(57)【要約】  ガスダクト１４を通って流れる排ガスＦＧ内に還元剤を供給および混合し、配置構成２２の下流に配置される選択触媒還元（ＳＣＲ）反応器１８に入るようにする方法及び配置構成２２。還元剤ノズル４２上での灰及び類似の微粒子の蓄積を軽減し、ＳＣＲ反応器１８の上流でより均一な還元剤の流れ分布を提供する主題の配置構成２２は、高塵環境と低塵環環境の両方において有用である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配置構成（１９）において、前記配置構成（１９）の下流の選択触媒還元反応器内の触媒と連通するガスダクト（１４）内を流れる排ガス内に還元剤を供給及び混合するための、配置構成（１９）であって、
流体接続された、楕円主供給ランス（３８）、楕円分岐ランス（４０）、千鳥配列された注入パイプ（３６）、及びノズル（４２）であって、前記ガスダクト（１４）を通って流れる前記排ガス内に前記ノズル（４２）から前記還元剤を注入するための、ノズル（４２）を通して流すための還元剤を供給するための還元剤供給部を備える、配置構成（１９）。
【請求項２】
前記楕円主供給ランス（３８）は、１つ又は複数の楕円分岐ランス（４０）に流体接続される、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項３】
前記楕円分岐ランス（４０）は、約５から約２０の千鳥配列された注入パイプ（３６）に流体接続される、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項４】
前記千鳥配列された注入パイプ（３６）は、取外し可能に固定されたキャップ部材を装備する、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項５】
前記千鳥配列された注入パイプ（３６）は、それぞれがノズル（４２）を形成する開口を有する取外し可能に固定されたキャップ部材を装備する、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項６】
前記ノズル（４２）は、前記千鳥配列された注入パイプ（３６）から前記取外し可能に固定されたキャップ部材を取外し、新しいか又は清浄化されたキャップ部材で置換することによって清浄化することができる、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項７】
前記楕円主供給ランス（３８）及び前記楕円分岐ランス（４０）の楕円形状は、前記ガスダクト（１４）内の圧力降下を円形の配管よりも減少させる、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項８】
前記楕円主供給ランス（３８）及び前記楕円分岐ランス（４０）の楕円形状は、前記ノズル（４２）上での微粒子蓄積を円形の配管よりも減少させ、還元剤の流れを改善し、前記ガスダクト（１４）内でより均一な還元剤の濃度分布を提供する、請求項１記載の配置構成（１９）。
【請求項９】
配置構成（１９）であって、前記配置構成（１９）の下流の選択触媒還元反応器内の触媒と連通するガスダクト内を流れる排ガス内に還元剤を供給及び混合するための、配置構成（１９）を使用する方法であって、
流体接続された、楕円主供給ランス（３８）、楕円分岐ランス（４０）、千鳥配列された注入パイプ（３６）、及び、ノズル（４２）であって、前記ガスダクト（１４）を通って流れる前記排ガス内に前記ノズル（４２）から前記還元剤を注入するための、ノズル（４２）を通して流すため、還元剤の供給部を設けることを含む、方法。
【請求項１０】
