锅炉系统以及具备该锅炉系统的发电设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锅炉系统以及具备该锅炉系统的发电设备。
【背景技术】
[0002]以往，已知在具备使煤、重油、生物质等燃料燃烧的锅炉的锅炉系统中，具备去除从锅炉排出的燃烧气体所包含的氮氧化物(NOx)的脱硝装置以及去除燃烧气体所包含的硫氧化物(SOx)的脱硫装置。
[0003]这样的锅炉系统大多从锅炉侧起依次配置脱硝装置、电集尘器、脱硫装置。另外，作为脱硝装置，大多采用向通过燃烧产生的燃烧气体中喷雾氨(NH3)而将燃烧气体中的氮氧化物还原的脱硝装置。
[0004]然而，在脱硫装置的上游侧配置将氨用作还原剂的脱硝装置的情况下，成为向脱硝装置流入的燃烧气体中混入有大量的硫氧化物的状态。在该情况下，在脱硝装置中，燃烧气体中的硫氧化物与氨发生反应而产生硫酸氢钱(ammonium hydrogen sulfate: (NH4)HSO4)。当因该硫酸氢铵而导致在脱硝装置的下游侧的流路、装置中堆积灰尘时，存在燃烧气体难以流通而压力损耗上升这样的问题。另外，也存在燃烧气体所包含的硫氧化物与金属发生反应而发生金属腐蚀这样的问题。此外，还存在因硫酸氢铵而生成冷凝性微粒子(例如被称为PM2.5的微小粒子物质)这样的问题。
[0005]另外，在脱硝装置的下游侧配置电集尘器的情况下，成为在向脱硝装置流入的燃烧气体中混入有煤尘等杂质的状态。由于在设于脱硝装置的催化剂上附着有杂质等，催化剂会发生劣化，从而还存在脱硝装置的寿命变短这样的问题。
[0006]另一方面，在专利文献I中，提出有从锅炉侧起依次配置电集尘器、脱硫装置、脱硝装置的锅炉系统。根据专利文献I所记载的锅炉系统，由于从向脱硝装置导入的燃烧气体中去除了硫氧化物、煤尘等杂质，因此，能够避免上述的问题。
[0007]在专利文献2中，公开了使柴油燃料部分氧化而转换成一氧化碳以及氢、并作为还原剂供给至烃类选择性催化还原催化剂的稀薄燃烧发动机。
[0008]在专利文献3中，公开了利用烃还原剂通过催化作用来还原氮氧化物的NOx还原方法。
[0009]在专利文献4中，公开了将Ir和其他金属以合金状态担载于载体上的废气处理催化剂。
[0010]在专利文献5中，公开了从发动机侧起依次配置有脱硫装置、煤尘捕集机构、脱硝催化剂的装置。
[0011]在先技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开平08-206446号公报
[0014]专利文献2:日本特表2012-522930号公报
[0015]专利文献3:日本特表2010-507480号公报
[0016]专利文献4:日本特开2004-33989号公报
[0017]专利文献5:日本特许第5030343号公报
【发明内容】
[0018]发明要解决的技术问题
[0019]专利文献I所记载的锅炉系统采用了湿式的脱硫装置，因此，由于在脱硫装置中通过，燃烧气体的温度会下降。因此，在专利文献I中，在利用加热装置将通过了脱硫装置的燃烧气体的温度加热至可进行脱硝反应的温度之后，再供给至脱硝装置。
[0020]然而，在专利文献I所记载的锅炉系统中，需要利用加热装置对向脱硝装置供给的燃烧气体进行加热，因此，存在锅炉系统整体的热效率降低这样的问题。
[0021]专利文献2涉及进行稀薄燃烧发动机的排气流中的氮氧化物的去除的系统，而非涉及含硫氧化物的废气的去除。
[0022]另外，专利文献3涉及进行柴油发动机的废气中的氮氧化物的去除的催化剂，而非涉及包含硫氧化物的去除在内的系统。
[0023]另外，专利文献4涉及对含有氮氧化物的废气进行净化的排气处理催化剂，而非涉及包含硫氧化物的去除在内的系统。
[0024]另外，专利文献5虽然公开了氮氧化物、硫氧化物以及煤尘的去除，但是并非涉及同时进行脱硫和除尘、或者脱硫和脱硝的技术。
[0025]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种不降低锅炉系统整体的热效率就能够去除燃烧气体中的硫氧化物以及氮氧化物的锅炉系统以及具备该锅炉系统的发电设备。
[0026]用于解决技术问题的方案
[0027]为了实现上述目的，本发明采用以下的方案。
