JP5725478B2 - Denitration treatment apparatus and method for exhaust gas - Google Patents

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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

本発明は、ガスタービンから排出される高温排ガスの脱硝処理装置と方法に係り、特に高温排ガス冷却用として排ガス希釈用空気を混入することが可能な高温排ガスの脱硝処理をする装置と方法に関する。   The present invention relates to a denitration treatment apparatus and method for high-temperature exhaust gas discharged from a gas turbine, and more particularly to an apparatus and method for denitration treatment of high-temperature exhaust gas capable of mixing exhaust gas dilution air for cooling high-temperature exhaust gas.

ガスタービンから排出される高温排ガスの脱硝装置として、大気を吸引もしくは加圧して導入し、排ガスと混合させる混合器を設け、排ガス温度を使用する脱硝触媒の脱硝効率の高い温度範囲に冷却制御する高温排ガス脱硝装置が特開平４−４０２１号公報などで知られている。   As a denitration device for high-temperature exhaust gas discharged from a gas turbine, a mixer that introduces the atmosphere by suction or pressurization and mixes with the exhaust gas is provided, and cooling control is performed to a temperature range where the denitration catalyst using the exhaust gas temperature has high denitration efficiency A high temperature exhaust gas denitration apparatus is known from Japanese Patent Laid-Open No. 4-4021.

この発明によると、高温排ガス系にベンチュリ機構を設けて大気を直接吸引混合する手段や、ファンもしくはコンプレッサにより大気を昇圧して高温排ガス系に導入し、排ガスと混合させることで、排ガス温度を冷却制御することに特徴がある。   According to this invention, a venturi mechanism is provided in the high-temperature exhaust gas system, and the atmosphere is directly sucked and mixed, or the air is pressurized by a fan or a compressor, introduced into the high-temperature exhaust gas system, and mixed with the exhaust gas, thereby cooling the exhaust gas temperature. It is characterized by control.

また、特開平８−１０８０４５号公報には、ガスタービン下流の排ガス系統に空気冷却器を設けて排ガス温度を低下させた後、アンモニアを注入して脱硝触媒層へ導入することで排ガスの脱硝を行う装置が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 8-108045 discloses that an exhaust gas system downstream of a gas turbine is provided with an air cooler to lower the exhaust gas temperature, and then ammonia is injected and introduced into the denitration catalyst layer to denitrate the exhaust gas. An apparatus for performing is disclosed.

特開平４−４０２１号公報JP-A-4-4021 特開平８−１０８０４５号公報JP-A-8-108045

特許文献１（特開平４−４０２１号公報）記載の発明においては、燃焼排ガスを冷却する際に高温排ガスと希釈空気を混合する混合器を使用しているが、特に混合器から脱硝反応器までの混合距離が十分でない場合は、後流側の温度分布を均一にすることは困難である。   In the invention described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-4021), a mixer that mixes high-temperature exhaust gas and diluted air is used when cooling the combustion exhaust gas. Especially, from the mixer to the denitration reactor. If the mixing distance is not sufficient, it is difficult to make the temperature distribution on the downstream side uniform.

また特許文献２（特開平８−１０８０４５号公報）記載の発明においては、空気冷却器により排ガス温度を低下させている。空気冷却器では、煙突効果により冷却空気を供給しており、動力を必要としないという効果がある反面、温度調整が困難である。また、空気流通孔の間を通過するガスや冷却空気温度が上下で異なることから、後流側の温度分布を均一にすることは困難である。   In the invention described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-108045), the exhaust gas temperature is lowered by an air cooler. In the air cooler, cooling air is supplied by the chimney effect, and there is an effect that power is not required, but temperature adjustment is difficult. In addition, since the temperature of the gas or cooling air passing between the air circulation holes is different between the upper and lower sides, it is difficult to make the temperature distribution on the wake side uniform.

さらに上記発明においては、ガスタービンがトリップした場合の保護装置が設置されておらず、ガスタービンへ高温排ガスが逆流する可能性がある。
本発明の課題は、ガスタービンから排出される高温排ガスの脱硝処理を行う脱硝処理装置と方法を提供することである。 Furthermore, in the said invention, the protective device when a gas turbine trips is not installed, but high temperature exhaust gas may flow backward to a gas turbine.
An object of the present invention is to provide a denitration treatment apparatus and method for performing denitration treatment of high-temperature exhaust gas discharged from a gas turbine.

