JPS5995315A - 脱noxボイラ− - Google Patents
脱noxボイラ−Info
- Publication number
- JPS5995315A JPS5995315A JP57204950A JP20495082A JPS5995315A JP S5995315 A JPS5995315 A JP S5995315A JP 57204950 A JP57204950 A JP 57204950A JP 20495082 A JP20495082 A JP 20495082A JP S5995315 A JPS5995315 A JP S5995315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- combustion gas
- chamber
- temperature
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は排ガス中に含まれるNOXを除去することを目
的とした脱NOxボイラーに関するものである。
的とした脱NOxボイラーに関するものである。
重油や石炭などの化石燃料を燃焼させると燃料中や窒気
中に含まれる窒素が酸累と、結合してN。
中に含まれる窒素が酸累と、結合してN。
又はNOXとなる。
NOXの発生率は燃焼条件によっても異なるが、火力発
電所などの大型ボイラーではガスの場合で150〜30
0 ppm、石炭の場合で500〜1000 ppm
。
電所などの大型ボイラーではガスの場合で150〜30
0 ppm、石炭の場合で500〜1000 ppm
。
重油の場合で250〜400 ppmであるといわれて
いる。NOxは、これが大気中に放散されるとオキシダ
ント公害の原因となるため、昭和48年5月の中央公害
対策審議会ではN02の許容値を一時間値の一日平均値
が0.02 ppm以下という厳しい基準値を作95年
以内にこの基準を達成することを答申に盛込んでいる。
いる。NOxは、これが大気中に放散されるとオキシダ
ント公害の原因となるため、昭和48年5月の中央公害
対策審議会ではN02の許容値を一時間値の一日平均値
が0.02 ppm以下という厳しい基準値を作95年
以内にこの基準を達成することを答申に盛込んでいる。
しかし、実状は排煙脱硝装置の開発が遅れており、実用
化に到ったものは非常に少なく、シかも実用化されてい
るといっても発電所などで用いられる超大型ボイラーが
数基稼動しているにすぎない。その主たる理由は脱硝装
置が犬がかシでしかも複雑であるため、ぼり犬な設備投
置を必要とし、また装置の運転保守に多額の費用を要す
るからである。したがってこれら超大型ボイラーを除く
殆んどのボイラーについてはそのNOx対策として(1
)ボイラー効率を犠牲にして低温燃焼させる。(2)ガ
スなどの低NOx燃料に切替える。(3)ボイラーの稼
動率を下げて総量規制の枠内で運転する々どの手段を講
じているにすぎなかった。このような事情によシ前記答
申の達成は程遠いのが現実である。
化に到ったものは非常に少なく、シかも実用化されてい
るといっても発電所などで用いられる超大型ボイラーが
数基稼動しているにすぎない。その主たる理由は脱硝装
置が犬がかシでしかも複雑であるため、ぼり犬な設備投
置を必要とし、また装置の運転保守に多額の費用を要す
るからである。したがってこれら超大型ボイラーを除く
殆んどのボイラーについてはそのNOx対策として(1
)ボイラー効率を犠牲にして低温燃焼させる。(2)ガ
スなどの低NOx燃料に切替える。(3)ボイラーの稼
動率を下げて総量規制の枠内で運転する々どの手段を講
じているにすぎなかった。このような事情によシ前記答
申の達成は程遠いのが現実である。
一方具体的装置について、NOxの発生が排ガス温度に
大きく影響することから熱交換後の燃焼ガスを脱硝装置
に吹き込む直前にアフターバーナでガスを加熱してその
温度調整を行なうものもあるが、後処理のために燃料が
必要であるばかシではなく、アフターバーナに供給する
空気を加熱しなければならないなどエネルギーの損失を
きたし、決して有効な方法であるということはできない
。
大きく影響することから熱交換後の燃焼ガスを脱硝装置
に吹き込む直前にアフターバーナでガスを加熱してその
温度調整を行なうものもあるが、後処理のために燃料が
必要であるばかシではなく、アフターバーナに供給する
空気を加熱しなければならないなどエネルギーの損失を
きたし、決して有効な方法であるということはできない
。
本発明は上記問題点を解消し、エネルギーに無駄を生じ
させず有効に燃焼ガス中のNOXを除去できるボイラー
を提供するものである。以下本発明の実施例を図によっ
て説明する。図において、本発明ボイラーは燃焼室1、
