JP2766818B2 - 噴霧用ノズル - Google Patents
噴霧用ノズルInfo
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- JP2766818B2 JP2766818B2 JP5296092A JP29609293A JP2766818B2 JP 2766818 B2 JP2766818 B2 JP 2766818B2 JP 5296092 A JP5296092 A JP 5296092A JP 29609293 A JP29609293 A JP 29609293A JP 2766818 B2 JP2766818 B2 JP 2766818B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液剤と気体とを混合して
外部に噴霧するための噴霧用ノズルに関し、特にボイラ
などの燃焼装置の排気中に生じる窒素酸化物（ＮＯx）
を除去するべく、その燃焼室若しくは排気通路に尿素水
溶液を噴霧するためのインジェクタに用いるのに適した
噴霧用ノズルに関するものである。
外部に噴霧するための噴霧用ノズルに関し、特にボイラ
などの燃焼装置の排気中に生じる窒素酸化物（ＮＯx）
を除去するべく、その燃焼室若しくは排気通路に尿素水
溶液を噴霧するためのインジェクタに用いるのに適した
噴霧用ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボイラなどの燃焼装置に於ける排気中の
窒素酸化物（ＮＯx）の濃度を可及的に低減する方法が
種々提案されている。例えば、特表昭６３−５０２０８
６号公報には、排気中に尿素水溶液を噴霧することによ
り窒素酸化物と尿素とを反応させて窒素ガス、炭酸ガス
及び水に分解する方法が示されている。この方法によれ
ば、触媒等を用いずに尿素水溶液を排気中に噴霧すると
云う比較的簡単な作業のみで排気温度の高い領域に於け
る窒素酸化物の除去率（以下、脱硝率と記す）を容易に
向上することができる。従来、このような噴霧ノズルに
は通常、所謂外部混合型のノズルが用いられていた。
窒素酸化物（ＮＯx）の濃度を可及的に低減する方法が
種々提案されている。例えば、特表昭６３−５０２０８
６号公報には、排気中に尿素水溶液を噴霧することによ
り窒素酸化物と尿素とを反応させて窒素ガス、炭酸ガス
及び水に分解する方法が示されている。この方法によれ
ば、触媒等を用いずに尿素水溶液を排気中に噴霧すると
云う比較的簡単な作業のみで排気温度の高い領域に於け
る窒素酸化物の除去率（以下、脱硝率と記す）を容易に
向上することができる。従来、このような噴霧ノズルに
は通常、所謂外部混合型のノズルが用いられていた。
【０００３】上記方式の脱硝装置に於て、噴霧直前に液
剤と気体とを混合する場合、例えば２重管などを用いて
液剤及び気体をその混合位置まで送ることから、管の外
径が大きくなる。ところが、例えばボイラの場合、外壁
に沿って水管が微小間隔で配設されているため、噴霧ノ
ズルを互いに隣接する水管の間に通してボイラ内に挿入
させなければならず、特にこの脱硝装置が後付けされる
場合、噴霧ノズルをボイラ内に挿入する作業が厄介にな
る問題があった。
剤と気体とを混合する場合、例えば２重管などを用いて
液剤及び気体をその混合位置まで送ることから、管の外
径が大きくなる。ところが、例えばボイラの場合、外壁
に沿って水管が微小間隔で配設されているため、噴霧ノ
ズルを互いに隣接する水管の間に通してボイラ内に挿入
させなければならず、特にこの脱硝装置が後付けされる
場合、噴霧ノズルをボイラ内に挿入する作業が厄介にな
る問題があった。
【０００４】更に、最適な噴霧方向が噴霧ノズルの挿入
可能位置からずれている場合、斜めに噴霧ノズルを挿入
したり、噴霧端のみが曲がった噴霧ノズルを用いること
が考えられるが、ノズルの挿入作業が厄介になるばかり
でなく、高い設置精度が要求されることからあまり現実
的ではない。
可能位置からずれている場合、斜めに噴霧ノズルを挿入
したり、噴霧端のみが曲がった噴霧ノズルを用いること
が考えられるが、ノズルの挿入作業が厄介になるばかり
でなく、高い設置精度が要求されることからあまり現実
的ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、ボイラ等の燃焼装
置に対する脱硝装置に用いて炉内への挿入作業が容易で
あり、噴霧方向を所望の方向に設定可能な噴霧ノズルを
提供することにある。
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、ボイラ等の燃焼装
置に対する脱硝装置に用いて炉内への挿入作業が容易で
