JP4596354B2

JP4596354B2 - 脱硝装置の洗浄方法およびその装置

Info

Publication number: JP4596354B2
Application number: JP2001256193A
Authority: JP
Inventors: 博文武田; 一浩二神
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2021-08-27
Also published as: JP2003062427A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、脱硝装置の洗浄方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンやボイラなどからの排ガスの低ＮＯｘ化対策として、脱硝装置が用いられている。この脱硝装置は、還元剤投入ノズルによって還元剤としての尿素水を排ガス中へ投入するように構成されている。そして、尿素水を排ガス中へ投入することにより、排ガスの熱を利用して尿素水からアンモニアを発生させ、このアンモニアの還元反応によってＮＯｘを窒素と水とに分解している。
【０００３】
ところで、前記還元剤投入ノズルは、排ガスによって加熱されるため、尿素水の投入を停止すると、前記還元剤投入ノズル内に残留している尿素水から水分が蒸発し、尿素の結晶（以下、「結晶物」と云う）が生じる。この結晶物は、前記還元剤投入ノズルを詰まらせる原因であり、前記還元剤投入ノズルが前記結晶物で詰まると、排ガスへの尿素水の投入ができなくなり、所定の脱硝性能を発揮させることができない。
【０００４】
そこで、従来は、前記還元剤投入ノズル内の尿素水や前記結晶物を除去するため、前記還元剤投入ノズルによる尿素水の投入を停止している間、前記還元剤投入ノズルへ加圧空気を供給することが行われていた。しかし、この方法では、尿素水の粘度が高いため、前記還元剤投入ノズル内の尿素水を完全に除去することができない。また、前記還元剤投入ノズル内に付着した前記結晶物も完全に除去することができない。そのため、前記還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することができなかった。
【０００５】
【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課題は、脱硝装置における還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することである。
【０００６】
【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、還元剤投入ノズルを備えた脱硝装置の洗浄方法であって、洗浄液を加圧気体によって前記還元剤投入ノズルへ供給し、つぎに加圧気体を前記還元剤投入ノズルへ供給することを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項２に記載の発明は、還元剤投入ノズルに接続された還元剤供給ラインの途中と洗浄液タンクの底部との間に接続された洗浄液ラインと、前記洗浄液タンクに接続された加圧気体ラインとを備えたことを特徴としている。
【０００８】
【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。この発明は、脱硝装置の洗浄方法およびその装置として好適に実施することができる。
【０００９】
まず、前記脱硝装置について説明する。前記脱硝装置は、エンジンやボイラのような排ガス発生源に取り付けられる。前記脱硝装置は、前記排ガス発生源の排ガス通路に設けられた還元剤投入ノズルを備えている。ここで、還元剤としては、たとえば尿素水が用いられる。
【００１０】
前記脱硝装置は、前記排ガス発生源から前記排ガス通路内へ排ガスが流入しているとき、前記還元剤投入ノズルから排ガスへ尿素水を投入する。そして、排ガスの熱を利用して、尿素水からアンモニアを発生させ、このアンモニアと排ガス中のＮＯｘとを反応させる。すると、アンモニアの還元作用により、ＮＯｘは無害な窒素と水に分解される。
【００１１】
つぎに、この発明の洗浄方法について説明する。この発明の洗浄方法は、前記還元剤投入ノズルによる還元剤の投入を停止しているときに行われる。そして、洗浄液を加圧気体によって前記還元剤投入ノズルへ供給し、つぎに加圧気体を前記還元剤投入ノズルへ供給することによって、前記還元剤投入ノズルの洗浄を行う。この発明の洗浄方法において、加圧気体としては、空気を用いることができる。また、洗浄液としては、水を用いることができる。
【００１２】
この発明の洗浄方法によると、まず洗浄液の供給により、前記還元剤投入ノズル内に残留している還元剤を希釈しながら除去する。また、洗浄液の供給により、前記還元剤投入ノズル内に付着している還元剤の結晶などを溶かしながら除去する。つぎに、加圧気体の供給により、前記還元剤投入ノズル内に残留している洗浄液を除去する。すなわち、洗浄液の供給と加圧気体の供給とを順に行うことにより、前記還元剤投入ノズルの洗浄を確実に行うことができる。そのため、前記還元剤投入ノズル内の詰まりを確実に防止することができる。
