JP2955136B2 - 排熱回収ボイラ装置 - Google Patents
排熱回収ボイラ装置Info
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- upstream
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
- F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排熱回収ボイラ装置、
より詳細には、燃焼排ガス中のＮＯＸ（窒素酸化物）を
高効率で除去可能な排熱回収ボイラ装置、及び脱硝反応
器を早期に起動可能な排熱回収ボイラ装置に関する。
より詳細には、燃焼排ガス中のＮＯＸ（窒素酸化物）を
高効率で除去可能な排熱回収ボイラ装置、及び脱硝反応
器を早期に起動可能な排熱回収ボイラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、このような従来の排熱回収ボイ
ラ装置を組込んでいるコンバインドサイクルプラントの
一例を示す。すなわち、このコンバインドサイクルプラ
ントは、ガスタービン装置１と、このガスタービン装置
１から排出される排ガス２を熱源として蒸気を発生する
従来の排熱回収ボイラ装置３と、この排熱回収ボイラ装
置３で発生した蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン装置
４とを備えており、ガスタービン装置１は発電機５をま
た蒸気タービン装置４は発電機６をそれぞれ駆動するよ
うになっている。
ラ装置を組込んでいるコンバインドサイクルプラントの
一例を示す。すなわち、このコンバインドサイクルプラ
ントは、ガスタービン装置１と、このガスタービン装置
１から排出される排ガス２を熱源として蒸気を発生する
従来の排熱回収ボイラ装置３と、この排熱回収ボイラ装
置３で発生した蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン装置
４とを備えており、ガスタービン装置１は発電機５をま
た蒸気タービン装置４は発電機６をそれぞれ駆動するよ
うになっている。
【０００３】このような構成において、従来の排熱回収
ボイラ装置３は、ガスタービン装置１から排出される排
ガス２の流れの上流から下流に沿って順次配置された過
熱器７、蒸発器８及び節炭器９を備え、節炭器９の下流
は煙突１０へ導かれている。過熱器７で生じた蒸気は、
蒸気配管１１を通して蒸気タービン装置４に導かれて、
蒸気タービン装置４を駆動する。そして、蒸気タービン
装置４を駆動した蒸気は、復水器１２に導かれて復水と
なり、その後給水配管１３を通して節炭器９に導かれる
ようになっている。
ボイラ装置３は、ガスタービン装置１から排出される排
ガス２の流れの上流から下流に沿って順次配置された過
熱器７、蒸発器８及び節炭器９を備え、節炭器９の下流
は煙突１０へ導かれている。過熱器７で生じた蒸気は、
蒸気配管１１を通して蒸気タービン装置４に導かれて、
蒸気タービン装置４を駆動する。そして、蒸気タービン
装置４を駆動した蒸気は、復水器１２に導かれて復水と
なり、その後給水配管１３を通して節炭器９に導かれる
ようになっている。
【０００４】また、従来の排熱回収ボイラ装置３は、ガ
スタービン装置１から排出される排ガス２中のＮＯＸを
除去する脱硝装置として、脱硝反応器１４と還元剤注入
ノズル１５とを備えている。脱硝反応器１４は、蒸発器
８と節炭器９との間に配置され、排ガス２中のＮＯＸを
窒素分と水とに還元分解する触媒層を有する。還元剤注
入ノズル１５は、蒸発器８の上流側に配置され、排ガス
２中にアンモニアガス１６を還元剤として噴霧する。
スタービン装置１から排出される排ガス２中のＮＯＸを
除去する脱硝装置として、脱硝反応器１４と還元剤注入
ノズル１５とを備えている。脱硝反応器１４は、蒸発器
８と節炭器９との間に配置され、排ガス２中のＮＯＸを
窒素分と水とに還元分解する触媒層を有する。還元剤注
入ノズル１５は、蒸発器８の上流側に配置され、排ガス
２中にアンモニアガス１６を還元剤として噴霧する。
【０００５】なお、図５において、１６は蒸気ドラム、
１７はドラムレベル制御弁をそれぞれ示す。
１７はドラムレベル制御弁をそれぞれ示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガスタービ
ン装置又は他のプラント等から排出される排ガス中のＮ
