JPH09509474A - 酸化窒素含有ガスを精製する方法と、スチーム発生ボイラー中でガスを精製する装置 - Google Patents

酸化窒素含有ガスを精製する方法と、スチーム発生ボイラー中でガスを精製する装置

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JPH09509474A JP7526107A JP52610795A JPH09509474A JP H09509474 A JPH09509474 A JP H09509474A JP 7526107 A JP7526107 A JP 7526107A JP 52610795 A JP52610795 A JP 52610795A JP H09509474 A JPH09509474 A JP H09509474A
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フォスター ホイーラー エナージア オサケ ユキチュア
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Abstract

(57)【要約】 第１及び第２還元段階において還元剤を導入して酸化窒素含有ガスと接触させることによって、燃焼ユニットを出る煙道ガス中の酸化窒素レベルを減ずる方法を提供する。第１還元段階は非接触段階（例えば、８００℃を越える温度において）であり、第２段階は接触段階（例えば、約３００〜４００℃において）である。改良された窒素還元設備を備えたスチーム発生ボイラーも提供する。高温ガス中の酸化窒素量は第１及び第２還元段階の組合せにおいて、スチーム発生ボイラーシステムにおいてスチームを発生しながら、還元されて、酸化窒素を本質的に含まないガスを生成し、排気される煙道ガス中へのＮＨ3（又は、他の還元剤）スリップの可能性は除かれる。対流セクションにおける伝熱を利用して、接触還元のための安定した温度条件を確立する。

Description

【発明の詳細な説明】 酸化窒素含有ガスを精製する方法と、 スチーム発生ボイラー中でガスを精製する装置 本発明は、燃焼ユニットから生じる煙道ガス中の酸化窒素レベルを減少する方 法に関し、さらに詳しくは、還元剤を酸化窒素含有ガスと接触させることによる ＮＯxレベルの減少と、このガスを接触還元することによる還元の仕上げとに関 する。本発明はまた、改良された窒素還元設備(facilities)を有するスチーム発 生ボイラーに関する。 本発明は、固体燃料、スラッジ、ガス状燃料等を含む、実質的にいかなる可燃 性燃料の反応から発出する煙道ガスの酸化窒素含量を低下させる方法に関する。 特に、本発明は流出するスタックガス(stack gas)を現在の環境基準を満たすよ うに経済的に処理することができる、改良された流動床燃焼プロセスに関する。 排気ガス又は煙道ガスが大気中に放出される前に、これらの排気ガス又は煙道 ガスからの酸化窒素放出物を還元することは、燃料物質の燃焼によるエネルギー 生産の環境面の分野における検討すべき大きな論題であった。ＮＯx放出物は種 種な環境問題に関係するので、燃焼系からのＮＯx放出を最少にすることは処置 すべき問題である。 空気が存在する及び／又は用いられる燃料が窒素を含む場合のいかなる燃焼反 応から酸化窒素放出物が生ずることは明らかである。燃料の流動床燃焼は周知の 実施であり、その比較的低い操作温度のために酸化窒素放出物の還元において有 効であると判明している。流動床燃焼では、空気が典型的にプレナム(plenum)を 通して導入され、この空気は空気分配グリッドを通して分配される。燃料、流動 化固体(fluidizing solid)、及び恐らく収着剤(sorbent)（例えば、石灰石又は ドロマイト）が流動化され、これらは炉の中で通常は約７００〜１２００℃の範 囲内の温度において反応する。酸化窒素は燃料の燃焼において空気中の窒素の熱 固定(thermal fixation)と燃料窒素の転化との結果として発生する。前者の反応 は高温（約９５０℃より高温）において生じやすく(favored)、後者は低温にお いてより大きく重要であり、例えば、これらの反応は一般に流動床燃焼系におい て見い出される。 米国特許第３，９００，５４４号は、流出流(effluent stream)中にそれが約 ８７１〜１０９３℃（すなわち、約１６００〜２０００°Ｆ）の温度であるとき にアンモニア（ＮＨ3）を注入することによって、従来の炉を出た煙道ガスから 酸化窒素を非接触(non-catalytic)除去することを示唆する。ヨーロッパ特許公 開第１７６，２９３号も、遠心分離装置に入る前の煙道ガス流中へのアンモニア 注入によるＮＯx制御に関するＮＨ3の使用を開示する。多くの他の特許も、接触 還元の前のガス中にアンモニアを注入するように、触媒と共にアンモニアを用い ることを提案している。米国特許第４，３９３，０３１号はガス中へのアンモニ アの注入と、ガスとアンモニアとの混合後に、混合物を触媒反応器に通すことを 示唆する。 先行技術によって提案された方法は有利であるが、まだ幾つかの欠点を有する 。煙道ガス中へのアンモニア注入によるＮＯxの非接触還元は酸化窒素放出物を 還元するために限られた設備(capacity)を有し、ＮＨ3／ＮＯxのモル比が、“Ｎ Ｈ3スリップ”が出現するような、高いレベルまで上昇する可能性がある。これ は大気中への煙道ガスと共に好ましくないアンモニア放出と、アッシュ中のアン モニアの可能な結合とを惹起する。触媒と接触する前のガス中にアンモニウムを 注入する提案された方法は良好な還元設備を有する。しかし、酸化窒素の接触還 元は多量の触媒を必要とする。その結果、この触媒層を担持するために大きくス ペースを要する(space-consuming)容器が必要である。商業的な規模のプラント では、この種の触媒容器が通常は７〜１０ｍより高くさえなりうる。この種の還 元系では実質的な圧力低下も起こりうる。 本発明によると、効果的な還元が達成され、上記先行技術方法の欠点が克服さ れる、燃焼プロセスから大気中への酸化窒素放出物の還元方法が提供される。本 発明によると、コンパクトなサイズのスチーム発生器によって効果的な還元が達 成される、燃焼スチーム発生プロセスからＮＯx放出物を還元する方法が提案さ れる。本発明によると、接触処理における効果的なＮＯx還元による燃焼プロセ スからのＮＯx放出物の還元方法であって、圧力低下が少なく、典型的に約４０ ０Ｐａ未満である方法が提供される。 本発明はまた、先行技術におけるよりも良好なＮＯx放出物の還元設備を有す る流動床スチーム発生ボイラーシステムを含み、コンパクトサイズの流動床反応 器によって効果的な還元が達成される。 本発明の１つの例示的な方法によると、燃料反応室と、該反応室に操作的に接 続し、ガスから熱を抽出するための伝熱要素を有する煙道ガス対流セクションと を含む、スチーム発生ボイラーシステムからの燃焼ガスを精製する方法が提供さ れる。 この方法は下記工程を含む：（ａ）反応室において燃焼反応を維持して、酸化 窒素を含む高温ガスを発生させる工程。（ｂ）反応室から高温ガスを放出し、該 ガスを対流セクションに導く工程。（ｃ）ガスを煙道ガス対流セクションにおい て冷却する工程。（ｄ）高温ガスを還元剤と接触させることによって、第１還元 段階において酸化窒素を還元する工程。次に、（ｅ）第１還元段階の還元剤を含 むガスを煙道ガス対流セクションにおける接触ＮＯx還元にさらすことによって 、第２還元段階において酸化窒素を還元する工程。 本発明はまた、下記要素を含むスチーム発生ボイラーシステムにも関する：燃 料反応室と、該反応室に操作的に接続した煙道ガス対流セクション。煙道ガスか ら熱を抽出するための伝熱要素を有する対流セクション。反応室中の煙道ガスに 還元剤を導入する手段。及び、反応室からの導入手段の反対側に位置する、対流 セクション中の接触酸化窒素還元手段。 本発明はまた、流動床反応室と；該反応室に接続した粒子分離器と；粒子分離 器に接続し、該ガスから熱を抽出するための伝熱要素を有する煙道ガス対流セク ションとを含む流動床スチーム発生プラントからの燃焼ガスの精製方法に関する 。この方法は下記工程を含む：（ａ）流動床反応室の固体の流動床において燃焼 反応を維持して、高温煙道ガスを発生させる工程。（ｂ）反応室から高温ガスと 、該高温ガスに同伴される粒子とを放出し、該ガスと該粒子とを粒子分離器に導 く工程。（ｃ）分離器において該ガスから粒子を分離する工程。（ｄ）第１還元 段階において、高温ガスを還元剤と接触させて、該ガスのＮＯx含量を非接触条 件下で低減させる工程。次に、（ｅ）煙道ガスを煙道ガス対流セクション中に導 入 して、そこで該ガスを冷却する工程。及び、（ｆ）第２還元段階において、第１ 還元段階の還元剤を含むガスを工程（ｅ）の実施後に煙道ガス対流セクションに おいて接触ＮＯx還元にさらす工程。 