JP2012149792A - Exhausts gas treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、富酸素ガスと循環排ガスを混合した燃焼用ガスを用いて燃料を燃焼させるボイラを備えた排ガス処理システムに関する。 The present invention relates to an exhaust gas treatment system including a boiler that burns fuel using a combustion gas in which oxygen-rich gas and circulating exhaust gas are mixed.
近年、地球温暖化の原因の一つとされる二酸化炭素(CO2)の排出量を低減する技術として、酸素燃焼方式のボイラ(以下、ボイラと略す)が注目されている。このボイラは、酸化剤として空気の代わりに高濃度の酸素ガス(以下、酸素と略す。)を用いることから、ボイラから排出される排ガスの主成分は水と二酸化炭素となる。このため、排ガスを圧縮することにより、排ガス中から二酸化炭素(CO2)を容易に分離することができる。 In recent years, oxyfuel boilers (hereinafter abbreviated as “boilers”) have attracted attention as a technique for reducing carbon dioxide (CO 2 ) emissions, which are one of the causes of global warming. Since this boiler uses high-concentration oxygen gas (hereinafter abbreviated as oxygen) instead of air as an oxidizing agent, the main components of exhaust gas discharged from the boiler are water and carbon dioxide. For this reason, carbon dioxide (CO 2 ) can be easily separated from the exhaust gas by compressing the exhaust gas.
この種のボイラを備えた酸素燃焼システムは、ボイラと、ボイラの排ガスの熱を回収する熱交換器(以下、A/Hという。)と、排ガス中の灰を除去する集塵機と、排ガス中のSOxを除去する脱硫装置と、排ガス中の二酸化炭素を除去するCO2分離手段とから構成される。このような構成において、ボイラから排出された排ガスは、A/Hで減温された後、集塵機に導かれて灰が除去される。灰が除去された排ガスは、脱硫装置に導かれ、排ガス中のSOxが吸収液に吸収されて分離された後、CO2分離手段に導かれる。CO2分離手段に導入された排ガスは、圧縮機により圧縮され、その際に発生した熱が熱交換器によって除熱されることにより、液状の水分が排ガスから分離される。さらに、排ガスは圧縮機により圧縮された後、熱交換器によって除熱されることで、液状の二酸化炭素が排ガスから分離される。 An oxyfuel combustion system equipped with this type of boiler includes a boiler, a heat exchanger (hereinafter referred to as A / H) that recovers the heat of the exhaust gas of the boiler, a dust collector that removes ash in the exhaust gas, It comprises a desulfurizer that removes SOx and a CO 2 separation means that removes carbon dioxide in the exhaust gas. In such a configuration, the exhaust gas discharged from the boiler is reduced in temperature by A / H and then guided to a dust collector to remove ash. The exhaust gas from which the ash has been removed is guided to a desulfurization apparatus, and after SOx in the exhaust gas is absorbed and separated by the absorption liquid, it is guided to a CO 2 separation means. The exhaust gas introduced into the CO 2 separation means is compressed by a compressor, and heat generated at that time is removed by a heat exchanger, whereby liquid water is separated from the exhaust gas. Further, after the exhaust gas is compressed by the compressor, the heat is removed by the heat exchanger, whereby liquid carbon dioxide is separated from the exhaust gas.
ところで、この種のボイラには、酸化剤として酸素が導入されるため、空気を酸化剤とする空気燃焼式ボイラと比べて燃焼温度が高くなる。このため、集塵機と脱硫装置との間の煙道に排ガス循環ダクトの一端を接続し、排ガス循環ダクトの他端をボイラに接続することで、集塵機を通過した排ガスの一部を排ガス循環ダクトを経由してボイラに戻し、燃焼温度を下げるようにしている。 By the way, since oxygen is introduced into this type of boiler as an oxidizer, the combustion temperature is higher than that of an air combustion boiler using air as an oxidizer. For this reason, one end of the exhaust gas circulation duct is connected to the flue between the dust collector and the desulfurizer, and the other end of the exhaust gas circulation duct is connected to the boiler so that a part of the exhaust gas that has passed through the dust collector is It goes back to the boiler via the way to lower the combustion temperature.
しかし、このように脱硫装置の上流側から排ガスの一部を抜き出す場合、排ガス循環ダクトには、脱硫処理がされていない循環排ガスが通流することになるため、排ガス循環ダクトの内部がSOxによって腐食するおそれがある。ここで、脱硫装置の後流側の煙道から排ガス循環ダクトを分岐させた場合、脱硫処理がなされた後の循環排ガスが排ガス循環ダクトを通流するため、排ガス循環ダクトの腐食を抑制することができるが、脱硫装置の排ガス処理量が増えるため、経済性等の点で好ましくない。また、排ガス中に水銀が含まれている場合には、CO2分離手段に設けられた圧縮機が腐食するおそれがある。 However, when a part of the exhaust gas is extracted from the upstream side of the desulfurization apparatus in this way, the exhaust gas circulation duct passes through the exhaust gas circulation duct that has not been desulfurized. There is a risk of corrosion. Here, when the exhaust gas circulation duct is branched from the flue on the downstream side of the desulfurization device, the exhaust gas after the desulfurization treatment flows through the exhaust gas circulation duct, thereby suppressing the corrosion of the exhaust gas circulation duct. However, since the amount of exhaust gas treated by the desulfurizer increases, it is not preferable in terms of economy and the like. In addition, when the exhaust gas contains mercury, the compressor provided in the CO 2 separation means may corrode.
これに対し、本願の出願人は、特願2009−267914号の酸素燃焼システムにおいて、A/Hと集塵機との間の煙道に熱交換器を配設し、この熱交換器を通過する排ガスを熱媒体と熱交換させることにより、集塵機入口の排ガス温度をSO3の酸露点以下で水露点以上の温度まで減温することを提案している。すなわち、排ガス温度を酸露点以下の温度まで下げることにより、排ガス中のSO3が凝縮して灰に付着する。このため、この灰を集塵機で捕集することにより、排ガス中のSO3濃度を減少させて、腐食を抑制することができる。また、排ガス中の水銀についても、同様の方法で排ガス温度を下げることにより、集塵機で回収することができる。 In contrast, in the oxyfuel combustion system of Japanese Patent Application No. 2009-267914, the applicant of the present application provides a heat exchanger in the flue between the A / H and the dust collector, and the exhaust gas passing through this heat exchanger. Has been proposed to reduce the temperature of the exhaust gas at the inlet of the dust collector to a temperature below the acid dew point of SO 3 and above the water dew point. That is, by reducing the exhaust gas temperature to a temperature below the acid dew point, SO 3 in the exhaust gas is condensed and adheres to the ash. For this reason, by collecting this ash with a dust collector, it is possible to reduce the SO 3 concentration in the exhaust gas and suppress corrosion. Also, mercury in the exhaust gas can be recovered with a dust collector by lowering the exhaust gas temperature in the same manner.
