JPH11230537A - 排煙脱硫装置とその運転方法 - Google Patents
排煙脱硫装置とその運転方法Info
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- JPH11230537A JPH11230537A JP10034391A JP3439198A JPH11230537A JP H11230537 A JPH11230537 A JP H11230537A JP 10034391 A JP10034391 A JP 10034391A JP 3439198 A JP3439198 A JP 3439198A JP H11230537 A JPH11230537 A JP H11230537A
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- Chimneys And Flues (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排煙脱硫装置の排ガス再加熱器の入口ミスト
濃度を低減することで、ガス再加熱器による吸収塔出口
ガスの効率的な再加熱を維持すること。 【解決手段】 吸収塔出口にあるミストエリミネータ出
口からガス再加熱器までのダクト間に裸管から形成され
るミスト蒸発管群２１を設置し、ミスト蒸発管群２１が
収められるダクト内のガス流速をガス再加熱管群１０が
設置されているダクト内のガス流速よりも高速化するこ
とで、慣性衝突によりガス中のミストは大部分をミスト
蒸発管群１０により捕集し、ガス再加熱器８へのミスト
付着による弊害を防止する。
濃度を低減することで、ガス再加熱器による吸収塔出口
ガスの効率的な再加熱を維持すること。 【解決手段】 吸収塔出口にあるミストエリミネータ出
口からガス再加熱器までのダクト間に裸管から形成され
るミスト蒸発管群２１を設置し、ミスト蒸発管群２１が
収められるダクト内のガス流速をガス再加熱管群１０が
設置されているダクト内のガス流速よりも高速化するこ
とで、慣性衝突によりガス中のミストは大部分をミスト
蒸発管群１０により捕集し、ガス再加熱器８へのミスト
付着による弊害を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ等の燃焼排
ガス処理を行う排煙処理システムに係わり、特に吸収塔
出口ガスを昇温させるガス再加熱装置の前流側に設置し
たミスト蒸発管群による好適なミスト除去装置に関す
る。
ガス処理を行う排煙処理システムに係わり、特に吸収塔
出口ガスを昇温させるガス再加熱装置の前流側に設置し
たミスト蒸発管群による好適なミスト除去装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ボイラプラントにおける排煙脱硫システ
ムは、そのほとんどが湿式である。湿式法では、吸収塔
内に導入した排ガスは吸収液と接触するため、吸収塔出
口では水分飽和ガスとなる。また、同時に吸収液を何ら
かの方式によって排ガス中に噴霧するため、微小な吸収
液滴は処理後の排ガスに同伴されて吸収塔外に排出され
る。ガスに同伴される液滴には、固形分が存在するた
め、これがドライアップして固形物として堆積する問題
及びＳＯ2吸収により硫酸ミストが生成し、この硫酸ミ
ストにより吸収塔後流機器が腐食するおそれがあるとい
う問題点がある。このため、ミストがガス中へ同伴され
るのを防止するため、なんらかのミスト除去装置を設置
するのが通例である。
ムは、そのほとんどが湿式である。湿式法では、吸収塔
内に導入した排ガスは吸収液と接触するため、吸収塔出
口では水分飽和ガスとなる。また、同時に吸収液を何ら
かの方式によって排ガス中に噴霧するため、微小な吸収
液滴は処理後の排ガスに同伴されて吸収塔外に排出され
る。ガスに同伴される液滴には、固形分が存在するた
め、これがドライアップして固形物として堆積する問題
及びＳＯ2吸収により硫酸ミストが生成し、この硫酸ミ
ストにより吸収塔後流機器が腐食するおそれがあるとい
う問題点がある。このため、ミストがガス中へ同伴され
るのを防止するため、なんらかのミスト除去装置を設置
するのが通例である。
【０００３】排煙処理システムの系統を図７〜図９に示
す。排煙処理システムは、主にボイラ１、空気予熱器
２、電気集塵器３、吸収塔４、ミストエリミネータ５
（以下Ｍ／Ｅと記す）及び煙突９などからなり、ガスの
再加熱方式としては、蒸気を用いたＳＧＨ再加熱器６
（図７）、ＧＧＨ熱回収器７とＧＧＨ再加熱器８による
ＧＧＨ方式（図８）、及びＳＧＨ再加熱器６とＧＧＨ熱
回収器７とＧＧＨ再加熱器８の組合せ方式（図９）があ
る。
す。排煙処理システムは、主にボイラ１、空気予熱器
２、電気集塵器３、吸収塔４、ミストエリミネータ５
（以下Ｍ／Ｅと記す）及び煙突９などからなり、ガスの
再加熱方式としては、蒸気を用いたＳＧＨ再加熱器６
（図７）、ＧＧＨ熱回収器７とＧＧＨ再加熱器８による
ＧＧＨ方式（図８）、及びＳＧＨ再加熱器６とＧＧＨ熱
回収器７とＧＧＨ再加熱器８の組合せ方式（図９）があ
る。
【０００４】いずれの方式においても、吸収塔４の出口
にＭ／Ｅ５を設置することにより吸収塔４の後流のガス
中にミストが同伴することを防止しており、吸収塔出口
（Ｍ／Ｅ５出口）中のミスト濃度は１００〜１５０ｍｇ
／ｍ3Ｎ以下まで低減することが可能である。
にＭ／Ｅ５を設置することにより吸収塔４の後流のガス
中にミストが同伴することを防止しており、吸収塔出口
（Ｍ／Ｅ５出口）中のミスト濃度は１００〜１５０ｍｇ
／ｍ3Ｎ以下まで低減することが可能である。
【０００５】また、従来技術からなるガス再加熱系統の
概略を図１０〜図１２に示す。従来のシステムのガス再
加熱系統は主に再加熱器（ＳＧＨ再加熱器６、ＧＧＨ熱
