JPS609201B2 - 排熱回収ボイラ装置 - Google Patents

排熱回収ボイラ装置

Info

Publication number
JPS609201B2
JPS609201B2 JP50116474A JP11647475A JPS609201B2 JP S609201 B2 JPS609201 B2 JP S609201B2 JP 50116474 A JP50116474 A JP 50116474A JP 11647475 A JP11647475 A JP 11647475A JP S609201 B2 JPS609201 B2 JP S609201B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
temperature
recovery boiler
heat recovery
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP50116474A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5241701A (en
Inventor
彰 坂井
泰二 乾
泰明 横井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP50116474A priority Critical patent/JPS609201B2/ja
Priority to US05/726,186 priority patent/US4106286A/en
Priority to FR7629061A priority patent/FR2325812A1/fr
Publication of JPS5241701A publication Critical patent/JPS5241701A/ja
Publication of JPS609201B2 publication Critical patent/JPS609201B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • F22B1/1815Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/008Adaptations for flue gas purification in steam generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はガスタービン装置の燃焼排ガスを熱源として他
の蒸気原動機の駆動蒸気を発生する排熱回収ボィラ装置
に係り、特に燃焼排ガス中の窒素酸化物すなわちN○×
の濃度を低減させる緋熱回収ボィラ装置に関する。
〔発明の背景〕
第1図は、従来公知のコンバインドサィクルプラントを
示している。
このプラントは、ガスタービン装置10と、その燃焼排
ガスを熱源として蒸気を発生する緋熱回収ボィラ装置2
0と、ポィラ装置20で発生した蒸気により駆動される
蒸気タービン装置40と、各タービン装置10及び40
に直結された発電機13及び41とより構成されている
。緋熱回収ボィラ装直20は、燃焼排ガス流3の上流側
から下流側に向って順次過熱器21、蒸発器22、節炭
器23を備え、節炭器23の下流側には煙突24が設け
られている。
給水配管1を介して節炭器23に導かれた給水は、ここ
で子熱され、蒸発器22で蒸気化し、更に過熱器21で
加熱され、過熱蒸気となり、蒸気配管2を通して、蒸気
タービン装置40に導入され、蒸気タービン装置及び発
電機41を駆動する。ガスタービン装置10は、外気4
を加圧する圧縮機11と、燃料系統5からの燃料に前記
加圧空気を混合し燃焼させる燃焼器14と、燃焼器14
で生じた燃焼ガスにより駆動されるガスタービン12と
、燃焼器14内のN○×濃度を低減するための水或は蒸
気注入系統7とを備えている。
これらの構成から成るコンバインドサイクルプラントに
おいて、ガスタービン装置10から排出される燃焼排ガ
スに含まれるNO広濃度の低減策としては燃焼器14内
に系統7を通じて水或は蒸気を注入することによってN
0×を下げる方法が探られている。しかしながら第2図
に示した如く注入水量或は蒸気量を増加させるとそれだ
けコンバインドサィクルプラントの熱効率が低下するこ
とになる。更にN○×排出量の総量が規制される様にな
ると、最早水或は蒸気注入によるN○×低減策のみでは
規制値達成が困難となる。この為一般のボィラ装置にお
いて考えられているように燃焼排ガス流路中に脱硝装置
を設置することが考えられる。この脱硝方式の一つであ
る乾式接触還元分解法は燃焼ガス中にアンモニアを注入
し、酸化鉄系の触媒を充填した反応器中を通過させるこ
とにより窒素酸化物を無害の窒素分と、水蒸気とに還元
分解するものであり、例えば、特開昭50一7774号
公報などで公知である。ところが「 コンバインドサイ
クルプラントとして用いられる緋熱回収ボィラ装置つま
り、ガスタービン装置の燃焼排ガスを熱源とする8E熱
