JPS6295121A - 燃焼空気を予熱し、かつ排ガス中の有害物質を接触還元する方法および装置 - Google Patents
燃焼空気を予熱し、かつ排ガス中の有害物質を接触還元する方法および装置Info
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- JPS6295121A JPS6295121A JP61243317A JP24331786A JPS6295121A JP S6295121 A JPS6295121 A JP S6295121A JP 61243317 A JP61243317 A JP 61243317A JP 24331786 A JP24331786 A JP 24331786A JP S6295121 A JPS6295121 A JP S6295121A
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- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野゛
本発明は特許請求の範囲第１項および第６項の上位概念
による燃焼空気を予熱し、かつ排ガス中の有害物質を接
触還元する方法および装置に関する。
による燃焼空気を予熱し、かつ排ガス中の有害物質を接
触還元する方法および装置に関する。
従来の技術゛
西独公開特許公報第３３ ３５ ９１７号から熱交換器
要素の排ガス側表面がＮＯｘ還元の触媒として作用する
被覆を備えている蓄熱形または換熱形構造の空気予熱器
が公知である。この公報の第５図に示される回転団ラム
および半径方向ガス流を有する蓄熱形空気予熱器の場合
、蓄熱材料は触媒層を備える球、中空球、鞍形体の形の
多数の個個の可動要素からなる。−ラムは個々の要素を
収容するため半径方向に個々の室に分割される。ＮＯｘ
反応器を空気予熱器へ集積することによってとくに系の
所要空間が減少する。第６図によれば管または板式空気
予熱器および塔形熱交換器の形の空気予熱器が直列接続
されている。塔形熱交換器は輸送装置を介して循環する
個々に可動の多数の要素からなる蓄熱材料を含む。しか
し板または管式熱交換器の熱交換要素のみが触媒被覆を
備える。両方の場合触媒被覆を備える要素は静的または
ほぼ静的構造部材を形成し、この部材はその寿命にわた
って触媒活性が低下するため、発電所の作業に経済的に
引合うたとえば６年までの寿命を可能にするには理論的
に必要なより著しく大きく設定しなければならない。た
とえば６層に分割した触媒は理論的所要量よｐ約６５係
多い被覆材料を備えるにも拘らず、層ごとに約１．６年
の平均寿命しか達成されない。この過大量選択のほかに
、活性下限到達後、触媒被覆した要素の全部または部分
的交換のため全系を作業停止しなければならない事実が
加わる。
要素の排ガス側表面がＮＯｘ還元の触媒として作用する
被覆を備えている蓄熱形または換熱形構造の空気予熱器
が公知である。この公報の第５図に示される回転団ラム
および半径方向ガス流を有する蓄熱形空気予熱器の場合
、蓄熱材料は触媒層を備える球、中空球、鞍形体の形の
多数の個個の可動要素からなる。−ラムは個々の要素を
収容するため半径方向に個々の室に分割される。ＮＯｘ
反応器を空気予熱器へ集積することによってとくに系の
所要空間が減少する。第６図によれば管または板式空気
予熱器および塔形熱交換器の形の空気予熱器が直列接続
されている。塔形熱交換器は輸送装置を介して循環する
個々に可動の多数の要素からなる蓄熱材料を含む。しか
し板または管式熱交換器の熱交換要素のみが触媒被覆を
備える。両方の場合触媒被覆を備える要素は静的または
ほぼ静的構造部材を形成し、この部材はその寿命にわた
って触媒活性が低下するため、発電所の作業に経済的に
引合うたとえば６年までの寿命を可能にするには理論的
に必要なより著しく大きく設定しなければならない。た
とえば６層に分割した触媒は理論的所要量よｐ約６５係
多い被覆材料を備えるにも拘らず、層ごとに約１．６年
の平均寿命しか達成されない。この過大量選択のほかに
、活性下限到達後、触媒被覆した要素の全部または部分
的交換のため全系を作業停止しなければならない事実が
加わる。
発明が解決しようとする問題点：
本発明の目的は前記技術水準から出発して作業時間にわ
たる装置内の触媒活性の減退をほぼ防止し、このような
装置の所要スペースをさらに減少しうる方法を開示し、
かつこの方法に適する装置を提案することである。
たる装置内の触媒活性の減退をほぼ防止し、このような
