(57)【要約】【課題】燃焼排ガス中の二酸化炭素を効果的に分離すると共に、二酸化炭素の分離によって濃縮される他の排ガス成分を含む燃焼排ガスを大気中に排出できるようにする。【解決手段】酸素分離装置８により空気７を酸素９と他の窒素主体ガス１０とに分離し、得られた酸素９と石炭１とを燃焼炉４のバーナ５で燃焼し、燃焼炉４からの燃焼排ガスを排ガス処理した後、燃焼排ガスの一部をバーナ５に再循環すると共に、再循環しない残りの燃焼排ガスを圧縮することにより液化二酸化炭素２９を取り出し、圧縮によって液化されない他の排ガス成分３１は、酸素分離装置８にて空気７から酸素９を分離した他の窒素主体ガス１０と混合し希釈して大気に排出する。【選択図】図１
2007147161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素分離装置により空気を酸素と他の窒素主体ガスとに分離し、前記酸素分離装置で得た酸素と燃料とを燃焼炉のバーナで燃焼し、燃焼炉からの燃焼排ガスを少なくとも脱塵処理した後、燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして前記ボイラ本体に再循環すると共に、再循環しない残りの燃焼排ガスを大気に排出するようにしている燃焼装置の排ガス処分方法であって、前記再循環しない残りの燃焼排ガスを圧縮することにより液化二酸化炭素を取り出し、前記圧縮によって液化されない他の排ガス成分は、前記酸素分離装置にて空気から酸素を分離した他の窒素主体ガスと混合し希釈して大気に排出することを特徴とする燃焼装置の排ガス処分方法。
【請求項２】
前記再循環しない残りの燃焼排ガスは冷却圧縮して液化二酸化炭素を取り出すことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の排ガス処分方法。
【請求項３】
前記燃焼炉の起動時には、燃料を空気燃焼し、燃焼炉からの燃焼排ガスを排ガス処理装置で処理し、少なくとも脱塵処理した燃焼排ガスの一部を前記バーナに再循環し、再循環しない残りの燃焼排ガスは大気に排出することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の排ガス処分方法。
【請求項４】
前記燃焼排ガスを冷却圧縮して取り出した液化二酸化炭素は隔離廃棄することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の排ガス処分方法。
【請求項５】
前記燃料は石炭であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の排ガス処分方法。
【請求項６】
前記燃焼排ガスから液化二酸化炭素を取り出した後の他の排ガス成分はＮＯx、ＳＯxを含むことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の排ガス処分方法。
【請求項７】
燃料供給手段と、空気を酸素と窒素主体ガスとに分離する酸素分離装置と、空気供給手段と、前記燃料供給手段からの燃料と前記酸素分離装置からの酸素又は空気供給手段からの空気を導入してバーナで燃焼する燃焼炉と、該燃焼炉で燃焼した燃焼排ガスを該燃焼炉の外部に導く煙道と、該煙道に備えた排ガス処理手段と、該排ガス処理手段で少なくとも脱塵処理した燃焼排ガスの一部を前記バーナに再循環する手段と、再循環手段で再循環しない残りの燃焼排ガスを大気に排出する煙突と、を有する燃焼装置の排ガス処分装置であって、前記再循環しない残りの燃焼排ガスを導入して冷却圧縮することにより液化二酸化炭素を取り出す液化装置と、該液化装置の冷却圧縮で液化されない他の排ガス成分に前記酸素分離装置で空気から酸素を分離した残りの窒素主体ガスを混合して希釈排ガスとして前記煙突に導くガス混合器と、を備えたことを特徴とする燃焼装置の排ガス処分装置。
【請求項８】
