された高温排ガス１２中のＨＣｌ濃度、Ｈｇ濃度の値から還元脱硝装置２０におけるＨｇの酸化割合を確認することができる。Ｈｇ濃度計７３、ＨＣｌ濃度計７４で測定された高温排ガス１２中のＨｇ濃度の値から二流体ノズル５５から噴霧されるＮＨ4Ｃｌ溶液１４の供給流量を調整し、所定の脱硝性能を満足すると共に、Ｈｇの酸化性能を維持するようにしている。
また、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４の添加量と、ＨＣｌ溶液１６の供給流量の制御は、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４から解離して生じるＨＣｌガスと、ＨＣｌ溶液１６が気化して生じるＨＣｌガスとを併せて、還元脱硝装置２０の出口での水銀酸化率(Ｈｇ2+/ＨｇT)が９５％以上、又は金属水銀濃度(Ｈｇ0)を１μｇ／Ｎｍ3以下となるようにする。なお、ＨｇTとは、全水銀濃度をいい、下記式（４）のように金属水銀濃度（Ｈｇ0）と酸化水銀濃度（Ｈｇ2+）との和で表される。
ＨｇT＝Ｈｇ0＋Ｈｇ2+・・・（４）
また、ボイラ１１で使用される石炭の石炭性状から高温排ガス１２中に含まれるＮＯｘ、Ｈｇ、ＨＣｌの各々の含有量を求め、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給量を決定するようにしてもよい。即ち、ボイラ１１で石炭性状が燃焼することで高温排ガス１２中に含まれるＮＯｘ、Ｈｇ、ＨＣｌの各々の含有量が求められる。そして、ボイラ１１で石炭の燃焼を最大にすることで、ＮＯｘ、Ｈｇ、ＨＣｌが高温排ガス１２に含まれる最大量をボイラ１１の燃焼量から求めることができる。よって、ボイラ１１で使用される石炭の石炭性状から高温排ガス１２中に含まれるＮＯｘ、Ｈｇ、ＨＣｌの各々の含有量を求め、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給量を決定することができる。
よって、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａは、ボイラ１１等の燃焼設備から排出される高温排ガス１２中のＮＯｘ及びＨｇの濃度のバランスに応じて、煙道１８中にＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６を供給し、ＨＣｌ又はＮＨ3の必要量を調整して供給することができる。
＜供給量の制御方法＞
演算装置４２は、ＮＯｘ濃度計７２−１、７２−２、Ｈｇ濃度計７３により測定された高温排ガス１２中のＮＯｘ濃度、Ｈｇ濃度の分析結果に基づいて必要なＮＨ3、ＨＣｌの量を求める。演算装置４２は、求められたＮＨ3、ＨＣｌの濃度からＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の供給量を決定する。演算装置４２は、調整弁Ｖ２〜Ｖ４の開閉を制御することで、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給量を調整する。また、演算装置４２は、流量計７１により測定された混合液１７の流量に基づいて混合液１７の流量、流速を算出し、調整弁Ｖ５の開閉を制御することで、混合液１７の供給量を調整する。
また、Ｈｇ濃度計７３により、水銀酸化率(Ｈｇ2+/ＨｇT)が０．９５よりも小さい場合、又は金属水銀濃度(Ｈｇ0)が１μｇ／Ｎｍ3よりも大きい場合には、ＨＣｌ添加量を増加させる。ＨＣｌ添加量は、例えばＨＣｌ溶液１６の供給量を増加させることにより行なうことができる。
また、ＮＯｘ濃度計７２−２により、還元脱硝装置２０の出口側の高温排ガス１２中のＮＯｘ濃度、ＮＨ3濃度を測定し、測定された高温排ガス１２中のＮＨ3濃度が１ｐｐｍよりも大きい場合には、ＮＨ3添加量を減少させる。また、ＮＯｘ濃度計７２−２で測定された高温排ガス１２中のＮＯｘ濃度が１ｐｐｍよりも小さい場合には、ＮＨ3添加量を増加させる。但し、ＮＨ3濃度は、高温排ガス１２の入口側のＮＯｘモル流速（モル／Ｈ）に対して、高温排ガス１２のＮＯｘのモル数に対するＮＨ3のモル数の比（ＮＨ3／ＮＯｘモル比）が、要求脱硝性能に応じて１以下の値となるように設定する。また、ＮＨ3添加量は、例えばＮＨ3溶液１５の供給量を増減させることにより行なうことができる。
このように、本実施例に係る水銀除去システム１０Ａによれば、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６を混合した混合液１７を混合液溶解タンク４７から二流体ノズル５５でボイラ１１の煙道１８内に噴霧することで、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６が気化し、ＨＣｌガス、ＮＨ3ガスとなり、脱硝触媒上で高温排ガス１２中のＨｇを酸化すると共に、ＮＯｘを還元することができる。また、混合液１７中のＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の供給量を調整することで、高温排ガス１２のガス性状に応じて還元剤、水銀塩素化剤を適性量として任意に供給することができる。