ＯＸを低減するために、ＮＯＸを接触還元分解により除
去する触媒層を有する脱硝反応器を設置することは従来
からよく知られているところである。特に、排熱回収ボ
イラ装置の場合、図５に示したように蒸発器８と節炭器
９との間、又は図示はしないが蒸発器８を２分割した間
に脱硝反応器１４を設置することが従来行われており、
これらの従来技術はすべて排ガス２の温度、つまり温度
レベル及び温度の均一性に関連して、脱硝反応器の設置
位置が決定されていることを示している。すなわち、従
来にあっては、排ガス中のＮＯＸを接触還元分解する脱
硝反応器を設置する場合、排ガス温度に注目して脱硝反
応器の設置位置を決定している。
ン装置又は他のプラント等から排出される排ガス中のＮ
ＯＸを低減するために、ＮＯＸを接触還元分解により除
去する触媒層を有する脱硝反応器を設置することは従来
からよく知られているところである。特に、排熱回収ボ
イラ装置の場合、図５に示したように蒸発器８と節炭器
９との間、又は図示はしないが蒸発器８を２分割した間
に脱硝反応器１４を設置することが従来行われており、
これらの従来技術はすべて排ガス２の温度、つまり温度
レベル及び温度の均一性に関連して、脱硝反応器の設置
位置が決定されていることを示している。すなわち、従
来にあっては、排ガス中のＮＯＸを接触還元分解する脱
硝反応器を設置する場合、排ガス温度に注目して脱硝反
応器の設置位置を決定している。
【０００７】しかし、図６に排ガス温度と脱硝率との関
係を示すように、排ガス温度が２６０℃程度までは脱硝
率は大きく低下しないものである。また、脱硝率への影
響は、図７及び図８に示すように、排ガス温度及びＯ２
濃度のアンバランスの影響はほとんどなく、図９に示す
ように、ＮＨ３（還元剤）とＮＯＸとの比、つまりＮＨ
３をいかに分散して、ＮＨ３／ＮＯＸ比を均一にするか
の方が脱硝率の向上にとって大きな影響を与えるもので
あることが、本発明者の研究で明らかになった。
係を示すように、排ガス温度が２６０℃程度までは脱硝
率は大きく低下しないものである。また、脱硝率への影
響は、図７及び図８に示すように、排ガス温度及びＯ２
濃度のアンバランスの影響はほとんどなく、図９に示す
ように、ＮＨ３（還元剤）とＮＯＸとの比、つまりＮＨ
３をいかに分散して、ＮＨ３／ＮＯＸ比を均一にするか
の方が脱硝率の向上にとって大きな影響を与えるもので
あることが、本発明者の研究で明らかになった。
【０００８】しかるに、図５に示した従来の排熱回収ボ
イラ装置３にあっては、伝熱面として過熱器７、蒸発器
８及び節炭器９を備えているが、これらの伝熱管はすべ
て同一方向、つまり図示の横置の排熱回収ボイラ装置で
は上下方向に伝熱管が配置されており、脱硝用のアンモ
ニアガスは脱硝反応器１４前の伝熱管、すなわち蒸発器
８の前でノズル１５から注入され、蒸発器８により拡散
・混合されているが、この蒸発器８の伝熱管（蒸発器
管）は前述した如く上下方向に配置されているため、横
方向の拡散・混合は十分行われるが、上下方向の拡散・
混合が不十分となる。このため、図１０に示すように、
ＮＨ３／ＮＯＸ比のばらつきが大きく生じ、脱硝性能に
悪影響を及ぼす問題があった。
イラ装置３にあっては、伝熱面として過熱器７、蒸発器
８及び節炭器９を備えているが、これらの伝熱管はすべ
て同一方向、つまり図示の横置の排熱回収ボイラ装置で
は上下方向に伝熱管が配置されており、脱硝用のアンモ
ニアガスは脱硝反応器１４前の伝熱管、すなわち蒸発器
８の前でノズル１５から注入され、蒸発器８により拡散
・混合されているが、この蒸発器８の伝熱管（蒸発器
管）は前述した如く上下方向に配置されているため、横
方向の拡散・混合は十分行われるが、上下方向の拡散・
混合が不十分となる。このため、図１０に示すように、
ＮＨ３／ＮＯＸ比のばらつきが大きく生じ、脱硝性能に
悪影響を及ぼす問題があった。
【０００９】また、図５に示した従来の排熱回収ボイラ
装置３にあっては、脱硝反応器１４の上流側に過熱器７
及び蒸発器８を配置しているため、特にコールド起動時
にはガスタービン装置１からの高温の排ガス２が脱硝反
応器１４に達するまでに、これら過熱器７及び蒸発器８
により熱を吸収されてしまうことから、脱硝反応器１４
の入口ガス温度が下ってしまい、このため従来は脱硝触
媒が活かせるガス温度になるまで、脱硝反応器１４を使
用できず、起動から定格に至る起動時間が長くかかる問
題があった。
装置３にあっては、脱硝反応器１４の上流側に過熱器７
及び蒸発器８を配置しているため、特にコールド起動時
