(57)【要約】【課題】重油焚火力発電プラントの排ガス等のＳＯ３を含む燃焼排ガスを効果的に除去して、排ガス流路に設置される機器の腐食を防止する排ガス処理方法と装置を提供すること。【解決手段】集塵装置４の上流の排ガス流路に配設されているアンモニア注入ライン１１から微粒固体物質１３（集塵装置４で捕集した煤塵等）または硫安の気相析出核となる物質をアンモニアに同伴させて排ガス中に注入する方法である。アンモニア注入ライン１１へ微粒固形物質１３を注入し、アンモニアに同伴させた後、排ガス中に注入した場合、微粒固形物質１３の表面にアンモニアを吸着させることが可能であり、表面にアンモニアを吸着した微粒固形物質１３は、硫安を表面に析出付着させ易く、集塵装置４で捕集可能な大きさに成長し易い。特に、注入する微粒固形物質として集塵装置４で捕集したダストを用いた場合には、該ダストが表面微細孔を多数有しているため、このダストをアンモニアと同伴させることにより、ダスト表面に吸着するアンモニアが多く、硫安を表面に析出付着させる効果が大きい。【選択図】    図１
2004181292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄酸化物を含む排ガス中へアンモニアを注入し、排ガス中の煤塵を集塵装置で除去する排ガス処理方法において、
微粒固形物質を同伴させたアンモニアを集塵装置の上流側の排ガス流れに注入することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】
アンモニアに同伴させる微粒固形物質は、集塵装置により捕集した排ガス中のダストであることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項３】
微粒固形物質を気流分級して、その粒径を選択することで気流搬送してアンモニアに同伴させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理方法。
【請求項４】
硫黄酸化物を含む排ガスが流れる排ガス流路にアンモニア注入ラインを設け、該アンモニア注入ラインの下流側の排ガス流路に排ガス中の煤塵を除去する集塵装置を設けた排ガス処理装置において、
微粒固形物質供給部をアンモニア注入ラインに接続することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
微粒固形物質供給部には集塵装置により捕集した排ガス中のダストの供給部を接続したことを特徴とする請求項４記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
微粒固形物質の気流分級装置を設け、該気流分級後の粒径を選択した微粒固形物質の気流搬送ラインからなる微粒固形物質供給部をアンモニア注入ラインに接続することを特徴とする請求項４記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排ガス処理システムに係り、特に硫黄酸化物を含む排ガスが流れる排ガス流路内にアンモニアを注入し、排ガス流路に設置される機器が硫黄酸化物により腐食されることを防止した排ガス処理方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術からなる重油焚火力発電プラントにおける、代表的な排ガス処理システムの系統を図２に示す。
図２において、ボイラ１で重油等が燃焼することにより発生した排ガスは、脱硝装置２にて窒素酸化物を除去された後、エアヒータ３を通過する。
【０００３】
排ガスはエアヒータ３を通過することにより、排ガスの保有する熱エネルギーの一部が回収されるため、下流では温度が低下し、ＳＯ３の露点腐食が発生しやすくなる。この腐食を防止する目的で、機器保護のため排ガス中のＳＯ３に見合う量のアンモニア１１の注入をエアヒータ３と電気式集塵装置４の間の排ガスダクト内で行う。
【０００４】
排ガス中のＳＯ３は注入されたアンモニア１１と化合し、固体の硫安となることで排ガス中の煤塵とともに電気式集塵装置４において捕集除去され、捕集ダスト１２（ＥＰ灰）として系外へ排出される。
【０００５】
電気式集塵装置４において同伴する煤塵を除去された排ガスは、ガス再加熱器（熱回収側）５で再度保有熱を回収され、温度を下げた後、脱硫装置６にてＳＯ２が吸収除去され、ガス再加熱器（再加熱側）７において加熱されて煙突８から大気中へ放出される。
【０００６】
上記した排ガス処理システムは、現在通常行われている実績の多いシステムであるが、アンモニアが硫安を生成する機構については、十分配慮されていたとは言い難い。
【０００７】
また、アンモニアと共に微粒固形物質を図２の系統のアンモニアを注入する部分から排ガス系に入れ、該微粒固形物質を排ガス中のＳＯ３とアンモニアとの硫安析出反応の核として機能させ、生成した硫安を安定して生成させて電気集塵装置４で効率良く捕集する排ガス処理システムも提案されている（特開２００１−２７６５６３号公報）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２７６５６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開２００１−２７６５６３号公報記載の発明は、気相析出反応により微粒固形物質の表面に硫安を安定して生成させることができるが、この反応をさらに効率良く、経済的に行うための検討が十分なされているとは言い難かった。
【００１０】
本発明の課題は、重油焚火力発電プラントの排ガス等のＳＯ３を含む燃焼排ガスを効果的に除去して、排ガス流路に設置される機器の腐食を防止する排ガス処理方法と装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、硫黄酸化物を含む排ガス中へアンモニアを注入し、排ガス中の煤塵を集塵装置で除去する排ガス処理方法において、微粒固形物質を同伴させたアンモニアを集塵装置の上流側の排ガス流れに注入する排ガス処理方法により解決される。
【００１２】
ここで、アンモニアに同伴させる微粒固形物質は、集塵装置により捕集した排ガス中のダストを用いることができる。
