JP2003001058A - Method of operating ammonia forming apparatus and method of operating denitration apparatus in boiler - Google Patents
Method of operating ammonia forming apparatus and method of operating denitration apparatus in boilerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、アンモニア生成
装置の運転方法およびボイラにおける脱硝装置の運転方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of operating an ammonia generator and a method of operating a denitration device in a boiler.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ボイラについても一層の低NOx
化が要望されており、その対策の1つとして、脱硝装置
が用いられている。この脱硝装置は、還元剤としてのア
ンモニアを前記ボイラからの排ガスへ投入し、脱硝触媒
を用いてアンモニアによるNOxの還元反応を促進する
ことにより、排ガス中のNOxを低減するように構成さ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, even the boilers have been further reduced in NOx.
There is a demand for higher efficiency, and a denitration device is used as one of the countermeasures. This denitration device is configured to reduce the NOx in the exhaust gas by introducing ammonia as a reducing agent into the exhaust gas from the boiler and promoting the NOx reduction reaction by the ammonia using the denitration catalyst. .
【0003】前記脱硝装置に用いられるアンモニアは、
アンモニア生成装置を用いて尿素水を加熱することによ
って生成している。このアンモニア生成装置は、尿素水
の流通路と加熱手段とからなる加熱部を備えている。そ
して、この加熱部において、前記加熱手段によって前記
流通路内を流通する尿素水を加熱することにより、アン
モニアを生成させている。Ammonia used in the denitration device is
It is generated by heating urea water using an ammonia generator. This ammonia generator is provided with a heating unit including a urea water flow passage and heating means. Then, in the heating section, ammonia is generated by heating the urea water flowing in the flow passage by the heating means.
【0004】ところで、前記脱硝装置においては、前記
ボイラの燃焼開始時などのように前記脱硝触媒の温度が
低いとき、アンモニアを投入すると、アンモニアとNO
xとが反応せず、NOxがそのまま排出されてしまうこ
とがあった。しかも、アンモニアとNOxとが反応しな
いと、アンモニアが前記ボイラから流出してしまうと云
う問題もある。In the denitration apparatus, when ammonia is added when the temperature of the denitration catalyst is low, such as when the boiler starts burning, ammonia and NO
There was a case where NO did not react with x and NOx was emitted as it was. Moreover, if ammonia and NOx do not react, there is a problem that ammonia will flow out from the boiler.
【0005】また、前記アンモニア生成装置において
は、適切な運転状況になっていないとき、前記アンモニ
ア生成装置へ尿素水を供給すると、尿素水から水分が蒸
発して尿素が結晶化したり、また尿素水からアンモニア
を生成する過程の中間生成物がそのまま残留し、前記流
通路に詰まりが生じる。このように、前記流通路に詰ま
りが生じると、アンモニアの生成を行うことができない
ため、前記脱硝装置においては、NOxの低減を行うこ
とができない。Further, in the ammonia generator, when urea water is supplied to the ammonia generator when the operating condition is not appropriate, water is evaporated from the urea water and urea is crystallized, or urea water is crystallized. The intermediate product in the process of producing ammonia from the solution remains as it is, and the flow passage is clogged. As described above, when the flow passage is clogged, ammonia cannot be generated, and thus the NOx reduction device cannot reduce NOx.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする第一の課題は、アンモニア生成装置の起動時にお
いて、アンモニアを確実に生成することである。また第
二の課題は、脱硝装置の起動時において、確実な脱硝を
行うとともに、ボイラからのアンモニアの流出を防止す
ることである。The first problem to be solved by the present invention is to reliably generate ammonia at the time of starting the ammonia generator. A second problem is to perform reliable denitration and prevent the outflow of ammonia from the boiler when the denitration device is started.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明
は、尿素水を加熱してアンモニアを生成するアンモニア
生成装置の運転方法であって、前記アンモニア生成装置
の運転状況に応じて、尿素水の供給を制御することを特
徴としている。The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is a method for operating an ammonia generator for heating urea water to generate ammonia. The supply of urea water is controlled according to the operating condition of the ammonia generator.
