JPH1114034A - 排ガス処理装置およびその運転方法 - Google Patents

排ガス処理装置およびその運転方法

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JPH1114034A
JPH1114034A JP9160997A JP16099797A JPH1114034A JP H1114034 A JPH1114034 A JP H1114034A JP 9160997 A JP9160997 A JP 9160997A JP 16099797 A JP16099797 A JP 16099797A JP H1114034 A JPH1114034 A JP H1114034A
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JP
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exhaust gas
denitration
concentration
air
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JP9160997A
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English (en)
Inventor
Yuji Fukuda
祐治 福田
Kazuto Sakai
和人 酒井
Shunichi Tsumura
俊一 津村
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硫黄含有量の高い燃料を使用する場合にも、
ボイラ装置など火炉から大気に排出される排ガス中のN
Ox濃度、CO濃度を増加させることなく、SO3濃度
を低い値に維持できるように排ガスを処理すること。 【解決】 高硫黄含有燃料を燃焼させた場合に多量のS
Xが発生するが、火炉2での燃料の燃焼用に供給する
空気量を理論空気量および空気比に応じて予め設定した
供給空気量以下に減少して供給することで火炉2出口の
2濃度を低下させ、その結果、SO3濃度を低下させる
ことができる。そうすると排ガス中の酸素濃度が低下し
て脱硝装置11での脱硝率の低下とCO濃度の増加のお
それがあるが、脱硝装置11でのO2濃度を0.5%以
上とすることにより脱硝率の低下を防止し、CO濃度の
増加防止にはCOを酸化させることのできる触媒を脱硝
装置11中のNOx除去触媒に併設することによって対
応できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭や石油等の化
石燃料を燃焼するボイラなどから排出される排ガス処理
に係わり、特に硫黄含有量の多い燃料やSO2をSO3
酸化させる触媒作用を有する成分を含む燃料を燃焼させ
た場合において、ボイラなどからの排ガス中のNOx濃
度およびCO濃度を増加させることなく、排ガス中の三
酸化硫黄または無水硫酸(以下SO3と称する)濃度を
低減するのに好適な排ガス処理装置とその運転方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】石炭や重油等に含まれる硫黄化合物は、
燃焼時に大部分のものが二酸化硫黄(以下SO2と称す
る)となり、その一部は(1)式の反応によりSO3
なる。 SO2+1/2O2=SO3 (1) SO3は燃料の燃焼過程で生成する場合と排ガス(以
下、排ガスとも称する。)の流路内で排ガスと燃焼灰中
のV25等の金属酸化物との接触によって生成する場合
の両方がある。排ガス中にSO3が存在すると、次のよ
うな問題が生じる。
【0003】すなわち、排ガス中のSO3は露点以下の
温度になると水分と結合して硫酸となり、これが装置材
料表面に凝縮して、装置材料を腐食させる。また硫酸は
ダストを固化する作用もあるため、排ガス流路を目詰ま
りさせる原因にもなる。例えば、ボイラ排ガス流路に設
置される空気予熱器では、その伝熱面に前記硫酸から生
成した腐食性物質や飛散灰が付着し、ガス流路を閉塞す
る原因となることがあり、これらの付着物を除去するた
めにボイラなどの燃焼装置を停止する必要がある。ま
た、空気予熱器以外の排ガス流路の構成材料の腐食や集
塵装置などの排ガス処理装置がSO3により腐食される
こともある。
【0004】また、SO3の凝縮温度(酸露点)は排ガ
ス中のSO3濃度の増加とともに上昇することが知られ