回収器７、ＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器２９）、再加熱器伝
熱管群１０、再加熱器伝熱管１１、熱回収器伝熱管群１
７、熱回収器伝熱管１８、熱媒連絡管（ＳＧＨ蒸気ライ
ン１２、ＧＧＨ熱媒連絡管高温側１９＋低温側２０）及
び蒸気ドランライン２５等からなる。熱媒連絡配管によ
って各再加熱器伝熱管１１に熱媒が供給され、熱媒の持
つ熱エネルギーによって排ガスは再加熱される。再加熱
器伝熱管１１の構造としては、ガス条件（すなわちボイ
ラ燃料、要求された煙突入口温度等）によっても異なる
が、少ない伝熱管群（再加熱器伝熱管群１０、熱回収器
伝熱管群１７）の容量で多くの伝熱面積を稼ぐためフィ
ンチューブを設置するのが通例である。
概略を図１０〜図１２に示す。従来のシステムのガス再
加熱系統は主に再加熱器（ＳＧＨ再加熱器６、ＧＧＨ熱
回収器７、ＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器２９）、再加熱器伝
熱管群１０、再加熱器伝熱管１１、熱回収器伝熱管群１
７、熱回収器伝熱管１８、熱媒連絡管（ＳＧＨ蒸気ライ
ン１２、ＧＧＨ熱媒連絡管高温側１９＋低温側２０）及
び蒸気ドランライン２５等からなる。熱媒連絡配管によ
って各再加熱器伝熱管１１に熱媒が供給され、熱媒の持
つ熱エネルギーによって排ガスは再加熱される。再加熱
器伝熱管１１の構造としては、ガス条件（すなわちボイ
ラ燃料、要求された煙突入口温度等）によっても異なる
が、少ない伝熱管群（再加熱器伝熱管群１０、熱回収器
伝熱管群１７）の容量で多くの伝熱面積を稼ぐためフィ
ンチューブを設置するのが通例である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、前述のように吸収塔４の出口のミスト濃度は１００
〜１５０ｍｇ／ ｍ3Ｎまで低減される。吸収塔４の出口
ガスは水分飽和ガスであるため、吸収塔４出口からガス
再加熱器６、８までの間でミストが蒸発することはな
く、同様のミスト濃度でガス再加熱器６、８まで到達す
る。しかしながら、一般にボイラプラントが８０００時
間以上メンテナンスフリーであることを考慮すると、こ
の値が充分条件であるとは言いがたい。
て、前述のように吸収塔４の出口のミスト濃度は１００
〜１５０ｍｇ／ ｍ3Ｎまで低減される。吸収塔４の出口
ガスは水分飽和ガスであるため、吸収塔４出口からガス
再加熱器６、８までの間でミストが蒸発することはな
く、同様のミスト濃度でガス再加熱器６、８まで到達す
る。しかしながら、一般にボイラプラントが８０００時
間以上メンテナンスフリーであることを考慮すると、こ
の値が充分条件であるとは言いがたい。
【０００７】すなわち、一見充分と思われる程度のミス
ト濃度まで低減しても、長時間の使用に際してはガス再
加熱器６、８の伝熱管群において、ミストが付着するこ
とで、ＳＯ2吸収による伝熱管の腐食、またミストがド
ライアップすることで固形物体積による伝熱性能の低下
及び圧力損失の増大の原因となる。このような問題を回
避するため、高級材料を使用する例もあるが、大幅なコ
ストアップにつながり、有効な手段とは言いがたい。
ト濃度まで低減しても、長時間の使用に際してはガス再
加熱器６、８の伝熱管群において、ミストが付着するこ
とで、ＳＯ2吸収による伝熱管の腐食、またミストがド
ライアップすることで固形物体積による伝熱性能の低下
及び圧力損失の増大の原因となる。このような問題を回
避するため、高級材料を使用する例もあるが、大幅なコ
ストアップにつながり、有効な手段とは言いがたい。
【０００８】また、ガス再加熱器６、８に到達するミス
トを低減するためにＭ／Ｅ５のミスト除去性能を強化す
る方法が考えられる。この方法としては、ガス中に同伴
するミストの慣性力を増加させ、Ｍ／Ｅ５のエレメント
への衝突を促進させるために、Ｍ／Ｅ５において、ガス
流速を高速化する方法がある。
トを低減するためにＭ／Ｅ５のミスト除去性能を強化す
る方法が考えられる。この方法としては、ガス中に同伴
するミストの慣性力を増加させ、Ｍ／Ｅ５のエレメント
への衝突を促進させるために、Ｍ／Ｅ５において、ガス
流速を高速化する方法がある。
【０００９】Ｍ／Ｅ５によるミスト除去機構において
は、複数の折れ板の積層体からなるＭ／Ｅエレメントに
ミストを衝突させ、ミストの自重により折れ板に沿って
落下させる方法が用いられているので、ダクト内のガス
流速をあまり高速化させることはできない。また、Ｍ／
Ｅ５で、一旦捕集したミストがエレメント表面から再飛
散するのを防止するためには、ガス速度を高速化するこ
とはできず、ダクト内ガス流速は６ｍ／ｓ以下とするの
が通例である。また、ミストの再飛散防止のために、Ｍ
／Ｅエレメントを加熱し、衝突したミストを蒸発する方
法もあるが、現状のＭ／Ｅエレメントの材質がポリプロ
ピレン製であることから、エレメントを加熱することは
難しい。
は、複数の折れ板の積層体からなるＭ／Ｅエレメントに
ミストを衝突させ、ミストの自重により折れ板に沿って
落下させる方法が用いられているので、ダクト内のガス
流速をあまり高速化させることはできない。また、Ｍ／
Ｅ５で、一旦捕集したミストがエレメント表面から再飛
散するのを防止するためには、ガス速度を高速化するこ
とはできず、ダクト内ガス流速は６ｍ／ｓ以下とするの
が通例である。また、ミストの再飛散防止のために、Ｍ
／Ｅエレメントを加熱し、衝突したミストを蒸発する方
法もあるが、現状のＭ／Ｅエレメントの材質がポリプロ
ピレン製であることから、エレメントを加熱することは
難しい。
【００１０】このように、上記従来技術では長時間の使
用に際し、ガス再加熱器の伝熱管群において、ミストが
付着する問題についての良い解決方法は未だなかった。
