专利名称：加热装置及具备该加热装置的废气处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于向废气处理装置的再生塔输送载热体的加热装置、及具备该加热装置的废气处理装置。
背景技术：
来自使用化石燃料的设备(例如，火力发电设备及烧结设备)的废气，通过各种方法进行脱硫及脱硝处理后，从烟 排出。实施该脱硫及脱硝处理的废气处理装置(干式脱硫脱硝装置)具有用于处理废气的吸附塔。在该吸附塔中，为了吸附废气中的有害物质而使用碳质吸附剂。碳质吸附剂包括活性炭、活性焦炭和活性木炭及活性褐煤等。碳质吸附剂通常价格较高。为此，干式脱硫脱硝装置具有:用于除去废气中的S OX、N Ox、戴奥辛和汞等有害物质的吸附塔；和用于对使用完的碳质吸附剂进行再生处理的再生塔。在吸附塔中，废气与NH3混合，并与碳质吸附剂接触。废气中的SOx被碳质吸附剂吸附后，作为H2SO4固定于碳质吸附剂中。另一方面，NOx利用碳质吸附剂的催化效果与NH3发生还原反应，被分解为N2。该还原反应与针对NOx的基于金属催化剂的脱硝中的还原反应相同。再生塔对使用完的碳质吸附剂进行再生(活化)处理。即，再生塔通过对使用完的碳质吸附剂加热而进行再生，以使得能够再使用。因此，再生塔具有加热器。作为用于该加热器的载热体，例如，使用通过燃烧焦炉煤气(COG)、LNG、轻油等得到的气体。关于这点，炼钢厂通常能够利用用于制钢的C0G。另一方面，在火力发电厂(特别是燃煤火力发电厂)，使用另外设置的载热体供给设备。在海岸附近的火力发电设备中能够容易接纳液体燃料。因此，作为载热体供给设备的燃料，通常使用液体燃料。但是，在内陆的燃煤火力发电厂，作为载热体供给设备的燃料而使用气体燃料及液体燃料会导致成本增高。另一方面，能够以低成本获得煤炭的燃烧气体(锅炉废气)。然而，煤炭的燃烧气体中包含sox。因此，若将煤炭的燃烧气体用作载热体，则有可能会腐蚀用于供给载热体的管、及再生塔的加热器等。因此，为了将煤炭的燃烧气体作为载热体，必须要从该燃烧气体中除去sox。这与使用气体燃料及液体燃料的情况相同，会导致成本增加。
实用新型内容本实用新型的一个目的是提供能够以低成本得到再生塔的载热体的用于向废气处理装置的再生塔输送载热体的加热装置、及具备该加热装置的废气处理装置。本实用新型的用于向废气处理装置的再生塔输送载热体的加热装置(本加热装置)，其特征在于，具备:燃烧部，其通过使燃料燃烧而排出废气；热交换器，其用于利用来自所述燃烧部的废气对载热体加热；和[0013]载热体供给管，其用于将在所述热交换器中加热后的载热体输送到所述再生塔。本加热装置的载热体不是燃烧部的废气本身，而是由该废气加热后的热交换器内的载热体(例如空气)。所以，燃烧部的废气不通过热交换器及再生塔内部。因此，能够避免由废气所导致的热交换器及再生塔的腐蚀。而且，也不需要实施用于将废气本身作为载热体的针对载热体的预处理(例如SOx的除去)。因此，在本装置中，能够以低成本得到用于再生塔的载热体。在本加热装置中，燃料也可以是煤炭。另外，本加热装置的燃烧部也可以是燃煤锅炉。即，在本加热装置中，也可以利用煤炭的燃烧气体将载热体进行加热。在这种情况下，为了将载热体进行加热，不需要使用轻油等液体燃料或者LNG等气体燃料。因此，不需要准备用于液体或气体燃料的贮存设备及输送设备。所以，能够进一步减少用于将载热体进行加热的成本。另外，在本加热装置中，也可以还具备用于调节被所述热交换器加热的载热体的温度的温度调节器。由此，能够将从热交换器输送到再生塔的载热体的温度调整到适当的温度。另外，本装置也可以还具备:载热体回收管，其用于回收从所述再生塔排出的载热体；循环用管，其用于使该载热体的至少一部分返回至所述热交换器；和载热体循环鼓风机，其用于实现所述热交换器、所述载热体供给管、所述载热体回收管及所述循环用管中的载热体的循环。由此，能够在本加热装置和再生塔之间使载热体循环。另外，本实用新型的废气处理装置，其特征在于，具有本加热装置。
