(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼プラントからの排ガス中の硫黄分を除去する排煙脱硫装置と、該排煙脱硫装置を経た排ガスを再加熱する排ガス再加熱器と、該排ガス再加熱器の下流側に設置され、上流側の排ガスを吸引するファンとを備えた排煙処理装置において、
上記排ガス再加熱器の上流に、排ガスを加熱し該排ガス中のミストを除去する可洗式排ガス加熱ユニットを着脱自在に設け、
前記可洗式排ガス加熱ユニットは、交換可能に設けられかつ交換後の洗浄が可能であることを特徴とする排煙処理装置。
【請求項２】
排ガス通路壁に開口部を設け、該開口部から上記可洗式排ガス加熱ユニットを出し入れ自在としたことを特徴とする請求項１の排煙処理装置。
【請求項３】
上記可洗式排ガス加熱ユニットを、上記排ガス通路壁の幅方向に、複数個に分割して設置してなることを特徴とする請求項２の排煙処理装置。
【請求項４】
上記可洗式排ガス加熱ユニットが、熱媒により排ガスを間接的に加熱する加熱器からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの排煙処理装置。
【請求項５】
上記加熱器の排ガス加熱部を波型構造としたことを特徴とする請求項４の排煙処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排煙処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排煙処理装置においては、湿式排煙脱硫によるＳＯ２の吸収処理時に発生するミストを処理するため、ミストを除去するミスト除去装置を備えたものがある。そして、該ミスト除去装置で除去しきれないミストをＳＧＨ（蒸気−ガスヒータ）で除去し、ミストを除去した排ガスをＧＧＨ再加熱器に送り込むようにした、排煙処理装置が知られている。
【０００３】
このような排煙処理装置の一つとして、特許文献１（特許第３８５２８２０号公報）に係るものが提供されている。特許文献１においては、ボイラ等の燃焼プラントからの排ガスは、脱硝装置、空気予熱器等を経て、ガス−ガスヒータ熱回収器（以下ＧＧＨ熱回収器ともいう）に導入され、ボイラ等の燃焼プラント用空気との熱交換により熱回収された後、電気集塵機で煤塵の大半が除去される。その後、排ガスはファンにより昇圧されて、排煙脱硫装置（湿式脱硫装置）にて、排ガス中のＳＯｘが除去される。
【０００４】
該排煙脱硫装置（湿式脱硫装置）にて、飽和ガス温度まで冷却された排ガスは、ミスト除去装置によってミストを除去される。さらに、排ガスをＳＧＨの複数の蒸気管に加熱、衝突させ、除去しきれていないミストが除去される。このようにしてミストを除去した排ガスは、ＧＧＨ排ガス再加熱器に送り込まれ、上記ＧＧＨ熱回収器からの回収熱により加熱される。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８５２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、従来技術では、排ガス中の飛散ミストはＳＧＨでの加熱、衝突で除去している。しかし、ＳＧＨを長期に使用すると、発生するスケールにより、加熱、衝突の機能が低下する。これを放置するとミストの除去機能が低下してしまうこととなる。また、残存するミストがＧＧＨ再加熱器に達し、この残存するミストによるスケールが発生し、ＧＧＨ再加熱器に固着し易くなる。この結果、このスケールがＧＧＨ再加熱器のエレメントを閉塞させ、差圧の上昇を招くおそれがあった。
【０００７】
このような状態を避けるために、従来の装置では、適宜その稼働を停止し、構成機器の清掃を行う必要があった。
したがって、従来の排煙処理装置では、短いサイクルで運転を中断することが不可避であり、対策が望まれていた。
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ＧＧＨ再加熱器での残存ミストの固形分のスケール化を防止しつつ、長期に亘る連続運転を可能とした排煙処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、燃焼プラントからの排ガス中の硫黄分を除去する排煙脱硫装置と、該排煙脱硫装置を経た排ガスを再加熱する排ガス再加熱器と、該排ガス再加熱器の下流側に設置され、上流側の排ガスを吸引するファンとを備えた排煙処理装置において、上記排ガス再加熱器の上流に、排ガスを加熱し該排ガス中のミストを除去する可洗式排ガス加熱ユニットを着脱自在に設けたことを特徴とする。前記可洗式排ガス加熱ユニットは、交換可能に設けられかつ交換後の洗浄が可能である。
