JPH09103641A

JPH09103641A - 排煙脱硫装置及びボイラ設備

Info

Publication number: JPH09103641A
Application number: JP7265287A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tatani; 淳多谷; Kazuaki Kimura; 和明木村; Koichiro Iwashita; 浩一郎岩下; Satoshi Yajima; 智矢島; Toru Takashina; 徹高品; Susumu Okino; 沖野　　進
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】排煙脱硫装置やボイラ設備の構成を変更せず
に、排煙の熱エネルギーを有効に回収して熱利用設備で
利用し、かつ、吸収剤スラリに使用する用水量を低減す
ることのできる排煙脱硫装置、及び、ボイラ設備を提供
しようとするものである。【解決手段】未処理排煙と吸収剤スラリとを気液接触
させる吸収塔を備えた排煙脱硫装置において、吸収塔の
排煙導入部を通過する気液接触前の排煙から熱回収する
熱回収手段を設けた排煙脱硫装置、及び、回収した熱を
熱利用設備に放熱手段を備えたボイラ設備である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ設備等に付
設する排煙脱硫装置及び回収熱を低熱利用設備で活用す
るボイラ設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボイラ設備からの排煙中の硫黄
酸化物（ＳＯ_x）等を除去して清浄なガスとして大気に
放出するために、排煙脱硫装置が用いられる。図３は、
この種の排煙処理装置を備えたボイラ設備の代表的な構
成と、各箇所における排煙温度及び水分率を示した図で
ある。

【０００３】ボイラ１から排出された排煙は、ボイラ１
に付設された脱硝装置２で窒素酸化物（ＮＯ_x）が除去
され、エアヒータ３（ＡＨ）及びガスガスヒータ（ＧＧ
Ｈ）の熱回収部４を通過した後、電気集塵機５（ＥＰ）
に導入されてフライアッシュ等の粉塵が取り除かれる。
次いで、排煙は、前流ファン６（ＩＤＦ）により脱硫装
置７に導かれ、硫黄酸化物（主に亜硫酸ガス）を除去し
た後、ガスガスヒータ（ＧＧＨ）の再加熱部８を通過し
て後流ファン９（ＢＵＦ）により煙突１０に送られ、大
気中に放出される。ここで用いる排煙脱硫装置７は、排
煙を吸収剤スラリと気液接触させて、排煙中の亜硫酸ガ
スを吸収除去する湿式吸収方式が、脱硫率等の点で優れ
ているため、近年広く普及している。

【０００４】排煙温度は、エアヒータ３（ＡＨ）の直後
で通常１３５℃程度であり、燃料が石炭の場合には、そ
の水分率は８％程度となる。排煙脱硫装置７の入口直前
では、熱回収部４の冷却等により温度が９０℃程度まで
下げられ、排煙脱硫装置７では、吸収剤スラリとの接触
によりさらに降下して、石炭焚きボイラの場合、通常４
８℃程度となる。なお、排煙脱硫装置７の出口における
排煙温度は、排煙脱硫装置７で特に熱回収等をしない限
り、導入される排煙の流量及び温度と排煙脱硫装置７に
おける気液接触容量等により決まり、この気液接触容量
等は、排煙の性状（亜硫酸ガス濃度等）に対して設定さ
れるので、結局のところ、排煙脱硫装置７の出口の排煙
温度は、燃料の性状により略一義的に決まる。例えば、
石炭の場合では通常４８℃程度である。

【０００５】排煙の水分濃度は、排煙脱硫装置７におい
て飽和状態になるまで吸収剤スラリ中の水分が蒸発する
ため、排煙脱硫装置７の出口では４８℃で飽和する水分
濃度（約１１％）となる。なお、排煙脱硫装置７の吸収
塔における蒸発水量は、１０００ＭＷクラスの石炭焚き
ボイラの場合、約７５ｔ／ｈ程度となる。なお、排煙は
最後に再加熱部８で加熱されて９０℃程度まで昇温し、
煙突１０から放出される。

【０００６】なお、熱回収部４において、排煙温度を９
０℃以下に冷却してさらに熱回収することは、電気集塵
機５自体の性能は向上するものの、実用上不可能であ
る。即ち、排煙温度が９０℃以下になると、局部的に飽
和温度となり、凝縮水が発生する恐れがある。その結
果、電気集塵機５で回収する灰が湿ったものとなり、再
利用がほとんど困難になる。また、凝縮水に対する耐腐
食性をもたせるために、熱回収部４から排煙脱硫装置７
までのダクトや前流ファン６等の構成部材についても高
価な耐食性材料を使用する必要が生ずる。

