JPH0611132A - 排煙脱硝装置用排ガス昇温装置 - Google Patents
排煙脱硝装置用排ガス昇温装置Info
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- JPH0611132A JPH0611132A JP4169454A JP16945492A JPH0611132A JP H0611132 A JPH0611132 A JP H0611132A JP 4169454 A JP4169454 A JP 4169454A JP 16945492 A JP16945492 A JP 16945492A JP H0611132 A JPH0611132 A JP H0611132A
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- exhaust gas
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エコノマイザーバイパスを使用しない時への
悪影響を受けることなく排ガスを均一に混合し、混合後
の排ガスの温度分布をできるだけ均一にする。 【構成】 エコノマイザー１をバイパスした高温排ガス
を高速で低温のボイラ出口排ガス中に吹き込むことによ
り、排ガスの混合を良くし均一な温度分布を得るように
する。
悪影響を受けることなく排ガスを均一に混合し、混合後
の排ガスの温度分布をできるだけ均一にする。 【構成】 エコノマイザー１をバイパスした高温排ガス
を高速で低温のボイラ出口排ガス中に吹き込むことによ
り、排ガスの混合を良くし均一な温度分布を得るように
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排煙脱硝装置に係り、特
に脱硝装置入口排ガス温度をボイラエコノマイザーバイ
パス排ガスにより昇温する排煙脱硝装置用排ガス昇温装
置に関する。
に脱硝装置入口排ガス温度をボイラエコノマイザーバイ
パス排ガスにより昇温する排煙脱硝装置用排ガス昇温装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】事業用ボイラ等、固定発生源から排出さ
れる排ガス中には、大気汚染物質の１つである窒素酸化
物（以下ＮＯｘと略す）が含まれている。これら固定発
生源の排ガス中に含まれるＮＯｘを低減させる方法とし
て、アンモニア等還元剤を排ガスに混合し、脱硝触媒と
接触させＮＯｘを無害なＮ2 と水に分解するアンモニア
選択的接触還元法（以下ＳＣＲ法と略す）があり、事業
用、産業用ボイラ向脱硝装置として広く採用されてい
る。
れる排ガス中には、大気汚染物質の１つである窒素酸化
物（以下ＮＯｘと略す）が含まれている。これら固定発
生源の排ガス中に含まれるＮＯｘを低減させる方法とし
て、アンモニア等還元剤を排ガスに混合し、脱硝触媒と
接触させＮＯｘを無害なＮ2 と水に分解するアンモニア
選択的接触還元法（以下ＳＣＲ法と略す）があり、事業
用、産業用ボイラ向脱硝装置として広く採用されてい
る。
【０００３】近年、事業用ボイラは電力需要の関係よ
り、長時間の部分負荷での運転が要求されている。
り、長時間の部分負荷での運転が要求されている。
【０００４】脱硝装置は、その性能を維持するために、
好適な温度域（３００〜４００℃）で運用しなければな
らない。また、石炭焚ボイラなど、排ガス中にＳＯｘを
含む場合、脱硝反応の還元剤として排ガスと混合したア
ンモニアが、低温（約３００℃〜３１０℃以下）でＳＯ
ｘと反応し、酸性硫安が脱硝触媒上で析出し、脱硝触媒
の性能を劣化させる。
好適な温度域（３００〜４００℃）で運用しなければな
らない。また、石炭焚ボイラなど、排ガス中にＳＯｘを
含む場合、脱硝反応の還元剤として排ガスと混合したア
ンモニアが、低温（約３００℃〜３１０℃以下）でＳＯ
ｘと反応し、酸性硫安が脱硝触媒上で析出し、脱硝触媒
の性能を劣化させる。
【０００５】ボイラが、部分負荷で運転されている時、
ボイラ出口温度が、３００℃以下になる。この際、脱硝
装置を運転するためには、ボイラのエコノマイザーで熱
交換する前の高温ガスを一部抜き取り、ボイラ出口のエ
コノマイザーで熱交換した低温ガスと混合し、脱硝装置
の入口排ガスの温度を昇温する必要がある。
ボイラ出口温度が、３００℃以下になる。この際、脱硝
装置を運転するためには、ボイラのエコノマイザーで熱
交換する前の高温ガスを一部抜き取り、ボイラ出口のエ
コノマイザーで熱交換した低温ガスと混合し、脱硝装置
の入口排ガスの温度を昇温する必要がある。
【０００６】図３、図４に従来技術のエコノマイザーバ
イパスの系統を示す。ボイラ部分負荷運用時はエコノマ
イザーバイパスダクト３のエコノマイザーバイパスダン
パー２を開け、ボイラ出口ダクト５へ高温排ガスを流
し、エコノマイザー１を通過した低温ガスと混合して配
ガスの温度上昇を計つている。
イパスの系統を示す。ボイラ部分負荷運用時はエコノマ
イザーバイパスダクト３のエコノマイザーバイパスダン
パー２を開け、ボイラ出口ダクト５へ高温排ガスを流
し、エコノマイザー１を通過した低温ガスと混合して配
ガスの温度上昇を計つている。
【０００７】従来技術では、高温排ガスを低温排ガスに
流入させるだけで、均一に混合させることが配慮されて
いなかつた。
