JPH0429923B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0429923B2 JPH0429923B2 JP59175030A JP17503084A JPH0429923B2 JP H0429923 B2 JPH0429923 B2 JP H0429923B2 JP 59175030 A JP59175030 A JP 59175030A JP 17503084 A JP17503084 A JP 17503084A JP H0429923 B2 JPH0429923 B2 JP H0429923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat recovery
- recovery boiler
- denitrification
- evaporator
- gas turbine
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- F23J15/006—Layout of treatment plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
-
- 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
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- 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
- F01K23/06—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
- 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
- F01K23/106—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 with water evaporated or preheated at different pressures in exhaust boiler
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/10—Catalytic reduction devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガスタービン装置の排ガスを熱源と
して他の蒸気原動機の駆動蒸気を発生する排熱回
収ボイラに係わり、特に排ガス中の窒素酸化物
NOx濃度を低減させ得る排熱回収ボイラ装置に
関する。
して他の蒸気原動機の駆動蒸気を発生する排熱回
収ボイラに係わり、特に排ガス中の窒素酸化物
NOx濃度を低減させ得る排熱回収ボイラ装置に
関する。
従来ガスタービン装置と、その排ガスを熱源と
して蒸気を発生する排熱回収ボイラ装置と、この
発生蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン装置とを
備えた複合サイクルプラントにおいて、排ガス中
のNOxを除去するための脱硝装置は、排熱回収
ボイラ内に配置されている。
して蒸気を発生する排熱回収ボイラ装置と、この
発生蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン装置とを
備えた複合サイクルプラントにおいて、排ガス中
のNOxを除去するための脱硝装置は、排熱回収
ボイラ内に配置されている。
一般に、脱硝装置の脱硝率は、所定の温度範囲
の反応温度で高くなる。例えば、排ガス中に還元
済としてアンモニアを注入し、酸化鉄系の触媒を
充填した反応器中を通過させることより窒素酸化
物を無害の窒素分と、水蒸気とに還元分解する乾
式接触還元分解法の場合、脱硝効率は触媒層反応
温度、即ち、脱硝装置の触媒層を通過する燃焼ガ
ス温度に大きく依存し、反応温度が300℃から200
℃に低下するに従つて急激に低下し、310℃〜470
℃でほぼ最高の脱硝効率となる。
の反応温度で高くなる。例えば、排ガス中に還元
済としてアンモニアを注入し、酸化鉄系の触媒を
充填した反応器中を通過させることより窒素酸化
物を無害の窒素分と、水蒸気とに還元分解する乾
式接触還元分解法の場合、脱硝効率は触媒層反応
温度、即ち、脱硝装置の触媒層を通過する燃焼ガ
ス温度に大きく依存し、反応温度が300℃から200
℃に低下するに従つて急激に低下し、310℃〜470
℃でほぼ最高の脱硝効率となる。
ガスタービン装置からの排ガスの温度は、ター
ビンの定格運転時〜部分負荷運転時に亘つて大き
く変化し、例えば、定格運転時の約530℃から25
％部分負荷運転時の約330℃まで低下する。そこ
で、上述した所定の温度領域にタービンの負荷条
件が変化しても出来るだけ近づけうるよう排熱回
収ボイラ内に配置される高圧蒸発器を高圧側蒸発
器と低圧側蒸発器の２つに分割し、その間に脱硝
装置を配置することが提案されている（特開昭54
−96604号公報）。
ビンの定格運転時〜部分負荷運転時に亘つて大き
く変化し、例えば、定格運転時の約530℃から25
％部分負荷運転時の約330℃まで低下する。そこ
で、上述した所定の温度領域にタービンの負荷条
件が変化しても出来るだけ近づけうるよう排熱回
収ボイラ内に配置される高圧蒸発器を高圧側蒸発
器と低圧側蒸発器の２つに分割し、その間に脱硝
装置を配置することが提案されている（特開昭54
−96604号公報）。
しかしながら、このような方法においても、25
％部分負荷時における脱硝装置入口排ガス温度
は、約260℃まで低下し、脱硝効率の低下を避け
得ない。脱硝装置出側のNOx濃度を規制値以下
に抑えるためには、定格運転時にその必要性がな
いにもかかわらず脱硝装置の触媒を大巾に増加し
なければならないという問題がある。更に、ガス
タービンの排ガス中のNOx濃度は、負荷条件に
よつて変わるが、上述した従来装置ではその変動
に十分に対処できない。
％部分負荷時における脱硝装置入口排ガス温度