本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、ガスタービン（３）から排出する排ガスが流れる排ガスダクト（１２）にアンモニア接触還元用の脱硝反応器（４）を設け、該脱硝反応器（４）の前流側の排ガスダクト（１２）に空気を導入して排ガスを５００℃以下に冷却するための排ガス希釈空気ファン（６）と該排ガス希釈空気ファン（６）からの排ガス希釈空気を流す排ガス希釈空気ダクト（１０）を排ガスダクト（１２）に接続し、高温排ガス逆流防止用の逆止ダンパ（８）を排ガス希釈空気ダクト（１０）内に配置し、排ガスダクト（１２）内にシール用空気を導入するシール空気ファン（７）付のシール空気配管（１１）を逆止ダンパ（８）を設置した部位より後流側の排ガス希釈空気ダクト（１０）に接続し、さらに排ガス希釈空気ダクト（１０）は排ガスダクト（１２）の上方部位に一旦立ち上げ、その後、排ガス希釈空気ダクト（１０）に接続したミキシングフォイル（１）により排ガスダクト（１０）の上方部位から排ガスダクト（１２）内に挿入する配置とし、排ガス希釈空気ダクト（１０）からの排ガス希釈空気と排ガスとを混合するための混合器として複数のスリット（２）を有するミキシングフォイル（１）を脱硝反応器（４）の前流側の排ガスダクト（１２）に配置したことを特徴とする排ガス用脱硝装置である。 The above-mentioned problem of the present invention is solved by the following means.
According to the first aspect of the present invention, a denitration reactor (4) for catalytic catalytic reduction is provided in an exhaust gas duct (12) through which exhaust gas discharged from a gas turbine (3) flows, and the upstream side of the denitration reactor (4) Exhaust gas dilution air fan (6) for introducing air into the exhaust gas duct (12) to cool the exhaust gas to 500 ° C. or less, and an exhaust gas dilution air duct (flowing exhaust gas dilution air from the exhaust gas dilution air fan (6)) 10) is connected to the exhaust gas duct (12), a check damper (8) for preventing high temperature exhaust gas backflow is disposed in the exhaust gas dilution air duct (10), and sealing air is introduced into the exhaust gas duct (12). The seal air pipe (11) with the seal air fan (7) is connected to the exhaust gas dilution air duct (10) on the downstream side from the portion where the check damper (8) is installed, and the exhaust gas dilution air duct (10). Arrangement that is once raised to the upper part of the exhaust gas duct (12) and then inserted into the exhaust gas duct (12) from the upper part of the exhaust gas duct (10) by the mixing foil (1) connected to the exhaust gas dilution air duct (10) and then, a plurality of slits (2) denitrification reactor mixing foil (1) having a mixer for mixing the exhaust gas dilution air and exhaust gas from the exhaust gas dilution air duct (10) of the upstream side (4) An exhaust gas denitration apparatus characterized by being disposed in an exhaust gas duct (12).

請求項２記載の発明は、脱硝反応器（４）の入口側の排ガスダクト（１２）に温度計を設置し、該温度計により脱硝反応器（４）の入口温度が設定値以上の高温になった場合に、ガスタービン（３）をトリップさせる制御機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の排ガス用脱硝装置である。 According to the second aspect of the present invention, a thermometer is installed in the exhaust gas duct (12) on the inlet side of the denitration reactor (4), and the temperature of the inlet of the denitration reactor (4) is set to a high temperature that is equal to or higher than a set value. The exhaust gas denitration device according to claim 1 , further comprising a control mechanism for causing the gas turbine (3) to trip in the event of failure.

請求項３記載の発明は、排ガス希釈空気ファン（６）がトリップした場合に、ガスタービン（３）をトリップさせ、同時にシール空気ファン（７）を起動させる制御機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス用脱硝装置である。 The invention described in claim 3 includes a control mechanism for tripping the gas turbine (3) and simultaneously starting the sealed air fan (7) when the exhaust gas dilution air fan (6) trips. 3. A denitration apparatus for exhaust gas according to claim 1 or 2.

