(57)【要約】【課題】ボイラなどの燃焼装置から発生する排ガスに噴霧する海水量の低減を図り、重金属等を含む煤塵を効率良く除去できる排ガス処理装置の提供である。【解決手段】ボイラ１から発生する排ガスを導入する入口６ａと、入口６ａの上方で、入口６ａから導入される排ガスに海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズル２７とを備えた脱硫吸収塔６を設けた排ガス処理装置において、脱硫吸収塔６の内部を仕切る隔壁４１を入口６ａと対面する位置に設けて、隔壁４１と入口側の塔壁とにより入口側排ガス流路７を形成し、入口側排ガス流路７に、海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物及び煤塵を吸収除去する除塵スプレノズル４２を設ける。排ガスは脱硫吸収塔６内部の流路よりも狭い入口側排ガス流路７を流れることで、速い流速を保つため、噴霧する海水量を低減できると共に煤塵を効率良く除去できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラを含む燃焼装置から発生する排ガスを導入する入口と、該入口の上方に設けられ、入口から導入される排ガスに海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルとを備えた脱硫吸収塔を設けた排ガス処理装置において、
脱硫吸収塔の内部を仕切る隔壁を前記入口と対面する位置に設けて、該隔壁と入口側の塔壁とにより入口側排ガス流路を形成し、該入口側排ガス流路に、排ガスに海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物及び煤塵を吸収除去する除塵スプレノズルを設けたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記隔壁と入口側の塔壁とにより排ガス流速が１５ｍ／ｓ以上２５ｍ／ｓ以下となる入口側排ガス流路を形成したことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記脱硫スプレノズルの下方で、且つ入口側ガス流路の上方に、脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液が入口側ガス流路外の脱硫吸収塔内に案内されるガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記脱硫スプレノズルの下方で、且つ入口側ガス流路の上方に、脱硫スプレノズルから噴霧した海水を捕集する受け部材を設け、該受け部材により捕集した海水を酸化及び希釈処理する排水処理装置を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
前記入口側排ガス流路の下部に除塵スプレノズルから噴霧した海水を貯留するタンクを設け、該タンク内の海水を除塵スプレノズルに循環、供給する循環供給装置を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
前記脱硫スプレノズルの下方で、且つ除塵スプレノズルの上方に、該除塵スプレノズルを洗浄する海水を噴霧する洗浄スプレノズルを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電用ボイラの排ガス中に含まれる煤塵、硫黄酸化物及び重金属を除去する排ガス処理装置に係わり、特に硫黄酸化物を吸収する脱硫液として海水を利用する湿式脱硫装置を備えた排ガス処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所における排ガス処理装置として、海外の沿岸部、特に東南アジアなどでは海水を利用した湿式脱硫装置を使用する場合がある。排ガス中の硫黄酸化物の吸収液に海水を使用して、硫黄酸化物を吸収後の海水を曝気した後、海洋に放流する海水脱硫方式により、設備にかかるコストを低減できる。
【０００３】
図８には、海水を利用した湿式脱硫装置を備えた排ガス処理装置の一例を示す。この例では燃料として石炭を使用しているが、硫黄（Ｓ）含有量の多い重油などでも同様な構成となる。
