JP2001272001A - Boiler equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は石炭等の燃料を燃焼
させた排ガスの熱を熱回収すると共に排ガス中の窒素酸
化物を除去するようにしたボイラ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiler apparatus for recovering heat of exhaust gas obtained by burning fuel such as coal and removing nitrogen oxides in the exhaust gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電力需要の増加に伴い、また、設備全体
の能力向上を計るために、近年はボイラの容量が大型化
してきている。しかし、大容量のボイラに見合った発電
所建設用地の確保は容易でないため、既存の老朽化した
設備を取り壊して、その跡地を利用して発電所を新設す
る場合が増えつつある。従って、大容量でありながら設
置空間を小さくしたコンパクトなボイラ装置が望まれて
いる。また、一方では、省エネの観点から、ボイラの運
転効率の向上、運転コストの削減が要求されており、さ
らに、現地での据付け工事期間が短く、設備費が安価な
ボイラ装置が求められている。2. Description of the Related Art In recent years, the capacity of a boiler has been increasing with the increase in power demand and in order to improve the capacity of the entire equipment. However, since it is not easy to secure a power plant construction site suitable for a large-capacity boiler, there is an increasing number of cases in which existing aging equipment is demolished and a new power plant is built using the former site. Therefore, there is a demand for a compact boiler apparatus having a large capacity and a small installation space. On the other hand, from the viewpoint of energy saving, it is required to improve the operation efficiency of the boiler and to reduce the operation cost. Further, there is a need for a boiler device in which the installation work period on site is short and the equipment cost is low. .
【０００３】図３は従来例に係るボイラ装置全体の系統
図である。ボイラ１から排出された排ガスＧＳにアンモ
ニアＨＮが散布される。その後、排ガスＧＳは脱硝装置
３に内蔵された脱硝触媒１３を通過する間に排ガスＧＳ
中の窒素酸化物（以下ＮＯXと略記する）は水と窒素に
分解される。脱硝装置３を通過した後、排ガスＧＳは回
転式の空気予熱器（以下Ａ／Ｈと略記する）４で熱回収
される。FIG. 3 is a system diagram of an entire boiler apparatus according to a conventional example. Ammonia HN is sprayed on the exhaust gas GS discharged from the boiler 1. Thereafter, the exhaust gas GS passes through the denitration catalyst 13 built in the denitration device 3 while the exhaust gas GS is
Nitrogen oxides (hereinafter abbreviated as NOX) therein are decomposed into water and nitrogen. After passing through the denitration device 3, the exhaust gas GS is recovered by a rotary air preheater (hereinafter abbreviated as A / H) 4.
【０００４】押込みファン（ＦＤＦ）６で昇圧された空
気ＡＲはＡ／Ｈ４で予熱された後、ボイラ１へ燃焼用の
空気ＡＲとして供給される。Ａ／Ｈ４で熱回収された排
ガスＧＳは電気集塵機（以下ＥＰと略記する）５で除塵
され、ガスガスヒータ（ＧＧＨ）７で冷却される。そし
て、排ガスＧＳは脱硫装置８で硫黄酸化物が除去され、
その後、白煙防止のために昇温され、煙突９から外気中
に排気される。The air AR pressurized by the push-in fan (FDF) 6 is preheated by the A / H 4 and then supplied to the boiler 1 as combustion air AR. The exhaust gas GS recovered by heat in the A / H 4 is removed by an electric dust collector (hereinafter abbreviated as EP) 5 and cooled by a gas gas heater (GGH) 7. Then, the sulfur oxides of the exhaust gas GS are removed by the desulfurization device 8,
Thereafter, the temperature is raised to prevent white smoke, and exhausted from the chimney 9 to the outside air.