請求項４記載の発明は、ガスタービン排ガスが逆流することを防止しながら排ガス希釈用の空気をガスタービン（３）からの排ガスが流れる排ガスダクト（１２）の上方部位に一旦立ち上げた後に、該排ガスダクト（１２）に配置したミキシングフォイル（１）を経由して排ガスダクト（１２）内に導入し、さらに、ガスタービン排ガスが逆流することを防止しながらシール用空気を排ガスと排ガス希釈用の空気を混合する前の排ガスダクト（１２）に導入することを特徴とする排ガス用脱硝方法である。 The invention according to claim 4 , after once starting up the exhaust gas dilution air in the upper part of the exhaust gas duct (12) through which the exhaust gas from the gas turbine (3) flows while preventing the gas turbine exhaust gas from flowing backward, It is introduced into the exhaust gas duct (12) via the mixing foil (1) disposed in the exhaust gas duct (12), and further, the sealing air is used for exhaust gas and exhaust gas dilution while preventing the gas turbine exhaust gas from flowing backward. This is a denitration method for exhaust gas, which is introduced into the exhaust gas duct (12) before mixing the air .

請求項５記載の発明は、アンモニア接触還元式の脱硝反応を行う直前の排ガスダクト（１２）内の排ガス温度が設定値以上の高温になった場合に、ガスタービン（３）をトリップさせることを特徴とする請求項４記載の排ガス用脱硝方法である。 The invention of claim 5, wherein, when the exhaust gas temperature of the exhaust gas duct (12) just before the denitration reaction of ammonia catalytic reduction type becomes a temperature higher than a set value, thereby trip the gas turbine (3) The denitration method for exhaust gas according to claim 4 .

請求項６記載の発明は、排ガス希釈空気が排ガスダクト（１２）内に導入出来なくなった場合に、ガスタービン（３）をトリップさせ、同時にシール用空気を導入することを特徴とする請求項４又は５記載の排ガス用脱硝方法である。 The invention according to claim 6, wherein, if the exhaust gas dilution air is no longer able to introduce the exhaust gas duct (12), according to claim 4 which trips the gas turbine (3), and introducing a sealing air at the same time Or it is the denitration method for exhaust gas of 5.

本発明の排ガス処理装置における脱硝装置への排ガス入口温度（５００℃以下）は従来のコンバインドサイクルの温度（３５０℃）に比べて高温となっているため、排ガス流速が大きく、混合器設置による圧力損失への影響が大きくなるという課題があったが、請求項１、４記載の発明によれば混合器としてミキシングフォイル１を採用して混合性能改善を可能とするだけでなく、排ガス流速増加による圧損増加分を極力低減することが期待でき、排ガス希釈空気ファン６側の圧損も低減することが可能である。
さらに、各ミキシングフォイル１間の排ガス流速が大きくなるため、各スリット２の出口の圧力が負圧となり、排ガス希釈空気ファン６側の吐出圧低減効果があり、また排ガス希釈空気ファン６側の吐出圧を低減することで、ファン動力低減となり、脱硝装置全体の効率的運用が可能となる。 Since the exhaust gas inlet temperature (500 ° C. or lower) to the denitration device in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention is higher than the temperature of the conventional combined cycle (350 ° C.), the exhaust gas flow velocity is large and the pressure due to the mixer installation Although there is a problem that the influence on the loss becomes large, according to the first and fourth aspects of the invention, not only the mixing foil 1 is adopted as the mixer to improve the mixing performance but also the exhaust gas flow rate is increased. The increase in pressure loss can be expected to be reduced as much as possible, and the pressure loss on the exhaust gas dilution air fan 6 side can also be reduced.
Furthermore, since the exhaust gas flow velocity between the mixing foils 1 is increased, the pressure at the outlet of each slit 2 becomes negative, which has an effect of reducing the discharge pressure on the exhaust gas dilution air fan 6 side, and the discharge on the exhaust gas dilution air fan 6 side. By reducing the pressure, the fan power is reduced and the entire denitration apparatus can be operated efficiently.

