JP3376511B2 - 脱硝装置におけるアンモニアガス注入装置 - Google Patents
脱硝装置におけるアンモニアガス注入装置Info
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- JP3376511B2 JP3376511B2 JP33338695A JP33338695A JP3376511B2 JP 3376511 B2 JP3376511 B2 JP 3376511B2 JP 33338695 A JP33338695 A JP 33338695A JP 33338695 A JP33338695 A JP 33338695A JP 3376511 B2 JP3376511 B2 JP 3376511B2
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- ammonia injection
- gas
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスタービンや
ボイラの排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的接触
還元によって除去する脱硝装置における還元剤アンモニ
アガスの注入装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】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出口ダク
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
および図４に示すように、フレーム(27)と、フレーム(2
7)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(26)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Ｈ2Ｏに無害化する。 【０００３】 【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、いずれの場所でも反応が均等に生じ
るようになされている。このうち(a) については、図３
および図４に示すように、アンモニア注入グリッド(22)
を、複数のグリッドパイプ(25)がダクト断面において均
等に配置されるように構成し、これらのグリッドパイプ
(25)の多数の注入ノズル(26)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。 【０００４】しかし、上記のような構成では、複数のグ
リッドパイプをある程度密に配置し、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、注入
グリッド(22)と触媒充填層の間に所定距離を確保するた
めの寸法上の制約があるなどの問題があった。 【０００５】この発明の目的は、上記の点から、アンモ
ニア注入グリッドと脱硝触媒の距離を短くでき、複数の
注入グリッドパイプの間隔を広くとれ、グリッド構成を
簡素化でき、さらにアンモニア拡散の均一化を促進し
て、脱硝率を向上させることができるアンモニア注入装
置を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明によるアンモニ
ア注入装置は、これを構成するアンモニア注入パイプの
ガス流れ方向両側部に、多数の注入ノズルが等間隔で開
口されているとともに、上記パイプにおける各ノズルの
間に、ガス流れ方向に対し所定角度の傾きをなしかつ方
形の輪郭を有するフランジ状のフィンが設けられている
ものである。 【０００７】上記構成のアンモニアガス注入装置では、
アンモニア注入パイプの複数のフランジ状の傾斜フィン
の設置によって、規則正しく制御された渦を排ガス中に
発生することができ、これによってガスの拡散速度を早
めることができる。 【０００８】上記渦は規則正しく発生するため、全体の
ガス流れに偏りを生じない。 【０００９】このように拡散速度を速めることによっ
て、アンモニア注入グリッドと脱硝触媒の距離を短くで
き、複数の注入グリッドパイプの間隔を広くとれ、グリ
ッド構成を簡略化でき、さらに、アンモニア拡散の均一
化を促進して、脱硝率を向上させることができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示の実施例によって具体的に説明する。 【００１１】アンモニア注入グリッド(1) は、フレーム
と、フレームの対向部に渡された複数のアンモニア注入
パイプ(2) と、同パイプ(2) をフレームに支持する複数
のサポートとからなり、各アンモニア注入パイプ(2) の
ガス流れ方向両側部には多数の注入ノズル(4) が等間隔
で開口されている。 【００１２】アンモニア注入パイプ(2)には、図１に示
すように、複数のフィン(3)が設けられている。上記フ
ィン(3)は、方形の輪郭を有するフランジ状のものであ
って、各ノズル(4)の間にそれぞれ配置され、ガス流れ
方向に対し所定角度（θ）で傾いている。 【００１３】上記構成のアンモニア注入グリッド(1)
は、図２に示すように、排ガス出口ダクト(23)における
排熱回収ボイラ(24)内に配置されている。 【００１４】そして、排ガスはアンモニア注入グリッド
(1) を通過した後、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、各
フィン(3) の端部から後流方向に縦渦(5) を形成する。
アンモニア注入ノズル(4) から出た気化アンモニアガス
は排ガスに混合し、形成された縦渦(5) に導入される。
これらの渦(5) は、いずれも各フィン(3) の先端から後
流方向に規則的に延び、同じ回転方向をもっている。こ
のため、全体の排ガスの流れが一方向に偏ったり注入さ
れたアンモニアの拡散が不均一になったりすることはな
い。そして、渦の形成によってアンモニアガスは通常の
一様流中を拡散する場合に比べ、はるかに速い速度、例
えば５〜１０倍の速さで排ガス中に均一に拡散する。 【００１５】 【発明の効果】この発明によれば、上記のように、渦の
発生は排ガスの流れに乱れを与え、ことによって排ガス
中のアンモニアガスの拡散を促進させる。この結果、ア
ンモニア注入グリッドと脱硝装置の触媒充填層との距離
を短縮することが可能となる。また、この効果は各アン
モニア注入パイプの間隔を広げ、すなわち同パイプの本
数を減らし、注入グリッドの構成を簡略化することもで
き、さらに、アンモニア拡散の均一化を促進して、脱硝
率を向上させることができる。
ボイラの排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的接触
