(57)【要約】【課題】パージエア供給ライン内への還元剤の流入による前記パージエア供給ラインの制御弁の作動不良を防止し、還元剤投入ノズルから排ガス中へ還元剤を安定して確実に投入することである。【解決手段】還元剤投入ノズル５への還元剤供給ライン７にパージエア供給ライン１０を接続し、前記還元剤投入ノズル５への還元剤の非供給時、前記パージエア供給ライン１０から前記還元剤投入ノズル５へ空気を供給する構成の脱硝装置４において、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７を上り勾配または水平に配置し、前記パージエア供給ライン１０に上流側へ向けて立ち上がる立上り部１１を設け、この立上り部１１に制御弁１２を設けた脱硝装置４である。【選択図】    図１
2004360578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元剤投入ノズル５への還元剤供給ライン７にパージエア供給ライン１０を接続し、前記還元剤投入ノズル５への還元剤の非供給時、前記パージエア供給ライン１０から前記還元剤投入ノズル５へ空気を供給する構成の脱硝装置４において、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７を上り勾配または水平に配置し、前記パージエア供給ライン１０に上流側へ向けて立ち上がる立上り部１１を設け、この立上り部１１に制御弁１２を設けたことを特徴とする脱硝装置。
【請求項２】
前記還元剤投入ノズル５が、外部混合式の二流体ノズルであり、前記還元剤供給ライン７における前記パージエア供給ライン１０との接続部の下流側に圧損付与手段９を設けたことを特徴とする請求項１に記載の脱硝装置。
【請求項３】
前記圧損付与手段９が、前記還元剤供給ライン７における前記圧損付与手段９の前後の差圧が所定値以上のとき、前記還元剤投入ノズル５への流路を開く逆止弁であることを特徴とする請求項２に記載の脱硝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、脱硝装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンやボイラなどからの排ガスの低ＮＯｘ化対策として、脱硝装置が用いられている。この脱硝装置は、還元剤投入ノズルによって、還元剤として、たとえば尿素水を排ガス中へ投入するように構成されている。そして、排ガスの熱を利用して尿素水からアンモニアを発生させ、このアンモニアの還元反応によってＮＯｘを窒素と水とに分解している。
【０００３】
ところで、前記還元剤投入ノズルは、排ガスによって加熱されるため、尿素水の投入を停止すると、前記還元剤投入ノズル内や前記還元剤投入ノズルへの還元剤供給ライン内に残留している尿素水から水分が蒸発し、尿素の結晶（以下、「結晶物」と云う）が生じる。この結晶物は、前記還元剤投入ノズルを詰まらせる原因であり、前記還元剤投入ノズルが前記結晶物で詰まると、排ガスへの尿素水の投入ができなくなり、所定の脱硝性能を発揮させることができない。
【０００４】
そのため、尿素水を投入しないときは、前記還元剤投入ノズル内や前記還元剤供給ライン内の尿素水を排除しておく必要がある。そこで、従来は、前記還元剤供給ラインへ加圧空気を供給するためのパージエア供給ラインを接続し、前記還元剤投入ノズルによる尿素水の投入を停止した後、前記パージエア供給ラインから前記還元剤供給ラインへ加圧空気を供給することで、前記還元剤投入ノズル内および前記還元剤供給ライン内をパージし、尿素水の排除を行っていた（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、前記特許文献１に記載の脱硝装置において、前記還元剤投入ノズルは、排ガス中へ上向きに尿素水を投入するように配置されており、前記還元剤供給ラインは、その内部を尿素水が上向きに流れて前記還元剤投入ノズルへ供給されるように配置されている。そのため、前記還元剤投入ノズル内および前記還元剤供給ライン内を加圧空気によってパージしても、尿素水は、粘度が高いこともあって、尿素水を前記還元剤投入ノズル内および前記還元剤供給ライン内から完全に排除するのは難しく、一部が残留する。