ているが、硫黄含有量の多い燃料やSO2をSO3に酸化
させる触媒作用を有するバナジウムの多い燃料、例えば
重質油をボイラの燃料として使用すると、排ガス中には
高濃度のSO3が含まれるようになるため、排ガス流路
構成部材の腐食が発生しやすい。一般にボイラの燃料と
して使用されるC重油では排ガス中のSO3濃度は10
ppm以下であるが、高硫黄高バナジウム含有重質油燃
料ではSO3濃度は数十〜数百ppmまで上昇する。し
たがって、特に高硫黄高バナジウム含有燃料を燃焼させ
る場合には排ガス中のSO3濃度が増加しないような対
策を講じることが必要不可欠となっている。
【0005】排ガス中のSO3濃度を低下させる方法と
して従来より 1)ガス中のSO3を化学的に中和する方法、 2)二段燃焼によりSO3の生成を低下させる方法 などが知られており、実際に用いられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の内、
1)の方法としては、まず、Mg,Caなどのアルカリ
土類金属などを燃料中に添加したり、燃料とは別に火炉
内に注入することで排ガス中のSO3を硫黄化合物にす
る方法が行われている。しかしながら、この方法ではS
3と反応して生成したMgSO4等がばいじんとなって
燃焼灰と共に火炉の後流側の燃焼ガス流路に配置される
過熱器、再熱器または節炭器などの熱交換器の伝熱管へ
付着するため、MgSO4等が伝熱管へ付着する灰量を
増加させる原因になる。
【0007】また、その他に排ガス流路に設置される集
塵器等の装置入口でアンモニア(NH3)を注入し、S
3を硫安((NH42SO4)として固定する方法も広
く用いられているが、この方法では、アンモニア注入装
置の増設や多量のアンモニアの購入が必要となるためプ
ラント設備費やランニングコストが増加することにな
る。
【0008】これに対して、2)の方法は火炉内のバー
ナに燃焼理論空気量以下の燃焼空気量を供給して燃料を
燃焼させた後、火炉内のバーナ後流側に設けた燃焼用空
気の供給手段から前記燃焼理論空気量以下の空気量での
燃焼に伴って発生した燃料の未燃分を燃焼させるために
必要な量の燃焼用空気を別途供給する方法である。
【0009】上記2)の方法によれば燃焼の第一段階と
なるバーナ燃焼で酸素量の供給が余剰になることを防止
できるので、燃焼過程におけるSO2のSO3への酸化
率、すなわちSO2が酸化されてSO3になる割合を低下
させることができる。しかしながら、この方法では燃料
の燃焼の過程でのSO3の生成を防止することはできる
が、火炉出口側の伝熱管の配置されている燃焼ガス流路
内に存在する燃焼ガス中には、空気過剰率に基づく充分
なO2量が含まれており、燃焼ガス流路内での燃焼ガス
と該燃焼ガス流路を構成する壁面または伝熱管に付着し
た燃焼灰中の触媒成分によってSO2がO2と反応してS
3が生成することを防ぐことはできない。また、前記
SO3の生成量を減少させるための対策として空気過剰
率を低くして火炉出口からボイラ出口後流に至る燃焼ガ
ス流路内の燃焼ガス中の酸素濃度を低くした場合には、
次の問題がある。
【0010】すなわち、ボイラ出口に設けられる排ガス
流路には通常排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置
が設置されている。現在、主流の脱硝法はアンモニアを
還元剤として用いる選択的接触還元法であり、この方法
は、例えば酸化チタンにバナジウム化合物やタングステ
ン化合物を担持させた触媒に、アンモニアを添加した排
ガスを接触させて、窒素酸化物を除去するものである。
排ガス中に含まれる窒素酸化物にはNOとNO2があ
り、これらとアンモニアの反応は下式で表される。
【0011】 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O (2) 6NO2+8NH3→7N2+12H2O (3) 上記反応式から明らかなように、窒素酸化物のうち、そ
の大部分を占めるNOを除去するためには脱硝装置に導
入される排ガス中に酸素が含まれることが必要である。
したがって、空気過剰率を低くして排ガス中の酸素濃度
を低くすることにより、(2)式で示した反応率を低下
させ、結果として脱硝率を低下させることになる。ま
た、空気過剰率を低くし過ぎた場合には、ボイラ出口の
排ガス中のCO濃度を増加させるおそれもある。
【0012】本発明の課題は、上記した従来技術の欠点
をなくすと共に、特に、硫黄含有量の高い燃料を使用す
