專利名稱：：排氣處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及排氣處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
：圖5中示出燒煤鍋爐的排氣處理裝置的概略圖。如圖5所示，在煤鍋爐10中，燃燒廢氣11在火爐12內(nèi)的蒸發(fā)管產(chǎn)生蒸汽(產(chǎn)生的蒸汽在蒸汽鼓13內(nèi)氣液分離，蒸汽導(dǎo)向超級加熱器14，成為過熱水蒸氣，使用于蒸汽渦輪的驅(qū)動后，冷凝的水向火爐12內(nèi)的水管回流(再次蒸發(fā))。利用超級加熱器14過熱蒸汽后，用廢氣預(yù)熱器15加熱向煤鍋爐10的供給水，從廢氣預(yù)熱器(economizer)15出口作為排氣16排出。來自所述廢氣預(yù)熱器15的排氣16供給于脫硝裝置17，然后在空氣加熱器18中通過熱交換加熱空氣19后，供給于集塵裝置20，進(jìn)而供給于脫硫裝置21后，作為凈化氣體22向大氣排出。作為所述脫硝裝置17，提出了對于來自煤鍋爐10的排氣16，在所述脫硝裝置(催化劑部)的前游側(cè)噴出氨(NH3)，進(jìn)行還原脫硝的裝置。另外，為了除去在排氣中含有的水銀，提出了在脫硝裝置17前游噴出HCL等氯化劑，氧化(氯化)催化劑上的水銀，在后游側(cè)設(shè)置的濕式的脫硝裝置除去水銀的系統(tǒng)(專利文獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)1:日本特開平10—230137號公報還有，在設(shè)置鍋爐設(shè)備的發(fā)電廠中，氨或HC1作為危險物需要嚴(yán)格保管，另外，HC1的腐蝕性高，因此，存在其管理或腐蝕對策的費用高漲的問題。另外，為了在向煙道內(nèi)供給NH"HC1時，為了提高其供給效率，分別需要氣化裝置及噴霧格柵。另外，在使HC1氣化時，還需要高溫的熱源、蒸汽等。因此，作為排氣對策，渴望能夠進(jìn)行簡易的保管，而且氮氧化物及水銀的除去效率不會降低的排氣處理裝置的出現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于鑒于所述問題，作為排氣對策，提供能夠進(jìn)行簡易的保管，而且氮氧化物及水銀的除去效率不會降低的排氣處理裝置及方法。用于解決上述問題的本發(fā)明的第一發(fā)明是一種排氣處理裝置，其用氨脫硝催化劑除去來自鍋爐的排氣中的氮氧化物及水銀，其特征在于，設(shè)置有向在鍋爐的燃燒廢氣煙道設(shè)置的廢氣預(yù)熱器的入口附近或燃燒廢氣迂回部的任一方或雙方以粉體狀供給氯化銨的氯化銨供給部，利用燃燒廢氣使該被供給的粉體狀氯化銨升華，將氯化氫及氨向煙道內(nèi)供給。第二發(fā)明的排氣處理裝置在第一發(fā)明中，其特征在于，所述粉體狀的氯化銨的粒徑為0.25mm以下。第三發(fā)明的排氣處理裝置在第一發(fā)明中，其特征在于，在所述廢氣預(yù)熱器下游側(cè)設(shè)置有HC1供給部、NH3供給部的任一方或雙方。第四發(fā)明的排氣處理裝置在第一發(fā)明中，其特征在于，所述氯化銨供給部具有固態(tài)狀氯化銨的粉碎部。第五發(fā)明的排氣處理裝置在第一發(fā)明中，其特征在于，具有加熱、氣化從所述氯化銨供給部供給的氯化銨的氣化部。第六發(fā)明的排氣處理裝置在第一發(fā)明中，其特征在于，具有加熱、氣化從所述氯化銨供給部供給的氯化銨的氣化部，并且，所述粉體狀的氯化銨的粒徑為0.25mm以下。