(57)【要約】      （修正有）【課題】硬い固形付着物による汚染を防止しうる、煙道ダスト洗浄後の煙道ガスを再加熱する熱交換機を提供する。【解決手段】高温の煙道ガスが放熱しながら熱交換器２を通流し、その後に煙道ガス浄化装置６を通流し、更にその後に吸熱しながら熱交換器２を通流し、更にその後に煙突１５に供給される。この折、煙道ガスは、流れ方向Ｓに見て煙道ガス浄化装置６の下流側且つ熱交換器２の上流側において、液体分離器９を通流するようにした。付加的な液体分離器が熱交換器に比較的近づけることにより、液体分離器と熱交換器との間で凝縮水滴が形成され、次いでこの凝縮水滴が熱交換器内で、固形付着物による汚染問題をもたらすことが回避できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙道ガスの浄化及び再加熱方法であって、高温の煙道ガスが放熱しながら熱交換器（２）を通流し、その後に煙道ガス浄化装置（６）を通流し、更にその後に吸熱しながら前記熱交換器（２）を通流し、更にその後に煙突（１５）に供給される方法において、
前記煙道ガスは、流れ方向（Ｓ）に見て前記煙道ガス浄化装置（６）の下流側且つ前記熱交換器（２）の上流側において、液体分離器（９）を通流することを特徴とする、煙道ガスの浄化及び再加熱方法。
【請求項２】
前記煙道ガスは、吸熱しながら前記熱交換器（２）をほぼ水平方向に通流する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記液体分離器（９）は、複数の細長い三次元の衝突体（１０）を有しており、これらの衝突体（１０）の長手方向延在部は、前記煙道ガスの前記流れ方向（Ｓ）に対して斜めに又は横方向に向けられており、且つ前記衝突体（１０）の、長手方向延在部に対して斜め又は横方向の大きさ及び配置形式は、投影図で見て前記衝突体（１０）がそれぞれ、流動する前記煙道ガスの前記流れ方向（Ｓ）において互いに重なり合うように設定されており、これにより前記煙道ガスが、通流方向を変えずに前記液体分離器（９）を通流することはできなくなっている、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
所定の流れ方向（Ｓ）に流れる煙道ガスの浄化及び再加熱装置であって、ケーシング（３）と、該ケーシング（３）内に設けられた熱交換器部材とを有する熱交換器（２）が設けられているものにおいて、
前記熱交換器ケーシング（３）内の、前記煙道ガスの前記流れ方向（Ｓ）に見て前記熱交換器部材（４）の上流側に、液体分離器（９）が配置されていることを特徴とする、煙道ガスの浄化及び再加熱装置。
【請求項５】
前記液体分離器（９）は複数の衝突体（１０）を有している、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記衝突体（１０）は、細長く三次元に、好適には例えば管状に形成されている、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記衝突体（１０）はそれぞれ、投影図で見て前記流れ方向（Ｓ）において互いに重なり合うように形成されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記熱交換器部材（４）からの前記液体分離器（９）の最小間隔は、０．５ｍ〜２．５ｍ、好適には１ｍ〜２ｍ、特に好適には約１．５ｍである、請求項４から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記熱交換器（２）は、漏れの無い、気体／気体‐熱交換器として形成されている、請求項４から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
特に当該装置の停止時に前記液体分離器（９）を必要に応じて洗浄するための洗浄システムが設けられている、請求項４から９までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙道ガスの浄化及び再加熱方法に関し、該方法では、高温の煙道ガスが放熱しながら熱交換器を通流し、その後に煙道ガス浄化装置を通流し、更にその後に吸熱しながら前記熱交換器を通流し、更にその後に煙突に供給される。本発明は更に、所定の流れ方向に流れる煙道ガスの浄化及び再加熱装置に関し、該装置は、再加熱用のガスが通流する熱交換器ケーシングと、熱交換部材とを備えている。