【０００５】図４は上述のボイラ装置の中、ボイラ１か
らＥＰ５に至る各装置を側面から見た概略構成を示す模
式図である。ボイラ１の対流ブロックの最後流部に配置
された節炭器１２の出口に接続される排ガスダクト１５
は同図に示すように、直後は鉛直下方に降り、その後、
水平方向に折れた後、鉛直上方に折れて立ち上がり、上
方に延びた後、再び水平方向に折れて脱硝装置３に接続
され、この脱硝装置３を経て鉛直下方に下ってＡ／Ｈ４
に至るという複雑な経路を辿るようになっている。ボイ
ラ１から排出された排ガスＧＳは流速Ｖ1 （１３〜１５
ｍ／ｓ程度）で鉛直下方に降り、その後、下側曲部で反
転して流速Ｖ2 で上昇し、上側曲部の排ガスダクト１５
中に開口する注入口１１からアンモニアＨＮが散布され
る。FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of each of the above-described boiler apparatuses from the boiler 1 to the EP5 as viewed from the side. Exhaust gas duct 15 connected to the outlet of economizer 12 arranged at the last stream of the convection block of boiler 1
Immediately descends vertically as shown in the figure,
After being folded in the horizontal direction, it is folded vertically upward and rises, and after extending upward, it is again folded in the horizontal direction and connected to the denitration device 3, and goes down vertically below the A / H4 through this denitration device 3.
It follows a complicated route of reaching to. The exhaust gas GS discharged from the boiler 1 has a flow velocity V 1 (13 to 15).
m / about s) in down vertically downward, then increased at a rate V 2 and inverted in the lower bent portion, the exhaust gas duct 15 of the upper curved part
Ammonia HN is sprayed from the inlet 11 opening inside.
【０００６】脱硝触媒１３の表面にダストが堆積する
と、反応促進効果が低下するので、脱硝触媒１３の上流
部には脱硝触媒１３の表面に堆積したダストを吹き飛ば
す煤吹き機２０が配設されている。また、脱硝装置３を
通過する排ガスＧＳの流速Ｖ3は、石炭排ガスのように
ダストを含有するものの場合は４〜７ｍ／ｓ、石油排ガ
スのようにダストを含有しないものの場合は７〜１０ｍ
／ｓ位に設定されている。なお、Ａ／Ｈ４を通過する排
ガスＧＳの流速は圧力損失の制限により５〜１０ｍ／ｓ
程度に設定されている。[0006] If dust accumulates on the surface of the denitration catalyst 13, the effect of accelerating the reaction is reduced. Therefore, a soot blower 20 for blowing off the dust accumulated on the surface of the denitration catalyst 13 is provided upstream of the denitration catalyst 13. I have. Further, the flow velocity V 3 of the exhaust gas GS passing through the denitration apparatus 3, when although the case of those containing the dust as a coal exhaust gas 4~7m / s, containing no dust as oil exhaust gas 7~10m
/ S order. The flow rate of the exhaust gas GS passing through the A / H4 is 5 to 10 m / s due to the restriction of pressure loss.
Set to about.
【０００７】上述のように、排ガスダクト１５は複雑な
経路を辿るようになっているので、各曲部には排ガスＧ
Ｓの整流を行う案内翼１６が、また、脱硝装置３の上部
には平行板型整流器１７がそれぞれ配設されている。そ
して、下側曲部の底部には、そこに滞留したダストと共
に粒径が大きなスラグを収集するための漏斗部１８と、
その下方に図示しないダスト搬送装置が設けられてい
る。排ガスダクト１５は温度変化により水平方向および
鉛直方向に伸縮するので、熱伸縮による応力歪みを吸収
するために、要部の３箇所に伸縮吸収器１９が介装され
ている。As described above, since the exhaust gas duct 15 follows a complicated path, the exhaust gas G
A guide vane 16 for rectifying S is provided, and a parallel plate rectifier 17 is provided above the denitration device 3. And at the bottom of the lower curved portion, a funnel portion 18 for collecting slag having a large particle size together with the dust retained therein,
Below this, a dust transport device (not shown) is provided. Since the exhaust gas duct 15 expands and contracts in the horizontal and vertical directions due to a temperature change, expansion and contraction absorbers 19 are interposed at three main portions to absorb stress distortion caused by thermal expansion and contraction.