あり、噴霧方向を所望の方向に設定可能な噴霧ノズルを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、燃焼装置の排気中に生じる窒素酸化物（ＮＯ
x）を除去するべく、前記燃焼装置の燃焼室若しくは排
気通路に尿素水溶液を噴霧するインジェクタに用いら
れ、尿素水溶液と気体とを内部混合して噴霧するための
噴霧用ノズルであって、外部の尿素水溶液と気体とを混
合する位置から前記燃焼室若しくは排気通路の内部に至
る長さの延長管部と、前記延長管部の先端部に開口する
スリット状の噴霧口を有し、前記延長管部が、その基端
部から先端部にかけてその全長に亘り同じ径であり、か
つ前記スリット状噴霧口が、前記延長管部の軸線方向に
対して傾いて開口していることを特徴とする噴霧用ノズ
ルを提供することにより達成される。
よれば、燃焼装置の排気中に生じる窒素酸化物（ＮＯ
x）を除去するべく、前記燃焼装置の燃焼室若しくは排
気通路に尿素水溶液を噴霧するインジェクタに用いら
れ、尿素水溶液と気体とを内部混合して噴霧するための
噴霧用ノズルであって、外部の尿素水溶液と気体とを混
合する位置から前記燃焼室若しくは排気通路の内部に至
る長さの延長管部と、前記延長管部の先端部に開口する
スリット状の噴霧口を有し、前記延長管部が、その基端
部から先端部にかけてその全長に亘り同じ径であり、か
つ前記スリット状噴霧口が、前記延長管部の軸線方向に
対して傾いて開口していることを特徴とする噴霧用ノズ
ルを提供することにより達成される。
【０００７】
【作用】このように、液剤と気体とを内部混合した後、
延長管部により燃焼室若しくは排気通路内に導入するこ
とで、炉壁への挿入部分を細くでき、しかもその先端に
てスリットのみをその軸線方向に対して傾いて開口させ
ることにより、先端部を大きくしたり、ノズルを曲げた
り、斜めに設置することなく所望の方向に噴霧できる。
延長管部により燃焼室若しくは排気通路内に導入するこ
とで、炉壁への挿入部分を細くでき、しかもその先端に
てスリットのみをその軸線方向に対して傾いて開口させ
ることにより、先端部を大きくしたり、ノズルを曲げた
り、斜めに設置することなく所望の方向に噴霧できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は、縦型の重油焚きボイラ及
び本発明が適用された窒素酸化物除去装置の構成を示す
側面部分断面図である。ボイラ１はその内部が燃焼室２
と、熱交換室３とに隔壁４をもって区画され、上部通孔
４ａにて接続されている。ここで、図示されていない
が、燃焼室２及び熱交換室３の適所には多数の水管が配
設されている。また、燃焼室２の下部位置にはバーナ５
が設けられ、ここで発生した排気は上部通孔４ａを介し
て熱交換室３に至り、図示されない排気口から排出され
るようになっている。
いて詳しく説明する。図１は、縦型の重油焚きボイラ及
び本発明が適用された窒素酸化物除去装置の構成を示す
側面部分断面図である。ボイラ１はその内部が燃焼室２
と、熱交換室３とに隔壁４をもって区画され、上部通孔
４ａにて接続されている。ここで、図示されていない
が、燃焼室２及び熱交換室３の適所には多数の水管が配
設されている。また、燃焼室２の下部位置にはバーナ５
が設けられ、ここで発生した排気は上部通孔４ａを介し
て熱交換室３に至り、図示されない排気口から排出され
るようになっている。
【０００９】このようなボイラ１と離間する任意の位置
には、ポンプ９に接続された尿素水溶液の貯留タンク８
が設けられている。このポンプ９はミキシングユニット
１０に並列に接続されている。
には、ポンプ９に接続された尿素水溶液の貯留タンク８
が設けられている。このポンプ９はミキシングユニット
１０に並列に接続されている。
【００１０】ミキシングユニット１０は同様の構造を有
しており、コントローラ１１に制御されるようになって
いる。また、ミキシングユニット１０の内部には混合タ
ンク（図示せず）が設けられ、貯留タンク８からの尿素
水溶液と、プラント水供給管１２からの水とを混合する
ようになっている。
しており、コントローラ１１に制御されるようになって
いる。また、ミキシングユニット１０の内部には混合タ
ンク（図示せず）が設けられ、貯留タンク８からの尿素
水溶液と、プラント水供給管１２からの水とを混合する
ようになっている。
【００１１】ミキシングユニット１０は、燃焼室２の天
井部にてボイラ１の壁１ａを貫通するように設けられた
各噴霧ノズル１３、１４に並列に接続されている。これ
ら噴霧ノズル１３、１４にはプラントエア供給管１５も
圧力調整弁、電磁弁及び逆止弁等を介して接続されてお
り、上記水と尿素水溶液との混合液剤をエアと共に各噴
霧ノズル１３、１４から噴射するようになっている。
井部にてボイラ１の壁１ａを貫通するように設けられた
各噴霧ノズル１３、１４に並列に接続されている。これ
