JPH0452401A - 脱硝装置を備える排熱回収装置 - Google Patents

脱硝装置を備える排熱回収装置

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JPH0452401A
JPH0452401A JP16392490A JP16392490A JPH0452401A JP H0452401 A JPH0452401 A JP H0452401A JP 16392490 A JP16392490 A JP 16392490A JP 16392490 A JP16392490 A JP 16392490A JP H0452401 A JPH0452401 A JP H0452401A
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JP
Japan
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exhaust gas
denitrification device
supplied
denitrification
boiler
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JP16392490A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Nakanishi
秀行 中西
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines

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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、いわゆるコージェネレーションシステムなど
に有利に実施することができる脱硝装置を備える排熱回
収装置に関する。
従来の技術 典型的な先行技術は、第3図に示されている。
発電機を駆動するガスタービンからの高温度の排ガスは
、管路1から流量制御弁■1を経て、管路2から排ガス
通路3に導かれ、この排ガス通路3からの排ガスと、管
路1から分岐されてバイパス管4および流量制御弁■2
を経て流れる排カスとは、排ガス通路5に導かれ、脱硝
装置6において窒素酸化物NOXが除去される。管路2
には追焚きバーナ7が介在される。
水は、管路8からエコノマイザ9において予熱され、排
ガス通路5に設けられた第1蒸発器10ならびに排ガス
通路3に設けられた第2および第3蒸発器11.12に
導かれ、こうして得られた蒸気はヘッダ13から、蒸気
を使用する負荷14に供給される。脱硝装置6は管路1
5から供給されるアンモニアを用い、乾式脱硝を行う。
このような脱硝装置6では、その脱硝装置6に供給され
る排ガスが最適温度たとえば350℃に保たれることが
必要であり、このために流量制御弁Vl。
v2の開度が制御され、また蒸発量のヨントロール用追
焚きバーナ7が運転される。追焚きバーナ7は、蒸発量
の制御のために用いられるので、常に負荷変動がある。
この追焚きバーナ7の運転は、脱硝装置6からみると、
外乱となる。
発明が解決すべき課題 このような先行技術では、流量制御弁Vl、V2だけで
なく追焚きバーナ7もまた運転されるので、構造が複雑
であり、設備費が高価であるという問題があり、しがも
脱硝装置6に供給される排ガスの温度を前記最適な温度
に一定に保つことが困難であり、これによって脱硝装置
6に備えられている触媒を長期間にわたって使用するこ
とが困難である。
さらにこの先行技術では、管路1がらのNOX濃度が高
い排ガスが、追焚きバーナ7において加熱されてその体
積が増大し、NOXが希釈され、このような大流!で、
しかも希釈されたNOX濃度を有する排ガスが、バイパ
ス管4がらの排ガスとともに脱硝装置6に導かれるので
、排ガス通路3.5ならびに脱硝装置6を大形化しなけ
ればならないという問題がある。
本発明の目的は、構造が簡単であり小形化が可能であり
、しかも脱硝装置にその脱硝に最適な温度を有する排ガ
スを供給することができるようにした脱硝装置を備える
排熱回収装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、排ガス源からの排ガスが供給される第1ボイ
ラと、 排ガス源からの前記排ガスを分岐して導くバイパス管と
、 第1ボイラとバイパス管とからの排ガスが供給され、脱
硝を行う脱硝装置と、 脱硝装置からの排ガスを加熱する追焚きバーナと、 追焚きバーナからのガスが供給される第2ボイラとを含
むことを特徴とする脱硝装置を備える排熱回収装置であ
る。
作  用 本発明に従えば、たとえば発電機を駆動するガスタービ
ンなどの排ガス源からの高温度の排ガスを、第1ボイラ
に供給して、蒸気または温水を得、この第1ボイラから
の排ガスと、前記排ガス源からバイパス管を通過した排
ガスとを混合して脱硝装置に、その脱硝のために最適な
温度で導くことができる。したがって構成が簡略化され
るとともに、脱硝装置に導かれる排ガスは、前述の第3