【０００８】このように、排ガスダクト１５が複雑な経
路を辿るような構成とする理由は、(1) 排ガスダクト１
５内に注入されたアンモニアＨＮが排ガスＧＳと十分混
じり合って反応し、本格的な脱硝装置に要求される５０
〜９０％程度の脱硝率を得るのに必要な所定の移動距離
を確保しなければならないこと、(2) Ａ／Ｈ４の広い横
断面積を確保するための十分な空間が必要なこと、(3)
脱硝装置３とＡ／Ｈ４とを連結する絞りダクト２６の長
さも所定長さのものが必要であること等の理由により、
脱硝装置３の高さは所定の高さ以上に低くすることはで
きなかった。従って、脱硝装置３とＡ／Ｈ４とを鉛直方
向にボイラ１と一体化して配設することが難しく、排ガ
スダクト１５は上述の複雑な形状を採らざるを得なかっ
た。The reason why the exhaust gas duct 15 is configured to follow a complicated path is as follows.
Ammonia HN injected into the exhaust gas 5 is sufficiently mixed with the exhaust gas GS and reacts with the exhaust gas GS.
That a predetermined moving distance necessary to obtain a denitration rate of about 90% must be secured; (2) a sufficient space for securing a wide cross-sectional area of A / H4 is required; )
The length of the throttle duct 26 connecting the denitration device 3 and the A / H 4 is also required to be a predetermined length.
The height of the denitration device 3 could not be made lower than a predetermined height. Therefore, it is difficult to arrange the denitration device 3 and the A / H 4 integrally with the boiler 1 in the vertical direction, and the exhaust gas duct 15 has to take the complicated shape described above.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このため、脱硝装置３
とＡ／Ｈ４とを支持する図示しない鉄骨はボイラ１を支
持する図示しない鉄骨とは独立した別体の構造としなけ
ればならず、上記鉄骨を含む脱硝装置３とＡ／Ｈ４とが
独自に占有する設置空間（図４中で間隔Ｓで示す）を省
くことができないため、ボイラ装置全体の設置空間の縮
小には限界があった。Therefore, the denitration device 3
The steel frame (not shown) for supporting the boiler 1 and the steel frame (not shown) for supporting the boiler 1 must have a separate structure, and the denitration apparatus 3 including the steel frame and the A / H4 independently occupy the steel frame. Since the installation space (indicated by the interval S in FIG. 4) cannot be omitted, there is a limit in reducing the installation space of the entire boiler device.
【００１０】また、排ガスダクト１５は上述のように複
数箇所で屈曲した形状を成しているため、ガス流の乱れ
や圧力損失が発生するのを避けられず、そのため、運転
効率が低下したり運転コストが増大するといった問題点
があった。ガス流の乱れは脱硝装置３やＡ／Ｈ４の運転
効率の低下を招くばかりでなく、脱硝触媒１３の表面に
ダストが堆積する一因となるため、上述のように、従来
は排ガスダクト１５の各曲部に排ガスＧＳの整流を行う
案内翼１６を配設したり、脱硝触媒１３の表面に堆積し
たダストを吹き飛ばすための煤吹き機２０を配設した
り、排ガスダクト１５の下側曲部の底部に、そこに滞留
したダストを収集するための漏斗部１８を配設する等の
対策を講じているが、そのために排ガスダクト１５の内
部構造が益々複雑化するといった新たな問題点が発生す
る原因となっていた。Further, since the exhaust gas duct 15 has a bent shape at a plurality of points as described above, it is inevitable that a gas flow is disturbed and a pressure loss is generated, thereby lowering the operation efficiency. There was a problem that the operating cost increased. The turbulence of the gas flow not only causes a decrease in the operating efficiency of the denitration device 3 and the A / H 4, but also causes dust to accumulate on the surface of the denitration catalyst 13. A guide vane 16 for rectifying the exhaust gas GS is provided in each curved portion, a soot blower 20 for blowing off dust accumulated on the surface of the denitration catalyst 13 is provided, and a lower curved portion of the exhaust gas duct 15 is provided. At the bottom of the tank, measures are taken such as disposing a funnel 18 for collecting dust accumulated there, but this causes a new problem that the internal structure of the exhaust gas duct 15 becomes more and more complicated. Was causing it.