にはガスタービン装置１からの高温の排ガス２が脱硝反
応器１４に達するまでに、これら過熱器７及び蒸発器８
により熱を吸収されてしまうことから、脱硝反応器１４
の入口ガス温度が下ってしまい、このため従来は脱硝触
媒が活かせるガス温度になるまで、脱硝反応器１４を使
用できず、起動から定格に至る起動時間が長くかかる問
題があった。
【００１０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、還元剤とＮＯＸとの比の
ばらつきを小さくして脱硝反応器の脱硝性能を向上さ
せ、かつ脱硝反応器を早期に使用できるようにして起動
時間を短縮できるようにした排熱回収ボイラ装置を提供
することを目的とする。
決するためになされたもので、還元剤とＮＯＸとの比の
ばらつきを小さくして脱硝反応器の脱硝性能を向上さ
せ、かつ脱硝反応器を早期に使用できるようにして起動
時間を短縮できるようにした排熱回収ボイラ装置を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、ガスタービン装置等から排出される排
ガスを熱源とする排熱回収ボイラ装置において、節炭器
を上流側節炭器と下流側節炭器とに分割して、上流側節
炭器を蒸発器の下流にその節炭器管が蒸発器管と交差す
る方向に配置し、かつ上下流側節炭器間には脱硝反応器
を配置すると共に、蒸発器の上流側には還元剤注入ノズ
ルを配置したものである。
めに、本発明は、ガスタービン装置等から排出される排
ガスを熱源とする排熱回収ボイラ装置において、節炭器
を上流側節炭器と下流側節炭器とに分割して、上流側節
炭器を蒸発器の下流にその節炭器管が蒸発器管と交差す
る方向に配置し、かつ上下流側節炭器間には脱硝反応器
を配置すると共に、蒸発器の上流側には還元剤注入ノズ
ルを配置したものである。
【００１２】また、本発明は、排熱回収ボイラ装置にお
いて、起動時に脱硝反応器の上流側に配置した節炭器に
のみ系外から加熱媒体を供給し、該節炭器を加熱するこ
とによってガス下流側に配置されている脱硝反応器を早
期に加熱し、該脱硝反応器を早期に使用せしめる加熱シ
ステムを有するようにしたものである。
いて、起動時に脱硝反応器の上流側に配置した節炭器に
のみ系外から加熱媒体を供給し、該節炭器を加熱するこ
とによってガス下流側に配置されている脱硝反応器を早
期に加熱し、該脱硝反応器を早期に使用せしめる加熱シ
ステムを有するようにしたものである。
【００１３】
【作用】本発明によれば、還元剤注入ノズルの下流であ
って、上流側の蒸発器と下流側の脱硝反応器との間に配
置する上流側節炭器の節炭器管を蒸発器の蒸発器管と交
差する方向に配置していることにより、互いに交差する
蒸発器管と節炭器管とが蒸発器の上流側から注入される
還元剤を水平及び垂直方向のいずれにおいても十分に拡
散して排ガスに混合し、これにより還元剤とＮＯＸとの
比が均一化されて、脱硝反応器で高い脱硝率が得られ
る。
って、上流側の蒸発器と下流側の脱硝反応器との間に配
置する上流側節炭器の節炭器管を蒸発器の蒸発器管と交
差する方向に配置していることにより、互いに交差する
蒸発器管と節炭器管とが蒸発器の上流側から注入される
還元剤を水平及び垂直方向のいずれにおいても十分に拡
散して排ガスに混合し、これにより還元剤とＮＯＸとの
比が均一化されて、脱硝反応器で高い脱硝率が得られ
る。
【００１４】また、本発明によれば、起動時には脱硝反
応器の上流側に配置した節炭器に系外から加熱媒体を供
給して、該節炭器を加熱することにより、排熱回収ボイ
ラ装置が冷態で起動されたとしても、脱硝反応器の入口
ガス温度を高く保持できるので、脱硝反応器を早期に使
用でき、起動時間を短縮することができる。
応器の上流側に配置した節炭器に系外から加熱媒体を供
給して、該節炭器を加熱することにより、排熱回収ボイ
ラ装置が冷態で起動されたとしても、脱硝反応器の入口
ガス温度を高く保持できるので、脱硝反応器を早期に使
用でき、起動時間を短縮することができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の第１実施例を示し、図５に
示したものと同一の部分には同一の符号を付して、重複
する説明は省略する。本実施例によれば、図５に示した
節炭器９は上流側節炭器９Ａと下流側節炭器９Ｂとに分
割され、上流側節炭器９Ａは蒸発器８の下流にその節炭
器管が蒸発器管と交差する方向、好適には図示するよう
に直角方向に配置されている。また、脱硝反応器１４は
