JP4854652B2 - Operation method of denitration apparatus and denitration apparatus - Google Patents
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Description
本発明は脱硝装置の運用方法及び脱硝装置に関し、排ガスと還元ガスとを混合した混合ガスを接触させて、その排ガス中に含まれる窒素酸化物(NOX)を分解する複数層からなる脱硝触媒を有する脱硝装置を運用する場合に適用して有用なものである。 The present invention relates to an operation method of a denitration apparatus and a denitration apparatus, and a denitration catalyst comprising a plurality of layers that decomposes nitrogen oxides (NO x ) contained in the exhaust gas by contacting a mixed gas obtained by mixing exhaust gas and reducing gas. It is useful when applied to the operation of a denitration apparatus having
従来から、ボイラや燃焼炉等の排ガス中から窒素酸化物(NOX)を除去するために、排ガス中にアンモニアガス(NH3)を注入して排ガスとアンモニアガス(NH3)とを混合して反応させ、その混合ガスを脱硝触媒に接触させて窒素ガスと水蒸気とに分解する脱硝装置が用いられている。このような脱硝装置には、導入された排ガスが順次通過できるように脱硝触媒が設けられており、ボイラや燃焼炉等の本体から導入される排ガス量に応じてアンモニアガス(NH3)が注入されるようになっている。 Conventionally, in order to remove nitrogen oxides (NO x ) from exhaust gas from boilers and combustion furnaces, ammonia gas (NH 3 ) is injected into the exhaust gas, and the exhaust gas and ammonia gas (NH 3 ) are mixed. A denitration apparatus is used in which the mixed gas is brought into contact with a denitration catalyst and decomposed into nitrogen gas and water vapor. In such a denitration apparatus, a denitration catalyst is provided so that the introduced exhaust gas can pass through sequentially, and ammonia gas (NH 3 ) is injected according to the amount of exhaust gas introduced from the main body of a boiler, a combustion furnace, or the like. It has come to be.
上述のような脱硝装置においては、脱硝性能の向上や設備の延命を目的とした様々な開発がなされており、例えば、脱硝触媒を通過する排ガスが乱流であるほど、脱硝率が高くなること(特許文献1参照)又は脱硝触媒内で排ガスが整流されると脱硝率が低下することなどが開示されている(特許文献2参照)。すなわち、何れの脱硝装置においても、脱硝触媒と接触する排ガスに乱れがある状態では、脱硝率を高く維持することができるため、このような特性を活用した様々なタイプの脱硝装置の開発が切望されている。 In the denitration apparatus as described above, various developments have been made for the purpose of improving the denitration performance and extending the life of the equipment. For example, the more the turbulent exhaust gas passing through the denitration catalyst, the higher the denitration rate. (Refer to patent document 1) Or, when exhaust gas is rectified in a denitration catalyst, the denitration rate is disclosed (see patent document 2). That is, in any denitration device, the denitration rate can be maintained high when the exhaust gas in contact with the denitration catalyst is turbulent, so the development of various types of denitration devices utilizing such characteristics is anxious. Has been.
しかしながら、このような脱硝装置に用いられる脱硝触媒は、一般的に高価であるため、一定の脱硝性能を維持するために定期的な交換等を行った場合、運用コストが高くなってしまうという問題があった。また、脱硝率を向上させようとした場合、脱硝率に影響を与えるアンモニアガス(NH3)の注入量が変動することで、それに対応する設備自体のランニングコストも高くなってしまうという問題もあった。 However, since the denitration catalyst used in such a denitration apparatus is generally expensive, there is a problem that the operation cost becomes high when periodic replacement or the like is performed in order to maintain a certain denitration performance. was there. In addition, when trying to improve the denitration rate, there is a problem that the amount of ammonia gas (NH 3 ) that affects the denitration rate fluctuates, which increases the running cost of the corresponding equipment itself. It was.
