JP3207684B2 - アンモニアガス注入装置 - Google Patents
アンモニアガス注入装置Info
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- JP3207684B2 JP3207684B2 JP22321494A JP22321494A JP3207684B2 JP 3207684 B2 JP3207684 B2 JP 3207684B2 JP 22321494 A JP22321494 A JP 22321494A JP 22321494 A JP22321494 A JP 22321494A JP 3207684 B2 JP3207684 B2 JP 3207684B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガス脱硝装置等に適
用される流体流路内へのアンモニアガス（ＮＨ3 ）注入
装置に関するものである。
用される流体流路内へのアンモニアガス（ＮＨ3 ）注入
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、排ガスの脱硝装置等は、排ガス流
路内にＮＨ3 を注入し、拡散を促進させることにより、
ＮＨ3 注入装置の後流に設置する脱硝装置の触媒前面で
ＮＨ3と排ガスの混合比率を均一に近づけることで、効
率のよいＮＯX の浄化を行う。その方法としては以下の
様なものがある。 （１）ＮＨ3 ガスを排ガス流れ方向に対し角度をつけ噴
出することによりＮＨ3ガスの拡散を促進する。 （２）母管によるカルマン渦の発生を利用することによ
り、ＮＨ3 ガスの拡散を促進する。
路内にＮＨ3 を注入し、拡散を促進させることにより、
ＮＨ3 注入装置の後流に設置する脱硝装置の触媒前面で
ＮＨ3と排ガスの混合比率を均一に近づけることで、効
率のよいＮＯX の浄化を行う。その方法としては以下の
様なものがある。 （１）ＮＨ3 ガスを排ガス流れ方向に対し角度をつけ噴
出することによりＮＨ3ガスの拡散を促進する。 （２）母管によるカルマン渦の発生を利用することによ
り、ＮＨ3 ガスの拡散を促進する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術のように、
カルマン渦等の母管のウェークから逃れるために、排ガ
ス流れ平行方向に対し角度をつけてアンモニアガスを噴
出して、その拡散を促進させる方法では、流路内を流れ
る排ガスの流量（流速）の変化によりアンモニアガス注
入装置の後流に位置する触媒前面でのアンモニアガスの
濃度分布が大きく変化する。逆にカルマン渦を利用する
ことによりアンモニアガスの拡散を促進させる方法にお
いても、流速の変化により効果が変化する。いずれの場
合も触媒前面でのアンモニアガス濃度分布は、排ガス排
出源の運転により変化する。
カルマン渦等の母管のウェークから逃れるために、排ガ
ス流れ平行方向に対し角度をつけてアンモニアガスを噴
出して、その拡散を促進させる方法では、流路内を流れ
る排ガスの流量（流速）の変化によりアンモニアガス注
入装置の後流に位置する触媒前面でのアンモニアガスの
濃度分布が大きく変化する。逆にカルマン渦を利用する
ことによりアンモニアガスの拡散を促進させる方法にお
いても、流速の変化により効果が変化する。いずれの場
合も触媒前面でのアンモニアガス濃度分布は、排ガス排
出源の運転により変化する。
【０００４】本発明は排ガス流量が変化した時において
も、触媒前面でのアンモニアガス濃度分布が均一となる
アンモニアガス注入装置を提供しようとするものであ
る。
も、触媒前面でのアンモニアガス濃度分布が均一となる
アンモニアガス注入装置を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、次の特徴を有するアンモニアガス注
入装置に関するものである。 （１）排ガス流路内において、排ガス流に直交して配置
された複数の母管、同母管の側面から突設された複数の
突出管、及び同各突出管の端部において排ガス流の下流
方向に向けて開口するよう設けられたノズルを備え、各
ノズルの中心線と母管側面との距離は母管の外径より大
であり、排ガス流に直交する断面に投影した各ノズルの
位置は互いに隣接する複数の正三角形の各頂点に位置す
るよう配置されている。 （２）上記（１）項に記載のアンモニアガス注入装置に
おいて、ノズルより排ガス流の上流側に排ガス整流装置
を有する。 （３）上記（１）項に記載のアンモニアガス注入装置に
おいて、ノズルより排ガス流の下流側に排ガス・アンモ
ニアガス混合装置を有する。 （４）上記（１）項に記載のアンモニアガス注入装置に
おいて、ノズルより排ガス流の上流側に排ガス整流装置
を有し、ノズルより排ガス流の下流側に排ガス・アンモ
ニアガス混合装置を有する。
したものであって、次の特徴を有するアンモニアガス注
入装置に関するものである。 （１）排ガス流路内において、排ガス流に直交して配置
された複数の母管、同母管の側面から突設された複数の