これら上下流側節炭器９Ａと９Ｂとの間に配置され、ま
た還元剤注入ノズル１５は図５と同様に蒸発器８の上流
側に配置されている。
示したものと同一の部分には同一の符号を付して、重複
する説明は省略する。本実施例によれば、図５に示した
節炭器９は上流側節炭器９Ａと下流側節炭器９Ｂとに分
割され、上流側節炭器９Ａは蒸発器８の下流にその節炭
器管が蒸発器管と交差する方向、好適には図示するよう
に直角方向に配置されている。また、脱硝反応器１４は
これら上下流側節炭器９Ａと９Ｂとの間に配置され、ま
た還元剤注入ノズル１５は図５と同様に蒸発器８の上流
側に配置されている。
【００１７】なお、節炭器の分割は２等分割又は一部分
の分割であっても良い。また、上流側節炭器９Ａの節炭
器管はその全て又はその一部が蒸発器８の蒸発器管に対
し交差する方向に配置されていても良い。
の分割であっても良い。また、上流側節炭器９Ａの節炭
器管はその全て又はその一部が蒸発器８の蒸発器管に対
し交差する方向に配置されていても良い。
【００１８】このように、本発明によれば、還元剤注入
ノズル１５の下流であって、上流側の蒸発器８と下流側
の脱硝反応器１４との間に配置する上流側節炭器９Ａの
節炭器管を蒸発器８の蒸発器管と交差する方向に配置す
ることにより、互いに交差する蒸発器管と節炭器管とが
蒸発器８の上流側から注入される還元剤としてのアンモ
ニアガスを水平及び垂直方向のいずれにおいても十分に
拡散して排ガス２に混合し（本実施例では蒸発器管は上
下方向に延びてアンモニアの横方向の拡散・混合をし、
一方上流側節炭器管は水平方向に延びてアンモニアの垂
直方向の拡散・混合をする）、これにより図２に示すよ
うにＮＨ３（アンモニア）とＮＯＸとの比が均一化され
て、脱硝反応器１４で高い脱硝率が得られる。
ノズル１５の下流であって、上流側の蒸発器８と下流側
の脱硝反応器１４との間に配置する上流側節炭器９Ａの
節炭器管を蒸発器８の蒸発器管と交差する方向に配置す
ることにより、互いに交差する蒸発器管と節炭器管とが
蒸発器８の上流側から注入される還元剤としてのアンモ
ニアガスを水平及び垂直方向のいずれにおいても十分に
拡散して排ガス２に混合し（本実施例では蒸発器管は上
下方向に延びてアンモニアの横方向の拡散・混合をし、
一方上流側節炭器管は水平方向に延びてアンモニアの垂
直方向の拡散・混合をする）、これにより図２に示すよ
うにＮＨ３（アンモニア）とＮＯＸとの比が均一化され
て、脱硝反応器１４で高い脱硝率が得られる。
【００１９】すなわち、本発明者は節炭器部のガス温度
を調査し、その結果を図３に示す。この図３に示すとお
り、ガスタービンの常用運転負荷である１００％〜５０
％の広い範囲において、脱硝反応器の性能にほとんど影
響を与えない排ガス温度である２６０℃以上が節炭器の
内部でも確保が可能であることが判明した。その結果、
脱硝反応器の上流側に節炭器を設置し、この節炭器の節
炭器管を該節炭器より上流に位置する蒸発器の蒸発器管
と交差する方向となる配置とし、この上流側の節炭器を
ＮＨ３の上下方向の拡散・混合器として使用することに
より、新規な混合器を追加することなくＮＨ３の排ガス
ボイラ上下方向の拡散・混合を改善し、高効率の脱硝を
可能としたものである。そして、蒸発器の蒸発器管に対
する上流側節炭器の節炭器管の最も好ましい交差方向は
直角方向である。
を調査し、その結果を図３に示す。この図３に示すとお
り、ガスタービンの常用運転負荷である１００％〜５０
％の広い範囲において、脱硝反応器の性能にほとんど影
響を与えない排ガス温度である２６０℃以上が節炭器の
内部でも確保が可能であることが判明した。その結果、
脱硝反応器の上流側に節炭器を設置し、この節炭器の節
炭器管を該節炭器より上流に位置する蒸発器の蒸発器管
と交差する方向となる配置とし、この上流側の節炭器を
ＮＨ３の上下方向の拡散・混合器として使用することに
より、新規な混合器を追加することなくＮＨ３の排ガス
ボイラ上下方向の拡散・混合を改善し、高効率の脱硝を
可能としたものである。そして、蒸発器の蒸発器管に対
する上流側節炭器の節炭器管の最も好ましい交差方向は
直角方向である。
【００２０】なお、図５に示した従来例において脱硝反
応器１４の上流側に位置する蒸発器８の蒸発器管の一部
を上下方向ではなくて水平方向に配置して本発明と同様
な作用効果が得られるのではないかとも考えられるが、
図５に示した如き自然循環型の排熱回収ボイラ装置にあ
っては、蒸発器管内部の流体が水と蒸気との二相流であ
