(57)【要約】  排ガス煙道から高温排ガスを抜き出し、その熱エネルギをアンモニア水溶液等の反応剤水溶液を蒸発させるため、または加熱された空気とプロセスガスの混合物を供給するために利用する。圧縮空気が、排ガス煙道から高温排ガス（「高温ガス」）を引き出す真空をエジェクタベンチュリ装置内に生じさせる原動力をもたらす。１つの実施形態において、高温ガスは気化器ユニット内に引き込まれる。高温ガス中の熱エネルギによって、注入された反応剤水溶液が蒸発する。蒸発した混合物はエジェクタ内に引き込まれ、原動力となる空気に同伴される。希釈された反応剤蒸気混合物は排ガス煙道中に注入されて戻り、選択接触還元（ＳＣＲ）プロセスを持続させ、窒素酸化物（ＮＯｘ）を削減する。【選択図】      図２
2013533109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択接触還元システムにおいて用いられる、高温煙道排ガスおよび／または反応剤蒸気にさらされる可動機械部分を有しない反応剤気化システムであって、
第１の圧縮ガス源と、
入口ポート、吸引ポート、および出口ポートを有し、前記第１の圧縮ガス源から圧縮ガスが前記入口ポートに供給されるベンチュリエジェクタと、
排ガス煙道からの高温ガスを供給するための高温ガス入口管と、
前記高温ガス入口管下流の前記排ガス煙道にガス混合物を再導入するための高温ガス出口管であって、それによって前記吸引ポートの真空が前記高温ガス入口管を通して前記排ガス煙道から高温ガスを抜き出し、前記出口ポートを出る前記圧縮ガスおよび高温ガスの混合物が前記高温ガス出口管を通って前記排ガス煙道中に押し込まれる高温ガス出口管と、
前記高温ガス入口管と前記高温ガス出口管との間に流体連結されて配置されるガス入口およびガス出口を有する反応容器であって、前記反応容器内の反応剤噴霧装置と、前記反応剤噴霧装置と動作可能に接続された反応剤源を含む反応容器と
を含むシステム。
【請求項２】
前記噴霧装置が、前記反応剤源からの反応剤を噴霧する反応剤噴霧ノズルと、前記反応剤噴霧ノズルと動作可能に接続された第２の圧縮ガス源とをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記反応容器が、前記ガス入口が前記高温ガス入口管と接続され、かつ前記ガス出口が前記吸引ポートと接続されて配置され、それによって前記ベンチュリエジェクタ内に生じた真空が前記排ガス煙道から前記反応容器内に高温ガスを引き込み、そこで前記高温ガスは前記反応剤噴霧装置からの反応剤スプレーと混合して前記反応剤の蒸発が生じて高温ガスと反応剤の混合物が形成され、混合物はベンチュリエジェクタに引き込まれ、前記出口ポートに接続されている前記高温ガス出口管を経由して前記排ガス煙道内に戻される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記反応容器が、前記ガス入口が前記ベンチュリエジェクタの出口ポートと接続され、かつ前記ガス出口が前記高温ガス出口管と接続されて配置され、それによって前記ベンチュリエジェクタ内に生じた真空が前記排ガス煙道から前記ベンチュリエジェクタ内に高温ガスを引き込み、そこで前記高温ガスは前記第１の圧縮ガス源からのガスと混合して前記ベンチュリエジェクタを出て前記反応容器に入り、前記反応剤噴霧装置からの反応剤スプレーと混合して前記反応剤の蒸発が生じて高温ガスと反応剤の混合物が形成され、混合物は前記高温ガス出口管を経由して前記排ガス煙道内に戻される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第１の源からの圧縮ガスを加熱する手段をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
加熱された空気とプロセスガスの混合物を供給するシステムであって、
圧縮空気源と、
入口ポート、吸引ポート、および出口ポートを有し、前記圧縮空気源から圧縮空気が前記入口ポートに供給されるベンチュリエジェクタと、
高温ガス源と前記吸引ポートとの間に接続された高温ガス入口管と、
