JP2014149148A - Mercury removal system and mercury removal method from high-temperature exhaust gas containing mercury - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイラなどから排出される高温排ガス中に含まれる水銀を除去する水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法に関する。 The present invention relates to a mercury removal system for removing mercury contained in high-temperature exhaust gas discharged from a boiler or the like, and a mercury removal method for mercury-containing high-temperature exhaust gas.
石炭焚き排ガスや重質油を燃焼した際に生じる高温排ガス中には、煤塵、硫黄酸化物(SOx)、窒素酸化物(NOx)のほか、金属水銀(Hg0)が含まれることがある。近年、NOxを還元する脱硝装置、および、アルカリ吸収液をSOx吸収剤とする湿式脱硫装置と組み合わせて、この金属水銀を処理する方法や装置について様々な考案がなされてきた。 The high-temperature exhaust gas generated when burning coal-fired exhaust gas or heavy oil may contain metal mercury (Hg 0 ) in addition to soot, sulfur oxide (SOx), and nitrogen oxide (NOx). In recent years, various devices have been devised for a method and apparatus for treating metallic mercury in combination with a denitration apparatus that reduces NOx and a wet desulfurization apparatus that uses an alkaline absorbent as an SOx absorbent.
高温排ガス中の金属水銀を処理する方法として、煙道中、高温の脱硝装置の前流工程でアンモニウム(NH3)を噴霧して還元脱硝すると共に、塩酸(HCl)等の塩素化剤を噴霧し、脱硝触媒上で水銀を酸化(塩素化)させ、水溶性の塩化水銀にした後、後流側に設置した湿式の脱硫装置で水銀を除去するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a method of treating metallic mercury in high-temperature exhaust gas, ammonium (NH 3 ) is sprayed in the upstream process of high-temperature denitration equipment in the flue to reduce and denitrate, and chlorinating agents such as hydrochloric acid (HCl) are sprayed. A system has been proposed in which mercury is oxidized (chlorinated) on a denitration catalyst to form water-soluble mercury chloride, and then mercury is removed by a wet desulfurization apparatus installed on the downstream side (for example, Patent Document 1). reference.).
図11に水銀除去システムを含む排ガス処理システムの概略図を示す。図11に示すように、水銀除去システムを含む排ガス処理システム100では、ボイラ101から排出された窒素酸化物、水銀を含有する高温排ガス102は、還元脱硝装置103に供給され、窒素酸化物の還元を行なう。その後、高温排ガス102はエアヒータ104で熱交換により空気と熱交換され、熱回収器105で熱回収された後、集塵装置106に供給される。高温排ガス102は脱硫装置107で硫黄酸化物が除去された後、浄化ガス108として排出され、再加熱器109で加熱された後、煙突110より排出される。
また、還元脱硝装置103の前流にはNH3注入箇所111があり、NH3タンク112から供給されるNH3によって窒素酸化物の還元を行う。
FIG. 11 shows a schematic diagram of an exhaust gas treatment system including a mercury removal system. As shown in FIG. 11, in the exhaust
Further, there is an NH 3 injection point 111 in the upstream of the
また、煙道内の脱硫装置107の前流側に設置された塩酸濃度計測手段113により水銀塩素化剤として用いられる塩酸(HCl)の濃度を測定すると共に、脱硫装置107の後流側に設置された水銀濃度計測手段114により水銀(Hg)の濃度を測定する。測定された塩酸、水銀(Hg)の濃度計測値に基づいて、塩酸溶液タンク115より供給する塩化水素(HCl)水溶液116の初期濃度を演算部117により算出する。算出された上記初期濃度に基づいて、制御手段118により塩酸溶液タンク115からHCl注入箇所119より煙道内に供給される気化した塩酸(気化HCl)の供給量を制御する。
Further, the concentration of hydrochloric acid (HCl) used as a mercury chlorinating agent is measured by the hydrochloric acid
また、HCl注入箇所119からHClを噴霧する方法として塩化水素(HCl)気化器を組み合わせ、水銀を除去する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
Further, as a method of spraying HCl from the
HCl気化器を備えた水銀塩素化剤供給装置の概略図を図12に示す。図12に示すように、水銀塩素化剤供給装置120では、塩酸溶液タンク115に貯蔵された常温のHCl水溶液115は、溶液供給ポンプ121を用いてHCl気化器122側に供給し、HClと水蒸気の混合ガス123となり、気液分離器124を経て希釈手段125から供給される希釈用加熱空気126を流通させた配管127内に供給し、所定濃度の塩化水素/水/空気の混合ガス128に調整する。上記塩化水素/水/空気の混合ガス128の温度は、通常、70〜80℃である。この得られた塩化水素/水/空気の混合ガス128は、煙道139内にNH3噴霧用のものと同等の構成の分散器130を用いて塩酸注入箇所119で分散させ、水銀を含有する高温排ガス102中に均一に噴霧する。
FIG. 12 shows a schematic view of a mercury chlorinating agent supply apparatus equipped with an HCl vaporizer. As shown in FIG. 12, in the mercury chlorinating
更にHClを供給する方法として塩化アンモニウム(NH4Cl)固体の昇華装置を組み合わせ、水銀を除去する方法も同様に提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 Further, as a method for supplying HCl, a method for removing mercury by combining an ammonium chloride (NH 4 Cl) solid sublimation apparatus has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).
図13にNH4Cl固体を用いた排ガス処理装置の概略図を示す。図13に示すように、排ガス処理装置140では、アンモニア脱硝触媒を有する脱硝装置141の前流側の高温の高温排ガス142が通過するボイラ設備の煙道143に設けられたエコノマイザ144の入口近傍のエコノマイザバイパス部144aに、サイロ145内に貯留されている塩化アンモニウム(NH4Cl)をフィーダ146、粉砕機147で粉体状として添加することで、エコノマイザバイパス部144aを通過する高温(550〜650℃)の高温排ガス142の高温雰囲気温度によりNH4Clを昇華させ、塩化水素(HCl)、アンモニウム(NH3)をそれぞれ気化させ、煙道143内に供給し、エコノマイザ144において高温排ガス142に供給されたHCl及びNH3を混合している。
FIG. 13 shows a schematic view of an exhaust gas treatment apparatus using NH 4 Cl solid. As shown in FIG. 13, in the exhaust
しかしながら、図11に示す水銀除去システムを含む排ガス処理システム100や図12に示す水銀除去システムの水銀塩素化剤供給装置では、HClは危険物であるため、輸送、取り扱いに手間及びコストがかかる、という問題がある。
However, in the exhaust
また、図12に示す水銀除去システムの水銀塩素化剤供給装置のように、HCl気化器122を用いた場合には、熱源としてスチーム131等が必要となり、HCl気化器122など設備費用、メンテナンスコストがかかる、という問題がある。
Further, when the
また、図13に示す排ガス処理装置のように、NH4Clを用いた場合では、粒径を細かくして分散させる必要があるため、ハンドリングが困難であり、噴霧量の制御が容易ではない、という問題がある。 In addition, in the case of using NH 4 Cl as in the exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. 13, since it is necessary to finely disperse the particle size, handling is difficult and control of the spray amount is not easy. There is a problem.
本発明は、前記問題に鑑み、水銀の除去性能が高く、運転費用を低く抑えることが可能な水銀除去システム及び水銀含有高温排ガスの水銀除去方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a mercury removal system and a mercury removal method for mercury-containing high-temperature exhaust gas that have high mercury removal performance and can keep operating costs low.
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、ボイラからの高温排ガス中に含まれる窒素酸化物、水銀を除去する水銀除去システムであって、前記ボイラの煙道内に、気化した際に塩化水素とアンモニアとを生成する還元酸化助剤を液体状で噴霧する還元酸化助剤供給部と、前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置と、該還元脱硝装置において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫装置とを有し、前記煙道内に液体状で噴霧された前記還元酸化助剤を気化させ、塩化水素及びアンモニウムに分解してなることを特徴とする水銀除去システムにある。 A first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a mercury removal system for removing nitrogen oxides and mercury contained in high-temperature exhaust gas from a boiler, which is vaporized in the boiler flue. A reduction oxidation aid supply unit that sprays a reduction oxidation aid that generates hydrogen chloride and ammonia in a liquid state, nitrogen oxide in the high-temperature exhaust gas is reduced with ammonia, and mercury is added in the presence of hydrogen chloride. The reductive denitration apparatus having a denitration catalyst to be oxidized, and the wet desulfurization apparatus for removing mercury oxidized in the reductive denitration apparatus using an alkali absorbing liquid, and the reductive oxidation sprayed in liquid form in the flue The mercury removal system is characterized in that the auxiliary agent is vaporized and decomposed into hydrogen chloride and ammonium.
第2の発明は、第1の発明において、前記還元酸化助剤が、塩化アンモニウムであることを特徴とする水銀除去システムにある。 A second invention is the mercury removal system according to the first invention, wherein the reducing oxidation assistant is ammonium chloride.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記還元酸化助剤の濃度が、43wt%以下であることを特徴とする水銀除去システムにある。 A third invention is the mercury removal system according to the first or second invention, wherein the concentration of the reducing oxidation assistant is 43 wt% or less.
第4の発明は、第1乃至3の何れか一つの発明において、前記還元酸化助剤供給部が、前記還元酸化助剤を液体状で前記煙道内に供給する還元酸化助剤供給管と、前記煙道内に前記還元酸化助剤供給管を囲うように挿入され、内部に供給された空気を前記煙道内に噴射させる噴射孔を有する吹き込み管と、前記還元酸化助剤供給管の先端部に取り付けられ、前記還元酸化助剤を噴射する噴射ノズルとを有し、前記還元酸化助剤を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システムにある。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the reduction oxidation aid supply unit supplies the reduction oxidation aid in a liquid state into the flue, and a reduction oxidation aid supply pipe; A blow pipe inserted into the flue so as to surround the reducing oxidation aid supply pipe and having an injection hole for injecting the air supplied therein into the flue, and a tip of the reduction oxidation auxiliary supply pipe And a spray nozzle for injecting the reducing oxidation aid, wherein the reducing oxidation assistant is sprayed into the flue along with the air.
第5の発明は、第4の発明において、前記噴霧手段が、前記還元酸化助剤と、前記還元酸化助剤の噴霧用の空気とを噴射させる二流体ノズルであることを特徴とする水銀除去システムにある。 According to a fifth invention, in the fourth invention, the spraying means is a two-fluid nozzle for injecting the reducing oxidation aid and air for spraying the reducing oxidation aid. In the system.