本発明による実施例２に係る水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。
本発明の実施例２に係る水銀除去システムは、実施例１に係る水銀除去システムの構成と同様であるため、本実施例では、水銀除去システムの構成の一部のみを示す図を用いて説明する。
図８は、本発明の実施例２に係る水銀除去システムの一部の構成を示す図である。なお、実施例１に係る水銀除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図８に示すように、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｂは、図１、２に示す本発明の実施例１に係る水銀除去システム１０ＡのＮＨ4Ｃｌ溶解タンク３７、ＮＨ3溶解タンク４３、ＨＣｌ溶解タンク４４の各々に溶液中のＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ3、ＨＣｌの濃度を測定する濃度計４１−１〜４１−３を設けている。
濃度計４１−１はＮＨ4Ｃｌ溶液１４のＮＨ4Ｃｌの濃度を測定し、濃度計４１−２はＮＨ3溶液１５のＮＨ3の濃度を測定し、濃度計４１−３はＨＣｌ溶液１６のＨＣｌの濃度を測定し、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の濃度の測定結果を演算装置４２に送信する。演算装置４２は、濃度計４１−１〜４１−３により測定されたＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々のＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ3、ＨＣｌの濃度の値に基づいて混合液溶解タンク４７に送給するＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給速度を求める。
演算装置４２は、演算装置４２で算出されたＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給速度を調整弁Ｖ２〜Ｖ５に伝達し、調整弁Ｖ２〜Ｖ５の開閉具合を調整することで、ＮＨ4Ｃｌ溶液供給管４６を流入するＮＨ4Ｃｌ溶液１４の流量、ＮＨ3溶液供給管４８を流入するＮＨ3溶液１５の流量、ＨＣｌ溶液供給管４９を流入するＨＣｌ溶液１６の流量を調整することができる。
よって、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々のＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ3、ＨＣｌの濃度に応じてＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の各々の供給量を調整することで、ＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ3、ＨＣｌを適正な濃度とした混合液１７を生成し、煙道１８内に供給することができる。
本発明による実施例３に係る水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。
図９は、本発明の実施例３に係る水銀除去システムを示す概略図であり、図１０は、水銀除去システムの構成の一部の構成を示す図である。なお、実施例１、２に係る水銀除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図９、１０に示すように、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｃは、図１、２に示す本発明の実施例１に係る水銀除去システム１０Ａにおいて供給していた液体状のＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ3、ＨＣｌをガス状で供給するものである。
即ち、図９、１０に示すように、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｃは、ボイラ１１からの高温排ガス１２中に含まれるＮＯｘ、Ｈｇを除去する水銀除去システムであって、還元剤としてＮＨ3ガス８１と、水銀塩素化剤としてＨＣｌガス８２とをガス状同士で混合し、混合した混合ガス８３をボイラ１１の煙道１８内に供給させる薬剤供給部１９Ｃと、高温排ガス１２中のＮＯｘをＮＨ3で還元すると共に、ＨＣｌ共存下でＨｇを酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置２０と、脱硝された高温排ガス１２を熱交換するエアヒータ（ＡＰＨ）２２と、脱硝された高温排ガス１２中の煤塵を除去する集塵器２３と、還元脱硝装置２０において酸化されたＨｇをアルカリ吸収液として石灰石膏スラリー２４を用いて除去する湿式脱硫装置２５と、を有するものである。
