JPH08159410A - 加圧流動層ボイラ - Google Patents
加圧流動層ボイラInfo
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- JPH08159410A JPH08159410A JP6306376A JP30637694A JPH08159410A JP H08159410 A JPH08159410 A JP H08159410A JP 6306376 A JP6306376 A JP 6306376A JP 30637694 A JP30637694 A JP 30637694A JP H08159410 A JPH08159410 A JP H08159410A
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- Japan
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- nitrous oxide
- fluidized bed
- gas
- oxide removal
- boiler body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜酸化窒素の除去を高い除去率で行う。
【構成】 燃焼空気が供給される圧力容器２に、その圧
力容器２内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流動
化されながら燃焼し、その燃焼排ガスが上部から排出さ
れるボイラ本体１を収容した加圧流動層ボイラにおい
て、前記ボイラ本体１内の流動層６の上方に、亜酸化窒
素除去触媒層１０（又は亜酸化窒素除去流動層）を設け
て、高温域で燃焼排ガスと亜酸化窒素除去触媒とを接触
させてガス中の亜酸化窒素を分解する。
力容器２内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流動
化されながら燃焼し、その燃焼排ガスが上部から排出さ
れるボイラ本体１を収容した加圧流動層ボイラにおい
て、前記ボイラ本体１内の流動層６の上方に、亜酸化窒
素除去触媒層１０（又は亜酸化窒素除去流動層）を設け
て、高温域で燃焼排ガスと亜酸化窒素除去触媒とを接触
させてガス中の亜酸化窒素を分解する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力容器に収容された
ボイラ本体内で燃料をベッド材と共に流動化させながら
高温高圧下で燃焼させる加圧流動層ボイラに関するもの
である。
ボイラ本体内で燃料をベッド材と共に流動化させながら
高温高圧下で燃焼させる加圧流動層ボイラに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、流動層ボイラとしては、燃料を高
い燃焼効率で燃焼でき、かつコンパクト化、高脱硫率お
よびプラント熱効率の向上等を図れる加圧流動層ボイラ
が実用化されつつある。
い燃焼効率で燃焼でき、かつコンパクト化、高脱硫率お
よびプラント熱効率の向上等を図れる加圧流動層ボイラ
が実用化されつつある。
【０００３】この加圧流動層ボイラは、ボイラ本体を収
容した圧力容器に高圧の燃焼空気を供給し、その圧力容
器内の燃焼空気をボイラ本体内に導いて、燃料（例えば
粒状の石炭）を灰や石灰石等からなるベッド材と共に流
動化させながら高温高圧下で燃焼させるものであり、ボ
イラ本体からの燃焼排ガスがガスタービン等に供給され
ると共に、流動層内の燃焼熱の一部が蒸気として収熱さ
れ、これが蒸気タービン等に供給される。
容した圧力容器に高圧の燃焼空気を供給し、その圧力容
器内の燃焼空気をボイラ本体内に導いて、燃料（例えば
粒状の石炭）を灰や石灰石等からなるベッド材と共に流
動化させながら高温高圧下で燃焼させるものであり、ボ
イラ本体からの燃焼排ガスがガスタービン等に供給され
ると共に、流動層内の燃焼熱の一部が蒸気として収熱さ
れ、これが蒸気タービン等に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、人工
的に排出される二酸化炭素（ＣＯ2 ）などの温室効果に
よる気候の温暖化や、フロンなどの安定化合物によるオ
ゾン層の破壊等、地球レベルでの環境破壊が問題となっ
ている。特にオゾン層の破壊は、地表面に到達する紫外
線を増加させ、皮膚ガンなどを多発させ人類の健康に重
大な影響を与えると言われている。
的に排出される二酸化炭素（ＣＯ2 ）などの温室効果に
よる気候の温暖化や、フロンなどの安定化合物によるオ
ゾン層の破壊等、地球レベルでの環境破壊が問題となっ
ている。特にオゾン層の破壊は、地表面に到達する紫外
線を増加させ、皮膚ガンなどを多発させ人類の健康に重
大な影響を与えると言われている。
【０００５】オゾン層の破壊を引き起こす物質として、
従来は人工的に合成された各種フロンが主体であると考
えられており、ボイラ，ディーゼル機関，焼却炉などの
各種燃焼装置から排出されるガスなどに含まれる亜酸化
窒素（Ｎ2 Ｏ）はそれ程注目されていなかった。だが、
Ｎ2 Ｏの増加量が近年になって上昇傾向にあり、しか
