JP5399214B2 - 循環流動床炉及び循環流動床炉の制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の循環流動床炉の一実施形態であるボイラ1を示している。このボイラ1は、循環流動床ボイラ、或いはCFB(Circulating Fluidized Bed)ボイラなどと呼ばれるタイプのものである。ボイラ1では、石炭などの化石燃料だけではなく、バイオマス、プラスチック、タイヤ、汚泥、RFP、RDFなどの幅広い燃料が使用可能である。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O …反応式(1)
また、このとき、以下のようにアンモニア自身も一部分解する。
4NH3+3O2→2N2+6H2O …反応式(2)
反応式(1)によるNOxとの反応で消費されず、かつ反応式(2)による分解がなされなかったアンモニアが、リークアンモニアとして後段に流出する。また、噴霧する上記還元剤としてはアンモニアガス又はアンモニア水の代わりに尿素水を用いてもよく、この場合、以下の反応式(3)により尿素からアンモニアが発生する。
(NH3)2CO→2NH3+CO …反応式(3)
図7に示すCFBボイラ101は、CFBボイラ1の構成に加えて更に、サイクロン入口7aに還元剤を噴霧するサイクロン入口噴霧ノズル23を備えている。そして、ボイラ101の還元剤供給ラインL20は、第1供給ラインL21〜第3供給ラインL23の3つに分岐されており、第3供給ラインL23が、サイクロン入口噴霧ノズル23に還元剤を供給する。第3供給ラインL23上には、開閉バルブ(第3バルブ)V23が設けられている。サイクロン入口噴霧ノズル23は、サイクロン入口7aに設けられることから、前述のように、噴霧液滴径が微細になるようなスプレー形状とすることが好ましく、サイクロン入口噴霧ノズル23に噴霧空気を導入することで二流体噴霧とする構成(図4(c)の構成を参照)が好ましい。なお、ボイラ101において、前述のボイラ1と同一又は同等な構成部分には図面に同一符号を付し重複する説明を省略する。
Claims (5)
- 燃料を燃焼させる火炉と、
前記火炉で発生した排ガスから循環材を分離して前記火炉に戻すサイクロンと、
前記火炉内へ還元剤を噴霧し前記排ガス中の窒素酸化物を還元させる火炉噴霧手段と、
前記サイクロン内へ還元剤を噴霧し前記排ガス中の窒素酸化物を還元させるサイクロン噴霧手段と、
前記火炉の火炉温度、前記サイクロンのサイクロン温度、又は炉負荷に基づいて、前記火炉噴霧手段における還元剤の噴霧量と前記サイクロン噴霧手段における還元剤の噴霧量との比率を制御する噴霧制御手段と、を備え、
前記火炉噴霧手段よりも、前記サイクロン噴霧手段の方が、
噴霧された還元剤の拡散性が高いことを特徴とする循環流動床炉。 - 前記火炉噴霧手段に還元剤を供給する第1供給ラインと、前記サイクロン噴霧手段に還元剤を供給する第2供給ラインと、に分岐された還元剤供給ラインと、
前記第1供給ライン上に設けられた第1のバルブと、
前記第2供給ライン上に設けられた第2のバルブと、を備え、
前記噴霧制御手段は、
前記第1のバルブの開度と前記第2のバルブの開度とを調整することを特徴とする請求項1に記載の循環流動床炉。 - 前記噴霧制御手段は、
前記炉負荷が所定の閾値以上の場合は、前記火炉噴霧手段における還元剤の噴霧量と前記サイクロン噴霧手段における還元剤の噴霧量との比率を0:100とし、
前記炉負荷が所定の閾値未満の場合は、前記火炉噴霧手段における還元剤の噴霧量と前記サイクロン噴霧手段における還元剤の噴霧量との比率を100:0とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の循環流動床炉。 - 前記サイクロン噴霧手段は、
前記サイクロンの内部に前記還元剤を噴霧するサイクロン内部噴霧手段と、
前記サイクロンの入口に前記還元剤を噴霧するサイクロン入口噴霧手段と、を備え、
前記噴霧制御手段は、
前記火炉の火炉温度、前記サイクロンのサイクロン温度、又は炉負荷に基づいて、更に、前記サイクロン内部噴霧手段における還元剤の噴霧量と前記サイクロン入口噴霧手段における還元剤の噴霧量との比率を制御することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の循環流動床炉。 - 燃料を燃焼させる火炉と、
前記火炉で発生した排ガスから循環材を分離して前記火炉に戻すサイクロンと、を備えた循環流動床炉の制御方法であって、
前記火炉内へ還元剤を噴霧し前記排ガス中の窒素酸化物を還元させる火炉噴霧工程と、
前記サイクロン内へ還元剤を噴霧し前記排ガス中の窒素酸化物を還元させるサイクロン噴霧工程と、
前記火炉の火炉温度、前記サイクロンのサイクロン温度、又は炉負荷に基づいて、前記火炉噴霧工程における還元剤の噴霧量と前記サイクロン噴霧工程における還元剤の噴霧量との比率を制御する噴霧制御工程と、を備え、
前記火炉噴霧工程よりも、前記サイクロン噴霧工程の方が、
噴霧された還元剤の拡散性が高いことを特徴とする循環流動床炉の制御方法。
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