JPH0924246A - 脱硝装置のアンモニア注入装置 - Google Patents

脱硝装置のアンモニア注入装置

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JPH0924246A
JPH0924246A JP7177426A JP17742695A JPH0924246A JP H0924246 A JPH0924246 A JP H0924246A JP 7177426 A JP7177426 A JP 7177426A JP 17742695 A JP17742695 A JP 17742695A JP H0924246 A JPH0924246 A JP H0924246A
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JP
Japan
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ammonia injection
exhaust gas
ammonia
denitration
gas flow
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JP7177426A
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English (en)
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Hiroshi Kako
博 加古
Osamu Naito
内藤  治
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 排ガス路の脱硝触媒反応器の上流にアンモニ
ア注入ノズルを設けた脱硝装置において、上記反応器へ
導入されるアンモニアの分布を排ガス流路断面において
均一化して、脱硝効率が向上せしめられた脱硝装置を提
供する。 【解決手段】 脱硝触媒反応器の入口へ向けてアンモニ
アを噴出するためのアンモニア注入母管及び同母管に取
付けられたアンモニア注入ノズルの向き及び角度を、排
ガスダクトの排ガス流路形状に沿って変化せしめ、アン
モニア注入ノズルから噴出されるアンモニアを排ガス中
に均一に分布せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアンモニアを還元剤
として用いる脱硝装置におけるアンモニア注入装置に関
する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】アンモニアを還元剤と
して用いる脱硝装置において、高効率での脱硝作用を得
るには、アンモニアを排ガス中に均一に分布するよう注
入する必要がある。
【0003】かかるアンモニアの排ガス流路内への均一
な分布を得るには脱硝触媒反応器(以下反応器と略称す
る)の上流のダクトにアンモニアと排ガスを混合するた
めの混合器を設けるとともに、同混合器の直上流にアン
モニア注入ノズル及びこれが装着されるアンモニア注入
母管を設けている。
【0004】上記アンモニア注入ノズル及び母管、並び
に混合器を設ける場合、通常脱硝触媒装置を設置する発
電プラントではこれらの設置スペースに制限があるた
め、図7に示されるように、煙道1の下流端部と反応器
2との間には鉛直方向に段差ができ、これに沿うように
アンモニア注入母管4及び注入ノズルを設けることとな
る。
【0005】即ち、図7において、煙道1の下流端部と
反応器2とは鉛直方向に段差を存して取付けられてい
る。また、3は入口ダクト、4は多数のアンモニア注入
ノズル(図示省略)が取付けられたアンモニア注入母
管、9は同注入ノズルから注入されたアンモニアと排ガ
スとを混合するための混合器である。
【0006】上記アンモニア注入ノズルは、上記反応器
2の高さ方向に列設されたアンモニア注入母管4の軸線
に直角方向に夫々取付けられ、開口部が排ガス流の下流
側(反応器2側)へ指向されている。
【0007】このため、上記従来のものにあっては、図
7のように煙道1の終端部と反応器2との間に鉛直方向
の段差がある場合には、アンモニア注入ノズルから噴出
