JPH08303716A - 燃焼排ガスの再循環方法及び該方法に用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラの低負荷時においても脱硝装置の触媒
劣化を生じさせないようにする。 【構成】 空気供給管５が接続された火炉２と、内部上
方に再熱器９及び過熱器１０を備え、内部下方に節炭器
１２を備えた後部伝熱部３と、該後部伝熱部３の下部に
接続され脱硝装置１８を備えたガス排出管１３と、一端
を前記後部伝熱部３における節炭器１２の上側に接続し
且つ他端を前記管１３に接続した節炭器バイパスダクト
１４と、該節炭器バイパスダクト１４に設けた遮断ダン
パ１５ａ及びバイパスダンパ１５ｂと、前記管１３にお
ける節炭器バイパスダクト１４との接続位置より上流側
に設けたダンパ１６と、一端を前記空気供給管５に接続
し且つ他端を前記管１３における節炭器バイパスダクト
１４との接続位置と脱硝装置１８との間に接続したガス
再循環ダクト２５とを備えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排ガスの再循環方
法及び該方法に用いる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のボイラの一例を示したも
のであり、該ボイラ１は、火炉２と該火炉２の後部に設
けられる後部伝熱部３とを備えており、前記火炉２には
燃焼用バーナ４に燃焼用空気ａを供給するための空気供
給管５が接続されている。

【０００３】又、前記した後部伝熱部３は、図示の場
合、内部上方が仕切壁６により火炉２に近い前室７と前
記火炉２から遠い後室８とに区画されており、前記前室
７には再熱器９が配置され、前記後室８には過熱器１０
が配置されていて、前記前室７と後室８の下端部には両
室７，８を流れる燃焼排ガスｂの流量を調節するコント
ロールダンパ１１が配設されている。

【０００４】前記した後部伝熱部３の内部下方には仕切
がなく、内部に節炭器１２が配置されている。又後部伝
熱部３の節炭器１２より下方位置にはガス排出管１３が
配設されている。

【０００５】更に、一端を後部伝熱部３の過熱器１０と
節炭器１２の間に接続し且つ他端をガス排出管１３に接
続した節炭器バイパスダクト１４が配設されており、前
記節炭器１２をバイパスして節炭器１２を通る前の高温
の燃焼排ガスｂをガス排出管１３に送込むようになって
いる。

【０００６】前記した節炭器バイパスダクト１４の中途
部には、節炭器バイパスダクト１４内を流れる高温の燃
焼排ガスｂを遮断するための遮断ダンパ１５ａと前記節
炭器バイパスダクト１４内を流れる高温の燃焼排ガスｂ
の流量を調節するためのバイパスダンパ１５ｂが配設さ
れ、ガス排出管１３における前記節炭器バイパスダクト
１４との接続部より上流側には、後部伝熱部３内の節炭
器１２を通過した後にガス排出管１３内を流れる燃焼排
ガスｂの流量を調節するためのダンパ１６が配設されて
いる。

【０００７】又、ガス排出管１３と節炭器バイパスダク
ト１４との接続部には、該節炭器バイパスダクト１４内
を流れる高温の燃焼排ガスｂと前記ガス排出管１３内を
流れる燃焼排ガスｂとを混合するためのガス混合器１７
が配設されており、ガス排出管１３のガス混合器１７よ
り更に下流側には燃焼排ガスｂ中に含まれる窒素酸化物
を処理するための脱硝装置１８が備えられている。尚、
図中２４は脱硝装置１８の入口部にアンモニアを供給す
るアンモニア供給ノズルである。

【０００８】更に、一端を空気供給管５に接続し且つ他
端を後部伝熱部３の下端位置に接続したガス再循環ダク
ト１９が配設されており、前記ガス再循環ダクト１９の
中途部には後部伝熱部３内の燃焼排ガスｂを取込むため
の循環用ファン２０が設けられ、また前記空気供給管５
とガス再循環ダクト１９との接続部には前記空気供給管
５内の燃焼用空気ａと後部伝熱部３内から取込んだ燃焼
排ガスｂとを混合するためのガス混合器２１が配設され
ている。

【０００９】又、脱硝装置１８の入口部を流れる燃焼排
ガスｂの温度を計測する温度計測器２２が配設されてお
り、該温度計測器２２により計測した信号を基に節炭器
バイパスダクト１４のバイパスダンパ１５ｂ及びガス排
出管１３のダンパ１６の開閉開度を調節する制御装置２
３が備えられている。