【０００２】
このような方法及び装置は、例えば石炭又は石油火力発電所（以下両者とも「発電所」と略称）の煙道ガスの浄化に使用される。
【０００３】
本発明の目的は、硬い固形付着物による熱交換器の汚染を防止することにある。これらの固形付着物は、熱交換器内の圧力損失を増大させ、かなりの洗浄コストを生ぜしめると共に、最悪の場合は発電所の、望ましくない短期間の操業停止を強要する恐れすらある。
【０００４】
発電所には通常、煙道ガス、煙道ガスに含まれる残留硫酸及び微小ダストをできるだけ高く大気中へ排出するために、煙道ガス浄化装置の下流側で煙道ガスを再加熱するための装置が装備される。この再加熱無しの場合は通常、既に煙突内で凝縮水が形成されることになる。この凝縮水は大抵、煙突の壁面又は煙突の壁付近に生じ、次いで凝集して大型の液滴を形成する。更に、煙道ガス浄化装置の液滴分離器の洗浄から生じた大型の洗浄水滴もやはり、煙道ガスと共に煙突内へ運ばれ、次いで煙突から排出される。煙道ガスを再加熱した場合には、前記液滴及び洗浄水滴は、熱交換器内で蒸発させられていたであろう。次いで前記液滴（大型の凝縮水滴及び大型の洗浄水滴）は煙突から排出され、直ぐ近くの周辺環境に飛散することになる。
【０００５】
このいわゆるスタックレインは当然酸性であり（成分としては硫酸）、腐食による、車両（塗装損傷及び腐食）、建物（コンクリート及び建材の分解）、（工業及び個人）施設の激しい損傷、また植物や庭の損傷（酸性雨）をももたらす恐れがある。このことは当然、特に居住地域では絶対に回避されねばならない。私用車、家屋、事業施設などが酸性雨により破壊される様子を傍観せざるを得ない地域住民と、絶えず対立することが考えられる。
【０００６】
この問題は、煙道ガスの再加熱により凝縮水形成が回避されると共に、再加熱により液滴が蒸発させられて煙突外で初めて凝縮させられることにより、回避される。煙道ガスは加熱されて上昇し、凝縮水は最初は小さなままであり続け、次いで地面に到達する前に周辺空気中で蒸発する。
【０００７】
再加熱用には数十年来、いわゆるユングストローム式熱交換器（回転再生式熱交換器）が使用されている。ユングストローム式熱交換器は、最大限数の熱交換器面から成り、これらの熱交換器面は、初めに煙道ガス浄化装置の上流側の高温の生ガス流内で熱を吸収し（且つ煙道ガスを冷却し）、次いで半回転して向流内で、煙道ガス浄化装置から到来するクリーンガスに再び熱を供給する。熱交換器面は、高温の生ガス流から熱を吸収して蓄え、次いで更に向流内へ回動してから、蓄えた熱を向流に再び供給する。
【０００８】
この再生式熱交換器は、とりわけ以下の欠点を有している。
【０００９】
生ガス加熱中に、この熱交換器は熱の他に、ダスト成分をも吸収してしまう。更に再生式熱交換器は不密で漏れがあり、漏れを介して高温の生ガスが、清浄な低温のクリーンガス流内へ漏れ込む恐れがある。これら２つの作用に基づき、煙道ガス浄化装置において分離されたであろう所定量のダスト成分が煙道ガス流中にもたらされてダスト負荷を高めており、煙道ガス浄化装置の下流側のクリーンガスは、未だダスト負荷された状態である。
【００１０】
これは当然望ましくなく、発電所のダスト放出量は最小限に抑えられるべきである。よってこのような、再生式熱交換器における漏れを介した、微小ダストによるクリーンガスの汚染は望ましくない。
【００１１】
それゆえ、漏れの生じない熱交換器の構想が発展させられた。このような熱交換器は、気体／気体‐熱交換器として形成されていてよく、且つ、内側を生ガスが通流し、外側をクリーンガスが通流する管システムを有していてよい。しかしまた前記熱交換器は、気体／液体‐熱交換器として形成されていてもよい。気体／液体‐熱交換器の場合には、２つのガス流が１つの液体回路により分離され、液体回路が、熱を生ガスからクリーンガスへ搬送する。煙道ガスは、一方の側には液体を備え且つ他方の側には搬送液体を備える、管状又はプレート状の熱交換器を通流する。高温の生ガスは、その熱を冷却液に供給する。その後、この液体はクリーンガス側に案内され、そこで熱は再び、同様の管式又はプレート式熱交換器内でクリーンガスに戻される。