る場合にも、ボイラなどから大気に排出される排ガス中
のNOx濃度、CO濃度を増加させることなく、SOx
濃度を低い値に維持できる排ガス処理装置とその運転方
法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって達成される。すなわち、排ガス中の窒素酸
化物を除去する脱硝装置を排ガス流路に備えた排ガス処
理装置において、燃料の燃焼用に供給する空気量を理論
空気量および空気比に応じて予め設定した供給空気量以
下に減少して供給するとともに、脱硝装置入口側の排ガ
スに空気を添加する排ガス処理装置の運転方法である。
【0014】例えば排ガス中の酸素濃度を0.5%以下
とするとともに、脱硝装置入口側の排ガスに空気を添加
し、少なくとも脱硝装置内に設置された脱硝触媒層の直
前における排ガス中の酸素濃度を0.5%以上、望まし
くは1.0%以上にすることによって排ガス中のSO3
濃度を大幅に低下でき、また脱硝装置入口側の排ガス中
の酸素濃度を0.5%以上、望ましくは1.0%以上と
することにより脱硝率を向上させることができる。
【0015】脱硝装置入口側の排ガスに添加する空気と
して燃料燃焼用空気の一部を流用して供給することで前
記した燃料の燃焼に使用する空気量を低下させ、この低
下空気量分を脱硝装置入口に添加する方法を用いても良
い。
【0016】また、脱硝装置入口側の排ガス中に供給す
る空気量および燃料燃焼用の空気量の調整は、脱硝装置
入口側の排ガス流路中の排ガスに空気を供給した後に、
排ガス中の酸素濃度を測定し、さらに脱硝装置出口側の
排ガス流路中の排ガス中のNO濃度を測定し、これらの
測定値により予め設定されている排ガス中の酸素濃度と
排ガス中のSO3濃度とCO濃度との関係から排ガス中
のSO3濃度とCO濃度が適正な値となり、かつ排ガス
脱硝率が適正な値となるように行うことができる。
【0017】また、脱硝装置入口側の排ガスに供給する
空気にはアンモニアを混合し、この混合ガスを脱硝装置
入口側の排ガス中に供給するようにしても良い。また、
本発明の上記課題は、燃料燃焼用空気の供給流路を備え
た火炉からの排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置
を排ガス流路に備えた排ガス処理装置において、脱硝装
置入口側の排ガス流路に空気供給流路を接続し、該空気
供給流路の後流側の排ガス流路に排ガス中の酸素濃度測
定手段を配置し、さらに脱硝装置出口側の排ガス流路に
排ガス中のNO濃度測定手段を配置し、前記二つの測定
手段の測定値により予め設定されている排ガス中の酸素
濃度と排ガス中のSO3濃度とCO濃度との関係から排
ガス中のSO3濃度とCO濃度が適正な値となり、かつ
排ガス脱硝率が適正な値となるように脱硝装置入口側の
空気供給流路と火炉内に供給する燃料燃焼用の空気供給
流路に供給する空気量を調整する手段を設けた構成とす
ることができる。
【0018】また、上記脱硝装置中の脱硝触媒にCO除
去触媒を併設することができる。CO除去触媒(CO酸
化触媒:PtやIr等の貴金属を担持させた触媒)を脱
硝触媒と併設することで、排ガス中の酸素濃度が低下す
ることによる火炉出口のCO濃度の増加を防ぐことがで
きる。また、本発明の課題は燃料燃焼用空気の供給流路
を備えた火炉から排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝
装置を排ガス流路に備えた排ガス処理装置において、火
炉内に供給する燃料燃焼用空気の供給流路から分岐した
分岐空気供給流路を脱硝装置入口側の排ガス流路に接続
によっても解決される。
【0019】また、上記排ガス処理装置において、脱硝
装置入口側の排ガス流路に設けられた空気供給流路の後
流側の排ガス流路に排ガス中の酸素濃度測定手段を配置
する代わりに、火炉出口の排ガス流路に酸素濃度測定手
段を配置し、さらに脱硝装置出口側の排ガス流路に排ガ
ス中のNO濃度測定手段を配置する構成として、排ガス
中のSO3濃度とCO濃度が適正な値となり、かつ排ガ
ス脱硝率が適正な値となるように脱硝装置入口側の空気
供給流路と火炉内に供給する燃料燃焼用の空気供給流路
に供給する空気量を調整する手段を設けてもよい。この
場合は火炉出口に酸素濃度測定手段により、排ガス中の
酸素濃度を測定することによって、排ガス中の酸素濃度
は理論空気量および空気比に応じて火炉に供給する空気
量を求め、これにより制御する方法に比べて、より確実
に排ガス中のSO3を低減することができる。
