JP2542003B2 - Denitration equipment - Google Patents

Denitration equipment

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラプラント等から排出される燃焼排ガス
(未処理ガス)中の窒素酸化物(以下単にNOXという)
を除去する脱硝装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to nitrogen oxides (hereinafter simply referred to as NO X ) in combustion exhaust gas (untreated gas) discharged from a boiler plant or the like.
The present invention relates to a denitration device that removes

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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、重油専焼の大容量火力発電所が建設さ
れている。
In recent years, Japan has been converting fuel from conventional heavy oil burning to coal burning in order to correct the dependence on petroleum due to the tight supply of heavy oil, and especially for commercial boilers Large-capacity thermal power plant is being constructed.

第5図は従来のボイラにおける煙風道の概略系統図で
ある。
FIG. 5 is a schematic system diagram of a flue airway in a conventional boiler.

第5図において空気ダクト1内の燃焼用空気は押込通
風機2にて昇圧され、空気予熱器3にて排ガスダクト4
の未処理ガスによつて加熱された後ウインドボツクス5
よりボイラ6へ供給される。
In FIG. 5, the combustion air in the air duct 1 is boosted by the forced draft fan 2 and the exhaust gas duct 4 by the air preheater 3.
Windbox 5 after being heated by the untreated gas of
Is supplied to the boiler 6.

一方、ボイラ6内で燃焼した未処理ガスは対流伝熱部
7へ流れ過熱器8、再熱器9、節炭器10、排ガス入口ダ
クト11へ流れ、NH3注入管12からのNH3と混合されると共
に、下流に配置した脱硝反応器13内の触媒14において脱
硝を促進し、未処理ガス中のNOXは除去されて処理ガス
となり、処理ガスは排ガス出口ダクト15、空気予熱器
3、集塵機16、誘引通風機17で昇圧され大気へ放出され
る。
On the other hand, the untreated gas burned in the boiler 6 flows to the convection heat transfer section 7 and flows to the superheater 8, reheater 9, economizer 10, exhaust gas inlet duct 11, and NH 3 from the NH 3 injection pipe 12 While being mixed, the catalyst 14 in the denitration reactor 13 disposed downstream promotes denitration, NO X in the untreated gas is removed and becomes a treated gas, and the treated gas is the exhaust gas outlet duct 15 and the air preheater 3 The pressure is increased by the dust collector 16 and the induced draft fan 17, and the pressure is released to the atmosphere.

以上の説明はボイラの煙風道系統における燃焼用空
気、排ガスの一般的な流れを説明したものであるが、従
来の脱硝反応器におけるダクト構造について説明する。
Although the above description has described the general flow of combustion air and exhaust gas in the flue air duct system of the boiler, the duct structure in the conventional denitration reactor will be described.

第6図は従来の脱硝反応器における入口ダクトを示す
平面図、第7図は第6図の側面図、第8図は従来の入口
ダクトを示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an inlet duct in a conventional denitration reactor, FIG. 7 is a side view of FIG. 6, and FIG. 8 is a plan view showing a conventional inlet duct.

第6図から第8図において、6はボイラ、11は排ガス
入口ダクト、12はNH3は注入管、13は脱硝反応器、14は
触媒、15は排ガス出口ダクトで第5図のものと同一のも
のを示す。
6 to 8, 6 is a boiler, 11 is an exhaust gas inlet duct, 12 is an NH 3 injection pipe, 13 is a denitration reactor, 14 is a catalyst, and 15 is an exhaust gas outlet duct, which are the same as those in FIG. Shows the thing.

18は排ガス入口ダクト11と脱硝反応器13を接続する脱
硝装置入口ダクト、19は脱硝反応器13と排ガス出口ダク
ト15を接続する脱硝装置出口ダクトである。
Reference numeral 18 is a denitration device inlet duct that connects the exhaust gas inlet duct 11 and the denitration reactor 13, and 19 is a denitration device outlet duct that connects the denitration reactor 13 and the exhaust gas outlet duct 15.

このような構造において、従来の脱硝装置入口ダクト
18は第6図,第7図のように形成され、NH3注入管12は
脱硝装置入口ダクト18の拡大部に配置されていた。
In such a structure, the conventional denitration device inlet duct
18 is formed as shown in FIGS. 6 and 7, and the NH 3 injection pipe 12 is arranged in the enlarged portion of the denitration device inlet duct 18.