用に際し、ガス再加熱器の伝熱管群において、ミストが
付着する問題についての良い解決方法は未だなかった。
【００１１】本発明の課題は、長時間の使用に際し、ガ
ス再加熱器の伝熱管群においてミストが付着する問題を
解決し、ガス再加熱器による湿式排煙脱硫装置の吸収塔
出口ガスの効率的な再加熱を維持することにある。
ス再加熱器の伝熱管群においてミストが付着する問題を
解決し、ガス再加熱器による湿式排煙脱硫装置の吸収塔
出口ガスの効率的な再加熱を維持することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題はボイ
ラ等の燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物及
びばい塵を除去する脱硫装置、該脱硫装置の後流側の排
ガス流路に設けられるガス温度上昇用のガス再加熱器と
を備えた排煙脱硫装置において、脱硫装置出口ガス中に
含まれるミストを除去するミスト蒸発管群をガス再加熱
器前流側の排ガス流路に設置した排煙脱硫装置である。
ラ等の燃焼装置から排出される排ガス中の硫黄酸化物及
びばい塵を除去する脱硫装置、該脱硫装置の後流側の排
ガス流路に設けられるガス温度上昇用のガス再加熱器と
を備えた排煙脱硫装置において、脱硫装置出口ガス中に
含まれるミストを除去するミスト蒸発管群をガス再加熱
器前流側の排ガス流路に設置した排煙脱硫装置である。
【００１３】上記ミスト蒸発管群は１段以上からなる裸
管を設置することが望ましい。裸管はフィン管などと比
較して管内に比較的高温の熱媒を供給することで管壁温
度を高温に維持することが可能であるため、ミストが衝
突して捕集された場合でも容易に蒸発させることが可能
である。
管を設置することが望ましい。裸管はフィン管などと比
較して管内に比較的高温の熱媒を供給することで管壁温
度を高温に維持することが可能であるため、ミストが衝
突して捕集された場合でも容易に蒸発させることが可能
である。
【００１４】また、本発明の排煙脱硫装置は（１）ミス
ト蒸発管群が設置される排ガス流路内のガス流速をガス
再加熱器が設置される排ガス流路内のガス流速よりも高
速化する構成、（２）ミスト蒸発管群の各蒸発管の間で
のガス流速をガス再加熱器を構成する伝熱管群の各伝熱
管の間でのガス流速よりも高速化する構成、（３）ミス
ト蒸発管の各蒸発管の径をガス再加熱器の各伝熱管の径
よりも小さくする構成および／または（４）ミスト蒸発
管の各蒸発管の設置間隔を再加熱器の各伝熱管の設置間
隔よりも狭くすることで、次のような作用がある。
ト蒸発管群が設置される排ガス流路内のガス流速をガス
再加熱器が設置される排ガス流路内のガス流速よりも高
速化する構成、（２）ミスト蒸発管群の各蒸発管の間で
のガス流速をガス再加熱器を構成する伝熱管群の各伝熱
管の間でのガス流速よりも高速化する構成、（３）ミス
ト蒸発管の各蒸発管の径をガス再加熱器の各伝熱管の径
よりも小さくする構成および／または（４）ミスト蒸発
管の各蒸発管の設置間隔を再加熱器の各伝熱管の設置間
隔よりも狭くすることで、次のような作用がある。
【００１５】すなわち、同一粒径のミストがガス中に存
在する場合、ガス流速が速い程、またミスト粒径が大き
い程、ミスト粒子の持つ慣性力が大きい。これは、ガス
流速が速い程、またミスト粒径が大きい程、ミスト蒸発
管群に衝突する確率が増加することを意味する。上述の
ように、ミスト蒸発管群が設置されたダクト内ガス流速
をガス再加熱器伝熱管群のあるダクト内ガス流速よりも
高速化した場合、ミスト蒸発管群のあるダクトに存在す
るミストの慣性力の方がガス再加熱器伝熱管群のあるダ
クト内に存在するミストよりも大きくなる。これは、従
来ガス再加熱器伝熱管群に衝突する可能性のあったミス
トを前流に設置したミスト蒸発管群により除去し、ガス
再加熱器伝熱管群へのミスト付着のポテンシャルを大幅
に低減できることを意味する。つまり、ミスト蒸発管群
の設置されたダクト内ガス流速をガス再加熱器伝熱管群
ダクト内ガス流速よりも高速化することで、慣性衝突に
より除去させるガス中のミストは大部分をミスト蒸発管
群により捕集され、ガス再加熱器伝熱管群へのミスト付
着による弊害を防止することが可能となる。
在する場合、ガス流速が速い程、またミスト粒径が大き
い程、ミスト粒子の持つ慣性力が大きい。これは、ガス
流速が速い程、またミスト粒径が大きい程、ミスト蒸発
管群に衝突する確率が増加することを意味する。上述の
ように、ミスト蒸発管群が設置されたダクト内ガス流速
をガス再加熱器伝熱管群のあるダクト内ガス流速よりも
高速化した場合、ミスト蒸発管群のあるダクトに存在す
るミストの慣性力の方がガス再加熱器伝熱管群のあるダ
クト内に存在するミストよりも大きくなる。これは、従
来ガス再加熱器伝熱管群に衝突する可能性のあったミス
トを前流に設置したミスト蒸発管群により除去し、ガス
再加熱器伝熱管群へのミスト付着のポテンシャルを大幅
に低減できることを意味する。つまり、ミスト蒸発管群
の設置されたダクト内ガス流速をガス再加熱器伝熱管群
ダクト内ガス流速よりも高速化することで、慣性衝突に
より除去させるガス中のミストは大部分をミスト蒸発管
群により捕集され、ガス再加熱器伝熱管群へのミスト付
着による弊害を防止することが可能となる。
【００１６】同時に、ミスト蒸発管群によるガスの再加
熱により、ミスト蒸発管群通過後のガスは昇温され、水
分不飽和状態となるため、ミスト蒸発管群をすり抜けた
微小粒径ミストは蒸発により除去することも可能とな
る。
熱により、ミスト蒸発管群通過後のガスは昇温され、水
分不飽和状態となるため、ミスト蒸発管群をすり抜けた
微小粒径ミストは蒸発により除去することも可能とな
る。
【００１７】また、ミスト蒸発管群用の蒸発管とガス再
加熱器伝熱管群の伝熱管は共に蒸気管から構成しても良