【０００４】
ボイラ１に石炭及び燃焼用空気を石炭供給ライン２１及び燃焼用空気供給ライン３６からそれぞれ供給し、石炭を燃焼する。そして、石炭の燃焼反応によって発生した熱により、ボイラ熱交換器１１で高圧蒸気を作り、この高圧蒸気により図示しないタービンを回転させて、タービンと連結した発電機により発電する。
【０００５】
一方、ボイラ１から排出される燃焼排ガスは、エアヒータ（Ａ／Ｈ）３で燃焼用空気と熱交換した後、集塵機４で大部分の煤塵が除去される。集塵機４としては、濾布を使用したバグフィルタや、排ガス流路内に電極を設置した電気式集塵機などがある。バグフィルタは、設備にかかるコストは安価であるが、排ガスの圧力損失が大きい、濾布を定期的に交換する必要がある等の問題がある。したがって、排ガスの圧力損失が小さく、比較的メンテナンスが容易な電気式集塵機が広く使用されている。一般的に集塵機４内部の排ガス温度は１６０〜２００℃である。
【０００６】
そして、集塵機４を出た排ガスは湿式脱硫装置５に供給されて、排ガス中の硫黄酸化物（主にＳＯ2）が除去された後、煙突２から放出される。  
湿式脱硫装置５では、海水供給ライン２５に設けた海水供給用ポンプ２６により海水が昇圧されて脱硫液ノズル配管４８から脱硫吸収塔６内部に設置した脱硫液スプレノズル２７へ供給される。そして、脱硫液スプレノズル２７から脱硫吸収塔６内の排ガス中に脱硫液（硫黄酸化物の吸収液）が噴霧される。
【０００７】
脱硫吸収塔６内に噴霧された海水は排ガス中のＳＯ2を吸収し、脱硫吸収塔６下部の脱硫液タンク２８で捕集され、排水ライン２９から希釈ピット３２に送られて、希釈用海水ライン５０から供給される海水により希釈された後、酸化ピット３０に送られる。酸化ピット３０では、酸化用空気供給ライン３１から酸化用空気が吹き込まれ、ＳＯ2の吸収によって生じた亜硫酸が酸化処理された後、海洋に廃棄される。このような方式では、脱硫液の水処理が簡単であり、湿式脱硫装置のコストを低く抑えることができるという利点がある。
【０００８】
海水を硫黄酸化物の吸収液に利用した技術として、下記特許文献１〜３がある。  
特許文献１には、硫黄酸化物を吸収した海水の排液に、新たに海水を混合してｐＨを５．７〜６．５に調整した後、２ｍｍ以上の口径の空気管から噴出する空気により曝気して亜硫酸の酸化を促進し、ＣＯＤやＤＯの要求値を満たす構成が開示されている。
【０００９】
特許文献２には、浄化装置の排ガス流路の上流側に設置した増湿冷却装置に海水を供給して排ガスを増湿冷却する際に、排ガスと接触海水との液ガス比を１．５以上とすることで排ガスの水分を保持させて冷却効率を良好とし、排ガスに陽圧作用を付与する構成が開示されている。
【００１０】
特許文献３には、湿式脱硫装置の排ガス流路の上流側で海水などの吸収液を排ガスに噴霧して排ガスの冷却、除塵を行い、下流側の湿式脱硫装置に設置した多孔充填物層によって排ガスの脱硫を効率的に行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−１６２５１０号公報
【特許文献２】特開２００７−２６３０７８号公報
【特許文献３】特開平６−２８５３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図８に示す湿式脱硫装置では、装置に供給される排ガス中に煤塵が含まれている場合に煤塵も脱硫液で捕集されることになり、煤塵も海洋に廃棄されてしまうという問題がある。特に、使用する石炭によっては排ガス中に水銀などの重金属が含まれる場合があり、これらの重金属が脱硫液に捕集されて海洋に廃棄されることも考えられる。  
【００１３】
特許文献１に記載の構成によれば、曝気用の空気管の口径を工夫することで亜硫酸の酸化を促進することはできるが、上記の様な重金属の問題が残る。
また、特許文献２に記載の構成によれば、増湿冷却装置を設け、排ガスと接触海水との液ガス比を１．５以上とすることで冷却効率を良くしているが、液ガス比を大きくすると排ガスへの噴霧水量が多くなって送液用のポンプの動力が増大するため、コストもかかり有効な方法とは言えない。そして、増湿冷却装置で重金属が十分に除去されるのかどうかという問題も残り、特許文献３に記載の構成によっても重金属の除去については同様のことが言える。なるべく、送液用のポンプの動力や排ガスの圧力損失を抑えながら、コストをかけずに効率良く重金属等を含む煤塵を除去できることが好ましい。