また、薬剤供給部１９Ｃは、還元剤として用いられるガス状物質としてＮＨ3ガス８１を供給するＮＨ3ガス供給部８４と、水銀塩素化剤として用いられるガス状物質としてＨＣｌガス８２を供給するＨＣｌガス供給部８５と、ＮＨ3ガス供給部８４よりＮＨ3ガス８１を煙道１８に送給するＮＨ3ガス供給管８６と、ＨＣｌガス供給部８５とＮＨ3ガス供給管８６とを連結するＨＣｌガス供給管８７と、を有している。
また、ＮＨ3ガス供給管８６にはＮＨ3ガス８１の流量を測定する流量計８８−１が設けられ、ＨＣｌガス供給管８７にはＨＣｌガス８２の流量を測定する流量計８８−２が設けている。ＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２は、各々流量計８８−１、８８−２により測定され、調整弁Ｖ１１、Ｖ１２により各々の流量が調整される。また、ＮＨ3ガス供給管８６のＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とが混合される後流側には、混合ガス８３の流量を測定する流量計８８−３が設けられている。混合ガス８３は流量計８８−３により測定され、調整弁Ｖ１３により煙道１８内に供給される流量が調整される。
薬剤供給部１９Ｃでは、ＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とを煙道１８に送給する前に混合させ、混合ガス８３として煙道１８内に噴射ノズル８９より噴射している。混合ガス８３中のＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２は、高温排ガス１２に同伴して還元脱硝装置２０に送給される。上述のように、還元脱硝装置２０の脱硝触媒上でＮＨ3ガスは下記式（５）のようにＮＯｘを還元脱硝し、ＨＣｌガスは下記式（６）のようにＨｇを水銀酸化する。
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2 → ４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ・・・（５）
Ｈｇ＋１／２Ｏ2＋２ＨＣｌ → ＨｇＣｌ2＋Ｈ2Ｏ・・・（６）
よって、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｃによれば、ＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とを含む混合ガス８３をボイラ１１の煙道１８内に噴射ノズル８９より噴射しているため、高温排ガス１２のガス性状に応じてＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２を適性量として噴射ノズル８９から煙道１８内に供給することができる。
また、ＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とは、ＮＨ3ガス供給部８４、ＨＣｌガス供給部８５から別々に供給し、混合している。このため、ボイラ１１等の燃焼設備から排出される高温排ガス１２中のＮＯｘ及びＨｇの濃度のバランスに応じて、混合ガス８３成分であるＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２の供給比率を調整することで、ＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２の供給量を予め任意に調整し、ＨＣｌ又はＮＨ3の必要量を調整して煙道１８に送給することができる。
また、混合ガス８３はガス状物質であるため、煙道１８内に比較的均一に噴射することができるため、煙道１８内におけるＮＨ3ガス及びＨＣｌガスの濃度分布のばらつきを低減することができる。これは、図１、２、８に示すような本発明の実施例１、２に係る水銀除去システム１０Ａ、１０Ｂのように、ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６などの液状物質を煙道１８内に噴霧し、煙道１８内の構造物に衝突すると、熱衝撃により構造物の熱歪みを生じ、破損する恐れがある。ＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６の液滴が蒸発する前に構造物に衝突しないように二流体ノズル５５のように噴霧ノズルを設置すると、煙道１８の内壁面近傍にはＮＨ4Ｃｌ溶液１４、ＮＨ3溶液１５、ＨＣｌ溶液１６から生じるＮＨ3ガス、ＨＣｌガスが低濃度となる領域が発生するためである。