本発明によると、スチーム発生ボイラーシステムにおいてスチームを発生させ ながら、連続的に配置された２段階の組合せで、高温ガス中の酸化窒素量を低減 して、このようにして、本質的に酸化窒素を含まないガスを生成し、排気される 煙道ガス中のＮＨx（又は同様な還元剤）スリップの可能性を除く。本発明は対 流セクションの伝熱面を利用して、接触転化のための安定化した温度条件を確立 する。 本発明によると、ＮＯx還元剤（好ましくは、アンモニア）を反応室における 高温燃焼ガス中及び／又は反応室と対流セクションとを接続するセクション中に ８００℃より高い温度において注入する。これにより、高温ガス中の酸化窒素の 非接触還元が起こる。上記位置への注入は、何の圧力低下も引き起こさない。本 発明によると、注入位置（単数又は複数）をプラントのスチーム発生負荷に適応 させて、流動床スチーム発生ボイラーシステムのあらゆる操作条件下で第１還元 段階において最適注入温度とアンモニアの保持時間とが確実に維持されるように することが好ましい。 ガス（まだ酸化窒素とアンモニアとを含む）をスチーム発生プラントの対流セ クションの伝熱面を通過させて、該ガスの温度を低下させる。約３００〜５００ ℃の温度に冷却された後に、酸化窒素の接触還元のために該ガスを第２還元段階 に導入する。この第２段階では、高温ガス中に予め注入されたアンモニアが存在 するので、通常の操作では追加の還元剤は本質的に不必要である。温度は用いる 触媒の必要条件に応じて選択され、温度は、一度選択されたならば、還元が行わ れることを保証するためにある一定の範囲内で安定に維持されなければならない 。本発明によると、ガスを接触処理の前に対流セクションにおいて適当な伝熱(h eat transfer)によって、典型的に約３００〜５００℃の範囲内である特定の温 度に冷却することが好ましい。このようにして、接触処理の温度は安定化され、 第２段階において用いる触媒の最適作用温度の±２５℃の範囲内に好ましく維持 されることができる。少なくとも、対流セクションにおける触媒の前に存在する 熱交換器において伝熱媒質の流速度を調節することによって、安定な温度条件は 容易に維持される。これはスチーム発生器の負荷に応じて容易に実施され、それ によって、プラントの種々な負荷に対して最適作用温度が得られる。 還元の大部分は第１還元段階で行われるので、第２段階の触媒は好ましくは対 流セクションに関連して、最も好ましくは伝熱面後の対流セクション内に配置さ れる。本発明による触媒層の寸法は、触媒の温度がその最適操作レベルに維持さ れることができるような、対流セクションの適当な位置に配置されることができ るように小さい。商業的な規模のプラントでは約２ｍ未満（例えば、１ｍ未満） の直線流動距離にわたって流動するようにガスが配置されるならば、酸化窒素の 必要な還元が生ずることが判明している。このように、本発明によると、先行技 術方法よりも非常に小さい接触面(catalytic surface)が必要であるに過ぎない 。したがって、圧力低下も小さい。本発明によって必要な触媒は先行技術方法よ りも少なくとも５０％小さい圧力低下を生じる（例えば、約４００Ｐａ未満の圧 力低下）。これは操作費用のかなりの節約をもたらし、さらに、過剰なアンモニ アスリップなしに充分なＮＯx還元を生じる。 例えば低い負荷(load)のような、ある種の操作条件下では、第１還元段階後に 過剰な注入アンモニアが存在する可能性がある。このような場合には、本発明に よる第２還元段階は、酸化窒素放出物を還元しながら、同時にガスからのガス状 ＮＨxスリップを除去する。このことは２つの還元段階を有する本発明を一層魅 力的なものにする。有害なＮＨxスリップの危険性なしに及び排気される煙道ガ スと共にアンモニアが大気中に混入される危険性なしに、還元がその最大に成る ような量のアンモニアを注入することができる。 本発明に関連していかなる既知の窒素還元剤が使用可能であるが、アミン含有 剤、アンモニア若しくは尿素、又はアンモニア生成前駆物質から本質的に成る群 から還元剤を選択することが好ましいことを理解すべきである。 図１は、本発明によるＮＯx還元設備を備えた循環式流動床スチーム発生プラ ントを示す。 図１は、スーパーヒーター(superheater)とエコノマイザー(economizer)とを 備え、本発明を包含する、典型的な循環式流動床スチーム発生ボイラーシステム を示す。全体的に参照番号１によって表示される、このボイラーシステムは、燃 焼物質、非燃焼物質、追加の添加剤又は再循環物質、第１空気及び第２空気が供 給される燃焼室３を有する流動床燃焼装置(combustor)２を含む。燃焼室３には 、床材料の正確なインベントリー(inventory)と空気の所望の流動とを有するこ とによって、床が流動状態に維持される。燃焼室３は、流動状空気がそれを通っ て導入されるグリッド状構造を有する底部４を備える。燃焼室壁は耐火性被覆を 有する又は有さずにスチーム発生面として役立つ、従来の膜型管壁(membrane ty petube wall)であることが好ましい。 燃焼室物質（粒子／固体）は燃焼室３から高温排気ガスによって流路５を介し て高温粒子分離器６（典型的には、サイクロン分離器）に運ばれ、そこで固体が ガスから分離され、粒子再循環系７、８及び９によって床での再使用のために燃 焼室３の下部に戻される。再循環粒子は燃焼室３に戻る前に流動床冷却器等（図 示せず）を通過することができる。 供給水、スチーム発生及びスーパーヒーターに関する回路の詳細は、本発明の 本質的な部分を形成せず、従来技術であるので、説明しない。 第１還元段階において高温ガスの酸化窒素含量を低減するために、還元剤（好 ましくは、ＮＨ3）をノズル１５、１６及び／又は１７を介して、ガスが８００ ℃より高い温度であるときにガス中に注入する。このような温度において、ＮＯx とＮＨ3との間の還元反応が非接触的に行われるので、大きい容積を要する(lar ge volume consuming)分離式大型触媒床は不必要である。注入点１５〜１７の位 置はプラントの負荷に応じて調節することができるので、ＮＯxの非接触的還元 のための最適の温度と保持時間とが得られる。効果的な還元のための決定的な要 素はアンモニアと高温ガスとの充分な混合である。それ故、位置１６又は１７に おけるノズルはサイクロン分離器６における充分な混合による結果を生じる。ガ スのＮＯx含量は第１還元段階においてアンモニア注入によって低下され、この ＮＯxは約６０ｐｐｍ未満のレベルまで減少されることが好ましい。 分離器６からの煙道ガスは流路１９を通って対流セクション１０に達し、ここ で第１還元手段(gage)が実施される。スーパーヒーターステージ１１は、例えば 、スーパーヒーター１１の下流及びエコノマイザー面１４の上流に配置されたリ ヒ ーター１２、１３と共に、対流セクション１０に配置されることができる。エコ ノマイザー面１４の上流の必要な伝熱構造体の選択は特定の燃料、還元剤及びそ の他の変数に依存する。ガスは伝熱構造体１１、１２及び１３上を通過する間に 冷却され、エコノマイザー面１４を通過する。 本発明によると、エコノマイザー面１４を通過した後に、ガスは第２還元段階 に導かれる。第２還元段階では、ガスは第１還元段階からの還元剤の存在下で接 触還元を受ける。第２還元段階における触媒床又はセクションは還元の仕上げを し、第２段階後の酸化窒素の量は一般に許容されるレベル、好ましくは約２０ｐ ｐｍ未満になる。 第２段階における触媒の必要な量は非常に少量であるので、プラント１の対流 セクション１０に直接適合させることができる。触媒セクション１８の直線長さ 、すなわち、触媒セクション１８を通ってガスが流動する通路は約２ｍ未満、好 ましくは１ｍ未満である（又は１つより多い床１８を用意する場合には、線状通 路の全長は２ｍ未満である）［触媒セクション／床１８に使用可能である、典型 的な触媒はＶ2Ｏ5触媒、又はＣｕＯ触媒を含む］。これは第２還元段階の何の追 加の圧力低下をも実際に生じず、触媒セクション１８の圧力低下は約４００Ｐａ 未満、好ましくは２００Ｐａ未満である。このように、本発明は、本発明の２倍 程度の圧力低下を生じうる先行技術方法に反して、実際に有意な圧力低下なしに 充分な酸化窒素還元をもたらす。 第２還元段階の適当な機能を保証するために、エコノマイザー１４への供給水 の流速度に影響を与えることによって、触媒セクション１８に入るガスの温度は 安定化され、所望のレベルに維持される。この具体的な実施態様と商業的に入手 可能なＶ2Ｏ5触媒とのための最適還元温度は、３００〜４００℃である。４００ ℃を越える、その最適作用温度を有する触媒を用いる場合には、この触媒を対流 セクション１０においてエコノマイザー１４の前、又は第１及び第２エコノマイ ザー面１４の間に配置することが好ましい。