JPS6221303Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は排ガスをアンモニア還元剤と混合し、
触媒と接触させて排ガス中の窒素酸化物を還元す
る脱硝装置に係り、特に石炭焚ボイラ等における
排ガス中のダストが触媒へ付着、堆積することを
防止する脱硝装置に関するものである。

近年、我が国においては重油供給量のひつ迫か
ら、石油依存度の是正を計るために、従来の重油
専焼から石炭専焼へと燃料を変換しつつあり、特
に事業用ボイラにおいては石炭専焼の大容量火力
発電所が建設されている。

ところが、石炭燃料は石油燃料に比べて燃焼性
が悪いので排ガス中に含まれるNOx及び未燃分
が発生しやすく、特にNOxの低減対策のために
火炎分割、排ガス再循環、二段燃焼及び脱硝燃焼
などが採用されているが、これらの燃焼方式の改
善に加えて、アンモニアを還元剤として触媒の存
在下で脱硝を行う脱硝装置で処理する必要があ
る。

第１図は脱硝装置が設置された石炭焚ボイラの
代表的な煙風道系統を示す。

脱硝反応器１は第１図に示す如く排ガスダクト
２の途中に配置され、この排ガスダクト２には触
媒３を保護するためにバイパスダクト４が付設さ
れている。

すなわち、脱硝反応器１を正常な状態で運転を
行なう場合には、ボイラ５からの排ガスは第１図
の矢印Ａで示す如く排ガスダクト２より脱硝反応
器１を経て触媒３により脱硝を行なう。

一方、ボイラ５のチユーブ破損事故によりボイ
ラ５の運転を停止するような異常事態が発生した
場合には、触媒３を水蒸気、水から保護するため
に脱硝反応器１を排ガスダクト２から切離して、
排ガスを第１図の矢印Ｂで示す如く排ガスダクト
２よりバイパスダクト４へ流し、空気予熱器６、
誘引通風機７で昇圧され大気へ放出される。

一方、空気ダクト８内の燃焼用空気は第１図の
矢印Ｃで示す如く押込通風機９にて昇圧され、空
気予熱器６を経てボイラ５の燃焼用空気として供
給される。

この様に石炭焚ボイラの脱硝反応器１として
は、排ガス中のダストが多いことから、ダスト防
止対策上排ガスを触媒３の上から下へ流すいわゆ
る第１図に示すような縦型方式が採用されてい
る。

以下、脱硝反応器１の縦型方式について、第２
図〜第５図を用いて説明する。

第２図は縦型方式の脱硝反応器１の側面図、第
３図は第２図の平面図、第４図は排ガスの流れを
説明する図、第５図は第４図のＤ部を拡大したダ
ストの付着、堆積状態を示す図である。

脱硝反応器１内の排ガス通路１０には第２図お
よび第３図に示す如く、触媒３を支持するために
柱１１Ａ、水平梁１１Ｂ、触媒受梁１１ｃ、水平
プレース１１Ｄおよびガセツトプレート１１Ｅな
どの多数の支持部材１１が配置されている。

ところが、これらの支持部材１１は石炭焚ボイ
ラのように排ガス中に多量のダストを含んでいる
ものにおいては、触媒３の上流側で排ガスの乱流
が起り好ましくない。

以下、第４図および第５図を用いて排ガスの乱
流について説明する。

第４図は触媒３の上流側に位置した水平梁１１
Ｂ近傍の排ガス流を模式的に示したものである
が、第４図に示すように排ガス流Ｇは水平梁１１
Ｂによりその両側へ押し広げられ、触媒３の近傍
では多少その乱流は回復するものの、水平梁１１
Ｂの後流側では排ガス流Ｇが滞留してカルマン渦
Ｋとなつてダスト１２が触媒３に付着、堆積しや
すくなる。

このカルマン渦Ｋの影響によつて、触媒３の入
口付近では第５図に示す如く、排ガス流Ｇは触媒
３に対して斜め方向から流入する状態となり、ダ
スト１２が触媒３上に斜めに堆積し、次第に成長
してついにはダスト１２が触媒３、３間の排ガス
通路１０を閉塞することになり、脱硝反応器１内
の通風損失が増すばかりでなく、触媒３の触媒性
能が発揮できず脱硝性能を低下させることにもな
る。

この触媒３への部分的な閉塞現象を解決する一
手段として、水平梁１１Ｂと触媒３との距離を長
くして水平梁１１Ｂのガス乱れが触媒３にまで及
ばないようにすることも試みられたが、脱硝反応
器１の高さがそれだけ高くなり、触媒３が充填さ
れない、いわゆるデツドスペースが増えて経済的
ではない。