これに対し、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｃでは、ガス状物質として混合ガス８３をボイラ１１の煙道１８内に噴射しているため、煙道１８内にＮＨ3ガス、ＨＣｌガスを比較的均一に噴射でき、煙道１８内でＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２が低濃度となる領域を解消し、還元剤であるＮＨ3ガス８１及び水銀塩素化剤であるＨＣｌガス８２の濃度分布のばらつきを低減することができる。
また、噴射ノズル８９は煙道１８内に設けられ、ＮＨ3ガス供給管８６の一部は、煙道１８内に挿入されているため、混合ガス８３を加温することができ、混合ガス８３中のＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２のガス状態を維持することができる。
噴射ノズル８９の温度と、煙道１８内に挿入されているＮＨ3ガス供給管８６の温度とは、例えば２７０℃以上であるのが好ましく、３５０℃以上であるのがより好ましい。これは、噴射ノズル８９の先端やＮＨ3ガス供給管８６内などにＮＨ4Ｃｌが析出するのを防止するためである。また、噴射ノズル８９の温度、ＮＨ3ガス供給管８６の配管温度が、３５０℃以上であれば、ＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２を確実にガス化させることができるためである。
また、混合ガス８３中のＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とのガス状態を確実に維持するため、ＮＨ3ガス供給管８６には、混合ガス８３を加温するための加熱器を設けるようにしてもよい。
また、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｃにおいては、ガス状物質としてＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とを用いているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、水銀塩素化剤として、ＨＣｌガス８２に代えて臭化水素（ＨＢｒ）、ヨウ化水素（ＨＩ）など他のハロゲン化水素からなるガスを用いてもよい。
また、還元剤として、ＮＨ3ガス８１を用いているが、本発明は、これに限定されるものではなく、ＮＯｘを還元できるガス状物質であれば用いることができる。
また、図９に示すように、高温排ガス１２は、還元脱硝装置２０において高温排ガス１２中のＮＯｘの還元とＨｇの酸化がされた後、エアヒータ２２、集塵器２３を通過して湿式脱硫装置２５に送給される。また、エアヒータ２２と集塵器２３との間には熱回収器を設けるようにしてもよい。高温排ガス１２中のＨｇＣｌは、湿式脱硫装置２５においてアルカリ吸収液として用いられる石灰石膏スラリー２４中に吸収され、高温排ガス１２から分離し、除去され、高温排ガス１２は浄化される。浄化された高温排ガスは、浄化ガス６７として煙突６８から排出される。
このように、本実施例に係る水銀除去システム１０Ｃによれば、ＮＨ3ガス８１とＨＣｌガス８２とを含む混合ガス８３をボイラ１１の煙道１８内に供給することで、ＨＣｌガス８２で脱硝触媒上で高温排ガス１２中のＨｇを酸化すると共に、ＮＨ3ガス８１でＮＯｘを還元することができる。また、混合ガス８３中のＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２の割合を調整することで、高温排ガス１２のガス性状に応じてＮＨ3ガス８１、ＨＣｌガス８２を適性量で任意に供給することができる。更に、混合ガス８３を煙道１８内に比較的に均一に供給することができるため、還元剤及び水銀塩素化剤の濃度分布のばらつきを低減することができる。
以上のように、本発明に係る水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法は、高温排ガスのガス性状に応じて還元剤、水銀塩素化剤を任意の割合として同時に高温排ガスに供給することができるので、ボイラから排出される排ガス処理用の水銀除去システムに用いるのに適している。
１０Ａ〜１０Ｃ 水銀除去システム
１１ ボイラ
１２ 高温排ガス
１４ 塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）溶液
１５ アンモニウム（ＮＨ3）溶液
１６ 塩化水素（ＨＣｌ）溶液
１７ 混合液
１８ 煙道
１９Ａ〜１９Ｃ 薬剤供給部
２０ 還元脱硝装置
２２ エアヒータ（ＡＰＨ）
２３ 集塵器
２４ 石灰石膏スラリー
２５ 湿式脱硫装置
３１ 塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）粉末
３２ サイロ
３３ ブロワ
３４ 空気
３５ フィーダ
３６ ＮＨ4Ｃｌ粉末送給通路
３７ ＮＨ4Ｃｌ溶解タンク
３８ 水供給タンク
３９ 水
４０−１〜４０−４ 攪拌器
４１、４１−１〜４１−３ 濃度計
４２ 演算装置
４３ ＮＨ3溶解タンク
４４ ＨＣｌ溶解タンク
４５−１〜４５−６ ポンプ
４６ ＮＨ4Ｃｌ溶液供給管
４７ 混合液溶解タンク