【００１２】
クリーンガス側への生ガス延いては微小ダスト成分の漏れは、熱交換器の前記両構成では生じ得ない。
【００１３】
しかしながら、これらの漏れの生じない熱交換器による運転経験は、熱交換器が運転中に激しく汚染されることがある、というものであった。煙道ガスが周囲を流れる熱交換器の表面には、付着物が形成される。これらの付着物は、石膏、石灰岩、微小ダスト、及び煙道ガスの又はより正確にはこの煙道ガス中の残留液滴のその他の成分から成り、大抵の場合は熱交換器の表面と強力に結合していると共に硬質構造を有しており、その上更に、部分的には結晶構造をも有している。付着物は特に、煙道ガス流が熱交換器の表面に流入する所に形成される。
【００１４】
これらの付着物の結果、圧力損失が増大し、且つ熱交換能力が低下することになる。
【００１５】
付着物は、時間と共に益々肥大し、熱交換器の管又はプレートを通る煙道ガスの経路内へ侵入して増大する。これにより、煙道ガスの通過スペースが狭められて速度が上がり、圧力損失が高くなる。その上更に、汚染速度（つまり付着物の形成）は付着物の厚さが増大するにつれて高まる。付着物は、各熱交換器面の間の自由通路内に渦動を生ぜしめ、このようにして、より多くの液体が熱交換器表面に当たり、そこに付着するように働く。圧力損失の増大は、ボイラを下方調節するか、又は完全に遮断しなければならないほど急激な場合がある。そして圧力損失の大幅な増大は当然、かなりの運転コストにつながる。煙道ガスファンは、この圧力損失に抗して作動する必要があるので、通常の清浄な条件下よりも大幅に多くの電流を消費せざるを得ない。この自己消費は、割り当てられるべき出力量延いては発電所の売上高及び収益を低下させる。
【００１６】
熱交換能力は、時間と共に益々低下し、再加熱は最早機能しなくなる。付着物は通常、極めて良好に熱伝導するわけではなく、煙道ガスと熱交換器表面との間の絶縁層として働く。
【００１７】
付加的に、付着物に関連してしばしば腐食が発生する。露出した比較的清浄な熱交換器の表面は腐食をあまり又は全く示さないのに対して、付着物下にはかなりの腐食が生じることが多い。付着物は、実際には保護層のように働き、その下で腐食性液体が熱交換器表面に作用して、熱交換器表面を腐食させることがある。
【００１８】
汚染された熱交換器の洗浄は、一般に困難である。付着物は極めて硬いだけでなく、熱交換器部材の表面と固く結合している場合もある。この結合は、機械的な力で解かねばならず、付着物は、高圧洗浄法で取り除く必要がある。このことは、作業に極めて手間がかかるだけでなく、熱交換器材料の損傷にもつながる。それというのも、高圧洗浄機の剥離力は、付着物だけを剥離除去するのではなく、熱交換器の表面をも完全に剥離させるからである。このことは、この比較的高価な熱交換器の寿命を短縮する。
【００１９】
更に、この洗浄は極めて時間がかかるものであり、数時間だけではなく、はるかに長い間続けられる。熱交換器を洗浄するための一時停止は、通常してはならない。つまり、運転サイクル終了前に圧力損失が大幅に増大し、これに関連して熱による加熱に支障を来すと、比較的長期の運転中止は避けられない。
【００２０】
前記洗浄は、極めて高価でもある。管束又はプレート束等の、熱交換器の洗浄されるべき部材は、実際には接近不可能なので、洗浄するためにはそれらの位置から何回も持ち上げる必要がある。このため、この場合はかなりの持上げ力を有するクレーンが必要とされる。清浄な束でさえ既にかなりの重量を有しているので、汚染が進むと、束は益々重くなる。そして特別な場所の洗浄は、付着物の性質及び厚さに応じて、かなりの時間とマンパワーとを要する。
【００２１】
