JP2021126619A - 脱硝装置およびボイラ - Google Patents
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Abstract
【課題】脱硝装置およびボイラにおいて、性能の向上を図る。【解決手段】ガス通路に設けられる選択還元型触媒と、ガス通路における選択還元型触媒よりガス流れ方向の上流側に設けられてガス通路をガス流れ方向に直交する方向の複数の領域に区画する仕切板と、ガス通路における仕切板と選択還元型触媒との間に設けられて複数の領域を流れるガスの窒素酸化物濃度に応じた量の還元剤を供給する還元剤供給装置とを備える。【選択図】図２
Description
本開示は、排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置、脱硝装置を備えるボイラに関するものである。
石炭焚きボイラなどの大型のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、火炉壁に複数の燃焼バーナが火炉の周方向に沿って配設される。ボイラは、火炉の鉛直方向上方に煙道が連結され、煙道に蒸気を生成するための熱交換器が配置される。燃焼バーナが火炉内に燃料と空気（酸化性ガス）との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスが生成されて煙道に流れる。熱交換器は、多数の伝熱管により構成され、燃焼ガスが多数の伝熱管内を流れる水や蒸気を加熱して過熱蒸気が生成される。
煙道は、ガスダクトが連結され、ガスダクトに脱硝装置が設けられる。熱交換器で過熱蒸気を生成した排ガスは、脱硝装置により窒素酸化物が除去される。脱硝装置は、排ガスに対してアンモニアなどの還元剤を供給し、排ガスと還元剤が触媒を通過するときに、窒素酸化物と還元剤との反応が促進され、排ガス中の窒素酸化物を除去する。
このような脱硝装置としては、下記特許文献に記載されているものがある。特許文献１に記載された排煙脱硝装置は、触媒層の上流側に整流格子を設けることで、排ガスの流速部プを均一にするものである。特許文献２に記載された脱硝装置は、アンモニア注入ノズルの上流側に整流板を設け、アンモニアを排ガス中に均一に分布させるものである。
煙道を流れて脱硝装置に流入する排ガスは、含有する窒素酸化物の濃度にばらつきがある。燃焼バーナは、火炉内に燃料と空気との混合気を噴射することで燃焼し、上昇する燃焼ガス流を生成する。また、煙道は、ガス通路に熱交換器などがあり、また、途中で屈曲している。そのため、脱硝装置に流入する排ガスは、流入方向に直交する面内で窒素酸化物の濃度がばらつき、脱硝装置による脱硝性能に偏りが生じてしまう。従来、排ガスに含有する窒素酸化物の濃度に応じて還元剤の供給量を調整している。ところが、排ガに含有する窒素酸化物の濃度は、流入方向に直交する面内でばらつくことから、排ガスに対する還元剤の供給量が少ない領域で、窒素酸化物を十分に除去することができない。一方で、排ガスに対する還元剤の供給量が多すぎる領域で、残留する還元剤が脱硝装置の下流側に流れ、硫黄酸化物と反応して硫安が生成され、排気ダクトを閉塞してしまうという課題がある。
本開示は、上述した課題を解決するものであり、性能の向上を図る脱硝装置およびボイラを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本開示の脱硝装置は、ガス通路に設けられる選択還元型触媒と、前記ガス通路における前記選択還元型触媒よりガス流れ方向の上流側に設けられて前記ガス通路をガス流れ方向に直交する方向の複数の領域に区画する仕切板と、前記ガス通路における前記仕切板と前記選択還元型触媒との間に設けられて前記複数の領域を流れるガスの窒素酸化物濃度に応じた量の還元剤を供給する還元剤供給装置と、を備える。
また、本開示のボイラは、鉛直方向に沿って設置される火炉と、前記火炉に配置される燃焼装置と、前記火炉における燃焼ガスの流れ方向の下流側に配置される煙道と、前記煙道に配置される熱交換器と、前記煙道における前記熱交換器より下流側に配置される前記脱硝装置と、を備える。
本開示の脱硝装置およびボイラによれば、性能の向上を図ることができる。
以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のボイラを表す概略図である。
図１は、第１実施形態のボイラを表す概略図である。
［ボイラの構成］
第１実施形態の石炭焚きボイラ１０は、石炭（炭素含有固体燃料）を粉砕した微粉炭を微粉燃料として用い、微粉燃料を燃焼バーナにより燃焼させ、燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能なボイラである。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示す。
第１実施形態の石炭焚きボイラ１０は、石炭（炭素含有固体燃料）を粉砕した微粉炭を微粉燃料として用い、微粉燃料を燃焼バーナにより燃焼させ、燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能なボイラである。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示す。
第１実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と、燃焼装置１２と、燃焼ガス通路１３とを有する。火炉１１は、四角筒の中空形状をなし、鉛直方向に沿って設置される。火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）１１ａは、複数の蒸発管と、複数の蒸発管を接続するフィンとで構成され、微粉燃料の燃焼により発生した熱を給水や蒸気と熱交換することで、火炉壁の温度上昇を抑制する。
燃焼装置１２は、火炉壁１１ａの下部側に設けられる。燃焼装置１２は、火炉壁１１ａに装着された複数の燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５を有する。燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、火炉１１の周方向に沿って任意の間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って複数段（本実施形態では、５段）配置される。但し、火炉１１の形状、一つの段における燃焼バーナの数、燃焼バーナの段数は、この構成に限定されるものではない。
燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して複数の粉砕機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結される。粉砕機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、例えば、ハウジング内に回転テーブルが駆動回転可能に支持され、回転テーブルの上方に複数のローラが回転テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成される。石炭が複数のローラと回転テーブルとの間に投入されると、ここで所定の微粉炭の大きさに粉砕され、搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）により分級機に搬送されて所定のサイズ範囲内に分級される。所定のサイズ範囲内に分級された微粉燃料が微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。