第6の発明は、第1乃至3の何れか一つの発明において、前記還元酸化助剤供給部が、前記還元酸化助剤を液体状で前記煙道内に供給する還元酸化助剤供給管と、前記煙道内に前記還元酸化助剤供給管を囲いように挿入され、前記還元酸化助剤の噴霧用の空気を前記煙道内に供給する空気供給管と、前記還元酸化助剤供給管及び前記空気供給管の先端部に取り付けられ、前記還元酸化助剤及び前記空気を噴射する二流体ノズルとを有し、前記還元酸化助剤を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システムにある。 A sixth aspect of the invention is the reduction oxidation aid supply pipe according to any one of the first to third aspects, wherein the reduction oxidation aid supply unit supplies the reduction oxidation aid in liquid form into the flue; An air supply pipe, which is inserted in the flue so as to surround the reducing oxidation assistant supply pipe, and supplies air for spraying the reducing oxidation assistant into the flue, the reducing oxidation assistant supply pipe, and the air A two-fluid nozzle for injecting the reducing oxidation aid and the air, attached to the tip of a supply pipe, and spraying the reducing oxidation aid into the flue with the air In the mercury removal system.
第7の発明は、第1乃至6の何れか一つの発明において、前記還元酸化助剤供給部より噴霧される還元酸化助剤の液滴径が、平均して1nm以上100μm以下であることを特徴とする水銀除去システムにある。 According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, an average droplet diameter of the reduction oxidation aid sprayed from the reduction oxidation aid supply unit is 1 nm or more and 100 μm or less. It is in the characteristic mercury removal system.
第8の発明は、第1乃至7の何れか一つの発明において、前記高温排ガスの温度が、320℃以上420℃以下であることを特徴とする水銀除去システムにある。 An eighth invention is the mercury removal system according to any one of the first to seventh inventions, wherein the temperature of the high temperature exhaust gas is 320 ° C. or higher and 420 ° C. or lower.
第9の発明は、第1乃至8の何れか一つの発明において、前記還元脱硝装置の上流側と下流側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定計を有することを特徴とする水銀除去システムにある。 According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, a nitrogen oxide concentration meter for measuring the concentration of nitrogen oxides in the high-temperature exhaust gas is provided on the upstream side and the downstream side of the reductive denitration device. It is in the mercury removal system characterized by having.
第10の発明は、第1乃至9の何れか一つの発明において、前記還元酸化助剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道中にアンモニアを供給するアンモニア供給部を有することを特徴とする水銀除去システムにある。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, an ammonia supply unit is provided between the reduction oxidation aid supply unit and the reductive denitration device, and supplies ammonia into the flue. It is in a mercury removal system characterized by that.
第11の発明は、第1乃至10の何れか一つの発明において、前記還元酸化助剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道中に塩化水素を供給する塩化水素供給部を有することを特徴とする水銀除去システムにある。 An eleventh aspect of the present invention is the hydrogen chloride supply unit according to any one of the first to tenth aspects, wherein the hydrogen chloride supply unit is provided between the reduction oxidation aid supply unit and the reduction denitration device and supplies hydrogen chloride into the flue. In the mercury removal system characterized by having.
第12の発明は、ボイラからの高温排ガス中に含まれる窒素酸化物、水銀を除去する水銀含有高温排ガスの水銀除去方法であって、前記ボイラの煙道内に気化した際に塩化水素とアンモニアとを生成する還元酸化助剤を液体状で噴霧する還元酸化助剤供給工程と、脱硝触媒で前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する還元脱硝処理工程と、該還元脱硝処理工程において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫工程とを有し、前記煙道内に液体状で噴霧した前記還元酸化助剤を気化し、塩化水素及びアンモニウムに分解することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 A twelfth aspect of the invention is a mercury removal method for mercury-containing high-temperature exhaust gas that removes nitrogen oxides and mercury contained in the high-temperature exhaust gas from the boiler, and when vaporized in the boiler flue, hydrogen chloride and ammonia A reduction oxidation auxiliary agent supplying step of spraying the reduction oxidation auxiliary in a liquid state, and reduction denitration in which nitrogen oxides in the high temperature exhaust gas are reduced with ammonia by a denitration catalyst and mercury is oxidized in the presence of hydrogen chloride. A treatment step and a wet desulfurization step of removing mercury oxidized in the reductive denitration treatment step using an alkali absorbing liquid, vaporizing the reductive oxidation aid sprayed in liquid form in the flue, It is in the mercury removal method of the mercury-containing high-temperature exhaust gas characterized by decomposing into hydrogen and ammonium.
第13の発明は、第12の発明において、前記還元酸化助剤が、塩化アンモニウムであることを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 A thirteenth invention is the mercury removal method for mercury-containing high-temperature exhaust gas according to the twelfth invention, wherein the reducing oxidation assistant is ammonium chloride.
第14の発明は、第12又は13の発明において、前記還元酸化助剤供給工程が、前記還元酸化助剤を二流体ノズルを用いて噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 In a fourteenth aspect of the invention according to the twelfth or thirteenth aspect of the invention, the reducing oxidation aid supplying step sprays the reducing oxidation aid using a two-fluid nozzle. It is in.
第15の発明は、第12乃至14の何れか一つの発明において、前記還元脱硝処理工程の前工程側と後工程側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定工程と、前記還元脱硝処理工程の後工程側に、前記高温排ガス中の水銀の濃度を測定する水銀濃度測定工程とを含み、前記窒素酸化物濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度と、前記水銀濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の水銀の濃度との何れか一方又は両方に基づいて、前記還元酸化助剤供給工程において供給する前記還元酸化助剤の供給量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 According to a fifteenth aspect, in any one of the twelfth to fourteenth aspects, the concentration of nitrogen oxide in the high-temperature exhaust gas is measured on the pre-process side and the post-process side of the reductive denitration treatment process. A mercury concentration measurement step for measuring the concentration of mercury in the high-temperature exhaust gas on the subsequent step side of the reduction denitration treatment step, and the measurement step in the high-temperature exhaust gas obtained by the nitrogen oxide concentration measurement step The reduction oxidation aid supplied in the reduction oxidation aid supply step based on one or both of the concentration of nitrogen oxides and the concentration of mercury in the high temperature exhaust gas obtained by the mercury concentration measurement step The method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas is characterized by adjusting the supply amount of the mercury.
第16の発明は、第12乃至15の何れか一つの発明において、前記還元酸化助剤供給工程と前記還元脱硝処理工程との間に、前記煙道中にアンモニアを供給するアンモニア供給工程、前記煙道中に塩化水素を供給する塩化水素供給工程の何れか一方又は両方を含み、前記窒素酸化物濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度と、前記水銀濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の水銀の濃度との何れか一方又は両方に基づいて、前記アンモニア供給工程、前記塩化水素供給工程の何れか一方又は両方において供給するアンモニア、塩化水素の何れか一方又は両方の供給量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 In a sixteenth aspect of the invention, in any one of the twelfth to fifteenth aspects, the ammonia supply step of supplying ammonia into the flue between the reduction oxidation aid supply step and the reduction denitration treatment step, the smoke It includes either or both of hydrogen chloride supply steps for supplying hydrogen chloride in the road, and is obtained by the nitrogen concentration concentration in the high-temperature exhaust gas obtained by the nitrogen oxide concentration measurement step and the mercury concentration measurement step. One or both of ammonia and hydrogen chloride supplied in one or both of the ammonia supply step and the hydrogen chloride supply step based on either or both of the concentration of mercury in the high temperature exhaust gas The method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas is characterized by adjusting the supply amount of the mercury.
第17の発明は、第12乃至15の何れか一つの発明において、前記ボイラで使用される石炭の石炭性状から前記高温排ガス中の窒素酸化物、水銀の各々の含有量を求め、前記還元酸化助剤の供給量を決定することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 According to a seventeenth aspect of the invention, in any one of the twelfth to fifteenth aspects, the respective contents of nitrogen oxides and mercury in the high-temperature exhaust gas are determined from the coal properties of the coal used in the boiler, and the reduction oxidation The method of removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas is characterized in that the supply amount of the auxiliary agent is determined.
第18の発明は、第16の発明において、前記ボイラで使用される石炭の石炭性状から前記高温排ガス中の窒素酸化物、水銀の各々の含有量を求め、前記還元酸化助剤、アンモニア、塩化水素の供給量を各々決定することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法にある。 In an eighteenth aspect based on the sixteenth aspect, the respective contents of nitrogen oxide and mercury in the high-temperature exhaust gas are determined from the coal properties of the coal used in the boiler, and the reducing oxidation aid, ammonia, chloride The present invention resides in a method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas, wherein the supply amount of hydrogen is determined.
本発明によれば、煙道中の還元脱硝装置の上流側に還元酸化助剤を液体状で噴霧し、噴霧した非ガス状還元酸化助剤を気化させ、塩化水素及びアンモニウムに分解することで、高温排ガス中の水銀を酸化し、NOxを還元することができるため、湿式脱硫装置での水銀の除去性能を維持しつつ、運転費用を低く抑えることができる。 According to the present invention, the reduction oxidation aid is sprayed in liquid form upstream of the reduction denitration device in the flue, the sprayed non-gaseous reduction oxidation aid is vaporized, and decomposed into hydrogen chloride and ammonium, Since the mercury in the high temperature exhaust gas can be oxidized and NOx can be reduced, the operation cost can be kept low while maintaining the mercury removal performance in the wet desulfurization apparatus.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
本発明による実施例1に係る水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施例1に係る水銀除去システムを示す概略図である。
図1に示すように、本実施例に係る水銀除去システム10Aは、ボイラ11からの高温排ガス12中に含まれる窒素酸化物(NOx)、水銀(Hg)を除去する水銀除去システムであって、ボイラ11の下流の煙道13内に、還元酸化助剤として塩化アンモニウム(NH4Cl)を含む塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液14を液体状で噴霧する塩化アンモニウム(NH4Cl)供給部15Aと、高温排ガス12中のNOxをアンモニア(NH3)で還元すると共に、塩化水素(HCl)共存下でHgを酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置16と、脱硝された高温排ガス12を熱交換するエアヒータ(APH)17と、脱硝された高温排ガス12中の煤塵を除去する集塵器18と、還元脱硝装置16において酸化されたHgをアルカリ吸収液として石灰石膏スラリー19を用いて除去する湿式脱硫装置20とを有するものである。
なお、本実施例に係る水銀除去システム10においては、還元酸化助剤としてNH4Clを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、還元酸化助剤は気化した際に塩化水素(HCl)とアンモニア(NH3)とを生成するものであれば用いることができる。
また、本発明においては、還元酸化助剤とは、塩化水素(HCl)共存下で水銀(Hg)を酸化して塩素化するのに用いられる酸化助剤と、アンモニア(NH3)を還元する還元剤として機能するものをいう。
A mercury removal system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a mercury removal system according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, a
In the
In the present invention, the reduction oxidation aid is an oxidation aid used for oxidizing and chlorinating mercury (Hg) in the presence of hydrogen chloride (HCl) and ammonia (NH 3 ). What functions as a reducing agent.