は、約260℃まで低下し、脱硝効率の低下を避け
得ない。脱硝装置出側のNOx濃度を規制値以下
に抑えるためには、定格運転時にその必要性がな
いにもかかわらず脱硝装置の触媒を大巾に増加し
なければならないという問題がある。更に、ガス
タービンの排ガス中のNOx濃度は、負荷条件に
よつて変わるが、上述した従来装置ではその変動
に十分に対処できない。
本発明の目的は、全負荷帯において極力少ない
触媒量で高い脱硝性能を発揮できる排熱回収ボイ
ラ装置を提供することにある。
触媒量で高い脱硝性能を発揮できる排熱回収ボイ
ラ装置を提供することにある。
ガスタービンの排ガスを利用して蒸気タービン
を駆動する蒸気を発生させる排熱回収ボイラにお
いて、排ガス中のNOx成分を除去するための脱
硝装置を少なくとも２個前記排熱回収ボイラ内に
配置することにより脱硝装置の脱硝効率のタービ
ン負荷に対する分布を変えうるようにし、ガスタ
ービンの排ガス中のNOx濃度分布の変化や負荷
変化に伴う排ガス温度の変化に起因する悪影響を
回避できるようにしたことを特徴とする。
を駆動する蒸気を発生させる排熱回収ボイラにお
いて、排ガス中のNOx成分を除去するための脱
硝装置を少なくとも２個前記排熱回収ボイラ内に
配置することにより脱硝装置の脱硝効率のタービ
ン負荷に対する分布を変えうるようにし、ガスタ
ービンの排ガス中のNOx濃度分布の変化や負荷
変化に伴う排ガス温度の変化に起因する悪影響を
回避できるようにしたことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図において、複合サイクルプラントはガ
スタービン装置１０と、該ガスタービン装置から
排出される排ガスを熱源として蒸気を発生する排
熱回収ボイラ装置２０と、該排熱回収ボイラで発
生した蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン装置４
０と、ガスタービン装置１０から排出される排ガ
スの窒素酸化物（NOx）を除去する脱硝装置３
０及び３２とを備えている。そしてガスタービン
装置１０は導入空気５を加圧する空気圧縮機１１
と、加圧空気を燃料系統６から供給された燃料と
共に燃焼する燃焼器１４と、燃焼により生じた排
ガスにより駆動されるタービン１２と、負荷を取
る発電機１３を有している。また、排熱回収ボイ
ラ装置から導かれる排ガス流の上流から下流に沿
つて過熱器２１、前側高圧蒸発器２２−Ａ、後側
高圧蒸発器２２−Ｂ、高圧節炭器２３、低圧蒸発
器２４、低圧節炭器２５及び煙突２６を有し、低
圧節炭器２５出口と高圧節炭器２３との間にはボ
イラ移送ポンプ３１が設置され、給水を昇圧送水
している。
る。第１図において、複合サイクルプラントはガ
スタービン装置１０と、該ガスタービン装置から
排出される排ガスを熱源として蒸気を発生する排
熱回収ボイラ装置２０と、該排熱回収ボイラで発
生した蒸気を駆動蒸気とする蒸気タービン装置４
０と、ガスタービン装置１０から排出される排ガ
スの窒素酸化物（NOx）を除去する脱硝装置３
０及び３２とを備えている。そしてガスタービン
装置１０は導入空気５を加圧する空気圧縮機１１
と、加圧空気を燃料系統６から供給された燃料と
共に燃焼する燃焼器１４と、燃焼により生じた排
ガスにより駆動されるタービン１２と、負荷を取
る発電機１３を有している。また、排熱回収ボイ
ラ装置から導かれる排ガス流の上流から下流に沿
つて過熱器２１、前側高圧蒸発器２２−Ａ、後側
高圧蒸発器２２−Ｂ、高圧節炭器２３、低圧蒸発
器２４、低圧節炭器２５及び煙突２６を有し、低
圧節炭器２５出口と高圧節炭器２３との間にはボ
イラ移送ポンプ３１が設置され、給水を昇圧送水
している。
さらに、過熱器２１及び低圧蒸気ドラム２７を
通じ低圧蒸発器２４で生じた各々の蒸気を蒸気配
管２，３を通じて蒸気タービン装置４０に導び
き、ガスタービン発電機と共通の発電機１３にて
負荷を取る。そして蒸気タービン装置４０からは
給水が給水配管１を通じて低圧節炭器２５に導び
かれる様になつている。さらに、この排熱回収ボ
イラ装置２０の前側高圧蒸発器２２−Ａと後側高
圧蒸発器２２−Ｂとの間及び過熱器２１と前側高
圧蒸発器２２−Ａとの間にそれぞれ脱硝装置３
０，３２が設置されている。
通じ低圧蒸発器２４で生じた各々の蒸気を蒸気配
管２，３を通じて蒸気タービン装置４０に導び
き、ガスタービン発電機と共通の発電機１３にて
負荷を取る。そして蒸気タービン装置４０からは
給水が給水配管１を通じて低圧節炭器２５に導び
かれる様になつている。さらに、この排熱回収ボ
イラ装置２０の前側高圧蒸発器２２−Ａと後側高
圧蒸発器２２−Ｂとの間及び過熱器２１と前側高
圧蒸発器２２−Ａとの間にそれぞれ脱硝装置３
０，３２が設置されている。
次に、以上の構成から成る脱硝装置を備えた複
合サイクルプラントの排熱回収ボイラの作用につ
いて説明する。第１図において、ガスタービンの
入口空気５は空気圧縮機１１で加圧後、燃焼器１
４にて燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスとなりタ
ービン１２を駆動する。その後、排ガスは排熱回
収ボイラ装置２０に導入される。ガスタービンが
定格負荷で運転される場合には第２図に示される
排熱回収ボイラ装置２０内の排ガス温度特性より
約530℃で過熱器２１に流入し、約470℃の排ガス
となつて前側脱硝装置３２に流入することにな
る。前側脱硝装置３２の上流に、流下した燃焼排
ガス中へアンモニア注入装置７からアンモニアガ
スを噴霧して混合させ、前側脱硝装置３２内部の
触媒層へ流入接触させることで排ガス中の窒素酸
化物の一部がこの触媒の作用により無害の窒素と
酸素とに還元分解される。さらに排ガスは前側高
圧蒸発器２２−Ａを通じ、温度が約360℃となつ
てもう一方の後側脱硝装置３０へと流入する。さ
らに排ガスは後側高圧蒸発器２２−Ｂ、高圧節炭
器２３、低圧蒸発器２４、低圧節炭器２５を流下
し煙突２６より排出される。脱硝装置の反応温度
と脱硝率は、例えば第２図に示すような関係にあ
り、約300℃〜450℃において脱硝率が高い。上述
したケースでは脱硝装置３２の脱硝率は、幾分低
下するが、脱硝装置３０の脱硝率は、高く維持さ