加熱されたプロセスガス混合物出口管であって、前記ベンチュリエジェクタの前記出口ポートと加熱された空気とプロセスガスの混合物を必要とするプロセスとが流体連結し、それによって前記ベンチュリエジェクタ内に生じた真空が高温ガスを前記ベンチュリエジェクタ内に引き込み、そこで高温ガスが前記圧縮空気と混合して前記圧縮空気を加温し、前記の必要な加熱された空気とプロセスガスの混合物が供給される、加熱されたプロセスガス混合物出口管と
を含むシステム。
【請求項７】
排ガス煙道中の相隔たる２組のダンパをさらに含み、前記加熱されたプロセスガス混合物出口ポートからの前記加熱された空気とプロセスガスの混合物が前記２組のダンパの間に加熱されたシール空気を供給する、請求項６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１０年６月９日に出願された米国仮特許出願第６１／３５３，１１１号明細書に基づいて優先権および利益を主張するものであり、関係法令によって認められる範囲において、米国仮特許出願第６１／３５３，１１１号明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（米国政府の支援）
該当なし。
【０００３】
本発明は、高温排ガスの取り扱い、排ガス熱の利用、エネルギ効率に優れた大気汚染の抑制の技術に属し、一般的には燃焼プロセスからの排ガス中の窒素酸化物（ＮＯＸ）濃度の削減に関する。具体的には、本発明は、アンモニア水溶液等の反応剤を蒸発させるための高温ガス引き抜きシステムおよび関連システムの使用によって排ガスＮＯＸ濃度を削減する、新規で有用な方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
選択接触還元（ＳＣＲ）プロセスは、燃焼プロセスからの排ガス中に存在する窒素酸化物を処理（すなわち、汚染物質量を削減）するために広く用いられている。これらの燃焼プロセスには、ガスタービンおよびボイラからのエネルギ発生、化学プロセスヒーター、ならびに蒸気発生が含まれるが、それらに限定されない。ＳＣＲプロセスは、排ガス中の窒素酸化物分子を触媒の存在下でアンモニアと化合させて無害な化合物を形成する、実績のある技術である。
【０００５】
アンモニア水は、ＳＣＲに用いられるアンモニアの最も一般的な形態であり、最も安全な形態としても広く受け入れられている。アンモニア水は、純粋なアンモニア（ＮＨ３ガス）を液体水中に溶解させた混合物である。アンモニア水中のアンモニア濃度の範囲は、アンモニア重量で数パーセントから約１０〜３５％である。
【０００６】
しかし、アンモニアガスは有害であり、アンモニアガスを水に溶解させるプロセスは必ずしもささいなことではない。尿素は、ＳＣＲプロセスにおける代替反応剤として発展してきた。尿素は、比較的毒性のないアンモニアの先駆物質であり、水に容易に溶ける。尿素溶液が蒸発し、加熱されると、反応性アンモニアが放出される。他の水溶性アンモニア先駆反応剤または他の化学反応体も同様に使用できる。
【０００７】
ＳＣＲプロセスの有効性を最大限に発揮させるため、アンモニア水は排ガス流れと均一に混合されなければならない。均一な混合を確保するため、アンモニア水が蒸発し、搬送ガスで希釈され、排ガス流れ中にむらなく注入されることが必要である。
【０００８】
供給される反応剤それぞれの有効体積に対して蒸発させる水の相対体積が大きいため、反応剤の水溶液蒸発システムには豊富な熱エネルギを供給する必要がある。その技術において、この蒸発を行うためにいくつかの方法が開発されている。そのような方法の一つは、当業界において一般に「ガス再循環」または「高温ガス再循環」蒸発と呼ばれている。この先行技術による方法の操作が図１に例示されている。
【０００９】