るため、蒸発器管を水平配置すると内部抵抗が大幅に増
加してしまう問題があることから、実施は不可能なもの
である。
応器１４の上流側に位置する蒸発器８の蒸発器管の一部
を上下方向ではなくて水平方向に配置して本発明と同様
な作用効果が得られるのではないかとも考えられるが、
図５に示した如き自然循環型の排熱回収ボイラ装置にあ
っては、蒸発器管内部の流体が水と蒸気との二相流であ
るため、蒸発器管を水平配置すると内部抵抗が大幅に増
加してしまう問題があることから、実施は不可能なもの
である。
【００２１】次に、図４は本発明の第２実施例を示し、
図１に示したものと同一の部分には同一の符号を付し
て、重複する説明は省略する。本実施例は、図１に示し
た第１実施例における上流側節炭器９Ａに、起動時に系
外から加熱媒体を供給する手段を設けたものである。
図１に示したものと同一の部分には同一の符号を付し
て、重複する説明は省略する。本実施例は、図１に示し
た第１実施例における上流側節炭器９Ａに、起動時に系
外から加熱媒体を供給する手段を設けたものである。
【００２２】すなわち、図４において、上流側節炭器９
Ａと下流側節炭器９Ｂとの間を連絡する節炭器中間連絡
管２１の途中部分に系外から加熱媒体を供給するライン
２２が接続され、この接続部分よりも下流側節炭器９Ｂ
寄りの節炭器中間連絡管２１の部分には流量制御弁２３
が設けられ、また加熱媒体供給ライン２２にも流量制御
弁２４が設けられている。また、節炭器中間連絡管２１
から分岐した他の節炭器中間連絡管２５には蒸発器８の
蒸気ドラム１６への給水の温度を制御するための制御弁
２６が設けられている。そして、この節炭器中間連絡管
２５には流量調整弁２７が設けられている系外への戻り
ライン２８が接続されている。また、このライン２８に
は、ドラムレベル制御弁１７が設けられている配管２９
が接続されている。
Ａと下流側節炭器９Ｂとの間を連絡する節炭器中間連絡
管２１の途中部分に系外から加熱媒体を供給するライン
２２が接続され、この接続部分よりも下流側節炭器９Ｂ
寄りの節炭器中間連絡管２１の部分には流量制御弁２３
が設けられ、また加熱媒体供給ライン２２にも流量制御
弁２４が設けられている。また、節炭器中間連絡管２１
から分岐した他の節炭器中間連絡管２５には蒸発器８の
蒸気ドラム１６への給水の温度を制御するための制御弁
２６が設けられている。そして、この節炭器中間連絡管
２５には流量調整弁２７が設けられている系外への戻り
ライン２８が接続されている。また、このライン２８に
は、ドラムレベル制御弁１７が設けられている配管２９
が接続されている。
【００２３】以上述べた構成において、起動時には、流
量制御弁２３を閉じ、流量制御弁２４を開くことによ
り、系外からの加熱媒体をライン２２及び節炭器中間連
絡管２１を通して上流側節炭器９Ａに供給して、加熱す
る。そして、この上流側節炭器９Ａを加熱した後の加熱
媒体は、戻される側の温度条件にしたがって、上流側節
炭器９Ａの出口水と下流側節炭器９Ｂの出口水とを制御
弁２６により所定温度になるように混合する。このよう
にして、起動時に、上流側節炭器９Ａにのみ高温の加熱
媒体を供給して加熱することにより、脱硝反応器１４へ
流れる排ガス２の温度を高めて、脱硝反応器１４を早期
に使用することができ、したがって起動時間を短縮する
ことができるようになる。
量制御弁２３を閉じ、流量制御弁２４を開くことによ
り、系外からの加熱媒体をライン２２及び節炭器中間連
絡管２１を通して上流側節炭器９Ａに供給して、加熱す
る。そして、この上流側節炭器９Ａを加熱した後の加熱
媒体は、戻される側の温度条件にしたがって、上流側節
炭器９Ａの出口水と下流側節炭器９Ｂの出口水とを制御
弁２６により所定温度になるように混合する。このよう
にして、起動時に、上流側節炭器９Ａにのみ高温の加熱
媒体を供給して加熱することにより、脱硝反応器１４へ
流れる排ガス２の温度を高めて、脱硝反応器１４を早期
に使用することができ、したがって起動時間を短縮する
ことができるようになる。
【００２４】なお、脱硝反応器１４の早期起動を図るた
めに系外の加熱媒体供給ライン２２から供給された加熱
媒体量に見合う流量分は戻りライン２８及び流量調整弁
２７を通して系外へ戻される。
めに系外の加熱媒体供給ライン２２から供給された加熱
媒体量に見合う流量分は戻りライン２８及び流量調整弁
２７を通して系外へ戻される。
【００２５】最後に、図１、図４に示した実施例は本発
明をガス横流れ自然循環型の排熱回収ボイラ装置に適用
