JP2590199Y2 - 脱硝反応器 - Google Patents
脱硝反応器Info
- Publication number
- JP2590199Y2 JP2590199Y2 JP1993047593U JP4759393U JP2590199Y2 JP 2590199 Y2 JP2590199 Y2 JP 2590199Y2 JP 1993047593 U JP1993047593 U JP 1993047593U JP 4759393 U JP4759393 U JP 4759393U JP 2590199 Y2 JP2590199 Y2 JP 2590199Y2
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- Japan
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- frame
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- reactor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、ガスタービンの排ガス
が直接導入される脱硝反応器のように、入口温度が急変
することがある脱硝反応器に関する。
が直接導入される脱硝反応器のように、入口温度が急変
することがある脱硝反応器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の複合プラントの配置構成の
一例を示す図である。ガスタービン（１）から出た５０
０〜６００℃の排ガス（２）の廃熱を利用するために、
ガスタービン（１）出口に排ガスボイラ（４），（５）
を設けて廃熱を回収する。そして脱硝反応に最も適した
温度域である排ガスボイラ（４）出口の３００〜４００
℃の温度域にＮＯx 低減装置である脱硝反応器（３）を
設置する。（６）は煙突である。このような複合プラン
トの場合には、ガスタービン（１）の特徴である急速起
動（通常，スタートから３０分程度でフルロードに達す
る）に伴う急激な温度上昇の影響が、排ガスボイラ
（４）内の伝熱管の熱吸収作用によって緩和されるか
ら、脱硝反応器（３）付近の温度はガスタービン（１）
の急速起動にもかかわらず非常にゆるやかに上昇する。
したがって熱応力の局部的な集中による熱疲労破壊の恐
れはなく、設計的には通常のボイラ用脱硝反応器とほぼ
同一条件となって、熱応力対策は不要である。
一例を示す図である。ガスタービン（１）から出た５０
０〜６００℃の排ガス（２）の廃熱を利用するために、
ガスタービン（１）出口に排ガスボイラ（４），（５）
を設けて廃熱を回収する。そして脱硝反応に最も適した
温度域である排ガスボイラ（４）出口の３００〜４００
℃の温度域にＮＯx 低減装置である脱硝反応器（３）を
設置する。（６）は煙突である。このような複合プラン
トの場合には、ガスタービン（１）の特徴である急速起
動（通常，スタートから３０分程度でフルロードに達す
る）に伴う急激な温度上昇の影響が、排ガスボイラ
（４）内の伝熱管の熱吸収作用によって緩和されるか
ら、脱硝反応器（３）付近の温度はガスタービン（１）
の急速起動にもかかわらず非常にゆるやかに上昇する。
したがって熱応力の局部的な集中による熱疲労破壊の恐
れはなく、設計的には通常のボイラ用脱硝反応器とほぼ
同一条件となって、熱応力対策は不要である。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】前述したように複合プ
ラント向けの脱硝反応器については従来の技術で充分対
応できるが、図７に示すようなガスタービン単独プラン
トでは、ガスタービン（１）から出た急激な温度上昇を
伴なう排ガス（２）が直接脱硝反応器（３）に接触する
から、排ガス（２）と脱硝反応器（３）との間に温度差
が生じて、脱硝反応器側に熱応力が発生する。更にガス
タービンではそのような急速起動停止が繰返し行なわれ
るので、脱硝反応器の熱疲労破壊を招くに至る可能性が
大きい。
ラント向けの脱硝反応器については従来の技術で充分対
応できるが、図７に示すようなガスタービン単独プラン
トでは、ガスタービン（１）から出た急激な温度上昇を
伴なう排ガス（２）が直接脱硝反応器（３）に接触する
から、排ガス（２）と脱硝反応器（３）との間に温度差