も、最近の調査では、Ｎ2 Ｏは成層圏へ拡散してオゾン
層を破壊すると共に、温室効果の寄与も大きいことが明
らかになり、地球環境問題の一つとしてクローズアップ
されつつある。
従来は人工的に合成された各種フロンが主体であると考
えられており、ボイラ，ディーゼル機関，焼却炉などの
各種燃焼装置から排出されるガスなどに含まれる亜酸化
窒素（Ｎ2 Ｏ）はそれ程注目されていなかった。だが、
Ｎ2 Ｏの増加量が近年になって上昇傾向にあり、しか
も、最近の調査では、Ｎ2 Ｏは成層圏へ拡散してオゾン
層を破壊すると共に、温室効果の寄与も大きいことが明
らかになり、地球環境問題の一つとしてクローズアップ
されつつある。
【０００６】特に、加圧流動層ボイラや低温燃焼により
排出されるガスには、他のボイラに比べＮ2 Ｏが多く含
まれる。そのＮ2 Ｏを除去する手段としては触媒を用い
てＮ2 Ｏを分解除去することが提案されている。例え
ば、シリカアルミナ比が１０以上のモルデナイト、又は
鉄置換型モルデナイトを触媒として使用しＮ2 Ｏを還元
除去することが提案されている（特開平 2-68120号公報
等）。
排出されるガスには、他のボイラに比べＮ2 Ｏが多く含
まれる。そのＮ2 Ｏを除去する手段としては触媒を用い
てＮ2 Ｏを分解除去することが提案されている。例え
ば、シリカアルミナ比が１０以上のモルデナイト、又は
鉄置換型モルデナイトを触媒として使用しＮ2 Ｏを還元
除去することが提案されている（特開平 2-68120号公報
等）。
【０００７】加圧流動層ボイラプラントにおいては、前
述のＮ2 Ｏ除去触媒を用いたＮ2 Ｏ除去装置の配置位置
は、図３に示すように、ガスタービン３０の下流側であ
り、ボイラ１からの排ガスは、サイクロン７及びセラミ
ックフィルタ３１を介してからガスタービン３０に流入
し、そのタービン３０からのガスが脱硝装置３２及びＮ
2 Ｏ除去装置３３で脱硝及びＮ2 Ｏ除去され、そして排
ガス冷却器３４を介した後煙突３５から大気に開放され
る。しかし、ガスタービン３０からのガス温度は 400℃
以下であるため、前述の触媒は雰囲気温度が 600℃以上
でなけれ高い除去率例えば80％以上が得られないので、
触媒のＮ2 Ｏ除去活性が低下して、Ｎ2Ｏの除去率がお
ちる。
述のＮ2 Ｏ除去触媒を用いたＮ2 Ｏ除去装置の配置位置
は、図３に示すように、ガスタービン３０の下流側であ
り、ボイラ１からの排ガスは、サイクロン７及びセラミ
ックフィルタ３１を介してからガスタービン３０に流入
し、そのタービン３０からのガスが脱硝装置３２及びＮ
2 Ｏ除去装置３３で脱硝及びＮ2 Ｏ除去され、そして排
ガス冷却器３４を介した後煙突３５から大気に開放され
る。しかし、ガスタービン３０からのガス温度は 400℃
以下であるため、前述の触媒は雰囲気温度が 600℃以上
でなけれ高い除去率例えば80％以上が得られないので、
触媒のＮ2 Ｏ除去活性が低下して、Ｎ2Ｏの除去率がお
ちる。
【０００８】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、亜酸化窒素の除
去を高い除去率で行える加圧流動層ボイラを提供するこ
とにある。
してなされたものであり、その目的は、亜酸化窒素の除
去を高い除去率で行える加圧流動層ボイラを提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の加圧流動層ボイ
ラは、前記目的を達成するために、燃焼空気が供給され
る圧力容器に、その圧力容器内の燃焼空気により燃料が
ベッド材と共に流動化されながら燃焼し、その燃焼排ガ
スが上部から排出されるボイラ本体を収容した加圧流動
層ボイラにおいて、前記ボイラ本体内の流動層の上方
に、前記燃焼排ガスと接触してガス中の亜酸化窒素を分
解する亜酸化窒素除去触媒により形成された亜酸化窒素
除去触媒層を設けたものである。
ラは、前記目的を達成するために、燃焼空気が供給され
る圧力容器に、その圧力容器内の燃焼空気により燃料が
ベッド材と共に流動化されながら燃焼し、その燃焼排ガ
スが上部から排出されるボイラ本体を収容した加圧流動
層ボイラにおいて、前記ボイラ本体内の流動層の上方
に、前記燃焼排ガスと接触してガス中の亜酸化窒素を分
解する亜酸化窒素除去触媒により形成された亜酸化窒素
除去触媒層を設けたものである。
【００１０】また、燃焼空気が供給される圧力容器に、
その圧力容器内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に
流動化されながら燃焼し、その燃焼排ガスが上部から排
出されるボイラ本体を収容した加圧流動層ボイラにおい
て、前記ボイラ本体内の流動層の上方に、前記燃焼排ガ
スにより亜酸化窒素除去触媒を流動化させてガスと亜酸
化窒素除去触媒とを接触させガス中の亜酸化窒素を分解
する亜酸化窒素除去流動層を設けたものである。
その圧力容器内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に
流動化されながら燃焼し、その燃焼排ガスが上部から排
出されるボイラ本体を収容した加圧流動層ボイラにおい
て、前記ボイラ本体内の流動層の上方に、前記燃焼排ガ
スにより亜酸化窒素除去触媒を流動化させてガスと亜酸