そして、パージ後に残留した尿素水は、前記還元剤供給ライン内や前記パージエア供給ライン内を流れ落ち、前記パージエア供給ライン内へ流入して前記パージエア供給ラインの制御弁に付着することがあった。尿素水が前記制御弁に付着すると、前記結晶物が発生し、前記制御弁が完全に閉じなくなるため、尿素水が前記制御弁の上流側へ流入してしまう。すると、つぎにパージを行う際、前記制御弁上流側に流入した尿素水によって加圧空気の供給が妨げられるので、前記還元剤投入ノズルや前記還元剤供給ラインのパージを充分に行うことができない。また、前記制御弁上流側に流入した尿素水により、前記結晶物が発生すると、前記パージエア供給ラインが詰まり、パージ自体ができなくなることがある。このように、パージが充分に行われないと、前記還元剤投入ノズルが前記結晶物によって詰まってしまう。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２６９３５１号公報（第５頁，第６頁、図１，図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、パージエア供給ライン内への還元剤の流入による前記パージエア供給ラインの制御弁の作動不良を防止し、還元剤投入ノズルから排ガス中へ還元剤を安定して確実に投入することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、還元剤投入ノズルへの還元剤供給ラインにパージエア供給ラインを接続し、前記還元剤投入ノズルへの還元剤の非供給時、前記パージエア供給ラインから前記還元剤投入ノズルへ空気を供給する構成の脱硝装置において、前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ラインを上り勾配または水平に配置し、前記パージエア供給ラインに上流側へ向けて立ち上がる立上り部を設け、この立上り部に制御弁を設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記還元剤投入ノズルが、外部混合式の二流体ノズルであり、前記還元前記還元剤供給ラインにおける前記パージエア供給ラインとの接続部の下流側に圧損付与手段を設けたことを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記圧損付与手段が、前記還元剤供給ラインにおける前記圧損付与手段の前後の差圧が所定値以上のとき、前記還元剤投入ノズルへの流路を開く逆止弁であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、還元剤投入ノズルから排ガス中へ還元剤を投入することによってＮＯｘを窒素と水とに分解する脱硝装置，とくに還元剤の投入停止後、還元剤投入ノズルやこの還元剤投入ノズルへの還元剤供給ラインを加圧空気によってパージする構成の脱硝装置において、好適に実施することができる。
【００１２】
まず、前記脱硝装置について説明する。前記脱硝装置は、エンジンやガスタービンなどのような排ガス発生源に取り付けられる。前記脱硝装置は、前記排ガス発生源からの排ガス通路に設けられた還元剤投入ノズルを備えている。この還元剤投入ノズルには、還元剤供給ラインが接続されている。前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ラインは、上り勾配または水平に配置されている。
【００１３】
ここにおいて、前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ラインを上り勾配に配置する場合、前記還元剤投入ノズルは、還元剤を垂直上向きまたは斜め上方向に排ガス中へ投入するように配置し、また前記還元剤供給ラインは、垂直上向きまたは斜め上方向に前記還元剤投入ノズルへ還元剤を供給するように配置する。また、前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ラインを水平に配置する場合は、還元剤の投入開始時、前記還元剤供給ライン内や前記還元剤投入ノズル内の空気を還元剤によって押し出すことができる場合であって、水平に対して、若干の傾斜は許容することができる。したがって、前記還元剤投入ノズルは、還元剤をほぼ水平に排ガス中へ投入するように構成されており、また前記還元剤供給ラインは、還元剤の投入方向に合わせてほぼ水平に前記還元剤投入ノズルへ還元剤を供給するように設けられている。