また、特許文献1の排ガス処理プラントでは、ボイラに設置された蒸気発生用熱交換器で発生する蒸気を蒸気タービンに供給する経路と、蒸気タービンの排気を凝縮させる復水器から出た復水を復水用再加熱器で熱媒体と熱交換させて加熱した後、蒸気発生用熱交換器に戻す経路と、A/Hと集塵機の間の煙道に設置した熱交換器と、この熱交換器と復水用再加熱器との間で熱媒体を循環させる循環経路とを備えた構成が開示されている。 In addition, in the exhaust gas treatment plant of Patent Document 1, a condensate discharged from a steam supply path for supplying steam generated by a steam generating heat exchanger installed in a boiler to a steam turbine and a condenser for condensing the exhaust of the steam turbine. Is heated by exchanging heat with the heat medium in the condensate reheater, and then returned to the steam generating heat exchanger, a heat exchanger installed in the flue between the A / H and the dust collector, and this heat The structure provided with the circulation path which circulates a heat medium between an exchanger and the reheater for condensates is disclosed.
このように、復水用再加熱器において、復水と熱交換して常温まで減温された熱媒体を熱交換器に供給して排ガスと熱交換させることにより、排ガス温度を所定温度まで下げることができるため、その後流側の集塵機で灰を捕集することにより、SO3や水銀等を除去することができる。また、熱交換器で熱媒体が排ガスから回収した熱を復水の加熱用として利用することができるため、熱効率を向上させることができる。 In this way, in the condensate reheater, the exhaust gas temperature is lowered to a predetermined temperature by supplying the heat medium heat-exchanged with the condensate and reduced in temperature to the heat exchanger to exchange heat with the exhaust gas. Therefore, SO 3 , mercury, and the like can be removed by collecting ash with a downstream dust collector. Moreover, since the heat which the heat medium collect | recovered from waste gas with the heat exchanger can be utilized for the heating of condensate, thermal efficiency can be improved.
ここで、集塵機の上流側に設置される熱交換器(A/Hを除く)の構造について、図4を用いて説明する。例えば、A/Hを通過した排ガスは、約160〜200℃まで減温されており、このような低温場で高効率の熱交換性能を得るためには、図4に示すような伝熱管1の外周に複数のフィン3を取り付けたフィンチューブ5を用いるのが一般的である。 Here, the structure of the heat exchanger (excluding A / H) installed on the upstream side of the dust collector will be described with reference to FIG. For example, the temperature of the exhaust gas that has passed through A / H has been reduced to about 160 to 200 ° C. In order to obtain highly efficient heat exchange performance in such a low temperature field, the heat transfer tube 1 as shown in FIG. It is common to use a fin tube 5 having a plurality of fins 3 attached to the outer periphery thereof.
また、フィンチューブ5の上流側には、通常、多数の孔が形成されたスートブロア7が設けられている。このスートブロア7にはボイラの熱で発生した蒸気の一部が導かれ、フィンチューブ5に向けて多数の孔から蒸気9が一時的に噴出するようになっている。このようにスートブロア7から噴出された蒸気がフィンチューブ5のフィン3や伝熱管1に吹き付けられることにより、フィンチューブ5に付着した灰を除去することができる。
In addition, a soot blower 7 in which a large number of holes are formed is usually provided on the upstream side of the fin tube 5. A part of the steam generated by the heat of the boiler is guided to the soot blower 7, and
ところで、このような構造の熱交換器を特願2009−267914号に記載される熱交換器、つまりA/Hと集塵機との間の煙道に設置された熱交換器に用いた場合、フィンチューブ5に大量の灰が付着し、スートブロア7から蒸気を噴き付けただけでは、灰が除去しきれないことがある。特に米国や中国などで使用されている硫黄分を多く含む石炭を使用する場合は、このような現象が顕著に見られることが判明した。これは、酸素燃焼システムの排ガスに多量に含まれる水分とSOxが原因と考えられる。 By the way, when the heat exchanger having such a structure is used for the heat exchanger described in Japanese Patent Application No. 2009-267914, that is, the heat exchanger installed in the flue between the A / H and the dust collector, A large amount of ash adheres to the tube 5, and the ash may not be completely removed simply by spraying steam from the soot blower 7. In particular, it has been found that this phenomenon is prominent when coal containing a large amount of sulfur used in the United States and China is used. This is considered to be caused by moisture and SOx contained in a large amount in the exhaust gas of the oxyfuel combustion system.
表1に、硫黄含有量が2.7%の石炭を空気燃焼又は酸素燃焼した場合の排ガス組成を比較して示す。SO2濃度とSO3濃度は、空気燃焼に対して酸素燃焼が4〜5倍となり、水分濃度は3倍の30%まで高濃度化されることがわかる。このように水分濃度が10%から30%に上昇すると、排ガスの水露点は50℃から70℃に上がり、伝熱管表面で水分が結露しやすくなる。また、排ガス中のSO2、SO3は水に溶けやすいため、伝熱管表面に発生した水分に溶け込み、酸性の溶液となる。このように伝熱管表面に酸性の液が発生すると、排ガス中の灰が大量に付着して伝熱性能が低下するとともに、灰の除去が難しくなる。
一方、特許文献1の場合、熱交換器の伝熱管には、復水用再加熱器において復水と熱交換することにより、常温に減温された熱媒体が供給されるため、伝熱管の表面温度は約30℃〜50℃になる。このため、熱交換器を通過する排ガス中の水分が伝熱管表面で結露し、灰付着の問題が生じるおそれがある。 On the other hand, in the case of Patent Document 1, the heat transfer tube of the heat exchanger is supplied with a heat medium that has been cooled to room temperature by exchanging heat with the condensate in the condensate reheater. The surface temperature is about 30 ° C to 50 ° C. For this reason, the water | moisture content in the waste gas which passes a heat exchanger may condense on the surface of a heat exchanger tube, and there exists a possibility that the problem of ash adhesion may arise.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、集塵機の入口側に配置された熱交換器の伝熱管の表面への灰付着を抑制することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to suppress the ash adhesion to the surface of the heat exchanger tube of the heat exchanger arrange | positioned at the inlet side of a dust collector.