ガス再循環蒸発法は、通常大気中に排出され、そのため保有するエネルギが浪費される高温排ガスからの熱エネルギを利用する。抜き出しファン２２は、燃焼発生源の排ガス煙道１０から高温ガスの連続流れを、熱源ガス管２０を通して引き抜く。排ガス煙道１０は、上流、すなわち未処理排ガスで構成される領域１２および処理された排ガスで構成される、ＳＣＲ反応器１４の下流領域１６を含む。ガス抜き出しファン２２は、ファン自体を通して高温ガスを気化器ユニット２６につながる気化器管２４に移動させる。反応剤源３０からの計量された量の反応剤の水溶液（たとえばアンモニア）が、反応剤導管３２によって気化器ユニット２６に導入される。反応剤は反応剤噴霧ノズル２８によって、反応剤水溶液霧化およびノズル２８冷却のために圧縮空気源３４からノズル２８に運ばれた圧縮空気を使用して、ガス流れ中に噴霧される。霧化された反応剤水溶液は、反応剤を蒸発させるために十分な滞留時間の間、高温ガスにさらされる。高温ガスと反応剤の混合物は、気化器ユニット２６を出てインジェクタランス流入導管３８を通り、排ガス煙道１０に戻される。混合物は、１列のインジェクタランス１８によって、ＳＣＲ反応器１４の上流に均等に分配される。この同一の構成が、尿素水溶液またはその他のアンモニア先駆反応物または他の化学反応体を導入するために使用できることは、当業者にとって明らかであろう。
【００１０】
ガス再循環蒸発システムは単純なコンセプトであるが、高温ガスを輸送および加圧する遠心型抜き出しファンに依存している。この形式のファンは、高温および／または腐食性あるいは反応性薬剤およびガスに敏感な精密部品で構成される高速回転装置である。高温および反応剤に敏感な設計上の主要点には下記が含まれるが、それらに限定されない。
【００１１】
・片持ちインペラ駆動軸
・駆動軸と軸受の隙間
・駆動軸とケーシングのシール
・インペラハブの軸への取り付け
・駆動軸軸受台
・インペラとケーシングの隙間、および
・インペラ、ケーシングの台座への据付
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これらおよび他の部品の欠点によるガス抜き出しファンの故障によって、当業界における「ガス再循環」蒸発システムの使用が制限されてきた。ガス再循環蒸発を現実的な選択肢に戻すためには、コスト効率の良い方法でこれらの問題に対処する手段が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、抜き出しファンをエジェクタベンチュリ装置（「エジェクタ」は「排出装置」、「ベンチュリ」、または「ノズル」としても知られている）および高温プロセス（排）ガスと接触しない圧縮空気装置に置き換えることによって、高温ガスにさらされる回転設備に関連する故障モードを回避する。
【発明の効果】
【００１４】
蒸発容器を図１に示すような抜き出しファン吐出口から排ガス煙道に直接隣接するエジェクタ吸引管に移動させることによって、改善された形態で気化器の性能が改善されたり、システムの暖機に必要な時間が短縮されたりしうる新規および旧型装置の改装の両方において、本発明の装置は有利に使用できる。
【００１５】
さらに、エジェクタベンチュリ装置は、脆弱なガス抜き出しファンを置き換えるためにエジェクタベンチュリ装置が使用される多くの形態においても有利に使用できる。エジェクタベンチュリ装置は、様々な応用例において、高温排ガスを脆弱な抜き出しファンと接触させることなく移動させるために有利に使用できる。本発明による技術の別の利点は、従来技術で可能な温度よりも高い排ガス温度に確実に適用できることであり、それによって本発明による技術がさらに効果的となる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】先行技術によるガス再循環蒸発システムの図である。
【図２】新規の設備によく用いられ、エジェクタが気化器の下流にある本発明の第１の「下流」実施形態である。
【図３】旧型装置の改装によく用いられ、エジェクタが気化器の上流にある本発明の第２の「上流」実施形態である。
【図４】先行技術による高温シール空気システムである。
【図５】エジェクタによって空気バリア用の熱が供給される高温シール空気システムである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明は、当業者による本発明の製作および使用を可能とし、発明者が考える本発明を実行するための最良の形態を説明するためのものである。しかし、本発明の一般原則は改善されたガス再循環蒸発および他の高温ガスシステムを提供することであることを本明細書において明確にしてあるので、さまざまな変形例が存在することは当業者には容易に分かるであろう。
