JPH01155007A - 廃熱回収ボイラの運転方法 - Google Patents
廃熱回収ボイラの運転方法Info
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- JPH01155007A JPH01155007A JP62311991A JP31199187A JPH01155007A JP H01155007 A JPH01155007 A JP H01155007A JP 62311991 A JP62311991 A JP 62311991A JP 31199187 A JP31199187 A JP 31199187A JP H01155007 A JPH01155007 A JP H01155007A
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- Japan
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- heat recovery
- gas
- recovery boiler
- waste heat
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- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1807—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
- F22B1/1815—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines using the exhaust gases of gas-turbines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
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- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/008—Adaptations for flue-gas purification in steam generators
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアンモニア注入選択接触還元法による排煙脱硝
装置を具備した蒸気・ガスコンバインドサイクル発電プ
ラント（以下Ｃ／Ｃプラントと略記する。）の起動時の
排煙脱硝を効果的に行なうための廃熱回収ボイラの運転
方法に関する。
装置を具備した蒸気・ガスコンバインドサイクル発電プ
ラント（以下Ｃ／Ｃプラントと略記する。）の起動時の
排煙脱硝を効果的に行なうための廃熱回収ボイラの運転
方法に関する。
従来の装置は、特開昭５３−９２０６６号公報に記載の
ように、ガスタービン排ガスを助燃バーナにより９００
〜１２００℃程度に昇温することを特徴とし、また、触
媒を使用しない脱硝方式を採用している。
ように、ガスタービン排ガスを助燃バーナにより９００
〜１２００℃程度に昇温することを特徴とし、また、触
媒を使用しない脱硝方式を採用している。
アンモニア注入選択接触還元法による排煙脱硝法は、排
ガス中にアンモニアガスを注入して適当な温度条件（３
００〜４００℃）で金属系触媒を用いて選択的に反応さ
せ、ＮＯｘを窒素ガス（Ｎ２）と水蒸気（Ｎ２０）に還
元分解するものである。反応式は下記の通りである。
ガス中にアンモニアガスを注入して適当な温度条件（３
００〜４００℃）で金属系触媒を用いて選択的に反応さ
せ、ＮＯｘを窒素ガス（Ｎ２）と水蒸気（Ｎ２０）に還
元分解するものである。反応式は下記の通りである。
４ＮＯ＋４ＮＨａ十０２→４Ｎ２＋６Ｈ２０６ＮＯ２＋
８ＮＨ３→７Ｎ２＋１２Ｈ２０触媒の活性がガス温度に
より影響されるため、脱硝率はガス温度３００〜４００
’Ｃで最高となる。
８ＮＨ３→７Ｎ２＋１２Ｈ２０触媒の活性がガス温度に
より影響されるため、脱硝率はガス温度３００〜４００
’Ｃで最高となる。
排ガス中へのアンモニアの注入は、ガス温度１８０〜２
００℃以上で行なわれる。これより低温時に注入すると
次のような問題がある。
００℃以上で行なわれる。これより低温時に注入すると
次のような問題がある。
（１）脱硝率が低く、アンモニア注入効果が低い。
（２）アンモニアとＮＯｘが反応し硝安が形成され爆発
の危険性がある。
の危険性がある。
従って、Ｃ／Ｃプラントの起動時、脱硝装置入口ガス温
度が１８０℃以上に上昇する迄の間は、排ガス中へのア
ンモニア注入を行なえないため脱硝装置は機能しない。
度が１８０℃以上に上昇する迄の間は、排ガス中へのア
ンモニア注入を行なえないため脱硝装置は機能しない。
また、ガス温度が１８０℃に到達した時点でアンモニア
注入を開始するが、触媒にアンモニアが吸着するまでの
間、脱硝反応の遅れがあり、定常状態になるには時間遅
れがある。この理由により従来のＣ／Ｃプラントは、起
動時、短時間ではあるが通常運転中と比較しＮＯｘ排出
量（Ｎｍ／ｈ）が増大する問題があった。本発明の目的
は、Ｃ／Ｃプラント起動時のＮＯｘ排出量を効果的に減
少させる手段を提供することにある。
注入を開始するが、触媒にアンモニアが吸着するまでの
間、脱硝反応の遅れがあり、定常状態になるには時間遅
れがある。この理由により従来のＣ／Ｃプラントは、起
動時、短時間ではあるが通常運転中と比較しＮＯｘ排出
量（Ｎｍ／ｈ）が増大する問題があった。本発明の目的
は、Ｃ／Ｃプラント起動時のＮＯｘ排出量を効果的に減
少させる手段を提供することにある。
Ｃ／Ｃプラン１−の起動に際し、特に、コールド状態、
および、ウオーム状態からの起動の場合、ガスタービン
