JP2017196616A - ゼロ廃液排出を用いた湿式排煙脱硫システム - Google Patents

ゼロ廃液排出を用いた湿式排煙脱硫システム Download PDF

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Abstract

【課題】より低いコストでより効率的な廃水処理システムを提供する。【解決手段】内部で利用される湿式排煙脱硫システムからのゼロ廃液排出を用いた工業プラントまたはユーティリティプラントの排煙脱硫のためのシステムおよび方法が本明細書で開示される。湿式排煙脱硫システムには、排煙の酸性ガスを吸収するために排煙と接触する吸収液が供給される。湿式排煙脱硫システムからの廃水は、熱交換器内で加圧下で加熱されて、加熱された廃水を生成し、それはフラッシュ室に供給されて蒸気を生成する。生成された蒸気は、微粒子収集システムおよび湿式排煙脱硫システムの上流の排煙に供給され、あるいは湿式排煙脱硫システムの上流の排煙に供給され、あるいは湿式排煙脱硫システムに循環される吸収液に供給される。【選択図】図１

Description

本開示は、内部で利用される湿式排煙脱硫システムからのゼロ廃液排出を用いた工業プラントまたはユーティリティプラントの排煙脱硫のためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本開示は、湿式排煙脱硫システムの廃水パージ処理に関連する資本コストを低減する工業プラントまたはユーティリティプラントのためのシステムおよび方法に関する。
動力プラント、発電プラント、廃棄物からエネルギーへの設備、セメントキルン、および化石燃料を燃焼する他の設備などのユーティリティプラントおよび工業プラントは、清潔で環境に配慮した健全な動作を確実にするのを助けるために、大気排出および廃水排出に関して厳しい制限を受けることがあり得る。伝統的に、大気排出制限の遵守は、湿式または乾式の排煙脱硫システムの使用によって達成される。水処理システムは、脱硫システムからの廃水を処理して適用可能な廃水規制に準拠させることができる。排煙浄化システムおよび／または廃水処理システムの例は、国際公開第２００６０３０３９８号、米国特許出願公開第２００９／０２９４３７７号、第２０１１／０２６２３３１号、第２０１２／０２４０７６１号、第２０１３／０２４８１２１号、および第２０１３／０２２０７９２号、ならびに米国特許第６，０７６，３６９号、第７，５２４，４７０号、第７，６２５，５３７号、第８，３８８，９１７号、および第８，４７５，８５０号、ならびに欧州特許出願公開第１９５５７５５号、ならびに日本国特許出願公開第２０１２２００７２１号に記載されている。
プラントシステムの関連するバランス、たとえばダクト、ファン、バルク材料ハンドリングシステムなどと共に湿式または乾式の排煙脱硫システムを利用する大気排出システムの資本コストは、しばしば、比較的高価であり、たとえば、２００〜５００ドル／キロワット（ｋＷ）であり得る。改造された状況では、そのようなシステムに関連する資本コストは、プラントを経済的にすることができない。資本コストに加えて、湿式および乾式の排煙脱硫システムは、試薬の消費、補助電力の使用、運転の人員配置、および管理人員配置に関連する実質的な運転コストも伴う。
プラントの廃水処理システムは、重金属を中和および沈殿させ、廃水の生物学的処理を行い、廃水をフィルタ処理して、環境に放出する前に廃水を浄化するように構成することができる。廃水処理システムに関連するコストは、資本コストと運用コストの両方で比較的重要なものとなり得る。したがって、より低いコストでより効率的な廃水処理システムが必要とされる。
米国特許第８９８６４２８号明細書
本開示は、スクラバー塔で生成された廃水を処理するための廃水の蒸発と組み合わされた湿式排煙脱硫スクラバー塔を使用して、排煙の酸性ガス排出を低減し、それによりゼロ廃液排出を達成するためのシステムを提供する。本システムは、排煙入口、排煙出口、吸収液入口、および廃水および固形物出口を備えたスクラバー塔を含む。熱交換器は、廃水をフラッシュ蒸発させて蒸気を生成するためのフラッシュ室へ加熱された廃水を供給するために、スクラバー塔で生成された廃水を加圧加熱するように動作可能なスクラバー塔に流体接続される。さらに、固体収集器は、廃水のフラッシュ蒸発の後にフラッシュ室から固形物を収集するように動作可能である。収集された固形物は、システムの他の場所で使用するために貯蔵することができ、あるいは環境的に保存的な方法で使用または廃棄することができる。
さらに、本開示は、廃液排出のない湿式排煙脱硫スクラバー塔を使用して排煙の酸性ガス排出を低減する方法を提供する。この方法は、供給された排煙の湿式排煙脱硫のための吸収液が供給されるスクラバー塔を使用するステップと、スクラバー塔に流体接続された熱交換器内のスクラバー塔で発生した廃水を加圧加熱するステップと、蒸気を生成するために加熱された廃水をフラッシュ室に搬送するステップと、環境的に保存的な方法で貯蔵、使用または廃棄するために、生成された蒸気から固形物を回収するステップと、を含む。
要約すると、廃水を蒸発させ、酸性ガスの排出を減少させる本システムは、１つまたは複数の酸性ガスを含む排煙からの酸性ガス吸収のために内部に分散される吸収液を入口を介して供給されるスクラバー塔と、蒸気を発生させるためにフラッシュ室に供給する加熱された廃水を生成するために湿式スクラバー塔で生成された廃水を加圧加熱するように動作する熱交換器と、を含む。生成された蒸気は、微粒子収集システムおよび湿式スクラバー塔の上流の排煙流に供給され、あるいは単に湿式スクラバー塔の上流の排煙流に供給され、あるいは湿式スクラバー塔に循環される吸収液に供給され得る。開示されるように、本熱交換器は、約２バール〜約２０バールの圧力および約１００℃〜約２００℃の温度で動作する。任意選択として、排煙を使用して熱エネルギーを本熱交換器に供給することができる。したがって、排煙は、湿式スクラバー塔内の排煙の脱硫に先立って、ダクトを介して熱交換器に迂回される。迂回した排煙は、好ましくは、熱交換器に必要な熱エネルギーを供給するために、約１００℃〜約５００℃、または約２５０℃〜約３５０℃の範囲の温度である。任意選択的に、排煙からのそのような熱エネルギーを使用する代わりに、またはそれに加えて、非排煙熱伝達剤を使用して熱エネルギーを熱交換器に供給することができる。また、廃水を加圧加熱する前に、かつ、加熱された廃水をフラッシュ室に供給してフラッシュ蒸発させて蒸気を生成する前に、アンチスケーリング試薬として固体材料を廃水に添加することができる。次いで、生成された蒸気は、微粒子収集システムおよび湿式スクラバー塔の上流の排煙流に、あるいは単に湿式スクラバー塔の上流の排煙流に、あるいはスクラバー塔内に分散した吸収液の循環流に供給して、ゼロ廃液排出を達成することができる。
要約すると、廃水を蒸発させて酸性ガスの排出を低減するための本方法は、スクラバー塔を流れる排煙を脱硫するための吸収液の流れを有するスクラバー塔を使用するステップと、加熱された廃水を生成するために、スクラバー塔で収集された廃水を、熱および圧力を使用して熱交換器において加圧加熱するステップと、加熱された廃水をフラッシュ室に供給して、微粒子収集システムおよび湿式スクラバー塔の上流の排煙流に供給される、あるいは単に湿式スクラバー塔の上流の排煙流に供給される、あるいは湿式スクラバー塔内に分散された吸収液の循環流に供給される蒸気を生成して、ゼロ廃液排出を達成するステップと、を含む。スクラバー塔で使用される吸収液は、水およびアルカリ性試薬を含む。スクラバー塔で使用される吸収液は、水および石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、あるいはアルカリ性フライアッシュを含む。本方法で使用される熱交換器は、約２バール〜約２０バールの圧力および約１００℃〜約２００℃の温度で廃水を加圧加熱するように動作する。また、本発明の方法によれば、同じシステムの迂回した排煙からの、異なるシステムの排煙からの、および／または非排煙熱伝達剤からの熱エネルギーは、廃水の加圧加熱のための熱交換器で使用される。加熱された廃水は、フラッシュ蒸発のためにフラッシュ室に供給され、スクラバー塔で補給水として使用される蒸気を生成するか、または排煙を加湿してゼロ廃液排出を達成する。
追加の特徴を含む上述のシステムおよび方法は、以下の図面および詳細な説明によって例示される。
ここで図面を参照すると、例示的な実施形態が提供され、以下のように図示されている。
排煙の酸性ガス排出をゼロ液体排出で減少させるように動作可能なシステムの第１の例示的な実施形態の概略側面図である。 排煙の酸性ガス排出をゼロ液体排出で減少させるように動作可能なシステムの第２の例示的な実施形態の概略側面図である。 排煙の酸性ガス排出をゼロ液体排出で減少させるように動作可能なシステムの別の例示的な実施形態の概略側面図である。 排煙の酸性ガス排出をゼロ液体排出で減少させるように動作可能なシステムのさらに別の例示的な実施形態の概略側面図である。
本明細書で開示される実施形態の他の詳細、目的、および利点は、例示される例示的な実施形態の以下の説明、およびそれに関連する例示的な方法から明らかになるであろう。