火炉１１は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられ、風箱３６に空気ダクト（風道）３７の一端部が連結される。空気ダクト３７は、他端部に押込通風機（ＦＤＦ：Forced Draft Fan）３８が連結される。火炉１１は、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置より上方にアディショナル空気ポート３９が設けられる。アディショナル空気ポート３９に空気ダクト３７から分岐したアディショナル空気ダクト４０の端部が連結される。
燃焼ガス通路１３は、火炉１１の鉛直方向の上部に連結される。燃焼ガス通路１３は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器５１，５２，５３、再熱器５４，５５、節炭器５６が設けられる。過熱器５１，５２，５３、再熱器５４，５５、節炭器５６は、火炉１１での燃焼で発生した燃焼ガスと伝熱管を流通する給水や蒸気との間で熱交換を行う。
燃焼ガス通路１３は、下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出される煙道４１が連結される。煙道４１は、空気ダクト３７との間にエアヒータ（空気予熱器）４２が設けられる。空気ダクト３７を流れる空気は、煙道４１を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温する。
煙道１４は、エアヒータ４２より上流側の位置に脱硝装置４３が設けられる。脱硝装置４３は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元する作用を有する還元剤を煙道４１内に供給する。還元剤が供給された燃焼ガスは、窒素酸化物と還元剤との反応が促進され、燃焼ガス中の窒素酸化物が除去、低減される。煙道４１は、下流側にガスダクト４４が連結される。ガスダクト４４は、エアヒータ４２より下流側の位置に電気集塵機などの集塵装置４５、誘引通風機（ＩＤＦ：Induced Draft Fan）４６、脱硫装置４７などが設けられ、下流端部に煙突４８が設けられる。
［ボイラの作用］
複数の粉砕機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉燃料が搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、煙道１４から排出された排ガスとエアヒータ４２で熱交換することで加熱された燃焼用空気（酸化性ガス）は、空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料と搬送用ガスとが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に、燃焼用空気を火炉１１に吹き込む。このとき、微粉燃料混合気が着火することで火炎が形成される。火炉１１内の下部で火炎が生じ、高温の燃焼ガスが上昇し、燃焼ガス通路１３に排出される。
複数の粉砕機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉燃料が搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）と共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、煙道１４から排出された排ガスとエアヒータ４２で熱交換することで加熱された燃焼用空気（酸化性ガス）は、空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉燃料と搬送用ガスとが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に、燃焼用空気を火炉１１に吹き込む。このとき、微粉燃料混合気が着火することで火炎が形成される。火炉１１内の下部で火炎が生じ、高温の燃焼ガスが上昇し、燃焼ガス通路１３に排出される。
火炉１１は、下部の領域Ａにて、微粉燃料混合気と燃焼用空気（二次空気、酸化性ガス）とが燃焼して火炎が生じる。火炉１１は、領域Ａで空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。すなわち、微粉炭の燃焼により発生した窒素酸化物（ＮＯｘ）が火炉１１の領域Ｂで還元され、アディショナル空気ポート３９からアディショナル空気が追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるＮＯｘの発生量が低減される。
火炉１１内を上昇した燃焼ガスは、燃焼ガス通路１３に配置される第２過熱器５２、第３過熱器５３、第１過熱器５１、第２再熱器５５、第１再熱器５４、節炭器５６で熱交換する。その後、燃焼ガスは、脱硝装置４３により窒素酸化物が還元除去され、ガスダクト４４に配置された集塵装置４５で粒子状物質が除去され、脱硫装置４７にて硫黄酸化物が除去された後、煙突４８から大気中に排出される。
［脱硝装置の構成］
図２は、第１実施形態の脱硝装置を表す概略構成図、図３は、第１実施形態の脱硝装置の作用を表す概略図、図４は、第１仕切板の配置を表す斜視図である。
図２は、第１実施形態の脱硝装置を表す概略構成図、図３は、第１実施形態の脱硝装置の作用を表す概略図、図４は、第１仕切板の配置を表す斜視図である。
煙道（ガス通路）４１は、第１水平煙道部４１ａ、第１鉛直煙道部４１ｂ、第２水平煙道部４１ｃ、第２鉛直煙道部４１ｄ、第３水平煙道部（水平通路）４１ｅ、第３鉛直煙道部（鉛直通路）４１ｆが連続して設けられて構成される。煙道４１は、第１水平煙道部１３ａおよび第１鉛直煙道部１３ｂに、過熱器５１，５２，５３、再熱器５４，５５、節炭器５６が配置される。また、煙道４１は、第２鉛直煙道部４１ｄから第３水平煙道部４１ｅを介して第３鉛直煙道部４１ｆにかけて脱硝装置４３が配置される。
脱硝装置４３は、選択還元型触媒６１と、複数（本実施形態では、３個）の第１仕切板６２，６３，６４と、還元剤供給装置６５とを備える。
図２から図４に示すように、選択還元型触媒６１は、脱硝触媒であって、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆに設けられる。選択還元型触媒６１は、排ガスに対してアンモニアや尿素水などの還元剤が供給されることで、還元剤が供給された排ガスを窒素酸化物と還元剤との反応を促進させ、窒素酸化物を還元し、排ガス中の窒素酸化物を除去、低減する。
第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１の第２鉛直煙道部４１ｄと第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆにまたがって設けられる。第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１における選択還元型触媒６１よりガス流れ方向の上流側に設けられる。第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１のガス通路をガス流れ方向に直交する幅方向の複数（本実施形態では、４個）の混合通路（領域）７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに区画する。