回収ボィラ装置にあっては、発電プラーント用の一般ボ
ィラと異り次のような特殊な運用をされるので、従来の
一般のボィラにおける脱硝装置とは異つた観点から検討
を加えなければならない。
すなわち、一般ポィラは、発電プラントがベースロード
用として設計されているため、負荷変動が少〈、通常は
定格負荷で運転されるのに対し、コンバインドプラント
は、要求負荷変化に対する応答性が良いために、ピーク
またはミドルロード用として運転され、定常の運転にお
いても50%負荷あるいは更に低い負荷から100%負
荷の間で、短時間に負荷が変動する。
また、発電プラント用の一般ボィラでは、負荷が変動し
、ボィラへ供V給する燃料量が変動した場合でも、ボィ
ラ内での空気と燃料の比(空燃比)は、ほぼ一定に保た
れるが、コンバインドサィクルブラントにあっては、ガ
スタービン装置10の回転速度は負荷が変っても一定で
あるため圧縮機11を通る空気流量は一定となり、燃料
量が負荷に応じて変るため、燃焼器14での空燃比はプ
ラント負荷により変化する。
一方、燃焼ガス量に着目すると、一般ボイラでは、負荷
にほぼ比例的に変化するのに対しコンバインドサィクル
プラント用の緋熱回収ボィラ装置では、負荷にかかわら
ずほぼ一定となる特徴を有している。このため、コンバ
インドサイクルプラントにおいては、部分負荷運転時に
おけるガス流速が一般のボィラのそれに比べて遠くなる
煩向にある。
触媒による脱硝装置では、触媒層を通る排ガスの流速が
遅い種「脱硝性能は良くなるが、コンバインドサィクル
プラントでは、部分負荷運転時の流速が遠いために、特
に、この運転状態での脱硝性能を高く保つ必要がある。
また、コンバインドサィクルプラントは、電力需要が大
きくなる朝起動し、電力需要が少くなる深夜には運転を
停止するといったような毎日起動停止を頻繁に繰り返す
運用も行われている。
他方、前述の脱硝方法において第3図に示す様に、脱硝
効率は触媒層反応温度、即ち、反応器の触媒層を通過す
る燃焼排ガス温度に大きく依存することが知られている
。つまり第3図より明らかの様に、脱硝効率は反応温度
が200qoから300qoに上昇するに従って急激に
向上し、330qo以上においてはほぼ90%と最高の
脱硝効率に近づき、400℃近くまでこの状態を保つ。
そして450qoを過ぎたあたりから脱硝効率は再び低
下する傾向となる。したがって、一般ボィラでは、燃焼
手段を有するため、投入燃料量の調整等によりある程度
の排ガス温度の調整が可能であり、脱硝触媒の反応温度
が最適になる位置を選ぶことは比較的容易であり、特開
昭50一8772号公報では過熱器の下流に置くことを
提案している。
ところが、コンバインドプ−ラント用の排熱回収ボィラ
装置では、一般に燃焼手段を持たないため、単に或る負
荷運転におけるボィラ各部のガス温度を測定し、触媒の
反応に最も通したところを触媒の設置個所に選ぶだけで
は、問題は解決しない。
その理由は、コンバインドプラントの常用運転負荷範囲
が50%〜100%と広いうえに起動停止が頻繁である
ため排ガス温度が大中に変動すること及び、低負荷であ
っても、排ガス量が多いことから、単に100%負荷運
転時のボィラ各部の排ガス温度から触媒の設置位置を定
めることはできない。
第1図に示したコンバインドサィクルプラントの緋熱回
収ボィラ20においては、ガスタービンが100%負荷
運転時には第4図に示す様にガスターピン装瞳10から
導かれる約55000の燃焼排ガスは過熱器21、蒸発
器22、節炭器23を順次流下して熱回収され、約松0
℃にまで温度が低下して煙突24から排出される。
逆にポィラ給水は図示を省略したが、給水加熱器により
約110℃まで子熱された後、節炭器23に導かれ、順
次加熱されて過熱器21を出た際には約450qoの蒸
気に変換される様になっている。一方、ガスタービンが
50%負荷で運転されているときには、ガスタービン装
置10の出口すなわち過熱器21の上流側の排ガス温度
は430午○程度であり、蒸発器22入口で380℃節
炭器23入口で29ぴ0となり、これらを順次流下し、
最終的には200つ0まで低下して煙突24に導かれる
したがって、一般ボィラで提案されている如く過熱器の
下流に脱硝装置を配置した場合には、ガスタービン負荷
100%で運転するとき、排ガス温度は約480oo程
度になっていて、触媒の寿命が短くなるという問題が生
ずる。〔発明の目的〕 本発明の目的は、ガスタービン装置の広に運転範囲にお
いて高い脱硝性能を維持し、且つ長寿命の脱硝装置を備
えた9E熱回収ボィラ装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、ガスタービン装置から排出される燃焼
排ガスを熱源として導き、該燃焼排ガスによって給水を
予熱する節炭器と、予熱された給水を蒸発させる蒸発器
と、蒸発した蒸気を加熱して蒸気タービンを駆動するた
めの過熱蒸気を発生する過熱器とを、前記燃焼排ガスの
下流側より上流側に向って順次設置した緋熱回収ボィラ