約５００℃の温度では、ゼオライト 触媒が好ましい。本発明によると、対流セクション１０内の適当な位置を選択す ることによって、触媒セクション１８を常にその最適作用温度に配置し、さらに 、触媒セクション１８の前に存在する伝熱面を通って流れる媒質の流速度に影 響を与えることによって、この温度を触媒の操作温度範囲内に維持することが可 能である。ガス温度の安定化が重要である。触媒セクション１８に入るガスの温 度が触媒の最適作用温度よりも実質的に２５℃より大きく低下するならば、酸化 窒素の還元は急激に低下する。他方では、この温度が高すぎる場合には、ＳＯ3 に酸化されるＳＯ2の副反応が生じて、プロセス中で後に腐食性の凝縮(condensa tion)を起こす。 触媒の最適作用温度が４００℃より高温、例えば約５００℃であるように触媒 を選択する場合には、図１の点線で説明するように、１つ以上の触媒セクション １８’をエコノマイザー面１４の前に配置することができる。触媒セクション１ ８’をエコノマイザー面１４の間に配置することも、温度必要条件がこの配置を 妥当である(in order)とするような配置である場合には、可能である。本発明は 触媒セクション１８、１８’の対流セクション１０における適当な位置を容易に 選択して、所望の範囲内の温度をさらに与えることを可能にする。 例えば低い負荷条件のような、ある一定の作用条件下では、第１還元段階後に 過剰な注入アンモニアが存在することがありうる。このような場合には、第２還 元段階が、酸化窒素放出物を還元しながら、同時にガスからガス状ＮＨ3スリッ プを除去する。これは、低い負荷においても流動床スチーム発生器を運転する安 全な方法を提供するその可能性のために、２個の還元段階を有する本発明をさら に一層魅力的にする。 予防手段として、対流セクション１０における第２還元段階に触媒セクション １８、１８’の上流に追加の還元剤注入ノズル２０を備えることができる。追加 の還元剤注入ノズル２０は第１還元段階における一時的な異常な状態［例えば、 還元剤注入ノズルに閉塞が生ずる場合］に反応してのみ作動することができる。 本明細書では循環式流動床燃焼を好ましい実施態様として述べたが、本発明が 種々なプロセスに適用可能であることを理解すべきである。例えば、対流セクシ ョン１０を例えば黒液(black liquor)回収ボイラーと関連して配置することがで きる。煙道ガス中に熱ＮＯxが発生するプロセスの廃熱ボイラーに関連しても、 対流セクション１０を配置することができ、この場合には対流セクション１０を 水平状態に配置することができる。 本発明は既存のスートブロワ系を対流セクション１０内の熱交換器として用い ることができる。対流セクション１０内に伝熱面のために備えたスートブロワを 用いることによって、触媒セクション１８、１８’を清潔に維持することができ る。触媒セクション１８、１８’がそれら自身のスートブロワを必要とする場合 には、対流セクション１０内の伝熱面のスートブロワ系の使用をなお利用するこ とができる。 現在、最も実際的で、好ましい実施態様であると考えられるものに関連して本 発明を説明したが、本発明が開示した実施態様に限定されず、反対に、添付請求 項の要旨及び範囲内に含まれる種々な改良及び同等な配置を包含するように意図 されることを理解すべきである。
【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９５年８月３０日 【補正内容】 請求の範囲 １．下記工程： （ａ）反応室において燃焼反応を維持して、酸化窒素を含む高温ガスを発生さ せる工程と； （ｂ）反応室から高温ガスを放出し、該ガスを、伝熱面をその中に有するエコ ノマイザーを含む煙道ガス対流セクションに導入する工程と； （ｃ）ガスを煙道ガス対流セクションにおいて冷却する工程と； （ｄ）高温ガスを還元剤と接触させることによって、第１還元段階において酸 化窒素を還元する工程と； （ｅ）第１還元段階の還元剤を含むガスを煙道ガス対流セクションにおける接 触ＮＯx還元にさらすことによって第２還元段階において酸化窒素を還元する工 程と を含む、燃料反応室及び、該反応室に操作的に接続し、ガスから熱を抽出するた めの伝熱要素を有する煙道ガス対流セクション、とを含むスチーム発生プラント からの燃焼ガスの精製方法であって、 高温ガス中のＮＯxを非接触還元するために、該高温ガスを８００℃より高い 温度において還元剤と接触させることによって、工程（ｄ）を実施し； 第２還元段階における接触還元の前に対流セクションの表面をスチーム加熱す ることによって、対流セクション中のガスを５００℃以下の温度に冷却するため に、工程（ｃ）を実施し； ガスがエコノマイザーの伝熱面を通過した後に、工程（ｅ）を実施する ことを特徴とする前記方法。 ２．第２還元段階前に対流セクション内のガスを約３００〜４００℃に冷却す るために、工程（ｃ）を実施し、工程（ｃ）の前に工程（ｄ）を実施することを 特徴とする、請求項１記載の方法。 ３．第２還元段階の前に対流セクション内の伝熱媒質の流速度を調節すること によって、第２還元段階におけるガスの温度を、第２還元段階で用いる触媒の最 適作用温度の±２５℃の範囲内のレベルに維持する他の工程を更に含むこと特徴 とする、請求項１記載の方法。 ４．スチーム発生プラントのスチーム発生負荷と一致した１つ以上の位置にお いて還元剤を注入し、高温ガスと接触させることによって、工程（ｄ）を実施す ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ５．ガスが対流セクションを出る前に該ガス中の還元剤のいかなる過剰量をも 減ずるために工程（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１記載の方法。 ６．工程（ｅ）を実施して、高温ガスを約２ｍ未満の直線流動距離にわたって 触媒床に通すことを特徴とする、請求項１記載の方法。 ７．工程（ｅ）の接触処理の圧力低下が従来の接触還元の圧力低下の５０％未 満であるように、工程（ａ）〜（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１記 載の方法。 ８．工程（ｅ）の接触処理の圧力低下が約４００Ｐａ未満であることを特徴と する、請求項１記載の方法。 ９．工程（ｄ）において導入される還元剤がアミン含有剤、アンモニア、尿素 、又はアンモニア生成前駆物質から本質的に成る群から選択されることを特徴と する、請求項１記載の方法。 10．下記要素： 燃料反応室と、 該反応室に操作的に接続し、煙道ガスから熱を抽出するための、エコノマイザ ーの伝熱面を含めた、伝熱要素及び、前記反応室からの前記導入手段の反対側に 位置する接触酸化窒素還元手段、とを有する煙道ガス対流セクションと、 前記伝熱要素の前の前記反応室において煙道ガス中に還元剤を導入する手段と を含むスチーム発生ボイラーシステムであって、 前記接触酸化窒素還元手段がエコノマイザーの伝熱面後の対流セクション中に 配置されることを特徴とする前記スチーム発生ボイラーシステム。 11．前記接触酸化窒素還元手段が前記対流セクションを通るガス流の方向に直 線長さを有する触媒床を含み、触媒床の長さが２ｍ未満であることを特徴とする 、請求項１０記載のスチーム発生ボイラーシステム。 12．前記触媒床の長さが１ｍ未満であることを特徴とする、請求項１１記載の スチーム発生ボイラーシステム。 13．前記接触酸化窒素還元手段が対流セクション内の、ガスが接触還元のため に実質的に最適である温度である位置に配置されることを特徴とする、請求項１ ０記載のスチーム発生ボイラーシステム。 14．前記反応室が流動床燃焼装置を含み、前記反応室と前記接触還元手段との 間に粒子分離器がさらに存在することを特徴とする、請求項１０記載のスチーム 発生ボイラーシステム。 15．下記工程： （ａ）流動床反応室の固体の流動床において燃焼反応を維持して、高温の煙道 ガスを発生させる工程と； （ｂ）高温ガスと、該高温ガスに同伴される粒子とを反応室から放出し、該ガ スと該粒子とを粒子分離器に導く工程と； （ｃ）該分離器において該ガスから粒子を分離する工程と； （ｄ）第１還元段階において高温ガスを還元剤と接触させて、該ガスのＮＯx 含量を非接触条件下で低減する工程と； （ｅ）煙道ガス対流セクションにおいて該ガスを冷却する工程と； （ｆ）工程（ｅ）の実施後に、第２還元段階において第１還元段階の還元剤を 含むガスを煙道ガス対流セクションにおける接触ＮＯx還元にさらす工程と を含む、スチーム発生プラントが流動床反応室と、該反応室に接続した粒子分離 器と、該粒子分離器に接続し、ガスから熱を抽出するための伝熱要素を有する煙 道ガス対流セクションとを含む、請求項１記載の燃焼ガスの精製方法であって、 高温ガス中のＮＯxを非接触還元するために、該高温ガスを８００℃より高い 温度において還元剤と接触させることによって、工程（ｄ）を実施し； 工程（ｆ）における接触還元の前に対流セクションの表面をスチーム加熱する ことによって、対流セクション中のガスを５００℃以上の温度に冷却することに よって、工程（ｅ）を実施し； プラントが対流セクション中に伝熱面を有するエコノマイザーを含み、ガスが エコノマイザーの伝熱面を通過した後に、工程（ｆ）を実施する ことを特徴とする前記方法。 