【０００７】また、再加熱部８では排煙温度を９０℃程
度まで昇温しなければならない。その理由は、後流機器
の腐食防止、さらには大気放出される排煙の白煙化防止
及び拡散性確保のためである。即ち、９０℃程度以上に
昇温しなければ、凝縮水が発生する恐れがあり、煙突１
０までのダクトや後流ファン９等の構成部材に高価な耐
食性材料を用いる必要が生じ、また、大気放出される排
煙が白煙化し易くなるとともに、所定の拡散性が得られ
ない。したがって、排煙温度が低くて十分な拡散性が得
られないときには、煙が高くたちのぼらないので、排出
規制を満すように、煙突自体を高く大型にする必要があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、火力発電設
備等のボイラを使用する設備においては、資源の有効利
用を図る観点から、ボイラで発生する熱エネルギーをも
れなく利用することが近年益々要求され、余熱により温
室、温水プール、地域暖房等の熱利用システムを稼働す
ることが望ましい。ところが、従来より、さらなる高効
率化を求めて各種の改善がなされてきたが、ボイラ設備
から熱回収を行うことは極めて困難なことであった。

【０００９】一方、排煙処理システムにおいても、上記
のように、例えばボイラの出口側で排煙を現行以上に冷
却することには実用上問題があり、従来、熱回収は困難
であると考えられていた。また、排煙脱硫装置において
は、蒸発して排煙に持ち去られる分だけ、吸収剤スラリ
の水分を補給する必要があり、工業用水の用水量が多い
という問題や、この水蒸気の分だけ排煙の総量が増加し
て、後流ファンの動力増や煙突までのダクトを大型化す
る必要があった。

【００１０】そこで、本発明は、上記の欠点を解消し、
排煙脱硫装置やボイラ設備の主要構成を変更せずに、排
煙の熱エネルギーを有効に回収し、有効利用を可能に
し、しかも、吸収剤スラリに使用する用水量を低減する
ことのできる排煙脱硫装置、及び、ボイラ設備を提供し
ようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の構成を
採用することにより、上記の課題を解決しようとするも
のである。 (1) 未処理排煙と吸収剤スラリとを吸収塔内で気液接触
させる排煙脱硫装置において、前記吸収塔の排煙導入部
に通過する気液接触前の排煙から熱回収する熱回収手段
を設けたことを特徴とする排煙脱硫装置。

【００１２】(2) 前記吸収塔において循環する吸収剤ス
ラリから熱回収する熱回収手段を設けたことを特徴とす
る上記(1) 記載の排煙脱硫装置。 (3) 未処理排煙と吸収剤スラリとを吸収塔内で気液接触
させる排煙脱硫装置において、前記吸収塔の排煙導出部
から流出する処理後排煙の温度が、未処理排煙中の水分
濃度に対する飽和温度以下になるように、前記熱回収手
段の熱回収量を設定したことを特徴とする上記(1) 又は
(2) 記載の排煙脱硫装置。

【００１３】(4) ボイラで発生する排煙と吸収剤スラリ
とを吸収塔内で気液接触させる排煙脱硫装置を備えたボ
イラ設備において、前記吸収塔を通過する排煙及び／又
は前記吸収塔を循環する吸収剤スラリから熱回収する熱
回収手段と、前記熱回収手段により回収された熱を熱利
用設備に送熱手段と、前記送熱手段により送られた熱を
熱利用設備のエネルギー源として放熱する放熱手段とを
備えたことを特徴とするボイラ設備。

【００１４】(5) 前記熱回収手段は、少なくとも前記吸
収塔の排煙導入部を通過する気液接触前の排煙から熱回
収するものであることを特徴とする上記(4) 記載のボイ
ラ設備。 (6) 前記吸収塔の排煙導出部から流出する処理後排煙の
温度が、未処理排煙中の水分濃度に対する飽和温度以下
になるように、前記熱回収手段の熱回収量を設定したこ
とを特徴とする上記(4) 又は(5) 記載のボイラ設備。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明を適用した、排煙脱
硫装置からの回収熱を低熱利用設備１１に供給するボイ
ラ設備の一部を示した図であり、各箇所における排煙温
度と水分率を併記した。また、図２は、本発明を適用し
た排煙脱硫装置の要部構成の一例を示した図であり、各
種の熱回収手段を併記した。なお、図３の従来例と同様
の構成要素については、同じ符号を付し、特に必要のな
い限りその説明を省略した。