残念ながら、全ての付着物を除去することは大抵不可能である。そのためには通常の点検では、時間もマンパワーも足りない。更に、内部に位置する熱交換器表面には、極めて限定的にしか到達し得ない。この場合に熱交換器内に残っている残留付着物は、新たな付着物の形成を加速させるように働く。更に、高圧洗浄機による洗浄は、熱交換器表面を粗面化し、このことも、新たな付着物の形成の加速につながる。粗い表面と残留付着物とは、付着を促進又は加速させるように働く。新たな付着物は、これらの粗い表面上又は残留付着物上に、平滑できれいな表面におけるよりも急速に堆積する可能性がある。
【００２２】
更に、前記洗浄手段は、熱交換器の損傷を進ませる。一方では、熱交換器表面の剥離及び損傷を生ぜしめ、他方では、熱交換器の構造体における別の損傷への拡大及び再結合につながる恐れがある。熱交換器の寿命が短縮される。経験上、１回の洗浄は、１２ヶ月運転よりも大幅に寿命を縮める作用を有している。
【００２３】
これらの経験が洗浄装置に関する熟考をもたらし、洗浄装置は組み込まれることになった。これらの洗浄装置の目的は、汚染を防止するか又は遅らせ、延いては一方では運転期間中、発電所の運転を保証し且つ他方では運転及び洗浄コストを下げることにある。
【００２４】
前記洗浄装置は、最初は煙道ガスの流れ方向に見て上流側の熱交換器束の上流側にのみ、組み込まれた。その経験は、この場合に突出して最も激しく付着物が形成される、というものであった。最初に圧縮空気と蒸気とを用いて作業したが、これにより運転時間を延長する所望の効果は現れない、ということがすぐに確認された。次に、高圧水を用いて洗浄した。
【００２５】
高圧を用いた洗浄は実際に、上流側の束の汚染を大幅に減らすことができた。付着物は完全には回避され得なかったが、激しく形成されることは最早なくなった。まず圧力損失の増大が回避され、熱損失は限度内に抑えられた。
【００２６】
しかしながら、熱交換器の、更に下流側に位置する束に、つまり以前は全く又は比較的僅かにしか影響されなかった範囲に付着物が生じた、という経験もした。これらの付着物は、ある程度遅れて生じた（比較的長い運転時間）が、これにより洗浄手間は、時間とコストの面で大幅に増大した。
【００２７】
いくつかの発電所では更に、そこに複数の洗浄システムも追加装備された。別の発電所ではそのためのスペースがなかった。後者の発電所ではコスト上の理由から、熱交換器が詰められた各通路が、できるだけ小さく密にまとめられて形成されていた。
【００２８】
但しそれからは、別の洗浄装置によっても付着物は別の熱交換器束に向かって更に下流側へずらされる「だけ」に過ぎず、洗浄手間若しくは熱交換器の損傷は更に増大した、という認識も定着した。更に、複数の洗浄システムは、かなりの投資コストと運転コストにつながる。最終的に各洗浄は当然、煙道ガスの即時冷却、液体の煙突への流入、次いで環境への流入をもたらす。しかしながら、これこそまさに回避されるべきことである。
【００２９】
複数の洗浄システムは、実際には所望の機能を果たすことはできない、という認識が定着した。一方では投資コスト及び運転コストが増大し、且つ他方では洗浄手段は限定的にしか十分でなく、それどころか運転停止状態において洗浄コストの増大を招いている。
【００３０】
洗浄装置のこれらの機能不全の説明は比較的簡単である。固形物により汚染された液滴が、加熱された又はそれどころか高温の表面に当たると、液体の一部は表面上に残留し、表面を濡らす。次いで、常時供給される熱により液体は蒸発させられ、固形物だけが残留することになる。この固形物は、蒸発時に熱交換器表面と結合して、表面の微小隙間や孔に侵入し、これを埋める。次いで時間と共に、極めて厚く硬い付着物に成長する。
【００３１】
付着物のこのような形成が洗浄により低減されると、煙道ガス浄化装置から到来する本来の液滴と同じ働きの洗浄液滴が、熱交換器内の更に下流側に発生する。最後の熱交換器も洗浄されると、洗浄液滴は通路及び煙突内へ飛び込み、その後スタックレインとして周辺環境へ飛散することになる。
【００３２】
つまり、１箇所における洗浄システムの洗浄作用は、他の箇所での汚染作用につながる。そして、洗浄中の煙道ガスの一時的な冷却若しくは洗浄液の煙突からの一時的な放出は、加熱作用を再び相殺し、本来なら加熱により回避されるべき環境妨害につながる。それどころか場合によっては監督官庁との問題が生じる。なぜならば、上記の場合は当局の基準値を一時的に満たすことができなくなるからである。
