(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高硫黄分含有燃料をボイラで燃焼した後の排煙を脱硝後、エアヒータで熱回収してから煙道を介して電気集塵器に送って除塵し、さらに脱硫する排煙処理システムの上記煙道中にＳＯ３の中和剤を注入する排煙処理システム中和剤注入装置において、上記電気集塵器上流側の煙道内に排煙を整流するための複数の整流板を設け、上記整流板に、中和剤を排煙に注入する中和剤注入手段を設けたことを特徴とする排煙処理システム中和剤注入装置。
【請求項２】
上記中和剤が、アルカリ性の粉末である請求項１記載の排煙処理システム中和剤注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オリマルジョン等がボイラで燃焼された後の高濃度硫黄酸化物（ＳＯ3 等）を含んだ排煙を処理するシステムの煙道中に中和剤を注入する排煙処理システム中和剤注入装置に関し、特に、この中和剤を煙道の形状に応じてガス整流板を介して又は煙道に沿ってタンジェンシャルに注入する排煙処理システム中和剤注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電設備等におけるボイラには、これより発生する硫黄酸化物（ＳＯX ）を含む排煙（排ガス）を処理するための排煙処理システムが設けられている。この排煙処理システムは、燃料を燃焼するボイラと、ボイラからの排煙から窒素酸化物を除去する脱硝装置と、脱硝装置からの排煙の熱回収をするエアヒータ（ＡＨ）と、エアヒータからの排煙中のダストを除去する電気集塵器（ＥＰ）と、電気集塵器からの排煙中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置と、脱硫直前に熱回収を行うガスガスヒータ（ＧＧＨ）及び脱硫後に再加熱を行うガスガスヒータ（ＧＧＨ）と、これら２個のガスガスヒータを連結して熱媒体を循環する循環パイプ等とで構成されている（図１参照）。
【０００３】
ところで、オリマルジョン等を燃焼することにより高濃度の無水硫酸（ＳＯ3 ）を含む排煙が発生し、その排煙の温度がＳＯ3 の酸露点以下に低下すると、ＳＯ3 が硫酸化して装置を腐食するという問題がある。一般に、排ガス温度はエアヒータ（ＡＨ）を出るまでは酸露点以上に保たれるが、これ以降においては酸露点以下に低下していく。
【０００４】
そこで、電気集塵器（ＥＰ）やガスガスヒータ（ＧＧＨ）を硫酸による腐食から守るべく、電気集塵器よりも上流側の煙道中に、アルカリ性の中和剤（ＣａＣＯ3 等）を排煙に注入する中和剤注入装置が設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、排煙処理システムにおける従来の中和剤注入装置の場合、中和剤を煙道中に均一に散布しにくく、特に、注入された中和剤が粉末の場合、煙道中に均一に拡散しないまま電気集塵器へ流れてしまう傾向がある。
【０００６】
中和剤が煙道中に均一に注入されないと、排煙中の無水硫酸と中和剤が十分に反応しない可能性があり、未反応の無水硫酸が後に硫酸化して装置を傷めるだけでなく、未反応の中和剤の割合が増加して経済的でないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、排煙処理システムの煙道中に均一に中和剤の粉末を注入できる排煙処理システム中和剤注入装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、高硫黄分含有燃料をボイラで燃焼した後の排煙を脱硝後、エアヒータで熱回収してから煙道を介して電気集塵器に送って除塵し、さらに脱硫する排煙処理システムの上記煙道中にＳＯ3 の中和剤を注入する排煙処理システム中和剤注入装置において、上記電気集塵器上流側の煙道内に排煙を整流するための複数の整流板を設け、上記整流板に、中和剤を排煙に注入する中和剤注入手段を設けて構成される。また中和剤としては、アルカリ性の粉末を用いるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を以下、添付図面により説明する。
【００１１】