装置の所要スペースをさらに減少しうる方法を開示し、
かつこの方法に適する装置を提案することである。
問題点を解決するだめの手段。
この目的を方法的に解決するため特許請求の範囲第１項
の特徴部に記載の手段が提案される。
の特徴部に記載の手段が提案される。
この方法を実施する装置は特許請求の範囲第６項に記載
される。従属請求項には有利な実施態様が記載される。
される。従属請求項には有利な実施態様が記載される。
作用：
本発明により熱交換器の排ガスに負荷される部分を所要
の触媒材料のための理論値をごく僅かしか超えないよう
に設定することが達成される。触媒活性が少し減退した
場合、触媒被覆した使用済蓄熱要素は再び初めの全活性
に達するまで、作業を中断することなく新しいものと交
換される。サイズ、形または重量による分級によってつ
ねに一定種類の使用した要素のみを取。
の触媒材料のための理論値をごく僅かしか超えないよう
に設定することが達成される。触媒活性が少し減退した
場合、触媒被覆した使用済蓄熱要素は再び初めの全活性
に達するまで、作業を中断することなく新しいものと交
換される。サイズ、形または重量による分級によってつ
ねに一定種類の使用した要素のみを取。
出し、他の種類の新しい要素を新たに供給することが達
成される。
成される。
この過程の制御は有利に装置を去った後の排ガス中のＮ
ＯｘおよびＮＨ３のような残留有害物質の含量に応じて
実施される。それによってこの残留有害物質をできるだ
け低く、いずれにせよ所定限界値より低く維持すること
が保証される。
ＯｘおよびＮＨ３のような残留有害物質の含量に応じて
実施される。それによってこの残留有害物質をできるだ
け低く、いずれにせよ所定限界値より低く維持すること
が保証される。
使用した蓄熱要素は取出後再生し、次に再び使用するこ
とができる。さらに循環の途中で個々の要素に熱交換器
の排ガス負荷部を去った後たとえば振動による浄化法を
実施することができる。
とができる。さらに循環の途中で個々の要素に熱交換器
の排ガス負荷部を去った後たとえば振動による浄化法を
実施することができる。
実施例：
次に本発明の実施例を図面により説明する。
第１図によればガス透過性内壁１ａを有する２分割熱交
換器１を多数のばらばらに動く蓄熱要素２が上から下へ
貫流し、この要素はたとえば球形であり、その少なくと
も一部は触媒被覆される。熱交換器１の上部３は燃焼空
気４が直交流で１回流れ、その際たとえば２０°Ｃから
２００°Ｃに加熱され、それに応じて蓄熱要素は冷却さ
れ名。次に蓄熱要素２は燃焼空気４と排ガス６の間の漏
洩流れを防ぐ気密ケ９−ト５を介して熱交換器１の下部
７へ達し、そこで排ガスに含まれる有害物質（ＮＯｘ
）はアンモニア８の添加のもとに還元され、その際排ガ
ス６はたとえば３５０°Ｃから１８０°Ｃへ冷却され、
同時に蓄熱要素は加熱される。
換器１を多数のばらばらに動く蓄熱要素２が上から下へ
貫流し、この要素はたとえば球形であり、その少なくと
も一部は触媒被覆される。熱交換器１の上部３は燃焼空
気４が直交流で１回流れ、その際たとえば２０°Ｃから
２００°Ｃに加熱され、それに応じて蓄熱要素は冷却さ
れ名。次に蓄熱要素２は燃焼空気４と排ガス６の間の漏
洩流れを防ぐ気密ケ９−ト５を介して熱交換器１の下部
７へ達し、そこで排ガスに含まれる有害物質（ＮＯｘ
）はアンモニア８の添加のもとに還元され、その際排ガ
ス６はたとえば３５０°Ｃから１８０°Ｃへ冷却され、
同時に蓄熱要素は加熱される。
熱交換器１の下部７で多数回の負荷（ここではたとえば
２回の直交流−向流）によって異なる温度レベル７ａ、
７ｂに応する有害物質還元は、蓄熱要素２の温度レベル
７ａ、７ｂＫ適する異なる触媒被覆およびそれに調節し
たアンモニア添加８と関連して最適化することができる
。
２回の直交流−向流）によって異なる温度レベル７ａ、
７ｂに応する有害物質還元は、蓄熱要素２の温度レベル
７ａ、７ｂＫ適する異なる触媒被覆およびそれに調節し
たアンモニア添加８と関連して最適化することができる
。
排ガス６は熱交換器下部γを去った後、電気フィルタお
よび排ガス脱硫装置（図示されず）のような他の浄化装
置に送られる。
よび排ガス脱硫装置（図示されず）のような他の浄化装
置に送られる。
蓄熱要素２は熱交換器１を通過した後その下端で取出部
９およびダスト排出口１０ａを有する浄化装置１０を介
して、格子１１ａを有する選別装置１１の取出装置１２
．１〜１２．ｎを過ぎ、循環装置１３により再び上向き
に送られ、熱交換器１の上部３に充てん装置１５を介し