図１を参照すると、ボイラー部などの燃焼部１２を含む発電プラントまたは工業プラントなどのシステム１０がここに開示されている。燃焼部１２には、少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスが、流体接続された供給管１４ａを介してガス供給源１４から供給され得る。同様に、燃焼部１２には、燃焼部１２内の燃料Ｆを燃焼させるために、燃料供給源１６から流体接続された燃料ダクト１６ａを介して炭素質燃料Ｆが供給される。燃焼部１２に供給される燃料Ｆは、好ましくは、たとえば石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料である。蒸気に加えて、排煙ＦＧは、燃焼部１２内の燃料Ｆの燃焼の際に生成される。燃料Ｆの燃焼によって生成された蒸気は、発電に使用するためのタービン（図示せず）に搬送することができ、あるいは、たとえば地域暖房、燃焼部１２の予熱などの他の用途に使用することができる。燃料Ｆの燃焼によって生成された排煙ＦＧは、酸性ガス、たとえば硫黄酸化物および塩化水素、灰、重金属および微粒子を含むが、これらに限定されない。燃焼部１２で生成された排煙ＦＧは、燃焼部１２の内部領域１２ｄから、流体接続された導管１２ａを通って、流体接続された空気予熱器１８の内部領域１８ｂに流入する。空気予熱器１８は、それを通って流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、そこを流れる熱伝達流体ＨＴに伝達するように動作可能である。熱伝達流体ＨＴは、蒸気、蒸気凝縮物、加圧された高温水、廃熱源からの流体などであってもよい。空気予熱器１８を通る熱伝達流体ＨＴの流れは、空気予熱器１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。燃焼部１２の動作に関連する予熱の必要性などのために、加熱された熱伝達流体ＨＴがシステム１０内で使用される。熱伝達流体ＨＴは、システム１０内で循環され、加熱された熱伝達流体ＨＴは、空気予熱器１８から流出して、流体接続されたダクト１２ｂを介して燃焼部１２に流入し、冷却された熱伝達流体ＨＴは、燃焼部１２から流出して、流体接続されたダクト１２ｃを介して空気予熱器１８に流入する。空気予熱器１８内で熱伝達流体ＨＴを使用するための任意選択的な追加または代替として、少なくとも１つの酸素含有ガスＧを空気予熱器１８で使用することができる。したがって、空気予熱器１８は、そこを流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、ガス供給源１４から流体接続された供給管１４ｂを介して空気予熱器１８に循環される少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスに伝達するように動作可能である。空気予熱器１８を通る少なくとも１つの酸素含有ガスＧの流れは、空気予熱器１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部の効率を高めるために燃焼部１２内で使用される。そのような目的のために、空気予熱器１８内で一旦加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、空気予熱器１８から流出して、流体接続されたダクト１２ｂを介して燃焼部１２に流入する。次いで、少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部１２から流出して、流体接続された導管１２ａを介して高温の排煙ＦＧとして空気予熱器１８に流入する。
空気予熱器１８の内部領域１８ｂから、温度が低下した排煙ＦＧが、流体接続されたダクト１８ａを介して微粒子収集システム２０に流入する。微粒子収集システム２０は、バグハウス（ｂａｇｈｏｕｓｅ）または静電集塵器であってもよい。微粒子収集システム２０は、その内部領域２０ｂを流れる排煙ＦＧから、フライアッシュ、粒子状物質および他のそのような粒子などの固形物Ｓを除去するように動作する。固形物Ｓが排煙ＦＧから除去された後に、排煙ＦＧは、微粒子収集システム２０の内部領域２０ｂから、流体接続されたダクト２０ａを介して、スクラバー塔２２の入口３４ａを通って流れる。スクラバー塔２２は、そこを流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のために動作する。排煙ＦＧが入口３４ａからスクラバー塔２２の内部領域２２ｂを通って上方に流れる際に、吸収液ＡＬがスクラバー塔２２の上部領域２６に配置されたノズル２４から分散されて、吸収液ＡＬが下方に流れる。水供給源２８からの水Ｗおよび吸収材料供給源３０からのたとえば新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどの吸収材料Ｍを組み合わせて吸収液ＡＬを生成し、流体接続された配管２８ａ、３０ａを介してスクラバー塔２２に供給する。スクラバー塔２２内の吸収液ＡＬの下方への流れは、矢印で示す上方に流れる排煙ＦＧと接触して混合され、それによって、そこから硫黄酸化物などの酸性ガスを吸収する。得られた浄化された排煙ＣＧは、スクラバー塔２２の出口３４ｂから、流体接続されたダクト２２ａを介してスタック３６に流れる。スタック３６から、浄化された排煙ＣＧが環境に放出される。吸収液ＡＬは、スクラバー塔２２の底部３８に集められる。スクラバー塔２２に集められた吸収液ＡＬは、スクラバー塔２２内で分散させるために、配管２２ｃを介してノズル２４に循環させることができる。スクラバー塔２２で収集された使用済みの吸収液ＡＬは、廃水ＷＷとしてパージされる。パージされた廃水ＷＷは、流体接続された配管２２ｄに配置されたポンプ２１を介してスクラバー塔２２から熱交換器４０にポンプ輸送される。
熱交換器４０は、スクラバー塔２２で生成された廃水ＷＷを加圧加熱するように動作する。熱交換器４０内の廃水ＷＷのこの加圧加熱は、約２バール〜約２０バールの圧力、または好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力で、約１００℃〜約２００℃、または好ましくは約１２０℃〜約１８０℃の温度で行われる。動作時には、スクラバー塔２２からの廃水ＷＷは、ポンプ２１を介して流体接続された配管２２ｄを通って熱交換器４０の内部４０ａにポンプ輸送される。蒸気、蒸気凝縮物、加圧された高温水、廃熱源からの流体などの熱伝達剤ＴＡの熱交換器４０を通る流れの方向は、熱交換器４０を通る廃水ＷＷの流れの方向とは逆である。熱伝達剤ＴＡは、熱伝達剤ＴＡを加熱する熱源４２から、流体接続されたダクト４２ａを介して熱交換器４０に循環させることができる。熱交換器４０内で、熱伝達剤ＴＡは、廃水ＷＷの加圧加熱のために貯蔵された熱エネルギーを伝達する。その後、得られた冷却された熱伝達剤ＴＡは、熱交換器４０から流体接続されたダクト４２ｂを介して熱源４２に循環し続ける。
熱交換器４０に供給される廃水ＷＷは、廃水ＷＷ内に浮遊する固体微粒子などの固形物を含むことがある。また、廃水ＷＷは、熱交換器４０内で加圧下で加熱されることにより、廃水ＷＷから析出し得る元素を含むこともある。したがって、固体材料供給源４４からの固体材料ＳＭは、そのような固体微粒子および元素がスケールを形成するのを防止するために、アンチスケーリング試薬として必要に応じて、ダクト４４ａを介して、流体接続された配管２２ｄを通って流れる廃水ＷＷに添加することができる。システム１０の運転条件に応じて、必要に応じて他の添加物を廃水ＷＷに添加または混合することもできる。たとえば、新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどのアルカリ性試薬を含む、吸収材料供給源３０からの吸収材料Ｍを廃水ＷＷに添加することができる。したがって、予め指定された量のアルカリ性試薬を廃水ＷＷに供給することができるので、廃水ＷＷはアルカリ性に富んでおり、熱交換器４０内の廃水ＷＷの加圧加熱の際に不溶性の重金属化合物を沈殿させるのに必要な量を超えることができる。さらに、吸収液ＡＬ内に過剰量のアルカリ性試薬が存在すると、腐食防止に役立ち、塩化水素（ＨＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、二酸化硫黄（ＳＯ2）、三酸化硫黄（ＳＯ3）および硫酸（Ｈ2ＳＯ4））などの、スクラバー塔２２を流れる排煙から酸性ガス元素を捕捉することによって汚染排出物を低減し、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ3）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）などの固体微粒子を形成するのに役立つ。
熱交換器４０からの加熱された廃水ＷＷは、廃水導管４０ｂを介してバルブ４０ｃを通り、流体接続されたフラッシュ室４６に流入する。バルブ４０ｃは、フラッシュ室４６内で廃水ＷＷを膨張およびフラッシュ蒸発させて蒸気ＳＴを生成するために、廃水導管４０ｂ内で減圧するように動作可能である。バルブ４０ｃの上流の導管４０ｂ内には、約２バール〜約２０バール、またはより好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力がある。バルブ４０ｃの下流の導管４０ｂ内には、大気圧またはそれより僅かに高い圧力がある。フラッシュ室４６からの凝縮された廃水ＷＷは、固形物Ｓ中に吸収され、固形物Ｓとともに、ダクト４６ｄを介してシステム１０から除去され、その環境的に保存的な処分が行われる。任意選択的に、熱交換器４０からの固形物Ｓに加えて、微粒子収集システム２０に集められた固形物Ｓは、流体接続されたダクト２０ｃを介してフラッシュ室４６に輸送されてもよい。このように、熱交換器４０からの固形物Ｓは、微粒子収集システム２０からの固形物Ｓと任意選択的に組み合わせられて、システム１０内の他の場所で使用するために、システム１０の外部で使用するために、処理するために、または環境的に保存的な処分のために、ダクト４６ｄ内に配置されたスクリューまたは空気コンベア４７を介してフラッシュ室４６から定期的に除去される。
フラッシュ蒸発に続いて、フラッシュ室４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト４６ａを介して微粒子収集システム２０の上流のダクト１８ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。任意選択的に、システム１０の代替として、またはシステム１０の追加的な特徴として、フラッシュ室４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト４６ａ、４６ｂを介してスクラバー塔２２の上流のダクト２０ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。別の任意選択的に、システム１０の代替として、またはシステム１０の追加的な特徴として、フラッシュ室４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト４６ａ、４６ｂ、４６ｃを介して配管２２ｃ内の循環する吸収液に供給される補給水として使用され、システム１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。