<NH4Cl溶液の調整>
まず、所定濃度のNH4Cl溶液14を調整する。搬送された塩化アンモニウム(NH4Cl)粉末21を一時的に貯留するサイロ22に供給する。サイロ22内のNH4Cl粉末21にブロワ23より空気24を供給し、NH4Cl粉末21がサイロ22内で乾燥、固着するのを防止する。サイロ22内のNH4Cl粉末21は、フィーダ25でサイロ22から所定量ごとNH4Cl粉末送給通路26に供給し、NH4Cl溶解タンク27に送給する。また、水供給タンク28より水29をNH4Cl溶解タンク27に送給する。NH4Cl溶解タンク27には攪拌器30−1が設けられ、NH4Cl溶解タンク27に供給されたNH4Cl粉末21は水29に溶解され、所定濃度のNH4Cl溶液14を生成し、攪拌器30−1によりNH4Cl溶液14の濃度を均一にする。また、水供給タンク28より供給される水29の供給量はバルブV1により調整される。
<Preparation of NH 4 Cl solution>
First, the NH 4 Cl solution 14 having a predetermined concentration is prepared. The conveyed ammonium chloride (NH 4 Cl)
NH4Cl溶液14の濃度は、0wt%よりも大きく43wt%以下が好ましく、10wt%以上23wt%以下がより好ましく、18wt%以上23wt%以下が更に好ましく、20wt%前後が最も好ましい。これは、NH4Cl粉末21が少なくとも水29に常温(例えば、20℃前後)で溶解している必要があり、NH4Clの水への飽和溶解濃度以下であることが必要である。
The concentration of the NH 4 Cl solution 14 is greater than 0 wt% and preferably 43 wt% or less, more preferably 10 wt% or more and 23 wt% or less, further preferably 18 wt% or more and 23 wt% or less, and most preferably around 20 wt%. This is because the NH 4 Cl powder 21 needs to be dissolved at least in
図2は、NH4Clの温度と水への飽和溶解温度との関係を示す図である。図2に示すように、溶液の温度が0℃前後の時、NH4Cl粉末21が水29に溶解できる飽和濃度は、23wt%程度であり、100℃前後の時、NH4Cl粉末21が水29に溶解できる飽和濃度は、43wt%程度である。そのため、NH4Cl溶液14の濃度は、0wt%よりも大きく43wt%以下とする必要である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature of NH 4 Cl and the saturation dissolution temperature in water. As shown in FIG. 2, when the temperature of the solution is around 0 ° C., the saturation concentration at which the NH 4 Cl powder 21 can be dissolved in the
<NH4Cl溶液の濃度の制御>
また、NH4Cl溶解タンク27中のNH4Cl溶液14は、塩化アンモニウム(NH4Cl)濃度計31により測定し、測定されたNH4Cl溶液14の濃度の値は演算装置32に伝達される。演算装置32は、NH4Cl溶液14の濃度に基づいてNH4Cl粉末21、水29の各々供給量を決定する。演算装置32は、フィーダ25、バルブV1に各々制御信号を伝達し、NH4Cl粉末21、水29の各々の供給量を調整する。NH4Cl溶解タンク27中のNH4Cl溶液14の濃度を上記のように0wt%よりも大きく43wt%以下の範囲となるように調整する。
<Control of NH 4 Cl solution concentration>
The NH 4 Cl solution 14 in the NH 4
また、本実施例に係る水銀除去システム10Aにおいては、NH4Cl供給部15Aは、NH4Cl溶液14を液体状で煙道13内に供給するNH4Cl溶液供給管33と、煙道13内にNH4Cl溶液供給管33を囲いように挿入され、内部に供給された空気34を煙道13内に噴射させる噴射孔35(図4参照)を有する吹き込み管36(図3、4参照)と、NH4Cl溶液供給管33の先端部に取り付けられ、NH4Cl溶液14を噴射する二流体ノズル37とを有している。また、NH4Cl供給部15Aは、二流体ノズル37に連結し、NH4Cl溶液14を圧縮して噴霧させる空気38を供給する空気供給管39Aと、吹込み管36と連結し(図3参照)、NH4Cl溶液14を圧縮して噴霧させる空気34を吹込み管36内に供給する空気供給管40と、を有する。尚、図1では、空気供給管40が煙道13内に挿入されているが、実際には吹込み管36に連結されている(図3参照)。
In the
また、図3は、NH4Cl溶液供給管及び空気供給管が挿入される煙道近傍を示す図であり、図4は、図3の部分拡大断面図である。図3に示すように、吹込み管36は、煙道13内にNH4Cl溶液供給管33及び空気供給管39Aを囲いように挿入されている。また、図4に示すように、NH4Cl溶液供給管33は、吹込み管36内で空気供給管39Aと隣接するように設けられている。また、二流体ノズル37は、吹込み管36の壁面の噴射孔35内に設けられ、NH4Cl溶液供給管33及び空気供給管39Aと連結している。二流体ノズル37から噴射されるNH4Cl溶液14は空気38により噴霧され、NH4Cl溶液14を噴射孔35から噴射される空気34と同伴させて更に煙道13内に噴霧させている。
FIG. 3 is a view showing the vicinity of the flue into which the NH 4 Cl solution supply pipe and the air supply pipe are inserted, and FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of FIG. As shown in FIG. 3, the blowing
NH4Cl溶解タンク27中のNH4Cl溶液14は、NH4Cl溶解フィードタンク41に送給され、NH4Cl溶解タンク27内のNH4Cl溶液を一度貯留する。また、NH4Cl溶解タンク27内に設けている攪拌器30−2でNH4Cl溶解タンク27内のNH4Cl溶液のNH4Cl濃度を均一に保つようにする。その後、NH4Cl溶解フィードタンク41内のNH4Cl溶液14はフィードポンプ42によりNH4Cl溶液供給管33を介して二流体ノズル37に送給される。また、NH4Cl溶液供給管33内のNH4Cl溶液14の流量は流量計43−1により測定され、バルブV2によりNH4Cl溶液14の供給量を調整する。なお、NH4Cl溶解フィードタンク41は必須ではなく、設けなくてもよい。
Solution of NH 4 Cl in NH 4
空気38は、空気供給部46から空気供給管39Aを介して二流体ノズル37に送給され、二流体ノズル37からNH4Cl溶液14を噴霧する際の圧縮用の空気として用いられる。これにより、二流体ノズル37から噴射されるNH4Cl溶液14を微細な液滴として噴霧することができる。また、図1に示すように、空気供給管39Aから供給される空気38の流量は流量計43−2により測定され、バルブV3により調整される。空気供給管39Aから供給される空気38の流量により、二流体ノズル37から噴霧されるNH4Cl溶液14の液滴の大きさを調整することができる。
The
また、二流体ノズル37から噴射される空気38の流量は、例えば気水比100以上10000以下(体積比)とするのが好ましい。これは、二流体ノズル37から噴射されるNH4Cl溶液14を微細な液滴として煙道13内に噴霧させるようにするためである。
Moreover, it is preferable that the flow rate of the
空気34は、空気供給部46から空気供給管40を介して吹込み管36に送給され、二流体ノズル37から噴霧されるNH4Cl溶液14の液滴を分散させるための圧縮用の空気として用いられる。また、図1に示すように、空気供給部46から供給される空気34の流量は流量計43−3により測定され、バルブV4により調整される。図4に示すように、空気34は吹込み管36の噴射孔35と二流体ノズル37との隙間44から噴射される。このため、隙間44から空気34を噴射することで、二流体ノズル37から噴霧されるNH4Cl溶液14の液滴を更に煙道13内に分散させることができる。
The
また、噴射孔35から噴射される空気34は、二流体ノズル37から噴射されるNH4Cl溶液14が吹込み管36に付着するのを防ぐためと、吹込み管36内の温度上昇を抑制しNH4Cl溶液14の沸騰及び塩化アンモニウム粒子の析出を防ぐために用いられる。
Further, the
また、空気34は、吹込み管36とNH4Cl溶液供給管33との間を流れるため、NH4Cl溶液14の冷却用の空気として働き、煙道13内の高温排ガス12の熱が吹込み管36の外側からNH4Cl溶液供給管33内に伝達されるのを防ぐことができる。このため、吹込み管36内の温度上昇を防止し、NH4Cl溶液14が加熱されるのを防ぐことで、吹込み管36内でNH4Cl溶液14が沸騰するのを防止することができ、NH4Cl溶液14が噴射される直前まで液体状態を維持することができる。また、二流体ノズル37の腐食も防止することができる。
Further, since the
また、吹込み管36内の温度上昇を防止できるため、NH4Cl溶液供給管33、空気供給管39Aを構成する材料として金属材料を用いることができる。NH4Cl溶液供給管33、空気供給管39Aを構成する材料として、例えば、NH4Cl溶液供給管33には耐食金属例えばハステロイCなどのニッケル基耐熱・耐食合金、樹脂ライニング鋼管(低温度部)を例示できる。空気供給管39Aには炭素鋼、ステンレス等を例示することができる。なお、NH4Cl溶液供給管33、空気供給管39Aを構成する材料として特に金属材料に限定されるものではない。
Moreover, since the temperature rise in the blowing
また、NH4Cl溶液14は、NH4Cl溶解フィードタンク41から常温で煙道13内に供給することができるため、NH4Cl溶液供給管33、吹込み管36を構成する材料に安価な樹脂類あるいは樹脂ライニング配管を使用することもできる。
Further, since the NH 4 Cl solution 14 can be supplied from the NH 4 Cl
また、本実施例に係る水銀除去システム10Aにおいては、二流体ノズル37は、例えば数〜数十本以下のノズルを煙道13に設けるようにしている。従来より、通常用いられているNH3グリッドは煙道13に例えば数百〜数千本設けられていた。これに対し、二流体ノズル37は煙道13に数〜数十本以下しか設けておらず、またフランジ部51、53にて固定しているため、ノズルの交換が容易な構造となっている。尚、図3では、二流体ノズル37はでは2つ設けられているが、本発明はこれに限定されるものでなく、煙道13内での設置面積に応じて適宜複数設けるようにしてもよい。
Further, in the
また、図3に示すように、吹込み管36は、煙道13の外側であって、吹込み管36の外周にフランジ部51を設け、フランジ部51は煙道13の開口部52の端部52aに設けられたフランジ部53と対応するように形成されている。吹込み管36のフランジ部51が煙道13に設けられているフランジ部53と連結されることで、吹込み管36を煙道13に取り付けられる。吹込み管36のフランジ部51と煙道13のフランジ部53とは、例えばフランジ部51、フランジ部53の外周に複数の孔を設け、ボルトで固定するようにしてもよい。フランジ部51とフランジ部53とを着脱自在とすることで、吹込み管36を煙道13に容易に挿脱することができるため、吹込み管36、煙道13内部のメンテナンスを容易に行うことができる。
As shown in FIG. 3, the blowing
また、NH4Cl溶液14の噴霧用に二流体ノズル37を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、通常の液体噴霧用の噴射ノズルを用いてもよい。
図5は、通常の噴射ノズルを用いた吹込み管の部分拡大断面図である。図5に示すように、NH4Cl溶液14の液滴径を特に調整する必要がない場合には、NH4Cl溶液14を噴射ノズル54から噴射させ、噴射孔47から噴射される空気45と同伴して煙道13内に噴霧させるようにしてもよい。
Further, although the two-