前記楕円主供給ランス（３８）は、１つ又は複数の楕円分岐ランス（４０）に流体接続される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記楕円分岐ランス（４０）は、約５から約２０の千鳥配列された注入パイプ（３６）に流体接続される、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記千鳥配列された注入パイプ（３６）は、それぞれがノズル（４２）を形成する開口を有する取外し可能に固定されたキャップ部材を装備する、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記ノズル（４２）は、千鳥配列された注入パイプ（３６）から取外し可能に固定されたキャップ部材を取外し、新しいか又は清浄化されたキャップ部材で置換することによって清浄化することができる、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記楕円主供給ランス（３８）及び前記楕円分岐ランス（４０）の前記楕円形状は、前記ガスダクト（１４）内の圧力降下を円形の配管よりも減少させる、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記楕円主供給ランス（３８）及び前記楕円分岐ランス（４０）の前記楕円形状は、ノズル上での微粒子蓄積を円形の配管よりも減少させ、還元剤の流れを改善し、前記ガスダクト（１４）内でより均一な還元剤の濃度分布を提供する、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配置構成であって、ダクトを通って流れる排ガス内に還元剤を供給及び混合し、前記配置構成の下流に配置された選択触媒還元（ＳＣＲ：ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）反応器に入るようにするための配置構成に関する。還元剤ノズル上での灰及び類似の微粒子の蓄積を軽減し、ＳＣＲ反応器の上流で均一な還元剤の流れ分布を提供する主題の配置構成は、高塵環境と低塵環環境の両方において有用である。
【背景技術】
【０００２】
発電プラント又は廃棄物焼却プラント等の燃焼プラントにおける、石炭、石油、天然ガス、泥炭、廃棄物、又は同様なもの等の燃料の燃焼はプロセスガスを発生する。こうしたプロセスガス又は「排ガス（ｆｌｕｅ  ｇａｓ）」から、本明細書で「ＮＯｘ」として意味される窒素酸化物を分離することは、しばしば、アンモニア又は尿素等の還元剤を使用して遂行される。アンモニア又は尿素還元剤は排ガスと混合され、その混合物は、その後、還元剤と排ガスＮＯｘとの選択的反応のために触媒を通して流されて、窒素ガス及び水蒸気を形成する。通常、触媒は、選択触媒還元（ＳＣＲ）反応器と一般に呼ばれるものの中に置かれる。還元剤と排ガスの混合は、ＳＣＲ反応器の上流のガスダクト内で遂行される。
【０００３】
還元剤は、ガスダクト内に配置された複数のランス及びノズルによってガスダクト内に供給される。ガスダクトの特定の断面にわたって、したがって同様に、ＳＣＲ反応器の特定の断面にわたってＮＯｘ及び還元剤の均等な濃度分布を促進するため、混合デバイスが還元剤供給部の下流のガスダクト内に配置されて、乱流及び排ガスと還元剤の混合をもたらす。
【０００４】
しかし、多くのシステムにおける一つの問題は、ＮＯｘ及び還元剤の濃度がＳＣＲ反応器の特定の断面にわたって排ガス内に均等に分布しないことである。これは、ＮＯｘと還元剤との化学量論比が、排ガス内のＮＯｘ含有量の効率的な減少及びＳＣＲ反応器からの還元剤の低いスリップを達成するために非常に重要であるため問題である。
【０００５】
ＤＥ３７２３６１８Ｃ１は、先に述べたような目的のためにガスダクト内で２つのガスを一緒に混合するためのデバイスを開示する。ガスの一方は、平行ノズルランス上に列で配置された複数のノズルによって供給される。ノズルランスと共に、バッフルの形状のフロー要素であって、割当てられたノズルから離れた方を向くフローバッフルの側面上に更なるフローチャネルがそれぞれの場合に形成されるように配置された、フロー要素が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許第１１４２９５６号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の目的は、述べた従来技術のデバイスの配置構成に勝る、還元剤注入ランス及びノズル上での減少した灰蓄積を有する、還元剤と排ガスの相互混合を可能にする頑健な注入器配置構成を提供することである。したがって、還元剤注入ランス及びノズル上での減少した灰蓄積は、ガスダクトの特定の断面にわたって改善された還元剤の流れ及びより均一な還元剤濃度分布を促進する。更に、ガスダクト内での主題の注入器配置構成の設置及び使用は、著しく所望されるように、ＳＣＲ反応器の上流において圧力降下の最小の増加をもたらす。