４８ ＮＨ3溶液供給管
４９ ＨＣｌ溶液供給管
５０−１〜５０−６、８８−１、８８−２ 流量計
５１ 混合液供給管
５２、５６ 空気
５３ 噴射孔
５４ 吹込み管
５５ 二流体ノズル
５７、５８ 空気供給管
５９ フィードポンプ
６０、６１ 空気供給部
６２ 隙間
６３、６５ フランジ部
６４ 開口部
６６、８９ 噴射ノズル
６７ 浄化ガス
６８ 煙突
７１ 流量計
７２−１、７２−２ 窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度計
７３ 水銀（Ｈｇ）濃度計
７４ 塩化水素（ＨＣｌ）濃度計
８１ ＮＨ3ガス
８２ ＨＣｌガス
８３ 混合ガス
８４ ＮＨ3ガス供給部
８５ ＨＣｌガス供給部
８６ ＮＨ3ガス供給管
８７ ＨＣｌガス供給管
Ｖ１〜Ｖ７、Ｖ１１〜Ｖ１３ 調整弁

Claims (26)

  1. ボイラからの高温排ガス中に含まれる窒素酸化物、水銀を除去する水銀除去システムであって、
    脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する還元剤、塩化水素共存下で水銀を酸化する水銀塩素化剤、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元酸化助剤の何れか二つ以上を液状同士又はガス状同士で混合し、前記ボイラの煙道内に供給させる薬剤供給部と、
    前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置と、
    該還元脱硝装置において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫装置と、
    を有してなることを特徴とする水銀除去システム。
  2. 請求項１において、
    前記還元剤、前記水銀塩素化剤及び前記還元酸化助剤が、液状物質であり、
    前記薬剤供給部より前記液状物質を少なくとも二つ以上混合した混合液を液体状で噴霧させることを特徴とする水銀除去システム。
  3. 請求項２において、
    前記還元酸化助剤がハロゲン化アンモニウムであることを特徴とする水銀除去システム。
  4. 請求項２又は３において、
    前記還元剤がアンモニア、又は尿素であることを特徴とする水銀除去システム。
  5. 請求項２乃至４の何れか一つにおいて、
    前記水銀塩素化剤がハロゲン化水素であることを特徴とする水銀除去システム。
  6. 請求項２乃至５の何れか一つにおいて、
    前記薬剤供給部が、
    前記液状物質を液体状で前記煙道内に供給する薬剤供給管と、
    前記煙道内に前記薬剤供給管を囲うように挿入され、内部に供給された空気を前記煙道内に噴射させる噴射孔を有する吹き込み管と、
    前記薬剤供給管の先端部に取り付けられ、前記液状物質を噴射する噴射ノズルとを有し、
    前記液状物質を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システム。
  7. 請求項６において、
    前記噴射ノズルが、前記液状物質と、前記液状物質の噴霧用の空気とを噴射させる二流体ノズルであることを特徴とする水銀除去システム。
  8. 請求項２乃至５の何れか一つにおいて、
    前記薬剤供給部が、
    前記還元酸化助剤を液体状で前記煙道内に供給する還元酸化助剤供給管と、
    前記煙道内に前記還元酸化助剤供給管を囲うように挿入され、前記還元酸化助剤の噴霧用の空気を前記煙道内に供給する空気供給管と、
    前記還元酸化助剤供給管及び前記空気供給管の先端部に取り付けられ、前記還元酸化助剤及び前記空気を噴射する二流体ノズルとを有し、
    前記還元酸化助剤を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システム。
  9. 請求項１において、
    前記還元剤及び前記水銀塩素化剤が、ガス状物質であり、
    前記薬剤供給部より前記ガス状物質を少なくとも２以上混合した混合ガスを噴射させることを特徴とする水銀除去システム。
  10. 請求項９において、
    前記還元剤がアンモニアであることを特徴とする水銀除去システム。
  11. 請求項９又は１０において、
    前記水銀塩素化剤が、ハロゲン化水素であることを特徴とする水銀除去システム。
  12. 請求項１乃至１１の何れか一つにおいて、
    前記高温排ガスの温度が、３２０℃以上４２０℃以下であることを特徴とする水銀除去システム。
  13. 請求項１乃至１２の何れか一つにおいて、
    前記還元脱硝装置の上流側と下流側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定計を有することを特徴とする水銀除去システム。
  14. 請求項１乃至１３の何れか一つにおいて、
