JPH07265668A - 排ガス処理装置 - Google Patents

排ガス処理装置

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JPH07265668A
JPH07265668A JP6062923A JP6292394A JPH07265668A JP H07265668 A JPH07265668 A JP H07265668A JP 6062923 A JP6062923 A JP 6062923A JP 6292394 A JP6292394 A JP 6292394A JP H07265668 A JPH07265668 A JP H07265668A
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JP
Japan
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exhaust gas
gas
plasma
denitration device
denitration
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Withdrawn
Application number
JP6062923A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Nishida
聖一 西田
Masayoshi Murata
正義 村田
Nobuaki Murakami
信明 村上
Shozo Kaneko
祥三 金子
Toshihiko Imamoto
敏彦 今本
Atsushi Morii
淳 守井
Osao Kudome
長生 久留
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスタービンの燃焼排ガスの処理装置に関す
る。 【構成】 ガスタービン燃焼排ガス中の窒素酸化物を無
害化する排ガス処理装置において、ガスタービン燃焼排
ガス系統に有触媒脱硝装置組込型排ガスボイラ、酸素ガ
ス除去装置及びプラズマ脱硝装置を配置してなり、ガス
タービンの定常運転時には酸素ガス除去装置及びプラズ
マ脱硝装置を作動させることなく有触媒脱硝装置組込型
排ガスボイラのみにより排ガスを無害化させるように
し、ガスタービンの初期起動時又は停止時の排ガス温度
が低温な時には有触媒脱硝装置組込型排ガスボイラを経
由した低温排ガスを作動している酸素ガス除去装置及び
プラズマ脱硝装置を経由して無害化しうるように構成し
てなる排ガス処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発電プラントであるガス
タービンの燃焼排ガスの処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から用いられているガスタービン排
ガス中のNOxを処理して無害化する装置の一態様を図
2によって説明する。図2において、ガスタービン1の
排ガスは排気管3を通過する際アンモニア(NH3 )が
注入され、脱硝装置組込型排ガスボイラ4に導入され
る。導入された排ガスは熱交換を行ない、かつNOxを
除去され排出される。排出されたガスは排気管5を通
り、煙突6から大気に放出される。脱硝装置組込型排ガ
スボイラ4内では次の反応が起こる。 4NO+4NH3 +O2 →4N2 +6H2 O 6NO+4NH3 → 5N2 +6H2 O すなわち、アンモニアを還元剤としてNOは還元され水
を生成する。したがって、燃焼排ガスの公害対策装置と
して活用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の脱
硝装置は図3に示すように350〜380℃程度の高温
雰囲気でなければ前記の反応である脱硝反応は起こらな
い。すなわち、ガスタービン起動時等、脱硝装置低温時
はアンモニアを注入することもできないため、脱硝を行
えないという問題点があった。なお、図3の横軸はガス
タービンの起動時間を分単位で示し、縦軸には排ガス温
度及びNOx濃度(ppm単位)を示すもので、実線は
排ガス温度を表わし、破線はNOx濃度を表わしてい
る。この排ガス温度が350℃〜380℃になったと
き、初めてアンモニアを注入すると脱硝装置(SCR)
が作動しNOxが分解されることが判る。
【0004】本発明は上記技術水準に鑑み、上記脱硝装
置作動温度範囲(350℃〜380℃)以下の低温雰囲
気でも脱硝が可能な排ガス処理装置を提供しようとする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はガスタービン燃
焼排ガス中の窒素酸化物を無害化する排ガス処理装置に
おいて、ガスタービン燃焼排ガス系統に有触媒脱硝装置
組込型排ガスボイラ、酸素ガス除去装置及びプラズマ脱
硝装置を配置してなり、ガスタービンの定常運転時には
酸素ガス除去装置及びプラズマ脱硝装置を作動させるこ
となく有触媒脱硝装置組込型排ガスボイラのみにより排
ガスを無害化させるようにし、ガスタービンの初期起動
時又は停止時の排ガス温度が低温な時には有触媒脱硝装
置組込型排ガスボイラを経由した低温排ガスを作動して
いる酸素ガス除去装置及びプラズマ脱硝装置を経由して
無害化しうるように構成してなることを特徴とする排ガ
ス処理装置である。
【0006】すなわち、本発明は有触媒脱硝装置が使え
ない燃焼排ガス低温時の脱硝装置として有触媒脱硝装置
に下記手段を付加したものである。 (1)排ガス中の窒素酸化物をプラズマにより分解し無
害化する手段。(プラズマ脱硝装置) (2)上記プラズマ脱硝装置の処理効率を高めるため、
排ガス中の酸素を取除く手段。(酸素ガス除去装置)
【0007】
【作用】本発明の排ガス処理装置において、ガスタービ
ン燃焼排ガスはプラズマにより下記の反応を起こす。 2NO → N2 +O2 2NO2 → N2 +2O2 上記反応式は窒素酸化物がプラズマにより無害化される
ことを示している。また、酸素ガス除去装置(酸素ガス
分離装置又は同ガス吸着装置)により、排ガス中の酸素
を除去しておくとNO及びN2 などの酸化(脱硝効率の
低下)を防ぐことができるので、低電力で高い脱硝率の
高効率脱硝が可能となる。このように排ガス中の窒素酸
化物をプラズマにより分解する方法は、アンモニア注入
ができず、有触媒脱硝装置が適用できない排ガス温度低
温時の脱硝に有効である。
【0008】
【実施例】本発明に係る一実施例の装置を図1により説
明する。図1において、1はガスタービンで排ガス公害
対策を講じるための対象物、2は上記ガスタービンによ