【0008】さらに、請求項2に記載の発明は、尿素水
を加熱してアンモニアを生成するアンモニア生成装置
と、ボイラのガス通路出口部に設けたアンモニア投入手
段と、このアンモニア投入手段の下流側に設けた脱硝触
媒とからなるボイラにおける脱硝装置の運転方法であっ
て、前記アンモニア生成装置の運転状況と前記脱硝触媒
の温度とに基づいて、前記アンモニア生成装置への尿素
水の供給を制御することを特徴としている。Further, in the invention according to claim 2, the ammonia generator for heating the urea water to generate ammonia, the ammonia feeding means provided at the gas passage outlet of the boiler, and the downstream side of the ammonia feeding means. A method for operating a denitration device in a boiler comprising a denitration catalyst provided in, wherein the supply of urea water to the ammonia generation device is controlled based on the operating conditions of the ammonia generation device and the temperature of the denitration catalyst. It is characterized by that.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。まず、この発明に係るアンモニア生成
装置の運転方法について説明する。この運転方法は、前
記第一の課題を解決するための運転方法であって、尿素
水からアンモニアを生成するアンモニア生成装置,とく
にボイラなどにおける脱硝装置に用いられるアンモニア
生成装置において好適に実施することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described. First, a method of operating the ammonia generator according to the present invention will be described. This operation method is an operation method for solving the first problem, and is preferably carried out in an ammonia generation device for generating ammonia from urea water, particularly in an ammonia generation device used for a denitration device in a boiler or the like. You can
【0010】前記アンモニア生成装置は、尿素水を加熱
する加熱部を備えている。この加熱部は、尿素水の流通
路と、この流通路の加熱手段とから構成されている。前
記加熱手段としては、電気ヒータを用いることができ
る。また、前記アンモニア生成装置は、尿素水およびこ
の尿素水から生成されたアンモニアを搬送するための搬
送用気体の供給手段を備えている。この搬送用気体とし
ては、空気を用いることができる。すなわち、前記アン
モニア生成装置は、前記加熱部へ搬送用気体とともに尿
素水を供給し、搬送用気体とともに前記流通路内を流通
する尿素水を前記加熱手段によって所定温度以上に加熱
することにより、アンモニアを生成するようになってい
る。The ammonia generator is equipped with a heating unit for heating urea water. The heating unit is composed of a urea water flow passage and a heating means for the flow passage. An electric heater can be used as the heating means. Further, the ammonia generator includes a supply means for supplying urea water and a carrier gas for carrying ammonia generated from the urea water. Air can be used as the carrier gas. That is, the ammonia generator supplies urea water together with the carrier gas to the heating unit, and heats the urea water flowing in the flow passage together with the carrier gas to a temperature equal to or higher than a predetermined temperature by the heating means. To generate.
【0011】さて、前記アンモニア生成装置の運転方法
は、前記アンモニア生成装置の運転状況に応じて尿素水
の供給を制御する方法である。すなわち、この運転方法
は、前記アンモニア生成装置の起動時、その運転状況が
アンモニアの生成に適切な状態となったとき、前記アン
モニア生成装置への尿素水の供給を開始するようにした
運転方法である。Now, the method of operating the ammonia generator is a method of controlling the supply of urea water according to the operating condition of the ammonia generator. That is, this operating method is an operating method in which the supply of the urea water to the ammonia generating device is started when the operating condition is in a state suitable for the production of ammonia when the ammonia generating device is started. is there.
【0012】ここにおいて、前記アンモニア生成装置の
運転状況とは、前記加熱部の加熱状況および搬送用気体
の供給状況である。まず、前記加熱部の加熱状況とは、
前記加熱部に詰まりを生じることなく、前記加熱部にお
いてアンモニアを生成することができる所定温度以上に
加熱された状況である。したがって、前記所定温度は、
尿素が結晶化したり、また尿素水からアンモニアを生成
する過程の中間生成物がそのまま残留することなく、ア
ンモニアを生成することができる温度である。そして、
前記加熱部の加熱状況の検出は、前記流通路の温度,前
記加熱手段の温度および前記アンモニア生成装置におけ
るアンモニア供給ラインの温度のいずれかに基づいて行
うことができる。Here, the operating status of the ammonia generator is the heating status of the heating section and the supply status of the carrier gas. First, with the heating situation of the heating unit,
This is a situation in which the heating portion is heated to a temperature equal to or higher than a predetermined temperature at which ammonia can be generated without being clogged. Therefore, the predetermined temperature is
The temperature is a temperature at which ammonia can be generated without crystallizing urea or leaving an intermediate product in the process of generating ammonia from aqueous urea as it is. And
The heating condition of the heating unit can be detected based on any one of the temperature of the flow passage, the temperature of the heating unit, and the temperature of the ammonia supply line in the ammonia generator.
【0013】また、搬送用気体の供給状況とは、前記加
熱部へ搬送用気体が所定流量で供給されている状況であ
る。この搬送用気体の供給状況の検出は、前記流通路内
の圧力および前記流通路内における搬送用気体の流量の
いずれかに基づいて行うことができる。The condition of supplying the carrier gas is a condition in which the carrier gas is supplied to the heating unit at a predetermined flow rate. The supply state of the carrier gas can be detected based on either the pressure in the flow passage or the flow rate of the carrier gas in the flow passage.