【0020】本発明の排ガス処理装置は、例えば化石燃
料を火炉で燃焼し、その内部に設置した熱交換器により
蒸気を発生させるボイラの排ガス処理系統などに適用さ
れる。
【0021】上記ボイラの排ガス処理系の発明におい
て、火炉内のバーナでの燃焼ガス温度は1600℃程度
であるが、ボイラ火炉出口側の排ガス流路に配置される
熱交換用の伝熱器(再熱器、低温側過熱器、節炭器な
ど)部分における排ガス温度は、例えば1100℃〜3
50℃程度であり、この排ガス流路内では、燃料中に含
まれるバナジウムなどの金属成分が凝縮して灰として付
着し、付着バナジウムなどによる排ガス中のSO2の酸
化触媒作用によりSO3の生成量が増えるおそれがあ
る。
【0022】しかし、上記本発明では火炉内に供給する
燃料燃焼用の空気供給流路を分岐させて脱硝装置入口側
の排ガス流路に接続することにより、燃料燃焼用に必要
な空気量の一部を分岐空気供給流路から脱硝装置に供給
することで、火炉に供給する空気量を減少させて、酸素
濃度を下げ、燃焼ガス流路内の伝熱管などに付着した燃
焼灰の触媒作用による排ガス中のSO2からのSO3の生
成反応によるSO3生成量を抑えることができる。
【0023】また、本発明はボイラに限らず、硫黄含有
量の多い燃料やSO2をSO3に酸化させる触媒作用を有
する成分を含む燃料を燃焼させる燃焼装置に広く適用可
能である。
【0024】
【作用】図6にボイラを例として高硫黄含有燃料を燃焼
させた場合の排ガス中の酸素濃度とSO2酸化率、すな
わちSO2が酸化されてSO3となる割合およびCO濃度
の関係を示す。また図7には脱硝装置での脱硝率と酸素
濃度の関係を示す。図6からはSO2酸化率を低下させ
るため、すなわちSO3濃度を低下させるためには、排
ガス中の酸素濃度を低下させておけばよいことが分かる
が、図7からは酸素濃度が低下した排ガスを脱硝装置に
導入することは脱硝率の低下を伴うことが分かる。ま
た、図6から酸素濃度が低下しすぎた場合にはCO濃度
の増加防止の対策が必要となることが分かる。
【0025】特に、高硫黄液体燃料を燃焼させた場合に
多量のSOxが発生するが、燃焼過程で使用する空気の
量を低減することによってSO2酸化率を低下させ、ボ
イラ出口の酸素濃度を低下させ、SO3濃度(SO3生成
量)を低下させることができる。例えば発明者等の実験
によると理論空気量に対する実際の供給空気量の比(空
気比)を1.05として設定した場合には排ガス中のO
2濃度が1%以上になるが、この場合には図6に示すよ
うにSO2酸化率が5%と非常に高くなる。従って、前
記燃料の燃焼過程で使用する空気量を、例えば空気比
1.05より低減することによって排ガス中の酸素濃度
を低下させて、SO3濃度を低下させることができる。
【0026】なお、前記のうち理論空気量は燃料の完全
燃焼に理論上必要な空気量であり、燃料の組成から予め
求められる。しかしながら、火炉内での混合が完全に行
われないことや燃料の性状により、実際の燃焼に必要供
給空気量は理論空気量よりも過剰にする必要がある。こ
の実際の供給空気量は、試運転時などにおいて求められ
る。すなわち、最適な燃焼性(低NOx、低未燃分)が
得られた条件を供給空気量として予め設定している。
【0027】また、発明者等の実験によると、一般に重
油焚きボイラの場合で排ガス中の酸素濃度は空気過剰率
((前記空気比−1)×100)を考慮して1%以上で
あるが、これを0.5%以下にすることによって、SO
2酸化率を低下させ、火炉出口からボイラ出口までの間
の排ガス流路中にSO2をSO3に酸化させる触媒作用を
有する灰がある場合においてもボイラ出口のSO3濃度
を大幅に低下できることが分かった。
【0028】また、排ガス中の酸素濃度が低下すること
による脱硝装置での脱硝率の低下することに対しては、
脱硝装置入口に空気を別途供給し、脱硝装置内の脱硝触
媒と接触する排ガス中の酸素濃度を増加させることによ
って対応できる。図7に示すように、脱硝装置入口の酸
素濃度を0.5%以上、望ましくは1.0%以上とする
ことにより脱硝率を向上させることができる。
【0029】また、排ガス中の酸素濃度が低下すること
によるCO濃度の増加に対する対策としては、酸素濃度
を下げ過ぎないようにすることが必要となるが、この他
に脱硝装置に設置する触媒にCOを酸化させることので
きる触媒、例えば、PtやIr等の貴金属を担持させた
触媒をNOx除去触媒に併設することによっても対応で
きる。
【0030】上記した方法により、ボイラなどの燃焼装
