鍋爐系統(tǒng)以及具備該鍋爐系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐系統(tǒng)以及具備該鍋爐系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知在具備使煤、重油、生物質(zhì)等燃料燃燒的鍋爐的鍋爐系統(tǒng)中，具備去除從鍋爐排出的燃燒氣體所包含的氮氧化物(NOx)的脫硝裝置以及去除燃燒氣體所包含的硫氧化物(SOx)的脫硫裝置。
[0003]這樣的鍋爐系統(tǒng)大多從鍋爐側(cè)起依次配置脫硝裝置、電集塵器、脫硫裝置。另外，作為脫硝裝置，大多采用向通過燃燒產(chǎn)生的燃燒氣體中噴霧氨(NH3)而將燃燒氣體中的氮氧化物還原的脫硝裝置。
[0004]然而，在脫硫裝置的上游側(cè)配置將氨用作還原劑的脫硝裝置的情況下，成為向脫硝裝置流入的燃燒氣體中混入有大量的硫氧化物的狀態(tài)。在該情況下，在脫硝裝置中，燃燒氣體中的硫氧化物與氨發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生硫酸氫錢(ammonium hydrogen sulfate: (NH4)HSO4)。當(dāng)因該硫酸氫銨而導(dǎo)致在脫硝裝置的下游側(cè)的流路、裝置中堆積灰塵時，存在燃燒氣體難以流通而壓力損耗上升這樣的問題。另外，也存在燃燒氣體所包含的硫氧化物與金屬發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生金屬腐蝕這樣的問題。此外，還存在因硫酸氫銨而生成冷凝性微粒子(例如被稱為PM2.5的微小粒子物質(zhì))這樣的問題。
[0005]另外，在脫硝裝置的下游側(cè)配置電集塵器的情況下，成為在向脫硝裝置流入的燃燒氣體中混入有煤塵等雜質(zhì)的狀態(tài)。由于在設(shè)于脫硝裝置的催化劑上附著有雜質(zhì)等，催化劑會發(fā)生劣化，從而還存在脫硝裝置的壽命變短這樣的問題。
[0006]另一方面，在專利文獻I中，提出有從鍋爐側(cè)起依次配置電集塵器、脫硫裝置、脫硝裝置的鍋爐系統(tǒng)。根據(jù)專利文獻I所記載的鍋爐系統(tǒng)，由于從向脫硝裝置導(dǎo)入的燃燒氣體中去除了硫氧化物、煤塵等雜質(zhì)，因此，能夠避免上述的問題。
[0007]在專利文獻2中，公開了使柴油燃料部分氧化而轉(zhuǎn)換成一氧化碳以及氫、并作為還原劑供給至烴類選擇性催化還原催化劑的稀薄燃燒發(fā)動機。
[0008]在專利文獻3中，公開了利用烴還原劑通過催化作用來還原氮氧化物的NOx還原方法。
[0009]在專利文獻4中，公開了將Ir和其他金屬以合金狀態(tài)擔(dān)載于載體上的廢氣處理催化劑。
[0010]在專利文獻5中，公開了從發(fā)動機側(cè)起依次配置有脫硫裝置、煤塵捕集機構(gòu)、脫硝催化劑的裝置。
[0011]在先技術(shù)文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開平08-206446號公報
[0014]專利文獻2:日本特表2012-522930號公報
[0015]專利文獻3:日本特表2010-507480號公報
[0016]專利文獻4:日本特開2004-33989號公報
[0017]專利文獻5:日本特許第5030343號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0019]專利文獻I所記載的鍋爐系統(tǒng)采用了濕式的脫硫裝置，因此，由于在脫硫裝置中通過，燃燒氣體的溫度會下降。因此，在專利文獻I中，在利用加熱裝置將通過了脫硫裝置的燃燒氣體的溫度加熱至可進行脫硝反應(yīng)的溫度之后，再供給至脫硝裝置。
[0020]然而，在專利文獻I所記載的鍋爐系統(tǒng)中，需要利用加熱裝置對向脫硝裝置供給的燃燒氣體進行加熱，因此，存在鍋爐系統(tǒng)整體的熱效率降低這樣的問題。