本発明の排ガス処理システムは、上記課題を解決するため、富酸素ガスと循環排ガスとを混合した燃焼用ガスにより燃料を燃焼させるボイラと、このボイラに設けられた蒸気発生用熱交換器で発生する蒸気を蒸気タービンに供給して発電させ、蒸気タービンから排出される蒸気を冷却して蒸気発生用熱交換器に戻す蒸気循環ラインと、ボイラから発生する排ガスを処理する排ガス処理ラインと、排ガス処理ラインに設けた集塵機の下流側を流れる排ガスの一部を抜き出してボイラに導く排ガス循環ラインとを備える排ガス処理システムにおいて、蒸気循環ラインの蒸気タービンから排出された蒸気を冷却する復水器と蒸気発生用熱交換器との間に設けられ、復水器を出た水と熱媒体とを熱交換する第1熱交換器と、排ガス処理ラインの集塵機の下流側を流れる排ガスを圧縮することで発熱した排ガスと熱媒体とを熱交換する第2熱交換器と、排ガス処理ラインの集塵機の入口側に設けられ、この入口側を流れる排ガスと熱媒体とを熱交換する第3熱交換器とを備え、第1熱交換器で冷却された熱媒体を第2熱交換器に導いて加熱し、この加熱された熱媒体を第3熱交換器に導いてさらに加熱し、この加熱された熱媒体を第1熱交換器に戻すことを特徴としている。 In order to solve the above problems, an exhaust gas treatment system of the present invention is generated by a boiler that burns fuel using a combustion gas in which oxygen-rich gas and circulating exhaust gas are mixed, and a steam generation heat exchanger provided in the boiler. A steam circulation line for supplying steam to the steam turbine to generate electricity, cooling the steam discharged from the steam turbine and returning it to the heat exchanger for steam generation, an exhaust gas treatment line for treating the exhaust gas generated from the boiler, and exhaust gas An exhaust gas treatment system comprising an exhaust gas circulation line that extracts a part of exhaust gas flowing downstream of a dust collector provided in the treatment line and guides the exhaust gas to a boiler, and a condenser that cools steam discharged from a steam turbine of the steam circulation line; A first heat exchanger provided between the heat exchanger for generating steam and exchanging heat between the water discharged from the condenser and the heat medium; and a dust collector in the exhaust gas treatment line A second heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas generated by compressing the exhaust gas flowing on the downstream side and the heat medium; and an exhaust gas and heat medium flowing on the inlet side of the dust collector in the exhaust gas treatment line. A heat exchanger cooled with the first heat exchanger, the heat medium cooled by the first heat exchanger is led to the second heat exchanger and heated, and the heated heat medium is led to the third heat exchanger. Further heating is performed, and the heated heat medium is returned to the first heat exchanger.
これによれば、熱媒体は、第1熱交換器で復水器を出た水と熱交換して常温まで冷却された後、第2熱交換器に導入される。第2熱交換器に導入された熱媒体は、圧縮されて発熱(例えば130℃)した排ガスと熱交換することにより、例えば50〜70℃に加熱される。このようにして加熱された熱媒体が、より高温の排ガスが流入する第3熱交換器に導入されるため、第3熱交換器の伝熱管の表面温度は70℃よりも高い温度になる。よって、伝熱管の表面温度は、例えば排ガス中の水分濃度が30%のときの水露点温度である70℃を下回ることがないため、排ガス中の水分が伝熱管表面で結露することがなく、伝熱管の表面への灰の付着を抑制することができる。 According to this, a heat medium is introduced into a 2nd heat exchanger, after heat-exchanging with the water which came out of the condenser with the 1st heat exchanger, and cooling to normal temperature. The heat medium introduced into the second heat exchanger is heated to, for example, 50 to 70 ° C. by exchanging heat with the exhaust gas that has been compressed and generated heat (for example, 130 ° C.). Since the heat medium heated in this way is introduced into the third heat exchanger into which the higher temperature exhaust gas flows, the surface temperature of the heat transfer tube of the third heat exchanger becomes higher than 70 ° C. Therefore, since the surface temperature of the heat transfer tube does not fall below 70 ° C., which is the water dew point temperature when the moisture concentration in the exhaust gas is 30%, for example, moisture in the exhaust gas is not condensed on the surface of the heat transfer tube, The adhesion of ash to the surface of the heat transfer tube can be suppressed.
この場合において、第3熱交換器に導入される熱媒体の温度は70℃以上、好ましくは80℃以上となるように設定されてなるものとする。なお、このように熱媒体の温度を設定するためには、第3熱交換器以外の熱交換器に対して周知の方法により熱交換量等を調整すればよい。 In this case, the temperature of the heat medium introduced into the third heat exchanger is set to be 70 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher. In order to set the temperature of the heat medium in this way, the heat exchange amount and the like may be adjusted by a known method for heat exchangers other than the third heat exchanger.
また、このような排ガス処理システムに代えて、蒸気循環ラインの蒸気タービンから排出された蒸気を冷却する復水器と蒸気発生用熱交換器との間に設けられ、復水器を出た水と熱媒体とを熱交換する第1熱交換器と、排ガス処理ラインの集塵機の下流側に設けられた湿式脱硫装置の底部に貯留される脱硫液と熱媒体とを熱交換する第2熱交換器と、排ガス処理ラインの集塵機の入口側に設けられ、この入口側を流れる排ガスと熱媒体とを熱交換する第3熱交換器とを備え、第1熱交換器で冷却された熱媒体を第2熱交換器に導いて加熱し、この加熱された熱媒体を第3熱交換器に導いてさらに加熱し、この加熱された熱媒体を第1熱交換器に戻すことを特徴とするものとしてもよい。 Further, in place of such an exhaust gas treatment system, the water discharged from the condenser is provided between a condenser for cooling the steam discharged from the steam turbine of the steam circulation line and the heat exchanger for generating steam. First heat exchanger that exchanges heat with the heat medium, and second heat exchange that exchanges heat between the desulfurization liquid stored in the bottom of the wet desulfurization apparatus provided on the downstream side of the dust collector of the exhaust gas treatment line and the heat medium And a third heat exchanger provided on the inlet side of the dust collector of the exhaust gas treatment line for exchanging heat between the exhaust gas flowing through the inlet side and the heat medium, and the heat medium cooled by the first heat exchanger It is led to the second heat exchanger and heated, the heated heat medium is led to the third heat exchanger and further heated, and the heated heat medium is returned to the first heat exchanger. It is good.
