(57)【要約】【課題】ＮＯｘ還元触媒においてＮＯｘの還元反応で生成されたＮＨ3がＣＯ酸化触媒でＮＯｘに酸化されるのを抑制しつつ、ＣＯを低減することができる燃焼装置を提供する。【解決手段】本発明に係る燃焼装置１０は、バーナ１３と、缶体１４と、排出通路１５と、排出通路１５に燃焼ガスＧ２の流れ方向に沿って設けられ、水と燃焼ガスＧ２とを熱交換する給水予熱器１８と、第１給水予熱器１８−１と第２給水予熱器１８−２の間に設けられ、燃焼ガスＧ２中のＮＨ3およびＣＯを酸化する触媒成分を備えるＣＯ酸化触媒Ｃ２と、を有し、第１給水予熱器１８−１を通過してＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給される燃焼ガスＧ２のガス温度が所定温度の範囲内となるように第１給水予熱器１８−１に供給する水の供給量を調整することを特徴とする。【選択図】図１
2013231537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させることでＮＯｘ、ＣＯを含む燃焼ガスを生成するバーナと、
前記燃焼ガスから吸熱する吸熱手段と、
前記吸熱手段で熱が奪われた燃焼ガスを外部に排出する排出通路と、
前記排出通路に前記燃焼ガスの流れ方向に沿って複数設けられ、冷却媒体により前記燃焼ガスと熱交換する熱交換手段と、
隣り合う前記熱交換手段の間に設けられ、前記燃焼ガス中のＮＨ3および／またはＣＯを酸化する触媒成分を備える第１触媒と、
を有し、
前記熱交換手段を通過して前記第１触媒に供給される燃焼ガスのガス温度が所定温度の範囲内となるように前記熱交換手段に供給する前記冷却媒体の供給量を調整することを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記吸熱手段内で前記燃焼ガスが流れる空間と前記排出通路との何れか一方または両方に、前記燃焼ガス中のＮＯｘを還元すると共にＣＯを酸化する触媒成分を備える第２触媒を更に１つ以上設け、
前記第２触媒の少なくとも１つは、前記燃焼ガスの流れ方向の最も上流側に位置する前記熱交換手段よりも上流側に設けられることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記熱交換手段より前記燃焼ガスの流れ方向の下流側に前記燃焼ガスのガス温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記熱交換手段に供給する前記冷却媒体の供給量を調整することを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラ等の燃焼装置に備えているバーナで発生する燃焼ガスは、燃焼ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）を所定の数値（例えば、規制値等）以下としてから排出している。燃焼装置で発生した燃焼ガスは、触媒を通過させて燃焼ガスに含有されるＣＯ、ＮＯｘを酸化、還元してこれらを除去し、燃焼ガスに含まれるＣＯ、ＮＯｘを規制値以下に低減している。
【０００３】
燃焼ガスに含まれるＮＯｘ、ＣＯを触媒を用いて低減するための技術として、燃料に対する空気比を制御して燃料を燃焼させて発生した燃焼ガスを、ＮＯｘの還元を促進するＮＯｘ還元触媒やＣＯの酸化を促進するＣＯ酸化触媒に通過させることにより、ＮＯｘ、ＣＯを低減する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１では、一段目で燃料に対する空気比を１．０よりも小さくしてＮＯｘ還元触媒を通過する際の燃焼ガス中に含まれるＣＯ含有量を高くすることで、ＮＯｘ還元触媒を通過する燃焼ガス中のＮＯｘを過剰ＣＯにより目標値以下にまで還元させる。その後、燃焼ガスに空気を注入してＣＯ酸化触媒を通過する燃焼ガスの酸素（Ｏ2）含有量を高くすることで、燃料に対する空気比を１．０よりも大きくして二段目以降でＣＯ酸化触媒において一段目のＮＯｘ還元触媒を通過したＣＯを酸化して除去していた。これにより、燃焼ガスは、燃焼ガス中に含まれるＣＯ、ＮＯｘ濃度を規制値以下として排出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９０５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているような技術では、燃焼ガス中に含まれるＮＯｘをＮＯｘ還元触媒で還元する一段目で、燃料に対する空気比を１．０よりも小さくすると、ＮＯｘは還元されてＮ2になる割合が低く、ＮＯｘが還元されてＮＨ3になる割合が高いため、ＮＨ3が多量に生成しやすい。ＮＯｘ還元触媒でＮＯｘの還元反応により生成されたＮＨ3は、ＮＯｘ還元触媒後の高温雰囲気下や燃焼ガス中に含まれるＣＯをＣＯ酸化触媒で酸化する二段目以降で、酸化されて再びＮＯｘとなり易く、燃焼ガス中のＮＯｘ量が増大する可能性がある。そのため、燃焼ガス中に含まれるＮＯｘ濃度を規制値以下として燃焼ガスを排出することは困難となる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＮＯｘ還元触媒においてＮＯｘの還元反応で生成されたＮＨ3がＣＯ酸化触媒でＮＯｘに酸化されるのを抑制しつつ、ＣＯを低減することができる燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る燃焼装置は、燃料を燃焼させることでＮＯｘ、ＣＯを含む燃焼ガスを生成するバーナと、前記燃焼ガスから吸熱する吸熱手段と、前記吸熱手段で熱が奪われた燃焼ガスを外部に排出する排出通路と、前記排出通路に前記燃焼ガスの流れ方向に沿って複数設けられ、冷却媒体により前記燃焼ガスと熱交換する熱交換手段と、隣り合う前記熱交換手段の間に設けられ、前記燃焼ガス中のＮＨ3および／またはＣＯを酸化する触媒成分を備える第１触媒と、を有し、前記熱交換手段を通過して前記第１触媒に供給される燃焼ガスのガス温度が所定温度の範囲内となるように前記熱交換手段に供給する前記冷却媒体の供給量を調整することを特徴とする。
【０００９】
本発明の好ましい態様として、前記吸熱手段内で前記燃焼ガスが流れる空間と前記排出通路との何れか一方または両方に、前記燃焼ガス中のＮＯｘを還元すると共にＣＯを酸化する触媒成分を備える第２触媒を更に１つ以上設け、前記第２触媒の少なくとも１つは、前記燃焼ガスの流れ方向の最も上流側に位置する前記熱交換手段よりも上流側に設けられることが好ましい。
