(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジン、ガスタービン等の熱機関からの排ガスを空気に混合してボイラへの燃焼用空気として同ボイラに供給するように構成された排気再燃コンバインドサイクルプラントにおいて、上記ボイラのバーナ上部に送給される２段燃焼用空気が通流するアディショナル空気管路を上記空気と上記熱機関の排ガスとを混合する混合器よりも上流側の空気管路から分岐させたことを特徴とする排気再燃コンバインドサイクルの空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼用の空気にディーゼルエンジン、ガスタービン等の熱機関からの排ガスを混入してボイラに供給するようにした排気再燃コンバインドサイクルプラントにおける空気供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４には、燃焼用空気にディーゼルエンジンからの排ガスを混合してボイラに供給するようにした排気再燃コンバインドサイクルプラントの要部系統図が示されている。
【０００３】
図４において、１はボイラ、１０１は同ボイラ１の火炉、１０２はバーナ、２はディーゼルエンジン、４は図示しない空気源に接続される主空気管であり、同主空気管４を通流する空気は、混合器１０にて上記ディーゼルエンジン２から排気管３を経て導入される排ガスと混合され、燃焼用空気として燃焼用空気管５からバーナ１０２に送られ、燃焼に供される。
【０００４】
６はアディショナル空気管、７は上記ボイラ１のバーナ１０２の上部に設けられたアディショナル空気供給口であり、上記混合器１０出口からディーゼルエンジン２からの排ガスが混入された燃焼用空気の一部が分岐されて、同空気供給口７からボイラの火炉１０１内に供給される。
【０００５】
図３に示される排気再燃コンバインドサイクルプラントは、ディーゼルエンジン２やガスタービン等の熱機関からの排ガスを、排気管３及び燃焼ガス管５を経て燃焼用としてボイラ１のバーナ１０２に供給されるとともに、アディショナルガス管６を経てアディショナルガス供給口７からボイラの火炉１０１内に供給されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３〜図４に示されるような、排気再燃コンバインドサイクルプラントにおいては、ディーゼルエンジン２やガスタービン等の熱機関から排出される高濃度のＮＯx を含む排ガスをボイラ１内に導入し、同ボイラの火炉１０１内において燃焼せしめることによりＮＯx を還元し、これを減量している。
【０００７】
しかしながら、図３〜図４に示される従来の排気再燃コンバインドサイクルプラントにあっては、バーナ１０２の上部のアディショナル空気供給口７から火炉１０１内に投入されるアディショナル空気にもディーゼルエンジン２等の熱機関からの排気を混合しているため、上記供給口７から投入されるＮＯx が充分に還元されないまま、ボイラ排ガスとして外部に放出される、という問題点を抱えている。
【０００８】
本発明の目的は、アディショナル空気へのＮＯx の混入を低減し、アディショナル空気の投入による燃焼促進を維持しつつＮＯx の還元を充分に行わしめ、ボイラ排ガス中のＮＯx 量を低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するもので、その要旨とする手段は、ディーゼルエンジン、ガスタービン等の熱機関からの排ガスを空気に混合してボイラへの燃焼用空気として同ボイラに供給するように構成された排気再燃コンバインドサイクルプラントにおいて、上記ボイラのバーナ上部に送給される２段燃焼用空気が通流するアディショナル空気管路を上記空気と上記熱機関の排ガスとを混合する混合器よりも上流側の空気管路から分岐させたことを特徴とする排気再燃コンバインドサイクルの空気供給装置にある。
【００１０】
上記手段によれば、混合器にて熱機関からの排ガスが混合された燃焼用空気はボイラ内にて燃焼に供されるが、この際においてボイラ火炉内の主燃料燃焼域は還元性雰囲気となり、上記熱機関からの排ガス及びボイラ燃焼ガス中のＮＯx は還元分解される。
【００１１】
またアディショナル空気は、熱機関内からの排ガスを含まないので、十分な酸素量が確保されて燃焼が促進されるとともに、同アディショナル空気中のＮＯx が還元しないままボイラ外に放出されるのが防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図１を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１には本発明の実施形態に係る排気再燃コンバインドサイクルプラントの構成図が示されている。