【００１６】本発明の回収熱利用設備では、図１に示す
ように、例えば、温室、温水プール、地域暖房システム
等の低熱利用設備１１に対し、そのエネルギー源として
排煙脱硫装置７から回収された熱エネルギーを供給して
利用する。即ち、排煙脱硫装置７には、熱回収手段１２
が設けられ、低熱利用設備１１に送熱する送熱手段１３
と、送熱された熱を低熱利用設備１１のエネルギー源と
して放熱する放熱手段１４とを備えている。また、ボイ
ラ設備からの余剰の蒸気や流出した蒸気を上記熱エネル
ギーとして併用することも可能である。

【００１７】排煙脱硫装置７は、図２に示すように、タ
ンク酸化方式のもので、吸収剤スラリＳ１（例えば、石
灰石スラリ）は、循環ポンプ２３で底部のタンク２２か
ら吸収塔２１の排煙導入部２１ａのヘッダーパイプ２５
に供給され、未処理排煙Ａ中に噴射され、排煙中の亜硫
酸ガスを吸収除去する。排煙は、排煙導出部２１ｂから
処理済排煙Ｂとして排出される。また、ヘッダーパイプ
２５から噴射された吸収剤スラリは、吸収塔２１の充填
材２６中を流下しながら、さらに亜硫酸ガスを吸収し、
タンク２２に貯留される。タンク２２には、アーム回転
式エアスパージャ２４が設けられ、水平に回転してスラ
リを攪拌しながら、空気Ｃをタンク２２内に微細な気泡
で吹き込まれ、亜硫酸ガスを吸収した吸収剤スラリと前
記空気とを効率的に接触させて中和反応を起こし、全量
酸化して石膏を生成する。

【００１８】排煙脱硫装置における主な反応は次のとお
りである。（吸収塔）ＳＯ₂＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ⁺＋ＨＳＯ₃ ^- （１）（タンク）Ｈ⁺＋ＨＳＯ₃ ^-＋（１／２）Ｏ₂ → ２Ｈ⁺＋ＳＯ₄ ^2- （２）２Ｈ⁺＋ＳＯ₄ ^2-＋ＣａＣＯ₃＋Ｈ₂Ｏ → ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ₂ （３）

【００１９】このようにして、石膏と吸収剤である少量
の石灰石とを懸濁したスラリＳ２はタンク２２からスラ
リポンプ（図示せず）で搬出され、固液分離機（図示せ
ず）に供給され、ろ過して水分の少ない石膏（副生品）
として回収される。なお、吸収塔２１の排煙排出部２１
ｂには、導出される処理後の排煙Ｂからミストを取り除
くためにミストエリミネータ２７が設けられ、ミストは
回収水Ｄとしてタンク２２に戻される。

【００２０】また、前記固液分離機で分離された水は、
吸収剤スラリＳ１のタンク（図示せず）に送られ、吸収
剤スラリを構成する水として循環使用される。この循環
水中に、亜硫酸ガスの吸収反応や石膏の生成反応に悪影
響を与える不純物（例えば塩素）が蓄積されないよう
に、通常、循環水の一部を適宜導出して排出処理する。
また、循環水には、必要に応じて適宜工業用水が補給さ
れる。本発明において、後記するように、吸収塔で蒸発
して持ち去られる水分量が、従来法に比べて格段に少な
いので、この補給水も大幅に低減される。

【００２１】次に、排煙脱硫装置７の熱回収手段１２を
図２で詳細に説明する。熱回収手段１２は、例えば、循
環する熱媒体Ｅと、排煙脱硫装置７の吸収塔２１の排煙
及び／又は吸収剤スラリとの間で熱交換を行う熱交換器
を使用することができる。ここで、熱媒体としては、例
えば、腐食防止や凍結防止のための薬剤が添加された工
業用水等を用いることにより、コストの低減を図ること
ができる。

