JPH1057768A - Ammonia feeder in denitrater - Google Patents
Ammonia feeder in denitraterInfo
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- JPH1057768A JPH1057768A JP8222013A JP22201396A JPH1057768A JP H1057768 A JPH1057768 A JP H1057768A JP 8222013 A JP8222013 A JP 8222013A JP 22201396 A JP22201396 A JP 22201396A JP H1057768 A JPH1057768 A JP H1057768A
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスタービンや
ボイラ、加熱炉、コージネーションプラント、都市ごみ
焼却炉等の排ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)を選
択的接触還元によって除去する排ガス脱硝システムにお
いて、還元剤としてのアンモニアを排ガスダクト内に供
給する装置に関し、より詳しくは脱硝反応器内のいずれ
の箇所においてもアンモニアガス濃度分布を均等にする
ことができるアンモニア供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas denitration system for selectively removing nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas from gas turbines, boilers, heating furnaces, coordination plants, municipal waste incinerators and the like. The present invention relates to a device for supplying ammonia as a reducing agent into an exhaust gas duct, and more particularly to an ammonia supply device capable of equalizing an ammonia gas concentration distribution at any point in a denitration reactor.
【0002】[0002]
【従来の技術】排ガス脱硝システムにおいて、アンモニ
ア注入装置は、図1に示すように、NOx含有排ガス発
生源(ボイラ、加熱炉、ガスタービン等)と反応器との
間に配設された排ガスダクト内において、排ガス温度が
適切となる所定位置に配置されて、アンモニア発生装置
から供給された還元剤としての気化アンモニアガスをダ
クト内に供給するものである。2. Description of the Related Art In an exhaust gas denitration system, as shown in FIG. 1, an ammonia injection device includes an exhaust gas duct disposed between a NOx-containing exhaust gas source (a boiler, a heating furnace, a gas turbine, etc.) and a reactor. Inside, the exhaust gas temperature is set at a predetermined position, and the vaporized ammonia gas as a reducing agent supplied from the ammonia generator is supplied into the duct.
【0003】脱硝装置は、図2に示すように、脱硝反応
器(21)とその上流のアンモニア注入グリッド(22)とから
なり、ガスタービンあるいはボイラの排ガスダクト(23)
内に設けられ、通常は、排熱回収ボイラ(24)内に配置さ
れている。アンモニア注入グリッド(22)は、図3に示す
ように、フレーム(27)と、フレーム(27)の対向部に渡さ
れた複数のアンモニア注入パイプ(25)と、同パイプ(25)
をフレーム(27)に支持する複数のサポート(28)とからな
り、各アンモニア注入パイプ(25)のガス流れ方向両側部
には多数の注入ノズルが等間隔で開口されている。そし
て、アンモニア注入グリッド(22)から気化アンモニアガ
スを排ガス中のNOxと等しい量だけ排ガスに注入し、
これを排ガス中に均一に拡散するだけの距離分下流に置
かれた脱硝反応器(21)内の脱硝触媒で反応させ、NOx
をN2 とH2 Oに無害化する。As shown in FIG. 2, the denitration apparatus comprises a denitration reactor (21) and an ammonia injection grid (22) upstream thereof, and an exhaust gas duct (23) of a gas turbine or a boiler.
And is usually arranged in the exhaust heat recovery boiler (24). As shown in FIG. 3, the ammonia injection grid (22) includes a frame (27), a plurality of ammonia injection pipes (25) passed over the facing portion of the frame (27), and the pipe (25).