【００１４】
本発明の課題は、上述のような従来技術の問題に対して、ボイラなどの燃焼装置から発生する排ガスに噴霧する海水量の低減を図り、重金属等を含む煤塵を効率良く除去できる排ガス処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題は、脱硫吸収塔の入口に対面する位置に隔壁を設けて、脱硫吸収塔の内部に流路を狭めた入口側排ガス流路を形成し、脱硫吸収塔内部の排ガス流速よりも流速を高めた排ガスに除塵スプレノズルから海水を噴霧することで達成される。  
【００１６】
具体的に本発明の課題は、次の手段により解決することができる。
請求項１記載の発明は、ボイラを含む燃焼装置から発生する排ガスを導入する入口と、該入口の上方に設けられ、入口から導入される排ガスに海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する脱硫スプレノズルとを備えた脱硫吸収塔を設けた排ガス処理装置において、脱硫吸収塔の内部を仕切る隔壁を前記入口と対面する位置に設けて、該隔壁と入口側の塔壁とにより入口側排ガス流路を形成し、該入口側排ガス流路に、排ガスに海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物及び煤塵を吸収除去する除塵スプレノズルを設けた排ガス処理装置である。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記隔壁と入口側の塔壁とにより排ガス流速が１５ｍ／ｓ以上２５ｍ／ｓ以下となる入口側排ガス流路を形成した請求項１記載の排ガス処理装置である。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記脱硫スプレノズルの下方で、且つ入口側ガス流路の上方に、脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液が入口側ガス流路外の脱硫吸収塔内に案内されるガイド部材を設けた請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置である。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記脱硫スプレノズルの下方で、且つ入口側ガス流路の上方に、脱硫スプレノズルから噴霧した海水を捕集する受け部材を設け、該受け部材により捕集した海水を酸化及び希釈処理する排水処理装置を設けた請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置である。
【００２０】
請求項５記載の発明は、前記入口側排ガス流路の下部に除塵スプレノズルから噴霧した海水を貯留するタンクを設け、該タンク内の海水を除塵スプレノズルに循環、供給する循環供給装置を設けた請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置である。  
【００２１】
請求項６記載の発明は、前記脱硫スプレノズルの下方で、且つ除塵スプレノズルの上方に、該除塵スプレノズルを洗浄する海水を噴霧する洗浄スプレノズルを設けた請求項１又は請求項２に記載の排ガス処理装置である。
（作用）
図４には、ダクト中にスプレノズルを設置し、ガス流速、噴霧液量を変化させ、排ガス中の煤塵除去率を測定した一例を示す。測定方法として、常温の空気に石炭燃焼灰を添加して模擬ガスとし、この模擬ガスにスプレノズルより水（淡水）を噴霧した。淡水は海水に比べて入手しやすく、除塵に対する効果も大差がないことから使用した。そして、ダクト下部において捕集した噴霧液中の石炭燃焼灰量を測定し、煤塵除去率を算出した。
【００２２】