本明細書では、システム１０の廃水ＷＷ排出のない湿式排煙脱硫のためのシステム１０を使用する方法を開示する。システム１０を使用する方法は、スクラバー塔２２を流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のための吸収液ＡＬの流れを有するスクラバー塔２２を使用するステップと、スクラバー塔２２内に集められた廃水ＷＷを加圧加熱およびフラッシュ蒸発させて、蒸気ＳＴおよび固形物Ｓの廃棄物の流れを生成するステップと、生成された蒸気ＳＴを、微粒子収集システム２０およびスクラバー塔２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔２２内に分散された配管２２ｃ内の吸収液ＡＬの循環流に供給して、システム１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成するステップと、を含む。
図２には、本システムの別の実施形態が示されている。図２の実施形態の特徴の多くは、図１に示す実施形態の特徴と同じまたは類似することがあり得る。したがって、図１のものと同一または類似である図２の特徴は、同じ番号に先行する数字「２」を除いて図１のものと同じ番号が付されている。
ここで、図２の例示的な実施形態を参照すると、ボイラー部などの燃焼部２１２を含む発電プラントまたは工業プラントなどのシステム２１０がここに開示されている。燃焼部２１２には、少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスが、流体接続された供給管２１４ａを介してガス供給源２１４から供給され得る。同様に、燃焼部２１２には、燃焼部２１２内の燃料Ｆを燃焼させるために、燃料供給源２１６から流体接続された燃料ダクト２１６ａを介して炭素質燃料Ｆが供給される。燃焼部２１２に供給される燃料Ｆは、好ましくは、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料である。蒸気に加えて、排煙ＦＧは、燃焼部２１２内の燃料Ｆの燃焼の際に生成される。燃料Ｆの燃焼によって生成された蒸気は、発電に使用するためのタービン（図示せず）に搬送することができ、あるいは、地域暖房、燃焼部２１２の予熱などの他の用途に使用することができる。燃料Ｆの燃焼によって生成された排煙ＦＧは、酸性ガス、たとえば硫黄酸化物および塩化水素、灰、重金属および微粒子を含むが、これらに限定されない。燃焼部２１２で生成された排煙ＦＧは、燃焼部２１２の内部領域２１２ｄから、流体接続された導管２１２ａを通って、流体接続された空気予熱器２１８の内部領域２１８ｂに流入する。空気予熱器２１８は、それを通って流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、そこを流れる熱伝達流体ＨＴに伝達するように動作可能である。熱伝達流体ＨＴは、蒸気、蒸気凝縮物、加圧された高温水、廃熱源からの流体などであってもよい。空気予熱器２１８を通る熱伝達流体ＨＴの流れは、空気予熱器２１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。燃焼部２１２の動作に関連する予熱の必要性などのために、加熱された熱伝達流体ＨＴがシステム２１０内で使用される。熱伝達流体ＨＴは、システム２１０内で循環され、加熱された熱伝達流体ＨＴは、空気予熱器２１８から流出して、流体接続されたダクト２１２ｂを介して燃焼部２１２に流入し、冷却された熱伝達流体ＨＴは、燃焼部２１２から流出して、流体接続されたダクト２１２ｃを介して空気予熱器２１８に流入する。空気予熱器２１８内で熱伝達流体ＨＴを使用するための任意選択的な追加または代替として、少なくとも１つの酸素含有ガスＧを空気予熱器２１８で使用することができる。したがって、空気予熱器２１８は、そこを流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、ガス供給源２１４から流体接続された供給管２１４ｂを介して空気予熱器２１８に循環される少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスに伝達するように動作可能である。空気予熱器２１８を通る少なくとも１つの酸素含有ガスＧの流れは、空気予熱器２１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部の効率を高めるために燃焼部２１２内で使用される。そのような目的のために、空気予熱器２１８内で一旦加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、空気予熱器２１８から流出して、流体接続されたダクト２１２ｂを介して燃焼部２１２に流入する。次いで、少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部２１２から流出して、流体接続された導管２１２ａを介して高温の排煙ＦＧとして空気予熱器２１８に流入する。
空気予熱器２１８の内部領域２１８ｂから、温度が低下した排煙ＦＧが、流体接続されたダクト２１８ａを介して微粒子収集システム２２０に流入する。微粒子収集システム２２０は、バグハウス（ｂａｇｈｏｕｓｅ）または静電集塵器であってもよい。微粒子収集システム２２０は、その内部領域２２０ｂを流れる排煙ＦＧから、フライアッシュ、粒子状物質および他のそのような粒子などの固形物Ｓを除去するように動作する。固形物Ｓが排煙ＦＧから除去された後に、排煙ＦＧは、微粒子収集システム２２０の内部領域２２０ｂから、流体接続されたダクト２２０ａを介して、スクラバー塔２２２の入口２３４ａを通って流れる。スクラバー塔２２２は、そこを流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のために動作する。排煙ＦＧが入口２３４ａからスクラバー塔２２２の内部領域２２２ｂを通って上方に流れる際に、吸収液ＡＬがスクラバー塔２２２の上部領域２２６に配置されたノズル２２４から分散されて、吸収液ＡＬが下方に流れる。水供給源２２８からの水Ｗおよび吸収材料供給源２３０からのたとえば新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどの吸収材料Ｍを組み合わせて吸収液ＡＬを生成し、流体接続された配管２２８ａ、２３０ａを介してスクラバー塔２２２に供給する。スクラバー塔２２２内の吸収液ＡＬの下方への流れは、矢印で示す上方に流れる排煙ＦＧと接触して混合され、それによって、そこから硫黄酸化物などの酸性ガスを吸収する。得られた浄化された排煙ＣＧは、スクラバー塔２２２の出口２３４ｂから、流体接続されたダクト２２２ａを介してスタック２３６に流れる。スタック２３６から、浄化された排煙ＣＧが環境に放出される。吸収液ＡＬは、スクラバー塔２２２の底部２３８に集められる。スクラバー塔２２２に集められた吸収液ＡＬは、スクラバー塔２２２内で分散させるために、配管２２２ｃを介してノズル２２４に循環させることができる。スクラバー塔２２２で収集された使用済みの吸収液ＡＬは、廃水ＷＷとしてパージされる。パージされた廃水ＷＷは、流体接続された配管２２２ｄに配置されたポンプ２２１を介してスクラバー塔２２２から熱交換器２４０にポンプ輸送される。
熱交換器２４０は、スクラバー塔２２２で生成された廃水ＷＷを加圧加熱するように動作する。熱交換器２４０内の廃水ＷＷのこの加圧加熱は、約２バール〜約２０バールの圧力、または好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力で、約１００℃〜約２００℃、または好ましくは約１２０℃〜約１８０℃の温度で行われる。動作時には、スクラバー塔２２２からの廃水ＷＷは、ポンプ２２１を介して流体接続された配管２２２ｄを通って熱交換器２４０の内部２４０ａにポンプ輸送される。熱交換器２４０を通る高温の排煙ＦＧの流れの方向は、熱交換器２４０を通る廃水ＷＷの流れの方向と反対である。燃焼部２１２からの高温の排煙ＦＧは、導管２１２ａおよび流体接続されたダクト２１５を介して熱交換器２４０に循環される。熱交換器２４０内で、高温の排煙ＦＧは、廃水ＷＷを加圧加熱するための熱エネルギーを伝達する。その後、得られた冷却された排煙ＦＧは、熱交換器２４０から流体接続されたダクト２１７を介して微粒子収集システム２２０の上流のダクト２１８ａに循環し続ける。
熱交換器２４０に供給される廃水ＷＷは、廃水ＷＷ内に浮遊する固体微粒子などの固形物を含むことがある。また、廃水ＷＷは、熱交換器２４０内で加圧下で加熱されることにより、廃水ＷＷから析出し得る元素を含むこともある。したがって、固体材料供給源２４４からの固体材料ＳＭは、そのような固体微粒子および元素がスケールを形成するのを防止するために、アンチスケーリング試薬として必要に応じて、ダクト２４４ａを介して、流体接続された配管２２２ｄを通って流れる廃水ＷＷに添加することができる。システム２１０の運転条件に応じて、必要に応じて他の添加物を廃水ＷＷに添加または混合することもできる。たとえば、新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどのアルカリ性試薬を含む、吸収材料供給源２３０からの吸収材料Ｍを廃水ＷＷに添加することができる。したがって、予め指定された量のアルカリ性試薬を廃水ＷＷに供給することができるので、廃水ＷＷはアルカリ性に富んでおり、熱交換器２４０内の廃水ＷＷの加圧加熱の際に不溶性の重金属化合物を沈殿させるのに必要な量を超えることができる。さらに、吸収液ＡＬ内に過剰量のアルカリ性試薬が存在すると、腐食防止に役立ち、塩化水素（ＨＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、二酸化硫黄（ＳＯ2）、三酸化硫黄（ＳＯ3）および硫酸（Ｈ2ＳＯ4））などの、スクラバー塔２２２を流れる排煙ＦＧから酸性ガス元素を捕捉することによって汚染排出物を低減し、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ3）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）などの固体微粒子を形成するのに役立つ。