化窒素除去触媒とを接触させガス中の亜酸化窒素を分解
する亜酸化窒素除去流動層を設けたものである。
【００１１】
【作用】ボイラ本体内の流動層の上方は、流動層内で燃
料が燃焼し、その燃焼排ガスが通るため、例えば 850〜
600℃の高温であり、この高温度域に亜酸化窒素除去触
媒層又は亜酸化窒素除去流動層が設けられているため、
燃焼排ガスが亜酸化窒素除去触媒層又は亜酸化窒素除去
流動層に流入して亜酸化窒素除去触媒と接触すると、そ
の亜酸化窒素除去触媒はＮ2 Ｏ除去活性がよいので、高
い除去率（80％以上）でＮ2 Ｏの除去を行える。また、
亜酸化窒素除去触媒層又は亜酸化窒素除去流動層はボイ
ラ本体内に設けられているため、亜酸化窒素を除去する
ための圧力容器や反応器などを別途設置する必要がな
い。
料が燃焼し、その燃焼排ガスが通るため、例えば 850〜
600℃の高温であり、この高温度域に亜酸化窒素除去触
媒層又は亜酸化窒素除去流動層が設けられているため、
燃焼排ガスが亜酸化窒素除去触媒層又は亜酸化窒素除去
流動層に流入して亜酸化窒素除去触媒と接触すると、そ
の亜酸化窒素除去触媒はＮ2 Ｏ除去活性がよいので、高
い除去率（80％以上）でＮ2 Ｏの除去を行える。また、
亜酸化窒素除去触媒層又は亜酸化窒素除去流動層はボイ
ラ本体内に設けられているため、亜酸化窒素を除去する
ための圧力容器や反応器などを別途設置する必要がな
い。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【００１３】図１において、１は圧力容器２内に収容さ
れているボイラ本体を示し、このボイラ本体１には、本
体１内の下方に設けられた空気分散板３上に燃料（例え
ば粒径が10mm程度の粒状の石炭）と石灰石を供給する供
給管４が接続されている。
れているボイラ本体を示し、このボイラ本体１には、本
体１内の下方に設けられた空気分散板３上に燃料（例え
ば粒径が10mm程度の粒状の石炭）と石灰石を供給する供
給管４が接続されている。
【００１４】圧力容器２には、例えばコンプレッサで昇
圧された高圧の燃焼空気の空気管５が接続され、この空
気管５からの空気により容器２内が高圧（例えば約10.5
kg／cm2 ）になる。そして、ボイラ本体１内との圧力差
により、容器２内の空気が空気分散板３から本体１内に
噴射されて高温高圧（例えば約 860℃、10kg／cm2 ）下
で灰や石灰石などからなるベッド材と石炭とが流動化さ
れて流動層６が形成されると共に石炭が燃焼するように
なっている。
圧された高圧の燃焼空気の空気管５が接続され、この空
気管５からの空気により容器２内が高圧（例えば約10.5
kg／cm2 ）になる。そして、ボイラ本体１内との圧力差
により、容器２内の空気が空気分散板３から本体１内に
噴射されて高温高圧（例えば約 860℃、10kg／cm2 ）下
で灰や石灰石などからなるベッド材と石炭とが流動化さ
れて流動層６が形成されると共に石炭が燃焼するように
なっている。
【００１５】ボイラ本体１の上部には、燃焼排ガス中の
灰等のダストを捕集するサイクロン７が接続され、この
サイクロン７に排ガス管８が接続されており、排ガス管
８に流入したガスが、例えばセラミックフィルタを介し
てガスタービンに流入し、そして排ガス冷却器を介して
から大気に開放される。
灰等のダストを捕集するサイクロン７が接続され、この
サイクロン７に排ガス管８が接続されており、排ガス管
８に流入したガスが、例えばセラミックフィルタを介し
てガスタービンに流入し、そして排ガス冷却器を介して
から大気に開放される。
【００１６】また、ボイラ本体１内には、流動層６内の
燃焼熱の一部を収熱して蒸気を発生させる伝熱管９が設
けられ、この伝熱管９からの蒸気が蒸気タービンなどに
供給される。
燃焼熱の一部を収熱して蒸気を発生させる伝熱管９が設
けられ、この伝熱管９からの蒸気が蒸気タービンなどに
供給される。
【００１７】さらに、ボイラ本体１内の流動層６より上
方の高温（例えば 850〜 600℃）のフリーボード部に
は、亜酸化窒素除去触媒により形成された亜酸化窒素除
去触媒層１０が設けられている。
方の高温（例えば 850〜 600℃）のフリーボード部に
は、亜酸化窒素除去触媒により形成された亜酸化窒素除
去触媒層１０が設けられている。
【００１８】亜酸化窒素除去触媒は、燃焼排ガスと接触
してガス中の亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を分解すると共に、
窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元反応の触媒としても作用す
るもので、ゼオライト系の触媒（例えばシリカアルミナ
比が１０以上のモルデナイト、又は鉄置換型モルデナイ
ト）などがあげられる。また、本出願人が先に提案した
低温域での活性が向上するシリカアルミナ比が１０以上
のモルデナイト又はＺＳＭ−５に遷移金属を担持させて
なる触媒でもよい。この触媒においてモルデナイトとし
ては、一般式Ｎａ8 Ａｌ8 Ｓｉ40Ｏ96・２４Ｈ2 Ｏのも
のなどがあり、そのシリカアルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 のモル比）は１０以上にする必要があり、そのモ