置から大気に排出される排ガス中のNOxやCO濃度を
増加させることなく、ボイラなどから排出される排ガス
中のSO3濃度を低下させることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図1は本発明の実施の形態を適用したボイラの側
面図である。図1において、バーナ1での燃焼によって
生じた排ガスは火炉2内の壁面の水壁3を加熱した後、
燃焼灰を伴って火炉出口側の燃焼ガス流路に配置された
高温側過熱器4、再熱器5、低温側過熱器6及び節炭器
7を経由し、ボイラ出口17に至る。ボイラ出口17を
出た排ガスはボイラ排ガス出口17に接続される排ガス
の流路に配置された脱硝装置11、空気予熱器12、集
塵器13、脱硫装置14を経て煙突15から排出され
る。脱硝装置11入口にはNH3供給配管16よりNH3
が供給される。一方、燃焼に使用する空気と脱硝装置1
1入口に供給される空気はファン8から空気予熱器12
を経て、加熱された後、それぞれの配管9および配管1
0に分配される。
【0032】脱硝装置11入口に供給する空気は燃焼空
気とは別のファンから供給してもよいが、図1に示す例
では燃焼空気供給用の空気配管10から分岐させて供給
している。この理由として、火炉2内からボイラ出口1
7に至るガス中の酸素濃度は燃焼空気量を少なくするこ
とによって低下させることができ、また、脱硝装置11
入口での酸素濃度は該脱硝装置11入口に燃焼用空気量
の数%を供給することで増加させることができるからで
ある。
【0033】例えば燃料として高硫黄含量の液体燃料を
使用した場合に燃焼用の実際の供給空気量を理論燃焼空
気量の90%の空気量で燃焼させるには、1kgの燃料
に対して供給される空気量は6.63Nm3である。こ
の場合、ボイラ出口17から排出される排ガス中の酸素
濃度が0.1%まで低下できたとすれば、この排ガス中
の酸素濃度を1%まで増加させるために必要な空気量は
0.28Nm3であり、これは燃焼用空気量6.63N
3の4%程度であることから、別のファンを設置しな
くても燃焼空気供給用の空気配管10から分岐させて供
給することが可能である。
【0034】図2は本発明になる第2の実施の形態を示
す。図2の中で図1に示した装置と同一のものを使用す
るときは同一番号を付してその説明は省略する。本例で
は、脱硝装置11入口側の空気供給管9の配置位置の下
流側に酸素分析計18と脱硝装置11出口側にNO分析
計19が設置されており、これらの装置からの電気信号
を制御装置21を介して、配管9に設けた流量調節弁2
0の制御に使用する。
【0035】また、この実施の形態による制御例を図3
に示す。図3において横軸に運転時間、縦軸に図2にお
ける酸素分析計18およびNO分析計19によるそれぞ
れの測定値を示す。図3のa点とb点の比較で明らかな
ように空気量を少なくすると酸素分析計18の値は低下
し、反対に脱硝装置11の出口のNO濃度が増加する。
そこで、図3のb点以降の運転時間に示すように脱硝装
置11の入口部側の排ガス流路に空気を供給すると、酸
素分析計18の値は再び増加し、脱硝装置出口のNO濃
度は低下する。図2に示す実施の形態では図1に示す実
施の形態に比べて、脱硝装置11の出口のNO濃度の制
御をより精密に行うことができる。
【0036】図4には本発明になる第3の実施の形態を
示す。図4の中で図1に示した装置と同一のものを使用
するときは同一番号を付してその説明は省略する。図4
に示す実施の形態では、脱硝装置入口供給用の空気配管
9をNH3供給配管16に接続し、空気をNH3と共に供
給するようにしている。本例によると、図1または図2
に示す実施の形態に比べて空気とNH3の混合がよくな
り、脱硝装置11内に設置された触媒層と接触する排ガ
スの酸素濃度は触媒との接触位置によるばらつきが小さ
くなる。その結果、脱硝反応の一層の向上が図れる。
【0037】図5には本発明になる第4の実施の形態を
示す。図5の中で図1に示した装置と同一のものを使用
するときは同一番号を付してその説明は省略する。図5
に示す実施の形態では、脱硝装置11内に脱硝触媒層2
2以外にCOを酸化させることのできる触媒層23を併
設した。COを酸化させる触媒としては、例えば、Pt
やIr等の貴金属をチタニア等の担体に担持させたもの
が好適である。本例では低酸素濃度での火炉燃焼運転で
発生するCOを除去することができ、図1、図2または
図4に示す実施の形態に比べ、より低酸素での火炉燃焼
運転が可能となる特徴がある。