本発明はかかる事情に鑑み、容易に且つ低コストで脱硝触媒の脱硝性能を延命して装置全体を効率的に運用することができる脱硝装置の運用方法及び脱硝装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a denitration apparatus operating method and a denitration apparatus that can prolong the life of the denitration performance of the denitration catalyst easily and at low cost and can efficiently operate the entire apparatus. .
上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、排ガスと還元ガスとを混合した混合ガスを接触させて、その排ガス中に含まれる窒素酸化物を分解する複数層からなる脱硝触媒を有し、通過した排ガスを処理ガスとして処理する脱硝装置の運用方法であって、前記脱硝装置内で処理された処理ガスから抽出した一部の気体を前記脱硝装置に配置されている各脱硝触媒間に乱れを生じさせた状態で且つ各脱硝触媒の端部付近に均一的に分散するように導入することを特徴とする脱硝装置の運用方法にある。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a denitration catalyst comprising a plurality of layers for contacting a mixed gas obtained by mixing exhaust gas and reducing gas to decompose nitrogen oxides contained in the exhaust gas. Each denitration catalyst is a method of operating a denitration apparatus that treats exhaust gas that has passed through as a treatment gas, wherein a part of the gas extracted from the treatment gas treated in the denitration apparatus is disposed in the denitration apparatus The denitration apparatus operating method is characterized in that the denitration apparatus is introduced so as to be uniformly dispersed in the vicinity of the end of each denitration catalyst in a state in which turbulence has occurred.
かかる第1の態様では、脱硝装置内で処理された処理ガスから抽出した一部の気体が各脱硝触媒間に乱れを生じさせた状態で且つ各脱硝触媒の端部付近に均一的に分散するように導入される。これにより、各脱硝触媒間の整流された気体を乱流状態とすることができる。 In the first aspect, a part of the gas extracted from the processing gas processed in the denitration apparatus is uniformly dispersed in the vicinity of the end of each denitration catalyst in a state where turbulence is generated between the denitration catalysts. To be introduced. Thereby, the rectified gas between each denitration catalyst can be made into a turbulent state.
本発明の第2の態様は、前記処理ガスが、前記脱硝装置内を通過する全体の排ガス量に対して所定の割合からなる乱流として各脱硝触媒間に導入されることを特徴とする第1の態様に記載の脱硝装置の運用方法にある。 According to a second aspect of the present invention, the processing gas is introduced between the denitration catalysts as a turbulent flow having a predetermined ratio with respect to the total amount of exhaust gas passing through the denitration apparatus. The method of operating a denitration apparatus according to the first aspect.
かかる第2の態様では、脱硝装置内を通過する全体の排ガス量に対して所定の割合からなる乱流が各脱硝触媒間に導入される。これにより、反応処理に必要な量の気体を確実に導入することができる。 In the second aspect, turbulent flow having a predetermined ratio with respect to the total amount of exhaust gas passing through the denitration apparatus is introduced between the denitration catalysts. Thereby, the amount of gas required for the reaction process can be reliably introduced.
本発明の第3の態様は、排ガスと還元ガスとを混合した混合ガスを接触させて、その排ガス中に含まれる窒素酸化物を分解する複数層からなる脱硝触媒を有し、通過した排ガスを処理ガスとして処理する脱硝装置であって、前記脱硝装置内で処理した処理ガスの排出側から分岐して処理ガスの一部を抜き出す配管を配置して、該配管を介して処理ガスを通過させて処理することで前記脱硝装置内に配置されている各脱硝触媒間に一定の乱れが生じた気体を導入する乱流形成流路を形成したことを特徴とする脱硝装置にある。 The third aspect of the present invention has a denitration catalyst composed of a plurality of layers for contacting a mixed gas in which exhaust gas and reducing gas are mixed and decomposing nitrogen oxides contained in the exhaust gas. A denitration apparatus for processing as a processing gas, wherein a pipe for branching out from the discharge side of the processing gas processed in the denitration apparatus and extracting a part of the processing gas is arranged, and the processing gas is passed through the pipe. In this denitration apparatus, a turbulent flow passage for introducing a gas in which a certain turbulence has occurred is formed between the respective denitration catalysts arranged in the denitration apparatus.