く、また、ガス再加熱器の伝熱管群は伝熱管内に蒸気が
供給される蒸気管と熱回収器とガス再加熱器との間の熱
媒体用の伝熱管から構成され、ミスト蒸発管群の伝熱管
は蒸気管からなる構成でも良い。
加熱器伝熱管群の伝熱管は共に蒸気管から構成しても良
く、また、ガス再加熱器の伝熱管群は伝熱管内に蒸気が
供給される蒸気管と熱回収器とガス再加熱器との間の熱
媒体用の伝熱管から構成され、ミスト蒸発管群の伝熱管
は蒸気管からなる構成でも良い。
【００１８】また、脱硫装置前流側の排ガス流路に熱回
収器を設け、該熱回収器と脱硫装置の後流側のガス再加
熱器との間を熱媒体が循環する熱媒体流路を設け、該熱
媒体流路はミスト蒸発管群の伝熱管を経由して熱回収器
とガス再加熱器との間を熱媒体が循環する流路を形成し
ても良い。
収器を設け、該熱回収器と脱硫装置の後流側のガス再加
熱器との間を熱媒体が循環する熱媒体流路を設け、該熱
媒体流路はミスト蒸発管群の伝熱管を経由して熱回収器
とガス再加熱器との間を熱媒体が循環する流路を形成し
ても良い。
【００１９】このとき、ガス再加熱器の伝熱管群は伝熱
管内に蒸気が供給される蒸気管と熱回収器とガス再加熱
器との間の熱媒体用の伝熱管から構成され、ガス再加熱
器で蒸気とガスとの熱交換により発生した蒸気ドレンを
ミスト蒸発管群の伝熱管に導く蒸気ドレン流路を設けた
構成でも良い。
管内に蒸気が供給される蒸気管と熱回収器とガス再加熱
器との間の熱媒体用の伝熱管から構成され、ガス再加熱
器で蒸気とガスとの熱交換により発生した蒸気ドレンを
ミスト蒸発管群の伝熱管に導く蒸気ドレン流路を設けた
構成でも良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面により
説明する。図７〜図９に示す湿式の排煙処理システム系
統のＧＧＨ熱回収器７とＧＧＨ再加熱器８として用いら
れる本発明の実施の形態のガス再加熱装置を図１〜図５
に示す。
説明する。図７〜図９に示す湿式の排煙処理システム系
統のＧＧＨ熱回収器７とＧＧＨ再加熱器８として用いら
れる本発明の実施の形態のガス再加熱装置を図１〜図５
に示す。
【００２１】図１に示すように熱回収器伝熱管１８から
なる熱回収器伝熱管群１７を備えたＧＧＨ熱回収器７の
熱回収伝熱管１８と再熱器伝熱管１１からなる再熱器伝
熱管群１０を備えたＧＧＨ再加熱器８の再加熱伝熱管１
１の間には高温側熱媒連絡配管１９と低温側熱媒連絡配
管２０が設けられている。図１に示す各機器の構成につ
いて、従来のシステムと比較すると、ミスト蒸発管２２
からなるミスト蒸発管群２１を再加熱伝熱管１１の入口
部に設置したことが異なる。
なる熱回収器伝熱管群１７を備えたＧＧＨ熱回収器７の
熱回収伝熱管１８と再熱器伝熱管１１からなる再熱器伝
熱管群１０を備えたＧＧＨ再加熱器８の再加熱伝熱管１
１の間には高温側熱媒連絡配管１９と低温側熱媒連絡配
管２０が設けられている。図１に示す各機器の構成につ
いて、従来のシステムと比較すると、ミスト蒸発管２２
からなるミスト蒸発管群２１を再加熱伝熱管１１の入口
部に設置したことが異なる。
【００２２】図示しないボイラよりＧＧＨ熱回収器７に
導入された排ガスは熱回収器伝熱管群１７で熱回収さ
れ、吸収塔４（図７〜図９）に導かれ、石灰スラリなど
の吸収液と接触することで脱硫された後、Ｍ／Ｅ５（図
７〜図９）でガス中のミストの大部分を除かれて、ＧＧ
Ｈ再加熱器８内に入る。このとき吸収塔４内で脱硫処理
により低温化したガスは再熱器器伝熱管群１０で再度加
熱されて煙突９（図７〜図９）から大気中に排出され
る。再加熱器伝熱管１１は、伝熱面積を多くするために
フィンチューブを設置している場合が多い。
導入された排ガスは熱回収器伝熱管群１７で熱回収さ
れ、吸収塔４（図７〜図９）に導かれ、石灰スラリなど
の吸収液と接触することで脱硫された後、Ｍ／Ｅ５（図
７〜図９）でガス中のミストの大部分を除かれて、ＧＧ
Ｈ再加熱器８内に入る。このとき吸収塔４内で脱硫処理
により低温化したガスは再熱器器伝熱管群１０で再度加
熱されて煙突９（図７〜図９）から大気中に排出され
る。再加熱器伝熱管１１は、伝熱面積を多くするために
フィンチューブを設置している場合が多い。
【００２３】しかし、再加熱伝熱管１１のミスト蒸発管
２２の構造は裸管とする。裸管の場合、管内に比較的高
温の熱媒を供給することでフィン管などと比較して管壁
温度を高温に維持することが可能であるためミストが衝
突して捕集された場合でも容易に蒸発させることが可能
である。ミスト蒸発管群２１の設置位置としては吸収塔
４の出口からＧＧＨ再加熱器８に至るまでのダクト内で
ある。これは、ミスト蒸発管群２１によるガスの再加熱
効果もあり、ミスト蒸発管群２１をすり抜けた微小粒径
ミストに対しては、蒸発による除去効果を見込むことが
可能となることを意味する。また、ミスト蒸発管群２１
を設置するダクト内のガス流速を再加熱器伝熱管群１０
を設置するダクト内のガス流速よりも高速化している。
同時に、複数のミスト蒸発管２２の各伝熱管の間のガス
流速を再加熱器の複数の伝熱管１１の各伝熱管の間のガ
ス流速よりも高速化している。
２２の構造は裸管とする。裸管の場合、管内に比較的高
温の熱媒を供給することでフィン管などと比較して管壁
温度を高温に維持することが可能であるためミストが衝
突して捕集された場合でも容易に蒸発させることが可能
である。ミスト蒸発管群２１の設置位置としては吸収塔
４の出口からＧＧＨ再加熱器８に至るまでのダクト内で
ある。これは、ミスト蒸発管群２１によるガスの再加熱
効果もあり、ミスト蒸発管群２１をすり抜けた微小粒径
ミストに対しては、蒸発による除去効果を見込むことが
可能となることを意味する。また、ミスト蒸発管群２１
を設置するダクト内のガス流速を再加熱器伝熱管群１０
を設置するダクト内のガス流速よりも高速化している。