【0014】したがって、この運転方法においては、前
記アンモニア生成装置の起動時、前記加熱部が前記所定
温度以上であり,かつ前記供給手段から搬送用気体が前
記所定流量で供給されているとき、尿素水の供給を開始
する。すると、搬送用気体が供給されていることによ
り、前記加熱部内における尿素水の滞留を防止し、前記
加熱部へ確実に尿素水を供給することができる。しか
も、前記加熱部が前記所定温度以上となっているので、
前記加熱部へ供給された尿素水が結晶化したり、不要な
中間生成物が生じることなく、アンモニアを生成するこ
とができる。そして、このアンモニアを搬送用気体によ
って前記脱硝装置へ供給することができる。Therefore, in this operating method, when the ammonia generator is started, the heating portion is at the predetermined temperature or higher, and the carrier gas is supplied from the supply means at the predetermined flow rate, the urea is supplied. Start water supply. Then, since the carrier gas is supplied, urea water can be prevented from staying in the heating unit, and the urea water can be reliably supplied to the heating unit. Moreover, since the heating section is at the predetermined temperature or higher,
Ammonia can be produced without crystallizing the urea water supplied to the heating unit or generating an unnecessary intermediate product. Then, this ammonia can be supplied to the denitration device by a carrier gas.
【0015】つぎに、前記アンモニア生成装置を用いた
ボイラにおける脱硝装置の運転方法について説明する。
この運転方法は、前記第二の課題を解決するための運転
方法である。前記ボイラは、たとえば多管式ボイラであ
って、その缶体は、たとえば環状伝熱管列の内側に燃焼
室を形成するとともに、前記環状伝熱管列の外側に環状
のガス通路を形成し、このガス通路に煙道を接続した構
成となっている。Next, a method of operating the denitration device in the boiler using the ammonia generator will be described.
This operating method is an operating method for solving the second problem. The boiler is, for example, a multi-tube boiler, and the can body thereof forms, for example, a combustion chamber inside the annular heat transfer tube row, and forms an annular gas passage outside the annular heat transfer tube row. It is configured to connect a flue to the gas passage.
【0016】前記脱硝装置は、アンモニア生成装置と、
アンモニア投入手段と、脱硝触媒とから構成されてい
る。前記アンモニア生成装置は、前記と同様の構成のア
ンモニア生成装置であって、尿素水からアンモニアを生
成するアンモニア生成装置である。前記アンモニア投入
手段は、たとえば噴出ノズルであって、前記ガス通路の
出口部に設けられている。すなわち、前記アンモニア投
入手段は、前記アンモニア生成装置からのアンモニアを
前記ガス通路内の燃焼ガス中へ噴出させる構成となって
いる。前記脱硝触媒は、アンモニアによるNOxの還元
反応を促進させる機能を有する触媒であって、前記煙道
内に設けられている。したがって、前記脱硝装置におい
ては、前記ガス通路の出口部でアンモニアと混合した燃
焼ガスが、排ガスとして前記脱硝触媒へ流れてくると、
前記脱硝触媒により、NOxが窒素と水とに速やかに分
解されるようになっている。The denitration device comprises an ammonia generator,
It is composed of an ammonia charging means and a denitration catalyst. The ammonia generation device is an ammonia generation device having the same configuration as described above, and is an ammonia generation device that generates ammonia from urea water. The ammonia charging means is, for example, a jet nozzle and is provided at the outlet of the gas passage. That is, the ammonia charging means is configured to eject ammonia from the ammonia generator into the combustion gas in the gas passage. The denitration catalyst is a catalyst having a function of promoting the NOx reduction reaction by ammonia, and is provided in the flue. Therefore, in the denitration device, when the combustion gas mixed with ammonia at the outlet of the gas passage flows into the denitration catalyst as exhaust gas,
NOx is quickly decomposed into nitrogen and water by the denitration catalyst.
【0017】さて、前記脱硝装置の運転方法は、前記ア
ンモニア生成装置の運転状況と前記脱硝触媒の温度とに
基づいて、前記加熱部への尿素水の供給を制御する運転
方法である。ここで、前記アンモニア生成装置の運転状
況は、前記加熱部の加熱状況および前記加熱部への搬送
用気体の供給状況であり、前記同様に検出することがで
きる。また、前記脱硝触媒の温度は、前記脱硝触媒自体
の温度に基づいて検出することができるし、また前記脱
硝触媒の下流側または上流側における排ガスの温度に基
づいて検出することができる。Now, the operating method of the denitration apparatus is an operating method of controlling the supply of urea water to the heating section based on the operating status of the ammonia generator and the temperature of the denitration catalyst. Here, the operation status of the ammonia generator is the heating status of the heating unit and the supply status of the carrier gas to the heating unit, and can be detected in the same manner as described above. The temperature of the denitration catalyst can be detected based on the temperature of the denitration catalyst itself, or can be detected based on the temperature of the exhaust gas on the downstream side or the upstream side of the denitration catalyst.