従つて、ボイラ6より排出される未処理ガスは、円形
又は多角形の排ガス入口ダクト11を下降し、この排ガス
入口ダクト11より排ガスの一部又は全量を脱硝装置入口
ダクト18内を水平に流れ、脱硝反応器13内を下降した
後、脱硝装置出口ダクト19へ導かれ未処理ガスを脱硝し
て処理ガスとして排ガス出口ダクト15へ流していた。
Therefore, the untreated gas discharged from the boiler 6 descends in the circular or polygonal exhaust gas inlet duct 11, and a part or the whole amount of the exhaust gas flows horizontally from the exhaust gas inlet duct 11 in the denitration device inlet duct 18. After descending in the denitration reactor 13, it was guided to the denitration device outlet duct 19 to denitrify the untreated gas and flowed to the exhaust gas outlet duct 15 as a treated gas.

このように、脱硝装置入口ダクト18の平面形状は、第
6図に示すように排ガス入口ダクト11の取り出し口より
脱硝反応器13の接続口の方へ漸次拡大された末拡りのダ
クトであり、未処理ガスを処理するためのNH3注入管12
はこの脱硝装置入口ダクト18の拡大部分に配置されてい
た。
Thus, the plan shape of the denitration device inlet duct 18 is a divergent duct that is gradually expanded from the outlet of the exhaust gas inlet duct 11 toward the connection port of the denitration reactor 13 as shown in FIG. NH 3 injection tube for treating raw gas 12
Was arranged in an enlarged portion of the denitration device inlet duct 18.

一方、第8図に示すように、未処理ガスの偏流を防止
すると共に未処理ガスとNH3との均一混合をするため
に、脱硝装置入口ダクト18の直線部分を出来るだけ長く
し、この直線部分にNH3注入管12を配置していた。
On the other hand, as shown in FIG. 8, in order to prevent the untreated gas from being unbalanced and to mix the untreated gas and NH 3 uniformly, the straight line portion of the denitration device inlet duct 18 should be made as long as possible. The NH 3 injection tube 12 was placed in the portion.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第6図および第7図に示す従来の脱硝装置において
は、脱硝装置入口ダクト18が末拡りに形成されているの
で、未処理ガスが脱硝装置入口ダクト18の外側へ偏流
し、この偏流部にNH3注入管12が配置されているので、
未処理ガスとNH3の混合が不均一になり、脱硝性能が低
下する欠点があつた。
In the conventional denitration apparatus shown in FIG. 6 and FIG. 7, since the denitration apparatus inlet duct 18 is formed in a divergent manner, the untreated gas is shunted to the outside of the denitration apparatus inlet duct 18, and this shunt portion Since the NH 3 injection tube 12 is arranged in
The untreated gas and NH 3 were not mixed uniformly, and the denitrification performance deteriorated.

一方、第8図に示す脱硝装置においては、脱硝装置入
口ダクト18の直線部分が長く、しかも直線部分にNH3
入管12が配置されているので、未処理ガスの偏流の防
止、未処理ガスとNH3の均一混合はできるが、既設のボ
イラ6に脱硝反応器13を新設する場合には、設置スペー
スの制約から脱硝装置入口ダクト18の直線部分を長くす
ることができない欠点があつた。
On the other hand, in the denitration apparatus shown in FIG. 8, the straight line portion of the denitration apparatus inlet duct 18 is long and the NH 3 injection pipe 12 is arranged in the straight portion, so that the untreated gas is prevented from being unbalanced and the untreated gas is prevented. Although NH 3 and NH 3 can be uniformly mixed, when a denitration reactor 13 is newly installed in the existing boiler 6, there is a drawback that the straight line portion of the denitration device inlet duct 18 cannot be lengthened due to the restriction of the installation space.

本発明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、脱硝装置入口ダクトの長
さを出来るだけ短くし、しかも未処理ガスの編成を防止
でき、未処理ガスとNH3を均一に混合でき、かつ脱硝性
能が向上する脱硝装置を得ようとするものである。
The present invention is intended to eliminate such conventional drawbacks, and the purpose thereof is to shorten the length of the denitration device inlet duct as much as possible, and prevent formation of untreated gas, and to prevent untreated gas and NH. The purpose of the present invention is to obtain a denitration device capable of uniformly mixing 3 and improving denitration performance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は前述の目的を達成するために、脱硝装置入口
ダクトを上流側入口角形ダクトと末拡りの下流側入口拡
大ダクトによつて形成すると共に、上流側入口角形ダク
トを排ガス入口ダクトの中心点と脱硝反応器の中心点を
結ぶ中心線にほぼ並行に配置し、かつ上流側入口角形ダ
クト内にアンモニア注入管を配置したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention forms the denitration device inlet duct by an upstream side inlet rectangular duct and a downstream downstream side inlet expanding duct, and the upstream side inlet rectangular duct is the center of the exhaust gas inlet duct. Ammonia injection pipe is arranged in parallel with the center line connecting the point and the center point of the denitration reactor, and the upstream inlet square duct.