熱交換器２４０からの加熱された廃水ＷＷは、廃水導管２４０ｂを介してバルブ２４０ｃを通り、流体接続されたフラッシュ室２４６に流入する。バルブ２４０ｃは、フラッシュ室２４６内で廃水ＷＷを膨張およびフラッシュ蒸発させて蒸気ＳＴを生成するために、廃水導管２４０ｂ内で減圧するように動作可能である。バルブ２４０ｃの上流の導管２４０ｂ内には、約２バール〜約２０バール、またはより好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力がある。バルブ２４０ｃの下流の導管２４０ｂ内には、大気圧またはそれより僅かに高い圧力がある。フラッシュ室２４６からの凝縮された廃水ＷＷは、固形物Ｓ中に吸収され、固形物Ｓとともに、ダクト２４６ｄを介してシステム２１０から除去され、その環境的に保存的な処分が行われる。任意選択的に、熱交換器２４０からの固形物Ｓに加えて、微粒子収集システム２２０に集められた固形物Ｓは、流体接続されたダクト２２０ｃを介してフラッシュ室２４６に輸送されてもよい。このように、熱交換器２４０からの固形物Ｓは、微粒子収集システム２２０からの固形物Ｓと任意選択的に組み合わせられて、システム２１０内の他の場所で使用するために、システム２１０の外部で使用するために、処理するために、または環境的に保存的な処分のために、ダクト２４６ｄ内に配置されたスクリューまたは空気コンベア２４７を介してフラッシュ室２４６から定期的に除去される。
フラッシュ蒸発に続いて、フラッシュ室２４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト２４６ａを介して微粒子収集システム２２０の上流のダクト２１８ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム２１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。任意選択的に、システム２１０の代替として、またはシステム２１０の追加的な特徴として、フラッシュ室２４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト２４６ａ、２４６ｂを介してスクラバー塔２２２の上流のダクト２２０ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム２１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。別の任意選択的に、システム２１０の代替として、またはシステム２１０の追加的な特徴として、フラッシュ室２４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト２４６ａ、２４６ｂ、２４６ｃを介して配管２２２ｃ内の循環する吸収液に供給される補給水として使用され、システム２１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。
本明細書では、システム２１０の廃水ＷＷ排出のない湿式排煙脱硫のためのシステム２１０を使用する方法を開示する。システム２１０を使用する方法は、スクラバー塔２２２を流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のための吸収液ＡＬの流れを有するスクラバー塔２２２を使用するステップと、スクラバー塔２２２内に集められた廃水ＷＷを加圧加熱およびフラッシュ蒸発させて、蒸気ＳＴおよび固形物Ｓの廃棄物の流れを生成するステップと、生成された蒸気ＳＴを、微粒子収集システム２２０およびスクラバー塔２２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔２２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔２２２内に分散された配管２２２ｃ内の吸収液ＡＬの循環流に供給して、システム２１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成するステップと、を含む。
図３には、本システムの別の実施形態が示されている。図３の実施形態の特徴の多くは、図１に示す実施形態の特徴と同じまたは類似することがあり得る。したがって、図１のものと同一または類似である図３の特徴は、同じ番号に先行する数字「３」を除いて図１のものと同じ番号が付されている。
ここで、図３の例示的な実施形態を参照すると、ボイラー部などの燃焼部３１２を含む発電プラントまたは工業プラントなどのシステム３１０がここに開示されている。燃焼部３１２には、少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスが、流体接続された供給管３１４ａを介してガス供給源３１４から供給され得る。同様に、燃焼部３１２には、燃焼部３１２内の燃料Ｆを燃焼させるために、燃料供給源３１６から流体接続された燃料ダクト３１６ａを介して炭素質燃料Ｆが供給される。燃焼部３１２に供給される燃料Ｆは、好ましくは、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料である。蒸気に加えて、排煙ＦＧは、燃焼部３１２内の燃料Ｆの燃焼の際に生成される。燃料Ｆの燃焼によって生成された蒸気は、発電に使用するためのタービン（図示せず）に搬送することができ、あるいは、地域暖房、燃焼部３１２の予熱などの他の用途に使用することができる。燃料Ｆの燃焼によって生成された排煙ＦＧは、酸性ガス、たとえば硫黄酸化物および塩化水素、灰、重金属および微粒子を含むが、これらに限定されない。燃焼部３１２で生成された排煙ＦＧは、燃焼部３１２の内部領域３１２ｄから、流体接続された導管３１２ａを通って、流体接続された空気予熱器３１８の内部領域３１８ｂに流入する。空気予熱器３１８は、それを通って流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、そこを流れる熱伝達流体ＨＴに伝達するように動作可能である。熱伝達流体ＨＴは、蒸気、蒸気凝縮物、加圧された高温水、廃熱源からの流体などであってもよい。空気予熱器３１８を通る熱伝達流体ＨＴの流れは、空気予熱器３１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。燃焼部３１２の動作に関連する予熱の必要性などのために、加熱された熱伝達流体ＨＴがシステム３１０内で使用される。熱伝達流体ＨＴは、システム３１０内で循環され、加熱された熱伝達流体ＨＴは、空気予熱器３１８から流出して、流体接続されたダクト３１２ｂを介して燃焼部３１２に流入し、冷却された熱伝達流体ＨＴは、燃焼部３１２から流出して、流体接続されたダクト３１２ｃを介して空気予熱器３１８に流入する。空気予熱器３１８内で熱伝達流体ＨＴを使用するための任意選択的な追加または代替として、少なくとも１つの酸素含有ガスＧを空気予熱器３１８で使用することができる。したがって、空気予熱器３１８は、そこを流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、ガス供給源３１４から流体接続された供給管３１４ｂを介して空気予熱器３１８に循環される少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスに伝達するように動作可能である。空気予熱器３１８を通る少なくとも１つの酸素含有ガスＧの流れは、空気予熱器３１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部の効率を高めるために燃焼部３１２内で使用される。そのような目的のために、空気予熱器３１８内で一旦加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、空気予熱器３１８から流出して、流体接続されたダクト３１２ｂを介して燃焼部３１２に流入する。次いで、少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部３１２から流出して、流体接続された導管３１２ａを介して高温の排煙ＦＧとして空気予熱器３１８に流入する。
空気予熱器３１８の内部領域３１８ｂから、温度が低下した排煙ＦＧが、流体接続されたダクト３１８ａを介して微粒子収集システム３２０に流入する。微粒子収集システム３２０は、バグハウス（ｂａｇｈｏｕｓｅ）または静電集塵器であってもよい。微粒子収集システム３２０は、その内部領域３２０ｂを流れる排煙ＦＧから、フライアッシュ、粒子状物質および他のそのような粒子などの固形物Ｓを除去するように動作する。固形物Ｓが排煙ＦＧから除去された後に、排煙ＦＧは、微粒子収集システム３２０の内部領域３２０ｂから、流体接続されたダクト３２０ａを介して、スクラバー塔３２２の入口３３４ａを通って流れる。スクラバー塔３２２は、そこを流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のために動作する。排煙ＦＧが入口３３４ａからスクラバー塔３２２の内部領域３２２ｂを通って上方に流れる際に、吸収液ＡＬがスクラバー塔３２２の上部領域３２６に配置されたノズル３２４から分散されて、吸収液ＡＬが下方に流れる。水供給源３２８からの水Ｗおよび吸収材料供給源３３０からのたとえば新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどの吸収材料Ｍを組み合わせて吸収液ＡＬを生成し、流体接続された配管３２８ａ、３３０ａを介してスクラバー塔３２２に供給する。スクラバー塔３２２内の吸収液ＡＬの下方への流れは、矢印で示す上方に流れる排煙ＦＧと接触して混合され、それによって、そこから硫黄酸化物などの酸性ガスを吸収する。得られた浄化された排煙ＣＧは、スクラバー塔３２２の出口３３４ｂから、流体接続されたダクト３２２ａを介してスタック３３６に流れる。スタック３３６から、浄化された排煙ＣＧが環境に放出される。吸収液ＡＬは、スクラバー塔３２２の底部３３８に集められる。スクラバー塔３２２に集められた吸収液ＡＬは、スクラバー塔３２２内で分散させるために、配管３２２ｃを介してノズル３２４に循環させることができる。スクラバー塔３２２で収集された使用済みの吸収液ＡＬは、廃水ＷＷとしてパージされる。パージされた廃水ＷＷは、流体接続された配管３２２ｄに配置されたポンプ３２１を介してスクラバー塔３２２から熱交換器３４０にポンプ輸送される。
