JPH0615726U - 触媒脱硝設備の還元剤供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 尿素水を排ガスで加熱蒸発させて脱硝用のア
ンモニアガスを発生させることで脱硝する際、排ガスの
流速・温度が小さい場合であっても、尿素水の蒸発を活
発に維持できるようにする。 【構成】 燃焼装置から脱硝反応器への排ガス路３内の
排ガスにより加熱されて触媒脱硝用の還元剤であるアン
モニアガスを発生する尿素水を前記排ガス路３内に滴下
供給する注入孔５ａを設け、前記排ガス路３内に、前記
注入孔５ａからの滴下尿素水を受け止める熱伝導性の受
け皿７を、その下面が排ガスに接触する状態に設置す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コージェネ用のエンジン・ボイラで代表される各種燃焼装置の燃焼 排ガス中から触媒を用いて脱硝する技術のうち、還元剤の供給技術に関する。詳 述すると、燃焼装置から脱硝反応器への排ガス路内の排ガスにより加熱されて触 媒脱硝用の還元剤であるアンモニアガスを発生する尿素水を前記排ガス路内に滴 下供給する注入孔を設けてある触媒脱硝設備の還元剤、つまり、尿素水の供給装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

尿素水を排ガス中に注入して還元剤であるアンモニアガスを発生させて脱硝す る形式には、上記のように尿素水を滴下供給する形式と、尿素水を噴霧供給する 形式とがある。 噴霧供給形式では、処理規模が比較的ちいさくて尿素水の注入量が少ない場合 、噴霧ノズルの口径が自ずと小さくなり、その結果、早期に、噴霧ノズルの閉塞 が発生して安定した噴霧を継続することができなくなり脱硝性能が低下するおそ れがある。 これに対して、本考案が対象とする滴下供給形式では、尿素水の注入量が少な い場合であっても注入孔の口径を大きくできて、長期にわたり注入孔の閉塞がな くて尿素水の供給を安定維持できる。 そのような利点を有する滴下供給形式の供給装置として従来では、注入孔から 尿素水を単に滴下供給するものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術によるときは、排ガスの流速・温度が十分に大きい場合には、 滴下供給された尿素水が液滴であるにかかわらず、その尿素水の液滴を排ガス気 流で十分に拡散させることにより活発に蒸発させて、アンモニアガスを安定的に 発生することができるものの、燃焼負荷が減少して排ガスの流速・温度が小さく なった場合には次のような欠点があった。 つまり、排ガスの流速・温度が小さいと、滴下した尿素水の液滴が排ガスによ り十分に拡散されずに、排ガス路を形成するダクトの底部に落下してその液滴の まま溜まる。そのように一旦ダクト底部に落下して溜まると、その溜まった液滴 に対する加熱は、下方からはほとんど期待できずに排ガスによる上方からのみと なって加熱が緩慢となり、シアヌール酸などのアンモニア以外の化合物が発生し 、その分アンモニアの生成量が減少し、脱硝に必要なアンモニアの不足を生じ、 脱硝性能が低下する。 本考案の目的は、排ガスの流速・温度が小さい場合であっても、尿素水の蒸発 を活発に維持できるようにする点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案による触媒脱硝設備の還元剤供給装置の特徴は、前記排ガス路内に、前 記注入孔からの滴下尿素水を受け止める熱伝導性の受け皿を、その下面が排ガス に接触する状態に設置してある点にある。 そして、本考案は、前記受け皿として、受入れ凹部の周囲の囲み壁よりも低い 堰により前記受入れ凹部を複数に区画されたものを設けて実施することが好まし い。

【０００５】

【作用】

排ガスの流速・温度が小さくて排ガスによる加熱が不足することで注入孔から 滴下した尿素水はその液滴のまま落下して受け皿で受け止められる。そして、受 け皿は、熱伝導性で、かつ、その下面において排ガスに接触することで下面から 排ガスで加熱されて排ガスとほとんど同じ温度になっているから、その受け皿上 の尿素水の液滴は、その上方を通過する排ガスにより加熱されるのみならず、受 け皿により下方からも加熱されることになる。その結果、受け皿上の液滴に対す る加熱が十分に行われて尿素水の蒸発が活発に行われる。 特に、受け皿に堰を設けて実施した場合には、受け皿が傾いて設置されていて も、後述実施例で示すように、その受け皿の傾きにより、受け皿上の液滴が勾配 の下方一箇所に溜まって排ガスを接触する表面積が減少することを少なくでき、 液滴の排ガスによる加熱性を良好に維持することができる。換言すれば、受け皿 の傾きにかかわらず、その受け皿上の液滴の表面積を十分に広く維持することが できるから、受け皿の設置に要求される水平レベルの精度が低くて済む。

【０００６】

【考案の効果】

従って本考案によれば、注入孔の閉塞がなくて尿素水を安定して供給できる滴 下供給形式を採用しながらも、たとえ排ガスの流速・温度が小さい場合であって も、排ガス加熱による尿素水の蒸発を活発に行わせて還元剤であるアンモニアガ スの発生を確実十分に行わせ、所期の脱硝を安定的に行なうことができるように なった。 特に、請求項２記載のようにすれば、受け皿の設置を作業性良く行えながらも 、より一層、脱硝を安定化することができる。