が生じて、脱硝反応器側に熱応力が発生する。更にガス
タービンではそのような急速起動停止が繰返し行なわれ
るので、脱硝反応器の熱疲労破壊を招くに至る可能性が
大きい。
【０００４】図８は横軸に時間（分）、縦軸に温度
（℃）を取り、従来の複合プラントおよびガスタービン
単独プラントにそれぞれ脱硝反応器を設置した場合、ガ
スタービン排ガスの温度上昇に対して脱硝反応器フレー
ムの温度がどのように追従してゆくかを表わした図であ
る。複合プラントの場合は、脱硝反応器付近の排ガス温
度は徐々に上昇する傾向があるので、脱硝反応器フレー
ムの温度もこれに追従して行くことができ、フレーム側
に熱応力がほとんど発生しないことが一般的に知られて
いる。ところが、ガスタービン単独プラントの場合は、
脱硝反応器付近の排ガス温度が急激に上昇する傾向があ
るので、脱硝反応器フレームの温度上昇がそれについて
行けず温度差ΔＴが最大２００℃程度になり、この温度
差によりフレームが変形して熱応力が発生する。
（℃）を取り、従来の複合プラントおよびガスタービン
単独プラントにそれぞれ脱硝反応器を設置した場合、ガ
スタービン排ガスの温度上昇に対して脱硝反応器フレー
ムの温度がどのように追従してゆくかを表わした図であ
る。複合プラントの場合は、脱硝反応器付近の排ガス温
度は徐々に上昇する傾向があるので、脱硝反応器フレー
ムの温度もこれに追従して行くことができ、フレーム側
に熱応力がほとんど発生しないことが一般的に知られて
いる。ところが、ガスタービン単独プラントの場合は、
脱硝反応器付近の排ガス温度が急激に上昇する傾向があ
るので、脱硝反応器フレームの温度上昇がそれについて
行けず温度差ΔＴが最大２００℃程度になり、この温度
差によりフレームが変形して熱応力が発生する。
【０００５】これを図面を用いて詳述すれば、図９は従
来の脱硝反応器の一例を示す全体斜視図、図１０は同じ
く側部フレームとケーシングの一部を拡大して示す斜視
図である。まず図１０において、ケーシング（１３）を
境に反応器内部と外部に分けると、外部の側部フレーム
（７）においては、排ガスに接触するケーシング（１
３）側の温度が最高となり、ケーシングから遠ざかるほ
ど温度が低くなって温度勾配が生じ、熱伸び差によりフ
レームが変形する。これを反応器全体で見ると、図９に
示すような熱伸び差による変形が反応器全体に生じ、コ
ーナー部に熱応力集中が起こる。そしてガスタービンに
おいては、その急速起動特性を有効に活用するため起動
停止が頻繁に行なわれるので、脱硝反応器は熱応力集中
を繰り返し、遂には熱疲労破壊に至る可能性がある。
来の脱硝反応器の一例を示す全体斜視図、図１０は同じ
く側部フレームとケーシングの一部を拡大して示す斜視
図である。まず図１０において、ケーシング（１３）を
境に反応器内部と外部に分けると、外部の側部フレーム
（７）においては、排ガスに接触するケーシング（１
３）側の温度が最高となり、ケーシングから遠ざかるほ
ど温度が低くなって温度勾配が生じ、熱伸び差によりフ
レームが変形する。これを反応器全体で見ると、図９に
示すような熱伸び差による変形が反応器全体に生じ、コ
ーナー部に熱応力集中が起こる。そしてガスタービンに
おいては、その急速起動特性を有効に活用するため起動
停止が頻繁に行なわれるので、脱硝反応器は熱応力集中
を繰り返し、遂には熱疲労破壊に至る可能性がある。
【０００６】本考案の目的は、この熱応力を回避し、脱
硝反応器の寿命を従来の複合プラントや通常のボイラ用
脱硝反応器なみに改善することにある。
硝反応器の寿命を従来の複合プラントや通常のボイラ用
脱硝反応器なみに改善することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本考案は前記従来の課題
を解決するために、ガスタービンの排出ガス出口部に直
結される脱硝反応器において、触媒パックの本体エレメ
ントを保持もしくは支持するケーシングフレームワーク
の側部フレームと上部フレームとの接合部および側部フ
レームと下部フレームとの接合部をピン接合とするとと
もに、上記ケーシングフレームワークの内部に直立する
ガイドフレームと上記上部フレームとの接合部を上下方
向に滑動可能なスライド接合としたことを特徴とする脱
硝反応器を提案するものである。
を解決するために、ガスタービンの排出ガス出口部に直
結される脱硝反応器において、触媒パックの本体エレメ