【００１４】
前記還元剤供給ラインは、還元剤として、たとえば尿素水を前記還元剤投入ノズルへ供給する。前記還元剤供給ラインには、前記還元剤供給ラインへ加圧空気を供給するためのパージエア供給ラインが接続されている。
【００１５】
前記脱硝装置は、前記排ガス発生源から前記排ガス通路内へ排ガスが流入しているとき、前記還元剤投入ノズルから排ガスへ尿素水を投入する。そして、排ガスの熱を利用して、尿素水からアンモニアを発生させ、このアンモニアと排ガス中のＮＯｘとを反応させる。すると、アンモニアの還元作用により、ＮＯｘは無害な窒素と水に分解される。
【００１６】
そして、前記還元剤投入ノズルからの尿素水の投入停止時、前記パージエア供給ラインから前記還元剤供給ラインへ加圧空気を供給し、前記還元剤供給ライン内および前記還元剤投入ノズル内を加圧空気でパージすることにより、前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ライン内の尿素水を排出する。ここにおいて、前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ラインは、上り勾配または水平に配置されているため、パージ後に前記還元剤投入ノズル内および前記還元剤供給ライン内に残留する空気は、尿素水の投入を再開したときに、尿素水に押し出されて排除される。とくに、前記還元剤投入ノズルおよび前記還元剤供給ラインを上り勾配に配置した場合、パージ後に残留する空気は、上方へ移動しているため、尿素水の投入を再開したときに、尿素水に押し出されて確実に排除される。
【００１７】
この発明の脱硝装置においては、前記パージエア供給ラインには、上流側へ向けて立ち上がる立上り部を設け、この立上り部に制御弁を設けている。この制御弁としては、逆止弁や開閉弁などである。前記制御弁は、前記パージエア供給ライン内へ尿素水が流入したとき、前記制御弁の下方に空気溜り部が形成されるように、前記立上り部に設けられている。
【００１８】
この構成によると、パージ後、残留した尿素水が流れ落ちて、前記パージエア供給ライン内へ流入したとしても、前記空気溜り部によって、尿素水が前記制御弁に付着するのを防止することができる。そのため、前記制御弁に尿素の結晶（以下、「結晶物」と云う）が生じることによる前記制御弁の動作不良を防止することができる。したがって、前記制御弁上流側への尿素水の流入を防止することができるので、パージを行う際、前記制御弁上流側の尿素水によって加圧空気の供給が妨げられるのを防止し、前記還元剤投入ノズルや前記還元剤供給ラインのパージを確実に行うことができるので、前記還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することができる。そのため、この構成により、尿素水を安定して投入することができるので、所定の脱硝性能を確実に発揮させることができる。
【００１９】
また、この発明の脱硝装置は、前記還元剤投入ノズルとして、外部混合式の二流体ノズルを用いる場合、前記還元剤供給ラインにおける前記パージエア供給ラインとの接続部の下流側に圧損付与手段を設けた構成である。ここにおいて、外部混合式の二流体ノズルは、公知の二流体ノズルであって、たとえば前記特許文献１に示すように、中心の尿素水ノズルと、この尿素水ノズルを覆うように同心状に設けた噴霧媒体ノズルとからなる二重構造のノズルを備えており、前記噴霧媒体ノズルからの噴霧媒体（空気や蒸気）によって前記尿素水ノズルの尿素水を吸引しながら微粒化するようになっている。すなわち、前記尿素水ノズルから噴射された尿素水に前記噴霧媒体ノズルからの噴霧媒体をぶつけることにより、尿素水を微粒化するようになっている。
【００２０】