図１に、本発明の排煙処理システム中和剤注入装置を備えた排煙処理システムの概略図が示されている。
【００１２】
この排煙処理システムは、図示されるように、燃料を燃焼するボイラ１と、ボイラからの排煙（排ガス）から窒素酸化物を除去する脱硝装置２と、脱硝装置２からの排煙の熱回収をするエアヒータ（ＡＨ）３と、エアヒータ３からの排煙中のダストを除去する電気集塵器（ＥＰ）４と、エアヒータ３と電気集塵器４とを接続する煙道としてのダクト６と、誘引ファン５と、電気集塵器４からの排煙中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置としての吸収塔７と、脱硫直前に熱回収を行うガスガスヒータ（ＧＧＨ）８及び脱硫後に再加熱を行うガスガスヒータ（ＧＧＨ）９と、これら２個のガスガスヒータを連結して熱媒体を循環する循環パイプ１１とから主に構成されている。
【００１３】
ダクト６には、ダクト６内にＣａＣＯ3 等のアルカリ性粉末を中和剤として注入する本発明の中和剤注入装置が設置される（下記参照）。
【００１４】
ダクト６は、その内部に整流板が設置される場合（角形のダクトの場合が多い）と整流板が設置されない場合（丸形のダクトの場合が多い）とがあり、本発明においては、整流板が設置される場合とそうでない場合とでは、設置される中和剤注入装置のタイプが違うので、先ず、整流板が設置された（角形に構成された）ダクトに設置された中和剤注入装置について、図２，図３，図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら第一の実施の形態として説明する。
【００１５】
図２に、角形のダクト６ａ及びその内部に設置されたガスを整流するための複数の整流板１２，１３の側断面図が示されている。その一つである整流板１３ａを図２の矢印Ａ方向から見た拡大略正面図が図４Ａ，この整流板１３ａの略側面図が図４Ｂである。
【００１６】
整流板１２，１３の各板は、全て、一方の縁部が肉厚な飛行機の翼のような形状を有する略長方形の板（図４Ａ及び図４Ｂ参照）として構成され、ダクト６ａの屈曲部分などに、その部分で排煙が望ましい方向に速やかに方向転換するように複数（図２においては各屈曲部に３つずつ）設けられる。
【００１７】
例えば、図２に示されるようなコの字形のダクト６ａの場合、ダクト６ａの２つの屈曲部に、複数の整流板１２，１３がそれぞれ図示されるように（各板がダクト６ａの長手方向及び横断方向の両方において略平行になるように）設けられる。このとき、ガス流を最も効果的に整流できるように、屈曲部のより外側に位置する整流板ほどガス流方向の長さが長く構成され、従って、図２の複数の整流板１２，１３の中では、整流板１２ａ，１３ａが最も大型に構成される。
【００１８】
整流板１３の各板には、ダクト６ａ内にＣａＣＯ3 等のアルカリ性粉末を中和剤として注入するチューブ状の中和剤注入手段１４が、各整流板１３の一方の（肉厚な方の）縁部に沿って、この肉厚な部分を整流板１３の横断方向に貫くように挿入される（図４Ｂ参照）。
【００１９】
整流板１３の各板には、これに挿入されている中和剤注入手段１４に沿って、中和剤注入手段１４に連通する複数の孔（図示されず）が形成され、中和剤注入手段１４から送られる中和剤が、これらの各整流板の複数の孔を介してダクト６ａ内に注入されるようになっている。又、こうした複数の孔のかわりに各板の先端に隙間（図示されず）を設け、この隙間より中和剤を注入してもよい。
【００２０】
尚、上述の各孔にノズル等を設置し、中和剤の注入の向き，流量等を調節できるようにしてよいのは、勿論である。これらの孔及びノズルの設置個数，ノズルの向き等については、整流板１３のサイズに応じて、最適な構成を選択する（つまり、最も効率よく脱硫を行える構成を選択する）。
【００２１】
図３は、図２のダクト６ａ及び整流板１３を図２の矢印Ａの方向から見たときの透視側面図であり、各整流板１３の中和剤注入手段１４は、整流板１３の外側で統合され、図示されない中和剤供給手段に接続されている。尚、図３を参照することにより、整流板１３の各板が上述のように図２の横断方向にも略平行に設置されていることが分かる。
【００２２】