图1是表示本实用新型实施方式的废气处理装置的构成的说明图。图2是表示废气处理装置中的再生塔的构成的说明图。图3是表示废气处理装置中的加热装置的构成的说明图。图4是表不对流型的再生塔的说明图。
具体实施方式
下面对本实用新型的一实施方式的废气处理装置(本装置)进行说明。本装置对从使用化石燃料的发电设备(未图示)排出的气体(废气)进行处理。图1是表示本装置的构成的说明图。如该图所示，本装置具备:吸附塔11、再生塔13、碳质吸附剂循环用传送带15、碳质吸附剂循环用传送带17、副产品回收设备21、脱附气体洗涤设备23、NH3供给器25、加热装置31、及冷却装置33。吸附塔11利用碳质吸附剂对通过自身的废气进行处理(净化)。即，在吸附塔11中，碳质吸附剂从其上层部向下层部流动。另外，吸附塔11内的碳质吸附剂吸附废气中的硫氧化物(SOx)，并且将氮氧化物(NOx)还原成N2。由此，从废气中除去有害物质。然后,废气从吸附塔11排出，并流向烟囱19。NH3供给器25向吸附塔11供给氨气(NH3)。由此，被导入到吸附塔11的废气中混入氨气。所以，在吸附塔11中，废气中的氮氧化物(NOx)利用NH3被分解为氮(N2)。另外，废气中的二氧化硫(SOx)在碳质吸附剂的细孔内进行化学反应。由此，生成硫酸(H2SO4),并吸附于碳质吸附剂中。而且，该硫酸由于NH3而成为酸性硫酸铵或者硫酸铵，并吸附于碳质吸附剂中。此外，本装置的吸附塔11是横流式的移动层。即，在吸附塔11中，碳质吸附剂从上部供给并从底部排出。另外，废气沿大致与碳质吸附剂的流动方向正交的方向在吸附塔11内流动。吸附塔11利用从上部供给的碳质吸附剂和NH3除去废气中含有的硫氧化物及氮氧化物。吸附塔11将使用完的碳质吸附剂(吸附了 SOx等的碳质吸附剂)从其底部排出。碳质吸附剂循环用传送带17接住从吸附塔11排出的使用完的碳质吸附剂。碳质吸附剂循环用传送带17将该使用完的碳质吸附剂输送到再生塔13。再生塔13对使用完的碳质吸附剂进行再生(活化)处理。即，在再生塔13中，通过将使用完的碳质吸附剂加热到350°C以上而进行再生，以使得能够再使用。再生后的碳质吸附剂在被冷却到150°C以下后从其底部排出。加热装置31是用于将再生塔13内的碳质吸附剂加热的装置。冷却装置33是用于将再生后的碳质吸附剂冷却的装置。此外，对于基于加热装置31及冷却装置33的对再生塔中的碳质吸附剂的加热及冷却，将后述。碳质吸附剂循环用传送带15接住从再生塔13排出的碳质吸附剂。碳质吸附剂循环用传送带15从吸附塔11的上部向吸附塔11供给该碳质吸附剂。在再生塔13中，通过加热碳质吸附剂，硫酸与作为碳质吸附剂的构成元素的碳(C)反应，而被分解为so2。而且，硫酸铵及酸性硫酸铵被分解为n2。另外，在这个过程中，生成NH3。S卩，在再生塔13中，产生了包含N2、SO2及NH3的脱附气体(包含硫氧化物的气体)。该脱附气体被N2气等惰性气体稀释。由此，脱附气体作为具有10 30% -dry的SO2浓度的气体被从再生塔13排出。脱附气体洗涤设备23对从再生塔13排出的脱附气体进行洗涤。由此，从脱附气体中除去NH3及粉尘。NH3被洗涤水吸收。洗涤后的脱附气体被导入到副产品回收设备21。副产品回收设备21例如是硫酸制造设备或石膏制造设备中的任一种。对本装置中的再生塔13的构成进行说明。图2是表示再生塔13的构成的说明图。如该图所示，再生塔13具备:再生塔主体41、加热器43、冷却器45、及滚式送料机47。再生塔主体41是再生塔13的壳体。在再生塔主体41中，使用完的碳质吸附剂(C)被从上方导入，从下方排出。加热器(加热用的热交换器)43位于再生塔主体41的较上方(上游侧)的位置。