【００１３】
図１において、１はボイラ、１０１は同ボイラの火炉、１０２は同ボイラ１の燃焼装置即ちバーナ、７は同バーナ１０２の上部に取付けられた２段燃焼用空気即ちアディショナル空気を供給するためのアディショナル空気供給口である。また４は空気源（図示せず）から上記ボイラ１の燃焼として送給される空気が通流する主空気管である。
【００１４】
２はディーゼルエンジン、３は同ディーゼルエンジン２から排出される排ガス（図示しないディーゼルエンジン用排気タービン過給機を駆動した後の排ガス）が通流する排気管、１０は上記主空気管４を通流する空気と上記排気管３を通流する排ガスとを混合する混合器、５は同混合器１０と上記バーナ１０２とを接続し、内部に燃焼用空気が通流する燃焼用空気管である。
【００１５】
６は上記アディショナル空気供給口７に２段燃焼用空気即ちアディショナル空気を供給するためのアディショナル空気管である。同アディショナル空気管６は、上記主空気管路４の上記混合器１０よりも上流側で上記主空気管路４から分岐されるようになっている。
【００１６】
上記のように構成された排気再燃コンバインドサイクルプラントの運転時において、空気源（図示せず）からの空気は主空気管４を通流して混合器１０に導入され、ここで上記ディーゼルエンジン２から排気管３を経て導入される排ガスと混合されてディーゼル排ガスが混入された燃焼用空気となる。
【００１７】
この燃焼用空気は燃焼用空気管５を経てバーナ１０２に送られ、同バーナ１０２からボイラの火炉１０１内に燃料とともに噴出され、燃焼に供される。この際において、上記ボイラの火炉１０１内の主燃料燃焼域１０３は燃料に対して空気が不足する還元性雰囲気となっており、主燃料燃焼用空気と混合したディーゼルエンジンの排ガス中のＮＯx 及びボイラ燃焼ガス中のＮＯx は、上記主燃料燃焼域１０３にて還元分解される。一方主空気管４から分流されたアディショナル空気はアディショナル空気管６を通ってバーナ１０２の上部のアディショナル空気供給口７に導かれ、ボイラ火炉１０１内に噴出せしめられる。そしてこのアディショナル空気により、上記還元ガスが完全燃焼せしめられる。
【００１８】
上記アディショナル空気としては、上記混合器１０よりも上流側の空気即ちディーゼルエンジン２の排ガスが混合しない空気のみをボイラの火炉１０１に供給するので、十分な酸素量が確保されて燃焼が促進されるとともに、同アディショナル空気中のＮＯx が還元しないままボイラ１外に排出されるのが防止される。
【００１９】
図２には、上記アディショナル空気にＮＯx を混入した場合（従来のもの）と、これを混入しない場合（この実施形態のもの）とのボイラの火炉１０１出口のＮＯx 値の計測結果が示されている。図２から明らかなように、アディショナル空気に高濃度のＮＯx を含むディーゼル排ガスを混入しない場合、即ちこの実施形態に係るＡの場合の方が、より効果的にＮＯx が還元され、ボイラ火炉外に排出されるＮＯx が低減されている。
【００２０】
尚上記実施形態におけるディーゼルエンジン２は、これに限定されず、ガスタービン等の熱機関であればよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、本発明によれば、２段燃焼用空気即ちアディショナル空気を熱機関の排ガスの混入のない空気としたので、充分な酸素量が確保されて燃焼が促進されるとともに、従来のもののように上記アディショナル空気中のＮＯx が還元されないままボイラ排ガスとして放出されることが防止され、ボイラ排ガス中のＮＯx の低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る排気再燃コンバインドサイクルプラントの系統図。
【図２】上記実施形態と従来のものとの効果比較図。
【図３】従来の排気再燃コンバインドサイクルの第１例を示す系統図。
【図４】従来の排気再燃コンバインドサイクルの第２例を示す系統図。
【符号の説明】
１      ボイラ
１０１  火炉
１０２  バーナ
２      ディーゼルエンジン
３      ディーゼル排気管
４      主空気管
５      燃焼用空気管
６      アディショナル空気管
７      アディショナル空気供給口
１０    混合器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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