【００２２】また、熱回収手段としては、例えば図２に
示すように、吸収塔２１の排煙導入部２１ａにおける
ヘッダパイプ２５より上流側に伝熱管３１よりなる熱交
換器を配設し、吸収剤スラリと接触する前の高温の未処
理排煙Ａから熱回収するもの、吸収塔２１のヘッダパ
イプ２５より下流側（例えば充填材２６内部）に伝熱管
３２よりなる熱交換器を配設し、気液接触した後の排煙
とスラリから熱を回収するもの、吸収塔２１のタンク
２２内のスラリ中に伝熱管３３よりなる熱交換器を配設
し、スラリから熱を回収するもの、吸収剤スラリをタ
ンク２２からヘッダーパイプ２５に送る循環ポンプ２３
の吐出配管及び／又は吸い込み配管の途上に伝熱管３５
よりなる熱交換器３４を配設し、吸収剤スラリから熱回
収するもの、吸収塔２１の排煙導出部２１ｂ（例えば
ミストエリミネータ２７の上流側、又はミストエリミネ
ータ２７のエレメント内）に伝熱管３６よりなる熱交換
器３６を配設し、排煙導出部２１ｂを通過する排煙から
熱回収するものなどを使用することができる。

【００２３】なお、熱回収手段１２は、上記の熱交換器
のうちいずれか一つで構成してもよいし、複数種を例え
ば直列に組み合わせてもよい。ただし、比較的高温度の
熱回収を実現するためには、吸収剤スラリと接触する前
の未処理排煙Ａから熱回収する熱交換器（伝熱管３１）
を含むことが好ましい。

【００２４】また、熱回収手段１２の熱回収量は、最終
的に吸収塔２１から流出する処理後排煙Ｂの温度が、未
処理排煙Ａ中の水分濃度に対する飽和温度以下になるよ
うに設定することが好ましい。例えば、未処理排煙Ａの
水分濃度が８％である場合には、約４０℃以下になるよ
うに、熱交換器の仕様を設定し、熱媒体Ｅの循環量を制
御することが好ましい。

【００２５】そして、この熱回収手段１２に対して、そ
の熱回収量を上記目標値に自動制御する制御手段（図示
せず）を設けてもよい。例えば、この制御手段は、未処
理排煙Ａの水分濃度を検出する濃度センサと、吸収塔２
１の排煙導出部２１ａから流出する処理後排煙Ｂのガス
温度を検出する温度センサと、前記熱媒体Ｅの流量を調
整する流量調節弁と、前記濃度センサの検出値から調整
すべき目標温度を演算し、前記温度センサの検出値がこ
の目標温度近傍に保持されるように前記流量調節弁の開
度を制御するコントローラとで構成することができる。

【００２６】前記回収熱を低熱利用設備１１に送る送熱
手段１３は、例えば、熱媒体Ｅを外界に対して断熱状態
で送給する配管と送給ポンプで構成することができる。
また、放熱手段１４は、熱媒体Ｅの熱を低熱利用設備１
１において放熱する熱交換器、例えば、温室内の空気を
加熱するもの、あるいは、プールの水を加熱する熱交換
器等である。

【００２７】以上のように構成された排煙脱硫装置又は
ボイラ設備では、熱回収手段１２により吸収塔２１を通
過する排煙及び／又は吸収塔２１を循環する吸収剤スラ
リから熱回収され、この熱により低熱利用設備１１を有
効に稼働させることができる。なお、ボイラ設備からの
余剰の蒸気や流出する蒸気を、排煙脱硫装置の回収熱と
併用して低熱利用設備１１を稼働させることも可能であ
る。

【００２８】熱回収手段１２として、吸収剤スラリと接
触する前の未処理排煙Ａから熱回収する熱交換器（伝熱
管３１）を採用するときには、ここで排煙が冷却される
分だけ、その後の気液接触部における蒸発量を抑制する
ことができ、かつ、定常的な吸収塔内スラリの温度や処
理後排煙Ｂの温度もその分だけ低減することができる。
特に、排煙脱硫装置の排煙導出部の排煙温度が、未処理
排煙Ａの水分濃度に対する飽和温度以下（例えば４０℃
以下）に設定される場合には、後流の気液接触部での蒸
発量は理論的にゼロとなり、また、定常的な吸収塔内ス
ラリの温度や処理後排煙Ｂの温度もその飽和温度以下で
均衡する。なお、実際には、タンク２２内の反応により
発生する熱の影響があるが、これは極めて僅かであるの
で、ほとんど問題にならない。