前記圧損付与手段は、逆止弁を用いることができる。前記逆止弁は、前記還元剤供給ラインにおける前記逆止弁の前後の差圧が所定値以上のとき、前記還元剤投入ノズルへの流路を開くようになっている。また、前記圧損付与手段としては、前記還元剤投入ノズルにおける還元剤の圧力変動や前記還元剤供給ライン内における還元剤の流速に応じて、前記逆止弁の代りにオリフィスを用いることができる。
【００２１】
前記のように、前記還元剤供給ラインに前記圧損付与手段を設けると、前記二流体ノズル側での圧力変動や負圧の影響が前記空気溜り部へ伝わるのを防止することができるので、前記二流体ノズルからの還元剤の投入量が不安定になるのを防止することができる。この理由について、つぎに説明する。
【００２２】
すなわち、前記二流体ノズルにおいては、空気などの噴霧媒体によって尿素水を吸引し、霧化しながら噴霧しているため、前記二流体ノズル内での尿素水の圧力は負圧となっている。そのため、前記空気溜り部の圧力も低下するので、前記空気溜り部内の空気が膨張する。そして、前記二流体ノズル側に圧力変動が生じると、前記空気溜り部内の空気が膨張または圧縮され、この膨張と圧縮が繰り返される。前記空気溜り部内の空気の膨張と圧縮の繰り返しにより、前記還元剤供給ライン内の尿素水が前記パージエア供給ライン内へ引き込まれ、また押し戻されるのが繰り返されるので、前記二流体ノズルからの尿素水の投入量が増減したり、断続的な投入となったりする。
【００２３】
そこで、前記還元剤供給ラインに前記圧損付与手段を設けると、前記二流体ノズル側での圧力変動や負圧の影響が前記空気溜り部へ伝わるのを防止することができるので、前記二流体ノズルからの尿素水の投入量を安定させることができる。したがって、この構成によって、尿素水を安定して確実に投入することができるので、所望の脱硝性能を維持することができる。
【００２４】
以上のように、この発明の脱硝装置によれば、前記制御弁下流側に空気溜り部を設けることにより、尿素水の付着による前記制御弁の動作不良を防止し、前記制御弁上流側への尿素水の流入を防止することができるので、パージを確実に行って、前記還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することができる。また、前記還元剤投入ノズルが二流体ノズルの場合、前記還元剤投入ノズル側での圧力変動や負圧の影響により、前記空気溜り部内の空気が圧縮，膨張することによる尿素水の投入量の変動を防止することができるので、尿素水を安定して確実に投入することができる。したがって、この発明によれば、尿素水を安定して確実に投入することができるので、所望の脱硝性能を維持することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例の概略構成を示す説明図である。ここで、この実施例の脱硝装置は、ガスエンジンを用いたコジェネレーションシステムにおける脱硝装置である。
【００２６】
図１において、コジェネレーションシステムは、発電機駆動用のガスエンジン１と、このガスエンジン１の排ガスから熱を回収し、蒸気や温水を得るための排ガスボイラ２とを備えている。前記ガスエンジン１と前記排ガスボイラ２とは、排ガス通路３によって接続されている。
【００２７】
脱硝装置４は、前記排ガス通路３内へ還元剤を投入するための還元剤投入ノズル５と、還元剤によるＮＯｘの還元反応を促進するための脱硝触媒６とを備えている。前記還元剤投入ノズル５は、前記排ガス通路３内に設けられ、前記排ガス通路３内へ上向きに還元剤としての尿素水を投入するよう配置されている。前記脱硝触媒６は、前記排ガスボイラ２内の上流側に設けられている。
【００２８】
前記還元剤投入ノズル５は、この実施例においては、外部混合式の二流体ノズルであって、還元剤供給ライン７と、噴霧媒体としての加圧空気を供給するための加圧空気供給ライン８とが接続されている。前記二流体ノズルは、中心の尿素水ノズルと、この尿素水ノズルを覆うように同心状に設けた噴霧媒体ノズルとからなる二重構造のノズルを備えており、前記噴霧媒体ノズルからの噴霧媒体（この実施例では、空気）によって尿素水ノズルの尿素水を吸引しながら微粒化するようになっている。すなわち、前記尿素水ノズルから噴射された尿素水に前記噴霧媒体ノズルからの噴霧媒体をぶつけることにより、尿素水を微粒化するようになっている。