り駆動され発電する発電機、3は上記ガスタービン1の
排ガスを脱硝装置組込型排ガスボイラに移送する排気管
で、途中にアンモニア注入機能を備えている。4は脱硝
装置組込型排ガスボイラであり、導入された排ガスの熱
交換を行いかつ触媒脱硝装置によりNOxを除去して排
気管50へ排出するもので、71,72及び73は弁で
あり、排ガスの温度によりそれぞれ開閉され排ガスの処
理工程を制御するものである。8は酸素ガス除去装置、
例えば合成ゼオライト又は高分子膜などを備えた酸素ガ
ス分離/吸収装置であり、排ガス低温時(触媒不動作
時)に排気管52から送られてくる排ガス中の酸素ガス
を除去し、その排ガスを排気管53,51を経てプラズ
マ脱硝装置に移送するものである。9はプラズマ脱硝装
置であり、排ガス低温時(触媒不動作時)、酸素ガス除
去装置8から排出される排ガス中に含まれるNOxをプ
ラズマにより分解し、無害化するものである。54は排
気管、6は煙突であり、上記プラズマ脱硝装置9から排
出される処理ガスを大気中に放出するものである。この
ような構成の排ガス処理装置において、下記方法で脱硝
を行う。
【0009】(1)排ガス低温時(触媒不動作時:温度
350℃以下)にはガスタービン1で発生したNOxを
含む排ガスを排気管3を介して有触媒脱硝装置組込型排
ガスボイラ4の内部に導入する。低温時かつアンモニア
の供給がない状況下では、その排ガスはそのまま排気管
50、弁72及び排気管52を介して酸素ガス除去装置
8に導入される。酸素ガス除去装置8では排ガス中の酸
素ガスを除去し、その脱酸素排ガスを排気管53、弁7
3、排気管51を介してプラズマ脱硝装置9へ移送す
る。プラズマ脱硝装置9では排ガスをプラズマにより脱
硝処理し、排ガス中のNOxを分解し、無害化したの
ち、その無害化された排ガスを排気管54を介して煙突
6から大気中へ放出する。なお、プラズマ脱硝装置では
下記反応が起こり脱硝処理が行われる。 2NO → N2 +O2 2NO2 → N2 +2O2 また、酸素ガス除去装置8を使用することにより、排ガ
ス中の酸素が除去されているのでNO及びN2 などの酸
化(脱硝効率の低下)を抑制でき、低電力で高い脱硝率
(例えば、10000m3 N/h、NOx:5〜40p
pm、プラズマ電力6000W〜50000Wで脱硝率
95%以上)を得ることが可能である。
【0010】(2)排ガス高温時(触媒作動時:温度3
50℃以上)には、ガスタービン1で発生したNOxを
含む排ガスを排気管3を介して有触媒脱硝装置組込型排
ガスボイラ4の内部に導入するが、その際排気管3に連
結されたアンモニア注入管よりアンモニアを排ガス中へ
注入し、排ガスと混合させる。有触媒脱硝装置組込型排
ガスボイラ4の内部では触媒脱硝装置により下記化学反
応が起こりNOxが無害化される。 4NO+4NH3 +O2 →4N2 +6H2 O 6NO+4NH3 → 5N2 +6H2 O 無害化された排ガスは排気管50、弁71、排気管5
1、プラズマ脱硝装置9及び排気管54を介して煙突6
より大気中に放出される。このとき、弁72及び弁73
は閉じていて、酸素ガス除去装置8には排ガスは流れな
い。同時にプラズマ脱硝装置9にはプラズマ発生電力を
供給せず、処理ガスを素通りさせている。
【0011】したがって、ガスタービン起動時などガス
温度が低く触媒脱硝装置が適用できない時はプラズマ脱
硝装置を使用して脱硝し、また、ガス温度が高く触媒脱
硝装置が適用できる時には触媒脱硝装置のみ使用して脱
硝処理できるので、少い電力(動力)でNOx排出量を
最小限に抑制することが可能である。
【0012】
【発明の効果】本発明の排ガス処理装置によれば、ガス
タービン起動時など脱硝装置組込型排ガスボイラがヒー
トアップされておらず、脱硝反応が起きない場合でも排
ガス処理が可能となる。したがって排出NOx量を最小
限に抑制可能な排ガス処理装置としての産業上の価値は
著しく高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の排ガス処理装置の説明図。
【図2】従来の排ガス処理装置の一態様の説明図。
【図3】従来の脱硝装置の排ガス温度の脱硝率に及ぼす
影響を示す図表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/56 53/74 53/86 ZAB B01D 53/34 129 B 129 C 53/36 ZAB (72)発明者 金子 祥三 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 今本 敏彦 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 守井 淳 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 久留 長生 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービン燃焼排ガス中の窒素酸化物
    を無害化する排ガス処理装置において、ガスタービン燃
    焼排ガス系統に有触媒脱硝装置組込型排ガスボイラ、酸
    素ガス除去装置及びプラズマ脱硝装置を配置してなり、
    ガスタービンの定常運転時には酸素ガス除去装置及びプ
    ラズマ脱硝装置を作動させることなく有触媒脱硝装置組
    込型排ガスボイラのみにより排ガスを無害化させるよう
    にし、ガスタービンの初期起動時又は停止時の排ガス温
    度が低温な時には有触媒脱硝装置組込型排ガスボイラを
    経由した低温排ガスを作動している酸素ガス除去装置及
    びプラズマ脱硝装置を経由して無害化しうるように構成
    してなることを特徴とする排ガス処理装置。
JP6062923A 1994-03-31 1994-03-31 排ガス処理装置 Withdrawn JPH07265668A (ja)

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JP6062923A JPH07265668A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 排ガス処理装置

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JP6062923A JPH07265668A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 排ガス処理装置

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