突出管、及び同各突出管の端部において排ガス流の下流
方向に向けて開口するよう設けられたノズルを備え、各
ノズルの中心線と母管側面との距離は母管の外径より大
であり、排ガス流に直交する断面に投影した各ノズルの
位置は互いに隣接する複数の正三角形の各頂点に位置す
るよう配置されている。 （２）上記（１）項に記載のアンモニアガス注入装置に
おいて、ノズルより排ガス流の上流側に排ガス整流装置
を有する。 （３）上記（１）項に記載のアンモニアガス注入装置に
おいて、ノズルより排ガス流の下流側に排ガス・アンモ
ニアガス混合装置を有する。 （４）上記（１）項に記載のアンモニアガス注入装置に
おいて、ノズルより排ガス流の上流側に排ガス整流装置
を有し、ノズルより排ガス流の下流側に排ガス・アンモ
ニアガス混合装置を有する。
【０００６】
【作用】本発明では、カルマン渦等の母管の影響を逃れ
うる位置に配置したノズルの噴出口が排ガス流れ平行で
下流方向に向いているため、排ガスの流量（流速）が変
化した時でも、アンモニアガス注入装置の後流に位置す
る触媒前面での、個々のノズルによる濃度分布が変化せ
ず、又ノズル噴出口の配置を、流れの垂直断面に投影し
て正三角形頂点位置となる様にしたことにより、安定し
たアンモニアガス濃度分布を触媒前面全体で維持でき、
従来よりも少ないアンモニアガス量と触媒量において安
定した脱硝性能を実現することができる。
うる位置に配置したノズルの噴出口が排ガス流れ平行で
下流方向に向いているため、排ガスの流量（流速）が変
化した時でも、アンモニアガス注入装置の後流に位置す
る触媒前面での、個々のノズルによる濃度分布が変化せ
ず、又ノズル噴出口の配置を、流れの垂直断面に投影し
て正三角形頂点位置となる様にしたことにより、安定し
たアンモニアガス濃度分布を触媒前面全体で維持でき、
従来よりも少ないアンモニアガス量と触媒量において安
定した脱硝性能を実現することができる。
【０００７】排ガス整流装置または排ガス・アンモニア
ガス混合装置を備えたものにおいては、一層のアンモニ
アガスの濃度均一化が図られる。
ガス混合装置を備えたものにおいては、一層のアンモニ
アガスの濃度均一化が図られる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の第１実施例に係るアンモニア
ガス注入装置の正面図である。これは脱硝装置において
排ガスの流れに逆らう方向から見た図であり、ダクトの
断面上におけるアンモニアガス注入母管やノズルの配置
を示したものである。図において、１はアンモニアガス
注入母管、２は同母管から突出して設けられているアン
モニアガス注入ノズルである。母管１はダクトの外部に
設けられているアンモニア発生装置とブロワ（いずれも
図示していない）に連なっている。
ガス注入装置の正面図である。これは脱硝装置において
排ガスの流れに逆らう方向から見た図であり、ダクトの
断面上におけるアンモニアガス注入母管やノズルの配置
を示したものである。図において、１はアンモニアガス
注入母管、２は同母管から突出して設けられているアン
モニアガス注入ノズルである。母管１はダクトの外部に
設けられているアンモニア発生装置とブロワ（いずれも
図示していない）に連なっている。
【０００９】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。これは
１個のノズルを水平面で切った断面を示している。図に
おいて、１は前記の母管、３は同母管から排ガス流に直
交する方向へ突出し、その端部で排ガス流と平行に流れ
の下流方向へ折れ曲った形状を有するＬ字形突出管、４
は同突出管３の先端中央に設けてあるオリフィス、５は
同突出管３の先端部とオリフィスを囲み下流方向へ開口
するキャップである。上記４，５の部分からノズル２が
構成されている。上記ノズルの中心線と上記突出管の付
け根の距離Ｅは、母管１の外径Ｄより大きくしてある。
１個のノズルを水平面で切った断面を示している。図に
おいて、１は前記の母管、３は同母管から排ガス流に直
交する方向へ突出し、その端部で排ガス流と平行に流れ
の下流方向へ折れ曲った形状を有するＬ字形突出管、４
は同突出管３の先端中央に設けてあるオリフィス、５は
同突出管３の先端部とオリフィスを囲み下流方向へ開口
するキャップである。上記４，５の部分からノズル２が
構成されている。上記ノズルの中心線と上記突出管の付
け根の距離Ｅは、母管１の外径Ｄより大きくしてある。
【００１０】再び図１において、ノズル２は母管１の左
右に交互に排ガス流れと直交する方向へ突出管３を突出
させて取付けられており、取付け部は等間隔としてあ
る。また各ノズル２の中心は排ガス流れに直交する断面
上において、互いに隣接する複数の正三角形の頂点の位
置に配置してある。また排ガス流路に母管１を多数設け
る場合には、各母管は等間隔であって、各ノズルの中心
は他の母管のノズルの中心と共に、それぞれ正三角形の
頂点に位置するように配置されている。
右に交互に排ガス流れと直交する方向へ突出管３を突出