混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、第２鉛直煙道部４１ｄと第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆにて、ガス流れ方向に沿うと共に、幅方向に並行をなして配置される。ここで、幅方向とは、第３水平煙道部４１ｅのガス流れ方向に直交する水平方向である。また、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、ガス流れ方向の長さＬが同じ寸法である。ここで、ガス流れ方向の長さＬは、煙道４１の中心の長さである。
混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、ガス流れ方向に直交する幅方向の長さＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４が同じ寸法である。混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、ガス流れ方向にて、幅方向の長さＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４は一定である。なお、幅方向の長さＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を異なる寸法としてもよい。排ガスが混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに到達したとき、排ガスは、幅方向で窒素酸化物の濃度にばらつきがある。そのため、排ガスの窒素酸化物の濃度が低い混合通路の幅に比べて、排ガスの窒素酸化物の濃度が高い混合通路の幅を小さい寸法にする。すなわち、排ガスの窒素酸化物の濃度が高い領域を幅の狭い複数の混合通路に区画することが好ましい。
また、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、ガス流れ方向の長さＬがガス流れ方向に直交する幅方向の長さＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４より長い寸法である。更に、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、ガス流れ方向の長さＬがガス流れ方向に直交する奥行き方向の長さＨ１、高さ方向の長さＨ２、奥行き方向の長さＨ３より長い寸法である。
なお、第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１における第２鉛直煙道部４１ｄと第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆの形状に合わせた形状としている。そのため、第２鉛直煙道部４１ｄと第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆの形状が変われば、第１仕切板６２，６３，６４形状も変わる。また、第１仕切板６２，６３，６４は、第２鉛直煙道部４１ｄと第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆにまたがっているが、第３鉛直煙道部４１ｆだけに設けたり、第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆだけに設けたり、第３水平煙道部４１ｅだけに設けたりしてもよい。更に、第１仕切板６２，６３，６４の数は、３個に限らず、１個であったり、４個以上であったりしてもよい。
還元剤供給装置６５は、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆであって、第１仕切板６２，６３，６４と選択還元型触媒６１との間に設けられる。すなわち、還元剤供給装置６５は、第１仕切板６２，６３，６４より下流側で、選択還元型触媒６１より上流側に配置される。還元剤供給装置６５は、アンモニアや尿素水などの窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を第３鉛直煙道部４１ｆに供給する。
還元剤供給装置６５は、還元剤供給ポンプ７１と、複数（本実施形態では、４個）の還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄとを有する。還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、第３鉛直煙道部４１ｆに配置される。還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、複数のノズル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄが装着される。複数のノズル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄは、ガス流れ方向の下流側に向けて配置するが、ガス流れ方向の上流側に向けて配置してもよい。還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、端部に還元剤供給ポンプ７１が連結される。
還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄおよびノズル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄは、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに対応して配置される。還元剤供給装置６５は、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの出口部に配置され、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄから排出された排ガスに対して還元剤を供給し、選択還元型触媒６１に流入する前の排ガスに還元剤を拡散させる。なお、還元剤としては、アンモニア水、気体のアンモニア、尿素水などを用いることができる。
還元剤供給装置６５は、制御装置６６が接続される。制御装置６６は、還元剤供給装置６５を制御することで、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを流れる排ガスの窒素酸化物の濃度に応じた量の還元剤を供給する。この場合、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを流れる排ガスの窒素酸化物の濃度を、事前の実験、計測、推定などにより求めておくことが望ましい。また、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに排ガスの窒素酸化物の濃度を計測する計測器を設け、オンラインで窒素酸化物の濃度を計測してもよい。ここで、制御装置６６は、排ガスの窒素酸化物のモル数と供給する還元剤のモル数が同じになる（モル比＝１．０）ように、還元剤供給装置６５が混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに供給する還元剤の供給量を調整する。
［脱硝装置の作用］