れるので全体としての脱硝率を高く保持できる。
合サイクルプラントの排熱回収ボイラの作用につ
いて説明する。第１図において、ガスタービンの
入口空気５は空気圧縮機１１で加圧後、燃焼器１
４にて燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスとなりタ
ービン１２を駆動する。その後、排ガスは排熱回
収ボイラ装置２０に導入される。ガスタービンが
定格負荷で運転される場合には第２図に示される
排熱回収ボイラ装置２０内の排ガス温度特性より
約530℃で過熱器２１に流入し、約470℃の排ガス
となつて前側脱硝装置３２に流入することにな
る。前側脱硝装置３２の上流に、流下した燃焼排
ガス中へアンモニア注入装置７からアンモニアガ
スを噴霧して混合させ、前側脱硝装置３２内部の
触媒層へ流入接触させることで排ガス中の窒素酸
化物の一部がこの触媒の作用により無害の窒素と
酸素とに還元分解される。さらに排ガスは前側高
圧蒸発器２２−Ａを通じ、温度が約360℃となつ
てもう一方の後側脱硝装置３０へと流入する。さ
らに排ガスは後側高圧蒸発器２２−Ｂ、高圧節炭
器２３、低圧蒸発器２４、低圧節炭器２５を流下
し煙突２６より排出される。脱硝装置の反応温度
と脱硝率は、例えば第２図に示すような関係にあ
り、約300℃〜450℃において脱硝率が高い。上述
したケースでは脱硝装置３２の脱硝率は、幾分低
下するが、脱硝装置３０の脱硝率は、高く維持さ
れるので全体としての脱硝率を高く保持できる。
一方、ガスタービンが部分負荷と一例として25
％負荷で運転される場合には、第３図の如くガス
タービン燃焼排ガス温度は約330℃と低下する。
この場合、後側脱硝装置３０入口排ガス温度は従
来方法におけるものと同様約260℃まで低下し、
それに伴い脱硝効率は低下するが本発明の前側脱
硝装置２１入口排ガス温度は約310℃と高いので
脱硝効率は、高く保持され、全体としての脱硝効
率を十分高くできる。
％負荷で運転される場合には、第３図の如くガス
タービン燃焼排ガス温度は約330℃と低下する。
この場合、後側脱硝装置３０入口排ガス温度は従
来方法におけるものと同様約260℃まで低下し、
それに伴い脱硝効率は低下するが本発明の前側脱
硝装置２１入口排ガス温度は約310℃と高いので
脱硝効率は、高く保持され、全体としての脱硝効
率を十分高くできる。
本発明の実施例により、タービン負荷に応じて
脱硝装置の脱硝効率分布を任意に変更しうる状況
を第４図を用いて説明する。
脱硝装置の脱硝効率分布を任意に変更しうる状況
を第４図を用いて説明する。
ここで、曲線ａは蒸発器の間に１個の脱硝装置
を配置した従来方式における特性を示す曲線ｂ，
c6dは第１図に示すように２個の脱硝装置３０，
３２を配置したものにおいて、従来方式と同量の
触媒量を装置３２の触媒量と装置３０の触媒量の
比が、それぞれ１：２（曲線ｂ）、１：１（曲線
ｃ）、２：１（曲線ｄ）となるように配分した場合
の全体の脱硝効率特性を示すものである。
を配置した従来方式における特性を示す曲線ｂ，
c6dは第１図に示すように２個の脱硝装置３０，
３２を配置したものにおいて、従来方式と同量の
触媒量を装置３２の触媒量と装置３０の触媒量の
比が、それぞれ１：２（曲線ｂ）、１：１（曲線
ｃ）、２：１（曲線ｄ）となるように配分した場合
の全体の脱硝効率特性を示すものである。
以上の特性を比較すると、従来方式の特性（曲
線ａ）はガスタービンが高負荷時においては高い
効率を示すものの、部分負荷、特に50％負荷以下
においては非常に低くなる特性である。
線ａ）はガスタービンが高負荷時においては高い
効率を示すものの、部分負荷、特に50％負荷以下
においては非常に低くなる特性である。
一方、本発明の実施例によると、低負荷域での
脱硝効率を改善でき、この改善効果は、触媒配分
比率が高い程増加する。高負荷域での脱硝効率は
逆に低下するので脱硝効率の分布を一様に上昇す
る曲線からピークを有する曲線まで任意に変えう
る。
脱硝効率を改善でき、この改善効果は、触媒配分
比率が高い程増加する。高負荷域での脱硝効率は
逆に低下するので脱硝効率の分布を一様に上昇す
る曲線からピークを有する曲線まで任意に変えう
る。
第５図に、ガスタービン負荷に対する従来方式
ガスタービン出口側NOx濃度を曲線Ａに、また
脱硝装置出口側NOx濃度を曲線Aa，Ab，Ac，
Adに示す。ここで、脱硝装置出口側NOx濃度特
性曲線は第５図の曲線Ａと第４図での各々の脱硝
効率特性曲線ａ，ｂ，ｃ，ｄとを組合せたもので
ある。
ガスタービン出口側NOx濃度を曲線Ａに、また
脱硝装置出口側NOx濃度を曲線Aa，Ab，Ac，
Adに示す。ここで、脱硝装置出口側NOx濃度特
性曲線は第５図の曲線Ａと第４図での各々の脱硝
効率特性曲線ａ，ｂ，ｃ，ｄとを組合せたもので
ある。
同図中の一点鎖線は、ガスタービン負荷25％以
上での脱硝装置出口側の規制値の一例（10ppm）
を示す。
上での脱硝装置出口側の規制値の一例（10ppm）
を示す。
ここで、従来設備における脱硝装置出口側
NOx特性（曲線Aa）では、ガスタービン負荷約
30％以下において規制値の10ppm以下を満足する
ことが出来ない。一方、上述した本発明の各実施
例は採用時におけるNOx特性Ab、Ac、Adは、
ガスタービン負荷25％においても全て満足でき
る。さらに曲線Ad（触媒量配分比率２：１）で
は、規制値まで全負荷域で非常に余裕が有り、こ
の分の脱硝触媒量を減少させることができる。
NOx特性（曲線Aa）では、ガスタービン負荷約
30％以下において規制値の10ppm以下を満足する
ことが出来ない。一方、上述した本発明の各実施
例は採用時におけるNOx特性Ab、Ac、Adは、
ガスタービン負荷25％においても全て満足でき
る。さらに曲線Ad（触媒量配分比率２：１）で
は、規制値まで全負荷域で非常に余裕が有り、こ
の分の脱硝触媒量を減少させることができる。
また、ガスタービンの全負荷域で脱硝装置出口
側NOx濃度特性が、従来方式に比べ非常に均一
化し変動の少ないものとなつている。
側NOx濃度特性が、従来方式に比べ非常に均一
化し変動の少ないものとなつている。