【0018】そして、前記脱硝触媒の温度が、所定温
度,すなわち前記脱硝触媒における還元反応速度が十分
に高まる温度(いわゆる触媒活性温度)以上であり,か
つ前記アンモニア生成装置の運転状況がアンモニアの生
成に適切な状態のとき、前記アンモニア生成装置への尿
素水の供給を開始する。すると、前記アンモニア生成装
置から前記アンモニア投入手段へ確実にアンモニアを供
給することができるとともに、前記脱硝触媒においてア
ンモニアとNOxとを確実に反応させることができる。
したがって、この運転方法によれば、脱硝を確実に行う
ことができるとともに、前記ボイラからアンモニアが流
出するのを確実に防止することができる。The temperature of the denitration catalyst is equal to or higher than a predetermined temperature, that is, a temperature at which the reduction reaction rate of the denitration catalyst is sufficiently increased (so-called catalyst activation temperature), and the operation condition of the ammonia generator is ammonia generation. In a state suitable for the above, the supply of urea water to the ammonia generator is started. Then, ammonia can be surely supplied from the ammonia generator to the ammonia charging means, and ammonia and NOx can be surely reacted in the denitration catalyst.
Therefore, according to this operating method, denitration can be reliably performed, and ammonia can be surely prevented from flowing out from the boiler.
【0019】[0019]
【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図1は、この発明を実施するボイ
ラにおける脱硝装置の一例を示す説明図であり、また図
2は、図1のアンモニア生成装置の一構成例を示す縦断
面説明図である。ここで、以下の説明においては、ボイ
ラにおける脱硝装置の運転方法の説明のなかで、アンモ
ニア生成装置の運転方法を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a denitration device in a boiler for carrying out the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional explanatory diagram showing an example of the configuration of the ammonia generation device of FIG. Here, in the following description, the operation method of the ammonia generation device will be described in the description of the operation method of the denitration device in the boiler.
【0020】まず、図1に基づいて、この発明を実施す
るボイラにおける脱硝装置について説明する。図1にお
いて、ボイラ1は、上部管寄せ(図示省略)および下部
管寄せ(図示省略)を備えている。これら両管寄せ間に
は、複数の伝熱管2,2,…が配置されている。これら
の各伝熱管2は、前記両管寄せ間に環状に配置されるこ
とによって、環状伝熱管列(符号省略)として形成され
ている。そして、前記各伝熱管2の上端および下端のそ
れぞれは、前記上部管寄せおよび前記下部管寄せにそれ
ぞれ接続されている。そして、前記ボイラ1の上部に
は、バーナ3が取り付けられており、前記環状伝熱管列
の内側が燃焼室4となっている。また、前記環状伝熱管
列の外側には、環状のガス通路5が設けられている。さ
らに、前記ボイラ1の側壁には、前記ガス通路5と連通
する煙道6が接続されている。First, a denitration device in a boiler embodying the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the boiler 1 includes an upper pipe header (not shown) and a lower pipe header (not shown). A plurality of heat transfer tubes 2, 2, ... Are arranged between the two tube headers. Each of these heat transfer tubes 2 is formed as an annular heat transfer tube row (the reference numeral is omitted) by being arranged in an annular shape between the two tube headers. The upper end and the lower end of each heat transfer tube 2 are respectively connected to the upper header and the lower header. A burner 3 is attached to the upper part of the boiler 1, and a combustion chamber 4 is provided inside the annular heat transfer tube array. An annular gas passage 5 is provided outside the annular heat transfer tube array. Further, a flue 6 communicating with the gas passage 5 is connected to the side wall of the boiler 1.
【0021】つぎに、前記ボイラ1の脱硝装置7につい
て説明する。この脱硝装置7は、アンモニア生成装置8
と、アンモニア投入手段9と、脱硝触媒10とから構成
されている。Next, the denitration device 7 of the boiler 1 will be described. This denitration device 7 is an ammonia generation device 8
And an ammonia feeding means 9 and a denitration catalyst 10.
【0022】まず、前記アンモニア生成装置8は、尿素
水を加熱することによって、アンモニアを生成する手段
である。前記アンモニア生成装置8には、尿素水供給ラ
イン11およびアンモニア供給ライン12が接続されて
いる。前記尿素水供給ライン11には、前記アンモニア
生成装置8側から、第一制御弁13,尿素水供給ポンプ
14および尿素水タンク15が接続されている。前記ア
ンモニア供給ライン12は、前記アンモニア投入手段9
に接続されている。First, the ammonia generator 8 is means for generating ammonia by heating urea water. A urea water supply line 11 and an ammonia supply line 12 are connected to the ammonia generator 8. A first control valve 13, a urea water supply pump 14, and a urea water tank 15 are connected to the urea water supply line 11 from the ammonia generator 8 side. The ammonia supply line 12 is connected to the ammonia feeding means 9
It is connected to the.
