JP2001179053A - 排煙脱硝方法 - Google Patents
排煙脱硝方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンモニア水を気化するのに硫安等の好まし
くない物質が生成するのを回避し、かつ外部からのエネ
ルギの投入量を抑制すること。 【解決手段】 排煙脱硝方法は空気圧縮機１からアンモ
ニア水を気化するに足る熱量を有する空気を抽気し、こ
の抽気された空気を気化器７内に供給して気化器内のア
ンモニア水を気化させ、この気化したアンモニアを排熱
回収ボイラ４中のアンモニア注入部６を介して排ガス中
に導き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝する。ア
ンモニア水を空気で気化させるので、硫安等が生成せ
ず、硫安等が排熱回収ボイラの蒸発器等の伝熱管に付着
するのを回避できる。
くない物質が生成するのを回避し、かつ外部からのエネ
ルギの投入量を抑制すること。 【解決手段】 排煙脱硝方法は空気圧縮機１からアンモ
ニア水を気化するに足る熱量を有する空気を抽気し、こ
の抽気された空気を気化器７内に供給して気化器内のア
ンモニア水を気化させ、この気化したアンモニアを排熱
回収ボイラ４中のアンモニア注入部６を介して排ガス中
に導き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝する。ア
ンモニア水を空気で気化させるので、硫安等が生成せ
ず、硫安等が排熱回収ボイラの蒸発器等の伝熱管に付着
するのを回避できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排ガス中の窒素酸化
物を脱硝する方法に係り、より詳しくは、還元剤として
のアンモニアを用いてガスタービン排ガスに含まれる窒
素酸化物を脱硝する排煙脱硝方法に関する。
物を脱硝する方法に係り、より詳しくは、還元剤として
のアンモニアを用いてガスタービン排ガスに含まれる窒
素酸化物を脱硝する排煙脱硝方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ガスタービン排ガスには有害な
窒素酸化物が含まれ、これを大気中にそのまま放出する
ことは環境汚染の原因となることから、許されない。そ
こで、この窒素酸化物を低減するために排ガスを導入す
る排熱回収ボイラに脱硝装置が設けられている。この脱
硝装置において窒素酸化物と還元物質とを触媒中で反応
させ、無害な窒素と水とに還元してある許容されるレベ
ルに低下させるようにしている。通常、還元物質として
使用されのはアンモニアであり、これまで主として反応
に有利なガス状のアンモニアが用いられている。
窒素酸化物が含まれ、これを大気中にそのまま放出する
ことは環境汚染の原因となることから、許されない。そ
こで、この窒素酸化物を低減するために排ガスを導入す
る排熱回収ボイラに脱硝装置が設けられている。この脱
硝装置において窒素酸化物と還元物質とを触媒中で反応
させ、無害な窒素と水とに還元してある許容されるレベ
ルに低下させるようにしている。通常、還元物質として
使用されのはアンモニアであり、これまで主として反応
に有利なガス状のアンモニアが用いられている。
【０００３】ガス状アンモニアは反応を促し易く好まし
いものであるが、有毒性があるなどその輸送および貯蔵
において若干の問題があり、最近ではアンモニア水が使
用されている。このアンモニア水を用いる場合は窒素酸
化物と反応させるのに直接排ガス中に吹き出す方法か、
もしくはアンモニア水を何らかの熱源で加熱し、蒸発さ
せてガス状のアンモニアを供給する方法が利用されてい
る。
いものであるが、有毒性があるなどその輸送および貯蔵
において若干の問題があり、最近ではアンモニア水が使
用されている。このアンモニア水を用いる場合は窒素酸
化物と反応させるのに直接排ガス中に吹き出す方法か、
もしくはアンモニア水を何らかの熱源で加熱し、蒸発さ
せてガス状のアンモニアを供給する方法が利用されてい
る。
【０００４】図３に熱源として排ガスを利用するアンモ
ニア気化手段を示している。ガスタービンユニットは圧
縮機１と、燃焼器２と、ガスタービン３とからなり、圧
縮機１で圧縮された空気は燃焼器２に導かれ、そこで燃
料と混合されて燃焼生成ガスとなる。この燃焼生成ガス
はガスタービン３に供給されて膨張を遂げ、仕事を行
う。この仕事で図示しない発電機が駆動され、電気出力
が得られる。
ニア気化手段を示している。ガスタービンユニットは圧
縮機１と、燃焼器２と、ガスタービン３とからなり、圧
縮機１で圧縮された空気は燃焼器２に導かれ、そこで燃
料と混合されて燃焼生成ガスとなる。この燃焼生成ガス
はガスタービン３に供給されて膨張を遂げ、仕事を行