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a blowing pipe using a normal injection nozzle. As shown in FIG. 5, when it is not necessary to adjust the droplet size of the solution of NH 4 Cl 14, is injected a solution of NH 4 Cl 14 from the
また、NH4Cl溶液供給管33、空気供給管39Aは吹込み管36内に設け、NH4Cl溶液14を二流体ノズル37から煙道13内に噴霧するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。NH4Cl溶液供給管33内のNH4Cl溶液14が加熱されるのを防ぐことができれば、吹込み管36を用いずにNH4Cl溶液供給管33、空気供給管39Aを二流体ノズル37と連結させ、NH4Cl溶液14を煙道13内に噴霧するようにしてもよい。
Further, the NH 4 Cl
二流体ノズルを用いたNH4Cl溶液の他の噴霧方法を図6に示す。図6に示すように、NH4Cl供給部15Bは、NH4Cl溶液供給管33を内管とし、空気供給管39Bを外管とした二重管構造とし、NH4Cl溶液供給管33及び空気供給管39Bを二流体ノズル37と連結させるようにする。
即ち、図6に示すように、NH4Cl供給部15Bは、NH4Cl溶液14を煙道13内に供給するNH4Cl溶液供給管33と、煙道13内にNH4Cl溶液供給管33を囲いように挿入され、NH4Cl溶液14の噴霧用の空気38を煙道13内に供給する空気供給管55と、NH4Cl溶液供給管33及び空気供給管39Bの先端部に取り付けられ、NH4Cl溶液14及び空気38を噴射する二流体ノズル37とを有している。空気供給管39BによりNH4Cl溶液供給管33を囲うようにすることで、空気供給管39B内に供給される空気38によりNH4Cl溶液供給管33内のNH4Cl溶液14が煙道13内の高温排ガス12により加熱されるのを防ぐことができると共に、NH4Cl溶液14を空気38と同伴させて煙道13内に噴霧させることができる。また、NH4Cl供給部15Bは、図3〜図5に示すような吹込み管36を設けていないため、煙道13内にNH4Cl溶液供給管33、空気供給管39B及び二流体ノズル37の取り付けを簡略化することができる。更に、吹込み管36がないため、NH4Cl溶液供給管33、空気供給管39B及び二流体ノズル37の交換を容易に行なうことができる。
FIG. 6 shows another spraying method of NH 4 Cl solution using a two-fluid nozzle. As shown in FIG. 6, the NH 4
That is, as shown in FIG. 6, NH 4
また、空気38は空気供給部45から供給され、空気34は空気供給部46から供給され、各々別々の供給源から空気を供給するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、同一の供給源から空気を供給するようにしてもよい。即ち、空気34は空気供給部45から供給される空気を用いてもよい。また、空気38は空気供給部46から供給される空気を用いてもよい。
Further, the
また、煙道13内の高温排ガス12の温度は、例えば320℃以上420℃以下であり、高温である。NH4Cl溶液供給管33は、吹込み管36内に設けられ、空気34がNH4Cl溶液14の冷却用として用いられている。このため、二流体ノズル37より噴射される直前までNH4Cl溶液14は液体状態を維持し、二流体ノズル37からNH4Cl溶液14を液滴状で噴霧することで、高温排ガス12の高温雰囲気温度により噴霧したNH4Cl溶液14の液滴を気化させることができる。
Moreover, the temperature of the high
即ち、噴霧されたNH4Cl溶液14の液滴は、高温排ガス12の高温雰囲気温度により蒸発することで微細なNH4Clの固体粒子を一時生成し、下記式(1)のように、HClとNH3とに分解し、昇華する。よって、二流体ノズル37から噴霧されたNH4Cl溶液14の液滴から、HCl、NH3を生じ、煙道13内に供給することができる。
NH4Cl → NH3+HCl・・・(1)
In other words, the sprayed droplets of the NH 4 Cl solution 14 temporarily generate fine NH 4 Cl solid particles by evaporating due to the high temperature atmosphere temperature of the high
NH 4 Cl → NH 3 + HCl (1)
また、煙道13内の高温排ガス12の温度は、ボイラ11の燃焼条件にもよるが、例えば320℃以上420℃以下が好ましく、320℃以上380℃以下がより好ましく、350℃以上380℃以下が更に好ましい。これは脱硝触媒上でNOxの脱硝反応と、Hgの酸化反応を同時に生じさせることができるためである。
Moreover, although the temperature of the high
また、煙道13内の高温排ガス12のNH3濃度、HCl濃度は、高温排ガス12のNOx濃度に対し、高温排ガス12のNOxのモル数に対するNH3のモル数の比(NH3/NOxモル比)が、要求脱硝性能に応じて1以下の値となるように設定する。
The NH 3 concentration and the HCl concentration of the high
高温排ガス12のNOx濃度にもよるが、NH3濃度、HCl濃度が、数十〜数百ppm、好ましくは数十〜200ppmとなるようにNH4Cl溶液14を噴霧するようにすればよい。これは、NH3とNOxとはモル比1対1で反応するため、NH3が過剰に供給されると、反応後にNH3の余剰分が残存する。このNH3から高温排ガス12中の成分から酸性の硫酸塩を生じ、煙道13内やエアヒータ17、集塵機18等の腐食による破損や灰の付着に伴う閉塞を生じたり、破損した煙道13から高温排ガス12が漏洩するのを防止するためである。
なお、高温排ガス12のHg濃度は0.1μg/m3N以上数十μg/m3N以下と、高温排ガス12中のHCl濃度に対してモル比で1/1000以下とするのが好ましい。
Although depending on the NOx concentration of the high-
The Hg concentration of the high-
また、二流体ノズル37の孔径は、0.01mm以上10mm以下とするのが好ましく、0.1mm以上5mm以下とするのがより好ましい。
Further, the hole diameter of the two-
また、二流体ノズル37から噴霧されるNH4Cl溶液14の液滴径は、平均して1nm100μm以下の微細な液滴とするのが好ましい。平均して1nm100μm以下の微細な液滴を生成することで、噴霧されたNH4Cl溶液14の液滴から生じるNH4Clの固体粒子を高温排ガス12中に短い滞留時間でNH3、HClに分解し、昇華させることができる。これにより、NH4Cl溶液14を予め加熱しておく必要がないため、煙道13、二流体ノズル37の低級化、腐食を防止することができる。
The droplet diameter of the NH 4 Cl solution 14 sprayed from the two-
よって、本実施例に係る水銀除去システム10Aによれば、二流体ノズル37より液体状態のNH4Cl溶液14を噴霧することで、NH4Cl溶液14を高温排ガス12の高温雰囲気温度によりHCl、NH3とに分解し、煙道13内に供給することができる。このため、図12に示すような従来の水銀除去システムにおける水銀塩素化剤供給装置の塩化水素気化器122、噴霧グリッド、塩酸溶液タンク116等を省略することができる。
Therefore, according to the
また、NH4Cl溶液14の調整時に用いるNH4Cl粉末21は中性塩であるため、取り扱いも容易であり、肥料に用いられるように安価で容易に入手することができる。また、NH4Cl溶液14からNH3を生成することができるため、NH3の使用量を減らすことができる。また、HClは危険物であるため、輸送費用、法規上の許認可費用、安全管理対策にかかる設備費用など取り扱いに費用がかかるが、NH4Cl粉末21は取り扱いに要する費用を大幅に低減することができる。 Moreover, NH 4 Cl powder 21 used during the adjustment of the solution of NH 4 Cl 14 for a neutral salt, to handle it is easy, can be cheap and readily available to be used in fertilizer. Further, since NH 3 can be generated from the NH 4 Cl solution 14, the amount of NH 3 used can be reduced. In addition, since HCl is a hazardous material, handling costs such as transportation costs, legal approval costs, equipment costs for safety management measures, etc. will be costly, but NH 4 Cl powder 21 will greatly reduce the costs required for handling. Can do.
また、NH4Cl溶液14は水に溶解し、全てNH3とHClとに気化するため、NH4Clの固体粒子が残ることはなく、煙道13や後流側に設けた脱硝触媒へのNH4Clの固体粒子の堆積、脱硝触媒の劣化を防止することができる。
Further, since the NH 4 Cl solution 14 is dissolved in water and vaporizes to NH 3 and HCl, solid particles of NH 4 Cl do not remain, and the denitration catalyst provided on the
また、NH4Cl溶液14は高温排ガス12を熱源として用い、NH3とHClとに気化させているため、NH4Cl溶液14を気化させるためにスチームなどのような新たな熱源となる昇華設備の設置を省略することができると共に、NH4Cl溶液14が高温排ガス12中で気化させるために必要な滞留時間を短くすることができる。
Further, since the NH 4 Cl solution 14 uses the high
また、二流体ノズル37よりNH4Cl溶液14を噴霧する流量は、高温排ガス量が例えば1,500,000m3N/hであるのに対し、数t/hとわずかであるため、高温排ガス12のガス温度の低下を例えば数℃以下とほとんどなくすることができる。そのため、高温排ガス12中のSO3が凝縮するのを防ぐと共に、高温排ガス12中の灰が煙道13等に堆積し、付着するのを防止することができる。
Further, the flow rate at which the NH 4 Cl solution 14 is sprayed from the two-
また、図13に示す従来の高温排ガス処理装置のように、NH4Clの固体を粉砕して噴霧するのに比べ、本実施例に係る水銀除去システム10Aでは、NH4Cl溶液14のような液体の場合、NH4Cl溶液14の液体粒子を容易に微細化できると共に、噴霧した微細な液滴径以下の固体粒子を生成することができるため、NH4Cl溶液14の分解に要する時間を大幅に短縮することができる。
Also, as in the conventional high-temperature exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. 13, by grinding of NH 4 Cl solid compared to spraying, the
また、NH4Cl粉末21をNH4Cl溶液14として用いているため、従来のように微細に粉砕することなく、ペレット状のまま保管し、必要に応じて用いることができる。 Further, since the NH 4 Cl powder 21 is used as the NH 4 Cl solution 14, it can be stored in a pellet form without being finely pulverized as in the prior art, and can be used as needed.