【００１３】
つぎに、この発明の洗浄装置について説明する。この発明の洗浄装置は、前記還元剤投入ノズルに接続された洗浄液ラインと、この洗浄液ラインに設けられた洗浄液タンクと、この洗浄液タンクに接続された加圧気体ラインとを備えている。前記洗浄液タンクは、気密性を有する容器であって、洗浄液を貯溜している。
前記洗浄液タンクと前記各ラインとは、つぎのように接続されている。すなわち、前記洗浄液タンクの下部には、前記洗浄液ラインの上流端が接続されており、また前記洗浄液タンクの上部には、加圧気体ラインが接続されている。
【００１４】
前記洗浄装置は、前記還元剤投入ノズルによる還元剤の投入を停止しているとき、前記還元剤投入ノズルの洗浄を行うように制御される。つぎに、この制御内容について説明する。まず、還元剤の投入が停止されると、前記洗浄装置は、前記加圧気体ラインから前記洗浄液ラインへ加圧気体を供給する。すると、前記洗浄液タンク内は、加圧気体によって加圧され、この加圧によって前記洗浄液タンク内の洗浄液は、前記洗浄液ラインから前記還元剤投入ノズルへ供給される。この洗浄液の供給により、前記還元剤投入ノズル内に残留している還元剤が希釈されながら除去され、また前記還元剤投入ノズル内に付着している還元剤の結晶などが溶かされながら除去される。そして、前記洗浄液タンク内の洗浄液がなくなると、加圧気体が前記洗浄液ラインから前記還元剤投入ノズルへ供給され、前記還元剤投入ノズル内に残留している洗浄液が除去される。
【００１５】
したがって、前記洗浄装置によれば、前記還元剤投入ノズルの洗浄を確実に行うことができるため、前記還元剤投入ノズル内の詰まりを確実に防止することができる。また、前記洗浄装置によれば、前記洗浄液タンク内の洗浄液を加圧空気によって加圧して前記還元剤投入ノズルへ供給する構成とすることにより、洗浄液の供給を簡単な構成で行うことができる。しかも、前記洗浄装置によれば、洗浄液の供給と加圧気体の供給との切替えを制御弁を用いることなく簡単な構成で行うことができる。
【００１６】
以上のように、この発明によれば、洗浄液および加圧気体を順に供給することにより、還元剤投入ノズルの洗浄を確実に行うことができるため、還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することができる。さらに、洗浄液タンク内の洗浄液を加圧空気で加圧して供給する構成とすることにより、洗浄液の供給を簡単な構成で行うことができる。
【００１７】
【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、この発明の一実施例の概略構成を示す説明図である。ここで、この実施例の洗浄装置は、エンジンにおける脱硝装置の洗浄装置である。
【００１８】
図１において、排ガス発生源としてのエンジン１には、排ガスボイラ２を備えた排ガス通路３が接続されている。前記排ガスボイラ２は、前記エンジン１からの排ガスを熱源として、蒸気または温水を得るために設けられている。
【００１９】
前記エンジン１の脱硝装置４は、前記排ガス通路３内へ還元剤を投入するための還元剤投入ノズル５と、還元剤によるＮＯｘの還元反応を促進するための脱硝触媒６とを備えている。前記還元剤投入ノズル５は、前記排ガス通路３における前記排ガスボイラ２の上流側に設けられている。また、前記還元剤投入ノズル５には、還元剤供給ライン７が接続されている。この還元剤供給ライン７は、前記エンジン１の作動時、前記還元剤投入ノズル５へ還元剤としての尿素水を供給するように構成されている。前記脱硝触媒６は、前記排ガス通路３内において、前記排ガスボイラ２の下流側に設けられている。
【００２０】
つぎに、前記脱硝装置４の作動について説明する。前記脱硝装置４は、前記エンジン１が作動を始め、前記排ガス通路３内へ排ガスが流入しているとき、前記還元剤供給ライン７から前記還元剤投入ノズル５へ尿素水を供給する。すると、前記還元剤投入ノズル５から前記排ガス通路３内へ尿素水が投入される。前記排ガス通路３内へ投入された尿素水は、排ガスによって加熱され、アンモニアとなる。このアンモニアは、前記排ガス通路３内において、排ガスと混合される。そして、アンモニアが混合された排ガスが前記脱硝触媒６を通過する際、アンモニアによるＮＯｘの還元反応が前記脱硝触媒６によって促進される。そのため、排ガス中のＮＯｘは、窒素と水とに速やかに分解される。そして、前記脱硝装置４は、前記エンジン１が作動を停止したとき、前記還元剤供給ライン７から前記還元剤投入ノズル５への尿素水の供給を停止することにより、前記排ガス通路３内への尿素水の投入を停止する。
【００２１】
さて、つぎに前記脱硝装置４の洗浄装置８について説明する。この洗浄装置８は、洗浄液ライン９，洗浄液タンク１０，加圧気体ライン１１および給水ライン１２を備えている。
【００２２】
前記洗浄液ライン９は、前記還元剤供給ライン７の途中と前記洗浄液タンク１０の底部との間に接続されている。すなわち、前記洗浄液ライン９は、前記還元剤供給ライン７を介して、前記還元剤投入ノズル５に接続されている。前記洗浄液ライン９には、前記還元剤供給ライン７内の還元剤が前記洗浄液タンク１０へ流入するのを防止するための逆止弁１３が設けられている。