第６図は、第５図と同様の特性図であるが、ガ
スタービン出口側NOx濃度の分布が変わつた場
合を示す。ここで、曲線Ｂはガスタービ出口側
NOx濃度を、そして曲線Ba，Bb，Bc，Bdは脱
硝装置出口側NOx濃度特性を示す。同図から明
らかなように従来方式（曲線Ba）及び曲線Bbに
おいても規制値10ppmを満足できない。これに対
し、高温側の脱硝装置３２の配分比率が高い場合
（特性曲線Bc，Bd）は、規制値を満足すること
が可能である。曲線Bdでは低負荷から定格負荷
に亘つて余裕があるので脱硝触媒量の低減も可能
となる。
スタービン出口側NOx濃度の分布が変わつた場
合を示す。ここで、曲線Ｂはガスタービ出口側
NOx濃度を、そして曲線Ba，Bb，Bc，Bdは脱
硝装置出口側NOx濃度特性を示す。同図から明
らかなように従来方式（曲線Ba）及び曲線Bbに
おいても規制値10ppmを満足できない。これに対
し、高温側の脱硝装置３２の配分比率が高い場合
（特性曲線Bc，Bd）は、規制値を満足すること
が可能である。曲線Bdでは低負荷から定格負荷
に亘つて余裕があるので脱硝触媒量の低減も可能
となる。
ところで、ガスタービン装置の進歩に伴い、ガ
スタービン燃焼ガス温度は増々上昇することが予
想される。すなわち、第３図に示した排熱回収ボ
イラ装置内部の各温度特性は、順次高温側へ移行
し第７図に示すような特性となる。この場合、第
１図の脱硝装置３２，３０の分割設置法では、ガ
スタービンの定格負荷時に排ガス温度が高過ぎて
第２図の脱硝効率特性でも明らかな様に、脱硝装
置３２の効率が極端に低下し全体の脱硝効率が下
がることとなる。これを防ぐためには、過熱器２
１と前側高圧蒸発器２２−Ａの間に脱硝装置を配
置する代りに後側高圧蒸発器２２−Ｂと高圧節炭
器２３との間に脱硝装置３３を配置すればよい
（脱硝装置は３０と３２の２個となる）。
スタービン燃焼ガス温度は増々上昇することが予
想される。すなわち、第３図に示した排熱回収ボ
イラ装置内部の各温度特性は、順次高温側へ移行
し第７図に示すような特性となる。この場合、第
１図の脱硝装置３２，３０の分割設置法では、ガ
スタービンの定格負荷時に排ガス温度が高過ぎて
第２図の脱硝効率特性でも明らかな様に、脱硝装
置３２の効率が極端に低下し全体の脱硝効率が下
がることとなる。これを防ぐためには、過熱器２
１と前側高圧蒸発器２２−Ａの間に脱硝装置を配
置する代りに後側高圧蒸発器２２−Ｂと高圧節炭
器２３との間に脱硝装置３３を配置すればよい
（脱硝装置は３０と３２の２個となる）。
第８図はガスタービン負荷に対する脱硝効率特
性で、曲線ｅは従来方式の特性曲線、曲線ｆ，
ｇ，ｈは、第１図において２個の脱硝装置３０と
３３を配置し、かつ触媒量の配分比率をそれぞれ
２：１（曲線ｆ）、１：１（曲線ｇ）、１：２（曲線
ｈ）とした場合の脱硝効率特性を示す。第９図に
は、ガスタービン負荷に対するガスタービン出口
側NOx濃度を曲線Ceに、また脱硝装置出口側
NOx濃度を第８図各特性曲線と第９図曲線ｃと
組み合わせ、曲線ｃ（従来方式）、Cf，Cg，Chに
示してある。この図から明らかなように従来方式
では脱硝装置出口側NOx濃度規制値（10ppm以
下）を満足することはできないが、本発明の実施
例の場合（曲線Cf，Cg，Ch）には、充分満足し
得るものとなつている。
性で、曲線ｅは従来方式の特性曲線、曲線ｆ，
ｇ，ｈは、第１図において２個の脱硝装置３０と
３３を配置し、かつ触媒量の配分比率をそれぞれ
２：１（曲線ｆ）、１：１（曲線ｇ）、１：２（曲線
ｈ）とした場合の脱硝効率特性を示す。第９図に
は、ガスタービン負荷に対するガスタービン出口
側NOx濃度を曲線Ceに、また脱硝装置出口側
NOx濃度を第８図各特性曲線と第９図曲線ｃと
組み合わせ、曲線ｃ（従来方式）、Cf，Cg，Chに
示してある。この図から明らかなように従来方式
では脱硝装置出口側NOx濃度規制値（10ppm以
下）を満足することはできないが、本発明の実施
例の場合（曲線Cf，Cg，Ch）には、充分満足し
得るものとなつている。
以上、２個の脱硝装置を排熱回収ボイラ内に配
置した場合について説明したが、３個以上の脱硝
装置を適宜ボイラ内に配置してもよい。この場
合、脱硝効率分布をより任意に設定できる。脱硝
装置は、排ガスの温度を考慮して決めればよく、
ガスタービン排気流路に設けてもよい。
置した場合について説明したが、３個以上の脱硝
装置を適宜ボイラ内に配置してもよい。この場
合、脱硝効率分布をより任意に設定できる。脱硝
装置は、排ガスの温度を考慮して決めればよく、
ガスタービン排気流路に設けてもよい。
本発明によれば、次のような効果がある。
１ 負荷変動に係りなく脱硝装置出口側のNOx
濃度を均一化できる。
濃度を均一化できる。
２ 同量脱硝触媒を有する従来脱硝装置と本発明
装置を比較した場合、脱硝効率の向上が可能と
なる。
装置を比較した場合、脱硝効率の向上が可能と
なる。
３ NOxの規制値を満足し得る脱硝触媒の量は、
本発明により大巾に低減できる。
本発明により大巾に低減できる。
４ 脱硝効率の負荷に対する分布を変更できるの
でガスタービン負荷に対するガスタービン出口
側NOx濃度の分布変化に対応できる。
でガスタービン負荷に対するガスタービン出口
側NOx濃度の分布変化に対応できる。
第１図は本発明の一実施例で、ガスタービンと
排熱回収ボイラを蒸気タービンとを組合せ、排熱
回収ボイラ中に乾式接触還元分解法による脱硝装
置を設置した複合サイクルプラントの基本構成
図、第２図は脱硝装置の脱硝反応温度に対する脱
硝効率特性図、第３図は排熱回収ボイラ装置内部
の各位置における排ガス温度特性図、第４図はガ
スタービン負荷に対する触媒配分比率を変えた場
合の脱硝効率特性図、第５図はガスタービン負荷
に対するガスタービン出口側NOx濃度と後側脱
硝装置出口側のNOx濃度とその規制値を示す特
性図、第６図は第５図のガスタービン出口側
NOx濃度分布が異なつた場合の特性図、第７図
は、ガスタービン排ガス温度が従来よりも高くな
つた場合の排熱回収ボイラ装置内部の各位置にお
ける排ガス温度特性図、第８図は、他の実施例に
おけるガスタービン負荷に対する触媒配分比率を