熱交換器３４０は、スクラバー塔３２２で生成された廃水ＷＷを加圧加熱するように動作する。熱交換器３４０内の廃水ＷＷのこの加圧加熱は、約２バール〜約２０バールの圧力、または好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力で、約１００℃〜約２００℃、または好ましくは約１２０℃〜約１８０℃の温度で行われる。動作時には、スクラバー塔３２２からの廃水ＷＷは、ポンプ３２１を介して流体接続された配管３２２ｄを通って熱交換器３４０の内部３４０ａにポンプ輸送される。熱交換器３４０を通る熱伝達剤ＴＡの流れの方向は、熱交換器３４０を通る廃水ＷＷの流れの方向と反対である。熱伝達剤ＴＡは、蒸気、蒸気凝縮物、加圧された高温水、廃熱源からの流体などであってもよい。熱伝達剤ＴＡは、熱伝達剤ＴＡを加熱する熱源３４２から、流体接続されたダクト３４２ａを介して熱交換器３４０に循環させることができる。熱交換器３４０内で、熱伝達剤ＴＡは、廃水ＷＷ加圧加熱のために貯蔵された熱エネルギーを伝達する。その後、得られた冷却された熱伝達剤ＴＡは、熱交換器３４０から流体接続されたダクト３４２ｂを介して熱源３４２に循環し続ける。
熱交換器３４０に供給される廃水ＷＷは、廃水ＷＷ内に浮遊する固体微粒子などの固形物を含むことがある。また、廃水ＷＷは、熱交換器３４０内で加圧下で加熱されることにより、廃水ＷＷから析出し得る元素を含むこともある。したがって、固体材料供給源３４４からの固体材料ＳＭは、そのような固体微粒子および元素がスケールを形成するのを防止するために、アンチスケーリング試薬として必要に応じて、ダクト３４４ａを介して、流体接続された配管３２２ｄを通って流れる廃水ＷＷに添加することができる。動作条件に応じて、必要に応じて他の添加物を廃水ＷＷに添加または混合することもできる。たとえば、熱交換器３４０に廃水ＷＷを供給する前に、石灰および／または石膏供給源３４８からの石灰および／または石膏ＬＧを、流体接続された配管３４８ａを介して廃水管３２２ｄに供給することができ、廃水ＷＷを加圧加熱して不溶性の重金属化合物を沈殿させることができる。さらに、廃水管３２２ｄ内に固形物セパレータ３５０を配置して、廃水中の固形物Ｓのレベルを制御することができる。このようにして、固形物セパレータ３５０を用いて固形物Ｓを廃水ＷＷから除去することができ、廃水ＷＷは固形物セパレータ３５０から流出して、流体接続された配管３５０ａを介して熱交換器３４０に流入する。そのように除去された固形物Ｓは、システム３１０内の他の場所で使用されるか、またはダクト３５０ｂを介して環境的に保守的な方法で廃棄される。別の例として、新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどのアルカリ性試薬を含む、吸収材料供給源３３０からの吸収材料Ｍを廃水ＷＷに添加することができる。したがって、予め指定された量のアルカリ性試薬を廃水ＷＷに供給することができるので、廃水ＷＷはアルカリ性に富んでおり、熱交換器３４０内の廃水ＷＷの加圧加熱の際に不溶性の重金属化合物を沈殿させるのに必要な量を超えることができる。さらに、吸収液ＡＬ内に過剰量のアルカリ性試薬が存在すると、腐食防止に役立ち、塩化水素（ＨＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、二酸化硫黄（ＳＯ2）、三酸化硫黄（ＳＯ3）および硫酸（Ｈ2ＳＯ4））などの、スクラバー塔３２２を流れる排煙から酸性ガス元素を捕捉することによって汚染排出物を低減し、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ3）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）などの固体微粒子を形成するのに役立つ。
熱交換器３４０からの加熱された廃水ＷＷは、廃水導管３４０ｂを介してバルブ３４０ｃを通り、流体接続されたフラッシュ室３４６に流入する。バルブ３４０ｃは、フラッシュ室３４６内で廃水ＷＷを膨張およびフラッシュ蒸発させて蒸気ＳＴを生成するために、廃水導管３４０ｂ内で減圧するように動作可能である。バルブ３４０ｃの上流の導管３４０ｂ内には、約２バール〜約２０バール、またはより好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力がある。バルブ３４０ｃの下流の導管３４０ｂ内には、大気圧またはそれより僅かに高い圧力がある。フラッシュ室３４６からの凝縮された廃水ＷＷは、固形物Ｓ中に吸収され、固形物Ｓとともに、ダクト３４６ｄを介してシステム３１０から除去され、その環境的に保存的な処分が行われる。任意選択的に、熱交換器３４０からの固形物Ｓに加えて、微粒子収集システム３２０に集められた固形物Ｓは、流体接続されたダクト３２０ｃを介してフラッシュ室３４６に輸送されてもよい。このように、熱交換器３４０からの固形物Ｓは、微粒子収集システム３２０からの固形物Ｓと任意選択的に組み合わせられて、システム３１０内の他の場所で使用するために、システム３１０の外部で使用するために、処理するために、または環境的に保存的な処分のために、ダクト３４６ｄ内に配置されたスクリューまたは空気コンベア３４７を介してフラッシュ室３４６から定期的に除去される。
フラッシュ蒸発に続いて、フラッシュ室３４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト３４６ａを介して微粒子収集システム３２０の上流のダクト３１８ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム３１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。任意選択的に、システム３１０の代替として、またはシステム３１０の追加的な特徴として、フラッシュ室３４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト３４６ａ、３４６ｂを介してスクラバー塔３２２の上流のダクト３２０ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム３１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。別の任意選択的に、システム３１０の代替として、またはシステム３１０の追加的な特徴として、フラッシュ室３４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト３４６ａ、３４６ｂ、３４６ｃを介して配管３２２ｃ内の循環する吸収液に供給される補給水として使用され、システム３１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。
本明細書では、システム３１０の廃水ＷＷ排出のない湿式排煙脱硫のためのシステム３１０を使用する方法を開示する。システム３１０を使用する方法は、スクラバー塔３２２を流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のための吸収液の流れを有するスクラバー塔３２２を使用するステップと、スクラバー塔３２２内に集められた廃水ＷＷを加圧加熱およびフラッシュ蒸発させて、蒸気ＳＴおよび固形物Ｓの廃棄物の流れを生成するステップと、生成された蒸気ＳＴを、微粒子収集システム３２０およびスクラバー塔３２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔３２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔３２２内に分散された配管３２２ｃ内の吸収液ＡＬの循環流に供給して、システム３１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成するステップと、を含む。
図４には、本システムの別の実施形態が示されている。図４の実施形態の特徴の多くは、図１に示す実施形態の特徴と同じまたは類似することがあり得る。したがって、図１のものと同一または類似である図４の特徴は、同じ番号に先行する数字「４」を除いて図１のものと同じ番号が付されている。