う。この仕事で図示しない発電機が駆動され、電気出力
が得られる。
【０００５】仕事を終えた燃焼生成ガスは排熱回収ボイ
ラ４に送られ、蒸気サイクルのための熱源ガスとなる。
排熱回収ボイラ４には脱硝装置５が設けられ、この脱硝
装置５の上流側にアンモニア注入部６が配置されてい
る。アンモニア気化手段は気化器７と、気化器７に排ガ
スを導く排ガス管８と、アンモニアを供給する供給管９
と、気化したアンモニアをアンモニア注入部６に導く導
管１０とからなる。排ガス管８の経路には調整弁１１お
よびファン１２が設けられている。
ラ４に送られ、蒸気サイクルのための熱源ガスとなる。
排熱回収ボイラ４には脱硝装置５が設けられ、この脱硝
装置５の上流側にアンモニア注入部６が配置されてい
る。アンモニア気化手段は気化器７と、気化器７に排ガ
スを導く排ガス管８と、アンモニアを供給する供給管９
と、気化したアンモニアをアンモニア注入部６に導く導
管１０とからなる。排ガス管８の経路には調整弁１１お
よびファン１２が設けられている。
【０００６】この気化手段を用いて圧力および温度を適
切に保たれた排ガスが排ガス管８を通して気化器７に導
入され、供給管９を通して気化器７に送られたアンモニ
ア水が加熱される。この加熱によりアンモニア水が蒸発
し、ガス状のアンモニアを得ることができる。
切に保たれた排ガスが排ガス管８を通して気化器７に導
入され、供給管９を通して気化器７に送られたアンモニ
ア水が加熱される。この加熱によりアンモニア水が蒸発
し、ガス状のアンモニアを得ることができる。
【０００７】また、別のアンモニア気化手段の例を図４
に示している。この例では気化器７と結ぶ空気管１３の
経路に空気を加熱する熱交換器１４が設けられる。アン
モニア水を希釈する空気はファン１２で加圧され、さら
に熱交換器１４において加熱されて高温となって気化器
７に導かれる。この高温の空気でアンモニア水が蒸発
し、ガス状のアンモニアを得ることができる。
に示している。この例では気化器７と結ぶ空気管１３の
経路に空気を加熱する熱交換器１４が設けられる。アン
モニア水を希釈する空気はファン１２で加圧され、さら
に熱交換器１４において加熱されて高温となって気化器
７に導かれる。この高温の空気でアンモニア水が蒸発
し、ガス状のアンモニアを得ることができる。
【０００８】この熱交換器１４の熱源媒体には排熱回収
ボイラ４で発生する蒸気、もしくは補助蒸気などが使用
されている。なお、上記図４に示す例では熱交換器１４
に代えて、電気ヒータを使用することができ、同様に加
熱用空気を加熱することが可能である。
ボイラ４で発生する蒸気、もしくは補助蒸気などが使用
されている。なお、上記図４に示す例では熱交換器１４
に代えて、電気ヒータを使用することができ、同様に加
熱用空気を加熱することが可能である。
【０００９】このようなアンモニア気化手段を用いて得
たアンモニアは導管１０を通してアンモニア注入部６に
供給され、排ガス中に吹き出させて窒素酸化物との反応
に供される。
たアンモニアは導管１０を通してアンモニア注入部６に
供給され、排ガス中に吹き出させて窒素酸化物との反応
に供される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法でアンモニア水を気化させた場合、たとえば排ガス
中に硫黄分が含まれていると、アンモニアと硫黄とが反
応し、硫安および酸性硫安が生成することがある。この
硫安および酸性硫安が生成した場合、これらの物質が排
熱回収ボイラ４の過熱器、蒸発器などを構成する伝熱
管、あるいは脱硝装置５の触媒等に付着し、伝熱性能お
よび脱硝性能に少なからぬ影響を与える。たとえば、伝
熱管に付着した場合、伝熱面の汚れにより熱が伝わりに
くくなり、伝熱性能は著しく低下してしまう。また、こ
れらの物質は腐食性があり、伝熱管の表面を腐食させて
しまう。
方法でアンモニア水を気化させた場合、たとえば排ガス
中に硫黄分が含まれていると、アンモニアと硫黄とが反
応し、硫安および酸性硫安が生成することがある。この
硫安および酸性硫安が生成した場合、これらの物質が排
熱回収ボイラ４の過熱器、蒸発器などを構成する伝熱
管、あるいは脱硝装置５の触媒等に付着し、伝熱性能お
よび脱硝性能に少なからぬ影響を与える。たとえば、伝
熱管に付着した場合、伝熱面の汚れにより熱が伝わりに
くくなり、伝熱性能は著しく低下してしまう。また、こ
れらの物質は腐食性があり、伝熱管の表面を腐食させて
しまう。
【００１１】一方、アンモニア水の気化のために使用す
る排ガスは３００〜４００°Ｃと高温であり、この高温
ガスを加圧して気化器７に送るためにはファン１２を運
転しなければならず、継続して動力費用が発生する。さ
らに、空気を加熱するのに排熱回収ボイラ４の発生蒸気
を使用するものではガスタービン３の起動時には排熱回