加热器43是单通道的多管式热交换器。即，加热器43具有用于流动碳质吸附剂的管和用于流动载热体的壳层。加热器43与加热装置31连接，从加热装置31接受载热体的供给。利用该载热体，加热器43将在再生塔主体41内流动的使用完的碳质吸附剂进行加热，以使其成为350°C以上的温度。由此，对使用完的碳质吸附剂进行再生，以使得能够再使用。另外，从碳质吸附剂产生脱附气体。此外，对于从加热装置31向加热器43供给载热体，将后述。冷却器(冷却用的热交换器)45位于再生塔主体41的加热器43的下方(下游侧)。冷却器45与加热器43同样是单通道的多管式热交换器。即，冷却器45具有用于流动碳质吸附剂的管、和用于流动制冷剂的壳层。冷却器45与冷却装置33连接，从冷却装置33接受制冷剂的供给。该制冷剂例如是水或者空气。利用该制冷剂，冷却器45将在再生塔主体41内流动的再生后的碳质吸附剂进行冷却，以使其成为150°C以下的温度。滚式送料机47将冷却后的碳质吸附剂向碳质吸附剂循环用传送带15 (参照图1)排出。在再生塔主体41的上端及下端设置有回转阀(未图示)。这些回转阀保持再生塔主体41内的密闭性，并且用于对再生塔主体41导入或从再生塔主体41排出碳质吸附剂。再生塔13如图2所示那样，是并流型的再生塔。即，在再生塔13中，利用加热器43的加热，从碳质吸附剂中产生脱附气体。在再生塔13中，该脱附气体与碳质吸附剂同样地从上方向下方流动。即，如图2所示，脱附气体从加热器43的下方向脱附气体洗涤设备23 (参照图1)排出。为了实现这样的脱附气体的流动，从再生塔主体41中的加热器43的上方导入载体气体。再生塔主体41具有用于均匀地分配载体气体的分散板(未图示)。另外，在再生塔13中，也从再生塔主体41中的冷却器45的下方导入载体气体。该载体气体为了抑制脱附气体侵入冷却器45而流动。载体气体例如是氮气。在这种情况下，载体气体由未图示的氮气产生装置供给。对本装置中的加热装置31的构成进行说明。图3是表示加热装置31的构成的说明图。如该图所示，加热装置31包含:锅炉51、热交换用管53、载热体供给管55、载热体回收管57、载热体循环鼓风机59、第I循环用管61、第2循环用管63、排出用管65、及温度调节器67。锅炉51例如是把煤炭作为燃料的锅炉(燃煤锅炉)。热交换用管53及载热体供给管55是用于向再生塔13的加热器43供给载热体(例如空气)的管。即，热交换用管(热交换器)53构成为，在锅炉51内部通过。热交换用管53利用锅炉51的废气被加热。由此，热交换用管53内的载热体被加热。温度调节器67调节从热交换用管53排出的高温的载热体的温度。即，温度调节器67将较低温度的空气送入热交换用管53的下游侧的端部。由此，将过度变高的载热体的温度调节至适当的温度(例如350°C)。载热体供给管55把在热交换用管53内被加热并利用温度调节器67调节为具有适当温度的载热体向热交换用管53供给。载热体回收管57回收从加热器43排出的载热体。载热体循环鼓风机59实现热交换用管53、载热体供给管55、载热体回收管57及第2循环用管63中的载热体的循环(移动)。即，载热体循环鼓风机59吸进载热体回收管57内的载热体，并将该载热体的至少一部分向第2循环用管63进行供给。另外，载热体循环鼓风机59将载热体的其他部分向排出用管65供给。第2循环用管63使载热体返回至热交换用管53。排出用管65将载热体向烟囱19排出。如上所述，在本装置中，利用锅炉51的废气的热量，对载热体供给管55内的载热体进行加热。而且,通过利用加热后的载热体加热再生塔13内的碳质吸附剂，而对碳质吸附剂进行再生。S卩，本装置的载热体不是锅炉51的废气本身，而是被该废气加热后的热交换用管53内的空气。因此，锅炉51的废气不在各管及再生塔13的加热器43内部通过。