16．工程（ｆ）における接触還元の前に対流セクション内のガスを８００℃よ り高い温度から約３００〜４００℃の温度に冷却するために、工程（ｅ）を実施 することを特徴とする、請求項１５記載の方法。 17．第２還元段階の前に存在する対流セクション内の伝熱媒質の流速度を調節 することによって、第２還元段階におけるガスの温度を、第２還元段階に用いる 触媒の最適作用温度の±２５℃の範囲内のレベルに維持する他の工程を更に含む ことを特徴とする、請求項１５記載の方法。 18．スチーム発生プラントのスチーム発生負荷と一致した１つ以上の位置にお いて還元剤を注入し、高温ガスと接触させることによって、工程（ｄ）を実施す ることを特徴とする、請求項１５記載の方法。 19．工程（ｆ）を実施して、約２ｍ未満の直線流動距離にわたって触媒床に高 温ガスを通すことを特徴とする、請求項１５記載の方法。 20．工程（ｄ）を８００℃を越える温度において実施して、ガスのＮＯx含量 を約６０ｐｐｍ以下に減少し、工程（ｆ）を約３００〜４００℃の温度において 実施して、ガスのＮＯx含量を約２０ｐｐｍ以下に減少して、ＮＨ3等の還元剤ス リップの可能性を本質的に除去することを特徴とする、請求項１５記載の方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月１０日 【補正内容】 明細書 酸化窒素含有ガスを精製する方法と、 スチーム発生ボイラー中でガスを精製する装置 本発明は添付請求項１及び８の前文に記載した方法及び装置に関する。それに よって、本発明は、燃焼ユニットから生じる煙道ガス中の酸化窒素レベルを減少 する方法に関し、さらに詳しくは、還元剤を酸化窒素含有ガスと接触させること によるＮＯxレベルの減少と、このガスを接触還元することによる還元の仕上げ とに関する。本発明はまた、改良された窒素還元設備(facilities)を有するスチ ーム発生ボイラーに関する。 それによって、本発明は、固体燃料、スラッジ、ガス状燃料等を含む、実質的 にいかなる可燃性燃料の反応から発出する煙道ガスの酸化窒素含量を低下させる 方法にも関する。特に、本発明は流出するスタックガス(stack gas)を現在の環 境基準を満たすように経済的に処理することができる、改良された流動床燃焼プ ロセスに関する。 排気ガス又は煙道ガスが大気中に放出される前に、これらの排気ガス又は煙道 ガスからの酸化窒素放出物を還元することは、燃料物質の燃焼によるエネルギー 生産の環境面の分野における検討すべき大きな論題であった。ＮＯx放出物は種 種な環境問題に関係するので、燃焼系からのＮＯx放出を最少にすることは処置 すべき問題である。 空気が存在する及び／又は用いられる燃料が窒素を含む場合のいかなる燃焼反 応から酸化窒素放出物が生ずることは明らかである。 触媒と接触する前のガス中にアンモニウムを注入する提案された方法は良好な 還元設備を有する。しかし、酸化窒素の接触還元は多量の触媒を必要とする。そ の結果、この触媒層を担持するために大きくスペースを要する(spaceーconsuming )容器が必要である。商業的な規模のプラントでは、この種の触媒容器が通常は ７〜１０ｍより高くさえなりうる。この種の還元系では実質的な圧力低下も起こ りうる。 ヨーロッパ特許第０５８３７７１号も、煙道ガス流中のＮＯx還元方法を示唆 する。ＮＯx含量は煙道ガスを第１処理帯と第２処理帯とに通すことによって減 少する。ＮＯxの一部の選択的な非接触還元のために第１処理帯に窒素処理剤を 導入する。その後に、煙道ガスを、ＮＯxのさらに選択的な接触還元のための触 媒を含む第２処理帯に通す。第２処理帯において煙道ガスに場合により窒素処理 剤を加える。処理剤の導入量は処理帯を出る煙道ガス中のアンモニアの変化に応 じて調節される。異なるプロセス条件において達成されるべき所望のＮＯx還元 のために、第２処理帯の触媒は、ＮＯx還元効率が例えば温度依存性であるので 、非常に大きいサイズでなければならない。不適当な温度では、大きい触媒又は 多量の還元剤が必要であり、これはＮＨ3スリップをもたらす可能性がある。 効果的な還元が達成され、上記先行技術方法の欠点が克服される、燃焼プロセ スから大気中への酸化窒素放出物の還元方法を提供することが、本発明の目的で ある。コンパクトなサイズのスチーム発生器によって効果的な還元が達成される 、燃焼スチーム発生プロセスからＮＯx放出物を還元する方法を提案することも 、本発明の目的である。さらに、接触処理における効果的なＮＯx還元による燃 焼プロセスからのＮＯx放出物の還元方法であって、圧力低下が少なく、典型的 に約４００Ｐａ未満である方法を提供することも、本発明の目的である。 また、先行技術におけるよりも良好なＮＯx放出物の還元設備を有し、コンパ クトサイズの流動床反応器によって効果的な還元が達成される流動床スチーム発 生ボイラーシステムを提供することが、本発明の目的である。 本発明は、燃料反応室と、該反応室に操作的に接続し、ガスから熱を抽出する ための伝熱要素を有する煙道ガス対流セクションとを含む、スチーム発生ボイラ ーシステムからの燃焼ガスを精製する方法に適用可能である。 本発明の目的は、請求項１及び８の特徴を表す部分(characterizing portions )に記載される特色(features)を特徴とする方法及び装置によって達成される。 この方法は次の工程を含む：（ａ）反応室において燃焼反応を維持して、酸化 窒素を含む高温ガスを発生させる工程。（ｂ）高温ガスを還元剤と接触させるこ とによって、第１還元段階において酸化窒素を還元する工程。（ｃ）反応室から 高温ガスを放出し、ガスを対流セクションに導く工程。（ｄ）ガスを煙道ガス対 流セクションにおいて冷却する工程。次に（ｅ）第１還元段階の還元剤を含むガ スを煙道ガス対流セクションにおける接触ＮＯx還元にさらすことによって、第 ２還元段階において酸化窒素を還元する工程。 本発明はまた、下記要素を含むスチーム発生ボイラーシステムに適用される： 燃料反応室と、該反応室に操作的に接続した煙道ガス対流セクション。煙道ガス から熱を抽出するための伝熱要素を有する対流セクション。反応室中の煙道ガス に還元剤を導入する手段。及び、反応室からの導入手段の反対側に位置する、対 流セクション中の接触酸化窒素還元手段。 本発明はまた、流動床反応室と；該反応室に接続した粒子分離器と；粒子分離 器に接続し、該ガスから熱を抽出するための伝熱要素を有する煙道ガス対流セク ションとを含む流動床スチーム発生プラントからの燃焼ガスの精製方法に適用さ れる。この方法は下記工程を含む：（ａ）流動床反応室の固体の流動床において 燃焼反応を維持して、高温煙道ガスを発生させる工程。（ｂ）第１還元段階にお いて、高温ガスを還元剤と接触させて、該ガスのＮＯx含量を非接触条件下で低 減させる工程。（ｃ）反応室から高温ガスと、高温ガスに同伴される粒子とを放 出し、該ガスと該粒子とを粒子分離器に導く工程。（ｄ）分離器において該ガス から粒子を分離する工程。次に、（ｅ）煙道ガスを煙道ガス対流セクション中に 導入して、そこで該ガスを冷却する工程。及び、（ｆ）第２還元段階において、 第１還元段階の還元剤を含むガスを工程（ｅ）の実施後に煙道ガス対流セクショ ンにおいて接触ＮＯx還元にさらす工程。 本発明によると、スチーム発生ボイラーシステムにおいてスチームを発生させ ながら、連続的に配置された２段階の組合せで、高温ガス中の酸化窒素量を低減 して、このようにして、本質的に酸化窒素を含まないガスを生成し、排気される 煙道ガス中のＮＨx（又は同様な還元剤）スリップの可能性を除く。本発明は対 流セクションの伝熱面を利用して、接触転化のための安定化した温度条件を確立 する。 本発明によると、ＮＯx還元剤（好ましくは、アンモニア）を反応室における 高温燃焼ガス中及び／又は反応室と対流セクションとを接続するセクション中に ８００℃より高い温度において注入する。これにより、高温ガス中の酸化窒素の 非接触還元が起こる。上記位置への注入は、何の圧力低下も引き起こさない。本 発明によると、注入位置（単数又は複数）をプラントのスチーム発生負荷に適応 させて、流動床スチーム発生ボイラーシステムのあらゆる操作条件下で第１還元 段階において最適注入温度とアンモニアの保持時間とが確実に維持されるように することが好ましい。 