JPH0557146A - 排煙脱硝装置 - Google Patents

排煙脱硝装置

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JPH0557146A
JPH0557146A JP3221538A JP22153891A JPH0557146A JP H0557146 A JPH0557146 A JP H0557146A JP 3221538 A JP3221538 A JP 3221538A JP 22153891 A JP22153891 A JP 22153891A JP H0557146 A JPH0557146 A JP H0557146A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排煙脱硝装置の改良に関する。 【構成】 排煙中の窒素酸化物をアンモニア又はその前
駆物質を還元剤として触媒接触還元法によって脱硝する
装置であって、排ガスボイラ付属排煙発生装置のプラン
ト内の過熱蒸気を一部取り出す抽気管と、その抽気管に
接続され、アンモニア又はその前駆物質を噴霧させ蒸発
させる気化器と、前記気化器内で過熱蒸気により気化さ
れたアンモニア又はその前駆物質を噴出するための脱硝
触媒層上流煙道に設けられ、かつその煙道断面積に見合
った１個又は複数個のノズルを具備した排煙脱硝装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排煙中に含まれる窒素酸
化物を除去する排煙脱硝装置に関し、ガスタービン、デ
ィーゼルエンジン、ガスエンジン、ボイラ、加熱炉、ゴ
ミ焼却炉、ＦＣＣ、化学反応プロセス等からの排煙の脱
硝に有利に適用することができる同装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の排煙脱硝装置として、ガスタービ
ン発電装置のガスタービンから排出される燃焼排煙の脱
硝装置を例にあげ、これを図２、図３によって説明す
る。これらの図において、ガスタービン１に燃料２及び
空気３が投入され、ここで燃焼を行うことによって発生
する燃焼排煙は煙道４に送られ、排煙の有する熱を回収
して蒸気を発生する熱交換器５及びアンモニア注入器を
備えた脱硝装置６を経て煙突７から大気に放散する。
【０００３】煙道４に設けられた脱硝装置６はアンモニ
アを注入することにより、触媒を通じて燃焼排煙中の窒
素酸化物（以後ＮＯｘという。）を無害な窒素と水に還
元する装置である。
【０００４】上記の系の脱硝装置６へアンモニア水８を
煙道より抽出した脱硝排煙により蒸発させた後、噴霧す
る装置の１例を図２に示す。図２において、脱硝された
排煙は排煙再循環ファン１０にて抽出され、気化器１１
へと導かれる。ここでアンモニア水８がアトマイズ空気
もしくは蒸気９にて霧化され、排煙と混合して気化状態
となったものをアンモニア蒸気管１２を介して脱硝装置
６触媒層上流側の煙道４へ注入するよう構成されてい
る。
【０００５】また、脱硝装置６へアンモニア水を直接噴
霧する装置の１例を図３に示す。図３において煙道４内
に設置された脱硝装置６の触媒層の上流側に噴霧ノズル
１０が設けられ、アンモニア水タンク１３に貯蔵された
アンモニア水をポンプ１４で前記噴霧ノズル１０に圧送
して噴霧注入するよう構成されている。なお、１５は混
合器であり、その他図２と同一部には同一符号が付して
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の図２に示すアン
モニア水（又は、その前駆物質である例えば尿素水）を
煙道より抽出した脱硝排煙で気化し再度煙道内へ注入す
る場合、排煙中の硫黄酸化物もしくは微量の窒素酸化物
とアンモニアが化合し、硫酸アンモニウム、酸性硫酸ア
ンモニウムもしくは硝酸アンモニウムを固形生成させ、
アンモニア蒸気管にある流量計測用オリフィスもしくは
ダンパ等に付着するため、気化器出口、すなわちアンモ
ニア水の蒸気温度を２００℃以上に上昇させる必要があ
り、この結果多量の抽出排煙が必要となった。
【０００７】また、図３に示すアンモニア水を排煙中に
直接散布する場合、液体が気化する反応が律速となり、
０．５〜１．０秒と時間がかかるため、噴出ノズルから
脱硝触媒までの距離を大きくとったり、微細に噴霧した
り、アンモニア水と排煙とをあらかじめ混合させる混合
器を取り付ける必要があった。
【０００８】本発明は上記技術水準に鑑み、排煙のＮＯ
ｘを効率よく無害化することのできるアンモニア（又は
その前駆物質）注入装置を備えた脱硝装置を提供しよう
とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は排煙中の窒素酸
化物をアンモニア又はその前駆物質を還元剤として触媒
接触還元法によって脱硝する装置であって、ボイラ付属
排煙発生装置のプラント内の過熱蒸気を一部取り出す抽
気管と、その抽気管に接続され、アンモニア又はその前
駆物質を噴霧させ蒸発させる気化器と、前記気化器内で
過熱蒸気により気化されたアンモニア又はその前駆物質
を噴出するための脱硝触媒層上流煙道に設けられ、かつ
その煙道断面積に見合った１個又は複数個のノズルを具
備してなることを特徴とする排煙脱硝装置である。
【００１０】
【作用】排ガスボイラ付属排煙発生装置のプラント内の
２００〜６００℃の過熱蒸気の一部を抽出し、これを気
化器に導き、更に気化器内にアンモニア水又はその前駆
物質水（以下、これらをアンモニア水という）を噴射ノ
ズルにより微粒子に霧化すると、過熱蒸気を媒体とした
アンモニア水の蒸気が得られる。
【００１１】この蒸気はアンモニア水蒸気管系内で酸性
硫酸アンモニウム等が析出することなく脱硝触媒上流の
噴出ノズルから投入され、煙道内ではアンモニア水の蒸
気と排ガスとが短時間に効率よく混合され、脱硝触媒の