ントを保持もしくは支持するケーシングフレームワーク
の側部フレームと上部フレームとの接合部および側部フ
レームと下部フレームとの接合部をピン接合とするとと
もに、上記ケーシングフレームワークの内部に直立する
ガイドフレームと上記上部フレームとの接合部を上下方
向に滑動可能なスライド接合としたことを特徴とする脱
硝反応器を提案するものである。
【０００８】
【作用】本考案においては、側部フレームと下部フレー
ムが取り合う下部コーナ部および側部フレームと上部フ
レームが取合う上部コーナ部を、ともに従来のような溶
接接合の代りに回転可能なピン接合としたので、コーナ
部の角変位が可能となり熱応力が軽減される。
ムが取り合う下部コーナ部および側部フレームと上部フ
レームが取合う上部コーナ部を、ともに従来のような溶
接接合の代りに回転可能なピン接合としたので、コーナ
部の角変位が可能となり熱応力が軽減される。
【０００９】またケーシング内部に直立するガイドフレ
ームと上部フレームとの取合部についても、従来の溶接
構造に代えて、上下方向に相互に滑動可能なスライド接
合としたので、相互の変位を吸収させることができ、熱
応力を大幅に低減できる。
ームと上部フレームとの取合部についても、従来の溶接
構造に代えて、上下方向に相互に滑動可能なスライド接
合としたので、相互の変位を吸収させることができ、熱
応力を大幅に低減できる。
【００１０】
【実施例】図１は本考案の脱硝反応器の一実施例を示す
全体斜視図，図２は図１中のピン接合部IIを拡大して示
す縦断側面図（図３のII−II断面），図３は図２の III
−III 水平断面図，図４は図１中のスライド接合部IVを
拡大して示す縦断側面図（図５のIV−IV断面），図５は
図４のＶ−Ｖ水平断面図（上向き）である。
全体斜視図，図２は図１中のピン接合部IIを拡大して示
す縦断側面図（図３のII−II断面），図３は図２の III
−III 水平断面図，図４は図１中のスライド接合部IVを
拡大して示す縦断側面図（図５のIV−IV断面），図５は
図４のＶ−Ｖ水平断面図（上向き）である。
【００１１】まず図１において、脱硝反応器の構造配置
は、脱硝のための触媒パック（１４）を４列８段２層に
内蔵した角型ダクト状の本体のケーシング（１３）と、
そのケーシング（１３）を保持、支持する側部フレーム
（７），上部フレーム（８），下部フレーム（９）およ
び反応器の内部の中央に立っているガイドフレーム（１
０）等よりなる。
は、脱硝のための触媒パック（１４）を４列８段２層に
内蔵した角型ダクト状の本体のケーシング（１３）と、
そのケーシング（１３）を保持、支持する側部フレーム
（７），上部フレーム（８），下部フレーム（９）およ
び反応器の内部の中央に立っているガイドフレーム（１
０）等よりなる。
【００１２】このような構造の脱硝反応器がガスタービ
ンの排気口に単独で接触された場合において、フレーム
同士が取合う各コーナ部、すなわち側部フレーム（７）
と下部フレーム（９）との取合い部IIおよび側部フレー
ム（７）と上部フレーム（８）との取合い部II′を、い
ずれも溶接接合とせずピン接合とする。例えば側部フレ
ーム（７）と下部フレーム（９）との取合い部IIの場
合、図２および図３に示されるように、ピン穴を有する
固定板（１６）を下部フレーム（９）に固着し、側部フ
レーム（７）のリブ部に明けられたピン穴と上記固定板
（１６）のピン穴とにピン（１１）を通して接合する。
側部フレーム（７）と上部フレーム（８）との取合い部
II′も同様である。また脱硝反応器内部中央に立てられ
たガイドフレーム（１０）と上部フレーム（８）との取
合い部IVも、従来のような溶接接合とせずスライド接合
とする。すなわち図４および図５に示されるように、上
部フレーム（８）に固着したＴ字形断面のスライド金具
（１２）をガイドフレーム（１０）のフランジ部に固着
した保持板（１７）で挟んで、互いに上下方向に自由に
滑動できるようになっている。
ンの排気口に単独で接触された場合において、フレーム
同士が取合う各コーナ部、すなわち側部フレーム（７）
と下部フレーム（９）との取合い部IIおよび側部フレー
ム（７）と上部フレーム（８）との取合い部II′を、い
ずれも溶接接合とせずピン接合とする。例えば側部フレ
ーム（７）と下部フレーム（９）との取合い部IIの場
合、図２および図３に示されるように、ピン穴を有する