すなわち、酸素燃焼システムでは、排ガス中に多くの水分を含むことから、湿式脱硝装置内の温度は約70℃まで上昇する。このため、熱媒体を湿式脱硫装置の底部に貯留された脱硫液と熱交換させることにより、常温の熱媒体を約50〜70℃まで昇温することができる。よって、例えば、湿式脱硫装置の底部に貯留される脱硫液内に第2熱交換器を設置し、この第2熱交換器で脱硫液と熱交換して昇温された熱媒体を第3熱交換器に導くことにより、伝熱管の表面温度が約70〜90℃になることから、排ガス中の水分が伝熱管表面で結露することがなく、伝熱管の表面への灰の付着を抑制することができる。 That is, in the oxyfuel combustion system, since the exhaust gas contains a large amount of moisture, the temperature in the wet denitration apparatus rises to about 70 ° C. For this reason, the heat medium at normal temperature can be heated up to about 50-70 degreeC by carrying out heat exchange of the heat medium with the desulfurization liquid stored in the bottom part of the wet desulfurization apparatus. Thus, for example, a second heat exchanger is installed in the desulfurization liquid stored in the bottom of the wet desulfurization apparatus, and the heat medium heated by exchanging heat with the desulfurization liquid in the second heat exchanger is converted into the third heat. By guiding to the exchanger, the surface temperature of the heat transfer tube becomes about 70 to 90 ° C., so that moisture in the exhaust gas does not condense on the surface of the heat transfer tube and suppresses the adhesion of ash to the surface of the heat transfer tube. be able to.
また、これらの排ガス処理システムに代えて、蒸気循環ラインの蒸気タービンから排出された蒸気を冷却する復水器と蒸気発生用熱交換器との間に設けられ、復水器を出た水と熱媒体とを熱交換する第1熱交換器と、排ガス処理ラインの集塵機とその下流側に設けられた湿式脱硫装置との間を流れる排ガスと熱媒体とを熱交換する第2熱交換器と、排ガス処理ラインの集塵機の入口側に設けられ、この入口側を流れる排ガスと熱媒体とを熱交換する第3熱交換器とを備え、第1熱交換器で冷却された熱媒体を第2熱交換器に導いて加熱し、この加熱された熱媒体を第3熱交換器に導いてさらに加熱し、この加熱された熱媒体を第1熱交換器に戻すことを特徴とするものとしてもよい。 Further, in place of these exhaust gas treatment systems, water provided between the condenser for cooling the steam discharged from the steam turbine in the steam circulation line and the heat exchanger for steam generation, A first heat exchanger for exchanging heat with the heat medium; a second heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas flowing between the dust collector of the exhaust gas treatment line and a wet desulfurization device provided downstream thereof; A third heat exchanger provided on the inlet side of the dust collector of the exhaust gas treatment line and exchanging heat between the exhaust gas flowing through the inlet side and the heat medium, and the second heat medium cooled by the first heat exchanger The heat exchanger is led to heat, the heated heat medium is led to a third heat exchanger and further heated, and the heated heat medium is returned to the first heat exchanger. Good.
すなわち、酸素燃焼システムにおける集塵機出口の排ガス温度は、約90〜110℃であるため、集塵機とその下流側の湿式脱硫装置との間を流れる排ガスと熱媒体を熱交換させることにより、常温の熱媒体を約50〜70℃まで昇温することができる。よって、排ガス処理ラインの集塵機とその下流側に設けられた湿式脱硫装置との間に第2熱交換器を設置し、この第2熱交換器で排ガスと熱交換して昇温された熱媒体を第3熱交換器に導くことにより、伝熱管の表面温度は約70〜90℃となるため、排ガス中の水分が伝熱管表面で結露することがなく、伝熱管の表面への灰の付着を抑制することができる。 That is, since the exhaust gas temperature at the dust collector outlet in the oxyfuel combustion system is about 90 to 110 ° C., heat exchange between the exhaust gas flowing between the dust collector and the wet-type desulfurization apparatus on the downstream side and the heat medium causes heat at normal temperature. The medium can be heated to about 50-70 ° C. Therefore, a second heat exchanger is installed between the dust collector of the exhaust gas treatment line and the wet desulfurization device provided downstream thereof, and the heat medium heated by exchanging heat with the exhaust gas in the second heat exchanger. Since the surface temperature of the heat transfer tube is about 70 to 90 ° C. by introducing the water to the third heat exchanger, moisture in the exhaust gas does not condense on the surface of the heat transfer tube, and ash adheres to the surface of the heat transfer tube. Can be suppressed.
本発明の排ガス処理システムによれば、集塵機の入口側に配置される熱交換器の伝熱管への灰付着を抑制することができる。 According to the exhaust gas treatment system of the present invention, it is possible to suppress ash adhesion to the heat transfer tube of the heat exchanger disposed on the inlet side of the dust collector.
(第1の実施形態)
以下、本発明を適用してなる排ガス処理システムの第1の実施形態について、図1を参照して説明する。本実施形態では、酸素燃焼式のボイラを用い、ボイラで燃焼させる化石燃料として微粉炭燃料を用いる例を説明するが、化石燃料であれば微粉炭燃料に限定されるものではない。また、本実施形態では、ボイラに供給する酸化剤として、空気から分離された富酸素ガス(以下、酸素と略す。)を用いるものとする。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an exhaust gas treatment system to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the present embodiment, an example in which an oxyfuel boiler is used and pulverized coal fuel is used as fossil fuel burned in the boiler will be described. However, the fossil fuel is not limited to pulverized coal fuel. In this embodiment, oxygen-rich gas (hereinafter abbreviated as oxygen) separated from air is used as the oxidant supplied to the boiler.