装置において、前記節炭器と蒸発器の間の領域に燃焼排
ガス中の窒素酸化物を接触還元分解により除去する触媒
層を有する反応器を設置し、前記反応器の上流側に還元
剤注入ノズルを設置したことにある。
本発明の構成によれば、排ガス温度は、触媒の活性温度
として下限値に近い300℃近辺となるが、ガスタービ
ン装贋の負荷が50%〜100%と変化しても、排ガス
温度の変化幅が小さくなり、触媒の脱硝性能が安定した
ものとなる。
また、ガスタービン装置が最大負荷で運転されても触媒
層部分の排ガス温度は330℃程度であり、触媒の寿命
が短くなるような温度ではなく寿命の点でも優れたもの
となる。〔発明の実施例〕 第5図に本発明を実施した緋熱回収ボィラを組み込んだ
コンバインドプラントの系統図を示している。
コンバインドサイクルプラントは、ガスタービン装置1
0と、このガスタービン装置10から排出される排ガス
を熱源として蒸気を発生する緋熱回収ボィラ装置20と
、発生した蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン菱贋40
とを備えており、前記緋熟回収ボイラ装置20は、ガス
ターピン装置10の排ガス中の窒素酸化物を除去する脱
硝装置30を内蔵している。そしてガスタービン装置1
0は、外気4を加圧する空気圧縮機1 1と、燃料系統
5から供孫台された燃料を加圧空気によって燃焼させる
燃焼器14と、燃焼ガスにより駆動されるガスタービン
12と、負荷を取る発電機13を有している。
また、排熱回収ボィラ20はガスタービン装置10から
導かれる燃焼排ガス流の上流から下流に沿って過熱器2
1、蒸発器22、節炭器23を備え、節炭器23の下流
は煙突24へ導かれている。過熱器21で生じた蒸気を
蒸気配管2を通じて蒸気タービン装置40‘こ導き、蒸
気タービン装置40を駆動し、これに直結した発電機4
1にて負荷を取る。そして蒸気タービン装置40を駆動
した蒸気は復水となり給水配管1を通じて節炭器23に
導かれるようになっている。更に、この9E熱回収ボィ
ラ装置20には脱硝装置30が内蔵されるようになって
いる。
脱硝装置301ま、蒸発器22と節炭器23の間に配置
され、燃焼排ガス中のN○×を窒素分と水とに還元分解
させる酸化鉄系の触媒層を有する反応器31と、反応器
31の上流側で燃焼排ガス中にアンモニアガス系統36
からアンモニアガスを還元剤として噴霧する還元剤注入
ノズル32とより構成されている。
反応器31を第6図について更に詳細に説明する。
この反応器31内には、排ガスを通過しうる構造の触媒
層支持材35を水平に3段に設置してあり、各支持材3
5の上に酸化鉄系の触媒からなる触媒層41が設けられ
ている。
また各支持材35の間には排ガス下流側が上位暦となる
ように額斜させて仕切坂37が設けられ、触媒層41の
排ガス流入側、流出側圧力を流れ方向に均一にして排ガ
スが触媒層41の全域に均一に流入するようにしている
。この触媒層41の排ガス入口側には流量調節用ダンパ
38がそれぞれ設けられている。また、排ガスダクトの
脱硝装置30が設置された排ガス出口側、並びに緋熱回
収ボィラの排ガス入口側にべローズ39b,39aをそ
れぞれ設置してダクト全体の相対的な熱変形を吸収する
構造となつている。以上の構成から成る排熱回収ポィラ
装置を備えた複合サイクルプラントの作用について説明
する。
第5図及び第6図において、ガスタービン装置10の外
気4は圧縮機11で加圧後、燃焼器14にて燃料を燃焼
させて高温の燃焼ガスとなり、ガスタービン12を駆動
する。その後、燃焼排ガス3は緋熱回収ボィラ装置20
に導入されるが、ガスタービン装置10が100%負荷
で運転されているときは第4図の燃焼排ガス温度のグラ
フから明らかなようにこの燃焼排ガスは約550℃で過
熱器21に流入し、次に約480こ0の燃焼ガス温度と
なって蒸発器22に流入し、そこで約330qoにガス
温度を低下させて、該過熱器22後流の脱硝装置30に
流下することになる。脱硝装置30の内部においては、
下流した燃焼ガス中にまず、還元剤注入ノズル32から
アンモニアガスを頃露して混合させ、その後、ダンパ3
8を通じて反応器31内に流下させる。反応器31内に
流入する燃焼排ガスは該ダンパ38にて流量を制御され
、多段の触媒層41のそれぞれに均一に流入することに
なる。そしてこの触媒層41において燃焼排ガス中の窒
素酸化物は触媒の作用により無害の窒素分と水蒸気とに
還元分解され、ほとんど窒素酸化物を除去された燃焼排
ガスが後流側にある節炭器23を流下して約220qo
の温度となって煙突24から排出されることになる。そ
してこの燃焼排ガスを熱源として緋熱回収ボィラ2Qで
は約110ooの給水を45び○程度の高温蒸気に蒸気
化して蒸気タービン装置40を駆動する様になっている
。また、前記脱硝装置301こおいては、流入燃焼排ガ
ス温度が約330℃となっており、高い脱硝効率が得ら
れる温度範囲300qo〜4000○内に含まれる高温
状態にある為、第3図から明らかな如くその脱硝率は9