て新たに供給される。
９およびダスト排出口１０ａを有する浄化装置１０を介
して、格子１１ａを有する選別装置１１の取出装置１２
．１〜１２．ｎを過ぎ、循環装置１３により再び上向き
に送られ、熱交換器１の上部３に充てん装置１５を介し
て新たに供給される。
加熱装置１４により、蓄熱要素２の直接または間接加熱
を介してボイラ装置１８（第６図）の部分負荷および始
動状態の場合にも熱交換器１の下部Ｉの温度レベルの安
定化が保証される。
を介してボイラ装置１８（第６図）の部分負荷および始
動状態の場合にも熱交換器１の下部Ｉの温度レベルの安
定化が保証される。
同様とくに部分負荷まだは始動状態の場合、同じ大きさ
の熱量を３と７で伝達するにも拘らず、たとえば７ａ、
７ｂで接触還元のための最適温度を負荷変動の際にも維
持するように、バイパス１γと関連して３およびＩの温
度レベルを変化することができる。そのため要素２の一
部をバイパス１７を介して熱交換器１の上部３と下部７
の間のケゝ−ト５に供給し、要素２の他の部分は充てん
装置１５に供給する。
の熱量を３と７で伝達するにも拘らず、たとえば７ａ、
７ｂで接触還元のための最適温度を負荷変動の際にも維
持するように、バイパス１γと関連して３およびＩの温
度レベルを変化することができる。そのため要素２の一
部をバイパス１７を介して熱交換器１の上部３と下部７
の間のケゝ−ト５に供給し、要素２の他の部分は充てん
装置１５に供給する。
被覆した蓄熱要素２の触媒効果は熱交換器内の連続的循
環によって生ずる自己浄化効果のためいずれにせよ静的
系より長く維持されるけれど、長期にわたる有害物質の
一定の還元を維持するため、蓄熱要素の連続的部分更新
が必要である。蓄熱要素を連続的に循環する場合（平均
−的に系内で１時間当り蓄熱要素の約１〜６回の循
環を考慮しなければならない。）、新しい蓄熱要素が直
接再び取出されることを避けるため、そのつど（摩滅等
による後光てんもレベル制御を介して行われる）１６の
位置から取出装置１２．１〜１２．ｎで取出されるクラ
スと異なるクラスの蓄熱要素が供給される。もつとも簡
単な場合、蓄熱要素２は球形を有し、個々のクラスは異
なる球径によって互いに区別される。選別装置１１は１
つまたは多数の格子１１ａを含み、この格子は種々の直
径の球を互いに分離し、それぞれの取出装置１２．１〜
１２．ｎに分級して送り、これを介して球を取出すこと
ができる。
環によって生ずる自己浄化効果のためいずれにせよ静的
系より長く維持されるけれど、長期にわたる有害物質の
一定の還元を維持するため、蓄熱要素の連続的部分更新
が必要である。蓄熱要素を連続的に循環する場合（平均
−的に系内で１時間当り蓄熱要素の約１〜６回の循
環を考慮しなければならない。）、新しい蓄熱要素が直
接再び取出されることを避けるため、そのつど（摩滅等
による後光てんもレベル制御を介して行われる）１６の
位置から取出装置１２．１〜１２．ｎで取出されるクラ
スと異なるクラスの蓄熱要素が供給される。もつとも簡
単な場合、蓄熱要素２は球形を有し、個々のクラスは異
なる球径によって互いに区別される。選別装置１１は１
つまたは多数の格子１１ａを含み、この格子は種々の直
径の球を互いに分離し、それぞれの取出装置１２．１〜
１２．ｎに分級して送り、これを介して球を取出すこと
ができる。
取出装置１２，１〜１２．ｎの取出過程の制御および１
６からの新涼の供給は排ガス熱交換器下部７を去った後
、排ガス６中の有害物質残量を測定する測定部Ｍによっ
て制御される。
６からの新涼の供給は排ガス熱交換器下部７を去った後
、排ガス６中の有害物質残量を測定する測定部Ｍによっ
て制御される。
例 ：
装置は始動の際セラミックまたは金属系の１５〜３５１
ｍ程度の均一直径Ｘの蓄熱要素が充てんされる。次に貯
蔵内容は１６から直径Ｘ＋ｙの蓄熱要素が補充され、必
要の場合直径Ｘの蓄熱要素のみが１２から取出される。
ｍ程度の均一直径Ｘの蓄熱要素が充てんされる。次に貯
蔵内容は１６から直径Ｘ＋ｙの蓄熱要素が補充され、必
要の場合直径Ｘの蓄熱要素のみが１２から取出される。
直径Ｘの内容物を完全に取出した場合交換する。すなわ
ち直径ｘ ＋ ｙの要素を取出し、Ｘの要素を貯蔵器か
ら供給する。２つ以上の異なる蓄熱要素２の場合、これ
と同様にたとえばＸおよびｘ −１−ｙの取出、ｘ ＋
ａおよびｘ ＋ ｂの供給、さらに後にはこの逆が行わ
れる。この例は本発明の方法によればいかに変化可能性
が大きいかを示す。
ち直径ｘ ＋ ｙの要素を取出し、Ｘの要素を貯蔵器か
