JPH08215537A - セメントキルン排ガス中のNOx低減方法及びその装置 - Google Patents
セメントキルン排ガス中のNOx低減方法及びその装置Info
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Abstract
にする。 【構成】サスペンションプレヒータ付キルンのキルン窯
尻2と混合室4とを接続する立上り煙道部3に可変絞り
装置5を設け、該可変絞り装置5の絞り弁6の絞り量を
調整してしてキルン排ガスの流速を制御するとともに、
該絞り弁の先端面に開口するノズルから脱硝用添加剤を
噴出させ前記キルン排ガスに混合せしめる。
Description
おいて発生するセメントキルン排ガス中のNOxの低減
方法及びその装置に関するものである。
ンと仮焼炉とで燃料を吹き込み燃焼させている。(特公
昭51−30865、特公昭60−18029、特公平
2−55096参照)
NOxは主にロータリキルン側の燃料の燃焼によって発
生する。それは、ロータリキルン焼点部で原料を半溶融
まで加熱して焼成することが必要であり、炎は充分な輻
射伝熱を生じるよう高温度が要求されるので、ロータリ
キルンでのNOxの発生は避けられないのである。
〜1000℃の低温領域であるので、NOxの発生は非
常に少ない。
ータリキルン側で発生するNOxを抑制するか、又は、
低減させることが必要となる。
ルンとサスペンションプレヒータとを接続する立上り煙
道部を流れるキルン排ガス中に燃料、アンモニア或いは
尿素等の脱硝用添加剤を吹き込み、該キルン排ガスと燃
料等とを混合せしめてNOxを低減する方法が採用され
ている(特開昭53−1221、特公昭56−2958
0参照)。
が悪く、NOxの値はそれ程下がらない。そのため、立
上り煙道部に吹き込む脱硝用添加剤の添加量を増やした
り、又は、吹き込み方法を変えたりして、NOx値を所
望値迄下げるように努力されていた。
確実にNOx値を低減できるようにすることを目的とす
る。
剤の添加量が多くてもNOx値が下がらない場合があ
り、又、添加場所、添加位置、添加方法等でNOx値が
変化することを知るとともに、結局脱硝効果が悪いのは
キルン排ガスと添加剤との混合が均一に行なわれていな
いため、即ち、混合効果が悪いためであることに気がつ
いた。そこで、本発明者は、混合効果を良くするため本
発明を次の様に構成し、前記目的を達成しようとするも
のである。
ン窯尻と混合室とを接続する立上り煙道部に可変絞り装
置を設け、該可変絞り装置の絞り弁の絞り量を調整して
キルン排ガスの流速を制御する工程と;該絞り弁の先端
面に開口するノズルから脱硝用添加剤を噴出させ前記キ
ルン排ガスに混合せしめる工程と;最上段サイクロン出
口排ガス中のNOx含有値を検出し、その検出値に基づ
いて前記可変絞り装置の絞り量と脱硝用添加剤の供給量
とを調整する工程と;を備えたことを特徴とするNOx
低減方法。
り装置の絞り弁により絞られて流速が変化するととも
に、該絞り弁に衝突したキルン排ガスは流れを乱され渦
を巻く様にしながら混合室内に流れ込む。この時、絞り
弁の先端面の開口から脱硝用添加剤が噴出され、その添
加剤はキルン排ガスの流れを横断する様にしながら、キ
ルン排ガスに混合される。
ない時には、可変絞り装置の絞り弁の絞り量と該添加剤
の添加量を調整し、キルン排ガスと該添加剤とが均一に
混合するようにする。
る。仮焼炉付サスペンションプレヒータ付ロータリキル
ン(以下、NSPキルンという)において、ロータリキ
ルン1のキルン窯尻2は、立上り煙道部3を介して混合
室4に接続されている。
縮流部をなしているが、この煙道部3には煙道部断面積
AS、即ち、キルン排ガスの流路断面積、を変化せしめ
る可変絞り装置5が設けられている。
す様に、該煙道部3内に出入りする4枚の絞り弁6が設
けられている。該絞り弁6は油圧シリンダ7により互い
に独立に摺動する。
の内部には、脱硝用添加剤供給ノズル8が設けられてい
る。このノズル先端のノズル口8aは絞り弁の先端面6
aに開口し、又、その後端にはポンプなどを備えた脱硝
用添加剤の圧送手段10が接続されている。
状、種類などが選択されるが、例えば、噴霧ノズルや吹