【００１８】
本発明には、高温ガスをファンで取り扱うという問題を回避するためにエジェクタを用いる様々な形態が含まれる。抜き出した高温ガスの１つの用途は、反応剤を蒸発させることである。反応剤蒸発実施形態には、エジェクタ上流の気化器を備えた実施形態およびエジェクタ下流の気化器を備えた実施形態が含まれる。エジェクタによって抜き出した高温ガスは、ファンと高温の反応性ガスの接触をさけるため、また、たとえば加熱されるシール空気システムなどの場合、運転温度までガスを上昇させるための外部ヒータの使用を回避あるいは最少化するため、様々な用途に使用できる。
【００１９】
（上流設置）
図２には、新規の設備配置において通例であるが、必須ではない上流形態で設置された本発明を例示している。この形態によって、高温ガスの流路中に直接抜き出しファンを設置せずに高温ガスを利用する反応剤の蒸発がもたらされる。ブロワ４６によって、周囲条件の空気は装置中で１０ｐｓｉｇ〜３０ｐｓｉｇ（６９ｋＰａ〜２０７ｋＰａ）に圧縮される。当業者には、このシステムで使用できる多数の同様のコンプレッサまたはブロワ装置があることは十分理解される。圧縮の間に、空気温度はブロワ吸気口周囲空気の温度とブロワの圧縮比の関数として上昇する。ブロワ／コンプレッサの出口４７における予想空気温度は約１００°Ｆ〜３５０°Ｆ（３８℃〜１７７℃）である。この「暖かい」圧縮空気は、断熱された空気管５０を通ってベンチュリエジェクタ装置４２の「原動力となる空気」入口、すなわち入口ポート４８に押し込まれる。この暖かい圧縮空気はエジェクタベンチュリ装置４２を通過し、その結果、エジェクタ装置４２のエジェクタ「ガス吸引」すなわち真空入口ポート４４に真空を発生させる。
【００２０】
排ガス煙道１０内の代表的な高温ガス温度は、個々の燃焼プロセスとダクト構造１０からの高温ガス除去の正確な位置の関数として、約５００°Ｆ（２６０℃）〜１，１００°Ｆ（５９３℃）の間で変化するであろう。９００°Ｆ（４８２℃）超の温度は、排ガスの取り出し位置が単純サイクル運転におけるガスタービン出口またはコジェネレーション運転におけるガスタービン熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）の上流の場合に代表的である。５００°Ｆ（２６０℃）超の温度は、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）が設置された、コジェネレーション運転におけるガスタービンの下流の排ガスの取り出し位置の場合に代表的である。
【００２１】
エジェクタ装置４２によって生み出された真空によって、排ガス煙道１０内の高温ガス流れから高温ガスの連続流れが断熱されたガス入口管２０を通って引き抜かれる。高温ガスの流量は、代表的には自動弁２１によって調節される。自動弁２１の設定値は、エジェクタ出口ポート５２における流量および圧力とインジェクタランス入口導管３８における温度の関数である。高温ガスは、断熱された高温ガス源管２０を通って気化器ユニット２６内に抜き取られる。気化器ユニット２６は、液体噴霧ノズル付きオープンチャンバ型、構造充填物型、不規則充填物型、段塔型、スタティックミキサ型、またはこれらおよび他の形状の気化器が本発明に完全に適用できることを理解する当業者に知られている他の形状でよい。気化器ユニット２６の配置は、温度を「調節」するために変えられることが理解できるであろう。この時点で、反応剤源３０からの計量された量の反応剤水溶液が、反応剤導管３２を通して気化器ユニット２６に導入される。反応剤水溶液は、約１５ｐｓｉｇ〜３０ｐｓｉｇ（１０３ｋＰａ〜２０７ｋＰａ）の圧縮空気源３４からの圧縮空気を動力源とする反応剤噴霧ノズルでガス流れ中に噴霧され、それによって反応剤水溶液の優れた霧化が提供される。噴霧ノズル２８の外面は外側の鞘（非表示）によって高温ガスから保護されており、冷空気がノズルと外側の鞘との間を流れている。圧縮空気は、空気源３４に接続された管３６通してノズル２８に供給される。霧化された反応剤水溶液は、反応剤を気化させるのに十分な滞留時間のある場所で高温ガスに接触する。当業者は、上記の噴霧ノズルの記述は説明を目的としており、他の形態の反応剤噴霧器（たとえば、メカニカルノズルおよび超音波ノズル）が本発明に完全に適用できることがわかるであろう。