固定板（１６）を下部フレーム（９）に固着し、側部フ
レーム（７）のリブ部に明けられたピン穴と上記固定板
（１６）のピン穴とにピン（１１）を通して接合する。
側部フレーム（７）と上部フレーム（８）との取合い部
II′も同様である。また脱硝反応器内部中央に立てられ
たガイドフレーム（１０）と上部フレーム（８）との取
合い部IVも、従来のような溶接接合とせずスライド接合
とする。すなわち図４および図５に示されるように、上
部フレーム（８）に固着したＴ字形断面のスライド金具
（１２）をガイドフレーム（１０）のフランジ部に固着
した保持板（１７）で挟んで、互いに上下方向に自由に
滑動できるようになっている。
【００１３】上記のとおり本実施例では、熱応力集中の
大きいコーナ部フレームを固定板（１６）によるピン接
合としたので、従来の溶接による剛接合に比し角変位が
フリーである分、熱応力を大幅に軽減できる。また反応
器内部にあるガイドフレーム（１０）と上部フレーム
（８）の接合も、スライド金具（１２）と保持板（１
７）を用いたスライド接合としたので、ガイドフレーム
（１０）の上方向への伸びと上部フレーム（８）の下方
への位置移動、すなわち両者の変位差をすべて吸収で
き、従来の溶接の場合に比し熱応力を大幅に低減でき
る。こうして、脱硝反応器の耐久性の向上すなわち長寿
命化を達成できる。
大きいコーナ部フレームを固定板（１６）によるピン接
合としたので、従来の溶接による剛接合に比し角変位が
フリーである分、熱応力を大幅に軽減できる。また反応
器内部にあるガイドフレーム（１０）と上部フレーム
（８）の接合も、スライド金具（１２）と保持板（１
７）を用いたスライド接合としたので、ガイドフレーム
（１０）の上方向への伸びと上部フレーム（８）の下方
への位置移動、すなわち両者の変位差をすべて吸収で
き、従来の溶接の場合に比し熱応力を大幅に低減でき
る。こうして、脱硝反応器の耐久性の向上すなわち長寿
命化を達成できる。
【００１４】
【考案の効果】ガスタービン単独プラントの起動時にお
けるタービン排ガス温度すなわち脱硝反応器入口ガス温
度の上昇率は、中間に排ガスボイラのような熱吸収を行
なうものがないので、非常に高い値となる。そして、反
応器を保持支持するフレームワークは内部からの熱伝導
により昇温していくが、ガス温度の上昇に追いつかず、
一時的には温度差が２００℃に達する時がある。しかも
ガスタービン単独プラントはもともと電力のピークロー
ド対策としての性格を持っていて頻繁な発停を行なうか
ら、従来の脱硝反応器構造では熱応力集中が繰り返され
ることとなり、やがては疲労破壊を起こす可能性があっ
た。
けるタービン排ガス温度すなわち脱硝反応器入口ガス温
度の上昇率は、中間に排ガスボイラのような熱吸収を行
なうものがないので、非常に高い値となる。そして、反
応器を保持支持するフレームワークは内部からの熱伝導
により昇温していくが、ガス温度の上昇に追いつかず、
一時的には温度差が２００℃に達する時がある。しかも
ガスタービン単独プラントはもともと電力のピークロー
ド対策としての性格を持っていて頻繁な発停を行なうか
ら、従来の脱硝反応器構造では熱応力集中が繰り返され
ることとなり、やがては疲労破壊を起こす可能性があっ
た。
【００１５】本考案では、熱応力集中の大きいコーナ部
フレームをピン接合としたので、従来の溶接による剛接
合に比べて、角変位がフリーになる分、熱応力を大幅に
軽減できる。また反応器内部にあるガイドフレームと上
部フレームの接合もスライド接合としたので、ガイドフ
レームの上方向への伸びと上部フレームの下方への位置
移動、すなわち両者の変位差をすべて吸収でき、従来の
溶接の場合に比し熱応力を大幅に低減できる。こうし
て、脱硝反応器の耐久性の向上すなわち長寿命化を達成
できる。
フレームをピン接合としたので、従来の溶接による剛接
合に比べて、角変位がフリーになる分、熱応力を大幅に
軽減できる。また反応器内部にあるガイドフレームと上
部フレームの接合もスライド接合としたので、ガイドフ
レームの上方向への伸びと上部フレームの下方への位置
移動、すなわち両者の変位差をすべて吸収でき、従来の
溶接の場合に比し熱応力を大幅に低減できる。こうし
て、脱硝反応器の耐久性の向上すなわち長寿命化を達成
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本考案の脱硝反応器の一実施例を示す全
