JP2542003B2 - 脱硝装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラプラント等から排出される燃焼排ガス
（未処理ガス）中の窒素酸化物（以下単にNO_Xという）
を除去する脱硝装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、我が国においては重油供給量のひつ迫から、石
油依存度の是正を計るために、従来の重油専焼から石炭
専焼へと燃料を変換しつつあり、特に事業用ボイラにお
いては石炭専焼、重油専焼の大容量火力発電所が建設さ
れている。

第５図は従来のボイラにおける煙風道の概略系統図で
ある。

第５図において空気ダクト１内の燃焼用空気は押込通
風機２にて昇圧され、空気予熱器３にて排ガスダクト４
の未処理ガスによつて加熱された後ウインドボツクス５
よりボイラ６へ供給される。

一方、ボイラ６内で燃焼した未処理ガスは対流伝熱部
７へ流れ過熱器８、再熱器９、節炭器10、排ガス入口ダ
クト11へ流れ、NH₃注入管12からのNH₃と混合されると共
に、下流に配置した脱硝反応器13内の触媒14において脱
硝を促進し、未処理ガス中のNO_Xは除去されて処理ガス
となり、処理ガスは排ガス出口ダクト15、空気予熱器
３、集塵機16、誘引通風機17で昇圧され大気へ放出され
る。

以上の説明はボイラの煙風道系統における燃焼用空
気、排ガスの一般的な流れを説明したものであるが、従
来の脱硝反応器におけるダクト構造について説明する。

第６図は従来の脱硝反応器における入口ダクトを示す
平面図、第７図は第６図の側面図、第８図は従来の入口
ダクトを示す平面図である。

第６図から第８図において、６はボイラ、11は排ガス
入口ダクト、12はNH₃は注入管、13は脱硝反応器、14は
触媒、15は排ガス出口ダクトで第５図のものと同一のも
のを示す。

18は排ガス入口ダクト11と脱硝反応器13を接続する脱
硝装置入口ダクト、19は脱硝反応器13と排ガス出口ダク
ト15を接続する脱硝装置出口ダクトである。

このような構造において、従来の脱硝装置入口ダクト
18は第６図，第７図のように形成され、NH₃注入管12は
脱硝装置入口ダクト18の拡大部に配置されていた。

従つて、ボイラ６より排出される未処理ガスは、円形
又は多角形の排ガス入口ダクト11を下降し、この排ガス
入口ダクト11より排ガスの一部又は全量を脱硝装置入口
ダクト18内を水平に流れ、脱硝反応器13内を下降した
後、脱硝装置出口ダクト19へ導かれ未処理ガスを脱硝し
て処理ガスとして排ガス出口ダクト15へ流していた。

このように、脱硝装置入口ダクト18の平面形状は、第
６図に示すように排ガス入口ダクト11の取り出し口より
脱硝反応器13の接続口の方へ漸次拡大された末拡りのダ
クトであり、未処理ガスを処理するためのNH₃注入管12
はこの脱硝装置入口ダクト18の拡大部分に配置されてい
た。

一方、第８図に示すように、未処理ガスの偏流を防止
すると共に未処理ガスとNH₃との均一混合をするため
に、脱硝装置入口ダクト18の直線部分を出来るだけ長く
し、この直線部分にNH₃注入管12を配置していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第６図および第７図に示す従来の脱硝装置において
は、脱硝装置入口ダクト18が末拡りに形成されているの
で、未処理ガスが脱硝装置入口ダクト18の外側へ偏流
し、この偏流部にNH₃注入管12が配置されているので、
未処理ガスとNH₃の混合が不均一になり、脱硝性能が低
下する欠点があつた。

一方、第８図に示す脱硝装置においては、脱硝装置入
口ダクト18の直線部分が長く、しかも直線部分にNH₃注
入管12が配置されているので、未処理ガスの偏流の防
止、未処理ガスとNH₃の均一混合はできるが、既設のボ
イラ６に脱硝反応器13を新設する場合には、設置スペー
スの制約から脱硝装置入口ダクト18の直線部分を長くす
ることができない欠点があつた。

本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもの
で、その目的とするところは、脱硝装置入口ダクトの長
さを出来るだけ短くし、しかも未処理ガスの編成を防止
でき、未処理ガスとNH₃を均一に混合でき、かつ脱硝性
能が向上する脱硝装置を得ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の目的を達成するために、脱硝装置入口
ダクトを上流側入口角形ダクトと末拡りの下流側入口拡
大ダクトによつて形成すると共に、上流側入口角形ダク
トを排ガス入口ダクトの中心点と脱硝反応器の中心点を
結ぶ中心線にほぼ並行に配置し、かつ上流側入口角形ダ
クト内にアンモニア注入管を配置したものである。

〔作用〕

本発明は脱硝装置入口ダクトを上流側入口角形ダクト
と下流側入口拡大ダクトによつて形成し、上流側入口角
形ダクト内にNH₃注入管を配置したので、未処理ガスの
偏流が防止でき、しかもNH₃の分散効果も向上するの
で、脱硝性能は向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図から第４図は本発明の実施例に係るもので、第
１図および第３図は脱硝反応器の入口ダクトを示す平面
図、第２図および第４図は第１図，第３図の側面図であ
る。

第１図から第４図において、符号６から19は従来のも
のと同一のものを示す。

20は上流側入口角形ダクト、21は下流側入口拡大ダク
トで、本発明の脱硝装置入口ダクト18はこの上流側入口
角形ダクト20と下流側入口拡大ダクト21によつて形成さ
れている、22は排ガス入口ダクト11の中心点Ｑと脱硝反
応器13の中心点Ｐを結ぶ中心線である。

