JP6848598B2

JP6848598B2 - 脱硝触媒の再利用方法

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Publication number: JP6848598B2
Application number: JP2017065886A
Authority: JP
Inventors: 敏和吉河; 健治引野; 啓一郎盛田
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: JP2018167169A

Description

本発明は、脱硝装置を備えた燃焼設備における脱硝触媒の再利用方法に関する。

石炭火力発電所では、石炭燃焼に伴い窒素酸化物が発生するが、大気汚染防止法等の規制により、その排出は一定水準以下に抑えて排出することとなっている。そこで発電所には、窒素酸化物を還元分解するために排煙脱硝装置が設置されている。この排煙脱硝装置には、脱硝触媒が充てんされており、アンモニア（ガス）を共存させることで、高温下で還元反応を発現している。この脱硝触媒は、使用を続けていくと、シンタリング等の熱的劣化、触媒成分の被毒による化学的劣化、及び煤塵が触媒表面を覆ってしまう物理的劣化等により、性能が低下するため、性能回復が必要となり、その手法として、新品の触媒への取替えや触媒再生が行われている。触媒の再生方法としては、例えば、特許文献１に開示されるような、脱硝触媒の触媒表面が露出する各空間内に研磨材を投入してから、この脱硝触媒を二次元的又は三次元的に振とうする再生方法が挙げられる。

特開２０１１−１６１３７３号公報

国内では、例えば、約９０％の脱硝率が必要な発電所と、約８０％の脱硝率が必要な発電所とのように、脱硝触媒に必要とされる触媒性能には、発電所間で差がある。
更に、比較的高い脱硝率が必要とされる発電所では、脱硝率が大きく低下していない場合でも取り替えが必要な触媒があると共に、脱硝触媒は一般に単価が高いため、取り替えには高コストをもたらす。
一方で、比較的低い脱硝率しか必要とされない発電所においても、排ガス量に対してぎりぎりの触媒量しか脱硝触媒が充てんされていないため、脱硝率が大きく低下していない場合でも、取り換えが必要な触媒が存在する。

そこで、本発明は、使用済み脱硝触媒をより有効に活用することにより、使用済み脱硝触媒の廃棄量を減らすことが可能な、脱硝触媒の再利用方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、次に記載する構成を備えている。

（１）脱硝装置を備えた燃焼設備における使用済み脱硝触媒の再利用方法であって、
第１脱硝率が必要な第１燃焼設備で使用した脱硝触媒を性能確認する工程と、
前記脱硝触媒の脱硝率が、前記第１脱硝率未満であり、第２燃焼設備で必要とされる第２脱硝率以上である場合には、前記脱硝触媒を前記第２燃焼設備で使用する工程と、
を有する脱硝触媒の再利用方法。

（１）によれば、必要とされる脱硝率が異なる燃焼設備間で、使用済みの脱硝触媒を融通しあうことにより、脱硝触媒をより有効に活用することが可能となる。

（２）上記の脱硝触媒の再利用方法は、前記脱硝触媒の脱硝率が、前記第２脱硝率を下回っている場合には、前記脱硝触媒を再生した後、前記第１燃焼設備又は前記第２燃焼設備で使用する工程を更に有することが好ましい。

（２）によれば、使用による劣化の程度が大きな脱硝触媒も含めて、燃焼設備間で脱硝触媒を融通しあうことが可能となる。

（３）上記の脱硝触媒の再利用方法において、前記脱硝触媒を再生する際には、前記脱硝触媒の研磨を実施することが好ましい。

（３）によれば、低コストで脱硝触媒の性能を十分に回復させることが可能となる。

（４）上記の脱硝触媒の再利用方法において、前記脱硝触媒は、壁厚が０．５ｍｍ以上の脱硝触媒であることが好ましい。

（４）によれば、脱硝触媒の壁厚が０．５ｍｍ以上あることにより、脱硝触媒の性能回復を、コストの低い研磨再生で行えることとなり、燃焼設備の総運用コストを下げることができる。