熱交換による蒸気発生室2、脱蛸酸用触媒反応室(以下
単に脱硝室という)6、排気室4を備えている。燃焼室
1と、蒸気発生室2と排気室6とはケーシング5内に列
状に区画形成され、燃焼室1と蒸気発生室2とは隔壁6
に設けた連通孔7で連通し、蒸気発生室2と排気室4と
の間は隔壁8で隔離されている。一方、ケーシング5上
面には蒸気発生室2と排気室4との間を連通させる筒状
部9が設けられ、該筒状部9内は前記隔壁8の立上り部
分8aで仕切られ、その内部に屈曲通路を形成している
。この筒状部9は断熱材からなシ、その頭部が着脱可能
となっており、あるいは外周を断熱材で覆って内部を保
温する。燃焼室1の一端には前記連通孔7に向き合せて
バーナー10を設置し、これに燃料油ポンプ11の配管
を接続する。
させず有効に燃焼ガス中のNOXを除去できるボイラー
を提供するものである。以下本発明の実施例を図によっ
て説明する。図において、本発明ボイラーは燃焼室1、
熱交換による蒸気発生室2、脱蛸酸用触媒反応室(以下
単に脱硝室という)6、排気室4を備えている。燃焼室
1と、蒸気発生室2と排気室6とはケーシング5内に列
状に区画形成され、燃焼室1と蒸気発生室2とは隔壁6
に設けた連通孔7で連通し、蒸気発生室2と排気室4と
の間は隔壁8で隔離されている。一方、ケーシング5上
面には蒸気発生室2と排気室4との間を連通させる筒状
部9が設けられ、該筒状部9内は前記隔壁8の立上り部
分8aで仕切られ、その内部に屈曲通路を形成している
。この筒状部9は断熱材からなシ、その頭部が着脱可能
となっており、あるいは外周を断熱材で覆って内部を保
温する。燃焼室1の一端には前記連通孔7に向き合せて
バーナー10を設置し、これに燃料油ポンプ11の配管
を接続する。
蒸気発生室2内には給水ポンプ12に接続された加熱蒸
発管16を多層に巻装して収容し、連通孔7より加熱蒸
発管16の巻I−中心の中空部に流入した燃焼ガスを屈
曲通路内のガス混合室14に向けて流出させる流路を形
成する。また、加熱蒸発管16の巻層中心の中空部2a
に対応して一端を蒸気発生室2内に開口し、他端を蒸気
発生室2の下流側すなわちガス混合室14内に開口した
バイパス通路15を隔壁8内に形成し、このバイパス通
路15内に流量調整ダンパー16を介装する。
発管16を多層に巻装して収容し、連通孔7より加熱蒸
発管16の巻I−中心の中空部に流入した燃焼ガスを屈
曲通路内のガス混合室14に向けて流出させる流路を形
成する。また、加熱蒸発管16の巻層中心の中空部2a
に対応して一端を蒸気発生室2内に開口し、他端を蒸気
発生室2の下流側すなわちガス混合室14内に開口した
バイパス通路15を隔壁8内に形成し、このバイパス通
路15内に流量調整ダンパー16を介装する。
屈曲通路はその一部が脱硝室3となるもので、前記隔壁
8の立上り部分8aをはさんでその両側の通路内にそれ
ぞれ筒状の触媒17.17の束をガスの流動方向と平行
に収容する。この触媒17としてはSOxや媒じんを多
量に含んだガスを接触させた場合でも失活しない性状の
ものを用いる必要がある。実験によれば、酸化鉄を主成
分としたものを用いて好成績を得た。この脱硝室乙の直
前にはアンモニアガス噴出ノズル18を設置し、またガ
ス混合室14より流出した燃焼ガスの温度を感知して前
記ダンパー16の開度を制御する温度感知器19および
燃焼ガスの低温を感知してアンモニアガス噴出ノズル1
8のアンモニアガス供給管P1に設けた悲常閉止弁2o
の開閉制御を行なう低温感知器21をそれぞれ設置する
。
8の立上り部分8aをはさんでその両側の通路内にそれ
ぞれ筒状の触媒17.17の束をガスの流動方向と平行
に収容する。この触媒17としてはSOxや媒じんを多
量に含んだガスを接触させた場合でも失活しない性状の
ものを用いる必要がある。実験によれば、酸化鉄を主成
分としたものを用いて好成績を得た。この脱硝室乙の直
前にはアンモニアガス噴出ノズル18を設置し、またガ
ス混合室14より流出した燃焼ガスの温度を感知して前
記ダンパー16の開度を制御する温度感知器19および
燃焼ガスの低温を感知してアンモニアガス噴出ノズル1
8のアンモニアガス供給管P1に設けた悲常閉止弁2o
の開閉制御を行なう低温感知器21をそれぞれ設置する
。
排気室4には燃焼ガスの排気口22を備えている。この
排気室4はまたバーナー16に供給する空気又は蒸気発
生室2内に供給する水の予熱室になるものである。実施
例では空気予熱室として用いた例を示すもので、排気室
4内には給気パイプ26が配管され、その配管がブロア
ー24を経てバーナー10に接続されている。なお図中
25はアンモニア供給管Plの途中に画けたアンモニア
制御弁で、燃料流−緻計26から送られる信号によって
作動する。また、アンモニア非常閉止弁20はアンモニ