請求の範囲 １．下記工程： （ａ）反応室において燃焼反応を維持して、酸化窒素を含む高温ガスを発生さ せる工程と； （ｂ）該高温ガスを還元剤と８００℃より高い温度で接触させることによって 第１還元段階において酸化窒素を還元して、該高温ガス中のＮＯxを非接触還元 する工程と； （ｃ）反応室から高温ガスを放出し、該ガスを、伝熱面を含む煙道ガス対流セ クションに導入する工程と； （ｄ）工程（ｂ）後に、対流セクションの表面をスチーム加熱することによっ て、ガスを煙道ガス対流セクションにおいて５００℃以下の温度に冷却する工程 と；次に、 （ｅ）第１還元段階の還元剤を含むガスを煙道ガス対流セクションにおける接 触ＮＯx還元にさらすことによって、第２還元段階において酸化窒素を還元する 工程と を含む、燃料反応室及び、該反応室に操作的に接続し、ガスから熱を抽出するた めの伝熱要素を有する煙道ガス対流セクションとを含むスチーム発生プラントか らの燃焼ガスの精製方法であって、 第２還元段階の前に伝熱面内の伝熱媒質の流速度を調節することにより、第２ 還元段階のガスの温度を、第２還元段階で用いる触媒の最適作用温度に維持する ことによって、工程（ｅ）における接触処理の温度を安定化させることを特徴と する前記方法。 ２．第２還元段階前に対流セクション内のガスを約３００〜４００℃に冷却す るために、工程（ｄ）を実施し、エコノマイザーの伝熱面にガスを通した後に工 程（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３．第２還元段階の前に伝熱面内の伝熱媒質の流速度を調節することによって 、第２還元段階におけるガスの温度を、第２還元段階で用いる触媒の最適作用温 度の±２５℃の範囲内のレベルに維持することを特徴とする、請求項１記載の方 法。 ４．スチーム発生プラントのスチーム発生負荷と一致した１つ以上の位置にお いて還元剤を注入し、高温ガスと接触させることによって、工程（ｂ）を実施す ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ５．ガスが対流セクションを出る前に該ガス中の還元剤のいかなる過剰量をも 減ずるために工程（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１記載の方法。 ６．高温ガスを約２ｍ未満の直線流動距離にわたって触媒床に通すことによっ て工程（ｅ）を実施し、それによって、工程（ｅ）の接触処理の圧力低下を従来 の接触還元の圧力低下の５０％未満、典型的に約４００Ｐａ未満であるようにす ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ７．工程（ｂ）において導入される還元剤がアミン含有剤、アンモニア、尿素 、又はアンモニア生成前駆物質から本質的に成る群から選択されることを特徴と する、請求項１記載の方法。 ８．下記要素： 反応室内の煙道ガス中に酸化窒素還元剤を導入するための手段を有する燃料反 応室と、 該反応室に操作的に接続し、煙道ガスから熱を抽出するための伝熱要素及び、 前記反応室からの前記導入手段の反対側に位置する、酸化窒素を接触還元するた めの接触処理手段、とを有する煙道ガス対流セクションと、 を含むスチーム発生ボイラーシステムであって、 対流セクションの接触処理手段の前に配置される伝熱要素と、 用いる触媒の最適作用温度に接触処理のガスの温度を維持するために、接触処 理手段の前の対流セクションに配置された伝熱要素の伝熱媒質の流速度を調節す るための手段と を特徴とする前記スチーム発生ボイラーシステム。 ９．接触酸化窒素還元手段が、エコノマイザーの伝熱面後の前記対流セクショ ン内に配置され、かつ前記対流セクションを通るガス流の方向に直線長さを有す る触媒床を含み、触媒床の長さが２ｍ未満であることを特徴とする、請求項８記 載のスチーム発生ボイラーシステム。 10．前記触媒床の長さが１ｍ未満であることを特徴とする、請求項８記載のス チーム発生ボイラーシステム。 11．前記反応室が流動床燃焼装置と、さらに前記反応室と前記接触還元手段と の間の粒子分離器とを含むことを特徴とする、請求項８記載のスチーム発生ボイ ラーシステム。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ２３Ｃ 11/02 ＺＡＢ 6908−3Ｋ Ｆ２３Ｃ 11/02 ３１１ ３１１ 6908−3Ｋ ３１２ ３１２ 9538−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ (72)発明者 ビエル ラマレ，チャールズ スウェーデン国 エス − 183 40 テ ービィ，マスルグランド ４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．燃料反応室及び、該反応室に操作的に接続し、ガスから熱を抽出するため の伝熱要素を有する煙道ガス対流セクション、とを含むスチーム発生プラントか らの燃焼ガスの精製方法であって、 （ａ）反応室において燃焼反応を維持して、酸化窒素を含む高温ガスを発生さ せる工程と； （ｂ）反応室から高温ガスを放出し、ガスを対流セクションに導く工程と； （ｃ）ガスを煙道ガス対流セクションにおいて冷却する工程と； （ｄ）高温ガスを還元剤と接触させることによって、第１還元段階において酸 化窒素を還元する工程と； （ｅ）第１還元段階の還元剤を含むガスを煙道ガス対流セクションにおける接 触ＮＯx還元にさらすことによって第２還元段階において酸化窒素を還元する工 程と を含むことを特徴とする前記方法。 ２．伝熱面を有するエコノマイザーを対流セクションに備え；ガスが該エコノ マイザーの該伝熱面を通過した後に工程（ｅ）を実施し、ガスが該エコノマイザ ーの該伝熱面を通過する前に工程（ｄ）を実施することを特徴とする、請求項１ 記載の方法。 ３．伝熱面を有するエコノマイザーを対流セクションに備え；ガスが該エコノ マイザーの該伝熱面を通過する前に工程（ｅ）を実施することを特徴とする、請 求項１記載の方法。 ４．第２還元段階における接触還元前に対流セクションの表面をスチーム加熱 することによって、対流セクション中のガスの温度を５００℃以下の温度に冷却 するために、工程（ｃ）を実施することを特徴とする、請求項１記載の方法。 ５．第２還元段階前に対流セクション内のガスを約３００〜４００℃に冷却す るために、工程（ｃ）を実施し、工程（ｃ）の前に工程（ｄ）を実施することを 特徴とする、請求項１記載の方法。 ６．第２還元段階の前に対流セクション内の伝熱媒質の流速度を調節すること によって、第２還元段階におけるガスの温度を、第２還元段階で用いる触媒の最 適作用温度の±２５℃の範囲内のレベルに維持する他の工程を更に含むことを特 徴とする、請求項１記載の方法。 ７．スチーム発生プラントのスチーム発生負荷と一致した１つ以上の位置にお いて還元剤を注入し、高温ガスと接触させることによって、工程（ｄ）を実施す ることを特徴とする、請求項６記載の方法。 ８．高温ガス中のＮＯxを非接触還元するために、８００℃より高い温度にお いて該高温ガスを還元剤と接触させることによって、工程（ｄ）を実施すること を特徴とする、請求項５記載の方法。 ９．ガスが対流セクションを出る前に該ガス中の還元剤のいかなる過剰量をも 減ずるために工程（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１記載の方法。 10．工程（ｅ）を実施して、高温ガスを約２ｍ未満の直線流動距離にわたって 触媒床に通すことを特徴とする、請求項１記載の方法。 11．工程（ｅ）の接触処理の圧力低下が従来の接触還元の圧力低下の５０％未 満であるように、工程（ａ）〜（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１記 載の方法。 12．工程（ｅ）の接触処理の圧力低下が約４００Ｐａ未満であることを特徴と する、請求項１記載の方法。 13．工程（ｄ）において導入される還元剤がアミン含有剤、アンモニア、尿素 、又はアンモニア生成前駆物質から本質的に成る群から選択されることを特徴と する、請求項１記載の方法。 14．燃料反応室と該反応室に操作的に接続した煙道ガス対流セクションとを含 み、前記対流セクションが煙道ガスから熱を抽出するための伝熱要素を有し、前 記伝熱要素の前の前記反応室内の煙道ガス中に還元剤を導入する手段を含むスチ ーム発生ボイラーシステムであって、 前記反応室からの前記導入手段の反対側に位置する前記対流セクション中の接 触酸化窒素還元手段を特徴とする前記スチーム発生ボイラーシステム。 15．前記接触酸化窒素還元手段が前記対流セクションを通るガス流の方向に直 線長さを有する触媒床を含み、触媒床の長さが２ｍ未満であることを特徴とする 、 請求項１４記載のスチーム発生ボイラーシステム。 