Are supported by a frame (27), and a number of injection nozzles are opened at equal intervals on both sides of each ammonia injection pipe (25) in the gas flow direction. Then, vaporized ammonia gas is injected into the exhaust gas from the ammonia injection grid (22) in an amount equal to NOx in the exhaust gas,
This is reacted with a denitration catalyst in a denitration reactor (21) located a distance downstream enough to uniformly diffuse the exhaust gas, and NOx
Is rendered harmless to N 2 and H 2 O.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記脱硝システムにお
いて、脱硝率を向上させるには、(a) アンモニア注入グ
リッド(22)から排ガスダクト(23)内へ出たアンモニアガ
スが排ガス中に均一に拡散していること、および、(b)
アンモニアガスを含む排ガスが脱硝反応器(21)の触媒充
填層を一様に通過することが肝要であり、反応器内のい
ずれの箇所でも反応が均等に進むようになされている。
このうち(a) については、図3に示すように、アンモニ
ア注入グリッド(22)を構成する複数のアンモニア注入パ
イプ(25)をダクト断面において均等に配置し、これらの
パイプ(25)の多数の注入ノズルからアンモニアガスを排
ガス中に均等に噴出させている。さらにアンモニア注入
グリッド(22)と脱硝反応器(21)の触媒充填層との距離を
ある程度大きくとって、拡散の促進を図っている。In the above denitration system, in order to improve the denitration rate, (a) the ammonia gas discharged from the ammonia injection grid (22) into the exhaust gas duct (23) is uniformly diffused in the exhaust gas. And (b)
It is important that the exhaust gas containing ammonia gas uniformly passes through the catalyst packed bed of the denitration reactor (21), and the reaction proceeds evenly at any point in the reactor.
As for (a), as shown in FIG. 3, a plurality of ammonia injection pipes (25) constituting the ammonia injection grid (22) are equally arranged in the duct cross section, and a large number of these pipes (25) are formed. Ammonia gas is evenly ejected into the exhaust gas from the injection nozzle. Further, the distance between the ammonia injection grid (22) and the catalyst packed layer of the denitration reactor (21) is increased to some extent to promote diffusion.
【0005】しかし、上記のような構成では、複数のア
ンモニア注入パイプ(25)をかなり密に配置し、各ノズル
からのアンモニアガス噴出量も均等にする必要がある上
に、アンモニア注入グリッド(22)と触媒充填層の間に所
要距離を確保するための寸法上の制約があるなどの問題
があった。However, in the above configuration, a plurality of ammonia injection pipes (25) need to be arranged very densely, the amount of ammonia gas ejected from each nozzle must be equal, and the ammonia injection grid (22) ) And the catalyst-packed layer have problems such as dimensional restrictions for securing the required distance.
【0006】また、排ガス中のNOxと等量のアンモニ
アをダクトに注入するためには、多数の注入ノズルにお
けるアンモニアガス噴射量を、その付近の排ガス流速
(流量)に比例するよう変化させる必要がある。従来の
アンモニア注入グリッドは排ガス流速分布をダクト内で
均一化し、すべてのノズルからのガス噴射量を等しくす
るよう設計されており、そのためダクト内での排ガスの
流速不均一性や短時間の流量変動に対応させることはで
きなかった。Further, in order to inject the same amount of ammonia as NOx in the exhaust gas into the duct, it is necessary to change the injection amount of ammonia gas from a number of injection nozzles in proportion to the exhaust gas flow rate (flow rate) in the vicinity. is there. Conventional ammonia injection grids are designed to make the exhaust gas flow distribution uniform in the duct and to equalize the gas injection amount from all nozzles, so that the exhaust gas flow non-uniformity in the duct and short-term flow fluctuations Could not be matched.