変えた場合の脱硝効率特性図、第９図はガスター
ビン負荷に対するガスタービン出口側NOx濃度
及び脱硝装置出口側NOx濃度とその規制値の一
例を示す図である。 １０……ガスタービン装置、２０……発熱回収
ボイラ装置、２１……過熱器、２２−Ａ……前側
高圧蒸発器、２２−Ｂ……後側高圧蒸発器、３
０，３２，３３……脱硝装置。
排熱回収ボイラを蒸気タービンとを組合せ、排熱
回収ボイラ中に乾式接触還元分解法による脱硝装
置を設置した複合サイクルプラントの基本構成
図、第２図は脱硝装置の脱硝反応温度に対する脱
硝効率特性図、第３図は排熱回収ボイラ装置内部
の各位置における排ガス温度特性図、第４図はガ
スタービン負荷に対する触媒配分比率を変えた場
合の脱硝効率特性図、第５図はガスタービン負荷
に対するガスタービン出口側NOx濃度と後側脱
硝装置出口側のNOx濃度とその規制値を示す特
性図、第６図は第５図のガスタービン出口側
NOx濃度分布が異なつた場合の特性図、第７図
は、ガスタービン排ガス温度が従来よりも高くな
つた場合の排熱回収ボイラ装置内部の各位置にお
ける排ガス温度特性図、第８図は、他の実施例に
おけるガスタービン負荷に対する触媒配分比率を
変えた場合の脱硝効率特性図、第９図はガスター
ビン負荷に対するガスタービン出口側NOx濃度
及び脱硝装置出口側NOx濃度とその規制値の一
例を示す図である。 １０……ガスタービン装置、２０……発熱回収
ボイラ装置、２１……過熱器、２２−Ａ……前側
高圧蒸発器、２２−Ｂ……後側高圧蒸発器、３
０，３２，３３……脱硝装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガスタービン排ガスを熱源として蒸気を発生
させるために、前記排ガスの下流から順に給水を
加熱した温水を得る節炭器、節短器からの温水か
ら蒸気を発生させる蒸発器、蒸発器からの蒸気を
過熱蒸気とする過熱器の各熱交換器を配置した排
熱回収ボイラにおいて、 前記蒸発器を二分割してその間にガスタービン
排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する第１の脱
硝装置を配置し、蒸発器と蒸発器以外の熱交換器
との間に第２の脱硝装置を配置したことを特徴と
する排熱回収ボイラ。 ２ 第１項記載の排熱回収ボイラにおいて、前記
蒸発器は高圧蒸発器であり、更に前記節炭器のガ
ス後流側に低圧蒸発器を配置したことを特徴とす
る排熱回収ボイラ。 ３ 第１項記載の排熱回収ボイラにおいて、 ２つの脱硝装置の位置および各触媒量の配分比
率は、タービン負荷に対する前記ガスタービンの
出側NOx濃度分布に応じて決められることを特
徴とする排熱回収ボイラ。 ４ 第１項記載の排熱回収ボイラにおいて、 ２つの脱硝装置の位置および各触媒量の配分比
率は、タービン負荷に応じて決まる前記ガスター
ビン出側における排ガス温度に基づいて決められ
ることを特徴とする排熱回収ボイラ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175030A JPS6155501A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 排熱回収ボイラ |
| PCT/JP1985/000466 WO1986001579A1 (fr) | 1984-08-24 | 1985-08-23 | Chaudiere pouvant recuperer la chaleur perdue et possedant des dispositifs de denitruration |
| US06/841,179 US4693213A (en) | 1984-08-24 | 1985-08-23 | Waste heat recovery boiler |
| EP85904152A EP0190366B1 (en) | 1984-08-24 | 1985-08-23 | Boiler capable of recovering waste heat and having denitration devices |
| DE8585904152T DE3570276D1 (en) | 1984-08-24 | 1985-08-23 | Boiler capable of recovering waste heat and having denitration devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175030A JPS6155501A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 排熱回収ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6155501A JPS6155501A (ja) | 1986-03-20 |
| JPH0429923B2 true JPH0429923B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=15988988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59175030A Granted JPS6155501A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 排熱回収ボイラ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4693213A (ja) |
| EP (1) | EP0190366B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6155501A (ja) |
| DE (1) | DE3570276D1 (ja) |
| WO (1) | WO1986001579A1 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718525B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1995-03-06 | 株式会社日立製作所 | 排ガスボイラ |