（５）上記の脱硝触媒の再利用方法は、前記脱硝触媒を前記第２燃焼設備で使用する前に、前記脱硝触媒を前記第２燃焼設備の仕様に合わせる工程を更に有することが好ましい。

（５）によれば、実際に使用する脱硝触媒の仕様が互いに異なる燃焼設備間でも、使用済み脱硝触媒を融通しあうことが可能となる。

（６）上記の脱硝触媒の再利用方法において、前記第２燃焼設備の仕様に合わせる工程は、前記触媒を切断する工程を含むことが好ましい。

（６）によれば、実際に使用する脱硝触媒の長さが互いに異なる燃焼設備間でも、使用済み脱硝触媒を融通しあうことが可能となる。とりわけ、脱硝触媒を研磨する場合、脱硝触媒の研磨に必要なコストは、脱硝触媒の長さに左右されないため、脱硝触媒を研磨してから切断することにより、燃焼設備の運用コストを下げることが可能となる。

本発明によれば、必要とされる脱硝率が異なる燃焼設備間で使用済み脱硝触媒を融通しあうことにより、より有効に使用済み脱硝触媒を活用し、廃棄する脱硝触媒の量を減らすことが可能となる。

本発明の実施形態に係る脱硝触媒の再利用方法を実施する火力発電システムの全体構成図である。本発明の実施形態に係る脱硝触媒の再利用方法を実施する火力発電システムに備わる脱硝装置の例を示す図である。本発明の実施形態に係る脱硝触媒の再利用方法を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る脱硝触媒の再利用方法の運用例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る脱硝触媒の再利用方法を実行する燃焼設備の例である、火力発電システム１の全体構成図である。

図１に示すように、火力発電システム１は、燃焼装置としてのボイラ１０と、微粉炭機２０と、排気路Ｌ１と、空気予熱器３０と、熱回収器としてのガスヒータ４０と、集塵装置５０と、脱硝装置６０と、誘引通風機７０と、脱硫装置８０と、加熱器としてのガスヒータ９０と、煙突１００と、を備える。

ボイラ１０は、燃料としての微粉炭を空気と共に燃焼させる。ボイラ１０において、微粉炭が燃焼することにより排ガスが発生する。なお、微粉炭が燃焼することによって、クリンカアッシュ及びフライアッシュ等の石炭灰が生成する。ボイラ１０において生成するクリンカアッシュは、ボイラ１０の下方に配置されるクリンカホッパ１１に排出されてから、図示しない石炭灰回収サイロに搬送される。

ボイラ１０は、全体として略逆Ｕ字状に形成される。ボイラ１０において生成する排ガスは、ボイラ１０の形状に沿って逆Ｕ字状に移動する。ボイラ１０の排ガスの出口付近における排ガスの温度は、例えば３００〜４００℃である。

微粉炭機２０は、図示しない石炭バンカから供給される石炭を、微細な粒度に粉砕して微粉炭を形成する。微粉炭機２０は、微粉炭と空気とを混合することにより、微粉炭を予熱及び乾燥させる。微粉炭機２０において形成された微粉炭は、エアーが吹きつけられることにより、ボイラ１０に供給される。

排気路Ｌ１は、上流側がボイラ１０に接続される。排気路Ｌ１は、ボイラ１０において発生する排ガスが流通する流路である。

空気予熱器３０は、排気路Ｌ１に配置される。空気予熱器３０は、排ガスと図示しない押込式通風機から送り込まれる燃焼用の空気との間で熱交換を行い、排ガスから熱回収する。燃焼用の空気は、空気予熱器３０において加熱されてからボイラ１０に供給される。

ガスヒータ４０は、排気路Ｌ１における空気予熱器３０の下流側に配置される。ガスヒータ４０には、空気予熱器３０において熱回収された排ガスが供給される。ガスヒータ４０は、排ガスから更に熱回収する。