【0023】また、前記アンモニア生成装置8には、尿
素水およびこの尿素水から生成されたアンモニアを搬送
する搬送用気体としての空気を供給するための空気供給
ライン16が接続されている。この空気供給ライン16
には、第二制御弁17が設けられている。Further, an air supply line 16 for supplying urea water and air as a carrier gas for carrying ammonia generated from the urea water is connected to the ammonia generator 8. This air supply line 16
Is provided with a second control valve 17.
【0024】前記アンモニア投入手段9は、前記ガス通
路5内の燃焼ガスへ前記アンモニア生成装置8からのア
ンモニアを投入するための手段である。前記アンモニア
投入手段9は、前記ガス通路5の出口部に設けた複数個
(この実施例においては、6個)の噴出ノズル18,1
8,…を備えている。The ammonia charging means 9 is a means for charging ammonia from the ammonia generator 8 to the combustion gas in the gas passage 5. A plurality of (six in this embodiment) jet nozzles 18, 1 provided at the outlet of the gas passage 5 are provided as the ammonia feeding means 9.
It is equipped with 8, ...
【0025】前記脱硝触媒10は、アンモニアによるN
Oxの還元反応を促進させる機能を備えた触媒である。
前記脱硝触媒10は、前記煙道6内に設けられている。The denitration catalyst 10 is an N-based catalyst for ammonia.
It is a catalyst having a function of promoting the reduction reaction of Ox.
The denitration catalyst 10 is provided in the flue 6.
【0026】ここで、前記アンモニア生成装置8の詳細
構造について、図2を参照しながら説明する。前記アン
モニア生成装置8は、尿素水の導入部19と、尿素水の
流通路20と、尿素水の加熱部21とを備えている。The detailed structure of the ammonia generator 8 will be described with reference to FIG. The ammonia generator 8 is provided with a urea water introduction part 19, a urea water flow passage 20, and a urea water heating part 21.
【0027】前記導入部19の内部には、尿素水導入ノ
ズル22が下向きに設けられており、この尿素水導入ノ
ズル22には、前記尿素水供給ライン11が接続されて
いる。また、前記導入部19の側面には、前記空気供給
ライン16が接続されており、また前記導入部19の下
部には、前記流通路20が接続されている。A urea water introducing nozzle 22 is provided in a downward direction inside the introducing portion 19, and the urea water supplying line 11 is connected to the urea water introducing nozzle 22. Further, the air supply line 16 is connected to a side surface of the introducing portion 19, and the flow passage 20 is connected to a lower portion of the introducing portion 19.
【0028】前記流通路20には、その途中に螺旋状の
流路(以下、「螺旋状部」と云う)23が設けられてい
る。この螺旋状部23は、筒状部材24の内側にネジ状
部材25を挿入することによって形成されている。前記
流通路20の下流側には、前記アンモニア供給ライン1
2が接続されている。The flow passage 20 is provided with a spiral flow path (hereinafter referred to as "spiral portion") 23 in the middle thereof. The spiral portion 23 is formed by inserting the screw-shaped member 25 inside the tubular member 24. The ammonia supply line 1 is provided on the downstream side of the flow passage 20.
2 is connected.
【0029】前記加熱部21は、前記螺旋状部23内の
尿素を加熱するように構成されている。すなわち、前記
加熱部21は、前記ネジ状部材25の内部に設けられた
加熱手段26と、前記螺旋状部23とから構成されてい
る。前記加熱手段26は、電気ヒータである。The heating section 21 is configured to heat the urea in the spiral section 23. That is, the heating part 21 is composed of the heating means 26 provided inside the screw-shaped member 25 and the spiral part 23. The heating means 26 is an electric heater.
【0030】つぎに、前記ボイラ1および前記脱硝装置
7の制御構成について説明する。まず、前記ボイラ1に
は、第一圧力検出手段27が設けられている。この第一
圧力検出手段27および前記バーナ3は、信号線28,
28を介して制御器29にそれぞれ接続されている。そ
して、前記制御器29は、前記第一圧力検出手段27に
よって検出した前記ボイラ1内の蒸気圧に基づいて、前
記バーナ3を制御する。Next, the control configuration of the boiler 1 and the denitration device 7 will be described. First, the boiler 1 is provided with a first pressure detecting means 27. The first pressure detecting means 27 and the burner 3 have signal lines 28,
Each of them is connected to the controller 29 via 28. Then, the controller 29 controls the burner 3 based on the vapor pressure in the boiler 1 detected by the first pressure detecting means 27.