されるアンモニアの分布が反応器2の上部側で少なく、
中央部及び下部寄りの部位で多くなるというように、反
応器2の入口部においてアンモニアの分布が不均一とな
り、脱硝効率が低下するという問題点を抱えている。
【0008】本発明の目的は、排ガス路の脱硝触媒反応
器の上流にアンモニア注入ノズルを設けた脱硝装置にお
いて、上記反応器へ導入されるアンモニアの分布を排ガ
ス流路断面において均一化して、脱硝効率が向上せしめ
られた脱硝装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、脱硝触媒反応
器の入口へ向けてアンモニアを噴出するためのアンモニ
ア注入母管及び同母管に取付けられたアンモニア注入ノ
ズルの向き及び角度を、排ガスダクトの排ガス流路形状
に沿って変化せしめ、アンモニア注入ノズルから噴出さ
れるアンモニアを排ガス中に均一に分布せしめられるよ
うにしたことを要旨としており、その具体的構成は、窒
素酸化物を含む排ガスが流過する排ガス路の脱硝触媒反
応器の上流に、アンモニア注入母管を排ガス流に略直角
方向に多数設置し、同注入母管に取付けられたアンモニ
ア注入ノズルよりアンモニアを注入して脱硝触媒により
接触還元を行う排ガスの脱硝装置において、上記アンモ
ニア注入母管及びアンモニア注入ノズルは、同注入ノズ
ルと上記脱硝触媒反応器との間のダクトの流路形状に沿
って各ノズルの噴出口の向き及び角度が変化せしめられ
て配設されたことである。
【0010】これにより、複数のアンモニア注入母管及
び注入ノズルは、ダクトの流路の形状が、例えば下流側
へ拡開されるように変化しても、同母管及びノズルの個
々の向き及び取付角度が流路の形状に応じて変化せしめ
られて装備されることから、注入ノズルから反応器側へ
向かって噴出されるアンモニアは反応器入口の排ガス流
路断面に均一に分布することとなる。
【0011】従って脱硝触媒反応器にはアンモニアが排
ガス中に均一に分布されて導入されることとなり、脱硝
効率が向上する。
【0012】また好ましくは、上記アンモニア注入ノズ
ルを、上記アンモニア注入母管1本に対して2個取付
け、その噴出口中心の取付角を上記ダクトの流路形状に
合わせて変化せしるように構成する。
【0013】これにより、アンモニア注入ノズルの母管
への取付状態を排ガスの流路形状に応じて変化させるこ
とができ、アンモニアの均一な分布を得るためのさらな
る微調整が可能となる。
【0014】また、上記ダクト内のアンモニア注入母管
の上流側に排ガス流を案内するための整流部材を排ガス
流路に略直角な方向に複数枚並設することも本発明の要
旨とする一形態である。
【0015】このように構成すれば、アンモニア注入母
管及び注入ノズル上流側の排ガスが整流部材によって流
路断面全体を均一に流れるように整流されて、上記母管
及びノズルへと導かれる。これにより、上記に加えて排
ガスとアンモニアとの混合がさらに均一に行われる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について詳細に説明する。図1,2には本発明の実
施の第1形態に係るボイラ排ガス路に設置された脱硝装
置のアンモニア注入装置の構成図が示されている。
【0017】図1,2は、ボイラ(図示せず)からの排
ガスが流過する煙道1の終端部に対して反応器2が水平
方向に拡がりかつずれて配置された脱硝装置であり、図
において3は煙道1と脱硝触媒反応器(以下反応器と略
称する)2との間を接続する入口ダクトであり、同入口
ダクト3は上記煙道1と反応器2との上記のような配置
に伴い、水平方向において一方側が反応器2へ向けて拡
開された形状となっている。
【0018】5はアンモニア注入母管であり上記入口ダ
クト3の下流部の拡開部に、その軸線5aを鉛直方向に
置き、排ガスの流路断面に均一間隔で多数列設されてい
る。
【0019】上記各アンモニア注入母管5には、図2に
示されるように、2本のアンモニア注入ノズル6が排ガ
ス流の下流側へ向けて取付けられている。上記各アンモ
ニア注入母管5は、アンモニア注入ノズル6,6の向き
をこれより噴出されるアンモニアが反応器2入口の混合
部9において均一に分布するようにするため、これのア
ンモニア注入ノズル6,6取付中心線Yとボイラ中心線