集塵装置５０は、排気路Ｌ１におけるガスヒータ４０の下流側に配置される。集塵装置５０には、ガスヒータ４０において熱回収された排ガスが供給される。集塵装置５０は、電極に電圧を印加することによって排ガス中の石炭灰（フライアッシュ）等の煤塵を収集する装置である。集塵装置５０において捕集されるフライアッシュは、図示しない石炭灰回収サイロに搬送される。集塵装置５０における排ガスの温度は、例えば８０〜１２０℃である。

脱硝装置６０は、排気路Ｌ１における集塵装置５０の下流側に配置される。脱硝装置６０には、集塵装置５０において煤塵が収集された後の排ガスが供給される。脱硝装置６０は、脱硝触媒によって排ガスから窒素酸化物を除去する。脱硝装置６０において用いられる脱硝触媒については、後段で詳述する。脱硝装置６０における排ガスの温度は、例えば１３０〜２００℃である。

脱硝装置６０では、選択接触還元法によって排ガスから窒素酸化物を除去する。選択接触還元法によれば、還元剤及び脱硝触媒によって窒素酸化物から窒素及び水を生成することで、排ガスから効率的に窒素酸化物を除去することができる。選択接触還元法において用いられる還元剤は、アンモニア及び尿素の少なくとも一方を含む。還元剤としてアンモニアを用いる場合、アンモニアガス、液体アンモニア及びアンモニア水溶液のいずれの状態のアンモニアを用いてもよい。

より具体的には、脱硝装置６０は、導入された排ガスに対してアンモニアガスを注入してから、その混合ガスを、脱硝触媒を固定したハニカム成形体や脱硝触媒を担持させたアルミナ繊維等の繊維に接触させる構成とすることができる。なお、脱硝装置６０の構成例については後述する。

誘引通風機７０は、排気路Ｌ１における脱硝装置６０の下流側に配置される。誘引通風機７０は、脱硝装置６０において窒素酸化物を除去した排ガスを、一次側から取り込んで二次側に送り出す。

脱硫装置８０は、排気路Ｌ１における誘引通風機７０の下流側に配置される。脱硫装置８０には、誘引通風機７０から送り出された排ガスが供給される。脱硫装置８０は、排ガスから硫黄酸化物を除去する。詳しくは、脱硫装置８０は、排ガスに石灰石と水との混合液（石灰石スラリー）を吹き付けることによって、排ガスに含まれる硫黄酸化物を混合液に吸収させて、排ガスから硫黄酸化物を除去する。脱硫装置８０における排ガスの温度は、例えば５０〜１２０℃である。

ガスヒータ９０は、排気路Ｌ１における脱硫装置８０の下流側に配置される。ガスヒータ９０には、脱硫装置８０において硫黄酸化物が除去された排ガスが供給される。ガスヒータ９０は、排ガスを加熱する。ガスヒータ４０及びガスヒータ９０は、排気路Ｌ１における、空気予熱器３０と集塵装置５０との間を流通する排ガスと、脱硝装置６０と脱硫装置８０との間を流通する排ガスと、の間で熱交換を行うガスガスヒータとして構成してもよい。

煙突１００は、排気路Ｌ１の下流側が接続される。煙突１００には、ガスヒータ９０において加熱された排ガスが導入される。煙突１００に導入された排ガスは、ガスヒータ９０によって加熱されていることから、煙突効果によって煙突１００の上部から効果的に排出される。また、ガスヒータ９０において排ガスが加熱されることで、煙突１００の上方において水蒸気が凝縮して白煙が生じるのを防ぐことができる。煙突１００の出口付近における排ガスの温度は、例えば１１０℃である。

図２は、上記の脱硝装置６０の構成例を示す。脱硝装置６０は、図２に示すように、脱硝反応器６１と、この脱硝反応器６１の内部に配置される複数段の脱硝触媒層６２とを備える。

脱硝反応器６１は、脱硝装置６０における脱硝反応の場となる。
脱硝触媒層６２は、図２に示すように、例として、脱硝触媒としての複数のハニカム触媒６２２を含んで構成される。より詳細には、脱硝触媒層６２は、複数のケーシング６２１と、これら複数のケーシング６２１に収容される複数のハニカム触媒６２２と、シール部材６２３と、を備える。