16．前記触媒床の長さが１ｍ未満であることを特徴とする、請求項１５記載の スチーム発生ボイラーシステム。 17．前記接触酸化窒素還元手段が対流セクション内の、ガスが接触還元のため に実質的に最適である温度である位置に配置されることを特徴とする、請求項１ ４記載のスチーム発生ボイラーシステム。 18．前記反応室が流動床燃焼装置を含み、前記反応室と前記接触還元手段との 間に粒子分離器がさらに存在することを特徴とする、請求項１４記載のスチーム 発生ボイラーシステム。 19．スチーム発生プラントが流動床反応室と、該反応室に接続した粒子分離器 と、該粒子分離器に接続し、ガスから熱を抽出するための伝熱要素を有する煙道 ガス対流セクションとを含む、請求項１記載の燃焼ガスの精製方法であって、 （ａ）流動床反応室の固体の流動床において燃焼反応を維持して、高温の煙道 ガスを発生させる工程と； （ｂ）高温ガスと、該高温ガスに同伴される粒子とを反応室から放出し、該ガ スと該粒子とを粒子分離器に導く工程と； （ｃ）該分離器において該ガスから粒子を分離する工程と； （ｄ）第１還元段階において高温ガスを還元剤と接触させて、該ガスのＮＯx 含量を非接触条件下で低減する工程と； （ｅ）煙道ガス対流セクションにおいて該ガスを冷却する工程と； （ｆ）工程（ｅ）の実施後に、第２還元段階において第１還元段階の還元剤を 含むガスを煙道ガス対流セクションにおける接触ＮＯx還元にさらす工程と を含むことを特徴とする前記方法。 20．プラントが対流セクションにおいて伝熱面を有するエコノマイザーを含み 、ガスを該エコノマイザーの伝熱面に通した後に工程（ｆ）を実施することを特 徴とする、請求項１９記載の方法。 21．プラントが対流セクションにおいて伝熱面を有するエコノマイザーを含み 、ガスを該エコノマイザーの伝熱面に通す前に工程（ｆ）を実施することを特徴 とする、請求項１９記載の方法。 22．工程（ｆ）における接触還元の前に対流セクションの表面をスチーム加熱 することによって、対流セクション中のガスを５００℃以上の温度に冷却するた めに、工程（ｅ）を実施することを特徴とする、請求項１９記載の方法。 23．工程（ｆ）における接触還元の前に対流セクション内のガスを８００℃よ り高い温度から約３００〜４００℃の温度に冷却するために、工程（ｅ）を実施 することを特徴とする、請求項１９記載の方法。 24．第２還元段階の前に存在する対流セクション内の伝熱媒質の流速度を調節 することによって、第２還元段階におけるガスの温度を、第２還元段階に用いる 触媒の最適作用温度の±２５℃の範囲内のレベルに維持する他の工程を更に含む ことを特徴とする、請求項１９記載の方法。 25．高温ガス中のＮＯxを非接触還元するために、８００℃より高い温度にお いて該高温ガスを還元剤と接触させることによって工程（ｄ）を実施することを 特徴とする、請求項１９記載の方法。 26．スチーム発生プラントのスチーム発生負荷と一致した１つ以上の位置にお いて還元剤を注入し、高温ガスと接触させることによって、工程（ｄ）を実施す ることを特徴とする、請求項２４記載の方法。 27．工程（ｆ）を実施して、約２ｍ未満の直線流動距離にわたって触媒床に高 温ガスを通すことを特徴とする、請求項１９記載の方法。 28．工程（ｄ）を８００℃を越える温度において実施して、ガスのＮＯx含量 を約６０ｐｐｍ以下に減少し、工程（ｆ）を約３００〜４００℃の温度において 実施して、ガスのＮＯx含量を約２０ｐｐｍ以下に減少して、ＮＨ3等の還元剤ス リップの可能性を本質的に除去することを特徴とする、請求項１９記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011106754A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd 循環流動床炉及び循環流動床炉の制御方法
JP2013050292A (ja) * 2011-08-04 2013-03-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流動層処理システム及び流動層燃焼排ガスのｎ２ｏ除去方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19533715A1 (de) * 1995-09-12 1997-03-13 Basf Ag Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus einem diese enthaltenden Gasstrom
DE19600869A1 (de) * 1996-01-12 1997-07-17 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Entstickung von Rauchgasen
EP0803278B2 (en) * 1996-04-22 2004-01-02 Applied Utility Systems, Inc. Integrated catalytic/non-catalytic process for selective reduction of nitrogen oxides
US6000935A (en) 1997-02-21 1999-12-14 Troxler Electronic Laboratories, Inc Adjustable apparatus for pyrolysis of a composite material and method of calibration therefor
TW386894B (en) * 1997-06-20 2000-04-11 Von Roll Umwelttechnik Ag Process and plant for deNOxing combustion off-gas
FI102409B1 (fi) 1997-09-16 1998-11-30 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite NOx päästöjen vähentämiseksi sellaisissa kiertoleijupetireaktoreissa, joita käytetään polttamaan polttoaineita, jotka sisältävät suuren määrän haihtuvia palavia komponentteja
US6048510A (en) * 1997-09-30 2000-04-11 Coal Tech Corporation Method for reducing nitrogen oxides in combustion effluents
FR2775061B1 (fr) * 1998-02-16 2000-03-10 Gec Alsthom Stein Ind Chaudiere a lit fluidise circulant a reduction d'oxydes d'azote amelioree
AT406126B (de) * 1998-07-16 2000-02-25 Integral Umwelt Und Anlagentec Verfahren zum einbringen mindestens eines zweiten reaktionsmediums in mindestens ein in einem kanal strömendes, erstes reaktionsmedium und zur intensiven vermischung der reaktionsmedien miteinander
FR2802287B1 (fr) * 1999-12-14 2002-01-11 Abb Alstom Power Comb Procede pour l'amelioration de la combustion dans un systeme a lit fluidise circulant et systeme correspondant
US7829033B2 (en) * 2003-07-03 2010-11-09 Fuel Tech, Inc. Selective catalytic reduction of NOx enabled by sidestream urea decomposition
KR20020084659A (ko) * 2001-05-04 2002-11-09 윤만중 화석연료 연소 전,후 가스류 및 검뎅분해와 환원 화합물과대기 산성화 방지기술
FI118132B2 (fi) * 2001-05-08 2015-01-30 Metso Power Oy Menetelmä soodakattilassa ja soodakattila