の起動２点火後、回転数を定格回転数の４０％前後で運
転して、廃熱回収ボイラをウオーミングするとともに、
その発生蒸気が蒸気タービンの起動に適した条件（圧力
、温度）になるまでの間、その運転を保持している。ガ
スタービンを４０％前後の回転数で運転する場合には、
ガス流量が少なく、燃料量も少ないため、ガスタービン
の排ガス温度は低く、Ｎ Ｏｘ排出量（Ｎ ｒｒ？ ／
ｈ）も通常運転中と比較して非常に少ない。一方、廃熱
回収ボイラの発生蒸気条件が整ったらガスタービンの回
転数を定格回転数まで昇速し、ガスタービン／蒸気ター
ビンを併列投入する。この間に排ガス量、燃料量が増加
するためＮ Ｏｘ発生量（排出量）は、通常運転中の脱
硝装置出口ＮＯｘ量より多くなる。ガスタービンの負荷
の上昇に伴いガスタービン排ガス中のＮＯｘ量（Ｎｍ３
／ｈ）は、さらに増加する。
および、ウオーム状態からの起動の場合、ガスタービン
の起動２点火後、回転数を定格回転数の４０％前後で運
転して、廃熱回収ボイラをウオーミングするとともに、
その発生蒸気が蒸気タービンの起動に適した条件（圧力
、温度）になるまでの間、その運転を保持している。ガ
スタービンを４０％前後の回転数で運転する場合には、
ガス流量が少なく、燃料量も少ないため、ガスタービン
の排ガス温度は低く、Ｎ Ｏｘ排出量（Ｎ ｒｒ？ ／
ｈ）も通常運転中と比較して非常に少ない。一方、廃熱
回収ボイラの発生蒸気条件が整ったらガスタービンの回
転数を定格回転数まで昇速し、ガスタービン／蒸気ター
ビンを併列投入する。この間に排ガス量、燃料量が増加
するためＮ Ｏｘ発生量（排出量）は、通常運転中の脱
硝装置出口ＮＯｘ量より多くなる。ガスタービンの負荷
の上昇に伴いガスタービン排ガス中のＮＯｘ量（Ｎｍ３
／ｈ）は、さらに増加する。
本発明はこの点に着目したもので、次のようにして問題
点を解決している。
点を解決している。
ガスタービンと廃熱回収ボイラの間（または、廃熱ボイ
ラの中間、但し脱硝装置より上流側でもよい。）に助燃
バーナを設けて、ガスタービンを定格回転数の約４０％
で保持する間、助燃バーナにより燃料を燃焼させ排ガス
温度を高めてやる。
ラの中間、但し脱硝装置より上流側でもよい。）に助燃
バーナを設けて、ガスタービンを定格回転数の約４０％
で保持する間、助燃バーナにより燃料を燃焼させ排ガス
温度を高めてやる。
これにより、脱硝装置入口ガス温度を早期に１．８０℃
以上に上昇させ、排ガスへのアンモニア注入開始を早め
ることができる。さらに、ガスタービン回転数を定格回
転数に昇速した後にも脱硝装置出口ＮＯｘ量（Ｎｒｎ’
／ｈ）を通常運転中と同程度に減少させることができる
。
以上に上昇させ、排ガスへのアンモニア注入開始を早め
ることができる。さらに、ガスタービン回転数を定格回
転数に昇速した後にも脱硝装置出口ＮＯｘ量（Ｎｒｎ’
／ｈ）を通常運転中と同程度に減少させることができる
。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図、第
４図により説明する。
４図により説明する。
第１図は、Ｃ／Ｃプラント用廃熱回収ボイラの系統図で
ある。廃熱回収ボイラはガスタービンの排ガスを廃熱回
収ボイラへ導くダクト１．廃熱回収ボイラを出た排ガス
を煙突に導くダクト２．給水管１１．エコノマイザ１２
．ドラム１３．蒸発器１４，１５．配管Ｊ６．過熱器１
７２発生蒸気を蒸気タービンへ導くための配管工８．脱
硝装置２１、アンモニア注入装置２２．助燃バーナ２３
等により構成されている。脱硝装置２１は、ガス温度が
脱硝反応に適当な温度になるように蒸発器１４．１５の
間に配置されている。又、助燃バーナ２３は過熱器１７
の上流に配置されている。
ある。廃熱回収ボイラはガスタービンの排ガスを廃熱回
収ボイラへ導くダクト１．廃熱回収ボイラを出た排ガス
を煙突に導くダクト２．給水管１１．エコノマイザ１２
．ドラム１３．蒸発器１４，１５．配管Ｊ６．過熱器１
７２発生蒸気を蒸気タービンへ導くための配管工８．脱
硝装置２１、アンモニア注入装置２２．助燃バーナ２３
等により構成されている。脱硝装置２１は、ガス温度が
脱硝反応に適当な温度になるように蒸発器１４．１５の
間に配置されている。又、助燃バーナ２３は過熱器１７
の上流に配置されている。
第２図ないし第４図は本発明の一実施例による運転方法
ならびに、従来の運転方法による廃熱回収ボイラの起動
特性の比較を時間（横軸）との関係で示した起動曲線で
ある。図において、従来の運転方法による特性を実線で
示し、本発明による運転方法による特性を破線で示す。
ならびに、従来の運転方法による廃熱回収ボイラの起動
特性の比較を時間（横軸）との関係で示した起動曲線で
ある。図において、従来の運転方法による特性を実線で
示し、本発明による運転方法による特性を破線で示す。
但し、両者共同じ特性の場合は実線のみで示しである。
第２図はガスタービンの回転数及び負荷の上げ方を各々
曲線３２曲線４で示す。時間ｔ１（０）でガスタービン
起動２時間ｔ２で点火２時間ｔ８で４０％回転数保持開
始、時間ｔ４で４０％回転数保持終了、時間ｔ５でガス
タービン発電機の併入、時間ｔ６でガスタービン負荷１
００％に到達していることを示している。第３図に廃熱
回収ボイラ入口ガス温度（従来）６．（本発明）７およ
び、脱硝装置入口温度（従来）９．（本発明）１０を示
す。本発明により廃熱回収ボイラ入口温度は助燃バーナ
により従来方式の温度より高めている。この結果、脱硝
装置入口ガス温度の」１昇が早くなり、アンモニア注入
開始ガス温度Ｔｌ（１ｓ ０℃）への到達時間は（従来
方式） ｔｌｏ、ｚより、（本発明方式）ｔ １０．２
へ早めることができる。
曲線３２曲線４で示す。時間ｔ１（０）でガスタービン
起動２時間ｔ２で点火２時間ｔ８で４０％回転数保持開
始、時間ｔ４で４０％回転数保持終了、時間ｔ５でガス