かかる第3の態様では、脱硝装置内で処理した処理ガスの排出側から分岐した配管を介して、処理ガスの一部を抜き出して処理することで、脱硝装置内に配置されている各脱硝触媒間に一定の乱れが生じた気体を形成して導入することができる。これにより、各脱硝触媒間の気体を乱流状態にすることができる。 In the third aspect, each of the denitration catalysts disposed in the denitration device is extracted and treated through a pipe branched from the discharge side of the treatment gas treated in the denitration device. It is possible to form and introduce a gas with a certain turbulence in between. Thereby, the gas between each denitration catalyst can be made into a turbulent state.
本発明の第4の態様は、前記乱流形成流路には、前記脱硝装置本体の下流側と連結して前記配管内に処理ガスを取り込む取込口と、前記脱硝装置本体の上流側と連結して前記取込口から取り込んだ処理ガスを前記配管を介して各脱硝触媒間にそれぞれ導入する導入口と、前記取込口と前記導入口との間にあり且つ前記乱流形成流路の流入方向に対して垂直となるように配設されると共に、該乱流形成流路内を通過する処理ガスと接触することで乱流を形成する乱流形成部材とが設けられており、該乱流形成部材と接触した処理ガスが乱流状態で各脱硝触媒間に導入されるようにしたことを特徴とする第3の態様に記載の脱硝装置にある。 According to a fourth aspect of the present invention, the turbulent flow forming flow path is connected to the downstream side of the denitration apparatus main body and takes in a processing gas into the piping, and the upstream side of the denitration apparatus main body, A turbulent flow passage that is connected between the inlet and the inlet, and an inlet that introduces the processing gas that is connected and taken in from the inlet through the piping. And a turbulent flow forming member that forms a turbulent flow by contacting with the processing gas passing through the turbulent flow forming flow path, The denitration apparatus according to the third aspect is characterized in that the processing gas in contact with the turbulent flow forming member is introduced between the denitration catalysts in a turbulent state.
かかる第4の態様では、乱流形成流路の流入方向に設けられている乱流形成部材と接触した処理ガスが乱流状態で各脱硝触媒間に導入される。これにより、乱流形成流路を通過する処理ガスを確実に乱流状態にして、各脱硝触媒間の気体を乱すことができる。 In the fourth aspect, the processing gas that comes into contact with the turbulent flow forming member provided in the inflow direction of the turbulent flow forming channel is introduced between the denitration catalysts in a turbulent state. Thereby, the process gas which passes a turbulent flow formation flow path can be made into a turbulent flow state reliably, and the gas between each denitration catalyst can be disturbed.
本発明の第5の態様は、前記乱流形成流路には、前記脱硝装置内で処理された処理ガスの一部を取り込む処理ガス取込手段、取り込んだ処理ガスを空気中で拡散して乱流を発生させる乱流発生手段、発生させた乱流を前記脱硝装置内に導入する乱流導入手段、及び乱流形成流路内で発生させた乱流を所定量のみ前記脱硝装置に導入するように制御する流量制御手段を有する乱流発生装置が備えられており、前記乱流発生装置は、前記脱硝装置を通過する全体の排ガス量に対して所定量からなる乱流を生成して前記脱硝装置に導入させるようにしたことを特徴とする第3の態様に記載の脱硝装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the turbulent flow forming flow path, a processing gas intake means for taking in a part of the processing gas processed in the denitration apparatus, and the processing gas taken in is diffused in the air. Turbulent flow generating means for generating turbulent flow, turbulent flow introducing means for introducing the generated turbulent flow into the denitration apparatus, and introducing a predetermined amount of turbulent flow generated in the turbulent flow forming channel into the denitration apparatus. A turbulent flow generator having flow rate control means for controlling the turbulent flow, and the turbulent flow generator generates a turbulent flow having a predetermined amount with respect to the total amount of exhaust gas passing through the denitration device. The denitration apparatus according to the third aspect is characterized in that the denitration apparatus is introduced into the denitration apparatus.