尚、中和剤注入手段１４を、整流板１２の各板に設置してもよい。つまり、中和剤注入手段１４は、角形のダクト６ａの各屈曲部などに設けられた整流板１２，１３に、最低限の中和剤投入量で最大の中和効果を上げられるように、適宜設置されてよい。
【００２３】
本実施の形態においては、中和剤注入手段１４を備えた整流板１３（及び１２）が、本発明の排煙処理システム中和剤注入装置を構成する。
【００２４】
ボイラ１でオリマルジョン等の高硫黄分含有燃料が燃焼され、その結果発生した無水硫酸（ＳＯ3 ）等の硫黄酸化物を多く含む排煙は、先ず脱硝装置２へと導かれて脱硝処理が行われる。脱硝後の排煙はかなり高温であることから、これより熱回収するためにエアヒータ（ＡＨ）３で高温の排煙と常温の燃焼用空気との熱交換を行い、熱交換により高温となった燃焼用空気がボイラ１に供給される。このとき、エアヒータ３出口での排煙の温度がＳＯ3 の酸露点以上になるように上記の熱交換が調節される。
【００２５】
熱交換した排煙は、次に、角形のダクト６ａを介してＥＰ（電気集塵器）４へと導かれる。そして、排煙は、ダクト６ａを通過する際、ダクト６ａ内に上述のように設置された整流板１２，１３によって整流される。
【００２６】
排煙が整流板１２，１３によって整流されているとき、整流板１２，１３に設置された中和剤注入手段１４からＣａＣＯ3 等のアルカリ性粉末が中和剤としてダクト６ａ内に注入される。注入された中和剤は、排煙に押し流され、ちょうど飛行機の翼の先端部から噴出された粉末のように速やかに且つ均一にダクト６ａ内に広がる。ダクト６ａ内に拡散した中和剤の粉末は、排煙に含まれる無水硫酸（ＳＯ3 ）と反応し、これにより無水硫酸が排煙から除去される。
【００２７】
こうして無水硫酸を除去された排煙は、ＥＰ（電気集塵器）４へと導かれて脱塵処理が行われ、脱塵後の排煙はＧＧＨ８を介して脱硫装置としての吸収塔７で脱硫される。脱硫後の排煙は、ＧＧＨ９により加熱された後、煙突１０から排出される。このとき、循環パイプ１１内を熱媒が循環し、ガスガスヒータ（ＧＧＨ）８，ガスガスヒータ（ＧＧＨ）９の各々において、熱媒と排煙との間の熱交換が適宜行われる。
【００３７】
以上、要するに、本発明においては、排煙処理システムの電気集塵器（ＥＰ）の上流側の煙道（ダクト）内の複数の整流板に中和剤注入手段を設けて中和剤を注入するものである。
【００３８】
これらの整流板に設けられた中和剤注入手段により、中和剤（アルカリ性の粉末）が下流側に均一に散布され、中和剤とＳＯ３との反応が速やかに生じるので、煙道，後流機器の腐食が軽減されると共に、中和剤の投入量が最小限に抑えられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、要するに、本発明の排煙処理システム中和剤注入装置によれば、以下の優れた効果がもたらされる。
【００４０】
（１）排煙処理システムの電気集塵器の上流側の煙道内に複数の整流板を設置すると共に、整流板に中和剤注入手段を設けて中和剤を注入することにより、下流側で中和剤（アルカリ性の粉末）が均一に分布し、中和剤とＳＯ3 との反応が速やかに生じて煙道，後流機器の腐食が軽減されると共に、中和剤の投入量が最小限に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の排煙処理システム中和剤注入装置を備えた排煙処理システムの概略図である。
【図２】  本発明の排煙処理システム中和剤注入装置を備えた角形の煙道の略側断面図である。
【図３】  図２の角形の煙道及び排煙処理システム中和剤注入装置を同図の矢印Ａの方向から見た略正面図である。
【図４Ａ】  図２の排煙処理システム中和剤注入装置を矢印Ａの方向から見た拡大略正面図である。
【図４Ｂ】  図４Ａの排煙処理システム中和剤注入装置の略側面図である。
【符号の説明】
１    ボイラ
３    エアヒータ
４    電気集塵器
６ａ  角形に構成された煙道
１２，１３  整流板
１４  中和剤注入手段
【図１】
0003994213.tif 000002
【図２】
0003994213.tif 000003
【図３】
0003994213.tif 000004
【図４Ａ】
0003994213.tif 000005
【図４Ｂ】
0003994213.tif 000006