JPH02152523A - 都市エネルギー供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガスタービンあるいはディーゼルエンジンに
よる発電と排熱回収ボイラによる熱エネルギーの回収工
程とを含む都市エネルギー供給システムに係り、特に同
システムにおいて、ガスタービンあるいはディーゼルエ
ンジンからの排ガスを処理する窒素酸化物処理装置を備
え、同装置からのアンモニア流出を防止するようにした
都市エネルギー供給システムに関する。

〔従来の技術〕

近年、大都市における建物の高密度化等に伴い、電力等
のエネルギーを自給自足で賄うために、ガスタービンあ
るいはディーゼルエンジンによる発電と、ガスタービン
等の排熱を利用する排熱回収ボイラによる熟エネルギー
の回収工程を含む都市エネルギー供給システムの開発が
進められている。

都市エネルギー供給システムは、その設置場所が建物の
内部、地下あるいは周辺地域となるために、システムが
小型でコンパクトであるのと同時に、システム系から排
出される排ガスがクリーンなものであることが要求され
る。

例えば、発電用ガスタービンの排ガス中には、１１００
ｐＰ前後の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと記す）が含まれ
ており、これが大気中に放出されると大気汚染の原因と
なる。現在、火力発電所、ボイラ、ガスタービンの排ガ
ス処理は、排ガス中にアンモニア等の還元剤を注入し、
無触媒あるいは触媒を介してＮＯｘを還元分解を行なう
方法が一般的である。還元剤としてのアンモニアが未反
応のまま排ガス処理装置から排出された場合、従来の火
力発電所は人気のない外の海岸などに設置されているの
で、それほど大きな問題はないが、上記した都市エネル
ギーシステムは人口の密集した市街地に建設されるので
、排出アンモニアが新たな公害源となり得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

アンモニアを還元剤とする上記従来技術は、高い脱硝率
を維持するようにアンモニアを排ガス中の窒素酸化物に
対し、化学当量以上に加えるために、余剰アンモニアが
流出する問題があった。したがって、従来技術を都市エ
ネルギーシステムに通用する場合には、流出したアンモ
ニアが新たな公害源となる可能性がある。

都市エネルギーシステムを建物の内部、周辺に設置する
と、大量のアンモニアを貯蔵することが危険であるため
、分解するとアンモニアを生成するような物質を還元剤
として用いることも考えられるが、前記のアンモニアの
場合と同様に、未反応の余剰アンモニアが流出する恐れ
がある。

本発明の目的は、上記したような窒素酸化物処理装置か
ら排出された余剰未反応のアンモニアを除去し、外部に
アンモニアを含まないクリーンなガスを排出することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的は、発電用のガスタービンまたはディーゼ
ルエンジンと、上記ガスタービンまたはディーゼルエン
ジンからの排ガス中の窒素酸化物を、アンモニアと触媒
により除去する窒素酸化物処理装置と、ガスタービンま
たはディーゼルエンジンからの排ガスにより蒸気を発生
する排熱回収ボイラとを備えた都市エネルギー供給シス
テムにおいて、窒素酸化物処理装置から排出された処理
排ガス中のアンモニア成分を除去するアンモニア処理装
置を設けたことを特徴とする都市エネルギー供給システ
ムにより解決される。

本発明になる都市エネルギー供給システムでは、窒素酸
化物処理装置の後段にアンモニアを分解す′るか、ある
いは分離回収する工程を設置する。

なお、排ガス中の窒素酸化物の還元には、アンモニアを
使用するのが普通であるが、アミノ基、イミノ基を含有
し、常温では固体であるが、分解してアンモニアを生成
するような物質を還元剤として使用することができる。