【００２２】
蒸発機能は、気化器を排ガス煙道に隣接して配置し、反応剤水溶液をできる限り高温のガスにさらすことによって改善される。それから高温ガスと反応剤の混合物は、気化器ユニット２６から、断熱された気化器を通ってエジェクタ管４０に引き抜かれる。
【００２３】
混合物はエジェクタ装置４２の「吸引」すなわち入口ポート４４に入り、希釈ファンまたはブロワ４６からの「原動力となる空気」と混合される。希釈された混合物は、出口すなわち「排出」ポートからエジェクタ装置４２を出る。希釈された混合物の温度は、入口ポート４８への「原動力となる空気」流れ、周囲温度およびブロワの圧縮熱（空気導管５０内において測定）、入口ポート４４を通過する「吸引ガス」流れ、および反応剤混合物温度（管４０内において測定）の関数として変化する。エジェクタ出口ポート５２における代表的な希釈された混合物の温度は、プロセス条件および反応剤流量によって変わるが、代表的には約１９０°Ｆ〜６００°Ｆ（８８℃〜３１６℃）である。
【００２４】
管４０内の混合物最低必要温度は、高温ガス組成の関数である。硫黄を含む高温ガスは、一般に５００°Ｆ（２６０℃）超を維持すべきである。硫黄を含まない高温ガスの温度は、管４０中のガス混合物内の気化した化学反応剤の計算された露点の関数である。
【００２５】
希釈された混合物は、断熱されたインジェクタランス入口導管３８を通して排ガス煙道１０に再導入される。混合物は、１列のインジェクタランス１８によって、ＳＣＲ反応器１４の上流に均等に分配される。その次に、ＮＯＸとアンモニアまたは他の反応剤の反応がＳＣＲ反応器１４内で生じる。
【００２６】
（下流設置）
本発明によって、図３に図示されているように、高温ガスの流路中に直接抜き出しファンを設置せずに高温ガスを利用することによって、反応剤の蒸発がもたらされる。この実施形態は気化器ユニットの下流配置を有し、既設の抜き出しファンの置き換え（すなわち、「旧型装置の改装」据付）に便利な形態であろう。しかし、この形態はプロセスパラメータ次第で新規設置においても有用である。この実施形態において、周囲条件の空気はブロワ４６によって、１０ｐｓｉｇ〜３０ｐｓｉｇ（６９ｋＰａ〜２０７ｋＰａ）に圧縮される。当業者は、このようなシステムで使用できる多数の類似のコンプレッサまたはブロワ装置、たとえば多段遠心式、容積式、高速ターボブロワが存在することを理解する。
【００２７】
圧縮過程において、空気温度は、ブロワ入口における周囲空気温度とブロワ圧縮比の関数として増加する。ブロワ／コンプレッサの出口４７における予想空気温度は、約１００°Ｆ〜３５０°Ｆ（３８℃〜１７７℃）である。この「暖かい」圧縮空気は、断熱された空気管５０を通ってベンチュリエジェクタ装置４２の「原動力となる空気」入口、すなわち入口ポート４８に押し込まれる。この暖かい圧縮空気はエジェクタベンチュリ装置４２を通過し、その結果、エジェクタ装置４２のエジェクタ「吸引ガス」すなわち真空入口ポート４４に真空を発生させる。
【００２８】
所定のプロセスについて理想的な温度を下回る温度は、補助的な電気またはガス燃焼エアヒータ、ブロワ／コンプレッサ排出流れの一部をブロワ／コンプレッサ入口ラインに戻すバイパスバルブ、抜き出した排ガスの一部を気化器ユニット入口ラインからブロワ／コンプレッサ入口ラインに転換させるバイパスバルブ、これらの方法の組み合わせ、または他の類似の方法を用いて上昇させることができる。
【００２９】