させて取付けられており、取付け部は等間隔としてあ
る。また各ノズル２の中心は排ガス流れに直交する断面
上において、互いに隣接する複数の正三角形の頂点の位
置に配置してある。また排ガス流路に母管１を多数設け
る場合には、各母管は等間隔であって、各ノズルの中心
は他の母管のノズルの中心と共に、それぞれ正三角形の
頂点に位置するように配置されている。
【００１１】図３は上記実施例の排ガス流路における母
管およびノズルの設置位置を示す斜視図である。図にお
いて６は排ガス流路、７は触媒であり、母管１とノズル
２は触媒７より上流側に設けられている。このように配
置することによって、排ガスの流量変化によっても触媒
６の前面におけるアンモニアガスの濃度分布の変化はな
くなる。
管およびノズルの設置位置を示す斜視図である。図にお
いて６は排ガス流路、７は触媒であり、母管１とノズル
２は触媒７より上流側に設けられている。このように配
置することによって、排ガスの流量変化によっても触媒
６の前面におけるアンモニアガスの濃度分布の変化はな
くなる。
【００１２】図４は本発明の第２実施例に係るアンモニ
アガス注入装置の斜視図である。８は、ノズル２の上流
側に設けられた排ガス整流装置である。上記以外の構成
は第１実施例と同じである。本実施例では、アンモニア
ガス噴出直後のノズル２毎の初期濃度を均一に近づける
ことが可能となる。
アガス注入装置の斜視図である。８は、ノズル２の上流
側に設けられた排ガス整流装置である。上記以外の構成
は第１実施例と同じである。本実施例では、アンモニア
ガス噴出直後のノズル２毎の初期濃度を均一に近づける
ことが可能となる。
【００１３】図５は本発明の第３実施例に係るアンモニ
アガス注入装置の斜視図である。９はノズル２と触媒７
との間に設けられた排ガス・アンモニアガス混合装置で
ある。上記以外の部分は第１実施例と同じである。本実
施例では、触媒７の前面におけるアンモニアガス濃度の
バラツキを更に少なくすることが可能となる。
アガス注入装置の斜視図である。９はノズル２と触媒７
との間に設けられた排ガス・アンモニアガス混合装置で
ある。上記以外の部分は第１実施例と同じである。本実
施例では、触媒７の前面におけるアンモニアガス濃度の
バラツキを更に少なくすることが可能となる。
【００１４】図６は本発明の第４実施例に係るアンモニ
アガス注入装置の斜視図である。本例はノズル２の上流
側に排ガス整流装置、ノズル２の下流側に排ガス・アン
モニアガス混合装置９と触媒７をこの順に配置したもの
である。上記以外の構成は第１実施例と同じである。本
例においては、ノズル毎の初期濃度を均一にし、又後流
でアンモニアガスと排ガスの混合を促進するため、触媒
７の前面におけるアンモニアガス濃度のバラツキを更に
少なくすることが可能となる。
アガス注入装置の斜視図である。本例はノズル２の上流
側に排ガス整流装置、ノズル２の下流側に排ガス・アン
モニアガス混合装置９と触媒７をこの順に配置したもの
である。上記以外の構成は第１実施例と同じである。本
例においては、ノズル毎の初期濃度を均一にし、又後流
でアンモニアガスと排ガスの混合を促進するため、触媒
７の前面におけるアンモニアガス濃度のバラツキを更に
少なくすることが可能となる。
【００１５】図７は上記各実施例に用いたノズルの効果
を説明するための排ガス流路の平面図であり、第１実施
例のノズルと触媒の配置によって例示してある。図８は
同様な配置における従来技術を示す排ガス流路の平面図
である。各図には触媒前面におけるノズル１個当りのア
ンモニアガスの濃度分布Ａ、および触媒前面における総
合的なアンモニアガスの濃度分布Ｂが示してある。各図
において、（ａ）はガス流速が設計流速Ｕｇの場合、
（ｂ）はガス流速が０．８７Ｕｇ、すなわちガス流速が
設計流速より低い場合を示している。
を説明するための排ガス流路の平面図であり、第１実施
例のノズルと触媒の配置によって例示してある。図８は
同様な配置における従来技術を示す排ガス流路の平面図
である。各図には触媒前面におけるノズル１個当りのア
ンモニアガスの濃度分布Ａ、および触媒前面における総
合的なアンモニアガスの濃度分布Ｂが示してある。各図
において、（ａ）はガス流速が設計流速Ｕｇの場合、
（ｂ）はガス流速が０．８７Ｕｇ、すなわちガス流速が
設計流速より低い場合を示している。
【００１６】排ガス流れ平行方向に対し噴出方向に角度
をつけた従来のノズルでは、図８に示すとおり、排ガス
流速の変化によって、触媒前面でのノズル毎のアンモニ
アガス到達位置が変化するため、設計流速以外の時はア
ンモニアガス濃度のばらつき幅が大きくなり、結果とし
て注入アンモニアガス量を理想状態よりも多くしなけれ
ばならない。これに対し排ガスの流れ方向に対し噴出方
向を平行にしたノズルにおいては、図７に示すとおり、
排ガスの流速変化による触媒前面の濃度分布に変化はな
く、アンモニアガス濃度のばらつき幅も設計流速時と同
じため、従来よりも少ないアンモニアガス注入量とする
ことが可能となる。さらに、触媒量も少なくして、従来
と同等の脱硝性能を達成することが可能となる。