還元によって除去する脱硝装置における還元剤アンモニ
アガスの注入装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】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出口ダク
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
および図４に示すように、フレーム(27)と、フレーム(2
7)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(26)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Ｈ2Ｏに無害化する。 【０００３】 【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、いずれの場所でも反応が均等に生じ
るようになされている。このうち(a) については、図３
および図４に示すように、アンモニア注入グリッド(22)
を、複数のグリッドパイプ(25)がダクト断面において均
等に配置されるように構成し、これらのグリッドパイプ
(25)の多数の注入ノズル(26)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。 【０００４】しかし、上記のような構成では、複数のグ
リッドパイプをある程度密に配置し、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、注入
グリッド(22)と触媒充填層の間に所定距離を確保するた
めの寸法上の制約があるなどの問題があった。 【０００５】この発明の目的は、上記の点から、アンモ
ニア注入グリッドと脱硝触媒の距離を短くでき、複数の
注入グリッドパイプの間隔を広くとれ、グリッド構成を
簡素化でき、さらにアンモニア拡散の均一化を促進し
て、脱硝率を向上させることができるアンモニア注入装
置を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明によるアンモニ
ア注入装置は、これを構成するアンモニア注入パイプの
ガス流れ方向両側部に、多数の注入ノズルが等間隔で開
口されているとともに、上記パイプにおける各ノズルの
間に、ガス流れ方向に対し所定角度の傾きをなしかつ方
形の輪郭を有するフランジ状のフィンが設けられている
ものである。 【０００７】上記構成のアンモニアガス注入装置では、
アンモニア注入パイプの複数のフランジ状の傾斜フィン
の設置によって、規則正しく制御された渦を排ガス中に
発生することができ、これによってガスの拡散速度を早
めることができる。 【０００８】上記渦は規則正しく発生するため、全体の
ガス流れに偏りを生じない。 【０００９】このように拡散速度を速めることによっ
て、アンモニア注入グリッドと脱硝触媒の距離を短くで
き、複数の注入グリッドパイプの間隔を広くとれ、グリ
ッド構成を簡略化でき、さらに、アンモニア拡散の均一
化を促進して、脱硝率を向上させることができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示の実施例によって具体的に説明する。 【００１１】アンモニア注入グリッド(1) は、フレーム
と、フレームの対向部に渡された複数のアンモニア注入
パイプ(2) と、同パイプ(2) をフレームに支持する複数
のサポートとからなり、各アンモニア注入パイプ(2) の
ガス流れ方向両側部には多数の注入ノズル(4) が等間隔
で開口されている。 【００１２】アンモニア注入パイプ(2)には、図１に示
すように、複数のフィン(3)が設けられている。上記フ
ィン(3)は、方形の輪郭を有するフランジ状のものであ
って、各ノズル(4)の間にそれぞれ配置され、ガス流れ
方向に対し所定角度（θ）で傾いている。 【００１３】上記構成のアンモニア注入グリッド(1)
は、図２に示すように、排ガス出口ダクト(23)における
排熱回収ボイラ(24)内に配置されている。 【００１４】そして、排ガスはアンモニア注入グリッド
(1) を通過した後、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、各
フィン(3) の端部から後流方向に縦渦(5) を形成する。
アンモニア注入ノズル(4) から出た気化アンモニアガス
は排ガスに混合し、形成された縦渦(5) に導入される。
これらの渦(5) は、いずれも各フィン(3) の先端から後
流方向に規則的に延び、同じ回転方向をもっている。こ
のため、全体の排ガスの流れが一方向に偏ったり注入さ
れたアンモニアの拡散が不均一になったりすることはな
い。そして、渦の形成によってアンモニアガスは通常の
一様流中を拡散する場合に比べ、はるかに速い速度、例
えば５〜１０倍の速さで排ガス中に均一に拡散する。 【００１５】 【発明の効果】この発明によれば、上記のように、渦の
発生は排ガスの流れに乱れを与え、ことによって排ガス
中のアンモニアガスの拡散を促進させる。この結果、ア
ンモニア注入グリッドと脱硝装置の触媒充填層との距離
を短縮することが可能となる。また、この効果は各アン
モニア注入パイプの間隔を広げ、すなわち同パイプの本
数を減らし、注入グリッドの構成を簡略化することもで
き、さらに、アンモニア拡散の均一化を促進して、脱硝
率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）はこの発明によるアンモニア注入グ
リッドを示す斜視図である。図１（ｂ）は同アンモニア
注入グリッドの側面図である。図１（ｃ）は同アンモニ
ア注入グリッドの正面図である。 【図２】脱脱硝装置を示す垂直断面図である。 【図３】従来のアンモニア注入グリッドを示す正面図で
ある。 【図４】従来のアンモニア注入パイプを示す斜視図であ
る。 【符号の説明】 １：アンモニア注入グリッド ２：アンモニア注入パイプ ３：フィン ４：ノズル ５：縦渦
リッドを示す斜視図である。図１（ｂ）は同アンモニア
注入グリッドの側面図である。図１（ｃ）は同アンモニ
ア注入グリッドの正面図である。 【図２】脱脱硝装置を示す垂直断面図である。 【図３】従来のアンモニア注入グリッドを示す正面図で
ある。 【図４】従来のアンモニア注入パイプを示す斜視図であ
る。 【符号の説明】 １：アンモニア注入グリッド ２：アンモニア注入パイプ ３：フィン ４：ノズル ５：縦渦
フロントページの続き
(72)発明者 東 恵美子
大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日
立造船株式会社内
(72)発明者 中村 育雄
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字丁子田