第七發(fā)明是一種排氣處理方法，其用氨脫硝催化劑除去來自鍋爐的排氣中的氮氧化物及水銀，其特征在于，向在鍋爐設(shè)備的燃燒廢氣煙道設(shè)置的廢氣預(yù)熱器的入口附近或燃燒廢氣迂回部的任一方或雙方以粉體狀供給氯化銨，利用該供給場所的燃燒廢氣的氣氛溫度使所述氯化銨升華，并向煙道內(nèi)供給氯化氫及氨。根據(jù)本發(fā)明可知，通過在高溫的燃燒廢氣通過的鍋爐設(shè)備的廢氣預(yù)熱器或其迂回部以粉體狀添加氯化銨(NH4Cl)，利用所述高溫(550650°C)的燃燒廢氣，與HC1、NH3分別進(jìn)行氣化。由此，能夠省去以往那樣的氣化裝置和噴霧格柵、及以液體狀貯存HC1、NH3的貯存罐。圖1是實施例1的排氣處理裝置的概略圖。圖2是實施例1的其他排氣處理裝置的概略圖。圖3是實施例2的排氣處理裝置的概略圖。圖4是實施例3的排氣處理裝置的概略圖。圖5是燒煤鍋爐的排氣處理裝置的概略圖。圖中IO—煤鍋爐；11、lla—燃燒廢氣；12—火爐；13—蒸汽鼓；14一超級加熱器；15—廢氣預(yù)熱器；15a—廢氣預(yù)熱器迂回部；16—排氣；17—脫硝裝置。具體實施例方式以下，參照附圖的同時，說明本發(fā)明。還有，不通過該實施例，限定本發(fā)明。另外，下述實施例中的構(gòu)成要件中包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易設(shè)想的要件、或?qū)嵸|(zhì)上相同的要件。實施例1參照附圖，說明本發(fā)明的實施例的排氣處理裝置。圖1是表示實施例的排氣處理裝置的概略圖。還有，在此次的圖1中，圖5的鍋爐系統(tǒng)和本發(fā)明的鍋爐系統(tǒng)相同，從鍋爐部分僅顯示脫硝裝置部分，對于相同的部件標(biāo)注相同的符號，省略其說明。如圖1所示，本實施例的排氣處理裝置100A是用氨脫硝催化劑除去從鍋爐排出的排氣16中的氮氧化物及水銀的排氣處理裝置，設(shè)置有向在將設(shè)置于鍋爐(未圖示)的燃燒廢氣11的氣體煙道10a的廢氣預(yù)熱器15迂回而使高溫的燃燒廢氣11向后游側(cè)迂回的廢氣預(yù)熱器迂回部15a以粉體狀供給氯化銨(NH4C1)的氯化銨供給部101，利用燃燒廢氣ll的高溫氣氛溫度使所述氯化銨升華，將氯化氫及氨向排氣煙道102內(nèi)供給。還有，103是將供給于排氣16中的氯化氫(HC1)及氨(NH3)混合的混合器。由此，以粉體狀向廢氣預(yù)熱器迂回部15a噴射NH4Cl，利用通過此處的高溫的燃燒廢氣lla(550650°C)升華，作為HCl、NH3，供給于迂回部連通的排氣16的排氣煙道102。另外，在鍋爐設(shè)備中，有氮氧化物濃度變動，因此，在那樣的情況下，與氯化銨一同噴射尿素((H2N)2C=0)，增大氨的供給量也可。另外，在本實施例中，將所述氯化銨(NH4C1)向廢氣預(yù)熱器迂回部15a內(nèi)供給的所述氯化銨供給部101包括將粉體狀的氯化銨臨時貯存的貯存箱101a、將貯存的氯化銨向粉碎機101c側(cè)按規(guī)定量供給的加料器101b及將供給的氯化銨粉碎為規(guī)定粒徑的粉碎機lOlc。另外，NH4C1的升華為吸熱反應(yīng)，因此，越是高溫越適合。從而，在本實施例中，從貯存箱101a利用加料器101b供給NH4C1粉末的同時，連接粉碎機101c而進(jìn)行微?；蛊淙菀咨A。還有，用加料器101b調(diào)節(jié)供給量，出口NOx監(jiān)視器或Hg監(jiān)視器控制供給量即可。還有，粉體狀的氯化銨為規(guī)定粒徑以上的情況下，不需要設(shè)置所述粉碎機101c。