Zに平行な軸線Z1 とのなす角度θを、入口ダクト3の
水平方向における拡がり度合に応じて変化せしめてい
る。
【0020】そして各アンモニア注入母管5に取付けら
れる2個のアンモニア注入ノズル6,6は一定の取付角
βを存して取付けられている。
【0021】図1,2に示される脱硝装置のアンモニア
注入装置における上記アンモニア注入母管5及びアンモ
ニア注入ノズル6,6の配置態様の1例を示すと、アン
モニア注入ノズル6,6の取付角β=30°とし、入口
ダクト3内の排ガス流路がボイラ中心Zと略平行な部位
(図1のボイラ中心Z寄りの部位)においてはθ=10
°、最も拡開された部位(図1のN部近傍)においては
θ=45°、その中間部はθ=10°〜45°(中心は
θ=30°程度)の範囲で変化せしめている。
【0022】4は入口ダクト3内に排ガス流の流路断面
に沿って複数枚設けられた整流板であり、同整流板4は
上記入口ダクト3の流路形状に応じて適宜屈曲され、煙
道1の終端部とアンモニア注入母管5との間の排ガス流
路が滑らかに拡開されるようにしている。
【0023】尚、図2において、51はアンモニア注入
母管5支持用のブラケット、52はアッシュエロージョ
ン防止用のプロテクタ板である。
【0024】上記のように構成されたアンモニア注入装
置を備えた脱硝装置の運転時において、ボイラからの排
ガスは煙道1から入口ダクト3に導入され、ここで整流
板4によってガイドされて水平方向に均一に拡がり、ア
ンモニア注入母管5側へと流れる。
【0025】そしてこの排ガス中に、排ガス流路断面に
沿って上記のように角度及び向きを変えて多数列設され
たアンモニア注入母管5の夫々に取付けられたアンモニ
ア注入ノズル6,6からアンモニアを噴出せしめる。
【0026】この際において、アンモニア注入母管5及
びアンモニア注入ノズル6,6は入口ダクト3内の排ガ
ス流路の拡がり度合に応じてその向き及び角度が変化せ
しめられているので、各注入ノズル6,6から噴出され
るアンモニアは反応器2の入口部(混合部9)において
均一に分布し、排ガスと混合されて反応器2内にむらな
く導入される。
【0027】図3,4には本発明の実施の第2形態が示
されている。この実施形態においては、上記煙道1の終
端部に対して反応器2が鉛直方向に拡がり、かつ上方に
ずれて配置されており、入口ダクト3は煙道1の終端部
から下部が略水平に、上部側になるに従い反応器2側へ
向けて拡開された形状となっている。
【0028】そして、アンモニア注入母管5は、その軸
線5aを水平方向に置き、排ガスの流路断面に均一間隔
で多数配設されるとともに、各母管5には、図4に示さ
れるように、2個のアンモニア注入ノズル6,6がその
噴出口を下流の反応器2側へ向けて、一定の取付角αに
て取付けられている。
【0029】上記アンモニア注入母管5は、この実施形
態の場合は、アンモニア注入ノズル6から噴出されるア
ンモニアの特に鉛直方向における分布の不均一が発生し
ないようにするため、水平線Wに対する注入ノズル6,
6の取付中心線Yのなす角度θを鉛直方向における入口
ダクト3の拡がり度合に応じて変化せしめている。
【0030】即ち、入口ダクト3内の排ガス流れが略水
平な下部ではθを小さく反応器2側へ向けて拡開された
上部ではθを大きく設定しており、図3,4に示される
実施形態での好適な一例を示すと、排ガス流れが略水平
な下部においてはθ=5°、最も拡開された上部におい
てはθ=20°、その中間部はθ=5°〜20°の範囲
で変化せしめている。
【0031】またアンモニア注入ノズル6,6の母管5
への取付角αは排ガス流が略水平な下部及び中間部で大
きく(例えばα=45°程度)、排ガス流が拡開される
上部で小さく(例えばα=30°程度)設定して、上記
母管5の鉛直方向傾き角θと調和せしめ、注入ノズル
6,6から噴出されるアンモニアの特に鉛直方向におけ
る不均一分布の形成を防止し、全体として均一な分布を
形成せしめている。
【0032】図5,6には本発明の実施の第3形態が示
されている。この実施形態においては、アンモニア注入
母管5及びアンモニア注入ノズル6の下流側、つまり反
応器2の入口部にアンモニアと排ガスとを混合せしめる