また、請求項１、４記載の発明によれば、高温排ガス逆流防止用の逆止ダンパ８をミキシングフォイル１の前流側の排ガス希釈空気ダクト１０に配置し、該逆止ダンパ８とミキシングフォイル１の間にシール用空気が流通するシール空気配管１１に空気を送るシール空気ファン７を設けたので、タービントリップ時にも高温排ガスが排ガス希釈空気ダクト１０、シール空気配管１１に逆流することがなくなる。According to the first and fourth aspects of the present invention, the check damper 8 for preventing the high temperature exhaust gas backflow is disposed in the exhaust gas dilution air duct 10 on the upstream side of the mixing foil 1, and the check damper 8 and the mixing foil are arranged. Since the sealing air fan 7 for sending air to the sealing air pipe 11 through which the sealing air circulates is provided, the high-temperature exhaust gas does not flow back to the exhaust gas dilution air duct 10 and the sealing air pipe 11 even during a turbine trip. .

また、請求項１、４記載の発明によれば、高温排ガス逆流防止用の逆止ダンパ８を排ガス希釈空気ダクト１０内に配置し、排ガスダクト１２内にシール用空気を導入するシール空気ファン７付のシール空気配管１１を逆止ダンパ８を設置した部位より後流側の排ガス希釈空気ダクト１０に接続し、さらに排ガス希釈空気ダクト１０は排ガスダクト１２の上方部位に一旦立ち上げ、その後、排ガス希釈空気ダクト１０に接続したミキシングフォイル１により排ガスダクト１２の上方部位から排ガスダクト１２内に挿入する配置としたこと及び、排ガス希釈用の空気を排ガスダクトの上方部位に一旦立ち上げた後に、ミキシングフォイルを経由して排ガスダクトの上方部位から排ガスダクト内に導入し、さらに、ガスタービン排ガスが逆流することを防止しながらシール用空気を排ガスと排ガス希釈用の空気を混合する前の排ガスダクトに導入することにより、高温の気体は上昇する性質があるため、発電所全体が停電した場合においても、配置上高温排ガスは排ガスダクト１２上部の排ガス希釈空気ダクト１０に留まり、排ガス希釈空気ファン６やシール空気ファン７まで高温の状態で到達することを防ぐことができる効果がある。 According to the invention of claim 1 and 4 wherein, sealing air fan the check damper 8 for preventing Atsushi Ko exhaust gas backflow is disposed in an exhaust gas dilution air duct 10, to introduce the sealing air to the exhaust gas duct 12 7 is connected to the exhaust gas dilution air duct 10 on the downstream side of the part where the check damper 8 is installed, and the exhaust gas dilution air duct 10 is once raised above the exhaust gas duct 12, and then After the mixing foil 1 connected to the exhaust gas dilution air duct 10 is arranged to be inserted into the exhaust gas duct 12 from the upper part of the exhaust gas duct 12, and after the air for exhaust gas dilution is once raised to the upper part of the exhaust gas duct, It is introduced into the exhaust gas duct from the upper part of the exhaust gas duct via the mixing foil, and the gas turbine exhaust gas flows backward. By introducing the sealing air into the exhaust gas duct before mixing the exhaust gas and the air for diluting the exhaust gas while preventing The upper high-temperature exhaust gas stays in the exhaust gas dilution air duct 10 above the exhaust gas duct 12 and has an effect of preventing the exhaust gas dilution air fan 6 and the seal air fan 7 from reaching a high temperature state.

請求項２、５記載の発明によれば、請求項１、４記載の発明の効果に加えて、脱硝反応器４の入口側の排ガスダクト１２内の温度により脱硝反応器４の前記入口温度が設定値以上の高温になった場合に、ガスタービン３をトリップさせることができ、従来よりも安全性が高くなる。 According to the invention of claim 2,5, wherein, in addition to the effects of the invention of claim 1 and 4, wherein the inlet temperature of the denitration reactor 4 the temperature of the exhaust gas duct 12 on the inlet side of the denitration reactor 4 When the temperature becomes higher than the set value, the gas turbine 3 can be tripped, and the safety becomes higher than the conventional one.

請求項３、６記載の発明によれば、請求項１又は２、又は請求項４又は５記載の発明の効果に加えて、排ガス希釈空気ファン６がトリップした場合に、ガスタービン３をトリップさせ、同時にシール空気ファン７を起動させることができ、従来よりも安全性が高くなる。 According to the invention of claim 3 and 6, wherein, in addition to claim 1 or 2, or claim 4 or 5, according to the present description, when the exhaust gas dilution air fan 6 has tripped, trips the gas turbine 3 At the same time, the sealed air fan 7 can be started, and safety is higher than in the prior art.

