JP6586812B2 - 石炭火力発電設備 - Google Patents
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Description
本実施形態の石炭火力発電設備1は、図1に示すように、石炭バンカ20と、給炭機25と、微粉炭機30と、燃焼ボイラ40と、燃焼ボイラ40の下流側に設けられた排気通路50と、この排気通路50に設けられた脱硝装置60、空気予熱器70、電気集塵装置90、ガスヒータ(熱回収用)80、誘引通風機210、脱硫装置220、ガスヒータ(再加熱用)230、脱硫通風機240、及び煙突250と、を備える。
微粉炭機30は、給炭機25から供給された石炭を粉砕して微粉炭を製造する。微粉炭機30においては、石炭は、平均粒径60μm〜80μmに粉砕される。また、微粉炭の粒度分布は、150μm以上が10〜15%、75μm〜150μmが30〜40%、75μm未満が45〜60%程度となる。
微粉炭機30としては、ローラミル、チューブミル、ボールミル、ビータミル、インペラーミル等が用いられる。
尚、クリンカアッシュとは、微粉炭を燃焼させた場合に発生する石炭灰のうち、燃焼ボイラ40の底部に落下した塊状の石炭灰をいう。また、フライアッシュとは、微粉炭を燃焼させた場合に発生する石炭灰のうち、燃焼ガス(排ガス)と共に吹き上げられて排気通路50側に流通する程度の粒径(粒径200μm程度以下)の球状の石炭灰をいう。
脱硝触媒層62は、脱硝反応器61の内部に、排ガスの流路に沿って所定間隔をあけて複数段(本実施形態では3段)配置される。
ハニカム構造体は、酸化チタンや酸化ジルコニウム等の耐熱性、耐食性を有するセラミック材料を押出成形した後、所定の温度で加熱することにより形成される。
本実施形態では、ハニカム触媒622は、触媒物質をセラミック材料に練り合わせた後、押出成形し、更に加熱することにより形成される。
本実施形態では、ハニカム構造体632はハニカム触媒622に用いられるものと同一の多孔質材料を押出成形することで形成される。多孔質材料としては、酸化チタンや酸化ジルコニウム等の耐熱性、耐食性を有するセラミック材料が用いられる。
なお、ハニカム構造体632に用いられる多孔質材料は、帯電性を有するものであってもよい。ハニカム構造体632が帯電性を有することで、より好ましい微粒子吸着効果が得られる。即ち、脱硝触媒層62を構成する多孔質材料と、微粒子吸着層63を構成する多孔質材料とは、異なっていてもよい。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
ここで、本実施形態においては、脱硝触媒層62の上流側に微粒子吸着層63が配置される。また、微粒子吸着層63に含まれるハニカム構造体632は、脱硝触媒層62に含まれるハニカム触媒622に用いられるものと同一の多孔質材料により形成される。更にハニカム構造体632は、ハニカム触媒622の排ガス流通穴624と同一形状の排ガス流通穴634を有する。従って、第1層目の脱硝触媒層62のハニカム触媒622上に本来形成される被覆層が微粒子吸着層63のハニカム構造体632上に代わりに形成されることで、ハニカム触媒622の劣化を抑制できる。また、排ガスが脱硝触媒層62に達する時点では、排ガスはハニカム触媒622と同様の構造を有するハニカム構造体632により整流されているため、偏流によるハニカム触媒622の劣化を抑制できる。またハニカム構造体632には触媒が担持されていないため、ハニカム構造体632の製造にかかるコストを抑える事ができる。
ここで、本実施形態においてはケーシング631の排ガス流路方向の長さL2は、ケーシング621の排ガス流路方向の長さL1よりも短いため、ハニカム構造体632の製造にかかるコストを抑える事ができる。また、上記被覆層は、脱硝触媒の入り口側により厚く形成されるので、上記ケーシング631の排ガス流路方向の長さL2がケーシング621の排ガス流路方向の長さL1よりも短くとも、十分なハニカム触媒622の劣化を抑制する効果が得られる。
煙突250は、排気通路50における脱硫通風機240の下流側に配置される。煙突250には、ガスヒータ230で加熱された排ガスが導入される。煙突250は、排ガスを排出する。
30 微粉炭機
40 燃焼ボイラ
60 脱硝装置
62 脱硝触媒層
63 微粒子吸着層
622 ハニカム触媒
624 排ガス流通穴
632 ハニカム構造体
634 排ガス流通穴
Claims (3)
- 石炭を粉砕して微粉炭を製造する微粉炭機と、
前記微粉炭機において製造された微粉炭を燃焼させる燃焼ボイラと、
前記燃焼ボイラの下流側に配置され該燃焼ボイラにおいて微粉炭が燃焼されて発生した排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置と、を備える石炭火力発電設備であって、
前記脱硝装置は、長手方向に延びる複数の排ガス流通穴が形成されたハニカム構造体、及び前記ハニカム構造体に担持された脱硝触媒を含む複数のハニカム触媒を有する脱硝触媒層と、
前記脱硝触媒層の上流側に配置され、長手方向に延びる複数の排ガス流通穴が形成された複数のハニカム構造体を有する微粒子吸着層と、を備え、
前記微粒子吸着層の排ガス流路方向の長さは、前記脱硝触媒層の排ガス流路方向の長さの半分以下であり、
前記微粒子吸着層は、前記脱硝触媒層に導入される排ガスを整流する整流層として機能する石炭火力発電設備。 - 前記脱硝触媒層を構成するハニカム構造体は、多孔質材料からなり、
前記微粒子吸着層を構成するハニカム構造体は、前記多孔質材料と同一の多孔質材料からなる請求項1に記載の石炭火力発電設備。 - 前記多孔質材料は、セラミック材料である請求項2に記載の石炭火力発電設備。
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