在此，所述氯化銨的規(guī)定粒徑與燃燒廢氣11的氣體流速有關(guān)，依次，需要根據(jù)流速來確定，但例如，通過廢氣預(yù)熱器迂回部15a的燃燒廢氣lla的滯留時間為5秒以下的情況下，氯化銨的粒徑例如優(yōu)選0.25mm以下，優(yōu)選0.2mm以下。在此，利用所述氯化銨分解的NH3在脫硝裝置17中使用于NOx的還原脫硝用，HC1使用于水銀氧化用，從排氣除去氮氧化物及水銀。還有，還考慮向更高溫的鍋爐側(cè)投入氯化銨，但在NH3的自燃溫度651。C以上的情況下，NH3可能分解，因此，需要為65(TC以下。另外，如圖2的排氣處理裝置100B所示，將粉體狀的氯化銨向廢氣預(yù)熱器15的入口附近供給也可。該供給可以向廢氣預(yù)熱器15的入口附近或廢氣預(yù)熱器迂回部15a的任一方或雙方供給地具有切換部104來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外，例如，通過廢氣預(yù)熱器15的燃燒廢氣11的滯留時間為2秒以下的情況下，氯化銨的粒徑例如優(yōu)選0.15mm以下，優(yōu)選0.1mm以下。另外，對于所述排氣16的排氣煙道102內(nèi)的NH3、HC1濃度，相對于排氣16的NOx濃度，根據(jù)要求脫硝性能，NH3/NOx摩爾比設(shè)定成1以下的值，成為幾十幾百ppm，優(yōu)選成為幾十200ppm地噴霧即可。另外，通過廢氣預(yù)熱器迂回部15a的燃燒廢氣11通常為總?cè)紵龔U氣11的幾％左右，因此，作為廢氣預(yù)熱器迂回部15a內(nèi)的NH3、HC1濃度，優(yōu)選0.1幾％左右。這是因為過多的情況下成本增加，有失經(jīng)濟性。還有，鍋爐燃燒排氣的Hg濃度為0.1幾十嗎/m的情況下，優(yōu)選相對于排氣中HC1濃度，按摩爾比為1/1000以下。這樣，在具有氨脫硝催化劑的脫硝裝置17的前游側(cè)的高溫的燃燒廢氣11通過的鍋爐設(shè)備的廢氣預(yù)熱器迂回部15a中，通過以粉體狀添加氯化銨(NH4C1)，利用通過所述廢氣預(yù)熱器迂回部15a的高溫(550650°C)的燃燒廢氣ll，與HC1、NH3分別進(jìn)行氣化，因此，能夠省去以往一樣的氣化裝置和噴霧格柵、及以液態(tài)狀貯存HC1、NH3的貯存罐。這樣，在本發(fā)明中，能夠省略HC1、NH3氣化裝置、噴霧格柵及貯存罐等，并且，氯化銨(NH4C1)粉末為中性鹽，對其處理也容易，因此，能夠大幅度降低均為危險物的HC1、NH3的法規(guī)上的認(rèn)可費用或安全管理對策所花費的設(shè)備費用。另外，通過將通過廢氣預(yù)熱器迂回部15a的燃燒廢氣lla使用為熱源而進(jìn)行升華的情況中，不另行需要熱源，與以往一樣的脫硝催化劑裝置的前游附近處的脫硝催化劑溫度(350420°C)相比為高溫(550°C)，因此，升華速度大，必要滯留時間也能夠縮短，故還不需要新的升華設(shè)備。另外，根據(jù)需要，使用粉碎機101c，粉碎氯化銨粉末，由此能夠增大升華速度，還能夠進(jìn)行未升華的氯化銨的殘留防止或蓄積防止。另外，與以往一樣的將HC1和NH3分別供給的情況的藥劑費用相比，供給氯化銨單體的情況下更廉價，能夠長期實現(xiàn)運行費用的降低。實施例2參照附圖，說明本發(fā)明的實施例的排氣處理裝置。圖3是表示實施例的排氣處理裝置的概略圖。還有，對于與圖1的排氣處理裝置相同的部件，標(biāo)注相同的符號，省略其說明。如圖3所示，本實施例的排氣處理裝置100C設(shè)置有向排氣16的排氣煙道102供給HC1的HC1供給部111、和供給NH3的NH3供給部112。