ル比が小さいと耐熱性に劣る。
してガス中の亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を分解すると共に、
窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元反応の触媒としても作用す
るもので、ゼオライト系の触媒（例えばシリカアルミナ
比が１０以上のモルデナイト、又は鉄置換型モルデナイ
ト）などがあげられる。また、本出願人が先に提案した
低温域での活性が向上するシリカアルミナ比が１０以上
のモルデナイト又はＺＳＭ−５に遷移金属を担持させて
なる触媒でもよい。この触媒においてモルデナイトとし
ては、一般式Ｎａ8 Ａｌ8 Ｓｉ40Ｏ96・２４Ｈ2 Ｏのも
のなどがあり、そのシリカアルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 のモル比）は１０以上にする必要があり、そのモ
ル比が小さいと耐熱性に劣る。
【００１９】ＺＳＭ−５としては、一般式Ｍ12/nＡｌ2
Ｓｉ94Ｏ192 ・１６Ｈ2 Ｏ（Ｍはカチオン，ｎはその価
数をそれぞれ示す。）のものなどがあり、そのシリカア
ルミナ比は１０以上にする必要があり、そのモル比が小
さいと耐熱性に劣る。
Ｓｉ94Ｏ192 ・１６Ｈ2 Ｏ（Ｍはカチオン，ｎはその価
数をそれぞれ示す。）のものなどがあり、そのシリカア
ルミナ比は１０以上にする必要があり、そのモル比が小
さいと耐熱性に劣る。
【００２０】遷移金属としては、銅，コバルト，鉄，ニ
ッケル，マンガン，ルテニウム，ロジウム，イリジウム
などがあげられ、これらを組み合わせて使用してもよ
い。これら遷移金属をモルデナイト又はＺＳＭ−５の触
媒に担持させる方法としては、それぞれの金属の可溶性
金属塩を用いる含浸法、混練り法、イオン交換法等があ
る。
ッケル，マンガン，ルテニウム，ロジウム，イリジウム
などがあげられ、これらを組み合わせて使用してもよ
い。これら遷移金属をモルデナイト又はＺＳＭ−５の触
媒に担持させる方法としては、それぞれの金属の可溶性
金属塩を用いる含浸法、混練り法、イオン交換法等があ
る。
【００２１】亜酸化窒素除去触媒層１０は、燃焼排ガス
中の亜酸化窒素を十分に分解することができるならばど
のような構造のものでもよいが、ガス中に灰等のダスト
が含まれるため目詰まりなどを考慮すると亜酸化窒素除
去触媒をハニカム状に成形することが好ましい。このよ
うにハニカム状に形成した場合には、最小で 0.5ｍ程度
の高さがあればガス中の亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を十分に
分解することができるので、高さを 0.5ｍ以上にする。
中の亜酸化窒素を十分に分解することができるならばど
のような構造のものでもよいが、ガス中に灰等のダスト
が含まれるため目詰まりなどを考慮すると亜酸化窒素除
去触媒をハニカム状に成形することが好ましい。このよ
うにハニカム状に形成した場合には、最小で 0.5ｍ程度
の高さがあればガス中の亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を十分に
分解することができるので、高さを 0.5ｍ以上にする。
【００２２】また、ボイラ本体１内の流動層６と亜酸化
窒素除去触媒層１０との間のフリーボード部には、アン
モニア（ＮＨ3 ）を注入するためのＮＨ3 注入管１１が
配設され、このＮＨ3 注入管１１からＮＨ3 が注入され
ることにより、亜酸化窒素除去触媒層１０で亜酸化窒素
の除去と同時にＮＯｘの還元分解が行われるようになっ
ている。これは、亜酸化窒素除去触媒例えばゼオライト
系触媒がＮＨ3 によるＮＯｘの還元反応の触媒としても
作用するからである。
窒素除去触媒層１０との間のフリーボード部には、アン
モニア（ＮＨ3 ）を注入するためのＮＨ3 注入管１１が
配設され、このＮＨ3 注入管１１からＮＨ3 が注入され
ることにより、亜酸化窒素除去触媒層１０で亜酸化窒素
の除去と同時にＮＯｘの還元分解が行われるようになっ
ている。これは、亜酸化窒素除去触媒例えばゼオライト
系触媒がＮＨ3 によるＮＯｘの還元反応の触媒としても
作用するからである。
【００２３】次に本実施例の作用を述べる。
【００２４】高圧の燃焼空気が空気管５から圧力容器２
内に供給されると、容器２内が高圧（例えば約10.5kg／
cm2 ）になると共に、ボイラ本体１内との圧力差によ
り、容器２内の空気が空気分散板３を介してボイラ本体
１に流入する。この流入した空気により、ベッド材が流
動化して流動層６が形成され、この流動層６に供給管４
から石炭が供給されて高温高圧（例えば約 860℃、10kg
／cm2 ）下で石炭が燃焼する。流動層６内の燃焼熱の一
部は伝熱管９に蒸気として収熱され、この蒸気が蒸気タ
ービンなどに供給される。また、燃焼排ガスは、亜酸化
窒素除去触媒層１０を介してボイラ本体１から排出さ
れ、脱塵処理等された後ガスタービンなどに供給され
る。
内に供給されると、容器２内が高圧（例えば約10.5kg／
cm2 ）になると共に、ボイラ本体１内との圧力差によ