〔作用〕[Action]

本発明は脱硝装置入口ダクトを上流側入口角形ダクト
と下流側入口拡大ダクトによつて形成し、上流側入口角
形ダクト内にNH3注入管を配置したので、未処理ガスの
偏流が防止でき、しかもNH3の分散効果も向上するの
で、脱硝性能は向上する。
In the present invention, the denitration device inlet duct is formed by the upstream side inlet square duct and the downstream side inlet expansion duct, and the NH 3 injection pipe is arranged in the upstream side inlet square duct, so that unbalanced flow of untreated gas can be prevented, Moreover, since the effect of dispersing NH 3 is also improved, the denitration performance is improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図から第4図は本発明の実施例に係るもので、第
1図および第3図は脱硝反応器の入口ダクトを示す平面
図、第2図および第4図は第1図,第3図の側面図であ
る。
1 to 4 relate to an embodiment of the present invention, FIGS. 1 and 3 are plan views showing an inlet duct of a denitration reactor, and FIGS. 2 and 4 are FIGS. It is a side view of FIG.

第1図から第4図において、符号6から19は従来のも
のと同一のものを示す。
In FIGS. 1 to 4, reference numerals 6 to 19 indicate the same parts as the conventional ones.

20は上流側入口角形ダクト、21は下流側入口拡大ダク
トで、本発明の脱硝装置入口ダクト18はこの上流側入口
角形ダクト20と下流側入口拡大ダクト21によつて形成さ
れている、22は排ガス入口ダクト11の中心点Qと脱硝反
応器13の中心点Pを結ぶ中心線である。
20 is an upstream inlet rectangular duct, 21 is a downstream inlet expanded duct, the denitration device inlet duct 18 of the present invention is formed by this upstream inlet rectangular duct 20 and the downstream inlet expanded duct 21, 22 is It is a center line connecting the center point Q of the exhaust gas inlet duct 11 and the center point P of the denitration reactor 13.

このような構造において、従来の脱硝装置と本発明の
脱硝装置の異なる点は、従来の脱硝装置においては、脱
硝装置入口ダクト18を第6図に示すように末拡りの拡大
ダクトで形成するか、あるいは第8図に示すように直線
部分、曲線部分、末拡りの拡大ダクトで形成するのに対
し、本発明の脱硝装置は脱硝装置入口ダクト18を上流側
入口角形ダクト20と下流側入口拡大ダクト21によつて形
成し、この上流側入口角形ダクト20内にNH3注入管12を
配置した点である。
In such a structure, the difference between the conventional denitration device and the denitration device of the present invention is that in the conventional denitration device, the denitration device inlet duct 18 is formed by a divergent expanded duct as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 8, the denitration apparatus according to the present invention has the denitration apparatus inlet duct 18 at the upstream side inlet rectangular duct 20 and the downstream side, while the denitration apparatus according to the present invention is formed by a straight portion, a curved portion, and an enlarged duct at the end. It is formed by an inlet expansion duct 21 and the NH 3 injection pipe 12 is arranged in the upstream side inlet rectangular duct 20.

この上流側入口角形ダクト20は、第1図に示すように
排ガス入口ダクト11の中心点Qと脱硝反応器13の中心点
Pを結ぶ中心線22に沿つて配置され、しかも、上流側入
口角形ダクト20は、中心線22にほぼ並行な点C、点Dの
辺と点F、点Eの辺の角形構造をなすダクトにし、この
角形ダクトの点C、点Fの端より脱硝反応器13の点B、
点Gの幅に合わせるように漸次拡大させた形状の下流側
入口拡大ダクト21で、上流側角形ダクト20と脱硝反応器
13を接続したものである。
The upstream inlet rectangular duct 20 is arranged along a center line 22 connecting the center point Q of the exhaust gas inlet duct 11 and the central point P of the denitration reactor 13 as shown in FIG. The duct 20 is a duct having a rectangular structure of the points C, D and F, and the side of the point E substantially parallel to the center line 22. Point B,
The upstream-side rectangular duct 20 and the denitration reactor are provided with the downstream-side inlet expansion duct 21 that is gradually expanded to match the width of the point G.
It is a connection of 13.