本発明の排ガス処理装置を示す図である。It is a figure which shows the waste gas processing apparatus of this invention. 図１のミキシングフォイルの概略斜視図（図２（ａ））とミキシングフォイルが設置される排ガスダクト部分の平面図（図２（ｂ））である。FIG. 2 is a schematic perspective view (FIG. 2A) of the mixing foil of FIG. 1 and a plan view (FIG. 2B) of an exhaust gas duct portion where the mixing foil is installed.

本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
本発明の一実施形態の排ガス処理システムの概要を図１に示す。ガスタービン排ガスは排ガスダクト１２から空気と排ガスを混合する混合器（ミキシングフォイル）１へ送り込まれる。混合器（ミキシングフォイル）１の後流側の排ガスダクト１２にはアンモニア注入ノズル１６とアンモニア接触還元触媒を有する脱硝反応器４と煙突５が順次配置されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
An outline of an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. The gas turbine exhaust gas is fed from an exhaust gas duct 12 to a mixer (mixing foil) 1 that mixes air and exhaust gas. In the exhaust gas duct 12 on the downstream side of the mixer (mixing foil) 1, a denitration reactor 4 having an ammonia injection nozzle 16, an ammonia catalytic reduction catalyst, and a chimney 5 are sequentially arranged.

アンモニア注入ノズル１６は図１ではミキシングフォイル１と脱硝反応器４の間に設置しているが、この位置よりも前流側の排ガスダクト１２に設置しても良い。
また、排ガス希釈空気ファン６により導入される空気が排ガス希釈空気ダクト１０を経由してミキシングフォイル１に導入され、排ガスダクト１２から供給される排ガスと混合される。排ガス希釈空気ファン６により導入される排ガス希釈空気とアンモニア注入ノズル１６から注入されるアンモニアを排ガス希釈空気ダクト１０内で混合し、その後ミキシングフォイル１により排ガス希釈空気とアンモニアの混合度合いを高めてもよい。 Although the ammonia injection nozzle 16 is installed between the mixing foil 1 and the denitration reactor 4 in FIG. 1, it may be installed in the exhaust gas duct 12 on the upstream side of this position.
Further, the air introduced by the exhaust gas dilution air fan 6 is introduced into the mixing foil 1 via the exhaust gas dilution air duct 10 and mixed with the exhaust gas supplied from the exhaust gas duct 12. Even if the exhaust gas dilution air introduced by the exhaust gas dilution air fan 6 and the ammonia injected from the ammonia injection nozzle 16 are mixed in the exhaust gas dilution air duct 10 and then the mixing foil 1 increases the degree of mixing of the exhaust gas dilution air and ammonia. Good.

排ガス希釈用の空気を希釈空気ダクト１０から脱硝反応器４が設置されている排ガスダクト１２内の前流側に混入することにより、脱硝反応器４の入口での排ガス温度を冷却して、脱硝触媒の性能及び脱硝反応器４の構造強度を保つことができる。   By mixing the exhaust gas dilution air from the dilution air duct 10 into the upstream side of the exhaust gas duct 12 in which the denitration reactor 4 is installed, the exhaust gas temperature at the inlet of the denitration reactor 4 is cooled, and the denitration is performed. The performance of the catalyst and the structural strength of the denitration reactor 4 can be maintained.

本実施例においては、排ガスと空気の混合器としてミキシングフォイル１を採用することにより、高温排ガスの冷却効果を高め、混合器１と脱硝反応器４までの混合距離が十分でない場合においても、後流側の温度分布を均一にすることが可能である。   In this embodiment, the mixing foil 1 is used as an exhaust gas / air mixer to enhance the cooling effect of the high temperature exhaust gas. Even when the mixing distance between the mixer 1 and the denitration reactor 4 is not sufficient, It is possible to make the temperature distribution on the flow side uniform.