【0007】この発明の目的は、上記の点に鑑み、アン
モニア注入装置を構成する各アンモニア注入管の周辺の
流速に応じてアンモニアガスをダクト内へ適切に補給す
ることによってアンモニアガスの反応率を高めることが
でき、その結果、排ガス中のNOxにほぼ等量のアンモ
ニアを注入できるようになり、ダクト内での排ガスの流
速不均一性の許容範囲を拡げることが可能になる、脱硝
装置におけるアンモニア供給装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to appropriately supply ammonia gas into a duct in accordance with the flow velocity around each ammonia injection pipe constituting an ammonia injection device, thereby reducing the reaction rate of ammonia gas. As a result, almost equal amount of ammonia can be injected into NOx in the exhaust gas, and the allowable range of non-uniform flow velocity of the exhaust gas in the duct can be increased. To provide a supply device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明によるアンモニ
ア供給装置は、多数の注入ノズルを有する複数本の平行
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および/または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とするものである。According to the present invention, there is provided an ammonia supply apparatus comprising: a grid comprising a plurality of parallel ammonia injection pipes having a number of injection nozzles arranged in an exhaust gas duct; A groove member for forming a gas reservoir is provided along the length direction at a small interval on the upstream side and / or the downstream side of the injection pipe, and the inside of the injection pipe and the gas pool are provided with a plurality of gas passage holes. And ammonia gas is sucked out from the small interval according to the flow velocity around the injection pipe.
【0009】上記小間隔および通ガス孔の大きさは、ダ
クト内での排ガス流量や、供給されるアンモニアガスの
流量などによって適宜設定される。[0009] The small intervals and the size of the gas passage holes are appropriately set according to the flow rate of the exhaust gas in the duct, the flow rate of the supplied ammonia gas, and the like.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図4において、多数の注入ノズル
(26)を有する複数本の平行状アンモニア注入管(25)から
グリッドが構成されている。各アンモニア注入管(25)の
前流外側および後流外側にそれぞれ小間隔(1)(2)をおい
て横断面半円弧状の溝部材(3)(4)が長さ方向に沿って設
けられ、溝部材(3)(4)とによって同注入管(25)の前流外
側および後流外側に横断面三カ月状のガス溜り(5)(6)が
形成されている。上記注入管(25)の内部とガス溜り(5)
(6)とは注入管(25)の前壁部および後壁部に開けられた
複数の通ガス孔(7)(8)によって連通されている。FIG. 4 shows a number of injection nozzles.
A grid is constituted by a plurality of parallel ammonia injection tubes (25) having (26). A groove member (3) (4) with a semicircular cross section is provided along the length direction at small intervals (1) and (2) at the upstream and downstream sides of each ammonia injection pipe (25), respectively. The groove members (3) and (4) form gas reservoirs (5) and (6) having a three-month cross section on the upstream and downstream sides of the injection pipe (25). Inside of the injection pipe (25) and gas reservoir (5)
(6) is communicated with a plurality of gas holes (7) (8) formed in the front wall and the rear wall of the injection pipe (25).
【0011】上記構成において、多数の注入ノズル(26)
から排ガス流れに対して直角方向に圧力((Pa)のアンモ
ニアガス(流量q0 )を噴出させる。いま、排ガスダク
ト内で排ガスのグリッドへの近寄り速度を( U) とする
と、溝部材(3)(4)の外側を流れる排ガスの速度は溝部材
(3)(4)の回りで約2倍に高められ、これに伴って圧力(
P1)が下がる。その結果、ガス溜り(5)(6)からアンモニ
アガス(流量q1 )が小間隔(1)(2)を経て排ガス中に吸
い出される。この吸い出し量は、ガス溜り(5)(6)内の圧
力( Pb)と排ガスダクト内の周辺圧力( P0)がほぼ等し
ければ、排ガス流速( U) に比例する。ガス溜り(5)(6)
の内部において、吸い出し量が多い部分には吹出し量が
少ない部分からアンモニアガスが移動する。In the above construction, a large number of injection nozzles (26)
Ammonia gas (flow rate q0) at a pressure ((Pa)) is ejected in a direction perpendicular to the exhaust gas flow.If the approach speed of the exhaust gas to the grid in the exhaust gas duct is (U), the groove member (3) The velocity of the exhaust gas flowing outside (4) is
(3) The pressure is increased about twice around (4), and the pressure (
P1) falls. As a result, ammonia gas (flow rate q1) is sucked into the exhaust gas from the gas reservoirs (5) and (6) through the small intervals (1) and (2). This suction amount is proportional to the exhaust gas flow rate (U) if the pressure (Pb) in the gas reservoirs (5) and (6) is substantially equal to the peripheral pressure (P0) in the exhaust gas duct. Gas pool (5) (6)
Inside, the ammonia gas moves from the portion with a small blowout amount to the portion with a large blowout amount.