【００３３】
よってこれらの経験から、熱交換器の洗浄は避けねばならない、とまとめられる。なぜならば運転中の洗浄は、利益よりも多くの問題やコストを伴うからである。
【００３４】
したがって、更に別の目標方向で、熱交換器の上流側に、煙道ガス浄化装置を配置することが考えられた。分離を改善することにより、汚染物質の形成量及び速度を低減させることができる、というこの考察は、全く正しいものであった。この考察の結果、煙道ガス浄化装置の液滴分離器は３段に、それどころかいくつかのケースでは４段に形成され、液滴分離器の機能は、設備固有の別の手段により改良された。
【００３５】
これにより、確かに進歩があった。付着物の量は減り、付着物の形成は遅くなった。改良された液滴分離器は、一方では運転中により少量の液滴しか通過させず（改良された分離機能）、他方では固形物による液滴の汚染は、平均して少なくなった。
【００３６】
３重又はそれどころか４重の液滴分離器は単純に、２重の液滴分離器よりも良好な分離機能を有している。如何なる液滴分離器も、比較的大型の液滴の９８％〜９９．９％しか捕集せず、１００％捕集することは決してない、ということは明白である。より多くの段は、より高い分離度合いを意味する。
【００３７】
更にこのようにして、液滴中の固形物量も減少させられる。液滴分離器の下流側の液滴の大部分は、最後の液滴分離器の洗浄過程から剥離されたものである。この最後の液滴分離器が比較的激しく汚染されていると、剥離する洗浄液滴も同様に、固形物により激しく汚染されていることになる。反対に、最後の液滴分離器が汚染されておらず、極めて清浄な場合には、洗浄液滴も僅かにしか汚染されていない。つまり、高い洗浄能力を有する３段又はそれどころか４段の液滴分離器を有する場合には、２段の液滴分離器から生じる洗浄連行物よりも、最終段の洗浄連行物の汚染は大幅に少なくなっている。
【００３８】
要するに、分離の改善により、付着物の形成を大幅に減少させることができた。これにより大抵の設備では、１つの完全な運転サイクルを中断せずに操業することが可能になった。しかしながら、
１）かなりの洗浄手間、及び
２）絶えず形成される圧力損失
という２つの問題が残っていた。
【００３９】
前記方法では限界に達しており、更なる改良は不可能であるということが分かった。
【００４０】
よって本発明の根底を成す課題は、上述した問題に関して改良された方法、及び該方法を実施するために適した装置を提供することにある。このために見出された分離構想は：
１．大型液滴用の高い分離能力が永続的に保証される。つまり、汚染の進行により、分離能力が低下されることはない。
２．洗浄剥離は回避せねばならない。従来の設備では、全液体剥離の６０％〜７０％の原因となっていた洗浄剥離が回避されることにより、微小ダストに対する洗浄能力が倍増する。
３．圧力損失の増大が生じてはならない。付着物の形成が進むことにより生じる圧力損失の増大は回避される、
という３つの条件を満たすものである。
【００４１】
煙道ガスから液滴を分離させることのできる、様々な液滴分離器構想があり、そのひとつに従来技術として、吸収器に設けられる、様々な構成の多層の液滴分離器がある。
【００４２】
特に成功を収めた構想は、いわゆる「ローラ分離器」である。ローラ分離器は、従来の積層板分離器とは異なり、衝突体として管セグメントを使用し、これらの管セグメントには、押出し成形された、特別に成形された成形部材が用いられる。
【００４３】
このローラ分離器は、運転中の汚れや付着物に対して極めて強く、それでも尚、従来の積層板分離器の分離に対して相対的に許容可能な分離能力をもたらす、ということが分かった。しかしながらローラ分離器は一般に、従来は粗分離器としてしか使用されなかった。それというのも、微細分離器としての使用においては、積層板分離器がローラ分離器に勝っているからである。
【００４４】
ローラ分離器は、従来主に、既存の液滴分離器の浄化に使用された。その間、浄化されたこれらの設備において、新規設備に使用するための基礎としても役立てるために、十分な経験を蓄積することができた。