本実施形態の排ガス処理システムは、酸素を酸化剤として微粉炭燃料を燃焼させるボイラ11と、ボイラ11に設けられた蒸気発生用熱交換器13から発生する蒸気を蒸気タービン15に供給して発電させ、この蒸気タービン15から排出される蒸気を液化させて加熱した後に蒸気発生用熱交換器13に戻す蒸気循環ライン17と、ボイラ11から発生する排ガスを処理する排ガス処理ライン19と、排ガス処理ライン19の煙道を流れる排ガスの一部を抜き出してボイラに導く排ガス循環ダクト21を備えて構成される。
The exhaust gas treatment system of this embodiment supplies a steam generated from a
蒸気循環ライン17は、ボイラ11の燃焼熱を利用して蒸気を発生する蒸気発生用熱交換器13と、その蒸気を利用して発電機23を駆動する蒸気タービン15と、蒸気タービン15からの排気を冷却して凝縮する復水器25と、復水器25から出た復水を昇圧する昇圧ポンプ27と、昇圧ポンプ27から吐出された復水を熱媒体aと熱交換させて加熱する第1熱交換器29とから構成される。第1熱交換器29は、復水が導かれる容器内に熱媒体が通流する伝熱管を収容して構成される。これにより、蒸気発生用熱交換器13を出た蒸気が蒸気タービン15、復水器25を順に経由して復水となり、この復水が昇圧ポンプ27、第1熱交換器29を順に経由して蒸気発生用熱交換器13に戻されるようになっている。
The
排ガス処理ライン19は、ボイラ11から排出された排ガス中のNOxを除去する脱硝装置31と、排ガスと循環排ガス(後述)とを熱交換して排ガスを減温させるA/H33と、排ガスを熱媒体aと熱交換させて減温させる第3熱交換器35と、排ガス中の灰を捕集する集塵機37と、排ガス中のSOxを除去する湿式の脱硫装置39と、排ガス中の二酸化炭素を液化させて分離するCO2分離手段41を、この順に煙道43で接続して構成される。第3熱交換器35は、排ガスが導入される容器内に熱媒体が通流する伝熱管、つまりフィンチューブ(図4)を収容して構成され、その上流側にスートブロアが設けられている。
The exhaust
ボイラ11には、図示しないバーナが設けられており、このバーナには、炉内に微粉炭燃料を供給するための燃料供給経路45が接続されている。集塵機37と脱硫装置39を接続する煙道部分には、分配器47が設けられており、この分配器47には、煙道43を流れる排ガスの一部を抜き出す排ガス循環ダクト21の一端が接続されている。この排ガス循環ダクト21は、A/H33を経由して延在する他端が、燃料供給経路45に設けられた排ガス混合器49に接続されている。
The
排ガス循環ダクト21の分配器47とA/H33との間には、排ガス循環ダクト21を流れる循環排ガスの流量を調節する循環用ファン51が設けられている。この循環用ファン51のファン回転数を調節して循環排ガスの循環量を例えば排ガス量全体の7〜8割とすることで、ボイラ11の燃焼温度を空気燃焼運転時と同等程度に調整することができる。なお、排ガス循環ダクト21は、脱硫装置39の後流側の煙道43を分岐させて一端を接続し、脱硫処理後の排ガスを抜き出して循環させるようにしてもよい。
Between the distributor 47 of the exhaust
燃料供給経路45には、図示しない石炭粉砕ミル等によって所定の粒度に粉砕された微粉炭燃料が搬送用ガスに同伴されて供給されるようになっている。燃料供給経路45の排ガス混合器49の上流側には、酸素の供給経路が接続される酸素混合器53が設けられており、酸素混合器53には、酸素が供給されて微粉炭燃料と酸素が混合されるようになっている。排ガス混合器49には、排ガス循環ダクト21を流れる循環排ガスが供給され、ここで微粉炭燃料と酸素及び循環排ガスが混合されるようになっている。
The
脱硫装置39は、吸収塔55の下方の導入口から導入した排ガスを上方の排出口に向けて流し、塔内を流れる排ガスにスプレーノズル57から脱硫液を噴き付けるようになっている。排ガスの導入口よりも低い位置、つまり吸収塔55の底部には、スプレーノズル57から噴き出した吸収液を回収して貯留する底部59が形成されている。
The
CO2分離手段41は、第1の圧縮機61と、第2熱交換器63と、第2の圧縮機65が順に配管で接続され、排ガスを圧縮する過程で水と二酸化炭素が液化した状態でそれぞれ排ガス中から分離されるようになっている。
In the CO 2 separation means 41, the
第2熱交換器63は、排ガスが導入される容器内に熱媒体が通流する伝熱管を収容して構成され、この容器内には、排ガスから分離された水分を容器内から抜き出す排水供給用ダクト67の一端が接続され、その他端は、図示しない排水処理設備に接続されている。これにより、第1の圧縮機61で圧縮されて発熱した排ガスは、第2熱交換器63にて熱媒体と熱交換して除熱され、水が分離された後、さらに第2の圧縮機65で圧縮された後、除熱されることで液化した二酸化炭素が分離されるようになっている。
The
ここで、本実施形態では、第1熱交換器29の伝熱管を流れる熱媒体aの流路と、第2熱交換器63の伝熱管を流れる熱媒体aの流路と、第3熱交換器35の伝熱管を流れる熱媒体aの流路とを互いに配管69を介して連通させることにより、熱媒体aが循環する熱媒体循環ライン71を形成している。すなわち、第1熱交換器29の伝熱管を流れた熱媒体aが第2熱交換器63の伝熱管に流入し、第2熱交換器63の伝熱管を流れた熱媒体aが第3熱交換器35の伝熱管に流入し、第3熱交換器35の伝熱管を流れた熱媒体aが第1熱交換器29の伝熱管に戻されるようになっている。ここで、第1熱交換器29の伝熱管を流れた熱媒体aが第2熱交換器63の伝熱管に向かって流れる配管69には、循環ポンプ73が設けられており、この循環ポンプ73が駆動することで、熱媒体aは熱媒体循環ライン71を循環するようになっている。
Here, in this embodiment, the flow path of the heat medium a flowing through the heat transfer tube of the
次に、このようにして構成される排ガス処理システムの動作を説明する。 Next, the operation of the exhaust gas treatment system configured as described above will be described.