【００１０】通常、上記したボイラ１のガス排出管１３
に接続されている脱硝装置１８では、脱硝装置１８入口
側の燃焼排ガスｂの温度を所定温度以上に保持しない
と、脱硝装置１８の入口部においてアンモニア供給ノズ
ル２４からアンモニアを供給しても、脱硝に充分に使用
されずに未反応のアンモニアが燃焼排ガスｂ中の硫黄分
（ＳＯ₃）と反応して硫安を生じ、この硫安が脱硝装置
１８の触媒を劣化させたり、後流側の機器に付着して該
機器を腐食させる問題があると共に、アンモニアが無駄
に消費されて不経済となるために、前記脱硝装置１８入
口側の燃焼排ガスｂの温度を所定温度以上に確実に保持
させる必要がある。

【００１１】このため、ボイラ１の低負荷時において燃
焼排ガスｂの流量が減少し、脱硝装置１８入口側の燃焼
排ガスｂの温度が低下する場合には、温度計測器２２に
より計測した信号を基に制御装置２３によって節炭器バ
イパスダクト１４のバイパスダンパ１５ｂの開度を大き
くして、節炭器１２をバイパスした前記節炭器バイパス
ダクト１４内を流れる高温の燃焼排ガスｂを増加させ、
脱硝装置１８入口側の燃焼排ガスｂの温度を上昇させる
ことが行なわれている。

【００１２】又、ボイラ１の高負荷時において後部伝熱
部３を流れる燃焼排ガスｂの流量が充分であれば、節炭
器１２を通過した後であっても燃焼排ガスｂの温度はあ
まり低下しないので、節炭器バイパスダクト１４に燃焼
排ガスｂを流す必要がなく、前記節炭器バイパスダクト
１４に設けた遮断ダンパ１５ａにより前記節炭器バイパ
スダクト１４の流路を閉鎖しておく。

【００１３】一方、上記したボイラ１においては、燃焼
用バーナ４に供給される燃焼用空気ａによる燃焼によっ
て燃焼温度が高くなることにより、ＮＯx（窒素酸化
物）の発生量が増加するのを防止するために、燃焼排ガ
スｂの一部をガス再循環ダクト１９により空気供給管５
に送り、燃焼用バーナ４に供給する前の燃焼用空気ａに
ガス混合器２１を介して前記燃焼排ガスｂを混合し、前
記燃焼用バーナ４に供給する燃焼用空気ａのＯ₂濃度を
低下させて燃焼時におけるＮＯxの発生を抑えるように
している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のボイラ１
においては、燃焼用空気ａに混合する燃焼排ガスｂを後
部伝熱部３下端から取出すようにしているために、ボイ
ラ１の負荷低下時の燃焼排ガスｂの全体量が少ない時
に、バイパスダンパ１５ｂの開度を大きくして（略全
開）、節炭器バイパスダクト１４に送込む燃焼排ガスｂ
の流量を増やすようにしても、燃焼排ガスｂがガス再循
環ダクト１９に流れてしまい、節炭器バイパスダクト１
４にはあまり流れず、よって脱硝装置１８入口の燃焼排
ガスｂ温度を所定温度以上に保持できなくなって、ボイ
ラ１の負荷低下時に硫安が生成されて脱硝装置１８の触
媒の劣化、下流側機器の腐食、アンモニアの消費量の増
加といった問題を生じていた。

【００１５】本発明は、上述の実情に鑑み、低負荷時に
おいても脱硝装置の触媒の劣化や機器の腐食を防止でき
ると共にアンモニアの無駄な消費を防止できる燃焼排ガ
スの再循環方法及び該方法に用いる装置を提供すること
を目的として成したものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼排ガスの再
循環方法は、火炉に燃焼用空気を供給して燃焼させ、該
火炉での燃焼により発生した燃焼排ガスを節炭器を通過
させてガス排出管を介し脱硝装置に導くと共に、前記燃
焼排ガスを節炭器をバイパスさせて節炭器バイパスダク
トから前記ガス排出管に排出しているボイラの低負荷時
において前記脱硝装置入口の燃焼排ガスを所定温度以上
に保持するに際し、前記ガス排出管と節炭器バイパスダ
クトからの燃焼排ガスの合流点より下流側の燃焼排ガス
を燃焼用空気に混合させるようにしたものである。

【００１７】本発明の燃焼排ガスの再循環装置は、燃焼
用空気を供給する空気供給管が接続された火炉と、該火
炉の後部に設けられると共に内部上方に再熱器及び過熱
器を備え且つ内部下方に節炭器を備えた後部伝熱部と、
該後部伝熱部の下部に接続され且つ脱硝装置を備えたガ
ス排出管と、一端を前記後部伝熱部における節炭器の上
側に接続し且つ他端を前記ガス排出管に接続した節炭器
バイパスダクトと、該節炭器バイパスダクトの中途部に
設けたバイパスダンパと、前記ガス排出管における節炭
器バイパスダクトとの接続位置より上流側に設けたダン
パと、一端を前記空気供給管に接続し且つ他端を前記ガ
ス排出管における節炭器バイパスダクトとの接続位置と
脱硝装置との間に接続したガス再循環ダクトとを備えた
ものである。