因此，能够避免废气对管及加热器43的腐蚀。此外，也不需要实施用于把废气自身作为载热体而针对载热体的预处理(例如除去S0X)。因此，能够以低成本得到载热体。另外，在本装置中，作为载热体的热源，利用了锅炉51的废气。因此，在本装置中，不需要为了对载热体进行加热而使用轻油等液体燃料或LNG等气体燃料。因此，不需要准备用于液体或气体燃料的贮存设备及输送设备。因此，能够进一步降低用于对载热体进行加热的成本。此外，在本实施方式中，利用锅炉51对热交换用管53内的载热体进行加热。该锅炉51也可以是在应用本装置的发电设备中用于发电的锅炉。另外，也可以是用于其他用途的锅炉。而且，也可以是用于对载热体进行加热的专用锅炉。在本实施方式中，利用锅炉51的主体，对热交换用管53内的载热体进行加热。但是，也可以利用锅炉51内的节煤器的入口导管，对载热体进行加热。另外，锅炉51也可以不是煤炭而是把其他物质作为燃料的锅炉。另外，对热交换用管53内的载热体进行加热的装置不限于锅炉，也可以是其他任何的热源。在本实施方式中，举例说明了并流型的再生塔13。但是，本装置的再生塔13也可以是如图4所示那样的对流型的再生塔13。在对流型的再生塔13中，以与碳质吸附剂的流动相反的方向进行流动的方式，对脱附气体进行引导。因此，载体气体从加热器43及冷却器45的下方导入。脱附气体从加热器43的上方排出。在本实施方式中，表示了本装置应用于使用化石燃料的发电设备的例。但是，本装置也能够应用于炼钢烧结设备。在这种情况下，在再生塔13中所使用的载体气体，也可以直接地从炼钢烧结设备的供氧工厂供给，也可以经由氮气储气器来供给。本装置的吸附塔11也可以是逆流型的移动层。在这种情况下，在吸附塔11中，活性炭从上方向下方流动，而废气与活性炭的流动相反，从下方向上方流动。
权利要求1.一种加热装置，用于向废气处理装置的再生塔输送载热体，其特征在于，具备: 燃烧部，其通过使燃料燃烧而排出废气； 热交换器，其用于利用来自所述燃烧部的废气对载热体加热；和 载热体供给管，其用于将在所述热交换器中加热后的载热体输送到所述再生塔。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于， 所述燃料是煤。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于， 所述燃烧部是燃煤锅炉。
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于， 还具备温度调节器，该温度调节器用于调节被所述热交换器加热的载热体的温度。
5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，还具备: 载热体回收管，其用于回收从所述再生塔排出的载热体； 循环用管，其用于使该载热体的至少一部分返回至所述热交换器；和载热体循环鼓风机，其用于实现所述热交换器、所述载热体供给管、所述载热体回收管、及所述循环用管中的载热体的循环。
6.一种废气处理装置，其特征在于， 具有权利要求1 5中任一项所述的加热装置。
专利摘要本实用新型提供一种加热装置及废气处理装置，所述加热装置用于向废气处理装置的再生塔输送载热体，其特征在于，具备燃烧部，其通过使燃料燃烧而排出废气；热交换器，其用于利用来自所述燃烧部的废气对载热体加热；和载热体供给管，其用于将在所述热交换器中加热后的载热体输送到所述再生塔。所述废气处理装置具备该加热装置。
文档编号F24H9/20GK203163248SQ20132007594
公开日2013年8月28日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者田中建夫, 森本启太, 后藤浩平 申请人:住友重机械工业株式会社