ア制御弁25よシ下流の供給管P、に介装され、前記低
温感知器21よシの信号を受け、燃焼ガスの低温時に閉
弁してアンモニアガスの噴出を停止するものである。ア
ンモニアガスはガス混合室14内の燃焼ガス温度が高い
ときにおいてのみ、アンモニア制御弁25の開弁によf
i NOXを還元するに必要な蛍が供給される。
排気室4はまたバーナー16に供給する空気又は蒸気発
生室2内に供給する水の予熱室になるものである。実施
例では空気予熱室として用いた例を示すもので、排気室
4内には給気パイプ26が配管され、その配管がブロア
ー24を経てバーナー10に接続されている。なお図中
25はアンモニア供給管Plの途中に画けたアンモニア
制御弁で、燃料流−緻計26から送られる信号によって
作動する。また、アンモニア非常閉止弁20はアンモニ
ア制御弁25よシ下流の供給管P、に介装され、前記低
温感知器21よシの信号を受け、燃焼ガスの低温時に閉
弁してアンモニアガスの噴出を停止するものである。ア
ンモニアガスはガス混合室14内の燃焼ガス温度が高い
ときにおいてのみ、アンモニア制御弁25の開弁によf
i NOXを還元するに必要な蛍が供給される。
実施例において、燃料油ポンプ11の駆動によシバーナ
ー10に燃料油を送シこみ点火する。燃料の燃焼によっ
て生じた燃焼ガスは燃焼室1内より連通孔7を通じて蒸
気発生室2内に入シ、加熱蒸発管16の周囲を通ってガ
ス混合室14内へ流出し、さらに脱硝室6を経て排気室
4よシ外気中へ放出される。給水ポンプ12で汲み上げ
られた水は加熱蒸発−1−?13内で加熱され、その然
気は送出肯路P2内に送出される。ここにおいて、燃焼
ガスと加熱蒸発管16内の水との間の熱交倶によって燃
焼ガスの温度が低下する。カスの温度か低下すると、後
述するように、燃焼ガス中に噴出するアンモニアと、ガ
ス中のSOXが反応して硫化物が生成し、これが触媒の
表面に付着して触媒を失活させるという現象が生ずる。
ー10に燃料油を送シこみ点火する。燃料の燃焼によっ
て生じた燃焼ガスは燃焼室1内より連通孔7を通じて蒸
気発生室2内に入シ、加熱蒸発管16の周囲を通ってガ
ス混合室14内へ流出し、さらに脱硝室6を経て排気室
4よシ外気中へ放出される。給水ポンプ12で汲み上げ
られた水は加熱蒸発−1−?13内で加熱され、その然
気は送出肯路P2内に送出される。ここにおいて、燃焼
ガスと加熱蒸発管16内の水との間の熱交倶によって燃
焼ガスの温度が低下する。カスの温度か低下すると、後
述するように、燃焼ガス中に噴出するアンモニアと、ガ
ス中のSOXが反応して硫化物が生成し、これが触媒の
表面に付着して触媒を失活させるという現象が生ずる。
捷た通にガス温、髪が上シすぎると注入したアンモニア
がガス中のは素と反応してNOxを増大させることにな
る。いずれにしても脱硝室6円に流入する前でのガス温
1iを一定具体的には300℃〜400℃に保たせるこ
とは非常に重要な要件である。
がガス中のは素と反応してNOxを増大させることにな
る。いずれにしても脱硝室6円に流入する前でのガス温
1iを一定具体的には300℃〜400℃に保たせるこ
とは非常に重要な要件である。
そこで不発明は燃汀Lガスの温度を一定(600℃〜4
00℃)に保持するため、ボイラーの最大負荷時におけ
る蒸気発生室2の出口(ガス混合室14内)のガス温度
を300°〜4CO℃の411川内にIAI整するもの
である。すなわち、負荷が下ってガス温度が下降したと
きにはそのときの温度がガス温度感知器19にイ英知さ
れ、その制御信号によって流量調整ダンパー16の開度
が調ゼされ、蒸気発生室2内に流入した燃焼ガスの一部
は、加熱蒸発管13の周囲を経由せずにダンパー16内
に流入し、直接ガス混合室14内に流入し、加熱蒸発管
16の周面を経由した燃焼ガスとガス混合室14内で混
合され、燃焼ガスは一定温度に直整される。燃焼ガスは
次いで脱硝室ろ内に送りこまれるが、これに先立ってア
ンモニアガスの供給を受ける。アンモニアガスは演出ノ
ズル18を通して効率よ〈耐時に拡散されるため、拡散
に女する空間はわずかでよいか、脱硝室ろ(ハ)におけ
るNOxとアンモニアとの還元反応は非常にデリケート
であり、特に硫黄酸化物を大量に含んだガスの場合には
硫化物が前述のように触媒の表面に付着し、これが触媒
の失活や閉そくを起す原因となるため、これを防止する
にはアンモニアはNOXを還元するに必−決な適量を注
入すること並びに燃焼ガスの低温時には直ちにアンモニ
アガスの供4@を停止することが必要である。ガス混合
室14内の温度は低温1へ知器21で検知され、温度が
低下すると、その横細信号でアンモニア非常閉止弁20
が閉弁する。脱硝室6内に送り込まれた燃焼ガスは触媒
17と接触し、ガス中のNOXとアンモニアとが反応し
てNOxが除去される。アンモニアとNOxとの益元反