前記燃焼炉の燃焼排ガスを煙突に導く煙道にバイパスダクトを接続し、該バイパスダクトに排ガス処理手段を設置し、前記燃焼排ガスを煙道とバイパスダクトとに切り換えて導く切換手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の燃焼装置の排ガス処分装置。
【請求項９】
前記燃焼炉と、前記排ガス処理手段と、燃焼排ガスの再循環手段とを備えた既存の燃焼装置において、前記酸素分離装置と、前記液化装置と、前記ガス混合器とを設置したことを特徴とする請求項７又は８に記載の燃焼装置の排ガス処分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置の排ガス処分方法及び装置に係わり、特に燃焼排ガス中の二酸化炭素を効果的に分離し、且つ二酸化炭素の分離によって濃縮される他の排ガス成分を含む燃焼排ガスを大気中に排出できるようにした燃焼装置の排ガス処分方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化が地球規模の環境問題として大きく取り上げられている。地球温暖化は大気中の二酸化炭素（ＣＯ2）の濃度の増加が主要因の一つであることが明らかにされており、火力発電所はこの物質の固定排出源として注目されている。火力発電用燃料としては石油、天然ガス、石炭が使用されており、特に石炭は採掘可能埋蔵量が多く、今後需要が伸びることが予想される。
【０００３】
石炭は天然ガス及び石油と比較して炭素含有量が多く、その他水素、窒素、硫黄等の揮発分、無機質である灰を含んでいるため、石炭を空気燃焼させると、燃焼排ガスの組成は殆どが窒素（約７０％）となり、その他二酸化炭素、ＮＯx（窒素酸化物）、ＳＯx（硫黄酸化物）、水蒸気、及び灰分や未燃焼の石炭粒子からなる塵と酸素を含んだものとなる。そこで、燃焼排ガスは脱硝、脱硫、脱塵等の排ガス処理を実施し、ＮＯx、ＳＯx、微粒子が環境排出基準値以下になるようにして煙突から大気に排出している。
【０００４】
前記燃焼排ガスに生じるＮＯxには、空気中の窒素が酸素で酸化されて生成するサーマルＮＯxと、燃料中の窒素が酸化されて生成するフューエルＮＯxとがある。従来、サーマルＮＯxの低減には火炎温度を低減する燃焼法が採られ、またフューエルＮＯxの低減には、燃焼器内にＮＯxを還元する燃料過剰の領域を形成する燃焼法が採られてきた。
【０００５】
また、石炭のような硫黄を含む燃料を使用した場合には、燃焼によって燃焼排ガス中にＳＯxが生じるため、湿式或いは乾式の脱硫装置を備えて除去している。
【０００６】
一方燃焼排ガス中に多量に発生する二酸化炭素も高効率で分離除去することが望まれている。燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収する方法としては、従来よりアミン等の吸収液中に吸収させる手法や、固体吸着剤に吸着させる吸着法、或いは膜分離法等が検討されているが、いずれも変換効率が低く、実用化には至っていない。
【０００７】
そこで、燃焼排ガス中の二酸化炭素の分離とサーマルＮＯxの抑制の問題を同時に達成する有効な手法としては、空気に代えて酸素で燃料を燃焼させる手法が考えられている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
石炭を酸素で燃焼すると、サーマルＮＯxの発生は無くなるため、燃焼排ガスのほとんどは二酸化炭素となり、その他フューエルＮＯx、ＳＯx、水蒸気を含んだガスとなるため、燃焼排ガスを冷却することにより二酸化炭素を液化して分離することが比較的容易になる。
【０００９】
しかしながら、酸素で燃焼した場合には火炎温度が高くなり、燃焼炉を構成する材料の耐熱性や寿命向上を図る必要があるといった技術課題がある。このため、ひとつの対策法としては、特許文献１に示すように、燃焼炉から取り出して排ガス処理した燃焼排ガスの一部を分岐し、この分岐した燃焼排ガスを燃焼炉に供給する酸素或いは空気等の燃焼用気体に混合させるようにした排ガス再循環方法が知られている。