【００１０】
本発明の好ましい態様として、前記熱交換手段より前記燃焼ガスの流れ方向の下流側に前記燃焼ガスのガス温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記熱交換手段に供給する前記冷却媒体の供給量を調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＮＯｘ還元触媒においてＮＯｘの還元反応で生成されたＮＨ3がＣＯ酸化触媒でＮＯｘに酸化されるのを抑制しつつ、ＣＯを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る燃焼装置の縦断面の説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】ＮＯｘ還元触媒の構成の一例を示す図である。
【図５】燃焼ガスのガス温度と、ＣＯ酸化触媒の通過前後における燃焼ガス中に含まれるＣＯ濃度、ＮＯｘ濃度との関係を示す図である。
【図６】燃焼装置の他の構成の一例を示す図である。
【図７】給水供給管及び給水排出管の配管の構成の他の一例を示す図である。
【図８】給水供給管及び給水排出管の配管の構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適に実施するための形態（以下、実施形態という。）につき、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。
【００１４】
＜燃焼装置＞
本発明の実施形態に係る燃焼装置について説明する。図１は、本実施形態に係る燃焼装置の縦断面の説明図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１の部分拡大図である。図１に示すように、本実施形態に係る燃焼装置（ボイラ）１０は、角型多管式貫流ボイラであり、燃焼用空気供給部１１と、燃料供給部１２と、バーナ１３と、角型の缶体（吸熱手段）１４と、排出通路１５と、浄化装置１６と、空気供給部（酸化ガス供給部）１７と、給水予熱器（熱交換手段）１８と、制御装置１９と、を備えている。
【００１５】
燃焼用空気供給部１１は、バーナ１３へ燃焼用空気（外気）を供給するものである。燃焼用空気供給部１１は、送風機２１と、送風機２１からバーナ１３へ燃焼用空気を供給する給気通路２２とを備えている。
【００１６】
燃料供給部１２は、バーナ１３へガス燃料（燃料ガス）を供給するものである。燃料供給部１２は、燃料ガスを供給するガス燃料供給管２３と、ガス燃料供給管２３の燃料流量を調整する燃料調整弁２４と、燃料ノズル２５とを備えている。ガス燃料供給管２３は、給気通路２２に設けられている。燃料ノズル２５は、給気通路２２の流路内に燃料ガスを噴出するようになっている。燃料ノズル２５から給気通路２２の流路内に噴射された燃料ガスは、送風機２１から供給される燃焼用空気と混合される。
【００１７】
送風機２１から送風された燃焼用空気と燃料ノズル２５から供給された燃料ガスとが給気通路２２内で混合されて、混合ガスＧ１が生成される。
【００１８】
混合ガスＧ１の空気比は、１．０よりも小さく、好ましくは０．７０以上０．９５以下であり、より好ましくは０．８０以上０．９０以下である。混合ガスＧ１の空気比が上記範囲内の場合には、混合ガスＧ１の酸素（Ｏ2）量は少なく、酸素が不足している領域の空気比であるため、混合ガスＧ１を燃焼させた際に、ＮＯｘが生成されるのを抑制しつつ混合ガスＧ１を燃焼させることができる。
【００１９】
本実施形態においては、本実施形態に係る燃焼装置１０の燃料は、燃料ガスを用いているが、燃料ガスに代えて、例えば、重油などの液体燃料又は微粉炭を用いてもよい。
【００２０】
混合ガスＧ１は、バーナ１３から缶体１４内に噴出して燃焼し、缶体１４内の水管を加熱する。なお、ガス燃料供給管２３に供給される燃料ガスと燃焼用空気は、缶体１４内の燃焼温度が例えば１１５０℃以下となるように、燃料供給ライン２６、燃焼用空気供給部１１から適量供給され、給気通路２２で混合され、供給される。
【００２１】
バーナ１３は、燃料を燃焼する過程で、ＣＯ、Ｈ2、Ｏ2を含む燃焼ガスＧ２を生成するものである。バーナ１３は、不図示の多数の予混合ガス噴出孔が略同一平面上に形成された平面状の燃焼面を有する完全予混合式バーナである。バーナ１３は、波板と平板とを交互に積層して矩形平板状に構成されている。給気通路２２を通過した混合ガスＧ１がバーナ１３で燃焼し、高温の燃焼ガスＧ２となる。燃焼ガスＧ２は、燃焼ガスＧ１の空気比を１より小さくしているので、ＣＯ、Ｈ2等を含む還元性雰囲気となっている。なお、図１中、バーナ１３から缶体１４内に示した破線部は、バーナ１３で形成される火炎を概念的に表したものである。
【００２２】
本明細書において、燃焼ガスＧ２とは、燃料ガスの燃焼反応が完了したものおよび燃焼反応中の燃料ガスの少なくとも一方を含む概念である。すなわち、燃焼ガスＧ２は、燃料ガスの燃焼反応が完了したものおよび燃焼反応中の燃料ガスの両方を有するものでもよいし、燃料ガスの燃焼反応が完了したもののみでもよいし、燃焼反応中の燃料ガスのみでもよい。
【００２３】
なお、本実施形態では、バーナ１３は予混合式バーナであるが、これに限定されるものではなく、予混合式バーナ以外の拡散混合型バーナ、旋回式バーナ等周知のバーナを用いることができる。
【００２４】
缶体１４は、上部管寄せ１４Ａと、下部管寄せ１４Ｂと、水管群１４Ｃとを備えている。水管群１４Ｃは、上下方向に延在して設置された上部管寄せ１４Ａおよび下部管寄せ１４Ｂを連結する多数の内側水管（内側伝熱管）２７、複数の外側水管（外側伝熱管）２８を備えている。尚、上部管寄せ１４Ａの下部と下部管寄せ１４Ｂの上部とには耐火物２９が設けられている。缶体１４は、燃焼ガスＧ２から吸熱するものであり、水管群１４Ｃの内側水管２７および外側水管２８内に貯留された水を燃焼ガスＧ２と熱交換させて蒸発させ、蒸気を発生させている。
【００２５】
図２に示すように、缶体１４は、その内部の長手方向の両側に一対の連結壁３０を備えている。連結壁３０は、隣接する外側水管２８同士を連結している。外側水管２８、一対の連結壁３０、上部管寄せ１４Ａおよび下管寄せ１４Ｂとで囲まれた空間が、バーナ１３からの燃焼ガスＧ２が流通するガス流動空間Ｓを形成している。缶体１４は、ガス流動空間Ｓの一端にバーナ１３を備え、他端に燃焼ガス出口３２を備えている。燃焼ガス出口３２は燃焼ガスＧ２が流通する排出通路１５と接続されている。