収ボイラ４からの蒸気が得られないために、これに代わ
る、たとえば補助蒸気の供給が欠かせなくなり、補助ボ
イラの運転を強いられることで、大きな動力費用が発生
することになる。
る排ガスは３００〜４００°Ｃと高温であり、この高温
ガスを加圧して気化器７に送るためにはファン１２を運
転しなければならず、継続して動力費用が発生する。さ
らに、空気を加熱するのに排熱回収ボイラ４の発生蒸気
を使用するものではガスタービン３の起動時には排熱回
収ボイラ４からの蒸気が得られないために、これに代わ
る、たとえば補助蒸気の供給が欠かせなくなり、補助ボ
イラの運転を強いられることで、大きな動力費用が発生
することになる。
【００１２】一方、空気を加熱するのに電気ヒータを用
いるものではヒータの消費電力が著しく大きいために送
電端効率の低下が避けられなくなり、好ましくない。
いるものではヒータの消費電力が著しく大きいために送
電端効率の低下が避けられなくなり、好ましくない。
【００１３】そこで、本発明の目的はアンモニア水を気
化するのに硫安等の好ましくない物質が生成するのを回
避し、かつ外部からのエネルギの投入量を抑制するよう
にした排煙脱硝方法を提供することにある。
化するのに硫安等の好ましくない物質が生成するのを回
避し、かつ外部からのエネルギの投入量を抑制するよう
にした排煙脱硝方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る排
煙脱硝方法は供給された空気を圧縮して吐出する空気圧
縮機と、この圧縮機から吐出した空気により燃料を燃焼
させる燃焼器と、この燃焼器の燃焼ガスにより駆動され
るガスタービンと、このガスタービンの排ガスを導くダ
クト内にアンモニア注入部、蒸気ドラムに連通する蒸発
器および脱硝触媒を配置した排熱回収ボイラと、アンモ
ニア注入部に供給するアンモニアを気化させる気化器と
からなり、空気圧縮機からアンモニア水を気化するに足
る熱量を有する空気を抽気し、この抽気された空気を気
化器内に供給して気化器内のアンモニア水を気化させ、
この気化したアンモニアを排熱回収ボイラ中のアンモニ
ア注入部を介して排ガス中に導き、触媒の存在下で窒素
と反応させて脱硝することを特徴とする。
煙脱硝方法は供給された空気を圧縮して吐出する空気圧
縮機と、この圧縮機から吐出した空気により燃料を燃焼
させる燃焼器と、この燃焼器の燃焼ガスにより駆動され
るガスタービンと、このガスタービンの排ガスを導くダ
クト内にアンモニア注入部、蒸気ドラムに連通する蒸発
器および脱硝触媒を配置した排熱回収ボイラと、アンモ
ニア注入部に供給するアンモニアを気化させる気化器と
からなり、空気圧縮機からアンモニア水を気化するに足
る熱量を有する空気を抽気し、この抽気された空気を気
化器内に供給して気化器内のアンモニア水を気化させ、
この気化したアンモニアを排熱回収ボイラ中のアンモニ
ア注入部を介して排ガス中に導き、触媒の存在下で窒素
と反応させて脱硝することを特徴とする。
【００１５】本発明方法においては空気圧縮機からアン
モニア水を気化するに足る熱量を有する空気を抽気し、
この抽気された空気を気化器内に供給して気化器内のア
ンモニア水を気化させ、この気化したアンモニアを排熱
回収ボイラ中のアンモニア注入部を介して排ガス中に導
き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝する。
モニア水を気化するに足る熱量を有する空気を抽気し、
この抽気された空気を気化器内に供給して気化器内のア
ンモニア水を気化させ、この気化したアンモニアを排熱
回収ボイラ中のアンモニア注入部を介して排ガス中に導
き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝する。
【００１６】このような方法によれば、アンモニア水を
圧縮空気で気化させるので、硫安等が生成することがな
く、こうした物質が排熱回収ボイラの過熱器、蒸発器等
の伝熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性能
が低下するのを防ぐことが可能になる。さらに、ユニッ
ト内の機器自身で生成する圧縮空気を供給するので、外
部からエネルギを投入する必要がなく、過大な動力費用
が発生するのを抑えることが可能になる。
圧縮空気で気化させるので、硫安等が生成することがな
く、こうした物質が排熱回収ボイラの過熱器、蒸発器等
の伝熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性能
が低下するのを防ぐことが可能になる。さらに、ユニッ
ト内の機器自身で生成する圧縮空気を供給するので、外
部からエネルギを投入する必要がなく、過大な動力費用
が発生するのを抑えることが可能になる。