湿式脱硫装置の排ガス流路上流側の集塵装置の性能にもよるが、一般的に海洋への影響を考慮すると、煤塵除去率を９０％以上とすることが望ましい。そこで、図４には煤塵除去率９０％を達成するための噴霧水量（Ｌ）と排ガス量（Ｇ）の比（液ガス比）Ｌ／Ｇ（Ｌ／ｍ3Ｎ）と排ガス流速との関係を示している。なお、所定の煤塵除去率が得られた常温の模擬ガスの流速は脱硫装置の入口ガス温度（９０〜１１０℃程度）においても同じ流速であれば所定の煤塵除去率が得られる。すなわち、Ｌ／Ｇは標準状態（０℃、１気圧）における模擬ガスの体積に対する噴霧量を示していることから、温度が異なる実際の排ガス量あたりの噴霧量として評価することができる。
【００２３】
そして、この図から、排ガス流速を速めることで噴霧する海水量を低減できることが分かる。しかし、排ガスの圧力損失は、排ガス流速の二乗に比例して増加するため、排ガス流速を高めると排ガスの圧力損失は急激に増加する。一般的にダクトの排ガス流速は１０ｍ／ｓ程度であり、圧力損失の増加割合を約５倍以下とするためにはガス流速を２５ｍ／ｓ以下とすることが望ましい。また、排ガスへの噴霧水量が多くなると送液用のポンプの動力が増大するため、Ｌ／Ｇは６以下、すなわち排ガス流速を１５ｍ／ｓ以上とすることが望ましい。
【００２４】
したがって、脱硫吸収塔の入口に排ガス流路を狭めるための隔壁を設置してガス流速を高め、適切な速度にすることで、重金属等を含む煤塵を効率良く除去できる。  
請求項１記載の発明によれば、脱硫吸収塔に導入された排ガスは隔壁によって脱硫吸収塔内部の流路よりも狭い入口側排ガス流路を流れることで、速い流速を保つため、噴霧する海水量を低減できると共に、煤塵を効率良く除去できる。そして、脱硫吸収塔内に隔壁を設けるという簡易な構成で除塵用の排ガス流路を形成でき、脱硫吸収塔とは別に除塵用の装置を設ける必要もない。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、脱硫吸収塔内に設ける隔壁の位置や形を工夫することで、排ガス流速が１５ｍ／ｓ以上２５ｍ／ｓ以下となる入口側排ガス流路を形成できる。入口側排ガス流路の排ガス流速を適切な速度にすることで、排ガスの圧力損失を抑えながら噴霧水量の増大を防止できる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液はガイド部材によって入口側ガス流路には案内されないため、入口側ガス流路で除塵用に使用する噴霧水が、脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液によって希釈されることを防止できる。すなわち、除塵用の噴霧水は入口側ガス流路で捕集し、煤塵等を除去するために排水処理をするが、この排水処理量を低減することが可能となる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液を受け部材によって捕集し、酸化及び希釈処理することで、硫黄酸化物を吸収した吸収液中の亜硫酸を酸化処理できるため、使用した海水を再び海洋に戻すことができる。そして、本構成により、入口側ガス流路に脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液が流入することを防止できると共に、脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液が脱硫吸収塔下部のタンクに降下しなくなるため、タンク全体を除塵用の吸収液タンクとしても利用でき、タンクの高さを低くすること、引いては脱硫吸収塔の高さの低減が可能となる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、入口側排ガス流路の下部のタンク内に溜まった海水を除塵スプレノズルに循環、供給することで、除塵用の海水を再利用できる。
【００２９】
そして、入口側排ガス流路に設けた除塵スプレノズルには、脱硫吸収塔に導入された排ガスが最初に接触するために、排ガス中の煤塵が付着しやすく、また海水と排ガスとの接触によって生じる塩化合物も付着しやすい。  
【００３０】