ら供給する。２つ以上の異なる蓄熱要素２の場合、これ
と同様にたとえばＸおよびｘ −１−ｙの取出、ｘ ＋
ａおよびｘ ＋ ｂの供給、さらに後にはこの逆が行わ
れる。この例は本発明の方法によればいかに変化可能性
が大きいかを示す。
第２図はボイラ装置１８の後方に触媒１９および空気予
熱器２０を配置したこれまで常用の代表的接続を示す。
熱器２０を配置したこれまで常用の代表的接続を示す。
空気予熱器２０は排ガス流６の中で触媒１９の後方にあ
るので、空気予熱器２０内の温度レベルの変化は触媒１
９に影響しないことが指摘される。部分負荷および始動
状態の際の作業温度の制御は給水予熱器２１を迂回する
バイパス２２および（まだは）触媒１９を迂回するバイ
パス２３を介してしか可能でない。
るので、空気予熱器２０内の温度レベルの変化は触媒１
９に影響しないことが指摘される。部分負荷および始動
状態の際の作業温度の制御は給水予熱器２１を迂回する
バイパス２２および（まだは）触媒１９を迂回するバイ
パス２３を介してしか可能でない。
第６図から触媒１９および空気予熱器２０の代りに本発
明の装置すなわち熱交換器１を組込む場合、小さい所要
スペースのほかに部分負荷および始動状態の際の接触還
元のための温度レベル制御の可能性も拡大および改善さ
れることが明らかである。これは現在まで第２図に示す
ように給水予熱器バイパス２２および触媒バイパス２３
を介してしか可能でなかったけれど、今や選択的に他の
可能性すなわち空気予熱器バイパス２４、蓄熱要素バイ
パス１７および蓄熱要素加熱装置１４が単独または組合
せで加わる。
明の装置すなわち熱交換器１を組込む場合、小さい所要
スペースのほかに部分負荷および始動状態の際の接触還
元のための温度レベル制御の可能性も拡大および改善さ
れることが明らかである。これは現在まで第２図に示す
ように給水予熱器バイパス２２および触媒バイパス２３
を介してしか可能でなかったけれど、今や選択的に他の
可能性すなわち空気予熱器バイパス２４、蓄熱要素バイ
パス１７および蓄熱要素加熱装置１４が単独または組合
せで加わる。
第４図の曲線Ａは第２図装置の触媒活性度低下をチで示
す。曲線Ｂは本発明適用の際の作業時間にわたる触媒活
性を示す。触媒被覆した蓄熱要素の形の使用済触媒材料
の新しいまたは再生した要素によるほぼ連続的の交換に
よって装置内の活性はほぼ一定に留まる。
す。曲線Ｂは本発明適用の際の作業時間にわたる触媒活
性を示す。触媒被覆した蓄熱要素の形の使用済触媒材料
の新しいまたは再生した要素によるほぼ連続的の交換に
よって装置内の活性はほぼ一定に留まる。
第１図は蓄熱要素循環装置を備える本発明の装置、第２
図はボイラ装置後方に空気予熱器および触媒を備える公
知装置、第６図は第１図の本発明装置を適用した第２図
の装置、第４図は作業時間と触媒活性の関係を示す図で
ある。 １・・・熱交換器、１ａ・・・内壁、２・・・蓄熱要素
、３・・・熱交換器上部、４・・・燃焼空気、５・・ケ
８−ト、６・・・排ガス、７・・・熱交換器下部、８・
・・アンモニア、９・・・取出部、１０・・・浄化装置
、１１・・・選別装置、１２．１〜１２．ｎ・・・取出
装置、１３・・・循環装置 Ｆｉｇ、 ２ Ｆｉｇ、 ４ 作業時間（年）
図はボイラ装置後方に空気予熱器および触媒を備える公
知装置、第６図は第１図の本発明装置を適用した第２図
の装置、第４図は作業時間と触媒活性の関係を示す図で
ある。 １・・・熱交換器、１ａ・・・内壁、２・・・蓄熱要素
、３・・・熱交換器上部、４・・・燃焼空気、５・・ケ
８−ト、６・・・排ガス、７・・・熱交換器下部、８・
・・アンモニア、９・・・取出部、１０・・・浄化装置
、１１・・・選別装置、１２．１〜１２．ｎ・・・取出
装置、１３・・・循環装置 Ｆｉｇ、 ２ Ｆｉｇ、 ４ 作業時間（年）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、上から下へ多数の個々に動く蓄熱要素が貫流する２
分割した熱交換器を使用し、この要素にその運動方向と
直角に熱交換器の一部で予熱すべき燃焼空気を負荷し、
熱交換器の他部で排ガスを負荷し、さらに循環装置によ
り蓄熱要素を循環的に導く、燃焼空気を予熱し、かつ排
ガス中の有害物質を接触還元する方法において、 ａ）少なくとも一部が触媒被覆を備えた蓄熱要素（２）
を使用し、 ｂ）触媒被覆を備える蓄熱要素（２）をそのサイズまた
は他の重要な性質が互いに異なる多数のクラスに分級し
、それによつて要素をこの異なる性質に基き互いに分離