き込みノズルが用いられる。
系の燃料、例えば、微粉炭、重油、軽油、灯油、LP
G、LNGのうちの1種類からなる単一剤、又は、複数
種類からなる混合剤、を用いるが、必ずしもこれに限定
されるものではなく、必要に応じて適宜選択される。例
えば、脱硝用添加剤として、アンモニアガス、アンモニ
ア水、尿素又はアンモニア塩の水溶液、などを用いても
よい。
Dはクーラ、KBはキルンバーナ、矢印A1は排ガスの
流れ方向、矢印A2はセメント原料の流れ方向、A3は燃
料燃焼用空気の流れ方向、A4は脱硝用添加剤30の流
れ方向、をそれぞれ示す。又、C1〜C4はサイクロン、
20は最上段サイクロンC1の出口20aに設けられ、
プレヒータ排ガス中のNOx値を測定するNOx検出
器、をそれぞれ示す。
にセメント焼成に用いるNSPキルンの全体的な作動に
ついて説明する。図示しない原料ホッパからキルン排ガ
スダクトKD1に投入された50〜100℃のセメント
原料は、最上段サイクロンC1、サイクロンC2を通り、
キルン排ガスダクトKD2、KD3にそれぞれ投入され
る。
排ガスは600〜750℃に加熱された原料を分離す
る。分離された原料はクーラDと連通する空気吹込管2
7中で300〜700℃の熱風に浮遊懸濁させられて仮
焼炉Sに吹き込まれる。
1300℃の高温燃焼ガスと混合、熱交換しながら混合
室4内でほぼ900〜1200℃のキルン排ガスと混合
攪拌され、再度熱交換され830〜950℃の均一に混
合された後、最下段サイクロンC4に入り、820〜9
00℃のセメント原料としてキルン窯尻2を通りロータ
リキルン1内に送入される。
1は立上り煙道部3において可変絞り装置5により流量
を調整され、流速を制御されるとともに、該ノズル8か
ら脱硝用添加剤30を吹き付けられ混合されながら混合
室4に入る。そして、仮焼炉Sで発生した燃焼ガスと混
合されるが、仮焼炉Sでは低温燃焼のため、この燃焼ガ
スにはほとんどNOxが含まれていない。そのため、前
記キルン排ガスのNOxは混合室4内で仮焼炉Sで発生
したNOxと混合し希釈される。
ダで摺動させることにより、煙道部断面積ASの大きさ
を変化させ、所謂絞り量を変化させる。この絞り弁6を
変位させる場合には図3、図4の実線で示す様に、全部
の絞り弁6を同一突出量にしたり、又、図4の鎖線で示
す様に対向する一方の絞り弁6の突出量を他方のそれよ
り大きくしてもよい。この絞り弁6の形状や制御方法は
必要に応じて適宜選択される。
り弁6により流速を規制されながら脱硝用添加剤30を
吹き付けられるが、この時、該排ガスA1は絞り弁6に
衝突して流れが乱されるので、絞り弁6の先端面6aか
ら吹き出される脱硝用添加剤30は該排ガスの流れの中
央部分まで入り込み、良く混合される。
を洗う様にしながら上昇するので、該先端面6aに開口
している脱硝添加剤供給ノズル8のノズル口8aが詰ま
ったりすることがない。
絞り込む程煙道部3の中心部に近ずくので、該排ガスA
1の流速が速くなっても十分に該添加剤を混合すること
ができる。
上段サイクロンC1出口排ガスA1中のNOx値を検出
し、所望のNOx値となるよう可変絞り装置5の絞り量
と脱硝添加剤30の供給量が調整される。所望のNOx
値より高い場合には、絞り量を大きくして煙道部断面積
ASを小さくし流速を大きくし、又、その逆の場合には
絞り量を小さくして煙道部断面積AS大きくし流速を小
さくする。この時の調整される流速は必要に応じて適宜
選択されるが、例えば、キルン排ガスの流速が20m/
S〜40m/Sの範囲内で選択される。
プレヒータ付キルンについて述べたが、仮燃焼の付かな
いサスペンションプレヒータ付キルンにおいても同様の
要領で、NOxを低減できることは勿論である。
の様な顕著な効果を奏する。 (1)立上り煙道部に可変絞り装置を設けたので、絞り
量を変化させてキルン排ガスの流速を調整し、脱硝用添
加剤の混合を均一に行なうことができる。そのため、ロ
ータリキルンの運転を乱すことなく、熱量の増加もほと
んどなく、NOxを低減することができる。
口する脱硝添加剤供給ノズルを設けたので、キルン排ガ
スは該ノズルのノズル口を洗う様にしながら流れる。そ
のため、ノズルの詰まりを防止することができる。又、
該ノズル煙道部の内壁面に固定した場合に比べ、キルン