図に関連して述べた先行技術の追焚きバーナ7によって
体積が増大されることはないので、排ガスを導く管路お
よび脱硝装置の小形化を図ることができる。またこのよ
うにして脱硝装置に供給される排ガスの温度が最適な温
度に保たれるので、その脱硝装置がたとえばアンモニア
を用いて触媒によって乾式脱硝反応を行う構成を有する
とき、触媒を長期間にわたって使用することが可能とな
る。
脱硝装置からの排ガスは、追焚きバーナに導がれて加熱
され、第2ボイラに導かれ、この第2ボイラにおいて蒸
気または温水を得ることができる。
排ガス源からの排ガス中の酸素濃度は低く、したがって
追焚きバーナの運転によるNOX濃度の上昇は極めてわ
ずかであり、そのため追焚きバーナが脱硝装置の下流側
に配置されていても、支障はない。
さらに本発明に従えば、いわゆるコージェネレーション
システムとして追焚きバーナおよび第2ボイラがすでに
設けられているとき、負荷容量の増大および脱硝を行う
ために、第1ボイラおよび脱硝装置を簡単に付加するこ
とができ、好都合である。
実施例 第1図は本発明の一実施例の全体の系統図である。いわ
ゆるコージェネレーションシステムにおいて、ガス燃料
はガスタービン17に供給され、このガスタービン17
によって発電6118が駆動されて発電が行われる。ガ
スタービン17は排ガス源であり、この高温度の排ガス
は管路19がら第1ボイラ20に供給される。第1ボイ
ラ2oは、上下のドラム21.22と、これらのドラム
21゜22に接続されて排ガスによって加熱される水管
23とを有する。管路19からの排ガスは、バイパス管
路24に分岐されて、第1ボイラ20がらの排ガスとと
もに管路25に導かれる。バイパス管24には流量制御
弁26が介在される。
管路25からの排ガスは、乾式脱硝装置27に供給され
る。この脱硝装置27のために、タンク28内のアンモ
ニア29はポンプ30によって管路31から管路19に
供給される。管路19における排ガス温度はたとえば4
97℃であり、脱硝装置27において効率よく脱硝され
る管路25がらの排ガスの最適温度はたとえば350℃
であり、この排ガスのNOX濃度はたとえば80ppm
であり、その酸素濃度は5%である。流量制御弁26の
開度を調整することによって、脱硝装置27に供給され
る管路25の排ガス温度を前述のように最適温度に一定
に保つことが可能である。管路19に排出されるガスタ
ービン17からの排ガスの流量と温度とは常にほぼ一定
値であり、したがって流量制御弁26による脱硝装N2
7への排ガスの温度を容易な制御で、一定値に保つこと
が可能となる。こうして脱硝装置27には、脱硝反応に
最適な温度を有する排ガスが供給されるので、脱硝反応
のための触媒を長期間にわたって使用することができる
脱硝装置27からの脱硝された排ガスは、たとえば35
0℃であり、管路28から追焚きバーナ69によって加
熱され、第2ボイラ30に供給される。この第2ボイラ
30は、上下のドラム3132と、それらのドラム31
.32を接続する水管33とを有する。追焚きバーナ6
9には、管路34からたとえばガス燃料が供給され、こ
の追焚きバーナ69では、管路28からの排ガス中に含
まれる酸素を用いて管路34がらのガス燃料を燃焼し、
高温度となった排ガスを第2ボイラ3oに供給する。第
2ボイラ30からの排ガスは、管路35を経てエコノマ
イザ36に導がれ、排ガス通路37から大気放散される
。エコノマイザ36には管路38から給水されて、その
水が予熱される。
このエコノマイザ36からの水は、第2ボイラ30のド
ラム31に供給され、また管路39がら循環ポンプ40
を経て、第1ボイラ20のドラム22に導かれる。第1
ボイラ20のドラム21がら得られる水蒸気は、管路4
1を経て導かれ、また第2ドラム30のドラム31がら
の水蒸気とともに、管路42から容器を使用する負荷4
3に導かれる。
管路28の途中には、NOX濃度計44が設けられ、こ
の出力によって制御回路45はポンプ30の回転速度を
制御してアンモニアN H3の流量を制御し、管路28
におけるNOX濃度を低い予め定める値に保つ。
追焚きバーナ69では、前述のように管路28からの低
酸素濃度の排ガスの酸素を用いて管路34からのガス燃
料を燃焼し、また追焚きバーナ69に供給される排ガス
の温度は低いので、NOXの生成量は、著しく少ない、
しがもこの追焚きバーナ69は、脱硝装置27の下流側
に設けられているので、その脱硝装置27の外乱となる
ことはない。また既設のコージェネレーションシステム
としてガスタービン17、発電機18、追焚きバーナ6
9および第2ボイラ30が設けられている場合、脱硝が
必要となったとき、脱硝装置27を設け、また第1ボイ
ラ20およびバイパス管24を設ければよく、このよう
な構成要素20,24゜27の付加は簡単であり、好都
合である。しかもこの脱硝装置27に供給される排ガス
は、第3図の先行技術に関連して述べた追焚きバーナ7
によって体積が増大されることはないので、その脱硝装
置27とそれに関連する管路25などの構成を小形化す
ることができる。
第1および第2ボイラ20,30は、水蒸気を得るため