【０００８】
先に述べた目的は、主題の還元剤注入器配置構成であって、主題の注入器配置構成の下流に配置された選択触媒還元（ＳＣＲ）反応器内で触媒と流体連通するガスダクトを通って流れる排ガス内に還元剤をガス又は液体形態で供給するのに有用な、主題の還元剤注入器配置構成によって達成される。主題の注入器配置構成は、ガスダクトを通る排ガスの流れの方向に垂直な、ガスダクト内に配置された１つ又は複数の或いは２つから８つの注入器グリッド楕円分岐ランス上で千鳥配列された複数のノズルを備える。複数のノズルを装備する１つ又は複数の或は２つから８つの注入器グリッド楕円分岐ランスのそれぞれは、好ましくは１つの流量調整制御弁によって制御されるが、還元剤と排ガスの相互混合を減少させるため、より多くの弁が使用される可能性がある。したがって、複数のノズルは、ガスダクトを通って流れる前記排ガスとの相互混合及び一貫性のある濃度分布のためにガスダクト内で還元剤を供給するように配置される。
【０００９】
主題の注入器配置構成は、注入器配置構成の下流でガスダクトの特定の又は所与の断面にわたって排ガス全体を通した、供給される還元剤の比較的効率的でかつ均一な濃度の相互混合を可能にする。更に、主題の注入器配置構成は、高粉塵環境又は低粉塵環境等において発電プラント運転状態の変動に関して頑健である。主題の注入器配置構成を使用して還元剤を供給することは、還元剤注入ランス及びノズル上での粉塵、ボイラー灰、又は類似の微粒子蓄積を軽減し、下流のＳＣＲ反応器に入る前に、改善された還元剤の流れ及び均一な濃度分布の利点を提供する。したがって、主題の注入器配置構成は、環境によらず非常に均等に分配される方法で排ガスの通過ストリーム内に還元剤を供給し、ガスダクト内での圧力降下を所望に応じて最小化する。
【００１０】
そのため、主題の注入器配置構成は、触媒と連通するガスダク内を流れる排ガス内に還元剤を供給し主題の配置構成の下流の選択触媒還元反応器内で混合するのに有用である。このために、注入器配置構成は、流体接続された、楕円主供給ランス、楕円分岐ランス、千鳥配列された注入パイプ、及びノズルであって、ガスダクトを通って流れる排ガス内にノズルから還元剤を注入するための、ノズルを通して流すための還元剤を供給するための還元剤供給部を備える。
【００１１】
一実施形態によれば、楕円主供給ランスは、１つ又は複数の楕円分岐ランスに流体接続される。
【００１２】
別の実施形態によれば、楕円主供給ランスは、２つから８つの楕円分岐ランスに流体接続される。
【００１３】
別の実施形態によれば、楕円分岐ランスは、約５から約２０の千鳥配列された注入パイプに流体接続される。
【００１４】
別の実施形態によれば、千鳥配列された注入パイプは、それぞれがノズルを形成する開口を有する取外し可能に固定されたキャップ部材を装備する。
【００１５】
別の実施形態によれば、ノズルは、取外し可能に固定されたキャップ部材を千鳥配列された注入パイプから取外し、新しいか又は清浄化された（ｃｌｅａｎｅｄ）キャップ部材で置換することによって清浄化することができる。
【００１６】
別の実施形態によれば、楕円主供給ランス及び楕円分岐ランスの楕円形状は、ガスダクト内の圧力降下を円形の配管よりも減少させる。
【００１７】
別の実施形態によれば、楕円主供給ランス及び楕円分岐ランスの楕円形状は、ノズル上での微粒子蓄積を円形の配管よりも減少させ、還元剤の流れを改善し、ガスダクト内でより均一な還元剤の濃度分布を提供する。
【００１８】