【００１１】本発明は従来技術におけるかかる問題点を
解消すべく為されたものであり、排ガスダクト内のガス
流に乱れや圧力損失が生じず、運転効率が高く、運転コ
ストを低減でき、設置空間を縮小できるボイラ装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems in the prior art, and does not cause turbulence or pressure loss in a gas flow in an exhaust gas duct, has high operation efficiency, can reduce operation cost, and can be installed. An object of the present invention is to provide a boiler device capable of reducing the space.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、鉛直方向に立設され、鉛直方向に垂直な断
面積がほぼ等しい排ガスダクト内に接して、過熱器、再
熱器、蒸発器および節炭器の中の少なくとも一つの伝熱
装置と、脱硝装置と、ボイラ等に送られる空気を予熱す
る空気予熱器とを鉛直方向に順次配設したものであり、
空気予熱器としてはチューブ式のものが、さらに、アン
モニアの注入口は脱硝装置の直上に配設された伝熱装置
の上流側の排ガスダクト内に開口させたものが好まし
い。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a superheater, a reheater and an exhaust gas duct which is erected in a vertical direction and has substantially the same cross-sectional area perpendicular to the vertical direction. , At least one heat transfer device in the evaporator and the economizer, a denitration device, and an air preheater for preheating air sent to a boiler or the like are sequentially arranged in the vertical direction,
It is preferable that the air preheater be a tube type, and that the ammonia inlet be opened in an exhaust gas duct on the upstream side of the heat transfer device disposed immediately above the denitration device.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に
係るボイラ装置の中、ボイラ１からＥＰ５に至る各装置
を側面から見た概略構成を示す模式図である。同図にお
いて、１４はチューブ式のＡ／Ｈ、２１，２２はそれぞ
れ二次過熱器および第２再熱器、２３は一次過熱器、２
４は蒸発器、２５は第１再熱器である。従来例と同一ま
たは同一と見做せる個所には同一の符号を付し、その重
複する説明を省略する。なお、ボイラ装置の図示しない
他の装置構成は従来例と同一である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of each of the devices from the boiler 1 to the EP 5 in the boiler device according to the embodiment of the present invention, as viewed from the side. In the figure, 14 is a tube type A / H, 21 and 22 are a secondary superheater and a second reheater, respectively, 23 is a primary superheater, 2
4 is an evaporator, 25 is a 1st reheater. The same reference numerals are given to portions which are the same as or can be regarded as the same as those in the conventional example, and redundant description thereof will be omitted. The other configuration of the boiler device (not shown) is the same as that of the conventional example.
【００１４】本実施形態では一次過熱器２３からチュー
ブ式のＡ／Ｈ１４に至る各機器を鉛直方向に吊り下げ状
態に配設すると共に、それらを通過する排ガスＧＳの流
路を形成する排ガスダクト１５の径を全ての鉛直方向箇
所で同一になるようにし、さらに、アンモニアＨＮの注
入口１１の鉛直方向位置を節炭器１２の直上位置として
ある。かかる構成を採ると共に、脱硝触媒１３を通過す
る排ガスＧＳの流速Ｖ 4 を従来（Ｖ3 ）と同じかやや速
い５〜１０ｍ／ｓ（ダストを含む排ガスＧＳの場合）ま
たは７〜１２ｍ／ｓ（ダストを含まない排ガスＧＳの場
合）程度に設定することにより、効率の良い運転ができ
る。In the present embodiment, the primary superheater 23
Each type of equipment leading to the A / H14 is suspended vertically.
And the flow of exhaust gas GS passing through them
The diameter of the exhaust gas duct 15 forming the
At the same location, and then add ammonia HN
The vertical position of the inlet 11 is the position directly above the economizer 12
is there. With this configuration, the gas passes through the denitration catalyst 13.
Exhaust gas GS flow rate V Four To the conventional (VThree Same or slightly faster
5 to 10 m / s (for exhaust gas GS containing dust)
Or 7 to 12 m / s (exhaust gas GS containing no dust)
Efficient operation can be achieved by setting
You.