【００１０】
しかし、特許文献１に示される手法においても、燃焼装置の起動の段階で酸素燃焼を行おうとした場合には、二酸化炭素を再循環することができないために燃焼炉が高温になってしまう問題があり、このために、燃焼炉の起動初期では空気燃焼を行うようにしている。即ち、起動用油あるいは石炭による安定燃焼が得られた後、二酸化炭素を再循環させつつ酸素燃焼に切り換えるようにしている。
【特許文献１】特許第３０６８８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の特許文献１に示される酸素燃焼の手法によれば、サーマルＮＯxの発生が抑制されて二酸化炭素の濃度が高められるので、燃焼排ガスを冷却して二酸化炭素を分離する作業を比較的容易に行うことができるが、上記特許文献１に記載された手法だけでは燃焼装置を稼働させることができない。
【００１２】
即ち、特許文献１では、排ガス処理手段によって処理した燃焼排ガスを冷却装置に導いて冷却することにより液化二酸化炭素を分離して貯蔵し、また、二酸化炭素を分離した後の燃焼排ガスは、一部は煙突に導いて大気中に排出し、残りは圧縮用酸素送風ブロワで圧宿して液化酸素を分離し、前記液化二酸化炭素は再循環に利用し、液化酸素は燃焼に利用している。
【００１３】
しかし、上記特許文献１では、煙突に導く燃焼排ガス中のＮＯx濃度、ＳＯx濃度が環境排出基準値以上に高くなってしまい排出できなくなる問題がある。即ち、前記したように、酸素燃焼により二酸化炭素濃度が高められた燃焼排ガスを冷却装置で冷却して二酸化炭素を液化分離すると、燃焼排ガスの大部分を占める二酸化炭素が分離されることによって他のガス成分であるＮＯx、ＳＯxは濃縮される結果となり、このようにＮＯx、ＳＯxの濃度が高められた燃焼排ガスは、環境排出基準（昭和６２年４月以降設置の石炭及び固体燃焼ボイラでの窒素酸化物の排出基準：酸素６％濃度換算で２５０ｐｐｍ）を超えてしまうことが考えられ、煙突から大気中に排出することはできない。上記した燃焼排ガスの環境排出基準は、今後日本国を含め世界的に更に厳しく規制されることが予想される。
【００１４】
尚、前記煙突に導かれる燃焼排ガスを空気で希釈することも考えられるが、排ガス成分の排出基準は通常、酸素濃度換算で規制されるために、燃焼排ガスを空気で希釈する方法では環境排出基準を回避することはできない。
【００１５】
従って、酸素燃焼を行って二酸化炭素を分離する方式を採用する場合には、二酸化炭素の分離によってＮＯx、ＳＯxが濃縮されても環境排出基準をクリアして大気中に排出できるように排ガス処理装置の処理性能を高めることが要求されるが、現状の技術でこの課題を解決することは非常に困難であり、従って、前記したように酸素燃焼を行って二酸化炭素を分離する方式を採用しようとしても、燃焼排ガスを大気中に排出できないために実施できないという問題を有していた。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みてなしたもので、燃焼排ガス中の二酸化炭素を効果的に分離すると共に、二酸化炭素の分離によって濃縮される他の排ガス成分を含む燃焼排ガスを大気中に排出できるようにした燃焼装置の排ガス処分方法及び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】
【００１７】
本発明は、酸素分離装置により空気を酸素と他の窒素主体ガスとに分離し、前記酸素分離装置で得た酸素と燃料とを燃焼炉のバーナで燃焼し、燃焼炉からの燃焼排ガスを少なくとも脱塵処理した後、燃焼排ガスの一部を再循環ガスとして前記ボイラ本体に再循環すると共に、再循環しない残りの燃焼排ガスを大気に排出するようにしている燃焼装置の排ガス処分方法であって、前記再循環しない残りの燃焼排ガスを圧縮することにより液化二酸化炭素を取り出し、前記圧縮によって液化されない他の排ガス成分は、前記酸素分離装置にて空気から酸素を分離した他の窒素主体ガスと混合し希釈して大気に排出することを特徴とする燃焼装置の排ガス処分方法、に係るものである。