【００２９】また、熱交換手段１２として、ヘッダパイ
プ２５よりも後流側（例えば、充填材２６の部分）の排
煙及び吸収剤スラリから熱回収する熱交換器（伝熱管３
２）を採用する場合や、タンク２２内の吸収剤スラリか
ら熱回収する熱交換器（伝熱管３３）や、吸収剤スラリ
を循環する配管途上のスラリから熱回収する熱交換器
（伝熱管３５）を採用する場合でも、排煙からスラリ側
に加えられようとする熱又は加えられた熱が連続的に回
収されるため、定常状態においては冷却された分だけ気
液接触部での蒸発量が抑制され、また、定常的な吸収塔
内スラリの温度や処理後の排煙Ｂの温度もその分だけ低
下させることができる。そして、この場合も熱交換器の
熱回収量の設定によって、吸収塔内スラリや排煙の温度
を未処理排煙Ａの水分濃度に対する飽和温度以下（例え
ば４０℃以下）に調整すれば、気液接触部での蒸発量は
理論的にゼロとなる。

【００３０】また、熱交換手段１２として、吸収塔２１
の排煙導出部２１ｂを通過する排煙から熱回収する熱交
換器（伝熱管３６）を採用する場合には、吸収塔２１の
排煙導入部２１ａでは、未処理排煙Ａとスラリとの気液
接触により一旦蒸気が発生し、吸収塔内部のスラリや排
煙の温度は、他の熱交換器を設けない限り、従来と同じ
温度（例えば４８℃）になり、水分濃度も従来と同様
（例えば１１％）となる。しかし、排煙導出部２１ｂに
おいて、この排煙が冷却され、その分だけ一旦蒸発した
水分が排煙導出部２１ｂで凝縮し、ミストエリミネータ
２７で回収されることになり、結局、吸収塔スラリ中か
ら蒸発により持ち去られる水分量は格段に低減される。
特に、この熱交換器の出口側の温度（処理後排煙Ｂの温
度）が、未処理排煙Ａの水分濃度（例えば８％）に対す
る飽和温度以下（例えば４０℃以下）に設定される場合
には、一旦蒸発した分の水分が理論的に全て凝縮水とし
て回収され、吸収塔スラリから蒸発により持ち去られる
水分量はゼロとなる。なお、熱交換手段１２として、上
記の各種熱交換器を組み合わせた場合でも、全体的に
は、熱回収により冷却された分だけ蒸発量（スラリから
蒸発して持ち去られる水分量）を低減することができ、
熱回収量の設定によっては理論的にゼロにすることがで
きる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、次のような各種の効果が奏される。（１）現行のボイラやその付帯機器等の設備の主要構成
を変更することなく、ボイラからの排煙の熱エネルギー
を回収し、有効利用を図ることができる。特に、熱回収
手段１２として、吸収剤スラリと接触する前の未処理排
煙Ａから熱回収する熱交換器を採用するときには、最も
温度の高い未処理排煙Ａとの熱交換により高温度の熱回
収が可能となる。

【００３２】例えば、１０００ＭＷクラスの石炭焚きボ
イラで、熱回収手段１２として吸収剤スラリと接触する
前の未処理排煙Ａ（温度約９０℃）から熱回収する熱交
換器を採用するときには、流量７００ｔ／ｈ程度の熱媒
体（水）を循環させて飽和温度４０℃程度まで冷却する
構成であれば、計算上放熱手段１４における熱媒体の温
度は７０℃程度となり（図１参照）、温室や温水プール
等の熱源としては十分なものである。

【００３３】（２）吸収塔において吸収剤スラリから蒸
発する水分の蒸発量が格段に減るため、脱硫装置におけ
る給水即ち用水量を大幅に低減することができる。特
に、処理後排煙Ｂの温度が、未処理排煙Ａの水分濃度に
対する飽和温度以下になるように熱回収量を設定する場
合は、処理後排煙Ｂの水分濃度が未処理排煙Ａと同じか
それ以下になり、吸収塔における蒸発量（厳密には、蒸
発により吸収塔のスラリから持ち去られる水分量）はゼ
ロになる。このため、例えば、１０００ＭＷクラスの石
炭焚きボイラの場合、７５ｔ／ｈ程度の水が節約でき
る。