【００２６】
図１に示すように、排出通路１５は、缶体１４で熱を奪われて温度が低下した燃焼ガスＧ２を外部へ排出するための通路である。排出通路１５は、その通路内に、浄化装置１６と空気供給部１７と給水予熱器１８とを各々個別に着脱自在に備えている。浄化装置１６は、ＮＯｘ還元触媒（第２触媒）Ｃ１とＣＯ酸化触媒（第１触媒）Ｃ２とを、排出通路１５に燃焼ガスＧ２の流れ方向の上流側からこの順番に備えている。給水予熱器１８は、第１給水予熱器１８−１と第２給水予熱器１８−２とを、排出通路１５に燃焼ガスＧ２の流れ方向の上流側からこの順番に備えている。空気供給部１７と浄化装置１６と給水予熱器１８とは、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１、空気供給部１７、第１給水予熱器１８−１、ＣＯ酸化触媒Ｃ２および第２給水予熱器１８−２が、排出通路１５に燃焼ガスＧ２のガス流れ方向の上流側からこの順に設けられている。
【００２７】
浄化装置１６は、燃焼ガスＧ２に含まれているＮＯｘ、ＮＨ3、ＣＯを少なくとも低減するものである。浄化装置１６は、ガス流動空間Ｓと排出通路１５とにより形成されるガス流路に設けられている。
【００２８】
ＮＯｘ還元触媒Ｃ１は、燃焼ガスＧ２中のＮＯｘを還元すると共にＣＯを酸化する触媒成分として触媒活性材料を備えるものである。ＮＯｘ還元触媒Ｃ１は、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＯｘを還元してＮ2とすることにより燃焼ガスＧ２中からＮＯｘを除去する。また、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１は、燃焼ガスＧ２に含まれるＣＯを酸化してＣＯ2とすることによりＣＯを除去する。図４は、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１の構成の一例を示す図である。図４に示すように、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１は、複数の通気孔Ｐが形成された矩形平板状の基材Ｃ１０で形成されており、この通気孔Ｐを燃焼ガスＧ２が通過するように設置される。基材Ｃ１０は、その表面に、触媒活性材料として、例えば白金（Ｐｔ）を担持している。
【００２９】
基材Ｃ１０は、帯状の平板からなる第１の基材Ｃ１１と波板からなる第２の基材Ｃ１２とを交互に重ね合わせたものを側板Ｃ１３により囲んで形成されている。第１の基材Ｃ１１および第２の基材Ｃ１２は、表面に多数の微小な凹凸が形成されていて接触面積を広くしている。第１の基材Ｃ１１および第２の基材Ｃ１２は、表面の微小な凹凸に触媒活性材料を担持している。第１の基材Ｃ１１および第２の基材Ｃ１２は、例えば、ステンレスなどの金属のほかにセラミックなどを用いて形成される。
【００３０】
ＮＯｘ還元触媒Ｃ１の構造は、基材Ｃ１０のように、複数の通気孔Ｐを備えたものに限定されるものではなく、基材の表面に触媒活性材料を担持させ、燃焼ガスＧ２が通気できるものであればよい。例えば、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１の構造は、表面に多数の孔を有する担体の表面に触媒活性材料を担持させた構成としてもよい。また、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１の構造は、通気可能な流路が形成された容器内に触媒活性材料が担持されたペレットを多数収容した構成としてもよい。
【００３１】
また、触媒活性材料は、白金以外の貴金属（Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｉｒなど）又は金属酸化物（ＮｉＯＸ、ＣｕＯｘ、ＣＯＯｘ、ＭｎＯｘなど）であってもよい。
【００３２】
ＣＯ酸化触媒Ｃ２は、燃焼ガスＧ２中のＮＨ3とＣＯとの両方を酸化する触媒成分として触媒活性材料を備えているものである。ＣＯ酸化触媒Ｃ２は、燃焼ガスＧ２に含まれるＣＯを酸化してＣＯ2とすることによりＣＯを除去している。また、ＣＯ酸化触媒Ｃ２は、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＨ3を酸化してＮ2とすることによりＮＨ3を除去している。ＣＯ酸化触媒Ｃ２は、図４に示したＮＯｘ還元触媒Ｃ１と同様の構成のものが用いられる。また、ＣＯ酸化触媒Ｃ２に用いる触媒活性材料は、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１に用いる触媒活性材料と同様でもよいし、異なる種類の材料を用いてもよく、任意に調整可能である。
【００３３】
空気供給部１７は、排出通路１５のＮＯｘ還元触媒Ｃ１と第１給水予熱器１８−１との間に設けられている。空気供給部１７は、排出通路１５の通路内に空気を供給するものである。空気供給部１７は、空気を取り込む通風器３３と、通風器３３から取り込んだ空気を排出通路１５内に供給する空気供給管３４と、排出通路１５内に空気を噴射する空気ノズル３５と、を有する。空気供給管３４内の空気は、空気ノズル３５から排出通路１５内のＮＯｘ還元触媒Ｃ１よりも下流側に供給される。これにより、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１を通過した燃焼ガスＧ２の空気比を１よりも大きくする。この空気ノズル３５から燃焼ガスＧ２に空気を供給することで、燃焼ガスＧ２の空気比を１よりも大きくできるため、ＣＯ酸化触媒Ｃ２におけるＣＯの酸化を効率的に促進することができると共に、ＮＨ3も酸化させることができる。
【００３４】
空気供給管３４には、通風器３３からの供給される空気量を調整する調節弁Ｖ１１が設けられている。これにより、排出通路１５内に供給される空気量を調整している。
【００３５】
燃焼ガスＧ２の空気比は、１よりも大きく、好ましくは１以上１．３以下である。
【００３６】
第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２は、排出通路１５を通過する燃焼ガスＧ２を第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２に供給された水と熱交換して冷却するものである。第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２は、図１、図３に示すように、フィン付き伝熱管４１を備えている。フィン付き伝熱管４１は、水を供給するための管である。フィン付き伝熱管４１のフィンは、放熱板であり、フィン付き伝熱管４１に、燃焼ガスＧ２が通過可能な間隔を設けてフィン付き伝熱管４１と略直交する方向に複数設けられている。このフィンにより、燃焼ガスＧ２との伝熱面積を拡大し、より効率よく熱を吸収することができる。