そして、この上流側入口角形ダクト20内にはNH3注入
管12が配置されている。
An NH 3 injection pipe 12 is arranged in the upstream side inlet rectangular duct 20.

このように、上流側入口角形ダクト20を排ガス入口ダ
クト11の中心点Qより脱硝反応器13の中心点Pへ最短距
離で配置することにより、未処理ガスの偏流を最小限に
する効果がある。
In this way, by arranging the upstream side inlet rectangular duct 20 from the center point Q of the exhaust gas inlet duct 11 to the center point P of the denitration reactor 13, there is an effect of minimizing unbalanced flow of the untreated gas. .

したがつて、この上流側入口角形ダクト20内に設置し
たNH3注入管12からのNH3分散効果は、短い助走区間でも
未処理ガスと均一に混合される効果が得られる。また、
上流側入口角形ダクト20は最小の長さでよく圧力損失が
最小になる効果もある。
It was but connexion, NH 3 dispersion effect from NH 3 injection tube 12 installed in the upstream side inlet prismatic duct 20 has the effect of being uniformly mixed with the untreated gas obtained even with a short run-up period. Also,
The upstream inlet rectangular duct 20 has a minimum length and also has an effect of minimizing pressure loss.

ここで、さらにNH3分散効果を高めるためには、第1
図において上流側入口角形ダクト20の出口端である点
C、点Fと脱硝反応器13点B、点Gが並行になるように
脱硝反応器13を設置するのが好適であるが、通常ボイラ
建屋と同一方向に図示していないA/H,EPが設置され、脱
硝反応器13の設置位置も配置上の制約からボイラ建屋と
並行に配置せざるを得ないため、不可能なことが多い。
Here, in order to further enhance the NH 3 dispersion effect, the first
In the figure, it is preferable to install the denitration reactor 13 so that the points C and F, which are the outlet ends of the upstream side inlet rectangular duct 20, and the denitration reactor 13 and the points B and G are parallel to each other. A / H and EP (not shown) are installed in the same direction as the building, and the installation position of the denitration reactor 13 must be installed in parallel with the boiler building due to layout restrictions, which is often impossible. .

そのため限られたスペースで上記した効果を高めるた
めに脱硝反応器13の点A、点Bと下流側入口拡大ダクト
21の点B、点Cが並行となるように配置される。このよ
うな構造においては、排ガス入口ダクト11からの未処理
ガスが、脱硝反応器13の点A、点Bに沿つた壁面に沿つ
て流れ、脱硝反応器13内での偏流を最小にすることがで
きる。
Therefore, in order to enhance the above effects in a limited space, the points A and B of the denitration reactor 13 and the downstream side inlet expansion duct
21 points B and C are arranged in parallel. In such a structure, the untreated gas from the exhaust gas inlet duct 11 flows along the wall surface along the points A and B of the denitration reactor 13 to minimize the drift in the denitration reactor 13. You can

第3図および第4図に示す実施例のものは第1図およ
び第2図のものの他の実施例を示すもので、第1図およ
び第2図のものと異なる点は、第1図および第2図の実
施例のものは排ガス入口ダクト11が一つの場合を示した
ものであり、第3図および第4図の実施例は排ガス入口
ダクト11が排ガス入口ダクト11aと排ガス入口ダクト11b
に分割されている場合であり、他の説明は第1図および
第2図のものと同一である。
The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 is another embodiment of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and is different from those shown in FIGS. 1 and 2 in that The embodiment of FIG. 2 shows the case where there is one exhaust gas inlet duct 11, and the embodiment of FIGS. 3 and 4 has the exhaust gas inlet duct 11 of the exhaust gas inlet duct 11a and the exhaust gas inlet duct 11b.
The other description is the same as in FIGS. 1 and 2.