【００３４】（３）吸収塔における吸収剤スラリの水分
の蒸発量が格段に減るため、吸収塔から導出されて煙突
から大気放出しなければならないガス（処理後排煙Ｂ）
の総量を大幅に低減することができる。このため、吸収
塔内やミストエリミネータ２７、さらには再加熱部８や
煙突１０までのダクトの流路断面積を現行のまま維持す
れば、圧力損失が格段に低減されるため、後流ファン９
の容量（消費動力）を大幅に減らすことができる。ま
た、後流ファン９の容量（消費動力）を現行のまま維持
すれば、上記吸収塔等の流路断面積を大幅に縮小するこ
とができ、装置の小型化を可能にする。例えば、１００
０ＭＷクラスの石炭焚きボイラの場合、処理後排煙の温
度を従来の４８℃から４０℃以下にすることで、水分濃
度が１１％から８％以下へと低減され、処理後排煙の総
量が３％以上も減ることになる。

【００３５】（４）熱回収手段１２として、吸収塔２１
の充填材２６の内部に配設された伝熱管３２よりなる熱
交換器を採用する場合には、充填材２６の温度がここを
通過するスラリや排煙の温度より低く抑えることがで
き、充填材２６の表面において水分がほとんど蒸発しな
くなる。このため、蒸発によりスラリ中の可溶成分が析
出してスケールを発生することがなく、スケールが充填
材２６に付着するという不具合を回避することができ
る。

【００３６】（５）また、熱回収手段１２を、循環ポン
プ２３の吐出配管又は吸い込み配管の途上に設けた熱交
換器を採用するときには、例えば、既製の熱交換器を配
管途中に接続するという簡単な改造作業で、現行の脱硫
装置から熱回収することができる。

【００３７】（６）熱回収手段１２として、吸収塔２１
の排煙導出部２１ｂ（ミストエリミネータ２７の上流
側、又はミストエリミネータ２７のエレメント内）に配
設した伝熱管３６よりなる熱交換器を採用する場合は、
この排煙導出部２１ｂを通過する処理後の排煙Ｂ中に残
留する微小な粉塵をさらに除去することができる。

【００３８】即ち、吸収塔２１の排煙導入部２１ａで
は、未処理排煙Ａとスラリとの気液接触により一旦蒸気
が発生し、吸収塔内部のスラリや排煙の温度は、他の熱
交換器が設けられていない場合には、従来と同じ温度
（例えば４８℃）になり、水分濃度も従来と同様（例え
ば１１％）となる。そして、排煙導出部２１ｂにおいて
この排煙が冷却され、最終的に未処理排煙Ａの水分濃度
（例えば８％）に対する飽和温度以下（例えば４０℃以
下）とされる。このため、一旦蒸発した水分が、排煙導
出部２１ｂにおいて凝縮されることになり、その際、前
記微小な粉塵がこの凝縮水滴の核となり捕捉される。

【００３９】（７）熱回収手段１２として、吸収塔２１
の排煙導出部２１ｂを除く部分で熱回収する熱交換器を
配設するときには、吸収塔２１において気液接触するス
ラリ温度が従来よりも定常的に低くなり、亜硫酸ガスの
吸収反応、即ち、上記の反応式(1) の反応が促進され、
脱硫性能が向上する。

【００４０】（８）また、熱回収量の調整により、最終
的に導出される処理後排煙Ｂの温度を、未処理排煙Ａの
水分濃度に対する飽和温度よりも低い温度（例えば３８
℃）に設定した場合には、蒸発により持ち去られる水分
がゼロになるばかりでなく、未処理排煙Ａ中の水分が凝
縮により吸収塔内のスラリ中に逆に取り込むことができ
る。このため、前記の不純物除去のために排出される水
分量も補給する必要がなくなり、さらなる用水量の低減
を可能にする。

【００４１】なお、本発明は、上記の実施の形態に限ら
れず、各種の態様があり得る。例えば、本発明は、ボイ
ラを使用する設備や排煙脱硫装置を必要とする設備であ
ればいかなるものにも適用できる。例えば、ゴミ処理設
備、船舶の蒸気機関等に適用しても同様の効果が得られ
る。また、熱回収手段としては、前記のような伝熱管よ
りなる熱交換器のみならず、例えば、吸収塔に設けたジ
ャケットに熱媒体を通水するものであってもよい。ま
た、送熱手段は、例えばヒートパイプにより構成するこ
ともできる。