主題の注入器配置構成であって、前記配置構成の下流の選択触媒還元反応器内の触媒と連通するガスダクト内を流れる排ガス内に還元剤を供給及び混合するための、主題の注入器配置構成を使用する方法は、流体接続された、楕円主供給ランス、楕円分岐ランス、千鳥配列された注入パイプ、及び、ノズルであって、ガスダクトを通って流れる排ガス内にノズルから還元剤を注入するための、ノズルを通して流すための還元剤の供給部を設けることを含む。
【００１９】
一方法によれば、楕円主供給ランスは、１つ又は複数の楕円分岐ランスに流体接続される。
【００２０】
別の方法によれば、楕円分岐ランスは、約５から約２０の千鳥配列された注入パイプに流体接続される。
【００２１】
別の方法によれば、千鳥配列された注入パイプは、それぞれがノズルを形成する開口を有する取外し可能に固定されたキャップ部材を装備する。
【００２２】
別の方法によれば、ノズルは、取外し可能に固定されたキャップ部材を千鳥配列された注入パイプから取外し、新しいか又は清浄化されたキャップ部材で置換することによって清浄化することができる。
【００２３】
別の方法によれば、楕円主供給ランス及び楕円分岐ランスの楕円形状は、ガスダクト内の圧力降下を円形の配管よりも減少させる。
【００２４】
別の方法によれば、楕円主供給ランス及び楕円分岐ランスの楕円形状は、ノズル上での微粒子蓄積を円形の配管よりも減少させ、還元剤の流れを改善し、ガスダクト内でより均一な還元剤の濃度分布を提供する。
【００２５】
主題の注入器配置構成及び主題の注入器配置構成を使用する方法の更なる目的及び特徴は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになる。
【００２６】
主題の注入器配置構成は、ここで、以下で述べる添付図面を参照してより詳細に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による還元剤注入グリッドを有するプラントの略側面図である。
【図２】図１の還元剤注入グリッドの拡大略側面斜視図である。
【図３】図２の還元剤注入グリッドのライン３−３で切取った略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
発電プラントは、通常、石炭、石油、天然ガス、泥炭、廃棄物、又は類似の燃料を焚くボイラーを使用して動力供給される。図１に示す本発電プラントシステム１０によれば、燃料は、空気Ａの存在下で、ボイラー１２内で燃焼し、それにより、ボイラー１２から、流体接続されたガスダクト１４を介して流出する排ガスＦＧの形態のプロセスガスの流れを生成する。ガスダクト１４を通して、排ガスＦＧは、選択触媒還元（ＳＣＲ）反応器１８の入口１６まで流れる。図１は、還元剤注入グリッド２０の形態の注入器配置構成１９を示し、還元剤注入グリッド２０は、ガスダクト１４を通る排ガスＦＧの流れに垂直にガスダクト１４を横断してかつＳＣＲ反応器１８に対する排ガスＦＧの流れに関して上流に配置される。還元剤供給システム２２は、アンモニア又は尿素であるが、好ましくはガス形態のアンモニア、より好ましくは希釈ガス形態のアンモニア、最も好ましくは空気で希釈された希釈ガス形態のアンモニア等の還元剤を、還元剤供給部２４から、流体接続された還元剤パイプ２６を通って還元剤注入グリッド２０まで供給するために動作する。１つ又は複数の流量調整制御弁７２が使用されて、還元剤注入グリッド２０に対して１つ又は複数の還元剤パイプ２６を通る還元剤の流量を制御する。したがって、還元剤注入グリッド２０は、希釈済みの又は未希釈のガスアンモニアＮＨ3を、その流れがＳＣＲ反応器１８に入る前に、ガスダクト１４を通って流れる排ガスＦＧに供給する。ＳＣＲ反応器１８は、ＳＣＲ反応器１８の内部に配置されたＳＣＲ触媒３０の１つ又は複数の連続層２８を備える。ＳＣＲ触媒３０は、例によれば、三酸化ウォルフラム（ＷＯ3）及び三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）等の他の化学添加剤がセラミックハニカムキャリア材料又は平行プレート構造（図示せず）に塗布された状態の、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）及び二酸化チタン（ＴｉＯ2）基材等の触媒活性成分を含む可能性がある。