本実施例によれば未処理ガスは、排ガス入口ダクト11
から脱硝反応器13までの最短距離で流れ、かつ前流側に
助走区間のある上流側入口角形ダクト20を配置している
ことから、ダクト内の未処理ガス、アンモニアの偏流を
小さく抑えることができ脱硝性能の向上が計れるととも
に、ガス偏流が小さい範囲へのNH3注入管12を設置して
いるため、NH3の分散効果が大きくなる。
According to this embodiment, the untreated gas is exhaust gas inlet duct 11
From the denitration reactor 13 to the denitration reactor 13 and the upstream inlet rectangular duct 20 having a run-up section on the upstream side is arranged, so unbalanced flow of untreated gas and ammonia in the duct can be suppressed to a small level. As a result, the denitration performance can be improved, and since the NH 3 injection pipe 12 is installed in a range where the gas drift is small, the NH 3 dispersion effect is increased.

また、最短距離で未処理ガスが流れるため、限られた
スペースでのダクトワークが可能になるとともに、既設
のプラントへ脱硝反応器13を新設する場合、改造工事費
用も少なくてすむ効果がある。
Further, since the untreated gas flows in the shortest distance, duct work in a limited space becomes possible, and when a denitration reactor 13 is newly installed in an existing plant, there is an effect that the cost of remodeling work can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば脱硝装置入口ダクトを短くすることが
でき、しかも未処理ガスの偏流を防止でき、未処理ガス
とNH3を均一に混合でき、かつ脱硝効率は向上する。
According to the present invention, it is possible to shorten the inlet duct of the denitration device, prevent the untreated gas from drifting unevenly, mix the untreated gas and NH 3 uniformly, and improve the denitration efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図から第4図は本発明の実施例に係るもので、第1
図および第3図は脱硝装置付近の平面図、第2図および
第4図は第1図および第3図の側面図、第5図はボイラ
プラントの煙風道系統図、第6図および第8図は従来の
脱硝装置付近の平面図、第7図は第6図の側面図であ
る。 11,11a,11b……排ガス入口ダクト、12……NH3注入管、1
3……脱硝反応器、15……排ガス出口ダクト、18……脱
硝装置入口ダクト、19……脱硝装置出口ダクト、20……
上流側入口角形ダクト、21……下流側入口拡大ダクト、
22……中心線、P,Q……中心点。
1 to 4 relate to an embodiment of the present invention.
Figures and 3 are plan views of the vicinity of the denitration equipment, FIGS. 2 and 4 are side views of FIGS. 1 and 3, and FIG. 5 is a flue system diagram of a boiler plant, FIG. 6 and FIG. FIG. 8 is a plan view of the vicinity of a conventional denitration device, and FIG. 7 is a side view of FIG. 11,11a, 11b …… Exhaust gas inlet duct, 12 …… NH 3 injection pipe, 1
3 …… Denitration reactor, 15 …… Exhaust gas outlet duct, 18 …… Denitration equipment inlet duct, 19 …… Denitration equipment outlet duct, 20 ……
Upstream inlet square duct, 21 …… Downstream inlet expansion duct,
22 …… Center line, P, Q …… Center point.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 雅幸 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日 立株式会社呉工場内 (56)参考文献 特開 昭56−21630(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masayuki Hirano 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Bab Kotsk Hiritsu Co., Ltd. Kure Factory (56) Reference JP-A-56-21630 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】排ガス入口ダクトの未処理ガスを脱硝装置
入口ダクトを経て脱硝反応器へ導き、処理ガスを脱硝装
置出口ダクトから排ガス出口ダクトへ排出し、脱硝装置
入口ダクトのアンモニア注入管からのアンモニアによっ
て未処理ガス中の窒素酸化物を脱硝するものにおいて、
前記脱硝装置入口ダクトを上流側入口角形ダクトと末拡
りの下流側入口拡大ダクトによつて形成すると共に上流
側入口角形ダクトを排ガス入口ダクトの中心点と脱硝反
応器の中心点を結ぶ中心線にほぼ並行に配置し、かつ上
流側入口角形ダクト内にアンモニア注入管を配置したこ
とを特徴とする脱硝装置。
1. An untreated gas in an exhaust gas inlet duct is introduced into a denitration reactor through a denitration device inlet duct, the treated gas is discharged from the denitration device outlet duct to an exhaust gas outlet duct, and is discharged from an ammonia injection pipe of the denitration device inlet duct. In the case of denitrifying nitrogen oxides in untreated gas with ammonia,
The denitration device inlet duct is formed by an upstream side inlet rectangular duct and a divergent downstream side inlet expansion duct, and the upstream side inlet rectangular duct connects the center point of the exhaust gas inlet duct and the center point of the denitration reactor. The denitration device is characterized in that the ammonia injection pipes are arranged substantially in parallel with each other and the upstream inlet square duct is arranged.
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