JPH02241912A - 発電プラントのアンモニア処理装置 - 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、発電プラント、殊にアンモニア単体或いはア
ンモニアを含む混合物を作動流体とする発電プラントに
おけるアンモニア処理装置に関する。

従来の技術 アンモニア単体或いはアンモニアを含む混合物を作動流
体とする発電プラントにおいては、蒸気タービンの出口
に凝縮器を設け、この凝縮器にてタービン排気蒸気を凝
縮している。そして、その凝縮液を復液ポンプによりボ
イラ等へ送って加熱し、これにより発生した高温・高圧
のアンモニア・水蒸気で蒸気タービンを駆動し、発電機
を作動して、電気を得ている。

しかして、このようなアンモニア単体或いはアンモニア
を含む混合物を作動流体とする発電プラントにおいては
、通常の水蒸気を作動流体とする発電プラントと同様に
、タービン出口の凝縮器で不凝縮性ガス（系外よりの混
入或いは作動流体の一部の分解等による）を抽出し、こ
れにより凝縮器内圧の上昇を防止することがタービン性
能を確保するためには必要不可欠である。

そして、この不凝縮性ガスの抽出において、作動流体の
一部が不凝縮性ガスと一緒に抽出されるが、抽出ガス中
のアンモニアガスについては公害上そのまま大気中へ放
出することができないので、アンモニアガスを無公害に
処理する装置が必要であり、したがって従来はこの抽出
されたアンモニアガスを無公害にするための専用の処理
装置を特別に設置している。

一方、ボイラ等における化石燃料等の燃焼により発生し
た燃焼ガス中のＮＯＸを除去するための脱硝装置が、一
般に、煙道の途中ｌこ設けられる。

そして、脱硝装置の一例としてアンモニアを還元剤とす
るものが知られており、この脱硝装置にアンモニアを供
給するのに、従来は第２図に示すような方法を採ってい
る。

すなわち、第２図において、■はアンモニアを還元剤と
して燃焼ガス２を脱硝する脱硝装置を総括的に示し、ア
ンモニア注入ノズル３と脱硝反応部４とから成っている
。

そして、脱硝用のアンモニアは液体アンモニアタンク５
に貯蔵されている。このタンク５内の液体アンモニア６
が気化器７に導かれる。この気化器７で、液体アンモニ
ア６は、ボイラ等における化石燃料等の燃焼により発生
した燃焼ガスを熱源として得た水蒸気８により加熱され
て、蒸発し、これにより作られたアンモニアガスがアキ
ュムレータ９にいったん貯えられる。このアキュムレー
タ９に貯えられたアンモニアガスｌＯが、それから、ダ
ンパ１１及びファン１２を経て送られてくる希釈用空気
１３と混合し、その後脱硝装置１のアンモニア注入ノズ
ル３がらＮＯｘを含む燃焼ガス２中に吹き込まれる。こ
れにより、燃焼ガス２は、脱硝反応部４にて脱硝され、
その後煙突１４から大気中へ排出される。

なお、第２図において、１５は水蒸気制御弁、１６は温
水、１７はアンモニアガス制御弁を示す。

発明が解決しようとする課題 以上述べたように、アンモニア単体或いはアンモニアを
含む混合物を作動流体とする従来の発電プラントにおい
ては、タービン排気蒸気を凝縮させる凝縮器から不凝縮
性ガスと一緒に抽出されたアンモニアガスを無公害化処
理するための専用の装置を特別に設置しているために、
システムの構成が複雑になっているとともに、設備コス
トも高くついている。

また、燃焼ガスの脱硝において、第２図に示したような
従来のアンモニア供給方法、すなわち液体アンモニアを
気化器で蒸発させて発生したアンモニアガスを供給する
方法では、気化器の設置に伴なうコストアップ、及び化
石燃料等を熱源として製造した高価な水蒸気を液体アン
モニア加熱の熱源とすることによる発電プラントの性能
低下を招いている。

課題を解決するための手段 本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
、アンモニア単体或いはアンモニアを含む混合物を作動
流体とする発電プラントにおいて、タービン排気蒸気を
凝縮させる凝縮器に抽気管を取り付け、この抽気管にア
ンモニアを還元剤とする脱硝装置を導管を介して接続し
たものである。

作用 このような手段によれば、アンモニア単体或いはアンモ
ニアを含む混合物を作動流体とする発電プラントにおい
て、ボイラ等で化石燃料等を熱源として直接加熱された
作動流体中のアンモニアガスを凝縮器から不凝縮ガスと
一緒に抽出し、この抽出したアンモニアガスを脱硝装置
用の還元剤として有効に使用することができる。