0%以上と高い除去効率を得ることが可能となる。第7
図は、ガスターピン装置の負樹を横軸にとり、緋熟回収
ボィラ装置の各部の排ガス温度を縦軸にとって示したも
のである。
図面に示した過熱器入口とは、過熱器21の上流側の温
度を示し、蒸発器入口は、過熱器21と蒸発器22の間
の排ガス温度を示している。節炭器入口は蒸発器22と
節炭器23の間の排ガス温度を示し、節炭器出口は、節
炭器23の下流の排ガス温度を示している。ガスタービ
ン装置10が100%負荷つまり最大負荷で運転されて
いるとき、各部の温度は上流側よりそれぞれ、550午
○、48ぴ○、330午○、220℃となつている。一
方、負荷が50%に下ると各部の温度は、430℃、総
ぴC、290午0、200q0となる。
ここで、脱硝触媒を持つた反応器31を過熱器21の上
流側に配置した場合、最大負荷運転中には、550午C
にもなり触媒の焼損事故を引き起すことになる。一方、
反応器31を過熱器21と蒸発器22との間に設けたと
きには、最大負荷運転時には48000となり、耐熱性
の高い触媒が必要となる。
この程度の温度に耐える触媒を得ることは可能であるが
、耐熱性の高い触媒は低温での活性が悪いものが多く、
50%負荷運転時の温度380℃では脱硝率が低下する
。つまり、最大負荷と50%負荷では約100ooの温
度差があり、480q○の高温にも耐えしかも380q
oの温度においても十分な脱硝率を維持する触媒を得る
ことは困難である。第3図に示した比較的低温でも活性
の高い触媒では、耐熱性が不足し、寿命が短いものにな
ってしまうという欠点がある。
また、排ガス温度が430o○以上となるため、反応器
の材質に合金鋼を使用する必要が生じコストアップにな
る。
これに対し、最大負荷運転時と50%負荷運転時の排ガ
ス温度差が最も小さくなるのは節炭器23の下流側であ
り、ここに反応器を設けることも考えられるが、この部
分に設置すると、全般的に排ガス温度が低すぎて、脱硝
率が悪化することに加え、燃料中に含まれる硫黄分が硫
安となって析出し、脱硝装置を構成する金属構造物の表
面に堆積し「ガス通路面積を減少させるという問題があ
る。
一般に排ガス中の硫安は約230℃以下になると液相に
なることが知られており、23ぴ○以下の温度領域に反
応器があると触媒の表面に硫安が付着し、触媒の機能を
短期間に喪失させてしまう。
本発明は、蒸発器22と節炭器23の間に反応器31を
配陣してあるので、100%負荷時にも排ガス温度は3
30℃程度であり、50%負荷時で290℃となってお
り、いずれの場合においても約300qo近辺のきわめ
てせまい温度範囲にあるため、安定した脱硝率が得られ
る。更に、最大負荷時の排ガス温度が330℃と低いた
め、触媒の高温劣化が低減され、長寿命となる。また、
50%負荷運転時でも硫安の液相温度よりも十分高いの
で、反応器31に硫安が堆積することがない。
更に、緋熱回収ボィラ装置は、ほぼ水平方向に排ガスが
流れるように設計されるため、排ガス流略の上部と下部
では温度差が生じやすいものであるが、蒸発器22の下
流側では、その差が著しく小さくなる。
第8図は、ベース負荷運転における各構成要素の上部と
下部の温度分布を示しており、過熱器と蒸発器の間では
、約30qCの差が生じている。蒸発器内では、内部流
体温度が一定のため蒸発器出口では高さ方向で排ガス温
度差がほとんどなく、排ガス通路の下部上部ともに同一
温度となり、脱硝性能のばらつきがないことを示してい
る。また、コンバインドサィクルプラントは、毎日起動
停止を繰返す運転モードで運転されるが、蒸発器は緋熟
回収ボィラ装置内で最大の熱容量を持っており、深夜停
止して翌朝起動する場合、ガスタービン装置の排ガスが
蒸発器を通るときに加溢されることになり起動時の反応
器の温度の立上りが早くなる利点もある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、燃焼ガスからの窒素酸化物の除去に際
して、高い脱硝効率を有し、しかも長寿命の脱硝装置を
備えた緋熱回収ボィラ装置の実現が可能になったことが
あげられる。
また、付加的な効果としては、コンバインドサイクルプ
ラントとして、頻繁な起動停止を行っても、安定した脱
硝性能を有し、かつ、脱硝装置の起動特性の優れた緋熱
回収ポィラ装置が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はガスタービンと蒸気タービンとを組合せた従釆
のコンバインドサィクルプラントの系統図、第2図はガ
スタービン装置への水噴射量とコンバインドサィクルプ
ラントの熱効率の関係を示す説明図、第3図は乾式接触
還元分解法における脱硝効率の温度特性図、第4図はガ
スタービン装置の全員荷連転時の緋熟回収ボィラ装置に
おける燃焼排ガス温度と給水温度との関係を示す8E熱
回収特性図、第5図及び第6図は本発明を適用した緋熱
回収ボィラ装置の一実施例であり、第5図はこの緋熱回
収ボィラ装置を備えたガスタービン装置と蒸気タービン
装置とを絹合せたコンバインドサィクルプラントの系統