このような構造において、従来の脱硝装置と本発明の
脱硝装置の異なる点は、従来の脱硝装置においては、脱
硝装置入口ダクト18を第６図に示すように末拡りの拡大
ダクトで形成するか、あるいは第８図に示すように直線
部分、曲線部分、末拡りの拡大ダクトで形成するのに対
し、本発明の脱硝装置は脱硝装置入口ダクト18を上流側
入口角形ダクト20と下流側入口拡大ダクト21によつて形
成し、この上流側入口角形ダクト20内にNH₃注入管12を
配置した点である。

この上流側入口角形ダクト20は、第１図に示すように
排ガス入口ダクト11の中心点Ｑと脱硝反応器13の中心点
Ｐを結ぶ中心線22に沿つて配置され、しかも、上流側入
口角形ダクト20は、中心線22にほぼ並行な点Ｃ、点Ｄの
辺と点Ｆ、点Ｅの辺の角形構造をなすダクトにし、この
角形ダクトの点Ｃ、点Ｆの端より脱硝反応器13の点Ｂ、
点Ｇの幅に合わせるように漸次拡大させた形状の下流側
入口拡大ダクト21で、上流側角形ダクト20と脱硝反応器
13を接続したものである。

そして、この上流側入口角形ダクト20内にはNH₃注入
管12が配置されている。

このように、上流側入口角形ダクト20を排ガス入口ダ
クト11の中心点Ｑより脱硝反応器13の中心点Ｐへ最短距
離で配置することにより、未処理ガスの偏流を最小限に
する効果がある。

したがつて、この上流側入口角形ダクト20内に設置し
たNH₃注入管12からのNH₃分散効果は、短い助走区間でも
未処理ガスと均一に混合される効果が得られる。また、
上流側入口角形ダクト20は最小の長さでよく圧力損失が
最小になる効果もある。

ここで、さらにNH₃分散効果を高めるためには、第１
図において上流側入口角形ダクト20の出口端である点
Ｃ、点Ｆと脱硝反応器13点Ｂ、点Ｇが並行になるように
脱硝反応器13を設置するのが好適であるが、通常ボイラ
建屋と同一方向に図示していないA/H,EPが設置され、脱
硝反応器13の設置位置も配置上の制約からボイラ建屋と
並行に配置せざるを得ないため、不可能なことが多い。

そのため限られたスペースで上記した効果を高めるた
めに脱硝反応器13の点Ａ、点Ｂと下流側入口拡大ダクト
21の点Ｂ、点Ｃが並行となるように配置される。このよ
うな構造においては、排ガス入口ダクト11からの未処理
ガスが、脱硝反応器13の点Ａ、点Ｂに沿つた壁面に沿つ
て流れ、脱硝反応器13内での偏流を最小にすることがで
きる。

第３図および第４図に示す実施例のものは第１図およ
び第２図のものの他の実施例を示すもので、第１図およ
び第２図のものと異なる点は、第１図および第２図の実
施例のものは排ガス入口ダクト11が一つの場合を示した
ものであり、第３図および第４図の実施例は排ガス入口
ダクト11が排ガス入口ダクト11aと排ガス入口ダクト11b
に分割されている場合であり、他の説明は第１図および
第２図のものと同一である。

本実施例によれば未処理ガスは、排ガス入口ダクト11
から脱硝反応器13までの最短距離で流れ、かつ前流側に
助走区間のある上流側入口角形ダクト20を配置している
ことから、ダクト内の未処理ガス、アンモニアの偏流を
小さく抑えることができ脱硝性能の向上が計れるととも
に、ガス偏流が小さい範囲へのNH₃注入管12を設置して
いるため、NH₃の分散効果が大きくなる。

また、最短距離で未処理ガスが流れるため、限られた
スペースでのダクトワークが可能になるとともに、既設
のプラントへ脱硝反応器13を新設する場合、改造工事費
用も少なくてすむ効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば脱硝装置入口ダクトを短くすることが
でき、しかも未処理ガスの偏流を防止でき、未処理ガス
とNH₃を均一に混合でき、かつ脱硝効率は向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の実施例に係るもので、第１
図および第３図は脱硝装置付近の平面図、第２図および
第４図は第１図および第３図の側面図、第５図はボイラ
プラントの煙風道系統図、第６図および第８図は従来の
脱硝装置付近の平面図、第７図は第６図の側面図であ
る。 11,11a,11b……排ガス入口ダクト、12……NH₃注入管、1
3……脱硝反応器、15……排ガス出口ダクト、18……脱
硝装置入口ダクト、19……脱硝装置出口ダクト、20……
上流側入口角形ダクト、21……下流側入口拡大ダクト、
22……中心線、P,Q……中心点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 雅幸 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日 立株式会社呉工場内 (56)参考文献 特開 昭56−21630（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排ガス入口ダクトの未処理ガスを脱硝装置
   入口ダクトを経て脱硝反応器へ導き、処理ガスを脱硝装
   置出口ダクトから排ガス出口ダクトへ排出し、脱硝装置
   入口ダクトのアンモニア注入管からのアンモニアによっ
   て未処理ガス中の窒素酸化物を脱硝するものにおいて、
   前記脱硝装置入口ダクトを上流側入口角形ダクトと末拡
   りの下流側入口拡大ダクトによつて形成すると共に上流
   側入口角形ダクトを排ガス入口ダクトの中心点と脱硝反
   応器の中心点を結ぶ中心線にほぼ並行に配置し、かつ上
   流側入口角形ダクト内にアンモニア注入管を配置したこ
   とを特徴とする脱硝装置。