【0031】つぎに、前記脱硝装置7において、前記ア
ンモニア供給ライン12には、第一温度検出手段30が
設けられており、また前記煙道6における前記脱硝触媒
10の下流側には、第二温度検出手段31が設けられて
いる。また、前記アンモニア生成装置8において、前記
螺旋状部23と前記加熱手段26との間の空間には、第
三温度検出手段32が設けられている。さらに、前記空
気供給ライン16には、前記第二制御弁17の下流側に
第二圧力検出手段33が設けられている。そして、前記
各検出手段30〜33は、信号線28,28,…を介し
て、前記制御器29にそれぞれ接続されている。Next, in the denitration apparatus 7, the ammonia supply line 12 is provided with a first temperature detecting means 30, and the flue 6 is provided with a second temperature detection device 30 on the downstream side of the denitration catalyst 10. A temperature detecting means 31 is provided. Further, in the ammonia generator 8, a third temperature detecting means 32 is provided in the space between the spiral portion 23 and the heating means 26. Further, the air supply line 16 is provided with a second pressure detecting means 33 downstream of the second control valve 17. The detecting means 30 to 33 are connected to the controller 29 via signal lines 28, 28, ....
【0032】また、前記尿素水供給ポンプ14,前記各
制御弁13,17および前記加熱手段26は、信号線2
8,28,…を介して、前記制御器29にそれぞれ接続
されている。そして、前記制御器29は、前記第一制御
弁13および前記尿素水供給ポンプ14をそれぞれ制御
することにより、前記アンモニア生成装置8への尿素水
の供給を制御する。また、前記制御器29は、前記第二
制御弁17を制御することにより、前記アンモニア生成
装置8への空気の供給を制御する。The urea water supply pump 14, the control valves 13, 17 and the heating means 26 are connected to the signal line 2
, 28 are connected to the controller 29, respectively. Then, the controller 29 controls the supply of the urea water to the ammonia generator 8 by controlling the first control valve 13 and the urea water supply pump 14, respectively. Further, the controller 29 controls the second control valve 17 to control the supply of air to the ammonia generator 8.
【0033】さらに、前記制御器29は、前記第三温度
検出手段32によって検出した前記加熱手段26の表面
温度に基づいて、前記加熱手段26の表面温度がたとえ
ば約500℃になるように、前記加熱手段26へ供給す
る電力量を調整する。このとき、前記加熱部21内の温
度は、尿素が結晶化したり、また尿素水からアンモニア
を生成する過程の中間生成物がそのまま残留することな
く、アンモニアを生成することができる所定温度(たと
えば、180℃〜450℃)に加熱された状態となって
いる。Further, based on the surface temperature of the heating means 26 detected by the third temperature detecting means 32, the controller 29 controls the surface temperature of the heating means 26 to be about 500 ° C., for example. The amount of electric power supplied to the heating means 26 is adjusted. At this time, the temperature in the heating unit 21 is set to a predetermined temperature (for example, a temperature at which urea can be produced without crystallizing urea or leaving an intermediate product in the process of producing ammonia from urea water as it is). It is in a state of being heated to 180 ° C to 450 ° C.
【0034】つぎに、前記脱硝装置7の運転方法につい
て、前記制御器29の制御内容とともに説明する。ま
ず、前記脱硝装置7においては、前記ボイラ1を起動さ
せるに先立って、前記アンモニア生成装置8の運転を開
始する。すなわち、前記制御器29は、前記加熱手段2
6への電力の供給を開始するとともに、前記第二制御弁
17を開いて前記アンモニア生成装置8への空気の供給
を開始する。すると、前記加熱部21内の温度が上昇す
るため、前記加熱部21内を流通する空気は、前記加熱
部21において加熱された後、前記アンモニア供給ライ
ン12内へ流入する。Next, a method of operating the denitration device 7 will be described together with the control contents of the controller 29. First, in the denitration device 7, before the boiler 1 is started, the operation of the ammonia generation device 8 is started. That is, the controller 29 controls the heating means 2
6, the second control valve 17 is opened, and the supply of air to the ammonia generator 8 is started. Then, the temperature in the heating unit 21 rises, so that the air flowing in the heating unit 21 is heated in the heating unit 21 and then flows into the ammonia supply line 12.
【0035】そして、前記制御器29は、前記アンモニ
ア生成装置8を起動してから所定時間経過後、前記ボイ
ラ1を起動させる。すると、前記バーナ3の作動によ
り、前記燃焼室4内には、燃焼反応中のガス,すなわち
火炎状態の燃焼ガスが発生する。この火炎状態の燃焼ガ
スは、前記燃焼室4内で燃焼反応がほぼ完了し、前記ガ
ス通路5へ流入する。そして、この燃焼ガスは、前記ガ
ス通路5を流れた後、排ガスとして前記煙道6を通って
外部へ排出される。この排ガスによって、前記脱硝触媒
10の温度が上昇していく。Then, the controller 29 activates the boiler 1 after a lapse of a predetermined time from the activation of the ammonia generator 8. Then, due to the operation of the burner 3, a gas during combustion reaction, that is, a combustion gas in a flame state is generated in the combustion chamber 4. The combustion reaction of the combustion gas in the flame state is almost completed in the combustion chamber 4, and the combustion gas flows into the gas passage 5. Then, the combustion gas flows through the gas passage 5 and then is discharged to the outside through the flue 6 as exhaust gas. Due to this exhaust gas, the temperature of the denitration catalyst 10 rises.