【００１８】
前記燃焼装置の排ガス処分方法では、前記再循環しない残りの燃焼排ガスは冷却圧縮して液化二酸化炭素を取り出すことは好ましい。
【００１９】
また、前記燃焼装置の排ガス処分方法では、前記燃焼炉の起動時には、燃料を空気燃焼し、燃焼炉からの燃焼排ガスを排ガス処理装置で処理し、少なくとも脱塵処理した燃焼排ガスの一部を前記バーナに再循環し、再循環しない残りの燃焼排ガスは大気に排出することは好ましい。
【００２０】
また、前記燃焼装置の排ガス処分方法では、前記燃焼排ガスを冷却圧縮して取り出した液化二酸化炭素は隔離廃棄することは好ましい。
【００２１】
また、前記燃焼装置の排ガス処分方法では、前記燃料は石炭であることは好ましい。
【００２２】
また、前記燃焼装置の排ガス処分方法では、前記燃焼排ガスから液化二酸化炭素を取り出した後の他の排ガス成分はＮＯx、ＳＯxを含んでいる。
【００２３】
本発明は、燃料供給手段と、空気を酸素と窒素主体ガスとに分離する酸素分離装置と、空気供給手段と、前記燃料供給手段からの燃料と前記酸素分離装置からの酸素又は空気供給手段からの空気を導入してバーナで燃焼する燃焼炉と、該燃焼炉で燃焼した燃焼排ガスを該燃焼炉の外部に導く煙道と、該煙道に備えた排ガス処理手段と、該排ガス処理手段で少なくとも脱塵処理した燃焼排ガスの一部を前記バーナに再循環する手段と、再循環手段で再循環しない残りの燃焼排ガスを大気に排出する煙突と、を有する燃焼装置の排ガス処分装置であって、前記再循環しない残りの燃焼排ガスを導入して冷却圧縮することにより液化二酸化炭素を取り出す液化装置と、該液化装置の冷却圧縮で液化されない他の排ガス成分に前記酸素分離装置で空気から酸素を分離した残りの窒素主体ガスを混合して希釈排ガスとして前記煙突に導くガス混合器と、を備えたことを特徴とする燃焼装置の排ガス処分装置、に係るものである。
【００２４】
前記燃焼装置の排ガス処分装置では、前記燃焼炉の燃焼排ガスを煙突に導く煙道にバイパスダクトを接続し、該バイパスダクトに排ガス処理手段を設置し、前記燃焼排ガスを煙道とバイパスダクトとに切り換えて導く切換手段を備えたことは好ましい。
【００２５】
また、前記燃焼装置の排ガス処分装置では、前記燃焼炉と、前記排ガス処理手段と、燃焼排ガスの再循環手段とを備えた既存の燃焼装置において、前記酸素分離装置と、前記液化装置と、前記ガス混合器とを設置することは好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の燃焼装置の排ガス処分方法及び装置によれば、酸素燃焼による燃焼排ガスから液化二酸化炭素を効果的に取り出すことができ、しかも燃焼排ガスから液化二酸化炭素を分離することによって濃縮される他の排ガス成分を、空気から酸素を分離した他の窒素主体ガスで希釈することにより、簡単な装置構成にて容易、確実に大気中に排出できるという優れた効果を奏し得る。
【００２７】
また、再循環しない残りの燃焼排ガスのみを圧縮して液化二酸化炭素を取り出すようにしているので、燃焼炉から導出される全ての燃焼排ガスを冷却又は圧縮して液化二酸化炭素を取り出す方式に比して装置構成を簡略化でき、駆動エネルギも低減できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すブロック図であり、燃料である石炭１は、燃料供給手段としてのミル２で粉砕されて微粉炭３となって燃焼炉４（ボイラ）のウインドボックス５に備えたバーナ５ａに供給される。