かかる第5の態様では、乱流発生装置によって、脱硝装置を通過する全体の排ガス量に対して所定量からなる乱流が生成されて脱硝装置に導入される。これにより、脱硝装置を運用するために必要な量の気体を確実に導入しながら、脱硝触媒の延命に寄与することができる。 In the fifth aspect, a turbulent flow consisting of a predetermined amount is generated by the turbulent flow generation device with respect to the total amount of exhaust gas passing through the denitration device and introduced into the denitration device. Thereby, it is possible to contribute to extending the life of the denitration catalyst while reliably introducing an amount of gas necessary for operating the denitration apparatus.
本発明の第6の態様は、前記流量制御手段は、検出された前記脱硝装置を通過する全体の排ガス量に基づいて前記処理ガス取込手段から取り込まれる処理ガス量を調整すると共に、前記乱流導入手段から前記脱硝装置内に導入される乱流が各脱硝触媒の端部付近で均一的に分散するように流量を調整することを特徴とする第5の態様に記載の脱硝装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, the flow rate control means adjusts the amount of processing gas taken from the processing gas taking means based on the detected total amount of exhaust gas passing through the denitration apparatus, and The denitration apparatus according to the fifth aspect, wherein the flow rate is adjusted so that the turbulent flow introduced from the flow introduction means into the denitration apparatus is uniformly dispersed in the vicinity of the end of each denitration catalyst. .
かかる第6の態様では、脱硝装置を通過する全体の排ガス量に基づいて乱流発生装置に取り込む排ガス量が調整されると共に、再び脱硝装置内に導入される乱流が各脱硝触媒の端部付近で均一的に分散するように流量が調整される。これにより、脱硝装置を運用するために必要な量の気体を確実に調整することができるため、例えば、反応に必要な還元ガスとして注入するアンモニアガス量を低減する又は制御することができる。 In the sixth aspect, the amount of exhaust gas taken into the turbulent flow generation device is adjusted based on the total amount of exhaust gas passing through the denitration device, and the turbulent flow introduced into the denitration device again is the end of each denitration catalyst. The flow rate is adjusted so as to be uniformly distributed in the vicinity. Accordingly, the amount of gas necessary for operating the denitration apparatus can be reliably adjusted, so that, for example, the amount of ammonia gas injected as the reducing gas necessary for the reaction can be reduced or controlled.
本発明の第7の態様は、前記導入口又は前記乱流導入手段は、前記脱硝触媒間に対応して複数箇所に設けられており、前記乱流形成流路は、当該導入口又は乱流導入手段を介して各脱硝触媒間にそれぞれ分岐するように構成されていることを特徴とする第4〜6の何れか一つの態様に記載の脱硝装置にある。 According to a seventh aspect of the present invention, the introduction port or the turbulent flow introducing means is provided at a plurality of locations corresponding to the space between the denitration catalysts, and the turbulent flow forming channel is the introduction port or the turbulent flow. The denitration apparatus according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the denitration apparatus is configured to branch between the denitration catalysts via the introducing means.
かかる第7の態様では、乱流形成流路が各脱硝触媒間にそれぞれ分岐するように構成されている。これにより、各脱硝触媒間の気体を確実に乱すことができる。 In the seventh aspect, the turbulent flow path is configured to branch between the denitration catalysts. Thereby, the gas between each denitration catalyst can be disturbed reliably.