【００１８】

【作用】本発明においては、ガス再循環ダクトの他端を
ガス排出管における節炭器バイパスダクトとの接続位置
と脱硝装置との間に接続しているため、後部伝熱部内の
燃焼排ガスが従来装置のようにガス再循環ダクトに取込
まれなくなり、ボイラの低負荷時においても、高温の燃
焼排ガスを節炭器バイパスダクトに充分に流すことがで
きるので、脱硝装置入口の燃焼排ガスの温度を常に所定
温度以上に保持できるようになる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００２０】図１は、本発明の燃焼排ガスの再循環装置
の一実施例を示すものであり、図２に示すボイラ１と略
同一の構造であるため、特徴部分についてのみ説明す
る。

【００２１】本実施例においては、ガス再循環ダクト２
５の一端を空気供給管５にガス混合器２１を介して接続
し、且つ前記ガス再循環ダクト２５の他端をガス排出管
１３におけるガス混合器１７と脱硝装置１８との間に接
続してある。

【００２２】従って、本実施例では、ガス排出管１３と
節炭器バイパスダクト１４との接続位置で合流した後の
燃焼排ガスｂをガス再循環ダクト２５を介して燃焼用空
気ａに混合するため、ボイラ１が低負荷時となって後部
伝熱部３内を流れる燃焼排ガスｂの全体量が減少して
も、温度計測器２２により計測した信号を基に制御装置
２３によって節炭器バイパスダクト１４のバイパスダン
パ１５ｂの開度を大きくすれば、前記節炭器バイパスダ
クト１４に高温の燃焼排ガスｂを充分に流すことがで
き、よって脱硝装置１８の入口部の燃焼排ガスｂの温度
を常に所定温度以上に保持して、脱硝装置１８の触媒の
劣化や機器の腐食を防止し、アンモニアの無駄な消費を
防止することができる。

【００２３】なお、本発明においては、実施例にのみ限
定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】本発明においては、ガス再循環ダクトの
他端をガス排出管における節炭器バイパスダクトとの接
続位置と脱硝装置との間に接続しているため、ボイラの
低負荷時においても、高温の燃焼排ガスを節炭器バイパ
スダクトに充分に流すことができるので、脱硝装置入口
の燃焼排ガスの温度を常に所定温度以上に保持でき、よ
って脱硝装置の触媒の劣化や機器の腐食を防止し、アン
モニアの無駄な消費を防止することができるという優れ
た効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼排ガスの再循環装置の一実施例を
示す概略正面図である。

【図２】従来のボイラの一例を示す概略正面図である。

【符号の説明】

２ 火炉 ３ 後部伝熱部 ５ 空気供給管 ９ 再熱器 １０ 過熱器 １２ 節炭器 １３ ガス排出管 １４ 節炭器バイパスダクト １５ｂ バイパスダンパ １６ ダンパ １８ 脱硝装置 ２５ ガス再循環ダクト ａ 燃焼用空気

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火炉に燃焼用空気を供給して燃焼させ、
   該火炉での燃焼により発生した燃焼排ガスを節炭器を通
   過させてガス排出管を介し脱硝装置に導くと共に、前記
   燃焼排ガスを節炭器をバイパスさせて節炭器バイパスダ
   クトから前記ガス排出管に排出しているボイラの低負荷
   時において前記脱硝装置入口の燃焼排ガスを所定温度以
   上に保持するに際し、前記ガス排出管と節炭器バイパス
   ダクトからの燃焼排ガスの合流点より下流側の燃焼排ガ
   スを燃焼用空気に混合させるようにした燃焼排ガスの再
   循環方法。
2. 【請求項２】 燃焼用空気を供給する空気供給管が接続
   された火炉と、該火炉の後部に設けられると共に内部上
   方に再熱器及び過熱器を備え且つ内部下方に節炭器を備
   えた後部伝熱部と、該後部伝熱部の下部に接続され且つ
   脱硝装置を備えたガス排出管と、一端を前記後部伝熱部
   における節炭器の上側に接続し且つ他端を前記ガス排出
   管に接続した節炭器バイパスダクトと、該節炭器バイパ
   スダクトの中途部に設けたバイパスダンパと、前記ガス
   排出管における節炭器バイパスダクトとの接続位置より
   上流側に設けたダンパと、一端を前記空気供給管に接続
   し且つ他端を前記ガス排出管における節炭器バイパスダ
   クトとの接続位置と脱硝装置との間に接続したガス再循
   環ダクトとを備えたことを特徴とする燃焼排ガスの再循
   環装置。