ケーシング６２１は、一端及び他端が開放された角筒状の金属部材により構成される。ケーシング６２１は、開放された一端及び他端が脱硝反応器６１における排ガスの流路に向かい合うように、つまり、ケーシング６２１の内部を排ガスが流通するように配置される。また、複数のケーシング６２１は、脱硝反応器６１における排ガスの流路を塞ぐように当接した状態で連結されて配置される。

ハニカム触媒６２２は、長手方向に延びる複数の排ガス流通穴６２４が形成された長尺状（直方体状）に形成される。複数のハニカム触媒６２２は、排ガス流通穴６２４の延びる方向が排ガスの流路に沿うように配置される。本実施形態では、複数のハニカム触媒６２２は、ケーシング６２１に収容された状態で脱硝反応器６１の内部に配置される。

シール部材６２３は、短手方向に隣り合って配置されるハニカム触媒６２２の間に配置され、隣り合って配置されるハニカム触媒６２２の間の隙間に排ガスが流入することを防ぐ。本実施形態では、シール部材６２３は、導電性を有するシート状部材により構成され、ハニカム触媒６２２の長手方向の一端側及び他端側の所定の長さの部分（例えば、端部から１５０ｍｍ）に巻きつけられている。

シール部材６２３としては、アルミナやシリカを主成分とした無機繊維及びバインダーに導電性繊維や導電性を有するフィラーを混合して構成したセラミックペーパを用いることができる。

以上の脱硝触媒層６２において、ハニカム触媒６２２としては、例えば、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×８６０ｍｍの直方体形状で目開き６ｍｍ×６ｍｍの排ガス流通穴が４００個（２０×２０）形成されたものが用いられる。また、ケーシング６２１としては、このハニカム触媒６２２を７２本（縦６本×横１２本）収容可能なものが用いられる。そして、一層の脱硝触媒層６２には、このケーシング６２１が１２０〜１５０個用いられる。即ち、一層の脱硝触媒層６２には、９０００本から１００００本のハニカム触媒６２２が設置される。

後述のように、使用済み脱硝触媒の脱硝率を計測した際、脱硝率が８０％に満たなかった場合には、使用済み脱硝触媒の再生処理として、使用済み触媒を研磨する。これを見越して、ハニカム触媒６２２の壁厚は、研磨に耐え得るよう、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。更に好ましくは、ハニカム触媒６２２の壁厚は、１．０ｍｍ以上とする。あるいは、ハニカム触媒６２２のセル間の壁厚を、外側の壁厚と比べて、２０％以上にすることが好ましい。更に好ましくは、セル間の壁厚を、外側の壁厚と比べて、４０％以上とする。

現在、発明者らは、研磨再生として、１００μｍ程度の研磨を実施しているが、触媒の劣化状況（シリカ層の厚さ）によっては、５０μｍや１０μｍ程度の研磨でも、触媒の性能が目標性能まで回復する可能性がある。
一方、壁厚については、発明者らは、現状、実測０．８ｍｍの触媒を研磨した実績がある。新品触媒の最小壁厚としては０．６ｍｍのものがあるが、ごく表面層を研磨するレベル、すなわち１０μｍ研磨であれば、今後、０．５ｍｍの壁厚の新品触媒が製造されることとなっても、研磨可能であると考える。
以上のことから、上記のように、ハニカム触媒６２２の壁厚は０．５ｍｍ以上とすることが好ましく、１．０ｍｍ以上とすることが更に好ましい。また、ハニカム触媒６２２の外側の壁厚を２．４ｍｍと仮定すると、セル間の壁厚は０．５／２．４＝２０％以上とすることが好ましく、１．０／２．４＝４０％以上とすることが更に好ましい。