本発明によれば、脱硝装置で処理された処理ガスの一部を抜き出して、乱した状態で各脱硝触媒間に所定量のみ導入し直すようにして各脱硝触媒間を乱流状態にするようにしたため、容易に且つ低コストで脱硝触媒の脱硝性能を延命して装置全体を効率的に運用することができる脱硝装置の運用方法及び脱硝装置を提供することができる。 According to the present invention, a part of the processing gas processed by the denitration apparatus is extracted, and only a predetermined amount is reintroduced between the denitration catalysts in a turbulent state so as to make a turbulent state between the denitration catalysts. Therefore, it is possible to provide a denitration apparatus operation method and a denitration apparatus that can prolong the life of the denitration performance of the denitration catalyst easily and at low cost and can efficiently operate the entire apparatus.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described. The description of the present embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the following description.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る脱硝装置の概略構成図である。本実施形態では、火力発電所などに設けられた脱硝装置を想定して説明するが、必ずしもこれに限定されることはない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a denitration apparatus according to the first embodiment. In the present embodiment, description will be made assuming a denitration apparatus provided in a thermal power plant or the like, but the present invention is not necessarily limited thereto.
図1に示すように、本実施形態に係る脱硝装置10は、装置本体11の上流側に接続されて火力発電所のボイラ装置に連通する排ガスダクト12と、下流側に接続されて装置本体11の内部で処理された処理ガスを排出する処理ガスダクト13とを具備している。そして、装置本体11の内部には、気体の流入方向に対して複数層からなる脱硝触媒14A及び14Bが、所定の間隔で配置されている。本実施形態では、2層の脱硝触媒14A及び14Bが互いに平行して配置されている。
As shown in FIG. 1, a
各脱硝触媒14A及び14Bは、排ガスダクト12から導入された排ガスが順次通過するように設けられており、通過した排ガスと接触して排ガス中に含まれる窒素酸化物(NOX)を低減させる。このとき、各触媒層の間隔は、脱硝触媒14A及び14Bが配置されていない空間と同程度となることが好ましい。
Each of the
ここで、各脱硝触媒14A及び14Bの種類、形状などは特に限定されないが、一般的には、担体としてTiO2、活性成分としてV2O5が用いられており、ハニカム状又は板状のタイプがある。本実施形態では、ハニカム状のタイプ(以下、ハニカムタイプという)を用いて、柱状のハニカムタイプの触媒を複数個並べて組み合わせることにより、各脱硝触媒14A及び14Bが構成されている。
Here, the type and shape of each of the
また、脱硝装置10の排出側となる処理ガスダクト13には、処理ガスダクト13から排出される処理ガスの一部を装置本体11内の各脱硝触媒14Aと14B間に導入するための乱流形成流路15が設けられている。この乱流形成流路15は、後述するように、処理ガスダクト13から分岐して処理ガスの一部を抜き出す配管を配置することで形成されており、処理ガスがその配管を通過することで、装置本体11内に配置されている各脱硝触媒14A、14B間に一定の乱れが生じた気体が導入されるようにする。
Further, a turbulent flow forming flow for introducing a part of the processing gas discharged from the processing