り、容器２内の空気が空気分散板３を介してボイラ本体
１に流入する。この流入した空気により、ベッド材が流
動化して流動層６が形成され、この流動層６に供給管４
から石炭が供給されて高温高圧（例えば約 860℃、10kg
／cm2 ）下で石炭が燃焼する。流動層６内の燃焼熱の一
部は伝熱管９に蒸気として収熱され、この蒸気が蒸気タ
ービンなどに供給される。また、燃焼排ガスは、亜酸化
窒素除去触媒層１０を介してボイラ本体１から排出さ
れ、脱塵処理等された後ガスタービンなどに供給され
る。
【００２５】このように、燃焼排ガスは、ボイラ本体１
内で亜酸化窒素除去触媒層１０を介するので、ガス中の
Ｎ2 Ｏ除去率が高くなる。即ち、燃料例えば石炭が燃焼
しているボイラ本体１のフリーボード部は例えば 850〜
600 ℃の高温度域であり、この高温度域に亜酸化窒素除
去触媒層１０が設けられているため、亜酸化窒素除去触
媒はＮ2 Ｏ除去活性がよい。このため、亜酸化窒素除去
触媒層１０内で燃焼排ガスが亜酸化窒素除去触媒と接触
することによりガス中のＮ2 Ｏが高い除去率（80％以
上）で除去されることになる。例えば、ボイラの運転条
件によって異なるが、燃焼排ガスに約 100ppm 含まれて
いたＮ2 Ｏを亜酸化窒素除去触媒層１０により20ppm 以
下にすることが可能となる。
内で亜酸化窒素除去触媒層１０を介するので、ガス中の
Ｎ2 Ｏ除去率が高くなる。即ち、燃料例えば石炭が燃焼
しているボイラ本体１のフリーボード部は例えば 850〜
600 ℃の高温度域であり、この高温度域に亜酸化窒素除
去触媒層１０が設けられているため、亜酸化窒素除去触
媒はＮ2 Ｏ除去活性がよい。このため、亜酸化窒素除去
触媒層１０内で燃焼排ガスが亜酸化窒素除去触媒と接触
することによりガス中のＮ2 Ｏが高い除去率（80％以
上）で除去されることになる。例えば、ボイラの運転条
件によって異なるが、燃焼排ガスに約 100ppm 含まれて
いたＮ2 Ｏを亜酸化窒素除去触媒層１０により20ppm 以
下にすることが可能となる。
【００２６】また、同時にＮＯｘ除去を行う必要がある
場合には、流動層６と亜酸化窒素除去触媒層１０との間
のフリーボード部にＮＨ3 注入管１１からＮＨ3 を注入
する。これにより、ＮＨ3 が注入されたガスが亜酸化窒
素除去触媒層１０に流入して触媒と接触すると、ガス中
のＮＯｘが還元分解される。従って、Ｎ2 Ｏの除去と共
にＮＯｘの還元分解を行うことができる。
場合には、流動層６と亜酸化窒素除去触媒層１０との間
のフリーボード部にＮＨ3 注入管１１からＮＨ3 を注入
する。これにより、ＮＨ3 が注入されたガスが亜酸化窒
素除去触媒層１０に流入して触媒と接触すると、ガス中
のＮＯｘが還元分解される。従って、Ｎ2 Ｏの除去と共
にＮＯｘの還元分解を行うことができる。
【００２７】また、ボイラ本体１内の燃焼排ガスが通る
空間であるフリーボード部に亜酸化窒素除去触媒層１０
を設けてＮ2 Ｏの除去を図ったので、フリーボード部を
有効に利用でき、亜酸化窒素を除去するための圧力容器
や反応器などを別途設置する必要がない。
空間であるフリーボード部に亜酸化窒素除去触媒層１０
を設けてＮ2 Ｏの除去を図ったので、フリーボード部を
有効に利用でき、亜酸化窒素を除去するための圧力容器
や反応器などを別途設置する必要がない。
【００２８】図２は本発明の他の実施例を示す図であ
り、前記実施例と異なるところは、前記亜酸化窒素除去
触媒層の代りに亜酸化窒素除去流動層を設けた点であ
り、前記実施例と同一部分には同一符号を付しその説明
を省略する。
り、前記実施例と異なるところは、前記亜酸化窒素除去
触媒層の代りに亜酸化窒素除去流動層を設けた点であ
り、前記実施例と同一部分には同一符号を付しその説明
を省略する。
【００２９】即ち、図２に示すように、ボイラ本体１内
のＮＨ3 注入管１１の上方には、第２分散板１２が設け
られ、この分散板１２は、図３〜図５に示すように、支
持板１２ａに多数の分散ノズル１２ｂを立設して構成さ
れている。具体的には、六角ボルト状に形成されたノズ
ル本体１２ｃの軸部１２ｄ内に軸部１２ｄ端より六角頭
部１２ｅ内に至る空気流路１２ｆを穿設し、さらに頭部
１２ｅ内に、空気流路１２ｆに対し直角となるよう空気
流路１２ｆと連通して外側面へ開口する分散孔１２ｇを
放射方向に６つ設けて、分散ノズル１２ｂが構成され、
この分散ノズル１２ｂが均一な流動が得られるように支
持板１２ａの適宜の位置にナット１２ｈによって螺合さ
れている。この際、ナット１２ｈの螺合位置を調整する
ことによって分散孔１２ｇの高さ位置を任意に設定する
ことができる。第２分散板１２上に供給されたＮ2 Ｏ除
去ベッド材が第２分散板１２（分散ノズル１２ｂ）から
噴出されるガス（流動層６からのガス）により流動化さ
れて第２流動層（亜酸化窒素除去流動層）１３が形成さ
れ、これにより燃焼排ガスとＮ2 Ｏ除去ベッド材とが接
触してガス中のＮ2 Ｏが分解されるようになっている。
Ｎ2 Ｏ除去ベッド材は、前述の亜酸化窒素除去触媒によ
り粒子状に形成されたものであり、この粒子は、流動層
１３が形成され得る任意の径に形成される。例えば、ボ
イラ本体１内のフリーボード部での空塔速度が 0.9ｍ／