【００２９】
前記還元剤供給ライン７は、前記還元剤投入ノズル５へ上向きの流れとなるように設けられており、前記ガスエンジン１の作動時、前記還元剤投入ノズル５へ尿素水を供給するように構成されている。また、前記還元剤供給ライン７には、圧損付与手段としての第一逆止弁９が設けられている。この第一逆止弁９は、前記還元剤供給ライン７における前記第一逆止弁９の前後の差圧が所定値以上のとき、前記還元剤投入ノズル５への流路を開くようになっている。
【００３０】
前記還元剤供給ライン７には、尿素水の投入停止後、前記還元剤投入ノズル５や前記還元剤供給ライン７を加圧空気によってパージするためのパージエア供給ライン１０が接続されている。
【００３１】
前記パージエア供給ライン１０には、上流側へ向けて立ち上がる立上り部１１を設け、この立上り部１１に制御弁としての第二逆止弁１２を設けてある。前記第二逆止弁１２は、前記パージエア供給ライン１０内へ尿素水が流入したとき、前記第二逆止弁１２の下方に空気溜り部１３が形成されるように、前記立上り部１１に設けられている。すなわち、前記第二逆止弁１２の前記立上り部１１の下端からの位置は、前記還元剤供給ライン７内の圧力の増加によって、前記空気溜り部１３内の空気が圧縮されたとしても、前記立上り部１１内へ流入した尿素水が前記第二逆止弁１２に接しないように設定する。
【００３２】
つぎに、前記脱硝装置４の動作について説明する。前記脱硝装置４は、前記ガスエンジン１が作動を始め、前記排ガス通路３から前記脱硝触媒６への排ガスの温度が所定温度以上になったとき、前記還元剤供給ライン７から前記還元剤投入ノズル５へ尿素水を供給する。ここにおいて、前記還元剤投入ノズル５への前記加圧空気供給ライン８からの加圧空気の供給は、前記ガスエンジン１の作動開始後から開始し、前記還元剤投入ノズル５が排ガスの熱によって加熱されるのを防止するようにしている。
【００３３】
すると、前記還元剤投入ノズル５から前記排ガス通路３内へ尿素水が投入される。前記排ガス通路３内へ投入された尿素水は、排ガスの熱によって分解され、アンモニアとなる。このアンモニアは、前記排ガス通路３内において、排ガスと混合される。そして、アンモニアが混合された排ガスが前記脱硝触媒６を通過する際、アンモニアによるＮＯｘの還元反応が前記脱硝触媒６によって促進される。そのため、排ガス中のＮＯｘは、窒素と水とに速やかに分解される。
【００３４】
そして、前記脱硝装置４は、前記ガスエンジン１が作動を停止したとき、前記還元剤供給ライン７から前記還元剤投入ノズル５への尿素水の供給を停止することにより、前記排ガス通路３内への尿素水の投入を停止する。
【００３５】
前記還元剤投入ノズル５からの尿素水の投入停止時、前記還元剤供給ライン７内へ前記パージエア供給ライン１０からの加圧空気を供給する。そして、この加圧空気によって前記還元剤供給ライン７内および前記還元剤投入ノズル５内をパージすることにより、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７内の尿素水を排出する。
【００３６】
この加圧空気による前記還元剤投入ノズル内および前記還元剤供給ライン内のパージによっても、尿素水の粘度が高いこともあって、前記還元剤投入ノズル５内および前記還元剤供給ライン７内の尿素水を排出しきれず、若干の尿素水が残留する。そして、この残留する尿素水が、重力により前記還元剤供給ライン７を流れ落ち、前記パージエア供給ライン１０内へ流入したとしても、前記第二逆止弁１２下方の空気溜り部１３によって、尿素水が前記第二逆止弁１２に接触するのが防止される。
【００３７】
そのため、前記第二逆止弁１２の弁体（図示省略）や弁座（図示省略）に付着した尿素水から水分が蒸発し、尿素の結晶（すなわち、前記結晶物）となって、前記第二逆止弁１２の動作不良が生じるのを防止することができる。したがって、前記第二逆止弁１２上流側への尿素水の流入を防止することができるので、パージを行う際、前記第二逆止弁１２上流側の尿素水によって加圧空気の供給が妨げられるのを防止し、前記還元剤投入ノズル５や前記還元剤供給ライン７のパージを確実に行うことができるので、前記還元剤投入ノズル５の詰まりを確実に防止することができる。そのため、この構成により、尿素水を安定して投入することができるので、所定の脱硝性能を確実に発揮させることができる。