蒸気循環ライン17においては、ボイラ11内の燃焼反応によって発生した熱により蒸気発生用熱交換器13から高温高圧の蒸気が発生し、この蒸気が蒸気タービン15に導入されて蒸気タービン15が回転することにより、発電機23が発電する。蒸気タービン15から排出された低圧の蒸気は、復水器25において徐冷されて液化され、復水となって昇圧ポンプ27に吸い込まれる。昇圧ポンプ27で昇圧された復水は、第1熱交換器29の容器内に導かれ、伝熱管を流れる熱媒体aと熱交換して加熱された後、蒸気発生用熱交換器13に戻される。
In the
排ガス処理ライン19においては、燃料供給経路45を介して、微粉炭燃料と酸素と循環排ガスがボイラ11に供給されることで、微粉炭燃料が燃焼される。この燃焼により、ボイラ11から排出された排ガスは、煙道43を通り、脱硝装置31に導かれ、脱硝触媒と接触することにより、排ガス中のNOxが除去される。続いて、脱硝装置31を出た排ガスは、A/H33に導かれて循環排ガスと熱交換することにより約160℃〜200℃に減温された後、第3熱交換器35の容器内に導かれる。第3熱交換器35では、排ガスが伝熱管を流れる熱媒体aと熱交換することにより、水露点以上で酸露点以下となる、例えば110℃〜160℃に減温されて排出される。第3熱交換器35を出た排ガスは、集塵機37に導かれて排ガスに含まれる灰が除去される。
In the exhaust
集塵機37を出た排ガスは、その一部が循環用ファン51の駆動により煙道43から抜き出され、排ガス循環ダクト21に導かれる。排ガス循環ダクト21を流れる循環排ガスは、循環用ファン51を経由してA/H33に導かれ、脱硝装置31を出た排ガスと熱交換することにより加熱された後、燃料供給経路45を介してボイラ11内に導かれる。
A part of the exhaust gas exiting the
一方、集塵機37を出た排ガスは、脱硫装置39の吸収塔55に導入される。吸収塔55内を上昇する排ガスはスプレーノズル57から噴霧された脱硫液と接触し、排ガスに含まれるSO2が脱硫液に吸収される。SO2を吸収した脱硫液は吸収塔55の底部59に貯留され、ここにおいて、例えば、脱硫液の成分と反応したSO2は塩となり底部59の脱硫液中から分離される。なお、図示していないが、底部59に貯留された脱硫液はポンプで汲み上げられてスプレーノズル57に供給され、再び吸収塔55内に噴霧される。
On the other hand, the exhaust gas exiting the
続いて、脱硫装置7を出た約50℃の排ガスは、CO2分離手段41に導かれる。ここでは、まず、排ガスが第1の圧縮機61で圧縮される。この圧縮により約130℃まで発熱した排ガスは、第2熱交換器63の容器内に導かれ、伝熱管を流れる熱媒体aと熱交換することにより常温まで冷却される。これにより、排ガス中の水分のほとんどが液状となり、ドレン水となって排水供給用ダクト67から排水される。一方、第2熱交換器63から出た排ガスは、さらに第2の圧縮機65で圧縮され、その後冷却されることにより液化した二酸化炭素が分離される。ここで分離された二酸化炭素は、図示しない貯蔵器に貯蔵される。CO2分離手段41を出た排ガスは、図示しない煙突から大気中へ放出される。
Subsequently, the exhaust gas at about 50 ° C. exiting the desulfurization apparatus 7 is guided to the CO 2 separation means 41. Here, first, the exhaust gas is compressed by the
ここで、本発明の特徴構成となる熱媒体循環ライン71を流れる熱媒体aの動作について説明する。
Here, the operation of the heat medium a flowing through the heat
まず、第1熱交換器29の伝熱管に流入した熱媒体aは、第1熱交換器29の容器内に流入する水、つまり復水器25を出た復水と熱交換することにより、常温の約20〜40℃まで冷却される。続いて、この熱媒体aは、循環ポンプ73を介して第2熱交換器63に供給される。第2熱交換器63の伝熱管に流入した熱媒体aは、第2熱交換器63の容器内に導入された排ガス、つまり第1の圧縮機61により圧縮されて発熱(約130℃)した排ガスと熱交換することにより、約50〜70℃に加熱される。
First, the heat medium a flowing into the heat transfer tube of the
このようにして第2熱交換器63で加熱された熱媒体aは、第3熱交換器35の伝熱管に流入し、第2熱交換器63の容器内に導入された排ガス、つまりA/H33を出て約160〜200℃になった排ガスと熱交換することにより、約90〜110℃に加熱される。そして、第3熱交換器35で加熱された熱媒体は、第1熱交換器29の伝熱管に戻されて再び常温まで冷却される。
The heat medium a heated in the
ここで、第3熱交換器35の伝熱管には、第2熱交換器63で約50〜70℃に昇温された熱媒体aが供給され、さらに、第3熱交換器35の容器内には、約160℃〜200℃の排ガスが流入されるため、第3熱交換器35の伝熱管表面の温度は、70℃以上(例えば70〜90℃)に保持される。したがって、第3熱交換器35の伝熱管表面の温度は、酸素燃焼式のボイラ11から排出される排ガス(水分濃度30%)の水露点70℃よりも低くなることがないため、排ガス中の水分が伝熱管の表面で結露することがなく、伝熱管の表面に付着した灰をスートブロアで容易に除去することができ、安定した運転を実現することができる。
Here, the heat transfer pipe of the
また、本実施形態によれば、第2熱交換器63と第3熱交換器35で熱媒体aが排ガスからそれぞれ回収した熱を復水の加熱用として利用することができるため、熱効率を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the heat recovered by the heat medium a from the exhaust gas in the
(第2の実施形態)
以下、本発明を適用してなる排ガス処理システムの第2の実施形態について、図2を参照して説明する。本実施形態では、第1の実施形態と異なる点について説明し、第1の実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the exhaust gas treatment system to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be described, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
本実施形態では、脱硫装置39の吸収塔55の底部59に貯留される脱硫液内に、第4熱交換器75を設置し、熱媒体循環ライン71において、第1熱交換器29の伝熱管を通過した熱媒体aを第4熱交換器75の伝熱管に導いて脱硫液と熱交換させた後、第3熱交換器35の伝熱管に導くようにしている点で、第1の実施形態と異なる。なお、本実施形態では、第2熱交換器63の伝熱管を流れる熱媒体として、熱媒体aとは異なる別の熱媒体を用いている。
In the present embodiment, the
すなわち、酸素燃焼式のボイラから排出される排ガスは、水分濃度が30%と高く、脱硫装置39の吸収塔55内の温度が上昇して約70℃になることから、第4熱交換器75を吸収塔55内の底部59に貯留された約70℃の脱硫液内に設置し、第1熱交換器29を通過した常温の熱媒体aを第4熱交換器75に導くことにより、熱媒体aを約50〜70℃まで昇温させることができる。そして、この第4熱交換器75で加熱された熱媒体aを第3熱交換器35に導くことで、第3熱交換器35の伝熱管の表面温度は70℃以上(例えば、70〜90℃)に保持される。よって、本実施形態のように構成しても、第3熱交換器35の伝熱管の表面には、排ガス中の水分が結露することがないため、伝熱管表面に付着する灰をスートブロアで容易に除去することができ、安定した運転を実現することができる。
That is, the exhaust gas discharged from the oxyfuel boiler has a high moisture concentration of 30%, and the temperature in the
また、脱硫装置39の脱硫性能は、一般に吸収塔内の温度が上昇することにより、低下する傾向にあるが、本実施形態によれば、脱硫装置39の温度を熱媒体aが回収して下げることができるため、脱硫性能の低下を抑制することができる。
Further, the desulfurization performance of the
(第3の実施形態)
以下、本発明を適用してなる排ガス処理システムの第3の実施形態について、図3を参照して説明する。本実施形態では、第1及び第2の実施形態と異なる点について説明し、これらの実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the exhaust gas treatment system to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the present embodiment, differences from the first and second embodiments will be described, and the same configurations as those of the embodiments will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