ブロワ６からの空気７は、酸素分離装置８に供給されて酸素９と他の窒素主体ガス１０ａとに分離され、生成した酸素９は、調節器８ａを経た後、酸素流量調節器１１ａ，１１ｂを介して直接供給系１２と混合供給系１３に分けられ、酸素９の一部は直接供給系１２によりバーナ５ａに直接供給される。一方、酸素９の残部は、混合供給系１３により後述する空気予熱器１６で予熱されて再循環手段１４により導かれる再循環ガス１５の一部と混合し、二次燃焼気体としてウインドボックス５に供給され、バーナ５ａの二次燃焼気体供給口に供給される。また、前記再循環ガス１５の残部は、ミル２に供給されて石炭を乾燥し微粉炭３を搬送する一次燃焼気体として、バーナ５ａの一次燃焼気体供給口に供給される。混合供給系１３に混合される再循環ガス１５とミル２に導かれる再循環ガス１５の流量は流量調節器１７ａ，１７ｂによって調整される。
【００３０】
微粉炭３と酸化剤である酸素９は燃焼炉４内で燃焼され、この時、一次燃焼気体と二次燃焼気体のトータルの空気比が１以上で供給されれば、石炭中の炭素分はほとんど二酸化炭素になるが、水素、窒素、硫黄等の揮発分を含む石炭ではこれらが燃焼気体中の酸素により酸化されてＮＯx、ＳＯx等の酸性ガスを発生する。
【００３１】
前記二酸化炭素、ＮＯx、ＳＯx等の酸性ガス、粉塵を含む燃焼排ガスは、煙道１９を通って空気予熱器１６に導かれた後、排ガス処理手段２３としての集塵装置２０で脱塵され、更に脱硝装置２１でＮＯxが除去され、脱硫装置２２でＳＯxが除去される。前記煙道１９における集塵装置２０の出口には、該集塵装置２０で脱塵した燃焼排ガスの一部を取り出してブロワ２４により前記空気予熱器１６に供給するようにした再循環手段１４が接続してあり、これにより、前記集塵装置２０出口の燃焼排ガスの一部は再循環手段１４により再循環ガス１５として前記ミル２及び混合供給系１３を介しバーナ５ａに再循環されるようになっている。燃焼炉４で燃焼した燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度は高められることになるが、再循環ガス１５中の二酸化炭素は燃焼炉４での燃焼によって還元作用を受けるため、燃焼炉４から取り出される燃焼排ガス中の二酸化炭素濃度は略一定に保持されるようになる。
【００３２】
前記再循環手段１４におけるブロワ２４の入口には、空気７を取り入れる空気取入管１８が接続してあり、切換器１４ａ，１８ａの切り換えによって、前記煙道１９からの再循環ガス１５と空気取入管１８からの空気７とを切り換えてブロワ２４に導くようにしている。前記燃焼炉４の定常運転時には再循環手段１４により再循環ガス１５を燃焼炉４に供給し、燃焼炉４の起動時には空気７を燃焼炉４に供給するように、前記切換器１４ａ，１８ａを切り換える。
【００３３】
前記再循環手段１４に再循環されない残りの燃焼排ガスは、煙道１９により煙突２５に導かれるが、煙突２５の手前の煙道１９には、液化装置２７に接続した分岐ダクト２６が分岐してあり、切換器２８ａ，２８ｂにより前記燃焼排ガスを煙突２５又は液化装置２７の一方に切り換えて導くようにしている。
【００３４】
液化装置２７に供給される燃焼排ガスは、圧縮機２７ａと該圧縮機２７ａの前段と後段の少なくとも一方に備えた冷却器２７ｂとによって冷却圧縮されることにより液化二酸化炭素２９が分離され、取り出された液化二酸化炭素２９は貯蔵容器３０に貯留される。前記液化装置２７では、例えば燃焼排ガスを０℃、７ＭＰａに冷却圧縮することで液化二酸化炭素２９を取り出すことができる。尚、この時、前記液化装置２７から液化されない圧縮二酸化炭素を取り出すようにすることもできる。
【００３５】
前記液化装置２７による圧縮によっても液化されない他のＮＯx、ＳＯx等の排ガス成分３１は、液化装置２７から取り出されてガス混合器３２に導かれる。このガス混合器３２には、前記酸素分離装置８で空気から酸素を分離した残りの窒素主体ガス１０ａが窒素ガス管１０により供給されており、従って、前記ガス混合器３２では、前記他の排ガス成分３１を前記窒素主体ガス１０ａで希釈しており、ガス混合器３２で希釈した希釈排ガス３３は煙道１９を介して煙突２５に導くようにしている。