【００１０】
本発明に係る排煙処理装置は、その一実施の形態で、排ガス通路壁に開口部を設け、該開口部から上記可洗式排ガス加熱ユニットを出し入れ自在としている。
【００１１】
また、本発明に係る排煙処理装置は、その一実施の形態で、上記可洗式排ガス加熱ユニ
ットを、上記排ガス通路壁の幅方向に、複数個に分割して設置している。
【００１２】
さらに、本発明に係る排煙処理装置は、その一実施の形態で、上記可洗式排ガス加熱ユニットを、熱媒、一般的には水蒸気により排ガスを間接的に加熱する加熱器とすることができる。この場合、該加熱器の排ガス加熱部を波型構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＳＧＨ、ＧＧＨ再加熱器での残存ミストの固形分のスケール化を防止しつつ、長期に亘る連続運転を可能とした排煙処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る排煙処理装置の一実施の形態について、その概要を説明する概念図である。
【図２】本発明に係る排煙処理装置で採用される可洗式排ガス加熱ユニットについて、その一実施の形態を説明する斜視図である。
【図３】本発明に係る排煙処理装置について、可洗式排ガス加熱ユニットを収容する構造について、その一実施の形態を説明する斜視図である。
【図４】図３の構造について、可洗式排ガス加熱ユニットを収容した状態を説明する斜視図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線による断面図である。
【図６】図３の形態の構造について、可洗式排ガス加熱ユニットを上方から引き出す形態を説明する斜視図である。
【図７】図３の形態の構造について、可洗式排ガス加熱ユニットを下方から引き出す形態を説明する斜視図である。
【図８】本発明に係る排煙処理装置の他の実施の形態について、その概要を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、添付図面に示した実施の形態を参照しながら、本発明に係る排煙処理装置を説明する。
【００１６】
図１に、本発明に係る排煙処理装置について、その一実施の形態を概念的に示す。
図１の実施の形態で、燃焼プラント１は、石炭火力発電プラント等の燃焼プラントである。石炭火力発電プラントでは、ボイラからの排ガスがその処理対象となる。
【００１７】
図１において、燃焼プラント１から排出された排ガス（図示せず）は、排ガス通路１１を通ってＧＧＨ熱回収器（ガス−ガスヒータ熱回収器）２に導入され、熱回収用の熱媒（水）により熱回収される。すなわち、
ＧＧＨ熱回収器２では、後述するＧＧＨ再加熱器６からの低温熱媒管１５を通り低温の熱媒が導入され、この低温熱媒と排ガスとを熱交換して排ガスを冷却する。
ＧＧＨ熱回収器２で冷却された排ガスは、排煙脱硫装置（湿式脱硫装置）３に入る。
【００１８】
排煙脱硫装置３においては、石灰石（ＣａＣＯ３）を水に懸濁させて石灰石スラリを作り、この石灰石スラリを吸収塔で排ガスと接触させて排ガス中の亜硫酸ガス（ＳＯ２）を吸収除去し、排ガス中の酸素及び吸収塔の液室に導入される空気中の酸素により石膏（ＣａＳＯ４−２Ｈ２Ｏ）とする。
【００１９】
排煙脱硫装置３では、排ガスは飽和ガス温度まで冷却されるとともに、吸収塔内での反応により固形分を含むミストが発生する。
ミストを含む排ガスはミスト除去装置４に入り、ミスト除去装置４では衝突により捕集したミストを水洗して除去する。
しかし、ミスト除去装置４で捕集されないミストを含んだガスが可洗式排ガス加熱ユニット５０に導入される。この可洗式排ガス加熱ユニット５０は、本発明の特徴部分を構成する。可洗式排ガス加熱ユニット５０の構造の詳細は後述する。
【００２０】
可洗式排ガス加熱ユニット５０では、蒸気主管１２から分岐した蒸気管１６からの蒸気により排ガスと熱交換して排ガスを加熱するとともに、該排ガス中のミストを衝突除去する。
【００２１】
さらに可洗式排ガス加熱ユニット５０を出た排ガスは、ＳＧＨ（蒸気ガスヒータ）５に入り、該ＳＧＨ５では蒸気主管１２から分岐した蒸気管１３からの蒸気との、熱交換により排ガスを加熱し、ＳＧＨ５を構成する管群との衝突により、さらにミストが除去される。
【００２２】
このような構成により、排煙脱硫装置３及びミスト除去装置４を経て、なお残存する排ガス中のミストは、可洗式排ガス加熱ユニット５０とＳＧＨ５の２段の蒸気加熱及び衝突により、ほぼ完全に除去することができる。
【００２３】