脱硝装置４３において、図２および図３に示すように、煙道４１を流れる排ガスは、第２鉛直煙道部４１ｄを上昇した後、第３水平煙道部４１ｅを水平方向に流れ、第３鉛直煙道部４１ｆを下降する。このとき、排ガスは、第１仕切板６２，６３，６４により幅方向に区画された４個の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに分配され、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを所定の長さＬだけ流れる。
脱硝装置４３において、図２および図３に示すように、煙道４１を流れる排ガスは、第２鉛直煙道部４１ｄを上昇した後、第３水平煙道部４１ｅを水平方向に流れ、第３鉛直煙道部４１ｆを下降する。このとき、排ガスは、第１仕切板６２，６３，６４により幅方向に区画された４個の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに分配され、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを所定の長さＬだけ流れる。
煙道４１を流れる排ガスは、燃焼ガス通路１３で生成される燃焼ガス流の旋回流、煙道４１に配置される熱交換器、煙道４１の途中形状などにより、例えば、幅方向で排ガスに含有する窒素酸化物の濃度にばらつきがある。例えば、排ガスに含有する窒素酸化物の濃度Ｃ０（図３参照）は、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの上流側にて、幅方向における混合通路７０ａ側で低く、混合通路７０ｄ側に行くほど高くなる。
煙道４１の幅方向で窒素酸化物の濃度差がある排ガスは、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに流入し、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを所定の長さＬだけ流れる間に混合される。そして、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを個別に流れた排ガスは、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの出口部で、窒素酸化物の濃度差がほぼ均一となる。すなわち、第１仕切板６２，６３，６４が配置されていない幅の広い煙道では、排ガスが所定の長さＬだけ流れても十分に混合されず、幅方向で窒素酸化物の濃度差が生じる。一方、第１仕切板６２，６３，６４で区画された幅の狭い混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄでは、排ガスが所定の長さＬだけ流れる間に十分に混合され、幅方向で窒素酸化物の濃度差が生じにくい。混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄをそれぞれ流れた排ガス同士を比較すると、排ガスに含有する窒素酸化物の濃度Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（図３参照）に濃度差（Ｃ１＜Ｃ２＜，Ｃ３＜Ｃ４）がある。しかし、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを流れたそれぞれの排ガスだけを幅方向で比較すると、排ガスに含有する窒素酸化物の濃度Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（図３参照）は、幅方向でほとんど濃度差がない。
混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを流れる排ガスは、第３鉛直煙道部４１ｆに排出されると、還元剤供給装置６５から還元剤が供給される。このとき、制御装置６６は、還元剤供給装置６５を制御することで、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを流れる排ガスに対して、含有する窒素酸化物の濃度に応じた量の還元剤を供給する。すなわち、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄから排出されて窒素酸化物の濃度Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が異なる排ガスに対して、還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄのノズル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄから異なる量の還元剤を噴射する。具体的には、混合通路７０ａから排出されて窒素酸化物の濃度が低い排ガスに対して還元剤供給管７２ａのノズル７３ａから最小量の還元剤を噴射する。一方、混合通路７０ｄから排出されて窒素酸化物の濃度が高い排ガスに対して還元剤供給管７２ｄのノズル７３ｄから最大量の還元剤を噴射する。
排ガスに対して還元剤供給装置６５から還元剤が供給されると、排ガスは、還元剤が混合された状態で選択還元型触媒６１に流入する。選択還元型触媒６１は、排ガスの窒素酸化物と還元剤との反応を促進させ、窒素酸化物を還元し、排ガス中の窒素酸化物を除去、低減する。このとき、濃度Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が異なる排ガスに対して、窒素酸化物の含有量に応じた量の還元剤が供給されてから選択還元型触媒６１に流入するため、選択還元型触媒６１により窒素酸化物が効率良く還元除去される。すなわち、排ガスに対する還元剤の供給量が少なく、窒素酸化物の除去が不十部になることが抑制される。また、排ガスに対する還元剤の供給量が多く、残った還元剤が硫黄酸化物と反応して硫安が生成することが抑制される。
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の脱硝装置を表す概略構成図、図６は、第２実施形態の脱硝装置を表す概略平面図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図５は、第２実施形態の脱硝装置を表す概略構成図、図６は、第２実施形態の脱硝装置を表す概略平面図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第２実施形態において、図５および図６に示すように、脱硝装置４３Ａは、選択還元型触媒６１と、複数の第１仕切板６２，６３，６４と、還元剤供給装置６５と、混合促進装置８１とを備える。ここで、選択還元型触媒６１と第１仕切板６２，６３，６４と還元剤供給装置６５は、第１実施形態と同様であることから、詳細な説明は省略する。
選択還元型触媒６１は、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆに設けられる。第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１の第２鉛直煙道部４１ｄと第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆにまたがって設けられる。第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１における選択還元型触媒６１よりガス流れ方向の上流側に設けられる。第１仕切板６２，６３，６４は、煙道４１のガス通路をガス流れ方向に直交する幅方向の４個の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに区画する。還元剤供給装置６５は、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆであって、第１仕切板６２，６３，６４と選択還元型触媒６１との間に設けられる。