| JPS64326A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Hitachi Ltd | Nox abating type gas turbine plant |
| JP2659720B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1997-09-30 | 三菱重工業株式会社 | 排ガス熱交換装置 |
| JP2554101B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1996-11-13 | 三菱重工業株式会社 | 排ガスボイラ |
| DE3741882C1 (en) * | 1987-12-10 | 1989-02-02 | Gea Luftkuehler Happel Gmbh | Steam generator with once-through forced flow |
| US4875436A (en) * | 1988-02-09 | 1989-10-24 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Waste heat recovery system |
| JP2516661B2 (ja) * | 1988-07-25 | 1996-07-24 | 三菱重工業株式会社 | 再熱式排ガスボイラ |
| EP0561220B1 (de) * | 1992-03-16 | 1995-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Anlage zur Dampferzeugung und Dampferzeugeranlage |
| US5247991A (en) * | 1992-05-29 | 1993-09-28 | Foster Wheeler Energy Corporation | Heat exchanger unit for heat recovery steam generator |
| FR2698681B1 (fr) * | 1992-11-27 | 1994-12-30 | Stein Industrie | Chaudière de récupération en sortie de turbine à gaz. |
| DE19544224B4 (de) * | 1995-11-28 | 2004-10-14 | Alstom | Chemische Fahrweise eines Wasser/Dampf-Kreislaufes |
| JP3373771B2 (ja) | 1997-10-08 | 2003-02-04 | 株式会社東芝 | 排熱回収ボイラ |
| JP3794796B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2006-07-12 | 三菱重工業株式会社 | コンバインド発電プラント |
| US6612249B2 (en) * | 2000-03-24 | 2003-09-02 | Unique Patents.Com, Llc | Zero NOx gaseous passivation process |
| US20040057888A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Mitsubishi Power Systmes, Inc. | Ammonia distribution grid for selective catalytic reduction (SCR) system |
| US7243619B2 (en) * | 2004-10-20 | 2007-07-17 | The Babcock & Wilcox Company | Dual pressure recovery boiler |
| US7331312B2 (en) * | 2005-10-31 | 2008-02-19 | Boiler Clinic, Inc. | Waste heat recovery apparatus and method for boiler system |
| US20080134994A1 (en) * | 2005-10-31 | 2008-06-12 | Sungkyou Choi | Waste Heat Recovery Apparatus and Method for Boiler System |
| US20070256424A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Siemens Power Generation, Inc. | Heat recovery gas turbine in combined brayton cycle power generation |
| US8245491B2 (en) | 2006-11-15 | 2012-08-21 | Modine Manufacturing Company | Heat recovery system and method |
| US20090205310A1 (en) * | 2008-02-20 | 2009-08-20 | General Electric Company | Power generation system having an exhaust gas attemperating device and system for controlling a temperature of exhaust gases |
| US8763404B2 (en) | 2008-12-31 | 2014-07-01 | Rolls-Royce Corporation | Systems, apparatuses, and methods of harnessing thermal energy of gas turbine engines |
