JP3394554B2 - 発電設備の脱硝装置 - Google Patents

発電設備の脱硝装置

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JP3394554B2 JP04758793A JP4758793A JP3394554B2 JP 3394554 B2 JP3394554 B2 JP 3394554B2 JP 04758793 A JP04758793 A JP 04758793A JP 4758793 A JP4758793 A JP 4758793A JP 3394554 B2 JP3394554 B2 JP 3394554B2
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンで
発電機を駆動して発電する発電設備、詳しくは、発電機
を駆動するためのディーゼルエンジンからの排気路に、
エンジン排ガス中の窒素酸化物を還元除去する脱硝器を
設け、前記エンジン排ガスで加熱されて触媒脱硝用のア
ンモニアガスを発生する還元ガス発生剤(尿素水など)
をエンジン排ガス中に注入する発生剤注入装置を設けて
ある発電設備の脱硝装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来では、要求される発電量に応じてデ
ィーゼルエンジンの出力を制御していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術によるときは、通常、ディーゼルエンジンを部分負荷
の状態で長時間運転することになって、エンジン排ガス
の温度が低温に維持される事態を多々招来し易く、その
結果、脱硝器内の触媒や排ガス路を形成するダクトの表
面にアンモニウム塩の析出付着が発生し、そのアンモニ
ウム塩の付着により、触媒のエンジン排ガスとの接触が
阻害されて脱硝効率の低下を招来したり、エンジン排ガ
スの排出抵抗が増大してディーゼルエンジンの運転障害
を発生したりするという欠点があった。要するに、従来
では、脱硝装置を設けるものの、アンモニウム塩の析出
付着を防止する考えがなかった。本発明に目的は、アン
モニウム塩の析出付着を防止する点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1発明による
発電設備の脱硝装置の特徴は、前記排気路又は脱硝器内
でのアンモニウム塩の析出進行状態を検出する析出検出
手段を設け、その析出検出手段の検出情報に基づいて析
出温度以上に排ガスを加熱する加熱手段として、発電負
荷を増大させる負荷制御手段を設け、その負荷制御手段
を構成するに、前記排気路内の排ガスを加熱するための
ヒーターと、前記ディーゼルエンジンにより駆動されて
前記ヒーターを駆動するための電力を発生する発電機と
を設けてある点にある。
【0005】本発明の第2発明による発電設備の脱硝装
置の特徴は、上記第1発明において、排ガスの温度を前
記析出進行状態として検出する温度センサを設けてある
点にある。
【0006】本発明の第3発明による発電設備の脱硝装
置の特徴は、上記第1発明において、前記析出検出手段
を構成するに、前記ディーゼルエンジンの運転時間を前
記析出進行状態として計測するタイマーを設けてある点
にある。
【0007】
【0008】
【作用】上記第1発明によれば、析出検出手段により排
気路や脱硝器内でのアンモニウム塩の析出進行状態を検
出し、つまり、温度センサにより排気ガスの温度を析出
進行状態として検出したり、タイマーによりディーゼル
エンジンの運転時間を同様に析出進行状態として計測し
たりし、その検出情報に基づいて加熱手段により排ガス
を析出温度以上に加熱するように構成してあるから、デ
ィーゼルエンジンが長時間にわたり部分負荷の状態で運
転されて排ガス温度が低温であっても、排気路や脱硝器
内でのアンモニウム塩の析出を防止することができる、
或いは、析出させてもそれを蒸発除去して排気路や脱硝
器内をアンモニウム塩の付着のない状態に回復させるこ
とができる。そして、その加熱手段として発電負荷を増
大させる負荷制御手段を設け、ディーゼルエンジンの負
荷を増大させることにより排ガスの高温化を図るから、
ディーゼルエンジンをアンモニウム塩の析出防止や析出
アンモニウム塩の蒸発除去に利用して、そのための装置
類を簡素化することができ、しかも、排ガスを加熱する
ヒーターを設けて、そのヒーターのための発電機をディ
ーゼルエンジンで駆動するので、排ガスの高温化のため
のディーゼルエンジンの負荷増大と同時に、排ガスを加
熱することができるから、効率が良い。
【0009】
【発明の効果】従って本発明によれば、排気路や脱硝器
内でのアンモニウム塩の析出を防止したり、析出したア
ンモニウム塩を蒸発除去したりして、排気路や脱硝器内
をアンモニウム塩の析出付着のないクリアーな状態にで
きるから、効率良く脱硝できるとともに、ディーゼルエ
ンジンを良好に運転でき、そして、アンモニウム塩の析
出付着防止のために付加する装置類が少なくて済んで安
価に実施することができ、しかも、アンモニウム塩の析
出付着防止を効率良く行うことができる。
【0010】
【実施例】
〔実施例1〕発電設備は、図1に示すように、発電機1
と、それを駆動するためのディーゼルエンジン2と、脱
硝装置とを有する。前記脱硝装置は、脱硝用触媒が充填
されていてエンジン排ガス中の窒素酸化物を還元除去す
る脱硝器3を前記ディーゼルエンジン2からの排気路4
に設け、前記エンジン排ガスで加熱されて触媒脱硝用の
還元ガス(アンモニアガスなど)を発生する還元ガス発
生剤(アンモニア・尿素水など)をエンジン排ガス中に
注入する注入装置5を設け、析出検出手段と加熱手段と
を設けて構成されている。前記析出検出手段は、排ガス
の温度を検出する温度センサSsと、前記ディーゼルエ
ンジン2の発停信号を補足することによりエンジン運転
時間を計測するタイマーTとを設け、前記温度センサS
sの検出情報tが設定値以下の状態での設定時間にわた