をつけた従来のノズルでは、図８に示すとおり、排ガス
流速の変化によって、触媒前面でのノズル毎のアンモニ
アガス到達位置が変化するため、設計流速以外の時はア
ンモニアガス濃度のばらつき幅が大きくなり、結果とし
て注入アンモニアガス量を理想状態よりも多くしなけれ
ばならない。これに対し排ガスの流れ方向に対し噴出方
向を平行にしたノズルにおいては、図７に示すとおり、
排ガスの流速変化による触媒前面の濃度分布に変化はな
く、アンモニアガス濃度のばらつき幅も設計流速時と同
じため、従来よりも少ないアンモニアガス注入量とする
ことが可能となる。さらに、触媒量も少なくして、従来
と同等の脱硝性能を達成することが可能となる。
【００１７】以上詳述したように、本実施例のアンモニ
アガス注入装置においては次の効果がある。 （１）アンモニアガスの噴出方向を排ガスの流れに対
し、平行かつ下流方向とし、かつ、各ノズルの中心を互
いに隣接する正三角形の頂点位置として均等間隔配置と
しているので、排ガスの流速変化に対して、アンモニア
ガスと排ガスの混合効果を均一とすることが可能とな
る。 （２）噴出するアンモニアガスの触媒前面におけるノズ
ル１個当りの濃度分布の中心がノズル噴出口と同一の配
置となるので、触媒前面におけるアンモニアガス濃度分
布を容易に予想できる。 （３）触媒前面におけるアンモニアガスの濃度のばらつ
きを排ガス排出源の運転による排ガス流速の変化にかか
わらず均一とできるので、注入アンモニアガス量の減
少、触媒量の減少が可能となる。
アガス注入装置においては次の効果がある。 （１）アンモニアガスの噴出方向を排ガスの流れに対
し、平行かつ下流方向とし、かつ、各ノズルの中心を互
いに隣接する正三角形の頂点位置として均等間隔配置と
しているので、排ガスの流速変化に対して、アンモニア
ガスと排ガスの混合効果を均一とすることが可能とな
る。 （２）噴出するアンモニアガスの触媒前面におけるノズ
ル１個当りの濃度分布の中心がノズル噴出口と同一の配
置となるので、触媒前面におけるアンモニアガス濃度分
布を容易に予想できる。 （３）触媒前面におけるアンモニアガスの濃度のばらつ
きを排ガス排出源の運転による排ガス流速の変化にかか
わらず均一とできるので、注入アンモニアガス量の減
少、触媒量の減少が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】本発明のアンモニアガス注入装置は、排
ガス流路内において、排ガス流に直交して配置された複
数の母管、同母管の側面から突設された複数の突出管、
及び同各突出管の端部において排ガス流の下流方向に向
けて開口するよう設けられたノズルを備え、各ノズルの
中心線と母管側面との距離は母管の外径より大であり、
排ガス流に直交する断面に投影した各ノズルの位置は互
いに隣接する複数の正三角形の各頂点に位置するよう配
置されており、あるいはさらにノズルより排ガス流の上
流側に排ガス整流装置、あるいはさらにノズルより排ガ
ス流の下流側に排ガス・アンモニアガス混合装置を有す
るので、触媒前面において均一なアンモニアガス濃度分
布を実現することができ、アンモニアガス注入量の減
少、触媒量の減少を図ることができる。
ガス流路内において、排ガス流に直交して配置された複
数の母管、同母管の側面から突設された複数の突出管、
及び同各突出管の端部において排ガス流の下流方向に向
けて開口するよう設けられたノズルを備え、各ノズルの
中心線と母管側面との距離は母管の外径より大であり、
排ガス流に直交する断面に投影した各ノズルの位置は互
いに隣接する複数の正三角形の各頂点に位置するよう配
置されており、あるいはさらにノズルより排ガス流の上
流側に排ガス整流装置、あるいはさらにノズルより排ガ
ス流の下流側に排ガス・アンモニアガス混合装置を有す
るので、触媒前面において均一なアンモニアガス濃度分
布を実現することができ、アンモニアガス注入量の減
少、触媒量の減少を図ることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係るアンモニアガス注入
装置の正面図。
装置の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】上記実施例の排ガス流路における母管およびノ
ズルの設置位置を示す斜視図。
ズルの設置位置を示す斜視図。
【図４】本発明の第２実施例に係るアンモニアガス注入
装置の斜視図。
装置の斜視図。
【図５】本発明の第３実施例に係るアンモニアガス注入
装置の斜視図。
装置の斜視図。
【図６】本発明の第４実施例に係るアンモニアガス注入
装置の斜視図。
装置の斜視図。
【図７】上記各実施例に用いたノズルの効果を説明する
ための排ガス流路の平面図。
ための排ガス流路の平面図。
【図８】従来技術における排ガス流路の平面図。
１ 母管 ２ ノズル ３ Ｌ字形突出管 ４ オリフィス ５ キャップ ６ 排ガス流路 ７ 触媒 ８ 排ガス整流装置 ９ 排ガス混合装置 １０ アンモニアガス流の中心線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/34 - 53/96