【００４５】
特に大型の液滴が付着物形成の作用を惹起する、ということは周知である。
【００４６】
小型の液滴が表面に到達することは全くない。小型の液滴は小さな質量を有しているので、煙道ガスと共に熱交換器管又は熱交換器プレートをよけ、その周りを飛行し、ぶつからない。次いで熱供給により小型の液滴は蒸発し、固形物は微小ダストとして引き続き飛行する。
【００４７】
中型の液滴は、飛行経路に応じて流れ抵抗を部分的に完全にかわすか、又は熱交換器の表面だけに接触し、次いで大抵は複数の部分滴に分割され、煙道ガスと共に引き続き飛行してから、やはり蒸発する。
【００４８】
大型の液滴だけが、その質量に基づき熱交換器管又は熱交換器プレートの流れ抵抗をかわすことができずに、熱交換器の高温の表面にぶつかる。次いでそこに小さな表面領域の一時的な濡れが生じ、引き続いて固く結合した硬質の被覆が残された状態で、表面上で蒸発する。
【００４９】
大型の液滴は、最後の分離器の洗浄により生じ且つ剥離される大型の洗浄液滴であるか、又は分離器と熱交換器との間の煙道ガス通路内の天井、壁、又は別の剥離縁から剥離する大型の凝縮水滴である。これらの凝縮水滴が生じるのは、周辺温度が煙道ガス温度よりも大幅に低いことから、煙道ガス通路が良好に絶縁されていても、かなりの温度差が作用するためである。剥離物が壁に堆積して、それが再び剥離される前に凝集することもある。
【００５０】
凝縮水滴も、ある程度の固形物成分を有している。煙道ガス通路の壁や天井にはダストも堆積し、このダストは、部分的には乾燥ダストの形態で、濡れた面に接触して残留し続け、且つ部分的には、やはり面と接触してそこに堆積する、固形物成分を有する小型の液滴によるものである。凝縮水及び堆積物からの液体が十分に付着した場合には、液滴は煙道ガス中へ剥離し戻され、熱交換器に向かって飛行する。
【００５１】
従来の液滴分離器により、これら大型の液滴の熱交換器への到達を防ぐこと、若しくは大型の液滴を事前に煙道ガス流から除去することは不可能である。通常の分離器は、積層板を備えて吸収器内に配置されていて、積層板における堆積を促進し、これによりやはり、閉塞するまで付着物が形成される、という欠点を有している。更に、吸収器と熱交換器との間には、周辺環境の温度状況に応じて、かなりの凝縮水量が生じ得る。
【００５２】
これに対して対策を講じるために、本発明による煙道ガスの浄化及び再加熱方法では、高温の煙道ガスが放熱しながら熱交換器を通流し、その後に煙道ガス浄化装置を通流し、更にその後に、吸熱しながら熱交換器を通流し、更にその後に煙突に供給され、煙道ガスは、流れ方向に見て煙道ガス浄化装置の下流側且つ熱交換器の上流側に配置された付加的な液体分離器を通って案内される。
【００５３】
つまり、付加的な液体分離器が熱交換器に比較的近づけられたことにより、液体分離器と熱交換器との間で凝縮水滴が形成され、次いでこの凝縮水滴が熱交換器内で、上述した汚染問題をもたらすことが回避される。
【００５４】
好適には、本発明による方法の構成手段では、煙道ガスは、吸熱しながら熱交換器をほぼ水平方向に通流する。
【００５５】
本発明による方法の特に好適な改良では、液体分離器は、複数の細長い三次元の衝突体を有しており、これらの衝突体の長手方向延在部は、煙道ガスの通流方向に対して斜めに又は横方向に向けられており、且つ衝突体の、長手方向延在部に対して斜め又は横方向の大きさ及び配置形式は、投影図で見て各衝突体が煙道ガスの通流方向において重なるように設定されており、これにより煙道ガスが、通流方向を変えずに液体分離器を通流することはできなくなっている。
【００５６】
本発明は、所定の流れ方向に流れる煙道ガスの浄化及び再加熱装置にも関し、該装置は、熱交換器ケーシングを有する熱交換器を備えており、該熱交換器を、再加熱用のガスが通流するようになっており、前記熱交換器ケーシング内の、前記煙道ガスの通流方向に見て前記熱交換器の上流側に、液体分離器が配置されている。熱交換器ケーシング内に液体分離器を配置したことにより、一方では、本発明による方法を実施するために有利には、液体分離器が熱交換器に比較的近づけられている。他方では、熱交換器を通流する煙道ガスの通流速度が、熱交換器ケーシングの通常は比較的大きな容積に基づき比較的低くなり、延いては液体分離器への流入速度も比較的低くなることから、大型液滴の改良された分離能力が得られることになる。