そして、脱硝装置10に対するボイラ装置からの排ガス量に応じて、排ガスダクト12から還元ガスとしてのアンモニアガス(NH3)を注入することで、装置本体11の内部で排ガスとアンモニアガス(NH3)とが混合される。混合された混合ガスは、各脱硝触媒14A及び14Bに接触することで、窒素ガスと水蒸気とに分解して窒素酸化物(NOX)が除去された処理ガスとなる。そして、このように処理された処理ガスの一部が装置本体11に導入されると共に、その他の処理ガスが処理ガスダクト13から排出される。
Then, according to the amount of exhaust gas from the boiler device with respect to the
ここで、上述した乱流形成流路15の構成方法について図2を併用して説明する。図2は、実施形態1に係る脱硝装置の乱流形成流路の構成例を示す図である。
Here, a configuration method of the above-described
図2に示すように、乱流形成流路15には、まず、装置本体11の下流側と連結して配管16内に処理ガスを取り込む取込口17と、装置本体11の上流側と連結して取込口17から取り込んだ処理ガスを配管16を介して各脱硝触媒14A、14B間にそれぞれ導入する導入口18が設けられている。そして、取込口17と導入口18との間を接続する乱流形成流路15の内部には、通過する処理ガスと接触することで乱流を形成する乱流形成部材19が、乱流形成流路15の流入方向に対して垂直となるように配設されている。そして、取込口17から取り込まれた処理ガスが、乱流形成部材19と接触して乱流状態となり、乱流状態を維持したまま各脱硝触媒14A、14B間に導入されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、上述した乱流形成部材19として、図2(a)に示す例では、接触する処理ガスを適宜乱すことができる形状を有する邪魔板19aが設置されている。邪魔板19aの形状としては、例えば、図3(a)又は図3(b)に示すように、格子状の孔部100を多数有するタイプ又は凹凸部101と穴部102の双方を有するタイプなどが考えられる。また、乱流形成部材19は、例えば、配管16の管路内の中央部分のみあるいは幅一杯になるように設けてもよく、所定の乱れ状態を形成することができれば、特に限定されない。
Here, as the turbulent
一方、図2(b)に示す例では、乱流形成部材19として、配管16の管路内を通過する処理ガスを全体的に乱すと共に、乱した状態が所定の距離と時間だけ持続される容量からなるファン19bが設置されている。そして、導入口18の手前の管路内の一部を遮断する流量調整部材20を設けることで、導入口18から装置本体11内へ導入される流量を抑制することができる。これにより、必要な流量だけを導入することができるため、例えば、形成された乱流がファン19bの風量によって一部分に偏って導入されることを抑止して、脱硝触媒14A、14Bが配置されていない空間全体に行き渡るように適宜調整しながら導入することができる。
On the other hand, in the example shown in FIG. 2B, as the turbulent
上述したように、本実施形態の脱硝装置10によれば、処理ガスが乱流形成流路15を通過することで乱流形成部材19と接触して一定の乱れを生じたまま装置本体11に導入されることになるため、装置本体11内で処理された処理ガスから抽出した一部の気体を、各脱硝触媒14A、14B間に乱れを生じさせた状態で且つ各脱硝触媒14A、14Bの端部付近に均一的に分散するように導入することができる。このため、装置本体11の内部を通過する気体が乱流状態となり、脱硝触媒14A、14Bを効率的に働かせて無駄なく使用することができるため、使用時間が延長されても性能低下による交換頻度を低減させることができる。そして、従来に比べて脱硝触媒14A、14Bの性能が長時間維持されるため、反応に必要となるアンモニアガス(NH3)の注入量を少なくすることもできる。
As described above, according to the
(実施形態2)
図4は、実施形態2に係る脱硝装置の概略構成図である。本実施形態においても、火力発電所などに設けられた脱硝装置を想定して説明するが、必ずしもこれに限定されることはない。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a denitration apparatus according to the second embodiment. Also in the present embodiment, description will be made assuming a denitration apparatus provided in a thermal power plant or the like, but the present invention is not necessarily limited thereto.
図4に示すように、本実施形態に係る脱硝装置10Aは、装置本体11Aの上流側に接続されて火力発電所のボイラ装置に連通する排ガスダクト12と、下流側に接続されて装置本体11Aの内部で処理された処理ガスを排出する処理ガスダクト13とを具備している。そして、装置本体11Aの内部には、気体の流入方向に対して複数層からなる脱硝触媒14C〜14Eが、所定の間隔で配置されている。本実施形態では、3層の脱硝触媒14C〜14Eが互いに平行して配置されている。
