【電験3種・電力】火力発電所の燃料と環境問題に関する試験問題対策

火力発電所の燃料と環境問題に関する試験問題対策についてまとめました。

汽力発電の燃料と環境対策

廃棄物の対策

• 硫黄酸化物(SOx)の対策
  • 硫黄分の含有量が少ないLNG等の燃料を使用
  • 硫黄酸化物を粉状の石灰と水の混合液に吸収させる煙「排煙脱硫装置」を煙道に設置する。
• 窒素酸化物(NOx)の対策
  • 窒素分の含有量が少ない燃料を使用する
  • 燃焼温度を低くする
  • 燃焼用空気の酸素濃度を低くする
  • 窒素酸化物を触媒とアンモニアを利用し, 窒素と水に分解する排煙脱硝装を設置する。
• 煤塵の対策
  • 燃料と空気を適切に混合する
  • 煤塵をマイナスに帯電させ、煤塵の粒子をプラス極に集めて除去する「電気集塵器」を設置する。
• 電気集じん装置
  • 火力発電所で発生する灰じんなどの微粒子を除去する装置。
  • 集じん電極である平板電極の間に放電電極である線電極を置いた構造である。
  • 電極間の高電圧によって発生したコロナ放電により放電負極で生じた負イオン(マイナス)で微粒子(煤塵)を帯電させ、クーロン力によって集じん電極で捕集する。
  • 集じん電極に付着した微粒子は集じん電極を槌で叩いて取り除く。
• 接触還元法
  • 排ガス中にアンモニアを注入し、触媒上で窒素酸化物を窒素と水に分解する。
• 湿式石灰石(石灰)－石こう法
  • 石灰と水との混合液で排ガス中の硫黄酸化物を吸収・除去し，副生品として石こうを回収する。
• 二段燃焼法
  • 燃焼用空気を二段階に分けて供給し，燃料過剰で一次燃焼させ、二次燃焼域で不足分の空気を供給させ，窒素酸化物の生成を抑制する。
• 排ガス混合(再循環)法
  • 燃焼用空気に排ガスの一部を再循環、混合することで燃焼用空気の酸素濃度が下がり、燃焼温度を下げることで窒素酸化物の生成を抑制する。
    • (注意)酸素濃度が下がるため、ボイラーでの燃焼温度も下がる点に注意。(過去出題)。
• 総発熱量
  • 燃料を完全燃焼させたときに発生する熱量
  • 総発熱量[kJ] = 燃料消費量[kg] × 燃料発熱量[kJ/kg]