Claims (4)
- 【請求項１】 排ガス流路内において、排ガス流に直交
して配置された複数の母管、同母管の側面から突設され
た複数の突出管、及び同各突出管の端部において排ガス
流の下流方向に向けて開口するよう設けられたノズルを
備え、各ノズルの中心線と母管側面との距離は母管の外
径より大であり、排ガス流に直交する断面に投影した各
ノズルの位置は互いに隣接する複数の正三角形の各頂点
に位置するよう配置されていることを特徴とするアンモ
ニアガス注入装置。 - 【請求項２】 ノズルより排ガス流の上流側に排ガス整
流装置を有することを特徴とする請求項１に記載のアン
モニアガス注入装置。 - 【請求項３】 ノズルより排ガス流の下流側に排ガス・
アンモニアガス混合装置を有することを特徴とする請求
項１に記載のアンモニアガス注入装置。 - 【請求項４】 ノズルより排ガス流の上流側に排ガス整
流装置を有し、ノズルより排ガス流の下流側に排ガス・
アンモニアガス混合装置を有することを特徴とする請求
項１に記載のアンモニアガス注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22321494A JP3207684B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | アンモニアガス注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22321494A JP3207684B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | アンモニアガス注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889754A JPH0889754A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3207684B2 true JP3207684B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=16794585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22321494A Expired - Fee Related JP3207684B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | アンモニアガス注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207684B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3354723B2 (ja) * | 1994-09-19 | 2002-12-09 | 三菱重工業株式会社 | アンモニアガス注入装置 |
| JPH1057764A (ja) * | 1996-08-19 | 1998-03-03 | Hitachi Zosen Corp | 排ガス脱硝システムにおけるアンモニア拡散促進装置 |
| JP4069196B2 (ja) * | 1998-06-09 | 2008-04-02 | バブコック日立株式会社 | 排ガス脱硝装置 |
| JP3862134B2 (ja) * | 1999-12-01 | 2006-12-27 | 株式会社日立プラントテクノロジー | アンモニアガス注入装置 |
| JP2010264400A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Ihi Corp | 脱硝装置 |
| JP6785046B2 (ja) * | 2016-02-26 | 2020-11-18 | 三菱パワー株式会社 | 排気ダクト及びボイラ並びに固体粒子の除去方法 |
| FR3059710B1 (fr) * | 2016-12-05 | 2020-10-30 | Aaqius & Aaqius Sa | Dispositif et procede d'injection d'un gaz a melanger dans une ligne d'echappement |
| CN107875847B (zh) * | 2017-12-13 | 2023-12-29 | 山西大学 | 一种用于火电锅炉喷氨***的氨氮混合装置 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22321494A patent/JP3207684B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0889754A (ja) | 1996-04-09 |
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