【００３８】
つぎに、前記還元剤投入ノズル５から前記排ガス通路３への尿素水の投入を再開する際には、前記加圧空気供給ライン８から前記還元剤投入ノズル５への加圧空気の供給を開始した後、前記還元剤供給ライン７から前記還元剤投入ノズル５への尿素水の供給を開始する。前記還元剤投入ノズル５は、尿素水を上向きに排ガス中へ投入するように構成されており、また前記還元剤供給ライン７は、前記還元剤投入ノズルへ上向きの流れで尿素水を供給するように設けられている。そのため、パージ後に前記還元剤投入ノズル５内および前記還元剤供給ライン７内に残留する空気は、上方へ移動しているため、尿素水の投入を再開したときに、尿素水に押し出されて確実に排除される。
【００３９】
そして、前記還元剤投入ノズル５からの尿素水の投入が開始されると、この状態では、前記加圧空供給ライン８からの加圧空気により、前記還元剤投入ノズル５内での尿素水の圧力が負圧となる。しかし、この実施例の脱硝装置４においては、前記還元剤供給ライン７に前記第一逆止弁９を設けてあるので、前記還元剤投入ノズル５内での圧力変動や負圧の影響が前記空気溜り部１３へ伝わるのが防止される。そのため、前記空気溜り部１３内の加圧空気が膨張し、また圧縮されることにより、前記還元剤投入ノズル５からの尿素水の投入量が不安定になるのを防止することができる。この理由について、つぎに説明する。
【００４０】
すなわち、前記還元剤投入ノズル５は、噴霧媒体としての空気によって尿素水を吸引し、霧化しながら噴霧する二流体ノズルであるため、前記還元剤ノズル５内での尿素水の圧力は負圧となっている。そのため、前記空気溜り部１３の圧力も低下するので、前記空気溜り部１３内の空気が膨張する。そして、前記還元剤投入ノズル５側に圧力変動が生じると、前記空気溜り部１３内の空気が膨張または圧縮され、この膨張と圧縮が繰り返される。前記空気溜り部１３内の空気の膨張と圧縮の繰り返しにより、前記還元剤供給ライン７内の尿素水が前記パージエア供給ライン１０内へ引き込まれ、また押し戻されるのが繰り返されるので、前記還元剤投入ノズル５からの尿素水の投入量が増減したり、断続的な投入となったりする。
【００４１】
そこで、前記のように、前記還元剤供給ライン７に前記第一逆止弁９を設けることにより、前記還元剤投入ノズル５側での圧力変動や負圧の影響が前記空気溜り部１３へ伝わるのを防止することができるので、前記還元剤投入ノズル５からの還元剤の投入量を安定させることができる。したがって、この構成によって、還元剤を安定して確実に投入することができるので、所望の脱硝性能を維持することができる。
【００４２】
以上のように、前記第二逆止弁１２に下流側に空気溜り部１３を設けることにより、尿素水の付着による前記第二逆止弁１２の動作不良を防止し、前記第二逆止弁１２上流側へ尿素水が流入するのを防止することができるので、パージを行う際、前記第二逆止弁１２上流側の尿素水によって加圧空気の供給が妨げられるのを防止し、前記還元剤投入ノズル５や前記還元剤供給ライン７のパージを確実に行うことができるので、前記還元剤投入ノズル５の詰まりを確実に防止することができる。そのため、尿素水を前記排ガス通路３内へ安定して確実に投入することができる。また、この実施例のように、前記還元剤投入ノズル５が二流体ノズルの場合、前記還元剤投入ノズル５側での圧力変動や負圧の影響により、前記空気溜り部１３内の空気が圧縮，膨張することによる尿素水の投入量の変動を防止することができるので、尿素水を安定して確実に投入することができる。したがって、この実施例の脱硝装置４によれば、尿素水を安定して確実に投入することができるので、所望の脱硝性能を維持することができる。
【００４３】
以上の実施例の説明においては、尿素水が前記排ガス通路３内へ上向きに投入されるように前記還元剤投入ノズル５を配置し、また尿素水が上向きに流れるように前記還元剤供給ライン７を配置してある。しかし、この発明において、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７の配置は、前記実施例に限らず、図２に示す第一変形例のように、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７を上り勾配に傾斜させた状態で設けることができるし、また図３に示す第二変形例のように、水平に配置することができる。