【００３７】
フィン付き伝熱管４１は、給水供給管４３−１、４３−２および給水排出管４４−１、４４−２と連結されている。給水供給管４３−１、４３−２は、外部から水をフィン付き伝熱管４１に供給する管である。給水供給管４３−２は、給水供給管４３−１から分岐して設けられている。給水供給管４３−１、４３−２は、缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される水の一部をフィン付き伝熱管４１に供給している。
【００３８】
給水排出管４４−１、４４−２は、フィン付き伝熱管４１内の水を外部に排出する管である。給水排出管４４−２は、給水排出管４４−１と連結されている。給水排出管４４−１、４４−２は、フィン付き伝熱管４１から排出された水を缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される水に混合している。
【００３９】
また、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２とを連結するそれぞれの給水供給管４３−１、４３−２には、水の流量を調整する調節弁Ｖ１２、Ｖ１３がそれぞれ設けられている。これにより、フィン付き伝熱管４１内に供給される水の供給量を調整している。
【００４０】
給水供給管４３−１、４３−２内を通る水がフィン付き伝熱管４１の流入口４１ａからフィン付き伝熱管４１内に供給される。フィン付き伝熱管４１内に供給された水は、排出通路１５を通過する燃焼ガスＧ２と熱交換して加熱される。フィン付き伝熱管４１内に供給された水は、加熱されながら流出口４１ｂから排出される。流出口４１ｂから排出された水は、缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される。
【００４１】
燃焼ガスＧ２は、第１給水予熱器１８−１でフィン付き伝熱管４１内を流れる水と熱交換して冷却され、第１給水予熱器１８−１を通過した燃焼ガスＧ２のガス温度が所定の温度の範囲内となるようにしている。第１給水予熱器１８−１のフィン付き伝熱管４１内を流れる水の供給量は調節弁Ｖ１２で調整され、第２給水予熱器１８−２のフィン付き伝熱管４１内を流れる水の供給量は調節弁Ｖ１３で調整される。調節弁Ｖ１２、Ｖ１３を調整して、第１給水予熱器１８−１のフィン付き伝熱管４１内を流れる水の量を調整することで、燃焼ガスＧ２とフィン付き伝熱管４１内を流れる水とが熱交換する割合を調整できるため、第１給水予熱器１８−１を通過した燃焼ガスＧ２のガス温度が所定の温度の範囲内となるように冷却することができる。これにより、燃焼ガスＧ２は、燃焼ガスＧ２のガス温度が所定の温度の範囲内となるようにしてＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給される。
【００４２】
なお、本実施形態において、所定の温度の範囲内とは、燃焼ガスＧ２中のＣＯを酸化してＣＯ2としつつ、燃焼ガスＧ２中のＮＨ3が酸化されてＮＯｘとなる割合が急激に上昇する温度よりも低い燃焼ガスＧ２のガス温度をいう。所定の温度の範囲は、具体的には、例えば、２００℃以上２８０℃以下であり、より好ましくは２１０℃以上２７０℃以下であり、更に好ましくは２２０℃以上２６０℃以下である。燃焼ガスＧ２は、第１給水予熱器１８−１でガス温度を所定の温度の範囲内としてＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給されることにより、燃焼ガスＧ２中に含まれるＣＯを酸化して除去しつつ、燃焼ガスＧ２中に含まれるＮＨ3を酸化させてＮＯｘになる割合が急激に高くなるのを抑制し、ＮＨ3を酸化させてＮ2とすることができる。そのため、燃焼ガスＧ２からＣＯおよびＮＨ3を低減することができると共に、ＮＯｘの発生量を効率的に低減することができる。
【００４３】
燃焼ガスＧ２をＣＯ酸化触媒Ｃ２に通過させた時の燃焼ガスＧ２のガス温度と、その時のＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過する前後における燃焼ガスＧ２中に含まれるＣＯ濃度、ＮＯｘ濃度との関係を図５に示す。
【００４４】
図５に示すように、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過する前の燃焼ガスＧ２中のＣＯ濃度が９５０ｐｐｍ以上であったとき、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過した後の燃焼ガスＧ２中のＣＯ濃度は２００ｐｐｍ以下であった。また、燃焼ガスＧ２のガス温度が高くなるほど、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過した後の燃焼ガスＧ２中のＣＯ濃度は２００ｐｐｍから３０ｐｐｍ程度にまで低下した。よって、燃焼ガスＧ２のガス温度が高いほど、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過した後の燃焼ガスＧ２中のＣＯ濃度は低くできることになる。一方、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過する前の燃焼ガスＧ２中のＮＯｘ濃度が１ｐｐｍ〜３ｐｐｍ程度であったとき、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過した後の燃焼ガスＧ２中のＮＯｘ濃度は、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過する前よりも高くなった。特に、燃焼ガスＧ２のガス温度が約２７０℃を超えたあたりから、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過した後の燃焼ガスＧ２中のＮＯｘ濃度が急激に上昇し、燃焼ガスＧ２のガス温度が約３１０℃の時には燃焼ガスＧ２中のＮＯｘ濃度は約１８ｐｐｍになった。
【００４５】