応は条件さえ揃えば容易に行なわれる。ただし触媒は熱
応力に対して比較的弱いのでボイラーの熱上げは時間を
かけてゆつくシと行なうこと、硫化物の付着を防ぐため
熱上げ中の燃料はS成分の少ない灯油などを便所するこ
とが望ましい。脱硝室より流出した燃焼ガスの温度は未
だ高温でるる、すF気室4内では燃焼排ガスと給気ノく
イブ26内の空気との同で熱交侠され、バーナー10に
供給する空気を予熱し、給気に熱エネルギーを奪われて
低温となった排ガスは排気口22よシ犬気中に放故され
る。勿−輪ボイラーの給水の予熱に用いることができる
のはいうまでもない。
00℃)に保持するため、ボイラーの最大負荷時におけ
る蒸気発生室2の出口(ガス混合室14内)のガス温度
を300°〜4CO℃の411川内にIAI整するもの
である。すなわち、負荷が下ってガス温度が下降したと
きにはそのときの温度がガス温度感知器19にイ英知さ
れ、その制御信号によって流量調整ダンパー16の開度
が調ゼされ、蒸気発生室2内に流入した燃焼ガスの一部
は、加熱蒸発管13の周囲を経由せずにダンパー16内
に流入し、直接ガス混合室14内に流入し、加熱蒸発管
16の周面を経由した燃焼ガスとガス混合室14内で混
合され、燃焼ガスは一定温度に直整される。燃焼ガスは
次いで脱硝室ろ内に送りこまれるが、これに先立ってア
ンモニアガスの供給を受ける。アンモニアガスは演出ノ
ズル18を通して効率よ〈耐時に拡散されるため、拡散
に女する空間はわずかでよいか、脱硝室ろ(ハ)におけ
るNOxとアンモニアとの還元反応は非常にデリケート
であり、特に硫黄酸化物を大量に含んだガスの場合には
硫化物が前述のように触媒の表面に付着し、これが触媒
の失活や閉そくを起す原因となるため、これを防止する
にはアンモニアはNOXを還元するに必−決な適量を注
入すること並びに燃焼ガスの低温時には直ちにアンモニ
アガスの供4@を停止することが必要である。ガス混合
室14内の温度は低温1へ知器21で検知され、温度が
低下すると、その横細信号でアンモニア非常閉止弁20
が閉弁する。脱硝室6内に送り込まれた燃焼ガスは触媒
17と接触し、ガス中のNOXとアンモニアとが反応し
てNOxが除去される。アンモニアとNOxとの益元反
応は条件さえ揃えば容易に行なわれる。ただし触媒は熱
応力に対して比較的弱いのでボイラーの熱上げは時間を
かけてゆつくシと行なうこと、硫化物の付着を防ぐため
熱上げ中の燃料はS成分の少ない灯油などを便所するこ
とが望ましい。脱硝室より流出した燃焼ガスの温度は未
だ高温でるる、すF気室4内では燃焼排ガスと給気ノく
イブ26内の空気との同で熱交侠され、バーナー10に
供給する空気を予熱し、給気に熱エネルギーを奪われて
低温となった排ガスは排気口22よシ犬気中に放故され
る。勿−輪ボイラーの給水の予熱に用いることができる
のはいうまでもない。
本発明によれば、アフターバーナその他の大がかりな設
備全戦せず、コンノζクトでめり、燃焼ガスの一部を第
1用して脱硝室内へ送シこ1J排ガスの温度を一定に保
たせることができ、触媒機能を有効に働かせてC重油、
石炭などの低質燃料を用い、その燃焼ガス中のNOXを
効率よく除去すること75玉できる。本発明によるとき
には95%の脱硝効率を告ることは容易に実現すること
ができ、燃料の低質化を図るとともに筒部燃焼によって
生ずるNOxの増加にも左右されず、排ガス中のN0X
Q量を極汲に減らずことができ、環境改善に大きく寄与
できる効果を肩するものである。
備全戦せず、コンノζクトでめり、燃焼ガスの一部を第
1用して脱硝室内へ送シこ1J排ガスの温度を一定に保
たせることができ、触媒機能を有効に働かせてC重油、
石炭などの低質燃料を用い、その燃焼ガス中のNOXを
効率よく除去すること75玉できる。本発明によるとき
には95%の脱硝効率を告ることは容易に実現すること
ができ、燃料の低質化を図るとともに筒部燃焼によって
生ずるNOxの増加にも左右されず、排ガス中のN0X
Q量を極汲に減らずことができ、環境改善に大きく寄与
できる効果を肩するものである。
以下に本発明の芙月例について主な仕様と実測テークと
を示す。
を示す。
○ボイラー蒸気量:10トン/時、蒸気圧:10に9/
era O使用燃料:C重油(S成分60%) ○燃焼呈内温度1200℃、ボイラ(ス辿路内温度:1
000℃ ○脱硝室内温1扼:350℃ ○1JC気至(予熱至)人口温度:650℃、出口温波
100℃ ○吸収剤:アンモニアガス ○脱蛸効率=95%(脱硝家人口1111280 pp
rn、出口1則 15ppm)
era O使用燃料:C重油(S成分60%) ○燃焼呈内温度1200℃、ボイラ(ス辿路内温度:1
000℃ ○脱硝室内温1扼:350℃ ○1JC気至(予熱至)人口温度:650℃、出口温波