エジェクタ装置４２によって生み出された真空によって、排ガス煙道１０中の高温ガス流れから高温ガスの連続流れが断熱されたガス入口管２０を通って引き抜かれる。排ガス煙道１０内の代表的な高温ガス温度は、個々の燃焼プロセスとダクト構造１０からの高温ガス除去の正確な位置の関数として、約５００°Ｆ（２６０℃）〜１，１００°Ｆ（５９３℃）の間で変化するであろう。９００°Ｆ（４８２℃）超の温度は、排ガスの取り出し位置が単純サイクル運転におけるガスタービン出口またはコジェネレーション運転におけるガスタービン熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）の上流の場合に代表的である。５００°Ｆ（２６０℃）超の温度は、熱回収蒸気発生器（ＨＲＳＧ）が設置された、コジェネレーション運転におけるガスタービンの下流の排ガスの取り出し位置の場合に代表的である。
【００３０】
高温ガスはエジェクタ装置４２の「吸引」ポート４４内に抜き取られる。高温ガスの流量は、代表的には自動弁２１によって調節される。自動弁２１の設定値は、エジェクタ出口ポート５２における流量および圧力とインジェクタ管５４における温度の関数である。高温ガスは、希釈ブロワ４６からの「原動力となる空気」と混合される。希釈されたガスは、出口すなわち「排出」ポートからエジェクタ装置４２を出る。希釈されたガス温度は、入口ポート４８への「原動力となる空気」流れ、周囲温度およびブロワの圧縮熱（空気導管５０内において測定）、入口ポート４４を通過する「吸引ガス」流れ、および排ガス温度（管２０内において測定）の関数として変化する。出口ポート５２における代表的な希釈された混合物の温度は、約３００°Ｆ〜７５０°Ｆ（１４９℃〜３９９℃）でありうる。
【００３１】
混合物は断熱されたガス管５４を通ってエジェクタ装置４２を出て気化器ユニット２６に入る。この時点で、反応剤源３０からの計量された量の反応剤水溶液が、反応剤管３２を通して気化器ユニット２６に導入される。反応剤水溶液は、約１５ｐｓｉｇ〜３０ｐｓｉｇ（１０３ｋＰａ〜２０７ｋＰａ）の圧縮空気源３４から空気管３６で導かれた圧縮空気を動力源とする反応剤噴霧ノズル２８でガス流れ中に噴霧され、それによって反応剤水溶液の優れた霧化が提供される。噴霧ノズル２８の外面は外側の鞘（非表示）によって高温ガスから保護されており、冷空気がノズル２８と外側の鞘との間を流れている。霧化された反応剤水溶液は、反応剤を気化させるのに十分な滞留時間のある場所で高温ガスに接触する。当業者は、このノズルシステムが説明目的のみのために示されていることを理解するであろう。液体反応剤を霧化する他の方法が本発明に適用できる。
【００３２】
高温ガスと反応物の混合剤は気化器ユニット２６から流出して断熱管３８に入る。管３８内の混合物最低必要温度は、高温ガス組成の関数である。典型的に、硫黄を含む高温ガスは５００°Ｆ（２６０℃）超を維持すべきである。硫黄を含まない高温ガスの温度は、管３８中のガス混合物内の気化した化学反応剤の計算された露点の関数である。希釈された混合物は、排ガス煙道１０に再導入される。混合物は、１列のインジェクタランス１８によって、ＳＣＲ反応器１４の上流に均等に分配される。その次に、ＮＯＸとアンモニアまたは他の反応剤の反応がＳＣＲ反応器１４内で生じる。
【００３３】
当業者には、本実施形態と上流実施形態との形態の相違は主に先行技術による配置の形態（図１）に起因していることは明らかであろう。先行技術による配置において、ファン２２が排ガス煙道１０から高温ガスを引き抜き、このガス流れを気化器ユニット２６に押し込み、そこで反応剤がガス流れ中に噴霧される（気化器はファンの下流）。その後、排ガスと気化した反応剤の混合物はＳＣＲユニット１４の上流に再導入される。図２の実施形態において、ファン２２は、高温ガスを排ガス煙道１０から直接気化器ユニットに引き抜くエジェクタ４２およびブロワ４６に置き換えられている（気化器はエジェクタの上流）。高温ガスと気化した反応剤の混合物は、エジェクタ４２内に引き込まれ、エジェクタから押し出されてＳＣＲユニット１４の上流の排ガス煙道１０に再導入される。ガスが排ガス煙道から直接引き抜かれるため、この配置によって気化器中のガス温度をより高くすることができる。エジェクタから押し出され、排ガス煙道に戻されるガスの温度は、自動弁２１の設定によって高温排ガスの流れを調節することによって制御できる。
【００３４】