実施例 以下第１図を参照して、本発明の一実施例について詳述
する。なお、第１図において、第２図に示したものと同
一の部分には同一の符号を付しである。

２１はアンモニア単体或いはアンモニアを含む混合物か
ら成る作動流体である。この作動流体２１は、図示して
いないボイラ等で加熱され、高温・高圧のアンモニア・
水蒸気となって、蒸気タービン２２に流入し、蒸気ター
ビン２２を駆動し、これにより発電機２３が作動して、
電気が得られる。

そして、蒸気タービン２２からのタービン排気蓋゛気２
４は、タービン出口に設けられている凝縮器２５に流入
し、その伝熱部２６で冷却水（海水）２７により冷却さ
れて、凝縮する。この凝縮液２８は、それから、凝縮器
２５の液溜２９から、復液ポンプ３０によって、図示し
ていないボイラ等へ送られて再び加熱され、以下前述し
たサイクルを繰り返す。

しかして、本発明によれば、タービン排気蒸気２４を凝
縮させる凝縮器２５における伝熱部２６と液溜２９との
間の空間部に抽気管３丁が取り付けられ、この抽気管３
１が脱硝装置１のアンモニア注入ノズル３に導管３２を
介して接続されている。そして、この導管３２の途中に
は、抽出ガス制御弁３３が設けられている。

次に、その作用について説明する。

蒸気タービン２２からのタービン排気蒸気２４は凝縮器
２５の伝熱部２６にて凝縮されるが、不凝縮性ガス（す
なわち、ボイラ等の高温部でのアンモニアの分解により
生じる水素及び窒素ガス等）とアンモニアガスとは抽気
管３１によって凝縮器２５から抽出され、それから導管
３２を通して流れる途中でダンパ１１及びファン１２を
経て送られてくる希釈用空気１３と混合し、その後脱硝
装置ｌのアンモニア注入ノズル３からＮＯｘを含む燃焼
ガス２中に吹き込まれる。これにより、燃焼ガス２は脱
硝反応部４にて脱硝され、その後煙突１４から大気中へ
排出される。

なお、導管３２の途中に設けた制御弁３３は、抽出ガス
量を制御することによって、脱硝用のアンモニアガス量
コントロールする。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、アンモニア単体或
いはアンモニアを含む混合物を作動流体とする発電プラ
ントにおいて、タービン排気蒸気を凝縮させる凝縮器か
ら不凝縮性ガスと一緒に抽出したアンモニアガスを脱硝
装置の還元剤として使用するようにしているので、凝縮
器から抽出されるアンモニアガスをそのまま大気中へ放
出する際に必要とされる無公害化処理のための装置の設
置は不要となる。

なお、抽出したアンモニアガスの一部を脱硝装置の還元
剤として使凧する場合には、他のアンモニアガスを無公
害化処理するための装置を設置する必要となるが、この
場合でもその処理容量を小さくすることができる。

また、本発明によれば、液体アンモニアからアンモニア
ガスを発生させるための気化器の設置が不要となり、し
たがって気化器での水蒸気等の熱源も不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による発電プラントのアンモニア処理装
置の一例を示す系統図、第２図は脱硝装置にアンモニア
を供給する従来の方法を示す系統図である。 ｌ・・脱硝装置、２・・燃焼ガス、３・・アンモニア注
入ノズル、４・・脱硝反応部、５・・液体アンモニアタ
ンク、６・・液体アンモニア、７・・気化器、８・・加
熱用水蒸気、９・・アキュムレータ、１０・・脱硝用ア
ンモニアガス、１１・・ダンパ、１２・・ファン、１３
・・希釈用空気、１４・・煙突、１５・・水蒸気制御弁
、１６・・温水、１７・・アンモニアガス制御弁、２１
・・作動流体、２２・・蒸気タービン、２３・・発電機
、２４・・タービン排気蒸気、２５・・凝縮器、２６・
・伝熱部、２７・・冷却水、２８・・凝縮液、２９・・
液溜、３０・・復液ポンプ、３１・・抽気管、３２・・
導管、３３・・抽出第１＠ ２３：墾電春・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アンモニア単体或いはアンモニアを含む混合物を作動流
   体とする発電プラントにおいて、タービン排気蒸気を凝
   縮させる凝縮器に抽気管を取り付け、この抽気管にアン
   モニアを還元剤とする脱硝装置を導管を介して接続した
   ことを特徴とする発電プラントのアンモニア処理装置。