図、第6図は、脱硝装置部分の詳細断面図、第7図は、
ガスタービン装置負荷と、緋熱回収ボィラ装置各部の排
ガス温度の関係を示す特性図、第8図は、榎E熱回収ボ
ィラ装贋の上部と下部の温度差を示す特性図である。 10・・・・・0ガスタービン装置、20…・・・緋熱
回収ボィラ装置、21…・・・過熱器、22・・・・・
・蒸発器、23・・・・・・節炭器、30・・・・・・
脱硝袋贋、31・・・・・・反応器、32・・…・還元
剤注入ノズル、41・・・・・・触媒層、40・・・…
蒸気タービン装置。 鱗1図 髪2函 菱3幻 客4図 勇59 *ら因 オフ図 多a函

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ガスタービン装置から排出される燃焼排ガスを熱源
    として導き、該燃焼排ガスによって給水を予熱する節炭
    器と、予熱された給水を蒸発させる蒸発器と、蒸発した
    蒸気を更に加熱して蒸気原動機の駆動蒸気を発生する過
    熱器とを、前記燃焼排ガスの下流側より上流側に向って
    順次設置した排熱回収ボイラ装置において、前記節炭器
    と蒸発器の間の領域に燃焼排ガス中の窒素酸化物を接触
    還元分解により除去する触媒層を有する反応器を設置し
    、前記反応器の上流側に還元剤注入ノズルを設置したこ
    とを特徴とする排熱回収ボイラ装置。
JP50116474A 1975-09-29 1975-09-29 排熱回収ボイラ装置 Expired JPS609201B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50116474A JPS609201B2 (ja) 1975-09-29 1975-09-29 排熱回収ボイラ装置
US05/726,186 US4106286A (en) 1975-09-29 1976-09-24 Waste heat recovery boiler apparatus
FR7629061A FR2325812A1 (fr) 1975-09-29 1976-09-28 Chaudiere de recuperation des chaleurs perdues

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50116474A JPS609201B2 (ja) 1975-09-29 1975-09-29 排熱回収ボイラ装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20766884A Division JPS61180819A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 排熱回収ボイラにおける燃焼排ガスの脱硝方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5241701A JPS5241701A (en) 1977-03-31
JPS609201B2 true JPS609201B2 (ja) 1985-03-08

Family

ID=14687987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50116474A Expired JPS609201B2 (ja) 1975-09-29 1975-09-29 排熱回収ボイラ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4106286A (ja)
JP (1) JPS609201B2 (ja)
FR (1) FR2325812A1 (ja)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52105601U (ja) * 1976-02-10 1977-08-11
JPS5479160A (en) * 1977-12-07 1979-06-23 Hitachi Ltd Denitration method for exhaust gas
JPS6017967B2 (ja) * 1978-01-18 1985-05-08 株式会社日立製作所 排熱回収ボイラ装置
SE437542B (sv) * 1979-10-01 1985-03-04 Tom Ove Artur Rehnberg Forfarande for att optimera rening av dieselavgaser
US4362013A (en) * 1980-04-04 1982-12-07 Hitachi, Ltd. Method for operating a combined plant
US4353206A (en) * 1980-08-20 1982-10-12 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in combined cycle plants