混合促進装置８１は、第１仕切板６２，６３，６４により区画された４個の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおけるガス流入部に設けられる。混合促進装置８１は、複数（本実施例では、４個）の混合促進器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄを有する。混合促進器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは、第１仕切板６２，６３，６４により区画された４個の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄにおけるガス流れ方向の上流側端部に配置される。つまり、混合促進器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは、第１仕切板６２，６３，６４におけるガス流れ方向の上流側端部に挟まれた位置に配置される。
混合促進装置８１（混合促進器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ）は、例えば、旋回流発生装置であり、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに流入した排ガスに旋回力を付与する。混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに流入した排ガスは、旋回力が付与されることで混合が促進され、窒素酸化物の濃度差がなくなり、幅方向や高さ方向における窒素酸化物の濃度が均一になる。
なお、混合促進装置８１は、旋回流発生装置に限定されるものではない。例えば、排ガスが衝突する複数の抵抗板を設け、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに乱流を形成するものであってもよいし、その他の装置であってもよい。また、混合促進器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄを混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの上流側端部に配置したが、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ内ではなく、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの直上流側に配置してもよい。
そのため、脱硝装置４３Ａにおいて、煙道４１を流れる排ガスは、第２鉛直煙道部４１ｄを上昇した後、第３水平煙道部４１ｅを水平方向に流れ、第３鉛直煙道部４１ｆを下降する。このとき、排ガスは、第１仕切板６２，６３，６４により幅方向に区画された４個の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに分配される。そして、排ガスは、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに流入するとき、混合促進器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄにより旋回力が付与されることで混合が促進され、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄで窒素酸化物の濃度差が低減される。そして、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを所定の長さＬだけ流れた排ガスは、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの出口部で、窒素酸化物の濃度差がほぼ均一となる。
混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄから第３鉛直煙道部４１ｆに排出された排ガスに対して、還元剤供給装置６５から還元剤が供給される。このとき、制御装置６６は、還元剤供給装置６５を制御することで、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを流れる排ガスに対して、含有する窒素酸化物の濃度に応じた量の還元剤を供給する。すると、排ガスは、還元剤が混合された状態で選択還元型触媒６１に流入する。選択還元型触媒６１は、排ガスの窒素酸化物と還元剤との反応を促進させ、窒素酸化物を還元し、排ガス中の窒素酸化物を除去、低減する。このとき、濃度が異なる排ガスに対して、窒素酸化物の含有量に応じた量の還元剤が供給されてから選択還元型触媒６１に流入するため、選択還元型触媒６１により窒素酸化物が効率良く還元除去される。
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の脱硝装置を表す概略正面図、図８は、第３実施形態の脱硝装置を表す概略平面図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図７は、第３実施形態の脱硝装置を表す概略正面図、図８は、第３実施形態の脱硝装置を表す概略平面図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第３実施形態において、図７および図８に示すように、脱硝装置４３Ｂは、選択還元型触媒６１と、複数（本実施形態では、３個）の第２仕切板９１，９２，９３と、還元剤供給装置６５とを備える。ここで、選択還元型触媒６１と還元剤供給装置６５は、第１実施形態と同様であることから、詳細な説明は省略する。
選択還元型触媒６１は、脱硝触媒であって、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆに設けられる。
第２仕切板９１，９２，９３は、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆに設けられる。第２仕切板９１，９２，９３は、煙道４１における選択還元型触媒６１よりガス流れ方向の上流側に設けられる。第２仕切板９１，９２，９３は、煙道４１のガス通路をガス流れ方向に直交する奥行方向の複数（本実施形態では、４個）の混合通路（領域）９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに区画する。
混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄは、第３鉛直煙道部４１ｆにて、ガス流れ方向に沿うと共に、奥行方向に並行をなして配置される。ここで、奥行方向とは、第３鉛直煙道部４１ｆのガス流れ方向および幅方向に直交する水平方向（図７の左右方向）である。また、混合通路９４ａ，９４ｂは、ガス流れ方向の長さが同じ寸法であり、混合通路９４ｃ，９４ｄは、ガス流れ方向の長さが異なる寸法である。ここで、ガス流れ方向の長さは、鉛直方向の長さである。なお、本実施形態では、第３鉛直煙道部４１ｆの天井部が傾斜していることから、混合通路９４ａ，９４ｂの長さと混合通路９４ｃ，９４ｄの長さを異なる寸法としたが、天井部が傾斜していないと、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの長さを同じ寸法としてもよい。