| WO2012094362A2 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-12 | Eco Power Solutions (Usa) Corp. | APPLYING OZONE NOx CONTROL TO AN HRSG FOR A FOSSIL FUEL TURBINE APPLICATION |
| CN104126058B (zh) * | 2012-02-23 | 2016-07-06 | 昭和电工株式会社 | 发电装置、发电方法、分解气体锅炉和分解气体涡轮 |
| US9694317B2 (en) | 2012-05-03 | 2017-07-04 | Altira Technology Fund V L.P. | Multi-pollutant abatement device and method |
| CN102937296B (zh) * | 2012-11-20 | 2015-04-08 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种适用脱硝设备负全程负荷投运的锅炉 |
| US9739476B2 (en) * | 2013-11-21 | 2017-08-22 | General Electric Technology Gmbh | Evaporator apparatus and method of operating the same |
| JP6516993B2 (ja) * | 2014-09-26 | 2019-05-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | コンバインドサイクルプラント並びにボイラの蒸気冷却方法 |
| CN111174189A (zh) * | 2019-08-26 | 2020-05-19 | 浙江卫星能源有限公司 | 一种用于燃气轮机尾气高效余热回收及脱硝联用的工艺 |
| CN114278956B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-07-19 | 天津华赛尔传热设备有限公司 | 一种用于燃气锅炉的余热回收系统及燃气锅炉 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3443550A (en) * | 1967-05-05 | 1969-05-13 | Gen Electric | Two-section heat recovery steam generator |
| DE2512410C3 (de) * | 1975-03-21 | 1985-04-18 | Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Anlage zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS51112483A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Asahi Glass Co Ltd | Multi-tank catalytic reaction apparatus |
| JPS51151259A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Babcock Hitachi Kk | A desulfurization and denitration process for exhaust gases of boiler apparatus |
| JPS609201B2 (ja) * | 1975-09-29 | 1985-03-08 | 株式会社日立製作所 | 排熱回収ボイラ装置 |
| FR2539216A1 (fr) * | 1976-07-27 | 1984-07-13 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Chaudiere comportant un ensemble de denitration |
| CA1092910A (en) * | 1976-07-27 | 1981-01-06 | Ko'hei Hamabe | Boiler apparatus containing denitrator |
| US4160805A (en) * | 1977-07-14 | 1979-07-10 | Hitachi Shipbuilding & Engineering Co. Ltd. | Boiler containing denitrator |
| JPS5477277A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for reducing nitrogen oxides in combustion exhaust gas |
| JPS5479160A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-23 | Hitachi Ltd | Denitration method for exhaust gas |
| JPS6017967B2 (ja) * | 1978-01-18 | 1985-05-08 | 株式会社日立製作所 | 排熱回収ボイラ装置 |
| US4335084A (en) * | 1980-01-24 | 1982-06-15 | Roldiva, Inc. | Method for reducing NOx emissions from combustion processes |
| US4353207A (en) * | 1980-08-20 | 1982-10-12 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants |
| US4353206A (en) * | 1980-08-20 | 1982-10-12 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in combined cycle plants |