タービン発電機の併入、時間ｔ６でガスタービン負荷１
００％に到達していることを示している。第３図に廃熱
回収ボイラ入口ガス温度（従来）６．（本発明）７およ
び、脱硝装置入口温度（従来）９．（本発明）１０を示
す。本発明により廃熱回収ボイラ入口温度は助燃バーナ
により従来方式の温度より高めている。この結果、脱硝
装置入口ガス温度の」１昇が早くなり、アンモニア注入
開始ガス温度Ｔｌ（１ｓ ０℃）への到達時間は（従来
方式） ｔｌｏ、ｚより、（本発明方式）ｔ １０．２
へ早めることができる。
第４図にガス流量曲線５、脱硝装置入口ＮＯｘ量曲線（
従来）１９．（本発明）２０．脱硝装置出口ＮＯｘ量曲
線（従来）２４．（本発明）２５、通常運転中のＮＯｘ
排出量制限曲線８を示す。従来の運転方式の場合は、脱
硝装置入口ＮＯｘ量曲線１９はガスタービン回転数を定
格回転数へ昇速する以前には制限曲線８より十分に下廻
っており、且つ、本発明により、助燃バーナにより耐燃
を行なうことによりＮＯｘ量が若干増加するが制限曲線
８より十分に下廻っている。また、従来の運転方式の脱
硝装置出口ＮＯｘ量曲線２４は定格回転数への昇速後の
一時期（約三十分間）において制限曲線８を超えている
。一方、本発明による運転方法をとれば、脱硝装置出口
ＮＯｘ量をプラント起動的にも、通常運転中のＮ Ｏｘ
量と同程度に制限することができる。
従来）１９．（本発明）２０．脱硝装置出口ＮＯｘ量曲
線（従来）２４．（本発明）２５、通常運転中のＮＯｘ
排出量制限曲線８を示す。従来の運転方式の場合は、脱
硝装置入口ＮＯｘ量曲線１９はガスタービン回転数を定
格回転数へ昇速する以前には制限曲線８より十分に下廻
っており、且つ、本発明により、助燃バーナにより耐燃
を行なうことによりＮＯｘ量が若干増加するが制限曲線
８より十分に下廻っている。また、従来の運転方式の脱
硝装置出口ＮＯｘ量曲線２４は定格回転数への昇速後の
一時期（約三十分間）において制限曲線８を超えている
。一方、本発明による運転方法をとれば、脱硝装置出口
ＮＯｘ量をプラント起動的にも、通常運転中のＮ Ｏｘ
量と同程度に制限することができる。
本実施例によれば、プラントの起動時間を短縮すること
ができる。即ち、廃熱ボイラ入口温度が高くなり、蒸気
タービンへ蒸気の供給のための蒸気条件を早く整えるこ
とができるから起動時間を短縮することができる。
ができる。即ち、廃熱ボイラ入口温度が高くなり、蒸気
タービンへ蒸気の供給のための蒸気条件を早く整えるこ
とができるから起動時間を短縮することができる。
本発明によれば、脱硝装置をプラン１−起動過程の早期
から機能させることができるので、起動時のＮＯｘ排出
量を通常運転中のＮＯｘ排出量と同程度に制限すること
ができる。
から機能させることができるので、起動時のＮＯｘ排出
量を通常運転中のＮＯｘ排出量と同程度に制限すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図ないし第４
図は本発明による運転方法の考え方、および、特性を従
来方式と比較して示した起動曲線図である。 ■ 排気ガス人ロダク１−１２・・・排気ガス出ロダク
１−１］１・・・給水管、１２・・エコノマイザ、１４
゜１５ 蒸発器、１７・・・過熱器、１８ ・主蒸気管
、２１・・・脱硝装置、２２・・・アンモニア注入装置
。 ２３・・・助燃バーナ。
図は本発明による運転方法の考え方、および、特性を従
来方式と比較して示した起動曲線図である。 ■ 排気ガス人ロダク１−１２・・・排気ガス出ロダク
１−１］１・・・給水管、１２・・エコノマイザ、１４
゜１５ 蒸発器、１７・・・過熱器、１８ ・主蒸気管
、２１・・・脱硝装置、２２・・・アンモニア注入装置
。 ２３・・・助燃バーナ。
Claims (1)
- １、ガスタービン、廃熱回収ボイラ、蒸気タービン、ア
ンモニア注入選択接触還元式排煙脱硝装置を含みガスタ
ービン排気口から廃熱回収ボイラ迄の途中に助燃装置が
設けられているガス・蒸気コンバインドサイクルプラン
トにおいて、プラントの起動時に前記ガスタービンの回
転数を定格回転数まで上昇させる以前に前記助燃装置に
より助燃することを特徴とする廃熱回収ボイラの運転方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62311991A JPH01155007A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 廃熱回収ボイラの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62311991A JPH01155007A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 廃熱回収ボイラの運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155007A true JPH01155007A (ja) | 1989-06-16 |
Family
ID=18023886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62311991A Pending JPH01155007A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 廃熱回収ボイラの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01155007A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1122419A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンバインドサイクル発電プラント |