【００１５】このように、一次過熱器２３からＡ／Ｈ１
４に至る各機器を鉛直方向に同一径の排ガスダクト１５
中に配設することにより、当該部分の排ガスダクト１５
は屈曲部や拡大・縮小部を有しない真っ直ぐな筒状体で
形成されているから、脱硝触媒１３やＡ／Ｈ１４のガス
導入部でのガス流の乱れが殆ど無く、圧力損失を低減で
きると共に、熱伸縮は一様であり、その影響はほぼ上下
方向のものに限られるから、本実施形態のように伸縮吸
収器を全く介装しないか、少なくとも水平方向の熱伸縮
を吸収するための伸縮吸収器を設ける必要がなく、従っ
て、排ガスダクト１５の内部構造をそれだけ簡素なもの
にできる。As described above, the A / H1
Exhaust gas duct 15 with the same diameter in the vertical direction
By disposing it inside, the exhaust gas duct 15
Is formed of a straight tubular body having no bent portion or enlarged / reduced portion, there is almost no turbulence in the gas flow at the gas introduction portion of the denitration catalyst 13 or the A / H 14, and the pressure loss can be reduced. Since the thermal expansion and contraction are uniform and the effect is substantially limited to those in the vertical direction, there is no expansion / contraction absorber as in this embodiment, or at least expansion and contraction for absorbing the horizontal thermal expansion and contraction. It is not necessary to provide an absorber, so that the internal structure of the exhaust gas duct 15 can be made simpler.
【００１６】また、排ガスダクト１５内の排ガスＧＳの
流速は何の場所でも均一な流速Ｖ4となるから、脱硝触
媒１３での反応促進効果が従来例に較べて数％向上する
と共に、Ａ／Ｈ１４での排ガスＧＳの伝熱効率も向上
し、脱硝触媒１３の表面へのダストの堆積が減少するか
ら、煤吹き機の設置を省くことができる。そして、排ガ
スダクト１５の径を諸条件の下で設定可能な最大値（従
来例に較べて１．３〜３倍）に設定することにより、一
次過熱器２３からＡ／Ｈ１４に至る排ガスダクト１５の
長さを相対的に短くでき、従って、これらの機器を鉛直
方向に連設することができる。さらに、ボイラ１と脱硝
装置３およびＡ／Ｈ１４を一体構成としたので、これら
を支持する鉄骨構造物は単一のもので済むから、これら
の機器および構造物が占める空間を大幅に縮小すること
ができる。なお、伝熱管部にひれを設けて伝熱管数を低
減するようにすれば、排ガスダクト１５の長さをさらに
短縮することができる。Further, since the flow rate of the exhaust gas GS in the exhaust gas duct 15 becomes a uniform flow velocity V 4 at any place, the effect of accelerating the reaction in the denitration catalyst 13 is improved by several% as compared with the conventional example, and A / A Since the heat transfer efficiency of the exhaust gas GS at H14 is also improved and the accumulation of dust on the surface of the denitration catalyst 13 is reduced, the installation of a soot blower can be omitted. By setting the diameter of the exhaust gas duct 15 to a maximum value that can be set under various conditions (1.3 to 3 times as compared with the conventional example), the exhaust gas duct 15 from the primary superheater 23 to the A / H 14 is set. Can be relatively shortened, so that these devices can be connected vertically. Furthermore, since the boiler 1, the denitration device 3 and the A / H14 are integrated, only one steel structure is required to support them, so that the space occupied by these devices and structures can be significantly reduced. Can be. Note that the length of the exhaust gas duct 15 can be further reduced by providing fins in the heat transfer tube portion to reduce the number of heat transfer tubes.
【００１７】さらに、本実施形態ではアンモニアＨＮの
注入口１１の鉛直方向位置を節炭器１２の直上位置とし
たので、節炭器１２の管群によるアンモニアＨＮの混合
効果を期待でき、アンモニアＨＮの注入位置から脱硝触
媒１３までの鉛直方向距離を従来に較べて１／４程度に
短縮することができる。ボイラ１から排出された排ガス
ＧＳは節炭器１２の直上位置で注入されたアンモニアＨ
Ｎと節炭器１２の管群で混合攪拌され、脱硝触媒１３を
通過する時に排ガスＧＳ中のＮＯX が分解され、その
後、下流側のＡ／Ｈ１４に導かれる。脱硝触媒１３とし
ては、改良により耐磨耗性が優れ、表面にダストが堆積
・閉塞し難い形状のもの、例えば、板状型のものが適し
ている。Further, in this embodiment, since the vertical position of the ammonia HN inlet 11 is located immediately above the economizer 12, the effect of mixing ammonia HN by the tube group of the economizer 12 can be expected. The vertical distance from the injection position to the denitration catalyst 13 can be reduced to about 1/4 as compared with the related art. The exhaust gas GS discharged from the boiler 1 is ammonia H injected at a position immediately above the economizer 12.