した場合であるが、ガス堅流れ強制循環型のものにも本
発明をそのまま適用できることは勿論である。
明をガス横流れ自然循環型の排熱回収ボイラ装置に適用
した場合であるが、ガス堅流れ強制循環型のものにも本
発明をそのまま適用できることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、排
熱回収ボイラ装置において、節炭器を上流側節炭器と下
流側節炭器とに分割し、還元剤注入ノズルの下流であっ
て、上流側の蒸発器と下流側の脱硝反応器との間に配置
する上流側節炭器の節炭器管を蒸発器の蒸発器管と交差
する配置とすることにより、互いに交差する蒸発器管と
節炭器管とが蒸発器の上流側から注入される還元剤を水
平及び垂直方向のいずれにおいても十分に拡散して排ガ
スに混合し、これにより還元剤とＮＯＸとの比が均一化
されて、脱硝反応器で高い脱硝率が得られる。
熱回収ボイラ装置において、節炭器を上流側節炭器と下
流側節炭器とに分割し、還元剤注入ノズルの下流であっ
て、上流側の蒸発器と下流側の脱硝反応器との間に配置
する上流側節炭器の節炭器管を蒸発器の蒸発器管と交差
する配置とすることにより、互いに交差する蒸発器管と
節炭器管とが蒸発器の上流側から注入される還元剤を水
平及び垂直方向のいずれにおいても十分に拡散して排ガ
スに混合し、これにより還元剤とＮＯＸとの比が均一化
されて、脱硝反応器で高い脱硝率が得られる。
【００２７】また、本発明によれば、起動時には脱硝反
応器の上流側に配置した節炭器に系外から加熱媒体を供
給して、該節炭器を加熱することにより、排熱回収ボイ
ラ装置が冷態で起動されたとしても、脱硝反応器の入口
ガス温度を高く保持できるので、脱硝反応器を早期に使
用でき、起動時間を短縮することができる。
応器の上流側に配置した節炭器に系外から加熱媒体を供
給して、該節炭器を加熱することにより、排熱回収ボイ
ラ装置が冷態で起動されたとしても、脱硝反応器の入口
ガス温度を高く保持できるので、脱硝反応器を早期に使
用でき、起動時間を短縮することができる。
【図１】本発明に係る排熱回収ボイラ装置の一実施例を
示すコンバインドサイクルプラントの系統図である。
示すコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図２】本発明における脱硝反応器入口ガスのＮＨ３／
ＮＯＸ比の均一化を示す図である。
ＮＯＸ比の均一化を示す図である。
【図３】節炭器内部のガス流れ方向の排ガス温度の変化
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明に係る排熱回収ボイラ装置の他の実施例
を示すコンバインドサイクルプラントの系統図である。
を示すコンバインドサイクルプラントの系統図である。
【図５】従来の排熱回収ボイラ装置を示すコンバインド
サイクルプラントの系統図である。
サイクルプラントの系統図である。
【図６】排ガス温度と脱硝率との関係を示す図である。
【図７】排ガスの温度アンバランスと脱硝率との関係を
示す図である。
示す図である。
【図８】排ガス中のＯ２濃度アンバランスと脱硝率との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図９】排ガス中のＮＨ３／ＮＯＸ比と脱硝率との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】図５に示した従来例における脱硝反応器入口
ガスのＮＨ３／ＮＯＸ比のばらつきを示す図である。
ガスのＮＨ３／ＮＯＸ比のばらつきを示す図である。
１ ガスタービン装置 ２ 排ガス ３ 排熱回収ボイラ装置 ４ 蒸気タービン装置 ７ 過熱器 ８ 蒸発器 ９Ａ 上流側節炭器 ９Ｂ 下流側節炭器 １４ 脱硝反応器 １５ 還元剤注入ノズル ２１ 節炭器中間連絡管 ２２ 加熱媒体供給ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F22B 1/18 F22B 37/00 F22B 37/40
Claims (6)
- 【請求項１】ガスタービン装置等から排出される排ガス
を熱源とする排熱回収ボイラ装置において、節炭器を上
流側節炭器と下流側節炭器とに分割して、上流側節炭器
を蒸発器の下流にその節炭器管が蒸発器管と交差する方
向に配置し、かつ上下流側節炭器間には脱硝反応器を配
置すると共に、蒸発器の上流側には還元剤注入ノズルを