【００１７】さらに、本発明の上記と異なる排煙脱硝方
法は供給された空気を圧縮して吐出する空気圧縮機と、
この圧縮機から吐出した空気により燃料を燃焼させる燃
焼器と、この燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるガスタ
ービンと、このガスタービンの排ガスを導くダクト内に
アンモニア注入部、蒸気ドラムに連通する蒸発器および
脱硝触媒を配置した排熱回収ボイラと、アンモニア注入
部に供給するアンモニアを気化させる気化器とからな
り、気化器に導入されるアンモニア希釈空気を蒸気ドラ
ムから送られるブロー水により加熱し、この加熱された
希釈空気により前記気化器内のアンモニア水を気化さ
せ、この気化したアンモニアを排熱回収ボイラ中のアン
モニア注入部を介して排ガス中に導き、触媒の存在下で
窒素と反応させて脱硝することを特徴とする。
法は供給された空気を圧縮して吐出する空気圧縮機と、
この圧縮機から吐出した空気により燃料を燃焼させる燃
焼器と、この燃焼器の燃焼ガスにより駆動されるガスタ
ービンと、このガスタービンの排ガスを導くダクト内に
アンモニア注入部、蒸気ドラムに連通する蒸発器および
脱硝触媒を配置した排熱回収ボイラと、アンモニア注入
部に供給するアンモニアを気化させる気化器とからな
り、気化器に導入されるアンモニア希釈空気を蒸気ドラ
ムから送られるブロー水により加熱し、この加熱された
希釈空気により前記気化器内のアンモニア水を気化さ
せ、この気化したアンモニアを排熱回収ボイラ中のアン
モニア注入部を介して排ガス中に導き、触媒の存在下で
窒素と反応させて脱硝することを特徴とする。
【００１８】本発明方法においては気化器に導入される
アンモニア希釈空気を蒸気ドラムから送られるブロー水
により加熱し、この加熱された希釈空気により前記気化
器内のアンモニア水を気化させ、この気化したアンモニ
アを排熱回収ボイラ中のアンモニア注入部を介して排ガ
ス中に導き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝す
る。
アンモニア希釈空気を蒸気ドラムから送られるブロー水
により加熱し、この加熱された希釈空気により前記気化
器内のアンモニア水を気化させ、この気化したアンモニ
アを排熱回収ボイラ中のアンモニア注入部を介して排ガ
ス中に導き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝す
る。
【００１９】このような方法によれば、アンモニア水を
空気で気化させるので、硫安等が生成することがなく、
こうした物質が排熱回収ボイラの過熱器、蒸発器等の伝
熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性能が低
下するのを防ぐことが可能になる。また、アンモニア水
の気化のために外部からエネルギを投入する必要がな
く、エネルギ消費量を大きく減少させることができる。
空気で気化させるので、硫安等が生成することがなく、
こうした物質が排熱回収ボイラの過熱器、蒸発器等の伝
熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性能が低
下するのを防ぐことが可能になる。また、アンモニア水
の気化のために外部からエネルギを投入する必要がな
く、エネルギ消費量を大きく減少させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１
において、アンモニア気化手段は気化器７と、空気圧縮
機１と気化器７との間を連絡する空気管１５と、この空
気管１５の経路に設けられる調整弁１６とを備えてい
る。空気管１５はアンモニア水を気化する圧縮空気を抽
気して気化器７に導く。調整弁１６は供給される空気量
を調節する。
１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１
において、アンモニア気化手段は気化器７と、空気圧縮
機１と気化器７との間を連絡する空気管１５と、この空
気管１５の経路に設けられる調整弁１６とを備えてい
る。空気管１５はアンモニア水を気化する圧縮空気を抽
気して気化器７に導く。調整弁１６は供給される空気量
を調節する。
【００２１】本実施の形態においては上記アンモニア気
化手段を用いてアンモニア水を気化する。プラントの運
転中、空気圧縮機１において空気が圧縮される。この圧
縮空気は燃焼器２に供給されるが、この圧縮空気の一部
を抽気し、空気管１５を通して気化器７に導く。この圧
縮空気の状態はアンモニア水を気化させるのに必要な次
の条件を満たすようにする。すなわち、圧力は約１９，
６１３Ｐａ（０．２ａｔａ）、温度は約３５０°Ｃ以上
に調整される。通常、圧縮機１は無負荷定格速度運転時