As shown in FIG. 4, the
また、脱硝装置10Aの排出側となる処理ガスダクト13には、処理ガスダクト13から排出される処理ガスの一部を装置本体11A内の各脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間にそれぞれ導入するための乱流形成流路15Aが設けられている。この乱流形成流路15Aは、脱硝触媒14C、14D間に至る流路と、脱硝触媒14D、14E間に至る流路からなる2系統の流路で構成されており、後述するように、処理ガスダクト13から分岐して処理ガスの一部を抜き出す配管を各流路に配置して、処理ガスがその配管を通過することで、装置本体11A内に配置されている各脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間にそれぞれ一定の乱れが生じた気体が導入されるようにする。
Further, a part of the processing gas discharged from the processing
そして、脱硝装置10Aに対するボイラ装置からの排ガス量に応じて、排ガスダクト12から還元ガスとしてのアンモニアガス(NH3)を注入することで、装置本体11Aの内部で排ガスとアンモニアガス(NH3)とが混合される。混合された混合ガスは、各脱硝触媒14C〜14Eにそれぞれ接触することで、窒素ガスと水蒸気とに分解して窒素酸化物(NOX)が除去された処理ガスとなる。そして、このように処理された処理ガスの一部が装置本体11Aに導入されると共に、その他の処理ガスが処理ガスダクト13から排出される。このとき、ボイラ装置からの排ガス量、すなわち脱硝装置10Aを通過する全体の排ガス量は、後述する流量センサ22によって検出される。
Then, according to the amount of exhaust gas from the boiler apparatus for the
ここで、上述した乱流形成流路15Aの構成方法について図5を併用して説明する。図5は、実施形態2に係る脱硝装置の乱流形成流路の構成例を示す図である。
Here, a configuration method of the above-described turbulent
図5に示すように、乱流形成流路15Aには、装置本体11A内で処理された処理ガスの一部を取り込む処理ガス取込手段31、取り込んだ処理ガスを空気中で拡散して乱流を発生させる乱流発生手段19A及び19B、発生させた乱流を装置本体11A内に導入する乱流導入手段32、及び乱流形成流路15A内で発生させた乱流を所定量のみ装置本体11Aに導入するように制御する流量制御手段40を有する乱流発生装置150が備えられている。
As shown in FIG. 5, in the turbulent
このうち、処理ガス取込手段31は、取込口17及び所定の信号に基づいて流量を調整する電磁バルブ21Aから構成されており、電磁バルブ21Aの開閉動作により取込口17から取り込まれる処理ガスの流量が調整される。一方、乱流導入手段32は、導入口18及び所定の信号に基づいて流量を調整する電磁バルブ21Bから構成されており、電磁バルブ21Bの開閉動作により導入口18から装置本体11Aへ導入される乱流の流量が調整される。ここで、乱流導入手段32及び導入口18は、脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間に対応して複数箇所に設けられており、乱流形成流路15Aは、乱流導入手段32又は導入口18を介して各脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間にそれぞれ分岐するように構成されている。本実施形態では、処理ガス取込手段31から乱流導入手段32に至る乱流形成流路15Aが2系統に分岐しており、乱流導入手段32及び導入口18が2箇所設けられている。なお、本実施形態では、取込口17及び電磁バルブ21Aをそれぞれ別々に設けるように構成しているが、特にこれに限定されず、例えば、取込口17及び電磁バルブ21Aが一体化されたものであってもよい。導入口18及び電磁バルブ21Bの構成についても同様である。
Among these, the processing gas intake means 31 includes an
また、乱流発生手段19Aは、例えば、上述した実施形態1の邪魔板19aに一定の動力を発生させる駆動装置が設置されるように構成し、管内の処理ガスの状態に関係なく無条件に駆動するようにしてもよいし、管路内を通過する処理ガスの状態に応じて適宜駆動するようにしてもよい。一方、乱流発生手段19Bは、例えば、上述した実施形態1のファン19bを設置する。このとき、脱硝触媒14C、14D間側に至る導入口18まで処理ガスの乱流状態が持続するようであれば、乱流発生手段19Aを省略することもできる。なお、本実施形態では、乱流発生手段19A及び19Bをそれぞれの導入口18に分岐する手前の管路内に別々に設けるようにしてもよいが、特に限定されず、例えば、乱流の持続力に応じて一方のみを設けるようにしてもよいし、乱流発生手段19A又は19Bの性能に応じて一方のみを設けるようにしてもよい。