ここで、図４の例示的な実施形態を参照すると、ボイラー部などの燃焼部４１２を含む発電プラントまたは工業プラントなどのシステム４１０がここに開示されている。燃焼部４１２には、少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスが、流体接続された供給管４１４ａを介してガス供給源４１４から供給され得る。同様に、燃焼部４１２には、燃焼部４１２内の燃料Ｆを燃焼させるために、燃料供給源４１６から流体接続された燃料ダクト４１６ａを介して炭素質燃料Ｆが供給される。燃焼部４１２に供給される燃料Ｆは、好ましくは、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料である。蒸気に加えて、排煙ＦＧは、燃焼部４１２内の燃料Ｆ燃焼の際に生成される。燃料Ｆの燃焼によって生成された蒸気は、発電に使用するためのタービン（図示せず）に搬送することができ、あるいは、地域暖房、燃焼部４１２の予熱などの他の用途に使用することができる。燃料Ｆの燃焼によって生成された排煙ＦＧは、酸性ガス、たとえば硫黄酸化物および塩化水素、灰、重金属および微粒子を含むが、これらに限定されない。燃焼部４１２で生成された排煙ＦＧは、燃焼部４１２の内部領域４１２ｄから、流体接続された導管４１２ａを通って、流体接続された空気予熱器４１８の内部領域４１８ｂに流入する。空気予熱器４１８は、それを通って流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、そこを流れる熱伝達流体ＨＴに伝達するように動作可能である。熱伝達流体ＨＴは、蒸気、蒸気凝縮物、加圧された高温水、廃熱源からの流体などであってもよい。空気予熱器４１８を通る熱伝達流体ＨＴの流れは、空気予熱器４１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。燃焼部４１２の動作に関連する予熱の必要性などのために、加熱された熱伝達流体ＨＴがシステム４１０内で使用される。熱伝達流体ＨＴは、システム４１０内で循環され、加熱された熱伝達流体ＨＴは、空気予熱器４１８から流出して、流体接続されたダクト４１２ｂを介して燃焼部４１２に流入し、冷却された熱伝達流体ＨＴは、燃焼部４１２から流出して、流体接続されたダクト４１２ｃを介して空気予熱器４１８に流入する。空気予熱器４１８内で熱伝達流体ＨＴを使用するための任意選択的な追加または代替として、少なくとも１つの酸素含有ガスＧを空気予熱器４１８で使用することができる。したがって、空気予熱器４１８は、そこを流れる高温の排煙ＦＧからの熱エネルギーを、ガス供給源４１４から流体接続された供給管４１４ｂを介して空気予熱器４１８に循環される少なくとも１つの酸素含有ガスＧ、たとえば空気、Ｏ2ガス、またはＯ2ガスを含むガスに伝達するように動作可能である。空気予熱器４１８を通る少なくとも１つの酸素含有ガスＧの流れは、空気予熱器４１８を通る高温排煙ＦＧの流れとは反対の方向である。加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部４１２の効率を高めるために燃焼部４１２内で使用される。そのような目的のために、空気予熱器４１８内で一旦加熱された少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、空気予熱器４１８から流出して、流体接続されたダクト４１２ｂを介して燃焼部４１２に流入する。次いで、少なくとも１つの酸素含有ガスＧは、燃焼部４１２から流出して、流体接続された導管４１２ａを介して高温の排煙ＦＧとして空気予熱器４１８に流入する。
空気予熱器４１８の内部領域４１８ｂから、温度が低下した排煙ＦＧが、流体接続されたダクト４１８ａを介して微粒子収集システム４２０に流入する。微粒子収集システム４２０は、バグハウス（ｂａｇｈｏｕｓｅ）または静電集塵であってもよい。微粒子収集システム４２０は、その内部領域４２０ｂを流れる排煙ＦＧから、フライアッシュ、粒子状物質および他のそのような粒子などの固形物Ｓを除去するように動作する。固形物Ｓが排煙ＦＧから除去された後に、排煙ＦＧは、微粒子収集システム４２０の内部領域４２０ｂから、流体接続されたダクト４２０ａを介して、スクラバー塔４２２の入口４３４ａを通って流れる。スクラバー塔４２２は、そこを流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のために動作する。排煙ＦＧが入口４３４ａからスクラバー塔４２２の内部領域４２２ｂを通って上方に流れる際に、吸収液ＡＬがスクラバー塔４２２の上部領域４２６に配置されたノズル４２４から分散されて、吸収液ＡＬが下方に流れる。水供給源４２８からの水Ｗおよび吸収材料供給源４３０からのたとえば新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどの吸収材料Ｍを組み合わせて吸収液ＡＬを生成し、流体接続された配管４２８ａ、４３０ａを介してスクラバー塔４２２に供給する。スクラバー塔４２２内の吸収液ＡＬの下方への流れは、矢印で示す上方に流れる排煙ＦＧと接触して混合され、それによって、そこから硫黄酸化物などの酸性ガスを吸収する。得られた浄化された排煙ＣＧは、スクラバー塔４２２の出口４３４ｂから、流体接続されたダクト４２２ａを介してスタック４３６に流れる。スタック４３６から、浄化された排煙ＣＧが環境に放出される。吸収液ＡＬは、スクラバー塔４２２の底部４３８に集められる。スクラバー塔４２２に集められた吸収液ＡＬは、スクラバー塔４２２内で分散させるために、配管４２２ｃを介してノズル４２４に循環させることができる。スクラバー塔４２２で収集された使用済みの吸収液ＡＬは、廃水ＷＷとしてパージされる。パージされた廃水ＷＷは、流体接続された配管４２２ｄに配置されたポンプ４４１を介してスクラバー塔４２２から熱交換器４４０にポンプ輸送される。
熱交換器４４０は、スクラバー塔４２２で生成された廃水ＷＷを加圧加熱するように動作する。熱交換器４４０内の廃水ＷＷのこの加圧加熱は、約２バール〜約２０バールの圧力、または好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力で、約１００℃〜約２００℃、または好ましくは約１２０℃〜約１８０℃の温度で行われる。動作時には、スクラバー塔４２２からの廃水ＷＷは、ポンプ４２１を介して流体接続された配管４２２ｄを通って熱交換器４４０の内部４４０ａにポンプ輸送される。熱交換器４４０を通る高温の排煙ＦＧの流れの方向は、熱交換器４４０を通る廃水ＷＷの流れの方向と反対である。燃焼部４１２からの高温の排煙ＦＧは、導管４１２ａおよび流体接続されたダクト４１５を介して熱交換器４４０に循環される。熱交換器４４０内で、高温の排煙ＦＧは、廃水ＷＷを加圧加熱するための熱エネルギーを伝達する。その後、得られた冷却された排煙ＦＧは、熱交換器４４０から流体接続されたダクト４１７を介して微粒子収集システム４２０の上流のダクト４１８ａに循環し続ける。
熱交換器４４０に供給される廃水ＷＷは、廃水ＷＷ内に浮遊する固体微粒子などの固形物を含むことがある。また、廃水ＷＷは、熱交換器４４０内で加圧下で加熱されることにより、廃水ＷＷから析出し得る元素を含むこともある。したがって、固体材料供給源４４４からの固体材料ＳＭは、そのような固体微粒子および元素がスケールを形成するのを防止するために、アンチスケーリング試薬として必要に応じて、ダクト４４４ａを介して、流体接続された配管４２２ｄを通って流れる廃水ＷＷに添加することができる。動作条件に応じて、必要に応じて他の添加物を廃水ＷＷに添加または混合することもできる。たとえば、熱交換器４４０に廃水ＷＷを供給する前に、石灰および／または石膏供給源４４８からの石灰および／または石膏ＬＧを、流体接続された配管４４８ａを介して廃水管４２２ｄに供給することができ、廃水ＷＷを加圧加熱して不溶性の重金属化合物を沈殿させることができる。さらに、廃水管４２２ｄ内に固形物セパレータ４５０を配置して、廃水中の固形物Ｓのレベルを制御することができる。このようにして、固形物セパレータ４５０を用いて固形物Ｓを廃水ＷＷから除去することができ、廃水ＷＷは固形物セパレータ４５０から流出して、流体接続された配管４５０ａを介して熱交換器４４０に流入する。そのように除去された固形物Ｓは、システム４１０内の他の場所で使用されるか、またはダクト４５０ｂを介して環境的に保守的な方法で廃棄される。別の例として、新鮮な石灰石、ＣａＣＯ3、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリ性フライアッシュなどのアルカリ性試薬を含む、吸収材料供給源４３０からの吸収材料Ｍを廃水ＷＷに添加することができる。したがって、予め指定された量のアルカリ性試薬を廃水ＷＷに供給することができるので、廃水ＷＷはアルカリ性に富んでおり、熱交換器４４０内の廃水ＷＷの加圧加熱の際に不溶性の重金属化合物を沈殿させるのに必要な量を超えることができる。さらに、吸収液ＡＬ内に過剰量のアルカリ性試薬が存在すると、腐食防止に役立ち、塩化水素（ＨＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、二酸化硫黄（ＳＯ2）、三酸化硫黄（ＳＯ3）および硫酸（Ｈ2ＳＯ4））などの、スクラバー塔４２２を流れる排煙から酸性ガス元素を捕捉することによって汚染排出物を低減し、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ3）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）などの固体微粒子を形成するのに役立つ。
熱交換器４４０からの加熱された廃水ＷＷは、廃水導管４４０ｂを介してバルブ４４０ｃを通り、流体接続されたフラッシュ室４４６に流入する。バルブ４４０ｃは、フラッシュ室４４６内で廃水ＷＷを膨張およびフラッシュ蒸発させて蒸気ＳＴを生成するために、廃水導管４４０ｂ内で減圧するように動作可能である。バルブ４４０ｃの上流の導管４４０ｂ内には、約２バール〜約２０バール、またはより好ましくは約３バール〜約１０バールの圧力がある。バルブ４４０ｃの下流の導管４４０ｂ内には、大気圧またはそれより僅かに高い圧力がある。フラッシュ室４４６からの凝縮された廃水ＷＷは、固形物Ｓ中に吸収され、固形物Ｓとともに、ダクト４４６ｄを介してシステム４１０から除去され、その環境的に保存的な処分が行われる。任意選択的に、熱交換器４４０からの固形物Ｓに加えて、微粒子収集システム４２０に集められた固形物Ｓは、流体接続されたダクト４２０ｃを介してフラッシュ室４４６に輸送されてもよい。このように、熱交換器４４０からの固形物Ｓは、微粒子収集システム４２０からの固形物Ｓと任意選択的に組み合わせられて、システム４１０内の他の場所で使用するために、システム４１０の外部で使用するために、処理するために、または環境的に保存的な処分のために、ダクト４４６ｄ内に配置されたスクリューまたは空気コンベア４４７を介してフラッシュ室４４６から定期的に除去される。