よって、燃焼ガスＧ２のガス温度を２２０℃以上２８０℃以下の範囲内として、燃焼ガスＧ２をＣＯ酸化触媒Ｃ２に通過させることで、燃焼ガスＧ２に含まれるＣＯを低減しつつＮＨ3が酸化されてＮＯｘになる量が急激に増加するのを抑制できる。特に、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＨ3が酸化されてＮＯｘになる量を抑制しつつＣＯを低減するという観点から、燃焼ガスＧ２のガス温度を、所定の温度Ｔ1の範囲内として、２２０℃以上２７０℃以下の範囲内（図５中、ハッチング箇所参照）として、燃焼ガスＧ２をＣＯ酸化触媒Ｃ２に通過させることが好ましい。
【００４６】
理論空気比よりも低い空気比で混合ガスＧ１を燃焼させた燃焼ガスＧ２中に含まれるＮＯｘはＮＯｘ還元触媒Ｃ１で還元された際にＮＨ3を生成する。この際、空気ノズル３５から空気を排出通路１５内に注入する空気注入法等の酸化方法を用いて燃焼ガスＧ２中に含まれるＣＯ、ＮＨ3を有効に酸化させる場合、図５に示すように、燃焼ガスＧ２のガス温度が所定の温度の範囲よりも高いと、ＣＯを酸化してＣＯ2としてＣＯを低減できるが、ＮＨ3がＮＯｘに酸化される割合が急激に高くなるため、低ＮＯｘ化は困難になるといえる。
【００４７】
これに対し、燃焼ガスＧ２の温度が所定の温度の範囲内の場合には、ＣＯ酸化触媒Ｃ２はＣＯを酸化してＣＯ2としてＣＯを低減することができる。また、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１で生成されたＮＨ3は酸化されてＮＯｘになる量が急激に高くなるのを抑制しつつ燃焼ガスＧ２中の酸素と反応して酸化されてＮ2とすることができる。
【００４８】
よって、ガス温度が所定の温度の範囲内の燃焼ガスＧ２をＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給することにより、ＣＯ酸化触媒Ｃ２において、燃焼ガスＧ２中に含まれるＣＯを低減しつつ、燃焼ガスＧ２中のＮＨ3が酸化されてＮＯｘが生成される量を抑制し、Ｎ2に酸化させることができる。そのため、ＣＯ酸化触媒Ｃ２において、燃焼ガスＧ２中のＣＯを低減することができると共に、ＮＨ3に起因して生じるＮＯｘの発生量を抑制しつつＮＨ3を低減できる。
【００４９】
また、缶体１４のガス流動空間Ｓ内および排出通路１５には、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１の燃焼ガスＧ２の流れ方向の上流側および下流側には、空燃比センサ（以下、Ａ／Ｆセンサという）４６−１、４６−２が設けられている。本実施形態では、λセンサ４６−１は、缶体１４のガス流動空間Ｓ内に設けられ、Ａ／Ｆセンサ４６−２は、排出通路１５の通路内に設けられている。Ａ／Ｆセンサ４６−１、４６−２は、例えば、Ｏ2分解能が５０ｐｐｍで応答時間２ｓｅｃ以下の応答性の良好なジルコニア式空燃比センサなどである。Ａ／Ｆセンサ４６−１、４６−２により、空気供給管３４から空気が供給される前後での燃焼ガスＧ２の空気比を求めることができる。
【００５０】
また、排出通路１５内の第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２の燃焼ガスＧ２の流れ方向の下流側には、燃焼ガスＧ２のガス温度を検出する温度センサ（温度検出手段）４８−１、４８−２が設けられている。温度センサ４８−１、４８−２により、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２のそれぞれの通過後の燃焼ガスＧ２中のガス温度を求めることができる。
【００５１】
制御装置１９は、燃料ガスを所定の空気比で燃焼させて燃焼ガスＧ２を生成したり、ＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給される燃焼ガスＧ２のガス温度が所定温度の範囲内となるように第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２に供給するそれぞれの水の供給量を調整している。制御装置１９は、燃料ノズル２５から供給する燃料供給量と送風機２１から送風された燃焼用空気量を制御することにより混合ガスＧ１の空気比を調整する。制御装置１９は、空気比が理論空気比近傍の燃焼ガスに調整したり、理論空気比以下として還元性の燃焼ガスとしたり、わずかに理論空気比よりも大きくしたりしてＨＣ（炭化水素）が完全燃焼されることにより又は不完全燃焼であっても燃焼ガス中の残留Ｏ2で酸化されてＨＣを含まない状態の燃焼ガスを生成することができる。また、制御装置１９は、調節弁Ｖ１１を調整して、通風器３３から供給される空気量を制御することにより燃焼ガスＧ２の空気比を調整する。また、制御装置１９は、調節弁Ｖ１２、Ｖ１３を調整して、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２のそれぞれのフィン付き伝熱管４１内を流れる水の流量を調整することにより、燃焼ガスＧ２の冷却割合を調整して、ＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給される燃焼ガスＧ２のガス温度が所定温度の範囲内となるように調整する。
【００５２】
制御装置１９は、Ａ／Ｆセンサ４６−１、４６−２、温度センサ４８−１、４８−２など各種センサの検出信号を、外部入力回路を介して入力する。そして、制御装置１９は、これらの検出信号に基づいて、缶体１４内の燃焼ガスＧ２の空気比、排出通路１５で空気供給部１７から空気を供給した後の燃焼ガスＧ２の空気比を求める。そして、制御装置１９は、Ａ／Ｆセンサ４６−１で測定された缶体１４内の燃焼ガスＧ２の空気比の値に基づいて、燃料調整弁２４および送風機２１に信号を出力し、燃料ガスの供給量、燃焼用空気の送風量等を調整させる。これにより、制御装置１９は、燃焼ガスＧ２の空気比を調整する。また、制御装置１９は、Ａ／Ｆセンサ４６−２で測定された空気供給後の燃焼ガスＧ２の空気比の値に基づいて、通風器３３に信号を出力し、空気の送風量等を調整させる。これにより、制御装置１９は、第１給水予熱器１８−１に供給される前の燃焼ガスＧ２の空気比を調整する。また、制御装置１９は、温度センサ４８−１、４８−２で測定された第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２の通過後の燃焼ガスＧ２のガス温度の値に基づいて、調整弁Ｖ１２、Ｖ１３に信号を出力する。これにより、制御装置１９は、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２に供給する水の供給量を調整し、燃焼ガスＧ２のガス温度を所定の範囲内になるように調整することができる。