| JPS57192708A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-26 | Babcock Hitachi Kk | Method of operating recovery boiler for waste heat |
| JPS57196003A (en) * | 1981-05-27 | 1982-12-01 | Babcock Hitachi Kk | Method and device for denitrating waste heat recovery boiler |
| JPS57207701A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-20 | Hitachi Ltd | Waste-heat recovery boiler |
| US4501233A (en) * | 1982-04-24 | 1985-02-26 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Heat recovery steam generator |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59175030A patent/JPS6155501A/ja active Granted
-
1985
- 1985-08-23 US US06/841,179 patent/US4693213A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-08-23 EP EP85904152A patent/EP0190366B1/en not_active Expired
- 1985-08-23 DE DE8585904152T patent/DE3570276D1/de not_active Expired
- 1985-08-23 WO PCT/JP1985/000466 patent/WO1986001579A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0190366B1 (en) | 1989-05-17 |
| JPS6155501A (ja) | 1986-03-20 |
| EP0190366A4 (en) | 1987-01-20 |
| DE3570276D1 (en) | 1989-06-22 |
| WO1986001579A1 (fr) | 1986-03-13 |
| EP0190366A1 (en) | 1986-08-13 |
| US4693213A (en) | 1987-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0429923B2 (ja) | ||
| US4466241A (en) | Waste heat recovery boiler | |
| US4572110A (en) | Combined heat recovery and emission control system | |
| US4353206A (en) | Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in combined cycle plants | |
| US4353207A (en) | Apparatus for removing NOx and for providing better plant efficiency in simple cycle combustion turbine plants | |
| KR100385372B1 (ko) | 가스및증기터빈플랜트의운전방법및이에따라동작하는플랜트 | |
| CN1097842A (zh) | 燃气蒸汽联合发电厂 | |
| US20100077722A1 (en) | Peak load management by combined cycle power augmentation using peaking cycle exhaust heat recovery | |
| JPH06229209A (ja) | ガス・蒸気タービン複合設備およびその運転方法 | |
| US6266953B1 (en) | Method of operating a gas and steam turbine plant | |
| US5367870A (en) | Gas and steam turbine system | |
| JP2565437B2 (ja) | 管巣燃焼型コンバスタ−を備えたガスタ−ビン装置 | |
| KR102485852B1 (ko) | 가스 및 증기 복합 터빈 설비에서의 폐가스 재순환 | |
| EP3232022B1 (en) | System and method for improving the performance of a heat recovery steam generator | |
| CN112303604B (zh) | 一种机组启动过程脱硝投入的省煤器水温调节系统 | |
| JP2554060B2 (ja) | 複合発電システム | |
| CN118935429A (zh) | 一种电站直流锅炉全负荷脱硝系统 | |
| JPH01155007A (ja) | 廃熱回収ボイラの運転方法 | |
| JP2024080906A (ja) | 排ガスバイパス装置及び排熱回収ボイラ並びに排ガスバイパス方法 | |
| JPH0465284B2 (ja) | ||
| JPH0323807B2 (ja) | ||
| JP2002349801A (ja) | 排熱回収ボイラ | |
| CN121891882A (zh) | 耦合火电灵活调峰的烟气污染物治理系统及其控制方法 | |
| JP2889271B2 (ja) | 排熱回収ボイラ装置 | |
| JPH0621524B2 (ja) | コンバインドプラントとその運転方法 |