【００５７】
意外にも、複数の衝突体を有する液体分離器は、熱交換器ケーシング内での使用に特に適している、ということが分かった。
【００５８】
衝突体が細長く三次元に、好適には例えば管状に形成されていると、極めて特に好適である。このような液体分離器は、「ローラ分離器」とも呼ばれる。このローラ分離器自体は、比較的不良な分離器能力を備えるものとして知られているので、このようなローラ分離器の熱交換器ケーシング内での使用は、一見すると意味のないことだと思われた。
【００５９】
それにもかかわらず、熱交換器の保護手段としてローラ分離器を使用することを提案する。ローラ分離器は周知のように、積層板分離器に比べて不良な分離器である。つまりこのことは、最後の分離器が最良の分離能力をもたらさねばならないという現行の教示に矛盾している。
【００６０】
実際には本発明に基づき、現行の教示は変更されるべきである。つまり、分離能力を段々と高めねばならず、全ての液滴分離器が吸収器内に連続して組み込まれている現行の教示では行詰りが生じる。現行の教示では、特定の分離能力からは、ガスが固形物を含む場合に不可避の洗浄が、分離能力が低下した場合よりも大きな汚染を惹起する、ということが考慮されていない。更に、配置形式も問題である。
【００６１】
換言すると、最終段における分離能力の向上は、各分離積層板の極めて小さな間隔を招くので、このような液滴分離器は極めて汚染されやすく、頻繁に洗浄せねばならない。洗浄により激しい剥離が生じ、この剥離は、洗浄能力が向上させられた分離器段が煙道ガスから濾過するよりも多くの放出物を惹起する。つまり、一歩進んで二歩下がることは必至である。
【００６２】
よって本発明による解決手段は、逆の道を行く。意外にも、全システムの特定の分離能力から、洗浄は放出物の大部分を生ぜしめ、特に熱交換器では、閉塞に至るまでの厄介な付着物を生ぜしめる、ということが分かった。
【００６３】
よって本発明による構成の目的は、最終分離段を全く洗浄せずに済む解決手段を見出すことにある。この場合、最終段は、比較的不良な分離能力をもたらす、ということが考慮される。
【００６４】
ローラ分離器内は、長期運転の場合も洗浄無しで完全に清浄に保たれるか、又は僅かにしか汚染されない、ということが分かった。そしてローラのこの汚染は、分離器システムからの剥離の総量に、ほとんど影響を及ぼさない。
【００６５】
更に、ローラ分離器は、再加熱の熱交換器の上流側の保護手段として使用するために、特に適しているということが分かった。ローラ分離器は、特に大型の液滴を良好に分離するという説明が可能である。上述したように、最後の分離器の主な役割はまさに、上流側に位置する分離器の剥離された洗浄液滴を捕集し且つ分離することにある。これらの洗浄液滴は、周知のようにどちらかといえば大型〜極大型の液滴である。
【００６６】
また、熱交換器ケーシング内にローラ分離器を配置することは、熱交換器ケーシングの大きさに基づき、どちらかといえば低い煙道ガス速度をもたらし、これにより、液滴分離器と熱交換器との間の凝縮水等のネガティブな影響が回避される、ということも確認された。
【００６７】
この場合、上流側に位置する分離段により生ぜしめられた小型の液滴は分離されない、という欠点は無視してよい、ということが分かった。ローラ分離器に到達する液体量において、これらの小型の液滴は比較的小さな部分しか占めていない。洗浄頻度に応じて、液体量の９０％〜９９％は、上流側に位置する分離段の洗浄過程から剥離したものである。
【００６８】
ローラ分離器として形成された液体分離器は、少なくとも２つの層から成る、互いにずらされた管（又は管状の衝突体）を有する必要があり、これらの管は、流れ方向において経路を完全に遮断するように、つまり互いに重なり合うように構成されている。これにより、大型の液滴の少なくとも大多数は衝突体に当たる、ということが保証される。
【００６９】