ミストが除去された排ガスは、ＧＧＨ再加熱器（ガス−ガスヒータ再加熱器）６に入る。ＧＧＨ再加熱器６には、ＧＧＨ熱回収器２から高温熱媒管１４を通って高温の熱媒が送り込まれ、排ガスが再加熱される。
【００２４】
ＧＧＨ再加熱器6からの低温の熱媒は低温熱媒管１５を通ってＧＧＨ熱回収器２に戻される。また、ＧＧＨ再加熱器６からの排ガスは、ファン８により吸引され、煙突９から排出される。
【００２５】
ファン８は、排煙脱硫装置３から可洗式排ガス加熱ユニット５０、ＳＧＨ５、ＧＧＨ再加熱器６までの機器を、排ガス通路１１を介して吸引する。したがって、排ガス通路１１を含めて排煙脱硫装置系内を負圧となる。
【００２６】
ここで、図２に、可洗式排ガス加熱ユニット５０について、一実施の形態を示す。可洗式排ガス加熱ユニット５０は、排ガス通路１１の幅方向に、複数個設置することが好適である。図２では、このような複数個のうちの一の可洗式排ガス加熱ユニット５０を示している。
【００２７】
図２に示すように、可洗式排ガス加熱ユニット５０は、排ガス流１０１に対して上下に直交して伸びる複数の伝熱管よりなる伝熱管群５３を備えている。なお、ここで直交するとは、当業者の常識の範囲で、略直交する等の実質的に直交する形態も含む。
伝熱管群５３は、上部の供給管５１と下部の排出管５２との間に亘って設けられている。伝熱管群５３の内部空間は、その上下両端において、管５１、５２と流体的に連通している。
なお、設置条件に応じ、この上下方向は、９０度回転し、流れ方向に対し左右方向に設定することもできる。
【００２８】
さらに、可洗式排ガス加熱ユニット５０の左右には仕切り板５６、５６が設けられている。また、可洗式排ガス加熱ユニット５０の伝熱管群５３の長手方向の中間にも複数段の仕切り板５６ａが設けられている。
【００２９】
可洗式排ガス加熱ユニット５０の上部の供給管５１には、蒸気入口フランジ５４が溶接され、下部の排出管５２には蒸気出口フランジ５５が溶接されている。
【００３０】
蒸気は、蒸気入口フランジ５４から供給管５１、複数の伝熱管群５３、下部の排出管５２、及び蒸気出口フランジ５５を経て流れ、この時、排ガス流１０１と蒸気とが熱交換するようになっている。
【００３１】
図３に、可洗式排ガス加熱ユニット５０を設置するための構造について、その一実施の形態を示す。
図示のように、排ガス通路１１の上部壁１１ａには、矩形状の支持孔５７ａが設けられ、この支持孔５７ａに対応して、下部壁１１ｂには、支持孔５７ｂが設けられている。支持孔５７ａの四辺から支持孔５７ｂの四辺に亘り、仮想的に直方体状の空間が形成される。この空間内に可洗式排ガス加熱ユニット５０が設置される。
可洗式排ガス加熱ユニット５０が設置される箇所は、図示の形態では、排ガスの流れ方向１０１に直交し、排ガス通路１１の幅方向に４箇所である。設置される可洗式排ガス加熱ユニット５０の設置数等は、諸条件に応じ、適宜設定する。
【００３２】
さらに、支持孔５７ａには、上部フランジ５８が固定され、支持孔５７ｂには、下部フランジ５９が固定されている。上部フランジ５８と下部フランジ５９とは、各々フランジ部５８ａ及び５９ａ、並びに基部５８ｂ及び５９ｂを備える。
上部フランジ５８及び下部フランジ５９は、それぞれ基部５８ｂ及び５９ｂにおいて、それぞれ上部壁１１ａ及び下部壁１１ｂに溶接等の固定手段によって固定される。
【００３３】
矩形状の支持孔５７ａの中心、すなわち上部フランジ５８の基部５８ｂにおける内周の中心と、矩形状の支持孔５７ｂの中心、すなわち下部フランジ５９の基部５９ｂにおける内周の中心とを結ぶ線は、上記直方体状の空間の軸線と一致する。
なお、かかる上部フランジ５８及び下部フランジ５９は、排煙脱硫装置３の運転時には、後述するように、通常、蓋により覆蓋（ふくがい）されている。
【００３４】
さらに、図３に示すように、排ガス通路１１の上部壁１１ａの上には、ホイスト６０が設置されている。ホイスト６０は、ホイスト支持枠体６４に、排ガス通路１１の幅方向に移動可能に設置されている。また、ホイスト６０は、吊り下げチェーン６５及びフック６１を備え、支持孔５７ａから支持孔５７ｂに向け、可洗式排ガス加熱ユニット５０を上下に移動可能に支持することができるように構成されている。
【００３５】
図４は、図３において、可洗式排ガス加熱ユニット５０を設置した状態を示している。
また、図５に、可洗式排ガス加熱ユニット５０を設置した状態を断面で示している。図示のように、可洗式排ガス加熱ユニット５０の後流で、排ガス流１０１は、ＳＧＨ５に導入される。
【００３６】