【００２３】
前記洗浄液タンク１０は、気密性を有する容器であって、洗浄液としての水（以下、「洗浄水」と云う）を貯溜する。前記洗浄液タンク１０の容量は、前記還元剤投入ノズル５を洗浄するのに必要な量の洗浄水を貯溜することができるようになっている。
【００２４】
前記加圧気体ライン１１は、前記洗浄液タンク１０の上部に接続されている。
前記加圧気体ライン１１の他端は、加圧気体としての加圧空気を供給する加圧気体供給源（図示省略）に接続されている。また、前記加圧気体ライン１１には、第一制御弁１４を介して、大気開放ライン１５が接続されている。前記第一制御弁１４は、三方弁であって、前記加圧気体供給源および前記大気開放ライン１５のいずれか一方を前記洗浄液タンク１０に選択的に接続するようになっている。
【００２５】
前記給水ライン１２は、前記洗浄液タンク１０の底部に接続されている。前記給水ライン１２の他端は、前記洗浄液タンク１０へ洗浄水を供給するための給水源（図示省略）に接続されている。前記給水ライン１２には、第二制御弁１６が設けられている。この第二制御弁１６は、前記洗浄液タンク１０内への給水を制御するようになっている
【００２６】
さて、前記洗浄装置８は、前記還元剤投入ノズル５による尿素水の投入を停止しているとき、前記各制御弁１４，１６の切替え動作や開閉動作を制御することによって、前記還元剤投入ノズル５の洗浄を行うように構成されている。つぎに、前記洗浄装置８の制御内容について、前記還元剤投入ノズル５の洗浄作業とともに説明する。ここで、以下の説明においては、前記洗浄液タンク１０内には、予め洗浄水が満たされているものとする。
【００２７】
まず、前記還元剤投入ノズル５への尿素水の供給が停止されると、前記洗浄装置８は、前記第一制御弁１４を切り換え、前記加圧気体供給源（図示省略）からの加圧空気を前記洗浄液タンク１０内へ供給する。すると、前記洗浄液タンク１０内の洗浄水は、加圧空気による加圧によって、前記洗浄液ライン９へ押し出される。そして、この洗浄水は、前記洗浄液ライン９から前記還元剤供給ライン７を介して、前記還元剤投入ノズル５へ供給される。この洗浄水の供給状態において、前記還元剤供給ライン７内および前記還元剤投入ノズル５内に残留している尿素水は、洗浄水によって希釈されながら押し流される。また、前記還元剤投入ノズル５内に付着している尿素の結晶（以下、「結晶物」と云う）は、洗浄水によって溶かされながら除去される。
【００２８】
前記還元剤投入ノズル５への洗浄水の供給により、前記洗浄液タンク１０内の洗浄液がなくなると、前記還元剤投入ノズル５には、前記洗浄液タンク１０，前記洗浄液ライン９および前記還元剤供給ライン７を介して、前記加圧気体供給源からの加圧空気が供給される。この加圧空気の供給状態においては、前記還元剤供給ライン７内および前記還元剤投入ノズル５内に残留している洗浄水が、加圧空気によって吹き飛ばされ、除去される。
【００２９】
そして、前記洗浄液タンク１０への加圧空気の供給を開始してから所定時間経過後、前記第一制御弁１４を切り換え、前記洗浄液タンク１０と前記大気開放ライン１５とを連通させ、前記洗浄液タンク１０内を大気開放とする。つぎに、前記第二制御弁１６を開いて、前記給水ライン１２を介して、前記洗浄液タンク１０内へ給水する。この給水は、前記洗浄液タンク１０内が大気開放状態であるため、短時間で行うことができる。
【００３０】
以上のように、前記洗浄装置８によると、前記還元剤投入ノズル５内および前記還元剤供給ライン７内を確実に洗浄することができ、前記還元剤投入ノズル５の詰まりを確実に防止することができる。また、前記洗浄装置８によれば、前記洗浄液タンク１０内の洗浄水を加圧空気によって前記還元剤投入ノズル５へ供給する構成とすることにより、洗浄水の供給を簡単な構成で行うことができる。しかも、前記洗浄装置８によれば、前記還元剤投入ノズル５への洗浄水の供給と加圧空気の供給との切替えを制御弁を用いることなく簡単な構成で行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明によれば、洗浄液および加圧気体を順に供給することにより、還元剤投入ノズルの洗浄を確実に行うことができるため、還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することができる。さらに、洗浄液タンク内の洗浄液を加圧空気で加圧して供給する構成とすることにより、洗浄液の供給を簡単な構成で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
４脱硝装置
５還元剤投入ノズル
９洗浄液ライン
１０洗浄液タンク
１１加圧気体ライン

Claims

還元剤投入ノズル（５）を備えた脱硝装置(４)の洗浄方法であって、洗浄液を加圧気体によって前記還元剤投入ノズル（５）へ供給し、つぎに加圧気体を前記還元剤投入ノズル（５）へ供給することを特徴とする脱硝装置の洗浄方法。
還元剤投入ノズル（５）に接続された還元剤供給ライン（７）の途中と洗浄液タンク（１０）の底部との間に接続された洗浄液ライン（９）と、前記洗浄液タンク（１０）に接続された加圧気体ライン（１１）とを備えたことを特徴とする脱硝装置の洗浄装置。