(57)【要約】【課題】炉内に噴霧される噴霧剤の熱による分解を防止すると共に、ノズルチップへのダスト堆積、固化による目詰まりや塩類ダストによる高温腐食を防止する。【解決手段】炉（炉壁１０）内に噴霧剤を噴霧するための噴霧ノズル装置において、炉（１０）内に噴霧剤を供給する噴霧管２２と該噴霧管２２の先端に取り付けられたノズルチップ２４とにより噴霧ノズル本体を構成し、該噴霧ノズル本体を、ノズルチップ２４が炉（１０）内に突出しないよう、２重化された保護管２６内に取り付け、該保護管２６の内管２６Ａと外管２６Ｂの隙間に断熱材２８を充填すると共に、前記保護管２６の内管２６Ａ内に加熱しないパージガスを供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内に噴霧剤を噴霧するための噴霧ノズル装置において、
炉内に噴霧剤を供給する噴霧管と該噴霧管の先端に取り付けられたノズルチップとにより噴霧ノズル本体を構成し、
該噴霧ノズル本体を、ノズルチップが炉内に突出しないよう、２重化された保護管内に取り付け、
該保護管の内管と外管の隙間に断熱材を充填すると共に、
前記保護管の内管内に加熱しないパージガスを供給するようにしたことを特徴とする噴霧ノズル装置。
【請求項２】
前記保護管と前記ノズルチップとのクリアランスが所定範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の噴霧ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧ノズル装置に係り、特に、無触媒脱硝技術が採用されたボイラに用いるのに好適な、炉内に噴霧される噴霧剤が熱により分解されることなく、ノズルチップへのダスト堆積も少ない噴霧ノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼に伴なって必然的に発生する大気汚染物質である窒素酸化物が廃棄物を燃焼させる廃棄物燃焼ボイラ（廃棄物焼却炉とも称する）、火力発電所の発電ボイラ、廃棄物処理施設の排ガス処理設備の廃熱ボイラ等から発生されるのを防止する技術として、無触媒脱硝技術と触媒脱硝技術が知られている。
【０００３】
このうち前者の無触媒脱硝を行なうために、例えば８００℃超の炉内雰囲気中に、アンモニア水や、分解によってアンモニアを発生する尿素水等の還元脱硝剤（以下、単に脱硝剤とも称する）を吹込むための無触媒脱硝ノズルとして、特許文献１に記載されたように、図１に示す如く、炉壁１０を有する炉内に脱硝剤を供給する噴霧管２２と該噴霧管２２の先端に取り付けられたノズルチップ２４とにより噴霧ノズル本体を構成し、該噴霧ノズル本体の外側に保護管２６を設け、該保護管２６内に加熱されたパージガスを供給するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６９９６４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、（１）保護管２６内の結露を防止するために保護管２６内に加熱パージガスを供給している、（２）ノズルチップ２４先端と保護管２６のクリアランスＣが大きいため、パージガス流量を大流量にしなければ、ノズル先端近傍で十分なパージガス流速を確保することができない、（３）ノズルチップ２４が炉内に突き出ているので、炉内の熱による幅射加熱が生じてノズルが高温化する、という問題がある。
【０００６】
従って、問題（１）と（３）により、ノズル内で脱硝剤が分解してしまう。又、問題（１）と（２）と（３）により、ダスト３０が堆積して固化し、目詰まりを生じる。更に、問題（２）と（３）により、ダスト３０が堆積して固化し、塩類ダストによる高温腐食を生じるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、炉内に噴霧される噴霧剤（例えば脱硝剤）が熱により分解され難く、且つ、ノズルチップへダストが堆積し難い噴霧ノズル装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、炉内に噴霧剤を噴霧するための噴霧ノズル装置において、炉内に噴霧剤を供給する噴霧管と該噴霧管の先端に取り付けられたノズルチップとにより噴霧ノズル本体を構成し、該噴霧ノズル本体を、ノズルチップが炉内に突出しないよう、２重化された保護管内に取り付け、該保護管の内管と外管の隙間に断熱材を充填すると共に、前記保護管の内管内に加熱しないパージガスを供給するようにして、前記課題を解決したものである。
【０００９】