でアンモニア水を気化可能な状態に到達することから、
ガスタービン起動当初より熱源を確保することが可能で
ある。
化手段を用いてアンモニア水を気化する。プラントの運
転中、空気圧縮機１において空気が圧縮される。この圧
縮空気は燃焼器２に供給されるが、この圧縮空気の一部
を抽気し、空気管１５を通して気化器７に導く。この圧
縮空気の状態はアンモニア水を気化させるのに必要な次
の条件を満たすようにする。すなわち、圧力は約１９，
６１３Ｐａ（０．２ａｔａ）、温度は約３５０°Ｃ以上
に調整される。通常、圧縮機１は無負荷定格速度運転時
でアンモニア水を気化可能な状態に到達することから、
ガスタービン起動当初より熱源を確保することが可能で
ある。
【００２２】さらに、気化器７においては圧縮空気が保
有する熱エネルギで気化器７内のアンモニア水を加熱す
る。この加熱によりアンモニア水が気化する。発生した
ガス状のアンモニアを導管１０を通して排熱回収ボイラ
４内のアンモニア注入部６に供給し、そこを流れる排ガ
ス中に吹き出して窒素酸化物の反応させる。
有する熱エネルギで気化器７内のアンモニア水を加熱す
る。この加熱によりアンモニア水が気化する。発生した
ガス状のアンモニアを導管１０を通して排熱回収ボイラ
４内のアンモニア注入部６に供給し、そこを流れる排ガ
ス中に吹き出して窒素酸化物の反応させる。
【００２３】このような圧縮空気を使用する方法におい
てはアンモニア水を気化する熱源が空気であるので、硫
安および酸性硫安が生成することがなく、こうした物質
が排熱回収ボイラ４に流れて伝熱管等に付着するのを回
避することができ、伝熱性能が低下するのを防ぐことが
可能になる。また、圧縮空気を送るのに圧力を高める必
要はなく、ファンなどの加圧手段を用いることなく、必
要とされる量の空気を供給することができる。
てはアンモニア水を気化する熱源が空気であるので、硫
安および酸性硫安が生成することがなく、こうした物質
が排熱回収ボイラ４に流れて伝熱管等に付着するのを回
避することができ、伝熱性能が低下するのを防ぐことが
可能になる。また、圧縮空気を送るのに圧力を高める必
要はなく、ファンなどの加圧手段を用いることなく、必
要とされる量の空気を供給することができる。
【００２４】一方、圧縮空気を利用することによるガス
タービン出力への実質的な影響は殆どない。たとえば、
１３００°Ｃ級ガスタービンにおいて２５ｗｔ％濃度の
アンモニア水を気化する場合を想定した値を示すと、次
のように算定することができる。すなわち、２５ｗｔ％
濃度のアンモニア水の気化潜熱は２，７３７，６４４Ｊ
（６５４ｋｃａｌ）／ｋｇである。これに対し、圧縮機
１の出口における圧縮空気の状態は温度３５０〜４００
°Ｃ、圧力１，０７８，７３１〜１，５６９，０６４Ｐ
ａ（１１〜１６ａｔａ）である。
タービン出力への実質的な影響は殆どない。たとえば、
１３００°Ｃ級ガスタービンにおいて２５ｗｔ％濃度の
アンモニア水を気化する場合を想定した値を示すと、次
のように算定することができる。すなわち、２５ｗｔ％
濃度のアンモニア水の気化潜熱は２，７３７，６４４Ｊ
（６５４ｋｃａｌ）／ｋｇである。これに対し、圧縮機
１の出口における圧縮空気の状態は温度３５０〜４００
°Ｃ、圧力１，０７８，７３１〜１，５６９，０６４Ｐ
ａ（１１〜１６ａｔａ）である。
【００２５】この条件における脱硝に必要なアンモニア
水流量を０．１ｋｇ／ｓと仮定すると、アンモニア水を
気化するのに必要な圧縮空気の流量は０．６ｋｇ／ｓと
なる。この流量は圧縮機１の出口における総空気流量４
００〜６００ｋｇ／ｓに対して約０．１％に相当し、圧
縮空気の抽気によるガスタービン出力への影響は極めて
小さく、実質的に殆どないといえる。
水流量を０．１ｋｇ／ｓと仮定すると、アンモニア水を
気化するのに必要な圧縮空気の流量は０．６ｋｇ／ｓと
なる。この流量は圧縮機１の出口における総空気流量４
００〜６００ｋｇ／ｓに対して約０．１％に相当し、圧
縮空気の抽気によるガスタービン出力への影響は極めて
小さく、実質的に殆どないといえる。
【００２６】本実施の形態によれば、アンモニア水を圧
縮空気で気化させるので、硫安等が生成することがな
く、こうした物質が排熱回収ボイラ４の過熱器、蒸発器
等の伝熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性
能が低下するのを防ぐことが可能になる。さらに、ユニ
ット内の機器自身で生成する圧縮空気を供給するので、
外部からエネルギを投入する必要がなく、過大な動力費
用が発生するのを抑えることができる。
縮空気で気化させるので、硫安等が生成することがな
く、こうした物質が排熱回収ボイラ４の過熱器、蒸発器
等の伝熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性