N is mixed and stirred in the tube group of the economizer 12, NOX in the exhaust gas GS is decomposed when passing through the denitration catalyst 13, and then guided to the downstream A / H 14. As the denitration catalyst 13, a catalyst having a shape excellent in abrasion resistance due to improvement and in which dust is unlikely to accumulate and close on the surface, for example, a plate-shaped catalyst is suitable.
【００１８】また、Ａ／Ｈ１４としては前述のようにチ
ューブ式のものを用いているが、さらに、非漏洩型のも
のが良い。このような形式のものを用いることにより、
ボイラ装置全体の運転効率を向上させることができるば
かりでなく、排ガスダクト１５の径を小さくできるの
で、本発明の実施に好適である。具体的に述べると、第
一に、ガス漏洩に伴う熱損失を無くすることができる。
即ち、回転式のＡ／Ｈでは、回転するエレメント内に保
持されるガスが他方のガスダクト系に漏れ込むため、数
％のガス漏れは避けられない。これに対して、チューブ
式のＡ／Ｈはダクト内に配列された熱交換用のチューブ
内に空気を流す構造になっているため、ガス漏れについ
ては全く考慮する必要がなく、回転式のＡ／Ｈでは失わ
れていた熱量を回収することができるから、その分だけ
ボイラ装置全体の効率を向上させることができる。As the A / H 14, a tube type is used as described above, but a non-leak type is also preferable. By using such a format,
Since the operation efficiency of the entire boiler device can be improved and the diameter of the exhaust gas duct 15 can be reduced, the present invention is suitable for implementing the present invention. Specifically, first, heat loss due to gas leakage can be eliminated.
That is, in the case of a rotary A / H, the gas held in the rotating element leaks into the other gas duct system, so that a gas leak of several percent is inevitable. On the other hand, the tube type A / H has a structure in which air flows through the tubes for heat exchange arranged in the duct, so there is no need to consider gas leakage at all, and the rotary type A / H does not need to be considered. Since / H can recover the lost heat, the efficiency of the entire boiler device can be improved accordingly.
【００１９】第二に、チューブ式のＡ／Ｈでは上述のよ
うに、ガス漏れを生じないから、触媒量の低減を図るこ
とができる。図２は要求される条件を同じにした場合
に、５％のガス漏れが有る回転式のＡ／Ｈと全くガス漏
れが無いチューブ式のＡ／Ｈとで、必要になる触媒量を
求めた結果を示す表図である。同表図から明らかなよう
に、チューブ式のＡ／Ｈでは回転式のＡ／Ｈに較べて触
媒量を１４％低減することができる。Second, in the case of the tube type A / H, as described above, gas leakage does not occur, so that the amount of catalyst can be reduced. FIG. 2 shows the required amount of catalyst for the rotary A / H with 5% gas leakage and the tube A / H with no gas leakage when the required conditions are the same. It is a table | surface figure which shows a result. As is clear from the table, the amount of catalyst can be reduced by 14% in the tube type A / H as compared with the rotary A / H.