体斜視図である。
体斜視図である。
【図２】図２は図１中のピン接合部IIを拡大して示す縦
断側面図（図３のII−II断面）である。
断側面図（図３のII−II断面）である。
【図３】図３は図２の III−III 水平断面図である。
【図４】図４は図１中のスライド接合部IVを拡大して示
す縦断側面図（図５のIV−IV断面）である。
す縦断側面図（図５のIV−IV断面）である。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ水平断面図（上向き）であ
る。
る。
【図６】図６は従来の複合プラントの一例を示す配置構
成図である。
成図である。
【図７】図７は従来のガスタービン単独プラントの一例
を示す配置構成図である。
を示す配置構成図である。
【図８】図８は従来の複合プラントおよびガスタービン
単独プラントにおける起動時の温度変化を示す図であ
る。
単独プラントにおける起動時の温度変化を示す図であ
る。
【図９】図９は従来の脱硝反応器の一例を示す全体斜視
図である。
図である。
【図１０】図１０は図９中の側部フレームとケーシング
の一部を拡大して示す斜視図である。
の一部を拡大して示す斜視図である。
（１） ガスタービン（本体） （２） 排ガス （３） 脱硝反応器 （４） 排ガスボイラ（高温部） （５） 排ガスボイラ（低温部） （６） 煙突 （７） 反応器の側部フレーム （８） 反応器の上部フレーム （９） 反応器の下部フレーム （１０） 反応器のガイドフレーム （１１） ピン （１２） スライド金具 （１３） ケーシング （１４） 触媒パック （１６） 固定板 （１７） 保持板
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービンの排出ガス出口部に直結さ
れる脱硝反応器において、触媒パックの本体エレメント
を保持もしくは支持するケーシングフレームワークの側
部フレームと上部フレームとの接合部および側部フレー
ムと下部フレームとの接合部をピン接合とするととも
に、上記ケーシングフレームワークの内部に直立するガ
イドフレームと上記上部フレームとの接合部を上下方向
に滑動可能なスライド接合としたことを特徴とする脱硝
反応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993047593U JP2590199Y2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 脱硝反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993047593U JP2590199Y2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 脱硝反応器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0717330U JPH0717330U (ja) | 1995-03-28 |
| JP2590199Y2 true JP2590199Y2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=12779554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993047593U Expired - Lifetime JP2590199Y2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 脱硝反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590199Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP1993047593U patent/JP2590199Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0717330U (ja) | 1995-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981006 |
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