することができ、 ｃ）排ガス中の有害物質の含量に応じて触媒被覆を備え
る１つのクラスの蓄熱要素を回路から取出し、他のクラ
スの未使用のまたは再生した蓄熱要素と入替える ことを特徴とする燃焼空気を予熱し、かつ 排ガス中の有害物質を接触還元する方法。 ２、蓄熱要素（２）の少なくとも一部を、熱交換器（１
）通過後その沈着物を浄化する特許請求の範囲第１項記
載の方法。 ３、始動過程の間または排ガス温度が変動する際、要素
（２）を接触還元前に直接または間接的に反応温度へ予
熱する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、循環する要素（２）を還流の途中で分割し、一部を
排ガスに負荷される熱交換器下部（７）に直接、他の部
を燃焼空気に負荷される熱交換器上部（３）に供給する
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、接触還元後の排ガス中の残留有害物質の所定含量に
応じて要素（２）の交換を特許請求の範囲第１項のｃ）
に記載の過程により実施する特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ６、個々に動く蓄熱要素（２）の収容および貫流のため
のガス透過性内壁（１ａ）および予熱する燃焼空気（４
）の導入および導出のための接続口を有する２分割した
熱交換器（１）ならびに蓄熱要素（２）を熱交換器（１
）の下端から取出して再び熱交換器に供給するための循
環装置（１３）を有する燃焼空気を予熱し、かつ排ガス
中の有害物質を接触還元する装置において、 ａ）熱交換器（１）の下端の要素（２）の取出部（９）
が異なるサイズまたは異なる特性の要素（２）を互いに
分離する選別装置（１１、１１ａ）を備え、 ｂ）互いに分離した異なるサイズ等の要素を選択的に回
路から取出装置（１２．１〜１２．ｎ）を介して取出し
、または熱交換器（１）に循環装置（１３）を介して再
供給しうる ことを特徴とする燃焼空気を予熱し、かつ 排ガス中の有害物質を接触還元する装置。 ７、蓄熱要素の運動方向で見て熱交換器の排ガス負荷部
（７）の後方に、要素上の沈着物および摩滅物を分離お
よび除去するための排出口（１０ａ）を有する浄化装置
（１０）を備えている特許請求の範囲第６項記載の装置
。 ８、ａ）排ガスのため直交流−向流熱交換器（７）が少
なくとも２つの異なる温度範囲（７ａ、７ｂ）を有し、 ｂ）反応温度が異なる温度範囲（７ａ、７ｂ）に相当す
る少なくとも２つの異なる触媒被覆を有する要素（２）
を使用する特許請求の範囲第６項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3536958A DE3536958C1 (de) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Verfahren und Vorrichtung zur Vorwaermung von Verbrennungsluft und zur katalytischenReduktion von Schadstoffen in Rauchgas |
| DE3536958.2 | 1985-10-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6295121A true JPS6295121A (ja) | 1987-05-01 |
| JPH0413010B2 JPH0413010B2 (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=6283770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61243317A Granted JPS6295121A (ja) | 1985-10-17 | 1986-10-15 | 燃焼空気を予熱し、かつ排ガス中の有害物質を接触還元する方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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Patent Citations (2)
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Also Published As
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