ら噴霧ノズル１３、１４にはプラントエア供給管１５も
圧力調整弁、電磁弁及び逆止弁等を介して接続されてお
り、上記水と尿素水溶液との混合液剤をエアと共に各噴
霧ノズル１３、１４から噴射するようになっている。
【００１２】実際に、この窒素酸化物除去装置を作動さ
せると、コントローラ１１にボイラ１の負荷、排気温
度、アンモニア濃度、窒素酸化物濃度、酸素濃度、一酸
化炭素濃度、各管の流量、圧力等を検知するセンサ（図
示せず）による検知結果が入力され、これに応じて噴霧
ノズル１３、１４から尿素水溶液を燃焼室２内に連続的
に、または間欠的にその濃度、噴射圧等を調整しつつ噴
霧することとなる。
せると、コントローラ１１にボイラ１の負荷、排気温
度、アンモニア濃度、窒素酸化物濃度、酸素濃度、一酸
化炭素濃度、各管の流量、圧力等を検知するセンサ（図
示せず）による検知結果が入力され、これに応じて噴霧
ノズル１３、１４から尿素水溶液を燃焼室２内に連続的
に、または間欠的にその濃度、噴射圧等を調整しつつ噴
霧することとなる。
【００１３】次に各噴霧ノズル１３、１４について説明
する。噴霧ノズル１３、１４は各々同様の構造を有して
いるので、ここでは噴霧ノズル１３についてのみ説明す
る。図２に示すように、噴霧ノズル１３は内部混合型で
あり、上記混合液剤を流すための内管２０と、プラント
エアを流すべく内管２０を外囲する外管２１とを有して
いる。また、噴霧ノズル１３の中間部の内部混合位置１
３ａにて上記混合液剤とエアとを混合するようになって
いる。更に、噴霧ノズル１３の内部混合位置１３ａから
遊端側に向けて内孔２４ａを有する延長管部２４が設け
られ、その先端にはボイラ１内に混合気を噴射するため
の先端部２５が設けられている。
する。噴霧ノズル１３、１４は各々同様の構造を有して
いるので、ここでは噴霧ノズル１３についてのみ説明す
る。図２に示すように、噴霧ノズル１３は内部混合型で
あり、上記混合液剤を流すための内管２０と、プラント
エアを流すべく内管２０を外囲する外管２１とを有して
いる。また、噴霧ノズル１３の中間部の内部混合位置１
３ａにて上記混合液剤とエアとを混合するようになって
いる。更に、噴霧ノズル１３の内部混合位置１３ａから
遊端側に向けて内孔２４ａを有する延長管部２４が設け
られ、その先端にはボイラ１内に混合気を噴射するため
の先端部２５が設けられている。
【００１４】図３及び図４に併せて示すように、延長管
部２４の基端部から先端部２５まで同じ径となってい
る。また、先端部２５は半球状をなし、内孔２４ａの径
よりも狭い幅の噴霧口としてのスリット２５ａが切設さ
れ、先端部２５近傍で閉じている内孔２４ａと連通して
いる。このスリット２５ａは延長管部２４の先端にてそ
の軸線方向に対して角度θだけ傾いた向きに開口してい
る。これにより、図５に示すように、上記混合液剤とエ
アとの混合気を、延長管部２４の軸線方向に沿う方向、
即ち真下でなく、例えば排気側と相反する側に向けて噴
霧すれば、尿素の排気に対する接触時間を多くすること
ができ、脱硝率を向上することができると共にリークア
ンモニアの量を低減できる。また、例えば延長管部２４
の軸線方向に水管がある場合、上記混合液が直接水管に
接触すると水管にひび等が生じることが考えられるが、
上記水管のない方向に向けて噴霧することでその心配が
なくなる。
部２４の基端部から先端部２５まで同じ径となってい
る。また、先端部２５は半球状をなし、内孔２４ａの径
よりも狭い幅の噴霧口としてのスリット２５ａが切設さ
れ、先端部２５近傍で閉じている内孔２４ａと連通して
いる。このスリット２５ａは延長管部２４の先端にてそ
の軸線方向に対して角度θだけ傾いた向きに開口してい
る。これにより、図５に示すように、上記混合液剤とエ
アとの混合気を、延長管部２４の軸線方向に沿う方向、
即ち真下でなく、例えば排気側と相反する側に向けて噴
霧すれば、尿素の排気に対する接触時間を多くすること
ができ、脱硝率を向上することができると共にリークア
ンモニアの量を低減できる。また、例えば延長管部２４
の軸線方向に水管がある場合、上記混合液が直接水管に
接触すると水管にひび等が生じることが考えられるが、
上記水管のない方向に向けて噴霧することでその心配が
なくなる。
【００１５】ここで、延長管部２４は内部混合位置１３
ａよりも後流側、即ち混合液剤とプラントエアとを混合
した後の混合気を燃焼室若しくは排気通路内に導くもの
であることから内管と外管とを設ける必要はなく、しか
も単一の内孔２４ａの内径は外管２１よりも著しく小さ
くできることから、その外径も内部混合位置１３ａの基
端側に比較しての著しく小さく、即ち管を細くできる。
更に上記したように、延長管部２４を拡径したり曲げた
りせず、スリット２５ａを斜めに形成することにより延
長管部２４の軸線方向に対して斜めに混合気を噴射する