ＳＣＲ反応器１８において、排ガスＦＧ内の窒素酸化物ＮＯｘは、還元剤注入グリッド２０を通して供給されるアンモニアと反応して、窒素ガスＮ2及び水蒸気を形成する。ＳＣＲ反応器１８内でのこの反応に続いて、「清浄化された（ｃｌｅａｎｅｄ）」排ガスＣＧは、流体接続された出口ダクト３２を介してＳＣＲ反応器１８から流出して、流体接続されたスタック３４を介して大気に放出するようにする。発電プラントシステム１０が、明確にするため添付される図に示されない、乾式及び／又は湿式スクラバ等の更なるガス清浄化デバイス、並びに、静電集塵器及び織布ろ過器等の微粒子除去器を備える場合があることが認識されるであろう。
【００２９】
図２に最もよく示すように、還元剤注入グリッド２０は、複数の千鳥配列された注入パイプ３６を備え、注入パイプ３６はそれぞれ、注入パイプ３６の間の、流体接続された楕円分岐ランス４０を介して楕円主供給ランス３８に流体接続されたノズル４２を有する。還元剤供給部２４から、流体接続された還元剤パイプ２６、楕円主供給ランス３８、楕円分岐ランス４０、及び千鳥配列された注入パイプ３６を通って、還元剤は、ガスダクト１４内で放出するために流れて、ガスダクト１４を通って流れる排ガスＦＧと相互混合するようにする。
【００３０】
図３に最もよく示すように、楕円分岐ランス４０は形状が楕円である。したがって、各楕円分岐ランス４０は、対向する側壁４６ａ及び４６ｂによって形成される。対向する側壁４６ａ及び４６ｂは、楕円分岐ランス４０の対向する外部表面４４及び内部表面４８を形成する。対向する側壁４６ａ及び４６ｂは、上流頂点５２及び下流頂点５４で接合する。ガスダクト１４を通って流れる排ガスＦＧは、最初に、下流頂点５４を通り過ぎて流れる前に、最初に上流頂点５２に接触する。楕円主供給ランス３８と楕円分岐ランス４０の両方のこの楕円形態は、円形の注入配管の周りに排ガスが流れるときに通常発生する排ガスＦＧの再循環又は渦流を減少させることによって、ノズル４２上での灰及び類似の微粒子の蓄積を軽減する。従来技術の円形の注入配管は、排ガス初期接触面積が比較的大きいため、排ガスの再循環又は渦流を生成する。この比較的大きい排ガス初期接触面積は、排ガスの流れを遮断し、方向転換させ、それにより、圧力降下の増加及び排ガスの再循環又は渦流形成の増加をもたらす。図３に示すように、楕円主供給ランス３８と楕円分岐ランス４０の両方の楕円形態は、比較的小さな排ガスＦＧ初期接触面積ＣＡを特徴とする。この比較的小さな排ガスＦＧ初期接触面積ＣＡは、最小の遮断及び排ガスＦＧの流れの方向転換をもたらし、それにより、圧力降下及び排ガスＦＧの再循環又は渦流形成を最小にする。排ガスＦＧ再循環を最小にすることは、ノズル４２の詰まり及びガスダクト１４内を排ガスＦＧが流れている状態での、結果として生じる不十分な還元剤注入及び濃度分布を防止するために非常に望ましい。
【００３１】
楕円主供給ランス３８は、好ましくは、１つ又は複数の或は２つから８つの楕円分岐ランス４０を装備する。内部表面４８は、還元剤がそこを通って、流体接続された千鳥配列された注入パイプ３６まで流れる楕円分岐ランス４０の内部エリア５０を画定する。各楕円分岐ランス４０は、長さが、約１メートル（ｍ）〜約４ｍの範囲にあり、また、全部で約５〜約２０の千鳥配列された注入パイプ３６を装備することができる。示すように、千鳥配列された注入パイプ３６は、楕円分岐ランス４０の対向する側壁４６ａ及び４６ｂの外部表面４４から約８センチメートル（ｃｍ）〜約２０ｃｍ突出する。千鳥配列された注入パイプ３６は、側壁４６ａから突出する千鳥配列された注入パイプ３６が、側壁４６ｂから突出する千鳥配列された注入パイプ３６の間にあるように、また、その逆も同様であるように配置されるよう、千鳥配列される。千鳥配列された注入パイプ３６のこの千鳥配列式配置構成は、ガスダクト１４内での還元剤のより均一な分布及び流れを可能にする。