能が低下するのを防ぐことが可能になる。さらに、ユニ
ット内の機器自身で生成する圧縮空気を供給するので、
外部からエネルギを投入する必要がなく、過大な動力費
用が発生するのを抑えることができる。
【００２７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態について図２を参照して説明する。アンモニア気
化手段は気化器７と、この気化器７に希釈空気を導く空
気管１３の経路に空気を加熱すための熱交換器１７とを
備えている。この熱交換器１７には熱源としての温水を
導く、排熱回収ボイラ４の高圧蒸気ドラム１８と結ぶ温
水管１９が接続されている。この温水管１９の経路には
供給元弁２０が設けられる。また、温水管１９に熱源と
しての蒸気を導く補助蒸気管２１が接続されている。補
助蒸気管２１の経路には供給元弁２２が設けられる。
の形態について図２を参照して説明する。アンモニア気
化手段は気化器７と、この気化器７に希釈空気を導く空
気管１３の経路に空気を加熱すための熱交換器１７とを
備えている。この熱交換器１７には熱源としての温水を
導く、排熱回収ボイラ４の高圧蒸気ドラム１８と結ぶ温
水管１９が接続されている。この温水管１９の経路には
供給元弁２０が設けられる。また、温水管１９に熱源と
しての蒸気を導く補助蒸気管２１が接続されている。補
助蒸気管２１の経路には供給元弁２２が設けられる。
【００２８】本実施の形態では上記アンモニア気化手段
を用いて次のようにアンモニア水を気化する。プラント
の運転中、排熱回収ボイラ４の高圧蒸気ドラム１８に温
水が蓄えられている。温水の一部、たとえばブロー水を
温水管１９の供給元弁２０を開き、熱交換器１７に供給
する。このブロー水をファン１２で熱交換器１７内に送
り、伝熱管内を流動する希釈空気を加熱する。
を用いて次のようにアンモニア水を気化する。プラント
の運転中、排熱回収ボイラ４の高圧蒸気ドラム１８に温
水が蓄えられている。温水の一部、たとえばブロー水を
温水管１９の供給元弁２０を開き、熱交換器１７に供給
する。このブロー水をファン１２で熱交換器１７内に送
り、伝熱管内を流動する希釈空気を加熱する。
【００２９】供給されるブロー水の条件はアンモニア水
を気化させるのに必要な次の条件を満たすようにする。
すなわち、圧力は１０，７８７，３１５〜１２，７４
８，６４５Ｐａ（１１０〜１３０ａｔａ）、温度は３１
０〜３３０°Ｃである。この条件は１３００°Ｃ級ガス
タービンにおけるブロー水に相当し、空気を加熱するの
に十分な熱量を有する。
を気化させるのに必要な次の条件を満たすようにする。
すなわち、圧力は１０，７８７，３１５〜１２，７４
８，６４５Ｐａ（１１０〜１３０ａｔａ）、温度は３１
０〜３３０°Ｃである。この条件は１３００°Ｃ級ガス
タービンにおけるブロー水に相当し、空気を加熱するの
に十分な熱量を有する。
【００３０】さらに、加熱により温度上昇した空気を気
化器７内のアンモニア水中に導き、アンモニア水を加熱
する。この加熱によりアンモニア水が気化する。発生し
たガス状のアンモニアを導管１０を通して排熱回収ボイ
ラ４内のアンモニア注入部６に供給し、そこを流れる排
ガス中に吹き出して窒素酸化物と反応させる。
化器７内のアンモニア水中に導き、アンモニア水を加熱
する。この加熱によりアンモニア水が気化する。発生し
たガス状のアンモニアを導管１０を通して排熱回収ボイ
ラ４内のアンモニア注入部６に供給し、そこを流れる排
ガス中に吹き出して窒素酸化物と反応させる。
【００３１】このような希釈空気を使用する方法におい
てはアンモニア水を気化する熱源が空気であるので、硫
安および酸性硫安が生成することがなく、こうした物質
が排熱回収ボイラ４に流れて伝熱管等に付着するのを回
避することができ、伝熱性能が低下するのを防ぐことが
可能になる。また、本来廃棄されるブロー水を熱源とし
て利用することから、アンモニア水の気化のために外部
からエネルギを投入する必要がなく、エネルギ消費量を
大きく減少させることができる。
てはアンモニア水を気化する熱源が空気であるので、硫
安および酸性硫安が生成することがなく、こうした物質
が排熱回収ボイラ４に流れて伝熱管等に付着するのを回
避することができ、伝熱性能が低下するのを防ぐことが
可能になる。また、本来廃棄されるブロー水を熱源とし
て利用することから、アンモニア水の気化のために外部
からエネルギを投入する必要がなく、エネルギ消費量を
大きく減少させることができる。
【００３２】なお、ガスタービン起動時など、必要な量
のブロー水の確保が困難であるとき、またはブロー水の
みでは気化のために十分な熱量の確保が難しいとき、供
給元弁２２を開き、外部から補助蒸気管２１を通して熱
交換器１７に補助蒸気を供給するようにする。