なお、第２仕切板９１，９２，９３を煙道４１における第３鉛直煙道部４１ｆに設けたが、第２鉛直煙道部４１ｄや第３水平煙道部４１ｅに設けてもよい。
還元剤供給装置６５は、煙道４１の第３鉛直煙道部４１ｆであって、仕切板９１，９２，９３と選択還元型触媒６１との間に設けられる。すなわち、還元剤供給装置６５は、仕切板９１，９２，９３より下流側で、選択還元型触媒６１より上流側である。還元剤供給装置６５は、アンモニアや尿素水などの窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を第３鉛直煙道部４１ｆに供給する。
還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄおよびノズル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄは、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに対応して配置される。還元剤供給装置６５は、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの出口部に配置され、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄから排出された排ガスに対して還元剤を供給し、選択還元型触媒６１に流入する前の排ガスに還元剤を拡散させる。
還元剤供給装置６５は、制御装置６６が接続される。制御装置６６は、還元剤供給装置６５を制御することで、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスの窒素酸化物の濃度に応じた量の還元剤を供給する。ここで、制御装置６６は、排ガスの窒素酸化物のモル数と供給する還元剤のモル数が同じになる（モル比＝１．０）ように、還元剤供給装置６５が混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに供給する還元剤の供給量を調整する。
そのため、脱硝装置４３Ｂにおいて、煙道４１を流れる排ガスは、第３鉛直煙道部４１ｆを下降し、第２仕切板９１，９２，９３により奥行方向に区画された４個の混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに分配され、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを所定の長さだけ流れる。
煙道４１の高さ（奥行）方向で窒素酸化物の濃度差がある排ガスは、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに流入し、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを所定の長さだけ流れる間に混合される。そして、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを個別に流れた排ガスは、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの出口部で、窒素酸化物の濃度差がほぼ均一となる。すなわち、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄをそれぞれ流れた排ガス同士を比較すると、排ガスに含有する窒素酸化物の濃度に差がある。しかし、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れたそれぞれの排ガスだけを幅方向で比較すると、排ガスに含有する窒素酸化物の濃度は、奥行方向でほとんど濃度差がない。
混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスは、第３鉛直煙道部４１ｆに排出されると、還元剤供給装置６５から還元剤が供給される。このとき、制御装置６６は、還元剤供給装置６５を制御することで、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスに対して、含有する窒素酸化物の濃度に応じた量の還元剤を供給する。すなわち、混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄから排出されて窒素酸化物の濃度が異なる排ガスに対して、還元剤供給管７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄのノズル７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄから異なる量の還元剤を噴射する。具体的には、混合通路９４ａから排出されて窒素酸化物の濃度が低い排ガスに対して還元剤供給管７２ａのノズル７３ａから最小量の還元剤を噴射する。一方、混合通路７０ｄから排出されて窒素酸化物の濃度が高い排ガスに対して還元剤供給管７２ｄのノズル７３ｄから最大量の還元剤を噴射する。
排ガスに対して還元剤供給装置６５から還元剤が供給されると、排ガスは、還元剤が混合された状態で選択還元型触媒６１に流入する。選択還元型触媒６１は、排ガスの窒素酸化物と還元剤との反応を促進させ、窒素酸化物を還元し、排ガス中の窒素酸化物を除去、低減する。このとき、濃度が異なる排ガスに対して、窒素酸化物の含有量に応じた量の還元剤が供給されてから選択還元型触媒６１に流入するため、選択還元型触媒６１により窒素酸化物が効率良く還元除去される。
［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る脱硝装置は、煙道（ガス通路）４１に設けられる選択還元型触媒６１と、煙道４１における選択還元型触媒６１よりガス流れ方向の上流側に設けられて煙道４１をガス流れ方向に直交する方向の複数の混合通路（領域）７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに区画する仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３と、煙道４１における仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３と選択還元型触媒６１との間に設けられて複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れるガスの窒素酸化物濃度に応じた量の還元剤を供給する還元剤供給装置６５とを備える。
第１の態様に係る脱硝装置は、煙道（ガス通路）４１に設けられる選択還元型触媒６１と、煙道４１における選択還元型触媒６１よりガス流れ方向の上流側に設けられて煙道４１をガス流れ方向に直交する方向の複数の混合通路（領域）７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに区画する仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３と、煙道４１における仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３と選択還元型触媒６１との間に設けられて複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れるガスの窒素酸化物濃度に応じた量の還元剤を供給する還元剤供給装置６５とを備える。