同時に、複数のミスト蒸発管２２の各伝熱管の間のガス
流速を再加熱器の複数の伝熱管１１の各伝熱管の間のガ
ス流速よりも高速化している。
【００２４】以上がミスト蒸発管２２の構造であるが、
図１〜図５に上記仕様のミスト蒸発管を設置する各種の
実施の態様を示す。図１はガスの再加熱方式としてＧＧ
Ｈ（ガスガスヒータ）を利用した場合である。ミスト蒸
発管２２へ供給される熱媒としては、ＧＧＨの熱回収器
７とＧＧＨ再加熱器８間を循環する熱媒の一部または全
量を利用する。
図１〜図５に上記仕様のミスト蒸発管を設置する各種の
実施の態様を示す。図１はガスの再加熱方式としてＧＧ
Ｈ（ガスガスヒータ）を利用した場合である。ミスト蒸
発管２２へ供給される熱媒としては、ＧＧＨの熱回収器
７とＧＧＨ再加熱器８間を循環する熱媒の一部または全
量を利用する。
【００２５】図２、図３に示すミスト蒸発管２２でのガ
ス再加熱方式としてＳＧＨ（スチームガスヒータ）を利
用した場合について、ＳＧＨ再加熱器６の部分のみ示
す。ミスト蒸発管２２へ供給される熱媒として、図２で
はＳＧＨ再加熱器６のＳＧＨ再加熱器伝熱管群２３を構
成するＳＧＨ加熱器伝熱管２４に供給されるボイラプラ
ントからの蒸気の一部を熱媒として利用し、図３ではＳ
ＧＨ再加器６のＳＧＨ再加熱器伝熱管群２３を構成する
ＳＧＨ加熱器伝熱管２４においてボイラプラントからの
蒸気の一部をガスの昇温に利用してドレン化したものを
熱媒として利用する例を示す。図３に示す例ではＳＧＨ
再加熱器伝熱管２４から回収される蒸気ドレンは蒸気ド
レン配管２５から一旦ドレンタンク２６に貯蔵され、ド
レンポンプ２７によりミスト蒸発管２２へ供給されて熱
媒として利用された後にポイラプラントに戻される。
ス再加熱方式としてＳＧＨ（スチームガスヒータ）を利
用した場合について、ＳＧＨ再加熱器６の部分のみ示
す。ミスト蒸発管２２へ供給される熱媒として、図２で
はＳＧＨ再加熱器６のＳＧＨ再加熱器伝熱管群２３を構
成するＳＧＨ加熱器伝熱管２４に供給されるボイラプラ
ントからの蒸気の一部を熱媒として利用し、図３ではＳ
ＧＨ再加器６のＳＧＨ再加熱器伝熱管群２３を構成する
ＳＧＨ加熱器伝熱管２４においてボイラプラントからの
蒸気の一部をガスの昇温に利用してドレン化したものを
熱媒として利用する例を示す。図３に示す例ではＳＧＨ
再加熱器伝熱管２４から回収される蒸気ドレンは蒸気ド
レン配管２５から一旦ドレンタンク２６に貯蔵され、ド
レンポンプ２７によりミスト蒸発管２２へ供給されて熱
媒として利用された後にポイラプラントに戻される。
【００２６】図４、図５にはミスト蒸発管２２でのガス
再加熱方式としてＳＧＨとＧＧＨを組み合わせて利用し
た場合を示す。ミスト蒸発管２２へ供給される熱媒とし
て図４に示す例ではＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器２９の伝熱
管群３０を一部を構成するＳＧＨ伝熱管２４に供給され
るボイラプラントからの蒸気の一部を利用し、図５に示
す例ではＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器２９のＳＧＨ伝熱管２
４においてボイラプラントからの蒸気をガスの昇温に利
用してドレン化したものを熱媒として利用する。
再加熱方式としてＳＧＨとＧＧＨを組み合わせて利用し
た場合を示す。ミスト蒸発管２２へ供給される熱媒とし
て図４に示す例ではＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器２９の伝熱
管群３０を一部を構成するＳＧＨ伝熱管２４に供給され
るボイラプラントからの蒸気の一部を利用し、図５に示
す例ではＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器２９のＳＧＨ伝熱管２
４においてボイラプラントからの蒸気をガスの昇温に利
用してドレン化したものを熱媒として利用する。
【００２７】図４、図５に示すＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器
２９の伝熱管群３０にはＳＧＨ伝熱管２４の他にＧＧＨ
再加器伝熱管１１が配置されていて、ＧＧＨ再加器伝熱
管１１はＧＧＨ熱回収器７の熱回収器伝熱管１８と連絡
管１９、２０を介して熱媒が循環する構成としている。
２９の伝熱管群３０にはＳＧＨ伝熱管２４の他にＧＧＨ
再加器伝熱管１１が配置されていて、ＧＧＨ再加器伝熱
管１１はＧＧＨ熱回収器７の熱回収器伝熱管１８と連絡
管１９、２０を介して熱媒が循環する構成としている。
【００２８】本発明の排熱処理システムのＭ／Ｅ５の出
口でのミスト粒径分布測定試験の結果を図６に示す。こ
の傾向は吸収塔４の出口に設置されたＭ／Ｅ５の性能に
よっても異なるが、数種のＭ／Ｅエレメントを用いて試
験した結果は、ほぼ同様な傾向が得られた。このときの
ミスト濃度は１００〜２００ｍｇ／ ｍ3Ｎの範囲であっ
た。つまり、おおよその条件においてガス再加熱管群に
到達するガス中にはこの程度のミストが存在すると考え
られる。しかしながら、ここで注目すべき点は、その粒
径分布のグラフからミストの粒径はほとんどが１０μｍ
以上、平均粒径は２０μｍ程度であり、この程度の粒径
分布範囲であれば慣性集塵が有効的に作用する領域であ
るという点である。
口でのミスト粒径分布測定試験の結果を図６に示す。こ
の傾向は吸収塔４の出口に設置されたＭ／Ｅ５の性能に
よっても異なるが、数種のＭ／Ｅエレメントを用いて試
験した結果は、ほぼ同様な傾向が得られた。このときの
ミスト濃度は１００〜２００ｍｇ／ ｍ3Ｎの範囲であっ
た。つまり、おおよその条件においてガス再加熱管群に
到達するガス中にはこの程度のミストが存在すると考え
られる。しかしながら、ここで注目すべき点は、その粒