混合器9を設置しており、かかる構成以外は図1,2の
実施形態と同一である。
【0033】即ち、この実施形態においては、図1,2
に示される実施形態と同様、煙道1の終端部に対し、反
応器2が水辺方向に未広に拡がりかつずれて配置され、
アンモニア注入母管5はその軸線5aを鉛直方向に於い
て排ガスの流路断面に沿って均一な間隔で多数配設され
ている。
【0034】そしてこの実施形態においては、アンモニ
ア注入母管5の傾斜角θとともに2個のアンモニア注入
ノズル6,6の取付角βも入口ダクト3の流路形状に応
じて変化せしめており、アンモニア注入母管5の傾斜角
θが排ガス流れのボイラ中心線Zに平行な部位ではθ=
0°、入口ダクトの拡開部ではθ=30°、その中間部
でθ=20°程度が好適である。
【0035】またアンモニア注入ノズル6,6の取付角
βはボイラ中心線寄り部位及び流路の中間部位ではβ=
30°、入口ダクト3が拡開された部位ではβ=45°
程度、その中間はβ=30°〜45°の範囲で滑らかに
変化せしめるのが好適である。
【0036】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
請求項1ないし2の発明によれば、アンモニア注入母管
及びアンモニア注入ノズルの向き及び角度を、反応器上
流側の排ガスダクトの流路形状に沿って変化せしめて設
けたので、アンモニア注入装置が装備される排ガスダク
トの形状が拡大あるいは縮小しても、アンモニアはこの
流路変化に応じて噴出されることとなり、反応器にアン
モニアが排ガス中に均一に分布した状態で供給され、反
応の脱硝効率が向上する。
【0037】また、アンモニアを均一に分布せしめるた
めに格別な流路長さを要さず、従って脱硝システム全体
の長さが短縮される。
【0038】また請求項3の発明によれば、整流部材に
よってアンモニア注入母管5及びノズル6に流入する排
ガス流の分布が均一となり、アンモニアと排ガスとが万
遍なく混合せしめられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係るボイラ排ガス用
脱硝装置のアンモニア注入装置の構成図。
【図2】図1におけるアンモニア注入母管及び注入ノズ
ルの拡大構造図。
【図3】本発明の実施の第2形態に係る図1応当図。
【図4】本発明の実施の第2形態に係る図2応当図。
【図5】本発明の実施の第3形態に係る図1応当図。
【図6】本発明の実施の第3形態に係る図2応当図。
【図7】従来の脱硝装置を示す図1応当図。
【符号の説明】
1 煙道 2 脱硝触媒反応器 3 入口ダクト 4 整流板 5 アンモニア注入母管 6 アンモニア注入ノズル 9 混合器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素酸化物を含む排ガスが流過する排ガ
    ス路の脱硝触媒反応器の上流に、アンモニア注入母管を
    排ガス流に略直角方向に多数設置し、同注入母管に取付
    けられたアンモニア注入ノズルよりアンモニアを注入し
    て脱硝触媒により接触還元を行う排ガスの脱硝装置にお
    いて、上記アンモニア注入母管及びアンモニア注入ノズ
    ルは、同注入ノズルと上記脱硝触媒反応器との間のダク
    トの流路形状に沿って各ノズルの噴出口の向き及び角度
    が変化せしめられて配設されたことを特徴とする脱硝装
    置のアンモニア注入装置。
  2. 【請求項2】 上記アンモニア注入ノズルは、上記アン
    モニア注入母管1本に対して2個取付けられ、その噴出
    口中心の取付角を上記ダクトの流路形状に合わせて変化
    せしめてなる請求項1記載の脱硝装置のアンモニア注入
    装置。
  3. 【請求項3】 上記ダクト内のアンモニア注入母管の上
    流側に排ガス流を案内するための整流部材を排ガス流路
    に略直角な方向に複数枚並設してなる請求項1記載の脱
    硝装置のアンモニア注入装置。
JP7177426A 1995-07-13 1995-07-13 脱硝装置のアンモニア注入装置 Pending JPH0924246A (ja)

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