ｓであるので、最大３ｍｍ、平均 0.5〜1.5 ｍｍにす
る。
のＮＨ3 注入管１１の上方には、第２分散板１２が設け
られ、この分散板１２は、図３〜図５に示すように、支
持板１２ａに多数の分散ノズル１２ｂを立設して構成さ
れている。具体的には、六角ボルト状に形成されたノズ
ル本体１２ｃの軸部１２ｄ内に軸部１２ｄ端より六角頭
部１２ｅ内に至る空気流路１２ｆを穿設し、さらに頭部
１２ｅ内に、空気流路１２ｆに対し直角となるよう空気
流路１２ｆと連通して外側面へ開口する分散孔１２ｇを
放射方向に６つ設けて、分散ノズル１２ｂが構成され、
この分散ノズル１２ｂが均一な流動が得られるように支
持板１２ａの適宜の位置にナット１２ｈによって螺合さ
れている。この際、ナット１２ｈの螺合位置を調整する
ことによって分散孔１２ｇの高さ位置を任意に設定する
ことができる。第２分散板１２上に供給されたＮ2 Ｏ除
去ベッド材が第２分散板１２（分散ノズル１２ｂ）から
噴出されるガス（流動層６からのガス）により流動化さ
れて第２流動層（亜酸化窒素除去流動層）１３が形成さ
れ、これにより燃焼排ガスとＮ2 Ｏ除去ベッド材とが接
触してガス中のＮ2 Ｏが分解されるようになっている。
Ｎ2 Ｏ除去ベッド材は、前述の亜酸化窒素除去触媒によ
り粒子状に形成されたものであり、この粒子は、流動層
１３が形成され得る任意の径に形成される。例えば、ボ
イラ本体１内のフリーボード部での空塔速度が 0.9ｍ／
ｓであるので、最大３ｍｍ、平均 0.5〜1.5 ｍｍにす
る。
【００３０】また、ボイラ本体１内には、亜酸化窒素除
去流動層１３の層高を制御する亜酸化窒素除去ベッド材
貯蔵容器１４が設けられている。貯蔵容器１４の下部に
は、容器１４内のベッド材を流動層１３の下方に供給す
るＬバルブなどからなるベッド材注入管１５が接続さ
れ、このベッド材注入管１５には空気を送るための第１
調節弁１６を有する空気供給管１７が接続されており、
この空気供給管１７からの空気により貯蔵容器１４内の
ベッド材がベッド材注入管１５を介して流動層１３の下
方に供給されるようになっている。また、亜酸化窒素除
去ベッド材貯蔵容器１４の上部には、流動層１３の下方
のベッド材を抜き出すためのベッド材抜出管１８が接続
されていると共に、貯蔵容器１４内のガスを排出する排
出管１９が接続され、この排出管１９には冷却器２０と
第２調節弁２１が介設されており、貯蔵容器１４内の圧
力が下がることにより、流動層１３内のベッド材の一部
がベッド材抜出管１８を介して貯蔵容器１４に抜き出さ
れて貯蔵されるようになっている。このように、第１及
び第２調節弁１６，２１を調節することにより、ベッド
材を抜き出したり供給したりして流動層１３の層高を任
意に調節可能になっている。その流動層１３の層高は、
最小 0.5ｍあれば十分にガス中の亜酸化窒素を分解する
ことができるので、 0.5ｍ以上にするようにする。尚、
ベッド材容器は圧力容器内に配設したが、圧力容器外に
配設するようにしてもよい。
去流動層１３の層高を制御する亜酸化窒素除去ベッド材
貯蔵容器１４が設けられている。貯蔵容器１４の下部に
は、容器１４内のベッド材を流動層１３の下方に供給す
るＬバルブなどからなるベッド材注入管１５が接続さ
れ、このベッド材注入管１５には空気を送るための第１
調節弁１６を有する空気供給管１７が接続されており、
この空気供給管１７からの空気により貯蔵容器１４内の
ベッド材がベッド材注入管１５を介して流動層１３の下
方に供給されるようになっている。また、亜酸化窒素除
去ベッド材貯蔵容器１４の上部には、流動層１３の下方
のベッド材を抜き出すためのベッド材抜出管１８が接続
されていると共に、貯蔵容器１４内のガスを排出する排
出管１９が接続され、この排出管１９には冷却器２０と
第２調節弁２１が介設されており、貯蔵容器１４内の圧
力が下がることにより、流動層１３内のベッド材の一部
がベッド材抜出管１８を介して貯蔵容器１４に抜き出さ
れて貯蔵されるようになっている。このように、第１及
び第２調節弁１６，２１を調節することにより、ベッド
材を抜き出したり供給したりして流動層１３の層高を任
意に調節可能になっている。その流動層１３の層高は、
最小 0.5ｍあれば十分にガス中の亜酸化窒素を分解する
ことができるので、 0.5ｍ以上にするようにする。尚、
ベッド材容器は圧力容器内に配設したが、圧力容器外に
配設するようにしてもよい。
【００３１】さて、高圧の燃焼空気を空気管５から圧力
容器２内に供給し、ボイラ本体１内で流動層６を形成さ
せる。そのボイラ本体１内の第２分散板１２上に所定量
の亜酸化窒素除去ベッド材（亜酸化窒素除去触媒）を供
給して、ベッド材を流動化させて亜酸化窒素除去流動層
１３を形成させる。形成後、供給管４から燃料（石炭）
を第１散気管３上に形成される流動層６に供給し、石炭
を燃焼させ、ボイラの運転を行う。
容器２内に供給し、ボイラ本体１内で流動層６を形成さ
せる。そのボイラ本体１内の第２分散板１２上に所定量
の亜酸化窒素除去ベッド材（亜酸化窒素除去触媒）を供
給して、ベッド材を流動化させて亜酸化窒素除去流動層
１３を形成させる。形成後、供給管４から燃料（石炭）
を第１散気管３上に形成される流動層６に供給し、石炭
