JPH08215553A - ガス混合装置 - Google Patents

ガス混合装置

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JPH08215553A
JPH08215553A JP7022953A JP2295395A JPH08215553A JP H08215553 A JPH08215553 A JP H08215553A JP 7022953 A JP7022953 A JP 7022953A JP 2295395 A JP2295395 A JP 2295395A JP H08215553 A JPH08215553 A JP H08215553A
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JP
Japan
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gas
duct
blowing
blown
passage
Prior art date
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JP7022953A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Koike
仁 小池
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 わずかの差圧で気体の吹き込みを行う。 【構成】 ガスが流れるダクト2内に別の気体を吹き込
む装置において、前記別の気体が流入する流入部3を設
け、その流入部3に複数の吹込通路6を接続すると共
に、その各吹込通路6の吹込口7を、前記ダクト2内の
ガス流に沿って気体が吹き込まれるようにダクト2内に
配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスの流れ中に別の気体
を吹き込み混合させるガス混合装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ガス混合装置は、ガスとガスとを混合さ
せるもので、ダクト内に流れるガス中に別の気体を吹き
込み混合させるものがある。このガス混合装置は、図4
に示すように、ダクト2内に丸パイプ状の吹込ノズル3
0を複数所定間隔を隔てて並設すると共に、各吹込ノズ
ル30のガス流に対してほぼ直角の両側(ノズル隣接側
の周面)に、その長手方向(図示例では高さ方向)に沿
って所定間隔を隔てて複数の吹込口31を設け、これら
吹込口31から別の気体をダクト2内のガスの流れ中に
吹き込み、ガスの混合を行うものである。また、ダクト
2内に配設される吹込ノズルには図5に示すような船形
のノズル32もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のガス
混合装置では、丸パイプ形や船形の吹込ノズルの複数の
吹込口から別の気体をガス流に対してほぼ直角に吹き込
むため、流体中に別の気体を吹き込み拡散させるために
は、吹込ノズルでの気体の注入速度がある程度必要であ
る。このように注入速度を確保するには吹き込む気体の
圧力をダクト内のガス圧より一定値以上あげる必要があ
る、すなわち一定差圧 (例えば50mmAg〜100mmAg)以上が
必要であり、工業性が悪くなる。
【0004】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、その目的は、わずかの差圧で気体
の吹き込みを行えるガス混合装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のガス混合装置
は、ガスが流れるダクト内に別の気体を吹き込む装置に
おいて、前記別の気体が流入する流入部を設け、その流
入部に複数の吹込通路を接続すると共に、その各吹込通
路の吹込口を、前記ダクト内のガス流に沿って気体が吹
き込まれるようにダクト内に配置したものである。
【0006】また、前記吹込口を高さ方向に直列に配置
すると共に、この直列状の吹込口を所定間隔を隔てて複
数並設することが好ましい。
【0007】
【作用】吹込通路の吹込口をダクト内のガス流に沿って
気体が吹き込まれるようにダクト内に配置したことで、
気体は並行流の形で流体(ガス)中に吹き込まれるの
で、一定の差圧 (例えば50mmAg〜100mmAg)がなくてもわ
ずかな差圧で気体の吹き込みを行える。また、吹込通路
に複数の吹込口を設けると通路の下流側に行くに連れて
ガス圧が下がるが、吹込通路には吹込口が1つであるた
め通路内のガス圧が下がることがないので、通路内のガ
ス圧を一定の圧力以上に確保する必要がない。従って、
一定の差圧 (例えば50mmAg〜100mmAg)を確保することな
くわずかな差圧で気体の吹き込みを行えることになる。
【0008】さらに、吹込口を高さ方向に直列に配置す
ると共に、この直列状の吹込口を所定間隔を隔てて複数
並設することで、吹込口がガスの通過断面の縦方向と横
方向に分散されて配置されるため、ダクト内に気体が分
散性よく吹き込まれるので、気体を混合性能よく吹き込
むことが可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
【0010】図1及び図2において、1はガス混合装置
を示し、このガス混合装置1は断面矩形状のダクト2内
に別の気体を吹き込み混合するものである。
【0011】ダクト2内には例えば空気や排ガス等のガ
スが流れ、このダクト2の上面の一部には、ダクト2の
幅より適宜小さい幅の箱状のガス流入部3が設けられて
いる。流入部3にはダクト2内に吹き込む気体(別の気