フラッシュ蒸発に続いて、フラッシュ室４４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト４４６ａを介して微粒子収集システム４２０の上流のダクト４１８ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム４１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。任意選択的に、システム４１０の代替として、またはシステム４１０の追加的な特徴として、フラッシュ室４４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト４４６ａ、４４６ｂを介してスクラバー塔４２２の上流のダクト４２０ａを通って流れる排煙ＦＧの流れに供給され、システム４１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。別の任意選択的に、システム４１０の代替として、またはシステム４１０の追加的な特徴として、フラッシュ室４４６で生成された蒸気ＳＴは、流体接続されたダクト４４６ａ、４４６ｂ、４４６ｃを介して配管４２２ｃ内の循環する吸収液に供給される補給水として使用され、システム４１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する、またはそれに寄与することができる。
本明細書では、システム４１０の廃水ＷＷ排出のない湿式排煙脱硫のためのシステム４１０を使用する方法を開示する。システム４１０を使用する方法は、スクラバー塔４２２を流れる排煙ＦＧの湿式排煙脱硫のための吸収液ＡＬの流れを有するスクラバー塔４２２を使用するステップと、スクラバー塔４２２内に集められた廃水ＷＷを加圧加熱およびフラッシュ蒸発させて、蒸気ＳＴおよび固形物Ｓの廃棄物の流れを生成するステップと、生成された蒸気ＳＴを、微粒子収集システム４２０およびスクラバー塔４２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔４２２の上流の排煙ＦＧの流れに、あるいはスクラバー塔４２２内に分散された配管４２２ｃ内の吸収液ＡＬの循環流に供給して、システム４１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成するステップと、を含む。
要約すると、廃水ＷＷを蒸発させ、酸性ガス排出物を低減するために開示される本システム１０，２１０，３１０，４１０は、ノズル２４，２２４，３２４，４２４を介して１つまたは複数の酸性ガスを含んで流れる排煙ＦＧからの酸性ガス吸収のためにその中に分散された吸収液ＡＬを供給される湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２と、加熱された廃水ＷＷを生成するために湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２で生成された廃水ＷＷを加圧加熱するように動作する熱交換器４０，２４０，３４０，４４０と、加熱された廃水ＷＷをフラッシュ蒸発させて、微粒子収集システム２０，２２０，３２０，４２０および湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２の上流の排煙ＦＧの流れに供給される、あるいは湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２の上流の排煙ＦＧの流れに供給される、あるいは配管２２ｃ，２２２ｃ，３２２ｃ，４２２ｃ内でスクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２に循環される吸収液ＡＬに供給される蒸気ＳＴを生成するように動作するフラッシュ室４６，２４６，３４６，４４６と、を含み、システム１０，２１０，３１０，４１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成する。開示されるように、本熱交換器４０，２４０，３４０，４４０は、約２バール〜約２０バールの圧力および約１００℃〜約２００℃の温度で動作する。任意選択として、システム１０，２１０，３１０，４１０からの排煙ＦＧ、異なるシステムからの排煙ＦＧ、および／または非排煙熱伝達剤を用いて、熱エネルギーを本熱交換器２４０，４４０に供給することができる。したがって、排煙ＦＧは、湿式スクラバー塔２２２，４２２内の排煙の脱硫に先立って、ダクト２１５，４１５を介して熱交換器２４０，４４０に迂回することができる。迂回した排煙ＦＧは、好ましくは、熱交換器２４０，４４０に必要な熱エネルギーを供給するために、約１００℃〜約５００℃、または約２５０℃〜約３５０℃の範囲の温度である。別の任意選択として、熱交換器４０，３４０に熱エネルギーを供給するために、熱伝達剤ＴＡを使用することができる。熱交換器４０，２４０，３４０，４４０内の廃水ＷＷの加熱に先立って、固体材料供給源４４，２４４，３４４，４４４からの固体材料ＳＭを廃水ＷＷにアンチスケーリング試薬として添加することができる。
要約すると、廃水ＷＷを蒸発させ、酸性ガス排出物を低減するために開示されている本方法は、湿式スクラバー塔を流れる排煙ＦＧを脱硫するための吸収液ＡＬの流れを有する湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２を使用するステップと、加熱された廃水ＷＷを生成するために、湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２で収集された廃水ＷＷを、熱および圧力を使用して熱交換器４０，２４０，３４０，４４０において加圧加熱するステップと、加熱された廃水ＷＷをフラッシュ室４６，２４６，３４６，４４６に供給して、微粒子収集システム２０，２２０，３２０，４２０および湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２の上流の排煙ＦＧの流れに供給される、あるいは湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２の上流の排煙ＦＧの流れに供給される、あるいは湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２内に分散される配管２２ｃ，２２２ｃ，３２２ｃ，４２２ｃ内の吸収液ＡＬの循環流に供給される蒸気ＳＴを生成して、システム１０，２１０，３１０，４１０のゼロ廃水ＷＷ液体排出を達成するステップと、を含む。湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２で使用される吸収液ＡＬは、水およびアルカリ性試薬を含む。湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２で使用される吸収液ＡＬは、水および新鮮な石灰石、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、アルカリフライアッシュなどを含むことができる。本方法で使用される熱交換器４０，２４０，３４０，４４０は、約２バール〜約２０バールの圧力および約１００℃〜約２００℃の温度で廃水ＷＷを加圧加熱するように動作する。また、本発明の方法によれば、迂回した排煙ＦＧからの熱エネルギーは、廃水ＷＷを加圧加熱するために熱交換器２４０，４４０で使用することができる。加熱された廃水ＷＷは、フラッシュ室４６，２４６，３４６，４４６に流れて、湿式スクラバー塔２２，２２２，３２２，４２２内の補給水として使用される、または排煙ＦＧを加湿する蒸気ＳＴを生成する。
異なるシステムおよび方法の設計基準を説明するために、廃水ＷＷを蒸発させて、酸性ガス排出物を低減するために例示される本システムの実施形態に様々な変更を加えることができることを理解されたい。たとえば、システムの異なる構成要素間で異なる流体を輸送するための導管のサイズ、形状、または構成は、多数の適切な形状、サイズ、または構成のいずれかとすることができ、ベッセル、バルブ、配管、チューブ、タンク、ダクトまたはセンサなどの多数の異なる導管要素のいずれかを含むことができる。排煙ＦＧ、廃水ＷＷ、およびその他の流体の流れが維持または保持される温度および／または圧力は、特定の一連の設計目的を満たす多数の適切な範囲のいずれかにすることもできる。
本システムおよび本方法について様々な例示的な実施形態を参照して説明したが、その範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、またその要素を等価物で置き換えることができることは、当業者には理解されるであろう。さらに、その本質的な範囲を逸脱せずに特定の状況または材料を本教示に適応させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本システムおよび本方法は、意図された最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。
１０ システム
１２ 燃焼部
１２ａ 導管
１２ｂ ダクト
１２ｃ ダクト
１２ｄ 内部領域
１４ ガス供給源
１４ａ 供給管
１４ｂ 供給管
１６ 燃料供給源
１６ａ 燃料ダクト
１８ 空気予熱器
１８ａ ダクト
１８ｂ 内部領域
２０ 微粒子収集システム
２０ａ ダクト
２０ｂ 内部領域
２０ｃ ダクト
２１ ポンプ
２２ 湿式スクラバー塔
２２ａ ダクト
２２ｂ 内部領域
２２ｃ 配管
２２ｄ 配管
２４ ノズル
２６ 上部領域
２８ 水供給源
２８ａ 配管
３０ 吸収材料供給源
３０ａ 配管
３４ａ 入口
３４ｂ 出口
３６ スタック
３８ 底部
４０ 熱交換器
４０ａ 内部
４０ｂ 廃水導管
４０ｃ バルブ
４２ 熱源
４２ａ ダクト
４２ｂ ダクト
４４ 固体材料供給源
４４ａ ダクト
４６ フラッシュ室
４６ａ ダクト
４６ｂ ダクト
４６ｃ ダクト
４６ｄ ダクト