流入させるだけで、均一に混合させることが配慮されて
いなかつた。
【０００８】そのために、脱硝装置内の温度分布が不均
一となり、脱硝性能が低下したり、また、部分的に低温
の場所で酸性硫安が析出した。
一となり、脱硝性能が低下したり、また、部分的に低温
の場所で酸性硫安が析出した。
【０００９】図６に脱硝装置のダクト配置と、ダクト内
および触媒層入口での温度分布を示す。エコノマイザー
１をバイパスしたエコノマイザーバイパスダクト３の高
温ガスは、低温メインガスと合流後も十分に混合せず、
温度分布を持つたまま触媒層８に入ることになつてい
た。７はＮＨ3 注入ノズルである。
および触媒層入口での温度分布を示す。エコノマイザー
１をバイパスしたエコノマイザーバイパスダクト３の高
温ガスは、低温メインガスと合流後も十分に混合せず、
温度分布を持つたまま触媒層８に入ることになつてい
た。７はＮＨ3 注入ノズルである。
【００１０】触媒層８の入口ガス温度は、図６の左側が
平均温度より低温となり、酸性硫安析出による触媒劣化
の問題があつた（Ｔ1 は従来例による温度分布、Ｔ2 は
後述する本発明による温度分布を示す）。
平均温度より低温となり、酸性硫安析出による触媒劣化
の問題があつた（Ｔ1 は従来例による温度分布、Ｔ2 は
後述する本発明による温度分布を示す）。
【００１１】なお、この酸性硫安析出を防ぐ方法の一つ
として、エコノマイザーバイパスダクト３の高温ガスの
割合を多くし、全体的に温度を上げる方法もあるが、こ
れはプラント効率の低下となり、望ましくない。
として、エコノマイザーバイパスダクト３の高温ガスの
割合を多くし、全体的に温度を上げる方法もあるが、こ
れはプラント効率の低下となり、望ましくない。
【００１２】また、排ガスを混合する手段として、図７
に示すようにダクト内に攪拌板１０を設ける方法もある
が、エコノマイザーバイパスダクト３は、低負荷時のみ
の使用であり、高負荷時のエコノマイザーバイパスダク
ト３を使用しない時にも攪拌板１０による圧力損失が生
じるので、望ましくない。
に示すようにダクト内に攪拌板１０を設ける方法もある
が、エコノマイザーバイパスダクト３は、低負荷時のみ
の使用であり、高負荷時のエコノマイザーバイパスダク
ト３を使用しない時にも攪拌板１０による圧力損失が生
じるので、望ましくない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、高温
バイパス排ガスと低温ボイラ出口排ガスの均一混合に関
し配慮されておらず、混合後の排ガス温度分布が不均一
になる問題があつた。
バイパス排ガスと低温ボイラ出口排ガスの均一混合に関
し配慮されておらず、混合後の排ガス温度分布が不均一
になる問題があつた。
【００１４】本発明の目的は、エコノマイザーバイパス
を使用しない時への悪影響を受けることなく排ガスを均
一に混合し、混合後の排ガスの温度分布をできるだけ均
一にすることにある。
を使用しない時への悪影響を受けることなく排ガスを均
一に混合し、混合後の排ガスの温度分布をできるだけ均
一にすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は以下に示す
手段により、排ガスを均一に混合することにより達成さ
れる。
手段により、排ガスを均一に混合することにより達成さ
れる。
【００１６】エコノマイザーバイパス排ガスを、ボイラ
出口排ガスの流速より高速で、好ましくは１０ｍ／ｓ以
上で低温ボイラ出口排ガスに吹き込む。そのためにエコ
ノマイザーバイパス出口を数カ所に分割し、出口部を縮
小させる。高速で吹き込まれたエコノマイザーバイパス
排ガスは、ボイラ出力の低温排ガス中に渦を作り出すこ
とにより、均一な温度分布を作り出すことができる。
出口排ガスの流速より高速で、好ましくは１０ｍ／ｓ以
上で低温ボイラ出口排ガスに吹き込む。そのためにエコ
ノマイザーバイパス出口を数カ所に分割し、出口部を縮
小させる。高速で吹き込まれたエコノマイザーバイパス
排ガスは、ボイラ出力の低温排ガス中に渦を作り出すこ
とにより、均一な温度分布を作り出すことができる。
【００１７】
【作用】ダクト内に流れる排ガスは比較的整流されてお
り、エコノマイザーバイパスよりダクト内にガスを吹き
込んでも、自然に均一になるには長時間必要である。実
際は吹き込んでから数秒程度で脱硝装置に達するため、
ただ吹き込むだけで温度を均一にすることは難しい。
り、エコノマイザーバイパスよりダクト内にガスを吹き
込んでも、自然に均一になるには長時間必要である。実
際は吹き込んでから数秒程度で脱硝装置に達するため、
ただ吹き込むだけで温度を均一にすることは難しい。
【００１８】混合を促進するために、図５のように高温
排ガスを高速でダクトに吹き込み、渦を作る。流れ方向
に垂直な面に渦ができることにより、ダクト断面方向排
ガスの混合が進み、温度分布も均一にすることができ
る。また、渦の生成において、出口ダクトを縦横比ａ：
ｂをほぼ１：１から１：２程度に分割するよう吹出し部
を配置することにより、効率的な混合が可能となる。
排ガスを高速でダクトに吹き込み、渦を作る。流れ方向
に垂直な面に渦ができることにより、ダクト断面方向排
ガスの混合が進み、温度分布も均一にすることができ
る。また、渦の生成において、出口ダクトを縦横比ａ：
ｂをほぼ１：１から１：２程度に分割するよう吹出し部