    前記薬剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道内にアンモニアを供給するアンモニア供給部を有することを特徴とする水銀除去システム。
  15. 請求項１乃至１４の何れか一つにおいて、
    前記薬剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道内に塩化水素を供給する塩化水素供給部を有することを特徴とする水銀除去システム。
  16. ボイラからの高温排ガス中に含まれる窒素酸化物、水銀を除去する水銀含有高温排ガスの水銀除去方法であって、
    脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元する還元剤、塩化水素共存下で水銀を酸化する水銀塩素化剤、脱硝触媒で高温排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元酸化助剤の何れか二つ以上を液状同士又はガス状同士で混合し、前記ボイラの煙道内に供給する薬剤供給工程と、
    前記脱硝触媒で前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元脱硝処理工程と、
    該還元脱硝処理工程において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫工程と、
    を含むことを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  17. 請求項１６において、
    前記還元剤、前記水銀塩素化剤及び前記還元酸化助剤が、液状物質であり、
    前記薬剤供給工程より前記液状物質を少なくとも２以上混合した混合液を液体状で噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  18. 請求項１７において、
    前記還元酸化助剤がハロゲン化アンモニウムであることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  19. 請求項１７又は１８において、
    前記還元剤がアンモニア、又は尿素であることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  20. 請求項１７乃至１９の何れか一つにおいて、
    前記水銀塩素化剤がハロゲン化水素であることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  21. 請求項１７乃至２０の何れか一つにおいて、
    前記薬剤供給工程が、前記液状物質を二流体ノズルを用いて噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  22. 請求項１７乃至２１の何れか一つにおいて、
    前記還元脱硝処理工程の前工程側と後工程側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定工程と、
    前記還元脱硝処理工程の後工程側に、前記高温排ガス中の水銀の濃度を測定する水銀濃度測定工程とを含み、
    前記窒素酸化物濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度と、前記水銀濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の水銀の濃度との何れか一方又は両方に基づいて、前記混合液に含まれる前記液状物質の各々の濃度を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  23. 請求項１７乃至２２の何れか一つにおいて、
    前記混合液に含まれる前記液状物質の各々の濃度を測定し、
    前記液状物質の各々の濃度に基づいて、前記液状物質の各々の供給量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  24. 請求項１７において、
    前記還元剤及び水銀塩素化剤が、ガス状物質であり、
    前記薬剤供給工程より前記ガス状物質を少なくとも２以上混合した混合ガスを噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  25. 請求項２４において、
    前記ガス状物質が、前記還元剤としてアンモニアを用いることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
  26. 請求項２４又は２５において、
    前記水銀塩素化剤としてハロゲン化水素を用いることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。
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