アンモニア分解装置あるいはアンモニア分離回収装置は
、窒素酸化物処理装置の後段に設置する。

それは第１図のごと（、窒素酸化物処理装置のすぐ後段
でもよいし、第２図のごとく排熱回収ボイラの後段でも
よい。

アンモニアの分解は、アンモニア分解に高活性を示す触
媒を用いて行なう。触媒としては、酸化チタン、アルミ
ナ等の酸化物に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等の遷移金属
、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ等の貴金属、Ｃｅ等の希土類、その
他ＭＯ１■等を担持したものを用いることができる。

アンモニアの分離濃縮は、アンモニアを透過しづらいア
ンモニア分離膜により行なう。また、アンモニアを選択
的に吸着するような吸着剤により分離回収する。吸着剤
としては、ゼオライトが使用される。ゼオライトとして
は平均綿′ＪＬｆ条が４〜６オングストロームのものが
よい。特にカルシウムやバリウムで置換したモルデナイ
トが好ましい。

ゼオライト以外では活性炭、イオン交換樹脂が吸着剤と
して使用できる。このような方法で分離化されたアンモ
ニアは、再び還元剤として使用可能であるため、窒素酸
化物処理装置入口へ戻して注入する。分離回収されたア
ンモニアの再注入位置は、第３図のごとく還元剤注入口
ａでもよいし、その前後、ｂ、ｃでもよい。また、還元
剤貯蔵タンクｄの位置でもよい。

〔実施例〕

以下、第１〜３図により本発明の実施例を具体的に説明
する。第１図において、ｌは燃料タンク、２はガスター
ビン、３は排熱回収ボイラ、４は窒素酸化物除去用触媒
を内蔵した窒素酸化物処理装置、５は還元剤としてのア
ンモニア供給装置、６はアンモニア分解または分離回収
装置、７は排ガス排出口、ｌＯはアンモニア濃度針であ
る。第１図では、アンモニア分解または分離回収装置６
を窒素酸化物処理装置４の直後に設置しているので、入
口ガス温度が高いためアンモニアの分解率が高くなる。

なお、ガスタービン２には、図示していないが発電機が
結合されている。第２図では、アンモニア分解または分
離回収工程６を排熱回収ボイラ３の後流に設置した例を
示し、他の部分については第１図と同様である。第３図
は、アンモニアの分離回収装置６を窒素酸化物処理装置
４の直後に設置し、分離回収したアンモニアを窒素酸化
物処理装置４の入口に管路８で再注入する例を示す。な
お、分離回収したアンモニアを９で示すようにアンモニ
ア供給装置５に戻すこともできる。

第３図の実施例では、回収アンモニアを再使用すること
でアンモニアを外部に排出せずに、排ガスがクリーンに
なると同時に、経済的にもアンモニア使用量の低減とい
うメリットがある。上記した実施例では、ガスタービン
による発電を行なうものを示したが、ディーゼルエンジ
ンによる発電の場合も全く同様にして本発明を適用する
ことができる。

（発明の効果） 本発明によれば、電気と蒸気を同時に供給する、いわゆ
るコージエネシステムにアンモニア処理装置を設けるこ
とにより、アンモニア流出による二次公害のない都市エ
ネルギー供給システムとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の実施例図である。 ■・・・燃料タンク、２・・・ガスタービン、３・・・
排熱回収ボイラ、４・・・窒素酸化物処理装置、５・・
・アンモニア供給装置、６富アンモニア分解あるいは分
離回収装置、７・・・排ガス排出口。 出願人　バブコック日立株式会社 代理人　弁理士　川　北　武　長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電用のガスタービンまたはディーゼルエンジンと、上
   記ガスタービンまたはディーゼルエンジンからの排ガス
   中の窒素酸化物を、アンモニアと触媒により除去する窒
   素酸化物処理装置と、ガスタービンまたはディーゼルエ
   ンジンからの排ガスにより蒸気を発生する排熱回収ボイ
   ラとを備えた都市エネルギー供給システムにおいて、窒
   素酸化物処理装置から排出された処理排ガス中のアンモ
   ニア成分を除去するアンモニア処理装置を設けたことを
   特徴とする都市エネルギー供給システム。