ここで、前記保護管と前記ノズルチップとのクリアランスを所定範囲内として、少ないパージガス流量で十分なノズル先端近傍バージガス流速を確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、保護管を２重管とすると共に、その間に断熱材を充填したので、酸性ガスの侵入や結露を防いで、加熱しないパージガスを保護管内に供給することができる。又、ノズル先端のノズルチップが炉内に突出しないようにしたので、輻射によるノズル高温化を避けることができる。従って、炉内に噴霧される噴霧剤（例えば脱硝剤）が熱により分解することなく、且つ、ノズルチップへのダスト堆積、固化による目詰まりや塩類ダストによる高温腐食も防ぐことができる。
【００１１】
特に、前記保護管と前記ノズルチップとのクリアランスを小さくした場合には、少ないパージガス流量でノズル先端近傍のパージガス流速を高めて、ダスト推積を防ぐと共に、影を作って炉内からの幅射熱によるノズルの加熱を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の噴霧ノズル装置の一例の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施形態の構成を示す断面図
【図３】前記実施形態のノズル先端を示す斜視図
【図４】同じく正面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の実施形態は、図２（全体の断面図）、図３（ノズル先端部の斜視図）、及び図４（同じく正面図）に示す如く、炉壁１０を有する廃棄物焼却炉（ボイラ）内に噴霧剤と拡散ガスを供給する噴霧管２２と該噴霧管２２の先端に取り付けられたノズルチップ２４により噴霧ノズル本体を構成し、該噴霧ノズル本体を、ノズルチップ２４がボイラ（１０）内に突出しないよう、２重化された保護管２６内に取付け、該保護管２６の内管２６Ａと外管２６Ｂの隙間に断熱材２８を充填すると共に、前記保護管２６の内管２６Ａ内に、加熱しない冷却（常温）及びダスト除去用のパージガスを供給するようにしたものである。
【００１５】
ここで前記噴霧管２２としてはＳＵＳ３０４、保護管２６の内管２６ＡとしてはＳＵＳ３０４、外管２６ＢとしてはＳＵＳ３０４、ノズルチップ２４としてはＳＵＳ３１６、断熱材２８としてはシリカアルミナ繊維からなる不定形断熱材を用いることができる。
【００１６】
さらに、噴霧剤として、アンモニア含有ガス等の気剤や、アンモニア水もしくは尿素水等の液剤を用いることができる。
【００１７】
このようにして、ノズルチップ２４が炉壁１０からボイラ内に突出しないようにしたので、炉内の輻射熱によるノズル高温化を避けることができる。
【００１８】
又、保護管２６を２重管とし、内管２６Ａと外管２６Ｂの間に断熱材２８を充填したので、酸性ガスの侵入や結露を防ぐことができる。従って、保護管２６の内管２６Ａ内に加熱しないパージガスを供給することができ、従来のような高温のパージガスによる噴霧剤の分解やノズルの高温化を防ぐことができる。
【００１９】
更に、前記ノズルチップ２４の外径Ｄ１と保護管２６の内管２６Ａの先端開口部の内径Ｄ２（図では内側に曲げられて断熱材２８の内径と一致）のクリアランスＣを小さくすることで、少ないパージガス流量でノズル先端近傍のパージガス流速を上げてダスト堆積を防ぐことができる。更に、影を作って、ボイラ（１０）内からの輻射熱によるノズルの加熱を防ぐこともできる。
【００２０】
例えば図４に示す如く、保護管２６の内管２６Ａの先端開口部の内径Ｄ２を４７．２ｍｍ、ノズルチップ２４の外径Ｄ１を２７．２ｍｍとすることにより、クリアランスＣを片側１０ｍｍとして、パージガス流量０．０７ｍ３／分でノズル先端近傍のパージガス流速１ｍ／秒、同じくパージガス流量０．７ｍ３／分でノズル先端近傍のパージガス流速１０ｍ／秒を確保することができ、少ないパージガス流量でダストの堆積を防ぐことができる。
【００２１】
本実施形態においては、保護管２６の内管２６Ａの先端を内側に曲げて断熱材２８で面一となるようにカバーされているので、内管２６Ａの温度が上昇し難い。なお、内管２６Ａの温度上昇があまり問題にならない時は、内管２６Ａの先端がストレートのままであっても良い。
【００２２】
なお、前記実施形態においては、本発明が廃棄物焼却炉における無触媒脱硝ノズルに用いられていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、噴霧ノズル一般に同様に適用できることは明らかである。炉の種類も、ボイラに限定されない。
【符号の説明】
【００２３】
１０…炉壁
２２…噴霧管
２４…ノズルチップ
２６…保護管
２６Ａ…内管
２６Ｂ…外管
２８…断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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