を燃焼させ、ボイラの運転を行う。
【００３２】このように、ボイラ本体１の流動層６内で
石炭が燃焼すると、石炭の燃焼にともない燃焼排ガス中
にＮ2 Ｏが混入する。この燃焼排ガスは第２分散板１２
から噴出し、これにより第２分散板１２上の亜酸化窒素
除去ベッド材（亜酸化窒素除去触媒）が流動化されて亜
酸化窒素除去流動層１３が形成される。これにより、燃
焼排ガスと亜酸化窒素除去触媒とが接触してガス中の亜
酸化窒素が分解される。このように、燃料例えば石炭が
燃焼しているボイラ本体１のフリーボード部は例えば 8
50〜600 ℃の高温度域であり、この高温度域に亜酸化窒
素除去流動層１３が設けられているため、亜酸化窒素除
去触媒のＮ2 Ｏ除去活性がよいので、ガス中のＮ2 Ｏが
高い除去率（80％以上）で除去されることになる。例え
ば、ボイラの運転条件によって異なるが、燃焼排ガスに
約 100ppm 含まれていたＮ2 Ｏを亜酸化窒素除去流動層
１３により20ppm 以下にすることが可能となる。
石炭が燃焼すると、石炭の燃焼にともない燃焼排ガス中
にＮ2 Ｏが混入する。この燃焼排ガスは第２分散板１２
から噴出し、これにより第２分散板１２上の亜酸化窒素
除去ベッド材（亜酸化窒素除去触媒）が流動化されて亜
酸化窒素除去流動層１３が形成される。これにより、燃
焼排ガスと亜酸化窒素除去触媒とが接触してガス中の亜
酸化窒素が分解される。このように、燃料例えば石炭が
燃焼しているボイラ本体１のフリーボード部は例えば 8
50〜600 ℃の高温度域であり、この高温度域に亜酸化窒
素除去流動層１３が設けられているため、亜酸化窒素除
去触媒のＮ2 Ｏ除去活性がよいので、ガス中のＮ2 Ｏが
高い除去率（80％以上）で除去されることになる。例え
ば、ボイラの運転条件によって異なるが、燃焼排ガスに
約 100ppm 含まれていたＮ2 Ｏを亜酸化窒素除去流動層
１３により20ppm 以下にすることが可能となる。
【００３３】また、同時にＮＯｘ除去を行う必要がある
場合には、流動層６と亜酸化窒素除去流動層１３との間
のフリーボード部にＮＨ3 注入管１１からＮＨ3 を注入
する。これにより、ＮＨ3 が注入されたガスが亜酸化窒
素除去流動層１３に流入して触媒と接触すると、ガス中
のＮＯｘが還元分解される。従って、Ｎ2 Ｏの除去と共
にＮＯｘの還元分解を行うことができる。
場合には、流動層６と亜酸化窒素除去流動層１３との間
のフリーボード部にＮＨ3 注入管１１からＮＨ3 を注入
する。これにより、ＮＨ3 が注入されたガスが亜酸化窒
素除去流動層１３に流入して触媒と接触すると、ガス中
のＮＯｘが還元分解される。従って、Ｎ2 Ｏの除去と共
にＮＯｘの還元分解を行うことができる。
【００３４】また、ボイラ本体１内の燃焼排ガスが通る
空間であるフリーボード部に亜酸化窒素除去流動層１３
を設けてＮ2 Ｏの除去を図ったので、フリーボード部を
有効に利用でき、亜酸化窒素を除去するための圧力容器
や反応器などを別途設置する必要がない。
空間であるフリーボード部に亜酸化窒素除去流動層１３
を設けてＮ2 Ｏの除去を図ったので、フリーボード部を
有効に利用でき、亜酸化窒素を除去するための圧力容器
や反応器などを別途設置する必要がない。
【００３５】さらに、亜酸化窒素除去ベッド材貯蔵容器
１４を設置して亜酸化窒素除去ベッド材を流動層１３か
ら抜き出したり供給したりして流動層１３の層高を任意
に調節できるので、触媒とガスとの接触時間を任意に調
節できると共に、メンテナンスが容易である。
１４を設置して亜酸化窒素除去ベッド材を流動層１３か
ら抜き出したり供給したりして流動層１３の層高を任意
に調節できるので、触媒とガスとの接触時間を任意に調
節できると共に、メンテナンスが容易である。
【００３６】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、亜酸化窒
素の除去を高い除去率で行え、しかも別途亜酸化窒素除
去用の圧力容器等の設置が不用であるという優れた効果
を奏する。
素の除去を高い除去率で行え、しかも別途亜酸化窒素除
去用の圧力容器等の設置が不用であるという優れた効果
を奏する。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線矢視図であって分散板の一例
を示す上面図である。
を示す上面図である。
【図４】分散板の分散ノズルの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図５】図４中のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図６】従来例の一例を示す構成図である。
１ ボイラ本体 ２ 圧力容器 ６ 流動層 １０ 亜酸化窒素除去触媒層
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼空気が供給される圧力容器に、その
圧力容器内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流動
化されながら燃焼し、その燃焼排ガスが上部から排出さ
れるボイラ本体を収容した加圧流動層ボイラにおいて、
前記ボイラ本体内の流動層の上方に、前記燃焼排ガスと