また、NH4Cl単体を供給する方が、従来のように、NH3及びHClを別々に購入する場合より安価であるため、装置の運転費用を抑えることができると共に、設置に要する設備費用も容易に回収することができる。 In addition, supplying NH 4 Cl alone is less expensive than purchasing NH 3 and HCl separately as in the conventional case, so that the operating cost of the apparatus can be suppressed and the equipment cost required for installation is also reduced. It can be easily recovered.
また、NH4Cl溶液14の濃度に基づいてNH4Cl粉末21、水29の各々の供給量を調整することができるため、高温排ガス12のNOx、Hgの濃度に応じてNH4Cl溶液14の濃度を調整することができる。
Moreover, NH 4 Cl NH 4 Cl powder 21 based on the concentration of the
また、NH4Cl溶液14の液滴から生じたHCl、NH3は、図1に示すように、高温排ガス12に同伴して還元脱硝装置16に送給される。NH4Clが分解して生じたNH3は、還元脱硝装置16でNOxの還元脱硝用に用い、HClはHgの酸化用に用いてNOx及びHgを高温排ガス12から除去するようにしている。
即ち、還元脱硝装置16には、脱硝触媒が充填されている。脱硝触媒上でNH3は下記式(2)のようにNOxを還元脱硝し、HClは下記式(3)のようにHgを水銀酸化する。
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O・・・(2)
Hg+1/2O2+2HCl → HgCl2+H2O・・・(3)
Further, HCl and NH 3 generated from the droplets of the NH 4 Cl solution 14 are sent to the
That is, the
4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (2)
Hg + 1 / 2O 2 + 2HCl → HgCl 2 + H 2 O (3)
また、図1に示すように、高温排ガス12は、還元脱硝装置16において高温排ガス12中のNOxの還元とHgの酸化がされた後、エアーヒータ17、集塵器18を通過して湿式脱硫装置20に送給される。また、エアヒータ17と集塵器18との間には熱回収器を設けるようにしてもよい。高温排ガス12中のHgClは、湿式脱硫装置20においてアルカリ吸収液として用いられる石灰石膏スラリー19中に吸収され、高温排ガス12から分離し、除去され、高温排ガス12は浄化される。浄化された高温排ガスは、浄化ガス56として煙突57から排出される。また、アルカリ吸収液として石灰石膏スラリー19を用いているが、高温排ガス12中のHgClを吸収できるものであれば他の溶液もアルカリ吸収液として用いることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the high
また、二流体ノズル37の下流側であって、還元脱硝装置16の上流側に、NH3とHClとを混合する混合器を設けるようにしてもよい。混合器としては、例えば、スタティックミキサー等を用いることができる。二流体ノズル37より噴霧されたNH4Cl溶液14が気化して生じたNH3及びHClの分散度合いが不十分な場合には、還元脱硝装置16の上流側に設けた前記混合器により高温排ガス12中のNH3及びHClの分散度合いの均一化を図ることができる。
Further, a mixer for mixing NH 3 and HCl may be provided downstream of the two-
また、二流体ノズル37の下流側には、二流体ノズル37より噴霧されたNH4Cl溶液14の流量を計測する流量計61を設けるようにしてもよい。これにより、二流体ノズル37より噴霧されるNH4Cl溶液14の流量を測定するようにする。また、煙道13内の高温排ガス12の流速を測定することもできる。
Further, a
また、還元脱硝装置16の入口側および出口側には、NOx濃度計62−1、62−2が設けられている。NOx濃度計62−1、62−2で測定された高温排ガス12中のNOx濃度の値から還元脱硝装置16におけるNOxの還元割合を確認することができる。よって、NOx濃度計62−1、62−2で測定された高温排ガス12中のNOx濃度の値からNH4Cl溶液14のNH4Cl濃度、供給流量を制御することで、二流体ノズル37から噴霧されるNH4Cl溶液14のNH4Cl濃度を所定の脱硝性能を満足するようにすることができる。
Further, NOx concentration meters 62-1 and 62-2 are provided on the inlet side and the outlet side of the
また、還元脱硝装置16から排出される処理ガス中のHg含有量を測定する水銀(Hg)濃度計63と、集塵器18から排出され、湿式脱硫装置20に供給される高温排ガス12中のHCl含有量を測定する塩化水素(HCl)濃度計64と、が設けられている。尚、Hg濃度計63は湿式脱硫装置20の後流側に設け、湿式脱硫装置20から排出される処理ガス中の水銀(Hg)含有量を測定するようにしてもよい。
The mercury (Hg)
Hg濃度計63及びHCl濃度計64で測定された高温排ガス12中のHCl濃度、Hg濃度の値から還元脱硝装置16におけるHgの酸化割合を確認することができる。Hg濃度計63、HCl濃度計64で測定された高温排ガス12中のHg濃度の値からNH4Cl溶液14のNH4Cl濃度、供給流量を制御することで、二流体ノズル37から噴霧されるNH4Cl溶液14のNH4Cl濃度、供給流量を所定の脱硝性能を満足すると共に、Hgの酸化性能を維持するようにしている。
From the values of the HCl concentration and the Hg concentration in the high
また、NH4Cl溶液14の添加量の制御は、還元脱硝装置16の出口での水銀酸化率(Hg2+/HgT)が90%以上、又は酸化水銀濃度(Hg2+)を1μg/Nm3以下となるようにする。なお、HgTとは、全水銀濃度をいい、下記式(4)のように金属水銀濃度(Hg0)と酸化水銀濃度(Hg2+)との和で表される。
HgT=Hg0+Hg2+・・・(4)
In addition, the amount of NH 4 Cl solution 14 added can be controlled by controlling the mercury oxidation rate (Hg 2+ / Hg T ) at 90% or more at the outlet of the
Hg T = Hg 0 + Hg 2+ (4)
また、ボイラ11で使用される石炭の石炭性状から高温排ガス12中に含まれるNOx、Hgの各々の含有量を求め、NH4Cl溶液14の供給量を決定するようにしてもよい。即ち、ボイラ11で石炭性状が燃焼することで高温排ガス12中に含まれるNOx、Hgの各々の含有量が求められる。そして、ボイラ11で石炭の燃焼を最大にすることで、NOx、Hgが高温排ガス12に含まれる最大量をボイラ11の燃焼量から求めることができる。よって、ボイラ11で使用される石炭の石炭性状から高温排ガス12中に含まれるNOx、Hgの各々の含有量を求め、NH4Cl溶液14の供給量を決定することができる。
Further, the contents of NOx and Hg contained in the high-
また、後述のように、煙道13中にNH3、HClを供給する設備が設けられている場合、ボイラ11で使用される石炭の石炭性状から高温排ガス12中に含まれるNOx、Hg、HClの各々の含有量を求め、NH4Cl溶液14、NH3、HClの各々の供給量を決定することもできる。
Further, as will be described later, when facilities for supplying NH 3 and HCl are provided in the
<NH3、HClを供給する設備が設けられている水銀除去システムの構成>
また、図7は、本実施例に係る水銀除去システムの他の構成を示す図である。
図7に示すように、本実施例に係る水銀除去システム10Aは、NH4Cl供給部15Aと還元脱硝装置16との間に煙道13中にNH3を供給するNH3供給部71と、煙道13中にHClを供給するHCl供給部72を設けるようにしてもよい。ボイラ11等の燃焼設備から排出される高温排ガス12中のNOx及びHgの濃度のバランスが通常よりも異なるような場合には、煙道13中にHCl又はNH3の必要量を調整して供給することができる。
<Configuration of mercury removal system equipped with facilities for supplying NH 3 and HCl>
Moreover, FIG. 7 is a figure which shows the other structure of the mercury removal system which concerns on a present Example.
As shown in FIG. 7, the
また、煙道13にNH3を噴霧するNH3供給部71を有する場合、NH3供給部71より供給されるNH3の供給量も窒素酸化物(NOx)濃度計62−1、62−2の値を用いて制御する。
Also, if having a NH 3 supplying unit 71 for spraying the NH 3 into the
また、NH3供給部71が、例えば煙道13に既設の設備等である場合、必要なHCl量が必要なNH3量よりも少ない場合、HClの必要量までNH4Cl溶液14を供給し、HClの必要量以上の場合にはNH3を添加するようにする。
Further, when the NH 3 supply unit 71 is, for example, an existing facility in the
煙道13内のNH3濃度、HCl濃度は、NH4Cl溶液14から解離されるNH3と、添加するNH3とを併せて、上述と同様に、NH3/NOxモル比が要求脱硝性能に応じて1以下の値となるように制御する。
NH 3 concentration, HCl concentration in the
また、還元脱硝装置16の後流に設置したHg濃度計63、HCl濃度計64により、高温排ガス12中のHg濃度、HCl濃度を測定し、還元脱硝装置16におけるHgの酸化割合を確認する。HCl供給部72により供給されるHClの供給量もHg濃度計63、HCl濃度計64の値を用いて制御する。
また、HCl添加量は、NH4Cl溶液14から解離されるHClと、HCl供給部72より添加するHClとを併せて、上述と同様に、還元脱硝装置16の出口での水銀酸化率(Hg2+/HgT)が90%以上、又は酸化水銀濃度(Hg2+)を1μg/Nm3以下となるようにする。
Further, the
The amount of HCl added is the mercury oxidation rate (Hg) at the outlet of the
<NOx、Hgの濃度が異なる場合>
また、ボイラ11等の燃焼設備から排出される高温排ガス12中のNOx及びHgの濃度のバランスが通常よりも異なるような場合には、これに対応するように、煙道13中にHCl又はNH3を必要量供給することにより対応することができる。
即ち、Hgを酸化するために必要とするHCl濃度とNOxを還元するために必要とするNH3濃度が異なる場合、HCl、NH3の何れか一方の必要な方を供給するようにする。
<When NOx and Hg concentrations are different>
Further, when the balance of NOx and Hg concentration in the high
That is, when the HCl concentration required for oxidizing Hg is different from the NH 3 concentration required for reducing NOx, either one of HCl or NH 3 is supplied.