そこで、請求項６記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、除塵スプレノズルの洗浄スプレノズルを設けることで、除塵スプレノズルに付着する煤塵や塩化合物を洗い流すことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、排ガスの流速を比較的速めた入口側排ガス流路に除塵スプレノズルを設けることで、排ガス中の煤塵や重金属を予め除去することができる。したがって、排ガス流路の下流側の脱硫スプレノズルからの噴霧液に煤塵や重金属がほとんど混入することがなくなる。また、排ガス流速が比較的速いことから除塵スプレノズルからの噴霧量を少なくすることができ、送液用のポンプの動力消費量も最小限に抑えられる。
【００３２】
請求項１記載の発明によれば、入口側排ガス流路で速い流速を保った排ガスに海水を噴霧することで、噴霧する海水量を低減できると共に、煤塵を効率良く除去できる。また、脱硫吸収塔内に隔壁を設けるという簡易な構成で足りるため、脱硫吸収塔とは別に除塵用の装置を設ける必要もなく経済的である。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、排ガスの圧力損失を抑えながら噴霧水量の増大を防止できる。  
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ガイド部材によって脱硫スプレノズルから噴霧される吸収液が入口側ガス流路には案内されないため、除塵用の噴霧水が脱硫スプレノズルからの噴霧水によって希釈されることを防止でき、除塵用の噴霧水の排水処理量を低減できる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、脱硫スプレノズルから噴霧した吸収液を受け部材によって捕集し、この捕集液を直接酸化、希釈処理することで、脱硫吸収塔下部に吸収液を貯留するスペースをとらなくても良いため、脱硫吸収塔の高さを低減できる。
【００３５】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、除塵用の海水を再利用できるため、経済的であり、環境にも優しい。  
請求項６記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、除塵スプレノズルには煤塵や塩化合物が付着しやすいが、これらの付着物を洗浄スプレノズルにより容易に洗い流すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１の排ガス処理装置の全体構成図である。
【図２】図１の隔壁部分の平面図である。
【図３】図２の他の例を示した図である。
【図４】煤塵除去率９０％を達成するためのＬ／Ｇと排ガス流速との関係を示した図である。
【図５】本発明の実施例２の排ガス処理装置の全体構成図である。
【図６】本発明の実施例３の排ガス処理装置の全体構成図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線矢視図及びＢ−Ｂ線矢視図（拡大図）である。
【図８】従来の排ガス処理装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施例について説明する。  
【実施例１】
【００３８】
図１には、実施例１の排ガス処理装置の全体構成図を示す。  
この排ガス処理装置は主にボイラ１の排ガスダクトの上流側から下流側にかけて、ボイラ１から発生する排ガスの温度を下げるためのエアヒータ（Ａ／Ｈ）３、Ａ／Ｈ３から排出される排ガス中の灰（フライアッシュ）を含む煤塵等を除去するための集塵機４、集塵機４の出口排ガス中の硫黄酸化物を処理するための湿式脱硫装置５、湿式脱硫装置５の出口排ガスを大気中に排出する煙突２等が順次配置されており、図８の排ガス処理装置と同様の構成については同じ部材番号を付して、その説明は省略する。
【００３９】
湿式脱硫装置５では、脱硫吸収塔６の上部に、海水を噴霧する脱硫液スプレノズル２７を設置し、脱硫吸収塔６の下部に隔壁４１を設置して入口側ガス流路７を形成し、この入口側ガス流路７に、海水を噴霧して排ガス中の硫黄酸化物及び煤塵を吸収除去する除塵スプレノズル４２を設置している。更に、除塵スプレノズル４２の上段には除塵スプレノズル４２の洗浄用スプレノズル４３を設置している。