【００５３】
＜燃焼装置の動作＞
つぎに、以上の構成を有する本実施形態に係る燃焼装置１０の動作を図１を参照にしつつ説明する。まず、送風機２１から供給される燃焼用空気は、ガス燃料供給管２３から供給される燃料ガスと給気通路２２内において予混合され、混合ガスＧ１を生成する。このとき、混合ガスＧ１の空気比は１よりも低い空気比とする。この混合ガスＧ１はバーナ１３で着火手段（図示しない）により着火され、燃焼し、高温の燃焼ガスＧ２を生成する。この燃焼は、上記のように空気比が１よりも低い空気比で行われる。混合ガスＧ１を１．０よりも低い空気比で燃焼することにより、混合ガスＧ１を燃焼した際にＮＯｘが生成される量を抑制することができる。
【００５４】
燃焼ガスＧ２は、バーナ１３から缶体１４内のガス流動空間Ｓへ向けて噴出される。混合ガスＧ１の燃焼に伴い生ずる燃焼ガスＧ２は、ガス流動空間Ｓを通過しながら水管群１４Ｃの内側水管２７および外側水管２８内に貯留された水と熱交換して、水を蒸発させ、蒸気とする。水を蒸発させることにより生じた蒸気は上部管寄せ１４Ａを経由して蒸気消費設備に供給される。
【００５５】
燃焼ガスＧ２は燃焼ガスＧ２のガス流れ方向の上流側から下流側にかけて水管群１４Ｃ内を流れ、缶水と熱交換される。そして、水管群１４Ｃを通過した燃焼ガスＧ２は、燃焼ガス出口３２から排出通路１５側に移動する。
【００５６】
次いで、燃焼ガスＧ２は燃焼ガス出口３２から排出された後、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１を通過する。そして、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１において、燃焼ガスＧ２とＮＯｘ還元触媒Ｃ１に含まれる触媒成分とが接触することにより、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＯｘ、ＣＯがＮＯｘ還元触媒Ｃ１に吸着される。ＮＯｘ還元触媒Ｃ１に吸着されたＮＯｘは還元されてＮ2となる。また、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１に吸着されたＣＯは酸化されてＣＯ2となる。また、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１を燃焼ガスＧ２が通過する際の還元反応により、ＮＨ3が生成される場合がある。この結果、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＯｘおよびＣＯが低減される。
【００５７】
次いで、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１を通過した燃焼ガスＧ２は、通風器３３から取り込んだ空気が空気供給管３４の空気ノズル３５から排出通路１５内に供給され、燃焼ガスＧ２と混合される。これにより、燃焼ガスＧ２中の酸素濃度が高くなり、燃焼ガスＧ２の空気比は１．０よりも大きくなる。なお、排出通路１５には、燃焼ガスＧ２中のＣＯおよびＮＯｘ還元触媒Ｃ１で生成されたＮＨ3の酸化に適した量（例えば、ＣＯおよびＮＨ3を酸化するための理論空気量）の空気が空気ノズル３５から供給されることが好ましい。
【００５８】
次いで、燃焼ガスＧ２は、空気ノズル３５から噴射された空気と混合した後、第１給水予熱器１８−１を通過する。そして、第１給水予熱器１８−１において、燃焼ガスＧ２が第１給水予熱器１８−１のフィン付き伝熱管４１内を流れる水と熱交換して冷却される。第１給水予熱器１８−１を通過した燃焼ガスＧ２のガス温度を所定の温度の範囲内とする。また、第１給水予熱器１８−１のフィン付き伝熱管４１に供給する水は、缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される水の一部を抜き出して用いる。そして、フィン付き伝熱管４１内の水は燃焼ガスＧ２により加熱された後、給水排出管４４−１から排出され、下部管寄せ１４Ｂに供給される水に混合する。また、第１給水予熱器１８−１のフィン付き伝熱管４１内を流れる水の流量は、調節弁Ｖ１２で給水供給管４３−１からフィン付き伝熱管４１に供給する水の供給量により調整する。
【００５９】
次いで、第１給水予熱器１８−１を通過した燃焼ガスＧ２は、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過する。ＣＯ酸化触媒Ｃ２において、燃焼ガスＧ２とＣＯ酸化触媒Ｃ２に含まれる触媒成分とが接触することにより、燃焼ガスＧ２に含まれるＣＯ、ＮＨ3がＣＯ酸化触媒Ｃ２に吸着される。ＣＯ酸化触媒Ｃ２に吸着されたＣＯは燃焼ガスＧ２中の酸素により酸化されてＣＯ2になり、ＣＯが低減される。また、ＮＨ3は、燃焼ガスＧ２中の酸素により酸化されて、Ｎ2又はＮＯｘになり、ＮＨ3が低減される。このとき、燃焼ガスＧ２のガス温度は所定の温度の範囲内となっているため、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＨ3は、酸化されてＮＯｘを生成する量を抑制しつつ酸化されてＮ2となる。そのため、燃焼ガスＧ２中のＣＯを低減すると共に、ＮＯｘの発生量を抑制しつつＮＨ3を低減することができる。
【００６０】
次いで、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を通過した燃焼ガスＧ２は、第２給水予熱器１８−２を通過する。そして、第２給水予熱器１８−２において、燃焼ガスＧ２が第２給水予熱器１８−２のフィン付き伝熱管４１内を流れる水と熱交換して冷却される。また、第２給水予熱器１８−２のフィン付き伝熱管４１には、第１給水予熱器１８−１側に供給された残りの水が供給される。そして、第２給水予熱器１８−２のフィン付き伝熱管４１内の水は燃焼ガスＧ２により加熱された後、給水排出管４４−２から排出され、下部管寄せ１４Ｂに供給される水に混合される。また、第２給水予熱器１８−２のフィン付き伝熱管４１内を流れる水の流量は、調節弁Ｖ１３で給水供給管４３−２からフィン付き伝熱管４１に供給する水の供給量により調整する。
【００６１】
この結果、燃焼ガスＧ２中のＮＯｘ、ＣＯは実質的に零に低減され、燃焼ガスＧ２は排出口１５Ａから大気中へ排出される。