径分布のグラフからミストの粒径はほとんどが１０μｍ
以上、平均粒径は２０μｍ程度であり、この程度の粒径
分布範囲であれば慣性集塵が有効的に作用する領域であ
るという点である。
【００２９】これに基づき、下記のような条件において
４段からなるミスト蒸発管群２１を想定した場合におけ
る解析を実施し、結果を表１に示す。
４段からなるミスト蒸発管群２１を想定した場合におけ
る解析を実施し、結果を表１に示す。
【表１】
【００３０】ベース条件におけるミスト濃度を１５０ｍ
ｇ／ ｍ3Ｎとし、ケース１では従来ガス流速Ａｍ／ｓ、
蒸発管サイズφ３８．１ｍｍ、蒸発管ピッチＢｍｍ、ケ
ース２ではケース１におけるガス流速を１．５倍まで高
速化した場合、ケース３ではケース２における蒸発管サ
イズをφ２５．４ｍｍまで縮小した場合、ケース４では
ケース３における蒸発管ピッチ（複数の蒸発管の設置間
隔）を１／２倍にした場合について解析した。
ｇ／ ｍ3Ｎとし、ケース１では従来ガス流速Ａｍ／ｓ、
蒸発管サイズφ３８．１ｍｍ、蒸発管ピッチＢｍｍ、ケ
ース２ではケース１におけるガス流速を１．５倍まで高
速化した場合、ケース３ではケース２における蒸発管サ
イズをφ２５．４ｍｍまで縮小した場合、ケース４では
ケース３における蒸発管ピッチ（複数の蒸発管の設置間
隔）を１／２倍にした場合について解析した。
【００３１】ここでケース１のミスト蒸発管２２の仕様
は通常のガス再加熱器の伝熱管群１０、２３とほぼ同様
の仕様に設定したが、そのミスト除去率が６０％以上あ
ることよりミスト蒸発管群２１を設置しない場合、再加
熱器伝熱管群１０、２３には多量のミストが付着すると
考えられる。
は通常のガス再加熱器の伝熱管群１０、２３とほぼ同様
の仕様に設定したが、そのミスト除去率が６０％以上あ
ることよりミスト蒸発管群２１を設置しない場合、再加
熱器伝熱管群１０、２３には多量のミストが付着すると
考えられる。
【００３２】表１からミスト蒸発管群２１を設置するこ
とでガス再加熱器伝熱管群１０、２３に到達するミスト
濃度を６０〜８０％低減できることがわかる。また、そ
の傾向からガス流速が速いほど、蒸発管サイズが小さい
ほど及び蒸発管ピッチが狭いほど、ミストの除去性能が
高いことがわかる。一般に、ガス中に同伴されるミスト
には慣性力と粘性力が作用し、その飛行軌跡は、この２
つの作用力の平衡によって決定される。すなわち、ミス
トをミスト蒸発管に衝突させるためには、ガス流速を高
速化し、ミストの持つ慣性力を強めるか、蒸発管サイズ
を縮小し、ミストに働く粘性作用を弱めることが有効的
な手段であると考えられる。同時に、蒸発管ピッチを狭
くすることで、ガス流れ方向から見たミストの衝突面積
を増加させることができ、ミストの除去性能が高くな
る。
とでガス再加熱器伝熱管群１０、２３に到達するミスト
濃度を６０〜８０％低減できることがわかる。また、そ
の傾向からガス流速が速いほど、蒸発管サイズが小さい
ほど及び蒸発管ピッチが狭いほど、ミストの除去性能が
高いことがわかる。一般に、ガス中に同伴されるミスト
には慣性力と粘性力が作用し、その飛行軌跡は、この２
つの作用力の平衡によって決定される。すなわち、ミス
トをミスト蒸発管に衝突させるためには、ガス流速を高
速化し、ミストの持つ慣性力を強めるか、蒸発管サイズ
を縮小し、ミストに働く粘性作用を弱めることが有効的
な手段であると考えられる。同時に、蒸発管ピッチを狭
くすることで、ガス流れ方向から見たミストの衝突面積
を増加させることができ、ミストの除去性能が高くな
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、ガス再加熱器上流側に
ミスト蒸発管群を設置することにより、再加熱器伝熱管
群表面に付着堆積するミスト量が大幅に低減され、長期
間に亘る安定した伝熱性能を維持することが可能とな
る。
ミスト蒸発管群を設置することにより、再加熱器伝熱管
群表面に付着堆積するミスト量が大幅に低減され、長期
間に亘る安定した伝熱性能を維持することが可能とな
る。
【図１】 本発明の実施の形態におけるガス再加熱方式
ＧＧＨ再加熱器の図である。
ＧＧＨ再加熱器の図である。
【図２】 本発明の実施の形態におけるガス再加熱方式
ＳＧＨ再加熱器の図である。
ＳＧＨ再加熱器の図である。
【図３】 本発明の実施の形態におけるガス再加熱方式
ＳＧＨ再加熱器の図である。
ＳＧＨ再加熱器の図である。
【図４】 本発明の実施の形態におけるガス再加熱方式
ＧＧＨ＋ＳＧＨ再加熱器の図である。
ＧＧＨ＋ＳＧＨ再加熱器の図である。
【図５】 本発明の実施の形態におけるガス再加熱方式
ＧＧＨ＋ＳＧＨ再加熱器の図である。
ＧＧＨ＋ＳＧＨ再加熱器の図である。
【図６】 本発明の実施の形態におけるＭ／Ｅ出口ミス
ト濃度測定結果を示した図である。
ト濃度測定結果を示した図である。
【図７】 排煙処理システム系統を示した図である。
【図８】 排煙処理システム系統を示した図である。
【図９】 排煙処理システム系統を示した図である。
【図１０】 従来技術におけるガス再加熱系統を記した
図である。
図である。
【図１１】 従来技術におけるガス再加熱系統を記した
図である。
図である。
【図１２】 従来技術におけるガス再加熱系統を記した
図である。
図である。
１ ボイラ ２ 空気予熱器 ３ 電気集塵器 ４ 吸収塔 ５ ミストエリミネータ ６ ガス再加熱器 ７ ＧＧＨ熱回収器 ８ ＧＧＨ再加熱器 ９ 煙突 １０ 再加熱器伝熱
管群 １１ 再加熱器伝熱管 １２ 熱媒連絡管 １７ 熱回収器伝熱管群 １８ 熱回収器伝熱
管 １９ ＧＧＨ熱媒連絡管高温側 ２０ ＧＧＨ熱媒連
絡管低温側 ２２ ミスト蒸発管 ２４ ＳＧＨ再加熱