図３は、本発明に係る使用済み脱硝触媒の再利用方法のフローを示す。
ステップＳ１において、第１燃焼設備で使用した脱硝触媒の性能を確認する。具体的には、例えば、脱硝触媒層６２の各層から１本ずつハニカム触媒６２２を抜き出し、各々の脱硝率を測定する。脱硝率の測定方法としては、例えば、触媒反応装置を用いてＮＨ_３−ＳＣＲ反応を行わせ、触媒層を通過したガスのうち、ＮＯ、ＮＨ_３、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏの濃度を計測し、これらの濃度を用いて、脱硝率を算出することが可能である。

ステップＳ２において、抜き出したハニカム触媒６２２の脱硝率が９０％以上であった場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ３に移行する。抜き出したハニカム触媒６２２の脱硝率が９０％に満たなかった場合（Ｓ２：ＮＯ）には、処理はステップＳ４に移行する。

ステップＳ３において、脱硝率を測定したハニカム触媒を含む脱硝触媒層６２について、第１燃焼設備での使用を継続する。その後、処理は、ステップＳ１に戻る（リターン）。

ステップＳ４において、抜き出したハニカム触媒６２２の脱硝率が８０％以上であった場合（Ｓ４：ＹＥＳ）には、処理はステップＳ５に移行する。抜き出したハニカム触媒６２２の脱硝率が８０％に満たなかった場合（Ｓ４：ＮＯ）には、処理はステップＳ６に移行する。

ステップＳ５において、脱硝率を測定したハニカム触媒を含む脱硝触媒層６２が収容する全脱硝触媒の仕様を、第２燃焼設備で求められる仕様と照らし合わせ、必要に応じて、第２燃焼設備で求められる仕様に合わせ加工する。

具体的には、まず、脱硝触媒の長さ、及び、セル数について、現在の値を計測し、第２燃焼設備で求められる仕様と照らし合わせる。これは、脱硝触媒の触媒長さ及びセル数が、移動先の第２燃焼設備の既設触媒の使用と異なると、圧力損失の影響が発生するためである。具体的には、脱硝触媒の長さの増加に概ね比例して、圧力損失は増加する。また、セル数の増加（セル内流速の増加）の概ね２乗に比例して、圧力損失は増加する。

更に、脱硝触媒の単位ガス接触面積当たりの処理ガス流量値であるＡＶ値、脱硝触媒層中のガス流速であるＬＶＡ値について、現在の値を計測・算出し、第２燃焼設備で求められる仕様と照らし合わせる。これは、ユニットにより処理ガス量が違うため、脱硝触媒の移動先である第２燃焼設備のガス条件で必要性能を満足するか、ＡＶ値、ＬＶＡ値を確認するため、事前に試験を実施するものである。
ここで、脱硝触媒の表面積をＡ（ｍ^２）、処理ガス量をＧ（ｍ^３Ｎ／ｈ）とすると、
ＡＶ（ｍ／ｈ）＝Ｇ（ｍ^３Ｎ／ｈ）／Ａ（ｍ^２）
となる。
また、脱硝触媒層の断面積（空間断面）をＳｃ（ｍ^２）、処理温度におけるガス量をＱ（ｍ^３／ｓ）とすると、
ＬＶＡ（ｍ／ｓ）＝Ｑ（ｍ^３／ｓ）／Ｓｃ（ｍ^２）
となる。

脱硝触媒層６２が収容する全脱硝触媒の仕様を、第２燃焼設備で求められる仕様と照らし合わせた後、第２燃焼設備で求められる仕様に合致しない脱硝触媒は、第２燃焼設備で求められる仕様に合わせて加工することが可能である。
例えば、脱硝触媒の長さ及びセル数を、第２燃焼設備で求められる仕様に合わせるよう、脱硝触媒を切断することが可能である。
あるいは、例えば、ＡＶ値及びＬＶＡ値に関し、第２燃焼設備で求められる仕様を満たさない脱硝触媒は、成分回収や粉砕し再利用するか、再利用せず、廃棄することも可能である。