[0028]本发明的第一方案的锅炉系统的特征在于，具备:锅炉，其使以小于8.0%的重量百分比浓度含有硫成分、以小于0.1 %的重量百分比浓度含有氯成分、以小于20.0%的重量百分比浓度含有水分的燃料燃烧而生成燃烧气体;去除部，其去除所述燃烧气体所包含的硫氧化物，并且去除该燃烧气体所包含的煤尘;脱硝部，其去除被所述去除部去除了所述硫氧化物后的所述燃烧气体所包含的氮氧化物;脱硫用吸收剂供给部，其在所述去除部的上游侧将用于去除所述燃烧气体所包含的硫氧化物的吸收剂混入到所述燃烧气体中；以及脱硝用还原剂供给部，其在所述脱硝部的上游侧将用于去除所述燃烧气体所包含的氮氧化物的还原剂混入到所述燃烧气体中，所述去除部以干式进行脱硫，并且使向所述去除部流入的所述燃烧气体的温度为高于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烧气体以在所述脱硝部的上游侧未被加热的状态向该脱硝部流入。
[0029]根据本发明的第一方案的锅炉系统，从锅炉排出的燃烧气体在比脱硝部靠上游侧的位置通过以干式进行脱硫的去除部被去除硫氧化物。由于脱硫部为干式，因此，与湿式相比，几乎不会发生燃烧气体的温度下降，在通过脱硫部之前和通过脱硫部之后，燃烧气体的温度未下降而得以维持。因此，无需在脱硝部的上游侧设置用于将燃烧气体加热至能够进行脱硝反应的温度的加热装置。因此，不降低锅炉系统整体的热效率而能够由脱硝部进行氮氧化物的去除。
[0030]另外，根据本发明的第一方案的锅炉系统，向去除硫氧化物的去除部和去除氮氧化物的脱硝部流入的燃烧气体的温度分别维持在高于200°C且350°C以下的范围内。通过将燃烧气体的温度维持在这样的范围内，能够将脱硫率以及脱硝率分别维持在一定程度以上的值。
[0031]另外，根据本发明的第一方案的锅炉系统，去除部具备去除硫氧化物的脱硫功能和去除燃烧气体所包含的煤尘的煤尘去除功能这双方。因此，与分别独立地设置具备脱硫功能的脱硫部和具备煤尘去除功能的集尘部的情况相比，能够使设备小型化。
[0032]另外，由于成为在向脱硝部流入的燃烧气体中未混入煤尘的状态，因此能够增加脱硝部的寿命。
[0033]这样，根据本发明的第一方案，能够提供不降低锅炉系统整体的热效率而能够去除燃烧气体中的硫氧化物以及氮氧化物的锅炉系统。
[0034]本发明的第一方案的锅炉系统也可以具备空气预热器，该空气预热器对从所述锅炉排出的所述燃烧气体与空气进行热交换，将被加热了的所述空气作为2次空气向所述锅炉供给，并且将通过与所述空气的热交换而温度下降了的所述燃烧气体向所述去除部供给。
[0035]这样，利用空气预热器使向脱硫部流入的燃烧气体的温度成为高于200°C且350°C以下，能够使燃烧气体的温度降低至能获得所希望的脱硫率的温度。
[0036]本发明的第一方案的锅炉系统也可以为，所述锅炉将所述燃烧气体的温度调整为，使向外部排出的所述燃烧气体的温度成为360°C以上且400°C以下，所述空气预热器将所述空气的温度调整为，使从所述锅炉流入的所述燃烧气体的温度下降到高于200°C且350°C以下。
[0037]这样，在将从锅炉排出的燃烧气体的温度调整到360°C以上且400°C以下之后，能够利用空气预热器使该燃烧气体下降到高于200°C且350°C以下。
[0038]本发明的第一方案的锅炉系统也可以为，所述脱硝用还原剂是以一氧化碳、氢以及烃中的至少一种以上为主要成分的气体。
[0039]这样，与使用氨作为脱硝用还原剂的情况相比，能够防止因硫酸氢铵引起的灰尘堆积而导致压力损耗上升的不良情况。另外，能够防止因硫酸氢铵而生成冷凝性微粒子(例如被称为PM2.5的微小粒子物质)这样的不良情况。
[0040]本发明的第一方案的锅炉系统也可以具备加湿部，该加湿部将包含由所述脱硫用吸收剂供给部供给的所述脱硫用吸收剂的空气加湿并向所述去除部的上游侧供给。
[0041]这样，能够促进燃烧气体所包含的硫氧化物与脱硫用吸收剂的反应而提高脱硫率。
[0042]本发明的第一方案的锅炉系统也可以为，使向所述去除部流入的所述燃烧气体的温度为210°C以上且270°C以下。如上所述，由于去除部以干式进行脱硫，因此，流入到去除部的210 °C以上且270 °C以下的燃烧气体在维持温度的状态下向脱硝部流入。
[0043]这样，能够向脱硝部供给脱硝部的脱硝率特别高的温度的燃烧气体，能够提高脱硝部中的脱硝率。
[0044]本发明的第二方案的锅炉系统的特征在于，具备:锅炉，其使以小于8.0%的重量百分比浓度含有硫成分、以小于0.1 %的重量百分比浓度含有氯成分、以小于20.0%的重量百分比浓度含有水分的燃料燃烧而生成燃烧气体;去除部，其去除所述燃烧气体所包含的硫氧化物以及氮氧化物;脱硫用吸收剂供给部，其在所述去除部的上游侧将用于去除所述燃烧气体所包含的硫氧化物的脱硫用吸收剂混入到所述燃烧气体中；以及脱硝用还原剂供给部，其在所述去除部的上游侧将用于去除所述燃烧气体所包含的氮氧化物的脱硝用还原剂混入到所述燃烧气体中，所述去除部具备干式的脱硫功能，并且使通过所述去除部的所述燃烧气体的温度为高于200 °C且350°(:以下。
[0045]根据本发明的第二方案的锅炉系统，由于去除部具备的脱硫功能为干式，因此，与湿式相比，几乎不会发生燃烧气体