６番地の31
(56)参考文献 実開 昭59−176635（ＪＰ，Ｕ)
実開 平７−9428（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 53/56,53/86
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 アンモニア注入グリッドを構成するアン
モニア注入パイプのガス流れ方向両側部に、多数の注入
ノズルが等間隔で開口されているとともに、上記パイプ
における各ノズルの間に、ガス流れ方向に対し所定角度
の傾きをなしかつ方形の輪郭を有するフランジ状のフィ
ンが設けられている脱硝装置におけるアンモニアガス注
入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33338695A JP3376511B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 脱硝装置におけるアンモニアガス注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33338695A JP3376511B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 脱硝装置におけるアンモニアガス注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09173785A JPH09173785A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3376511B2 true JP3376511B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18265544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33338695A Expired - Fee Related JP3376511B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 脱硝装置におけるアンモニアガス注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3376511B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380307A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-03-21 | 浙江百能科技有限公司 | 具备内部柔性连接结构的多喷嘴喷射器 |
| US10226778B2 (en) | 2014-06-30 | 2019-03-12 | Carbonxt, Inc. | Systems, lances, nozzles, and methods for powder injection resulting in reduced agglomeration |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477433B1 (ko) * | 2002-10-08 | 2005-03-23 | 두산중공업 주식회사 | 배기가스 덕트의 암모니아 혼합장치 |
| JP5489432B2 (ja) * | 2008-08-12 | 2014-05-14 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理システム |
| CN101637700B (zh) | 2009-08-14 | 2012-10-03 | 中电投远达环保工程有限公司 | 采用非等直径喷孔喷氨格栅的scr脱硝工艺及脱硝装置 |
| CA2815962C (en) * | 2010-11-02 | 2015-03-31 | Ihi Corporation | Ammonia injection device |
| JP5716186B2 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-05-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 排ガス処理装置及び排ガス処理システム |
| CN106731825A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 四川川锅锅炉有限责任公司 | 一种锅炉烟气脱硝系统中的扰流式喷氨格栅 |
| US10690035B2 (en) * | 2018-02-17 | 2020-06-23 | Cormetech, Inc. | Diffuser assemblies and catalytic reactors comprising the same |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP33338695A patent/JP3376511B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380307A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-03-21 | 浙江百能科技有限公司 | 具备内部柔性连接结构的多喷嘴喷射器 |
| US10226778B2 (en) | 2014-06-30 | 2019-03-12 | Carbonxt, Inc. | Systems, lances, nozzles, and methods for powder injection resulting in reduced agglomeration |
| EP3204141B1 (en) * | 2014-06-30 | 2021-04-14 | Carbonxt, Inc. | Systems, lances, nozzles, and methods for powder injection resulting in reduced agglomeration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09173785A (ja) | 1997-07-08 |
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| JPH0251657B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021015 |
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