【００３６】
以下に上記形態例の作用を説明する。
【００３７】
図１の燃焼装置の起動時は、切換器１４ａを全閉した状態で切換器１８ａを開け、燃焼用気体として空気７をバーナ５に供給し通常の空気による燃焼を行う。この時、酸素分離装置８出口の調節器８ａは閉として、燃焼炉４には酸素９が供給されないようにする。更に、切換器２８ａは閉として切換器２８ｂは開け、排ガス処理手段２３からの燃焼排ガスがすべて煙突２５に導かれるようにして運転を行う。空気で燃焼を行うと燃焼排ガスの組成は約７０％が窒素となり、残りは二酸化炭素、ＳＯx、水蒸気等になる。この燃焼排ガスは排ガス処理手段２３の集塵装置２０、脱硝装置２１、脱硫装置２２で排ガス処理されることにより各成分が環境排出基準値以下に保持され、煙突２５から大気中に排出される。
【００３８】
燃焼炉４（ボイラ）の収熱が所定値に到達すると、切換器１８ａを全閉して切換器１４ａを開ける。すると、前記排ガス処理手段２３の少なくとも集塵装置２０で排ガス処理された燃焼排ガスの一部がブロワ２４により再循環手段１４を介して再循環ガス１５として前記ミル２及び混合供給系１３に再循環される。この時、混合供給系１３に混合される再循環ガス１５とミル２に導かれる再循環ガス１５の流量は流量調節器１７ａ，１７ｂによって調整される。
【００３９】
また、同時に、調節器８ａを開けることにより、予め作動しているブロワ６及び酸素分離装置８から供給される酸素９を、混合供給系１３により前記再循環ガス１５と混合させてウインドボックス５に供給すると共に、直接供給系１２によりバーナ５ａに直接供給して燃焼を行う。この時、直接供給系１２と混合供給系１３に導かれる酸素９の流量は酸素流量調節器１１ａ，１１ｂによって調整される。上記したように酸素９の供給によって、燃焼用気体である空気に含まれていた窒素が供給されなくなるので、燃焼炉４からの燃焼排ガス中の窒素の濃度は徐々に減少する。燃焼排ガスに残存する窒素がなくなった後、切換器２８ｂを閉じ、切換器２８ａを開けて排ガス処理手段２３からの燃焼排ガスを分岐ダクト２６により液化装置２７に導くようにして定常運転に入る。
【００４０】
分岐ダクト２６により液化装置２７に供給された燃焼排ガスは、圧縮機２７ａと冷却器２７ｂによって例えば０℃、７ＭＰａに冷却圧縮され、これにより二酸化炭素は液化されて液化二酸化炭素２９となって貯蔵容器３０に取り出される。
【００４１】
一方、前記液化装置２７による圧縮によっても液化されない他のＮＯx、ＳＯx等の排ガス成分３１は、液化装置２７から取り出されてガス混合器３２に導かれ、前記酸素分離装置８で空気から酸素を分離した残りの窒素主体ガス１０ａと混合される。これにより、前記他の排ガス成分３１は前記窒素主体ガス１０ａで希釈された希釈排ガス３３となって煙突２５に導かれる。
【００４２】
この時、上記した如く、酸素燃焼によって二酸化炭素濃度が高められた燃焼排ガスを液化装置２７で圧縮して液化二酸化炭素を分離すると、燃焼排ガスの大部分を占める二酸化炭素が分離されることによって他の排ガス成分３１であるＮＯx、ＳＯxは濃縮されて濃度が上昇することになるが、前記酸素分離装置８で空気中の約２１％の酸素９を分離した後の大量の窒素主体ガス１０ａを混合するので、環境排出基準が確実にクリアされる希釈ガスとして煙突２５から大気中に排出することができる。
【００４３】
前記貯蔵容器３０に取り出された液化二酸化炭素２９は、そのまま運搬して、低温が保持された海底或いは地下に設けられた所蔵場所等に隔離廃棄される。
【００４４】
また、前記液化装置２７では、再循環手段１４で再循環しない残りの燃焼排ガスのみを圧縮して液化二酸化炭素２９を取り出すようにしているので、燃焼炉４から導出される全て燃焼排ガスを冷却又は圧縮して液化二酸化炭素を取り出す方式に比して装置構成を簡略化でき、駆動エネルギも低減することができる。