US6944978B2 (en) * 2001-06-11 2005-09-20 Douglas Dynamics, Llc Snowplow and mount assembly
FI114737B (fi) * 2002-04-24 2004-12-15 Tom Blomberg Menetelmä biomassaa polttavien höyrykattiloiden höyrytulistimien asettelemiseksi ja höyrykattila
US7021248B2 (en) 2002-09-06 2006-04-04 The Babcock & Wilcox Company Passive system for optimal NOx reduction via selective catalytic reduction with variable boiler load
US20050063887A1 (en) * 2003-05-22 2005-03-24 Stuart Arrol Method and apparatus for zonal injection of chemicals into a furnace convective pass to reduce pollutants from flue gases
US20050084434A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Enviroserve Associates, L.L.C. Scrubbing systems and methods for coal fired combustion units
DE102004051477B4 (de) * 2004-10-22 2008-10-02 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Regulierung der Feststoffumlaufmenge eines zirkulierenden Wirbelschichtreaktorsystems
DE102005005796A1 (de) * 2005-02-09 2006-08-17 Applikations- Und Technikzentrum Für Energieverfahrens-, Umwelt- Und Strömungstechnik (Atz-Evus) Verfahren und Vorrichtung zur thermochemischen Umsetzung eines Brennstoffs
US7637233B2 (en) 2006-05-09 2009-12-29 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Multiple pass economizer and method for SCR temperature control
US7578265B2 (en) * 2006-05-09 2009-08-25 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Multiple pass economizer and method for SCR temperature control
US7943097B2 (en) * 2007-01-09 2011-05-17 Catalytic Solutions, Inc. Reactor system for reducing NOx emissions from boilers
US7527776B2 (en) * 2007-01-09 2009-05-05 Catalytic Solutions, Inc. Ammonia SCR catalyst and method of using the catalyst
US8802582B2 (en) * 2007-01-09 2014-08-12 Catalytic Solutions, Inc. High temperature ammonia SCR catalyst and method of using the catalyst
US7767175B2 (en) * 2007-01-09 2010-08-03 Catalytic Solutions, Inc. Ammonia SCR catalyst and method of using the catalyst
KR100794389B1 (ko) 2007-01-24 2008-01-15 한국에너지기술연구원 선택적비촉매환원법에서 질소산화물 저감을 위한 내부관통형 3중관 환원제 분사기
US8042497B2 (en) * 2007-04-12 2011-10-25 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Steam generator arrangement
DE102007022678A1 (de) 2007-05-11 2008-11-13 Hydraulik-Ring Gmbh Abgasnachbehandlungseinheit auf Ammoniakbasis und Verfahren zur Reinigung stickoxidhaltiger Abgase von Verbrennungskraftmaschinen
US20090297993A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Foster Wheeler Energia Oy Method of and System For Generating Power By Oxyfuel Combustion
FI129360B (fi) * 2009-04-15 2021-12-31 Andritz Oy Menetelmä savukaasupäästöjen vähentämiseksi ja kattila
US20110036279A1 (en) * 2009-08-12 2011-02-17 Jeffrey Shallcross NOx reduction control system for boilers
US8012746B2 (en) * 2009-12-31 2011-09-06 Biogas & Electric, Llc NOx removal system for biogas engines at anaerobic digestion facilities
US20110226195A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 Foster Wheeler North America Corp. Wall Construction for a Boiler Arrangement
US9513000B2 (en) * 2010-09-29 2016-12-06 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Oxygen combustion system and method for operating same
EP2541144A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-02 Tecnoborgo S.p.A. Incinerator, particularly for waste-to-energy plants
WO2018077390A1 (en) * 2016-10-25 2018-05-03 Doosan Lentjes Gmbh A cyclone with means for introducing a reducing agent
US10653996B1 (en) * 2019-05-13 2020-05-19 The Babcock & Wilcox Company Selective non-catalytic reduction (SNCR) of NOx in fluidized bed combustion reactors

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2078947A (en) * 1934-06-01 1937-05-04 Houdry Process Corp Temperature regulation of converters
US2078948A (en) * 1935-02-13 1937-05-04 Houdry Process Corp Control of exothermic reactions