【0012】このようにして、排ガスダクト内で排ガス
流速の分布が不均一な場合でも、排ガス流速に応じてア
ンモニアガス供給量を適切に調整することが可能にな
り、脱硝反応器内のいずれの箇所においてもアンモニア
濃度分布を均一化することが可能になる。In this way, even if the distribution of the exhaust gas flow rate in the exhaust gas duct is not uniform, it is possible to appropriately adjust the ammonia gas supply amount in accordance with the exhaust gas flow rate, and it is possible to adjust the supply amount of ammonia gas in any of the denitration reactors. It is also possible to make the ammonia concentration distribution uniform at the location.
【0013】図5はガス溜りを形成する溝部材の変形例
を示すものである。図5(a) では、アンモニア注入管(2
5)の前流外側のみに横断面半円弧状の溝部材(3) が長さ
方向に沿って設けられている。図5(b) では、アンモニ
ア注入管(25)の後流外側のみに横断面半円弧状の溝部材
(4) が長さ方向に沿って設けられている。図5(c) で
は、アンモニア注入管(25)の後流外側のみに小間隔(2)
をおいて横断面V字状の溝部材(10)が長さ方向に沿って
設けられている。図5(d) では、アンモニア注入管(25)
の前流外側および後流外側に小間隔(1)(2)をおいて横断
面V字状の溝部材(9)(10) が長さ方向に沿って設けられ
ている。図5(e) では、アンモニア注入管(25)の前流外
側のみに横断面半円弧状の溝部材(11)が同注入管(25)と
ほぼ同心状に長さ方向に沿って設けられている。図5
(f) では、アンモニア注入管(25)の前流外側および後流
外側に横断面半円弧状の溝部材(11)(12)が同注入管(25)
と同心状に長さ方向に沿って設けられている。FIG. 5 shows a modification of the groove member forming the gas reservoir. In FIG. 5 (a), the ammonia injection pipe (2
A groove member (3) having a semicircular cross section is provided along the longitudinal direction only on the outer side of the upstream side of (5). FIG. 5 (b) shows a groove member having a semicircular cross section only on the downstream side of the ammonia injection pipe (25).
(4) is provided along the length direction. In FIG. 5 (c), only a small space (2)
In addition, a groove member (10) having a V-shaped cross section is provided along the length direction. In FIG. 5 (d), the ammonia injection pipe (25)
A groove member (9) (10) having a V-shaped cross section is provided along the lengthwise direction at small intervals (1) and (2) on the upstream side and the downstream side. In FIG. 5 (e), a groove member (11) having a semicircular cross section is provided along the length direction substantially concentrically with the injection pipe (25) only on the upstream side of the ammonia injection pipe (25). ing. FIG.
In (f), a groove member (11) (12) having a semicircular cross section is provided upstream and downstream of the ammonia injection pipe (25).
And are provided concentrically along the length direction.
【0014】その他の構成は図4に示すものと同じであ
る。The other structure is the same as that shown in FIG.
【0015】図6(a) は従来のアンモニア供給装置を用
いた場合の排ガス流速とアンモニア供給量の関係を示す
グラフである。これに対し、図6(b) はこの発明による
アンモニア供給装置を用いた場合の排ガス流速とアンモ
ニア供給量の関係を示すグラフである。これらのグラフ
から明らかなように、この発明の装置を用いると、アン
モニア供給量を排ガス流速に応じて適切に調整すること
が可能になるため、供給装置付近での排ガス流速分布の
許容範囲を拡げることができる。FIG. 6A is a graph showing the relationship between the flow rate of exhaust gas and the amount of supplied ammonia when a conventional ammonia supply device is used. On the other hand, FIG. 6B is a graph showing the relationship between the exhaust gas flow rate and the ammonia supply amount when the ammonia supply device according to the present invention is used. As is apparent from these graphs, the use of the apparatus of the present invention makes it possible to appropriately adjust the ammonia supply amount according to the exhaust gas flow rate, thereby expanding the allowable range of the exhaust gas flow rate distribution near the supply apparatus. be able to.