【0036】前記制御器29は、前記アンモニア生成装
置8の起動後、前記各検出手段30〜33からの検出値
に基づいて、前記アンモニア生成装置8の運転状況と前
記脱硝触媒10の温度とを監視する。After the ammonia generator 8 is started, the controller 29 controls the operating condition of the ammonia generator 8 and the temperature of the denitration catalyst 10 based on the detection values from the detection means 30 to 33. Monitor.
【0037】そして、前記制御器29は、前記第一温度
検出手段30からの温度検出値に基づいて、前記加熱部
21内の温度が前記所定温度まで上昇したか否かを判断
する。また、前記制御器29は、前記第二圧力検出手段
33からの圧力検出値に基づいて、前記加熱部21へ所
定流量の空気が供給されているかどうかを判断する。さ
らに、前記制御器29は、前記第二温度検出手段31か
らの温度検出値に基づいて、前記脱硝触媒10の温度が
前記脱硝触媒10における還元反応速度が十分に高まる
温度(いわゆる触媒活性温度)まで上昇したか否かを判
断する。Then, the controller 29 determines whether or not the temperature inside the heating section 21 has risen to the predetermined temperature, based on the temperature detection value from the first temperature detecting means 30. Further, the controller 29 determines whether or not a predetermined flow rate of air is being supplied to the heating section 21 based on the pressure detection value from the second pressure detection means 33. Further, the controller 29 causes the temperature of the denitration catalyst 10 to sufficiently increase the reduction reaction rate in the denitration catalyst 10 based on the temperature detection value from the second temperature detection means 31 (so-called catalyst activation temperature). To see if it has risen to.
【0038】そして、前記制御器29は、前記加熱部2
1内の温度が前記所定温度まで上昇し、所定流量の空気
が前記加熱部21へ供給され、かつ前記脱硝触媒10が
前記触媒活性温度まで上昇したと判断したとき、前記尿
素水供給ポンプ14を作動させるとともに、前記第一制
御弁13を開く。すると、前記尿素水タンク15内の尿
素水は、前記導入部19へ供給されることとなる。この
尿素水は、前記空気供給ライン16からの空気によっ
て、前記導入部19内や前記流通路20内に滞留するこ
となく、前記加熱部21へ確実に搬送される。前記加熱
部21へ搬送された尿素水は、前記所定温度以上に加熱
されるため、前記加熱部21において、詰まりを生じる
ことなく、アンモニアを生成することができる。そし
て、このアンモニアは、空気とともに、前記アンモニア
供給ライン12を介して、前記アンモニア投入手段9へ
供給される。The controller 29 controls the heating unit 2
When it is determined that the temperature inside 1 has risen to the predetermined temperature, a predetermined flow rate of air has been supplied to the heating unit 21, and the denitration catalyst 10 has risen to the catalyst activation temperature, the urea water supply pump 14 is turned on. While operating, the first control valve 13 is opened. Then, the urea water in the urea water tank 15 is supplied to the introduction part 19. The urea water is reliably conveyed by the air from the air supply line 16 to the heating unit 21 without staying in the introduction unit 19 or the flow passage 20. Since the urea water transported to the heating unit 21 is heated to the predetermined temperature or higher, ammonia can be generated in the heating unit 21 without causing clogging. Then, this ammonia is supplied to the ammonia feeding means 9 together with air through the ammonia supply line 12.
【0039】前記アンモニア投入手段9へ供給されたア
ンモニアは、前記各噴出ノズル18から噴出し、前記ガ
ス通路5の出口部において、燃焼ガスと混合する。そし
て、アンモニアと混合した燃焼ガスは、排ガスとして前
記脱硝触媒10へ到達する。前記脱硝触媒10は、前記
のように、前記触媒活性温度まで加熱されているので、
アンモニアとNOxとを確実に反応させることができ
る。したがって、NOxは、窒素と水とに速やかに分解
され、排ガス中のNOxが低減される。しかも、前記の
ように、アンモニアとNOxとを確実に反応させること
ができるため、未反応のアンモニアが、前記ボイラ1か
ら流出するのを確実に防止することができる。The ammonia supplied to the ammonia feeding means 9 is ejected from each of the ejection nozzles 18 and mixes with the combustion gas at the outlet of the gas passage 5. Then, the combustion gas mixed with ammonia reaches the denitration catalyst 10 as exhaust gas. Since the denitration catalyst 10 is heated to the catalyst activation temperature as described above,
Ammonia and NOx can be reliably reacted. Therefore, NOx is rapidly decomposed into nitrogen and water, and NOx in the exhaust gas is reduced. Moreover, as described above, since ammonia and NOx can be reliably reacted, it is possible to reliably prevent unreacted ammonia from flowing out of the boiler 1.