るエンジン運転が前記タイマーTで計測されたとき、析
出除去信号aを出力する出力器6を設けて構成されてい
る。前記加熱手段は、ディーゼルエンジン2の負荷を増
大させて、アンモニウム塩の析出温度Thaよりも高い
設定値Thoに排ガスをすることにより、排気路4及び
脱硝器3の内表面へのアンモニウム塩の析出付着を防止
するとともに、析出付着したアンモニウム塩を蒸発除去
する負荷制御手段である。具体的には、前記発電機1に
より発生される電力で駆動されて排ガスを加熱するため
の電気ヒーター7と、前記ディーゼルエンジン2により
駆動されて前記電気ヒーター7を作動させるための電力
を発生するヒーター用の発電機1Hとを設け、前記出力
器6からの析出除去信号aが入力したとき発電機1Hと
電気ヒーター7とを通電させるスイッチ8を設定除去時
間にわたり可逆的にオンさせて発電負荷を増大させるこ
とによりディーゼルエンジン2を全負荷での運転状態に
切り替える制御器9を設けて構成されている。すなわ
ち、ディーゼルエンジン2を全負荷状態で運転すること
により、そのディーゼルエンジン2からの排ガス自体を
高温化する一方、電気ヒーター7による加熱で高温化
し、排ガスの高温化を効率良く行うように構成されてい
る。そして、図2に示すように、ディーゼルエンジン2
の部分負荷状態での通常運転時には、排ガス温度Thが
アンモニウム塩の析出温度Thaよりも低くて、アンモ
ニウム塩が排気路4や脱硝器3の内表面に析出付着する
ことに着目して、前記設定除去時間は、設定時間にわた
るディーゼルエンジン2の部分負荷状態での通常運転に
伴い排気路4や脱硝器3の内表面に析出付着するアンモ
ニウム塩を蒸発除去するに足りる時間に設定されてい
る。前記ヒーター用の発電機1Hは、前記発電機1をも
って兼用構成されている。上記の構成によれば、図2に
示すように、ディーゼルエンジン2の部分負荷状態での
通常運転時、排ガス温度Thがアンモニウム塩の析出温
度Thaよりも低く、その結果、アンモニウム塩が排気
路4や脱硝器3の内表面に析出付着(堆積)するが、そ
のような通常運転が設定時間にわたって行われたとき、
出力器6から制御器9に析出除去信号aが出力されスイ
ッチ8がオンし、ディーゼルエンジン2が全負荷状態で
の運転に移行し、その結果、排ガス温度Thが設定値T
ho以上に上昇して、析出付着していたアンモニウム塩
が次第に蒸発除去されることが繰り返されるのである。
【0011】〔実施例2〕上記実施例1において、加熱
手段を次のように構成したものである。図3に示すよう
に、排ガスを加熱する燃焼装置10を設け、その燃焼装
置10を前記出力器6からの析出除去信号aの入力によ
り排ガス温度Thが設定値Tho以上となるように設定
除去時間にわたって可逆的に作動させる制御器11を設
けて構成してある。この場合、図4に示すように、アン
モニウム塩の蒸発除去のためにディーゼルエンジン2の
負荷を変動させることがない。
【0012】〔別実施例〕上記実施例において、ヒータ
ー7を複数個設置し、析出除去信号aの入力により次第
に作動させるヒーター7の数を増大させるようにする。
【0013】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示すブロック図
【図2】実施例1における析出除去信号とエンジン負荷
と排ガス温度と堆積物(析出付着物)量との関係を示す
グラフ
【図3】実施例2を示すブロック図
【図4】実施例2における析出除去信号とエンジン負荷
と排ガス温度と堆積物(析出付着物)量との関係を示す
グラフ
【符号の説明】
1 発電機 2 ディーゼルエンジン 3 脱硝器 4 排気路 5 発生剤注入装置 Ss 温度センサ T タイマ ヒーター 1H 発電機
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−286817(JP,A) 特開 昭50−145366(JP,A) 特開 昭55−47122(JP,A) 特開 昭52−31970(JP,A) 特開 昭54−106071(JP,A) 特開 昭63−91499(JP,A) 特開 昭54−118382(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/34 - 53/96 F01N 3/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電機(1)を駆動するためのディーゼ
    ルエンジン(2)からの排気路(4)に、エンジン排ガ
    ス中の窒素酸化物を還元除去する脱硝器(3)を設け、
    前記エンジン排ガスで加熱されて触媒脱硝用の還元ガス
    を発生する還元ガス発生剤をエンジン排ガス中に注入す
    る発生剤注入装置(5)を設けてある発電設備の脱硝装
    置であって、前記排気路(4)又は脱硝器(3)内での
    アンモニウム塩の析出進行状態を検出する析出検出手段
    を設け、その析出検出手段の検出情報に基づいて析出温
    度以上に排ガスを加熱する加熱手段として、発電負荷を
    増大させる負荷制御手段を設け、その負荷制御手段を構
    成するに、前記排気路(4)内の排ガスを加熱するため
    のヒーター(7)と、前記ディーゼルエンジン(2)に
    より駆動されて前記ヒーター(7)を駆動するための電
    力を発生する発電機(1H)とを設けてある発電設備の
    脱硝装置。
  2. 【請求項2】 前記析出検出手段を構成するに、排ガス
    の温度を前記析出進行状態として検出する温度センサ
    (Ss)を設けてある請求項1記載の発電設備の脱硝装
    置。
  3. 【請求項3】 前記析出検出手段を構成するに、前記デ
    ィーゼルエンジン(2)の運転時間を前記析出進行状態
    として計測するタイマー(T)を設けてある請求項1記
    載の発電設備の脱硝装置。
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