【0016】[0016]
【発明の効果】この発明によるアンモニア供給装置は以
上の通り構成されているので、アンモニア供給量を排ガ
ス流速に応じて適切に調整することができ、そのためア
ンモニア供給装置付近での排ガス流速分布の許容範囲を
拡げることができる。Since the ammonia supply apparatus according to the present invention is configured as described above, the amount of ammonia supply can be appropriately adjusted according to the exhaust gas flow rate. The range can be expanded.
【0017】また、これにより、従来の脱硝装置では排
ガス流速を均一化するためにグリットの前流に設けられ
ていた整流装置が不要となり、設備の簡略化によるコス
トダウンを達成することができる。[0017] This eliminates the necessity of a rectifier provided in the upstream of the grit in order to make the exhaust gas flow rate uniform in the conventional denitration apparatus, thereby achieving cost reduction by simplifying the equipment.
【図1】 排ガス脱硝システムを示すフローシートであ
る。FIG. 1 is a flow sheet showing an exhaust gas denitration system.
【図2】 脱硝装置を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a denitration apparatus.
【図3】 アンモニア注入グリッドを示す平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view showing an ammonia injection grid.
【図4】 この発明によるアンモニア供給装置を示す断
面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an ammonia supply device according to the present invention.
【図5】 ガス溜りを形成する溝部材の変形例を示す断
面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of a groove member forming a gas reservoir.
【図6】 排ガス流速とアンモニア供給量の関係を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between an exhaust gas flow rate and an ammonia supply amount.
1,2:小間隔 3,4,9,10,11,12 :溝部材 5,6:ガス溜り 7,8:通ガス孔 25:アンモニア注入管 26:注入ノズル 1,2: small interval 3,4,9,10,11,12: groove member 5,6: gas reservoir 7,8: gas passage hole 25: ammonia injection tube 26: injection nozzle
Claims (1)
状アンモニア注入管からなるグリッドが排ガスダクト内
に配置されてなるアンモニア注入装置において、各アン
モニア注入管の前流外側および/または後流外側に小間
隔をおいてガス溜り形成用の溝部材が長さ方向に沿って
設けられ、上記注入管の内部とガス溜りとが複数の通ガ
ス孔によって連通され、上記注入管周辺の流速に応じて
上記小間隔からアンモニアガスが吸い出されることを特
徴とする、脱硝装置におけるアンモニア供給装置。1. An ammonia injection device comprising a grid of a plurality of parallel ammonia injection tubes having a large number of injection nozzles arranged in an exhaust gas duct, and a front and / or a rear of each ammonia injection tube. A groove member for forming a gas reservoir is provided along the length direction at a small interval, and the inside of the injection pipe and the gas reservoir are communicated with each other by a plurality of gas holes, and according to the flow velocity around the injection pipe. Wherein ammonia gas is sucked out from the small interval.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8222013A JPH1057768A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Ammonia feeder in denitrater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8222013A JPH1057768A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Ammonia feeder in denitrater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1057768A true JPH1057768A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=16775749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8222013A Withdrawn JPH1057768A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Ammonia feeder in denitrater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1057768A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012060378A1 (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 株式会社Ihi | Ammonia injection device |
WO2015127707A1 (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 中国科学院过程工程研究所 | Flue ozone distributor applied in low-temperature oxidation denitrification technology and arrangement manner thereof |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8222013A patent/JPH1057768A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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