【００６２】
このように、本実施形態に係る燃焼装置１０によれば、空気比等を調整して空気比を１よりも小さくして還元性雰囲気とした燃焼ガスＧ２をＮＯｘ還元触媒Ｃ１に通過させた後、燃焼ガスＧ２の空気比を１以上としている。その後、燃焼ガスＧ２を第１給水予熱器１８−１で冷却して燃焼ガスＧ２のガス温度を所定の温度の範囲内とした後、燃焼ガスＧ２をＣＯ酸化触媒Ｃ２に通過させている。これにより、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１でＮＯｘを還元した際にＮＨ3が生成されても、燃焼ガスＧ２中のＣＯを低減することができると共に、ＮＨ3に起因して生じるＮＯｘの発生量を抑制しつつＮ2としてＮＨ3を低減できる。この結果、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１、ＣＯ酸化触媒Ｃ２において燃焼ガスＧ２中に含まれるＮＯｘ、ＣＯなどを安定して浄化することができる。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。例えば、本実施形態に係る燃焼装置１０は、燃料調整弁２４、送風機２１で燃料ガスの燃料供給量と燃焼用空気の送風量とを調整して混合ガスＧ１の空気比を調整するようにしているが、これに限定されるものではない。次に、混合ガスＧ１の空気比を調整する他の例を説明する。
【００６４】
図６は、本実施形態に係る燃焼装置１０の他の構成を示す図である。図６に示すように、本実施形態に係る燃焼装置１０は、給気通路２２に空気比調整手段５１を設けるようにしてもよい。空気比調整手段５１は、給気通路２２の開度（流路断面積）を調整するダンパ（流量調整手段）５２と、このダンパ５２の開度位置を調整するためのダンパ位置調整装置５３と、を備えている。ダンパ位置調整装置５３は、ダンパ５２の回転軸に着脱自在に連結される駆動軸を備え、ダンパ５２は駆動軸を介して回転する。
【００６５】
このとき、制御装置１９は、燃料調整弁２４によりガス燃料供給管２３から燃料を供給する燃料供給量と、送風機２１から送風される燃焼用空気の送風量の他に、ダンパ位置調整装置５３でダンパ５２により給気通路２２を流れる燃焼用空気の送風量を制御することにより混合ガスＧ１の空気比を調整する。送風機２１、燃料調整弁２４およびダンパ位置調整装置５３は、制御装置１９からの制御信号に基づいて、予め定めた所定のタイミングで、燃焼用空気の送風量および燃料ガスの供給量により空気比を調整して、燃焼ガスＧ２がＣＯ、Ｈ2等を含有した還元性雰囲気の状態となるようにする。
【００６６】
本実施形態においては、通風器３３から取り込んだ空気を用いて燃焼ガスＧ２の空気比を調整するようにしているが、給気通路２２内を流れる燃焼用空気を一部抜き出して燃焼ガスＧ２に混合するようにしてもよい。
【００６７】
本実施形態においては、酸化ガスとして、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１と第１給水予熱器１８−１との間に空気供給部１７が空気を排出通路１５の通路内に供給する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、酸素を含む酸化性ガスであれば同様に適用できる。
【００６８】
本実施形態においては、給水供給管４３−１、４３−２、給水排出管４４−１、４４−２は、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２と並列に接続し、給水供給管４３−１、４３−２から第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２にそれぞれ給水し、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２から排出される水は給水排出管４４−１、４４−２を介してそれぞれボイラへ供給しているが、給水供給管４３−１、４３−２及び給水排出管４４−１、４４−２の配管の構成は、これに限定されるものではない。図７、８は、給水供給管４３−１、４３−２及び給水排出管４４−１、４４−２の配管の構成の他の一例を示す図である。図７に示すように、第１給水予熱器１８−１の出口側と第２給水予熱器１８−２の給水側とを給水排出管４４−１で連結して、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２を直列で接続してもよい。これにより、第１給水予熱器１８−１から排出される水を給水排出管４４−１を通って第２給水予熱器１８−２にそのまま供給することができる。また、第２給水予熱器１８−２から排出される水は給水排出管４４−２を通って缶体１４内に供給される。
【００６９】
また、図８に示すように、給水排出管４４−１と給水供給管４３−２とを三方弁５５で連結して、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２を直列で接続してもよい。これにより、第１給水予熱器１８−１から排出される水を、三方弁５５により第２給水予熱器１８−２側または缶体１４側に供給することができる。第１給水予熱器１８−１から排出される水が第２給水予熱器１８−１側に供給される場合、水は給水供給管４３−２を通って第２給水予熱器１８−１に供給される。そして、第２給水予熱器１８−１を通過した水は給水排出管４４−１を通って缶体１４内に供給される。
【００７０】
本実施形態においては、燃焼ガスＧ２を冷却するために用いる熱交換手段として、給水予熱器１８を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、燃焼ガスＧ２を空気と熱交換させて燃焼ガスＧ２を冷却するエアーヒーターなど燃焼ガスＧ２を冷却できる装置であればよい。
【００７１】
本実施形態においては、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２に供給する冷却媒体として、缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される水の一部を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、空気など燃焼ガスＧ２を冷却できる冷却媒体であれば用いることができる。
【００７２】