また、微粒固形物質を気流分級して、その粒径を選択することで気流搬送してアンモニアに同伴させても良い。
【００１３】
また、本発明の上記課題は、硫黄酸化物を含む排ガスが流れる排ガス流路にアンモニア注入ラインを設け、該アンモニア注入ラインの下流側の排ガス流路に排ガス中の煤塵を除去する集塵装置を設けた排ガス処理装置において、微粒固形物質供給部をアンモニア注入ラインに接続する排ガス処理装置により解決される。
【００１４】
前記微粒固形物質供給部には集塵装置により捕集した排ガス中のダストの供給部を接続することができる。
【００１５】
また、微粒固形物質の気流分級装置を設け、該気流分級後の粒径を選択した微粒固形物質の気流搬送ラインからなる微粒固形物質供給部をアンモニア注入ラインに接続することができる。
【００１６】
【作用】
排ガス中に存在するＳＯ３と、注入されたアンモニアが硫安を生成する反応、および生成した硫安が集塵装置において捕集されるメカニズムは以下であると推定される。
▲１▼排ガス中に含まれるＳＯ３と注入されたアンモニアの硫安生成反応は気相析出反応であり、生成する硫安は微粒固体物質の表面で生成する。
▲２▼排ガス中にボイラダスト等の微粒固体が存在する場合、排ガス中に注入されたアンモニアは微粒固体物質の表面に析出付着し、または微粒固体物質を核として析出し、集塵装置で捕集可能な大きさに成長する。
▲３▼排ガス中でＳＯ３とアンモニアが反応して生成する硫安は、以上のメカニズムによりボイラの煤塵とともに集塵装置において捕集される。
【００１７】
従って、ＳＯ３を含む排ガス中にアンモニアを注入し、ＳＯ３を硫安にして捕集する集塵システムにおいては、集塵装置で捕集するに好適な量と粒子径の微粒固形物質を集塵装置の上流において排ガス中に注入することにより、生成する硫安を安定して捕集することが可能となる。
【００１８】
集塵装置の上流において排ガス中に微粒固形物質を注入する方法として、アンモニア注入ラインへ微粒固形物質を注入し、アンモニアに同伴させた後、アンモニア注入ノズルからアンモニアとともに排ガス中に注入した場合、微粒固形物質の表面にアンモニアを吸着させることが可能であり、表面にアンモニアを吸着した微粒固形物質は、硫安を表面に析出付着させ易く、集塵装置の中でも、特に電気式の集塵装置４で捕集可能な大きさに成長し易い。
【００１９】
特に、注入する微粒固形物質として電気式の集塵装置で捕集したダストを用いた場合には、該ダストが表面微細孔を多数有しているため、このダストをアンモニアと同伴させることにより、ダスト表面に吸着するアンモニアが多く、硫安を表面に析出付着させる効果（電気式の集塵装置で捕集するに好適な大きさに粒子を成長させる効果）が大きい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１に本発明の一実施例の排ガス処理システムの系統図を示す。図１において、ボイラ１で重油等が燃焼することにより発生した排ガスは、脱硝装置２にて窒素酸化物を除去された後、エアヒータ３を通過する。排ガスはエアヒータ３を通過することにより、排ガスの保有する熱エネルギーの一部が回収されるため、下流では温度が低下する。排ガスの温度低下により、排ガス中のＳＯ３が凝縮する前に排ガス中のＳＯ３に見合う量のアンモニア１１をエアヒータ３と電気式集塵装置４の間の注入し、ＳＯ３とアンモニア１１を化合させて固体の硫安として排ガス中の煤塵とともに電気式集塵装置４において捕集する。集塵装置４において捕集されたダスト１２（ＥＰ灰）は系外へ排出される。
【００２１】
以上の排ガス処理プロセスは図２で示した従来技術と同一であるが、本実施例では電気式集塵装置４の上流において、微粒固形物質１３を空気等を用いる気流搬送により、アンモニア注入ラインを通して排ガス中へ注入する点が従来技術と異なる。
【００２２】
微粒固形物質１３を空気等を用いる気流搬送によりアンモニア注入ラインを通して排ガス中へ注入するため、従来技術のように微粒固形物質注入ラインをアンモニア注入ラインとは別個に設ける必要がないので、設備コストが比較的廉価になる。
【００２３】
また、微粒固形物質をアンモニアに同伴させて搬送する課程で、微粒固形物質の表面にアンモニアを図２の従来技術に比べて比較的多く吸着させることができる。そのため、表面にアンモニアを吸着した微粒固形物質は、より多くの硫安をその表面に析出付着させ易くなり、電気式集塵装置４での硫安の捕集効果が高くなる。
【００２４】
また、微粒固形物質１３としては、電気式集塵装置４において捕集された捕集ダスト１２の他、ＳＯ３がアンモニアと反応して硫安を生成する場合、硫安が付着する対象または核となる物質であればいかなる物質でも良く、その種類は問わない。
【００２５】
微粒固形物質１３は、排ガス中へ注入する前に気流分級を行うことで、粒径を選択することで空気等を用いて気流搬送することが可能であり、しかも電気式集塵装置４において捕集が容易な粒子径のものを排ガス中へ注入することにより、電気式集塵装置４の下流側における煤塵量（電気式集塵装置４を通過する煤塵量）が増加しないように配慮する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、重油等の硫黄分を含む燃料を燃焼したボイラ排ガス中の煤塵を除去する集塵システムにおいて、注入したアンモニアが排ガス中のＳＯ３と反応した結果として生成する硫安を、安定して捕集する集塵システムを供給することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排ガス処理システムの概略系統図を示す。
【図２】従来の排ガス処理システムの概略系統図を示す。
【符号の説明】
１  ボイラ                            ２  脱硝装置
３  エアヒータ                        ４  （電気式）集塵装置
５  ガス再加熱器（熱回収側）          ６  脱硫装置
７  ガス再加熱器（再加熱側）          ８  煙突
１１  アンモニア                      １２  捕集ダスト
１３  微粒固体物質
【図１】
2004181292.tif 000003
【図２】
2004181292.tif 000004