ガスタービン３から排出する排ガス量は１００％負荷時で約２８０，０００ｍ３Ｎ／ｈであり、排ガス温度は約５５０℃である。この排ガスを脱硝触媒の脱硝反応効率が高い温度範囲（５００℃以下）に下げるために必要な空気量は、約５０，０００ｍ３Ｎ／ｈであり、この風量を吐出できるファンを排ガス希釈空気ファン６として選定する。 The amount of exhaust gas discharged from the gas turbine 3 is about 280,000 m 3 N / h at 100% load, and the exhaust gas temperature is about 550 ° C. The amount of air required to reduce the exhaust gas to a temperature range (500 ° C. or less) where the denitration catalyst has a high denitration reaction efficiency is about 50,000 m 3 N / h. Select as 6.

また、排ガス希釈空気ダクト１０には逆止ダンパ８を設置し、排ガスダクト１２内の高温排ガスが排ガス希釈空気ダクト１０に逆流するのを防止して排ガス希釈空気ファン６の保護を図る。さらに、ミキシングフォイル１と逆止ダンパ８との間にシール空気配管１１を接続し、シール空気配管１１にシール空気ファン７を設置することで、排ガス希釈空気ファン６がトリップした時に排ガスダクト１２内の高温排ガスがシール空気配管１１及び排ガス希釈空気ファン６に逆流するのを防止する。また、シール空気配管１１には逆止弁９を設けることで、発電所全体の停電時にも排ガスがシール空気配管１１及び排ガス希釈空気ファン６に逆流するのを防ぐことが可能である。   Further, a check damper 8 is installed in the exhaust gas dilution air duct 10 to prevent the high temperature exhaust gas in the exhaust gas duct 12 from flowing back to the exhaust gas dilution air duct 10 to protect the exhaust gas dilution air fan 6. Further, a seal air pipe 11 is connected between the mixing foil 1 and the check damper 8, and a seal air fan 7 is installed in the seal air pipe 11, so that the exhaust gas dilution air fan 6 trips in the exhaust gas duct 12. Is prevented from flowing back to the seal air pipe 11 and the exhaust gas dilution air fan 6. In addition, by providing the check air pipe 9 in the seal air pipe 11, it is possible to prevent the exhaust gas from flowing back to the seal air pipe 11 and the exhaust gas dilution air fan 6 even during a power failure of the entire power plant.

また、図１に示すように、排ガス希釈空気ダクト１０は排ガスダクト１２の上部に一旦立ち上げ、その後、ミキシングフォイル１を排ガスダクト１２の上部から排ガスダクト１２内に挿入する配置とする。高温の気体は上昇する性質があるため、発電所全体が停電した場合においても、配置上高温排ガスは排ガスダクト１２上部の排ガス希釈空気ダクト１０に留まり、排ガス希釈空気ファン６やシール空気ファン７まで高温の状態で到達することを防ぐことができる。   In addition, as shown in FIG. 1, the exhaust gas dilution air duct 10 is temporarily raised above the exhaust gas duct 12 and then the mixing foil 1 is inserted into the exhaust gas duct 12 from the upper part of the exhaust gas duct 12. Since the high-temperature gas has the property of rising, even when the entire power plant fails, the high-temperature exhaust gas remains in the exhaust gas dilution air duct 10 above the exhaust gas duct 12 in terms of arrangement, up to the exhaust gas dilution air fan 6 and the seal air fan 7 Reaching at a high temperature can be prevented.

ミキシングフォイル（混合器）１の構造は図２に示すように、上部から見ると、ガス流れ上流側が曲形となり、下流側となるにつれ先細りした構造物であり、側面には複数のスリット２が設けられている。   As shown in FIG. 2, the structure of the mixing foil (mixer) 1 is a structure in which the upstream side of the gas flow is curved when viewed from the top, and is tapered toward the downstream side. Is provided.

ミキシングフォイル１の両側面に設けられるスリット２の個数と大きさは、排ガス希釈空気ファン６側の許容圧力損失にも関わってくるが、排ガス流れのシミュレーション結果に従い、スリット２の大きさを変えたり、部分的にスリット２を間引きする等により、排ガスの空気の混合性を改善することも可能である。   The number and size of the slits 2 provided on both sides of the mixing foil 1 are related to the allowable pressure loss on the exhaust gas dilution air fan 6 side, but the size of the slits 2 can be changed according to the exhaust gas flow simulation results. It is also possible to improve the miscibility of the exhaust gas air by partially thinning out the slits 2.