だけでなく、温水を得るための構成となっていてもよい
。またガスタービン17に代えて、その他の排ガスを発
生する排ガス源であってもよい 第2図は、本発明の他の実施例のボイラ54の簡略化し
た断面図である。このボイラ54では、上下のドラム5
5.56間に上下に延びる水管47.48が接続されて
おり、これらの木管47゜48が設けられている空間4
9.50は隔壁51によって仕切られている。一方の空
間39には、第1図における管路19からの排ガスを供
給し、その空間49において水管47と接触して水管4
7内の水を加熱した後の排ガスは、管路25に排出され
るように構成される。ぢたもう1つの空間50には追焚
きバーナ69からの排ガスが供給され、この空間50に
おいて水管48と接触して水管48内の水を加熱した後
の排ガスは管路35に導かれる。このようにしてボイラ
54は、1つの炉体52内で第1および第2ボイラ20
,30が一体的に構成されている。このような構成もま
た、本発明の精神に含まれる。
脱硝装置27は、他の構成を有していてもよい。
ボイラ20,30.54から温水を得るようにしてもよ
い。
発明の効果 以上のように本発明によれば、排ガス源からの排ガスを
第1ボイラを介して、およびバイパス管を介して導いて
脱硝装置に供給し、これによって、脱硝装置に供給され
る排ガスの温度を、効率よく脱硝を行うことができる最
適温度に保つことができ、その構成は簡単であり、脱硝
装置などを大形化する必要がない。こうして脱硝装置に
供給される排ガスの温度を最適な値に保つことができる
ので、その脱硝装置かアンモニアを用い、触媒によって
脱硝反応を行う構成を有するとき、触媒の寿命を長くす
ることがてきる。脱硝装置からの排ガスは、追焚きバー
ナによってさらに加熱して第2ボイラに導き、こうして
第1および第2ボイラから、水蒸気または温水などを得
ることができる。
また既設の追焚きバーナおよび第2ホイラを備えるいわ
ゆるコージェネレーションシステムなどにおいて、その
後に、第1ボイラおよび脱硝装置を付加することが容易
であり、好都合である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体の系統図、第2図は本
発明の他の実施例の第1ボイラ44の簡略化した断面図
、第3図は先行技術の系統図である。 17・・ガスタービン、18・・発電機、20・・・第
1ボイラ、27・・・脱硝装置、28・・・タンク、2
9・・・アンモニア、69・・・追焚きバーナ、30・
・第2ボイラ、36・・・エコノマイザ、54・・・ボ
イラ代理人  弁理士 西教 圭一部 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 排ガス源からの排ガスが供給される第1ボイラと、 排ガス源からの前記排ガスを分岐して導くバイパス管と
    、 第1ボイラとバイパス管とからの排ガスが供給され、脱
    硝を行う脱硝装置と、 脱硝装置からの排ガスを加熱する追焚きバーナと、 追焚きバーナからのガスが供給される第2ボイラとを含
    むことを特徴とする脱硝装置を備える排熱回収装置。
JP16392490A 1990-06-20 1990-06-20 脱硝装置を備える排熱回収装置 Pending JPH0452401A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011522987A (ja) * 2008-05-15 2011-08-04 ジョンソン、マッセイ、インコーポレイテッド 熱回収蒸気発生装置と併用する放出物低減装置
AT13239U1 (de) * 2012-09-28 2013-09-15 Avl List Gmbh Vorrichtung zur Entfernung der flüchtigen Partikel aus einem Probengas
EP3428527A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Superheater and reheater steam temperature control by exhaust gas bypass
EP3756752A4 (en) * 2018-02-20 2021-10-06 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. EXHAUST GAS TREATMENT APPARATUS AND EXHAUST GAS TREATMENT PROCESS

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US11209165B2 (en) 2018-02-20 2021-12-28 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Exhaust gas treatment device and exhaust gas treatment method

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