【００４４】
つぎに、図２および図３を参照しながら、前記各変形例について、つぎに説明する。ここにおいて、前記各変形例を示す図２および図３において、前記実施例を示す図１と同一の符号は、同一の部材を示し、それらの詳細な説明は省略する。ここにおいて、図２および図３は、図１に示す排ガス通路３の還元剤投入ノズル５位置における縦断面説明図に相当している。
【００４５】
まず、図２に示す第一変形例は、尿素水を排ガス通路３内へ斜め上方向に投入するように還元剤投入ノズル５を配置し、還元剤供給ライン７を前記還元剤投入ノズル５へ斜め上方向に尿素水を供給するように配置した構成である。図２においては、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７は、約４５度の傾斜としてある。パージエア供給ライン１０は、前記還元剤供給ライン７に対して直角に接続してあり、したがって立上り部１１は、前記還元剤供給ライン７に直接接続された状態で、斜め上方向に形成されている。この第一変形例において、前記実施例と同様、パージ後、前記還元剤投入ノズル５内および前記還元剤供給ライン７内の空気は上方へ移動しているので、尿素水によって押し出すことができるため、前記還元剤投入ノズル５内および前記還元剤供給ライン７内から空気を確実に排除することができる。
【００４６】
つぎに、図３に示す第二変形例は、尿素水を排ガス通路３内へほぼ水平に投入するように還元剤投入ノズル５を配置し、また還元剤供給ライン７を前記還元剤投入ノズル５へほぼ水平に尿素水を供給するように配置した構成である。この第二変形例は、尿素水の投入を再開したときに、前記還元剤投入ノズル５および前記還元剤供給ライン７内に残留する空気を尿素水によって押し出して排出することができるように、尿素水の供給量に基づいて、前記還元剤供給ライン７の内径を設定している。この第二変形例におけるパージエア供給ライン１０は、前記還元剤供給ライン７に対して直角に接続してあり、したがって立上り部１１は、前記還元剤供給ライン７に直接接続された状態で、垂直方向に形成されている。
【００４７】
ここにおいて、前記各変形例において、前記空気溜り部１３および前記第一逆止弁９による作用効果は、前記実施例と同様であるので説明は省略するが、この第一変形例の脱硝装置４においても、尿素水を安定して確実に投入することができるので、所望の脱硝性能を維持することができる。
【００４８】
【発明の効果】
この発明によれば、還元剤がパージエア供給ラインの制御弁に付着するのを防止し、前記制御弁に動作不良が発生するのを防止することにより、前記制御弁の上流側へ尿素水が流入するのを防止し、前記還元剤投入ノズルや前記還元剤供給ラインのパージを確実に行って、前記還元剤投入ノズルの詰まりを確実に防止することができるので、還元剤投入ノズルから安定して還元剤を投入することができ、所定の脱硝性能を維持することができる。また、この発明によれば、前記制御弁下流側の空気溜り部の膨張，圧縮の繰り返しによる還元剤の投入量の変動を防止することができるため、還元剤投入ノズルとして外部混合式の二流体ノズルを用いた場合でも、安定して還元剤を投入することができ、所定の脱硝性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す実施例の第一変形例の概略構成を示す説明図である。
【図３】図１に示す実施例の第二変形例の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
４  脱硝装置
５  還元剤投入ノズル
７  還元剤供給ライン
９  第一逆止弁（圧損付与手段）
１０  パージエア供給ライン
１１  立上り部
１２  第二逆止弁（制御弁）
【図１】
2004360578.tif 000003
【図２】
2004360578.tif 000004
【図３】
2004360578.tif 000005