US4353207A (en) * 1980-08-20 1982-10-12 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants
JPS57130537A (en) * 1981-02-03 1982-08-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Removal of nitrogen oxide in exhaust gas
JPS57127282U (ja) * 1981-02-03 1982-08-07
JPS6155501A (ja) * 1984-08-24 1986-03-20 株式会社日立製作所 排熱回収ボイラ
JPS61180819A (ja) * 1984-10-03 1986-08-13 Hitachi Ltd 排熱回収ボイラにおける燃焼排ガスの脱硝方法
SE464716B (sv) * 1987-02-25 1991-06-03 Project Promotion Services Kraftvaermeanlaeggning
JPS64326A (en) * 1987-06-23 1989-01-05 Hitachi Ltd Nox abating type gas turbine plant
JP2659720B2 (ja) * 1987-09-11 1997-09-30 三菱重工業株式会社 排ガス熱交換装置
EP0326388A3 (en) * 1988-01-29 1990-11-28 Johnson Matthey, Inc., Waste heat recovery having combined co and nox removal apparatus and method
US4875436A (en) * 1988-02-09 1989-10-24 W. R. Grace & Co.-Conn. Waste heat recovery system
US5022226A (en) * 1988-10-03 1991-06-11 Radian Corporation Low NOx cogeneration process and system
US5178101A (en) * 1992-03-09 1993-01-12 Radian Corporation Low NOx combustion process and system
US5224334A (en) * 1992-03-09 1993-07-06 Radian Corporation Low NOx cogeneration process and system
ES2068080B1 (es) * 1992-05-05 1998-01-01 Ae Sociedad Anonima Perfeccionamiento en los sistemas de generacion de vapor por recuperacion.
US6055803A (en) * 1997-12-08 2000-05-02 Combustion Engineering, Inc. Gas turbine heat recovery steam generator and method of operation
US5946901A (en) * 1997-12-17 1999-09-07 Combustion Engineering, Inc. Method and apparatus for improving gas flow in heat recovery steam generators
DE19959342A1 (de) 1999-12-09 2001-06-13 Abb Alstom Power Ch Ag Abhitzedampferzeuger
US6247315B1 (en) 2000-03-08 2001-06-19 American Air Liquids, Inc. Oxidant control in co-generation installations
US7504260B1 (en) * 2000-05-16 2009-03-17 Lang Fred D Method and apparatus for controlling gas temperatures associated with pollution reduction processes
US6581369B1 (en) * 2001-08-27 2003-06-24 General Electric Company Heat recovery in test cells for gas turbine engines
ES2284750T3 (es) * 2002-07-08 2007-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Instalacion de turbina de gas con una chimenea para los gases de escape.