本実施形態においては、浄化装置１６がＮＯｘ還元触媒Ｃ１、ＣＯ酸化触媒Ｃ２を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、浄化装置１６は、例えば、ＣＯ酸化触媒Ｃ２の他に、ＮＨ3酸化触媒をＣＯ酸化触媒Ｃ２の上流側又は下流側に設けるようにしてもよい。ＮＨ3酸化触媒は、少なくとも燃焼ガスＧ２中のＮＨ3を酸化する触媒成分として触媒活性材料を備えるものである。ＮＨ3酸化触媒は、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＨ3を酸化してＮ2とすることによりＮＨ3を低減できる。そのため、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１で発生したＮＨ3はＮＨ3酸化触媒で除去できるため、ＣＯ酸化触媒Ｃ２でＮＨ3を十分除去できない場合でも、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＨ3を安定して低減することができる。ＮＨ3酸化触媒は、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１と同様、基材Ｃ１０の表面に、触媒活性材料として、例えば貴金属（例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕなど）又は金属酸化物（Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2など）を担特している。
【００７３】
本実施形態においては、第１触媒として、燃焼ガスＧ２中のＮＨ3およびＣＯを酸化する触媒成分を備えるＣＯ酸化触媒Ｃ２を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＮＨ3またはＣＯの何れか一方のみを酸化する触媒成分を備える第１触媒を用いてもよい。
【００７４】
本実施形態においては、燃焼ガスＧ２に含まれるＮＯｘ、ＣＯを浄化する場合について説明したが、ＮＯｘ、ＣＯ以外のガス成分を含むガスに対しても同様に適用してもよい。
【００７５】
本実施形態においては、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１、ＣＯ酸化触媒Ｃ２が排出通路１５に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＮＯｘ還元触媒Ｃ１は缶体１４内に配置されていてもよい。
【００７６】
本実施形態においては、給水予熱器１８は、第１給水予熱器１８−１と第２給水予熱器１８−２との二段としているが、これに限定されるものではなく、更に複数段としてもよい。
【００７７】
本実施形態においては、給水供給管４３−１、４３−２に供給する水を、缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される水の一部を用いているが、これに限定されるものではなく、別途冷却水を供給するようにしてもよい。
【００７８】
本実施形態においては、給水排出管４４−１、４４−２に排出された水は、缶体１４の下部管寄せ１４Ｂに供給される水に混合しているが、これに限定されるものではなく、そのまま排出してもよい。
【００７９】
本実施形態においては、制御装置１９が、混合ガスＧ１の空気比や、第１給水予熱器１８−１に供給される燃焼ガスＧ２のガス温度が所定の温度の範囲内となるように、燃焼用空気および燃料ガスの供給量、第１給水予熱器１８−１および第２給水予熱器１８−２への水の供給量を調整するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、制御装置１９が、燃焼量の増減など燃焼量を変化させる場合などの非定常燃焼等により、混合ガスＧ１の空気比や、ＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給される燃焼ガスＧ２のガス温度が所定の温度の範囲内となる条件を一時的に満足しない場合があってもよい。また、燃焼ガスＧ２の成分の偏在等に起因してＣＯ酸化触媒Ｃ２に供給される燃焼ガスＧ２のガス温度が一時的に所定の温度範囲とならない場合があってもよい。
【００８０】
また、本実施形態においては、浄化装置１６を貫流型の蒸気ボイラに適用する場合について説明したが、蒸気ボイラのみならず温水ボイラに対しても適用可能であり、また、貫流型ボイラの他、水管が環状に配列された多管式のボイラ、炉筒煙管ボイラ、バーナにより加熱管を直接加熱する給湯器等、種々の構造のボイラに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  燃焼装置（ボイラ）
１１  燃焼用空気供給部
１２  燃料供給部
１３  バーナ
１４  缶体（吸熱手段）
１４Ａ  上部管寄せ
１４Ｂ  下部管寄せ
１４Ｃ  水管群
１５  排出通路
１６  浄化装置
１７  空気供給部（酸化ガス供給部）
１８  給水予熱器（熱交換手段）
１８−１  第１給水予熱器（第１熱回収器）
１８−２  第２給水予熱器（第２熱回収器）
１９  制御装置（制御部）
２１  送風機
２２  給気通路
２３  ガス燃料供給管
２４  燃料調整弁
２５  燃料ノズル
２６  燃料供給ライン
２７  内側水管（内側伝熱管）
２８  外側水管（外側伝熱管）
２９  キャスタブル（耐火物）
３０  連結壁
３２  燃焼ガス出口
３３  通風器
３４  空気供給管（酸化ガス供給管）
３５  空気ノズル
４１  フィン付き伝熱管
４１ａ  流入口
４１ｂ  流出口
４３−１、４３−２  給水供給管
４４−１、４４−２  給水排出管
４６−１、４６−２  空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
４８−１、４８−２  温度センサ（温度検出手段）
５１  空気比調整手段
５２  ダンパ
５３  ダンパ位置調整装置
５５  三方弁
Ｇ１  混合ガス
Ｇ２  燃焼ガス
Ｃ１  ＮＯｘ還元触媒
Ｃ２  ＣＯ酸化触媒
Ｓ  ガス流動空間
Ｖ１１〜Ｖ１３  調節弁
【図１】
2013231537.tif 000003
【図２】
2013231537.tif 000004
【図３】
2013231537.tif 000005
【図４】
2013231537.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013231537.tif 000010