ステップＳ６において、脱硝率を測定したハニカム触媒を含む脱硝触媒層６２が収容する全脱硝触媒を、脱硝触媒に必要とされる脱硝率が８０％以上の、第２燃焼設備で使用する。その後、処理は、ステップＳ１に戻る（リターン）。

ステップＳ７において、脱硝率を測定したハニカム触媒を含む脱硝触媒層６２が収容する全脱硝触媒に対して再生処理を行う。再生処理としては、とりわけ、脱硝触媒を研磨することが好ましい。具体的には、例えば、特許第５８４４９４３号公報に記載の使用済み脱硝触媒の研磨方法を適用することが可能である。

ステップＳ８において、ステップＳ５と同様に、再生処理を行った脱硝触媒の仕様を、第２燃焼設備で求められる仕様と照らし合わせ、必要に応じて、仕様に合わせて加工する。
なお、後述のステップＳ９において、再生処理を行った脱硝触媒を、引き続き第１燃焼設備で使用する場合は、ステップＳ８を省略することも可能である。

ステップＳ９において、再生処理、及び、場合によっては必要とされる仕様に合わせて加工した後の脱硝触媒を、第１燃焼設備又は第２燃焼設備で使用する。その後、処理は、ステップＳ１に戻る（リターン）。

なお、上記の動作フロー中、ステップＳ２において、脱硝率が９０％以上か否かについて判定し、ステップＳ４において、脱硝率が８０％以上か否かについて判定したが、これはあくまで一例であって、これには限定されず、ステップＳ２において判定基準となる脱硝率が、ステップＳ４において判定基準となる脱硝率より高ければよい。また、上記の再利用方法において再利用の対象となる脱硝触媒は、ハニカム触媒に限定されず、任意の形状の脱硝触媒であってよい。

図４は、本発明の実施例に係る脱硝触媒の再利用方法の運用例を示す。
図４に示される運用例においては、他社燃焼設備５で使用された使用済み脱硝触媒１５０は、脱硝触媒に必要とされる脱硝率が９０％の自社燃焼設備１０Ａで再利用され、更に自社燃焼設備１０Ａで使用された使用済み脱硝触媒１５０は、脱硝触媒に必要とされる脱硝率が８０％の自社燃焼設備１０Ｃで再利用されるものとする。これと並行して、他社燃焼設備５で使用された使用済み脱硝触媒１６０は、脱硝触媒に必要とされる脱硝率が９０％の自社燃焼設備１０Ｂで再利用され、更に自社燃焼設備１０Ｂで使用された使用済み脱硝触媒１６０は、脱硝触媒に必要とされる脱硝率が８０％の自社燃焼設備１０Ｃで再利用されるものとする。また、例として、自社燃焼設備１０Ａで使用される脱硝触媒の長さは８６０ｍｍ、自社燃焼設備１０Ｂ及び１０Ｃで使用される脱硝触媒の長さは４３０ｍｍであるとする。

まず、図４の矢印（ａ）のフローで示されるように、他社燃焼設備５で使用された脱硝触媒１５０は、安価で自社燃焼設備１０Ａに引き取られ、再生処理を施された後、自社燃焼設備１０Ａで利用される。なお、上記のように、この脱硝触媒１５０の長さは８６０ｍｍであるとする。

自社燃焼設備１０Ａで一定期間脱硝触媒１５０を利用した後、脱硝率を測定し、脱硝率が９０％以上だった場合には、この脱硝触媒１５０は、自社燃焼設備１０Ａで引き続き利用される。脱硝触媒１５０の脱硝率が８０％未満であった場合は、矢印（ｂ）のフローで示されるように、自社燃焼設備１０Ａで研磨再生し、研磨再生後の脱硝触媒１５０の脱硝率が９０％以上となった場合には、再度自社燃焼設備１０Ａで使用する。一方、研磨再生後の脱硝触媒１５０の脱硝率が９０％に満たないものの、８０％以上となった場合には、矢印（ｃ）のフローで示されるように、長さが８６０ｍｍの脱硝触媒１５０を、長さが４３０ｍｍの脱硝触媒１５０Ａ及び１５０Ｂに２分割し、自社燃焼設備１０Ｃで再利用する。