本実施形態では、集塵機37と脱硫装置39の間の煙道43に第5熱交換器77を設置し、熱媒体循環ライン71において、第1熱交換器29の伝熱管を通過した熱媒体aを第5熱交換器77の伝熱管に導いて排ガスと熱交換させた後、第3熱交換器35の伝熱管に導くようにしている点で、第1の実施形態と異なる。
In the present embodiment, the
すなわち、集塵機37を出た排ガスの温度は約90〜110℃であるため、このような排ガスが流れる煙道に第5熱交換器77を設置し、第1熱交換器29を通過した常温の熱媒体aを第5熱交換器77に導くことにより、熱媒体aを約50〜70℃まで昇温させることができる。そして、この第5熱交換器77で加熱された熱媒体aを第3熱交換器35に導くことで、第3熱交換器35の伝熱管表面温度は70℃以上(例えば、70〜90℃)に保持される。よって、本実施形態のように構成しても、第3熱交換器35の伝熱管の表面には、排ガス中の水分が結露することがないため、伝熱管表面に付着する灰をスートブロアで容易に除去することができ、安定した運転を実現することができる。
That is, since the temperature of the exhaust gas exiting the
また、本実施形態によれば、脱硫装置39に導入される排ガスの温度をより低くすることができるため、脱硫性能の低下を抑制することができる。加えて、本実施形態によれば、第5熱交換器77と第3熱交換器35で熱媒体aがそれぞれ排ガスから回収した熱を復水の加熱用として利用することができるため、熱効率を向上させることができる。
Moreover, according to this embodiment, since the temperature of the exhaust gas introduced into the
以上述べたように、上記の実施形態によれば、酸素燃焼式のボイラから排出される排ガス、つまり水分濃度やSO2濃度が高い排ガスにおいても、集塵機37の入口側を流れる排ガスと熱媒体aとを熱交換する第3熱交換器35の伝熱管表面温度を、水が結露しない70℃以上に維持できるため、伝熱管表面への灰の付着を大幅に低減することができ、排ガス処理プラントの安定運転が可能となる。
As described above, according to the above-described embodiment, the exhaust gas flowing from the inlet side of the
なお、上記の実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明はこれらの実施形態の構成にのみ限定されるものではない。例えば、熱媒体循環ライン71の第1熱交換器29と第3熱交換器35以外の熱交換器については、第3熱交換器35の伝熱管表面に結露が生じない範囲で、上記の実施形態の熱交換器の構成を適宜組み合わせて構成するようにしてもよい。
In addition, said embodiment is only an illustration of this invention, and this invention is not limited only to the structure of these embodiment. For example, with respect to the heat exchangers other than the
また、第3熱交換器35を流れる排ガスの温度変化による影響を受けることなく、伝熱管表面の結露の発生をより確実に防ぐためには、第3熱交換器35の伝熱管に導入される熱媒体aの温度が70℃以上、より好ましくは80℃以上となるように設定するのが有効である。このように熱媒体aの温度を設定するためには、第3熱交換器35以外の他の熱交換器に対して周知の方法により熱交換量等を調整すればよい。
In order to more reliably prevent the occurrence of condensation on the surface of the heat transfer tube without being affected by the temperature change of the exhaust gas flowing through the
11 ボイラ
13 蒸気発生用熱交換器
15 蒸気タービン
17 蒸気循環ライン
19 排ガス処理ライン
21 排ガス循環ダクト
25 復水器
27 昇圧ポンプ
29 第1熱交換器
35 第3熱交換器
37 集塵機
39 脱硫装置
41 CO2分離手段
59 底部
63 第2熱交換器
71 熱媒体循環ライン
75 第4熱交換器
77 第5熱交換器
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記蒸気循環ラインの前記蒸気タービンから排出された蒸気を冷却する復水器と前記蒸気発生用熱交換器との間に設けられ、前記復水器を出た水と熱媒体とを熱交換する第1熱交換器と、
前記排ガス処理ラインの前記集塵機の下流側を流れる排ガスを圧縮することで発熱した排ガスと前記熱媒体とを熱交換する第2熱交換器と、
前記排ガス処理ラインの前記集塵機の入口側に設けられ、該入口側を流れる前記排ガスと前記熱媒体とを熱交換する第3熱交換器とを備え、
前記第1熱交換器で冷却された前記熱媒体を前記第2熱交換器に導いて加熱し、この加熱された前記熱媒体を前記第3熱交換器に導いてさらに加熱し、この加熱された前記熱媒体を前記第1熱交換器に戻すことを特徴とする排ガス処理システム。 A boiler that burns fuel with a combustion gas in which oxygen-rich gas and circulating exhaust gas are mixed, and steam that is generated by a steam generation heat exchanger provided in the boiler is supplied to the steam turbine to generate power, and the steam turbine A steam circulation line that cools the steam discharged from the steam and returns it to the heat exchanger for steam generation, an exhaust gas treatment line that treats exhaust gas generated from the boiler, and a downstream of a dust collector provided in the exhaust gas treatment line In an exhaust gas treatment system comprising an exhaust gas circulation line for extracting a part of the exhaust gas and leading it to the boiler,
Provided between a condenser for cooling the steam discharged from the steam turbine in the steam circulation line and the heat generating heat exchanger, and heat exchange between the water exiting the condenser and the heat medium. A first heat exchanger;
A second heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas generated by compressing the exhaust gas flowing downstream of the dust collector of the exhaust gas treatment line and the heat medium;
A third heat exchanger provided on the inlet side of the dust collector of the exhaust gas treatment line, for exchanging heat between the exhaust gas flowing through the inlet side and the heat medium;
The heat medium cooled by the first heat exchanger is led to the second heat exchanger and heated, the heated heat medium is led to the third heat exchanger and further heated, and this heated An exhaust gas treatment system, wherein the heat medium is returned to the first heat exchanger.