【００４０】
図２には、図１の隔壁４１部分の平面図を示す。また、図３には図２の他の例を示す。これらの図では、洗浄用スプレノズル４３と除塵スプレノズル４２が平面視で重複した位置に配置されているが、重複していなくても構わない。
【００４１】
図４に示すように、煤塵除去率を９０％以上とするための噴霧水量（Ｌ）と排ガス量（Ｇ）の比（液ガス比）Ｌ／Ｇ（Ｌ／ｍ3Ｎ）と排ガス流速との関係から、排ガス流速を速めることで除塵スプレノズル４２から噴霧する海水量を低減できることが分かる。脱硫吸収塔６の下部に隔壁４１を設置して、入口側の排ガス流路を狭めることで脱硫吸収塔６に導入される排ガスの速度を高めることができる。そして速い流速を保った排ガスに除塵スプレノズル４２から海水を噴霧することで、噴霧する海水量を低減できると共に、煤塵を効率良く除去できる。また、脱硫吸収塔６内に隔壁４１を設けるという簡素な構成で入口側ガス流路７を形成でき、脱硫吸収塔６とは別に除塵用の装置を設ける必要もないため、経済的である。
【００４２】
しかし、排ガスの流速を速めると排ガスの圧力損失が大きくなること、一方で排ガスへの噴霧水量を多くすると送液用のポンプの動力が増大することなどを考慮すると排ガス流速を１５ｍ／ｓ以上２５ｍ／ｓ以下とすることが望ましい。
【００４３】
したがって、隔壁４１は入口側排ガス流路７内の排ガス流速が１５ｍ／ｓ以上２５ｍ／ｓ以下となる位置に設けることで、排ガスの圧力損失を抑えながら噴霧水量の増大を防止できる。また、隔壁４１の形状を工夫することでも可能である。本実施例では、隔壁４１と入口６ａ側の塔壁とにより形成する入口側ガス流路７の平均ガス流速が２０ｍ／ｓとなる位置に隔壁４１を設置した。隔壁４１は図２に示すように平面視で直線状としても良く、図３に示すように曲線状（円弧状など）としても良い。
【００４４】
図３のように脱硫吸収塔６の入口６ａ側の塔壁からの距離を一定とした隔壁４１を設置することで、除塵スプレノズル４２を均一に配置することが可能となり、除塵効率を高める効果がある。  
【００４５】
そして、隔壁４１を平面視で直線状に設置する場合は、除塵スプレノズル４２も同様に直線状に配置し、隔壁４１を平面視で円弧状に設置する場合は、除塵スプレノズル４２も同様に円弧状に配置することで、入口側排ガス流路７内に満遍なく海水を噴霧できる。
【００４６】
また、脱硫吸収塔６の下部には、脱硫液タンク２８を隔壁４１によって仕切ることで除塵用吸収液タンク４４が形成されている。除塵スプレノズル４２から噴霧された海水（以下、除塵用吸収液と言う）は除塵用吸収液タンク４４内に貯留され、除塵用吸収液循環配管５２に設置された除塵用吸収液循環ポンプ４５により除塵スプレノズル４２に循環、供給される。
【００４７】
除塵用吸収液は、集塵機４から排出された１６０〜２００℃の排ガスと接触するため、除塵用吸収液の一部が気化することとなる。そして、この蒸発により、除塵用吸収液の水分量が減少するため、除塵用吸収液の中に含まれる塩化合物や煤塵が入口ダクト９や脱硫吸収塔６の内壁や除塵スプレノズル４２等に付着してしまう。
【００４８】
したがって、除塵スプレノズル４２の上段に洗浄用スプレノズル４３を設置して、海水供給用ポンプ２６により汲み上げた海水の一部を噴霧する。この洗浄用スプレノズル４３の設置により、塩分濃度が低く、煤塵を含まない海水（原水）を除塵スプレノズル４２に噴霧することで、除塵スプレノズル４２等への塩化合物や煤塵の付着を大幅に低減できる。また、洗浄用スプレノズル４３から供給する海水により、先の蒸発した水分量を補給することもできる。
【００４９】
更に、除塵用吸収液タンク４４内の海水の一部は排水用配管４６により抜き出され、沈殿除去装置４７で排水中の煤塵及び重金属が沈殿、除去後、希釈ピット３２で希釈されて、酸化ピット３０に送られる。排水用配管４６からの抜き出し量は除塵用吸収液タンク４４内の塩分濃度又はｐＨ、あるいは煤塵濃度が所定値以下となるように決定すると良い。これらの値は、使用する脱硫吸収塔６や隔壁４１などの材質によって変化する。
【００５０】