配置したことを特徴とする排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項２】節炭器の分割が２等分割又は一部分の分割
である請求項１記載の排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項３】蒸発器の蒸発器管に対する上流側節炭器の
節炭器管の交差方向が直角方向である請求項１又は２記
載の排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項４】上流側節炭器の節炭器管の全てが蒸発器の
蒸発器管に対し交差する方向に配置されている請求項１
〜３のいずれか一項記載の排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項５】上流側節炭器の節炭器管の一部が蒸発器の
蒸発器管に対し交差する方向に配置されている請求項１
〜３のいずれか一項記載の排熱回収ボイラ装置。 - 【請求項６】起動時に脱硝反応器の上流側に配置した節
炭器にのみ系外から加熱媒体を供給し、該節炭器を加熱
することによってガス下流側に配置されている脱硝反応
器を早期に加熱し、該脱硝反応器を早期に使用せしめる
加熱システムを有することを特徴とする排熱回収ボイラ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266773A JP2955136B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 排熱回収ボイラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266773A JP2955136B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 排熱回収ボイラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694202A JPH0694202A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2955136B2 true JP2955136B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=17435501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4266773A Expired - Lifetime JP2955136B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 排熱回収ボイラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955136B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100903930B1 (ko) * | 2004-12-03 | 2009-06-19 | 한국전력기술 주식회사 | 질소산화물 제거를 위한 촉매가 다단 배치된 배열회수보일러 시스템 |
| US20130283796A1 (en) * | 2011-01-04 | 2013-10-31 | Eco Power Solutions (Usa) Corp. | APPLYING OZONE NOx CONTROL TO AN HRSG FOR A FOSSIL FUEL TURBINE APPLICATION |
| US9694317B2 (en) | 2012-05-03 | 2017-07-04 | Altira Technology Fund V L.P. | Multi-pollutant abatement device and method |
| KR101928374B1 (ko) * | 2017-05-26 | 2019-02-26 | 비에이치아이 주식회사 | 배열회수보일러 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP4266773A patent/JP2955136B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694202A (ja) | 1994-04-05 |
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