通過により効率よく脱硝が行われる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の脱硝装置の一実施例を図１に
よって説明する。燃料２、空気３を投入されて作動する
タービン１からの排煙が煙道４に導かれている。ここに
おいて、アンモニア注入装置は排ガスボイラ２６内の過
熱蒸気管２３から取出された過熱蒸気１６を気化器１７
へ導く抽出管１８と、アンモニア水８をアトマイズ蒸気
管２０の蒸気によりアンモニア水スプレイ管１９を経て
気化器１７内で気化させる部分と、気化されたアンモニ
ア水の蒸気を煙道４内のノズル１０に導くアンモニア水
蒸気管１２とにより構成されている。
【００１３】更に詳細には、２００〜６００℃の過熱蒸
気１６の一部を抽出し、抽出管１８を経て気化器１７へ
導き入れる。前記気化器１７の内部にはアンモニア水ス
プレイ管１９と過熱蒸気１６の有するエンタルピ度合に
応じてはすなわち低エンタルピ蒸気を扱う場合、アトマ
イズ蒸気管２０が取り付けられており、アンモニア水８
を微粒子状に噴霧される。
【００１４】気化器１７出口のアンモニア水蒸気管１２
のアンモニア水蒸気の温度は温度計２１によって検出さ
れ、前記温度を１３０〜１５０℃に保持するように過熱
蒸気量コントロール弁２２で制御する。こうして過熱水
蒸気１６を媒体としたアンモニア水の蒸気が形成され
る。
【００１５】この気化器１７にはアンモニア水蒸気管１
２が接続されており、煙道４内の脱硝装置６の触媒層上
流に設置された１個又は複数個の噴出ノズル１０に導か
れる。この噴出ノズル１０から、アンモニア水の蒸気が
排煙中のＮＯｘ流量に応じた量だけ注入され、煙道４内
でアンモニア水の蒸気は排煙と短時間で効率よく均一に
混合された後、脱硝装置６の触媒層を通過する。この
時、排煙中のＮＯｘはアンモニアと触媒作用により無害
な窒素と水とに効率よく還元されるものである。
【００１６】
【発明の効果】蒸気をアンモニア水の気化用として使用
するので、酸性硫酸アンモニウムの析出の心配がなく、
気化器出口の気化アンモニア管系の温度を１００〜１５
０℃の低温にでき、また気化用熱ガス及びファン等の必
要がない。
【００１７】煙道外の気化器でアンモニア水を気化させ
るので、煙道内で気化する時間が不要となり触媒の至近
距離からでも還元剤（アンモニア水の蒸気）を噴出する
ことができ、これにより狭いスペースにて脱硝反応が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の説明図
【図２】従来の排煙脱硝装置のアンモニア水注入手段の
説明図
【図３】従来の排煙脱硝装置の他のアンモニア水注入手
段の説明図
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】従来の排煙脱硝装置として、ガスタービ
ン発電装置のガスタービンから排出される燃焼排煙の脱
硝装置を例にあげ、これを図２、図３によって説明す
る。これらの図において、ガスタービン１に燃料２及び
空気３が投入され、ここで燃焼を行うことによって発生
する燃焼排煙は煙道４に送られ、排煙の有する熱を回収
して蒸気を発生する熱交換器５とアンモニア注入器を備
えた脱硝装置６とを経て煙突７から大気に放散する。上
記熱交換機５は排ガスボイラの蒸発器，過熱器等を形成
する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は排煙中の窒素酸
化物をアンモニア又はその前駆物質を還元剤として触媒
接触還元法によって脱硝する装置であって、煙道に設け
られた排ガスボイラの過熱蒸気を一部取り出す抽気管
と、その抽気管に接続され、アンモニア又はその前駆物
質を噴霧させ蒸発させる気化器と、前記気化器内で過熱
蒸気により気化されたアンモニア又はその前駆物質を噴
出するための脱硝触媒層上流煙道に設けられ、かつその
煙道断面積に見合った１個又は複数個のノズルを具備し
てなることを特徴とする排煙脱硝装置である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【実施例】以下、本発明の脱硝装置の一実施例を図１に
よって説明する。煙道４には過熱蒸気管２３，高温熱交
換器２４，低温熱交換器２５が設けられ、排ガスボイラ
２６の過熱器，蒸発器等を形成しており、また脱硝装置
６が組み込まれている。過熱蒸気管２３と高温熱交換器
２４との間には同脱硝装置６のアンモニア水蒸気用ノズ
ル１０が設けられている。なお、脱硝装置６の組み込み
位置は温度等の条件によって最適位置をとるもので、こ
の実施例に示すものに限定されない。燃料２、空気３を
投入されて作動するタービン１からの排煙が煙道４に導
かれている。ここにおいて、アンモニア注入装置は排ガ
スボイラ２６内の過熱蒸気管２３から取出された過熱蒸
気１６を気化器１７へ導く抽出管１８と、アンモニア水
８をアトマイズ蒸気管２０の蒸気によりアンモニア水ス
プレイ管１９を経て気化器１７内で気化させる部分と、
気化されたアンモニア水の蒸気を煙道４内のノズル１０
に導くアンモニア水蒸気管１２とにより構成されてい
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排煙中の窒素酸化物をアンモニア又はそ
    の前駆物質を還元剤として触媒接触還元法によって脱硝
    する装置であって、ボイラ付属排煙発生装置のプラント
    内の過熱蒸気を一部取り出す抽気管と、その抽気管に接
    続され、アンモニア又はその前駆物質を噴霧させ蒸発さ
    せる気化器と、前記気化器内で過熱蒸気により気化され
    たアンモニア又はその前駆物質を噴出するための脱硝触
    媒層上流煙道に設けられ、かつその煙道断面積に見合っ
    た１個又は複数個のノズルを具備してなることを特徴と
    する排煙脱硝装置。
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