第１の態様に係る脱硝装置は、煙道４１に流れる排ガスは、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３により区画された複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れた後、還元剤供給装置６５により混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れるガスの窒素酸化物濃度に応じた量の還元剤が供給される。そのため、窒素酸化物濃度の高い排ガスに対しては、多量の還元剤が供給され、窒素酸化物濃度の低い排ガスに対しては、小量の還元剤が供給されることとなり、選択還元型触媒６１は、排ガス中の窒素酸化物を効率良く還元除去することができ、性能の向上を図ることができる。すなわち、窒素酸化物濃度に応じた適量の還元剤を排ガスに供給するため、窒素酸化物を還元した後に残った還元剤が硫黄酸化物と反応して硫安が生成することが抑制される。そのため、硫安の除去作業などが不要となり、メンテナンスコストの増大を抑制することができる。
第２の態様に係る脱硝装置は、仕切板は、煙道４１を幅方向の複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに区画する第１仕切板６２，６３，６４を有する。これにより、幅方向に窒素酸化物に濃度差がある排ガスを混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄごとに窒素酸化物に濃度を均一化することができる。
第３の態様に係る脱硝装置は、仕切板は、煙道４１を奥行方向の複数の混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに区画する第２仕切板９１，９２，９３を有する。これにより、奥行方向に窒素酸化物に濃度差がある排ガスを混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄごとに窒素酸化物に濃度を均一化することができる。
第４の態様に係る脱硝装置は、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄは、ガス流れ方向の長さがガス流れ方向に直交する方向の長さより長い。これにより、窒素酸化物に濃度差がある排ガスを均一に混合するために、十分な長さの流路幅または流路面積に対する流路長さを十分に確保することができる混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを確保することができる。
第５の態様に係る脱硝装置は、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄが隣接する方向の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの長さは、流れる排ガスの窒素酸化物濃度が低い混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに比べて、流れる排ガスの窒素酸化物濃度が高い混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄが短い。これにより、十分な長さの混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを設けることができ、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスを適正に混合することができる。
第６の態様に係る脱硝装置は、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄにおけるガス流入部に混合促進装置８１が設けられる。これにより、混合促進装置８１が混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄに流入した排ガスを混合することで、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスの混合を促進し、窒素酸化物の濃度を適正に均一化することができる。
第７の態様に係る脱硝装置は、煙道４１は、第３水平煙道部（水平通路）４１ｅと第３鉛直煙道部（鉛直通路）４１ｆとを有し、選択還元型触媒６１は、第３鉛直煙道部（鉛直通路）４１ｆに設けられ、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３は、少なくとも第３鉛直煙道部（鉛直通路）４１ｆに設けられる。これにより、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスにおける窒素酸化物濃度の均一化を図ることができると共に、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３の簡素化を図ることができる。
第８の態様に係る脱硝装置は、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３は、第３水平煙道部４１ｅと第３鉛直煙道部４１ｆにまたがって設けられる。これにより、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの流路長さを長く確保することができ、複数の混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを流れる排ガスの混合を促進することができる。
第９の態様に係るボイラは、鉛直方向に沿って設置される火炉１１と、火炉１１に配置される燃焼装置１２と、火炉１１における燃焼ガスの流れ方向の下流側に配置される煙道４１と、煙道４１に配置される熱交換器としての過熱器５１，５２，５３、再熱器５４，５５、節炭器５６と、煙道４１における熱交換器より下流側に配置される脱硝装置４３，４３Ａ，４３Ｂとを備える。これにより、脱硝装置４３，４３Ａ，４３Ｂにて、窒素酸化物濃度に応じた適量の還元剤を排ガスに供給することとなり、選択還元型触媒６１は、排ガス中の窒素酸化物を効率良く還元除去することができ、性能の向上を図ることができる。そして、窒素酸化物を還元した後に残った還元剤が硫黄酸化物と反応して硫安が生成することが抑制され、硫安の除去作業などが不要となり、メンテナンスコストの増大を抑制することができると共に、石炭焚きボイラ１０の稼働効率の低下を抑制することができる。
なお、上述した実施形態では、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３（混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ）と選択還元型触媒６１との間に還元剤供給装置６５を設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄにおけるガス流れ方向の下流側端部（仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３におけるガス流れ方向の下流側端部で挟まれた位置）に還元剤供給装置６５を設けてもよい。また、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３（混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ）におけるガス流れ方向の下流側端部を選択還元型触媒６１の流入部まで延出し、混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄにおけるガス流れ方向の下流側端部に還元剤供給装置６５を設けてもよい。