なお、図示はしないが、他社燃焼設備５から引き取った使用済み脱硝触媒１５０を、自社燃焼設備１０Ａで一定期間利用した後の脱硝率が、８０％以上９０％未満である場合には、再生処理をせずに、脱硝触媒１５０の長さを４３０ｍｍに２分割して、自社燃焼設備１０Ｃに転用する。

また、図４の矢印（ｄ）のフローで示されるように、他社燃焼設備５で使用された脱硝触媒１６０は、安価で自社燃焼設備１０Ｂに引き取られ、再生処理を施された後、自社燃焼設備１０Ｂで利用される。なお、上記のように、この脱硝触媒１６０の長さは４３０ｍｍであるとする。

自社燃焼設備１０Ｂで一定期間脱硝触媒１６０を利用した後、脱硝率を測定し、脱硝率が９０％以上だった場合には、この脱硝触媒１６０は、自社燃焼設備１０Ｂで引き続き利用される。脱硝触媒１６０の脱硝率が８０％以上９０％未満であった場合には、矢印（ｇ）のフローで示されるように、自社燃焼設備１０Ｃに転用する。脱硝触媒１６０の脱硝率が８０％未満であった場合には、矢印（ｅ）のフローで示されるように、自社燃焼設備１０Ｂで研磨再生し、研磨再生後の脱硝触媒１６０の脱硝率が９０％以上となった場合には、再度自社燃焼設備１０Ｂで使用する。

また、上記の矢印（ｅ）のフローにおいて研磨再生した後の脱硝触媒１６０の脱硝率が９０％に満たないものの、８０％以上となった場合には、矢印（ｇ）のフローで示されるように、自社燃焼設備１０Ｃに転用してもよい。

自社燃焼設備１０Ｃにおいては、自社燃焼設備１０Ａから引き取った使用済み脱硝触媒１５０Ａ及び１５０Ｂ、及び、自社燃焼設備１０Ｂから引き取った使用済み脱硝触媒１６０を、脱硝装置６０で利用する。使用済み脱硝触媒１５０Ａ、１５０Ｂ、１６０を一定期間使用した後、矢印（ｆ）のフローで示されるように、自社燃焼設備１０Ｃで研磨再生し、研磨再生後の脱硝触媒１５０Ａ、１５０Ｂ、１６０の脱硝率が８０％以上となった場合には、再度自社燃焼設備１０Ｃで使用する。

〔実施形態の効果〕
以上、説明したように構成された本実施形態によれば、第１燃焼設備で必要とされる脱硝率に満たない脱硝率しか有さない脱硝触媒を、第１燃焼設備より低い脱硝率しか必要とされない第２燃焼設備で使用することにより、使用済み脱硝触媒をより有効に活用し、使用済み脱硝触媒の廃棄量を減少させることが可能となる。

また、第２燃焼設備で必要とされる脱硝率に満たない脱硝率しか有さない脱硝触媒を再生することにより、使用による劣化の程度が大きな脱硝触媒も含めて、燃焼設備間で使用済み脱硝触媒を融通しあうことが可能となる。

また、脱硝触媒の再生方法として、脱硝触媒の研磨を実施することにより、低コストで脱硝触媒の性能を十分に回復させることが可能となる。

また、脱硝触媒として、壁厚が０．５ｍｍ以上の脱硝触媒を使用することにより、脱硝触媒の性能回復を、コストの低い研磨再生で行えることとなり、燃焼設備の総運用コストを下げることができる。

また、使用済み脱硝触媒を第２燃焼設備に転用する前の段階で、使用済み脱硝触媒を第２燃焼設備の仕様に合わせて加工することにより、互いに仕様が異なる燃焼設備間でも、使用済み脱硝触媒を融通しあうことが可能となる。