器伝熱管 ２５ 蒸気ドレン配管 ２６ ドレンタンク ２７ ドレンポンプ ２９ ＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器 ３０ ＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器伝熱管群
管群 １１ 再加熱器伝熱管 １２ 熱媒連絡管 １７ 熱回収器伝熱管群 １８ 熱回収器伝熱
管 １９ ＧＧＨ熱媒連絡管高温側 ２０ ＧＧＨ熱媒連
絡管低温側 ２２ ミスト蒸発管 ２４ ＳＧＨ再加熱
器伝熱管 ２５ 蒸気ドレン配管 ２６ ドレンタンク ２７ ドレンポンプ ２９ ＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器 ３０ ＳＧＨ＋ＧＧＨ再加熱器伝熱管群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小幡 晃三 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 斉藤 隆行 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内
Claims (14)
- 【請求項１】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガ
ス中の硫黄酸化物及びばい塵を除去する脱硫装置と、該
脱硫装置の後流側の排ガス流路に設けられるガス温度上
昇用のガス再加熱器とを備えた排煙脱硫装置において、 脱硫装置出口ガス中に含まれるミストを除去するミスト
蒸発管群をガス再加熱器前流側の排ガス流路に設置した
ことを特徴とする排煙脱硫装置。 - 【請求項２】 ミスト蒸発管群として、１段以上からな
る裸管を設置し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】 ミスト蒸発管群が設置される排ガス流路
内のガス流速をガス再加熱器が設置される排ガス流路内
のガス流速よりも高速化する構成としたことを特徴とす
る請求項１記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項４】 ミスト蒸発管群の各蒸発管の間でのガス
流速をガス再加熱器を構成する伝熱管群の各伝熱管の間
でのガス流速よりも高速化する構成としたことを特徴と
する請求項１記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項５】 ミスト蒸発管の各蒸発管の径をガス再加
熱器の各伝熱管の径よりも小さくすることを特徴とする
請求項１記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項６】 ミスト蒸発管の各蒸発管の設置間隔を再
加熱器の各伝熱管の設置間隔よりも狭くすることを特徴
とする請求項１記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項７】 ミスト蒸発管群用の蒸発管とガス再加熱
器伝熱管群の伝熱管は共に蒸気管から構成されたことを
特徴とする請求項１記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項８】 脱硫装置前流側の排ガス流路に熱回収器
を設け、該熱回収器と脱硫装置の後流側のガス再加熱器
との間を熱媒体が循環する熱媒体流路を設け、該熱媒体
流路はミスト蒸発管群の伝熱管を経由して熱回収器とガ
ス再加熱器との間を熱媒体が循環する流路を形成したこ
とを特徴とする請求項１記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項９】 ガス再加熱器の伝熱管群は伝熱管内に蒸
気が供給される蒸気管と熱回収器とガス再加熱器との間
の熱媒体用の伝熱管から構成され、ミスト蒸発管群の伝
熱管は蒸気管からなることを特徴とする請求項８記載の
排煙脱硫装置。 - 【請求項１０】 ガス再加熱器の伝熱管群は伝熱管内に
蒸気が供給される蒸気管と熱回収器とガス再加熱器との
間の熱媒体用の伝熱管から構成され、ガス再加熱器で蒸
気とガスとの熱交換により発生した蒸気ドレンをミスト
蒸発管群の伝熱管に導く蒸気ドレン流路を設けたことを
特徴とする請求項８記載の排煙脱硫装置。 - 【請求項１１】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排
ガス中の硫黄酸化物及びばい塵を除去する脱硫装置と、
該脱硫装置前流の排ガス流路に設置されたガスガスヒー
タ熱回収器と脱硫装置の後流側の排ガス流路に設けられ
るガス温度上昇用のガスガスヒータ再加熱器と前記ガス
ガスヒータ熱回収器と前記ガスガスヒータ再加熱器間を
循環する熱媒体流路を備えた排煙脱硫装置において、 脱硫装置出口ガス中に含まれるミストを除去するミスト
蒸発管群をガス再加熱器前流側の排ガス流路に設置し、
前記ガスガスヒータ熱回収器とガスガスヒータ再加熱器
間を循環する熱媒体流路内の熱媒体の一部を前記ミスト
蒸発管群用の熱媒体として利用することを特徴とする排
煙脱硫装置の運転方法。 - 【請求項１２】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排
ガス中の硫黄酸化物及びばい塵を除去する脱硫装置と、
該脱硫装置の後流側の排ガス流路に設けられるガス温度
上昇用のスチームガスヒータ再加熱器と該スチームガス
ヒータ再加熱器にスチームを供給するスチーム流路を備
えた排煙脱硫装置において、 脱硫装置出口ガス中に含まれるミストを除去するミスト
蒸発管群をガス再加熱器前流側の排ガス流路に設置し、
前記スチームガスヒータ再加熱器とミスト蒸発管群用の
熱媒体としてスチームを利用することを特徴とする排煙
脱硫装置の運転方法。 - 【請求項１３】 ボイラ等の燃焼装置から排出される排
ガス中の硫黄酸化物及びばい塵を除去する脱硫装置と、