從鍋爐等燃燒設(shè)備排出的排氣中的氮氧化物及水銀的濃度的平衡與通常不同的情況下，為了應(yīng)對此，向排氣煙道102中以必要量供給鹽酸或氨來應(yīng)對。例如，必要的NH3比必要的HC1多的情況下，進(jìn)行自HC供給部111的HC1噴霧和氯化銨的噴霧即可。另一方面，必要的NH3比必要的HC1少的情況下，進(jìn)行自NH3供給部112的NH3噴霧和氯化銨的噴霧即可。另外，此時，代替氨的供給，噴射尿素(H2N)2C=0)也可。由此，在本實施例中，另行進(jìn)行氨及氯化氫的供給，因此，還能夠應(yīng)對排氣16中的氮氧化物或水銀濃度的變動發(fā)生的情況中。實施例3參照附圖，說明本發(fā)明的實施例的排氣處理裝置。圖4是表示實施例的排氣處理裝置的概略圖。還有，對于與圖l及圖3的排氣處理裝置相同的部件，標(biāo)注相同的符號，省略其說明。如圖4所示，本實施例的排氣處理裝置100D中例如作為將利用加料器101b供給的氯化銨加熱、氣化的氣化部，例如，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)式干燥器(或旋轉(zhuǎn)式爐)120。通過設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)式干燥器120，能夠促進(jìn)NH4C1的加熱氣化，使其可靠的升華，將HC1及NH3向煙道內(nèi)供給。這樣，通過使用所述旋轉(zhuǎn)式干燥器120，將升華步驟設(shè)為兩個階段，能夠使氯化銨更可靠地氣化，能夠可靠地防止粉體的殘留等。以下，使用圖3的排氣處理裝置100C，進(jìn)行試驗。自鍋爐火爐的燃燒廢氣11的氣體量為240萬NmV小時，廢氣預(yù)熱器入口的燃燒廢氣11的溫度為600'C，相當(dāng)于燃燒廢氣11的1%的24，000NmVh迂回到廢氣預(yù)熱器迂回部15a。<試驗例1>首先，在試驗例1中，脫硝裝置(SCR)17的入口NOx濃度為167ppm，水銀濃度(HgG)為8pg/m3N。通過以粉體狀按875kg/小時供給氯化銨，脫硝裝置(SCR)17的入口NH3供給濃度為150ppm，脫硝裝置(SCR)17的入口HC1供給濃度為150ppm，脫硝率為90%，水銀氧化率為97%。這些結(jié)果示出在表1中。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><試驗例2>在此，在試驗例2中，脫硝裝置(SCR)17的入口NOx濃度多達(dá)350ppm。還有，水銀濃度(HgG)相同地為8^ig/r^N。將氯化銨以粉體狀按875kg/小時供給氯化銨，并且，向排氣煙道102中以319kg/小時供給氨，由此脫硝裝置(SCR)17的入口NH3供給濃度成為315ppm，脫硝裝置(SCR)17的入口HC1供給濃度成為150ppm，脫硝率為90%，水銀氧化率為95%。在試驗例2中，氮氧化物濃度大，因此，水銀氧化率略微降低。<試驗例3>在此，在試驗例3中，脫硝裝置(SCR)17的入口NOx濃度多達(dá)350ppm。還有，水銀濃度(HgQ)相同地為8pg/m3N。將氯化銨以粉體狀按875kg/小時供給氯化銨，并且，向排氣煙道102中以530kg/小時供給尿素，由此脫硝裝置(SCR)17的入口,3供給濃度成為315ppm，脫硝裝置(SCR)17的入口HC1供給濃度成為150ppm，脫硝率為90%，水銀氧化率為95%。即使代替的氨的另行供給，供給尿素，脫硝率也沒有降低。還有，在試驗例3中，氮氧化物濃度也大，因此，水銀氧化率略微降低。<試驗例4>在此，在試驗例4中，脫硝裝置(SCR)17的入口NOx濃度少到80ppm。還有，水銀濃度(HgQ)相同地為8pg/m。