【００３２】
千鳥配列された注入パイプ３６の数及び楕円分岐ランス４０の下流頂点５４の比較的近くへの注入パイプ３６位置決めは変動する場合があることが理解される。千鳥配列された注入パイプ３６の数は、排ガスの品質、楕円分岐ランス４０の径及びガスダクト１４の径、並びに、ＳＣＲ反応器１８に必要とされる還元剤及び希釈空気の量等のパラメータに適合すべきである。
【００３３】
図３で最もよく示される千鳥配列された注入パイプ３６は、楕円分岐ランス４０の対向する側壁４６ａ及び４６ｂの外部表面４４から突出する。千鳥配列された注入パイプ３６は、上流頂点５２と比較して下流頂点５４の比較的近くで、かつ、千鳥配列された注入パイプ３６の長手方向軸Ｌから、ガスダクト１４を通る排ガスＦＧの流れに垂直な平面Ｐ−Ｐまで測定される、下流頂点５４に向かう約４５°〜約５０°の角度Ａで、外部表面４４から突出する。千鳥配列された注入パイプ３６の外部表面４４との接続部の反対には、千鳥配列された注入パイプ３６の自由端５８がある。自由端５８における千鳥配列された注入パイプ３６の外部表面６０上には、ねじ山６２がある。千鳥配列された注入パイプ３６上のねじ山６２は、千鳥配列された注入パイプ３６の自由端５８を覆って配置されるキャップ部材６８の内部表面６６上のねじ山６４との雄雌インターロッキングのために適合性がある。ねじ山６２、６４が、キャップ部材６８を千鳥配列された注入パイプ３６に取外し可能に固定するために本明細書で述べられるが、当業者に知られている、キャップ部材６８を千鳥配列された注入パイプ３６に取外し可能に固定する他の手段が同様に許容されるであろう。キャップ部材６８の自由端７０を貫通する開口５６はノズル４２を形成する。ねじ山６２、６４は、いろいろなサイズの開口５６を有する異なるキャップ部材６８を使用することによって、ノズル４２の容易な調整を可能にする。ノズル４２の同様の清浄化は、汚れたノズル４２を取外し、それを新しいか又は清浄化されたノズル４２と置換することによって、比較的容易に遂行することができる。各ノズル４２は、好ましくは、還元剤供給部２４から、流体接続された還元剤パイプ２６を通して、流体接続された楕円主供給ランス３８を通して、流体接続された楕円分岐ランス４０を通して、又は千鳥配列された注入パイプ３６を通して、ガスダクト１４内に、還元剤の連続流を提供するように動作する。
【００３４】
還元剤供給システム２２は、ガスダクト１４に対する還元剤の容易な供給を可能にする。還元剤供給部２４は、気化スキッド及び流量制御スキッド又は当業者に知られている別の適した貯蔵配置構成と組合せて使用されるタンクの形態である可能性がある。非制限的な例として、還元剤はアンモニア又は尿素である可能性がある。アンモニアの場合、アンモニアは、ガスダクト１４内に注入される前に、発電プラント１０にガス形態で送出される、又は、後で気化させるまた希釈するために液体形態で送出される可能性がある。アンモニア及び希釈空気を過熱されたガス形態に維持することは、液滴又は凝縮物が排ガスＦＧ微粒子と相互作用することによる堆積物形成に関連する問題を回避する。
【００３５】
こうして、単一の一体の還元剤注入グリッド２０を有する還元剤供給システム２２が、これまで開示されており、その還元剤注入グリッド２０は、複数の千鳥配列された注入パイプ３６を備え、注入パイプ３６はそれぞれ、注入パイプ３６の間の、流体接続された楕円分岐ランス４０を介して楕円主供給ランス３８に流体接続されたノズル４２を有する。しかし、還元剤供給システム２２が、１つ又は複数の異なる還元剤注入グリッド２０を含むよう拡張される可能性があり、１つ又は複数の異なる還元剤注入グリッド２０は、ガスダクト１４内に位置決めされて、異なる量の還元剤又は異なる程度の圧力を提供されることが理解される。後者は、不均一なＮＯｘ分布プロファイルが存在することが、ＳＣＲ反応器１８の下流で行われる測定によって検出された場合に有用である可能性がある。
【００３６】