を配置することにより、効率的な混合が可能となる。
【００１９】
【実施例】図１、図２に、本発明による排ガス昇温装置
であるエコノマイザーバイパスダクト出口（吹出し口）
の構造を示す。図１は側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断
面図である。
であるエコノマイザーバイパスダクト出口（吹出し口）
の構造を示す。図１は側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断
面図である。
【００２０】本実施例では、バイパスダクト吹出し口
は、数カ所に均一に分割され、それぞれの吹出し口を縮
小し、流速が速くなる構造としている。
は、数カ所に均一に分割され、それぞれの吹出し口を縮
小し、流速が速くなる構造としている。
【００２１】脱硝装置は、排ガス中にＳＯｘが含まれる
場合、通常、脱硝触媒上に酸性硫安が析出することを防
ぐために３００〜３１０℃以上で運用する必要がある。
だが、ボイラが低負荷で運用される場合、ボイラ出口排
ガスは、３００℃以下まで温度が下がる。その際、エコ
ノマイザー１の上流にあるエコノマイザーバイパスダク
ト３のバイパスダンパー２を開け、エコマイザー１で熱
交換し、温度が下がる前の高温ガスをボイラ出口ダクト
５に流す。その際、出口ダクト５に吹込まれるバイパス
ダクト側の排ガスは、縮小部４により加速され、高速で
ボイラ出口ダクト５に吹込まれる。高速で吹込まれたガ
スは、ボイラ出口ダクト５内で渦を作る。
場合、通常、脱硝触媒上に酸性硫安が析出することを防
ぐために３００〜３１０℃以上で運用する必要がある。
だが、ボイラが低負荷で運用される場合、ボイラ出口排
ガスは、３００℃以下まで温度が下がる。その際、エコ
ノマイザー１の上流にあるエコノマイザーバイパスダク
ト３のバイパスダンパー２を開け、エコマイザー１で熱
交換し、温度が下がる前の高温ガスをボイラ出口ダクト
５に流す。その際、出口ダクト５に吹込まれるバイパス
ダクト側の排ガスは、縮小部４により加速され、高速で
ボイラ出口ダクト５に吹込まれる。高速で吹込まれたガ
スは、ボイラ出口ダクト５内で渦を作る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、エコノマイザーバイパ
スダクトからの高温ガスとボイラ出口排ガスを均一に混
合することができるので、脱硝装置の性能が向上し、か
つ、酸性硫安の脱硝装置内の触媒の性能を低下させる物
質の析出を防ぐ効果がある。
スダクトからの高温ガスとボイラ出口排ガスを均一に混
合することができるので、脱硝装置の性能が向上し、か
つ、酸性硫安の脱硝装置内の触媒の性能を低下させる物
質の析出を防ぐ効果がある。
【００２３】また、他の効果として、従来方法と比べエ
コノマイザーバイパス使用時のＮＨ3 注入ノズル入口で
のガス偏流が少なくなり、脱硝性能を有効に引き出すた
めのＮＨ3 の均一注入が可能となる点もある。
コノマイザーバイパス使用時のＮＨ3 注入ノズル入口で
のガス偏流が少なくなり、脱硝性能を有効に引き出すた
めのＮＨ3 の均一注入が可能となる点もある。
【図１】本発明の実施例に係る排ガス昇温装置であるバ
イパスダクトの側面図である。
イパスダクトの側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来のバイパスダクトの側面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明を適用した場合の渦の状態を示す説明図
である。
である。
【図６】脱硝装置の全体の配置とダクト内の温度分布を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図７】従来のガス混合方法を示すエコノマイザーバイ
パスダクトの側面図である。
パスダクトの側面図である。
１ エコノマイザー ２ バイパスダンパー ３ エコノマイザーバイパスダクト ４ 縮小部 ５ ボイラ出口ダクト ７ ＮＨ3 注入ノズル ８ 触媒層 ９ 脱硝反応器 １０ 攪拌板
Claims (1)
- 【請求項１】 ボイラのエコノマイザー上流側の高温排
ガスをバイパスし、バイパスダクトが接続する側を横と
する縦横比で横長のボイラ出口ダクトを流れる低温排ガ
スと混合し、脱硝入口排ガス温度を昇温する触媒を有す
る排煙脱硝装置用排ガス昇温装置において、 高温のエコノマイザーバイパス排ガスをボイラ出口ダク
ト内流速以上でボイラ出口排ガス中に吹込み、エコノマ
イザーバイパス出口吹出し部をボイラ出口ダクトに対
し、ボイラ出口ダクトの縦横比が略１：１〜１：２とな
るよう分割し、各バイパス出口吹出し部をほぼ１／２以
下に縮小したことを特徴とする排煙脱硝装置用排ガス昇