例えば、Hgを酸化するために必要とするHClの方が、NOxを還元するために必要とするNH3よりも多い場合、HClが不足していることになる。この場合、図7に示すように、煙道13内にHCl供給部72よりHClを供給すると共に、二流体ノズル37よりNH4Cl溶液14を噴霧する。
For example, if the amount of HCl required to oxidize Hg is greater than the amount of NH 3 required to reduce NOx, the HCl is insufficient. In this case, as shown in FIG. 7, HCl is supplied from the
また、Hgを酸化するために必要とするHClの方が、NOxを還元するために必要なNH3よりも少ない場合、NH3が不足していることになる。この場合、図7に示すように、煙道13内にNH3供給部71よりNH3を供給すると共に、二流体ノズル37よりNH4Cl溶液14を噴霧するようにする。また、NH3を供給する代わりに尿素((H2N)2C=O)を噴霧するようにしてもよい。
Further, when the amount of HCl required for oxidizing Hg is less than the amount of NH 3 required for reducing NOx, NH 3 is insufficient. In this case, as shown in FIG. 7 supplies the NH 3 from the NH 3 supply unit 71 to the
HCl供給部72よりHClを供給する位置、NH3供給部71よりNH3を供給する位置、NH4Cl溶液14を噴霧する二流体ノズル37の位置の順序は何れも可能であるが、NH4Cl溶液14を噴霧する位置は、NH3、HClを供給する位置よりも上流側とするのが好ましい。これは、NH4Cl溶液14は、NH3、HClよりも蒸発して気化するのに時間がかかるためである。
Position supplies HCl and from
そのため、例えば、HCl、NH4Cl溶液14を煙道13内に供給する場合、上流側から二流体ノズル37でNH4Cl溶液14を噴霧した後、HCl供給部71よりHClを噴霧するのが好ましい。
Therefore, for example, when the HCl and NH 4 Cl solution 14 is supplied into the
または、NH3、NH4Cl溶液14を煙道13内に供給する場合、上流側から二流体ノズル37でNH4Cl溶液14を供給した後、NH3供給部71よりNH3あるいは尿素を噴霧するのが好ましい。
Spraying or, when supplying NH 3, solution of NH 4 Cl 14 to the
または、HCl、NH3を煙道13内に供給する場合、上流側からHCl供給部72よりHClを供給した後、NH3供給部71よりNH3あるいは尿素を噴霧するのが好ましい。
Or, HCl, when supplying NH 3 into the
これにより、図7に示すような本実施例に係る水銀除去システム10Aでは、別途NH3及びHClの供給を行なうようにしているので、高温排ガス12中のNOx又はHg濃度の変動が生じるような場合においても適切な対応が可能となる。
Thereby, in the
また、本実施例に係る水銀除去システム10Aにおいては、還元酸化助剤として、NH4Clを用いているが、NH4Cl以外の臭化アンモニウム(NH4Br)、ヨウ化アンモニウム(NH4I)などのハロゲン化アンモニウムを還元酸化助剤として用い、水に溶解した溶液を用いてもよい。
In the
また、本実施例に係る水銀除去システム10Aにおいては、NH4Cl溶液14に、還元剤を含んだ溶液、水銀塩素化剤を含んだ溶液の何れか一方又は両方を混合して用いてもよい。NH4Cl溶液14と、還元剤としてアンモニア(NH3)を溶解したアンモニウム(NH3)溶液と、水銀塩素化剤として塩化水素(HCl)を溶解した塩化水素(HCl)溶液とを混合した混合液を用いた構成を図8に示す。
Further, in the
図8に示すように、本実施例に係る水銀除去システム10Aは、NH4Cl溶液14と、NH3溶液81と、HCl溶液82とを混合した混合液83を二流体ノズル37より煙道13内に噴霧するようにしたものである。NH4Cl溶解タンク27中のNH4Cl溶液14と、アンモニア(NH3)溶解タンク84中のNH3溶液81と、塩化水素(HCl)溶解タンク85中のHCl溶液82とを混合液タンク86に各々供給し、混合液タンク86内において混合する。得られた混合液83を二流体ノズル37に送給し、二流体ノズル37より煙道13内に噴霧するようにする。これにより、別途NH3及びHClを供給することができるため、高温排ガス12中のNOx又はHg濃度に応じて適切な対応が可能となる。また、NH3溶解タンク84、HCl溶解タンク85には、攪拌器30−3、30−4が設けられ、NH3溶解タンク84内でNH3溶液81のNH3濃度が均一になるようにし、HCl溶解タンク85内でHCl溶液82のHCl濃度が均一になるようにしている。
As shown in FIG. 8, the
また、還元剤として、NH3を用いているが、尿素((H2N)2C=O)など還元作用を有するものを還元剤として用い、水に溶解した溶液を用いてもよい。また、NH4Cl溶液14を調整する際、NH4Cl粉末31の他に、尿素((H2N)2C=O)を混合して水39に溶解させ、NH4Cl粉末31と尿素とを混合した水溶液を用いてもよい。ボイラ設備においては、NOx濃度が変動するため、そのような場合には、NH4Clと共に尿素を添加してNH3の供給量を増大させるようにしてもよい。
また、水銀塩素化剤として、HClを用いているが、HCl以外の臭化水素(HBr)、ヨウ化水素(HI)などのハロゲン化水素を水銀塩素化剤として用い、水に溶解した溶液を用いてもよい。
Although NH 3 is used as the reducing agent, a solution having a reducing action such as urea ((H 2 N) 2 C═O) may be used as the reducing agent and a solution dissolved in water may be used. Further, when adjusting the solution of NH 4 Cl 14, in addition to NH 4 Cl powder 31, a mixture of urea ((H 2 N) 2 C = O) is dissolved in water 39, NH 4 Cl powder 31 and urea You may use the aqueous solution which mixed. Since the NOx concentration fluctuates in the boiler facility, in such a case, urea may be added together with NH 4 Cl to increase the supply amount of NH 3 .
In addition, HCl is used as the mercury chlorinating agent, but hydrogen halides other than HCl, such as hydrogen bromide (HBr) and hydrogen iodide (HI), are used as the mercury chlorinating agent, and a solution dissolved in water is used. It may be used.
このように、本実施例に係る水銀除去システム10Aによれば、煙道13中の還元脱硝装置16の上流側に常温常圧で非ガス状であるNH4Cl溶液14を液体状で噴霧し、噴霧したNH4Cl溶液14を気化し、HCl、NH3に分解することで、脱硝触媒上で高温排ガス12中のHgを酸化すると共に、NOxを還元することができる。このため、高温排ガス12中のHgの除去性能を維持することができる。また、HCl気化装置、噴霧グリッド、貯蔵タンク等の設備を省略でき、NH4Cl粉末21の取り扱いは容易であると共に、法規上の許認可費用、安全管理対策にかかる設備費用を大幅に低減することができる。更に、NH4Cl粉末21は薬剤費用も安く、高温排ガス12を熱源として噴霧したNH4Cl溶液14の液滴から生じるNH4Clを昇華させるのに用いているため、新たな昇華設備も不要であり、運転費用を低減させることができる。
As described above, according to the
本発明による実施例2に係る水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。
図9は、本発明の実施例2に係る水銀除去システムを示す概略図である。なお、実施例1に係る水銀除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
A mercury removal system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a mercury removal system according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, about the member which overlaps with the structure of the mercury removal system which concerns on Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図9に示すように、本実施例に係る水銀除去システム10Bは、NH4Cl溶液14のNH4Clの濃度に応じてNH4Cl溶解フィードタンク41からフィードポンプ42によりNH4Cl溶液供給管33を流入するNH4Cl溶液14の流量をバルブV2により調整する。
As shown in FIG. 9, the
演算装置32はNH4Cl濃度計31により測定されたNH4Cl溶液14の濃度の値に基づいてNH4Cl溶液14の供給速度を算出する。演算装置32で算出されたNH4Cl溶液14の供給速度をバルブV2に伝達し、バルブV2の開閉具合を調整することでNH4Cl溶液供給管33を流入するNH4Cl溶液14の流量を調整することができる。例えば、NH4Cl溶液14の濃度が20wt%程度の時のNH4Cl溶液14の流量を基準とした時、NH4Cl溶液14の濃度が20wt%よりも高い場合には、NH4Cl溶液14の流量を少なくし、H4Cl溶液14の濃度が20wt%よりも低い場合には、NH4Cl溶液14の流量を多くする。
よって、NH4Cl溶解タンク27中のNH4Cl溶液14の濃度に応じてNH4Cl溶液14を適正な流量で二流体ノズル37から煙道13内に供給することができる。これにより、より確実にNH4Clを気化させることができ、NH4Clに起因する粉体の残留等を確実に防止することができる。
Therefore, it is possible to supply the NH 4 Cl dissolution tank depending on the concentration of solution of NH 4 Cl 14 in 27 solution of NH 4 Cl 14
本発明による実施例3に係る水銀除去システムについて、図面を参照して説明する。
図10は、本発明の実施例3に係る水銀除去システムを示す概略図である。なお、実施例1、2に係る水銀除去システムの構成と重複する部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
A mercury removal system according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a mercury removal system according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, about the member which overlaps with the structure of the mercury removal system which concerns on Example 1, 2, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図10に示すように、本実施例に係る水銀除去システム10Cは、NH4Cl溶液14のNH4Clの濃度に応じてサイロ22内のNH4Cl粉末21をNH4Cl溶解タンク27に送給する供給量と、水供給タンク28よりNH4Cl溶解タンク27に送給する水29の供給量と、NH4Cl溶解フィードタンク41からフィードポンプ42によりNH4Cl溶液供給管33を流入するNH4Cl溶液14の流量と、を調整するものである。
As shown in FIG. 10, the
演算装置32がNH4Cl濃度計31で測定されたNH4Cl溶液14の濃度の値に基づいて、高温排ガス12中のNOx濃度、Hg濃度に応じて、フィーダ25でNH4Cl溶解タンク27内に送給するNH4Cl粉末21の供給量と、バルブV1でNH4Cl溶解タンク27内に送給する水29の供給量とを調整することによりNH4Cl溶液14の濃度を任意の濃度に調整することができる。また、調整したNH4Cl溶液14の濃度に応じたNH4Cl溶液14の供給速度より、バルブV2によりNH4Cl溶液供給管33を流入するNH4Cl溶液14の流量を調整することができる。
Based on the concentration value of the NH 4 Cl solution 14 measured by the NH 4
よって、高温排ガス12中のNOx濃度、Hg濃度に応じてNH4Cl溶液14の濃度を任意調整することができると共に、調整したNH4Cl溶液14の濃度に応じてNH4Cl溶液14を適正な流量として二流体ノズル37から煙道13内に供給することができる。これにより、ボイラ等の燃焼設備から排出される高温排ガス中のNOx及びHgの濃度に対応させて、高温排ガス12中にNH4Clを必要量供給することができるため、より確実にNH4Clを気化させることができ、NH4Clに起因する粉体の残留等を確実に防止することができる。
Therefore, NOx concentration in the
以上のように、本発明に係る水銀除去システムは、NH4Clを液体状で煙道内に噴霧することで、煙道内を通過する高温排ガスにより、噴霧したNH4Clの微細な液滴から生じるNH4Clを気化し、HCl、NH3とにそれぞれ分解することができ、Hgの除去性能を維持しつつ、運転費用の抑制を図ることができる。 As described above, the mercury removal system according to the present invention sprays NH 4 Cl in a liquid state into the flue, and is generated from the sprayed NH 4 Cl fine droplets by the high-temperature exhaust gas passing through the flue. NH 4 Cl can be vaporized and decomposed into HCl and NH 3 , respectively, and the operating cost can be suppressed while maintaining the Hg removal performance.
10A〜10C 水銀除去システム
11 ボイラ
12 高温排ガス
13 煙道
14 塩化アンモニウム(NH4Cl)溶液
15 塩化アンモニウム(NH4Cl)供給部
16 還元脱硝装置
17 エアヒータ(APH)
18 集塵器
19 石灰石膏スラリー
20 湿式脱硫装置
21 塩化アンモニウム(NH4Cl)粉末
22 サイロ
23 ブロワ
24 空気
25 フィーダ
26 NH4Cl粉末送給通路
27 NH4Cl溶解タンク
28 水供給タンク
29 水
30−1〜30−4 攪拌器
31 塩化アンモニウム(NH4Cl)濃度計
32 演算装置
33 NH4Cl溶液供給管
34、38 空気
35 噴射孔
36 吹込み管
37 二流体ノズル
39A、39B、40 空気供給管
41 NH4Cl溶解フィードタンク
42 フィードポンプ
43−1〜43−3 流量計
44 隙間
45、45 空気供給部
51、53 フランジ部
52 開口部
54 噴射ノズル
56 浄化ガス
57 煙突
61 流量計
62−1、62−2 窒素酸化物(NOx)濃度計
63 水銀(Hg)濃度計
64 塩化水素(HCl)濃度計
71 アンモニア(NH3)供給部
72 塩化水素(HCl)供給部
V1〜V4 バルブ
10A to 10C
18
Claims (18)
前記ボイラの煙道内に、気化した際に塩化水素とアンモニアとを生成する塩化アンモニウム溶液を供給する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに塩化アンモニウム溶液をフィードタンクから供給する塩化アンモニウム供給管と、
前記フィードタンクに供給する塩化アンモニウム溶液を、塩化アンモニウム粉体から溶解する塩化アンモニウム溶解タンクと、
前記塩化アンモニウム溶解タンク内の塩化アンモニウム溶液の濃度を計測する塩化アンモニウム濃度計と、
前記塩化アンモニウム供給管に設けられ、塩化アンモニウム溶液の流量を調整する流量バルブと、
前記塩化アンモニウム濃度計により測定された塩化アンモニウム溶液の濃度の値に基づいて、該塩化アンモニウム溶液の供給速度を算出する演算装置とを備える還元酸化助剤供給部と、
前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝装置と、
該還元脱硝装置において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫装置とを有し、
前記塩化アンモニウム濃度計により測定された塩化アンモニウム溶液の濃度の値に基づいて塩化アンモニウム溶液の供給速度を算出し、算出された塩化アンモニウム溶液の供給速度を前記流量バルブに伝達し、該流量バルブの開閉具合を調整し、塩化アンモニウム溶液供給管を流入する塩化アンモニウム溶液の流量を調整することを特徴とする水銀除去システム。 A mercury removal system for removing nitrogen oxides and mercury contained in high-temperature exhaust gas from a boiler,
An injection nozzle for supplying an ammonium chloride solution that generates hydrogen chloride and ammonia when vaporized into the flue of the boiler;
An ammonium chloride supply pipe for supplying an ammonium chloride solution to the spray nozzle from a feed tank;
An ammonium chloride solution for dissolving an ammonium chloride solution to be supplied to the feed tank from an ammonium chloride powder;
An ammonium chloride concentration meter for measuring the concentration of the ammonium chloride solution in the ammonium chloride dissolution tank;
A flow rate valve provided in the ammonium chloride supply pipe for adjusting the flow rate of the ammonium chloride solution;
A reducing oxidation aid supply unit comprising an arithmetic unit that calculates the supply rate of the ammonium chloride solution based on the value of the concentration of the ammonium chloride solution measured by the ammonium chloride concentration meter;
A reduction denitration apparatus having a denitration catalyst that reduces nitrogen oxides in the high-temperature exhaust gas with ammonia and oxidizes mercury in the presence of hydrogen chloride;
A wet desulfurization device that removes mercury oxidized in the reductive denitration device using an alkali absorbing solution;
Based on the value of the concentration of the ammonium chloride solution measured by the ammonium chloride concentration meter, the supply rate of the ammonium chloride solution is calculated, and the calculated supply rate of the ammonium chloride solution is transmitted to the flow valve. Mercury removal system characterized by adjusting the flow rate of ammonium chloride solution flowing into the ammonium chloride solution supply pipe by adjusting the opening and closing state.
前記塩化アンモニウム溶液の塩化アンモニウムの濃度に応じ、塩化アンモニウム粉末を塩化アンモニウム溶解タンクに送給する供給量と、塩化アンモニウムを溶解する水の供給量と、前記フィードタンクから塩化アンモニウム溶液供給管へ流入する塩化アンモニウム溶液の流量と、を調整することを特徴とする水銀除去システム。 In claim 1,
According to the concentration of ammonium chloride in the ammonium chloride solution, the supply amount for feeding ammonium chloride powder to the ammonium chloride dissolution tank, the supply amount of water for dissolving ammonium chloride, and flowing from the feed tank to the ammonium chloride solution supply pipe A mercury removal system characterized by adjusting the flow rate of the ammonium chloride solution.
前記塩化アンモニウム溶液の濃度が、43wt%以下であることを特徴とする水銀除去システム。 In claim 1 or 2,
The mercury removal system, wherein the concentration of the ammonium chloride solution is 43 wt% or less.
前記還元酸化助剤供給部が、
前記塩化アンモニウム溶液を前記煙道内に供給する塩化アンモニウム溶液供給管と、
前記煙道内に前記塩化アンモニウム溶液供給管を囲うように挿入され、内部に供給された空気を前記煙道内に噴射させる噴射孔を有する吹き込み管と、
前記塩化アンモニウム溶液供給管の先端部に取り付けられ、前記塩化アンモニウム溶液を噴射する噴射ノズルとを有し、
前記塩化アンモニウム溶液を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The reducing oxidation aid supplier is
An ammonium chloride solution supply pipe for supplying the ammonium chloride solution into the flue;
A blowing pipe inserted into the flue so as to surround the ammonium chloride solution supply pipe and having an injection hole for injecting the air supplied into the flue;
A spray nozzle attached to the tip of the ammonium chloride solution supply pipe and spraying the ammonium chloride solution;
A mercury removal system characterized in that the ammonium chloride solution is sprayed into the flue with the air.
前記噴霧手段が、前記塩化アンモニウム溶液と、前記塩化アンモニウム溶液の噴霧用の空気とを噴射させる二流体ノズルであることを特徴とする水銀除去システム。 In claim 4,
The mercury removing system, wherein the spraying means is a two-fluid nozzle that sprays the ammonium chloride solution and air for spraying the ammonium chloride solution.
前記還元酸化助剤供給部が、
前記塩化アンモニウム溶液を前記煙道内に供給する塩化アンモニウム溶液供給管と、
前記煙道内に前記塩化アンモニウム溶液供給管を囲うように挿入され、前記塩化アンモニウム溶液の噴霧用の空気を前記煙道内に供給する空気供給管と、
前記塩化アンモニウム溶液供給管及び前記空気供給管の先端部に取り付けられ、前記塩化アンモニウム溶液及び前記空気を噴射する二流体ノズルとを有し、
前記塩化アンモニウム溶液を前記空気と同伴させて前記煙道内に噴霧させることを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The reducing oxidation aid supplier is
An ammonium chloride solution supply pipe for supplying the ammonium chloride solution into the flue;
An air supply pipe inserted into the flue so as to surround the ammonium chloride solution supply pipe, and supplying air for spraying the ammonium chloride solution into the flue;
A two-fluid nozzle that is attached to the tip of the ammonium chloride solution supply pipe and the air supply pipe and that injects the ammonium chloride solution and the air;
A mercury removal system characterized in that the ammonium chloride solution is sprayed into the flue with the air.
前記噴射ノズルから噴霧される塩化アンモニウム溶液の液滴径が、平均して1nm以上100μm以下であることを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The mercury removal system, wherein a droplet diameter of the ammonium chloride solution sprayed from the spray nozzle is 1 nm to 100 μm on average.
前記高温排ガスの温度が、320℃以上420℃以下であることを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The mercury removal system, wherein the temperature of the high-temperature exhaust gas is 320 ° C or higher and 420 ° C or lower.
前記還元脱硝装置の上流側と下流側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定計を有することを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
A mercury removal system comprising a nitrogen oxide concentration meter for measuring the concentration of nitrogen oxide in the high-temperature exhaust gas on the upstream side and the downstream side of the reductive denitration apparatus.
前記還元酸化助剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道中にアンモニアを供給するアンモニア供給部を有することを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 9,
A mercury removal system comprising an ammonia supply unit that is provided between the reduction oxidation aid supply unit and the reduction denitration apparatus and supplies ammonia into the flue.
前記還元酸化助剤供給部と前記還元脱硝装置との間に設けられ、前記煙道中に塩化水素を供給する塩化水素供給部を有することを特徴とする水銀除去システム。 In any one of Claims 1 thru | or 10,
A mercury removal system comprising a hydrogen chloride supply unit that is provided between the reduction oxidation aid supply unit and the reduction denitration device and supplies hydrogen chloride into the flue.
