JP3100191B2 - 排煙脱硝装置 - Google Patents
排煙脱硝装置Info
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Description
化物を除去する排煙脱硝装置に関し、ガスタービン、デ
ィーゼルエンジン、ガスエンジン、ボイラ、加熱炉、ゴ
ミ焼却炉、FCC、化学反応プロセス等からの排煙の脱
硝に有利に適用することができる同装置に関する。
ン発電装置のガスタービンから排出される燃焼排煙の脱
硝装置を例にあげ、これを図2、図3によって説明す
る。これらの図において、ガスタービン1に燃料2及び
空気3が投入され、ここで燃焼を行うことによって発生
する燃焼排煙は煙道4に送られ、排煙の有する熱を回収
して蒸気を発生する熱交換器5とアンモニア注入器を備
えた脱硝装置6とを経て煙突7から大気に放散する。上
記熱交換機5は排ガスボイラの蒸発器,過熱器等を形成
する。
アを注入することにより、触媒を通じて燃焼排煙中の窒
素酸化物(以後NOxという。)を無害な窒素と水に還
元する装置である。
煙道より抽出した脱硝排煙により蒸発させた後、噴霧す
る装置の1例を図2に示す。図2において、脱硝された
排煙は排煙再循環ファン10にて抽出され、気化器11
へと導かれる。ここでアンモニア水8がアトマイズ空気
もしくは蒸気9にて霧化され、排煙と混合して気化状態
となったものをアンモニア蒸気管12を介して脱硝装置
6触媒層上流側の煙道4へ注入するよう構成されてい
る。
霧する装置の1例を図3に示す。図3において煙道4内
に設置された脱硝装置6の触媒層の上流側に噴霧ノズル
10が設けられ、アンモニア水タンク13に貯蔵された
アンモニア水をポンプ14で前記噴霧ノズル10に圧送
して噴霧注入するよう構成されている。なお、15は混
合器であり、その他図2と同一部には同一符号が付して
ある。
モニア水(又は、その前駆物質である例えば尿素水)を
煙道より抽出した脱硝排煙で気化し再度煙道内へ注入す
る場合、排煙中の硫黄酸化物もしくは微量の窒素酸化物
とアンモニアが化合し、硫酸アンモニウム、酸性硫酸ア
ンモニウムもしくは硝酸アンモニウムを固形生成させ、
アンモニア蒸気管にある流量計測用オリフィスもしくは
ダンパ等に付着するため、気化器出口、すなわちアンモ
ニア水の蒸気温度を200℃以上に上昇させる必要があ
り、この結果多量の抽出排煙が必要となった。
直接散布する場合、液体が気化する反応が律速となり、
0.5〜1.0秒と時間がかかるため、噴出ノズルから
脱硝触媒までの距離を大きくとったり、微細に噴霧した
り、アンモニア水と排煙とをあらかじめ混合させる混合
器を取り付ける必要があった。
xを効率よく無害化することのできるアンモニア(又は
その前駆物質)注入装置を備えた脱硝装置を提供しよう
とするものである。
化物をアンモニア又はその前駆物質を還元剤として触媒
接触還元法によって脱硝する装置であって、煙道に設け
られた排ガスボイラの過熱蒸気を一部取り出す抽気管
と、その抽気管に接続され、アンモニア又はその前駆物
質を噴霧させ蒸発させる気化器と、前記気化器内で過熱
蒸気により気化されたアンモニア又はその前駆物質を噴
出するための脱硝触媒層上流煙道に設けられ、かつその
煙道断面積に見合った1個又は複数個のノズルを具備し
てなることを特徴とする排煙脱硝装置である。
200〜600℃の過熱蒸気の一部を抽出し、これを気
化器に導き、更に気化器内にアンモニア水又はその前駆
物質水(以下、これらをアンモニア水という)を噴射ノ
ズルにより微粒子に霧化すると、過熱蒸気を媒体とした
アンモニア水の蒸気が得られる。
硫酸アンモニウム等が析出することなく脱硝触媒上流の
噴出ノズルから投入され、煙道内ではアンモニア水の蒸
気と排ガスとが短時間に効率よく混合され、脱硝触媒の
通過により効率よく脱硝が行われる。
よって説明する。煙道4には過熱蒸気管23,高温熱交
換器24,低温熱交換器25が設けられ、排ガスボイラ
26の過熱器,蒸発器等を形成しており、また脱硝装置
6が組み込まれている。過熱蒸気管23と高温熱交換器
24との間には同脱硝装置6のアンモニア水蒸気用ノズ
ル10が設けられている。なお、脱硝装置6の組み込み
位置は温度等の条件によって最適位置をとるもので、こ
の実施例に示すものに限定されない。燃料2、空気3を
投入されて作動するタービン1からの排煙が煙道4に導
かれている。ここにおいて、アンモニア注入装置は排ガ
スボイラ26内の過熱蒸気管23から取出された過熱蒸
気16を気化器17へ導く抽出管18と、アンモニア水
8をアトマイズ蒸気管20の蒸気によりアンモニア水ス
プレイ管19を経て気化器17内で気化させる部分と、
気化されたアンモニア水の蒸気を煙道4内のノズル10
に導くアンモニア水蒸気管12とにより構成されてい
る。
気16の一部を抽出し、抽出管18を経て気化器17へ
導き入れる。前記気化器17の内部にはアンモニア水ス
プレイ管19と過熱蒸気16の有するエンタルピ度合に
応じてはすなわち低エンタルピ蒸気を扱う場合、アトマ
イズ蒸気管20が取り付けられており、アンモニア水8
を微粒子状に噴霧される。
のアンモニア水蒸気の温度は温度計21によって検出さ
れ、前記温度を130〜150℃に保持するように過熱
蒸気量コントロール弁22で制御する。こうして過熱水
蒸気16を媒体としたアンモニア水の蒸気が形成され
る。
2が接続されており、煙道4内の脱硝装置6の触媒層上
流に設置された1個又は複数個の噴出ノズル10に導か
れる。この噴出ノズル10から、アンモニア水の蒸気が
排煙中のNOx流量に応じた量だけ注入され、煙道4内
でアンモニア水の蒸気は排煙と短時間で効率よく均一に
混合された後、脱硝装置6の触媒層を通過する。この
時、排煙中のNOxはアンモニアと触媒作用により無害
な窒素と水とに効率よく還元されるものである。
するので、酸性硫酸アンモニウムの析出の心配がなく、
気化器出口の気化アンモニア管系の温度を100〜15
0℃の低温にでき、また気化用熱ガス及びファン等の必
要がない。
るので、煙道内で気化する時間が不要となり触媒の至近
距離からでも還元剤(アンモニア水の蒸気)を噴出する
ことができ、これにより狭いスペースにて脱硝反応が可
能となる。
説明図
段の説明図
Claims (1)
- 【請求項1】 排煙中の窒素酸化物をアンモニア又はそ
の前駆物質を還元剤として触媒接触還元法によって脱硝
する装置であって、煙道に設けられた排ガスボイラの過
熱蒸気を一部取り出す抽気管と、その抽気管に接続さ
れ、アンモニア又はその前駆物質を噴霧させ蒸発させる
気化器と、前記気化器内で過熱蒸気により気化されたア
ンモニア又はその前駆物質を噴出するための脱硝触媒層
上流煙道に設けられ、かつその煙道断面積に見合った1
個又は複数個のノズルを具備してなることを特徴とする
排煙脱硝装置。
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