US3900554A (en) * 1973-03-16 1975-08-19 Exxon Research Engineering Co Method for the reduction of the concentration of no in combustion effluents using ammonia
NL167334C (nl) * 1975-01-13 Mitsubishi Chem Ind Werkwijze voor het verwijderen van stikstofoxyden uit een verbrandingsgas, in afwezigheid van een katalysator en in aanwezigheid van een ammoniakbron en zuurstof.
US4208386A (en) * 1976-03-03 1980-06-17 Electric Power Research Institute, Inc. Urea reduction of NOx in combustion effluents
US4181705A (en) * 1978-08-18 1980-01-01 Chevron Research Company Purification of fluidized-bed combustion flue gas
US4393031A (en) * 1979-02-22 1983-07-12 Werner Henke Process for efficiently removing oxides of nitrogen from exhaust gas
JPS5860194A (ja) * 1981-10-05 1983-04-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 低温排熱回収方法
JPH0799250B2 (ja) * 1984-09-24 1995-10-25 コンバツシヨン パワ− カンパニ− インコ−ポレ−テツド 流動層式燃焼方法及び流動層式燃焼装置
DE3615705A1 (de) * 1986-05-09 1987-11-12 Bloom Eng Europa Gmbh Rauchgaskanal fuer grosskessel mit einer vorrichtung zum einspeisen von ammoniak in den rauchgasstrom
DE3721051A1 (de) * 1987-06-23 1989-01-05 Lentjes Leisegang Umwelttechni Verfahren und einrichtung zur entstickung von rauchgas
US4981660A (en) * 1988-11-07 1991-01-01 Leach James T Selective hybrid NOx reduction process
DK166377C (da) * 1989-02-10 1993-09-27 Haldor Topsoe As Fremgangsmaade til fjernelse af nitrogenoxider fra udstoedningsgasser fra turbiner
SE466991B (sv) * 1989-08-07 1992-05-11 Abb Carbon Ab Foerfarande foer reducering av emission av nox vid foerbraenning
US4978514A (en) * 1989-09-12 1990-12-18 Fuel Tech, Inc. Combined catalytic/non-catalytic process for nitrogen oxides reduction
US5139754A (en) * 1989-09-12 1992-08-18 Fuel Tech, Inc. Catalytic/non-catalytic combination process for nitrogen oxides reduction
SE467646B (sv) * 1989-11-20 1992-08-24 Abb Carbon Ab Saett vid roekgasrening i pfbc-anlaeggning
US5043150A (en) * 1990-04-17 1991-08-27 A. Ahlstrom Corporation Reducing emissions of N2 O when burning nitrogen containing fuels in fluidized bed reactors
US5133950A (en) * 1990-04-17 1992-07-28 A. Ahlstrom Corporation Reducing N2 O emissions when burning nitrogen-containing fuels in fluidized bed reactors
US5048432B1 (en) * 1990-12-27 1996-07-02 Nalco Fuel Tech Process and apparatus for the thermal decomposition of nitrous oxide
US5237939A (en) * 1992-08-20 1993-08-24 Wahlco Environmental Systems, Inc. Method and apparatus for reducing NOx emissions
US5233934A (en) * 1992-08-20 1993-08-10 Wahlco Environmental Systems, Inc. Control of NOx reduction in flue gas flows
US5300270A (en) * 1992-08-20 1994-04-05 Wahlco Environmental Systems, Inc. Hot-side electrostatic precipitator
US5318755A (en) * 1992-11-30 1994-06-07 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for cleaning flue gases
US5555849A (en) * 1994-12-22 1996-09-17 Combustion Engineering, Inc. Gas temperature control system for catalytic reduction of nitrogen oxide emissions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011106754A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd 循環流動床炉及び循環流動床炉の制御方法
JP2013050292A (ja) * 2011-08-04 2013-03-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流動層処理システム及び流動層燃焼排ガスのｎ２ｏ除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
DK0755299T3 (da) 2000-03-27
HUT76752A (en) 1997-11-28
EP0755299B1 (en) 1999-09-01
TW260621B (ja) 1995-10-21
HU9602805D0 (en) 1996-12-30
US5465690A (en) 1995-11-14
CA2186369C (en) 2000-08-08
US5911956A (en) 1999-06-15
WO1995027554A1 (en) 1995-10-19
ATE183942T1 (de) 1999-09-15
CZ287910B6 (cs) 2001-03-14
CA2186369A1 (en) 1995-10-19
MX9604721A (es) 1998-05-31
EP0755299A1 (en) 1997-01-29
CZ297796A3 (en) 1997-03-12
DE69511854T2 (de) 2000-02-17
DE69511854D1 (de) 1999-10-07
PL316785A1 (en) 1997-02-17
KR970702097A (ko) 1997-05-13

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