ようにしているため、互いに隣接する水管３同士の間隔
が狭くても容易にボイラ１内にこの延長管部２４を挿入
することができ、混合気の噴射方向も延長管部２４を回
転させたりスリット２５ａを形成する位置を調節するの
みで容易に、かつ自由に設定可能となっている。
ａよりも後流側、即ち混合液剤とプラントエアとを混合
した後の混合気を燃焼室若しくは排気通路内に導くもの
であることから内管と外管とを設ける必要はなく、しか
も単一の内孔２４ａの内径は外管２１よりも著しく小さ
くできることから、その外径も内部混合位置１３ａの基
端側に比較しての著しく小さく、即ち管を細くできる。
更に上記したように、延長管部２４を拡径したり曲げた
りせず、スリット２５ａを斜めに形成することにより延
長管部２４の軸線方向に対して斜めに混合気を噴射する
ようにしているため、互いに隣接する水管３同士の間隔
が狭くても容易にボイラ１内にこの延長管部２４を挿入
することができ、混合気の噴射方向も延長管部２４を回
転させたりスリット２５ａを形成する位置を調節するの
みで容易に、かつ自由に設定可能となっている。
【００１６】尚、本発明は上記実施例に限定されず様々
な応用が可能であることは云うまでもなく、例えば上記
実施例では重油焚きボイラの窒素酸化物除去装置に本発
明を適用したが、例えば各種ボイラ、公知の熱電供給装
置（コージェネレーション）、ディーゼル機関、ガスタ
ービン、都市ごみ焼却炉、金属加熱炉、石油加熱炉、ガ
ラス溶融炉の窒素酸化物除去装置に用いる噴霧装置など
に容易に適用できる。
な応用が可能であることは云うまでもなく、例えば上記
実施例では重油焚きボイラの窒素酸化物除去装置に本発
明を適用したが、例えば各種ボイラ、公知の熱電供給装
置（コージェネレーション）、ディーゼル機関、ガスタ
ービン、都市ごみ焼却炉、金属加熱炉、石油加熱炉、ガ
ラス溶融炉の窒素酸化物除去装置に用いる噴霧装置など
に容易に適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による噴霧用ノズルによれば、液剤と気体とを内部混
合した後、その混合気を延長管部をもって外部から燃焼
室若しくは排気通路内に導入することで、挿入部分、即
ち延長管部を細くでき、その先端にてスリットのみをそ
の軸線方向に対して傾いて開口させることにより、ノズ
ルの先端部を大きくしたり、ノズルを曲げたり、斜めに
設置することなく所望の方向に噴霧できるようになるこ
とから、特に例えばボイラ装置などの燃焼装置へ後付け
する際、ノズルの設置場所が限定され、かつ斜めに設置
したり、湾曲したノズルを設置することが困難な場合で
も噴霧方向を所望の方向に設定可能となり、ノズルの設
置容易性及び噴霧方向の設定自由度が向上する。
明による噴霧用ノズルによれば、液剤と気体とを内部混
合した後、その混合気を延長管部をもって外部から燃焼
室若しくは排気通路内に導入することで、挿入部分、即
ち延長管部を細くでき、その先端にてスリットのみをそ
の軸線方向に対して傾いて開口させることにより、ノズ
ルの先端部を大きくしたり、ノズルを曲げたり、斜めに
設置することなく所望の方向に噴霧できるようになるこ
とから、特に例えばボイラ装置などの燃焼装置へ後付け
する際、ノズルの設置場所が限定され、かつ斜めに設置
したり、湾曲したノズルを設置することが困難な場合で
も噴霧方向を所望の方向に設定可能となり、ノズルの設
置容易性及び噴霧方向の設定自由度が向上する。
【図１】本発明が適用された好適実施例に於けるボイラ
装置の構成を示す側面部分断面図である。
装置の構成を示す側面部分断面図である。
【図２】本発明が適用された噴霧用ノズルの拡大側面図
である。
である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】図３のIV-IV線について見た断面図である。
【図５】本発明が適用された好適実施例に於ける噴霧用
ノズルの作動を説明する図である。
ノズルの作動を説明する図である。
１ ボイラ １ａ 壁 ２ 燃焼室 ３ 熱交換室 ４ 隔壁 ４ａ 上部通孔 ５ バーナ ８ 貯留タンク ９ ポンプ １０ ミキシングユニット １１ コントローラ １２ プラント水供給管 １３、１４ 噴霧ノズル １３ａ 内部混合位置 １５ プラントエア供給管 ２０ 内管 ２１ 外管 ２４ 延長管部 ２４ａ 内孔 ２５ 先端部 ２５ａ スリット
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 新 東京都千代田区九段北２−３−９ 北の 丸レジデンス３階 ブルーノックスジャ パン株式会社内 (72)発明者 佐藤 孝幸 千葉県成田市吾妻２−２−７ 503号 (56)参考文献 特開 平４−16216（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−502495（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−503764（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼装置の排気中に生じる窒素酸化物