本考案はかかる従来の欠点を解消しようとする
もので、その目的とするところは、触媒へのダス
トの付着、堆積が防止でき、しかもコンパクトで
経済的な脱硝装置を得ようとするものである。

本考案は前述の目的を達成するために、支持部
材の上流側と下流側に排ガス流の停滞を防止する
渦流防止部材と、この渦流防止部材の側面に離間
して排ガス流の流れ方向にそつてホツパ形状の整
流部材を設けたのである。

以下本考案の実施例を図面を用いて説明する。

第６図は従来の第４図に相当する排ガスの流れ
を説明する側面図である。

第６図において、符号１〜１２までは従来のも
のと同一のものを示す。

１３Ａ，１３Ｂは支持部材１１の上流側、下流
側に設けた渦流防止部材、１４Ａ，１４Ｂは渦流
防止部材１３Ａ，１３Ｂの側面に設けたホツパ形
状の整流部材である。

この様な構造において、本考案においては、第
６図に示す如く水平梁１１Ｂの上部フランジ（上
流側）にはガス流れＧをスムーズにするために断
面が三角形状の渦流防止部材１３Ａと、水平梁１
１Ｂの下流側にはガス流Ｇの滞留（第４図のカル
マン渦Ｋ）が生ずる空間に逆三角形状の渦流防止
部材１３Ｂを設けた。

そして、この渦流防止部材１３Ａ，１３Ｂのみ
ではガス流Ｇの流れが完全に回復できないため
に、ホツパ状の整流部材１４Ａ，１４Ｂで水平梁
１１Ｂ、渦流防止部材１３Ａ，１３Ｂを第６図の
ように被つたのである。

つまり、第６図に示す如く、渦流防止部材１３
Ａによつて外側へ押し流された排ガス流Ｇは整流
部材１４Ａの垂直部で捕え、整流部材１４Ｂの傾
斜部と渦流防止部材１３Ｂでその流れＧを矢印で
示す如く強制的に真下へ流れるようにしたのであ
る。

このように、渦流防止部材１３Ｂによつて水平
梁１１Ｂの下流側（触媒３の上流側）での排ガス
流の滞留がなくなり、これによつて触媒３上への
ダスト１２の付着、堆積がなくなる。

また、触媒３へのガス流Ｇは渦流防止部材１３
Ａ，１３Ｂおよび整流部材１４Ａ，１４Ｂによつ
てほぼ直進流となるために、脱硝反応器７内のデ
ツトスペースは少なくなりその高さをそれだけ低
くしてコンパクトにすることができて経済的であ
る。

第７図のものは第６図の他の実施例を示したも
ので、第６図のものと異なる点は、第６図のもの
は触媒３の上流に水平梁１１Ｂのみが配置された
ものであるのに対し、第７図のものは触媒３の上
流に水平梁１１Ｂのほかにガセツトプレート１１
Ｅ、水平ブレース１１Ｄが集中して配置された場
合である。

この場合は、渦流防止部材１３Ｂを大きくして
ガセツトプレート１１Ｅおよび水平ブレース１１
Ｄの一部を渦流防止部材１３Ｂで被えば第６図の
ものとほぼ同一の効果が得られる。

本考案は支持部材の上流側と下流側に排ガス流
の滞留を防止する渦流防止部材と、この渦流防止
部材の側面に離間して排ガスの流れ方向にそつて
ホツパ形状の整流部材を設けたので、触媒へのダ
ストの付着、堆積が防止でき、しかも脱硝装置は
小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱硝装置が配置されたボイラの煙風道
系統図、第２図から第５図は従来の脱硝装置を示
したもので、第２図は脱硝装置の側面図、第３図
は第２図の平面図、第４図は排ガスの流れを説明
する図、第５図は第４図のＤ部を拡大した詳細
図、第６図および第７図は本考案の実施例を示し
た側面図である。 １……脱硝反応器、２……排ガスダクト、３…
…触媒、１１……支持部材、１３Ａ，１３Ｂ……
渦流防止部材、１４Ａ，１４Ｂ……整流部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排ガスダクトの途中に触媒を内蔵した脱硝反応
   器を備え、この脱硝反応器内の触媒を支持部材で
   支持し、排ガス中の窒素酸化物を脱硝するものに
   おいて、前記支持部材の上流側と下流側に排ガス
   流の停滞を防止する渦流防止部材と、この渦流防
   止部材の側面に離間して排ガス流の流れ方向にそ
   つてホツパ形状の整流部材を設けたことを特徴と
   する脱硝装置。