更に、還元剤供給システム２２は、制御システム７４に接続されて、ＳＣＲ反応器１８の下流の排ガスＦＧ内の１つ又は複数のセンサ７６ｂによって測定されるＮＯｘの量に基づいてガスダクト１４に対する還元剤の供給を調節することができる。こうした制御システム７４は、直接的に又は電子信号によって流量調整制御弁７２を制御して、ノズル４２を通る還元剤の流量を制御又は調節することができる。
【００３７】
図１に更に示すように、第１のＮＯｘセンサ７６ａは、ボイラー１２の後でかつＳＣＲ反応器１８の上流でガスダクト１４の排ガス内のＮＯｘの量を測定するために動作する。第２のＮＯｘセンサ７６ｂは、ＳＣＲ反応器１８の下流で出口ダクト３２の排ガス内のＮＯｘの量を測定するために動作する。制御システム７４は、第１のＮＯｘセンサ７６ａ及び第２のＮＯｘセンサ７６ｂからのデータ入力を受信する。そのデータ入力に基づいて、制御システム７４は、現在のＮＯｘ除去効率を計算する。計算された現在のＮＯｘ除去効率は、ＮＯｘ除去設定点と比較される。比較結果に基づいて、排ガスＦＧに供給される還元剤の量は、最適効率のために調整される。
【００３８】
制御システム７４が使用されるとき、本明細書で述べる特定の実施形態が、考えられる１つの解決策に過ぎないことが理解される。制御システム７４は、達成されるべき、必要とされる出口ＮＯｘエミッションレベルに応じてＳＣＲ反応器１８のＮＯｘ除去効率を制御するために変更される場合がある。
【００３９】
ボイラー１２上の荷重を検知するために動作する荷重センサ（図示せず）を使用することができることも理解される。こうした荷重は、例えば、ボイラー１２に搬送される石炭のトン／時間等の燃料の量によって表される可能性がある。こうした荷重センサからのデータ信号は、ノズル４２を介してガスダクト１４に供給される還元剤の量を更に制御するのに有用である。一実施形態によれば、排ガスＮＯｘプロファイルデータは、ＳＣＲ反応器１８の上流及び／又は下流で実施されるＮＯｘ測定に基づいて定期的に生成される。この実施形態の利点は、ＮＯｘプロファイルの変化であって、例えば、ボイラー上の荷重の変化、燃料品質の変化、ボイラーのバーナの状態の変化、及び同様なものによってもたらされる、ＮＯｘプロファイルの変化が、ガスダクト１４に供給される還元剤の量の制御によって対処され、それにより、効率的なＮＯｘ除去が常に保証される可能性があることである。
【００４０】
ＮＯｘプロファイルデータが、手動測定を行うことによって取得されて、ガスダクト１４内で排ガスＦＧに対してノズル４２によって供給される還元剤の適切な量を確定する可能性があることも理解される。
【００４１】
石炭を焚くボイラー１２内で生成されるプロセス排ガスＦＧからのＮＯｘエミッションを低減するために本発明が利用される可能性があることが先に述べられた。本発明が、同様に、他のタイプの試薬注入プロセス、例えば、液体吸着剤注入システム、並びに、ガス及び石油を焚くボイラーで生成されるプロセスガスを含む他のタイプのプロセスガス、廃棄物焼却プラントを含む焼却プラント、セメントキルン、高炉、コンバインドサイクルプラント、焼結物ベルトを含む他の冶金プラント、及び同様なもののために有用であることが認識されるであろう。
【００４２】
同様に、ガスダクト１４が、還元剤注入グリッド２０の下流又は上流に任意の幾何形状の１つ又は複数の混合プレート７８を備えて、乱流及び還元剤と排ガスＦＧとの相互混合を増加させる可能性があることが理解される。
【００４３】
要約すると、本開示は、注入器配置構成１９であって、注入器配置構成１９の下流の選択触媒還元反応器１８内の触媒３０と連通するガスダクト１４内を流れる排ガスＦＧ内に還元剤ＲＡを供給及び混合するための、注入器配置構成１９を提供する。注入器配置構成１９は、流体接続された、楕円主供給ランス３８、楕円分岐ランス４０、千鳥配列された注入パイプ３６、及びノズル４２であって、ガスダクト１４を通って流れる排ガスＦＧ内にノズル４２から還元剤ＲＡを注入するための、ノズル４２を通して流すための還元剤ＲＡを供給するための還元剤供給部２４を備える。
【００４４】
一実施形態によれば、楕円主供給ランス３８は、１つ又は複数の楕円分岐ランス４０に流体接続される。
【００４５】