接触してガス中の亜酸化窒素を分解する亜酸化窒素除去
触媒により形成された亜酸化窒素除去触媒層を設けたこ
とを特徴とする加圧流動層ボイラ。 - 【請求項２】 燃焼空気が供給される圧力容器に、その
圧力容器内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流動
化されながら燃焼し、その燃焼排ガスが上部から排出さ
れるボイラ本体を収容した加圧流動層ボイラにおいて、
前記ボイラ本体内の流動層の上方に、前記燃焼排ガスに
より亜酸化窒素除去触媒を流動化させてガスと亜酸化窒
素除去触媒とを接触させガス中の亜酸化窒素を分解する
亜酸化窒素除去流動層を設けたことを特徴とする加圧流
動層ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6306376A JPH08159410A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 加圧流動層ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6306376A JPH08159410A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 加圧流動層ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159410A true JPH08159410A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17956297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6306376A Pending JPH08159410A (ja) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | 加圧流動層ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08159410A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102537942A (zh) * | 2012-02-26 | 2012-07-04 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 低速流化床和低热值废气混燃装置及方法 |
| JP2015014414A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | コリア インスティテュート オブ エナジー リサーチＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ | 流動層燃焼炉における多段反応による窒素酸化物及び亜酸化窒素の同時低減方法 |
| CN106051755A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 山东巨亚环保科技股份有限公司 | 烟气净化装置及安装有该装置的循环流化床锅炉 |
| CN106051803A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 山东巨亚环保科技股份有限公司 | 烟气净化装置及安装有该装置的链条锅炉 |
-
1994
- 1994-12-09 JP JP6306376A patent/JPH08159410A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102537942A (zh) * | 2012-02-26 | 2012-07-04 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 低速流化床和低热值废气混燃装置及方法 |
| JP2015014414A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | コリア インスティテュート オブ エナジー リサーチＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ | 流動層燃焼炉における多段反応による窒素酸化物及び亜酸化窒素の同時低減方法 |
| CN106051755A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 山东巨亚环保科技股份有限公司 | 烟气净化装置及安装有该装置的循环流化床锅炉 |
| CN106051803A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 山东巨亚环保科技股份有限公司 | 烟气净化装置及安装有该装置的链条锅炉 |
| CN106051803B (zh) * | 2016-07-25 | 2018-06-29 | 山东巨亚环保科技股份有限公司 | 烟气净化装置及安装有该装置的链条锅炉 |
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