【０００７】

【実施例】

触媒脱硝設備は、図１に示すように、排ガス中の窒素酸化物を脱硝触媒１ａで 除去する脱硝反応器１と、燃焼装置２から前記脱硝反応器１への排ガス路３内の 排ガスにより加熱されて触媒脱硝用の還元剤であるアンモニアガスを発生する尿 素水を前記排ガス路３内に供給する還元剤供給装置とを備えている。前記排ガス 路３はダクト３Ａから構成されている。 前記還元剤供給装置は、尿素水を貯留するタンク４と、前記排ガス路３のうち 水平な部分内に尿素水を滴下供給する注入孔５ａを備えた注入管５と、前記タン ク４内の尿素水を注入管５に供給する供給ポンプ６ａ付きの供給管６とを設け、 図２、図３にも示すように、前記排ガス路３内に受け皿７を配置して構成されて いる。 前記受け皿７は、図４、図５に示すように、前記注入孔５ａからの滴下尿素水 を受け止めるものであって、熱伝導性の材料から構成され、その下面を排ガスに 接触させる状態に設置されている。つまり、ダクト３Ａ内の上下中間に水平姿勢 で設置されている。かつ、この受け皿７の受入れ凹部７Ａは、図４にも示すよう に、それの周囲の囲み壁７Ｂよりも低い堰７ａにより排ガス流動方向で複数に区 画されている。また、受け皿７は、それの設置レベルでの排ガス路３の幅にほぼ 等しい幅で、かつ、その幅よりも十分に大きい排ガス流動方向長さに構成されて いる。 上記の構成によれば、排ガスの流速・温度が小さくて、注入孔５ａより滴下し た尿素水の液滴が排ガスにより十分に加熱されずにその液滴のまま落下した場合 、その落下した尿素水の液滴は、受け皿７上に落下する。そして、受け皿７は、 その下面を排ガスに接触させている関係上、その排ガスによる継続的な加熱作用 を受けており、排ガスとほぼ同じ温度が維持される。従って、受け皿７上に落下 した液滴は、その上方を流動する排ガスとの接触により上方から加熱されるのみ ならず、排ガスによる加熱作用を受けている受け皿７との接触により下方からも 加熱され、その結果、排ガスの流速・温度が小さいにかかわらず、液滴状の尿素 水が十分に加熱されて、尿素水の蒸発が活発に行われ、それが維持され、アンモ ニアガス量が十分に確保でき、所期の脱硝が高性能に維持される。詳述すると、 受け皿７上に落下した尿素水の液滴は、薄い層となって受入れ凹部７Ａの全面に 広がる。その結果、排ガスと接触して加熱される上面及び受け皿７に接触して加 熱される下面の面積がいずれも大きくなって、加熱が効率良く行われる。 また、堰７ａを設けてあるから、受け皿７が傾いて設置されていても、堰無し のもののように勾配方向の下方側端一箇所に液滴が片寄らず、図４に示すように 、各区画部分で勾配方向の下方側一箇所に液滴が片寄るだけであり、その結果、 液滴の上面及び下面の面積の縮小を抑制でき、受け皿７が傾いて設置されること に起因した加熱不足を防止できる。

【０００８】 〔別実施例〕 上記実施例では、受け皿７として堰７ａ付きのものを示したが、本考案を実施 するにあたっては、堰７ａ無しの受け皿７を設けても良い。 また上記実施例では、堰７ａにより、受入れ凹部７Ａを排ガス流動方向で複数 に区画するようにする一方、図５に示すように幅方向では幅が狭いことにより区 画しなかったが、受け皿７の幅が大きい場合には、受入れ凹部７Ａを幅方向で複 数に区画するように堰７ａを設けて実施してもよい。

【０００９】 尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記 すが、該記入により本考案は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】概略構成図

【図２】要部の縦断側面図

【図３】要部の横断正面図

【図４】受け皿の傾きによる液の溜まり状態を示す要部
（受け皿）の縦断側面図

【図５】受け皿の傾きによる液の溜まり状態を示す要部
（受け皿）の縦断正面図

【符号の説明】

１ 脱硝反応器 ２ 燃焼装置 ３ 排ガス路 ５ａ 注入孔 ７ 受け皿 ７Ａ 受入れ凹部 ７Ｂ 囲み壁 ７ａ 堰

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置（２）から脱硝反応器（１）へ
   の排ガス路（３）内の排ガスにより加熱されて触媒脱硝
   用の還元剤であるアンモニアガスを発生する尿素水を前
   記排ガス路（３）内に滴下供給する注入孔（５ａ）を設
   けてある触媒脱硝設備において、前記排ガス路（３）内
   に、前記注入孔（５ａ）からの滴下尿素水を受け止める
   熱伝導性の受け皿（７）を、その下面が排ガスに接触す
   る状態に設置してある触媒脱硝設備の還元剤供給装置。
2. 【請求項２】 前記受け皿（７）として、受入れ凹部
   （７Ａ）の周囲の囲み壁（７Ｂ）よりも低い堰（７ａ）
   により前記受入れ凹部（７Ａ）を複数に区画されたもの
   を設けてある請求項１記載の触媒脱硝設備の還元剤供給
   装置。