また、シール空気ファン7はプラント運転時においては、基本的に停止した状態であるが、排ガス希釈空気ファン６の停止信号により、起動する構成とする。
また、本実施例では排ガス系統と空気系統の間にミキシングフォイル１を設置した構成としているため、発電所全体の停電時等においても、ガスタービン３からの高温排ガスが空気系統へ流入する際の抵抗体としてミキシングフォイル１が働く。 The sealed air fan 7 is basically in a stopped state during plant operation, but is configured to start in response to a stop signal from the exhaust gas diluted air fan 6.
In the present embodiment, since the mixing foil 1 is installed between the exhaust gas system and the air system, the high temperature exhaust gas from the gas turbine 3 flows into the air system even during a power failure of the entire power plant. The mixing foil 1 works as a resistor.

さらに、シール空気ファン7は排ガス希釈空気ダクト１０に接続するシール空気配管１１に逆止弁９付きで設けられ、また排ガス希釈空気ファン６は排ガス希釈空気ダクト１０内に逆止ダンパ８付きで設けられるので、発電所全体の停電時等においても、高温排ガスがシール空気ファン7と排ガス希釈空気ファン６に逆流することを防ぐことが出来る。   Further, the seal air fan 7 is provided with a check valve 9 in a seal air pipe 11 connected to the exhaust gas dilution air duct 10, and the exhaust gas dilution air fan 6 is provided with a check damper 8 in the exhaust gas dilution air duct 10. Therefore, it is possible to prevent the high-temperature exhaust gas from flowing backward to the seal air fan 7 and the exhaust gas dilution air fan 6 even during a power failure of the entire power plant.

1. ミキシングフォイル 2. スリット
3. ガスタービン 4. 脱硝反応器
5. 煙突 6. 排ガス希釈空気ファン
7. シール空気ファン 8. 逆止ダンパ
9. 逆止弁 10. 排ガス希釈空気ダクト
11. シール空気配管 12. 排ガスダクト 1. Mixing foil 2. Slit
3. Gas turbine 4. Denitration reactor
5. Chimney 6. Exhaust gas dilution air fan
7. Sealing air fan 8. Check damper
9. Check valve 10. Exhaust gas dilution air duct
11. Sealed air piping 12. Exhaust gas duct

Claims (6)