これらの図４及び図５を参照して、可洗式排ガス加熱ユニット５０の幅Ｂ及びＣが、矩形状の上部フランジ５８の基部５８ｂにおける内周の幅Ｂ１、Ｃ１及び矩形状の下部フランジ５９の基部５９ｂにおける内周の幅Ｂ１、Ｃ１よりも小さく形成されていることが了解される。
【００３７】
次に、この可洗式排ガス加熱ユニット５０を上方へ抜き出すには、図６に示すように、上部フランジ５８の蓋部６３（図５参照）を取る。次いで、可洗式排ガス加熱ユニット５０の上部の供給管５１に設けた２箇所の取付け部間に張ったワイヤロープ６２に、ホイスト６０の吊り下げチェーン６５先のフック６１を引っ掛ける。そして、吊り下げチェーン６５を巻き取りながら吊り上げ、可洗式排ガス加熱ユニット５０を上部フランジ５８から上方に抜き出す。
【００３８】
また、この可洗式排ガス加熱ユニット５０を下方へ抜き出すには、図６に示すように、上部フランジ５８の蓋部６３及び下部フランジ５９の蓋部６３（図５参照）を取る。次いで、可洗式排ガス加熱ユニット５０の上部の供給管５１に設けた２箇所の取付け部間に張ったワイヤロープ６２に、ホイスト６０の吊り下げチェーン６５先のフック６１を引っ掛ける。そして、吊り下げチェーン６５を巻き戻しながら吊り下ろし、可洗式排ガス加熱ユニット５０を下部フランジ５９から下方向に抜き出す。
上方から引き出すか、又は下方から引き出すかは、機器の設定された環境による。
【００３９】
可洗式排ガス加熱ユニット５０の、上方への抜き出し時（図６）、及び下方への抜き出し時（図７）においては、ファン８により、排煙脱硫装置３から可洗式排ガス加熱ユニット５０、ＳＧＨ５、ＧＧＨ再加熱器６の排ガス流１０１を吸引しているので、排ガス通路１１は負圧となっている。
したがって、可洗式排ガス加熱ユニット５０を抜き出して洗浄する際に、ファンの負荷が過大となることはなく、支障はない。
【００４０】
これにより、上記のように、排煙脱硫装置３の運転中においても、容易に可洗式排ガス加熱ユニット５０の交換ができ、かつ洗浄可能な可洗式の排ガス加熱ユニット５０であるので、ＧＧＨ再加熱器６の残存ミストの固形分のスケール化を防止でき、このスケール化によるエレメントの閉塞及び差圧の上昇を防止できる。
【００４１】
また、排煙脱硫装置３の運転中において、可洗式排ガス加熱ユニット５０の詰まりを、別途の計測手段により計測し、可洗式排ガス加熱ユニット５０の洗浄の要否を検知することができる。
【００４２】
他の実施の形態
図８に、本発明に係る排煙処理装置の他の実施形態を示す。
この実施の形態では、ミスト除去装置４とＧＧＨ再加熱器６との間に、上記のように構成された可洗式排ガス加熱ユニット５０を配置し、ＳＧＨ５の配置を省略している。処理される排ガスの性状等により、このような構成とすることが可能である。
【００４３】
可洗式排ガス加熱ユニット５０を、排ガス流１０１に対して直角方向に伸びる通常の波型構造エレメントの管配列、つまり多数のフィン付きの波型構造エレメントを排ガス流１０１に対して直角方向に配列することもできる。
このようにすれば、可洗式排ガス加熱ユニット５０を多数のフィン付きの波型構造エレメントで構成するので、加熱効率が良好となる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は既述の実施の形態に限るものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更及び変形が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃焼プラント
２  ＧＧＨ熱回収器  
３  排煙脱硫装置（湿式脱硫装置）
４  ミスト除去装置
５  ＳＧＨ（蒸気−ガスヒータ）
６  ＧＧＨ再加熱器
８  ファン
９  煙突
１１  排ガス通路
１１ａ  上部壁
１１ｂ  下部壁
１１ｃ、１１ｄ  左右の側壁
１２  蒸気主管
５０  可洗式排ガス加熱ユニット
５１  供給管
５２  排出管
５３  伝熱管
５４  蒸気入口フランジ
５５  蒸気出口フランジ
５６  仕切り板
５８  上部フランジ
５９  下部フランジ
６０  ホイスト
６１  フック
６３  蓋部
６４  ホイスト支持枠体
１０１  排ガス
【図１】
0005848032.tif 000002
【図２】
0005848032.tif 000003
【図３】
0005848032.tif 000004
【図４】
0005848032.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005848032.tif 000007
【図７】
0005848032.tif 000008
【図８】
0005848032.tif 000009