好適には、ローラ分離器は、３つ又は４つの管層を有している。分離器が熱交換器の極めて近くに組み込まれる場合に、第３及び第４の管層は特に有意である。この場合、この第３の層及び場合によっては第４の層は熱交換器の放射熱を捕らえて、第１の管層が加熱された後に衝突管上の液滴が蒸発させられることを防ぐ。
【００７０】
分離器は、できるだけ熱交換器の近くに設置されていることが望ましい。通常、煙道ガス通路は、熱交換器の上流側で拡張している。なぜならば、一般に熱交換器内の煙道ガス速度は、通路内よりも低くなければならないからである。管分離器も良好に機能するためには、やはりできるだけ低い煙道ガス速度を必要とする。更にこの場合、分離器と熱交換器との間では最早、凝縮水滴は一切見込まれない。熱交換器の放射熱は、最大２．５ｍの間隔をあけて通路を乾燥状態に保つため、つまり凝縮水を回避するためには、通常十分である。但し、熱交換器までの間隔が０．５ｍ未満の場合には、管分離器の加熱につながることがあり、この加熱は望ましくない。なぜならば、その場合は管分離器において、管分離器の機能を低下させ、圧力損失を高める恐れのある乾燥過程が生じる恐れがあるからである。
【００７１】
よって、熱交換器からの液体分離器の間隔は、好適には０．５ｍ〜２．５ｍ、好適には１ｍ〜２ｍ、特に好適には約１．５ｍである。
【００７２】
熱交換器は、特に好適には、漏れの無い、特に気体／気体‐熱交換器として形成されていてよい。
【００７３】
更に、液体分離器を必要に応じて洗浄するための洗浄システムが設けられていてよいが、この洗浄システムは、好適には特に装置の停止時に作動可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
本発明を添付の図面につき更に説明する。
【図１】熱交換器と、煙道ガス浄化装置と、成形煉瓦（煙突）とを有する、煙道ガスの浄化及び再加熱装置の概略的な部分断面図である。
【図２】本発明による装置の熱交換器の一部を拡大して、やはり概略的に示した図である。
【００７５】
図１に示した装置では、発電所（図示せず）から発生した高温の煙道ガス（「生ガス」とも云う）が、流れ方向Ｓで供給導管１を通り、熱交換器２に向かって流れる。
【００７６】
熱交換器２は、熱交換器ケーシング３並びに熱交換器部材４を有している。熱交換器部材４は、図示の実施例では管状に形成されていて、高温の煙道ガスが放熱しながら通流する。
【００７７】
このとき冷えた生ガスは、次いで導出管５を介して煙道ガス浄化装置６に供給される。煙道ガス浄化装置６は、複数の液滴分離ユニット７を有しており、冷却された生ガスが、これらの液滴分離ユニット７を下方から上方に向かって流れることにより浄化されて、いわゆるクリーンガスになる。煙道ガス浄化装置６は、液滴分離ユニット用の洗浄装置を有していてもよい（図示せず）。冷却されたクリーンガスは、別の供給導管８を介して熱交換器ケーシング３内へ導入される。熱交換器ケーシング３内には、流れ方向で見て熱交換器部材４の上流側に、液体分離器９が設けられている。液体分離器９は、（図２で認められるように）ガスの流れ方向Ｓに対して横方向に延在する、複数の管状の衝突体１０を有していてよい。
【００７８】
図２に示す実施例では、３列１１，１２，１３の衝突体１０が設けられている。衝突体１０は、流れ方向の投影図で見ると流れ方向において重なるように寸法決めされ且つ配置されている。
【００７９】
液体分離器９を通流した後に、クリーンガスは熱交換器部材４の外周を吸熱しながら流れる。
【００８０】
次いで再加熱されたクリーンガスは、別の導出管１４を介して煙突１５に供給される。
【符号の説明】
【００８１】
１  供給導管
２  熱交換器
３  熱交換器ケーシング
４  熱交換器部材
５  導出管
６  煙道ガス浄化装置
７  液滴分離ユニット
８  供給導管
９  液体分離器
１０  衝突体
１１，１２，１３  列
１４  導出管
１５  煙突
Ｓ  流れ方向
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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