前記ボイラの煙道内に、気化した際に塩化水素とアンモニアとを生成する塩化アンモニウム溶液を供給する噴射工程と、
前記噴射ノズルに塩化アンモニウム溶液をフィードタンクから供給する塩化アンモニウム溶液供給工程と、
前記フィードタンクに供給する塩化アンモニウム溶液を、塩化アンモニウム粉体から溶解する塩化アンモニウム溶解工程と、
前記塩化アンモニウム溶解工程の塩化アンモニウム溶液の濃度を計測する塩化アンモニウム濃度計測工程と、
前記塩化アンモニウム溶液の流量を調整する流量調整工程と、
前記塩化アンモニウム濃度計測工程で測定された塩化アンモニウム溶液の濃度の値に基づいて、該塩化アンモニウム溶液の供給速度を算出する演算工程とを備える還元酸化助剤供給工程と、
前記高温排ガス中の窒素酸化物をアンモニアで還元すると共に、塩化水素共存下で水銀を酸化する脱硝触媒を有する還元脱硝処理工程と、
該還元脱硝装置において酸化された水銀をアルカリ吸収液を用いて除去する湿式脱硫工程とを有し、
前記塩化アンモニウム濃度計測により測定された塩化アンモニウム溶液の濃度の値に基づいて塩化アンモニウム溶液の供給速度を算出し、算出された塩化アンモニウム溶液の供給速度を前記流量バルブに伝達し、該流量バルブの開閉具合を調整し、塩化アンモニウム溶液供給管を流入する塩化アンモニウム溶液の流量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 A mercury removal method for removing nitrogen oxides and mercury contained in high-temperature exhaust gas from a boiler,
An injection step of supplying an ammonium chloride solution that generates hydrogen chloride and ammonia when vaporized in the boiler flue;
An ammonium chloride solution supply step of supplying an ammonium chloride solution to the spray nozzle from a feed tank;
An ammonium chloride dissolving step of dissolving an ammonium chloride solution supplied to the feed tank from ammonium chloride powder;
An ammonium chloride concentration measurement step for measuring the concentration of the ammonium chloride solution in the ammonium chloride dissolution step;
A flow rate adjusting step for adjusting the flow rate of the ammonium chloride solution;
A reduction oxidation aid supply step comprising a calculation step of calculating the supply rate of the ammonium chloride solution based on the value of the concentration of the ammonium chloride solution measured in the ammonium chloride concentration measurement step;
A reduction denitration treatment step having a denitration catalyst that reduces nitrogen oxides in the high-temperature exhaust gas with ammonia and oxidizes mercury in the presence of hydrogen chloride; and
A wet desulfurization step of removing mercury oxidized in the reductive denitration apparatus using an alkali absorbing solution,
Calculate the supply rate of the ammonium chloride solution based on the value of the concentration of the ammonium chloride solution measured by the ammonium chloride concentration measurement, and transmit the calculated supply rate of the ammonium chloride solution to the flow valve. A method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas, comprising adjusting an opening / closing condition and adjusting a flow rate of an ammonium chloride solution flowing into an ammonium chloride solution supply pipe.
前記塩化アンモニウム溶液の塩化アンモニウムの濃度に応じ、塩化アンモニウム粉末を塩化アンモニウム溶解タンクに送給する供給量と、塩化アンモニウムを溶解する水の供給量と、前記フィードタンクから塩化アンモニウム溶液供給管へ流入する塩化アンモニウム溶液の流量と、を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 In claim 12,
According to the concentration of ammonium chloride in the ammonium chloride solution, the supply amount for feeding ammonium chloride powder to the ammonium chloride dissolution tank, the supply amount of water for dissolving ammonium chloride, and flowing from the feed tank to the ammonium chloride solution supply pipe A method for removing mercury from a mercury-containing high-temperature exhaust gas, characterized by adjusting a flow rate of the ammonium chloride solution to be produced.
前記還元酸化助剤供給工程が、前記塩化アンモニウム溶液を二流体ノズルを用いて噴霧することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 In claim 12 or 13,
The method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas, wherein the reducing oxidation auxiliary agent supplying step sprays the ammonium chloride solution using a two-fluid nozzle.
前記還元脱硝処理工程の前工程側と後工程側に、前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定工程と、
前記還元脱硝処理工程の後工程側に、前記高温排ガス中の水銀の濃度を測定する水銀濃度測定工程とを含み、
前記窒素酸化物濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度と、前記水銀濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の水銀の濃度との何れか一方又は両方に基づいて、前記還元酸化助剤供給工程において供給する前記塩化アンモニウム溶液の供給量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 In any one of Claims 12 thru | or 14,
A nitrogen oxide concentration measuring step for measuring the concentration of nitrogen oxide in the high temperature exhaust gas on the pre-process side and the post-process side of the reductive denitration treatment process;
A mercury concentration measurement step for measuring the concentration of mercury in the high-temperature exhaust gas on the subsequent step side of the reduction denitration treatment step;
Based on one or both of the concentration of nitrogen oxide in the high-temperature exhaust gas obtained by the nitrogen oxide concentration measurement step and the concentration of mercury in the high-temperature exhaust gas obtained by the mercury concentration measurement step The method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas, characterized in that the supply amount of the ammonium chloride solution supplied in the reducing oxidation aid supplying step is adjusted.
前記還元酸化助剤供給工程と前記還元脱硝処理工程との間に、前記煙道中にアンモニアを供給するアンモニア供給工程、前記煙道中に塩化水素を供給する塩化水素供給工程の何れか一方又は両方を含み、
前記窒素酸化物濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の窒素酸化物の濃度と、前記水銀濃度測定工程により得られた前記高温排ガス中の水銀の濃度との何れか一方又は両方に基づいて、前記アンモニア供給工程、前記塩化水素供給工程の何れか一方又は両方において供給するアンモニア、塩化水素の何れか一方又は両方の供給量を調整することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 In any one of Claims 12 thru | or 15,
Either or both of an ammonia supplying step for supplying ammonia into the flue and a hydrogen chloride supplying step for supplying hydrogen chloride into the flue between the reducing oxidation assistant supplying step and the reducing denitration treatment step. Including
Based on one or both of the concentration of nitrogen oxide in the high-temperature exhaust gas obtained by the nitrogen oxide concentration measurement step and the concentration of mercury in the high-temperature exhaust gas obtained by the mercury concentration measurement step A method for removing mercury from mercury-containing high-temperature exhaust gas, wherein the supply amount of either one or both of ammonia and hydrogen chloride supplied in either or both of the ammonia supply step and the hydrogen chloride supply step is adjusted.
前記ボイラで使用される石炭の石炭性状から前記高温排ガス中の窒素酸化物、水銀の各々の含有量を求め、前記塩化アンモニウム溶液の供給量を決定することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 In any one of Claims 12 thru | or 15,
Mercury of mercury-containing high-temperature exhaust gas, wherein the contents of nitrogen oxide and mercury in the high-temperature exhaust gas are determined from the coal properties of the coal used in the boiler, and the supply amount of the ammonium chloride solution is determined. Removal method.
前記ボイラで使用される石炭の石炭性状から前記高温排ガス中の窒素酸化物、水銀の各々の含有量を求め、前記塩化アンモニウム溶液、アンモニア、塩化水素の供給量を各々決定することを特徴とする水銀含有高温排ガスの水銀除去方法。 In claim 16,
The contents of nitrogen oxide and mercury in the high-temperature exhaust gas are determined from the coal properties of the coal used in the boiler, and the supply amounts of the ammonium chloride solution, ammonia, and hydrogen chloride are respectively determined. A method for removing mercury from high-temperature exhaust gas containing mercury.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017163717A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Thermal power generation system and control method for same |
US11364467B2 (en) | 2017-09-20 | 2022-06-21 | Mitsubishi Power, Ltd. | Desulfurization device |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05269349A (en) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Tokyo Gas Co Ltd | Method and device for removing nitrogen oxide |
JPH0857261A (en) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Babcock Hitachi Kk | Denitrification apparatus using aqueous solution of reducing agent |
JPH10230137A (en) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for treatment of exhaust gas |
JP2001198434A (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for treating mercury in exhaust gas and treatment system of exhaust gas |
JP2001311514A (en) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Babcock Hitachi Kk | Boiler plant having ash melting furnace installed and method for treating ash recorded from boiler plant |
JP2002513109A (en) * | 1998-04-24 | 2002-05-08 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method and apparatus for catalytically reducing nitrogen oxides in exhaust gas from combustion equipment |
JP2005125261A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and device for removing mercury in boiler exhaust gas |
JP2005519732A (en) * | 2002-03-12 | 2005-07-07 | フォスター・ホイーラー・エナージイ・コーポレイション | Method and apparatus for removing mercury species from hot flue gas |
JP2005230810A (en) * | 2004-01-06 | 2005-09-02 | General Electric Co <Ge> | METHOD AND SYSTEM FOR REMOVAL OF NOx EMISSION AND MERCURY EMISSION FROM COAL COMBUSTION |
JP2007167698A (en) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Exhaust gas treatment apparatus and exhaust gas treatment method |
US20080069749A1 (en) * | 2006-09-18 | 2008-03-20 | Ke Liu | Method and systems for removing mercury from combustion exhaust gas |
-
2014
- 2014-03-10 JP JP2014046992A patent/JP2014149148A/en active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05269349A (en) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Tokyo Gas Co Ltd | Method and device for removing nitrogen oxide |
JPH0857261A (en) * | 1994-08-24 | 1996-03-05 | Babcock Hitachi Kk | Denitrification apparatus using aqueous solution of reducing agent |
JPH10230137A (en) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for treatment of exhaust gas |
JP2002513109A (en) * | 1998-04-24 | 2002-05-08 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Method and apparatus for catalytically reducing nitrogen oxides in exhaust gas from combustion equipment |
JP2001198434A (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for treating mercury in exhaust gas and treatment system of exhaust gas |
JP2001311514A (en) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Babcock Hitachi Kk | Boiler plant having ash melting furnace installed and method for treating ash recorded from boiler plant |
JP2005519732A (en) * | 2002-03-12 | 2005-07-07 | フォスター・ホイーラー・エナージイ・コーポレイション | Method and apparatus for removing mercury species from hot flue gas |
JP2005125261A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and device for removing mercury in boiler exhaust gas |
JP2005230810A (en) * | 2004-01-06 | 2005-09-02 | General Electric Co <Ge> | METHOD AND SYSTEM FOR REMOVAL OF NOx EMISSION AND MERCURY EMISSION FROM COAL COMBUSTION |
JP2007167698A (en) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Exhaust gas treatment apparatus and exhaust gas treatment method |
US20080069749A1 (en) * | 2006-09-18 | 2008-03-20 | Ke Liu | Method and systems for removing mercury from combustion exhaust gas |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017163717A1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Thermal power generation system and control method for same |
JP2017172911A (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Thermal power generation system and control method of thermal power generation system |
US10968783B2 (en) | 2016-03-25 | 2021-04-06 | Mitsubishi Power, Ltd. | Thermal power generation system and control method for same |
US11364467B2 (en) | 2017-09-20 | 2022-06-21 | Mitsubishi Power, Ltd. | Desulfurization device |
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