のブロー水の確保が困難であるとき、またはブロー水の
みでは気化のために十分な熱量の確保が難しいとき、供
給元弁２２を開き、外部から補助蒸気管２１を通して熱
交換器１７に補助蒸気を供給するようにする。
【００３３】本実施の形態によれば、アンモニア水を空
気で気化させるので、硫安等が生成することがなく、こ
うした物質が排熱回収ボイラ４の過熱器、蒸発器等の伝
熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性能が低
下するのを防ぐことが可能になる。また、アンモニア水
の気化のために外部からエネルギを投入する必要がな
く、エネルギ消費量を大きく減少させることができる。
気で気化させるので、硫安等が生成することがなく、こ
うした物質が排熱回収ボイラ４の過熱器、蒸発器等の伝
熱管に付着するのを回避することができ、伝熱性能が低
下するのを防ぐことが可能になる。また、アンモニア水
の気化のために外部からエネルギを投入する必要がな
く、エネルギ消費量を大きく減少させることができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、アンモニア水を空気で
気化させるので、硫安等が生成することがなく、こうし
た物質が排熱回収ボイラの過熱器、蒸発器等の伝熱管に
付着するのを回避することが可能で、伝熱性能が低下す
るのを防ぐことができる。さらに、アンモニア水の気化
のために外部からエネルを投入する必要がなく、過大な
動力費用の発生を抑えることができ、またエネルギ消費
量を大きく減少させることが可能になる。
気化させるので、硫安等が生成することがなく、こうし
た物質が排熱回収ボイラの過熱器、蒸発器等の伝熱管に
付着するのを回避することが可能で、伝熱性能が低下す
るのを防ぐことができる。さらに、アンモニア水の気化
のために外部からエネルを投入する必要がなく、過大な
動力費用の発生を抑えることができ、またエネルギ消費
量を大きく減少させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンモニア気
化手段を示す系統図。
化手段を示す系統図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るアンモニア気
化手段を示す系統図。
化手段を示す系統図。
【図３】従来のアンモニア気化手段の一例を示す系統
図。
図。
【図４】従来のアンモニア気化手段の他の例を示す系統
図。
図。
【符号の説明】 １ 圧縮機 ３ ガスタービン ４ 排熱回収ボイラ ６ アンモニア注入部 ７ 気化器 １５ 空気管 １７ 熱交換器 １９ 温水管 ２１ 補助蒸気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩見 肇 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 藤岡 昭一郎 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 松本 匡弘 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB02 AB03 AC04 CC38
Claims (2)
- 【請求項１】 供給された空気を圧縮して吐出する空気
圧縮機と、この圧縮機から吐出した空気により燃料を燃
焼させる燃焼器と、この燃焼器の燃焼ガスにより駆動さ
れるガスタービンと、このガスタービンの排ガスを導く
ダクト内にアンモニア注入部、蒸気ドラムに連通する蒸
発器および脱硝触媒を配置した排熱回収ボイラと、前記
アンモニア注入部に供給するアンモニアを気化させる気
化器とからなり、前記空気圧縮機からアンモニア水を気
化するに足る熱量を有する空気を抽気し、この抽気され
た空気を前記気化器内に供給して気化器内のアンモニア
水を気化させ、この気化したアンモニアを前記排熱回収
ボイラ中の前記アンモニア注入部を介して排ガス中に導
き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝することを特
徴とする排煙脱硝方法。 - 【請求項２】 供給された空気を圧縮して吐出する空気
圧縮機と、この圧縮機から吐出した空気により燃料を燃
焼させる燃焼器と、この燃焼器の燃焼ガスにより駆動さ
れるガスタービンと、このガスタービンの排ガスを導く
ダクト内にアンモニア注入部、蒸気ドラムに連通する蒸
発器および脱硝触媒を配置した排熱回収ボイラと、前記
アンモニア注入部に供給するアンモニアを気化させる気
化器とからなり、前記気化器に導入されるアンモニア希
釈空気を前記蒸気ドラムから送られるブロー水により加
熱し、この加熱された希釈空気により前記気化器内のア