【００２０】第三に、大粒径の飛散ダストによるＡ／Ｈ
１４の閉塞対策が不要になる。チューブ式のＡ／Ｈでは
チューブ間隔は通常は少なくとも１００mm以上であるた
め、排ガスＧＳ中に大粒径のスラグが含まれていても、
それがチューブ間に挟まってそこを閉塞することはな
く、容易に通過して下方に落下する。これに対して、回
転式のＡ／Ｈでは、回転する板状のエレメントの間隔は
３〜５mmと狭いため、時には１０mm以上にも及ぶ大粒径
のスラグが飛散してきた場合には、エレメントの間隔を
通過できずにエレメント上に堆積したり、粉砕されて小
粒径となったスラグがエレメントの隙間に入り込んだり
して閉塞してしまう。この結果、Ａ／Ｈの圧力損失が急
上昇して運転に支障を来すばかりでなく、未燃炭素粒等
の堆積によりエレメントの焼損事故を引き起こす虞があ
る。Third, A / H due to large particle size scattering dust
It is not necessary to take measures against the blockage of 14. In the tube type A / H, since the tube interval is usually at least 100 mm or more, even if the exhaust gas GS contains slag having a large particle size,
It does not get caught between the tubes and does not block it, but easily passes and falls down. On the other hand, in the rotary type A / H, the interval between the rotating plate-shaped elements is as small as 3 to 5 mm. The slag which cannot be passed through the gap and accumulates on the element, or the slag which has been pulverized to have a small particle diameter enters the gap between the elements and is blocked. As a result, not only does the A / H pressure loss rise sharply and hinders operation, but also there is a risk that the accumulation of unburned carbon particles or the like may cause element burnout.
【００２１】第四に、チューブ式のＡ／Ｈは排ガスダク
ト１５内にチューブが貫通した単純な構造であるため、
Ａ／Ｈ１４の口径は従来の排ガスダクト１５の最大径程
度のもので良く、回転式のＡ／Ｈに較べて幅方向の設置
空間が小さくて済む。これに対して、回転式のＡ／Ｈで
は、先ずエレメントを排ガスＧＳで過熱し、さらに、エ
レメントを回転させながらその熱を導入空気に伝達する
方式なので、導入空気用のダクトと排ガスダクト１５と
を幅方向に並列配置しなければならない。このため、当
然に幅方向の設置空間が大きなものになってしまう。Fourth, since the tube type A / H has a simple structure in which a tube passes through the exhaust gas duct 15,
The diameter of the A / H 14 may be about the maximum diameter of the conventional exhaust gas duct 15, and the installation space in the width direction may be smaller than that of the rotary A / H. On the other hand, in the rotary A / H, the element is first heated by the exhaust gas GS, and the heat is transmitted to the introduced air while rotating the element. Must be arranged side by side in the width direction. For this reason, the installation space in the width direction naturally becomes large.
【００２２】本実施形態では脱硝触媒１３の直上部に節
炭器１２を配設した構成としているが、この節炭器１２
の代わりに一次、二次過熱器２３，２１、第１、第２再
熱器２５，２２、蒸発器２４を配設した構成としても良
い。チューブ式のＡ／Ｈ１４の代わりに回転式のＡ／Ｈ
を配設しても良いが、上述のように、チューブ式のＡ／
Ｈ１４を用いることの利点が多いので、チューブ式のＡ
／Ｈ１４を用いることが好ましい。In the present embodiment, the economizer 12 is provided immediately above the denitration catalyst 13.
Instead of this, a configuration in which the primary and secondary superheaters 23 and 21, the first and second reheaters 25 and 22, and the evaporator 24 may be provided. Rotating A / H instead of tube A / H14
May be arranged, but as described above, the tube type A /
Since there are many advantages of using H14, a tube type A
/ H14 is preferably used.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鉛
直方向に立設され、鉛直方向に垂直な断面積がほぼ等し
い排ガスダクト内に接して、過熱器、再熱器、蒸発器お
よび節炭器の中の少なくとも一つの伝熱装置と、脱硝装
置と、空気予熱器とを鉛直方向に順次配設したので、ガ
ス流の乱れが殆ど無く、圧力損失を低減でき、排ガスダ
クトの熱伸縮が一様になり、ダストの堆積も減少するか
ら、運転効率が高く、運転コストを低減できると共に熱
伸縮やダストの堆積のための機器も削減でき、ボイラ装
置の設置空間を縮小することができる。As described above, according to the present invention, the superheater, the reheater, the evaporator and the superheater, the reheater, and the evaporator come into contact with each other in the exhaust gas duct which is erected vertically and has substantially the same cross-sectional area perpendicular to the vertical direction. Since at least one heat transfer device in the economizer, the denitration device, and the air preheater are sequentially arranged in the vertical direction, there is almost no turbulence in the gas flow, the pressure loss can be reduced, and the heat in the exhaust gas duct can be reduced. Since expansion and contraction become uniform and dust accumulation is reduced, operation efficiency is high, operation costs can be reduced, equipment for thermal expansion and contraction and dust accumulation can be reduced, and the installation space for boiler equipment can be reduced. it can.