別の実施形態によれば、楕円主供給ランス３８は、２つから８つの楕円分岐ランス４０に流体接続される。
【００４６】
別の実施形態によれば、楕円分岐ランス４０は、約５から約２０の千鳥配列された注入パイプ３６に流体接続される。
【００４７】
別の実施形態によれば、千鳥配列された注入パイプ３６は、それぞれがノズル４２を形成する開口５６を有する取外し可能に固定されたキャップ部材６８を装備する。
【００４８】
別の実施形態によれば、ノズル４２は、取外し可能に固定されたキャップ部材６８を千鳥配列された注入パイプ３６から取外し、新しいか又は清浄化されたキャップ部材６８で置換することによって清浄化することができる。
【００４９】
別の実施形態によれば、楕円主供給ランス３８及び楕円分岐ランス４０の楕円形状は、ガスダクト１４内の圧力降下を円形の配管よりも減少させる。
【００５０】
別の実施形態によれば、楕円主供給ランス３８及び楕円分岐ランス４０の楕円形状は、ノズル４２上での微粒子蓄積を円形の配管よりも減少させ、還元剤ＲＡの流れを改善し、ガスダクト１４内でより均一な還元剤ＲＡの濃度分布を提供する。
【００５１】
主題の注入器配置構成１９であって、配置構成の１９下流の選択触媒還元反応器１８内の触媒３０と連通するガスダクト１４内を流れる排ガスＦＧ内に還元剤ＲＡを供給及び混合するための、主題の注入器配置構成１９を使用する方法は、流体接続された、楕円主供給ランス３８、楕円分岐ランス４０、千鳥配列された注入パイプ３６、及び、ノズル４２であって、ガスダクト１４を通って流れる排ガスＦＧ内にノズル４２から還元剤ＲＡの供給を注入するための、ノズル４２を通して流すための還元剤ＲＡの供給部を設けることを含む。
【００５２】
一方法によれば、楕円主供給ランス３８は、１つ又は複数の楕円分岐ランス４０に流体接続される。
【００５３】
別の方法によれば、楕円分岐ランス３８は、約５から約２０の千鳥配列された注入パイプ３６に流体接続される。
【００５４】
別の方法によれば、千鳥配列された注入パイプ３６は、それぞれがノズル４２を形成する開口５６を有する取外し可能に固定されたキャップ部材６８を装備する。
【００５５】
別の方法によれば、ノズル４２は、取外し可能に固定されたキャップ部材６８を千鳥配列された注入パイプ３６から取外し、新しいか又は清浄化されたキャップ部材６８で置換することによって清浄化することができる。
【００５６】
別の方法によれば、楕円主供給ランス３８及び楕円分岐ランス４０の楕円形状は、ガスダクト１４内の圧力降下を円形の配管よりも減少させる。
【００５７】
別の方法によれば、楕円主供給ランス３８及び楕円分岐ランス４０の楕円形状は、ノズル４２上での微粒子蓄積を円形の配管よりも減少させ、還元剤ＲＡの流れを改善し、ガスダクト１４内でより均一な還元剤ＲＡの濃度分布を提供する。
【００５８】
本発明の上述した実施形態の多数の変形が添付特許請求項の範囲内で可能であることが認識されるであろう。
【符号の説明】
【００５９】
１０  発電プラントシステム
１２  ボイラー
１４  ガスダクト
１６  入口
１８  ＳＣＲ反応器
１９  注入器配置構成
２０  還元剤注入グリッド
２２  還元剤供給システム
２４  還元剤供給部
２６  還元剤パイプ
３０  触媒
３２  出口ダクト
３４  スタック
３６  千鳥配列された注入パイプ
３８  楕円主供給ランス
４０  楕円分岐ランス
４２  ノズル
４４  外部表面
４６ａ、４６ｂ  側壁
４８  内部表面
５０  内部エリア
５２  上流頂点
５４  下流頂点
５８  自由端
６０  外部表面
６２、６４  ねじ山
６６  内部表面
６８  キャップ部材
７０  自由端
７２  流量調整制御弁
７４  制御システム
７６ａ、７６ｂ  センサ
７８  混合プレート
Ａ  空気
ＦＧ  排ガス
ＣＡ  初期接触エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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