100℃ ○吸収剤:アンモニアガス ○脱蛸効率=95%(脱硝家人口1111280 pp
rn、出口1則 15ppm)
図面は本発明ボイラーの一実施例を示す断面図である。
1・・・燃焼室、 2・・・蒸気発生室ろ・・
・脱硝酸用触媒反応室(脱硝室)14・・・ガス混合室
、 15・・・バイパス通路16・・・流量調整ダン
パー 18・・・アンモニア噴出ノズル 19・・・温度感却器
・脱硝酸用触媒反応室(脱硝室)14・・・ガス混合室
、 15・・・バイパス通路16・・・流量調整ダン
パー 18・・・アンモニア噴出ノズル 19・・・温度感却器
Claims (1)
- (i)脱硝酸用触媒反応室を備えたボイラーにおいて、
該触媒反応室の上流側に、ガス燃焼室内より流体を加熱
する蒸気発生室を経由した燃焼ガスと、ガス・燃焼室内
よシバイパス通路を通して直接流入する燃焼ガスとを混
合させるガス混合室を設け、該ガス混合室と脱硝酸用触
媒反応室との間にアンモニアガス噴出ノズルを設置し、
さらに前記バイパス通路内にガス混合室内の温度変化に
よってガス流の流動面積を制御する流量調整ダンパーを
装備したことを特徴とする脱NOXボイラー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57204950A JPS5995315A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 脱noxボイラ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57204950A JPS5995315A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 脱noxボイラ− |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5995315A true JPS5995315A (ja) | 1984-06-01 |
Family
ID=16499001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57204950A Pending JPS5995315A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 脱noxボイラ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5995315A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62262013A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-14 | Olympus Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
EP0483678A2 (de) * | 1990-10-31 | 1992-05-06 | JOSEF BERTSCH Gesellschaft m.b.H & Co. | Dampfkessel |
JP2007275838A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Babcock Hitachi Kk | 排煙脱硝装置とその運転方法 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57204950A patent/JPS5995315A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62262013A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-14 | Olympus Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
EP0483678A2 (de) * | 1990-10-31 | 1992-05-06 | JOSEF BERTSCH Gesellschaft m.b.H & Co. | Dampfkessel |
JP2007275838A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Babcock Hitachi Kk | 排煙脱硝装置とその運転方法 |
JP4716325B2 (ja) * | 2006-04-11 | 2011-07-06 | バブコック日立株式会社 | 排煙脱硝装置とその運転方法 |
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