In addition, the turbulent flow generation means 19A is configured such that, for example, a driving device that generates constant power is installed in the
一方、流量制御手段40は、後述する流量センサ22で検出された全体の排ガス量に基づいて処理ガス取込手段31から取り込まれる処理ガス量を調整すると共に、乱流導入手段32から装置本体11A内に導入される乱流が各脱硝触媒14C〜14Eの端部付近で均一的に分散するように流量を調整する。この場合、排ガスダクト12に流量センサ22を設けて、脱硝装置10Aを通過する全体の排ガス量を検出するようにすればよい。このようにして、乱流発生装置150は、脱硝装置10Aを通過する全体の排ガス量に対して所定量からなる乱流を生成して装置本体11Aに導入させるようにした。
On the other hand, the flow rate control means 40 adjusts the amount of processing gas taken in from the processing gas taking-in
ここで、上述した乱流発生装置150に係る制御系統について説明する。図6は、実施形態2に係る乱流発生装置の制御系統を示す図である。
Here, a control system related to the above-described
図6に示すように、脱硝装置10Aに設置されている流量センサ22が、ボイラ装置からの排ガス量を検出すると、その結果が流量制御手段40に通知される。流量制御手段40は、ボイラ装置からの排ガス量に応じて乱流発生装置150に取り込む処理ガス量を調整するために、処理ガス取込手段31に対して駆動信号を通知する。処理ガス取込手段31は、流量制御手段40からの駆動信号に基づいて、取込口17と連通する電磁バルブ21の開度を調整して所定量の処理ガスを取り込むようにする。このようにして、本実施形態では、脱硝装置10Aを通過する処理ガスのうち、乱流発生装置150の運用に必要な量の処理ガスだけを確実に抜き出して脱硝性能の延命に活用することができる。
As shown in FIG. 6, when the
そして、取込口17から取り込まれた処理ガスは、乱流発生手段19A又は19Bを通過して乱流状態となり各乱流導入手段32から放出される。このとき、乱流導入手段32を構成する電磁バルブ21は、ボイラ装置からの排ガス量、すなわち脱硝装置10Aを通過する排ガス量に応じて開閉されるようにしてもよい。すなわち、ボイラ装置からの排ガス量に変動があった場合、流量センサ22からの信号に基づいて各導入口18から導入される乱流状態の処理ガス量を制御するようにすればよい。この場合、流量制御手段40が、各乱流導入手段32に対してそれぞれ所定の駆動信号を通知することによって各電磁バルブ21の開度が調整されて導入口18から放出される処理ガス量が調整される。
Then, the processing gas taken in from the
上述したように、本実施形態の脱硝装置10Aによれば、処理ガスが乱流発生装置150を通過することで乱流発生手段19A又は19Bと接触して一定の乱れを生じさせて流量が調整されながら装置本体11Aに再び導入される。このため、装置本体11A内で処理された処理ガスから抽出した一部の気体が、各脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間に乱れを生じさせた状態で且つ各脱硝触媒14C〜14Eの端部付近に均一的に分散するように導入されると共に、脱硝装置10Aを通過する全体の排ガス量に対して所定の割合からなる乱流が各脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間に確実に導入される。これにより、各脱硝触媒14C、14D間及び14D、14E間の整流されている気体を乱流状態とすることができるため、各脱硝触媒14C〜14Eを効率的に働かせて無駄なく使用することができるため、使用時間が延長されて脱硝装置10Aの脱硝率を向上させることができる。また、全体の排ガス量を把握しながら乱流状態の気体を導入することで、脱硝装置10Aで処理される反応に必要な最低限の気体を確実に導入することができ、アンモニアガス(NH3)による排ガスの反応が大きく変動することもなく設備の稼働負担が低減されるため、ランニングコストを安定させて無駄な設備投資を抑制することができる。
As described above, according to the
10、10A 脱硝装置
11、11A 装置本体
12 排ガスダクト
13 処理ガスダクト
14A〜14E 脱硝触媒
15、15A 乱流形成流路
16 配管
17 取込口
18 導入口
19 乱流形成部材
19a 邪魔板
19b ファン
19A、19B 乱流発生手段
20 流路調整部材
21 電磁バルブ
22 流量センサ
31 処理ガス取込手段
32 乱流導入手段
40 流量制御手段
100 孔部
101 凹凸部
102 穴部
150 乱流発生装置
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