[0021]專利文獻2涉及進行稀薄燃燒發(fā)動機的排氣流中的氮氧化物的去除的系統(tǒng)，而非涉及含硫氧化物的廢氣的去除。
[0022]另外，專利文獻3涉及進行柴油發(fā)動機的廢氣中的氮氧化物的去除的催化劑，而非涉及包含硫氧化物的去除在內(nèi)的系統(tǒng)。
[0023]另外，專利文獻4涉及對含有氮氧化物的廢氣進行凈化的排氣處理催化劑，而非涉及包含硫氧化物的去除在內(nèi)的系統(tǒng)。
[0024]另外，專利文獻5雖然公開了氮氧化物、硫氧化物以及煤塵的去除，但是并非涉及同時進行脫硫和除塵、或者脫硫和脫硝的技術(shù)。
[0025]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種不降低鍋爐系統(tǒng)整體的熱效率就能夠去除燃燒氣體中的硫氧化物以及氮氧化物的鍋爐系統(tǒng)以及具備該鍋爐系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備。
[0026]用于解決技術(shù)問題的方案
[0027]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的方案。
[0028]本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)的特征在于，具備:鍋爐，其使以小于8.0%的重量百分比濃度含有硫成分、以小于0.1 %的重量百分比濃度含有氯成分、以小于20.0%的重量百分比濃度含有水分的燃料燃燒而生成燃燒氣體;去除部，其去除所述燃燒氣體所包含的硫氧化物，并且去除該燃燒氣體所包含的煤塵;脫硝部，其去除被所述去除部去除了所述硫氧化物后的所述燃燒氣體所包含的氮氧化物;脫硫用吸收劑供給部，其在所述去除部的上游側(cè)將用于去除所述燃燒氣體所包含的硫氧化物的吸收劑混入到所述燃燒氣體中；以及脫硝用還原劑供給部，其在所述脫硝部的上游側(cè)將用于去除所述燃燒氣體所包含的氮氧化物的還原劑混入到所述燃燒氣體中，所述去除部以干式進行脫硫，并且使向所述去除部流入的所述燃燒氣體的溫度為高于200°C且350°C以下，被所述去除部去除了所述硫氧化物后的所述燃燒氣體以在所述脫硝部的上游側(cè)未被加熱的狀態(tài)向該脫硝部流入。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)，從鍋爐排出的燃燒氣體在比脫硝部靠上游側(cè)的位置通過以干式進行脫硫的去除部被去除硫氧化物。由于脫硫部為干式，因此，與濕式相比，幾乎不會發(fā)生燃燒氣體的溫度下降，在通過脫硫部之前和通過脫硫部之后，燃燒氣體的溫度未下降而得以維持。因此，無需在脫硝部的上游側(cè)設(shè)置用于將燃燒氣體加熱至能夠進行脫硝反應(yīng)的溫度的加熱裝置。因此，不降低鍋爐系統(tǒng)整體的熱效率而能夠由脫硝部進行氮氧化物的去除。
[0030]另外，根據(jù)本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)，向去除硫氧化物的去除部和去除氮氧化物的脫硝部流入的燃燒氣體的溫度分別維持在高于200°C且350°C以下的范圍內(nèi)。通過將燃燒氣體的溫度維持在這樣的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒚摿蚵室约懊撓趼史謩e維持在一定程度以上的值。
[0031]另外，根據(jù)本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)，去除部具備去除硫氧化物的脫硫功能和去除燃燒氣體所包含的煤塵的煤塵去除功能這雙方。因此，與分別獨立地設(shè)置具備脫硫功能的脫硫部和具備煤塵去除功能的集塵部的情況相比，能夠使設(shè)備小型化。