【0038】CO触媒の設置部位は特に限定するもので
はないが、NH3がCO触媒と接触すると再びNOが発
生する可能性があるから、図5に示したようにCO除去
触媒層23を脱硝触媒層22の後流側とする方が好適で
ある。
【0039】また、前記の例では排ガス中の酸素濃度は
理論空気量および空気比に応じて火炉に供給する空気量
を求め、これにより制御しているが、火炉出口に図示し
ていない酸素分析計を設け、排ガス中の酸素濃度を測定
することによって、より確実にSO3を低減することが
できる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、ボイラ装置などの火炉
から大気に排出される排ガス中のNOxおよびCOを増
加させることなく、特に高硫黄燃料を燃焼する場合に問
題となるボイラなどの出口から排出される排ガス中のS
3濃度を大幅に低減することができるので、ボイラな
どから排出される排ガスの流路に設置される空気予熱器
や集塵器の腐食や灰によるつまりを防止することができ
る。また、集塵器入口でのNH3添加も不要となり、プ
ラントのランニングコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係わるボイラ装置排ガ
ス処理装置の系統図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係わるボイラ装置排ガ
ス処理装置の系統図である。
【図3】 図2のボイラ装置排ガス処理装置の制御方法
を示す線図である。
【図4】 本発明の実施の形態に係わるボイラ装置排ガ
ス処理装置の系統図である。
【図5】 本発明の実施の形態に係わるボイラ装置排ガ
ス処理装置の系統図である。
【図6】 排ガス中の酸素濃度とSO3およびCO濃度
の関係図である。
【図7】 脱硝装置における脱硝率と酸素濃度の関係図
である。
【符号の説明】
1 バーナ 2 火炉 3 水壁 4 高温側過
熱器 5 再熱器 6 低温側過
熱器 7 節炭器 8 ファン 9 脱硝装置入口供給用空気配管 10 燃焼空気
供給用空気配管 11 脱硝装置 12 空気予熱
器 13 集塵器 14 脱硫装置 15 煙突 16 アンモニ
ア供給配管 17 ボイラ出口 18 酸素分析
計 19 NO分析計 20 流量調節
弁 21 制御装置 22 脱硝触媒
層 23 CO除去触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23J 15/00 H Z

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装
    置を排ガス流路に備えた排ガス処理装置において、 燃料燃焼用に供給する空気量を理論空気量および空気比
    に応じて予め設定した供給空気量以下に減少して供給す
    るとともに、脱硝装置入口側の排ガスに空気を添加する
    ことを特徴とする排ガス処理装置の運転方法。
  2. 【請求項2】 排ガス中の酸素濃度を0.5%以下とす
    るとともに、脱硝装置入口側の排ガスに空気を供給し、
    少なくとも脱硝装置内に設置された脱硝触媒層の直前に
    おける排ガス中の酸素濃度を0.5%以上にすることを
    特徴とする請求項1記載の排ガス処理装置の運転方法。
  3. 【請求項3】 脱硝装置入口側の排ガスに供給する空気
    として燃料燃焼用の空気の一部を流用して供給すること
    を特徴とする請求項2記載の排ガス処理装置の運転方
    法。
  4. 【請求項4】 脱硝装置入口側の排ガス流路中の排ガス
    に空気を添加した後に、排ガス中の酸素濃度を測定し、
    さらに脱硝装置出口側の排ガス流路中の排ガス中のNO
    濃度を測定し、これらの測定値により、予め設定されて
    いる排ガス中の酸素濃度と排ガス中のSO3濃度とCO
    濃度との関係から排ガス中のSO3濃度とCO濃度が適
    正な値となり、かつ排ガス脱硝率が適正な値となるよう
    に脱硝装置入口側の排ガスに供給する空気量および燃料
    燃焼用の空気量を調整することを特徴とする請求項3記
    載の排ガス処理装置の運転方法。
  5. 【請求項5】 脱硝装置入口側の排ガス中に供給する空
    気をアンモニアと混合した後、この混合ガスを脱硝装置
    入口側の排ガス中に供給することを特徴とする請求項1
    記載の排ガス処理装置の運転方法。
  6. 【請求項6】 燃料燃焼用空気の供給流路を備えた火炉