將氯化銨以粉體狀按420kg/小時供給氯化銨，并且，向排氣煙道102中以304g/小時供給HCl，由此脫硝裝置(SCR)17的入口NH3供給濃度成為72ppm，脫硝裝置(SCR)17的入口HC1供給濃度成為150ppm，脫硝率為90%，水銀氧化率為98%。在試驗例4中，氮氧化物濃度少，因此，水銀氧化率提高。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，通過以粉體狀添加本發(fā)明的氯化銨(NH4C1)，利用通過所述廢氣預(yù)熱器或其廢氣預(yù)熱器迂回部的高溫(550650°C)的燃燒廢氣，分別與HC1、NH3氣化，由此能夠?qū)崿F(xiàn)排氣處理設(shè)備的省略化。權(quán)利要求1.一種排氣處理裝置，其用氨脫硝催化劑除去來自鍋爐的排氣中的氮氧化物及水銀，其特征在于，設(shè)置有向在鍋爐的燃燒廢氣煙道設(shè)置的廢氣預(yù)熱器的入口附近或燃燒廢氣迂回部的任一方或雙方以粉體狀供給氯化銨的氯化銨供給部，利用燃燒廢氣使該被供給的粉體狀氯化銨升華，將氯化氫及氨向煙道內(nèi)供給。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣處理裝置，其特征在于，所述粉體狀的氯化銨的粒徑為0.25mm以下。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的排氣處理裝置，其特征在于，在所述廢氣預(yù)熱器下游側(cè)設(shè)置有HC1供給部、NH3供給部的任一方或雙方。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的排氣處理裝置，其特征在于，所述氯化鉸供給部具有固態(tài)狀氯化銨的粉碎部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣處理裝置，其特征在于，具有加熱、氣化從所述氯化銨供給部供給的氯化銨的氣化部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣處理裝置，其特征在于，具有加熱、氣化從所述氯化銨供給部供給的氯化銨的氣化部，并且，所述粉體狀的氯化銨的粒徑為0.25mm以下。7.—種排氣處理方法，其用氨脫硝催化劑除去來自鍋爐的排氣中的氮氧化物及水銀，其特征在于，向在鍋爐設(shè)備的燃燒廢氣煙道設(shè)置的廢氣預(yù)熱器的入口附近或燃燒廢氣迂回部的任一方或雙方以粉體狀供給氯化銨，利用該供給場所的燃燒廢氣的氣氛溫度使所述氯化銨升華，并向煙道內(nèi)供給氯化氫及氨。全文摘要本發(fā)明所述的排氣處理裝置是用氨脫硝催化劑除去從鍋爐排出的排氣16中的氮氧化物及水銀的排氣處理裝置，設(shè)置有向在鍋爐的燃燒廢氣11的氣體煙道10a設(shè)置的廢氣預(yù)熱器15的入口附近或迂回廢氣預(yù)熱器15，使高溫的燃燒廢氣11向后游側(cè)迂回的廢氣預(yù)熱器迂回部15a的任一方或雙方以粉體狀供給氯化銨(NH₄Cl)的氯化銨供給部101，利用燃燒廢氣11的高溫氣氛溫度使所述氯化銨升華，將氯化氫及氨向排氣煙道102內(nèi)供給。通過本發(fā)明能夠省略化排氣處理設(shè)備。文檔編號B01D53/86GK101622056SQ20078005202公開日2010年1月6日申請日期2007年7月18日優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日發(fā)明者尾林良昭,本城新太郎,清澤正志,野地勝己申請人:三菱重工業(yè)株式會社