US7185495B2 (en) 2004-09-07 2007-03-06 General Electric Company System and method for improving thermal efficiency of dry low emissions combustor assemblies
US20070256424A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Siemens Power Generation, Inc. Heat recovery gas turbine in combined brayton cycle power generation
JP4939511B2 (ja) * 2008-10-29 2012-05-30 三菱重工業株式会社 石炭ガス化複合発電設備
DE102008060918A1 (de) * 2008-12-06 2010-06-10 Mvv Umwelt Gmbh Dampferzeuger zur Erzeugung von überhitztem Dampf in einer Abfallverbrennungsanlage
US8387355B2 (en) * 2009-07-15 2013-03-05 Ormat Technologies Inc. Gas turbine exhaust gas cooling system
JP2015227630A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 株式会社東芝 プラント制御装置、及びプラント起動方法
CN109323238B (zh) * 2018-09-14 2020-07-17 中国电建集团江西省电力建设有限公司 超临界直流炉冷态启动8小时内投脱硝方法
CN111174189A (zh) * 2019-08-26 2020-05-19 浙江卫星能源有限公司 一种用于燃气轮机尾气高效余热回收及脱硝联用的工艺
CN111059517A (zh) * 2019-11-07 2020-04-24 宋阳 生产高压饱和蒸汽的烟气余热注汽锅炉和系统
KR20230162711A (ko) * 2021-07-14 2023-11-28 가부시키가이샤 아이에이치아이 가스 터빈 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1253685B (de) * 1963-01-22 1967-11-09 Degussa Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxyden aus stickstoffoxydhaltigen Abgasen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3380810A (en) * 1963-11-26 1968-04-30 Universal Oil Prod Co Catalytic converter-muffler with a protected catalyst retainer means
US3599427A (en) * 1969-09-22 1971-08-17 Ford Motor Co Exhaust gas purification
CA1007830A (en) * 1972-09-01 1977-04-05 Albert B. Welty (Jr.) Removal of nitrogen oxides from flue gas
CA1007829A (en) * 1972-09-01 1977-04-05 Exxon Research And Engineering Company Removal of nitrogen oxides and sulfur oxides from gases
CH573044A5 (ja) * 1974-01-15 1976-02-27 Sulzer Ag
US3948611A (en) * 1974-06-10 1976-04-06 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Catalytic converter having hollow, gas-filled mounting means for a monolithic catalyst

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1253685B (de) * 1963-01-22 1967-11-09 Degussa Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxyden aus stickstoffoxydhaltigen Abgasen

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5241701A (en) 1977-03-31
FR2325812B1 (ja) 1980-08-14
FR2325812A1 (fr) 1977-04-22
US4106286A (en) 1978-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS609201B2 (ja) 排熱回収ボイラ装置
CA1144079A (en) Apparatus for removing nox and for providing better plant efficiency in combined cycle plants
US4875436A (en) Waste heat recovery system
US4353207A (en) Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants
JPS6017967B2 (ja) 排熱回収ボイラ装置
RU2543096C1 (ru) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ NOx В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОТЛЕ
JPH0429923B2 (ja)
US20110041783A1 (en) Steam Generator
JPH09125983A (ja) パワーステーションプラントの運転法
JP7221262B2 (ja) 発電装置用の排気システム
US9359918B2 (en) Apparatus for reducing emissions and method of assembly
US20040216462A1 (en) Method for operating a gas turbo group
CN106871102B (zh) 全负荷的脱硝工艺
US20230016404A1 (en) Arrangement for and a method of operating a steam boiler system
JPH0926105A (ja) ボイラ
JP5418774B2 (ja) 排煙脱硝装置
JPH01155007A (ja) 廃熱回収ボイラの運転方法
JP3544716B2 (ja) 脱硝装置のアンモニア注入量制御方法および装置
JPH0811171B2 (ja) アンモニアの注入量制御装置
Sakai et al. Design and Operating Experience of the Latest 1,000-MW Coal-Fired Boiler
JPH0472984B2 (ja)
JP3014738B2 (ja) 脱硝装置
JP2889271B2 (ja) 排熱回収ボイラ装置
JPS6128704A (ja) コンバインドプラントとその運転方法
JPS61208402A (ja) 排熱回収ボイラ装置