    からの排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置を排ガ
    ス流路に備えた排ガス処理装置において、 脱硝装置入口側の排ガス流路に空気供給流路を接続し、
    該空気供給流路の後流側の排ガス流路に排ガス中の酸素
    濃度測定手段を配置し、さらに脱硝装置出口側の排ガス
    流路に排ガス中のNO濃度測定手段を配置し、予め設定
    されている排ガス中の酸素濃度と排ガス中のSO3濃度
    とCO濃度との関係から、前記二つの測定手段の測定値
    により、排ガス中のSO3濃度とCO濃度が適正な値と
    なり、かつ排ガス脱硝率が適正な値となるように脱硝装
    置入口側の空気供給流路と火炉内に供給する燃料燃焼用
    の空気供給流路に供給する空気量を調整する手段を設け
    たことを特徴とする排ガス処理装置。
  7. 【請求項7】 脱硝装置中の脱硝触媒にCO除去触媒を
    併設したことを特徴とする請求項6記載の排ガス処理装
    置。
  8. 【請求項8】 燃料燃焼用空気の供給流路を備えた火炉
    からの排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝装置を排ガ
    ス流路に備えた排ガス処理装置において、 火炉内に供給する燃料燃焼用空気の供給流路から分岐し
    た分岐空気供給流路を脱硝装置入口側の排ガス流路に接
    続したことを特徴とする排ガス処理装置。
  9. 【請求項9】 燃料燃焼用空気供給流路をバーナ部分に
    接続した火炉と熱交換用の伝熱管を配置した排ガス流路
    とを有するボイラの排ガス流路出口部に接続して設けら
    れる排ガス流路に排ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝
    装置を備えた排ガス処理装置において、 脱硝装置入口側の排ガス流路に空気供給流路を接続し、
    該空気供給流路の後流側の排ガス流路に排ガス中の酸素
    濃度測定手段を配置し、さらに脱硝装置出口側の排ガス
    流路に排ガス中のNO濃度測定手段を配置し、予め設定
    されている排ガス中の酸素濃度と排ガス中のSO3濃度
    とCO濃度との関係から、前記二つの測定手段の測定値
    により、排ガス中のSO3濃度とCO濃度が適正な値と
    なり、かつ排ガス脱硝率が適正な値となるように脱硝装
    置入口側の空気供給流路と火炉内に供給する燃料燃焼用
    の空気供給流路に供給する空気量を調整する手段を設け
    たことを特徴とする排ガス処理装置。
  10. 【請求項10】 脱硝装置中の脱硝触媒にCO除去触媒
    を併設したことを特徴とする請求項9記載の排ガス処理
    装置。
  11. 【請求項11】 燃料燃焼用空気供給流路をバーナ部分
    に接続した火炉と熱交換用の伝熱管を配置した排ガス流
    路とを有するボイラの排ガス流路出口部に接続して設け
    られる排ガス流路に排ガス中の窒素酸化物を除去する脱
    硝装置を備えた排ガス処理装置において、 火炉の燃料燃焼用の空気供給流路から分岐した分岐空気
    供給流路を脱硝装置入口側の排ガス流路に接続したこと
    を特徴とする排ガス処理装置。
  12. 【請求項12】 燃料燃焼用空気供給流路をバーナ部分
    に接続した火炉と熱交換用の伝熱管を配置した排ガス流
    路とを有するボイラの排ガス流路出口部に接続して設け
    られる排ガス流路に排ガス中の窒素酸化物を除去する脱
    硝装置を備えた排ガス処理装置において、 脱硝装置入口側の排ガス流路に空気供給流路を接続し、
    火炉出口の排ガス流路に酸素濃度測定手段を配置し、さ
    らに脱硝装置出口側の排ガス流路に排ガス中のNO濃度
    測定手段を配置し、予め設定されている排ガス中の酸素
    濃度と排ガス中のSO3濃度とCO濃度との関係から、
    前記二つの測定手段の測定値により、排ガス中のSO3
    濃度とCO濃度が適正な値となり、かつ排ガス脱硝率が
    適正な値となるように脱硝装置入口側の空気供給流路と
    火炉内に供給する燃料燃焼用の空気供給流路に供給する
    空気量を調整する手段を設けたことを特徴とする排ガス
    処理装置。
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