排ガスの流れのより中心部側に脱硝添加剤を供給するこ
とができるので、より良好な混合効果を得ることができ
る。
させて最上段サイクロン出口排ガス中のNOx値を測定
調整したところ、表1の結果を得た。但し、この実験に
おける条件は、燃料たき比、即ち、ロータリキルンの燃
料量/仮焼炉の燃料量=40/60、キルン窯尻排ガス
中のNOx=1000ppm、(O2=10%基準)、
である。なお、fmは脱硝用添加剤(燃料)のキルン燃
料に対する割合(%)、NOxは最上段サイクロン出口
から排出される排ガス中のNOxppm(10%O2換
算値)、である。
Claims (9)
- 【請求項1】サスペンションプレヒータ付キルンのキル
ン窯尻と混合室とを接続する立上り煙道部に可変絞り装
置を設け、該可変絞り装置の絞り弁の絞り量を調整して
キルン排ガスの流速を制御する工程と;該絞り弁の先端
面に開口するノズルから脱硝用添加剤を噴出させ前記キ
ルン排ガスに混合せしめる工程と;を備えたことを特徴
とするセメントキルン排ガス中のNOx低減方法。 - 【請求項2】サスペンションプレヒータ付キルンのキル
ン窯尻と混合室とを接続する立上り煙道部に可変絞り装
置を設け、該可変絞り装置の絞り弁の絞り量を調整して
キルン排ガスの流速を制御する工程と;該絞り弁の先端
面に開口するノズルから脱硝用添加剤を噴出させ前記キ
ルン排ガスに混合せしめる工程と;最上段サイクロン出
口排ガス中のNOx含有値を検出し、その検出値に基づ
いて前記可変絞り装置の絞り量と脱硝用添加剤の供給量
とを調整する工程と;を備えたことを特徴とするセメン
トキルン排ガス中のNOx低減方法。 - 【請求項3】脱硝用添加剤が、炭素及び炭化水素系の燃
料であることを特徴とする請求項1又は2記載のセメン
トキルン排ガス中のNOx低減方法。 - 【請求項4】炭素及び炭化水素系の燃料が、微粉炭、重
油、灯油、LPG、LNGの内の1種類からなる単一添
加剤、又は、複数種からなる混合添加剤であることを特
徴とする請求項3記載のセメントキルン排ガス中のNO
x低減方法。 - 【請求項5】脱硝用添加剤が、アンモニアガス、アンモ
ニア水、尿素水溶液、又は、アンモニア塩の水溶液であ
ることを特徴とする請求項1、又は、2記載のセメント
キルン排ガス中のNOx低減方法。 - 【請求項6】サスペンションプレヒータとロータリキル
ンとを接続する立上り煙道部と;該立上り煙道部に設け
られ、かつ、絞り弁を有する可変絞り装置と;該絞り弁
の先端面に開口し、脱硝用添加剤を噴出せしめるノズル
と;を備えたことを特徴とするセメントキルン排ガス中
のNOx低減装置。 - 【請求項7】サスペンションプレヒータの仮焼炉とロー
タリキルンのキルン窯尻とを接続する立上り煙道部と;
該立上り煙道部に設けられ、かつ、絞り弁を有する可変
絞り装置と;該絞り弁の先端面に開口し、脱硝用添加剤
を噴出せしめるノズルと;最上段サイクロン出口排ガス
中のNOx値を検出するNOx検出器と;を備えたこと
を特徴とするセメントキルン排ガス中のNOx低減装
置。 - 【請求項8】サスペンションプレヒータの仮焼炉とロー
タリキルンのキルン窯尻とを接続する立上り煙道部と;
該立上り煙道部に設けられ、かつ、絞り弁を有する可変
絞り装置と;該絞り弁の先端面に開口し、脱硝用添加剤
供給を噴出せしめるノズルと;最上段サイクロン出口排
ガス中のNOx値を検出するNOx検出器と;該NOx
検出器の検出値に基づき可変絞り装置の絞り量及び脱硝
用添加剤の供給量を調整する混合制御手段と;を備えた
ことを特徴とするセメントキルン排ガス中のNOx低減
装置。 - 【請求項9】絞り弁が、互いに独立して摺動する複数の
弁部材からなることを特徴とする請求項6、7、又は、
8記載のセメントキルン排ガス中のNOx低減装置。
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- 1995-02-17 JP JP02912395A patent/JP3577612B2/ja not_active Expired - Fee Related
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