また、使用済み脱硝触媒を第２燃焼設備の仕様に合わせて加工する際、第２燃焼設備で使用されている脱硝触媒の長さに合わせて切断することにより、実際に使用する脱硝触媒の長さが互いに異なる燃焼設備間でも、使用済み脱硝触媒を融通しあうことが可能となる。

〔変形例〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、図３に記載のフローチャート中、ステップＳ２において脱硝率が９０％以上と判定された脱硝触媒は、ステップＳ３において、第１燃焼設備での使用を継続するとしたが、これには限定されない。例えば、脱硝率が９０％以上であるにもかかわらず、次の燃焼設備のメンテナンス時には使用可能ではなくなることを見越して、第１燃焼設備での使用開始から一定期間が経過したことをもって、第２燃焼設備に転用してもよい。

また、図３に記載のフローチャート中、ステップＳ４において脱硝率が８０％以上と判定された脱硝触媒は、ステップＳ５において、第２燃焼設備で要求される仕様に合わせて加工するとしたが、これには限定されない。脱硝率が８０％以上と判定された脱硝触媒の仕様が、そのまま、第２燃焼設備に既設の脱硝触媒の仕様と合致する場合には、ステップＳ５を省略し、ステップＳ６において、そのまま第２燃焼設備で使用することが可能である。
同様に、ステップＳ７で再生した脱硝触媒を、ステップＳ８において、第２燃焼設備で要求される仕様に合わせて加工するとしたが、これには限定されない。再生した脱硝触媒の仕様が、そのまま、第２燃焼設備に既設の脱硝触媒の仕様と合致する場合には、ステップＳ８を省略し、ステップＳ９において、そのまま第２燃焼設備で使用することが可能である。

また、図３に記載のフローチャート中、ステップＳ７において、使用済み脱硝触媒の再生方法として、使用済み脱硝触媒を研磨する技術について述べたが、これには限定されない。例えば、使用済み脱硝触媒の表面に、新たな脱硝触媒をコーティングすることにより、使用済み脱硝触媒を再生してもよい。

また、上記の実施形態においては、燃焼設備の例として、火力発電システム間で使用済み脱硝触媒を融通しあう、脱硝触媒の再利用方法について記載したがこれには限定されない。例えば、船舶等の燃焼ボイラで用いられる脱硝触媒の再利用方法として実施することも可能である。

１…火力発電システム
１０…ボイラ
６０…脱硝装置
６１…脱硝反応器
６２…脱硝触媒層
１００…煙突
６２１…ケーシング
６２２…ハニカム触媒
６２３…シール部材
Ｌ１…排気路

Claims

脱硝装置を備えた燃焼設備における使用済み脱硝触媒の再利用方法であって、
第１脱硝率が必要な第１燃焼設備で使用した脱硝触媒の脱硝率を、前記第１脱硝率、及び第２燃焼設備で必要とされる第２脱硝率であって、前記第１脱硝率よりも低い第２脱硝率と比較することにより、性能確認する工程と、
前記脱硝触媒の脱硝率が、前記第１脱硝率以上である場合には、前記脱硝触媒を前記第１燃焼設備で使用し、前記第１脱硝率未満であり、前記第２脱硝率以上である場合には、前記脱硝触媒を前記第２燃焼設備で使用し、前記第２脱硝率未満である場合には、前記脱硝触媒を再生した後、前記第１燃焼設備又は前記第２燃焼設備で使用する工程と、
を有する脱硝触媒の再利用方法。
前記脱硝触媒を再生する際には、前記脱硝触媒の研磨を実施する、請求項１に記載の脱硝触媒の再利用方法。
前記脱硝触媒は、壁厚が０．５ｍｍ以上の脱硝触媒である、請求項２に記載の脱硝触媒の再利用方法。
前記脱硝触媒を前記第２燃焼設備で使用する前に、前記脱硝触媒を前記第２燃焼設備の仕様に合わせる工程を更に有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱硝触媒の再利用方法。
前記第２燃焼設備の仕様に合わせる工程は、前記脱硝触媒を切断する工程を含む、請求項４に記載の脱硝触媒の再利用方法。