先行技術による故障した高温ガスファン（Ｆｉｇ．１）を、将来の高温ガスによる故障を避けるためにエジェクタ４２と取り替えたい場合、システムは既に高温ガスを移動させる装置の下流の気化器ユニット２６で構成されている。気化器ユニットの移動およびすべての付随する配管系統の取替えが回避されるため、高温ガスファン２２を直接ブロワ、エジェクタの組み合わせと取り替えるのがはるかに簡単である。上述したように、高温ガスが排ガス煙道から直接気化器に入るとともにエジェクタによって生み出された部分真空によって反応剤の蒸発が促進されるため、エジェクタ上流位置の気化器は有利でありうる。取替え計画などで下流位置の気化器が採用される場合、最適な反応剤蒸発のために十分な高温を確保するため、高温ガス入口管２０の排ガス煙道１０への貫通部のより高温領域への移動が活用できる。入ってくるブロワ空気および／または引き抜いた高温ガスの補助加熱は、最適な反応剤気化のために十分な高温を確保するための他の有用な代替手段である。
【００３５】
（エジェクタ方式被加熱シール空気システム）
エジェクタによって引き抜かれた高温ガスは、周囲空気を加温するための省エネシステムとしても使用できる。図４に、先行技術による被加温シール空気システムを示す。そのようなシステムは、たとえばダクト１０中の高温排ガスを制御する場合の１列のダンパ５６，５８とともに用いられる。ダンパの第１の組５６の上流側１２の、ダンパの第２の組５８の下流側１６からのガス隔離を最大化するため、先行技術のソリューションでは２層のダンパが利用されていた。さらに隔離を改善するため、上流ダンパ５６と下流ダンパ５８との間の空間６４が周囲空気によってパージされる。ブロワ４６によって、空気をダクト構造中の圧力を超える圧力まで圧縮する。これらのダンパで隔離されているダクトガスは、露点よりも低い温度において酸性または他の腐食性液体を形成する化学物質を含んでいるのが普通である。この発生を最少化するため、上流ダンパ５６と接触するガスが露点以下に冷却されないように電気ヒータ６０によって周囲空気が加熱される。残念なことに、エアヒータ６０は空気を加熱するためにかなりの量のエネルギを消費する。
【００３６】
図５には、周囲空気がブロワ４６内へ引き込まれる本発明の配置を示す。圧縮空気は管５０を通ってベンチュリエジェクタ４２の入口ポートに押し込まれる。エジェクタ４２を通過する空気流れによって管２０内に真空が生じ、真空によって高温ガスがダクト１０からベンチュリエジェクタ吸引入口ポート４４に抜き出される。高温ガスの流量は、自動弁２１によって調節できる。自動弁２１の設定値は、エジェクタ出口ポート５２における流量および圧力ならびにエジェクタ出口管６２における温度の関数である。高温ガスは圧縮空気と混合し、シール空気用の加熱された空気が供給される。加熱された混合物は排出ポート５２からベンチュリエジェクタ４２を出て、管６２によって最終的に上流ダンパ５６と下流ダンパ５８との間の空間６４へ運ばれる。このようにして、エアヒータ６０が削除されるとともにかなりの省エネがもたらされる。エジェクタによってバリヤガスが補助ヒータなしで加熱され、省エネが図れることが理解できるであろう。エジェクタシステムは、加熱されたガスを必要とする他の形態にも適用できる。
【００３７】
したがって、以下の特許請求の範囲は、具体的に前述したもの、概念的に同等のもの、明らかに代替となるもの、および本発明の必須のアイデアを本質的に包含するものを含んでいると理解すべきである。当業者は、本発明の範囲から外れることなく、今述べた好適な実施形態の様々な改作および変更が構成できることを理解するであろう。明示した実施形態は実施例を示すためだけに説明したものであり、本発明を限定するものと解釈すべきでない。したがって、添付の特許請求の範囲内において、本発明はここで具体的に説明した以外のやりかたで実行してよいことを理解すべきである。
【図１】
2013533109.tif 000003
【図２】
2013533109.tif 000004
【図３】
2013533109.tif 000005
【図４】
2013533109.tif 000006
【図５】
2013533109.tif 000007
【国際調査報告】
2013533109.tif 000008
2013533109.tif 000009