【００４２】本発明の効果を要約すると、排煙脱硫装置
の吸収塔の排煙導入部を通過する、気液接触前の排煙か
ら熱回収する手段を設けるときには、高温度の熱回収が
可能となるとともに、吸収塔における蒸気発生量を低減
させることができ、用水量の低減及び吸収塔の後流ファ
ンの消費動力の低減、又は、吸収塔後流側機器の小型化
等を実現することができる。また、吸収等における吸収
剤スラリの温度が定常的に低下するため、硫黄酸化物の
吸収反応の反応性が高まり、脱硫性能が向上する。

【００４３】排煙脱硫装置の吸収塔を通過する排煙及び
／又は吸収塔のスラリから熱回収するときに、吸収塔の
出口から流出する処理後排煙の温度を、未処理排煙中の
水分濃度に対する飽和温度以下になるように、前記熱回
収手段の熱回収量を設定することにより、吸収塔のスラ
リから蒸発により排煙中に持ち去られる水分がほとんど
なくなり、用水量の大幅な低減を可能にした。

【００４４】排煙脱硫装置で回収された排煙の熱エネル
ギーを低熱利用設備の熱エネルギー源として利用するこ
とができる。このため、ボイラ側の機器等を変更するこ
となく、実用上容易に熱エネルギーの有効利用が図られ
る。例えば、吸収塔から熱回収するときには、ボイラ容
量の増加などの改造を何ら伴うことなく、温室、温水プ
ール、地域暖房等の熱利用システムの増設や新設を可能
にする。また、従来これ以上実用的にエネルギー回収が
不可能であると考えられてきた火力発電設備等において
も、さらなる余熱回収が可能となる。しかも、このよう
に熱回収しても、ボイラ設備や排煙処理装置の運転に何
ら支障を来すことがないばかりでなく、脱硫装置の用水
量の低減等にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したボイラ設備の要部構成の一例
を示した図であり、１０００ＭＷベースの蒸発水量を前
提するときの、各箇所における排煙温度と水分率を併記
したものである。

【図２】本発明を適用した排煙脱硫装置の要部構成の一
例を示した図であり、熱回収手段の各種態様を併記した
ものである。

【図３】従来の、排煙処理装置を備えたボイラ設備の代
表的な構成を示した図であり、各箇所における排煙温度
と水分率を併記したものである。

フロントページの続き (72)発明者矢島智東京都千代田区丸の内二丁目５番地１三菱重工業株式会社内 (72)発明者高品徹広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者沖野進広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未処理排煙と吸収剤スラリとを吸収塔内
で気液接触させる排煙脱硫装置において、前記吸収塔の
排煙導入部に通過する気液接触前の排煙から熱回収する
熱回収手段を設けたことを特徴とする排煙脱硫装置。
【請求項２】前記吸収塔において循環する吸収剤スラ
リから熱回収する熱回収手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載の排煙脱硫装置。
【請求項３】未処理排煙と吸収剤スラリとを吸収塔内
で気液接触させる排煙脱硫装置において、前記吸収塔の
排煙導出部から流出する処理後排煙の温度が、未処理排
煙中の水分濃度に対する飽和温度以下になるように、前
記熱回収手段の熱回収量を設定したことを特徴とする請
求項１又は２記載の排煙脱硫装置。
【請求項４】ボイラで発生する排煙と吸収剤スラリと
を吸収塔内で気液接触させる排煙脱硫装置を備えたボイ
ラ設備において、前記吸収塔を通過する排煙及び／又は
前記吸収塔を循環する吸収剤スラリから熱回収する熱回
収手段と、前記熱回収手段により回収された熱を熱利用
設備に送熱手段と、前記送熱手段により送られた熱を熱
利用設備のエネルギー源として放熱する放熱手段とを備
えたことを特徴とするボイラ設備。
【請求項５】前記熱回収手段は、少なくとも前記吸収
塔の排煙導入部を通過する気液接触前の排煙から熱回収
するものであることを特徴とする請求項４記載のボイラ
設備。
【請求項６】前記吸収塔の排煙導出部から流出する処
理後排煙の温度が、未処理排煙中の水分濃度に対する飽
和温度以下になるように、前記熱回収手段の熱回収量を
設定したことを特徴とする請求項４又は５記載のボイラ
設備。