ンモニア水を気化させ、この気化したアンモニアを前記
排熱回収ボイラ中の前記アンモニア注入部を介して排ガ
ス中に導き、触媒の存在下で窒素と反応させて脱硝する
ことを特徴とする排煙脱硝方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36894599A JP4187894B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 排煙脱硝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36894599A JP4187894B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 排煙脱硝方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001179053A true JP2001179053A (ja) | 2001-07-03 |
| JP4187894B2 JP4187894B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=18493166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36894599A Expired - Fee Related JP4187894B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 排煙脱硝方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4187894B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038511A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | General Electric Co <Ge> | アンモニア噴射システム |
| JP2017015076A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 発電システム排気冷却 |
| JP6245404B1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-12-13 | 中国電力株式会社 | 燃焼装置および発電設備 |
| WO2022173040A1 (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | 三菱パワー株式会社 | ガスタービンプラント、及びその燃料供給方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019143495A (ja) | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 脱硝装置及びこれを備えた排熱回収ボイラ、ガスタービン複合発電プラント並びに脱硝方法 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36894599A patent/JP4187894B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2011038511A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | General Electric Co <Ge> | アンモニア噴射システム |
| CN101994552A (zh) * | 2009-08-07 | 2011-03-30 | 通用电气公司 | 氨喷射系统 |
| JP2017015076A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 発電システム排気冷却 |
| JP6245404B1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-12-13 | 中国電力株式会社 | 燃焼装置および発電設備 |
| WO2022173040A1 (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | 三菱パワー株式会社 | ガスタービンプラント、及びその燃料供給方法 |
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|---|---|
| JP4187894B2 (ja) | 2008-11-26 |
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