ガスタービンから排出する排ガスが流れる排ガスダクトにアンモニア接触還元用の脱硝反応器を設け、
該脱硝反応器の前流側の排ガスダクトに空気を導入して排ガスを５００℃以下に冷却するための排ガス希釈空気ファンと該排ガス希釈空気ファンからの排ガス希釈空気を流す排ガス希釈空気ダクトを排ガスダクトに接続し、
高温排ガス逆流防止用の逆止ダンパを排ガス希釈空気ダクト内に配置し、
排ガスダクト内にシール用空気を導入するシール空気ファン付のシール空気配管を逆止ダンパを設置した部位より後流側の排ガス希釈空気ダクトに接続し、さらに排ガス希釈空気ダクトは排ガスダクトの上方部位に一旦立ち上げ、その後、排ガス希釈空気ダクトに接続したミキシングフォイルにより排ガスダクトの上方部位から排ガスダクト内に挿入する配置とし、
排ガス希釈空気ダクトからの排ガス希釈空気と排ガスとを混合するための混合器として複数のスリットを有するミキシングフォイルを脱硝反応器の前流側の排ガスダクトに配置したことを特徴とする排ガス用脱硝装置。 A denitration reactor for catalytic catalytic reduction is installed in the exhaust duct through which the exhaust gas discharged from the gas turbine flows.
An exhaust gas dilution air fan for introducing air into the exhaust gas duct on the upstream side of the denitration reactor to cool the exhaust gas to 500 ° C. or less, and an exhaust gas dilution air duct through which the exhaust gas dilution air from the exhaust gas dilution air fan flows Connected to the duct,
A check damper for preventing high-temperature exhaust gas backflow is placed in the exhaust gas dilution air duct,
A sealing air pipe with a sealing air fan that introduces sealing air into the exhaust gas duct is connected to the exhaust gas dilution air duct on the downstream side of the part where the check damper is installed, and the exhaust gas dilution air duct is located above the exhaust gas duct. After that, it is arranged to be inserted into the exhaust gas duct from the upper part of the exhaust gas duct by the mixing foil connected to the exhaust gas dilution air duct,
A denitration apparatus for exhaust gas, characterized in that a mixing foil having a plurality of slits is disposed in the exhaust gas duct on the upstream side of the denitration reactor as a mixer for mixing the exhaust gas diluted air and the exhaust gas from the exhaust gas dilution air duct . 脱硝反応器の入口側の排ガスダクトに温度計を設置し、該温度計により脱硝反応器の入口温度が設定値以上の高温になった場合に、ガスタービンをトリップさせる制御機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の排ガス用脱硝装置。 A thermometer is installed in the exhaust gas duct on the inlet side of the denitration reactor, and a control mechanism is provided to trip the gas turbine when the temperature at the inlet of the denitration reactor becomes higher than the set value. The denitration apparatus for exhaust gas according to claim 1, wherein 排ガス希釈空気ファンがトリップした場合に、ガスタービンをトリップさせ、同時にシール空気ファンを起動させる制御機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス用脱硝装置。 3. The exhaust gas denitration apparatus according to claim 1 , further comprising a control mechanism that trips the gas turbine and simultaneously activates the sealed air fan when the exhaust gas dilution air fan trips . ガスタービン排ガスが逆流することを防止しながら排ガス希釈用の空気をガスタービンからの排ガスが流れる排ガスダクトの上方部位に一旦立ち上げた後に、該排ガスダクトに配置したミキシングフォイルを経由して排ガスダクト内に導入し、さらに、ガスタービン排ガスが逆流することを防止しながらシール用空気を排ガスと排ガス希釈用の空気を混合する前の排ガスダクトに導入することを特徴とする排ガス用脱硝方法。 After the exhaust gas dilution air is raised to the upper part of the exhaust gas duct through which the exhaust gas from the gas turbine flows while preventing the gas turbine exhaust gas from flowing backward, the exhaust gas duct passes through the mixing foil disposed in the exhaust gas duct. A denitration method for exhaust gas, wherein the sealing air is introduced into the exhaust gas duct before mixing the exhaust gas and the exhaust gas dilution air while preventing the gas turbine exhaust gas from flowing backward . アンモニア接触還元式の脱硝反応を行う直前の排ガスダクト内の排ガス温度が設定値以上の高温になった場合に、ガスタービンをトリップさせることを特徴とする請求項４記載の排ガス用脱硝方法。 The exhaust gas denitration method according to claim 4 , wherein the gas turbine is tripped when the exhaust gas temperature in the exhaust gas duct immediately before the ammonia-reduction-type denitration reaction is higher than a set value . 排ガス希釈空気が排ガスダクト内に導入出来なくなった場合に、ガスタービンをトリップさせ、同時にシール用空気を導入することを特徴とする請求項４又は５記載の排ガス用脱硝方法。 6. The exhaust gas denitration method according to claim 4 or 5 , wherein when the exhaust gas diluted air cannot be introduced into the exhaust gas duct, the gas turbine is tripped and simultaneously the sealing air is introduced.
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CN109663495A (en) * 2017-10-16 2019-04-23 中国石油化工股份有限公司 Coal-burning boiler SCR denitration process and its ammonia/air mixer
DE102018108592A1 (en) * 2018-04-11 2019-10-17 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Gas / gas mixer for introducing gas into the exhaust gas stream of an internal combustion engine

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US3781162A (en) * 1972-03-24 1973-12-25 Babcock & Wilcox Co Reducing nox formation by combustion
JPS49114727A (en) * 1973-03-12 1974-11-01
JPH08108045A (en) * 1994-10-13 1996-04-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Exhaust gas treatment device of gas turbine generator
JP3777470B2 (en) * 1995-11-15 2006-05-24 バブコック日立株式会社 Exhaust gas mixing device
JPH11300164A (en) * 1998-04-20 1999-11-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Boiler plant having denitration device, and denitration method
JP3604352B2 (en) * 2001-05-10 2004-12-22 川崎重工業株式会社 Gas turbine exhaust reburn system
JP4274358B2 (en) * 2003-06-10 2009-06-03 バブコック日立株式会社 Flue gas denitration device and flue gas denitration method
JP4716325B2 (en) * 2006-04-11 2011-07-06 バブコック日立株式会社 Flue gas denitration device and operation method thereof
JP2010281275A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 National Maritime Research Institute Denitration equipment for scr, and control device thereof

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