（ＮＯx）を除去するべく、前記燃焼装置の燃焼室若し
くは排気通路に尿素水溶液を噴霧するインジェクタに用
いられ、尿素水溶液と気体とを内部混合して噴霧するた
めの噴霧用ノズルであって、外部の尿素水溶液と気体とを混合する位置から前記燃焼
室若しくは排気通路の内部に至る長さの延長管部と、 前記延長管部の先端部に開口するスリット状の噴霧口を
有し、 前記延長管部が、その基端部から先端部にかけてその全
長に亘り同じ径であり、かつ前記スリット状噴霧口が、
前記延長管部の軸線方向に対して傾いて開口している こ
とを特徴とする噴霧用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5296092A JP2766818B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 噴霧用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5296092A JP2766818B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 噴霧用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124439A JPH07124439A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2766818B2 true JP2766818B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17829023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5296092A Expired - Fee Related JP2766818B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 噴霧用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766818B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100186392A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-07-29 | Doug Cartwright | Urea injector nozzle |
| CN103657385A (zh) * | 2012-09-10 | 2014-03-26 | 杨建华 | Sncr脱硝***用双雾化喷枪 |
| JP7320917B2 (ja) * | 2017-10-10 | 2023-08-04 | 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 | 脱硝装置を備えた燃焼炉 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842834A (en) * | 1987-02-02 | 1989-06-27 | Fuel Tech, Inc. | Process for reducing the concentration of pollutants in an effluent |
| ATE113868T1 (de) * | 1988-02-26 | 1994-11-15 | Fuel Tech Inc | Verfahren zur ermässigung der konzentration von schadstoffen in abgasen. |
| JPH0416216A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-21 | Niigata Eng Co Ltd | 排ガス中への液体還元剤の添加方法 |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP5296092A patent/JP2766818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07124439A (ja) | 1995-05-16 |
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