温装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04169454A JP3112570B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 排煙脱硝装置用排ガス昇温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04169454A JP3112570B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 排煙脱硝装置用排ガス昇温装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611132A true JPH0611132A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3112570B2 JP3112570B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=15886896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04169454A Expired - Fee Related JP3112570B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 排煙脱硝装置用排ガス昇温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112570B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010023852A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | バブコック日立株式会社 | 排煙脱硝装置 |
| JP2013061100A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置 |
| EP2679898A1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-01 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Denitration apparatus used for coal-fired boiler |
| WO2017047242A1 (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
| JP2018099647A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
| WO2019162991A1 (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP04169454A patent/JP3112570B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010023852A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | バブコック日立株式会社 | 排煙脱硝装置 |
| JP2010048537A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Babcock Hitachi Kk | 排煙脱硝装置 |
| US8784740B2 (en) | 2008-08-25 | 2014-07-22 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Exhaust gas denitrizer |
| JP2013061100A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置 |
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| WO2017047242A1 (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
| JP2017058034A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ |
| CN107771263A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-03-06 | 三菱日立电力系统株式会社 | 锅炉 |
| US10730014B2 (en) | 2015-09-14 | 2020-08-04 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Boiler |
| JP2018099647A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
| WO2019162991A1 (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
| US11209165B2 (en) | 2018-02-20 | 2021-12-28 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Exhaust gas treatment device and exhaust gas treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3112570B2 (ja) | 2000-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |