JPH08206544A - 噴出ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズルの閉塞を抑制する。 【構成】 噴出管１０の先端部に装着したノズル本体か
ら気体をダスト含有ガス中に噴出する噴出ノズルにおい
て、前記ノズル本体１１を、本体１１内へのダストの付
着堆積を抑制すべく内径を噴出方向前方に行くに連れて
漸次拡径した円筒状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は石炭焚ボイラからの排ガ
ス等のダスト含有ガス中に気体を噴出する噴出ノズルに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】噴出ノズルは気体や液体等の流体を噴出
させるもので、ガス中に別の気体を噴出させるものがあ
る。この噴出ノズルは、例えば、図４に示すように、噴
出管１０の先端部にノズル本体１５を螺合装着する構成
のものが提案され、この噴出管１０の先端部とノズル本
体１５との間に挟持させたオリフィス孔板１６の噴出孔
１７から気体を噴出させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の噴出
ノズルでは、噴出管の先端部にノズル本体を螺合して装
着し、この噴出管の先端部とノズル本体との間に噴出孔
を有するオリフィス孔板を挟持させるため、ノズル本体
内のオリフィス孔板上に平坦部が形成される。このよう
に平坦部が形成されると、気体を噴出するガス中にダス
トが含まれていると（例えば石炭焚ボイラからの排ガス
の場合には）、ガス中の灰等のダストがノズル本体内に
流入することがあり、このダストがノズル本体内の平坦
部上に付着して成長（堆積）する。すなわち、気体が噴
出される範囲外の平坦部上では、渦流が発生し、この渦
流にダストが巻き込まれ、そして図４に示すようにノズ
ル本体１５内の断面三角部（渦流が起きる部分）１８に
ダスト（例えば灰）が付着して堆積し、最後にはノズル
が閉塞してしまう。

【０００４】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、ノズル本体内へ
のダストの付着堆積を抑制する噴出ノズルを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の噴出ノズルは、
噴出管の先端部に装着したノズル本体から気体をダスト
含有ガス中に噴出する噴出ノズルにおいて、前記ノズル
本体を、本体内へのダストの付着堆積を抑制すべく内径
を噴出方向前方に行くに連れて漸次拡径した円筒状に形
成したものである。

【０００６】前記ノズル本体の内壁の傾斜角度は、前記
気体の噴出角度からその噴出角度より５度傾斜させた角
度の範囲であることが好ましい。

【０００７】

【作用】ノズル本体から気体をダスト含有ガス中に噴出
する際、ノズル本体内にダストが流入しても、ノズル本
体は内径が噴出方向前方に行くに連れて漸次拡径された
円筒状に形成されるため、ノズル本体内を通る気体（噴
出気体）によって本体内のダストはそこに滞留すること
なく噴き出される。従って、ノズル本体内にダストが付
着堆積することが抑制される。

【０００８】ノズル本体の内壁の傾斜角度は、気体の噴
出角度より小さいと気体の噴射に影響を及ぼし、噴出角
度より５度傾斜した角度より大きいと本体内に流入した
ダストの噴出を行えないことがある。従って、ノズル本
体内壁の傾斜角度を気体の噴出角度からその噴出角度よ
り５度傾斜させた角度の範囲に設定することで、気体の
噴射に悪影響を及ぼすことなく、より確実にノズル本体
内へのダストの付着堆積を抑制することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１０】本実施例では本発明の噴出ノズルを石炭焚
ボイラプラントに適用した場合（石炭焚ボイラからの排
ガス（ダスト含有ガス）中にアンモニア含有空気を噴出
する場合）について述べる。

【００１１】図３において、１は石炭を燃料として燃焼
を行うボイラ（燃焼機器）を示し、このボイラ１の排ガ
ス出口２には排ガスを煙突３から大気に放出するための
排ガスダクト４が接続されている。排ガスダクト４に
は、乾式アンモニア接触還元法により排ガスを脱硝処理
する脱硝装置（ＳＣＲ）５や電気集塵器等の集塵器６な
どが介設され、排ガスは脱硝、脱塵などの精製処理後大
気に放出される。

【００１２】この排ガスダクト４の脱硝装置５の入口側
（上流側）には、脱硝処理に必要なアンモニア（アンモ
ニア含有空気）を噴出する噴出部７が設けられ、この噴
出部７から噴出されて排ガス中に混合したアンモニアと
排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが脱硝装置
５内で反応して排ガスが脱硝処理される。

【００１３】噴出部７は、図２に示すような注入管（長
手方向に所定の間隔を隔てて多数の噴出ノズル９を設け
た注入管）８をダクト４内に多数配置、具体的には噴出
ノズル９からのアンモニア含有空気がダクト４内の排ガ
ス中にほぼ均一に分散されて混合されるように配置して
形成される。

【００１４】噴出ノズル９は、図１及び図２に示すよう
に、アンモニア含有空気が供給される注入管８に接続さ
れる噴出管１０と、その噴出管１０の先端部に開口部を
覆うように装着されるノズル本体１１とから形成され
る。

【００１５】ノズル本体１１は円筒状に形成され、その
内部に噴出管１０の先端部外周に螺合する溝１４が切ら
れ、このノズル本体１１を噴出管１０に螺合装着した
際、ノズル本体１１の穴１２が噴出管１１と同軸上に形
成されるようになっている。ノズル本体の穴径（内径）
は、噴出管１１側（噴出方向後方）の径（実質上の噴射
穴径）ｄが例えば 8〜12mmに形成され、これより噴出方
向前方に行くに連れて漸次拡径している。