除塵用吸収液は循環使用することにより徐々に濃縮されるが、海水の塩分濃度が高くなると塩が析出してしまうため、塩が析出しないような濃度になるように排水用配管４６から抜き出される。また、除塵用吸収液によって排ガス中の硫黄酸化物も吸収されるため、除塵用吸収液のｐＨが低下しないように、例えばｐＨが４〜５程度以下にならないように、抜き出し量を調整する。そして、抜き出された海水量に応じて、未使用の海水が海水供給ライン２５に設けた海水供給用ポンプ２６により昇圧されて除塵吸収液補給配管４９から供給される。
【００５１】
図１の排ガス処理装置による排ガス処理は以下の様に行われる。  
ボイラ１に石炭及び燃焼用空気を石炭供給ライン２１及び燃焼用空気供給ライン３６からそれぞれ供給し、石炭を燃焼する。そして、石炭の燃焼反応によって発生した熱により、ボイラ熱交換器１１で高圧蒸気を作り、この高圧蒸気により図示しないタービンを回転させて、タービンと連結した発電機により発電する。
【００５２】
一方、ボイラ１から排出される燃焼排ガスは、Ａ／Ｈ３で燃焼用空気と熱交換した後、排ガス温度が１６０〜２００℃となり、集塵機４で大部分の煤塵が除去される。そして、集塵機４を出た排ガスは湿式脱硫装置５に供給されて、排ガス中の硫黄酸化物（主にＳＯ2）が除去された後、煙突２から放出される。
【００５３】
湿式脱硫装置５では、隔壁４１で狭められた入口側排ガス流路７から脱硫吸収塔６内に排ガスが供給され、入口側排ガス流路７内で、除塵スプレノズル４２から噴霧された除塵用吸収液により排ガス中の煤塵及び重金属が吸収、除去される。煤塵等が除去された排ガスは、入口側排ガス流路７を通り抜けて、脱硫吸収塔６の上部の脱硫液スプレノズル２７から噴霧される海水（脱硫液）により排ガス中の硫黄酸化物が吸収、除去される。
【００５４】
除塵スプレノズル４２から噴霧された除塵用吸収液は、脱硫吸収塔６の下部の除塵用吸収液タンク４４に集められ、除塵用吸収液循環ポンプ４５により除塵用吸収液循環配管５２から、再び除塵スプレノズル４２に供給される。除塵用吸収液タンク４４には、蒸発した水分量を補給するための海水が除塵吸収液補給配管４９から供給される。
【００５５】
また、除塵用吸収液タンク４４内の除塵用吸収液の一部は排水用配管４６から排出されて、沈殿除去装置４７で排水中の煤塵及び重金属が沈殿、除去された後、脱硫液の排水と混合されて希釈ピット３２で希釈、酸化ピット３０で酸化処理された後、排ガス処理装置の系外（海洋）に廃棄される。これら沈殿除去装置４７、希釈ピット３２、酸化ピット３０などにより排水処理装置を構成しており、排ガス中の煤塵や重金属が海洋に廃棄されることを防止できる。
【００５６】
なお、入口側排ガス流路７には脱硫液スプレノズル２７からの脱硫液が流入することで、除塵用吸収液が希釈され、沈殿除去装置４７における処理量が増加する場合がある。ただし、排ガス温度が高く、除塵用吸収液の蒸発水量が多い場合は、脱硫液によって水分の補給ができる。  
【００５７】
そして、本実施例によれば、脱硫吸収塔６内に隔壁４１と除塵スプレノズル４２を設置するという簡素な構成で足りるため、排ガス処理装置の構造が簡略化でき、経済的である。
【実施例２】
【００５８】
図５には、実施例２の排ガス処理装置の全体構成図を示す。  
この排ガス処理装置は、図１の排ガス処理装置とは除塵スプレノズル４２の上方にガイド５１を設置した点で異なるが、それ以外の構成は同様であるため、同じ番号の部材の説明は省略する。なお、図示例では、ガイド５１として平板状の板を階段状に三枚並べた例を示しているが、それより多くても少なくても良い。また、階段状としなくても、排ガスが通り抜ける隙間を設けて、例えば側面視で直線状や曲線状に配置しても良い。
【００５９】
ガイド５１を脱硫液スプレノズル２７の下方で、且つ入口側ガス流路７の上方に設けることで、脱硫液スプレノズル２７から噴霧される吸収液の一部がガイド５１に衝突した後、入口側ガス流路７外の脱硫吸収塔６内に落下して脱硫液タンク２８に捕集される。
【００６０】
脱硫液タンク２８内の脱硫液は排水ライン２９から希釈ピット３２及び酸化ピット３０を介して海洋に廃棄される。