体)を供給する気体供給管4が接続されている。
【0012】ガス流入部3の底面すなわちダクト2の上
面には、ガスの流れ方向に長い矩形状のガス流入穴5が
形成され、この流入穴5はダクトの幅方向に所定の間隔
を隔てて複数図示例では4列並行に設けられている。各
ガス流入穴5の下方のダクト2内には、ダクト2の流路
を幅方向に分割するように箱状の吹込通路6が形成さ
れ、この吹込通路6のガス流入穴5のガス下流側端部下
方が開口されて吹込口7が形成される。すなわち、吹込
口7は、ガスの通過断面に沿って高さ方向に長い矩形状
に形成されると共にダクト内のガスの流れ方向に向けて
配置されており、流入部3に流入した気体がガス流入穴
5から吹込通路6を介して吹込口7からダクト2内のガ
ス流に沿って吹き込まれる、つまり気体は並行流の形で
流体(ガス)中に吹き込まれるようになっている。
【0013】吹込通路6内には、通路6内が横断面L字
状の複数図示例では3つの通路6a,6b,6cに分割
されるように仕切板8が設けられ、この仕切板8によっ
てガス流入穴5がガスの流れ方向に3つに、吹込口7が
高さ方向に3つ(3段)にそれぞれ分割され、ガス下流
側のガス流入穴5aが上段の吹込口7aに、真ん中のガ
ス流入穴5bが中段の吹込口7bに、ガス上流側のガス
流入穴5cが下段の吹込口7cにそれぞれ連通されてい
る。すなわち、吹き込むガスの通過断面を格子状に分割
して、ガスをガス通過断面の幾何学的に分割された任意
の吹込口7a,7b,7cからダクト2内のガス中に吹
き込み混合させるように構成され、これにより、流入部
3のガスが最短距離を通らないで吹込口7からダクト2
内に吹き込まれるように、つまり仕切板8を設けないと
吹込口7の上方から多くのガスが吹き込まれるため吹き
込まれるガスの偏りを防止するようになっている。この
分割の個数は混合性能を向上させるために3つ以上にす
ることが好ましい。
【0014】このように吹込通路6内を仕切板8によっ
て3つに分割することで、3つの吹込通路6a,6b,
6cを積層したブロック吹込部9が形成されることな
り、このブロック吹込部9により、ダクト2内が幅方向
に複数図示例では5つの流路に仕切られる。このブロッ
ク吹込部9の並設数は、多ければ多いほどダクト2内の
ガスが複数に分流するのでガスの混合をよく行えるが、
構造的には3〜7個程度が好ましい。このブロック吹込
部9のガス上流側には、ガスの分流がスムーズに行われ
るように水平断面三角形(や半円形)の分流形成部10
が設けられている。
【0015】このガス混合装置1は例えばボイラプラン
トに適用される。具体的には、図3に示すようにボイラ
プラントの石炭等を燃焼するボイラ11に空気を供給す
る空気供給系統やボイラ11からの排ガスの排ガス系統
に適用される。
【0016】すなわち、ボイラ11のバーナ12には空
気ファン13を有する空気供給ダクト14が接続され、
このダクト14の空気ファン13の下流側に、ボイラ1
1の伝熱部15(節炭器16等)を介し再循環ファン1
7により所定の圧力に昇圧された酸素分が少ない排ガス
の一部を吹き込み混合(例えばダクト内のガス中に20〜
30%含まれるように混合)して窒素酸化物(NOx)の
低減を図るためにガス混合装置1が設けられる。
【0017】この場合の排ガスの空気への混合を図1、
図2及び図3を用いて述べると、ダクト2は空気供給ダ
クト14、気体供給管4は再循環ファン17を有しボイ
ラ11の伝熱部15の下流側に接続されるガス供給管1
8をそれぞれ示し、空気供給ダクト14内には空気ファ
ン13で所定の圧力(例えば1200mmAg)に昇圧された空
気が流れる。
【0018】ボイラ11の伝熱部15(節炭器16等)
を介した排ガスの一部が再循環ファン17により所定の
圧力に昇圧された後、流入部3に流入し、そして、各ガ
ス流入穴5a,5b,5cから吹込通路6a,6b,6
cを介して各吹込口7a,7b,7cからダクト14内
のガス流に沿って吹き込まれる。このように、排ガスは
並行流の形で空気中に吹き込まれるので、一定の差圧
(例えば50mmAg〜100mmAg)がなくても排ガスの空気への
吹き込みを行える。
【0019】また、各吹込通路6a,6b,6cには吹
込口7a,7b,7cが1つであるため、通路6a,6
b,6c内のガス圧が下がることがないので、通路6内
のガス圧を一定の圧力以上に確保する必要がない。つま
り、ダクト14内の吹込通路6に複数の吹込口を設ける
と通路6の下流側に行くに連れてガス圧が下がるので、
吹込通路6内へのガスの圧力を一定の圧力以上に確保す
る必要がある。
【0020】従って、一定の差圧 (例えば50mmAg〜100m
mAg)を確保することなくわずかな差圧で排ガスを空気中
に吹き込むことができる。このようにわずかな差圧によ
りガス混合を行えるので、再循環ファン17の余分の動
力(一定差圧を確保するための動力)が不要になり、動
力の低減を図れ、系統設計上有利になる。
【0021】また、複数図示例では3つの吹込通路6
a,6b,6cの吹込口7a,7b,7cを直列に積層
するように配置(高さ方向に間隔を隔てることなく配
置)したので、各吹込口7a,7b,7cからのガスの
吹き込みがほぼ均一であるから、高さ方向に均一にガス
を吹き込める。さらに、その直列状の吹込口7a,7
b,7cを所定間隔を隔ててダクト14内に複数図示例
では4つ並設することで、ダクト14内が幅方向に5つ
に分割され、これを空気が通ることで5つの空気流が生
じ、この空気流の間にガスが吹き込まれて混ざるので、
空気中に排ガスがほぼ均一に分散する。すなわち、ダク
ト14内にはガス通過断面の高さ方向(縦方向)と幅方
向(横方向)に分散されて吹込口7が配置されているた