| JP2006266258A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 発電造水複合プラント及びその運転方法 |
| FR2966906A1 (fr) * | 2010-10-29 | 2012-05-04 | Gen Electric | Generateur de vapeur a recuperation de chaleur |
| FR2966907A1 (fr) * | 2010-10-29 | 2012-05-04 | Gen Electric | Generateur de vapeur a recuperation de chaleur et regeneration catalytique |
| FR2966905A1 (fr) * | 2010-10-29 | 2012-05-04 | Gen Electric | Generateur de vapeur a recuperation de chaleur avec reduction de nox |
| US20150136045A1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-05-21 | Alstom Technology Ltd | Evaporator apparatus and method of operating the same |
| US9306670B2 (en) | 2011-09-27 | 2016-04-05 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical coupling/splitting device, two-way optical propagation device, and optical-transmit-receive system |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62311991A patent/JPH01155007A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1122419A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コンバインドサイクル発電プラント |
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| US9062569B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-06-23 | General Electric Company | Systems, methods, and apparatus for regenerating a catalytic material |
| FR2966906A1 (fr) * | 2010-10-29 | 2012-05-04 | Gen Electric | Generateur de vapeur a recuperation de chaleur |
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| US9306670B2 (en) | 2011-09-27 | 2016-04-05 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical coupling/splitting device, two-way optical propagation device, and optical-transmit-receive system |
| CN104654259A (zh) * | 2013-11-21 | 2015-05-27 | 阿尔斯通技术有限公司 | 蒸发器设备及其操作方法 |
| EP2940382A1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-11-04 | Alstom Technology Ltd | Evaporator apparatus and method of operating the same |
| JP2015102324A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ | 蒸発器装置およびその動作方法 |
| US20150136045A1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-05-21 | Alstom Technology Ltd | Evaporator apparatus and method of operating the same |
| US9739476B2 (en) | 2013-11-21 | 2017-08-22 | General Electric Technology Gmbh | Evaporator apparatus and method of operating the same |
| RU2680022C2 (ru) * | 2013-11-21 | 2019-02-14 | Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх | Испарительное устройство и способ его работы |
| CN104654259B (zh) * | 2013-11-21 | 2019-08-20 | 通用电器技术有限公司 | 蒸发器设备及其操作方法 |
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