また、上述した実施形態にて、仕切板６２，６３，６４，９１，９２，９３および混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの数は、実施形態に限定されるものではなく、火炉１１や煙道４１などの形状や大きさなどにより適宜設定すればよいものである。
また、上述した第１実施形態では、第１仕切板６２，６３，６４により混合通路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄを設け、第３実施形態では、第２仕切板９１，９２，９３により混合通路９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを設けたが、第１仕切板６２，６３，６４と第２仕切板９１，９２，９３により格子状の混合通路を設けてもよい。
１０ 石炭焚きボイラ（ボイラ）
１１ 火炉
１２ 燃焼装置
１３ 燃焼ガス通路
２１，２２，２３，２４，２５ 燃焼バーナ
４１ 煙道（ガス通路）
４１ａ 第１水平煙道部
４１ｂ 第１鉛直煙道部
４１ｃ 第２水平煙道部
４１ｄ 第２鉛直煙道部
４１ｅ 第３水平煙道部（水平通路）
４１ｆ 第３鉛直煙道部（鉛直通路）
４２ エアヒータ
４３，４３Ａ，４３Ｂ 脱硝装置
４４ ガスダクト
５１，５２，５３ 過熱器
５４，５５ 再熱器
５６ 節炭器
６１ 選択還元型触媒（脱硝触媒）
６２，６３，６４ 第１仕切板（仕切板）
６５ 還元剤供給装置
６６ 制御装置
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 混合通路（領域）
７１ 還元剤供給ポンプ
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 還元剤供給管
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ ノズル
８１ 混合促進装置
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 混合促進器
９１，９２，９３ 第２仕切板（仕切板）
９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ 混合通路（領域）
１１ 火炉
１２ 燃焼装置
１３ 燃焼ガス通路
２１，２２，２３，２４，２５ 燃焼バーナ
４１ 煙道（ガス通路）
４１ａ 第１水平煙道部
４１ｂ 第１鉛直煙道部
４１ｃ 第２水平煙道部
４１ｄ 第２鉛直煙道部
４１ｅ 第３水平煙道部（水平通路）
４１ｆ 第３鉛直煙道部（鉛直通路）
４２ エアヒータ
４３，４３Ａ，４３Ｂ 脱硝装置
４４ ガスダクト
５１，５２，５３ 過熱器
５４，５５ 再熱器
５６ 節炭器
６１ 選択還元型触媒（脱硝触媒）
６２，６３，６４ 第１仕切板（仕切板）
６５ 還元剤供給装置
６６ 制御装置
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 混合通路（領域）
７１ 還元剤供給ポンプ
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 還元剤供給管
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ ノズル
８１ 混合促進装置
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 混合促進器
９１，９２，９３ 第２仕切板（仕切板）
９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ 混合通路（領域）
Claims (9)
- ガス通路に設けられる選択還元型触媒と、
前記ガス通路における前記選択還元型触媒よりガス流れ方向の上流側に設けられて前記ガス通路をガス流れ方向に直交する方向の複数の領域に区画する仕切板と、
前記ガス通路における前記仕切板と前記選択還元型触媒との間に設けられて前記複数の領域を流れるガスの窒素酸化物濃度に応じた量の還元剤を供給する還元剤供給装置と、
を備える脱硝装置。 - 前記仕切板は、前記ガス通路を幅方向の複数の領域に区画する第１仕切板を有する、
請求項１に記載の脱硝装置。 - 前記仕切板は、前記ガス通路を奥行方向の複数の領域に区画するする第２仕切板を有する、
請求項１または請求項２に記載の脱硝装置。 - 前記複数の領域は、ガス流れ方向の長さがガス流れ方向に直交する方向の長さより長い、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の脱硝装置。 - 前記複数の領域が隣接する方向の前記領域の長さは、流れるガスの窒素酸化物濃度が低い前記領域に比べて、流れるガスの窒素酸化物濃度が高い前記領域が短い、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の脱硝装置。 - 前記複数の領域におけるガス流入部に混合促進装置が設けられる、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の脱硝装置。 - 前記ガス通路は、水平通路と、前記水平通路におけるガス流れ方向の下流側に連続する鉛直通路とを有し、前記選択還元型触媒は、前記鉛直通路に設けられ、前記仕切板は、少なくとも前記鉛直通路に設けられる、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の脱硝装置。 - 前記仕切板は、前記水平通路と前記鉛直通路にまたがって設けられる、
請求項７に記載の脱硝装置。 - 鉛直方向に沿って設置される火炉と、
前記火炉に配置される燃焼装置と、
前記火炉における燃焼ガスの流れ方向の下流側に配置される煙道と、
前記煙道に配置される熱交換器と、
前記煙道における前記熱交換器より下流側に配置される請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の脱硝装置と、
を備えるボイラ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020022814A JP2021126619A (ja) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | 脱硝装置およびボイラ |
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|---|---|---|---|
| JP2020022814A Pending JP2021126619A (ja) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | 脱硝装置およびボイラ |
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