【0040】[0040]
【発明の効果】この発明によれば、アンモニア生成装置
の起動時において、詰まりを防止し、アンモニアを確実
に生成することができる。また、この発明によれば、脱
硝装置の起動時において、確実な脱硝を行うことができ
るとともに、ボイラからのアンモニアの流出を確実に防
止することができる。According to the present invention, it is possible to prevent clogging and reliably generate ammonia when the ammonia generator is started. Further, according to the present invention, it is possible to perform reliable denitration at the time of starting the denitration device and to reliably prevent the outflow of ammonia from the boiler.
【図1】この発明を実施するボイラにおける脱硝装置の
一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a denitration device in a boiler for carrying out the present invention.
【図2】図1のアンモニア生成装置の一構成例を示す縦
断面説明図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional explanatory view showing an example of the configuration of the ammonia generator of FIG.
1 ボイラ 7 脱硝装置 8 アンモニア生成装置 5 ガス通路 9 アンモニア投入手段 10 脱硝触媒 1 boiler 7 Denitration equipment 8 Ammonia generator 5 gas passages 9 Ammonia charging means 10 DeNOx catalyst
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 幸一 愛媛県松山市堀江町7番地 株式会社三浦 研究所内 (72)発明者 石▲崎▼ 信行 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 一色 幸博 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株式 会社内 Fターム(参考) 4D002 AA12 AB01 AC01 BA06 DA07 EA06 4D048 AA06 AB02 AC04 DA01 DA02 DA06 DA10 DA13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Koichi Masuda 7 Horie-cho, Matsuyama City, Ehime Prefecture Miura Co., Ltd. In the laboratory (72) Inventor Ishi ▲ Saki ▼ Nobuyuki 7 Horie-cho, Matsuyama City, Ehime Prefecture Miura Industrial Co., Ltd. In the company (72) Inventor Yukihiro Isshiki 7 Horie-cho, Matsuyama City, Ehime Prefecture Miura Industrial Co., Ltd. In the company F-term (reference) 4D002 AA12 AB01 AC01 BA06 DA07 EA06 4D048 AA06 AB02 AC04 DA01 DA02 DA06 DA10 DA13
Claims (2)
アンモニア生成装置8の運転方法であって、前記アンモ
ニア生成装置8の運転状況に応じて、尿素水の供給を制
御することを特徴とするアンモニア生成装置の運転方
法。1. A method of operating an ammonia generator 8 for heating urea water to generate ammonia, wherein the supply of urea water is controlled in accordance with the operating condition of the ammonia generator 8. Ammonia generator operating method.
アンモニア生成装置8と、ボイラ1のガス通路5出口部
に設けたアンモニア投入手段9と、このアンモニア投入
手段9の下流側に設けた脱硝触媒10とからなるボイラ
1における脱硝装置7の運転方法であって、前記アンモ
ニア生成装置8の運転状況と前記脱硝触媒10の温度と
に基づいて、前記アンモニア生成装置8への尿素水の供
給を制御することを特徴とするボイラにおける脱硝装置
の運転方法。2. Ammonia generator 8 for heating urea water to generate ammonia, ammonia feeding means 9 provided at the outlet of gas passage 5 of boiler 1, and denitrification provided downstream of this ammonia feeding means 9. A method for operating a denitration device 7 in a boiler 1 comprising a catalyst 10, wherein urea water is supplied to the ammonia production device 8 based on an operating condition of the ammonia production device 8 and a temperature of the denitration catalyst 10. A method for operating a denitration device in a boiler, which is characterized by controlling.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001187676A JP2003001058A (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Method of operating ammonia forming apparatus and method of operating denitration apparatus in boiler |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100824767B1 (en) * | 2007-07-27 | 2008-04-24 | 주식회사 파나시아 | Exhaust gas denitrifing system using vaporizer |
JP2009149504A (en) * | 2007-12-06 | 2009-07-09 | Ec & C Technologies Inc | Improved method for manufacturing ammonia from urea |
KR20210069295A (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-11 | 한국지역난방공사 | Vaporizer for selective catalytic reduction denitrification system for power generation |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001187676A patent/JP2003001058A/en active Pending
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KR102347814B1 (en) | 2019-12-03 | 2022-01-07 | 한국지역난방공사 | Vaporizer for selective catalytic reduction denitrification system for power generation |
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