前記蒸気循環ラインの前記蒸気タービンから排出された蒸気を冷却する復水器と前記蒸気発生用熱交換器との間に設けられ、前記復水器を出た水と熱媒体とを熱交換する第1熱交換器と、
前記排ガス処理ラインの前記集塵機の下流側に設けられた湿式脱硫装置の底部に貯留される脱硫液と前記熱媒体とを熱交換する第2熱交換器と、
前記排ガス処理ラインの前記集塵機の入口側に設けられ、該入口側を流れる前記排ガスと前記熱媒体とを熱交換する第3熱交換器とを備え、
前記第1熱交換器で冷却された前記熱媒体を前記第2熱交換器に導いて加熱し、この加熱された前記熱媒体を前記第3熱交換器に導いてさらに加熱し、この加熱された前記熱媒体を前記第1熱交換器に戻すことを特徴とする排ガス処理システム。 A boiler that burns fuel with a combustion gas in which oxygen-rich gas and circulating exhaust gas are mixed, and steam that is generated by a steam generation heat exchanger provided in the boiler is supplied to the steam turbine to generate power, and the steam turbine A steam circulation line that cools the steam discharged from the steam and returns it to the heat exchanger for steam generation, an exhaust gas treatment line that treats exhaust gas generated from the boiler, and a downstream of a dust collector provided in the exhaust gas treatment line In an exhaust gas treatment system comprising an exhaust gas circulation line for extracting a part of the exhaust gas and leading it to the boiler,
Provided between a condenser for cooling the steam discharged from the steam turbine in the steam circulation line and the heat generating heat exchanger, and heat exchange between the water exiting the condenser and the heat medium. A first heat exchanger;
A second heat exchanger for exchanging heat between the desulfurization liquid stored in the bottom of a wet desulfurization device provided on the downstream side of the dust collector in the exhaust gas treatment line, and the heat medium;
A third heat exchanger provided on the inlet side of the dust collector of the exhaust gas treatment line, for exchanging heat between the exhaust gas flowing through the inlet side and the heat medium;
The heat medium cooled by the first heat exchanger is led to the second heat exchanger and heated, the heated heat medium is led to the third heat exchanger and further heated, and this heated An exhaust gas treatment system, wherein the heat medium is returned to the first heat exchanger.
前記蒸気循環ラインの前記蒸気タービンから排出された蒸気を冷却する復水器と前記蒸気発生用熱交換器との間に設けられ、前記復水器を出た水と熱媒体とを熱交換する第1熱交換器と、
前記排ガス処理ラインの前記集塵機とその下流側に設けられた湿式脱硫装置との間を流れる前記排ガスと前記熱媒体とを熱交換する第2熱交換器と、
前記排ガス処理ラインの前記集塵機の入口側に設けられ、該入口側を流れる前記排ガスと前記熱媒体とを熱交換する第3熱交換器とを備え、
前記第1熱交換器で冷却された前記熱媒体を前記第2熱交換器に導いて加熱し、この加熱された前記熱媒体を前記第3熱交換器に導いてさらに加熱し、この加熱された前記熱媒体を前記第1熱交換器に戻すことを特徴とする排ガス処理システム。 A boiler that burns fuel with a combustion gas in which oxygen-rich gas and circulating exhaust gas are mixed, and steam that is generated by a steam generation heat exchanger provided in the boiler is supplied to the steam turbine to generate power, and the steam turbine A steam circulation line that cools the steam discharged from the steam and returns it to the heat exchanger for steam generation, an exhaust gas treatment line that treats exhaust gas generated from the boiler, and a downstream of a dust collector provided in the exhaust gas treatment line In an exhaust gas treatment system comprising an exhaust gas circulation line for extracting a part of the exhaust gas and leading it to the boiler,
Provided between a condenser for cooling the steam discharged from the steam turbine in the steam circulation line and the heat generating heat exchanger, and heat exchange between the water exiting the condenser and the heat medium. A first heat exchanger;
A second heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas flowing between the dust collector of the exhaust gas treatment line and a wet desulfurization device provided downstream thereof, and the heat medium;
A third heat exchanger provided on the inlet side of the dust collector of the exhaust gas treatment line, for exchanging heat between the exhaust gas flowing through the inlet side and the heat medium;
The heat medium cooled by the first heat exchanger is led to the second heat exchanger and heated, the heated heat medium is led to the third heat exchanger and further heated, and this heated An exhaust gas treatment system, wherein the heat medium is returned to the first heat exchanger.
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