４７ 空気コンベア
２１０ システム
２１２ 燃焼部
２１２ａ 導管
２１２ｂ ダクト
２１２ｃ ダクト
２１２ｄ 内部領域
２１４ ガス供給源
２１４ａ 供給管
２１４ｂ 供給管
２１５ ダクト
２１６ 燃料供給源
２１６ａ 燃料ダクト
２１７ ダクト
２１８ 空気予熱器
２１８ａ ダクト
２１８ｂ 内部領域
２２０ 微粒子収集システム
２２０ａ ダクト
２２０ｂ 内部領域
２２０ｃ ダクト
２２１ ポンプ
２２２ 湿式スクラバー塔
２２２ａ ダクト
２２２ｂ 内部領域
２２２ｃ 配管
２２２ｄ 配管
２２４ ノズル
２２６ 上部領域
２２８ 水供給源
２２８ａ 配管
２３０ 吸収材料供給源
２３０ａ 配管
２３４ａ 入口
２３４ｂ 出口
２３６ スタック
２３８ 底部
２４０ 熱交換器
２４０ａ 内部
２４０ｂ 廃水導管
２４０ｃ バルブ
２４４ 固体材料供給源
２４４ａ ダクト
２４６ フラッシュ室
２４６ａ ダクト
２４６ｂ ダクト
２４６ｃ ダクト
２４６ｄ ダクト
２４７ 空気コンベア
３１０ システム
３１２ 燃焼部
３１２ａ 導管
３１２ｂ ダクト
３１２ｃ ダクト
３１２ｄ 内部領域
３１４ ガス供給源
３１４ａ 供給管
３１４ｂ 供給管
３１６ 燃料供給源
３１６ａ 燃料ダクト
３１８ 空気予熱器
３１８ａ ダクト
３１８ｂ 内部領域
３２０ 微粒子収集システム
３２０ａ ダクト
３２０ｂ 内部領域
３２０ｃ ダクト
３２１ ポンプ
３２２ 湿式スクラバー塔
３２２ａ ダクト
３２２ｂ 内部領域
３２２ｃ 配管
３２２ｄ 廃水管、配管
３２４ ノズル
３２６ 上部領域
３２８ 水供給源
３２８ａ 配管
３３０ 吸収材料供給源
３３０ａ 配管
３３４ａ 入口
３３４ｂ 出口
３３６ スタック
３３８ 底部
３４０ 熱交換器
３４０ａ 内部
３４０ｂ 廃水導管
３４０ｃ バルブ
３４２ 熱源
３４２ａ ダクト
３４２ｂ ダクト
３４４ 固体材料供給源
３４４ａ ダクト
３４６ フラッシュ室
３４６ａ ダクト
３４６ｂ ダクト
３４６ｃ ダクト
３４６ｄ ダクト
３４７ 空気コンベア
３４８ 石灰および／または石膏供給源
３４８ａ 配管
３５０ 固形物セパレータ
３５０ａ 配管
３５０ｂ ダクト
４１０ システム
４１２ 燃焼部
４１２ａ 導管
４１２ｂ ダクト
４１２ｃ ダクト
４１２ｄ 内部領域
４１４ ガス供給源
４１４ａ 供給管
４１４ｂ 供給管
４１５ ダクト
４１６ 燃料供給源
４１６ａ 燃料ダクト
４１７ ダクト
４１８ 空気予熱器
４１８ａ ダクト
４１８ｂ 内部領域
４２０ 微粒子収集システム
４２０ａ ダクト
４２０ｂ 内部領域
４２０ｃ ダクト
４２１ ポンプ
４２２ 湿式スクラバー塔
４２２ａ ダクト
４２２ｂ 内部領域
４２２ｃ 配管
４２２ｄ 廃水管、配管
４２４ ノズル
４２６ 上部領域
４２８ 水供給源
４２８ａ 配管
４３０ 吸収材料供給源
４３０ａ 配管
４３４ａ 入口
４３４ｂ 出口
４３６ スタック
４３８ 底部
４４０ 熱交換器
４４０ａ 内部
４４０ｂ 廃水導管
４４０ｃ バルブ
４４１ ポンプ
４４４ 固体材料供給源
４４４ａ ダクト
４４６ フラッシュ室
４４６ａ ダクト
４４６ｂ ダクト
４４６ｃ ダクト
４４６ｄ ダクト
４４７ 空気コンベア
４４８ 石灰および／または石膏供給源
４４８ａ 配管
４５０ 固形物セパレータ
４５０ａ 配管
４５０ｂ ダクト

Claims (15)

  1. 廃水を蒸発させて酸性ガスの排出を低減するためのシステム（１０，２１０，３１０，４１０）であって、
    １つまたは複数の酸性ガスを含む排煙からの酸性ガス吸収のために内部に分散される吸収液を入口を介して供給されるスクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）と、
    加熱された廃水を生成するために前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）で生成された廃水を加圧加熱するように動作する熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）と、
    微粒子収集システム（２０，２２０，３２０，４２０）および前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）の上流の排煙に供給される、あるいは前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）の上流の排煙に供給される、あるいは前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）に循環される吸収液に供給される蒸気を生成するために、前記加熱された廃水をフラッシュ蒸発させるように動作するフラッシュ室（４６，２４６，３４６，４４６）と、を含むシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  2. 前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）は、約２バール〜約２０バールの圧力および約１００℃〜約２００℃の温度で動作する、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  3. 前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）は、約３バール〜約１０バールの圧力、および約１２０℃〜約１８０℃の温度で動作する、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  4. 排煙が熱エネルギーを前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）に供給する、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  5. 排煙は、前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）での脱硫に先立って、ダクトを介して前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）に迂回される、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  6. 熱伝達剤が熱エネルギーを前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）に供給する、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  7. 前記廃水の加圧加熱に先立って、固体材料が前記廃水に添加される、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  8. 約１００℃〜約５００℃の温度を有する排煙が、前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）に熱エネルギーを供給する、請求項１に記載のシステム（１０，２１０，３１０，４１０）。
  9. 廃水を蒸発させて酸性ガスの排出を低減するための方法であって、
    スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）を流れる排煙を脱硫するための吸収液の流れを有する前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）を使用するステップと、
    加熱された廃水を生成するために、前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）で収集された廃水を、熱および圧力を使用して熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）において加圧加熱するステップと、
    蒸気を生成するために、前記加熱された廃水をフラッシュ室（４６，２４６，３４６，４４６）に供給するステップと、
    前記生成された蒸気を、微粒子収集システム（２０，２２０，３２０，４２０）および前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）の上流の排煙流に、あるいは前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）の上流の排煙流に、あるいは前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）内に分散された吸収液の循環流に供給するステップと、を含む方法。
  10. 前記吸収液は、水およびアルカリ性試薬を含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記吸収液は、水および新鮮な石灰石、石灰、消石灰、炭酸ナトリウム、トロナ、あるいはアルカリ性フライアッシュを含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）は、約２バール〜約２０バールの圧力および約１００℃〜約２００℃の温度で廃水を加圧加熱するように動作する、請求項９に記載の方法。
  13. 前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）は、約３バール〜約１０バールの圧力および約１２０℃〜約１８０℃の温度で動作する、請求項９に記載の方法。
  14. 迂回した排煙からの熱エネルギーは、廃水を加圧加熱するために前記熱交換器（４０，２４０，３４０，４４０）で使用される、請求項９に記載の方法。
  15. 前記フラッシュ室（４６，２４６，３４６，４４６）で生成された蒸気は、前記スクラバー塔（２２，２２２，３２２，４２２）内の補給水として使用される、請求項９に記載の方法。
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