【００１６】このノズル本体１１の内壁の傾斜角度θ
は、内壁（本体１１内）にダストが付着堆積しない角度
で、具体的には気体の噴出角度からその噴出角度より数
度 （例えば５°）傾斜させた角度の範囲であり、好ま
しくは噴出角度より１〜３°傾斜させた角度（噴出角度
＋１〜３°）である。これは、内壁の傾斜が噴出角度よ
り小さいと、気体（アンモニア含有空気）の噴射領域が
狭くなったりして気体の噴出に影響を及ぼし、傾斜が噴
出角度より大きすぎると、気体の噴射に影響しない空間
が増えて本体１１内にダストが付着する虞がある、つま
りその空間が増えると本体１１内に流入したダストを本
体１１外に噴き出す（流出させる）ことができないこと
があり、その結果ダストが本体１１内に滞留して付着す
るからである。

【００１７】また、ノズル本体１１の外形は、ノズル９
の閉塞の１つの要因であるダストの気体噴出方向の付着
堆積を抑制する形状とする。すなわち、ノズル本体１１
の噴出方向前方の先端面（前面）１３の面積が大きい
と、ここにダストが付着堆積するので、この面積をでき
るだけ小さくする。例えば図１に示すように、ノズル本
体１１のほぼ中央部より噴出方向前方までの外径を漸次
縮径して前面１３の面積を小さくする。この際、その傾
斜角度βは約45°以下にする。傾斜角度βが約45°より
大きいと、この傾斜面にダストが付着して噴出方向に沿
って堆積することがあるからである。

【００１８】この噴出ノズル９は例えばダクト４内に 2
00〜300 個設けられ、これら噴出ノズル９からアンモニ
ア含有空気がダクト４内の排ガス中にほぼ均一に分散さ
れて混合される。

【００１９】その排ガス中には灰等のダストが含まれ、
このダストがノズル本体１１内に流入することがある。
このように、ノズル本体１１内にダストが流入しても、
ノズル本体１１は、内径が噴出方向前方に行くに連れて
漸次拡径されている円筒状に形成されているため、ノズ
ル本体１１内を通るアンモニア含有空気（噴出気体）に
よって本体１１内のダストはそこに滞留することなく噴
き出される。よって、ノズル本体１１内にダストが付着
堆積することが抑制される。

【００２０】この際、ノズル本体１１内壁の傾斜角度θ
を気体の噴出角度からその噴出角度より数度（例えば５
°）傾斜させた角度の範囲に設定することで、気体の噴
射に悪影響を及ぼすことなく、より確実にノズル本体１
１内へのダストの付着堆積を抑制することができる。

【００２１】また、ノズル本体１１は、その噴出方向前
方の先端面（前面）１３の面積が小さくなるように、例
えばノズル本体１１のほぼ中央部より噴出方向前方まで
の外径が漸次縮径されているため、前面１３にダストが
付着堆積することが抑制される。さらに、ノズル本体１
１の外形、特にその傾斜面にダストがたとえ付着堆積し
たとしても、傾斜角度βが約45°以下に形成されるた
め、その堆積方向は気体噴出方向ではないので、ダスト
が付着堆積してもノズルが閉塞することがない。すなわ
ち、ダストが気体噴出方向に付着堆積すると何等かの原
因でこの堆積したダストが噴射穴１２（ノズル本体１１
内）に流入することがあり、これによりノズル９が閉塞
する場合がある。

【００２２】従って、ノズル本体１１を、内径が噴出方
向前方に行くに連れて漸次拡径されていると共に、外径
が中央部より噴出方向前方にかけて縮径されて前面１３
の面積が小さい円筒状に形成したので、石炭焚ボイラか
らの排ガス中にアンモニア含有空気を噴出してもダスト
の付着堆積によりノズル９が閉塞することなく、アンモ
ニア含有空気の噴出を行える。これによって、排ガス中
にアンモニアをほぼ均一に分散混合することができ、脱
硝処理を常に良好に行える。すなわち、噴出ノズル９は
例えばダクト４内に 200〜300 個と多数設けられている
ため、例えば50個位が閉塞しても排ガス中にアンモニア
を噴出させることができるが、閉塞したノズルがあると
アンモニアを均一にガス中に混合することができず、脱
硫性能が悪くなる。

【００２３】また、気体の噴出を漸次拡径された内径の
ノズル本体１１により行うため、図４に示すようなオリ
フィス孔板１６を用いる場合に比して圧力損失が少なく
なる。

【００２４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば次のような
優れた効果を奏する。

【００２５】(1) ノズル本体を円筒状に形成すると共
に、この内径を噴出方向前方に行くに連れて漸次拡径し
たので、ノズル本体内へのダストの付着堆積を抑制でき
る。

【００２６】(2) ノズル本体内壁の傾斜角度を気体の
噴出角度からその噴出角度より５度傾斜させた角度の範
囲に設定することで、気体の噴射に悪影響を及ぼすこと
なく、より確実にノズル本体内へのダストの付着堆積を
抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の噴出ノズルの一例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の噴出ノズルを注入管に複数設けた一例
を示す斜視図である。

【図３】ボイラプラントの一例を示す構成図である。

【図４】先に提案されている噴出ノズルの一例を示す断
面図である。

【符号の説明】

９ 噴出ノズル １０ 噴出管 １１ ノズル本体 １２ 噴出穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴出管の先端部に装着したノズル本体か
   ら気体をダスト含有ガス中に噴出する噴出ノズルにおい
   て、前記ノズル本体を、本体内へのダストの付着堆積を
   抑制すべく内径を噴出方向前方に行くに連れて漸次拡径
   した円筒状に形成したことを特徴とする噴出ノズル。
2. 【請求項２】 前記ノズル本体の内壁の傾斜角度が、前
   記気体の噴出角度からその噴出角度より５度傾斜させた
   角度の範囲である請求項１記載の噴出ノズル。