【図１】本発明の実施形態に係るボイラ装置の要部装置
を側面から見た概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a main part device of a boiler device according to an embodiment of the present invention as viewed from a side.
【図２】ガス漏れが有るものとガス漏れが無いものと
で、空気予熱器に必要になる触媒量を求めた結果を示す
表図である。FIG. 2 is a table showing the results of determining the amount of catalyst required for an air preheater, with and without gas leakage.
【図３】従来例に係るボイラ装置全体の系統図である。FIG. 3 is a system diagram of an entire boiler device according to a conventional example.
【図４】従来例に係るボイラ装置の要部装置を側面から
見た概略構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a main part device of a boiler device according to a conventional example viewed from a side.
１ ボイラ ３ 脱硝装置 ４，１４ 空気予熱器（Ａ／Ｈ） ５ 電気集塵機（ＥＰ） １１ 注入口 １２ 節炭器 １３ 脱硝触媒 １５ 排ガスダクト ２３，２１ 一次、二次過熱器 ２４ 蒸発器 ２５，２２ 第１、第２再熱器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 3 Denitrator 4, 14 Air preheater (A / H) 5 Electric precipitator (EP) 11 Injection port 12 Energy saving device 13 Denitration catalyst 15 Exhaust gas duct 23, 21 Primary and secondary superheater 24 Evaporator 25, 22 First and second reheaters
フロントページの続き (72)発明者 加来 宏行 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 篠塚 昇 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉事業所内 Ｆターム(参考） 3K070 DA02 DA14 DA22 DA30 DA38Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Kaku 3-36 Takara-cho, Kure City, Hiroshima Prefecture Inside Babcock Hitachi Co., Ltd. (72) Inventor Noboru Shinozuka 6-9 Takaramachi Kure City, Hiroshima Prefecture Babcock Hitachi Kure Business In-house F-term (reference) 3K070 DA02 DA14 DA22 DA30 DA38
Claims (3)
スを排ガスダクト内に導き、各種伝熱装置で熱回収する
と共に、前記排ガスダクト内に開口するアンモニアの注
入口と脱硝触媒とを具えた脱硝装置で排ガス中の窒素酸
化物を除去するようにしたボイラ装置において、鉛直方
向に立設され、鉛直方向に垂直な断面積がほぼ等しい前
記排ガスダクト内に接して、過熱器、再熱器、蒸発器お
よび節炭器の中の少なくとも一つの伝熱装置と、前記脱
硝装置と、前記ボイラ等に送られる空気を予熱する空気
予熱器とを鉛直方向に順次配設したことを特徴とするボ
イラ装置。An exhaust gas produced by burning a fuel such as coal by a boiler is introduced into an exhaust gas duct, heat is recovered by various heat transfer devices, and an ammonia inlet opening into the exhaust gas duct and a denitration catalyst are provided. In a boiler device which removes nitrogen oxides in exhaust gas by a denitration device, the boiler device is vertically erected and comes into contact with the exhaust gas duct having substantially the same cross-sectional area perpendicular to the vertical direction. Vessel, at least one heat transfer device among the evaporator and the economizer, the denitration device, and an air preheater that preheats air sent to the boiler or the like are sequentially arranged in the vertical direction. Boiler equipment.
チューブ式であることを特徴とするボイラ装置。2. The boiler device according to claim 1, wherein the air preheater is a tube type.
アンモニアの注入口を脱硝装置の直上に配設された伝熱
装置の上流側の排ガスダクト内に開口させたことを特徴
とするボイラ装置。3. The method according to claim 1, wherein
A boiler device wherein an ammonia inlet is opened in an exhaust gas duct on the upstream side of a heat transfer device disposed immediately above a denitration device.
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| JP2000091723A JP2001272001A (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Boiler equipment |
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- 2000-03-29 JP JP2000091723A patent/JP2001272001A/en active Pending
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