め、排ガスが空気中にほぼ均一に分散されるので、丸パ
イプ形や船形の吹込ノズルとほぼ同一の混合性能が得ら
れ、排ガスを混合性能よく吹き込むことができる。
【0022】また、このガス混合装置1は排ガス系統に
も適用することが可能である。すなわち、ボイラ11の
火炉19からの排ガスは、図3に示すように、伝熱部1
5(節炭器16等)で冷却されてから排ガスダクト20
に流入し、脱硝装置21で乾式アンモニア接触還元法に
より脱硝処理され、そして脱硫、脱塵等の処理後、煙突
22から大気に開放されるが、脱硝装置21では脱硝反
応を行うための最低限の温度(例えば約 250℃)を確保
する必要がある。このため、脱硝装置21内でのガス温
度が約 250℃以上になるように、伝熱部15途中の排ガ
ス例えば節炭器16の入口のガスの一部を節炭器16を
バイパスして排ガス中に吹き込む。例えば、節炭器16
の入口のガス温度が約 300℃でその出口のガス温度が約
200℃の場合には、節炭器16上流側の排ガスを適宜バ
イパスして温度制御を行う。そのバイパスした高温の排
ガスを排ガスダクト20内を流れる排ガス中に吹き込む
ところに本発明のガス混合装置1を設ける。このよう
に、本発明のガス混合装置1を設けることで、一定の差
圧 (例えば50mmAg〜100mmAg)を確保することなくわずか
な差圧で排ガスのバイパス(吹き込み)を行うことがで
きる。これにより、節炭器16の入口と出口でのガスの
圧力差は30〜50mmAgであるので、一定の差圧を確保する
ための補助ファンを設けることなく、ダンパ23の開度
制御だけでバイパスした高温の排ガスをダクト20内に
わずかな差圧でしかも混合性能よく吹き込める。尚、図
3中、24はバイパス管を示す。
【0023】さらに、脱硝装置21は、排ガス中に含ま
れるNOxと、排ガスに混合したアンモニアとを反応さ
せて脱硝処理を行うものであり、脱硝装置21の入口側
の排ガス中にアンモニアを吹き込むところにも本発明の
ガス混合装置1を適用でき、これによりアンモニアをわ
ずかな差圧でしかも混合性能よく排ガス中に吹き込め
る。尚、図3中、25はアンモニア注入管を示す。
【0024】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば次のような
優れた効果を奏する。
【0025】(1) 流入部に接続した複数の吹込通路の
各吹込口をダクト内のガス流に沿って気体が吹き込まれ
るようにダクト内に配置したので、わずかな差圧で気体
の吹き込みを行える。
【0026】(2) 吹込通路の吹込口を高さ方向に直列
に配置すると共に、この直列状の吹込口を所定間隔を隔
てて複数並設したので、気体を混合性能よく吹き込むこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス混合装置の一例を示す概略斜視図
である。
【図2】図1の側断面図である。
【図3】ボイラプラントの一例を示す構成図である。
【図4】従来のガス混合装置の一例を示す概略斜視図で
ある。
【図5】従来の吹込ノズルの他の例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
2 ダクト 3 流入部 6 吹込通路 7 吹込口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスが流れるダクト内に別の気体を吹き
    込む装置において、前記別の気体が流入する流入部を設
    け、その流入部に複数の吹込通路を接続すると共に、そ
    の各吹込通路の吹込口を、前記ダクト内のガス流に沿っ
    て気体が吹き込まれるようにダクト内に配置したことを
    特徴とするガス混合装置。
  2. 【請求項2】 前記吹込口を高さ方向に直列に配置する
    と共に、この直列状の吹込口を所定間隔を隔てて複数並
    設する請求項1記載のガス混合装置。
JP7022953A 1995-02-10 1995-02-10 ガス混合装置 Pending JPH08215553A (ja)

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JP7022953A JPH08215553A (ja) 1995-02-10 1995-02-10 ガス混合装置

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JP7022953A JPH08215553A (ja) 1995-02-10 1995-02-10 ガス混合装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007035406A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Toyota Motor Corp ガスの希釈器
JP2009206067A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Sango Co Ltd 燃料電池の排気系および燃料電池システム
JP2009295303A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Toyota Boshoku Corp 燃料電池の排出ガス希釈装置
US10730014B2 (en) 2015-09-14 2020-08-04 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Boiler

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