図１に示す排ガス処理装置と比べて、処理する排ガスの温度が低い場合にガイド５１を設置し、除塵スプレノズル４２側への脱硫液の流入を制限すると良い。排ガス温度が高く、除塵用吸収液の蒸発水量が多い場合は、脱硫液によって水分の補給も必要であるが、排ガスの温度が低い場合は、ガイド５１によって入口側ガス流路７には脱硫液が流入しないようにすることで、入口側ガス流路７で除塵用に使用する噴霧水が、脱硫液スプレノズル２７から噴霧される吸収液によって希釈されることを防止できる。そして、除塵用吸収液タンク４４内の海水の排水処理量を低減することが可能となる。
【００６１】
また、この場合も入口側ガス流路７の上方にガイド５１を設けるという簡素な構成で足りるため、排ガス処理装置の構造が簡略化できる。  
また、本実施例によっても、実施例１と同様な効果を奏する。
【実施例３】
【００６２】
図６には、実施例３の排ガス処理装置の全体構成図を示す。また、図７（ａ）には図６のＡ−Ａ線矢視図（模式図）を示し、図７（ｂ）には図６のＢ−Ｂ線矢視図（模式図）を示す。なお、分かりやすいように図７（ｂ）の色つきのトレイは上段のトレイを示し、色なしのトレイは下段のトレイを示している。
【００６３】
この排ガス処理装置は、図１の排ガス処理装置とは脱硫液スプレノズル２７の下方にトレイ５３を設置した点及び隔壁４１を脱硫吸収塔６の下端部まで設置していない点等で異なるが、それ以外の構成は同様であるため、同じ番号の部材の説明は省略する。なお、図示例では、トレイ５３として断面コの字型の部材を上下二段に千鳥配置とした例を示しているが、それよりも段数が多くても良い。また、トレイ５３は断面コの字型としなくても、脱硫液を受けることができる形状であれば良く、排ガスが通り抜ける隙間を設けて配置されれば良い。
【００６４】
脱硫スプレノズル２７の下方で、且つ入口側ガス流路７の上方に設けた複数のトレイ５３によって脱硫スプレノズル２７から噴霧した海水を受けることができる。各トレイ５３の下端部には集合樋５４が接続しており、この集合樋５４に脱硫液が捕集される。捕集された脱硫液は排水ライン２９から希釈ピット３２及び酸化ピット３０を介して海洋に廃棄される。
【００６５】
この場合、脱硫液は脱硫吸収塔６の下部に降下しなくなるため、下部のタンク全体を除塵用吸収液タンク４４とすることができる。したがって、本構成により、除塵用吸収液タンク４４の高さを低くすることが可能となり、引いては脱硫吸収塔６の高さを低減できる。そして、この場合も入口側ガス流路７の上方にトレイ５３を設けるという簡素な構成で足りるため、排ガス処理装置の構造が簡略化できる。  
【００６６】
また、本実施例によっても、実施例１と同様な効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、ボイラに限らず、他の燃焼装置を使用する排ガス処理装置においても、排ガス中の水銀などの重金属を効率良く除去できる技術として、利用可能性がある。
【符号の説明】
【００６８】
１  ボイラ              ２  煙突
３  エアヒータ（Ａ／Ｈ）４  集塵機
５  湿式脱硫装置        ６  脱硫吸収塔
７  入口側ガス流路      ９  入口ダクト
１１  ボイラ熱交換器    ２１  石炭供給ライン
２５  海水供給ライン    ２６  海水供給用ポンプ
２７  脱硫液スプレノズル
２８  脱硫液タンク      ２９  排水ライン
３０  酸化ピット        ３１  酸化用空気供給ライン
３２  希釈ピット        ３６  燃焼用空気供給ライン
４１  隔壁              ４２  除塵スプレノズル
４３  洗浄用スプレノズル
４４  除塵用吸収液タンク
４５  除塵用吸収液循環ポンプ
４６  排水用配管        ４７  沈殿除去装置
４８  脱硫液ノズル配管  ４９  除塵吸収液補給配管
５０  希釈用海水ライン  ５１  ガイド
５２  除塵用吸収液循環配管
５３  トレイ            ５４  集合樋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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