該脱硫装置前流の排ガス流路に設置されたガスガスヒー
タ熱回収器と脱硫装置の後流側の排ガス流路に設けられ
るガス温度上昇用のガスガスヒータ再加熱器と前記ガス
ガスヒータ熱回収器と前記ガスガスヒータ再加熱器間を
循環する熱媒体流路を備え、かつガスガスヒータ再加熱
器に隣接してガス温度上昇用のスチームガスヒータ再加
熱器を設けた排煙脱硫装置において、 脱硫装置出口ガス中に含まれるミストを除去するミスト
蒸発管群をガス再加熱器前流側の排ガス流路に設置し、
スチームガスヒータ再加熱器とミスト蒸発管群用の熱媒
体としてスチームを利用することを特徴とする排煙脱硫
の運転方法。 - 【請求項１４】 スチームガスヒータ再加熱器で蒸気と
ガスとの熱交換により生成した蒸気ドレンをミスト蒸発
管群用の熱媒体として利用することを特徴とする請求項
１３記載の排煙脱硫の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03439198A JP3868093B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 排煙脱硫装置とその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03439198A JP3868093B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 排煙脱硫装置とその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230537A true JPH11230537A (ja) | 1999-08-27 |
| JP3868093B2 JP3868093B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=12412880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03439198A Expired - Lifetime JP3868093B2 (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 排煙脱硫装置とその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3868093B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102121703A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-07-13 | 哈尔滨工业大学 | 适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统 |
| CN102393024A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-03-28 | 王海波 | 用于锅炉烟气余热回收的复合相变换热装置 |
| CN102635871A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-15 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 用于解决锅炉对流受热面沾污的方法及装置 |
| CN103557532A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-02-05 | 哈尔滨工业大学 | 利用相变换热避免空气预热器低温腐蚀的系统及方法 |
| JP2019090559A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 株式会社Ihi | ボイラ排ガス用熱交換器の温度制御装置 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP03439198A patent/JP3868093B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102121703A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-07-13 | 哈尔滨工业大学 | 适用于高寒地区湿式烟气净化工艺的混合式烟气再热系统 |
| CN102393024A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-03-28 | 王海波 | 用于锅炉烟气余热回收的复合相变换热装置 |
| CN102635871A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-15 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 用于解决锅炉对流受热面沾污的方法及装置 |
| CN103557532A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-02-05 | 哈尔滨工业大学 | 利用相变换热避免空气预热器低温腐蚀的系统及方法 |
| JP2019090559A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 株式会社Ihi | ボイラ排ガス用熱交換器の温度制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3868093B2 (ja) | 2007-01-17 |
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