[0032]另外，由于成為在向脫硝部流入的燃燒氣體中未混入煤塵的狀態(tài)，因此能夠增加脫硝部的壽命。
[0033]這樣，根據(jù)本發(fā)明的第一方案，能夠提供不降低鍋爐系統(tǒng)整體的熱效率而能夠去除燃燒氣體中的硫氧化物以及氮氧化物的鍋爐系統(tǒng)。
[0034]本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)也可以具備空氣預(yù)熱器，該空氣預(yù)熱器對從所述鍋爐排出的所述燃燒氣體與空氣進行熱交換，將被加熱了的所述空氣作為2次空氣向所述鍋爐供給，并且將通過與所述空氣的熱交換而溫度下降了的所述燃燒氣體向所述去除部供給。
[0035]這樣，利用空氣預(yù)熱器使向脫硫部流入的燃燒氣體的溫度成為高于200°C且350°C以下，能夠使燃燒氣體的溫度降低至能獲得所希望的脫硫率的溫度。
[0036]本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)也可以為，所述鍋爐將所述燃燒氣體的溫度調(diào)整為，使向外部排出的所述燃燒氣體的溫度成為360°C以上且400°C以下，所述空氣預(yù)熱器將所述空氣的溫度調(diào)整為，使從所述鍋爐流入的所述燃燒氣體的溫度下降到高于200°C且350°C以下。
[0037]這樣，在將從鍋爐排出的燃燒氣體的溫度調(diào)整到360°C以上且400°C以下之后，能夠利用空氣預(yù)熱器使該燃燒氣體下降到高于200°C且350°C以下。
[0038]本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)也可以為，所述脫硝用還原劑是以一氧化碳、氫以及烴中的至少一種以上為主要成分的氣體。
[0039]這樣，與使用氨作為脫硝用還原劑的情況相比，能夠防止因硫酸氫銨引起的灰塵堆積而導(dǎo)致壓力損耗上升的不良情況。另外，能夠防止因硫酸氫銨而生成冷凝性微粒子(例如被稱為PM2.5的微小粒子物質(zhì))這樣的不良情況。
[0040]本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)也可以具備加濕部，該加濕部將包含由所述脫硫用吸收劑供給部供給的所述脫硫用吸收劑的空氣加濕并向所述去除部的上游側(cè)供給。
[0041]這樣，能夠促進燃燒氣體所包含的硫氧化物與脫硫用吸收劑的反應(yīng)而提高脫硫率。
[0042]本發(fā)明的第一方案的鍋爐系統(tǒng)也可以為，使向所述去除部流入的所述燃燒氣體的溫度為210°C以上且270°C以下。如上所述，由于去除部以干式進行脫硫，因此，流入到去除部的210 °C以上且270 °C以下的燃燒氣體在維持溫度的狀態(tài)下向脫硝部流入。
[0043]這樣，能夠向脫硝部供給脫硝部的脫硝率特別高的溫度的燃燒氣體，能夠提高脫硝部中的脫硝率。
[0044]本發(fā)明的第二方案的鍋爐系統(tǒng)的特征在于，具備:鍋爐，其使以小于8.0%的重量百分比濃度含有硫成分、以小于0.1 %的重量百分比濃度含有氯成分、以小于20.0%的重量百分比濃度含有水分的燃料燃燒而生成燃燒氣體;去除部，其去除所述燃燒氣體所包含的硫氧化物以及氮氧化物;脫硫用吸收劑供給部，其在所述去除部的上游側(cè)將用于去除所述燃燒氣體所包含的硫氧化物的脫硫用吸收劑混入到所述燃燒氣體中；以及脫硝用還原劑供給部，其在所述去除部的上游側(cè)將用于去除所述燃燒氣體所包含的氮氧化物的脫硝用還原劑混入到所述燃燒氣體中，所述去除部具備干式的脫硫功能，并且使通過所述去除部的所述燃燒氣體的溫度為高于200 °C且350°(:以下。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的第二方案的鍋爐系統(tǒng)，由于去除部具備的脫硫功能為干式，因此，與濕式相比，幾乎不會發(fā)生燃燒氣體