【００４５】
図２は本発明を実施する形態の他の例を示したもので、前記燃焼炉４の燃焼排ガスを煙突２５に導く煙道１９にバイパスダクト３４を接続すると共に、該バイパスダクト３４に前記排ガス処理手段２３を設置し、前記燃焼炉４からの燃焼排ガスを煙道１９に流動させる場合とバイパスダクト３４に流動させる場合とに切り換えるようにした切換手段３５ａ，３５ｂを備えている。
【００４６】
図２の構成において、燃焼炉４で空気燃焼を行う燃焼装置の起動時には、前記した形態における起動時と同じ操作を行うと共に、切換手段３５ｂを全閉して切換手段３５ａを開け、燃焼炉４からの燃焼排ガスをすべてバイパスダクト３４に流す。これにより燃焼排ガスはバイパスダクト３４の排ガス処理手段２３によって排ガス処理された後、煙突２５に導かれて大気中に排出される。
【００４７】
また、燃焼炉４で酸素燃焼を行う燃焼装置の定常運転時には、前記した形態における定常運転時と同じ操作を行うと共に、切換手段３５ａを全閉して切換手段３５ｂを開け、燃焼炉４からの燃焼排ガスをすべて煙道１９に流す。この時、燃焼ガスの一部は再循環手段１４により再循環ガス１５として空気予熱器１６を経て燃焼炉４に再循環され、再循環されない残りの燃焼排ガスは、分岐ダクト２６から液化装置２７に供給されて液化二酸化炭素２９が分離される。前記液化装置２７による圧縮によっても液化しない他のＮＯx、ＳＯx等の排ガス成分３１は、ガス混合器３２に導かれて前記酸素分離装置８で空気から酸素を分離した残りの窒素主体ガス１０ａと混合し、希釈排ガス３３として煙突２５に導かれて大気中に排出される。
【００４８】
図２の形態では、バイパスダクト３４に備えた排ガス処理手段２３は燃焼装置の起動時に使用するのみであるため、排ガス処理手段２３の構成を小型・簡略化することができる。また、定常運転時には、燃焼炉４からの燃焼排ガスを、前記排ガス処理手段２３に通すことなく、直接液化装置２７に導いて液化二酸化炭素２９を取り出す操作が行われるが、液化装置２７で液化二酸化炭素２９を分離した残りの他の排ガス成分３１はガス混合器３２において十分な量の窒素主体ガス１０ａで希釈して煙突２５から大気中に排出することができる。従って、燃焼排ガスが排ガス処理手段２３を通らないことにより、圧力損失低減の問題を解消でき、且つ排ガス処理手段２３の長寿命化を図ることができる。
【００４９】
一方、前記本発明では、前記燃焼炉４と、前記排ガス処理手段２３と、燃焼排ガスの再循環手段１４とを備えた既存の燃焼装置に対して、前記酸素分離装置８と、前記液化装置２７と、前記ガス混合器３２とを設置するという簡単な構成によって、酸素燃焼による燃焼排ガスからの液化二酸化炭素の効果的な取り出しと、液化二酸化炭素２９を分離した際の他の排ガス成分３１の煙突２５への確実な排出が達成できる。
【００５０】
なお、本発明の燃焼装置の排ガス処分方法及び装置は、上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明を実施する形態の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  石炭（微粉炭）
４  燃焼炉
５ａ  バーナ
７  空気
８  酸素分離装置
９  酸素
１０  窒素主体ガス
１４  再循環手段
１４  再循環ガス
１９  煙道
２０  集塵装置（排ガス処理手段）
２１  脱硝装置（排ガス処理手段）
２２  脱硫装置（排ガス処理手段）
２３  排ガス処理手段
２５  煙突
２７  液化装置
２９  液化二酸化炭素
３１  他の排ガス成分
３２  ガス混合器
３３  希釈排ガス
３４  バイパスダクト
３５ａ，３５ｂ  切換手段
【図１】
2007147161.tif 000003
【図２】
2007147161.tif 000004